专利名称：使用抖动反馈的倾斜调整方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在光学记录和/或再现装置中采用的使用抖动反馈进行倾斜调整的方法和装置，特别涉及一种对待反馈的抖动数据进行预处理，并使用已预处理的抖动数据调整倾斜的倾斜调整方法和装置。
背景技术：
当使用光学记录和/或再现装置向盘上写信息或从盘上读信息时，如果盘弯曲或光学记录和/或再现装置的拾取单元歪斜，那么再现信号的质量将下降。为了补偿再现信号的降级，测量盘和物镜之间的相对倾斜量，并调整倾斜，以便消除所测量到的倾斜量。这被称为倾斜调整。
图1示出了现有技术中倾斜调整装置的结构。
参考图1，现有技术中倾斜调整装置包括拾取单元20，用于在盘11上记录信息或从盘11上读取信息，其具有物镜21；拾取支撑单元24(也称为划杆(sled))，其上安装了拾取单元20，并且其绕固定支撑点22转动；位移传感器26，其安装在拾取支撑单元24的底表面上；倾斜驱动单元28；倾斜驱动电动机30；再现信号发生单元32，用于使用由拾取单元20接收到的光信号产生对应于盘上记录的信息的再现信号；抖动检测单元34，用于在为倾斜驱动电动机30提供了倾斜驱动信号(图2B)时，检测在如图2A所示的再现信号发生单元32中产生的再现信号的抖动量，以便控制拾取单元20的倾斜；倾斜控制单元36，用于通过将由抖动检测单元34检测到的再现信号的抖动量反馈回倾斜驱动单元40，来控制拾取单元20的倾斜度；存储器38，用于存储参考倾斜调整值。在这里，位移传感器26通过测量由光接收器件26c检测到的光通量，来检测拾取单元20的位移，所述光接收器件26c检测由发光器件26b输出并由反射镜26a反射的光信号。
为了正确再现来自具有倾斜缺陷的光盘的信号，通过使用抖动信号和位移传感器26检测倾斜，然后在图1所示装置中校正倾斜，这在授予本发明申请人的美国专利第6,282,161号中已公开。
当第一次再现盘上的信息时，图1所示的装置通过在盘的内圆周和外圆周都使用位移传感器26来测量倾斜值，使用该倾斜值使由拾取单元20再现的信号的抖动量最小化。然后，当再现盘上的信息时，基于从这两个位置获得的倾斜值，向倾斜驱动单元28提供内插值，以便防止因倾斜缺陷而导致的再现和记录的降级。
然而，在当再现有倾斜缺陷的盘上的信息时通过反馈抖动数据来改善再现性能的技术中，非常重要的是抖动量与倾斜缺陷程度的关系的紧密程度。当再现信息时，可以由倾斜缺陷之外的其它因素导致抖动量增加。所以通过简单地使用由抖动检测单元34检测到的抖动量，现有技术不能提供希望的性能改善。
发明内容
为解决上述问题，本发明的一个目的是提供倾斜调整方法和装置，其适当地预处理用于倾斜调整的反馈抖动数据。
为解决上述问题，本发明的另一个目的是提供倾斜调整方法和装置，其使用抖动数据的特征，在使用抖动数据做倾斜调整之前，适当地预处理抖动数据，并使用预处理过的抖动数据作为反馈数据来进行倾斜调整，其中所述抖动数据的特征是指在盘的旋转周期内抖动值并非常数，而是具有有最大值和最小值的周期形状。
根据本发明的一个方面，提供了一种倾斜调整方法，用于具有拾取单元和倾斜驱动单元的光学记录和/或再现装置，其中拾取单元拾取光盘上记录的信息，而倾斜驱动单元调整拾取单元的倾斜度，该方法包括(a)检测由拾取单元拾取的再现信号的抖动量；(b)在预定窗间隔单元中，过滤在步骤(a)中检测到的抖动量，并从每个预定时间单位中的过滤抖动数据中获得目标函数；以及(c)通过使用该目标函数进行倾斜控制来获得倾斜调整值，并将所获得的倾斜调整值反馈给倾斜驱动单元。
优选的是，该倾斜调整方法还包括(d)如果步骤(b)中获得的目标函数的值小于预先作为常数值存储的倾斜调整值，则进行步骤(a)，否则进行步骤(c)。
优选的是，预定时间单位是光盘外圆周的一次旋转周期。
根据本发明的另一个方面，提供了一种倾斜调整装置，用于具有拾取单元和倾斜驱动单元的光学记录和/或再现装置中，其中拾取单元拾取光盘上记录的信息，而倾斜驱动单元调整拾取单元的倾斜度，该装置包括抖动检测单元，用于检测由拾取单元拾取的再现信号的抖动量；抖动数据预处理单元，用于过滤在预定窗间隔单元中的抖动量，并从每个预定时间单位中的过滤抖动数据中获得目标函数；以及倾斜控制单元，用于通过使用目标函数进行倾斜控制来获得倾斜调整值，并将所获得的倾斜调整值反馈给倾斜驱动单元。
通过参考附图详细描述本发明的优选实施例，本发明的上述以及其它目的和优点将变得更加明白，其中图1示出现有技术中倾斜调整装置的结构；图2示出抖动数据与倾斜量之间的关系；图3示出本发明实施例的倾斜调整装置的结构；图4示出盘旋转一周时的抖动数据；以及图5是说明本发明的倾斜调整方法的实施例的流程图。
具体实施例方式
参考图3，本发明实施例的倾斜调整装置包括拾取单元103，用于在盘101上记录信息或从盘101上读取信息，其具有物镜104；拾取支撑单元106，其上安装了拾取单元103，并且其绕固定支撑点105转动；倾斜电动机107，用于使拾取单元103关于固定支撑点105向上或向下倾斜；传动单元108，用于根据倾斜电动机107的驱动方向向上或向下移动拾取支撑单元106。然而，这只是为更好地理解本发明而给出的简单结构，可以对该结构进行各种改变和修饰。同样，倾斜调整装置可以包括如图1所示的位移传感器，以检测拾取单元的位移。同时，将省略对本领域一般技术人员已公知的功能和结构的详细说明。
信号检测单元110从由拾取单元103接收到的光信号中，检测对应于记录在盘101上的信息的再现信号。可以以锁相回路(PLL)电路实现抖动检测单元120，其从再现信号中检测抖动量。抖动数据预处理单元130在要过滤抖动数据时，确定时间间隔中的窗的大小，并在设置适当的标准之后，过滤在已确定的窗间隔期间从PLL电路获得的抖动数据。然后，抖动数据预处理单元130以预定的时间检测在每个已确定的窗间隔中过滤的抖动数据的最大值、最小值或平均值，最好是以外圆周的一个旋转周期做上述检测。这里，将所确定的窗大小设置为小于一个旋转周期。
同样，抖动数据预处理单元130以外圆周的一个旋转周期，通过使用先前从每个预定窗间隔期间过滤的抖动数据中检测到的最大值、最小值或平均值，计算目标函数F(j)。这里，目标函数F(j)可以是以外圆周的一个旋转周期从每个预定窗间隔期间过滤的抖动数据中检测到的最大值、最小值或最大值和最小值的加权平均值。
倾斜控制单元140通过使用预先在该单元中作为常数存储的多个倾斜调整值，发现能够减小抖动数据处理单元130中计算的目标函数F(j)的倾斜调整值，并将该倾斜调整值反馈给倾斜驱动单元150，从而可以控制拾取单元103的倾斜度。即，倾斜控制单元140具有内部存储器，用于存储目标函数F(j)的最小值，并且倾斜控制单元140比较计算出的目标函数F(j)和存储器中存储的目标函数F(j)的最小值。如果计算出的目标函数F(j)大于或等于所存储的最小值，则倾斜控制单元140发现能够减小目标函数F(j)的倾斜调整值，并将该倾斜调整值反馈给倾斜驱动单元150，从而驱动倾斜电动机107。如果目标函数F(j)小于所存储的最小值，则倾斜控制单元140不驱动倾斜电动机107。从而，倾斜控制单元140控制拾取单元103的倾斜度。
倾斜驱动单元150产生对应于由倾斜控制单元140提供的倾斜调整值的倾斜驱动信号。这样构造由所产生的倾斜驱动信号驱动的倾斜电动机107，使得通过在消除了倾斜量的方向上倾斜拾取单元103，可以防止再现信号的降级。由于物镜104是绕固定支撑点105顺时针或逆时针移动的拾取单元103的一部分，因此，如果传动单元108使拾取支撑单元106倾斜，那么与盘101相比，物镜104和拾取支撑单元106也倾斜。因此，如果通过摇动拾取单元103的倾斜发现了在抖动检测单元120中检测到的抖动量最小化的位置，则该位置就是最佳倾斜调整值。将抖动预处理单元130和倾斜控制单元140放在虚线框中，表示这些单元可以用微型计算机中的软件来实现。
图4A示出根据跟随轨迹的跟踪伺服系统(未示出)的状态的跟踪误差信号。图4B示出当轨迹后跟随不驱动倾斜电动机的正常再现模式时，从抖动检测单元120以短时间间隔输出的抖动数据。在盘的一个旋转周期内，该抖动数据不规则，并具有有最大值和最小值的周期形状。图4C是驱动跟踪伺服系统的跟踪激励器的信号。
图5是表示根据本发明使用抖动反馈的倾斜调整方法的实施例的流程图，下面将参考图3详细描述。
参考图5，如果放置了盘101，则在步骤401，信号检测单元110再现由拾取单元103拾取的信号，并检测再现信号。在步骤402，抖动检测单元120使用PLL从再现信号中检测抖动量。
这里，在盘的每个旋转周期中，从抖动检测单元120以短时间间隔输出的抖动值具有最大值和最小值，如图4B所示。此外，该抖动值具有噪声分量。例如，即使在盘旋转一周期间，抖动值也非常迅速地改变，并不规则地具有被视为没有意义的大值。因此，作为对其的措施，在步骤403，抖动数据预处理单元130处理抖动数据。即，假设T表示盘的外圆周进行1次旋转的时间，M(窗间隔)表示微型计算机为更新1个抖动值而读取的抖动样本Jk的数量，而Δt表示微型计算机每次读取之间的采样时间，则在旋转一周期间更新的抖动值的数量N可以由下述公式1获得N=TΔt1M.............................(1)]]>当把在所确定的窗间隔期间更新的抖动值定义为Ji，抖动值Ji是由过滤器获得的过滤值，如下述公式2构成J‾i=ΣkJkh(t-kΔt),k=0,1,...,M-1..............(2)]]>这里实现了滤波器的变换函数h(t)，从而消除了无意义的数据，检测数据具有一致的意义，且通过实验发现了最佳系数。而且，可以使用低通滤波器来做简单实现。使用在盘的外圆周旋转一周期间使用公式2过滤的N个抖动值，可以由下述公式3获得最大值(JMax)，由下述公式4获得最小值(JMin)，或由公式5获得平均值(JAve)。JMax=max{J‾i},i∈{1,2,...,N}..............(3)]]>JMin=min{J‾i},i∈{1,2,...,N}...............(4)]]>JAve=Σi=1,2,...,NJ‾iN..................(5)]]>最后，在步骤404，抖动数据预处理单元130通过使用在外圆周的每次旋转中处理的抖动数据和由公式3至5获得的最大值、最小值以及平均值，从下述公式6至8可以获得用于使倾斜最小化的目标函数F(j)
F(J)＝JMax…………………………………… (6)F(J)＝JAve…………………………………… (7)F(J)＝α·JMax+(1-α)·JMin……………………(8)这里，α是大于等于0并小于等于1的实数。
在倾斜控制单元140中进行的实际倾斜调整中，选择根据公式(6)由在一次旋转周期期间更新的抖动值的最大值定义的目标函数F(j)、或根据公式(7)由在一次旋转周期期间更新的抖动值的平均值定义的目标函数F(j)。然而，也可以选择公式(8)，即在一次旋转周期期间更新的抖动值的最大值和最小值的加权平均值，并根据情况得出好的结果。当由公式6获得的最大值用作目标函数F(j)时，当由公式7获得的平均值用作目标函数F(j)时，或当由公式8获得的加权平均值用作目标函数F(j)时，倾斜调整的最佳值是使目标函数F(j)最小化的值。
在步骤405，倾斜控制单元140进行预定的倾斜控制程序，以减小目标函数F(j)，并存储目标函数F(j)的最小值。即，发现最佳倾斜调整值就是发现抖动最小化的位置。倾斜控制单元140用由倾斜驱动信号驱动的倾斜电动机107来倾斜拾取单元103，其中所述倾斜驱动信号由倾斜驱动单元150根据倾斜控制单元140提供的倾斜调整值产生。如果倾斜检测单元120检测到的抖动值增加，则拾取单元103以相反方向倾斜，而如果抖动值减小，则拾取单元103继续以同一方向倾斜。如果抖动值又增加，则存储先前的倾斜调整值，通过这样做，有可能发现使抖动值最小化的位置。从而，通过使用在每一次旋转周期中获得的目标函数F(j)的最小值，检测到了使抖动值最小化的最佳值。
在步骤406，如果计算出的目标函数F(j)的值小于所存储的目标函数F(j)的最小值，则进行步骤401，来再现光接收信号并检测再现信号，否则，进行步骤405来进行最佳倾斜控制程序。
根据本发明，当再现具有倾斜缺陷的光盘上的数据时，没有如现有方案来使用被反馈的量化抖动值。取而代之的是，通过以多种方式处理(预处理)这些值，并使用处理过的抖动值做倾斜调整，虽然盘有倾斜缺陷，仍然可以改善作为光学记录和/或再现装置主要例子的DVD播放机的再现性能。
此外，因为如果确定在每次旋转周期中预处理的抖动数据在适于再现的范围之内，则不需要调整，所以即使在每个预定的旋转周期中倾斜的最佳位置不同，也不在每个位置调整倾斜。因此，本系统更有效而且更稳定。
权利要求
1.一种倾斜调整方法，用于具有拾取单元和倾斜驱动单元的光学记录和/或再现装置，其中拾取单元拾取光盘上记录的信息，而倾斜驱动单元调整拾取单元的倾斜度，该方法包括(a)检测由拾取单元拾取的再现信号的抖动量；(b)在预定窗间隔单元中，过滤在步骤(a)中检测到的抖动量，并从每个预定时间单位中的过滤抖动数据中获得目标函数；以及(c)通过使用目标函数进行倾斜控制来获得倾斜调整值，并将所获得的倾斜调整值反馈给倾斜驱动单元。
2.如权利要求1所述的倾斜调整方法，还包括(d)如果步骤(b)中获得的目标函数的值小于预先作为常数存储的倾斜调整值，则进行步骤(a)，否则进行步骤(c)。
3.如权利要求2所述的倾斜调整方法，其中预先存储的倾斜调整值是目标函数的最小值。
4.如权利要求1所述的倾斜调整方法，其中所述预定时间单位是光盘外圆周的一次旋转周期。
5.如权利要求1所述的倾斜调整方法，其中在步骤(b)，在指示要过滤的预定时间间隔的窗间隔期间消除了无意义的数据，在光盘的每次旋转周期中检测了过滤抖动数据的最大值，而将目标函数设置为该最大值。
6.如权利要求1所述的倾斜调整方法，其中在步骤(b)，在指示要过滤的预定时间间隔的窗间隔期间消除了无意义的数据，在光盘的每次旋转周期中检测了过滤抖动数据的平均值，而将目标函数设置为该平均值。
7.如权利要求1所述的倾斜调整方法，其中在步骤(b)，在指示要过滤的预定时间间隔的窗间隔期间消除了无意义的数据，在光盘的每次旋转周期中检测了过滤抖动数据的最大值和最小值，而目标函数设置为使用该最大值和最小值的加权平均值。
8.一种倾斜调整装置，用于具有拾取单元和倾斜驱动单元的光学记录和/或再现装置中，其中拾取单元拾取光盘上记录的信息，而倾斜驱动单元调整拾取单元的倾斜度，该装置包括抖动检测单元，用于检测由拾取单元拾取的再现信号的抖动量；抖动数据预处理单元，用于过滤在预定窗间隔单元中的抖动量，并从每个预定时间单位中的过滤抖动数据中获得目标函数；以及倾斜控制单元，用于通过使用目标函数进行倾斜控制来获得倾斜调整值，并将所获得的倾斜调整值反馈给倾斜驱动单元。
9.如权利要求8所述的装置，其中所述预定时间单位是光盘外圆周的一次旋转周期。
10.如权利要求8所述的装置，其中在指示要过滤的预定时间间隔的窗间隔期间，所述抖动数据预处理单元消除无意义的数据，检测在光盘的每次旋转周期中过滤抖动数据的最大值，并将所述目标函数设置为该最大值。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述倾斜控制单元获得使目标函数值最小化的倾斜调整值。
12.如权利要求8所述的装置，其中在指示要过滤的预定时间间隔的窗间隔期间，所述抖动数据预处理单元消除无意义的数据值，检测在光盘的每次旋转周期中预定数量的过滤抖动数据的平均值，并将所述目标函数设置为该平均值。
13.如权利要求12所述的装置，其中所述倾斜控制单元获得使目标函数值最小化的倾斜调整值。
14.如权利要求8所述的装置，其中在指示要过滤的预定时间间隔的窗间隔期间，所述抖动数据预处理单元消除无意义的数据值，检测在光盘的每次旋转周期中预定数量的过滤抖动数据的最大值和最小值，并将所述目标函数设置为该最大值和最小值的加权平均值。
15.如权利要求14所述的装置，其中所述倾斜控制单元获得使目标函数值最小化的倾斜调整值。
16.如权利要求8所述的装置，其中所述倾斜控制单元包括内部存储器，用于存储目标函数的最小值，并且如果在抖动数据预处理单元中获得的目标函数的值小于所存储的目标函数的最小值，则不向倾斜驱动单元反馈倾斜调整值，从而不驱动倾斜驱动单元。
全文摘要
提供了一种使用抖动反馈的倾斜调整方法和装置。该倾斜调整装置包括抖动检测单元，用于检测由拾取单元拾取的再现信号的抖动量；抖动数据预处理单元，用于过滤在预定窗间隔单元中的抖动量，并从每个预定时间单位中的过滤抖动数据中获得目标函数；以及倾斜控制单元，用于通过使用目标函数进行倾斜控制来获得倾斜调整值，并将所获得的倾斜调整值反馈给倾斜驱动单元。根据该方法和装置，当再现具有倾斜缺陷的光盘上的数据时，没有如现有方案来使用被反馈的量化抖动值。取而代之的是，通过以多种方式预处理这些值，并使用处理过的抖动值做倾斜调整，虽然盘有倾斜缺陷，仍然可以改善光学记录和/或再现装置的再现性能。
文档编号G11B7/095GK1471092SQ0312502
公开日2004年1月28日 申请日期2003年4月29日 优先权日2002年7月25日
发明者陈胄华, 郑守烈, 洪铜基, 朴智泂 申请人:三星电子株式会社