光盘再现方法和装置 本发明涉及一种光盘再现方法和装置，具体地，涉及一种用于通过数据再现的方法将预先记录在光盘上的信号以光学方式读出的方法和装置。
目前，在一个用于读出和再现盘形记录媒介的光盘上的记录信号的光盘再现设备中，一个光拾取设备用于读出记录信号。此光拾取设备包括激光输出装置，例如此激光输出装置由激光二极管组成，并且，此光拾取设备被配置用于将激光输出装置输出的激光聚光并照射到光盘上，还用于接收来自光盘的反射光并通过将读出的预先记录信号变成射频(RF)信号的方法将接收的反射光变成电信号后输出。
同时，当预先记录信号被读出时，在相对于光盘的光的拾取设备的垂直方向上和跟踪方向上的伺服错误信号分别作为输出聚焦错误信号和跟踪错误信号的输出。当记录信号被读出时，使用聚焦错误信号和跟踪伺服信号实现聚焦伺服和跟踪伺服。对于光盘明显地变形地情况，可以通过执行变形伺服以控制光拾取装置的光轴，使其相对于光盘倾斜。
为了稳定地读出预先记录信号，需要将相应的伺服增益保持在预定的范围内。从另一方面来说，为了在各自的伺服操作过程中读出信号，还需要设置激光束的聚焦位置到一最佳位置。
另一方面，由于在这些伺服操作中采用的伺服错误信号，例如聚焦错误信号或者跟踪伺服信号，是通过监测光盘的反射光而产生的，因而在光盘的摆动或光拾取装置中的温度变化的影响下可能引起这些伺服错误信号的波动。这些波动将导致增益的改变或伺服错误信号的偏移，从而使伺服增益值或聚焦位置发生变化。
但是，到现在为止，伺服增益或偏置的波动的影响还没有被考虑。
迄今为止，如果在数据从光盘再现的过程中伺服错误信号发生波动，或者如果因光盘再现装置中的温度变化而使得伺服错误信号发生变化，那么伺服增益或偏移将发生变化，因而执行稳定的的数据再现是不可能的。
因此，本发明的一个目的是提供一种用于再现光盘中的记录信号的方法和装置，其中，如果在通过数据再现的方法从光盘读出记录信号的数据再现过程中伺服增益或偏移发生波动时，能够实现最佳的增益或偏移控制。
在一方面，本发明提供一种用于再现光盘的记录信号并具有光拾取装置的设备，包括：再现装置，用于以一高于输出速率的速率从射频信号产生数据，此射频信号由光拾取装置再现；伺服控制装置，用于根据从射频信号获得的伺服错误信号执行伺服控制；存储装置，用于存储由再现装置提供的数据；数据处理装置，用于对从存储装置读出的数据执行预处理，以及控制装置，用于控制由再现装置执行的数据重放和调节伺服控制装置以响应存储在存储装置中的数据的数据量超过一预定值的情况。因此，如果存储在存储装置中的数据量超过对应于光盘一周的记录数据量时，那么，光盘中的记录信号的读出将被中断，从而会影响由伺服调节装置执行的光拾取装置的伺服调节和光道跳变，并且从记录信号的读出中断的重放停止位置重新启动数据重放，这样在光盘的数据再现过程中伺服增益或伺服偏移能够调节到最佳状态。即使伺服错误信号在光盘内波动，或者伺服错误信号由于光拾取装置内或错误信号检测放大器内的温度变化而变化，也能实现稳定的数据重放。由于数据重放所需的时间与伺服增益控制和伺服偏移控制先于数据再现执行的情况相比可以缩短，因此，数据再现的操作能够更迅速地启动。
另一方面，为了启动重放数据写入存储装置，在转换光拾取装置到光盘的再现光道后，通过实现伺服增益或偏移调节而使重放数据能够连续地输出。
在检测光拾取装置转换到重放停止位置后，为了将重放数据写入存储装置中，在伺服增益或伺服调节之后，通过实现光拾取装置的光道跳变，重放数据也能够连续地输出。
在另一方面，本发明提供一种再现光盘数据的方法，包括如下步骤：从射频信号得出数据和伺服错误信号，此射频信号以高于输出速率的速率再现；存储再现数据；通过再现装置控制数据重放以响应存储数据的数量超过一预定值的情况；以及调节伺服控制装置。
根据本发明，如果存储在存储装置中的数据量超过对应于光盘的一周的记录数据量，那么，光盘上的记录信号的读出被中断，而由伺服调节装置来实现光拾取装置的伺服调节和光道跳变，并且数据重放从重放停止位置重新启动，而在此重放停止位置上记录信号的读出一度被中断，因此，在数据重放操作过程中实现伺服调节是可能的。
从另一方面来说，为了启动重放数据写入存储装置，在转换光拾取装置到光盘的再现光道后，通过实现伺服增益或偏移调节而使重放数据能够连续地输出，或者在检测光拾取装置转换到重放停止位置后，为了启动重放数据写入存储装置中，在伺服增益或伺服偏移调节之后，通过实现光拾取装置的光道跳变，重放数据也能够连续地输出。由于在光盘的数据再现过程中，伺服增益或伺服偏移可以调节到最佳状态，因此，即使伺服错误信号在光盘内波动或者伺服错误信号由于光拾取装置内或错误信号检测放大器内的温度变化而变化，也能实现稳定的数据重放。由于数据重放初始控制所需的时间与伺服增益控制和伺服偏移控制先于数据再现执行的情况相比可以缩短，因此，数据再现的操作能够更迅速地启动。
从另一方面来说，为了启动重放数据写入存储装置，在转换光拾取装置到光盘的再现光道后，通过实现伺服增益或偏移调节而使重放数据能连续地输出。
在检测光拾取装置转换到重放停止位置后，为了启动重放数据写入存储装置中，在伺服增益或伺服偏移调节之后，通过实现光拾取装置的光道跳变，重放数据也能够连续地输出。
图1是根据本发明的光盘再现设备的结构原理图。
图2是表示根据本发明的光盘再现方法的第一说明性的处理序列的流程图。
图3是说明了在每个处理操作中光盘上的相对光道位置。
图4是显示了在每个处理操作中存贮器中的数据量。
图5是表示伺服增益控制处理序列的流程图。
图6是表示伺服偏移控制处理序列的流程图。
图7是表示根据本发明的光盘再现方法的第二说明性的处理序列的流程图。
结合附图，将详细说明本发明的最佳实施例。图1示意地表示了根据本发明的光盘再现设备的结构原理图。
光盘再现设备包括一个用于使光盘旋转的主轴马达2，和一个用于从光盘1光读出信号的光拾取装置3。光盘再现设备还包括一个用于将读出信号转换成双值信号的均衡器/锁相环(PLL)处理电路4，和一个用于将双值信号解调以产生重放数据的解调/纠错控制(ECC)处理电路5。光盘再现设备还包括一个用于存储重放数据的存贮器6，和一个控制器7，用于通过来自光拾取装置3的伺服错误信号控制重放数据对存储器6的写入和读出，检测来自均衡器/锁相环(PLL)处理电路4的信号和来自解调/纠错控制(ECC)处理电路5的重放数据。光盘再现设备还包括一个用于通过来自控制器7的控制信号控制主轴马达2和光拾取装置3的驱动驱动单元9。
在数据再现过程中，光盘1的由主轴马达2以一超过普通数据再现速率的速率旋转，用于将激光输出装置，例如激光二极管发射的激光聚光和照射，并且用于接收来自光盘1的反射光以再现射频(RF)信号。
光盘以普通数据再现速率旋转意味着在这种光盘旋转中光盘再现装置输出的重放数据的输出速率等于由光拾取装置3的读出的信号的再现速率。
从光盘1读出的射频信号被送到均衡器/锁相环(PLL)处理电路4。当射频信号从光盘读出时，聚焦错误信号和跟踪错误信号的伺服错误信号也被检测并被送到控制器7和伺服电路8。
当采用时钟信号通过锁相环(PLL)处理将模拟信号转换成双值信号时，均衡器/锁相环(PLL)处理电路4通过其均衡功能减小了输入的射频信号中的失真，这些双值信号与时钟信号一起被送到解调/纠错控制(ECC)处理电路5。从均衡/锁相环(PLL)处理电路4中，一个用于判断输入的射频信号是否处于令人满意的状态的状态信号被输出到控制器7。此状态信号A例如是一个在时钟信号和双值信号(信号抖动)之间的相位偏差量指示信号或者是一个错误率检测信号。
解调/纠错控制(ECC)处理电路5解调来自均衡器/锁相环(PLL)处理电路4的双值信号并再现数据和诸如帧信息或扇区信息等再现数据的辅助信息。解调/纠错控制(ECC)处理电路5也用纠错码ECC来实现错误纠正。所得到的重放数据与辅助信息一起送到控制器7。
来自解调/纠错控制(ECC)处理电路5的重放数据存储在存贮器6中。存贮器6需要具备超过存储在光盘1的最外边的圆周上的数据量的存储容量。本发明中的存贮器6的存储容量比两倍的上述数量稍小一些。
控制器7控制存贮器6的基于帧和扇区信息的地址，并且对控制把来自解调/纠错控制(ECC)处理电路5的重放数据顺序地写入存贮器6进行管理。控制器7还对控制从存贮器6中根据所需的输出速率顺序地读出重放数据进行管理。这样，读出的重放数据被输出到一个输出终端10以便作为音频或视频数据送到外部设备中。
例如，如果重放数据被用作视频数据或音频数据，那么重放数据的输出速率就会与音频或视频标准中的规定的采样速率相一致。
通过执行伺服调节操作的方法，采用输入状态信号A和相应的伺服错误信号，控制器7还输出一个参考干扰信号B，一个伺服增益控制信号和一个伺服偏移控制信号到伺服电路8。
参考干扰信号B是一个用于调节聚焦伺服中的伺服增益或者调节跟踪伺服中的伺服增益的信号。例如，此参考干扰信号可以是一个幅度不变的单一频率的信号。
当为了驱动光拾取装置3的控制而输出一个变形控制驱动信号到驱动单元9时，采用由光拾取装置3输出的相应的伺服错误信号和来自控制器7的信号，伺服电路8输出一个用于正确地执行聚焦伺服和跟踪伺服操作的驱动信号到光拾取装置3中的激励器8。
图2表示根据本发明的光盘再现方法的第一说明性的处理序列的流程图。下面将参照流程图说明在数据再现过程中的伺服调节操作。
在步骤S1，为了从光盘1读出记录信号，光盘1的由主轴马达2以一个超过普通数据再现速率的速率旋转。这样读出的记录被均衡器/锁相环(PLL)处理电路4和解调/纠错控制(ECC)处理电路5再现，以便在控制器7的地址控制下写入存贮器6。为了检测存储在存贮器6中的数据X的数量，控制器7控制对存贮6的数据读写。
在步骤S2，控制器7检测辅助信息，诸如帧或扇区信息，或者由主轴2转动的光盘的旋转周期，用于判断存储在存贮器6中的数量量X是否超过在光盘1旋转一整周的时间内输出的数据量。这个数据量在这里被称作一个光盘周(one disc rotation)数据量。如果发现数据量X没有超过一个光盘周的数据量，那么程序返回到步骤S1，用于检测数据量X，为的是通过比较数据是X和一个光盘周数据量而继续判定。
如果发现数据量X超过一个光盘周的数据量，那么程序转到步骤S3以存储上述判定的位置，例如重放停止位置a。这时重放数据写入存储器被中断，并且，在步骤S4通过光道跳变到含有点a的光道之前的一个光道的点b上而引起光拾取装置3跳变。接着，如稍后将要说明的那样，伺服控制处理或伺服偏移控制处理被执行。特别地，在步骤S5，如稍后将要说明的那样，在步骤S5中设置的伺服增益控制模式用于执行伺服增益控制处理。如果不执行伺服增益控制处理，那么程序转到步骤S6，用于设置伺服偏移控制模式以执行伺服偏移控制处理。
在步骤S5的伺服增益控制模式操作或步骤S6的伺服偏移控制模式操作过程中，重放数据被连续地从存贮器6中读出。
例如，如果伺服控制模式的处理时间长于光盘旋转一整周的时间，以致处理不能执行到终点，那么当前执行的处理就被中断，为的是当其后执行伺服增益控制模式操作时，使在先前的处理中断点重新开始处理。如果处理时间长于光盘旋转一整周的时间，使用与伺服增益控制操作相同的方法执行伺服偏移控制模式操作。
在相应的伺服控制处理操作过程中，光盘保持旋转运动。因此，在步骤S7，判断光盘3是否已经回到靠近点a的位置。这样，如果发现光拾取装置3的已经回到点a，那么程序转到步骤S8，在这里，在程序转到步骤S1以检测存贮器中的数据量X的同时，重新启动对光盘的数据再现操作和重放数据写入存贮器的操作。
图3显示了在图2所示的处理操作过程中光盘上的光道位置，图4显示了在相应的位置上的存贮器中的数据量。参照图3和图4，下面将详细说明在图2所示的处理操作过程中光盘上的位置和存贮器中的数据量。
现在假定，在光盘再现设备中，数据以箭头所示的方向从光盘的螺旋形延伸的光道上被再现，即，光盘以与箭头相反的方向旋转。
在图2所示的步骤S3中，存贮器中的数据量X已被确定超过了一个光盘周的数据量的点a处就是图3所示的点a，在先的再现光道的点b即在判定后，在步骤S4中实现光道跳变所到点b应是图3所示的点b。此时，存贮器中的数据量如图4中的Q1所示，图4中P代表一个光盘周的数据量。因此，存贮器中的数据量Q1超过了对应于一个光盘周的数据量P。
接着，在光盘从点b转到点a的时间中，数据写入存贮器的操作被中断，为的是执行图2所示的步骤S5中的伺服增益控制处理操作和步骤S6中的伺服偏移控制处理操作。
由于在伺服增益控制操作和伺服偏移控制操作过程中，继续从存贮器中读出数据，因此，当伺服增益控制操作和伺服偏移控制操作已经结束并且光拾取装置已回到点a时，存储器中的数据减少量对应于读出数据量，如图4中的Q2所示。
其后，如果检测到已经存储在存贮器中的数据量超过了一个光盘周的数据量，如图4中的Q3所示，那么，为了执行步骤S3到S8的操作，点C被当作图2所示的步骤S3中的点a。在每次光道跳变时步骤S5和S6的操作不需要执行。例如，每当光拾取装置在径向或预定时间间隔内移动一个预定距离时，步骤S5和S6中的这些操作可以被执行。当状态信号A在与预定值比较时，如果发现小于预定值则执行步骤S6中的操作。
下面将参考图5和6中的流程图说明在伺服增益控制操作中和在伺服偏移控制操作中的处理操作。
当伺服增益控制模式被启动时，在图5的步骤S11中，参考干扰信号B从控制器7加到伺服电路8。参考干扰信号B是一个具有一确定频率和一确定幅度的信号。在伺服电路8内，参考干扰信号B被用于聚焦伺服和跟踪伺服驱动信号而影响伺服信错误信号。在步骤S12，控制器7读出在伺服错误信号中的的变化，这个变化由光拾取装置3的用测量由伺服错误信号和参考干扰信号B引起的增益差或相位差的方法来检测。这时，增益差或相关差的测量值与预定值相比较，用于判断这些差值是否在最佳范围内。
其后，在步骤S13，参考干扰信号B的输出被终止。接着，在步骤S14中设置一个用于伺服增益控制的输出。特别地，如果在步骤S12中发现伺服增益大于最佳值，那么伺服增益在一个步骤中减小。反之，如果发现伺服增益小于最佳值，那么伺服增益在一个步骤中增加。当用于相位差时，如果在步骤S12中发现相位差不在最佳范围内，则在步骤S13中调节相位差使其位于最佳范围内，此时不会了出参考干扰信号B。
如果在时间上允许重放伺服增益控制操作，那么伺服增益控制操和可以被重复执行。
对于伺服偏移控制模式，在图6的步骤S21中，从均衡器/锁相环(PLL)处理电路4的输出的状态信号A被读出。
状态信号A是一个用于决定从光拾装置3输出的射频信号是否处于具有低错误率的最佳状态信号。特别地，此状态信号可以是一个指示射频信号的最大幅度的信号，或者是在对指示射频信号的最大幅度的信号或由均衡器/锁相环(PLL)处理电路4产生的信号进行锁相环(PLL)信号处理的过程中，在双值数据和时钟之间的相位差信号。在相位差信号假定为最佳状态中的最小值的同时，射频信号的幅度假定为最佳状态中的最大值。
例如，如果偏移设置位于最佳状态，那状态信号A将因这个偏移在正或负方向上变化而变得更坏。另一方面，如果这个偏移设备得偏离最佳状态，那么，为了判定状态信号A趋向于最佳值的移动方向，这个偏移可以在正或负方向上变化。因此，这样将足以在所发现的趋向于最佳值的方向上移动偏移设定值。
因此，在步骤S22，偏移控制信号从控制器7送到伺服电路8，从而使得偏移设定值变成一个正值。这时将发现在步骤S23中没有加上偏移控制信号，这样将使得偏移设定值在负方向上变化。因此，程序返回到步骤S21。在这里控制器7读出并且测量从均衡器/锁相环(PLL)处理电路4输出的状态信号A。在步骤S22中，在偏移控制信号送到伺服电路8后，将使得偏移设定值变成一个负值，在步骤S23中判定将偏移控制信号输出到伺服电路8以向正或负的方向改变偏移设定值，然后程序转到步骤S24。
在步骤S24中，终止偏移控制信号到伺服电路8的输出。在步骤S25，控制器7在状态信号A将处于最佳状态的方向上输出一偏移控制信号到伺服电路8。
如果时间上允许重复伺服增益控制操作，那么象伺服增益控制操作的那样，伺服偏移控制操作可以重复执行。
参考图7，其中显示了根据本发明的光盘再现方法的第二说明性的处理序列，其后将说明在伺服再现过程中的伺服调节。
如上述的第一说明性的处理序列那样，在步骤S31，为了从光盘1读出记录信号，光盘1由主轴马达2的以一个超过普通数据再现速率的速率旋转。这样，读出的记录被均衡器/锁相环(PLL)处理电路4和解调/纠错控制(ECC)处理电路5再现，以便在控制器7的地址控制下写入存贮器6。为了检测存储在存贮器6中的数据X的数量，控制器7控制对存贮6的数据读写。
在步骤S32，控制器7检测辅助信息，诸如帧或扇区信息，或者由主轴2转动的光盘的旋转周期，用于判断存储在存贮器6中的数据量X是否超过一个光盘周数据量。如果发现数据量X没有超过一个光盘周的数据量，那么程序返回到步骤S31，用于检测数据量X，为的是通过比较数据量X和一个光盘周数据量而继续判定。
如果发现数据量X超过一个光盘周的数据量，那么程序转到步骤S33以存储上述判定的位置，例如重入停止位置a。这时重放数据写入存贮器被中断，然后执行上述的伺服增益控制处理或伺偏移控制处理。
特别地，如稍后将要说明的那样，为了执行伺服增益控制操作，在步骤S34中设置伺服增益控制模式。在步骤S34的伺服增益控制模式操作或步骤S35的伺服偏移控制模式操作过程中，重放数据继续从存贮器6中读出。
在伺服增益控制模式或伺服偏移控制模式结束后，在步骤S36中，为了转换到启动光道位置，光拾取装置3跳变到光盘的紧邻当前光道的先前光道上。设置处理时间使得在一个比光盘旋转一整周的时间短些的时间间隔内结束伺服增益控制模式或伺服偏移控制模式。
然后在步骤S37中，判断光盘3是否已经回到靠近点a的位置。这样，如果发现光拾取装置3已经回到点a，那么在程序转到步骤S31以检测存贮器6中的数据量X的同时，重新启动对光盘的数据再现操作和重放数据写入存贮器的操作。
在这种方法中，可以在数据再现操作过程中执行伺服控制处理操作。
在第一和第二说明性的处理序列中，能够交替地执行伺服增益控制处理和伺服偏移处理。
在第一和第二说明性的处理序列中，判定存储在存贮器中的数据量是否与作为参考数据量的一个光盘周的数据量相一致。此参考数据量不限于一个光盘周的数据量，也可以是两个光盘周。此时需要根据参考数据量而将光道跳变的光道数改变到两个或更多的光道。