CN100375166C - 光驱的光学读写头半波跳层控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光驱的光学读写头半波跳层控制装置，此装置包括半波跳层控制器以及输出逻辑单元。其中，半波跳层控制器接收由前置放大器所输出的聚焦误差讯号，以根据聚焦误差信号的半波输出控制信号。输出逻辑单元接收控制信号、踢出信号以及煞车信号以输出，输出逻辑单元根据半波跳层控制器所输出的控制信号加权踢出信号以及煞车信号后输出，加权后的踢出信号以及煞车信号与层距平衡信号相加后作为控制驱动器控制光学读写头跳层之用。此方法藉由比较聚焦误差信号与其理想周期信号后所得的误差量，作为光学读写头跳层时的额外补偿力。

Description

光驱的光学读写头半波跳层控制装置及方法

技术领域

本发明涉及一种光驱的光学读写头半波跳层控制装置及方法，特别是涉及一种利用综合反射光的光驱的光学读写头半波跳层控制装置及方法。

背景技术

就目前DVD光盘片的压制而言，可分成单面单层、单面双层、双面单层、双面双层等。因此，DVD光驱内部的光学读取头必须针对此单双面双层设计跳层机制。

请参考图1所示的光学读写头读写双层DVD光盘片的示意图。在图1中，音圈马达120可控制光学读写头的物镜110做上下位移。假设光学读写头在未读写DVD光盘片(未绘示)时物镜110为处于自然平衡位置B，则当光学读写头110欲读取DVD光盘片外层时，音圈马达120施力以控制物镜110由自然平衡位置B位移D0距离至位置L0，当光学读写头欲读取DVD光盘片内层时，音圈马达120施力以控制物镜110由自然平衡位置B位移D1距离至位置L1。

请参考图2所示的传统光读写头半波跳层控制的电路示意图。首先要提的是，光学读写头210跳轨聚焦时的回授控制为：前级放大器220接收光学读写头210跳轨时输出信号以输出聚焦误差信号，而控制器230则根据此聚焦误差信号输出聚焦控制信号，以通过驱动器250控制光学读写头210。在多数情况下，光学读写头210在跳轨时跳层，因此在光学读写头210跳层时，DVD光驱内部会送出半波跳层控制信号以控制电子开关260切换驱动器250的接收路径。驱动器250与光学读写头210之间形成一开回路，其间，低通滤波器240接收聚焦控制信号以输出层距平衡信号作为跳层时踢出/煞车信号的直流准位(level)，而层距平衡信号与DVD光驱内部所送出的踢出/煞车信号经加法器247相加后输出即作为驱动器250输出驱动控制力控制光学读写头210跳层时的控制信号。

请参考图3所示的图2光读写头半波跳层控制的时序示意图。当半波跳层控制flag信号下降缘时即代表光学读写头开始跳层，踢出信号相当于加在聚焦控制信号经低通滤波器输出的层距平衡信号上以对光学读写头施以跳层力，而光学读写头受力位移以跳层。待煞车信号送出，以代表对光学读写头施以煞车力，以使光学读写头在跳层力加上煞车力的情况下保持跳层动作。当煞车信号归于低准位后，代表煞车力抵销跳层力，此时光学读写头开始有煞车动作且小许位移后停止跳层动作。最后，提供一高准位信号作为光学读写头进行回复先前跳轨动作前的一等待动作。

以整体光学读写头跳轨、跳层而言，在光学读写头由聚焦控制跳轨转为跳层动作的瞬间，驱动器250所接受的踢出/煞车信号虽是加在层距平衡信号以使光学读写头在由跳轨聚焦控制至跳层时施力得以连续，以维持光学读写头跳层动作的稳定。但是，在跳层期间，驱动器250与光学读写头210处于开路，因此光学读写头210在跳层期间并无任何回授控制，以反应光学读写头210在DVD光驱在高倍速或低倍速动作时的跳层。

光学读写头在低倍速运作动作下跳层时，影响光学读写头跳层的盘片与机构间震动所产生的震动效应是属于较低频的响应，也就是此震动为由承载光学读写头的载具马达所引起。并且，光学读写头在低倍速运作动作的跳层动作所耗费的时间对低倍速动作的周期而言，是属于快速发生的动作。因此，光学读写头在低倍速运作动作下跳层时盘片与机构间所产生的震动，较不容易影响光学读写头的跳层动作。

至于当光学读写头在高倍速运作动作下跳层时，影响光学读写头跳层的动作的上述震动效应会加剧。且，光学读写头在高倍速运作动作的跳层动作所耗费的时间对高倍速动作的周期而言，是属于慢速发生的动作。因此，以习知踢出信号加在层距平衡信号所得的控制力对光学读写头高倍速动作下的跳层动作，其并不能完全克服跳层时的震动效应。

因此，光学读写头在跳层期间并无任何回授控制，以反应光学读写头在DVD光驱在高倍速或低倍速动作运作时的跳层，尤其在高倍速运作动作下的跳层。

有鉴于此，本发明提供一种光驱的光学读写头半波跳层控制装置及方法，可提高光学读写头在跳层时的稳定性，特别是光学读写头在高倍速运作动作下跳层的稳定性。

发明内容

本发明主要目的是提高光学读写头在高倍速运作动作下跳层的稳定性。为达成此目的，本发明提出一种光驱的光学读写头半波跳层控制装置，此装置包括有半波跳层控制器以及输出逻辑单元。其中，半波跳层控制器接收由前置放大器所输出的聚焦误差信号，以根据聚焦误差信号的半波周期长度输出控制信号。输出逻辑单元接收控制信号、踢出信号以及煞车信号以输出，该输出逻辑单元根据该半波控制信号加权该踢出信号以及该煞车信号，并判断上述信号的输出时序，加权后的踢出信号以及煞车信号与层距平衡信号相加后作为控制驱动器控制光学读写头跳层之用。

在本发明较佳实施例中，半波跳层控制器还包括加法器、第一增益放大器、控制器以及第二增益放大器。且其中，加法器接收聚焦误差信号半波长度以及一理想周期信号以计算误差加成输出。第一增益放大器接收第一加法器的输出以增益输出。控制器接收第一增益放大器的输出以控制输出。第二增益放大器，接收控制器的输出以增益作为控制信号的输出。

同样地，为达上述目的，本发明还提出一种光驱的光学读写头半波跳层控制方法，其方法步骤包括提供一理想半波周期信号、比较理想半波周期信号的前半波与光学读写头跳层时所使用的聚焦误差信号的前半波时间长度，以及根据比较结果以加权于光学读写头跳层时所使用的层距平衡信号踢出信号以及煞车信号。

在本发明较佳实施例中，此方法还包括：比较理想半波周期信号与实际聚焦误差信号的前半波周期在相同的一准位上的值，以及根据理想半波周期信号与实际聚焦误差信号的前半波周期相减在准位上值的一误差量以加权踢出信号以及煞车信号等步骤。

为了便于进一步了解本发明的特征、目的及功能，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1是光学读写头读写双层DVD光盘片的示意图；

图2是习知光读写头跳层控制的电路示意图；

图3是图2光读写头跳层控制的时序示意图；

图4是本发明较佳实施例的光学读写头半波跳层控制方法的步骤流程图；

图5是本发明较佳实施例的光驱的光学读写头半波跳层控制装置的电路示意图；

图6是本发明较佳实施例的半波跳层控制的时序示意图。

附图标记说明：110物镜；120音圈马达；210光学读写头；220前级放大器；230控制器；240低通滤波器；247、541、543加法器；250、575驱动器；260电子开关；401～404步骤；510半波跳层控制装置；520半波跳层控制器；521、550加法器；523、527增益放大器；525、590控制器；530输出逻辑单元；540层距平衡信号；560电子开关；570光学读写头；580驱动器。

具体实施方式

请参考图4所示的本发明较佳实施例的光学读写头半波跳层控制方法的步骤流程图。首先，提供一理想半波周期信号，此理想半波周期信号也就是光学读写头跳层时所使用聚焦误差信号的前半波理想周期长度信号，此为步骤401。接着，比较理想半波周期信号与聚焦控制信号的前半波时间长度。举例来说，聚焦控制信号的前半波与一设定准位(level)比较以得到实际半波周期，该聚焦控制信号的前半波在同一准位上的值为该实际半波周期的代表值，可比较理想周期信号以及实际半波周期的差量作为一误差量，此为步骤402。

再接着，根据步骤402的比较结果，也就是误差量，作为加权的参考，将误差量加权在传统光学读写头跳层控制时所使用的踢出信号以及煞车信号上，此为步骤403。

最后，将加权后的踢出信号或以及煞车信号与层距平衡信号相加，以作为控制光学读写头跳层的驱动力，此为步骤404。

其中，由于此半波跳层控制方法，其光学读写头跳层动作，主要是将跳层时的踢出信号以及煞车信号架构于聚焦控制信号经低通滤波后的层距平衡信号的上，而聚焦控制信号又是由聚焦误差信号经控制器后所输出。因此，此方法藉由跳层时将测量聚焦误差信号的前半波长度，与并将聚焦误差信号的半波长度与其理想半波周期信号相比较，在跳层动作前半波结束时以判断光学读写头在跳层时受震动效应影响的程度而输出一补偿控制力。若聚焦误差半波长度信号与其理想周期信号波形误差越大代表震动效应影响越大，反之则越小，而误差极性代表补偿方向。因此，藉由这样的比较，去考虑光学读写头跳层时的震动效应，以控制光学读写头跳层的驱动力，而明显地，就是反应在控制光学读写头跳层时所使用的踢出信号以及煞车信号。

因此，藉由将光学读写头跳层时的聚焦误差信号与其理想周期信号相比较，并将比较结果所产生的误差量加权在踢出信号以及煞车信号层距平衡信号时，可有效补偿光学读写头在跳层是受震动效应的影响，尤其是光学读写头在高倍速动作下跳层。

请参考图5所示的本发明较佳实施例的光驱的光学读写头半波跳层控制装置的电路示意图。此半波跳层控制装置510主要包括有半波跳层控制器520以及输出逻辑单元530。其中，此半波跳层控制器520由加法器521、增益放大器523、控制器525以及另一增益放大器527所组成。

此外，此半波跳层控制装置510为期望跳层时的控制力为架构在层距平衡信号540之上，因此，此跳层控制装置510还包括有低通滤波器540、加法器550以及电子开关560。

当光学读写头570要进行跳层时，电子开关560由b点切换至a点，且半波跳层控制器520中的加法器521同时接收聚焦误差信号以及理想半波周期信号，根据此聚焦误差信号所测量的实际半波长度以及理想半波周期信号由加法器521相减加后输出，而加法器521的输出即为聚焦误差信号半波长度以及理想半波周期信号间的误差量522，此误差量522经由增益放大器523、控制器525以及增益放大器527进行一些增益调整后输出至输出逻辑单元530。

此时，输出逻辑单元530即根据增益放大器527的输出，也就是半波跳层控制器520的输出以及去加权其所接收的踢出信号以及煞车信号。并判断各种信号的输出时序加权后的踢出信号以及煞车信号其波形会有所改变，此即针对光学读写头570跳层时震动效应所改变。

因此，当最后加权后的踢出信号，半波控制补偿以及煞车信号通过加法器550与层距平衡信号540相加后输出，即提供驱动器580判断，以输出驱动力控制光学读写头570跳层。

请参考图6所示的本发明较佳实施例的半波跳层控制的时序示意图。于跳层控制信号flag下降缘时，光学读写头开始进行跳层动作，接下来的踢出信号、煞车信号将架构在聚焦控制信号经低通滤波后的层距平衡信号上，以提升使光学读写头跳层轨时的稳定度驱动力能够连续。

其中，当进行踢出动作时，也就是聚焦误差信号处于前半波周期时，可例如取聚焦误差信号一准位上的值F₁、F₂点作为半波周期长度的判断依据，并与聚焦误差信号的理想周期信号上相同准位的值去比较以得到一误差量。而此误差量即可加权在踢出信号结束时加权层距平衡信号下降缘以及煞车信号的上升缘上以作跳层动作中前半波结束时的补偿控制。因此，当光学读写头跳层时，可在聚焦误差信号前半波周期结束时，藉由半波跳轨控制提供额外补偿力，控制光学读写头跳层时的速度维持一固定状况，以使光学读写头在聚焦误差信号后半波周期的各跳层动作(保持动作、煞车动作、等待动作等)其切入点能够精准并较具有一致性以使参数较易调整。

如此一来，半波跳轨控制可避免当光学读写头跳层时所产生的震动效应影响聚焦误差信号波形时，连带影响聚焦控制信号、层距平衡信号波形，以补偿震动效应所带来的影响，提高光学读写头跳层时的稳定性。

请再参考图6，此半波控制的停止点将位于可视为光学读写头跳层速度信号波形的中点，其中此跳层速度信号是图5前置放大器输出的综合反射光(未绘示)经一次微分后所得。此外，此跳层速度信号的波形亦非常平滑，代表光学读写头跳层时速度的稳定。

综合上述，本发明提出一种光驱的半波跳层控制装置及方法，藉由聚焦误差信号的前半波比较，将比较结果加权于跳层时所使用的层距平衡信号、踢出信号以及煞车信号，以作为跳层时的额外补偿力，以补偿跳层时所产生的震动效应。本发明可有效提高光学读写头跳层时的稳定性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，不能以此限制本发明的范围。因此凡依本发明权利要求所做的均等变化及修饰，仍将不失本发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和范围，故都应视为本发明的进一步实施。

Claims (11)

1.一种光驱的光学读写头半波跳层控制装置，包括：

一半波跳层控制器，接收由一前置放大器所输出的一聚焦误差信号，根据该聚焦误差信号的半波输出一半波控制信号；

一输出逻辑单元，接收该半波控制信号、一踢出信号以及一煞车信号以输出，其中该输出逻辑单元根据该半波控制信号加权该踢出信号以及该煞车信号，并判断上述信号的输出时序，该加权后的该踢出信号以及该煞车信号为输出信号再与一层距平衡信号相加后，作为控制一驱动器控制该光学读写头跳层之用。

2.如权利要求1所述的光驱的光学读写头半波跳层控制装置，其中该半波跳层控制器包括：

一加法器，接收该聚焦误差信号的半波周期以及一理想半波周期信号的周期，以计算该聚焦误差信号的半波周期以及一理想半波周期信号的周期之间的误差并输出；

一第一增益放大器，接收该加法器的输出以增强输出；

一控制器，接收该第一增益放大器的输出以控制输出；以及

一第二增益放大器，接收该控制器的输出以增强增益作为该半波控制信号以输出。

3.如权利要求1所述的光驱的光学读写头半波跳层控制装置，还包括：

一低通滤波器，接收该聚焦误差信号经一控制器所输出的一聚焦控制信号后，低通滤波输出该层距平衡信号。

4.如权利要求1所述的光驱的光学读写头半波跳层控制装置，还包括：

一加法器，接收该层距平衡信号以及该输出逻辑单元的输出并进行相加处理，以作为控制该驱动器控制该光学读写头跳层之用。

5.如权利要求4所述的光驱的光学读写头半波跳层控制装置，还包括：

一电子开关，在接收该聚焦误差信号经一控制器后输出的一聚焦控制信号以及接收该加法器的输出之间进行切换，以供作为控制该驱动器控制该光学读写头跳层之用。

6.如权利要求4所述的光驱的光学读写头半波跳层控制装置，其中光驱为一DVD光驱。

7.一种光驱的光学读写头半波跳层控制方法，包括：

提供一理想半波周期信号；

比较该理想半波周期信号的周期与该光学读写头跳层时所使用的一聚焦误差信号的前半波周期；以及

根据该光学读写头跳层时的聚焦误差信号的前半波周期与其理想半波周期信号的周期的比较结果，加权该一踢出信号以及一煞车信号。

8.如权利要求7所述的光驱的光学读写头半波跳层控制方法，其中比较该理想半波周期信号的周期与该光学读写头跳层时所使用的该聚焦误差信号的前半波周期的步骤包括：

比较该理想半波周期信号的周期与一实际半波周期，该实际半波周期是指聚焦误差信号前半波与一设定准位比较得到的同一准位上该聚焦误差信号前半波的实际半波的周期的代表值。

9.如权利要求8所述的光驱的光学读写头半波跳层控制方法，还包括：

根据该理想半波周期信号的周期与该聚焦误差信号前半波在该准位上的实际半波的周期的代表值的一误差量，作为跳层控制的一半波补偿加权该踢出信号以及该煞车信号。

10.如权利要求9所述的光驱的光学读写头半波跳层控制方法，还包括：

将加权后的该踢出信号以及该煞车信号与一层距平衡信号相加，以作为控制该光学读写头跳层之用。

11.如权利要求10所述的光驱的光学读写头半波跳层控制方法，还包括：对该聚焦误差信号经一控制器所产生的一聚焦控制信号经低通滤波后输出该层距平衡信号。

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