CN1350288A - 信息记录与再现装置 - Google Patents

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Abstract

装置的工作是把信息记录在形成有轨道和预定凹坑的记录媒体上以及从其再现信息。轨道是摆动的,预定凹坑与轨道的摆动具有预定的相位关系。装置包括从记录媒体再现信号的检取器。限幅器的工作是把检取器再现信号的幅度相应地限制为限定电平,由此把检取器再现的信号处理为限制结果信号。滤波器的工作是抑制限制结果信号的分量,由此把限制结果信号处理为滤波结果信号。所述分量具有规定的频率,是由预定凹坑引起的。限幅器的限定电平是响应于滤波结果信号产生的。由槽的摆动引起的信号是从滤波结果信号提取的。

Description

信息记录与再现装置
                         技术领域
本发明涉及在形成有摆动轨道和预定凹坑的记录媒体上记录和再现信息的装置。
                         背景技术
光盘包括DVD-R(DVD可读)和DVD-RW(DVD可写)。每个DVD-R和DVD-RW具有用螺旋摆动槽形成的光盘构件,在螺旋摆动槽上可记录和再现主信息。槽的摆动表示记录在光盘构件上的第一辅助信息。第一辅助信息包含参考时钟信号。光盘构件具有相邻槽部分之间的脊部分。一个槽部分和邻近该槽部分的一对脊部分组成一个轨道部分。第二辅助信息(脊预定凹坑(pre-pits)信号)是预先记录在脊部分上的。具体而言,第二辅助信息是通过形成在脊部分中的脊预定凹坑而表现的。第二辅助信息包含地址信息,从该地址信息能够检测光盘构件上任意一点的位置。
在将主信息记录在DVD-R或DVD-RW上或者从其再现主信息期间,在光盘旋转的同时用激光束对轨道进行扫描。在这种情况中,可检测轨道中槽的摆动和轨道中脊的预定凹坑。响应于对槽的摆动的检测结果,产生摆动信号。从该摆动信号再现参考时钟信号。响应于再现的参考时钟信号而控制光盘的旋转。响应于对预定凹坑的检测结果而产生脊的预定凹坑信号。从脊的预定凹坑信号检测光盘上当前存取点的位置。
脊的预定凹坑信号的产生可以实施如下。槽的摆动和脊中预定凹坑的位置具有预定的相位关系。从光盘来的反射激光束被转换为电信号。从电信号提取摆动信号。摆动信号的电平随槽的摆动而交替变化。将由预定凹坑引起的类尖峰峰信号叠加在摆动信号上。将摆动信号与固定阈值电平的参考信号作比较,选择摆动信号中超过阈值电平的高电平部分。产生与摆动信号同步的选通信号。在选通信号与摆动信号的高电平部分之间执行“与”操作,由此从摆动信号的高电平部分提取类尖峰峰信号。提取的类尖峰峰信号构成脊的预定凹坑信号。
日本专利申请号10-320781揭示了一种检测预定凹坑信号的装置。在日本专利申请10-320781的装置中,第一摆动信号是从光学检取器的输出信号提取的。将各具有类尖峰波形的预定凹坑信号叠加在第一摆动信号上。基于PLL的伺服电路响应于第一摆动信号产生同步信号。同步信号在相位和频率上等于第一摆动信号。同步信号周期性地达到峰值。同步信号的每个峰值的定时与预定凹坑信号预计叠加在第一摆动信号上的时刻相重合。除了对应于预定凹坑信号的类尖峰分量以外,同步信号在波形上基本上等同于第一摆动信号。用一参考电压偏置第一摆动信号,将其变为第二摆动信号。第二摆动信号和同步信号彼此相互比较,从而提取或检测预定凹坑信号。在第二摆动信号在接近预定凹坑信号的时间位置具有噪声分量的情况中,趋向于难以区分预定凹坑信号与噪声分量。
日本专利申请号10-241260揭示了一种把信息记录在DVD-R上的装置。在日本专利10-241260的装置中,第一摆动信号是从光学检取器的输出信号提取的。各具有类尖峰波形的预定凹坑信号叠加在第一摆动信号上。响应于上限信号和下限信号,使第一摆动信号经受幅度限制处理,从而抑制第一摆动信号中的预定凹坑信号。上限信号和下限信号是由第一摆动信号产生的。于是,上限信号和下限信号依赖于第一摆动信号。称为第二摆动信号的限制结果摆动信号传播通过带通滤波器,将带通滤波器调谐到真正摆动频率。带通滤波器衰减第二摆动信号中的预定凹坑信号。将带通滤波器的输出信号称为最终摆动信号。将最终摆动信号二进制化为参考时钟信号,用于控制DVD-R的旋转。在预定凹坑信号保持在最终摆动信号中达到相当程度的情况中,参考时钟信号趋向于具有不可接受的频率误差。
                              发明内容
本发明的第一个目的是提供一种信息记录和再现装置,该装置能够可靠地区分预定凹坑信号与噪声信号分量。
本发明的第二个目的是提供一种信息记录和再现装置,该装置能够可靠地区分真正摆动信号与预定凹坑信息和噪声信号分量。
本发明的第一个方面提供一种在形成有轨道和预定凹坑的记录媒体上记录和再现信息的装置,所述轨道是摆动的,所述预定凹坑与所述轨道的摆动具有预定的相位关系。所述装置包括:从记录媒体再现信号的检取器;用于响应于一限定电平而限制检取器所再现的信号的幅度,并由此把检取器再现的信号处理为限制结果信号的限幅器;用于抑制由限幅器产生的限制结果信号的分量,并由此把限制结果信号处理为滤波结果信号的滤波器,所述分量具有规定的频率,是由预定凹坑引起的;响应于由滤波器产生的滤波结果信号而产生限幅器的限定电平的第一装置;以及从由滤波器产生的滤波结果信号提取由槽的摆动引起的信号的第二装置。
本发明的第二个方面是在其第一方面的基础上提供一种装置,该装置进一步包括响应于所述装置正在以记录模式还是以再现模式工作而控制限幅器的限定电平的第三装置。
本发明的第三个方面提供一种在形成有轨道和预定凹坑的记录媒体上记录和再现信息的装置,所述轨道是摆动的,所述预定凹坑与所述轨道的摆动具有预定的相位关系。所述装置包括:从记录媒体再现信号的检取器;用于响应于一限定电平而限制检取器所再现的信号的幅度,并由此把检取器再现的信号处理为限制结果信号的限幅器;用于抑制由限幅器产生的限制结果信号的分量,并由此把限制结果信号处理为滤波结果信号的滤波器,所述分量具有规定的频率,是由预定凹坑引起的;用于调节由滤波器产生的滤波结果信号的相位,并由此把滤波器产生的滤波结果信号改变为调节结果信号的相位调节器;响应于由相位调节器产生的调节结果信号而产生限幅器的限定电平的第一装置;以及从由滤波器产生的滤波结果信号提取由槽的摆动引起的信号的第二装。
本发明的第四个方面是在其第三方面的基础上提供一种装置,其中相位调节器包括使滤波结果信号的相位调节某一可变量的装置。
本发明的第五个方面提供一种在形成有轨道和预定凹坑的记录媒体上记录和再现信息的装置,所述轨道是摆动的,所述预定凹坑与所述轨道的摆动具有预定的相位关系。所述装置包括:从记录媒体再现信号的检取器;用于以相应于X因子的增益把由检取器再现的信号放大为第一放大结果信号的第一放大器,这里X表示预定的正数;用于响应于一限定电平而限制第一放大器所产生的第一放大结果信号的幅度,并由此把第一放大结果信号处理为限制结果信号的限幅器;用于抑制由限幅器产生的限制结果信号的分量,并由此把限制结果信号处理为第一滤波结果信号的低通滤波器,所述分量具有规定的频率,是由预定凹坑引起的;用于响应于由低通滤波器产生的第一滤波结果信号而产生限幅器的限定电平的第一装置;用于把由低通滤波器产生的第一滤波结果信号处理为第二滤波结果信号的高通滤波器;用于把由高通滤波器产生的第二滤波结果信号转换为对应于槽的摆动的信号的第二装置;用于以对应于1/X因子的增益把由低通滤波器产生的第一滤波结果信号放大为第二放大结果信号的第二放大器;以及用于比较由检取器产生的信号与由第二放大器产生的第二放大结果信号,产生对应于预定凹坑的信号的比较器。
本发明的第六个方面是在其第五方面的基础上提供一种装置,其中限幅器的限定电平是可变的。
本发明的第七个方面是在其第五方面的基础上提供一种装置,该装置进一步包括响应于所述装置正在以记录模式还是以再现模式工作而控制限幅器的限定电平的第三装置。
                         附图说明
图1是光盘一部分的透视图,部分地是截面图。
图2是记录在光盘上的主信息、光盘中形成的预定凹坑和摆动槽的图。
图3是根据本发明第一实施例的信息记录和再现装置的方框图。
图4是图3中摆动信号抽取器的方框图。
图5是图3中预定凹坑信号解码器的方框图。
图6是图3中伺服电路的方框图。
图7是图3所示装置中各种信号的时域图。
                        具体实施方式
第一实施例
参考图1,光盘1是DVD-R(DVD可读)或DVD-RW(DVD可写)。光盘1包括信息记录层5,它包括着色膜或相位变化膜。光盘1包括金属沉积层(例如,金沉积层)6,它在信息记录层5下方延伸,正如从图1中看到的。金属沉积层6的作用是反射光束(激光束)B。
光盘1具有形成有螺旋的摆动槽2和螺旋的脊3的信息记录区。应当注意,图1以相反方式示出槽2和脊3。具体而言,图1是以光盘的压模示出槽2和脊3。一部分脊3位于相邻槽2部分之间。一个槽部分和邻接该槽部分的一对脊部分组成一个轨道部分。槽2和脊3均涂有保护膜7。为了易于理解,在光盘1径向上相邻的槽部分、脊部分和轨道部分分别也称为槽、脊和轨道。
另一方面,光盘1可以具有一组同心圆形的摆动槽2和形成在相邻槽2之间的脊3。
从槽2(或脊3)上能够记录和再现主信息。第一辅助信息是预先记录在光盘1上的,作为槽2的摆动。第二辅助信息(预定凹坑信号或脊的预定凹坑信号)是预先记录在脊3上的。具体地说,第二辅助信息是由形成在脊3上的预定凹坑4表示的。第一辅助信息和第二辅助信息用作把主信息记录在光盘1上或者从其再现主信息。
第一辅助信息包含参考时钟信号,将其用于控制光盘1的旋转。第二辅助信息包含地址信息,从其能够检测光盘1上任意一点的位置。
在把主信息记录在光盘1上或者从其再现主信息的期间,在使光盘1旋转的同时用光束B对轨道扫描。在这种情况中,检测槽2的摆动和脊3中的预定凹坑4。响应于槽2摆动的检测而产生摆动信号。参考时钟信号是从摆动信号再现的。响应于再现的参考时钟信号而控制光盘1的旋转。响应于对预定凹坑4的检测而产生脊的预定凹坑信号。从脊的预定凹坑信号可检测光盘1上当前存取点的位置。
将光束B聚焦为光盘1上的光点SP。在光盘1旋转期间,寻道过程迫使光点SP的中心基本上沿槽2的中心线移动。光点SP在感兴趣的槽2以及还有与感兴趣槽2相邻的脊3上扩展。光束B被光盘1反射,作为反射光束返回通过。反射光束被光电检测器检测。光电检测器具有由平行于光盘1旋转方向的线分开的区段。按照利用光电检测器的径向推拉方法,由预定凹坑4表示的第二辅助信息是从对应于在脊3上延伸光点部分的这部分反射光束再现的。与此同时,由槽2的摆动表示的第一辅助信息是从对应于在槽2上延伸的光点部分的一部分反射光束再现的。从第一辅助信息检测参考时钟信号。参考时钟信号用于控制光盘1的旋转。
参考图2,将记录在光盘1上的主信息分为由偶数帧和奇数帧组成的一系列同步帧。一个记录扇区由26个连续的同步帧组成。一个ECC(纠错码)块由16个连续的记录扇区组成。每个同步帧的长度为1488T,这里T表示对应于由把主信息记录在光盘1上的格式表示的比特间隔的单位长度。长度为14T的每个同步帧的头被用于提供每个同步帧同步化的同步信息SY所占据。沿摆动槽2记录同步帧序列。因此槽2具有隔开部分,每个部分存储同步信息SY。
脊3具有第一隔开部分和第二隔开部分。脊3的第一隔开部分邻接分别存储偶数同步帧的槽2的部分。脊3的第二隔开部分邻接存储奇数同步帧的槽2的部分。脊3的第一隔开部分形成有预定凹坑4,而其第二隔开部分没有预定凹坑4。另一方面,脊3的第二隔开部分可以形成有预定凹坑4。在这种情况中,脊3的第一隔开部分没有预定凹坑4。
脊3具有第一隔开区域,它们分别邻接槽2的偶数同步帧区域的同步信息存储部分。脊3的每个第一隔开区域形成有预定凹坑4,表示同步信号。脊3具有第二隔开区域,它们分别邻接槽2的偶数同步帧区域的前半部分。脊3的每个第二隔开区域形成有至多一个或两个预定凹坑4,表示地址信息。
在脊3的第二隔开部分形成有预定凹坑4,而其第一隔开部分没有预定凹坑4的情况中,预定凹坑排列设计如下。脊3具有第一隔开部分,它们分别邻接槽2的奇数同步帧区域的同步信息存储部分。脊3的每个第一隔开区域形成有预定凹坑4,表示同步信号。脊3具有第二隔开区域,它们分别邻接槽2的奇数同步帧区域的前半部分。脊3的每个第二隔开区域形成有至多一个或两个预定凹坑4,表示地址信息。
槽2以对所有同步帧共同的恒定频率F0摆动。摆动频率F0例如等于140kHz,在该频率一个同步帧对应于8个循环或8个周期的摆动。通过感测槽2的摆动能够检测摆动频率f0。用检测的摆动频率f0来控制光盘1的旋转。
预定凹坑4的位置与槽2的摆动具有预定的相位关系。正如图2所示,预定凹坑4的位置与使槽2的摆动的正弦波形最大化的那些点相重合。
图3示出根据本发明第一实施例的在光盘1上记录和再现信息的装置S。能够在多种不同的模式当中改变装置S的工作,这些模式包括记录模式、回放模式和初步模式。在记录工作模式期间,装置S把主信息记录在光盘1上。在回放工作模式期间,装置S从光盘1再现主信息。装置S在以记录模式工作之前以初步模式工作。在初步工作模式期间,装置S感测光盘1中的预定凹坑4并由此再现地址信息。在记录工作模式期间利用该再现的地址信息。具体地说,在记录工作模式期间通过引用该地址信息而检测光盘1上当前存取点的位置。
正如图3所示,装置S包括检取器(光头)10、再现放大器11、解码器12、预定凹坑信号解码器13、主轴电机14、伺服电路15、处理器或CPU16、编码器17、功率控制电路18、激光驱动电路19、接口20、摆动信号提取器22、X倍放大器33和1/X倍放大器35。
检取器10能够对光盘1进行存取。检取器10与再现放大器11、伺服电路15和激光驱动电路19连接。再现放大器11与解码器12、预定凹坑信号解码器13、CPU16和X倍放大器33连接。解码器12与伺服电路15和CPU16连接。预定凹坑信号解码器13与伺服电路15、CPU16和1/X倍放大器35连接。主轴电机14与伺服电路15连接。伺服电路15与编码器17和摆动信号提取器22连接。伺服电路15控制主轴电机14。伺服电路15能够在光盘1的径向上移动检取器10。CPU16与接口20和摆动信号提取器22连接。CPU16还与伺服电路15连接,尽管在图3中省略了二者之间的连接。编码器17与功率控制电路10和接口20连接。功率控制电路18与激光驱动电路19连接。接口20能够与外部主计算机21连接。要记录的数字信息SRR能够从主计算机21馈送给接口20。数字信息SRR是主信息。摆动信号提取器22与X倍放大器33和1/X倍放大器35连接。
检取器10包括激光二极管、偏转分束器、物透镜和光电检测器。检取器10从激光驱动电路19接收激光驱动信号SDL。检取器10中的激光二极管被激光驱动信号SDL激励。因此检取器10响应于激光驱动SDL产生光束(激光束)B。检取器10将光束B施加在光盘1的信息记录表面上。光束B被光盘1的信息记录表面反射,作为返回光束返回行进。一部分返回光束入射在检取器10的光电检测器上。因此检取器10将这部分返回光束转变为相应的电信号SDT。检取器10以径向推挽方法通过这部分反射光束感测预定凹坑4和槽2的摆动。在记录工作模式期间,将数字信息(主信息)SRR经接口20、编码器17、功率控制电路18和激光驱动电路19从主计算机21发射到检取器10。在回放工作模式期间,检取器10通过这部分反射光束从光盘1再现数字信息(主信息)。检取器10将代表再现数字信息的电信号SDT输出到再现放大器11。
再现放大器11将检取器10的输出信号SDT分为包含再现主信息的信号SP和包含第一辅助信息和第二辅助信息的信号SPP。第一辅助信息由槽2的摆动表示。第二辅助信息由预定凹坑4表示。再现放大器11把主信息信号SP输出到解码器12。再现放大器11把辅助信息信号SPP输出到预定凹坑信号解码器13和X倍放大器33。
辅助信息信号SPP由槽2的摆动引起的真正摆动信号和由预定凹坑4引起的类尖峰峰信号(预定凹坑信号)和类尖峰谷信号组成。真正摆动信号的电平交替变化。类尖峰峰信号与真正摆动信号同相。具体而言,类尖峰峰信号出现的时刻与真正摆动信号电平最大的时间点基本上是一致的。类尖峰峰信号与真正摆动信号之间的这一相位关系是由预定凹坑4与槽2的摆动之间的位置关系提供的。
再现放大器11包括一个检测器,用于提取检取器10的输出信号SDT的射频分量以及检测所提取的射频分量的电平(幅度)。再现放大器11的检测器将代表检测射频信号电平的信号RF-ENV馈送到CPU16。
解码器12使主信息信号SP经受8-16解调和去交错,得到主解调结果信号SDM和伺服解调结果信号SSD。解码器12把主解调结果信号SDM输出到CPU16。解码器12把伺服解调结果信号SSD输出到伺服电路15。
X倍放大器33以对应于X因子的增益对辅助信息信号SPP进行放大。X倍放大器33将放大结果信号SPPX输出到摆动信号提取器22。
预定凹坑信号解码器13从辅助信息信号SPP提取由预定凹坑4引起的信号。提取的信号组成一个预定凹坑检测信号SPDT。预定凹坑信号解码器13把预定凹坑检测信号SPDT输出到伺服电路15。预定凹坑信号解码器13把预定凹坑检测信号SPDT解码为解调结果预定凹坑信号SPD。预定凹坑信号解码器13把解调结果预定凹坑信号SPD输出到CPU16。
正如图4所示,摆动信号提取器22包括限幅器101、限定电平发生器102、相位调节器102a、开关103、带通滤波器(BPF)106和二进制化器件107。限定电平发生器102具有低电平漂移电路109和高电平漂移电路110。带通滤波器106具有低通滤波器(LPF)104和高通滤波器(HPF)105。
限幅器101接收X倍放大器33的输出信号SPPX。限幅器101与LPF104、低电平漂移电路109和高电平漂移电路110连接。LDF104与开关103和HPF105连接,LPF104还与1/X倍放大器35连接(见图3)。开关103与相位调节器102a、HPF105和CPU16连接(见图3)。相位调节器102a与低电平漂移电路109、高电平漂移电路110和CPU16连接。低电平漂移电路109与限幅器101和CPU16连接。高电平漂移电路110与限幅器101和CPU16连接。HPF105与二进制化器件107连接。二进制化器件107与伺服电路15连接(见图3)。
限幅器101从低电平漂移电路109接收下限信号SWL。限幅器101从高电平漂移电路110接收上限信号SUL。器件101将X倍放大器33的输出信号SPPX的幅度限制在某一范围内,其下限和上限分别由下限信号和上限信号SWL和SUL确定。幅度限制抑制了或衰减了X倍放大器33的输出信号SPPX中的类尖峰峰信号(预定凹坑信号)。限幅器101将限制结果信号LL输出到低通滤波器104。限制结果信号LL通过LPF104,变为低通滤波结果信号(LPF结果信号)SL。类尖峰峰信号(预定凹坑信号)具有相当高的频率,LPF104抑制了或衰减了该类尖峰峰信号(预定凹坑信号)。换句话说,LPF104抑制或衰减了限制结果信号LL中具有指定高频的并由预定凹坑引起的分量。LPF104将LPF结果信号SL输出到HPF105。LPF结果信号SL通过HPF105,变为高通滤波结果信号(HPF结果信号)SB。HPF105具有比真正摆动信号的频率f0低的预定截止频率。因此,真正摆动信号通过HPF105,没有被显著衰减。HPF105将HPF结果信号SB输出到二进制器件107。二进制化器件107将HPF105的输出信号SB转换相应的相应的二进制信号SDTT,称为再现摆动信号。该再现的摆动信号SDTT的频率等于摆动频率f0。二进制器件107将再现的摆动信号SDTT输出到伺服电路15(见图3)。
开关103接收来自LPF104的LPF结果信号SL。开关103接收来自HPF105的HPF结果信号SB。开关103响应于来自CPU16的控制信号而选择LPF结果信号SL与HPF结果信号SB之一(见图3)。开关103将所选信号输出到相位调节器102a。器件102a响应于CPU16的相位调节数据PAD而调节开关103的输出信号的相位。由相位调节器102a作的相位调节补偿由LPF104、HPF105、开关103、低电平漂移电路109和高电平漂移电路110引起的信号延迟。相位调节器102a将调节结果信号SSW输出到低电平漂移电路109和高电平漂移电路110。
低电平漂移电路109响应于相位调节器102a的输出信号SSW而产生下限信号SWL。低电平漂移电路109将下限信号SWL输出到限幅器101。高电平漂移电路110响应于调节器102a的输出信号SSW而产生上限信号SUL。高电平漂移电路110将上限信号SUL输出到限幅器101。低电平漂移电路109和高电平漂移电路110接收CPU16的设定信号SSL。低电平漂移电路109响应于设定信号SSL能够将下限信号SWL设定为某一合适电平。高电平漂移电路110响应于设定信号SSL能够将上限信号SUL设定为某一合适电平。利用设定信号SSL,下限信号SWL和上限信号SUL能够设定为合适的电平,所述电平取决于装置S正在以记录模式工作还是以回放模式工作。
以两种方法使用LPF104。第一种方法是产生下限信号SWL和上限信号SUL。第二种方法是抑制或衰减类尖峰峰信号(预定凹坑信号)和类尖峰谷信号。以两种方法使用LPF104在简化装置S的结构方面是有利的。
再参考图3,1/X倍放大器35接收摆动信号提取器22的LPF结果信号SL。1/X倍放大器35以对应于1/X因子的增益对LPF结果信号SL进行放大。1/X倍放大器35的增益是X倍放大器33的因子的逆或倒数。因此,1/X倍放大器35检索原始信号幅度,该幅度直接出现在X倍放大器33前的电路级上。1/X倍放大器35将放大结果信号SLL输出到预定凹坑信号解码器13。
伺服电路15响应于预定凹坑检测信号SPDT和伺服解调结果信号SSD而产生检取伺服信号SSP。伺服电路15将检取伺服信号SSP输出到检取器10。检取伺服信号SSP被设计为使检取器10履行聚焦伺服控制和跟踪伺服控制。伺服电路15响应于再现的摆动信号SDTT的摆动频率f0而产生主轴伺服信号SSS。伺服电路15将主轴伺服信号SSS输出到主轴电机14。主轴伺服信号SSS被设计成履行主轴电机14的旋转的伺服控制,即光盘1的旋转的伺服控制。伺服电路15响应于再现摆动信号SDTT的摆动频率f0而产生记录时钟信号WRCLK。伺服电路15将记录时钟信号WRCLK输出到编码器17。伺服电路15产生与再现摆动信号SDTT同步并锁定于其的PLL信号SPL。伺服电路15将PLL信号SPL输出到预定凹坑信号解码器13。
接口20受CPU16的控制。在CPU16的控制下,接口20将数字信息(主信息)SRR从主计算机21发送到编码器17。编码器17包括ECC发生器、交错电路、8-16调制器和扰频器。编码器17响应于记录时钟信号WRCLK将数字信息SRR划分为块。编码器17响应于所述块分别产生ECC信号。编码器17将ECC信号加到块上,形成ECC块。编码器17让ECC块以规定的次序经受交错、8-16调制和扰频并响应于记录时钟信号WRCLK,由此将ECC块转换为调制结果信号SRE。编码器17将调制结果信号SRE馈送给功率控制电路18。
功率控制电路18响应于调制结果信号SRE产生记录信号SD。功率控制电路18将记录信号SD输出到激光器驱动电路19。激光器驱动电路19响应于记录信号SD产生激光器驱动信号SDL。激光器驱动电路19将激光器驱动信号SDL馈送到检取器10中的激光二极管。激光二极管响应于激光驱动信号SDL产生光束(激光束)B。数字信息(主信息)SRR包含在激光驱动信号SDL中。将激光束B加在光盘1上,使得数字信息(主信息)SRR被记录在其上。
CPU16包括输入/输出端、处理部分、ROM和RAM的组合。CPU16按照存储在ROM中的控制程序工作。将控制程序设计成使CPU16能够执行上述步骤以及还有下述的操作步骤。
CPU16经伺服电路15能够访问检取器10和主轴电机14。CPU16从解调结果预定凹坑信号SPD推导出地址信息。按照该地址信息,CPU16经伺服电路15调节检取器10和主轴电机14,由此控制光盘1上的记录数字信息(主信息)SRR的位置。
如前所述,CPU16从解码器12接收主解调结果信号SDM,包含再现的主信息。CPU16将主解调结果信号SDM转换为再现的信号SOT,对应于再现的主信息。CPU16将再现的信号SOT输出到外部设备(图中未示出)。
CPU16产生开关103的控制信号(见图4)。此外,CPU16产生低电平漂移电路109和高电平漂移电路110的设定信号SSL(见图4)。另外,CPU16产生相位调节器102a的相位调节数据PAD(见图4)。再有,CPU16产生代表给定值的数字信号WW。CPU16将数字信号WW输出到预定凹坑信号解码器13。
正如图5所示,预定凹坑信号解码器13包括D/A(数-模)转换器23、阈值设定器件24、比较器25、解码器26、峰保持电路34和复合检测器36。
D/A转换器23从CPU16接收数字信号WW。D/A转换器23与阈值设定器件24连接。阈值设定器件24与比较器25连接。比较器25从再现放大器11(见图3)接收辅助信息信号SPP。比较器25与复合检测器36和伺服电路15连接。复合检测器36从伺服电路15接收PLL信号SPL。复合检测器36与解码器26和CPU16连接。解码器26与CPU16连接。峰保持电路34接收1/X倍放大器35的输出信号SLL。峰保持电路34与阈值设定电路24和CPU16连接。
D/A转换器23将代表给定值的数字信号WW变为相应的模拟信号。模拟信号具有依赖于由CPU16提供的给定值的DC电平。D/A转换器23将模拟信号输出到阈值设定器件24。峰保持电路34对1/X倍放大器35输出信号SLL每个峰进行取样保持。峰保持电路34将代表被取样保持峰的信号Sph输出到阈值设定器件24和CPU16。阈值设定器件24包括一个加法器,用于将D/A转换器23的输出信号与峰保持电路34的输出信号Sph相加。阈值设定器件24将相加结果信号Sref输出到比较器25。相加结果信号Sref表示阈值。相加结果信号Sref也称为阈值信号。器件25比较辅助信息信号SPP与阈值信号Sref,由此将辅助信息信号SPP转换为预定凹坑检测信号SPDT。于是,比较器25的作用是产生预定凹坑检测信号SPDT。比较器25将预定凹坑检测信号SPDT输出到伺服电路15和复合检测器36。
复合检测器36包括一个同步检测部分,它响应于PLL信号SPL和预定凹坑检测信号SPDT产生同步信号(帧同步信号)。复合检测器36将同步信号输出到CPU16和解码器26。复合检测器36包括一个信号比较部分,它比较PLL信号SPL与预定凹坑检测信号SPDT,得到一个比较结果信号。复合检测器36将比较结果信号输出到解码器26。
解码器26将来自复合检测器36的比较结果信号解码为解调结果预定凹坑信号SPD。解码器26将解调结果预定凹坑信号SPD输出到CPU16。
正如图6所示,伺服电路15包括压控振荡器(VCO)270、1/N分频器28、乘法器29、放大器30、低通滤波器(LPF)31和带通滤波器(BPF)32。VCO270、分频器28、乘法器29、放大器30和LPF31依次连接成环路,组成一个锁相环路(PLL)电路。
乘法器29从摆动信号提取器22接收再现的摆动信号SDTT。乘法器29从分频器28接收输出信号。器件29将再现的摆动信号SDTT与分频器28的输出信号相乘,由此产生代表二者间相位误差(相位差)的信号。将相位误差信号从乘法器29经放大器30发送到LPF31。LPF31让相位误差信号经受低通滤波处理,得到控制电压。LPF31将控制电压输出到VCO270。VCO270根据控制电压以某一频率振荡。VCO270将结果振荡信号输出到分频器28。器件28使VCO270的输出信号的频率除以一个预定自然数N。分频器28将除法结果信号输出到乘法器29和BPF32。将BPF32调谐到真正摆动信号的频率f0。BPF32让分频器28的输出信号经受带通滤波处理,得到与再现的摆动信号SDTT同步且锁定于其的PLL信号SPL。BPF32将PLL信号SPL输出到预定凹坑信号解码器13(见图3)。从VCO270输出的振荡信号构成记录时钟信号WRCLK。将记录时钟信号WRCLK从VCO270发送到编码器17(见图3)。
正如图7所示,从再现放大器11输出到预定凹坑信号解码器13和X倍放大器33的辅助信息信号SPP具有正弦波形,其上叠加有类尖峰峰和类尖峰谷。正弦波形对应于真正摆动信号,而类尖峰峰对应于所要求的预定凹坑信号。另一方面,类尖峰谷对应于非所要求的预定凹坑信号或者噪声。类尖峰峰的时间位置与使正弦波形最大化的点相重合。
X倍放大器33以对应于X因子的增益对辅助信息信号SPP进行放大。从X倍放大器33输出到摆动信号提取器22的放大结果信号SPPX具有如图7所示的波形。
摆动信号提取器22中的限幅器101从放大结果信号SPPX削去类尖峰峰。放大结果信号SPPX中的类尖峰峰和类尖峰谷是由高频分量形成的。摆动信号提取器22中的LPF104抑制或衰减放大结果信号SPPX中的类尖峰峰和类尖峰谷。以这种方法,限幅器101和LPF104把放大结果信号SPPX处理为LPF结果信号SL,它具有如图7所示的波形。
1/X倍放大器35从摆动信号提取器22接收LPF结果信号SL。1/X倍放大器35以对应于因子1/X的增益对LPF结果信号SL进行放大。1/X倍放大器35的增益是X倍放大器33的增益的逆或者说倒数。因此,1/X倍放大器35检索原始信号幅度,它直接出现在X倍放大器33前的电路级上。1/X倍放大器35将放大结果信号SLL输出到预定凹坑信号解码器13。放大结果信号SLL具有如图7所示的波形。放大结果信号SLL等于摆动信号幅度中的辅助信息信号SPP。放大结果信号SLL与辅助信息信号SPP同相。
预定凹坑信号解码器13中的峰保持电路34对1/X倍放大器35的输出信号SLL的每个峰进行取样保持。峰保持电路34将代表被取样保持峰的信号Sph输出到预定凹坑信号解码器13中的阈值设定器件24。峰保持电路34的输出信号Sph具有如图7所示的波形。
应当注意,峰保持电路34可以省略。在这种情况下,放大结果信号SLL从1/X倍放大器35直接加到阈值设定器件24上。
在预定凹坑信号解码器13中,阈值设定器件24接收D/A转换器23的输出信号,它代表由CPU16设定的DC电平。阈值设定器件24使DC电平信号与峰保持电路34的输出信号Sph相加,产生阈值信号(相加结果信号)Sref,具有如图7所示的波形。阈值设定器件24将阈值信号Sref输出到比较器25。
在预定凹坑信号解码器13中,器件25比较辅助信息信号SPP与阈值信号Sref,由此将辅助信息信号SPP转换为预定凹坑检测信号SPDT,它具有如图7所示的波形。通常,当阈值信号Sref处于规定电平Sref1与Sref2之间(见图7)的较佳的电压范围内时,预定凹坑检测信号SPDT是有效的。
以下将进一步说明摆动信号提取器22。摆动信号提取器22中的开关103响应于CPU16馈送的控制信号而选择LPF结果信号SL和HPF结果信号SB中的一个。开关103将所选信号输出到相位调节器102a。至于应当由开关103选择设定到LPF结果信号SL和HPF结果信号SB中哪一个是在光盘1制造期间进行的。设定可以按照光盘1的类型和将光盘1插入到装置S中的记录条件来进行。另一方面,设定可以按照如下进行。在选择LPF结果信号SL的第一种情况和选择HPF结果信号SB的第二种情况的每一种情况中,对再现的摆动信号的质量进行评价。设定是按照再现摆动信号的更好质量进行的。
器件102a响应于从CPU16馈送的相位调节数据PAD而调节开关103的输出信号的相位。相位调节器102a将调节结果信号SSW输出到低电平漂移电路109和高电平漂移电路110。相位调节器102a的相位调节是按照由开关103选择LPF结果信号SL和HPF结果信号SB中哪一个,以及还按照由LPF104、HPF105、开关103、低电平漂移电路109和高电平漂移电路110引起的信号延迟来设定的。相位调节器102a的相位调节的设定是在光盘1的制造期间进行的。设定可以按照光盘1的类型和将光盘1插入装置S中时的记录条件来进行。另一方面,设定可以按照如下进行。在改变相位调节数据PAD时,即在改变相位调节器102a的相位调节时,评价再现的摆动信号的质量。设定是按照再现摆动信号的最好质量进行的。
低电平漂移电路109响应于相位调节器102a的输出信号SSW产生下限信号SWL。低电平漂移电路109将下限信号SWL输出到限幅器101。高电平漂移电路110响应于相位调节器102a的输出信号SSW产生上限信号SUL。高电平漂移电路110将上限信号SUL输出到限幅器101。下限信号SWL和上限信号SUL可以由从CPU16馈送的设定信号SSL来设定。下限信号SWL和上限信号SUL的设定可以在光盘1制造期间进行。设定可以按照光盘1的类型以及在将光盘1插入装置S中时的记录条件来进行。另一方面,在改变下限信号SWL和上限信号SUL时评价再现的摆动信号的质量。设定是按照再现摆动信号的最好质量进行的。
器件101将X倍放大器33的输出信号SPPX的幅度限制在其下限和上限分别由下限信号SWL和上限信号SUL确定的范围内。具体而言,限幅器101从X倍放大器33的输出信号SPPX中削去类尖峰峰(预定凹坑信号)。限幅器101将限制结果信号LL输出到低通滤波器104。
正如从以上说明中能够理解的,下限信号SWL和上限信号SUL是基于LPF结果信号SL和HPF结果信号SB产生的。LPF结果信号SL和HPF结果信号SB出现在LPF104之后的电路级上,LPF104衰减类尖峰峰和类尖峰谷,它们相对于真实摆动信号而言是噪声。因此,下限信号SWL和上限信号SUL精确地对应于真实摆动信号。换句话说,下限信号SWL和上限信号SUL精确地跟随真实摆动信号。于是,限幅器101从X倍放大器33的输出信号SPPX中有效地削除类尖峰峰(预定凹坑信号)。
第二实施例
本发明的第二实施例是对其第一实施例的改进。本发明的第二实施例设计成处理不同于DVD-R和DVD-RW的记录媒体。记录媒体形成有摆动的轨道,代表用于控制把主信息记录在其上的辅助信息。记录媒体例如是带形的形状。

Claims (7)

1.一种在形成有轨道和预定凹坑的记录媒体上记录和再现信息的装置,所述轨道是摆动的,所述预定凹坑与所述轨道的摆动具有预定的相位关系,其特征在于所述装置包括:
从记录媒体再现信号的检取器;
限幅器,用于响应于一限定电平而限制检取器所再现的信号的幅度,并由此把检取器再现的信号处理为限制结果信号;
滤波器,用于抑制由限幅器产生的限制结果信号的分量,并由此把限制结果信号处理为滤波结果信号,所述分量具有规定的频率,是由预定凹坑引起的;
响应于由滤波器产生的滤波结果信号而产生限幅器的限定电平的第一装置;以及
从由滤波器产生的滤波结果信号提取由槽的摆动引起的信号的第二装置。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于进一步包括响应于所述装置正在以记录模式还是以再现模式工作而控制限幅器的限定电平的第三装置。
3.一种在形成有轨道和预定凹坑的记录媒体上记录和再现信息的装置,所述轨道是摆动的,所述预定凹坑与所述轨道的摆动具有预定的相位关系,其特征在于所述装置包括:
从记录媒体再现信号的检取器;
限幅器,用于响应于一限定电平而限制检取器所再现的信号的幅度,并由此把检取器再现的信号处理为限制结果信号;
滤波器,用于抑制由限幅器产生的限制结果信号的分量,并由此把限制结果信号处理为滤波结果信号,所述分量具有规定的频率,是由预定凹坑引起的;
相位调节器,用于调节由滤波器产生的滤波结果信号的相位,并由此把滤波器产生的滤波结果信号改变为调节结果信号;
响应于由相位调节器产生的调节结果信号而产生限幅器的限定电平的第一装置;以及
从由滤波器产生的滤波结果信号提取由槽的摆动引起的信号的第二装置。
4.如权利要求3所述的装置,其特征在于,相位调节器包括使滤波结果信号的相位调节某一可变量的装置。
5.一种在形成有轨道和预定凹坑的记录媒体上记录和再现信息的装置,所述轨道是摆动的,所述预定凹坑与所述轨道的摆动具有预定的相位关系,其特征在于所述装置包括:
从记录媒体再现信号的检取器;
第一放大器,用于以相应于X因子的增益把由检取器再现的信号放大为第一放大结果信号,这里X表示预定的正数;
限幅器,用于响应于一限定电平而限制第一放大器所产生的第一放大结果信号的幅度,并由此把第一放大结果信号处理为限制结果信号;
低通滤波器,用于抑制由限幅器产生的限制结果信号的分量,并由此把限制结果信号处理为第一滤波结果信号,所述分量具有规定的频率,是由预定凹坑引起的;
第一装置,用于响应于由低通滤波器产生的第一滤波结果信号而产生限幅器的限定电平;
高通滤波器,用于把由低通滤波器产生的第一滤波结果信号处理为第二滤波结果信号;
第二装置,用于把由高通滤波器产生的第二滤波结果信号转换为对应于槽的摆动的信号;
第二放大器,用于以对应于1/X因子的增益把由低通滤波器产生的第一滤波结果信号放大为第二放大结果信号;以及
比较器,用于比较由检取器产生的信号与由第二放大器产生的第二放大结果信号,产生对应于预定凹坑的信号。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,限幅器的限定电平是可变的。
7.如权利要求5所述的装置,其特征在于进一步包括响应于所述装置正在以记录模式还是以再现模式工作而控制限幅器的限定电平的第三装置。
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