專利名稱：寫(xiě)脈沖期間時(shí)鐘基準(zhǔn)的幅度調(diào)整的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的時(shí)鐘恢復(fù)。在這種系統(tǒng)中，典型地利用激光讀、寫(xiě)及可供選用地涂改存儲(chǔ)于旋轉(zhuǎn)介質(zhì)上的數(shù)據(jù)。在此過(guò)程中，來(lái)自介質(zhì)的反射光被用于其它用途，例如使光頭跟蹤介質(zhì)、調(diào)整介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)速率以及恢復(fù)時(shí)鐘信息。
恢復(fù)后的時(shí)鐘信息典型地用于鎖相環(huán)路(PLL)，此環(huán)路鎖定于一個(gè)時(shí)鐘基準(zhǔn)并產(chǎn)生一個(gè)寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)鐘。這種鎖相環(huán)路所產(chǎn)生的一個(gè)問(wèn)題是，它無(wú)法高速地區(qū)分幅度差與相位差之間的差別。解決幅度差的一種方法是采用例如自動(dòng)增益控制(AGC)電路的技術(shù)將信號(hào)幅度規(guī)范于鎖相環(huán)路中。然而，當(dāng)使用如DVD讀寫(xiě)器(DVD-RW)和DVD隨機(jī)存儲(chǔ)器(DVD-RAM)時(shí)，這些自動(dòng)增益控制電路就太慢。當(dāng)激光功率出現(xiàn)極大的變化，并因此在激光功率從讀數(shù)據(jù)所需電平升至寫(xiě)和涂改數(shù)據(jù)所需電平又下降迅速且戲劇性變化過(guò)程中使反射光也出現(xiàn)極大的變化時(shí)，這種情況尤為真確。
另一種方法是采用規(guī)范器電路，它將光學(xué)檢測(cè)器的各輸出除以所有檢測(cè)器的輸出之和。然而，目前可用的規(guī)范器設(shè)計(jì)對(duì)于跟蹤在讀、寫(xiě)和涂改電平之間的迅速變化來(lái)說(shuō)，是太慢了。還有一種可選用的方法是使用硬限制器。這種限制器將包含在信號(hào)內(nèi)的所有幅度信息基本上都去掉，只保留通過(guò)零點(diǎn)部分的信息，并輸送至鎖相環(huán)路。在若干情形下，例如需要設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，限制器方法是可以接受的，它對(duì)噪聲是敏感的。對(duì)于改進(jìn)的抗噪聲的情況，限制器方法并不令人滿意；傳統(tǒng)的自動(dòng)增益控制電路和規(guī)范器設(shè)計(jì)是太慢了。需要一種能夠?qū)⑿盘?hào)電平穩(wěn)定于鎖相環(huán)路的方法，以調(diào)整因激光功率電平從讀至寫(xiě)至涂改操作的迅速變化而產(chǎn)生的幅度變化，并保持抗噪聲干擾的性能。
本發(fā)明的目的是，在光學(xué)存儲(chǔ)系統(tǒng)中，利用對(duì)寫(xiě)信號(hào)狀態(tài)的掌握來(lái)補(bǔ)償輸送給鎖相環(huán)路的基準(zhǔn)信號(hào)的幅度變化。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，利用寫(xiě)信號(hào)來(lái)選擇適當(dāng)?shù)脑鲆嬉员阋郧梆伔绞较蜴i相環(huán)路提供規(guī)范化的時(shí)鐘水平。在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，用寫(xiě)信號(hào)在寫(xiě)脈沖之間的基準(zhǔn)時(shí)鐘進(jìn)行采樣。
根據(jù)以下特定實(shí)施例并參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。附圖中，

圖1示出光學(xué)系統(tǒng)中的一個(gè)混合鎖相環(huán)路，圖2示出一個(gè)寫(xiě)脈沖的示意圖，圖3示出本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例，圖4示出本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例，圖5示出本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例，和圖6示出本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例。
圖1示出一個(gè)光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的一個(gè)混和鎖相環(huán)路。寫(xiě)控制器100發(fā)出控制激光器110的功率水平的信號(hào)。激光輻射120射向存儲(chǔ)介質(zhì)130，反射光140射向光學(xué)拾取器150。來(lái)自光學(xué)拾取器150的信號(hào)輸至鎖相環(huán)路子系統(tǒng)200，首先經(jīng)過(guò)帶通濾波器210?，F(xiàn)有技術(shù)的各種鎖相環(huán)路的工作是不難理解的，在例如由Horowitz和Hill所著的《電子學(xué)技術(shù)》(第二版，劍橋大學(xué)出版社，1989年，第9.27部分，第641頁(yè)-655頁(yè))中有所描述。帶通濾波器210只使混頻器220相關(guān)的頻率通過(guò)，并且與電壓控制振蕩器(VCO)250的輸出相組合。此信號(hào)既包括相位誤差，又包括一個(gè)高頻成分，典型地為電壓控制振蕩器頻率的兩倍。然后，此信號(hào)輸送至低通濾波器230，它使高頻成分衰減，并產(chǎn)生一個(gè)相位誤差信號(hào)。此相位誤差信號(hào)經(jīng)環(huán)路濾波器240調(diào)整后用于控制電壓控制振蕩器250的輸入，并輸送至混頻器220。電壓控制振蕩器250還可在其輸出端帶有一個(gè)分頻器，圖中未示出。通常以基準(zhǔn)頻率許多倍的頻率來(lái)驅(qū)動(dòng)電壓控制振蕩器，使環(huán)路成為所謂諧振鎖相環(huán)路；在本優(yōu)選實(shí)施例中，以基準(zhǔn)頻率的8倍驅(qū)動(dòng)電壓控制振蕩器。
圖2示出一個(gè)寫(xiě)脈沖的示意圖，表示圖1的激光器110所產(chǎn)生的不同的功率水平。較低的功率水平為讀水平180，它用于從存儲(chǔ)介質(zhì)讀取信息；然后是涂改水平170，它用于涂改以前存入的信息；最高的功率是寫(xiě)水平160，它用于寫(xiě)信息。激光還有第四種狀態(tài)，即關(guān)斷，它在本發(fā)明中并不重要。工作中，激光器110的這些不同功率水平會(huì)導(dǎo)致射在光學(xué)拾取器150上的反射輻射140的水平產(chǎn)生迅速且戲劇性的改變。電壓水平隨檢測(cè)器構(gòu)造的不同而改變，但典型的用于寫(xiě)、涂改和讀操作的激光功率水平分別為10毫瓦(mW)、5毫瓦和1毫瓦。對(duì)于一個(gè)對(duì)入射光功率有線性響應(yīng)的檢測(cè)器來(lái)說(shuō)，輸出電壓會(huì)在10至1的范圍變動(dòng)。鎖相環(huán)路200的最佳工作要求輸入至相位檢測(cè)器210的基準(zhǔn)信號(hào)具有相當(dāng)穩(wěn)定的水平。自動(dòng)增益控制放大器和規(guī)范器面對(duì)處理功率水平的迅速變化來(lái)說(shuō)是太慢了。
圖3示出本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例，其寫(xiě)信號(hào)中的信息用于調(diào)整鎖相環(huán)路的輸入。寫(xiě)信號(hào)的水平用于為一個(gè)放大器級(jí)選擇增益量；寫(xiě)水平所需增益量最小，讀水平所需增益量最大。在本實(shí)施例中，寫(xiě)控制器100向激光器110和開(kāi)關(guān)340發(fā)出寫(xiě)脈沖。光學(xué)拾取器150連接至放大器310、320和330。各放大器都有預(yù)定的增益。從寫(xiě)控制器100發(fā)出的寫(xiě)脈沖的水平由選擇適當(dāng)?shù)姆糯笃鞯妮敵隼瞄_(kāi)關(guān)340來(lái)選擇適當(dāng)?shù)姆糯笃髟鲆?。?dāng)然，亦可利用一個(gè)放大器以可選擇增益的方式達(dá)到此目的，本優(yōu)選實(shí)施例使用以并聯(lián)方式驅(qū)動(dòng)的分立的增益級(jí)以簡(jiǎn)化開(kāi)關(guān)。用于寫(xiě)、涂改和讀操作的典型的增益水平為寫(xiě)操作是1(0dB)、涂改操作是2(6dB)及讀操作是10(20dB)。一種供選用的結(jié)構(gòu)是采用多個(gè)串聯(lián)的低增益放大器，選擇最末的放大器的輸出作為最高增益水平，之前一級(jí)的放大器輸出為次低增益水平，余此類推。這種結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因?yàn)樵谶x擇不同的增益水平時(shí)，涉及到通過(guò)放大器鏈的信號(hào)的有效的組合延時(shí)。
開(kāi)關(guān)式增益裝置可加插在鎖相環(huán)路的帶通濾波器210和混頻器220之間，但這不是優(yōu)選的實(shí)施例，因?yàn)闉V波器的瞬態(tài)響應(yīng)和轉(zhuǎn)換速率會(huì)因脈沖的非常高的頻率性質(zhì)而影響鎖相環(huán)路的表現(xiàn)。
圖4示出本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，如同第一個(gè)實(shí)施例那樣提供多重的增益水平，但此處采用一個(gè)增益級(jí)410，其后接有分接抽頭式的衰減器420。相應(yīng)于讀脈沖需要高的增益，當(dāng)開(kāi)關(guān)340直接接通增益級(jí)410的輸出端時(shí)，可提供最大的放大條件。相應(yīng)于涂改和寫(xiě)的水平，開(kāi)關(guān)340的其余的置位沿著分接抽頭式衰減器420而逐步提供減小的增益。
考察圖3的結(jié)構(gòu)，提供三個(gè)增益級(jí)以在光學(xué)拾取器150和鎖相環(huán)路200之間規(guī)范信號(hào)的水平。光學(xué)拾取器150和鎖相環(huán)路200可設(shè)計(jì)得使信號(hào)水平之一所需的增益為1。增益1相應(yīng)于簡(jiǎn)單的連接；不需要放大器。此結(jié)構(gòu)如圖5所示。光學(xué)拾取器150和開(kāi)關(guān)340之間的連接線510相應(yīng)于一個(gè)增益為1的放大器。放大器520和530提供所需的兩個(gè)另外的增益水平。如果增益1選用于讀水平，其時(shí)從光學(xué)拾取器輸出的信號(hào)具有最低幅度，那么對(duì)于放大器530和530而言，所要求的增益就要小于1；它們就是衰減器。此結(jié)構(gòu)如圖4所示是可以做到的，使放大器410具有1的增益，可用光學(xué)部分150和電阻性分配器420之間的直接連接線來(lái)代替它。
再考慮圖3的實(shí)施例。鎖相環(huán)路工作的性質(zhì)是，在沒(méi)有誤差信號(hào)的情況下，鎖相環(huán)路電壓振蕩器250以恒定的頻率工作。將放大器310的增益置于1以用于讀脈沖。將用于涂改和寫(xiě)脈沖的放大器320和330的增益置于零。從而，只有在讀脈沖期間，從光學(xué)拾取器150輸出的信號(hào)可以通過(guò)開(kāi)關(guān)340而到達(dá)鎖相環(huán)路200。既然放大器310的增益為1，它就可用直接連接的方式來(lái)代替。既然放大器320和330的增益為零，它們就可以取消。這就得出如圖6所示的本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例。此實(shí)施例采用從寫(xiě)控制器100輸出的寫(xiě)信號(hào)作為輸入給鎖相環(huán)路200的信號(hào)的門(mén)限，使得只有在讀操作期間才能使信號(hào)施于鎖相環(huán)路。在此實(shí)施例中，寫(xiě)控制器100產(chǎn)生的脈沖輸送至激光器110和門(mén)610。如圖所示，門(mén)610用作反相器，使得只有當(dāng)寫(xiě)控制器100產(chǎn)生讀水平脈沖時(shí)，其輸出620為邏輯“1”。只有當(dāng)激光器110為讀模式時(shí)，混頻器/開(kāi)關(guān)630將來(lái)自光學(xué)拾取器150的信號(hào)與此開(kāi)關(guān)信號(hào)相結(jié)合，向鎖相環(huán)路200發(fā)送基準(zhǔn)信號(hào)640。由于在寫(xiě)和涂改脈沖期間將基準(zhǔn)信號(hào)限制掉，因而避免了在這些狀態(tài)下的輸入至鎖相環(huán)路200的基準(zhǔn)信號(hào)的幅度變動(dòng)。在涂改和寫(xiě)脈沖期間，由于沒(méi)有信號(hào)輸入至鎖相環(huán)路200，就沒(méi)有相位誤差要鎖相環(huán)路處理，環(huán)路就是開(kāi)放的，而鎖相環(huán)路電壓控制器250維持其現(xiàn)有的相位和頻率。此開(kāi)關(guān)可置于增益級(jí)之前；在此實(shí)施例中，不需要等于1的增益。
此門(mén)限如所示優(yōu)選地設(shè)置于光學(xué)拾取器150和鎖相環(huán)路200之間，它也可以設(shè)置于鎖相環(huán)路之內(nèi)，例如在帶通濾波器210和混頻器220之間設(shè)置門(mén)限。門(mén)限還可設(shè)置在混頻器/相位檢測(cè)器220中，但要再次指出，由于濾波器210轉(zhuǎn)換速率限制和瞬態(tài)響應(yīng)的緣故，這種結(jié)構(gòu)在性能上會(huì)有某些不足。
以上對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，目的在于舉例說(shuō)明，并非窮舉或局限于所公開(kāi)的前述實(shí)施例。本發(fā)明的范圍由后附權(quán)利要求書(shū)確定。
權(quán)利要求
1.一個(gè)信息存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括一個(gè)具有多個(gè)功率水平的激光器、一個(gè)其輸出信號(hào)的強(qiáng)度隨所述多個(gè)激光功率水平而改變的光學(xué)拾取器、一個(gè)鎖相環(huán)路(PLL)、和一個(gè)連接于所述光學(xué)拾取器和所述具有多個(gè)增益水平的鎖相環(huán)路之間的放大器，各增益水平是根據(jù)所述激光器的功率水平而選定的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述具有多個(gè)增益水平的放大器包括多個(gè)單獨(dú)的、各自連接至所述光學(xué)拾取器的放大器，所述各放大器具有預(yù)定的增益，還包括一個(gè)可根據(jù)激光功率水平而操作的開(kāi)關(guān)，用于選擇具有與激光功率水平相適應(yīng)的增益的放大器的輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述具有多個(gè)增益水平的放大器包括一個(gè)單一的放大器和一個(gè)連接于其后的、具有多個(gè)衰減程度的衰減器網(wǎng)絡(luò)，以及一個(gè)可根據(jù)激光功率水平而操作的開(kāi)關(guān)，用于選擇具有與激光功率水平相適應(yīng)的增益的衰減程度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述具有多個(gè)增益水平的放大器包括多個(gè)串聯(lián)的增益級(jí)和一個(gè)與各增益級(jí)的輸出端相連接的開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)可根據(jù)激光功率水平而操作，以選擇具有與激光功率水平相適應(yīng)的增益。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)激光功率水平相應(yīng)于讀、寫(xiě)和涂改的信息的水平，所述放大器的多個(gè)增益水平相應(yīng)于讀、寫(xiě)和涂改的信息的增益水平。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其特征在于，所述用于讀、寫(xiě)和涂改的信息的增益水平都是不等于零的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其特征在于，所述用于讀、寫(xiě)和涂改的信息水平的其中之一或更多的增益水平不等于零，其余的增益水平為零。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其特征在于，所述不等于零的增益水平相應(yīng)于讀水平。
9.在一個(gè)信息存儲(chǔ)系統(tǒng)中，包括一個(gè)具有多個(gè)功率水平的激光器、一個(gè)其輸出信號(hào)的強(qiáng)度隨所述多個(gè)激光功率水平而改變的光學(xué)拾取器、一個(gè)鎖相環(huán)路(PLL)，該系統(tǒng)的改進(jìn)型包括一個(gè)連接于所述光學(xué)拾取器和所述具有多個(gè)增益水平的鎖相環(huán)路之間的放大器，各增益水平是根據(jù)所述激光器的功率水平而選定的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的改進(jìn)型，其特征在于，所述具有多個(gè)增益水平的放大器包括多個(gè)單獨(dú)的、各自連接至所述光學(xué)拾取器的放大器，所述各放大器具有預(yù)定的增益，還包括一個(gè)可根據(jù)激光功率水平而操作的開(kāi)關(guān)，用于選擇具有與激光功率水平相適應(yīng)的增益的放大器的輸出。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的改進(jìn)型，其特征在于，所述多個(gè)激光功率水平相應(yīng)于讀、寫(xiě)和涂改的信息的水平，所述放大器的多個(gè)增益水平相應(yīng)于讀、寫(xiě)和涂改的信息的增益水平。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的改進(jìn)型，其特征在于，所述用于讀、寫(xiě)和涂改的信息的增益水平都是不等于零的。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的改進(jìn)型，其特征在于，所述用于讀、寫(xiě)和涂改信息的水平的其中之一或更多的增益水平不等于零，其余的增益水平為零。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的改進(jìn)型，其特征在于，所述不等于零的增益水平相應(yīng)于讀水平。
全文摘要
在光學(xué)存儲(chǔ)系統(tǒng)中用于在寫(xiě)脈沖期間對(duì)時(shí)鐘基準(zhǔn)信號(hào)幅度進(jìn)行調(diào)整的方法和設(shè)備。在本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例中,采用了前饋增益調(diào)整,以使寫(xiě)信號(hào)的狀態(tài)可以選擇適當(dāng)?shù)脑鲆嫠健Ｔ诒景l(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例中,寫(xiě)脈沖用于產(chǎn)生供只在寫(xiě)脈沖之間被采樣的時(shí)鐘信號(hào)。
文檔編號(hào)G11B20/14GK1252599SQ9911841
公開(kāi)日2000年5月10日 申請(qǐng)日期1999年8月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月28日
發(fā)明者D·Y·阿布拉莫維奇 申請(qǐng)人:惠普公司