专利名称：衰减量调整电路和方法、光盘驱动装置、地址信息获取法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于调整对应于从光盘反射的光(返回光)的再生(reproduction)信号的衰减量的衰减量调整电路和衰减量调整方法。本发明还涉及一种用于检测光盘上的物理地址信息的光盘驱动装置和地址信息获取方法。
背景技术：
通常，在可记录光盘中，在将激光束照射在沟槽上以在光盘中写入数据时，有必要准确地检测每个径向位置的线速度和沟槽中的物理位置。线速度用于例如光盘的旋转控制及产生记录用的主时钟。沟槽中的物理位置用于例如确定以位(bit)为单位的准确记录位置及获取光盘上的物理地址信息。
通常，沟槽由螺旋形沟槽和螺旋形凸区(land)形成。沟槽和凸区具有相对于光盘的圆周方向(轨迹方向)按固定周期弯曲的图案。根据介质的预成格式的类型，在沟槽中形成例如具有比上述摆动图案周期短的周期的摆动图案的标记(marker)、空心形状的预置凹坑(pre-pit)或横贯于沟槽的分叉形状的凸区预置凹坑。
处理具有这种结构的光盘的光盘驱动装置将激光束照射在旋转着的光盘的沟槽上，并根据光盘反射的光检测沟槽中记录的数据、对应于长周期摆动图案的信息(线速度)、对应于标记的信息(沟槽中的物理地址信息)等。
在向光盘写入数据时，光盘驱动装置基于所记录的数据，交替地照射与读出情况下相比具有极高功率的激光束(写入级激光束)和具有与读出情况下的功率相等的低功率的激光束(读出级激光束)。因此，在沟槽中形成具有相对低反射率的凹坑，并且仅当照射写入级激光束时才将数据写入光盘中。
在这种情况下，当照射的光的光强度更大及照射表面上的反射率更大时，从光盘反射的光的光强度也更大。然而，写入级和读出级的激光束的光强度之间的差别远远大于沟槽中反射率之间的差别。因此，激光束的光强度的大小远大于从光盘反射的光的光强度的大小。因此，写入级激光束的照射形成凹坑的期间内的反射光(写入级激光束的反射光)的光强度远大于不由读出级激光束的照射形成凹坑的期间内的反射光(读出级激光束的反射光)的光强度。因此，对应于写入级激光束的反射光的再生信号很可能饱和。尤其近些年来，由于光盘速度加快和容量增加，写入级激光束的光强度也增加。因此，对应于写入级激光束的反射光的再生信号极有可能饱和。
因此，期望例如扩展检波器(pickup)、用于处理检波器的输出信号的集成电路等的动态范围的上限。然而，要扩展检波器、集成电路等的动态范围的上限，则必须增加向检波器、集成电路等供电的电源的电压。其结果是，耗电量增加。
还期望例如均匀地衰减对应于写入级激光束的反射光和读出级激光束的反射光的再生信号的振幅电平。然而，在这种情况下，当写入级激光束照射在标记上时与包括在反射光中的对应于标记的光(写入时的标记的反射光)相对应的再生信号的振幅电平不等于当读出级激光束照射在标记上时与包括在反射光中的对应于标记的光(读出时的标记的反射光)相对应的再生信号的振幅电平。因此，与预定的限制电平相比，很难对这些再生信号进行二值化。其结果是，要检测沟槽中的物理地址信息非常困难。
因此，从前，例如JP-A-2002-334446所述，衰减器进行的衰减处理仅应用于对应于写入级激光束的反射光的再生信号。
发明内容
在JP-A-2002-334446的说明中，可以衰减对应于写入级激光束的反射光的再生信号的振幅电平，从而稳定、精确地检测沟槽中的物理地址信息。然而，其并未明确地提及应当衰减哪一级的振幅电平，以及如果存在最优电平，如何找到最优电平。事实上，在当前情况下，本领域的技术人员没有发现最优电平的定性方法，并一直探索着最优电平。因此，过去，由于不容易找到最优电平，很难稳定、精确地检测沟槽中的物理地址信息。
因此，期望提供一种衰减量调整电路、光盘驱动装置、衰减量调整方法和地址信息获取方法，从而可以容易地选择对应于写入级激光束的反射光的再生信号的振幅电平的最优衰减量，其结果是，可以稳定、精确地检测在沟槽中的物理地址信息。
根据本发明的一个实施例，提供一种用于光盘驱动装置的衰减量调整电路，该光盘驱动装置处理包括由摆动图案形成的沟槽和表示沟槽中的物理位置的多个标记的光盘。衰减量调整电路包括检波器，检波器包括交替地将写入级和读出级激光束照射在光盘上的光照射单元，以及接收照射在光盘上的激光束的反射光并将反射光转换为再生信号的光接收单元。衰减量调整电路还包括根据从与从检波器的光接收单元输出的再生信号中的写入级激光束的反射光相对应的写入波形的上升沿开始的位置，对写入波形的振幅电平进行衰减的写入波形衰减单元。
根据本发明的另一个实施例，提供一种包括衰减量调整电路和地址信息检测电路的光盘驱动装置。地址信息检测电路包括从写入波形衰减单元衰减的再生信号提取对应于标记的信号分量，并获取沟槽中的物理地址信息的地址信息获取单元。
在根据实施例的衰减量调整电路和光盘驱动装置中，写入波形衰减单元根据从与从光接收单元输出的再生信号中的写入级激光束的反射光相对应的写入波形的上升沿开始的位置，对写入波形的振幅电平进行衰减。
根据本发明的再一个实施例，提供一种包括以下步骤(A)～(D)的衰减量调整方法。
(A)驱动光盘旋转的步骤，光盘具有由摆动图案形成的沟槽以及表示沟槽中物理位置的多个标记；(B)在正在旋转的光盘上交替地照射写入级激光束和读出级激光束的步骤；(C)接收照射在光盘上的激光束的反射光并将反射光转换为再生信号的步骤；(D)根据从与再生信号中的写入级激光束的反射光相对应的写入波形的上升沿开始的位置，对写入波形的振幅电平进行衰减的步骤。
根据本发明的再一个实施例，提供一种包括衰减量调整方法的(A)到(D)步骤，还包括在这些步骤之后，从已进行过衰减的再生信号提取对应于标记的信号分量，并获取沟槽中的物理地址信息的步骤的地址信息获取方法。
在根据实施例的衰减量调整方法和地址信息获取方法中，根据从与再生信号中的写入级激光束的反射光相对应的写入波形的上升沿的位置，对写入波形的振幅电平进行衰减。
在根据实施例的衰减量调整电路和光盘驱动装置中，写入波形衰减单元根据对应于从光接收单元输出的再生信号中的写入级激光束的反射光的写入波形的上升沿开始的位置，衰减写入波形的振幅电平。因此，即使写入波形振幅电平在写入波形上升、下降等时发生较大变化，也可能将全部写入波形都衰减到最优电平。用这种方式可以容易地选择写入波形振幅电平的最优衰减量。其结果是，可以稳定、精确地检测沟槽中的物理地址信息。
在根据实施例的衰减量调整方法和地址信息获取方法中，根据从对应于再生信号中的写入级激光束的反射光的写入波形的上升沿开始的位置，衰减写入波形振幅电平。因此，即使写入波形振幅电平在写入波形上升、下降等时发生较大变化，也可能将全部写入波形都衰减到最优电平。用这种方式可以容易地选择写入波形振幅电平的最优衰减量。其结果是，可以稳定、精确地检测沟槽中的物理地址信息。
图1是根据本发明第一实施例的光盘驱动装置的功能框图；图2是图1中光检测器和信号处理单元的内部结构图；图3是衰减器的内部结构的实例图；图4是衰减器的内部结构的另一个实例图；图5A是沿光盘的轨迹方向的剖面图；图5B是沿光盘的径向的剖面图；图6A和图6B是光盘的平面结构图；图7-1中的(A)～(C)是用于说明光盘驱动装置的操作的波形图；图7-2中的(D)～(H)是用于说明光盘驱动装置的操作的波形图；图8是根据本发明第二实施例的光盘驱动装置的功能框图；图9是图8中的衰减器的内部结构的实例图；图10-1中的(A)～(C)是用于说明衰减器的功能的波形图；图10-2中的(D)～(F)是用于说明衰减器的功能的波形图；图11中的(A)～(D)是用于说明低通滤波器的功能的波形图；图12是用于说明衰减水平和放大量之间关系的曲线图；图13-1中的(A)～(C)是用于说明光盘驱动装置的操作的波形图；图13-2中的(D)～(G)是用于说明光盘驱动装置的操作的波形图；图14是图1中光盘驱动装置的变形例的图；以及图15是图8中光盘驱动装置的变形例的图。
具体实施例方式
下文中将参考附图详细说明本发明的实施例。
第一实施例图1是示出根据本发明第一实施例的光盘驱动装置的每个功能块的图。图2是示出稍后所述光检测器12和信号处理单元20的内部结构的图。光盘驱动装置是能够在使用有机色素(organic dye)的记录系统的可重写光盘100(例如，DVD±R)中写入记录数据，并当在光盘100上检测表示物理位置的物理地址(绝对地址)的同时，读出记录在光盘100中的记录数据的装置。
图3和图4是示出稍后说明的衰减器21的内部结构的例子的图。图5A是示出沿光盘100的没有写入记录数据的部分的径向的截面结构(沿图5B中箭头B-B方向的截面结构)的图。图5B是示出沿光盘100的写入了记录数据的部分的圆周方向(轨迹方向)的截面结构(沿图5A中箭头A-A方向的截面结构)的图。图6A和图6B是示出光盘100的平面结构的实例的图。
如图5A所示，光盘100从数据表面(激光束照射侧的表面)按顺序包括例如，基底110、有机彩色物质(organic coloring matter)形成的记录层111、反射层112和保护层113。在基底110中以螺旋形状形成用于引导激光束的引导槽，即所谓的沟槽114。沿沟槽114的两侧形成凸区115。沟槽114和凸区115具有相对于光盘100的轨迹方向以固定周期摆动的图案。这种摆动图案用于例如检测激光束对数据表面进行扫描的速度(线速度)。检测到的线速度用于例如光盘的旋转控制及产生记录用主时钟。
例如在图6A中，在光盘100中形成具有比上述摆动图案的摆动周期短的周期的摆动图案(FM调制部116)。在图6B中，在凸区115中形成小空洞(凸区预置凹坑117)。FM调制部116和凸区预置凹坑117形成用于获得光盘100上的物理地址的标记。当用激光束的射束点与沟槽14一起扫描标记时，对应于标记的类似尖脉冲的分量包含在通过扫描获得的反射的光(返回光)中。因此，通过提取这种类似于脉冲的分量，可以获得沟槽114的物理地址。
在写入前的光盘100中，沟槽114沿轨迹方向具有均匀的底面。然而，如图5B所示，在写入后的光盘100中，在沟槽114底面上形成凹部114A和凸部114B。凸部114B和凹部114A之间的反射层112的高度差为例如激光束的1/4波长。凸部114B与稍后说明的检波器10相联系地设置在凸部114B能够将入射在凸部114B上的光反射而几乎不衰减光的位置上。因此，根据邻近凹部114A的凸部114B上反射的光的干涉作用，凹部114A衰减在凹部114A上反射的光。
光盘驱动装置包括检波器10、信号处理单元20、控制单元30和主轴电动机40。
检波器10是一种装置，用于在光盘100上照射激光束，并且接收所照射的激光束的反射光，从而将反射光转换成再生信号(稍后说明)。检波器10具有例如激光器11(光照射单元)、光检测器12(光接收单元)、物镜(未示出)和光学系统(未示出)。
激光器11是例如605纳米大小的红色半导体激光器或405纳米大小的蓝-紫色半导体激光器。激光器11根据对应于记录数据的激光器驱动信号30D在光盘100上照射激光束。当记录数据写入光盘100时，激光器11基于激光器驱动信号30D，从基底110侧向沟槽114上交替地照射具有数倍于读出时强度(读出级)的强度(写入级)的激光束和读出级激光束。因此，激光器11在沟槽114上照射写入级激光束，使得包含在记录层111中的有机彩色物质吸收激光束，造成局部发热，用产生的热使基底110变形。其结果是，激光束11在沟槽114中形成凹部114A和凸部114B，从而在光盘100中写入记录数据。
光检测器12具有与激光器11相同材料形成的光接收元件12A～12D。光检测器12在将反射光分为四部分的同时在光接收元件12A～12D中接收照射在光盘100上的激光束的反射光。光检测器12将在各光接收元件12A～12D中所接收的光转换成光电流，并且根据这些光电流产生对应于光电流的大小的电压(再生信号10A～10D)。
将物镜设置在检波器10中的激光束输出端，使用例如二轴机构(未示出)使物镜沿轨迹方向和调焦方向(垂直于光盘100数据表面的方向)上可以移动。根据调焦驱动信号30A和轨迹驱动信号30B驱动该二轴机构。光学系统通过物镜向光盘100的数据表面照射激光束，并将所反射的光引向光检测器12。将整个检波器10保持为可通过例如螺纹机构(未示出)沿光盘100的径向移动。根据螺纹驱动信号30C驱动该螺纹机构。
上述再生信号10A～10D具有对应于所反射光的光强度的信号波形。所反射光的光强度是从激光器11照射的激光束的光强度和光盘100的照射表面(数据表面)的反射率的函数。激光束的光强度对应于激光器驱动信号30D的脉冲波形。照射表面的反射率对应于沟槽114中的凹部114A和凸部114B的反射率。然而，写入级和读出级的激光束的光强度之间的差别远远大于照射表面的反射率之间的差别。因此，激光束的光强度的大小远大于再生信号10A～10D的大小。因此，如图7-1(A)～(C)所示，在再生信号(10A+10D)中，在用写入级激光束基于激光器驱动信号30D照射来形成凹部114A的期间内对应于反射光(写入级激光束的反射光)的信号波形(写入波形S1)的振幅电平远远大于在不由读出级激光束基于激光器驱动信号30D照射来形成凹部114A的期间内对应于反射光(读出级激光束的反射光)的信号波形(读出波形S2)的振幅电平。在开始将写入级激光束照射在光盘100上的初始阶段，记录层111并未立即产发热，沟槽114中也未立即形成凹部114A。因此，尽管光盘100的反射率不稳定地变化，但是反射率通常像凸部114B的反射率一样高。根据沟槽114中凹部114A的形成，光盘100的反射率趋于逐渐下降。因此，如图7-1(C)所示，再生信号(10A+10D)和(10B+10C)的写入波形S1是振幅电平起先时较大，然后逐渐下降的波形。
如图7-1C)所示，与凸区预置凹坑117相关联地产生的尖脉冲波形P1是用于获得沟槽114的物理地址的波形。波形P1可以包括在写入波形S1中或可以包括在读出波形S2中。当波形P1包括在写入波形S1中时，由写入级激光束照射在凸区预置凹坑117上产生波形P1。因此，在这种情况下波形P1的振幅非常高。另一方面，当波形P1包括在读出波形S2中时，由读出级激光束照射在凸区预置凹坑117上产生波形P1。因此，在这种情况下波形P1的振幅比包括在写入波形S1中的波形P1的振幅低得多。以这种方式，包括在再生信号(10A+10D)中的波形P1的振幅存在很大波动。因此，如稍后所述，当从再生信号(10A+10D)减去再生信号(10B+10C)以获得推挽信号20D时，很难仅通过以预定振幅电平对推挽信号20D进行二值化来提取波形P1。因此，要使通过以预定振幅电平对推挽信号20D进行二值化来提取波形P1成为可能，必须适当地调整再生信号(10A+10D)和(10B+10C)的波形。
信号处理单元11是用于适当地调整再生信号(10A+10D)和(10B+10C)的波形，从而使通过以预定振幅电平对推挽信号20D进行二值化来提取波形P1成为可能的单元。信号处理单元11并行地具有两个包括衰减器21、放大器22、开关23和增益控制器24的模块。光检测器12和运算器25分别连接于这两个模块的前级和后级。
在每个模块中，衰减器21和放大器22的输入端相互连接，二者的输出端分别连接到开关23的两个输入端。开关23的输出端连接到增益控制器24的输入端。各个模块的增益控制器24的输出端分别连接到运算器25的两个输入端。一个模块中的衰减器21和放大器22的输入端连接到光检测器12的光接收元件12A和12D。另一个模块中的衰减器21和放大器22的输入端连接到光检测器12的光接收元件12B和12C。
开关23是例如半导体开关。开关23基于开关信号30G以时分方式选择衰减器21和放大器22之一的输出，并将该输出输入到增益控制器24。具体来说，在向衰减器21输入写入波形S1的期间以及这些期间前后的短时期中，开关23将来自衰减器21侧的输出输入到增益控制器24。在其它时期中，即，除读出波形S2中的写入波形S1附近的波形之外的部分的波形被输入到放大器22中的时期，开关23将来自放大器22侧的输出输入到增益控制器24。换句话说，开关23将通过时间上交替地连接衰减器21衰减的信号波形和放大器22放大的信号波形而获得的开关输出23A输入到增益控制器24。如果可能，开关23可以仅在写入波形S1输入到衰减器21的时期内将来自衰减器21侧的输出输入到增益控制器24，并可以仅在读出波形S2输入到放大器22的时期内将来自放大器22侧的输出输入到增益控制器24。
如图3所示，衰减器21具有例如衰减器ATT1～ATT6、开关SW1和计数器21A。衰减器ATT1～ATT6例如是其末端编号越大，衰减水平越小的衰减器。衰减器ATT1～ATT6相互并行布置。衰减器ATT1～ATT6的输入端相互连接在一起，其输出端分别互相并行地连接到开关SW1。开关SW1具有与衰减器ATT1～ATT6相同数目的开关。开关SW1中的开关的输入端分别相互并行地连接到衰减器ATT1～ATT6。开关SW1中的开关的输出端相互连接在一起。开关SW1根据例如计数器21A的计数值接通其中的一个开关。计数器21A从用于切换开关SW1的开关信号30G从“L”变化到“H”的时刻对信道时钟30F的时钟数计数，并将计数值输入到开关SW1。当开关信号30G从“H”变化到“L”时，计数器21A将计数值设置回0。
因此，衰减器21根据例如信道时钟数切换衰减器ATT1～ATT6，并对写入波形S1进行衰减，其衰减量对应于再生信号(10A+10D)和(10B+10C)的写入波形S1的振幅电平的大小(参见图7-1(C)、图7-2(F)和图7-2(G))。换句话说，即使写入波形S1的形状根据例如写入波形S1的时间宽度而变化，衰减器21也能够将写入波形S1衰减适当的衰减量。通过适当地改变信道时钟30F的频率、切换衰减器ATT1～ATT6的计数值等，衰减器21可以任意地设置衰减器ATT1～ATT6的开关频率。
因此，可以仔细地控制衰减量。
除图3中所示结构之外，如图4所示，衰减器21可以具有例如衰减器ATT1～ATT6、开关SW2和计数器21A。衰减器ATT1～ATT6例如是其末端编号越大，衰减水平越大的衰减器。衰减器ATT1～ATT6按该顺序串联连接。衰减器ATT1的输入端连接到光检测器12的输出端。衰减器ATT1～ATT6的输出端分别连接到其后一级的衰减器，并且分开连接到开关SW2的输入端。开关SW2具有一个包括与衰减器ATT1～ATT6的数目相同数目的输入端和一个输出端的开关。开关SW2中的开关的输入端分别相互并行地连接到衰减器ATT1～ATT6。开关SW2根据例如来自计数器21A的计数值接通其中开关的输入端中的一个。以这种方式，衰减器21可以采用各种形式。
放大器22例如是具有固定放大量的放大器。放大器22将再生信号(10A+10D)和(10B+10C)的读出波形S2放大固定的放大量(参见图7-1(C)和图7-2(G))。
增益控制器24例如是AGC(Auto Gain Controller，自动增益控制器)。增益控制器24将开关23(开关输出23A和23B处理后的再生信号)的输出的振幅电平放大到最优电平，从而设置对后一级的运算器25最优的振幅电平的输出(例如，图7-2(G)所示的增益控制电平G)。
运算器25根据来自一个模块的增益控制器24的输出(受控输出24A)和来向另一个模块的增益控制器24的输出(受控输出24B)产生相当于记录数据的RF信号20A、用于控制移动物镜的二轴机构的调焦误差信号20B和轨迹误差信号20C、包括摆动图案的信息和沟槽114的标记的推挽信号20D。
控制单元30例如是DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)。控制单元30对信号应用适合于来自运算器25和其它路径的各种信号的处理。具体来说，控制单元30处理来自运算器25的RF信号20A，从而产生记录在光盘100中的记录数据。控制单元30处理来自运算器25的调焦误差信号20B和轨迹误差信号20C，从而产生用于控制检波器10中的二轴机构的调焦驱动信号30A和轨迹驱动信号30B，以及用于控制螺纹机构的螺纹驱动信号30C。控制单元30处理来自运算器25的推挽信号20D，从而产生线速度和物理地址信息，并根据这些种信息产生用于控制主轴电动机40的主轴驱动信号30E。此外，控制单元30基于来自其它路径的记录数据产生激光器驱动信号30D。
主轴电动机40是用于基于主轴驱动信号30E驱动光盘旋转的电动机。
下文中将说明根据本实施例的光盘驱动装置写入时的操作。下面将说明对图6B中的光盘100进行写入。然而，也可以对图6A中光盘100进行写入。
首先，控制单元30产生激光器驱动信号30D，并将激光器驱动信号30D输出到激光器11(见图7-1(A))。然后，根据来自控制单元30的激光器驱动信号30D，驱动激光器11发光。数倍于读出级激光束强度的写入级激光束和读出级激光束交替地从基底110侧照射在沟槽114上。因此，激光束由包括在记录层111中的有机彩色物质吸收，从而引起局部发热。发热使基底110变形。其结果是，在沟槽114中形成凹部114A和凸部114B(见图7-1(B))。以这种方式，记录数据被写入光盘100。在这种情况下，反射光被光检测器12吸收，并转换为再生信号(10A+10D)和(10B+10C)(见图7-1(C))。
基于开关信号30G，根据开关23的切换操作，以时分方式切换再生信号(10A+10D)和(10B+10C)的路径(见图7-1(C)和图7-2(D))。具体来说，在对应于写入波形S1的时期和该时期前后较短的时期内选择衰减器21侧的路径，在除了这些时期之外的时期内，即与除了读出波形S2中邻近写入波形S1的部分的波形之外的部分的波形相对应的时期，选择放大器22侧的路径。
在这种情况下，在衰减器21中，基于开关信号30G和信道时钟30F，衰减器ATT1～ATT6连续地切换到与写入波形S1的振幅电平相对应的大小(见图7-1(C)～图7-2(F))。因此，由衰减器21将写入波形S1和读出波形S2中邻近写入波形S1的部分的波形衰减与衰减器ATT1～ATT6的衰减水平相对应的衰减量。另一方面，由放大器22将除读出波形S2中邻近写入波形S1的部分的波形之外的部分的波形放大固定的量(见图7-2(G))。
增益控制器24将开关输出23A和23B放大到增益控制电平G，并将放大的受控输出24A和24B输入到运算器25(见图7-2(H))。运算器25基于受控输出24A和24B产生RF信号20A、调焦误差信号20B、轨迹误差信号20C和推挽信号20D，并将这些信号输出到控制单元30。
控制单元30处理来自运算器25的RF信号20A，从而产生记录在光盘100中的记录数据。控制单元30处理来自运算器25的调焦误差信号20B和轨迹误差信号20C，从而产生调焦驱动信号30A、轨迹驱动信号30B和螺纹驱动信号30C。
此外，控制单元30处理推挽信号20D，从而产生线速度和物理地址信息，并根据这些种信息产生用于控制主轴电动机40的主轴驱动信号30E。具体来说，控制单元30检测推挽信号20D的基本频率并基于基本频率计算线速度。控制单元30通过以预定振幅电平(例如，图7-2(H)中的限制电平S)对推挽信号20D进行二值化来提取波形P1，然后基于预定算法根据波形P1计算物理地址信息。
因此，在该实施例中，当衰减器21对从光检测器12输出的再生信号(10A+10D)和(10B+10C)中的写入波形S1的振幅电平进行衰减时，根据信道时钟数切换衰减器ATT1～ATT6，从而以对应于再生信号(10A+10D)和(10B+10C)中的写入波形S1的振幅电平的大小的衰减量对写入波形S1进行衰减。因此，即使写入波形S1的振幅电平在写入波形S1上升的时刻、在写入波形S1下降的时刻等发生巨大改变，也可以将写入波形S1衰减到最优电平。尤其是，因为在写入波形S1上升时在不稳定部分将衰减量设置得很大，所以可以向增益控制器24输入稳定的波形。其结果是，可以改善获取地址的性能。
以这种方式，在该实施例中，可以容易地选择写入波形S1的振幅电平的最优衰减量。其结果是，可以稳定、精确地检测出沟槽114中的物理地址信息。
在衰减写入波形S1的过程中，可以使开关输出23A和23C的信号电平避免噪声电平。这使得可以更稳定、精确地检测沟槽114中的物理地址信息。
第二实施例图8是示出根据本发明第二实施例的光盘驱动装置的每个功能块的图。该实施例与上述实施例的主要不同在于光盘驱动装置包括衰减器41和低通滤波器26。因此，主要说明与上述实施例的差别，而酌情省略两个实施例相同之处的说明。
类似于根据上述实施例的衰减器21，衰减器41包括衰减器ATT1～ATT6。然而，例如，如图9中所示，衰减器41还包括衰减器ATT7～ATT10和开关SW3。
开关SW3使用基于衰减量控制信号30I选择的一个衰减器，对使用衰减器ATT1～ATT6和开关SW1进行了衰减处理的写入波形S1进行进一步的衰减(见图10-1(A)和图10-1(C)～图10-2(F))。衰减器ATT 7～ATT10和开关SW3是用于将写入波形S1的振幅电平作为整体进行调整的装置。在这点上，衰减器ATT7～ATT10和开关SW3在功能上不同于调整单个写入波形S1的振幅电平的衰减器ATT1～ATT6和开关SW1。
图10-1(C)～图10-2(F)示出在使用随着其末端编号的增大而具有更大的衰减的衰减器ATT7～ATT10时开关输出23A的波形。图10-1(C)示出A当使用衰减器ATT7时开关输出23A的波形。由衰减器41衰减的写入波形S1的振幅电平比由放大器22放大的读出波形S2的振幅电平大得多。图10-2(D)示出当使用衰减器ATT8时开关输出23A的波形。由衰减器41衰减的写入波形S1的振幅电平比由放大器22放大的读出波形S2的振幅电平略微地大些。图10-2(E)示出在使用衰减器ATT9时开关输出23A的波形。由衰减器41衰减的写入波形S1的振幅电平基本等于由放大器22放大的读出波形S2的振幅电平。图10-2(F)示出在使用衰减器ATT10时开关输出23A的波形。由衰减器41衰减的写入波形S1的振幅电平略微小于由放大器22放大的读出波形S2的振幅电平。
低通滤波器26包括一个电路，该电路能够基于开/关信号30H打开和关闭用于衰减包括在开关23的输出(开关输出23A和23B)中的高频分量并传输其中的低频分量的功能。具体来说，当开/关信号30H为开时，低通滤波器26对包括于与写入级激光束开始照射在光盘100上时的反射光相对应的信号波形中的高频分量，以及包括于开关输出23A和23B中波形P1中的高频分量二者进行衰减(见图11(A)～(D))。另一方面，当开/关信号30H为关时，低通滤波器26传输开关输出23A和23B，而不对输出进行衰减。以这种方式，低通滤波器26也在开/关信号30H为开时对包括在波形P1中的高频分量进行衰减。因此，仅当调整衰减器41的衰减水平时，需要打开低通滤波器26的功能，而当如稍后所述从运算器25中的推挽信号20D提取出波形P1时，需要关闭低通滤波器26的功能。
与上述实施例中一样，增益控制器24例如是AGC(自动增益控制器)。增益控制器24将低通滤波器26的输出(滤波器输出26A和26B处理后的再生信号)的振幅电平放大到最优电平，从而将输出设置为对后一级的运算器25最优的振幅电平(例如，图11(A)～(D)所示的增益控制电平G)。在增益控制器24中，随着输入到增益控制器24的滤波器输出26A和26B的振幅电平远离最优振幅电平，放大量ΔG越大。反之，随着输入到增益控制器24的滤波器输出26A和2 6B的振幅电平接近最优振幅电平，放大量ΔG越小。因此，例如，可以分别用很小的放大量(ΔG1)放大图11(A)中的滤波器输出26A到最优电平，用略大于ΔG1的放大量(ΔG2)放大图11(B)中的滤波器输出26A到最优电平，以及用略大于ΔG2的放大量(ΔG3)放大图11(C)中的滤波器输出26A到最优电平。然而，可以用基本等于ΔG3的放大量(ΔG4)放大图11(D)中的滤波器输出26A到最优电平。换句话说，可以看出，当由衰减器41衰减的写入波形S1的振幅电平基本等于或小于由放大器22放大的读出波形S2的振幅电平时，增益控制器24中的放大量ΔG是饱和的(见图12)。
下文中将说明根据本实施例的光盘驱动装置写入时的操作。将说明向图6B中的光盘100进行的写入。然而，也可以向图6A中的光盘100进行写入。省略在上述实施例中说明了的使用衰减器ATT1～ATT6和开关SW1进行衰减处理的过程的说明。
首先，在向光盘100写入记录数据之前，设置衰减器41的后一级的衰减量。具体来说，首先，控制单元30产生测试用激光器驱动信号30D，并将该测试用激光器驱动信号30D输出到激光器11(见图13-1(A))。然后，基于来自控制单元30的测试用激光器驱动信号30D来驱动激光器11发光。数倍于读出级激光束强度的写入级激光束和读出级激光束交替地从基底110侧照射在测试用沟槽114上。因此，激光束被包含于记录层111中的有机彩色物质吸收，从而使得局部发热。发热使基底110变形。其结果是，在沟槽114中形成凹部114A和凸部114B(见图13-1(B))。以这种方式，测试用记录数据被写入光盘100中。
在这种情况下，反射光由光检测器12吸收，并转换为再生信号(10A+10D)和(10B+10C)(见图13-1(C))。
基于开关信号30G，根据开关23的切换操作，以时分方式切换再生信号(10A+10D)和(10B+10C)的路径(见图13-2(D))。具体来说，在对应于写入波形S1的时期和该时期前后的短时期内选择衰减器41侧的路径，在除了这些时期之外的时期内，即与除了读出波形S2中邻近写入波形S1的部分的波形之外的部分的波形相对应的时期，选择放大器22侧的路径。在这种情况下，针对每个写入波形S1，衰减器41根据衰减控制信号30I逐步地从具有最小衰减的衰减器(ATT7)切换到具有较大衰减的衰减器(ATT8、ATT9和ATT10)。因此，由衰减器41将写入波形S1和读出波形S2中邻近写入波形S1的部分的波形衰减对应于每个衰减水平的衰减量。另一方面，由放大器22将除读出波形S2中邻近波形S1的部分的波形之外的部分的波形放大固定的量(见图10-1(C)～图10-2(F))。
接着，在通过低通滤波器26对高频分量进行衰减之后(见图11(A)～(D))，由增益控制器2 4将开关输出23A和23B放大到增益控制电平G。在这种情况下，基于受控输出24A和24B，运算器25计算将滤波器输出26A和26B放大到增益控制电平G所需的放大量ΔG开始饱和时的衰减量(衰减量下限)，以及放大量ΔG完全饱和时的衰减量(衰减量上限)。运算器25产生用于将衰减量控制为衰减量下限和衰减量上限之间的衰减量(例如，ATT9时的衰减量)的衰减控制信号30I，并将衰减控制信号30I输入到衰减器41。然后，将衰减器41的衰减器固定为衰减器ATT9。
在此，“当放大量ΔG开始饱和时”意指当图12中的衰减水平逐渐增大时，衰减水平和放大量ΔG之间的直接比例关系被破坏的时刻(在图12中的ATT8时)。“当放大量ΔG完全饱和”意指放大量ΔG很少变化的时间(图12中的ATT10时)。
接着，在衰减器41的衰减器固定为衰减器ATT9并且关闭低通滤波器26的功能的状态下，实际的记录数据被写入光盘100中。具体来说，首先，控制单元30产生对应于记录数据的激光器驱动信号30D，并将激光器驱动信号30D输出到激光器11(见图13-1(A))。然后，基于来自控制单元30的激光器驱动信号30D驱动激光器11发光。数倍于读出级激光束强度的写入级激光束和读出级激光束交替地从基底110侧照射在用于记录的凹坑114上。因此，激光束被包含在记录层111中的有机彩色物质吸收，从而引起局部发热。发热使基底110变形。其结果是，在沟槽114中形成凹部114A和凸部114B(见图13-1(B))。以这种方式，实际的记录数据被写入光盘100中。
在这种情况下，实时地检测记录数据是否精确地写入光盘100的预定区域中。具体来说，首先，反射光被光检测器12吸收，并且转换为再生信号(10A+10D)和(10B+10C)(见图13-1(C))。
基于开关信号30G，根据开关23的切换操作，以时分方式切换再生信号(10A+10D)和(10B+10C)的路径(见图13-2(D))。具体来说，在对应于写入波形S1的时期和该时期前后的短时期内选择衰减器41侧的路径，在除了这些时期之外的时期内，即与除读出波形S2中邻近写入波形S1的部分的波形之外的部分的波形相对应的时期，选择放大器22侧的路径。在这种情况下，因为衰减器41固定为衰减水平3的衰减器，所以衰减水平3的衰减器对写入波形S1和读出波形S2中邻近写入波形S1的部分的波形进行衰减。另一方面，由放大器将除读出波形S2中邻近写入波形S1的部分的波形之外的部分的波形放大固定的量(见图13-2(E))。其结果是，由衰减器41衰减的写入波形S1的振幅电平基本等于由放大器22放大的读出波形S2的振幅电平。
接着，通过处于关闭状态的低通滤波器26传输开关输出23A和23B，然后开关输出23A和23B被当作滤波器输出26A和26B输入到增益控制器24(见图13-2(F))。由增益控制器24将滤波器输出26A和2 6B放大到增益控制电平G(见图13-2(G))。将放大的受控输出24A和24B输入到运算器25。
运算器25基于受控输出24A和24B产生RF信号20A、调焦误差信号20B、轨迹误差信号20C和推挽信号20D，并将这些信号输出到控制单元30。
控制单元30处理来自运算器25的RF信号20A，从而产生记录在光盘100中的记录数据。控制单元30处理来自运算器25的调焦误差信号20B和轨迹误差信号20C，从而产生调焦驱动信号30A、轨迹驱动信号30B和螺纹驱动信号30C。
此外，控制单元30处理推挽信号20D，从而产生线速度和物理地址信息，并根据这些种信息产生用于控制主轴电动机40的主轴驱动信号30E。具体来说，控制单元30检测推挽信号20D的基本频率并基于基本频率计算线速度。控制单元30通过以预定振幅电平(例如，图13-2(G)的限制电平S)对推挽信号20D进行二值化来提取波形P1，然后基于预定算法根据波形P1计算物理地址信息。
因此，在该实施例中，当衰减器41对从光检测器12输出的再生信号(10A+10D)和(10B+10C)中的写入波形S1的振幅电平进行衰减时，衰减器41使用衰减器ATT1～ATT6和开关SW1对写入波形S1进行衰减处理。衰减器41使用作为用于设置衰减量的衰减控制信号30I的控制信号，对经过衰减处理的写入波形S1进行更进一步的衰减处理，所述控制信号用于进行控制，使当衰减器41的衰减量逐渐增加时，衰减量处于将滤波器输出23B和23D放大到增益控制电平G所需的放大量开始饱和时的衰减量下限和放大量完全饱和时的衰减量上限之间的衰减量。因此，可以将写入波形S1衰减到更优的电平。尤其是，因为在写入波形S1上升时的不稳定部分中衰减量设置得较大，所以可以将稳定的波形输入到增益控制器24。其结果是，可以改善获取地址的性能。
以这种方式，在该实施例中，可以非常容易地选择写入波形S1的振幅电平的最优衰减。其结果是，可以非常稳定、精确地检测沟槽114中的物理地址信息。
通过所引用的实施例对本发明进行了说明。然而，本发明不限制于实施例，而可以对实施例进行各种变形。
例如，在实施例中，将包括在衰减器21的前一级中的衰减器的数目设置为6，而将包括在衰减器21的后一级中的衰减器的数目设置为4。然而，可优选地根据再生信号(10A+10D)的波形酌情对衰减器的数目进行增加、减少或其它调整。
在实施例中，放大器22与衰减器21并联设置。然而，当噪声电平充分低于读出波形的振幅电平时，可以去除放大器22，并可以与衰减器21并联地设置不带放大的布线。
在实施例中，光检测器12的输出(再生信号)被组合为10A+10D和10B+10C，然后输入到衰减器21和放大器22。然而，如图14和15所示，输出10A、10B、10C和10D可以分别地输入到衰减器21和放大器22。
本领域的技术人员应该理解，根据设计要求和其它因素可以进行各种变形、组合、子组合和替换，只要它们在所附权利要求或等同的范围内即可。
本发明包含涉及2006年2月14日在日本专利局提交的日本专利申请JP 2006-036601的主题，该申请的全部内容通过引用包含于此。
权利要求
1.一种衰减量调整电路，包括光照射单元，其交替地将写入级激光束和读出级激光束照射在具有由摆动图案形成的沟槽和表示所述沟槽中的物理位置的多个标记的光盘上；光接收单元，其接收照射在所述光盘上的激光束的反射光并将所述反射光转换为再生信号；以及写入波形衰减单元，其根据从与再生信号中的写入级激光束的反射光相对应的写入波形的上升沿开始的位置，对所述写入波形的振幅电平进行衰减。
2.根据权利要求1所述的衰减量调整电路，其特征在于，所述写入波形衰减单元根据从所述写入波形的所述上升沿开始的位置，在随着时间逐步减少衰减量的同时对所述写入波形的所述振幅电平进行衰减。
3.根据权利要求1所述的衰减量调整电路，其特征在于，所述写入波形衰减单元基于衰减量控制信号对已进行过衰减的所述写入波形的所述振幅电平进行进一步衰减，以及所述衰减量调整电路还包括高频衰减单元，其衰减所述写入波形已进行过衰减的所述再生信号的高频分量；放大单元，其将所述高频分量已进行过衰减的所述再生信号的所述振幅电平放大到预定电平；以及衰减控制信号产生单元，其用于产生当所述写入波形衰减单元的衰减量逐渐增大时，将所述衰减量控制为所述放大单元的放大量开始饱和时的衰减量和所述放大量饱和时的衰减量之间的衰减量的衰减量控制信号。
4.根据权利要求3所述的衰减量调整电路，其特征在于，所述高频衰减单元对包含在所述光接收单元从所述激光束的所述反射光转换的所述再生信号中的所述写入波形的高频分量进行衰减。
5.根据权利要求1所述的衰减量调整电路，其特征在于，还包括读出波形放大单元，其放大与所述再生信号中的所述读出级激光束的反射光相对应的读出波形的振幅电平。
6.一种光盘驱动装置，包括衰减量调整电路；以及地址信息检测电路，其中，所述衰减量调整电路包括光照射单元，其交替地将写入级激光束和读出级激光束照射在具有由摆动图案形成的沟槽和表示所述沟槽中的物理位置的多个标记的光盘上；光接收单元，其接收照射在所述光盘上的激光束的反射光并将所述反射光转换为再生信号；以及写入波形衰减单元，其根据从与所述再生信号中的所述写入级激光束的反射光相对应的写入波形的上升沿开始的位置，对所述写入波形的振幅电平进行衰减，以及所述地址信息检测电路包括从由所述写入波形衰减单元衰减过的所述再生信号提取对应于所述标记的信号分量，并获取所述沟槽中的物理地址信息的地址信息获取单元。
7.根据权利要求6所述的光盘驱动装置，其特征在于，所述衰减量调整电路还包括高频衰减单元，其衰减所述写入波形已进行过衰减的所述再生信号的高频分量；以及放大单元，其将所述高频分量已进行过衰减的所述再生信号的所述振幅电平放大到预定电平，所述地址信息检测电路还包括衰减控制信号产生单元，其用于产生当所述写入波形衰减单元的衰减量逐渐增大时，将所述衰减量控制为所述放大单元的放大量开始饱和时的衰减量和所述放大量饱和时的衰减量之间的衰减量的衰减量控制信号；以及驱动控制信号产生单元，其产生当所述地址信息获取单元提取对应于所述标记的所述信号分量时，用于打开和关闭所述高频衰减单元的功能的驱动控制信号，以及所述地址信息获取单元从由所述放大单元放大的再生信号提取对应于所述标记的所述信号分量，并获取所述沟槽中的物理地址信息。
8.一种衰减量调整方法，包括以下步骤进行驱动以便旋转光盘，所述光盘具有由摆动图案形成的沟槽以及表示所述沟槽中的物理位置的多个标记；在正在旋转的所述光盘上交替地照射写入级激光束和读出级激光束；接收照射在所述光盘上的所述激光束的反射光，并将所述反射光转换为再生信号；以及根据从与所述再生信号中的所述写入级激光束的反射光相对应的写入波形的上升沿开始的位置，对所述写入波形的振幅电平进行衰减。
9.一种地址信息获取方法，包括以下步骤进行驱动以便旋转光盘，所述光盘具有由摆动图案形成的沟槽以及表示所述沟槽中的物理位置的多个标记；在正在旋转的所述光盘上交替地照射写入级激光束和读出级激光束；接收照射在所述光盘上的所述激光束的反射光，并将所述反射光转换为再生信号；根据从与所述再生信号中的所述写入级激光束的反射光相对应的写入波形的上升沿开始的位置，对所述写入波形的振幅电平进行衰减；以及从已进行过衰减的所述再生信号提取对应于所述标记的信号分量，并获取所述沟槽中的物理地址信息。
全文摘要
本发明涉及一种衰减量调整电路和方法、光盘驱动装置、地址信息获取法。衰减量调整电路，包括光照射单元，所述光照射单元交替地将写入级激光束和读出级激光束照射在具有由摆动图案形成的沟槽和表示所述沟槽中的物理位置的多个标记的光盘上；光接收单元，所述光接收单元接收照射在所述光盘上的激光束的反射光并将所述反射光转换为再生信号；以及写入波形衰减单元，其根据从对应于再生信号中的写入级激光束的反射光的写入波形的上升沿开始的位置，对所述写入波形的振幅电平进行衰减。
文档编号G11B7/135GK101022019SQ20071008017
公开日2007年8月22日 申请日期2007年2月14日 优先权日2006年2月14日
发明者武田直人 申请人:索尼株式会社