CN101131854B - 光碟片上空白区域的检测装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光碟片上空白区域的检测装置与方法。此装置包括：可调式滤波器，接收输入信号并且将该输入信号进行滤波动作后产生滤波信号；第一减法器，连接至该可调式滤波器，用以接收该滤波信号与该输入信号，并将该输入信号减去该滤波信号后产生第一信号；峰值处理模块，连接至该第一减法器，用以接收该第一信号并根据该第一信号中的峰值与谷值输出第二信号；以及判断模块，连接至该峰值处理模块，用以接收第二信号并将第二信号与判断电平进行比较后输出空白信号，其中输入信号是差动相位检测锁轨误差信号或射频纹波信号。本发明的检测装置与方法不会因碟片反射率的差异而造成判断失误，并适用于多种情况，还可利用射频纹波信号进行判断。

Description

光碟片上空白区域的检测装置与方法

技术领域

本发明涉及一种光碟机的控制装置与方法，且特别涉及一种光碟片上空白区域的检测装置与方法。

背景技术

光碟机的产业已经由早期的只读式光碟机，例如CD-ROM光碟机或者DVD-ROM光碟机，进步至可写式光碟机，例如CD-RW光碟机、DVD-RW光碟机、DVD+RW光碟机。众所周知，搭配可写式光碟机的可写式光碟片(recordable disc)的轨道具有波浪状(wobble)的标记。因此，可写式光碟机可根据轨道上波浪状的标记解码出波浪信号(wobble signal)以定位出光碟片上的绝对位置，并且进行光碟片的数据写入动作。

另外，由于可写式光碟机进行光碟片的数据写入动作是由内圈往外圈依序写入数据，因此，当可写式光碟机写入的数据有限时，也就是说无法将光碟片的所有轨道填满时，可写式光碟片的外圈会有空白区域(blank region)。也就是说，此空白区域上没有任何数据。而此空白区域可以让可写式光碟机再次进行光碟片的数据写入动作时继续写入；或者，当可写式光碟片被可写式光碟机进行完成(finalize)动作后，该空白区域将无法再写入任何数据。

当此类具有空白区域的光碟片被置入可写式光碟机时，不论光学读写头聚焦在有记录数据的轨道还是聚焦在无记录数据的轨道(空白区域)，光碟机均可顺利完成数据的存取动作。然而，当此类具有空白区域的光碟片被置入只读式光碟机时，由于只读式光碟机无法在未记录数据的轨道(空白区域)上进行锁轨(track on)动作。因此在实际的运用上，只读式光碟机的光学读取头必须确定聚焦位置是否定位在已记录数据的轨道上。否则，当只读式光碟机的光学读取头聚焦在未记录数据的轨道(空白区域)上时，只读式光碟机的伺服控制系统(servo control system)就无法产生波浪状信号以及跨轨信号(track cross signal)，这使得只读式光碟机无法执行锁轨动作，从而造成伺服控制系统失效。而只读式光碟机由伺服控制系统失效到恢复正常(recovery)所需时间非常长，因此，会降低只读式光碟机的效率。

另外，现今市面上的只读式光碟机最大的用途就是与播放系统结合，而成为播放机(player)，例如DVD播放机。同理，当此类播放机置入具有空白区域的光碟片时，若光学读取头的聚焦点所在的位置为空白区域并造成锁轨动作失败，播放机即会判断光碟片为无效光碟片，因此造成使用者的困扰。

因此，为了避免造成光碟机伺服控制系统失效的情况发生，现有技术提出许多判断光碟片空白区域的方式。

美国专利公开号20040057365公开一种“用以检测光学储存媒体上空白区域的方法以及装置(method and apparatus for detecting the blank region of theoptical storage medium)”。请参照图1，其中所示为美国专利公开号20040057365所公开的检测装置。该装置包括波形检测模块(waveformdetection module)52、可编程增益放大器(programmable gain amplifier)56、选择性增益提升模块(selective gain boost module)54、空白区域判断模块(blank region judgment module)58。其中，空白区域判断模块58包括切割比较器(slicing comparator)59与判断指标检测器(H/L pulse detector)60。

上述装置根据射频信号61来选择性地将射频信号61中3T～11T的频率放大，再经由预设的电平来判断光学读取头是位于空白区域或者还是位于数据区域。

另外，美国专利号6728180公开一种“空白区域检测电路与方法(blankdetection circuit and method therefor)”。请参照图2，其中所示为美国专利号6728180所公开的检测装置。该装置包括模数转换器(ADC)102、边缘检测器(edge detector)104、最大值/最小值检测器(maximum value/minimumvalue detector)106、决定器(determiner)108、空白信号产生器(blank signalgenerator)110。

上述装置经由模数转换器102将模拟射频信号转换为数字射频信号。另外，边缘检测器104以及最大值/最小值检测器106会接收数字射频信号后决定检测出的该数字射频信号边缘之间的间隔以及数字射频信号的振幅大小。而决定器108根据该数字射频信号边缘之间的间隔以及数字射频信号的振幅大小，来决定光学读取头是否位于光碟片的空白区域，从而控制空白信号产生器产生空白信号(blank signal)。

传统的空白区域检测装置都是利用射频信号来决定的，也就是说，利用射频信号的振幅大小值与预设的绝对电平作比较，然后判断出光学读取头是否位于空白区域。或者，通过判断射频信号是否含有符合规格的数据长度(3T～11T)，来决定光学读取头是否位于空白区域。然而，当某些光碟片的反射率超过或低于规格时，所产生的射频信号就会相对较高或者较低。因此，与预设的绝对电平比较很可能会造成检测装置的误判。

发明内容

本发明的目的为提出一种光碟片上空白区域的检测装置与方法，并根据差动相位检测锁轨误差信号(differential phase detection tracking error signal，DPD TE signal)来决定光学读取头是否位于光碟片上空白区域。

因此，本发明提出一种光碟片上空白区域的检测装置，包括：可调式滤波器，接收输入信号并且将该输入信号进行滤波动作后产生滤波信号；第一减法器，连接至该可调式滤波器用以接收该滤波信号与该输入信号，并将该输入信号减去该滤波信号后产生第一信号；峰值处理模块，连接至该第一减法器用以接收该第一信号并根据该第一信号中的峰值与谷值输出第二信号；以及，判断模块，连接至该峰值处理模块用以接收该第二信号并且将该第二信号与判断电平进行比较后输出空白信号。

上述检测装置中，该输入信号可以是差动相位检测锁轨误差信号。

上述检测装置中，该输入信号可以是射频纹波信号。

上述光碟片上空白区域的检测装置还可包括：微控制器，用以接收光碟机内关于主轴马达转速的转速信号，并根据该转速信号产生控制信号，以送至该可调式滤波器，使得该可调式滤波器进行该滤波动作时可针对该输入信号中的不同的频率提供不同的增益值。

上述检测装置中，该峰值处理模块还可包括：顶端维持单元，用以接收该第一信号后产生该第一信号的顶包络信号；底端维持单元，用以接收该第一信号后产生该第一信号的底包络信号；以及第二减法器，连接至该顶端维持单元与该底端维持单元，用以将该顶包络信号减去该底包络信号后产生该第二信号。

上述检测装置中，当该第二信号大于该判断电平时，该空白信号可输出第一电平以代表光学读取头位于空白区域，且当该第二信号小于该判断电平时，该空白信号可输出第二电平以代表该光学读取头位于数据区域。

另外，本发明提出光碟片上空白区域的检测方法，包括：步骤a，接收输入信号并且将该输入信号进行滤波动作后产生滤波信号；步骤b，将该输入信号减去该滤波信号后产生第一信号；步骤c，根据该第一信号中的峰值与谷值输出第二信号；以及步骤d，比较该第二信号与判断电平，当该第二信号大于该判断电平时，输出第一电平的空白信号以代表光学读取头位于空白区域，且当该第二信号小于该判断电平时，输出第二电平的空白信号以代表该光学读取头位于数据区域。

上述光碟片上空白区域的检测方法中，该输入信号可以是差动相位检测锁轨误差信号。

上述光碟片上空白区域的检测方法中，该输入信号可以是射频纹波信号。

上述光碟片上空白区域的检测方法中，步骤a还可包括：根据光碟机的转速，使得进行该滤波动作时可针对该输入信号中的不同的频率提供不同的增益值。

上述光碟片上空白区域的检测方法中，步骤c还可包括：根据该第一信号产生该第一信号的顶包络信号以及该第一信号的底包络信号；以及将该顶包络信号减去该底包络信号后产生该第二信号。

本发明的检测装置与方法不会因碟片反射率的差异而造成判断失误，并适用于多种情况，还可利用射频纹波信号进行判断。

为便于更进一步了解本发明特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1所示为美国专利公开号20040057365所公开的检测装置。

图2所示为美国专利号6728180所公开的检测装置。

图3所示为本发明空白区域的检测装置。

图4所示为本发明的峰值处理模块。

图5A、图5B、图5C、图5D、图5E所示为光学读取头位于空白区域时相关信号示意图。

图6A、图6B、图6C、图6D、图6E所示为光学读取头位于数据区域时相关信号示意图。

图7A、图7B、图7C、图7D、图7E所示为光学读取头位于数据区域与空白区域交界附近时相关信号示意图。

其中，附图标记说明如下：

52    波形检测模块            54    选择性增益提升模块

56    可编程增益放大器        58    空白区域判断模块

59    切割比较器              60    判断指标检测器

61    射频信号

102   模数转换器              104   边缘检测器

106   最大值/最小值检测器     108   决定器

110   空白信号产生器          200   可调式滤波器

202   微控制器                204   第一减法器

206   峰值处理模块            208   判断模块

210   顶端维持单元            212   底端维持单元

214   第二减法器

具体实施方式

一般来说，光学读取头接收由光碟片所反射的激光光束后，光学读取头内的光接收器即可以产生多个对应的光信号，经由处理该些光信号即可以产生差动相位检测锁轨误差信号。而本发明即是利用差动相位检测锁轨误差信号来判断光学读取头是否位于光碟片的空白区域。在本发明中所述的光碟片包含诸如DVD或蓝光碟片(Blu-ray DVD)等光碟片。

请参照图3，其中所示为本发明空白区域的检测装置。该检测装置包括微控制器202、可调式滤波器200、第一减法器204、峰值处理模块206、与判断模块208。其中，该微控制器202连接至可调式滤波器200，该微控制器202可以根据光碟机内主轴马达转速的转速信号，以产生控制信号至该可调式滤波器200，来控制该可调式滤波器200在不同频率的增益值。另外，可调式滤波器200接收差动相位检测锁轨误差信号后并进行滤波动作而产生滤波信号(filtered signal)。第一减法器204可接收该差动相位检测锁轨误差信号与该滤波信号并进行相减的动作后产生第一信号。峰值处理模块206在接收该第一信号后，可根据该第一信号中的峰值与谷值以输出第二信号至判断模块208。该判断模块208可以接收判断电平并根据该判断电平与该第二信号而产生空白信号。

请参照图4，其中所示为本发明的峰值处理模块的其中一种实施例。该峰值处理模块206包括顶端维持单元(peak hold unit)210、底端维持单元(bottom hold unit)212与第二减法器214。其中，该第一信号输入该顶端维持单元210与该底端维持单元212后分别输出该第一信号的顶包络信号(peakenvelope signal)以及该第一信号的底包络信号(bottom envelope signal)。第二减法器214在接收该顶包络信号与该底包络信号后进行相减的动作而产生该第二信号。本发明的峰值处理模块可以各种传统的方式实现，包含软件方式，因此并不限于本发明所举出的硬件架构。

当光学读取头位于空白区域时，差动相位检测锁轨误差信号即如图5A所示。同时，可调式滤波器输出的滤波信号则如图5B所示。因此，差动相位检测锁轨误差信号与滤波信号相减后的第一信号即如图5C所示。另外，根据第一信号，峰值处理模块206即可以输出该第一信号的顶包络信号与底包络信号。如图5D所示，即为该顶包络信号减去该底包络信号所产生的该第二信号。由于该第二信号高于该判断电平，因此，判断模块208可以输出第一电平(例如低电平)的空白信号用来表示该光学读取头位于空白区域，如图5E所示。

当光学读取头位于数据区域时，差动相位检测锁轨误差信号即如图6A所示。同时，可调式滤波器输出的滤波信号则如图6B所示。因此，差动相位检测锁轨误差信号与滤波信号相减后的第一信号即如图6C所示。另外，根据第一信号，峰值处理模块206即可以输出该第一信号的顶包络信号与底包络信号。如图6D所示，即为该顶包络信号减去该底包络信号所产生的该第二信号。由于该第二信号低于该判断电平，因此，判断模块208可以输出第二电平(例如高电平)的空白信号用来表示该光学读取头位于数据区域，如图6E所示。

当光学读取头位于数据区域与空白区域交界附近时，差动相位检测锁轨 误差信号即如图7A所示，在空白区域时，差动相位检测锁轨误差信号看起来虽然较大，但这是因为噪声造成的结果；相反，在数据区域时，差动相位检测锁轨误差信号看起来虽然较小，但却是光学读取头正确聚焦在数据区域上时所产生的差动检测锁轨误差信号。同时，可调式滤波器输出的滤波信号如图7B所示。因此，差动相位检测锁轨误差信号与滤波信号相减后的第一信号即如图7C所示。另外，根据第一信号，峰值处理模块206即可输出该第一信号的顶包络信号与底包络信号。如图7D所示，即为该顶包络信号减去该底包络信号所产生的该第二信号。很明显，在空白区域时，第二信号大于该判断电平，所以判断模块208可输出第一电平(例如低电平)的空白信号用来表示该光学读取头位于空白区域；反之，在数据区域时，第二信号小于该判断电平，所以判断模块208可输出第二电平(例如高电平)的空白信号用来表示该光学读取头位于数据区域，如图7E所示。

本发明利用差动相位检测锁轨误差信号的优点在于该信号的大小不会因为碟片反射率的差异而变化，但是传统的射频信号却会随碟片的反射率差异而有变化，进而造成判断失误。此外，差动相位检测锁轨误差信号的大小不会任意变化，所以上述的最后判断电平可以适用于多种情况。另外，本发明除了利用差动相位检测锁轨误差信号进行判断之外，本发明也可利用射频纹波信号(RF ripple signal，RFRP)来进行判断。

综上所述，虽然本发明已通过较佳实施例公开如上，然而所公开的内容并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应可作各种改动与修改，因此本发明的保护范围应以所附权利要求范围为准。

Claims (7)

1.一种光碟片上空白区域的检测装置，包括：

可调式滤波器，接收输入信号并且将该输入信号进行滤波动作后产生滤波信号；

第一减法器，连接至该可调式滤波器，用以接收该滤波信号与该输入信号，并将该输入信号减去该滤波信号后产生第一信号；

峰值处理模块，连接至该第一减法器，用以接收该第一信号并根据该第一信号中的峰值与谷值输出第二信号；以及

判断模块，连接至该峰值处理模块，用以接收该第二信号并且将该第二信号与判断电平进行比较后输出空白信号，

其中该输入信号是差动相位检测锁轨误差信号或者射频纹波信号。

2.如权利要求1所述的光碟片上空白区域的检测装置，其中还包括：微控制器，用以接收光碟机内关于主轴马达转速的转速信号，并根据该转速信号产生控制信号，以送至该可调式滤波器，使得该可调式滤波器进行该滤波动作时可针对该输入信号中的不同的频率提供不同的增益值。

3.如权利要求1所述的光碟片上空白区域的检测装置，其中该峰值处理模块还包括：

顶端维持单元，用以接收该第一信号后产生该第一信号的顶包络信号；

底端维持单元，用以接收该第一信号后产生该第一信号的底包络信号；以及

第二减法器，连接至该顶端维持单元与该底端维持单元，用以将该顶包络信号减去该底包络信号后产生该第二信号。

4.如权利要求1所述的光碟片上空白区域的检测装置，其中当该第二信号大于该判断电平时，该空白信号输出第一电平以代表光学读取头位于空白区域，且当该第二信号小于该判断电平时，该空白信号输出第二电平以代表该光学读取头位于数据区域。

5.一种光碟片上空白区域的检测方法，包括：

步骤a，接收输入信号并且将该输入信号进行滤波动作后产生滤波信号；

步骤b，将该输入信号减去该滤波信号后产生第一信号；

步骤c，根据该第一信号中的峰值与谷值输出第二信号；以及

步骤d，比较该第二信号与判断电平，当该第二信号大于该判断电平时，输出第一电平的空白信号以代表光学读取头位于空白区域，且当该第二信号小于该判断电平时，输出第二电平的空白信号以代表该光学读取头位于数据区域，

其中该输入信号是差动相位检测锁轨误差信号或者射频纹波信号。

6.如权利要求5所述的光碟片上空白区域的检测方法，其中步骤a还包括：根据光碟机的转速，使得进行该滤波动作时可针对该输入信号中的不同的频率提供不同的增益值。

7.如权利要求5所述的光碟片上空白区域的检测方法，其中步骤c还包括：

根据该第一信号产生该第一信号的顶包络信号以及该第一信号的底包络信号；以及

将该顶包络信号减去该底包络信号后产生该第二信号。

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