用于光學記錄介質和設備的正交軌道誤差信號的制作方法
【技術領域】
[0001 ]在至少一方面，本發明涉及用于檢測光學存儲系統中的換能器(transducer)頭的移動的方法和裝置。
【背景技術】
[0002]諸如光帶驅動器(optical tape driver)之類的光學數據記錄設備中的伺服系統利用經由光學拾取單元(OPU)設備從光學介質檢測到的跟蹤誤差信號來準確地在光學介質上記錄，然后檢索數據。
[0003]圖1和2示出了典型的光學記錄介質的一部分。圖1A是頂視圖，而圖1B是側視圖。光學記錄介質10包括壓印在光學介質的表面上的納米結構的表面起伏(surface relief)模式。該納米結構包括在預格式化過程中沿Z方向(S卩，垂直于光學記錄介質10的面)壓印在其上的凸區(land)12和槽14。這些表面起伏模式被用來產生由伺服系統用來跟蹤光學頭讀或寫介質的位置的跟蹤信號。借助于電子信號處理，光學驅動器OPU從檢測到的模式生成跟蹤誤差信號(TES)。為了針對這些記錄軌道建立尋址能力，利用包含單獨軌道地址碼的正弦模式16(8卩，擺動)沿與光學記錄介質10的面平行的水平方向(例如，Y軸，以跟蹤X軸)對這些壓印的凸區12和槽14起伏模式的邊緣進行結構化調制。圖1A還繪制了在其上編碼的記錄標記18。
[0004]被稱為“徑向推拉”跟蹤信號產生(也被稱為“主推拉”(MPP))的技術已被常規用來產生用于上面所闡述的用“凸區”和“槽”軌道幾何形狀預格式化的可重寫的光學記錄介質的跟蹤誤差信號(TES)。這種方案基于介質上的并且可被OPU的主四路光電探測器(Qro)檢測的凸區和槽軌道的幾何形狀產生參考跟蹤信號。圖3提供了用于由QPD產生的TES信號的典型信號處理方案的示意說明。信號處理系統20包括記錄/讀頭(reading head)21。記錄/讀頭21包括包含獨立的光電探測器24、26、28和30的四路光電探測器22。來自光電探測器24、26、28和30的信號32、34、36、38被放大器42、44、46、48放大，以提供信號52，54，56，58。信號52、54被提供給輸出和信號62的加法器60。信號56、58被提供給輸出和信號66的加法器64。和信號62和和信號66被輸入到減法器電路70，減法器電路70輸出差異信號72，差異信號72被進一步處理以提供TES信號78和擺動信號80。例如，低通濾波器82接收差異信號72作為輸入，并輸出TES信號78，而帶通濾波器84接收差異信號72并輸出擺動信號80。除其它信息之外，高頻擺動信號包括關鍵數據軌道ID和地址碼。此外，TES信號78和擺動信號80被記錄/讀頭伺服系統86使用用以提供與頭21的位置相關的定位信息。特別地，數字伺服系統通過使用擺動信號信息來控制OHJ的動態操作，以便將OPU放在正確的所期望的數據軌道上。
[0005]如圖4中所繪制的那樣，當OPU22沿方向Cl1跨越介質10上的多個數據軌道移動而介質沿方向dtape移動時，TES推導的徑向推拉方法產生量化的正弦信號。眾所周知的缺點是由于信號的量化正弦性質，這種方法不提供方向信息，如圖5中所繪制的那樣。圖5說明首先沿方向Cl1然后沿方向山的移動產生與僅沿方向dl移動產生的TES信號相同的TES信號。方向信息的這種缺乏對跟蹤伺服系統的穩健控制具有嚴重的影響，尤其是在跨越軌道OPU運動的期間。顯著的是，來自圖4和圖5兩者的TES信號均沒有在OPU運動改變方向時示出任何差升。
[0006]因此，存在對用于檢測OPU運動的方向的改進的方法和裝置的需求。
【發明內容】
[0007]通過提供用于在光學數據存儲系統中提供跟蹤誤差信號的方法，本發明解決了現有技術的一個或多個問題。特別地，該方法產生提供與光學拾取單元跨越光學記錄介質中的數據軌道的運動有關的方向信息的信號。光學數據存儲系統包括具有擺動檢測系統的頭。該方法包括從擺動檢測系統接收具有第一頻率的擺動信號的步驟。擺動檢測系統包括檢測頭相對于凸區和槽的位置的光學拾取單元。用于在凸區上居中的光學拾取單元的擺動信號與用于在槽上居中的光學拾取單元的擺動信號異相180度。特征在于，針對凸區與槽之間中間的位置，擺動信號被振幅調制。該方法還包括從擺動檢測系統接收主跟蹤誤差信號的步驟。擺動信號乘以同步信號，以形成(about)乘積信號。對于運動的第一方向，該乘積信號為正，并且對于運動的第二方向，該乘積信號為負，其中第二方向與第一方向相反。該乘積信號被積分以獲得正交軌道誤差信號。特征在于，該正交軌道誤差信號與主軌道誤差信號異相90度。正交軌道誤差信號和主軌道誤差信號相組合，并單獨地提供與帶頭跨越帶的寬度的移動有關的方向信息。
[0008]在另一實施例中，提供了用于實現上述方法的裝置，其中在光學存儲系統中提供跟蹤誤差信號。該裝置包括具有擺動檢測系統的換能器頭。擺動檢測系統包括檢測換能器頭相對于凸區和槽的位置的光學拾取單元，并且提供具有第一頻率的擺動信號。針對凸區與槽之間中間的位置，用于凸區的擺動信號被振幅調制。同步乘法器將擺動信號與具有第一頻率的方波信號相乘以提供乘積信號。對于運動的第一方向，該乘積信號為正，并且對于運動的第二方向，該乘積信號為負，其中第二方向與第一方向相反。積分器對該乘積信號積分，以獲得正交軌道誤差信號。正交軌道誤差信號與軌道誤差信號異相90度，正交軌道誤差信號和軌道誤差信號相組合來提供與換能器頭跨越數據軌道的移動有關的方向信息。
【附圖說明】
[0009]根據詳細描述和附圖，本發明的示例性實施例將變得更完全地被理解，其中:
[0010]圖1提供了光學記錄介質的頂視圖，示出了壓印的凸區和槽；
[0011]圖2提供了光學記錄介質的側視圖，示出了壓印的凸區和槽；
[0012]圖3提供了用于從具有壓印在其上的擺動模式的光學存儲介質檢測跟蹤誤差信號和擺動信號的系統的示意圖；
[0013]圖4提供了跨越多個軌道的OPU以及相關的TES信號的示意圖；
[0014]圖5提供了沿兩個相反的橫穿方向跨越多個軌道的OPU以及相關的TES信號的示意圖；
[0015]圖6A提供了用于在槽上居中的光學拾取單元的擺動信號的例子；
[0016]圖6B提供了用于在凸區上居中的光學拾取單元的擺動信號的例子；
[0017]圖7提供了示出在OPU跨越存儲介質移動時擺動信號的演進的示意圖；
[0018]圖8提供了用于從在其上壓印了擺動模式的光學介質檢測跟蹤誤差信號和正交軌道誤差信號的系統的示意性說明；
[0019]圖9提供了用于從在其上壓印了擺動模式的光學介質檢測跟蹤誤差信號和正交軌道誤差信號的系統的示意性說明；
[0020]圖10提供了沿兩個相反的橫穿方向跨越多個軌道的OPU以及相關的TES信號和正交軌道誤差信號的示意圖；以及
[0021]圖11提供了由圖8中的、用于檢測正交軌道誤差信號的系統實現的方法的示意性流程圖。
【具體實施方式】
[0022]現在將詳細地參考本發明目前優選的組成、實施例和方法，這些構成發明人目前所知的實現本發明的最佳模式。附圖不一定是按比例繪制的。但是，應當理解的是，所公開的實施例僅僅是可以以各種形式和備選形式體現的本發明的示例。因此，本文公開的特定細節不應當被解釋為限制性的，而僅僅是作為本發明的任何方面的代表性基礎和/或作為教導本領域技術人員以各種方式利用本發明的代表性基礎。
[0023]除在例子中以外，或者另有明確說明以外，在描述本發明的最廣泛范圍時，本描述中指示材料的量或者反應條件和/或使用條件的所有數字量都應當被理解為通過詞“大約”來修改。所述數字限制內的實踐一般是優選的。而且，除非明確地陳述為相反的情況，首字母縮寫或其它縮寫的首次定義適用于相同縮寫在本文的所有后續使用，并且加以必要的變更適用于最初定義的縮寫的正常語法變體;并且，除非明確地陳述為相反的情況，特性的測量是由與針對該特性之前或之后引用的相同技術來確定的。
[0024]還應當理解，本發明并不限定于以下描述的特定實施例和方法，因為特定的組件和/或條件當然可以變化。此外，本文使用的術語僅僅是為了描述本發明的特定實施例，并且不是意在以任何方式進行限制。
[0025]還必須指出的是，如在說明書和所附權利要求中所使用的那樣，除非上下文明確地另外指出，單數形式“一”、“一個”和“該”包括復數的引用對象。例如，以單數形式對組件的引用意在包括多個組件。
[0026]貫穿本申請，在引用出版物的地方，這些出版物的公開內容全部通過引用的方式被并入本申請中，以便更完全地描述本發明涉及的本領域的狀態。
[0027]本發明的實施例和變體有利地利用來自數字數據存儲介質的擺動信號信息來產生新穎的補充的(comp I imentary)正交軌道誤差信號(QTES)，該QTES提供OPU運動信息中的方向信息。在這方面，諸如由圖3所描述的系統被用來提供擺動信號。用于檢測擺動信號和/或跟蹤誤差信號的方法在美國專利No 5，383，169;6，009，059和6，937，542中闡述，這些專利的全部公開內容通過引用的方式并入本文。有利地，通過允許記錄頭的移動的組合檢測，QTES信號允許OPU運動的穩健控制。圖6A提供了在OPU在槽上居中時獲得的擺動信號的例子，而圖6B提供了在OPU在凸區上居中時獲得的擺動信號的例子。如上所述，擺動信號是帶槽軌道的擺動邊緣結構利用MPP的窄高頻帶通濾波以非常高的空間頻率擺動的結果。
[0028]參考圖5和7，提供了示出在讀/寫頭跨越數據軌道移動時擺動信號的振幅調制的示意圖。圖7提供了示出在OPU 22跨越光學存儲介質10的數據軌道22移動時擺動信號的演進的示意圖。由于由凸區和槽介質表面結構產生的衍射模式的特性，擺動信號的極性在OPU22沿方向cU移動并且介質10沿方向dtape移動時改變。當OPU被放在軌道η的槽14上時，擺動信號由項目標號90描述。當OPU朝軌道η+1移動時，擺動信號進行振幅調制，直到OPU在凸區上居中，在這個點處，擺動信號由項目標號92描述。在中間位置，擺動信號78的振幅具有中間值。
[0029]參考圖8，提供了用于產生正交軌道誤差信號的系統的示意