TW579511B - Apparatus and method for determining disc type - Google Patents

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TW579511B
TW579511B TW091118162A TW91118162A TW579511B TW 579511 B TW579511 B TW 579511B TW 091118162 A TW091118162 A TW 091118162A TW 91118162 A TW91118162 A TW 91118162A TW 579511 B TW579511 B TW 579511B
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gain
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vibration
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Dong-Jin Lee
Gwang-Ho Lee
Hyun-Seok Yang
Hong-Gul Jun
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Samsung Electronics Co Ltd
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Description

579511
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（| ) 發明領域 、 本發明是有關於一種光碟機操作之裝置與方法，且特 別是有關於-赚定碟片瓣之_與方法、，其中量測在 一碟機中碟片所產生之振動，然後使用此s測之振動，可 以判定此碟片是否爲一偏斜（deflecti〇n)的碟片或是一偏心 (eccentricity)的碟片或是一質量偏心（maSS eccentricky)的 碟片；依據此點，設定此判定碟片之傳輸率(transfer rate)。 發明背景 當碟片有一偏斜，一偏心或是一質量偏心較一正常碟 片爲大時，分別稱之爲一偏斜碟片，一偏心碟片或是一質 量偏心碟片。在這些特別之碟片中，發生於聚焦與循軌控 制之迴路中，未被一伺服機構所減震之振動所導致之擾 動，會發生於聚焦與循軌控制之迴路中。因此，在碟機中， 所置放之碟片需要被決定是否爲一特殊之碟片，若結果顯 示該碟片爲一特殊之碟片，依據該偏斜，偏心或是質量偏 心之大小，限制碟片之傳輸率，以執行正常之碟機操作。 如果一碟片之偏斜，偏心或是質量偏心之現象增加， 一聚焦與循軌控制迴路所應補償之擾動也增加。更進一步 說，如果該碟片之傳輸率增加，該擾動之變動率也增加， 使得所有伺服機構之操作變得不穩定。特別是在一搜尋或 是一跳層操作(a layer jump之）後，無法於一穩定之模式 中’啓動一聚焦與循軌控制。如此之下，只有依據偏斜， 偏心或是質量偏心之現象大小，將一主軸馬達（spindle 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規烙（210 x 297公梦） (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 訂·- i線- 579511 9855pif.doc/008 Λ7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（>) motor)之速度限制爲一預設値，以便於獲得正常之伺服器 操作，才可以在該特別碟片上，使得資料可以穩定地記錄 或重生。爲此，第一，其需要一演繹法，用以判定所置放 之碟片是否爲一偏斜碟片，一偏心碟片或是一質量偏心碟 片。但是，依據習知技藝，判定之結果通常依伺服機構之 不同狀況而有所變動。而且，因無一適當演繹法以便於判 定碟片之偏斜，所以在很多形式之碟機中，無法執行判定 該碟片是否爲一偏斜碟片。 請參見第la圖，其繪示爲用於量測一碟片偏斜之一 聚焦誤差信號。使用此聚焦誤差信號之振幅成爲一資料， 以判定一偏斜之碟片。參見第lb圖及第lc圖，其個別係 爲一循軌誤差信號，其在量測一碟片之偏心時以產生一循 軌零穿越（tracking zero cross，TZC )，以及一TZC 信號 以產生方塊之波型圖。第lb圖之循軌誤差信號與一參考 値比較，其在第lc圖之比較單元10內進行。此比較之結 果在補償單元11內進行補償，然後產生一 TZC信號。由 於一 TZC信號爲一讀寫頭（圖中未顯示）通過一軌道後， 所輸出之一序列脈波，計算此TZC脈波之個數，然後使 用此資料以判定一偏斜之碟片。 習知技藝中，在一初始之導入操作中，決定一碟片是 否爲一偏斜碟片，一偏心碟片或是一質量偏心碟片。一微 電腦（圖中未顯示）通常驅動一自動調整之驅動器，而後 依照下述之方法決定一碟片之種類。 1·偏斜碟片：對於一固定的聚焦控制迴路之增益中， 6 (請先閱讀背面之注意事項3寫本頁) :裝 -丨線」 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSW規烙（210x 297公:s ) 579511
Λ7 \M 9855pif.doc/008 i、發明說明（5 ) 具有大量偏斜之一碟片將會有大量之聚焦擾動，會有大量 未被控制之偏斜組件，以及在第la圖中之聚焦誤差信號 之正弦波振幅也會增加。因此，量測聚焦誤差之振幅，可 以決定一碟片是否有大量偏斜。爲增加量測解析度，減少 該聚焦迴路之增益並且增加該聚焦誤差信號之輸出。在習 知技藝中，聚焦誤差信號福由一微電腦（圖中未顯示）所 讀出，若該所得之信號之振幅大於一預設値，於是可判定 被置放之碟片爲一偏斜碟片。該聚焦誤差信號之振幅越 大，該被置放之碟片具有越大之偏斜，因此要減低此碟片 之最大傳輸率。然而，若使用一聚焦誤差信號以量測此碟 片之偏斜，因爲此信號受噪音影響很大，所以會降低此量 測之可靠度。因此，在大多數形式之碟機中並未使用此方 法，或者即便使用此方法，此決定碟片偏斜步驟之重要性 也會被設定爲最低。 ’ 2.偏心碟片：在只執行聚焦控制之狀態時，如第lb圖 所示之一循軌橫向信號即爲一循軌誤差。在一碟片旋轉一 圏時，輸出之正弦波的數目將依碟片之偏心而定，所以碟 片之偏心，可以經由計算碟片旋轉一圈時之正弦波之脈波 數目而得知。爲此，使用一 TZC信號，以找出在搜尋時 所通過之軌道之數目。將碟片旋轉一圈時之正弦波之脈波 數目乘以（軌道間距/2)，以獲得一碟片之偏心。使用計 算後之軌道偏心，可以判定碟片是否爲一偏心碟片，並且 依據此偏心以限制主軸馬達之速度。此習知技藝之量測碟 片偏心之方法，廣爲許多驅動器所使用，因爲此方法較量 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規恪（210 X 297公« ) (請先閱讀背面之注意事項^^寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 言· 矣·
579511 Λ7 9855pif.doc/008 [灯 五、發明說明（V) 測碟片偏斜之方法更爲可靠。 3.質量偏心碟片：一質量偏心碟片’在低傳輸率時會 有一小的偏心，但是在高傳輸率時將會有大的偏心量。如 此，當使用量測碟片之偏心之一演繹法時’如果在低傳輸 率時碟片旋轉一圈時之正弦波之脈波數目，幾乎與在高傳 輸率時之値相同時，該置放之碟片不是一質量偏心碟片’ 但是如果脈波數目之差很大時’該置放之碟片爲一質量偏 心碟片。在此，依據脈波之數目之差値，限制最大傳輸率。 如上所述，在習知技藝中，並非直接量測碟片之偏斜， 偏心與質量偏心，而是利用一般特性之演繹法會被使用’ 例如，如果一偏斜，一偏心與一質量偏心增加時，一聚焦 誤差之振幅增加，或是在碟片旋轉頻率之輸出時，正弦脈 波之個數會增加。偏心之演繹法相對上具有高精確度，而 被廣泛使用於大多數形式之碟機，而該偏斜之演繹法係低 精確度及有很高機率會有錯誤判定，於是很少被使用。若 是一特殊種類之碟片無法被區分出來，以及傳輸率沒有適 當的被降低時，聚焦及循軌迴路將會變成不穩定，如此降 低該碟機之效能。 發明槪沭 爲解決上述相關問題，因此，本發明之一目的係提出 一種決定碟片種類之裝置，其可量測在一聚焦與循軌控制 迴路之振動，然後使用量測之振動，可以決定此碟片是否 爲一偏斜的碟片或是一偏心的碟片或是一質量偏心的碟 8 本紙張反度適用中國國家標準（CNS)Al規恪（210x 297公蜚） (請先閱讀背面之注意事項寫本頁)
I I --線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 579511 9855pif.doc/008 Λ7 H7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（Γ) 片，且有效率地調整此碟片之傳輸率。 本發明之目的之另一係提出一種決定碟片種類之方 法，其量測在一聚焦與循軌控制迴路之振動，然後使用量 測之振動，可以決定出此碟片是否爲一偏斜的碟片或是一 偏心的碟片或是一質量偏心的碟片，且有效率調整此碟片 之傳輸率。 爲達成上述目的之一，本發明提出一種使用於一碟片 之記錄與重生裝置中之一決定碟片種類之裝置，其中於聚 焦與循軌控制致動器之中，發生因碟片旋轉所產生之振 動。此決定碟片種類之裝置包括有一誤差增益調整單元， 其調整於聚焦與循軌控制之迴路中，發生之一聚焦與循軌 誤差之振幅大小，以便於保持聚焦與循軌誤差之振幅於定 値；一迴路增益調整單元，其比較此聚焦與循軌控制迴路 之閉路迴路相位與一預設參考之閉路迴路相位，並保持一 固定之聚焦與循軌控制迴路之增益，以便於補償一致動器 之增益差値；一振動量測單元，其使用由此誤差增益調整 單元及此迴路增益調整單元調整後之誤差以量測振動，以 及量測一控制器之輸出，此控制器係控制被調整後誤差所 補償的聚焦與循軌誤差；以及一判定碟片種類單元，使用 此量測之振動値，擷取一預設信號以決定一碟片之種類， 以便於利用被擷取之信號，用以量測此碟片之偏斜，偏心’ 及質量偏心，以及決定該碟片是否爲一偏斜的碟片或是一 偏心的碟片或是一質量偏心的碟片。 爲達成上述目的之一，本發明提出使用於一碟片記錄 9 (請先閲讀背面之注意事項寫本頁) -- 言 r 良 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規烙（210x 297公釐） 579511 9855pif.doc/008 Λ7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（έ ) 與重生裝置中之一種決定碟片種類之方法，其利用一碟片 記錄與重生裝置之振動，已決定碟片種類，其中振動係發 生在聚焦與循軌控制迴路之中，由於碟片旋轉所產生。此 決定碟片種類之方法包括，調整發生在聚焦與循軌控制之 迴路中之一聚焦與循軌誤差之振幅大小，以便於保持聚焦 與循軌誤差之一定値振幅，以及輸出該被調整後之聚焦與 循軌誤差；補償一致動器之增益差値，其經由比較此聚焦 與循軌閉路迴路之閉路迴路相位與一預設參考之閉路迴路 相位，且調整聚焦與循軌控制迴路之增益使爲定値，以及 輸出該聚焦與循軌誤差；控制被補償後之碟片之聚焦與循 軌誤差以使其振幅爲定値，及控制聚焦與循軌迴路之增益 之致動器增益被調整，及計算該振動；以及使用此量測之 振動値中，以擷取決定一碟片之種類之一預設信號，以便 於利用被擷取之信號，用以量測此碟片之偏斜，偏心，及 質量偏心，且決定該碟片是否爲一偏斜的碟片或是一偏心 的碟片或是一質量偏心的碟片。 爲讓本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂， 下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下： 圖式之簡單說明 第1A至1C圖個別繪示爲用以量測碟片偏差之聚焦 誤差信號之波形圖，用以量測碟片偏心之循軌誤差信號之 波形圖，及一 TZC信號產生裝置之結構的方塊圖； 第2圖繪示爲一聚焦與循軌控制迴路之方塊圖； -----------1^^05. <請先閱讀背面之注意事項寫士 寫本頁) 言 r 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)Al規烙（210 X 297公坌） 79 9855pif.doc/008 ^ 五、發明說明) 第3圖繪示爲一振動量測裝置之結構的方塊圖； 第4圖繪示爲依據本發明之決定一碟片種類裝置之方 塊圖； 第5圖繪示爲解釋一聚焦與循軌增益調整之演繹法之 圖，其用以調整一致動器之敏感性之變化； 第6圖繪示爲依據本發明所示第一與第二實施例之振 動量測方法的波形圖；以及 第7圖繪示爲依據本發明所示決定一光碟種類之方法 的流程圖。 圖式之標記說明= 10 :比較單元 11 :補償單元 20 :感應器 21 :控制器 21-1 :類比數位轉換器 21-2 :第一暫存器 21-3 :第一計算單元 21-4 :正弦波產生單元 21-5 :第二計算單元 21-6 :帶通濾波器 21-7 :相位比較單元 21-8 :判定與調整單元 21-9 :數位控制單元 21-10 :第二暫存器 --------ίί · — I (請先閱讀背面之注意事項|^寫本頁) 訂： -·線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSW規格（210x 297公釐） 579511 9855pif.doc/008
Λ7 \M 五、發明說明（2) 21-11 :數位類比轉換器 22 :驅動器 30 :第一計算單元 32 :第二計算單元 41 :濾波器 23 :致動器 31 :補償單元 :加總單元 42 ··判定碟片種類單元 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 較佳實施例 爲了正常操作一特殊碟片，其比一IE常碟片有較大之 一偏斜、一偏心、及一質量偏心，必須使用可補償此偏斜， 偏心，及質量偏心之狀況的一學習演繹法或是一擾動觀察 器（disturbance observer，DOB)必須被應用，或者限制主 軸馬達之速度至一速度値，於該値時之擾動可爲伺服器機 構（servo)所控制。目前，大部分碟機中，爲處理特殊之碟 片，會採用以一減速演繹法減低主軸馬達之速度之方法。 在減速演繹法中，在判定被置放之碟片爲一偏斜碟片，一 偏心碟片，及一質量偏心之後，依據偏斜，偏心，及質量 偏心之數値，以限制最大速度。 在本發明，爲了有效率決定一特別碟片之種類及使用 減速演繹法，利用一聚焦循軌誤差，及利用量測之資料， 以直接量測被置放碟片之偏斜，偏心，及質量偏心，以決 定被置放碟片爲是否爲一特殊之碟片。依據本發明之一實 施例，因爲可以更準確的量測偏斜，偏心，及質量偏心， 更可以系統化應用此減速演繹法。 第2圖繪示爲一聚焦與循軌控制迴路之方塊圖，其中 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A:1規格（210 X 297公餐） 0 i ϋ I ϋ ϋ ·1 ϋ n n ϋ ϋ I · ϋ I (請先閱讀背面之注意事項^$寫本頁) ts· i Φ 79 9855pif.doc/008 ^ 五、發明說明（印） 聚焦與循軌控制迴路包括有一感應器K(s)20，一控制器 C(s)21，一驅動器 V(s)22 及一致動器 P(s)23。 •_____________· _ I (請先閱讀背面之注意事寫本頁) 感應器K(s)20包括有一光電二極體(PD)(圖中未示） 用以偵測由碟片讀寫之信號；一 RF晶片（圖中未示）， 其由放大讀寫信號，及輸出一循軌與聚焦誤差e(t)。在讀 寫頭（圖中未不）脫離正常一'固定聚焦點或是軌道中央之 一範圍後，發生於一光學系統之光碟機所產生之振動d(t) 將由光電二極體（圖中未示）偵測。聚焦與循軌誤差<t) 被RF晶片所放大，然後輸出。控制器C(s)21補償由感應 器K(s)20所輸出之聚焦與循軌誤差e(t)，然後經由驅動器 V(s)22，將控制器C(s)21之輸出u(t)提供至致動器P⑷23。 一光學系統之光碟機中所發生之振動d(t)，可由迴路 無法補償之振動ex⑴，及迴路已補償之振動y(t)，兩者之 和，以公式1-1來表示。當使用第3圖所繪示之量測裝置， 振動d(t)可以下列公式1-2表示。 線！ (1-1) d(t) = ex(t) + y(t)9 (1-2) d(s)^^^V(s)P(s)u(s) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第3圖繪示爲依據本發明之一振動量測裝置之結構的 方塊圖。振動量測裝置包括有一感應器（K感應器）“ 20， 一驅動器V(s)22，一致動器P(s)23，一第一計算單元30， 一補償單元〇FF(s)31，及一第二計算單元32。使用第3 圖之振動量測裝置，由聚焦與循軌誤差e⑴及K(s) _5〇計 算得出迴路無法補償之振動ex(t)，以及振動y⑴其迴路可 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSM4規烙（210x297公釐） 579511 Λ7 9855pifd〇c/〇〇8 [《7 五、發明說明（ιϋ ) 由控制U(t)，驅動器V(s)22及致動器p(s)23計算而得。在 補償單元0FF(s)31中，由兩振動之總和中移除補償之部 份，得出最後振動値d(t)。 第4圖繪示爲依據本發明之決定一碟片種類裝置之方 塊圖。由一量測之振動dl⑴中取出一旋轉頻率後’即可判 定一碟片是否爲一偏斜碟片，偏心碟片或是質量偏心碟 片。第4圖中決定一碟片種類之裝置，包括有使用於量測 振動之一感應器感應器1 20 ’ 一驅動器V(s)22 ’ 一致動 器P(s)23，一加總單元40,及一濾波器H(s)41。濾波器H(s)41 過濾由加總單元40輸出資料中旋轉頻率之成份，及一判 定碟片種類單元42。判定碟片種類單元42以一參考値與 濾波後之旋轉頻率相比較，以判定一碟片之種類。同時’ 雖未顯示於第4圖，此決定一碟片種類之裝置更包括有一 傳輸率調整單元（圖中未顯示），其依據此判定碟片種類 單元42之結果，調整一碟片之傳輸率。 第4圖所繪示之該振動量測裝置之操作’可區分爲下 列四部份解釋： 1. 計算該控制迴路無法補償之振動ex(t); 2. 計算該控制迴路已補償之振動y(t); 3. 計算振動d(t);以及 4. 決定該特別碟片之種類及設定一傳輸率。 現在詳細解釋，第4圖所繪示之該振動量測裝置之操 作 •計算該控制迴路無法補償之振動ex(t); 14 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規烙（210x 297公釐） 請 先 閱 讀 背 意 事 項^ ί裝 頁 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 579511
9855pif.doc/008 五、發明說明（（丨） --------------裝i I (請先閱讀背面之注意事寫本頁) 先將聚焦與循軌之誤差e⑴之振幅與感應器K(s)2〇之 增益設成爲定値後’再進行計算該控制迴路無法補償之振 動。爲增加計算振動ex⑴之精確度，也必須考量一碟 片之反射比率之變化。 線！ 該控制迴路無法補償之振動ex⑴，則可以由e⑴K(s)·1 計算得知。聚焦與循軌之誤差e⑴係在一光學系統內之一 量測値。感應器K(s^20放大該聚焦與循軌誤差e(t)，調 整該聚焦與循軌誤差e(t)之增益爲定値，而後輸出該聚焦 與循軌誤差e(t)。該聚焦誤差，通過控制該聚焦與循軌誤 差之增益的該感應器K(s)-l2〇，輸出呈現爲一 s曲線；該 循軌誤差，輸出爲一正弦曲線。因爲僅可以在一線性區間 之內來調整該聚焦誤差之增益與該循軌誤差之增益，，在 感應器κοναο內被調整之該聚焦誤差之增益與該循軌誤 差之增益，可在該聚焦誤差之S曲線上，及該循軌誤差之 正弦波的軌道間距（track pitch，P)，兩者之一線性區間（2F) 之內計算，其爲下列公式2所示： (2) 聚焦誤差增益=(Ati)/(2F) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 循軌誤差增益=(2πΑ)/Ρ， 在此Α爲該聚焦與循軌誤差之振幅，F爲一線性區間之焦 距長度F，P爲線性區間內該軌道移動之距離。 感應器1<：(3广20可模式化成爲一第二低通濾波器（low pass filter，LPF)，其直流增益爲K-感應器之增益。因爲 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規烙（210 X 297公餐） 579511 9855pif.doc/008 Λ7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（G) 低通濾波器之限制爲幾十或幾百Hz，大於控制迴路之頻 帶，故可大約等於K感應器“。 如果一雷射功率及一碟片之反射比率的變化，該循軌 誤差之振幅也會變化，接者感應器KGYjO之增益也會變 化。然而，爲了要精確計算振動ex(t)，於其中該循軌迴路 無法追隨此變動，而忽略此改變，，該聚焦與循軌誤差e(t) 之振幅被調整爲定値，如此可不顧雷射功率及一碟片之反 射比率的變化，以使得感應器尺(8广20之增益也成爲定値。 因爲第4圖之每一方塊均係一正規（nominal)模型 (參考模型）使用正規參數，可能因爲一感應器1^(8广20 之增益之變化導致一模型誤差。 影響感應器之增益之因素包括，該聚焦誤差 之S曲線內之一線性區間（2F)之變化，循軌誤差之軌道 間距（P)之變化，及因爲雷射功率及一碟片之反射比率 的變化而導致之聚焦與循軌誤差之振幅的變化。該聚焦誤 差之S曲線內之一線性區間（2F)之變化係由一雷射波長 或一 NA所決定。但是，在NA不變之情況下，由於波長 係由溫度變化等所影響，也許該聚焦誤差之S曲線內之個 別線性區間（2F)會與其他數値不同。以循軌誤差之軌道 間距(P)爲言，在一 CD之軌道間距相對於較一 DVD之軌 道間距之變化爲大，以及除了碟片邊緣外，，其軌道間距 之變化預期在10%以內。 當該聚焦與循軌誤差e⑴之振幅(A)，由於雷射功率及 一碟片之反射比率的變化所產生之變化，其可以經調整感 16 ----------裝i I (請先閱讀背面之注意事項 寫本頁) · 線‘ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規烙（210x 297公堃） 579511 9855pif.doc/008 Λ7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（I〉） 應器之增益參數，而保持爲固定。因此，每一個 驅動器之感應器K(sVl2〇之增益可能會不同’而爲了要補 償此不同，可進行控制感應器K(sr2〇之增益’使得該聚 焦循軌誤差之振幅（A)保持定値。然後當聚焦循軌誤差 之振幅（A)保持定値後，只有溫度所導致之雷射波長變 化或是改變軌道間距，才可能改變感應器K(s)tl20之增益。 因爲軌道間距或是雷射波長之變化很小’所以感應器 κοναο之增益變化也很小。 聚焦與循軌誤差信號係由感應器依上述所述 之調整之增益而放大，而後輸出結果。計算該聚焦與循軌 誤差信號除以該感應器增益（Κ感應器）所得之値’而後 輸出爲振動ex(t)。 2.計算該控制迴路已補償之振動y(t); 調整聚焦與循軌控制迴路之增益，以調整致動器P(s)23 之敏感性，然後，可以計算該控制迴路已補償之振動y(t)。 必須先考慮致動器P(S)23敏感性之變化，以便於精確計算 振動y(t)。 振動y(t)，即是，係爲致動器P(s)輸出之値，可由計 算u⑴V(s)P(S)得知，其中，U⑴爲控制器C(S)21之輸出値， 可在光學系統量測得知；驅動器V(S)22可以以一第一低通 濾波器LPF爲模式；致動器P(s)係使用直流敏感性，一共 振頻率，及一 Q敏感性，而被模式成爲一第二階線性系統。 但是，計算振動y⑴時，須考慮致動器P(s)23之敏感 C請先閱讀背面之注意事 項 寫本頁) 裝 i線. 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)Al規恪（210 X 297公餐） 579511
9855pif.doc/008 五、發明說明（丨4) -----------齩裝--- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 性之變化，爲此，一迴路增益調整演繹法被使用。經由迴 路增益調整演繹法，以調整迴路增益爲定値，比較正規模 型，可得知致動器P(s)23之增益的變化多少。如此’使用 迴路增益調整演繹法，可精確將致動器P(s)23模式化。在 考量致動器P(s)23之敏感性之變化量之下，致動器P(s)23 之模式化，可精確計算振動y(t)。 第5圖繪示爲解釋聚焦與循軌增益調整之演繹法之 圖，其用以自動調整致動器P(s)23之敏感性之變化。第5 圖繪示爲依據控制器C(s)21之增益，其致動器P(s)23之 敏感性之變化。在模式化致動器P(s)23中，考量調整聚焦 與循軌控制迴路增益之結果，即使是每一驅動器都有之模 式誤差不同下，精進量測之可靠性可以被增進。 於調整聚焦與循軌控制迴路之增益，第5圖之裝置包 括有一類比數位轉化器21-1，一第一暫存器21-2，一第一 計算單元21-3，一正弦波產生單元21-4，一第二計算單元 21-5，一帶通濾波器(BPF)21_6，一相位補償單元21-7，一 判定與調整單元21-8，一數位控制單元21-9，一第二暫存 器21-10，及一數位類比轉換器21-11。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 類比數位轉化器21-1轉換由感應器K(s)20輸出之聚 焦與循軌信號e(t)，將聚焦與循軌信號e⑴之振幅調整爲 定値，然後將其輸出爲數位信號。 一第一暫存器21-2，調整一偏移量。即使是一驅動器 未執行一聚焦與循軌操作，電路中也可能有一聚焦與循軌 誤差之偏移量。爲將誤差信號之偏移量移除，在執行聚焦 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規恪（210x297公餐） 579511 9855pif doc/008 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（吵） 與循軌控制之前，量測每一誤差信號之偏移量，然後儲存 在第一暫存器21-2。 第一計算單元21-3，將感應器K(s)2〇轉換爲數位信 號之輸出信號e⑴中，移除儲存在第一暫存器21-2之偏移 量。 正弦波產生單元21-4產生一正弦信號，以調整聚焦 與循軌迴路之增益。此正弦波產生單元21-4通常由頻率 687Hz，1.38kHz，2.76kHz，及 5.51kHz 其中選擇之一正 弦波，然後輸出。所提供之正弦波之振幅可被調整。 一第二計算單元21-5加入一預設頻率之正弦波到聚 焦與循軌誤差之中。有預定頻率之正弦波擾動被加入聚胃 與循軌誤差中，行進於整個聚焦與循軌控制迴路後’在@ 焦與循軌誤差中下一次取樣時，再度出現。 帶通濾波器21-6，僅擷取行進於聚焦與循軌控制迴％ 中聚焦與循軌誤差中正弦擾動之部份。輸入至帶通濾波@ 21-6之聚焦與循軌誤差，由於行進於聚焦與循軌控制Μ 路，在行進之後，於一預定頻率之閉路迴路，將會有延^ 一相位差。 相位比較單元21-7比較正弦波產生單元21-4所提供 之正弦信號與帶通濾波器21-6輸出之信號的正弦信號相 位，可以獲得它們之間的相位差値。 判定與調整單元21-8比較相位比較單元21-7之輸出 之相位差値與一正規模型（參考相位差値）之相位差値， 依據此差異，調整數位控制單元21-9之直流增益。如果 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) i· :裝 _線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSM1規恪（210x 297公堃） 579511 9855pif.doc/008 五、發明說明（(> ) 目前迴路之增益大於正規迴路之增益，判定與調整單元 21-8調整數位控制單元21-9之增益變小，如果目前迴路 之增益小於正規迴路之增益，判定與調整單元21-8調整 數位控制單元21-9之增益變大，如此調整聚焦與循軌控 制迴路之增益保持定値。重複調整此迴路之增益，直到聚 焦與循軌控制迴路之閉路迴路之相位與正規迴路之閉路迴 路之相位相等爲止。 第二暫存器21-10儲存最終迴路增益調整之結果。當 量測振動時，將儲存於第二暫存器21-10的已調整之迴路 增益値取出，及調整致動器P(s)23模式化之直流增益値， 所以致動器P(s)23之敏感性之改變已被補償。 數位控制單元21-9之輸出經由數位類比轉換器21-11 轉換爲一類比信號，而後輸出至驅動器V(s)22。 最後，控制器C(s)21之輸出u⑴通過驅動器V(s)22 及致動器P(s)23，其直流增益已被補償，而成爲控制迴路 已補償之振動y(t)。 3.計算振動d(t) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 --------------裝·-- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 線！ 請參考第3圖，該第一計算單元30加總該控制迴路 無法補償之振動ex(t)，及該控制迴路已補償之振動y(t)。 該補償單元OFF(s)31移除振動dl⑴中直流成份。該補償 單元〇FF(s)31由直流低通濾波器及瀘過之信號dl(t)所構 成。如果補償單元OFF(s)31設置有一電腦程式，可獲得 由該第一計算單元30之輸出dl(t)之64次或是128次取 20 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNSM1規格（21〇 X 297公餐） 579511 Λ7 9855pifdoc/008 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ο ) 樣之平均値，及dl(t)之偏移成份（offset compent)也可被決 定。在移除dl⑴之偏移成份後，輸出爲dl(t)。結果，最 後振動d⑴成爲dl(t)，其中偏移成份已被移除。 4.決定該特別碟片之種類及設定一傳輸率。 參見第4圖，在合成之信號dl⑴中，濾波器H(s)41 只濾掉一碟片旋轉頻率之第一諧波之成份。參見第6a圖 顯示由量測一偏斜400//m之碟片之聚焦與循軌振動所得 之資料，當第6b圖繪示量測一偏心50//m之碟片之聚焦 與循軌振動。在此碟片旋轉頻率時，發生之該聚焦與循軌 振動爲最大，在碟片旋轉頻率之諧波成份，振動亦也相對 較大。因爲一碟片之偏斜，偏心，質量偏心係由碟片之旋 轉頻率成份之大小所決定，濾波器Η⑷41擷取出振動dl(t) 之第一諧波成份d，濾波器H(s)41只有濾過量測振動之碟 片旋轉頻率。 該判定碟片種類單元42,量測由濾波器H(s)41輸出 之碟片旋轉頻率中之偏斜，偏心，質量偏心；該量測値與 參考値相比，可判定該碟片爲一偏斜，偏心，質量偏心之 碟片。該碟片之一偏斜，偏心，質量偏心之現象，與驅動 器中發生振動之中的該碟片旋轉頻率之振動相類似。即 是，偏斜係由聚焦振動dl⑴之碟片旋轉頻率成份所給出， 而聚焦振動d 1⑴係經量測一聚焦誤差信號與一^聚焦控制器 之輸出所得；該碟片偏心係由循軌振動dl⑴之碟片旋轉頻 率成份所給出，而循軌振動dl⑴係經量測一循軌誤差信號 (請先閱讀背面之注意事項 寫本頁) 裝 · --線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） 579511 9855pifdoc/008 A7 H7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（（δ) 與一*循軌控制益之輸出所得，一*質量偏心係由一*碟片在局 傳輸率之偏心與一碟片在低傳輸率之偏心的差値所給出。 如果量測之偏斜，偏心，質量偏心大於參考値，判定 該碟片爲一偏斜碟片，偏心碟片，質量偏心碟片。在每一 碟機之間，設定不同之預定參考値。根據偏斜與偏心之大 小而設定碟片之最大傳輸率。同時，依據質量偏心之大小 限制最大傳輸率。 第7圖繪不爲依據本發明，顯不一決定光碟種類之方 法的流程圖。該決定光碟種類之方法包括步驟70，其中調 整聚焦與循軌誤差信號之增益參數，以保持聚焦與循軌誤 差信號之振幅於定値。在步驟71，其中使用調整後之聚焦 與循軌控制迴路之增益爲定値之結果，補償致動器之直流 敏感性。在步驟72中，計算振動。在步驟73，量測偏移， 偏心，質量偏心。在步驟74中，決定一特別碟片之種類， 及設定碟片之傳輸率。 於步驟70中，爲保持聚焦與循軌誤差信號之振幅於 定値，調整感應器k(s)20之增益。因爲要調整感應器k(s)20 之增益，該聚焦誤差信號(輸出爲一 S曲線）之增益，由在 一線性區間之振幅除以一聚焦線性區間之振幅所獲得値而 被調整。該循軌誤差信號（輸出爲一正弦波）之增益，係由 在一線性區間之振幅除軌道間距後所獲得値而被調整。 爲了利用該聚焦與循軌信號以補償致動器P(s)23之敏 感性，其增益被調，在步驟71中，調整聚焦與循軌控制 迴路之增益。參見第5圖，因爲要調整聚焦與循軌控制迴 22 --— II---- - - _ 瞧 I (請先閱讀背面之注意事項 寫本頁) 訂： --線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規烙（210x 297公釐） 79 9855pif. doc/008___— ----------- 五 、發明說明（叫） 路之增益，爲了調整控制迴路的增益之正弦波被加入於該 聚焦與循軌誤差信號中。然後’由取得於沿者聚焦與循軌 控制迴路行進一圈的該聚焦與循軌誤差柄號之正弦擾動成 份之頻率，與原正弦擾動頻率’兩者相比之相位差値’而 計算聚焦與循軌控制迴路之閉路迴路相位。比較所得之閉 路迴路相位與正規閉路迴路相位（參考相位），調整聚焦 與循軌控制器C(s)21之增益，直到兩相位相等爲止。根據 調整後之聚焦與循軌控制迴路之增益，可精確模式化或動 器P(s)23之增益。 經過調整感應器K(s)2G及致動器P(s)23之增益後， 可精確模式化感應器K(s)2〇及致動器P(s)23，而後在步驟 72中，可計算碟機之振動。該聚焦與循軌誤差信號除以感 應器增益K-感應器之所得之値，其可以以調整感應器 K(s)20之增益以調整，及控制器C(s)21之輸出，經由驅 動器V(s)22，再輸入致動器P(s)23，而後由致動器P⑷23 輸出之値，加總該兩値及計算該碟機之振動。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在步驟73中，由計算所得之振動，可得知碟片之偏 移，偏心，與質量偏心。因爲碟片之偏移，偏心，與質量 偏心由碟片中旋轉頻率之大小所決定，濾波器H(S)41僅移 除該計算後之振動的第一諧波成份。該振動dl⑴的第一諧 波d成份被濾波器H(s)41移除，其中濾波器H(s)41僅爐 除在量測振動中之碟片旋轉頻率成分。該判定碟片種類單 元42使用濾波器H(s)41之旋轉碟片頻率’以量測碟片之 偏移，偏心，與質量偏心。該碟片之一偏斜，偏心，質量 23 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)yVl規恪（210x 297公堃） 579511 Λ7 9855pif.doc/008 H7 五、發明說明（〉ϋ) 偏心之現象與在驅動器中所發生之振動中之該碟片旋轉頻 率之振動相類似。即是，偏心係由量測一聚焦誤差信號與 一聚焦控制器輸出所得之聚焦振動中其一碟片旋轉頻率成 份所給出；該碟片偏心係由量測一循軌誤差信號與一循軌 控制器輸出所得之聚循軌振動中其一碟片旋轉頻率成份所 給出，及質量偏心係由一碟片在高傳輸率之偏心與一碟片 在低傳輸率之偏心的差値所給出。 在步驟74中，依據量測之偏斜，偏心，質量偏心， 決定一特別碟片之種類，及設定碟片之傳輸率。如果量測 之偏斜，偏心，質量偏心大於參考値，該判定碟片種類單 元42判定該碟片爲一偏斜碟片，偏心碟片，質量偏心碟 片。預定參考値之設定，在每一碟機有差異。碟片之最大 傳輸率根據偏斜與偏心之大小而設定，同時，依據質量偏 心之大小，其爲一碟片在高傳輸率之偏心與一碟片在低傳 輸率之偏心的差値，而限制最大傳輸率。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然 其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本 發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本 發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者爲準。 如上所述之本發明，直接量測此碟片之偏斜，偏心， 及質量偏心，可以減少決定特定碟片之錯誤。且特別是本 發明提供一種適當的演繹法有效率的決定一偏斜的碟片。 同時，由於量測資料之可靠，碟片之傳輸率可以有效的調 整。在習知技藝中，由於判定碟片種類之錯誤及量測資料 24 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規烙（210 X 297公釐） 579511 Λ7 _9855pif.doc/008_B7_ 五、發明說明（>I) 之低可靠度，依據偏斜，偏心，及質量偏心之大小來設定 傳輸率，會全面執行。但是依據本發明，設定傳輸率係依 據碟片之偏斜，偏心，及質量偏心，而區分爲數個步驟， 如此，伺服機構可支應該碟片之傳輸率的設定値，如此可 增進碟片之效能。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A:1規烙（210x 297公堃）

Claims (1)

  1. 579511 9855pif.d〇c/〇nx A8 B8 C8 D8 經濟部暫慧財產局員工消費合作社印製 /、、申請專利範圍 I一種決定碟片種類之裝置，其使用於一碟片之記錄 $重生裝置中，其中一碟片之旋轉所產生之振動，其發生 於〜聚焦與循軌控制之致動器中，該決定碟片種類之裝置 包括： 〜誤差增益調整單元，其調整在該聚焦與循軌控制迴 5各中發生之一聚焦與循軌誤差之振幅大小，以保持該聚焦 與循軌誤差之一固定振幅； 〜迴路增益調整單元，其比較該聚焦與循軌控制迴路 之〜閉路迴潞相位與一預設參考之一閉路迴路相位，且維 持該聚焦與循軌控制迴路之一固定增益，以補償一致動器 的增益差； \ 一振動量測單元，其利用由該誤差增益調整單元及該 @路增益調整單元所調整後之該誤差，及一控制器之輸出 測振動，而該控制器係控制由被調整後之該誤差所補 償之該聚焦與循軌誤差；以及 〜判定碟片種類單元，使用該量測之振動値，擷取決 定〜碟片之種類之一預設信號，使用該擷取之信號，以便 方令量測該碟片之偏斜，偏心，及質量偏心，決定該碟片是 否爲〜偏斜的碟片，一偏心的碟片，.以及一質量偏心的碟 片Η者其一。 2·如申請專利範圍第1項所述之決定碟片種類之裝 ®’更包括一傳輸率調整單元，其依據該決定碟片之種類， 用以調整一^傳輸率。 3·如申請專利範圍第1項所述之決定碟片種類之裝 用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
    言 Γ 579511 9855 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 置，其中該誤差增益調整單元之該聚焦誤差之增益，依璩 下列公式而調整： 聚焦誤差增益=(Ati)/(2F)， 其中，A爲該聚焦與循軌誤差之振幅，F爲線性區間之焦 距。 4如申請專利範圍第1項所述之決定碟片種類之裝 置，其中該誤差增益調整單元之該循軌誤差之增益依據下 列公式而調整： 循軌誤差增益=(2πΑ)/Ρ， 其中Α爲該聚焦與循軌誤差之振幅，Ρ爲線性區間內該軌 道移動之距離。 5如申請專利範圍第1項所述之決定碟片種類之裝 置，其中該迴路增益調整單元包括： 一正弦波產生單元，其產生一預設正弦波，其用以調| 整該迴路增益； 一相位信號處理單元，其比較在該數位聚焦與循軌言吳 差信號中之一正弦波擾動與一預備之正弦波的相位，輸出 一閉路迴路之相位；以及 一增益調整單元，其比較該閉路迴路之相位與〜正規 閉路迴路之相位，調整該聚焦與循軌控制迴路之增益於_ 27 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ·.-------訂---------\ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 579511 A8 B8 C8 9855pif.doc/008 D8 六、申請專利範圍 定値準位，根據該調整之結果，設定該致動器之增益。 6. 如申請專利範圍第5項所述之決定碟片種類之裝 置，其中該相位信號處理單元包括： 一擾動擷取單元，其只擷取由聚焦與循軌控制迴路回 饋中，該數位聚焦與循軌誤差信號中之一正弦波擾動；以 及 一相位比較單元，其比較該擾動擷取單元之輸出與提 供之該正弦波，而後輸出一相位差値。 7. 如申請專利範圍第5項所述之決定碟片種類之裝 置，其中該增益調整單元用以調整該聚焦與循軌控制器之 該增益，使得該增益成爲該正規相位差，及以與該控制器 之被調整增益之相等量，補償該致動器之該增益。 8. 如申請專利範圍第1項所述之決定碟片種類之裝 置，其中該振動量測單元包括： 一第一振動量測單元，其量測一第一振動，其由該聚 焦與循軌誤差除以該感應器增益； 一第二振動量測單元，由包括有該致動器之該聚焦及 循軌控制迴路之輸出信號，以量測一第二振動，其中增益 差値已被補償；以及 一補償調整單元，其合成該第一振動與該第二振動， 在一預定時間內獲得該合成信號之一平均値，及使用該平 均値調整該合成信號之補償。 9. 如申請專利範圍第8項所述之決定碟片種類之裝 置，其中該補償調整單元爲一濾波單元，用以過濾該合成 28 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ---------------------訂---------線* (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 579511 A8 B8 C8 9855pif.doc/008 D8 六、申請專利範圍 信號之一預設頻帶。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 10·如申請專利範圍第1項所述之決定碟片種類之裝 置，其中該判定碟片種類單元包括： —頻率擷取單元，其由該量測振動中，擷取該碟片之 一第一諧波；以及 -碟片種類判定器，其使用一預設參考値比較該第一 諧波，及判定該碟片是否爲一偏斜之碟片，.一偏心之碟片， 或是一質量偏心之碟片。 11.一種決定碟片種類之方法，其使用一碟片記錄與重 生裝置之振動以決定一碟片之種類，其中一碟片之旋轉所 產生之振動發生於一聚焦與循軌控制迴路中，該決定碟片 種類之方法包括： 調整在該聚焦與循軌控制迴路中發生之一聚焦與循軌 誤差之振幅大小，以保持該聚焦與循軌誤差之一固定振 幅，及輸出該調整後之聚焦與循軌誤差；. •線」 經濟部智慧財產局員工消費合作社印5衣 藉由比較該聚焦與循軌控制迴路之閉路迴路相位與一 預設參考之閉路迴路相位，調整該聚焦與循軌控制迴路之 增益爲一定値，已及輸出該調整後之聚焦與循軌誤差，而 補償一致動器的一增益差； 控制該碟片之該聚焦與循軌誤差，其已被補償以及其 振幅已被調整爲定値，及控制致動器增益已被調整之該聚 焦與循軌迴路的增益，以及計算該些振動；以及 擷取一預設信號，其決定該碟片種類，其由該量測之 振動値中擷取，使用該擷取之信號用以量測該碟片之偏 29 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公爱〉 579511 A8 B8 C8 9855pif.doc/008 D8 六、申請專利範圍 斜’偏心，及質量偏心，以及決定該碟片是否爲一偏斜的 碟片，一偏心的碟片，以及一質量偏心的碟片其中之一。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 12·如申請專利範圍第11項所述之決定碟片種類之方 法，更包括： 依據該決定碟片之種類，調整一傳輸率。 13·如申請專利範圍第11項所述之決定碟片種類之方 法’其中在調整該振幅中’該聚焦誤差信號（輸出爲一 s 曲線）之增益，由在一線性區間之振幅除以一聚焦線性區 間之振幅所獲得之一數値而調整。 14. 如申請專利範圍第11項所述之決定碟片種類之方 法，其中在調整該振幅中，該循軌誤差信號（輸出爲一正 弦波）之增益，由在一線性區間之振幅除以一軌道間距之 所獲得一數値而調整。 15. 如申請專利範圍第11項所述之決定碟片種類之方 法，其中補償該增益差更包括： •線』 由一聚焦與循軌誤差信號，只有擷取一正弦波擾動， 其中用以調整該迴路增益之該正弦波被輸入； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 輸出一閉路迴路之相位，其係比較從聚焦與循軌誤差 信號中擷取之該正弦波擾動與一提供之正弦波的相位之所 得；以及 輸出一控制信號，其用以調整該聚焦與循軌控制迴路 之增益，其係比較該閉路迴路之相位與一正規閉路迴路之 相位，輸出該控制信號爲該致動器之該增益調整信號。 16. 如申請專利範圍第15項所述之決定碟片種類之方 30 本紙張尺度適用中國&家標準(CNS)A4規格（210x 297公釐） 579511 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 9855pif.doc/008 D8 f、申請專利範圍 法，其中輸出一控制信號中，該聚焦與循軌控制迴路之一 增益被調整，使得該增益與該正規相位差相同，及與該致 動器之增益相等之該被調整增益，被補償。 17. 如申請專利範圍第11項所述之決定碟片種類之方 法，其中控制該聚焦與循軌誤差更包括： 量測一第一振動，其由該聚焦與循軌誤差信號，除以 由調整振幅而被可調整之該感應器增益； 藉由包括有該致動器之該聚焦及循軌控制迴路之輸出 信號，量測一第二振動，其中增益差値已被補償；以及 合成該第一振動與該第二振動，獲得在一預定時間內 該合成信號之一平均値，及使用該平均値調整該合成信號 之一偏移（offset)。 18. 如申請專利範圍第17項所述之決定碟片種類之方 法，其中在合成該第一振動中，該合成信號被過濾而落在 一預設頻帶內。 19. 如申請專利範圍第11項所述之決定碟片種類之方 法，其中擷取該預設信號更包括： 由該量測振動中，擷取該碟片震動之一第一諧波；以 及 比較該第一諧波與一預設參考値，及判定該碟片爲一 偏斜之碟片，一偏心之碟片，以及一質量偏心之碟片之其 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
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