TWI283863B - Tilt adjusting method and apparatus using jitter feedback - Google Patents

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TWI283863B
TWI283863B TW092102951A TW92102951A TWI283863B TW I283863 B TWI283863 B TW I283863B TW 092102951 A TW092102951 A TW 092102951A TW 92102951 A TW92102951 A TW 92102951A TW I283863 B TWI283863 B TW I283863B
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Description

1283863 玫、發明說明： 之抟術頜域 本發明是有關於一種使用於光學記錄及/或重製裝置 中的使用抖動回饋之傾斜調整方法及裝置，且特別是有關 於一撞回饋的抖動資料被預先處理，且預先處理後的抖動 資j係用來調整傾斜的傾斜調整方法與裝置。 ， 當使用光學記錄及/或重製裝置將資訊記錄於碟片與 自中讀取資訊的時候，假若碟片被彎曲或光學記錄及/ 或重_裝置中的讀取單元有所歪斜，那麼重製訊號的品質 就會下降。爲了彌補這種重製訊號的品質下降狀況，就必 胃·裊碟片與接物鏡之間的傾斜量，並且調整傾斜以使所 量沏1到的傾斜量可以被消除掉。這就稱爲傾斜調整。 第1圖顯示習知之傾斜調整裝置之架構。 請參照第1圖，此一習知之傾斜調整裝置包括用來將 資訊記錄至碟片11上，或從碟片11上讀取資料，並具有 接物鏡21的讀取單元20 ;用以固定讀取單元20，且環繞 固定支撐點22旋轉的一個讀取頭支撐單元24(也稱做長橇 (sled));安裝於讀取頭支撐單元24支底部表面上的位移感 測器26 ;傾斜驅動單元28 ;傾斜驅動馬達30 ;根據以光學 訊號記錄於碟片上而被讀取單元20所接收的資訊來產生重 製訊號的重製訊號產生單元32 ; —個抖動偵測單元34，其 係於傾斜驅動訊號（第2B圖）被提供至傾斜驅動馬達30的 時候，偵測重製訊號產生單元32所產生如第2A圖所示之 6 10855pifl .doc 1283863 重製訊號的抖動量以控制讀.取單元20之傾斜；一個傾斜控 制單元36,其藉著將抖動偵測單元34所偵測到的重製訊號 的抖動量回饋至傾斜驅動電路單元40而控制讀取單元20 的傾斜角；以及儲存參考傾斜調整値的一個記憶體38。在 此處，位移感測器26藉由測量光接收元件26c所偵測到的 光量來偵測讀取單元20的位移，而光接收元件26c則用以 偵測由光發射元件26b輸出，並經反射鏡26a反射的光訊 號。 爲了從具有傾斜缺陷的光碟片上正確地重製訊號，在 本申請案之申請人的美國專利第6282161號中揭露了顯示 於第1圖中，利用抖動訊號與位移感測器26偵測傾斜並將 其修正的裝置。 在碟片上的資訊第一次被重製的時候，顯示於第1圖 中的裝置藉由在碟片的每一個內側圓周與外側圓周使用位 移感測器26,測量出一個使得讀取單元2〇所重製的訊號有 最小抖動量的傾斜量。之後，在重製碟片上的資訊的時候， 會將基於由上述兩個位置所得之傾斜値的插入値提供至傾 斜驅動單元28，以藉此避免因傾斜缺陷所引起的重製與記 錄的品質下降。 然而’在藉由回饋抖動資料以於重製傾斜缺陷碟片上 之資訊時增進重製效能的技術中，抖動量與傾斜缺陷角之 間的關連性是很重要的。在重製資訊的時候，除了傾斜缺 陷之外還有其他因素可能導致抖動量的增加。因此，僅使 用由抖動偵測單元34所偵測到之抖動量的習知方法並無法 7 10855pifl .doc 1283863 提供所需要的效能增進。 缓埋愈容 爲了解決上述的問題，本發明之一目的係在提供一種 可適當地預先處理用於傾斜調整之回饋抖動資料的傾斜調 整方法及裝置。 爲了解決上述的問題，本發明之另一目的係在提供一 種在使用抖動資料進行傾斜調整之前可適當地預先處理抖 動貧料’並使用此預處理過之抖動資料做爲傾斜調整用之 回饋資料的傾斜調整方法及裝置，其係利用抖動資料的抖 動値在碟片的一個旋轉圈中並非常數，而是具有一個極大 値與一個極小値的週期性外型的特徵來達成上述目的。 根據本發明之另一方面，可提供一種用於光學記錄及/ 或重製裝置中的傾斜調整方法，此裝置具有讀取記錄於光 碟片上之資訊的讀取單元，以及調整讀取單元之傾斜角的 傾斜驅動單7Π ’此方法包括(a)偵測由讀取單元所讀取之重 製訊號的抖動量；（b)在某一預定的視窗間隔單元中過濾在 歩驟(a)中所偵測到的抖動量，並從每一個預定時間單元中 被過濾過的抖動資料中取得目標函數；以及（c)藉由執行使 用此目標函數之傾斜控制而取得傾斜調整値，並將所取得 的傾斜調整値回饋至傾斜驅動單元。 較佳地，此傾斜調整方法更包括(d)若在步驟（b)中所得 _的目標函數的値比預先儲存的一個常數値還小的話，就 執行步驟（a)，否則就執行步驟(0)。 較佳地，預定的時間單元係爲光碟片外圏的一個轉動 10855pifl.doc 8 1283863 週期。 根據本發明之另一方面，可提供一種用於光學記錄及/ 或重製裝置中的傾斜調整裝置，此光學記錄及/或重製裝置 具有讀取記錄於光碟片上之資訊的讀取單元，以及調整讀 取單兀之傾斜角的傾斜驅動單元，此傾斜調整裝置具有偵 測由讀取單元所讀取之重製訊號之抖動量的一個抖動偵測 單元；在某一預定的視窗間隔單元中過濾所偵測到的抖動 量’並從每一個預定時間單元中被過濾過的抖動資料中取 得目標函數的一個抖動資料預先處理單元；以及藉由執行 使用此目標函數之傾斜控制而取得傾斜調整値，並將所取 得的傾斜調整値回饋至傾斜驅動單元的一個傾斜控制單 元。 爲讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳 細說明如下： 實施方式： 請參照第3圖，根據本發明之一實施例之傾斜調整裝 置包括能記錄資料於碟片101或從碟片1〇1讀取資料，並 具有接物鏡104的讀取單元1〇3 ;用以固定讀取單元1〇3， 且環繞固定支撐點105旋轉的一個讀取頭支撐單元106;將 讀取單元103對應於固定支撐點1〇5上下傾斜的傾斜馬達 1〇7 ;以及根據傾斜馬達107的驅動方向而上下移動讀取頭 支撐單元106的傳動單元1〇8。然而，這只是使本發明更容 易被瞭解的一個簡單架構，本架構的其他變更與修改也同 9 10855pifl .doc 1283863 樣可行。再者，傾斜調整裝置可以包括如第1圖所示之位 移感測器以偵測讀取單元的位移。在此同時，將不對於熟 習此技藝者所知的架構與功能做詳細解釋。 訊號偵測單元no從讀取單元103所接收之光訊號中 偵測對應於記錄在碟片101上的資料的重製訊號。抖動偵 測單元120可以由相位鎖定迴路（PLL)電路實施，並且可以 偵測重製訊號的抖動量。抖動資料預先處理單元130在要 過濾抖動資料的時候，會決定在一時間間隔中的視窗大 小，並在設定好一個適當條件之後，於所決定之視窗間隔 內對PLL電路在所決定的視窗間隔中取得之抖動資料進行 濾波。之後，抖動資料預先處理單元130以一個預定的週 期’較佳地爲外圈的〜個轉動週期，偵測在每一個所決定 的視窗間隔中過濾的抖動資料的最大値、最小値或平均 値。在此處’所決定的視窗間隔係被設定爲小於一個轉動 週期。 再者’抖動資料預先處理單元130利用先前外圈的一 個轉動週期’以及由每一個所決定的視窗間隔所過濾出來 的抖動資料中偵測到的最大値、最小値或平均値來計算目 標函數F(j)。在此處’目標函數F(j)可能是利用先前外圈的 一個轉動週期’以及由每一個所決定的視窗間隔所過濾出 來的抖動資料中偵測到的最大値、最小値或最大値與最小 値的加權平均。‘ 傾斜控制單元H0藉由利用先前所儲存之爲常數的傾 斜調整値，找出用來減少由抖動資料預先處理單元130所 10855pifl.doc 1283863 計算出的目標函數F(j)的傾斜調整値，並且將此傾斜調整 値回饋至傾斜驅動單元15〇,以使讀取單元103的傾斜角可 以得到控制。也就是說，傾斜控制單元140具有儲存目標 函數F(j)之最小値的內部記憶體，而且還會將計算得到的 目標函數F(j)與儲存在記憶體中的目標函數F(j)的最小値 加以比較。假若所計算出來的目標函數F(j)大於等於所儲 存的最小値，傾斜控制單元140就會找出一個用來降低目 標函數F(j)的傾斜調整値，並且將所找出的傾斜調整値回 饋至傾斜驅動單元150以驅動傾斜馬達1〇7。假若目標函數 F(j)小於所儲存的最小値，則傾斜控制單元140就不會驅動 傾斜馬達1〇7。如此，傾斜控制單元14〇就得以控制讀取單 元103的傾斜角。 傾斜驅動單元15〇根據傾斜控制單元140所提供的傾 斜調整値產生一個傾斜驅動訊號。由所產生的傾斜驅動訊 號所驅動的傾斜馬達107被做成可以藉由往能移除傾斜量 的方向傾斜讀取單元103而防止重製訊號的品質降低。既 然接物鏡104是讀取單元1〇3的一部份，且可以環繞著固 定支撐點1〇5做順時針或逆時針移動，因此假若讀取支撐 單元106被傳動單兀108所傾斜，那麼接物鏡104與讀取 支撐單元106相較於碟片就會是傾斜的。據此，假若藉由 搖動讀取單元1〇3的傾向而找出能使抖動偵測單元120所 偵測之抖動量最小化的位置，此位置就是一個最佳傾斜調 整値。在虛線方塊中的抖動預先處理單元Π0與傾斜控制 單元H〇表示這些單元可以由微電腦中的軟體來執行。 10855pifl .doc 1283863 第4A圖顯示了根據追尋軌道之循軌伺服電動機之狀 態的循軌錯誤訊號。第4B圖顯示了在傾斜馬達不被驅動的 正常模式下追尋到軌道時，以短暫時間間隔由抖動偵測單 元120所輸出之抖動資料。此抖動資料在碟片的一個轉動 週期期間並不規律，但仍呈現出具有最大値與最小値的週 期性外觀。第4C圖係驅動循軌伺服電動機之促動器的訊 號。 第5圖繪示的是根據本發明之傾斜調整方法之一實施 例之流程圖，其將借用第3圖一倂解釋如下。 請參照第5圖，假如放置了碟片101，在步驟401中， 訊號偵測單元110就會重製由讀取單元103所讀取的訊 號，並且偵測所重製的訊號。在步驟402中，抖動偵測單 元120從重製訊號中利用PLL來偵測其抖動量。 在此處，從抖動偵測單元120以短暫時間間隔所輸出 的抖動値，會如第4B圖所示一般，在碟片的每一個轉動週 期中具有一個最大値與一個最小値。此外，此抖動値會有 雜訊成分。舉例來說，即使在碟片的一個轉動期間，這些 抖動値也會突然變化而且具有不規則而無意義的大數値。 據此，爲了量測出這些部分，步驟403中利用抖動資料預 先處理單元13〇來處理抖動資料。也就是說，假設T代表 的是碟片外圍旋轉依圈所需的時間，Μ(視窗間隔)代表微電 腦更新一個抖動値時所需讀取的抖動取樣Jk的數量，而△/ 代表在微電腦的每次讀取之間的取樣時間，則在一次轉動 期間所能更新的抖動値的數量可由下列方程式1而得。 10855pifl.doc 1283863
At Μ 當在所決定的視窗間隔期間更新的抖動値被定義成 Λ，則^此抖動値Λ可由下列方程式2所建構的濾波器而得。
Hjkh(t-kAt、，k = QX ……，Μ — 1 ......(2) k 在此處，濾波器的轉換函數h⑴在執行時能移除無意義 的資料以使所偵測到的資料具有一致的意義，而最佳係數 則可由實驗而得。再者，在簡化的施行中可以使用低通濾 波器。利用在碟片外圏的一次轉動期間使用方程式2過濾 所得的N個抖動値，就可以根據下列方程式3得到一個最 大値(JMax)，根據下列方程式4得到一個最小値(JMin)，或 者根據下列方程式5得到一個平均値(JAve)。 JMax = e ......(3) JMin - e {1,2,...,TV} ......(4) JAve = ^^- ......(5)
N v J 最後，抖動資料預先處理單元130可藉由下列方程式6 到8 ’利用在外圍的每一*次旋轉期間所處裡的抖動資料，以 及由方程式3到5所得的最大値，最小値與平均値而獲得 能將傾斜最小化的目標函數F(j)。 F{J) = JMax ......(6) F (J) = JAve ......(7) F(J) = a · JMax f -a) · JMin ......(8) .在此處，α是一個大於等於0且小於等於丨的實數。 在傾斜控制單元14〇中所執行的真實傾斜調整中，會 選擇由在一次轉動期間根據方程式6所更新的抖動値的最 10855pifl.doc 1283863 大値所定義的目的函數F(j)，或是選擇由在一次轉動期間 根據方程式7所更新的抖動値的平均値所定義的目的函數 F(j)。然而，隨著環境的不同，以在一次轉動週期中更新的 抖動値的最大値與最小値的加權平均値，也就是方程式8， 也可能被選中而且造成極佳的效果。傾斜調整的最佳値就 是當用於目標函數F(j)的方程式6所得的最大値，或當用 於目標函數F(j)的方程式7所得的平均値，或當用於目標 函數F(j)的方程式8所得的加權平均値的時候，能使得目 標函數F(j)最小化的値。 在步驟4〇5中，傾斜控制單元140執行用來降低目標 函數F(j)的一個預定傾斜控制程序，並將目標函數F⑴的最 小値儲存起來。也就是說，找出最佳傾斜調整値也就是找 出能讓抖動量最小化的位置。傾斜控制單元140藉著由傾 斜驅動單兀150根據傾斜控制單元140所提供的傾斜調整 値而產生的傾斜驅動訊號所驅動之傾斜馬達107來傾斜讀 取單元103。假如抖動偵測單元120所偵測到的抖動値增 加，則讀取單元1〇3會被往相反的方向傾斜，而假如抖動 値減少，則讀取單元103會被持續往同樣的方向傾斜。假 如抖動値再度增加，前一個傾斜調整値就會被復原回來， 耒昔此就可能找到使抖動量爲最小的位置。如此，使用在每 一次轉動週期所得的目標函數F (j)的最小値就可以偵測到 能最小化抖動値的一個最佳値。 在步驟4〇6中，假如所計算出來的目標函數F⑴的値 比所儲存的目標函數F(j)的最小値還小，就會執行用來重 14 10855pifl .doc 1283863 製光接收通號與偵測重製訊號的步驟4〇1，否則就會執行用 來執行最佳傾斜控制程序的步驟405。 根據本發明，當具有傾斜缺陷的光碟片上的資料被重 製的時候’被回饋的量化抖動量並不會以原有的狀態被採 用。相反的，藉著以各種方法處理（預先處理)這些値，並將 處理過的抖動資料用在傾斜調整上，以DVD播放器爲例的 光碟記錄及/或重製裝置的重製表現將可無視於碟片傾斜 缺陷的存在而有所提升。 再者’由於在每一次轉動週期中所預先處理的抖動資 料被判斷位在重製的適當範圍內的時候並不會做傾斜調 整’因此就算每一個預定的轉動週期中的傾斜最佳位置都 不一樣也不需要做傾斜調整。 圖式簡單說明 第1圖繪示了習知技術的傾斜調整裝置的架構圖； 第2圖顯示對應至傾斜量之抖動資料； 第3圖繪示了根據本發明之一實施例之傾斜調整裝置 之架構， 第4圖顯示在碟片旋轉一圏期間的抖動資料；以及 第5圖繪示的是根據本發明之傾斜調整方法之一實施 例之流程圖。 圖式標記說明= 11，101 ··碟片 | 20，103 ··讀取單元 21，104 ··接物鏡 10855pifl .doc 1283863 22，105 :固定支撐點 24，106 :讀取頭支撐單元 26 :位移感測器 26a :反射鏡 26b :光發射元件 26c :光接收元件 28，150 :傾斜驅動單元 3 0 ·傾斜驅動馬達 32 :重製訊號產生單元 34，120 :抖動偵測單元 36，140 :傾斜控制單元 38 :記憶體 40 :傾斜驅動電路單元 107 :傾斜馬達 108 :傳動單元 110 :訊號偵測單元 130 :抖動資料預先處理單元 401〜406 :根據本發明之一實施例之施行步驟 16 10855pifl .doc

Claims (1)

1283863 拾、申請專利範圍： 1. 一種傾斜調整方法，用於具有讀取記錄於一光碟片上 之資訊之一讀取單元，以及調整該讀取單元之一傾斜角之 一傾斜驅動單元的一光學記錄及/或重製裝置中，該傾斜調 整方法包括： (a) 偵測由該讀取單元所讀取之一重製訊號的一抖動 · 里， (b) 在一預定視窗間隔單元中過濾在步驟（a)中所偵測 到的該抖動量，並從每一預定時間單元中被過濾過的抖動 資料中取得一目標函數；以及 (c) 藉由執行使用該目標函數之傾斜控制而取得一傾斜 調整値，並將所取得的該傾斜調整値回饋至該傾斜驅動單 元。 2. 如申請專利範圍第1項所述之傾斜調整方法，更包 括： (d) 若在步驟(b)中所得到的該目標函數的値比預先儲 存爲一傾斜調整値的一常數値還小，就執行步驟（a)，否則 就執行步驟(c)。 3. 如申請專利範圍第2項所述之傾斜調整方法，其中預 先儲存的該傾斜調整値係該目標函數之最小値。 4. 如申請專利範圍第1項所述之傾斜調整方法，其中該 預定時間單元係該光碟片外圏之一轉動週期。 5. 如申請專利範圍第1項所述之傾斜調整方法，其中在 步驟（b)之中，在指出用以過濾之一預定時間間隔的一視窗 10855pifl.doc 1283863 間隔期間，會移除無意義的資料，並偵測在該光碟片的每 一個轉動週期內經過濾後之抖動資料的一最大値，且將該 目標函數設定爲該最大値。 6. 如申請專利範圍第1項所述之傾斜調整方法，其中在 步驟（b)之中，在指出用以過濾之一預定時間間隔的一視窗 間隔期間，會移除無意義的資料，並偵測在該光碟片的每 一個轉動週期內經過濾後之抖動資料的一平均値，且將該 目標函數設定爲該平均値。 7. 如申請專利範圍第1項所述之傾斜調整方法，其中在 步驟(b)之中，在指出用以過濾之一預定時間間隔的一視窗 間隔期間，會移除無意義的資料，並偵測在該光碟片的每 一個轉動週期內經過濾後之抖動資料的一最大値與一最小 値，且將該目標函數設定爲利用該最大値與該最小値所得 的一加權平均値。 8. —種傾斜調整裝置，適用於具有讀取記錄於一光碟片 上之資訊之一讀取單元，以及調整該讀取單元之一傾斜角 之一傾斜驅動單元的一光學記錄及/或重製裝置中，該傾斜 調整裝置包括： 一抖動偵測單元，偵測由該讀取單元所讀取之一重製 訊號之一抖動量； 一抖動資料預先處理單元，在一預定視窗間隔單元中 過濾所偵測到的該抖動量，並從每一預定時間單元中被過 濾過的抖動資料中取得一目標函數；以及 一傾斜控制單元，藉由執行使用該目標函數之傾斜控 18 10855pifl.doc 1283863 制而取得一傾斜調整値，並將所取得的該傾斜調整値回饋 至該傾斜驅動單元。 - 9. 如申請專利範圍第8項所述之傾斜調整裝置，其中該 ， 預定時間單元係該光碟片外圈之一轉動週期。 10. 如申請專利範圍第8項所述之傾斜調整裝置，其中 在指出用以過濾之一預定時間間隔的一視窗間隔期間，會 . 移除無意義的資料，並偵測在該光碟片的每一個轉動週期 _ 內經過濾後之抖動資料的一最大値，且將該目標函數設定 爲該最大値。 φ 11. 如申請專利範圍第10項所述之傾斜調整裝置，其中 該傾斜控制單元取得最小化該目標函數之値的該傾斜調整 値。 12. 如申請專利範圍第8項所述之傾斜調整裝置，其中 在指出用以過濾之一預定時間間隔的一視窗間隔期間，會 移除無意義的資料，並偵測在該光碟片的每一個轉動週期 內經過濾後之抖動資料的一平均値，且將該目標函數設定 爲該平均値。 . 13. 如申請專利範圍第12項所述之傾斜調整裝置，其中. _ 該傾斜控制單元取得最小化該目標函數之値的該傾斜調整 ’ 値。 · 14. 如申請專利範圍第8項所述之傾斜調整裝置，其中 在指出用以過濾之一預定時間間隔的一視窗間隔期間，會 移除無意義的資料，並偵測在該光碟片的每一個轉動週期 內經過濾後之一預定數量之抖動資料的一最大値與一最小 19 10855pifl .doc 1283863 値，且將該目標函數設定爲利用該最大値與該最小値所得 的一加權平均値。 15. 如申請專利範圍第14項所述之傾斜調整裝置，其中 該傾斜控制單元取得最小化該目標函數之値的該傾斜調整 値。 16. 如申請專利範圍第8項所述之傾斜調整裝置，其中 該傾斜控制單元包括儲存該目標函數之一最小値之一內部 記憶體，且若該抖動資料預先處理單元所取得的該目標函 數的値比所儲存的該目標函數的該最小値還少，該傾斜調 整値就不會被回饋至該傾斜驅動單元，因此該傾斜驅動單 元就不會被驅動。 20 10855pifl.doc 修正日期:2006,5.11 爲第92]0295：1號中文圖式無劃線修正頁 濟1 a
第2A圖 Nil!, III 1 . 1丨丨丨Γ ΠΙ 1 第2B圖
第3圖 1283863 an optical disc with a tilt defect is reproduced, quantified jitter values being fed back are not used as they are. Instead, by preprocessing the values in a variety of ways and using the preprocessed jitter data in tilt adjusting, the reproduction performance of an optical recording and/or reproducing apparatuses can be improved in spite of the tilt defect of the disc. 柒、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（3 )圖。 (二) 本代表圖之元件代表符號簡單說明： 101 :碟片 103 :讀取單元 104 :接物鏡 105 :固定支撐點 :讀取頭支撐單元 107 :傾斜馬達 108 :傳動單元 11 〇 :訊號偵測單元 12〇 :抖動偵測單元 130:抖動資料預先處理單元 14〇 :傾斜控制單元 15〇 :傾斜驅動單元 荆、本案若有化擧 式： 予％時’請揭示最能顯示發明特徵的化學 無 5 10855pifl.doc
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