光碟機聚焦平衡調整方法
2023-06-17 20:12:16
專利名稱：光碟機聚焦平衡調整方法
技術領域：
本發明涉及一種光碟機(optical disk drive),尤其涉及光碟機讀取CD時， 讀取頭用以調整聚焦平衡位置的方法。
背景技術：
由於光碟片以微小密集的記號記錄數據，光碟機必需利用光學讀取頭投射 雷射聚焦在記號上，由記號反射光的強弱，轉換成數位訊號，然後再經解碼 為數據信號，因此聚焦是否正確，直接影響讀取信號的強弱及數據的正確性。
如圖1所示，其為已知光碟機的聚焦平ff調整方法(Focus balance calibration),利用讀取頭1投射光束2至光碟片3,由光碟片3將光束2 反射經讀取頭1,照射在光能轉換器4。光能轉換器4具有等分為A、 B、 C 及D等四個光接收部，分別接收反射光束中不同的區域，轉換接收的光量為 相對強度的電信號。然後輸入放大器(Amplifer)5，將A、 C及B、 D光接收 部的電信號分別相加，形成(A + C)及(B + D)兩部分的電信號，再(A + C) — (B + D)兩者相減形成差值信號，經放大後形成聚焦誤差信號FE (Focus Error)， 傳輸至補償器6。由補償器(Compensator) 6形成控制信號，經由聚焦伺服單 元(Focusing Servo Unit) 7控制調整讀取頭，以鎖定聚焦點於快速轉動及震 動光碟片3的記號上，使光能轉換器4的四個光接收部能正確接收反射光束， 經放大器8相加形成(A + B + C + D)的射頻信號RF (Radio Frequency),以代 表記號的信號，提高射頻信號RF經調製單元(Modulator) 9轉換為輸出數據 信號的可靠性。
但是聚焦點為一小距離的區域範圍，前述聚焦調整鎖定的聚焦點，不見 得是射頻信號RF最強的位置。且前述聚焦調整利用微小的電信號作為演算 判斷的方法，容易受光碟機本身系統誤差，例如系統雷射光源投射不均勻光束、 光學系統的精密度、或光能轉換器4的四個光接收部接收光材質非均質等的 影響，不易確保真正鎖定聚焦點。因此，另有已知光碟機的調整聚焦裝置，由 放大器8輸出的射頻信號RF，利用射頻信號轉換電路(Radio Frequency
Ri卯le Circuit),即RFRP電路10,將射頻信號RF轉換為波形的RFRP信號。 通過聚焦平衡單元11記錄及比較前後幾個RFRP信號，找出最強的RFRP信 號，產生誤差信號，經補償器6形成控制信號，並配合聚焦誤差信號FE鎖 定聚焦點範圍，由聚焦伺服單元7控制調整讀取頭1達到最強的RFRP信號 的聚焦條件，直接確保讀取頭1讀取記號的射頻信號RF為最強，以利解碼。 然而，單一的射頻信號RF僅代表二元碼(Binary Code) l或O的記號， 尚需轉碼，並非光碟機直接輸出的信號。以已知EFM (Eight to Fourteen Modulation) 8-14轉碼為例，將原為8 bit數位訊號編碼轉為14bit的記號， 以二元數值的1或O形式，在光碟片上形成記號。因此，讀取頭必須將14bit 記號的射頻信號RF —一讀取完整，才能經調製單元9正確解碼為8 bit數 字信號，使單一記號的射頻信號RF為最強，並不能保證同一組數位訊號中 的其它記號也是最強。有時在尋找最強射頻信號RF的過程中，調整聚焦常 使同一組數位訊號中的幾個記號變為模糊，導致無法順利解碼，以致尋找最 強射頻信號RF的方法，仍然無法有效提升光碟機整體的效能。因此，已知光 驅的聚焦平衡調整方法仍有問題存在，有待解決。
發明內容
本發明的目的在於提供一種光碟機聚焦平衡調整方法，通過檢測調製過程 中解碼質量的好壞，自動調整聚焦的平衡位置，以提升光碟機的整體效能。
本發明另一目的在提供一種光碟機聚焦平衡調整方法，利用判斷前後調整 聚焦平衡收斂的方向及速度，以快速達到適合的聚焦平衡位置。
為了達到前述發明的目的，本發明的光碟機聚焦平ff調整方法，首先歸零 參考值，預先設定調整聚焦平衡位置的變量及方向，依預設調整聚焦平衡位 置的變量，產生新C1C2信號，比較新C1C2信號值大於前一個C1C2信號值， 如是，則改變調整變量AFB的方向，否則維持原調整變量AFB的方向，然 後再檢查新C1C2信號值〉C1C2T目標值，如是，則回至調整步驟繼續調整聚 焦平衡位置，否則結束調整。
圖l為已知光碟機的聚焦調整裝置的功能方塊圖。 圖2為CD的數據結構。圖3為本發明光碟機的聚焦調整裝置的功能方塊圖。 圖4為本發明光碟機的聚焦平衡調整方法的流程圖。
附圖符號說明
20調製單元
21C1C2信號產生器
22聚焦平衡演算單元
23補償器
24聚焦伺服單元
25讀取頭
26信號處理單元
27除錯單元
28解碼單元
SI開始調整步驟
S2比較C1C2 n〉 C1C2T步驟S3調整FB變量步驟
S4產生C1C2 n步驟
S5比較C1C2 n〉 C1C2n-l步^
S6維持變量方向步驟
S7改變變量方向步驟
S8比較C1C2 n〉 C1C2T步驟
S9結束步驟
具體實施例方式
有關本發明為實現上述目的，所採用的技術手段及其功效，特舉較佳實 施例，並結合
如下。
一般CD光碟片由內圈至外圈設有一蝸巻形的數據軌，數據軌一開始為 一導入區(Lead-in Region),內含目錄(Table of Contents,簡稱為TOC), 然後數據軌分為許多個扇形區(Sector),每一扇形區包含有由2352數據字 節(byte)及98子碼(Subcode)字節，經EFM調製編碼後分成的98個架構 (Frame),如圖2所示，顯示每一架構的數據結構，首先為一同步碼(SYNC)、
一子碼(Subcode)、數據區(Data)、除錯Cl區(Error Correct Code,簡稱 ECC)、數據區及除錯C2區，其中，除錯C1C2區用以解決讀取數據過程中 所發生的解碼錯誤。最後一個扇形區則接著一個導出區(Lead-out Region), 表示CD光碟片記錄數據結束的位置。
請參考圖3,其為本發明的光碟機聚焦平衡調整功能，包括一調製單元20、 C1C2信號產生器21、聚焦平衡演算單元22、補償器23及聚焦伺服單元24。 主要將光碟機中讀取頭25讀取光碟片記號所輸出的射頻信號RF,在經調製單 元20解碼，調製為數據數位訊號過程中，C1C2信號產生器21就解碼質量所 產生的C1C2信號，利用聚焦平衡演算單元22產生一誤差信號，傳輸至補償 器23,配合聚焦誤差信號FE形成聚焦控制信號，通過聚焦伺服單元24控制 讀取頭自動調整聚焦平衡位置，以維持解碼質量。
其中，調製單元20包括信號處理單元26、除錯單元27及解碼單元28 等。信號處理單元26為一模擬/數位訊號轉換裝置，可將接收自讀取頭25 的射頻信號RF轉換成數位訊號，即二元碼中的0或1。除錯單元(ECC, Error Correct Code) 27則將信號處理單元26所轉成的二元碼，逐一判別讀出的 記號是否有錯，以進行校正。判讀後無誤的記號，利用解碼單元28解碼調 制為數位訊號，作為光碟機的輸出。
在前述的調製過程中，除錯單元27為了校正讀出記號，以利進行解碼 調製。由C1C2信號產生器21針對除錯過程中所讀出的錯誤次數，產生一相 對的C1C2信號。當C1C2信號值越大時，代表讀出記號錯誤越多，越不容易 進行解碼調製。反之，當C1C2信號值越小時，代表讀出記號錯誤較少，容 易進行解碼調製。因此，除錯單元27可根據C1C2信號值，進行解碼或顯示 錯誤停止解碼調製。
另外，聚焦平衡演算單元22用以比較由C1C2信號產生器21輸入的C1C2 信號。主要利用調整聚焦平衡位置，比較相對產生的C1C2信號值，判斷聚 焦平衡位置的收斂的方向及速度，適當決定調整聚焦平衡的量。藉補償器23 經由聚焦伺服單元24調整讀取頭透鏡上下移動，達到聚焦平衡位置，使C1C2 信號值維持在目標值C1C2T以下，以利進行解碼，提高光碟機整體效能。
如圖4所示，其為本發明調整聚焦平衡的流程。當解碼錯誤過多，導致 C1C2信號值不在合理範圍時，本發明即開始調整聚焦平衡位置，利用C1C2 信號值收斂方向及速度，使C1C2信號值儘快回到目標值C1C2T以下。在開 始調整前，光碟機預先設定調整聚焦平衡的變量AFB為一預定量，例如AFB-5 等，並設定聚焦平衡的位置收斂的方向為增加的方向，及設定可接受的C1C2 信號目標值為C1C2T。其調整聚焦平衡方法的步驟如下
步驟S1:開始調整聚焦平衡位置，首先歸零聚焦平衡位置的參考值FB〈。
步驟S2:將目前輸入的C1C2信號設為ClC2n,並與目標值C1C2T比較 大小，亦即檢查是否ClC2n〉ClC2T 假如ClC2n信號值小於目標值C1C2T, 也就是ClC2n的錯誤次數在可接受的合理範圍內，則維持原聚焦平衡的位置， 並進入步驟S9;假如ClC2n信號值大於目標值ClC2T,也就是ClC2n的錯誤 次數不在可接受的合理範圍內，ClC2n的錯誤過多，聚焦平衡的位置不良， 需調整聚焦平衡的位置，則進入下一步驟。
步驟S3:依設定聚焦平衡的位置收斂的方向為增加的方向，調整聚焦平 #f的位置FB增加一預定量△ FB。
步驟S4:使序數n-n+l以產生新ClC2n信號。
步驟S5:將新ClC2n信號值與前一個ClC2n-l信號值比較大小，即檢查 是否ClC2n 〉 ClC2n-1 假如ClC2n小於ClC2n-1 ，則進入步驟S6,假如ClC2n 大於ClC2n-1,則進入步驟S7。
步驟S6:在ClC2n小於ClC2n-l時，則增加方向為正確的收斂方向，維 持原變量預設的方向，即增加的方向，然後進入步驟S8。
步驟S7:在ClC2n大於ClC2n-l時，則增加方向為錯誤的收斂方向，則 改變變量預設的方向，即減少的方向，然後進入下一步驟S8。
步驟S8:再行;險查ClC2n〉目標值C1C2T 即;f企查調整後的ClC2n是否 已在合理範圍內，如ClC2n〉ClC2T，則表示ClC2n的錯誤過多，聚焦平衡 的位置仍然不良，需再進一步調整聚焦平衡的位置，則回至步驟S3，繼續調 整步驟。假如ClC2n小於目標值C1C2T,也就是調整後的ClC2n,其錯誤次 數在可接受的合理範圍內，則維持現聚焦平衡的位置，並進入下一步驟。
步驟S9:當調整聚焦平衡位置後，ClC2n信號值一回到目標值ClC2T以 下，立即結束調整步驟。
因此，本發明即可將讀取頭輸出的射頻信號RF,利用調製單元中的信號 處理單元轉換成數位訊號，再以除錯單元判別及校正讀出的記號。並利用除 錯過程中，C1C2信號產生器所產生代表錯誤率的C1C2信號，由聚焦平衡演 算單元演算比較相對產生的C1C2信號值，檢查聚焦平衡位置的收斂的方向
及速度，決定調整聚焦平衡的量，傳輸至補償器，配合聚焦誤差信號FE形 成聚焦控制信號，以聚焦伺服單元控制讀取頭，快速達到適宜的聚焦平衡位
置，由一組的記號整體降低C1C2信號值以減少錯誤產生，以節省除錯單元 除錯的操作時間。使解碼單元順利解碼調製為輸出的數位訊號，提升光碟機的 整體效能。
本發明前述調整聚焦平衡方法的實施例，雖以預先設定聚焦平衡的位置 收斂的方向為增加的方向及固定的聚焦平衡的變量△ FB作為說明，設定聚焦 平衡的位置收斂的方向為減少的方向，或以非固定的聚焦平衡的變量A FB, 也可實現本發明的目的，而不脫本發明的技術範疇。
以上所述者，僅為用以方便說明本發明的較佳實施例，本發明的範圍不 限於所述較佳實施例，凡依本發明權利要求所做的任何變更，在不脫離本發 明的精神的前提下，都屬本發明的權利要求的範圍。
權利要求
1.一種光碟機聚焦平衡調整方法，其步驟包含(1)歸零參考值；(2)調整聚焦平衡位置的變量ΔFB，產生新C1C2信號；(3)檢查是否新C1C2信號值＞C1C2T目標值？假如新C1C2信號值大於C1C2T信號目標值，則回至步驟(2)，否則假如新C1C2信號值小於等於C1C2T目標值，則進入下一步驟；以及(4)結束調整。
2. 依據權利要求1所述的光碟機聚焦平衡調整方法，其中該光碟機預先設定 C1C2信號目標值為C1C2T。
3. 依據權利要求1所述的光碟機聚焦平衡調整方法，其中該步驟(l)歸零 的參考值為聚焦平衡位置參考值FB=0。
4. 依據權利要求1所述的光碟機聚焦平衡調整方法，其中該步驟(l)完成 後進一步包含步驟(la)檢查是否C1C2信號值〉C1C2T目標值？假如C1C2信號值小於等於 C1C2T目標值，則進入步驟(4),假如C1C2信號值大於C1C2T信號目標值， 則進入步驟(2)。
5. 依據權利要求1所述的光碟機聚焦平衡調整方法，其中該光碟機預先設定 調整聚焦平衡位置的變量AFB及方向。
6. 依據權利要求5所述的光碟機聚焦平衡調整方法，其中該步驟(2)調整 聚焦平衡位置每次改變的變量AFB為一個預定量。
7. 依據權利要求6所述的光碟機聚焦平衡調整方法，其中該步驟(2)後進 一步包含步驟(2a)比較新C1C2信號值是否大於前一個C1C2信號值？假如新C1C2信 號值大於前一個C1C2信號值，則改變變量AFB的方向，並進入步驟(3),否 則假如新C1C2信號值小於等於前一個C1C2信號值，則維持原變量AFB的方 向進入步驟(3)。
8. 依據權利要求7所述的光碟機聚焦平衡調整方法，其中該變量AFB的方向設定為增加的方向。
9. 依據權利要求7所述的光碟機聚焦平衡調整方法，其中該變量AFB的方 向i殳定為減少的方向。
10. 依據權利要求7所述的光碟機聚焦平衡調整方法，其中該變量AFB為 一非固定的預定量。
11. 依據權利要求7所述的光碟機聚焦平衡調整方法，其中該變量AFB為一固定的預定量。
全文摘要
一種光碟機聚焦平衡調整方法，首先歸零參考值，預先設定調整聚焦平衡位置的變量及方向，依預設調整聚焦平衡位置的變量，產生新C1C2信號，比較新C1C2信號值大於前一個C1C2信號值，如是，則改變調整變量的方向，否則維持原調整變量的方向，然後再檢查新C1C2信號值大於C1C2T目標值，如是，則回至調整步驟繼續調整聚焦平衡位置，否則結束調整，以快速達到聚焦平衡位置。
文檔編號G11B7/09GK101354895SQ200710138319
公開日2009年1月28日 申請日期2007年7月27日 優先權日2007年7月27日
發明者楊鴻斌, 黃偉庭, 黃識忠 申請人:廣明光電股份有限公司