專利名稱：確定盤的類型的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于光盤驅(qū)動操作的裝置和方法，更具體地說，涉及這樣的確定盤的類型的裝置和方法，在這種裝置和方法中，測量在驅(qū)動器中盤所產(chǎn)生的振動，然后應(yīng)用所測量的振動，確定該盤是否是一種撓曲(deflected)盤、偏心盤或質(zhì)量偏心(mass eccentric)盤，并基于這一點設(shè)置所確定的盤的傳送(transfer)速率。
背景技術(shù)：
其中具有的撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率大于正常盤的撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率的盤分別稱為撓曲盤、偏心盤和質(zhì)量偏心盤。在這些特殊的盤中，在聚焦和跟蹤控制環(huán)路中產(chǎn)生由伺服系統(tǒng)沒有衰減掉的振動所引起的干擾(disturbance)。因此，在盤驅(qū)動器中，應(yīng)該確定所放置的盤是否是一種特殊的盤，如果結(jié)果表明該盤是一個特殊的盤，則應(yīng)該限制該盤的傳輸速率，以根據(jù)撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率執(zhí)行正常的驅(qū)動操作。
如果盤的撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率增加，則聚焦和跟蹤控制環(huán)路應(yīng)該補償?shù)母蓴_也應(yīng)該增加。此外，如果盤的傳送速率增加，則干擾的變化率增加，并且所有的伺服操作變得不穩(wěn)定。特別是，在搜索或?qū)犹D(zhuǎn)操作之后，聚焦和跟蹤控制不能以穩(wěn)定的模式開始。因此，僅在將主軸馬達(dá)的速度限制到執(zhí)行正常的伺服操作的預(yù)定的值時，根據(jù)撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率，可以將數(shù)據(jù)穩(wěn)定地記錄在特殊的盤上并從該盤中穩(wěn)定地再現(xiàn)它。為此，首先，需要確定所放置的盤是否是一種撓曲盤、偏心盤或質(zhì)量偏心盤的算法。然而，根據(jù)已有技術(shù)，確定的結(jié)果可以根據(jù)伺服的狀態(tài)改變。此外由于還沒有算法適合于確定盤的撓曲，因此雖然存在許多盤的驅(qū)動器模型，但這些盤的驅(qū)動器模型都不執(zhí)行確定該盤是否是撓曲盤的操作。
附圖1a所示為在測量盤的撓曲過程中所使用的聚焦誤差信號。然后應(yīng)用這種聚焦誤差信號的幅值用作確定撓曲盤的數(shù)據(jù)。附圖1b和1c分別為用于在測量盤偏心率的過程中所使用的跟蹤過零(TZC)的跟蹤誤差信號的波形圖和TZC信號產(chǎn)生組件。將附圖1b的跟蹤誤差信號與在附圖1c的比較單元10中的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，在比較單元11中補償該比較結(jié)果，并產(chǎn)生ZTC信號。由于只要拾取器(未示出)通過一個軌道時輸出TZC信號作為脈沖序列，則計算TZC脈沖的數(shù)量并用作確定撓曲盤的數(shù)據(jù)。
在已有技術(shù)中，在開始的導(dǎo)入操作過程中執(zhí)行確定盤是否是撓曲盤、偏心盤或質(zhì)量偏心盤的操作。微型計算機(未示出)通常驅(qū)動具有自動調(diào)節(jié)的驅(qū)動器，然后由如下的方法確定盤的類型。
1.撓曲盤對于恒定的聚焦控制環(huán)路增益，具有較大的撓曲的盤產(chǎn)生較大的聚焦干擾，未加控制的撓曲分量較大，出現(xiàn)在附圖1a的聚焦誤差信號中的正弦波的幅值增加。因此，通過測量聚焦誤差的幅值，可以確定該盤是否具有較大的撓曲。為了增加測量分辨率，減小聚焦環(huán)路增益，并增加聚焦誤差信號的輸出。在已有技術(shù)中，通過微型計算機(未示出)讀取聚焦誤差信號，并且如果所獲得的信號幅值大于預(yù)定值，則確定所放置的盤是一種撓曲盤。聚焦誤差信號的幅值越大，所放置的盤的撓曲越大，因此減小了該盤的最大的傳送速率。然而，如果應(yīng)用聚焦誤差信號確定盤的撓曲，則因為該信號極大地受到噪聲的影響，所以測量可靠性降低。因此，在大多數(shù)的盤驅(qū)動器模型中，并不使用這種方法，或者如果使用這種方法確定撓曲的步驟的重要性也最低。
2.偏心盤在僅執(zhí)行聚焦控制的狀態(tài)下，在附圖1b中所示的軌道橫過信號作為跟蹤誤差。由于在一個盤旋轉(zhuǎn)周期的過程中輸出的正弦波數(shù)量隨著盤的偏心率變化，因此通過對在一個盤旋轉(zhuǎn)周期中輸出的正弦波的脈沖數(shù)進(jìn)行計數(shù)可以計算盤的偏心率。為此，應(yīng)用這樣的TZC信號，該TZC信號用于求出在搜索的過程中所通過的軌道的數(shù)量。通過將在一個盤旋轉(zhuǎn)周期中所輸出的正弦波的脈沖數(shù)乘以(軌道間距/2)得到盤的偏心率。應(yīng)用所計算的偏心率，確定該盤是否是一種偏心盤，并且根據(jù)該偏心率，限制主軸馬達(dá)的速度。在已有技術(shù)中這種測量盤的偏心率的方法廣泛地用于許多驅(qū)動器，因為它比測量盤的撓曲的方法更可靠。
3.質(zhì)量偏心盤對于較低的傳送速率質(zhì)量偏心盤造成了較小的偏心率，但對于較高的傳送速率偏心率也隨之增加。因此，當(dāng)使用測量盤的偏心率的算法時，如果在一個盤旋轉(zhuǎn)周期的過程中在以較低的傳送速率下輸出的正弦波的脈沖數(shù)量幾乎與在較高的傳送速率下輸出的正弦波脈沖數(shù)量相同，則所放置的盤不是質(zhì)量偏心盤，而如果該脈沖數(shù)量差別較大，則所放置的盤是質(zhì)量偏心盤。在此，根據(jù)脈沖數(shù)量的差值，限制最大的傳送速率。
如上文所述，在已有技術(shù)中都不直接測量盤的撓曲、盤的偏心率和盤的質(zhì)量偏心率，而是應(yīng)用使用一般特征的算法，例如，如果撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率增加，則在盤旋轉(zhuǎn)頻率的輸出過程中聚焦誤差的幅值增加或者正弦波的脈沖數(shù)增加。偏心率算法具有較高的精度并用于大多數(shù)盤驅(qū)動器模型中，而撓曲算法的精度較低并且錯誤確定的可能性較高，因此很少使用。如果不區(qū)別特殊盤的類型并且不適當(dāng)?shù)亟档蛡魉退俾?，則聚焦和跟蹤控制環(huán)路變得不穩(wěn)定并且盤驅(qū)動器的性能下降。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題和相關(guān)的問題，本發(fā)明的第一個目的是提供一種確定盤的類型的裝置，這種裝置測量聚焦和跟蹤控制環(huán)路的振動，應(yīng)用所測量的振動確定盤是否是一種撓曲盤、偏心盤或質(zhì)量偏心盤，并且有效地調(diào)整該盤的傳送速率。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種確定盤的類型的方法，該方法測量聚焦和跟蹤控制環(huán)路的振動，應(yīng)用所測量的振動確定盤是否是一種撓曲盤、偏心盤或質(zhì)量偏心盤，并且有效地調(diào)整該盤的傳送速率。
為實現(xiàn)本發(fā)明的第一目的，提供一種用于盤記錄和再現(xiàn)裝置中的確定盤的類型的裝置，在該盤記錄和再現(xiàn)裝置中的聚焦和跟蹤控制執(zhí)行機構(gòu)(actuator)中存在由盤的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的振動，該確定盤的類型的裝置包括誤差增益調(diào)整單元，該誤差增益調(diào)整單元調(diào)整在聚焦和跟蹤控制環(huán)路中存在的聚焦和跟蹤誤差的幅值以保持聚焦和跟蹤誤差的恒定幅值；環(huán)路增益調(diào)整單元，為了補償執(zhí)行機構(gòu)的增益差值，該環(huán)路增益調(diào)整單元將聚焦和跟蹤控制環(huán)路的閉環(huán)相位與預(yù)定的基準(zhǔn)閉環(huán)相位進(jìn)行比較，并保持聚焦和跟蹤控制環(huán)路的恒定增益；振動測量單元，該振動測量單元應(yīng)用由誤差增益調(diào)整單元和環(huán)路增益調(diào)整單元所調(diào)整的誤差和一控制利用經(jīng)調(diào)整的誤差所補償?shù)木劢购透櫿`差的控制器的輸出測量振動；盤類型確定單元，該盤類型確定單元應(yīng)用所測量的振動抽取用于確定盤的類型的預(yù)定信號，應(yīng)用所抽取的信號測量盤的撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率，以及確定該盤是否是撓曲盤、偏心盤或質(zhì)量偏心盤。
為實現(xiàn)本發(fā)明的第二目的，提供一種確定盤的類型的方法，該方法應(yīng)用盤記錄和再現(xiàn)裝置的振動確定盤的類型，在該盤記錄和再現(xiàn)裝置中的聚焦和跟蹤控制環(huán)路中存在由盤的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的振動，該確定盤的類型的方法包括調(diào)整在聚焦和跟蹤控制環(huán)路中存在的聚焦和跟蹤誤差的幅值以保持聚焦和跟蹤誤差的恒定幅值并輸出所調(diào)整的聚焦和跟蹤誤差；通過將聚焦和跟蹤控制環(huán)路的閉環(huán)相位與預(yù)定的基準(zhǔn)閉環(huán)相位進(jìn)行比較、將聚焦和跟蹤控制環(huán)路的增益調(diào)整到恒定以及輸出聚焦和跟蹤誤差來補償執(zhí)行機構(gòu)的增益差值；控制經(jīng)補償?shù)牟⑶移浞嫡{(diào)整到恒定的盤的聚焦和跟蹤誤差和其執(zhí)行機構(gòu)增益經(jīng)調(diào)整了的聚焦和跟蹤環(huán)路的增益，以及計算該振動；以及應(yīng)用所測量的振動抽取確定盤的類型的預(yù)定信號，應(yīng)用所抽取的信號測量盤的撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率，以及確定該盤是否是撓曲盤、偏心盤或質(zhì)量偏心盤。


通過參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，使本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點將會變得清楚，在該附圖中附圖1a至1c分別為在測量盤撓曲的過程中所使用的聚焦誤差信號的波形圖、在測量盤的偏心率的過程中所使用的跟蹤誤差信號的波形圖以及表示TZC信號發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)的方塊圖；附圖2所示為聚焦和跟蹤控制環(huán)路的方塊圖；附圖3所示為振動測量裝置的結(jié)構(gòu)的方塊圖；附圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的確定盤的類型的裝置的方塊圖；附圖5所示為解釋調(diào)整執(zhí)行機構(gòu)的靈敏度變化的聚焦和跟蹤增益調(diào)整算法的示意圖；附圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的振動測量方法的第一和第二優(yōu)選實施例的波形圖；附圖7所示為根據(jù)本發(fā)明的確定盤的類型的方法的操作的流程圖。
具體實施例方式
為正常操作具有分別大于普通盤的撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率的撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率的特殊盤，應(yīng)該使用用于補償撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率的學(xué)習(xí)(learning)算法或干擾觀察器(disturbance observer)(DOB)，或者應(yīng)該將主軸速度限制到使干擾可由伺服操作控制的速度值。目前，在大多數(shù)盤驅(qū)動器中，將通過應(yīng)用速度降低算法(algorithm)來減小主軸速度的方法用于處理特殊的盤。在速度降低算法中，在確定所放置的盤是撓曲盤、偏心盤或質(zhì)量偏心盤之后，根據(jù)撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率的值限制最大的速度值。
在本發(fā)明中，為了有效地確定特殊的盤的類型并應(yīng)用速度降低算法，通過應(yīng)用聚焦跟蹤誤差直接測量所放置的盤的撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率，并應(yīng)用所測量的數(shù)據(jù)，確定所放置的盤是否是一種特殊的盤。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，由于可以更加精確地測量撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率，因此可以更加系統(tǒng)地應(yīng)用速度降低算法。
附圖2所示為光盤系統(tǒng)的聚焦和跟蹤控制環(huán)路的方塊圖，其中聚焦和跟蹤控制環(huán)路包括傳感器K(s)20、控制器C(s)21、驅(qū)動器V(s)22和執(zhí)行機構(gòu)P(s)23。
傳感器K(s)20包括檢測從盤中拾取的信號的光電二極管(PD)(未示出)和放大所拾取的信號并輸出跟蹤和聚焦誤差e(t)的RF芯片(未示出)。在通過光電二極管(未示出)檢測拾取器(未示出)偏離固定的聚焦位置或軌道的中心的程度、在光學(xué)系統(tǒng)的光盤驅(qū)動器中產(chǎn)生的振動d(t)之后，以RF芯片增益放大聚焦和跟蹤誤差e(t)和輸出?？刂破鰿(s)21補償從傳感器K(s)20中輸出的聚焦和跟蹤誤差e(t)，并將控制器C(s)21的輸出u(t)通過驅(qū)動器V(s)22提供給執(zhí)行機構(gòu)P(s)23。
在光學(xué)系統(tǒng)的光盤驅(qū)動器中產(chǎn)生的振動d(t)可以以環(huán)路不能補償?shù)恼駝觘x(t)和環(huán)路補償?shù)恼駝觵(t)的總和表示，如下式1-1所示。當(dāng)應(yīng)用附圖3的振動測量裝置時，可以將振動d(t)表示為如下式1-2。
d(t)＝ex(t)+y(t).....................(1-1)d(s)=e(s)K(s)+V(s)P(s)u(s)------(1-2)]]>附圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的振動測量裝置的結(jié)構(gòu)的方塊圖，該振動測量裝置包括傳感器(Ksensor)-1 20、驅(qū)動器V(s)22、執(zhí)行機構(gòu)P(s)23、第一計算單元30、OFF(s)31和第二計算單元32。應(yīng)用附圖3的振動測量裝置，通過聚焦和跟蹤誤差e(t)和傳感器K(s)-120可以計算控制環(huán)路不能補償?shù)恼駝觘x(t)，而通過控制u(t)、驅(qū)動器V(s)22和執(zhí)行機構(gòu)P(s)23可以計算該環(huán)路能夠計算的振動y(t)。在OFF(s)31從所計算的兩振動總和中消除了偏移分量之后，輸出最后的振動d(t)。
附圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的確定盤的類型的裝置的方塊圖。在從所測量的振動d1(t)中抽取的旋轉(zhuǎn)頻率之后，確定盤是否為撓曲盤、偏心盤或質(zhì)量偏心盤。附圖4的確定盤的類型的裝置包括測量振動的傳感器Ksensor-1 20、驅(qū)動器V(s)22、執(zhí)行機構(gòu)P(s)23、求和單元40、對從求和單元40中輸出的旋轉(zhuǎn)頻率分量進(jìn)行濾波的濾波器H(s)41和通過比較經(jīng)濾波的旋轉(zhuǎn)頻率和基準(zhǔn)值以確定盤的類型的盤類型確定單元42。此外，雖然在附圖4中沒有示出，確定盤的類型的裝置進(jìn)一步包括傳送速率調(diào)整單元(未示出)，該傳送速率調(diào)整單元根據(jù)盤類型確定單元42的結(jié)果調(diào)整盤的傳送速率。
在附圖4中所示的確定盤的類型的裝置的操作分為如下的四部分進(jìn)行解釋1.計算控制環(huán)路不能補償?shù)恼駝觘x(t)；2.計算控制環(huán)路補償?shù)恼駝觵(t)；3.計算振動d(t)；以及4.確定特定的盤的類型并設(shè)定傳送速率。
現(xiàn)在詳細(xì)描述附圖4所示的確定盤的類型的裝置的操作。
1.計算控制環(huán)路不能補償?shù)恼駝觘x(t)在恒定地使聚焦和跟蹤誤差e(t)的幅值和傳感器K(s)20的增益恒定之后，計算控制環(huán)路不能夠補償?shù)恼駝觘x(t)。為了精確地計算振動ex(t)，應(yīng)該考慮改變盤的反射系數(shù)的變化。
控制環(huán)路不能補償?shù)恼駝觘x(t)可以計算為e(t)K(s)-1。聚焦和跟蹤誤差e(t)是在光學(xué)系統(tǒng)中所測量的值。傳感器K(s)-120放大聚焦和跟蹤誤差e(t)，調(diào)整聚焦和跟蹤誤差e(t)的增益為恒定值，并輸出該聚焦和跟蹤誤差e(t)。通過傳感器K(s)-120將聚焦誤差輸出為S曲線，該傳感器K(s)-120控制聚焦和跟蹤誤差的增益，并將跟蹤誤差按正弦波輸出。由于調(diào)整聚焦誤差的增益和跟蹤誤差的增益僅可能在線性區(qū)間中進(jìn)行，因此在聚焦誤差的S曲線的線性區(qū)間(2F)和在跟蹤誤差的正弦波的軌道間距(P)上，可以計算在傳感器K(s)-120中可調(diào)整的聚焦誤差的增益和跟蹤誤差的增益，這種計算可以以下式2給出 這里A是聚焦和跟蹤誤差的幅值，F(xiàn)是在線性區(qū)間中的焦距，以及P是在線性區(qū)間中的軌道移動距離。
傳感器K(s)-120模擬為第二LPF，它的DC增益是Ksensor的增益。由于LPF的極限高于控制環(huán)頻帶的幾十或幾百赫茲，因此它能夠接近Ksensor-1。
如果激光功率和盤反射系數(shù)變化，跟蹤誤差的幅值變化，因此，傳感器K(s)-120的增益改變。然而，不管這種變化如何，為了能夠精確地計算跟蹤環(huán)路不能跟蹤的振動ex(t)，將聚焦和跟蹤誤差e(t)的幅值調(diào)整為恒定以使不管激光功率和盤反射系數(shù)如何變化，傳感器K(s)-120的增益總是恒定。
由于應(yīng)用標(biāo)稱參數(shù)將在附圖4中所示的每個塊模擬為正常的模型(參考模型)，因此由于傳感器K(s)-120的增益的變化可能引起模擬誤差。
影響傳感器K(s)-120的增益變化的因素包括在聚焦誤差的S曲線中的線性區(qū)間(2F)的變化、跟蹤誤差的軌道間距(P)的變化和由激光功率或盤的反射系數(shù)的變化所引起的聚焦和跟蹤誤差的幅值的變化。在聚焦誤差的S曲線中線性區(qū)間(2F)由激光波長或數(shù)值孔徑確定。然而，由于波長受溫度變化等的影響，而數(shù)值孔徑不變，因此聚焦誤差的S曲線中的相應(yīng)的線性區(qū)間(2F)可能彼此不同。至于跟蹤誤差的軌道間距(P)，在CD中的軌道間距的變化相對大于在DVD盤中的軌道間距的變化，并且除了盤的邊緣以外，軌道間距變化在大約10％內(nèi)。
由于激光功率和盤的反射系數(shù)的變化引起的聚焦和跟蹤誤差e(t)的幅值的變化可以通過調(diào)整傳感器K(s)-120的增益參數(shù)而保持恒定。因此，傳感器K(s)-120的增益可以在每個驅(qū)動器中都不同，為補償這些，執(zhí)行對該保持聚焦跟蹤誤差的幅值(A)恒定的傳感器K(s)-120的增益控制。然后，當(dāng)聚焦和跟蹤誤差的幅值(A)保持恒定時，僅通過激光波長、溫度或軌道間距改變傳感器K(s)-120的增益。由于激光波長或軌道間距的變化相對較小，因此傳感器K(s)-120的增益的變化也相對較小。
通過如上文所描述的具有增益調(diào)整的傳感器K(s)-120放大該聚焦和跟蹤誤差信號并輸出它。然后計算通過將聚焦和跟蹤誤差信號除以傳感器增益(Ksensor)所得的值并作為振動ex(t)輸出。
2.計算控制環(huán)路補償?shù)恼駝觵(t)通過調(diào)整聚焦和跟蹤控制環(huán)路的增益來調(diào)整執(zhí)行機構(gòu)P(s)23的靈敏度，由此，計算控制環(huán)路補償?shù)恼駝觵(t)。為了精確計算振動y(t)應(yīng)該考慮執(zhí)行機構(gòu)P(s)23的靈敏度的變化。
按照u(t)V(s)P(s)計算振動y(t)(即，從執(zhí)行機構(gòu)P(s)23中輸出的振動y(t))，這里u(t)是控制器C(s)21的輸出值并且可以在光學(xué)系統(tǒng)中測量，而驅(qū)動器V(s)22可以通過一階低通濾波器LPF進(jìn)行精確模擬。執(zhí)行機構(gòu)P(s)23模擬為二階低通濾波器LPF。應(yīng)用DC靈敏度、諧振頻率和Q靈敏度將執(zhí)行機構(gòu)P(s)23模擬為二階線性系統(tǒng)。
然而，在計算振動y(t)的過程中，應(yīng)該考慮執(zhí)行機構(gòu)P(s)23靈敏度的變化，為此，使用環(huán)路增益調(diào)整算法。通過將環(huán)路增益調(diào)整為恒定的環(huán)路增益調(diào)整算法，可以知道執(zhí)行機構(gòu)P(s)23與正常模型相比較增益變化了多大。因此，使用環(huán)路增益調(diào)整算法，可以精確地模擬執(zhí)行機構(gòu)P(s)23。因此，通過考慮執(zhí)行機構(gòu)P(s)23的靈敏度的變化模擬執(zhí)行機構(gòu)P(s)23，可以精確地計算振動y(t)。
附圖5所示為解釋用于自動調(diào)整執(zhí)行機構(gòu)P(s)23的靈敏度變化的聚焦和跟蹤增益調(diào)整算法的示意圖。附圖5所示為根據(jù)控制器C(s)21的調(diào)整增益的執(zhí)行機構(gòu)P(s)23的靈敏度變化。通過考慮在執(zhí)行機構(gòu)P(s)23的模擬的過程中調(diào)整聚焦和跟蹤控制環(huán)路的增益的結(jié)果，甚至可以改善在每個驅(qū)動器中各不相同的模擬誤差的測量可靠性。
為調(diào)整聚焦和跟蹤控制環(huán)路的增益，在附圖5中所示的裝置包括A/D轉(zhuǎn)換器21-1、第一寄存器21-2、第一計算單元21-3、正弦波發(fā)生單元21-4、第二計算單元21-5、帶通濾波器BPF 21-6、相位比較單元21-7、確定和調(diào)整單元21-8、數(shù)字控制單元21-9、第二寄存器21-10和D/A轉(zhuǎn)換器21-11。
A/D轉(zhuǎn)換器21-1將聚焦和跟蹤信號e(t)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，該聚焦和跟蹤信號e(t)從傳感器K(s)20中輸出并且它的幅值調(diào)整為恒定。
第一寄存器21-2是用于調(diào)整偏移。即使在驅(qū)動器并不執(zhí)行聚焦和跟蹤操作，在電路中在聚焦和跟蹤誤差方面仍然可能存在偏移。為消除該誤差信號的偏移，在執(zhí)行聚焦和跟蹤控制之前測量每個誤差信號的偏移，并將其存儲在第一寄存器21-2中。
第一計算單元21-3從轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的傳感器K(s)20的輸出信號e(t)中消除了存儲在第一寄存器21-2的偏移信號。
正弦波發(fā)生單元21-4產(chǎn)生正弦波以調(diào)整聚焦和跟蹤控制環(huán)路的增益。正弦波發(fā)生單元21-4通常從具有687赫茲、1.38千赫茲、2.76千赫茲和5.51千赫茲的頻率的正弦波中選擇并輸出一個正弦波。可以調(diào)整所提供的正弦波的幅值。
第二計算單元21-5將具有預(yù)定頻率的正弦波相加到聚焦和跟蹤誤差中。具有相加到聚焦和跟蹤誤差中的預(yù)定頻率的正弦波干擾圍繞聚焦和跟蹤控制環(huán)路傳播，并再次出現(xiàn)在下一采樣的聚焦和跟蹤誤差中。
BPF 21-6從圍繞聚焦和跟蹤控制環(huán)路中傳播的聚焦和跟蹤誤差中僅抽取正弦波干擾分量。針對所提供的頻率的閉環(huán)的相位將輸入到BPF 21-6中的聚焦和跟蹤誤差延遲，因為聚焦和跟蹤誤差沿著聚焦和跟蹤控制環(huán)的一個環(huán)路傳播。
相位比較單元21-7將從正弦波發(fā)生單元21-4中提供的正弦波的相位與從BPF21-7中輸出的信號相位進(jìn)行比較并得到在它們之間的相位差。
確定和調(diào)整單元21-8將從相位比較單元21-7中輸出的相位差與標(biāo)稱模型的相位差(基準(zhǔn)相位差)進(jìn)行比較，并根據(jù)該差值，調(diào)整數(shù)字控制單元21-9的DC增益。如果當(dāng)前環(huán)路的增益大于標(biāo)稱環(huán)路的增益，則確定和調(diào)整單元21-8使數(shù)字控制單元21-9的增益較小，如果當(dāng)前的環(huán)路的增益小于標(biāo)稱環(huán)路的增益，則確定和調(diào)整單元21-8使數(shù)字控制單元21-9的增益較大，以便總保持聚焦和跟蹤控制環(huán)路的恒定增益。重復(fù)執(zhí)行環(huán)路增益的這種調(diào)整直到聚焦和跟蹤控制環(huán)路的閉環(huán)相位變得與標(biāo)稱環(huán)路的閉環(huán)相位相同。
第二寄存器21-10存儲最終環(huán)路增益調(diào)整的結(jié)果。在測量振動時，通過讀取存儲在第二寄存器21-10中的調(diào)整的環(huán)路增益的結(jié)果值并調(diào)整執(zhí)行機構(gòu)P(s)23模型的DC增益，補償執(zhí)行機構(gòu)P(s)23的靈敏度的變化。
通過D/A21-11將數(shù)字控制單元21-9的輸出轉(zhuǎn)換為模擬信號并輸出到驅(qū)動器V(s)22。
最后，控制器C(s)21的輸出u(t)通過驅(qū)動器V(s)22和補償了它的DC增益的執(zhí)行機構(gòu)P(s)23，并成為控制環(huán)路補償了的振動y(t)。
3.計算振動d(t)參考附圖3，第一計算單元30對控制環(huán)路沒有補償?shù)恼駝觘x(t)和控制環(huán)路補償了的振動y(t)進(jìn)行求和。OFF(s)31消除振動d1(t)的DC分量。以DC LPF和濾波器信號d1(t)形成OFF(s)31。如果以計算機程序?qū)嵤㎡FF(s)31，則得到第一計算單元30的輸出d1(t)的64個采樣和128個采樣的平均值，并確定d1(t)的偏移分量。在消除了d1(t)的偏移分量之后，輸出該輸出d1(t)。因此，最終的振動d(t)成為d1(t)，消除了它的偏移分量。
4.確定特殊盤的類型并設(shè)定傳送速率在附圖4中，濾波器H(s)41從綜合信號d1(t)中僅濾去盤旋轉(zhuǎn)頻率的基波分量。附圖6a所示為通過測量400微米撓曲盤的聚焦和跟蹤振動所獲得的數(shù)據(jù)，而附圖6b所示為通過測量50微米的偏心盤的聚焦和跟蹤振動所獲得的數(shù)據(jù)。在盤的旋轉(zhuǎn)頻率上，聚焦、跟蹤振動都是最大的，而在盤旋轉(zhuǎn)頻率的諧波分量上，該振動相對較大。由于通過盤的旋轉(zhuǎn)頻率分量的大小確定盤的撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率，因此濾波器H(s)41抽取振動d1(t)的基波d，該濾波器H(s)41從所測量的振動中僅濾去盤的旋轉(zhuǎn)頻率分量。
盤類型確定單元42根據(jù)濾波器H(s)41輸出的旋轉(zhuǎn)頻率測量撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率，將所測量的值與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較并確定該盤是否是撓曲、偏心和質(zhì)量偏心盤。盤的撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率與在驅(qū)動器中所產(chǎn)生的振動中的盤旋轉(zhuǎn)頻率的振動相同。即，通過聚焦誤差信號和聚焦控制器輸出所測量的聚焦振動d1(t)的盤的旋轉(zhuǎn)頻率分量給出該撓曲，通過跟蹤誤差信號和跟蹤控制器輸出所測量的跟蹤振動d1(t)的盤的旋轉(zhuǎn)頻率分量給出該盤的偏心率，而通過在較低的傳送速率下盤的偏心率和在較高的傳送速率下盤的偏心率之間的差值給出該盤的質(zhì)量偏心率。
如果所測量的撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率都大于基準(zhǔn)值，則確定盤為撓曲盤、偏心盤和質(zhì)量偏心盤。在每個盤驅(qū)動器中不同地設(shè)置所提供的基準(zhǔn)值。根據(jù)撓曲和偏心率的大小設(shè)置盤的最大傳送速率。此外，根據(jù)盤的質(zhì)量偏心率的大小限制最大的傳送速率。
附圖7所示為根據(jù)本發(fā)明的確定盤的類型的方法的操作的流程圖。該方法包括步驟70、步驟71、步驟72、步驟73和步驟74，在該步驟70中調(diào)整聚焦和跟蹤誤差的增益參數(shù)以將聚焦和跟蹤誤差信號的幅值保持恒定，在步驟71中應(yīng)用調(diào)整聚焦和跟蹤控制環(huán)路的增益為恒定的結(jié)果，補償執(zhí)行機構(gòu)的DC靈敏度，在步驟72中計算振動，在步驟73中測量撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率，在步驟74中確定特定盤的類型并設(shè)置該盤的傳送速率。
在步驟70中，為了保持聚焦和跟蹤誤差的恒定的幅值，調(diào)整傳感器K(s)20的增益。為調(diào)整傳感器K(s)20的增益，按照一數(shù)值調(diào)整以S曲線輸出的聚焦誤差信號增益，該值數(shù)是通過將在線性區(qū)間中的幅值除以在聚焦線性區(qū)間中的幅值得到的。按照一數(shù)值調(diào)整以正弦波輸出的跟蹤誤差信號的增益，該值數(shù)是通過將在線性區(qū)間中的幅值除以軌道間距得到的。
為了應(yīng)用調(diào)整了其增益的聚焦和跟蹤信號補償執(zhí)行機構(gòu)P(s)23的靈敏度，在步驟71中調(diào)整聚焦和跟蹤控制環(huán)路的增益。參考附圖5，為了調(diào)整聚焦和跟蹤控制環(huán)路的增益，將調(diào)整控制環(huán)路增益的正弦波加入到聚焦和跟蹤誤差信號中。然后，通過獲得關(guān)于在沿著聚焦和跟蹤控制環(huán)路的一個環(huán)路傳播的聚焦和跟蹤誤差信號的正弦波干擾頻率分量和所提供的正弦波干擾頻率之間的相位差值，計算聚焦和跟蹤控制環(huán)路的閉環(huán)相位。通過將所獲得閉環(huán)控制相位與標(biāo)稱閉環(huán)相位(基準(zhǔn)相位)進(jìn)行比較，調(diào)整聚焦和跟蹤控制器C(s)21的增益直到兩個相位變得彼此相等?；谡{(diào)整聚焦和跟蹤控制環(huán)路增益的結(jié)果，精確地模擬執(zhí)行機構(gòu)P(s)23的增益。
通過調(diào)整傳感器K(s)20和執(zhí)行機構(gòu)P(s)23的增益，精確地模擬傳感器K(s)20和執(zhí)行機構(gòu)P(s)23，然后在步驟72中計算盤驅(qū)動器的振動。對如下兩個值進(jìn)行求和并計算盤驅(qū)動器的振動這兩個值即通過將由調(diào)整傳感器K(s)20的增益所調(diào)整的聚焦和跟蹤誤差信號除以傳感器增益Ksensor所獲得的值，和在通過驅(qū)動器V(s)22將控制器C(c)21的輸出輸入到執(zhí)行機構(gòu)P(s)22之后所獲得的從執(zhí)行機構(gòu)P(s)23中輸出的值。
在步驟73中，從所計算的振動中獲得盤的撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率。濾波器H(s)41僅濾去所計算的振動的基波分量，因為通過盤的旋轉(zhuǎn)頻率分量的大小確定盤的撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率。通過濾波器H(s)41消除振動d1(t)的基波分量d，該濾波器H(s)41從所測量的振動中僅濾去盤旋轉(zhuǎn)頻率分量。盤類型確定單元42根據(jù)濾波器H(s)41輸出的旋轉(zhuǎn)頻率測量盤的撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率。盤的撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率與在驅(qū)動器中產(chǎn)生的振動中的盤旋轉(zhuǎn)頻率的振動相同。也就是說，通過聚焦誤差信號和聚焦控制器輸出所測量的聚焦振動的盤的旋轉(zhuǎn)頻率分量給出該撓曲，通過跟蹤誤差信號和跟蹤控制器輸出所測量的跟蹤振動的盤的旋轉(zhuǎn)頻率分量給出該偏心率，而通過在較低的傳送速率下盤的偏心率和在較高的傳送速率下盤的偏心率之間的差值給出該質(zhì)量偏心率。
在步驟74中，根據(jù)所測量的撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率，確定特定的盤的類型，并設(shè)定該盤的傳送速率。如果所測量的撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率都大于基準(zhǔn)值，則盤類型確定單元42確定特定的盤為撓曲盤、偏心盤和質(zhì)量偏心盤。在每個盤驅(qū)動器中不同地設(shè)置所提供的基準(zhǔn)值。根據(jù)撓曲和偏心率的大小設(shè)置盤的最大傳送速率，并且根據(jù)在較低的傳送速率下所測量的盤的偏心率和在較高的傳送速率下所測量的偏心率之間的差值的質(zhì)量偏心率的大小，限制最大的傳送速率。
本發(fā)明并不限于上述的實施例，在本發(fā)明的構(gòu)思和范圍內(nèi)可以作出許多變型。
根據(jù)上文所描述的本發(fā)明，直接測量撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率以減小在確定特定盤的類型的過程中的誤差。具體地說，本發(fā)明提供了一種有效地特定撓曲盤的適合的算法。此外，因為所測量的數(shù)據(jù)的可靠性，可以有效地調(diào)整該盤的傳送速率。在已有技術(shù)中，由于在確定盤的類型的過程中的誤差和測量數(shù)據(jù)的可靠性較低，整體地執(zhí)行根據(jù)撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率的大小設(shè)定的傳送速率。然而，根據(jù)本發(fā)明，依據(jù)盤的撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率的大小將傳送速率設(shè)定分為許多子步驟，由此可以設(shè)定為由伺服系統(tǒng)支持的盤的傳送速率，以改善盤的驅(qū)動器的性能。
權(quán)利要求
1.一種用于盤記錄和再現(xiàn)裝置中的確定盤的類型的裝置，在該盤記錄和再現(xiàn)裝置的聚焦和跟蹤控制執(zhí)行機構(gòu)中存在由盤的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的振動，該確定盤的類型的裝置包括誤差增益調(diào)整單元，該誤差增益調(diào)整單元調(diào)整在聚焦和跟蹤控制環(huán)路中存在的聚焦和跟蹤誤差的幅值，以保持聚焦和跟蹤誤差的恒定幅值；環(huán)路增益調(diào)整單元，為了補償執(zhí)行機構(gòu)的增益差值，該環(huán)路增益調(diào)整單元將聚焦和跟蹤控制環(huán)路的閉環(huán)相位與預(yù)定的基準(zhǔn)閉環(huán)相位進(jìn)行比較，并保持聚焦和跟蹤控制環(huán)路的恒定增益；振動測量單元，通過應(yīng)用由誤差增益調(diào)整單元和環(huán)路增益調(diào)整單元所調(diào)整的誤差，和一控制由所調(diào)整的誤差補償?shù)木劢购透櫿`差的控制器的輸出，來測量振動；盤類型確定單元，該盤類型確定單元應(yīng)用所測量的振動抽取確定盤的類型的預(yù)定信號，應(yīng)用所抽取的信號測量盤的撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率，以及確定該盤是否是撓曲盤、偏心盤或質(zhì)量偏心盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括根據(jù)所確定的盤類型調(diào)整傳送速率的傳送速率調(diào)整單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中通過下式調(diào)整誤差增益調(diào)整單元的聚焦誤差的增益 這里，A是聚焦和跟蹤誤差的幅值，F(xiàn)是在線性區(qū)間中的焦距。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中通過下式調(diào)整誤差增益調(diào)整單元的跟蹤誤差的增益 這里，A是聚焦和跟蹤誤差的幅值，P是軌道間距。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中環(huán)路增益調(diào)整單元包括正弦波發(fā)生單元，該正弦波發(fā)生單元產(chǎn)生用于調(diào)整環(huán)路增益的預(yù)定的正弦波；相位信號處理單元，該相位信號處理單元通過比較在數(shù)字聚焦和跟蹤誤差信號中的正弦波干擾和所提供的正弦波的相位來輸出閉環(huán)相位；以及增益調(diào)整單元，該增益調(diào)整單元比較閉環(huán)相位和標(biāo)稱閉環(huán)相位，將聚焦和跟蹤控制環(huán)路的增益調(diào)整到恒定的電平，并基于所調(diào)整的結(jié)果設(shè)置執(zhí)行機構(gòu)的增益。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中相位信號處理單元包括干擾抽取單元，該干擾抽取單元從由聚焦和跟蹤控制環(huán)路所反饋回來的數(shù)字聚焦和跟蹤誤差信號中僅抽取正弦波干擾；以及相位比較單元，該相位比較單元輸出相位差值，該相位差值是通過將干擾抽取單元的輸出和所提供的正弦波的相位進(jìn)行比較獲得的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中增益調(diào)整單元調(diào)整聚焦和跟蹤控制器的增益，以使該增益成為標(biāo)稱相位差值，并補償與所調(diào)整的控制器增益相同的執(zhí)行機構(gòu)的增益。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中振動測量單元包括第一振動測量單元，該第一振動測量單元通過將聚焦和跟蹤誤差除以傳感器增益測量第一振動；第二振動測量單元，該第二振動測量單元根據(jù)包含補償了其增益差值的執(zhí)行機構(gòu)的聚焦和跟蹤控制環(huán)路的輸出信號測量第二振動；以及偏移調(diào)整單元，該偏移調(diào)整單元綜合第一振動和第二振動，獲得預(yù)定時間的綜合信號的平均值，以及應(yīng)用所獲得的平均值調(diào)整綜合信號的偏移。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中該偏移調(diào)整單元是濾波器單元，該濾波器單元對在預(yù)定頻帶內(nèi)的綜合信號進(jìn)行濾波。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中盤類型確定單元包括頻率抽取單元，該頻率抽取單元從所測量的振動中抽取盤的基波分量；以及盤類型確定器，該盤類型確定器將基波分量與預(yù)定的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較并確定該盤是否是一種撓曲盤、偏心盤或質(zhì)量偏心盤。
11.一種確定盤的類型的方法，該方法應(yīng)用盤記錄和再現(xiàn)裝置的振動確定盤的類型，在該盤記錄和再現(xiàn)裝置中的聚焦和跟蹤控制環(huán)路中存在由盤的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的振動，該確定盤的類型的方法包括調(diào)整在聚焦和跟蹤控制環(huán)路中存在的聚焦和跟蹤誤差的幅值，以保持聚焦和跟蹤誤差的恒定幅值，并輸出經(jīng)調(diào)整的聚焦和跟蹤誤差；通過將聚焦和跟蹤控制環(huán)路的閉環(huán)相位與預(yù)定的基準(zhǔn)閉環(huán)相位進(jìn)行比較、將聚焦和跟蹤控制環(huán)路的增益調(diào)整到恒定以及輸出聚焦和跟蹤誤差，來補償執(zhí)行機構(gòu)的增益差值；控制經(jīng)補償?shù)牟⑶移浞嫡{(diào)整到恒定的盤的聚焦和跟蹤誤差和其執(zhí)行機構(gòu)增益調(diào)整了的聚焦和跟蹤環(huán)路的增益，以及計算該振動；以及應(yīng)用所測量的振動抽取用于確定盤的類型的預(yù)定信號，應(yīng)用所抽取的信號測量盤的撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率，以及確定該盤是否是撓曲盤、偏心盤或質(zhì)量偏心盤。
12.根據(jù)權(quán)利要求所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)所確定的盤的類型調(diào)整傳送速率。
13.根據(jù)權(quán)利要求所述的方法，其中在調(diào)整幅值的過程中，按照一數(shù)值調(diào)整以S曲線輸出的聚焦誤差信號增益，該值數(shù)是通過將在線性區(qū)間中的幅值除以在聚焦線性區(qū)間中的幅值得到的。
14.根據(jù)權(quán)利要求所述的方法，其中在調(diào)整幅值的過程中，按照一數(shù)值調(diào)整作為正弦波輸出的跟蹤誤差信號的增益，該值數(shù)是通過將在線性區(qū)間中的幅值除以軌道間距得到的。
15.根據(jù)權(quán)利要求所述的方法，其中補償增益差值進(jìn)一步包括從聚焦和跟蹤誤差信號中僅抽取正弦波干擾，將用于調(diào)整環(huán)路增益的正弦波輸入到該聚焦和跟蹤誤差信號中；通過將從聚焦和跟蹤誤差信號中所抽取的正弦波干擾與所提供的正弦波的相位進(jìn)行比較來輸出閉環(huán)相位；以及通過將閉環(huán)相位與標(biāo)稱閉環(huán)相位進(jìn)行比較來輸出用于調(diào)整聚焦和跟蹤控制環(huán)路的增益的控制信號，并輸出該控制信號作為執(zhí)行機構(gòu)的增益調(diào)整信號。
16.根據(jù)權(quán)利要求所述的方法，其中在輸出控制信號的過程中，調(diào)整聚焦和跟蹤控制環(huán)路的增益，以使該增益與標(biāo)稱閉環(huán)相位的增益相同，并補償與調(diào)整的增益相同的執(zhí)行機構(gòu)的增益。
17.根據(jù)權(quán)利要求所述的方法，其中控制聚焦和跟蹤誤差進(jìn)一步包括通過將聚焦和跟蹤誤差信號除以在調(diào)整幅值的過程中所調(diào)整的傳感器增益來測量第一振動；根據(jù)包含補償了其增益差值的執(zhí)行機構(gòu)的聚焦和跟蹤控制環(huán)路的輸出信號來測量第二振動；以及綜合第一振動和第二振動，獲得預(yù)定時間的綜合信號的平均值，以及應(yīng)用所獲得的平均值調(diào)整綜合信號的偏移。
18.根據(jù)權(quán)利要求所述的方法，其中在綜合第一振動的過程中在預(yù)定頻帶內(nèi)對綜合信號進(jìn)行濾波。
19.根據(jù)權(quán)利要求所述的方法，其中抽取預(yù)定的信號進(jìn)一步包括應(yīng)用所測量的振動抽取盤的振動的基波分量；以及將基波分量與預(yù)定的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較并確定該盤是否是一種撓曲盤、偏心盤或質(zhì)量偏心盤。
全文摘要
一種確定盤的類型的裝置和方法，該裝置包括誤差增益調(diào)整單元，其調(diào)整在聚焦和跟蹤控制環(huán)路中存在的聚焦和跟蹤誤差的幅值以保持聚焦和跟蹤誤差的恒定幅值；環(huán)路增益調(diào)整單元，為了補償執(zhí)行機構(gòu)的增益差值，該環(huán)路增益調(diào)整單元將聚焦和跟蹤控制環(huán)路的閉環(huán)相位與預(yù)定的基準(zhǔn)閉環(huán)相位進(jìn)行比較，并保持聚焦和跟蹤控制環(huán)路的恒定增益；振動測量單元，其應(yīng)用由誤差增益調(diào)整單元和環(huán)路增益調(diào)整單元所調(diào)整的誤差和控制由經(jīng)調(diào)整的誤差所補償?shù)木劢购透櫿`差的控制器的輸出測量振動；以及盤類型確定單元，其應(yīng)用所測量的振動抽取確定盤的類型的預(yù)定信號，應(yīng)用所抽取的信號測量盤的撓曲、偏心率和質(zhì)量偏心率，以及確定該盤是否是撓曲盤、偏心盤或質(zhì)量偏心盤。
文檔編號G11B19/28GK1402228SQ02142130
公開日2003年3月12日 申請日期2002年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月29日
發(fā)明者李文魯, 李東晉, 李匡鎬, 梁賢錫, 田弘杰 申請人:三星電子株式會社