專利名稱:光信息再現(xiàn)設(shè)備的制作方法
發(fā)明的背景發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光信息再現(xiàn)設(shè)備，用于重現(xiàn)記錄在圓盤形記錄載體(例如，光學(xué)錄象圓盤)上的信息，特別是裝有用于探測(cè)回轉(zhuǎn)圓盤(例如，光學(xué)錄象圓盤等)歪斜角的歪斜誤差探測(cè)電路的一種光信息再現(xiàn)設(shè)備。
有關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的描述通常，在光盤再現(xiàn)設(shè)備中，用物鏡將激光束距焦在光盤的記錄面上，以便重現(xiàn)記錄在光盤上的信息。在這種情況下，它的分辨能力由激光光束會(huì)聚的大小來確定;或者說由光點(diǎn)的直徑來確定，使得光點(diǎn)的直徑的最大值不超過某一個(gè)值。光點(diǎn)的直徑由激光光源發(fā)出的激光波長(zhǎng)以及物鏡的焦距和其直徑之比值來確定〔該比值通常用NA(數(shù)值孔徑)值表示〕。
此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，光源是采用氦氖激光器。使用氦氖激光器作光源的這種再現(xiàn)裝置體積大而且價(jià)格昂貴。因此，目前有一種趨勢(shì)使用半導(dǎo)體激光器作光源，這是因?yàn)榘雽?dǎo)體激光器價(jià)格便宜，而且可以使設(shè)備造得小巧。
然而，半導(dǎo)體激光的波長(zhǎng)是780毫微米(nm)，它比氦氖激光器的激光波長(zhǎng)623.8毫微米(nm)(應(yīng)為632.8毫微米，原文可能有誤-譯者注)要長(zhǎng)。由于這個(gè)原因，為確定半導(dǎo)體激光的光點(diǎn)直徑，使半導(dǎo)體激光能提供同使用氦氖激光器作光源一樣的分辨能力，必須提高物鏡的數(shù)值孔徑(NA)值。例如，NA值取大約0.5。
但是，如果物鏡的數(shù)值孔徑按上面所說的值提高，當(dāng)激光光束的光軸與圓盤的記錄面不垂直時(shí)，在該圓盤上來自相鄰的光跡產(chǎn)生的串?dāng)_分量將造成一系列問題。
如同在圖1A中所示，當(dāng)激光光束的光軸2垂直于圓盤1的記錄面時(shí)，在其光接收部件中探測(cè)到的輸出D成為在圖1A中顯示的那樣，來自相鄰光跡T1和T2的串?dāng)_分量輸出相對(duì)于來自主光跡T0的輸出來說是足夠小?？墒牵缤趫D1B中所示，當(dāng)激光光束的光軸與該圓盤1的記錄面不垂直時(shí)(這種情況在下文中將稱之為圓盤1的歪斜)，相鄰光跡T1和T2的串?dāng)_分量不同，在這種情況下，在被探測(cè)到的輸出D中，光跡T1的串?dāng)_分量將變大。
在NA值變大時(shí)，串?dāng)_電平Lc則不能忽略，從下面的公式中可以清楚地看出，LcαWcmα (NA3)/(λ) ·α其中Wcm是彗形象差;
λ 是激光波長(zhǎng);
α 是圓盤在其徑向上的傾角。
例如，在下列條件下λ＝780毫微米(nm)、光跡間距＝1.67微米(μm)、NA＝0.5，為使串?dāng)_電平Lc＝-40分貝(dB)，則要求圓盤傾角α≤0.5°。
激光光束的光軸與圓盤記錄面不垂直可能是由于回轉(zhuǎn)該圓盤的心軸的傾斜或者彎曲;該圓盤轉(zhuǎn)臺(tái)的傾斜或者彎曲;或者該圓盤本身的歪斜等原因造成的。圓盤本身的歪斜被認(rèn)為是主要的原因。目前，圓盤在其徑向上的斜角α公知是1°≤α≤2°。由于這個(gè)原因，當(dāng)使用半導(dǎo)體激光器作為光源時(shí)，必須探測(cè)圓盤在其徑向上的歪斜(包括除圓盤本身歪斜之外的其他傾斜)，并克服串?dāng)_分量的增加。歪斜這個(gè)術(shù)語在下文中都具有同樣的含意。
下面將描述一種歪斜誤差探測(cè)裝置的實(shí)例。
圖2示意說明這種歪斜誤差探測(cè)裝置的實(shí)例，其中歪斜誤差探測(cè)裝置與光學(xué)拾取裝置的光源是彼此獨(dú)立的。在圖2中看到的歪斜誤差探測(cè)裝置是沿著圓盤1的徑向上安置的;在圖3中看到的探測(cè)裝置是垂直于該圓盤1的徑向上的(圖2和圖3分別圖示在相互垂直的截面上的探測(cè)裝置5，以便于說明和解釋);而在圖4中看到的是從圓盤1的上表面向下看到的探測(cè)裝置5(圓盤1未畫出)。
探測(cè)裝置5的光源使用漫散射光源，在圖2-5中的各實(shí)例，采用二極管9作光源，光線在二極管的發(fā)光表面上被漫散射。
由發(fā)光二極管9發(fā)出的光由圓盤1反射，經(jīng)透鏡11，由光電探測(cè)器10接收。該光電探測(cè)器10是一種由兩塊光電探測(cè)區(qū)組成的雙光電探測(cè)器。
該發(fā)光二極管9、光電探測(cè)器10和透鏡11都裝在圓筒形的外殼12上。如圖2所示，該透鏡11安裝在外殼12的一個(gè)開口端上，而發(fā)光二極管9和光電探測(cè)器10都安裝在外殼12的另一開口端，處在透鏡11的焦平面位置上，這樣它們分別置于透鏡11的光軸11A左右兩側(cè)面上。
該外殼12是這樣安置的，如在圖2-4中所示，透鏡11靠近圓盤1，而發(fā)光二極管9和雙光電探測(cè)器10在被探測(cè)的圓盤1的歪斜誤差方向的垂線上排成一條線。
在本例情況中，由于要探測(cè)圓盤1在其徑向上的歪斜，發(fā)光二極管9和光電探測(cè)器10要垂直于圓盤1的徑向安置。在這種情況下，發(fā)光二極管9和光電探測(cè)器10被這樣安置使得在光學(xué)拾取裝置3的光軸與圓盤1的記錄面垂直時(shí)，透鏡11的光軸11A變成與圓盤1的記錄面垂直。此外，雙光電探測(cè)器10的分割線10C是沿著垂直于歪斜探測(cè)方向，也就是與圓盤1徑向垂直，并與透鏡11的光軸11A所在的平面正交的方向。
圖5是發(fā)光二極管9和雙光電探測(cè)器10的透視圖。
采用這種布置，發(fā)光二極管9的表面部分的實(shí)際圖象被聚焦在光電探測(cè)器10上，如同在圖4中陰影線顯示的圖象13。
當(dāng)透鏡11的光軸11A垂直于圓盤1記錄面時(shí)，如圖6所示，在圓盤1記錄面上入射光路和反射光路完全對(duì)稱。因此，發(fā)光二極管9的實(shí)際圖象位于透鏡11光軸11A所在平面的左手一側(cè)，并沿著圓盤1的徑向上，該圖象被聚焦在透鏡11的焦面上，它位于上述平面的右手一側(cè)。在圖6中，圓盤1以上的部分是由該圓盤1的記錄面映出的象，如果將這部分沿著圓盤1的記錄面折疊，則形成圖7所示的樣子。這樣發(fā)光二極管9的表面部分的真實(shí)圖象正好被聚焦在光電探測(cè)器10所處的位置上。
如圖6所示，當(dāng)透鏡11的光軸11A垂直于圓盤1的記錄面時(shí)，聚焦在雙光電探測(cè)器10上的圖象13對(duì)稱覆蓋10A和10B兩部分，其覆蓋量相同，如在圖9B中所示的那樣。因此，10A和10B兩部分的光電探測(cè)輸出值彼此相等，其差值為零。
如圖8所示，當(dāng)由于圓盤1歪斜造成透鏡11的光軸11A與圓盤1的記錄面不垂直時(shí)，發(fā)光二極管9的圖象位置在垂直于圓盤1的徑向上移動(dòng)，如在圖8中所示的參考數(shù)碼14。結(jié)果形成光電探測(cè)器10上的圖象13包含在10B部分較大，如圖9C所示的那樣。
當(dāng)圓盤1在與圖8中所示的相反方向上傾斜時(shí)，也就是在圖8中的園盤朝左手邊傾斜，光電探測(cè)器10上的圖象13包含在10A部分較大，如圖9A所示的那樣。
按上面的描述，根據(jù)光電探測(cè)器10探測(cè)出光學(xué)圖象13相應(yīng)的部分10A和10B的差別，可以檢測(cè)出圓盤1歪斜的方向和大小。該歪斜誤差信號(hào)可作為伺服信號(hào)用于控制圖10中所示的活動(dòng)部件40。
圖10是活動(dòng)部件的透視圖，該部件包括光學(xué)拾取裝置和歪斜探測(cè)部件。
在圖10中，參考數(shù)碼20標(biāo)示一個(gè)光學(xué)部件，它包括一個(gè)用于探測(cè)記錄在圓盤1上各凹點(diǎn)(Pits)信息的光學(xué)拾取裝置的光學(xué)系統(tǒng)和探測(cè)圓盤1歪斜的光學(xué)系統(tǒng)。該光學(xué)拾取裝置光學(xué)系統(tǒng)使用的聚焦伺服系統(tǒng)和跟蹤伺服系統(tǒng)由雙軸光學(xué)驅(qū)動(dòng)部件21組成，與現(xiàn)有技術(shù)使用的類似。
在相對(duì)于光學(xué)拾取裝置3(在圖10中未畫出)的光學(xué)系統(tǒng)的光軸21A的記錄軌跡T的縱向上，歪斜探測(cè)裝置5的外殼12裝在光學(xué)部件20上。因此，透鏡11的光軸11A所在的平面將包含該光學(xué)拾取裝置的光軸21A。
光學(xué)部件20由軸23支承，該軸處于垂直圓盤1徑向上，并可在圓盤1徑向上傾斜。在本例中，它是采用裝在光學(xué)部件20底面上的蝸輪24實(shí)現(xiàn)的。軸23置于工側(cè)板28A、28B上的鉆孔29A和29B內(nèi)，并可在其中轉(zhuǎn)動(dòng)。按上述方式安裝，蝸輪24和蝸桿27相嚙合，蝸桿由支承在基座25上的小型電動(dòng)機(jī)26帶動(dòng)其回轉(zhuǎn)。當(dāng)蝸桿27由電動(dòng)機(jī)26帶動(dòng)其回轉(zhuǎn)時(shí)，蝸輪24轉(zhuǎn)過的角度與蝸桿27的轉(zhuǎn)角相對(duì)應(yīng)，利用它，光學(xué)部件20在圓盤1的徑向上傾斜。如果電動(dòng)機(jī)26由檢測(cè)到的圓盤1輸出的歪斜誤差來控制，那么可以使光學(xué)拾取裝置的光軸21A始終保持與圓盤1的記錄面垂直。
此外，如圖11所示，當(dāng)圓盤1具有歪斜誤差時(shí)，這種歪斜相對(duì)于該盤的轉(zhuǎn)軸O-O′是對(duì)稱的，由于這種歪斜在圓盤1的回轉(zhuǎn)方向上是不變的，結(jié)果如圖12所示，產(chǎn)生歪斜誤差信號(hào)(直流分量)SE，該誤差信號(hào)對(duì)應(yīng)著圓盤1的徑向歪斜角α。這時(shí)，歪斜伺服系統(tǒng)作用，使得歪斜誤差信號(hào)具有預(yù)定的電平V1。
如果圓盤1在其徑向上的歪斜角不是常量時(shí)，在產(chǎn)生的歪斜誤差信號(hào)SE中，在回轉(zhuǎn)方向上的歪斜誤差分量(交流分量)被疊加在歪斜角α的平均電平(直流分量)上，該歪斜角是指，在圓盤1回轉(zhuǎn)一周時(shí)，在其徑向產(chǎn)生的歪斜角。當(dāng)圓盤1以1800轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，交流分量的基波頻率為30赫茲。例如，在圖13中所示的歪斜誤差信號(hào)SE。
因此，在歪斜伺服系統(tǒng)中，偏斜伺服控制是這樣作用的將歪斜誤差信號(hào)SE的直流歪斜誤差分量變成一個(gè)預(yù)定的電平。此外，歪斜伺服系統(tǒng)是同步控制，以便消除交流歪斜誤差分量。由于在活動(dòng)部件40上安裝的歪斜伺服控制用電動(dòng)機(jī)26通常是一種價(jià)格便宜的電動(dòng)機(jī)，如果歪斜伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)成響應(yīng)包含在歪斜誤差信號(hào)SE中的交流誤差分量的話，那么電動(dòng)機(jī)26就要始終運(yùn)轉(zhuǎn)。結(jié)果是電動(dòng)機(jī)26的壽命降低，從實(shí)用的觀點(diǎn)出發(fā)，是不方便的。
所以，在現(xiàn)有技術(shù)中，雖然期望歪斜伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)成在歪斜誤差信號(hào)SE中的交流歪斜誤差分量被除去，而僅響應(yīng)其直流歪斜誤差分量，可是由于歪斜誤差分量中包含有30赫茲的基波，該交流分量使用普通的低通濾波器不能被完全濾掉。如果該交流分量被完全濾掉的話，那么響應(yīng)時(shí)間將變慢，歪斜伺服控制將出現(xiàn)過量伺服。
本發(fā)明的目的和概述本發(fā)明的目的是提供一種裝有改進(jìn)的歪斜誤差探測(cè)電路的光息再現(xiàn)設(shè)備。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種光信息再現(xiàn)設(shè)備，該設(shè)備具有這樣一種歪斜誤差探測(cè)電路，其歪斜伺服控制系統(tǒng)能避免被振蕩，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的歪斜伺服控制。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供裝有歪斜誤差探測(cè)電路的光信息再現(xiàn)設(shè)備，該電路能探測(cè)低速回轉(zhuǎn)的錄像圓盤的歪斜誤差。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種裝有歪斜誤差探測(cè)電路的光信息再現(xiàn)設(shè)備，該電路能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的歪斜伺服控制。
根據(jù)本發(fā)明的一種體現(xiàn)，提供用于再現(xiàn)在圓盤形記錄載體上記錄信息的一種光信息再現(xiàn)設(shè)備，它包括一個(gè)裝在可傾斜的光學(xué)部件上的光學(xué)拾取裝置(Optical pick up device)，有一個(gè)用于產(chǎn)生激光光束的激光光源和一個(gè)光電探測(cè)器，用于檢測(cè)從該記錄面上反射的光束和重現(xiàn)記錄的信息;一個(gè)回轉(zhuǎn)該記錄載體的裝置;一個(gè)歪斜誤差探測(cè)器，用于檢測(cè)記錄載體相對(duì)于光學(xué)拾取裝置的歪斜和產(chǎn)生具有直流和交流分量的歪斜誤差信號(hào);一個(gè)輸入該歪斜誤差信號(hào)的控制電路，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)該歪斜誤差信號(hào)直流分量的控制信號(hào);一個(gè)由該控制信號(hào)控制的歪斜誤差校正器，用于控制該光學(xué)部件，使得該光學(xué)拾取裝置的光軸與該記錄面保持垂直。上述控制電路包括一個(gè)比較器，用于比較該歪斜誤差信號(hào)電平和閾(門限)電平，并產(chǎn)生輸出脈沖，該脈沖的寬度對(duì)應(yīng)該歪斜誤差信號(hào)的直流分量;一個(gè)脈沖寬度鑒別器，用于鑒別該輸出脈沖相對(duì)于對(duì)應(yīng)該記錄載體回轉(zhuǎn)一周的基準(zhǔn)脈沖的寬度。
本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將從下面結(jié)合各附圖的說明中明顯地表現(xiàn)出來。在各附圖中，同樣的參考標(biāo)記代表同一個(gè)元件或零部件。
各附圖的簡(jiǎn)要說明示意圖1A和1B分別用于解釋由于錄像圓盤的歪斜誤差造成的不良影響。
圖2顯示的是現(xiàn)有技術(shù)中的一種歪斜探測(cè)裝置的實(shí)例。
圖3和圖4分別顯示該歪斜探測(cè)裝置實(shí)例中的主要部分的結(jié)構(gòu)。
圖5是該歪斜探測(cè)裝置的主要部分的透視圖。
圖6至圖9是用于解釋該歪斜探測(cè)裝置的工作過程。
圖10是一個(gè)控制光學(xué)拾取裝置的光軸使其與錄像圓盤的記錄面始終保持垂直的機(jī)械裝置實(shí)例的透視圖。
圖11是用于解釋錄像圓盤的歪斜。
圖12和圖13分別用于解釋歪斜誤差。
圖14顯示了歪斜誤差角和歪斜誤差探測(cè)電壓之間的關(guān)系。
圖15是根據(jù)本發(fā)明的歪斜誤差探測(cè)電路的一種實(shí)例的示意圖。
圖16A至圖16D和圖17A至圖17D分別用于解釋圖15所示線路的工作波形。
圖18是根據(jù)本發(fā)明的歪斜誤差探測(cè)電路的另一種體現(xiàn)的示意方框圖。
圖19A至圖19D;圖20A至圖20C以及圖21分別用于解釋圖18所示電路的工作過程。
本發(fā)明較優(yōu)的兩種實(shí)施方案的描述下文將就本發(fā)明參照?qǐng)D14至圖17詳細(xì)地予以描述。
如前所述，當(dāng)使用半導(dǎo)體激光作光源時(shí)，如果歪斜角超過0.5°時(shí)，將產(chǎn)生串?dāng)_現(xiàn)象，從而信息不能被滿意地拾取。然而，如果歪斜角小于0.5°(α＜0.5°)，未滿足α＝0的條件，有可能檢測(cè)(拾取)沒有串?dāng)_分量的信息。此外，當(dāng)圓盤1在其回轉(zhuǎn)方向上產(chǎn)生歪斜誤差時(shí)，這樣一個(gè)歪斜伺服控制系統(tǒng)不可能做到α＝0。
所以，在本發(fā)明中，如圖14所示，只有當(dāng)對(duì)應(yīng)大于(歪斜角)±α(＜0.5°，例如，本發(fā)明中約0.4°)的歪斜角的歪斜誤差時(shí)，它可以防止由于串?dāng)_造成的不良影響，以便進(jìn)行歪斜伺服控制，歪斜角±α1由閾值確定。在歪斜角為α1時(shí)，取歪斜誤差信號(hào)(直流歪斜誤差電平VD)作為V1;在歪斜角為-α1時(shí)，探測(cè)的直流歪斜誤差為-V1。
圖15是一張電路圖，它顯示了本發(fā)明使用的一種歪斜伺服控制電路50的實(shí)例。在圖15中，參考數(shù)碼60表示一張?zhí)綔y(cè)電路，用來檢測(cè)歪斜誤差SE中對(duì)應(yīng)歪斜角α的直流歪斜誤差。該電路如前所述是采用數(shù)字電路。參考數(shù)碼70表示實(shí)現(xiàn)歪斜伺服控制用的電動(dòng)機(jī)26的控制系統(tǒng)。
由光電探測(cè)器10得到的歪斜誤差信號(hào)SE經(jīng)輸入端61送到一對(duì)電壓比較器62和63中。第一電壓比較器62，是在圓盤1歪斜處于回盤圓盤1的參考面X-X′以下時(shí)(如圖11所示)用于探測(cè)其歪斜誤差，該第一電壓比較器62用對(duì)應(yīng)歪斜角α1的閾電平V1作為參考電平。另一方面，第二電壓比較器63，是在圓盤1歪斜處于回轉(zhuǎn)圓盤1的參考面X-X′之上時(shí)用于探測(cè)其歪斜誤差，其閾電平為-V1。下面將描述電路結(jié)構(gòu)以及當(dāng)α＞0時(shí)的校正。
如圖11所示，當(dāng)歪斜角為α，而且歪斜誤差朝著圓盤的回轉(zhuǎn)方向是均勻一致地變化，如圖16A所示，除直流歪斜誤差VD1(VD1＞V1)外，歪斜誤差信號(hào)SE具有30赫茲基波的交流誤差Sq，也作用到輸入端61。所以，第一電壓比較器62產(chǎn)生第一比較輸出PC1如圖16B所示。該比較輸出PC1輸入到第一脈沖寬度鑒別電路65中，該電路由計(jì)數(shù)器65A和門閂電路65B組成。
該計(jì)數(shù)器65A使用與該圓盤驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)有關(guān)(該電動(dòng)機(jī)未畫出)的一個(gè)頻率發(fā)生器(FG)產(chǎn)生的脈沖FG作為它的時(shí)鐘脈沖。在本例中，圓盤每轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生32個(gè)脈沖FG。第一比較輸出PC1送到計(jì)數(shù)器65A作為它的啟動(dòng)脈沖，該計(jì)數(shù)器65A僅在第一比較輸出PC1處在高電平時(shí)間W內(nèi)才工作。
計(jì)數(shù)輸出的最高(二進(jìn)制數(shù))位(MSB)數(shù)字，在門閂電路65B內(nèi)被鎖住。這種閉鎖在圓盤1的每一轉(zhuǎn)時(shí)都要實(shí)施，在下面將要描述的時(shí)間上，計(jì)數(shù)輸出的最高位(MSB)數(shù)字被鎖在門閂電路65B中。第一比較輸出PC1經(jīng)一個(gè)或門電路66輸入到1/32計(jì)數(shù)器67，每當(dāng)在第一比較輸出PC1波形的上升沿時(shí)，在計(jì)數(shù)器內(nèi)脈沖FG被計(jì)數(shù)作為基準(zhǔn)脈沖。結(jié)果，脈沖PX(圖16C)被32分頻(它與圓盤1的回轉(zhuǎn)周期是同步的)，由1/32計(jì)數(shù)器67送到門閂電路65B中。因此，門閂電路在第一比較輸出PC1的波形下降沿時(shí)，最高位(MSB)數(shù)字被鎖在門閂電路內(nèi)。如圖16A所示，當(dāng)VD1＞V1時(shí)，W＞ (T)/2 (T是圓盤轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間)。這樣，由于在那時(shí)最高位(MSB)數(shù)字為“1”，門閂電路的輸出R1變成高電平“H”(H代表高電平)，如在圖16D所示的那樣。
門閂電路65B的輸出送至位于驅(qū)動(dòng)電源71和電動(dòng)機(jī)M之間的電源開關(guān)72作為它的控制轉(zhuǎn)換脈沖。在這種情況下，當(dāng)門閂電路的輸出R1是處在高電平“H”時(shí)，電源開關(guān)72被接通，電動(dòng)機(jī)26由電源71驅(qū)動(dòng)正向運(yùn)轉(zhuǎn)。
就VD1＞V1而言，計(jì)數(shù)器65A的最高位數(shù)字是“1”。于是，在門閂電路輸出是高電平“H”期間內(nèi)，電動(dòng)機(jī)26被連續(xù)驅(qū)動(dòng)，使得其正向運(yùn)轉(zhuǎn)，如在圖11中所示的那樣，光學(xué)拾取裝置按著箭頭所示的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，于是在光學(xué)拾取裝置3內(nèi)，從光源發(fā)出的光入射到圓盤1上的角度也在連續(xù)地變化。
當(dāng)在光學(xué)拾取裝置內(nèi)光源的光軸被控制，使之垂直于圓盤1的記錄面時(shí)，包含在歪斜誤差信號(hào)SE之內(nèi)的直流誤差VD1的電平根據(jù)這樣的控制而降低。在大體上滿足VD1＝V1時(shí)，也就是在實(shí)際上，當(dāng)VD1變成略小于V1時(shí)，W＜ (T)/2 如圖17所示，這樣計(jì)數(shù)器65A最高位數(shù)字由“1”變成“0”。結(jié)果是在圓盤1每一轉(zhuǎn)時(shí)，被鎖在門閂電路65B內(nèi)的輸出R1變成低電平“L”，使得電源開關(guān)72斷開。
因此，在探測(cè)歪斜誤差時(shí)間點(diǎn)上，VD1＜V1，電動(dòng)機(jī)26的正向運(yùn)轉(zhuǎn)停止，光學(xué)拾取裝置在被移動(dòng)的位置上停止。此外，由于在圓盤1整個(gè)回轉(zhuǎn)期間內(nèi)進(jìn)行歪斜誤差探測(cè)，因此只要再次出現(xiàn)VD1＞V1，上述歪斜伺服控制就進(jìn)行。
與使用的圓盤1有關(guān)，如果圓盤1的歪斜與上述的歪斜相反，則直流歪斜誤差-VD1(未畫出)由第二電壓比較器63探測(cè)，而其脈寬對(duì)應(yīng)著直流歪斜誤差-VD1的第二比較輸出PC2被送到計(jì)數(shù)器68A，它是由一個(gè)鑒別電路68組成，由其產(chǎn)生的計(jì)數(shù)輸出對(duì)應(yīng)著第二比較輸出PC2的脈寬。
在門閂電路68B中，計(jì)數(shù)輸出的最高位數(shù)字被同樣地鎖住，使得第二比較輸出PC2也經(jīng)或門電路66到達(dá)計(jì)數(shù)器67，然后計(jì)數(shù)器產(chǎn)生類似于圖16C中所示的脈沖PX，并送至門閂電路68B中。
當(dāng)-VD1＜-V1時(shí)，計(jì)數(shù)器68A的最高位數(shù)字變成“1”，此刻門閂電路輸出R2變成高電平“H”。在反向回轉(zhuǎn)電源73和電動(dòng)機(jī)26之間裝有電源開關(guān)74，該開關(guān)由門閂電路的輸出R2將其接通，使電動(dòng)機(jī)26與反向回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電源73連接，這樣光學(xué)拾取裝置3在與圖11中所示的方向相反的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，在光學(xué)拾取裝置內(nèi)，光源的入射光角相對(duì)于圓盤1在變化，使得直流歪斜誤差降低。于是，在探測(cè)歪斜誤差的時(shí)間點(diǎn)上，產(chǎn)生-VD1＞-V1，電動(dòng)機(jī)26反向運(yùn)轉(zhuǎn)停止，光學(xué)拾取裝置3也在被移動(dòng)的位置上停下來。
從以上的描述已經(jīng)清楚地了解到該電路的工作狀況，鑒別電路65和68都具有鑒別第一和第二比較輸出PC1和PC2的幅度的功能，輸出的脈寬分別對(duì)應(yīng)著直流歪斜誤差VD1和-VD1，而脈寬 (T)/2 則與圓盤1回轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間有關(guān)。
當(dāng)鑒別電路65和68以及第一和第二電壓比較器彼此組合在一起時(shí)，有可能構(gòu)成這樣一種電路系統(tǒng)它不響應(yīng)歪斜誤差信號(hào)SE中的交流歪斜誤差Sq，而僅僅響應(yīng)其直流歪斜誤差。因此這個(gè)歪斜誤差探測(cè)電路60其功能相當(dāng)于一個(gè)濾掉圓盤1的回轉(zhuǎn)頻率分量的低通濾波器。
雖然歪斜誤差中的交流歪斜誤差信號(hào)Sg具有各種交流分量，這與圓盤在回轉(zhuǎn)方向上的歪斜狀態(tài)有關(guān)，但是所有這些交流分量都是高于30赫茲的諧波分量。其結(jié)果是這些較高頻率的諧波分量的交流歪斜誤差可以用上述電路可靠地濾掉，而且可以可靠探測(cè)到直流歪斜誤差，該誤差是指在圓盤回轉(zhuǎn)方向上，歪斜誤差的平均值。
根據(jù)本發(fā)明的上述描述，由于歪斜誤差信號(hào)中的交流歪斜誤差分量被消去，歪斜誤差探測(cè)電路僅響應(yīng)直流歪斜誤差分量，即使直流和交流歪斜誤差兩者都存在，也可以精確地校正歪斜誤差。此外，由于歪斜誤差探測(cè)線路消去了交流歪斜誤差分量，并具有一個(gè)歪斜誤差死區(qū)，即歪斜誤差在閾電平±V1之內(nèi)，電動(dòng)機(jī)26可避免過載，即使使用普通的電動(dòng)機(jī)26，壽命也可以延長(zhǎng)。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于低通濾波器是采用數(shù)字化的，可以防止頻率響應(yīng)特性變壞，這與在現(xiàn)有技術(shù)中使用電阻和電容組成的低通濾波器不同，從而改善了歪斜伺服控制系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性。
當(dāng)圓盤1的轉(zhuǎn)速很高時(shí)，上述的電路是有效的;如果要使該線路適合于圓盤1的低轉(zhuǎn)速的情況，則閉鎖時(shí)間或間隔變長(zhǎng)。結(jié)果是出現(xiàn)一種擔(dān)心，即在閉鎖時(shí)間，直流歪斜誤差VD將超過相反的參考電平-V1。在某些情況下，該歪斜伺服控制電路還會(huì)產(chǎn)生振蕩，特別是當(dāng)一對(duì)參考電平V1和-V1的絕對(duì)值變得比較小時(shí)，為提高歪斜伺服控制系統(tǒng)的控制準(zhǔn)確度，這種振蕩的可能性增加了。
進(jìn)而根據(jù)本發(fā)明公開了另一種歪斜誤差探測(cè)線路，它能夠消除上述的擔(dān)心，下面將參照?qǐng)D18詳細(xì)地予以描述。
圖18是一個(gè)方框示意圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的上述歪斜誤差探測(cè)電路的主要組成部分。在本例中，為了得到對(duì)應(yīng)直流歪斜誤差的比較脈沖PC1和PC2，也提供有第一和第二電壓比較器62和63。
在圖18中，參考數(shù)碼80A代表第一控制信號(hào)產(chǎn)生線路，從第一電壓比較器62來的第一比較脈沖PC1輸入到該控制信號(hào)產(chǎn)生電路。第一控制信號(hào)產(chǎn)生電路80A包括有計(jì)數(shù)器81，第一比較脈沖PC1輸入到該計(jì)數(shù)器作為它的啟動(dòng)脈沖，隨后計(jì)數(shù)器下作為基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖的脈沖FG。計(jì)數(shù)器81的計(jì)數(shù)，在圓盤每轉(zhuǎn)一周時(shí)，輸入到可逆計(jì)數(shù)器82(up-down counter)中，以便使脈沖Px(它是由分頻器67將脈沖FG32分頻后產(chǎn)生)輸入到可逆計(jì)數(shù)器82中作為它的輸入脈沖。
第一比較脈沖PC1也送至32位(二進(jìn)制數(shù)，對(duì)應(yīng)圓盤一轉(zhuǎn)時(shí)間內(nèi)脈沖(FG)數(shù))移位寄存器83中，在那里第一比較脈沖PC1在脈沖FG的同步時(shí)間內(nèi)被鎖住。例如，在圖19A中所示，由于在a和b之間的一轉(zhuǎn)時(shí)間內(nèi)，在前半周期W中，脈沖PC1是處在高電平“H”上，而在余下的時(shí)間內(nèi)，脈沖PC1是處在低電平“L”上。在高電平“H”期間，數(shù)字“1”被閉鎖在移位寄存器83中;而在低電平“L”期間，數(shù)字“0”被閉鎖在移位寄存器83中。在取樣時(shí)間b之前，在圓盤一轉(zhuǎn)中的所有數(shù)據(jù)都被閉鎖在移位寄存器83中。移位寄存器83的輸出PRG在脈沖FG產(chǎn)生時(shí)被送出。
第一比較脈沖PC1也送到可逆計(jì)數(shù)器82中作為它的可逆控制脈沖。在本例中，可逆計(jì)數(shù)器82，在高電平“H”期間，可逆計(jì)數(shù)器82是遞增計(jì)數(shù);在低電平“L”期間，可逆計(jì)數(shù)器82是遞減計(jì)數(shù)。
該可逆計(jì)數(shù)器的可逆計(jì)數(shù)方式只有當(dāng)啟動(dòng)脈沖送入到可逆計(jì)數(shù)器82上時(shí)方可執(zhí)行。為此，第一比較脈沖PC1和移位寄存器83的輸出PRG(它是圓盤回轉(zhuǎn)一周的數(shù)據(jù))都被送到“同”邏輯電路(exclusive-NOR Circuit)(控制電路)84，其輸出PEN送入可逆計(jì)數(shù)器作為它的啟動(dòng)脈沖。
第一控制脈沖產(chǎn)生電路80A的工作情況將參照?qǐng)D20A至圖20C和圖表21予以描述。
首先假設(shè)歪斜伺服控制的結(jié)果，直流歪斜誤差VD如同在圖20A中所示的那樣下降，在a-b期間內(nèi)，直流歪斜誤差VD下降到參考電平V1以下，在這段時(shí)間內(nèi)，形成W＞ (T)/2 。在這種情況下，如果取樣點(diǎn)b是作為參考點(diǎn)，那么在時(shí)間點(diǎn)b，計(jì)數(shù)器81的計(jì)數(shù)被輸入到可逆計(jì)數(shù)器82中。
在輸入的計(jì)數(shù)變成“16”時(shí)，它與W＝ (T)/2 時(shí)模擬數(shù)據(jù)是相同的。這樣，由于W＞ (T)/2 產(chǎn)生，在那時(shí)的計(jì)數(shù)則大于“16”。為解釋方便，假設(shè)輸入到可逆計(jì)數(shù)器82中的計(jì)數(shù)為“19”。
那么，由于移位寄存器83的輸出PRG與脈沖FG的輸入時(shí)間是同步的，所以“同”邏輯電路84將在脈沖FG的輸入時(shí)進(jìn)行輸入電平的比較。
如同在圖20A中所示，如果在取樣點(diǎn)b之后，脈沖FG的輸入時(shí)間分別取作b1、b2、……，在輸入時(shí)間b1，輸出PRG與一轉(zhuǎn)之前在輸入時(shí)間a1得到的一樣，這樣第一比較脈沖PC1在每個(gè)輸入時(shí)間的計(jì)數(shù)同輸出PRG之間的關(guān)系形成如同在表21中所示的那樣。結(jié)果是在輸入時(shí)間b1、b2、……，每個(gè)啟動(dòng)脈沖都變成低電平“L”，而且第一比較脈沖在這時(shí)也是處在低電平“L”，使得可逆計(jì)數(shù)器82處于遞減計(jì)數(shù)方式。于是，輸入到計(jì)數(shù)器82中的計(jì)數(shù)是遞減的，在輸入時(shí)間b2時(shí)，計(jì)數(shù)減至“16”。
隨后，計(jì)數(shù)器82的最高位在輸入時(shí)間b3時(shí)，從高電平“H”變成低電平“L”，而作為電動(dòng)機(jī)控制信號(hào)使用的控制轉(zhuǎn)換脈沖R1從高電平“H”變低電平“L”，這樣電動(dòng)機(jī)26停止轉(zhuǎn)動(dòng)(圖20C)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)26被停止時(shí)，直流歪斜誤差VD在這之后變成定值(圖20A)。
如上所述，當(dāng)一轉(zhuǎn)前的數(shù)據(jù)和現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時(shí)，計(jì)數(shù)大于“16”，如果輸入到計(jì)數(shù)器82中的計(jì)數(shù)下降，那么送入計(jì)數(shù)器82的計(jì)數(shù)變得小于“16”，在隨后的取樣時(shí)間C之前則不會(huì)中斷。因此，可以在比現(xiàn)有技術(shù)所用的時(shí)間更短的時(shí)間內(nèi)完成歪斜伺服控制，即使在原有的取樣周期比現(xiàn)有的周期更長(zhǎng)時(shí)，該歪斜伺服控制也能實(shí)施，而且也不會(huì)造成該伺服系統(tǒng)的振蕩。
當(dāng)在取樣點(diǎn)a的計(jì)數(shù)“32”輸入到計(jì)數(shù)器82中時(shí)，第一比較脈沖PC1在取樣點(diǎn)a之后的各輸入時(shí)間a1、a2、……的數(shù)據(jù)在W期間內(nèi)變成高電平“H”。因此，啟動(dòng)脈沖PEN不能變成高電平“H”，計(jì)數(shù)器82是處在遞減計(jì)數(shù)方式。期間W之后，第一比較脈沖PC1的數(shù)據(jù)變成低電平“L”，這樣計(jì)數(shù)器82是處在遞減計(jì)數(shù)方式。然而，在這種情況下，由于余下的時(shí)間小于 (T)/2 ，輸入到計(jì)數(shù)器82中的計(jì)數(shù)不能變得小于“16”，結(jié)果電動(dòng)機(jī)26保持正向運(yùn)轉(zhuǎn)。
控制信號(hào)產(chǎn)生電路80B用來產(chǎn)生控制信號(hào)R2，該信號(hào)R2用于電動(dòng)機(jī)26在反向回轉(zhuǎn)。電路80B的構(gòu)成同第一產(chǎn)生電路80A相似，將不再描述了。
如前所述，根據(jù)本發(fā)明的歪斜誤差探測(cè)電路的第二種體現(xiàn)，由于將現(xiàn)有的數(shù)據(jù)同一轉(zhuǎn)前的數(shù)據(jù)彼此比較，以便控制輸入到可逆計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)，取樣周期顯然變短，這樣即使該歪斜誤差探測(cè)線路用于探測(cè)低速回轉(zhuǎn)的園盤，該歪斜伺服系統(tǒng)也能避免振蕩。因此，可以自始至終地實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的歪斜伺服控制。
此外，因?yàn)榭梢约磿r(shí)探測(cè)，直流歪斜誤差VD則保持在閾電平±V1之內(nèi)，即使為了提高歪斜伺服控制的準(zhǔn)確度而將閾電平的絕對(duì)值±V1取得較小時(shí)，也可以防止歪斜伺服系統(tǒng)的振蕩。這樣有可能實(shí)現(xiàn)高精度的歪斜伺服控制。
根據(jù)歪斜誤差探測(cè)電路第二個(gè)實(shí)例，由于歪斜誤差在閾電平±V1之內(nèi)，處在歪斜誤差探測(cè)電路的死區(qū)之內(nèi)，電動(dòng)機(jī)26可以避免過載，電動(dòng)機(jī)26的壽命可以延長(zhǎng)。此外，由于30赫茲的交流歪斜誤差信號(hào)Sq是采用數(shù)字式線路濾波，該電路的頻率響應(yīng)特性得到改善。
以上給出的是涉及本發(fā)明的單個(gè)最佳實(shí)施例，顯然對(duì)于一個(gè)熟練技術(shù)人員來說，各種變型和變化都是有效的，是與本發(fā)明的新的構(gòu)思精神和范圍一致的，致此，本發(fā)明的范圍應(yīng)由附上的權(quán)項(xiàng)來確定。
權(quán)利要求
1.用于重現(xiàn)記錄在圓盤形記錄載體記錄面上的信息的一種光信息再現(xiàn)設(shè)備包括一個(gè)裝在可傾斜的光學(xué)部件上的光學(xué)拾取裝置，有一個(gè)激光光源，用于產(chǎn)生激光光束，和一個(gè)光電探測(cè)器，用于檢測(cè)從上述記錄面反射的光束和重現(xiàn)記錄的信息；一個(gè)回轉(zhuǎn)上述記錄載體的裝置；一個(gè)歪斜誤差探測(cè)器，用于檢測(cè)記錄載體相對(duì)于光學(xué)拾取裝置的歪斜和產(chǎn)生具有直流和交流分量的歪斜誤差信號(hào)；一個(gè)輸入該歪斜誤差信號(hào)的控制電路，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)上述歪斜誤差信號(hào)的直流分量的控制信號(hào)；和一個(gè)由該控制信號(hào)控制的歪斜誤差校正器，用于控制上述的光學(xué)部件，使得上述拾取裝置的光軸保持與該記錄面垂直，上述控制電路包括一個(gè)比較器，用于比較上述歪斜誤差信號(hào)的電平和一個(gè)閾電平，并產(chǎn)生輸出脈沖，該脈沖的寬度對(duì)應(yīng)該歪斜誤差信號(hào)的直流分量；一個(gè)脈沖寬度鑒別器，用于鑒別上述輸出脈沖相對(duì)于對(duì)應(yīng)上述記錄載體回轉(zhuǎn)一周的基準(zhǔn)脈沖的寬度。
2.在根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所述的光信息再現(xiàn)設(shè)備中，上述比較器包括一對(duì)電平比較電路，用于比較上述歪斜誤差信號(hào)和上閾(門限)電平以及下閾(門限)電平，并分別產(chǎn)生一對(duì)輸出脈沖;上述脈沖寬度鑒別器，用于鑒別上述那對(duì)輸出脈沖和產(chǎn)生控制信號(hào)控制上述歪斜誤差校正器。
3.在根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所述的光信息再現(xiàn)設(shè)備中，上述脈沖寬度鑒別器包括計(jì)數(shù)器，上述輸出脈沖作為計(jì)數(shù)啟動(dòng)脈沖輸入到上述計(jì)數(shù)器，上述回轉(zhuǎn)裝置的FG脈沖作為計(jì)數(shù)脈沖輸入到上述計(jì)數(shù)器;門閂電路，用于閉鎖上述計(jì)數(shù)器輸出的最高位(MSB)。
4.在根據(jù)權(quán)項(xiàng)3所述的光信息再現(xiàn)設(shè)備中，上述歪斜誤差校正器包括一個(gè)用于回轉(zhuǎn)上述光學(xué)部件的電動(dòng)機(jī)，上述門閂電路的輸出送至一個(gè)開關(guān)，經(jīng)該開關(guān)，一個(gè)單向不變的控制信號(hào)作用在上述電動(dòng)機(jī)上。
5.在根據(jù)權(quán)項(xiàng)3所述的光信息再現(xiàn)設(shè)備中，上述計(jì)數(shù)器在上述記錄載體每回轉(zhuǎn)一周時(shí)清零。
6.在根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所述的光信息再現(xiàn)設(shè)備中，上述脈沖寬度鑒別器包括第一計(jì)數(shù)器，上述輸出脈沖作為計(jì)數(shù)啟動(dòng)脈沖輸入到上述第一計(jì)數(shù)器中，上述回轉(zhuǎn)裝置的FG脈沖作為計(jì)數(shù)脈沖輸入到上述計(jì)數(shù)器;第二計(jì)數(shù)器，上述第一計(jì)數(shù)器的輸出在上述記錄載體每回轉(zhuǎn)一周時(shí)，輸入到上述第二計(jì)數(shù)器中;延遲器，用于上述記錄載體的一個(gè)回轉(zhuǎn)周期中，延遲上述輸出脈沖;一個(gè)比較器，用于比較上述延遲器的輸入和輸出，并用于控制上述第二計(jì)數(shù)器。
7.在根據(jù)權(quán)項(xiàng)6所述的光信息再現(xiàn)設(shè)備中，上述第二計(jì)數(shù)器輸出的最高位(MSB)作為一個(gè)控制信號(hào)輸入到上述歪斜誤差校正器。
8.在根據(jù)權(quán)項(xiàng)7所述的光信息再現(xiàn)設(shè)備中，上述延遲器包括一個(gè)移位寄存器，上述FG脈沖作為一個(gè)時(shí)鐘脈沖輸入到上述移位寄存器。
9.在根據(jù)權(quán)項(xiàng)8所述的光信息再現(xiàn)設(shè)備中，上述比較器包括一個(gè)“異”門(excl usive OR gate)，上述移位寄存器的輸入和輸出送到上述“異”門的輸入端，而上述“異”門的輸出送到上述第二計(jì)數(shù)器，上述FG脈沖作為計(jì)數(shù)脈沖輸入到上述第二計(jì)數(shù)器。
10.在根據(jù)權(quán)項(xiàng)9所述的光信息再現(xiàn)設(shè)備中，上述輸出脈沖作為控制信號(hào)輸入給上述第二計(jì)數(shù)器以控制其計(jì)數(shù)方向。
專利摘要
一種光信息再現(xiàn)設(shè)備包括一個(gè)裝在可傾斜的光學(xué)部件上的光學(xué)拾取裝置，一個(gè)激光光源和一個(gè)光電探測(cè)器，用于檢測(cè)從該記錄面上反射的光束和重現(xiàn)記錄的信息；一個(gè)回轉(zhuǎn)該記錄載體的裝置；一個(gè)歪斜誤差探測(cè)器，用于檢測(cè)記錄載體相對(duì)于光學(xué)拾取裝置的歪斜和產(chǎn)生具有直流和交流分量的歪斜誤差信號(hào)；一個(gè)輸入該歪斜誤差信號(hào)的控制電路，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)該歪斜誤差信號(hào)直流分量的控制信號(hào)；一個(gè)由該控制信號(hào)控制的歪斜誤差校正器，用于控制該光學(xué)部件，使得該光學(xué)拾取裝置的光軸與該記錄面始終保持垂直。
文檔編號(hào)G11B7/12GK85101856SQ85101856
公開日1987年1月17日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者大冢徹, 本山正 申請(qǐng)人:索尼公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan