CN1224016C - 利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用摆动幅度判别计算机光驱系统中的不平衡盘片的方法，包含下列步骤：(a)调整光驱系统的主轴马达转速为固定转速，从而达到不平衡盘片与平衡盘片上下偏摆幅度的差距拉大以便判别该盘片；(b)将光驱系统的聚焦物镜沉底；(c)将聚焦物镜以等速往盘片方向移动；(d)检测是否有前级信号产生，即当聚焦物镜的聚焦点落于盘片的反射层时，产生前级信号；及(e)计算前级信号持续产生的时间是否大于一设定值，其中，当前级信号持续产生的时间大于该设定值时，则判定该盘片为不平衡盘片，当前级信号持续产生的时间小于该设定值时，则判定该盘片为平衡盘片。按照本发明的方法可以对盘片属于平衡或不平衡做出快速且最正确的判断。

Description

利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法

技术领域

本发明涉及一种判别计算机光驱系统中的不平衡盘片的方法，特别是关于一种利用不同盘片旋转时其偏摆量的不同来判断出盘片为不平衡盘片或者为一般盘片的方法。

背景技术

光驱伺服控制系统(servo control system)的目的，在于精准地控制聚焦物镜(objective lens)的位置，使盘片在因旋转而产生上下及左右偏摆时，依旧能将激光的聚焦点维持在盘片数据层上，从而产生光学反射信号，该信号包含数字信号的源信号，以及伺服控制系统的反馈信号(feedback signal)。

然而对于一张完美的正圆盘片，其物理特性不会随着盘片上的位置不同而改变，因此理论上旋转盘片不会造成偏摆的情况。但由于制造上的误差使盘片上各点的密度不尽相同，甚至有非圆形盘片等特殊造型，造成盘片的质心与旋转中心不会落在同一点上，而将使盘片因不平衡(unbalance)产生偏摆。在一般的情况下，盘片旋转所造成的上下偏摆，可利用光学反射信号所反应出的聚焦误差量，由伺服反馈控制系统，将聚焦误差量通过补偿器处理而产生一控制电压，再通过功率放大器来驱动聚焦物镜，以维持聚焦点紧紧地锁定在盘片数据层上。

在一般情况下，不平衡量越大的盘片将会产生越大的反馈误差信号，因而补偿器将相应产生越大的驱动力，以读取盘片上的数据。同时，偏摆量也随着主轴马达的转速而变化，主轴马达转速越大，偏摆量越大，当盘片偏摆量到达某个程度，对于事先设计好了的补偿器，可能会造成光驱系统产生滑轨与失焦等现象，并造成数据读取的失败；并且由于现在的光驱中，都尽最大可能提高主轴马达的转速，此时不平衡盘片因高速旋转与空气摩擦所产生的噪音，则不是使用者及设计者所能接受的。因此正确且快速地判别出盘片的偏摆量，并依此对主轴马达的最高转速做出适当的调整，以使数据存取过程中能更加顺利，不致产生滑轨与失焦现象，并将光驱的振动噪音降到可忍受的范围。

传统判别不平衡盘片的方法是在伺服控制系统作用下，误差信号(如聚焦、循轨误差)将随着主轴马达的转动频率周期性生成，当误差信号大于默认值时，则认定此盘片不平衡盘片。但此方法需不断的检测误差信号状态，且误差信号产生周期性变化的原因，并不只有不平衡盘片可能造成，如盘片上的刮痕就可能导致误判的情形。

由上可知，上述判别不平衡盘片的方法，在实际使用上，显然具有不便与缺陷存在，有待进一步加以改善。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法，利用盘片因旋转而造成的上下偏摆，借助聚焦物镜只有在聚焦点附近才会使得前级放大器有信号输出的特性，间接估测盘片的偏摆幅度，以判别盘片是否为不平衡盘片。

为了实现上述目的，本发明提供了一种利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法，包含下列步骤：

(a)调整光驱系统的主轴马达转速为一固定转速，从而达到不平衡盘片与平衡盘片上下偏摆幅度的差距拉大以便判别该盘片；

(b)将光驱系统的聚焦物镜沉底；

(c)将聚焦物镜以等速往盘片方向移动；

(d)检测是否有前级信号产生，即当聚焦物镜的聚焦点落于盘片的反射层时，产生前级信号；及

(e)计算前级信号持续产生的时间是否大于一设定值，其中，当前级信号持续产生的时间大于该设定值时，则判定该盘片为不平衡盘片，当前级信号持续产生的时间小于该设定值时，则判定该盘片为平衡盘片。

如上所述的利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法，其中，所述的光驱系统的主轴马达转速是根据该光驱系统的机构特性选定。

如上所述的利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法，其中，所述的步骤(c)的聚焦物镜移动速率的快慢，需依系统内部的定时器分辨率作调整。

如上所述的利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法，其中，所述的步骤(d)的前级信号是光盘系统中的RF、FE、TE和SBAD信号的其中之一。

如上所述的利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法，其中，所述的步骤(d)的前级信号是前级放大器所产生。

如上所述的利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法，其中，所述的步骤(d)的前级信号生成的瞬间即代表此时的该聚焦点接触盘片的最下端偏摆位置，所述的最下端偏摆位置为盘片的反射层。

如上所述的利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法，其中，所述的步骤(d)的前级信号停止产生的瞬间即代表此时的聚焦点接触盘片的最上端偏摆位置，所述的最上端偏摆位置是盘片的反射层。

如上所述的利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法，其中，所述的步骤(e)的设定值由光驱系统内部的韧体定义。

如上所述的利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法，其中，所述的步骤(d)当该盘片判定为不平衡盘片后，则会降低主轴马达转速，以降低不平衡盘片因高速旋转所产生的噪音。

本发明的有益效果是，只需适当地选取聚焦物镜的移动速率，以及设定判断不平衡盘片信号生成时间的门槛，即可对盘片属于平衡或不平衡做出快速且最正确的判断；利用判断前级信号产生时间的长短，以认定此盘片为不平衡量盘片的方法，可有效避免现有技术利用判断误差信号是否大于事先的设定值，所容易造成的误判(如盘片上的刮痕)。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1是光驱系统中内部前级放大器信号生成的示意图；

图2是盘片偏摆量与聚焦物镜相关位置的示意图；

图3是为本发明判别不平衡盘片的流程图。

具体实施方式

如图1所示，由于在光驱系统中的伺服信号及RF(Radio Frequency)信号，均来自于聚焦物镜2的聚焦点，并由盘片1的反射层11反射回至光传感器3(photo detector)上，即当聚焦点落于反射层11附近时，通过前级放大器4(pre-amp)将光传感器3上的信号作不同运算，而生成其它多种可供利用的信号，如RF、FE(Focus Error)、TE(Track Error)和SBAD(Sub Beam Add)等。

故本发明的方法即是利用盘片1的反射层11若是位于聚焦点附近时，则前级放大器4将产生信号(如RF、FE、TE和SBAD等)，从而判断出盘片11的位置。

如图2所示，当不同盘片1旋转时，其偏摆量将会随着不平衡量的增大而随之增长，也就是说此特性代表着聚焦点可在盘片1上产生反射信号的范围为更大。

因此在选定主轴马达的转速下，借助等速推动聚焦物镜2，使聚焦点落于盘片1的反射层11，并检测前级放大器4的输出信号(如图1所示的RF、FE、TE和SBAD的信号)，由光驱伺服控制系统等速推动聚焦物镜2使聚焦点由远及近并穿越盘片1的反射层11，则可以根据信号输出时间的长短，来检测盘片1旋转所造成的偏摆量幅度大小。也就是说如果信号输出的时间超过某一设定值时，即可将此盘片1认定为不平衡盘片，否则即认定为一般盘片，而此设定值可由光驱系统的韧体(firmware)—硬件内的固化程序来加以定义。

而上述主轴马达的转速是可根据光驱的机构特性来选定，也就是说盘片1的转速需远大于光学读取头上升速度，且选定的准则为能将一般盘片与不平衡盘片上下偏摆幅度的差距拉大为原则；聚焦物镜2移动速率的快慢，则需依系统内部的定时器分辨率来做适当调整。

如图3所示，为本发明判断不平衡盘片的流程图，不平衡盘片判别的动作是由韧体(硬件内的固化程序)执行，包含有下列步骤：

步骤51：光驱运转后，即旋转盘片1至选定的转速，而转速的选定是依据上述的准则，以便使主轴马达转速能将一般盘片与不平衡盘片上下偏摆幅度的差距拉大为原则，且聚焦物镜的移动速率的快慢，需依系统内部的定时器分辨率来做适当调整；

步骤52：将聚焦物镜2沉底，打开激光二极管准备由最底端开始寻找盘片1的相对应位置；

步骤53：选定聚焦线圈控制电压的摆动速率(slew rate)，以通过功率放大器来驱动聚焦物镜2移动；

步骤54：将聚焦物镜2往盘片1方向等速移动，以便使聚焦物镜2的聚焦点能锁定在盘片1的反射层11；

步骤55：检测是否有前级信号产生，即当聚焦物镜2往盘片1方向移动时，聚焦点落于盘片1的反射层11附近时，光传感器3所感测到的信号将通过前级放大器4生成如RF、FE、TE和SBAD的信号；

若产生信号则跳至步骤56；

若没有产生信号，则返回步骤55继续作判断；

步骤56：产生信号后，计时开始，对于前级信号产生后所持续的时间加以计算；

步骤57：检测因通过聚焦点而生成的前级信号是否持续产生，即判断聚焦点是否仍落于盘片1旋转时的偏摆幅度内；

若聚焦点仍落于偏摆幅度内，则返回步骡57继续作检测判断；

若聚焦点在偏摆幅度外，则跳至步骤58，即表示聚焦点已落于盘片1旋转时的偏摆幅度外；

步骤58：计时结束。

步骤59：前级信号持续产生的时间是否已超过设定值；

若是，则跳至步骤60；

若否，则跳至步骤61；

步骤60，判定为不平衡盘片。

步骤61：判定为一般盘片。

依据上述的判断方法，当光驱激活运转时，不同盘片1(如不平衡盘片与平衡盘片)将因旋转而产生不同程度的上下及左右偏摆，故通过聚焦点落于盘片1反射层11附近将产生前级信号，并进一步判断前级信号的有无及信号持续的时间，即前级信号出现时表示聚焦点落于盘片1的反射层11附近。而前级信号持续的时间即表示盘片1的偏摆量大小，也就是说聚焦物镜2在固定的控制电压的摆动速率(slew rate)下，通过盘片1不平衡量所造成的上下偏摆区域，其持续时间将与偏摆量成正比。故当聚焦物镜2沉底后朝盘片1方向移动时，前级信号的生成的瞬间即代表此时的聚焦点接触盘片1反射层11的最下端偏摆位置(如图2所示)，而聚焦物镜2持续往盘片1偏摆方向的上方移动时，并检测前级信号是否仍继续产生。

当前级信号停止产生的瞬间即代表此时的聚焦点接触盘片1反射层11的最上端偏摆位置(同样如图2所示)，利用此特点依据时间间隔是否超过事先选定的设定值，而可以计算出前级信号持续的时间并与一设定值作比较。当前级信号持续的时间大于设定值则可认定此盘片1为不平衡盘片，而当前级信号持续的时间小于设定值则可认定此盘片为平衡盘片。

据此，当判断出盘片1属于不平衡盘片后，即可降低主轴马达的转速，以避免主轴马达因高速带动盘片旋转时所产生令人刺耳的振动噪音。

所以，通过本发明的利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法，具有如下述的特点：

(1)只需适当地选取聚焦物镜的移动速率，以及设定判断不平衡盘片信号生成时间的门槛，即可对盘片属于平衡或不平衡做出快速且最正确的判断。

(2)利用判断前级信号产生时间的长短，以认定此盘片为不平衡量盘片的方法，可有效避免现有技术利用判断误差信号是否大于事先的设定值，所容易造成的误判(如盘片上的刮痕)。

以上所述，仅为本发明最佳之一的具体实施例的详细说明与附图，凡符合本发明专利范围的精神与其等效变化的实施例，均应包含在本发明的范畴中。

Claims (11)

1、一种利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法，其特征在于，包含下列步骤：

(a)调整光驱系统的主轴马达转速为一固定转速，从而达到不平衡盘片与平衡盘片上下偏摆幅度的差距拉大以便判别该盘片；

(b)将光驱系统的聚焦物镜沉底；

(c)将聚焦物镜以等速往盘片方向移动；

(d)检测是否有前级信号产生，即当聚焦物镜的聚焦点落于盘片的反射层时，产生前级信号；及

(e)计算前级信号持续产生的时间是否大于一设定值，其中，当前级信号持续产生的时间大于该设定值时，则判定该盘片为不平衡盘片，当前级信号持续产生的时间小于该设定值时，则判定该盘片为平衡盘片。

2、如权利要求1所述的利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法，其特征在于，所述的光驱系统的主轴马达转速是根据该光驱系统的机构特性选定。

3、如权利要求1所述的利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法，其特征在于，所述的步骤(c)的聚焦物镜移动速率的快慢，需依系统内部的定时器分辨率作调整。

4、如权利要求1所述的利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法，其特征在于，所述的步骤(d)的前级信号是光驱系统中的RF、FE、TE和SBAD信号的其中之一。

5、如权利要求1所述的利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法，其特征在于，所述的步骤(d)的前级信号是前级放大器所产生。

6、如权利要求1所述的利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法，其特征在于，所述的步骤(d)的前级信号生成的瞬间即代表此时的该聚焦点接触盘片的最下端偏摆位置。

7、如权利要求6所述的利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法，其特征在于所述的最下端偏摆位置为盘片的反射层。

8、如权利要求7所述的利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法，其特征在于，所述的步骤(d)的前级信号停止产生的瞬间即代表此时的聚焦点接触盘片的最上端偏摆位置。

9、如权利要求8所述的利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法，其特征在于，所述的最上端偏摆位置是盘片的反射层。

10、如权利要求1所述的利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法，其特征在于，所述的步骤(e)的设定值由光驱系统内部的韧体定义。

11、如权利要求1所述的利用摆动幅度判别光驱系统中的不平衡盘片的方法，其特征在于，所述的步骤(d)当该盘片判定为不平衡盘片后，则会降低主轴马达转速，以降低不平衡盘片因高速旋转所产生的噪音。

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