[发明专利]记录载体扫描设备及其控制电路

说明书

本发明涉及用于扫描其轨迹基本上平行的记录载体的设备，该设备包括具有位置和速度反馈的、用于控制向特定轨迹的中心移动的扫描点的闭环定位控制系统，为了上述目的，该控制系统包括定位装置、测量装置和控制电路，所述定位装置用于在轨迹的横方向上移动扫描点，所述测量装置用于产生反映扫描点在所述轨迹的横方向上移动速度的速度信号、并用于产生第一误差信号，该误差信号在所述轨迹两侧的预定的有限范围内基本上正比于轨迹中心和扫描点之间的偏离，所述控制电路依靠第一误差信号和速度信号控制所述定位装置。

该发明还涉及用于所述扫描设备的控制电路。

本申请人的美国专利说明书US4，037，252（PHN7219）公开了开头一节中所述的设备。

所述说明书描述了用于读出光可读盘形记录载体的光扫描设备。该先有技术扫描设备中所用的误差信号是径向误差信号，在扫描点移动期间，该信号以一定的频率（对应于单位时间内横过的轨迹数目）而周期性地变化，并且，在轨迹两侧1/4轨迹间距范围内，该信号基本上正比于扫描点和轨迹中心之间的距离。此外，先有技术扫描设备的测量装置产生轨迹遗失信号，该信号表示扫描点是基本上置于轨迹上还是基本上置于两条轨迹的中间。从所述径向误差信号和轨迹遗失信号产生所述速度信号。把这样得到的速度信号和径向误差信号加到控制电路，以便由所述信号产生定位装置的控制信号。这产生具有速度反馈的跟踪控制装置。公知的扫描设备的缺点是：在所述偏离大于轨迹间距的一半的情况下，误差信号的符号将不再与所述偏离的符号一致。如果由于干扰（尤其是机械振动）的结果，跟踪误差大于轨迹间距的一半，那么，将扫描点控制向邻近的轨迹、而不是向原来的轨迹移动。这种现象是或然性的，尤其是当该扫描设备用于经常受到机械振动的环境中，例如、用于便携式声频设备或汽车上使用时更是如此。

在这些情况下，机械振动经常会导致扫描光点离开所跟踪的轨迹。

本发明的目的是提供一种对机械振动不敏感的设备。

根据本发明，在开关一节所述的设备中实现了这个目的，该设备具有如下特征：所述控制电路包括用于产生至少一种替代误差信号的装置，该信号在第一区域之外的第二区域中具有反映所述偏离方向的符号，该控制电路适合于根据所述偏离处于第一区域还是第二区域而分别响应第一误差信号或替代误差信号、以如下方式来控制所述定位装置，即，用于位置反馈的误差信号随所述偏离的幅度而变，而用于速度反馈的速度信号与所述偏离的幅度无关。

这样，在由于干扰的结果，所述偏离大到使得检测到的误差信号不再反映所述偏离的情况下，该控制装置利用其符号反映所述偏离方向的、大幅度的替代误差信号，使得扫描点迅速回到原来的轨迹。因为速度反馈一直起作用，所以，利用替代信号的控制方式平稳地转变成利用位置控制的第一误差信号的控制方式。此外，在返回原来轨迹期间，由于速度反馈的结果，扫描光点的速度受到限制，使其不可能超过原来的轨迹。

在这方面，应当指出，本质上说，从美国专利说明书US4，359，625（PHN9724）得知：响应用轨迹遗失信号表示的轨迹遗失，通过把具有不变信号强度的附加信号加到径向误差信号上，把替代误差信号加到光扫描设备的控制电路上。此时产生的问题是：由于附加信号的结果，扫描光点的速度大到使得当它到达原来轨迹时已不可能足够迅速地减速，以致于扫描光点越过原来的轨迹。为了避免这一点，仅仅在限定的时间间隔内产生所述附加信号。这又存在如下缺陷：如果当停止产生附加信号时，扫描点尚未足够靠近所需要的轨迹，那么，该扫描点还会受到控制而向邻近的轨迹移动。

当象本发明的设备中那样利用速度反馈时，扫描光点的速度将保持在受这种速度反馈限制的值，因此，不必限制产生该替代误差信号的时间间隔。

可以用各种方法产生速度信号，例如，用与定位装置机械耦合的速度传感器。但是，最好从现有的信号中导出该速度信号。

满足这种要求的扫描设备的实施例具有如下特征：所述测量装置适合于产生跟踪误差信号和轨迹遗失信号;这些信号在扫描点沿着轨迹的横方向位移时，以相当于每单位时间横过的轨迹数目的频率而周期性地变化，所述信号之间的相位差大体上是90°;在大体上相当于每条轨迹两侧1/4轨迹间距的范围内，所述跟踪误差基本上反映扫描点和最靠近的轨迹的中心之间的偏离;而轨迹遗失信号表示扫描点是基本上位于轨迹上还是基本上位于两条轨迹之间;所述跟踪误差信号用作第一误差信号;为了产生速度信号，所述测量装置包括用于对第一测量信号微分的装置以及用于把微分后的第一测量信号与第二测量信号相乘的装置。