专利名称：光驱以及用于光驱的寻轨控制方法
技术领域：
本发明是有关于光驱，特别是有关于一种可控制寻轨(track-seeking)的光 驱及相关方法。
背景技术：
数据是被记录于光盘上的不同位置。当光驱要从光盘上读取特定数据时， 必须预先从光头发射激光光束至对应于特定数据的地址的目标位置，然后从激 光光束的反射中获取数据。发射到光盘表面的激光光束点的位置由光头的位置 与光头内物镜(objective lens )的位置决定。因此光驱必须调整物镜与光头的位 置以瞄准特定数据的目标位置处的激光光束点。光驱执行寻轨(track-seeking)程序来从初始位置移动光头所发射的激光光 束点到磁盘表面的目标位置。光头的位置由滑橇(sled)控制，光头内的物镜的 位置由循轨线圏(tracking coil)控制。因此寻轨程序包括由滑橇调整光头的位 置以及由循轨线圈调整物镜的位置。请参照
图1,图1是现有的光驱100的方框图。光驱100包含光头102、均 衡器104、解调器106、解码器108、跳轨(seek)控制装置112以及驱动器集 成电路(driverIC，以下简称为驱动IC)114。光头102包含物镜118,用于才殳射激 光光束至磁盘120的表面；以及滑橇116，用于调整光头102的位置。当光驱 100需要读取存储于磁盘120的特定部分的数据时，跳轨控制装皇112首先产生 循轨控制输出(Tracking control Output, TRO)信号与反馈电机输出(Feed Motor Output, FMO)信号，TRO信号用于控制光头102中的循轨线圏，而FMO信号 用于控制步进电机(未显示于图中)。驱动IC 114接着从FMO信号得到FMOl 信号与FM02信号，步进电机依据FMOl信号与FM02信号调整滑橇116的位 置。类似地，驱动IC 114从TRO信号得到用于循轨线圏的TR+信号及TR-信号， 以调整滑橇116上的物镜118的位置。在滑橇116及物镜118的位置均移位之后，物镜118所发射的激光光束瞄5准于磁盘120上存储特定数据的特定部分，并且激光光束的反射产生。接着，均衡器104从激光光束的反射中得到射频信号。然后解调器106与解码器108 分别对射频信号进行解调与解码，以获得特定数据及其地址。均衡器104也从 激光光束的反射中得到伺服信号，如循轨误差(Tracking Error， TE)信号与聚焦误 差(Focusmg Error, FE)信号等。因此跳轨控制装置112可依据伺服信号产生TRO 信号与FMO信号，以控制物镜118与滑橇116的位置。光头102内的物镜118的位置是用相对滑橇116中心的原点(origin)的移 位距离来定义。当物镜118在光头102内移位不同的距离时，光头102所能接 收到的从磁盘120反射的激光光束的强度也随之不同，这会影响所得到的伺服 信号的质量。请参照图2,图2是伺服信号的幅度(amplitude)与物镜118的不 同移位距离之间关系的示例的示意图，此关系即为熟知的光头102的^L野特性 (vision characteristic),此碎见野特性会随着光头而有所不同。当物镜118位于 原点时，移位距离为O,伺服信号的最大幅度在原点附近。当移位距离为正且递 增时，物镜118向滑橇116的一侧移位，伺H信号的幅度有少量减小。当移位 距离为负且递减时，物镜118向滑橇116的另一侧移位，伺服信号的幅度明显 减小。由于物镜118具有正移位距离时会产生具有较大幅度的伺服信号，因此 应防止物镜118移动至具有大的负移位距离的位置。举例来说，若物镜118移 位至-0.5mm移位距离的位置上，伺服信号的幅度明显减小，大致为物镜118在 原点处产生的伺服信号的幅度的一半，而伺服信号的幅度太小会导致光驱操作 的失误。因此，由于具有负移位距离的物镜118,伺服信号具有小的幅度，因此，现 有的光驱100依据此伺服信号可能会产生误操作。此外，当磁盘120为偏心^兹 盘(eccentric disk)时，会使得上述问题更加严重。请参照图3，图3是与磁盘 振荡相一致的透镜振荡的示意图。若磁盘为偏心磁盘，那么当磁盘旋转时，其 磁道会前后摆动，如磁盘310与320所示。因此物镜118必须前后振荡，以在 》兹道上选定一个激光光束点，如滑橇350上的透镜位置330与340所示。当偏 心石兹道的移位距离为0.28jnm时，石兹道的振荡3巨离为0.56/xm，因此物镜118必须 移位0.56/mi的振荡距离d。若物镜118初始位于具有负移位距离的位置，由于 偏心》兹盘的振荡可能将物镜118移位至具有较大负移位距离的位置上，因此所 产生的伺服信号的幅度将如图2所示大幅减小。因此，当光驱调整透镜位置来 寻轨时，需要一种方案来防止透镜产生极端的移位距离。发明内容为了解决现有技术中由于透镜发生极端移位而导致光驱误操作的技术问题，本发明提供一种光驱及其寻轨(track-seeking)控制方法。本发明的一个实施例提供一种光驱，包含光头、跳轨(seek)控制装置、均 衡器、透镜视野特性(vision characteristic)解码器以及反透镜移位装置(anti lens shift device)。光头包含滑橇(sled)与用于投射光束至磁盘的透镜；跳轨控制 装置用于移动滑橇，并将透镜相对于滑橇的中心的原点(origin)移位一定距离； 均衡器用于从光束的反射中获得伺服信号；透镜视野特性解码器用于依据伺服 信号获得透镜的视野特性，并依据视野特性确定锁轨(track-on)方向；反透镜 移位装置用于触发跳轨控制装置以依据锁轨方向执行锁轨动作。本发明的另一实施例提供一种光驱，包含光头、跳轨控制装置、均衡器以 及反透镜移位装置。光头包含滑橇与用于投射光束至^兹盘的透镜；跳轨控制装 置用于移动滑橇，并将透镜相对于滑橇的中心的原点移位一定距离；均衡器用 于从光束的反射中获得伺服信号；反透镜移位装置用于在执行锁轨动作之后依 据伺服信号确定透镜相对于滑橇的移位方向，并依据移位方向产生一个作用力 来移动滑橇，当完成锁轨动作之后允许透镜位于预设位置上。本发明的实施例更提供一种用于光驱的寻轨控制方法，其中光驱的光头包 含滑橇与用于投射光束至磁盘的透镜，光驱的跳轨控制装置用于移动滑橇并将 透镜相对于滑橇的中心的原点移位一定距离，此方法包含从光束的反射中获 得伺服信号；依据伺服信号获得透镜的视野特性；依据视野特性确定锁轨方向； 以及触发跳轨控制装置以依据锁轨方向执行锁轨动作。本发明的另一实施例提供一种用于光驱的寻轨控制方法，其中光驱的光头 包含滑橇与用于投射光束至磁盘的透镜，光驱的跳轨控制装置用于移动滑橇并将透镜相对于滑橇的中心的原点移位一定距离，此方法包含从光束的反射中 获得伺服信号；在执行锁轨动作之后依据伺服信号确定透镜相对于滑橇的移位 方向；以及依据移位方向产生一个作用力来移动滑橇，从而在完成锁轨动作之 后允许透镜位于预设位置上。本发明的光驱及其寻轨控制方法，依据视野特性确定锁轨方向，减少了光 驱的误操作，从而提升了光驱性能。图l是现有光驱的方框图。图2是伺服信号的幅度与物镜的不同移位距离之间关系的示意图。图3是与磁盘振荡相一致的透镜振荡的示意图。图4是依据本发明实施例的光驱的方框图。图5是依据本发明获得物镜视野特性的方法的流程图。图6是与图5的方法相关的信号波形示意图。图7是依据本发明控制寻轨操作的方法的流程图。图8是与图7的方法相关的信号波形示意图。
具体实施方式
在本说明书以及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件，本领域 的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件，本 说明书及权利要求并不以名称的差异作为区分元件的方式，而是以元件在功能 上的差异作为区分的准则，在通篇说明书及权利要求书当中所提及的"包含有" 是开放式的用语，故应解释成"包含有但不限定于"。阅读了下文对于附图所示实施例的详细描述之后，本发明对所属技术领域 的技术人员而言将显而易见。请参照图4，图4是依据本发明实施例的光驱400的方框图。光驱400包含 光头402、均衡器404、反透镜移位装置(anti lens shift device) 422、透镜视野 特性(vision characteristic )解码器424、跳轨(seek)控制装置412以及驱动器 集成电路(driver IC，以下简称为驱动IC)414。光头402包含物镜(objective lens ) 418与滑橇(sled) 416。物镜418用于投射激光光束至磁盘420的数据层。滑橇 416调整光头402的位置。当光驱400执行寻轨(track-seeking)操作以将激光 光束点从磁盘420数据层的一部分移动至另一部分时，物镜418与滑橇416的 位置均必须调整。跳轨控制装置412产生循轨控制输出(Tracking control Output, TRO)信号与反馈电机输出(Feed Motor Output, FMO)信号，TRO信号用于调整 物镜418的位置，而FMO信号用于调整滑橇416的位置。驱动IC 414将TRO 信号转换为TR+信号及TR-信号，用于控制循轨线圈(tracking coil)以调整光 头402内的物镜418的位置。驱动IC 414也将FMO信号转换为FMOl信号与 FM02信号，用于控制滑橇电机以调整滑橇416的位置。当滑橇416与物镜418的位置均被调整过之后，激光光束点移动至磁盘420 内存储有特定数据的数据层的目标部分上，至此，寻轨操作完成。均衡器404从^磁盘420数据层的激光光束的反射中得到伺服信号。光驱400包含两个不同 模块反透镜移位装置422与透镜视野特性解码器424。如图2所示，由于物镜 418的一见野特性，当物镜418位于相对滑橇416中心的原点(origin)不同移位 距离的位置时，物镜418所发射的激光光束的反射具有不同的幅度，从反射中 得到的伺服信号也具有不同的幅度。因此透镜视野特性解码器424检测对应于 物镜418的不同移位距离的伺服信号的幅度，以获得光头402的视野特性。透 镜视野特性解码器424接着依据所检测到的光头402的视野特性来确定反透镜 移位装置422的移位方向(如，锁轨(track-on)方向)Sl,以在执行寻轨操作 之前将透镜移位。由于物镜418在适当的移位方向Sl上进行移位，伺服信号的 幅度不会迅速减小，防止了光驱400依据伺服信号执行误操作。图5是依据本发明实施例侦测光头402的^f见野特性的方法500的流程图， 此方法用于确定物镜418的适当移位方向。以下参照图2与图5对方法500的 操作进行描述。跳轨控制装置412首先产生TRO信号，以将物镜418移动到滑 橇416中心的原点202的位置(步骤502 )。然后物镜418投射激光光束至^兹盘 420的数据层，均衡器404从激光光束的反射中得到伺服信号。在一个实施例中， 伺服信号为循轨误差(Tracking Error, TE)信号、射频信号、射频波紋(Radio Frequency Ripple, RFRP)信号、差分推挽(Differential Push-Pull， DPP)信号、主 光束推挽(Main beam Push-Pull， MPP)循轨误差信号或差分相位侦测循轨误差信 号。接着透镜视野特性解码器424量测伺服信号的特性，以获得图2所示的原 点202处的一个值(步骤504)。在一个实施例中，此特性为伺服信号的幅度或 信噪比。然后跳轨控制装置412产生TRO信号，逐渐从原点沿着图2所示的Dl的 方向移动物4免418，因此物《竟418持续地移位至具有不同正移位距离的位置。透 镜视野特性解码器424分别量测对应于不同正移位距离的伺服信号的特性，从 而获得图2所示的一连串第一值204-206 (步骤506)。接下来，跳轨控制装置 412移动物镜418,使其回到原点(步骤508),并产生TRO信号，逐渐沿着图 2所示的D2的方向移动物镜418。因此物镜418持续地移位至具有不同负移位 距离的位置。透镜视野特性解码器424分别量测对应于不同负移位距离的伺服 信号的特性，从而获得图2所示的一连串第二值208-210 (步骤510)。如图2所示，通过将对应于不同正移位距离的第 一值204 206与对应于不同负移位距 离的第二值208-210相比较，透镜视野特性解码器424获得物镜418的视野特 性，并依据此视野特性确定物镜418的锁轨方向Sl (步骤512)。请注意，设 计者可依据设计需要调整第一值与第二值的数量，举例来说，仅用一个第一值 与一个第二值来获得物镜418的视野特性。请参照图6，图6是与图5的方法500相关的信号波形示意图。图6所示的 信号包括TE信号、中心误差(Center Error， CE)信号以及TRO信号。在Tl 期间，跳轨控制装置412使TRO信号升高，以使得物镜418沿着D1的方向以 正移位距离移位，然后在T2期间降低TRO信号，以使得物镜418沿着D2的方 向以负移位距离移位。CE信号反映物镜418相对于原点的移位水平。因此，CE 信号在T1期间下降而在T2期间上升。与T2期间相比，伺服信号(如TE信号) 在T1期间具有较大的幅度及较好的质量，因此将对应于以正移位距离来移位物 镜418的方向Dl作为锁轨方向Sl。然后反透镜移位装置422依据方法500中所获得的视野特性来控制寻轨操 作。请参照图7，图7是依据本发明实施例的控制寻轨操作的方法700的流程图。 跳轨控制装置412首先移动滑橇416与物镜418以执行寻轨操作(步骤702)。 透镜视野特性解码器424接着依据物镜418的视野特性确定锁轨方向Sl (步骤 704)。在一个实施例中，透镜视野特性解码器424依据物镜418的移位是沿着 方向Dl还是方向D2来确定锁轨方向Sl，从而产生具有较好特性的伺服信号。 举例来说，请参照图2,由于对应于具有正移位距离的方向Dl的第一值204~206 大于对应于具有负移位距离的方向D2的第二值208 210，因而当物镜418向正 移位距离的方向移位时所产生的伺服信号具有较好的质量。因此，依据物镜418 的^f见野特性，确定方向Dl作为锁轨方向Sl。确定了锁轨方向Sl之后，反透镜移位装置422触发跳轨控制装置412以执 行锁轨动作，从而依据锁轨方向Sl将物镜418所发射的激光光束集中于目标磁 道(步骤706 )。如图3所示，当物镜418所发射出的激光光束锁定于磁盘420 的一个磁道时，物镜418随着磁盘420的振荡而在透镜位置330与340之间前 后振荡。物镜418的位置与滑橇416相关，并因此随着振荡而变化。请参照图2, 对应于方向Dl的透镜位置具有较好的视野特性，如第一值204-206。相反，背 离方向Dl的透镜位置具有较差的视野特性，如第二值208 210。因此，反透镜 移位装置422传送一个信号S2来触发跳轨控制装置412，以在物镜418的振荡方向与锁轨方向si —致时执行锁轨动作(步骤706 )。当物镜418所发射的激 光光束点锁定于对应锁轨方向的位置时，物镜418所产生的伺服信号具有较大 的幅度，从而提升了光驱400的性能。
执行锁轨动作之后，物镜418可能不返回与滑橇416相关的原点202。换句 话说，物镜418可能不在滑橇416的中心。接下来，反透镜移位装置422确定 物镜418的移位方向(步骤708)。换句话说，反透镜移位装置422决定物镜 418沿哪个方向背离与滑橇416相关的原点202。举例来说，物镜418的移位方 向可依据TE信号、CE信号或TRO信号来确定。反透镜移位装置422接着依据 物镜418的移位方向产生一个附加的作用力来移动滑橇416,以使物镜418返回 原点202的位置(步骤710 )。在一个实施例中，附加的作用力的产生包含增加 滑橇416的均衡器带宽、将CE信号直接反馈至滑橇416用以补偿或施加开路反 冲力(open kick force )以快速移动滑橇416。因此，避免了物镜418在锁轨动 作之后处于远离与滑橇416相关的原点202的位置上，物镜418也不会振荡到 极端点而使得信号幅度劣化。
请参照图8，图8是与图7的方法700相关的信号波形示意图。图8所示的 信号包括TE信号、CE信号及两个反馈电机输出信号FMOl与FM02。跳轨控 制装置412首先执行寻轨操作，执行寻轨操作之后，如区域802所示，TE信号 的幅度显著减小。然后，反透镜移位装置422依据区域803所示的CE信号侦测 物镜418的移位方向。接着，反透镜移位装置422触发跳轨控制装置412，以调 整滑橇416的位置，使物镜418返回滑橇416中心的原点位置。跳轨控制装置 412产生信号FMOl与FM02 (如区域804所示)以移动滑橇416，从而使物镜 418返回原点。
请注意，步骤704~706与步骤708-710不必一起执行。在一个实施例中， 仅执行步骤702-706来将物镜418锁定在具有较好视野特性的位置上。在另一 实施例中，仅执行步骤702、 708与710来使物镜418返回原点202相应位置。 举例来说，当透镜在D1与D2方向均具有好的视野特性时，或者信号幅度在D1 与D2方向均不会显著减小时，可省略步骤704与706。
另外，步骤710中，反透镜移位装置422可移动滑橇416使物镜418返回 到其它位置，而非原点202的位置。举例来说，反透镜移位装置422可移动滑 橇416,使物镜418返回到对应图2中的点212的位置。因此，当物镜418向对 应于锁轨方向Sl的方向Dl移动时，物镜418具有大的移动范围，且具有好的视野特性。另一例子中，反透镜移位装置422移动滑橇416，使物镜418返回到 对应图2中的点214的位置。因此当物镜418振荡时，物镜418也会具有大的 移动范围216，且具有好的视野特性。
所属技术领域的技术人员可轻易完成的均等改变或润饰均属于本发明所主 张的范围，本发明的权利范围应以权利要求书所限定的范围为准。
权利要求
1.一种光驱，包含光头，包含滑橇与透镜，该透镜用于投射光束至磁盘；跳轨控制装置，用于移动该滑橇，并将该透镜相对于该滑橇的中心的原点移位一定距离；均衡器，用于从该光束的反射中获得伺服信号；透镜视野特性解码器，用于依据该伺服信号获得该透镜的视野特性，并依据该视野特性确定锁轨方向；以及反透镜移位装置，用于触发该跳轨控制装置以依据该锁轨方向执行锁轨动作。
2. 如权利要求1所述的光驱，其特征在于，当该透镜的振荡方向与该锁轨方 向一致时，该反透镜移位装置触发该跳轨控制装置以执行该锁轨动作。
3. 如权利要求1所述的光驱，其特征在于，该透镜视野特性解码器量测该伺 服信号的特性以获得对应于相对该原点的正移位距离的第一值与对应于相对该 原点的负移位距离的第二值，从而获得该视野特性。
4. 如权利要求3所述的光驱，其特征在于，该透镜视野特性解码器将该第一 值与该第二值相比较以确定该锁轨方向。
5. 如权利要求1所述的光驱，其特征在于，该伺服信号为循轨误差信号、射 频信号、射频波紋信号、差分推挽信号、主光束推挽循轨误差信号或差分相位 侦测循轨误差信号。
6. 如权利要求1所述的光驱，其特征在于，在执行该锁轨动作之后，该反透 镜移位装置更依据该伺服信号确定该透镜相对于该滑橇的移位方向，并依据该 移位方向产生一个作用力来移动该滑橇，当完成该锁轨动作之后允许该透镜位 于预设位置上。
7. 如权利要求6所述的光驱，其特征在于，该移位方向为将该透镜向该原点 移动的方向。
8. 如权利要求3所述的光驱，其特征在于，该伺服信号的该特性为该伺服信号的幅度或该伺服信号的信噪比。
9. 一种光驱，包含光头，包含滑橇与透镜，该透镜用于投射光束至磁盘；跳轨控制装置，用于移动该滑橇，并将该透镜相对于该滑橇的中心的原点移位一定距离；均衡器，用于从该光束的反射中获得伺服信号；以及反透镜移位装置，用于在执行锁轨动作之后依据该伺服信号确定该透镜相 对于该滑橇的移位方向，并依据该移位方向产生一个作用力来移动该滑橇，当 完成该锁轨动作之后允许该透镜位于预"i殳位置上。
10. 如权利要求9所述的光驱，其特征在于，该移位方向为将该透镜向该预设 位置移动的方向。
11. 如权利要求9所述的光驱，其特征在于，该预设位置为该原点。
12. 如权利要求9所述的光驱，其特征在于，该伺服信号为中心误差信号、循 轨误差信号或循轨控制输出信号。
13. 如权利要求9所述的光驱，其特征在于，该反透镜移位装置依据该移位方 向产生该作用力以移动该滑橇的动作是通过增加该滑橇的均衡器带宽、将该中 心误差信号反馈至该滑橇或施加开路反冲力至该滑橇来实现。
14. 一种用于光驱的寻轨控制方法，其中该光驱的光头包含滑橇与透镜，该 透4fe用于4殳射光束至/f兹盘，该光驱的跳轨控制装置用于移动该滑橇并将该透镜 相对于该滑橇的中心的原点移位一定距离，该方法包含从该光束的反射中获得伺服信号； 依据该伺服信号获得该透镜的视野特性； 依据该视野特性确定锁轨方向；以及 触发该跳轨控制装置以依据该锁轨方向执行锁轨动作。
15. 如权利要求14所述的用于光驱的寻轨控制方法，其特征在于，当该透镜 的振荡方向与该锁轨方向一致时，触发该锁轨动作。
16. 如权利要求14所述的用于光驱的寻轨控制方法，其特征在于，获得该^L 野特性的步骤包含量测该伺服信号的特性以获得对应于相对该原点的正移位距离的第 一值；以及量测该伺服信号的该特性以获得对应于相对该原点的负移位距离的第二值。
17. 如权利要求16所述的用于光驱的寻轨控制方法，其特征在于，依据该视野特性确定该锁轨方向的步骤包含比较该第 一值与该第二值以确定该锁轨方向。
18. 如权利要求14所述的用于光驱的寻轨控制方法，其特征在于，该伺服信 号为循轨误差信号、射频信号、射频波紋信号、差分推挽信号、主光束推挽循 轨误差信号或差分相位侦测循轨误差信号。
19. 如权利要求16所述的用于光驱的寻轨控制方法，其特征在于，该伺服信 号的该特性为该伺服信号的幅度或该伺服信号的信噪比。
20. 如权利要求14所述的用于光驱的寻轨控制方法，其特征在于，该方法更 包含在执行该锁轨动作之后，依据该伺服信号确定该透镜相对于该滑橇的移位 方向；以及依据该移位方向产生一个作用力来移动该滑橇，当完成该锁轨动作之后允许该透镜位于预设位置上。
21. —种用于光驱的寻轨控制方法，其中该光驱的光头包含滑橇与透镜，该透镜用于投射光束至磁盘，该光驱的跳轨控制装置用于移动该滑橇并将该透镜 相对于该滑橇的中心的原点移位一定距离，该方法包含 从该光束的反射中获得伺服信号；在执行锁轨动作之后依据该伺服信号确定该透镜相对于该滑橇的移位方 向；以及依据该移位方向产生一个作用力来移动该滑橇，/人而在完成该锁轨动作之 后允许该透镜位于预设位置上。
22. 如权利要求21所述的用于光驱的寻轨控制方法，其特征在于，该移位方 向为将该透镜向该预设位置移动的方向。
23. 如权利要求21所述的用于光驱的寻轨控制方法，其特征在于，该预设位 置为该原点。
24. 如权利要求21所述的用于光驱的寻轨控制方法，其特征在于，该伺服信 号为中心误差信号、循轨误差信号或循轨控制输出信号。
25. 如权利要求21所述的用于光驱的寻轨控制方法，其特征在于，依据该移 位方向产生该作用力来移动该滑橇的步骤包含增加该滑橇的均衡器带宽、将 该中心误差信号反馈至该滑橇或施加开路反冲力至该滑橇。
全文摘要
本发明提供一种光驱以及用于光驱的寻轨控制方法。光驱包含光头、跳轨控制装置、均衡器、透镜视野特性解码器以及反透镜移位装置。光头包含滑橇与用于投射光束至磁盘的透镜；跳轨控制装置用于移动滑橇，并将透镜相对于滑橇的中心的原点移位一定距离；均衡器用于从光束的反射中获得伺服信号；透镜视野特性解码器用于依据伺服信号获得透镜的视野特性，并依据视野特性确定锁轨方向；反透镜移位装置用于触发跳轨控制装置以依据锁轨方向执行锁轨动作。本发明的光驱及其寻轨控制方法依据视野特性确定锁轨方向，减少了光驱的误操作，从而提升了光驱性能。
文档编号G11B7/09GK101577127SQ20081016783
公开日2009年11月11日 申请日期2008年10月13日 优先权日2008年5月6日
发明者吴明苍, 嵇华廷, 林育群, 黄英峰 申请人:联发科技股份有限公司