專利名稱：光盤裝置和道跟蹤誤差信號計算電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及小型光盤裝置(CD)、CD-ROM、微型盤(mini disc)裝置(MDSONY的注冊商標)，或者其它光盤裝置。
此外，本發(fā)明涉及在光盤裝置中運用的道跟蹤誤差信號計算電路。
將光頭用于沿著光盤裝置的盤片記錄媒體的光道(導向槽)記錄數(shù)據(jù)或讀取記錄的數(shù)據(jù)。在光頭中，安裝諸如半導體激光器、光電二極管(PD)、棱鏡和物鏡等光學部件。
當將數(shù)據(jù)記錄到盤片記錄媒體或從盤片記錄媒體讀取數(shù)據(jù)時，為了消除盤片記錄媒體的表面振動和光道抖動及盤片驅(qū)動器的轉(zhuǎn)盤的傾斜和進動造成的表面振動和抖動等的影響，執(zhí)行聚焦伺服控制和道跟蹤伺服控制。
在聚焦伺服控制中，相對于盤片記錄媒體的表面，放置用于把從半導體激光器發(fā)射的激光光束聚焦(精確聚焦)在盤片記錄媒體的記錄表面上的物鏡。
在道跟蹤伺服控制中，沿著盤片記錄媒體的徑向放置光頭以將從激光器發(fā)射的激光束定位在盤片記錄媒體的所需光道上(使它不偏離光道(on-track))。
將聚焦誤差信號用于聚焦伺服控制，而將道跟蹤誤差信號用于道跟蹤誤差控制。
通常，由推挽式系統(tǒng)計算由兩個光電二極管檢測的信號以計算道跟蹤誤差信號。
由于推挽式系統(tǒng)，在道跟蹤誤差信號中將會出現(xiàn)偏差。當存在偏差時，即使道跟蹤誤差信號指出0，如果通過運用那個道跟蹤誤差信號執(zhí)行道跟蹤伺服控制，那么半導體激光器的光束將偏離光道的中心，所以當進行道跟蹤控制時，它具有控制差的缺點。
作為在道跟蹤誤差信號中出現(xiàn)偏差之后的因素，還存在物鏡光軸的偏離、盤片記錄媒體沿徑向的傾斜、在盤片記錄媒體上的槽形狀的不對稱，等等。
作為用于減小由上述因素引起的偏差的方法采取了各種對策。例如，參見《無線電技術(shù)人員》，由Morio Onoe，管理的“光盤技術(shù)”，載于第91到98頁。
本申請的發(fā)明者發(fā)現(xiàn)為減小偏差僅僅上述的對策是不夠的，而且還發(fā)現(xiàn)偏差仍然存在在道跟蹤誤差信號中。相應地，當運用由傳統(tǒng)的推挽式系統(tǒng)計算的道跟蹤誤差信號時，遇到這樣的問題，即，在光盤裝置中不能進行精確和穩(wěn)定的道跟蹤伺服控制。
本發(fā)明的一個目的在于提供一種可以正確地計算在光盤裝置中用到的道跟蹤誤差信號的電路和運用這種電路的光盤裝置。
此外，本發(fā)明的另一個目的在于提供一種便于在其中調(diào)節(jié)信號的道跟蹤誤差信號計算電路。
此外，本發(fā)明的又一個目的在于考慮由光盤裝置的結(jié)構(gòu)引起的因素，優(yōu)化便于在其中調(diào)節(jié)信號的光頭和它的相關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于計算光盤裝置中的道跟蹤誤差信號的道跟蹤誤差信號計算電路，光盤裝置具有用于從位于盤狀記錄媒體的光道中心兩側(cè)的區(qū)域輸出第一及第二接收到的光檢測信號的光接收裝置，所述電路包括第一計算電路、第二計算電路和第三計算電路。其中，第一計算電路用于檢測來自光接收裝置的第一接收到的光檢測信號的峰值，并從第一接收到的光檢測信號中減去由第一系數(shù)與峰值相乘獲得的信號以計算第一計算信號；第二計算電路用于檢測來自光接收裝置的第二接收到的光檢測信號的峰值，并從第二接收到的光檢測信號中減去由第二系數(shù)與峰值相乘獲得的信號以計算第二計算信號；而第三計算電路用于從第一計算信號中減去第二計算信號以計算道跟蹤誤差信號。
在本發(fā)明中，通過檢測第一接收到的光檢測信號的峰值，將系數(shù)與它相乘，并從原先的第一接收到的光檢測信號減去它，消除包含在第一接收到的光檢測信號中的偏置。對于第二接收到的光檢測信號也是如此。當通過運用如此信號處理過的信號計算道跟蹤誤差信號時，可以消除偏置。
較佳的是，可以添加用于在第一計算電路中改變第一系數(shù)的第一系數(shù)改變電路。此外，較佳的是，可以添加用于在第二計算電路中改變第二系數(shù)的第二系數(shù)改變電路。光盤裝置的特性存在著變化，所以可以改變系數(shù)，從而使它與光盤裝置的特性相匹配。
更佳的是，可以響應于檢測信號的頻帶而改變系數(shù)。特別是，可以改變系數(shù)，從而在低頻區(qū)域中系數(shù)變大。
此外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種光盤裝置，它具有盤片記錄媒體、光頭、設(shè)置在光頭外面的信號計算電路和用于執(zhí)行把光頭移到預定光道的位置控制的道跟蹤控制裝置。其中光頭包括光學裝置、光接收裝置、第一計算電路、和第二計算電路，而信號計算電路具有從第一計算信號中減去第二計算信號以計算道跟蹤誤差信號的第三計算電路。其中，光學裝置用于將會聚的光束發(fā)射到盤片記錄媒體的記錄表面；光接收裝置用于從盤片記錄媒體的記錄表面接收位于盤片記錄媒體的光道中心兩側(cè)的區(qū)域的返回光，并輸出第一和第二接收到的光檢測信號；第一計算電路用于檢測來自光接收裝置的第一接收到的光檢測信號的峰值，并從第一接收到的光檢測信號中減去由第一系數(shù)與峰值相乘獲得的信號以計算第一計算信號；而第二計算電路用于檢測來自光接收裝置的第二接收到的光檢測信號的峰值，并從第二接收到的光檢測信號中減去由第二系數(shù)與峰值相乘獲得的信號以計算第二計算信號。
如上所述劃分構(gòu)成元件，還用上述電路結(jié)構(gòu)計算道跟蹤誤差信號并將它用于道跟蹤伺服控制。
較佳的是，可以添加用于在第一計算電路中改變第一系數(shù)的系數(shù)改變電路。此外，較佳的是，可以添加用于在第二計算電路中改變第二系數(shù)的系數(shù)改變電路。光盤裝置的特性存在著變化，所以可以改變系數(shù)，從而使它與光盤裝置的特性相匹配。
更佳的是，根據(jù)檢測信號的頻帶改變系數(shù)。特別是，可以改變系數(shù)，從而系數(shù)在低頻區(qū)域中變大。
較佳的是，光接收裝置具有沿著返回光的光軸設(shè)置的兩個光接收元件；設(shè)置第一光接收元件，從而接收來自盤片記錄媒體的記錄表面在盤片記錄媒體的光道中心兩側(cè)區(qū)域的返回光，并輸出第一和第二信號；設(shè)置第二光接收元件，從而從接收來自盤片記錄媒體的記錄表面在盤片記錄媒體的光道中心兩側(cè)區(qū)域的返回光，并從光軸的相應區(qū)域輸出成反相關(guān)系的第三和第四信號；并且光接收裝置將成同相關(guān)系的第三信號和第四信號相加，把它作為第一接收到的光檢測信號輸出，將成反相關(guān)系的第二信號和第三信號加到第一接收到的光檢測信號，但相互成同相關(guān)系，并把它作為第二接收到的光檢測信號輸出。
當如上所述運用兩個光接收元件時，可以提高共模噪聲抑制比并提高噪聲電阻。
根據(jù)本發(fā)明，提供在光盤裝置中的道跟蹤控制裝置，光盤裝置用于再現(xiàn)來自盤狀記錄媒體的信號，和/或用于將信號記錄到盤狀記錄媒體，所述道跟蹤控制裝置包括光會聚裝置、光接收裝置、第一計算裝置、第二計算裝置、系數(shù)改變裝置、第三計算裝置和道跟蹤伺服裝置。其中，光會聚裝置用于會聚從光源向盤狀記錄媒體發(fā)射的光束；光接收裝置包括第一和第二劃分的光接收元件組，用于接收在盤狀記錄媒體處反射的光束以輸出相應于位于盤狀記錄媒體的信號光道中心兩側(cè)的區(qū)域的第一和第二接收到的光檢測信號；第一計算裝置通過運用第一系數(shù)由光接收裝置處檢測到的第一接收到的光檢測信號計算第一計算信號；第二計算裝置通過運用第二系數(shù)由光接收裝置處檢測到的第二接收到的光檢測信號計算第二計算信號；系數(shù)改變裝置用于改變第一和第二系數(shù)；第三計算裝置用于從第一和第二計算信號計算道跟蹤誤差信號；而道跟蹤伺服裝置通過運用在第三計算裝置處算得的所述道跟蹤誤差信號對光會聚裝置進行道跟蹤伺服控制。
較佳的是，光聚集裝置在盤狀記錄媒體上形成光束的單個光點。
此外，較佳的是，系數(shù)改變裝置包括響應于第一和第二接收到的光檢測信號的頻率而改變第一和第二系數(shù)的電路。
根據(jù)本發(fā)明，還提供一種用于計算光盤裝置中的道跟蹤誤差信號的道跟蹤誤差信號計算方法，所述光盤裝置具有用于從位于盤狀記錄媒體的光道中心兩側(cè)的區(qū)域輸出第一及第二接收到的光檢測信號的光接收裝置，所述方法包括下述步驟從第一接收到的光檢測信號檢測第一接收到的光檢測信號的峰值，并從該峰值減去由第一系數(shù)與峰值相乘獲得的信號以計算第一計算信號；從第二接收到的光檢測信號檢測第二接收到的光檢測信號的峰值，并從該峰值減去由第二系數(shù)與峰值相乘獲得的信號以計算第二計算信號；對第一計算信號和第二計算信號或者兩者之一進行計算，從而第一系數(shù)和第二系數(shù)或者兩者之一響應于頻帶而改變；和通過從第一計算信號中減去第二計算信號生成道跟蹤誤差信號。
下面，通過參照附圖對較佳實施例的敘述，將使本發(fā)明的這些及其它目的和特性變得更清楚，其中

圖1是示出激光耦合器的剖面和相對于位于激光耦合器上面的盤片記錄媒體的光束路徑的圖；圖2是示出圖1所示的兩個光電二極管(前PD和后PD)的三分(three-division)區(qū)光電二極管的平面圖；圖3是示出圖1所示的光電二極管(前PD和后PD)的四分(four-division)光電二極管的平面圖；圖4A至4C是示出當運用圖3所示的四分區(qū)光電二極管時用于檢測道跟蹤誤差信號的工作的圖，其中圖4A示出向(+)側(cè)的偏離光道(detracking)狀態(tài)；圖4B示出不偏離光道的狀態(tài)；而圖4C示出向(-)側(cè)的偏離光道狀態(tài)；圖5是示出當物鏡沿徑向(道跟蹤方向)偏離時推挽信號的圖；圖6是示出由于盤片記錄媒體的徑向歪斜引起在光電二極管上的反射光光來的光點偏移情形的圖；圖7是示出圖4A至圖4C所示的各種信號波形的圖；圖8是示出用于計算本發(fā)明的道跟蹤誤差信號的第一實施例的電路的圖9是示出用于計算本發(fā)明的道跟蹤誤差信號的第二實施例的電路的圖；圖10是示出在激光耦合器LC中的信號處理電路的實際電路結(jié)構(gòu)的圖；圖11是示出用于計算本發(fā)明的道跟蹤誤差信號的第三實施例的電路的圖；圖12是示出用于計算本發(fā)明的道跟蹤誤差信號的第四實施例的電路的圖；圖13是示出TPP計算系數(shù)的頻率依賴性的曲線圖；圖14是示出用于計算本發(fā)明的道跟蹤誤差信號的第四實施例電路的詳細電路和相關(guān)部分的電路的圖；圖15是示出用于使滑塊執(zhí)行光道跳越操作的操作定時圖；和圖16是示出中間點伺服控制操作的定時圖。
作為本發(fā)明的實施例，作為光盤裝置，例如可以提到光-磁(磁-光)盤裝置、CD、CD-ROM，等等。作為本發(fā)明的道跟蹤誤差信號計算電路，可以提到用于計算在這些光盤裝置等的道跟蹤伺服控制中用的道跟蹤誤差信號的電路。
首先，為了便于更清楚地理解本發(fā)明的，將對例如在磁-光盤裝置或CD或CD-ROM或其它光盤裝置中用到的道跟蹤誤差信號的基礎(chǔ)作解釋。
激光耦合器LC圖1是示出安裝在光頭上的激光耦合器LC和光束的路徑的剖面圖，而盤片記錄媒體(未圖示)位于該激光耦合器上方。
激光耦合器LC設(shè)置有半導體激光器LD、兩個光電二極管PD1和PD2、和微棱鏡(micro prism)1。
微棱鏡1具有用于接收來自半導體激光器LD的光束的45度角傾斜的表面1a、上表面1b、下表面1c和后表面1d。將半反射鏡層1f覆蓋在45度角傾斜的表面1a上，將全反射鏡層1g覆蓋在上表面1b上，將AR(抗發(fā)射)覆蓋層1h覆蓋在下表面1c上，并將全表面吸收膜1i覆蓋在后表面1d上。此外，在設(shè)置光電二極管PD1的上方，將半反射鏡層1j設(shè)置在微棱鏡1的下表面上。
將兩個光電二極管PD1和PD2設(shè)置在微棱鏡1的下表面處，與微棱鏡1隔開預定的距離從而可以用預定的相位差檢測信號。從半導體激光器LD發(fā)射的光，在微棱鏡的傾斜表面1a上的半反射鏡層1f處反射并指向在它上方的未顯示的盤片記錄媒體。在盤片記錄媒體處反射的反射光從在微棱鏡1的傾斜表面1a上的半反射鏡層1f進入微棱鏡1，并射在光電二極管PD1(前PD)上。在微棱鏡1的上表面處發(fā)射從1j處反射的光，并射在光電二極管PD2(后PD)上。
三分區(qū)系統(tǒng)道跟蹤誤差信號圖2是示出用作圖1所示的光電二極管PD1和PD2的三分區(qū)光電二極管的平面圖。
分別將光電二極管PD1和PD2分成三個區(qū)域RA、RB和RC以及RA′、RB′和RC′。由沿著與發(fā)生偏離光道方向正交的方向伸展的分割線來劃分區(qū)域。中央?yún)^(qū)域RB和RB′具有相同的表面積，在它們的外部的區(qū)域RA和RA′具有相同表面積，區(qū)域RC和RC′具有相同的表面積，而且RA和RC以及區(qū)域RA′和RC′的表面積是相等的。此外，規(guī)定這些區(qū)域的表面積，從而在不偏離光道的狀態(tài)的時刻，在區(qū)域RB(RB′)處接收到的光量等于在區(qū)域RA和RC(RA′和RC′)接收到的光量的總和。
在三分區(qū)系統(tǒng)道跟蹤誤差信號TE中，中心區(qū)域RB與光道中心相對應。檢測在這個區(qū)域RB之上或之下的偏離光道的發(fā)生，因此以與二分區(qū)光電二極管相同的方式，計算外部區(qū)域RA和RC的檢測信號的差(A-C)，即，推挽信號。
四分區(qū)系統(tǒng)道跟蹤誤差信號圖3是示出的用作圖1所示的光電二極管PD1和PD2的四分區(qū)光電二極管的平面圖。
參看光電二極管PD1(前PD)，中央?yún)^(qū)域RB和中央?yún)^(qū)域RC的表面積相等，而外部區(qū)域RA和外部區(qū)域RD的表面積相等。規(guī)定在區(qū)域RB和RC處接收到的光量，從而在精確聚焦的時刻，它們與在區(qū)域RA和RD處接收到的光量相同。從前PD的區(qū)域RA、RB、RC和RD檢測信號A1、A2、A3和A4。
對于光電二極管PD2(后PD)采用與上述相同的方式，中央?yún)^(qū)域RB′和中央?yún)^(qū)域RC′的表面積相等，而外部區(qū)域RA′和外部區(qū)域RD′的表面積相等。規(guī)定在區(qū)域RB′和RC′處接收到的光量，從而在精確聚焦的時刻，它們與在區(qū)域RA′和RD′處接收到的光量相同。從后PD的區(qū)域RA′，RB′，RC′和RD′檢測信號B1、B2、B3和B4。
在該實施例中，由于根據(jù)接收到的光量規(guī)定光電二極管PD1和PD2的區(qū)域劃分，因此這時可以根據(jù)光接收區(qū)域處檢測到的信號A1至A4和B1至B4計算聚焦誤差信號。
圖4是示出當運用四分區(qū)光電二極管PD1和PD2時，用于檢測道跟蹤誤差信號TE的操作的圖。圖4A顯示向(+)側(cè)偏離光道的狀態(tài)；圖4B顯示不偏離光道的狀態(tài)；而圖4C顯示向(-)側(cè)偏離光道的狀態(tài)。
通過把每個光電二極管PD1和PD2分成兩半，即，中央左和右區(qū)域，并運用主衍射光強度在這些光電二極管PD1和PD2上分布的差，判斷裝置處于偏離光道還是道不偏離光道狀態(tài)。處于不偏離光道狀態(tài)時，把這些光電二極管PD1和PD2的劃分區(qū)域的中心定位在光道的中心處。
這樣來設(shè)置光電二極管，從而來自相同劃分區(qū)域的檢測信號相對于返回的光具有反相關(guān)系。相應地，當運用兩個光電二極管PD1和PD2時，通過將具有相同相位關(guān)系的信號(A2+A4)和(B1+B3)相加以計算第一和信號E，將類似地具有相同相位關(guān)系的信號(A1+A3)和(B2+B4)相加以計算第二和信號F，并執(zhí)行這些和信號的推挽處理的方式來計算道跟蹤誤差信號TE。
用這種方式，將具有相同相位關(guān)系的信號相加，從而提高共模噪聲抑制比。
E＝A2+A4+B1+B3 (1)F＝A1+A3+B2+B4 (2)PP＝E-F＝(A2+A4+B1+B3)-(A1+A3+B2+B4)(3)用等式3所示的推挽體制，由差分放大電路19計算道跟蹤誤差信號TE。
如圖4B所示，在不偏離光道狀態(tài)時，兩個主衍射光的強度分布變成相等，因此它們的差(即，道跟蹤誤差信號TE)變成0。
如圖4A或圖4C所示，在偏離光道狀態(tài)時，由于沿著(+)或(-)的徑向不存在主衍射光，所以道跟蹤誤差信號TE顯示(+)或(-)的極性。
推挽體制的缺點下面，進行推挽體制的問題(缺點)的敘述。
第一個問題由于物鏡沿著徑向(道跟蹤方向)的偏移引起的道跟蹤誤差信號的偏置圖5是示出當物鏡5沿著徑向(道跟蹤方向)偏離時推挽信號的圖。
當物鏡5相對于盤片記錄媒體3沿著徑向偏移時，在光電二極管PD1和PD2上的返回光都發(fā)生偏移，光電二極管PD1和PD2的強度分布變成不平衡，因而在推挽信號中引起DC偏置。結(jié)果，如果運用這個推挽信號執(zhí)行道跟蹤伺服控制，那么不能進行準確的道跟蹤控制。
第二個問題由于徑向歪斜引起道跟蹤誤差信號的偏置。
圖6是由于盤片記錄媒體3的徑向歪斜引起在光電二極管PD1和PD2上的返回光光點的偏移的狀態(tài)圖。
當盤片記錄媒體3沿著徑向歪斜時，射在光電二極管PD1和PD2上的返回光的強度分布變成不平衡，因而在道跟蹤誤差信號TE中發(fā)生DC偏置。結(jié)果，當在這種狀態(tài)下運用道跟蹤誤差信號TE時，不能正確進行道跟蹤伺服控制。
實際激光耦合器LC相對于凹點旋轉(zhuǎn)45度角。結(jié)果，即使盤片記錄媒體3沿著切向歪斜，也在道跟蹤誤差信號TE中發(fā)生DC偏置。
由于激光耦合器LC旋轉(zhuǎn)45度角，所以偏置量沿徑向和切向都變成1/1.41。
由于上述盤片記錄媒體3的歪斜，以與物鏡5相對于盤片記錄媒體3歪斜的情況相同的方式，在道跟蹤誤差信號TE中將發(fā)生DC偏置。
本發(fā)明的原理頂部保持推挽體制下面將敘述本發(fā)明對于消除由上面解釋的物鏡視野移動引起的偏置的原理。
作為本發(fā)明的光盤裝置，例如，可以提到磁-光盤裝置或CD或CD-ROM裝置。此外，作為本發(fā)明的道跟蹤誤差信號計算電路，可以提到計算在這些光盤裝置中的道跟蹤伺服控制中用到的道跟蹤誤差信號的電路。
圖7是示出在圖4A至4C和等式1中所示的第一和信號E(＝A2+A4+B1+B3)的RF包絡(luò)信號波形的曲線圖。
曲線CV1表示由于物鏡的偏離、歪斜等等引起的第一和信號E的RF包絡(luò)的峰值變化。將峰值寬度表示為a。
曲線CV2是當將低通濾波施加于在推挽體制中采用道跟蹤伺服控制時運用的道跟蹤誤差信號TE時的信號波形。
曲線CV3表示實際運用的道跟蹤誤差信號的偏置的變化。將它的信號定義為A，并將它的寬度定義為b。
為了消除由物鏡5的偏移或盤片記錄媒體3的歪斜引起的DC偏置，從由曲線CV2表示的值中減去由曲線CV3表示的偏置寬度b就足夠了。
雖然上面對于第一和信號F的偏置的消除進行了敘述，但同樣的方法可用于第二和信號F。
在本發(fā)明中，在從第一和信號E的RF包絡(luò)和第二和信號F的RF包絡(luò)中減去偏置后，計算推挽信號。結(jié)果，將偏置從道跟蹤誤差信號去除。
第一實施例基本操作和基本電路下面，將對于本發(fā)明的第一實施例的基本電路和它的操作進行敘述。
決定常數(shù)K，從而在上面的條件下，偏置b成為系數(shù)K和峰值a的乘積，即，b變成與K×a相等。注意，K＜1，可將通過消除置獲得的信號表示為(A-Ka)。A代表第一和信號E或第二和信號F。在本發(fā)明中，對于計算道跟蹤誤差信號TE將(A-Ka)用作經(jīng)修正的第一和信號或經(jīng)修正的第二和信號。
圖8顯示用于計算通過執(zhí)行上述偏置修正獲得的道跟蹤誤差(TE)信號的基本電路20(第一實施例的電路)。
假設(shè)在包括如圖4所示的運算電路19的電路處計算第一和信號E和第二和信號F。
用圖8所示的頂部保持(top bold)推挽(TPP)信號計算電路20代替圖4(A)至4(C)所示的運算電路19。
這個頂部保持推挽(道跟蹤誤差)信號計算電路20具有檢測第一和信號E的峰值a、保持它，并將常數(shù)K與它的結(jié)果相乘的頂部保持常數(shù)乘法電路22；用于計算(E-k×a)的差分放大電路24；檢測第二和信號F的峰值a’、保持它、并將常數(shù)K與它相乘的頂部保持常數(shù)乘法電路26；用于計算(F-K×a’)的差分放大電路28；和用于對這些計算得的信號進行推挽操作的差分放大電路30。將道跟蹤誤差信號從差分放大電路30輸出。
這個道跟蹤誤差信號計算電路20采用將峰值保持常數(shù)乘法電路22和26來檢測峰值的變化并將系數(shù)K與之相乘，從而計算(E-K×a)和(F-K×a’)。
將(E-K×a)稱為在頂部保持處理后的第一和信號(縮寫為頂部保持第一和信號)TPP(E)，而將(F-K×a’)稱為在頂部保持處理后的第二和信號(縮寫為頂部保持第二和信號)TPP(F)，將常數(shù)K稱為TPP計算系數(shù)，而將在電路30處計算的道跟蹤誤差信號稱為頂部保持道跟蹤誤差信號TPP(TE)。在這種頂部保持道跟蹤誤差信號TPP(TE)中，根據(jù)上述原理消除了偏置。
較佳地，提供設(shè)置在電路30后面的低通濾波器電路32，并提供通過來自電路30的頂部保持道跟蹤誤差信號TPP(TE)的低頻分量的頂部保持道跟蹤誤差信號TPP(TE)’。
在圖8的減法電路36中，可以計算通過從第一和信號E中減去第二和信號F獲得的校直(alignment)信號AL。后面，將進行運用校直信號AL的敘述。
實施例2的電路圖9是用于計算頂部保持推挽信號(即，頂部保持道跟蹤誤差信號TPP(TE))的第二實施例的電路結(jié)構(gòu)的圖，所述信號是由在示于圖8的頂部保持推換信號計算電路20處獲得的頂部保持第一和信號TPP(E)和頂部保持第二和信號TPP(F)的頂部保持推挽信號算得的。
當考慮到在激光耦合器LC中容納的元件是有限制的這一事實，而能使激光耦合器LC的信號輸出(它成為基礎(chǔ))盡可能多時，考慮到最終的道跟蹤信號誤差(TE)信號的調(diào)節(jié)的方便性，設(shè)計出圖9所示的電路結(jié)構(gòu)。
激光耦合器LC容納激光器LV、光電二極管PD1和PD2和圖1所示的微棱鏡1。此外，激光耦合器LC使物鏡5適應圖4所示的放大電路19和頂部保持常數(shù)乘法電路22和26、放大電路24和28、計算電路30、LPF32和圖8所示的校直信號AL計算電路36。即，激光耦合器LC計算頂部保持第一和信號TPP(TE)和頂部保持第二和信號TPP(F)，并進一步計算(E信號-F信號)作為校直信號AL。這些信號TPP(E)、TAP(F)和A1是作為激光耦合器LC的基本輸出信號。
TPP(E)＝K×ETP-E (5)TPP(F)＝K×FTP-F (6)AL＝E-F(7)其中，ETP是E信號的峰值保持值，F(xiàn)TP是F信號的峰值保持值，和K是TPP計算系數(shù)(K＜1)在計算最終的道跟蹤誤差(TE)信號時，調(diào)節(jié)增益的可能性較大。因此，在這個激光耦合器LC的外部設(shè)置具有阻值R1的電阻器42和44和射頻集成電路RFIC。射頻集成電路RFIC設(shè)置有差分放大電路50、它的負反饋電阻器46和電阻器48。負反饋電阻器46和電阻器48的阻值為R2。
用下列等式表示頂部保持道跟蹤誤差信號TPP(TE)TPP(TE)＝(R2/R1)×[(K×FTP-F)-(K×ETP-E)]＝(R2/R1)×[(E-F)-K(ETP-FTP)] (8)在圖9的電路中，如果在激光耦合器LC的外部適當?shù)卣{(diào)節(jié)電阻值R1和R2，那么可以改變增益并可以提供其增益作適當調(diào)節(jié)的頂部保持道跟蹤誤差信號TPP(TE)。
激光耦合器LC的實際信號處理電路圖10是在激光耦合器LC中的實際信號處理電路的電路結(jié)構(gòu)的圖。
在容納電流/電壓(I/V)變換電路和放大電路(AMP)的電流/電壓變換和放大電路I-VAMP中分別將來自前PD和后PD的檢測信號放大到預定的信號電平。在總和運算放大電路SUMMING AMP處計算上述信號SPD1、SPD2、E和F。此外，在運算放大電路AMP(AL)中計算校直信號AL，在運算放大電路AMP(E)中計算頂部保持第一和信號TPP(E)，并在運算放大電路AMP(F)中計算頂部保持第二和信號TPP(F)。
在總和運算放大電路SUMMING AMP中，從偏壓電路BIAS加偏壓。
實施例3的電路圖11是用于從圖8所示的頂部保持推挽信號計算電路20獲得的頂部保持第一和信號TPP(E)和頂部保持第二和信號TPP(F)計算頂部保持道跟蹤誤差(TPP(TE))信號的第三實施例的電路結(jié)構(gòu)的圖。
圖11的電路是用于顯著改變在圖9所示的電路中的TPP計算系數(shù)K的電路。
如圖8和圖11所示，圖1所示的激光耦合器LC輸出頂部保持第一和信號TPP(E)、頂部保持第二和信號TPP(F)和校直信號AL。
為了計算頂部保持道跟蹤誤差信號TPP(TE)，在激光耦合器LC的外部設(shè)置阻值為R1的電阻器42和44、阻值為R3的電阻器45和射頻集成電路RFIC。在射頻集成電路RFIC中設(shè)置差分放大電路50、它的負反饋電阻器46和正反饋電阻器48。負反饋電阻器46和正反饋電阻器48的阻值為R2。
在圖11所示的電路中，將用于把校直信號AL和頂部保持第一和信號TPP(E)相加并將它們施加至放大電路50的倒相端(-)的阻值為R3的電阻器45添加到圖9所示的電路。
用下列等式表示頂部保持道跟蹤誤差信號TPP(TE)TPP(TE)＝(R2/R1)×[(E-F)-K(ETP-FTP)]-(R2/R3)(E-F)＝(R2/R1)×[(E-F)-(R2/R3)(E-F)]＝-(R2/R1)[K(ETP-FTP)]＝[(R2(R3-R2))/(R1R3)](E-F)-K′1(ETP-FTP)](9)其中，K′1＝R3(R3-R2)×K。
由于把變成K′1＝R3(R3-R2)×K的常數(shù)(系數(shù))與(ETP-FTP)相乘，所以當與圖9所示的電路相比較時，圖11所示的電路具有可使TPP計算系數(shù)K較大的優(yōu)點。
由于在各個光盤裝置的特性中的固有變化，根據(jù)光盤裝置，TPP計算系數(shù)K的最佳值是不同的。然而，在激光耦合器LC中把TPP計算系數(shù)設(shè)置為恒定的，因此它通常對于相同模型的所有光盤裝置是不變的。因此，當采用圖11的電路結(jié)構(gòu)時，在調(diào)節(jié)階段中，想要將TPP計算系數(shù)改變成最佳TPP計算系數(shù)K(在本實施例中，需要使系數(shù)K變大)，存在著可以在激光耦合器LC的外部改變的優(yōu)點。
此外，還可以作為可變電阻器設(shè)置與激光耦合器LC和射頻集成電路RFIC外部相連的電阻器42、44和45，并調(diào)節(jié)它們的電阻值以適當?shù)卣{(diào)節(jié)TPP計算系數(shù)K，換句話說，調(diào)節(jié)頂部保持第一和信號TPP(E)的增益。
也可以將在圖11中所示的射頻集成電路RFIC內(nèi)的電阻器46和48設(shè)置在外面。這不僅因為將電阻器46和48設(shè)置在射頻集成電路RFIC的外部使增益調(diào)節(jié)電阻器成為可變的并增加了增益調(diào)節(jié)的自由度，還因為存在將具有較大阻值的電阻器46和48包括在射頻集成電路RFIC的IC電路中不大可取的情況。
實施例4的電路圖12是用于從圖8所示的頂部保持推挽信號計算電路20獲得的頂部保持第一和信號TPP(E)和頂部保持第二和信號TPP(F)計算頂部保持道跟蹤誤差(TPP(TE))信號的第四實施例的電路結(jié)構(gòu)的圖。
圖12的電路是使在圖9所示的電路中的TPP計算系數(shù)K變小的電路。
由于各個光盤裝置的特性的固有變化，根據(jù)光盤裝置，TPP計算系數(shù)的最佳值不同。然而，在激光耦合器LC中將TPP計算系數(shù)設(shè)置為恒定的，因此它通常對于相同模型的所有光盤裝置是不變的。因此，在調(diào)節(jié)階段中，想要將TPP計算系數(shù)改變成最佳TPP計算系數(shù)K(其中，在本實施例中，想要使系數(shù)K變小)，采用圖12的電路結(jié)構(gòu)。
激光耦合器LC輸出頂部保持第一和信號TPP(TE)、頂部保持第二和信號TPP(F)和校直信號AL。
為了計算頂部保持道跟蹤誤差信號TPP(TE)，在激光耦合器LC的外部設(shè)置阻值為R1的電阻器42和44、阻值為R3的電阻器47和射頻集成電路RFIC。在射頻集成電路RFIC中設(shè)置差分放大電路50、它的負反饋電阻器46和正反饋電阻器48。負反饋電阻器46和正反饋電阻器48的阻值為R2。
在圖12所示的電路中，把用于將校直信號AL和頂部保持第二和信號TPP(F)相加并將它們施加于放大電路50的非倒相端(+)的阻值為R3的電阻器47添加到圖9所示的電路。
用下列等式表示頂部保持道跟蹤誤差信號TPP(TE)TPP(TE)＝(R2/R1)×[(E-F)-K(ETP-FTP)]+(R2/(R3+R2)(1+R2/R1)(E-F)＝[(R2/R1(R1+2R2+R3)/(R2+R3)]/(R1R3)×[(E-F)-K′2(ETP-FTP)](10)其中，K′2＝[(R2+R3)/(R1+2R2+R3)]×K。
由于把變成K′2＝[(R2+R3)/(R1+2R2+R3)]×K的常數(shù)(系數(shù))與(ETP-FTP)相乘，所以與圖9所示的電路比較，圖12所示的電路具有可使TPP計算系數(shù)K較小的優(yōu)點。
還可以作為可變電阻器設(shè)置與激光耦合器LC和射頻率集成電路RFIC的外部相連的電阻器42、44和47，并調(diào)節(jié)它們的電阻值以適當?shù)卣{(diào)節(jié)頂部保持第二和信號TPP(F)的增益。通過用這種方式設(shè)置與激光耦合器LC和射頻集成電路RFIC的外部相連的電阻42、44和47器，使增益的調(diào)節(jié)變得簡便。
如參照圖11所述的那樣，可以將在圖12所示的射頻集成電路RFIC內(nèi)的電阻器46和48設(shè)置在外面。即，這不僅因為將電阻器46和48設(shè)置在射頻集成電路RFIC的外部使增益調(diào)節(jié)電阻器成為可變的并增加增益調(diào)節(jié)的自由度，還因為存在將具有較大電阻值的電阻器46和48包括在射頻集成電路RFIC的IC電路中不大可取的情況。
實施例2的電路到實施例4的電路圖9所示的實施例2的電路示出用于計算頂部保持道跟蹤誤差信號TPP(TE)的基本電路。
當從激光耦合器LC和RFIC的外面使TPP計算系數(shù)K變大時，可以運用圖11所示的實施例3的電路。
當從激光耦合器LC和RFIC的TPP的外面使TPP計算系數(shù)K變小時，可以運用圖12所示的實施例4的電路。
此外，為了從激光耦合器LC和RFIC的TPP的外面使計算系數(shù)K變大和變小成為可能，可以用可變電阻器替代電阻器42和/或電阻器44，從而使改變在RFIC中的差分放大電路50的放大率成為可能。
第五實施例的電路把頻率依賴性賦予TPP計算系數(shù)圖13是示出頻率和TPP計算系數(shù)之間關(guān)系的曲線圖。
通過運用通過低通濾波器的校直信號AL的方式，例如，在60Hz或更高的情況下，將TPP計算系數(shù)K設(shè)置為0.68，而在60Hz或更低的情況下，將TPP計算系數(shù)K升高至0.72。
參照圖14，將解釋用于只通過校直信號AL的低頻分量以按照頻帶改變TPP計算系數(shù)K的低通濾波器電路。
圖14是示出實施例5的實際道跟蹤誤差計算電路和相關(guān)電路的圖，其中，按頻率依賴性改變圖13所示的TPP計算系數(shù)。
在道跟蹤誤差計算電路60中，將電阻器46和48設(shè)置在與圖12的RFIC相應的集成電路芯片50A的外部。在集成電路芯片50A的內(nèi)部，容納了圖14所示的RFIC中的差分放大電路50和它的外圍電路。通過用這種方式將電阻器46和48設(shè)置在集成電路芯片50A的外部，避免了將具有大阻值的電阻器安裝在半導體集成電路中的困難，而且，與電阻器42和44類似，便于安裝作為外部相連的電阻器的電阻器46和48，還便于改變它們。
在引導校直信號AL的電阻器47的后面，設(shè)置由電阻器61、電容器62和電阻器63構(gòu)成的低通濾波器64。通過設(shè)置這種低通濾波器，通過校直信號AL的低頻分量，并如圖13所示，在低頻范圍，使TPP計算系數(shù)K的值變大。在高頻范圍，將運用具有較小值的TPP計算系數(shù)。
此外，設(shè)置可變電阻器67和電阻器65的串聯(lián)電路與電阻器47和低通濾波器64的串聯(lián)電路平行。用電阻器65和可變電阻器67能夠調(diào)節(jié)低通濾波器64的信號電平。
即，在這種道跟蹤誤差計算電路60中，通過設(shè)置包括電容器62的低通濾波器64，可以按照頻帶進行改變TPP計算系數(shù)K。
在用于產(chǎn)生使圖15所示的滑塊執(zhí)行光道跳躍操作的信號的相位補償光道跳躍電路80中，這個頂點保持道跟蹤誤差信號TPP(TE)是相位補償?shù)摹?br> 注意，相位補償光道跳躍操作本身不與本發(fā)明直接相關(guān)，因此，不敘述它的細節(jié)。
倒相的ENABLE信號是用于決定從諸如微型計算機等CPU給出的操作定時的信號，以執(zhí)行道跟蹤伺服控制。
將在道跟蹤誤差計算電路60中計算的頂部保持誤差信號TPP(TE)施加于中心點伺服控制電路120，用于當執(zhí)行將光頭移到光道的附近的粗調(diào)控制時將光點控制到光道的中心點的位置，并將該信號用于產(chǎn)生中心點伺服控制信號CE和校直信號AL。
圖16示出中心點伺服控制的操作，但是這與本發(fā)明沒有直接關(guān)系，因此，不敘述它的細節(jié)。
作為本發(fā)明的光記錄裝置，上面提到了磁-光盤裝置、CD驅(qū)動器，等等。上面解釋了在這些裝置中用到的對于頂部保持道跟蹤誤差信號TPP(TE)的信號處理。然而，本發(fā)明并不局限于磁-光盤裝置、CD驅(qū)動器，等等，而可應用于運用道跟蹤誤差信號的其它光記錄裝置。
根據(jù)本發(fā)明的頂部保持道跟蹤誤差信號TPP(TE)幾乎不包含偏置，因此在光記錄裝置中準確地執(zhí)行道跟蹤伺服的控制。特別地，在本發(fā)明中，能夠進行頂部保持系數(shù)的調(diào)節(jié)，因此可以容易地應付光盤裝置的特性變化。此外，在本發(fā)明中，根據(jù)頻帶改變頂部保持系數(shù)，并因此可以計算較準確的道跟蹤誤差信號。
此外，在本發(fā)明中，通過考慮由光盤裝置的結(jié)構(gòu)引起的情況，可以容易地改變有關(guān)道跟蹤誤差信號的條件，特別是頂部保持系數(shù)的值。
權(quán)利要求
1.一種用于計算光盤裝置中的道跟蹤誤差信號的道跟蹤誤差信號計算電路，所述光盤裝置具有用于從位于盤狀記錄媒體的光道中心兩側(cè)的區(qū)域輸出第一及第二接收到的光檢測信號的光接收裝置，其特征在于，所述道跟蹤誤差信號計算電路包括第一計算電路，它用于檢測來自所述光接收裝置的所述第一接收到的光檢測信號的峰值，并從所述第一接收到的光檢測信號中減去由第一系數(shù)與所述峰值相乘獲得的信號以計算第一計算信號；第二計算電路，它用于檢測來自所述光接收裝置的所述第二接收到的光檢測信號的峰值，并從所述第二接收到的光檢測信號中減去由第二系數(shù)與所述峰值相乘獲得的信號以計算第二計算信號；和第三計算電路，它用于從所述第一計算信號中減去所述第二計算信號以計算所述道跟蹤誤差信號。
2.如權(quán)利要求1所述的道跟蹤誤差信號計算電路，其特征在于，還包括用于在所述第一計算電路中改變所述第一系數(shù)的第一系數(shù)改變電路。
3.如權(quán)利要求2所述的道跟蹤誤差信號計算電路，其特征在于，所述第一系數(shù)改變電路具有根據(jù)所述第一接收到的光檢測信號的頻率改變所述系數(shù)電路。
4.如權(quán)利要求1所述的道跟蹤誤差信號計算電路，其特征在于，還包括用于在所述第二計算電路中改變所述第二系數(shù)的第二系數(shù)改變電路。
5.如權(quán)利要求4所述的道跟蹤誤差信號計算電路，其特征在于，所述第二系數(shù)改變電路具有根據(jù)所述第二接收到的光檢測信號的頻率改變所述系數(shù)的電路。
6.一種光盤裝置，包括盤片記錄媒體，光頭，設(shè)置在所述光頭的外面的信號計算電路，和用于執(zhí)行把所述光頭移到預定光道的位置控制的道跟蹤控制裝置，其特征在于所述光頭包括光學裝置，它用于會聚的光束發(fā)射到所述盤片記錄媒體的記錄表面，光接收裝置，它用于從所述盤片記錄媒體的所述記錄表面接收來自所述盤片記錄媒體的光道中心兩側(cè)的區(qū)域的返回光，并輸出第一和第二接收到的光檢測信號，第一計算電路，它用于檢測來自所述光接收裝置的所述第一接收到的光檢測信號的峰值，并從所述第一接收到的光檢測信號中減去由第一系數(shù)與所述峰值相乘獲得的信號以計算第一計算信號；和第二計算電路，它用于檢測來自所述光接收裝置的所述第二接收到的光檢測信號的峰值，并從所述第二接收到的光檢測信號中減去由第二系數(shù)與所述峰值相乘獲得的信號以計算第二計算信號；和所述信號計算電路具有從所述第一計算信號中減去所述第二計算信號以計算所述道跟蹤誤差信號的第三計算電路。
7.如權(quán)利要求6所述的光盤裝置，其特征在于，所述信號計算電路具有用于在所述第一計算電路中改變所述系數(shù)的系數(shù)改變電路，并將經(jīng)所述已改變的系數(shù)處理的所述第一計算信號輸出到所述第三計算電路。
8.如權(quán)利要求7所述的光盤裝置，其特征在于，所述系數(shù)改變電路具有響應于所述第一接收到的光檢測信號的頻率而改變所述系數(shù)的電路。
9.如權(quán)利要求6所述的光盤裝置，其特征在于，所述信號計算電路具有用于在所述第二計算電路中改變所述系數(shù)的系數(shù)改變電路，并把由所述已改變的系數(shù)處理的所述第二計算信號輸出到所述第三計算電路。
10.如權(quán)利要求9所述的光盤裝置，其特征在于，所述系數(shù)改變電路具有響應于所述第二接收到的光檢測信號的頻率而改變所述系數(shù)的電路。
11.如權(quán)利要求6所述的光盤裝置，其特征在于，所述光接收裝置具有沿著所述返回光的光軸設(shè)置的兩個光接收元件；設(shè)置第一光接收元件，從而接收來自所述盤片記錄媒體的所述記錄表面在所述盤片記錄媒體的所述光道中心兩側(cè)區(qū)域的所述返回光，并輸出第一和第二信號；設(shè)置第二光接收元件，從而接收來自所述盤片記錄媒體的所述記錄表面在所述盤片記錄媒體的所述光道中心兩側(cè)的區(qū)域的所述返回光，并從所述光軸的相應區(qū)域輸出成反相關(guān)系的第三和第四信號；和所述光接收裝置將成同相關(guān)系的所述第一信號和第四信號相加，把它作為第一接收到的光檢測信號輸出，將成反相關(guān)系的所述第二信號和第三信號加到所述第一接收到的光檢測信號，但相互成同相關(guān)系，并把它作為第二接收到的光檢測信號輸出。
12.一種在光盤裝置中的道跟蹤控制裝置，它用于再現(xiàn)來自盤狀記錄媒體的信號，和/或用于將信號記錄到盤狀記錄媒體，其特征在于，所述道跟蹤控制裝置包括光會聚裝置，它用于會聚從光源向盤狀記錄媒體發(fā)射的光束；光接收裝置，包括第一和第二劃分的光接收元件組，用于接收在盤狀記錄媒體處反射的光束以輸出相應于位于所述盤狀記錄媒體的信號光道中心兩側(cè)的區(qū)域的第一和第二接收到的光檢測信號；第一計算裝置，它通過運用第一系數(shù)由在所述光接收裝置處檢測到的所述第一接收到的光檢測信號來計算第一計算信號；第二計算裝置，它通過運用第二系數(shù)由在所述光接收裝置處檢測到的所述第二接收到的光檢測信號來計算第二計算信號；系數(shù)改變裝置，用于改變所述第一和第二系數(shù)；第三計算裝置，用于從所述第一和第二計算信號計算道跟蹤誤差信號；和道跟蹤伺服裝置，它通過運用在所述第三計算裝置處算得的所述道跟蹤誤差信號對所述光會聚裝置進行道跟蹤伺服控制。
13.如權(quán)利要求12所述的道跟蹤控制裝置，其特征在于，所述光會聚裝置在盤狀記錄媒體上形成所述光束的單個光點。
14.如權(quán)利要求12所述的道跟蹤控制裝置，其特征在于，所述系數(shù)改變裝置包括響應于所述第一和第二接收到的光檢測信號的頻率而改變所述第一和第二系數(shù)的電路。
15.一種用于計算光盤裝置中的道跟蹤誤差信號的道跟蹤誤差信號計算方法，所述光盤裝置具有用于從位于所述盤狀記錄媒體的所述光道中心兩側(cè)的區(qū)域輸出第一及第二接收到的光檢測信號的光接收裝置，其特征在于，所述計算方法包括下述步驟從所述第一接收到的光檢測信號檢測所述第一接收到的光檢測信號的峰值，并從所述峰值減去由第一系數(shù)與所述峰值相乘獲得的所述信號以計算第一計算信號；從所述第二接收到的光檢測信號檢測所述第二接收到的光檢測信號的峰值，并從所述峰值減去由第二系數(shù)與所述峰值相乘獲得的所述信號以計算第二計算信號；對所述第一計算信號和所述第二計算信號或者兩者之一進行計算，從而所述第一系數(shù)和所述第二系數(shù)或者兩者之一響應于所述頻帶而改變；和通過從所述第一計算信號中減去所述第二計算信號生成所述道跟蹤誤差信號。
全文摘要
道跟蹤誤差信號計算電路具有檢測光電二極管的左右區(qū)域的檢測信號的峰值并乘以－系數(shù)的峰值檢測乘法電路,用于檢測光束相對于盤片記錄媒體的光道的偏離;用于通過從檢測信號中減去這些乘法結(jié)果以去除偏置的減法電路和計算通過去除偏置(執(zhí)行推挽操作)獲得的信號的差并輸出道跟蹤誤差信號的減法電路。通過把校直信號加到檢測信號可以改變系數(shù)的值。為了將頻率依賴性賦予該系數(shù),通過濾波器將校直信號加到信號。
文檔編號G11B7/135GK1179594SQ9711953
公開日1998年4月22日 申請日期1997年9月12日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月12日
發(fā)明者山本悅史, 小林芳宏 申請人:索尼株式會社