專利名稱：用于傾斜補(bǔ)償?shù)耐哥R定位方法以及用于在光盤上讀取和記錄數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種控制透鏡系統(tǒng)的物鏡的定位的方法，以便 控制用于從/向光盤的軌道讀取和/或記錄信息的光束。本申請(qǐng)還涉及 到一種從/向光盤讀取和/或記錄數(shù)據(jù)的方法以及一種從/向光盤的軌 道讀取和/或記錄數(shù)據(jù)的設(shè)備。
背景技術(shù)：
光盤技術(shù)依賴于把電磁束聚焦到光盤的保護(hù)覆蓋層下方的信息層 上的小點(diǎn)中，以便讀取和/或記錄信息。記錄在光盤的信息層中的信息的密度正在持續(xù)增大。例如，CD類型光盤的軌道間距為1.6nm， DVD 類型光盤的軌道間距僅為0. 74/im但是其信息密度卻增大到7倍。諸如藍(lán)光(BD)光盤之類的未來高密度光盤具有更高的密度其 軌道間距為0. 320jLim;其最小比特長(zhǎng)度為74nm。為了能夠從/向這種 介質(zhì)再現(xiàn)和/或記錄信息，BD光盤設(shè)備利用了 405nm的更短波長(zhǎng)以及增 大的數(shù)值孔徑NA=0. 85。然而，當(dāng)盤相對(duì)于所述物鏡有傾斜時(shí)，所聚焦的光束會(huì)發(fā)生慧形 像差，從而對(duì)光束點(diǎn)造成不對(duì)稱的失真。這種彗形像差與基板厚度以 及盤相對(duì)于物鏡的角度成比例。所述彗形像差還與所述數(shù)值孔徑的3 次方成比例。因此，預(yù)期BD系統(tǒng)由于其高得多的數(shù)值孔徑(NA)對(duì)于彗形像差將更加敏感。當(dāng)光學(xué)拾取單元(0PU)相對(duì)于所述光盤傾斜時(shí)，所述像差會(huì)使得 光學(xué)信號(hào)失真。所述傾斜可能是在所述軌道的方向上(其在本領(lǐng)域中 被稱作切向傾斜)，或者是在與所述軌道方向基本上垂直的方向上(其 在本領(lǐng)域中被稱作徑向傾斜)?？梢酝ㄟ^進(jìn)一步的信號(hào)處理來補(bǔ)償所 不期望的切向傾斜，這是因?yàn)榍邢騼A斜主要使信道脈沖響應(yīng)失真。另 一方面，徑向傾斜失真的結(jié)果是存在來自于與存在于相鄰軌道中的數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)的串?dāng)_。由于相鄰軌道中的數(shù)據(jù)與正被讀取和/或記錄 的存在于中心軌道中的數(shù)據(jù)完全無(wú)關(guān)，因此該串?dāng)_等效于所述光學(xué)信號(hào)中的附加噪聲。因此，使得徑向傾斜最小化對(duì)于獲得高信噪比來說 是非常重要的。為了減輕徑向傾斜的所述影響，已知在生產(chǎn)所述設(shè)備時(shí)執(zhí)行透鏡 傾斜調(diào)節(jié)。已經(jīng)知道使用該方法來補(bǔ)償由于所述設(shè)備的托盤相對(duì)于所述物鏡的不平行性而導(dǎo)致的靜態(tài)傾斜。美國(guó)專利申請(qǐng)No 2003/0099171 提出了每次在把盤插入到所述設(shè)備中時(shí)使用光學(xué)信號(hào)(例如中心孔徑 (CA)信號(hào))來執(zhí)行透鏡傾斜調(diào)節(jié)。這種方法允許補(bǔ)償由于所述光盤在 所述設(shè)備的托盤上的定位而導(dǎo)致的靜態(tài)徑向傾斜。由于該方法依賴于 使用拋物線擬合作為傾斜角度的函數(shù)來最大化所生成的信號(hào)(其中所 述傾斜角度按照固定步長(zhǎng)改變)，因此該方法較慢。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種快速而可靠地控制物鏡的定位的方 法。通過根據(jù)權(quán)利要求1的方法來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的該目的。在高密度光 盤(比如藍(lán)光盤(BD))的情況下，更高的信息密度與用于讀取和/或 記錄數(shù)據(jù)的更高比特率相關(guān)聯(lián)，所述更高的比特率又要求所述設(shè)備的 數(shù)據(jù)讀出和處理通道中的更高數(shù)據(jù)帶寬，而這又使得這種設(shè)備對(duì)于噪 聲更加敏感。因此，很重要的是在這種系統(tǒng)中最小化對(duì)于所述數(shù)據(jù)通 道的所有噪聲源，其中包括徑向傾斜。此外，希望所述方法較快，從 而可以以必要的頻度執(zhí)行該方法。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，從對(duì)應(yīng)于 反射光束的強(qiáng)度的已調(diào)光學(xué)信號(hào)導(dǎo)出表示徑向傾斜的徑向傾斜誤差信 號(hào)，其中所迷反射光束受到所述軌道的周期性結(jié)構(gòu)的調(diào)制。所述徑向 傾斜誤差信號(hào)還被用來通過反饋環(huán)路在徑向方向上調(diào)節(jié)所述物鏡相對(duì) 于光盤的位置。因此，根據(jù)本發(fā)明的該方法允許實(shí)時(shí)地補(bǔ)償所述徑向 傾斜。所述方法的附加優(yōu)點(diǎn)在于，生成所述徑向傾斜誤差信號(hào)是基于已 經(jīng)存在于光學(xué)掃描設(shè)備中的光學(xué)信號(hào)，因此使得通過修改已知的設(shè)備 來實(shí)現(xiàn)所述方法的成本最小化。在另一個(gè)有利的實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的方法包括所述徑向傾 斜誤差信號(hào)與一個(gè)互相關(guān)信號(hào)成比例，該互相關(guān)信號(hào)是徑向推挽UPP) 信號(hào)與中心孔徑(CA )信號(hào)或?qū)峭仆?DPP )信號(hào)之間的互相關(guān)信號(hào)。 由于所述軌道與其中心線的微小正弦位移，所述徑向推挽(RPP)信號(hào)將包括一個(gè)周期性分量，該周期性分量具有高于所述光學(xué)掃描設(shè)備的 帶寬的特征頻率。由于所述徑向傾斜所引起的慧形像差而導(dǎo)致的所述 光點(diǎn)的變形將改變不同光學(xué)信號(hào)之間的相關(guān)性，從而提供一種檢測(cè)徑向傾斜的措施。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，所述徑向推挽(RPP)信號(hào)與所述對(duì)角推挽 (DPP)信號(hào)之間的互相關(guān)信號(hào)或者所述中心孔徑(CA)信號(hào)與所述徑 向推挽(RPP)信號(hào)之間的互相關(guān)信號(hào)提供了檢測(cè)所述徑向傾斜的足夠 高的靈敏度，從而可以有利地被用于生成徑向傾斜誤差信號(hào)(RTES)。 所述相關(guān)信號(hào)表現(xiàn)出與所述徑向傾斜的單調(diào)相關(guān)性，從而所述相關(guān)信 號(hào)可以被用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)反饋環(huán)路以用于最小化徑向傾斜。此外，使用 所述互相關(guān)信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)在于，其不依賴于用戶數(shù)據(jù)的存在，因此其可 以-故使用在空盤上。在使用徑向推挽(RPP )信號(hào)與中心孔徑(CA )信號(hào)或?qū)峭仆?DPP ) 信號(hào)之間的互相關(guān)信號(hào)來生成徑向傾斜誤差信號(hào)的過程中，有利的是 對(duì)所述已調(diào)光學(xué)信號(hào)進(jìn)行帶通濾波。這種帶通濾波的通帶優(yōu)選地處在 從特征(擺動(dòng))頻率的0.1-0.5倍到2-4倍的范圍內(nèi)，從而允許對(duì) 應(yīng)于所述徑向傾斜誤差信號(hào)的更高信噪比。在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)所述互相關(guān)信號(hào)進(jìn)行低 通濾波。例如使用其截止頻率低于由所迷軌道與其中心線的位移而導(dǎo) 致的所述周期性分量的特征頻率的濾波器進(jìn)行低通濾波的優(yōu)點(diǎn)在于， 提高了所述徑向傾斜誤差信號(hào)(RTES)中的信噪比。在另一個(gè)有利實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，選擇中 心孔徑(CA)信號(hào)以用于生成徑向傾斜誤差信號(hào)。良好的徑向傾斜估計(jì)器的另一個(gè)重要方面在于對(duì)其他系統(tǒng)參數(shù)的不敏感性，所述其他系 統(tǒng)參數(shù)比如切向傾斜(TT )、散焦(DEF )、偏軌(de-tracking ) ( DET ) 以及球形像差(SA)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，所述徑向推挽(RPP)信號(hào)與對(duì)角推 挽(DPP)信號(hào)之間的互相關(guān)信號(hào)對(duì)于其他系統(tǒng)參數(shù)(比如TT、 DEF或 SA)較敏感，因此是較差的徑向傾斜估計(jì)器。另一方面，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)中 心孔徑(CA)與徑向推挽(RPP)的互相關(guān)對(duì)于所有上述系統(tǒng)參數(shù)都不 敏感，因此是用于生成所述徑向傾斜誤差信號(hào)的有利選項(xiàng)。在所述方法的一個(gè)實(shí)施例中，所述徑向傾斜誤差信號(hào)被用于通過 反饋環(huán)路來調(diào)節(jié)所述物鏡的位置，其中所述反饋環(huán)路包括PID控制器。 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述反饋環(huán)路與用于遵循所述光盤的軌道的反饋環(huán)路被同時(shí)使用。當(dāng)遵循所述光盤的軌道以便從/向該光盤讀取 和/或記錄數(shù)據(jù)時(shí)，需要閉合這種尋軌環(huán)路。因此，通過同時(shí)使用所述 兩條環(huán)路，有可能在數(shù)據(jù)讀出和/或記錄其間補(bǔ)償動(dòng)態(tài)徑向傾斜，從而 在所述數(shù)據(jù)通道中確保最優(yōu)信噪比。本發(fā)明還涉及一種從/向光盤讀取和/或記錄數(shù)據(jù)的方法，該方法 包括控制透鏡系統(tǒng)的物鏡的位置，以便根據(jù)本發(fā)明控制在從光盤讀取 和/或記錄信息時(shí)所使用的電磁束。本發(fā)明還涉及一種用于從/向光盤讀取和/或記錄數(shù)據(jù)的設(shè)備，該設(shè)備包括透鏡系統(tǒng)，其用于控制在從/向光盤的軌道讀取或記錄信息 的過程中所使用的電磁束；致動(dòng)裝置，其用于控制所述透鏡系統(tǒng)的物 鏡相對(duì)于所述光盤的定位；信號(hào)生成裝置，其用于生成表示徑向傾斜 的徑向傾斜誤差信號(hào)，其中所述徑向傾斜是指所述物鏡在徑向方向上 相對(duì)于所述光盤的傾斜；以及控制裝置，其用于根據(jù)由所述信號(hào)生成 裝置生成的所述徑向傾斜誤差信號(hào)來控制所述致動(dòng)裝置。該設(shè)備的特 征在于，使得所述控制裝置和致動(dòng)裝置能夠在從/向光盤的軌道讀取和 /或記錄信息的同時(shí)連續(xù)調(diào)節(jié)所述物鏡的位置。參照下面描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其他方面將變得顯而易見。


下面將參照附圖描述本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1示意性地示出了其中可以實(shí)踐本發(fā)明的光盤驅(qū)動(dòng)器的方框圖；圖2a和2b示意性地示出了其中可以實(shí)踐本發(fā)明的光學(xué)拾取單元和檢測(cè)系統(tǒng)的方框圖；圖3對(duì)于幾個(gè)互相關(guān)信號(hào)示出了與徑向傾斜量的相關(guān)性；圖4對(duì)于RPPxDPP和RPPxCA互相關(guān)信號(hào)示出了與散焦量的相關(guān)性；圖5a和5b示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例的用于生成徑向傾斜誤差信號(hào)(RTES)的單元的方框圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的反饋單元，其使用基于所述徑向傾斜誤差信號(hào)(RTES)的反饋環(huán)路在徑向方向上控制物鏡的位置。
具體實(shí)施方式
200680047077.8說明書第5/10頁(yè)在圖1中示出了其中可以實(shí)踐本發(fā)明的光盤驅(qū)動(dòng)器的方框圖。通過可旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)(9 )來旋轉(zhuǎn)放置在轉(zhuǎn)臺(tái)(8 )上的光盤(1 )。該可旋 轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)(9)的旋轉(zhuǎn)速度受到控制器(8)的控制。通過光學(xué)拾取單 元(OPU) (2)從/向光盤(1)讀取或記錄已編碼信息。該光學(xué)拾取 單元(2)生成電磁束(3)并且將其聚焦到所述光盤上，并且該光學(xué) 拾取單元接收受到該光盤(1)上的周期性結(jié)構(gòu)調(diào)制的反射電磁束。除 了其他組件之外，該光學(xué)拾取單元(2)還包括激光二極管(4)， 其用于生成所述電磁束(3);透鏡系統(tǒng)(5),其用于把所述光束聚 焦到所述盤上；以及檢測(cè)系統(tǒng)(6),其包括幾個(gè)光電二極管以用于把 所接收到的反射電磁束轉(zhuǎn)換成光電流。所述激光器的輸出功率受到激 光器控制器(7)的控制，該激光器控制器又受到一般控制器(8)的 控制，該一般控制器通常還包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。下面將參照?qǐng)D2a和2b討論所述透鏡系統(tǒng)(5)和檢測(cè)系統(tǒng)(6) 的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。在附圖中，當(dāng)相同的功能元件出現(xiàn)在幾個(gè)附圖中時(shí)， 使用相同的附圖標(biāo)記來簡(jiǎn)化理解。下文中描述的透鏡系統(tǒng)(5)的實(shí)施 例對(duì)應(yīng)于可以用于藍(lán)光(BD)光盤驅(qū)動(dòng)器的透鏡系統(tǒng)。在本領(lǐng)域中已 知例如對(duì)應(yīng)于CD和DVD光盤驅(qū)動(dòng)器的其他替換實(shí)施例。由所述激光二極管(4 )生成的發(fā)散光束由準(zhǔn)直器透鏡(51 )準(zhǔn)直， 并且穿過偏振分束器(52)。此外，所述光束穿過用于去除球形像差 的光學(xué)元件(53)、用于改變偏振方向的四分之一波長(zhǎng)(入/4)元件 (54)以及用于把光束聚焦到所述光盤(1)的信息層中的一點(diǎn)上的物 鏡(55 )。反射光束穿過所述物鏡(55 )、所述四分之一波長(zhǎng)(入/4 ) 元件(54)以及所述用于去除球形像差的光學(xué)元件(53)。所述反射 光束被所述偏振分束器(52)反射向所述檢測(cè)器系統(tǒng)(6)。所述檢測(cè)器系統(tǒng)(6)是一個(gè)用A、 B、 C和D表示的四象限檢測(cè)器。 在圖2b中示出所述四個(gè)象限相對(duì)于所述光盤(1)的軌道掃描方向(20) 的相對(duì)定位。每個(gè)象限包括光電檢測(cè)器，其用于把所接收光束的強(qiáng)度 轉(zhuǎn)換成象限電信號(hào)(A， B, C, D)。回到圖1中所公開的光盤驅(qū)動(dòng)器，通過信號(hào)預(yù)處理單元(例如通 過前置放大以及可選的濾波)對(duì)由檢測(cè)器系統(tǒng)(6)生成的象限電信號(hào) (A， B， C， D)進(jìn)行預(yù)處理。此外，可以通過組合由每一個(gè)象限檢測(cè)器 生成的信號(hào)來構(gòu)造下面的信號(hào)-中心孔徑信號(hào)(CA) :-徑向推挽信號(hào)(RPP) : v 戶/^C^幼-CffO ; -尋軌推挽信號(hào)(TPP) : 7T^-U+歷-("+0; -對(duì)角推挽信號(hào)(DPP) : Cff+幼。所述中心孔徑信號(hào)(CA)攜帶由于所述光盤的軌道中的周期性結(jié) 構(gòu)的信號(hào)調(diào)制所導(dǎo)致的高頻信息，并且通常被用于數(shù)據(jù)檢測(cè)。所述徑 向推挽信號(hào)(RPP)對(duì)于所述光點(diǎn)相對(duì)于軌道的徑向位移較敏感，并且 例如被用于生成徑向誤差尋軌信號(hào)。經(jīng)過預(yù)處理的攜帶所述高頻信息的中心孔徑信號(hào)(CA)被饋送到 編碼器/解碼器單元(12)，其對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行解碼以便獲得存儲(chǔ)在所 述盤上的信息。該解碼器單元(12)還可以執(zhí)行檢錯(cuò)和糾錯(cuò)。已解碼 信息還被饋送到所述控制器(8 )，其可以進(jìn)一步處理所述已解碼信息。由所述信號(hào)預(yù)處理單元(9)生成的經(jīng)過預(yù)處理的信號(hào)4皮用于生成 控制誤差信號(hào)，以便把所述透鏡系統(tǒng)關(guān)于光盤的軌道對(duì)準(zhǔn)并且對(duì)其進(jìn) 行聚焦。通過伺服單元(10)來控制所述透鏡系統(tǒng)(5)沿著軸向和徑向方 向的精細(xì)位移以及整個(gè)光學(xué)拾取單元(0PU) (2)相對(duì)于光盤(1)的 粗糙位移。該伺服單元(10)接收來自所述預(yù)處理單元(9)的經(jīng)過預(yù) 處理的祠服信號(hào)并且受到所述控制器(8)的控制。對(duì)于每一個(gè)控制信號(hào)存在單獨(dú)的控制反饋環(huán)路。如果該控制信號(hào) 是伺服信號(hào)，則所述控制環(huán)路也被稱作伺服環(huán)路。例如出于透鏡到盤 對(duì)準(zhǔn)的目的，與所述伺服系統(tǒng)分開的用于傾斜調(diào)節(jié)的機(jī)制已經(jīng)可以在 現(xiàn)有技術(shù)光學(xué)拾取單元(0PU)中獲得。這種透鏡傾斜機(jī)制可以是允許 傾斜整個(gè)所述光學(xué)拾取單元(0PU)(即圖2中所示的整條光徑)的機(jī) 制，或者可替換地可以是在本領(lǐng)域中被稱作3D或4D致動(dòng)器的機(jī)制。 這種3D或4D致動(dòng)器不僅執(zhí)行所述物鏡55的聚焦和尋軌移動(dòng)(平移)， 而且還沿著一個(gè)(3D)或兩個(gè)垂直軸(4D)傾斜所述物鏡55。當(dāng)光學(xué)拾取單元(0PU)的物鏡相對(duì)于所述光盤有傾斜時(shí)，球形像 差會(huì)使得光學(xué)信號(hào)失真。該傾斜可能是在軌道的方向上(其在本領(lǐng)域 中被稱作切向傾斜)，或者是在與軌道方向基本上垂直的方向上(其 在本領(lǐng)域中被稱作徑向傾斜)?？梢酝ㄟ^進(jìn)一步的信號(hào)處理來補(bǔ)償所述切向傾斜的所不希望的效應(yīng)，這是因?yàn)樗銮邢騼A斜主要使信道脈沖響應(yīng)失真。關(guān)于徑向傾斜，在本領(lǐng)域中已經(jīng)知道使用一種徑向傾斜估計(jì)方法，比如在PCT申請(qǐng)No WO 2004/105003中所描述的方法。所述方法包括 以下步驟打開被用于在徑向方向上遵循軌道的所述徑向?qū)ぼ壄h(huán)路； 以及測(cè)量所述推挽幅度。接下來，在預(yù)定步中調(diào)節(jié)所述物鏡相對(duì)于徑 向方向的方向，從而利用拋物線擬合方法來最大化所述推挽幅度。由 于在執(zhí)行如W0 2004/105003中所描述的傾斜調(diào)節(jié)方法時(shí)所述徑向?qū)ぼ?環(huán)路是打開的，因此所述方法較慢并且會(huì)引入延遲，這是因?yàn)樾枰?執(zhí)行該方法之后再次搜索軌道。BD類型光盤上的更高信息密度對(duì)應(yīng)于用于讀取和/或記錄數(shù)據(jù)的 更高比特率，所述更高比特率又要求所述光盤驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)讀出和處 理通道中的更高數(shù)據(jù)帶寬。所述更高帶寬又使得這種設(shè)備對(duì)于噪聲更 加敏感。因此，很重要的是例如通過定期執(zhí)行徑向傾斜補(bǔ)償而在這種 系統(tǒng)中最小化對(duì)于所述數(shù)據(jù)通道的所有噪聲源(其中包括徑向傾斜)。根據(jù)本發(fā)明的一種針對(duì)提供快速且可靠的徑向傾斜補(bǔ)償方法的解 決方案是實(shí)時(shí)地生成徑向傾斜誤差信號(hào)UTES)并且使用該RTES信號(hào) 來生成反饋環(huán)路，從而可以在掃描光盤的同時(shí)實(shí)時(shí)地補(bǔ)償所述徑向傾 斜。然而，只有在識(shí)別出針對(duì)徑向傾斜的良好估計(jì)器之后才能實(shí)現(xiàn)這 種解決方案。具體來說，應(yīng)當(dāng)有可能足夠快速地生成所述估計(jì)器，從 而可以在掃描光盤的同時(shí)實(shí)時(shí)地使用該估計(jì)器。還認(rèn)識(shí)到有可能從由 所述檢測(cè)器系統(tǒng)(6 )生成的電信號(hào)開始生成徑向傾斜誤差信號(hào)(RTES )。 這種電信號(hào)提供所需的帶寬。此外，由于所述電信號(hào)已經(jīng)可以在光盤 驅(qū)動(dòng)器中獲得，因此降低了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的成本。在分析由所述檢測(cè)器系統(tǒng)(6)的每一個(gè)象限生成的電信號(hào)以及所 構(gòu)造的CA、 RPP、 TPP和DPP信號(hào)時(shí)，由于所述軌道與其中間線之間的 微小正弦位移，因此在掃描空藍(lán)光光盤的同時(shí)存在正弦波狀的失真信 號(hào)。所述位移例如可能是由于所述軌道和/或溝槽的擺動(dòng)而導(dǎo)致的，所 述正弦波狀失真信號(hào)在本領(lǐng)域中被稱作擺動(dòng)信號(hào)。由于所述推挽信號(hào) 對(duì)于光點(diǎn)相對(duì)于軌道的徑向位移更加敏感，因此所述擺動(dòng)信號(hào)在所述 徑向推挽信號(hào)UPP)或者對(duì)角推挽信號(hào)(DPP)中是最強(qiáng)的。所述擺 動(dòng)信號(hào)包括處在高于lMhz的范圍內(nèi)的特征頻率。這種擺動(dòng)信號(hào)的存在 不影響尋軌性能，這是因?yàn)槠涮卣黝l率超出伺服帶寬。例如由于徑向傾斜所造成的所述光點(diǎn)的失真導(dǎo)致在除了徑向推挽信號(hào)(RPP)或?qū)?推挽信號(hào)(DPP )之外的其他所構(gòu)造的信號(hào)中存在上述正弦波狀失真(擺 動(dòng))信號(hào)。因此，所述徑向推挽信號(hào)(RPP)或?qū)峭仆煨盘?hào)(DPP) 與另一個(gè)所構(gòu)造信號(hào)(CA、 RPP、 TPP或DPP)之間的互相關(guān)信號(hào)可以 被用來估計(jì)徑向傾斜量。圖3針對(duì)幾個(gè)互相關(guān)信號(hào)示出了與徑向傾斜量的相關(guān)性。如果一個(gè)信號(hào)將被用于估計(jì)徑向傾斜量，則該信號(hào)應(yīng)當(dāng)滿足以下 標(biāo)準(zhǔn)在所述信號(hào)的值與所述徑向傾斜之間存在較強(qiáng)的并且優(yōu)選地是 單調(diào)的相關(guān)性?？梢詮膱D3中所示出的測(cè)量看出，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)徑向推挽 信號(hào)(RPP)與中心孔徑(CA)信號(hào)之間的互相關(guān)信號(hào)以及徑向推挽信 號(hào)(RPP)與對(duì)角推挽信號(hào)(DPP)之間的互相關(guān)信號(hào)滿足所述標(biāo)準(zhǔn)， 因此其可以被用于估計(jì)所述徑向傾斜。其他互相關(guān)信號(hào)沒有表現(xiàn)出與 徑向傾斜的這種強(qiáng)相關(guān)性。除了所述標(biāo)準(zhǔn)之外，針對(duì)徑向傾斜的良好估計(jì)器的另一個(gè)重要方 面是對(duì)徑向傾斜的選擇性。因此，第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)其他系統(tǒng)參數(shù)的不 敏感性，所述其他系統(tǒng)參數(shù)例如有切向傾斜(TT)、散焦(DEF)、偏 軌(DET)以及球形像差(SA)。圖4針對(duì)RPPxDPP和RPPxCA互相關(guān)信號(hào)示出了與散焦量的相關(guān)性。 從圖4中示出的相關(guān)性可以看出，RPP與DPP信號(hào)的相關(guān)對(duì)于散焦(DEF) 太過敏感，因此是不那么有吸引力的徑向傾斜估計(jì)器。另一方面，所 述徑向推挽信號(hào)(RPP)與中心孔徑信號(hào)(CA)之間的互相關(guān)信號(hào)看起 來對(duì)于其他系統(tǒng)參數(shù)不敏感，因此其可以被有利地用于生成徑向傾斜 誤差信號(hào)(RTES )。圖5a示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于生成徑向傾 斜誤差信號(hào)(RTES)的RTES發(fā)生器單元的方框圖。所述中心孔徑信號(hào)(CA)和徑向推挽信號(hào)(RPP)被接收以作為輸 入，并且可選地分別穿過帶通濾波器(21,"),每一個(gè)帶通濾波器 的通帶為正弦波狀失真信號(hào)的特征頻率的0. 1 - 0. 5到2 - 4倍。隨后 通過乘法器(23)對(duì)所述中心孔徑信號(hào)(CA)與徑向推挽信號(hào)(RPP) 進(jìn)行相關(guān)。最后，對(duì)由該乘法器生成的信號(hào)進(jìn)行低通濾波。在kHz范 圍內(nèi)選擇所述低通濾波器(24)的特征截止頻率，從而使得所述特征 截止頻率遠(yuǎn)低于正弦波狀失真信號(hào)的特征頻率。該低通濾波器(24)的輸出是所述徑向傾斜誤差信號(hào)(RTES)?？蛇x地，可以用積分器來 替換該低通濾波器。在本發(fā)明的一個(gè)替換實(shí)施例中，通過數(shù)字信號(hào)處 理器來執(zhí)行對(duì)所述信號(hào)的處理(比如互相關(guān)和濾波)。在如圖5b中所示的本發(fā)明的一個(gè)替換實(shí)施例中，在生成所述中心 孔徑信號(hào)(CA)和徑向推挽信號(hào)(RPP)之前對(duì)所述四象限電信號(hào)(A， B， C, D)進(jìn)行帶通濾波。在前置放大器(26， 27， 28， 29)中對(duì)所述 四象限信號(hào)進(jìn)行前置放大，并且可選地例如通過調(diào)節(jié)每一個(gè)前置放大 器(26, 27， 28， 29)的增益對(duì)所述四象限信號(hào)進(jìn)行歸一化。經(jīng)過前 置放大的象限電信號(hào)A和D被發(fā)送到加法器(30),以便生成左檢測(cè) 器信號(hào)，同時(shí)經(jīng)過前置放大的象限電信號(hào)B和C被發(fā)送到第二加法器 (31)，以便生成右檢測(cè)器信號(hào)。接下來對(duì)所述左、右檢測(cè)器信號(hào)進(jìn)行 帶通濾波，其中從正弦波狀失真信號(hào)的特征頻率的0.1-0.5到2-4 倍當(dāng)中選擇通帶。通過對(duì)所述左、右檢測(cè)器信號(hào)進(jìn)行加(34)、減(35)， 分別獲得所述中心孔徑信號(hào)(CA)和徑向推挽信號(hào)(RPP)。最后，通 過乘法器(37)對(duì)所述中心孔徑信號(hào)(CA)與徑向推挽信號(hào)(RPP)進(jìn) 行互相關(guān)。對(duì)所得到的信號(hào)進(jìn)行低通濾波(38)，以便生成所述徑向 傾斜誤差信號(hào)。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的反饋單元，其用于使用基于所述徑向傾 斜誤差信號(hào)(RTES)的反饋環(huán)路在徑向方向上控制物鏡的位置。通過光學(xué)信號(hào)生成裝置(40)來生成已調(diào)光學(xué)信號(hào)，如參照?qǐng)D2 所描述的那樣，該光學(xué)信號(hào)生成裝置(40)包括激光二極管(4)和透 鏡系統(tǒng)(5)?；谒鲆颜{(diào)光學(xué)信號(hào)，通過在前面參照?qǐng)D5所描述的 根據(jù)本發(fā)明的RTES發(fā)生器單元(41 )來生成徑向傾斜誤差信號(hào)(RTES )。通過可變?cè)鲆娣糯笃?42)放大所述徑向傾斜誤差信號(hào)(RTES)。 該可變?cè)鲆娣糯笃?41)的增益受到控制器(43)的控制，該控制器 通常是數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。該可變?cè)鲆娣糯笃?42)的功能是控 制所述反饋環(huán)路的總增益。通過偏移量比較器(44)去除存在于所述 經(jīng)過放大的徑向傾斜誤差信號(hào)(RTES)中的任何偏移量。該偏移量比 較器(44)還受到所述數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的控制。在一個(gè)替換實(shí) 施例中，所述偏移量比較器(44)和放大器(42)可以被集成到同一 個(gè)放大單元內(nèi)。隨后把由該偏移量比較器(44)生成的信號(hào)發(fā)送到所 述比例積分微分(PID)控制器(45)。該P(yáng)ID控制器(45)的作用是提供反饋，從而把所述徑向傾斜誤差信號(hào)(RTES)的值保持在零附近 的特定范圍內(nèi)。在一個(gè)替換實(shí)施例中，所述(PID)控制器(45)的功 能可以被部分地集成到所述數(shù)字信號(hào)處理器(DSP ) ( 43 )中。由該(PID ) 控制器(45)生成的反饋信號(hào)的比例、積分和微分分量的值受到數(shù)字 信號(hào)處理器(DSP) (45)的控制。由該(PID)控制器(45)生成的 反饋信號(hào)被饋送到所述光學(xué)拾取單元(OPU ) ( 2 )中的相應(yīng)致動(dòng)器(46 )， 其負(fù)責(zé)在徑向方向上傾斜所迷物鏡(55)。致動(dòng)器位置(46)的改變 導(dǎo)致由所述檢測(cè)系統(tǒng)(40)檢測(cè)到的已調(diào)光學(xué)信號(hào)的相應(yīng)的強(qiáng)度改變， 并且因此導(dǎo)致由所述RTES發(fā)生器單元(41)生成的徑向傾斜誤差信號(hào) (RTES)的相應(yīng)的強(qiáng)度改變，從而閉合所述反饋環(huán)路?？梢栽诒３珠]合的徑向誤差尋軌環(huán)路的同時(shí)保持與所述RTES信號(hào) 相關(guān)聯(lián)的上述反饋環(huán)路。因此，不需要在執(zhí)行了徑向傾斜補(bǔ)償之后執(zhí) 行軌道搜索。上述補(bǔ)償方法可以被有利地用于獲得一種在光盤上記錄數(shù)據(jù)的改 進(jìn)方法。在根據(jù)本發(fā)明的這種在光盤上記錄數(shù)據(jù)的方法中，在記錄之 前，在開始所述記錄處理之前首先補(bǔ)償徑向傾斜?？蛇x地，可以通過 以下操作周期性地補(bǔ)償所述徑向傾斜中斷所述記錄處理；跳到徑向 方向上的下一條可用空軌道；以及如本發(fā)明所描述的那樣執(zhí)行所述傾 斜補(bǔ)償方法。這樣允許由于盤巻曲/彎曲所造成的動(dòng)態(tài)傾斜。應(yīng)當(dāng)注意到，上述實(shí)施例意在說明而不是限制本發(fā)明。在不偏離 所附權(quán)利要求書的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)出許多替換實(shí) 施例。在權(quán)利要求書中，置于括號(hào)之間的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)被理解為 限制該權(quán)利要求。"包括，， 一詞不排除未在權(quán)利要求中闡述的其他元 件或步驟的存在。元件之前的"一個(gè)"不排除多個(gè)這種元件的存在。:月?？梢栽谶m當(dāng)?shù)慕閥 (比如光學(xué)〔儲(chǔ)或者與硬二件部件一起i供)上存儲(chǔ)/分發(fā)固件，但是也可以按照其他形式分發(fā)固件，比如通過因特網(wǎng) 或者有線或無(wú)線電信系統(tǒng)來分發(fā)。在列舉幾個(gè)裝置的系統(tǒng)/器件/設(shè)備 權(quán)利要求中，可以通過同一項(xiàng)硬件或軟件來具體實(shí)現(xiàn)所述裝置當(dāng)中的 幾個(gè)。在互不相同的從屬權(quán)利要求中闡述某些措施的事實(shí)并不表示不 能使用這些措施的組合來獲益。
權(quán)利要求
1、一種控制透鏡系統(tǒng)的物鏡的定位以便控制用于從/向光盤的軌道讀取和/或記錄信息的光束的方法，該方法包括以下步驟檢測(cè)對(duì)應(yīng)于反射光束的強(qiáng)度的已調(diào)光學(xué)信號(hào)，所述反射光束受到所述光盤的軌道的周期性結(jié)構(gòu)的調(diào)制；從所述已調(diào)光學(xué)信號(hào)中導(dǎo)出表示徑向傾斜的徑向傾斜誤差信號(hào)，其中，所述徑向誤差是指所述物鏡在徑向方向上相對(duì)于所述光盤的傾斜；使用所述徑向傾斜誤差信號(hào)來調(diào)節(jié)所述物鏡在徑向方向上相對(duì)于所述光盤的位置；該方法的特征在于，利用所述徑向傾斜誤差信號(hào)、通過反饋環(huán)路來調(diào)節(jié)所述物鏡的位置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其特征在于，所述徑向傾斜誤差信號(hào) 與徑向推挽(RPP)信號(hào)和中心孔徑(CA)信號(hào)之間的互相關(guān)信號(hào)或者 與徑向推挽(RPP)信號(hào)和對(duì)角推挽(DPP)信號(hào)之間的互相關(guān)信號(hào)成 比例。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，對(duì)所述已調(diào)光學(xué)信號(hào)進(jìn) 行帶通濾波。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，所述通帶處在擺動(dòng)頻率 的從O. 1-0. 5到2-4倍的范圍內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，對(duì)所述互相關(guān)信號(hào)進(jìn)行 寸氐通濾波。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于，把徑向傾斜誤差信 號(hào)選擇成與徑向推挽UPP)信號(hào)和中心孔徑(CA)信號(hào)之間的互相關(guān) 信號(hào)成比例。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于，所述反饋環(huán)路包括 PID控制器。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，與使用用于遵循光盤的 軌道的反饋環(huán)路同時(shí)地使用所述反饋環(huán)路。
9、 一種在光盤上記錄數(shù)據(jù)的方法，該方法包括控制透鏡系統(tǒng)的物鏡的定位，以便根據(jù)權(quán)利要求1-5當(dāng)中的任一條的方法來控制用于 從光盤讀取和/或記錄信息的電磁束。
10、 一種用于從/向光盤的軌道讀取和/或記錄數(shù)據(jù)的設(shè)備，該設(shè) 備包括透鏡系統(tǒng)，其用于控制在從光盤的軌道讀取或記錄信息的過程中 所使用的電磁束；致動(dòng)裝置，其用于控制所述透鏡系統(tǒng)的物鏡相對(duì)于光盤的定位；檢測(cè)裝置，其用于檢測(cè)對(duì)應(yīng)于反射光束的強(qiáng)度的已調(diào)光學(xué)信號(hào)， 所述反射光束受到光盤的軌道的周期性結(jié)構(gòu)的調(diào)制；信號(hào)生成裝置，其用于生成表示徑向傾斜的徑向傾斜誤差信號(hào)， 其中所述徑向傾斜是指物鏡在徑向方向上相對(duì)于光盤的傾斜；控制裝置，其用于根據(jù)由所述信號(hào)生成裝置生成的徑向傾斜誤差 信號(hào)來控制所述致動(dòng)裝置；其特征在于，所迷控制裝置和致動(dòng)裝置被適配成使徑向傾斜最小 化，以便通過反饋環(huán)路調(diào)節(jié)所述物鏡的位置。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其特征在于所述檢測(cè)裝置被適配成生成徑向推挽(RPP)信號(hào)以及中心孔徑 (CA)信號(hào)或?qū)峭仆?DPP)信號(hào)；以及所述徑向傾斜誤差信號(hào)與徑向推挽(RPP)信號(hào)和中心孔徑(CA) 信號(hào)或?qū)峭仆?DPP)信號(hào)之間的互相關(guān)信號(hào)成比例。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備還包括用于對(duì)所述已調(diào)光學(xué)信號(hào)進(jìn)行濾波的帶通濾波器。
13、 根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其特征在于，所述帶通濾波器的通 帶處在擺動(dòng)頻率的0.1-0. 5到2-4倍的范圍內(nèi)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求ll的設(shè)備，其特征在于，所述信號(hào)生成裝置還 #1適配成對(duì)互相關(guān)信號(hào)進(jìn)行〗民通濾波。
15、 根據(jù)權(quán)利要求11或12的設(shè)備，其特征在于，所述中心孔徑 (CA)信號(hào)被選擇來生成徑向傾斜誤差信號(hào)。
16、 根據(jù)權(quán)利要求10-12當(dāng)中的任一條的設(shè)備，其特征在于，所 述控制裝置包括PID控制器，其用于基于所述徑向傾斜誤差信號(hào)生成 反饋環(huán)路，以便調(diào)節(jié)物鏡的位置。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括用于生成尋軌伺服環(huán)路的裝置，以使得所述透鏡系統(tǒng)能夠遵循所述光盤的 軌道，該設(shè)備能夠同時(shí)使用所述反饋環(huán)路和所述尋軌伺服環(huán)路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制透鏡系統(tǒng)的物鏡的定位以便控制用于從/向光盤的軌道讀取和/或記錄信息的光束的方法，該方法包括以下步驟檢測(cè)對(duì)應(yīng)于反射光束的強(qiáng)度的已調(diào)光學(xué)信號(hào)，所述反射光束受到所述光盤的軌道的周期性結(jié)構(gòu)的調(diào)制；從所述已調(diào)光學(xué)信號(hào)中導(dǎo)出表示徑向傾斜的徑向傾斜誤差信號(hào)，其中，所述徑向誤差是指所述物鏡在徑向方向上相對(duì)于所述光盤的傾斜；使用所述徑向傾斜誤差信號(hào)來調(diào)節(jié)所述物鏡在徑向方向上相對(duì)于所述光盤的位置。該方法的特征在于，利用所述徑向傾斜誤差信號(hào)，通過反饋環(huán)路來調(diào)節(jié)所述物鏡的位置。所述徑向傾斜誤差信號(hào)可以與一個(gè)互相關(guān)信號(hào)成比例，該互相關(guān)信號(hào)是徑向推挽(RPP)信號(hào)與中心孔徑(CA)信號(hào)之間的互相關(guān)信號(hào)或者是徑向推挽(RPP)信號(hào)與對(duì)角推挽(DPP)信號(hào)之間的互相關(guān)信號(hào)。
文檔編號(hào)G11B7/095GK101331544SQ200680047077
公開日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2006年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月13日
發(fā)明者B·殷, R·夫盧特斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司