专利名称：信号钳制装置和方法以及光存储系统的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种信号钳制(clamping)装置及相关方法，以及相关的光存储系 统(optical storage system)，尤其有关于一种可以根据信号频率特征通过设定可变化的 钳制电平(clamp level)以钳制信号的信号钳制装置和相关方法，以及相关的光存储系统。
背景技术：
众所周知，传统的光存储系统通常包含传统的聚焦伺服输出(focus servooutput,以下简称F00)信号钳制装置用以钳制F00信号，且F00信号超过预定的钳制 电平即钳住F00信号的电平，以防止聚焦驱动器(focus actuator)移动光存储系统中的光 学头(optical pick-up head)的物镜(object lens)撞击光盘。然而，预定的钳制电平是 不可调整的，这样一来，传统的F00信号钳制装置将会导致高频F00信号的过限制的问题。请参考图1，图1为传统光存储系统的聚焦补偿器的主要补偿器的伯特(bode)图。 正如图1所示，来自主要补偿器的F00信号的高频成分具有更高的增益值，因此，高频F00 信号更易被钳制。高频F00信号可加速镜头以跟随振动的光盘，而低频F00信号可移动镜 头至特定位置并且有可能撞击光盘。这样一来，传送至F00信号钳制装置的具有高频成分 的F00信号，容易遭遇非正常的钳制。因此，需要一种用以防止光存储系统的光学头中的物 镜撞击光盘的经济有效的方法。
发明内容
为了解决现有技术中存在的以上的技术问题，本发明提供了信号钳制装置和方法 以及光存储系统。本发明提供的一种信号钳制装置，用以钳制信号，信号钳制装置包含钳制电平产 生器，用以根据信号的频率特征产生特定钳制电平；以及钳制模块，用以利用特定钳制电平 钳制信号。本发明还提供一种光存储系统，包含伺服控制单元、信号钳制装置、功率驱动器以 及聚焦驱动器。伺服控制单元用以产生聚焦伺服输出信号；信号钳制装置用以利用可变钳 制电平钳制所述聚焦伺服输出信号，其中，可变钳制电平根据所述聚焦伺服输出信号的频 率特征所设定；功率驱动器根据信号钳制装置的输出信号产生驱动信号；聚焦驱动器用以 根据驱动信号移动光学头中的物镜。本发明还提供一种信号钳制方法，用以钳制信号，信号钳制方法包含根据信号的 频率特征产生特定钳制电平；以及利用特定钳制电平钳制信号。本发明还提供一种信号钳制装置，用以钳制信号，信号钳制装置包含钳制电平产 生器，用以根据信号的频率特征产生特定钳制电平；以及钳制模块，用以接收信号；其中如 果信号的电平不超过特定钳制电平，钳制模块输出信号。本发明还提供一种信号钳制方法，用以钳制信号，信号钳制方法包含根据信号的 频率特征产生特定钳制电平；以及钳制模块，用以接收信号；其中如果信号的电平不超过特定钳制电平，钳制模块输出信号。上述信号钳制装置和方法以及光存储系统可以有效的钳制信号。
图1为传统光存储系统的聚焦补偿器的主要补偿器的伯特图。图2为根据本发明实施例的光存储系统200的方块图。图3为根据本发明第一实施例的用以钳制FOO信号FOO的信号钳制装置300的方 块图。图4为聚焦驱动器230的伯特图。图5为本发明的钳制装置300的用以钳制FOO信号FOO的信号钳制方法的流程图。图6为根据本发明第二实施例的光存储系统200中的用以钳制FOO信号FOO的信 号钳制装置400的方块图。图7为根据本发明信号钳制装置400的第二实施例的用以钳制FOO信号FOO的方
法流程图。图8为根据本发明第三实施例的光学存储系统200的用以钳制FOO信号FOO的信 号钳制装置600的方块图。图9为根据本发明第三实施例的信号钳制装置600的用以钳制FOO信号FOO的信 号钳制方法的流程图。
具体实施例方式本发明有关于一种可以根据信号频率特征通过设定可变化的钳制电平以钳制信 号的信号钳制装置。本说明书将列举多个实施例，将信号钳制装置以及方法运用至光存储 系统。然而，任何本领域技术人员，应该了解本发明可以运用至各种电子装置，并不限制于 实施例中所列举的方案。请参考图2，图2为根据本发明实施例的光存储系统200的方块图。光存储 系统200包含伺服控制单元210，信号钳制装置300，光学头220，聚焦驱动器(focus actuator) 230,以及功率驱动器M0。利用伺服控制单元210以根据聚焦误差(focus error,以下简称FE)信号，产生F00信号F00。信号钳制装置300耦接至伺服控制单元210， 用以根据F00信号F00的频率特征，利用可变钳制电平钳制F00信号F00。光学头220用以 存取记录在光学媒体250上的数据。聚焦驱动器230用以移动光学头220的物镜222。功 率驱动器240耦接至聚焦驱动器230，用以接收信号钳制装置300的输出信号，并产生驱动 信号，用以根据此输出信号驱动聚焦驱动器230。请参考图3，图3为根据本发明第一实施例的用以钳制F00信号F00的信号钳制装 置300的方块图。如图3所示，信号钳制装置300包含均衡单元310，决定单元320，以及钳 制单元330。均衡单元310用以接收F00信号F00并产生均衡F00信号F00_EQ。决定单元 320耦接至均衡单元310并用以根据均衡F00信号F00_EQ产生指示信号。钳制单元330耦 接至决定单元320用以根据指示信号决定钳制电平，并且利用此钳制电平钳制信号。请参考图3以及图4，图4为聚焦驱动器230的伯特图。如图4所示，当输入至聚 焦驱动器230的驱动信号具有高频成分时，来自聚焦驱动器230的驱动力(driving force)具有较低的增益值。换句话说，与低频FOO信号相比，如果FOO信号的频率较高，聚焦驱动 器230只将镜头移动很少的距离。这样，均衡单元310可以是一阶(one-order)补偿器(例 如一阶低通滤波器(low passfilter，以下简称LPF))或是二阶补偿器(例如二阶LPF)，或 者均衡单元310可以是聚焦驱动器230的估测器。这样一来，FOO信号的高频成分可通过 均衡单元310被削弱，且均衡后的FOO信号F00_EQ的高频成分很低很难超过临界值，决定 单元320可以产生指示信号用以通过将均衡后的FOO信号F00_EQ与第一临界电平THl以 及比第一临界电平THl要低的第二临界电平TH2进行比较，以指示对应的钳制电平。当均 衡后的FOO信号F00_EQ大于第一临界电平TH1，决定单元320将产生指示信号用以指示钳 制单元330以第一钳制电平CLl钳制FOO信号F00，当均衡后的FOO信号F00_EQ比第二临 界电平TH2要小，决定单元320将产生指示信号用以指示钳制单元330以第二钳制电平CL2 钳制FOO信号F00，其中第二钳制电平CL2比第一钳制电平CLl要小。在此，请注意第一钳 制电平CLl的值并不一定需要与第一临界电平THl相等，且第二钳制电平CL2的值也并不 一定需要与第二临界电平TH2相等。除此之外，当均衡后的FOO信号F00_EQ不大于第一临 界电平THl，且不比第二临界电平TH2要小，决定单元320将产生指示信号以指示钳制单元 330不钳制FOO信号F00。需要注意的是本发明并不限制于此。例如，决定单元320也可以 产生指示信号用以指示是否通过将均衡后的FOO信号F00_EQ与临界电平相比而钳制FOO 信号F00。当均衡后的FOO信号F00_EQ大于此临界电平，决定单元320将产生指示信号以 指示钳制单元330于特定钳制电平钳制FOO信号F00。当均衡后的FOO信号F00_EQ不大于 此临界电平，则决定单元320将产生指示信号以指示钳制单元330不要钳制FOO信号F00。图5为本发明的钳制装置300的用以钳制FOO信号FOO的信号钳制方法的流程图。 如果可以达到相同的效果，流程中的步骤并不需要一定按照此顺序。运用至光存储系统200 的信号钳制方法的第一实施例包含以下步骤步骤410:开始；步骤420 接收FOO信号并产生均衡后的FOO信号F00_EQ ；步骤430 通过将均衡后的FOO信号F00_EQ与第一临界电平THl以及第二临界电 平TH2进行比较以产生指示信号，其中第二临界电平TH2比第一临界电平THl要低。如果 均衡后的FOO信号F00_EQ大于第一临界电平TH1，进入步骤440 ；如果均衡后的FOO信号 F00_EQ比第二临界电平TH2要小，进入步骤450。如果均衡后的FOO信号F00_EQ不大于第 一临界电平THl且不小于第二临界电平TH2，进入步骤460 ；步骤440 产生指示信号以用第一钳制电平CLl钳制FOO信号FOO ；步骤450 产生指示信号以用第二钳制电平CL2钳制FOO信号F00，其中第二钳制 电平CL2比第一钳制电平CLl小；步骤460 产生指示信号不钳制FOO信号F00。图6为根据本发明第二实施例的光存储系统200中的用以钳制FOO信号FOO的信 号钳制装置400的方块图。正如图6所示，信号钳制装置400包含钳制电平产生器500以 及钳制模块420。钳制电平产生器500用以接收FOO信号FOO并根据FOO信号FOO的频率 特征输出一特定钳制电平。钳制模块420耦接至钳制电平产生器500，并用以接收FOO信号 FOO以及此特定钳制电平，利用所接收到的此特定钳制电平以钳制FOO信号F00。在此第二 实施例中，钳制电平产生器500还包含频率分析单元510以及产生器520。频率分析单元510用以分析FOO信号FOO的频率特征以产生FOO信号FOO的频率值。产生器520耦接至 频率分析单元510以及钳制模块420，产生器520包含钳制电平公式或者钳制电平查找表 格(未显示)用以储存频率值以及钳制电平之间的映射关系。产生器520根据钳制电平公 式或是钳制电平查找表格为钳制模块420产生对应于FOO信号FOO的频率值的特定钳制电 平。例如，当FOO信号FOO具有高频值时，产生器520将根据钳制电平公式或者钳制电平查 找表格产生一具有较宽范围的特定钳制电平，以便避免FOO信号FOO出现问题。需要注意 的是，本实施例并非限制本发明。图7为根据本发明信号钳制装置400的第二实施例的用以钳制FOO信号FOO的方 法流程图。如果可以达到相同的效果，流程中的步骤并不需要一定按照此顺序。运用至光 存储系统200的信号钳制方法的第二实施例包含以下步骤步骤610:开始；步骤620 将钳制电平与频率值之间的映射关系储存于钳制电平查找表格当中， 或储存钳制电平公式；步骤630 接收FOO信号FOO并分析FOO信号FOO的频率特征，以产生FOO信号FOO
的频率值；步骤640 根据钳制电平查找表格或钳制电平公式产生对应于此频率值的特定钳 制电平；步骤650 接收FOO信号FOO以及特定钳制电平；步骤660 决定是否利用接收到的特定钳制电平以钳制FOO信号F00。如果FOO信 号FOO的电平超过所接收到的特定钳制电平，进入步骤670 ；否则，进入步骤680 ；步骤670 以接收到的特定钳制电平钳制FOO信号FOO ；步骤680 不钳制FOO信号FOO。请参考图8，图8为根据本发明第三实施例的光学存储系统200的用以钳制FOO信 号FOO的信号钳制装置600的方块图。正如图8所示，信号钳制装置600包含钳制电平产 生器700以及钳制模块620。与本发明第二实施例相似，钳制电平产生器700用以接收FOO 信号FOO以及根据FOO信号FOO的频率特征产生一特定钳制电平。钳制模块620耦接至 钳制电平产生器700，并用以接收FOO信号FOO以及特定钳制电平，并决定是否根据接收到 的特定钳制电平钳制FOO信号F00。在本发明第三实施例中，钳制电平产生器700包含LPF 710，第一比较单元712，带通滤波器(band pass filter，以下简称为BPF) 720，第二比较单 元722，高通滤波器(high pass filter，以下简称为HPF) 730，第三比较单元732以及控制 单元740。LPF 710用以接收FOO信号FOO并对其进行滤波以产生第一滤波信号。第一比较 单元712耦接至LPF 710并用以将第一滤波信号与第一临界电平THl进行比较以产生第一 钳制电平。BPF 720用以接收FOO信号FOO并对其进行滤波以产生第二滤波信号。第二比 较单元722耦接至BPF 720并用以将第二滤波信号与第二临界电平TH2进行比较以产生第 二钳制电平。HPF 730用以接收FOO信号FOO并对其进行滤波以产生第三滤波信号。第三 比较单元732耦接至HPF 730并用以将第三滤波信号与第三临界电平进行比较以产生第三 钳制电平。控制单元740耦接至第一比较单元712，第二比较单元722，第三比较单元732， 以及钳制模块620。控制单元740用以选择第一钳制电平、第二钳制电平、第三钳制电平中 的最低钳制电平。控制单元740将所选择的最低钳制电平作为特定钳制电平输出。
例如，当第一钳制电平，第二钳制电平，以及第三钳制电平分别自第一比较单元 712，第二比较单元722，以及第三比较单元732产生，控制单元740选择第一钳制电平，第 二钳制电平，以及第三钳制电平中的最低钳制电平(如第一钳制电平)作为特定钳制电平， 以防止聚焦驱动器230将光存储系统200中光学头220中的物镜222移动以撞击光学媒体 250而产生问题。请再次参考图4，如图4所示，当输入至聚焦驱动器230的驱动信号具有较 低的低频成分，自聚焦驱动器230产生的驱动力将具有较高的增益值，这样控制单元740选 择第一钳制电平，第二钳制电平，以及第三钳制电平中的最低钳制电平作为特定钳制电平。 然而，本实施例并非限制本发明。图9为根据本发明第三实施例的信号钳制装置600的用以钳制FOO信号FOO的信 号钳制方法的流程图。如果可以达到相同的效果，流程中的步骤并不需要一定按照此顺序。 运用至光存储系统200的信号钳制方法的第三实施例包含以下步骤步骤810:开始；步骤820 接收FOO信号FOO且将其低通滤波以产生第一滤波信号；步骤822 将第一滤波信号与第一临界电平进行比较以产生第一钳制电平；步骤830 接收FOO信号FOO且将其带通滤波以产生第二滤波信号；步骤832 将第二滤波信号与第二临界电平进行比较以产生第二钳制电平；步骤840 接收FOO信号FOO且将其高通滤波以产生第三滤波信号；步骤842 将第三滤波信号与第三临界电平进行比较以产生第三钳制电平；步骤850 在第一钳制电平，第二钳制电平，以及第三钳制电平中选择一最低钳制 电平；步骤852 输出最低钳制电平作为特定钳制电平；步骤860 根据所接收的特定钳制电平决定是否钳制FOO信号F00。如果FOO信号 FOO的电平超过所接收到的特定钳制电平，进入步骤870 ；否则，进入步骤880 ；步骤870 以所接收的特定钳制电平钳制FOO信号FOO ；步骤880 不钳制FOO信号FOO。综上所述，本发明所揭露的用以钳制FOO信号FOO的信号钳制装置以及信号钳制 方法，可以适用于防止聚焦驱动器230移动光存储系统200的光学头220中的物镜222撞 击光学媒体250而产生问题。
权利要求
1.一种信号钳制装置，用以钳制信号，其特征在于，所述信号钳制装置包含 钳制电平产生器，用以根据所述信号的频率特征产生特定钳制电平；以及 钳制模块，用以利用所述特定钳制电平钳制所述信号。
2.根据权利要求1所述的信号钳制装置，其特征在于，所述钳制电平产生器包含 频率分析单元，用以分析所述信号的所述频率特征以产生所述信号的频率值；以及产生器，耦接至所述频率分析单元以及所述钳制模块，用以根据钳制值查找表格或钳 制电平公式以产生对应于所述信号的所述频率值的所述特定钳制电平。
3.根据权利要求1所述的信号钳制装置，其特征在于，所述钳制电平产生器包含 低通滤波器，用以滤波所述信号以产生第一滤波信号；第一比较单元，用以将所述第一滤波信号与第一临界电平进行比较并产生第一钳制电平；带通滤波器，用以滤波所述信号以产生第二滤波信号；第二比较单元，用以将所述第二滤波信号与第二临界电平进行比较并产生第二钳制电平；高通滤波器，用以滤波所述信号以产生第三滤波信号；第三比较单元，用以将所述第三滤波信号与第三临界电平进行比较并产生第三钳制电 平；以及控制单元，用以输出所述第一钳制电平，所述第二钳制电平，以及所述第三钳制电平中 的最低钳制电平作为所述特定钳制电平。
4.一种光存储系统，其特征在于，所述光存储系统包含 伺服控制单元，用以产生聚焦伺服输出信号；信号钳制装置，用以利用可变钳制电平钳制所述聚焦伺服输出信号，其中，所述可变钳 制电平根据所述聚焦伺服输出信号的频率特征所设定；功率驱动器，根据所述信号钳制装置的输出信号产生驱动信号；以及 聚焦驱动器，用以根据所述驱动信号移动光学头中的物镜。
5.一种信号钳制方法，用以钳制信号，其特征在于，所述信号钳制方法包含 根据所述信号的频率特征产生特定钳制电平；以及利用所述特定钳制电平钳制所述信号。
6.根据权利要求5所述的信号钳制方法，其特征在于，根据所述信号的所述频率特征 产生所述特定钳制电平的步骤还包含分析所述信号的所述频率特征以产生所述信号的频率值；以及 根据钳制电平查找表格或钳制电平公式产生对应于所述信号的所述频率值的所述特 定钳制电平。
7.根据权利要求5所述的信号钳制方法，其特征在于，根据所述信号的所述频率特征 产生所述特定钳制电平的步骤还包含利用低通滤波器对所述信号进行滤波以产生第一滤波信号； 将所述第一滤波信号与第一临界电平进行比较并产生第一钳制电平； 利用带通滤波器对所述信号进行滤波以产生第二滤波信号； 将所述第二滤波信号与第二临界电平进行比较并产生第二钳制电平；利用高通滤波器对所述信号进行滤波以产生第三滤波信号； 将所述第三滤波信号与第三临界电平进行比较并产生第三钳制电平；以及 输出所述第一钳制电平，所述第二钳制电平，以及所述第三钳制电平中的最低钳制电 平作为所述特定钳制电平。
8.一种信号钳制装置，用以钳制信号，其特征在于，所述信号钳制装置包含 钳制电平产生器，用以根据所述信号的频率特征产生特定钳制电平；以及 钳制模块，用以接收所述信号；其中如果所述信号的电平不超过所述特定钳制电平，所述钳制模块输出所述信号。
9.根据权利要求8所述的信号钳制装置，其特征在于，如果所述信号的所述电平超过 所述特定钳制电平，所述钳制模块输出具有所述特定钳制电平的输出信号。
10.根据权利要求8所述的信号钳制装置，其特征在于，所述钳制电平产生器包含 频率分析单元，用以分析所述信号的所述频率特征，以产生所述信号的频率值；以及 产生器，耦接于所述频率分析单元以及所述钳制模块，用以根据钳制电平查找表格或钳制电平公式产生对应于所述信号的所述频率值的所述特定钳制电平。
11.一种信号钳制方法，用以钳制信号，其特征在于，所述信号钳制方法包含 根据所述信号的频率特征产生特定钳制电平；以及钳制模块，用以接收所述信号；其中如果所述信号的电平不超过所述特定钳制电平，所述钳制模块输出所述信号。
12.根据权利要求11所述的信号钳制方法，其特征在于，如果所述信号的所述电平超 过所述特定钳制电平，所述钳制模块输出具有所述特定钳制电平的输出信号。
13.根据权利要求11所述的信号钳制方法，其特征在于，根据所述信号的所述频率特 征产生所述特定钳制电平更包含分析所述信号的所述频率特征，以产生所述信号的频率值；以及根据钳制电平查找表 格或钳制电平公式产生对应于所述信号的所述频率值的所述特定钳制电平。
全文摘要
本发明涉及一种信号钳制装置和方法以及光存储系统，所述信号钳制装置用以钳制信号，包含钳制电平产生器，用以根据信号的频率特征产生特定钳制电平；以及钳制模块，用以利用特定钳制电平钳制信号。本发明与现有技术相比可以有效的钳制信号。
文档编号G11B7/09GK102081935SQ20111000187
公开日2011年6月1日 申请日期2008年3月25日 优先权日2007年9月29日
发明者吴志中, 林家豪, 鄞豪辉, 陈宏彦 申请人:联发科技股份有限公司