专利名称：光盘翘曲检测及控制方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明关于一种光盘翘曲检测及控制方法及其装置，特别是指一种通过检测光盘产生的聚焦控制输出信号，判别光盘是否翘曲，进而适时限制光盘的最高转速，以增加光盘驱动器读写数据的稳定性，并降低光盘驱动器运转时的噪音与振动的光盘翘曲检测及控制方法及其装置。
背景技术：
光盘因为制造过程误差、受潮、日晒以及受重压等因素，可能会导致其外形发生如图1所示的翘曲变形，以致光盘2放置在光盘驱动器的转盘40上时，并非与转盘40的盘面平行，而具有一倾斜度。且由于翘曲变形的光盘在轴向方向的不平衡，当其在高速旋转的情况下，将会产生很大的噪音及振动，而缩短光盘驱动器主轴马达与伺服机构的使用寿命，并且影响到光盘读写时的稳定性，不利于光盘数据的读取及记录。此外，OEM厂商所生产的光盘驱动器亦必须符合读写光盘时的噪音分贝量和振动值规范。因此，如何辨别置入光盘驱动器中的光盘是否为一翘曲光盘，进而对其最高转速或记录速度进行限制，遂成为光盘驱动器控制领域中的一重要课题。
发明内容
因此，本发明的目的，在于提供一种光盘翘曲检测及控制方法及其装置，其通过对光盘产生的一聚焦控制输出信号进行检测，来判别光盘是否翘曲，进而限制光盘的最高转速，以增加光盘驱动器读写数据的稳定性，以及有效降低光盘驱动器运转时的噪音与振动。
本发明光盘翘曲检测及控制方法，应用在一光盘驱动器中，其中该光盘在聚焦状态下会产生一聚焦误差信号，且该光盘驱动器根据该聚焦误差信号产生一聚焦控制输出信号进行聚焦控制；该方法包括(A)滤除该聚焦控制输出信号中的高频噪声；(B)消除该聚焦控制输出信号的直流成份；及(C)令该聚焦控制输出信号与一阈值进行比较，并根据该比较结果控制该光盘的最高转速。
再者，本发明用以实现上述方法的光盘翘曲检测及控制装置，设在一光盘驱动器中，其中该光盘在聚焦状态下会产生一聚焦误差信号，且该光盘驱动器根据该聚焦误差信号产生一聚焦控制输出信号，以进行聚焦控制。该装置包括一低通滤波器、一直流电平消除电路、一模数转换器及一转速控制器。该低通滤波器用以滤除该聚焦控制输出信号中的高频噪声。该直流电平消除电路与该低通滤波器连接，用以消除该聚焦控制输出信号的直流成份。该模数转换器与该直流电平消除电路连接，用以将该聚焦控制输出信号数字化。该转速控制器与该模数转换器连接，用以将该聚焦控制输出信号与一阈值进行比较，并根据该比较结果控制该光盘的最高转速。
图1是一说明光盘翘曲的示意图；图2是本发明光盘翘曲检测及控制装置的一较佳实施例的电路方块图；图3是一光盘驱动器的光学读写头上的光检测器的排列方式，以及该多个光检测器与光盘的相对位置示意图；图4是本发明光盘翘曲检测及控制方法的一较佳实施例的流程图；及图5是本实施例的聚焦控制输出信号，及其经过低通滤波及去除直流电平过程产生的波形图。
附图标号说明1 光盘翘曲检测及控制装置 2 光盘3 光盘驱动器 11 第二低通滤波器12 直流电平消除电路 13 模数转换器14 转速控制器 20 沟(pit)21 轨(land) 30 光学读写头31 数字信号处理单元 32 聚焦控制器33 第一低通滤波器 34 驱动电路35 主轴马达 Vth阈值FOSO 聚焦控制输出信号 A-H 光检测器FOO 脉冲宽度调变信号 51-62 步骤FOSO_lpf 经过低通滤波的聚焦控制输出信号
具体实施例方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚地明白。
参阅图2所示，是本发明光盘翘曲检测及控制装置1的一较佳实施例，其设在一光盘驱动器3中，用以检测一光盘2是否翘曲，进而限制光盘2的最高转速。
而要先说明的是，光盘驱动器3包含有一光学读写头30，其上设有多个光检测器A、B、C、D、E、F、G、H，且当光盘驱动器3对光盘2进行读写时，该多个光检测器A、B、C、D、E、F、G、H在光学读写头30上的排列位置，以及其与光盘2的相对位置，如图3所示，当光检测器A-D位在光盘2的凹沟(pit)20上时，光检测器E、F也会位在同一凹沟(pit)上，而光检测器G、H则位在该凹沟(pit)两侧的轨道(land)21上。其中光检测器A、B、C、D所检测的光信号合成(A+B+C+D)称为主光束(mean beam)，而光检测器(A+C)-(B+D)的结果则代表光盘2产生的聚焦误差信号FE。
该聚焦误差信号FE被送入设在光盘驱动器3的一数字信号处理单元31中的一聚焦控制器32中，以产生一PWM(脉冲宽度调变)信号FOO，并令该PWM信号FOO经过一第一低通滤波器33后，产生一聚焦控制输出信号FOSO输入驱动电路34中，用以控制光学读写头30实现聚焦操作。而且，当光盘2是一正常光盘时，其在聚焦状态下产生的聚焦误差信号FE及聚焦控制输出信号FOSO通常是具有一固定电平的直流信号，而当光盘2是一翘曲光盘时，其在聚焦状态下产生的聚焦误差信号FE及聚焦控制输出信号FOSO的电平将不固定，而产生如同正弦波的波形变化。
因此，为了判别光盘2是否翘曲，进而对光盘2的转速进行适当控制，如图2所示，本实施例的光盘检测及控制装置1包括一第二低通滤波器11、一直流电平消除电路12、一模数转换器13及一转速控制器14，其中转速控制器14设在光盘驱动器3的数字信号处理单元31中。而且，如图4所示，本发明光盘翘曲检测及控制方法的一较佳实施例，其方法如下(A)首先，如步骤51及52，光盘驱动器3在光盘2置入后，会先对光盘2的种类(ROM/-R/-RW/+R/+RW/RAM)进行判别，以针对不同种类的光盘2进行特定的伺服控制方式。(由于光盘种类判别技术并非本申请重点，在此不加详述)。
然后，如步骤53及54，光盘驱动器3控制带动光盘2旋转的主轴马达35，使升速至一校正速度(例如4倍速)，以对光盘2进行聚焦控制，此时，由前述可知，光盘驱动器3将根据光盘2产生的一聚焦误差信号FE，产生一聚焦控制输出信号FOSO，使反馈控制光学读写头30实现聚焦操作。且本实施例的特征在于如步骤55所示，将光盘2在聚焦状态下产生的聚焦控制输出信号FOSO输入光盘检测及控制装置1的第二低通滤波器11中，进行低通滤波，使去除聚焦控制输出信号FOSO中的高频噪声，以产生如图5所示的滤波后聚焦控制输出信号FOSO_lpf。且在本实施例中，第二低通滤波器11的截止频率与主轴马达35当时的转速(即4倍速)相配合，例如主轴马达35的4倍转速为2400RPM(＝40Hz)时，则第二低通滤波器11的截止频率则设在40Hz左右。
(B)接着，如步骤56，将经过低通滤波的聚焦控制输出信号FOSO_lpf输入直流电平消除电路12中，使去除聚焦控制输出信号FOSO_lpf的直流成份，如图5所示，只保留因聚焦误差产生的交流(正弦波)成份。
(C)由于聚焦控制输出信号FOSO_lpf最终需送到光盘驱动器3的数字信号处理单元31的转速控制器14中进行判别，所以，如步骤57，先将聚焦控制输出信号FOSO_lpf送入模数转换器13中进行数字化，使转换成数字的聚焦控制输出信号FOSO_lpf。
(D)最后，将去除直流成份并经数字化的聚焦控制输出信号FOSO_lpf输入数字信号处理单元31的转速控制器14中，与一阈值Vth进行比较。而且在此要先说明的是，阈值Vth由一具有一定翘曲度(例如1.0mm)的测试用标准翘曲光盘产生的聚焦控制输出信号，预先经过上述步骤(A)-(C)的后产生的幅值。
因此，如步骤58，当转速控制器14检测到聚焦控制输出信号FOSO_lpf的幅值大于阈值Vth时，即判定光盘2为一翘曲光盘。然后，如步骤59，光盘驱动器1于收到一由使用者下达的马达升速命令后，即令主轴马达11升速。同时，进行步骤60，产生一控制信号控制主轴马达35，使升速至一比光盘2的最高转速(例如8倍速)低的限制转速(例如6倍速)。
反之，在步骤58中，当聚焦控制输出信号FOSO_lpf的幅值小于阈值Vth时，转速控制器14即判定光盘2为一正常光盘(或光盘虽有翘曲，但仍在光盘驱动器3可容忍范围内)。然后，如步骤61，光盘驱动器1于收到由使用者下达的一马达升速命令后，即令主轴马达11升速，且不再对主轴马达35进行额外控制，并进行步骤62，使主轴马达35升速至光盘2的最高转速(即8倍速)。
综上所述，本发明通过取得光盘2在聚焦状态下产生的聚焦控制输出信号FOSO，并对该聚焦控制输出信号FOSO进行去除噪声、去除直流成份，以及数字化等前置处理后，将其送入光盘驱动器3的数字信号处理单元31的转速控制器14中，使与由一标准翘曲光盘产生的阈值Vth进行比较，即可轻易得知光盘2是否为一翘曲光盘，并根据比较结果，适当限制光盘2的最高转速，以此，有效降低光盘驱动器3运转时的噪音与振动，使光盘驱动器3产生的噪音及振动量皆能符合既定的规范，并使光盘驱动器3的机构寿命得以延长，同时增加光盘驱动器3在读写数据时的稳定性，使光盘驱动器3的读写效能获得进一步提升。
综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行各种更动与修改，因此本发明的保护范围当视所提出的权利要求限定的范围为准。
权利要求
1.一种光盘翘曲检测及控制方法，应用在一光盘驱动器中，其中该光盘在聚焦状态下会产生一聚焦误差信号，且该光盘驱动器根据该聚焦误差信号产生一聚焦控制输出信号，以进行聚焦控制；该方法包括(A)滤除该聚焦控制输出信号中的高频噪声；(B)消除该聚焦控制输出信号的直流成份；及(C)令该聚焦控制输出信号与一阈值进行比较，并根据该比较结果控制该光盘的最高转速。
2.如权利要求1所述的光盘翘曲检测及控制方法，其中该聚焦误差信号在该光盘驱动器运转于一低转速时，由该光盘驱动器的光学读写头上的光检测器检测该光盘反射的反射光量而产生。
3.如权利要求1所述的光盘翘曲检测及控制方法，在步骤(A)中，以一低通滤波器滤除该聚焦控制输出信号中的高频噪声，且该低通滤波器的一截止频率与该光盘驱动器的一主轴马达转速相配合。
4.如权利要求1所述的光盘翘曲检测及控制方法，在步骤(B)中，以一直流电平消除电路消除该聚焦控制输出信号的直流成份。
5.如权利要求1所述的光盘翘曲检测及控制方法，其中该光盘驱动器包括有一数字信号处理单元及一模数转换器，且在步骤(C)中，该阈值存在该数字信号处理单元中，而且该聚焦控制输出信号先经过该模数转换器数字化后，再被送入该数字信号处理单元中与该阈值进行比较。
6.如权利要求5所述的光盘翘曲检测及控制方法，在步骤(C)中，该阈值一标准翘曲光盘产生的聚焦控制输出信号经过步骤(A)及(B)的后产生的幅值，因此，当该聚焦控制输出信号的幅值大于该阈值时，该数字信号处理单元即判定该光盘为一翘曲光盘，并根据此一结果限制该翘曲光盘的最高转速。
7.一种光盘翘曲检测及控制装置，设在一光盘驱动器中，其中该光盘在聚焦状态下会产生一聚焦误差信号，且该光盘驱动器根据该聚焦误差信号产生一聚焦控制输出信号，以进行聚焦控制；该装置包括一低通滤波器，用以滤除该聚焦控制输出信号中的高频噪声；一直流电平消除电路，与该低通滤波器连接，用以消除该聚焦控制输出信号的直流成份；一模数转换器，与该直流电平消除电路连接，用以将该聚焦控制输出信号数字化；及一转速控制器，与该模数转换器连接，用以将该聚焦控制输出信号与一阈值进行比较，以根据该比较结果控制该光盘的最高转速。
8.如权利要求7所述的光盘翘曲检测及控制装置，其中该低通滤波器的一截止频率与该光盘驱动器的一主轴马达转速相配合。
9.如权利要求7所述的光盘翘曲检测及控制装置，其中该阈值一标准翘曲光盘产生的聚焦控制输出信号经过该低通滤波器、该直流电平消除器及该模数转换器后产生的幅值。
10.如权利要求7所述的光盘翘曲检测及控制装置，其中该转速控制器设在该光盘驱动器的一数字信号处理单元中。
11.如权利要求7所述的光盘翘曲检测及控制装置，其中该聚焦控制输出信号该数字信号处理单元根据该聚焦误差信号产生。
全文摘要
一种光盘翘曲检测及控制方法，该光盘驱动器可根据该光盘在聚焦状态下产生的一聚焦误差信号，产生一聚焦控制输出信号，进行聚焦控制。且该方法以一低通滤波器滤除该聚焦控制输出信号中的高频噪声，并以一直流电平消除电路去除该聚焦控制输出信号的直流成分后，将该聚焦控制输出信号予以数字化后，输入一数字信号处理单元的一转速控制器中，与一阈值进行比较，使该转速控制器根据该比较结果控制该光盘的最高转速。
文档编号G11B7/135GK1713278SQ200410059820
公开日2005年12月28日 申请日期2004年6月22日 优先权日2004年6月22日
发明者黄炳凯, 王政斌 申请人:微星科技股份有限公司