光存储介质的跟踪系统技术方案

一种光存储介质、例如光盘的跟踪系统，包括：接收被光盘反射的光束的四个传感器（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）的矩阵（１４）；每个传感器信号一个处理通道，该处理通道包括根据传感器信号产生二进制信号的装置（２０，２１）和对该二进制信号进行操作的可调边沿延迟电路（２３，２３′）；相应于该矩阵的对角传感器的每对通道一个加法器（２５，２７）；以及比较这些加法器的输出的鉴相器（２９）。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及例如激光光盘这样的光存储介质的跟踪系统，这种跟踪系统保证激光束准确地对准被读的光道。本专利技术更具体地涉及对光传感器提供的信号进行处理的电路。附图说明图1简要地表示常规激光光盘跟踪系统。激光束L通过半反射透光板12垂直地射向光盘10的表面。伺服机构13移位该激光束L，使其追踪所需的光盘光道。被光盘10反射的激光束由光传感器14进行检测。电路16对光传感器14提供的信号进行处理，产生表示激光束在光传感器14上的位置的跟踪信号T。该跟踪信号T被提供给伺服控制电路18，它适当地控制伺服机构13，以使跟踪信号会聚为所希望的值。图2更详细地示出供光存储介质、例如激光光盘、小光盘(CD)、数字视频盘(DVD)使用的光传感器14的结构，还示出了当激光束被准确地对准时由这种光传感器所产生的信号。光传感器14是四个独立传感区域A、B、C和D的一个方阵。一旦激光束被准确地对准，它就在传感器14的中心产生一个光点。激光光盘的表面是一镜面层，其上的凹坑用来存储光盘上的数字信息。由于凹坑的深度的缘故，激光的光线被聚焦或散焦地反射至光传感器。聚焦反射在传感器上形成清晰的光点。为简明起见，可以说激光光盘上的数字信息在传感器上形成光点/非光点信号。图2的左侧简要地示出激光束从非反射区到达反射区，于是圆圈S逐渐地被光所照亮。圆圈S未被照亮的部分用虚线来表示。假设传感器对A/B和C/D之间的交界面I与被读光道平行。于是照在传感器14上的逐渐增大的光点具有沿着交界面I移动的头部边沿E，(在图2中从左至右地)逐渐地扫过圆圈S内的传感器14。在图2的右侧，激光束从光盘的反射区到达光盘的非反射区。于是随着尾部边沿E沿着交界面扫过圆圈S，光点逐渐地消失。当激光束被准确地对准时，传感区域A和D在任何时候都接收到相同数量的光，对于传感区域B和C同样如此。当光点开始在图2的左侧出现时，由传感区域A和D产生的信号A和D就逐渐增大，直到边沿E到达传感器14的中心为止。然后信号A和D保持在最大值不变，而由传感区域B和C产生的信号B和C开始逐渐增大。信号B和C在光点完全变圆、即在边沿E到达圆圈S的最右界限时达到它们的最大值。当光点开始消失时，如图2的右侧所示，信号A和D逐渐减小，直到边沿E到达传感器14的中心为止。在这一时刻，信号A和D处于它们的最小值，而信号B和C开始逐渐减小，直到光点已完全消失为止。稍后说明波形A+C和B+C。在图3中，激光束没有被准确地对准，产生的光点S不在传感器14的中心处。根据对准误差方向的不同，光点将上移或下移。在图3的例子中，光点下移。在这种情况下，传感区域D接收的光强度比区域A接收的光强度早开始增大或减小，而区域C接收的光强度比区域B接收的光强度晚开始增大或减小。这一点用信号A至D的波形来说明。此外，因为传感区域A和B接收的光总是比区域C和D接收的光少，所以信号A和B的最大幅值小于信号C和D的最大幅值。应当认识到以上的描述是简要的，以某种简单的方式对事实进行了说明。将会注意到用传感器信号的幅值差和相移来指出激光束的未对准。本专利技术的目的是提供一种简单然而可靠的根据传感器信号产生表示激光束被对准的跟踪信号的电路。这种跟踪信号电路利用传感器信号的相位差，没有利用传感器信号的幅值。本专利技术的目的尤其在于光盘的跟踪系统，该跟踪系统包括接收光盘反射的光束的四个传感器的矩阵；每个传感器信号一个处理通道，该处理通道包括根据传感器信号产生二进制信号的装置和对该二进制信号执行操作的可调边沿延迟电路；相应于矩阵的对角传感器的每对通道一个加法器；以及比较这些加法器的输出的鉴相器。根据本专利技术的一个实施例，产生二进制信号的装置包括一限幅值，该限幅器的输出信号输入给输出该二进制信号的一数据限幅器。根据本专利技术的一个实施例，每一个边沿延迟电路包括在相应的二进制信号变为第一逻辑状态时以恒定电流充电一电容器的装置；在该二进制信号变为第二逻辑状态时以所述恒定电流使该电容器放电的装置；在该电容器两端的电压达到高电平阈值或低电平阈值的时刻和随后的二进制信号状态变换之间停止该电容器的充电和放电的装置；以及在该电容器两端的电压超过第一和第二阈值之间的第三阈值时变换输出信号的状态的第一比较器。根据本专利技术的一个实施例，所述充电、放电和停止装置包括与第一电源端连接的第一和第二等值恒流源；被二进制信号控制以便把第一电流源有选择地连接至电容器的第一或第二个端子的第一开关；在达到高阈值时翻转至第一状态和在达到低阈值时翻转至第二状态的触发器；被该触发器控制以便把第二电流源有选择地连接至电容器的第一或第二个端子的第二开关；电流值等于第一和第二电流源的电流值的第三和第四恒流源，各自把第二电源端连接至所述电容器的相应端子。根据本专利技术的一个实施例，可调延迟电路包括将触发器置位于第一状态的第二比较器，它接收电容器第一个端子的电压和第一基准电压；将触发器置位于第二状态的第三比较器，它接收电容器第二个端子的电压和所述第一基准电压。根据本专利技术的一个实施例，跟踪系统包括一伺服控制系统，当鉴相器指出相位滞后时，该伺服控制系统使光束沿垂直于光盘光道的方向移动，而当该鉴相器指出相位超前时，该伺服控制系统使光束沿相反方向移动。阅读以下参看附图给出的对各实施例的说明性而不是限制性的详细说明将明了本专利技术的上述及其它目的、特点和优点。如上所述，图1简要表示激光光盘的跟踪系统；图2简要表示可在例如图1的跟踪系统这样的系统中使用的一特定传感器，还示出了当激光束被准确地对准时该传感器所产生的信号；图3简要表示当激光束未被准确对准时图2的传感器所产生的信号；图4简要表示本专利技术的对传感器产生的信号进行处理的电路的一实施例；图5表示可在图4的电路中使用的可调延迟电路的一优选实施例；以及图6表示用来说明图5延迟电路的操作的以时间为横轴的信号。如上所述，本专利技术的对传感器14产生的传感器信号A、B、C和D进行处理的电路仅利用这些信号之间的相位差来产生跟踪信号。这种做法将允许在调整环路的前端使用简单的数字电路。数字电路优于模拟电路之处在于其可靠性不那么依赖于工艺，并且通常占用较小的面积。将在四个传感器信号之间进行测量的相位差特别小，这四个信号中任一个的任何相位偏移误差将造成得到的跟踪信号的相当大的误差。在以高传送速率进行工作的设备、例如DVD中，这种不希望有的相位偏移是关键性的。校正这些相位偏移的一种方法是在每条传感器信号通路中插入一可调延迟电路。然后，把用于具有最大相位滞后的信号的延迟电路的延时调至最小值，而把用于具有最大相位超前的信号的延迟电路的延时调至最大值。在系统校准期间，跟踪环是开路的。激光光盘未准确地绕其中心旋转。由于这一缘故，激光将从上部界限到下部界限覆盖光道，来自传感器的信号的幅度将发生变化。利用平均技术来调整延迟，使它们都产生相同的平均结果。问题是如何选择延迟电路和每条信号通路内所包含的元件来使得处理电路以高的频率工作并占用最小的面积。以高的频率进行工作对于DVD是非常关键的。这种选择是本专利技术的一个方面。图4表示本专利技术的跟踪信号电路16的一个实施例。将每一传感器信号A、B、C或D提供给电路20、21以便将该传感器信号变换为一二进制信号。电路20可以是一限幅器(limiter)，它对相应的传感器信本文档来自技高网...

【技术保护点】
光盘的跟踪系统，包括： 接收被光盘反射的光束的传感器（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）； 每个传感器信号一个处理通道，包括根据传感器信号产生二进制信号的装置（２０、２１）和对该二进制信号进行操作的可调边沿延迟电路（２３、２３′）；以及 比较边沿延迟电路的输出信号的鉴相器（２９）。

【技术特征摘要】
EP 1997-7-31 97401834.31.光盘的跟踪系统，包括接收被光盘反射的光束的传感器(A、B、C、D)；每个传感器信号一个处理通道，包括根据传感器信号产生二进制信号的装置(20、21)和对该二进制信号进行操作的可调边沿延迟电路(23、23′)；以及比较边沿延迟电路的输出信号的鉴相器(29)。2.光盘的跟踪系统，包括接收被光盘反射的光束的四个传感器(A、B、C、D)的矩阵(14)；每个传感器信号一个处理通道，包括根据传感器信号产生二进制信号的装置(20、21)和对该二进制信号进行操作的可调边沿延迟电路(23、23′)；相应于矩阵的对角传感器的每对通道一个加法器(25、27)；以及比较这些加法器的输出的鉴相器(29)。3.如权利要求1或2所述的跟踪系统，其特征在于用于产生二进制信号的装置包括一限幅器(20)，该限幅器的输出信号输入给输出该二进制信号的一数据限幅器(21)。4.如权利要求1至3中任一项所述的跟踪系统，其特征在于每一个边沿延迟电路(23)包括在相应的二进制信号变成第一逻辑状态时以恒定电流(I)充电电容器(C)的装置(S1、50-53)；在相应的二进制信号变成第二逻辑状态时以所述恒定电流(I)放电该电容器的装置(S1、50-53)；在该电容器两端的电压(Vc)达到高阈值(2Vr)或低阈值(-2Vr)的时刻和随后的二进制信号状态变...

【专利技术属性】
技术研发人员：克拉斯范扎林格，
申请(专利权)人：汤姆森多媒体公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]