CN1458647A - 薄型光盘机偏重心片检测方法 - Google Patents

Abstract

一种薄型光盘机的偏重心片检测方法。在检测薄型光盘机中的光盘片时，首先量取光盘片在第一转速旋转一周的跨越道数，以得到一第一转速偏心量。其次，量取光盘片在第二转速旋转一周的跨越道数，以得到一第二转速偏心量。最后，根据第一转速偏心量以及第二转速偏心量决定该光盘片的偏重心量。

Description

薄型光盘机偏重心片检测方法

                           技术领域

本发明有关于一种偏重心片检测方法，且特别有关于一种薄型光盘机的偏重心片检测方法。

                           背景技术

一般光盘片设计成对称形状，其重心位于转轴的中心。然而，实际上光盘片可能会由于材料或压制过程等各种问题，而产生形状或重量不完全对称的情况，使得光盘片的形心或重心偏移转轴中心。形心偏移转轴中心的光盘片称为偏心片(eccentric disc)，而重心偏移转轴中心的光盘片称为偏重心片(unbalance disc)。当光盘片在光盘机内快速旋转以进行读取时，若光盘片为偏心片或偏重心片，则可能会因形状或重量的偏移造成转动不平衡状态。

光盘片在旋转时，若处于不平衡状态，则会产生上下方向的纵向力与左右方向的横向力，而产生噪音与振动，不但会对使用者造成严重影响，而且倍增的振动对光盘机的结构也容易造成损害。若光盘机为薄型(slimtype)光盘机时，此一问题影响更为明显。其中，纵向力会使得光盘片相对于旋转面上下偏摆，而横向力则会使得光盘片对主轴与夹持机构产生径向力F。若光盘片的重量为M，则光盘片重量M对径向力F造成的影响如公式(1)所示：

Fm＝M×r×ω²    (1)

其中，Fm是指因径向力F因光盘片重量而产生的部分，r为光盘片重心到转轴中心的距离，ω为转速。

由公式(1)可知，光盘片因重量而产生的径向力Fm与光盘片重心到转轴中心的距离r以及转速ω的平方成正比。若光盘片仅为偏心片，而其重心并未偏移转轴中心时，Fm维持为0不变，故径向力F不会因转速变化而改变；换言之，偏心片的不平衡转动是固定的，不会受到转动速度的影响。

然而，若光盘片为偏重心片时，由于其重心偏离转轴中心，在转动速度增加时，Fm与转速ω的平方成正比，因此所产生的不平衡状态会随转速上升而急速增加。因此，偏重心片不但在转动时处于不平衡状态，且其噪音与振动量更会随着转速的增加而使不平衡状态放大。如此，即使加强光盘机的噪音隔绝与减振机构设计，偏重心片在高转速时仍然会产生噪音与振动问题。

为了解决偏重心片的噪音与振动量会随转速增加而急速放大的问题，必须减少偏重心片以高转速旋转的情况。较理想的做法是：对光盘机中的光盘片进行检测，若检测到偏重心量超过一定大小时，则可判断此一光盘片为偏重心片，此时将光盘机的主轴旋转转速度降低，以低转速运转，即可有效减少因偏重心片而产生噪音与振动的现象。

一般而言，光盘机的光盘片检测是借助伺服控制系统来进行光盘片的检测与读写控制。参见图1，说明一般光盘机中伺服控制系统的结构。光盘机的伺服控制可分为聚焦(focusing)控制以及跟踪(Tracking)控制。光学读写头10在进行读写后，其位置是由前级处理器(Front-end Processor，FEP)20转换为模拟的聚焦误差信号FE及跟踪误差信号TE，并传送至数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)30，以进行数字化转换，而得到数字的聚焦误差信号DFE以及跨越轨道(off-track)信号OFTR，再送至微控制单元(Micro Control Unit，MCU)40，以进行处理，例如对光学读写头进行聚焦控制或跟踪控制等。

现有技术中，对于检测光盘片是否为偏重心片的功能，大多使用检测光学读写头透镜位置变化量来检测光学头对光盘片倾斜角的方法，以根据光盘片上下偏摆的偏摆量得到光盘片的偏重心量。然而，一般的光盘伺服控制系统中通常并未提供检测光盘片上下偏摆量的功能；因此，若欲由此方法来判断偏重心量，以检测偏重心片，必须在光盘机电路板上外加电路元件，或是使用具有特殊功能的前级处理器20，来得到检测上下偏摆量的功能。如此，不但耗费额外的成本，而且所添加的电路元件会使电路板面积增加，不利于光盘机设计与制造。

                           发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种薄型光盘机的偏重心片检测方法，不需更改现有前级处理器或电路板的设计，仅借助现有的伺服控制系统结构中检测跨越轨道信号的功能来换算成偏重心量，如此即可在不增加成本的状况下达到检测偏重心量，而判断光盘片是否为偏重心片的目的。

如公知技术中所述，光盘片若为偏重心片时，由于其重心偏离转轴中心，在旋转中会使得光盘片对主轴产生径向力F，且径向力F与光盘片的转速(也就是主轴马达的转速)ω的平方成正比。然而，由于薄型光盘机以爪型弹簧夹持光盘片，因此径向力作用于弹簧上。若弹簧的弹性系数为K，则弹簧因径向力F所产生的变形量d的关系如下式(2)所示：

F＝K×d    (2)

由此可知，弹簧的变形量d正比于径向力F，也就是说，弹簧的变形量d与转速ω的平方也成正比。

由于弹簧的变形量与光盘片所产生的偏移量，也就是光盘片的偏心量(runout)成一定比例关系，所以光盘片的偏心量也与光盘片转速的平方成正比。因此光盘片的偏重心量可由光盘片的偏心量变化量来做为指标。本发明使用偏心量的变化来决定光盘片的偏重心状态。

本发明公开一种偏重心片检测方法，适用于检测一薄型光盘机中的一光盘片，包含下列步骤：首先，量取光盘片在第一转速旋转一周的跨越道数，以得到一第一转速偏心量；然后，量取光盘片在第二转速旋转一周的跨越道数，以得到一第二转速偏心量；最后，根据第一转速偏心量以及第二转速偏心量决定该光盘片的偏重心量。

本发明的偏重心片检测方法中，偏重心量可为正比于第一转速偏心量与第二转速偏心量的差值。又，光盘片在开始聚焦控制且停止跟踪控制的状况下进行检测。另外，一般而言，第一转速是指低转速，且第二转速是指高转速，以借助高低转速的偏心量的差值来决定偏重心量。

为使本发明的上述及其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图进行详细说明。

                           附图说明

图1是显示一般光盘机中伺服控制系统结构的示意图。

图2是显示本发明的薄型光盘机的偏重心片检测方法的流程图。

                           符号说明

10～光学读写头；             20～前级处理器(FEP)；

30～数字信号处理器(DSP)；    40～微控制单元(MCU)。

                         具体实施方式

本发明的偏重心片检测方法适用于检测一薄型光盘机中的光盘片的偏重心量，以决定光盘片是否为偏重心片。薄型光盘机一般以爪型弹簧(talon)的夹持方式来夹持光盘片，且其伺服控制系统结构如同图1所示，具有光学读写头10、前级处理器(FEP)20、数字信号处理器(DSP)30、以及微控制单元(MCU)40。

其中，前级处理器20中所量测的跨越轨道信号TE，在经由数字信号处理器30转换成数字的跨越轨道信号OFTR之后，可由数字的跨越轨道信号OFTR计算一定周期的跨越道数(tracking count)，例如旋转一周的时间的跨越道数。由于光盘片在偏心时会产生跨越轨道现象，因此跨越道数与偏心量即成一定比例的关系，例如：偏心量＝旋转一周的跨越道数/4    (3)

其中，若光盘机的伺服控制系统开始跟踪控制时，则会因光学读写头10在跟踪控制状况下，无法得到跨越轨道信号，因此无法得到偏心量；因此，必须在停止跟踪控制的状况下对光盘片进行检测，方可得到跨越轨道信号，而量测到光盘片的偏心量。如此，方能如前所述，借助不同转速时光盘片的偏心量变化量来得到光盘片的偏重心量。

以下参见图2，依序说明本发明一实施例的偏重心片检测方法的步骤。

首先，在光盘片置入薄型光盘机后，主轴开始带动光盘片旋转，此时光盘片以低转速(第一转速)旋转，且开始聚焦控制，停止跟踪控制(步骤S10)，以量取跨越轨道信号OFTR。此时，即可根据跨越轨道信号OFTR量取光盘片在低转速时旋转一周的跨越道数，以得到低转速的第一转速偏心量r1(步骤S20)。

得到第一转速偏心量r1之后，可将主轴马达的转速提高，以得到一高转速，且维持开始聚焦控制，停止跟踪控制的状况(步骤S30)。此时，如同步骤S20所述，根据跨越轨道信号OFTR量取光盘片在高转速时旋转一周的跨越道数，以得到高转速的第二转速偏心量r2(步骤S40)。根据第一转速偏心量r1以及第二转速偏心量r2的差值，即可得到该光盘片的偏重心量＝r2-r1(步骤S50)。

得到光盘片的偏重心量之后，可将偏重心量与一标准值比较(步骤S60)，以决定光盘片是否为偏重心片。若偏重心量超过标准值，则光盘片为偏重心片(步骤S70)，即可进行后续的处理，例如降低转速等动作，以减少噪音与振动。若偏重心量在标准值以下时，则不需降低转速，可依一般正常转速旋转。

在此必须说明，本发明的偏重心片检测方法中，由偏心量的差值来决定偏重心量，因此，不同的偏心量计算方式(例如上述实施例中，偏心量＝旋转一周的跨越道数/4)会得到不同的偏重心量。另外，偏重心量的标准值可由不同规格的标准偏重心片来决定，且可依偏重心量的不同而决定转速的不同限制。

虽然本发明已以具体的较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，仍可进行更动与改进，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (4)

1.一种偏重心片检测方法，适用于检测一薄型光盘机中的一光盘片，包含下列步骤：

量取该光盘片在第一转速旋转一周的跨越道数，以得到一第一转速偏心量；

量取该光盘片在第二转速旋转一周的跨越道数，以得到一第二转速偏心量；以及

根据该第一转速偏心量以及该第二转速偏心量决定该光盘片的一偏重心量。

2.如权利要求1所述的偏重心片检测方法，其中该偏重心量正比于该第一转速偏心量与该第二转速偏心量的差值。

3.如权利要求1所述的偏重心片检测方法，其中该光盘片在开始聚焦控制且停止跟踪控制的状况下进行检测。

4.如权利要求1所述的偏重心片检测方法，其中该第一转速是低转速，且该第二转速是高转速。