CN100409327C - 光驱的光学读写头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跳层控制装置及方法，装置包括微分器、多段式可调输出器、第一加法器、补偿器、低通滤波器以及第二加法器。其中微分器接收由前置放大器所输出的综合反射光信号，以输出跳层速度信号。多段式可调输出器输出跳层目标速度信号。第一加法器用以相加跳层速度信号与跳层目标速度信号。补偿器用以接收第一加法器的输出，以补偿输出。层距平衡计算器接收聚焦控制信号，以输出层距平衡信号。第二加法器则用以相加踢出/煞车信号、层距平衡信号以及补偿器的输出，以输出控制信号至驱动器，其中驱动器根据此控制信号控制光学读写头。

Description

光驱的光学读写头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跳层控制装置及方法，特别是一种利用综合反射光的光驱的光学读写头跳层控制装置及方法。

背景技术

目前DVD光盘片的压制可分成单面单层、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而设计有跳层机制。

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，音圈马达施120力控制物镜110由自然平衡位置B位移D1距离至位置L1。

请参考图2所示的传统光学读写头跳层控制的电路示意图。首先要提的是，光学读写头210循轨时的回授控制为：前级放大器220接收光学读写头210循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为在循轨时跳层，因此在光学读写头210跳层时，DVD光驱内部会送出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(电平)，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光读写头跳层控制的信号示意图。当跳层控制信号下降缘时即代表光学读写头开始跳层，聚焦控制信号经低通滤波器输出的层距平衡信号直接拉至高准位以代表对光学读写头施力，而光学读写头开始受力位移以跳层。待踢出信号、煞车信号送出，以分别代表不对光学读写头施力，而光学读写头不受力仍滑行，以及代表对光学读写头施以与的前跳层反向的力，而光学读写头受阻力以停止跳层。

以整体光学读写头循轨、跳层而言，在光学读写头由循轨转为跳层动作的瞬间，驱动器250所接受的信号是不连续的，且在跳层期间，驱动器250与光学读写头210是处于开回路，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光驱在高倍速动作时的跳层。而若光学读写头210在DVD光驱高倍速动作下跳层，DVD光盘片机高倍速动作时的机构的震动且高转速的DVD光盘片亦会使机构震动加剧，也因此，光学读写头210在跳层时无法针对此而进行回授控制，即驱动器250无法提供适当的驱动控制力，以克服光学读写头210在DVD光驱高倍速动作下跳层时所产生的惯性与加速度。

有鉴于此，本发明提供一种光驱的光学读写头跳层控制装置及方法，可针对光学读写头在DVD光驱高倍速动作下跳层时所产生的惯性与加速度产生回授控制，以提高DVD光驱的光学读写头在跳层时的稳定度。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种光驱的光学读写头跳层控制装置，其包括微分器、多段式可调输出器、第一加法器、补偿器、低通滤波器以及第二加法器。其中微分器接收由前置放大器所输出的综合反射光信号，以输出跳层速度信号。多段式可调输出器输出跳层目标速度信号。补偿器用以接收第一加法器的输出，以补偿输出。第一加法器用以相加跳层速度信号与跳层目标速度信号，以输出。层距平衡计算器接收聚焦控制信号，以输出层距平衡信号。第二加法器则用以相加踢出/煞车信号、层距平衡信号以及补偿器的输出，以输出控制信号至驱动器，其中驱动器根据此控制信号控制光学读写头。

本发明另一主要目的是提供一种光学读写头具有跳层功能的光驱，其主要包括有光学读写头、前级放大器、控制器、多段式可调输出器、第一加法器、层距平衡计算器以及第二加法器。其中，光学读写头具有物镜及音圈马达，光学读写头根据一驱动控制力来驱动音圈马达以垂直移动物镜。前级放大器接收光学读写头所输出的信号，以产生综合光反射信号以及聚焦误差信号。控制器接收综合光反射信号、聚焦误差信号以分别产生跳层速度信号、聚焦控制信号。多段式可调输出器输出跳层目标速度信号。第一加法器用以相加跳层速度信号与跳层目标速度信号，以输出。层距平衡计算器接收聚焦控制信号，以输出层距平衡信号。第二加法器用以相加一踢出/煞车信号、层距平衡信号以及第一加法器的输出，以输出一控制信号至一驱动器，其中驱动器根据此控制信号控制光学读写头。

本发明又一主要目的是提供一种光驱的光学读写头跳层控制方法，包括下列步骤。根据前级放大器所输出的综合反射光信号判断光学读写头跳层时的速度。提供一跳层目标速度。比较光学读写头跳层时的速度与跳层目标速度以得到一误差量。根据误差量补偿光学读写头跳层时的一驱动控制力。

在本发明较佳实施例中，驱动控制力基于踢出/煞车信号以及基于层距平衡信号，其中层距平衡信号为踢出/煞车信号的直流准位。而层距平衡信号根据一聚焦控制信号经微分后获取。

在本发明较佳实施例中，此方法还包括有均化综合反射光信号。

综合上述，本发明提供一种光驱的光学读写头跳层控制装置及方法，可针对光学读写头在DVD光驱高倍速动作下跳层时所产生的惯性与加速度产生回授控制，以提高DVD光驱的光学读写头在跳层时的稳定度。

为了便于进一步理解本发明的特征、目的及功能，下面结合附图对本发明进行详细说明。

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信号示意图；

图4是本发明较佳实施例的光驱的光学读写头跳层控制方法的步骤流程图；

图5是光学读写头具有跳层功能的光驱的电路示意图；

图6是本发明较佳实施例的光学读写头跳层控制时的信号示意图；以及

图7是本发明较佳实施例的综合反射光信号调变的示意图。

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；401～409步骤；500光驱；505跳层控制装置；510前置放大器；515控制器；530速度检出器；531目标速度器；532补偿器；533层距平衡计算器；535综合反射光信号；537跳层速度信号；561跳层目标速度信号；571踢出/煞车信号；581聚焦误差信号；583聚焦控制信号；585层距平衡信号。

具体实施方式

请参考图4所示的本发明较佳实施例的光驱的光学读写头跳层控制方法的步骤流程图。由于本发明使用光驱内部由前置放大器所输出综合反射光信号作为判断光学读写头在跳层时的跳层速度，因此，先调变此综合反射光信号，使此综合反射光信号平均化，而不受盘片、光驱光学特性不同影响，以导致此综合反射光信号准位(电平)深度有错，此为步骤401。

接着，对综合反射光信号微分以得到光学读写头跳层时的跳层速度，此为步骤403。其原因在于，当光学读写头跳层时，综合反射光信号大小会随着光学读写头跳层位置而改变，因此若对在光学读写头跳层时对综合反射光信号微分则可得到光学读写头跳层时的跳层速度。

接着，提供一跳层目标速度，作为光学读写头跳层速度控制的基准，此为步骤405。之后，根据步骤403，比较光学读写头跳层速度与跳层目标速度以得到一误差量，此为步骤407。最后，根据步骤407所得的误差量补偿光学读写头跳层时的驱动控制力，此为步骤409。

请参考图5所示的光学读写头具有跳层功能的光驱的电路示意图。在图5中，光驱500的跳层控制装置505包括有速度检出器530、目标速度器531、补偿器532、层距平衡计算器533以及加法器541、543。其中，速度检出器530设置于控制器515中，且速度检出器530例如是微分器，因此，速度检出器530可接收前置放大器510所输出的综合反射光信号535，并对此综合反射光信号535微分后输出光学读写头560跳层时的跳层速度信号537。

通过目标速度器531(例如是多段式调节输出器)输出循轨目标速度561与跳层速度信号537经加法器541相加后以得到一误差量563。此误差量563经补偿器532作例如相位补偿后，可经由加法器543与光学读写头560跳层时所用的踢出/煞车信号571相加，以作为驱动器575控制光学读写头560跳层的驱动控制力的回授控制。

因此，当以踢出/煞车信号571作为驱动器575输出驱动控制力量的控制信号时，即可藉由上述误差量563经补偿器532后输出后对驱动控制力作补偿。

此外，为了在光学读写头560进行跳层时，驱动控制力建立在连续信号上，也就是说光学读写头560通过驱动控制力进行跳层时，前置放大器510输出的聚焦误差信号581经控制器505后所输出的聚焦控制信号583是连续的，在聚焦控制信号583的路径上还设置有层距平衡计算器533(例如是低通滤波器)。当光学读写头560跳层时，聚焦控制信号583经层距平衡计算器533后输出层距平衡信号585后，层距平衡信号585即可用来作为驱动控制力信号的直流准位，以使驱动控制力在光学读写头560跳层的瞬间连续。

请参考图6所示的本发明较佳实施例的光学读写头跳层控制时的信号示意图。首先，根据本发明的概念，以综合反射光信号作为光学读写头跳层速度的依据，其中，此综合反射光信号有其目标曲线，而当综合反射光信号曲线较陡时，代表光学读写头跳层速度较跳层速度的目标值为快，反之，当综合反射光信号曲线较缓时，代表光学读写头跳层速度较跳层速度的目标值为慢。

根据对综合反射信号微分后所得的光学读写头的跳层速度信号与使用者所定的跳层目标速度信号相比，可得到误差量，而此误差量经处理后所得的补偿量即可用来补偿光学读写头跳层时的驱动控制力。而聚焦控制信号经低通滤波后所得的直流准位，亦可在光学读写头跳层时，作为驱动控制力信号的直流准位，以使驱动控制力在跳层的瞬间连续。

请再参考图7所示的本发明较佳实施例的综合反射光信号调变的示意图。延续前述，为怕受光盘片本身与光驱光学特性的不同，综合反射光的输出亦有所不同，而导致在利用综合反射光作为光学读写头跳层的回授控制时，影响跳层控制时的判断，本发明可特地对综合反射光均化，深度过大的综合反射光A或深度过大的综合反射光B均可藉由深度调变而得到正常化的综合反射光C。

本发明具有以下优点：

a.本发明通过综合反射光判断，提供光学读写头跳层时的回授控制，与传统技术相比，本发明为闭回路回授控制，而传统技术为开回路且并无回授控制，因此本发明可在光学读写头跳层时有效控制光学读写头的位移，提高光学读写头在光驱高倍速运作时跳层的稳定度。

b.调变综合反射光，使综合反射光正常化的机制，可因应光盘片或光驱光学特性的不同，而使光学读写头在进行跳层时不受这些不同而影响，更加提高光学读写头在光驱高倍速运作时跳层的稳定度时的稳定度。

综合上述，本发明提出一种光驱的光学读写头跳层控制装置及方法，利用综合反射光作光学读写头跳层时其驱动控制力补偿之用，以使光学读写头在光驱高倍速运作时的跳层动作能够更加稳定。

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的，都应视为本发明的进一步实施。

Claims (10)

1. 一种光驱的光学读写头跳层控制装置，其特征在于：包括：

一微分器，接收由前置放大器所输出的一综合反射光信号，以输出一跳层速度信号；

一多段式可调输出器，输出一跳层目标速度信号；

一第一加法器，用以相加该跳层速度信号与该跳层目标速度信号；

一补偿器，接收该第一加法器的输出，以补偿输出；

一低通滤波器，接收一聚焦控制信号，以输出一层距平衡信号；以及

一第二加法器，用以相加一踢出/煞车信号、该层距平衡信号以及该补偿器的输出，以输出一控制信号至一驱动器，其中该驱动器根据此控制信号控制光学读写头。

2. 如权利要求1所述的光驱的光学读写头跳层控制装置，其中该光驱为一DVD光驱。

3. 如权利要求1所述的光驱的光学读写头跳层控制装置，其特征在于：该层距平衡信号为聚焦控制信号的直流电平。

4. 一种光学读写头具有跳层功能的光驱，其特征在于：包括：

一光学读写头，具有一物镜及一音圈马达，该光学读写头根据一驱动控制力来驱动该音圈马达，以垂直移动该物镜；

一前级放大器，接收该光学读写头的输出信号，以产生一综合反射光信号以及一聚焦误差信号；

一控制器，接收该综合反射光信号、该聚焦误差信号以分别产生一跳层速度信号、一聚焦控制信号；

一多段式可调输出器，输出一跳层目标速度信号；

一第一加法器，用以相加该跳层速度信号与该跳层目标速度信号；

一低通滤波器，接收该聚焦控制信号，以输出一层距平衡信号；以及

一第二加法器，用以相加一踢出/煞车信号、该层距平衡信号以及该第一加法器的输出，以输出控制信号至一驱动器，其中该驱动器根据此控制信号控制该光学读写头。

5. 如权利要求4所述的光学读写头具有跳层功能的光驱，其特征在于：该控制器还包括：

一微分器，接收该综合反射光信号，以输出该跳层速度信号。

6. 如权利要求4所述的光学读写头具有跳层功能的光驱，其特征在于：该层距平衡信号为该聚焦控制信号的直流电平。

7. 一种光驱的光学读写头跳层控制方法，其特征在于：包括：

根据一前级放大器所输出的一综合反射光信号经微分后判断该光学读写头跳层时的速度；

提供一跳层目标速度；

比较该光学读写头跳层时的速度与该跳层目标速度，以得到一误差量；以及

将所述的误差量与一踢出/煞车信号、层距平衡信号相加，以作为光学读写头跳层时的控制信号。

8. 如权利要求7所述的光驱的光学读写头跳层控制方法，其特征在于：该层距平衡信号为一聚焦控制信号的直流电平。

9. 如权利要求8所述的光驱的光学读写头跳层控制方法，其特征在于：该层距平衡信号根据聚焦控制信号经微分后获得。

10. 如权利要求7所述的光驱的光学读写头跳层控制方法，其特征在于：在微分该综合反射光信号之前，还包括：均化该综合反射光信号。

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