CN1242387C - 检测装置、检测方法和光盘装置 - Google Patents

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Abstract

一种检测装置，包括光学拾取器(P)和差分放大器(31-34)，所述光学拾取器(P)接收通过传输线(C)向其供给的第一基准电位(P1)，把电位设置成受传输线(C)中的噪声分量(N1)影响的第二基准电位(P2)，根据第二基准电位(P2)，从光电检测器(11-14)产生检测信号(S1-S4)，并通过传输线输出检测信号和第二基准电位，所述差分放大器(31-34)通过传输线从光学拾取器接收检测信号和第二基准电位，输出检测信号和第二基准电位之间的电位差。所述检测装置可消除来自电缆的噪声。

Description

检测装置、检测方法和光盘装置
技术领域
本发明涉及光盘的检测装置和检测方法，所述检测装置包括光学拾取器和信号处理部分，以及利用所述检测装置和检测方法的光盘装置。
背景技术
在常规的光盘装置中，光学拾取器上的信号检测和信号处理中的基准电位使用在光盘装置的主部分中产生的基准电位信号。在光学拾取器上经常引出多于一个的信号，所有这些信号使用相同的基准电位。主要利用在主部分中产生的基准电位执行主部分中的信号处理。此外，以差分形式传送其中S/N可变成问题的所有信号。在主端口中的信号处理中，以差分形式接收信号，并且随后主要利用主端口中的基准电位转换接收的信号。
但是，在这种方法中，主部分具有基准电位，基准电位被传送给光学拾取器，根据所述基准电位处理的信号被单独传送给主部分，并根据主部分的基准电位处理所述信号。从而，存在当由于噪声等的影响，产生光学拾取器上基准电位和主部分中基准电位之间的差异时，主部分不能正确识别光学拾取器检测的检测信号的问题。
此外，由于使用多于一个的信号线，当在主部分中进行加法运算时，存在由于影响所有多于一个的信号线，噪声分量被放大的问题。虽然当进行差分传输时，消除了这些问题，但是另一方面，每个信号需要两条信号线，因此不能应用于类似于光学拾取器之类存在形状约束的情况。即使在差分方法中，仍然存在不能消除在从主部分传送基准电位过程中混合的噪声的问题。
即，在常规设备中，当通过在光学拾取器和主驱动设备之间添加噪声等，产生基准电位间的差异时，存在在驱动设备的主部分一侧不能正确获得光学拾取器上的检测信号的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够获得几乎不受噪声影响的检测信号的检测装置和检测方法，以及利用所述检测装置和检测方法的光盘装置。
根据本发明的一个方面，提供一种检测装置，包括：驱动主部分；拾取器；连接驱动主部分和拾取器的电缆；第一传输线，其一端连接到驱动主部分的第一电源，其另一端通过电缆到达拾取器；在拾取器中设置的放大器，具有与第一传输线的所述另一端连接的第一输入部分；在拾取器中设置的光电检测器，其一端连接到所述放大器的第二输入部分；第二传输线，第二传输线的一端连接到第一传输线的所述另一端，第二传输线的另一端通过电缆到达驱动主部分；第三传输线，其一端连接到放大器的输出部分，其另一端通过电缆到达驱动主部分；以及差分放大器，具有连接到第二传输线的另一端的第一输入部分和连接到第三传输线的另一端的第二输入部分，所述差分放大器放大并输出从所述放大器输出的信号；其中由于受到第二传输线的另一端的噪声组件N1的效果的影响的电势与受到第三传输线的另一端的噪声组件N2的效果的影响的电势之间的差异在所述差分放大器中计算，噪声组件N1和N2的影响被消除，由此由光电检测器获得几乎不受电缆的噪声影响的检测信号。
根据本发明的第二个方面，提供一种使用一种检测装置的检测方法，所述检测装置包括：驱动主部分；拾取器；连接驱动主部分和拾取器的电缆；第一传输线，其一端连接到驱动主部分的第一电源，其另一端通过电缆到达拾取器；在拾取器中设置的放大器，具有与第一传输线的所述另一端连接的第一输入部分；在拾取器中设置的光电检测器，其一端连接到所述放大器的第二输入部分；第二传输线，第二传输线的一端连接到第一传输线的所述另一端，第二传输线的另一端通过电缆到达驱动主部分；第三传输线，其一端连接到放大器的输出部分，其另一端通过电缆到达驱动主部分；以及差分放大器，具有连接到第二传输线的另一端的第一输入部分和连接到第三传输线的另一端的第二输入部分，所述差分放大器放大并输出从所述放大器输出的信号，所述方法包括从差分放大器输出与由拾取器检测的检测信号对应的输出信号；其中由于受到第二传输线的另一端的噪声组件N1的效果的影响的电势与受到第三传输线的另一端的噪声组件N2的效果的影响的电势之间的差异在所述差分放大器中计算，噪声组件N1和N2的影响被消除，由此由光电检测器获得几乎不受电缆的噪声影响的检测信号。
根据本发明的第三个方面，提供一种光盘装置，包括：驱动主部分；拾取器；连接驱动主部分和拾取器的电缆；第一传输线，其一端连接到驱动主部分的第一电源，其另一端通过电缆到达拾取器；在拾取器中设置的放大器，具有与第一传输线的所述另一端连接的第一输入部分；在拾取器中设置的光电检测器，其一端连接到所述放大器的第二输入部分；第二传输线，第二传输线的一端连接到第一传输线的所述另一端，第二传输线的另一端通过电缆到达驱动主部分；第三传输线，其一端连接到放大器的输出部分，其另一端通过电缆到达驱动主部分；差分放大器，具有连接到第二传输线的另一端的第一输入部分和连接到第三传输线的另一端的第二输入部分，所述差分放大器放大并输出从所述放大器输出的信号；聚焦控制电路，用于产生用于移动物镜的聚焦控制信号，根据来自差分放大器的输出，在光轴的方向上，将激光光束聚集在所述光盘上；跟踪控制电路，用于根据来自差分放大器的输出，产生沿与光轴直角相交的方向移动物镜的跟踪驱动信号；其中由于受到第二传输线的另一端的噪声组件N1的效果的影响的电势与受到第三传输线的另一端的噪声组件N2的效果的影响的电势之间的差异在所述差分放大器中计算，噪声组件N1和N2的影响被消除，由此由光电检测器获得几乎不受电缆的噪声影响的检测信号。
在上述结构中，通过诸如电缆之类的传输线，根据本发明的检测装置把在光盘装置的主部分中产生的第一基准电位P1供给光学拾取器。第一基准电位P1变成受传输线的噪声分量N1影响的第二基准电位P2。在光学拾取器中，根据第二基准电位P2，从多个光电检测元件产生多个检测信号。在检测信号S1-S4和第二基准电位P2通过传输线被传送给主部分D时，检测信号S1-S4和第二基准电位P2受噪声分量N2影响，差分放大器31-34以主部分D中第二检测电位P2和检测信号S1-S4之间的差分信号的形式，取出来自光电检测元件的检测信号。在差分处理中，由于消除了噪声分量N1和N2的影响，即使通过传输线添加了噪声，也可提供能够从光电检测元件获得正确检测结果的检测装置和检测方法，以及利用所述检测装置和检测方法的光盘装置。
附图说明
图1是表示根据本发明一个实施例的光学拾取检测装置的例子的方框图；
图2是表示根据本发明所述一个实施例的光学拾取检测装置的另一例子的方框图；
图3是表示利用根据本发明所述一个实施例的光学拾取检测装置的光盘装置的方框图。
具体实施方式
下面参考附图，详细说明本发明的检测装置和检测方法，以及利用所述检测装置和检测方法的光盘装置。图1和2是表示根据本发明一个实施例的光学拾取检测装置的例子的方框图，图3是利用根据本发明实施例的光学拾取检测装置的光盘装置的方框图。
[根据本发明一个实施例的光学拾取检测装置]
根据本发明实施例的光学拾取检测装置包括光学拾取器P和驱动主部分D。光学拾取器P借助诸如电缆C之类的传输线与驱动主部分D连接，根据干扰，光学拾取器P和驱动主部分D受恒定噪声分量N1和N2影响。光学拾取器P包括多个光电检测器11-14和分别与光电检测器11-14连接的I-V放大器21-24。通过诸如电缆C之类的传输线从主部分D供给第一基准电位P1，并通过噪声分量N1的添加，改变成第二基准电位。I-V放大器21-24由处理成第二基准电位P2的基准电位操作，检测信号来自于光电检测器11-14。I-V放大器21-24对检测到的信号进行I-V转换和放大处理，并通过诸如电缆C之类的传输线，以检测信号S1-S4的形式提供给主部分D中的差分放大器31-34。同时，和检测信号S1-S4一起，第二基准电位P2也被供给主部分D中的差分放大器31-34。
这些光电检测器11-14具有各种形式，例如四单元检测器，或者在三光束方法情况下的八单元检测器，根据所述形式，光学拾取器P具有诸如四个检测器或者八个检测器之类的多个光电检测器。
主部分D包括和信号线的数目对应的差分放大器31-34，差分放大器31-34由在主部分D中产生的第三基准电位P3操作，差分放大器31-34的输出端与信号处理部分41连接。此时，第三基准电位P3最好具有和第一基准电位P1相同的电位。对于与第二基准电位P2一起传送的检测信号S1-S4，差分放大器31-34计算每个检测信号S1-S4和第二基准电位P2之间的差值，各个计算结果被供给信号处理单元41。
如图2中所示，第三基准电位P3(它是差分放大器31-34和信号处理部分41的操作基准)与第一基准电位P1连接。这为具有较高抗噪声性的稳定操作创造条件。
在后面描述的图3中所示的光盘装置的结构中，信号处理部分41包括至少一个注视或跟踪拾取器P的控制电路，激光控制电路，主轴马达用控制电路，与外部装置的接口，和控制这些操作的控制电路。
[噪声降低]
下面说明添加在电缆C和作为本发明一个特征的基准电位上的噪声分量N1和N2。
当利用电缆C等传送第一基准电位P1时，由于噪声分量N1的添加，第一基准电位P1变成第二基准电位P2，P2＝P1+N1。因此，I-V放大器21-24的检测信号S1-S4的值变成SN＝K·IN+P1+N1(K是I-V转换系数)。当借助电缆C等把这些数值传送到主部分D时，由于噪声分量N2的进一步添加，这些数值变成S′N＝K·IN+P1+N1+N2。此外，当电缆C等把第二基准电位的数值传送到主部分D时，由于噪声分量N2的进一步添加，第二基准电位的值变成P2′＝P1+N1+N2。由于差分放大器31-34根据第三基准信号P3，计算S′N和P2′之间的差值，即(K·IN+P1+N1+N2)-(P1+N1+N2)，因此能够获得其中消除了噪声分量N1和N2的差分放大器的输出信号值K·IN+P3。
此时，值得注意的是检测信号S1-S4的基准信号并不总要要求被成对供给主部分D，按照把来自主部分D的第一基准电位P1至少更换成来自光学拾取器P的第二基准电位P2的方式，在传输中可消除噪声。
如上所述，根据本发明，第一基准电位P1从主部分D供给，检测信号S1-S4由包括噪声分量的第二基准电位P2产生，通过把检测信号S1-S4和包括噪声分量的第二基准电位P2回送给主部分D，由差分放大器31-34计算它们之间的差值。结果，在利用电缆C等的传输过程中，可消除噪声分量N1和N2，从而能够提供光盘装置的检测装置，所述检测装置能够获得正确的检测值。
[应用本发明的光盘装置]
图3是表示应用本发明的光盘装置的结构的方框图。光盘61是可记录用户数据的光盘或者是只读光盘。DVD-R、DRD-RAM、CD-R和CD-RW可列举为典型的可记录光盘。
在光盘61的表面形成螺旋形凸区磁道和凹槽磁道，利用主轴马达63转动光盘61。
相对于光盘61的信息记录/再现由光学拾取器P完成。光学拾取器P通过齿轮与螺旋马达66耦接，螺旋马达(tread motor)控制电路68控制螺旋马达66。
速度检测电路69与螺旋马达控制电路68连接，速度检测电路69检测的光学拾取器P的速度信号被传送给螺旋马达控制电路68。在螺旋马达66的固定部分中设置永磁体(未示出)，以螺旋马达控制电路68激励驱动线圈67的方式，沿光盘61的径向方向移动光学拾取器P。
在光学拾取器P中设置由线簧或片簧(未示出)支承的物镜70。物镜70可由驱动线圈72驱动，以便沿聚焦方向(透镜的光轴方向)移动，物镜70可由驱动线圈71驱动，以便沿跟踪方向(与透镜的光轴垂直的方向)移动。
调制电路73对在记录期间，通过接口电路93主装置94供给的用户数据进行8-14调制(EFM)，并提供EFM数据。在记录信息(形成标记)期间，激光控制电路75根据从调制电路73供给的EFM数据，为半导体激光二极管79提供写入信号。在记录信息期间，激光控制电路75还向半导体激光二极管79提供读取信号，所述读取信号的功率小于写入信号的功率。
半导体激光二极管79根据从激光控制电路75供给的信号，产生激光束。通过准直透镜80、半棱镜81和物镜70引导从半导体激光二极管79发出的激光束，利用激光束辐射光盘61。来自光盘61的反射光通过物镜70、半棱镜81、聚光镜82和圆透镜83被引向光检测器84。
光检测器84包括图1和2中所示的四单元光电检测器11-14。光电检测器11-14的输出信号被提供给和图1和2中所示相同的I-V放大器21-24。
此时，通过借助电缆C添加噪声分量N1，图1和2中所示的作为本发明一个特征的第一基准电位P1变成第二基准电位P2第二基准电位P2被用作各个I-V放大器21-24的基准电位。此外，通过电缆C，第二基准电位P2被供给位于主部分一侧的各个差分放大器31-34。
按照和图1和2中所示情况一样的原理，借助差分放大器31-34的作用，消除赋予电缆C的噪声分量N1和N2。差分放大器31-34的输出通过加法器86a-86d，被供给差分放大器OP1和OP2。
图1和2中所示的信号处理部分41包括加法器86a-86d和运算放大器OP1和OP2，运算放大器OP2向聚焦控制电路87提供聚焦出错信号FE，运算放大器OP1向跟踪控制电路88提供跟踪出错信号TE，加法器86a-86d向数据再现电路78提供RF信号。
差分放大器OP2根据加法器86a和86b的输出信号之间的差值，输出聚焦出错信号FE。输出被提供给聚焦控制电路87。聚焦控制电路87的输出信号(聚焦控制信号)被提供给聚焦驱动线圈72。这导致激光束总是刚好聚焦在光盘61的记录膜上的控制。
差分放大器OP1根据加法器86c和86d的输出信号之间的差值，输出跟踪出错信号TE。输出被提供给跟踪控制电路88。跟踪控制电路88根据来自差分放大器OP1的跟踪出错信号，产生磁道驱动信号。
从跟踪控制电路88输出的磁道驱动信号被提供给驱动线圈71。在跟踪控制电路88中使用的跟踪出错信号被提供给螺旋马达控制电路68。
聚焦控制和跟踪控制的性能影响相对于光检测器86中的光电检测器11-14的输出信号的和信号，即计算加法器86c和86d的信号之和的加法器86e的输出和信号RF的反射率变化，所述反射率变化由对应于记录信息，在光盘61的磁道上形成的凹坑引起。信号被提供给数据再现电路78。
数据再现电路78根据来自PLL电路76的再现用时钟信号，再现记录数据。数据再现电路78具有测量信号RF的幅值的功能，利用CPU 90读出测量值。
当物镜70由跟踪控制电路88控制时，螺旋马达控制电路68控制螺旋马达66，即，光学拾取器P，以致物镜70被定位在光学拾取器5的中心位置附近。
马达控制电路64、螺旋马达控制电路68、调制电路73、激光控制电路75、PLL电路76、数据再现电路78、聚焦控制电路87、跟踪控制电路88等可作为伺服控制电路形成于一个LSI芯片内，通过总线89，CPU 90控制这些电路。CPU 90根据从主装置94提供的操作命令，全面控制光盘装置。CPU 90使用RAM 91作为工作区，根据记录在ROM 92中的包括本发明的程序，执行预定操作。
在图3中所示的光盘装置中，描述了四单元光电检测器11-14的实施例，光电检测器11-14的四个检测信号和第二基准电位P2之间的差值由差分放大器31-34按照和图1及2中所示情况相同的方式确定。从而，由于由电缆C添加的噪声可被消除，因此能够在可靠性高并且抗噪声性强的情况下，实现光学拾取器的检测。
依据上述各个实施例，本发明的技术人员能够实现本发明，本领域的技术人员易于想到本发明实施例的各种修改，并在不需要创造性劳动的情况下把本发明应用于各种模式。因此，本发明覆盖和公开的原理及新颖特征一致的宽广范围，本发明并不局限于上述实施例。
例如，在上述实施例中了描述了包括光学拾取器和处理检测信号的信号处理部分的检测装置的例子，以及利用所述检测器的光学设置的例子，但是，本发明并不局限于这些实施例。具有传感器部分和处理检测信号的信号处理部分的任意检测装置可按照相同的原理应用，并且具有相同的效果和优点。
如上详细所述，根据本发明，传感器部分和处理部分之间的基准电位的差异被降低，噪声分量由差分放大器消除。这提供了可获得几乎不受噪声影响的检测信号的检测装置和检测方法，以及利用所述检测装置和检测方法的光盘装置。

Claims (9)

1.一种检测装置，包括：
驱动主部分；
拾取器；
连接驱动主部分和拾取器的电缆；
第一传输线，其一端连接到驱动主部分的第一电源，其另一端通过电缆到达拾取器；
在拾取器中设置的放大器，具有与第一传输线的所述另一端连接的第一输入部分；
在拾取器中设置的光电检测器，其一端连接到所述放大器的第二输入部分；
第二传输线，第二传输线的一端连接到第一传输线的所述另一端，第二传输线的另一端通过电缆到达驱动主部分；
第三传输线，其一端连接到放大器的输出部分，其另一端通过电缆到达驱动主部分；以及
差分放大器，具有连接到第二传输线的另一端的第一输入部分和连接到第三传输线的另一端的第二输入部分，所述差分放大器放大并输出从所述放大器输出的信号；
其中由于受到第二传输线的另一端的噪声组件N1的效果的影响的电势与受到第三传输线的另一端的噪声组件N2的效果的影响的电势之间的差异在所述差分放大器中计算，噪声组件N1和N2的影响被消除，由此由光电检测器获得几乎不受电缆的噪声影响的检测信号。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其中所述差分放大器不是直接与第一电源连接，而是基于与第一电源具有相同电势的第二电源工作。
3.根据权利要求1所述的检测装置，其中所述差分放大器基于与第一电源连接的第二电源工作。
4.一种使用一种检测装置的检测方法，所述检测装置包括：驱动主部分；拾取器；连接驱动主部分和拾取器的电缆；第一传输线，其一端连接到驱动主部分的第一电源，其另一端通过电缆到达拾取器；在拾取器中设置的放大器，具有与第一传输线的所述另一端连接的第一输入部分；在拾取器中设置的光电检测器，其一端连接到所述放大器的第二输入部分；第二传输线，第二传输线的一端连接到第一传输线的所述另一端，第二传输线的另一端通过电缆到达驱动主部分；第三传输线，其一端连接到放大器的输出部分，其另一端通过电缆到达驱动主部分；以及差分放大器，具有连接到第二传输线的另一端的第一输入部分和连接到第三传输线的另一端的第二输入部分，所述差分放大器放大并输出从所述放大器输出的信号，
所述方法包括从差分放大器输出与由拾取器检测的检测信号对应的输出信号，
其中由于受到第二传输线的另一端的噪声组件N1的效果的影响的电势与受到第三传输线的另一端的噪声组件N2的效果的影响的电势之间的差异在所述差分放大器中计算，噪声组件N1和N2的影响被消除，由此由光电检测器获得几乎不受电缆的噪声影响的检测信号。
5.根据权利要求4所述的检测装置，其中所述差分放大器不是直接与第一电源连接，而是基于与第一电源具有相同电势的第二电源工作。
6.根据权利要求4所述的检测装置，其中所述差分放大器基于与第一电源连接的第二电源工作。
7.一种光盘装置，包括：
驱动主部分；
拾取器；
连接驱动主部分和拾取器的电缆；
第一传输线，其一端连接到驱动主部分的第一电源，其另一端通过电缆到达拾取器；
在拾取器中设置的放大器，具有与第一传输线的所述另一端连接的第一输入部分；
在拾取器中设置的光电检测器，其一端连接到所述放大器的第二输入部分；
第二传输线，第二传输线的一端连接到第一传输线的所述另一端，第二传输线的另一端通过电缆到达驱动主部分；
第三传输线，其一端连接到放大器的输出部分，其另一端通过电缆到达驱动主部分；
差分放大器，具有连接到第二传输线的另一端的第一输入部分和连接到第三传输线的另一端的第二输入部分，所述差分放大器放大并输出从所述放大器输出的信号；
聚焦控制电路，用于产生用于移动物镜的聚焦控制信号，根据来自差分放大器的输出，在光轴的方向上，将激光光束聚集在所述光盘上；
跟踪控制电路，用于根据来自差分放大器的输出，产生沿与光轴直角相交的方向移动物镜的跟踪驱动信号，
其中由于受到第二传输线的另一端的噪声组件N1的效果的影响的电势与受到第三传输线的另一端的噪声组件N2的效果的影响的电势之间的差异在所述差分放大器中计算，噪声组件N1和N2的影响被消除，由此由光电检测器获得几乎不受电缆的噪声影响的检测信号。
8.根据权利要求7所述的光盘装置，其中所述差分放大器不是直接与第一电源连接，而是基于与第一电源具有相同电势的第二电源工作。
9.根据权利要求7所述的光盘装置，其中所述差分放大器基于与第一电源连接的第二电源工作。
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