CN1430217A - 决定光盘播放机跟踪时射频脉动信号参考中心电平的方法 - Google Patents

Abstract

一种决定光盘播放机跟踪时射频脉动信号参考中心电平的方法，用以在一光盘播放机系统的跟踪运算器中，对接收的一TE信号、一RFCT信号以及一RFRP信号进行跟踪运算，以得到一跟踪误差输入信号。本发明的方法包括下列步骤：首先，步骤a，判断TE信号的绝对值是否小于一阈值(threshold)，如是，则开始计数并得到一计数值，随即执行步骤b，如否，则重置(Reset)计数值并执行步骤c。步骤b，判断计数值是否大于一计数预定值，如是，令该跟踪误差输入信号的值为TE信号值，步骤结束，如否，则执行步骤c。步骤c，判断RFRP信号的值是否高于RFCT信号的值，如是，令该跟踪误差输入信号的值为TE信号值，如否，则令该跟踪误差输入信号的值为TE信号的峰值。

Description

决定光盘播放机跟踪时射频脉动信号 参考中心电平的方法

本发明有关于一种决定光盘播放机跟踪时射频脉动信号(RadioFrequency Ripple，以下简称为RFRP信号)参考中心电平的方法，且特别是有关于一种光盘播放机在执行跟踪操作时，以射频中心信号(RadioFrequency Center，以下简称为RFCT信号)来作为RFRP信号的参考中心电平的方法。

图1是说明光盘播放机系统结构的方块图。此处的光盘播放机例如是指光盘播放机(Compact Disk-Read Only Memory drive，CD-ROM drive)或是数字通用盘播放机(Digital Versatile Disk player，DVD player)。请参照图1，主轴电动机100是用以驱动位于光盘播放机上的光盘片101到所需的转速。而平台电动机102则负责驱动配置有光学读取头104的平台105以对光盘片101进行跟踪(tracking)及寻轨(seeking)的粗调操作。因为，在光盘片101上具有多个轨道(track)103，用以记录数据，所以寻轨操作即是指将光学读取头104移至所要读取数据的轨道。另外，还有属于微调(Fine tuning)操作的聚焦与跟踪操作。所谓的聚焦操作是指透镜120进行垂直方向的移动，以正确读取光盘片101的数据；而跟踪操作，则是指透镜120进行水平方向的移动，以锁定所要读取数据的轨道。之后，以激光照射光盘片101，反射光经光学读取头104上的光学拾取器接收而输出光盘片101上的数据信号及各种伺服控制所需的原始信号。

接着，由光学读取头104所得到的信号会经前置放大器106合成RF信号以及各种伺服控制所需的信号，例如图3中所示的TE信号、RFRP信号和RFCT信号等，并输入到控制集成电路(控制IC)108处理，控制IC108例如包括一数字信号处理器(以下简称为DSP)及其它模拟或数字电路。控制IC108将RF信号解调(demodulate)及纠错(error correction)并成为数据(data)后，传给解码器112，再传给主计算机114进行进一步的处理；另一方面，控制IC108也将伺服信号进行必要的补偿后，传至功率放大器116和118，用以驱动主轴电动机100、平台电动机102、光学读取头104上的透镜120的聚焦致动器以及与跟踪致动器。另外，中央处理单元(以下简称为CPU)则负责整个光盘播放机的流程控制及使用者介面，例如光盘播放机的托盘的开启等。

一般来说，光盘片101会有偏心的现象，所谓偏心现象，是指光盘片101中心的圆孔的圆心并不位于光盘片101的圆心位置，而有所偏离，如此，则在光盘片101转动的时候，轨道相对于静止的透镜120会产生偏离(runout)的现象。另外，有时光盘片101在转动的时候，因为某些因素，会有上下及水平振动或其它不稳定的现象产生，所以要跟踪，即锁定所要读取数据的轨道，并不是很简单(trivial)的事，所以需要跟踪运算器的帮助，以达成跟踪的目的。

图2说明光盘播放机的跟踪伺服机构的方块图。如图所示，光学拾取器200，将所拾取到光盘片的信号经前置放大器202放大之后，传到跟踪运算器204处理后，再经补偿器206和208进行系统频率响应的补偿后，经功率放大器210和212分别驱动透镜致动器214与平台电动机216以控制透镜120的水平位置，再反馈到光学拾取器200，直到对光盘片跟踪为止。这里的跟踪运算器204与补偿器206和208是位于图1中的控制IC108之中。而本发明的决定光盘播放机跟踪时射频脉动信号参考中心电平的方法，即是应用于跟踪运算器204。

图3是说明图2中跟踪运算器204与补偿器106所需的各种信号的方块图。输入至跟踪运算器204的信号是由图2中的前置放大器202所得来的。

图4是说明图3中各信号的时序图。其中，在时间点T7之前，透镜相对于光盘片向外移动，而在时间点T7之后，透镜相对于光盘片向内移动。在透镜向外移动的过程中，跟踪误差信号(tracking error，以下简称为TE信号)在时间点T1和T3间，是为负反馈，此段的TE信号输入至补偿器，可以让透镜移向所要的轨道，而在时间点T3和T5之间，是为正反馈，此段的TE信号输入至补偿器会让透镜远离所要的轨道，而产生误操作。正负反馈在透镜向外移动的部分，TE信号的波形斜率为正时为负反馈，如时间点T1和T3期间；而在TE信号的波形斜率为负时为正反馈，如时间点T3和T5期间。在透镜向内移动的部分，则正好相反，TE信号的波形斜率为正时为正反馈，而在TE信号的波形斜率为负时为负反馈。所谓的TE信号是用以指出跟踪与否，例如，在时间点T2与T6时，TE信号值为0，即图1中的透镜120已对准轨道。但如果透镜120位于两个轨道中间，则TE信号亦会为0，此即是图中正反馈部分的零点，例如时间点T4。而当透镜是位于轨道的边缘时，其绝对值会有最大值，例如时间点T1与T3。

射频脉动信号(Radio Frequency Ripple，RFRP信号)是由所读到的射频信号(Radio Frequency，以下简称为RF信号)得来的。RF信号是由光盘片读取来的数据信号，在透镜对准轨道时，RF信号的振幅最大，而当透镜在两轨道中间时，RF信号的振幅最小。RFRP信号是将RF信号的上包络(envelope)线的值减去下包络线的值而得，或将RF信号经低通滤波而得。当图1中的透镜120对准轨道103时，RFRP信号为最大值，而当透镜120在两轨道中间时，RFRP信号为最小值。另外，RFRP信号的相位与TE信号的相位的关系如下所述，如果是在透镜向外的期间，即T7以左的期间，RFRP信号的相位是领先TE信号90度的。在另一方面，如果是在透镜向内的期间，即T7以右的期间，RFRP信号的相位是落后TE信号90度的。这可以由图4上看出。

另外，在图4中，射频过零信号(Radio Frequency Zero Crossing，以下简称为RFZC信号)则是从RFRP信号得来的。在执行跟踪操作时，传统的做法是将RFRP信号，以一固定的值作为参考中心电平(slice level)，例如以RFRP波形的振幅零值为参考中心电平。当RFRP信号的值大于此参考中心电平的话，则RFZC信号的值为高电平，另一方面，当RFRP信号的值小于此参考中心电平的话，则RFZC信号的值为低电平。而且，RFZC信号的值与TE信号的正负反馈期相同，也就是当RFZC信号为高电平时，TE信号是位于负反馈的期间，所以此时间的TE信号可以采用；相反地，当RFZC信号为低电平时，TE信号是位于正反馈的期间，这时的TE信号会导致伺服机构产生误操作，所以不可以采用。因为RFZC信号的这个特性，所以RFZC信号即被用以判定是否采用TE信号作为输入至补偿器206的跟踪误差输入(TE_input)信号的标准。

此外，在正反馈的期间，因为此时的TE信号会导致系统的误操作，所以不采用，而将TE_input的值保留在波峰值(peak hold)，如图所示，而这个功能即称为迟滞(hysteresis)功能，可以避免系统的误操作，并加速跟踪。

然而，传统以固定值作为RFRP信号的参考中心电平的方法，在某些情况下，会产生问题。例如，RFRP信号在跟踪的过程中，有时会产生扰动，即波形产生上下飘移的现象，其直流(DC)分量电平并不是一直线，而会上下起伏。例如，在高速跟踪时，或光盘片的反射率减低时，或是读取品质较不好的光盘片时，就会产生波形上下飘移的现象，尤其以DVD光盘片较为严重。这时，如果以固定值作为参考中心电平，则所得到的RFZC信号会有所偏差，使得TE信号正/负反馈半周期的判定产生偏差，而造成跟踪不稳。若RFRP信号上下飘移的程度太多的话，甚至会产生参考中心电平与RFRP信号不相交的情形，所以会产生误操作，而无法跟踪，也就无法正确读取在光盘片上的数据。

有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种决定光盘播放机跟踪时射频脉动信号参考中心电平的方法，用以在光盘播放机对光盘片进行跟踪时，可以有效地解决上述的问题，而达成跟踪的目的。

根据本发明的目的，提出一种决定光盘播放机跟踪时射频脉动信号参考中心电平的方法，用以在一光盘播放机系统的跟踪运算器中，对接收的一TE信号、一RFCT信号以及一RFRP信号进行跟踪运算，以得到一跟踪误差输入信号。本发明的方法包括下列步骤：首先，步骤a，判断TE信号的绝对值是否小于一阈值(threshold)，如是，则开始计数并得到一计数值，随即执行步骤b，如否，则重置(Reset)计数值并执行步骤c。步骤b，判断计数值是否大于一计数预定值，如是，令该跟踪误差输入信号的值为TE信号值，步骤结束，如否，则执行步骤c。步骤c，判断RFRP信号的值是否高于RFCT信号的值，如是，令该跟踪误差输入信号的值为TE信号值，如否，则令该跟踪误差输入信号的值为TE信号的峰值。

根据本发明的目的，提出一种使用射频中心信号(RFCT信号)作为射频脉动信号(RFRP信号)的参考中心电平的控制电路，用以在一光盘播放机系统中，对接收的一跟踪误差信号(TE信号)、一RFCT信号以及一RFRP信号进行跟踪运算，得到一跟踪误差输入信号。此控制电路包括：一第一比较器、一计数器、一第二比较器以及一第三比较器。第一比较器是用以接收TE信号并比较TE信号的绝对值是否小于一阈值。计数器是连接至第一比较器，用以对一计数值计数。第二比较器是连接至计数器，用以比较计数器的值是否大于一计数预定值。而第三比较器是连接至第一比较器与第二比较器，用以接收RFRP信号和RFCT信号，并比较RFRP信号的值是否高于RFCT信号的值。

为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，详细说明如下：

附图说明

图1表示是传统光盘播放机系统结构的方块图。

图2表示是传统光盘播放机的跟踪伺服机构的方块图。

图3表示是图2中跟踪运算器与补偿器所需各种信号的方块图。

图4表示是图3中各种信号的时序图。

图5表示TE信号、RFCT信号以及RFRP信号在光盘播放机系统跟踪时的波形图。

图6表示根据本发明的决定光盘播放机跟踪时射频脉动信号参考中心电平的方法的流程图。

图7表示根据本发明的一种使用射频中心信号作为射频脉动信号的参考中心电平的控制电路的结构方块图。

标号说明

100：主轴电动机；

101：光盘片；

102、216：平台电动机；

103：轨道；

104：光学读取头；

105：平台；

106、202：前置放大器；

108：控制IC；

112：解码器；

114：主计算机；

116、118、210、212：功率放大器；

120：透镜；

122：CPU；

200：光学拾取器；

204：跟踪运算器；

206、208：补偿器；

214：透镜致动器；

600：判断TE信号是否在阈值区；

602：计数器对计数值计数；

604：判断计数值是否大于计数预定值；

606：令TE_input信号的值为TE信号的值；

608：计数器对计数值重置；

610：判断RFRP信号的值是否大于RFCT信号的值；

612：令TE-input信号的值保持在TE信号的峰值；

700：第一比较器；

702：计数器；

704：第二比较器；

706：第三比较器。

具体实施方式

本发明的决定光盘播放机跟踪时射频脉动信号参考中心电平的方法，是用以在跟踪运算器，利用RFCT信号在光盘播放机中对光盘片进行跟踪。本发明所提及的光盘播放机是指只读光盘播放机(CD-ROM player)、可记录光盘播放机(CD-Recordable)系统、可重复读写光盘播放机(CD-RW)系统或数字通用盘播放机(Digital Versatile Disk player，DVD player)。

请参考图5，射频中心信号(Radio Frequency Center，RFCT信号)是由一前置放大器所提供。RFCT信号是射频脉动信号(Radio FrequencyRipple，RFRP信号)经低通滤波或以RFRP信号的上包络与下包络的平均值而得，故可追随RFRP信号的直流电平飘移。故一般是用来作为高速寻轨(seeking)时产生射频过零信号(Radio Frequency Zero Crossing，RFZC信号)以数轨及计算跨轨速度用的参考中心电平，而不被用于跟踪，这是因为当系统跟踪后，RFRP信号值会攀升至高电平，且保持近于常数，而此时RFCT信号亦会随之攀升，并彼此接近，而两者相交的次数会频繁且不规则，因此产生错误的RFZC信号，也就会导致系统的误操作。另外，在系统快要跟踪完成时，TE信号将会逐渐收敛(settling)至零，这是因为跟踪完成时，TE信号为零。所以根据本发明的优选实施例的决定光盘播放机跟踪时射频脉动信号参考中心电平的方法，是利用这个特性来克服上述在系统跟踪快完成时，利用RFCT信号作为RFRP信号的中心电平会导致错误的RFZC信号而产生系统的误操作的问题。

如图5所示，设定一适当的阈值Vth，正负Vth形成一阈值区，阈值区是设定为跟踪操作即将完成时，TE信号收敛范围的上下限。并利用一计数器对一计数值计数，并设定一计数预定值，此计数预定值是与RFCT信号带宽成反比，并略小于跟踪操作完成，RFCT信号攀升至RFRP信号的电平所需的计数值，当TE信号收敛于阈值区的时间超过计数预定值，则表示系统即将跟踪完成，如上所述，此时即将但尚未产生错误的RFZC信号，因此，在本方法中，将迟滞的功能停止，以避免因错误的RFZC信号而导致系统的误操作。而且，此时系统已跟踪即将完成，所以停止迟滞的功能，并不会有所影响。在另一方面，当收敛的时间未超过计数预定值，则表示系统尚未跟踪完成，迟滞功能仍需正常工作。

所以，根据本发明的优选实施例的决定光盘播放机跟踪时射频脉动信号参考中心电平的方法，不会产生如传统以固定值作为RFRP信号的参考中心电平的错误，而且亦可以有效地达成跟踪的目的。

请参考图6，表示根据本发明的优选实施例的决定光盘播放机跟踪时射频脉动信号参考中心电平的方法的流程图。如图所示，在步骤600中，判断TE信号是否在阈值区，判断的方式可以以TE信号的绝对值是否小于阈值来判断，此处的阈值例如图5中的阈值Vth。当TE信号的绝对值小于阈值，则表示TE信号的值位于阈值区，则执行步骤602，让计数器对计数值计数。接着，执行步骤604，判断计数值是否大于计数预定值，当计数值大于计数预定值，表示系统已跟踪完成，则执行步骤606，令TE_input信号的值为TE信号的值。

在另一方面，在步骤600中，当TE信号值不在阈值区，即TE信号的绝对值大于阈值，则执行步骤608，计数器对计数值重置(reset)，接着执行步骤610。

在步骤604中，当计数器的值小于计数预定值，表示系统尚未跟踪完成，则亦执行步骤610。

执行步骤610的先决条件有两个，一个是TE信号不在阈值区内，另一个是TE信号虽然是在阈值区内，但系统仍未跟踪完成，所以此时的RFZC信号是正确的，可以被用来作为TE信号是位于负反馈或是正反馈的依据。所以在步骤610中，判断RFZC信号是否为高电平，即判断RFRP信号的值是否大于RFCT信号的值。当RFZC信号在高电平，表示TE信号此时是负反馈期，TE信号可以被采用，所以执行步骤606，令TE_input信号的值为TE信号的值。如果在步骤610中，RFZC信号在低电平，即RFRP信号的值小于RFCT信号的值，表示TE信号此时是在正反馈期，会导致系统产生误操作，所以不可被采用。所以执行步骤612，将TE_input信号的值保持在TE信号的峰值，以避免系统的误操作，这即是迟滞的功能。

而所得的TE_input信号接着输入至一补偿器中以继续后续的处理步骤，直至完成光盘播放机系统跟踪的目的。

请参考图7，说明根据本发明的一种使用射频中心信号作为射频脉动信号的参考中心电平的控制电路的结构方块图，此控制电路例如是以数字信号处理器(Digital Singnal Processor，DSP)实现。如图所示，控制电路是用以接收TE信号、RFRP信号以及RFCT信号并输出一TE_input信号，包括一第一比较器700、一计数器702、一第二比较器704以及一第三比较器706。其中，第一比较器700是用以接收TE信号，并与一阈值比较，比较TE信号的绝对值是否小于阈值。计数器702则连接至第一比较器，是用以对一计数值计数，其中，当TE信号的绝对值小于阈值时，计数器开始计数；当TE信号的绝对值大于阈值时，计数器重置。第二比较器704则连接至计数器702，是用以比较计数器的值是否大于一计数预定值，其中，当计数值大于计数预定值时，输出TE信号的值为跟踪误差输入信号(TE_inpu信号)的值。第三比较器706则连接至第一比较器70与第二比较器704，当第一比较器700的比较结果是TE信号的绝对值大于阈值时，或第二比较器704的比较结果为计数值小于计数预定值时，用以比较RFRP信号的值是否高于RFCT信号的值，其中当RFRP信号的值高于RFCT信号的值时，输出TE信号的值为TE_input信号的值；当RFRP信号的值低于RFCT信号的值时，输出TE信号的峰值为TE_input信号的值。

发明效果

本发明上述实施例所公开的决定光盘播放机跟踪时射频脉动信号参考中心电平的方法，可以有效地解决传统使用固定值作为RFRP信号的参考中心电平时，因跟踪过程中的扰动，例如因高速跟踪、或光盘片反射率减低、或DVD片所造成的扰动，使得RFRP信号产生上下飘移的现象，而导致传统以固定值的参考中心电平所决定出来的RFZC信号有问题，而跟踪困难，甚至于无法跟踪，产生所谓的光盘播放机挑片的问题。而成功地使用RFCT信号作为RFRP信号的中心电平，解决了在系统跟踪后，因RFCT信号与RFRP信号相当接近，而频繁交叉造成所决定出来的RFZC信号不正确，而不能用以判定目前的TE信号值是在负反馈或是在正反馈区的问题，使得光盘播放机系统在跟踪时，可以更精确地、更有效地达成跟踪的目的，而不会产生如传统使用固定值作为RFRP信号的参考中心电平，而导致系统的误操作，甚至导致系统无法跟踪的问题。

综上所述，虽然本发明已以一优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行各种的更动与改进，因此本发明的保护范围以所提出的权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种决定光盘播放机跟踪时射频脉动信号参考中心电平的方法，用以在一光盘播放机系统的跟踪运算器中，对接收的一跟踪误差信号(TE信号)、一射频中心信号(RFCT信号)以及一RFRP信号进行跟踪运算，以得到一跟踪误差输入信号(TE_input信号)，该方法包括下列步骤：

a.判断该TE信号的绝对值是否小于一阈值，如是，则开始计数并得到一计数值，随即执行步骤b，如否，则重置计数值并执行步骤c；

b.判断该计数值是否大于一计数预定值，如是，令该跟踪误差输入信号的值为一第一信号值，步骤结束，如否，则执行步骤c；以及

c.判断该RFRP信号的值是否高于该RFCT信号的值，如是，令该跟踪误差输入信号的值为该第一信号值，如否，则令该跟踪误差输入信号的值为一第二信号值。

2.如权利要求1所述的决定光盘播放机跟踪时射频脉动信号参考中心电平的方法，其中该第一信号值为该TE信号的值。

3.如权利要求1所述的决定光盘播放机跟踪时射频脉动信号参考中心电平的方法，其中该第二信号值为该TE信号的峰值。

4.如权利要求1所述的决定光盘播放机跟踪时射频脉动信号参考中心电平的方法，其中该光盘播放机系统是指只读光盘播放机(CD-ROM player)系统。

5.如权利要求1所述的决定光盘播放机跟踪时射频脉动信号参考中心电平的方法，其中该光盘播放机是指可记录光盘播放机系统。

6.如权利要求1所述的决定光盘播放机跟踪时射频脉动信号参考中心电平的方法，其中该光盘播放机系统是指可重复读写光盘播放机(CD-RW)系统。

7.如权利要求1所述的决定光盘播放机跟踪时射频脉动信号参考中心电平的方法，其中该光盘播放机系统是指数字通用盘播放机(DVD)系统。

8.一种使用射频中心信号(RFCT信号)作为射频脉动信号(RFRP信号)的参考中心电平的控制电路，用以在一光盘播放机系统中，对接收的一跟踪误差信号(TE信号)、一RFCT信号以及一RFRP信号进行跟踪运算，得到一跟踪误差输入信号(TE_input信号)，该控制电路包括：

一第一比较器，接收该TE信号，用以比较该TE信号的绝对值是否小于一阈值；

一计数器，连接至该第一比较器，用以提供一计数值；

一第二比较器，连接至该计数器，用以比较该计数值是否大于一计数预定值；以及

一第三比较器，连接至该第一比较器与该第二比较器，并接收该RFRP信号和该RFCT信号，用以比较该RFRP信号的值是否高于该RFCT信号的值。

9.如权利要求8所述的控制电路，当该第二比较器的比较结果为该计数值是大于该计数预定值，或该第三比较器的比较结果为该RFRP信号的值是高于该RFCT信号的值，则该跟踪误差输入(TE_input)信号的值为该跟踪误差(TE)信号的值。

10.如权利要求8所述的控制电路，当该第三比较器的比较结果为该RFRP信号的值是小于该RFCT信号的值，则该跟踪误差输入(TE_input)信号的值为该跟踪误差(TE)信号的峰值。

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