CN101354894A - 光驱调整聚焦平衡装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种光驱调整聚焦平衡装置及方法，由一聚焦伺服单元控制读取头聚焦及读取记号产生一射频信号，一抖动频率产生器利用射频信号分离出抖动信号，并产生抖动频率，一聚焦平衡演算单元比较抖动频率产生器输入的前后抖动频率，检视抖动频率的收敛及目标值，决定调整聚焦平衡位置的方向及变量，产生一误差信号，一补偿器接收聚焦平衡演算单元的信号，经由聚焦伺服单元控制读取头调整聚焦平衡位置，以提升效能。

Description

光驱调整聚焦平衡装置及方法

技术领域

本发明涉及一种光驱，特别涉及在光驱中以抖动信号调整聚焦平衡位置的装置及方法。

背景技术

由于光盘片是以微小密集的记号记录数据，光驱必需利用光学读取头投射激光聚焦在记号上，由记号反射光的强弱，转换成数字信号，然后再经解码为数据信号，因此聚焦是否正确，直接影响读取信号的强弱及数据的正确性。

如图1所示，为现有光驱的聚焦平衡调整方法(Focus balancecalibration)，利用读取头1投射光束2至光盘片3，由光盘片3将光束2反射经读取头1，照射在光能转换器4。光能转换器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，以锁定聚焦点在快速转动及震动光盘片3的记号上，使光能转换器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。

但是聚焦点为一小距离的区域范围，前述聚焦调整锁定的聚焦点，不见得是射频信号RF最强的位置。且前述聚焦调整利用微小的电信号作为演算判断的方法，容易受光驱本身系统误差，例如系统激光源投射不均匀光束、光学系统的精密度、或光能转换器4的四个光接收部接收光材质非均质等的影响，不易确保真正锁定聚焦点。因此，另有现有光驱的调整聚焦装置，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 RippleCircuit)，即RFRP电路10，将射频信号RF转换为波形的RFRP信号。藉由聚焦平衡单元11记录及比较前后几个RFRP信号，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，直接确保读取头1读取记号的射频信号RF为最强，以利解碼。

然而，单一的射频信号RF仅代表二进制码(Binary Code)1或0的记号，尚需转码，并非光驱直接输出的信号。以现有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，在光盘片上形成记号。因此，读取头必须将14bit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，仍然无法有效提升光驱整体的效能。因此，现有光驱的聚焦平衡调整方法仍有问题存在，有待决解决。

发明内容

本发明的目的在提供一种光驱调整聚焦平衡装置，藉由抖动频率产生器产生抖动频率，聚焦平衡演算单元检视抖动频率的收敛，调整聚焦的平衡位置，以提升光驱的整体效能。

本发明另一目的在提供一种光驱调整聚焦平衡方法，利用检查前后抖动信号值是否的收敛，调整聚焦平衡位置的变量及方向，快速达到适合的聚焦平衡位置。

为了达到前述发明的目的，本发明的光驱调整聚焦平衡装置，由一聚焦伺服单元控制读取头聚焦及读取记号产生一射频信号，一抖动频率产生器利用射频信号分离出抖动信号，并产生抖动频率，一聚焦平衡演算单元比较抖动频率产生器输入的前后抖动频率，检视抖动频率的收敛及目标值，决定调整聚焦平衡位置的方向及变量，产生一误差信号，一补偿器接收聚焦平衡演算单元的信号，经由聚焦伺服单元控制读取头调整聚焦平衡位置。

本发明的光驱调整聚焦平衡方法，预先设定调整聚焦平衡位置的变量及方向，检查抖动频率＜目标值？如抖动频率不小于目标值，则结束调整，否则依预设调整聚焦平衡位置的变量，产生新抖动频率，比较新抖动频率小于前一个新抖动频率，如是则改变调整变量ΔFB的方向，否则维持原调整变量ΔFB的方向，然后再检查新抖动频率＞目标值，如是，则回至调整步骤继续调整聚焦平衡位置，否则结束调整。

附图说明

图1是现有光驱的聚焦调整装置的功能方块图。

图2是光盘片数据轨的结构。

图3是本发明光驱聚焦调整装置的功能方块图。

图4是本发明光驱聚焦平衡调整方法的流程图。

附图符号说明

12数据轨

13波峰

14波谷

15波动缘

16数据记号

17激光点

20信号处理单元

21抖动频率产生器

22聚焦平衡演算单元

23补偿器

24聚焦伺服单元

25读取头

S1开始调整步骤

S2比较JRn＜JR_T步骤

S3调整FB变量步骤

S4产生JRn步骤

S5比较JRn＞JRn-1步骤

S6维持变量方向步骤

S7改变变量方向步骤

S8比较JRn＜JR_T步骤

S9结束步骤

具体实施方式

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

请参考图2所示，为一般光盘片由内圈至外圈设有一蜗卷形的数据轨12，数据轨12为一凹槽，凹槽的两侧形成具有频率一定的波峰13及波谷14，而构成波动缘15，以EFM调制好的数据记号16，依蜗卷形围绕的方式，刻录在数据轨12的凹槽中。因此，数据记号16规则且依序交互邻近波动缘15，而光驱所投射的激光点17，利用跟踪伺服，沿着数据记号16一一读取。

当激光点17照射在数据记号16时，数据记号16反射光由读取头中的光能转换器接收(请参图1)，光能转换器形成(A+C)及(B+D)上下两部分接收反射光，形成电信号。因数据轨12的波动缘15交互接近数据记号16上下侧，接近上侧时，(A+C)部分接收的反射光会产生变化，反之，接近下侧时，(B+D)部分接收的反射光会产生变化，造成读出的电信号，随波动缘15形成抖动，因而可从电信号分离出该规则的变化，而获得一抖动频率，一般设计为23KHz。因此，当读取头在光盘片不同半径读写数据时，即可依读取抖动频率，控制主轴马达转动的转速，使读取头读写的速度维持在所需的速度。同时，亦可由主轴马达转动的转速，配合读出的抖动频率，计算出目前读写数据的地址。可见抖动频率对光盘机运作相当重要。

在光驱聚焦平衡位置正常时，较微弱的抖动信号，可轻易由读取的电信号分离出，而可计算出抖动频率，而可依设定的抖动频率，判断该抖动频率是否在合理的范围。反之，当光驱聚焦平衡位置不正常时，微弱的抖动信号容易漏失，而难以由电信号分离出正确的抖动频率，导致抖动频率降低。因此，只要抖动频率降低至超出合理的范围，即可判断出聚焦平衡位置不正常，本发明即利用该项特征，调整聚焦平衡的位置，检视抖动频率的变动，是否进入合理的范围，以确认聚焦平衡位置是否正确。

如图3所示，为本发明的光驱调整聚焦平衡装置的功能。光驱调整聚焦平衡装置包括信号处理单元20、抖动频率产生器21、聚焦平衡演算单元22、补偿器23、聚焦伺服单元24及读取头25。主要将光驱中读取头25读取光盘片记号所输出的射频信号RF，经信号处理单元20处理信号，并由抖动频率产生器21分离出抖动信号，并产生抖动频率，再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，藉由聚焦伺服单元24控制读取头25自动调整聚焦平衡位置，以维持读写信号品质。

另外，聚焦平衡演算单元22用于比较由抖动频率产生器21输入的抖动频率，主要利用调整聚焦平衡位置，比较前后产生的抖动频率，检视抖动频率收敛的状况，以决定下一调整聚焦平衡位置的方向及变量。再藉补偿器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，使抖动频率维持在一合理的目标区，以利光驱正常运作，提高光驱整体效能。

如图4所示，为本发明调整聚焦平衡的流程。当聚焦平衡不正常，导致抖动频率不在合理范围时，本发明即开始调整聚焦平衡位置。在开始调整前，光驱预先设定调整聚焦平衡的变量ΔFB为一预定量，例如ΔFB＝5等，并设定调整聚焦平衡位置的方向为增加的方向，及设定可接受的抖动频率目标值为JR_T。其调整聚焦平衡方法的步骤如下：

步骤S1：开始调整聚焦平衡位置，首先归零聚焦平衡位置的参考值FB＝0。

步骤S2：将目前输入的抖动频率设为JRn，并与目标值JR_T比较大小，亦即检查是否抖动频率JRn＜JR_T？假如抖动频率JRn信号值不小于为目标值JR_T，也就是抖动频率JRn在可接受的合理范围内，则维持原聚焦平衡的位置，并进入步骤S9；假如抖动频率JRn小于为目标值JR_T，也就是抖动频率JRn不在可接受的合理范围内，聚焦平衡的位置不良，需调整聚焦平衡的位置，则进入下一步骤。

步骤S3：依设定调整聚焦平衡位置的方向为增加的方向，调整聚焦平衡的位置FB增加一预定量ΔFB。

步骤S4：使序数n＝n+1以产生新抖动频率JRn。

步骤S5：将新抖动频率JRn与前一个抖动频率JRn-1比较大小，即检查是否新抖动频率JRn＞JRn-1？假如抖动频率JRn大于JRn-1，则进入步骤S6，假如抖动频率不大于JRn-1，则进入步骤S7。

步骤S6：在抖动频率JRn大于JRn-1时，则增加方向为正确的收敛方向，维持原变量预设的方向，即增加的方向，然后进入步骤S8。

步骤S7：在抖动频率JRn小于JRn-1时，则增加方向为错误的方向，改变变量预设的方向，即减少的方向，然后进入下一步骤S8。

步骤S8：再行检查抖动频率JRn＜目标值JR_T？即检查调整后的抖动频率JRn是否已在合理范围内，如抖动频率JRn小于JR_T，则表示聚焦平衡的位置仍然不良，需再进一步调整聚焦平衡的位置，则回至步骤S3，继续调整步骤。假如抖动频率JRn不小于目标值JR_T，也就是调整后的抖动频率JRn，在可接受的合理范围内，则维持现聚焦平衡的位置，并进入下一步骤。

步骤S9：当调整聚焦平衡位置后，抖动频率JRn一回到目标值JR_T以上，立即结束调整步骤。

因此，本发明即可将读取头输出的射频信号RF，利用抖动频率产生器分离产生的抖动频率，由聚焦平衡演算单元演算比较前后产生的抖动频率，检查抖动频率的收敛，调整聚焦平衡的方向及变量，传输至补偿器，配合聚焦误差信号FE形成聚焦控制信号，以聚焦伺服单元控制读取头，快速达到聚焦平衡位置，以减少错误产生及节省操作时间，提升光驱的整体效能。

本发明前述调整聚焦平衡方法的实施例，虽以预先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。

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，在不脱离本发明的精神下，皆属本发明申请专利的范围。

Claims (14)

1.一种光驱调整聚焦平衡装置，该光驱由一聚焦伺服单元控制读取头聚焦及读取记号产生一射频信号，该聚焦调整装置包含：

一抖动频率产生器，由射频信号分离出抖动信号，并产生抖动频率；

一聚焦平衡演算单元，比较抖动频率产生器输入的前后抖动频率，检视抖动频率的收敛及目标值，产生一误差信号；以及

一补偿器，接收聚焦平衡演算单元的信号，经由聚焦伺服单元控制读取头调整聚焦平衡位置。

2.如权利要求1所述的光驱调整聚焦平衡装置，进一步包含一信号处理单元，接收来自读取头的射频信号，处理成数据信号输出，抖动频率产生器由该射频信号分离出抖动信号。

3.如权利要求1所述的光驱调整聚焦平衡装置，其中，该误差信号依据检视抖动频率的收敛，决定调整聚焦平衡位置的方向及变量所产生。

4.一种光驱调整聚焦平衡方法，其步骤包含：

1)归零参考值；

2)调整聚焦平衡位置的变量，产生新抖动频率；

3)检查是否新抖动频率＜目标值？假如新抖动频率小于目标值，则回至步骤2)，否则假如新抖动频率不小于抖动频率目标值，则进入下一步骤；以及

4)结束调整。

5.如权利要求4所述的光驱调整聚焦平衡方法，其中，该光驱抖动频率目标值为预先设定。

6.如权利要求4所述的光驱调整聚焦平衡方法，其中，该步骤1)归零的参考值为聚焦平衡位置参考值FB＝0。

7.如权利要求4所述的光驱调整聚焦平衡方法，其中，该步骤1)完成后进一步包含步骤：

1a)检查是否抖动频率＜目标值？假如抖动频率不小于目标值，则进入步骤4)，假如抖动频率小于目标值，则进入步骤2)。

8.如权利要求4所述的光驱调整聚焦平衡方法，其中，该光驱预先设定调整聚焦平衡位置的变量ΔFb及方向。

9.如权利要求8所述的光驱调整聚焦平衡方法，其中，该步骤2)调整聚焦平衡位置每次改变的变量ΔFB为一个预定量。

10.如权利要求9所述的光驱调整聚焦平衡方法，其中，该步骤2)后进一步包含步骤：

2a)比较新抖动频率是否＞前一个抖动频率？假如新抖动频率不大于前一个抖动频率，则改变变量ΔFB的方向，并进入步骤3)，否则假如新抖动频率大于前一个抖动频率，则维持原变量ΔFB的方向进入步骤3)。

11.如权利要求10所述的光驱调整聚焦平衡方法，其中，该变量ΔFB的方向设定为增加的方向。

12.如权利要求10所述的光驱调整聚焦平衡方法，其中，该变量ΔFB的方向设定为减少的方向。

13.如权利要求10所述的光驱调整聚焦平衡方法，其中，该变量ΔFB为一非固定的预定量。

14.如权利要求10所述的光驱调整聚焦平衡方法，其中，该变量ΔFB为一固定的预定量。

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