专利名称：光驱的最佳球面像差补偿位准的校准方法
技术领域：
本发明是有关于光驱的最佳球面像:差补偿位准的
校准方法，且特别是有关于一种利用s曲线的峰对峰
值大小来校准最佳球面像差补偿位准的方法。
北 冃學技术
请参昭 ■/ 、、、图1，所绘示为己知CD与DVD的光学读
取头示思图由图可知，光学读取头是由激光二极管
i1、分光器cBeSplitter) 1 2 、波长选择祖 益1
4以及聚，物镜15所组成。因此，当光学读取头欲
执行聚，动作时'激光二极管l l会产生一道激光束，经分光现 益12，然后通过一波长选择器1 4 ，并由
聚焦物镜15在光盘片1 6上形成聚焦点。
而当聚，点、打在光盘片l 6上后，产生的反射光
会再经过分光器2，然后被导至 一 光侦测器(未绘
不上并 从光侦邻!lj器得到 一 些包括聚焦误差信号
(Focus Error Signal, FE )、 寻轨误差信号 (Track
Error Signal, TE)禾口身寸频信号 (Radio Frequency Signal ， RF)在内的光学信号。
其中，光侦测器为 一 电荷耦合元件或 一 互补金氧 化物半导体。
如图1所示，为了要将焦点准确地聚焦于光盘片 的资料层(Data Layer )上，聚焦物镜1 5具有 一 可 移动范围(F )，能于可移动范围(F )之间移动。也就 是说，聚焦物镜1 5能经由控制而接近光盘片或者远 离光盘片。而根据聚焦误差信号(FE )，即可以判断焦 点是否已位于光盘片的资料层上。 一 般来说，光驱内 的控制芯片可以提供不同的聚焦偏移(Focus-off set) 于聚焦制动器(Focus Actuator)上，女口此可控帝lj聚 焦物镜1 5于可移动范围(F )的任意位置。
因此，对于已知的光储存技术CD ( Compact Disk) 禾口DVD (Digital Video Disk)， 由于球面像差 (Spherical aberration, SA) 的影口向并不显著，所 以仅靠调整聚焦物镜1 5的位置即可获得良好的聚焦 品质。
然而，先进的光储存技术HD-DVD( High Definition DVD)， 例如 BD (Blue—Ray Disk) 或 AOD (Advanced Optical Disk),由缩短激光光的波长或增大聚焦物镜 (Object Len) 的数值孑L径 (Numeric Aperture, NA)
以增加储存密度，但如此却令球面像差的影响不再同 过去一般，变得更为敏感，不容忽视，因而提高了精 确聚焦的难度，无法再单纯只靠调整聚焦物镜的位置，
亦须增加一球面像差偿元件来辅助也就是说，欲
得到最佳的聚，点、，需要聚，物镜和球面像差补偿元
件的互相配合
请参照、图2 ，所々厶示为先进的光储存技术所使
用的光学读取头示思图如图所不，光学读取头是由
激光极管11 、分光器12、准直镜13、波长选
择祖 益14以及聚焦物镜15所组成中，准直镜1
3为 一 球面像差补偿元件，其可以用液晶显示板 (Liquid Crystal Plate ，LCP ) 或绕射光学元件
DiffractedOpticElement,,DOE)取代因此，
当光学读取头欲执行聚焦动作时，激光极管11会
产生道激光束，经分光器12 ，然后由准直镜
13先将有角度的光线变为平行光，接着才通过—波
长选择器14，并由聚焦物镜15在光盘片16上形
成聚，点。
而当聚焦点打在光盘片1 6上后，产生的反射光
会再经过分光器1 2，然后照射至 一 光侦测腿 益C未々厶
示上，并从光侦测器得到—些包括聚焦、□ 妖差信号、
寻轨误差信号和射频信号在内的光学信 号,
如图2所示，准直镜13也具有 一 可移动范围 (S )，能于可移动范围(S )之间移动，达成动态的球
面像差补偿。也就是说，准直镜1 3可经由控制而改
变位置达成动态的球面像差补偿。 一 般来说，光驱内
的控制芯片可以提供不同的球面像差补偿位准(SA compensated level)来控制准直镜1 3于可移动范围 (S )的任意位置。当然，提供不同的球面像差补偿位 准于液晶显'示板或绕射光学元件也可以达成动态的球 面像差补偿。
一般来说，在每一不同的球面像差补偿位准下，
都可以执行聚焦动作，但由于球面像差的影响，以致
无法得到好的读写品质。所以，唯有在最佳的球面像
差补偿位准下，聚焦点受到球面像差的影响最小，亘 z 、
有最佳的读写品质。
因此，为了要获得最佳的球面像差补偿位准，已
知的方法为选定多数个不同的球面像差补偿位准，并
分别执行聚焦动作和锁轨，然后再由控射频抖动值
HF Jitter )或推挽振if瞎(Push-PullAmp 1 it u d e
的优劣以判别出最佳的球面像差补偿位藩过，影
响射频抖动值和推挽振幅的因素不z 、是因为球面像差
而已，还有聚焦偏移，所以仅由 一 个控制变量，球面 像差补偿位准，来推断最佳的球面像差补偿位准并不
精确。
请参照图3 ，其所绘示为球面像差补偿位准与射
频抖动值的系曲线和球面像差补偿位准与推挽振幅
的关系曲线的比较图。由图可知，在同样的系统下，
球面像差补偿位准为8 0 0日寸，虽然可以得到最小的
射频抖动值，但推挽振幅却不是最大值也就是说，
球面像差补偿位准为8 0 0时，因为具有最小的射频
抖动值，所以资料的读写品质最佳，然而推挽振幅并
非最大值，所以会导致光驱中的伺服(s;e r v o )控制系
统不易进行控制相对的，当球面像差补偿位准为1
500时，虽然可以得到最大值的推挽振幅，但射频
抖动值却不是最小值。也就是说，球面像差补偿位准
为1500时，因为具有最大值的推挽振幅，所以光
驱中的伺服Ser v0)控制系统的控制能力较佳，然而
射频抖动值并非最大值，所以会导致资料的读写品质
下降而造成此结果的原因，即是因为上述两曲线皆
有将球面像差补偿位准设为控制变量，并未考虑到
聚偏移的因素7因此得到的球面像差补偿位准其实
并非为最佳。再者，为了监控射频抖动值或推挽振幅， 光驱必须先完成锁轨的动作后才能进行射频抖动值的 计算或者侦测推挽振幅，所以此球面像差补偿位准的 校准方法会耗费许多时间。然而，另 一 已知方法，2 D 校准法 (2D Calibration),改善了这个问题，使用两个控制变量， 球面像差补偿位准和聚焦偏移。该方法选定多数个球 面像差补偿位准和多数个聚焦偏移，并分别在各球面 像差补偿位准和聚焦偏移交互配对的情况下，执行聚 焦动作和锁轨，然后再由监控射频抖动值(HF J i 11 er ) 或推挽振幅(Push-Pull Amplitude)的优劣以判别出 最佳的球面像差补偿位准。如此，计算出的结果相当 贴近于真实的最佳球面像差补偿位准，而且能够同时 兼顾数据质量和伺服的控制。
不过，即使是2 D校准法，为了监控射频抖动值或 推挽振幅，依然必须 读并计算，所以不仅 寻轨、锁轨上，亦必 成锁轨失败的不方便
近于真实的球面像差补偿位准，但2 D校准法:的程序却
太过复杂，大大增加数据处理量，这亦是另个令人
困惑的地方
发明内容
本发明的目的即是在先进的光储存技术HD-DVD的
光驱中，利用简单，不需锁轨，仅靠判别s曲线的峰
先兀成锁轨的动后才能进行，j
没效率地需要花费许多的时间在
须面对可能因为光盘片晃动而造
此夕卜，虽然能够计算出相当贴
对峰值大小来校准最佳的球面像差补偿位准。
本发明提出的 一 种光驱的最佳球面像差补偿位准
的校准方法，其特征在于，包括下列步骤
提供多数个不同的球面像差补偿位準；
b.在每该球面像差补偿位准下获得一 s曲线的
峰对峰值，使得每 一 该球面像差补偿位准皆可相对应
于该S曲线的峰对峰值；
c .由该些S曲线的峰对峰值中选出最大的及其相
对应的球面像差补偿位准；以及
d.将选出的该球面像差补偿位准定为最佳的球面
像差补偿位准
中该匙步骤是执行于光驱的 一 起始程序t
中该起始程序包括初始化系统参数、补偿信号
偏移、判别光盘片种类及将光学读取头的激光光聚焦
于光片上
中该些球面像差补偿位准可由 一 球面像差补偿
元件控制。
中该球面像差补偿元件为 一 准直镜或一液晶显
示板或绕射光学元件。
中该S曲线是利用 一 聚焦制动器控制一聚焦物
镜的位置，并执行开回路控制使得 一 光侦测器得到该s
曲线。
其中该光侦测器为 一 电荷耦合元件或 一 互补金氧 化物半导体。
为了使审査员能更进 一 步了解本发明特征及技术 内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然 而所附附图仅提供参考与说明，并非用来对本发明加 以限制，其中
图1所绘示为已知CD与DVD的光学读取头示意图。
图2所绘示为先进的光储存技术所使用的光学读
取头示意图。
图3所绘示为球面像差补偿位准与射频抖动值的 关系曲线和球面像差补偿位准与推挽振幅的关系曲线 的比较图。
图4所绘示为本发明中校准球面像差补偿位准的 流程示意图。
图5所绘示为在不同的球面像差补偿位准下，比 较S曲线的峰对峰值变化的示意图。
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的
校
D
2
口
发
为
会
其
6
員体实施方式
本案得由下列附图及详细说明，得以更深入的
了解:
当光盘片被放入光驱后，光驱便开始进入起始
程序StartUppr ocedure)， 包括初始化系统参数、
补偿信号偏移、判别光盘片种类及将光学读取头的激
光光聚焦于光片上。其中，本发明利用光驱在判别
光為片种类的同时，执行球面像差补偿位准的校准，
不需经过锁轨以及复杂的程序。
般来说，光驱在起始程序时，于开回路控制的
小生 l冃况下，利用聚制动器 (Focus Actuo r令聚，
物镜远离光盘片，接着才由远而近往光盘片移动，使
聚点、越过光片的一资料层，而此动作会使得光侦
测器辅i出的；聚焦误差信号(FE )产生S曲线
cs-curve ) o同理，使聚焦点越过双层光盘片的—资
料层会使得光侦器输出的聚焦误差信号FE )产
生二个s曲线。也就是说，于开回路控制时，根据聚 焦误差信号(FE )产生S曲线的数目可以判断光盘片 的资料层数目，而根据S曲线所出现的位置更可以判 断光盘片的种类，例如CD光盘片或者DVD光盘片。
因此，本发明利用上述特性来校准球面像差补偿
位准。请参照图4 ，其所绘示为本发明中校准球面像 差补偿位准的流程示意图。在此流程中，光驱提供了 多数个不同的球面像差补偿位准(步骤51 )，并设计
出 一 套回路，依不同的球面像差补偿位准的数目决定
回路执行的次数。换句话说，每 一 次的回路执行皆拥 有不同的球面像差补偿位准。其中，光驱由改变球面 像差补偿元件的状态而得到不同的球面像差补偿位 准。
在该回路中，为了在选定的球面像差补偿位准下
得到聚焦误差信号产生的s曲线，于是光驱在每
次的回路执行中皆是利用开回路控制来控制聚制动
器。首先，利用聚焦制动器令聚焦物镜远离光盘片，
接着才由远而近往光盘片移动，使聚焦点越过光盈片
的资料层，然后于光侦测器得到聚焦误差信号产生的1 s
曲线的峰对峰值(P-P)。之后，将该S曲线的峰对峰
值大小与其相对应的球面像差补偿位准记录下来步
骤52)。也就是说，在步骤5 2中，光驱会根据不同
的球面像差补偿位准，控制聚焦制动器产生多次的s 曲线，并记录每个球面像差补偿位准的下所对应的s 曲线的峰对峰值(P-p)。
在回路执行完毕，得到了多数个s曲线的峰对峰
值大小后，从中选出最大者及其相对应的球面像差补
偿位准(步骤53 )。接着，将该球面像差补偿位准定
为最佳的球面像差补偿位准(步骤5 4 )。
请参照图5 ，其所绘示为在不同的球面像差补偿 位准下，比较s曲线的峰对峰值变化的示意图。由图 可知，不同的球面像差补偿位准，其相对应的S曲线 的峰对峰值大小亦会有所不同。其中，最大的聚焦S
曲线的峰对峰值明显发生在球面像差补偿位准为1 3 0 0的情况下。因此，本发明即利用最大的S曲线的 峰对峰值所对应的球面像差补偿位准为最佳球面像差 补偿位准。也就是说，本发明是藉由判断S曲线的峰 对峰值大小来决定最佳的球面像差补偿位準。
请参照图6 ，其所绘示为本发明和2 D校准法的比 较图。由图可知，在同样的系统下，利用2 D校准法所 获得的最佳球面像差补偿位准与本发明的最佳球面像 差补偿位准皆在1 3 0 0附近。也就是说，本发明可 计算出与2 D校准法相近的最佳球面像差补偿位准，然
而却不像2D校准法需要锁轨才能判读射频抖动值或
推挽振幅，以及它复杂的程序。本发明可于起始程
序中，不需经过锁轨，与判别光盘片种类的步骤同
执行。因此，本发明不仅方法简便，而且省下许多的
时间在寻轨、锁轨上，亦不须面对可能因为光盈:片的
晃动而造成锁轨失败，既快速又可靠。
综上所述，虽然本发明己以较佳实施例揭露如上， 然其并非用以限定本发明，任何熟习此技术者，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后附的权利要求所界定的
权利要求
1.一种光驱的最佳球面像差补偿位准的校准方法，其特征在于，包括下列步骤a.提供多数个不同的球面像差补偿位凖；b.在每一该球面像差补偿位准下获得一S曲线的峰对峰值，使得每一该球面像差补偿位准皆可相对应于该S曲线的峰对峰值；c.由该些S曲线的峰对峰值中选出最大的及其相对应的球面像差补偿位准；以及d.将选出的该球面像差补偿位准定为最佳的球面像差补偿位准。
2 .如权利要求1所述的光驱的最佳球面像差补 偿位准的校准方法，其特征在于，其中该些步骤是执 行于光驱的 一 起始程序。
3 .如权利要求2所述的光驱的最佳球面像差补 偿位准的校准方法，其特征在于，其中该起始程序包 括初始化系统参数、补偿信号偏移、判别光盘片种类 及将光学读取头的激光光聚焦于光盘片上。
4 .如权利要求1所述的光驱的最佳球面像差补 偿位准的校准方法，其特征在于，其中该些球面像差补偿位准可由 一 球面像差补偿元件控制。
5 .如权利要求4所述的光驱的最佳球面像差补 偿位准的校准方法，其特征在于，其中该球面像差补 偿元件为 一 准直镜或 一 液晶显示板或 一 绕射光学元
6 .如权利要求1所述的光驱的最佳球面像差补 偿位准的校准方法，其特征在于，其中该S曲线是利 用 一 聚焦制动器控制 一 聚焦物镜的位置，并执行开回路控制使得 一 光侦测器得到该s曲线。
7 .如权利要求6所述的光驱的最佳球面像差补偿位准的校准方法，其特征在于，其中该光侦测器为 一电荷耦合元件或一互补金氧化物半导体。
全文摘要
一种光驱的最佳球面像差补偿位准的校准方法，包括下列步骤提供多数个不同的球面像差补偿位准；在每一该球面像差补偿位准下获得一S曲线的峰对峰值，使得每一该球面像差补偿位准皆可相对应于该S曲线的峰对峰值；由该些S曲线的峰对峰值中选出最大的及其相对应的球面像差补偿位准；以及将选出的该球面像差补偿位准定为最佳的球面像差补偿位准。
文档编号G11B7/135GK101354893SQ20071012972
公开日2009年1月28日 申请日期2007年7月24日 优先权日2007年7月24日
发明者林威志 申请人:建兴电子科技股份有限公司