專利名稱：光學拾取裝置操作機構的聚焦伺服電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于光盤播放機中的光學操作機構的伺服裝置，更具體地講是涉及一種聚焦伺服電路，此電路用于光盤播放機中的光學拾取裝置操作機構。
通常，用于重放諸如MD盤(Minidisc)或CD盤(compact disc)之類的光盤的光盤播放機采用一個光學拾取裝置，以便準確地讀出記錄在光盤上的信息。這類光學拾取(Pick-Up)裝置具有一個裝備有物鏡的光學拾取裝置操作機構。光學拾取裝置操作機構由伺服裝置控制。根據(jù)伺服裝置的控制，光學拾取裝置操作機構執(zhí)行聚焦操作和跟蹤操作。光學拾取裝置操作機構的物鏡隨光學拾取裝置操作機構聚焦操作上下移動。


圖1的示意圖用于解釋從激光束的產生至電流輸出的激光束的移變過程，輸出電流用于控制伺服裝置的跟蹤和聚焦操作。如圖1所示，從激光二極管150中產生的激光束通過光柵透鏡到達半透鏡154。到達半透鏡154的激光束通過光學操作機構的物鏡66后照射到光盤156上。照射到光盤156上的激光束被反射，并再次通過物鏡66到達半透鏡154。從半透鏡154反射的激光束的一部分照射到光電二極管10上。
此時，光電二極管10根據(jù)照射于其上的激光束輸出電信號Ip。電信號Ip輸入至光學拾取裝置操作機構的伺服裝置160。伺服裝置160根據(jù)輸入的電信號Ip輸出跟蹤和聚焦控制電流It和If。電流It和If加至光學操作機構的跟蹤線圈和聚焦線圈(未示出)，從而使跟蹤和聚焦操作由電流It和If控制。
圖2的方框圖用于描繪現(xiàn)有的光學拾取裝置操作機構的聚焦伺服電路。如圖2中所示，激光束通過光盤156和物鏡66后到達光電二極管10。光電二極管10分成四個區(qū)域A、B、C和D。當電源加至光盤播放機時，光學操作機構8的聚焦伺服電路163隨著微處理器5的工作輸出聚焦伺服起始信號。聚焦伺服起始信號通過由開關控制單元165控制的開關單元6加至光學操作機構8的聚焦伺服驅動單元7。因此，光學拾取裝置操作機構8執(zhí)行聚焦操作，使物鏡66上下移動。物鏡66的這種上下移動由光電二極管10檢測，從而輸出聚焦誤差信號FE。聚焦誤差信號FE輸入開關控制單元165，后者檢測聚焦誤差信號FE的過零。因為物鏡66在過零檢測時的聚焦誤差信號FE的預定時間段內可線性控制，因此，開關控制單元165中斷輸出聚焦伺服起始信號并使聚焦誤差信號FE能夠從光電二極管10加至聚焦誤差檢測器11。所以，在檢測到聚焦誤差信號FE的過零后，聚焦伺服電路163執(zhí)行光學拾取裝置操作機構8的正常聚焦操作。
如上所述，在現(xiàn)有的光學拾取裝置操作機構的聚焦伺服電路中，由于正常的聚焦操作是在檢測過零之后開始的，因此存在下列缺陷因為正常聚焦操作在檢測過零之后開始，導致正常聚焦操作滯遲；正常聚焦操作可能會由外部產生突然干擾引起的聚焦誤差信號啟動。
本發(fā)明的目的是提供一種用于光學拾取裝置操作機構的聚焦伺服電路，此電路能夠在檢測聚焦誤差信號和聚焦伺服驅動信號的預定范圍的同時準確快速地執(zhí)行正常的聚焦操作。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的聚焦伺服電路包括控制單元，用于輸出聚焦起始信號和聚焦起始致能(enable)信號；聚焦誤差檢測單元，它根據(jù)由聚焦起始信號和聚焦起始致能信號產生的物鏡的聚焦誤差產生聚焦誤差信號；補償單元，用于輸出補償聚焦誤差信號的聚焦伺服驅動信號；聚焦伺服驅動單元，用于按輸入的聚焦伺服驅動信號實施聚焦操作；零聚焦檢測單元，用于按照對預定范圍的檢測產生零聚焦檢測信號，所述預定范圍包括聚焦誤差信號的過零點；零驅動信號檢測單元，用于按照對預定范圍的檢測產生零聚焦伺服驅動檢測信號，所述預定范圍包括聚焦誤差信號的過零點；和控制裝置，用于根據(jù)零聚焦檢測信號和零聚焦伺服驅動檢測信號控制聚焦起始致能信號，從而開始光學拾取裝置操作機構的聚焦伺服。
在根據(jù)本發(fā)明的聚焦伺服電路中，當電源加至光盤播放機上并隨后按下重放按鈕時或盤負載被感知時，控制單元輸出聚焦起始信號。聚焦起始信號轉換為聚焦伺服驅動信號，后者輸入聚焦伺服驅動單元。聚焦伺服驅動信號使物鏡上下移動。物鏡的上下移動促使光電二極管產生聚焦誤差信號。零聚焦檢測單元檢測聚焦誤差信號的預定范圍，零驅動信號檢測單元檢測聚焦伺服驅動信號的預定區(qū)域。由于聚焦誤差信號和聚焦伺服驅動信號同時共同控制聚焦伺服，因此光學拾取裝置操作機構的聚焦伺服電路使得聚焦伺服能準確而快速地進行。
通過參照附圖詳細地描述本發(fā)明的最佳實施例，本發(fā)明的上述目的和其它優(yōu)點將變得更為清楚。
附圖簡要說明圖1是用于解釋從激光束的產生至電流輸出的激光束移變過程，輸出電流用于控制伺服裝置的跟蹤和聚焦操作的示意圖；圖2是一個用于光學拾取裝置操作機構的現(xiàn)有聚焦伺服電路方框圖；圖3是本發(fā)明一個實施例的用于光學拾取裝置的操作機構的聚焦伺服電路；圖4是圖3的用于檢測聚焦誤差信號的預定范圍的零聚焦檢測單元的詳細電路；圖5是圖3的用于檢測聚焦伺服驅動信號的預定范圍的零驅動信號檢測單元的詳細電路；圖6是用于解釋圖3的聚焦伺服電路中的聚焦伺服起始的波形圖。
從激光束的產生至控制電流輸出的過程與前面提及的圖1所示過程相同，控制電流用于控制伺服裝置的跟蹤和聚焦操作。圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于光學拾取裝置的操作機構的聚焦伺服電路。如圖1和圖3所示，本發(fā)明一個實施例的用于光學拾取裝置的操作機構的聚焦伺服電路160包括一個光電二極管10、一個物鏡66和一個半透鏡154，光電二極管10具有4個分區(qū)域A、B、C和D，這些區(qū)域接收通過光盤156的激光束。光電二極管10根據(jù)激光束的強度輸出電信號。每一電信號由光電二極管10的各分區(qū)域A、B、C和D中輸出。
來自分區(qū)域A、B、C和D的電信號被輸入聚焦誤差信號檢測單元11，此單元檢測聚焦誤差信號FE，以便檢測物鏡66的聚焦誤差。
來自區(qū)域A和C的電信號通過電阻器R1和R2輸入聚焦誤差檢測單元11。通過電阻器R1和R2的電信號相加并經可變電阻器VR1調節(jié)后，通過電阻器R3輸入至運算放大器(OP AMP)OP1的反相端。并聯(lián)聯(lián)接的電阻器R5和電容器C2連接至OP AMP OP1的正相端。電阻器R6連接至OP AMP OP1的輸出端。并聯(lián)聯(lián)接的電阻器R4和電容器C1連接在OP1的反相端和輸出端之間。電阻器R3、R4、R5和R6，電容器C1和C2，以及OP AMP OP1構成第一低通濾波器(LPF)100。
來自區(qū)域B和D的電信號通過電阻器R8和R9輸入聚焦誤差檢測單元11。通過電阻器R8和R9的電信號相加后再通過電阻器R10輸入運算放大器(OP AMP)OP2的反相端。并聯(lián)聯(lián)接的電阻器R12和電容器C4連接至OP AMP OP2的正相端。電阻器R13連接到OP AMP OP2的輸出端。并聯(lián)聯(lián)接的電阻器R11和電容器C3連接在反相端和輸出端之間。電阻器R10、R11、R12和R13，電容器C3和C4，以及OP AMP OP2構成第二低通濾波器(LPF)102。在區(qū)域A和C以及區(qū)域B和D的電信號輸入時，第一和第二低通濾波器100和102分別產生無噪聲電信號NES1和NES2。電信號NES1由電阻器R7分流并輸入OP AMP OP3的反相端，電信號NES2輸入OP AMP OP3的正相端。因此OP AMP OP3產生一個聚焦誤差信號FE。
同時，聚焦誤差信號FE輸入至一個由相位超前/滯后電路構成的相位補償單元13，以便對聚焦誤差信號FE進行相位補償。相位補償單元13包括一個OP AMP OP4，OP4的正相端接收聚焦誤差信號FE，而其反相端接收諧振電路T1的輸出，電路T1由電阻器R16與串聯(lián)聯(lián)接的電阻器R15、電容器C5并聯(lián)構成，諧振電路T2連在OP AMP OP4的輸出端和反相端之間。諧振電路T2由電阻器R19與串聯(lián)聯(lián)接的電阻器R18、電容器C6并聯(lián)構成。
由相位補償單元13的OP AMP OP4的輸出端產生相位補償?shù)木劢拐`差信號FEC。聚焦誤差信號FEC輸入聚焦伺服驅動單元14。如圖3所示，聚焦伺服驅動單元14包括一個OP AMP OP5，OP5的輸出端連接至聚焦線圈15，其反相端連接至用于輸入聚焦誤差信號FEC和聚焦伺服驅動信號FSS的電阻器R23和R24，其正相端接地。電阻器R22連在OP AMP OP5的反相端和輸出端之間。
如圖4所示，零聚焦檢測單元12包括一個OP AMP 41，其正相端通過電阻器40輸入聚焦誤差信號FE，其反相端例如從第一基準電壓源V1接收5伏電壓；一個OP AMP 42，其正相端通過電阻器41輸入聚焦誤差信號FE，其反相端從第二基準電壓源-V1接收例如-5伏電壓；和一個“異-或”(esclusive OR)門43，形成“異-或”連接，門43的輸入端連接OP AMP 41和42的輸出端，零聚焦檢測單元12檢測聚焦誤差信號FE的預定范圍。
當檢測到聚焦誤差信號FE的預定范圍時，零聚焦檢測單元12輸出低電平信號(“0”)FZDS。
聚焦伺服驅動信號FSS輸入至零驅動信號檢測單元17。
如圖5所示，零驅動信號檢測單元17包括一個OP AMP 51，其正相端通過電阻器R50輸入聚焦伺服驅動信號FSS，反相端從第三基準電壓源V2輸入例如5伏電壓；一個OP AMP 52，其正相端通過電阻器R51輸入聚焦伺服驅動信號FSS，反相端從第四基準電壓源-V2輸入例如-5伏電壓；以及一個“異-或”(esclusive OR)門53，它連接OP AMP 51和52的輸出端，以便構成“異-或”連接。
當檢測到聚焦伺服驅動信號FSS的預定范圍時，零驅動信號檢測單元17輸出低電平信號(“0”)DZDS。
低電平信號FZDS和DZDS分別輸入微處理器18的FZD和DZD端。微處理器18通過其FST和FCS端向開關單元19輸出一個聚焦起始信號FSTS和一個聚焦起始致能信號FSES，以便設定聚焦伺服起始點。開關單元19包括一個晶體管Q1，晶體管Q1的集電極通過電阻器R66連接至聚焦伺服驅動單元14的反相端。串接的電阻器R60和R64連接至電阻器R66，電阻器R60連接至微處理器18的FST端。晶體管Q1的基極通過電阻器R68連接至微處理器18的FCS端，電壓源VEE通過電阻器R66連接至晶體管Q1的發(fā)射極，電阻器R70連在電阻器R68與晶體管Q1的基極之間，電阻器R62的一端連接至電阻器R60與電容器C60之間，另一端連至微處理器18的FCS端與電阻器R68之間。
下面將詳細描述具有上述結構的光學拾取裝置的操作機構的聚焦伺服電路的工作過程。
圖6是一個用于解釋圖3聚焦伺服電路中的聚焦伺服起始波形圖。
首先，微處理器18從其相應端FST和FCS向開關單元19輸出聚焦起始信號FSTS和聚焦起始致能信號FSES，如圖6的(A)和(B)所示，以便找出聚焦誤差信號FE和聚焦伺服驅動信號FSS的預定范圍。當微處理器18輸出聚焦起始信號FSTS的第一部分1NTA1和聚焦起始致能動信號FSES的第一部分1NTB1時，開關單元19的晶體管Q1導通，從而由聚焦起始信號FSTS對電容器C60充電。隨后，當微處理器18輸出聚焦起始信號FSTS的第二部分1NTA2和聚焦起始致能信號FSES的第二部分1NTB2時，電容器C60通過電阻器R62放電，且晶體管Q1關斷。在電容器C60如上所述充放電時，加至聚焦伺服驅動單元14的OP AMP OP5的反相端的聚焦伺服驅動信號FSS具有圖6中的(C)所示波形。對于OP AMP OP5的輸出而言，聚焦伺服驅動信號FSS是反相的。OP AMP OP5的輸出使物鏡66上下移動。物鏡66的上下移動促使光電二極管10輸出圖6(D)所示的聚焦誤差信號FE。
聚焦誤差信號FE和聚焦伺服驅動信號FSS分別加至零聚焦檢測單元12和零驅動信號檢測單元17。
在零聚焦檢測單元12的OP AMP 41和OP AMP 42中，聚焦誤差信號FE分別與第一基準電壓源V1和第二基準電壓源-V1進行比較，以便相應地產生高電平信號(“1”)或低電平信號(“0”)。OP AMP41和OP AMP 42的輸出加至“異-或”門43?！爱?或”門43在聚焦誤差信號FE的預定范圍FELA(圖6(D)所示)中產生低電平信號(“0”)。
按照與上述相同的方式，在零驅動信號檢測單元17的OP AMP51和OP AMP 52中，聚焦伺服驅動信號FSS分別與第三基準電壓源V2和第四基準電壓源-V2相比較，以便由此相應地產生高電平信號(“1”)或低電平信號(“0”)。OP AMP 51和OP AMP 52的輸出加至“異-或”門53?！爱?或”門53在聚焦伺服驅動信號FSS的預定范圍FSSL(圖6(C)所示)中產生低電平信號(“0”)。零聚焦檢測單元12和零驅動信號檢測單元17的輸出分別加至微處理器18的FZD和DZD端。當單元12和17的輸出均為“0”時，微處理器18在其FCS端產生低電平(“0”)的聚焦起始致能信號。相應地，開關單元19的晶體管Q1導通，聚焦起始信號FSTS不能加至聚焦伺服驅動單元14。因此可進行正常的聚焦操作。
如上所述，由于聚焦誤差信號和聚焦伺服驅動信號的預定范圍同時共用于控制聚焦伺服，因此光學拾取裝置操作機構的聚焦伺服電路能進行準確和快速的聚焦伺服。
對于本發(fā)明技術領域的普通技術人員而言，在不脫離本發(fā)明構思和范圍的情況下，能自行作出本發(fā)明的許多結構變化和不相同的實施方式及用途。因此上述說明僅用于描述本發(fā)明而決非限制性的。本發(fā)明的保護范圍應以本發(fā)明權利要求范圍為準。
權利要求
1.一種用于光學拾取裝置操作機構的聚焦伺服電路，其特征在于，包括控制單元，用于輸出聚焦起始信號和聚焦起始致能信號；聚焦誤差檢測單元，用于產生聚焦誤差信號，該信號根據(jù)由聚焦起始信號和聚焦起始致能信號產生的物鏡的聚焦誤差產生；補償單元，用于輸出補償聚焦誤差信號的聚焦伺服驅動信號；聚焦伺服驅動單元，用于按輸入的聚焦伺服驅動信號實施聚焦操作；零聚焦檢測單元，用于按照對預定范圍的檢測產生零聚焦檢測信號，所述預定范圍包括聚焦誤差信號的過零點；零驅動信號檢測單元，用于按照對預定范圍的檢測產生零聚焦伺服驅動檢測信號，所述預定范圍包括聚焦誤差信號的過零點；和控制裝置，用于根據(jù)零聚焦檢測信號和零聚焦伺服驅動檢測信號控制聚焦起始致能信號，從而開始光學拾取裝置操作機構的聚焦伺服。
2.根據(jù)權利要求1的聚焦伺服電路，其特征在于，其中，零聚焦檢測單元包括正電壓限制單元，用于限制聚焦誤差信號的正基準電壓；負電壓限制單元，用于限制聚焦誤差信號的負基準電壓；和判定裝置，它根據(jù)接收的正電壓限制單元和負電壓限制單元的輸出，判定聚焦誤差信號是否在正基準電壓和負基準電壓之內。
3.根據(jù)權利要求1的聚焦伺服電路，其特征在于，其中，零驅動信號檢測單元包括；正電壓限制單元，用于限制聚焦伺服驅動信號的正基準電壓；負電壓限制單元，用于限制聚焦伺服驅動信號的負基準電壓；判定裝置，它根據(jù)接收的正電壓限制單元和負電壓限制單元的輸出，判定聚焦伺服驅動信號是否在正基準電壓和負基準電壓之內。
全文摘要
一種用于光學拾取裝置操作機構的聚焦伺服電路，通過檢測聚焦誤差信號和聚焦伺服驅動信號的預定范圍，準確快速地實施正常的聚焦操作，包括零聚焦檢測單元；零驅動信號檢測單元和控制單元，用于根據(jù)零聚焦檢測信號和零聚焦伺服驅動檢測信號控制聚焦起始致能信號，從而開始此光學拾取裝置操作機構的聚焦伺服。
文檔編號G11B7/09GK1114771SQ9412078
公開日1996年1月10日 申請日期1994年12月24日 優(yōu)先權日1993年12月24日
發(fā)明者金君珍 申請人:大宇電子株式會社