CN101770783A - 降低聚焦误差干扰装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种降低聚焦误差干扰装置及方法，由主受光部产生主聚焦误差信号，次受光部产生次聚焦误差信号。放大器将次聚焦误差信号增益后，与主聚焦误差信号相加形成聚焦误差信号。控制单元控制产生预定数个增益供给放大器增益，进行聚焦伺服测试，由比较单元量测及记录每一增益相对聚焦误差信号的振幅，选择最小振幅相对的增益，作为放大器的增益，以降低干扰。

Description

降低聚焦误差干扰装置及方法

技术领域

本发明涉及一种降低聚焦误差干扰装置及方法，尤其涉及光盘机在聚焦伺服中，消除聚焦误差信号受到噪声干扰的装置及方法。

背景技术

光盘机是利用光学读取头投射光束至盘片，由检测盘片反射光，形成聚焦误差信号，将光学读取头锁定与盘片保持一定的距离范围，让投射光束的焦点落在盘片上，通过反射光的强弱，读写盘片上数据记号。

如图1所示，为台湾第09112808号「聚焦控制装置与方法」专利申请文件中所公开的现有技术。该现有技术由光学读取头10中的激光二极管11发射三光束，经致动器(Actuator)12电磁驱动的物镜(Object Lens)13，投射在由主轴马达转动14的盘片15的平面(Land)16及轨槽(Groove)17。盘片15再将光束反射回光学读取头10，由检光装置18接收，将接收反射光的强弱信号，形成相对应的电信号强度。检光装置分成(A+B+C+D)的主受光部与两个E及F的次受光部，分别接收三光束。两侧光束照射在轨槽17两侧平面16，由E及F次受光部接收的反射信号差值，形成循轨误差信号(Tracking Error，简称TE)，使中间光束锁定投射在轨槽17中。再由主受光部接收的反射信号，形成(A+C)-(B+D)的聚焦误差信号(focusing Error，简称FE)。

如图2所示，为现有技术在聚焦时的聚焦误差信号FE曲线。当光学读取头10投射光束焦点需锁定在平面16或轨槽17时，由致动器12驱动物镜13定点上升或下降使焦点穿越盘片15，进行聚焦行程，聚焦误差信号FE形成一S曲线。通过聚焦误差信号FE为零时的零穿越，控制光学读取头锁定与盘片保持一定的距离，将光束维持聚焦在盘片15上。

然而，在开环回路的定点聚焦行程中，高速转动的盘片15，其非对称的蜗卷形轨槽17，使光学读取头10投射的光束，来回横越盘片15的平面16及轨槽17。由于平面16与轨槽17的反射性质不同，一般轨槽17的反射强度较平面16弱。聚焦行程因而产生反射强弱变化，而形成例如串扰(Cross Talk)的噪声，迭加在聚焦误差FE的信号曲线，造成聚焦误差信号FE激烈上下波动。为了控制光学读取头锁定与盘片保持一定的距离，物镜13势必随着快速上下波动的干扰，改变致动器12的电压反向移动物镜13，不仅产生噪音，且使反复升降电压的致动器12浪费电力，温度亦会升高，影响光盘机内部的工作温度。因此，已知光盘机聚焦误差信号在降低噪声干扰上，仍有问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的在提供一种降低聚焦误差干扰装置，藉K值产生单元提供预定数目的K值增益，进行聚焦伺服行程，由比较单元选择最小聚焦误差信号振幅相对的K值，作为装置的目标增益，以降低干扰。

本发明的目的在提供一种降低聚焦误差干扰方法，通过主聚焦误差信号分别与数次不同增益的次聚焦误差信号相加，抵消相反相位的干扰，选择最小振幅的聚焦误差信号，取得相对的增益，以降低干扰所产生的噪音、温度及电力浪费。

为了达到前述发明的目的，本发明的降低聚焦误差干扰装置，由主受光部产生主聚焦误差信号，次受光部产生次聚焦误差信号。放大器将次聚焦误差信号增益后，与主聚焦误差信号相加形成聚焦误差信号。控制单元控制K值产生单元产生预定数个增益供给放大器增益，进行聚焦伺服时，接收及传输聚焦误差信号给比较单元，量测及记录每一增益相对聚焦误差信号的振幅，选择最小振幅聚焦误差信号相对的增益，作为放大器的增益。

本发明的降低聚焦误差干扰方法，首先设定主聚焦误差信号加上增益的次聚焦误差信号，作为聚焦误差信号；改变预定次数的增益，对每一增益进行聚焦伺服，并测量及记录该聚焦误差信号的振幅；最后以比较记录的振幅大小或近似成二次曲线方程式，选择最小振幅相对的增益，作为目标增益。

附图说明

图1为现有技术聚焦控制装置的功能方块图。

图2为现有技术聚焦误差信号的曲线图。

图3(a)为本发明主聚焦误差信号的曲线图。

图3(b)为本发明次聚焦误差信号的曲线图。

图4为本发明降低聚焦误差干扰装置的功能方块图。

图5为本发明聚焦误差信号的曲线图。

图6为本发明进行聚焦伺服测试的行程的示意图。

图7为本发明聚焦误差信号振幅的分布图。

图8为本发明降低聚焦误差干扰的流程图。

【主要元件符号说明】

20降低聚焦误差干扰装置

21主受光部

22第一放大器

23次受光部

24第二放大器

25第三放大器

26控制单元

27比较单元

28K值产生单元

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，现在举优选实施例，并配合附图加以说明如下。

请参考图3，图3(a)为本发明在聚焦时的主聚焦误差信号MFE，而图3(b)为本发明在聚焦时的次聚焦误差信号SFE。本发明降低聚焦误差干扰方法，主要是利用现有技术的聚焦误差信号作为本发明的主聚焦误差信号MFE，而将现有技术的E或F的次受光部产生的信号作为本发明的次聚焦误差信号SFE。因E或F次受光部与主受光部在聚焦行程中，由物镜一同上下移动接收反射光，所接收的次聚焦误差信号SFE与主聚焦误差信号MFE同为相似S曲线形状。不同处在于，主受光部与次受光部的面积、材质均匀度、电路及增益补偿不同，导致信号强弱有别，主受光部产生的主聚焦误差信号MFE较次受光部的次聚焦误差信号SFE强。

由于主受光部是设定在接受盘片轨槽的反射光，而次受光部设定在接受盘片平面的反射光，与主受光部接收反射光的位置相隔固定距离，无论如何移动光学读取头，接受反射光的位置距离保持固定，即主受光部所接受的反射光移至平面，次受光部接受的反射光就移至轨槽，两者接受的反射光恰好维持强弱相反状态。因此在聚焦时，间隔横越轨槽及平面产生反射光强度的变化，所形成的干扰信号，相位恰相反，并分别迭加在主聚焦误差信号MFE与次聚焦误差信号SFE。同样因主受光部与次受光部的面积、材质均匀度、电路及增益补偿不同，导致两者的干扰信号强弱并不相同，再加上每一光盘机的结构差异特性，更难经由简单计算获得主受光部与次受光部间干扰信号强弱的比值。

请同时参考图4、图5、图6及图7，图4为本发明降低聚焦误差干扰装置20，图5为本发明相加后的聚焦误差信号FE，图6为本发明进行聚焦伺服测试的行程。图7则为本发明聚焦误差信号振幅M的分布图。图4的降低聚焦误差干扰装置20包含主受光部21、第一放大器22、次受光部23、第二放大器24、第三放大器25、控制单元26、比较单元27及K值产生单元28等。降低聚焦误差干扰装置20主要将主受光部21的信号经第一放大器22放大所产生的主聚焦误差信号MFE，及次受光部23所产生的次聚焦误差信号SFE，经第二放大器24以K值增益后，将两者相加作为降低聚焦误差干扰装置20的聚焦误差信号FE，即

FE＝MFE+K*SFE

由于主聚焦误差信号MFE与次聚焦误差信号SFE信号曲线相似，仅是振幅大小不同，如图5显示相加后的聚焦误差信号FE并未改变零穿越的S曲线，仍可维持正常的聚焦伺服。而次聚焦误差信号SFE的干扰信号可经由K值增益，利用迭加在主聚焦误差信号MFE与次聚焦误差信号SFE干扰的相反相位，相互抵消部分干扰信号。但未抵消的干扰信号仍会影响聚焦误差信号FE的振幅M，干扰信号越小，误差信号FE的振幅M就越小。

因此，本发明降低聚焦误差干扰装置20由控制单元26驱动比较单元27控制K值产生单元28产生预定数个K值，供给第二放大器24，如图6所示，针对每一K值上移物镜，一一进行聚焦伺服行程测试，形成聚焦误差信号FE。让控制单元26接收每一K值相对所产生的聚焦误差信号FE，再传输至比较单元27，量测及记录聚焦误差信号FE的振幅M1、M2、M3...，并检查是否已完成预定数个K值的测试工作？如未完成则控制K值产生单元28，继续产生下一K值供给第二放大器24，直到测试完成时。图7显示各K值相对聚焦误差信号FE振幅M。接着由控制单元26控制比较单元27选择最小振幅Ms的聚焦误差信号FE，由最小振幅Ms取得相对的目标Kg值，作为装置20第二放大器24的K值。也可由比较单元27将各振幅M分布，近似成二次曲线方程式，获得二次曲线最小振幅Ms相对的目标Kg值，以补实测振幅M非连续的不足。

因此，本发明降低聚焦误差干扰装置，即可通过K值产生单元提供预定数目的K值，一一增益次聚焦误差信号SFE中干扰信号，经聚焦伺服行程实测干扰信号抵消的效果，由比较单元选择最小聚焦误差信号振幅相对的K值，作为装置的K值，让每一光盘机达到有效降低干扰的目的。此外，本实施例虽以E或F次受光部23之一的聚焦误差信号作为次聚焦误差信号SFE，但不限于此。因E或F次受光部23的聚焦误差信号曲线及干扰相位均相同，也可将相加E与F次受光部的两个聚焦误差信号，作为次聚焦误差信号SFE。

如图8所示，为本发明降低聚焦误差干扰方法的流程。本发明由多个K值的聚焦伺服行程中，选择其中最小聚焦误差信号FE振幅相对的K值，降低干扰的详细步骤说明如下：首先在步骤S1开始寻找目标Kg值的聚焦测试；在步骤S2，设定主聚焦误差信号MFE加上经K值增益的次聚焦误差信号SFE，作为聚焦误差信号FE；进入步骤S3利用预先设定的K值，取代原使用的K值，以改变K值；再进入步骤S4，向上或向下移动物镜进行聚焦伺服行程，以完成聚焦误差信号FE的S曲线；在步骤S5，测量及记录该K值聚焦误差信号FE的S曲线振幅；在步骤S6针对改变K值的进行计次，以累计次数。

接着在步骤S7，检查改变K值的累计计次是否大于预定次数？假如累计计次未大于预定次数，回至步骤S3改变下一K值继续进行测试；假如累计计次大于预定次数，则进入下一步骤S8，由步骤S5中记录的聚焦误差信号FE振幅，比较出最小聚焦误差信号FE振幅，选择该最小振幅相对的K值，作为装置的目标Kg值，或将记录的聚焦误差信号FE振幅，以近似二次曲线，取得最小振幅相对的K值；最后进入步骤S9，完成K值的聚焦测试。

因此，本发明降低聚焦误差干扰方法，即可将数次增益的次聚焦误差信号，一一相加主聚焦误差信号，选择最小振幅的聚焦误差信号，由最佳抵消相反相位的干扰，取得相对的增益值，达到降低干扰所产生噪音、温度及电力浪费的目的。

以上所述者，仅用以方便说明本发明的优选实施例，本发明的范围不限于这些优选实施例，凡依本发明所做的任何变更，在不脱离本发明的精神下，皆属本发明权利要求书要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种降低聚焦误差干扰装置，包含：

一主受光部，接受盘片的反射光，产生主聚焦误差信号；

至少一次受光部，接收盘片的反射光，产生次聚焦误差信号；

一放大器，将次聚焦误差信号增益后，与主聚焦误差信号相加形成聚焦误差信号；

一K值产生单元，产生预定数个增益，供给放大器增益；

一比较单元，控制K值产生单元以预定数个增益，改变放大器增益，并量测及记录每一增益相对聚焦误差信号的振幅；以及

一控制单元，控制进行聚焦伺服测试行程，接收及传输聚焦误差信号给比较单元，并控制比较单元选择最小振幅聚焦误差信号相对的增益，作为放大器的增益。

2.如权利要求1所述的降低聚焦误差干扰装置，其中该次受光部接收盘片的反射光，与主受光部反射光的反射强度不同。

3.如权利要求2所述的降低聚焦误差干扰装置，其中该主受光部设定接受盘片轨槽的反射光，而次受光部设定接受盘片平面的反射光。

4.如权利要求1所述的降低聚焦误差干扰装置，其中该装置具有两个次受光部，该次聚焦误差信号由两个次受光部的次聚焦误差信号相加而成。

5.如权利要求1所述的降低聚焦误差干扰装置，其中该比较单元将记录振幅分布，近似成二次曲线方程式，取得二次曲线最小振幅相对的目标。

6.一种降低聚焦误差干扰方法，其步骤包含：

(1)设定主聚焦误差信号加上增益的次聚焦误差信号，作为聚焦误差信号；

(2)改变该增益；

(3)进行聚焦伺服测试行程，并测量及记录该聚焦误差信号的振幅；

(4)针对改变增益进行计次；

(5)检查计次是否大于预定次数？假如计次未大于预定次数，回至步骤(2)，假如计次大于预定次数，则至步骤(6)；及

(6)选择最小振幅相对的增益，作为目标增益。

7.如权利要求6所述的降低聚焦误差干扰方法，其中该步骤(3)系在聚焦伺服测试行程中横越轨槽。

8.如权利要求6所述的降低聚焦误差干扰方法，其中该步骤(6)以比较记录的振幅大小，选择最小振幅相对的增益。

9.如权利要求6所述的降低聚焦误差干扰方法，其中该步骤(6)将记录的振幅近似成二次曲线方程式，取得二次曲线最小振幅相对的增益。

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