CN1224009C - 光盘装置 - Google Patents

Abstract

一种光盘装置，使用在磁道的侧端部上形成有预凹槽的光盘，进行数据记录和数据再现。包括：在光盘的磁道上照射光束的光照射元件；是检测来自照射了光束的磁道的反射光的光检测器，即检测来自磁道的一方的侧端部的第一反射光和来自磁道的另一方的侧端部的第二反射光的光检测器；生成与第一反射光对应的第一检测信号和与第二反射光对应的第二检测信号的差动信号的减法器；是放大来自减法器的输出的放大器，即能使放大率变化的的放大器。能恰当地检测光盘中设置的预凹槽。

Description

光盘装置

本发明涉及一种向形成有表示地址信息等的预凹槽的光盘中记录数据的和/或从光盘再现数据的光盘装置。

技术领域

近年来，一般使用CD-R、CD-RW等可记录光盘作为计算机数据的保存和音乐的记录用媒体。而且，最近，还开始使用DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW等记录密度更高，也能记录图像数据等的光盘。其中，DVD-R和DVD-RW具有与再现专用的DVD-ROM盘近似的盘格式，使利用再现专用DVD驱动器进行的再现比较容易实现。

背景技术

如果更具体地说，则如图1所示，在DVD-R等光盘4中，形成有用于在记录数据时引导光点的导向沟(凹槽)，沿着该导向沟数据被记录。为了生成控制圆盘的旋转数的基准时钟，导向沟以一定频率摆动。另外，导向沟的单侧或两侧的相邻的沟间表面部(凹槽和凹槽之间的区域)上设置了预凹槽。该预凹槽(所谓的沟间表面部预凹槽)例如用于补偿数据记录时的记录时钟的相位。如果利用这样在光盘上预先形成的预凹槽，能以更高的精度进行记录。

在相邻的沟间表面部上形成的预凹槽，与凹槽的摆动检测相同，作为来自凹槽的外侧(盘半径方向外周一侧的相邻的沟间表面部)的反射光和来自内侧(盘半径方向内周一侧的相邻的沟间表面部)的反射光的差动信号被检测。图2表示了在上述的检测后，变换为电信号的差动信号。差动信号中包含表示摆动信息的摆动信号成分和与预凹槽对应的预凹槽信号成分。例如在特开2000-195958号公报等中记载了检测预凹槽信号成分的方法。

但是，由于盘制造过程中的切割条件等，在光盘上形成的预凹槽的形状有时会偏离所希望的形状。另外，由于在检测预凹槽时的光拾波器的再现射束点形状(特别是半径方向的射束点形状)或盘的挠曲(倾斜)等，使检测信号的振幅中发生偏移。当在记录磁道中记录有数据时，有时也会检测到与本来应在差动信号中被除去的记录数据对应的信号成分。因此，就有可能产生通过使用的盘与装置的组合，无法检测正确的预凹槽信号的情况。

因此，对于各个装置和光盘，有必要分别调整光盘装置中的预凹槽信号检测系统。特别是伴随着所记录的数据的高密度化，恰当地检测预凹槽信号变得很困难，所以在对应于更大记录容量的光盘的光盘装置中，通过更正确地检测预凹槽信号来生成同步信号是重要的。

发明内容

鉴于以上所述问题的存在，本发明的目的在于：提供一种能更正确地检测预凹槽信号的光盘装置。

本发明的光盘装置是在记录有数据的磁道的至少一方的侧端部上形成有预凹槽的光盘上记录数据和/或从所述光盘再现数据的光盘装置。包括：在所述光盘的所述磁道上照射光束的光照射元件；是检测来自照射了所述光束的所述磁道的反射光的光检测器，即检测来自所述磁道的一方的侧端部的第一反射光和来自另一方的侧端部的第二反射光的光检测器；生成与所述第一反射光对应的第一检测信号和与所述第二反射光对应的第二检测信号的差动信号的减法器；是放大来自所述减法器的输出的放大器，即能使放大率变化的的放大器；和判断所述放大的差动信号的表示预凹槽的信号成分是否与设置在所述光盘上的所述预凹槽对应的预凹槽检测判断器。根据所述预凹槽检测判断器的输出来设置所述放大器的放大率，从所述差动信号检测所述预凹槽。

在某优选实施例中，还包括把由所述放大器放大的差动信号二值化的二值化电路，所述预凹槽检测判断器判断从所述二值化电路输出的二值化信号与所述光盘中设置的所述预凹槽是否对应。

在某优选实施例中，在固定了所述二值化电路的限幅电平的状态下，根据使所述放大器的放大率变化时的所述预凹槽检测判断器的输出，设置了所述放大器的放大率。

在某优选实施例中，根据由在所述光盘上未记录数据的磁道部分检测的所述第一和第二反射光生成的差动信号，设置所述放大器的放大率。

在某优选实施例中，使用所述光照射元件，在所述光盘上记录表示设置的所述放大率的信息。

在某优选实施例中，还包括存储表示设置的所述放大率的信息的存储装置。

在某优选实施例中，还包括调整与所述第一反射光对应的第一检测信号和与所述第二反射光对应的第二检测信号的大小的比的平衡调整器，所述减法器生成调节了所述大小的比的所述第一检测信号和所述第二检测信号的差动信号。

在某优选实施例中，还包括判断所述差动信号中表示预凹槽的信号成分是否对应于所述光盘中设置的所述预凹槽的预凹槽检测判断器。

在某优选实施例中，还包括根据所述预凹槽检测判断器的判断结果，测定预凹槽检测率的预凹槽检测率测定器，所述平衡调整器根据所述预凹槽检测率设置所述大小的比。

在某优选实施例中，还包括把所述差动信号二值化的二值化电路，所述预凹槽检测判断器判断从所述二值化电路输出的二值化信号是否与所述光盘中设置的所述预凹槽对应。

在某优选实施例中，还包括能使所述二值化电路中的限幅电平变化的限幅电平设置电路，所述限幅电平设置电路根据所述预凹槽检测率，设置所述限幅电平。

在某优选实施例中，当使预先设置的所述大小的比的初始值为初始平衡值BO，并且使预先设置的所述限幅电平的初始值为初始限幅值SO时，通过比较在所述初始平衡值BO的所述预凹槽检测值D(BO)和在与所述初始平衡值BO只有给定的平衡量ΔB的不同的平衡值B1的所述预凹槽检测率D(B1)，估计应该设置的所述大小的比，并且，通过比较在所述初始限幅值SO的所述预凹槽检测率D(SO)和与所述初始限幅电平值SO只有给定的限幅量ΔS不同的限幅值S1的所述预凹槽检测率D(S1)，估计所述应该设置的限幅电平。999

在某优选实施例中，根据在所述光盘上的记录有数据的磁磁道部分由检测的所述第一和第二反射光生成的差动信号，设置了所述大小的比和所述限幅电平。

在某优选实施例中，当正在所述光盘的所述磁磁道中记录数据时，设置了所述大小的比和所述限幅电平。

在某优选实施例中，使用所述光照射元件，在所述光盘中记录表示设置的所述大小的比和限幅电平的信息。

在某优选实施例中，还包括存储所设定的所述大小的比和限幅电平的存储装置。

在某优选实施例中，所述光盘的所述磁磁道摆动，还包括生成与所述摆动对应的二值化信号的摆动二值化电路；所述预凹槽检测判断器，使用根据所述摆动二值化电路的输出而生成的预凹槽预测信号，来判断所述差动信号的表示预凹槽的信号成分是否与所述预凹槽对应。

附图说明

下面简要说明附图。

图1是放大表示光盘的一部分的立体图。

图2是表示从光盘检测的差动信号(预凹槽信号和摆动信号)的图。

图3是表示本发明的实施例中光盘装置的整体系统结构的图。

图4是用于说明本发明的实施例中光盘装置的反射光检测的图，(a)表示光盘上形成的光点，(b)和(c)表示光检测元件的结构。

图5是表示本发明的实施例中光盘装置的预凹槽信号检测块的图。

图6是用于说明按照差动信号而生成不同的预凹槽二值化信号的图，(a)～(c)分别表示差动信号的振幅不相同的情形，(d)表示数据信号泄漏混入差动信号中的情形。

图7是用于说明本发明的实施例中光盘装置的增益设置方法的图，(a)是有关增益设置方法的程序框图，(b)表示各步骤中差动信号和预凹槽二值化信号。

图8(a)表示本发明的实施例中光盘装置的预凹槽定时判断电路的结构，(b)表示预凹槽定时判断电路中使用的信号。

图9是用于说明本发明的实施例中光盘装置的增益设置方法的图，(a)表示了再现数据未记录区域的情形，(b)表示再现数据记录区域的情形。

图10是表示本发明的实施例中光盘装置的预凹槽检测量测定电路的结构的图。

图11(a)是表示本发明的实施例中光盘装置的平衡增益和预凹槽检测量的关系的曲线图，(b)～(d)分别表示设置在不同的平衡增益下的情形。

图12(a)是表示本发明的实施例中光盘装置的限幅电平和预凹槽检测量的关系的曲线图，(b)～(d)分别表示设置为不同的限幅电平的情形。

图13是表示本发明的实施例中光盘装置的对平衡增益和限幅电平的预凹槽检测率的图。

图14是表示本发明的实施例中光盘装置的记录时的激光发光波形和形成的标记的图。

图15(a)是表示本发明的实施例中光盘装置的记录动作时的平衡增益和预凹槽检测量的关系的曲线图，(b)～(d)分别表示设置为不同的平衡增益的情形。

图16是用于说明本发明的实施例中光盘装置的平衡增益和限幅电平的设置方法的图。

图17是用于说明本发明的实施例中光盘装置的平衡增益和限幅电平的设置方法的图。

下面简要说明附图符号。

1-半导体激光控制块；2-光拾波器；3-半导体激光驱动块；4-光盘；5-光检测部；6-光检测元件；7-再现信号处理块；8-预凹槽信号检测块；9-数据检测块；10-中央控制块；11-减法电路；12-平衡增益电路；13-增益放大器；14-二值化电路；15-稳压发生电路；16-摆动增益放大器；17-带通滤波器；18-摆动二值化电路；19-预凹槽定时判断电路；20-预凹槽检测量测定电路；21-伺服处理块；22-DA转换器；50-预凹槽检测块；60-摆动检测块；a、b-聚焦检测信号；c、d-跟踪检测信号；e-聚焦控制信号；f-跟踪控制信号；g、h、i、j、k-控制信号；1u-差动信号；2u-差动信号；m-平衡增益控制信号；n-增益放大器控制信号；o-限幅信号；p-限幅信号选择信号；q-限幅电平设置信号；r-预凹槽二值化信号；s-摆动二值化信号信号；t1-固定限幅电平。

具体实施方式

下面，参照附图就本发明的实施例1加以说明。

如图1所示，本实施例的光盘装置能在记录有数据的信息磁道(本实施例中是凹槽)的至少一方的侧端部(本实施例中是相邻的沟间表面部)上形成有预凹槽的光盘(例如DVD-R)上记录数据或从这样的光盘再现数据的光盘装置。另外，信息磁道(以下称作磁道)是指光盘上划分为线状的记录区域，典型地是指凹槽和沟间表面部。另外，在本实施例使用的光盘上形成同心圆状或螺旋状的凹槽，该凹槽如图1所示，以给定的频率摆动。

图3表示了本实施例中光盘装置100的整体结构。光盘装置100包括：对于光盘4进行数据的写入和读出的光拾波器2；控制光拾波器2的动作的半导体激光控制块1和伺服处理块21；处理来自光拾波器2的再现信号的再现信号处理块7；进行整体控制的中央控制块10。

下面，说明光盘装置100检测光盘4上形成的预凹槽和光盘4上形成的凹槽的摆动的动作。

光拾波器2的半导体激光驱动块3根据由半导体激光控制块1设置的再现能量，决定光拾波器2中设置的半导体激光装置(图中未显示)的驱动电流。这样，光拾波器2以给定的激光能量在光盘4上照射光束，如图1或图4(a)所示，在光盘的磁道(在此是凹槽)上形成光点。

照射的光束被光盘4反射，该反射光由光拾波器2的光检测部5中设置的光检测元件6(参照图4(b))检测。光检测元件6具有至少两个受光部，它们被配置为在检测反射光时，与凹槽的前进方向(磁道方向)正交的方向(即盘的半径方向)平行。更具体地说，光检测元件6具有四个受光部A～D，受光部A和B对于磁道的中心LO配置在光盘外周一侧，受光部C～D对于磁道的中心LO配置在光盘内周一侧。另外，光探测器6在各受光部A～D中，不仅检测来自凹槽的反射光，还检测来自相邻的沟间表面部和相邻的沟间表面部上设置的预凹槽的反射光。

通过使用这样构成的光检测元件6，能分别检测来自图4(a)所示的凹槽的一方(盘的外周一侧)侧端部R1的反射光和来自凹槽的另一方(盘的内周一侧)侧端部R2的反射光。在本说明书中，凹槽的侧端部对应于凹槽的侧端或侧缘(与该凹槽相邻的沟间表面部的边界)附近的区域，含有相邻的沟间表面部。

另外，在所述中，为了简化说明，使用了光检测元件6分别检测来自磁道的一方的侧端部的反射光和来自另一方的侧端部的反射光的表现，但是，光检测元件6实际上没必要分别检测按如上区分的反射光。光检测元件6可以检测来自光盘的反射光的强度分布的非对称性(对于当无视摆动时规定了磁道中心的线的非对称性)，通过使用它，能得到表示磁道的形状的非对称性的信号。在本说明书中，为了方便，把具有这样的功能的光检测元件称作分别检测来自磁道的一方的侧端部的反射光和来自另一方的侧端部的反射光的光检测元件。

如图4(b)所示，通过把受光部A和B的输出相加，并且把受光部C和D的输出相加，把由光检测元件6检测的反射光变换为跟踪检测信号c、d。该跟踪检测信号c、d分别对应于来自凹槽的外周一侧的侧端部R1的反射光和来自内周一侧的侧端部R2的反射光。另外，由图4(c)所示的光检测元件6b检测的反射光被变换为聚焦检测信号a、b。如图3所示，这些检测信号被输入磁道伺服处理块21中。在伺服处理块21，根据聚焦检测信号a、b生成聚焦控制信号e，并且，根据跟踪检测信号c、d生成跟踪控制信号f。聚焦控制信号e和跟踪控制信号f被输出到光拾波器2，由此控制光拾波器2，使激光束能在光盘4上正确地聚焦和跟踪。另外，用众所周知的方法实现这样的聚焦控制和跟踪控制。

从光检测部5输出的检测信号a、b、c、d输入到再现信号处理块7的数据检测块9，能从该检测信号a、b、c、d再现光盘4上记录的数据。从光检测部5输出的检测信号a、b、c、d中，与来自磁道的外周一侧的侧端部R1的反射光的强度对应的检测信号c和与来自磁道的内周一侧的侧端部R2的反射光的强度对应的检测信号d被输入到再现信号处理块7的预凹槽信号检测块8。在预凹槽信号检测块8中，正如以下所详述的，根据检测信号c和d，进行对光盘4上设置的预凹槽和凹槽摆动的检测。另外，以上说明的半导体激光控制块1、伺服处理块21、再现信号处理块7的动作由来自中央控制块10的控制信号g、h、I、j控制。另外，通过中央控制块10，还能由外部计算机用控制信号k(未图示)控制。

下面，就预凹槽信号检测块8的整体结构加以更详细的说明。

图5表示了预凹槽信号检测块8的整体结构。如图所示，把如上所述取得的与凹槽的外周一侧和内周一侧分别对应的检测信号c和检测信号d输入减法电路11。减法电路11通过把这些信号相减，生成图2所示的差动信号1u。但是，预凹槽信号检测块8具有在输入到减法电路11前能调节检测信号d的平衡增益电路12，通过该平衡增益电路12，能调整检测信号c和检测信号d的大小的比。即能调整在减法电路11的相减比率。另外，平衡增益电路12的增益调整是根据平衡增益控制信号m进行的，在后面将详细说明该动作。

从减法电路11输出的差动信号1u输入到增益放大器13。该增益放大器13按照增益放大器设置为任意的增益(能任意地使放大率变化)。由此，能得到用给定的放大率放大的差动信号2u。这样在本实施例中，通过使用增益放大器13适当放大差动信号，能提高预凹槽检测的精度。另外，在后面将详细说明增益放大器13的动作。

从增益放大器13输出的差动信号2u接着输入到预凹槽检测块50和摆动检测块60，在其中分别进行预凹槽的检测和凹槽摆动的检测。

在预凹槽检测块50中，输入到二值化电路14的差动信号2u通过用限幅信号o规定的限幅电平限幅，被二值化。二值化的信号作为预凹槽二值化信号r输出到中央控制块10。另外，作为限幅信号o，按照限幅信号选择信号p，选择了稳压发生电路15的输出或能设置为由限幅电平设置信号q控制的任意任意电平的DA转换器22的输出中的任意一个。

而在摆动检测块60中，输入到摆动增益放大器16的差动信号2u被设置为任意的增益，另外从该摆动增益放大器16输出的信号通过带通滤波器17只抽出摆动信号的基波成分，去掉了基波的噪声成分。该摆动信号的噪声成分中含有与记录数据对应的再现信号和预凹槽信号。通过带通滤波器17后的摆动信号在摆动二值化电路18被二值化，作为摆动二值化信号s，与预凹槽二值化信号r同样输入到中央控制块10。

这样，本实施例的光盘装置100从检测信号c和d的差动信号2u进行预凹槽的检测和摆动的检测，但是，通过增益放大器13中的增益设置、平衡增益电路12中的平衡增益的设置以及二值化电路14中的限幅电平的设置，能更正确地检测预凹槽。更具体地说，首先使用增益放大器13，放大差动信号，使差动信号中的预凹槽信号成分最容易被检测，然后，通过基于平衡增益电路12的差动信号波形的调节以及二值化时限幅电平的调节，能以高精度检测预凹槽。

首先，就增益放大器13的增益设置的动作加以说明。如图1所示，通过检测在凹槽上形成光点的光束的反射光，检测光盘4上的预凹槽。当采用这样的预凹槽检测方法时，当相对于光点预凹槽小时，图5所示的差动信号1u的振幅(即预凹槽信号的振幅)容易变小。反之，当相对于光点预凹槽大时，预凹槽信号的振幅容易变大。因为预凹槽信号还会由于其它的很多要素而变化，所以不能与所述的一概而论，如果光盘和光盘装置的组合变化，预凹槽和光点的尺寸的大小关系也变化。由此，预凹槽信号的振幅变化。另外，预凹槽信号的振幅能随着例如光盘4上形成的预凹槽的形状、作为记录膜而涂抹的记录媒体的反射率、或凹槽磁道以及沟间表面部的宽度等而变化。

因此，由于光盘和光盘装置的组合，如果不调节差动信号的放大率，有时其振幅就不适当。此时，预凹槽的检测精度下降。图6(a)～(c)分别表示了差动信号2u(即含有预凹槽信号成分和摆动信号成分的信号)的振幅有大小偏移时生成的预凹槽二值化信号。如图6(a)所示，对于当振幅适当时(为正常振幅时)，得到所希望的预凹槽二值化信号，而如图6(b)所示，与正常振幅时相比，差动信号2u的振幅小时，因为预凹槽信号的振幅不超过二值化电路14的限幅电平，所以无法得到与预凹槽信号对应的脉冲信号。另外，即使能检测，由于预凹槽信号未被适当的电平限幅，所以生成了表示预凹槽的脉冲中含有很多跳动的二值化信号。

另外，如图6(c)所示，当与正常振幅时相比，差动信号2u的振幅大时，不只是预凹槽信号，就连摆动信号也被二值化，从而无法取得所希望的预凹槽二值化信号。

如图6(d)所示，当在沟部记录有数据时，基于记录标记的有无的反射率变化混入差动信号2u，成为对预凹槽信号的根源和摆动信号的干扰。因此，当差动信号2u的振幅相对于限幅电平比较大时，会发生预凹槽信号的误检测，或跳动增加的问题。因为使用预凹槽二值化信号作为光盘4的地址检测时的同步信号，所以，如果预凹槽未被检出，或跳动增加就意味着无法取得正确的定时信息。结果，导致无法正确地检测地址。同样的混入现象在使用光拾波器2记录数据时也会发生。预凹槽二值化信号是用于记录数据时，检测光盘上的正确位置的。因此，当无法取得适当的预凹槽二值化信号时，对于光盘上规定的区域，将无法在正确的位置形成记录标记。

因此，特别是把光盘装填到光盘装置中时，最好适当地调节预凹槽信号的振幅即差动信号1u的振幅，使预凹槽的检测能恰当地进行。图7(a)是表示使用增益放大器13进行的本实施例中差动信号1u的振幅调整动作的程序框图，图7(b)表示了各过程中差动信号和限幅信号的关系以及此时生成的预凹槽二值化信号和摆动二值化信号。

如步骤S10所示，调整差动信号的振幅时，把限幅信号o的信号电平(限幅电平)设置为根据限幅信号选择信号p用稳压发生电路15设置的固定电平t1。该固定限幅电平t1最好设置在把预凹槽信号二值化的二值化电路14的动态范围上限附近(即能设置的限幅电平中的最大值附近)。

接着，如步骤S12所示，根据增益放大器控制信号n把增益放大器13设置为最小增益。当增益放大器13设置为最小增益时，因为差动信号中的预凹槽信号低于限幅电平，所以在二值化电路14中生成的预凹槽二值化信号中与预凹槽对应的脉冲不出现。

然后，如步骤S14所示，根据增益放大器控制信号使增益放大器13的增益逐渐上升，放大差动信号。在该过程中，如果放大的差动信号达到限幅电平，在预凹槽二值化信号中出现脉冲(以下，称作预凹槽检测脉冲)。此时，判断出现的脉冲实际是否与预凹槽对应。该动作由图8(a)所示的中央控制块10中设置的预凹槽定时判断电路19进行。

如图8(a)所示，在预凹槽定时判断电路19中，输入了从二值化电路14输出的预凹槽二值化信号r和从摆动二值化电路18输出的摆动二值化信号s。在此，如图2所示，光盘4的格式规定为使预凹槽信号和摆动信号同步。更具体地说，在摆动信号的一个周期中，预凹槽信号最多只存在一次，并且，摆动信号和预凹槽信号的相位关系总是一定的。这样，因为预凹槽信号对于摆动信号是以一定的规则形成的，所以根据摆动二值化信号s，能生成图8(b)所示的预测预凹槽检测脉冲的位置的预凹槽预测信号v。在此，预凹槽预测信号v在摆动二值化信号s的逻辑high期间的近中间的定时，作为具有上升宽度窄的脉冲的信号而生成。

预凹槽定时判断电路19通过比较输入的预凹槽二值化信号r和预凹槽预测信号v，判断预凹槽检测脉冲是否对应于实际的预凹槽。即如果预凹槽二值化信号r中的预凹槽检测脉冲是在预凹槽预测信号v的活动定时下检测到的，则它是正规的预凹槽检测脉冲，如果不是在活动区域下检测到的，则是由于噪声等而误检测了预凹槽。当用这样的步骤，用预凹槽定时判断电路19检测了一定数量以上的正规的预凹槽检测脉冲时，判断为恰当地检测了预凹槽，预凹槽定时判断电路19输出预凹槽判断OK的指示。

预凹槽在形成该预凹槽判断OK的输出之前，逐渐使增益上升，把输出检测OK时的增益值设置为增益放大器13的最佳增益值。这样，根据判断差动信号中表示预凹槽的信号成分是否对应于预凹槽的预凹槽定时判断电路19的输出，设置了增益放大器13。

经过这样的步骤，设置了增益放大器13的最佳增益后，如步骤S16所示，通过根据限幅电平选择信号p选择DA转换器22的输出作为限幅信号o，设置了二值化电路14的限幅电平。基于DA转换器22的限幅电平当然设置为低于用稳压发生电路15设置的电压的值(最好是二值化电路14的动态范围的正中的值)。另外，如后所述，能按需要调整由该DA转换器22规定的限幅电平。

综上所述，如果用增益放大器13适当地放大差动信号1u，不依赖于用减法器生成的差动信号的振幅，就能防止二值化电路14中被二值化的差动信号的振幅对于限幅电平过小(图6(b))或过大(图6(c))之类的事态的发生。特别是，如果能放大差动信号，使预凹槽信号的峰值电平达到和限幅电平的最大值对应的程度，在二值化时，通过把限幅电平例如设置为中间的电平，就能以适当的电平限幅预凹槽信号。因此，能提高预凹槽的检测精度。

另外，在设置增益放大器13的增益时，在光盘4的给定区域中，进行了反射光的检测(即再现给定区域)，如图9(a)所示，当再现未记录数据的未记录区域时，因为不发生记录标记导致的反射率变化，所以不发生预凹槽信号的振幅下降，能稳定地检出振幅。这样，通过再现未记录区域设置了增益放大器13时，当再现记录有数据的区域时也不会产生大的问题。

对此，如图9(b)所示，当通过再现数据记录部设置增益放大器13的增益时，记录标记导致的反射率变化混入检测信号中，预凹槽信号的电平变得不稳定，振幅下降。如果在这样的状态下，设置了增益，当再现数据的未记录区域时(即当不受记录标记导致的反射率变化的影响时)，有时预凹槽信号的振幅变得过大。此时，即使使限幅电平小于固定电平，也提高不了预凹槽检测率，结果，又可能无法把增益设置为最佳。

由此，增益放大器的增益设置最好使用再现光盘4中未记录数据的区域(或磁道部分)时得到的差动信号。这样，不论是数据记录区域还是数据未记录区域，都能正确地检测预凹槽。

按如上所述设置的最佳增益值(即差动信号的最佳放大率)存储在中央控制块10中设置的存储装置(存储器部)中。综上所述，差动信号1u的振幅由于光盘4和光拾波器2等的驱动系统的组合而产生偏移，但是对于装填在光盘装置上的光盘，只要该光盘未被取下，一次设置的最佳增益值就是有效的。因此，一度光盘装置断电，下次在使用时，不用再进行上述的增益值的设置过程，只需从存储器部读出最佳增益值就可以了。另外，与设置的最佳增益值一起，使用的光盘的个体信息(能把该光盘从其它光盘区别开的信息)也可以存储在存储器部中。这样，一旦把从光盘装置取出的光盘再次装填到光盘装置中使用时，根据存储的个体信息，就能设置适于该光盘的增益值。

另外，除了象上述这样，存储于存储器部中，如果使用光拾波器2，在光盘4的管理信息区中记录最佳增益值，即使发生光盘4的取出和放入，光盘装置也只需读出记录在管理信息区中的最佳增益值，在增益放大器13设置它就可以了。由此，能缩短光盘系统的起动时间。还可以把光盘4的个体信息记录在光盘4的管理信息区中。

下面，说明平衡增益电路12中平衡增益的设置动作和限幅信号o的电平(限幅电平)的设置动作。

图10用于说明平衡增益和限幅电平的设置，表示了中央控制块10中设置的预凹槽检测量测定电路20。在预凹槽检测量测定电路20中，输入了预凹槽二值化信号r和摆动二值化信号s。预凹槽检测量测定电路20与上述的预凹槽定时判断电路19同样，判断差动信号中的预凹槽信号是否对应于光盘中设置的预凹槽。更具体地说，与所述同样，检测预凹槽二值化信号r中出现的正规预凹槽检测脉冲。预凹槽检测量测定电路20总是检测该正规预凹槽检测脉冲，由此，能测定预凹槽的检测量(或检测率)。

图11(a)表示了在再现光盘4上记录有数据的区域时，使平衡增益电路12的增益值(即检测信号d的放大率)变化时的预凹槽检测率。在光盘4的沟部上形成的记录标记和间隔表现为跟踪检测信号c和d中同相的数据信号。因此，在生成检测信号c和d的差动信号时，这些数据信号被抵消，向预凹槽信号和摆动信号的混入很少。但是，当检测信号c和检测信号d的大小的比不适当时，抵消同相的数据信号的比例变化，混入预凹槽信号和摆动信号中。由此，用二值化电路14生成的预凹槽二值化信号r的质量变坏，预凹槽检测量下降。在图11(b)和(d)中，表示了由于检测信号c和检测信号d的平衡不恰当，混入的数据信号的大小变大，由此而无法得到所希望的预凹槽二值化信号的情形。

因此，如图11(c)所示，通过调节平衡增益电路12的增益值，适当设置检测信号c和检测信号d的大小比，能减少数据信号的混入。平衡增益电路12的增益例如设置为从预凹槽检测量测定电路20输出的预凹槽检测量为最高时的增益值。或预先设置从预凹槽检测量测定电路20输出的预凹槽检测量的临界值，设置为超过该临界值的两点的增益值中间的增益值。

另外，如图12(a)～(d)所示，关于限幅电平也同样是一边再现光盘上记录有数据的区域，一边通过使限幅信号o从低电平向高电平变化，就能发现最佳的限幅电平。根据限幅电平设置信号q，选择DA转换器22的输出作为限幅信号o，并且一边使DA转换器22的输出变化，一边根据预凹槽检测量测定电路20测定预凹槽检测量，就进行了该动作。如图12(b)所示，当限幅电平低时，因为用预凹槽信号的根源二值化，所以预凹槽检测量低，但是如图12(c)所示，随着限幅电平接近预凹槽信号的中央电平，预凹槽检测量增加。但是，如果限幅电平超过给定电平，预凹槽检测量就下降，如图12(d)所示，如果限幅电平过高，预凹槽检测量就变得非常小。经过这样的过程，限幅电平例如设置为预凹槽检测量取最大值的电平或预凹槽检测量到达超过给定的量的检测临界值的两个电平的中间电平。

图13表示了以平衡增益为横轴，以限幅电平为纵轴时，进行预凹槽检测的适当范围(预凹槽检测界限)。当再现凹槽中未记录数据的盘区域时，如范围M1所示，对于平衡增益的变化，对于限幅电平的变动，检测界限都比较大。而当再现凹槽中记录有数据的盘区域时，综上所述，如果平衡增益是适当的值，记录表示导致的反射率变化作为同相信号在差动信号中被除去，但是，如果平衡被破坏了，如图11所示，标记的混入量增大。因此，在记录有数据的磁道能稳定地检测预凹槽的平衡增益和限幅电平的范围M2比未记录数据时的范围窄。因此，为了能稳定地进行预凹槽的检测，最好通过再现预凹槽检测界限窄的记录有数据的沟部，设置最佳的平衡增益和限幅电平。由此，不论是再现数据记录区域还是数据未记录区域，都能以高精度检测预凹槽。

另外，在图13中，也表示了正在光盘上记录给定的数据时，平衡增益以及限幅电平与预凹槽检测界限的关系。由图可知，记录动作中的预凹槽检测界限M3比所述再现时的M1和M2更窄。这是因为记录动作中，根据图14所示的激光发光波形，按照记录的标记而调制的激光由光拾波器2出射。当这样照射的激光的发光强度变化时，用光检测器检测的反射光的强度也变化。由此，得到的差动信号2u中，如图15(b)～(d)所示，混入激光发光波形。

本来，因为激光发光波形也在检测信号c和d中作为同相信号出现，所以在理想状态下，在差动信号2u中被抵消了，但是很难完全派出该激光发光波形的混入。与再现记录完的磁道时的数据信号的混入量相比，记录动作时的激光发光波形的混入量大。由此，为了进行恰当的预凹槽检测，有必要更适当地设置平衡增益和限幅电平，因此，平衡增益和限幅电平的界限变得更窄。

作为激光发光波形的混入量大的理由，列举了图14所示的激光发光波形的记录能量P1和谷值能量P2的比率大。例如，当DVD-R的场合，把记录能量P1设置为谷值能量P2的10倍以上。这样，激光发光强度的变化非常大时，对差动信号的影响变大。

另外，根据本发明者的试验，当混入量大时，如图15(c)所示，即使均等地设置平衡增益也不能完全除去，如图15(d)所示，变为不平衡进行检测有时能提高预凹槽检测率。如图15(a)所示，记录动作中平衡增益的大小和预凹槽检测率的关系与图11(a)所示的再现动作中平衡增益的大小和预凹槽检测率的关系不同。

由此，当在记录时检测预凹槽信号时，最好把最佳平衡增益和限幅电平设置为与再现时的不同。在本实施例的光盘装置100中，因为能根据从预凹槽检测量测定电路20输出的预凹槽检测量，在再现动作中和记录动作中，分别设置平衡增益和限幅电平，所以在任意的场合，都能以良好的精度检测预凹槽。

另外，虽然平衡增益的调整和限幅电平的调整能在光盘4的数据未记录区域中进行，但是最好在记录有数据的区域中进行。综上所述，因为预凹槽检测量中，记录的标记导致的反射率变动造成的混入有影响，所以在记录有数据的区域中进行调整应在比预凹槽检测更严的条件下调整。因此，如果预先在记录有数据的区域中进行调整，未记录部的预凹槽检测也能恰当地进行。

另外，按如上所述设置的最佳平衡增益和限幅电平的设置值与所述增益放大器13的增益值同样，存储在中央控制部的存储器部中。或者记录在光盘4的管理信息区中。另外，光盘4的个体信息也同样可以记录在光盘装置的存储器部或光盘中。由此，能缩短光盘装置的起动时间。

以上说明了平衡增益和限幅电平的调整法的一个实施例，下面说明更简略的平衡增益和限幅电平调整法(最佳点推测法)。

图16用于说明平衡增益和限幅电平的其它调整法。如图所示，预凹槽检测率当平衡增益和限幅电平为2轴时，分布为等高线。即以能实现所希望的预凹槽检测率的平衡增益和限幅电平的范围M4为中心，预凹槽检测率变得更低的范围M5存在于范围M4的周围。另外，以下，以平衡增益的值(例如BO)为横轴的坐标，限幅电平的值(例如SO)为纵轴的坐标，把它们的组合表现为(BO，SO)。

首先，测定把平衡增益和限幅电平设置为预先设置的的初始值(BO，SO)时的预凹槽检测率D(BO，SO)。在此，D(BO，SO)＝100％是得到的。另外，预凹槽检测率的测定能由图10所示预凹槽检测量测定电路20进行。即通过测定从预凹槽检测量测定电路20输出的实际预凹槽检测量对于假设预凹槽全被检出时的预凹槽检测量的比例，测定了预凹槽检测率。

接着，测定从初始值(BO，SO)开始，使平衡增益只变化±ΔB时的预凹槽检测率，以及使限幅电平只变化±ΔS时的预凹槽检测率。另外，ΔB和ΔS是预先设置的增减量(称作平衡量和限幅量)。在该方法中，不是对于初始值(BO，SO)使平衡增益和限幅电平连续地变化，而是离散地使平衡增益和限幅电平，在各测定点中测定预凹槽检测率。这样测定的结果为：预凹槽检测率D(BO+ΔB，SO)＝20％，D(BO-ΔB，SO)＝10％，D(BO，SO+ΔS)＝20％，D(BO，SO-ΔS)＝10％。

此时，使用初始值(BO，SO)时的预凹槽检测率D最高。因此可知，应把最佳平衡增益、限幅电平设置为初始值(BO，SO)。

下面，参照图17，说明与图16的场合不同，当初始值(BO，SO)与最佳值不一致的场合。与所述同样进行了预凹槽检测率测定的结果为：在初始值(BO，SO)的预凹槽检测率D(BO，SO)＝50％，D(BO-ΔB，SO)＝0％，D(BO+ΔB，SO)＝60％，D(BO，SO+ΔS)＝60％，D(BO，SO-ΔS)＝0％。

在此，把D(BO，SO)与D(BO-ΔB，SO)相比，D(BO，SO)较大，另外，把D(BO，SO)与D(BO，SO-ΔS)相比，D(BO，SO)较大，所以在平衡增益或限幅电平在负的方向上变动时，预凹槽的检测结果变差。因此，最佳点不存在于该方向，最佳平衡增益和最佳限幅电平全部存在于正的方向。

接着，当平衡增益和限幅电平再在正向上变动时，进行测定。即测定D(BO+2ΔB，SO)和D(BO，SO+2ΔS)。在此，测定结果为D(BO+2ΔB，SO)＝20％，D(BO，SO+2ΔS)＝20％。此时，因为预凹槽检测率下降，所以可以推测平衡增益为BO+ΔB时预凹槽检测率最高，并且，限幅电平为SO+ΔS时预凹槽检测率最高。因此，此时，能推测出平衡增益和限幅电平的最佳点是(BO+ΔB，SO+ΔS)。

另外，在该例子中，虽然能发现在把平衡增益和限幅电平变为BO+2ΔB、SO+2ΔS的阶段中，预凹槽检测率变为减小的拐点，但是当不能发现时，可以再变为BO+3ΔB或SO+3ΔS，用以发现拐点。

另外，即使无法发现预凹槽检测率的拐点，当预凹槽检测率达到系统的容许值时，可以把达到的时刻的平衡增益和限幅电平作为最佳值采用。另外，在本实施例中，固定平衡增益和限幅电平中的一方，使一方变动，选择了测定点，但是，也可以使固定平衡增益和限幅电平的双方同时变动，选择测定点。

另外，为了严密地推测最佳点，应尽量使所述平衡增益的步幅(平衡量)ΔB和限幅电平的步幅(限幅量)ΔS为小的量，但是如果它们太小，探索最佳点所需步数增加，从而增加了探索时间。因此，最好根据试验，把平衡量和限幅量设置为最佳值。

因为以上说明的最佳点推测法能根据较少的测定点的预凹槽检测率的测定，发现适合的平衡增益和限幅电平，所以具有能缩短处理时间的优点。例如，在制造光盘装置的工厂中，通过试验，把初始值(BO，SO)预先设置为适当的值，当从工厂出厂后，实际使光盘装置工作时，如果用所述方法，修正从出厂前的状态的历时变化、温度变化、使用的光盘的特性的偏移等导致的最佳值的变动，就能在短时间内决定平衡增益和限幅电平。

上面，就本发明的实施例中光盘装置进行了说明，但是关于执行所述平衡增益的调整和限幅电平的调整的步骤并不局限于某一种方法。另外，可以同时进行平衡增益的调整和限幅电平的调整，也可以只进行平衡增益的调整和限幅电平的调整中的任意一方。

综上所述，根据本发明，在检测预凹槽时，因为能把从反射光生成的差动信号放大到任意的大小，所以能通过适当地增大差动信号，来提高预凹槽的检测精度。而且，如果调节用于生成差动信号的两个检测信号的大小的比，就能减少差动信号的噪声成分，因此，就能提高预凹槽的检测精度。而且，即使通过调节把差动信号二值化的二值化电路的限幅电平，也能提高预凹槽的检测精度。

Claims (17)

1.一种光盘装置，其特征在于：

在记录数据的磁道的至少一方的侧端部上形成了预凹槽的光盘上记录数据、和/或从所述光盘上再现数据；

包括：

在所述光盘的所述磁道上照射光束的光照射元件；

检测来自照射了所述光束的所述磁道的反射光，检测来自所述磁道的一方的侧端部的第一反射光和来自所述磁道的另一方的侧端部的第二反射光的光检测器；

生成与所述第一反射光对应的第一检测信号和与所述第二反射光对应的第二检测信号的差动信号的减法器；

放大由所述减法器输出的所述差动信号，并能使放大率变化的放大器；和

判断所述放大的差动信号的表示预凹槽的信号成分是否与设置在所述光盘上的所述预凹槽对应的预凹槽检测判断器，

根据所述预凹槽检测判断器的输出来设置所述放大器的放大率，从利用所述放大器放大的差动信号来检测所述预凹槽。

2.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于：

还包括：把所述放大的差动信号二值化的二值化电路；

所述预凹槽检测判断器判断从所述二值化电路输出的二值化信号是否与设置在所述光盘上的所述预凹槽对应。

3.根据权利要求2所述的光盘装置，其特征在于：

在固定了所述二值化电路的限幅电平的状态下，根据使所述放大器的放大率变化时的所述预凹槽检测判断器的输出的变化，来设置所述放大器的放大率。

4.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于：

根据由在所述光盘上未记录数据的磁道部分检测的所述第一和第二反射光所生成的差动信号，来设置所述放大器的放大率。

5.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于：

使用所述光照射元件，将表示所设置的所述放大率的信息记录在所述光盘上。

6.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于：

还包括存储表示所设置的所述放大率的信息的存储装置。

7.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于：

还包括：调整所述第一检测信号和所述第二检测信号的大小的比的平衡调整器；

所述减法器生成调节了所述大小的比的所述第一检测信号和所述第二检测信号的差动信号。

8.根据权利要求7所述的光盘装置，其特征在于：

还包括判断所述差动信号中表示预凹槽的信号成分是否对应于设置在所述光盘上的所述预凹槽的预凹槽检测判断器。

9.根据权利要求8所述的光盘装置，其特征在于：

还包括根据所述预凹槽检测判断器的判断结果，来测定预凹槽检测率的预凹槽检测率测定器；

所述平衡调整器根据所述预凹槽检测率来设置所述大小的比。

10.根据权利要求9所述的光盘装置，其特征在于：

还包括把所述差动信号二值化的二值化电路；

所述预凹槽检测判断器判断从所述二值化电路输出的二值化信号是否与设置在所述光盘上的所述预凹槽对应。

11.根据权利要求10所述的光盘装置，其特征在于：

还包括能使所述二值化电路的限幅电平变化的限幅电平设置电路；

所述限幅电平设置电路根据所述预凹槽检测率，来设置所述限幅电平。

12.根据权利要求11所述的光盘装置，其特征在于：

当使预先设置的所述大小的比的初始值为初始平衡值B0，并且使预先设置的所述限幅电平的初始值为初始限幅值S0时，

通过比较在所述初始平衡值B0的所述预凹槽检测值D(B0)和在与所述初始平衡值B0只有给定的平衡量ΔB的不同的平衡值B1的所述预凹槽检测率D(B1)，来估计应该设置的所述大小的比；

并且，通过比较在所述初始限幅值S0的所述预凹槽检测率D(S0)和在与所述初始限幅值S0只有给定的限幅量ΔS的不同的限幅值S1的所述预凹槽检测率D(S1)，来估计所述应该设置的所述限幅电平。

13.根据权利要求11所述的光盘装置，其特征在于：

根据在所述光盘上的记录有数据的磁道部分上由所检测的所述第一和第二反射光所生成的差动信号，来设置所述大小的比和所述限幅电平。

14.根据权利要求11所述的光盘装置，其特征在于：

当正在所述光盘的所述磁道上记录数据时，设置所述大小的比和所述限幅电平。

15.根据权利要求11所述的光盘装置，其特征在于：

使用所述光照射元件，在所述光盘上记录表示所设置的所述大小的比和限幅电平的信息。

16.根据权利要求11所述的光盘装置，其特征在于：

还包括存储所设置的所述大小的比和所述限幅电平的存储装置。

17.根据权利要求1或8所述的光盘装置，其特征在于：

所述光盘的所述磁道摆动；

还包括生成与所述摆动对应的二值化信号的摆动二值化电路：

所述预凹槽检测判断器使用根据所述摆动二值化电路的输出生成的预凹槽预测信号，来判断所述差动信号中表示预凹槽的信号成分是否与所述预凹槽对应。

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