专利名称：光盘上丢失的轨道聚焦的恢复的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于从信息载体中读取数据或向其中写入数据的光驱。信息载体可以是光盘，例如CD、DVD或蓝光盘。特别地，本发明的目的是，当由于不同原因导致光束在轨道上聚焦丢失时，恢复激光束在信息载体轨道上的聚焦，以从轨道中读取数据或向其中写入数据。
背景技术：
应用光驱将数字信息沿着光盘上的轨道从光盘中读取或向其中写入。光驱中的聚焦致动器用于在光盘上聚焦激光点。由通过物镜聚焦的激光束提供该激光点，其中物镜将激光束聚焦在所述盘的数据存储层上。例如，聚焦致动器线圈驱动物镜，从而物镜将激光束的焦点聚焦在光盘的数据存储层上。第二线圈、跟踪致动器线圈驱动物镜，从而沿光盘的轨道跟踪激光束。
在光驱中，伺服系统用于将激光束的焦点(即，激光点)聚焦在盘的数据存储层上。用于控制所述伺服系统的控制环路称为聚焦控制环路。为了保证适当的光驱性能，聚焦控制环路必须关闭。可以从数据存储层反射到检测器的光束中获得伺服系统中用于控制激光束的导向的误差信号，其中该检测器在承载用于激光束的光源的滑板上。
为了捕获聚焦，致动器向盘移动。在向盘移动期间，监视反射的信号(称为中心孔径(CA))。如果该信号超过某一阈值水平，则致动器接近汇聚点，然后监视聚焦误差信号。
然而，包括关于到最佳聚焦点的距离的信息的聚焦误差信号仅被定义一个有限的距离，该有限的距离是轨道上光束的最佳聚焦点周围的几μm。如果跟踪误差超过该限制，则不可能再在所述伺服系统中进行闭合环路的操作。当出现这种情况时，就称为聚焦丢失。可能由于几种原因出现聚焦丢失事件。在本说明书中，聚焦丢失的原因分为两类A类由于外部冲击导致聚焦丢失
B类由于其它原因的聚焦丢失，例如径向问题、光盘上的划痕、光盘上的黑点、滑板的小跳动等等。
可能由于光盘表面的不规则出现径向问题，例如划痕、黑点或手指印。同样，如果致动器在光盘上出现高径向偏心率的小跳动，径向移动的致动器就会撞击其外壳。在后者的情况下，致动器的移动部分和外壳(相接触)之间的摩擦将导致聚焦丢失的情形。
出现聚焦丢失事件之后，驱动器单元需要恢复轨道上的聚焦，也就是说聚焦控制环路应该再次回到稳定状态。这称为聚焦再捕获。检测聚焦丢失事件以及通过再捕获使驱动器回到稳定的聚焦跟踪状态的整个过程称为聚焦恢复。
在现有技术的驱动器中，聚焦恢复过程通常是相同的，不依赖于聚焦丢失的属性，也就是类别。在大多数驱动器中，存储环路机构(称为同步反复控制(SRC))用于存储从之前的盘旋转中获得的反复的聚焦控制信息。
公开文本WO01/67444(P1)描述了一种避免聚焦丢失的方法，其中对于光盘上稍有差别的位置(例如对于主光点和辅助光点)定义了两种误差信号。通过依赖于关于两种误差信号之间的差值的信息，确定出现撞击(在这种情况下误差信号几乎是相同)还是在盘上出现划痕(然后误差信号实时变化)。根据该检测，可能采用某些措施，例如如果出现撞击，则可以提高伺服系统中的增益。
US6046967(P2)公开了一种建议在控制激光束聚焦的伺服系统中应用非线性增益的方法。因此，如果误差较大，则在伺服系统中实现了更大的带宽。为了抵消检测缺陷期间的负面作用，如果检测到缺陷，则用线性增益操作替换非/线性增益电路。
缺陷可以是，例如划痕、黑点、手指印。
在公开文本P1中，本质思想是应用两个光点。然后在光盘的整个读取/写入期间系统进行跟踪。公开文本披露了一种公知的方案。公开文本P1和P2都描述了当已知误差诱因的类型(撞击或划痕)时，提高跟踪性能的措施。此外，P1给出了如何区别误差诱因的示例，这在P2所示的公开内容中是不可能的，P2限制于仅仅描述了所采取的措施(在线性和非线性增益之间进行转换)。在两种情况下，系统出现丢失聚焦之后如何恢复是相同的。P1和P2的电路只是试图消除聚焦恢复。
根据出现聚焦丢失事件的根本诱因进行最佳聚焦恢复的过程是不同的。例如，在外部撞击(A类)之后，光盘驱动器可能发生强烈地移动。伺服存储器中存储的反复聚焦控制信息(SRC)由这些干扰导致改变。在出现聚焦丢失事件之后，驱动器和盘仍然被强烈地干扰。
发明内容
本发明的一个目的是建议了一种方法和装置，用于简单检测类别，即出现聚焦丢失事件的根本诱因，以及用于在出现与检测的类别相关的聚焦丢失之后采用恢复算法。
根据本发明的一个方面，提供一种如权利要求1中所述的方法。
根据本发明的另一方面，提供一种如独立的光驱权利要求中所述的光驱，该光驱包括执行权利要求1的方法的装置。
本发明的另外实施例在从属权利要求中公开。
在出现A类聚焦丢失事件之后，如所述的驱动器和光盘被强烈地干扰。在这种情况中，在聚焦再捕获期间不能再应用SRC存储器内容。根据本发明，因而不应用SRC并重置SRC存储器。在伺服系统的控制环路中可能还需要延迟，以使得所述系统(驱动器和盘)在聚焦再捕获之前充分地阻尼移动。如果需要的话，可以降低盘旋转速度或者可以布置滑板以跳转至内径，其中聚焦捕获通常更为稳健，或者可以采用其它可替换的措施，这些措施全部适合于聚焦丢失的特定种类。
在出现B类聚焦丢失事件之后，引擎和盘不被动态地干扰。聚焦存储器(SRC)的内容仍然有效，因为SRC学习速度不会快到对B类的短时间干扰产生反应。因此，可以在聚焦恢复期间再次应用SRC存储器信息进行再捕获聚焦。不需要控制环路中的延迟。承载激光束的光源的滑板关于光盘径向向内或向外小跳动(典型地是1mm)来移动激光束远离缺陷可以进一步辅助恢复。根据本发明的方法提供的优点是与对于A类聚焦丢失描述的恢复相比，恢复过程更快并且更为稳健。如在现有技术的装置中，聚焦丢失之后的恢复过程对于所有的干扰是相同的，从消费者的角度来看这是非常有价值的性质。
本发明的这些和其它方面将参照此后描述的实施例变得明显并且被阐明。
图1示意性地公开了用于估计聚焦丢失诱因的流程图的示例。
图2公开了根据本发明一个方面的用于聚焦恢复的算法的流程图。
将参照后附的附图支持的以下内容描述用于执行根据本发明的方法的多个实施例。
具体实施例描述在现有技术的装置中，对于两种聚焦丢失诱因，聚焦恢复是相同的。因此，聚焦恢复不总是最佳的。通过在本次公开文本中提供的措施，描述了一种用于根据检测到的聚焦丢失诱因的种类应用不同的恢复过程的方法。关于某些关键问题，描述并概述该方法的优点。
可以在聚焦再捕获之前开始延迟在现有技术的装置中，在应对外部撞击的可能性的全部情况中，都需要聚焦再捕获之前的延迟。同样，在B类情况下，执行该延迟。因此，聚焦恢复将消耗比所需更多的时间，这导致生产率(性能)的损失。
根据本发明，仅仅当聚焦丢失由A类事件导致时，才将延迟加入控制环路。
SRC存储器辅助的聚焦再捕获在现有技术的装置中，不能应用SRC存储器内容，因为SRC存储器内容可以由A类事件导致恶化。
根据本发明，在外部撞击之后不应用SRC存储器辅助的聚焦再捕获，但是其用于B类事件。因此，聚焦恢复更为稳健，并且可以以所有(高)盘旋转速度执行该聚焦恢复。
对控制致动器防止盘上致动器的划痕的激光束提供的电压的降低。
在现有技术中，大的压降用于应对可能由外部撞击导致的高聚焦点移动。由于施加的压降，致动器被强烈地拉离光盘。大的压降同样用于B类事件。这可能导致听得到的声音(致动器撞击外壳的滴答声)。
根据本发明，仅仅在出现外部撞击(A类)之后，才应用大的致动器压降。本发明的优点是更平滑的压降是足够的。
其中，压降的意思是降低施加于聚焦致动器线圈的电压。连接聚焦致动器线圈，从而增大的施加电压将增大致动器指向光盘的力，同时降低的施加电压将降低致动器指向光盘的力。通常，减小将致动器拉离光盘的电压将导致施加到聚焦致动器线圈的负电压，因而所述力使得致动器将远离光盘(拉开)。
本发明的某些实质特征是将驱动器布置为区别引发聚焦丢失的事件类型，并采用与所述事件的特定类型相应的聚焦恢复算法。
可能存在区别聚焦丢失事件(类型)的诱因的不同选择。此处描述了两种示例1)监视在盘的至少某些转的时间周期内检测到的平均聚焦功率消耗的变化。如果在聚焦丢失事件之前功率消耗发生改变，则出现了外部撞击。可以通过检测到的平均聚焦功率消耗进行微分(dP/dt)来执行这种监视，由此如果微分的平均聚焦功率消耗的值大于一个预定等级，则聚焦丢失事件被分类为A类；如果微分的平均聚焦功耗的值小于或等于所述预定等级，则聚焦丢失事件被分类为B类。
2)监视在盘的至少某些转的时间周期内SRC存储器内容的变化。如果SRC内容在聚焦丢失事件之前已经发生改变，则出现了外部撞击。可以通过在光盘的固定的预定转数期间检测SRC存储器的内容来执行这种监视，由此如果SRC存储器的内容在聚焦丢失的时间点之前发生改变，则聚焦丢失事件被分类为A类；如果SRC存储器的内容基本保持不变，则聚焦丢失事件被分类为B类。
在检测到聚焦丢失之后，应用再捕获方案。作为本发明实施例的示例，可以应用以下方案1)在A类导致的聚焦丢失之后
-重置SDC存储器，-向致动器施加P伏的电压典型地5ms(注意此处称之为大的压降)，由此致动器移动到它与光盘最远的位置。在此处这意味着，施加电压P的结果是承载物镜(和聚焦线圈)的聚焦致动器被强烈地拉回到其外壳(滑板)。致动器和外壳之间将发生接触，但是这不是个问题，因为它不会导致盘或驱动器的任何损坏。
-等待300ms，-如果需要将光盘的旋转降低到一个较低的旋转速度，或代替地将致动器移动得离光盘中心更近(其中聚焦再捕获更容易执行)。
-开始非SRC存储器辅助的聚焦再捕获。
2)在B类导致的聚焦丢失之后-向致动器施加P’伏的电压典型地5ms(注意此处称之为平滑的压降)，由此致动器平滑地移动到远离光盘的位置。
-沿光盘的径向向内或向外跳动滑板1mm，-开始SRC存储器辅助的聚焦再捕获。
图2中，描述了聚焦恢复的过程，其中示出了聚焦功率消耗的变化dP/dt用于区别聚焦丢失的根本诱因。因为聚焦移动的周期性质，光盘旋转1周内的平均消耗是恒定的。如果不是周期性的，例如平均功率变化，则出现某些瞬时现象。假定该瞬时现象由于外部撞击而产生。
可以应用图1中所示的检测电路计算导数dP/dt。图1中，将检测到的聚焦功率消耗作为相应的信号1发送到滤波器，该滤波器测量精确的一转内平均的功率消耗。然后将该信号发送到高通滤波器HP，在其中微分该信号。在以下步骤中，在估计器E中估计该微分信号，其中对于驱动器的方框A，如果聚焦功率消耗的导数大于一个预定等级，则该信号确认诱因被分为A类聚焦丢失。如果代替地该导数低于或等于所述预定等级(在图中称为RLIM)，代替地将表明聚焦丢失的诱因是B类的信号发送到驱动器的方框B。注意优选地仅仅在出现聚焦丢失事件之前或直接在出现聚焦丢失事件之后，需要采用在估计器E中所应用的dP/dt的采样。
光驱中包括的处理器被编程以执行所述算法，并因而控制上述及附图中所述的方法的全部步骤。
可以在所有光学记录和写入装置中应用根据本发明的方法，但是其特别适用于高撞击条件的数据驱动器和/或低自由工作距离的蓝光盘驱动器。自由工作距离(FWD)是聚焦致动器和光盘之间的距离。在传统系统中，该距离典型地是1mm，然而其趋势是降低该距离。
根据本发明，进一步提供了一种用于在聚焦丢失之后执行激光束的聚焦的装置。所述装置包括用于聚焦所述激光束的控制环路中的聚焦装置、用于存储反复聚焦控制信息的存储器(SRC)、用于检测聚焦丢失诱因的检测装置以及被编程以执行上述算法的处理器。
权利要求中的术语包括和包含不排除其它元件和步骤。冠词“一”或“一个”不排除多个元件。
解说外部撞击是偏移，并因此是对驱动器的外壳施加的速度和加速度。因此，驱动器和光盘将动态地做出响应，并且需要额外的控制力保持光点在光盘上聚焦。
在聚焦致动器聚焦线圈中生成消耗(P＝U2/R＝I2*R)。这些线圈与磁铁一起形成用于致动器的电磁马达。通常，磁铁是固定部分的部件，在这种情况下，滑板和线圈是还承载物镜的致动器移动部分的部件。可以通过将聚焦控制器的输出进行平方并校正末级驱动器和聚焦线圈阻抗的结果来测量驱动器中的聚焦消耗。
SRC存储光盘精确地旋转一周内类似聚焦控制器输出的信号。该信号基于光盘旋转的最后几周。可以通过参数校正SRC的自适应速度，某些时候称为学习速度。高的自适应速度意味着SRC内容接近地类似于最新的旋转，低的自适应速度意味着执行更多的平均，并且之前轨道的影响更占主导。
激光束控制致动器(权利要求书中)具有与聚焦致动器同样的含义。
权利要求
1.一种用于当光束在轨道上的聚焦丢失时，恢复激光束在信息载体的轨道上的聚焦，以从信息载体的轨道中读取或向其中写入数据的方法，包括以下步骤-定义至少两种聚焦丢失的诱因A类是由于使激光束没有对准信息载体上的轨道的外部撞击导致的聚焦丢失，B类是由于其它原因导致的聚焦丢失，-控制控制环路中的激光束聚焦，-在存储器(SRC)中存储反复聚焦控制信息，-检测聚焦丢失的诱因是A类还是B类，-仅仅对于B类聚焦丢失，在出现聚焦丢失事件之后，应用所述存储器(SRC)的信息开始进行聚焦再捕获以恢复所述聚焦。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤-通过对检测到的平均聚焦功率消耗(dP/dt)进行微分，来布置对所述聚焦丢失诱因的所述检测，-如果微分平均聚焦功率消耗的值大于一个预定等级，则将聚焦丢失事件分类为A类；以及-如果微分平均聚焦功率消耗的值小于或等于所述预定等级，则将聚焦丢失事件分类为B类。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤-通过在信息载体最后许多转规定的时间内检测SRC存储器的内容，来布置对所述聚焦丢失诱因的所述检测，-如果在出现聚焦丢失的时间点之前SRC存储器的内容发生改变，则将聚焦丢失事件分类为A类；以及-如果SRC存储器的内容基本保持不变，则将聚焦丢失事件分类为B类。
4.根据权利要求2所述的方法，在A类聚焦丢失的情况下，在所述再捕获阶段还包括以下步骤-重置SRC存储器，-下拉致动器。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括以下步骤-在开始聚焦再捕获之前，等待固定的时间间隔。
6.根据权利要求4所述的方法，还包括以下步骤-将提供给激光束控制致动器的电压预先设置一个预定的电压，即P伏，其是强烈地下拉致动器所需的。
7.根据权利要求5和6任一个所述的方法，还包括以下步骤-在开始所述再捕获之前降低信息载体的旋转速度。
8.根据权利要求2所述的方法，在B类聚焦丢失的情况下，在所述再捕获阶段还包括以下步骤-将激光束控制致动器移动到其最低位置，该位置是距离信息载体最远的位置，-将承载所述光源的径向滑板沿径向向信息载体的内部或外部跳动一个预定的小距离。
9.根据权利要求8所述的方法，包括以下步骤-通过对提供给激光束控制致动器的电压预先设置一个预定电压，即P’伏来控制所述致动器的位置，所述预定电压是用于A类聚焦丢失中的相同目的的预定电压P的分数，用以实现致动器的平滑下拉。
10.一种用于从信息载体中读取信息和/或向其中写入信息的光驱，包括用于当光束在轨道上的聚焦丢失时，恢复激光束在信息载体的轨道上的聚焦，用以从轨道中读取或向其中写入数据的装置，其包括-控制环路中的聚焦装置，用于聚焦所述激光束，-存储器(SRC)，用于存储反复的聚焦控制信息，其特征在于所述装置还包括-检测装置，用于检测聚焦丢失诱因，-处理器，被编程以执行用于定义至少两种聚焦丢失诱因的算法A类是由于使激光束不对准信息载体上的轨道的外部撞击导致的聚焦丢失，B类是由于其它原因导致的聚焦丢失，并且用于仅仅对于B类聚焦丢失，在出现聚焦丢失事件之后，应用存储器(SRC)的信息开始进行聚焦再捕获，以恢复所述聚焦。
11.根据权利要求10所述的光驱，其中所述处理器进一步被编程以-通过对检测到的平均聚焦功率消耗进行微分(dP/dt)，来检测所述聚焦丢失诱因，-如果微分平均聚焦功率消耗的值大于一个预定等级，则将聚焦丢失事件分类为A类；以及-如果微分平均聚焦功率消耗的值小于或等于所述预定等级，则将聚焦丢失事件分类为B类。
12.根据权利要求10或11所述的光驱，其中所述处理器进一步被编程以-通过在信息载体最后多转规定的时间内检测SRC存储器的内容，来检测所述聚焦丢失诱因，-如果在出现聚焦丢失的时间点之前SRC存储器的内容发生改变，则将聚焦丢失事件分类为A类；以及-如果SRC存储器的内容基本保持不变，则将聚焦丢失事件分类为B类。
13.根据权利要求10所述的光驱，其中在A类聚焦丢失的情况下，所述处理器在所述再捕获阶段进一步被编程以-重置SRC存储器并下拉致动器。
全文摘要
一种用于当激光束在轨道上的聚焦丢失时，恢复激光束在光盘的轨道上的聚焦用以从所述轨道中读取数据或向其中写入数据的方法，其中定义导致聚焦丢失的两种类别A和B，A类是由于外部冲击导致，B类是由于其它原因导致，其中仅对于B类聚焦丢失应用存储器中存储的聚焦控制信息执行聚焦的再捕获。
文档编号G11B7/09GK101091211SQ200580034041
公开日2007年12月19日 申请日期2005年9月22日 优先权日2004年10月5日
发明者J·A·L·J·拉伊马克斯, M·范德马登, S·格森斯 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司