专利名称：数字盘读/写装置的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及一种用于从和/或在可以光读和/或写的数字数据存储盘上读和/或写的装置。这种盘例如是“CD”，“DVD”，“Blueray”或“HD-DVD”。
背景技术：
图1是这种装置的已知结构。可移动光-机电装置1位于盘2的上方被放置在支架3上，该支架由通过与盘2相邻放置的底座4而保持在一个平面上的两条平行钢轨构成。光-机电装置1通过放置在柔性带6上的电线与母板5相连接。
该光-机电装置的结构示意性地表示在图1的左下部。致动器10使装置1在支架3的钢轨上移动。激光二极管11发射光线以便从该盘上读或在该盘上写。由光电检测器阵列构成的图像传感器12连续测量被该盘反射的光线的强度。图像传感器12的每个光电检测器提供强度与该光电检测器接收的光线的强度完全成比例的一模拟电信号。致动器10，激光二极管11，和图像传感器12连接到包括以下元件的电子电路13。放大器14放大由图像传感器12的每个光电检测器提供的模拟电信号并以一组模拟信号s的形式将它们传送到母板5。放大器15接收由母板传送的控制信号cmd并，在放大之后，将所述信号传送到致动器10。调节/放大装置16控制激光二极管11的光线强度，根据是否执行读或写操作而减小或变化该光线的强度。在写状态中，调节/放大装置16接收一数字数据信号D并根据将被写入的二进制位的类型变化该激光二极管11的光线强度，例如写“1”则强度是高而是写“0”则是低，二进制位“1”的写入引起相应于该二进制位的轨道部分的性质的改变，特别是它的反射特性上的改变。
母板用于或从例如电视或音频系统等装置中接收或向其提供视听信号，并与光-机电装置1交换前述信号cmd，s，和D。通常，母板5是在其上布置一个或几个集成电路的印刷电路板。从功能的角度看，该母板可以被划分为四个主要单元。“伺服”单元20提供控制信号cmd给致动器10。处理单元(procRF)21处理由图像传感器12生成的模拟信号s。处理单元21提供一数据信号d给读单元R23，该单元在解调和解码之后提供一视听信号Se。写单元W接收一视听信号Sr并执行该信号的编码和调制，该编码和调制后的信号以数字数据的信号D的形式发送给光-机电装置1以便写入在盘2上。
处理单元21分析由传感器12提供的图像以便检测四个主要元素。该分析是以“模拟”形式操作模拟信号，通过计算装置，以及特殊的加法和减法装置来执行的。前两个元素涉及光-机电装置1对于盘2的准直。这些是表示装置1被放置在其上的盘区域的地址数据@，和装置1对于跟踪的盘轨道的准直误差Δ的数据，也就是，从该轨道或过于横向偏移，或过于接近或远离该轨道因此在该盘上形成的光点不是非常清晰。如果必要，模拟准直数据信号@和Δ被传送给分析它们的伺服单元20并顺次提供控制信号cmd给该光-机电装置以便恰当地校准该装置1。处理单元21提供的另一个元素是由读单元R解调和解码的一模拟读数据信号d。处理单元21提供的最后一个元素是公知为“摆动”信号的一参考时钟信号Ck。参考时钟信号Ck的周期基本上对应于当盘旋转时在传感器下通过的相应于二进制位的盘的一部分的持续时间的多倍或几分之一，或者换句话说，对应于图像传感器扫过盘2上记录的数据二进制位的持续时间的多倍或几分之一。参考时钟信号Ck被传送给写单元W，该单元利用相应于参考时钟信号Ck频率的速率传送将被写入的数字数据信号D。
当盘读和写速度增大时，可以监测到前述装置的越来越多的错误。这些错误尤其存在于那些使用了公知为“蓝光”的最新技术的装置中。该遇到的错误主要是写错误。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种对于任何写或读速度均有效运行的盘读和/或写装置。
本发明的另一个目的是提供一种结构简单的装置。
为了实现这些目的，本发明提供一种用于从一旋转盘和/或在旋转盘上读和/或写的装置，该装置包括放置在盘上方的并且通过一组电线与一母板相连接的一可移动光-机电装置。该光-机电装置包括致动器，一激光二极管，光电检测器，和一电子电路，每个光电检测器向该电子电路提供与接收到的光信号成比例的一模拟电信号，该电子电路控制二极管和致动器。该电子电路包括将来自该光电检测器的模拟电信号数字化并传送该数字信号到数字处理单元的一模/数转换器，该数字处理单元提供光-机电装置对于盘的准直的数据，和参考时钟信号，该信号的周期基本上对应于光-机电装置扫过盘的一二进制位时的时间期间的多倍或几分之一。
根据本发明的一实施例，该电子电路进一步包括一同步单元，该单元接收所述参考时钟信号和来自母板的将被写入的数字数据的信号并提供一打算供给激光二极管使用的同步数字数据信号。
根据本发明的一实施例，在写状态下，该数字处理单元提供对应于写在盘上的数据的一数字数据信号。
根据本发明的一实施例，所述准直数据是表示光-机电装置被放置在其上方的盘区域的地址和该光-机电装置对于跟踪的盘轨道的准直误差的数据。
根据本发明的一实施例，所述准直数据通过一条所述电线被串行地传送给放置在母板上的一伺服单元，该伺服单元分析该准直数据并作为回报提供打算供给光-机电装置的致动器使用的控制信号。
根据本发明的一实施例，光-机电装置的电子电路进一步包括接收来自母板的伺服单元的“主”控制信号和由处理单元提供的“调整”控制信号的一控制信号组合单元，该控制信号组合单元控制该致动器。
根据本发明的一实施例，通过放置在母板和光-机电电路上的两个接口进行读出的数字数据信号和将被写的数字数据信号的转换，这两个接口通过一条所述电线被连接，该接口保证数字数据信号在一个方向或其他方向上的流动。
根据本发明的一实施例，母板包括一读单元，该单元在由光-机电装置提供的以及通过一条所述电线传送的该数字数据信号被解调和解码之后传送一音频和/或视频信号。
根据本发明的一实施例，母板包括一写单元，该单元接收一音频和/或视频信号并执行该信号的编码和调制以便提供所述将被写入的数字数据的信号。
根据本发明的一实施例，光-机电装置的电子电路包括用于解调由处理单元提供的该数字数据信号的单元和用于调制来自母板的将被写入的数字数据的信号的单元。
本发明还提供一种打算控制放置在盘上方的该可移动光-机电装置的激光二极管和致动器的电子电路，该电路接收由该光-机电装置的一组光电检测器提供的模拟电信号。该电路包括将来自该光电检测器的模拟电信号数字化的一模数转换器和从所述转换器接收被数字化的信号并提供该光机电装置相对于盘的准直的数据和参考时钟信号的一数字处理单元，该参考时钟信号的周期基本上对应于光-机电装置扫过盘的一二进制位的持续时间的多倍或几分之一。
本发明还提供一种数字光盘的读出装置和/或记录装置，例如，“CDs”，“DVD”，“Blue ray”或“HD-DVD”格式，该装置包括如前述限定的装置。
通过以下结合附图对具体实施例的非限制性描述将详细地讨论本发明的上述以及其他目的，特征，和优点。
图1是前述公知的盘读和/或写装置的结构图；以及图2是根据本发明的盘读和/或写装置的结构图。
具体实施例方式
在前述涉及图1的装置中，本发明发现，特别是在写状态下，通过柔性带电线的信号之间的寄生耦合问题。数字数据信号D在一个方向上通过，从母板5到光-机电装置1，模拟信号s在另一个方向上通过，从装置1到母板5。数字数据信号D的频率从500MHz到1GHz而它的电压偏移的幅度约为1伏。至于模拟电信号s，它们具有高达100MHz的频谱范围并且它们的最大电压偏移要小得多，大约几百mV。由于寄生容性耦合，数字数据信号D的有效快速变化引起模拟信号s的电压变化，其可以达到40至50mV。模拟信号s的信噪比非常低。处理单元对已引起干扰的模拟信号s的分析提供错误的准直数据@和Δ。最后这将产生盘上方的激光二极管的错误准直。再者，处理单元21提供的参考时钟信号Ck也会被干扰。所以，将被写入的数字数据的信号D的同步也是错误的，这将引起写错误。
所以，寄生容性耦合使该传送的模拟信号的信噪比减小，并且相应地生成不恰当的准直控制信号和不恰当的将被写入的数据的同步。
减少连接母板和光-机电装置的电线之间的寄生耦合的方法包括改善该电线的电绝缘。为了这个目的，它们可以彼此之间空间隔离或者可以提供两个柔性带，从该装置传送到母板的信号被放置在一个带子上而在其他方向内传送的信号被放置在另一个带子上。但是这就要求使用较宽的柔性带或使用几条柔性带，昂贵且体积也更大。
增大来自该图像传感器的模拟信号s的信噪比的方法是通过更大功率的放大器14来增大该信号的电压变化的幅度。但是，这种处理有几个缺点。消耗的电功率要大得多。再者，该模拟信号的偏移的增大会引起限幅和失真现象。
为了克服这些缺点，本发明通过放置在光-机电装置上的一“数字”装置来提供对由图像传感器提供的模拟信号的处理。该数字装置由一模数转换器和一数字处理单元组成。与“模拟”处理相比，例如与前述与图1有关的装置的处理单元21执行的处理相比，由图像传感器提供的数字化信号和对它们的数字处理会引起处理质量上的微小降低。但是，就基本上相同的功能来说，数字处理单元比“模拟”处理单元紧凑得多并且所需功率也小得多。因此该数字处理单元可以被有利地放置在该光-机电装置上的电子电路中。该数字处理单元只提供相对低频的数字信号。由于数字信号对该柔性带的电线之间的寄生容性耦合不怎么敏感，因此如下所示，这在最后将对模拟处理单元和数字处理单元之间的质量差提供较宽的补偿。
图2是根据本发明的盘读和/或写装置的结构图。该装置包括一光-机电装置100和一由放置在柔性带上的电线连接的母板200，未示出。如前所述，光-机电装置100包括致动器101，一激光二极管102，和一图像传感器103，三个元件全部与电子电路104相连。如前所述，光-机电装置100放置在盘上方的钢轨上，该盘在读或写时旋转。
根据本发明的一个方面，由图像传感器103的每个光电检测器提供的模拟电信号被模数转换器105数字化，然后被传送到提供一组数字信号的数字处理单元106。处理单元106提供准直信息，即，表示装置100被放置在其上的盘区域的地址@，和该装置对于跟踪轨道的准直误差的数据Δ。再者，处理单元106提供一参考时钟信号Ck，参考时钟信号Ck的周期对应于图像传感器103扫过相应于一数据二进制位的位于传感器下的旋转盘的轨道部分的持续时间的多倍或几分之一。
对于图2中描述的实施例，准直数据@和Δ被传送给母板200的伺服单元201。在本发明的这个实施例中，该准直数据通过信号电线被串行传送。伺服单元201分析该准直数据并作为回报提供打算供给装置100的致动器101使用的控制信号cmd。
再者，在读时，由处理单元106提供的数字数据信号d通过分别放置在光-机电装置100和母板200上的两个接口110和210被传送给母板200的读单元R202。读单元202解调和解码该接收的数字数据信号d并输出一视听信号Se。
再者，母板200包括可以接收一视听信号Sr的一写单元203。在写状态下，写单元203在通过两个接口110和210以数字数据信号D的形式将其发送到光-机电装置100之前，编码并调制该接收的信号Sr。放置在装置100上的同步单元107接收来自处理单元106的将被写入的数字数据信号D和参考时钟信号Ck并提供同步数据信号给调节/放大单元108，该单元以一系列电流级(level)的形式提供适当的写控制信号给激光二极管108，该电流级为将被写入的值的函数，例如写入“1”就要求一高强度。
在图2所示的实施例中，母板200的伺服电路201只传送主要的准直控制信号，轨道上的“调节”控制信号由处理单元106直接提供。一控制信号组合单元109接收来自伺服单元201的控制信号cmd和来自处理单元106的控制信号cmd2并且，在合成之后，控制致动器101。
再者，在图2所示的装置中，接口110和210通过一根信号线彼此互相连接，在该信号线上传送读数字数据信号d，或写数字数据信号D。使用单根电线在一个方向上或在其他方向上传送数据可以减少连接装置和母板的柔性带的电线的数目并且相应地可以减小柔性带的尺寸和价格。
在根据本发明的装置中，由处理单元提供的准直数据@和Δ是低频数字信号。这些信号对寄生容性耦合的敏感度较低，与图1所示的已知装置中传送的那些模拟信号相反。
再者，光-机电装置只传送数字信号这一事实可以有利地提供多路复用系统以便使该数据，控制信号，或将被传送的数据串行化，并因此在连接光-机电装置和母板的柔性带上可以使用较少数目的电线。
此外，由于直接使用参考时钟Ck，由同步单元107执行的在该光-机电装置中将被写入的数据的同步这一事实使得完全解决了将被写入的数字数据信号同步的问题。
与参考图1所描述的已知装置相反，根据本发明的装置的优点在于，它可以在较高的读或写频率下进行操作。
当然，本发明可以包括那些本领域技术人员容易想到的各种改变，改进，和修改。特别是，它可以被提供执行对放置在光-机电装置上的电子电路的数字数据信号的调制和解调。这可以减小在母板和光-机电装置之间传送的数字信号的频率，并因此降低它们对寄生容性耦合的敏感。
再者，可以对放置在光-机电装置上的数字处理单元进行编程以便使它的处理功能与盘的种类，读和/或写的速度，或其他参数相适应。
此外，它可以在放置在光-机电装置中的电子电路中包括一用于调节写状态下的激光二极管的光强度的单元。这种调节单元可以分析由图像传感器接收到的光信号以便检测写“0”或写“1”的二进制位的反射是否正确。如果不正确，那么该调节装置控制该调节/放大单元因此修改该激光二极管的电流级。
此外，本发明的装置可以应用于只是音频或只是视频的信号的读或写。
再者，光-机电装置的电子电路可以由可被放置在同一个电子外壳中的几个集成电路构成。
此外，根据本发明的读和/或写装置可以被放置在各种设备中，如计算机，用于个人用途的CD或DVD读装置和/或记录装置。
这些改变，修改和改进是本公开文本的一部分，并且在本发明的精神和范围之内。所以，之前经由实施例所做的描述不是唯一的或者不是限制性的。本发明仅仅被以下权利要求和另外的等同物的范围中的定义所限制。
权利要求
1.一种用于从一旋转盘读和/或在一旋转盘上写的装置，该装置包括放置在盘上方的并且通过一组电线与一母板(200)相连接的一可移动的光-机电装置(100)，该光-机电装置包括致动器(101)，一激光二极管(102)，光电检测器(103)，和控制该二极管和致动器的一电子电路(104)，每个光电检测器向该电子电路的一模数转换器(105)提供与接收到的光信号成比例的一模拟电信号，其中该电子电路包括用于接收由该横数转换器数字化的信号并提供该光-机电装置相对于盘的准直的数据(@，Δ)和一参考时钟信号(Ck)的一数字处理单元(106)，该参考时钟信号的周期基本上对应于该光-机电装置扫过盘的一个二进制位的时间期间的多倍或几分之一，该电子电路进一步包括一同步单元(107)，该单元接收所述参考时钟信号，并且在写状态下，接收来自母板的将被写入的数字数据的信号(D)，以及在写状态下，提供打算提供给该激光二极管的一同步数字数据信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，在读状态下，该数字处理单元(106)提供对应于写在盘上的数据的一数字数据信号(d)。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述准直数据是表示该光-机电装置被放置在其上方的盘区域的地址(@)和该光-机电装置对于跟踪的盘轨道的准直误差的数据(Δ)。
4.根据权利要求1所述的装置，其中准直数据(@，Δ)通过一条所述电线被串行地传送给放置在该母板(200)上的一伺服单元(201)，该伺服单元分析该准直数据并作为回报提供打算提供给该光-机电装置(100)的致动器(101)的控制信号(cmd)。
5.根据权利要求4所述的装置，其中该光-机电装置(100)的电子电路(104)进一步包括接收来自该母板的伺服单元的“主”控制信号(cmd)和由处理单元(106)提供的“调整”控制信号(cmd2)的一控制信号组合单元(109)，该控制信号组合单元控制该致动器(101)。
6.根据权利要求1和2所述的装置，其中通过放置在母板(200)和光-机电电路(100)上的两个接口(110，210)进行读出的数字数据信号(d)和将被写的数字数据信号(D)的转换，所述的两个接口通过一条所述电线相连接，所述接口保证数字数据信号在一个方向或另一个方向上的流动。
7.根据权利要求2所述的装置，其中该母板(200)包括用于在由光-机电装置提供的并且通过一条所述电线传送的该数字数据信号(d)被解调和解码之后，传送一音频和/或视频信号(Se)的一读单元(R)。
8.根据权利要求1所述的装置，其中该母板(200)包括用于接收一音频和/或视频信号(Sr)并执行该信号的编码和调制以便提供所述将被写入的数字数据的信号的一写单元(W)。
9.根据权利要求1和2所述的装置，其中该光机电装置的电子电路包括用于解调由处理单元(106)提供的该数字数据信号(d)的单元和用于调制来自母板(200)的将被写入的数字数据的信号(D)的单元。
10.一种用于控制放置在盘上方的一可移动的光-机电装置(100)的激光二极管(102)和致动器(101)的电子电路，该电子电路接收由该光-机电装置的一组光电检测器(103)提供的模拟电信号，该电路包括将来自该光电检测器的模拟电信号数字化的一模数转换器(105)；从所述转换器接收被数字化的信号并提供该光机电装置相对于盘的准直的数据(@，Δ)和参考时钟信号(Ck)的一数字处理单元(106)，该参考时钟信号的周期基本上对应于光-机电装置扫过盘的一二进制位的持续时间的多倍或几分之一；以及一同步单元(107)，用于接收所述参考时钟信号(Ck)，并且在写状态下接收将被写入的数字数据的信号(D)，以及在写状态下提供打算提供给该激光二极管的一同步数字数据信号。
11.一种在光学支架上的数字光盘的读出装置和/或记录装置，例如，“CD”，“DVD”，“Blue ray”或“HD-DVD”格式，包括权利要求1至9的任何一个的装置。
全文摘要
一种用于从和/或在一旋转盘上读和/或写的装置，该装置包括放置在盘上方的并且通过一组电线与一母板相连接的一可移动光－机电装置。该光－机电装置包括致动器，一激光二极管，光电检测器，和一电子电路，每个光电检测器向该电子电路提供与接收到的光信号成比例的一模拟电信号，该电子电路控制该二极管和致动器。该电子电路包括将来自该光电检测器的模拟电信号数字化并传送该数字信号到一数字处理单元的一模/数转换器，该数字处理单元提供光－机电装置对于盘的准直的数据和一参考时钟信号，该参考时钟信号的周期完全取决于该光－机电装置扫过盘的一二进制位的时间期间的多倍或几分之一。
文档编号G11B7/12GK1822136SQ200510121690
公开日2006年8月23日 申请日期2005年12月2日 优先权日2004年12月3日
发明者锡德里克·博斯卢姆, 简－迈克尔·戈雷恩 申请人:St微电子公司