專利名稱:從盤形記錄媒體讀取信息和/或?qū)⑿畔懭朐撁襟w的設(shè)備的制作方法
本發(fā)明涉及用于從一個盤形記錄媒體的大致呈切向的軌跡上讀取信息和/或?qū)⑿畔懭胨鲕壽E的設(shè)備，該設(shè)備包括-一個用于產(chǎn)生一束光的光源，-一個用于對所述光束進行聚焦以便在所述記錄媒體上形成一光點的物鏡系統(tǒng)，-第一探測裝置，該裝置對所述軌跡結(jié)構(gòu)敏感，以產(chǎn)生一個第一控制信號，該信號具有一個基本上與所述光點的徑向距離成比例變化的值，所述徑向距離是指在一條軌跡任一側(cè)P/4的控制范圍內(nèi)所述光點相對于所述軌跡的徑向距離，此處P是軌跡間距，及-徑向定位裝置，該裝置用于在所述第一控制信號的作用下、控制光點在一條軌跡上的徑向位置。
這種設(shè)備可從已公開的英國專利申請2，073，452(PHN9724)中得知。
要注意的是該設(shè)備適用于各種不同的用處。最聞名的用處是那些可借助一種光讀裝置對包含一個不可擦程序的盤形記錄媒體進行讀取的場合。關(guān)于這方面涉及諸如(用于數(shù)據(jù)存儲器)CD-ROM(致密磁盤只讀存儲器)和(為交互起見的)CD-I的致密磁盤數(shù)字音頻系統(tǒng)(CD audio)和該系統(tǒng)的派生裝置。
然而，本發(fā)明還可用于既能將信息記入一個盤形記錄媒體又能從所述媒體讀出信息的系統(tǒng)中。就這類系統(tǒng)的實例說來，有借助一束光通過局部地蒸鍍一層金屬膜，可將信息刻記入這層金屬膜的系統(tǒng)，有利用光束將一種結(jié)晶體轉(zhuǎn)為一種非晶物質(zhì)或反之亦然的系統(tǒng)，還有磁光系統(tǒng)。
就具有寫能力的系統(tǒng)而言，必需先在空白的記錄媒體上設(shè)置一控制跡，后者例如呈某種真實的或虛假的軌跡結(jié)構(gòu)。例如這是一條呈溝紋狀的預置的軌跡。某種虛軌跡結(jié)構(gòu)的例子是一種由凹痕(伺服字節(jié)-servobytes)所限定的軌跡，這些凹痕位于所述軌跡軸向的一定的間距上，并相對于此軌跡沿徑向稍有偏移。在進行記錄期間，徑向位置控制便通過這痕跡來實現(xiàn)的，以便得到正確的徑向控制。
在讀取信息期間，徑向控制可利用包含該信息的軌跡來實現(xiàn)。
從所述英國專利申請了解到的這類設(shè)備存在著易受機械振動影響的問題，這有時會引起軌跡丟失的不良后果。軌跡丟失意指在記錄或讀取進行期間，所述光點對軌跡的偏離竟是如此之遠，以致不能再正確地記錄或讀取所述信息。
本發(fā)明的目的即為提供一種不易感受機械振動的設(shè)備。為此，該設(shè)備的特點在于第一探測裝置包括用于將所述基本上為比例控制的范圍擴展到一個大于P/4值的校正裝置。
本發(fā)明是基于對下述事實的認可。由上面已提及的英國專利申請得知的設(shè)備包括第一探測裝置，該裝置導出一個以徑向誤差信號形式出現(xiàn)的第一控制信號。該徑向誤差信號隨相對于該軌跡的徑向偏差的變化而呈正弦變化，該徑向誤差正弦信號的周期等于所述軌跡間距(即，等于記錄媒體旋轉(zhuǎn)一圈過程中所述軌跡的徑向位移)。該徑向誤差信號的零交叉點位于該軌跡上和離該軌跡的距離等于軌跡間距的一半位置上(沿徑向看)。這意味著該徑向誤差信號可用作僅供所述光點相對于該軌跡的偏移小于1/4軌跡間距的徑向定位裝置之用的一種比例控制信號。所述光點相對于軌跡在1/4和3/4軌跡間距之間范圍內(nèi)的偏差與所述控制系統(tǒng)的不穩(wěn)定操作范圍相對應，因此徑向定位裝置往往導致將光點定位在一個鄰近的軌跡上，這當然是人們所不希望的。不管怎樣，對于光點在1/4和3/4軌跡間距之間的偏移也還需要一個校正軌跡的控制。在所述已知設(shè)備中，這種控制的實現(xiàn)過程如下。
例如，如果由于振動的結(jié)果使光點以其相對于1/4和3/4的軌跡間距之間的軌跡偏移方式移離某條軌跡的話，則產(chǎn)生一個不能進行正常徑向跟蹤的第二控制信號(稱之謂“軌跡丟失”信號)，此后，所述徑向定位裝置被脈動式地驅(qū)動，以使光點移向該軌跡。當光點到達離開該軌跡的距離小于1/4軌跡間距的某一位置時便使正常(比例)控制起作用而該徑向定位裝置即將光點定位到該軌跡上。然而，由于脈動式激勵的結(jié)果，光點可能沖過該軌跡而再次進入軌跡間距的1/4和3/4之間的偏移范圍，可現(xiàn)在是在該軌跡的另一側(cè)。于是再次產(chǎn)生第二控制信號(“軌跡丟失”信號)，此后，光點又處于不定狀態(tài)不管怎樣均要響應所述脈動式激勵而移到作為徑向定位裝置的正常(比例)控制的控制范圍內(nèi)的某一位置上。如果按照本發(fā)明，則所述徑向定位裝置的比例控制范圍被擴展了，因此在光點偏差大于1/4軌跡間距的情況下同樣能回到該軌跡，從而獲得一種不易感受機械振動的控制系統(tǒng)。而且，這也產(chǎn)生了一種為“軌跡搜索”而具有較大鎖定范圍的定位控制?！败壽E搜索”發(fā)生在(例如)機械振動使所述光點跳越若干軌跡時，本發(fā)明設(shè)備能對此跳越軌跡數(shù)進行計數(shù)，而且其徑向控制能使光點跳回該軌跡數(shù)并定位于起始軌跡上。
此外，就已知設(shè)備的徑向定位裝置的一種改進的控制而言，第一控制信號是微分信號。實際上此時被反饋的是(光點運動的)速度信息，這比位置信息的反饋要有效得多。按本發(fā)明的這一步也提供了一個偏差大于P/4范圍內(nèi)的速度信息的校正(即帶有校正符號的)反饋，該反饋導致對光點在這范圍內(nèi)移動的附加阻尼。
比例控制范圍可被擴展到覆蓋半個軌跡間距內(nèi)的所有偏移。這樣做的優(yōu)點在于當光點偏差大于1/4軌跡間距時，徑向定位裝置將借助該比例控制系統(tǒng)控制光點趨向該軌跡。當光點偏差大于1/2軌跡間距時，所述比例控制將使光點直接移向鄰近的那條軌跡。然而，將比例控制擴展到允許光點偏差大于1/2軌跡間距也是可能的。為達到此目的的一種可能性是第一探測裝置，該裝置導出一個與軌跡偏差等于最大3/4軌跡間距值成比例的第一控制信號，這導致更好的控制和更少受機械振動影響的結(jié)果。
在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中，所述第一探測裝置適于導出這樣一種徑向誤差信號，即它作為光點相對于該軌跡的徑向偏差的一個函數(shù)，在光點的偏移越過徑向上多條軌跡的情況下，該徑向誤差信號具有由軌跡結(jié)構(gòu)所確定的某種周期變化，本發(fā)明設(shè)備可具備的另一特點在于所述校正裝置適于從該徑向誤差信號導出第一控制信號，該第一控制信號S1滿足適用于光點偏差小于或等于P/4的方程S1＝C·RE
同時滿足對光點偏差大于P/4時適用的方程S1＝a·REmax-b·RE式中RE是對沿該軌跡的某個特定方向上一個偏差點r來說，該徑向誤差信號的值，REmax是對沿同一方向上偏差為P/4來說，包括符號的徑向誤差信號的值，以及a，b和c是大于零并滿足不等式a-b≥c的常數(shù)。這樣既得到光點沿一個徑向即向著記錄媒體中心方向的偏差，又得到沿相反方向，即朝著記錄媒體的園周方向的偏差，只要在理想的最大為3/4軌跡間距的偏移范圍內(nèi)，便可獲得在一個寬范圍內(nèi)的滿意的徑向跟蹤。
取a≥2和b＝a-c為最好。這可產(chǎn)生一個作為下述偏差的某種函數(shù)的第一控制信號，該偏差在P/4位置上呈現(xiàn)沒有分級的一種連續(xù)的曲率。實際上b值決定了P/4和(適用的)3P/4之間范圍內(nèi)曲線的斜率。當(a和)b增大時該曲線變得更陡同時該徑向定位裝置為使光點回到該軌跡提供了更好的控制。
若a＝2和b＝1，則可很簡易地實現(xiàn)該校正裝置。對在某特定方向上大于P/4的軌跡偏差來說，該校正裝置提供所述徑向誤差信號的鏡象值，即對徑向誤差信號在光點于相同方向的偏差等于P/4情況下所具有的值所取的鏡象值。
所述設(shè)備還包括用于導出一個第二控制信號(軌跡丟失信號)的第二探測裝置，該信號表明不管怎樣光點被置于臨近某一軌跡的不同程度，該設(shè)備可有的特點還在于所述校正裝置包括一個信號組合部件和一個采樣和保持電路;在于所述校正裝置的輸入被連到該信號組合部件的第一輸入端并通過該采樣和保持電路連到該信號組合部件的第二輸入端，而信號組合部件具有一個被耦合到校正裝置的一個輸出端的輸出信號;在于所述第二探測裝置的一個輸出端被連到采樣和保持電路的一個控制信號輸入端，該采樣和保持電路適于在第二控制信號的作用下去保持或不保持加到某個輸入端的信號。信號組合部件則可適于放大加到其第二輸入端的信號，其放大系數(shù)為a，并放大加到其第一輸入端的信號，該放大系數(shù)為b;并可適于從放大了b倍的信號減去被放大了a倍的信號;而且當?shù)诙綔y裝置供給一個表示光點不在某個軌跡上的第二控制信號時，所述采樣和保持電路可適于保持加到其輸入端的該信號。
信號組合部件可用各種不同方式來實現(xiàn)。第一種可能性是該信號組合部件包括一個放大級和一個減法電路，信號組合部件的第一輸入被耦合到減法電路的第一輸入端，信號組合部件的第二輸入經(jīng)由所述放大級耦合到減法電路的第二輸入端，該減法電路有一個耦合到信號組合部件的輸出端的輸出。另一種可能方案是信號組合部件包括一個差動放大器，該信號組合部件的第一輸入經(jīng)由一個第一阻抗被耦合到差動放大器的反相輸入端，信號組合部件的第二輸入被耦合到差動放大器的同相輸入端，差動放大器有一個連到信號組合部件輸出端的輸出，并經(jīng)由第一阻抗連到差動放大器的反相輸入端。通過這些可能方案，對偏差最大值為軌跡間距的3/4的徑向跟蹤可借助一種比例控制法來實現(xiàn)。再說，若兩阻抗的阻抗值相等的話，則后一可能方案提供了一種其放大系數(shù)a和b分別等于2和1的設(shè)備。
上面曾提到“記錄媒體上的多條軌跡”。在這方面務必注意在記錄媒體為諸如致密磁盤(Compact Discs)和激光視盤(Laservision Discs)之類的情況下，記錄媒體只包含一條軌跡，該軌跡在整個記錄媒體范圍內(nèi)沿著螺旋形路線伸展。實際上“軌跡”應理解為記錄媒體旋轉(zhuǎn)一圈期間在記錄媒體上被掃過的那部分螺旋形軌跡。
現(xiàn)將通過舉例并參照附圖來詳述本發(fā)明的各實施例。在各圖中帶有相同標號的元部件是同一元部件。就附圖而言圖1表示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的設(shè)備的部分，圖2a表示三條相鄰軌跡及圖2b至2d用圖解說明某些信號隨光點相對于軌跡的位置改變而變化的情況，圖3a表示兩條相鄰軌跡和圖3b及3c分別表示作為光點相對于軌跡位置的一個函數(shù)的第二和第一控制信號，圖4表示第一實施例的另一部分，圖5表示根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的第二實施例的另一部分，圖6a表示兩相鄰的軌跡，圖6b表示第二控制信號和圖6c表示另一種第一控制信號，圖7a表示兩個相鄰軌跡，圖7b表示第二控制信號，圖7c表示徑向誤差信號，圖7d表示一個第三控制信號，圖7e表示又一種第一控制信號，和圖7f和7g表示一種第四控制信號，圖8表示用于導出圖7e控制信號的第一校正裝置的一個實例，和圖9表示圖8所示校正裝置中“門”部件的一個實例。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的第一部分。該設(shè)備是一種用于從記錄媒體1讀出信息的設(shè)備。圖1概略地表示了一個盤形記錄媒體1的剖面圖。該記錄媒體包括一個帶有以凹痕和無凹痕(未示出)形式構(gòu)成的軌跡的基片2。該剖面圖是在某一軌跡位置上并沿其縱向剖開的。各軌跡的凹凸結(jié)構(gòu)被鍍有一層反射膜5和一層透明的保護膜6。包含在軌跡凹凸結(jié)構(gòu)中的信息以下述方式讀取，即，由激光器7產(chǎn)生的一束激光經(jīng)由物鏡系統(tǒng)8被投射和聚焦，以在所述軌跡上形成一讀出點P，反射束借助于一塊半透明鏡9和分束器10被投射在4個光探測器組成的一個線性陣列11a，11b，11c和11d上。由這些光電探測器提供的諸電流通過電流-電壓轉(zhuǎn)換器12被轉(zhuǎn)換為信號電壓V1，V2，V3和V4。
為了確保讀取的正確性，物鏡系統(tǒng)8是通過將其透鏡L1沿圖中箭頭所示的上、下方向進行移動來定焦點的。這種移動是借助一個聚焦控制信號FE來控制的。在由上面提到的英國專利申請2，073，452所得知的設(shè)備中，為進行徑向跟蹤，激光束沿徑向的目標區(qū)處在徑向控制信號或徑向誤差信號RE的命令控制之下。這一控制是(以圖中未示的方式)在控制信號RE的命令作用下沿徑向移動整個光學系統(tǒng)7，8，9，10，11來實現(xiàn)的。借助于此后要描述的圖4，5和8將會用圖解說明在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中，第一控制信號來源于徑向誤差信號并通過校正裝置48，48′和48″得來，該第一控制信號控制徑向定位裝置47。
控制信號RE和FE是由信號電壓V1，V2，V3和V4導出。V1+V2+V3+V4之和是為導出高頻數(shù)據(jù)信號HF所需，信號(V1+V4)-(V2+V3)是為導出信號FE所需，以及信號(V1+V2)-(V3+V4)是為導出信號RE所需。這些信號都在帶有標號13的方框中得出。
至此，所作說明與“菲利浦技術(shù)評論”(Philips Tech-nical Review)，1982年第40卷6號的153-154頁的內(nèi)容相對應。根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的三個實施例的另一部分將在此后參照附圖4，5和8加以描述。
圖2說明高頻數(shù)據(jù)信號HF和徑向誤差信號RE作為物鏡系統(tǒng)徑向位移的一個函數(shù)的特性以及由此得到的光點相對于軌跡的特性。圖2a表示一起構(gòu)成沿一條螺旋形路徑在所述記錄媒體范圍內(nèi)伸展的軌跡的三個相鄰軌跡。圖2b表示高頻數(shù)據(jù)信號HF20，該信號的包絡線以標號21表示。對兩軌跡之間的區(qū)域說來，反射光的數(shù)量為最大。此時包絡線具有最大的幅度。這意味著此時的調(diào)制深度為最小。正好在軌跡上的反射光數(shù)量為最小。這意味著包絡線具有最低幅度。此時調(diào)制深度為最大。通過將包絡信號21同一個(變化的)閥值D進行比較可導出一個第二控制信號S2，見圖2c，該信號在包絡21小于閥值D時，為高電平，而當包絡幅值大于閥值D時為低電平。在將圖2a同圖2c進行比較中清楚地證明信號S2表明不管怎樣光點被置于臨近該軌跡的不同程度(或多或少的控制)。圖2d表示徑向誤差信號RE。當光點離開該軌跡移向左邊時，該信號為正，當光點離開該軌跡移向右邊時，該信號變?yōu)樨?。在已知設(shè)備中，當光點向左或向右移離軌跡時，徑向定位裝置將在信號RE的作用下使物鏡系統(tǒng)分別移向右或左邊，從而使光點回到軌跡上。此外，從圖2d可明顯看到對于光點相對于該軌跡的偏差等于最大值即，軌跡間距P的1/4的情況來說，為使光點回到該軌跡的徑向跟蹤是通過對光點離開軌跡的徑向距離的比例控制方法來實現(xiàn)的。對大于1/4軌跡間距和小于3/4軌跡間距的偏差來說，控制就不再是比例控制了。例如由于機械振動的結(jié)果，如果光點進入這一范圍，這可引起被控制的光點向相鄰軌跡偏移。為消除這種可能性，例如借助于第二控制信號使所述徑向跟蹤不適用于ro+P/4＜r＜ro+3P/4范圍以及ro-3P/4＜r＜ro-P/4范圍。接著，設(shè)法通過已描述過的脈動式激勵以使光點回到ro-p/4＜r＜ro+p/4范圍內(nèi)，從而使徑向定位的(比例)控制又能生效。
根據(jù)本發(fā)明為進行徑向跟蹤的比例控制范圍應以這樣一種形式擴展，即，光點偏差大于P/4時，該徑向跟蹤也能使光點回到該軌跡。例如，可將該控制范圍擴展到兩軌跡間的中部。圖3表示一種具有控制范圍(對軌跡任一側(cè))寬達3P/4左右的徑向定位控制。
圖3a再次表示兩條相鄰軌跡，圖3b又表示第二控制信號S2，而圖3c表示第一控制信號S1。該第一控制信號S1被加到徑向定位裝置(見圖4和5的47)以在軌跡任一側(cè)最大達3P/4的整個范圍內(nèi)提供徑向跟蹤。第一控制信號S1是從圖2d中的徑向誤差信號RE得來，第二控制信號S2(軌跡丟失信號)被用來導出第一控制信號S1。用于控制光點相對于圖3a中軌跡30的徑向位置的組合第一控制信號由曲線32表示(見圖3c)。用于控制光點相對于軌跡31的徑向位置的該組合第一控制信號由曲線33表示(也見圖3c)。對光點相對于軌跡30的偏差小于或等于P/4的情況來說，曲線32與徑向誤差信號RE一致。就偏差大于P/4并小于(或等于)3P/4的情況而言，第一控制信號S1是對所述P/4偏差時的徑向誤差信號值取鏡象值而獲得的。至于說到光點相對于軌跡30偏向左邊的某個偏差，這意指對相應于γ＝γo-P/4的徑向誤差信號值范圍取鏡象值。這相當于值REmax范圍內(nèi)的一種鏡象。當偏差向右時，這意味著對相應于γ＝γo+P/4的徑向誤差信號值范圍取鏡象值。這意指值-REmax范圍內(nèi)的一種鏡象。圖3c中的虛線代表所述徑向誤差信號RE的正常變化。用相同的方法可得到軌跡31附近的徑向跟蹤曲線33。這意味著對于光點相對于軌跡31的偏差小于或等于P/4的小偏差情況來說，曲線33相當于徑向誤差信號RE。對于偏差大于P/4和小于(或等于)3P/4的情況說來，第一控制信號是通過圍繞值REmax(在移向軌跡31的左邊偏差情況下)或圍繞值-REmax(在移向軌跡31的右邊偏差情況下)取鏡象值而獲得的。由圖3c可明顯看出在偏離軌跡寬達3P/4的整個控制范圍內(nèi)，第一控制信號S1具有基本上與光點偏離相應軌跡的徑向距離成比例變化的值?，F(xiàn)在徑向跟蹤的操作如下假設(shè)光點落在軌跡30上。由于機械振動的結(jié)果使光點向左或向右移離軌跡30。已知光點的偏差大于P/4并小于3P/4。這意指在從軌跡30移開期間的某一瞬間，位置γ＝γo-P/4或γo+P/4被通過。在這一瞬間，值REmax或-REmax分別對應向軌跡的左或右移動)被存儲，因此，就大于P/4的偏差而言，圖2d的徑向誤差信號RE可作鏡象轉(zhuǎn)換。結(jié)果，由于以曲線32形式的第一控制信號加到徑向定位裝置47(見圖4，5和8)，在該第一控制信號S1的作用下，使光點回到軌跡30上。
現(xiàn)在假設(shè)機械振動使光點產(chǎn)生一個相對于軌跡30右邊γo+3P/4和γo+P之間的偏差。則徑向控制將根據(jù)曲線33使光點走向軌跡31。
若光點已被落在軌跡31上，則徑向控制將以前面已述的方式，根據(jù)偏差達到離軌跡31的左邊或右邊3P/4最大值情況下的曲線33，在第一控制信號的作用下，使光點回到軌跡31。若光點具有的偏差幅度是在軌跡31的左邊3P/4和P之間的某一值，則光點將受到依照曲線32的控制而走向軌跡30。
圖4概略地表示了根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的第一實施例的另一部分。從圖1也見到的信號V1至V4出發(fā)，這些信號在信號組合部件40內(nèi)相加以后又在41中進行處理-特別是在其內(nèi)完成了均衡，得到高頻數(shù)據(jù)信號HF，該信號被加到包絡檢波器和閥值裝置42。該裝置核出高頻數(shù)據(jù)信號HF的包絡21，并將該包絡同圖2b見到的閥值D進行比較。接著，裝置42提供第二控制信號S2，即軌跡丟失信號作為其輸出信號。此外，徑向誤差信號RE是起源于信號V1至V4，后者在信號復合部件43和44中相加后，經(jīng)信號復合部件45相減然后又在46中進行處理-在其內(nèi)完成了低通濾波。部件43至46構(gòu)成第一檢測裝置的一部分?，F(xiàn)在，第一控制信號S1是從徑向誤差信號導出并被加到徑向定位裝置47。該徑向定位裝置47包括一個控制器件(未示出)，例如，以某種致動器形式，用以對圖1見到的光學系統(tǒng)7，8，9，10，11進行定位。第一控制信號S1是借助于校正裝置48的組成部分-第一探測裝置而從徑向誤差信號RE得來的。為此，校正裝置48的一個輸入端49接收徑向誤差信號RE。此外，裝置48的一個控制信號輸入端50被接到部件42的一個輸出端，用以接收控制信號S2。部件40，41和42構(gòu)成用于導出第二控制信號S2的第二檢測裝置。
校正裝置48包括一個采樣和保持電路51和信號組合部件52。輸入端49被連到組合部件52的一個第一輸入端53、并經(jīng)由采樣和保持電路51連到組合部件52的一個第二輸入端54。該組合部件52適用于將加到其第二輸入端54的信號乘以系數(shù)2并減去加到其第一輸入端53的信號。為此，組合部件52包括一個放大級55和減法電路56。組合部件52上的輸入端53被連到減法電路56的第一輸入端57。輸入端54經(jīng)由放大級55(其放大系數(shù)為2)連到減法電路56的第二輸入端58。減法電路56的輸出59被接到組合部件52的輸出端-其又構(gòu)成校正裝置48的輸出端60。此外，控制信號輸入端50連到采樣和保持電路51的控制信號輸入端61。在該電路51中，當圖3b見到的控制信號S2為高電平時，則開關(guān)62被閉合。這意味著對光點相對于軌跡的偏差小于或等于P/4情況而言，開關(guān)62是閉合的。此時，與徑向誤差信號RE相同的控制信號S1出現(xiàn)在裝置48的輸出端60上。在光點經(jīng)過位置γ＝γo-P/4(γo+P/4)的瞬間，信號S2變?yōu)榈碗娖?，引起開關(guān)62被打開。此時，電路51的組成部分-電容器63儲存信號REmax(或-REmax)。若光點的偏差是指向左邊的，則對P/4和3P/4之間的偏差而言，輸出端60上的信號S1變成等于2。REmax-RE。若光點的偏差是指向右邊的，則對P/4與3P/4間的偏差來說，輸出端60上的信號S1變成-2REmax-RE。這樣便實現(xiàn)了圖3c的完整曲線32。很明顯，以同樣方式可得到曲線33。
若光點具有該軌跡左側(cè)或右側(cè)的一個甚至更大的偏差，則在達到位置γ＝γo+3P/4的瞬間，開關(guān)62再次被閉合。因此，對于3P/4和P之間的偏差來說，輸出端60上的信號S1變成等于RE。這意味著在圖3a中相對于軌跡30的最大偏差3P/4情況下，光點又回到軌跡30。若(向右)偏差變成大于3P/4的話，光點被引向軌跡31。
圖5表示校正裝置的另一實例?，F(xiàn)信號組合部件52′是由一個差動放大器65構(gòu)成的。組合部件52′的第一輸入端53是經(jīng)由阻值為R1的電阻型第一阻抗66被連到差動放大器65的反向輸入端(-)的。第二輸入端54被連到放大器65的同相輸入端(+)。放大器65的輸出構(gòu)成校正裝置48′的輸出端60并經(jīng)由一個阻值為R2的電阻式第二阻抗67連到放大器65的反向輸入端，若R1等于R2則圖5中裝置48′以與圖4中裝置48的同樣方式操作。
一般說來，第一校正裝置可以下述方式從徑向誤差信號得出第一控制信號。在對應光點偏差小于或等于P/4的控制范圍內(nèi)，下列方程成立S1＝C·RE而在對應P/4和3P/4之間偏差的控制范圍內(nèi)，下列方程成立S1＝a·REmax-b·RE式中REmax是作為光點實際偏差同一方向上一個P/4偏差的徑向誤差信號的值(包括符號)，式中a，b和c是大于零并使不等式a-b≥c成立的常數(shù)。
圖6a表示兩條軌跡30和31，圖6b表示第二控制信號S2。圖6c表示在c＝1和a-b＞c情況下的第一控制信號S1。對于相對于軌跡30的各偏差說來，控制信號將與曲線70一致。對于相對于軌跡31的偏差來說，控制信號將如曲線71所示那樣。
曲線70和71呈現(xiàn)出不連續(xù)性。曲線70的這些不連續(xù)點位于γ＝γo-P/4和γ＝γo+P/4位置。也很明顯，在對相對于一條軌跡直至最大達3P/4的諸偏差的整個控制范圍內(nèi)，曲線70(和71)具有與光點離開該軌跡的徑向距離成比例變化的值。
圖7a表示一種第一控制信號，該信號在一條軌跡周圍最大至P/2的范圍內(nèi)具有大致比例于光點離開該軌跡的徑向距離的值。在一條軌跡附近的P/4范圍內(nèi)，第一控制信號又相當于徑向誤差信號RE。在相對于一條軌跡的P/4和P/2之間的偏差范圍內(nèi)，第一控制信號S1是通過圍繞沿光點偏差同一方向上γ＝P/4的徑向誤差信號值對徑向誤差信號進行鏡象變換得來的。這導致圖7e中的曲線73和74。在P/2范圍內(nèi)，這些曲線與圖3c的曲線32和33一致。
圖8表示校正裝置48″，通過該裝置可得到圖7e的控制信號S1。圖8的校正裝置48″與圖4的校正裝置48有很多相似之處。校正裝置48″還包括一個部件79，該部件79導出起源于信號RE的圖7d見到的信號S3。若RE為正則信號S3處于高電平，若RE為負，(見圖7c)則處于低電平。信號S3和信號S2被加到“門”部件80，該部件80導出控制信號S4，用以根據(jù)這兩種信號，控制開關(guān)81的位置。此外，采樣和保持電路51的輸出端經(jīng)由倒相放大器82被連到開關(guān)81的一端83。采樣和保持電路的輸出還被直接連到開關(guān)81的第二端84，開關(guān)81的固定端85被連到放大級55的輸入端。若信號S4為低電平，則開關(guān)81在上部位置，若信號S4為高電平，則開關(guān)81在下部位置。
圖7f表示光點移離軌跡30情況下的信號S4，圖7g表示光點移離軌跡31情況下的控制信號S4。圖9表示門電路80的一個例子。信號S2被加到反相器87同時，加到觸發(fā)器93的復位輸入端γ。所向器87的輸出被連到與門92的一個輸入端。信號S3被直接加到一個單穩(wěn)多諧振蕩器89和經(jīng)由反相器88加到單穩(wěn)多諧振蕩器90。多諧振蕩器89和90的輸出經(jīng)由或門91被耦合到與門92的第二輸入端，與門92的輸出被耦合到觸發(fā)器93的時鐘輸入端c1。觸發(fā)器93的Q輸出端傳送信號S4。該電路的工作如下。
若光點基本上位于一條軌跡上，也就是說，若S2為高電平，則反相器87的輸出是低電平同時禁止與門92。此時觸發(fā)器93的Q輸出為低電平(見圖7b，7f和7g)。若光點被定位在軌跡30上而移向該軌跡的右邊，則在r＝ro+P/4的瞬間，信號S2將處于低電平。這意味著開關(guān)62被打開。與門92不再被阻通。由于觸發(fā)器93只在復位輸入r上的上升沿之后才被復位，故信號S4現(xiàn)將變化。它仍然為低電平。若光點在到達r＝ro+P/2位置之前回到軌跡30的話，則信號S4將保持低電平。在通過r＝ro+P/4位置的瞬間，該復位脈沖不起作用，因為觸發(fā)器93的Q輸出已經(jīng)為低電平。但，開關(guān)62被閉合。
若光點再向右移并通過r＝ro+P/2位置，則一個脈沖經(jīng)由單穩(wěn)多諧振蕩器89(假設(shè)一旦在多諧振蕩器89和90的輸入端出現(xiàn)一個上升沿，它們即提供一個脈沖)，或門91和與門92被加到觸發(fā)器93的時鐘輸入端c/。出現(xiàn)在D輸入端的信號被傳送到Q輸出端。結(jié)果使S4處于高電平。這意味著圖8中的開關(guān)81被置于下部位置。這意味著完成了圖7e和7f見到的至曲線74的轉(zhuǎn)換?，F(xiàn)光點受到走向軌跡31的控制。當光點通過位置r＝ro+3P/4時，信號S2的上升沿保證了觸發(fā)器93被復位。這樣，信號S4再次處于低電平。開關(guān)83再次處在上部位置。此外，在這一瞬間，開關(guān)62又被閉合，因此仍然在進行依照圖7e見到的曲線74朝向軌跡31的控制。
若光點位于軌跡31上，則僅僅在移向左邊、通過位置r＝ro+3P/4的一瞬間(見圖7g)開關(guān)62將打開。在通過位置r＝ro+P/2的瞬間，作為信號S3的下降沿的結(jié)果，一個脈沖將經(jīng)由反向器88，多諧振蕩器90，或門91和與門92而被加到觸發(fā)器93的時鐘輸入端c1，使S4變?yōu)楦唠娖?。開關(guān)81取下部位置。若接著光點通過位置r＝ro+P/4，則通過信號S2使觸發(fā)器復位。信號S4又處于低電平(見圖7g)。
如果將圖7e的曲線同圖3c的曲線相比較，顯然，兩種情況都為控制大于P/4的軌跡偏差而擴展了比例控制范圍。此外，圖3c的曲線比圖7e的曲線提供了趨向該軌跡的更有力的控制。這是因為圖3c的控制范圍要大得多，即，可控制相對于軌跡的高達3P/4的偏差。還因為對同樣的放大系數(shù)來說，圖3c的控制信號達到的值顯然更大。這意味著在大多數(shù)情況下圖3c的控制在不受機械振動影響從而使光點回到同一軌跡方面的控制作用要大得多。要注意的是本發(fā)明范圍并不限于所說明的幾個實施例。本發(fā)明也與那些就與本發(fā)明無關(guān)的特點而論不同于所示實施例的實施例有關(guān)。例如，所述實施例涉及用于從某一軌跡讀取信息的設(shè)備。然而本發(fā)明也可應用于為將信息記入一條軌跡的各種設(shè)備。在那種情況下，正如上面已述必須提供一條控制軌跡，該軌跡由該設(shè)備讀取，以導出必要的控制信號(如徑向誤差信號及第一和第二控制信號)。此外，光探測裝置可產(chǎn)生一個以上的光點，則附加的光點可用于測定寫入或讀出部位的徑向位置。
權(quán)利要求
1.用于從一個盤形記錄媒體的大致呈切向的軌跡上讀取信息和/或?qū)⑿畔懭胨鲕壽E的設(shè)備，該設(shè)備包括--一個用于產(chǎn)生一束光的光源--一個用于對所述光束進行聚焦以便在所述記錄媒體上形成一光點的物鏡系統(tǒng)，--第一探測裝置，該裝置對所述軌跡結(jié)構(gòu)敏感，以產(chǎn)生一個第一控制信號，該信號具有一個基本上與一條軌跡一側(cè)P/4的控制范圍內(nèi)所述光點相對于所述軌跡的徑向距離成比例變化的值，此處P為軌跡間距，及--徑向定位裝置，該裝置用于在所述第一控制信號作用下，控制光點在一條軌跡上的徑向位置，本發(fā)明的特征在于所述第一探測裝置包括用于將基本上為比例控制的范圍擴展到一個大于P/4值的校正裝置。
2.根據(jù)權(quán)項1的設(shè)備，特征在于所述校正裝置適于將所述基本上為比例控制的范圍擴展到一個P/2或更大的值。
3.根據(jù)權(quán)項1或2的設(shè)備，特征在于所述校正裝置適于將所述基本為比例控制的范圍擴展到一個3P/4值。
4.根據(jù)上述任一權(quán)項的設(shè)備，其中第一探測裝置適于導出一個作為光點沿徑向相對該軌跡偏差的一個函數(shù)的徑向誤差信號，在光點沿徑向越過多條軌跡的偏差情況下，該徑向誤差信號具有一種由軌跡結(jié)構(gòu)確定的周期變化，其特征在于所述校正裝置適于從該徑向誤差信號導出第一控制信號，該第一控制信號S1滿足對應于光點偏差小于或等于P/4的方程S1＝C·RE，并滿足對應于光點偏差大于P/4時的方程S1＝a·REmax-b·RE，式中RE是對于沿軌跡某特定方向上的偏差r來說，所述徑向誤差信號的值，REmax是對于沿同一方向上一個P/4偏差說來，該徑向誤差信號的值(包括符號)，以及a，b和c是大于零并遵循不等式a-b≥c的常數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)項4的設(shè)備，特征在于a≥2和b＝a-c。
6.根據(jù)權(quán)項5所述設(shè)備，特征在于a＝2和b＝1。
7.根據(jù)權(quán)項4至6的從屬于權(quán)項2或3的任一項中所述設(shè)備，該設(shè)備裝備有第二探測裝置，用以導出一個表示光點未被放置在一條軌跡上的不同程度的第二控制信號，其特征在于該校正裝置包括一個信號組合部件和一個采樣和保持電路;該校正裝置的輸入被連到信號組合部件的第一輸入端并經(jīng)由采樣和保持電路被連到信號組合部件的第二輸入端，信號組合部件有一個輸出被連到校正裝置的一個輸出端;第二探測裝置的一個輸出被連到采樣和保持電路的控制信號輸入端，該采樣和保持電路適于在第二控制信號的作用下，保持或不保持加到某輸入端的信號。
8.根據(jù)權(quán)項7的設(shè)備，特征在于信號組合部件適于以放大系數(shù)a放大加到其第二輸入端的信號并以放大系統(tǒng)b放大加到其第一輸入端的信號，以及適于從通過放大系統(tǒng)a放大后的信號減去經(jīng)放大系數(shù)b放大后的信號;采樣和保持電路適于當?shù)诙綔y裝置提供一個表示光點未位于某一軌跡上的第二控制信號時，保持加到其輸入端的信號。
9.根據(jù)權(quán)項8的設(shè)備，特征在于信號組合部件包括一個放大級和一個減法電路;信號組合部件的第一輸入端被連到減法電路的第一輸入端;信號組合部件的第二輸入端經(jīng)由該放大級連到減法電路的第二輸入端，該減法電路具有一個連到信號組合部件輸出端的輸出。
10.根據(jù)權(quán)項8的設(shè)備，特征在于信號組合部件包括一個差動放大器;信號組合部件的第一輸入端經(jīng)第一阻抗被連到差動放大器的反相輸入端，信號組合部件的第二輸入端被連到差動放大器的同相輸入端，差動放大器具有一個連到信號組合部件的輸出端并經(jīng)第二阻抗連到差動放大器的反相輸入端的輸出。
11.根據(jù)權(quán)項10當從屬于權(quán)項6時的設(shè)備，特征在于所述兩阻抗值彼此是相等的。
專利摘要
用于對盤形記錄媒體讀和/或?qū)懶畔⒌脑O(shè)備，它包括一個產(chǎn)生光束的光源(7)，對光束進行聚焦的物鏡系統(tǒng)(8)，產(chǎn)生第一控制信號(S
文檔編號G11B7/095GK87107886SQ87107886
公開日1988年6月1日 申請日期1987年11月14日
發(fā)明者菲利普·約瑟夫·利奧·麥吉 申請人:菲利浦光燈制造公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan