CN1088883C - 带有波形均衡器和焦点调节电路的光盘驱动器 - Google Patents

Abstract

一种光盘驱动器，用于利用光头读取记录在光盘介质的记录表面上的信息以产生读出信号，包括：焦点位置控制装置，用于控制从光头发射的光束的焦点从而使它位于光盘介质的记录表面附近；均衡装置，用于利用一个设定的均衡量对光头所产生的读出信号进行波形均衡，并输出一个均衡信号；抖动测量装置，用于测量从均衡装置输出的均衡信号的抖动；优化值搜索装置，用于搜索使抖动为最小的一个焦点位置和一个均衡量。

Description

带有波形均衡器和焦点调节电路的光盘驱动器

本发明涉及一种光盘驱动器，用于再现密集记录在光盘介质(诸如数字视频盘即数字多用盘)上的信息。更具体地说，本发明涉及光盘驱动器，它带有信号均衡装置和焦点调节装置以进行准确的再现。

近来，在采用例如VTR或硬盘的磁记录领域中，对高密度记录已经有了很大的需求，且为高密度记录已经提出了各种的技术。然而，随着记录密度的提高，记录和再现错误的危险增大。因此，“波形均衡”变得重要了—其中通过处理读出的信号而减少记录的信息的再现中的错误。图17是框图，显示了能够自动进行这种波形均衡的一种磁记录信号再现设备。

在图17中，标号900表示一种磁记录介质—其中记录有信息。磁读取头901被加到磁记录介质900上以读取记录在介质900上的信息。一个读取放大器902放大头读取901读取的信号并输出读取的信号HF。一个可变均衡滤波器903被用作均衡装置，并输出信号QF。对于可变均衡滤波器903，均衡度是根据从一个最小值搜索装置(将在下面描述)输出的控制信号X而确定的。更具体地说，所要放大的信号HF的频带和放大的增益是作为均衡度而确定。一个抖动测量装置904测量信号QF的量并把测量到的量作为抖动检测信号JT而输出。这里，“抖动(jitter)”指的是读取的信号过渡时序和基准时钟之间的同步误差值的均方根值或平均值，并被用作对控制的估计值，即作为与再现误差率紧密相关的物理量。一个最小值搜索装置905搜索使抖动检测信号JT达到最小的控制信号X。

首先，将解释密集记录的信息的再现中的波形均衡的含意。假定数字信息是密集记录在磁记录介质900上的。更具体地说，在磁记录介质900上，数字信息是以一系列的“1”和“0”的形式记录的。该系列基本上是随机的，且在整体上，它是按照适当的调制规则排列的。然而，在细节上，根据该信息，其中“1”和“0”以较短的周期交替的一个排列(以下称为短排列)和其中“1”和“0”以较长的周期交替的排列(以下称为长排列)在该系列中得到混合。当记录介质900高度密集而接近磁头901的分辨率极限时，在通过借助磁头901对介质900扫描而进行的再现中，在具有短排列的部分中产生了所谓的“符号间干扰”(“1”与“0”之间的干扰)。所以，该部分是以比具有长排列的部分小的幅度得到再现的。由于幅度是直接与S/N(信/噪比)相联系的，当再现具有短排列的部分时，读出的信号的S/N信号恶化了，从而产生了不正确的信息再现。

为了避免上述问题，需要进行波形均衡。当磁头以恒定的线速度扫描磁记录介质900时，短排列的读出信号位于较高的频带。可变均衡滤波器903，通过相对地增大其中读出信号HG恶化的高频带的增益，来恢复信息信号，从而减小再现误差率。以此方式，由于符号间干扰而产生的幅度减小在一定的程度上得到了补偿。然而，当增益过度增大时，这种效果延伸到了较低的频带，造成了波形的失真。这是一种过均衡状态，且这种状态导致了读出信号的质量的降低。如上所述，波形均衡具有适当的量，且该适当的量是借助反馈控制而自动搜索的。

在如此构成的现有技术信号再现设备中，具有这种反馈控制的均衡处理是以如下方式进行的。

磁读取头901读取记录在记录介质900中的信息并输出一个信号至读取放大器902。读取放大器902放大头901读取的信号并把一个读出信号HF输出到均衡滤波器903。均衡滤波器903，通过根据控制信号X而增大较高频带中的增益，而进行均衡，并输出一个均衡信号QF。均衡信号QF是来自再现单元的输出，而且是至抖动测量装置904以进行控制的输入。抖动测量装置904测量均衡信号QF的抖动并将该结果作为抖动检测信号JT输出到最小值搜索装置905。利用抖动检测信号JT作为估计值，最小值搜索装置905搜索一个优化均衡量—在该量抖动检测信号JT为最小。为了找到这样的优化均衡量，采用了例如以下的方法。在开始时，控制信号X被略微地改变，以使均衡量增大和减小非常小的量，并检测读出信号的抖动随均衡量的变化的变化。随后，通过改变控制信号X使抖动变化，而增大或减小均衡量。

在这种现有技术磁记录信号再现设备中，优化的波形均衡量以上述的方式得到了自动确定，从而能够从高密度磁记录介质再现信息，同时保持低误差率(参见日本公开专利申请(已审查)Hei 6-9340号)。

对于近年来作为大容量存储记录介质而已经得到推广的光盘承载器，有一种增大记录密度的倾向，如DVD的开发所表明的。因此，光盘介质的波形均衡的重要性是很大的。

然而，在我们近来的研究中，发现了以下的事实。即，当把根据现有技术的上述均衡量控制(它被用于磁记录介质)原样地应用到光盘驱动器时，并不总是获得实际的优化均衡量。对其的解释简单如下。

当从诸如磁盘或磁带的磁记录介质读取信息时，读取头接触或几乎接触记录介质。另一方面，在一种光盘驱动器中，在从光盘读取信息之前，一个光头进行运动，从而使激光的焦点正确地位于光盘的记录表面上，即进行焦点控制。在此情况下，光头是为了三个目的而移动的，即扫描介质的表面、跟踪、和聚焦。与其中只进行扫描和跟踪的磁记录介质的情况相比，头位置的控制变得复杂了，且复杂的控制对均衡处理中的控制产生的不利的影响。

当在焦点控制中有偏离时，即当记录介质偏离聚焦时，头的分辨率降低，从而使读出信号的高频分量的幅度进一步地下降。即使有这样的偏离，也可以利用根据现有技术的控制方法设定一个均衡量—在此抖动达到最小。然而，在此情况下，当焦点随后得到调节时，设定的均衡量是过均衡的，而抖动则相反地增大。

当曾经偏离的焦点返回到其原来的位置时，即当它沿着负方向偏离时，就会出现这种现象。例如，当预期由于头随着激光加热膨胀而产生焦点偏离时，为了在接通激光器之后的短时间里除去这种偏离，头预先得到调节，以使其沿着正方向偏离。

另外，当借助现有技术方法已经确定了一个优化均衡量且抖动为最小时的焦点处于其偏离状态时，难于在考虑抖动时搜索优化焦点位置。即，在精确的聚焦状态下，发生了过均衡，且抖动增大。所以，难于收敛到优化聚焦状态，因而难于达到焦点控制。

另外，还有与光盘承载器的特征有关的其他问题。当采用一种光盘承载器(诸如CD或视频盘)时，其表面在很多情况下都是暴露的。所以，表面容易得到损坏。由于读出信号抖动受到盘表面上的缺陷的显著影响，最小抖动搜索的准确性降低了。

另外，焦点控制的进行是不完善的，且焦点由于干扰或震荡而容易偏离。例如，即使在平常的再现中焦点得到了令人满意的调节，当光头在光盘上从一个道跳到另一个道上(以下称为道跳跃)时，焦点此时由于震荡而偏离，且抖动瞬时地恶化。在此情况下，地址的准确读取是不可能，且目标道不能得到识别，使得道跳跃重复多次。

本发明的一个目的，是提供一种光盘驱动器，它能够准确地进行焦点控制和波形均衡控制。

本发明的另一个目的，是提供一种光盘驱动器，它能够减小光盘承载器的缺陷对以抖动作为估计值的控制的影响。

本发明的再一个目的，是提供一种光盘驱动器，它即使在焦点由于道跳跃而受到干扰的情况下也能够进行准确的焦点控制和波形均衡控制。

从以下的详细描述，本发明的其他目的和优点将变得显而易见。所描述的详细描述和具体实施例只是为了说明的目的，对于本领城的技术人员来说，在本发明的范围之内的各种添加和修正是可以从该详细描述显而易见的。

根据本发明的第一个方面，提供一种光盘驱动器，它用于利用光头来读取在光盘介质的记录表面上记录的信息，以产生一种读出信号，该光盘驱动器包括：焦点位置控制装置，用于控制从光头发射的光束的焦点，从而使其位于一个焦点位置，该位置被设定为光盘介质的记录表面的附近的一个位置；均衡装置，用于利用一组均衡量来对光头所产生的读出信号进行波形均衡，并输出一个均衡信号；抖动测量装置，用于测量从均衡装置输出的均衡信号的抖动；以及，优化值搜索装置，用于搜索一个焦点位置和一个均衡量，在此抖动为最小。

根据本发明的第二个方面，该优化值搜索装置是两维搜索装置，它通过两维地改变焦点位置和均衡量而搜索使抖动为最小的焦点位置和均衡量。

根据本发明的第三个方面，该两维搜索装置包括：微分运算装置，用于获得抖动对焦点位置和均衡量的微分值；矢量运算装置，用于根据微分运算装置获得的微分值而获得一个两维矢量；以及，焦点位置和均衡量设定装置，用于沿着矢量运算装置获得的两维矢量的方向更新该焦点位置和均衡量。该两维搜索，是通过重复借助微分运算装置获得微分值的操作、借助矢量运算装置获得矢量的操作、和借助焦点位置和均衡量设定装置设定焦点位置和均衡量的操作，来进行的。

根据本发明的第四个方面，该两维搜索装置包括：最小值搜索装置，用于设定一个焦点位置并搜索使抖动在该设定的焦点位置为最小的一个均衡量；欠均衡装置，用于设定一个均衡量—它与搜索的均衡量相比是欠均衡的；以及，焦点位置搜索装置，用于搜索一个焦点位置—在该焦点位置抖动在欠均衡装置所设定的均衡量下为最小。这种两维搜索，是通过重复借助最小值搜索装置进行的均衡量搜索、借助欠均衡装置进行的均衡量设定、以及借助焦点位置搜索装置进行的焦点位置搜索，而进行的。

根据本发明的第五个方面，该两维搜索装置包括用于设定作为初始值的“欠均衡状态”的初始值设定装置。

根据本发明的第六个方面，该光盘驱动器进一步包括用于测量光头产生的读出信号的幅度的幅度测量装置，且该优化值搜索装置包括最小值搜索装置—该装置用于通过改变均衡量而搜索使抖动为最小的均衡量；以及，最大值搜索装置，用于通过改变焦点位置而搜索使幅度为最大的焦点位置。

根据本发明的第七个方面，该光盘驱动器进一步包括：跟踪控制装置，用于将焦点位置设置在光盘介质的同一个道上；以及，抖动平均装置，用于计算一圈道中抖动的平均值。

根据本发明的第八个方面，该光盘驱动器进一步包括：缺陷检测装置，用于检测光盘介质上的缺陷；以及，计算控制装置，用于当该检测装置检测到缺陷时使抖动平均装置停止计算。

根据本发明的第九个方面，该缺陷检测装置通过比较读出信号的抖动和一个阈值，而检测缺陷。

根据本发明的第十个方面，该光盘驱动器进一步包括：传送装置，用于沿着光盘介质的径向方向移动光头；以及，传送控制装置，用于控制该传送装置从而在借助优化值搜索装置进行搜索之前使光头位于光盘介质可能的最内圈。

根据本发明的第十一个方面，该光盘介质在接近该最内圈的一个区域中的一个突出部。

根据本发明的第十二个方面，该光盘驱动器进一步包括均衡量切换装置，用于作为均衡装置所使用的均衡量而选择优化值搜索装置所搜索的值和预先设定且与搜索的值相比过均衡的一个值中的一个。

根据本发明的第十三个方面，所述均衡量切换装置当在光盘介质上进行光头的道跳跃时使用所述设定值，而当不进行道跳跃时使用由优化值搜索装置所搜索的值。

根据本发明的第十四个方面，所述优化值搜索装置当进行道跳跃时不进行搜索。

图1是框图，显示了根据本发明的第一实施例的光盘驱动器的结构。

图2用于说明包括在图1所示的光盘驱动器中的均衡滤波器的操作。

图3(a)和3(b)用于说明相对于均衡量和焦点位置的抖动的改变。

图4用于说明相对于均衡量和焦点位置的抖动的改变。

图5用于说明包括在图1所示的光盘驱动器中的最小值搜索装置的操作。

图6是流程图，显示了根据本发明的第二实施例的光盘驱动器进行的最小值搜索的程序。

图7用于说明根据本发明的第二实施例的光盘驱动器的程序。

图8是框图，显示了根据本发明的第三实施例的光盘驱动器的结构。

图9显示了抖动与幅度之间的关系。

图10是流程图，显示了图8所示的光盘驱动器所进行的最小抖动值搜索的程序。

图11是流程图，显示了图8所示的光盘驱动器进行的最小幅度值搜索的程序。

图12是框图，显示了根据本发明的第四实施例的光盘驱动器的结构。

图13用于说明图8所示的光盘驱动器的操作。

图14是框图，显示了根据本发明的第五实施例的光盘驱动器的结构。

图15(a)和15(b)分别是平面图和横截面图，显示了用于本发明的第五实施例的光盘。

图16是框图，显示了根据本发明的第六实施例的光盘驱动器的结构。

图17是框图，显示了根据现有技术的光盘驱动器的结构。

(实施例1)

在根据本发明的第一实施例的光盘驱动器中，利用最大梯度法，对于焦点位置和均衡量，准确地搜索一个最小抖动点。

图1是框图，显示了根据本发明的第一实施例的光盘驱动器。在图1中，标号1表示了其中记录有信息的一个光盘(光盘承载器)。一个光头2读取记录在光盘1上的信息。一个读取放大器3放大光头2读取的信号并输出读取的信息信号HF。读取放大器3还产生一个焦点误差信号FE。一个伺服放大器4控制光头2的焦点位置。一个均衡滤波器5被用作均衡装置。均衡滤波器5根据用于读出的信息信号HF的截止频率Fc进行波形均衡，并输出一个均衡信号QF。一个抖动测量装置6测量均衡信号QF的抖动并输出结果以作为抖动检测信号JT。一个最小值搜索装置7相对地改变焦点位置补偿信号ΔFE和截止频率Fc，从而使抖动检测信号JT具有其最小值。一个加法器8把从读取放大器3输出的焦点误差信号FE加到从最小值搜索装置7输出的焦点位置补偿信号ΔFE上，并将结果输出到伺服放大器4。一个转轴马达10转动光盘1。

现在描述光盘驱动器控制焦点位置和波形均衡的操作。

当来自伺服放大器4的控制信号被输入到光头2的焦点致动器时，光头2确定一个焦点位置、把激光束聚焦在光盘1的记录表面上、读取记录在光盘上的信息、并将结果输出到读取放大器3。读取放大器3放大从光头2输出的信号，并将读出的信息信号HF输出到均衡滤波器5。

均衡滤波器5根据从最小值搜索装置7输出的截止频率Fc进行均衡，并输出一个均衡信号QF。均衡信号QF是来自再现单元的输出，它被输入到抖动测量装置6以进行控制。抖动测量装置6测量均衡信号QF的抖动，并将结果输出到最小值搜索装置，以作为抖动检测信号JT。

最小值搜索装置7借助将在下面描述的最大梯度法，来搜索一个焦点位置和一个均衡量—在此抖动(抖动检测信号JT)为最小。随后，搜索装置7根据搜索所获得的焦点位置，把一个焦点补偿信号ΔFE输出到加法器8，并根据搜索所获得的均衡量把一个截止频率Fc输出到均衡滤波器5。

在均衡滤波器5中，由于截止频率Fc被用于均衡处理，波形均衡的控制得到进行。另一方面，在加法器8中，从读取放大器3输出的焦点误差信号FE被加到补偿信号ΔFE上。相加的结果通过伺服放大器4而被反馈到光头2的焦点致动器，从而进行对焦点位置的控制。

下面结合图2描述均衡滤波器5的特性。可以采用一个横向滤波器作为均衡滤波器5。或者，也可以采用贝塞尔滤波器和等波纹滤波器。可以采用任何的滤波器，只要其在如图2所示的具体截止频率Fc处具有相对增益G，且截止频率和相对增益是对于输入控制信号适配可控的。在根据第一实施例的光盘驱动器中，均衡滤波器5被用于改变截止频率Fc。由于在读出的信息信号HF的较高频带中的增益随着截止频率Fc的减小(Fc→Fc-ΔFc)而增大，截止频率Fc的减小造成了均衡量的增大。相反地，均衡量随着截止频率Fc的增大(Fc→Fc+ΔFc)而减小。以此方式，均衡量可以借助截止频率进行控制。

下面，为了说明最小值搜索装置7所采用的搜索方法，将结合图3(a)、3(b)和4来描述均衡量(截止频率)的设定和对应于该设定的典型焦点—抖动特性。

首先，在图3(a)中，在优化均衡量是在截止频率Fc0获得的情况下，在没有焦点偏离的正确焦点FE0获得了最小抖动。该抖动在截止频率减小(→Fc0-ΔFc：过均衡)或增大(→Fc0+ΔFc：欠均衡)时增大。特别是当截止频率低(过均衡)时，焦点—抖动特性是不对称的，如图3(a)所示。在此情况下，最小抖动不是在没有聚焦误差的正确焦点FE0获得的，而是在略微偏离点FE0的点获得的。另外，如图4所示，在过均衡状态下，最小抖动点出现在焦点的两侧。图3(a)所示的特性和图4所示的特性之差，是因为光头所特有的象差(球差、慧差、或象散)。不论如何，在过均衡状态下，优化均衡量应该给予处于较差再现条件下的信号，且在此方面，在焦点偏离时抖动可能减小。

截止频率、焦点位置、和抖动之间的上述关系，产生了以下的问题。当焦点位置得到调节，从而使作为估计值的抖动具有最小值时，不能搜索到实际的焦点。与此相反，当有焦点偏离时，即使均衡滤波器5的截止频率得到调节而使抖动为最小，它有时也收敛到过均衡状态(Fc0-ΔFc)。因此，所希望的是对均衡滤波器和焦点位置的控制不是分别进行而是彼此结合进行。换言之，需要同时两维地考虑均衡滤波器的截止频率和焦点控制中的焦点位置。截止频率与焦点位置之间的关系如图3(b)所示。图3(b)是等值线图，以截止频率Fc为其横坐标，焦点位置为其纵坐标。另外，抖动是以梯度来显示的。梯度越大，抖动越小。图3所示的图形是通过绘制这样的截面图而获得的，即在这些截面从该等值线图图获得的均衡滤波器的截止频率分别为Fc0-ΔFc、Fc0、和Fc0+ΔFc。从该等值线图图发现，只有一个在具体的均衡滤波器截止频率Fc0与焦点位置FE0之间的交点处的最小抖动点。因此，为了使读出的信号抖动为最小，对这种结合必须进行两维搜索。

最小值搜索装置7执行这种两维搜索。在根据第一实施例的光盘驱动器中，由于最小值搜索装置7是用微处理器实施的，即使是复杂的搜索过程也可以通过编程而方便地实现。另外，最小值搜索装置7采用了最大梯度法。

以下用图5来解释该最大梯度法。为了简化，假定均衡滤波器截止频率Fc为x，可以用焦点误差信号FE表示的焦点位置为y，且抖动JT为z。沿着图5所示的等值线图纵向方向的矢量G由以下公式给出：

 G＝( z/x，z/y)                ...(1)更具体地说，为了获得矢量G，x(截止频率Fc)和y(焦点位置FE)分别被改变了非常小的量，且抖动随这些改变的变化得到暂时存储并随后被相应的量所除。随后，当前位置(x，y)被移动到一个新的坐标(x’，y’)—它与(x，y)相距一个矢量ΔV，而矢量ΔV由以下公式给出：

Δv＝(-ε·z/x，-ε·z/y)    ...(2)其中ε是预先实验获得的常数。

随后，按照以下的公式(3)和(4)获得新的坐标。

x′＝x-ε·z/x    ...(3)

y′＝y-ε·z/y    ...(4)具体地说，  x’和y’是作为均衡滤波器截止频率Fx和焦点位置补偿值(FE+ΔFE)的新值而分别提供给均衡滤波器5和加法器8的。

随后，利用在公式(3)和(4)获得的坐标(x’，y’)作为(x，y)，在公式(1)和(2)中获得矢量G和ΔV，且在公式(3)和(4)中获得新的坐标。通过重复该过程，如图5所示，(x，y)画出了与等值线垂直的轨迹并收敛于一个点—在该点抖动为最小。因此，作为搜索的结果，分别获得了作为均衡滤波器截止频率FC0和可以由焦点误差信号FE0表示的焦点位置的两维变量x和y—在此抖动为最小。

如上所述，根据第一实施例的光盘驱动器带有最小值搜索装置7，它利用最大梯度法搜索使抖动为最小的均衡滤波器截止频率和焦点位置。因此，波形均衡处理和焦点位置都能够得到准确的控制。

由最小值搜索装置7进行的最大梯度法中的上述的算法，即公式(2)至(4)，只是一个例子，且在实际的使用中可以考虑各种修正。例如，虽然在公式(2)中两维矢量(x，y)是一次获得的，x(Fc)和y(FE)在公式(2)中也可以交替地改变并交替地代入公式(3)和(4)。(实施例2)

在根据本发明的第二实施例的光盘驱动器中，利用采用两维抖动特性的简化搜索方法，使得对于焦点位置和均衡量的一个最小抖动点得到了准确的搜索。

根据该第二实施例的光盘驱动器的结构与结合图1描述的结构相同。另外，该光盘驱动器的操作与对第一实施例描述的操作相同，只是最小值搜索装置7所进行的搜索的方法不同。

以下，将利用图6和7来描述根据第二实施例的两维搜索的简化方法。该方法采用了图3(b)所示的等值线图的特性，且搜索是沿着图7中所示的线T1和T4进行的。

首先，将一个足够高的值(T0)设定为均衡滤波器5的初始截止频率。即，一个足够小的值被设定为初始均衡量。在此情况下，搜索如下所述地得到了简化。

在T1过程中(第一阶段)，均衡滤波器截止频率向着低频侧移动了一个适当的量，以增大均衡量，且抖动的改变得到了检测。当截止频率Fc从该足够高的初始值逐渐减小时，均衡量逐渐增大，且抖动逐渐减小。当搜索进行且抖动达到最低时，抖动开始增大，且改变率Gx变为正的。在此第一阶段，为均衡滤波器截止频率获得了使抖动处于最小状态的一个优化值。

此时，如果来自头2的光束正好处于焦点，就搜索到了最优截止频率Fc。然而，它可能处于上述的过均衡状态。所以，进行处理T2和T3，以搜索一个最优的焦距值(第二阶段)。

在根据第二实施例的搜索方法中，在T2的处理中，均衡滤波器截止频率被移动，从而使其略微处于欠均衡的状态。其理由如下。如图3(a)所示，当均衡滤波器截止频率为最优或欠均衡时，焦点—抖动特性是对称的，且搜索的准确性当焦点—抖动特性为对称时得到了改善。在T3的处理中，使抖动为最小的的一个最优焦距值得到了搜索。

在第三阶段，在把焦点位置设定于在第二阶段中获得的最优焦点值之后，使抖动为最小的一个均衡滤波器截止频率再次得到搜索。在此第三阶段，该均衡滤波器截止频率—它当处理从第一阶段进行到第二阶段时已经被设定在欠均衡的值—被用作搜索处理的初始值。

图6是流程图，显示了最小值搜索装置7所采用的搜索方法的算法。上述的第一阶段包括步骤1至4—其中均衡滤波器截止频率的最优值的附近受到了搜索。第二阶段包括步骤5至7，其中焦点位置的最优值得到了搜索。第三阶段包括步骤8至9，其中获得了均衡滤波器截止频率的最优值。以下，根据图6的流程图，描述最小值搜索装置7的操作。

开始时，在步骤1，设定均衡滤波器截止频率Fc(变量x)的初始值和可以用焦点误差信号FE表示的焦点位置(变量y)的初始值。当均衡滤波器截止频率被设定为足够高的初始值时，Fc的搜索方向得到了确定，因而不需要获得一个梯度矢量，从而使操作与根据第一实施例的最大梯度法相比得到了简化。另一方面，焦点位置被设定为可以进行信号再现的初始值。或者，可以根据读出的信号幅度或如下所述的跟踪误差信号进行粗调。这些初始值可以在检验或仿真中预先被计算出来。

在步骤2中，利用被设定为均衡滤波器截止频率即变量x的变化的Δx，使变量x向着低频侧(x-Δx)移动，且测量此时抖动JT的改变(z(x，y)-z(x-Δx，y))。随后，用Δx除抖动JT的改变，以获得改变率Gx，且判定Gx是正还是负。由于x被初始设定为足够高的值，Gx是一个负值，因而在步骤2之后进行步骤3。直到在步骤2判定Gx是正值，变量x被增大了Δx。

这种过程对应于上述的T1的搜索过程，因而当截止频率Fc从足够高的值逐渐减小时，均衡量逐渐增大，且抖动随着均衡量的增大而减小。虽然改变率Gx在搜索开始时为负，当抖动达到其底部并开始增大时，Gx变成了正的。随后，执行步骤4。

步骤4对应于上述的过程T2。在步骤4，在过程T1获得的、使抖动为最小的变量x，被增大了kΔx，以使变量x处于略微欠均衡的状态。如上所述，该步骤是为了获得对称的焦点—抖动特性，以准确地进行以下的焦点搜索。

以下，描述焦点—抖动特性的对称与搜索方法之间的关系。在根据第一实施例的最大梯度法中，需要获得如公式(2)所示的微分矢量。为了准确地获得该微分矢量，分母y(焦点偏离之差)必须小。然而，当y小时，分子z(测量的抖动之差)与噪声相比变小，从而使检测矢量的精度降低。另一方面，在根据该第二实施例的搜索方法中，在图6所示的步骤5至6，不进行微分，而是获得当焦点偏离沿着正和负方向改变时的抖动之差。由于焦点—抖动特性是对称的，当通过改变焦点±Δy而获得的抖动彼此相等时，抖动的最小值处于±0点。因此，与在根据第一实施例的微分法中采用的2y不同，不需要使差Δy为一个非常小的值。最好地，就精度来说，差Δy应该充分地大于δ。

在步骤5，变量y(焦点)移动了±Δy，且计算出此时抖动改变之差Gy(Gy＝z(x，y+Δy)-z(x，y-Δy))。在步骤6，判定差Gy的绝对值｜Gy｜是否小于δ。换言之，焦点被沿着相反的方向移动了相等的量，并判定此时抖动的误差是否小于δ。当在步骤6判定该误差不小于δ时，变量y被改变到y-ε·Gy(ε：常数)以使焦点偏离的中心值得到补偿ε·Gy，随后重复步骤5和6。重复步骤5到7直到在步骤6判定误差小于δ。当在步骤6判定该误差小于δ时，过程T3结束，且随后进行步骤8。

步骤8和9对应于上述的过程T4，且这些步骤与步骤2和3相同。即，把已经在步骤4(T2)被设定在欠均衡的值的截止频率Fc(x)作为初始值，使抖动为最小的值Fc(x)再次得到搜索。当在步骤8判定Gx为正值时，搜索结束。

在上述过程中，均衡滤波器截止频率的变量Δx、焦点位置的变量Δy、和常数k和ε都可以预先在实验或仿真中得到计算，象x和y的初始值一样。

如上所述，在根据本发明的第二实施例的光盘驱动器中，最小值搜索装置7，借助一种搜索方法，搜索使抖动为最小的均衡滤波器截止频率和焦点位置，其中该搜索方法利用了焦点—抖动特性只在均衡滤波器为最优或欠均衡时为对称这一事实。因此，波形均衡和焦点位置都得到了准确的控制。

当采用根据第一实施例的最大梯度法时，两维搜索能够准确地进行，并且在理论上能够以高速进行。这是基于这样的条件，即公式(1)所示的微分计算是高速准确地进行的。但实际上，两维偏微分的计算需要测量至少三个接近的点，且测量的时间和精度可能会对设备的实际使用产生不利的影响。

当焦点偏离的初始值被设定为紧靠焦点的值时，在随后的搜索过程中收敛所需的时间缩短，从而产生了高速的处理。因此，焦点偏离可以得到粗调，从而使抖动近似地为最小。然而，在此方法中，焦点—抖动特性的对称性不能得到保证。所以，利用读出的信息信号或跟踪误差信号的幅度作为估计值，焦点得到了调节以使幅度为最大。利用其他估计值的该方法将在下面的实施例3中得到描述。

另外，当均衡滤波器的初始截止频率Fc被设定为最优频率附近和高于最优频率的值时，不需要步骤1至4。这样的初始值可以预先在实验或仿真中获得。在此情况下，处理负荷可进一步减小，从而造成高速的处理。然而，光盘承载器是可互换的介质，且特性由于形成条件的不同而显著地不同。所以，难于在没有适当的学习的情况下设定出接近最优值的初始值。因此，采用利用如上所述地设定的初始值的方法有降低精度的危险。另外，当在初始值过度欠均衡的情况下进行焦点偏离的最优时，读出的信息信号的信/噪比显著地降低，从而不能保证足够的精度。因此，适当的初始值设定是所希望的。

(实施例3)

在根据本发明的第三实施例的光盘驱动器中，当搜索焦点位置时，读出信号或跟踪误差信号的幅度被用作一个估计值，且对焦点位置的搜索是与均衡量的搜索相独立地进行的。

图8是框图，显示了根据本发明的第三实施例的光盘驱动器的结构。在图8中，一个幅度测量装置9测量来自读取放大器3的读出的信息信号输出的幅度，并输出一个幅度测量信号EV。一个最大值搜索装置72相对地改变焦点位置补偿信号ΔFE，从而使幅度测量信号EV达到最大。根据第三实施例的一个最小值搜索装置71只相对地改变截止频率Fc，从而使抖动检测信号JT为最小。光盘1、光头2、读取放大器3、伺服放大器4、均衡滤波器5、抖动测量装置6、加法器8和转轴马达10，都与为根据本发明的第一实施例的光盘驱动器所描述的相同。

在根据第三实施例的光盘驱动器中，包括均衡滤波器5、抖动测量装置6、和最小值搜索装置71的一个均衡量最优化环，与包括信号幅度测量装置9、最大值搜索装置72、和焦点控制环的焦点位置补偿环相分离。如已经结合图2至4所描述的，通过简单地分别执行信号均衡系统和焦点控制系统，并不是总是能够实现令人满意的控制的。然而，不完善的控制是由于这样的事实，即相同的估计值即抖动被用于这两个系统。所以，当这些系统利用不同的估计值而单独得到控制时，可以在各个系统中获得最优值。在根据该第三实施例的光盘驱动器中，信号均衡系统中的搜索得到执行，从而使抖动测量装置6中得到的抖动信号JT为最小，同时焦点控制系统中的搜索得到执行以使读出信号幅度为最大。

下面描述如此构成的光盘驱动器的操作。

光头2根据来自伺服放大器4的控制信号确定焦点位置，把激光聚焦到光盘1的记录表面上，读取记录在光盘1上的信息，并将结果输出到读取放大器3。读取放大器3放大从光头2输出的信号并把一个读出的信息信号HF输出到均衡滤波器5。

均衡滤波器5根据从最小值搜索装置71提供来的截止频率Fc进行均衡，并输出一个均衡信号QF。均衡信号QF被输入到抖动测量装置6，且测量的结果被输入到最小值搜索装置71，以作为抖动检测信号JT。最小值搜索装置71，利用在下面描述的搜索方法，搜索使抖动为最小的一个均衡量，并根据所获得的均衡量而将该截止频率Fc输出到均衡滤波器5。在均衡滤波器5中，由于截止频率Fc被用于均衡，波形均衡的控制得到进行。

另一方面，读出的信息信号HF也被输入到幅度测量装置9。幅度测量装置9测量读出的信息信号HF的幅度，并输出结果以作为幅度测量信号EV。幅度测量装置9采用了一种测量方法—其中读出的信息信号受到全波整流，纹波分量被除去，以只输出直流分量。从幅度测量装置9输出的幅度测量信号EV被输入到最大值搜索装置72。最大值搜索装置72，利用将在下面描述的方法，搜索使幅度为最大的焦点位置，并根据所获得的焦点位置将焦点补偿信号ΔFE输出到加法器8。在加法器8，补偿信号ΔFE被加到从读取放大器3输出的焦点误差信号FE上，且相加的结果通过伺服放大器4而被反馈到光头2的焦点致动器，从而进行焦点位置控制。

现在描述最小值搜索装置71和最大值搜索装置72所采用的搜索方法。在我们的实验中，如图9所示，当抖动函数和幅度函数—它们都相对于焦点位置绘制—彼此相比较时，抖动函数的最小值近似地与幅度函数的最大值相匹配，其误差为0-0.3μm。所以，一个焦点位置—它得到搜索以使作为估计值的信号幅度EV为最大—应该收敛到使抖动为最小的位置附近的一个点。由于这种搜索过程采用了波形均衡之前的读出信号HF，因而它能够与波形均衡的结果相独立地得到执行。

最小值搜索装置71和最大值搜索装置72可以用不同的微处理器来实施，或者通过一个微处理器中的多个任务来实施。

图10和11是流程图，分别显示了最小值搜索装置71和最大值搜索装置72所进行的程序。

在图10中，步骤1至3与图6中的步骤1至3相同。在这些步骤中，均衡滤波器5的截止频率Fc(x)从其初始值逐渐减小，且搜索当检测到抖动的最小值(z)时结束。

在图11中，步骤1与图6中的步骤1相同，且步骤2至4与图6中的步骤5至7相同。第二实施例的目的是使抖动(z)为最小，而该第三实施例的目的是使信号幅度EV(w)为最大。因此，焦点位置得到更新，从而使焦点位置(y)改变非常小量(Δy)时幅度(w)之差Gy近似为0。由于Gy＝0的点不是最小点，而是最大点，在步骤4进行的焦点位置的略微改变的方向与在图6所示的步骤7处的相反。

如上所述，在根据本发明的第三实施例的光盘驱动器中，用于测量读出的信息信号HF的幅度EV的幅度测量装置9和用于搜索使幅度EV为最大的焦点位置的最大值搜索装置72，被加到根据第一或第二实施例的结构上。因此，焦点控制系统与信号均衡系统独立地运行，从而使两个系统都得到准确的控制。

虽然在第三实施例中焦点控制系统和信号均衡系统是同时运行的，焦点控制系统可以先于信号均衡系统运行。然而，在焦点控制系统之前执行信号均衡系统不是所希望的，因为如果均衡控制是在焦点偏离状态下进行的话将出现过均衡。

另外，虽然在此实施例中读出信号的幅度被用来搜索焦点位置，但也可以用任何信号(除了抖动)，只要它随着焦点位置而改变。例如，当读取放大器3输出一个跟踪误差信号时，该信号可以得到采用，且在此情况下，可以实现令人满意的高精度控制。

(实施例4)

在根据本发明的第四实施例的光盘驱动器中，即使当光盘的表面上有各种大小的缺陷，也能够准确地测量抖动的变化，同时避免或消除该缺陷。

图12是框图，显示了根据本发明的第四实施例的光盘驱动器的结构。在图12中，标号1表示与第一实施例中所用的类似的光盘。光盘1的表面上具有螺旋形的道，且信息沿着道得到记录。一个转动检测装置11检测转轴马达10的转动并在每圈转动时输出脉冲信号RV。一个静止脉冲发生装置12与从转动检测装置11输出的脉冲信号RV同步地产生静止脉冲信号STL。一个读取放大器31以与在第一实施例中所述的相同的方式进行放大。但在第四实施例中，读取放大器31输出一个读出的信息信号HF和一个跟踪误差信号TE。保持装置32、34、36和37暂时地保持输入信号。加法器33和44将输入的信号相加并输出结果。计数器35和43计数输入信号。一个除法装置38把来自保持装置36的输出JY除以保持装置37的输出JX，并将其结果作为平均抖动信号AJT而输出。一个时钟发生装置39产生用于处理的时钟信号CK。一个比较器40比较输入信号，并当具体的条件得到满足时产生一个控制信号。开关41和42在闭合时把输入信号发送到输出侧，但在打开时停止输入信号的流动。一个跟踪放大器45输出用于控制光头2的控制信号，从而使光头2位于指定的道上。光头2、均衡滤波器5、抖动测量装置6、和转轴马达10，与在本发明的第一

实施例中描述的相同。

下面描述如此构成的光盘驱动器的操作。

光头2根据从跟踪放大器45输出的控制信号确定跟踪位置，把激光聚焦在光盘1的记录表面的指定的道上，读取记录在道上的信息，并将结果输出到读取放大器31。读取放大器31放大从光头2输出的信号，把读出的信息信号HF输出到均衡滤波器5，并把一个跟踪误差信号TE输出到加法器44。跟踪误差信号TE通过跟踪放大器45而被反馈到光头2的跟踪致动器，从而执行跟踪控制。

均衡滤波器5根据从计数器43(它将在后面得到详细描述)提供的截止频率Fc而进行均衡，并输出均衡信号QF。均衡信号QF被输入到抖动测量装置6，且抖动测量装置6中的测量结果作为抖动检测信号JT而被输入到保持装置32。

另一方面，光盘1被安装在转轴马达10上，且转动检测装置11在转轴马达10每转一圈时都输出一个脉冲信号RV。脉冲信号RV被输入到静止脉冲发生装置12、计数器35和43、以及保持装置34、36和37。静止脉冲发生装置12产生与脉冲信号RV同步的静止脉冲信号STL，且信号STL通过加法器44而被提供到跟踪放大器45。其结果，执行了“道静止操作”。即沿着与读取方向相反的方向在盘每转动一圈时进行道跳跃，从而使光头2反复读取同一道上的信息。

时钟发生器39产生时钟信号CK，且时钟信号CK通过开关41而被提供到保持装置32和34以及计数器35。由于开关41通常是闭合的，该时钟信号被输入到保持装置32和34以及计数器35。根据时钟信号CK，保持装置32把来自抖动测量装置6的输出信号JT保持时钟信号CK的一个周期，并随后通过开关42把该信号JT输出到加法器33。由于开关42通常是闭合的，信号JT被输入到加法器33。加法器33和保持装置34被用作一个累加器，以根据时钟信号CK而相继地累加来自保持装置32的输出。

计数器35计数时钟信号CK。保持装置36和37，根据与转轴马达10的转动相同步的脉冲信号RV边缘，分别把来自保持装置34的输出和来自计数器35的输出暂时保持一个转动的周期。除法装置38把来自保持装置36的输出JY除以来自保持装置37的输出输出JX，并将其结果作为平均抖动信号AJT而输出。保持累加的抖动值的保持装置34被脉冲信号RV所复位，从而为下一个周期进行初始化。

图13用于说明根据第四实施例的光盘驱动器中的跟踪控制和抖动测量。如上所述，光盘1的表面容易被损坏，且盘上的缺陷造成了抖动测量中的错误。在第四实施例中，抖动始终是在同一道上测量的，且测量到的抖动在每圈道上的累加平均得到采用，从而抵消了缺陷的影响。

在第四实施例中，象在上述第一至第三实施例中一样，均衡滤波器5的截止频率Fc得到改变，且利用抖动随着Fc的改变的增大或减小而搜索Fc的最优值。另外，如图13所示，由于利用计数器43而使切换截止频率Fc的时序与转动检测信号RV相同步，只要是在扫描同一条道，缺陷分量被从抖动的变化中消除了。即，当均衡滤波器5的截止频率Fc响应于转动检测信号RV而被改变时，如图13所示，由于抖动的改善或恶化，抖动检测信号JT改变，就象它被水平移动一样。因此，抖动在此时的变化ΔJY是由虚线(在均衡滤波器改变之前)与实线之间的影线部分所显示的，且缺陷部分也因而相对地改变，从而使其影响抵消。

另外，在根据第四实施例的光盘驱动器中，比较器40和开关41和42对较大的缺陷采取措施。当抖动检测信号JT超过了一个阈值Vth时，比较器40产生使开关41和42打开的控制信号，且它被用作光盘驱动器中的缺陷检测装置。

在图13中，加法器33和保持装置34所产生的累加的抖动值Jy是影线部分的积分。当在产生累加抖动值Jy的过程中有大的缺陷时，抖动在一个时刻增大。在第四实施例中，当检测到大的缺陷时，抖动检测信号JT超过了预定的阈值Vth，且比较器40产生一个控制信号JOVR，从而使开关41和42都被打开。

当开关42被打开时，没有抖动检测信号被提供到加法器33。当开关41被打开时，没有时钟信号CK被提供到计数器35，且计数器35的操作被暂时中止。这种状态继续至光头通过该缺陷部分且抖动信号JT变得低于阈值Vth。当抖动信号JT低于阈值Vth时，由于比较器40不输出控制信号JOVR，开关41和42闭合。随后，加法器33和保持装置34恢复了处理并继续进行累加，直到接收到脉冲信号RV。其结果，图13的影线部分成为不包括缺陷部分的累加结果Jy，且该结果Jy被保持在保持装置37中。

当Jy被除以进行累加的“时间”时，获得了平均值。该“时间”是通过由计数器35计数时钟信号CK而获得的。计数的结束和复位由脉冲信号RV进行控制。另外，在输出信号JOVR的同时，即在读取缺陷部分的同时，开关41被打开和计数被中断，从而使不包括缺陷部分的“时间Jx”被保持在保持装置36中。因此，当累加值Jy被除以Jx时，获得了不包括缺陷部分的平均抖动信号AJT。

在本发明的第四实施例中，没有描述利用抖动作为估计值的波形均衡控制。然而，当利用平均抖动信号AJT代替抖动信号JT来对均衡滤波器5的截止频率Fc进行控制时，在减小缺陷的影响的同时以高精度进行了截止频率Fc的搜索。另外，虽然在第四实施例中只描述了关于截止频率Fc的抖动的检测，当在光盘的每圈转动中都略微改变焦点位置(以代替截止频率的改变)时，获得了与上述的相同的效果，且缺陷的影响被减小了。

如上所述，在根据本发明的第四实施例的光盘驱动器中，转动检测装置11、静止脉冲发生装置12、加法器42、和跟踪放大器45被用作控制光头2从而使其扫描光盘1上的同一条道的跟踪控制装置，且时钟发生装置39、保持装置32、34、36和37、计数器35、以及除法装置38被用作用于计算光盘的同一道上的平均抖动的抖动平均装置，从而获得每圈道上测量到的抖动的累加平均。因此，在抖动测量中光盘1的缺陷的影响得到了减小。

另外，比较器40和开关41和42被用作用于当抖动检测信号JT超过阈值Vth时检测缺陷的缺陷检测装置和用于停止对抖动的累加平均的计算的计算控制装置。因此，能够在大的缺陷对测量产生不利影响之前检测到它。

虽然在第四实施例中抖动信号JT的幅度被用于检测光盘上的缺陷，也可以采用从读出信号获得的其他信息。例如，当采用如图8所示的幅度测量装置时，检测到的幅度的突然下降可以被用于缺陷检测。

(实施例5)

在根据本发明的第五实施例的光盘驱动器中，通过在接近光盘的内圆周(内侧边缘)的较小缺陷区中进行搜索，而避免了缺陷的影响。

图14是框图，显示了根据本发明的第五实施例的光盘驱动器的结构。在图14中，标号101表示了一个光盘—它在图15中得到了详细描述。  一个控制器51输出用于控制光头2的运动的脉冲信号。一个触发器52响应于一个输入信号而输出信号“H”(高)或“L”(低)。一个横向马达53驱动光头2。一个检测器54位于光盘101的最内圈(最内边缘)的附近。检测器54检测该光头并输出一个信号。一个取样/保持电路56在处于取样模式(接通状态)时把从最小值搜索装置71提供来的一个输入信号发送到均衡滤波器5，但在处于保持状态(关断状态)时停止输入信号流。最小值搜索装置71检测均衡滤波器5的使抖动为最小的截止频率，就象在第三实施例中描述的。然而，与第三实施例不同，搜索的结果不被直接输入到均衡滤波器5，而是被输入到取样/保持电路56。光头2、均衡滤波器5、抖动测量装置6、以及转轴马达10，都与在第一实施例中描述的相同。

下面描述如此构成的光盘驱动器的操作。

首先，控制器51输出一个启动脉冲STP，以使触发器52输出“H”。当接收到来自触发器52的“H”信号时，横向马达53把光头2移向光盘101的内圆周。当光头2达到光盘101的记录表面的最内圈附近时，检测器54检测到这种情况并输出一个标记信号D。标记信号D被输入到触发器52和取样/保持电路56。触发器52被标记信号D所复位，并输出“H”到横向马达53。接收到“H”信号，横向马达53使光头2停止。

随后，利用标记信号D，借助抖动最小化法来进行优化均衡量的搜索。即，当标记信号D被输入时，取样/保持电路56处于其取样模式，且一个环被闭合—在该环中最小值搜索装置71搜索使从抖动测量装置6输出的抖动检测信号JT为最小的均衡滤波器截止频率Fc。从最小值搜索装置71输出的均衡滤波器截止频率Fc被输入到均衡滤波器5。

在驱动器的平常操作即信息再现中，光头2移向盘的外圈(外边缘)，且检测器54不检测光头2。所以，没有标记信号D被输出，且取样/保持电路56处于其保持模式。随后，作为最小值搜索的结果而确定的均衡滤波器截止频率Fc得到保持，从而进行波形均衡处理。

换言之，上述的操作是要在接近光盘的最内圈的区域中进行均衡滤波器最优化的搜索。以下说明为什么要在这样的区域中进行搜索。

图15(a)是光盘101的平面图，且图15(b)是沿着图15(a)中的A-B线的横截面图。在这些图中，标号102表示了一个突出部，且标号103表示了一个信息记录区。多数的光盘，诸如CD和VD，都在不插入盒中的情况下使用的，因此，这些盘在使用了很多小时之后有很多的缺陷，如图15所示。这些缺陷不仅造成了信息再现的错误，而且还影响均衡滤波器优化的控制。

这些缺陷大部分是当盘表面与桌子等等摩擦时产生的“刮痕”。在第五实施例中，在光盘101的信息记录区103的内侧形成了一个突出部102，以防止该突出部附近的区域(最内圈区域)与桌子等等的平坦表面接触。其结果，最内圈区域的缺陷少于其他的区域。因此，当只在最内圈区域中搜索优化均衡系数时，缺陷的影响减小了。

如上所述，在根据本发明的第五实施例的光盘驱动器中，横向马达53被用作用于把光头2移向光盘101缺陷较少的最内圈区域的传送装置。检测器54、控制器51、和触发器52被用作传送控制装置，用于控制光头的运动。取样/保持电路56被用作均衡量设定装置，用于进行在光盘101的最内圈区域中搜索的均衡量的波形均衡。由于在缺陷较少的最内圈区域中搜索的均衡量被用于波形均衡，光盘101上的缺陷对搜索的影响被减小了，从而产生了高精度的控制。

虽然在第五实施例中没有描述焦点搜索，由于使抖动达到最小的精度得到了改善，可以预期与在均衡滤波器的优化中获得的效果相同的效果。即，根据第五实施例的减小缺陷的影响的效果，可以应用于利用抖动作为估计值的所有参数。另外，对于焦点搜索，利用图8所示的根据第三实施例的结构，信号幅度可以被用作估计值。

另外，当根据第五实施例的光盘驱动器与根据第四实施例的光盘驱动器相结合时，即当在缺陷较小的最内圈区域中在盘的单圈转动中对抖动进行平均时，缺陷的影响得到了进一步的减小。

另外，虽然在第五实施例中，检测器54被用于检测光头2是否位于光盘的最内圈，它也可以从由光头2自己读取的地址信号或另一标明信号来得到检测。

另外，虽然在第五实施例中均衡滤波器设定值根据来自检测器54的输出信号而得到保持，当不使用该信号时，控制器51可以在搜索之后的适当时刻输出一个保持信号。

(实施例6)

在根据本发明的第六实施例的光盘驱动器中，利用焦点—抖动特性在过均衡状态下比较平缓这一事实，可减小由于道跳跃时的焦点变化引起的抖动中的恶化，从而以更高的精度检测地址信息等等。

图16是框图，显示了根据本发明的第六实施例的光盘驱动器的结构。在图16中，控制器61产生一个道跳跃指令信号TJP—它在道跳跃时变成“H”(高)。根据从控制器61输出的道跳跃指令信号TJP，一个横向马达53沿着光盘101的径向方向移动光头2。一个存储器62存储预先设定的一个均衡滤波器截止频率。存储在存储器62中的均衡滤波器截止频率被设定为这样的值—即借助它波形均衡将产生过均衡。一个开关63，在它闭合时，把存储在存储器62中的内容输出到一个加法器/减法器64。光盘1、光头2、转轴马达10、均衡滤波器5、和抖动检测装置6，与在第一实施例中采用的相同。取样/保持电路56和最小值搜索装置71与在第五实施例中采用的相同。

以下描述如此构成的光盘驱动器的操作。

如上所述，光盘101在其记录表面上具有螺旋道，且信息被记录在该道上。在通常的再现中，光头沿着道读取信息。然而，当需要读取记录在远离的道上信息时，光头在瞬间移动到目的道，即进行“道跳跃”。

当光头2在没有道跳跃的情况下对道进行扫描时，从控制器61输出的道跳跃指令信号TJP为“L”，取样/保持电路56处于其取样模式，且开关63打开。此时，均衡滤波器5、抖动检测装置6、和最小值搜索装置71构成了一个闭合的环，且截止频率Fc得到确定，从而使检测到的抖动值JT达到最小。

道跳跃是以如下方式进行的。控制器61把一个道跳跃指令信号TJP(L→H)输出到横向马达53，横向马达53响应于信号TJP而进行启动，从而使光头2移动。道跳跃指令信号TJP也被提供到取样/保持电路56和开关63。接收到道跳跃指令信号TJP，取样/保持电路56与光头2的运动同时地被切换到保持模式。另外，接收到道跳跃指令信号TJP，开关63被闭合，存储在存储器62中的补偿值ΔFc被输入到减法器64。补偿值ΔFc被从截止频率Fc—它是从取样/保持电路56提供到减法器64的—中减去，且相减的结果被输入到均衡滤波器5。

即，代替由最小值搜索装置71搜索的截止频率Fc，Fc-ΔFc得到设定。其结果，从均衡滤波器5输出的均衡信号被过均衡。由于刚好在得到保持之前的截止频率Fc具有使抖动为最小的值，抖动随着Fc的改变而增大，但它对与光头2的移动有关的振动所造成的焦点扰动的抵抗更强。

以上的情况将利用图4进行更详细的描述。当均衡滤波器5处于其最佳均衡状态(Fc0)时，抖动在焦点优化点(FE0)当然是最小的。然而，随着焦点位置的错误的增大，抖动急剧地恶化。另一方面，当均衡滤波器处于其过均衡状态(Fc-ΔFc)时，虽然抖动在焦点优化点(FE0)增大，与焦点位置误差有关的抖动增大是平缓的。所以，当焦点位置有误差的量度时，在均衡滤波器5处于其过均衡状态下的抖动小于其处于优化状态的状态下的抖动。在没有道跳跃的通常再现中，由于所希望的是抖动应该为最小，焦点位置在适当的时间得到搜索且结果得到保持。在此情况下，即使焦点—抖动特性如上所述地是陡的，它不会对再现产生不利的影响。然而，当象在第六实施例中那样执行道跳跃时，由于道跳跃时的振动或震荡可能会产生瞬间的聚焦误差。当象在通常的再现中那样预期常规的聚焦误差时，它可以利用搜索方法而得到吸收。然而，实际上不可能吸收在瞬间产生的聚焦误差。

在本发明的第六实施例中，利用在过均衡状态下的焦点—抖动特性，在这种突然的聚焦误差处的抖动在一定程度上得到了改善。即，把截止频率从已经作为最优值而得到搜索的Fc改变到刚好在道跳跃(TJP＝L→H)之后的Fc-ΔFc，不过是把均衡滤波器5从最优均衡状态切换到过均衡状态。作为从Fc至Fc-ΔFc的改变的结果，焦点—抖动特性变成如图4所示的“锅底”，从而即使当焦点有显著的偏离时也能够使抖动的增大得到一定程度的抑制。利用道跳跃指令信号TJP来把取样/保持电路56改变到保持模式的目的，是防止在道跳跃期间执行对最优值的搜索。

当已经完成了至目标地址ADR的跳跃时，控制器61把道跳跃指令信号TJP改变到“L”，以停止横向马达53。此时，开关63被打开，且用在均衡滤波器6中的截止频率返回到Fc。其结果，信息再现恢复到了其中抖动为最小的状态。

根据本发明的第六实施例，在带有控制器61、开关63、存储器62、以及取样/保持电路56的光盘驱动器中，当进行道跳跃时，通过利用开关63和取样/保持电路56来改变模式，使均衡滤波器5所用的截止频率得到预先设定，从而使它过均衡，且在过均衡状态下的焦点—抖动特性得到采用。因此，即使由于在道跳跃时由于振动或震荡而产生了聚焦误差，与聚焦误差有关的抖动的增大也得到了抑制。其结果，地址检测在道跳跃时得到了准确的进行。

如上所述，在本发明的第六实施例中，预期到与道跳跃有关的聚焦误差，一个截止频率预先得到了设定，从而使它应该在聚焦误差发生时为最优，即从而使它与所搜索的最优频率相比处于过均衡，且该设定的截止频率只在道跳跃期间被采用。然而，与搜索的截止频率相比处于过均衡的截止频率可以不仅可以用在道跳跃期间而且可以用在平常。在此情况下，加在控制器上的工作负荷减小了，且控制器能够应付未预期的聚焦误差。特别是当道跳跃连续地重复时，整个处理的速度提高了。

另外，上述的截止频率的设定可以是对由于盘的变形产生的“盘倾斜”的应付措施。由于盘倾向于在其外圈处变形，当象在第五实施例中所述的那样在盘的缺陷较少的最内圈区域中进行截止频率搜索且利用搜索到的截止频率进行波形均衡时，在外圈区域中可能会发生欠均衡。为了避免这种欠均衡，截止频率受到控制，从而使始终处于过均衡，从而进行令人满意的波形均衡，而不论是盘的内和外圈。

另外，虽然在第六实施例中取样/保持电路56与道跳跃的开始同时地被切换到保持模式，这种模式切换可以在道跳跃之前进行。

虽然在本发明的第一至第六实施例中截止频率得到改变以改变均衡量，但也可以改变增益G(参见图2)来代替截止频率。或者，截止频率与增益G二者都改变。在这些情况下，也可以获得与上述的效果相同的效果。

在本发明的第一至第六实施例中，最小(最大)值搜索装置可以用微处理器实施。由于微处理器自己进行数字处理，输入至搜索装置的抖动信号JT、从搜索装置输出的信号Fc和ΔFE、以及将要添加ΔFE上的焦点误差信号FE，在上述实施例中都作为数字信号而得到处理。然而，这些信号是数字还是模拟的是不重要的。只不过是与AD转换器或DA转换器的位置有关的设计。因此，根据上述实施例的光盘驱动器可以用于利用模拟信号的处理。

Claims (15)

1.一种光盘驱动器，用于利用光头读取记录在光盘介质的记录表面上的信息以产生读出信号，包括：

焦点位置控制装置，用于控制从光头发射的光束的焦点从而使它位于一个焦点位置，该焦点位置被设定在光盘介质的记录表面附近；

均衡装置，用于利用一个设定的均衡量对光头所产生的读出信号进行波形均衡，并输出一个均衡信号；

抖动测量装置，用于测量从均衡装置输出的均衡信号的抖动；

优化值搜索装置，用于搜索使抖动为最小的一个焦点位置和一个均衡量。

2.根据权利要求1的光盘驱动器，其中优化值搜索装置是两维搜索装置，它通过两维地改变焦点位置和均衡量而搜索使抖动为最小的焦点位置和均衡量。

3.根据权利要求2的光盘驱动器，其中所述两维搜索装置包括：

微分运算装置，用于获得抖动对焦点位置和均衡量的微分值；

矢量运算装置，用于根据微分运算装置所获得的微分值而获得一个两维矢量；

焦点位置和均衡量设定装置，用于沿着矢量运算装置所获得的两维矢量的方向更新焦点位置和均衡量；

其中该两维搜索是通过重复由微分运算装置获得微分值的操作、由矢量运算装置获得矢量的操作，以及由焦点位置和均衡量设定装置进行的焦点位置和均衡量设定而进行的。

4.根据权利要求2的光盘驱动器，其中两维搜索装置包括：

最小值搜索装置，用于设定一个焦点位置并搜索在该设定的焦点位置使抖动为最小的均衡量；

欠均衡装置，用于设定一个均衡量，读均衡量与搜索的均衡量相比处于欠均衡状态；以及

焦点位置搜索装置，用于搜索在由欠均衡装置所设定的均衡量处使抖动为最小的焦点位置；

其中两维搜索是通过重复由最小值搜索装置所进行的均衡量搜索、由欠均衡装置进行的均衡量设定、以及由焦点位置搜索装置进行的焦点位置搜索而进行的。

5.根据权利要求3的光盘驱动器，其中两维搜索装置包括用于设定作为初始值的“欠均衡状态”的初始值设定装置。

6.根据权利要求4的光盘驱动器，其中两维搜索装置包括用于设定作为初始值的“欠均衡状态”的初始值设定装置。

7.根据权利要求1的光盘驱动器，进一步包括：

幅度测量装置，用于测量光头所产生的读出信号的幅度；

所述优化值搜索装置包括：

最小值搜索装置，用于通过改变均衡量，而搜索使抖动为最小的均衡量；以及

最大值搜索装置，用于通过改变焦点位置而搜索使抖动为最小的焦点位置。

8.根据权利要求1的光盘驱动器，进一步包括：

跟踪控制装置，用于把焦点位置设定在光盘介质的同一条道上；以及

抖动平均装置，用于计算在单圈道上的抖动平均值。

9.根据权利要求8的光盘驱动器，进一步包括：

缺陷检测装置，用于检测光盘介质上的缺陷；

计算控制装置，用于当检测装置检测到缺陷时停止抖动平均装置的计算；

10.根据权利要求9的光盘驱动器，其中缺陷检测装置通过把读出信号的抖动与一个阈值相比较而检测缺陷。

11.根据权利要求1的光盘驱动器，进一步包括：

传送装置，用于沿着光盘介质的径向方向移动光头；以及

传送控制装置，用于控制该传送装置从而在借助优化值搜索装置进行搜索之前使光头位于光盘介质的可能的最内圈。

12.根据权利要求11的光盘驱动器，其中光盘介质在最内圈附近的一个区域中具有一个突出部。

13.根据权利要求1的光盘驱动器，进一步包括均衡量切换装置，它从由优化值搜索装置所搜索的一个值和一个预先设定且与所搜索的值相比过均衡的值中选择一个，作为均衡装置所采用的均衡量。

14.根据权利要求13的光盘驱动器，其中均衡量切换装置当光头在光盘介质上进行道跳跃时采用所述设定值，而当不进行道跳跃时采用优化值搜索装置所搜索的值。

15.根据权利要求14的光盘驱动器，其中优化值搜索装置在发生道跳跃时不进行搜索。

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