專利名稱：光驅(qū)的增加聚焦恢復穩(wěn)定性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光驅(qū)的增加聚焦恢復穩(wěn)定性的方法，特別是關(guān)于一種當光驅(qū)高速旋轉(zhuǎn)時能穩(wěn)定因聚焦振動量太大影響其聚焦準確的方法。
背景技術(shù)：
請參閱圖1，其所繪示是為光驅(qū)的光學頭模塊聚焦機制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。使用者根據(jù)需求由一接口21送出控制命令并經(jīng)訊號處理電路22轉(zhuǎn)成控制訊號至控制電路23，而控制電路23即根據(jù)控制訊號驅(qū)動聚焦伺服器24與主軸伺服器25對光盤片18聚焦。其中主軸伺服器25是控制主軸馬達(Spindle Motor)16的轉(zhuǎn)速，而主軸馬達16最主要的功用是依據(jù)光學頭模塊10在光盤片18上位置的不同以產(chǎn)生不同轉(zhuǎn)速，使光學頭模塊10能順利的讀取光盤片18上的數(shù)據(jù)。而聚焦伺服器24是為了讓光學頭模塊10所產(chǎn)生的聚焦點落于光盤片18的碟面上，使聚焦點能隨光盤片18轉(zhuǎn)動時沿著垂直于碟面的方向作位移運動。其中光學頭模塊10是由一雷射二極管11產(chǎn)生雷射光，產(chǎn)生的雷射光經(jīng)由分光器12(Beam Splitter)及物鏡13(Object Len)的光學處理產(chǎn)生聚焦點，而由一聚焦致動器14(Focus Actuator)控制物鏡13上下移動，進而改變聚焦點的位置，并使聚焦點打在光盤片18后所產(chǎn)生的反射光經(jīng)過分光器12將反射光導引至一光檢測器15上。如此即可從光檢測器15上得到光學訊號，并經(jīng)由訊號處理電路22轉(zhuǎn)換成電氣訊號，如聚焦誤差訊號(Focus Emir Signal)或射頻訊號(RF Signal)等。
而上述光學頭模塊10產(chǎn)生聚焦點的方法是有多種方式，如像素法(Astigmatism)、刀緣法(Knife Edge)、光點法(Spot Size)及臨界角法(CriticalAngle)等。而不論采用何種方法皆會產(chǎn)生聚焦誤差訊號，且形狀類似于S形，一般稱的為S曲線(S-Curve)。請參閱圖2a，圖中所示的聚焦誤差訊號(FE)是為S曲線，當達到正確聚焦位置時，即聚焦誤差訊號為零，也就是圖2a所示的0點為聚焦零交錯點(Focus Zero Crossing Point；FZC)，且此時的射頻訊號(RF)在聚焦誤差訊號為零時是達到最大值如圖2b，而聚焦誤差訊號在距離聚焦零交錯點的正方向及負方向上，各會產(chǎn)生一正負聚焦訊號的最大值，在此兩最大值之間的曲線是近似于線性(Linear)，因此我們可在此范圍運用線性控制方法來達成準確的聚焦控制。
但聚焦點由于外在的因素并非一直落于S曲線的線性區(qū)，故當聚焦點落于S曲線的線性區(qū)外時，通常利用開回路控制將聚焦點拉到S曲線的線性區(qū)內(nèi)。而為了判斷出聚焦點何時落干S曲線的線性區(qū)，圖2b所示可利用射頻訊號高于某一臨界值(Threshold)時，則表示此時聚焦點已落于S曲線的線性區(qū)，而當聚焦點落于S曲線的線性區(qū)內(nèi)時則可將開回路控制切為閉回路的線性控制。
請參閱圖3，其所繪示是為聚焦伺服器的開回路控制框圖?？刂泼钶斎胗跀?shù)字/模擬訊號處理IC 31，由數(shù)字/模擬訊號處理IC 31產(chǎn)生控制訊號，控制訊號經(jīng)過補償器32及驅(qū)動器33的放大處理后產(chǎn)生聚焦驅(qū)動訊號，聚焦致動器34依據(jù)聚焦驅(qū)動訊號使得物鏡13往上或下移動，此時即可由光檢測器35經(jīng)射頻放大器36擷取出聚焦誤差訊號，由聚焦誤差訊號即可得知目前聚焦點與光盤片18的距離關(guān)系。
請參閱圖4，其所繪示是為聚焦伺服器的閉回路控制框圖。是將圖3中的聚焦誤差訊號反饋至控制命令端作比較，如此可經(jīng)由適當?shù)难a償器32設計使聚焦致動器34依據(jù)聚焦誤差訊號驅(qū)動物鏡13上下微調(diào)，以便使聚焦點準確鎖在光盤片18，即落于S曲線的聚焦零交錯點附近。
請參閱圖5，其所繪示是為聚焦伺服器進行聚焦動作的示意圖。欲進行聚焦動作時首先以圖3的開回路控制，控制聚焦驅(qū)動訊號以三角波輸入于聚焦致動器34，驅(qū)使聚焦致動器34產(chǎn)生上下移動做S型曲線搜索，使得聚焦誤差訊號產(chǎn)生S曲線，而由聚焦誤差訊號可得知目前聚焦點與光盤片18的距離關(guān)系。并在T1時間也就是聚焦驅(qū)動訊號輸入下一個三角波時，當聚焦誤差訊號再度產(chǎn)生S曲線時，是在時間T2聚焦誤差訊號一出現(xiàn)聚焦零交錯點(圖5所示0點)，即立刻將聚焦動作由圖3的開回路控制切為圖4的閉回路控制，如此將使聚焦點能準確鎖在光盤片18。
請再參閱圖1，當光驅(qū)的主軸馬達16在高速旋轉(zhuǎn)時，容易造成聚焦方向的振動，如光盤片18本身因制作時，碟面并非完美的平面而會有些許傾斜或彎曲，造成光盤片18的垂直偏向量(Vertical Deviation)或不平衡量(Unbalance)較大，或者光驅(qū)的夾片機構(gòu)17組裝時產(chǎn)生的偏差，皆容易造成光驅(qū)在讀取光盤片數(shù)據(jù)時會有聚焦方向的振動。
請同時參閱圖6A及圖6B，主軸馬達16是以較低轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并未產(chǎn)生較大的聚焦振動量，這種情況對聚焦所造成的振動影響就沒有如此明顯。即使聚焦失敗，對于在圖3及圖4中設計良好且頻寬足夠的聚焦補償器32而言，還能夠經(jīng)由開回路控制重新執(zhí)行聚焦做S型曲線搜索，并在聚焦誤差訊號的聚焦零交錯點出現(xiàn)時立刻重新鎖入閉回路控制，恢復聚焦的穩(wěn)定性。
請同時參閱圖7A及圖7B，當主軸馬達16轉(zhuǎn)速提高時，是產(chǎn)生較大的聚焦振動量，光盤片18的晃動程度也會跟著增加，尤其現(xiàn)今光驅(qū)主軸馬達16的轉(zhuǎn)速可高達11200RPM，在如此高的轉(zhuǎn)速下，光盤片18基于上述原因晃動的程度將更加劇烈，在這種情況下所產(chǎn)生的S型曲線的頻率會較圖6B來的快，非常容易使得聚焦失敗(Focus Drop)，而造成光學頭模塊10無法正確讀取光盤片18上的數(shù)據(jù)，如欲順利將聚焦點重新鎖入于閉回路控制，則必須加大聚焦補償器32的頻寬，且要有足夠的相位裕度(Phase Margin)，但這在設計實現(xiàn)上卻具有一定的難度。
總之，對于高速光驅(qū)而言，若光盤片18本身的垂直偏向量或不平衡量較大，或光驅(qū)的夾片機構(gòu)17組裝時產(chǎn)生的偏差，皆會使得光盤片18在高速旋轉(zhuǎn)的情況下，因聚焦振動量太大，而容易造成聚焦失敗，且聚焦失敗后即使重新聚焦，也會因為聚焦振動量太大的問題一直存在著，而不易重新聚焦成功。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，在于可提供一種光驅(qū)的增加聚焦恢復穩(wěn)定性的方法，該方法通過判斷主軸馬達的轉(zhuǎn)速是否因旋轉(zhuǎn)太快而造成較大的聚焦振動量，借此可在主軸馬達在高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時對其作減速，以減輕聚焦振動量的大小，增加聚焦的成功性及穩(wěn)定性。
本發(fā)明的目的可通過如下措施來實現(xiàn)一種光驅(qū)的增加聚焦恢復穩(wěn)定性的方法，用于由一聚焦伺服器檢測一聚焦誤差訊號，使一聚焦點能鎖于一光盤片，包含有下列步驟該聚焦誤差訊號為聚焦失敗時；降低一主軸馬達轉(zhuǎn)速；及該聚焦伺服器重新聚焦，使該聚焦點鎖于該光盤片上。
所述的聚焦失敗是為該聚焦點未鎖于該光盤片。
所述的在降低該主軸馬達轉(zhuǎn)速之前是將目前該主軸馬達轉(zhuǎn)速與一設定轉(zhuǎn)速作比較，若是該主軸馬達轉(zhuǎn)速大于該設定轉(zhuǎn)速才對該主軸馬達作減速，并直到該主軸馬達轉(zhuǎn)速小于該設定轉(zhuǎn)速為止。
所述的設定轉(zhuǎn)速是由一固件作控制。
所述的聚焦伺服器重新聚焦是先由一開回路控制使一聚焦致動器作S型曲線搜索，并在通過一聚焦零交錯點時便鎖入一閉回路控制，使該聚焦點精準鎖于該光盤片。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點本發(fā)明的方法是在聚焦失敗后先判斷主軸馬達是否因轉(zhuǎn)速太快，而引起較大的聚焦振動量，使聚焦伺服器的閉回路控制無法順利將聚焦點鎖于光盤片。若是的話則只需對主軸馬達作減速措施，使聚焦振動量變小，當聚焦伺服器重新聚焦即可很順利的由開回路控制再度鎖入于閉回路控制，使聚焦鎖入更為穩(wěn)定。而相較于公知作法回光驅(qū)高速旋轉(zhuǎn)而使聚焦失敗時，當欲再度使聚焦伺服器鎖入于閉回路控制，則必須加大聚焦補償器的頻寬，且要有足夠的相位裕度(Phase Margin)，卻會在電路設計實現(xiàn)上具有相當?shù)碾y度。而本發(fā)明只需利用主軸馬達煞車減速的作法，以增加聚焦成功的機率與穩(wěn)定性，不需再對光驅(qū)原本電路重新設計，即可輕易解決光驅(qū)因高速旋轉(zhuǎn)時，由于光盤片本身的垂直偏向量或不平衡量較大，或者是光驅(qū)的夾片機構(gòu)組裝時產(chǎn)生的偏差，而造成聚焦振動量太大，使聚焦伺服器非常容易聚焦失敗的問題。


圖1是公知的光驅(qū)的光學頭模塊聚焦機制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是公知的聚焦誤差訊號與射頻訊號的曲線圖；圖3是公知的聚焦伺服器的開回路控制框圖；圖4是公知的聚焦伺服器的閉回路控制框圖；圖5是公知的聚焦伺服器進行聚焦動作的示意圖；圖6A是公知的光盤片在低速轉(zhuǎn)動的動作示意圖；圖6B是圖6A中聚焦伺服器對光盤片聚焦所產(chǎn)生的聚焦誤差訊號的波形圖；圖7A是公知的光盤片在高速轉(zhuǎn)動的動作示意圖；圖7B是圖7A中聚焦伺服器對光盤片聚焦所產(chǎn)生的聚焦誤差訊號的波形圖；及圖8是本發(fā)明利用主軸馬達煞車重新聚焦的流程圖。
具體的實施方式請參閱圖8，其所繪示是為本發(fā)明利用主軸馬達煞車重新聚焦的流程圖。為了克服光驅(qū)在高速旋轉(zhuǎn)時，伴隨產(chǎn)生的振動問題，所造成對聚焦準確率的影響，本發(fā)明是對光驅(qū)的主軸馬達采取減速方法，以減緩主軸馬達因高速旋轉(zhuǎn)所造成的振動量從而增加聚焦恢復穩(wěn)定性，本發(fā)明的方法包含有下列步驟步驟41光驅(qū)聚焦伺服器檢測到聚焦失敗(即聚焦誤差訊號并沒有落在聚焦零交錯點附近)；步驟42光驅(qū)主軸伺服器判斷此時的主軸馬達轉(zhuǎn)速是否大于設定轉(zhuǎn)速，若是，則跳至步驟43；若否，則跳至步驟44；步驟43主軸馬達減速煞車，并返回步驟42；步驟44重新聚焦。
而其中設定轉(zhuǎn)速是由固件(firmware)作控制，設定轉(zhuǎn)速可經(jīng)由測試尋找出能兼顧光驅(qū)讀取速度及聚焦穩(wěn)定性的一最佳值，以減緩光驅(qū)高速旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的聚焦振動量，提高聚焦穩(wěn)定性。
舉例說明，光驅(qū)在高速旋轉(zhuǎn)時，當聚焦伺服器由聚焦誤差訊號檢測到聚焦失敗時，也就是聚焦點跳出圖2中S曲線的線性區(qū)外，使聚焦點未能鎖于光盤片。而聚焦失敗的原因則因為聚焦方向出現(xiàn)了較大的振動量，使得聚焦點不易鎖定在光盤片。而為了讓聚焦點能順利拉回至圖2中S曲線的線性區(qū)內(nèi)，以減緩因光盤片本身的垂直偏向量或不平衡量較大，或者是光驅(qū)的夾片機構(gòu)組裝時產(chǎn)生的偏差，所造成聚焦振動量太大影響聚焦準確率的困擾，則可判斷此時的主軸馬達轉(zhuǎn)速是否已大于設定轉(zhuǎn)速。假設此時的主軸馬達轉(zhuǎn)速大于設定轉(zhuǎn)速，則對目前的主軸馬達采取減速煞車并直到主軸馬達轉(zhuǎn)速低于設定轉(zhuǎn)速為止。最后由聚焦伺服器重新作聚焦動作，并先采取圖3中開回路控制，由光學頭模塊進行S型曲線搜索，將聚焦點拉到圖2中S曲線的線性區(qū)內(nèi)，再切為圖4中閉回路控制將聚焦點鎖定于圖2中S曲線的線性區(qū)內(nèi)的聚焦零交錯點，如此可大幅提高于聚焦失敗后重新聚焦的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種光驅(qū)的增加聚焦恢復穩(wěn)定性的方法，用于由一聚焦伺服器檢測一聚焦誤差訊號，使一聚焦點能鎖于一光盤片，包含有下列步驟該聚焦誤差訊號為聚焦失敗時；降低一主軸馬達轉(zhuǎn)速；及該聚焦伺服器重新聚焦，使該聚焦點鎖于該光盤片上。
2.如權(quán)利要求1所述的光驅(qū)的增加聚焦恢復穩(wěn)定性的方法，其特征在于所述的聚焦失敗是為該聚焦點未鎖于該光盤片。
3.如權(quán)利要求1所述的光驅(qū)的增加聚焦恢復穩(wěn)定性的方法，其特征在于所述的在降低該主軸馬達轉(zhuǎn)速之前是將目前該主軸馬達轉(zhuǎn)速與一設定轉(zhuǎn)速作比較，若是該主軸馬達轉(zhuǎn)速大于該設定轉(zhuǎn)速才對該主軸馬達作減速，并直到該主軸馬達轉(zhuǎn)速小于該設定轉(zhuǎn)速為止。
4.如權(quán)利要求3所述的光驅(qū)的增加聚焦恢復穩(wěn)定性的方法，其特征在于所述的設定轉(zhuǎn)速是由一固件作控制。
5.如權(quán)利要求1所述的光驅(qū)的增加聚焦恢復穩(wěn)定性的方法，其特征在于所述的聚焦伺服器重新聚焦是先由一開回路控制使一聚焦致動器作S型曲線搜索，并在通過一聚焦零交錯點時便鎖入一閉回路控制，使該聚焦點精準鎖于該光盤片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光驅(qū)的增加聚焦恢復穩(wěn)定性的方法；本發(fā)明是在聚焦伺服器聚焦失敗時，先判斷主軸馬達的轉(zhuǎn)速是否大于一設定轉(zhuǎn)速，若是的話則先將主軸馬達煞車減速再重新聚焦，使聚焦伺服器能由開回路控制順利鎖入于閉回路控制；本發(fā)明的方法能將光驅(qū)因高速旋轉(zhuǎn)以致于產(chǎn)生較大的聚焦振動量，而容易造成聚焦失敗的問題，通過降低主軸馬達轉(zhuǎn)速以抑制較大的聚焦振動量，以便讓聚焦伺服器可以增加聚焦成功的機率與穩(wěn)定性。
文檔編號G11B7/09GK1503243SQ02152248
公開日2004年6月9日 申請日期2002年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月21日
發(fā)明者孫育弘, 張志豪, 莊森銘 申請人:建興電子科技股份有限公司