用于光学记录介质和设备的正交轨道误差信号的制作方法
【技术领域】
[0001 ]在至少一方面，本发明涉及用于检测光学存储系统中的换能器(transducer)头的移动的方法和装置。
【背景技术】
[0002]诸如光带驱动器(optical tape driver)之类的光学数据记录设备中的伺服系统利用经由光学拾取单元(OPU)设备从光学介质检测到的跟踪误差信号来准确地在光学介质上记录，然后检索数据。
[0003]图1和2示出了典型的光学记录介质的一部分。图1A是顶视图，而图1B是侧视图。光学记录介质10包括压印在光学介质的表面上的纳米结构的表面起伏(surface relief)模式。该纳米结构包括在预格式化过程中沿Z方向(S卩，垂直于光学记录介质10的面)压印在其上的凸区(land)12和槽14。这些表面起伏模式被用来产生由伺服系统用来跟踪光学头读或写介质的位置的跟踪信号。借助于电子信号处理，光学驱动器OPU从检测到的模式生成跟踪误差信号(TES)。为了针对这些记录轨道建立寻址能力，利用包含单独轨道地址码的正弦模式16(8卩，摆动)沿与光学记录介质10的面平行的水平方向(例如，Y轴，以跟踪X轴)对这些压印的凸区12和槽14起伏模式的边缘进行结构化调制。图1A还绘制了在其上编码的记录标记18。
[0004]被称为“径向推拉”跟踪信号产生(也被称为“主推拉”(MPP))的技术已被常规用来产生用于上面所阐述的用“凸区”和“槽”轨道几何形状预格式化的可重写的光学记录介质的跟踪误差信号(TES)。这种方案基于介质上的并且可被OPU的主四路光电探测器(Qro)检测的凸区和槽轨道的几何形状产生参考跟踪信号。图3提供了用于由QPD产生的TES信号的典型信号处理方案的示意说明。信号处理系统20包括记录/读头(reading head)21。记录/读头21包括包含独立的光电探测器24、26、28和30的四路光电探测器22。来自光电探测器24、26、28和30的信号32、34、36、38被放大器42、44、46、48放大，以提供信号52，54，56，58。信号52、54被提供给输出和信号62的加法器60。信号56、58被提供给输出和信号66的加法器64。和信号62和和信号66被输入到减法器电路70，减法器电路70输出差异信号72，差异信号72被进一步处理以提供TES信号78和摆动信号80。例如，低通滤波器82接收差异信号72作为输入，并输出TES信号78，而带通滤波器84接收差异信号72并输出摆动信号80。除其它信息之外，高频摆动信号包括关键数据轨道ID和地址码。此外，TES信号78和摆动信号80被记录/读头伺服系统86使用用以提供与头21的位置相关的定位信息。特别地，数字伺服系统通过使用摆动信号信息来控制OHJ的动态操作，以便将OPU放在正确的所期望的数据轨道上。
[0005]如图4中所绘制的那样，当OPU22沿方向Cl1跨越介质10上的多个数据轨道移动而介质沿方向dtape移动时，TES推导的径向推拉方法产生量化的正弦信号。众所周知的缺点是由于信号的量化正弦性质，这种方法不提供方向信息，如图5中所绘制的那样。图5说明首先沿方向Cl1然后沿方向山的移动产生与仅沿方向dl移动产生的TES信号相同的TES信号。方向信息的这种缺乏对跟踪伺服系统的稳健控制具有严重的影响，尤其是在跨越轨道OPU运动的期间。显著的是，来自图4和图5两者的TES信号均没有在OPU运动改变方向时示出任何差升。
[0006]因此，存在对用于检测OPU运动的方向的改进的方法和装置的需求。
【发明内容】
[0007]通过提供用于在光学数据存储系统中提供跟踪误差信号的方法，本发明解决了现有技术的一个或多个问题。特别地，该方法产生提供与光学拾取单元跨越光学记录介质中的数据轨道的运动有关的方向信息的信号。光学数据存储系统包括具有摆动检测系统的头。该方法包括从摆动检测系统接收具有第一频率的摆动信号的步骤。摆动检测系统包括检测头相对于凸区和槽的位置的光学拾取单元。用于在凸区上居中的光学拾取单元的摆动信号与用于在槽上居中的光学拾取单元的摆动信号异相180度。特征在于，针对凸区与槽之间中间的位置，摆动信号被振幅调制。该方法还包括从摆动检测系统接收主跟踪误差信号的步骤。摆动信号乘以同步信号，以形成(about)乘积信号。对于运动的第一方向，该乘积信号为正，并且对于运动的第二方向，该乘积信号为负，其中第二方向与第一方向相反。该乘积信号被积分以获得正交轨道误差信号。特征在于，该正交轨道误差信号与主轨道误差信号异相90度。正交轨道误差信号和主轨道误差信号相组合，并单独地提供与带头跨越带的宽度的移动有关的方向信息。
[0008]在另一实施例中，提供了用于实现上述方法的装置，其中在光学存储系统中提供跟踪误差信号。该装置包括具有摆动检测系统的换能器头。摆动检测系统包括检测换能器头相对于凸区和槽的位置的光学拾取单元，并且提供具有第一频率的摆动信号。针对凸区与槽之间中间的位置，用于凸区的摆动信号被振幅调制。同步乘法器将摆动信号与具有第一频率的方波信号相乘以提供乘积信号。对于运动的第一方向，该乘积信号为正，并且对于运动的第二方向，该乘积信号为负，其中第二方向与第一方向相反。积分器对该乘积信号积分，以获得正交轨道误差信号。正交轨道误差信号与轨道误差信号异相90度，正交轨道误差信号和轨道误差信号相组合来提供与换能器头跨越数据轨道的移动有关的方向信息。
【附图说明】
[0009]根据详细描述和附图，本发明的示例性实施例将变得更完全地被理解，其中:
[0010]图1提供了光学记录介质的顶视图，示出了压印的凸区和槽；
[0011]图2提供了光学记录介质的侧视图，示出了压印的凸区和槽；
[0012]图3提供了用于从具有压印在其上的摆动模式的光学存储介质检测跟踪误差信号和摆动信号的系统的示意图；
[0013]图4提供了跨越多个轨道的OPU以及相关的TES信号的示意图；
[0014]图5提供了沿两个相反的横穿方向跨越多个轨道的OPU以及相关的TES信号的示意图；
[0015]图6A提供了用于在槽上居中的光学拾取单元的摆动信号的例子；
[0016]图6B提供了用于在凸区上居中的光学拾取单元的摆动信号的例子；
[0017]图7提供了示出在OPU跨越存储介质移动时摆动信号的演进的示意图；
[0018]图8提供了用于从在其上压印了摆动模式的光学介质检测跟踪误差信号和正交轨道误差信号的系统的示意性说明；
[0019]图9提供了用于从在其上压印了摆动模式的光学介质检测跟踪误差信号和正交轨道误差信号的系统的示意性说明；
[0020]图10提供了沿两个相反的横穿方向跨越多个轨道的OPU以及相关的TES信号和正交轨道误差信号的示意图；以及
[0021]图11提供了由图8中的、用于检测正交轨道误差信号的系统实现的方法的示意性流程图。
【具体实施方式】
[0022]现在将详细地参考本发明目前优选的组成、实施例和方法，这些构成发明人目前所知的实现本发明的最佳模式。附图不一定是按比例绘制的。但是，应当理解的是，所公开的实施例仅仅是可以以各种形式和备选形式体现的本发明的示例。因此，本文公开的特定细节不应当被解释为限制性的，而仅仅是作为本发明的任何方面的代表性基础和/或作为教导本领域技术人员以各种方式利用本发明的代表性基础。
[0023]除在例子中以外，或者另有明确说明以外，在描述本发明的最广泛范围时，本描述中指示材料的量或者反应条件和/或使用条件的所有数字量都应当被理解为通过词“大约”来修改。所述数字限制内的实践一般是优选的。而且，除非明确地陈述为相反的情况，首字母缩写或其它缩写的首次定义适用于相同缩写在本文的所有后续使用，并且加以必要的变更适用于最初定义的缩写的正常语法变体;并且，除非明确地陈述为相反的情况，特性的测量是由与针对该特性之前或之后引用的相同技术来确定的。
[0024]还应当理解，本发明并不限定于以下描述的特定实施例和方法，因为特定的组件和/或条件当然可以变化。此外，本文使用的术语仅仅是为了描述本发明的特定实施例，并且不是意在以任何方式进行限制。
[0025]还必须指出的是，如在说明书和所附权利要求中所使用的那样，除非上下文明确地另外指出，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数的引用对象。例如，以单数形式对组件的引用意在包括多个组件。
[0026]贯穿本申请，在引用出版物的地方，这些出版物的公开内容全部通过引用的方式被并入本申请中，以便更完全地描述本发明涉及的本领域的状态。
[0027]本发明的实施例和变体有利地利用来自数字数据存储介质的摆动信号信息来产生新颖的补充的(comp I imentary)正交轨道误差信号(QTES)，该QTES提供OPU运动信息中的方向信息。在这方面，诸如由图3所描述的系统被用来提供摆动信号。用于检测摆动信号和/或跟踪误差信号的方法在美国专利No 5，383，169;6，009，059和6，937，542中阐述，这些专利的全部公开内容通过引用的方式并入本文。有利地，通过允许记录头的移动的组合检测，QTES信号允许OPU运动的稳健控制。图6A提供了在OPU在槽上居中时获得的摆动信号的例子，而图6B提供了在OPU在凸区上居中时获得的摆动信号的例子。如上所述，摆动信号是带槽轨道的摆动边缘结构利用MPP的窄高频带通滤波以非常高的空间频率摆动的结果。
[0028]参考图5和7，提供了示出在读/写头跨越数据轨道移动时摆动信号的振幅调制的示意图。图7提供了示出在OPU 22跨越光学存储介质10的数据轨道22移动时摆动信号的演进的示意图。由于由凸区和槽介质表面结构产生的衍射模式的特性，摆动信号的极性在OPU22沿方向cU移动并且介质10沿方向dtape移动时改变。当OPU被放在轨道η的槽14上时，摆动信号由项目标号90描述。当OPU朝轨道η+1移动时，摆动信号进行振幅调制，直到OPU在凸区上居中，在这个点处，摆动信号由项目标号92描述。在中间位置，摆动信号78的振幅具有中间值。
[0029]参考图8，提供了用于产生正交轨道误差信号的系统的示意