CN1103998C - 能够校正均衡器特性的光盘再现装置 - Google Patents

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Abstract

一种使用恒定线速度(CLV)的光盘再现装置，包括接收从光盘读取的信号并均衡的均衡器、执行锁相操作的宽俘获范围锁相环(宽PLL)；自动调整器根据光盘的类型和再现速度、以及目标位置选择预定锁相控制值中的一个，并产生锁相控制信号；校正单元根据目标位置选择由宽PLL产生并涉及锁相操作的预定的第一和第二均衡控制值中的一个，并在使用CLV和宽PLL以各种再现速度再现CD、DVD等的情况下产生均衡器的特性。

Description

能够校正均衡器特性 的光盘再现装置
本发明涉及光盘再现装置，尤其涉及使用锁相环的输出校正均衡器的信号均衡特性的光盘再现装置。
因为诸如致密盘(CD)或数字视盘(DVD)这样的光盘与常规的磁记录介质相比由于其高记录密度而具有大记录容量、以及相对较快的存取时间的优点，所以光盘被广泛使用于多媒体产品或其应用。然而，与用作个人计算机(PC)的外围设备的硬盘驱动器或半导体存储器相比，这种光盘具有相当慢的操作速度。因此，已经尝试过取得光盘用作计算机的外围设备时所要求的存取时间的各种方法。
在提高光盘上的记录数据密度所使用的恒定线速度(CLV)再现方法中，当要读取的数据位于光盘的最内侧圆周时所要求的光盘的转数与要读取的数据位于光盘的最外侧圆周时的情况相比要增加两倍。然而，改变光盘的转数以便该盘具有适于从目标位置读取数据的转速，与将拾取器移动到该盘的目标位置相比要花长得多的时间。这样，为减少改变该盘的转数所需的时间就被作为一种减少存取时间的方法。
作为减少改变盘的转数所需的时间的方法，已经考虑提高主轴电机的性能的方法。但是，这种方法存在使光盘再现装置增加成本的缺点。所使用的另一种方法是允许在要求的转数的百分之几十之内(或大于)获得数据的宽俘获范围锁相环(下文称之为“宽PLL”)。调制从光盘读取的作为高频信号的射频(RF)信号以用于自时钟恢复。因此，如果用于将从光盘读取的信号转换为二进制信号的PLL具有宽时钟恢复范围，则不用将盘的转数集中到标准速度就可以进行数据再现。因此，宽PLL的使用提供快的存取时间。宽PLL的性能决定能够进行变速再现的范围。
同时，在光盘再现装置中，存在由激光束的波长、物镜的数值孔径(NA)、凹坑的最小长度等决定的光学传递函数，并且由该光学传递函数限定再现速度的允许范围。再现信号涉及该信号的恶化。均衡器用于校正信号的恶化。因为CD相对稳定于光传递函数和信号的恶化对再现速度的限制。对于普通速度再现不必需要一均衡器。然而，当为提高数据的传输率而以高速再现CD时，通过使用均衡器可以改进性能。在DVD的情况下，必须使用均衡器。
图1A表示常规的光盘再现装置的信号再现器的一部分。图1A的装置包括宽PLL 12和具有最适合恒定线速度再现的固定特性值的均衡器11。图1B表示设计为最适合恒定线速度再现的均衡器11的线速度和抖动特性。当以恒定线速度再现CD时，具有固定特性值的均衡器11会产生被宽PLL 12恶化的信号，但是由于宽PLL而恶化的程度较小，所以均衡器11可以在没有校正其特性的情况下使用。然而，由于均衡器11的固定特性值，在变速再现中不可能获得最佳均衡特性。当宽PLL用于再现DVD时，产生再现速度的限定和信号的恶化，这样有必要校正均衡器的特性。
因此，本发明的目的是提供一种使用宽俘获范围锁相环和均衡器、并校正均衡器的特性以防止再现信号恶化的光盘再现装置。
为实现本发明的上述目的，提供一种使用恒定线速度方法再现光盘的光盘再现装置，该光盘再现装置包括：
均衡器，用于接收从光盘读取的信号，并根据均衡控制信号均衡接收信号；宽俘获范围锁相环(宽PLL)，用于接收由均衡器均衡的信号，并根据锁相控制信号执行关于接收的均衡信号的锁相操作；自动调整器，用于根据所使用光盘的类型和在初始操作期间确定的再现速度，以及从光盘读取数据的要求的目标位置选择预定的锁相控制值的其中之一，并产生具有该选择值的锁相控制信号；和校正单元，用于根据要求的目标位置选择由宽PLL产生并涉及锁相操作的预定的第一均衡控制值和第二均衡控制值的其中之一，并产生具有该选择的均衡控制值的均衡控制信号。所述校正单元包括一个开关。
下面参考附图描述本发明的优选实施例，其中：
图1A是表示一般的光盘系统的信号再现单元的一部分的方框图；
图1B是表示线速度和抖动之间关系的图；
图2是表示根据本发明的优选实施例的光盘再现装置内的信号再现单元的方框图；
图3是表示图2所示的校正器的详细方框图；
图4是校正器的输出波形；
图5是表示校正器特性的图；
图6是表示根据本发明的另一实施例的光盘系统内的信号再现单元的详细方框图；和
图7是表示从图6的校正器输入的波形图。
图2表示根据本发明的优选实施例的光盘再现装置内的信号再现单元的一部分，参考图2，从光盘(未示出)读出的作为高频信号的射频信号输入到均衡器21。均衡器21根据由校正器24提供的均衡控制信号电压所确定的信号均衡特性均衡该射频信号。宽俘获范围锁相环22接收由均衡器21均衡的信号和自动调整器23提供的锁相控制信号，并使用接收信号产生时钟信号和数据。校正器24接收由宽PLL 22产生的时钟信号，并将具有预定的基准电压Vref和从接收时钟信号获得的电压的其中之一的均衡控制信号提供给均衡器21。控制器25连接到自动调整器23和校正器24，以控制各模块的操作。
图3表示其详细结构的校正器24包括接收来自宽PLL22的时钟信号的频率-电压转换器31并执行关于接收时钟信号的频率的频率-电压转换操作。频率-电压转换器31连接到用于低通滤波频率-电压转换信号的低通滤波器32。开关33根据由控制器25提供的控制信号CNTL2选择低通滤波器32的输出和预定的基准电压Vref的其中之一。选择的信号传送到均衡器21。
当图2的装置开始其操作时，校正器24内的开关33如图4所示选择预定的基准电压Vref，并且将选择的基准电压Vref作为控制信号提供给均衡器21。
接着，控制器25产生与从光盘(未示出)读出数据的目标位置、光盘的类型和再现速度有关的第一控制信号CNTL1，以及允许校正器24选择由低通滤波器32提供的信号的第二控制信号CNTL2。自动调整器23根据由控制器25提供的第一控制信号CNTL1选择预定的锁相控制值的其中之一，并将具有选择的锁相控制值的锁相控制信号提供给宽PLL22。即，自动调整器23将锁相控制信号提供给宽PLL 22以便振荡频率与适于目标位置、所使用光盘的类型和再现速度的估计频率相同。宽PLL22接收来自均衡器21的输出信号和由自动调整器23提供的锁相控制信号，并使用接收信号执行产生时钟信号和数据检测的操作。由宽PLL 22产生的时钟信号输入校正器24。
参考图3，校正器24内的频率-电压转换器31转换由宽PLL22提供的时钟信号以便时钟信号的频率被表示为电压，并将该转换信号输入低通滤波器32。低通滤波器32用于防止由频率-电压转换器31输出的信号电压用于任何因素而急剧变化。低通滤波器32的这种特性值，也就是，通带，被预置为通过考虑施加到光盘上的外部力量或由于线速度的变化而引起的抖动量的变化等所得到的一个值，大约20-30赫兹的频带对其是适宜的。具有由低通滤波器32调节的电压的信号传输到开关33。开关33，响应由控制器25产生的第二控制信号CNTL2，选择由低通滤波器32提供的低通滤波信号并将该选择信号作为均衡控制信号输出到均衡器21。均衡器21根据基于由校正器24提供的均衡控制信号的电压Vq所确定的信号均衡特性均衡从光盘读取的射频信号。均衡器21均衡的信号输入宽PLL22。
在上面的操作期间，当光拾取器(未示出)到达要求的目标位置附近时，即，光拾取器位于能够执行一般操作的宽PLL范围内，宽PLL 22使用由自动调整器23提供的锁相控制信号的电压和从均衡器21输出的均衡信号执行一般的锁相操作。因此，振荡频率通过宽PLL 22连续变化，并且从校正器24输出的电压Vq如图4所示也线性减小或增大。均衡器21基于从校正器24输入的均衡控制信号的电压Vq均衡从光盘读取的射频信号，以便优化射频信号的频率特性。因此，在拾取器到达目标位置之前，图2的装置能够控制均衡器21以具有关于要求的目标位置、光盘的类型和再现速度的最优的信号均衡特性。
图6表示根据本发明的另一实施例的光盘再现装置内的信号再现单元的一部分。与图2装置不同，包括图6所示的信号再现单元的光盘再现装置通过使用调整宽俘获范围锁相环62的振荡频率的电压Vset产生输入均衡器61的均衡控制信号。宽PLL 62包括产生具有表示从均衡器61输出的信号和由自动调整器63提供的锁相控制信号之间的相差的电压的相差信号Vset的相差检测器621，以及以从相差检测器621输出的相差信号的电压振荡的压控振荡器623。校正器64包括接收由相差检测器621产生的相差信号Vset的低通滤波器641，以及保持从低通滤波器641输出的信号电压的保持单元642。减法器643从低通滤波器641输出的信号减去保持单元642内保持的电压，并将相减结果输入开关644。开关644根据由控制器65提供的控制信号选择预定均衡控制值Vref和由减法器643提供的信号中的其中之一，并将选择的信号作为均衡控制信号输出到均衡器61。控制器65根据图6的装置是否执行初始操作和复位操作，或者光拾取器(未示出)是否移动到要求的目标位置产生控制信号。在图6装置执行初始操作或复位操作的情况下，即，当确定所使用光盘的类型和再现速度时，校正器64内的开关644选择预定的均衡控制值Vref。具有均衡控制值Vref的T均衡控制信号输入均衡器61。均衡器61根据由均衡控制值Vref确定的信号均衡特性均衡从光盘(未示出)读取的信号，并将均衡信号输出到宽PLL 62。自动调整器63响应由控制器65产生的控制信号，在预定的锁相控制值之间选择由所使用盘的类型和再现速度确定的锁相控制值Vset0，并将具有选择的锁相控制值Vset0的锁相控制信号经相差检测器621输入压控振荡器623。压控振荡器623最初以所提供的锁相控制信号的电压振荡并产生时钟信号。从相差检测器621输出并具有锁相控制值Vset0的锁相控制信号输入校正器64内的低通滤波器641。保持单元642根据控制器65的控制信号保持从低通滤波器641输出的锁相控制信号的值Vset0，并继续保持相同的值直到盘的类型和再现速度改变为另一个为止。
接着，当确定拾取器的存取位置，即，从光盘读出数据的要求的目标位置时，控制器65产生适当的控制信号。切换此时响应控制信号的校正器64的开关644来将减法器643提供的信号输入均衡器61。相差检测器621根据由自动调整器63提供的锁相控制信号的电压Vset0和从均衡器61输出的均衡信号电压之间的差产生具有表示锁相控制信号和均衡信号之间的相差的电压的相差信号Vset。压控振荡器623以相差检测器621产生的相差信号Vset的电压振荡并产生时钟信号。自动调整器63接收由压控振荡器623产生的时钟信号，根据时钟信号更新锁相控制信号的电压以便适于要求的目标位置的电压输入相差检测器621。也就是说，自动调整器63更新锁相控制信号的电压以使对应于时钟信号频率的电压与压控振荡器623最初振荡的电压Vset0相同。具有更新电压的锁相控制信号输入相差检测器621，
同时，接收由相差检测器621输出的相差信号Vset的校正器64的低通滤波器641低通滤波接收的低通滤波信号。低通滤波器641内的低通滤波信号输入到保持单元642和减法器643。减法器643从低通滤波器641的输出信号减去一直由保持单元642保持的电压，并将相减结果输出到开关644。开关644将减法器643提供的信号电压作为均衡控制信号输出到均衡器61。
当光拾取器到达要求的目标位置附近时。即，光拾取器位于能执行一般操作的宽PLL范围内，从压控振荡器623输出的时钟信号频率连续变化。因此，从自动调整器63输出的锁相控制信号的电压也连续变化。因此，输入校正器64的相差信号电压到达恒定电压Vset0，如图7所示。
如上所述，根据本发明的光盘再现装置按照所使用光盘的类型、再现速度和要求的目标位置校正均衡器的特性。因此，在以各种再现速度使用恒定线速度方法和宽俘获范围锁相环再现致密盘(CD)、数字视盘(DVD)等的情况下，本发明提供优化均衡器特性的效果。
尽管这里详细描述了本发明的特定实施例，但是显然，在不离开本发明的精神和范围的情况下，可以对其作出多种修改。

Claims (7)

1.一种使用恒定线速度方法再现光盘的光盘再现装置，该光盘再现装置包括：
均衡器，用于接收从所述光盘读出的信号，并根据均衡控制信号均衡接收信号；
宽俘获范围锁相环(宽PLL)，用于接收由所述均衡器均衡的信号，并根据锁相控制信号执行关于接收的均衡信号的锁相操作；
自动调整器，用于根据在初始操作期间确定的所使用光盘的类型和再现速度，以及从所述光盘读取数据的要求目标位置选择预定锁相控制值的其中之一，并产生具有该选择值的锁相控制信号；和
校正单元，用于根据要求的目标位置选择由所述宽PLL产生并涉及锁相操作的预定的第一均衡控制值和第二均衡控制值中的一个，并产生具有选择的均衡控制值的均衡控制信号，所述校正单元包括一个开关。
2.根据权利要求1所述的光盘再现装置，其中当从自动调整器输入锁相控制信号时所述宽PLL使用所提供的锁相控制信号和从所述均衡器接收的均衡信号执行关于接收的均衡信号的锁相操作，直到输入新的锁相控制信号到其中为止，和
所述校正单元在初始操作期间选择第一均衡控制值，并且在确定要求的目标位置时选择由所述宽PLL提供的第二均衡控制值。
3.根据权利要求2所述的光盘再现装置，其中所述宽PLL产生时钟信号作为锁相操作的结果，和
所述校正单元在确定要求的目标位置时使用由所述宽PLL产生的时钟信号产生均衡控制信号。
4.根据权利要求3所述的光盘再现装置，其中所述校正单元还包括频率-电压转换器和低通滤波器，其中
所述频率-电压转换器用于接收由宽PLL产生的时钟信号，并将接收的时钟信号的频率转换为电压形式；
所述低通滤波器用于接收并低通滤波由频率-电压转换器转换的并以电压形式表示的信号；和
所述开关用于选择由所述低通滤波器低通滤波的信号和所述第一均衡控制值中的一个，并将选择的信号作为均衡控制信号提供给所述均衡器。
5.根据权利要求1所述的光盘再现装置，其中所述宽PLL使用由均衡器均衡的信号和由所述自动调整器产生的锁相控制信号执行关于均衡信号的锁相操作，并产生时钟信号，和
所述自动调整器使用由所述宽PLL产生的时钟信号更新锁相控制信号并将更新的锁相控制信号提供给所述宽PLL。
6.根据权利要求5所述的光盘再现装置，其中所述宽PLL包括相差检测器，用于产生表示从所述均衡器输出的均衡信号和从所述自动调整器输出的锁相控制信号之间的相差的相差信号，和
压控振荡器，用于根据由所述相差检测器产生的相差信号执行压控振荡，以输出时钟信号。
7.根据权利要求6所述的光盘再现装置，其中所述校正单元还包括低通滤波器、保持单元和减法器，其中
所述低通滤波器用于接收由所述相差检测器产生的相差信号，并低通滤波接收的相差信号；
所述保持单元用于在初始化操作期间连续保持由所述低通滤波器第一次低通滤波的信号；和
所述减法器用于根据要求的目标位置从所述低通滤波器低通滤波的信号减去由所述保持单元保持的信号，并输出相减结果；和
所述开关用于选择预定的第一均衡控制值和由所述减法器输出的相减结果信号中的一个，并输出具有选择值的均衡控制信号。
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