CN1286091C - 光盘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的光盘装置通过旋转光盘和使用光头扫描光盘上的光道向其中沿数据记录光道包括有摆动信号的光盘执行记录和重现中的至少一种操作。所述装置包括：提取部分，用于从光头的输出中提取光盘摆动信号，同步时钟产生部分，用于在由提取部分提取的摆动信号的基础上产生同步时钟信号；和记录/重现部分，用于使用由同步时钟产生部分产生的同步时钟信号执行向/从光盘进行数据记录/重现中的一种操作。

Description

光盘装置
技术领域
本发明涉及一种用于向光盘上记录数据或从光盘上重现数据的光盘装置。
背景技术
如在现有技术中已公知的，能够被记录/出重现的光盘包括多个光道。每个光道被进一步分成多个扇区，通过扇区将数据记录在光盘上或从光盘上重现。盘通常以恒定的转数或恒定的转速(CAV：恒定角速度)转动来执行数据的记录/重现操作。例如，检测光盘上光道的摆动，借此以产生具有与光盘转数对应的一个周期的摆动信号。在该摆动信号的基础上，达到光盘恒定的转数，此后，数据被以与基准时钟信号同步地记录到光盘或从光盘重现。
下面描述一个传统的盘记录/重现装置。
图6示出了一个传统盘记录/重现装置的框图。参看图6，盘记录/重现装置包括：马达101、光盘102、光头103、用于从光头103的输出信号中产生重现信号，聚焦误差信号和跟踪误差信号的重现信号/伺服信号检测电路104、用于将重现信号数字化的重现信号数字化电路105、用于通过解调数字化重现信号产生重现数据的解调器106、用于驱动作为光盘103的光源的激光器的激光器驱动电路107、用于从调制数据产生用于由激光驱动电路107光调制所述激光的一个信号的记录信号产生电路108、用于通过对将被记录数据进行调制而产生用于记录信号产生装置108的信号的调制器109、用于使用来自重现信号/伺服信号检测电路104的伺服信号控制马达101和光头103的聚焦/跟踪控制部分110、用于产生基准时钟信号的基准时钟信号发光器111、该基准时钟信号用于产生记录/重现数据所需的各种门控信号、用于在来自基准时钟发生器111的基准时钟信号的基础上产生各种门控信号的门控信号发生器112、用于校正在已经被解调器106解调的重现数据中的误差和用于检测来自这个数据的地址的误差校正/地址检测器123、用于产生偏压的偏压电路124、用于将来自重现信号/伺服信号检测电路104的跟踪误差信号和由偏压电路124产生的偏压比较以便检查一个非正常跳变的比较器125，和用于使用基准时钟信号检测马达101转数的转数误差检测电路126。
在具有这种结构的盘记录/重现装置中，在光盘102以预定转数旋转时，利用光头103从光盘102中读出数据。重现信号/伺服信号检测电路104接收光头103的输出信号。在该输出信号的基础上，重现信号/伺服信号检测电路104产生重现信号、聚焦误差信号和跟踪误差信号，并将这些信号提供给后续的处理电路。聚焦/跟踪控制部分110被提供有聚焦误差信号和跟踪误差信号并控制光头103总是跟随光盘的扭动和偏心度。重现信号数字化电路105被提供有重现信号，解调器106被提供有数字化的重现信号以及与该重现信号同步的读时钟信号。
基准时钟发生器111产生利用该装置对数被记录/重现的数据进行调制/解调所需的基准时钟信号。解调器106根据预定解调规则使用数字化的重现信号和读时钟信号将重现信号转换成重现数据。然后，重现数据与所述基准时钟信号同步地输出给误差校正/地址检测器123。误差校正/检测器123根据重现数据检测光盘102上光道的地址并输出地址检测信号。在该地址检测信号的基础上，门控信号发生器112产生与基准时钟同步的门控信号。该门控信号指出由光头103周期性执行的地址检测的定时。当检测一个地址或记录/重现一个数据时，使用该门控信号。
当记录数据被转入给调制器109时，调制器109根据一个调制规则对记录数据进行调制。在调制输出的基础上，记录信号产生电路108产生并输出用于对激光进行光调制的信号。在来自记录信号产生电路108的信号基础上，激光驱动电路107驱动光头103的激光源以便使激光从激光源辐射出。由此，记录数据被马上写入到光盘102的地址区域上。
比较器125比较由重现信号/伺服信号检测电路104产生的跟踪误差信号和来自偏压电路124的预定电压以便检测不正常的跳跃。
转数误差检测电路126比较马达101的转数(或旋转周期)(由来自马达101的转数检测信号指出)和来自基准时钟发生器11的基准时钟信号频率(或周期)，以便确定马达101的当前转数是否接近所希望的转数。当误差落入一个预定范围内时，转数误差检测电路126输出记录使能信号以允许装置执行记录操作。响应所述记录使能信号，调制器109、记录信号产生电路108和激光驱动电路107可以开始记录操作。
下面接合图7A到7G的时序图描述具有这种结构并用于从光盘102扇区重现数据和向光盘102扇区记录数据的装置的操作。光盘102上的每个扇区包括一个地址区和一个数据记录区，前者记录有该扇区的地址，后者用于数据记录/重现。
重现信号/伺服信号检测电路104接收来自光头103的输出信号。在该输出信号的基础上，重现信号/伺服信号检测电路104产生如图7A所示的重现信号和如图7B所示的跟踪误差信号。
当光盘102的转数与所希望的转数匹配时，为了读出目标扇区K的地址，在已经被输出用于目标扇区K之前扇区的地址检测信号的基础上在定时(c)-1处激活图7C所示读门控信号。该读门控信号被用作例如用于PLL(锁相环)电路的同步操作的一个开始信号，该同步操作是在重现信号数字化电路105中提供的。响应所述读门控制号，在重现信号数字化电路105中的PLL电路开始与数字化重现信号相关的同步操作，并向解调器106输出数字化重现信号和与该重现信号同步的读时钟信号。
解调器106在所述读时钟信号的基础上对来自重现信号数字化电路105的数字化重现信号解调。通过使地址的误检测最小并通过使用由门控信号发生器112输出的解调标记门控信号保证地址的同步可以稳定地执行地址解调。
解调后的数据被从解调器106传送给误差校正器/地址检测器123。误差校正器/地址检测器123利用基准时钟信号检测一个地址。当地址被正常检测到时，误差校正器/地址检测器123产生并输出如图7E所示的地址检测信号。在地址检测信号的基础上，门控信号发生器112在定时(C)-2处再次激活图7C所示的读门控信号以便执行与在所述地址区之后记录的数据相关的读出操作。这里，由于记录有4个预置凹坑以作为地址区的地址，所以，输出4个脉冲作为地址检测信号。被检测的4个预置凹坑中的一个或多个被用作扇区相关的基准位置。
当读门控信号被激活时开始与记录数据相关的重现操作，和响应所述的激活，开始在重现信号数字化电路105中的PLL电路的同步操作。如上所述，重现信号数字化电路105中的PLL电路105执行与数字化重现信号相关的同步操作并向解调器106输出数字化的重现信号和与该重现信号同步的读时钟信号。如上所述，解调器106在所述读时钟信号的基础上解调来自PLL电路的数字化重现信号。通过使用来自门控信号发生器112并用于图7D所示解调的标记门控信号保证帧和将被从光盘102读出的数据同步使帧标记误检测的最小化从而可以稳定地执行数据解调。
解调后的数据从解调器106传送给误差校正/地址检测器123。误差校正器/地址检测器123利用基准时钟信号执行与数据相关的误差校正。这里，由于光盘102的转数与预定转数基本匹配，所以基准时钟信号与读时钟信号具有基本相同的频率。因此，在解调器106和误差校正器/地址检测器123之间的数据传输过程中，例如由于解调器106中缓冲存贮器容量的不足也不会产生问题。
下面描述光盘102的数据记录操作。
在下面的描述中，假设数据将被记录到目标扇区L上。
调制器109对通过将误差校正码加到将被记录数据所获得的记录数据进行调制。
为了读出目标扇区L的地址，在已经被输出用于位于现在将要被记录数据的目标扇区L之前的一个扇区的地址检测信号的基础上，在定时(C)-3激活图7C所示的读门控信号。
为了应答读门控信号，重现信号数字化电路105中的PLL电路开始用于数字化重现信号的同步操作并以类似于上述数据重现操作相同的方式检测所述地址。在检测目标扇区L地址时所获得地址检测信号的基础上，在定时(g)-1处激活如图7G所示的调制器激活信号，借此分别使调制器109和记录信号发生器装置108同时开始调制操作和信号产生操作。在地址检测信号的基础上在定时(f)-1处激活图7F所示的记录门控信号。响应这个信号，激光驱动电路107在来自记录信号发生器电路108的信号的基础上对自光头103输出的激光进行调制以便将数据记录到扇区L上。
下面结合图8A到8G描述其中光盘102的转数与预定转数不匹配的重现/记录操作。
在用于位于现在将要从中重现数据的目标扇区K之前扇区的地址检测信号的基础上，在定时(c)-1处激活图8C所示的读门控信号以读出目标扇区K的地址。
响应该读门控信号，重现信号数字化电路105中的PLL电路如上所述地开始同步操作，并向解调器106输出数字化重现信号和与该重现信号同步的读时钟信号。
这里，假设在从用于在前扇区的地址检测信号的定时到用于读目标扇区地址K地址的图8C所示读门控信号的定时(c)-1的时间周期内光盘12的转数偏离预定的转数。在这种情况下，用于解调图8D所示信号的图8C所示读门控信号和标记门控信号没有在目标扇区K地址应当被读出的定时处被精确激活；例如仅又是4个预置凹坑(地址)中的前两个被读出。在读出地址的基础上，误差校正器/地址检测器123产生图8E所示的地址检测信号。在该地址检测信号的基础上，门控信号发生器112再次在定时(c)-2处激活图8C所示的读门控信号以便执行与记录在随后地址区域中的数据相关的读出操作。
此后，通过利用用于解调图8D所示的标记门控信号保证从光盘102读出数据所述帧同步使帧标记误检测最小化从而可以稳定地执行数据解调。但是，由于光盘102的转数偏离预定转数，所以，用于解调图8D所示的标记门控信号与从光盘102读出的数据相互不同步，从而导致数据不能被正确重现。
与记录操作相似，当试图向目标扇区L执行记录操作时，由于光盘102的转数与预定转数不匹配，所以，例如只有目标扇区L四个地址中头一个被读出。在这种情况下，数据将被记录在目标扇区L之外，即记录在下一个扇区的地址区域中。
此外，当例如由于对所述装置的撞击而导致光头103从一个光道非正常地跳跃到另一个光道时，这样一个非正常跳跃将检测到。在该传统的装置中，非正常跳跃是在跟踪误差信号基础上检测的。但是，由于跟踪误差信号在发生非正常跳跃和正在读出地址信号时的两种情况下以相似的方式变化，所以不可能精确地检测出非正常跳跃。
下面结合图9描述另一种传统的盘记录/重现装置。
首先，描述图9所示装置和图6所示装置的区别。图9所示的装置包括：用于放大来自重现信号/伺服信号检测电路104的跟踪误差信号以便产生摆动信号并用于检测光盘102上当前正被跟踪的光道是平面光道还是凹槽光道以便产生表示检测结果的极性信号的放大器/滤波器114，用于将放大器/滤波器114的输出进行数字化的数字化电路115；用于将已经被数字化电路115数字化的摆动信号的频率或相位与来自其频率已经被分频器129分频的压控振荡器(此后简称之为“VCO”)的时钟信号的频率或相位进行比较的相位/频率比较器117；用于将来自相位/频率比较器117并表示比较结果的信号转换成模拟值的电荷泵128；用于对电荷泵128输出积分的低通滤波器119；用于产生频率与低通滤波器119输出的积分电压对应的时钟信号的VCO 120；用于对来自VCO 120的时钟信号号分频的分频器129和用于对来自基准时钟发生器111的基准时钟信号和来自VCO 120的时钟信号分频的时钟分频器127。
下面结合图10A到10I的时序图描述用于从/到光盘102重现/记录数据的具有这种结构的操作。
重现信号/伺服信号检测电路104从光头103接收输出信号。在该输出信号的基础上，重现信号/伺服信号检测电路104产生和输出如图10A所示的重现信号和如图10B所示的跟踪误差信号。
放大器/滤波器114从跟踪误差信号中清除高频地址信号以便输出一个摆动信号。放大器/滤波器114还输出一个极性信号，用于指出当前光盘102上正被跟踪的光道是平面光道还是凹槽光道。数字化电路115数字化所述摆动信号、在极性信号的基础上确定数字化摆动信号的极性和输出图10C所示的数字化摆动信号。数字化的摆动信号被提供给PLL电路(包括相位/频率比较器117、电荷泵128、低通滤波器119、VCO 120和分频器129)中的相位/频率比较器117。获得与摆动信号同步的同步时钟信号作为PLL电路的输出。时钟分频器127对同步时钟信号分频，以获得图10D所示的分频同步时钟信号。分频同步时钟信号被提供给聚焦/跟踪控制部分110，用于控制马达的转动。聚焦/跟踪控制部分110使用分频后的基准时钟信号和分频后的同步时钟信号控制马达。
图9所示装置使用基准时钟信号以类似于图6所示装置的方式执行数据重现/记录操作。
当重现数据时，为了读目标扇区K的地址，在已经输出用于目标扇区K之前一个扇区的地址检测信号的基础上在定时(e)-1处激活图10E所示的读门控信号。该读门控信号被用作例如用于在重现信号数字化电路105中PLL电路同步操作的开始信号。响应该读门控信号，重现信号数字化电路105中的PLL电路开始与数字化重现信号相关的同步操作，并向解调器106输出数字化重现信号和与该重现信号同步的读时钟信号。解调器106在所述读时钟信号的基础上解调来自PLL电路的数字化重现信号。
解调后的地址信号被传送给误差校正器/地址指测器123。误差校正器/地址检测器123利用基准时钟信号检测所述地址。当地址被正常检测时，误差校正器/地址检测器123产生并输出如图10G所示的地址检测信号。在该地址检测信号的基础上，在图10E所示的定时(e)-2处门控信号发生器112再次激活读门控信号以便执行与该地址区域之后所记录数据相关的读出操作。
当所述读门控信号被激活时开始与记录数据相关的重新操作，并且响应这个激活，在重现信号数字化电路105中的PLL电路开始同步操作。如上所述，重现信号数字化电路105中的PLL电路执行与数字化重现信号相关的同步操作并向解调器106输出数字化的重现信号和与该重现信号同步的读时钟信号。解调器106以与上述类似的方式执行解调操作。解调后的重现信号被与基准时钟信号同步地传送给误差校正器/地址检测器123。误差校正器/地址检测器123利用基准时钟信号执行与重现根据相关的误差校正。
下面描述该装置的数据记录操作。
在下面的描述中，假设数据将被记录到目标扇区L中。
调制器109调制通过将误差校正码加到被记录的数据上所获得的记录数据。
为了读出目标扇区L的地址，在已经输出用于现在将要被记录的目标扇区L之前扇区的地址检测信号的基础上，在定时(e)-3处图10E所示的读门控信号被激活。
响应该读门控信号，重现信号数字化电路105中PLL电路开始执行与数字化重现信号相关的同步操作，以便以与和上述数据重现操作类似的方式检测一个地址。在检测目标扇区L地址时获得地址检测信号的基础上，在定时(i)-1处激活图10I所示的调制器激活信号，借此使调制器109开始调制操作并同时使记录信号产生电路108开始操作。在地址检测信号的基础上，在定时(h)-1处激活图10H所示的记录门控信号。响应这个信号，激光驱动电路107在来自记录信号产生电路108的信号的基础上对从光头103输出的激光进行光调制，以便将数据记录到扇区L上。
但是，在具有这种结构的装置中，同步时钟信号只被用于控制马达101的旋转，而不能用作用于记录/重现操作的时钟信号。因此，在图6所示的这种传统的装置中，在所述盘的转数没有达到预定转数之前不能执行数据记录/重现操作。
如上所述，传统的用于向/从光盘记录/重现数据的装置具有下述问题：
(1)当光盘的转数与预定转数不匹配时不能执行记录/重现操作。
(2)由于地址区将被提供在凹槽光道和平面光道上，所以跟踪误差信号以和利用光头正在扫描地址区域和光头发生异常跳跃时的类似方式改变，因此不可能在跟踪误差信号的基础上检测光头的异常跳跃。此外，由于摆动信号的变化，异常跳跃可能会引起误检测。
发明内容
根据本发明的一方面，提供了一种光盘装置，用于通过旋转光盘和使用光头扫描光盘上的光道执行光盘记录和光盘重现中至少一种操作，在该光盘中沿数据记录光道包括一摆动信号。该装置包括：提取部分，用于从光头的输出中提取光盘摆动信号；同步时钟产生部分，用于根据由提取部分提取的摆动信号生成同步时钟信号；记录/重现部分，用于使用由同步时钟产生部分产生的同步时钟信号执行向光盘记录数据和从光盘重现数据中至少一种操作；以及异常跳跃检测部分，用于检测光头从光盘上一个光道异常跳跃到另一个光道，该检测是通过比较由同步时钟产生部分所产生的同步时钟信号和由提取部分提取的摆动信号执行的。
在本发明的一个实施例中，所述装置还包括一个用于当由同步时钟产生部分产生的同步时钟信号的频率落入一个预定频率范围时允许执行向光盘记录数据和从光盘重现数据中的至少一种操作的部分。
在本发明的一个实施例中，所述装置还包括：基准时钟产生部分，用于产生基准时钟信号；和用于比较由同步时钟产生部分产生的同步时钟信号的频率和由基准时钟信号产生部分产生的基准时钟信号的频率，从而当该比较满足一个预定条件时允许执行向光盘记录数据和从光盘重现数据中的至少一种操作的部分。
在本发明的一个实施例中，根据异常跳跃检测部分的检测结果，停止光盘记录和重现中的至少一个。
在本发明的另一个实施例中，所述装置还包括一个跟踪误差信号产生部分，用于从光头的输出信号中产生一个跟踪误差信号，该信号指出光头相对于光盘上光道的跟踪误差。提取部分从跟踪误差信号中提取摆动信号。
在本发明的一个实施例中，所述提取部分包括：滤波器，用于接收光头的输出和只传输摆动信号；数字化部分，用于数字化滤波器输出的摆动信号以产生数字化信号。
在本发明的一个实施例中，所述装置还包括一个异常跳跃检测部分，用于检测光头在光盘上从一个光道到另一光道的异常跳跃。该异常跳跃检测部分包括：分频器部分，用于对由同步时钟产生部分产生的同步时钟信号分频，延时部分，用于将分频部分输出的相位相对于数字化部分的输出信号延时90°，和极性检测部分，用于在以延时部分输出信号为基础的定时处检测提取部分中数字化部分输出的数字化信号的极性。
在本发明的一个实施例中，同步时钟产生部分包括；用于产生与摆动信号同步的同步时钟信号；和保持部分，用于保持PLL电路的同步操作。当所述摆动信号没有包括在光头输出中时，保持部分保持PLL电路的同步操作。
在本发明的一个实施例中，沿着光盘上的光道交替提供地址区域和数据区域。
在本发明的一个实施例中，所述装置还包括一个掩蔽部分，用于在紧跟光头扫描光盘地址区域后面的某些周期内掩蔽由提取部分提取的摆动信号。
在本发明的一个实施例中，同步时钟信号产生部分包括一个用于产生与摆动信号同步的同步时钟的PLL电路和用于保持PLL电路同步操作的保持部分。当正在利用光头扫描光盘的地址区域时，当光头跃过光盘上的光道时以及当光头正在扫描不包括光盘摆动信号的区域时，保持部分保持PLL电路的同步操作。
在本发明的一个实施例中，所述装置包括：地址检测部分，用于检测来自光头输出的光盘地址区域的地址；和门控信号产生部分，用于在由地址检测部分检测的地址和由同步时钟产生部分产生的同步时钟信号的基础上产生光头扫描光盘地址时和/或向/从光盘记录/重现操作时需要的门控信号。
在本发明的一个实施例中，地址检测部分响应由门控信号发生部分产生的门控信号检测来自光头输出的地址。
由此，这里所描述的本发明具有如下优点：
(1)：提供了一种光盘装置，该装置在光盘转数尚未与预定转数匹配时就能够执行记录/重现操作；和(2)：提供了一种总是能够精确检测光头异常跳跃的光盘装置。
对于本专业技术领域内的普通技术人员来讲，通过结合附图详细地阅读和理解下面的描述可使本发明的这些和其它优点转变得更加明显。
附图说明
图1的框图示出了本发明光盘装置的一个例子。
图2A示出了图1所示装置对其执行记录/重现操作的光盘的平面视图；图2B简要示出了图2A所示光盘上的光道。
图3A到3I的时序示出了由图1所示装置执行的记录/重现操作。
图4A到4F的时序示出了由图1所示装置执行的同步操作。
图5A到5D的时序示出了当发生异常跳跃时图1所示装置执行的操作。
图6的框图示出了传统的光盘装置。
图7A到7G的时序示出了由图6所示装置执行的记录/重现操作。
图8A到8G时序示出了由图6所示装置执行的操作。
图9的框图示出了另一个传统的光盘装置。
图10A到10I的时序示出了由图9所示装置执行的操作。
图11示出了在记录操作期间相对于线性速度的记录灵敏度特性。
下面参照图1到图4描述本发明的一个例子。
图1的框图示出了本发明光盘装置的一个例子。
具体实施方式
参看图1，马达1驱动光盘2。致动器(未示出)使光头3运动，从而使光头3辐射的光束跟踪光盘2上的光道。光头3从光盘2上的光道中读出并输出一个信号。重现信号/伺服信号检测电路4接收光头3的输出信号，并在该输出信号的基础上产生重现信号，聚焦误差信号和跟踪误差信号。
聚焦/跟踪控制部分10响应来自重现信号/伺服信号检测电路4的聚焦误差信号和跟踪误差信号控制马达1和光头3的致动器。
重现信号数字化电路5根据从重现信号/伺服信号检测电路4接收的重现信号产生数字化的重现信号并输出所获得的信号。解调器6解调来自重现信号数字化电路5的数字化重现信号以产生和输出重现数据。误差校正器/地址检测器23校正来自解调器6的重现数据中的误差并根据所选数据检测地址。
频率比较器13比较来自基准时钟发生器11的基准时钟信号和来自VCO20的同步时钟信号的频率并输出比较结果。调制器9响应频率比较器13的比较结果利用记录数据开始调制操作并将调制输出提供给记录信号产生电路8。在该调制输出的基础上，记录信号产生电路8产生并输出用于对激光进行光调制的信号。在来自记录信号产生电路8的信号的基础上，激光驱动电路7驱动光头3的激光源以便使激光源辐射激光。
放大器/滤波器14放大来自重现信号/伺服信号检测电路4的跟踪误差信号以产生一个摆动信号，并检测光盘2上当前正被跟踪的光道是平面光道还是凹槽光道，以便产生一个表示检测结果的极性信号。数字化电路15数字化来自放大器/滤波器14的摆动信号，根据来自放大器/滤波器14的极性信号确定数字化摆动信号的极性，并输出数字化的摆动信号。响应来自误差校正器/地址检测器23的地址输入，边沿取消电路16掩蔽紧跟在该地址之后的来自数字化电路15的一定数量周期的数字化摆动信号。
分频器21对来自VCO20的同步时钟信号进行分频并输出分频后的信号。相位/频率比较器17比较来自边沿取消电路16的数字化摆动信号和来自分频器21的同步时钟信号分频输出的频率或相位。电荷泵18具有保持功能并将来自相位/频率比较器17表示比较结果的信号转换成模拟值。低通滤波器19对来自电荷泵18的模拟值信号积分。VCO20根据来自低通滤波器19的积分输出产生具有一个频率的同步时钟信号并输出该同步时钟信号。
相位/频率比较器17、电荷泵18、低通滤波器19、VCO和分频器21形成了PLL电路。
异常跳跃检测电路22比较其频率已经被分频器21分频的时钟信号的相位和来自边沿取消电路16的数字化摆动信号的相位，以便检测光头3从光盘2上的一个光道异常跳跃到另一个光道上的事件。
门控信号发生器12使用来自VCO20的同步时钟信号产生门控信号并将这些门控信号提供给各个电路块。
例如，如图2A和2B所示，光盘具有DVD-RAM格式。
图2A示出了整个光盘，图2B简单地示出了光盘2上光道的放大图。
参看图2A，光盘2的记录表面被划分成同心配置的多个区：Z0，Z1，...，Zn。这些区中的每一个又被划分成多个扇区。所述区内扇区的数量从最内区向最外区逐一增加。在这种区格式下，较外区的每个光道具有较多数量的凹坑，在圆周长度彼此不同的任何一个区内，一位数据的记录/重现需要基本相同的长度(此后称之为“凹坑长度”)，因此每个区的记录容量是增加的。因此，内部区域的转数较大，从而使得在不同区中的位信号长度(持续时间)基本相同。
此外，以相应的恒定旋转速度控制多个区。
如上所述的当以和正在被扫描的区对应的旋转速度旋转光盘2时向/从一个区内的光道记录/重现数据的方法被称为区CLV(区恒定线速度)。
在查找操作(当将光头3向目标光道运动时)过程中，最好预先知道要查找哪一个区以便将转数适当地调节到适于那个区的转数。
图2B示出了一个区内的多个光道T1、T2、...。光道T1、T2、...中的每一个包括多个扇区S1、S2、...。两个相邻光道分别是平面光道和凹槽光道。由此，平面光道和凹槽光道以螺旋配置的方式交替和连续地安排。
平面和凹槽光道中的每一个都在垂直于跟踪方向上正弦波动的摆动。
从各扇区S1，S2...开始都提供有地址区A1，A2，...。无论是平面光道还是凹槽光道都应在于该地址区之中，地址被记录在每个地址区中，并向盘内圆或外圆的相应光道位移1/2光道坑。
在扇区S1、S2...的每一个中，在平面光道或凹槽光道上的地址之后记录有数据。
参见图3A到3I，下面将详细描述具有这种结构并用于从光盘2重现信号的光盘装置的操作。
重现信号/伺服信号检测电路4接收光头3的输出信号并在该输出信号的基础上产生图3A所示的重现信号和图3B所示跟踪误差信号。
放大器/滤波器14放大来自重现信号/伺服信号检测电路4的跟踪误差信号以产生摆动信号，并检测光盘2上当前正被跟踪的光道是平面光道还是凹槽光道，并产生一个用于指出检测结果的极性信号。数字化电路15数字化所述摆动信号，根据来自放大器/滤波器14的极性信号确定数字化摆动信号的极性，和输出如图3C所示的数字化摆动信号。
数字化摆动信号被输入给包括相位/频率比较器17，电荷泵18，低通滤波器19，VCO20和分频器21在内的PLL电路。在PLL电路中，VCO20被控制以便获得通过分频器21进行分频后的分频信号的相位，由VCO20输出的时钟信号的频率与数字化摆动信号的相位匹配，借此以产生与数字化摆动信号同步且频率为数字化摆动信号频率整数倍的同步时钟信号。
因此，同步时钟信号总是与包括在来自光头3输出信号中的摆动信号同步。图3D示出了利用分频器21对同步时钟信号分频可获得的信号。
门控信号发生器12在来自VCO20的同步时钟信号的基础上产生和输出图3E所示的该门控信号和图3F所示用于解调的标记门控信号。
为了读出目标扇区K的地址，在已经由误差校正器/地址检测器23输出并用于目前正在被重现的目标扇区K之前一个扇区的地址检测信号的基础上，门控信号发生器12在定时(c)-1处激活读门控信号。
所述读门控信号被用作例如用于在重现信号数字化电路5中提供的PLL电路同步操作的开始信号。响应这个读门控信号，重现信号数字化电路5中的PLL电路开始与来自重现信号/伺服信号检测电路4的重现信号相关的同步操作，并向解调器6输出数字化的重现信号和与该重现信号同步的读时钟信号。解调器6在该读时钟信号的基础上解调来自重现信号数字化电路5的数字化重现信号。通过使用来自门控信号发生器12并用于解调图3F所示的标记门控信号保证与重现信号同步使地址的误检测最小，可以稳定地执行地址解调。
解调后的地址从解调器6传送给误差校正器/地址检测器23。误差校正器/地址检测器23和用来自VCO20的同步时钟信号检测一个地址。当地址被正常检测时，误差校正器/地址检测器23在这个检测信号的基础上产生和输出图3G所示的地址检测信号，门控信号发生器12在定时(c)-2处再次激活读门控信号以便执行用于在该地址区域之后记录的数据的读出操作。
当所述读门控信号被激活时开始与重现数据相关的重现操作，并且响应这个激活，开始重现信号数字化电路5中PLL电路的同步操作。在上所述，重现信号数字化电路5中的PLL电路执行用于数字化重现信号的同步操作并向解调器6输出数字化的重现信号和与该重现信号同步的读时钟信号。为上所述，解调器6在该读时钟信号的基础上解调来自PLL电路的数字化重现信号。通过使用来自门控信号发生12并用于解调图3F所示信号的标记门控信号保证与数据帧同步使帧标记的误检测最小从而可以稳定地执行数据解调。
解调后的数据被从解调器6传送给误差校正器/地址检测器23。误差校正器/地址检测器23使用来自VCO20的同步时钟信号执行有关数据的误差校正。这里，如果包括VCO20的PLL和位于重现信号数字化电路5中的PLL电路分别与来自光盘2的重现信号同步，那么，同步时钟信号与读时钟信号具有一个相互匹配的频率，这样在解调器6和误差校正器/地址检测器23之间的数据传输就不会发生问题。
下面描述光盘2的数据记录操作。
在下面的描述中，假设数据将被记录到目标扇区L中。
解调器9解调通过将误差校正增加到被记录数据上所获得的数据。
为了读出目标扇区L的地址，在由误差校正器/地址检测器23输出并用于检测目前正被记录数据的目标区域之前扇区的地址检测信号的基础上，门控信号发生器12在定时(c)-3处激活读门控信号。
响应该读门控信号，开始与在由重现信号数字化电路5中的PLL电路重现信号相关的同步操作，以便以与数据重现操作类似的方式检测一个地址。当目标扇区L的地址被正常检测时，误差校正器/地址检测器23产生并输出如图3G所示的地址检测信号。在该地址检测信号的基础上，门控信号发生器12分别在定时(i)-1，(h)-1处激活如图32所示的调制器激活信号和如图3H所示的记录门控信号以便将数据记录到地址区域之后的扇区L中。响应所述调制器激活信号，调制器9开始利用记录数据进行调制操作并将调制输出提供给记录信号产生电路8。在该调制输出的基础上，记录信号产生电路8产生并输出用于光调制激光的信号。响应该记录门控信号，在来自记录信号产生电路8的信号基础上，激光驱动电路7驱动光头3的激光源以便使激光源辐射激光。由此，记录数据被直接写入到光盘2的地址区域之后。
如上所述的执行一系列数据记录/重现操作。这一系列的数据记录/重现操作也可以在光盘2达到预定转数之前执行，只要是同步时钟信号能够与来自光盘2被检测摆动信号同步提供即可。
当向所述盘记录数据时，频率比较器13比较由VCO20产生的同步时钟信号和由基准时钟发生器11产生的基准时钟的频率。只有当这两个时钟的频率具有预定关系时才激活所述记录使能信号。响应记录使能信号的激活，记录信号产生电路8和激光驱动器7工作以记录记录数据。
即使是在同步时钟信号被与和来自光盘2的所检测摆动信号同步地提供时，如果光盘2的转数特别大于或小于预定转数，利用由来自光头3的激光所获得的正常记录功率的记录操作将导致不希望的激光写入操作，从而损害光盘2上记录数据的可靠性。
图11示出了记录操作期间相对于线性速度的记录灵敏度特性(即信号幅值和信号分辨率)。
如图11所示，假设记录功率处于一预定值，适用于记录的线性速度范围相当有限。因此，为了保证在光盘2上记录数据的可靠性，在所检测摆动信号同步的同步时钟信号的频率与基准时钟信号的频率进行比较，并在当同步时钟信号的频率足够接近基准时钟信号的频率(即：当转数足够接近预定转数时，和因此光头3扫描光盘2上光道的线速度足够接近预定线速度)时开始与记录数据有关的记录操作，借此以保证光盘2上记录数据的可靠性。
例如，如果以图11所示的线速度A执行记录操作。相对于激光的记录功率来讲，该线速度太快，从而可能发生例如信号幅值减小或记录困难或不可能记录等问题。另一方面，如果以图11所线速度B执行记录操作，信号的幅值是足够的，但仍可能发生例如信号分辨率(即信号高频成份和该信号低频成份之比)可能失真或读数困难或不能读数据等问题。
为了克服这些问题和增加记录的可靠性，控制扫描光道的线速度是极为重要的。在本发明的这个例子中，这个控制是由频率比较器13实现的。
根据当前例的光盘装置检测一个事件，例如其中由于装置缺陷使光头3从光盘2上的一个光道非正常地跳跃到另一个光道。下面结合图4A-4F描述这种非正常跳跃的检测。
首先，当扫描光盘2上具有光道地址0的光道(此后称之为光道0)时利用重现信号/伺服信号检测电路4产生如图4A所示的跟踪误差信号。在图4A所示跟踪误差信号的基础上，利用数字化电路15产生图4B所示的数字化摆动信号。
当扫描光盘2上具有光道地址(0+1)的光道(即紧接着光道0的光道)时利用重现信号/伺服信号检测电路4产生图4F所示的另一个跟踪误差信号。在图4F所示跟踪误差信号的基础上，由数字化电路5产生图4E所示的数字化摆动信号。
通过比较图4A和4B以及图4F和4E，可以明显看出，从两个相邻光道0和(0+1)获得的数字化摆动信号极性彼此相反(例如由于光道0是凹槽光道，而光道(0+1)是平面光道)。
如果利用分频器21对同步时钟信号的频率分频所获得的图4C所示信号与图4B所示数字化摆动信号同步，则沿(b)-1、(b)-2和(b)-3分别与沿(c)-1、(c)-2和(c)-3匹配。
异常跳跃检测电路22把图4C所示信号的相位延迟90°，以便产生图4D所示的经过延迟的分频同步时钟信号。然后，异常跳跃检测电路22通过监视经过延迟的分频同步时钟信号的相位和来自沿取消电路16的图4B所示数字化摆动信号的相位检测光头3的异常跳跃。
例如，当光头3正在稳定地扫描光盘2上的光道0时，异常跳跃检测电路22在被延迟的分频同步时钟信号上升时检测图4D所示定时(d)-1、(d)-3和(d)-5处的图4B所示数字化摆动信号的高电平，并借此确定是有异常跳跃。
当光头3在光盘2上的光道0异常跳跃到光道(0+1)时，来自包括VCO20在内的PLL电路的经过延迟的分频同步时钟信号将不立即与从光道(0+1)获得的数字化摆动信号同步。参看图5A-5D，当光头3在时间T0从光道0异常跳跃到光道(0+1)时，来自沿取消电路16的数字化摆动信号的相位被从时间T0之前它的相位移相180°，如图5B所示。另一方面，对于时间T0之后的一定的时间间隔，来自包括VCO20在内的PLL电路的信号在时间T0之后不能立即跟随图5B所示数字化摆动信号的相位并保持与时间T0之前相同的相位。
因此，在时间T0之后，图5B所示数字化摆动信号的上升沿(b)-4、(b)-5和(b)-6就不与图5C所示经过分频的同步时钟信号的上升沿(c)-4、(c)-5和(c)-6相匹配。在时间T0之后，在图5D所示经过延迟的分频同步时钟信号的每个上升沿(d)-7、(d)-9和(d)-11处的数字化摆动信号总是具有低电平。
异常跳跃检测电路22检测在图5D所示被延迟信号每个上升沿(d)-7、(d)-9和(d)-11处数字化摆动信号的低电平，并判断是否发生异常跳跃，借此输出异常跳跃检测信号。
异常跳跃检测信号可以被提供给解调器6和重现信号数字化电路5或调制器9、记录信号产生电路8和激光驱动电路7，借此停止这些部分的操作，从而立即停止数据的重现和记录。
在紧跟在所述地址区域之后的数据区域中，当其中的数据被频繁改写时，记录介质更加容易受损。因此，由于在地址区域之后跟踪误差信号中发生的变化，包括VCO20在内的PLL电路可能会受到干扰，或由于数字化电路15的传输操作，它可能会受到在不规则定时处提供的数字化摆动信号的干扰。因此，沿取消电路16掩蔽紧跟在所述地址之后来自数字化电路15的一定周期的数字化摆动信号，借此避免使PLL电路受到干扰，同时保持PLL电路输出的同步时钟信号的稳定性。
沿取消电路16响应来自门控信号发生器12的读门控信号，而不是来自误差校正器/地址检测器的地址检测紧跟在该地址区域之后的定时。
电荷泵18用于保持包括VCO20的PLL电路的同步操作并保持该同步时钟信号的频率，该信号是由PLL电路输出的。例如，电荷泵18在下列事件中保持包括VCO20的PLL电路的同步操作：即当光头3在聚焦/跟踪控制部分10的控制下跨过光盘2上的光道运动时，同时电荷泵18从聚焦/跟踪控制部分10接收指出这个事件的一个信号；当光头3正在扫描光盘2上的地址区域，同时电荷泵从门控信号发生器12接收指出这个事件的一个信号；和当电荷泵18从数字化电路5接收指出不存在摆动信号的一个信号。因此，可以在查寻操作期间，地址区域扫描操作期间以及不存在摆动信号情况下通过使在这种事件过程中对包括VCO20的PLL电路的干扰最小从而改善同步时钟信号的稳定性。
在上述本发明的例子中描述了区CLV光盘。本发明并不受此限制，它也可以应用到CLV或CAV光盘上。总言之，根据本发明，从一个光盘中提取摆动信号并和该摆动信号同步地执行数据记录/重现操作。
上述本发明提供下述效果：
根据摆动信号产生同步时钟信号，借此可以在达到光盘预定转数或线速度之前允许重现所记录的数据。因此可以减少光盘装置进行数据重现操作所需的时间量。
所使用的同步时钟信号是根据摆动信号产生的，借此允许在达到光盘预定转数或线速度之前开始记录操作。因此可以减少光盘装置进行记录操作所需的霎时间量。
在上述的记录操作中，通过监视同步时钟信号的频率控制将被记录数据光道的线速度。因此，可以改善光盘装置记录操作的可靠性。
在DVD-RAM格式下，通过比较数字化摆动信号的相位和通过其分频所获得信号的相位和延迟同步时钟信号检测地址区域以及数据区域中光头的异常跳跃。因此可以改善光盘装置的可靠性。
数字化摆动信号和相对于该数字化摆动信号移相90°的分频同步时钟信号被用于检测光头的异常跳跃。因此可以改善可靠性。
在下列事件中保持用于产生同步时钟信号的PLL电路的操作：即在查寻期间、在扫描地址区域操期间、和不存在摆动信号期间。这样可以改善产生同步时钟信号的可靠性。
对于本专业技术领域内的技术人员来讲，在不脱离本发明精神和范围的基础上可以作出各种其它修改。因此，没有试图将所附权利要求的范围作为对这里描述的限制，尽管权利要求的构成更加广泛。

Claims (14)

1.一种用于通过旋转光盘和使用光头扫描光盘上的光道执行光盘记录和光盘重现中至少一种操作的光盘装置，在该光盘中沿数据记录光道包括一摆动信号，该装置包括：
提取部分，用于从光头的输出中提取光盘摆动信号；
同步时钟产生部分，用于根据由提取部分提取的摆动信号生成同步时钟信号；
记录/重现部分，用于使用由同步时钟产生部分产生的同步时钟信号执行向光盘记录数据和从光盘重现数据中至少一种操作；以及
异常跳跃检测部分，用于检测光头从光盘上的一个光道异常跳跃到另一个光道，其中所述检测是通过比较由同步时钟产生部分产生的同步时钟信号和由提取部分提取的摆动信号而执行的。
2.如权利要求1的光盘装置，还包括一个用于将由所述同步时钟产生部分产生的同步时钟信号的频率与一个预定的频率范围相比较，以便当该同步时钟信号的频率落入该频率范围时，允许执行向光盘记录数据和从光盘重现数据中的至少一种操作的部分。
3.如权利要求1的光盘装置，还包括：
基准时钟产生部分，用于产生基准时钟信号；和
用于比较由同步时钟产生部分产生的同步时钟信号的频率和由基准时钟信号产生部分产生的基准时钟信号的频率，从而当该比较满足一个预定条件时允许执行向光盘记录数据和从光盘重现数据中的至少一种操作的部分。
4.如权利要求3的光盘装置，其特征是根据异常跳跃检测部分的检测结果，停止光盘记录和重现中的至少一个。
5.如权利要求1的光盘装置，还包括一个跟踪误差信号产生部分，用于从光头的输出中产生跟踪误差信号，该信号指出光头相对于光盘上光道的跟踪误差，其中，
所述提取部分从跟踪误差信号中提取所述摆动信号。
6.如权利要求1的光盘装置，其特征是所述提取部分包括：
一个滤波器，用于接收光头的输出和只传输所述摆动信号；和
数字化部分，用于数字化所述滤波器输出的摆动信号以产生数字化信号。
7.如权利要求6的光盘装置，其中所述异常跳跃检测部分包括：
分频部分，用于对由同步时钟产生部分产生的同步时钟信号分频；
延迟部分，用于将分频部分输出的相位相对于数字化部分的输出信号延迟90°；和
极性检测部分，用于在一个基于延迟部分输出信号的定时处检测从提取部分中的数字化部分输出的数字化信号的极性。
8.如权利要求7的光盘装置，其特征是根据所述异常跳跃检测部分的检测结果停止光盘记录和重现中的至少一个。
9.根据权利要求1的光盘装置，其特征是所述同步时钟产生部分包括：PLL电路，用于产生与所述摆动信号同步的同步时钟；和保持部分，用于保持PLL电路的同步操作，其中，所述保持部分当摆动信号没有包括在光头输出中时保持PLL电路的同步操作。
10.如权利要求1的光盘装置，其特征是沿光盘上的光道交替设置有地址区域和数据区域。
11.如权利要求10的光盘装置，还包括一个掩蔽部分，用于在由光头扫描光盘地址区域之后掩蔽由所述提取部分提取的摆动信号。
12.如权利要求11的光盘装置，其特征是所述同步时钟产生部分包括用于产生与所述摆动信号同步的同步时钟的PLL电路和用于保持PLL电路同步操作的保持部分，其中
当光头正在扫描光盘的地址区域时、当光头跨跃光盘上的光道运动时以及光头正在扫描其中不包括光盘摆动信号的区域时，所述保持部分保持PLL电路的同步操作。
13.如权利要求10的光盘装置，还包括：
地址检测部分，用于从光头输出检测光盘地址区域的地址；和
门控信号产生部分，用于在由地址检测部分检测的地址和由同步时钟产生部分产生的同步时钟信号的基础上产生当光头扫描光盘的地址区域和/或当执行向/从光盘记录/重现操作时所需要的门控信号。
14.如权利要求13的光盘装置，其特征是所述地址检测部分响应由门控信号产生部分产生的门控信号从光头输出检测地址。
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