专利名称：光学头三维力矩器倾斜运动特性曲线的测试方法
技术领域：
本发明涉及一种光学头三维力矩器倾斜运动特性曲线的测试方法，尤其涉及光盘驱动器中光学头三维力矩器倾斜运动特性曲线的测试方法，属于光存储设备性能测试技术领域。
背景技术：
在光盘系统中，力矩器是光学头伺服动作的实际执行部件。随着光盘容量的增大，光驱系统中光盘的倾斜允差越来越小，因此出现了可以做聚焦、寻迹和倾斜运动的三维力矩器。其作用在于，根据光学头在光盘读取过程中获取的误差信号，即聚焦、寻迹和倾斜误差信号，实时地驱动物镜运动，使得聚焦光斑能够克服光盘的起伏振动带来的光斑在盘片上的偏移，从而精确地落在光盘的信息轨道上，实现高质量的读写。
力矩器的动态性能将直接决定伺服系统所能达到的控制精度，是影响光学头读取准确性和稳定性的关键因素。力矩器的性能测试和质量控制对光学头的生产和品质保证具有极其重要的意义。倾斜运动特性曲线是反映三维力矩器倾斜运动性能的重要依据。
《光学头力矩器动态参数的测试方法》(中国专利申请号200510066029.0)公开了一种力矩器动态参数的测试方法，该方法为测量力矩器聚焦和寻迹运动的直接测试方法，不能对倾斜运动进行测量。
发明内容本发明的主要目的是提出一种易实现、实用性强的光学头三维力矩器倾斜运动特性曲线的测试方法。
为实现上述目的，本发明提出一种光学头三维力矩器倾斜运动特性曲线的测试方法，包括如下步骤11)在物镜左右两边选取对称的两个测试点B和C；12)由低到高的不同频率f下分别输出固定幅值A的正弦信号，力矩器在正弦信号的驱动下产生抖动；13)采用一束激光照射在力矩器物镜的反射点B上，测得该反射点处的抖动速度；采用一束激光照射在力矩器物镜的反射点C上，测得该反射点处的抖动速度；14)对上述抖动速度信号进行积分，得到该点在上述频率f的正弦信号激励下的位移响应信号；15)分别绘制出力矩器在反射点处的幅值频率和相位频率特性曲线。
上述的测试方法，所述步骤14)的具体步骤包括对所述抖动速度信号进行积分，得到该点在上述频率f的正弦信号激励下的位移响应信号GB(f)＝AB(f)∠B(f)和GC(f)＝AC(f)∠C(f)，其中AB、AC分别为力矩器上B和C点在频率为f的正弦信号驱动下位移响应信号的幅值，B、C分别为力矩器上B和C点在频率为f的正弦信号驱动下的位移响应信号与驱动信号之间的相位差。
上述的测试方法，所述步骤15)的具体步骤包括152)由B和C点在聚焦方向的复数位移的差值得到物镜的倾斜角度 152)绘制α(f)得到三维力矩器的幅值频率和相位频率特性曲线；其中幅值频率特性曲线的横坐标为正弦驱动信号的频率f，单位为赫兹(Hz)，横坐标使用对数坐标，纵坐标为与频率f相对应的幅值响应 单位为分贝(dB)；其中相位频率特性曲线的横坐标为正弦驱动信号的频率f，单位为赫兹(Hz)，横坐标使用对数坐标，纵坐标为与频率f相对应的相位响应φ(f)，单位为度(°)。
上述的测试方法，还包括步骤16)由幅值频率特性曲线上的扭转共振峰对应的x坐标值和y坐标值获取扭转共振的频率和幅值；扭转共振频率在相位频率特性曲线上对应的相位即为共振频率下对应的相位。
由于采用了以上的方案，本发明提出的光学头三维力矩器倾斜运动特性曲线的测试方法，相对以前使用的测试方法，该方法不需增加其他的测试设备，使用一台激光测振仪，采用多点测量的方法，即可得到三维力矩器倾斜运动特性曲线，易实现，实用性强。
本发明方法适用于三维力矩器的倾斜振动和二维力矩器由于聚焦和寻迹运动串扰引起的串扰运动。
图1是本发明实施例的幅值频率特性曲线图；图2是本发明实施例的相位频率特性曲线图。
具体实施方式下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
本发明提出的光学头三维力矩器倾斜运动特性曲线的测试方法，首先由低到高的不同频率f下分别输出固定幅值A的正弦信号；力矩器在正弦信号的驱动下产生抖动；使一束激光照射在力矩器物镜的反射点上，测得该反射点处的抖动速度；对速度信号进行积分，得到该点在上述频率f的正弦信号激励下的位移响应信号；就可分别绘制出力矩器在该反射点处的幅值频率和相位频率特性曲线；应用上述测试手段，测量物镜左右两侧的两个点B和C，得到聚焦方向的动态特性曲线GB(f)，GC(f)；二者做复数位移的差值得到三维力矩器倾斜运动特性曲线α(f)；从该倾斜运动曲线上，可得到的参数有扭转共振频率，共振幅值，以及共振频率下对应的相位。
具体步骤为首先使力矩器处于自由状态；由低到高在对数坐标轴上等间距选取N组频率值，在这些不同频率f下分别依次输出固定幅值I的正弦信号，幅值的选取应保证力矩器能够正常抖动。将此正弦信号施加在力矩器上，使力矩器在上述正弦信号的驱动下在聚焦方向或循迹方向产生抖动。在力矩器的物镜对称的左右两侧距离r处取两个测试点B和C，首先使一束激光照射到力矩器物镜的其中一个测试点上，要求该点有足够强的反射光强，利用激光多普勒干涉的原理，动态测得物镜上该反射点处在聚焦方向的抖动速度，同理测量另外一个测试点。对得到的速度信号进行积分，得到该点在上述频率为f的正弦信号激励下在聚焦方向的位移响应信号GB(f)＝AB(f)∠B(f)和GC(f)＝AC(f)∠C(f)，对二者做复数位移的差值得到 其中AB(f)、AC(f)是力矩器在频率为f的正弦信号驱动下在聚焦方向的位移响应信号的幅值，B(f)、C(f)是力矩器在频率为f的正弦信号驱动下在聚焦方向位移响应信号与驱动信号之间的相位差。绘制力矩器倾斜振动的幅值频率和相位频率特性曲线，其中幅值频率特性曲线的横坐标为正弦驱动信号的频率f，单位为赫兹(Hz)，横坐标使用对数坐标，纵坐标为与频率f相对应的幅值响应 单位为分贝(dB)；其中相位频率特性曲线的横坐标为正弦驱动信号的频率f，单位为赫兹(Hz)，横坐标使用对数坐标，纵坐标为与频率f相对应的相位响应φ(f)，单位为度(°)。在上述幅值频率特性曲线上，得到下列力矩器动态参数扭转共振频率，共振幅值，以及共振频率下对应的相位。如图1、图2所示的倾斜运动特性曲线图，其中图1是幅值频率特性曲线，x轴为频率(Hz)，y轴为振幅(dB)；图2所示为相位频率特性曲线，x轴为频率(Hz)，y轴为相位(deg)。幅值频率特性曲线上的扭转共振峰对应的x坐标值和y坐标值就是扭转共振的频率和幅值。扭转共振频率在相位频率特性曲线上对应的相位即为共振频率下对应的相位。
权利要求
1.一种光学头三维力矩器倾斜运动特性曲线的测试方法，包括如下步骤11)在物镜左右两边选取对称的两个测试点B和C；12)由低到高的不同频率f下分别输出固定幅值A的正弦信号，力矩器在正弦信号的驱动下产生抖动；13)采用一束激光照射在力矩器物镜的反射点B上，测得该反射点处的抖动速度；采用一束激光照射在力矩器物镜的反射点C上，测得该反射点处的抖动速度；14)对上述抖动速度信号进行积分，得到该点在上述频率f的正弦信号激励下的位移响应信号；15)分别绘制出力矩器在反射点处的幅值频率和相位频率特性曲线。
2.如权利要求1所述的测试方法，其特征是所述步骤14)的具体步骤包括对所述抖动速度信号进行积分，得到该点在上述频率f的正弦信号激励下的位移响应信号GB(f)＝AB(f)∠B(f)和GC(f)＝AC(f)∠C(f)，其中AB、AC分别为力矩器上B和C点在频率为f的正弦信号驱动下位移响应信号的幅值，B、C分别为力矩器上B和C点在频率为f的正弦信号驱动下的位移响应信号与驱动信号之间的相位差。
3.如权利要求1所述的测试方法，其特征是所述步骤15)的具体步骤包括151)由B和C点在聚焦方向的复数位移的差值得到物镜的倾斜角度 152)绘制α(f)得到三维力矩器的幅值频率和相位频率特性曲线；
4.如权利要求3所述的测试方法，其特征是其中幅值频率特性曲线的横坐标为正弦驱动信号的频率f，单位为赫兹(Hz)，横坐标使用对数坐标，纵坐标为与频率f相对应的幅值响应 单位为分贝(dB)；其中相位频率特性曲线的横坐标为正弦驱动信号的频率f，单位为赫兹(Hz)，横坐标使用对数坐标，纵坐标为与频率f相对应的相位响应φ(f)，单位为度(°)。
5.如权利要求1-4中任一项所述的测试方法，其特征是还包括步骤16)由幅值频率特性曲线上的扭转共振峰对应的x坐标值和y坐标值获取扭转共振的频率和幅值；扭转共振频率在相位频率特性曲线上对应的相位即为共振频率下对应的相位。
全文摘要
本发明公开了一种光学头三维力矩器倾斜运动特性曲线的测试方法，首先由低到高的不同频率f下分别输出固定幅值A的正弦信号；力矩器在正弦信号的驱动下产生抖动；使一束激光照射在力矩器物镜的反射点上，测得该反射点处的抖动速度；对速度信号进行积分，得到该点在上述频率f的正弦信号激励下的位移响应信号；就可分别绘制出力矩器在该反射点处的幅值频率和相位频率特性曲线；本发明提出的光学头三维力矩器倾斜运动特性曲线的测试方法，相对以前使用的测试方法，该方法不需增加其他的测试设备，使用一台激光测振仪即可得到三维力矩器倾斜运动特性曲线，易实现，实用性强。
文档编号G11B20/00GK101078638SQ20071007318
公开日2007年11月28日 申请日期2007年2月2日 优先权日2007年2月2日
发明者马建设, 史洪伟, 张布卿, 程雪岷, 毛乐山, 齐国生, 潘龙法, 闫霜, 孙满龙, 杨明生 申请人:清华大学深圳研究生院, 东莞宏威数码机械有限公司