专利名称：信号钳制装置和方法以及其光存储系统的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种信号钳制(clamping)装置及相关方法，以及相关的光存 储系统(optical storage system),尤其有关于一种可以根据信号频率特征通过设 定可变化的钳制电平(clamp level)以钳制信号的信号钳制装置和相关方法，以 及相关的光存储系统。
背景技术：
众所周知，传统的光存储系统通常包含传统的聚焦伺服输出(focus servo output,以下简称FOO)信号钳制装置用以钳制FOO信号，且FOO信号超过 预定的钳制电平即钳住FOO信号的电平，以防止聚焦驱动器(focus actuator) 移动光存储系统中的光学头(optical pick-up head)的物镜(object lens)撞击光盘。 然而，预定的钳制电平是不可调整的，这样一来，传统的FOO信号钳制装置 将会导致高频FOO信号的过限制的问题。请参考图1，图1为传统光存储系统的聚焦补偿器的主要补偿器的伯特 (bode)图。正如图1所示，来自主要补偿器的FOO信号的高频成分具有更高 的增益值，因此，高频FOO信号更易被钳制。高频FOO信号可加速镜头以 跟随振动的光盘，而低频FOO信号可移动镜头至特定位置并且有可能撞击光 盘。这样一来，传送至FOO信号钳制装置的具有高频成分的FOO信号，容 易遭遇非正常的钳制。因此，需要一种用以防止光存储系统的光学头中的物 镜撞击光盘的经济有效的方法。发明内容为了解决现有技术中存在的以上的技术问题，本发明提供了一种信号钳
制装置和方法以及其光存储系统。本发明提供一种信号钳制装置，用以钳制信号，信号钳制装置包含均衡单元(equalizing imit)，用以将信号均衡并产生均衡后的信号；决定单元，用 以根据均衡后的信号产生指示信号；以及钳制单元，用以根据指示信号决定 钳制电平并利用钳制电平钳制信号。本发明还提供一种信号钳制装置，用以钳制信号，信号钳制装置包含 钳制电平产生器，用以根据信号的频率特征产生特定钳制电平；以及钳制模 块，用以利用特定钳制电平钳制信号。本发明还提供一种光存储系统，包含伺服控制单元，用以产生聚焦伺 服输出信号；信号钳制装置，用以利用可变钳制电平钳制所述聚焦伺服输出 信号，其中，可变钳制电平根据所述聚焦伺服输出信号的频率特征所设定； 功率驱动器，根据信号钳制装置的输出信号产生驱动信号；以及聚焦驱动器， 用以根据驱动信号移动光学头中的物镜。本发明还提供一种信号钳制方法，用以钳制信号，信号钳制方法包含 均衡信号并产生均衡后的信号；根据均衡后的信号产生指示信号；根据指示 信号决定钳制电平；以及利用钳制电平钳制信号。本发明还提供一种信号钳制方法，用以钳制信号，信号钳制方法包含 根据信号的频率特征产生特定钳制电平；以及利用特定钳制电平钳制信号。本发明与现有技术相比可以经济有效的防止光存储系统的光学头中的物 镜撞击光盘。
图1为传统光存储系统的聚焦补偿器的主要补偿器的伯特图。 图2为根据本发明实施例的光存储系统200的方块图。 图3为根据本发明第一实施例的用以钳制FOO信号FOO的信号钳制装 置300的方块图。
图4为聚焦驱动器230的伯特图。图5为本发明的钳制装置300的用以钳制FOO信号FOO的信号钳制方 法的流程图。图6为根据本发明第二实施例的光存储系统200中的用以钳制FOO信号 FOO的信号钳制装置400的方块图。图7为根据本发明信号钳制装置400的第二实施例的用以钳制FOO信号 FOO的方法流程图。图8为根据本发明第三实施例的光学存储系统200的用以钳制FOO信号 FOO的信号钳制装置600的方块图。图9为根据本发明第三实施例的信号钳制装置600的用以钳制FOO信号 FOO的信号钳制方法的流程图。
具体实施方式
本发明有关于一种可以根据信号频率特征通过设定可变化的钳制电平以 钳制信号的信号钳制装置。本说明书将列举多个实施例，将信号钳制装置以 及方法运用至光存储系统。然而，任何本领域技术人员，应该了解本发明可 以运用至各种电子装置，并不限制于实施例中所列举的方案。请参考图2，图2为根据本发明实施例的光存储系统200的方块图。光存 储系统200包含伺服控制单元210，信号钳制装置300，光学头220，聚焦驱 动器(focusactuator)230，以及功率驱动器240。利用伺服控制单元210以根据 聚焦误差(focus error，以下简称FE)信号，产生FOO信号FOO。信号钳制装 置300耦接至伺服控制单元210，用以根据FOO信号FOO的频率特征，利用 可变钳制电平钳制FOO信号FOO。光学头220用以存取记录在光学媒体250 上的数据。聚焦驱动器230用以移动光学头220的物镜222。功率驱动器240 耦接至聚焦驱动器230，用以接收信号钳制装置300的输出信号，并产生驱动 信号，用以根据此输出信号驱动聚焦驱动器230。
请参考图3，图3为根据本发明第一实施例的用以钳制FOO信号FOO的 信号钳制装置300的方块图。如图3所示，信号钳制装置300包含均衡单元 310，决定单元320，以及钳制单元330。均衡单元310用以接收FOO信号FOO 并产生均衡FOO信号FOO—EQ。决定单元320耦接至均衡单元310并用以根 据均衡FOO信号FOO—EQ产生指示信号。钳制单元330耦接至决定单元320 用以根据指示信号决定钳制电平，并且利用此钳制电平钳制信号。请参考图3以及图4，图4为聚焦驱动器230的伯特图。如图4所示，当 输入至聚焦驱动器230的驱动信号具有高频成分时，来自聚焦驱动器230的 驱动力(driving force)具有较低的增益值。换句话说，与低频FOO信号相比， 如果FOO信号的频率较高，聚焦驱动器230只将镜头移动很少的距离。这样， 均衡单元310可以是一阶(one-order)补偿器(例如一阶低通滤波器(low pass filter,以下简称LPF))或是二阶补偿器(例如二阶LPF)，或者均衡单元310可 以是聚焦驱动器230的估测器。这样一来，FOO信号的高频成分可通过均衡 单元310被削弱，且均衡后的FOO信号FOO一EQ的高频成分很低很难超过临 界值，决定单元320可以产生指示信号用以通过将均衡后的FOO信号 FOO—EQ与第一临界电平TH1以及比第一临界电平TH1要低的第二临界电平 TH2进行比较，以指示对应的钳制电平。当均衡后的FOO信号FOO一EQ大 于第一临界电平TH1，决定单元320将产生指示信号用以指示钳制单元330 以第一钳制电平CL1钳制FOO信号FOO，当均衡后的FOO信号FOO—EQ比 第二临界电平TH2要小，决定单元320将产生指示信号用以指示钳制单元330 以第二钳制电平CL2钳制FOO信号FOO，其中第二钳制电平CL2比第一钳 制电平CL1要小。在此，请注意第一钳制电平CL1的值并不一定需要与第一 临界电平TH1相等，且第二钳制电平CL2的值也并不一定需要与第二临界电 平TH2相等。除此之外，当均衡后的FOO信号FOO一EQ不大于第一临界电 平TH1，且不比第二临界电平TH2要小，决定单元320将产生指示信号以指 示钳制单元330不钳制FOO信号FOO。需要注意的是本发明并不限制于此。
例如，决定单元320也可以产生指示信号用以指示是否通过将均衡后的FOO 信号FOO—EQ与临界电平相比而钳制FOO信号FOO。当均衡后的FOO信号 FOO—EQ大于此临界电平，决定单元320将产生指示信号以指示钳制单元330 于特定钳制电平钳制FOO信号FOO。当均衡后的FOO信号FOO_EQ不大于 此临界电平，则决定单元320将产生指示信号以指示钳制单元330不要钳制 FOO信号FOO。图5为本发明的钳制装置300的用以钳制FOO信号FOO的信号钳制方 法的流程图。如果可以达到相同的效果，流程中的步骤并不需要一定按照此 顺序。运用至光存储系统200的信号钳制方法的第一实施例包含以下步骤步骤410:开始；步骤420:接收FOO信号并产生均衡后的FOO信号FOO—EQ;步骤430:通过将均衡后的FOO信号FOO—EQ与第一临界电平THl以 及第二临界电平TH2进行比较以产生指示信号，其中第二临界电平TH2比第 一临界电平THl要低。如果均衡后的FOO信号FOO—EQ大于第一临界电平 TH1，进入步骤440;如果均衡后的FOO信号FOO一EQ比第二临界电平TH2 要小，进入步骤450。如果均衡后的FOO信号F00—EQ不大于第一临界电平 TH1且不小于第二临界电平TH2，进入步骤460;步骤440:产生指示信号以用第一钳制电平CL1钳制FOO信号FOO;步骤450:产生指示信号以用第二钳制电平CL2钳制FOO信号F00，其 中第二钳制电平CL2比第一钳制电平CL1小；步骤460:产生指示信号不钳制FOO信号FOO。图6为根据本发明第二实施例的光存储系统200中的用以钳制FOO信号 FOO的信号钳制装置400的方块图。正如图6所示，信号钳制装置400包含 钳制电平产生器500以及钳制模块420。钳制电平产生器500用以接收FOO 信号FOO并根据FOO信号FOO的频率特征输出一特定钳制电平。钳制模块 420耦接至钳制电平产生器500，并用以接收FOO信号FOO以及此特定钳制
电平，禾U用所接收到的此特定钳制电平以钳制FOO信号FOO。在此第二实施 例中，钳制电平产生器500还包含频率分析单元510以及产生器520。频率分 析单元510用以分析FOO信号FOO的频率特征以产生FOO信号FOO的频 率值。产生器520耦接至频率分析单元510以及钳制模块420，产生器520包 含钳制电平公式或者钳制电平查找表格(未显示)用以储存频率值以及钳制电 平之间的映射关系。产生器520根据钳制电平公式或是钳制电平査找表格为 钳制模块420产生对应于FOO信号FOO的频率值的特定钳制电平。例如， 当FOO信号FOO具有高频值时，产生器520将根据钳制电平公式或者钳制 电平查找表格产生一具有较宽范围的特定钳制电平，以便避免FOO信号FOO 出现问题。需要注意的是，本实施例并非限制本发明。图7为根据本发明信号钳制装置400的第二实施例的用以钳制FOO信号 FOO的方法流程图。如果可以达到相同的效果，流程中的步骤并不需要一定 按照此顺序。运用至光存储系统200的信号钳制方法的第二实施例包含以下 步骤步骤610:开始；步骤620:将钳制电平与频率值之间的映射关系储存于钳制电平查找表格当中，或储存钳制电平公式；步骤630:接收FOO信号FOO并分析FOO信号FOO的频率特征，以产 生FOO信号FOO的频率值；步骤640:根据钳制电平査找表格或钳制电平公式产生对应于此频率值的 特定钳制电平；步骤650:接收FOO信号FOO以及特定钳制电平；步骤660:决定是否利用接收到的特定钳制电平以钳制FOO信号FOO。 如果FOO信号FOO的电平超过所接收到的特定钳制电平，进入步骤670;否 则，进入步骤680;步骤670:以接收到的特定钳制电平钳制FOO信号FOO;
步骤680:不钳制FOO信号FOO。请参考图8，图8为根据本发明第三实施例的光学存储系统200的用以钳 制FOO信号FOO的信号钳制装置600的方块图。正如图8所示，信号钳制 装置600包含钳制电平产生器700以及钳制模块620。与本发明第二实施例相 似，钳制电平产生器700用以接收FOO信号FOO以及根据FOO信号FOO 的频率特征产生一特定钳制电平。钳制模块620耦接至钳制电平产生器700， 并用以接收FOO信号FOO以及特定钳制电平，并决定是否根据接收到的特 定钳制电平钳制FOO信号FOO。在本发明第三实施例中，钳制电平产生器 700包含LPF710，第一比较单元712，带通滤波器(band pass filter,以下简称 为BPF)720，第二比较单元722，高通滤波器(high pass filter,以下简称为 HPF)730，第三比较单元732以及控制单元740。 LPF 710用以接收FOO信号 FOO并对其进行滤波以产生第一滤波信号。第一比较单元712耦接至LPF 710 并用以将第一滤波信号与第一临界电平TH1进行比较以产生第一钳制电平。 BPF 720用以接收FOO信号FOO并对其进行滤波以产生第二滤波信号。第二 比较单元722耦接至BPF 720并用以将第二滤波信号与第二临界电平TH2进 行比较以产生第二钳制电平。HPF 730用以接收FOO信号FOO并对其进行滤 波以产生第三滤波信号。第三比较单元732耦接至HPF 730并用以将第三滤 波信号与第三临界电平进行比较以产生第三钳制电平。控制单元740耦接至第一比较单元712，第二比较单元722，第三比较单元732，以及钳制模块620。 控制单元740用以选择第一钳制电平、第二钳制电平、第三钳制电平中的最 低钳制电平。控制单元740将所选择的最低钳制电平作为特定钳制电平输出。 例如，当第一钳制电平，第二钳制电平，以及第三钳制电平分别自第一 比较单元712，第二比较单元722，以及第三比较单元732产生，控制单元740 选择第一钳制电平，第二钳制电平，以及第三钳制电平中的最低钳制电平(如 第一钳制电平)作为特定钳制电平，以防止聚焦驱动器230将光存储系统200 中光学头220中的物镜222移动以撞击光学媒体250而产生问题。请再次参
考图4，如图4所示，当输入至聚焦驱动器230的驱动信号具有较低的低频成 分，自聚焦驱动器230产生的驱动力将具有较高的增益值，这样控制单元740 选择第一钳制电平，第二钳制电平，以及第三钳制电平中的最低钳制电平作 为特定钳制电平。然而，本实施例并非限制本发明。图9为根据本发明第三实施例的信号钳制装置600的用以钳制FOO信号 FOO的信号钳制方法的流程图。如果可以达到相同的效果，流程中的步骤并 不需要一定按照此顺序。运用至光存储系统200的信号钳制方法的第三实施 例包含以下步骤步骤810:开始；步骤820:接收FOO信号FOO且将其低通滤波以产生第一滤波信号； 步骤822:将第一滤波信号与第一临界电平进行比较以产生第一钳制电平； 步骤830:接收FOO信号FOO且将其带通滤波以产生第二滤波信号； 步骤832:将第二滤波信号与第二临界电平进行比较以产生第二钳制电平； 步骤840:接收FOO信号FOO且将其高通滤波以产生第三滤波信号； 步骤842:将第三滤波信号与第三临界电平进行比较以产生第三钳制电平； 步骤850:在第一钳制电平，第二钳制电平，以及第三钳制电平中选择一 最低钳制电平；步骤852:输出最低钳制电平作为特定钳制电平；步骤860:根据所接收的特定钳制电平决定是否钳制FOO信号FOO。如 果FOO信号FOO的电平超过所接收到的特定钳制电平，进入步骤870;否则， 进入步骤880;步骤870:以所接收的特定钳制电平钳制FOO信号FOO; 步骤880:不钳制FOO信号FOO。综上所述，本发明所揭露的用以钳制FOO信号FOO的信号钳制装置以 及信号钳制方法，可以适用于防止聚焦驱动器230移动光存储系统200的光 学头220中的物镜222，以造成撞击光学媒体250而产生问题。
权利要求
1. 一种信号钳制装置，用以钳制信号，其特征在于，所述信号钳制装置包含均衡单元，用以将所述信号均衡并产生均衡后的信号；决定单元，用以根据所述均衡后的信号产生指示信号；以及钳制单元，用以根据所述指示信号决定钳制电平并利用所述钳制电平钳制所述信号。
2. 根据权利要求1所述的信号钳制装置，其特征在于，所述决定单元通 过将所述均衡后的信号与第一临界电平进行比较以产生所述指示信号，当所 述均衡后的信号大于所述第一临界电平时，所述决定单元产生所述指示信号 以指示所述钳制单元利用第一特定钳制电平钳制所述信号。
3. 根据权利要求2所述的信号钳制装置，其特征在于，所述决定单元通 过将所述均衡后的信号与第二临界电平进行比较以产生所述指示信号，所述 第二临界电平小于所述第一临界电平；当所述均衡后的信号小于所述第二临 界电平，所述决定单元产生所述指示信号以指示所述钳制单元利用第二钳制 电平钳制所述信号；以及当所述均衡后的信号不大于所述第一临界电平且不 小于所述第二临界电平，所述决定单元产生所述指示信号以指示所述钳制单 元不钳制所述信号。
4. 根据权利要求1所述的信号钳制装置，其特征在于，所述均衡单元为 一阶低通滤波器，或者所述均衡单元为二阶低通滤波器。
5. 根据权利要求1所述的信号钳制装置，其特征在于，所述均衡单元为 驱动器的估测器，用以移动光存储系统的光学头中的物镜。
6. —种信号钳制装置，用以钳制信号，其特征在于，所述信号钳制装置 包含钳制电平产生器，用以根据所述信号的频率特征产生特定钳制电平；以及 钳制模块，用以利用所述特定钳制电平钳制所述信号。
7. 根据权利要求6所述的信号钳制装置，其特征在于，所述钳制电平产生器包含频率分析单元，用以分析所述信号的所述频率特征以产生所述信号的频 率值；以及产生器，耦接至所述频率分析单元以及所述钳制模块，用以根据钳制值 査找表格或钳制电平公式以产生对应于所述信号的所述频率值的所述特定钳 制电平。
8. 根据权利要求6所述的信号钳制装置，其特征在于，所述钳制电平产 生器包含低通滤波器，用以滤波所述信号以产生第一滤波信号；第一比较单元，用以将所述第一滤波信号与第一临界电平进行比较并产生第一钳制电平；带通滤波器，用以滤波所述信号以产生第二滤波信号；第二比较单元，用以将所述第二滤波信号与第二临界电平进行比较并产生第二钳制电平；高通滤波器，用以滤波所述信号以产生第三滤波信号；第三比较单元，用以将所述第三滤波信号与第三临界电平进行比较并产生第三钳制电平；以及控制单元，用以输出所述第一钳制电平，所述第二钳制电平，以及所述第三钳制电平中的最低钳制电平作为所述特定钳制电平。
9. 一种光存储系统，其特征在于，所述光存储系统包含 伺服控制单元，用以产生聚焦伺服输出信号；信号钳制装置，用以利用可变钳制电平钳制所述聚焦伺服输出信号，其 中，所述可变钳制电平根据所述聚焦伺服输出信号的频率特征所设定；功率驱动器，根据所述信号钳制装置的输出信号产生驱动信号；以及 聚焦驱动器，用以根据所述驱动信号移动光学头中的物镜。
10. —种信号钳制方法，用以钳制信号，其特征在于，所述信号钳制方法包含均衡所述信号并产生均衡后的信号；根据所述均衡后的信号产生指示信号；根据所述指示信号决定钳制电平；以及 利用所述钳制电平钳制所述信号。
11. 根据权利要求IO所述的信号钳制方法，其特征在于，根据所述均衡 后的信号产生所述指示信号的步骤还包含将所述均衡后的信号与第一临界电平进行比较；当所述均衡后的信号大于所述第一临界电平时，产生所述指示信号以利 用第一特定钳制电平钳制所述信号。
12. 根据权利要求11所述的信号钳制方法，其特征在于，根据所述均衡 后的信号产生所述指示信号的步骤还包含将所述均衡后的信号与第二临界电平进行比较，所述第二临界电平小于所述第一临界电平；当所述均衡后的信号小于所述第二临界电平时，产生所述指示信号以利 用第二特定钳制电平钳制所述信号；以及当所述均衡后的信号不大于所述第一临界电平且不小于所述第二临界电 平时，产生所述指示信号不钳制所述信号。
13. —种信号钳制方法，用以钳制信号，其特征在于，所述信号钳制方法 包含-根据所述信号的频率特征产生特定钳制电平；以及 利用所述特定钳制电平钳制所述信号。
14. 根据权利要求13所述的信号钳制方法，其特征在于，根据所述信号 的所述频率特征产生所述特定钳制电平的步骤还包含分析所述信号的所述频率特征以产生所述信号的频率值；以及 根据钳制电平査找表格或钳制电平公式产生对应于所述信号的所述频率值的所述特定钳制电平。
15.根据权利要求13所述的信号钳制方法，其特征在于，根据所述信号的所述频率特征产生所述特定钳制电平的步骤还包含利用低通滤波器对所述信号进行滤波以产生第一滤波信号； 将所述第一滤波信号与第一临界电平迸行比较并产生第一钳制电平； 利用带通滤波器对所述信号进行滤波以产生第二滤波信号； 将所述第二滤波信号与第二临界电平进行比较并产生第二钳制电平； 利用高通滤波器对所述信号进行滤波以产生第三滤波信号； 将所述第三滤波信号与第三临界电平进行比较并产生第三钳制电平；以及输出所述第一钳制电平，所述第二钳制电平，以及所述第三钳制电平中的最低钳制电平作为所述特定钳制电平。
全文摘要
本发明涉及一种信号钳制装置和方法以及其光存储系统，所述信号钳制装置用以钳制信号，包含均衡单元，用以将信号均衡并产生均衡后的信号；决定单元，用以根据均衡后的信号产生指示信号；以及钳制单元，用以根据指示信号决定钳制电平并利用钳制电平钳制信号。本发明与现有技术相比可以经济有效的防止光存储系统的光学头中的物镜撞击光盘。
文档编号G11B7/09GK101399055SQ200810087928
公开日2009年4月1日 申请日期2008年3月25日 优先权日2007年9月29日
发明者吴志中, 林家豪, 鄞豪辉, 陈宏彦 申请人:联发科技股份有限公司