專利名稱：自適應調焦方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及控制光盤驅動器的領域，尤其涉及一種自適應調焦方法和裝置，使用自適應焦點搜索算法來控制光盤驅動器。
背景技術：
光盤是一種大容量存儲媒介，在一個便宜的塑料盤中可容納近幾十千兆字節(jié)的二進制數據。由于光盤的大容量，在計算機領域和多媒體設備中，光盤被廣泛用作主要數據存儲媒介。
一個光盤驅動器包括大量的組成部件，包括電機、執(zhí)行機構、以及光電組件。用許多控制算法來控制電機和執(zhí)行機構，從而以正確的方向移動拾取頭，以便訪問在盤表面上的記錄層?？刂扑惴ǖ膯栴}之一是將激光束聚焦在光盤的表面上。更具體地，控制算法有探測和調節(jié)拾取頭最佳聚焦點的問題。
在常規(guī)的光拾取頭中，用激光二極管來產生激光束，發(fā)射到光盤的數據區(qū)域(即記錄層)。一個在光拾取頭中產生表示聚焦/跟蹤錯誤的光電信號的光傳感器，探測從光盤表面反射的激光束。光傳感器包括若干個獨立的光敏區(qū)域。一些光敏區(qū)域用于產生聚焦誤差信號(FES)。在伺服控制算法中，F(xiàn)ES被用來探測和調節(jié)拾取頭，以便糾正聚焦位置。聚焦執(zhí)行機構的控制信號稱為聚焦驅動信號(FOD)。
圖1是用來說明包括應用在光盤驅動器中的常規(guī)調焦算法過程的時間圖。在初期階段，拾取頭從中央位置0.0(0-狀態(tài))向最低位置(1-狀態(tài))移動。當拾取頭達到最低位置(1-狀態(tài))時，拾取頭移向最高位置(2-狀態(tài))，形成一個鋸齒狀的脈沖運動。當拾取頭達到最高位置(2-狀態(tài))時，拾取頭返回到最低位置(1-狀態(tài))，然后重復移向2-狀態(tài)再返回到1-狀態(tài)的過程，直到拾取頭穩(wěn)定地完成聚焦。這個過程稱為焦點搜索?！癋ODTOPMARGN”是一個在焦點搜索期間用于定義FOD最大值的常數，“FODBOTMARGN”是一個在焦點搜索期間用于定義FOD最小值的常數?！癋ODMAGNSTEP”和“FODTIMESTEP”是用于確定聚焦執(zhí)行機構速度的常數，即，分別用來定義FOD中用于最小變化的固定距離間隔和定義FOD中最靠近的變化之間時間間隔的常數。
當拾取頭接近焦點時，F(xiàn)ES變化如在圖2中所示的S-曲線。S-曲線的中心相當于拾取頭的焦點，并且S曲線的數量等于光盤的層的數量。
然而，高密度光盤使用一個帶有小數值孔徑(NA)的物鏡，并且在高密度光盤的表面和記錄層之間有一個小間隙。由此，物鏡的焦距縮小并且高密度光盤的垂直變形公差增加。結果，當使用圖1中所示的常規(guī)調焦算法時，物鏡很可能刮傷或損傷高密度光盤的表面。在由于高密度光盤表面上粘有污物和其表面受損而導致焦點丟失之后，搜索時間將延長，直到在對焦點的最初搜索中獲得穩(wěn)定聚焦。
描述常規(guī)調焦算法的文獻包括國際專利申請No.WO02/59888、名稱“Optical Disk Drive with Digital Focus and Tracking Servo System”，美國專利申請No.6192010、名稱“Apparatus and Method for Adjusting Pickup Head ofOptical Disc Drive to Optimal Focus Point”，和美國專利申請No.6392971、名稱“Focus control Method and Optical Disc Recording/Reproducing Apparatus”。

發(fā)明內容
根據本發(fā)明的一個方面，提供一種高密度光盤的自適應調焦方法和裝置，在該高密度光盤中表面與記錄層之間的間隙很小。
根據本發(fā)明的一個方面，還提供一種用于在焦點搜索期間防止拾取頭的物鏡刮傷或損壞光盤表面的自適應調焦方法和裝置。
根據本發(fā)明的一個方面，還提供一種恰好在聚焦前或在初始狀態(tài)中的短期時間內搜索焦點的自適應調焦方法和裝置。
根據本發(fā)明的一個方面，還提供一種在焦點搜索期間焦點釋放事件后的短期時間內搜索焦點的自適應調焦方法和裝置。
本發(fā)明的附加方面和/或優(yōu)點將部分地在以下的描述中闡述，并且，部分地，從描述中顯而易見，或可以通過本發(fā)明的實施而獲得。
根據本發(fā)明的一個方面，為靜態(tài)部分提供一種自適應調焦方法，在該靜態(tài)部分中光盤不受驅動并且拾取頭在光盤驅動器中運行。在焦點搜索操作期間，拾取頭從光盤處下落到聚焦驅動信號的最小值。當拾取頭達到聚焦驅動信號的最小值時，拾取頭上升到接近光盤處，然后當探測到從光盤反射的信號時，拾取頭上升到聚焦驅動信號的最大許可值。當拾取頭達到聚焦驅動信號的最大許可值時，拾取頭從光盤處下落到聚焦驅動信號的最小許可值。
根據本發(fā)明的另一個方面，提供一種動態(tài)部分的自適應調焦方法，在該部分中，當盤驅動器和拾取頭都在光盤驅動器中運行時，焦點會偏離。當檢測到從光盤反射的信號時，拾取頭從來自光盤表面的最低位置上升，然后上升到聚焦驅動信號的最大許可值。當拾取頭達到聚焦驅動信號的最大許可值時，拾取頭從光盤處下落到聚焦驅動信號的最小許可值。
根據本發(fā)明的又一個方面，提供一種光盤驅動器的自適應調焦裝置，該光盤驅動器包括將拾取頭移動到最佳焦點的聚焦伺服控制器，和用于旋轉光盤的盤驅動器。該自適應調焦裝置包括通過拾取頭探測由光盤所反射信號的反射信號探測器和信號處理器，該信號處理器防止光盤表面與拾取頭之間響應反射信號的尖峰信號，并且為使用含有靜態(tài)部分和動態(tài)部分的自適應焦點搜索算法的聚焦伺服控制器產生聚焦驅動信號，以便減少焦點搜索時間。


結合附圖，通過以下示范方面的描述，本發(fā)明的這些和/或其它方面和優(yōu)點將變得更清楚、更易理解，其中圖1是常規(guī)調焦算法的時間圖；圖2用圖說明當拾取頭靠近焦點時，S形狀的FES曲線；圖3是根據本發(fā)明一方面的應用自適應調焦方法的光盤驅動器示意框圖；圖4是根據本發(fā)明一方面，自適應焦點搜索算法的時間圖；和從圖5A到5D是根據本發(fā)明另一方面，自適應焦點搜索算法的時間圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將為本發(fā)明的各特征提供詳細參考，其中的例子示出在附圖中，圖中相同的附圖標記始終表示相同的元件。下面通過參照附圖，對各方面進行描述來解釋本發(fā)明。
圖3是根據本發(fā)明，應用了自適應調焦方法的光盤驅動器示意框圖。附圖標記100表示盤，附圖標記110表示拾取單元，也可以稱為拾取頭，包括含有一激光二極管、一物鏡、一光傳感器等的光學系統(tǒng)，附圖標記120表示探測來自光傳感器的反射信號的反射信號探測器。附圖標記130表示信號處理器，該信號處理器產生一個信號，驅動使用自適應焦點搜索算法的光盤驅動器，該算法包括靜態(tài)部分和動態(tài)部分，防止來自盤100表面和物鏡的尖峰信號，并減少焦點搜索時間。附圖標記140表示聚焦伺服控制器，包括一個在聚焦狀態(tài)中使物鏡與盤100的記錄層之間保持有一個間隙的聚焦執(zhí)行機構，等等。附圖標記150表示包括用來旋轉盤100的主軸電機的盤驅動器和類似物。
可在信號處理器130的處理器(未示出)中或在信號處理器130中以軟件實現(xiàn)的自適應焦點搜索算法分成兩部分。第一部分是在開始調焦前或在初始化中使用的靜態(tài)部分。在該靜態(tài)部分中，出于說明性的目的，盤驅動器150的主軸電機是不動的，并且聚焦伺服控制器140的聚焦執(zhí)行機構有一個適當的擺動邊限(swing margin)?？梢砸揽縎-曲線中心的實際位置或焦點，計算拾取頭每次經過中的聚焦執(zhí)行機構擺動邊限，并且可以是絕對擺動邊限，從而防止在沒有FES反饋信號的情況下?lián)p壞光學系統(tǒng)。靜態(tài)部分不允許主軸電機旋轉，用于檢查磁盤類型和層數，還用于調整FES增益系數。
第二個部分是動態(tài)部分，僅當盤100與盤驅動器150的主軸電機速度同步旋轉時，和在通常操作期間由于外部干擾、光學系統(tǒng)的不穩(wěn)定操作、盤100受損、或類似情況而導致焦點突然偏離的時候，使用該部分。該動態(tài)部分假定聚焦驅動信號(FOD)的實際值表示盤100表面的最低位置。FOD的實際值是低通濾波FOD值的最小值，帶有約為主軸電機旋轉頻率的截止頻率。該低通濾波FOD值的最小值提供了關于拾取頭安全區(qū)域和開始迭代焦點搜索的位置的信息。
圖4是根據本發(fā)明一方面的自適應焦點搜索算法時間圖，尤其是當執(zhí)行盤100不旋轉、僅有拾取頭運行的靜態(tài)部分時，F(xiàn)ES和FOD的時間圖。參考圖3所示的光盤驅動器，描述該自適應焦點搜索算法。
自適應焦點搜索算法的靜態(tài)部分有三個狀態(tài)，即，0-狀態(tài)、1-狀態(tài)、和2-狀態(tài)。0-狀態(tài)表示光盤驅動器位于FOD為零的中心點，1-狀態(tài)代表FOD的遞減區(qū)域，2-狀態(tài)代表FOD的遞增區(qū)域。
換言之，在靜態(tài)部分中，信號處理器130的控制器將拾取頭控制在中心點(即，在0-狀態(tài)中)，以便根據由聚焦伺服控制器140提供的FOD將拾取頭移動到最低位置，從而形成FOD的遞減區(qū)域(即，在1-狀態(tài)中)。通過常數FODBOTMARGN定義FOD的底限，這樣設置以便考慮到物鏡的垂直變形，獲得足夠大的邊限。通過常數FODMAGNSTEP和FODTIMESTEP來定義FOD的遞減速度。
當拾取頭到達最低位置時，形成FOD的遞增區(qū)域(即2-狀態(tài))。在遞增區(qū)域中，可以確定是否信號從磁盤100反射了。比如，在遞增區(qū)域中，可以確定是否FES有S-曲線，是否使用了總和信號，該總和信號稱為由拾取單元100所拾取信號的射頻信號(RF)。
換言之，使用拾取單元110的激光二極管產生激光束，發(fā)射到盤100的記錄層上。光傳感器在拾取頭中產生表示聚焦/跟蹤錯誤的光電信號，探測從盤100的表面和記錄層反射的激光束。光傳感器有若干個獨立的光敏區(qū)域，反射信號探測器120探測反射激光束部分作為FES，或者探測總和信號(即，RF信號)，將該FES信號或總和信號使用到自適應焦點搜索算法中。
信號探測器130對由反射信號反射器120探測到的反射信號(FES)進行模擬-數字轉換，獲得FES的實際值并對FES實際值進行低通濾波，使得控制器能夠檢查是否盤100裝入了、盤的類型、盤100的層數，并且使用FES的實際值調整FES增益系數?？刂破鲗OD值進行數字-模擬轉換，該FOD值是通過在圖4中所示的自適應焦點搜索算法中使用的變量、常量而計算的，然后將該FOD值提供給聚焦伺服控制器140。
通過檢查FES的S-曲線上升部分期間，防止在盤100和拾取單元110的物鏡之間的尖峰信號。在現(xiàn)有的焦點搜索算法中，其結果由圖4中虛線表明，F(xiàn)OD的上升區(qū)域取決于FODTOPMARGN常量。在根據本發(fā)明一方面的自適應焦點搜索算法中，F(xiàn)OD的遞增區(qū)域上升至FOD的最大許可值FOUT_MAX處，該最大許可值響應于最大焦點搜索電壓。該最大許可值FOUT_MAX位于常量FODTOPMARGN范圍內。當拾取頭達到FOD的最大許可值FOUT_MAX時，形成FOD的遞減區(qū)域。在現(xiàn)有的焦點搜索算法中，F(xiàn)OD的遞減區(qū)域取決于常量FODBOTMARGN。在根據本發(fā)明一方面的自適應焦點搜索算法中，F(xiàn)OD的遞減區(qū)域通過最小許可值FOUT_MIN(該值響應于最小焦點搜索電壓)形成。該最小許可值FOUT_MIN位于常量FODBOTMARGN范圍內。當拾取頭達到FOD的最小許可值FOUT_MIN時，再度形成FOD的遞增區(qū)域。在探測到反射信號后，隨著FOD遞增區(qū)域后的遞減區(qū)域(即，1-狀態(tài))和隨著FOD遞減區(qū)域后的遞增區(qū)域(即，2-狀態(tài))重復出現(xiàn)，考慮到聚焦的穩(wěn)定性來確定重復次數。
在探測到反射信號后，表示拾取頭移動總量的Ta區(qū)段，即，范圍從S-曲線上升部分到最大許可值FOUT_MAX(它與焦點相對應)，或范圍從最大許可值FOUT_MAX到S-曲線下降部分的區(qū)段，可以設置成固定值。可以將Ta區(qū)段與從來自盤100表面的信號反射到來自盤100記錄層的信號反射的時間間隔成比例地適當設置，或者可以使用帶有S-曲線的FES峰點到峰點時間設置Ta區(qū)段。設置Ta區(qū)段有助于防止拾取頭接觸盤100的表面，并且有助于縮短應用FOD自適應邊限搜索焦點所需的時間。
在圖4的底部，顯示了根據常規(guī)焦點搜索算法的焦點存取時間，和根據本發(fā)明自適應焦點搜索算法一方面的焦點存取時間。獲得第一S-曲線所需的T0時間間隔在常規(guī)焦點搜索算法和自適應焦點搜索算法中是一樣的。在第一S-曲線與第三S-曲線之間的存取時間在常規(guī)焦點搜索算法中是T2，而在自適應焦點搜索算法中是T1，其中T1＜T2。因此，依照本發(fā)明的一方面，拾取頭的實際擺動邊限(即垂直偏差)在焦點搜索操作期間是自適應的，從而防止了由于外部干擾而導致的拾取頭接觸盤100表面，并且縮短了搜索焦點所需的時間。
從圖5A到5D是根據本發(fā)明另一方面的自適應焦點搜索算法時間圖，即，當執(zhí)行盤100和拾取頭操作的動態(tài)部分時FES和FOD的輪廓時間圖，主軸電機的驅動時鐘脈沖時序圖，和盤100垂直偏差時序圖。焦點搜索算法將通過參照圖3所示的光盤驅動器來描述。
圖5A顯示了在盤100旋轉期間盤100垂直偏差的輪廓圖，圖5B顯示了由用來旋轉盤100的盤驅動器150產生的主軸電機驅動時鐘脈沖。圖5C是FOD的時序圖，圖5D是FES的時序圖。
根據自適應焦點搜索算法的動態(tài)部分，雖然在盤100操作期間由于外部干擾導致了聚焦偏差，但盤100的垂直偏差(圖5A)仍能夠預測。由此，可調節(jié)稱為焦點搜索電壓的FOD，從而使盤100進入最靠近焦點的位置。FOD的四種狀態(tài)，即0-狀態(tài)、1-狀態(tài)、2-狀態(tài)和3-狀態(tài)，將在下面描述。
在0-狀態(tài)，產生一個延時，防止由于拾取頭和盤100表面不可預知的相互位置，而由FES可能出現(xiàn)的錯誤S-曲線導致的錯誤狀況。初始化FOD的當前輸出FOUT，并且將FOD的最大許可值FOUT_MAX設置為初始邊限(margin)。換句話說，F(xiàn)OD最大許可值FOUT_MAX的初始值與變量FOUT_MIN_GLOB相等，并且取決于光盤驅動器中聚焦伺服系統(tǒng)的在前狀態(tài)。當聚焦伺服系統(tǒng)在前狀態(tài)為聚焦狀態(tài)時，變量FOUT_MIN_GLOB為最小濾波FOD值，該值相應于盤100表面的最低位置。當聚焦伺服系統(tǒng)在前狀態(tài)不為聚焦狀態(tài)時，變量FOUT_MIN_GLOB為常量FODBOTMARGN，防止盤100的接觸。在圖5C中，F(xiàn)OUT_MIN_GLOB_C是一個常量，定義在自適應焦點搜索算法中動態(tài)部分開始處，F(xiàn)OD初始位置的固定距離間隔。
1-狀態(tài)形成了一個FOD的緩慢遞增區(qū)域，至少預定次數(例如10次)內的上升速度小于拾取頭的上升速度。拾取頭的垂直上升速度設置為小于圖5A所示的盤100表面垂直偏差速度。
如果找到FOD的S-曲線，存儲FOD的電壓FSOUT，并且存儲保持找到S-曲線的最后瞬間uSTIME。此外，計算出一個新的上限FOUT_MAX作為焦點A*FODTIMESTEP，并且1-狀態(tài)轉換到2-狀態(tài)。當沒有找到S-曲線時，1-狀態(tài)轉換到0-狀態(tài)，以便從初始狀態(tài)開始動態(tài)部分。
2-狀態(tài)形成FOD的遞增區(qū)域。在2-狀態(tài)期間，檢查帶有S-曲線的FES。當找到S-曲線時，計算出一個新的上限FOUT_MAX作為焦點A*FODMAGNSTEP，此處A為一常量。在這個計算中，拾取頭運動的時間和距離在2-狀態(tài)中是固定的。
3-狀態(tài)形成FOD的遞減區(qū)域和平坦的水平區(qū)域。遞減區(qū)域迅速將拾取頭從危險區(qū)域移動到安全位置，平坦區(qū)域將拾取頭保持在備用狀態(tài)。備用狀態(tài)持續(xù)時間通過uSTIME(找到S-曲線時時間的最后瞬間)+uREVTIME(主軸電機的旋轉間隔)-(A+B)*FODTIMSTEP計算出來。這里，B是一常量，用來定義保持拾取頭在盤100表面最低位置下方的固定距離間隔。在3-狀態(tài)之后，3-狀態(tài)轉換到2-狀態(tài)，然后，狀態(tài)以2-狀態(tài)、3-狀態(tài)、2-狀態(tài)、3-狀態(tài)等順續(xù)重復，搜索焦點。
因此，自適應焦點搜索算法的動態(tài)部分使用關于主軸電機旋轉時間、當前時間、盤100表面最低安全位置瞬間的信息，使得到S-曲線和盤100表面最低位置的瞬間同步，從而得到一個安全的、不易損壞的焦點搜索算法。另外，縮短了進入安全聚焦狀態(tài)所需的焦點搜索時間。
如上所述，根據一個方面，本發(fā)明適用于其表面和記錄層之間的間隙較窄的高密度光盤。另外，在搜索焦點期間，可以防止拾取頭的物鏡刮傷或損壞高密度光盤表面。恰好在開始調焦前或在初始狀態(tài)中，能夠縮短搜索焦點所需的時間。此外，在常規(guī)操作中丟失焦點后，有可能在一個短時間內搜索焦點。因此，提高了光學系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
本發(fā)明提出的焦點搜索算法適合于高密度光盤，并且能夠在數字信號處理器、微處理器、或類似物中使用，不需任何附加硬件的花費。
雖然已示出并描述了本發(fā)明的一些方面，但是本領域技術人員可以理解，在不背離本發(fā)明原理和精神的這個方面內可以作出改變，其范圍限定在權利要求及其等同物之內。
權利要求
1.一種靜態(tài)部分的自適應調焦方法，在該靜態(tài)部分中光盤不受驅動并且拾取頭在光盤驅動器中運行，該自適應調焦方法包括在焦點搜索操作期間，允許拾取頭從光盤處下降到聚焦驅動信號的最小值；當拾取頭達到聚焦驅動信號的最小值時，允許拾取頭上升到靠近光盤的位置，并且當探測到來自光盤的反射信號時，允許拾取頭上升到聚焦驅動信號的最大許可值；和當拾取頭達到聚焦驅動信號的最大許可值時，允許拾取頭從光盤處下降到聚焦驅動信號的最小許可值。
2.根據權利要求1中的自適應調焦方法，其中在焦點搜索操作期間，聚焦驅動信號的最大許可值在聚焦驅動信號的最大值之內，并且在焦點搜索操作期間，聚焦驅動信號的最小許可值在聚焦驅動信號的最小值之內。
3.根據權利要求1中的自適應調焦方法，進一步包括在拾取頭下降到聚焦驅動信號最小許可值后，重復拾取頭上升到聚焦驅動信號的最大許可值和拾取頭下降到聚焦驅動信號的最小許可值。
4.根據權利要求1中的自適應調焦方法，其中在探測到反射信號后，拾取頭到聚焦驅動信號最大許可值的垂直偏差被設置為一個固定值。
5.根據權利要求1中的自適應調焦方法，其中在探測到反射信號后，拾取頭到聚焦驅動信號最大許可值的垂直偏差被設置為與從來自光盤表面信號的反射到來自光盤記錄層信號的反射的時間間隔成比例。
6.根據權利要求1中的自適應調焦方法，其中反射信號是聚焦誤差信號，該聚焦誤差信號是通過拾取頭探測到的信號部分。
7.根據權利要求1中的自適應調焦方法，其中反射信號是通過拾取頭探測到的信號的總和信號。
8.根據權利要求6中的自適應調焦方法，其中通過探測聚焦誤差信號中的峰間時間，來設置在探測到反射信號后拾取頭到聚焦驅動信號最大許可值的垂直偏差。
9.根據權利要求6中的自適應調焦方法，其中在聚焦開始前或在初始化操作中，靜態(tài)部分執(zhí)行焦點搜索操作，并且使用反射信號，檢查是否裝入光盤、光盤的類型、光盤的層數，并調整聚焦誤差信號的增益系數。
10.一種動態(tài)部分的自適應調焦方法，在該動態(tài)部分中當盤驅動器和拾取頭均在光盤的光盤驅動器中運行時焦點偏離，該自適應調焦方法包括當探測到來自光盤的反射信號時，允許拾取頭從光盤表面的最低位置上升并升到聚焦驅動信號的最大許可值；和當拾取頭達到聚焦驅動信號的最大許可值時，允許拾取頭從光盤處下降到聚焦驅動信號的最小許可值。
11.根據權利要求10中的自適應調焦方法，進一步包括在拾取頭的上升達到聚焦驅動信號最大許可值之前，允許拾取頭在聚焦驅動信號的最小許可值處保持一段預定時間的備用狀態(tài)。
12.根據權利要求11中的自適應調焦方法，其中當光盤驅動器的先前狀態(tài)不是聚焦狀態(tài)時，拾取頭在聚焦驅動信號的最小許可值處保持備用狀態(tài)，以便不接觸光盤。
13.根據權利要求10中的自適應調焦方法，其中光盤表面的最低位置對應于聚焦驅動信號的最小許可值。
14.根據權利要求10中的自適應調焦方法，其中在焦點搜索操作期間，聚焦驅動信號的最大許可值在聚焦驅動信號的最大值之內，并且在焦點搜索期間，聚焦驅動信號的最小許可值在聚焦驅動信號的最小值之內。
15.根據權利要求10中的自適應調焦方法，其中在探測到反射信號后，拾取頭到聚焦驅動信號最大許可值的垂直偏差被設置為一個固定值。
16.根據權利要求10中的自適應調焦方法，其中在探測到反射信號后，拾取頭到聚焦驅動信號最大許可值的垂直偏差被設置為與從來自光盤表面的信號反射到來自光盤記錄層的信號反射的時間間隔成比例。
17.根據權利要求10中的自適應調焦方法，其中反射信號是聚焦誤差信號，該聚焦誤差信號是通過拾取頭探測到的信號部分。
18.根據權利要求10中的自適應調焦方法，其中反射信號是通過拾取頭探測到的信號的總和信號。
19.根據權利要求17中的自適應調焦方法，其中通過探測聚焦誤差信號中的峰間時間，適當地設置在探測到反射信號后拾取頭到聚焦驅動信號最大許可值的垂直偏差。
20.根據權利要求10中的自適應調焦方法，其中拾取頭上升到聚焦驅動信號最大許可值的步驟包括允許拾取頭以低于光盤垂直偏差速度的速度上升；和當探測到從光盤反射的信號時，允許拾取頭上升到聚焦驅動信號的最大許可值。
21.根據權利要求20中的自適應調焦方法，其中拾取頭下降到聚焦驅動信號最小許可值的步驟包括當拾取頭達到聚焦驅動信號最大許可值時，允許拾取頭從光盤處下降到聚焦驅動信號的最小許可值；和當拾取頭達到聚焦驅動信號最小許可值時，允許拾取頭在聚焦驅動信號最小許可值處保持一段預定時間的備用狀態(tài)。
22.根據權利要求21中的自適應調焦方法，進一步包括在拾取頭的上升到聚焦驅動信號最大許可值后，重復以下步驟，當探測到從光盤反射的信號時，拾取頭上升到聚焦驅動信號最大許可值；當拾取頭達到聚焦驅動信號最小許可值時，拾取頭下降到聚焦驅動信號最小許可值；當拾取頭達到聚焦驅動信號最小許可值時，在聚焦驅動信號最小許可值處拾取頭保持備用狀態(tài)。
23.一種光盤的光盤驅動器的自適應調焦裝置，包括盤驅動器，用于旋轉光盤；拾取頭；聚焦伺服控制器，用于將拾取頭移動到最佳焦點處；反射信號探測器，通過拾取頭探測從光盤反射的信號；和信號處理器，防止在光盤表面和拾取頭之間響應于反射信號的尖峰信號，并且為使用包括靜態(tài)部分和動態(tài)部分的自適應焦點搜索算法的聚焦伺服控制器產生聚焦驅動信號，縮短焦點搜索時間。
24.根據權利要求23中的自適應調焦裝置，其中所述盤驅動器包括主軸電機，所述聚焦伺服控制器包括聚焦執(zhí)行機構，其中在聚焦開始前或在初始化操作中應用靜態(tài)部分，在靜態(tài)部分期間，盤驅動器的主軸電機是靜止的，聚焦執(zhí)行機構的擺動邊限是自適應的。
25.根據權利要求24中的自適應調焦裝置，其中在焦點搜索操作期間，靜態(tài)部分允許拾取頭從光盤處下降到聚焦驅動信號的最小值，當拾取頭達到聚焦驅動信號最小值時，允許拾取頭上升到接近光盤位置，當信號從光盤反射時，允許拾取頭上升到聚焦驅動信號的最大許可值，并且當拾取頭達到聚焦驅動信號最大許可值時，允許拾取頭從光盤處下降到聚焦驅動信號的最小許可值。
26.根據權利要求25中的自適應調焦裝置，其中考慮到調焦穩(wěn)定性，以預定次數，重復將拾取頭上升到聚焦驅動信號最大許可值的允許過程和將拾取頭下降到聚焦驅動信號最小許可值的允許過程。
27.根據權利要求25中的自適應調焦裝置，其中在探測到反射信號后，拾取頭到聚焦驅動信號最大許可值時的垂直偏差設置為一個固定值。
28.根據權利要求25中的自適應調焦裝置，其中，在探測到反射信號后，拾取頭到聚焦驅動信號最大許可值的垂直偏差被設置為與從來自光盤表面的信號反射到來自光盤記錄層的信號反射的時間間隔成比例。
29.根據權利要求25中的自適應調焦裝置，其中反射信號是聚焦誤差信號，該聚焦誤差信號是通過拾取頭探測到的信號部分。
30.根據權利要求25中的自適應調焦裝置，其中反射信號是通過拾取頭探測到的信號的總和信號。
31.根據權利要求29中的自適應調焦裝置，其中在探測到反射信號后，拾取頭到聚焦驅動信號最大許可值的垂直偏差通過探測聚焦誤差信號中峰點到峰點的時間進行設置。
32.根據權利要求24中的自適應調焦裝置，其中將擺動邊限設置成絕對邊限從而防止損壞光盤驅動器。
33.根據權利要求24中的自適應調焦裝置，其中所述擺動邊限是根據反射信號S曲線中心的實際位置或焦點的實際位置在拾取頭每一經過時計算的。
34.根據權利要求24中的自適應調焦裝置，其中在靜態(tài)部分中，信號處理器不允許主軸電機旋轉，并且檢查光盤的類型、層數，以及調整聚焦誤差信號的增益系數。
35.根據權利要求23中的自適應調焦裝置，其中當光盤與盤驅動器主軸電機的速度同步旋轉時，并且當由于常規(guī)操作中外部干擾、光盤驅動器不穩(wěn)定或光盤受損導致焦點偏離時，使用動態(tài)部分。
36.根據權利要求35中的自適應調焦裝置，其中拾取頭移動到為光盤表面最低位置的初始位置來搜索焦點，在所述焦點，聚焦驅動信號的實際值是光盤表面的最低位置。
37.根據權利要求36中的自適應調焦裝置，其中動態(tài)部分允許拾取頭從初始位置上升，并且當探測到來自光盤的反射信號時，達到聚焦驅動信號的最大許可值，當拾取頭達到聚焦驅動信號的最大許可值時，允許拾取頭從光盤處下降到聚焦驅動信號的最小許可值。
38.根據權利要求37中的自適應調焦裝置，其中在拾取頭上升之前，動態(tài)部分允許拾取頭在聚焦驅動信號最小許可值處保持一段預定時間的備用狀態(tài)。
39.根據權利要求37中的自適應調焦裝置，其中在拾取頭下降之后，當拾取頭達到聚焦驅動信號最小許可值時，動態(tài)部分允許拾取頭在聚焦驅動信號的最小許可值處保持備用狀態(tài)。
40.根據權利要求23中的自適應調焦裝置，其中焦點搜索算法的動態(tài)部分使用關于主軸電機的旋轉時間、當前時間和盤表面最低安全位置瞬間的信息，以便同步S-曲線瞬間和盤表面最低位置。
41.根據權利要求23中的自適應調焦裝置，其中自適應焦點搜索算法的動態(tài)部分包括0-狀態(tài)、1-狀態(tài)、2-狀態(tài)和3-狀態(tài)，其中在0-狀態(tài)中，產生一個延時，防止由于拾取頭與盤100表面不可預知的相對位置而由聚焦誤差信號(FES)的錯誤S-曲線造成的錯誤狀況，1-狀態(tài)形成一個聚焦驅動信號(FOD)的緩慢遞增區(qū)域，至少預定次數的上升速度小于拾取頭的上升速度，2-狀態(tài)形成一個FOD的遞增區(qū)域，并且3-狀態(tài)形成FOD的遞減區(qū)域和平坦的水平區(qū)域。
42.根據權利要求41中的自適應調焦裝置，其中在3-狀態(tài)后，3-狀態(tài)轉換到2-狀態(tài)，并且這些狀態(tài)以交替的順序來重復搜索焦點。
全文摘要
一種帶有聚焦伺服控制器的光盤驅動器的自適應調焦裝置及其方法，將拾取頭移動到最佳焦點處。盤驅動器旋轉光盤，并且包括反射信號探測器和信號處理器，該反射信號探測器通過拾取頭探測來自光盤的反射信號，該信號處理器防止在光盤表面和拾取頭之間響應反射信號的尖峰信號，并為使用自適應焦點搜索算法的聚焦伺服控制器產生聚焦驅動信號。該算法包括靜態(tài)部分和動態(tài)部分，縮短焦點搜索時間。因此，能夠防止由于光盤表面和拾取頭之間的尖峰信號導致的光盤損壞，并且能夠縮短焦點搜索時間。
文檔編號G11B7/085GK1530934SQ200310119810
公開日2004年9月22日 申請日期2003年10月8日 優(yōu)先權日2002年10月7日
發(fā)明者德米特羅·凱爾巴斯, 馬炳寅, 德米特羅 凱爾巴斯 申請人:三星電子株式會社