專利名稱：檢測徑向傾斜的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于檢測盤的徑向傾斜的方法和裝置。本申請要求以下優先權在韓國知識產權局申請的韓國專利申請號2002-40401，申請日2002年7月11日，引用其公開內容作為參考。
背景技術：
傾斜(tilt)，其是表示盤的傾斜的參考值，被分類成徑向傾斜和切線傾斜。徑向傾斜表示在盤的半徑方向上的盤的傾斜，而切線傾斜表示在盤的圓周方向上的盤的傾斜。能夠從垂直地入射在盤表面上的激光束的入射方向和反射方向之間的角度來測量傾斜。因此，用角度表示傾斜。在DVD的情況中，徑向傾斜應該是0.8度或更少而切線傾斜應該是0.3度或更少。
盤驅動器具有通過把激光束維持在盤的記錄表面上來將激光束點移動到目標軌道的控制系統、通過把激光束維持在盤的記錄表面上來移動激光束點以跟隨目標軌道的控制系統、和旋轉盤的控制系統。控制系統被分別稱為聚焦和尋道伺服控制系統、跟蹤伺服控制系統、和旋轉伺服控制系統。
盤的徑向傾斜的精確檢測對這些伺服控制系統來說是重要的。原因是當精確地檢測徑向傾斜時執行精密伺服控制，其導致盤的順利再現和記錄。
發明內容
本發明提供一種用于有效地檢測徑向傾斜的方法和裝置。
根據本發明的一個方面，提供了一種檢測盤的徑向傾斜的方法。比較從由八分儀光電二極管的外部光接收單元接收的信號a1、b1、c1、和d1獲得的相加信號a1+c1和b1+d1的相位以產生外部相位比較信號Do。比較從由八分儀光電二極管的內部光接收單元接收的信號a2、b2、c2、和d2獲得的相加信號a2+c2和b2+d2的相位以產生內部相位比較信號Di。基于當激光束橫過形成盤的軌道時獲得的內部和外部相位比較信號Di和Do來檢測徑向傾斜。
最好是當檢測徑向傾斜時，當外部相位比較信號Do的電平值實質上是0時讀取內部相位比較信號Di的電平值Rs。
最好是當檢測徑向傾斜時，把讀取值Rs乘以比例常數k以計算徑向傾斜值。
根據本發明的另一個方面，提供一種檢測盤的徑向傾斜的裝置。該裝置包括拾取單元、相位比較器、和傾斜檢測器。在拾取單元中安裝有八分儀光電二極管。相位比較器比較從由八分儀光電二極管的外部光接收單元接收的信號a1、b1、c1、和d1獲得的相加信號a1+c1和b1+d1的相位以產生外部相位比較信號Do，和比較從由八分儀光電二極管的內部光接收單元接收的信號a2、b2、c2、和d2獲得的相加信號a2+c2和b2+d2的相位以產生內部相位比較信號Di。傾斜檢測器基于由相位比較器產生的內部和外部相位比較信號Di和Do，當激光束橫過形成盤的軌道時檢測徑向傾斜。
根據本發明的再另一個方面，提供一種其中安裝有傾斜檢測器的盤驅動器，和一種其中安裝有盤驅動器的盤記錄和再現裝置。
通過參考附圖詳細地描述優選實施例，本發明的上面的目的和優點將變得更加明顯，其中圖1是根據本發明的優選實施例的盤驅動器的示意圖；圖2和3是安裝在拾取單元1中的八分儀光電二極管的光接收表面的示意圖；圖4和5是解釋由相位比較器22產生的相位比較信號的方框圖；圖6是解釋激光束橫過軌道所通過的通道的視圖；圖7是顯示由相位比較器22產生的內部相位比較信號Di和外部相位比較信號Do的視圖；圖8是顯示Rs值和徑向傾斜之間關系的曲線圖；圖9和10是顯示各種條件和Rs值之間關系的曲線圖；圖11是顯示根據當激光束橫過軌道時變化的徑向傾斜值，在內部和外部相位比較信號Di和Do中的變化的曲線圖；圖12是顯示當激光束重復地橫過軌道而關閉跟蹤伺服控制時由徑向傾斜獲得的內部和外部相位比較信號Di和Do的視圖；
圖13是解釋根據本發明的優選實施例檢測徑向傾斜的方法的流程圖。
具體實施例方式
此后，將參照附圖詳細地描述本發明的優選實施例。
圖1是根據本發明的優選實施例的盤驅動器的示意性視圖。參照圖1，盤驅動器包括拾取單元1和伺服控制器2。拾取單元1具有向盤100發射激光束的半導體激光器和作為接收從盤100反射的激光束的光接收單元的八分儀光電二極管。八分儀光電二極管具有八個光接收單元。
伺服控制器2包括基于從拾取單元1供給的信號來產生相位比較信號的相位比較器21和基于由相位比較器21產生的相位比較信號來檢測徑向傾斜的傾斜檢測器22。相位比較器21比較從由安裝在拾取單元1中的八分儀光電二極管的外部光接收單元接收的信號a1、b1、c1、和d1獲得的相加信號a1+c1和b1+d1的相位以產生外部相位比較信號Do。同樣地，相位比較器21比較從由八分儀光電二極管的內部光接收單元接收的信號a2、b2、c2、和d2獲得的相加信號a2+c2和b2+d2的相位以產生內部相位比較信號Di。傾斜檢測器22基于外部和內部相位比較信號Do和Di檢測徑向傾斜。
圖2和3是顯示安裝在拾取單元1中的八分儀光電二極管的光接收表面。參考圖2，八分儀光電二極管具有八個光接收單元。在八分儀光電二極管外面的四個光接收單元被叫做外部光接收單元，而在八分儀光電二極管里面的四個光接收單元被叫做內部光接收單元。四個外部光接收單元分別地接收信號a1、b1、c1、和d1，而四個內部光接收單元分別地接收信號a2、b2、c2、和d2。
外部和內部光接收單元的光接收表面是矩形的。在這個實施例中，內部光接收單元的光接收表面的矩形形狀都相同，而外部光接收單元的光接收表面的矩形的形狀都相同。同樣，設置在盤的軌道方向(t方向)上的內部光接收單元的光接收表面的兩側和外部光接收單元的光接收表面的兩側是相同的。設置在與盤的軌道方向(t方向)相垂直的外部光接收單元的光接收表面的其它兩側與設置在與盤的軌道方向(t方向)相垂直的內部光接收單元的光接收表面的其它兩側相比是較長的。
參照圖3，現在將描述用于形成光接收表面的需求。換句話說，確定內部光接收單元接收從盤100反射的光束的第-1階次和第1階次光束的部分，或不接收第-1階次和第1階次光束的全部，并且外部光接收單元接收第0階次和第-1階次光束，或第0階次和第1階次光束。在參考圖3描述的實施例中，設置邊界線l1和l2，以便內部光接收單元僅僅接收第0階次光束而不接收第1階次光束。但是，可以設置邊界線l1和l2，以便內部光接收單元接收第-1階次或第1階次光束的部分。
圖4和5是解釋由相位比較器21產生的相位比較信號的視圖。
相位比較器21包括如在圖4和5中示出的相位比較塊。該相位比較塊產生輸入信號a1、b1、c1、d1、a2、b2、c2、和d2的相加信號，計算在兩個相加信號之間的AC分量的差異，并且輸出相位比較信號。如在圖4中示出的，通過比較參考圖2和3描述的由八分儀光電二極管的外部光接收單元接收的信號的相加信號a1+c1和b1+d1的相位，來獲得外部相位比較信號Do。如在圖5中示出的，通過比較由內部光接收單元接收的信號的相加信號a2+c2和b2+d2的相位，來獲得內部相位比較信號Di。
圖6是解釋激光束橫過軌道所通過的通道的視圖。
當拾取單元1橫過(cross)在盤100中形成的軌道時，激光束沿圖6中示出的通道行進。因為盤100旋轉，通道傾向于不和軌道相垂直。
圖7是顯示由相位比較器22產生的內部相位比較信號Di和外部相位比較信號Do的視圖。已給出的實驗條件是激光束的波長是405nm，數碼孔徑(NA)是0.85，和軌道間距(TP)是0.32。此后，在相同的實驗條件下作出曲線。
當拾取單元1跟蹤軌道時，內部和外部比較信號Di和Do具有幾乎接近0的值。但是，當拾取單元1沿圖6中所示的軌道行進時，即，當拾取單元1橫過軌道時，內部和外部比較信號Di和Do分別描繪余弦和正弦曲線。當拾取單元1橫過軌道時，內部和外部比較信號Di和Do具有相反的相位。當經過1/2軌道間距時，外部相位比較信號Do的電平值變成零。但是，外部相位比較信號Do的實際電平值變成零的時間點不一定等于外部相位比較信號Do經過1/2軌道間距的時間點。由于噪聲，在時間點之間可能發生誤差。當外部相位比較信號Do的電平值變成零時，內部相位比較信號Di的電平值具有不是零的值。這個值叫做Rs值。
圖8是顯示Rs值和徑向傾斜之間關系的曲線圖。參考圖8，能夠看到Rs值與徑向傾斜成反比。換句話說，由等式1給出徑向傾斜。
徑向傾斜＝K*Rs ...(1)
這里k是比例常量。
圖9和10是顯示各種條件和Rs值之間關系的曲線圖。這里，Rs值是通過5次測量Rs值獲得的平均值。
圖9(a)顯示在轉移(detrack)和Rs值之間的關系。轉移指示拾取單元1未跟蹤軌道，即，激光束點從軌道的中央發生偏離。零指示激光束點位于軌道的中央。同樣，值±d1，±d2，或±d3表示激光束點與軌道中央的偏離范圍，并且當該值越大時，偏離范圍變得越大。例如，10％的轉移間距表示激光束點從軌道中央發生軌道間距的10％的偏移。在圖9(a)中，能夠看到轉移幾乎不影響Rs值。
圖9(b)顯示在散焦和Rs值之間的關系。散焦指示拾取單元1的激光束焦點被進行散焦。零表示精密聚焦激光束。同樣，值±df1，±df2，或±df3表示激光束的散焦范圍，并且當值越大時，散焦范圍變得越大。在圖9(b)中，能夠看到散焦也幾乎不影響Rs值。
圖9(c)顯示在切向傾斜和Rs值之間的關系。在圖9(c)中，能夠看到切向傾斜也幾乎不影響Rs值。
圖9(d)顯示在盤的厚度和Rs值之間的關系。以零為基礎，±t1，±t2，和±t3表示是否盤的厚度是薄的或厚的。在這些值中，較大值表示盤的厚度是較厚的。在圖9(d)中，能夠看到盤的厚度也幾乎不影響Rs值。
圖10(a)的結果與圖8的結果相同，和圖10(b)顯示徑向傾斜和Rs值之間的關系，其具有10％的轉移間距。在圖10(b)中，能夠看到雖然發生10％的轉移，Rs值仍然與徑向傾斜成比例。因此，雖然激光束從軌道發生偏離，即，拾取單元1沒有跟蹤軌道，仍然能從Rs值獲得徑向傾斜。
圖11是顯示當激光束橫過軌道時，根據變化的徑向傾斜值，在內部和外部相位比較信號Di和Do中發生的變化。
圖11(a)顯示當徑向傾斜值是-1.0度時獲得的內部和外部相位比較信號Di和Do。當外部相位比較信號Do的電平值是零時，Rs值是正的。換句話說，當徑向傾斜值是-1.0度時，Rs值是正的。
圖11(b)顯示當徑向傾斜是0時獲得的內部和外部相位比較信號Di和Do。當外部相位比較信號Do的電平值是零時，Rs值也是零。換句話說，當徑向傾斜值是零時，Rs值也是零。
圖11(c)顯示當徑向傾斜是+1.0度時獲得的內部和外部相位比較信號Di和Do。當外部相位比較信號Do的電平值是零時，Rs值是負的。換句話說，當徑向傾斜是+1.0度時，Rs值是負的。
圖12顯示當激光束重復地橫過軌道而沒有跟蹤伺服控制時根據徑向傾斜獲得的內部和外部相位比較信號Di和Do。
圖12(a)顯示當徑向傾斜值是-1.0度時獲得的內部和外部相位比較信號Di和Do。當徑向傾斜值是-1.0度時，內部相位比較信號Di的上邊和下邊包絡線的電平值被向上偏壓了。
圖12(b)顯示當徑向傾斜值是零時獲得的內部和外部相位比較值。當徑向傾斜值是零時，內部相位比較信號Di的上邊和下邊包絡線的電平值相對于零是對稱的。
圖12(c)顯示當徑向傾斜值是+1.0度時獲得的內部和外部相位比較信號Di和Do。當徑向傾斜值是+1.0度時，內部相位比較信號Di的上邊和下邊包絡線的電平值被向下偏壓了。
當放大圖12的曲線圖，并且外部相位比較信號Do的電平值是零時，獲得如參考圖11描述的Rs值。但是，在圖12中，能夠看到可以基于當激光束重復地橫過軌道而沒有跟蹤伺服控制時各曲線圖中示出的特性以及內部相位比較信號Di的上邊和下邊包絡線的電平值的偏置計算徑向傾斜。通過測量在內部相位比較信號Di的峰到峰值或中心值(峰到峰值的中間值)中的變化和基于測量的變化確定比例常數能檢測徑向傾斜。
在傾斜檢測器22檢測徑向傾斜之后，驅動器2基于已檢測的徑向傾斜產生補償信號并且執行伺服控制。基于已檢測的徑向傾斜產生補償信號的方法可以采用在傳統伺服控制中使用的方法。產生補償信號本身的方法在本發明的范圍之外，因此將省略其詳細的描述。
根據本發明檢測徑向傾斜的方法現在將基于上述的結構被描述。
圖13是解釋根據本發明的優選實施例檢測徑向傾斜的方法的流程圖。參考圖13，在步驟1301中，比較從由八分儀光電二極管的外部光接收單元接收的信號a1、b1、c1、和d1獲得的相加信號a1+c1和b1+d1的相位，以產生外部相位比較信號Do。比較從由八分儀光電二極管的內部光接收單元接收的信號a2、b2、c2、和d2獲得的相加信號a2+c2和b2+d2的相位，以產生內部相位比較信號Di。在步驟1303中，基于當激光束橫過形成在盤100中的軌道時獲得的內部和外部相位比較信號Di和Do來檢測徑向傾斜。可以通過當外部相位比較信號Di的電平值是零時讀取內部相位比較信號Di的電平值Rs、把讀取的Rs值乘以比例常數k、和計算徑向傾斜的方法實現步驟S1303。
同時，先前描述的盤驅動器2被安裝進例如計算機、DVD播放器等的記錄/再現裝置中。因此，當在盤上記錄數據或從盤中再現數據時，能夠改善盤記錄/再現裝置的性能。
如上所述，根據本發明，用于基于當激光束橫過軌道時獲得的內部和外部相位比較信號Di和Do檢測徑向傾斜的方法和裝置。特別地，根據本發明作為用于檢測徑向傾斜的基本值的Rs值幾乎不受其它條件，轉移，散焦，盤的厚度，和切向傾斜的影響，并且僅僅與徑向傾斜成比例。因此，檢測徑向傾斜的特性是優秀的。特別地，因為甚至當已給定轉移時，Rs值與徑向傾斜成比例，所以檢測徑向傾斜的特性是優秀的。
權利要求
1.一種檢測盤的徑向傾斜的方法，該方法包括(a)比較從由八分儀光電二極管的外部光接收單元接收的信號a1、b1、c1、和d1獲得的相加信號a1+c1和b1+d1的相位，以產生外部相位比較信號Do；(b)比較從由八分儀光電二極管的內部光接收單元接收的信號a2、b2、c2、和d2獲得的相加信號a2+c2和b2+d2的相位，以產生內部相位比較信號Di；(c)基于當激光束橫過形成盤的軌道時獲得的內部和外部相位比較信號Di和Do來檢測徑向傾斜。
2.根據權利要求1的方法，其中步驟(c)包括當外部相位比較信號Do的電平值實質上是0時讀取內部相位比較信號Di的電平值Rs。
3.根據權利要求2的方法，其中步驟(c)包括把讀出值Rs與比例常量k相乘，以計算徑向傾斜值。
4.根據權利要求1的方法，其中內部和外部光接收單元是矩形的，并且設置在盤的軌道方向的內部光接收單元的光接收表面的兩側和外部光接收單元的光接收表面的兩側是相同的，并且設置得與盤的軌道方向相垂直的外部光接收單元的光接收表面的其它兩側比設置得與盤的軌道方向相垂直的內部光接收單元的光接收表面的其它兩側長。
5.根據權利要求1的，其中內部光接收單元接收第-1階次和第1階次光束的部分，或不接收第-1階次和第1階次光束。
6.根據權利要求5的方法，其中外部光接收單元接收第0階次光束以及第-1階次和第1階次光束中的一個。
7.一種用于檢測盤的徑向傾斜的裝置，該裝置包括拾取單元，其中安裝有八分儀光電二極管；相位比較器，其比較從由八分儀光電二極管的外部光接收單元接收的信號a1、b1、c1、和d1獲得的相加信號a1+c1和b1+d1的相位，以產生外部相位比較信號Do，以及比較從由八分儀光電二極管的內部光接收單元接收的信號a2、b2、c2、和d2獲得的相加信號a2+c2和b2+d2的相位，以產生內部相位比較信號Di；和傾斜檢測器，其基于由相位比較器產生的內部和外部相位比較信號Di和Do，當激光束橫過形成盤的軌道時檢測徑向傾斜。
8.根據權利要求7的裝置，其中當外部相位比較信號Do的電平值實質上是0時，傾斜檢測器讀取內部相位比較信號Di的電平值Rs。
9.根據權利要求8的裝置，其中傾斜檢測器把讀取值Rs乘以比例常數k，以計算徑向傾斜值。
10.根據權利要求7的裝置，其中內部和外部光接收單元是矩形的，并且設置在盤的軌道方向的內部光接收單元的光接收表面的兩側和外部光接收單元的光接收表面的兩側是相同的，并且設置得與盤的軌道方向相垂直的外部光接收單元的光接收表面的其它兩側比設置得與盤的軌道方向相垂直的內部光接收單元的光接收表面的其它兩側長。
11.根據權利要求7的裝置，其中內部光接收單元接收第-1階次和第1階次光束的部分，或不接收第-1階次和第1階次光束。
12.根據權利要求11的裝置，其中外部光接收單元接收第0階次光束以及第-1階次與第1階次光束中的一個。
13.一種盤驅動器，其中安裝有權利要求7所述的傾斜檢測器。
14.一種盤記錄/再現裝置，其中安裝有權利要求13所述的盤驅動器。
全文摘要
本發明提供一種用于檢測盤的徑向傾斜的方法和裝置。比較從由八分儀光電二極管的外部光接收單元接收的信號a1、b1、c1、和d1獲得的相加信號a1+c1和b1+d1的相位以產生外部相位比較信號Do。比較從由八分儀光電二極管的內部光接收單元接收的信號a2、b2、c2、和d2獲得的相加信號a2+c2和b2+d2的相位以產生內部相位比較信號Di。基于當激光束橫過形成盤的軌道時獲得的內部和外部相位比較信號Di和Do來檢測徑向傾斜。因此，能更加精確地檢測徑向傾斜。
文檔編號G11B7/095GK1469348SQ0314305
公開日2004年1月21日 申請日期2003年6月18日 優先權日2002年7月11日
發明者馬炳寅, 金寬俊, 樸仁植, 崔炳浩 申請人:三星電子株式會社