专利名称：光驱的伺服平衡校准装置及其校准方法
技术领域：
本发明是关于一种光驱的伺服平衡校准装置及其校准方法，且特别是有关于一种光驱的循轨平衡校准(tracking balance calibration)装置及其校准方法。
背景技术：
当光驱从光盘上读取数据或是写入数据至光盘上期间，光驱的光学读写单元(optical pick-up unit，OPU)应该持续地侦测来自光盘的反射信号作为伺服控制(servo control)，以使光学读写单元可以正确地存取光盘上的数据。光学读写单元包括侦测反射光束的光电二极管(photodiode)，当光电二极管上反射光束的光束聚焦区域无法平衡聚焦，也就是说光束聚焦区域并非在光电二极管的中心位置，或是侦测到的光束聚焦区域无法平衡聚焦时，光学读写单元的伺服控制就无法正确执行。伺服平衡校准通常用于计算伺服平衡增益，以修正上述不平衡聚焦的情况，从而使伺服控制可以正确执行。传统的循轨平衡校准(tracking balance calibration)经常用于上述的伺服平衡校准方法中，然而传统的方式相当复杂且效率不佳。
发明内容本发明的主要目的在于提供一种光驱的伺服平衡校准装置及其校准方法，以简单且高效率地执行伺服平衡校准。
为实现上述或是其它目的，本发明采用如下技术方案光驱设有光学读写单元(OPU)以发出光束至一光盘片，并且侦测来自光盘片的反射光束，以产生一组侦测讯号。本发明伺服平衡校准装置主要包括放大单元、伺服信号产生器、控制单元以及平衡校准单元。放大单元接收该组侦测信号，并且依据一放大增益放大该组侦测信号形成第一组放大信号。伺服信号产生器具有该伺服平衡增益，用以接收第一组放大信号，并且依据该第一组放大信号产生第一伺服信号。控制单元耦接于光学读写单元以及放大单元，用以控制光学读写单元与放大单元两者之一，以产生第二组放大信号。平衡校准单元耦接于伺服信号产生器，用以对第一伺服信号以及来自该第二组放大信号而产生的第二伺服信号进行计算，以调整第一伺服信号与第二伺服信号的伺服平衡增益，以执行伺服平衡校准。
本发明伺服平衡校准方法包含下列步骤依据一放大增益放大该组侦测信号，以形成第一组放大信号。接着依据该伺服平衡增益，以产生来自第一组放大信号的第一伺服信号。随后产生第二组放大信号。最后对第一伺服信号以及来自该第二组放大信号的一第二伺服信号进行计算，以调整第一伺服信号与第二伺服信号的伺服平衡增益，以执行伺服平衡校准。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
图1是依据本发明一较佳实施例中的调整光驱的伺服平衡校准参数的示意图。
图2是本发明图1的实施例中的光电二极管以及放大单元的示意图。
图3A是本发明图1的实施例中的第一伺服信号以及第二伺服信号的波形图，其中第一伺服信号以及第二伺服信号依据光学读写单元(OPU)的功率准位或是放大单元的放大增益而形成不同的直流准位。
图3B是本发明图3A的实施例中对准第一伺服信号与第二伺服信号的波形图，以使该第一伺服信号与第二伺服信号的直流准位相同。
图3C是本发明图3A的实施例中该第一伺服信号与第二伺服信号对准于一参考准位的波形图。
图4是本发明图1第一实施例中依据光学读写单元的功率准位来调整伺服平衡校准参数的流程图。
图5是本发明图1第二实施例中依据放大单元的放大增益来调整伺服平衡校准参数的流程图。
具体实施方式请参照图1，是本发明一较佳实施例调整光驱的伺服平衡校准参数的示意图。本发明伺服平衡校准装置100用于光驱中，以简单且有效率的方式执行伺服平衡校准。光驱的光学读写单元(OPU)102发出光束Se至光盘104并且侦测到来自光盘104的反射光束Sr，以产生一组侦测信号Sd。在本发明的一较佳实施例中，以伺服平衡校准装置100执行伺服平衡校准的程序例如是执行循轨平衡校准(tracking balance calibration)，以进行光驱的伺服控制。
伺服平衡校准装置100主要包括放大单元106、伺服信号产生器108、控制单元110以及平衡校准单元112。放大单元106接收组侦测信号Sd，并且放大该组侦测信号Sd，以形成第一组放大信号S1a。伺服信号产生器108具有伺服平衡增益(servo balance gain)，用以接收第一组放大信号S1a，并且依据第一组放大信号S1a产生第一伺服信号S1s。控制单元110耦接于光学读写单元102以及放大单元106，控制单元110用以控制光学读写单元102与放大单元106两者其中之一，以产生第二组放大信号S2a。平衡校准单元112耦接于伺服信号产生器108，用以对第一伺服信号S1s以及来自第二组放大信号S2a的第二伺服信号S2s进行校正，以调整伺服信号产生器108的第一伺服信号S1s与第二伺服信号S2s的伺服平衡增益，以完成伺服平衡校准的程序。
参考图1以及图2，图2是本发明图1的实施例中的光电二极管114以及放大单元106的示意图。光学读写单元102的光电二极管114主要是由4个区段(segment)组成，包括区段A、区段B、区段C以及区段D，这些区段A、B、C、D接收来自光盘104的反射光束Sr，以侦测反射光束Sr，从而在区段A、区段B、区段C以及区段D形成光束聚焦区域(laser spot)116，光电二极管114的区段A、区段B、区段C以及区段D分别输出侦测信号Sda、Sdb、Sdc、Sdd。放大单元106用以放大侦测信号Sda、Sdb、Sdc、Sdd，在一较佳实施例中，控制单元110控制放大单元106，使放大单元106依据其放大增益放大组侦测信号Sda、Sdb、Sdc、Sdd，以形成第一组放大信号S1a以及第二组放大信号S2a。将第一组放大信号S1a以及第二组放大信号S2a传送至伺服信号产生器108，以分别产生第一伺服信号S1s以及第二伺服信号S2s。以循轨平衡校准为例，将来自光电二极管114的侦测信号Sda、Sdb、Sdc、Sdd分成两组总和，其中一组为侦测信号Sda与侦测信号Sdd的总和(Sda+Sdd)，另一组为侦测信号Sdb与侦测信号Sdc的总和(Sdb+Sdc)，伺服信号产生器108计算前述两组侦测信号总和的差值，亦即计算(Sda+Sdd)与(Sdb+Sdc)两组和的差值。
参考图1、图2以及图3A，图3A是依据本发明图1的实施例中第一伺服信号以及第二伺服信号的波形图，其中第一伺服信号以及第二伺服信号依据光学读写单元102的功率准位或是放大单元的放大增益以形成不同的直流准位。在第3A图中，水平轴表示时间，垂直轴表示信号的振幅大小。
在本发明的第一实施例中，控制单元110控制光学读写单元102，以使光学读写单元102发出具有第一功率的光束，使放大单元106形成第一组放大信号S1a。然后具有伺服平衡增益kb的伺服信号产生器108接收第一组放大信号S1a，并且产生源自于第一组放大信号S1a的第一伺服信号S1s。控制单元110进一步控制光学读写单元102，以使光学读写单元102发出具有第二功率的光束，使放大单元106形成第二组放大信号S2a。接着具有伺服平衡增益kb的伺服信号产生器108接收第二组放大信号S2a，并且产生第二伺服信号S2s。相较于一参考准位RL，第一伺服信号S1s具有第一偏移(offset)准位OL1，第二伺服信号S2s具有第二偏移准位OL2。较佳实施例中，参考准位RL定义为如下的方公式RL＝OL1-(OL2-OL1)，熟知本领域的技术人员应注意的是，第一偏移准位OL1与第二偏移准位OL2两者之间的比值可以是任意值。根据以上所述的内容，控制单元110步控制光学读写单元102，以使光学读写单元102发出不同功率的光束，使放大单元106形成具有不同偏移准位(例如OL1、OL2)的放大信号(例如S1s、S2s)。
在本发明中，第一伺服信号S1s以及第二伺服信号S2s以下列公式表示(S1s或是S2s)＝kb*(Sda+Sdd)-(Sdb+Sdc)...............(1)其中kb系为伺服信号产生器108的伺服平衡增益，且Sda＝PR*a，Sdb＝PR*b，Sdc＝PR*c，Sdd＝PR*d。
因此在第一实施例中，公式(1)表示如下(S1s或是S2s)＝PR[kb(a+d)-(b+c)]...............(2)其中PR是光学读写单元102的激光功率，例如是光学读写单元102的读取功率(reading power)，且PR值是可调整的值，a，b，c，d是与侦测信号Sda、Sdb、Sdc、Sdd相关联的电子信号。
在本发明的第二实施例中，放大单元106依据放大增益kpd对来自光学读写单元102的侦测信号进行放大，以产生第一组放大信号S1a，其中放大增益kpd例如是较低的增益值。具有伺服平衡增益kb的伺服信号产生器108接收第一组放大信号S1a，并且产生源自于第一组放大信号S1a的第一伺服信号S1s。放大单元106进一步依据放大增益kpd对来自光学读写单元102的侦测信号进行放大，以产生第二组放大信号S2a，其中放大增益kpd例如是较高的增益值。具有伺服平衡增益kb的伺服信号产生器108产生源自于第二组放大信号S2a的第二伺服信号S2s。相较于参考准位RL，第一伺服信号S1s具有第一偏移准位OL1，第二伺服信号S2s具有第二偏移准位OL2。依据上述说明，控制单元108调整放大单元106的放大增益kpd，以将第一组放大信号S1a调整至第二组放大信号S2a，使得伺服信号产生器108产生具有不同直流偏移准位(例如OL1、OL2)的放大信号(例如S1s、S2s)。
同样地，在第二实施例中，公式(1)可表示如下(S1s或是S2s)＝kpd[kb(a+d)-(b+c)]...............(3)其中Sda＝kpd*a，Sdb＝kpd*b，Sdc＝kpd*c，Sdd＝kpd*d，且放大增益kpd可调整，a，b，c，d是与侦测信号Sda、Sdb、Sdc、Sdd相关联的电子信号。
参考图1、图3A以及图3B，图3B是依据本发明图3A的实施例中对准第一伺服信号与第二伺服信号的波形图，以使该第一伺服信号与第二伺服信号的直流准位相同。在图3B中，水平轴表示时间，垂直轴表示信号的振幅大小。
控制单元110控制光学读写单元102，以使光学读写单元(102发出具有第一功率的光束，使伺服信号产生器108形成第一伺服信号S1s。控制单元110进一步控制光学读写单元102，以使光学读写单元102发出具有第二功率的光束，使伺服信号产生器108形成第二伺服信号S2s。此外，控制单元110控制放大单元106，使放大单元106依据放大增益kpd放大侦测信号，以产生第一组放大信号S1a，其中放大增益kpd例如是较低增益值，伺服信号产生器108依据第一组放大信号S1a形成第一伺服信号S1s。控制单元110控制放大单元106，使放大单元106依据放大增益kpd放大侦测信号，以产生第二组放大信号S2a，其中放大增益kpd例如是较高增益值，伺服信号产生器108依据第二组放大信号S2a形成第二伺服信号S2s。
平衡校准单元112比较第一偏移准位OL1与第二偏移准位OL2，以判断第一偏移准位OL1是否与第二偏移准位OL2相同，当第一偏移准位OL1与第二偏移准位OL2不相同，或第一偏移准位OL1与第二偏移准位OL2之间差值大于一预定偏移值(predetermined offset threshold)时，平衡校准单元112通过对准第一伺服信号S1s与第二伺服信号S2s，以持续调整伺服信号产生器108的伺服平衡增益kb，直至第一偏移准位OL1与第二偏移准位OL2相同，或是第一偏移准位OL1与第二偏移准位OL2之间差值小于一预定偏移值。换言之，第一伺服信号S1s与第二伺服信号S2s具有相同或是相接近的中心准位。
参考图1、图3A以及图3C，图3C是依据本发明图3A的实施例中该第一伺服信号与第二伺服信号对准于一参考准位的波形图。类似于图3B，伺服信号产生器108依据具有第一功率以及第二功率的光束分别形成第一伺服信号S1s以及第二伺服信号S2s。另一实施例中，伺服信号产生器108依据较低的增益值产生第一伺服信号S1s，以及较高的增益值产生第二伺服信号S2s。
平衡校准单元112比较第一偏移准位OL1与第二偏移准位OL2，以判断第一偏移准位OL1是否与第二偏移准位OL2相同，当第一偏移准位OL1与第二偏移准位OL2不相同，或是第一偏移准位OL1与第二偏移准位OL2之间差值大于一预定偏移值(predetermined offset threshold)时，平衡校准单元112通过对准第一伺服信号S1s与第二伺服信号S2s，以持续调整伺服信号产生器108的伺服平衡增益kb，直至第一偏移准位OL1与第二偏移准位OL2相同，或是第一偏移准位OL1与第二偏移准位OL2之间差值小于一预定偏移值。较佳实施例中，第一偏移准位OL1与第二偏移准位OL2之间的比值例如是1/2，且该比值可由激光功率或是放大增益值kpd决定。参考准位RL定义为如下的方公式RL＝OL1-(OL2-OL1)，熟习此项技术者应注意的是，本发明的第一偏移准位OL1与第二偏移准位OL2两者之间的比值可为任意值。
参考图1以及图4，图4是依据本发明图1第一实施例中依据光学读写单元102的功率准位来调整伺服平衡校准参数的流程图。本发明执行伺服平衡校准方法的步骤，如下所述
在步骤S400中，控制单元110将光学读写单元102的激光功率准位值设定为第一功率。在步骤S402中，光学读写单元102发出具有第一功率的光束。在步骤S404中，具有伺服平衡增益kb的伺服信号产生器108产生对应于第一功率的第一伺服信号S1s。在步骤S406中，控制单元110控制伺服信号产生器108，以测量第一伺服信号S1s的第一偏移准位OL1。
在步骤S408中，控制单元110将光学读写单元102的雷射功率准位值设定为第二功率。在步骤S410中，光学读写单元102发出具有第二功率的光束。在步骤S412中，具有伺服平衡增益kb的伺服信号产生器108产生对应于第二功率的第二伺服信号S2s。在步骤S414中，控制单元110控制伺服信号产生器108，以量测第二伺服信号S2s的第二偏移准位OL2。
在步骤S416中，平衡校准单元112比较第一偏移准位OL1与第二偏移准位OL2，以判断第一偏移准位OL1是否与第二偏移准位OL2相同，当判断结果为”是”，则完成伺服平衡校准的步骤，产生所需要的伺服平衡增益值。当判断结果为”否”，则平衡校准单元112调整伺服信号产生器108的伺服平衡增益，并且返回至步骤S400，以持续调整伺服平衡增益，直至第一偏移准位OL1与第二偏移准位OL2相同，或是第一偏移准位OL1与第二偏移准位OL2之间差值小于一预定偏移值，以完成伺服平衡校准的步骤。
参考图1以及图5，图5是依据本发明图1第二实施例中依据放大单元的放大增益来调整伺服平衡校准参数的流程图。本发明执行伺服平衡校准方法的步骤，如下所述在步骤S500中，控制单元110将光学读写单元102的雷射功率准位值设定为一预定功率。在步骤S502中，光学读写单元102依据该预定功率产生一组侦测信号。
在步骤S504中，放大单元106依据放大增益对来自光学读写单元102的侦测信号进行放大，以产生第一组放大信号S1a，其中放大增益kpd例如是较低增益值。在步骤S506中，具有伺服平衡增益kb的伺服信号产生器108接收第一组放大信号S1a，并且产生源自于第一组放大信号S1a的第一伺服信号S1s。在步骤S508中，控制单元110控制伺服信号产生器108，以量测第一伺服信号S1s的第一偏移准位OL1。
在步骤S510中，放大单元106依据放大增益kpd对来自光学读写单元102的侦测信号进行放大，以产生第二组放大信号S2a，其中放大增益kpd例如是较高的增益值。在步骤S512中，具有伺服平衡增益kb的伺服信号产生器108产生源自于第二组放大信号S2a的第二伺服信号S2s。在步骤S514中，控制单元110控制伺服信号产生器108，以量测第二伺服信号S2s的第二偏移准位OL2。
在步骤S516中，平衡校准单元112比较第一偏移准位OL1与第二偏移准位OL2，以判断第一偏移准位OL1是否与第二偏移准位OL2相同，当判断结果为”是”，完成伺服平衡校准的步骤，产生所需要的伺服平衡增益值。当判断结果为”否”，平衡校准单元112调整伺服信号产生器108的伺服平衡增益，并且返回至步骤S504，以持续调整伺服平衡增益，直至第一偏移准位OL1与第二偏移准位OL2相同，或是第一偏移准位OL1与第二偏移准位OL2之间差值小于一预定偏移值，以完成伺服平衡校准的步骤。
本发明的主要特点包括(a)简单地执行光驱的伺服平衡校准；以及(b)通过调整对应于伺服信号的雷射功率及放大增益值，以有效率地执行伺服平衡校准。
权利要求
1.一种光驱的伺服平衡校准装置，用以调整光驱的伺服平衡增益，所述光驱设有光学读写单元(OPU)用以发出光束至一光盘，并且侦测来自该光盘的反射光束，以产生一组侦测信号，该调整装置至少包括一放大单元、一伺服信号产生器、一控制单元以及一平衡校准单元，其中放大单元用以接收前述组侦测信号，并且放大前述组侦测信号形成一第一组放大信号，伺服信号产生器具有该伺服平衡增益，用以接收该第一组放大信号，并且依据该第一组放大信号产生一第一伺服信号，其特征在于该控制单元耦接于该光学读写单元以及该放大单元，用以控制该光学读写单元与该放大单元两者之一，以产生一第二组放大信号，该平衡校准单元耦接于该伺服信号产生器，用以对该第一伺服信号以及源自于该第二组放大信号而产生的一第二伺服信号进行计算，以调整该第一伺服信号与该第二伺服信号的伺服平衡增益，以执行伺服平衡校准。
2.如权利要求1所述的光驱的伺服平衡校准装置，其特征在于该控制单元调整该放大增益，以调整该第一组放大信号形成该第二组放大信号。
3.如权利要求1所述的光驱的伺服平衡校准装置，其特征在于该控制单元控制该光学读写单元，以使该光学读写单元发出具有第一功率的光束，使该放大单元形成该第一组放大信号，并且该控制单元控制该光学读写单元，以使该光学读写单元发出具有第二功率的光束，使该放大单元形成该第二组放大信号。
4.如权利要求1所述的光驱的伺服平衡校准装置，其特征在于该平衡校准单元调整该伺服信号产生器的伺服平衡增益，以对准该第一伺服信号与该第二伺服信号，使该第一伺服信号与该第二伺服信号具有相同的直流准位。
5.如权利要求1所述的光驱的伺服平衡校准装置，其特征在于该伺服平衡校准是循轨平衡校准(tracking balance calibration)。
6.一种光驱的伺服平衡校准方法，用以调整光驱的伺服平衡增益，该光驱设有光学读写单元以发出光束至一光盘，并且侦测来自该光盘的反射光束，以产生一组侦测信号，该调整方法至少包含下列步骤依据一放大增益放大该组侦测信号，以形成一第一组放大信号；依据该伺服平衡增益，以产生源自于该第一组放大信号的一第一伺服信号；产生一第二组放大信号；以及对该第一伺服信号以及源自于该第二组放大信号的一第二伺服信号进行计算，以调整该第一伺服信号与该第二伺服信号的伺服平衡增益，以执行伺服平衡校准。
7.如权利要求6所述的光驱的伺服平衡校准方法，其特征在于产生该第二组放大信号的步骤中是通过调整该放大增益，以调整该第一组放大信号形成该第二组放大信号。
8.如权利要求6所述的光驱的伺服平衡校准方法，其特征在于该光学读写单元发出具有第一功率的光束以形成该第一组放大信号，且产生该第二组放大信号的步骤是通过控制该光学读写单元，以使该光学读写单元发出具有第二功率的光束，以形成该第二组放大信号。
9.如权利要求6所述的光驱的伺服平衡校准方法，其特征在于调整该伺服平衡增益，用以对准该第一伺服信号与该第二伺服信号，使该第一伺服信号与该第二伺服信号具有相同的直流准位。
10.如权利要求6所述的光驱的伺服平衡校准方法，其特征在于该伺服平衡校准是循轨平衡校准。
全文摘要
本发明公开一种光驱的伺服平衡校准装置及其校准方法，用于调整光驱的伺服平衡增益，光驱的光学读写单元(OPU)发出光束至光盘并且侦测反射光束，以产生一组侦测信号。伺服平衡校准装置包括放大单元、伺服信号产生器、控制单元以及平衡校准单元。放大单元依据放大增益放大该组侦测信号形成第一组放大信号。伺服信号产生器具有该伺服平衡增益，依据第一组放大信号产生第一伺服信号。控制单元控制光学读写单元与放大单元两者之一，以产生第二组放大信号。平衡校准单元对第一伺服信号以及来自第二组放大信号的第二伺服信号进行计算，以调整第一伺服信号与第二伺服信号的伺服平衡增益。
文档编号G11B7/09GK101093684SQ20071012801
公开日2007年12月26日 申请日期2007年6月21日 优先权日2006年6月23日
发明者赵志谋, 黄英峰 申请人:联发科技股份有限公司