[发明专利]利用聚焦信号偏移获得最佳聚焦

说明书

本发明涉及光聚焦系统，特别是涉及这种系统中聚焦的获得。本发明特别适用于光盘记录器。

一般来讲，光盘记录器中大都采用了很小尺寸和质量的物镜。这种透镜通常是可沿其光轴运动，以实现调焦动作。这种透镜的景深通常很小，因此必须相当精确地处于聚焦状态才能有效地将信号记录到光盘上和从光盘上读回所记录信号。一般而言，获得物镜聚焦，也就是使物镜运动到聚焦位置，应该能可靠而迅速地完成，以避免使用光盘记录时出现重试操作  或其他延迟。初始获得的聚焦状态可能不是在具体实用中便用的最好聚焦状态。例如，众所周知，在视频记录器中，是使用视频读回信号来得到最佳聚焦指示的。在许多数据记录型光盘中，没有被记录的信号作为聚焦状态的标定以使读回信号达到最大振幅。

再有，在光盘驱动器中的聚焦误差造成一个聚焦光点，它比所希望的要大，结果产生较小振幅的读回信号，而在写操作中会在光盘上产生较弱的光强度。这种情况能在数据记录和读回过程中引起误差。在聚焦误差信号(FES)中的偏移误差(offset errors)可能是由初始制造时的容差以及热效应引起的。希望能消除这些稳态误差。

如大家所知，许多获得聚焦系统找到的FES信号峰值是邻近理想聚焦状态的。找到这一峰值可能需要测量FES信号大量点的值；特别是对于聚焦状态的改变在FES信号变化区间上发生微小波动时更是如此。这种动作是费时间的，因为对于每个聚焦偏离值，通常需要光盘整个转动一周才能消除因光盘角位置造成的信号变化。在聚焦系统中的其他考虑是：代表最佳聚焦的FES信号峰值可能不是最希望的工作点。装置振动以及光盘偏转(runout)都会在聚焦伺服机构保持理想聚焦状态的能力方面造成小的误差。在某些情况下，一个微小的偏离聚焦状态会导致不希望的读回信号幅度的损失。所以希望借助一个简单的聚焦获得系统来克服这些问题。

Konno等人的第4,733,066号美国专利给出一个典型的已有的聚焦获得系统，在该系统中是在所谓开环工作状态(Open loop mode)下得到聚焦的。当检测到处于聚焦状态的信息之后，一个聚焦保持伺服机构被起动，来维持物镜的聚焦状态。Konno等人还表示，典型的控制信号有一倾斜形状(ramp shape)用以把物镜推到聚焦位置。Konno等人要求一个有回弹力的(resilient)的装置，用以支持物镜。而这种回弹装置是希望被    取消的。

1990年6月4日递交的共同转让的未决专利申请S/N07/533,305公开了一种聚焦获得系统，使用一系列脉冲来把一个透镜轻轻地推动到聚焦状态。使用一个峰值检测器来检测FES信号的峰值，以确定是否处于聚焦状态。人们希望提供一个最好的聚焦获得系统，它能产生更希望得到的聚焦状态。

Ceshkovskg等人的美国专利4,332,022(现在为RE32051)表明，如同使用视频信号指示最佳聚焦状态那样，利用读回信号的幅度值作为标准来确定最佳聚焦状态。希望提供一个更迅速和古老的(fossil)方式来得到聚焦使得即使聚焦状态稍有变化它也将保持较好的读回信号幅度。

美国专利4,707,648给出了一个聚焦获得系统，其中将聚焦误差信号和偏移信号结合起来驱动一个聚焦推进器。进行多次测量以找到其读回信号具有最大幅度的聚焦状态。与这一思想截然不同的是，本发明提供这样一种最佳聚焦状态，它通常不在最大幅度上，而是处在这样一种状态，在这种状态下稍许偏离聚焦将不会降低读回信号幅度或质量。已经发现，当使用最大幅度来规定一个最佳聚焦状态时，对于数据存贮光盘，当处于这一最大幅度状态时，其读回信号幅度可能有一个比较陡的下降(falloff)。在这种情况下，稍许偏离聚焦都会造成人们不希望的读回信号幅度的显著减小。

本发明的一个目的是提供一个最好的聚焦获取系统，它能使最大聚焦误差只造成读回信号幅度的最小变化。

在一种近聚焦状态，从初始近似聚焦状态开始，在各空间位置上对寻道误差信号幅值或读回信号幅值进行取样。一个聚焦偏离控制装置是将聚焦状态移到当前聚焦状态的两侧。TES或读回信号幅度在各偏移位置上相等时，便确定了最佳聚焦状态。

在本发明的一个最佳实施例中，使用倾斜和峰值检测技术得到初始聚焦。一旦确定了透镜的近似初始聚焦位置，便分析从当前聚焦位置偏离开的两个偏移位置上的TES或读回信号，以便发现这样一种聚焦状态：在这种聚焦状态下，聚焦稍许变化将不会显著减小TES或读回信号的幅值。

下文将结合附图对最佳实施例将作更具体的描述，这些将使本发明的前述的或其他的目标、特征和优点更加显然。