专利名称：为生成透镜位置信号进行增益调节的方法及读和/或写光记录介质的对应设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种为生成透镜位置信号进行增益调节的方法，所述透镜位置信号描述相对于在设备中使用的光学扫描器的光轴的、该设备的物镜的光轴的位置，所述设备用于从/向光记录介质进行读出和/或写入，本发明还涉及被对应设计的、用于对光记录介质进行读出和/或写入的设备。
背景技术：
通常，在用于对光记录介质进行读出和/或写入的设备中生成误差跟踪信号，其可以被用于在对应设备中的跟踪控制，在诸如DVD-RAM的光记录介质中信息轨道包括在所谓的凹槽G的降低部分(depression)和所谓纹间表面(land)L的升高部分(elevation)两者之中。用于形成跟踪误差信号的多种广泛使用的方法之一是所谓的“差分推挽(differential push-pull)”方法，如以示例的方式在EP 0745982 A2中所述描述的。在这种情况下，将从激光二极管发射的激光束分割为三束(具体地为主光束和两个次光束)，其扫描分别使用的光记录介质的相互邻近的轨道。评估从光记录介质反射的主光束和次光束，以获得依赖于它们的主光束和次光束跟踪误差信号，并且通过适当的组合从其产生所需要的跟踪误差信号。
在图15中以示例的方式示出了适当的结构。从光源或从激光1发射的光在经过准直透镜2之后被由衍射光栅3分割为主光束(将其称为0级光束)和两个次光束(将其称为第±1级光束)。读出要在对应记录介质7上的一个轨道中被扫描的信息的主光束通常包括大部分光信息(大约80-90％)。两个次光束每个包含余下的总光强度的大约5-10％，在这种情况中，为了简化，假设在衍射光栅3的更高级衍射中的光能量是零。
经由偏振光束分光器4和四分之一波片5以及物镜6，将这三个光束聚焦到光记录介质7上，以从其读出和向其写入。将从光记录介质7反射的三个光束经由光束分光器4和柱透镜8而馈入到光电检测器单元9，其检测从光记录介质7反射的三个光束。在图中柱透镜8和光电检测器单元9之间象征性地指示了这三个光束。将光电检测器单元9连接到评估单元10，其根据所反射的主光束和次光束来评估所检测的信号以产生跟踪误差信号。
将衍射光栅3以这样的方式安装，即两个次光束的像实际上扫描相邻轨道的中心或(仅仅在凹槽轨道中能够被写入的介质的情况下)扫描沿着被主光束所扫描的轨道边的区域中心。由于试图将次光束和主光束彼此能够光学地分离，所以在光记录介质7和光电检测器单元9上的它们的像处于彼此分离的位置。如果旋转光记录介质7，则在读出或写入方向中，次光束中的一个就位于主光束之前，并且另一个次光束就位于其后。在图15所示结构中的评估单元10评估被三个光束的每个分离地反射到光电检测器9上的光强度。
在评估单元10中，在它们自己权限(in their own right)的每种情况中，从主光束和次光束的所检测的信号两者中产生推挽信号，其表示与轨道相关的对应光束的跟踪误差。但是，由于两个次光束扫描沿着写入/读出轨道的边的相邻轨道，所以它们的推挽跟踪误差与主光束的相反。从而在它们自己权限中所考虑的推挽分量的每一个都包含分别扫描的轨道的实际跟踪误差。由于只能一同改变三个光束的轨道位置，所以三个推挽信号以相同的方式变化。
在图15中示出的光扫描器21的物镜6必须如此安装，也就是即使在具有垂直失准和/或偏心的光记录介质7的情况中，物镜6仍可以移动，以允许扫描光束被聚焦，并且保持在预定的轨道上。在这种情况中，包括元件2、3、4、5、6、8、9的扫描器21的部分定义了光轴22。理想地将物镜6安放在其静止(rest)位置，从而物镜6的光轴23与光扫描器21的其他光学元件的光轴22重合。
通常通过电磁驱动器来实现物镜6的移动。在这种情况中，通过链接和/或弹簧的布置将物镜保持在预定的静止位置，并且通过将电流施加于电磁驱动器可以将其从其静止位置偏斜。评估单元10提供用于该目的的跟踪误差和聚焦误差信号，其描述物镜6的位置并且允许在控制环的帮助下将这种误差进行校正。
当在具有以螺旋形状产生的轨道的光记录介质7上执行连续的扫描过程时，将物镜6偏斜到一增加的程度。在该过程中，其光轴23被从其他光学元件的光轴22移动了更多。为了克服相对于另一个的光轴的这种移动，通常提供带有进一步控制环的驱动马达或线性马达，其重新调整带有光学元件2、3、4、5、8、9安装在其中的扫描器21，从而彼此之间的光轴的不同量尽可能地小。通常将该马达称为粗略跟踪马达CTM。根据现有技术，将物镜的电磁驱动器的驱动电压用作光轴之间的差异的判断标准。这是根据当没有电流流过电磁驱动器时物镜6的光轴23和其他光学元件的光轴重合的假设。
由于将物镜安装在弹簧悬挂系统中，所以这个假设并不是在所有操作情况中都成立。例如，当由外力对其作用时(例如当对播放机施加震动时所产生的外力作用)，即使不对驱动线圈进行任何驱动，物镜还是会改变位置。而且，链接或弹簧的老化也可以改变物镜的静止位置，从而光轴彼此不同。这些效应不能用驱动线圈的驱动电压来描述。
现在，比如，如果在变轨道期间移动物镜6，则在光电检测器单元9上的主和次光束的像也移动。像的这种移动导致评估单元10的输出处的偏移电压，对于所有光束这种偏移电压的方向相同。因此物镜6的移动导致不基于实际跟踪误差的偏移电压，其也非常恼人的。实际跟踪误差分量和不期望的基于透镜移动的分量被加入到由光电检测器单元9的各个检测器检测的、并且由评估单元10产生的推挽信号中。
如果现在将次光束的推挽信号相加，并且从主光束的推挽信号中减去该和，则在将适当的增益施加于主和次光束分量的情况下，可以抵消依赖于透镜移动的这种不期望的分量。由于主和次光束的跟踪误差分离彼此相反，所以另一方面，在已经施加了减去处理之后在相位上还相加，从而如果正确地设置增益因数则可以获得实际的跟踪误差。例如，EP 0708961 B1描述了用于确定合适的增益因数的方法。
根据上述的传统DPP方法的特征，可以看出由于次光束的位置，在主光束和次光束的跟踪误差分量之间的相位移动一般是180度。这是有益的，因为减去过程导致主光束和次光束的跟踪误差分量被相加。如果考虑在轨道上的光束位置，则精确地设置用于达到跟踪误差信号的最大幅度的衍射光栅3的角度，从而(例如在DVD-RAM的情况中)次光束照射相邻轨道的轨道中心或(在能够只在凹槽轨道中被写入的介质的情况中)精确地照射在沿着被主光束扫描的轨道边的、两个轨道之间的区域。
上述的DPP方法的目的是形成不具有依赖于透镜移动的分量的跟踪误差信号。如上所述的、将主光束和次光束的推挽信号进行链接的处理公认地允许获得实际的跟踪误差，但是因为依赖于透镜移动的分量的抵消，在这种情况中不再能够描述与扫描器的光轴相关的物镜6的位置。
在跟踪过程期间，将物镜6以直角移动到光记录介质7的轨道方向，也就是说物镜6的光轴被从扫描器21的光轴移动开。这导致在光电检测器单元9的检测器元件上的反射的扫描光束的像中的对应移动。如果将已经描述的DPP方法用于跟踪控制，这无可非议地导致正确地跟踪分别被扫描的轨道，但是在这种情况中评估单元10不能识别物镜6和扫描器21的光轴不匹配的情况。
实际上，为了这个目的，必须从次光束的推挽信号和主光束的推挽信号形成透镜位置信号。这使得与扫描器21的光轴22相关来描述物镜6的位置成为可能。可以将透镜位置信号类似地用于提供带有辅助信号的设备的控制单元，其允许快速地执行位置处理，因为这对于例如访问CD上的另一个段音乐是必要的。
已经提议了最初所述的DPP方法用于产生透镜位置信号。与使用根据现有技术的DPP方法来获得跟踪误差信号时的情况相反，次光束的推挽信号在这种情况中被加到主光束的推挽信号中，以获得依赖于透镜移动的分量。在这种情况中，执行加权的相加过程，具体地说，在这种情况下可以将加权因数设置为理想值，作为两个次光束和主光束之间的距离以及轨道间距的函数。此外，将从所使用的光束而得来的信号进行正规化，以使得调制加权因数变得更容易。
发明内容
现在本发明是一种基于所述目的的方法和设备，其调整上述加权因数从而可形成其中跟踪误差分量被尽可能地抑制的透镜位置信号。在这种情况下，在从或向光记录介质读出或写入的同时，有利地确定加权因数，从而由于在操作期间光扫描器的特性变化而使得变成必要的加权因数的变化能够被立即执行。
本发明是基于这样的想法，即从次光束的推挽信号OPP和从主光束的推挽信号CPP中形成透镜位置信号LCE。本发明使用这样的事实，即如果与次光束分量OPP相关在信号LCE中的主光束分量CPP加权过强或过弱，则所产生的信号LCE包含依赖于跟踪误差的分量，并且其与跟踪误差信号DPP同相或反相。
根据本发明，为了此目的，将依赖于跟踪误差的次光束的分量的幅度确定为第一测量信号，并且将依赖于跟踪误差的主光束的分量的幅度确定为第二测量信号，而这些分量是经过不同的轨道位置发生的那些。将两个测量信号进行评估以计算或设置加权因数，从而在依赖于跟踪误差的LCE信号中的分量变为零。例如，在将它们相加之前分别地测量已经加权的主和次光束误差信号的幅度，并且，如果存在任何差异，则增加较弱信号的加权因数，和且/或减少较强信号的加权因数。
换句话说对于光记录载波驱动器的粗略跟踪控制CTC，需要透镜位置信号LCE，其指示距离其几何中心位置的透镜偏差。根据现有技术，在三束拾取器中的透镜位置信号LCE是通过主和次光束的具体光电检测器信号的加权组合而产生的。只是权重的正确设置就确保了透镜位置信号不受轨道误差信号的串扰。本发明描述了通过其可以自动地调整权重并且将该权重与拾取器和记录介质的特性进行匹配的方法。测量主光束信号和侧光束信号的与轨道误差相关的分量的幅度，并且从它们得出通过共同评估匹配的权重。描述了使用同步检测和时间积分的评估，在读出/写入操作期间可以使用其中的一些评估。
将参照附图并且在使用优选示例实施例的下面说明中更加详细地解释本发明，其中图1示出了根据现有技术的透镜位置信号的生成结构；图2示出了在图1中所示的第一结构的变形，其中将所产生的信号LCE和DPP进行正规化；图3示出了在图2中所示的结构的另一个变形，使用根据现有技术的另外的正规化；图4示出了带有主光束和次光束的光束布置的轨道示意图，以及用该光束布置获得的推挽信号；图5示出了信号图，图示了基于物镜偏斜的透镜位置信号；图6示出了用于调整加权以形成透镜位置信号的本发明的第一示例实施例；图7示例性地示出了一信号图，图示了当不正确和正确地设置加权时的透镜位置信号；图8到图10示出了与加权的设置相关以在无效跟踪控制环时形成透镜位置信号的本发明的进一步的示例实施例；图11和图12示出了信号图，图示了当不正确和正确地设置加权并且闭合跟踪控制环时的透镜位置信号；图13和图14示出了与加权的设置相关以在激活跟踪控制环时形成透镜位置信号的本发明的示例实施例；和图15示出了用于执行根据现有技术的DPP方法的光扫描器的简化结构，在该情况中也将这种结构应用于本发明。
具体实施例方式
如起初已经描述的，根据DPP方法而产生的跟踪误差信号包括从主光束产生的一个分量和从次光束产生的两个其他分量。根据现有技术，用适当的加权，将次光束的分量相加，并且将由此得出的和从主光束的分量中减去。
对于所有后面的陈述，为了简化的目的，假设被考虑的这三个光束到达光电检测器单元9时的强度是相同的。但是，实际上，次光束的强度是依赖于它们的轨道位置、所扫描的轨道的反射、和衍射光栅3的特性，并且比主光束的强度弱，从而必须将次光束的强度相对于主光束按比例进行处理。理想地，可以通过正规化来进行这个操作。
可以通过将信号CPP和OPP、或者独立的信号OPP1和OPP2除以与由检测器表面接收的光的对应量成比例的合计信号来将这些信号进行正规化。这种正规化(图1)例如在评估单元10中执行。
基于图1中所示的示例实施例，图2和3示出了正规化过程的两个进一步的变形。图2示出了示例实施例，其中将主光束信号(CPP)与两个次光束信号的和(OPP)每个都单独地进行正规化。在这种情况中，用后缀“N”将所正规化的信号表示为CPPN、OPPN、LCEN和DPPN。图3示出了另一个示例实施例，其中在被用于通过加权的相加和相减而形成信号LCE和DPP之前，分开地正规化这三个光束的推挽分量。
如上所述，加权因数G必须与相邻轨道间距匹配。如果，例如，将图2中所述的变形用作基准，则信号LCE的信号幅度依赖于分量因数G的设置。通过在图2和3中所示的变形的进一步变形来防止这种情况的发生，并且将在后面的说明中对其进行描述。
在图16和17中所示的变形涉及主光束和次光束之间的加权。例如，在这种情况中由作用于主和次光束信号的两个加权因数1+G′和1-G有利地替换仅仅用于次光束信号的信号加权因数G。
将加权因数G分割为依赖于G′的两个加权因数，意味着依赖于透镜移动的信号LCE的幅度独立于要被设置的对应加权因数。通过类似的方式，也可以将公式(1)应用于加权因数K以形成DPP信号。可以与图2和图3类似地分别选择因数G和K。将以这种方式加权的信号表示为LCEN′和DPPN′。
根据上述预置条件，例如，下面关系应用于将在后面详细描述的、并且在本上下文中应该参照的附图DPP＝CPP-K*OPP (1)CPP=a*sin(2π*x2p)+kl----(2)]]>OPP=a*(sin(2π*x+Δx2p)+sin(2π*x-Δx2p))(l+l)----(3)]]>=a*(sin(2π*x+Δx2p)+sin(2π*x-Λx2p))+2kl]]>在这种情况中，DPP表示使用DPP方法所获得的信号，CPP表示主光束的对应分量，OPP表示次光束的分量，K表示加权因数，x表示与轨道中心相关的光束的扫描位置，Δx表示相对于主光束的、在两个次光束之间的距离，以及p表示在这种情况中(根据基于DVD-RAM标准的定义)在两个相邻轨道的中心之间测量的轨道间距。l表示物镜6相对静止位置的移动。幅度a和k是依赖于所扫描的轨道的几何形状、光电检测器单元9的灵敏度等的因数。由于将三个光束彼此机械地耦合，在用于CPP信号和用于OPP信号的公式中的变量x和l在每种情况中都是相同的。
必须满足下面等式以补偿依赖于透镜移动的分量lDPPl＝CPPl-K*OPPl≡0 (4)在这种情况中，在每种情况中的下标“l”代表依赖于透镜移动的对应信号的分量。考虑上面公式(2)和(3)，用于依赖于透镜移动的分量的补偿的加权因数如下K＝0.5 (5)这个加权因数K与主光束相对于次光束的对准无关。通常，目标是通过适当地设置距离Δx来最大化跟踪误差幅度。如果下面关系是有效的，则该目标是用K＝0.5通过上述公式(1)到(3)的评估而实现的cos(π*Δxp)=-1]]>由于余弦函数是周期性的，其应用于Δx＝(2n+1)*p其中n＝0，1，2....... (7)当使用带有负数学符号的新加权因数G时，其遵从公式(1)到(3)，也就是说当用这两个信号的相加替代从CPP信号中减去OPP信号时，只获得依赖于透镜移动的那个分量，而同时单独的跟踪误差分量彼此抵消。特别是，必须满足下面关系以补偿跟踪误差分量DPPx＝CPPx-G*OPPx≡0 (8)在这种情况中，下标“x”表示依赖于跟踪误差的对应信号的分量。当DPPx=a*sin(π*xp)*(1-2Gcos(π*Δxp))≡0----(9)]]>时，考虑上面关系(2)和(3)，满足(8)中的关系。
当下式成立时，可以将作为Δx和p的函数的、依赖于跟踪误差的DPP信号的分量消除1-2Gcos(π*Δxp)=0]]>假设次光束和主光束之间的距离是Δx＝p，则G＝-0.5 (11)在公式(11)中的加权因数G的负数学符号指示必须以相加过程代替相减。如果在Δx＝p上安排次光束，则使用CPP和OPP信号的相加是足够的，从而使得跟踪误差分量变为零并且获得依赖于透镜移动的分量。G＝-0.5，即在公式(1)到(3)中通过Δx＝p的替换而得到依赖于透镜移动的分量如下DPPl＝2kl(12)以这种方式获得的信号仅仅包含依赖于透镜移动的分量，并且将此称为LCE(透镜中心误差)。
图1示出了用于产生依赖于透镜移动的分量的对应结构，或用于通过使用DPP方法产生对应透镜位置信号LCE的对应结构。这是基于这样的假设，即光电检测器单元9具有光电检测器单元12，光电检测器单元12带有用于检测反射的主光束的四个感光表面A-D，同时提供相应的光电检测器元件11、13用于反射的次光束的检测，光电检测器元件11、13分别带有仅仅两个感光表面E1、E2和F1、F2。如可以从图1中所见的，提供了带有可变增益因数G的放大器，以相对于主光束误差信号CPP来设置次光束误差信号OPP的加权。为了允许在回放光记录介质7的同时测量透镜位置，需要同时形成根据信号元素CPP和OPP之间的差的跟踪误差信号DPP、以及根据信号元素CPP和OPP的和的透镜位置信号LCE。为此，图1还包括产生跟踪误差信号DPP的信号路径。由于在这种情况中，可以同时获得两个信号，所以可以闭合跟踪控制环，并且同时可以将关于透镜位置的信息用于重新调整光扫描器21的粗略跟踪马达CTM。
如果在次光束和主光束之间的距离Δx不是Δx＝p，而是例如Δx＝3/4p，则导致跟踪误差分量的补偿的加权因数G根据下面公式(10)得出G=-12----(13)]]>在这种情况中，不仅用于产生跟踪误差信号的最佳加权因数K的数学符号而且幅度也与产生透镜位置信号所需要的加权因数G的那些不同。用于抑制依赖于透镜移动的分量的加权因数K理想地总为0.5，同时用于跟踪误差分量的补偿的加权因数总为负，但是必须与次光束的位置匹配。结果是，在图1中所示的结构具有提供用于产生透镜位置信号LCE的加权因数的能力，从而可以可变地对其进行调整。
如果提供了可变地可调整的加权因数，则也可以结合DPP跟踪误差方法来使用与上述的那些不同的次光束间距Δx。理论上，能够使用在范围p/2＜Δx＜3p/2内的轨道间距。由于在信号分量OPP中的跟踪误差元素在这种情况中变为零，所以实际上不能使用限制条件p/2和(3/2)*p，并且即使G无限大也不能补偿CPP信号的跟踪误差元素。作为特例，可以在这种情况中在其自身上使用信号OPP1和OPP2的和以获得透镜位置信号。如果在DPP方法的基础上没有形成跟踪误差信号，则对于任何所需要的相邻的轨道间距Δx也可以形成透镜位置信号。在这种情况中，限制条件是Δx＝0或Δx＝2·n·p，这是因为在这种情况中依赖于跟踪误差的信号元素CPP、OPP1和OPP2的分量同相，并且对这些分量不能进行补偿。而且应该注意对于0＜Δx＜p/2和对于3p/2＜Δx＜2p，加权因数G的数学符号是相反的。
现在本发明是基于上述目的的一种方法和设备，用于调整如上所述的加权因数G从而形成在其中尽可能地抑制推挽信号分量的透镜位置信号。如上所述，在这种情况中，加权因数G依赖于次光束的轨道位置和被扫描的光记录介质。由于这些参数受限于光扫描单元和光存储介质两者而具有一定的容许量，所以必须在独立的基础上执行这样的调整。
将参照下面示例实施例来解释能够以合适的方式确定加权因数G的方法。
图4示出了一信号示意图，其图示了依赖于加权因数G的不同设置的跟踪误差的LCE信号的分量。此外，以示例的方式示出了跟踪误差信号DPP。图4B和4C示出了在LCE信号的产生基础上不正确地设置的加权因数作为轨道位置x的函数的效果。在这种情况中，示出了各个信号的信号轮廓，作为轨道位置x的函数。依赖于轨道位置的对应扫描光束的分量通常在对应的轨道中心L或G处具有零交叉点，同时它们在G和L之间的界限处具有最大幅度。
信号DPP类似地在凹槽中心处和纹间表面中心处具有零交叉点。在G和L之间的界限处出现最大幅度。如果在信号LCE中的主光束分量CPP与次光束分量OPP相比被过强地加权，则所产生的信号LCE包含依赖于跟踪误差的、并且与信号DPP同相的分量。相反地，如果相比于主光束分量CPP而将次光束分量OPP过分加权，则信号LCE包含依赖于跟踪误差、并且与DPP反相的分量。
为了确保LCE信号不再包含任何依赖于跟踪误差的分量，则必须正确地设置主光束信号和次光束信号之间的加权因数。
为了执行第一调整方法，需要相对于轨道来移动扫描光束，从而经过不同的轨道位置，如图4所示。这可以通过激活用于读出器或回放设备的聚焦控制环、并且通过移动聚焦物镜从而相对于轨道来移动扫描光束来实现(图5)。在这个阶段还没有激活跟踪控制环。如果，例如借助正弦驱动电压相对于轨道来横向移动物镜，则LCE信号具有与物镜的移动成比例的、并且在信号LCE的包络(图5A-C)中被证明的所需分量，以及依赖于跟踪误差而且-与图4类似-依赖于加权的设置的不需要的分量。如在图4B中所示，在图5A中的LCE信号具有当将主光束过强地加权时与DPP同相的分量。如果将次光束过分加权，则产生如图5B所示的反相分量。如果加权是正确的，如图5C所示，则所有在LCE中保留的是与物镜的移动对应的分量。可以对LCE信号进行高通滤波以将依赖于跟踪误差的、仍然存在的分量从移动分量中分离。
在光存储介质中通常发生的偏心使得即使没有任何由驱动电压导致的物镜移动的情况下扫描光束也被相对于轨道而移动。
第一种调整方法包括计算和设置当跟踪控制环无效、经过不同轨道位置时随着它们出现而被确定依赖于跟踪误差的次光束的分量的、和依赖于跟踪误差的主光束的分量的幅度以及加权因数，从而依赖于跟踪误差的LCE信号的分量变为零。
这是通过下面步骤执行的，在第一峰值检测器PD1的帮助下确定所正规化的次光束误差信号的和的幅度，以及在第二峰值检测器PD2的帮助下确定所正规化的主光束误差信号的幅度。评估单元/加权计算单元AC、IC将幅度进行比较，并且使用结果来计算加权因数。然后使用该确定的加权因数将次光束误差信号的和从主光束误差信号中减去，如图6A所示。
在这种情况中的一个预置条件是可以根据幅度来计算加权因数。
在图6B中示出的另外的方法包括测量加权的并且可能已经正规化的主和次光束误差信号的幅度，如存在差异，则增加较弱信号的加权因数，和/或减少较强信号的加权因数。这可以通过迭代过程来执行，其包括几个测量周期并且当在幅度之间的差异落到预定的值之下时结束。通过窗口比较器来定义该值必须落入的限制条件。
上述的两个方法都依赖于产生可靠结果的幅度测量，基于此，可以可靠地确定随后的加权步骤。但是，由于主光束信号和次光束信号两者实际上都遭受噪声和干扰，所以所测量的幅度值应该被平均以达到足够的调整精度。
第二种调整方法是将信号LCE与合适的信号相乘，所述合适的信号在每种情况中例如具有在轨道之间的最大幅度并且在纹间表面上或G处具有零交叉，见图4D。还可以使用诸如这样的合适信号的反相响应。任何跟踪误差信号都适合这个目的，也就是说，例如，三个光束跟踪误差信号或其他DPP跟踪误差信号。
由于可以为如上所述的轨道位置有利地形成DPP跟踪误差信号，所以最好使用它以将其与信号LCE相乘，见图7。在相乘过程之前两个信号都有利地经历高通滤波，从而抑制在信号DPP和LCE中的任何低频分量。依赖于已经被设置的加权，见图7A和7B，在乘法器的输出处产生脉动的DC电压，其数学符号表示相位，并且其平均或峰值表示依赖于跟踪误差的LCE信号的分量的幅度。目标是设置加权，使得这个脉动的DC电压的值尽可能地趋近零，见图7C。例如通过在图8的WC中所示的窗口比较器来对此进行检查，将其比较电压VT1、VT2设置到能够被预先确定的值。在这种情况中，应该选择这些比较值VT1、VT2以正好足够小，从而脉动的DC电压足够小，并且与其关联的所产生的加权设置在预定界限之内。窗口比较器WC的输出指示是否已经发现了用于加权的正确设置(从在窗口内的乘法器MUL来的积的值)，或者指示是否必须调整加权以有利于主光束分量(值在窗口之下)或有利于次光束分量(值在窗口至上)，见图7。在窗口比较器WC之前可以有平均器AV，以在预定数量的循环上将脉动的DC电压进行平均。
通过示例的方式，控制电路IC在信号DPP的预定数量的循环之后并且在随后的步骤中评估从窗口比较器WC来的输出信号，控制加权的调整。可以使用上/下控制信号UD和步控制信号ST作为对步进发生器STG的输入，如逐步逼进或迭代地执行这种调整过程以校正加权的值，如图8所示。或者，可以根据使用步斜率确定SSD的梯度计算和步长计算和控制SSCC，来计算随后的加权设置，如图9所示。控制电路IC、SSCC重复这些调整步骤直到LCE和DPP的积的平均值或峰值在预定的值以内。
将使用图10在下面的说明中描述用于调整加权因数的进一步和特别有利的变形。这种变形的使用类似地基于这样的假设即已经激活了聚焦控制器FC并且在光存储介质上相对于轨道移动扫描光束。并且这里，将乘法器MUL也用于在DPP信号通过在HPF1中的可选的高通滤波以及在HPF2中可选的高通滤波之后将LCE信号与其相乘。然后将来自乘法器MUL的输出信号通过积分器INT进行积分。作为一个特定的特征，积分器INT具有复位输入，复位输入在当将驱动R应用到该复位输入时产生从零值开始的积分电压。然后将积分器INT的输出信号连接到窗口比较器WC，其比较电压VT1、VT2被设置为能够被预定的值。窗口比较器WC的输出指示是否已经发现了加权的正确设置(积的值在窗口内)，或是否必须调整加权以有利于主光束分量(值在窗口之下)或有利于次光束分量(值在窗口之上)。在预定的时间之后，控制电路IC评估来自窗口比较器WC的对应的输出信号，其适当地调整加权的设置。然后在新的时间控制测量循环开始之前，控制电路IC将积分器INT设置为零。在每个测量循环中的预定时间内考虑扫描光束的轨道跨越的预定数量，从而形成LCE和DPP的积。在预定的测量时间之后，以零值开始的积分过程产生与LCE和DPP的积的平均值对应的、并且因此与加权误差对应的积分值。必须将窗口比较器WC的预定的比较电压VT1、VT2选择得足够小，使得与其关联的所产生的加权设置在预定的界限之内。
使用如图10所示的步进发生器STG，可以将加权设置为向正确值的逐步逼进或迭代。或者，可以根据梯度计算来计算随后的加权设置。控制电路IC重复这些调整步骤直到LCE和DPP之积的积分值在预定的值之内。第二种变形的优点是在预定的测量时间内可以考虑更多数量的扫描光束的轨道跨越，从而形成LCE和DPP的积。通过使用积分过程可以将任何噪声或干扰分量都平均掉。
作为测量循环的另一种纯粹时间控制，还可以将测量循环匹配于光存储介质的旋转。例如，一个测量循环可以持续一次旋转的一段或光存储介质的一次或多次旋转。
再次地，第三种变形还使用乘法器MUL以将(可选地在HPF1中高通滤波过的)LCE信号和(类似地可选地高通滤波过的)DPP信号相乘。或者，可以将通常具有正弦轮廓的(可选地高通滤波过的)DPP信号在相乘之前转换为二进制形式，在这种情况中，二进制转换器(binarizer)的输出是+1或-1。然后乘法器MUL将LCE信号与+1或-1相乘，结果又得到脉动的DC电压，其数学符号表示LCE信号的分量的相位，并且其幅度表示LCE信号的分量的大小，LCE信号的分量依赖于聚焦偏移。通过积分器INT将来自乘法器的输出信号进行积分，该积分器改变其输出电压直到相乘的值变为零为止。这是当到达最佳加权因数时的实际情况。如果通过调整电路将积分器的输出电压对应地链接到加权设置，则这样可以通过反馈路径中的积分器的功效而产生被自动设置的控制环，从而对积分器的输入信号变为零。这实际上是当设置正确的加权时的情况，并且来自乘法器的输出信号变为零。
所描述的第一调整方法的最后两个变形特别使得相对精确地确定加权因数变得可能。可以通过数字信号处理或通过数字信号处理器来有利地执行所有变形。用于执行所述的调整方法的一个预置条件是，在典型地将跟踪控制器TC无效时，在光存储介质上扫描光束相对于轨道而移动。
根据诸如其通常是在程序内的一个组件的调整方法来确定加权因数的过程包括一些调整步骤，其在已经将设备通电之后执行，从而从或向光存储介质读出或写入。在例如开始读出或写入过程之前来执行这些调整步骤。
将在后面的说明中描述即使在读出或写入的同时还工作的进一步的调整方法。将在后面的说明中描述用于设置加权因数的、可以在读出或写入的同时被执行的第一种方法。这种方法的使用还是基于下面的假设，即已经激活了聚焦控制器。此外，类似地还已经激活了跟踪控制器TC并且该跟踪控制器TC确保主扫描光束沿着预定轨道(G或L)的中心移动。将由透镜移动发生器LMG产生的调制信号M在附加点AP处馈入到闭合跟踪控制环。这个调制信号M有利的是正弦信号，并且处于这样一种幅度，其以例如其最大控制范围的10％来调制跟踪控制器TC的工作点。这意味着以它们最大值的大约10％而将与扫描光束关联的检测器部分的信号的分量(其依赖于跟踪误差)进行调制。因为将扫描光束与轨道相对横向移动，所以在这种情况中由跟踪误差信号的峰到峰幅度给出该最大值。在图11和12中示出了这种关系。通过示例的方式，对于L(n)和L(n+1)之间的0.74μm的距离，跟踪误差信号DPP具有1V的幅度A。
与轨道G的中心接近的跟踪误差信号的轮廓大致是线性的，并且可以通过下面方法进行计算。在这种情况中，U是跟踪误差信号，A是幅度，x是试图确定其梯度处的轨道位置，而p是轨道间距U=A*[-sin(2πxp)]]]>梯度对应于导数dUdx=U`=2πpA*[-cos(2πxp)]]]>如果将x设置为值p/2以计算在零交叉处(其对应于凹槽中心)的梯度，则其产生dUdx=U`=2πpA*[-cos(2π*xp)]]]>dUdx=U`=2πpA*[-cos(2πxp)]]]>dUdx=U`=2πpA*[-cos(π)]]]>dUdx=U`=2πpA]]>梯度U对应地只依赖于轨道间距和关联的幅度A。可以用[V/μm]来表示该梯度。如果将幅度A设置到1V并且将轨道间距p设置到0.74μm，则产生8.49V/μm的梯度。
如果跟踪误差信号DPP具有例如在0.74μm的轨道间距下的1V的幅度A(其对应于2Vpp)，并且如果将其幅度M例如是100mV(其对应于200mVpp)的调制信号M在跟踪控制器TC的输入端处与跟踪误差信号DPP相加，则可以通过将该梯度的倒数与该调制信号的幅度相乘来计算扫描光束的移动。
dUdx=U`=2πpA]]>dxdU=1U`=p2π*A]]>如果将调制M插入到梯度的倒数中Δx=p2π*A*M]]>Δx=0.74μm2π*1V*0.1V]]>Δx＝11.777nm带有+/-100mV(其对应于200mVpp)的幅度M的调制信号对应地以Δx＝+/-11.777nm移动扫描光束。
跟踪误差信号DPP自己包括主光束跟踪误差信号CPP和相加的次光束跟踪误差信号OPP之间的差。由于次光束扫描至主光束的互补轨道，所以次光束跟踪误差信号OPP的梯度与主光束跟踪误差信号CPP的梯度相反。在图11A、12A中所示的计算中的结果的DPP信号具有带有与CPP信号相同的数学符号的总梯度。
通过将主光束跟踪误差信号CPP与例如(1+G)的加权相乘，并且将次光束跟踪误差信号OPP的和与加权(1-G)相乘来形成LCE信号。因此加权的选择设置对于通过与加权因数相乘而获得的、并且随后被相加以给出LCE信号的两个信号(CPP′，OPP′)的梯度具有成比例的效应。在将图11B、12B中所示的CPP′和图11C、12C中所示的OPP′相加以形成图11D、12D中所示的LCE信号之后，任何剩余的跟踪误差分量的梯度的幅度和梯度的数学符号因此依赖于加权的设置。为了更加精确，剩余的跟踪误差分量的梯度将与梯度CPP′和OPP＇之间的差成比例。如果，例如主光束跟踪误差信号CPP被过强地加权，则LCE信号具有剩余跟踪误差分量，该剩余跟踪误差分量的梯度的数学符号与跟踪误差信号DPP的梯度的数学符号相同，见图11D。相反地，如果将次光束跟踪误差信号OPP过强地加权，则LCE信号具有剩余跟踪误差分量，该剩余跟踪误差分量的梯度的数学符号与跟踪误差信号DPP的梯度的数学符号相反，见图12D。
图11E-G和图12E-G示出了大约在对应轨道中心处的扫描光束的轨道位置Δx上的调制M的效应，和在信号LCE上的效应。由调制M在信号LCE中导致的跟踪误差分量与依赖于所选择的加权的调制M的同相或者反相，从而在CPP和OPP之间的加权的正确设置可以根据与调制信号M相关的在信号LCE中的跟踪误差分量的幅度和相位角来确定。
可以有利地使用同步解调器以根据在信号LCE中的跟踪误差分量的幅度和相位角来确定正确的加权设置。在这种情况中，作为使用次光束误差信号的加权因数G或者主光束误差信号的加权因数G′的替代，可以在两个信号路径(1+G，1-G)之间有利地分割加权因数，如在图11、图12中的信号图中和在图13和图14的示例实施例中所示。加权因数的这种分割使得信号LCE的幅度变得较少依赖于加权因数的设置。
在图13中所示的第一个示例实施例中，同步解调器包括乘法器MUL、平均单元AV和用于加权因数的控制电路IC。将透镜位置信号LCE与在调制发生器MODG中产生的调制信号M相乘的乘法器MUL产生脉动的DC电压，其极性依赖于输入到乘法器MUL中的信号之间的相位，并且其平均值依赖于透镜位置信号LCE的幅度的大小。用于加权因数的控制电路IC评估所形成的平均值的极性，并且在从极性得来的方向中逐步(in steps)改变加权因数。这是使用由上/下信号UD和步进信号ST控制的步进发生器STG通过多次迭代步骤直到平均值的幅度在预定的限定值之内为止而完成的。这通常还通过使用其比较电压VT1、VT2是预定的窗口比较器WC来完成。由于当正确设置加权时平均值应该理想地变为零，所以应该将比较电压VT1、VT2选择得足够小，从而可以足够精确地发现最佳的加权因数。相反地在评估平均值时，还能够以是否已经达到了正确的加权因数为标准来评估幅度。或者，例如，还可以使用用于与LCE相乘的跟踪误差信号DPP，如图13中的虚线B所示，而不是使用如虚线A所示的调制信号M。
由于平均值的幅度大约与加权因数的调整误差成比例，所以能减少导出最佳加权因数的迭代调整步骤的数量。例如，如果加权步对平均值的商(即梯度)已知，则可以根据该梯度将其用于计算随后的加权步，因此减少达到最佳加权因数的步骤数量。
在图14A中所示的第二示例实施例中，同步解调器包括乘法器MUL、积分器INT和用于加权因数的调整电路ADJC。在这种情况中，例如，在相乘过程之前，典型的正弦干扰信号M可以如图14A所示而被滤掉或如图14B所示被由二进制转换器BIN转换为二进制形式，其中二进制转换器BIN的输出是+1或-1。然后乘法器MUL将从减法器输出的信号与+1或-1相乘，又产生了脉动的DC电压，其极性依赖于乘法器MUL的输入信号之间的相位，而且其平均值依赖于来自减法器的输出信号的幅度的大小。在乘法器MUL之后的积分器INT改变其输出电压直到相乘的值变为零。这实际上发生在到达最佳加权因数的时候。因此，如果将来自积分器INT的输出电压通过调节电路与加权设置相链接，则这就产生了控制环，其由反馈路径中的积分器INT自动地设置，从而到积分器INT的输入信号变为零。
或者，例如，还可使用与LCE相乘的跟踪误差信号DPP，如图14中的虚线B所示，而不使用如虚线A所示的调制信号M。
如已经在说明中被提到的，为了简化，上述分析已经根据下面的假设，即当照射到光电检测器单元9时，在考虑之中的三个扫描光束的强度相同。所以仅仅当使用这种简化时所述的补偿因数G和K才有效。
权利要求
1.一种在光记录介质(7)的扫描单元(21)中产生透镜位置信号(LCE)的方法，光记录介质(7)具有在轨道中记录的数据，所述扫描单元(21)具有物镜(6)，物镜(6)可假设相对于扫描单元(21)处于不同位置；和跟踪控制环(TC)，产生主光束和至少一个次光束，所述主光束和次光束被聚焦在记录介质(7)上，并且由与所述光束关联的两个或多个光电检测器部分(9、11、12、13)评估从记录介质(7)反射的光，从与主光束关联的光电检测器部分(12)的信号得出第一误差信号(CPP)，并且从与次光束关联的光电检测器部分(11、13)的信号得出第二误差信号(OPP)，并且以将与第一分支权重(1+G)相乘的第一误差信号(CPP)和与第二分支权重(1-G，G)相乘的第二误差信号(OPP)进行组合的方法形成透镜位置信号(LCE)；其特征在于-用没有被准确的引导到轨道中心的主光束扫描光记录介质(7)；-测量两个测量信号(CPP、DPP、LCE、M、OPP)，其以不同的方式形成并且包括关于与扫描单元(12)相关的物镜(60)的位置以及关于与记录介质(7)上的轨道相关的扫描光束的位置的说明；-评估所述测量信号；-调整由评估结果控制的分支权重(G，1+G，1-G)。
2.根据权利要求1所述的方法，通过将跟踪控制环(TC)启动，将偏斜信号(M)馈入跟踪控制环(TC)，提取包括在透镜位置信号(LCE)中的、由偏斜信号(M)导致的跟踪误差分量，以及从跟踪误差分量的幅度和相位确定分支权重(G，1+G，1-G)的正确设置来使用该方法。
3.根据权利要求2所述的方法，其中将所述跟踪误差分量用作评估信号，并且在迭代调节步骤中以评估信号的数学符号的函数来改变分支权重(G，1+G，1-G)直到评估信号的值在较低和较高比较值之间为止。
4.根据权利要求2所述的方法，其中将所述跟踪误差分量进行积分，并且从积分的输出信号来形成分支权重(G，1+G，1-G)。
5.根据权利要求1所述的方法，通过将跟踪控制环(TC)切断来使用该方法。
6.根据权利要求5所述的方法，包括通过相对于轨道横向移动物镜(6)。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中从第一误差信号(CPP)形成第一测量信号，从第二误差信号(OPP)形成第二测量信号，评估测量信号的幅度，并且从所测量的幅度计算分支权重(G，1+G，1-G)，从而依赖于跟踪误差的透镜位置信号(LCE)的分量变为零。
8.根据权利要求5或6所述的方法，其中从乘以第一分支权重(1+G)的第一误差信号(CPP)形成第一测量信号，从乘以第二分支权重(1-G，G)的第二误差信号(OPP)形成第二测量信号，评估测量信号的幅度，如果幅度不同，则在至少一个调节步骤中改变分支权重(G，1+G，1-G)，从而减小幅度之间的差。
9.根据权利要求5或6所述的方法，其中从透镜位置信号(LCE)形成第一测量信号，从跟踪误差信号形成第二测量信号，从两个测量信号的积形成评估信号，通过与比较间隔的比较来评估该评估信号，并且，如果评估信号不在比较间隔内，则在至少一个调节步骤中改变分支权重(G，1+G，1-G)，从而在比较间隔的方向中改变该评估信号。
10.根据权利要求3或9所述的方法，包括在每个调节步骤中分支权重(G，1+G，1-G)中的变化幅度被确定为在之前调节步骤中的评估信号值的函数。
11.根据权利要求9所述的方法，包括包括积分过程的评估信号的形成，并且提供序列控制器，其在每次测量前将积分的结果复位为零。
12.根据权利要求11所述的方法，包括包括转换到二进制形式的第二测量信号的形成。
13.一种执行根据权利要求1到12之一的方法的设备。
全文摘要
对于光存储驱动器的粗略跟踪，需要指示透镜和其几何中间位置之间的差异的透镜位置信号LCE。现有技术是通过将从主光束和次光束来的具体光电检测器信号进行加权组合而在三光束拾取器中形成透镜位置信号LCE。确保透镜位置信号不受由跟踪误差信号的串扰影响的唯一方法是正确地设置权重。通过本发明描述的方法可以自动地调节权重，并且可以将权重匹配于拾取器和对应存储介质的特性。测量依赖于跟踪误差的主和次光束信号中的那些分量的幅度，并且通过共同评估根据它们确定匹配的权重。描述了带有同步检测并且带有时间积分的评估，在写入和读出期间可以使用其中的一些评估。
文档编号G11B7/09GK1809880SQ200480013419
公开日2006年7月26日 申请日期2004年5月14日 优先权日2003年5月16日
发明者克里斯琴·比克勒 申请人:汤姆森特许公司