記錄介質驅動裝置和記錄介質驅動方法
2023-05-27 23:20:46 4
專利名稱：記錄介質驅動裝置和記錄介質驅動方法
技術領域：
本發明總的涉及一種記錄介質的驅動裝置和一種記錄介質的驅動方法。本發明尤其涉及對一個典型光碟向其記錄入和從中回放出信息的光碟裝置中使用的一種記錄介質的驅動裝置和一種記錄介質的驅動方法，這種裝置和方法可以以高速度對光碟上的所需軌道進行存取。
在從一張光碟上回放信息的操作中，例如從再現信號中產生一個鏡像信號以達到例如計數由一個光拾取器發出的光所橫跨過的軌道數目和執行跟蹤伺服機構的引入(pull-in)操作。
圖6A是一個顯示了一張光碟斷面的圖，那就是沿直線在盤的半徑方向穿過盤心割開的光碟所得到的斷面圖。讓由光拾取器發出的光(或一個光點)越過包含交替排列的凹坑(或組)與紋間表面(land)的斷面的區域，如圖6A所示。在這種情況下光會被光碟反射而產生被作為如圖6B所示的回放信號(一個射頻RF信號)的反射光。這個回放信號包含一個表示凹坑的高頻分量(或調製分量)和一個表示凹坑和紋間表面交替排列的低頻分量。圖6C是一個圖，顯示了為方便起見在下文簡單地稱其為橫移信號(traverse signal)的低頻分量。
用描述如下的典型方法可從回放信號中檢測出(即，分離出)橫移信號。通過檢測回放信號的包絡，可從如圖6B所示的回放信號中檢出(即分離出)橫移信號。作為一個可供選擇的方案，可由用低通濾波器濾波的求平均技術從回放信號中分離出橫移信號。由使用這樣一種預定的方式得到的橫移信號被轉換成為雙態信號，上述轉換是通過典型地使用了一個預定的閾值來產生一個如同圖6D所示的那個矩形波而實現的。該矩形波被稱為鏡像信號。顯然從圖6A和圖6D的比較中可看出鏡像信號代表凹坑和紋間表面的排列。
這樣，在其它用途中鏡像信號可被用作計算如上所述的光拾取器發出的光越過的軌道的數目並且實現跟蹤伺服機構的引入操作。
順便提一句，當為了產生一個代表凹坑和紋間表面的如圖6D所示的高度準確的排列的鏡像信號而把橫移信號轉換成雙態信號時，即便橫移信號的幅度有所波動，總能準確地識別出橫移信號的中心值(或是直流-交流分量)是很必要的。為了識別有高度精確度的中心值，橫移信號的峰和谷被保留而產生了在圖7中分別顯示的一個頂端保持信號和一個底端保持信號。然後，頂端保持信號和底端保持信號相加得到一個總和，這個總和除以2就產生了一個中心值信號。這個代表橫移信號的中心值隨橫移信號的幅度而變。
用上述方法產生的中心值信號被用作表示可變閾值，橫移信號和該可變閾值相比較以產生一個如圖6D中所示的那種準確地與橫移信號同步的鏡像信號。
圖8是一個圖，顯示了在一個與以上描述的鏡像信號的產生相關的光碟裝置中採用的一個單元的典型配置。如圖所示，首先，物鏡2會聚(或聚焦)一束光諸如象由光碟1中信息記錄面上的光拾取器3發出的雷射束。該物鏡2透過由光碟1反射的雷射束被光拾取器3接收而產生的一束光。這樣，光拾取器3向光碟1發射雷射束並接收由光碟1反射的雷射束而產生的光。在光電轉換過程中的光拾取器3將反射光轉換成用作回放信號(或RF信號)的電信號。該回放信號是由光拾取器3加到橫移信號識別單元4中的。
通過包絡檢測技術或使用了如前面描述的低通濾波器的技術，橫移信號識別單元4從由光拾取器3提供的回放信號中分離(或識別)出一個橫移信號。將橫移信號識別單元4產生的橫移信號提供給保持電路5A和5B，同時提供給比較器8。在保持電路5A和5B中，保留橫移信號的峰值和谷值以分別產生了隨後提供給加法器6的一個頂端保持信號和一個底端保持信號。加法器6將頂端保持信號和底端保持信號相加將總和提供給乘法器7。乘法器將加法器6輸出的和乘以1/2得到要向比較器8輸出的橫移信號的中心值。比較器8將從橫移信號識別單元4中收到的橫移信號和從乘法器7中得到的中心值相比較。通常，當發現橫移信號在大於或等於中心值的期間內，比較器8輸出一個高(H)電平的信號。反之，當發現橫移信號小於中心值時，比較器8將輸出信號復位為低(L)電平。在這種方法中，橫移信號被轉換為一個雙態鏡像信號。
在一個有如前所述的結構的光碟裝置中，由光拾取器3發射的雷射束經由物鏡2射到光碟1上。在光碟1上，該雷射束被反射且這束反射光通過物鏡2被傳送回光拾取器3。光拾取器3在一個光電轉換過程中將來自光碟1的反射光轉換為一個電信號。作為回放信號，該電信號被輸出到橫移信號識別單元4。在這個橫移信號識別單元4中，橫移信號從光拾取器3提供的回放信號中分離出來並輸出到保持電路5A和5B，同時輸出到比較器8。在保持電路5A和5B中，保持橫移信號識別單元4所提供的橫移信號的峰值和谷值而分別產生了隨後提供給加法器6的頂端保持信號和底端保持信號。加法器6將頂端保持信號和底端保持信號相加，並將和提供給乘法器7。乘法器7將加法器6輸出的和乘以1/2而得到橫移信號的中間值，隨後它被輸出到比較器8。在比較器8中，將由橫移信號識別單元4提供的橫移信號轉換成由比較器8的中間值作為閾值而得的雙態信號以產生作為輸出的鏡像信號。在其他的用途中，這個鏡像信號被未在圖中顯示的信號處理電路和跟蹤伺服系統用來計算由光拾取器3射出的光所越過的軌道數及實現一個跟蹤伺服機構的引入操作。
另外，當由光拾取器3輸出的回放信號的電平例如因為光碟1的劃傷或其它原因而突變時，伴隨如圖9所示在回放信號電平內的急劇變化，由橫移信號識別單元4輸出的橫移信號的電平也會突然地變化。為了方便起見，由於光碟1的劃傷或其它原因而引起的回放信號電平的這種突變在下文中簡單地稱其為回放信號的缺陷。
假定在如圖9所示的信號A被置為高電平的期間內回放信號中發生缺陷。假使缺陷引起橫移信號電平的突然下降，同樣會出現突然地下拉底端保持信號。即使回放信號後來恢復到正常狀態，底端保持信號也不能立刻跟上橫移信號。這樣的結果，出現了一個問題，即不但在回放信號有缺陷出現的時期內而且在緊隨這段缺陷期的如圖中用符號T表示的這段時期內都不能得到一個準確的鏡像信號。
上述問題出現的原因解釋如下。通常地，在保持橫移信號谷值的保持電路5B和保持橫移信號峰值的保持電路5A中，用一個電容使橫移信號保持一段時間。當回放信號中出現缺陷時，橫移信號的電平下降，下降了的電平由電容保持。這樣，電容器中的電荷一但聚積起來表示下降了的電平，那麼從電容中釋放電荷是需要時間的，以至即使是橫移信號已被恢復到正常狀態，底端保持信號也不能跟上橫移信號，即在電容上的放電完成之前底端保持信號不能表示橫移信號的最低電平。這樣的結果，中間值信號即表示頂端保持和底端保持信號之間的可變的中間值的信號或表示頂端保持和底端保持信號的可變的平均值的信號也不能表示橫移信號的中間值，這樣產生了一個問題即不可能得到一個準確的鏡像信號。
另外，如上所述，不但在光碟1中劃傷部分的橫移信號出現缺陷的時期內而且在圖9中由符號T所顯示的緊隨這個缺陷期的時間段內部不能得到一個準確的鏡像信號。這樣的結果，計算出的光拾取器3所發出的光越過的軌道數也是錯誤的，使得花費很長時間訪問所需軌道。
為了解決這個問題，通過減少含電容的電路的時間常數改善保持電路5B的放電特性。在這種情況下，聚集在電容器中的表示低電平保持的電荷因此能在短時間內被釋放。而如果時間常數太小，儘管電容兩端的電壓將以低頻跟隨橫移信號中的變化，保持橫移信號的底部仍是困難的。
這樣，僅靠改變時間常數，想在快速地獲取一個準確的鏡像信號的同時高度準確地保持橫移信號的底部是很困難的。
本發明致力於解決上述的問題。本發明的一個目的是提供一種記錄介質驅動裝置和一種記錄介質驅動方法使即便回放信號中出現缺陷時，仍有能力在產生一個準確的鏡像信號的同時實現正常地保持住橫移信號底部的操作。
根據本發明的第一個方面，提供一種記錄介質驅動裝置，包括為檢測回放信號中出現的缺陷的缺陷檢測裝置；保持回放信號中低頻部分的保持裝置；應缺陷檢測裝置輸出信號的請求使保持裝置復位的復位裝置。
根據本發明的第二個方面，提供一種記錄介質驅動方法，包含的步驟為檢測回放信號中出現的缺陷；如果回放信號中出現缺陷時，將保持回放信號中低頻分量的保持裝置復位。
在根據本發明第一個方面所說的記錄介質驅動裝置中，缺陷檢測裝置檢測回放信號中出現的缺陷並且應缺陷檢測裝置的輸出信號的請求，復位裝置將保持回放信號中低頻分量的保持裝置復位。
在根據本發明第二個方面所述的記錄介質驅動方法中，檢測回放信號中缺陷的發生並且在回放信號出現缺陷時將保持回放信號中低頻分量的保持裝置復位。
圖1是顯示了適用於本發明的具體地實現一個光碟裝置的結構的方框圖2是用以解釋圖1所示的光碟裝置所採用的缺陷檢測電路11執行的處理的波形圖；圖3是顯示了圖1所示光碟裝置所採用的保持電路5B和保持電壓復位電路12的典型結構的圖；圖4是用以解釋圖3所示的保持電路5B和保持電壓復位電路12所執行的操作的波形圖；圖5是顯示了圖1所示光碟裝置所採用的保持電路5B和保持電壓復位電路12的另一種典型結構；圖6A到6D是用以解釋產生鏡像信號過程的圖；圖7是用以解釋選擇中間值的方法的波形圖；圖8是顯示了常規的光碟裝置結構的方框圖；圖9是用以解釋在出現回放信號中有缺陷發生的情況下所得到的橫移信號、底部保持信號、中間值信號和鏡像信號波形的圖。
以下結合附圖對本發明優選實施例作詳細說明。
圖1是顯示了適用於本發明的實現一個光碟裝置的實施例結構圖。必須指出與圖8中一樣的部分標有與圖8中相應部分相同的標號且為簡單起見省略對它們的解釋。
由光拾取器3提供的回放信號被送至缺陷檢測電路11即前面提到的缺陷檢測裝置。缺陷檢測電路11檢測回放信號中出現的缺陷，同時向保持電壓復位電路12輸出表示檢測結果的缺陷信號。
缺陷檢測電路11的操作解釋如下。比如，如果光碟1中存在劃傷，它會降低劃傷部分的反射能力，從劃傷部分得到的回放信號(RF信號)的電平如圖2所示會降低。缺陷檢測電路11將回放信號和預定閾值TH相比較。當回放信號的電平小於等於閾值TH的時間段內，缺陷檢測電路11輸出一個如圖所示的高電平的缺陷信號。在另一方面，在其它期間即回放信號的電平高於閾值TH的期間內，缺陷檢測電路11將缺陷信號復位到低電平。
保持信號復位電路12(即前面提到的復位裝置)接收來自缺陷檢測電路11的被置為高電平的缺陷信號的同時，在缺陷信號被置為高電平的期間內將保持電路5B復位。如圖3和圖5所示，保持電路5B有一個將在後面描述的電容C。保持電壓復位電路12將保持電路5B復位的典型操作是對電容C放電。
在具有描述如上的結構的光碟裝置中，鏡像信號的產生是同圖8所示的光碟裝置相同。更進一步地說，由光拾取器(或回放裝置)3發射的雷射束經物鏡2被射到光碟1上。在光碟1上，雷射束被反射並且反射光通過物鏡2傳回光拾取器3。光拾取器3將來自光電轉換處理中的光碟1的反射光轉換成為電信號。作為一個回放信號，該電信號被送至橫移信號識別單元(或低頻分量檢測裝置)4和缺陷檢測電路11。在橫移信號識別單元4中，橫移信號可從光拾取器3提供的回放信號中被分離(或檢測)出並被輸出至保持電路5A(或頂端保持裝置或僅僅一個保持裝置)，保持電路5B(或底端保持電路或僅僅一個保持裝置)，同時也送至比較器8。在保持電路5A和5B中，保持橫移信號的峰值和谷值以分別產生隨後被提供給加法器6的一個頂端保持信號和一個底端保持信號。加法器6將頂端保持信號與底端保持信號相加，並將和提供給乘法器7。乘法器7將加法器6輸出的和乘以1/2而產生一個要輸送給比較器8的橫移信號的中間值。在比較器8上，由比較器8而來的中間值被用作閾值使由橫移信號識別單元4提供的橫移信號轉變成雙態信號以產生一個作為輸出的鏡像信號。
在缺陷檢測電路11中，在此同時，由光拾取器3提供的回放信號被檢測以尋找缺陷。如果檢測出缺陷，將缺陷信號以高電平提供給保持電壓復位電路12。只要缺陷信號被置為高電平，保持電壓復位電路12將保持電路5B復位。
圖3是顯示了保持電路5B和保持電壓復位電路12的典型結構圖。如圖所示，保持電路5B包含一個運算放大器OP，二極體D，電流源I和電容C，而保持電壓復位電路的實現僅僅靠一個開關SW。
將橫移信號提供給運算放大器OP的同相輸入端。運算放大器OP的輸出與二極體D的正極相聯。另一方面，二極體D的負極與電容C的一端上聯。電容的另一端與低阻抗的某種物體如大地相聯。在二極體D和電容C之間的聯接點x和運算放大器OP的反相輸入端及電流源I的一端相聯。必須指出，在二極體D和電容C之間的聯接點x的電壓是作為底端保持信號輸出的。
開關SW與二極體D並聯以至當開關SW合上時，二極體D被短路。當缺陷信號被復位或被置為低或高電平，開關SW會被分別地切斷(斷開)或接通(閉合)。
在如上面所描述的結構的保持電路5B和保持電壓復位電路12中，與提供給運算放大器OP的同相輸入端的橫移信號對應的交流電壓出現在運算放大器OP的輸出端。該交流電壓的正分量(即在放大方向的分量)被二極體D截止。換句話說，只有交流電壓的負分量能通過二極體D。這樣做的結果，通過二極體D的負分量的最低電壓由電容C保持。這就是說，由電容C保持橫移信號的底部。
必須指出電容C的保持時間可由從電流源I流出的電流確定的電容C的充電時間來設置。有如圖3結構的保持電路5B有一個眾所周知的隨工作電壓改變的時間常數。這種特性在後面要敘述的如圖5所示的保持電路中同樣適用。
當缺陷信號被置為低電平時，開關SW被切斷。在這種狀態下，橫移信號的底部被保持。但是如果在回放信號中出現一個缺陷，但橫移信號的電平如圖4所示突然下落，將缺陷信號提升到能使開關SW接通的高電平。隨著開關SW的接通，聚集於電容C上的電荷被釋放或將保持電路5B復位。
再進一步地說，當開關SW接通時，二極體D短路。在這種狀態中，電流可從開關SW中流過，使電容C的連接點x與運算放大器OP的輸出端有相等的電勢。這就是說，從運算放大器OP輸出的電流會流到電容C上，作為結果，電容C被放電或被復位。
基於這個原因，當缺陷信號被置為高電平時，沒有底部可讓保持電路5B保留。由保持電路5B輸出的信號即底部保持信號被保持在如圖中虛線所封閉的預定電平上。
當缺陷信號被復位回為下文中的低電平時，開關SW切斷。在這種狀態中，如前所述橫移信號的谷值再一次被保持。在這種情況下，一旦缺陷信號被置為低電平，電容C立即處於放電狀態。結果，保持電路5B立即輸出一個跟隨橫移信號的底端保持信號或嚴格地說，有如圖4所示的高度準確度的橫移信號的最低電平。
因此，與不僅在光碟1中劃傷部分的回放信號出現缺陷的時間段內而且在緊隨如圖9所示的缺陷期的預定期T內都不能得到準確的鏡像信號的情況不同，一旦如圖4所示回放信號的缺陷消失時，立即可以得到橫移信號的準確的中間值從而得到鏡像信號。結果，因為錯誤的軌道計數隻對光碟1中劃傷或與之類似的部分來進行，所以與傳統記錄介質驅動裝置相比較可以以高速訪問所需軌道。
圖5顯示了保持電路5B和保持電壓12的另一種典型結構圖。必須指出與圖3中相同的部件被標有與圖3中相應部分相同的標號，為方便起見省略對它們的解釋。如圖5所示，保持電路5B和保持電壓復位電路12與圖3所示的相同，不同之處在於後者用以短路二極體D的開關SW現被前者用於短路電容C。
如圖5所示，與電容C的情況相同，開關SW的一端與低阻抗的某種物體比如大地相聯(或與低阻抗的電源相聯)。另一方面，開關SW的另一端與二極體D和電容C之間的聯接點x相聯。
與圖3的開關SW很類似，該開關SW在缺陷信號被分別地復位為低電平或設置為高電平時接通或斷開。因此，當回放信號出現一缺陷時，接通開關SW，電容C的兩端通過開關SW被強行聯至大地或類似的地方。結果，聚集於電容C上的電荷被釋放或將保持電路5B復位。
基於這種原因，當缺陷信號被置為高電平時，沒有底部可讓保持電路5B保留。由保持電路5B輸出的信號即底端保持信號被保持在0電平。必須指出對底端保持信號的觀察是通過把和開關SW的一端相聯的低阻抗的某種物體如大地電勢作為參照進行的。
隨著缺陷信號後來被復位回低電平，如同圖3所示的保持電路5B和保持電壓復位電路12的情況下開關SW是斷開的。在這種狀態下，橫移信號的谷值如前所述再一次被保持。在這種情況下，一旦缺陷信號被復位為低電平，電容立即處於放電狀態。結果，保持電路5B會立即輸出一個緊隨橫移信號的底端保持信號或嚴格地說有高度準確性的橫移信號的最低電平。
以上所描述的本發明是以應用於光碟裝置為例子。但是，必須指出，本發明的範圍不限制在光碟上。本發明也可應用於一種在從其它記錄介質如光磁碟和光卡上記錄和重放信息的裝置。
仍然值得注意的是，以上根據具體實例描述了本發明，但該說明不意味著限制。這就是說，必須明白本發明所包含的主題不限於這些實施例。通過對該說明的分析，對本領域技術人員來講各種具體的變化和替換是很顯然的。比如，在實施例中，為了使保持電路5B復位，僅在用以保持橫移信號底部的保持電路5B中提供保持電壓復位電路12。必須指出，同樣是為了復位的目的，保持電壓復位電路12也可以由保持電路5A提供。但是在保持電路5A的情況下，二極體D和電流源I各自連接的極性與圖3和圖5所示相反。
另外，在上述實施例中，當檢測出回放信號中的缺陷時保持電路5B中所用的電容C被強行放電。作為另一種方案，比如，緊挨在缺陷信號被置為高電平之前用某種方法使電容充電狀態保持為原樣，當缺陷信號復位到低電平時，由保持的充電狀態恢復保持底部的操作。
另外，保持電路5B和保持電壓復位電路12的結構不受圖3和圖5結構的限制。這就是說，依賴保持電路5B的保持電壓復位電路12的各種結構都是可能的。一般地，人們採用一種允許包含保持電路5B的電容C的一端切換到具有低阻抗的某種東西上的電聯接的結構。
使用根據本發明而來的記錄介質驅動裝置和記錄介質驅動方法，檢驗回放信號以尋找缺陷。如果檢測到缺陷，保持橫移信號低頻分量的保持裝置被復位。結果，比如當缺陷出現在橫移信號中且在以後消失時，可在缺陷剛一消失時立即得到由低頻信號轉換成雙態信號而得到的信號。
權利要求
1.一種用於驅動一個記錄介質的記錄介質驅動裝置，該裝置包括用於從該記錄介質中再現一個回放信號的回放裝置；用於從該回放信號中檢測低頻分量的低頻分量檢測裝置；用保持所述低頻分量的保持裝置；利用該保持裝置輸出的信號將所述低頻分量轉換成雙態信號的二進位轉換裝置；從所述回放信號中檢測缺陷的缺陷檢測裝置；應所述缺陷檢測裝置輸出的信號的請求，將所述保持裝置復位的復位裝置。
2.如權利要求1所述的用於驅動記錄介質的記錄介質驅動裝置，其中，所述保持裝置包括保持該低頻分量峰值的頂端保持電路和保持該低頻分量谷值的底端保持電路，而所說復位裝置將所說頂端和底端保持裝置中的至少一個復位。
3.如權利要求2所述的用於驅動記錄介質的記錄介質驅動裝置，其中，所說復位裝置將所說底端保持裝置復位。
4.如權利要求2所述的用於驅動記錄介質的記錄介質驅動裝置，其中該復位裝置將頂端保持裝置復位。
5.如權利要求2所述的用於驅動記錄介質的記錄介質驅動裝置，其中該保持裝置包括由其同相輸入端接收所說低頻分量的放大器；一個其正極與所說放大器的輸出端相聯，負極與所說放大器的反向輸入端相聯的二極體；一個其一端接低阻抗，另一端與所述二極體的所述負極相聯的電容；一個與所說二極體的所說負極相聯的電流源。
6.如權利要求5所述的用於驅動記錄介質的記錄介質驅動裝置，其中應所述缺陷檢測裝置輸出的所述信號的請求，該復位裝置將該二極體短路。
7.如權利要求5所述的用於驅動記錄介質的記錄介質驅動裝置，其中該復位裝置包括一個應所述缺陷檢測裝置輸出信號的請求將所說電容的所說另一端與大地相聯的裝置。
8.如權利要求1所述的用於驅動記錄介質的記錄介質驅動裝置，其中，該記錄介質是一光碟。
9.一種在記錄介質驅動裝置中採用的記錄介質驅動方法，該裝置包括用於從該記錄介質中再現一個回放信號的回放裝置；用於從所述回放信號中檢測低頻分量的低頻分量檢測裝置；用於保持所述低頻分量的保持裝置；利用該保持電路輸出的信號將所說低頻分量轉換成雙態信號的二進位轉換裝置，該記錄介質驅動方法包括的步驟為在所述回放信號中檢測缺陷；在所述回放信號出現缺陷的情況下將所說保持裝置復位。
全文摘要
記錄介質驅動裝置和方法,當從光碟的劃傷部分讀信號時可得到有高度精確性的鏡像信號。在橫移信號識別單元中從回放信號中分離出橫移信號,回放信號的低頻分量而後提供一個保持電路。在保持電路中保持橫移信號的底部以產生一個底端保持信號。同時在缺陷檢測電路中,如在回放信號中有缺陷則檢測缺陷。如果檢測到缺陷,缺陷檢測電路輸出一個高電平的缺陷信號至保持電壓復位電路。保持電壓復位電路將保持電路中的電容放電,在提供的缺陷信號被置為高電平時期內停止保持橫移信號底部的操作。
文檔編號G11B7/09GK1173013SQ9711360
公開日1998年2月11日 申請日期1997年5月22日 優先權日1996年5月22日
發明者駒崎隆裕, 筒井敬一 申請人:索尼公司