CN1402228A - 确定盘的类型的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种确定盘的类型的装置和方法，该装置包括误差增益调整单元，其调整在聚焦和跟踪控制环路中存在的聚焦和跟踪误差的幅值以保持聚焦和跟踪误差的恒定幅值；环路增益调整单元，为了补偿执行机构的增益差值，该环路增益调整单元将聚焦和跟踪控制环路的闭环相位与预定的基准闭环相位进行比较，并保持聚焦和跟踪控制环路的恒定增益；振动测量单元，其应用由误差增益调整单元和环路增益调整单元所调整的误差和控制由经调整的误差所补偿的聚焦和跟踪误差的控制器的输出测量振动；以及盘类型确定单元，其应用所测量的振动抽取确定盘的类型的预定信号，应用所抽取的信号测量盘的挠曲、偏心率和质量偏心率，以及确定该盘是否是挠曲盘、偏心盘或质量偏心盘。

Description

确定盘的类型的装置和方法
技术领域
本发明涉及用于光盘驱动操作的装置和方法，更具体地说，涉及这样的确定盘的类型的装置和方法，在这种装置和方法中，测量在驱动器中盘所产生的振动，然后应用所测量的振动，确定该盘是否是一种挠曲(deflected)盘、偏心盘或质量偏心(mass eccentric)盘，并基于这一点设置所确定的盘的传送(transfer)速率。
背景技术
其中具有的挠曲、偏心率和质量偏心率大于正常盘的挠曲、偏心率和质量偏心率的盘分别称为挠曲盘、偏心盘和质量偏心盘。在这些特殊的盘中，在聚焦和跟踪控制环路中产生由伺服系统没有衰减掉的振动所引起的干扰(disturbance)。因此，在盘驱动器中，应该确定所放置的盘是否是一种特殊的盘，如果结果表明该盘是一个特殊的盘，则应该限制该盘的传输速率，以根据挠曲、偏心率和质量偏心率执行正常的驱动操作。
如果盘的挠曲、偏心率和质量偏心率增加，则聚焦和跟踪控制环路应该补偿的干扰也应该增加。此外，如果盘的传送速率增加，则干扰的变化率增加，并且所有的伺服操作变得不稳定。特别是，在搜索或层跳转操作之后，聚焦和跟踪控制不能以稳定的模式开始。因此，仅在将主轴马达的速度限制到执行正常的伺服操作的预定的值时，根据挠曲、偏心率和质量偏心率，可以将数据稳定地记录在特殊的盘上并从该盘中稳定地再现它。为此，首先，需要确定所放置的盘是否是一种挠曲盘、偏心盘或质量偏心盘的算法。然而，根据已有技术，确定的结果可以根据伺服的状态改变。此外由于还没有算法适合于确定盘的挠曲，因此虽然存在许多盘的驱动器模型，但这些盘的驱动器模型都不执行确定该盘是否是挠曲盘的操作。
附图1a所示为在测量盘的挠曲过程中所使用的聚焦误差信号。然后应用这种聚焦误差信号的幅值用作确定挠曲盘的数据。附图1b和1c分别为用于在测量盘偏心率的过程中所使用的跟踪过零(TZC)的跟踪误差信号的波形图和TZC信号产生组件。将附图1b的跟踪误差信号与在附图1c的比较单元10中的基准值进行比较，在比较单元11中补偿该比较结果，并产生ZTC信号。由于只要拾取器(未示出)通过一个轨道时输出TZC信号作为脉冲序列，则计算TZC脉冲的数量并用作确定挠曲盘的数据。
在已有技术中，在开始的导入操作过程中执行确定盘是否是挠曲盘、偏心盘或质量偏心盘的操作。微型计算机(未示出)通常驱动具有自动调节的驱动器，然后由如下的方法确定盘的类型。
1.挠曲盘：对于恒定的聚焦控制环路增益，具有较大的挠曲的盘产生较大的聚焦干扰，未加控制的挠曲分量较大，出现在附图1a的聚焦误差信号中的正弦波的幅值增加。因此，通过测量聚焦误差的幅值，可以确定该盘是否具有较大的挠曲。为了增加测量分辨率，减小聚焦环路增益，并增加聚焦误差信号的输出。在已有技术中，通过微型计算机(未示出)读取聚焦误差信号，并且如果所获得的信号幅值大于预定值，则确定所放置的盘是一种挠曲盘。聚焦误差信号的幅值越大，所放置的盘的挠曲越大，因此减小了该盘的最大的传送速率。然而，如果应用聚焦误差信号确定盘的挠曲，则因为该信号极大地受到噪声的影响，所以测量可靠性降低。因此，在大多数的盘驱动器模型中，并不使用这种方法，或者如果使用这种方法确定挠曲的步骤的重要性也最低。
2.偏心盘：在仅执行聚焦控制的状态下，在附图1b中所示的轨道横过信号作为跟踪误差。由于在一个盘旋转周期的过程中输出的正弦波数量随着盘的偏心率变化，因此通过对在一个盘旋转周期中输出的正弦波的脉冲数进行计数可以计算盘的偏心率。为此，应用这样的TZC信号，该TZC信号用于求出在搜索的过程中所通过的轨道的数量。通过将在一个盘旋转周期中所输出的正弦波的脉冲数乘以(轨道间距/2)得到盘的偏心率。应用所计算的偏心率，确定该盘是否是一种偏心盘，并且根据该偏心率，限制主轴马达的速度。在已有技术中这种测量盘的偏心率的方法广泛地用于许多驱动器，因为它比测量盘的挠曲的方法更可靠。
3.质量偏心盘：对于较低的传送速率质量偏心盘造成了较小的偏心率，但对于较高的传送速率偏心率也随之增加。因此，当使用测量盘的偏心率的算法时，如果在一个盘旋转周期的过程中在以较低的传送速率下输出的正弦波的脉冲数量几乎与在较高的传送速率下输出的正弦波脉冲数量相同，则所放置的盘不是质量偏心盘，而如果该脉冲数量差别较大，则所放置的盘是质量偏心盘。在此，根据脉冲数量的差值，限制最大的传送速率。
如上文所述，在已有技术中都不直接测量盘的挠曲、盘的偏心率和盘的质量偏心率，而是应用使用一般特征的算法，例如，如果挠曲、偏心率和质量偏心率增加，则在盘旋转频率的输出过程中聚焦误差的幅值增加或者正弦波的脉冲数增加。偏心率算法具有较高的精度并用于大多数盘驱动器模型中，而挠曲算法的精度较低并且错误确定的可能性较高，因此很少使用。如果不区别特殊盘的类型并且不适当地降低传送速率，则聚焦和跟踪控制环路变得不稳定并且盘驱动器的性能下降。
发明内容
为解决上述问题和相关的问题，本发明的第一个目的是提供一种确定盘的类型的装置，这种装置测量聚焦和跟踪控制环路的振动，应用所测量的振动确定盘是否是一种挠曲盘、偏心盘或质量偏心盘，并且有效地调整该盘的传送速率。
本发明的第二个目的是提供一种确定盘的类型的方法，该方法测量聚焦和跟踪控制环路的振动，应用所测量的振动确定盘是否是一种挠曲盘、偏心盘或质量偏心盘，并且有效地调整该盘的传送速率。
为实现本发明的第一目的，提供一种用于盘记录和再现装置中的确定盘的类型的装置，在该盘记录和再现装置中的聚焦和跟踪控制执行机构(actuator)中存在由盘的旋转所产生的振动，该确定盘的类型的装置包括：误差增益调整单元，该误差增益调整单元调整在聚焦和跟踪控制环路中存在的聚焦和跟踪误差的幅值以保持聚焦和跟踪误差的恒定幅值；环路增益调整单元，为了补偿执行机构的增益差值，该环路增益调整单元将聚焦和跟踪控制环路的闭环相位与预定的基准闭环相位进行比较，并保持聚焦和跟踪控制环路的恒定增益；振动测量单元，该振动测量单元应用由误差增益调整单元和环路增益调整单元所调整的误差和一控制利用经调整的误差所补偿的聚焦和跟踪误差的控制器的输出测量振动；盘类型确定单元，该盘类型确定单元应用所测量的振动抽取用于确定盘的类型的预定信号，应用所抽取的信号测量盘的挠曲、偏心率和质量偏心率，以及确定该盘是否是挠曲盘、偏心盘或质量偏心盘。
为实现本发明的第二目的，提供一种确定盘的类型的方法，该方法应用盘记录和再现装置的振动确定盘的类型，在该盘记录和再现装置中的聚焦和跟踪控制环路中存在由盘的旋转所产生的振动，该确定盘的类型的方法包括调整在聚焦和跟踪控制环路中存在的聚焦和跟踪误差的幅值以保持聚焦和跟踪误差的恒定幅值并输出所调整的聚焦和跟踪误差；通过将聚焦和跟踪控制环路的闭环相位与预定的基准闭环相位进行比较、将聚焦和跟踪控制环路的增益调整到恒定以及输出聚焦和跟踪误差来补偿执行机构的增益差值；控制经补偿的并且其幅值调整到恒定的盘的聚焦和跟踪误差和其执行机构增益经调整了的聚焦和跟踪环路的增益，以及计算该振动；以及应用所测量的振动抽取确定盘的类型的预定信号，应用所抽取的信号测量盘的挠曲、偏心率和质量偏心率，以及确定该盘是否是挠曲盘、偏心盘或质量偏心盘。
附图说明
通过参考附图详细描述本发明的优选实施例，使本发明的上述目的和优点将会变得清楚，在该附图中：
附图1a至1c分别为在测量盘挠曲的过程中所使用的聚焦误差信号的波形图、在测量盘的偏心率的过程中所使用的跟踪误差信号的波形图以及表示TZC信号发生装置的结构的方块图；
附图2所示为聚焦和跟踪控制环路的方块图；
附图3所示为振动测量装置的结构的方块图；
附图4所示为根据本发明的确定盘的类型的装置的方块图；
附图5所示为解释调整执行机构的灵敏度变化的聚焦和跟踪增益调整算法的示意图；
附图6所示为根据本发明的振动测量方法的第一和第二优选实施例的波形图；
附图7所示为根据本发明的确定盘的类型的方法的操作的流程图。
具体实施方式
为正常操作具有分别大于普通盘的挠曲、偏心率和质量偏心率的挠曲、偏心率和质量偏心率的特殊盘，应该使用用于补偿挠曲、偏心率和质量偏心率的学习(learning)算法或干扰观察器(disturbance observer)(DOB)，或者应该将主轴速度限制到使干扰可由伺服操作控制的速度值。目前，在大多数盘驱动器中，将通过应用速度降低算法(algorithm)来减小主轴速度的方法用于处理特殊的盘。在速度降低算法中，在确定所放置的盘是挠曲盘、偏心盘或质量偏心盘之后，根据挠曲、偏心率和质量偏心率的值限制最大的速度值。
在本发明中，为了有效地确定特殊的盘的类型并应用速度降低算法，通过应用聚焦跟踪误差直接测量所放置的盘的挠曲、偏心率和质量偏心率，并应用所测量的数据，确定所放置的盘是否是一种特殊的盘。根据本发明的一个实施例，由于可以更加精确地测量挠曲、偏心率和质量偏心率，因此可以更加系统地应用速度降低算法。
附图2所示为光盘系统的聚焦和跟踪控制环路的方块图，其中聚焦和跟踪控制环路包括传感器K(s)20、控制器C(s)21、驱动器V(s)22和执行机构P(s)23。
传感器K(s)20包括检测从盘中拾取的信号的光电二极管(PD)(未示出)和放大所拾取的信号并输出跟踪和聚焦误差e(t)的RF芯片(未示出)。在通过光电二极管(未示出)检测拾取器(未示出)偏离固定的聚焦位置或轨道的中心的程度、在光学系统的光盘驱动器中产生的振动d(t)之后，以RF芯片增益放大聚焦和跟踪误差e(t)和输出。控制器C(s)21补偿从传感器K(s)20中输出的聚焦和跟踪误差e(t)，并将控制器C(s)21的输出u(t)通过驱动器V(s)22提供给执行机构P(s)23。
在光学系统的光盘驱动器中产生的振动d(t)可以以环路不能补偿的振动ex(t)和环路补偿的振动y(t)的总和表示，如下式1-1所示。当应用附图3的振动测量装置时，可以将振动d(t)表示为如下式1-2。
          d(t)＝ex(t)+y(t).....................(1-1) d ( s ) = e ( s ) K ( s ) + V ( s ) P ( s ) u ( s ) - - - - - - ( 1 - 2 )
附图3所示为根据本发明的振动测量装置的结构的方块图，该振动测量装置包括传感器(Ksensor)-1 20、驱动器V(s)22、执行机构P(s)23、第一计算单元30、OFF(s)31和第二计算单元32。应用附图3的振动测量装置，通过聚焦和跟踪误差e(t)和传感器K(s)-120可以计算控制环路不能补偿的振动ex(t)，而通过控制u(t)、驱动器V(s)22和执行机构P(s)23可以计算该环路能够计算的振动y(t)。在OFF(s)31从所计算的两振动总和中消除了偏移分量之后，输出最后的振动d(t)。
附图4所示为根据本发明的确定盘的类型的装置的方块图。在从所测量的振动d1(t)中抽取的旋转频率之后，确定盘是否为挠曲盘、偏心盘或质量偏心盘。附图4的确定盘的类型的装置包括：测量振动的传感器Ksensor-1 20、驱动器V(s)22、执行机构P(s)23、求和单元40、对从求和单元40中输出的旋转频率分量进行滤波的滤波器H(s)41和通过比较经滤波的旋转频率和基准值以确定盘的类型的盘类型确定单元42。此外，虽然在附图4中没有示出，确定盘的类型的装置进一步包括传送速率调整单元(未示出)，该传送速率调整单元根据盘类型确定单元42的结果调整盘的传送速率。
在附图4中所示的确定盘的类型的装置的操作分为如下的四部分进行解释：
1.计算控制环路不能补偿的振动ex(t)；
2.计算控制环路补偿的振动y(t)；
3.计算振动d(t)；以及
4.确定特定的盘的类型并设定传送速率。
现在详细描述附图4所示的确定盘的类型的装置的操作。
1.计算控制环路不能补偿的振动ex(t)
在恒定地使聚焦和跟踪误差e(t)的幅值和传感器K(s)20的增益恒定之后，计算控制环路不能够补偿的振动ex(t)。为了精确地计算振动ex(t)，应该考虑改变盘的反射系数的变化。
控制环路不能补偿的振动ex(t)可以计算为e(t)K(s)-1。聚焦和跟踪误差e(t)是在光学系统中所测量的值。传感器K(s)-120放大聚焦和跟踪误差e(t)，调整聚焦和跟踪误差e(t)的增益为恒定值，并输出该聚焦和跟踪误差e(t)。通过传感器K(s)-120将聚焦误差输出为S曲线，该传感器K(s)-120控制聚焦和跟踪误差的增益，并将跟踪误差按正弦波输出。由于调整聚焦误差的增益和跟踪误差的增益仅可能在线性区间中进行，因此在聚焦误差的S曲线的线性区间(2F)和在跟踪误差的正弦波的轨道间距(P)上，可以计算在传感器K(s)-120中可调整的聚焦误差的增益和跟踪误差的增益，这种计算可以以下式2给出：
Figure A0214213000111
Figure A0214213000121
这里A是聚焦和跟踪误差的幅值，F是在线性区间中的焦距，以及P是在线性区间中的轨道移动距离。
传感器K(s)-120模拟为第二LPF，它的DC增益是Ksensor的增益。由于LPF的极限高于控制环频带的几十或几百赫兹，因此它能够接近Ksensor-1。
如果激光功率和盘反射系数变化，跟踪误差的幅值变化，因此，传感器K(s)-120的增益改变。然而，不管这种变化如何，为了能够精确地计算跟踪环路不能跟踪的振动ex(t)，将聚焦和跟踪误差e(t)的幅值调整为恒定以使不管激光功率和盘反射系数如何变化，传感器K(s)-120的增益总是恒定。
由于应用标称参数将在附图4中所示的每个块模拟为正常的模型(参考模型)，因此由于传感器K(s)-120的增益的变化可能引起模拟误差。
影响传感器K(s)-120的增益变化的因素包括：在聚焦误差的S曲线中的线性区间(2F)的变化、跟踪误差的轨道间距(P)的变化和由激光功率或盘的反射系数的变化所引起的聚焦和跟踪误差的幅值的变化。在聚焦误差的S曲线中线性区间(2F)由激光波长或数值孔径确定。然而，由于波长受温度变化等的影响，而数值孔径不变，因此聚焦误差的S曲线中的相应的线性区间(2F)可能彼此不同。至于跟踪误差的轨道间距(P)，在CD中的轨道间距的变化相对大于在DVD盘中的轨道间距的变化，并且除了盘的边缘以外，轨道间距变化在大约10％内。
由于激光功率和盘的反射系数的变化引起的聚焦和跟踪误差e(t)的幅值的变化可以通过调整传感器K(s)-120的增益参数而保持恒定。因此，传感器K(s)-120的增益可以在每个驱动器中都不同，为补偿这些，执行对该保持聚焦跟踪误差的幅值(A)恒定的传感器K(s)-120的增益控制。然后，当聚焦和跟踪误差的幅值(A)保持恒定时，仅通过激光波长、温度或轨道间距改变传感器K(s)-120的增益。由于激光波长或轨道间距的变化相对较小，因此传感器K(s)-120的增益的变化也相对较小。
通过如上文所描述的具有增益调整的传感器K(s)-120放大该聚焦和跟踪误差信号并输出它。然后计算通过将聚焦和跟踪误差信号除以传感器增益(Ksensor)所得的值并作为振动ex(t)输出。
2.计算控制环路补偿的振动y(t)
通过调整聚焦和跟踪控制环路的增益来调整执行机构P(s)23的灵敏度，由此，计算控制环路补偿的振动y(t)。为了精确计算振动y(t)应该考虑执行机构P(s)23的灵敏度的变化。
按照u(t)V(s)P(s)计算振动y(t)(即，从执行机构P(s)23中输出的振动y(t))，这里u(t)是控制器C(s)21的输出值并且可以在光学系统中测量，而驱动器V(s)22可以通过一阶低通滤波器LPF进行精确模拟。执行机构P(s)23模拟为二阶低通滤波器LPF。应用DC灵敏度、谐振频率和Q灵敏度将执行机构P(s)23模拟为二阶线性系统。
然而，在计算振动y(t)的过程中，应该考虑执行机构P(s)23灵敏度的变化，为此，使用环路增益调整算法。通过将环路增益调整为恒定的环路增益调整算法，可以知道执行机构P(s)23与正常模型相比较增益变化了多大。因此，使用环路增益调整算法，可以精确地模拟执行机构P(s)23。因此，通过考虑执行机构P(s)23的灵敏度的变化模拟执行机构P(s)23，可以精确地计算振动y(t)。
附图5所示为解释用于自动调整执行机构P(s)23的灵敏度变化的聚焦和跟踪增益调整算法的示意图。附图5所示为根据控制器C(s)21的调整增益的执行机构P(s)23的灵敏度变化。通过考虑在执行机构P(s)23的模拟的过程中调整聚焦和跟踪控制环路的增益的结果，甚至可以改善在每个驱动器中各不相同的模拟误差的测量可靠性。
为调整聚焦和跟踪控制环路的增益，在附图5中所示的装置包括：A/D转换器21-1、第一寄存器21-2、第一计算单元21-3、正弦波发生单元21-4、第二计算单元21-5、带通滤波器BPF 21-6、相位比较单元21-7、确定和调整单元21-8、数字控制单元21-9、第二寄存器21-10和D/A转换器21-11。
A/D转换器21-1将聚焦和跟踪信号e(t)转换为数字信号，该聚焦和跟踪信号e(t)从传感器K(s)20中输出并且它的幅值调整为恒定。
第一寄存器21-2是用于调整偏移。即使在驱动器并不执行聚焦和跟踪操作，在电路中在聚焦和跟踪误差方面仍然可能存在偏移。为消除该误差信号的偏移，在执行聚焦和跟踪控制之前测量每个误差信号的偏移，并将其存储在第一寄存器21-2中。
第一计算单元21-3从转换为数字形式的传感器K(s)20的输出信号e(t)中消除了存储在第一寄存器21-2的偏移信号。
正弦波发生单元21-4产生正弦波以调整聚焦和跟踪控制环路的增益。正弦波发生单元21-4通常从具有687赫兹、1.38千赫兹、2.76千赫兹和5.51千赫兹的频率的正弦波中选择并输出一个正弦波。可以调整所提供的正弦波的幅值。
第二计算单元21-5将具有预定频率的正弦波相加到聚焦和跟踪误差中。具有相加到聚焦和跟踪误差中的预定频率的正弦波干扰围绕聚焦和跟踪控制环路传播，并再次出现在下一采样的聚焦和跟踪误差中。
BPF 21-6从围绕聚焦和跟踪控制环路中传播的聚焦和跟踪误差中仅抽取正弦波干扰分量。针对所提供的频率的闭环的相位将输入到BPF 21-6中的聚焦和跟踪误差延迟，因为聚焦和跟踪误差沿着聚焦和跟踪控制环的一个环路传播。
相位比较单元21-7将从正弦波发生单元21-4中提供的正弦波的相位与从BPF21-7中输出的信号相位进行比较并得到在它们之间的相位差。
确定和调整单元21-8将从相位比较单元21-7中输出的相位差与标称模型的相位差(基准相位差)进行比较，并根据该差值，调整数字控制单元21-9的DC增益。如果当前环路的增益大于标称环路的增益，则确定和调整单元21-8使数字控制单元21-9的增益较小，如果当前的环路的增益小于标称环路的增益，则确定和调整单元21-8使数字控制单元21-9的增益较大，以便总保持聚焦和跟踪控制环路的恒定增益。重复执行环路增益的这种调整直到聚焦和跟踪控制环路的闭环相位变得与标称环路的闭环相位相同。
第二寄存器21-10存储最终环路增益调整的结果。在测量振动时，通过读取存储在第二寄存器21-10中的调整的环路增益的结果值并调整执行机构P(s)23模型的DC增益，补偿执行机构P(s)23的灵敏度的变化。
通过D/A21-11将数字控制单元21-9的输出转换为模拟信号并输出到驱动器V(s)22。
最后，控制器C(s)21的输出u(t)通过驱动器V(s)22和补偿了它的DC增益的执行机构P(s)23，并成为控制环路补偿了的振动y(t)。
3.计算振动d(t)
参考附图3，第一计算单元30对控制环路没有补偿的振动ex(t)和控制环路补偿了的振动y(t)进行求和。OFF(s)31消除振动d1(t)的DC分量。以DC LPF和滤波器信号d1(t)形成OFF(s)31。如果以计算机程序实施OFF(s)31，则得到第一计算单元30的输出d1(t)的64个采样和128个采样的平均值，并确定d1(t)的偏移分量。在消除了d1(t)的偏移分量之后，输出该输出d1(t)。因此，最终的振动d(t)成为d1(t)，消除了它的偏移分量。
4.确定特殊盘的类型并设定传送速率
在附图4中，滤波器H(s)41从综合信号d1(t)中仅滤去盘旋转频率的基波分量。附图6a所示为通过测量400微米挠曲盘的聚焦和跟踪振动所获得的数据，而附图6b所示为通过测量50微米的偏心盘的聚焦和跟踪振动所获得的数据。在盘的旋转频率上，聚焦、跟踪振动都是最大的，而在盘旋转频率的谐波分量上，该振动相对较大。由于通过盘的旋转频率分量的大小确定盘的挠曲、偏心率和质量偏心率，因此滤波器H(s)41抽取振动d1(t)的基波d，该滤波器H(s)41从所测量的振动中仅滤去盘的旋转频率分量。
盘类型确定单元42根据滤波器H(s)41输出的旋转频率测量挠曲、偏心率和质量偏心率，将所测量的值与基准值进行比较并确定该盘是否是挠曲、偏心和质量偏心盘。盘的挠曲、偏心率和质量偏心率与在驱动器中所产生的振动中的盘旋转频率的振动相同。即，通过聚焦误差信号和聚焦控制器输出所测量的聚焦振动d1(t)的盘的旋转频率分量给出该挠曲，通过跟踪误差信号和跟踪控制器输出所测量的跟踪振动d1(t)的盘的旋转频率分量给出该盘的偏心率，而通过在较低的传送速率下盘的偏心率和在较高的传送速率下盘的偏心率之间的差值给出该盘的质量偏心率。
如果所测量的挠曲、偏心率和质量偏心率都大于基准值，则确定盘为挠曲盘、偏心盘和质量偏心盘。在每个盘驱动器中不同地设置所提供的基准值。根据挠曲和偏心率的大小设置盘的最大传送速率。此外，根据盘的质量偏心率的大小限制最大的传送速率。
附图7所示为根据本发明的确定盘的类型的方法的操作的流程图。该方法包括步骤70、步骤71、步骤72、步骤73和步骤74，在该步骤70中调整聚焦和跟踪误差的增益参数以将聚焦和跟踪误差信号的幅值保持恒定，在步骤71中应用调整聚焦和跟踪控制环路的增益为恒定的结果，补偿执行机构的DC灵敏度，在步骤72中计算振动，在步骤73中测量挠曲、偏心率和质量偏心率，在步骤74中确定特定盘的类型并设置该盘的传送速率。
在步骤70中，为了保持聚焦和跟踪误差的恒定的幅值，调整传感器K(s)20的增益。为调整传感器K(s)20的增益，按照一数值调整以S曲线输出的聚焦误差信号增益，该值数是通过将在线性区间中的幅值除以在聚焦线性区间中的幅值得到的。按照一数值调整以正弦波输出的跟踪误差信号的增益，该值数是通过将在线性区间中的幅值除以轨道间距得到的。
为了应用调整了其增益的聚焦和跟踪信号补偿执行机构P(s)23的灵敏度，在步骤71中调整聚焦和跟踪控制环路的增益。参考附图5，为了调整聚焦和跟踪控制环路的增益，将调整控制环路增益的正弦波加入到聚焦和跟踪误差信号中。然后，通过获得关于在沿着聚焦和跟踪控制环路的一个环路传播的聚焦和跟踪误差信号的正弦波干扰频率分量和所提供的正弦波干扰频率之间的相位差值，计算聚焦和跟踪控制环路的闭环相位。通过将所获得闭环控制相位与标称闭环相位(基准相位)进行比较，调整聚焦和跟踪控制器C(s)21的增益直到两个相位变得彼此相等。基于调整聚焦和跟踪控制环路增益的结果，精确地模拟执行机构P(s)23的增益。
通过调整传感器K(s)20和执行机构P(s)23的增益，精确地模拟传感器K(s)20和执行机构P(s)23，然后在步骤72中计算盘驱动器的振动。对如下两个值进行求和并计算盘驱动器的振动：这两个值即：通过将由调整传感器K(s)20的增益所调整的聚焦和跟踪误差信号除以传感器增益Ksensor所获得的值，和在通过驱动器V(s)22将控制器C(c)21的输出输入到执行机构P(s)22之后所获得的从执行机构P(s)23中输出的值。
在步骤73中，从所计算的振动中获得盘的挠曲、偏心率和质量偏心率。滤波器H(s)41仅滤去所计算的振动的基波分量，因为通过盘的旋转频率分量的大小确定盘的挠曲、偏心率和质量偏心率。通过滤波器H(s)41消除振动d1(t)的基波分量d，该滤波器H(s)41从所测量的振动中仅滤去盘旋转频率分量。盘类型确定单元42根据滤波器H(s)41输出的旋转频率测量盘的挠曲、偏心率和质量偏心率。盘的挠曲、偏心率和质量偏心率与在驱动器中产生的振动中的盘旋转频率的振动相同。也就是说，通过聚焦误差信号和聚焦控制器输出所测量的聚焦振动的盘的旋转频率分量给出该挠曲，通过跟踪误差信号和跟踪控制器输出所测量的跟踪振动的盘的旋转频率分量给出该偏心率，而通过在较低的传送速率下盘的偏心率和在较高的传送速率下盘的偏心率之间的差值给出该质量偏心率。
在步骤74中，根据所测量的挠曲、偏心率和质量偏心率，确定特定的盘的类型，并设定该盘的传送速率。如果所测量的挠曲、偏心率和质量偏心率都大于基准值，则盘类型确定单元42确定特定的盘为挠曲盘、偏心盘和质量偏心盘。在每个盘驱动器中不同地设置所提供的基准值。根据挠曲和偏心率的大小设置盘的最大传送速率，并且根据在较低的传送速率下所测量的盘的偏心率和在较高的传送速率下所测量的偏心率之间的差值的质量偏心率的大小，限制最大的传送速率。
本发明并不限于上述的实施例，在本发明的构思和范围内可以作出许多变型。
根据上文所描述的本发明，直接测量挠曲、偏心率和质量偏心率以减小在确定特定盘的类型的过程中的误差。具体地说，本发明提供了一种有效地特定挠曲盘的适合的算法。此外，因为所测量的数据的可靠性，可以有效地调整该盘的传送速率。在已有技术中，由于在确定盘的类型的过程中的误差和测量数据的可靠性较低，整体地执行根据挠曲、偏心率和质量偏心率的大小设定的传送速率。然而，根据本发明，依据盘的挠曲、偏心率和质量偏心率的大小将传送速率设定分为许多子步骤，由此可以设定为由伺服系统支持的盘的传送速率，以改善盘的驱动器的性能。

Claims (19)

1.一种用于盘记录和再现装置中的确定盘的类型的装置，在该盘记录和再现装置的聚焦和跟踪控制执行机构中存在由盘的旋转所产生的振动，该确定盘的类型的装置包括：
误差增益调整单元，该误差增益调整单元调整在聚焦和跟踪控制环路中存在的聚焦和跟踪误差的幅值，以保持聚焦和跟踪误差的恒定幅值；
环路增益调整单元，为了补偿执行机构的增益差值，该环路增益调整单元将聚焦和跟踪控制环路的闭环相位与预定的基准闭环相位进行比较，并保持聚焦和跟踪控制环路的恒定增益；
振动测量单元，通过应用由误差增益调整单元和环路增益调整单元所调整的误差，和一控制由所调整的误差补偿的聚焦和跟踪误差的控制器的输出，来测量振动；
盘类型确定单元，该盘类型确定单元应用所测量的振动抽取确定盘的类型的预定信号，应用所抽取的信号测量盘的挠曲、偏心率和质量偏心率，以及确定该盘是否是挠曲盘、偏心盘或质量偏心盘。
2.根据权利要求1所述的装置，进一步包括根据所确定的盘类型调整传送速率的传送速率调整单元。
3.根据权利要求1所述的装置，其中通过下式调整误差增益调整单元的聚焦误差的增益：
这里，A是聚焦和跟踪误差的幅值，F是在线性区间中的焦距。
4.根据权利要求1所述的装置，其中通过下式调整误差增益调整单元的跟踪误差的增益：
Figure A0214213000022
这里，A是聚焦和跟踪误差的幅值，P是轨道间距。
5.根据权利要求1所述的装置，其中环路增益调整单元包括：
正弦波发生单元，该正弦波发生单元产生用于调整环路增益的预定的正弦波；
相位信号处理单元，该相位信号处理单元通过比较在数字聚焦和跟踪误差信号中的正弦波干扰和所提供的正弦波的相位来输出闭环相位；以及
增益调整单元，该增益调整单元比较闭环相位和标称闭环相位，将聚焦和跟踪控制环路的增益调整到恒定的电平，并基于所调整的结果设置执行机构的增益。
6.根据权利要求5所述的装置，其中相位信号处理单元包括：
干扰抽取单元，该干扰抽取单元从由聚焦和跟踪控制环路所反馈回来的数字聚焦和跟踪误差信号中仅抽取正弦波干扰；以及
相位比较单元，该相位比较单元输出相位差值，该相位差值是通过将干扰抽取单元的输出和所提供的正弦波的相位进行比较获得的。
7.根据权利要求5所述的装置，其中增益调整单元调整聚焦和跟踪控制器的增益，以使该增益成为标称相位差值，并补偿与所调整的控制器增益相同的执行机构的增益。
8.根据权利要求1所述的装置，其中振动测量单元包括：
第一振动测量单元，该第一振动测量单元通过将聚焦和跟踪误差除以传感器增益测量第一振动；
第二振动测量单元，该第二振动测量单元根据包含补偿了其增益差值的执行机构的聚焦和跟踪控制环路的输出信号测量第二振动；以及
偏移调整单元，该偏移调整单元综合第一振动和第二振动，获得预定时间的综合信号的平均值，以及应用所获得的平均值调整综合信号的偏移。
9.根据权利要求8所述的装置，其中该偏移调整单元是滤波器单元，该滤波器单元对在预定频带内的综合信号进行滤波。
10.根据权利要求1所述的装置，其中盘类型确定单元包括：
频率抽取单元，该频率抽取单元从所测量的振动中抽取盘的基波分量；以及
盘类型确定器，该盘类型确定器将基波分量与预定的基准值进行比较并确定该盘是否是一种挠曲盘、偏心盘或质量偏心盘。
11.一种确定盘的类型的方法，该方法应用盘记录和再现装置的振动确定盘的类型，在该盘记录和再现装置中的聚焦和跟踪控制环路中存在由盘的旋转所产生的振动，该确定盘的类型的方法包括：
调整在聚焦和跟踪控制环路中存在的聚焦和跟踪误差的幅值，以保持聚焦和跟踪误差的恒定幅值，并输出经调整的聚焦和跟踪误差；
通过将聚焦和跟踪控制环路的闭环相位与预定的基准闭环相位进行比较、将聚焦和跟踪控制环路的增益调整到恒定以及输出聚焦和跟踪误差，来补偿执行机构的增益差值；
控制经补偿的并且其幅值调整到恒定的盘的聚焦和跟踪误差和其执行机构增益调整了的聚焦和跟踪环路的增益，以及计算该振动；以及
应用所测量的振动抽取用于确定盘的类型的预定信号，应用所抽取的信号测量盘的挠曲、偏心率和质量偏心率，以及确定该盘是否是挠曲盘、偏心盘或质量偏心盘。
12.根据权利要求所述的方法，进一步包括根据所确定的盘的类型调整传送速率。
13.根据权利要求所述的方法，其中在调整幅值的过程中，按照一数值调整以S曲线输出的聚焦误差信号增益，该值数是通过将在线性区间中的幅值除以在聚焦线性区间中的幅值得到的。
14.根据权利要求所述的方法，其中在调整幅值的过程中，按照一数值调整作为正弦波输出的跟踪误差信号的增益，该值数是通过将在线性区间中的幅值除以轨道间距得到的。
15.根据权利要求所述的方法，其中补偿增益差值进一步包括：
从聚焦和跟踪误差信号中仅抽取正弦波干扰，将用于调整环路增益的正弦波输入到该聚焦和跟踪误差信号中；
通过将从聚焦和跟踪误差信号中所抽取的正弦波干扰与所提供的正弦波的相位进行比较来输出闭环相位；以及
通过将闭环相位与标称闭环相位进行比较来输出用于调整聚焦和跟踪控制环路的增益的控制信号，并输出该控制信号作为执行机构的增益调整信号。
16.根据权利要求所述的方法，其中在输出控制信号的过程中，调整聚焦和跟踪控制环路的增益，以使该增益与标称闭环相位的增益相同，并补偿与调整的增益相同的执行机构的增益。
17.根据权利要求所述的方法，其中控制聚焦和跟踪误差进一步包括：
通过将聚焦和跟踪误差信号除以在调整幅值的过程中所调整的传感器增益来测量第一振动；
根据包含补偿了其增益差值的执行机构的聚焦和跟踪控制环路的输出信号来测量第二振动；以及
综合第一振动和第二振动，获得预定时间的综合信号的平均值，以及应用所获得的平均值调整综合信号的偏移。
18.根据权利要求所述的方法，其中在综合第一振动的过程中在预定频带内对综合信号进行滤波。
19.根据权利要求所述的方法，其中抽取预定的信号进一步包括：
应用所测量的振动抽取盘的振动的基波分量；以及
将基波分量与预定的基准值进行比较并确定该盘是否是一种挠曲盘、偏心盘或质量偏心盘。
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