一种光驱及光驱的光学读写头的锁轨方法

文档序号:6761841阅读:245来源:国知局
专利名称:一种光驱及光驱的光学读写头的锁轨方法
技术领域
本发明涉及一种光驱及光驱的光学读写头的锁轨方法,特别涉及一种参照当时光学读写头的所检测到的跳轨频率信号,在锁轨动作前,先行控制致动器(actuator)的光学透镜,以使光学读写头(pickup head)的激光能够有效地跟随(follow)光盘片的数据轨道。
背景技术
请见图1,图1为一传统的光驱系统,光盘片10受主轴马达(spindlemotor)12带动而旋转,牵引机构(sled mechanism)14带动光学读写头(pickuphead,PUH)16,PUH 16上有致动器18,致动器18设有光学透镜20,用以将激光聚焦于光盘片10之上,而中央处理器(central processing unit,CPU)22负责所有组件间的协调动作。
光盘片10中具有致动器(actuator)轨道24,利用将光学读写头16移至目的轨道24a的相对位置,将目的轨道24a的数据读取出来。而光学读写头16从目前轨道移至目的轨道24a的动作,称为寻轨动作(track seeking),通过牵引机构14带动光学读写头16来完成。但是,因为光盘片10的不均质以及翘屈现象,外加上光盘片10旋转时有稍微的偏心现象,所以,在主轴马达12带动光盘片10旋转时,整个光盘片10通常会周期性且小范围的辐向(radial)震动以及轴向(axial)震动。辐向震动会引起跳轨的问题,轴向会引起光学读写头所发射的激光聚焦错误的问题。为了使激光的聚焦点能够紧密的跟随目的轨道24a,所以便需进行所谓锁轨动作(tracking)。
锁轨动作是通过控制读取中的一种微调机构,也就是致动器(actuator)18。简单地说,就是控制微调致动器18中光学透镜20的位置,希望使激光穿透透镜后的聚焦点与光盘片的数据轨道的相对运动等于零。所以,致动器18中的光学透镜20就是设计来可以小幅但是高频地辐向以及轴向周期性移动。一般致动器18是用电磁方式控制光学透镜20的辐向以及轴向移动,辐向的控制信号可称为锁轨(track)信号,而轴向移动的控制信号可称为对焦(focus)信号,如图1上所示。
在尚未执行锁轨动作前,光驱可以知道跳轨事件的发生,通过光学读写头所检测到的一跳轨频率(每秒跳了几个轨)而得知。为了方便,在此定义跳轨频率为正时,表示激光的聚焦点幅向地朝光盘片10外围移动;跳轨频率为负时,表示激光的聚焦点幅向地朝光盘片10圆心移动。因为光盘片10的震动是周期性的,跳轨频率也会周期性的正负改变,如图2所示。当跳轨频率由正转负,或是由负转正时,便表示跨轨信号回头。
当跳轨频率的绝对值太大时,意味着激光的聚焦点对光盘片的相对移动速度很大,锁轨动作也无从执行。唯有当激光的聚焦点对光盘片的相对移动速度小到一定范围内时,或是跳轨频率的绝对值小于一定值时,才可以进行锁轨动作。锁轨后,致动器18便会接受锁轨信号以及对焦信号的控制,使其中的光学透镜20做辐向以及轴向移动,以使激光的聚焦点追随目的轨道24a。在图2中,a时间与c时间内就可执行锁轨动作,但是b与d时间内就不行。
目前,在进行锁轨动作前,都是没有对致动器18进行任何的控制。换句话说,在进行锁轨动作前,锁轨信号以及对焦信号都是零,意味着致动器18的光学透镜20位于不受力的状态下。然而,在实验室中,往往发现,在锁轨动作后,用来控制辐向移动的锁轨信号不是平均的介于正负值之间变化,而是如同图3a,一般的全偏向正值,或是如同图3b,一般的全偏向负值。此意味着光学读写头16并非处于目的轨道的正中间上方,而有一些偏移,以致于致动器18的光学透镜20大都处于受力状态来弥补此偏移,这个现象称为偏头(runout)现象,大致上可分别为分成内偏(inward)及外偏(outward)二种情况。一旦光驱受到偶然的震动,这偏头现象很容易使目的轨道24a脱离致动器18可以追随的范围,使得读取数据过程中断,必须重新地寻轨以及锁轨。
依照传统技术的方法,如此的偏头现象,可以通过辨识锁轨信号后,控制牵引机构14来加以修正。然而,此修正动作需要额外的逻辑控制,将造成系统额外的负担及信号的不确定性。

发明内容
有鉴于此,本发明提供一种光驱及光驱的光学读写头的锁轨方法,以避免光驱读写头发生偏头现象,首先使读写头移动至一预定位置,接着当读写头位于预定位置时,检测一跳轨频率,接着,确认跳轨频率是否符合足以进行锁轨动作之标准。
如果第一次辨识跳轨频率时,跳轨频率就已经符合锁轨标准,则立刻执行该锁轨动作,以使激光的聚焦点追随光盘片上的一目的轨道。
如果第一次辨识跳轨频率时,跳轨频率并不符合锁轨标准,则提供一刹车力给予致动器的光学透镜,并持续辨别跳轨频率是否符合锁轨标准,一直等到跳轨频率符合锁轨标准后,就在刹车力作为起始状态下,执行锁轨动作。


为让本发明的上述目的、特征或优点能更明显易懂,下文特举一较佳实施例,并配合附图,做详细说明如下图1为一传统光驱系统之方块示意图;图2为显示在寻轨过程中跳轨频率与时间的关系图;图3a与图3b分别显示致动器之光学透镜产生外偏(outward)与内偏(inward)现象时,锁轨信号的变化示意图;图4为实施本发明方法的一光驱系统的方块示意图;图5为本发明的光学读写头的锁轨方法流程图;图6为实施本发明的光学读写头锁轨方法后,锁轨信号的变化。
标记说明光盘片10 主轴马达12 牵引机构14 光学读写头16 光学透镜20致动器18 中央处理器22 轨道24 目的轨道24a 内存具体实施方式
本发明为一种光驱的光学读写头的锁轨方法,当光驱在寻轨动作后,如果光学读写头与光盘片的相对速度,不是刚好处于可以执行锁轨动作的条件时,先行提供一偏移力或一刹车力至致动器的光学透镜,作为后续锁轨动作的起始状态。如此,类似预先偏移(offset)的观念,便可以使锁轨后,光学读写头处于目的轨道的正中间上方,锁轨信号也会均衡的于零点附近震荡。
图4为运用本发明的一光驱系统,光盘片10受主轴马达12带动而旋转,牵引机构14带动光学读写头16做幅向移动,PUH 16上有致动器18,致动器18上装设有光学透镜20,致动器18利用电磁线圈使得光学透镜20做幅向与轴向移动。中央处理器(CPU)22负责所有组件间的协调动作,而内存32储存且提供CPU 22所要执行的动作或是运算的程序代码。本发明的一较佳实施例,光学读写头锁轨方法便是以程序代码的形式,储存于内存32之中。
致动器18受锁轨信号以及对焦信号控制,以使激光之对焦点落于光盘片10上的目的轨道24a上。通过光学读写头20所传送的信号,CPU 22可以得知激光的对焦点与光盘片10之间的相对运动,也可以得知光学读写头或激光对焦点的跳轨频率。
请参阅图5,图5为本发明的方法流程图。
步骤60依据使用者的需求,计算目的轨道24a。
步骤62控制牵引机构14,使光学读写头16大略移至目的轨道24a的上方。步骤60以及62可以统称为寻轨动作(track seeking)。此时,主轴马达12是在CPU 22控制之下而旋转。因为种种原因,譬如说光盘片10的偏心现象,光盘片10的圆心与光学读写头16会产生相对运动,而可能发生跳轨现象。
步骤64检查光盘片的状态是否可以直接进行锁轨动作。这可以通过检查跳轨频率来达成。如果,跳轨频率的绝对值够低,譬如小于3k/sec,表示光盘片对光学读写头16相对运动速度很小,便可以直接进入步骤70;如果跳轨频率的绝对值过大,譬如大于3k/sec,表示光盘片对光学读写头16相对运动速度很大,不能进行锁轨,进入步骤66。在本发明的一较佳具体实施例中,利用跳轨频率的绝对值小于某一定值来作为检验是否可以锁轨的条件,此一定值的设定并非为一固定值,必须视光驱系统的实际设计而来设定。
步骤66致动器18施加一偏移力或一刹车力至光学透镜20之上,以使光学透镜20能够预先偏移。偏移的方向会随着跳轨频率的正负不同而不一样。譬如说如果在现有技术中,发现跳轨频率为正(光学读写头16朝向远离光盘片10轴心的方向做运动),以后的锁轨动作都会造成致动器18的光学透镜20的外偏(outward)情况,那么于此步骤时,便应通过输入一锁轨信号至致动器18,由致动器18带动光学透镜20,使得光学透镜20能够先行内偏。反之亦然。如果在现有技术中,发现跳轨频率为负(光学读写头16朝向接近光盘片10轴心的方向做运动),以后的锁轨动作都会造成致动器18的光学透镜20的内偏(inward)情况,那么于此步骤时,便应通过输入一锁轨信号至致动器18,使致动器18先行外偏光学透镜20,可视为施加一刹车力至光学透镜20之上。至于此刹车力的大小可以依据实验的结果或者是光驱系统的实际设计而选定。
步骤68持续检查光盘片的状态是否可以进行锁轨。换言之,就是寻找光盘片是否回头。步骤68类似步骤64,不同的是,只有符合锁轨条件的状态后,才脱离步骤68,进入步骤70;若是在执行此步骤68后,光学读写头16对光盘片10的相对速度绝对值依然过大,则持续执行锁轨条件测试,直到符合跨轨频率符合锁轨条件后,才进入步骤70。于执行步骤68的过程之中,于实施步骤66时所施加的刹车力持续作用于光学透镜20之上。
步骤70进行锁轨动作,储存光学读写头16的控制参数,并输出适当的锁轨信号,以使光学读写头16所发出的激光的聚焦点,追随该目的轨道。需特别注意的是,从步骤68与步骤64会提供不同的起始状态给步骤70,特别是锁轨信号。当由步骤64前进到步骤70时,锁轨信号的值是0;当由步骤64前进到步骤70时,锁轨信号的值则不是0,而是对应步骤66所提供的刹车力。
请参阅图2,假定在循轨动作后,光驱便检测到跳轨频率够小,光驱落于a或c的区间,如此,光驱便在锁轨信号为0的起始状态下,直接进行锁轨动作。
如果,寻轨动作后,光驱检测到跳轨频率落于b的区间,则立刻将锁轨信号预设成第一定值,给予致动器的光学透镜一刹车力。等到光驱进入c区间后,在锁轨信号为对应刹车力的第一定值的起始状态,进行锁轨动作。
如果,寻轨动作后,光驱检测到自己落于d的区间,则立刻将锁轨信号预设成第二定值(应该跟第一定值的正负相反),给予致动器的光学透镜一刹车力。等到光驱进入a区间后,在锁轨信号为对应刹车力的第二定值的起始状态,进行锁轨动作。
由图2可知,事实上,在寻轨动作后,光驱最大可能落在的状态都是不能直接进行锁轨的区间(如d以及b的区间),也是现有技术中,最常发生致动器的光学透镜的外偏或是内偏现象的原因。所以,本发明可以说大幅地解决了致动器的光学透镜的偏头问题。
图6显示运用本发明的方法后,控制辐向移动的锁轨信号便平均地介于正负值之间变化,没有现有技术中发生的偏头现象。
本发明通过一个预设的刹车力,作为锁轨动作的起始状态,便可以预防现有技术中经常发生的光学透镜外偏或是内偏情况。相较于现有技术中,需要复杂的逻辑控制电路,在偏头发生后,才弥补或是矫正偏头,可见,本发明的预防方法,可以说是既达到目的,又不浪费成本。
虽然本发明已以一较佳的实施例公开如上,然其并非用以限定本发明,任何熟悉本领域普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可做变动和修改,因此本发明的保护范围以权利要求为准。
权利要求
1.一种光驱,其特征在于,包含有一读写头(pickup head),用以读取一旋转的光盘片上的数据,该读写头具有一致动器,用以控制一激光的聚焦点;一中央处理器,控制该读写头以及该致动器;以及一内存,储存一程序,以使该中央处理器进行以下动作移动该读写头至一预定位置;当该读写头位于该预定位置时,检测一跳轨频率;辨别该跳轨频率是否符合一标准,足以进行一锁轨动作;当该跳轨频率不符合该标准时,提供一刹车力给该致动器,并持续辨别该跳轨频率是否符合该标准;以及当该跳轨频率符合该标准时,执行该锁轨动作,以使该激光的该聚焦点,追随该旋转的光盘片上的一目的轨道。
2.如权利要求1所述的光驱,其特征在于,该标准为该跳轨频率的绝对值小于一定范围内。
3.如权利要求1所述的光驱,其特征在于,该标准为该跳轨频率的绝对值小于3k/sec。
4.如权利要求1所述的光驱,其特征在于,当该跳轨频率不符合该标准时,且该跳轨频率为正时,该刹车力为一第一定值;当该跳轨频率不符合该标准时,且该跳轨频率为负时,该刹车力为一第二定值;其中,该第一定值与该第二定值方向相反。
5.一种光学读写头的锁轨方法,其特征在于,该锁轨方法至少包含当该光学读写头位于一预定位置时,检测该光学读写头的跳轨频率;辨别该跳轨频率是否符合一锁轨标准;当该跳轨频率不符合该锁轨标准时,提供一刹车力予该致动器之一光学透镜,修正该光学透镜的偏头现象;以及当该跳轨频率符合该锁轨标准时,以对应于该刹车力之锁轨信号执行锁轨动作。
6.如权利要求5所述的锁轨方法,其特征在于,该锁轨标准为该跳轨频率之绝对值小于一定值。
7.如权利要求5所述的锁轨方法,其特征在于,该锁轨标准为该跳轨频率之绝对值小于3k/sec。
8.如权利要求5所述的锁轨方法,其特征在于,当该跳轨频率为正时,该刹车力为一第一定值;当该跳轨频率为负时,该刹车力为一第二定值,而该第一定值与该第二定值的作用方向相反。
全文摘要
本发明涉及一种光驱及光驱的光学读写头的锁轨方法,可避免光学读写头发生偏头现象。当光驱在寻轨动作后,如果光学读写头与光盘片的相对速度,不是刚好处于可以执行锁轨动作的条件时,先行提供致动器的光学透镜一偏向力或一刹车力,作为后续的锁轨动作的起始状态。
文档编号G11B7/09GK1558404SQ20041000119
公开日2004年12月29日 申请日期2004年2月4日 优先权日2004年2月4日
发明者赖信全 申请人:威盛电子股份有限公司
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