专利名称：用于光信息记录和重现装置的轨迹搜索装置和方法
技术领域：
本发明一般涉及光信息记录和重现装置，尤其涉及一种用于连续地识别光束照射于其上的每一个当前轨迹位置并使光定位在所期望目标轨迹上的轨迹搜装置和方法。
光盘和光卡传统上被称为光信息记录介质，通过利用光在其上执行信息的高密度记录和重现。在光信息记录介质上被提供有多个对需信息的记录和重现起导向作用的可光检测的导向轨迹，并且在每二个相邻导向轨迹之间提供各数据轨迹。通过精确会聚的光束在数据轨迹上的照射，以每个具有约1到3μm的“凹痕”的形式记录信息。对于每个数据轨迹定义一个唯一轨迹号。
为了通过使光束从一当前轨迹号(即正被光束所照射的轨迹)移到一新的轨迹号上，以便在这种光信息记录介质上连续地执行信息记录或重现，光束必须按横跨导向轨迹的方向移动并定位在新的即目标轨迹号上。海当光束跨过导向轨迹时，从该导向轨迹反射的光束被接收而变换成一电信号。这个电信号被放大和整形以便产生表示被光束跨过的导向轨迹的一个导向轨迹横跨信号。通过对已产生的导向轨迹横跨信号逐个计数，可以，连续地识别一个目前光束正被定位其上的特定轨迹。这能够用作一反馈值以使光束移到目标轨迹的附近。这一系列操作总称为“轨迹搜索”操作或技术。公知的现有技术中轨迹搜索技术的许多实例已被公知，例如见诸于日本专利特开昭56—134364和特开昭62—154273中。
但是，如果在光信息记录介质中或其上存在一些裂痕、划痕或灰尘，则可能在光束跨过导向轨变时会出现不能获得适当电平的光接收或导向轨迹横跨信号的情况。这便会在导向轨迹横跨信号中产生误差，以致使光束被不正确地定位在离开目标轨迹较远的距离上。在专利特开平4—50676即为旨在解决这个问题的现有技术。
已公开的现有技术将参照图4的定时图予以概括地阐述。在图4的(a)栏中，实线表示实际检测到的导向轨迹横跨信号，而虚线表示虽然应被检测但实际上没有被检测的漏失导向轨迹横跨信号。图4的(b)栏表示加上的模仿信号，而图4的(c)栏表示由(a)栏和(b)栏的信号相加所得的经校正的导向轨迹横跨信号。在这种情况中，即当光束沿横穿导向轨迹的方向上以恒速或以给定的加速度运动时，在上次导向轨迹横跨信号的检测之后的当前时间周期内没有导向轨迹横跨信号未被检测时，可以认为在光信息记录介质中或其上存在一些裂痕、划痕或灰尘，然后产生如(b)所示的模仿信号取代漏失的导向横跨信号。于是，通过将导向轨迹横跨信号和模仿信号一起计数成为如(c)栏所示的新的导向轨迹横跨信号，就可使光束移到所期望的目标轨迹的附近。上述当前时间周期是相邻导向轨迹横跨信号之间可允许地时间差，并被表示为“T3”，T3等于T1＋(T1＋T2)。这个时间周期用于处理某种程度的光束的扫描速度变化。
然而，在光信息记录介质中或其上的大尺寸的裂痕、划痕或灰尘可扩展到两上或更多个导向轨迹上，并且，当光束在这些位置上被加速或减速时，上述的现有技术通常不能正确地处理这种大尺寸裂痕、划痕和灰尘的出现。也就是，因为现有技术是以轨迹横跨信号未能在当前时间周期内被检测时产生的模仿信号为基础，所以，仅当只漏失一个导向轨迹横跨信号时，才允许以上述的方式那样根据上一周期而对当前时间周期予以修正。因此，当多个导向轨迹横跨信号未能被连续地检测时，除了在重复同一时间周期时连续地产生模仿信号之外没有别的方法。但是，当光束正在被加速或减速的情况下，同一当前时间周期与实际的轨迹横跨失去了对应关系，并在模仿信号的数目中会产生一误差。结果是，按通过模仿信号相加而作修正的导向轨迹横跨信号的数目会与实际的导向轨迹横跨信号的数目有很大的差别，并且，因此使光束不能精确地移动以使之被定位在所期望的目标轨迹的附近。尤其是，在光束由加速状态转到减速状态之前和之后的时间点处，如果有大尺寸的裂痕、划痕或灰尘出现在光信息记录介质之中或之上，则所加的模仿信号的数目中会产生误差，从而导致在搜索轨迹操作中的重大问题。
此外，为了减少用于控制搜索操作所需的时间，最好是按需要将光束的移动/扫描改变到最佳速度而不是恒速或恒加速度。可是，由于上述原因，上述现有技术缺乏可靠性，因而不适用于在控制搜索操作期间按需要改变光束扫描速度。
因此，本发明的一个目的是提供一种轨迹搜索装置和方法，允许连续识别光信息记录介质上光束当前就位的每一个轨迹位置，从而使光束被可靠地定位在所需目标轨迹附近，即使当由于在记录介质之中或之上存在大尺寸的裂痕、划痕或灰尘而使根据接收反射的光束的轨迹横跨检测信号变得不精确时，也不会产生任何误差，并且，甚至当光束扫描速度被改变时，也能使其执行轨迹搜索操作而没有任何误差，从而减少用于轨迹搜索操作所需的时间。
为了实现上述的目的，本发明提供一种用于光信息记录和重现装置的轨迹搜索方法。该装置以横穿形成在记录介质上的多个轨迹的方向相对于光信息记录介质扫描光束，并且，根据从记录介质接收反射的光束，计数由该光束横穿的轨迹的数目，以便确定光束被定位在那一个轨迹上。该轨迹搜索方法包括第一步骤经一位置传感器来检测一至辐射光束的光头的信息记录介质的相对位置，从而当光头移动一预定距离时产生一位置检测信号以便扫描该光束；第二步骤，响应该位置检测信号，将根据当光头移动一预定距离时对于反射的接收而被计数的轨迹横跨数目与一预定参考值进行比较，并且相对于已计数的轨迹横跨数目与预定参考值之差产生轨迹横跨计数补偿数据；以及第三步骤，通过使用轨迹横跨计数补偿数据校正已计数的轨迹横穿的数目。
本发明还提供一种用于光信息记录和重放装置的轨迹搜索装置。该搜索装置包括一个光头，用于把光束照射在具有在其上形成的多个轨迹的光信息记录介质，并接收来自记录介质的反射光速；一个传送部分，用于以横跨轨迹的方向相对于光信息记录介质移动光头；一个控制部分，用于在轨迹搜索操作期间，根据被光头接收的反射光束，检测光束的轨迹横穿的数目，并利用已检测的轨迹横穿的数目作为一个反馈值，来控制传送部分，以便把光束定位在所需的目标轨迹附近；一个位置检测部分，用于检测光头到信息记录介质的相对移动量；以及一个补偿部分，用于根据位置检测部分的输出，在其中光头移动一预定距离的特定部分中的被检测的轨迹横跨的数目与用于该特定部分的一预定参考值之间作出比较，以便相应于被检测的号数和参考值之差而产生轨迹横跨计数补偿数据。在控制部分中的这个反馈值是通过使用轨迹横跨计数补偿数据来加以校正的。
根据本发明的轨迹搜索方法，光头到信息记录介质的相对位置是由位置检测器选择的，并且，根据这种检测，在光头移动一预定距离时产生一位置检测信号，以便扫描光速。然后，响应于该位置检测信号，在根据对该光束之反射的接收在一预定位移距离内计数的轨迹横穿的数目与用于该预定位移距离的一预定参考值之间作出比较。随后，相对于被计数的轨迹横跨数目与该参考值之间的差产生轨迹横跨补偿数据，并通过使用这种补偿数据校被已计数的轨迹横跨数目。这种设置可以精确地确定光束位于那一个轨迹上。
因为在扫描光束中光头的实际移动距离可通过位置传感器检测，因此根据该预定移动距离，总是能够精确地确定在被计数轨迹横跨的数目中的误差。因此即使由于在记录介质中或其上存在大尺寸的裂痕、划痕或灰尘而使得根据接收反射的光束的轨迹横穿检测信号变得不精确时，本发明也能跟随光束并能没有任何误差地确定当前光束被定位在那一个轨迹上，由此将光束可靠地位于所需目标轨迹附近。
而且，由于相对于移动距离的参考值不受光束扫描速度(即光头移动速度)中加速或减速变化的影响，所以，即使当按需要改变光速扫描速度时，以上述的方法也能够执行无误差的轨迹搜索操作，并在实际上减少了轨迹搜索操作所需的时间。
根据本发明的轨迹搜索装置，由于控制部分是根据光头接收的反射光束来检测轨迹横跨号数，并利用检测到的轨迹横跨的数目作为一反馈值来控制光束使其定位在所需的目标轨迹附近，还通过利用轨迹横跨计数补偿数据校正控制部分中的这一反馈值，以上述类似的方法，能够实现如上述指出的同样的好处。
现在将参照附图详细地描述本发明的优选实施例。
在附图中
图1是用概略地表示在根据本发明一个实施例的光信息记录和重现装置的各个部件之间的光卡和光头驱动装置的分解透视图；图2是表示与在图1所示实施例中进行轨迹搜索操作有关部件实例的方框图；图3是以举例方式表示通过由图2的部件执行轨迹搜索控制的定时图；和图4是表示现有技术轨迹搜索控制的实例的定时图。
在下面描述中，将相对于一个光卡1用作光信息记录介质的实例情况来对本发明的原理进行解释。
图1是用概略地表示在根据本发明实施例的光信息记录和重现装置的主要部件之间的光卡1和光头驱动装置10的部件分解透视图。
光卡1可以是普通的结构，当然它是便携式和可拆卸地联接到光信息记录和重现装置的主体上的。10包含有光读/写头(后面称为光头)2的光头驱动装置被容纳于记录和重放装置的外壳(未示出)之内。当光卡1进入在外壳上形或的插入槽(未示出)时，光卡1通过图中未示出的卡传送机构沿X方向自动传送，直到卡1被拉到由光头2在卡1上执行读/写操作的位置为止。
光卡1具有一片由轻型硬材料(例如塑料)制成的基片，而在该基片表面的预定区域形成有介质区域(信息记录区)3。如已被除去一部分的图1所示，记录介质区域具有多个沿卡传送方向X上延伸的和相互以预定的间隔隔开的导向轨迹4，并且在每隔两个相邻的导向轨迹4之间形成有一数据轨迹5。构成的导向轨迹4是可光检测的。利用例如已知的照相印制(photoprinting)方法，每个数据轨迹5被形成以提供相对大的反射系数，而每个导向轨迹4被形成以提供相对小的反射系数。在数据轨迹5上，所需的信息能够以一些通常称为“凹痕”的圆孔形式得到记录。众所周知，这种凹痕是通过正确聚焦的写入激光束的照射而形成的，并且对每个轨迹5上记录数据的读出是通过检测由凹痕部分所减少照射到数据轨迹5上的激光束的反射因数而实现的。记录介质区域3包括一个由预定材料，即对写入激光束是活性的材料制成的记录层，和一个保护层，它是以能够使通过那里的读/写激光束传送到下面的记录层的方式提供在记录层之上的。
光头驱动装置10包括光头2、固定在光头2外罩上的线性刻度11，固定在记录和重现装置的基架上的线性刻度传感器12、固定在光头外罩相对侧的一对光头传送电机线圈14、和固定到记录和重现装置基架的一对轭铁15。该光头传送电机线圈14和轭铁15一起构成一个线性电动机，用于以Y方向(即以横跨光卡1的轨迹4和5的方向)传送光头2。此外，线性刻度11和线性刻度传感器12一起构成线性位置检测器，用于检测光头2沿Y方向的移动或行进量。
虽然上述已描述了光头2在Y方向上的移动，但在另一种方案中也可以使光头2被固定于某一位置而使光卡1沿Y方向上移动。简言之，只需要光头2相对于光卡1沿Y方向上移动即可。在光卡1沿Y方向移动的情况下，光卡1沿Y方向的移动量当然可通过与线性位置检测器等效的装置来检测。
在光头2的外罩内整体地提供有激光源23用于产生激光(图2)；光发射光学系统，用于将激光会聚成光束并经物镜13使光束的微小光点照射到光卡1上；光接收光学系统，用于接收来自光卡1的激光反射光，使将该激光反射光导向到一个光接收单元(图2中的光检测器27)；以及各种上述部件相关联的单元和装置等等。如通常所知的，物镜13在设计上做成响应跟踪线圈16的激励在Y方向可稍微移动，以便对光卡1上的激光束光点位置进行细调。虽然它们在图2中表示为露于罩外，但显而易见，物镜13和跟踪线圈16两者都被容纳于光头外罩之内。
正如在本专业已属公知，控制搜索操作包括两种类型的控制，一类基于远跳控制，另一类基于的近跳控制远跳控制旨在用于使光束横跨相对多的轨迹移到所需的目标轨迹。并且通过光头传送电机14和15以Y方向移动光头2(即通过扫描光头2的行进一起以Y方向扫描光速)来执行。另一方面，近跳控制则旨在用于使光束仅横跨一个或几个轨迹移动，并且通过在穿过跟踪线圈16的激励的Y方向上微小地移动物镜13(也就是仅微小地扫描光束)来执行的，而不是移动光头2。通常，在控制搜索操作期间当把激光束6的照射光点移动所需的目标轨迹时，通过远跳控制使整个光头2移到目标轨迹或其附近，然后通过近跳控制仅使光速精细地定位在目标轨迹。
虽然这里没有作具体的解释，跟踪线圈16也用于伺服跟踪控制而不是近跳控制。这里，伺服跟踪控制提供追踪型伺服控制以使光束始终精细地定位在目标数据轨迹，而在数据轨迹上执行信息读/写操作。
图2是表示与本实施例中执行的轨迹搜索操作相关联的控制系统的方框图。在下面将参照图2描述本发明的轨迹搜索控制系统。
控制部分21控制整个系统。从控制部分21给出的信号使激光驱动电路22输出一个激光驱动信号，响应该驱动信号激光源23发射激光束。从控制部分21给出的另一个信号使跟踪线圈驱动电路24输出一个跟踪线圈驱动信号，通过它驱动跟踪线圈16。从控制部分21给出的又一个信号使光头传送电机驱动电路25输出一个电机驱动信号，由此驱动光头传送电机线圈14以移动光头2。
线性刻度传感器12是以光斩波器或诸如此类的形式的光传感器，它输出一个响应于在线性刻度11上的光刻度的位置检测信号。从线性刻度传感器12输出的位置检测信号被波形整形电路26放大和整形，并且整形电路26的输出信号被施加到控制部分21作为线性刻度检测信号D。由于线性刻度11与光头2一起移动，线性刻度检测信号D对应于光头2在Y方向的移动量。例如，线性刻度检测信号D包括一增量脉冲，其每一个的产生都响应光头2的预定移动量。图3的D波形表示包括一串增量脉冲的线性刻度检测信号D的一个实例。当然，这种用于检测光头2沿Y方向移动量的传感器也可以是上述光线性传感器以外的任意其它的位置传感器，还可以是绝对值传感器，而不是增量脉冲产生传感器。
光电检测器27接收来自从光卡1的激光束反射并将该反射转换成电信号，输入到放大器28。放大器28的输出送到波形整形电路29，响应于从导向一导向轨迹4所接收的反射电平，在放大器28的输出信号上执行一预波形整形处理。波形整形电路29的输出信号是一个导向轨迹横跨检测信号TD，如图3的TD实例所示，每次光头2横跨一导向轨迹4时，它就形成一个脉冲。放大器28的输出信号在按用于识别信息凹痕或用于其它用途的需要处理后也送到控制部分21，但是这个特征在这里没有具体地描述，因为这是现有技术的范畴。
该导向轨迹横跨检测信号TD送到或门30和部分计数器31的计数输入端。部分计数器31计数由光头2检测的导向轨迹横跨的数目。由部分计数器31输出的计数值作为计数值数据Na送到比较器32。响应于由控制部分21给出的清除信号C，计数器31被清零以使计数值NMa复零。
通过在轨迹搜操作起始之时由控制部分21给出的一个预定参考值Nb来初始设置比较器32的另一个输入。响应于由控制部分21给出的比较指令信号COM，该比较器根据一些预定比较条件对在二个输入端接收的数据Na和Nb进行比较。如果计数值数据Na在参考值Nb的一个规定范围内，比较器32不输出比较数据Nc，否则，比较器32将一个具有对应于数据Na和Nb之差的数值的比较数据Nc提供给补偿脉冲发生器33。
根据线性刻度检测信号D，产生针对光头每一预定移动量的比较指令信号COM。如图3的COM的实例所示，该比较指令信号COM是对应线性刻度检测信号D定时产生的位置脉冲而产生的。根据线性检测信号D，用于计数器31的清除信号C也对应于每个预定的移动量而产生。如图3的C的实例所示，这个清除信号C是在轨迹搜索操作的起始产生的并且随后它在每个比较指令信号COM的定时稍后一点重复产生。于是，当比较指令信号COM被给出时，所得的计数器31的计数值数据Na表示随着光头2移动一预定距离而由光头31检测的导向轨迹横跨的数目。另一方面送到比较器32的参考值Nb表示在光头2能够移动的预定距离内实际存在的导向轨迹的数目。因此，如果计数值数据Na是在参考值数据Nb的规定范围内，这意味着，在其移动整个预定距离期间光头2没有引起轨迹检测误差。然而，如果计数值数据Na不在参考值数据Nb的规定范围内，这意味着光头2已引起轨迹检测误差(漏失或过量检测)。
一旦接收补偿数据Nc，对应于该补偿数据Nc的值，补偿脉冲发生器33产生特定数目的脉冲，然后其中每一个都作为一补偿脉冲Pc送到或门30。同时，根据数据Na和Nb之间值的幅度关系，表示递增模式的信号ADD从补偿脉冲发生器33送到一个总计数器34。
在轨迹搜索控制操作开始，控制部分21向总计数器34的计数预置输入端提供目标数值数据T，并且把减法模式标志信号SVB地送到总计数器34。提供给计数预置输入端的该目标计数值数据T包括计数值数据，该数据表示光头2从当前轨迹移动到一目标轨迹所需要的导向横跨的数目。于是，当在轨迹搜索控制操作开始的初始状态时，目标计数值T在总计数器34上得到预置，并且总计数器34的计数模式被设置为减法模式。或门30的输出提供到总计数器34的计数输入。此后，总计数器34递减计数或门30的输出脉冲；或仅当给出加法模式标志信号ADD时进行递增计数该输出脉冲。
当响应光头2的移动产生导向轨迹横跨检测信号TD时，总计数器34工作在预置递减模式以便递减地计数经或门30给出的检测信号TD的脉冲。当产生补偿脉冲PPc时，总计数器34一般处在递减模式中，但计数器34被设置在响应于上述递增模式标志信号ADD的递增模式上，以便递减地或递增地计数经或门30给出的补偿脉冲Pc。换言之，在整个对应于一预定移动距离的测量部分上所检测的导向轨迹横跨的数目Na小于参考值Nb的情况中，指定的是递减模式以使计数器34递减计数对应于两个值Na和Nb之差值Nc的特定数目的补偿脉冲Pc。这便会对没有连续地产生或漏失的导向轨迹横跨检测信号进行补偿。因此，在整个测量部分上所检测的导向轨迹横跨的数目Na大于参考值Nb的情况中，指定递增模式以使计数器34递增计数对应于差值Nc的特定数目的补偿脉冲Pc，这便会对已过分递减的导向轨迹横跨的数目进行递增和补偿。
一旦总计数器34的计数值已达到零，计数器34产生一个零计数到达检测信号TO，该信号TO被送到控制部分21。这种零计数到达检测信号TO的产生意味着光头2已到达目标轨迹，以致控制部分21停止向光头传送电机驱动电路25输出驱动指令信号，以便停用电机。一但电机驱动信号M变为零值，光头2的移动就被停止。
下面将通过举例对由上述方法设置的比较器32的比较条件进行描述。
如上所述，响应于光头2的位移，从线性刻度传感器12输出检测信号D，并且对由光头2检测的每个导向轨迹4的横跨得出导向轨迹横跨检测信号TD。当在光2已移动一预定距离的线性刻度检测信号的基础上进行检测时，给出比较指令信号COM以致将计数值数据Na与参考数值Nb相比较。该参考值Nb是一个通过光卡1的导向轨迹的间距和根据线性刻度检测信号D检测的预定距离(例如，线性刻度11的标度之间的单个间距)之间相关性来确定的值。一般地，存在着Na＝Nb或Na＝Nb－1的条件。然而，如果在光卡1中或其上出现某些噪声或出现某些划痕、裂痕或灰尘时，则计数值数据Na为将不能在该正常值上取之，而产生Na＞Nb或Na＜Nb－1的结果。
按照上述观点，作为在比较器31中的正常比较条件，对于对下面的四个等式和不同等式的表示式是否满足或不满足作出判定，并根据该判定执行处理。
正常比较条件表示式(1)…Na＝Nb，Na＝Nb－1正常比较条件表示式(2)…Na＞Nb，Na＜Nb－1如果正常的比较条件表示式(1)，即Na＝Nb或Na＝Nb－1被满足的话，则判定值Na在参考值Nb的规定范围内，以致不产生补偿数据Nc。
另一方面，如果正常比较条件表示式(2)即Na＞Nb或Na＜Nb－1得以满足的话，则判定值Na不在参考值Nb的规定范围内，以致产生补偿数据Nc。在这种情况下，产生例如Nc＝Nb－Na的值作为补偿数据NHc。
亦即，如果Na＞Nb，这意味着已检测的轨迹横跨的数目Na比正常的数要大出Na－Nb的值，并且因而产生表示差值和Nc＝Nb－Na(负值)的补偿数据Nc。因此，补偿脉冲发生器33响应于补偿数据Nc的负号产生一个递增模式标志信号ADD以及对应于该补偿数据Nc绝对值的特定数目的补偿脉冲Pc。于是，总计数器34作出等于该Na－Nb的递增计数脉冲的补偿。换言之，总计数器34补偿了被过量减去的脉冲。
如果Na＜Nb－1，这意味着被检测的轨迹横跨的数目比正常数目小Na－Nb的值，并且进而产生表示差值Nc＝Nb－Na(正值)的补偿数据Nc。然后，补偿脉冲发生器33产生对应于补偿数据Nc绝对值的特定数目的补偿脉冲Pc。在这种情况下，由于补偿数据Nc是正号的，因此不产生递增模式标志信号ADD。于是，总计数器34进行等于值Na－Nb的递减计数脉冲的补偿。换言这，总计数器34进行尚未被减去的递减脉冲的补偿。
应当理解，如果Na＝Nb或Na＝Nb－1，考虑到已检测的轨迹横跨的数目是正常宾，由总计数器34执行的计数补偿将不再进行。然而，根据该实施例，在光头2移动起始以后检测到一个第一线性刻度检测信号D之前，对导向轨迹横跨检测信号的计数值Na是否满足O≤Na≤Nb的初始比较条件进行判定。如果之个初始比较条件被满足，则已检测的轨迹横跨的数目被认为正常的。这是因为该实施例的设计是对应于线性传感器检测信号D的增量脉冲而产生比较指令信号COM和清除信号C，并且在此先产生比较指令信号COM不对应于光头移动的预定距离。
其后，参照图3的定时图，对上述装置中操作顺序的例子给予描述。
为了便于解释起见，在图3的例子中参考值Nb假定为“9”，亦即，假设，如果部分计数器31的计数值数据Na是“8”或“9”，则认为已检测轨迹横跨的数目是正常的；反之，如果部分计数器31的计数值数据Na等于或大于于“10”，或等于或小于“7”，则认为已检测的轨迹横跨的数目超出了规定范围。然而，在光头2移动起始之后检测到一个第一线性刻度检测信号D之前，只要计数值Na在“0”至“9”范围内，就认为已检测的轨迹横跨的数目是正常的。还假设导向轨迹横跨检测信号的数目必需是光头2移过目标轨迹的数目，也就是轨迹横跨的目标数目为“48”。图3中的Tx表示总计数器34的变化的计数值，并且起始计数值为“48”(T＝48)。
进一步描述该实例，假定根据加速或减速控制来驱动光头2的传送电机。图3的M示出了一个表示速度指令值的电机驱动信号M的实例，所示的特性表示执行加速控制直至达到该轨迹搜索控制操作的起始和目标轨迹之间的中点为止，并且，其后执行减速控制。这种加速/减速控制极好的优点在于，它能减少轨迹搜索操作所需的时间。
通过线性刻度检测信号D的脉冲定时可控制图3中操作步骤“2”到“8”的转换。这些步骤的转换和各种控制信号的产生都受控制部分21的控制。
〔步骤1〕一旦给出一个轨迹搜索起始指令，则执行一预定的初始处理。亦即，表示轨迹横跨的目标数目T(＝48)的数据被提供到和预置在总计数器34的预置输入端，并且递减模式标志信号SUB也输入到总计数器34，以致能够控制计数器34工作在递减法模式。此外，部分计数器31的内容由一清除信号C复位到零，参考值数据Nb(＝9)被提供到并设置在比较器32中。当然，通过一来自控制部分21的驱动信号驱动激光驱动电路22以启动激光源23，以致激光束照射在光卡1上。在一初始处理之后起动下一步骤2。
〔步骤2〕当步骤2开始时，电机驱动信号M经光头传送电机驱动电路25送到光头传送电机线圈14，以便以Y方向起始移动光头2。如上述所述，首先，电机驱动信号(速度指令值)M增加其值，以执行加速控制。随着光头2移动，激光束以横跨导向轨迹4的方向相对于光卡1移动。如前面所述的，在正常的状态下，每次激光束横跨一个导向轨迹4，即有一个轨迹导向横跨检测信号TD从波形整形电路29输出。
在图3例子的步骤2中，示出了线性刻度检测信号D是在轨迹导向横跨检测信号TD的两个脉冲到达时获得的。因此，在此同时，总计数器34经或门30接收轨迹导向横跨检测信号TD的两个脉冲以减法计数这两个脉冲，并且计数值Tx的递减至“46”(48－2＝46)。另一方面，部分计数器31递增地计数轨迹导向横跨检测信号TD的这两个脉冲，并且计数值数据Na增至为2。
响应于线性刻度检测信号D的到达，产生一个比较指令信号COM，以使比较器32去比较Na和Nb这二个值。在步骤2中，因为检测是由第一线性刻度检测信号D实现的，所以应用上述起始比较条件表示式。因此，在这个例子中Nb＝9和Na＝2的情况被认为是正常的，并且不执行补偿操作。
〔步骤3〕在响应于线性刻度检测信号D的到达面进行的比较以后，开始下一步骤3，在此步骤中清除信号C被送到部分计数器31以使计数值数据Na变“O”。与此相对应部分计数器31从零开始计数导向轨迹横跨检测信号TD。
在图3例子的步骤3中，表示出线性刻度检测信号D是在轨迹导向横跨检测信号TD的8个脉冲到达时获得的。因此，与此同时，总计数器34经或门30接收轨迹导向横跨检测信号TD的8个脉冲以递减地计数这些脉冲，并且，计数值Tx递减至“38”(46－8＝38)。另一方面，部分计数器31递增地计数轨迹导向横跨检测信号TD的8个脉冲，并且计数值数据Na增至为8。
响应于线性刻度检测信号D的到达，产生一个比较指令信号COM以使比较器32比较Na和Nb两个值。在步骤3中，应用上述正常比较条件表示式。在这种情况下，因为Nb＝9，和Na＝8，满足了正常比较条件表示式(1)。于是，可认为导向轨迹横跨检测已得以正常进行，并且不执行补偿操作。
〔步骤4〕在响应于线性刻度检测信号D的到达进行的比较处理之后，开始下一步骤4，在此步骤中，以前面提到的同样方法，部分计数器31再从“0”开始计数导向轨迹横跨检测信号TD。
在图3例子的步骤4中，表示出线性刻度检测信号D是在轨迹导向横跨检测信号TD的三个脉冲达到之时获得的，也就是说，正常时应被检测过六个脉冲TD(在图中的每一个用虚线表示)都被从导向轨迹横跨检测信号TD中漏失掉。因此，与此同时，总计数器34经或门30接收轨迹导向横跨检测信号TD的三个脉冲以递减地计数这些脉冲，并且计数值Tx递减至为“35”(38－3＝35)。另一方面，部分计数器31递增地计数轨迹导向横向检测信号TD的三个脉冲，并且因此计数值数据Na增至为3。
响应于线性刻度检测的信号D的到达，产生一个比较指令信号COM以使比较器32比较Na和Nb两个值。在步骤3中，采用上述正常比较条件表示式。在这种情况，因为Nb＝9和Na＝3，所以满足了在正常比较条件表示式中的条件Na＜Nb－1。于是，导向轨迹横跨检测信号TD的数目“3”被认为是不正常的，并且以下面的方式进行补偿操作。
即，作为补偿数据Nc，比较器32把“6”(Nc＝Nb－Na＝9－3＝6)的值送到该补偿脉冲发生器33。脉冲发生器33在接收到补偿数据Nc时产生六个补偿脉冲Pc，但它不产生一个递增模式标志信号ADD。于是，总计数器34又递减地计数六个脉冲以致计数值Tx的减至为“29”(35－6＝29)。然后，补偿操作得以执行以增补和递减地计数漏失的六个导向轨迹横跨检测脉冲。
〔步骤5〕在响应线性刻度检测信号D的到达而进行的比较处理以后，开始下一步骤5，其中，部分计数器31以前述的相同的方式再从“0”开始计数导向轨迹横跨检测信号TD。
在图3的例子中，在步骤5的过程期间，光头2几乎到达其目标移动距离的中点，并且电机驱动信号M转换到减速模式。
在图3例子的步骤5中，表示由线性刻度检测信号D是在迹导向横跨检测信号TD的11个脉冲到达时获得的。因此，与此同时，总计数器34递减地计数11个脉冲，并且计数值Tx减至为“18”(29－11＝18)。另一方面，部分计数器31递增地计数轨迹导向横跨检测信号TD的11个脉冲，并且计数值数据Na增至11。在这种情况下，因为Nb＝9和Na＝11，所以在比较32中满足了在正常比较条件表示式(2)中的条件Na＞Nb。于是，导向轨迹横跨检测信号TD的数目“11”被认为是不正常的，并且以下列方式执行补偿操作。
即，作为补偿数据Nc比较器32把“－2”(Nc＝Nb－Na＝9－11＝—2)送到补偿脉冲发生器33。在该接收补偿数据nc时，补偿脉冲发生器33产生两个补偿脉冲Pc，并且，因为补偿数据Nc是负号，所以它也产生一个递增模式标志信号ADD。于是，总计数器34递增地计数两个脉冲以致计数值Tx增至“20”(18＋2＝20)。用这种方法，在使得递增和递减计数操作以后，这一步骤已使总计数器34减去总值“9”。递增模式标志信号ADD被立即消除以致总计数器34回到递减模式标志状态。
〔步骤6〕在响应线性刻度检测信号D以到达而进行的比较处理以后，开始下一步骤6，其中，部分计数器31以与前述相同的方式再从“0”开始计数该导向轨横跨检测信号TD。
在图3例子的步骤6中，表示了线性刻度检测信号D是在轨迹导向横跨检测信号TD的8个脉冲到达时获得的。因此，按上步骤3执行用于正常检测的相同控制操作，并且进而总计数器34的计数值Tx增至为“12”(20－8＝12)。
〔步骤7〕在响应线性刻度检测信号D的到达而进行的比较处理以后，操作步骤转到步骤7，其中部分计数器31以与前述相同的方式再从“0”开始计数导向轨迹横跨检测信号TD。
在图3例子的步骤7中，表示了线性刻度检测信号D是在8个轨迹导向横跨检测信号TD的9个脉冲到达时获得的。因此，按上述步骤3执行用于正常检测的相同控制操作，并且，总计数器34的计数值Tx减至为“3”(12－9＝3)。
〔步骤8〕在响应线性刻度检测信号D的到达而进行的比较处理以后，操作步骤转到步骤8，其中，部分计数器31以与前述相同的方法再从“0”开始计数该导向轨迹横跨检测信号TD。
在步骤8中，在轨迹导向横向检测信号TD的三个脉冲到达时，总计数器34的计数值Tx减至为“0”(3－3＝0)，并且进而输出一个零计数到达检测信号TO。响应于该零计数到达检测信号TO，控制部分21停止对光头传送电机驱动电路25输出驱动指令信号M，以便停用电机。一旦驱动指令信号M变成“0”值，则正在移动的光头便被停止，以便被定位在目标轨迹的附近。
上述的操作是基于把光头2定位在一目标轨迹附近的远跳控制的轨迹搜索操作。在基于远跳控制的这种轨迹搜索操作结束以后，该光束被精确地位在该目标轨迹上。更具体地说，确定了一个在其上光束当前被定位的轨迹的轨迹号数；如果该确定表示该光束没有精确地定位在该目标轨迹上，则跟踪线圈16被驱动以移动物镜13而不移动光头2，以这种方法，在横跨导向轨迹4的方向上精细地移动光束，直到光束被精确地定位在目标轨迹上为止。
根据以上描述的实施例，不仅使用参考值Nb而且使用比Nb小1的值Nb—1作为用于规定在对应于光头2的预定移动距离的一部分以内的轨迹横跨数目的规定范围值。当目标轨迹位于光卡1上的信息记录区域(介质区域3)之末端时，这可防止光头2的过运行。换言之，从光头2照射的光束能在目标轨迹上或在目标轨迹没有漏失信息记录区之前马上就被精确地定位。
亦即，根据上述的实施例，一个给定的扩展区域(在说明的例子中在Nb和Nb—1之间)被设置为基准值，如果检测值在这范围内就不进行补偿。
利用这种装置，如果多个导向轨迹间隔不需要与由位置检测信号确定的一个补偿部分的长度相一致，则本实施例能够完好地解决可能产生一个补偿部分内的正常数目的轨迹横跨的变化。换句话说，即使当正常地进行轨迹横跨的计数和检测时，该实施例也适用于正确地处理可能出现在Nb和Nb—1之间的轨迹横跨的数目的变化。万一轨迹横跨的计数值Na落在如此扩展的参考值的范围之外，用于获得补偿数据Nc的算术运算，则根据该值范围的上限Nb计算参考值和计数Na之间的差值，并且进而作出相应的扩展补偿。即，尽管在实际中它只是以执行“Nc＝(Nb－1)－Na”作为补偿的数据Nc的补偿，但事实上执行了“Nc＝Nb－Na”的补偿，也就是，对一个太多的脉冲进行了补偿，本装置可以使光束停止在该目标轨迹的稍前一点，可是，它能可靠地防止光束过运行，以阻止其超过目标轨迹。结果是，在目标轨迹就位于信息记录区域(介质区域3)的末端的情况中，可防止光束超过目标轨迹才停止，并能被精确地停止在目标轨迹位置或其附近，从而能够有效地避免光头2的过运行。结果是，该实施例能够消除光束超越出信息记录区域(介质区域3)之外以致其不执行轨迹搜索操作的可能性。
虽然上述实施例是以光头2的移动执行轨迹搜索操作，但也可以由光卡1移动而不是光头2移动，或可选择使光头2和光卡1都互相相对地移动。
进一步地说，虽然在上述实施例中是经或门30将补偿脉冲Pc加到总计数器34以实现补偿操作的，但不能理解为该补偿操作的详细算法仅局限于这种单一方案。例如部分计数器31的计数值可从总计数器34的计数值中被减去；在这种情况下，从补偿数据Nc加到(或减去)部分区计数器31的计数值数据Na所得的一个值可从总计数器34的计数值中减去。
此外，虽然上述实施例执行了这样一种控制。即到一个目标轨迹的导向轨迹横跨的数目T被初始输入到总计数器34，然后移动光头2，直到总计数器34通过递减计数操作其计数值Tx达到“0”为止。但是，当然也可采用任何其它控制方法。例如，优选的另一种控制是这样的总计数器34被初始地设置为零，并响应于导向轨迹横跨检测信号TD和补偿数据Nc以执行递增计数操作(或根据补偿数据Nc值，执行递减法计数操作)，并且移动光头2，直到总计数器34的计数值与到目标轨迹的等向轨迹横跨的数目T相一致为止。
而且，虽然在上述实施例中，相应于一个补偿部分的光头移动距离的是相应于在线性刻度传感器12中增量脉冲间距的产生而被设置的，并且对于每一部分是恒定的，但它可以按需要改变。在这种情况中，该参考值Nb当然可根据每一个部分的移动距进行变化。而且，虽然在这实施例中，用于判定一个比较部分的比较指令信号COM是对应于产生线性刻度传感器12的一个增量脉冲中而产生的，但是该信号COM也可相应于多个增量脉冲而被产生。而且，在采用一个绝对值型位置传感器作为位置检测装置的情况下，算术运算当然可被执行以检测一个表示已经由相应于一个补偿部分的一个量所改变的光头的位移量的绝对值位置检测信号，以便根据该检测产生比较指令信号COM。
进一步地，尽管上述图2和图3所示的实施例的结构已采用离散电路装置进行了描述，显然，可以利用一个微处理器来取代某些电路装置而获得同样的功能。
此外，虽然上述是使用光卡1作为信息记录介质对该实施例已进行描述，但本发明也可应用到任何其它信息记录介质，例如光信息记录盘等。
由上述可见，当由于在信息记录介质中或其上的裂痕、划痕或灰尘在轨迹横跨的数目的检测/计数中出现故障或误差时，本发明响应于来自位置传感器的一个检测信号，在整个预定距离上为每次光头的移动的误差提供补偿，并且因而能够通过光束实现一种稳定、快速的轨迹搜索操作。另外，甚至当在光束和记录介质之间的相对速度有变化时，本发明也能可靠地执行轨迹搜索操作而不受这些变化的影响，并且因而能够通过提供光束扫描速度加速/减速控制，即光头的移动速度的最佳加速/减速控制，显著地减少轨迹搜索操作所需的时间。
权利要求
1.一种用于光信息记录和重现装置的轨迹搜索方法，该装置以横跨在记录介质上形成的多个轨迹的方向相对于光信息记录介质扫描一光束，并且根据从记录介质接收的反射光束，通过该光束计数轨迹横跨的数目，以便判定光束位于哪个轨迹上，所述的轨迹搜索方法的步骤包括第一步，经一位置传感器，检测一照射光束的光头到信息记录介质的相对位置，并且当光头移动一段预定距离以便扫描该光束时，产生一位置检测信号；第二步，响应于位置检测信号，对根据当光头移动一预定距离时接收的反射的已计数的轨迹横跨数目与一预定参考值进行比较，并且产生一个相应于所述已计数的轨迹横跨数目与所述预定参考值之差值的轨迹横跨计数补偿数据；和第三步，通过使用所述的轨迹横跨计数补偿数据校正所述已计数的轨迹横跨数目。
2.根据权利要求1所述的用于光信息记录和重现装置的轨迹搜索方法，其中所述的参考值具有一预定的范围，并当所述已计数轨迹横跨数目在所述参考值范围以外时，所述的第二步产生相应于所述已计数轨迹横跨数目和所述参考值范围之差值的轨迹横跨计数补偿数据。
3.根据权利要求2所述的一种用于光信息记录和重现装置的轨迹搜索方法，其中所述的第二步通过在所参考值范围的一个上限值和所述已计数轨迹横跨数目之间执行一种算术运算来产生所述轨迹横跨计数补偿数据。
4.根据权利要求1所述的一种用于光信息记录和重现装置的轨迹搜索方法，其中所述的第三步产生相应于所述轨迹横跨计数补偿数据的特定数目的补偿脉冲，然后把补偿脉冲加到所述已计数轨迹横跨数目，或从其之中减去，以便校正所述已计数的数目。
5.根据权利要求1所述的一种用于光信息记录和重现装置的轨迹搜索方法，其中所述第一步每当所述的光头移过该预定距离时都产生所述位置检测信号，而所述第三步则每当所述的光头移过该预定距离时都响应所述的位置检测信号以用于校正所述已计数的轨迹横跨数目。
6.根据权利要求1所述的一种用于光信息记录和重现装置的轨迹搜索方法，其中所述的光信息记录介质具有多个导向轨迹和一个在用于在其上记录信息的所述导向轨迹之间形成的数据轨迹，并且其中轨迹横跨的数目是通过检测横跨每一导向轨迹的光束而被计数的。
7.根据权利要求1所述的一种用于光信息记录和重现装置的轨迹搜索方法，其中所述的光信息记录介质是一个光卡。
8.一种用于光信息记录和重放装置的轨迹搜索装置，包括一个光头，用于把光束照射在具有在其上形成的多个轨迹的光信息记录介质，并接收来自该记录介质的光束反射；传送装置，用于以横跨所述轨迹的方向相对于光信息记录介质移动所述的光头；控制装置，用于在轨迹搜索操作期间，根据被所述光头接收的光束反射，通过该光束检测轨迹横跨的数目，并且利用已检测的轨迹横跨数目作为反馈值，控制所述传送装置把光束定位在所需目标轨迹附近；位置检测装置，用于检测所述光头到所述信息记录介质的相对位移量；和补偿装置，用于根据来自所述位置检测装置的输出，在对于所述光头移过一预定距离的特定部分的已检测轨迹横跨的数目和用于特定部分的一预定参考值之间作出一比较，以便相应于所述的已检测数目和所述的参考值之差值产生轨迹横跨计数补偿数据；其中在所述部分中的所述反馈值是通过使用所述轨迹横跨计数补偿数据而被校正的。
全文摘要
一种光信息记录和重放设备的轨迹搜索方法及装置。包括，一位置检测器检测光头到记录介质的相对位置，根据该位置响应于光束在一预定距离上的位移产生一位置检测信号；在根据接收的反射的光束对于该预定位移距离已计数的轨迹横跨数目和用于预定位移距离的一预定参考值之间进行比较。对应于已计数的轨迹横跨数目与参考值之差值产生轨迹横跨计数补偿数据，利用该补偿数据校正已计数的轨迹横跨的数目。
文档编号G11B7/085GK1122502SQ9411290
公开日1996年5月15日 申请日期1994年12月8日 优先权日1993年12月10日
发明者山崎纲市, 野田和男, 吉原宪三 申请人:株式会社日本功勒克斯