CN1542771A - 聚焦位置调整方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种聚焦位置调整方法及其系统，用以调整一光学读写装置读取一光学储存媒介时的一聚焦位置。该光学储存媒介上具有一首标区(header)以及一可记录区(recording field)。该光学读写装置产生一聚焦误差信号(focusing error signal)，并利用该聚焦误差信号来控制光学读取头(pickup head)的聚焦状况。该方法是于该光学读写装置锁轨(tracking close loop)后，根据该聚焦误差信号在首标区与可记录区的变异值(Deviation Value)的值，调整该聚焦位置以使该变异值介于一预定范围内。该系统包括一变异值检测模块用以检测该变异值、以及一聚焦控制模块用以调整该聚焦位置。

Description

聚焦位置调整方法及其系统

技术领域

本发明是关于一种聚焦位置调整方法及其系统，特别是指一种应用于光学读写装置的聚焦位置调整方法及其系统。

背景技术

传统光盘机具有一光学读写头(optical head)，用以产生一激光束射于一光盘片上并接收反射自该光盘片的一激光束。光盘机要正确地读取光盘片上数据，或是将数据正确地写入光盘片，光盘机均需执行聚焦伺服(focusservo)控制以及寻轨伺服(tracking servo)控制。聚焦伺服是控制光盘机所射至光盘片的激光束，以使激光束可聚集于一特定的聚焦位置。传统聚焦伺服控制是根据一反射光盘片的光束所产生的聚焦误差信号(focus error signal)来完成。聚焦误差信号表示该激光束于光盘片上聚焦位置(focus position)的偏移量(shift)。当聚焦于不同位置时可得到不同的抖动值(jitter)，抖动值愈小，一般表示在该聚焦位置所得到的讯号愈精确。

然而，传统聚焦伺服具有仍有许多问题。第一，由于传统聚焦伺服的控制方式是利用聚焦误差信号寻找再现讯号(reproduction signal)最大值之处，或是抖动值(jitter)最小值之处，但由于两者对于不同的地址或是数据区域其表现值都不同，因此常常会发生错误。此外，由于聚焦误差信号、抖动值与聚焦位置之间的计算过程繁琐，要求得最小抖动值会耗费大量的时间与效能。第二，传统聚焦伺服是利用于单向螺旋磁轨型(SS-L/G)光盘片，不会进行平台轨道(land track)与沟槽轨迹轨道(groove track)的辨别，因此无法对高密度光盘片进行精确的聚焦控制。第三，传统聚焦伺服并未考虑到聚焦误差信号的零级(zero level)位置未必为最佳聚焦位置。读取光盘片上数据时便常常发生错误。关于传统技术的缺点，细节请参阅美国专利第6,240,055号“聚焦位置调整装置以及光盘驱动装置”(Focus positionadjustment device and optical disc drive aparatus)。

美国专利第6,240,055号所披露的技术是用以解决上述问题。然而，美国专利第6,240,055号仍须利用抖动值最小值之处寻找最佳聚焦位置，因此无法有效的加快聚焦伺服的速度。

此外，美国专利第6,240,055号需要一错误率计算器(error rate counter)以及一RF信号检测器(RF detector)，并经由一复杂的算法(algorithm)计算之后，才可得到最合适的聚焦位置。因而浪费了许多运算资源及时间。而且对空白光盘片来说，没有所谓再现信号可用以测量抖动值，因而美国专利第6,240,055号无法适用于空白光盘片中。

美国专利第6,407,968“具有聚焦错误讯号补偿的光学数据读取/再现装置”(Optical information recording/reproducing apparatus having focus errorsignal compensation)是利用检测一变异值，并根据此一变异值补偿聚焦误差讯号，以求得一较佳聚焦位置，因此美国专利第6,407,968号所披露的技术解决聚焦伺服控制耗费时间的问题。

传统光盘机在读取一记录有数据的光盘片时，每读取光盘片上的一轨道时，会依序经过寻轨(seek track)、锁轨(tracking close loop)和聚焦伺服开启(ON state of focus servo)的状态。

由于美国专利第6,407,968号是于聚焦伺服开启(ON state of focus servo)的状态下检测变异值，拉长了聚焦位置调整所需的时间。此外，该变异值是回应一寻轨误差讯号(tracking error signal)，而欲取得变异值需要寻轨误差讯号以及聚焦误差讯号，因此美国专利第6,407,968号所披露的技术仍旧增加了所需时间。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于提供一种聚焦位置调整方法及其系统，以解决传统技术的问题。

本发明的一目的是提供一种聚焦位置调整方法及其系统，用以调整一光学读写装置读取一光学储存媒介时的一聚焦位置。

本发明的一目的是提供一种聚焦位置调整方法及其系统，不需利用一抖动值即可调整该聚焦位置。

根据本发明的一具体实施例，该光学储存媒介上具有一首标区(header)以及可记录区(recording field)。该光学读写装置可产生一聚焦误差信号(focusing error signal)，并利用该信号来控制光学读取头(pickup head)的聚焦状况。该方法是于该光学读写装置锁轨(tracking close loop)后，根据该聚焦误差信号的一聚焦信号电平与一基准电平比较得到一变异值(DeviationValue)，调整该聚焦位置以使该变异值介于一预定范围内。该系统包括一变异值检测模块用以检测该变异值、以及一聚焦控制模块用以调整该聚焦位置。

本发明可借由控制变异值，得到一最佳聚焦位置。借此，本发明应用伺服控制中原有的机制，仅增加少数的计算功能，无须增加硬件设计，便可避免繁琐的抖动值计算。因此本发明可节省光学读写装置寻找最佳聚焦位置的时间，并增加其效能。

关于本发明的优点与精神可以借由以下的发明详述及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1为应用本发明聚焦位置调整系统的光学读写装置示意图。

图2A为本发明实施例中读取光学储存媒介的平台轨迹(land-track)时偏移量与抖动值的关系图。

图2B为本发明实施例中读取光学储存媒介的平台轨迹(land-track)时偏移量与变异值的关系图。

图3A为本发明实施例中读取光学储存媒介的沟槽轨迹(groove-track)时偏移量与抖动值的关系图。

图3B为本发明实施例中读取光学储存媒介的沟槽轨迹(groove-track)时偏移量与变异值的关系图。

图4A为本发明实施例中读取光学储存媒介时平均的偏移量与抖动值的关系图。

图4B为本发明实施例中读取光学储存媒介时平均的偏移量与变异值的关系图。

图5为发明聚焦位置调整方法的步骤流程图。

标号说明

10：光学读写装置       12：光学储存媒介

14：光学读写头         15：伺服控制单元

16：讯号处理单元       18：主轴电机

20：聚焦伺服单元           22：寻轨伺服单元

24：聚焦位置调整系统       26：变异值检测模块

28：聚焦控制模块           30：驱动装置

具体实施方式

请参阅图1。图1为应用本发明聚焦位置调整系统的光学读写装置10示意图。本发明聚焦位置调整系统用以调整一光学读写装置10读取一光学储存媒介12时的一聚焦位置。

光学读写装置10包含一光学读写头14(optical head)以及一伺服控制单元15(servo control unit)。光学储存媒介12借由一主轴电机18(spindle motor)以一旋转速度旋转，使光学读写头14读取或写入光学储存媒介12。光学储存媒介12，特别是指一DVD-RAM，具有多个螺旋状的记录轨道，其上具有至少一首标区(header)和可记录区(recording field)用以记录数字文件。一般光学读写装置10读取首标区及可记录区时，其聚焦误差信号(focusing errorsignal)具有不同的电平。可记录区的聚焦信号电平可定义为基准电平，亦可表示光学读写头14的基准位置。而首标区的聚焦信号电平与基准电平间的差值，代表该聚焦位置与该基准位置的差异，定义为一变异值(deviationvalue)。

光学读写头14用以产生一光束射于光学储存媒介12上的该聚焦位置，并接收自该聚焦位置的一反射光束。每当光学读写装置10进入一轨道欲读取光学储存媒介12的文件数据时，会先经过锁轨(track close loop)，使光学读写头14锁定该轨道，再接着读取后方的首标区以及可记录区。

伺服控制单元15包含一讯号处理单元16(signal processing unit)。讯号处理单元16内具有一聚焦伺服单元20以及一寻轨伺服单元22。聚焦伺服单元20用以对光学读取头14所接收的该反射光束进行分析，并产生该聚焦误差信号。

伺服控制单元15中另包含有本发明的聚焦位置调整系统24。聚焦位置调整系统24包含一变异值检测模块26以及一聚焦控制模块28。变异值检测模块26用于光学读写装置10锁轨(tracking close loop)后，量取首标区聚焦误差信号与基准电平间的变异值(Deviation Value)。聚焦控制模块28用以调整该聚焦位置以使该变异值介于一预定范围内。

变异值检测模块26是根据该聚焦误差信号的一信号电平与一基准电平做比较，以判断该变异值。该基准电平是当该反射光束自该基准位置反射时所产生的电平。根据该信号电平与该基准电平的一比较值可得该变异值。变异值检测模块26检测并判断该信号电平与该基准电平而得到其中电压的变化量，便可进一步得到该聚焦位置与该基准位置的变异值。聚焦控制模块28根据该变异值与一预定范围的差值，以产生一聚焦控制信号，用以调整该聚焦位置以使该变异值介于该预定范围内。

聚焦位置调整系统24进一步包含一驱动装置30，用以根据聚焦控制模块28所产生的该聚焦控制信号调整光学读写头14的该聚焦位置。

对于DVD-RAM而言，由于其首标区与可记录区的构造有所不同，因此光学读写头14在首标区与可记录区内的聚焦误差讯号会有所差异，此时光学读写装置10可施加一偏移量(offset)于光学读写头14，以调整光学读写头14的该聚焦位置。

光学读写装置10在读取光学储存媒介12时会产生一抖动(jitter)值。当该抖动值越小，代表光学读写装置10具有较佳的聚焦位置。而该抖动值与被强迫施加的该偏移量有一相对应的关系，该抖动值会随该偏移量的变动而改变。当该偏移量介于一区间内时，会相对应具有较佳的抖动值。

该偏移量(offset)与该变异值(Deviation Value)之间具有一相对应关系，借由调整该变异值低于该特定范围时，可使该偏移量介于该区间内。

请参阅图2A-B、图3A-B以及图4A-B。图2A为本发明实施例中读取光学储存媒介的平台轨迹(land-track)时偏移量与抖动值的关系图。图2B为本发明实施例中读取光学储存媒介的平台轨迹(land-track)时偏移量与变异值的关系图。图3A为本发明实施例中读取光学储存媒介的沟槽轨迹(groove-track)时偏移量与抖动值的关系图。图3B为本发明实施例中读取光学储存媒介的沟槽轨迹(groove-track)时偏移量与变异值的关系图。图4A为本发明实施例中读取光学储存媒介时平均的偏移量与抖动值的关系图。图4B为本发明实施例中读取光学储存媒介时平均的偏移量与变异值的关系图。

如图2A所示，读取光学储存媒介12的平台轨迹(land-track)时，当偏移量为0mV时，抖动值不是最小值。当偏移量调整至120mV至300mV之间时，其相对应的最小抖动值为大约2％。因此当读取光学储存媒介12的平台轨迹时，将偏移量控制在120mV至300mV之间时，可得到最小抖动值。对应至图2B，只要将变异值控制在100mV以下，即可得到该光学读取头的最佳聚焦位置。

如图3A所示，读取光学储存媒介12的沟槽轨迹(groove-track)时，当偏移量介于0mV至300mV之间时，相对应的最小抖动值为大约2％。偏移量在-100mV至300mV之间均为可容忍的范围。请参阅图3B。当读取光学储存媒介12的沟槽轨迹时，只要将变异值设定在100mV以下时，即得到最佳抖动值。

如图4A所示，当平均偏移量在约120mV至300mV之间均为抖动值的可容忍范围。根据本发明的一实施例，光学读写装置读取光学储存媒介12时，请参阅图4B。当读取光学储存媒介12的沟槽轨迹时，只要将平均变异值设定在100mV以下，即可得到读取光学储存媒介12时的一最佳聚焦位置。

相较于传统技术，本发明应用伺服控制中原有的机制，仅增加少数的计算功能，无须增加硬件设计，便可避免繁琐的抖动值计算。只要控制变异值于一合适的区间，即可得到光学读写头14读取光学储存媒介12的最佳聚焦位置。不仅改进了传统技术的许多问题，更节省了大量光学读取头14寻找最佳聚焦点的时间，并增加光学读写装置10效能。

请参阅图5，图5为本发明聚焦位置调整方法的步骤流程图。本发明聚焦位置调整方法包含下列步骤：

步骤S30：开始；

步骤S32：于光学读写装置10锁轨后，读取首标区的聚焦误差信号；

步骤S34：根据该聚焦误差信号的聚焦信号电平判断该聚焦位置与该基准位置的变异值；

步骤S36：检测变异值；

步骤S38：根据该变异值与该预定范围的差值，以产生一聚焦控制信号；

步骤S40：根据该聚焦控制信号调整该聚焦位置，以使该变异值介于一预定范围内；

步骤S42：完成。

本发明提供一种聚焦位置调整方法及其系统，用以调整一光学读写装置读取一光学储存媒介时的一聚焦位置。该方法是于该光学读写装置锁轨(tracking close loop)后，根据首标区聚焦误差信号的一聚焦信号电平与基准电平间的变异值(Deviation Value)，来调整该聚焦位置，以使该变异值介于一预定范围内。该系统包括一变异值检测模块用以检测该变异值、以及一聚焦控制模块用以调整该聚焦位置。本发明可借由控制该变异值，得到最佳聚焦位置。借此，本发明应用伺服控制中原有的机制，仅增加少数的计算功能，无须增加硬件设计，便可避免繁琐的抖动值计算。因此本发明节省了大量光学读取头的聚焦时间，并增加光学读写装置效能。

借由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所披露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明。

Claims (19)

1.一种聚焦位置调整系统，用以调整一光学读写装置读取一光学储存媒介时的一聚焦位置，该光学储存媒介上具有一首标区(header)以及一基准位置，当该光学读写装置读取该首标区时得到一聚焦误差信号(focusingerror signal)，该系统包括：

一变异值检测模块，用以于该光学读写装置锁轨(tracking close loop)后，根据该首标区内的该聚焦误差信号以判断该聚焦位置与该基准位置的一变异值(Deviation Value)的值；以及

一聚焦控制模块，用以调整该聚焦位置以使该变异值介于一预定范围内。

2.如权利要求1所述的系统，其中该变异值检测模块是利用该聚焦误差信号的一聚焦信号电平于一基准电平做比较，该聚焦信号电平是指示该聚焦位置，该基准电平是当该反射光束自该基准位置反射时所产生的电平，该聚焦信号电平与该基准电平的一比较值可得该变异值。

3.如权利要求2所述的系统，其中该光学读写装置进一步包括：

一光学读写头(optical head)，用以产生一光束射于该光学储存媒介上的该聚焦位置，并接收自该聚焦位置的一反射光束；以及

一讯号处理单元(signal processing unit)，用以对该光学读取头所接收的该反射光束进行分析，并产生该聚焦误差信号。

4.如权利要求2所述的系统，其中该光学读写装置施加一偏移量(offset)于该光学读写头，以调整该聚焦位置。

5.如权利要求4所述的系统，其中该光学读写装置在读取该光学储存媒介时会产生一抖动(jitter)值，当该抖动值越小，代表该光学读写装置具有较佳的聚焦位置。

6.如权利要求5所述的系统，其中该抖动值与该偏移量(offset)有一相对应的关系，该抖动值会随该偏移量的变动而改变，当该偏移量介于一区间时，会相对应具有较佳的抖动值。

7.如权利要求6所述的系统，其中该偏移量(offset)与该变异值(Deviation Value)之间具有一相对应关系，借由调整该变异值于该预定范围之内，可使该偏移量介于该区间。

8.如权利要求7所述的系统，其中该聚焦控制模块乃是根据该变异值与该预定范围的差值，产生一聚焦控制信号。

9.如权利要求8所述的系统，进一步包含一驱动装置，用以根据该聚焦控制信号以调整该光学读写头的该聚焦位置。

10.如权利要求1所述的系统，该光学储存媒介为一DVD-RAM。

11.一种聚焦位置调整方法，用以调整一光学读写装置读取一光学储存媒介时的一聚焦位置，该光学储存媒介上具有一首标区(header)以及一基准位置，当该光学读写装置读取该首标区时会得到一聚焦误差信号(focusingerror signal)，该方法包括：

于该光学读写装置锁轨(tracking close loop)后，根据该首标区内的聚焦误差信号以判断该聚焦位置与该基准位置的一变异值(Deviation Value)的值；以及

调整该聚焦位置以使该变异值介于一预定范围内。

12.如权利要求11所述的方法，其中该聚焦误差信号的一聚焦信号电平与一基准电平做比较，该聚焦信号电平是指示该聚焦位置，该基准电平是当该反射光束自该基准位置反射时所产生的电平，该聚焦信号电平与该基准电平的一比较值即为该变异值。

13.如权利要求12所述的方法，其中该光学读写装置进一步包括：

一光学读写头(optical head)，用以产生一光束射于该光学储存媒介上的该聚焦位置，并接收自该聚焦位置的一反射光束；以及

一讯号处理单元(signal processing unit)，用以对该光学读取头所接收的该反射光束进行分析，并产生该聚焦误差信号(focusing error signal)。

14.如权利要求13所述的方法，其中该光学读写装置施加一偏移量(offset)于该光学读写头，以调整该聚焦位置。

15.如权利要求14所述的方法，其中该光学读写装置在读取该光学储存媒介时会产生一抖动(jitter)值，当该抖动值越小，代表该光学读写装置具有较佳的聚焦位置。

16.如权利要求15所述的方法，其中该抖动值与该偏移量(offset)有一相对应的关系，该抖动值会随该偏移量的变动而改变，当该偏移量介于一区间时，会相对应具有较佳的抖动值。

17.如权利要求16所述的方法，其中该偏移量(offset)与该变异值(Deviation Value)之间具有一相对应关系，借由调整该变异值于该特定范围内，可使该偏移量介于该区间。

18.如权利要求17所述的方法，进一步包含下列步骤：

根据该变异值与该预定范围的差值，以产生一聚焦控制信号。

19.如权利要求18所述的方法，进一步包含下列步骤：

根据该聚焦控制信号以调整该聚焦位置。

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