专利名称：在最优带宽的光盘聚焦致动器控制的制作方法
技术领域：
本发明涉及用在光盘中的伺服控制器，具体来讲，本发明涉及用来 保持光盘驱动器的致动器的自动增益控制的反情环控制.
背景技术：
在光学读取和记录设备中，从激光器发出的光斑位于光盘上，使数 据的交换容易实现.采用物镜将数据聚焦在光盘上.物镜需要沿聚焦 方向移动，从而保持在光盘上的适当聚焦.多项因素可能会导致问题，
包括但不限于激光散粒噪声；检测器死区；光学未对准；光学歪斜； 厚度变化；光盘倾斜；盘的未对准和盘的变形.
其它因素涉及在任何给定系统中所使用的激光功率的重.在写周期 中，所使用的激光功率基本上高于在读取周期期间所使用的激光功 率，因此，从光学介质所反射的功率量根据是执行读取还是写入搮作 有很大变化.另外，变化存在于从光学介质反射的光中，该变化是位 于写入区域或者非写入区域的激光的函数。与具有不同的反射等级的 未写入区域相比，当激光器在已经写入的区域上移动时出现这些位置 波动.
致动器控制光盘驱动器中的聚焦透镜.致动器具有控制环，该控制 环根据盘的旋转速度来控制应用到致动器的操纵.控制环增益取决于 例如温度、聚焦的盘面积和盘驱动器当前是对光盘读取还是写入等多 种因素。
现有技术已经应用到控制环增益. 一项增益控制技术是注入周期信 号的自动增益控制，该周期信号具有在OdB的伺服环交叉频率附近的 基频.对该注入的信号所测量的响应可用来控制环增益.该项技术存 在的问题在于增益控制在盘的读取和写入期间不总是起作用.典型的
是最初注入周期信号，如果必要随后重复注入。
现有技术将自动增益控制应用到在预定周期中控制环增益.这些现
有技术的方法的问题在于它们不总是起作用，因此没有充分优化盘致
动器的带宽，
这些现有技术在采用诸如DVD、 CD或者BD (蓝光盘)等高速、高 密度盘的现代应用中不能有效地控制环增益。当前的光盘驱动器具有 大约10000rpm数量级的旋转频率。这种高的旋转频率需要用于控制光 学拾取的跟踪和聚焦的致动器伺服的很高的带宽。
根据上述讨论，很明显，在现有技术中仍然需要能有效地在现代应 用中优化控制环增益的方法和装置。
发明内容
本发明通过提供具有控制光盘驱动器的聚焦和径向致动器的反馈 环的伺服控制器，解决了现有技术中存在的缺点。在该环中的环增益 确定控制的带宽并根据至少一个预定参数进行设置。在高速的情况下 (对于CD 48X、对于DVD 16X，对于BD 4 X )，尤其是在写入期间， 致动器伺服控制器反馈环需要有效的高环增益。该需求是很关键的。 较高增益会导致环中的振荡。
例如在记录和非记录区域上的检测器敏感性差异等多个源会导致 环增益扩散。本发明的一个目的是为了避免振荡，保证将控制增益设 置在典型地低于最大值的值。通过采用AGC机构将本发明的控制增益 重复调整为最大值来实现该目的。短时间致动该AGC机构，从而调整 增益。由该电路注入的信号十分低，从而避免影响写入质量的高的径 向和轴向偏移。
本发明通过以规则间隔施加自动增益控制来修正在用于可记录光 盘的反射激光信号中出现的变化。
本发明的这些和其它目的通过以下步骤来实现补偿施加聚焦束到 光盘上，检测从施加到光盘的聚焦束反射的光，确定是否满足多个参 数的至少之一，和如果满足多个参数的至少之一，则将自动增益控制 施加到从反射自聚焦束的被检测光得到的信号。
图1是用于光学记录系统的示意图。
具体实施例方式
已经发现用在光盘记录设备中的伺服致动器通过修正内部出现的
变化而具有提高的带宽。通过检测需要增益变化的出现，可以修正增 益并施加必要的增益以允许更高带宽。在更高带宽操作的能力改进了 聚焦和跟踪。
图1是本发明的光学读取/记录系统的说明。在图l的系统中，激
光器22发出通过准直透镜23的光束15，并形成指向聚焦透镜45的光 柱24。聚焦透镜45在盘IO上形成光斑，以便从盘IO读取数据和向盘 IO写入数据。将聚焦透镜45安装在沿轴向和径向移动透镜的音圈电 机。在致动器线圏13的控制下，聚焦透镜45将光斑置于光盘10上， 所述致动器线圈13在从盘IO的中心行进到盘IO的外边缘的所测得的 径向方向上控制聚焦透镜45的移动。聚焦致动器线围17控制聚焦透 镜45沿与径向垂直并与准直光束24平行的轴向上的移动。来自准直 光束24的光被光盘10反射回来经过聚焦透镜45通过棱镜25反射到 检测器21。检测器21是多元件检测器，优选具有四个象限。由检测器 21产生信号，与检测器21相关联的电子线路(未示出)以本领域公知 的方式产生跟踪和聚焦误差信号。然后以下述方式处理这些信号。
焦致动器包括由磁铁42和43以及来自功率驱动器29的电信号 机电控制的音圏17。采用增益放大器18来确定由功率驱动器29产生 的信号。采用执行自动增益控制(AGC)功能30的环来调整增益放大 器18。 AGC功能30接收由检测器21检测的来自光斑11的反射光的改 进信号。在发送到伺服控制器14之前，采用预放大器12来处理由检 测器21检测的来自光斑11的光。伺服控制器14将已处理的检测光信 号输出到AGC功能30和加法器16。如下操作AGC功能30。振荡器38 提供正弦波信号，该信号由加法器16注入到伺服环。正弦波信号造成 一干扰，该干扰由功率驱动器29馈送到致动器。致动器将该干扰转换 为光斑11相对于盘10的信息层的微小的移动。由检测器21检测该移 动并由预放大器12和伺服控制器14馈送到乘法器32。以同步检测的 方式采用乘法器32来将在伺服控制器14的输出的干扰的相位与振荡 器的相位进行比较。采用低通滤波器34来对乘法器32的输出进行滤 波，从而去除较高谐波并由36积分。积分器36的输出是控制增益级 18的DC电压。
该AGC功能30将整个伺服环的增益调整为理想频率的OdB。 一般 情况下，在用于聚焦和径向跟踪的开始启动增益控制功能。根据本发
明，启动AGC功能30，从而进行增益校正，该校正在每个读取和写入 周期之间的预定时间期间和/或一旦检测的反射系数变化超过预定量 则补偿增益差。作为优选，在大约100ms量级的短时间打开AGC功能 30，以便一旦检测到从读取改变为写入或反之的预定时间期间的前述 参数之一，和/或一旦检测到反射系数变化超过预定量，来将增益调整 为所需值。本领域技术人员从上述讨论可以理解，可以单独或结合采 用这些上述参数中的每一个。
盘的旋转速度是具有优化的聚焦增益的参数。在高速的情况下(对 于CD 48X、对于DVD 16X，对于BD 4 X )，尤其是在写入期间，由 致动器伺服控制器14向增益级18和功率驱动器29提供的信号具有高 的环增益；该需求是很关键的。在现有技术中存在的问题是试图以提 供较高增益来满足该需求，在AGC功能300的环内会出现振荡。由于 例如在记录和非记录区域的检测器敏感性差异等多种原因，会导致环 增益扩散的现象。现有技术一般将环增益调整为低于最大值的值，从 而避免振荡。本发明通过根据预定参数来在短时间期间启动AGC机构 来将AGC增益调整为最大值。例如，在写入期间，短时间启动该AGC 机构，从而调整增益。振荡器38提供的信号十分低，从而避免影响写
入质量的高的径向和轴向偏移。
正如本发明所预想的，AGC功能30对增益构成限制，该限制被提 供来避免由激光散粒噪声、有缺陷的检测器区域、光学未对准、光学 歪斜、厚度变化、光盘倾斜、盘的未对准、有缺陷的盘和盘的变形等 导致出现的极值。这些潜在的现象中的每一个说明了需要对施加到聚 焦致动的增益的恒定优化，以便确保准确地从盘IO读取数据和向盘10 写入数据。
图1的示意图说明了模拟电路能执行上述功能。尽管可以采用模拟 电子线路有效地实现图1所示的每个功能，但是，本领域技术人员将 容易实现对上述功能采用数字电子线路的实施例。例如，采用数字信 号处理(DSP)设备的实施例来处理由检测器21所接收的反射光，检 测器21具有执行AGC功能30的相关数字电路或者具有至少有助于执 行AGC功能30。因此，应该理解，图1表示了本发明的优选实施例， 并且由所附权利要求来界定本发明的范围。
权利要求
1.一种用于光盘驱动器中的致动器的自动增益控制的方法，包括将聚焦光束(11)施加到光盘(10)上；检测(21)从施加到光盘上的聚焦光束反射的光；确定是否满足多个参数的至少之一；和如果满足多个参数的至少之一，将自动增益控制(30)施加到从反射自聚焦光束的被检测光得到的信号。
2. 根据权利要求l的方法，其中，施加自动增益控制(30)还包 括实施反馈环，用来将增益(18)调整为所需的带宽。3. 根据权利要求2的方法，其中，施加自动增益还包括确定伺服控制器带宽的反馈环的增益(18)。4. 根据权利要求2的方法，其中，确定还包括作为参数之一的光盘的旋转速度。5. 根据权利要求2的方法，其中，确定还包括作为参数之一的光 盘的反射率。6. 根据权利要2的方法，其中，确定还包括作为参数之一的预定 时间期间。7. 根据权利要求2的方法，其中，确定还包括作为参数之一的由 光盘驱动器执行的读取或写入。8. 根据权利要求l的方法，其中，施加还包括施加自动增益控制 大约100ms。9. 根据权利要求2的方法，其中，确定还包括作为参数之一的由 光盘驱动器执行的从读取到写入或者从写入到读取之间的转换。10. 根据权利要求l的方法，其中，施加自动增益控制提供了增 益具有用于信号的最大值。11. 一种用于光盘驱动器中的致动器的自动增益控制的系统，包括激光器(22)，具有施加到光盘(10)上的聚焦光束(11);检测元件(21)，配置为接收来自光盘(10)上的聚焦光束(11) 的反射光束(25)并从该反射光束生成信号；处理元件，配置为确定是否满足与记录有关的多个参数的至少之 "~^ 和自动增益控制反馈环(30)，如果满足多个参数的至少之一，则 对反射信号进行操作。12. 根据权利要求ll的系统，其中，自动增益控制反馈环(30)还包括自动增益反馈环的调整控制，用来将增益调整到所需的带宽。13. 根据权利要求12的系统，其中，自动增益控制还包括确定伺 服控制器带宽的反馈环的增益(18)。14. 根据权利要求12的系统，其中，至少一个参数还包括光盘的 旋转速度。15. 根据权利要求12的系统，其中，至少一个参数还包括光盘的 当前反射率状态。16. 根据权利要12的方法，其中，至少一个参数还包括作为参数 之一的预定时间期间。17. 根据权利要求12的方法，其中，至少一个参数还包括作为参 数之一的由光盘驱动器执行的读取或写入。18. 根据权利要求ll的方法，其中，施加自动增益控制大约 100ms。19. 根据权利要求12的方法，其中，至少一个参数还包括由光盘 驱动器执行的从读取到写入或者从写入到读取之间的转换。2 0.根据权利要求ll的方法，其中，自动增益控制提供了增益具 有用于信号的最大值。
全文摘要
一种用于采用伺服控制器(14)来控制光盘驱动器的致动器(13，17)的反馈环(30)的方法和装置。反馈环(30)中的增益(18)根据用于预定间隔的预定参数来确定致动器(13，17)的带宽。盘的高旋转速度(尤其是在写入期间)使致动器伺服控制器反馈环具有高的环增益成为必要，并且很关键。较高的增益会在环中引起振荡。通过将控制增益设置在比最大值小的初始值，控制来自诸如在记录区域和非记录区域的检测器敏感性差异等源的环增益扩散，从而避免振荡。然后，采用AGC机构将控制增益调整为最大值。在短时间期间启动该AGC机构，从而调整增益。
文档编号G11B7/09GK101103398SQ200680002064
公开日2008年1月9日 申请日期2006年1月5日 优先权日2005年1月10日
发明者A·L·J·德克, J·施鲁尔斯 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司