专利名称：用跟踪误差信号产生光道计数信号的光学寻道方法和装置的制作方法
本申请是申请号为96104152.8，申请日为1996年3月29日，发明名称为“光学寻道方法和装置”的分案申请。
本发明涉及光学系统，特别是涉及在光学系统中利用一光头来寻道。更详细地说，除了不限于后面根据实际最佳方式所描述的特定实施例之外，本发明涉及导出光道穿越(track crossing)计数。
在数据存储区域中某些类型的存储介质具有恒定的反射电平。利用相位比较或其它的适当方法可实现数据鉴别。在存储介质的其它区域，例如在首标区域，可具有不同的反射电平。
在从一光道到另一光道的寻道中，要确定光道穿越数。该光道穿越数表明了在从一初始光道向一目标光道的寻道中要越过的光道数目。当进行所述寻道时，保持表示迄今为止已穿越的光道数目的实际光道穿越计数。当该实际光道穿越计数等于所述光道穿越数时，则该寻道结束并已到达目标光道。
在现有技术系统中，该实际光道穿越计数可从跟踪误差信号而得到。但是，如果一越过诸区域寻道的路径具有不同的反射电平，则该跟踪误差信号将错误地指示已越过一光道。因而，如果该实际光道穿越计数依赖于该跟踪误差信号，它将等于到达该目标光道之前的光道穿越数，从而导致该寻道未达到预定点并需要进行另一次寻道或者需要作寻道校正。
本发明的目的是提供一种用来在其光道中设置有数据的一存储介质上将一光头从一初始光道移动到一目标光道的方法。确定要越过的光道的总数，并使该光头朝着目标光道移动。测出来自该存储介质的光反射电平，并且从该反射电平导出一跟踪误差信号。该跟踪误差信号具有正确的和错误的两种光道穿越指示。该跟踪误差信号具有相应于该光头穿过若干光道中之一的第一过零点和相应于响应该数据的反射电平的变化或该反射电平的变化频率的增加的第二过零点。一个由该反射电平得到的数据指示信号具有相应于错误光道穿越指示的指示点。一个实施过程包括使反射电平通过一个高通滤波器以得到一数据指示信号，其中该数据指示信号的波形具有相应于第二过零点的指示点。对于每个正确的光道穿越指示来说递增光道计数数，并且当该光道计数数等于要越过的光道的总数时该光头停止移动。另一个实施过程包括有从该跟踪误差信号和该数据指示信号产生一光道计数信号的步骤，其中该光道计数信号的波形具有相应于该第一过零点的光道穿越点。另外一个实施过程包括使每一过零点的光道计数数递增和使相应于反射电平的变化或相应于该反射电平的变化频率的增长的光道计数数递减。
本发明的另一目的是提供一种用来在其光道中设置有数据的一存储介质上将一光头从一初始光道移动到一目标光道的方法。确定要越过的光道总数，并使该光头朝着目标光道移动。测出该存储介质的光反射电平，并且导出一响应于该反射电平的数据指示信号。该数据指示信号的波形具有相应于该反射电平响应数据而发生的变化的指示点。换句话说，该指示点相应于该反射电平变化频率的增长。一实施过程可使用该反射信号的高通滤波来得到该数据指示信号。导出响应于该反射电平和该数据指示信号的跟踪误差信号。该跟踪误差信号的波形具有相应于该光头穿过光道中的一个光道的过零点和相应于所述指示点的恒定幅度部分。对于每个过零点来说光道计数数递增。另一实施过程产生一来自该跟踪误差信号的一光道计数信号。该光道计数信号的波形具有相应于该过零点的光道穿越点。该光道计数信号表明了相应于在该光道误差信号中的正确光道穿越指示的光道穿越。当该光道计数数等于该光道穿越数时，光头的移动被中止。
本发明的又一个目的是提供一种用来在其光道中设置有数据的一存储介质上将头从一个初始光道移动到一目标光道的装置，该装置包括有用来测量来自一存储介质的光反射电平的一传感器；响应于该反射电平用来得到一具有第一过零点的跟踪误差信号的一跟踪误差信号发生器；用来产生一数据信号的前置放大器，其中该数据信号表示响应于该数据反射电平的变化；响应于该跟踪误差信号用来导出具有相应于第一过零点的第二过零点的一数字光道穿越信号的一光道穿越信号发生器；和当该数据信号表明响应于该数据该反射电平的变化时，响应该数据信号控制该光道穿越信号发生器以防止第二过零点的产生，从而由该跟踪误差信号产生没有错误的光道穿越指示的光道穿越信号的跟踪/保持选择器。
本发明的再一目的是提供一种另外的装置，该装置包括有用来测量来自一存储介质的反射电平的一传感器；响应于该反射电平用来产生一表明响应于该数据该反射电平的变化的数据信号的一前置放大器；响应于该反射电平用来得出一具有第一过零点的跟踪误差信号的一跟踪误差信号发生器；当该数据信号表明响应于该数据该反射电平变化时控制该跟踪信号发生器在一预定时间间隔内产生一恒定幅度的信号的一跟踪/保持选择器；和响应于该跟踪误差信号用来得出一带有相应于表明该光头穿过一信息光道的第一过零点的一第二过零点的一光道穿越信号的光道穿越信号发生器。
从下面结合附图对一本发明的最佳实施例的说明可以清楚地了解本发明的目的与若干其它特征以及本发明所产生的优点
图1是可适用于本发明的一存储介质的一般表示；图2是图1所示存储介质的一部分的放大图示；图3是可适用于本发明的一存储介质的一般的表示，其中示出了在一寻道期间光头移动的路径；图4是本发明的一实施例的一般表示；图5是由本发明的一实施例所产生的波形图；图6是本发明的另一实施例的一般表示；图7是由本发明的另一实施例所产生的波形图。
参见图1的例子，图1示出了可用于本发明的一种存储介质1的一般表示。该存储介质1具有一中心2并且数据被记录在与中心2同心的信息光道3之中。该信息光道3可以螺旋形设置在中心2周围。数据进而被设置在由径向(或非径向)扇形首标5所分割的扇形区域4中。
参见图2的例子，图2示出了在图1例子中所示该存储介质的一部分的放大图。内光道区域6同心地位于相继信息光道3之间。数据可被记录在信息光道3与扇区4相交的段7中。另外，在信息光道3与径向(或非径向)扇形首标5相交的首标段8中存在有数据。在该首标段8中的数据是模压加工的或换句话说是不能被该光学系统变更的数据。
参见图3的例子，图3示出了图1所示例子中的存储介质1的一般表示。另外，该存储介质1按箭头9所指的方向以中心2为中心旋转。为了从一初始信息光道10向一目标信息光道11进行寻道，光头(未示出)将相对于该存储介质1在路径12上移动。在沿路径12移动中，光头(未示出)将在相交点13越过径向扇形首标5。
参见图4的例子，图4示出了本发明的一实施例。该装置包括一用来检测自存储介质1反射的光的反射电平的传感器14。该传感器14将该反射电平传送到一前置放大器15。前置放大器15产生一数据信号，该数据信号指明响应于位于信息光道13上数据的该反射电平的变化。前置放大器15可包括一高通滤波器，数据信号通过该高通滤波器。随后前置放大器15将数据信号传给跟踪/保持选择器16。
传感器14还将一表示返回光模式的信号传送到跟踪误差信号发生器17。跟踪误差可以并且通常是由分离或四重检测器产生。用于伺服机构的四重和检测器(输出四重检测器的和信号)还可产生光道穿越指示。如图5和7所示，由分离检测器以推挽方式产生的一“双极”信号表示由干扰带所产生的模式。该跟踪误差信号发生器17导出一跟踪误差信号。该跟踪误差信号表明响应于位于信息光道3的数据的反射电平的变化和响应于光头(未示出)穿过一信息光道3的反射电平的变化。随后跟踪误差信号发生器17将该跟踪误差信号传送给跟踪/保持选择器16。
跟踪/保持选择器16响应于该数据信号产生一控制信号。随后该跟踪/保持选择器16将该控制信号和跟踪误差信号传送到光道穿越信号发生器18。光道穿越信号发生器18响应于该跟踪误差信号产生一光道穿越信号。一般该光道穿越信号是相应于跟踪误差信号的方波。该控制信号控制光道穿越信号发生器18忽略相应于指明响应位于信息光道3的数据的反射电平变化的数据信号部分的跟踪误差信号部分。因此该光道穿越信号发生器18产生一指明响应于光头(未示出)穿过一信息光道3的反射电平变化的一光道穿越信号。
在操作中，从初始光道10到目标光道11执行一寻道过程。产生一等于初始光道10和目标光道11之间的光道数的光道穿越数。该光头(未示出)从初始光道10移到目标光道11。如上所述的本发明的该实施例，响应于该存储介质1反射的光产生一光道穿越信号。一光道穿越计数器(未示出)对在该光道穿越信号中表明的反射电平的变化数进行计数。当该光道穿越计数器的计数等于光道穿越数时，该光头(未示出)到达该目标光道11。
参见图5的例子，图5示出了由上述实施例的各部分所产生信号的各个波形。每个波形相对水平轴上的时间绘制，寻道开始在左端而寻道结束在右端。时间段19指示光头(未示出)正穿过首标段8的时刻。
在线51上示出了由跟踪误差信号发生器17所产生的该跟踪误差信号的波形20。该波形20具有表明该光头(未示出)已越过一信息光道3的过零点21。在时间段19期间的波形部分22表示响应于在首标段8内数据的该反射电平的变化。由于波形部分22具有若干过零点23，如果没有校正，则该跟踪误差信号将产生一错误的光道穿越计数器数，从而导致该光头(未示出)在到达目标光道11之前就停止寻道。
在线52上示出了由前置放大器15所产生的数据信号的波形24。波形24描绘出该存储介质1的总反射电平。如图所示，除去在时间段19期间的波形部分25之外，该波形24相当平直，在时间段19处在首标段8内的数据可导致总反射电平的变化。因此该数据信号由波形部分25表明时间段19。
在线53上示出了由根据现有技术的一光道穿越信号发生器所产生的一未校正的光道穿越信号的波形26。该波形26具有相应于跟踪误差信号的波形20的过零点21的过零点27。但是，波形26还有相应于该跟踪误差信号的波形20的过零点23的过零点28。但是，这些过零点28并没有表示出该光头(未示出)穿过一信息光道3。光道穿越计数器基于该光道穿越信号发生器的波形26中的过零点27、28的数目。但是，使用线53上的波形26，由于在表明越过了一信息光道3的过零点27与响应于首标段8中的数据的过零点28之间未加以区分，所以该光道穿越计数器是不准确的。
在线54上示出了由根据本发明的光道穿越信号发生器18所产生的一经过校正的光道穿越信号的波形29。当以下两个条件均满足时该光道穿越信号发生器18仅产生一过零点30。首先，该跟踪误差信号的波形20必须指明一过零点21。其次，数据信号的波形24不能表明首标段8的数据正产生过零点23。如果满足这两个条件，则该光道穿越信号发生器18产生一过零点30。因此，一光道穿越计数器可以对在该光道穿越信号的波形29中的过零点30的数目计数以确定光头(未示出)已穿过信息光道3的数目。
参见图6的例子，图6示出了根据本发明的第二实施例。该装置包括一用来检测自存储介质1反射的光的反射电平的传感器14。该传感器14将反射电平传送到前置放大器15。前置放大器15产生一指明响应于位于信息光道3中的数据的反射电平的变化的数据信号。该前置放大器15可包含一高通滤波器，通过该高通滤波器传送该数据信号。随后前置放大器15将数据信号传送到跟踪/保持选择器31。
该跟踪/保持选择器31响应于该数据信号而产生一控制信号。跟踪/保持选择器31将控制信号传送到跟踪误差信号发生器32。该传感器14还将反射电平传送到跟踪误差信号发生器32。
该跟踪误差信号发生器32响应于来自传感器14的反射电平和响应于来自跟踪/保持选择器31的控制信号而产生一跟踪误差信号。当该数据信号未指明该反射电平的变化是响应于位于该信息光道3中的数据时，该控制信号使得跟踪误差信号发生器32以在该技术中公知标准方式产生跟踪误差信号。但是，当该数据信号指明该反射电平的变化是响应于位于该信息光道3中的数据时，该控制信号使得跟踪误差信号发生器32产生一短时间周期的平坦波形。该跟踪误差信号发生器32随后将跟踪误差信号传送到光道穿越信号发生器33。
该光道穿越信号发生器33产生一光道穿越信号，该信号是一来自跟踪误差信号的方波。该光道穿越信号指明在跟踪误差信号中所指明的反射电平的变化数。一光道穿越计数器(未示出)对在该光道穿越信号中所指明的反射电平的变化数计数。当该光道穿越计数器的计数等于该光道穿越数时，光头(未示出)已到达目标光道11。
参见图7，图7示出了由上述第二实施例的各部分所产生的信号波形。每个波形相对水平轴上的时间而绘制，寻道开始在其左端而寻道结束在右端。时间段34表示光头(未示出)正越过首标段8的时刻。
在线71上示出了由前置放大器15所产生的数据信号的波形35。波形35描绘了存储介质1的总反射电平。如图所示，除了在时间段34期间的波形部分36之外该波形35相当平坦，在时间段34期间在首标段8之中的数据可导致总反射电平的变化。因而该数据信号由波形部分36表明了时间段34。
在线72上示出了根据现有技术由一跟踪误差信号发生器所产生的一未校正跟踪误差信号的波形37。该波形37具有相应于响应光头(未示出)穿过一信息光道3反射电平的变化的过零点38。该波形还具有一相应于该光头(未示出)正穿过一首标段8时的时间段34的波形部分39。该波形部分39的曲线表明相应于首标段8中数据的反射电平的变化。该波形部分39具有相应于这些变化的过零点40。类似于图5例子中线53上的波形26，将出现自该波形37产生的一光道穿越信号，并且光道穿越计数器不能精确依赖于该光道穿越信号。
在线73上示出了由跟踪误差信号发生器32所产生的一已校正的跟踪误差信号的波形41。该波形41的产生如下所述。当该反射电平的变化是低频时，该跟踪误差信号发生器32以本技术领域中公知的标准方式产生一跟踪误差信号。这由波形部分42表示。但是，当该跟踪误差信号发生器检测到一相应于在线72上的波形部分39的该反射电平的高频变化时，该跟踪误差信号发生器32查看由线71上波形35所表示的数据信号。如果该数据信号不是平垣的，正如波形部分36一样，则该跟踪误差信号发生器32正好在检测该反射电平的高频变化之前以跟踪误差信号的幅度产生一平坦波形部分43。一旦该反射电平的变化返回到低频，则该跟踪误差信号发生器32返回到以标准方式产生跟踪误差信号。
已校正的跟踪误差信号的波形41具有过零点44，表明光头(未示出)已穿过一信息光道3。不像未校正跟踪误差信号的线72上的波形37，在相应于过零点40的时间段34期间该已校正跟踪误差信号的线73上波形41不具有过零点。因此，在波形41中过零点44的数目准确地表明了光头(未示出)穿过信息光道3的数目。
在线74上示出了由光道穿越信号发生器33所产生的一光道穿越信号的波形45。该波形45是一由跟踪误差信号发生器32所产生的已校正跟踪误差信号的波形41的方波。光道穿越信号的波形45具有相应于在跟踪误差信号的波形41中的过零点44的过零点46。因此，一光道穿越计数器可对在光道穿越信号的波形45中的过零点46的数目进行计数，以确定光头(未示出)已穿过信息光道3的数目。
很显然本技术领域的普通技术人员在不违背本发明的精神和范围的前提下可对本发明的上述说明作若干改变。因此，本发明范围由所附的权利要求书而不是由上述说明来指明。
权利要求
1．一种用于在其光道中设置有数据的存储介质上将光头从初始光道移动到目标光道的方法，所述方法包含步骤确定表示所述初始光道和所述目标光道之间的所述光道的数目的光道穿越数；将所述光头从所述初始光道向所述目标光道移动；测量所述存储介质的光反射电平；响应所述反射电平导出一数据指示信号，其中所述数据指示信号的波形具有相应于所述反射电平响应于所述数据的变化或所述反射电平变化的频率的增加的指示点；响应所述反射电平和所述数据指示信号导出一跟踪误差信号，其中所述跟踪误差信号的波形具有相应于所述光头穿越所述光道之一的过零点和相应于所述指示点的恒定幅度部分；对于每一过零点递增光道计数数；以及当所述光道计数数等于所述光道穿越数时终止移动所述光头的步骤。
2．如权利要求1所述的方法，其特征在于导出所述数据指示信号的步骤是通过一高通滤波器执行的。
3．一种用于在其光道中设置有数据的存储介质上将光头从初始光道移动到目标光道的方法，所述方法包含步骤确定表示所述初始光道和所述目标光道之间的所述光道的数目的光道穿越数；将所述光头从所述初始光道向所述目标光道移动；测量所述存储介质的光反射电平；响应所述反射电平导出一数据指示信号，其中所述数据指示信号的波形具有相应于所述反射电平响应于所述数据的变化或所述反射电平变化的频率的增加的指示点；响应所述反射电平和所述数据指示信号导出一跟踪误差信号，其中所述跟踪误差信号的波形具有相应于所述光头穿越所述光道之一的过零点和相应于所述指示点的恒定幅度部分；由所述跟踪误差信号产生光道计数信号，其中所述光道计数信号的波形具有相应于所述过零点的光道穿越点；对于每一所述光道穿越点递增光道计数数；以及当所述光道计数数等于所述光道穿越数时终止移动所述光头的步骤。
4．如权利要求3所述的方法，其特征在于导出所述数据指示信号的步骤是通过一高通滤波器执行的。
5．一种用于在其光道中设置有数据的存储介质上将光头从初始光道移动到目标光道的装置，所述装置包含用于测量所述存储介质的光反射电平的传感器；响应所述反射电平产生数据信号的前置放大器，其中所述数据信号表示响应所述数据所述反射电平的变化；响应所述反射电平导出跟踪误差信号的跟踪误差信号发生器，所述跟踪误差信号具有第一过零点和第二过零点；当所述数据信号表示所述反射电平响应于数据的变化时响应所述数据信号控制所述跟踪误差信号发生器产生在一预定时间期间具有恒定幅度的已校正跟踪误差信号的光道/保持选择器；以及根据所述已校正跟踪误差信号导出具有仅对应于所述第一过零点的过零点的数字光道穿越信号的光道穿越信号发生器。
6．如权利要求5所述的装置，其特征在于所述前置放大器包括一高通滤波器，所述数据信号通过该高通滤波器。
7．如权利要求5所述的装置，其特征在于还包括一响应所述数字光道穿越信号对所述过零点计数的光道穿越计数器。
8．如权利要求5,6或7所述的装置，其特征在于所述传感器包括用于测量所述反射电平的分离检测器。
9．如权利要求5,6或7所述的装置，其特征在于所述传感器包括用于测量所述反射电平的四重检测器。
10．一种具有按照权利要求1至4所述的方法操作的光头的光盘驱动系统。
11．一种具有按照权利要求1至4中任一项所述的方法从初始光道移动到目标光道的光头的光盘驱动系统。
12．一种按照权利要求1至4中任一项所述的方法操作的光头。
全文摘要
在存储介质上将光头从初始光道移到目标光道的方法和装置。确定光道穿越数并使光头移向目标光道;测量存储介质光反射电平;响应反射电平导出数据指示信号;响应反射电平和数据指示信号导出跟踪误差信号;对每一过零点递增光道计数;当光道计数等于光道穿越数时终止移动光头步骤。本发明装置包括测量反射电平的传感器;产生数据信号的前置放大器;跟踪误差信号发生器;响应数据信号控制跟踪误差信号发生器产生已校正跟踪误差信号的光道/保持选择器;及光道穿越信号发生器。
文档编号G11B7/085GK1214501SQ98115020
公开日1999年4月21日 申请日期1998年6月22日 优先权日1995年4月7日
发明者戴维·E·刘易斯 申请人:迪维安公司