专利名称：光盘片的聚焦控制方法
技术领域：
本发明是有关于一种光盘片的对焦控制方法，且特别是有关于将光学头所发射的激光束的聚焦点正确的聚焦于光盘片反射层(Reflecting Layer)的方法。
背景技术：
请参照图1，其所绘示为光驱的光学头读取系统。其中，激光二极管200输出一激光束，该光束透过准直透镜205、偏光束分割器210、1/4波长板220、以及集光透镜225，而到达光盘片230。而从光盘片反射回来的光束，则经过集光透镜225、1/4波长板220、偏光束分割器210、透镜240、而投射至光检测器250。
而由于光盘片的种类不同，其反射层(Reflecting Layer)相对于光学头读取系统的距离也会有变化，因此，当一片光盘片置入光驱时，光学头由远而近地移至光盘片，以检测光盘片反射层的高度。当光学头的位置调整至适当的高度，并在光驱存取盘片上的数据时，激光束的聚焦点能够稳定的停留于光盘片的反射层，以正确的读取光盘片，此即为所谓的聚焦伺服动作(Focusing Servo Process)。
请参照图2(a)、图2(b)、图2(c)，其所绘示为光学头由远而近地移至光盘片时光检测器所呈现的光点示意图。一般来说，光驱中的光检测器可分为四个光检测单元如图所示a、b、c、d四个部分。而聚焦误差讯号的定义即为a与c光检测单元接收到的光强度减去b与d所接受到的光强度并将结果转换成为电讯号即为聚焦误差讯号(Focusing Error Signal，简称FE)，亦即FE＝(Ia+Ic)-(Ib-Id)。
当光盘片数据面的位置离光学头过远时，由于反射的激光束未能正常聚焦于光检测器，因此，所有的光检测单元会接收到几乎相同大小的微量光强度。此时，聚焦误差讯号几乎为零。
如图2(a)所示，当光学头渐渐移近光盘片时，其反射的激光束在光检测器上所形成的光点逐渐地变成椭圆的形状，由于激光束的特性，此时，光检测单元a与c所接受到的光强度比b与d光检测单元的光强度还大，因此，可得到一正值的聚焦误差讯号值。
如图2(b)所示，当光学头继续靠近光盘片时，其反射的激光束在光检测器上所形成的光点会逐渐由椭圆形变成为圆形。此时，聚焦误差讯号会逐渐变小直到光点变成圆形时，聚焦误差讯号为零，而此位置即为光学头的焦点正好位于反射层的位置。
如图2(c)所示，当光学头持续移近光盘片时，其反射的激光束在光检测器上所形成的光点逐渐地由圆形变成椭圆的形状，由于激光束的特性，此时，光检测单元a与c所接受到的光强度比b与d光检测单元的光强度还小，因此，可得到一负值的聚焦误差讯号值。
当光盘片数据面的位置离光学头过近时，由于反射的激光束未能正常聚焦于光检测器，因此，所有的光检测单元会接收到几乎相同大小的微量光强度。此时，聚焦误差讯号又会变成几乎为零。
请参照图3，其所绘示为光学头读取系统由远而近地移至光盘片的过程聚焦误差讯号的曲线图。将光学头由远而近的靠近光盘片时，将检测光盘片数据区高度的过程中所搜集到的聚焦误差讯号(focusing error)记录起来，即可形成如图3所显示的S曲线(S-curve)。亦即，当光学头离光盘片很远的时候，反射光很微弱，所以其聚焦误差极小，当光学头逐渐接近光盘片时，逐渐检测到反射光束，并于峰值处有最大的聚焦误差讯号；而接下来随着光学头继续移近光盘片，聚焦误差开始减小，并于反射层的位置得到零值的聚焦误差；随后光学头仍继续移近光盘片，而聚焦误差讯号在经过谷值的后会逐渐回归零值。
一般来说，聚焦误差讯号的峰值与谷值之间可视为一线性区域。当聚焦误差讯号进入此线性区域时，光学头的控制动作可由一闭回路伺服系统来控制。也就是说，闭回路伺服系统会根据聚焦误差讯号来调整光学头的位置，直到光学头所输出的聚焦误差讯号为零为止。当光学头被稳定地控制并使得光检测器输出聚焦误差讯号为零时，此时光学头的位置即为光学头的焦点位于反射层的位置。
然而，由于闭回路伺服系统本身的误差，公知光驱在聚焦误差讯号为零时，其光学头所在的位置并不是最佳的位置。也就是说，当聚焦误差讯号为零时，光学头的焦点并不是精确地聚焦在反射层上，而是在反射层附近，与实际的反射层之间会有微量的偏差，因此必须要有其它的控制方式来补偿闭回路伺服系统的误差使得光学头的聚焦点稳定地聚焦于反射层上。
发明内容
本发明的目的是提供一种光盘片的对焦控制方法，使得光驱在存取光盘片的过程，光学头的焦点可以稳定地聚焦于光盘片的反射层，并可以解决公知光学头的焦点仅可聚焦于反射层附近造成讯号品质不佳的情形。
本发明提出一种光盘片的聚焦控制方法，包括下列步骤以一闭回路伺服系统于一聚焦误差讯号的一线性区中控制一光学头；提供n个偏补电压迭加于该聚焦误差讯号上，并获得相对应的n个摇摆信息状态计数值；由n个摇摆信息状态计数值中选择一特定摇摆信息状态计数值及其相对应的一特定偏补电压；将该特定偏补电压持续地迭加于该聚焦误差讯号。
所述的光盘片的聚焦控制方法，其中利用一偏补电压获得一摇摆资续状态计数值，包括下列步骤将该偏补电压迭加于该聚焦误差讯号，使得该光学头移动一距离；在该光学头移动该距离后，以一固定取样频率在一固定时间内取样并计数一摇摆信息的一译码讯息，并获得该摇摆信息状态计数值。
所述的光盘片的聚焦控制方法，其中该摇摆信息为一预凹槽绝对时间信息。
所述的光盘片的聚焦控制方法，其中该摇摆信息为一预凹槽地址信息。
所述的光盘片的聚焦控制方法，其中该摇摆信息为一预凹痕信息。
所述的光盘片的聚焦控制方法，其中该线性区是在该该聚焦误差讯号产生一S曲线的一峰值与一谷值之间。
所述的光盘片的聚焦控制方法，其中由n个摇摆信息状态计数值中选择一个数值最大者为该特定摇摆信息状态计数值。
为了使更进一步说明本发明特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
图1所绘示为光驱的光学头读取系统；图2(a)、图2(b)、图2(c)所绘示为光学头由远而近地移至光盘片时光检测器所呈现的光点示意图；图3所绘示为光学头读取系统由远而近地移至光盘片的过程聚焦误差讯号的曲线图；图4所绘示为记录数据的光盘片的对焦控制流程图；图5所绘示为记录数据的光盘片的对焦控制流程图。
具体实施例方式
一般来说，光盘片反射层上的螺旋状轨道会记录明暗不等的信息，而这些信息经由反射的激光束聚焦于光检测器。而光检测器上的光检测单元所接收到的光强度加总后转换为电讯号即成为高频讯号(HF Signal)，而光驱译码高频讯号后即可获得记录于光盘片上的数据。一般来说，高频讯号号振幅的大小与光学头对焦的状况有关，举例来说，如果光学头的焦点正好位于反射层上，则此时的高频讯号振幅会最大，高频讯号的品质也最好；反的，如果光学头的焦点并非位于反射层上，则此时的高频讯号振幅会较小，高频讯号的品质也较差。
请参照图4，其所绘示为记录数据的光盘片的对焦控制流程图。
400以一闭回路伺服系统于聚焦误差讯号的线性区中控制光学头；410提供n个不同的偏补(Offset)电压迭加(Superpose)于聚焦误差讯号上，并获得相对应的n个高频讯号振幅；420由n个高频讯号振幅中选择一特定高频讯号振幅及其相对应的特定偏补电压；430将此特定偏补电压持续地迭加于聚焦误差讯号。
由于公知光学头的焦点仅会聚焦在反射层附近，因此，在闭回路伺服控制系统中加入偏补电压后，可导致光学头产生微量的位移。所以，针对记录数据的光盘片，提供n个不同的偏补电压迭加于聚焦误差讯号后，光学头可以产生n次的位移，而每次位移后的高频讯号振幅皆可被记录下来。因此，光驱可由不同的高频讯号振幅的中选择一振幅最大的特定高频讯号振幅及其相对应的特定偏补电压。当此特定偏补电压迭加于聚焦误差讯号的后，即可确定光学头焦点所在的位置必定在反射层上。因此，利用迭加后的聚焦误差讯号来作为后续光驱存取光盘片的聚焦误差讯号可以使聚焦伺服动作的过程中高频振幅讯号具有最大的振幅以及最佳的品质。
然而，空白光盘片的轨道上并未有任何明暗不等的信息，因此，上述方式并不适用于空白光盘片的聚焦控制。在空白的光盘片中，反射层螺旋状轨道皆有摇摆状(Wobble)的边缘。以CD-R/RW盘片来说，其为预凹槽绝对时间(Absolute Time In Pregroove，简称ATIP)信息；以DVD+R/RW来说，其为预凹槽地址(Address In Pregroove，简称ADIP)信息；以DVD-R/RW来说，除了ADIP信息的外还有预凹痕信息(Land Pre-Pit Information，简称LPP信息)。而上述这些信息皆可统称为摇摆信息(Wobble Information)。
摇摆信息对于空白光盘片来说非常重要，当光驱在执行写入动作时，光驱控制数据写入的位置就必须根据摇摆信息来决定。也就是说，光驱写入数据时必须利用光检测器同时接收激光束并译码激光束中的摇摆信息，如果摇摆信息顺利译码，则可以确认数据即将写入的确实位置。
因此，光驱内的控制芯片会有一个表示摇摆信息的译码讯息，例如，当译码讯息为第一状态时，表示摇摆信息顺利译码成功；反之，当译码讯息为第二状态时，表示摇摆信息译码不成功。一般来说，译码摇摆信息成功与否与光学头对焦的状况有关。举例来说，如果光学头的焦点正好位于反射层上，则此时摇摆信息的译码成功机率会最高；反之，如果光学头的焦点并非位于反射层上，则此时摇摆信息的译码成功机率会较小。
请参照图5，其所绘示为记录数据的光盘片的对焦控制流程图。
500以一闭回路伺服系统于聚焦误差讯号的线性区中控制光学头；510提供n个不同的偏补(Offset)电压迭加(Superpose)于聚焦误差讯号上，并获得相对应的摇摆信息状态计数值；520由n个摇摆信息状态计数值中选择一特定摇摆信息状态计数值及其相对应的特定偏补电压；530将此特定偏补电压持续地迭加于聚焦误差讯号。
由于公知光学头的焦点仅会聚焦在反射层附近，因此，在闭回路伺服控制系统中加入偏补电压后，可导致光学头产生微量的位移。所以，针对空白的光盘片，提供n个不同的偏补电压迭加于聚焦误差讯号后，光学头可以产生n次的位移，而每次位移后光驱可以用一固定的取样频率在一固定时间的内多次取样摇摆信息的译码讯息，并计数第一状态出现的次数作为摇摆信息状态计数值。因此，n次位移的后即可获得n个摇摆信息状态计数值。最后，光驱可由不同的摇摆信息状态计数值中选择值最大的作为特定摇摆信息状态计数值并且获得其相对应的特定偏补电压。当此特定偏补电压迭加于聚焦误差讯号的后，即可确定光学头焦点所在的位置必定在反射层上。因此，利用迭加后的聚焦误差讯号来作为后续光驱存取光盘片的聚焦误差讯号，可确保光驱的稳定性及其讯号品质。
因此，本发明的优点系提出一种光盘片的对焦控制方法，使得光驱在存取光盘片的过程，光学头的焦点可以稳定地聚焦于光盘片的反射层，并可以解决公知光学头的焦点仅可聚焦于反射层附近造成讯号品质不佳的情形。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1.一种光盘片的聚焦控制方法，其特征在于，包括下列步骤以一闭回路伺服系统于一聚焦误差讯号的一线性区中控制一光学头；提供n个偏补电压迭加于该聚焦误差讯号上，并获得相对应的n个摇摆信息状态计数值；由n个摇摆信息状态计数值中选择一特定摇摆信息状态计数值及其相对应的一特定偏补电压；以及将该特定偏补电压持续地迭加于该聚焦误差讯号。
2.根据权利要求1所述的光盘片的聚焦控制方法，其特征在于，其中利用一偏补电压获得一摇摆资续状态计数值，包括下列步骤将该偏补电压迭加于该聚焦误差讯号，使得该光学头移动一距离；在该光学头移动该距离后，以一固定取样频率在一固定时间内取样并计数一摇摆信息的一译码讯息，并获得该摇摆信息状态计数值。
3.根据权利要求2所述的光盘片的聚焦控制方法，其特征在于，其中该摇摆信息为一预凹槽绝对时间信息。
4.根据权利要求2所述的光盘片的聚焦控制方法，其特征在于，其中该摇摆信息为一预凹槽地址信息。
5.根据权利要求2所述的光盘片的聚焦控制方法，其特征在于，其中该摇摆信息为一预凹痕信息。
6.根据权利要求1所述的光盘片的聚焦控制方法，其特征在于，其中该线性区是在该该聚焦误差讯号产生一S曲线的一峰值与一谷值之间。
7.根据权利要求1所述的光盘片的聚焦控制方法，其特征在于，其中由n个摇摆信息状态计数值中选择一个数值最大者为该特定摇摆信息状态计数值。
全文摘要
本发明为一种光盘片的聚焦控制方法，包括下列步骤以一闭回路伺服系统于一聚焦误差讯号的一线性区中控制一光学头；提供n个偏补电压迭加于该聚焦误差讯号上，并获得相对应的n个摇摆信息状态计数值；由n个摇摆信息状态计数值中选择一特定摇摆信息状态计数值及其相对应的一特定偏补电压；以及将该特定偏补电压持续地迭加于该聚焦误差讯号，使得光学头的焦点可以稳定地聚焦于光盘片的反射层，并且大幅提升光驱讯号的品质。
文档编号G11B7/135GK1716396SQ20041006290
公开日2006年1月4日 申请日期2004年7月2日 优先权日2004年7月2日
发明者徐正煜, 傅仁杰, 李敦介 申请人:建兴电子科技股份有限公司