光盘驱动装置的制作方法

专利名称：光盘驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于向/从具有单螺旋结构的光盘记录/再现数据的光盘驱动装置，更具体地涉及一种岸台(land) /沟槽(groove)的极性 切换技术。
背景技术：
常规上，可记录光盘中形成有称作岸台(land)和沟槽(groove) 的凸起和凹进部分。在CD-R、 CD-RW、 DVD土R和DVD土RW中，数 据只记录在沟槽中；在DVD-RAM中，数据记录在沟槽和岸台两者上。 因此，在与DVD-RAM兼容的光盘驱动装置中，光盘每旋转一周(盘 中的每条轨道)，就需要切换跟踪误差信号的极性。因此，在常规光盘驱动装置中，读出头部(header)区中存储的 地址信息(在DVD-RAM中，是PID (物理ID))中包含的扇区类型 信息，以提前数个扇区检测出岸台/沟槽极性切换位置。JP-A-H11-283254(以下称作专利文献l)和JP-A-2000-215485 (以 下称作专利文献2)中公开了与前述内容相关的现有技术的示例。专利文献l公开并提出了一种光盘驱动装置，其中，为了指示地 址译码信号是正常的，使用由捕获电路捕获的岸台/沟槽切换位置处的 旋转角度信号所表示的旋转角度来更新基准值存储电路中存储的基准 值，从而产生针对跟踪误差信号的极性信号。专利文献2公开并提出了一种光盘驱动装置，其中，除了根据专 利文献1而执行的操作之外，基准值内插电路根据最内周和最外周轨 道的角度基准值之差，计算轨道半径的内插值，并在基准值存储电路 中对基准值内插。然后，比较器将在基准值内插电路中内插的基准值 与由旋转角度信号表示的旋转角度相比较，以便在两者一致时，产生
用于切换跟踪误差信号的极性的切换信号。确实，采用基于PID中包含的扇区类型信息来检测岸台/沟槽极性切换位置的常规技术，可以在光盘每旋转一周(盘中的每条轨道)时 就切换跟踪误差信号的极性。但是，不便之处在于，上述常规技术存在如下缺点。如果在例如DVD-RAM的区域边界处无法稳定地读出数据信号，则可能发生如下 情况无法读出数十个扇区的扇区类型信息，从而无法正确检测极性 切换位置。检测PID连续失败的其他可能原因包括PLL (基于数据信 号产生的时钟的PLL)的解锁、限幅器(slicer)(将模拟数据信号转 换为数字数据信号的部件)中的异常限幅电平、跟踪位置的偏移、聚 焦或倾斜的偏移、光盘的翘曲或划伤等。类似这些的多种因素中的任 何一种都可能引起突发误差或随机误差，导致检测PID连续失败，从 而无法正确检测极性切换位置。专利文献1和2的常规技术旨在解决上述不利之处，在这方面基 本上与本发明相同。但是，在以下两方面，它们与本发明本质上不同。首先，除了旋转角度计数器之外，专利文献1和2的常规技术还 需要用于保持表示岸台/沟槽切换位置的基准值的装置(寄存器)。在 这一点上，它们与本发明本质上不同。其次，因为专利文献1和2的常规技术在旋转角度计数器达到了 基准值时在岸台和沟槽之间进行切换(换言之，直接从旋转角度计数 器中产生岸台/沟槽极性切换信号)，如果光斑移动所沿的直线偏离旋 转中心，从而岸台/沟槽切换位置在盘的内周和外周部分是不相同的， 则需要类似专利文献2所公开的基准值内插电路的机构。此外，如果 发生盘滑动(disk slip),或紧接在插入盘之后，需要更新基准值。因 此，在这方面，专利文献1和2的常规技术与本发明本质上不同。发明内容鉴于上述常规上遇到的不利之处，本发明的目的是提供一种光盘 驱动装置，该光盘驱动装置可以基于光盘的旋转角度，确切地检査岸 台/沟槽极性切换位置，而无需基准值保持装置或内插装置，从而可以 稳定地记录和再现数据。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，光盘驱动装置具有 拾取器，用于向/从具有单螺旋结构的光盘记录/再现数据，在所述单 螺旋结构中，岸台和沟槽随所述光盘的每周旋转而交替地配置，并在 极性切换位置处连接在一起；旋转角度计数器，由频率与所述光盘的 旋转速率相对应的脉冲信号使所述旋转角度计数器递增，并且当所述 旋转角度计数器的计数值已达到与所述光盘的一次旋转相对应的预定 值之后，在递增时将所述旋转角度计数器清零；高频信号处理器，用 于对从所述光盘读出的感应光信号执行预定的高频模拟处理；切换扇 区检测器，用于根据所述高频信号处理器的输出信号，检测极性切换 位置，以将所述旋转角度计数器清零或向其加载预定值；切换窗口信 号产生器，用于根据所述旋转角度计数器的计数值，产生具有预定时 间宽度的切换窗口信号；定时信号产生器，用于根据所述高频信号处 理器的输出信号，产生针对每个扇区的定时信号；以及极性切换信号 产生器，用于根据所述切换窗口信号和所述定时信号，产生岸台/沟槽 极性切换信号。本发明的其他特征、元件、步骤、优点和特性将从以下参照附图 的优选实施例的详细描述中更加明显。


图1是示出了 DVD-RAM的轨道结构和记录格式的示意图； 图2是示出了 DVD-RAM的扇区结构和从头部区D5获取的多种 信息的示意图；图3是具体实现本发明的盘驱动装置的框图； 图4是示出了如何产生极性切换信号S16的时序图；以及 图5A和5B是状态机示例的状态转移图。
具体实施方式
下面，通过示例详细描述本发明，其中本发明应用于与DVD-RAM 兼容的光盘驱动装置(DVD驱动、DVD记录器或DVD播放器)。
在描述具体实现本发明的光盘驱动装置之前，参照图1，详细描述DVD-RAM的轨道结构和记录格式，其中可以在光盘驱动装置上向 /从DVD-RAM记录/再现数据。图1是示出了 DVD-RAM的轨道结构和记录格式的示意图。 如图1所示，DVD-RAM的轨道结构如下岸台(land) Dl和沟 槽(groove) D2按照盘的每周旋转(盘中的每个轨道)而交替配置， 并在极性切换位置D3 (岸台/沟槽连接区)处连接在一起，这种结构 称作单螺旋结构。这种轨道结构有助于提高介质容量，并允许将岸台 Dl和沟槽D2作为单个连续"整体"轨道进行处理，从而容易保持数 据的连续性并有助于简化地址分配。此外，在DVD-RAM中，每个轨道分为多个扇区D4，并以扇区 D4为单位，执行数据的记录和再现。每个扇区D4包括头部(header) 区D5，其中预先记录了地址信息等；以及数据区D6，其中将记录用 户数据。此外，DVD-RAM采用ZCLV (区域恒定线速度)格式作为记录 格式(旋转驱动方法)。根据这种格式，盘的记录表面分为多个区域(通 过径向划分盘而获得的同心圆环状的区域)，在每个区域内，每个轨道 的扇区数设为相等。此外，对于每个轨道，更外周的区域具有更多的 扇区数。因为DVD-RAM采用上述ZCLV格式，所以当向/从DVD-RAM 记录/再现数据时，在不同区域之间执行CLV (恒定线速度)控制，以 通过改变盘的旋转速率来保持线速度恒定。相反，在每个区域内，执 行CAV (恒定角速度)控制，以保持盘的旋转速率(角速度)恒定。 采用这种旋转驱动控制，在保持盘内周和外周部分之间的记录密度和 传送速度恒定的同时，可以增强随机存取性能。因此，可以增大记录 密度，并简化电机旋转控制。接下来，参照图2详细描述DVD-RAM的扇区结构和从头部区 D5获取的多种信息。图2是示出了 DVD-RAM的扇区结构和从头部区D5获取的多种 信息的示意图。 如上所述，每个扇区D4包括头部区D5，其中预先记录了地址 信息等；以及数据区D6，其中将记录用户数据。头部区D5位于扇区D4的头部，并各自分为前头部区D5a和后 头部区D5b。在头部区D5中，预先记录了浮雕式凹坑(embossed pit) D7，凹坑D7表示相应扇区D4的地址信息(在DVD-RAM中，表示 PID)。此外，浮雕式凹坑D7形成在距离数据记录轨道(岸台Dl和 沟槽D2)半个轨道宽度处一一一种称作CAPA (互补分配凹坑寻址) 的方法一一以便提供用于岸台扫描和沟槽扫描的地址信息。这里，在 前和后头部区D5a和D5b之间，浮雕式凹坑D7沿相反方向偏移。此外，在DVD-RAM中，前头部区D5a包括第一和第二头部区 Hl和H2，其中每一个中记录有地址标记AM和地址信息(分别为PID1 和PID2)。类似地，后头部区D5b包括第三和第四头部区H3和H4， 其中每一个中记录有地址标记AM和地址信息(分别为PID3和PID4)。 在这四个PID (PID1到PID4)中，存储在前头部区D5a中的PIDl和 PID2包含用于岸台扫描的地址信息，并共享相同的扇区编号(三个字 节)；存储在后头部区D5b中的PID3和PID4包含用于沟槽扫描的地 址信息，并共享相同的扇区编号。在图2所示的示例中，当扫描第一轨道(岸台)时，读出用于扫 描第一轨道的、具有扇区编号(例如，100、 101、 102、...)的PID1 和PID2，然后读出用于扫描第二轨道(沟槽)的、具有大于上述扇区 编号的扇区编号(例如，200、 201、 202、...)的PID3和PID4。当扫 描第二轨道(沟槽)时，读出用于扫描第三轨道(岸台)的、具有扇 区编号(例如，300、 301、 302、...)的PID1和PID2，然后读出用于 扫描第二轨道(沟槽)的、具有小于上述扇区编号的扇区编号(例如， 200、 201、 202、…)的PID3和PID4。因此，在DVD-RAM标准中， 用作要扫描轨道的地址信息的是PID1和PID2对以及PID3和PID4 对中具有较小扇区编号的那一对。除了上述地址信息，头部区D5还提供头部检测信号HD1和HD2、 以及扇区类型信息(三个比特)。头部检测信号HD1和HD2是通过对拾取器所检测到的感应光信
号执行预定模拟处理而获得的脉冲信号。更具体地，通过将划分感应光信号Sx和Sy的DC电平表示为二进制，来产生头部检测信号HD1 和HD2，其中Sx和Sy是由分为在轨道中心线两侧配置的分段的光传 感器件所检测的。应该理解，图2示出了分为在轨道中心线两侧配置 的两个分段的光传感器件，这仅仅是为了简化描述。实际上，拾取器 典型地具有分为四个分段的光传感器件，在这种情况下，将来自轨道 中心线一侧的分段的划分感应光信号相加，以产生划分感应光信号 Sx，并将来自轨道中心线另一侧的分段的划分感应光信号相加，以产 生划分感应光信号Sy。在图2所示的示例中，在岸台扫描期间，当光束在前头部区D5a 上时，在轨道中心线的左侧(未形成浮雕式凹坑D7的一侧)以高强 度反射光束，并且作为响应，头部检测信号HD1上升至高电平；此后， 当光束在后头部区D5b上时，在轨道中心线的右侧(未形成浮雕式凹 坑D7的一侧)以高强度反射光束，并且作为响应，头部检测信号HD2 上升至高电平。相反，在沟槽扫描期间，当光束在前头部区D5a上时，在轨道中 心线的右侧(未形成浮雕式凹坑D7的一侧)以高强度反射光束，并 且作为响应，头部检测信号HD2上升至高电平；此后，当光束在后头 部区D5b上时，在轨道中心线的左侧(未形成浮雕式凹坑D7的一侧) 以高强度反射光束，并且作为响应，头部检测信号HD1上升至高电平。这样，头部检测信号HD1和HD2上升的顺序根据当前扫描的是 岸台D1还是沟槽D2而变化。上述PID1到PID4中每一个均是包括四个字节的信号，其中一个 字节包含两个比特的PID编号、三个比特的扇区类型信息和一个比特 的层编号。上述扇区类型信息指示当前扫描的扇区D4是否是如下扇区紧 接在极性切换位置D3之后的扇区(100);紧接在极性切换位置D3 之前的扇区，即，最末扇区(101);在极性切换位置D3之前的倒数 第二个扇区(110);或任何其他扇区(111)。另一方面，如图2所示，数据区D6(即，岸台D1或沟槽D2) 以预定频率摆动(wobble)。通过对该摆动计数，即使在无法正确再现 由某些浮雕式凹坑D7表示的地址信息的情况下，也可以根据从在前 的浮雕式凹坑D7正确再现的地址信息，估计遗漏的地址信息，从而 获得下一扇区的位置。接下来，参照图3，概述具体实现本发明的光盘驱动装置的结构 配置和其构成块的各自功能。图3是具体实现本发明的光盘驱动装置的框图。如图3所示，本实施例的光盘驱动装置包括拾取器1、高频信号 处理器2 (以下称作RF (射频)处理器2)、第一极性检查器3、时钟 信号产生器4、扇区位置检测计数器5、定时信号产生器6、 8/16解调 器7、地址信息检测器8、切换扇区检测器9、第二极性检查器IO、主 轴电机ll、电机驱动器12、倍频器13、旋转角度计数器14、切换窗 口信号产生器15和极性切换信号产生器16。拾取器1包括发光器件(激光二极管)、感光器件(光电二极管)、 透镜阵列(物镜和分束器)和不同的伺服机构(跟踪和聚焦伺服机构)。 拾取器1使用光束照射光盘D(前述图1和图2中所示的DVD-RAM) 的记录表面，从而向/从其记录/再现数据。当拾取器1接近光盘D时， 拾取器1产生与从光盘D的记录表面反射的光相称的感应光信号Sl 。RF处理器2对从拾取器1获得的感应光信号Sl执行预定的高频 模拟处理，从而产生头部检测信号S2a (前述图2所示的头部检测信 号HD1和HD2)、摆动信号S2b、数据信号S2c等。拾取器1中的感 光器件并不直接输出跟踪误差信号或和信号，这些信号是通过在未示 出的模拟信号处理器和伺服信号处理器(DSP (数字信号处理器))中 对感应光信号Sl执行预定处理而产生的。第一极性检查器3根据由RF处理器2产生的头部检测信号S2a (HD1和HD2),检查当前扫描的轨道是岸台还是沟槽，并将检查结 果作为第一极性检查信号S3馈送至极性切换信号产生器16。更具体 地，如前述图2所示，如果头部检测信号HD1在头部检测信号HD2 之前上升到高电平，则第一极性检查器3识别出当前扫描的轨道是岸 台；相反，如果头部检测信号HD1在头部检测信号HD2之后上升到
高电平，则第一极性检查器3识别出当前扫描的轨道是沟槽。时钟信号产生器4对RF处理器2产生的摆动信号S2b执行预定 的波形整形和倍频处理，从而产生预定时钟信号S4。稍后将详细描述 时钟信号产生器4如何产生时钟信号S4。由时钟信号产生器4产生的时钟信号S4使扇区位置检测计数器5 递增，此外，根据来自地址信息检测器8的地址信息检测信号S8a(当 获取PID时产生的)，将扇区位置检测计数器5清零或向其加载特定 值。扇区位置检测计数器5的计数'值S5馈送至定时信号产生器6。定时信号产生器6将扇区位置检测计数器5的计数值S5与预定 值相比较，从而产生针对每个扇区D4的定时信号S6。稍后将详细描 述定时信号产生器6如何产生定时信号S6。8/16解调器7对作为通过8/16调制(所谓EFMPLUS (八到十四 比特调制增强(plus))调制)而获得的16比特信号的数据信号S2c 执行预定解调操作，从而产生8比特符号数据S7。地址信息检测器8从8/16解调器7产生的符号数据S7中读出地 址信息(PID)，并检查错误；如果地址信息检测器8未发现错误，则 将检查结果作为地址信息检测信号S8a到S8c，分别馈送至扇区位置 检测计数器5、切换扇区检测器9和第二极性检查器10。稍后将详细 描述地址信号检测器8如何检测地址信息。切换扇区检测器9根据来自地址信息检测器8的地址信息检测信 号S8b (PID扇区类型信息)，检测光盘D上的极性切换位置D3 (见 前述图1)，并将检测结果作为切换扇区检测信号S9馈送至旋转角度 计数器14。稍后将详细描述切换扇区检测器9如何检测极性切换位置 D3。第二极性检查器10根据来自地址信息检测器8的地址信息检测信 号S8c (PID之间的大小关系)检查当前扫描的轨道是岸台还是沟槽， 并将检查结果作为第二极性检查信号S10馈送至极性切换信号产生器 16。更具体地，如上述图2所示，如果从前头部区D5a中读出的地址 信息(PID1和PID2)的扇区编号小于从后头部区D5b中读出的地址 信息(PID3和PID4)的扇区编号，则第二极性检查器10识别出当前
扫描的轨道是岸台；相反，如果从前头部区D5a中读出的地址信息 (PID1和PID2)的扇区编号大于从后头部区D5b中读出的地址信息 (PID3和PID4)的扇区编号，则第二极性检查器IO识别出当前扫描的轨道是沟槽。主轴电机11根据来自电机驱动器12的指令，驱动光盘D旋转。 主轴电机11具有用于输出脉冲信号S11的装置(例如霍尔器件)，该 脉冲信号Sll具有与主轴电机11的旋转速率相对应的频率。电机驱动器12控制(ZCLV控制)对主轴电机11的驱动。电机 驱动器12具有用于根据从主轴电机11获得的脉冲信号S11来产生FG (频率产生器)信号12 (所谓的测速发生器输出信号)的装置。倍频器13将电机驱动器12产生的FG信号S12的频率与预定因 子相乘，从而产生倍频FG信号S13。例如，使用PLL (锁相环)或 NCO (数控振荡器)来实现这里的倍频操作。旋转角度计数器14是如下循环计数器由倍频器13产生的倍频 FG信号S13使其递增，并在已达到预定值m (与光盘D旋转一周(光 盘D中的一条轨道)相对应)之后，在计数值S14递增时被清零。计 数值S14馈送至切换窗口信号产生器15。当光盘驱动装置处于表示为 OPEN状态的操作状态(稍后描述)时，旋转角度计数器14受到切换 扇区检测器9产生的切换扇区检测信号S9中的脉冲边沿的触发，被 清零或被加载预定值。稍后将详细描述旋转角度计数器14的计数操 作。切换窗口信号产生器15根据旋转角度计数器14的计数值S14， 产生具有预定时间宽度的切换窗口信号S15，该预定时间宽度包括检 测到极性切换位置的时刻。切换窗口信号S15作为屏蔽信号馈送至极 性切换信号产生器16,该屏蔽信号指示岸台/沟槽极性切换发生在当 前扫描的扇区附近(即，当前扫描的扇区紧靠在极性切换位置D3之 前或之后)。稍后将详细描述切换窗口信号产生器15如何产生切换窗 口信号S15。极性切换信号产生器16根据由定时信号产生器6产生的定时信号 S6和由切换窗口信号产生器15产生的切换窗口信号S15，产生要求
进行岸台/沟槽极性切换的极性切换信号S16。在本实施例中，极性切换信号产生器16还具有如下功能根据由第一和第二极性检査器3和10产生的第一和第二极性检查信号S3和S10中的至少一个，检查 当前扫描的轨道是岸台还是沟槽；以及当定时信号S6异常时，不使 用定时信号S6，而产生极性切换信号S16。稍后将详细描述这些功能。接下来，将参照图4，详细描述如何在上述配置的光盘驱动装置 中产生极性切换信号S16。图4是示出了如何产生极性切换信号S16的时序图。如图4所示，对于光盘D的每周旋转，由电机驱动器12产生的 FG信号S12典型地具有6或18个脉冲。因此，为了检测岸台/沟槽极 性切换位置D3，必须使用具有更高频率的时钟信号，从而以更高精度 (分辨率)检测旋转角度。因此，对于每个轨道中扇区的最大数目为 大约50的光盘D (具体地，在DVD-RAM版本2.0中，最外周轨道中 的扇区数是59，而在DVD-RAM版本1.0中是40)，倍频器13对FG 信号S12的频率进行倍频，以使对于光盘D的每周旋转，出现至少 100个脉冲。由此获得的倍频FG信号S13使旋转角度计数器14保持 递增。在电机驱动器12产生的FG信号S12具有足够高的频率的情况 下，不必设置倍频器13。另一方面，根据来自地址信息检测器8的地址信息检测信号S8b (PID扇区类型信息)，切换扇区检测器9检测光盘D上的极性切换 位置D3 (见前述图1)，并将检测结果作为切换扇区检测信号S9馈送 至旋转角度计数器14。更具体地，这里的检测如下进行。在本实施例中，在检测到扇区 之后，根据当前扫描的扇区D4是在极性切换位置D3之前的倒数第二 个扇区、紧接在极性切换位置D3之前的扇区还是紧接在极性切换位 置D3之后的扇区，切换扇区检测器9分别以对应于两个扇区的延迟、 对应于一个扇区的延迟或毫无延迟地产生切换扇区检测信号S9。这 样，切换扇区检测器9根据所有三种类型的扇区类型信息中的任何一 种，产生切换扇区检测信号S9，其中根据这三种类型的扇区类型信 息可以检测极性切换位置D3。这种配置有助于提高极性切换位置D3
的检测率。然而，应该理解，本发明可以采用如上具体描述之外的其他任何 配置。在以检测率降低为代价的情况下，可以只检测紧接在极性切换 位置之前的扇区，从而在检测到这些扇区之后，以对应于一个扇区的 延迟产生切换扇区检测信号S9。对于符合其他岸台/沟槽标准的光盘， 可以根据由这些标准规定的扇区类型信息，检测岸台/沟槽切换扇区。此外，当光盘驱动装置处于表示为OPEN状态的操作状态(稍后 描述)时，通过上述切换扇区检测信号S9中的脉冲边沿(在图4中， 正边沿)，触发旋转角度计数器14，将其清零(在时间点tl)。此后， 倍频FG信号S13使旋转角度计数器14继续递增，并在其计数值S14 已达到预定值m(与光盘D旋转一周(光盘D中的一条轨道)相对应) 之后，在递增时被清零(在时间点t2和t3)。虽然前述图3中未明确 示出，但是旋转角度计数器14也接收定时信号S6，从而在由切换窗 口信号产生器15确定的时间段内检测到定时信号S6时，也将旋转角 度计数器14清零。因此，当光盘驱动装置处于表示为OPEN状态的操作状态(稍后 描述)时，紧接在安装了光盘D之后，当根据切换扇区检测信号S9 检测到极性切换位置D3时，将旋转角度计数器14清零。另一方面， 在OPEN状态之外的其他操作状态中，当在由切换窗口信号S15确定 的时间段内检测到定时信号S6时，将旋转角度计数器14清零。此外， 即使在由切换窗口信号S15确定的时间段内未检测到定时信号S6，光 盘D每旋转一周(光盘D中的一条轨道)就将旋转角度计数器14清 零，这是因为其计数值达到了预定值m。考虑到极性切换位置D3位于从盘D中心向外发射的直线上这一 事实，切换窗口信号产生器15根据计数值S14，产生切换窗口信号 S15，以使切换窗口信号S15具有其中包括了检测到极性切换位置D3 的时刻的预定时间宽度。在图4所示的示例中，考虑到在检测到极性 切换位置D3的时刻将计数值S14从预定值m清为零的事实，在计数 值S14处于预定值m周围士n的范围内(即，在(m-n)《S14Sm和(^S14S (n-l)范围内)时，切换窗口信号S15保持在高电平。
如上所述，上述切换窗口信号S15作为屏蔽信号馈送至极性切换 信号产生器16,该屏蔽信号指示岸台/沟槽极性切换发生在当前扫描 的扇区附近(即，当前扫描的扇区紧靠在极性切换位置D3之前或之 后)。作为示例，本实施例针对响应于切换扇区检测信号S9而将旋转 角度计数器14清零的配置。然而，这决不是要限制本发明的配置；相 反，可以用零之外的特定值x加载旋转角度计数器14。对于这种配置，旋转角度计数器14的计数值S14并不是在检测 到极性切换位置D3的时刻处达到预定值m。这样可以更加容易地产 生切换窗口信号S15。更具体地，在响应于切换扇区检测信号S9而将旋转角度计数器 14清零的配置中，切换窗口信号S15需要在m周围士n的范围内(即， 在(m-n)《S14《m和0SS14S (n-l)范围内)保持在高电平，因此需 要检查计数值S14两次。相反，在响应于切换扇区检测信号S9而向 旋转角度计数器14加载特定值x的配置中，切换窗口信号S15只需 要在特定值x周围士n的范围内(即，在(x-n) SS14S (x+n)范围内) 保持在高电平，因此只需要检查计数值S14—次。这有助于减小电路 规模。考虑到在DVD-RAM中，每周旋转(每条轨道)的扇区数朝着内 边缘减少而朝着外边缘增加的事实，可以自动地设定上述预定值n(因 此可以自由设定切换窗口信号S15的时间宽度)。采用这种配置，例 如，可以针对盘D上的每个区域，优化切换窗口信号S15的时间宽度。另一方面，时钟信号产生器4对RF处理器2产生的摆动信号S2b (几百kHz)执行预定的波形整形和倍频处理，从而产生预定时钟信 号S4 (几十MHz)。该时钟信号S4使扇区位置检测计数器5保持递 增。这样，通过使用从摆动信号S2b产生的时钟信号S4来使扇区位 置检测计数器5递增，无论在盘D的内周或外周部分，都可以精确地 检测扇区位置。这里，即使在暂时停止输出摆动信号S2b的头部区的间隔中，时 钟信号产生器4也继续产生时钟信号S4，同时保持在停止输出摆动信
号S2b之前的频率，以便可以使扇区位置检测计数器5—直递增。利 用这种配置，即使无法获取地址信息，也可以使扇区位置检测计数器 5连续递增，从而定时信号产生器6可以成功地产生定时信号S6。因 此，时钟信号产生器4不只是对摆动信号S2b进行倍频的简单倍频电 路，还是用作从具有正弦波形的摆动信号S2b产生具有连续矩形波形 的时钟信号S4的波形整形电路。地址信息检测器8从8/16解调器7产生的符号数据S7中读出地 址信息(PID)，并检查错误。如果地址信息检测器8未发现错误，则 将获取地址信息的时刻连同该地址信息编号(在DVD-RAM中，每个 扇区中包含的四个PID的编号)，作为地址信息检测信号S8a馈送至 扇区位置检测计数器5。根据从地址信息检测器8馈送来的地址信息检测信号S8a，当获 取了每个扇区的地址信息时，将扇区位置检测计数器5清零。因此， 在图4所示的示例中，扇区位置检测计数器5的计数值S5在每个扇 区的头部变为零，并在每个扇区的尾部变到最大。然而，这决不是要 限制本发明的配置；而是，当获取了每个扇区的地址信息时，可以向 扇区位置检测计数器5加载特定值，从而使计数值S5在数据头变为 零并在头部尾部变到最大，或者使计数值S5在除了上述具体提出的 位置之外的其他特定位置变为最大和最小。当扇区位置检测计数器5的计数值S5达到预定阈值(由图4中 的点划线指示)时，定时信号产生器6将定时信号S6升高到高电平。 因此，对于每个扇区，定时信号S6具有一个脉冲。适当设定与计数 值S5比较的阈值，以适合使用极性切换信号S16的后续级中电路的 规范(例如，在数据区之前执行岸台/沟槽极性切换)。只要正常产生定时信号S6，极性切换信号产生器16就使用切换 窗口信号S15来屏蔽(在图4所示示例中，与门控制)定时信号S6， 从而产生要求进行岸台/沟槽极性切换的极性切换信号S16。利用这种 配置，即使无法读出PID的扇区类型信息，并且因此没有脉冲出现在 切换扇区检测信号S9中，也可以根据光盘D的旋转角度，确切地检 测极性切换位置D3，从而稳定地记录和再现数据。 在极性切换信号S16不仅用于切换跟踪误差信号的极性、还用于 选择记录激光功率的特性或用于在地址信息检测器8中选择PID的情 况下，极性切换信号产生器16需要以绝对值的方式来检査当前扫描的 轨道是岸台还是沟槽。为了实现上述检查，在本实施例中，极性切换信号产生器16根据 如下信号中的至少一个检查岸台/沟槽极性第一极性检查信号S3， 根据头部检测信号S2a (HD1和HD2)上升的顺序而产生；第二极性 检查信号SIO，根据PID之间的大小关系而产生；以及基于固件的初 始值设置信号。采用这种配置，例如，当执行轨道跳变(搜寻)时， 可以通过将目的地预先识别为岸台或沟槽来实现。如上所述，本实施例的光盘驱动装置的一个特征在于，当根据PID 的扇区类型信息检测到极性切换位置D3时，将旋转角度计数器14清 零。因此，不需要使用专利文献1和2中公开的常规技术中使用的基 准值保持电路、基准值检査电路或捕获电路，即使发生盘滑动或紧接 在插入了盘之后，只要可以读入扇区类型信息，就可以自动将旋转角 度计数器14清零，从而正确地产生切换窗口信号S15。本实施例的光盘驱动装置的另一特征在于，根据摆动信号S2b， 在每个扇区中的特定位置处检测到极性切换位置D3。因此，即使光斑 移动所沿的直线偏离盘D的旋转中心，并且因此在盘D的内周和外周 部分中，极性切换位置D3处于不同位置，在切换窗口信号S15保持 在高电平的时间宽度内，极性切换信号S16也只是稍早或稍晚一点发 生。因此，不需要专利文献2中公开的用于校正基准值的机构。本实施例的光盘驱动装置的又一特征在于，并非从旋转角度计数 器14的计数值S14中直接产生极性切换信号S16，而是产生切换窗口 信号S15，以粗略地限制在其中检测极性切换位置D3的范围；此外， 根据摆动信号S2b产生每个扇区的定时信号S6，并根据这两个信号， 产生极性切换信号S16。因此，倍频FG信号S13无需具有与专利文 献1和2的常规技术中那么高的频率。此外，本实施例的光盘驱动装置中，考虑到如果由于区域边界或 突发错误而无法连续获取地址信息，则扇区位置检测计数器5可能无 法正常操作，从而无法正确地输出定时信号S6，所以扇区位置检测计 数器5具有在无法连续获取地址信息时输出解锁信号的功能，并且极 性切换信号产生器16具有如下功能在输出上述解锁信号时，根据RF处理器2产生的头部检测信号S2a或根据切换窗口信号S15中的 边沿，产生极性切换信号S16，而不依赖于定时信号S6。艮P，在本实施例的光盘驱动装置中，在正常操作时，根据切换窗 口信号S15和定时信号S6而不依赖于切换扇区检测信号S9，产生极 性切换信号S16;相反，在定时信号S6都是异常时，只依据切换窗口 信号S15产生极性切换信号S16。采用这种配置，可以根据虽然稍微偏离正常操作时的时序、但是 不会影响整体操作的时序，来继续产生极性切换信号S16。因此，对 于本实施例的光盘驱动装置，即使由于在DVD-RAM的区域边界处(在 此处，两个区域中具有不同周期的信号同时可见，从而对于数十个扇 区，无法获取PID)或在访问劣质盘时无法正常读出PID的时候，也 可以确切地检测岸台/沟槽极性切换位置D3，并因此稳定地记录和再 现数据。对于常规技术，在记录和再现期间，无论何时遇到区域边界，都 在区域边界之前暂时停止记录或再现，并使拾取器1执行轨道跳变， 以跳变到区域边界之后的位置，然后重新开始记录或再现。然而，这 种方法使系统不稳定，并难以达到更高的访问速度。相反，对于本实 施例的光盘驱动装置，可以使拾取器l平滑地移动通过区域边界，从 而连续地记录和再现数据。这有助于以成倍的更高速度，获得更好的 记录和读取性能。极性切换信号产生器16可以只根据上述头部检测信号S2a上升的 顺序，检测岸台/沟槽极性切换位置D3。然而，需要考虑到，因为RF 处理器2典型地构造为模拟电路，从而头部检测信号HD1和HD2由 于经常受到噪声影响，或者由于两者之一或两者漏检或错误地检测， 因此无法总是正确地检测头部检测信号HD1和HD2。这样，相比于 只根据以上原理来检测极性切换位置D3的配置，本实施例的配置是 优选的。 极性切换信号产生器16也可以只根据上述PID之间的大小关系， 检测岸台/沟槽极性切换位置D3。然而，需要考虑到，地址信息检测 器8无法总是正确地检测地址信息，因而经常无法检测到前头部区 D5a中存储的地址信息(PID1或PID2)或地址信息(PID3或PID4)。 这样，相比于只根据以上原理来检测极性切换位置D3的配置，本实 施例的配置是优选的。在本实施例的光盘驱动装置中，如果光盘D滑动，则可能检测到 岸台/沟槽极性切换位置D3偏离根据主轴电机ll的旋转角度而预测的 位置。在这种情况下，需要正确地重置检测极性切换位置D3所相对 的基准位置(换言之，产生切换窗口信号S15所相对的旋转角度计数 器14的计数值S14)。为了实现这一点，使用状态机等来管理该装置 的操作状态。管理光盘驱动装置的操作状态的一种方法是通过使用如上所述的 状态机的硬件。可选地，可以通过软件，逐扇区地管理管理光盘驱动 装置的操作状态。图5A和5B是状态机示例的状态转移图。首先，描述图5A所示的第一状态机。第一状态机将光盘驱动装置的操作状态区分为OPEN、 LOCK、 GUARD状态。在OPEN状态下，当根据PID的扇区类型信息检测到极性切换位 置D3时(即，当切换扇区检测信号S9中出现脉冲时)，将旋转角度 计数器14清零或向其加载特定值，并且该装置进入LOCK状态(图 中由(C)指示)。此外，当输入复位信号RESET时，该装置进入OPEN状态。在LOCK状态下，检查在由切换窗口信号S15确定的时间段内， 是否根据PID的扇区类型信息检测到了极性切换位置D3。如果检测 到极性切换位置D3，则该装置保持在LOCK状态(图中由(C')指 示)。相反，如果未检测到极性切换位置D3，则装置进入GUARD状 态(图中由(~C)指示)。此外，在LOCK状态，保持检测极性切换 位置D3所相对的基准位置，而不响应于切换扇区检测信号S9将旋转 角度计数器14清零或向其加载特定值。在GUARD状态下，与上述LOCK状态下一样，检查在由切换窗 口信号S15确定的时间段内，是否根据PID的扇区类型信息检测到了 极性切换位置D3。如果检测到极性切换位置D3，则该装置返回到 LOCK状态(图中由(C，)指示)。相反，如果未检测到极性切换位置 D3，则装置保持在GUARD状态(图中由( C)指示)，并且，如果 这种未检测到的情况连续发生n次，则该装置进入OPEN状态(图中 由(~Cn)指示)。这样，允许响应于切换扇区检测信号S9而将旋转 角度计数器14最新地清零或向其加载特定值。即，如果光盘D滑动， 并在此后最新地检测到极性切换位置D3，则将该位置建立为新的基准位置o接下来，描述图5B所示的第二状态机。第二状态机将光盘驱动装置的操作状态区分为OPEN、 RECOVER、 LOCK、 FGUARD和BGUARD状态。在OPEN状态下，当根据PID的扇区类型信息检测到极性切换位 置D3时(即，当切换扇区检测信号S9中出现脉冲时)，将旋转角度 计数器14清零或向其加载特定值，并且该装置进入RECOVER状态 (图中由(C)指示)。此外，当输入复位信号RESET时，该装置进 入OPEN状态。在RECOVER状态下，检查在由切换窗口信号S15确定的时间段 内，是否根据PID的扇区类型信息检测到了极性切换位置D3。如果 检测到极性切换位置D3，则该装置进入LOCK状态(图中由(C') 指示)。相反，如果未检测到极性切换位置D3，则装置进入BGUARD 状态(图中由(~C)指示)。这里，如果在由切换窗口信号S15确定 的时间段内，检测到另一 (即，第二)极性切换位置D3-2，则在产生 切换窗口信号S15时，并发地产生包括第二极性切换位置D3-2的第 二切换窗口信号D15-2。在LOCK状态下，检查在由切换窗口信号S15确定的时间段内， 是否根据PID的扇区类型信息检测到了极性切换位置D3。如果检测 到极性切换位置D3，则该装置保持在LOCK状态(图中由(C')指 示)。相反，如果未检测到极性切换位置D3，则装置进入FGUARD 状态(图中由(~C)指示)。这里，如果在由切换窗口信号S15确定 的时间段内，检测到另一 (即，第二)极性切换位置D3-2，则在产生 切换窗口信号S15时，并发地产生包括第二极性切换位置D3-2的第 二切换窗口信号D15-2。在FGUARD状态下，检测是否根据PID的扇区类型信息检测到 了极性切换位置D3或第二极性切换位置D3-2。如果在由切换窗口信 号S15确定的时间段内检测到极性切换位置D3 (图中由(C')指示)， 或者如果在由第二切换窗口信号S15-2确定的时间段内检测到第二极 性切换位置D3-2 (图中由(C2)指示)，则装置返回到RECOVER状 态。这里，在前一种情况下，调整第二切换窗口信号S15-2，从而使 其与切换窗口信号S15相同(或将第二切换窗口信号S15-2丢弃)；在 后一种情况下，调整切换窗口信号S15，从而使其与第二切换窗口信 号S15-2相同。在FGUARD状态下，如果既未检测到极性切换位置D3，也未检 测到第二极性切换位置D3-2，则该装置保持在FGUARD状态(图中 由( C)指示)，并且，如果这种未检测到的情况连续发生n次，则 该装置进入OPEN状态(图中由( Cn)指示)。这样，允许响应于切 换扇区检测信号S9而将旋转角度计数器14最新地清零或向其加载特 定值。即，如果光盘D滑动，并在此后最新地检测到极性切换位置 D3，则将该位置建立为新的基准位置。在BGUARD状态下，与上述在FGUARD状态下一样，检查是否 根据PID的扇区类型信息检测到了极性切换位置D3或第二极性切换 位置D3-2。如果在由切换窗口信号S15确定的时间段内检测到极性切 换位置D3(图中由(C')指示)，或者如果在由第二切换窗口信号S15-2 确定的时间段内检测到第二极性切换位置D3-2 (图中由(C2)指示)， 则装置返回到RECOVER状态。这里，在前一种情况下，调整第二切 换窗口信号S15-2，从而使其与切换窗口信号S15相同(或将第二切 换窗口信号S15-2丢弃)；在后一种情况下，调整切换窗口信号S15， 从而使其与第二切换窗口信号Sl5-2相同。
在BGUARD状态下，如果既未检测到极性切换位置D3，也未检 测到第二极性切换位置D3-2，则与在FGUARD状态下不同，该装置 直接进入OPEN状态(图中由(~Cn)指示)。这样，允许响应于切换 扇区检测信号S9而将旋转角度计数器14最新地清零或向其加载特定 值。即，如果光盘D滑动，并在此后最新地检测到极性切换位置D3， 则将该位置建立为新的基准位置。如上所述，在第二状态机中，FGUARD状态和BGUARD状态用 于在与当前执行清零操作所在的位置不同的位置处、连续两次检测 PID，从而检查是否已执行了岸台/沟槽切换。此外，当在光盘驱动装 置处于FGUARD或BGUARD状态时检测到切换扇区检测信号S9时， 将旋转角度计数器14清零。作为示例，上述实施例针对将本发明应用于与DVD-RAM兼容的 盘驱动装置。然而，这并不是要限制本发明的应用。本发明可以应用 于与将数据记录在沟槽和岸台上的下一代记录介质(例如蓝光盘 (Blu画rayDisc)、 HD (高清)-DVD或2.3-GB GIGAMO (吉字节磁光 盘))兼容的任何盘驱动装置。可以采用除了通过以上实施例具体描述的方式之外的其他方式来 执行本发明，并可以在本发明的精神范围之内进行任何修改或改变。例如，作为示例，虽然上述实施例针对根据PID的扇区类型信息 检测极性切换位置D3并在检测到的时刻对旋转角度计数器14清零的 配置，但是这并不是要限制本发明的配置。而是，可以根据头部检测 信号S2a上升的顺序、PID之间的大小关系或固件设置来检测极性切 换位置D3，以便在检测到的时刻对旋转角度计数器14清零。作为另一示例，虽然上述实施例针对从摆动信号S2b产生时钟信 号S4的配置，但是这并不是要限制本发明的配置。而是，可以从数 据信号S2c中产生与上述信号类似的信号。对于工业实用性，本发明在增强用于向/从具有单螺旋结构的光盘 (例如，DVD-RAM)记录/再现数据的光盘驱动装置的操作精度方面 是十分有用的。虽然相对于优选实施例描述了本发明，但是对于本领域技术人员
显而易见的是，所公开的发明可以受到多种方式的修改，并可以采用 除以上具体提出和描述之外的许多其他实施例。因此，所附权利要求 意欲涵盖落入本发明真实精神和范围内的所有修改。
权利要求
1.一种光盘驱动装置，包括拾取器，用于向/从具有单螺旋结构的光盘记录/再现数据，在所述单螺旋结构中，岸台和沟槽随所述光盘的每周旋转而交替地配置，并在极性切换位置处连接在一起；旋转角度计数器，由频率与所述光盘的旋转速率相对应的脉冲信号使所述旋转角度计数器递增，并且当所述旋转角度计数器的计数值已达到与所述光盘的一次旋转相对应的预定值之后，在递增时将所述旋转角度计数器清零；高频信号处理器，用于对从所述光盘读出的感应光信号执行预定的高频模拟处理；切换扇区检测器，用于根据所述高频信号处理器的输出信号，检测极性切换位置，以将所述旋转角度计数器清零或向其加载预定值；切换窗口信号产生器，用于根据所述旋转角度计数器的计数值，产生具有预定时间宽度的切换窗口信号；定时信号产生器，用于根据所述高频信号处理器的输出信号，产生针对每个扇区的定时信号；以及极性切换信号产生器，用于根据所述切换窗口信号和所述定时信号，产生岸台/沟槽极性切换信号。
2. 根据权利要求l所述的光盘驱动装置，其中所述切换扇区检测器根据每个扇区的地址信息中包含的扇区 类型信息，检测极性切换位置。
3. 根据权利要求l所述的光盘驱动装置，还包括 时钟信号产生器，通过对所述高频信号处理器产生的摆动信号执行预定的波形整形和倍频处理，产生预定时钟信号；以及扇区位置检测计数器，由所述时钟信号使其递增，并在每次获取扇区的地址信息时，将其清零或向其加载预定值；其中所述定时信号产生器通过将所述扇区位置检测计数器的计数 值与预定值相比较，产生所述定时信号。
4. 根据权利要求3所述的光盘驱动装置，其中，即使在暂时停止输出所述摆动信号的头部区间隔中，所述 时钟信号产生器也继续产生所述时钟信号，同时保持在停止输出所述 摆动信号之前的频率。
5. 根据权利要求l所述的光盘驱动装置，其中所述切换窗口信号产生器可以自由地改变所述切换窗口信号 的时间宽度b
6. 根据权利要求l所述的光盘驱动装置，还包括 第一极性检查器，用于根据由所述高频信号处理器产生的头部检测信号上升的顺序，检查岸台/沟槽极性。
7. 根据权利要求l所述的光盘驱动装置，还包括第二极性检查器，用于根据从每个扇区的前头部区中读出的地址 信息与从每个扇区的后头部区中读出的地址信息之间的大小关系，检 查岸台/沟槽极性。
8. 根据权利要求1所述的光盘驱动装置，还包括 第一极性检查器，用于根据由所述高频信号处理器产生的头部检测信号上升的顺序，检查岸台/沟槽极性；以及第二极性检查器，用于根据从每个扇区的前头部区中读出的地址 信息与从每个扇区的后头部区中读出的地址信息之间的大小关系，检 查岸台/沟槽极性。
9. 根据权利要求1所述的光盘驱动装置，其中，如果无法连续获取地址信息，则所述极性切换信号产生器 根据由所述高频信号处理器产生的头部检测信号中的边沿、或根据所 述切换窗口信号中的边沿，而不依据所述定时信号，来产生所述岸台/ 沟槽极性切换信号。
10. 根据扭利要求l所述的光盘驱动装置，其中，如桌在由所述切换窗口信号确定的时间段内未检测到极性 切换位置，则所述切换扇区检测器再次将所述旋转角度计数器清零或 向其加载预定值。
11.根据权利要求l所述的光盘驱动装置，其中，如果在由所述切换窗口信号确定的时间段内检测到所述定 时信号，则将所述旋转角度计数器清零或向其加载预定值。
全文摘要
一种光盘驱动装置具有旋转角度计数器，当倍频FG信号中的脉冲数目已达到与所述光盘的一次旋转相对应的值，将旋转角度计数器清零；切换扇区检测器，用于根据RF处理器的输出信号，检测极性切换位置，以将旋转角度计数器清零；切换窗口信号产生器，用于根据计数值，产生具有预定时间宽度的切换窗口信号；定时信号产生器，用于根据RF处理器的输出信号，产生针对每个扇区的定时信号；以及极性切换信号产生器，用于根据切换窗口信号和定时信号，产生岸台/沟槽极性切换信号。
文档编号G11B7/09GK101165789SQ200710162680
公开日2008年4月23日 申请日期2007年10月16日 优先权日2006年10月16日
发明者星野圣彰, 西山高浩 申请人:罗姆股份有限公司