CN101080771A - 用于测量和最佳化径向到垂直串扰的方法 - Google Patents

用于测量和最佳化径向到垂直串扰的方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种方法和系统，用于减小在光记录载体读取器中误差信号内的径向到垂直串扰(RVC)量。该方法包括以下步骤：测量在读取器的、包括聚焦误差信号控制环的多个误差信号控制环中的误差信号；计算每个误差信号控制环中的功耗，以便确定聚焦误差信号控制环中的径向到垂直串扰量。对误差信号控制环可以施加对抗措施，以使得径向到垂直串扰最小化或最佳化。

Description

用于测量和最佳化径向到垂直串扰的方法
本发明总的涉及光记录载体播放器领域。更具体地，本发明涉及径向到垂直串扰(radial to vertical crosstalk)对于光记录载体播放器中致动器操控的影响，以及更具体地，涉及到测量在聚焦误差信号中的径向到垂直串扰量，然后通过使用对抗措施(countermeasure)来使得径向到垂直串扰最小化或最佳化。
人们熟知不同格式的光记录载体，包括诸如CD(紧致盘)和DVD(数字通用盘)那样的只读光盘，以及诸如CD-R(可记录-紧致盘)、CD-RW(可重写-紧致盘)、和DVD+RW(数字通用盘+可重写)那样的可记录光盘。还知道具有矩形形状的其它记录载体，即信用卡样的记录载体。这些光记录载体可以藉助于光学扫描设备中的光学拾取单元被写入和/或读出。光学拾取单元被安装在直线轴承上，用于横越光记录载体的轨道进行径向扫描。
光学扫描设备包括被指向光记录载体的、诸如激光器那样的光源。除了检测和读出来自光记录载体的信息以外，光学拾取单元还检测各种误差信号，例如聚焦误差、径向误差和跟踪误差。这些误差信号被光学扫描设备使用来调节扫描过程的各个方面，以帮助减小这些误差。例如，聚焦误差信号可被使用来确定聚焦致动器(focus actuator)应当被操控多少，以便改进激光器的聚焦。
不幸地是，被称为径向到垂直串扰(RVC)或径向到聚焦串扰(RFC)的光学现象干扰了由光学拾取设备接收的误差信号。当激光器接通且聚焦环路闭合但径向环路打开时，在聚焦误差信号中看到部分径向误差信号。聚焦误差信号中的这个串扰因此改变了聚焦误差的实际值。聚焦致动器因而将根据错误的误差信息被操控。这个不想要的聚焦致动器操控会导致各种问题。错误的操控可能使得聚焦致动器工作达更长的时间周期，因此增加了致动器的功耗。该功耗可导致聚焦致动器驱动器的集成电路的饱和。额外的功耗导致致动器和驱动器中额外的热产生。错误的聚焦运动例如在寻找/滑架(sledge)运动期间或在高偏心率盘上径向开环情形期间可导致聚焦丢失。另外，由RVC造成的散焦引起伺服误差信号强烈地畸变(abberated)。最后，由于许多误差信号需要被校正和最佳化，例如径向初始化(径向误差信号的缩放和偏移去除)，所以高的RVC导致非最佳地缩放的误差信号，这有害地影响光学扫描设备的操作。
因此，需要一种测量和操纵RVC的方法。一种已知的用于减小RVC的方法是减少聚焦位置环路的带宽。这并不是希望的解决方案，因为在径向开环情形期间，主要地是在包括高速滑架运动的寻找期间，应当保持聚焦跟踪。而且，由光学扫描设备造成的RVC的量取决于每个设备。在设备的工作寿命期间和湿热(damp-heat)冷却-加热情形下光学拾取单元和光学扫描设备的劣化引起光检测器、透镜等等的移位。这些畸变是不可避免的，并且在每个设备产生的RVC量中起作用。因此，一种改进的、用于测量和最佳化由各个光学扫描设备造成的RVC量的方法是有利的。
因此，本发明优选地寻求单个地或以任何组合方式地缓和、减轻或消除一个或多个本领域中的以上指出的缺陷和缺点，以及通过提供按照所附权利要求的、测量并随后减小或最佳化径向到垂直串扰的系统、方法和计算机可读介质来解决至少上述的问题。
按照本发明的一个方面，提供了一种用于减小在光记录载体读取器中误差信号内的径向到垂直串扰量的方法。该方法包括以下步骤：测量在多个误差信号控制环中的误差信号；计算每个误差信号控制环中的功耗，该功耗代表聚焦误差信号中的径向到垂直串扰量。
按照本发明的另一个方面，提供了一种用于减小在光记录载体读取器中误差信号内的径向到垂直串扰量的系统。该系统包括：用于测量在多个误差信号控制环中的误差信号的装置；和用于计算每个误差信号控制环中的功耗的装置，该功耗代表聚焦误差信号中的径向到垂直串扰量，所述装置在工作时被互相连接。
按照本发明的再一个方面，提供了一种在其上包含有由计算机处理的计算机程序的计算机可读介质。该计算机程序包括用于减小在光记录载体读取器中误差信号内的径向到垂直串扰量的代码段。该代码段包括：第一代码段，用于测量在多个误差信号控制环中的误差信号；和第二代码段，用于计算每个误差信号控制环中的功耗，该功耗代表聚焦误差信号中的径向到垂直串扰量。
本发明相对于现有技术至少具有如下优点，即它可以测量径向到垂直串扰量，然后使得在光记录载体读取器中的径向到垂直串扰最小化或最佳化。
从参考于附图对本发明实施例做出的以下说明中，本发明能够具有的这些和其它方面、特性和优点将明显并被予以阐述，其中
图1是引入了本发明的光盘播放器伺服控制系统的框图；
图2是一个流程图，它说明了用于测量径向到垂直串扰的方法；以及
图3是一个流程图，它说明了用于使得径向到垂直串扰最小化或最佳化的方法。
以下的说明集中在本发明的、可应用到光盘播放器且尤其是可应用到光盘读取器的实施例。然而，应当理解，本发明不限于这种应用，而是可应用于许多其它光学扫描系统。
如图1所示，按照本发明的一个实施例的、用于光盘播放器的伺服控制系统包括传统的激光器机构1，其包含照明激光器和用于把激光聚焦到光盘的信息表面的相关光学器件。激光器机构1还包括适当的检测器，用于检测从光盘反射的辐射以便产生信号，该信号代表数据并且指示信息轨道的跟踪。还包括：用于旋转光盘的电动机、用于在伺服控制系统内生成的信号的控制下把激光器辐射聚焦到光盘的选定部分的装置、和用于移动读出头径向横越光盘的装置。
来自激光器机构1的四个输出D1-D4在相加器2中被相加，并被馈送到高频放大器3。四个输出D1-D4连同两个另外的输出R1和R2一起被馈送到模拟到数字转换器块4，它的输出被传递到预处理块5，然后再被传递到PID控制器6。PID控制器6的第一输出被馈送到聚焦检测器7，而第二输出被馈送到输出级8。在这些输出上测量功耗。这个级8产生输出，用来控制激光在光盘上的聚焦(FO)、激光器头在光盘上的精细径向定位(RA)、和滑架位置(SL)，这提供了读出头相对于光盘轨道的粗定位。输出级8的三个输出通过功率放大器9被馈送到激光器机构1。聚焦检测器7的输出经由接口10被馈送到控制微处理器11。
放大器3的输出被馈送到前端电路12，该前端电路削波并转换该信号以使之处于所需的形式，用于施加到数字锁相环(DPLL)13，DPLL的输出被馈送到电动机控制电路14，其控制主轴电动机的速度使得光盘以想要的速度旋转，以便校正从光盘的数据的读取。电动机控制电路的输出通过功率放大器9馈送到主轴驱动电动机。控制微处理器11根据是具有高反射率的光盘(即CD音频、CD-ROM、DVD等等)还是具有低反射率的光盘(即CD-RW、BD、HD-DVD(AOD)等等)来产生一个信号，该信号被安排来改变放大器3的增益。因此，当播放低反射率的光盘时，放大器的增益增加，因为接收的信号比起从高反射率光盘接收的信号将具有较低的幅度。另外，控制微处理器11增加模拟到数字转换器块4的灵敏度，以补偿D1-D4、R1和R2的较低的电平。至此，该伺服控制系统是传统的，并且它由光盘播放器中所使用的熟知的电路元件来构建。
图2是一个流程图，它说明了按照本发明的、用于测量光盘播放器中的径向到垂直串扰的方法。该方法假设激光器机构1被接通，以及伺服控制系统正在从光盘读出信息。
图2所示的方法由包括以下的说明性方框的流程图来说明：
201测量在多个误差信号控制环中的误差信号；以及
202计算对于每个误差信号控制环的功耗。
在步骤201，由伺服控制系统测量在多个误差信号控制环(例如聚焦、径向和跟踪)中的误差信号。例如，可以由PID控制器6和控制微处理器11进行测量和处理测量。在步骤203，通过应用功率计算法则可以计算每个误差信号控制环的功耗。在本发明的这个实施例中，测量聚焦误差信号控制环的功耗，该功耗代表RVC，因为聚焦误差信号控制环的操控是基于这个聚焦误差信号。应当明白，能以多个不同的已知的方式来确定功耗，本发明并不限于此。
图3是一个流程图，它说明了按照本发明的、用于使得光盘播放器中的RVC最小化或最佳化的方法。聚焦误差控制环的功耗测量可被使用来使得RVC最小化或最佳化。
图3的流程图包括以下的用于说明的方框：
301判决：最小化或最佳化RVC吗？
303对误差信号控制环施加对抗措施，并且计算对于每个对抗措施的功耗；
305用二阶曲线拟合代表RVC的功耗值，以使得聚焦误差信号中的RVC最小化；
307对误差信号控制环施加多个对抗措施；
309测量误差信号控制环中的信号质量，并且计算对于每个对抗措施的功耗；以及
311选择对抗措施值，该值使得径向到垂直串扰最小化且保持误差信号的质量高于预定值。
在步骤301，首先确定系统是否应当使得RVC最小化或最佳化。这个功能可以由用户来选择、或是由控制微处理器根据各种准则和数据来确定。如果决定RVC应当被最小化，则在步骤303在系统中施加多个对抗措施。例如，多个不同的聚焦误差偏移值或多个聚焦环路增益值可以被单独地施加到系统。在每个聚焦偏移值或聚焦环路增益值被施加后，通过测量聚焦误差控制环的功耗而确定RVC的表示。在本发明的一个实施例中，产生所表示的RVC的最小量的聚焦偏移或聚焦环路增益值因而可被选择为在预定时间周期内被使用的聚焦偏移或聚焦环路增益值。可替换地，在步骤305，可以选择二阶曲线来拟合所表示的RVC值。
然而，被添加来对RVC起反作用的对抗措施也可能劣化其它误差信号的质量。例如，如果使用太多的对抗措施，则RVC以及其它想要的误差信号可被最小化到甚至聚焦跟踪也丢失的程度。所以，可能令人期望的是，限制对抗措施的范围，以使得其它误差信号的质量不降到低于预定阈值。因此，最佳对抗措施是在最小RVC与要被测量的信号的合理质量之间的折衷。在步骤301，如果决定RVC应当被最佳化，则在步骤307在系统中施加多个对抗措施。例如，多个不同的聚焦偏移值或多个聚焦环路增益值可被单独地施加到系统。在聚焦环路增益值的每个聚焦偏移值被施加后，以上述的方式来确定最终得到的RVC。另外，在步骤309，在施加每个对抗措施后，也测量诸如误差信号那样的其它信号的质量水平。在步骤311，然后选择将所表示的RVC降偏最多而同时将误差信号的信号质量保持在想要的质量水平以上-也就是使得所表示的RVC最佳化-的对抗措施，以由系统在预定的时间周期内来使用。
按照本发明的上述方法和设备的应用和使用是各种各样的，并且包括诸如光盘播放器和记录器的示例性领域。
本发明能以任何适当的形式来实现，包括硬件、软件、固件或它们的任何组合。然而，优选地，本发明被实现为在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器上运行的计算机软件。本发明的实施例的元件和部件可以以任何适当的方式被物理地、功能性地、和逻辑地实现。事实上，所述功能性可以在单个单元、多个单元中被实现、或作为其它功能性单元的一部分被实现。这样，本发明可以在单个单元中被实现，或被物理地和功能性地分布在不同的单元和处理器之间。
虽然以上参照特定的实施例描述了本发明，但并不打算使本发明限于在这里阐述的特定形式。而是，本发明仅仅由所附权利要求来限制，并且与以上特定实施例不同的其它实施例同样地有可能处在这些所附权利要求的范围内，例如，与以上所描述的那些不同的使用。
在权利要求中，术语“包括”并不排除其它元件或步骤的存在。而且，虽然被单独地列出，但多个装置、元件或方法步骤可以通过例如单个单元或处理器被实现。另外，虽然各个特性可能被包括在不同的权利要求中，但这些特性有可能有利地被组合，被包括在不同的权利要求中并不意味着所述特性的组合是不可行的和/或不利的。另外，单一引用并不排除多个。术语“一”、“一个”、“第一个”、“第二个”等等不排除多个。在权利要求中的参考标号仅仅被提供作为进行阐明的例子，无论如何都不被看作为限制权利要求的范围。

Claims (15)

1.一种用于减小在光记录载体读取器中误差信号内的径向到垂直串扰(RVC)量的方法，该方法包括以下步骤：
-测量在读取器的、包括聚焦误差信号控制环的多个误差信号控制环中的误差信号；以及
-计算每个误差信号控制环中的功耗，以便确定在读取器的聚焦误差信号控制环中的径向到垂直串扰(RVC)量。
2.按照权利要求1的方法，还包括以下步骤：对误差信号控制环施加对抗措施，以使得径向到垂直串扰(RVC)最小化。
3.按照权利要求1的方法，还包括以下步骤：对误差信号控制环施加对抗措施，以使得径向到垂直串扰(RVC)最佳化。
4.按照权利要求1的方法，还包括以下步骤：
-对控制环施加多个对抗措施；
-在施加每个对抗措施后，测量聚焦误差信号控制环的功耗，该功耗代表径向到垂直串扰(RVC)；以及
-选择使得径向到垂直串扰(RVC)最小化的对抗措施值，以供在光记录载体读取器中使用。
5.按照权利要求1的方法，还包括以下步骤：
-对控制环施加多个对抗措施；
-在施加每个对抗措施后，测量聚焦误差信号控制环的功耗，该功耗代表径向到垂直串扰(RVC)；
-测量误差信号控制环中的信号质量；以及
-选择使得径向到垂直串扰最小化而同时保持信号质量高于预定值的对抗措施值，以供在光记录载体读取器中使用。
6.一种用于减小在光记录载体读取器中误差信号内的径向到垂直串扰(RVC)量的系统，所述系统包括：
-用于测量在读取器的、包括聚焦误差信号控制环的多个误差信号控制环中的误差信号的装置(6)；
-用于计算聚焦误差信号控制环中的功耗的装置(11)，其被配置成依据计算的功耗来确定聚焦误差信号控制环中的径向到垂直串扰量，所述装置(6，11)在工作时被互相连接。
7.按照权利要求6的系统，还包括用于对误差信号控制环施加对抗措施的装置(11)，其被配置成使得径向到垂直串扰最小化。
8.按照权利要求6的系统，还包括用于对误差信号控制环施加对抗措施的装置(11)，其被配置成使得径向到垂直串扰最佳化。
9.按照权利要求6的系统，还包括：
-用于对控制环施加多个对抗措施的装置(11)；
-用于在施加每个对抗措施后，测量聚焦误差信号控制环的功耗的装置(6)，其中所述功耗代表径向到垂直串扰(RVC)；以及
-用于选择使得径向到垂直串扰最小化的对抗措施值、以供在光记录载体读取器中使用的装置(11)。
10.按照权利要求6的系统，还包括：
-用于对控制环施加多个对抗措施的装置(11)；
-用于在施加每个对抗措施后，测量聚焦误差信号控制环的功耗的装置(6)，其中所述功耗代表RVC；
-用于测量误差信号控制环中的信号质量的装置(6)；以及
-用于选择使得径向到垂直串扰最小化而同时保持信号质量高于预定值的对抗措施值、以供在光记录载体读取器中使用的装置(11)。
11.一种在其上包含有由计算机处理的计算机程序的计算机可读介质，该计算机程序包括用于减小在光记录载体读取器中误差信号内的径向到垂直串扰(RVC)量的代码段，所述代码段包括：
-用于测量在所述读取器的、包括聚焦误差信号控制环的多个误差信号控制环中的误差信号的代码段；
-用于计算每个误差信号控制环中的功耗、以便确定聚焦误差信号控制环中的径向到垂直串扰量的代码段。
12.按照权利要求11的计算机可读介质，还包括用于以下操作的代码段：
-对控制环施加多个对抗措施；
-在施加每个对抗措施后，测量聚焦误差信号控制环的功耗，该功耗代表径向到垂直串扰(RVC)；以及
-选择使得径向到垂直串扰(RVC)最小化的对抗措施值，以供在光记录载体读取器中使用。
13.按照权利要求11的计算机可读介质，还包括用于以下操作的代码段：
-对控制环施加多个对抗措施；
-在施加每个对抗措施后，测量聚焦误差信号控制环的功耗，该功耗代表径向到垂直串扰(RVC)；
-测量误差信号控制环中的信号质量；以及
-选择使得径向到垂直串扰最小化而同时保持信号质量高于预定值的对抗措施值，以供在光记录载体读取器中使用。
14.光记录载体读取器中的聚焦误差信号控制环的被测量或被确定的功耗在减小读取器中的径向到垂直串扰(RVC)量中的使用。
15.包括按照权利要求6到10之一的系统的光记录载体读取器。
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