专利名称：调整光驱伺服系统的控制参数的装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种用以增加光驱伺服系统于长时间工作后的系统稳定度的装置及方法，尤其是用在一光驱伺服系统的一控制回路中，通过外加弦波信号至控制回路中，并取得该弦波信号的增益及/或相位变化，以求得该控制回路的控制参数的方法及装置。
背景技术：
请参照图1，其所示为传统光驱的伺服系统方块图。光学传感器102接收从盘片(未显示于图中)反射的光信号，并将其转成电信号后输出至前级放大器104以得到循轨误差信号(Tracking error signal)Te/聚焦误差信号(Focusingerror signal)Fe。循轨误差信号Te/聚焦误差信号Fe经过模拟数字转换器(Analog to Digital Converter，ADC)106处理后输入补偿器108，以对其增益及相位进行补偿。补偿后的循轨误差信号Te/聚焦误差信号Fe经数字模拟转换器(Digital to Analog Converter，DAC)110处理后得到信号Tro/Foo，其输入至驱动电路114，用以产生控制光学读取头116位置的控制信号T/F。光学读取头116中的激光二极管(未显示于图中)则产生激光来对盘片进行读取/写入动作。其中，模拟数字转换器106、补偿器108与数字模拟转换器110可同时设计于一ASIC 112中。
然而，当光驱长时间操作之后，会因为温度的变化而使得系统的物理特性有所变化。亦即，由驱动电路114、光学读取头116、光学传感器102与前级放大器104所构成的控制回路的增益值(gain)将有所变化，从而导致系统不稳定。系统不稳定将影响盘片的读取动作与写入动作。
针对系统不稳定的情形，传统光驱的解决方式包括(1)在系统中额外配置一温度传感器，以感测温度的变化，再由温度的变化来推测控制回路的增益值的变化量。但是，此法并不能得到精确的增益值变化量，所以对于系统不稳定的情形的改善是很有限的。而且，额外的组件将提高光驱所需成本。(2)降低光驱读取/写入的速度，以期减少读取/写入的错误率。然而，此法并没有真正解决增益值变化的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种用以增加光驱伺服系统于长时间工作后的系统稳定度的装置，其装置主要包含弦波产生器、带通滤波器、补偿器、以及微处理器。伺服系统首先，微处理器产生第一弦波信号所需的信号参数并送往弦波产生器中，而由弦波产生器所产生的第一弦波信号则被馈入至光驱伺服系统的控制回路中，该第一弦波信号于控制回路中被处理且放大后，再利用带通滤波器以取一第二弦波信号的信号参数后，该第二弦波信号的信号参数随后被送往微处理器中，用以导出所需的控制参数，藉此控制参数以得知控制回路的增益及/或相位的变化量，随后微处理器可依据该增益及/或相位变化量以产生调整信号，用以调整补偿器所输出的控制信号，以解决系统不稳定的问题。
本发明优选实施例的方法包括将第一弦波信号馈入控制回路中，其中该第一弦波信号依据第一信号参数所产生；第一弦波信号于该控制回路中被处理与放大而得到第二弦波信号；随后使用数字带通滤波器由控制回路中过滤出第二弦波信号的信号参数；根据第一弦波信号与第二弦波信号的信号参数得到控制参数，用以取得控制回路的增益/相位变化量；最后产生调整信号，用以调整补偿器所输出的控制信号，以解决系统不稳定的问题。
为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图作详细说明。
图1显示传统光驱的伺服系统方块图。
图2显示使用本发明的调整控制参数装置的光驱伺服系统方块图。
图中标号说明如下102光学传感器104前级放大器106模拟数字转换器108补偿器110数字模拟转换器
112ASIC114驱动电路116光学读取头202光学传感器204前级放大器206模拟数字转换器208补偿器210数字模拟转换器212ASIC214驱动电路216光学读取头218微处理器220数字带通滤波器222弦波产生器具体实施方式
请参照图2，其所显示是依照本发明一优选实施例的一种使用调整控制参数装置的光驱伺服系统方块图。本实施例的调整控制参数的装置包括信号产生器222、数字带通滤波器(band-passfilter，BPF)220及微处理器218。此装置使用于光驱伺服系统200的控制回路中，该控制回路为闭回路。此控制回路由光学传感器202、前级放大器204、模拟数字转换器206、补偿器208、数字模拟转换器210、驱动电路214及光学读取头216所组成。
光学传感器202接收从盘片(未显示于图中)所反射的反射光后，将此反射光转换成电信号ES输出至前级放大器204，而前级放大器204则转换电信号ES以得到第一循轨误差信号Te’/聚焦误差信号Fe’。第一循轨误差信号Te’/聚焦误差信号Fe’经过模拟数字转换器206处理之后，得到数字信号D，其与弦波产生器222所产生的第一弦波信号S1相加之后得到输入信号X，而输入信号X则同时输入至补偿器208与数字带通滤波器220中。
此输入信号X(为数字信号D与第一弦波信号S1的和)输入至补偿器208后，补偿器208将依据调整信号Cp来对输入信号X做增益及相位的补偿。补偿后的控制信号C则输入至数字模拟转换器210中，以得到第二循轨误差信号Tro’/聚焦误差信号Foo’。第二循轨误差信号Tro’/聚焦误差信号Foo’则输入至驱动电路214，以产生用以控制光学读取头216位置的控制信号T’/F’。光学读取头216中的激光二极管(未显示于图2中)用来产生激光来对盘片进行读取/写入动作。其中，模拟数字转换器206、补偿器208、数字模拟转换器210、数字带通滤波器220与弦波产生器222可同时设计于一ASIC 212中。本领域技术人员当可依据实际需求加以变更，然所有不脱离本发明优选实施例精神的等效修饰或变更，仍应包含于本发明范围之中。
补偿器208输出一控制信号C，其用以控制光驱伺服系统200的读取/写入动作。信号产生器222依据微处理器218所产生的第一参数P1来产生第一弦波信号S1，而第一弦波信号S1随后馈入至控制回路中。当第一弦波信号S1由控制回路以闭回路的方式处理与放大后，将成为第二弦波信号S2。数字带通滤波器220用以过滤出控制回路中的第二弦波信号S2，并取出其相对应的第二信号参数P2。最后，微处理器218计算第二弦波信号S2与第一弦波信号S1信号参数的关系，并输出一调整信号Cp来调整补偿器208所输出的控制信号C。
应注意的是，由于用来产生第一弦波信号S1的第一信号参数P1，例如信号周期、振幅大小、相位等参数由微处理器218所产生，所以当带通滤波器220取得第二弦波信号S2的信号参数P2后，微处理器218便可容易地计算出控制回路的增益/相位变化量。举例而言，若经由第一信号参数P1与第二信号参数P2的比较后，发现控制回路的增益变化量为G(可经由第一信号参数P1与第二信号参数P2的振幅比较而来)，而相位变化量为Δp，则微处理器218可经由调整信号Cp的调整，藉以变更补偿器208所输出的控制信号C，以除去增益变化量为G与相位变化量为Δp，于是便解决系统不稳定的问题。此外，由于第一弦波信号S1的第一信号参数P1由微处理器218所控制，于是带通滤波器220在设计上便需要第一信号参数P1相对应，以在控制回路中正确地取得第二弦波信号的第二信号参数P2。
如此，通过此外加的第一弦波信号S1，微处理器218可以得知光驱于长时间操作之后，可能因为温度的变化，或是组件物理特性的改变，所导致的控制回路的增益变化量与相位变化量，并据以调整补偿器的参数。故本发明的光驱将比传统光驱更为稳定。
综上所述，虽然本发明已以一优选实施例如上揭示，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附权利要求限定的为准。
权利要求
1.一种使用于光驱伺服系统的控制回路中，用以增加光驱伺服系统于长时间工作后的系统稳定度的装置，该控制回路具有补偿器，该补偿器用以输出控制信号，用以控制该光驱伺服系统的读取/写入动作，该装置包括信号产生器，用以产生该第一弦波信号，并输入至该控制回路中，该第一弦波信号由该控制回路放大后，得到第二弦波信号；数字带通滤波器，用以由该控制回路中过滤出该第二弦波信号；以及微处理器，用以计算该第二弦波信号的第二信号参数与该第一弦波信号的第一信号参数之间的关系，并据以得到调整该补偿器的调整信号，以使该补偿器得以根据该调整信号调整该控制信号。
2.如权利要求1所述的装置，其中，该控制回路包括光学传感器，用以接收由盘片所反射的反射光，并将该反射光转换成电信号；前级放大器，用以转换该电信号，以得到第一循轨误差信号/聚焦误差信号；模拟数字转换器，用以转换该第一循轨误差信号/聚焦误差信号，以得到数字信号，该数字信号与该第一弦波信号相加后得到输入信号；补偿器，用以依据该控制参数调整该输入信号，以产生该控制信号；数字模拟转换器，用以转换该控制信号，以得到第二循轨误差信号/聚焦误差信号；驱动电路，用以接收该第二循轨误差信号/聚焦误差信号；以及光学读取头，由该驱动电路所驱动，该光学读取头用以产生激光来对该盘片进行读取/写入动作。
3.如权利要求2所述的装置，其中该装置更具有加法器，用以将该第一弦波信号与该数字信号相加后，输入至该控制回路与该数字带通滤波器。
4.如权利要求1所述的装置，其中该微处理器通过计算该第二弦波信号的第二振幅与该第一弦波信号的第一振幅的增益变化量，用以产生该调整信号。
5.如权利要求1所述的装置，其中，该微处理器计算该第二弦波信号的第二相位与该第一弦波信号的第一相位的相位变化量，用以产生该调整信号。
6.如权利要求1所述的装置，其中该第一信号参数由该微处理器所产生，且该信号产生器依据该第一信号参数来产生该第一弦波信号。
7.一种应用于光驱伺服系统中，用以增加光驱伺服系统于长时间工作后的系统稳定度的方法，该光驱伺服系统包含控制回路，其中该控制回路具有补偿器，该补偿器用以输出控制信号，该控制信号用以控制该光驱伺服系统的读取/写入动作，该方法包括依据第一信号参数产生第一弦波信号；输入该第一弦波信号至该控制回路，以产生第二弦波信号；过滤出该第二弦波信号且取得该第二弦波信号的第二信号参数；以及计算该第一信号参数与该第二信号参数的关系，用以产生调整信号以馈入至该补偿器，以使该补偿器可依据该调整信号来调整该控制信号。
8.如权利要求7所述的方法，其中该调整信号根据该第二信号参数所包含的第二振幅与该第一信号参数所包含的第一振幅的比值来调整该控制信号。
9.如权利要求7所述的方法，其中该调整信号根据该第二信号参数所包含的第二相位与该第一信号参数所包含的第一相位的差值来调整该控制信号。
10.如权利要求7所述的方法，其中该调整信号用以改变该补偿器对该控制信号的增益值，或改变该补偿器对该控制信号的延迟相位值或超前相位值。
11.一种光驱的伺服系统，包括信号产生器，用以依据第一信号参数而产生第一弦波信号，并输入至该伺服系统的控制回路中，其中该第一弦波信号由该控制回路放大后，得到第二弦波信号；数字带通滤波器，用以由该控制回路中过滤出该第二弦波信号的第二信号参数；以及补偿器，因应于调整信号以输出控制信号，用以控制该光驱伺服系统的读取/写入动作；其中该调整信号依据该第一信号参数与该第二信号参数的关系所产生。
12.如权利要求11所述的伺服系统，其中该第一信号参数系由该光驱的微处理器所产生，且该信号产生器依据该第一信号参数来产生该第一弦波信号。
13.如权利要求12所述的伺服系统，其中该微处理器依据该第一信号参数与该第二信号参数之间的关系，来产生该调整信号。
14.如权利要求13所述的伺服系统，其中该微处理器通过计算该第二弦波信号的第二振幅与该第一弦波信号的第一振幅的增益变化量，用以产生该调整信号。
15.如权利要求13所述的伺服系统，其中，该微处理器计算该第二弦波信号的第二相位与该第一弦波信号的第一相位的相位变化量，用以产生该调整信号。
全文摘要
一种用以增加光驱伺服系统于长时间工作后的系统稳定度的装置及方法，用在光驱伺服系统的控制回路中，将外加的第一弦波信号输入至光驱伺服系统的控制回路中，随后再利用带通滤波器取出被处理与放大的第二弦波信号。通过比较第一弦波信号与第二弦波信号的信号参数，即可取得控制回路的增益与相位变化，随后再通过补偿器针对该增益与相位变化量加以补偿，藉以除去伺服系统在长时间工作后所衍生的系统不稳定问题。
文档编号G11B5/09GK1619667SQ200410095748
公开日2005年5月25日 申请日期2004年11月17日 优先权日2003年11月17日
发明者赖义麟, 李劲轮, 蔡金印 申请人:威盛电子股份有限公司