盤驅動器和預置凹坑檢測方法
2023-10-24 21:47:12 5
專利名稱：盤驅動器和預置凹坑檢測方法
技術領域：
本發明涉及用於從/自盤狀存儲介質，如光碟，寫入/讀取數據的盤驅動器，還涉及檢測預置凹坑的方法。
背景技術：
為了在盤上寫入數據，需要盤具有形成數據軌道的導向裝置。為了滿足上述要求，形成了用作預置凹槽的凹槽，並用所形成的凹槽或槽脊(相鄰凹槽之間具有高原橫截面形狀的突出部分)作為數據軌道。
為了在數據軌道上指定的位置寫入數據，需要在盤上記錄地址信息。通常，通過在數據軌道上擺動凹槽或形成預製凹坑來記錄地址信息。
例如，在基於相位變化記錄的可重寫的DVD(數字多功能盤)，即DVD-RW，或使用有機染料材料的一次寫入盤，即DVD-R中，如圖12中所示，在盤上形成擺動凹槽G作為預置格式，在相鄰凹槽G之間的槽脊L上形成槽脊預置凹坑LPP。
在這種結構中，擺動凹槽所提供的反射光信息用來控制盤的旋轉，還用來生成寫入數據時使用的主時鐘信號。槽脊預置凹坑用來確定各個位的精確的寫位置，還用來獲得各種盤信息，如預置地址信息。也就是說，使用槽脊預置凹坑LPP來記錄表示盤上物理位置的地址。
適用於這種盤的盤驅動器通過檢測盤上形成的槽脊預置凹坑讀取地址，並基於表示盤上位置的所檢測的預置凹坑信息，在寫入/讀取操作中執行各種控制。
圖7表示槽脊預置凹坑LPP的格式。
包括8個擺動的每個軌道的間隔形成一個幀，每個由一個偶數的幀和一個奇數的幀組成的集合總共包括16個擺動，形成一個槽脊預置凹坑信息單位。
如圖6中所示，通過與擺動同步地在槽脊中形成挖空的部分，來形成槽脊預置凹坑LPP。地址數據的1位由一個槽脊預置凹坑LPP集合表示。
圖7A舉例說明了在偶數幀中形成槽脊預置凹坑信息。在這種情況下，每個偶數幀的前3個擺動形成一個槽脊預置凹坑集合。
用b2，b1和b0表示槽脊預置凹坑LPP的出現/不出現。如果(b2，b1，b0)是(1，1，1)，也就是說，當形成3個槽脊預置凹坑時，那些預置凹坑LPP組成的集合作為同步信號。數據位「1」通過在b2和b0形成兩個槽脊預置凹坑LPP來表示。也就是說，當(b2，b1，b0)＝(1，0，1)時，數據位是「1」。另一方面，數據位「0」通過在b2形成一個預置凹坑LPP來表示。就是說，當(b2，b1，b0)＝(1，0，0)時，數據位是「0」。
圖7B舉例說明了在奇數幀中形成槽脊預置凹坑信息。在這種情況下，每個奇數幀的前3個擺動形成一個槽脊預置凹坑集合，其中槽脊預置凹坑LPP的出現/不出現用(b2，b1，b0)表示。
在奇數幀中形成槽脊預置凹坑信息的情況下，當(b2，b1，b0)＝(1，1，0)時，那些預置凹坑LPP組成的集合表示一個同步信號。與偶數幀中的情況相同，數據位「1」用(b2，b1，b0)＝(1，0，1)表示，數據位「0」用(b2，b1，b0)＝(1，0，0)表示。
在圖7C中，以表格的形式總結了b2、b1和b0的組合所代表的同步信號和數據位。
在每16個擺動的間隔中，槽脊預置凹坑LPP只能以偶數幀或奇數幀來形成。對每16個擺動間隔確定以哪種幀形成槽脊預置凹坑，以便不會在盤上相鄰凹槽軌道上形成槽脊預置凹坑LPP。
通過檢測盤上的光信號，用槽脊預置凹坑LPP表達的信息可以以推挽信號的形式獲得。更具體而言，獲得的推挽信號P/P是兩個信號間的一種差分信號，所述信號對應於沿軌道行方向在盤上掃描的雷射點從左手和右手部分反射的光的強度。
圖8所示為檢測槽脊預置凹坑LPP的電路。
盤驅動器具有一個包括光電檢測器51的光學頭，如具有四個光電檢測單元A，B，C和D的四分光電檢測器，用於檢測從盤反射的光。
在此特定情況下，從光電檢測器51的光電檢測單元A和光電檢測單元C輸出的信號由一個加法器56相加在一起，從光電檢測單元B和光電檢測單元D輸出的信號由一個加法器55相加在一起。加法器55和56的輸出被提供給推挽信號生成器52。推挽信號生成器52包括一個差動放大器A1以及電阻R11到R14。
推挽信號生成器52輸出一個推挽信號P/P與((A+C)-(B+D))成正比。
在推挽信號P/P中，如圖9A和圖9B所示，得到與槽脊預置凹坑LPP相對應的相對較大的振幅(SLP1，SLP2和SLP3)。因此，通過檢測大的振幅，可以檢測到槽脊預置凹坑所表示的信息。
為此，參考電壓Vth從參考電壓源54提供到比較器53，而比較器53比較推挽信號P/P與所提供的參考電壓Vth。比較器53輸出一個兩級信號，表示比較結果。因此，獲得對應於槽脊預置凹坑的檢測信號LPPout。
對應於該槽脊預置凹坑的此檢測信號LPPout的高電平和低電平分別對應於槽脊預置凹坑LPP的b2，b1和b0所表示的「1」和「0」。
此外，解碼器(未示出)通過檢測對應於b2、b1和b0的同步信號和數據位(具有電平「1」和「0」)來提取地址信息。
圖9A和圖9B所示為通過比較推挽信號P/P與閾值電壓Vth而得到的槽脊預置凹坑檢測信號LPPout。
在美國專利第6,337,838中可以找到檢測槽脊預置凹坑LPP的已知方法。
然而，如果將信息寫入作為記錄軌道的凹槽上，則在凹槽上形成的記錄標記(相變位)與槽脊預置凹坑LPP幹涉。因此，很難正確讀取槽脊預置凹坑LPP。更具體而言，記錄標記的幹涉導致反射係數降低，從而導致對應於槽脊預製凹坑LPP的推挽信號P/P的振幅減少。
推挽信號P/P的振幅由於軌道擺動、相鄰軌道的串擾以及盤數量的變化會發生改變。
下面，結合圖9A和圖9B，描述推挽信號P/P的振幅變化對檢測預置凹坑的影響。
例如，假設在推挽信號P/P中出現了三個脈衝，對應於表示偶數幀中同步信號的三個槽脊預置凹坑LPP((b2，b1，b0))＝(1，1，1)。
在圖9A所示的例子中，在推挽信號P/P中出現了三個脈衝分量SLP1，SLP2和SLP3。第三個脈衝分量SLP3的振幅小於第一個和第二個振幅SLP1和SLP2。
振幅SLP3的減少是由於相鄰於槽脊預置凹坑LPP出現了記錄標記M，在圖6中用i表示。
從圖9A中所示的推挽信號P/P的波形的包絡線可以看出，由擺動所致，推挽信號P/P的電平具有周期性的變化。推挽信號P/P還包括由串擾噪聲所導致的電平變化。
結合圖8來說明，在通過比較推挽信號P/P與閾值電壓Vth而產生槽脊預置凹坑檢測信號LPPout時，如果將閾值電壓Vth設置為如圖9A中所示的電平，則第三個槽脊預置凹坑LPP(脈衝SLP3)將檢測不出來。
也就是說，(b2，b1，b0)＝(1，1，1)將被錯誤地檢測為(b2，b1，b0)＝(1，1，0)。
如果閾值電壓Vth減少，則即使由於出現記錄標記而使對應於槽脊預置凹坑的脈衝分量的振幅減少，也可能進行正確的檢測。但是，閾值電壓減少會引起推挽信號P/P的一個分量在一個檢測信號LPPout中被錯誤地檢測為一個預置凹坑，該分量雖不對應於一個預置凹坑，但其振幅卻因擺動或噪聲而升高。圖9B中用N表示這種情況中不正確的脈衝。
如上所述，由於擺動和/或記錄標記而導致的推挽信號P/P的振幅變化，會引起無法正確檢測槽脊預置凹坑LPP的問題。
不正確的槽脊預置凹坑檢測導致地址錯誤率增加。也就是說，正確地讀取地址信息變得不可能。這導致在盤上寫入和從盤上讀取數據的操作性能下降，還導致查找操作性能下降。
上文中引用的美國專利No.6,337,838公開了一種方法，使用所謂的AGC電路減少推挽信號P/P的振幅中的變化。然而，美國專利No.6,337,838並沒有公開正確地設置生成槽脊預置凹坑檢測信號LPPout所使用的閾值。
發明內容
考慮到上述內容，本發明的目的是提供一種盤驅動器，即使在由於擺動、噪聲和/或記錄標記的幹擾而導致推挽信號的振幅變化的情況下，也能夠正確檢測槽脊預置凹坑。
一方面，本發明提供了一個盤驅動器，包括一個光學頭，用來發出雷射束，以照射一個盤狀存儲介質，從而從盤狀存儲介質讀取或向磁碟存儲介質寫入數據，以擺動的方式在盤狀存儲介質上形成用作記錄軌跡的凹槽，在相鄰凹槽之間的槽脊上形成預置凹坑；一個推挽信號生成器，用於從光學頭檢測的反射光信息生成一個推挽信號；一個振幅變化信號生成器，用於生成並輸出表示推挽信號的基礎振幅變化的基礎振幅變化信號；一個補償信號生成器，用於生成補償信號；一個參考信號生成器，用於將補償信號生成器生成的補償信號加到振幅變化信號生成器所生成的基礎振幅變化信號，來生成參考信號；以及一個預置凹坑檢測器，用於比較推挽信號與參考信號，並將比較結果輸出為預置凹坑檢測信號。
另一方面，本發明提供了一個盤驅動器，包括一個光學頭，用來發出雷射束，以照射一個盤狀存儲介質，從而從盤狀存儲介質讀取或向磁碟存儲介質寫入數據，以擺動的方式在盤狀存儲介質上形成用作記錄軌跡的凹槽，在相鄰凹槽之間的槽脊上形成預置凹坑；一個推挽信號生成器，用於從光學頭檢測的反射光信息生成一個推挽信號；一個振幅變化信號生成器，用於生成並輸出表示推挽信號的基礎振幅變化的基礎振幅變化信號；一個補償信號生成器，用於生成補償信號；一個參考信號生成器，用於將補償信號生成器生成的補償信號加到振幅變化信號生成器所生成的基礎振幅變化信號，來生成參考信號；以及一個預置凹坑檢測器，用於比較推挽信號與參考信號，並將比較結果輸出為預置凹坑檢測信號。
另一方面，本發明提供了一種檢測在盤狀存儲介質上形成的預置凹坑的方法，以擺動的方式在盤狀存儲介質上形成用作記錄軌跡的凹槽，在相鄰凹槽之間的槽脊上形成預置凹坑用來表示地址信息，該方法包括下列步驟從反射光信息生成一個推挽信號，該反射光信息是用雷射束照射盤狀存儲介質時得到的；生成並輸出表示推挽信號的基礎振幅變化的基礎振幅變化信號；通過將補償信號加到基礎振幅變化信號來生成參考信號；比較推挽信號與參考信號，並將比較結果輸出為預置凹坑檢測信號。
如上所述，在本發明中，獲得指示推挽信號基礎振幅變化的基礎振幅變化信號，通過將補償電壓加到基礎振幅變化信號生成參考電壓。因此，用作對照以檢測預置凹坑的參考信號根據推挽信號的基礎振幅變化而變化。
由於基礎振幅變化信號是由於凹槽的擺動和噪聲所導致的推挽信號的變化分量，因此，參考電壓也根據歸因於擺動或噪聲的推挽信號的振幅變化分量而改變。此外，通過響應峰值檢測進行有限的充電，以便將由於出現記錄標記而對振幅變化的影響最小化，對應於預置凹坑的推挽信號的變化分量也在適當小的程度上反映在基礎振幅變化信號中。
通過調整電容充電和放電的時間常數，基礎振幅變化信號對由於擺動而導致的推挽信號振幅變化和對應於預置凹坑的振幅變化的響應特徵得以優化。
就是說，使用作為峰值保持電路的電路，在充電操作中利用上升時間常數，以及使用作為放電電路的電路，在放電操作中利用有限的下降時間常數，產生基礎振幅變化信號，通過將補償電壓加到基礎振幅變化信號而得到閾值電壓，從而確保從其振幅改變的輸入信號(推挽信號)正確檢測到預置凹坑信息。
圖1是一幅框圖，說明了根據本發明實施例的一個盤驅動器；圖2是一幅框圖，說明根據本發明一個實施例，在一個盤驅動器中用於檢測槽脊預置凹坑的電路配置；圖3所示是針對不存在記錄標記的影響的情況，與根據本發明一個實施例的檢測槽脊預置凹坑的操作有關的信號波形；圖4所示是針對存在記錄標記的影響的情況，與根據本發明一個實施例的檢測槽脊預置凹坑的操作有關的信號波形；圖5是一幅框圖，說明根據本發明一個實施例，在一個盤驅動器中用於檢測槽脊預置凹坑的電路配置；圖6所示為一個在其上形成有槽脊預置凹坑的盤；圖7所示為一個槽脊預置凹坑信號的格式；圖8是一幅框圖，說明了根據現有技術，用於檢測槽脊預置凹坑的電路；以及圖9所示為根據現有技術，與檢測槽脊預置凹坑的操作相關的信號的波形。
具體實施例方式
下面將結合優選實施例來進一步詳細描述本發明。在下文將要描述的實施例中，以舉例的方式，假設一種盤驅動器(讀取/寫入設備)，適用於DVD-R或DVD-RW類型的光碟。
圖1所示為根據本發明一個實施例的盤驅動器30的結構。
盤100，如DVD-R或DVD-RW放在一個轉動臺面7上，並在寫入/讀取操作中由轉軸電機驅動按恆定線速度轉動(CLV)。光學拾波器1讀取記錄在盤100的軌道(凹槽軌道)上的凹坑標記數據，軌道的擺動信息和槽脊預置凹坑信息。數據凹坑在軌道上以凹槽的形式形成為染料改變凹坑或相變凹坑，從而在盤上記錄數據。
拾波器1在其內部包括一個作為雷射源的雷射器二極體4，一個用於檢測反射光的光電檢測器5，一個物鏡2，雷射通過它發射到外部，以及一個光學系統(未示出)，用於通過物鏡2，用雷射照射盤的記錄表面，並用於將反射光導引到光電檢測器5。
拾波器1還包括一個監視檢測器22，從雷射器二極體4輸出的部分雷射被提供到該監視檢測器。
雷射器二極體4輸出波長為650nm或635nm的波長。該光學系統的NA為0.6。
物鏡2受一個二軸機構3的支持，使得物鏡2在跟蹤方向和聚焦方向都是可以移動的。
拾波器1在盤的徑向受一個滑動機構8的驅動。
拾波器1的雷射器二極體4受從雷射驅動器18輸出的驅動信號(驅動電流)的驅動。雷射器二極體4根據該驅動信號發出雷射。
來自盤100的反射光信息被光電檢測器5檢測到，並轉換成對應於反射光強度的電信號。最終的電信號被提供到矩陣電路9。
矩陣電路9包括一個電流電壓轉換器，用於將從光電檢測器5的多個光電檢測單元輸出的電流信號轉換成電壓信號，還包括一個矩陣運算/放大電路，用於利用矩陣運算生成必要的信號。
矩陣運算/放大電路生成的信號包括一個對應於從盤讀取的數據的RF信號，一個聚焦誤差信號FE和一個伺服控制中使用的跟蹤誤差信號TE。
此外，矩陣運算/放大電路還產生與槽脊預置凹坑和凹槽擺動相關的推挽信號P/P。推挽信號P/P還用作跟蹤誤差信號。
從矩陣電路9輸出的RF信號被提供給二進位化電路11，而聚焦誤差信號FE和跟蹤誤差信號TE被提供給伺服電路14。推挽信號P/P被提供給槽脊預置凹坑提取器24和一個擺動PLL 25。
推挽信號P/P被槽脊預置凹坑提取器24轉換成一個二級信號。最終的信號作為槽脊預置凹坑信息被提供給地址解碼器26。地址解碼器26解碼預先格式化的地址信息。最終被解碼的地址信息被提供給一個系統控制器10。
擺動PLL 25通過PLL操作從推挽信號P/P生成一個擺動時鐘信號WCK。所生成的擺動時鐘信號WCK被提供給編碼時鐘信號生成器25、地址解碼器26、轉軸伺服電路23和槽脊預置凹坑提取器24。
從矩陣電路9輸出的RF信號由二進位化電路11轉換成一個二級信號，並輸入到一個編碼器/解碼器12。
編碼器/解碼器12包括一個用於讀取操作的解碼器和一個用於寫入操作的編碼器。
在讀取操作中，編碼器/解碼器12執行的解碼操作包括解碼遊程受限碼、糾錯和去交織，從而產生複製的數據。
此外，在讀取操作中，編碼器/解碼器12通過PLL操作生成一個與RF信號同步的複製時鐘信號，並根據該複製時鐘信號執行上述解碼過程。
在讀取操作中，從編碼器/解碼器12輸出的解碼數據存儲在緩衝存儲器20中。
存儲在緩衝存儲器20中的數據被讀取並輸出到盤驅動器30的外部。
連接到外部主機計算機40的接口13在傳送/接收複製數據、要存儲的數據或各種命令的過程中，用於與主機計算機40交互。
在讀取操作中，被解碼並存儲在緩衝存儲器20中的數據被讀取，並通過接口13傳送到主機計算機40。
從主機計算機40輸出的讀取命令和寫入命令通過該接口13被提供到系統控制器10。
另一方面，在寫入操作中，要寫入的數據從主機計算機40輸出並通過接口13存儲在緩衝存儲器20中。
在寫入操作中，編碼器/解碼器12對存儲在緩衝存儲器20中的數據進行編碼，其中，編碼包括增加糾錯碼、交織、增加子編碼以及對要在盤100上寫入的數據進行遊程受限編碼。
在寫入操作中用作參考時鐘的編碼時鐘信號由編碼時鐘信號生成器27生成。編碼器/解碼器與編碼時鐘信號同步，執行編碼操作。
編碼時鐘信號生成器27根據從擺動PLL 25提供的擺動時鐘信號WCK和從槽脊預置凹坑提取器24提供的槽脊預置凹坑信息，生成編碼時鐘信號。
通過由編碼器/解碼器12執行編碼而產生的要寫入的數據，被記錄脈衝生成器21轉換成記錄脈衝，並提供到雷射驅動器18。
記錄脈衝生成器21還根據記錄層的特徵、雷射點的形狀進行記錄補償，根據盤的線速度對最佳寫入功率進行微調，以及對雷射驅動脈衝的波形進行調整。
雷射驅動器18根據所提供的雷射驅動脈衝向雷射器二極體4提供一個驅動電流，從而驅動雷射器二極體4發出一個雷射束。結果，在盤100上形成與記錄數據相應的位(染色變化位/相變位)。
一個APC(自動功率控制)電路19利用監視檢測器22來監視雷射的輸出功率，並控制雷射的輸出功率，以便不論溫度和其他因素如何，都將輸出功率保持在一個恆定值。具體而言，雷射輸出功率的目標值由系統控制器10給出，而APC電路19控制雷射驅動器18，使得雷射輸出功率保持在目標值。
伺服電路14生成伺服驅動信號，所述伺服驅動信號與從矩陣電路9輸出的聚焦誤差信號FE和跟蹤誤差信號TE的聚焦、跟蹤和滑動相關，從而伺服電路14對聚焦、跟蹤和滑動操作進行伺服控制。
更具體而言，伺服電路14根據聚焦誤差信號FE和跟蹤誤差信號TE生成聚焦驅動信號FD和跟蹤驅動信號TD，並將所生成的聚焦驅動信號FD和跟蹤驅動信號TD提供給二軸驅動器16。根據所提供的聚焦驅動信號FD和跟蹤驅動信號TD，二軸驅動器16驅動拾波器1的二軸機構3的聚焦線圈和跟蹤線圈。由此，由拾波器1、矩陣電路9、伺服處理器14和二軸驅動器16以及二軸機構3形成一個跟蹤伺服環路和一個聚焦伺服環路。
如果伺服電路14從系統控制器10接收一個跟蹤跳躍命令，則伺服電路14關閉跟蹤伺服環路，並向二軸驅動器16輸出一個跳躍驅動信號，從而使二軸驅動器16執行一個跟蹤跳躍操作。
此外，伺服電路14根據作為跟蹤誤差信號TE的低頻分量獲得的滑動誤差信號，並根據從系統控制器10提供的訪問命令，生成一個滑動驅動信號。所生成的滑動驅動信號被提供給一個滑動驅動器15。根據所提供的滑動驅動信號，滑動驅動器15驅動滑動機構8。儘管未在圖中示出，滑動機構8包括一個主軸，用於固定拾波器1，一個滑動馬達以及一個傳動齒輪，其中滑動機構8與滑動馬達配合，拾拾波器1滑動，該滑動馬達由滑動驅動器15輸出的滑動驅動信號來驅動。
轉軸伺服電路23控制轉軸馬達6，從而以恆定的線速度旋轉。
在寫操作中，轉軸伺服電路23根據擺動PLL所生成的擺動時鐘信號WCK檢測指示轉軸馬達6當前旋轉速度的轉動速度信息，轉軸伺服電路23比較所檢測的旋轉速度信息與預定的CLV參考信息，從而生成一個轉軸誤差信號SPE。
在讀取操作中，指示轉軸馬達6當前旋轉速度的旋轉速度信息由編碼器/解碼器12中的PLL所生成的複製時鐘信號(在解碼中用作參考時鐘)給出，轉軸伺服電路23通過比較複製時鐘信號與預定的CLV參考信息生成轉軸誤差信號SPE。
轉軸伺服電路23根據轉軸誤差信號SPE生成轉軸驅動信號，並將所生成的轉軸驅動信號提供給轉軸馬達驅動器17。轉軸馬達驅動器17根據所輸入的轉軸驅動信號生成一個三相驅動信號，並將所生成的三相信號提供到轉軸馬達6，從而以恆定線速度(CLV)驅動轉軸馬達6。
此外，轉軸伺服電路23根據從系統控制器10提供的轉軸啟動/制動控制信號生成一個轉軸驅動信號。根據從轉軸伺服電路23提供的轉軸驅動信號，轉動馬達驅動器17使轉軸馬達6啟動、停止、加速和減速。
伺服系統的上述操作和寫入/讀取系統由組成微計算機的系統控制器10進行控制。
系統控制器10根據主機計算機40發出的命令執行各種處理。
例如，如果主機計算機40發出一個讀取記錄在盤100上的數據的讀取命令，響應該命令，首先系統控制器10控制查找操作以查找一個指定的地址。更具體而言，系統控制器10向伺服電路14發出一個命令，以將拾波器1移動到查找命令指定的地址。
之後，系統控制器10控制必要的部件以從指定的扇區讀取數據，並將所讀取的數據傳送到主機計算機40。更具體而言，所請求的數據從盤100讀取，被解碼、緩衝存儲並傳送到主機計算機40。
如果主機計算機40發出一個寫入命令，系統控制器10將拾波器移動到與指定地址相對應的要在其中寫入數據的位置。編碼器/解碼器12對從主機計算機40提供的數據進行編碼。
記錄脈衝生成器21向雷射驅動器18提供雷射驅動脈衝。由此，將數據寫入到盤上。
下面概括說明盤驅動器30的寫入/讀取操作。
讀取操作*伺服操作由拾波器1檢測的信號被矩陣電路9轉換成伺服誤差信號，如聚焦誤差信號FE和跟蹤誤差信號TE。最終的伺服誤差信號被提供到伺服電路14。拾波器1的二軸機構3由伺服電路14輸出的驅動信號FD和TD驅動，因而，聚焦和跟蹤得以伺服控制。
*讀取數據拾波器1所檢測的信號被矩陣電路9轉換成RF信號，並提供給編碼器/解碼器12。編碼器/解碼器12複製一個通道時鐘信號，並根據通道時鐘信號對RF信號進行解碼。經過解碼的數據被提供給接口13。
*控制旋轉盤100的旋轉根據從編碼器/解碼器12提供的通道時鐘信號被轉軸伺服電路23進行控制。
*檢測地址地址包括在RF信號中，並被編碼器/解碼器12提取。所提取的地址被提供給系統控制器10。
但是，在查找操作中，地址從槽脊預置凹坑提取，並且根據所提取的地址執行查找目標地址的操作。
*控制雷射APC電路19將雷射輸出功率控制在由系統控制器10指定的恆定值。
寫入操作*伺服操作執行伺服操作的方式與執行讀取操作相似，不同之處在於，由矩陣電路9或伺服電路14進行修正，以便雷射的高輸出功率不會導致增益的升高。
*寫入數據通過接口13獲得將要寫入的數據。編碼器/解碼器12執行通道編碼，包括對數據進行ECC增加，重新排列和調製。在進行通道編碼之後，數據由記錄脈衝生成器21轉換成其形式適合在盤100上寫入數據的雷射驅動脈衝。通過雷射驅動器18(APC電路19)將雷射驅動脈衝提供給拾波器1的雷射器二極體4。
*控制旋轉根據從矩陣電路9輸出的推挽信號P/P，擺動PLL生成擺動時鐘信號WCK。根據該擺動時鐘信號WCK，轉軸伺服電路23將轉速控制在恆定線速度(CLV)。
*檢測地址從矩陣電路9輸出的推挽信號P/P被提供給槽脊預置凹坑提取器24，並檢測槽脊預置凹坑信息。所檢測的槽脊預製凹坑信息被地址編碼器解碼成地址值，並由系統控制器10解釋。
槽脊預置凹坑信息還被提供給編碼時鐘信號生成器27。根據該槽脊預置凹坑信息，編碼時鐘信號生成器27生成編碼時鐘信號，並將其提供給編碼器/解碼器12。
儘管在圖1所示的示例中，盤驅動器30連接到主機計算機40，但根據本發明，盤驅動器30不見得一定要連接到主機計算機40等。當盤驅動器30不連接到主機計算機40或類似設備時，盤驅動器30可以包括一個操作控制單元和一個顯示器，與數據輸入/輸出接口相關的配置可以被修改，以便根據用戶通過操作控制單元發出的命令寫入輸入數據或輸出所讀取的數據。
在上文描述的盤驅動器30中，在盤上形成了一個用於檢測槽脊預置凹坑的特定的電路配置，下面將結合圖2，圖3和圖4說明該電路以及該電路的操作。
在盤驅動器30的各個部件中，有一個如圖2中所示的用於檢測槽脊預置凹坑的部件。該部件包括拾波器1的光電檢測器5，加法器9b、9c和矩陣電路9的差分放大器9a，以及槽脊預置凹坑提取器24。
儘管圖2中未示出，矩陣電路9不只包括用於生成推挽信號P/P的差分放大器9a和加法器9b和9c，還包括一個電路部件，用於生成RF信號、聚焦誤差信號FE和跟蹤誤差信號TE。
如圖2中所示，光電檢測器5為一種四分類型，包括四個光電檢測器單元A，B，C和D。從盤反射的光被各個光電檢測器單元A，B，C和D檢測，並轉換成對應於光強度的電流信號。從光電檢測器單元A，B，C和D輸出的電流信號由矩陣電路9轉換成電壓信號。根據這些電壓信號，產生聚焦誤差信號FE、推挽信號P/P和其他信號。下面說明產生推挽信號P/P的過程。
推挽信號P/P是根據從沿軌道行方向掃描的雷射點的左手部分反射的光學信號和從沿軌道行方向掃描的雷射點的右手部分反射的光學信號產生的。差分放大器9a計算從加法器9c輸出的信號A+C與從加法器9b輸出的信號B+D二者之間的差值，從而獲得推挽信號P/P，其中，信號A+C是電壓信號的和，所述電壓信號是根據分別從光電檢測器單元A和C輸出的電流信號得到的，信號B+D是電壓信號的和，所述電壓信號是根據分別從光電檢測器單元B和D輸出的電流信號得到的。
如上文結合圖1所述，推挽信號被提供給擺動PLL 25，以形成與凹槽擺動同步的擺動時鐘信號WCK。
推挽信號P/P還提供給槽脊預置凹坑提取器24。
槽脊預置凹坑提取器24包括一個比較器41，一個加法器42，一個一個數字到模擬轉換器43以及一個基礎振幅變化信號生成器44。
基礎振幅變化信號生成器44包括一個電阻R1，一個二極體D1，一個電容C1以及一個電阻R2。電阻R1確定上升特徵，電阻R2確定下降特徵。電路的操作類似峰值保持電路。
基礎振幅變化信號生成器44包括一個充電電路路徑(包括R1，D1和C1)，通過該路經，電容C1被上升輸入推挽信號充電，使得電容C1的充電電壓用特定的時間常數上升到推挽信號的峰值電壓。基礎振幅變化信號生成器44還包括一個放電電路路徑(包括C1和R1)，通過該路經，電容C1被放電，使得電容C1的充電電壓用特定的時間常數下降。
就是說，當電容C1被充電到推挽信號P/P的峰值電壓時，充電電流受電阻R1的限制。
另一方面，當電容C1被放電時，放電電流受電阻R2的限制。
因此，基礎振幅變化信號生成器44用作一個峰值保持電路，在該電路中，適當選擇確定上升特徵的電阻R1的電阻值，使得基礎振幅變化信號生成器44不會響應由於噪聲而導致的上升輸入信號中的快速變化，適當選擇確定下降特徵的電阻R2的電阻值，使得基礎振幅變化信號生成器44不會響應由於噪聲而導致的下降輸入信號中的快速變化。即基礎振幅變化信號生成器44的使用類似一個響應速度慢的峰值保持電路。
電容C1的充電電壓作為一個基礎振幅變化信號S1輸出。
從如圖1中所示的系統控制器10向數字到模擬轉換器43提供一個補償數據Dth。該數字到模擬轉換器43將補償數據Dth轉換成模擬電壓，並將最終的模擬電壓作為補償電壓S2輸出。
加法器42將從數字到模擬轉換器43輸出的補償電壓S2加到從基礎振幅變化信號生成器44輸出的基礎振幅變化信號S1。加法運算的結果作為一個參考電壓Vth提供到比較器41。
比較器41比較推挽信號P/P與參考電壓Vth。如果推挽信號P/P大於參考電壓Vth，比較器41輸出「1」。就是說，當推挽信號P/P大於參考電壓Vth時，比較器41進行比較的結果作為電平為「1」的預置凹坑檢測信號LPPout輸出。
最終的槽脊預置凹坑檢測信號LPPout被提供給圖1中所示的地址解碼器26。該地址解碼器26對所提供的槽脊預置凹坑檢測信號LPPout進行解碼，從而獲得地址信息。
下面參照圖3和圖4說明以上文所述方式構成的槽脊預置凹坑提取器24的操作。
在圖3中，(a)所示為從盤上沒有形成記錄標記的一個區域(非記錄區域)檢測的推挽信號P/P，(b)所示為從該推挽信號P/P產生的基礎振幅變化信號S1。
此外，在圖3中，(c)所示為作為基礎振幅變化信號S1和補償電壓S2相加的結果而獲得的閾值電壓Vth，其中還以重疊的方式顯示了該推挽信號P/P。
在圖3中，(d)以放大的方式顯示了(c)中的部分閾值電壓Vth和推挽信號P/P。
在圖3中，(e)顯示了根據(d)中所示的推挽信號P/P所產生的槽脊預置凹坑檢測信號LPPout，所述推挽信號是通過比較器41執行比較而得到的。
在圖4中，(a)到(e)所示為從盤上記錄了記錄標記的一個區域(記錄區域)中檢測的推挽信號P/P的波形，以及與圖3相對應的其他信號的波形。
從圖3(a)可以看出，推挽信號P/P包括與槽脊預置凹坑LPP對應的脈衝分量SLP，以及通過去除由於擺動導致其振幅變化的槽脊預置凹坑LPP所對應的脈衝分量SLP而獲得的推挽信號P/P的基礎分量。
基礎振幅變化信號生成器44根據推挽信號P/P產生基礎振幅變化信號S1，該信號是由於凹槽擺動而導致的推挽信號P/P基礎振幅變化分量，其中與槽脊預置凹坑LPP對應的脈衝分量SLP，如圖3(b)所示，在適當小的程度上得以反映。
由於圖3(c)中所示的參考電壓Vth是通過將固定補償電壓S2加到基礎振幅變化信號S1而得到的，參考電壓Vth的振幅變化與基礎振幅變化信號S1的振幅變化完全相等。
從圖3(c)可以清楚地看出，基礎振幅變化信號S1的振幅變化基本等於推挽信號P/P的振幅變化。
如果如圖3(d)所示，以放大的方式來看這些變化，由於響應槽脊預置凹坑LPP的對應推挽信號P/P中出現脈衝分量而執行有限的充電，基礎振幅變化信號S1的電平增加，由於有限的放電，在其他周期，基礎振幅變化信號S1的電平減少。就是說，推挽信號的對應於槽脊預置凹坑的脈衝分量在適當小的程度上，在基礎振幅變化信號S1的振幅變化中得以反映。
通過比較推挽信號P/P與參考電壓Vth，可以正確地從推挽信號P/P中提取槽脊預置凹坑檢測信號LPPout，其中參考電壓是通過將補償電壓S2加到其振幅以上述方式變化的基礎振幅變化信號S1中而獲得的。
從圖3(c)可以看出，由於參考電壓Vth的振幅變化的方式與因擺動而導致的推挽信號P/P的振幅變化的方式相似，最終的槽脊預置凹坑檢測信號LPPout具有如圖3(e)中所示的高精度。
另一方面，如圖4中所示，在從記錄數據檢測推挽信號P/P的情況下，通過給出記錄標記，可以減少對應於槽脊預置凹坑LPP的脈衝分量的振幅。但是，由於參考電壓Vth根據推挽信號P/P的振幅變化而變化，在這種情況下，槽脊預置凹坑檢測信號LPPout也具有高精度。從圖4(d)可以看出，響應具有減少的振幅的脈衝分量SLP，參考電壓Vth的振幅(其變化等於基礎振幅變化信號S1的振幅變化)少量增加，所述減少的振幅是與振幅不減少的脈衝分量對應的變化相比，由於記錄標記的幹擾而造成的。
從圖4(c)可以看出，由於記錄標記而導致的對應於槽脊預置凹坑的脈衝分量的振幅的減少，在適當小的程度上，反映在參考電壓的變化中，因此，無論記錄標記是否影響對應於槽脊預置凹坑的脈衝分量，都可以獲得正確的槽脊預置凹坑檢測信號LPPout。
因此，在本實施例中，無論由於軌道擺動、相鄰軌道的串擾和/或由記錄標記引起槽脊預置凹坑LPP的反射係數減少是否導致推挽信號P/P的振幅改變，都可以獲得高精度的槽脊預置凹坑信息。
這樣可以減少開始輸出正確的槽脊預置凹坑信息之前的空檔時間，並改善地址誤差率。此外，即使對於特徵變化較大的存儲介質，也可能進行高度可靠的寫入/讀取。
拾波器(光學頭3)的特徵變化也會導致推挽信號P/P的振幅改變。本實施例還允許在推挽信號P/P具有這種振幅改變時，能夠正確檢測槽脊預置凹坑信息。這使得拾波器產品收得率得以改進。
可以用各種方式改變圖2中所示的槽脊預置凹坑提取器24。
例如，基礎振幅變化信號生成器44的電路配置不限於圖2中所示的電路配置，任何具有類似上述峰值保持特徵的其他電路配置都可以使用。例如，使用運算放大器也可以實現基礎振幅變化信號生成器44。
在本實施例中，通過將從系統控制器10提供的補償數據Dth轉換成模擬電壓獲得補償電壓S2。作為替代，也可以將補償電壓S2直接從例如由電壓源和可變電阻的固定電阻組成的電路提供到加法器42。
對於加法器42，可以使用任何電路配置，只要該電路能夠將補償電壓S2加到基礎振幅變化信號S1。例如，各種信號都可以轉換成數位訊號(或輸入數位訊號)，從而以數字方式執行加法運算。
比較器41不限於模擬比較器。可以以數字方式執行比較操作。
在槽脊預置凹坑提取器24的輸入級，推挽信號P/P可以轉換成數位訊號，而最終的數位訊號可以由具有數字配置形式的比較器41、加法器42、基礎振幅變化信號生成器44和補償電壓生成器以數字方式進行處理。
儘管在本實施例中使用了峰值保持電路，但根據推挽信號P/P的極性，也可以使用谷底值保持電路。
圖5所示為槽脊預置凹坑提取器24中基礎振幅變化信號生成器44的配置的另一個示例。除基礎振幅變化信號生成器44之外，其他配置與圖2相似。
在此電路配置中，基礎振幅變化信號生成器44包括一個用作比較器A2的運算放大器，一個用作緩衝放大器A3的運算放大器，一個電容C2，以及電流源I1和I2。
當輸入信號為「1」時，從電流源I1向電容C2提供一個預定電流。
當輸入推挽信號P/P的電平高於緩衝放大器A3的輸出信號的電平(基礎振幅變化信號S1)時，比較器A2輸出「1」。
電流源I2使得電容C2總是被放電。
電容C2的電壓作為基礎振幅變化信號S1從緩衝放大器A3輸出。
比較器A2比較輸入推挽信號P/P與緩衝放大器A3的輸出(基礎振幅變化信號S1)。如果輸入推挽信號P/P高，則比較器A2輸出「1」，因而，電容C2由電流源I1充電。
選擇電流源I2提供的放電電流，使得電容C2的放電時間常數幾乎等於擺動頻率的對應值，以便在輸出信號(基礎振幅變化信號S1)中不出現推挽信號P/P中的噪聲，因而輸出信號平穩變化。
於是，最終的基礎振幅變化信號S1以圖3和圖4中所描述的方式變化。
在這種電路配置中，如果將電流I1與I2的比值設置為20∶1，或一個相近的值，則通過將補償電壓S2加到基礎振幅變化信號S1而得到的參考電壓Vth，在檢測槽脊預置凹坑信息時效果非常好。
結合上述實施例，已經對根據本發明的盤驅動器和檢測預置凹坑的過程進行了說明。注意本發明不限於那些特定的實施例，在不背離本發明的實質和範圍的情況下，可能進行各種修改。
從上述說明可以看出，在本發明中，獲得指示推挽信號基礎振幅變化的基礎振幅變化信號，通過將補償電壓加到該基礎振幅變化信號生成參考電壓。結果，在通過推挽信號檢測預置凹坑時使用的參考電壓根據推挽信號的基礎振幅變化而變化。
這樣，通過比較推挽信號和參考電壓，無論由於擺動、相鄰軌道的串擾和/或記錄標記的出現而導致的推挽信號中的變化如何，都能高精度地檢測槽脊預置凹坑。
這樣可以減少開始輸出正確的槽脊預置凹坑信息之前的空檔時間，並改善地址誤差率。此外，即使對于振幅變化較大的存儲介質，也可能進行高度可靠的寫入/讀取。
因拾波器的特徵變化會造成槽脊預置凹坑檢測誤差，本發明的槽脊預置凹坑檢測誤差也會降低。這樣有助於改進拾波器產品收得率。
由於參考電壓的產生基於指示由於凹槽擺動和噪聲而導致的推挽信號的變化分量的基礎振幅變化信號，參考電壓根據由於凹槽擺動和噪聲而導致的推挽信號的振幅變化而變化。此外，對應於預置凹坑的推挽信號的變化分量在適當小的程度上在參考電壓中得以反映，使得由於出現記錄標記而導致的振幅變化所帶來的影響最小化。即參考電壓根據推挽信號的振幅變化適當地變化。
權利要求
1.一個盤驅動器，包括一個光學頭，用來發出雷射束，以照射一個盤狀存儲介質，從而從盤狀存儲介質讀取或向磁碟存儲介質寫入數據，以擺動的方式在盤狀存儲介質上形成用作記錄軌跡的凹槽，在相鄰凹槽之間的槽脊上形成預置凹坑；一個推挽信號生成器，用於從光學頭檢測的反射光信息生成一個推挽信號；一個振幅變化信號生成器，用於生成並輸出表示推挽信號的基礎振幅變化的基礎振幅變化信號；一個補償信號生成器，用於生成補償信號；一個參考信號生成器，用於將補償信號生成器生成的補償信號加到振幅變化信號生成器所生成的基礎振幅變化信號，來生成參考信號；以及一個預置凹坑檢測器，用於比較推挽信號與參考信號，並將比較結果輸出為預置凹坑檢測信號。
2.根據權利要求1的盤驅動器，其特徵在於盤狀存儲介質使用預置凹坑來代表地址信息，地址信息表示盤上的一個地址；並且盤驅動器還包括一個地址解碼器，用於從預置凹坑檢測器的輸出獲得由預置凹坑表示的地址信息。
3.根據權利要求1的盤驅動器，其特徵在於，基礎振幅變化信號是一個至少反映由凹槽擺動和噪聲導致的推挽信號振幅變化的信號。
4.根據權利要求1的盤驅動器，其特徵在于振幅變化信號生成器包括一個充電電路，用於響應輸入推挽信號的振幅的增加，以峰值保持的方式，用預定的時間常數對電容充電；以及一個放電電路，用於對電容器放電，使得電容器的充電電壓以預定的時間常數下降；藉此，與電容器的充電電平對應的信號作為基礎振幅變化信號輸出。
5.一個盤驅動器，包括一個光學頭，用來發出雷射束，以照射一個盤狀存儲介質，從而從盤狀存儲介質讀取或向磁碟存儲介質寫入數據，以擺動的方式在盤狀存儲介質上形成用作記錄軌跡的凹槽，在相鄰凹槽之間的槽脊上形成預置凹坑；一個推挽信號生成器，用於從光學頭檢測的反射光信息生成一個推挽信號；一個振幅變化信號生成器，用於生成並輸出表示推挽信號的基礎振幅變化的基礎振幅變化信號；一個補償信號生成器，用於生成補償信號；一個參考信號生成器，用於將補償信號生成器生成的補償信號加到振幅變化信號生成器所生成的基礎振幅變化信號，來生成參考信號；以及一個預置凹坑檢測器，用於比較推挽信號與參考信號，並將比較結果輸出為預置凹坑檢測信號。
6.根據權利要求5的盤驅動器，其特徵在於盤狀存儲介質使用預置凹坑來代表地址信息，地址信息表示盤上的一個地址；並且盤驅動器還包括一個地址解碼器，用於從預置凹坑檢測器的輸出獲得由預置凹坑表示的地址信息。
7.根據權利要求5的盤驅動器，其特徵在於，基礎振幅變化信號是一個至少反映由凹槽擺動和噪聲導致的推挽信號振幅變化的信號。
8.根據權利要求5的盤驅動器，其特徵在于振幅變化信號生成器包括一個充電電路，用於響應輸入推挽信號的振幅的增加，以峰值保持的方式，用預定的時間常數對電容充電；以及一個放電電路，用於對電容器放電，使得電容器的充電電壓以預定的時間常數下降；由此，與電容器的充電電平對應的信號作為基礎振幅變化信號輸出。
9.一種檢測在盤狀存儲介質上形成的預置凹坑的方法，以擺動的方式在盤狀存儲介質上形成用作記錄軌跡的凹槽，在相鄰凹槽之間的槽脊上形成預置凹坑用來表示地址信息，該方法包括下列步驟從反射光信息生成一個推挽信號，該反射光信息是用雷射束照射盤狀存儲介質時得到的；生成並輸出表示推挽信號的基礎振幅變化的基礎振幅變化信號；通過將補償信號加到基礎振幅變化信號來生成參考信號；比較推挽信號與參考信號，並將比較結果輸出為預置凹坑檢測信號。
10.根據權利要求9的預置凹坑檢測方法，基礎振幅變化信號是一個至少反映由凹槽擺動和噪聲導致的推挽信號振幅變化的信號。
11.根據權利要求9的預置凹坑檢測方法，其特徵在於，振幅變化信號是通過下列步驟生成的響應輸入推挽信號的振幅的增加，以峰值保持的方式，用預定的時間常數對電容充電；對電容器放電，使得電容器的充電電壓以預定的時間常數下降；將與電容器的充電電平對應的信號作為基礎振幅變化信號輸出。
全文摘要
在盤狀存儲介質上具有形成記錄軌跡的擺動凹槽，以及通過在相鄰凹槽之間的槽脊上形成預置凹坑而記錄的地址信息，在這樣的存儲介質上檢測推挽信號。獲得指示推挽信號基礎振幅變化的基礎振幅變化信號，通過將補償電壓加到基礎振幅變化信號生成參考電壓。通過比較推挽信號和參考電壓來檢測預置凹坑。由於參考電壓是基於基礎振幅變化信號而生成的，而基礎振幅變化信號指示的是由於凹槽的擺動和噪聲所導致的推挽信號的變化分量，因此，歸因於擺動和噪聲的變化分量則反映在參考電壓中。此外，對應於預置凹坑的推挽信號的變化分量也在適當小的程度上反映在參考電壓中。
文檔編號G11B7/004GK1497542SQ20031010066
公開日2004年5月19日 申請日期2003年10月10日 優先權日2002年10月10日
發明者太田伸二, 佐野達史, 史 申請人:索尼株式會社