CN1083133C - 产生镜像检测信号的数字伺服电路 - Google Patents

Abstract

一种数字伺服电路包括一峰值电平计数器，其执行数字RF信号电位与事先所保持的第一电位之间的比较，一谷值电平计数器，其执行数字RF信号电位与事先所保持的第二电位之间的比较，和一计数速度选择电路，其根据照射到记录介质表面上照射光点的运动速度来选择计数速度，并将其作为启动信号提供给谷值电平计数器或峰值电平计数器。

Description

产生镜像检测信号的数字伺服电路

本发明涉及一种适用于光盘装置如CD播放机的数字伺服电路。

在光盘播放机中，基于照射到盘表面上的反射光可产生所谓RF信号。

该RF信号是一种通过光接收元件如光测器将照射到盘表面上的反射光强度变成电压所产生的信号。

RF信号在光照射到设有凹坑的部分上时，由于大部分光波反射，而处于高电平。

在光盘播放机中，在重放操作时，由于该RF信号电平变为高电平(H)/低电平(L)两个值，使记录在盘上的数据解调为数字数据，并且同时，在横过操作时，基于RF信号会产生镜面检测信号(下面称作MIRR信号)，该信号表示出在光通过由一系列凹坑组成的轨迹时和在光通过镜面时之间反射光的差异。

本发明考虑到这些情况，其目的就是提供一种数字伺服电路，它能够在宽频带下产生稳定的MIRR信号。

本发明提供一种数字伺服电路，它根据由光拾取器而照射到记录介质表面上反射光的强度而产生数字RF信号，并基于数字RF信号的峰值电平和谷值电平产生镜面检测信号，其装有峰值电平计数器，用的进行数字RF信号电位与事先保持的第一电位之间的比较，并且当数字RF的电位高于第一电位时，其保持数字RF电位为第一电位，而在相反情况下，其根据启动信号以一定速度进行下行计数；谷值电平计数器，其用的进行数字RF信号电位事先保持的第二电位之间的比较，当数字RF信号的电位小于或大于第二电位时，其保持数字RF信号作为所述第二电位，而在相反情况下，其根据启动信号以一定速度进行上行计数；和计数速度选择电路，其根据照射到记录介质表面的照射光点运动速度来选择计数速度，并给谷值电平计数器提供相同的启动信号。

最好是，计数速度选择电路根据外部信号指令从许多计数速度信号中选择一信号，并将选出的信号用作启动信号。

最好是，计数速度选择电路具有一比较电路，用以比较谷值电平计数器的计数数值和RF信号数值，和一选择电路，用以根据比较电路和比较结果从许多计数速度信号中选择一信号并将选择的信号作为启动信号而输出。

最好是，数字伺服电路进一步具有差动动信号发生电路，用的产生峰值保持计数器和所述谷值保持计数器的差动信号，和一波形形成装置，用以通过与基准电压的比较形成差动信号的波形，并且可将波形形成装置的输出用作为介质的镜面检测信号。

按照本发明的数字伺服电路，例如，谷值电平计数器的速度可通过计数速度选择电路按照设置环境下微处理机的指令而转换。

例如，要完成在正常播放操作过程中设置慢速的操作，在横过状态下设置较快的速度，和在较高横过速度时设置更高的速度等。由此，使在宽频带下稳定的产生MIRR信号成为可能。

进一步地，按照本发明的数字伺服电路，根据由比较电路对谷值电平计数器的计数值与RF信号值的比较结果，将由选择电路从许多计数速度信号中选择的一信号作为启动信号。

特别是，例如，基于RF信号的数值变化率，可在伺服电路中设置优化谷值计数器速度。由此，可获得按照低电平上升的速度使计数速度升高。

还有，当数字伺服电路采用负逻辑工作时，谷值计数器和峰值计数器之间的关系会发生颠倒，并且峰值计数器的计数速度会得到适当的控制。

本发明的上述和其它的目的和特征将通过下列参照附图的描述而更为清楚，其中：

图1A至1C是CD盘，在CD盘播放机在正常速度重放情况下所产生的RF信号和通过将其波形成形所获得的信号的示意图；

图2是一光盘播放机数字伺服电路结构的一实例的方框图；

图3A至3C是按照图2的电路在反转时的RF信号和MIRR信号波形的示意图；

图4A至4C是解释说明图2问题的波形示意图；

图5是按照本发明的光盘播放机数字伺服电路的第一实施例方框图；

图6是按照本发明的光盘播放机数字伺服电路的第二实施例方框图；和

图7A至7C是按照图6的电路在反转时RF信号和MIRR信号波形的示意图。

在描述优选实施例之前，将参照附图更详细地说明相关技术，以便于对优选实施例的理解。

图1A至1C分别是密盘(CD)，在CD播放机正常速度重放情况下所产生的RF信号和通过将其波成形所获得的信号的示意图。在正常重放时所产生的RF信号按照沿图1A所示的盘(DK)表面轨迹所记录的坑PT的有/无可画出图1B所示波形。

再生电路采用波形形成装置基于其中心电平(CL)设置一阈值来处理图1B所示RF信号，以获得图1C所示的成形波形。

在正常速度重放情况下，如果正常地完成重放，通过CD技术规范，H/L的周期长度可确定为3T至11T，其中T是重放时钟的周期。

另一方面，数字伺服电路还将模拟/数字(A/D)变换提供给该RF信号，并且产生MIRR信号。

MIRR信号是一种信号，其检测照射到盘表面即镜表面上不由一系列凹坑组成的部分上的光，并且其本身在连续重放操作过程中不被检测。

与此相反，当光移动通过各轨迹时，即在某一时刻跳过一轨迹的在盘的内外圆周之间作大的横向移动情况下，并在此外立即进行设置操作时，需要产生更为具体的信号。

图2是数字伺服电路构成的一实例的方框图。

如图2中所示，数字伺服电路10是由RF寄存器11，用以保持经A/D变换的RF信号，峰值保持计数器12，谷值保持计数器13，加法器14，差动寄存器15和比较器16构成的。

这样，数字伺服电路10装备有峰值保持计数器12和谷值保持计数器13，以便通过使用A/D变换的RF信号产生MIRR信号。

峰值保持计数器12执行在由峰值保持计数器本身所保持的数值V12与在每次抽取RF信号时经A/D变换的RF信号数值S11之间的比较，并在其较大时取出RF信号值S11的数值，而在除此之外的另一情况下，其在一定速度下执行下行计数。

谷值保持计数器13执行在由谷值保持计数器本身所保持的数值V13与在每次抽取RF信号时经A/D变换的RF信号数值S11之间的比较，并在其较小时取出RF信号值S11的数值，而在除此之外的另一情况下，其在一定速度下执行上行计数。

如果峰值保持计数器12下行计数的速度和谷值保持器13上行计数的速度通过使用上述算法而设置为适当的速度时，产生MIRR信号将成为可能。

在图2的电路中，例如，在CD播放机的情况下，在横过操作过程中的RF信号成为如图3A中所示，由此如果将峰值保持计数器12的下行计数速度设置相对较慢，并将谷值保持计数器13的上行计数速度设置相对较高，则可获得图3A中所示的峰值保持计数器信号波形S12和谷值保持计数器信号波形S13。

然后，在加法器14处，通过取峰值保持计数器12的输出信号(波形)S12和谷值保持计数器13的输出信号(波形)S13之间的差，可获得图3B中所示的波形S14，并且其波保持在差动寄存器15中。

完后，在比较器16处，将该差动信号S15与阈值Vth(不限于一固定值)进行比较。当该差动信号S15低于阈值Vth时，会使MIRR信号取得高电平H，由此产生如图3的图3C中所示MIRR信号。

在近年来，特别是在CD ROM中，现非常需要较高速度的横过，以便实现快速存取。

此时，为了使微处理机能够设置成可正确地识别所通过的轨迹数，有必要正确地产生MIRR信号的便既使在高速横过时寻迹。

如果固定谷值保持计数器13的上行计数速度，而当横过速度较快时，会使跟踪变得十分困难，如图4C中所示，不再能正确地产生MIRR信号。

为了解决这个问题，可以考虑设计这样的系统，使得谷值保持计数器13的上行计数速度变得较变，但如果其太快，在低速横过时会产生噪声，在极端情况下，在如图1C所示的重放操作过程中也会产生MIRR信号。

如上所述，在图2所示光盘播放机的数字伺服电路10中，当产生MIRR信号时，可以使用分别跟踪RF信号峰值电平和谷值电平的两计数器12和13，但使产生的MIRR信号的频率受到底侧上计数器13跟踪速度的限制。

上底侧上计数器的速度变慢时，MIRR信号就不能在高速横过时跟踪到正确的频率。再有，相反地，当谷值计数器13的速度太快时，RF信号的幅值既使在正常播放状态下也将会被跟踪，并且原来没对准的部分上将会产生MIRR信号。

当固定谷值计数器13的速度时，要在设定谷值计数器13的速度的同时要注意上述两点，但最终将会使高速横过的跟踪能力或防止MIRR信号的错误检测的一个或两者有某种程度的牺牲。

下面将说明本发明的优选实施例。

第一实施例

图5是按照本发明光盘播放机数字伺服电路的第一实施例的方框图，其中用相同的参考数字表示与图2所示相同的组成部分。

即，数字伺服电路10a是由RF寄存器11，用以保持经A/D变换的RF信号；峰值保持计数器12；谷值保持计数器13a；加法器14，差动寄存器15；比较器17；命令寄存器；和命令解码器18所构成的。

根据命令解码器19的信号S19和在未示出的微处理机中，选择器17在根据预定光束(光头)横过盘的轨迹的速度下如横过速度或设置状态下所设定的1倍(1F)，有倍(2F)，4倍(4F)，和0.5倍(0.5F)频率＝5.6448MHz的四个计数速度信号S1至S4中选择一个信号，并将与启动信号S17一样输出到谷值保持计数器13的启动端EN。

由此，谷值保持计数器13a根据输入到启动端EN的启动信号S17的频率改变上行计数速度，并根据例如横过速度或设置状态而进行计数操作。

命令寄存器18保持一命令CMD，其表示应当通过未示出的微处理器输出而由选择器17选择的信号，并且其同样输出给命令解码器19。

命令解码器19将命令CMD解码并将选择指示信号S19输出给选择器17。

注意，产生命令CMD的未示出微处理机会产生命令CMD，其表明，例如选择器17选择信号S1或S4，以便在如正常播放操作过程中将谷值保持计数器13a的计数速度设置的较慢。

还有，它产生命令CMD，其表明，例如选择器17选择信号S2，以便在横向状态下将谷值保持计数器13a的计数速度设置的较快。

再有，它产生命令CMD，其表明，例如选择器17选择信号S3，以便在更高速横过状态下将谷值保持计数器13a的计数速度保持得更快。

下面将说明通过上述电路结构的操作。

通过未示出的A/D变换器变换为数字信号的RF信号被保持在寄存器11中，并且作为信号S11输出给峰值保持计数器12和谷值保持计数器13a。

在峰值保持计数器12中，在每次抽样RF信号下完全由峰值保持计数器本身所保持的数值V12与经A/D变换的RF信号值S11的比较。由RF信号值S11较大时，则取出该值。在除此之外的情况下，在一定速度下完成下行计数，例如，在1.38KHz频率下。

再有，此时，用的调整谷值保持计数器13a计数速度的命令CMD根据运行状态通过未示出的微处理器而产生，并输出给命令寄存器18。然后，该命令CMD在命令解码器19处被解码，并且其作为选择指示信号S19输出给选择器17。

在接收选择指示信号S19的选择器17处，选择信号S1至S4用的使谷值保持计数器13a的计数速度在正常播放操作过程较慢，选择信号S2用的使谷值保持计数器13a的计数速度在横过状态下较快，和选择信号S3用的使谷值保持计数器13a的计数速度，在进一步较高速横过状态下更快。这些信号中的一个作为启动信号S17输出给谷值保持计数器13a。

因此，在谷值保持计数器13a中，在每次抽取的RF信号外完成谷值保持计数器本身所持数值与经A/D变换的RF信号值S11的比较。当RF信号值S11较小时，取出该值，而在除此之外的情况下在启动信号S17所示速度下完成上行计数。

然后，在加法器14中，获得峰值保持计数器12的输出信号(波形)S12和谷值保持计器13a的输出信号(波形)S13之间的差，并将其保持在差动寄存器15中。

然后，在比较器16中，对该差信号S15与阈值Vth(不限于固定值)进行比较。当差信号S15低于阈值Vth时，可将MIRR信号置于高电平H，并产生MIRR信号。

如上所述，按照第一实施例，设备是由选择器17组成。选择器17从根据横过速度或如微处理器中的设备状态下所设定的1倍(1F)，2倍(2F)，4倍(4F)，和0.5(0.5F)频率F＝5.6448MHz的四个计数速度信号S1至S4中选择一个信号，其是基于命令解码器19的输出信号S19的将命令CMD解码，它是根据在未示出的微处理器中设置的操作状态而改变谷值保持计数器13a的上行计数速度的；并将其所选信号作为启动信号S17输出给谷值保持计数器13a的启动端EN。因此，谷值保持计数器13a可根据横过速度或设置状态执行计数操作，并且可在宽频带内产生稳定的MIRR信号。

注意的是，不用说，选择器17选择信号的数量，频率等不限于本实施例中所述的。

第二实施例

图6是根据本发明光盘播放机的数字伺服电路的第二实施例方框图。

第二实施例是这样构成使得可象第一实施例中那样基于微处理器^*的命令而不必调整谷值保持计数器13a的计数速度，但速度是基于RF信号数值的变化速率而在数字伺服电路10b中设置的。

特别是，提供了比较器20，用以比较RF信号S11数值A和谷值保持计数器13b的输出信号S13b的数值B，和计数器21，用以接收比较器20的输出信号S20，并执行装载LD或上行计数操作。计数器21的输出信号S21可用作选择器17的选择指示信号。

还有，比较器20的输出信号S20可通过谷值保持计数器13b的负载端LD和变换器22而反馈到载入端CI。

注意的是，计数器21在比较器20的比较结果为(RF信号值A)＞(信号S13b的值B)时执行上行计数操作，并且在(RF信号值A)≤(信号S13b的值B)时执行负零的负载操作，也就是复位操作。

下面将对图6电路的基本工作原理作进一步详细的说明。

谷值保持计数器13b的主要工作类似于第一实施例的情况。在每次抽取RF信号时，对谷值保持计数器13b本身保持的数值与经A/D变换的RF信号值进行比较。在RF信号值较小时则取得该值，而在除此之外的另一种情况下则在一定速度下完成上行计数。在第二实施例中，在这种情况下，要注意这样的事实，即在每次抽取RF信号时，比较RF信号值和谷值保持计数器13b的数值，当对于一定数量的抽样RF信号时未被取入谷值保持计数器13b中时，也就是说，如果通过持续的比较器19比较使新取的RF信号值A大于谷值保持计数器13b本身的值B状态时，可在计数器21产生信号S21，其被输出给选择器17，以便升高谷值保持计数器13b的上行计数速度，例如可达两倍。由此，可在选择器17选择信号S2。

如果升高上行计数速度使谷值保持计数器13b能够赶上RF信号，使得新取的RF信号值A小于谷值保持计数器13b的值B并被取入谷值保持计数器13b，则在计数器21中产生信号S21，并输出给选择器17，以便使上行计数速度返回到原有速度。

由此，在选择器17处选择信号S1。

图7A至7C是波形图，它表示对应于RF信号的各信号操作实例。

通过重复地执行上述操作，可以使与RF信号谷值电平的上升速度一致的上行计数速度赋予谷值保持计数器13b，并可产生稳定的MIRR信号。

按照第二实施例，不必要使微处理器判断真正横过速度后设置速度，并且有益的是可以解在横过时RF信号大小的变化。

再有，第二实施例恰好是在数字电路内基于RF信号数值的变化率设置速度的一个实施，但不限于此。

进一步地，各种变形均是可能的，例如，系统可如此构成，使得可将图5电路和图6电路结合起来，并使用户根据所需情况来选择某种功能。

Claims (4)

1.一种数字伺服电路，它根据通过光拾取器照射到记录介质表面的反射光强度产生数字RF信号，并且基于所述数字RF信号的峰值电平和谷值电平产生镜面检测信号，所述数字伺服电路包括：

一个峰值电平计数器，它执行所述数字RF信号电位与一个事先所保持的第一电位之间的比较，并且当所述数字RF信号的电位大于所述第一电位时，它保持所述数字RF信号作为所述第一电位，而当反之，则根据一个启动信号在一定速度下执行下行计数；

一个谷值电平计数器，它执行所述数字RF信号电位与一个事先所保持的第二电位之间的比较，并且当所述数字RF信号的电位小于或大于所述第二电位时，它保持所述数字RF信号作为所述第二电位，而当反之，则根据一个启动信号在一定速度下执行上行计数；和

一个计数速度选择电路，它根据照射到记录介质表面上照射光电的运动速度来选择计数速度，并将其作为所述启动信号提供给所述谷值电平计数器。

2.如权利要求1所述的数字伺服电路，其特征在于，所述计数速度选择电路根据一个外部信号指令而从多个计数速度信号中选择一个信号，并将所选信号用作所述启动信号。

3.如权利要求1所述的数字伺服电路其特征在于，所述计数速度选择电路具有一个比较电路，用以比较所述谷值电平计数器的计数值和所述RF信号值，和一个选择电路，用以根据所述比较电路的比较结果从多个计数速度信号中选择一个信号，并将所选信号作为所述启动信号而输出。

4.如权利要求1所述的数字伺服电路其特征在于，它还包括一个差动信号发生电路，用以产生所述峰值保持计数器和所述谷值保持计数器的差动关系，和一个波形形成装置，用以通过与一个基准电压的比较形成所述差动信号的波形，并且可将所述波形形成装置的输出用作为所述介质的所述镜面检测电路信号。

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