專利名稱：優(yōu)化聚焦串?dāng)_消除的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于掃描光學(xué)記錄栽體的設(shè)備，所述記錄載體包括具 有基本上平行的數(shù)據(jù)軌道的數(shù)據(jù)層，所述設(shè)備包括光學(xué)頭，其包括用 于接收從所述數(shù)據(jù)層反射的輻射的檢測器，所述檢測器具有用于檢測 來自主點(diǎn)的主聚焦信號(hào)的主子檢測器和用于檢測來自輔助點(diǎn)的輔助信 號(hào)的輔助子檢測器，聚焦控制裝置，其用于根據(jù)聚焦誤差信號(hào)向聚焦 致動(dòng)器提供聚焦致動(dòng)器信號(hào)，所述聚焦控制裝置包括合并裝置，其用 于根據(jù)加權(quán)因子基于主聚焦信號(hào)和輔助信號(hào)產(chǎn)生聚焦誤差信號(hào)以通過 輔助信號(hào)調(diào)節(jié)主聚焦信號(hào)的準(zhǔn)確性，耦合至所述聚焦誤差信號(hào)的過濾 裝置，其用于產(chǎn)生所述聚焦致動(dòng)器信號(hào)，和設(shè)定裝置，其用于根據(jù)調(diào) 節(jié)信號(hào)設(shè)定所迷加權(quán)因子。
本發(fā)明還涉及一種在用于掃描光學(xué)記錄栽體的設(shè)備中設(shè)定加權(quán)因 子的方法，所迷記錄載體包括具有基本上平行的數(shù)據(jù)軌道的數(shù)據(jù)層， 所述設(shè)備包括光學(xué)頭，其包括用于接收從所迷數(shù)據(jù)層反射的輻射的檢 測器，所述檢測器具有用于檢測來自主點(diǎn)的主聚焦信號(hào)的主子檢測器 和用于檢測來自輔助點(diǎn)的輔助信號(hào)的輔助子檢測器，聚焦控制裝置， 其用于根據(jù)聚焦誤差信號(hào)向聚焦致動(dòng)器提供聚焦致動(dòng)器信號(hào)，所述聚 焦控制裝置包括合并裝置，其用于根據(jù)加權(quán)因子基于主聚焦信號(hào)和輔 助信號(hào)產(chǎn)生聚焦誤差信號(hào)以通過輔助信號(hào)調(diào)節(jié)主聚焦信號(hào)的準(zhǔn)確性， 耦合至所述聚焦誤差信號(hào)的過濾裝置，其用于產(chǎn)生所述聚焦致動(dòng)器信 號(hào)，所述方法包括根據(jù)調(diào)節(jié)信號(hào)設(shè)定所述加權(quán)因子的步驟。
背景技術(shù)：
在光驅(qū)中，聚焦控制性能經(jīng)常被徑向串?dāng)_破壞。聚焦致動(dòng)器信號(hào) 驅(qū)動(dòng)聚焦致動(dòng)器，例如聚焦線團(tuán)，并且所述信號(hào)基于包含來自徑向誤 差信號(hào)的串?dāng)_的聚焦誤差信號(hào)而產(chǎn)生。特別是在跨越軌道期間，例如 當(dāng)掃描光束在徑向方向上移動(dòng)以進(jìn)入不同軌道時(shí)的跳轉(zhuǎn)期間，徑向誤 差信號(hào)具有周期特性，其由于串?dāng)_而影響了聚焦誤差信號(hào)。
根據(jù)文件WO2004/102546已知一種用于掃描光學(xué)記錄栽體并在減少串?dāng)_的同時(shí)確定聚焦控制信號(hào)的設(shè)備和方法。其所描述的是，在對(duì) 光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)的驅(qū)動(dòng)中，當(dāng)加權(quán)因子沒有準(zhǔn)確地與具體存在的驅(qū)動(dòng)和 存儲(chǔ)介質(zhì)的光學(xué)和機(jī)械特性匹配時(shí)，由包含第一 (主)和第二 (輔助) 光束聚焦誤差信號(hào)的加權(quán)相加所產(chǎn)生的聚焦誤差信號(hào)總是包括一定比 例的不期望的軌道誤差信號(hào)。所述文件描述了用于將加權(quán)因子與這些 特性自動(dòng)匹配的方法。所述方法適合于在插入所述存儲(chǔ)介質(zhì)之后直接 使用，或者也可以在寫或讀操作期間以無中斷的方式使用。
雖然所述已知系統(tǒng)將加權(quán)因子調(diào)節(jié)為實(shí)際的設(shè)備和記錄栽體參 數(shù)，但是針對(duì)抑制從徑向誤差到聚焦誤差信號(hào)的殘留串?dāng)_，所述匹配 表現(xiàn)得不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于產(chǎn)生其中徑向串?dāng)_被抑制的 可靠的聚焦誤差信號(hào)的設(shè)備和方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明的目的由開篇段落中所述的設(shè)備 實(shí)現(xiàn)，所述設(shè)定裝置被配置為用于基于聚焦致動(dòng)器信號(hào)產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明的目的由開篇段落中所述的方法 實(shí)現(xiàn)，所述方法包括基于聚焦致動(dòng)器信號(hào)產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號(hào)的步驟。
所述措施的效果在于基于在聚焦控制系統(tǒng)的過濾操作之后的信號(hào) 獲得了調(diào)節(jié)信號(hào)。特別是，所述調(diào)節(jié)信號(hào)直接基于驅(qū)動(dòng)聚焦致動(dòng)器的 聚焦致動(dòng)器信號(hào)。有利地，徑向串?dāng)_所造成的殘留聚焦致動(dòng)器信號(hào)被 最小化，減少了對(duì)聚焦控制系統(tǒng)的致動(dòng)器的不必要的作用及所述致動(dòng) 器中的損耗。
本發(fā)明還基于下述認(rèn)識(shí)。所述徑向誤差信號(hào)(通常稱為推挽信號(hào)) 基于來自子檢測器的信號(hào)，所述子檢測器針對(duì)反射輻射被橫跨軌道的 縱向方向進(jìn)行放置。在穿越軌道期間，即當(dāng)徑向跟蹤伺服環(huán)路打開時(shí)， 可以由推挽信號(hào)獲得軌道穿越和/或軌道計(jì)數(shù)信號(hào)。然而，在這樣的穿 越期間，聚焦伺服系統(tǒng)必須是運(yùn)行的，因此需要可靠的聚焦誤差信號(hào)。 徑向信號(hào)的串?dāng)_造成額外的、不希望的聚焦致動(dòng)器信號(hào)。本發(fā)明人已 經(jīng)發(fā)現(xiàn)，特別是在軌道穿越期間，徑向信號(hào)中的頻率分量可能處于聚 焦伺服的運(yùn)行頻率帶中。由于在聚焦伺服環(huán)路中過濾，這樣的頻率被 放大并被發(fā)送至聚焦致動(dòng)器。特別是在接近過濾電路的截?cái)囝l率時(shí)，其增益達(dá)到峰值，因此串?dāng)_被放大。這樣甚至?xí)?dǎo)致產(chǎn)生致動(dòng)器信號(hào) 的驅(qū)動(dòng)電路發(fā)生飽和。所述聚焦伺服環(huán)路會(huì)失準(zhǔn)，或者可能一起失效。 此外，由于大的致動(dòng)器控制信號(hào)，在聚焦致動(dòng)器中會(huì)發(fā)生大量不必要 的損耗，其對(duì)于功耗不利，并且會(huì)產(chǎn)生不希望的熱量，在最壞的情況 下，可能破壞所述聚焦致動(dòng)器或其驅(qū)動(dòng)器電路。請(qǐng)注意，采用加權(quán)因 子來將主聚焦信號(hào)和輔助信號(hào)合并以減少串?dāng)_。前述現(xiàn)有技術(shù)文件
W02004/102546基于來自聚焦誤差信號(hào)自身的調(diào)節(jié)信號(hào)來調(diào)節(jié)加權(quán)因 子，即在伺服控制環(huán)路中按照慣例將聚焦誤差信號(hào)最小化。與之相反， 本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到應(yīng)當(dāng)將串?dāng)_對(duì)致動(dòng)器的干擾最小化。請(qǐng)注意，這樣的 方法甚至可能會(huì)造成更大的殘留聚焦誤差，但是有利的是，其將致動(dòng) 器的故障和非線性最小化。發(fā)送給所述致動(dòng)器的致動(dòng)器控制信號(hào)，即 在過濾之后，在本發(fā)明中被用作獲得調(diào)節(jié)信號(hào)的來源，其通過調(diào)節(jié)加 權(quán)因子被最小化。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述檢測器具有第一輔助子檢測器，用于 檢測來自第一輔助點(diǎn)的第一輔助信號(hào)，和第二輔助子檢測器，用于檢 測來自第二輔助點(diǎn)的第二輔助信號(hào)，以及合并裝置，其用于根據(jù)至少 一個(gè)加權(quán)因子基于主聚焦信號(hào)、第一輔助信號(hào)和第二輔助信號(hào)產(chǎn)生聚 焦誤差信號(hào)，以通過輔助信號(hào)調(diào)節(jié)主聚焦信號(hào)的正確性。兩個(gè)輔助信 號(hào)均具有主要與主聚焦信號(hào)異相位的推挽分量。有利地，通過合并兩 個(gè)輔助信號(hào)并采用加權(quán)因子以通過異相位分量調(diào)節(jié)所述準(zhǔn)確性，從而 減少了串?dāng)_。
在設(shè)備實(shí)施例中，設(shè)置了設(shè)定裝置，以用于根據(jù)由聚焦致動(dòng)器信 號(hào)在聚焦致動(dòng)器中造成的損耗來產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號(hào)。有利地，通過基于致 動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(即，聚焦致動(dòng)器信號(hào))將調(diào)節(jié)信號(hào)最小化，從而減 少了造成不希望能耗的損耗。特別地，所述設(shè)定裝置可以被設(shè)置為確 定聚焦致動(dòng)器信號(hào)的樣本的平方值，并且基于合并多個(gè)平方值確定了 所述損耗。這給出了對(duì)損耗的準(zhǔn)確表示。
在設(shè)備實(shí)施例中，所述設(shè)定裝置被設(shè)置為使用存儲(chǔ)器值來執(zhí)行加 權(quán)因子的校準(zhǔn)，所述存儲(chǔ)器值是在設(shè)備制造過程中或設(shè)備的前期校準(zhǔn) 期間存儲(chǔ)的加權(quán)因子值。這樣來執(zhí)行所述校準(zhǔn)，即初始將加權(quán)因子設(shè) 定為存儲(chǔ)器值，隨后改變所述加權(quán)因子。有利地，當(dāng)從在較早的校準(zhǔn) 中確定的存儲(chǔ)器值開始時(shí)，可以容易地找到改良的加權(quán)因子。權(quán)利要求中給出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和方法的進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施 例，通過參考將其公開的內(nèi)容合并于此。


參考下列描述中例示的實(shí)施方式并參考附圖，本發(fā)明的這些和其
它方面將變得明顯并得以闡明，附圖中 圖la示出盤型記錄載體， 圖lb示出記錄載體的橫截面， 圖2示出具有聚焦串?dāng)_消除的掃描設(shè)備， 圖3示出聚焦信號(hào)的產(chǎn)生和處理， 圖4示出主和輔助點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的子檢測器， 圖5示出重疊的第一衍射徑向階，和
圖6示出針對(duì)光束著靶誤差的不同值的模擬聚焦誤差信號(hào)。 附圖中，對(duì)應(yīng)于已經(jīng)描述過的元件的元件具有相同的附圖標(biāo)記。
具體實(shí)施例方式
圖la示出具有軌道9和中心孔10的盤型記錄載體11。在數(shù)據(jù)層 上，軌道9按照構(gòu)成基本上平行軌道的螺旋圖樣而設(shè)置。所述記錄載 體可以是具有一個(gè)或多個(gè)可記錄類型的數(shù)據(jù)層的光盤，或ROM盤?？?記錄盤的實(shí)例有CD-R和CD-RW以及DVD+RW。由在空白記錄載體的制造 過程中(例如預(yù)刻溝槽)提供的預(yù)凸軌道結(jié)構(gòu)來指示可記錄類型的記 錄載體上的軌道9。被記錄的信息通過沿軌道記錄的光可檢測標(biāo)記顯示 在數(shù)據(jù)層上。由第一物理參數(shù)的變量構(gòu)成所述標(biāo)記，因此所述標(biāo)記具 有與其周圍不同的光學(xué)特性(例如反射變量)。
圖lb是可記錄類型的記錄載體11的沿b-b線的橫截面，其中透 明襯底15設(shè)有記錄層16和保護(hù)層17。所述軌道結(jié)構(gòu)例如由預(yù)刻溝槽 14構(gòu)成，其使得讀/寫頭在掃描期間遵循軌道9。預(yù)刻溝槽H可以實(shí) 現(xiàn)為壓痕或凸痕，或者可以包含具有與預(yù)刻溝槽的材料不同的光學(xué)特 性的材料。所述預(yù)刻溝槽使得讀/寫頭在掃描期間遵循軌道9。也可以 通過有規(guī)律地?cái)U(kuò)展子軌道來形成軌道結(jié)構(gòu)，所述子軌道周期性地產(chǎn)生 伺服信號(hào)。所述記錄栽體可以用來承栽實(shí)時(shí)信息，例如視頻或音頻信 息，或者其它信息，例如計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)。用戶數(shù)據(jù)可以通過標(biāo)記記錄在所述記錄栽體上，例如根據(jù)CD或 DVD信道編碼方案，所述標(biāo)記具有以所謂信道比特的單位計(jì)數(shù)的離散長 度。所述標(biāo)記具有與信道比特長度T的整數(shù)對(duì)應(yīng)的長度。所使用的最 短標(biāo)記具有預(yù)定最小數(shù)量d的、經(jīng)由具有有效直徑的軌道上的掃描點(diǎn) 可以檢測的信道比特長度T的長度，通常粗略地等于最短標(biāo)記的長度。
圖2示出具有聚焦串?dāng)_消除的掃描設(shè)備。所述設(shè)備設(shè)有用于掃描 記錄載體11上的軌道的裝置，所述裝置包括用于旋轉(zhuǎn)所述記錄載體11 的驅(qū)動(dòng)單元21、光學(xué)頭22、用于光學(xué)頭22在軌道上進(jìn)行定位的伺服 單元25、和控制單元20。所述光學(xué)頭22包括已知類型的光學(xué)系統(tǒng)， 用于產(chǎn)生輻射光束24，通過光學(xué)元件引導(dǎo)而聚焦在記錄載體信息層的 軌道上的輻射點(diǎn)23。所述輻射光束24由輻射源(例如激光二極管)產(chǎn) 生。所述光學(xué)頭進(jìn)一步包括聚焦致動(dòng)器34，其用于將輻射光束M的聚 焦沿所述光束的光學(xué)軸移動(dòng)，并跟蹤致動(dòng)器(未示出)，以用于對(duì)所 述點(diǎn)23在軌道中心上徑向地進(jìn)行精細(xì)定位。所述跟蹤致動(dòng)器可以包括 線圍，其用于徑向地移動(dòng)光學(xué)元件，或者可以替代地被設(shè)置為改變反 射元件的角度。所述跟蹤致動(dòng)器由來自伺服單元25的致動(dòng)器信號(hào)所驅(qū) 動(dòng)。所述聚焦致動(dòng)器34由來自聚焦控制單元32的聚焦致動(dòng)器信號(hào)所 驅(qū)動(dòng)。
為了讀取，由數(shù)據(jù)層反射的輻射被常用類型的檢測器(例如四象 限二極管)所檢測，所述檢測器位于用于產(chǎn)生檢測器信號(hào)并耦合至用 于產(chǎn)生各種掃描信號(hào)的前端單元31的光學(xué)頭22中，所述掃描信號(hào)包 括主掃描信號(hào)33和用于跟蹤的徑向誤差信號(hào)35。所述主掃描信號(hào)33 由常用類型的讀取處理單元30所處理，所述單元包括解調(diào)器、反格式 化器和輸出單元以檢索信息。所述徑向誤差信號(hào)35耦合至用于控制所 迷跟蹤致動(dòng)器的伺服單元25。所述前端單元進(jìn)一步提供耦合至聚焦控 制單元32的子檢測器信號(hào)36，以根據(jù)如下詳述的本發(fā)明將其處理為聚 焦致動(dòng)器信號(hào)。
所述控制單元20控制對(duì)信息的掃描和取回，并且可以被設(shè)置為從 用戶或從主機(jī)接收命令。所述控制單元20經(jīng)由控制線路26 (例如系統(tǒng) 總線)連接至設(shè)備中的其它單元。所述控制單元20包括控制電路，例 如微處理器、程序存儲(chǔ)器和接口，用于執(zhí)行如下所述的程序和功能。 所述控制單元20還可以被實(shí)現(xiàn)為邏輯電路中的狀態(tài)機(jī)。請(qǐng)注意，如下所述的聚焦調(diào)節(jié)功能也可被實(shí)現(xiàn)為控制單元20中的軟件功能。所述控 制單元20與聚焦控制單元32以及用于執(zhí)行如下詳述的聚焦調(diào)節(jié)功能 的其它單元通信。
在實(shí)施例中，所述設(shè)備設(shè)有記錄裝置，用于將信息記錄在可寫或 可再寫類型的記錄載體上，例如CD-R、 CD-RW、 DVD+RW或BD。所述記 錄裝置與用于產(chǎn)生寫輻射光束的光學(xué)頭22和前端單元31合作，并且 包括用于處理輸入信息以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)光學(xué)頭22的寫信號(hào)的寫處理裝置， 所述寫處理裝置包括輸入單元27、格式化器28和調(diào)制器29。為了寫 入信息，所述輻射束被控制以在記錄層建立光可檢測的標(biāo)記。所述標(biāo) 記可以是任何光可讀形式，例如當(dāng)在例如染料、合金或變相材料中記 錄時(shí)而獲得的具有不同于周圍的反射系數(shù)的區(qū)域的形式，或者當(dāng)在磁-光材料中記錄時(shí)而獲得的具有不同于周圍的偏振方向的區(qū)域的形式。
在實(shí)施例中，所述輸入單元27包括壓縮裝置，用于例如模擬音頻 和/或視頻或者數(shù)字無壓縮音頻/視頻的輸入信號(hào)。以MPEG標(biāo)準(zhǔn)描述用 于牙見頻的適宜的壓縮裝置，MPEG-1以IS0/IEC 11172限定，MPEG-2以 IS0/IEC 13818限定?？商娲?，所述輸入信號(hào)已經(jīng)根據(jù)這樣的標(biāo)準(zhǔn)被 編碼。
在實(shí)施例中，所述記錄設(shè)備只是存儲(chǔ)系統(tǒng)，例如用于計(jì)算機(jī)中的 光驅(qū)。所述控制單元20被設(shè)置為經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)化接口與主機(jī)系統(tǒng)中的處理 單元通信。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被直接接入格式化器28和讀取處理單元30。
在實(shí)施例中，所述設(shè)備被設(shè)置為獨(dú)立單元，例如供消費(fèi)者使用的 視頻記錄裝置。所述控制單元20，或所述設(shè)備中包括的附加主控制單 元被設(shè)置為直接由用戶控制，例如以執(zhí)行文件管理系統(tǒng)的功能。
圖3示出聚焦信號(hào)的產(chǎn)生和處理。多段檢測器被示為主子檢測器 44 (A、 B、 C、 D)，其處于用于接收從將被定位于記錄載體的數(shù)據(jù)層 上的軌道上的中心點(diǎn)反射的輻射的位置，第一組輔助子檢測器45 (El、 E2、 E3、 E4)和第二組輔助子檢測器43 (Fl、 F2、 F3、 F4 )，所述輔 助子檢測器處于用于接收從位于相對(duì)于軌道縱向的橫向方向(由箭頭 46指示)上的輔助點(diǎn)反射的輻射的位置。所述子檢測器設(shè)置在排列于 與軌道方向?qū)?yīng)的方向上的象限中。
圖4示出主點(diǎn)和輔助點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的子檢測器。該圖示意性地示出 記錄載體的數(shù)據(jù)層的一部分，其具有三條平行軌道"、52、 53。主點(diǎn)55集中在掃描軌道52上，徑向地位于左側(cè)的第一輔助點(diǎn)54位于掃描 軌道52和相鄰軌道51之間，而第二輔助點(diǎn)56位于掃描軌道52和相 鄰軌道53之間，即與第一輔助點(diǎn)相反而徑向地位于右側(cè)。示出三組子 檢測器，主子檢測器58對(duì)應(yīng)于軌道上的中心點(diǎn)55，笫一輔助子檢測器 57對(duì)應(yīng)于第一輔助點(diǎn)54，而第二輔助子檢測器59對(duì)應(yīng)于第二輔助點(diǎn) 56。
圖3進(jìn)一步示出用于將來自子檢測器的信號(hào)處理為驅(qū)動(dòng)聚焦致動(dòng) 器34 (例如線圏)的聚焦致動(dòng)器信號(hào)38的電路。來自每個(gè)子檢測器的 信號(hào)被放大并被加入前端單元31 (由虛線示出)，用于由主子檢測器 44產(chǎn)生中心聚焦誤差信號(hào)(FESc) 363，如下
FESc- (A+C) - (D+B) 第一輔助誤差信號(hào)(FESa) 362，如下
(FESa) = (El+E3) - ( E2+E4 ) 第二輔助誤差信號(hào)(FESb) 361,如下
(FESb) = (Fl+F3) - (F2+F4) 對(duì)于圖4中編號(hào)的子檢測器可以得出類似的公式。所述誤差信號(hào)361、 362、 363被耦合至聚焦控制單元32，其包括合并單元41、伺服控制單 元42和設(shè)定單元40。
合并單元41將由第一加權(quán)因子Ga調(diào)節(jié)的第一輔助誤差信號(hào) (FESa) 362和由第二加權(quán)因子Gb調(diào)節(jié)的第二輔助誤差信號(hào)(FESb ) 361加入中心聚焦誤差信號(hào)(FESc) 363，如下
FES=FESc+Ga x FESa+Gb x FESb 其中FES是補(bǔ)償徑向串?dāng)_之后的聚焦誤差信號(hào)37，如下所述。接下來， 所述聚焦誤差信號(hào)37在伺服控制單元42中被過濾，所述單元42過濾 所述聚焦誤差信號(hào)37，提供聚焦設(shè)定點(diǎn)并根據(jù)眾所周知的聚焦伺服控 制法則產(chǎn)生構(gòu)成伺服控制系統(tǒng)的聚焦致動(dòng)器信號(hào)38。
所述設(shè)定單元40接收聚焦致動(dòng)器信號(hào)38，并得出用于設(shè)定第一加 權(quán)因子Ga的第一設(shè)定信號(hào)401和用于設(shè)定第二加權(quán)因子Gb的第二設(shè) 定信號(hào)402。根據(jù)基于聚焦致動(dòng)器信號(hào)38的調(diào)節(jié)信號(hào)，所述設(shè)定單元 設(shè)定所述加權(quán)因子。在聚焦致動(dòng)器中產(chǎn)生的能量通過監(jiān)視聚焦致動(dòng)器 信號(hào)38而減少。所述設(shè)定裝置可以被設(shè)置為根據(jù)聚焦致動(dòng)器中由于聚 焦致動(dòng)器信號(hào)造成的損耗來產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號(hào)。例如，可以確定聚焦致動(dòng)器信號(hào)樣本的平方值?？梢栽诶绱┰杰壍赖臏y量周期中，基于合并 多個(gè)平方值來確定所述損耗。
設(shè)定單元40可以經(jīng)由控制線路26耦合至控制單元20,以用來在 系統(tǒng)控制單元20的控制下執(zhí)行對(duì)加權(quán)因子調(diào)節(jié)的校準(zhǔn)。例如，當(dāng)在所 述掃描設(shè)備中插入記錄載體時(shí)，所述系統(tǒng)控制執(zhí)行校準(zhǔn)。所述設(shè)定單 元進(jìn)行如下操作以消除徑向-聚焦串?dāng)_。請(qǐng)注意，可替代地，所述設(shè)定 單元的功能可以被執(zhí)行為一種在單獨(dú)的處理單元中(例如在主控制單 元20中)設(shè)定加權(quán)因子的方法。
現(xiàn)在描述的用于消除徑向-聚焦串?dāng)_的方法使用如圖3和圖4中所 示的12-段光檢測器。所述消除方法通常與用于跟蹤的3-點(diǎn)推挽方法 (所謂的基于PP信號(hào)的差分推挽DPP)結(jié)合。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是， 也可以使用不同類型的跟蹤和檢測器，如果至少一組輔助子檢測器可 以用來產(chǎn)生輔助信號(hào)，所述輔助信號(hào)具有與中心聚焦誤差信號(hào)中的徑 向分量相對(duì)的徑向分量。
請(qǐng)注意，在聚焦伺服環(huán)路可操作并且徑向跟蹤被禁止的時(shí)候，本 發(fā)明尤其有用。在此情況下，存在大量可能干擾聚焦伺服環(huán)路的徑向 誤差信號(hào)，所述干擾是由于串?dāng)_造成的。例如，當(dāng)在徑向方向執(zhí)行跳 轉(zhuǎn)以進(jìn)入不同軌道時(shí)，需要計(jì)數(shù)中間軌道。軌道計(jì)數(shù)信號(hào)可以基于徑 向跟蹤誤差信號(hào)。實(shí)際上，在軌道計(jì)數(shù)過程中，徑向誤差信號(hào)可以在 大約10kHz處變化，這在聚焦祠服的活動(dòng)頻率范圍之內(nèi)。尤其是在這 樣的頻率，聚焦伺服環(huán)路的過濾會(huì)被截?cái)?，增益達(dá)到峰值。因此，由 于串?dāng)_造成的這樣的干擾可能在聚焦致動(dòng)器信號(hào)中產(chǎn)生強(qiáng)的分量，這 難以產(chǎn)生任何有效的致動(dòng)器移動(dòng)，而是造成許多不希望的能量損耗。 在徑向移動(dòng)過程中，所述點(diǎn)需要保持聚焦在記錄栽體的數(shù)據(jù)層上。然 而，請(qǐng)注意所述消除系統(tǒng)可以任何可操作的模式使用。
當(dāng)徑向伺服環(huán)路被禁止時(shí)，例如，當(dāng)所述設(shè)備處于尋道模式時(shí)， 所述點(diǎn)將穿越所述軌道并在每個(gè)點(diǎn)中產(chǎn)生PP信號(hào)。中心點(diǎn)的PP將滲 入聚焦誤差信號(hào)FES,這造成足夠大以至于在聚焦線圈中產(chǎn)生不能接受 的損耗的干擾，或者使得聚焦驅(qū)動(dòng)器針對(duì)供應(yīng)道飽和。其結(jié)果可能是 當(dāng)系統(tǒng)處于徑向開環(huán)模式時(shí)系統(tǒng)不能可靠地保持聚焦。所述12-段消除 方法通過使用由上述每個(gè)點(diǎn)獲得的三個(gè)聚焦誤差信號(hào)的合并解決了該 問題。請(qǐng)注意，在公式中，F(xiàn)EAa、 FESb和FESc對(duì)應(yīng)于來自圖4中的點(diǎn)A、 B和C的聚焦誤差信號(hào)，Ga和Gb是最小化FES中產(chǎn)生的PP串?dāng)_的 合適的加權(quán)因子。因?yàn)檩o助的PP主要具有相對(duì)于中心光束的PP相反 的相位，所以合并的聚焦誤差信號(hào)FES可以在不受PP串?dāng)_影響的前提 下得到。
實(shí)際上，特別是所謂的岸-溝形式(例如DVD-RAM和HD-DVD-RW) 需要這種形式的串?dāng)_消除，因?yàn)樗鼈冇捎谙鄬?duì)較大的溝槽槽距(是數(shù) 據(jù)間距的二倍)而具有大的PP。
理論上，當(dāng)系統(tǒng)的準(zhǔn)直非常精確并且輔助點(diǎn)A和B正好在相鄰軌 道的半路，而且3個(gè)返回光束精確地集中在它們的象限檢測器上時(shí)， Ga和Gb的最優(yōu)值由下式得出
Ga=Gb=G/2
其中G是中心和輔助光束的強(qiáng)度比。在此情況下，徑向串?dāng)_消除完成， 即FES中沒有殘留的PP。
實(shí)際上，有一些情況損害了這個(gè)簡單的最優(yōu)化策略。首先，強(qiáng)度 比G可以從光學(xué)頭22中的一個(gè)光拾取單元(OPU)明顯擴(kuò)展至下一個(gè)， 這使得必須對(duì)每個(gè)OPU進(jìn)行調(diào)節(jié)。另一個(gè)復(fù)雜情況是輔助點(diǎn)通常不是 正好位于軌道之間的半路上。這可能由用于產(chǎn)生輔助點(diǎn)的光柵的調(diào)節(jié) 誤差，或者所謂的y-誤差造成，其使得3點(diǎn)之間的角度和軌道的切線 隨讀出半徑變化。此外，盤和主軸電機(jī)的離心率將使得該角度在盤旋 轉(zhuǎn)一周期間變化。該變化的角度將使得FES中殘留的PP干擾也發(fā)生變 化，即干擾的包絡(luò)將總體上隨著讀出點(diǎn)的半徑和方位變化。更加嚴(yán)重 的問題是當(dāng)穿越軌道時(shí)，在例如DVD-RAM上的FES中的串?dāng)_通常完全 不是正弦的，而是主要取決于光束著靶誤差。這是由于DVD-RAM的較 大溝槽槽距使得第一衍射徑向階重疊，以及第二衍射徑向階進(jìn)入瞳孔。
圖5示出重疊的笫一衍射徑向階。檢測器具有左半個(gè)子檢測器61 和右半個(gè)子檢測器62。示出點(diǎn)63主要在左半個(gè)子檢測器61上，而實(shí) 際中心線64指示光束的中心。中心線64和檢測器的中心位置的差別 稱為光束著靶誤差。在點(diǎn)63中，重疊的第一衍射徑向階被指示。
在光束著靶誤差情況下，重疊區(qū)域?qū)⒅饕挥谝粋€(gè)檢測器半側(cè)， 這影響了所產(chǎn)生的串?dāng)_信號(hào)的形狀。兩個(gè)輔助光束的光束著靶誤差會(huì) 有所不同，因?yàn)檎麄€(gè)檢測器的位置誤差和兩個(gè)輔助檢測器之間距離的 誤差(被稱為光柵-z誤差)共同作用。圖6示出針對(duì)不同光束著靶誤差值的模擬聚焦誤差信號(hào)。水平軸 示出主要點(diǎn)相對(duì)于軌道的徑向位置。垂直軸示出由中心點(diǎn)55 (圖4中 的"C")得出并被歸一化為標(biāo)準(zhǔn)范圍的聚焦誤差信號(hào)FES。第一曲線 70示出沒有光束著耙誤差的理想情況。第二曲線71示出的聚焦誤差信 號(hào)具有徑向方向上+10ym和切線方向上+10jLim的位置誤差。第三曲線 72示出的聚焦誤差信號(hào)具有徑向方向上-10pm和切線方向上-10pm 的位置誤差。第四曲線73示出的聚焦誤差信號(hào)具有徑向方向上+10Mm 和切線方向上-10/im的位置誤差?？梢钥闯觯诠馐姓`差變化時(shí) 殘留串?dāng)_的形狀發(fā)生巨大變化。因此，F(xiàn)ES中的殘留串?dāng)_信號(hào)是非正弦 的，并且它的幅值沿半徑在盤的旋轉(zhuǎn)周期中變化。這使得難以設(shè)定Ga 和Gb的最優(yōu)值。接下來提供一種校準(zhǔn)方法，其針對(duì)特殊情況(即特殊 盤和特殊OPU的組合)找到Ga和Gb的最優(yōu)值。
所提出的校準(zhǔn)方法基于將聚焦線圏中的能量損耗最小化。該準(zhǔn)則 十分有用，因?yàn)閾p耗是由進(jìn)入聚焦誤差信號(hào)FES的徑向串?dāng)_造成的主 要問題。通過在不同的Ga和Gb的設(shè)定之間比較相同開環(huán)模式期間的 平均損耗(例如在盤旋轉(zhuǎn)一周期間平均)，可以找到最優(yōu)值。用于調(diào) 節(jié)加權(quán)因子的措施可以在頭22穿越軌道的任何時(shí)候執(zhí)行。
在啟動(dòng)具有特定盤的驅(qū)動(dòng)器的過程中，可以如下進(jìn)行校準(zhǔn)
1. 使用Ga和Gb的默認(rèn)值(例如在驅(qū)動(dòng)器制造過程中確定的 值)或由前期校準(zhǔn)獲得并保存在存儲(chǔ)器(例如EEPROM)中
的值來獲得聚焦。
2. 測量聚焦線圈中的能量損耗，例如通過在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間周期 中取數(shù)字聚焦伺服產(chǎn)生的聚焦致動(dòng)器信號(hào)的輸出樣本的 平方并將其平均(或求和)。該時(shí)間周期可以是盤旋轉(zhuǎn)一 周，或者為了校準(zhǔn)而進(jìn)行一次或多次嘗試的持續(xù)時(shí)間。請(qǐng) 注意，也可以使用聚焦致動(dòng)器中不希望的控制能量的不精 確指示，例如只是取聚焦致動(dòng)器信號(hào)的絕對(duì)值或者取峰 值。
3. 重復(fù)該測量，逐步調(diào)整Ga和Gb的適當(dāng)范圍，同時(shí)以相同 的相關(guān)步驟變化這兩個(gè)參數(shù)。
4. 重復(fù)所述測量，逐步調(diào)整Ga和Gb的適當(dāng)(小)范圍，同 時(shí)以相反的相關(guān)步驟變化這兩個(gè)參數(shù)。5. 找出聚焦線團(tuán)中的能量損耗最小的Ga和Gb值。這些值用 于隨后盤上的所有操作，并且可以保存于存儲(chǔ)器中以供后 來使用。
在實(shí)施例中，只可以確定加權(quán)因子的單個(gè)值，或者可以將兩個(gè)加 權(quán)因子調(diào)節(jié)為相同值。對(duì)于Ga和Gb不同的值是無效的，例如因?yàn)槲?來電路中所設(shè)置的信號(hào)處理的方式，或者因?yàn)槟M前端單元的設(shè)置。 在該情況下，省略步驟4。
雖然本發(fā)明總體上適用于使用12-段消除方法的驅(qū)動(dòng)器中，但是可 以使用其它檢測器和消除設(shè)置。它尤其可用于具有高徑向誤差信號(hào)值 的介質(zhì)上，例如岸-溝形式的DVD-RAM和HD-DVD-RW，或所謂的低-高 BD-R介質(zhì)，也可用于具有雙或多數(shù)據(jù)層的介質(zhì)，所謂的多層記錄栽體。 本發(fā)明還適用于其它記錄載體，例如矩形光學(xué)卡、磁-光盤、多層高 密度盤或具有對(duì)徑向串?dāng)_敏感的聚焦系統(tǒng)的任何類型的信息存儲(chǔ)系 統(tǒng)。
請(qǐng)注意，在本文獻(xiàn)中，詞語"包括"不排除存在除那些被列出的 以外的其它元件或步驟，元件之前的詞語"一，，或"一個(gè)"不排除存 在多個(gè)這樣的元件，任何附圖標(biāo)記不構(gòu)成對(duì)權(quán)利要求的限制，本發(fā)明 可以通過硬件和軟件二者來實(shí)現(xiàn)， 一些"裝置"或"單元，，可以由一 些硬件或軟件項(xiàng)來體現(xiàn)。此外，本發(fā)明不局限于所述實(shí)施例，而在于 上述每個(gè)新穎的特征或特征的集合。
權(quán)利要求
1. 一種用于掃描光學(xué)記錄載體(11)的設(shè)備，所述記錄載體包括具有基本上平行的數(shù)據(jù)軌道的數(shù)據(jù)層，所述設(shè)備包括-光學(xué)頭(22)，其包括用于接收從所述數(shù)據(jù)層反射的輻射的檢測器，所述檢測器具有用于檢測來自主點(diǎn)的主聚焦信號(hào)的主子檢測器和用于檢測來自輔助點(diǎn)的輔助信號(hào)的輔助子檢測器，-聚焦控制裝置(32)，其用于根據(jù)聚焦誤差信號(hào)向聚焦致動(dòng)器提供聚焦致動(dòng)器信號(hào)，所述聚焦控制裝置包括-合并裝置(41)，其用于根據(jù)加權(quán)因子基于主聚焦信號(hào)和輔助信號(hào)產(chǎn)生聚焦誤差信號(hào)，以通過輔助信號(hào)調(diào)節(jié)主聚焦信號(hào)的準(zhǔn)確性，-耦合至所述聚焦誤差信號(hào)的過濾裝置(42)，其用于產(chǎn)生所述聚焦致動(dòng)器信號(hào)，和-設(shè)定裝置(40)，其用于根據(jù)調(diào)節(jié)信號(hào)設(shè)定所述加權(quán)因子，-所述設(shè)定裝置(40)被設(shè)置來基于所述聚焦致動(dòng)器信號(hào)產(chǎn)生所述調(diào)節(jié)信號(hào)。
2. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中所述檢測器具有第一輔助子檢 測器(45)，用于檢測來自第一輔助點(diǎn)的第一輔助信號(hào)；和第二輔助 子檢測器(43)，用于檢測來自第二輔助點(diǎn)的第二輔助信號(hào)；以及所 述合并裝置(41)被設(shè)置來根據(jù)至少一個(gè)加權(quán)因子基于主聚焦信號(hào)(363 )、第一輔助信號(hào)(362 )和第二輔助信號(hào)(361 )產(chǎn)生聚焦誤差 信號(hào)(37)，以通過輔助信號(hào)調(diào)節(jié)主聚焦信號(hào)的正確性。
3. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中主子檢測器(")和輔助子檢 測器(43, 45)設(shè)置于排列在與軌道方向(46)相對(duì)應(yīng)的方向上的象 限中。
4. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中所述設(shè)定裝置(40)被設(shè)置用 于根據(jù)聚焦致動(dòng)器中由于聚焦致動(dòng)器信號(hào)(38)產(chǎn)生的損耗產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號(hào)。
5. 如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述設(shè)定裝置(40)被設(shè)置用 于確定聚焦致動(dòng)器信號(hào)樣本的平方值，并且基于合并多個(gè)平方值來確 定所述損耗。
6. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中所述設(shè)定裝置(40)被設(shè)置用 于使用存儲(chǔ)器值執(zhí)行加權(quán)因子的校準(zhǔn)，所述存儲(chǔ)器值是在設(shè)備制造期間或設(shè)備的前期校準(zhǔn)期間存儲(chǔ)的加權(quán)因子的值。
7. 如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述合并裝置(41)被設(shè)置用 于為第一輔助信號(hào)提供第一加權(quán)因子，為第二輔助信號(hào)提供第二加權(quán) 因子，并且所述設(shè)定裝置(40)被設(shè)置用于通過以相同方向上的步驟 改變兩個(gè)加權(quán)因子來執(zhí)行對(duì)所述加權(quán)因子的校準(zhǔn)。
8. 如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，并且所述設(shè)定裝置(40)被設(shè)置用 于通過以相反方向上的步驟改變兩個(gè)加權(quán)因子來執(zhí)行校準(zhǔn)。
9. 一種在用于掃描光學(xué)記錄載體的設(shè)備中設(shè)定加權(quán)因子的方法， 所述記錄載體包括具有基本上平行的數(shù)據(jù)軌道的數(shù)據(jù)層，所述設(shè)備包 括-光學(xué)頭(22)，其包括用于接收從所述數(shù)據(jù)層反射的輻射的檢測器， 所述檢測器具有用于檢測來自主點(diǎn)的主聚焦信號(hào)的主子檢測器和用于 檢測來自輔助點(diǎn)的輔助信號(hào)的輔助子檢測器，-聚焦控制裝置(32),其用于根據(jù)聚焦誤差信號(hào)向聚焦致動(dòng)器提供 聚焦致動(dòng)器信號(hào)，所述聚焦控制裝置包括-合并裝置(41)，其用于根據(jù)加權(quán)因子基于主聚焦信號(hào)和輔助信號(hào)產(chǎn)生聚焦誤差信號(hào)，以通過輔助信號(hào)調(diào)節(jié)主聚焦信號(hào)的準(zhǔn)確性，-耦合至所述聚焦誤差信號(hào)的過濾裝置(42)，其用于產(chǎn)生所述聚焦致動(dòng)器信號(hào)，所述方法包括下列步驟-根據(jù)調(diào)節(jié)信號(hào)設(shè)定所述加權(quán)因子，和-基于所述聚焦致動(dòng)器信號(hào)產(chǎn)生所述調(diào)節(jié)信號(hào)。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述合并裝置(41)被設(shè)置 用于為第一輔助信號(hào)提供第一加權(quán)因子，為第二輔助信號(hào)提供第二加 權(quán)因子，并且所述方法包括執(zhí)行校準(zhǔn)的步驟，所迷校準(zhǔn)包括至少下列 之一-以相同方向上的步驟改變兩個(gè)加權(quán)因子； - 以相反方向上的步驟改變兩個(gè)加權(quán)因子。
全文摘要
一種用于掃描光學(xué)記錄載體(11)的設(shè)備，所述記錄載體包括具有基本上平行的數(shù)據(jù)軌道的數(shù)據(jù)層。所述設(shè)備包括光學(xué)頭(22)，其包括具有用于產(chǎn)生主聚焦信號(hào)的子檢測器(44)和用于產(chǎn)生輔助信號(hào)的子檢測器(43，45)的檢測器。聚焦控制裝置(32)，其根據(jù)聚焦誤差信號(hào)向聚焦致動(dòng)器提供聚焦致動(dòng)器信號(hào)。合并裝置(41)，根據(jù)加權(quán)因子(Ga，Gb)基于主聚焦信號(hào)和輔助信號(hào)產(chǎn)生聚焦誤差信號(hào)以通過輔助信號(hào)調(diào)節(jié)主聚焦信號(hào)的準(zhǔn)確性。伺服過濾器(42)，其基于聚焦誤差信號(hào)(38)產(chǎn)生所述聚焦致動(dòng)器信號(hào)。設(shè)定裝置(40)，其根據(jù)基于聚焦誤差信號(hào)(38)的調(diào)節(jié)信號(hào)設(shè)定所述加權(quán)因子。有利地，致動(dòng)器中的損耗得以減少，而不是在大量聚焦致動(dòng)器損耗的代價(jià)下將殘留聚焦誤差信號(hào)最小化。
文檔編號(hào)G11B7/09GK101461001SQ200780020079
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2007年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月1日
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