CN101447198B - 用来调整聚焦误差信号的光驱装置及其方法 - Google Patents

用来调整聚焦误差信号的光驱装置及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用来调整聚焦误差信号的装置其方法，可用于光驱中。所述的装置包含有聚焦偏移决定单元与调整模块，其中聚焦偏移决定单元用来决定目标条件所对应的目标聚焦偏移，而调整模块耦接于聚焦偏移决定单元并用来接收聚焦误差信号以及用目标聚焦偏移调整聚焦误差信号，来产生调整后的聚焦误差信号。上述用于调整聚焦误差信号的光驱中的装置达到了激光聚焦点最佳化的效果。

Description

用来调整聚焦误差信号的光驱装置及其方法 
技术领域
本发明是有关于一种使用在光驱中的具有可调整聚焦偏移能力的光驱装置及方法。 
背景技术
当现有技术的光驱中的读写头(pickup head)存取光盘时，光驱的伺服系统会控制读写头将激光发射至光盘上适当的位置，而激光对光盘的最佳聚焦点会随读写头的类型、光盘的种类等而改变。这是因为不同类型的读写头具有不同的光路(optical path)结构，而不同种类的光盘具有不同的厚度。也就是说，最小的聚焦误差信号无法保证目前的聚焦点是针对此特定光盘的最佳聚焦点。因此，在现有技术的聚焦控制回路中，会将聚焦偏移加入到聚焦误差信号中以产生调整后的聚焦误差信号，接着调整后的聚焦误差信号会被传送至控制器。通过控制器微调读写头的位置以使光盘的数据记录层的激光聚焦点最佳化，将可得到最佳化后的聚焦偏移以达到最佳的反射信号质量。 
再者，为本领域的技术人员所熟知的是，在高速读取光盘时，由于单位面积上信号反射的质量较差，会发现其信噪比变得不佳，进而影响整个解物理地址(physical address)及解数据的能力。因此为了在高速时还能够达到相同的信号质量，随着读取速度的提高来提高激光读取功率是一种解决方法。所以，为了提高光盘的读取质量，激光的功率大小会随光盘的欲存取位置的切线速度而变。当激光功率的大小改变时，最佳聚焦点也可能会随之改变，因此应调整聚焦偏移。例如在激光功率会随切线速度的改变而变的例子中，若采用相同的聚焦偏移并将其加入至聚焦误差信号中，则激光的实际聚焦点会由最佳聚焦点发生偏移。故此，需要能够动态地调校聚焦误差的机制来对光盘任一欲存取位置的激光聚焦点进行最佳化。
发明内容
为解决上述激光聚焦点偏移的问题，本发明提出一种用于调整聚焦误差信号的光驱中的装置及用于光驱中的调整聚焦误差信号的方法，可校调聚焦误差，使得激光聚焦点最佳化。 
依据本发明的一实施方式，其揭露一种用来调整聚焦误差信号的光驱中的装置，包含有聚焦偏移决定单元与调整模块。聚焦偏移决定单元根据至少得到的第一聚焦偏移与第二聚焦偏移决定目标条件所对应的目标聚焦偏移，以及调整模块耦接于聚焦偏移决定单元，用来接收聚焦误差信号并用目标聚焦偏移来调整聚焦误差信号以产生调整后的聚焦误差信号。 
依据本发明的另一实施方式，其另揭露一种用于光驱以调整聚焦误差信号的方法。所述的方法包含有：根据至少得到的第一聚焦偏移与第二聚焦偏移决定目标条件所对应的目标聚焦偏移；以及接收聚焦误差信号并以目标聚焦偏移调整聚焦误差信号以产生调整后的聚焦误差信号。 
上述用于调整聚焦误差信号的光驱中的装置及用于光驱中的调整聚焦误差信号的方法，通过决定的目标聚焦偏移调整聚焦误差信号，进一步改善了激光聚焦点的效果。 
附图说明
图1为本发明一实施方式的光驱中的装置的示意图。 
图2为依据本发明一实施方式，通过参考的第一激光功率与第二激光功率进行第一聚焦偏移与第二聚焦偏移之间的内插运算的示意图。 
图3为通过参考本发明的第一激光功率、第二激光功率与第三激光功率进行第一聚焦偏移、第二聚焦偏移与第三聚焦偏移之间的内插运算的示意图。 
图4为当读写头使用目标激光功率存取图1的光盘时，调整聚焦误差信号的第一方法的流程图。 
图5为当读写头使用目标激光功率存取图1的光盘时，调整聚焦误差信号的第二方法的流程图。 
具体实施方式
请参照图1，图1为本发明一实施方式的光驱102中的装置100的示意图。装置100用来在读写头(pickup head)101使用目标激光功率PW存取光盘103时加入对应的目标聚焦偏移FO来调整聚焦误差信号FE。除了装置100以外，光驱102另具有马达(motor)108、主轴(spindle)109、读写头101与伺服系统107。而装置100则包含有聚焦偏移调校单元104、聚焦偏移决定单元105、调整模块106、聚焦误差信号产生器110与多工器111。其中聚焦误差信号产生器110可依据读写头101所检测到的反射光输出聚焦误差信号FE。由于聚焦误差信号FE的产生方式为本领域的技术人员所熟知，在此省略其详细说明以简化篇幅。当读写头101利用第一激光功率PW1存取光盘103时，聚焦偏移调校单元104用来执行第一聚焦偏移调校操作以得到第一聚焦偏移FO1，当读写头101利用第二激光功率PW2存取光盘103时，聚焦偏移调校单元104用来执行第二聚焦偏移调校操作以得到第二聚焦偏移FO2。须注意的是，在本实施方式中第一激光功率PW1不同于第二激光功率PW2。聚焦偏移决定单元105耦接于聚焦偏移调校单元104并能够决定出对应于目标条件的目标聚焦偏移，其中目标条件可以是目标激光功率PW、光盘103上的目标位置或是与光盘103上的位置相关的目标切线速度等。举例来说，聚焦偏移决定单元105可依据至少第一聚焦偏移FO1、第二聚焦偏移FO2、第一激光功率PW1、第二激光功率PW2与目标激光功率PW来算出对应于目标激光功率PW的目标聚焦偏移FO。在此例中，聚焦偏移决定单元105有相当多的方式可算出对应于目标激光功率PW的目标聚焦偏移FO。例如，聚焦偏移决定单元105可通过依据至少第一聚焦偏移FO1与第二聚焦偏移FO2来执行内插运算(interpolation)或外插运算(extrapolation)以计算出目标聚焦偏移FO，或 是可通过得到多个(multiple)聚焦偏移并依据曲线近似(curve fitting)来决定出聚焦偏移所形成的等式以得到目标聚焦偏移FO。目标聚焦偏移FO还可由对照表(lookup table)所求得。聚焦偏移决定单元105在决定出目标聚焦偏移FO之前得到第一聚焦偏移FO1与第二聚焦偏移FO2，而第一聚焦偏移FO1与第二聚焦偏移FO2可在离线(offline)或在线(online)时取得。调整模块106可接收聚焦误差信号FE，并以目标聚焦偏移FO来调整聚焦误差信号FE以产生调整后的聚焦误差信号FE’。 
再者，伺服系统107耦接于聚焦偏移决定单元105、调整模块106、读写头101与马达108，其中马达108耦接于光盘103的主轴109并用来在不同模式下驱动主轴109进行旋转。多工器111则由调校标识旗所控制，调校标识旗由聚焦偏移决定单元105所输出。当调校标识旗为比特‘1’且光驱102进入调校模式时，聚焦偏移调校单元104进入取得第一聚焦偏移FO1与第二聚焦偏移FO2的调校程序，完成调校程序后，第一聚焦偏移FO1与第二聚焦偏移FO2将被传送至聚焦偏移决定单元105。换句话说，聚焦偏移调校单元104会计算对应于不同条件(例如不同激光功率、光盘103上的不同位置、或是光盘103上不同位置的切线速度)的各自的最佳聚焦偏移。在计算出各自的最佳聚焦偏移后，聚焦偏移调校单元104会记录这些聚焦偏移。聚焦偏移决定单元105将使用这些聚焦偏移来决定出目标条件所对应的目标聚焦偏移FO。反之，当调校标识旗为比特‘0’且光驱102进入正常模式时，聚焦偏移决定单元105将会依据所记录的聚焦偏移及其相对应的条件来决定出此时目标条件所对应的目标聚焦偏移FO。例如，聚焦偏移决定单元105可依据目标激光功率PW、第一激光功率PW1、第二激光功率PW2、第一聚焦偏移FO1 与第二聚焦偏移FO2来计算出目标聚焦偏移FO。 
另外，读写头101所发射的激光功率正比于光盘103上进行存取的位置的线(切线)速度。因此，当装置100操作于等角速度(Constant angular velocity，CAV)模式或部分等角速度(Partial constant angular velocity，PCAV)模式时， 伺服系统107会控制马达108，以达到光盘103的内径位置所需要的速度，此速度为最小速度值。位于光盘103的外径位置上的线(切线)速度则具有最大速度值。因此读写头101从光盘103的内径位置上发射的激光功率会具有最小功率值，而从光盘103的外径位置上发射的激光功率则具有最大功率值。为了最佳化目标激光功率PW以聚焦在光盘103上，举例而言，聚焦偏移决定单元105首先会通过参考第一聚焦偏移FO1、第二聚焦偏移FO2、第一激光功率PW1、第二激光功率PW2及目标激光功率PW执行内插运算来得到目标聚焦偏移FO。于此同时，光盘103会被加载至光驱102中。请参阅图2，图2是依据本发明的实施方式，通过参考第一激光功率PW1与第二激光功率PW2 进行第一聚焦偏移FO1与第二聚焦偏移FO2之间的内插运算的示意图。 
在等角速度模式下，为了得到第一聚焦偏移FO1、第二聚焦偏移FO2、第一激光功率PW1与第二激光功率PW2，读写头101首先会使用第一激光功率PW1存取光盘103上的第一位置X1(例如是位于图1中光盘103上的内径位置)，其中第一位置X1对应于第一切线速度V1。聚焦偏移调校单元104将会决定出第一聚焦偏移FO1并接着通过第一聚焦偏移FO1来调整聚焦误差信号FE。调整后的聚焦误差信号FE’(FE’＝FE-FO1)被传送至伺服系统107，伺服系统107会依据调整后的聚焦误差信号FE’来控制读写头101的第一激光功率PW1。因此，读写头101可发射出具有第一激光功率PW1的激光至光盘103的记录层上的最佳聚焦位置以进行数据读取与/或写入。接着当读写头101使用第二激光功率PW2存取光盘103上的第二位置X2(例如是位于图1中光盘103上的外径位置)时，其中第二位置X2对应于第二切线速度V2，聚焦偏移调校单元104将会决定出第二聚焦偏移FO2并接着通过第二聚焦偏移FO2来调整聚焦误差信号FE。调整后的聚焦误差信号FE’(FE’＝FE-FO2)会被传送至伺服系统107，伺服系统107会依据调整后的聚焦误差信号FE’来控制读写头101的第二激光功率PW2。因此，读写头101可发射具有第二激光功率PW2的激光至光盘103的记录层上的最佳聚焦位置以进行数据读取与/或写 入。请注意，上述操作由本领域的技术人员熟知的聚焦控制回路所控制，故在此省略其详细说明。另外，在本实施方式中，选择光盘103上的测试的第一位置X1与第二位置X2仅用于说明上述操作的流程，而本发明并未限定使用激光功率进行测试时仅能存取此两测试的第一位置X1与第二位置X2。 
请再次参照图1与图2，图2中x轴表示激光功率，y轴表示聚焦偏移，其中聚焦偏移可视为第一聚焦偏移FO1与第二聚焦偏移FO2之间，经由第一激光功率PW1与第二激光功率PW2进行内插运算后所算出的激光功率对应到的聚焦偏移。再者，聚焦偏移决定单元105使用下述的等式(1)执行内插运算以决定出目标激光功率PW所对应的目标聚焦偏移FO： 
FO＝FO1+((FO2-FO1)/(PW2-PW1))(PW-PW1)        (1) 
因此，每当读写头101存取第一位置X1与第二位置X2之间的任一位置时，通过使用第一激光功率PW1与第二激光功率PW2之间的激光功率值，聚焦偏移决定单元105将可依据等式(1)将相对应的聚焦偏移提供至多工器111。也就是说，聚焦偏移决定单元105可决定出对应于任何目标条件(例如是光盘103上的目标位置)的目标聚焦偏移FO。由于光盘103上的位置与其切线速度之间存在对应关系，所以聚焦偏移决定单元105也可决定出光盘103上任一位置的目标切线速度所对应的目标聚焦偏移FO。接着多工器111会直接将聚焦偏移决定单元105所算出的目标聚焦偏移FO输出至调整模块106。须注意的是，上述聚焦偏移决定单元105所参考的参数第一聚焦偏移FO1与第二聚焦偏移FO2由聚焦偏移调校单元104所决定。在等角速度模式下，因为读写头101的激光功率正比于光盘103的位置半径R，所以聚焦偏移决定单元105也可利用位置半径R来进行内插运算。也就是说，可将等式(1)改成下列的等式(2)： 
FO＝FO1+((FO2-FO1)/(R2-R1))(R-R1)            (2) 
因此，每当读写头101存取具有图1所示的第一位置半径R1与第二位置半径R2之间的位置半径的任一位置时，聚焦偏移决定单元105通过使用第一 激光功率PW1与第二激光功率PW2之间的激光功率并依据等式(2)，将相对应的聚焦偏移提供至多工器111。因此，本发明可加入不同目标聚焦误差值至光盘103上第一位置X1与第二位置X2之间每一位置的聚焦误差信号FE中。 
如上所述，用来存取特定盘片位置的激光功率将会随着特定盘片位置的切线速度的改变而变。此外，本技术领域的技术人员应熟知在等角度模式中，切线速度的大小正比于位置半径。简言之，依据本发明的实施方式，读写头101使用第一激光功率PW1存取光盘103上的第一位置X1，而第一位置X1 对应于第一切线速度V1。接着读写头101利用第二激光功率PW2来存取光盘103上的第二位置X2，第二位置X2对应于第二切线速度V2。读写头101还使用目标激光功率PW来存取光盘103上的目标位置X，而目标位置X对应于目标切线速度V，以及聚焦偏移决定单元105通过参考第一聚焦偏移FO1、第二聚焦偏移FO2、第一切线速度V1、第二切线速度V2与目标切线速度V执行内插运算来得到目标聚焦偏移FO。 
请注意，为了避免最佳聚焦偏移的非线性，在本发明中可依据光盘103的半径距离(radius interval)对聚焦误差信号FE进行调校。因此，在本发明的另一实施方式中，当读写头101使用第三激光功率PW3存取光盘103时，聚焦偏移调校单元104会另执行第三聚焦偏移调校操作来得到第三聚焦偏移FO3。第二激光功率PW2的值位于第一激光功率PW1与第三激光功率PW3之间。请参照图3，图3是通过参考本发明的第一激光功率PW1、第二激光功率PW2与第三激光功率PW3进行第一聚焦偏移FO1、第二聚焦偏移FO2与第三聚焦偏移FO3之间的内插运算的示意图。当目标激光功率PW落于第一激光功率PW1与第二激光功率PW2之间时，聚焦偏移决定单元105会依据第一聚焦偏移FO1与第二聚焦偏移FO2(等式(1)或是等式(2))计算目标激光功率PW所对应的目标聚焦偏移FO。当目标激光功率PW落入第二激光功率PW2 与第三激光功率PW3之间时，聚焦偏移决定单元105则依据第二聚焦偏移FO2 与第三聚焦偏移FO3计算目标激光功率PW所对应的目标聚焦偏移FO；其相 关叙述如下列等式(3)或等式(4)所示： 
FO＝FO2+((FO3-FO2)/(PW3-PW2))(PW-PW2)        (3) 
FO＝FO2+((FO3-FO2)/(R3-R2))(R-R2)            (4) 
再者，请注意，在上述实施方式中读写头101的存取操作包含有：将数据写入至光盘103或是从光盘103读取数据。也就是说，上述所揭露的聚焦误差调校操作也可应用于当数据写入或数据读取的功能启动时。另外，使用两个半径距离值仅用来说明本发明的操作过程。其它实施方式中也可将光盘103分割成多个(两个以上)半径距离值。 
请参照图4，图4是当读写头101使用目标激光功率PW存取图1中的光盘103时，调整聚焦误差信号FE的第一方法的流程图。第一方法包含有下列步骤： 
步骤401：加载光盘103。 
步骤402：当读写头101使用第一激光功率PW1存取光盘103时，执行第一聚焦偏移调校操作，以得到第一聚焦偏移FO1，以及当读写头101使用第二激光功率PW2存取光盘103时，执行第二聚焦偏移调校操作，以得到第二聚焦偏移FO2。 
步骤404：通过参考第一聚焦偏移FO1、第二聚焦偏移FO2、第一激光功率PW1、第二激光功率PW2与目标激光功率，执行内插运算以得到目标聚焦偏移FO。 
步骤406：以目标聚焦偏移FO调整聚焦误差信号FE。 
请注意，在步骤404中，因为读写头101的激光功率正比于光盘103上的存取位置的切线速度，因此，当光盘103操作于等角速度模式时，第一激光功率PW1与第二激光功率PW2可分别利用相对应的第一位置X1与第二位置X2取代，其相关说明分别由等式(1)与等式(2)表示。 
请参照图5，图5是读写头101使用目标激光功率PW存取图1中的光盘103时调整聚焦误差信号FE的第二方法的流程图。第二方法包含有下列步骤： 
步骤501：加载光盘103。 
步骤502：当读写头101使用第一激光功率PW1存取光盘103时，执行第一聚焦偏移调校操作，以得到第一聚焦偏移FO1；当读写头101使用第二激光功率PW2存取光盘103时，执行第二聚焦偏移调校操作，以得到第二聚焦偏移FO2；以及当读写头101使用第三激光功率PW3存取光盘103时，执行第三聚焦偏移调校操作，以得到第三聚焦偏移FO3。 
步骤503：确认目标激光功率PW的值。若目标激光功率PW落于第一激光功率PW1与第二激光功率PW2之间，则进行步骤504；以及若目标激光功率PW落于第二激光功率PW2与第三激光功率PW3之间，则进行步骤505。 
步骤504：通过参考第一聚焦偏移FO1、第二聚焦偏移FO2、第一激光功率PW1、第二激光功率PW2与目标激光功率PW，执行内插运算以得到目标聚焦偏移FO；接着进行步骤506。 
步骤505：通过参考第二聚焦偏移FO2、第三聚焦偏移FO3、第二激光功率PW2、第三激光功率PW3与目标激光功率PW，执行内插运算以得到目标聚焦偏移FO。 
步骤506：以目标聚焦偏移FO调整聚焦误差信号FE。 
请注意，在步骤504中，因为读写头101的激光功率正比于光盘103上的存取位置的切线速度，因此，当光盘103操作于等角速度模式时，第一激光功率PW1与第二激光功率PW2可分别利用相对应的第一位置X1与第二位置X2取代，其相关说明也分别由等式(1)与等式(2)表示。同样地，在步骤505中，第二激光功率PW2与第三激光功率PW3可分别利用相对应的第二位置X2与第三位置X3(图未示)取代，其相关说明也分别由等式(3)与等式(4)加以表示。 
虽然本发明已以实施方式揭露如上，但是对于本领域的技术人员，依据本发明实施方式的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。 

Claims (9)

1.一种能够调整聚焦误差信号的光驱装置，其特征在于，所述的装置包含有：
聚焦偏移决定单元，根据至少得到的第一聚焦偏移与第二聚焦偏移决定目标条件所对应的目标聚焦偏移；以及
调整模块，耦接于所述的聚焦偏移决定单元，用来接收所述的聚焦误差信号并用所述的目标聚焦偏移调整所述的聚焦误差信号来产生调整后的聚焦误差信号。
2.如权利要求1所述的能够调整聚焦误差信号的光驱装置，其特征在于，所述的目标条件为目标激光功率、光盘上的目标位置或是与所述的光盘上位置相关的目标切线速度。
3.如权利要求1所述的能够调整聚焦误差信号的光驱装置，其特征在于，所述的目标条件为目标激光功率，而所述的聚焦偏移决定单元在决定所述的目标聚焦偏移之前至少得到第一激光功率所对应的所述的第一聚焦偏移及第二激光功率所对应的所述的第二聚焦偏移。
4.如权利要求3所述的能够调整聚焦误差信号的光驱装置，其特征在于，所述的聚焦偏移决定单元依据所述的第一聚焦偏移、所述的第二聚焦偏移、所述的第一激光功率、所述的第二激光功率与所述的目标激光功率执行内插运算或外插运算以得到所述的目标聚焦偏移，所述的聚焦偏移决定单元依据所述的第一聚焦偏移、所述的第二聚焦偏移、所述的第一激光功率、所述的第二激光功率与所述的目标激光功率由对照表得到所述的目标聚焦偏移，或者所述的聚焦偏移决定单元依据曲线近似并通过以所述的第一聚焦偏移、所述的第二聚焦偏移、所述的第一激光功率与所述的第二激光功率为基础所形成的等式来得到所述的目标激光功率所对应的所述的目标聚焦偏移。
5.如权利要求3所述的能够调整聚焦误差信号的光驱装置，其特征在于，所述的能够调整聚焦误差信号的光驱装置另包含有：
多工器，耦接于所述的聚焦偏移决定单元与所述的调整模块；以及
聚焦偏移调校单元，耦接于所述的多工器与所述的聚焦偏移决定单元，用来分别依据所述的第一激光功率、第二激光功率产生所述的第一聚焦偏移、第二聚焦偏移；
其中，在调校模式下，所述的聚焦偏移调校单元分别调整经由所述的多工器输出至所述的调整模块的不同聚焦偏移，来产生对应于不同激光功率的各自的最佳聚焦偏移，以取得对应于所述的第一激光功率的所述的第一聚焦偏移、对应于所述的第二激光功率的所述的第二聚焦偏移；以及在正常模式下，所述的聚焦偏移决定单元依据所述的聚焦偏移调校单元所产生的所述的第一聚焦偏移、第二聚焦偏移来决定出所述的目标聚焦偏移。
6.一种用于光驱以调整聚焦误差信号的方法，所述的方法包含有：
根据至少得到的第一聚焦偏移与第二聚焦偏移决定目标条件所对应的目标聚焦偏移；以及
接收所述的聚焦误差信号并用所述的目标聚焦偏移调整所述的聚焦误差信号以产生调整后的聚焦误差信号。
7.如权利要求6所述的用于光驱以调整聚焦误差信号的方法，其特征在于，所述的目标条件为目标激光功率、光盘上的目标位置或是与所述的光盘上位置相关的目标切线速度。
8.如权利要求6所述的用于光驱以调整聚焦误差信号的方法，其特征在于，所述的目标条件为目标激光功率，以及所述的方法另包含有：
在决定所述的目标聚焦偏移之前至少得到第一激光功率所对应的所述的第一聚焦偏移与第二激光功率所对应的所述的第二聚焦偏移。
9.如权利要求8所述的用于光驱以调整聚焦误差信号的方法，其特征在于，所述决定所述的目标聚焦偏移的步骤包含有：
依据所述的第一聚焦偏移、所述的第二聚焦偏移、所述的第一激光功率、所述的第二激光功率与所述的目标激光功率执行内插运算或外插运算以得到所述的目标聚焦偏移，依据所述的第一聚焦偏移、所述的第二聚焦偏移、所述的第一激光功率、所述的第二激光功率与所述的目标激光功率由对照表得到所述的目标聚焦偏移，或者依据曲线近似并通过以所述的第一聚焦偏移、所述的第二聚焦偏移、所述的第一激光功率与所述的第二激光功率为基础所形成的等式来得到所述的目标激光功率所对应的所述的目标聚焦偏移。
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