光盘设备和跟踪平衡调节方法 【技术领域】
本发明涉及调节跟踪平衡以控制光束正确地跟踪在光盘上的轨道的光盘设备。本发明也涉及调节跟踪平衡以控制光束正确地跟踪在光盘上的轨道的跟踪平衡调节方法。
背景技术
基于线性密度的增加和轨道间距的减小实现增加光盘的密度。随着光盘的密度变得越高，跟踪平衡调节结果对记录/再现的影响越大。即，如果不恰当地调节跟踪平衡，则会损害记录/再现精度。
至于跟踪平衡调节，已经提出了各种各样的方案。例如，在日本专利申请KoKAI出版物No.2000-99964中公开了一种需要监测跟踪误差信号的再调节跟踪平衡的技术。
然而，基于在上述参考文献中公开的技术的跟踪平衡调节还不够。特别是，因为光盘的密度越高，需要的跟踪平衡调节的精度越高。
【发明内容】
本发明的一个目的是提供一种能够实现高精度地跟踪平衡调节的光盘设备和跟踪平衡调节方法。
根据本发明的一方面的光盘设备包括被构造成在用于控制光束沿在盘上的轨道跟踪地跟踪平衡调节模式中通过第一调节检测第一跟踪平衡值和通过不同于第一调节的第二调节检测第二跟踪平衡值的检测单元和被构造成基于第一和第二跟踪平衡值调节跟踪平衡的调节单元。
根据本发明的一方面的跟踪平衡调节方法包括：在用于控制光束沿在盘上的轨道跟踪的跟踪平衡调节模式中通过第一调节检测第一跟踪平衡值和通过不同于第一调节的第二调节检测第二跟踪平衡值；和基于第一和第二跟踪平衡值调节跟踪平衡。
在下文的描述中阐述本发明的附加的目的和优点，这些目的和优点部分从这些描述中可清楚看出或通过实践本发明可以得知。通过在此特别指出的实施方式和其组合可以实现并获得本发明的目的和优点。
【附图说明】
并入在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的当前优选的实施例，并与上文给出的一般概述和下文给出的优选实施例的详细描述一起解释本发明的原理。
附图1所示为根据本发明的实施例的光盘设备的结构的示意方块图；
附图2所示为根据本发明的跟踪平衡调节方法的流程图；
附图3所示为基于推挽法的跟踪误差信号产生过程的实例的附图；
附图4所示为通过推挽法所产生的跟踪误差信号的实例的流程图；
附图5所示为解释由光电检测器的相应的检测区的不同的灵敏度水平引起的信号误差的视图；和
附图6所示为解释不能被正常地检测的球形模式的视图。
【具体实施方式】
下文参考附图描述本发明的实施例。
附图1所示为根据本发明的一种实施例的光盘设备的结构的示意方块图。这个光盘设备将信息记录在光盘D上，比如CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD-RW、DVD-RAM等，并再现记录在这个光盘D上的数据。
如附图1所示，光盘设备包括光拾取器10、调制电路21、记录/再现控制器22、激光控制电路23、信号处理电路24、解调电路25、传动装置26和焦点跟踪控制器30。
光拾取器10包括激光器11、准直透镜12、偏振分束器(下文中称为PBS)13、四分之一波片14、物镜15、聚焦透镜16和光电检测器17。
焦点跟踪控制器30包括焦点误差信号产生电路31、焦点控制电路32、跟踪误差信号产生电路33和跟踪控制电路34。
下文解释通过光盘设备在光盘D上进行信息记录处理。调制电路21根据预定的调制方案将从主机提供的记录信息(数据符号)调制到预定的信道信号位序列。将对应于记录信息的信道信号位序列输入到记录/再现控制器22。记录/再现控制器22也从主机接收记录/再现指令(在这种情况下的记录指令)。记录/再现控制器22控制传动装置26并驱动光拾取器以将光束正确地聚焦在目标记录位置上。此外，记录/再现控制器22将信道信号位序列输送给激光控制电路23。激光控制电路23将信道信号位序列转换为激光器驱动波形并驱动激光器11。即，激光控制电路23脉冲驱动激光器11。通过这种控制，激光器11发射对应于所需的位序列的记录光束。通过激光器11发射的记录光束转换为通过准直透镜12准直的光。经准直的光进入并透过PBS 13。通过PBS 13透射的光束通过四分之一波片14并通过物镜15聚焦在光盘D的信息记录表面上。在焦点控制电路32和传动装置26的焦点控制和跟踪控制电路34和传动装置26的跟踪控制下，维持聚焦的光束在这样的一种状态下：它可以在记录表面上形成最好的小束点。注意，下文描述跟踪控制的细节。
接着，下文描述通过光盘设备在光盘D上进行的数据再现过程。记录/再现控制器22从主机接收记录/再现指令(在这种情况下的再现指令)。记录/再现控制器22根据来自主机的再现指令将再现控制信号输出给激光控制电路23。激光控制电路23基于再现控制信号驱动激光器11。通过这种驱动控制，激光器11发射再现光束。通过激光器11发射的再现光束转换为通过准直透镜12准直的光。经准直的光进入并穿过PBS 13。通过PBS 13透射的光束通过四分之一波片14并通过物镜15聚焦在光盘D的信息记录表面上。在焦点控制电路32和传动装置26的焦点控制和跟踪控制电路34和传动装置26的跟踪控制下，维持聚焦的再现光束在这样的一种状态下：它可以在记录表面上形成最好的小束点。注意，下文描述跟踪控制的细节。这时，撞击在光盘D上的再现光束通过在信息记录表面上的反射膜或反射记录膜反射。反射的光在反向方向上通过物镜15透射并再次转换为准直光。反射的光通过四分之一波片14透射并通过PBS 13反射，因为它具有垂直于入射光的偏振面。通过PBS 13反射的光束通过聚焦透镜16转换为会聚光并进入光电检测器17。光电检测器17例如包括4-分光电检测器。已经进入光电检测器17的光束被光电地转换为电信号，然后放大该电信号。经放大的信号通过信号处理电路24补偿和二进制化，然后输送给解调电路25。在解调电路25中根据预定的调制方法对该信号进行解调，并由此输出再现数据。
焦点误差信号产生电路31基于从光电检测器17中输出的电信号的某些分量产生焦点误差信号。同样地，跟踪误差信号产生电路33基于从光电检测器17中输出的电信号的某些分量产生跟踪误差信号。焦点控制电路32基于焦点误差信号控制传动装置26以控制束点的聚焦。跟踪控制电路34基于跟踪误差信号控制传动装置26以控制束点的跟踪。
下文描述跟踪控制的细节。根据本发明的一种实施例的光盘设备通过两种方法调节跟踪平衡。一种方法将跟踪误差信号的幅值调节为关于参考信号对称。另一方法通过在跟踪方向上平移光拾取器10调节获得的跟踪误差信号的对称性。
前述的两种方法都具有优点和缺点。前一种方法适合于调节由光量平衡产生的任何对称偏离但通常不能校正由透镜平移引起的任何误差。后一种方法具有的优点和缺点与前一种方法正好相反。在要使用这些方法中的一种方法调节跟踪平衡时，根据平衡误差的原因可以检测错误的跟踪位置。
因此，本发明使用两种调节跟踪平衡。一旦进行轨道搜索，理想的是正确地调节跟踪误差信号的对称性。至于再现&记录质量，通常要求跟踪实际的轨道位置。
下文描述在根据本发明的一种实施例中的光盘设备中执行的跟踪平衡调节模式。焦点跟踪控制器30在预定的时序上执行跟踪平衡调节模式，使光束沿在盘上的轨道跟踪。例如，在光盘D装入在光盘设备中时焦点跟踪控制器30执行跟踪平衡调节模式。
在跟踪平衡调节模式中，焦点跟踪控制器30检测在轨道搜索中获得最佳跟踪平衡所需的第一跟踪平衡值。例如，检测第一跟踪平衡值以获得跟踪误差信号的最佳对称性。
此外，在这种跟踪平衡调节模式中，焦点跟踪控制器30检测在光束跟踪轨道的状态(在实际的记录/再现模式)中获得最佳的跟踪平衡所需的第二跟踪平衡值。检测第二跟踪平衡值以获得从光电检测器17中获得的RF信号的最佳跳动以使从光电检测器17中获得的RF信号的幅值最大、使从光电检测器17中获得的轨道误差信号的幅值最大或获得从光电检测器17中获得的最佳的ATIP跳动。在光盘上的轨道摆动，从这种摆动的轨道中获得的跳动分量是ATIP跳动。
一旦响应来自主机的记录/再现指令搜索目标轨道，焦点跟踪控制器30基于第一跟踪平衡值调节跟踪平衡。在实际的记录/再现过程中，焦点跟踪控制器30基于第二跟踪平衡值调节跟踪平衡。更具体地说，一旦搜索目标轨道基于第一跟踪平衡值调节跟踪平衡，并在实际的记录/再现过程中基于第二跟踪平衡值进行调节。这样，可以实现利用两种跟踪平衡调节方法的优点的高精度的跟踪控制。
除了有选择性地使用第一和第二跟踪平衡值的控制跟踪的方法之外，还可以使用如下的跟踪控制。即，基于第一和第二跟踪平衡值计算第三跟踪平衡值，基于这个第三跟踪平衡值调节跟踪平衡。注意，例如该第三跟踪平衡值是第一和第二跟踪平衡值的中值。
进行轨道搜索时，可以在跟踪控制中使用第一、第二和第三跟踪平衡值中的一个，开且另一个可用于在实际的记录/再现过程中的跟踪控制中。可替换的是，第三跟踪平衡值可用于两种情况，即在轨道搜索中和实际的记录/再现过程中。
下文参考在附图2中所示出的流程图更详细地描述跟踪平衡调节方法。在来自光拾取器的光束正好处于在光盘上的焦点上的同时(ST1)，控制进入跟踪平衡调节模式。在这种情况下，检测通过不同的调节方法调节的两种跟踪平衡值。即，检测第一跟踪平衡值(TEB1)以在轨道搜索的过程中获得最佳的跟踪平衡。更具体地说，检测第一跟踪平衡值(TEB1)以获得对应于跟踪误差信号的最佳对称性的跟踪平衡。此外，检测第二跟踪平衡值(TEB2)以在轨道上期间获得最佳的跟踪平衡。更具体地说，检测第二跟踪平衡值(TEB2)以获得对应于再现的信号的最佳跳动的跟踪平衡(ST2)。将所检测的第一和第二跟踪平衡值存储在焦点跟踪控制器30中(ST3，ST4)
一旦响应来自主机的记录/再现指令的目标轨道的搜索，焦点跟踪控制器30设定第一跟踪平衡值(TEB1)(ST5)，并基于第一跟踪平衡值(TEB1)调节跟踪平衡。作为这种跟踪平衡调节的结果，光束跟踪轨道(在轨道上)(ST6)。在实际的记录/再现过程中，焦点跟踪控制器30设定第二跟踪平衡值(TEB2)(ST7)，并基于第二跟踪平衡值(TEB2)调节跟踪平衡。
在记录/再现过程中，监测来自主机的搜索指令(ST8)。如果主机给另一轨道已经发布了搜索指令(ST9，YES)，则关于该轨道的光束的跟踪中断(偏离轨道)(ST10)。焦点跟踪控制器30设定第一跟踪平衡值(TEB1)(ST11)，并搜索目标轨道(ST12)，由此控制光束以跟踪目标轨道(在轨道上)(ST6)。
作为在跟踪误差信号产生电路33中使用的跟踪误差信号产生方法的实例，下文解释推挽法。附图3所示为基于推挽法的跟踪误差信号产生过程。
如上文所述，在光盘上的轨道T是摆动的。通过这个轨道T衍射的光在光电检测器17上形成了球形模式，如附图3所示。光电检测器17例如包括四分光电检测区，即光电检测区17a、17b、17c和17d。在通过位于将轨道T夹在它们之间的内周边侧上的两个光电检测区所检测的信号的和信号和通过位于将轨道T夹在它们之间的外周边侧上的两个光电检测区所检测的信号的和信号之间的差值用作被称为推挽信号的跟踪误差信号。
更具体地说，通过光电检测区17a和17b所检测的信号输入到加法器18a中。加法器18a将通过光电检测区17a和17b所检测的信号相加并输出和信号。同样地，通过光电检测区17c和17d所检测的信号输入到加法器18b中。加法器18b将通过光电检测区17c和17d所检测的信号相加并输出和信号。注意，加法器18a和18b在附图1中没有示出。
从加法器18a输出的和信号通过包括在跟踪误差信号产生电路33中的校正单元33a进行电校正(例如，放大)，然后输入给包括在跟踪误差信号产生电路33中的比较器33c。在另一方面，从加法器18b输出的和信号通过包括在跟踪误差信号产生电路33中的校正单元33b进行电校正(例如，放大)，然后输入给包括在跟踪误差信号产生电路33中的比较器33c。比较器33c比较两个输入信号并输出比较结果，即它们的差值。这个差值信号就是被称为推挽信号的跟踪误差信号。
注意，将来自加法器18a和18b的和信号输入到加法器18c。加法器18c通过将这些和信号相加产生前述的RF信号。
附图4所示为通过推挽法所产生的跟踪误差信号的实例。如果A和B如下定义，则在A和B之间的比率即是前述的跟踪平衡。
A：跟踪误差信号的峰值电压-基准电压
B：基准电压-跟踪误差信号的底部电压
假定从光电检测器17中输出的信号从相应的电路中接收的所有的电偏移都被消除了。
在常规的方法中，从光电检测器中输出的信号经历了校正以实现A＝B，同时对跟踪平衡的对称性具有重要的作用。然而，这种校正是限于伺服性能的调节方法，并不能总作为改善记录/再现质量的手段。
下文研究跟踪平衡误差的原因。跟踪平衡误差由如下的原因产生：
·原因1：光电检测器的灵敏度平衡误差
·原因2：由透镜平移等引起的光学偏移
·原因3：焦点的质量
在原因1中，如果在光电检测器17上形成了均匀的球形模式，则通过光电检测区17a和17b所检测的信号的和信号应该等于通过光电检测区17c和17d所检测的信号的和信号。然而，即使在光电检测器17上形成了均匀的球形模式时，由于光电检测区17a、17b、17c和17d的灵敏度差异(灵敏度误差)的缘故，通过光电检测区17a和17b所检测的信号的和信号经常与通过光电检测区17c和17d所检测的信号的和信号不匹配。在这种实例中，即使已经发生了跟踪平衡误差，由于在实际中物镜通常跟踪轨道，因此常规的电校正比较有效。
在原因2中，由于透镜平移等缘故，本身形成在盘上的焦点通常不能跟踪轨道。在这种情况下，光电检测器17检测在附图6中所示的球形模式，甚至通过电校正跟踪误差信号通常也不能跟踪该轨道。在通过给传动装置施加偏置电压使物镜15移到正确的位置之后，必须监测跟踪误差信号。
上述的原因1和2对应于焦点是没有产生任何像差的理想焦点的情况。然而，在实际中，存在不理想的焦点。原因3假设了这种情况。如果光学系统产生了像差，由于束点形状不稳定，在光电检测器上形成了各种球形模式。根据基于这种球形模式所产生的跟踪误差信号很难搜索到理想的跟踪伺服点。如果所有的焦点都是理想的焦点，则很难将跟踪平衡误差的原因分开，因为没有办法检测物镜15的绝对位置。为此，需要一种新的索引，它能够替代仅基于伺服误差信号调节的常规的方法。
因此，通过采用本发明的跟踪平衡调节方法可以解决前述的问题。
如上文所述，根据本发明的光盘设备基于在搜索目标轨道时对轨道搜索最佳的跟踪平衡值控制跟踪平衡，并在实际的记录/再现过程中基于对记录/再现最佳的跟踪平衡值控制跟踪平衡。这样，可以实现高精度的跟踪控制。
本领域的普通技术人员容易设计其它的优点和改进方案。因此，从广义上讲本发明并不限于在此所示出并描述的特定的细节和有代表性的实施例。因此，在不脱离如附加的权利要求和它们的等效方案所界定的一般发明原理的精神或范围的前提下可以做出不同的改进。