CN1565020A - 光盘重放装置和光盘重放方法 - Google Patents

Abstract

底保持电路从来自RF放大器的RFDC信号产生底保持信号（BH信号），并将它传送给比较器。比较器将参考电平和BH信号进行比较，如果BH信号比参考电平低，就产生具有H电平的Rfdet信号。当激光光斑落在光盘上的数据记录区时，Rfdet信号是具有H电平的信号，而当激光光斑落在非记录区时，Rfdet信号是具有L电平的信号。当检测到在光盘旋转一整周时Rfdet信号都有H电平时，伺服处理微计算机控制光学拾取器以便施加跟踪伺服。

Description

光盘重放装置和光盘重放方法

技术领域

本发明涉及能够重放可改写或只写一次式光盘的光盘重放装置和光盘重放方法。

技术背景

众所周知，DVD-RW、DVD+RW和CD-RW代表可重写光盘，而DVD-R、DVD+R和CD-R代表只写一次式光盘。后面将把可改写光盘或只写一次式光盘称为“可记录光盘”，或简称为“光盘”。处理这类记录光盘的光学记录装置/重放装置一般包括旋转光盘的主轴电动机、设置在主轴电动机旋转轴末端的卡盘机构、用于将激光辐照在光盘表面上以便记录或重放信号的光学头、用于将光学头移动到光盘上所需纹迹位置或其附近的光学头移动机构等等。

作为一种使用可记录DVD-RW或DVD-R实现记录/重放的示范性情况，光盘记录/重放装置首先将光学头移动到起始位置，并激励起始位置上的聚焦伺服电动机和跟踪伺服电动机。这里，考虑装置的机械精度、或光盘的尺寸精度、或重放不同格式光盘的兼容性，起始位置常常设置成比读入区再向外一点(光盘的外圆周侧)。光盘具有预先形成在其上的槽和纹间平面。根据与主轴电动机的控制信号和用于检测纹间平面预刻坑点的门信号对应的调制信号(下文中称为“摆动信号”)使所述槽摆动。纹间平面具有用于在光盘记录期间启动精确定位并且用于存储记录地址及记录所需的其它信息的预刻坑点(下文中称为纹间平面预刻坑点)。光盘记录/重放装置可以通过从槽的摆动信号和纹间平面的纹间平面预刻坑点信号解调的地址信号来检测光盘上起始位置的地址。然后，光盘记录/重放装置产生用于将光学头(或激光光斑位置)移动到目标位置的信息，在目标位置上将根据这样检测到的地址进行记录或重放，并且根据所述信息移动光学头(或激光光斑位置)。这样，光盘记录/重放装置将跟踪伺服电动机和聚焦伺服电动机锁定在目标位置，并开始记录或重放数据。应当指出，在没有纹间平面预刻坑点的情况下，从摆动信号解调DVD+RW、CD-R和CD-RW的地址信号。

同时，用于处理诸如DVD-R和DVD-RW光盘的光盘记录/重放装置包括用于根据所谓径向推挽系统把跟踪伺服加到所述槽的专用信号检测电路和用于从纹间平面预刻坑点信号解调地址信号的解调电路。

另一方面，用于诸如DVD-video、DVD-ROM、DVD-R和DVD-RW的DVD的光盘重放装置(下文中称为“光盘重放装置”)采用坑点跟踪系统，借助该坑点跟踪系统，将跟踪伺服加到包括根据所谓的差动相位解调法记录在光盘表面上的一系列信号坑点的纹迹上。即，这类光盘重放装置一般没有用于将跟踪伺服加到所述槽上的任何信号检测电路或任何地址解调电路。因此，所述光盘重放系统可以将跟踪伺服加到可记录光盘上记录数据的区域(下文中称为”数据记录区”)，但是不能将跟踪伺服加到没有记录数据的区域(下文中称为”非记录区”)。换句话说，应该理解，当检测起始位置上的任何数据记录区失败时，即，当由于起始位置没有坑点纹迹而使施加跟踪伺服失败时，即使记录数据区实际存在于光盘上，光盘重放装置也不能重放记录在光盘上的数据。

另一方面，日本公开特许公报No.10-172147(图2和6)建议一种光盘重放装置，它能够根据光学头输出的RF信号的振幅保持电平和预定参考电平的比较结果，鉴别可记录光盘上的数据记录区和非记录区(镜面)。应当指出，专用于光盘重放的光盘重放装置的光学头称为光学拾取器。

更具体地说，日本公开特许公报10-172147描述的光盘重放装置将光学拾取器移至预定的检测点(下文中称为“第一检测点”)，并将光学拾取器在所述第一检测点输出的RF信号的振幅保持电平与预定的参考电平比较。如果振幅保持电平比参考电平低，即，如果与第一检测点对应的光盘上的区域为非记录区，那么，光盘重放装置以预定的距离(例如5mm)将光学拾取器朝光盘中心移动，并且在那个点上(下文中称为“第二检测点”)再次将光学拾取器输出的RF信号的振幅保持电平与参考电平比较。如果在第二检测点上获得的振幅保持电平超过参考电平，那么，光盘重放装置以上述预定距离的一半(例如2.5mm)，再次将光学拾取器朝光盘的外圆周侧移动，假设那个位置作为新的第一检测点，并再次将振幅保持电平与参考电平比较。光盘重放装置重复这样的检测点的移动和电平比较，一直到振幅保持电平超过参考电平为止。当在任一检测点振幅保持电平超过参考电平时，即当数据记录区被检测到时，光盘重放装置在那个检测点上立即开始数据重放。

在日本公开特许公报No.10-172147中描述的光盘重放装置，通过上述检测点的移动和电平的比较，可以鉴别光学拾取器是否落在数据记录区，并且即使光学拾取器落在非记录区，也可以命令光学拾取器从那里移出，以便检测数据记录区。

同时，近来日益增长的需求针对在检测数据记录区和非记录区之间的边界位置方面具有更高精度的光盘重放装置。如果能够实现边界位置的精确检测，就能够使光盘重放装置不仅仅可以更快更精确地确定开始重放的目标位置，而且即使在记录数据量非常小，使得数据记录区的宽度(光盘的径向宽度)非常窄的情况下，也能重放记录的数据。

现在参见图10，如果光盘100的中心孔101与光盘100的旋转中心102不一致，或者如果例如光盘的卡盘中心位置与旋转中心102不一致，那么，就必然会出现光盘100的旋转中心102和主轴电动机的旋转轴中心之间不一致。这种状态将称为“光盘100偏心”。还应当指出，光盘100的旋转中心102和中心孔101的中心位置之间的不一致的量，或者旋转中心102和卡盘中心位置之间的不一致的量称为“光盘的偏心量”。

当光盘100如上所述地偏心时，照射在旋转的光盘100上的激光光斑的轨迹，以与偏心量对应的距离周期性地朝光盘100的内圆周侧和外圆周侧摇摆(摆动)，如图11中的轨迹图Tpa所示。相反，当光盘100不偏心时，激光光斑的轨迹不会或者向内或者向外摆动(偏心量＝0)，如图11的轨迹图Tpb所示。应当指出，图10中的光盘的各个位置A、B、C和D分别与图11中的光盘位置A、B、C和D对应。

当中心孔101设置成朝光盘位置D偏心(如图10的例子所示)时，旋转的光盘100的激光光斑的轨迹将是这样的，使得光盘位置A和C显示0的偏心量，光盘位置B显示等于偏心量的向外错位，而光盘位置D显示等于偏心量的向内错位。在图10和11的示范情况下，光盘B和C表示将激光光斑轨迹指向外部或指向内部的错位转折点。错位转折点还表示激光光斑和光盘之间的相对速度增大或减小的变化点。

因此，如图10和11的例子，在光盘100偏心的情况下，如果任何激光光斑驻留在其离开边界位置的宽度与所述偏心量对应的区域(下文中称为“边界区”)里，那么，激光光斑必然要随着光盘100的旋转而地以交替方式穿过数据记录区和非记录区。具体地说，当光盘100的偏心量比较大时，所述边界区域也会加宽，并且会使激光光斑更可能以交替方式穿过数据记录区和非记录区。

在这种情况下，光盘重放装置很难检测到边界的位置，并在最坏的情况下，在数据记录区不能激励跟踪伺服，这可能会使伺服控制的中止。因此，如果能够把边界区(宽度与偏移量对应)与数据记录区精确地隔离，那么，光盘重放装置就可以在与边界区隔离后的数据记录区中施加跟踪伺服，因而还可以快速地检测所述边界位置。边界区与数据记录区精确隔离还具有以下优点：即使数据记录区的宽度仅仅比边界区(其宽度与偏心量对应)的宽度稍微大一些，光盘重放装置必定可以施加跟踪伺服，这样，就可以成功地重放记录在数据记录区中的数据。

本发明的实现就是为了达到上述目的，并提供一种光盘重放装置和光盘重放方法，两者都能够在不使用从所述槽和纹间平面预刻坑点中解调的任何地址信号等的情况下准确地检测数据记录区和非记录区之间的边界位置，必定能与光盘的偏心量或记录在光盘中的数据量无关地检测数据记录区，因而能允许精确和快速地重放数据。

本发明内容

本发明的光盘重放装置包括：电动机，用于使具有第一区域和第二区域中的至少一个区域的光盘旋转；光学头，用于接收从光盘上反射的光斑光线；信号产生部分，用于从光学头的输出信号产生比较参考信号；比较部分，用于将比较参考信号与预定的阈值比较，产生包括与第一区域对应的第一信号状态和与第二区域对应的第二信号状态中至少一种信号状态的比较信号；以及控制部分，用于至少在光斑光线在光盘上旋转一周的持续时间内监视所述比较信号的信号状态，并且根据监视结果作出关于光斑光线是落在第一区还是落在第二区的判定。

本发明的光盘重放方法包括以下步骤：使具有第一区域和第二区域中的至少一个区域的光盘旋转；产生由被光斑光线照射后的光盘反射的光斑光线的接收信号；从所述光接收信号产生预定的比较参考信号；通过将比较参考信号与预定的阈值比较来产生包含与第一区域对应的第一信号状态和与第二区域对应的第二信号状态中至少一种信号状态的比较信号；以及至少在光斑光线在光盘上旋转一周的持续时间内监视所述比较信号的信号状态，并且根据监视结果作出关于光斑光线是落在第一区还是第二区的判定。

更具体地说，根据本发明，在光盘旋转一整周的时间内鉴别出光斑是落在第一区域还是落在第2区域，使得光盘重放装置可以检测光斑光线在光盘旋转一整周时是否总驻留在第一区域，或者在光盘旋转一整周时光斑光线是否穿过第二区，哪怕只穿过一次。现在假设，第一区是数据记录区，如果光斑光线在光盘旋转一整周时总驻留在第一区，那么，即使光盘偏心或记录在光盘的数据量非常小，跟踪伺服也不会中断。另一方面，如果光斑光线穿过第二区域，哪怕在光盘旋转一整周时只穿过一次，那么，跟踪伺服就可能中断。因此，在本发明中，在光斑光线在光盘的径向移动预定的距离后要再次进行监视，以便保证在不进入第一和第二区域之间的边界的同时检测到所述第一区域。

如上所述，在光盘偏心情况下本发明可成功地精确地检测第一区域(一般为数据记录区)和第二区域(一般为非记录区)之间的边界位置，并且，在光盘偏心的情况下，可以把与偏心量对应的边界区与第一区域(数据记录区)隔离。

附图说明

图1是显示根据第一实施例的光盘重放装置的总体组成的方框图；

图2是说明第一实施例的光盘重放装置检测光盘上的数据记录区和非记录区之间边界位置、并开始重放数据记录区中的数据的一系列处理的流程图；

图3是说明根据I14H电平确定参考电平的示意图；

图4是说明第一实施例中RFDC信号、BH信号、参考电平和Rfdet信号之间相互关系的时序图；

图5是说明第一实施例的光盘重放装置成功移动光学拾取器并开始重放数据记录区的数据的一系列操作的时序图；

图6是说明第一实施例的光盘重放装置将边界区域与窄的数据记录区隔离并开始重放数据记录区中的数据的具体操作的简图；

图7是显示根据第二实施例的光盘重放装置的结构的方框图；

图8是说明第二实施例中RFDC信号、TH信号、BH信号、参考电平和Rfdet信号之间相互关系的时序图；

图9是说明第二实施例的光盘重放装置成功地移动光学拾取器并开始数据记录区的重放的具体操作的时序图；

图10是偏心光盘实例的示意图；

图11是说明在偏心光盘上移动的激光光斑的轨迹和光盘位置之间关系的原理图。

实现本发明的最佳模式

光盘重放装置的基本部分的总体结构和基本操作

图1示出用于本发明的第一实施例的光盘重放装置的基本部分的总体结构。一般这样设计第一实施例的光盘重放装置，使得跟踪伺服加到包括光盘表面上的信号坑点串的纹迹，但是没有将跟踪伺服加到预刻槽的结构。信号坑点串可以是通过允许记录薄膜表面突出或凹陷而形成的坑点串、与磁光效应对应的坑点串或关于相变的坑点串等等中的任何一种坑点串。

图1中，光盘40是具有数据记录区和非记录区(镜面)的可记录光盘，以DVD-RW和DVD-R作为其代表。应当指出，光盘40可以是从以下各种光盘中选择的任何一种光盘：遵守除DVD标准之外的各种标准的光盘；只读型光盘；没有记录数据的空白光盘；多层光盘；乃至不遵守任何与光盘相关的标准的不支持光盘。

所述描述以当在适当扫描光盘40的数据记录区上的纹迹的条件下重放光盘40的数据时图1所示的光盘重放装置的各个部分的基本操作开始。

光盘40由设置在主轴电动机10的旋转轴30末端的卡盘机构29卡住并由主轴电动机10以预定速度旋转。

根据驱动放大器25馈送的驱动信号驱动主轴电动机10。主轴电动机10还配备有使用霍尔元件的旋转检测机构。由旋转检测机构检测到的电动机旋转检测信号(即光盘旋转检测信号)通过驱动放大器25传送给FG检测器26。

FG检测器26根据电动机旋转检测信号产生表示主轴电动机10旋转周期的旋转周期信号，所述旋转周期信号传送给伺服处理微计算机22。

光学拾取器11包括：激光二极管，用于发射激光；分区光检测器，用于将具有预定图案的光接收表面的入射光强度转换成电压振幅；光学系统，用于将激光二极管发射的激光聚焦在光盘40的记录表面上并将从记录表面反射的光引向光接收表面；双轴动臂机构12，用于在与光盘40的记录表面平行的方向(跟踪方向)上移动光学系统的物镜13，或者在与光盘40的记录表面垂直的方向(聚焦方向)上移动光学系统的物镜13。

光学拾取器11的分区光检测器的输出信号(下文中称为“PD信号”)传送给RF放大器16。RF放大器16进行与分区光检测器的各个光接收元件对应的PD信号的求和/求差以及电平相关并将RF信号(HF信号)作为来自光盘的反射信号的总和输出。本文中，将把RF信号称为RFDC信号，因为所述信号是作为直流信号检测的并具有相对于地电平(GND)的电平。RF放大器16校正RFDC信号的频率特性(即，将其均衡化)并将已校正信号(下文中称为RFEQ信号)传送给信号解调DSP(数字信号处理器)28。RF放大器16还从PD信号中提取聚焦误差信号和跟踪误差信号并将包括这些误差信号的伺服信号传送给伺服处理DSP27。

伺服处理DSP 27根据上述伺服信号中的聚焦误差信号产生聚焦伺服控制信号，用于在经过A/D变换和数字滤波后进行聚焦伺服；还根据跟踪误差信号产生跟踪伺服控制信号，在经过A/D变换和数字滤波后用于进行跟踪伺服；然后，将这些伺服控制信号传送给驱动放大器25。为了响应上述聚焦伺服控制信号，驱动放大器25按照所述时序产生聚焦驱动信号，用于在聚焦方向上驱动光学拾取器11的双轴动臂机构12，并且为了响应上述跟踪伺服控制信号，还产生跟踪驱动信号，用于在跟踪方向上驱动光学拾取器11的双轴动臂机构12。根据这些聚焦驱动信号和跟踪驱动信号的双轴动臂机构12的驱动操作使得可以把光学拾取器11的物镜13聚焦在光盘40的记录表面上，由此形成激光光斑，而且还还使激光光斑可以扫描纹迹。

信号解调DSP 28将从RF放大器16馈送的RFEQ信号二值化，并进行与前面记录期间应用于光盘40的信号调制处理对应的信号解调处理。然后，信号解调DSP 28进行误差校正并将解调后的信号译码，从而将所述数据解调。通过输出端(未示出)将这样解调后的数据输出给外部设备。信号解调DSP 28还从RFEQ信号解调地址信号。这样解调后的地址信号被发送到伺服处理微计算机22。

光盘重放装置还配备有用于在光盘的径向移动光学拾取器11的拾取器进给机构。拾取器进给机构一般包括：导引螺杆14，它是沿着光盘40的径向延伸的进给螺杆；未示出的导轨；进给电动机(例如步进电动机)15，用于旋转导引螺杆14，等等。光学拾取器11具有与导引螺杆14配合的螺母。利用这种配置，当导引螺杆14被进给电动机15旋转时光学拾取器11就可以在光盘的径向移动。

在利用拾取器进给机构的光学拾取器11的可移动范围内，行程开关31设置在光盘最内圆周侧的进给极限位置。行程开关31利用拾取器进给机构检测光学拾取器11达到光盘最内圆周侧的进给极限位置的时间。行程开关31的检测信号发送到伺服处理微计算机22。一旦接收到来自行程开关31的检测信号，伺服处理微计算机22检测出光学拾取器11已经到达光盘最内圆周侧的进给极限位置。

伺服处理微计算机22还产生用于使主轴电动机10可以根据时钟信号、旋转周期信号和地址信号而以预定速度旋转的旋转控制信息，然后将所述旋转控制信息传送给伺服处理DSP 27。根据旋转控制信息，伺服处理DSP 27产生主轴电动机10的旋转伺服控制信号，并将该控制信号传送给驱动放大器25。根据旋转伺服控制信号，驱动放大器25按照所述时序产生电动机驱动信号，用于旋转主轴电动机10。这就使主轴电动机10以与光盘40的重放位置对应的预定速度旋转。伺服处理微计算机22还根据地址信号产生用于在光盘的径向移动光学拾取器11的目标位置信息，并将该信息传送给伺服处理DSP 27。根据目标位置信息，伺服处理DSP 27按照所述时序产生用于旋转拾取器进给机构的进给电动机15的步进控制信号，然后将步进控制信号传送给驱动放大器25。根据步进控制信号，驱动放大器25产生驱动进给电动机15的步进脉冲信号。这就使进给电动机15可以以步进方式将光学拾取器11进给到光盘径向上的目标位置。

检测边界位置的配置和操作

根据所述实施例的光盘重放装置按照以下所述的方式配置并执行图2流程图所示的一系列处理，以便精确地检测光盘40的数据记录区和非记录区之间的边界位置，因而必定与光盘偏心量或存储在光盘中的数据量无关地重放数据记录区的数据。

在开始重放光盘40之前，伺服处理微计算机22测量RFDC信号的峰值电平(I14H电平)，并根据测量的峰值电平确定鉴别数据记录区存在的某个阈值(下文中称为“参考电平值”)。根据在DVD手册中说明的调制电平标准，可以确定，RFDC信号的调制电平(I14/I14H)的标准应该为I14H电平的60％或更高。因此，本实施例的上述参考电平设置为这样的合适电平，使得该电平落在I14H电平的60％的范围内。例如，在所述实施例中，伺服处理微计算机22设置通常为I14H电平的30％至40％的电平作为参考电平。应当指出，I14H指的是在达14T(T＝记录时钟周期)的空白部分(没有坑点的镜面部分)的RF振幅电平，14T是DVD手册规定标准中最大的标记长度。另一方面，I14H指的是从在达14T的部分中的最大RF振幅电平I14H减去在达14T的部分中的最小电平I14L(坑点部分的RF振幅电平)得到的电平。因此，应该定义(I14/I14H)表示调制系数。

在特定过程中，为了设置参考电平，在步骤S0中，伺服处理微计算机22首先通过伺服处理DSP 27控制驱动放大器25，使光学拾取器11移动到预定的起始位置，然后在步骤S1中接通光学拾取器11的激光二极管，在步骤S2中驱动双轴动臂机构12，以便在聚焦方向抬高或降低物镜13。从RF放大器16输出的RFDC信号具有如图所示的I14H电平(镜面电平)，下文中将称其为“RFpk信号”。

在上述步骤S2中，将RFpk信号传送给例如截止频率为100kHz的低通滤波器(LPF)20。设置低通滤波器20，以便消除来自RFpk信号(如果它被包含在RFpk信号中)的EFM(8/14调制)信号分量。从低通滤波器20输出的RFpk信号由A/D变换器21变换为数字数据(下文中称为“RFpk数据”)，然后，传送给伺服处理微计算机22中的峰值电平检测部分24。根据所述RFpk数据，峰值电平检测部分24确定表示RGDC信号(RFDC峰值电平)峰值电平的数据，即表示I14H电平的数据，然后，将这样确定的数据传送给参考电平确定部分23。应当指出，当RFDC峰值电平被检测到时，伺服处理微计算机22通过伺服处理DSP 27控制驱动放大器25，以便以步进方式、短的持续时间旋转主轴电动机10，并对检测光盘40上多个测量点的各个峰值电平，从而使在各个测量点测得的峰值电平中的检测值的变化最小。

接着在步骤S3中，参考电平确定部分23确定其数值例如为I14H电平数据的30％至40％的电平作为参考电平。如上所述，伺服处理微计算机22被指定去测量光盘40上预定测量位置的RFDC峰值电平，并根据这样测量的RFDC峰值电平确定参考电平。这成功地使所述参考数值最适用于光盘的变化或不同的光盘类型。

还允许伺服处理微计算机22例如输出固定值，考虑到诸如光盘40的反射率变化的数据，把所述固定设置为参考数据。还允许这样配置伺服处理微计算机22，以便在将参考电平设置为固定值的同时控制RF放大器16，并且改变RFDC信号的增益以便将I14H的峰值设置为某个恒定电平。还允许这样配置伺服处理微计算机22，以便确定装入光盘重放装置中的光盘类型并输出与确定的光盘类型对应的固定值作为参考电平。

表示参考电平的数据传送给D/A变换器19。D/A变换器19将表示参考电平的数据转换为模拟参考电平值(预定的阈值)。然后，将参考电平值传送给比较器18的非反向输入端。

这样，在确定参考电平之后，在步骤S4中，伺服处理微计算机22驱动双轴动臂机构12的物镜13以便施加聚焦伺服，然后在步骤S5旋转主轴电动机10。伺服处理微计算机22按照所述时序以两种方式控制伺服处理DSP 27，即，或者来自根据FG检测器26的旋转周期信号施加伺服(主轴FG伺服)以便以恒定速度旋转主轴电动机10，或者在达到预定的旋转次数后终止供给主轴电动机10的驱动电压以便允许主轴电动机10以滑行方式旋转。当主轴电动机10以滑行方式旋转时，在主轴电动机的旋转速度减至低于边界检测的极限速度之前进行数据记录区和非记录区之间的边界位置的检测。

在步骤S5，从RF放大器16输出图4所示的RFDC信号。图4示出激光光斑落在光盘40的数据记录区和非记录区之间边界位置附近的示范性情形。当激光光斑落在非记录区时，所述例子中的RFDC信号接近恒定的高电平，但是，当激光光斑落在数据记录区时，RFDC信号具有取决于在槽中形成的记录坑点的可变电平，或者当激光光斑落在由光盘上的划痕引起的损坏部分时，RFDC信号就成了这样的信号，例如其电平降低到象地(GND)电平那样低。然后，将RFDC信号传送给底保持电路17。

底(bottom)保持电路17产生包含在RFDC信号中的已调制分量的底保持信号(后面相应地称为“BH信号”)，并将BH信号传送给比较器18的反向输入端。底保持电路17的时间常数(CR时间常数)设置为例如1ms至2ms。其中，时间常数的确定要考虑在光盘40偏心的条件下，由激光光斑横跨纹迹(下文中称为“纹迹横断”)引起的降低RFDC信号幅度电平的影响。现在假设，光盘40旋转一周所需时间为40ms，纹迹间距为0.74μm，而光盘40的最大偏心量为150μm，在这样的最大偏心量下，受纹迹横断引起的调制电平变化的影响的平均时间估算约为(40ms/2)/(150μm/0.74μm)＝0.1ms。另一方面，现在假设10μm的最小偏心量，受由纹迹横断引起的调制电平的变化的影响的平均时间估算约为(40ms/2)/(10μm/0.74μm)＝1.5ms。虽然后面将给出详细说明，但是现在假设，光盘旋转一周为40ms，光盘40每旋转一周检测数据记录区存在的监视采样周期为40次，在边界区检测数据记录区存在的分辨率可以估算为40ms/40＝1ms。再假设，光盘每旋转一周检测数据记录区存在的监视采样周期为20次，在边界区检测数据记录区存在的分辨率估算为40ms/20＝2ms。根据这些讨论，如上所述，考虑到对由激光光斑横过纹迹引起的取决于偏心量的降低调制电平的影响，并且还考虑到在边界区检测数据记录区存在的分辨率，底保持电路17的时间常数可设置为1m至2ms。

由伺服处理微计算机22预先产生的参考电平值(预定的阈值)已被输入到比较器18的非反向输入端。比较器18将BH信号的电平值与参考电平值比较，并在BH信号超过参考电平时输出L(低)信号(下文中称为“Rfdet信号”)，而在BH信号比参考信号小时输出H(高)信号。即，H电平的Rfdet信号表示激光光斑落在光盘40的数据记录区，而L电平的Rfdet信号表示激光光斑落在非记录区。把Rfdet信号传送给伺服处理微计算机22。在本实施例中，由于把RFDC信号的底保持信号与参考电平进行了比较，即使RFDC信号低至因光盘损坏部分引起的地电平那样低，Rfdet信号的H和L电平的检测就不会受光盘的任何划痕引起的损坏部分的影响。虽然在图1所示的示范性实施例中Rfdet信号是通过将BH信号与在参考电平的D/A变换后获得的信号进行比较而产生的，但是，也允许将A/D变换后的BH信号输入到伺服处理微计算机22，以便使伺服处理微计算机22可以用软件产生Rfdet信号。

在步骤S6，如图5所示，伺服处理微计算机22监视FG检测器26的旋转周期信号并鉴别主轴电动机11的每一周旋转(即光盘40的一次旋转)是否检测到脉冲。如果在步骤S6中光盘40的每一周旋转都检测到脉冲，那么伺服处理微计算机22就将其进程进入后面的步骤S7。

在步骤S7中，伺服处理微计算机22鉴别来自比较器18的Rfdet信号是否在图5所示的每一个预定的监视采样周期都具有H电平。同时，在步骤S8中，伺服处理微计算机22也根据FG检测器26的脉冲旋转周期信号，鉴别光盘40是否完成一周旋转过程。在本实施例中，现在假设，光盘40的一个旋转周期为40ms，监视采样周期为1ms，伺服处理微计算机22在光盘的每周旋转过程执行鉴别处理40次。当然，监视采样周期不限于如上所述的1ms，并可以是例如2ms。对于监视采样周期为2ms的情况，伺服处理微计算机22在光盘的每周旋转过程执行鉴别处理20次。

在步骤S7和S8中，如果在光盘40旋转一周期间，在所有监视采样周期中都检测到H电平(或没有检测到L电平)，那么，伺服处理微计算机22就使其过程进入步骤S9。相反，在步骤S7和S8中，如果在光盘40旋转一周期间，在任何监视采样周期中都没有检测到H电平(或都检测到L电平)，或者如果在光盘40旋转一周期间，哪怕只有一次没有检测到H电平(或哪怕只有一次检测到L电平)，那么，伺服处理微计算机22就使其过程进入步骤S11和后面步骤。即，伺服处理微计算机22鉴别激光光斑是否一直落在数据记录区，或者在光盘40旋转一周期间，在单个监视采样周期中，是否通过(哪怕只有一次)非记录区。

现在假设，在光盘40的偏心条件下，激光光斑落在宽度与偏心量对应的区域外的数据记录区(即边界区域)，正如图5中DM5、DM6和DM7范围表示的，Rfdet信号在光盘40旋转一整周期间一直具有H电平。在光盘40的非偏心条件下，当激光光斑落在数据记录区时，Rfdet信号也一直具有H电平。正如从以上所述清楚地看到那样，不管光盘40的偏心是否存在，当发现光斑在光盘40旋转一整周期间一直落在数据记录区时，本实施例的光盘重放装置可以将跟踪伺服加载到数据区上包括信号坑点串的纹迹上。

因此，在步骤S7和S8中，如果鉴别出在光盘40旋转一整周的所有监视采样周期中检测到H电平，进程就进入步骤S9，并且伺服处理微计算机22就通过伺服处理DSP 27控制驱动放大器25，将接通跟踪伺服。然后，进程进入重放过程程序的步骤S10，开始重放光盘40的数据记录区的信号。

相反，现在假设，激光光斑落在光盘40偏心条件下边界外的非记录区，正如图5中DM1范围表明的，Rfdet信号在光盘40旋转一整周中总是具有L电平。当激光光斑落在光盘40的非偏心条件下的非记录区时，Rfdet信号也总具有L电平。假设，激光光斑落在光盘40的偏心条件下的边界区域时，正如图5中DM2、DM3和DM4范围指明的，Rfdet信号在光盘40旋转一整周中具有H电平和L电平的混合状态。正如从以上所述清楚地看到那样，当发现激光光斑在光盘40旋转一整周中，即使只有一次穿过非记录区时，光盘重放装置就不能成功地施加跟踪伺服。

由于这一原因，对于在步骤S7和S8中，鉴别出在光盘40旋转一整周中激光光斑即使只有一次穿过非记录区的情况下，并且进程进入后面的步骤S11和后面的步骤，那么伺服处理微计算机22就通过伺服处理DSP 27控制驱动放大器25，以便以预定的步数旋转进给电动机15，从而以预定的距离将光学拾取器11向光盘的内圆周侧移动，然后重复处理步骤S11，一直到在光盘40旋转一周期间在所有单个监视采样周期中检测到H电平为止。以下几节将更具体地说明所述过程。

当进程进入步骤S11时，伺服处理微计算机22通过伺服处理DSP27控制驱动放大器25，以便以预定的步数旋转进给电动机，从而以预定的距离将光学拾取器11从当前位置移向光盘的内圆周侧。在本实施例中，移动光学拾取器11的上述预定距离设置为例如50μm(0.05mm)。应当指出，对于本实施例的光盘重放装置，在步骤S11中还允许在跟踪方向利用双轴动臂机构组合移动光学拾取器11中的物镜13，并利用进给电动机15移动光学拾取器11。对于光盘40例如在内圆周侧具有非记录区并且例如允许从外圆周侧记录数据的情况，在步骤S11中，本实施例的光盘重放装置将光学拾取器11移向光盘的外圆周侧。在另一个在步骤S0中将初始位置设置在读取区或设置在没有数据的内圆周侧的区域的例子中，在步骤S11中的伺服处理微计算机22将光学拾取器11移向光盘的外圆周侧。

接着，在步骤S12中，伺服处理微计算机22监视行程开关31是否接通。如果在步骤S12中发现行程开关31还没有接通，伺服处理微计算机22就使其进程进入步骤S13。

另一方面，如果在步骤S12中发现行程开关31已经接通，伺服处理微计算机22就使其进程进入步骤S20，认为光盘40是一直到最里面的圆周侧都完全没有数据记录在其中的空介质或者是DVD标准没有覆盖到的不支持光盘，因而光盘重放装置终止所述重放过程。

在步骤S13中，根据FG检测器26的旋转周期信号，伺服处理微计算机22鉴别主轴电动机10的每一周旋转(即光盘40的每一周旋转)是否检测到脉冲。在步骤S13中，如果光盘40的每一周旋转都检测到脉冲，那么，伺服处理微计算机22就使它的进程进入步骤S14和后面的步骤。

在步骤S14和S15中，与步骤S7和S8相似，伺服处理微计算机22鉴别比较器18的Rfdet信号，在光盘40旋转一整周中的每一个监视采样周期中是否具有H电平。应当指出，在步骤S14和S15中，如果鉴别结果哪怕在光盘40旋转一周期间，有一次监视采样周期中Rfdet信号没有H电平(即，哪怕只有一次检测到L电平)，那么，伺服处理微计算机22就使其进程进入步骤S19。另一方面，如果在所有监视采样周期中都检测到H电平(即都没有检测到L电平)，那么，所述进程进入步骤S16。

在步骤S16中，伺服处理微计算机22将“1”加到一个数中，所述数表示在光盘40旋转一整周时激光光斑总是落的数据记录区里(下文中称为“Rfdet计数值”)，并使其进程进入步骤S17。

另一方面，当所述进程进入步骤S19时，伺服处理微计算机22将Rfdet的计数值复位为“0”，并使进程返回步骤S11。当进程返回S11时，伺服处理微计算机22通过伺服处理DSP 27控制驱动放大器25，以便以预定的步数驱动进给电动机15，从而以预定的距离将光学拾取器11从当前位置移向内圆周侧，然后重复步骤S12和后面的步骤。

在步骤S17，伺服处理微计算机22鉴别Rfdet计数值是否超过预先确定的规定值。规定值可以是“1”和“3”。图5示出了规定值设置为“3”的一种示范性情况。在本实施例的光盘重放装置中，确定Rfdet计数值的规定值时，要考虑开始重放光盘40的点离非记录区和数据记录区之间的边界位置多远才是所期望的距离，更具体地说，要考虑对于进给电动机15的每一个步进脉冲，光学拾取器11的进给间距、纹迹间距、主轴电动机的旋转速度等等。具体地说，对于Rfdet计数值的规定数设置为“3”的情况，正如上述例子那样，光盘重放装置可以获得宽的数据记录区的检测裕度，这就保证了数据记录区的检测更精确。另一方面，对于Rfdet计数值的规定数设置为“1”的情况，光盘重放装置可以以更快和精确的方法检测数据记录区。Rfdet计数值也可以用作出现各种再试操作情况下重放的复原点。即，与作为重放的复原点的Rfdet计数值对应的存储位置允许再试操作在重放的复原点开始，这样就保证了快速复原。如果在步骤S17中的鉴别结果Rfdet计数值没有超过规定值，则伺服处理微计算机22将其进程返回步骤S11。

当进程返回步骤S11时，伺服处理微计算机22通过伺服处理DSP27控制驱动放大器25，以便以预定步数旋转进给电动机15，从而将光学拾取器11以预定的距离从当前位置移向内圆周侧，然后，执行步骤S12或后面的步骤。

另一方面，如果在步骤S17中鉴别Rfdet计数值超过了规定值(在图5的示范性情况中所述值为“3”)，伺服处理微计算机22就使其进程进入步骤S18。即，从步骤S17进入步骤S18的伺服处理微计算机22检测在光盘40旋转一整周的每一次监视采样周期是否检测到H电平，每次光学拾取器11以预定距离和规定值逐步地移动。换句话说，伺服处理微计算机22检测激光光斑，即使在光盘40偏心条件下，总是落在边界区域外的数据记录区，以便允许施加跟踪伺服。

在步骤S18中，伺服处理微计算机22通过伺服处理DSP27控制驱动放大器25，以便将聚焦伺服断开，然后将其进程返回步骤S14。当所述进程返回步骤S14时，接着的步骤S7和S8表明，在光盘40旋转一整周中，激光光斑无条件地驻留在数据记录区。因此，在步骤S9和后面的步骤中，光盘重放装置可以接通跟踪伺服，这使得能够从光盘40的数据记录区重放信号。

以下几节将示出具体的实例并参见图6，描述从本实施例的光盘重放装置将边界区与偏心盘40隔离的步骤到开始重放数据记录区的步骤的一系列操作。所述实例假设，光学拾取器11移动的最小单位为50μm，在步骤S17中，如图2所示Rfdet计数值的规定数为“1”。还假设，数据记录区在光盘径向的宽度为0μm至350μm，非记录区的宽度既在-150μm至0μm的范围又在从350μm至450μm的范围，其中，在数据记录区和非记录区之间的边界位置中最外的边界位置为参考点(0μm)。现在假设，光盘40的偏移量为75μm，由于光盘40从0μm至150μm旋转以及从200μm至350μm旋转，边界区会进入数据记录区。当光盘旋转一整周时，Rfdet信号哪怕只有一次为L电平，也确定数据记录区的检测为失败，而当光盘旋转一整周时Rfdet信号总为H电平时，则确定数据记录区的检测成功，其中重放是从检测到的数据记录区位置开始的。

参见图6，当光学拾取器11驻留在-150μm至-100μm范围中时，Rfdet信号在光盘旋转一整周时总为H电平，并且本实施例的光盘重放装置决定检测NG。然后，如果光学拾取器11以50μm向内圆周侧移动，那么光学拾取器11驻留在从-100μm至-50μm范围中，这时，Rfdet信号在光盘旋转一整周时总为L电平，本实施例的光盘重放装置决定检测NG。如果光学拾取器11还以50μm向内圆周侧移动，那么光学拾取器11驻留在-50μm至0μm范围中，这种情况下的Rfdet信号在光盘旋转一整周时总为L电平，本实施例的光盘重放装置就决定检测NG。接着，光学拾取器11还以50μm向内圆周侧移动，使光学拾取器11驻留在从0μm至50μm范围内的边界中，这种情况下的Rfdet信号在光盘旋转一整周时为H电平和L电平，这就允许本实施例的光盘重放装置决定检测NG。类似地，让光学拾取器11还以50μm向内圆周侧移动，使光学拾取器11落在从50μm至100μm范围的边界区内，这种情况下的Rfdet信号在光盘旋转一整周时都具有H电平和L电平，这就使本实施例的光盘重放装置决定检测NG。还让光学拾取器11以50μm向内圆周侧移动，使光学拾取器11落在从100μm至150μm范围的边界区内，这种情况下的Rfdet信号在光盘旋转一整周时也具有H电平和L电平，这就使本实施例的光盘重放装置决检测NG。接着，光学拾取器11仍然以50μm向内圆周侧移动，使光学拾取器11驻留在从150μm至200μm范围的区域内，所述区域与边界区外的数据记录区对应，这种情况下的Rfdet信号在光盘旋转一整周时总具有H电平，这就使本实施例的光盘重放装置作出成功检测的决定，开始重放数据。就是说，正如从图6可清楚看到的，即使光盘40的偏心量大到75μm的情况，且数据记录区具有的宽度窄到仅有350μm，本实施例的光盘重放装置也能成功地检测到边界区域外的数据记录区，数据记录区只有150μm至200μm非常小的宽度，并可以将数据存储在里面。

如上所述，本实施例的光盘重放装置可以将边界区与数据记录区高精度地隔离，不管光盘40是否存在偏心或偏心量的大小都能确定地将跟踪伺服加到与边界区隔离的数据记录区，这样就能快速和精确地检测边界位置。在与边界区隔离后的数据记录区上，重放的起始位置距Rfdet计数值为”1”的规定数的情况下的边界区的距离为0.05mm，而距规定数为”3”的情况下的边界区的距离为0.15mm。能够将边界区与数据记录区精确隔离的本实施例的光盘重放装置的优点在于，可以精确地设置重放的起始位置，即使数据记录区的宽度小到仅比边界区宽度(与偏心量对应的宽度)稍微大一点，也能确定地将跟踪伺服加到数据记录区，以便重放存储在数据记录区中的数据。本实施例的光盘重放装置的优点还在于，它与通常的光盘重放装置不同，它不会使边界区上的跟踪伺服出错，并且它不受无效操作，例如刚刚将光学拾取器移向光盘内圆周侧又将它返回到外圆周侧的干扰。

第二实施例

以下几节将根据本发明的第二实施例说明一种示范性情况，在所述示范性情况中，将产生RFDC信号的底保持信号(BH信号)和顶保持信号(TH信号)，并将BH信号和TH信号的差(下文中称为“RFpp信号”)与参考电平进行比较。

第二实施例的光盘重放装置用如图7所示的配置代替图1中的底保持电路17和比较器18。应当指出，第二实施例的光盘重放装置除了图7所示的配置外，还具有类似于图1所示的结构，以便忽略对相同的或类似部分和元件的说明。

将图8所示的RFDC信号(与图4所示的相同)馈送到图7所示的配置中的端子50。然后，将RFDC信号发送到顶保持电路51和底保持电路52。

底保持电路52产生包含在图8所示的RFDC信号中的调制分量的底保持信号(BH信号)，并将BH信号传送给差动放大器53的反向输入端。顶保持电路51产生包含在图8所示的RFDC信号中的调制分量的顶保持信号(TH信号)，并将TH信号传送给差动放大器53的非反向输入端。这些保持电路的保持时间常数设置为一些值，这些值不受激光光斑振幅变化的影响，当激光光斑横过损害部分，例如光盘40上的划痕或横过多条纹迹时可能出现光斑振幅的变化。

差动放大器53计算TH信号和BH信号的差值，产生如图8所示的调制分量的幅度信号(下文中称为“RFpp信号”)。然后把从差动放大器53输出的RFpp信号传送给比较器54的非反向输入端。

与上述类似，由伺服处理微计算机22产生的参考电平值(阈值)通过端子55输入到比较器54的反向输入端。然后比较器54将RFpp信号的电平值和参考电平值比较，如图8所示，当RFpp信号的电平值比参考电平值小时输出具有L电平的信号，而当RFpp信号的电平值比参考电平值高时输出具有H电平的信号。由于这样设计第二实施例，以便将BH信号和TH信号之差的RFpp信号与参考电平比较，所以，Rfdet信号的H和L电平的检测不会受光盘上的损坏部分，例如划痕等的影响，即使由于划痕等的影响使RFDC信号降至象地电平那样低也是如此。应当指出，第二实施例中的参考电平可能不同于第一实施例中的参考电平。

与图4所示类似，Rfdet信号的H电平表示激光光斑落在光盘40上的数据记录区中，而L电平则表示激光光斑落在非记录区中。然后，Rfdet信号传送给伺服处理微计算机22。后面的进程与上述相似。应当指出，图9以图5中所示的相同形式示出了在第二实施例的光盘重放装置的各个部分中的信号波形。图9和图5之间的差别在于：图5示出BH信号作为与参考电平比较的目标信号，而图9示出RFpp信号作为与参考电平比较的目标信号。

第二实施例的光盘重放装置基本上具有类似于第一实施例的光盘重放装置的效果，并且能够与光盘40是否存在偏心或偏心量的大小无关地以高精度隔离边界区域，能够确定地施加跟踪伺服，从而能够快速和精确地检测到边界位置。而且，即使当数据记录区的宽度仅仅比边界区域的宽度稍微大一点，光盘重放装置也可以确定地施加跟踪伺服，从而能够成功地重放记录在数据记录区中的数据。

根据上述第一和第二实施例，不必精确地使确定地找到与边界区域隔离的数据记录区所需的检测时间与光盘40的一个周期一致，检测时间可以是与光盘40旋转一周对应的持续时间。具体地说，与利用来自FG检测器26的旋转周期信号的情况相比较，将检测时间设置为与光盘40旋转一周对应，可以减轻伺服处理微计算机22的处理负载。

以上说明只代表本发明的示范性情况。本发明决不局限于上述的几种情况，并且允许在不脱离本发明的技术精神下基于各种设计的任何修改。例如，本发明也适用于原有的具有将跟踪伺服加到预刻槽的结构的光盘重放装置，并特别适用于在开始重放前就检测到数据记录区和非记录区之间的边界位置的情况。

根据本发明，在光盘旋转一整周时鉴别出光斑是落在第一区还是落在第二区，使得能够确定地检测到作为第一区的数据记录区。如果当在光盘旋转一整周期间光斑光线都落在第一区(例如数据记录区)时施加跟踪伺服，那么，不管光盘的偏心程度和记录在数据光盘中的数据量如何，都能够快速和精确地重放记录在光盘上的数据。

根据本发明，如果在光盘旋转一整周时光斑光线经过第二区，即使只穿过一次，那么，光斑光线也按预定的距离在光盘的径向移动，并可重复监视。这就能够精确地检测第一区(例如数据记录区)和第二区(例如非记录区)之间的边界位置，其中如果光盘偏心，可以成功地将与偏心量对应的边界区域与第一区(数据区)隔离。

工业应用

本发明适用于重放各种规格的光盘，例如DVD-RW和DVD-R。

Claims (10)

1.一种光盘重放装置，它包括：

电动机，用于旋转具有第一区和第二区中至少一个区的光盘；

光学头，用于接收在所述光盘上反射的光斑光线；

信号产生部分，用于从所述光学头的输出信号产生比较参考信号；

比较部分，用于将所述比较参考信号与预定的阈值比较，并产生包含对应于第一区的第一信号状态和对应于第二区的第二信号状态中至少一种信号状态的比较信号；以及

控制部分，用于监视至少在整个持续时间里的比较信号的信号状态，在持续时间期间光斑对光盘扫描一周，并根据监视结果作出关于光斑是落在第一区还是落在第二区的决定。

2.如权利要求1所述的光盘重放装置，其特征在于：所述控制部分根据所述监视结果判定，是否至少在所述光斑光线在所述光盘上绕行一周的整个持续时间内维持所述第一信号状态。

3.如权利要求1或2所述的光盘重放装置，其特征在于：所述控制部分这样控制光学头，以便当控制部分检测到至少在所述光斑光线在所述光盘上绕行一周的整个持续时间内维持所述第一信号状态时激励跟踪伺服。

4.如权利要求1或2所述的光盘重放装置，其特征在于还包括：

光斑光线移动部分，用于沿所述光盘的径向移动所述光斑光线，

其中，所述控制部分这样控制所述光斑移动部分，以便至少在所述光斑光线在所述光盘上绕行一周的整个持续时间内无论何时即使只有一次检测到所述第二信号状态，就将所述光斑光线沿所述光盘的径向移动预定的距离。

5.如权利要求4所述的光盘重放装置，其特征在于：在初始检测到至少在所述光斑光线在所述光盘上绕行一周的整个持续时间内维持所述第一信号状态之后，所述控制部分按照预定次数重复用于将所述光斑光线移动预定的距离的一系列操作，并且这样控制所述光学头，以便仅仅在检测到在所有重复的序列操作中维持所述第一信号状态之后，启动所述跟踪伺服。

6.如权利要求2至5中任一项所述的光盘重放装置，其特征在于：当检测到维持所述所述第一信号状态时，所述控制部分存储所述光斑光线和所述光盘的相对位置，并且将所述相对位置设定为开始所述光斑光线的下一次辐照的起始位置。

7.如权利要求1至6中任一项所述的光盘重放装置，其特征在于：

所述信号产生部分产生所述光学头的输出信号的底保持信号，作为所述比较参考信号；以及

所述比较部分产生比较信号，当所述比较参考信号小于所述预定阈值时所述比较信号取所述第一信号状态，而当所述比较参考信号超过所述预定阈值时所述比较信号取所述第二信号状态。

8.如权利要求1至6中任一项所述的光盘重放装置，其特征在于：

所述信号产生部分产生所述光学头的输出信号的顶保持信号和底保持信号的差分信号，作为所述比较参考信号；以及

所述比较部分产生比较信号，当所述比较参考信号超过所述预定阈值时所述比较信号取所述第一信号状态，而当所述比较参考信号小于所述预定阈值时所述比较信号取所述第二信号状态。

9.如权利要求1至8中任一项所述的光盘重放装置，其特征在于还包括：

阈值产生部分，用于检测所述光斑光线照射在所述光盘的镜面上时所述光学头输出信号的峰值电平，并且根据所述峰值电平的预定电平产生所述预定阈值。

10.一种重放光盘的方法，所述方法包括以下步骤：

旋转具有第一区和第二区中至少一个区的光盘；

在以光斑光线照射所述光盘之后产生被所述光盘反射的所述光斑光线的光接收信号；

从所述光接收信号产生预定的比较参考信号；

通过将所述比较参考信号与预定的阈值比较，产生包含与所述第一区对应的第一信号状态和与所述第二区对应的第二信号状态中至少一种信号状态的比较信号；以及

至少在所述光斑光线在所述光盘上绕行一周的整个持续时间内监视所述比较信号的信号状态，并根据所述监视结果作出关于所述光斑光线是落在所述第一区还是落在所述第二区的判定。

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