CN100394489C - 盘式装置聚焦调整装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种盘式装置聚焦调整装置及方法，具有一调制单元调制接收来自读取头的射频信号为数据数字信号。于调制过程中，一除错单元用以校正读出的射频信号，一PIPO信号发生器以校正的错误次数产生一相对PIPO信号。再利用一聚焦平衡演算单元比较读取头聚焦平衡位置的PIPO信号值，由新产生的PIPO信号分别与PIPO信号目标值、前一PIPO信号比较，获得聚焦平衡位置的收敛的方向及速度，适度调整收敛的方向及预定量，调整聚焦平衡的位置，直到PIPO信号小于等于PIPO信号目标值传输信号至补偿器，经由聚焦伺服单元以控制读取头调整聚焦平衡位置，以快速达到聚焦平衡位置，提升盘式装置的整体效能。

Description

盘式装置聚焦调整装置及方法

技术领域

本发明有关一种盘式装置，尤其关于盘式装置中读取头用以自动调整聚焦的平衡位置的装置，以及提高盘式装置系统效能的聚焦调整方法。

先前技术

由于多媒体技术的迅速发展，光盘的存储容量越来越大，数据的密集度随着急剧升高。盘式装置于相同单位时间内所需处理的数据量呈倍数增加，因此需快速使读取头正确的对准及读取光盘上微小密集的记号，并将大量的记号处理转换为有效的数据信号，以维持盘式装置整体运作效率。

如图1所示，公知盘式装置的聚焦调整装置，利用读取头1投射光束2至光盘3，由光盘3将光束2反射经读取头1，照射在例如光电池等的光电转换器4。光电转换器4具有等分为A、B、C及D等四个光接收部，分别接收反射光束中不同的区域，转换接收的光量为相对强度的电信号。然后输入放大器(Amplifer)5，将A、C及B、D光接收部的电信号分别相加，形成(A+C)及(B+D)两部分的电信号，再(A+C)-(B+D)两者相减形成差值信号，经放大后形成聚焦误差信号FE(Focus Error)，传输至补偿器6。由补偿器(Compensator)6形成控制信号，经由聚焦伺服单元(Focusing Servo Unit)7控制调整读取头，以锁定聚焦点于快速转动及振动光盘3的记号上，使光电转换器4的四个光接收部能正确接收反射光束，经放大器8相加形成(A+B+C+D)的射频信号RF(Radio Frequency)，以代表记号的信号，提高射频信号RF经调制单元(Modulator)9转换为输出数据信号的可靠性。

但聚焦点为一小距离的区域范围，前述聚焦调整装置锁定的聚焦点不见得是射频信号RF最强的位置。且前述聚焦调整装置利用微小的电信号作为演算判断的方法，容易受盘式装置本身系统误差，例如系统激光光源投射不均匀光束、光学系统的精密度、或光电转换器4的四个光接收部接收光材料非均匀等的影响，不易确保真正锁定聚焦点。因此，另有公知盘式装置的调整聚焦装置，由放大器8输出的射频信号RF，利用射频信号转换电路(Radio Frequency Ripple Circuit)，即RFRP电路10，将射频信号RF转换为波形的RFRP信号。利用聚焦平衡单元11记录及比较邻近几个RFRP信号的聚焦数据的方法，找出最强的RFRP信号，产生误差信号，经补偿器6形成控制信号，并配合聚焦误差信号FE锁定聚焦点范围，由聚焦伺服单元7控制调整读取头1达到最强的RFRP信号的聚焦条件，以直接确保读取头1读取记号的射频信号RF为最强，以利解码。

然而，单一的射频信号RF仅代表二元码(Binary Code)1或0的记号，尚需转码，并非盘式装置直接输出的信号。以公知EFM(Eight to FourteenModulation)8-14转码为例，是将原为8bit数字信号编码转为14bit的记号，以二元数值的1或0形式，在光盘上形成记号。因此，读取头必须将14bi t记号的射频信号RF一一读取完整，才能经调制单元9正确解码为8bit数字信号，使单一记号的射频信号RF为最强，并不能保证同一组数字信号中的其它记号也是最强。有时在寻找最强射频信号RF的过程中，调整聚焦常使同一组数字信号中的几个记号变为模糊，导致无法顺利解码，以致寻找最强射频信号RF的方法，仍然无法提升盘式装置整个系统的效能。因此，公知盘式装置的聚焦调整方法仍有问题存在，有待解决。

发明内容

本发明的目的在提供一种盘式装置聚焦调整装置及方法，通过检测调制过程中解码质量的好坏，自动调整聚焦的平衡位置，以提升盘式装置的整体效能。

本发明另一目的在提供一种盘式装置聚焦调整装置及方法，利用判断前后调整聚焦的收敛的方向及速度，以快速达到适合的聚焦平衡位置。

为了达到前述发明的目的，本发明的盘式装置聚焦调整装置，包含一调制单元调制接收来自读取头的射频信号为数据数字信号。于调制过程中，一除错单元用以校正读出的射频信号，以一PIPO(Inner-code Parity andOuter-code Parity)信号发生器以校正的错误次数产生一相对PIPO信号。再利用一聚焦平衡演算单元比较读取头聚焦平衡位置的PIPO信号值，由聚焦平衡位置的收敛的方向及速度，传输信号至补偿器，经由聚焦伺服单元以控制读取头调整聚焦平衡位置，以快速达到聚焦平衡位置，提升盘式装置的整体效能。

本发明的盘式装置聚焦调整方法，是于信号调制过程中相对每一组信号错误的次数，产生一PIPO信号。首先归零聚焦平衡的位置的参考值、调整聚焦平衡的变量、聚焦平衡的位置收敛的方向及接受PIPO信号目标值。比较输入的PIPO信号与PIPO信号目标值；如PIPO信号小于等于PIPO信号目标值，则维持原聚焦平衡的位置；反之，如PIPO信号大于PIPO信号目标值，则增减聚焦平衡的位置一预定量，调整聚焦平衡的位置，由新产生的PIPO信号分别与PIPO信号目标值、前一PIPO信号比较，获得聚焦平衡位置的收敛的方向及速度，适度调整收敛的方向及预定量，直到PIPO信号小于等于PIPO信号目标值，提高整体解码效率。

附图说明

图1为公知盘式装置的聚焦调整装置的功能方块图。

图2为本发明盘式装置的聚焦调整装置的功能方块图。

图3为本发明盘式装置的聚焦调整方法的流程图。

主要元件符号说明

20 调制单元                21 PIPO信号发生器

22 聚焦平衡演算单元        23 补偿器

24 聚焦伺服单元            25 读取头

26 信号处理单元            27 除错单元

28 解码单元

31 重新设定步骤            32 比较步骤

33 调整步骤                34 产生新PIPO信号步骤

35 收敛速度比较步骤        36 维持步骤

37 收敛方向比较步骤        38 增加收敛步骤

39 减少收敛步骤

RF 射频信号

FE 聚焦误差信号

ΔFB 调整聚焦平衡的变量

FB 聚焦平衡的位置的参考值

PIPOt 目标值PIPO信号

PIPOn 现在输入的PIPO信号

PIPOn+1     下一个PIPO信号

具体实施方式

有关本发明为实现上述目的，所采用的技术手段及其功效，列举较佳实施例，并配合附图加以说明如下。

请参考图2，本发明的盘式装置聚焦调整装置，包括一调制单元20、PIPO信号发生器21、聚焦平衡演算单元22、补偿器23及聚焦伺服单元24。主要将盘式装置中读取头25读取光盘记号所输出的射频信号RF，在经调制单元20解码，调制为数据数字信号过程中，PIPO(Inner-code Parity andOuter-code Parity)信号发生器21就解码质量所产生的PIPO信号，利用聚焦平衡演算单元22产生一误差信号，传输至补偿器23，配合聚焦误差信号FE形成聚焦控制信号，利用聚焦伺服单元24控制读取头自动调整聚焦平衡位置，以维持解码质量。

其中，调制单元20包括信号处理单元26、除错单元27及解码单元28等。信号处理单元26为一模拟/数字信号转换装置，可将接收自读取头25的射频信号RF转换成数字信号，即二元码中的0或1。除错单元(ECC，ErrorCorrect Code)27则将信号处理单元26所转成的二元码，逐一填于预定的固定格式中，判别读出的记号是否有错，以进行校正。判读后无误的记号，利用解码单元28解码调制为数字信号，作为盘式装置的输出。

在前述的调制过程中，除错单元27为了校正读出记号，以利进行解码调制。由PIPO信号发生器21针对所校正读出记号的错误次数，产生一相对的PIPO信号。当PIPO信号值越大时，代表读出记号错误越多，越不容易进行解码调制。反之当PIPO信号值越小时，代表读出记号错误较少，容易进行解码调制。因此，除错单元27可根据PIPO信号值，进行解码或显示错误停止解码调制。此PIPO信号的产生为公知技术，请参阅光盘装置的标准规格书，非本申请提交时技术所在，在此不予赘述。

另外，聚焦平衡演算单元22是用以比较由PIPO信号发生器21输入的PIPO信号。主要利用调整聚焦平衡位置，比较相对产生的PIPO信号值，判断聚焦平衡位置的收敛的方向及速度，适当决定调整聚焦平衡的量。借助补偿器23经由聚焦伺服单元24调整读取头透镜上下移动，达到聚焦平衡位置，使PIPO信号值维持在目标值以下，以便顺利进行解码，提高系统效能。

请参阅图3，本发明利用比较PIPO信号值，判断聚焦平衡位置的收敛方向及速度，决定调整聚焦平衡的方法如下：

重新设定步骤31：

首先归零聚焦平衡的位置的参考值FB＝0，调整聚焦平衡的变量ΔFB＝0，设定聚焦平衡的位置收敛的方向为增加的方向，及设定可接受的PIPO信号目标值为PIPOt。

比较步骤32：

将现在输入的PIPO信号设为PIPOn，与目标值PIPOt比较大小，即判断PIPOn＞PIPOt？，如为否，也就是PIPOn的错误在可接受的标准范围内，则至维持步骤36使FB＝0，维持原聚焦平衡的位置；如PIPOn＞PIPOt，则表示PIPOn的错误过多，聚焦平衡的位置不良，需调整聚焦平衡的位置。

调整步骤33：

设定调整聚焦平衡的变量ΔFB为一预定量，例如ΔFB＝5，如重新设定步骤31设定收敛的方向往增加的方向，调整聚焦平衡的位置FB加上预定量ΔFB。

产生新PIPO信号步骤34：

使n＝n+1以产生下一个新PIPO信号，并设为PIPOn+1。

收敛速度比较步骤35：

将新输入的PIPOn+1与目标值PIPOt比较大小，即判断PIPOn+1＞PIPOt？如为否，也就是调整后的PIPOn+1，其错误在可接受的标准范围内，至维持步骤36使FB＝0，维持现聚焦平衡的位置；如PIPOn+1＞PIPOt，则表示PIPOn+1的错误过多，聚焦平衡的位置不良，需调整聚焦平衡的位置。

收敛方向比较步骤37：

将新输入的PIPOn+1与前一PIPOn比较大小，即判断PIPOn+1＞PIPOn？如为否，则增加方向为正确的收敛方向，进入增加收敛步骤38，调整聚焦平衡的位置FB加上预定量ΔFB，在回到产生新PIPO信号步骤34，继续执行。如PIPOn+1＞PIPOn，则增加方向为错误的收敛方向，进入减少收敛步骤39，调整聚焦平衡的位置FB减去预定量ΔFB，重复产生新PIPO信号步骤34：

然后在回到产生新PIPO信号步骤34，继续执行。直到新产生的PIPO信号小于PIPOt为止。

本发明前述调整聚焦平衡方法的实施例，虽以设定聚焦平衡的位置收敛的方向为增加的方向及固定的聚焦平衡的变量ΔFB作为说明，惟设定聚焦平衡的位置收敛的方向为减少的方向，或以非固定的聚焦平衡的变量ΔFB，亦可达到本发明的目的，而不脱本发明的技术范畴。

因此，本发明即可将读取头25输出的射频信号RF，利用调制单元20中的信号处理单元26转换成数字信号，再以除错单元27判别及校正读出的记号。并利用除错过程中，PIPO信号发生器21所产生代表错误率的PIPO信号，由聚焦平衡演算单元22演算比较相对产生的PIPO信号值，判断聚焦平衡位置的收敛的方向及速度，决定调整聚焦平衡的量，传输至补偿器23，配合聚焦误差信号FE形成聚焦控制信号，以聚焦伺服单元24控制读取头，快速达到适宜的聚焦平衡位置，由一组的记号整体降低PIPO信号值以减少错误产生，以节省除错单元27除错的操作时间。使解码单元28顺利解码调制为输出的数字信号，提升盘式装置的整体效能。

以上所述者，仅为用以方便说明本发明的较佳实施例，本发明的范围不限于该等较佳实施例，凡依本发明所做的任何变更，于不脱离本发明的精神下，皆属本发明申请专利的范围。

Claims (9)

1.一种盘式装置聚焦调整装置，该盘式装置具有一读取头读取记号产生一射频信号，该聚焦调整装置包含：

一调制单元，接收来自读取头的射频信号，由一信号处理单元转换为数字信号，经除错单元校正读出的记号，调制为数据数字信号；

一PIPO信号发生器，相对该数字信号调制过程中形成的错误次数，产生一PIPO信号；以及

一聚焦平衡演算单元，比较该PIPO信号与读取头聚焦平衡位置的PIPO信号目标值，根据聚焦平衡位置的收敛的方向及速度，调整读取头聚焦位置。

2.依据权利要求1所述的盘式装置聚焦调整装置，其中该调制单元进一步包含一解码单元将读出的记号解码调制为数字信号，作为盘式装置的输出。

3.依据权利要求1所述的盘式装置聚焦调整装置，进一步包含一补偿器及聚焦伺服单元，该补偿器接收聚焦平衡演算单元的信号，经由聚焦伺服单元以控制读取头调整聚焦平衡位置。

4.一种盘式装置聚焦调整方法，该盘式装置于信号调制过程中相对每一组信号错误的次数，产生一PIPO信号，其步骤包含：

(1)归零聚焦平衡的位置的参考值、调整聚焦平衡的变量、聚焦平衡的位置收敛的方向及接受PIPO信号目标值；

(2)比较输入的PIPO信号与PIPO信号目标值；

(3)如PIPO信号小于等于PIPO信号目标值，维持原聚焦平衡的位置；及

(4)如PIPO信号大于PIPO信号目标值，则根据该聚焦平衡的位置、变量及收敛的方向，调整聚焦平衡的位置，直到PIPO信号小于等于PIPO信号目标值。

5.依据权利要求4所述的盘式装置聚焦调整方法，其中该步骤(1)设定聚焦平衡的位置收敛的方向为增加。

6.依据权利要求4所述的盘式装置聚焦调整方法，其中该步骤(1)设定聚焦平衡的位置收敛的方向为减少。

7.依据权利要求4所述的盘式装置聚焦调整方法，其中该步骤(4)进一步包含步骤：

(5)设定调整聚焦平衡的变量为一预定量，将聚焦平衡的位置的参考值加上该预定量，进行调整聚焦；

(6)比较新产生的PIPO信号与PIPO信号目标值；

(7)如新产生的PIPO信号小于等于PIPO信号目标值，维持现在聚焦平衡的位置；及

(8)如新产生的PIPO信号大于PIPO信号目标值，则继续比较新产生的PIPO信号与前一PIPO信号；

(9)如新产生的PIPO信号小于等于前一PIPO信号，将现在聚焦平衡的位置加上该预定量，进行调整聚焦；

(10)如新产生的PIPO信号大于前一PIPO信号，将现在聚焦平衡的位置减去该预定量，进行调整聚焦；及

(11)重复步骤(6)，直到新产生的PIPO信号小于等于PIPO信号目标值。

8.依据权利要求7所述的盘式装置聚焦调整方法，其中该步骤(5)设定调整聚焦平衡的变量为一固定的预定量。

9.依据权利要求7所述的盘式装置聚焦调整方法，其中该步骤(5)设定调整聚焦平衡的变量为一非固定的预定量。

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