CN1173013A - 记录介质驱动装置和记录介质驱动方法 - Google Patents

Abstract

记录介质驱动装置和方法,当从光盘的划伤部分读信号时可得到有高度精确性的镜像信号。在横移信号识别单元中从回放信号中分离出横移信号,回放信号的低频分量而后提供一个保持电路。在保持电路中保持横移信号的底部以产生一个底端保持信号。同时在缺陷检测电路中,如在回放信号中有缺陷则检测缺陷。如果检测到缺陷,缺陷检测电路输出一个高电平的缺陷信号至保持电压复位电路。保持电压复位电路将保持电路中的电容放电,在提供的缺陷信号被置为高电平时期内停止保持横移信号底部的操作。

Description

记录介质驱动装置和 记录介质驱动方法

本发明总的涉及一种记录介质的驱动装置和一种记录介质的驱动方法。本发明尤其涉及对一个典型光盘向其记录入和从中回放出信息的光盘装置中使用的一种记录介质的驱动装置和一种记录介质的驱动方法，这种装置和方法可以以高速度对光盘上的所需轨道进行存取。

在从一张光盘上回放信息的操作中，例如从再现信号中产生一个镜像信号以达到例如计数由一个光拾取器发出的光所横跨过的轨道数目和执行跟踪伺服机构的引入(pull-in)操作。

图6A是一个显示了一张光盘断面的图，那就是沿直线在盘的半径方向穿过盘心割开的光盘所得到的断面图。让由光拾取器发出的光(或一个光点)越过包含交替排列的凹坑(或组)与纹间表面(land)的断面的区域，如图6A所示。在这种情况下光会被光盘反射而产生被作为如图6B所示的回放信号(一个射频RF信号)的反射光。这个回放信号包含一个表示凹坑的高频分量(或调制分量)和一个表示凹坑和纹间表面交替排列的低频分量。图6C是一个图，显示了为方便起见在下文简单地称其为横移信号(traverse signal)的低频分量。

用描述如下的典型方法可从回放信号中检测出(即，分离出)横移信号。通过检测回放信号的包络，可从如图6B所示的回放信号中检出(即分离出)横移信号。作为一个可供选择的方案，可由用低通滤波器滤波的求平均技术从回放信号中分离出横移信号。由使用这样一种预定的方式得到的横移信号被转换成为双态信号，上述转换是通过典型地使用了一个预定的阈值来产生一个如同图6D所示的那个矩形波而实现的。该矩形波被称为镜像信号。显然从图6A和图6D的比较中可看出镜像信号代表凹坑和纹间表面的排列。

这样，在其它用途中镜像信号可被用作计算如上所述的光拾取器发出的光越过的轨道的数目并且实现跟踪伺服机构的引入操作。

顺便提一句，当为了产生一个代表凹坑和纹间表面的如图6D所示的高度准确的排列的镜像信号而把横移信号转换成双态信号时，即便横移信号的幅度有所波动，总能准确地识别出横移信号的中心值(或是直流-交流分量)是很必要的。为了识别有高度精确度的中心值，横移信号的峰和谷被保留而产生了在图7中分别显示的一个顶端保持信号和一个底端保持信号。然后，顶端保持信号和底端保持信号相加得到一个总和，这个总和除以2就产生了一个中心值信号。这个代表横移信号的中心值随横移信号的幅度而变。

用上述方法产生的中心值信号被用作表示可变阈值，横移信号和该可变阈值相比较以产生一个如图6D中所示的那种准确地与横移信号同步的镜像信号。

图8是一个图，显示了在一个与以上描述的镜像信号的产生相关的光盘装置中采用的一个单元的典型配置。如图所示，首先，物镜2会聚(或聚焦)一束光诸如象由光盘1中信息记录面上的光拾取器3发出的激光束。该物镜2透过由光盘1反射的激光束被光拾取器3接收而产生的一束光。这样，光拾取器3向光盘1发射激光束并接收由光盘1反射的激光束而产生的光。在光电转换过程中的光拾取器3将反射光转换成用作回放信号(或RF信号)的电信号。该回放信号是由光拾取器3加到横移信号识别单元4中的。

通过包络检测技术或使用了如前面描述的低通滤波器的技术，横移信号识别单元4从由光拾取器3提供的回放信号中分离(或识别)出一个横移信号。将横移信号识别单元4产生的横移信号提供给保持电路5A和5B，同时提供给比较器8。在保持电路5A和5B中，保留横移信号的峰值和谷值以分别产生了随后提供给加法器6的一个顶端保持信号和一个底端保持信号。加法器6将顶端保持信号和底端保持信号相加将总和提供给乘法器7。乘法器将加法器6输出的和乘以1/2得到要向比较器8输出的横移信号的中心值。比较器8将从横移信号识别单元4中收到的横移信号和从乘法器7中得到的中心值相比较。通常，当发现横移信号在大于或等于中心值的期间内，比较器8输出一个高(H)电平的信号。反之，当发现横移信号小于中心值时，比较器8将输出信号复位为低(L)电平。在这种方法中，横移信号被转换为一个双态镜像信号。

在一个有如前所述的结构的光盘装置中，由光拾取器3发射的激光束经由物镜2射到光盘1上。在光盘1上，该激光束被反射且这束反射光通过物镜2被传送回光拾取器3。光拾取器3在一个光电转换过程中将来自光盘1的反射光转换为一个电信号。作为回放信号，该电信号被输出到横移信号识别单元4。在这个横移信号识别单元4中，横移信号从光拾取器3提供的回放信号中分离出来并输出到保持电路5A和5B，同时输出到比较器8。在保持电路5A和5B中，保持横移信号识别单元4所提供的横移信号的峰值和谷值而分别产生了随后提供给加法器6的顶端保持信号和底端保持信号。加法器6将顶端保持信号和底端保持信号相加，并将和提供给乘法器7。乘法器7将加法器6输出的和乘以1/2而得到横移信号的中间值，随后它被输出到比较器8。在比较器8中，将由横移信号识别单元4提供的横移信号转换成由比较器8的中间值作为阈值而得的双态信号以产生作为输出的镜像信号。在其他的用途中，这个镜像信号被未在图中显示的信号处理电路和跟踪伺服系统用来计算由光拾取器3射出的光所越过的轨道数及实现一个跟踪伺服机构的引入操作。

另外，当由光拾取器3输出的回放信号的电平例如因为光盘1的划伤或其它原因而突变时，伴随如图9所示在回放信号电平内的急剧变化，由横移信号识别单元4输出的横移信号的电平也会突然地变化。为了方便起见，由于光盘1的划伤或其它原因而引起的回放信号电平的这种突变在下文中简单地称其为回放信号的缺陷。

假定在如图9所示的信号A被置为高电平的期间内回放信号中发生缺陷。假使缺陷引起横移信号电平的突然下降，同样会出现突然地下拉底端保持信号。即使回放信号后来恢复到正常状态，底端保持信号也不能立刻跟上横移信号。这样的结果，出现了一个问题，即不但在回放信号有缺陷出现的时期内而且在紧随这段缺陷期的如图中用符号T表示的这段时期内都不能得到一个准确的镜像信号。

上述问题出现的原因解释如下。通常地，在保持横移信号谷值的保持电路5B和保持横移信号峰值的保持电路5A中，用一个电容使横移信号保持一段时间。当回放信号中出现缺陷时，横移信号的电平下降，下降了的电平由电容保持。这样，电容器中的电荷一但聚积起来表示下降了的电平，那么从电容中释放电荷是需要时间的，以至即使是横移信号已被恢复到正常状态，底端保持信号也不能跟上横移信号，即在电容上的放电完成之前底端保持信号不能表示横移信号的最低电平。这样的结果，中间值信号即表示顶端保持和底端保持信号之间的可变的中间值的信号或表示顶端保持和底端保持信号的可变的平均值的信号也不能表示横移信号的中间值，这样产生了一个问题即不可能得到一个准确的镜像信号。

另外，如上所述，不但在光盘1中划伤部分的横移信号出现缺陷的时期内而且在图9中由符号T所显示的紧随这个缺陷期的时间段内部不能得到一个准确的镜像信号。这样的结果，计算出的光拾取器3所发出的光越过的轨道数也是错误的，使得花费很长时间访问所需轨道。

为了解决这个问题，通过减少含电容的电路的时间常数改善保持电路5B的放电特性。在这种情况下，聚集在电容器中的表示低电平保持的电荷因此能在短时间内被释放。而如果时间常数太小，尽管电容两端的电压将以低频跟随横移信号中的变化，保持横移信号的底部仍是困难的。

这样，仅靠改变时间常数，想在快速地获取一个准确的镜像信号的同时高度准确地保持横移信号的底部是很困难的。

本发明致力于解决上述的问题。本发明的一个目的是提供一种记录介质驱动装置和一种记录介质驱动方法使即便回放信号中出现缺陷时，仍有能力在产生一个准确的镜像信号的同时实现正常地保持住横移信号底部的操作。

根据本发明的第一个方面，提供一种记录介质驱动装置，包括：

为检测回放信号中出现的缺陷的缺陷检测装置；

保持回放信号中低频部分的保持装置；

应缺陷检测装置输出信号的请求使保持装置复位的复位装置。

根据本发明的第二个方面，提供一种记录介质驱动方法，包含的步骤为：

检测回放信号中出现的缺陷；

如果回放信号中出现缺陷时，将保持回放信号中低频分量的保持装置复位。

在根据本发明第一个方面所说的记录介质驱动装置中，缺陷检测装置检测回放信号中出现的缺陷并且应缺陷检测装置的输出信号的请求，复位装置将保持回放信号中低频分量的保持装置复位。

在根据本发明第二个方面所述的记录介质驱动方法中，检测回放信号中缺陷的发生并且在回放信号出现缺陷时将保持回放信号中低频分量的保持装置复位。

图1是显示了适用于本发明的具体地实现一个光盘装置的结构的方框图；

图2是用以解释图1所示的光盘装置所采用的缺陷检测电路11执行的处理的波形图；

图3是显示了图1所示光盘装置所采用的保持电路5B和保持电压复位电路12的典型结构的图；

图4是用以解释图3所示的保持电路5B和保持电压复位电路12所执行的操作的波形图；

图5是显示了图1所示光盘装置所采用的保持电路5B和保持电压复位电路12的另一种典型结构；

图6A到6D是用以解释产生镜像信号过程的图；

图7是用以解释选择中间值的方法的波形图；

图8是显示了常规的光盘装置结构的方框图；

图9是用以解释在出现回放信号中有缺陷发生的情况下所得到的横移信号、底部保持信号、中间值信号和镜像信号波形的图。

以下结合附图对本发明优选实施例作详细说明。

图1是显示了适用于本发明的实现一个光盘装置的实施例结构图。必须指出与图8中一样的部分标有与图8中相应部分相同的标号且为简单起见省略对它们的解释。

由光拾取器3提供的回放信号被送至缺陷检测电路11即前面提到的缺陷检测装置。缺陷检测电路11检测回放信号中出现的缺陷，同时向保持电压复位电路12输出表示检测结果的缺陷信号。

缺陷检测电路11的操作解释如下。比如，如果光盘1中存在划伤，它会降低划伤部分的反射能力，从划伤部分得到的回放信号(RF信号)的电平如图2所示会降低。缺陷检测电路11将回放信号和预定阈值TH相比较。当回放信号的电平小于等于阈值TH的时间段内，缺陷检测电路11输出一个如图所示的高电平的缺陷信号。在另一方面，在其它期间即回放信号的电平高于阈值TH的期间内，缺陷检测电路11将缺陷信号复位到低电平。

保持信号复位电路12(即前面提到的复位装置)接收来自缺陷检测电路11的被置为高电平的缺陷信号的同时，在缺陷信号被置为高电平的期间内将保持电路5B复位。如图3和图5所示，保持电路5B有一个将在后面描述的电容C。保持电压复位电路12将保持电路5B复位的典型操作是对电容C放电。

在具有描述如上的结构的光盘装置中，镜像信号的产生是同图8所示的光盘装置相同。更进一步地说，由光拾取器(或回放装置)3发射的激光束经物镜2被射到光盘1上。在光盘1上，激光束被反射并且反射光通过物镜2传回光拾取器3。光拾取器3将来自光电转换处理中的光盘1的反射光转换成为电信号。作为一个回放信号，该电信号被送至横移信号识别单元(或低频分量检测装置)4和缺陷检测电路11。在横移信号识别单元4中，横移信号可从光拾取器3提供的回放信号中被分离(或检测)出并被输出至保持电路5A(或顶端保持装置或仅仅一个保持装置)，保持电路5B(或底端保持电路或仅仅一个保持装置)，同时也送至比较器8。在保持电路5A和5B中，保持横移信号的峰值和谷值以分别产生随后被提供给加法器6的一个顶端保持信号和一个底端保持信号。加法器6将顶端保持信号与底端保持信号相加，并将和提供给乘法器7。乘法器7将加法器6输出的和乘以1/2而产生一个要输送给比较器8的横移信号的中间值。在比较器8上，由比较器8而来的中间值被用作阈值使由横移信号识别单元4提供的横移信号转变成双态信号以产生一个作为输出的镜像信号。

在缺陷检测电路11中，在此同时，由光拾取器3提供的回放信号被检测以寻找缺陷。如果检测出缺陷，将缺陷信号以高电平提供给保持电压复位电路12。只要缺陷信号被置为高电平，保持电压复位电路12将保持电路5B复位。

图3是显示了保持电路5B和保持电压复位电路12的典型结构图。如图所示，保持电路5B包含一个运算放大器OP，二极管D，电流源I和电容C，而保持电压复位电路的实现仅仅靠一个开关SW。

将横移信号提供给运算放大器OP的同相输入端。运算放大器OP的输出与二极管D的正极相联。另一方面，二极管D的负极与电容C的一端上联。电容的另一端与低阻抗的某种物体如大地相联。在二极管D和电容C之间的联接点x和运算放大器OP的反相输入端及电流源I的一端相联。必须指出，在二极管D和电容C之间的联接点x的电压是作为底端保持信号输出的。

开关SW与二极管D并联以至当开关SW合上时，二极管D被短路。当缺陷信号被复位或被置为低或高电平，开关SW会被分别地切断(断开)或接通(闭合)。

在如上面所描述的结构的保持电路5B和保持电压复位电路12中，与提供给运算放大器OP的同相输入端的横移信号对应的交流电压出现在运算放大器OP的输出端。该交流电压的正分量(即在放大方向的分量)被二极管D截止。换句话说，只有交流电压的负分量能通过二极管D。这样做的结果，通过二极管D的负分量的最低电压由电容C保持。这就是说，由电容C保持横移信号的底部。

必须指出电容C的保持时间可由从电流源I流出的电流确定的电容C的充电时间来设置。有如图3结构的保持电路5B有一个众所周知的随工作电压改变的时间常数。这种特性在后面要叙述的如图5所示的保持电路中同样适用。

当缺陷信号被置为低电平时，开关SW被切断。在这种状态下，横移信号的底部被保持。但是如果在回放信号中出现一个缺陷，但横移信号的电平如图4所示突然下落，将缺陷信号提升到能使开关SW接通的高电平。随着开关SW的接通，聚集于电容C上的电荷被释放或将保持电路5B复位。

再进一步地说，当开关SW接通时，二极管D短路。在这种状态中，电流可从开关SW中流过，使电容C的连接点x与运算放大器OP的输出端有相等的电势。这就是说，从运算放大器OP输出的电流会流到电容C上，作为结果，电容C被放电或被复位。

基于这个原因，当缺陷信号被置为高电平时，没有底部可让保持电路5B保留。由保持电路5B输出的信号即底部保持信号被保持在如图中虚线所封闭的预定电平上。

当缺陷信号被复位回为下文中的低电平时，开关SW切断。在这种状态中，如前所述横移信号的谷值再一次被保持。在这种情况下，一旦缺陷信号被置为低电平，电容C立即处于放电状态。结果，保持电路5B立即输出一个跟随横移信号的底端保持信号或严格地说，有如图4所示的高度准确度的横移信号的最低电平。

因此，与不仅在光盘1中划伤部分的回放信号出现缺陷的时间段内而且在紧随如图9所示的缺陷期的预定期T内都不能得到准确的镜像信号的情况不同，一旦如图4所示回放信号的缺陷消失时，立即可以得到横移信号的准确的中间值从而得到镜像信号。结果，因为错误的轨道计数只对光盘1中划伤或与之类似的部分来进行，所以与传统记录介质驱动装置相比较可以以高速访问所需轨道。

图5显示了保持电路5B和保持电压12的另一种典型结构图。必须指出与图3中相同的部件被标有与图3中相应部分相同的标号，为方便起见省略对它们的解释。如图5所示，保持电路5B和保持电压复位电路12与图3所示的相同，不同之处在于后者用以短路二极管D的开关SW现被前者用于短路电容C。

如图5所示，与电容C的情况相同，开关SW的一端与低阻抗的某种物体比如大地相联(或与低阻抗的电源相联)。另一方面，开关SW的另一端与二极管D和电容C之间的联接点x相联。

与图3的开关SW很类似，该开关SW在缺陷信号被分别地复位为低电平或设置为高电平时接通或断开。因此，当回放信号出现一缺陷时，接通开关SW，电容C的两端通过开关SW被强行联至大地或类似的地方。结果，聚集于电容C上的电荷被释放或将保持电路5B复位。

基于这种原因，当缺陷信号被置为高电平时，没有底部可让保持电路5B保留。由保持电路5B输出的信号即底端保持信号被保持在0电平。必须指出对底端保持信号的观察是通过把和开关SW的一端相联的低阻抗的某种物体如大地电势作为参照进行的。

随着缺陷信号后来被复位回低电平，如同图3所示的保持电路5B和保持电压复位电路12的情况下开关SW是断开的。在这种状态下，横移信号的谷值如前所述再一次被保持。在这种情况下，一旦缺陷信号被复位为低电平，电容立即处于放电状态。结果，保持电路5B会立即输出一个紧随横移信号的底端保持信号或严格地说有高度准确性的横移信号的最低电平。

以上所描述的本发明是以应用于光盘装置为例子。但是，必须指出，本发明的范围不限制在光盘上。本发明也可应用于一种在从其它记录介质如光磁盘和光卡上记录和重放信息的装置。

仍然值得注意的是，以上根据具体实例描述了本发明，但该说明不意味着限制。这就是说，必须明白本发明所包含的主题不限于这些实施例。通过对该说明的分析，对本领域技术人员来讲各种具体的变化和替换是很显然的。比如，在实施例中，为了使保持电路5B复位，仅在用以保持横移信号底部的保持电路5B中提供保持电压复位电路12。必须指出，同样是为了复位的目的，保持电压复位电路12也可以由保持电路5A提供。但是在保持电路5A的情况下，二极管D和电流源I各自连接的极性与图3和图5所示相反。

另外，在上述实施例中，当检测出回放信号中的缺陷时保持电路5B中所用的电容C被强行放电。作为另一种方案，比如，紧挨在缺陷信号被置为高电平之前用某种方法使电容充电状态保持为原样，当缺陷信号复位到低电平时，由保持的充电状态恢复保持底部的操作。

另外，保持电路5B和保持电压复位电路12的结构不受图3和图5结构的限制。这就是说，依赖保持电路5B的保持电压复位电路12的各种结构都是可能的。一般地，人们采用一种允许包含保持电路5B的电容C的一端切换到具有低阻抗的某种东西上的电联接的结构。

使用根据本发明而来的记录介质驱动装置和记录介质驱动方法，检验回放信号以寻找缺陷。如果检测到缺陷，保持横移信号低频分量的保持装置被复位。结果，比如当缺陷出现在横移信号中且在以后消失时，可在缺陷刚一消失时立即得到由低频信号转换成双态信号而得到的信号。

Claims (9)

1.一种用于驱动一个记录介质的记录介质驱动装置，该装置包括：

用于从该记录介质中再现一个回放信号的回放装置；

用于从该回放信号中检测低频分量的低频分量检测装置；

用保持所述低频分量的保持装置；

利用该保持装置输出的信号将所述低频分量转换成双态信号的二进制转换装置；

从所述回放信号中检测缺陷的缺陷检测装置；

应所述缺陷检测装置输出的信号的请求，将所述保持装置复位的复位装置。

2.如权利要求1所述的用于驱动记录介质的记录介质驱动装置，其中，所述保持装置包括保持该低频分量峰值的顶端保持电路和保持该低频分量谷值的底端保持电路，而所说复位装置将所说顶端和底端保持装置中的至少一个复位。

3.如权利要求2所述的用于驱动记录介质的记录介质驱动装置，其中，所说复位装置将所说底端保持装置复位。

4.如权利要求2所述的用于驱动记录介质的记录介质驱动装置，其中该复位装置将顶端保持装置复位。

5.如权利要求2所述的用于驱动记录介质的记录介质驱动装置，其中该保持装置包括：

由其同相输入端接收所说低频分量的放大器；

一个其正极与所说放大器的输出端相联，负极与所说放大器的反向输入端相联的二极管；

一个其一端接低阻抗，另一端与所述二极管的所述负极相联的电容；

一个与所说二极管的所说负极相联的电流源。

6.如权利要求5所述的用于驱动记录介质的记录介质驱动装置，其中应所述缺陷检测装置输出的所述信号的请求，该复位装置将该二极管短路。

7.如权利要求5所述的用于驱动记录介质的记录介质驱动装置，其中该复位装置包括一个应所述缺陷检测装置输出信号的请求将所说电容的所说另一端与大地相联的装置。

8.如权利要求1所述的用于驱动记录介质的记录介质驱动装置，其中，该记录介质是一光盘。

9.一种在记录介质驱动装置中采用的记录介质驱动方法，该装置包括：

用于从该记录介质中再现一个回放信号的回放装置；

用于从所述回放信号中检测低频分量的低频分量检测装置；

用于保持所述低频分量的保持装置；

利用该保持电路输出的信号将所说低频分量转换成双态信号的二进制转换装置，

该记录介质驱动方法包括的步骤为：

在所述回放信号中检测缺陷；

在所述回放信号出现缺陷的情况下将所说保持装置复位。

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