盤驅動設備及產生擺動信息的方法
2024-02-10 20:57:15
專利名稱：盤驅動設備及產生擺動信息的方法
技術領域：
本發明涉及盤驅動設備及產生擺動信息的方法，適用於記錄或再現盤記錄媒體，在其上以諸如凹槽形式形成有記錄軌道。
已發明了多種盤，例如CD-R(可記錄光碟)、CD-RW(可重寫CD)及MD(小型盤)，它們已廣泛用作盤記錄媒體。
在CD-R、CD-RW及MD中，利用凹槽(導槽)形成記錄軌道，這種凹槽被擺動以控制記錄位置和主軸的旋轉。
例如，根據諸如絕對地址的信息基於調頻(FSK調製)信號形成這種擺動。
因此能夠通過從凹槽提取諸如絕對地址的擺動信息來確定地址。
例如，通過RF放大器提取擺動信息，RF放大器通過拾取器基於來自投射到盤上光點的反射光信息產生必要的信號，例如再現數據的RF信號和用於伺服控制的焦點誤差信號FE和跟蹤誤差信號TE。
RF放大器的結構取決於控制光點跟蹤的方法。例如，已知的3點法、推挽系統、DPP(差動推挽)系統及類似的必要的不同結構。
現在要描述的是在傳統RF放大器上產生擺動信息的方法。
用示例的方法，現在描述在採用DPP系統作為跟蹤伺服控制系統的RF放大器上產生擺動信息的方法。
圖9所示為在傳統盤驅動設備上的DPP型RF處理電路的結構。
在利用DPP系統實現跟蹤控制的盤驅動設備中，拾取器產生用於掃描記錄軌道的主光點和從主光點分開的兩個側光點。
因此，作為光電檢測器105的拾取器設有主檢測器151和兩個側檢測器152和153，主檢測器151檢測來自主光點的反射光的信息，兩個側檢測器152和153分別檢測來自兩個側光點的反射光的信息。
參考光電檢測器105的檢測器的實際位置，側檢測器152和153分別沿軌道的方向設在主檢測器151的前面和後面。然而，在圖9中，並排表示側檢測器152和153是為更好地理解電路結構。
主檢測器151被分隔線沿垂直於盤上形成的軌道的方向分開，且被與軌道平行的分隔線分開而形成四個檢測區A、B、C和D，來自記錄軌道的反射光信息在檢測區A、B、C和D被檢測。由檢測區A至D檢測的反射光的信息塊分別由光電轉換部分154a，154b，154c和154d根據反射光的數量轉換成電信號A，B，C和D，並輸出到RF處理電路。
在本說明中，由檢測區A至D檢測並由光電轉換部分154a至154d轉換的電信號分別稱為「檢測信號A至D」。
分別來自光電轉換部分154a至154d的檢測信號A至D被輸出到設在RF處理電路上的加法器131和主採樣保持電路132。
加法器131將分別來自光電轉換部分154a至154d的檢測信號A至D相加並將結果得到的加和信號(A＋B＋C＋D)作為RF信號或再現數據信號進行輸出。
例如，主採樣保持電路132在數據記錄期間基於輸入那裡的採樣脈衝採樣並保持檢測信號A至D，並在任何情況下都允許檢測信號A至D通過，好像它們沒有採樣和保持一樣。
主矩陣計算/放大電路(主矩陣放大器)133執行不同的算術處理來從主採樣保持電路132輸出的信號A至D得到諸如跟蹤誤差信號TE、焦點誤差信號FE、擺動信息WOB和類似信號。
例如，在記錄軌道中記錄數據以前及期間，執行算術處理(A＋D)－(B＋C)得到跟蹤誤差信號TE和擺動信息WOB，並將計算結果作為主推挽信號MPP輸出。
而且，執行算術處理(A＋C)－(B＋D)得到焦點誤差信號FE。
例如，在記錄軌道中記錄數據後，主矩陣放大器133執行算術處理(A＋D)和(B＋C)得到擺動信息WOB，並將計算輸出分別輸出到AGC(自動增益控制)電路134a和134b。
AGC電路134a和134b執行增益調節以使來自主矩陣放大器133的算術輸出(A＋D)和(B＋C)的放大等級彼此相等並將輸出提供給差動放大器135。
差動放大器135將來自AGC電路134a的輸出信號(A＋D)和來自AGC電路134b的輸出信號(B＋C)之間的差值作為(A＋D)－(B＋C)輸出。因此，差動放大器135輸出推挽信號，其增益已經由AGC電路134a和134b調節。
根據盤驅動設備的操作狀態控制開關136的轉換。
例如，控制開關以便在記錄數據後的位置和記錄數據前及期間的位置之間切換，記錄數據後差動放大器135的輸出被輸出到帶通濾波器(BPF)137。在記錄數據前及期間，來自主矩陣放大器133的主推挽信號MPP輸出到BPF137。
BPF137是帶通濾波器，允許具有中央頻率22.05KHz的擺動分量通過以除去其他多餘頻率分量。其提取包括在通過開關136輸入的推挽信號中的擺動分量，輸出擺動信息WOB。
側檢測器152和153分別被平行於形成在盤上的軌道的分隔線分成兩個檢測區E和F及G和H。由檢測區E至H檢測的反射光上的信息塊由光電轉換部分154e，154f，154g和154h分別轉換成輸出信號E，F，G和H，它們依次輸出到RF放大器的側採樣保持電路138。
在這種情況下，由檢測區E至F檢測到並由光電轉換部分154e至154h轉換的電信號分別稱為「檢測信號E至H」。
側採樣保持電路138與上述主採樣保持電路132同樣的接收採樣脈衝的輸入。例如，在記錄數據期間，其基於採樣脈衝採樣並保持檢測信號E至H，並在任何其它情況下不對檢測信號E至H進行採樣保持而允許其通過。
側矩陣放大器139執行算術處理(F＋H)－(E＋G)以從側採樣保持電路138的輸出信號E至H得到跟蹤誤差信號TE，並將算術結果作為側推挽信號SPP輸出到差動放大器140。
差動放大器140從來自主矩陣放大器133的主推挽信號MPP和來自側矩陣放大器139的側推挽信號SPP得到差動信號(MPP－SPP)，並輸出其，作為跟蹤誤差信號TE。
為滿足記錄媒體要具有更大容量的需要，近來通過增大記錄密度發明了具有較大容量(例如，容量為現有CD容量兩倍的盤)的CD格式的盤。
為便於描述，這種盤稱為「高密度盤」，傳統容量的CD格式的盤你為「標準盤」。
然而，當試圖從採用如上所述的需要三點的DPP系統的盤驅動設備中的高密度盤中提取擺動信息時，由於必須對設在拾取器中的雷射源輸出的雷射的中央頻率、物鏡的數值孔NA等等進行改變，因此會出現光系統的結構變得複雜的問題。
另外，例如，當盤上軌道的密度增大而光學系統的規格不變時，相鄰軌道間的串擾會產生下述問題。
圖10A和10B所示為盤驅動設備發出的雷射的點和軌道間距之間的關係。同時圖10A和10B也示出了用於記錄軌道的大體直的凹槽G，凹槽實際是擺動的。
用示例的方法，圖10A示出了雷射點和標準盤的1.6μm的軌道間距之間的關係。
用示例的方法，圖10B示出了雷射點和高密度盤的1.1μm的軌道間距之間的關係。
將圖10A所示的標準盤和圖10B所示的高密度盤進行比較，顯示出高密度盤的軌道間距要等於或小於雷射點SPm的直徑。
因此，高密度盤比標準盤更易於在相鄰軌道間產生串擾。
特別地，當凹槽G擺動來用FSK調製記錄地址信息時，串擾的影響擾亂FSK調製信號的相位，併合成抖動分量，產生問題，在這種情況下，無法讀取地址信息且使主軸馬達不穩定。
本發明考慮了這樣問題而作出。根據本發明，提供能夠記錄或再現盤記錄媒體的盤驅動設備，盤記錄媒體上使用凹槽形成有記錄軌道，其具有能夠從來自雷射的主光點的反射光得到第一推挽信號及從來自雷射的兩個側光點的反射光得到第二和第三推挽信號的光檢測裝置；擺動信號分量提取器，用於使用第一推挽信號在掃描中的記錄軌道上提取擺動信號分量；串擾分量信號發生器，使用第二和第三推挽信號從記錄軌道兩側上相鄰軌道產生串擾分量信號；及擺動信息輸出單元，從通過消除擺動信號分量中的串擾分量信號所得到的信號中產生記錄軌道的擺動信息並輸出擺動信息。
根據本發明，提供用於從盤記錄媒體中產生擺動信息的方法，在盤記錄媒體上使用凹槽形成記錄軌道，其中使用從雷射主光點的反射光所得到的第一推挽信號提取掃描下的記錄軌道中的擺動分量信號；使用來自雷射兩個側光點反射光所得到的第二和第三推挽信號從記錄軌道兩側上的相鄰軌道產生串擾分量信號。從通過消除擺動分量信號中的串擾分量信號獲得的信號產生記錄軌道的擺動信息。
根據本發明，從來自雷射的兩個側光點的反射光得到第二和第三推挽信號產生的串擾分量從第一推挽信號中被除去，第一推挽信號包括來自主光點的反射光所得到的擺動分量。這使之即使當擺動信息是由如高密度盤產生的，也可以減少包括在擺動信息中的抖動分量。
圖1是本發明實施例的盤驅動設備的框圖。
圖2是示出了本發明實施例的盤驅動設備的RF放大器的結構的框圖。
圖3所示為採樣保持電路的操作的時序圖。
圖4所示為相移電路的示例。
圖5所示為軌道間距和包括在擺動信息中的抖動分量之間的關係圖。
圖6A至6D所示為本發明實施例中的盤的類型。
圖7所示為擺動凹槽。
圖8所示為ATIP幀。
圖9所示為傳統盤驅動設備的RF放大器結構的框圖。
圖10A和10B所示為雷射點和軌道間距之間的關係。
現在對本發明實施例中的盤驅動設備的結構進行描述。
圖1是本發明實施例的盤驅動設備的框圖。
在圖1中，盤90是諸如CD—R、CD—RW、CD—DA或CD—ROM的CD格式的盤。
盤90放置在轉盤7上，在記錄和再現操作期間，以恆定線速度(CLV)或恆定角速度(CAV)旋轉的主軸馬達6驅動盤90。拾取器1讀取盤90上的凹坑數據。在CD—RW中利用相變形成凹坑。在CD—R中利用有機染料的改變(反射率改變)形成凹坑。在CD—DA、CD—ROM或類似物中凹坑是壓印坑。
在拾取器1中，形成有用作雷射源的雷射二極體4，用於檢測反射光的光電檢測器5，用作雷射輸出端的物鏡2和光學系統(未示出)，光學系統用於對利用雷射穿過物鏡2的盤的表面記錄及用於引導結果得到的反射光到光電檢測器5。儘管光學系統未示出，但光學系統具有衍射光柵，使雷射二極體4發射的光衍射，至少分成三束光，即零級光、正一級光和負一級光。
還設有用於接收雷射二極體4輸出的部分光的監測檢測器22。
物鏡2由雙主軸機械裝置3維持，以使其可以沿跟蹤方向和調焦方向移動。
作為一個整體的拾取器1可由滑板機械裝置8沿盤的徑向方向移動。
拾取器1的雷射二極體4由來自雷射驅動器18的驅動信號(驅動電流)驅動來發出雷射。
光電檢測器5檢測來自盤90的反射光形式的信息並根據所接收光的數量將其轉換成電信號，將信號提供給RF處理電路9。
通常，RF處理電路9安裝有AGC電路的原因有與CD－ROM的情況不同，在數據記錄之前、之後和期間，光以明顯不同的數量從盤90反射，以及CD－RW自身的反射率與CD－ROM或CD－R的反射率非常不同。
在後面描述RF處理電路9的結構。RF處理電路9具有與來自諸如光電檢測器5的多個光接收單元的輸出電流有關的電流電壓轉換電路、矩陣計算/放大器電路及類似電路。其通過矩陣計算處理產生必要的信號。例如，其產生RF信號作為再現數據、用於伺服控制等的焦點誤差信號FE和跟蹤誤差信號TE。
RF處理電路9輸出的再現RF信號提供給二進位化電路11，焦點誤差信號FE和跟蹤誤差信號TE提供給伺服處理器14。
如上所述，事先在諸如CD－R或CD－RW的盤90上形成有凹槽，凹槽用於引導記錄軌道，調製由指示盤上的絕對地址的時間信息所得到的信號對凹槽進行擺動。因此，跟蹤伺服可在記錄和再現操作期間由凹槽的信息激活，可得到作為凹槽的擺動信息的絕對地址和各種物理信息。RF處理電路9通過矩陣計算處理提取擺動信息WOB並將其提供給凹槽解碼器23。
當CD－R和CD－RW具有普通密度和高密度時，RF處理電路9適合根據如下所述的系統控制器10所通知的密度類型切換產生擺動信息的方法。
凹槽解碼器23對向其提供的擺動信息WOB進行解碼，以得到絕對地址信息並將信息提供給系統控制器10。
可從擺動信息中產生主軸誤差信號SPE。
由於希望能夠適應具有普通密度和高密度的CD－R和CD－RW，因此凹槽解碼器23根據系統控制器10所通知的密度類型切換解碼系統。特別地，其切換幀同步的匹配模式。
由二進位化[binarization]電路11二進位化RF處理電路9得到再現RF信號，並將其提供給所謂的EFM信號(8-14調製信號)，EFM信號(8-14調製信號)依次被提供給編碼/解碼單元12。
編碼/解碼單元12具有在再現時用作解碼器的部分和在記錄時用作編碼器的部分。
在再現時，其執行諸如EFM解調、CIRC糾錯、去交叉和CD-ROM解碼等處理，得到已轉換成CD-ROM格式數據的再現數據。
編碼/解碼單元12也執行從盤讀取的數據中提取子碼的處理並將TOC、地址信息等作為子碼(Q數據)提供給系統控制器10。
而且，編碼/解碼單元12執行PLL處理以產生與EFM信號同步的再現時鐘並根據再現時鐘執行上述解碼處理。通過從再現時鐘得到有關主軸馬達6轉速的信息並將其與參考速度信息進行比較，可以產生並輸出主軸誤差信號SPE。
根據記錄或再現中的盤(或單位面積)的密度(普通密度或高密度)來切換編碼/解碼單元12的處理方法。
在再現期間，編碼/解碼單元12在緩衝存儲器20中累積如上所述解碼的數據。
參考盤驅動設備的再現輸出，在緩衝存儲器20中緩衝的數據被讀取並被傳送。
接口單元13與外部主機80相連以允許與所記錄的數據、再現數據以及進出主機80的各種命令進行通信。實際上，使用的是SCSI接口、ATAPI接口或類似接口。在再現期間，被解碼並存儲在緩衝存儲器20中的再現數據通過接口單元13被傳送並輸出至主機80。
諸如來自主機80讀取命令和寫命令的信號通過接口單元13被提供給系統控制器10。
在再現期間，主機80傳送所記錄的數據(音頻數據或CD-ROM數據)，所記錄的數據從接口單元13被傳送到緩衝存儲器20並在那裡緩衝。
在這種情況下，編碼/解碼單元12執行處理，對已緩衝的記錄數據編碼，該處理包括將以CD-ROM格式數據編碼成CD格式數據的處理(當被提供的數據為CD-ROM數據時)、CIRC編碼和交叉以及子碼和EFM調製的添加。
在編碼/解碼單元12上作為編碼處理結果所得到的EFM信號在寫策略單元21上進行波形調節處理並作為雷射驅動脈衝(寫數據WDATA)被送至雷射驅動器18。
寫策略單元21執行記錄補償，諸如根據記錄層的特性、雷射點的形狀、記錄線速度等對最佳記錄功率精確調節以及對雷射驅動脈衝的波形調節。
雷射驅動器18將所提供的雷射驅動器脈衝作為寫數據WDATA提供給雷射二極體4，以驅動它來雷射輻射。結果，在盤90上根據EFM信號(作為相變及染料物質變化的結果形成凹坑)形成有凹坑。
APC(自動功率控制)電路19是一種電路單元，用於控制雷射輸出功率，使雷射輸出保持恆定而不受溫度影響，同時監控來自監控檢測器22的輸出。系統控制器10提供雷射輸出的目標值，控制雷射驅動器18以使雷射輸出水平與目標值一致。
伺服處理器14通過產生不同的伺服驅動信號執行伺服操作，不同的伺服驅動信號諸如來自RF處理電路9的焦點誤差信號FE和跟蹤誤差信號TE的聚焦、跟蹤、滑動和主軸伺服驅動信號，來自編碼/解碼單元12或凹槽解碼器23的主軸誤差信號SPE等。
特別地，其根據焦點誤差信號FE的蹤誤差信號TE產生焦點驅動信號FD和跟蹤驅動信號TD，並將它們提供給雙主軸驅動器16。雙主軸驅動器16驅動拾取器1的雙主軸機械3的聚焦線圈及跟蹤線圈。結果，由拾取器1、RF處理電路9、伺服處理器14、雙主軸驅動器16以及雙主軸機械3形成跟蹤伺服迴路和焦點伺服迴路。
根據系統控制器10的跟蹤跳過命令關閉跟蹤伺服迴路，通過將跳過驅動信號輸出到雙主軸驅動器16執行跟蹤跳過操作。
伺服處理器14將根據主軸誤差信號SPE產生的主軸驅動信號提供給主軸馬達驅動器17。例如，主軸馬達驅動器17根據主軸驅動信號將三相驅動信號應用於主軸馬達6，引起主軸馬達6的CLV旋轉或CAV旋轉。伺服處理器14根據系統控制器10的主軸突跳/制動控制信號產生主軸驅動信號，引起主軸馬達驅動器17的操作，諸如主軸馬達6的啟動、停止、加速和減速。
伺服處理器14產生滑板驅動信號並將其提供給滑板驅動器15，滑板驅動信號是基於例如作為跟蹤誤差信號TE的低頻分量所得到的滑板誤差信號以及系統控制器10執行的訪問控制。滑板驅動器15根據滑動驅動信號驅動滑板機械裝置8儘管未示出，但滑板機械裝置8具有由用於支持拾取器1的主軸、滑板馬達和傳輸齒輪組成的機械裝置。滑板驅動器15根據滑板驅動信號驅動滑板馬達8以引起拾取器1所需的滑動。
如上所述的伺服系統和記錄/再現系統的不同操作由系統控制器10進行控制，系統控制器10由微型計算機組成。
系統控制器10根據主機80的命令執行不同的處理。
例如，當主機80提供請求傳送記錄在盤90上的某些數據項的讀取命令時，首先執行尋道操作控制以到達指定地址。特別地，命令被提供給伺服處理器14來使拾取器1執行訪問由尋道命令指定的地址的操作。
此後，進行操作控制將指定數據區中的數據傳送到主機80。特別地，盤90上的數據被讀取、解碼和緩衝，並傳送所需的數據。
當從主機80發出寫命令時，系統控制器10首先將拾取器1移動到將要被執行寫的地址。然後編碼/解碼單元12再對主機80傳送的數據執行上述編碼過程以提供EFM信號。
接著，寫數據WDATA從寫策略單元21提供給雷射驅動器18以執行記錄。
圖1中的示例為與主機80相連的盤驅動設備70，根據本發明用作記錄設備或再現設備的盤驅動設備可以是不與主機80等相連的類型，例如，音頻CD播放器或CD記錄器。在這種情況下，可提供操作單元和顯示單元，用於輸入和輸出數據的接口單元的結構可與圖1所示不同。特別地，所需的是根據用戶操作執行的記錄和再現以及形成用於輸入和輸出音頻數據的終端單元。可以採用在顯示單元上顯示用於記錄或再現的軌道號(絕對地址或相對地址)和時間的結構。
很明顯，存在不同的其它種可能的結構，例如，可以配置僅用於記錄或再現的設備。
現在參考圖6A至8描述可利用上述盤驅動設備在其上記錄或再現的不同類型的盤。
圖6A至6D所示為CD格式的盤類型的示例，在其上使用本發明實施例中的盤驅動設備執行記錄和再現。
圖6A所示為在其整個區域具有傳統記錄密度的標準盤。已廣泛使用的CD-R、CD-RW屬於這一種類。
圖6B所示為近年來正處於發展之中的高密度盤，示例所示為在其整個區域上執行高密度記錄的盤類型。例如，已開發出的密度是標準盤2倍或3倍的盤。
圖6C和6D所示為混合盤，混合盤被分成分別位於靠近圓周內部和圓周外部的標準密度區和高密度區(或相反放置)。
例如，在使用圖6A和6B所示的標準盤和高密度盤時，當放入盤時盤驅動設備必須確定盤類型。
在使用圖6C或6D所示的混合盤的情況下，盤驅動設備必須確定當前記錄或再現下的區域類型，即是高密度區還是標準密度區。
通常，如上所述的CD類型盤具有在盤中心(內圓周)處開始，在盤邊(外圓周)處終止的單螺旋記錄軌道。
在用戶可以記錄數據的諸如CD-R或CD-RW盤的情況下，記錄之前在基片上僅形成有作為記錄軌道的用於引導雷射的引導凹槽。凹槽被進行數據調製的雷射以大功率照射，以改變記錄膜層的反射率或相位，基於這種原理記錄數據。
CD-R形成有記錄膜，在其上僅能執行一次記錄。記錄膜為有機染料，通過使用高功率雷射打孔來執行記錄。
在形成有可接受多次寫的記錄膜的CD-RW的情況下，記錄系統為相變記錄，在其上數據作為膜層晶態和非晶態之間反射率之差被記錄。
參考物理特性，只再現CD和CD-R具有0.7或更大的反射率，CD-RW具有大約0.2的反射率。因此，當處於被設計成達到0.7或更大目標反射率的再現設備上時，CD-RW不能被再現。鑑於這種原因，通過增加AGC(自動增益控制)功能放大弱信號來執行再現。
在CD-R或CD-RW的情況下，為控制記錄位置和主軸的旋轉，用於形成數據軌道的凹槽(引導凹槽)被擺動。
基於信號形成擺動，該信號基於絕對地址或類似信息被調製，因此，其包括絕對地址信息或類似信息。也就是說，可以從凹槽讀取諸如絕對地址的擺動信息。
由這種擺動凹槽所表示的絕對時間(地址)信息稱為「ATIP(預置槽中的絕對時間)」。
如圖7所示，擺動凹槽以正弦波的形式做輕微擺動。它們具有22.05kHz的中央頻率，擺動量為大約±0.03μm。
現在描述由擺動凹槽表示的擺動信息。
參考通過推挽通道從CD-R或CD-RW的凹槽檢測到的擺動信息，當控制主軸馬達的旋轉使以正常速度旋轉的盤達到22.05kHz的中央頻率時，主軸剛好以對於CD系統確定的線速度旋轉(例如，在普通密度情況下速度處於1.2m/s至1.4m/s的範圍)。
雖然CD-DA或CD-ROM依靠子碼Q編碼的絕對時間信息，未記錄的CD-R或CD-RW(空盤)依靠包括在擺動信息內的絕對時間信息，這種信息不能從未記錄的CD-DA或CD-ROM(空盤)上得到。
在記錄後，作為擺動信息的一個扇區(ATIp扇區)對應於主信道的一個數據扇區(2352位元組)，在使ATIP扇區和數據扇區同步的同時執行寫入操作。
如圖8所示，實際上ATIP信息未在擺動信息中被編碼，其進行所謂的FSK調製，在FSK調製中，一旦執行雙相調製後就執行FM調製。其目的是使用擺動信號進行旋轉控制。特別地，通過雙相調製在每個預定周期上切換1和0，以使1和0的平均數目處於1∶1的關係，並使FM調製擺動信號的平均頻率為22.05KHz。
儘管沒有進行詳細描述，但包括作為特殊信息的有關記錄雷射功率設置和盤類型的信息的其他信息被作為除時間信息以外的擺動信息進行編碼。
與普通密度和其地址範圍增加的高密度模式有關的傳統格式被用於記錄為擺動信息的地址信息(絕對時間信息)。
圖2所示為設在本實施例的盤驅動設備上的RF處理電路9的結構。參考圖2以一種根據本實施例用於產生擺動信息的方法進行描述。
在本實施例中用於控制跟蹤伺服的系統為DPP系統，圖2所示為與DPP系統有關的RF處理電路9的結構。
在使用DPP系統執行跟蹤控制的盤驅動設備中，拾取器發射用於掃描記錄軌道的主射束(零級光線)和與主射束分開的兩個側射束(正一級光線和負一級光線)。因此，在盤上形成一個主光點和兩個側光點。
因此，作為光電檢測器5的拾取器設有檢測來自主光點的反射光信息的主檢測器51，以及分別檢測來自兩個側光點的反射光信息的兩個側檢測器52和53。
參考光電檢測器5的檢測器實際位置，側檢測器52和53沿軌道方向分別設在主檢測器51的前面和後面。然而，在圖2中，為更好地理解電路結構將側檢測器52和53並排表示。
主檢測器51被分隔線沿垂直於盤上形成的軌道方向分開，且被與軌道平行的分隔線分開而形成四個檢測區A、B、C和D，來自記錄軌道的反射光信息在檢測區A、B、C和D被檢測。由檢測區A至D檢測的反射光上的信息塊分別由光電轉換部分54a，54b，54c和54d根據反射光的數量轉換成電信號A，B，C和D，並輸出到RF處理電路9。
分別來自光電轉換部分54a至54d的檢測信號A至D被輸出到設在RF處理電路9上的加法器31和主採樣保持電路32。
加法器31將分別來自光電轉換部分54a至54d的檢測信號A至D相加並將結果得到的加和信號(A＋B＋C＋D)作為RF信號或再現數據信號進行輸出。
例如，主採樣保持電路32在數據記錄操作期間(記錄期間)基於輸入那裡的採樣脈衝採樣並保持檢測信號A至D，並在不對數據記錄時(記錄之前和之後)允許檢測信號A至D通過，而不採樣保持它們。
因此，例如，輸入到主採樣保持電路32的採樣脈衝至少在周期T1上處於「低」電平(維持電平)，在周期T1上雷射功率(寫功率)開啟用於寫操作，如圖3A和3B所示。僅在周期T3上處於「高」電平(採樣電平)，周期T3包括於雷射功率關閉(周期T2)的再現周期內。在周期T3內對檢測信號A至D進行採樣。
即，主採樣保持電路32在將數據寫到記錄軌道期間不對檢測信號A至D進行採樣，在此期間雷射的強度明顯變化。
主矩陣計算/放大電路(主矩陣放大器)33執行不同的算術處理從主採樣保持電路32輸出的信號A至D得到諸如跟蹤誤差信號TE、焦點誤差信號FE、擺動信息WOB和類似。
例如，在記錄軌道中記錄數據以前及期間，其執行算術處理(A＋D)－(B＋C)得到跟蹤誤差信號TE和擺動信息WOB，並將計算結果作為主推挽信號MPP輸出。
而且，其執行算術處理(A＋C)－(B＋D)以得到焦點誤差信號FE。
例如，在記錄軌道中記錄數據以後，主矩陣放大器33執行算術處理(A＋D)和(B＋C)得到擺動信息WOB，並將計算輸出分別輸出到AGC電路34a和34b。
差動放大器35將來自AGC電路34a的輸出信號(A＋D)和來自AGC電路34b的輸出信號(B＋C)之間的差值作為(A＋D)－(B＋C)輸出。因此，差動放大器35輸出推挽信號，其增益已由AGC電路34a和34b調節。
根據盤驅動器設備的操作狀態來控制開關36的轉換。
例如，控制開關以便在記錄數據後的位置和記錄數據前及期間的位置之間切換，記錄數據後差動放大器35的輸出被輸出到差動放大器40的正相輸入端(+)。在記錄數據前及期間，來自主矩陣放大器33的主推挽信號MPP輸出到差動放大器40的正相輸入端(+)。
特別地，在本實施例的RF處理電路9中，在向記錄軌道中記錄數據之前，主採樣保持電路32將檢測信號A至D輸出到主矩陣放大器33，而不用採樣並保持它們。
由採樣保持電路32得到的主推挽信號MPP被用作提取擺動信號分量的第一推挽信號。
在將數據記錄到記錄軌道上的記錄操作期間，採樣保持電路32在再現周期內對檢測信號A至D進行採樣，並將它們輸出到主矩陣放大器33，以使信號不受與記錄軌道上寫入數據有關的雷射強度變化的影響。
在這種情況下，主矩陣放大器33所得到的主推挽信號MPP被再次作為第一推挽信號。
在數據記錄後的再現或類似情況期間，主採樣保持電路32輸出檢測信號A至D而不用採樣並保持它們。由於檢測信號A至D是包括脈動(beat)分量的信號，因此在AGC電路34a和34b上進行增益調節以減少脈動分量影響的推挽信號被用作第一推挽信號。
側檢測器52和53分別被平行於形成在盤上的軌道的分隔線分成兩個檢測區E和F及G和H，側檢測器52和53分別用於檢測來自兩個側光點的反射光的信息。由檢測區E至H檢測的反射光上的信息塊由光電轉換部分54e，54f，54g和54h分別轉換成輸出信號E，F，G和H，它們依次輸出到RF放大器的側採樣保持電路38。
側採樣保持電路38與上述主採樣保持電路32同樣的接收採樣脈衝的輸入。例如，在記錄數據期間，其基於採樣脈衝採樣並保持檢測信號E至H，並在不記錄數據時(記錄前後)讓檢測信號E至H通過，不採樣保持它們。
側矩陣放大器39執行算術處理(F＋H)－(E＋G)以從側採樣保持電路38的輸出信號E至H得到跟蹤誤差信號TE，並將算術結果作為側推挽信號SPP輸出到差動放大器40。
差動放大器40從來自主矩陣放大器33的主推挽信號MPP和來自側矩陣放大器39的側推挽信號SPP得到差動信號(MPP-SPP)，並輸出為跟蹤誤差信號TE。
本實施例中的這種RF處理電路9可取消記錄軌道中包括在擺動分量信號中的任何串擾分量，例如，當放入其中的盤為高密度盤時。
因此，除了從檢測信號E至H得到側推挽信號SPP的上述算術功能外，側矩陣放大器39加入了下列算術功能從來自側檢測器52的檢測信號E和F得到第二推挽信號(E-F)，以及從來自側檢測器53的檢測信號G和H得到第三推挽信號(G-H)。側矩陣放大器39從兩側上相鄰的記錄軌道中得到擺動分量。
由側矩陣放大器39輸出的第二和第三推挽信號(E-F)和(G-H)被分別輸出到增益控制電路43a和43b。
增益控制電路43a和43b調節第二和第三推挽信號(E-F)和(G-H)的增益，以使第二和第三推挽信號(E-F)和(G-H)的電平與來自主檢測器51的檢測信號A至D所得到的第一推挽信號電平相一致，並將其分別輸出到相移電路44a和44b。
事先設定增益控制電路43a和43b的增益，使包括在第一推挽信號中的串擾分量可被最有效地取消。
相移電路44a和44b調節相位差，相位差是由主檢測器51檢測的主光點SPm和側檢測器52和53檢測的兩個側光點SPs1和SPs2之間的物理位置差產生的。
例如，當側光點SPs1在主光點SPm之前時，它們延遲從位於前面的側光點SPs1得到的第二推挽信號(E-F)的相位，並且提前從側光點SPs2得到的第三推挽信號(G-H)的相位，側光點SPs2是從主光點SPm延遲的。結果，主檢測器51所得到的第一推挽信號的相位與側檢測器52和53所得到的第二和第三推挽信號的相位一致。
當盤再現速度可以變化時，相移電路44a和44b被配置成允許相移量根據盤的再現速度進行變化。
不一定必須提供相移電路44a和44b。
圖4所示為相移電路的示例。
圖4所示相移電路由相位延遲部分46、相位提前部分47和非反向放大器65串聯電路組成，相位延遲部分46用於延遲輸入其中的信號相位，例如，處於-90±30°範圍內，相位提前部分47用於提前信號輸入的相位+90°。
在這種情況下，相位延遲部分46由非反向放大器61和電容器C1形成的串聯電路和反向放大器62和可變電阻R1形成的串聯電路並聯連接而成。
相位提前部分47由非反向放大器63和電阻R2的串聯電路和反向放大器64和電容器C2的串聯電路並聯連接而成。
在相移電路44a和44b上相位調節後，加法器45加入第二和第三推挽信號。結果，加法器45輸出在記錄軌道的兩側上相鄰軌道中的擺動分量之和的信號或與來自記錄軌道包括在第一推挽信號上的串擾分量有關的信號。該信號通過開關42的ON端被輸入到差動放大器41的負相輸入端(-)。
根據系統控制器10所確定的盤的密度類型來控制開關42的位置。例如，當裝入的盤為高密度盤時，控制開關以便切換到ON端，當裝入的盤為普通密度的盤時，控制開關切換到OFF端。開關42的OFF端為斷開端。
差動放大器41被插入到開關36和BPF37之間，且輸出信號，該信號為通過開關36輸入的信號和通過開關42輸入的信號之間的差值。
BPF137是帶通濾波器，其允許具有中央頻率22.05KHz的擺動分量通過以除去其他多餘頻率分量。其提取包括在通過開關136輸入的推挽信號中的擺動分量，輸出擺動信息WOB。
如此所述，當裝入標準盤時，本實施例的RF處理電路9的開關42與ON端連接，從差動放大器41通過開關36輸入的第一推挽信號原樣輸出。特別地，由於第一推挽信號不包括來自相鄰軌道的任何串擾分量，因此在這種情況下BPF137提取包括在第一推挽信號中的擺動分量以得到擺動信息WOB。
相反，當裝入高密度盤時，開關41與ON端相連輸出信號，該信號為從差動放大器41通過開關36輸入的第一推挽信號和通過開關42輸入的串擾分量之間的差值。即通過從包括串擾分量的第一推挽信號和從BPF37上的第二和第三推挽信號所得到的串擾分量信號之間的差分信號中除去不必要的頻率分量得到擺動信息WOB。
因此可能得到擺動信息WOB，擺動信息WOB即使在高密度盤記錄或再現的情況下也不受相鄰軌道的串擾的任何影響，這使其可能減少擺動信息中的抖動分量。
即，本實施例使其能夠從高密度盤中提取擺動信息，而對光學系統的技術不要求任何變化。
圖5所示為軌道間距和包括在擺動信息中的抖動分量之間的關係圖。
圖5表示具有圖2所示的結構的RF處理電路9中軌道間距與抖動分量之間的關係，使用符號「Δ」。
符號「○」表示當相移電路44a和44b從RF處理電路9中移走時的軌道間距和抖動分量之間的關係。
符號「●」表示在與本實施例進行對比的傳統RF處理電路上的軌道間距和抖動分量之間的關係。
圖5所示為例如，當裝入的盤具有小於1.2μm軌道間距時，即，當裝入的盤為高密度盤時，包括在擺動信息中的抖動分量在如「●」所示的傳統RF處理電路上突然增加，及即使是在高密度盤的情況下，包括在擺動信息中的抖動分量被抑制在如「△」和「○」所示的本實施例的RF處理電路9中。
因此如上所述，根據本發明，可從側檢測器52和53檢測到的兩個側射束(前面射束和後面束)的反射光信息計算出第二和第三推挽信號(E-F)和(G-H)，通過將第二和第三推挽信號相加可得到串擾分量信號。
從掃描記錄軌道的主射束的反射光信息中得到的第一推挽信號(包括串擾分量的記錄軌道的擺動分量信號)減去串擾分量信號，因此能夠可靠地除去第一推挽信號中的串擾分量信號。
而且，從通過主矩陣放大器33計算出的第一推挽信號中減去串擾分量信號。因此，傳統上需要提供精確的延遲電路來除去串擾分量，例如，在包括RF信號分量的頻帶中，該分量未進行從於主矩陣放大器33上的算術處理，本實施例使其能夠僅通過提供相對簡單的相移電路來實現相同的目的。
而且，在雷射強度顯著變小的記錄數據以前或再現所記錄的數據期間，不需採樣和保持檢測信號A至H就能得到第一至第三推挽信號。
在記錄軌道上記錄數據的記錄操作期間，檢測信號A至H被採樣和保持，在沒有數據寫入記錄軌道上的再現周期期間得到第一至第三推挽信號。
這使其可以以任意操作狀態提取精確的擺動信息。
而且，根據本實施例，例如，當盤為具有小軌道間距的高密度盤時，確定盤的類型並用開關38從第一推挽信號中除去串擾分量信號，例如，當盤為具有普通軌道間距的標準盤時，不除去串擾分量。因此能夠提供適合盤類型的盤驅動設備。
雖然參考用於在信號處理電路(RF放大器)中產生擺動信息的方法示例對本實施例進行了描述，但本發明不限於DPP型信號處理電路，可以適合使用諸如三點系統的各種信號處理電路。
如上所述，根據本發明，從包括主光點的反射光所得到的擺動分量的第一推挽信號中除去從雷射兩個測光點的反射光所得到的第二和第三推挽信號產生的串擾分量，其使減少擺動信息中包括的抖動分量成為可能。
因此能夠在擺動信息解碼期間減少包括在地址信息中的抖動分量，例如，即使放入的是高密度盤，能夠實現穩定的記錄和再現操作。
即使盤驅動設備具有適合標準盤的光學系統規格，這也使其能夠實現在高密度盤上進行記錄和再現操作。
根據本發明，提供用於採樣保持獲得第一、第二和第三推挽信號的反射光的信息的採樣和保持電路，以及用於執行預定算術處理的算術電路。在向盤記錄媒體記錄數據的記錄操作期間，例如在不寫入數據的再現期間採樣保持反射光信息。
這使得可能防止第一到第三推挽信號受與記錄軌道中寫入數據相關的雷射能量改變的影響。
在向盤記錄媒體記錄數據之前或記錄後再現期間，通過各個算術電路執行預定算術處理而不在採樣保持電路中採樣保持反射光的信息。在再現數據期間，算術電路執行預定計算並且增益控制電路執行增益控制以獲得第一推挽信號。因此可能減少包括在反射光信息中的脈動分量的影響。
串擾分量信號產生裝置增加了矩陣計算電路和加法電路，矩陣計算電路是事先提供的，並具有計算第二和第三推挽信號的功能，其允許由增益調節電路組成的簡單結構來從第二和第三推挽信號產生串擾分量。
而且，通過使串擾分量信號產生裝置帶有相移電路，相移電路用於將第二和第三推挽信號的相位和第一推挽信號的相位進行匹配，包括在地址信息中的抖動分量可顯著減少，其允許記錄和再現操作的穩定性得到改善。
通過使用這種結構，本發明可適用於各種盤驅動設備，在該結構中，根據盤記錄媒體的軌道間距提前設置增益調節電路的增益，且相移電路中的相位變化量可根據盤記錄媒體的再現速度進行變化。
而且，可提供用於確定放入設備中的記錄媒體的類型的確定裝置，當盤為第一種盤類型時(例如高密度盤)，使用通過取消擺動分量信號中的串擾分量信號所得到的信號產生並輸出擺動信息，當盤被確定為是第二種盤類型時(標準盤)，使用擺動分量信號產生和輸出擺動信息。這使盤驅動設備能夠適用於多種類型的盤。
權利要求
1.一種能夠記錄或再現盤記錄媒體的盤驅動設備，在盤記錄媒體上用凹槽形成記錄軌道，包括光檢測裝置，能夠從來自雷射器主光點的反射光得到第一推挽信號、從來自雷射器的兩個側光點的反射光得到第二和第三推挽信號；擺動分量信號提取器，用於使用第一推挽信號在掃描下的記錄軌道中提取擺動分量信號；串擾分量信號發生器，用第二和第三推挽信號從記錄軌道兩側上的相鄰軌道產生串擾分量信號；及擺動信息輸出單元，從通過取消擺動分量信號中的串擾分量信號所得到的信號中產生記錄軌道的擺動信息並輸出擺動信息。
2.根據權利要求1所述的盤驅動設備包括採樣和保持電路，能夠採樣和保持反射光信息，以預定時序得到第一推挽信號和第二、第三推挽信號；及算術電路，用於執行算術處理，得到第一推挽信號和第二、第三推挽信號。
3.根據權利要求2所述的盤驅動設備，其中採樣和保持電路在將數據記錄到盤記錄媒體上的記錄操作期間採樣並保持反射光信息。
4.根據權利要求2所述的盤驅動設備，其中當沒有數據記錄在盤記錄媒體上時，算術電路執行預定算術處理，採樣和保持電路不對反射光的信息進行採樣和保持。
5.根據權利要求2所述的盤驅動設備，還包括增益控制電路，其中採樣和保持電路不對反射光信息進行採樣和保持；算術電路執行預定算術處理；增益控制電路控制執行增益控制，在數據再現期間得到第一推挽信號，用於將數據從盤記錄媒體上再現。
6.根據權利要求1所述的盤驅動設備，其中串擾分量信號發生器包括矩陣計算電路，用於計算至少第二和第三推挽信號；增益調節電路，用於調節第二和第三推挽信號的增益；及加法電路，用於相加在增益調節電路上進行了增益調節的第二和第三推挽信號。
7.根據權利要求6所述的盤驅動設備，其中串擾分量信號發生器包括相移電路，相移電路用於移動第二和第三推挽信號的相位，以便與第一推挽信號的相位相符。
8.根據權利要求7所述的盤驅動設備，其中相移電路具有能夠根據盤記錄媒體的再現速度改變相移量的結構。
9.根據權利要求6所述的盤驅動設備，其中根據盤記錄媒體的記錄軌道的間距設定增益調節電路的增益。
10.根據權利要求1所述的盤驅動設備，其中光檢測裝置用主雷射、第一側雷射和第二側雷射照射盤記錄媒體，第一側雷射用於在主雷射在盤記錄媒體上形成的主光點之前形成第一側光點，第二側雷射用於在主光點後形成第二側光點。
11.一種能夠記錄或再現在其上事先用擺動凹槽形成記錄軌道的盤記錄媒體的盤驅動設備，包括光檢測裝置，具有主檢測器和第一及第二副檢測器，主檢測器用向盤記錄媒體上的記錄軌道發射的主雷射、第一側雷射和第二側雷射照射盤記錄媒體，第一側雷射用於在主雷射在盤記錄媒體上形成的主光點前形成第一側光點，第二側雷射用於在主光點後形成第二側光點，第一及第二副檢測器分別接收來自盤記錄媒體的第一和第二側雷射的反射光；第一算術處理電路，用於基於來自主檢測器的檢測輸出執行算術處理得到第一推挽信號；第二算術處理電路，用於基於來自第一和第二副檢測器的檢測輸出執行算術處理得到第二和第三推挽信號；擺動分量信號提取器，用於使用第一推挽信號在掃描下的記錄軌道中提取擺動分量信號；串擾分量信號發生器，從第二和第三推挽信號從記錄軌道兩側上的相鄰軌道產生串擾分量信號；及擺動信息輸出單元，從通過取消擺動分量信號中的串擾分量信號所得到的信號中產生記錄軌道的擺動信息並輸出擺動信息。
12.根據權利要求11所述的盤驅動設備，包括採樣和保持電路，能夠採樣和保持反射光信息，以預定時序得到第一推挽信號和第二、第三推挽信號；
13.根據權利要求12所述的盤驅動設備，其中採樣和保持電路在將數據記錄到盤記錄媒體上的記錄操作期間採取並保持反射光信息。
14.根據權利要求12所述的盤驅動設備，其中當沒有數據記錄在盤記錄媒體上時，算術電路執行預定算術處理，採樣和保持電路不對反射光的信息進行採樣和保持。
15.根據權利要求12所述的盤驅動設備，還包括增益控制電路，其中採樣和保持電路不對反射光信息進行採樣和保持；算術電路執行預定算術處理；增益控制電路控制並執行增益控制，在數據再現期間得到第一推挽信號，用於將數據從盤記錄媒體上再現。
16.根據權利要求11所述的盤驅動設備，其中串擾分量信號發生器包括矩陣計算電路，用於計算至少第二和第三推挽信號；增益調節電路，用於調節第二和第三推挽信號的增益；及加法電路，用於相加在增益調節電路上進行了增益調節的第二和第三推挽信號。
17.根據權利要求16所述的盤驅動設備，其中串擾分量信號發生器包括相移電路，相移電路用於移動第二和第三推挽信號的相位，以便與第一推挽信號的相位相符。
18.根據權利要求17所述的盤驅動設備，其中相移電路具有能夠根據盤記錄媒體的再現速度改變相移量的結構。
19.根據權利要求16所述的盤驅動設備，其中根據盤記錄媒體的記錄軌道的間距設定增益調節電路的增益。
20.根據權利要求11所述的盤驅動設備，還包括用於確定放入的盤記錄媒體類型的檢測器，其中當檢測器確定第一盤類型時，擺動信息使用通過取消擺動分量信號中的串擾分量信號所得到的信號產生擺動信息輸出單元，輸出該信息，當檢測器確定第二盤類型時，使用擺動分量信號產生擺動信息並輸出。
21.一種從在其上使用凹槽形成記錄軌道的盤記錄媒體中產生擺動信息的方法，包括以下步驟使用從雷射器主光點的反射光所得到的第一推挽信號提取掃描下的記錄軌道中的擺動分量信號；使用來自雷射器兩個側光點反射光所得到的第二和第三推挽信號從記錄軌道的兩側相鄰軌道產生串擾分量信號；及從通過取消擺動分量信號中的串擾分量信號所得到的信號中產生記錄軌道的擺動信息。
全文摘要
用主射束和一對側射束照射光碟,由一個主檢測器和一對側檢測器檢測光的反射射束。產生包括從來自主檢測器的檢測信號得到的擺動分量的第一推挽信號,以及使用來自於一對側檢測器的檢測信號產生第二和第三推挽信號。加法器將第二和第三推挽信號相加產生包括在第一推挽信號內的串擾分量,使用通過取消包括記錄軌道上的擺動信號分量的第一推挽信號中的串擾分量所得到的信號來產生並輸出記錄軌道的擺動信息。
文檔編號G11B7/09GK1327228SQ01117398
公開日2001年12月19日 申請日期2001年3月21日 優先權日2000年3月21日
發明者熊谷英治 申請人:索尼公司