专利名称：光储存装置的位移增益值量测方法及相关装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种位移增益值量测方法，特别涉及一种用于一光储存装置中，用以量测出一物镜的位移相对于一驱动电压的一位移增益值的量测方法。
背景技术：
光储存装置(optical storage device)是现今计算机系统中常见的一种储存媒体。请参阅

图1，图1为已知技术一光储存装置100的简单方块图。光储存装置100中包含有一轴心马达(spindle motor)110、一光盘120、一读取头(pickup)130、一信号处理单元(signal processing unit)140、一聚焦控制器(focusing controller)150、一微控制单元(micro controllerunit，MCU)160以及一功率驱动器(power driver)170。读取头130上具有一个或多个不同的光源(通常有一CD光源与一DVD光源，未显示于图上)；一物镜(object lens，未显示于图上)，用来将其中一光源聚焦于光盘120上，以藉由反射的光信号读取储存在光盘120上的数据；以及一聚焦致动器(未显示于图上)，用来依据功率驱动器170输出的一驱动电压(drivingvoltage)上下移动(于垂直光盘120表面的方向)该物镜，而控制该光源聚焦点的所在位置。
在进行跳层，或光盘识别的工作时，一般而言都需要藉由改变输入至该聚焦致动器的驱动电压的大小，以改变该物镜的位置，以精准的控制该光源聚焦点的所在位置。而大致上该物镜上下移动的距离相对于该驱动电压的差可以以一位移增益值来表示，该位移增益值的单位则为距离除以电压。
以光盘识别工作为例，已知技术的系统可以使用一种光源，藉由量测该光源的聚焦点从光盘120的一表面层(surface layer)移动到一反射层(reflective layer)所需的时间(或量测该驱动电压的变化量)，使用该位移增益值计算出该表面层与该反射层间的距离，距离较短的可被识别为DVD型光盘，距离较长的则被识别为CD型光盘。(当然，真正的识别方法会比上述要复杂的多)
而已知技术的系统将该位移增益值视为一固定的常数，而使用此一固定的位移增益值进行跳层、光盘识别这类工作的参考数据。但是由于在生产光储存装置的过程中，无法使得制造出来的每一台光储存装置都具有相同的位移增益值(部分原因是因为聚焦致动器的微小差异)，在每一台光储存装置具有不同位移增益值的情形下，使用固定的位移增益值做为控制每一台光储存装置的参考数据是不明智的作法，聚焦致动器对于物镜位置的控制动作也会因而变的不精准。这不是一个光储存装置系统的设计者所乐见的情形。

发明内容
因此，本发明的主要目在于提供一种方法及相关装置，用来量测一光储存装置中一物镜位移相对于一驱动电压的一位移增益值，以解决已知技术所面临的问题。
根据本发明的一专利申请范围，是揭露一种使用于一光储存装置中的位移增益值量测方法，该光储存装置包含有一读取头，该读取头上包含有一物镜、一第一光源及一第二光源，该物镜可将该第一光源聚焦于一第一聚焦点，或将该第二光源聚焦于一第二聚焦点，且该第一聚焦点与该第二聚焦点的位置相距一第一距离，一驱动电压可改变该物镜的位置，该方法是用来量测该物镜的位移相对于该驱动电压一位移增益值，该方法包含有(a)变动该驱动电压以改变该物镜的位置；(b)当该第一聚焦点通过一光盘内的一预设层时，记录一第一参数；(c)当该第二聚焦点通过该光盘内的该预设层时，记录一第二参数；以及(d)使用该第一距离，该第一参数，及该第二参数计算出该位移增益值。
根据本发明的又一专利申请范围，是揭露一种使用于一光储存装置中的位移增益值量测方法，该光储存装置包含有一读取头，该读取头上包含有一物镜及一第一光源，该物镜可将该第一光源聚焦于一第一聚焦点，一驱动电压可改变该物镜的位置，该方法是用来量测该物镜的位移相对于该驱动电压的一位移增益值，该方法包含有(a)变动该驱动电压以改变该物镜的位置；(b)当一第一信号到达一第一状态时，记录下此时的一第一参数；(c)当该第一信号到达一第二状态时，记录下此时的一第二参数；以及(d)使用一预设距离，该第一参数与该第二参数计算出该位移增益值。
根据本发明的再一专利申请范围，是揭露一种可量测位移增益值的光储存装置，该光储存装置包含有一读取头，该读取头上包含有一物镜以及一聚焦致动器，该聚焦致动器是用来依据一驱动电压决定该物镜的位置；一信号处理单元，耦合于该读取头；一聚焦控制器，耦合于该信号处理单元；一功率驱动器，耦合于该聚焦控制器及该聚焦致动器，用来产生该驱动电压；以及一增益计算单元，耦合于该信号处理单元及该聚焦控制器，用来计算该物镜的位移相对于该驱动电压的一位移增益值。
本发明的一个优点在于，对于每一台具有微小差异的光储存装置，都可以量测出属于该光储存装置的位移增益值，使用所量测出的位移增益值对该光储存装置进行校正、控制(而非对每一台具有微小差异的光储存装置皆使用固定位移增益值)，整个系统在控制上可以比已知技术更加的精准。
附图简述图1为已知技术一光储存装置100的简单方块图。
图2为本发明位移增益值量测方法的第一实施例流程图。
图3为使用图2所示方法时，驱动电压以及聚焦错误信号变化情形的简图。
图4为本发明位移增益值量测方法的第二实施例流程图。
图5为使用图4所示方法时，驱动电压以及聚焦错误信号变化情形的简图。
图6为本发明可量测位移增益值的光储存装置的实施例示意图。
附图符号说明100、600 光储存装置110、610 轴心马达120、620 光盘130、630 读取头140、640 信号处理单元150、650 聚焦控制器160、660 微控制单元170、670 功率驱动器
665 增益计算单元680 放大单元具体实施方式
首先介绍本发明所提出的方法。本发明的方法主要是使用一特定的距离作为标准，以计算出一位移增益值。在本发明所提出的第一实施例中，该光储存装置包含有一读取头。该读取头上包含有一CD光源，一DVD光源，以及一物镜。该物镜可以将该CD光源聚焦于一第一聚焦点、或将该DVD光源聚焦于一第一聚焦点。一驱动电压则可以移动该物镜，以决定该物镜的所在位置。
由于光学技术的进步，在制造该物镜时，可以使该物镜对该CD光源或该DVD光源所产生的焦距(focal length)皆具有极高的精确度(即该第一聚焦点或该第二聚焦点至该物镜的距离)。而也因此可以使得第一聚焦点与第二聚焦点间的距离，即一第一距离WD_delta，大致上是一个固定的值，该第一距离WD_delta即为此第一实施例所使用的特定距离。
请参阅图2，图2为本发明位移增益值量测方法的第一实施例流程图。以下将详细介绍图2中的各步骤。
步骤200开启该CD光源，改变该驱动电压以将该物镜向下移动到底。
步骤210持续改变该驱动电压，以使该物镜持续向上移动。
步骤220量测一聚焦错误信号(FE signal)的特性，以判断该第一聚焦点是否通过一光盘的一第一层，当该第一聚焦点通过该光盘的第一层时，记录下此时该驱动电压的一第一电压值V1。此处是以该聚焦错误信号是否产生S型的变化曲线(即S-curve)进行判断，而实际实施时亦可以使用一射频等级信号(RFL signal)或其它种类的信号作为判断的基准。另外，此处该第一层可以是一表面层或一反射层。
步骤230关闭该CD光源，然后开启该DVD光源，量测该聚焦错误信号的特性，以判断该第二聚焦点是否通过该光盘的第一层，当该第二聚焦点通过该光盘的第一层时，记录下此时该驱动电压的一第二电压值。
步骤240使用该第一电压值V1、该第二电压值V2、以及该第一距离WD_delta，计算出该物镜的位移相对于该驱动电压的一位移增益值DC_Sens。
很明显的，因为该第一层的位置保持不变，所以在步骤220到步骤230之间，该物镜所移动的距离就会是该第一距离WD_delta，因此使用第一距离WD_delta作为标准即可计算出位移增益值DC_Sens。请参阅图3，图3则为使用图2所示的方法时，该驱动电压以及该聚焦错误信号变化情形的简图。
当该第一层是该光盘的一表面层时，该位移增益值可以表示为DC_Sens=WD_delta(V2-V1);]]>至于当该第一层是该光盘的一反射层时，因为光盘内的折射率n所造成的影响，该位移增益值则可以被表示为DC_Sens=WD_delta(V2-V1)·n.]]>请注意，上述第二个式子是假设CD或DVD光束对CD或DVD的光盘折射率均相等的情形所推导出(通常可以假设n＝1.55)，为了说明上的方便，以下所提及的折射率皆同此假设。至于当折射率不同时，上述的第二个式子则不成立，但已知技术者依旧可以从各光源的焦距及工作距离(workingdistance)导出一较为复杂的公式，或者经由大量的实验数据统计出该乘数，因此本发明所提出的方法依旧可以适用。
另外，在步骤220及230中，亦可以分别记录下当该第一聚焦点通过该光盘的第一层时的一第一时间T1，以及当该第二聚焦点通过该光盘的第一层时的第二时间T2。再依照步骤210中，该驱动电压相对于时间的变化量反推出该驱动电压变化量，若驱动电压相对于时间的变化率是一个固定的第一斜率C，则计算会相当的容易。以下将针对第一斜率C为固定值的情形作说明。
当该第一层是该光盘的一表面层时，该位移增益值可以表示为DC_Sens=WD_delta(T2-T1)·C;]]>至于在当该第一层是该光盘的一反射层时，因为光盘内的折射率n所造成的影响，该位移增益值则可以被表示为DC_Sens=WD_delta(T2-T1)·C·n.]]>接下来则将介绍本发明方法的第二实施例。不同于本发明第一实施例，需使用于至少具有两种光源的光储存装置中，本发明第二实施例在具有单一种光源的光储存装置中亦可以被使用。在本发明所提出的第二实施例中，该光储存装置包含有一读取头。该读取头上包含有一第一光源(可以是一CD光源或一DVD光源)以及该物镜。该物镜可以将该第一光源聚焦于一第一聚焦点。该驱动电压则可以移动该物镜，以决定该物镜的所在位置。
而在此一第二实施例中，所使用的特定距离则是该第一聚焦点通过一光盘的一第一层时(该第一层可以是一表面层或一反射层)，该聚焦错误信号所产生S型曲线(即上述的的S-curve)中的线性区的大小。
请参阅图4，图4为本发明位移增益值量测方法的第二实施例流程图。以下将详细介绍图4中的各步骤。
步骤400开启该第一光源，改变该驱动电压以将该物镜向下移动到底。
步骤410持续改变该驱动电压，以使该物镜持续向上移动。
步骤420量测一聚焦错误信号的特性，当该聚焦错误信号通过一预设阈值threshold后，而到达一极大值MAX时，记录下此时该驱动电压的一第一电压值V1。此处在实施上亦可以使用射频等级信号或其它种类的信号作为判断的基准；预设阈值threshold则是用来确保不会因为该聚焦错误信号中的噪声造成误判。
步骤430持续量测该聚焦错误信号的特性，当该聚焦错误信号到达一极小值MIN时，记录下此时该驱动电压的一第二电压值V2。而该聚焦错误信号从极大值MAX到极小值MIN之间的变化区段即为所谓的线性区。
步骤440使用该第一电压值V1、该第二电压值V2、以及一预设距离Def_delta，计算出该物镜的位移相对于该驱动电压的一位移增益值DC_Sens。
请参阅图5，图5则为使用图4所示方法时，该驱动电压以及该聚焦错误信号的变化情形。
图4所示的方法，亦可以修改成使用线性区内的中间段(即自极大值MAX*A到极小值MIN*B之间的区间，其中A与B为小于1的数值)，或者是整个S型曲线的区段，这是系统设计者的设计选择，但使用线性区会有较佳的精确度。至于预设距离Def_delta则可以从实验过程中轻易的量测出来。
当该第一层是该光盘的一表面层时，该位移增益值可以表示为DC_Sens=Def_delta(V2-V1);]]>至于当该第一层是该光盘的一反射层时，因为光盘内的折射率n所造成的影响，该位移增益值则可以被表示为DC_Sens=Def_delta(V2-V1)·n.]]>另外，在步骤420及430中，亦可以分别记录下当该聚焦错误信号到达该极大值MAX时的一第一时间T1，以及当该聚焦错误信号到达该极小值MIN时的一第二时间T2。再依照步骤410中，该驱动电压相对于时间的变化量反推出该驱动电压变化量，若驱动电压相对于时间的变化率是一个固定的第一斜率C，则计算会相当的容易。以下将针对第一斜率C为固定值的情形作说明。
当该第一层是该光盘的一表面层时，该位移增益值可以表示为DC_Sens=Def_delta(T2-T1)·C;]]>至于在当该第一层是该光盘的一反射层时，因为光盘内的折射率n所造成的影响，该位移增益值则可以被表示为DC_Sens=Def_delta(T2-T1)·C·n.]]>使用本发明提出的方法，计算出位移增益值之后，就可以对光储存装置进行校调的动作，不论是在进行光盘识别，或是跳层的工作时，都可以大幅的增加系统的精确度(此方式也可以改成物镜先向上移动到底，再往下移动，其它方式则与前述所列相同)。另外，计算出的位移增益值亦可以用来对光储存装置中的控制器(controller)进行频率响应的校正工作(尤其是校正低频部分的频率响应)。
以下则将介绍本发明所提出的系统结构。请参阅图6，图6为本发明可量测位移增益值的光储存装置的实施例示意图。光储存装置600包含有一轴心马达610；一光盘620；一读取头630，包含有一物镜以及一聚焦致动器(皆未显示于图上)，该聚焦驱动器的用来依据一驱动电压决定该物镜的位置；一信号处理单元640，耦合于读取头630；一聚焦控制器650，耦合于信号处理单元640；一放大单元680，耦合于聚焦控制器650；一功率驱动器670，耦合于放大单元680与该聚焦致动器之间，用来产生该驱动电压；以及一微控制单元660，耦合于信号处理单元640及该聚焦控制器650，包含有一增益计算单元665，用来计算该物镜的位移相对于该驱动电压的一位移增益值。本发明所提出的系统结构与已知技术主要的不同点在于光储存装置600中的微控制单元660内建有可以量测位移增益值的增益计算单元665，增益计算单元665可以控制系统使用本发明所提出的方法计算出一位移增益值，另外，亦可以依据计算出的位移增益值对光储存装置600进行校正的工作。
若不考虑放大单元680的存在，则增益计算单元665在计算出该位移增益值后，可以对由读取头630、信号处理单元640、聚焦控制器650、以及功率驱动器670所形成的回路中的任何一单元进行校调的工作。而本实施例所使用的方式则是在聚焦控制器650、以及功率驱动器670之间加上了放大单元680，增益计算单元665在计算出该位移增益值后可直接对放大单元680进行校调，这种结构在实施上会较为容易。另外，本实施例中的增益计算单元665是设置在微控制单元660之中，而系统设计者在设计此一光储存装置时亦可以将增益计算单元665从微控制单元660中独立出来，而成为一个独立的工作区块，这在实施上是另一种可行的作法。
相较于已知技术中，将该位移增益值视为固定的值而对整个光储存装置进行控制，本发明所提出的位移增益值量测方法可对针对单一的光储存装置，量测出属于该光储存装置准确的位移增益值，更可进一步使用这样的位移增益值对该光储存装置进行校正，以使得相关的控制动作变为更加的精准。另外，本发明所提出可量测位移增益值的光储存装置的系统结构，则于一微控制单元中内建有一增益控制单元，该增益控制单元可以使用本发明所提出的方法量测出该位移增益值，且可使用该位移增益值对系统进行校正的工作，因此在相关的控制动作中亦会比起已知技术的系统结构更为的精准。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
权利要求
1.一种使用于一光储存装置中的位移增益值量测方法，该光储存装置包含有一读取头，该读取头上包含有一物镜、一第一光源及一第二光源，该物镜可将该第一光源聚焦于一第一聚焦点，或将该第二光源聚焦于一第二聚焦点，且该第一聚焦点与该第二聚焦点的位置相距一第一距离，一驱动电压可改变该物镜的位置，该方法是用来量测该物镜的位移相对于该驱动电压的一位移增益值，该方法包含有(a)变动该驱动电压以改变该物镜的位置；(b)当该第一聚焦点通过一光盘内的一预设层时，记录一第一参数；(c)当该第二聚焦点通过该光盘内的该预设层时，记录一第二参数；以及(d)使用该第一距离，该第一参数，及该第二参数计算出该位移增益值。
2.如权利要求1所述的方法，其中，该第一参数是为该第一聚焦点通过该光盘内的该预设层时该驱动电压的一第一电压值，该第二参数是为该第二聚焦点通过该光盘内的该预设层时该驱动电压的一第二电压值。
3.如权利要求2所述的方法，其中，该预设层是为该光盘的一表面层，在步骤(d)中使用的计算式是为该位移增益值＝该第一距离/一电压差；该电压差是等于该第二电压值与该第一电压值的相差值。
4.如权利要求2所述的方法，其中，该预设层是为该光盘的一反射层，于步骤(d)中使用的计算式是为该位移增益值＝该第一距离/(一电压差*一第一折射率)；该电压差是等于该第二电压值与该第一电压值的相差值。
5.如权利要求1所述的方法，其中，该第一参数是为该第一聚焦点通过该光盘内的该预设层时的一第一时间，该第二参数是为该第二聚焦点通过该光盘内的该预设层时的一第二时间；在步骤(a)中该驱动电压相对于时间的变化率是为一第一斜率。
6.如权利要求5所述的方法，其中，该预设层是为该光盘的一表面层，于步骤(d)中使用的计算式是为该位移增益值＝该第一距离/(一时间差*该第一斜率)；该时间差是等于该第二时间与该第一时间的相差值。
7.如权利要求6所述的方法，其中，该预设层是为该光盘的一反射层，且在步骤(d)中使用的计算式为该位移增益值＝该第一距离/(一时间差*该第一斜率*一第一折射率)；该时间差是等于该第二时间与该第一时间的相差值。
8.一种使用于一光储存装置中的位移增益值量测方法，该光储存装置包含有一读取头，该读取头上包含有一物镜及一第一光源，该物镜可将该第一光源聚焦于一第一聚焦点，一驱动电压可改变该物镜的位置，该方法是用来量测该物镜的位移相对于该驱动电压的一位移增益值，该方法包含有(a)变动该驱动电压以改变该物镜的位置；(b)当一第一信号到达一第一状态时，记录下此时的一第一参数；(c)当该第一信号到达一第二状态时，记录下此时的一第二参数；以及(d)使用一预设距离，该第一参数与该第二参数计算出该位移增益值。
9.如权利要求8所述的方法，其中，在步骤(b)中，该第一信号到达该第一状态时是指该第一信号通过一预设阈值后，而到达一第一特定值时；在步骤(c)中，该第一信号到达该第二状态时是指该第一信号通过该第一特定值后，而到达一第二特定值时。
10.如权利要求9所述的方法，其中，该第一特定值是为该第一信号的一极大值；该第二特定值是为该第一信号的一极小值。
11.如权利要求9所述的方法，其中，该第一特定值是为该第一信号的一极大值乘上一第一倍率；该第二特定值是为该第一信号的一极小值乘上一第二倍率。
12.如权利要求9所述的方法，其中，该第一参数是为该第一信号到达该第一状态时，该驱动电压的一第一电压值；该第二参数是为该第一信号到达该第二状态时，该驱动电压的一第二电压值。
13.如权利要求12所述的方法，其中，在步骤(b)、(c)间，该第一聚焦点是通过一光盘的一表面层；在步骤(d)中使用的计算式是为该位移增益值＝该预设距离/一电压差；该电压差等于该第二电压值与该第一电压值的相差值。
14.如权利要求12所述的方法，其中。在步骤(b)、(c)间，该第一聚焦点是通过一光盘的一反射层；在步骤(d)中使用的计算式为该位移增益值＝该预设距离/(一电压差*一第一折射率)；该电压差等于该第二电压值与该第一电压值的相差值。
15.如权利要求9所述的方法，其中，该第一参数是为该第一信号到达该第一状态时的一第一时间；该第二参数是为该第一信号到达该第二状态时的一第二时间；在步骤(a)中该驱动电压相对于时间的变化率是为一第一斜率。
16.如权利要求15所述的方法，其中，在步骤(b)、(c)间，该第一聚焦点是通过一光盘的一表面层；在步骤(d)中使用的计算式为该位移增益值＝该预设距离/(一时间差*该第一斜率)；该时间差等于该第二时间与该第一时间的相差值。
17.如权利要求15所述的方法，其中，在步骤(b)、(c)间，该第一聚焦点是通过一光盘的一表面层，在步骤(d)中使用的计算式为该位移增益值＝该预设距离/(一时间差*该第一斜率*一第一折射率)；该时间差等于该第二时间与该第一时间的相差值。
18.一种可量测位移增益值的光储存装置，该光储存装置包含有一读取头，该读取头上包含有一物镜；以及一聚焦致动器，用来依据一驱动电压决定该物镜的位置；一信号处理单元，耦合于该读取头；一聚焦控制器，耦合于该信号处理单元；一功率驱动器，耦合于该聚焦控制器及该聚焦致动器，用来产生该驱动电压；以及一增益计算单元，耦合于该信号处理单元及该聚焦控制器，用来计算该物镜的位移相对于该驱动电压的一位移增益值。
19.如权利要求18所述的光储存装置，其中，该增益计算单元可依照计算出的位移增益值，对该光储存装置进行校正的工作。
20.如权利要求18所述的光储存装置，其中，该增益计算单元可依照计算出的位移增益值，对该聚焦控制器进行校正的工作。
21.如权利要求18所述的光储存装置，其中，该增益计算单元可依照计算出的位移增益值，对该功率驱动器进行校正的工作。
22.如权利要求18所述的光储存装置，其中，该光储存装置另包含有一放大单元，耦合于该聚焦控制器与该功率驱动器之间；该增益计算单元可依照计算出的位移增益值，对该放大单元进行校正的工作。
23.如权利要求18所述的光储存装置，其中，该增益计算单元是设置在该光储存装置中一微控制单元之中。
全文摘要
一种用于光储存装置的位移增益值量测方法，该光储存装置包含有一读取头，该读取头上包含有一物镜、一第一光源及一第二光源，该物镜可将该第一光源聚焦于一第一聚焦点或将该第二光源聚焦于一第二聚焦点，该第一聚焦点与该第二聚焦点相距一第一距离，一驱动电压可改变该物镜的位置，该方法包含有(a)变动该驱动电压以改变该物镜的位置；(b)当该第一聚焦点通过一光盘内的一预设层时，记录一第一参数；(c)当该第二聚焦点通过该光盘内的该预设层时，记录一第二参数；以及(d)使用该第一距离，该第一参数，及该第二参数计算出一位移增益值。
文档编号G01B21/02GK1629600SQ200310120478
公开日2005年6月22日 申请日期2003年12月17日 优先权日2003年12月17日
发明者张鸿祥, 王福山 申请人:联发科技股份有限公司