專利名稱：利用不同帶寬的光學驅(qū)動器控制方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及用于在光學驅(qū)動器中控制輻射束在光學載體(例如CD、 DVD、 HD-DVD或BD盤)上的位置的方法，所述光學驅(qū)動器包括祠服 控制裝置。本發(fā)明還涉及相應的光學驅(qū)動器、相應的處理裝置以及相應 的計算機程序產(chǎn) 品。
背景技術(shù)：
在用于記錄和復制來自光盤的信息或數(shù)據(jù)的光學驅(qū)動器中，伺服系 統(tǒng)用于將例如來自光學拾取單元(OPU)的激光束的被聚焦輻射束保持 在希望的光盤軌道上。伺服系統(tǒng)允許激光精確地跟隨光盤上的軌道，以 便保證將數(shù)據(jù)可靠地記錄在這些軌道中或者從這些軌道中穩(wěn)定地讀出 數(shù)據(jù)。 一些公知的徑向控制方法包括用于帶有導向槽(所謂的預刻槽) 的可重寫/可記錄光盤的推挽式(PP)方法以及用于只讀存儲器(ROM) 格式的光盤的差分相位檢測(DPD)方法。
光學驅(qū)動器一般包括聚焦透鏡，該聚焦透鏡可由雙軸微調(diào)致動器沿 聚焦方向和徑向方向移動以便分別精細地調(diào)節(jié)激光在光盤上的聚焦位 置和徑向位置。對于有些光學驅(qū)動器而言，可能圍繞盤的切向軸旋轉(zhuǎn)以 便補償盤在徑向方向上的傾斜，這被稱為傘形缺陷。應當注意，OPU的 徑向運動在盤上實現(xiàn)了激光位置的粗調(diào)節(jié)。因此，這種徑向和聚焦伺服 控制是一種需要理解以便穩(wěn)定而可靠地操作光學驅(qū)動器的動態(tài)控制系 統(tǒng)。
像大多數(shù)物理閉環(huán)控制系統(tǒng)一樣，光學驅(qū)動器的徑向和聚焦伺服機 構(gòu)具有作為頻率響應的公知低通行為。例如，光學驅(qū)動器的徑向伺服機
構(gòu)可以由一定的徑向帶寬來表征，該帶寬對于例如高速DVD和像48x CD和4x BD這樣的高速才莫式一般約為5-10kHz,在該頻率之上徑向伺 服機構(gòu)是不穩(wěn)定的。伺服環(huán)所需的帶寬取決于光盤的規(guī)范、讀取/寫入期 間允許的殘余誤差、盤的偏心度、盤的加速度誤差、該驅(qū)動器中盤的旋 轉(zhuǎn)速度、盤的缺陷(黑點、劃痕、指紋)等等。由于允許的殘余誤差與 盤上的軌道間距有關(guān)，因而盤上實際位置的允許的殘余誤差隨著時間而
持續(xù)不斷地減小，這又要求越來越高的帶寬，該帶寬是控制系統(tǒng)的響應 速度的度量。
然而，可達到的帶寬受限于光學驅(qū)動器的機械設計，即致動器結(jié)構(gòu) 的有效彈性常數(shù)和阻尼常數(shù)。因此，所述機械設計對穩(wěn)定控制系統(tǒng)的可 能帶寬施加了上限。從而，必須在所討論的控制系統(tǒng)的最高可能帶寬水 平與穩(wěn)定的帶寬之間進行折衷。在找出帶寬的折衷值之后，該帶寬值應 當由控制系統(tǒng)來維持。
US 6157601公開了一種用于光學驅(qū)動器的自動增益調(diào)節(jié)過程，該自 動增益調(diào)節(jié)過程能夠調(diào)節(jié)聚焦/徑向控制系統(tǒng)的增益以便在光學驅(qū)動器 的盤訪問操作之前補償光學驅(qū)動器的機械/光學特性的內(nèi)部變化。大多數(shù) 控制系統(tǒng)的增益是用于確定頻率響應的帶寬的主要因素。于是，可以進 而調(diào)節(jié)帶寬，但是在盤訪問操作期間，聚焦和徑向控制系統(tǒng)的帶寬仍然 保持恒定。因此，這種過程也具有折衷帶寬值。對于光學驅(qū)動器的某些 操作條件而言，性能因而不是最佳的，例如，激光斑和盤之間最初的速 度差(或者徑向，或者垂直于盤)可能衰減得不夠快，導致跟蹤的丟失， 或者控制系統(tǒng)先天不穩(wěn)定，這兩種結(jié)果都是非常不希望的結(jié)果。
因此，用于控制輻射束在光學載體上的位置的改進方法將是有利 的，特別是更加有效和/或可靠的方法將是有利的。
相應地，本發(fā)明優(yōu)選地尋求單個地或者以任意組合地緩解、減輕或 消除一個或多個上述缺點。特別地，本發(fā)明的一個目的可視為提供一種 利用最佳性能的光學驅(qū)動器控制系統(tǒng)來解決上述現(xiàn)有技術(shù)問題的方法。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的第一方面，這個目的和若干其他目的是通過提供一種用 于在光學驅(qū)動器中控制輻射束在光盤上的位置的方法來達到的，所述光 學驅(qū)動器包括
-光學拾取單元(OPU),所述單元包括能夠發(fā)射輻射束的輻射裝
置，
-伺服控制裝置，其用于響應于誤差信號而控制輻射束在所述載體 上的位置，所述誤差信號指示了輻射束在光學載體上的目標位置和實際 位置之間的差異，
該方法包括步驟
1) 相對于光學載體固定光學拾取單元(OPU)，
2) 在固定光學拾取單元(OPU)之后響應于所述誤差信號而建立 起閉環(huán)控制，
3) 在穩(wěn)定期(SP)內(nèi)設置伺服控制裝置的第一帶寬(BW1),以
及
4 )在所述穩(wěn)定期(SP )之后設置伺服控制裝置的第二帶寬(BW2 ), 所述第二帶寬(BW2)低于所述第一帶寬(BW1)。
本發(fā)明特別地但不僅僅有利于提供具有兩個不同帶寬的光學驅(qū)動 器，初始第一帶寬高于后續(xù)的帶寬，并且因此第一和第二帶寬二者可以 單獨地進行優(yōu)化。這與迄今應用的現(xiàn)有技術(shù)解決方案截然不同，在所述 現(xiàn)有技術(shù)方案中選擇了折衷的帶寬，該折衷值對于光學驅(qū)動器的不同操 作狀態(tài)而言具有非最佳的性能。因此，依照本發(fā)明，正好在響應于例如 徑向誤差信號或聚焦誤差信號的誤差信號而建立起閉環(huán)控制之后，設置
第一高帶寬以便對輻射束的速度和位置誤差信號進行快速而有效的最 小化或衰減。可選地，可以在建立起閉環(huán)控制之前即控制環(huán)被關(guān)閉時設 置該第一高帶寬。在穩(wěn)定期(SP)之后，將伺服控制裝置的帶寬降低到 比第一帶寬更低的第二帶寬。通過這種方式，提供了用于光學驅(qū)動器操 作的更加穩(wěn)定的方法。此外，由于帶寬被單獨地優(yōu)化，因而可以降低光 學拾取單元的功耗，尤其是可以降低透鏡系統(tǒng)的致動裝置的功耗。
本發(fā)明的步驟2)在本領域中也稱為所謂的"捕獲"，即"徑向捕獲" 或"聚焦捕獲"，由此應當理解，在捕獲之后伺服控制裝置通過閉環(huán)控制 過程(通過誤差信號)對輻射束的位置具有足夠的控制。對于輻射束的 這種控制在本發(fā)明的步驟3)和步驟4)期間會是占優(yōu)勢的。
一般情況下，可以在光學拾取單元(OPU)的粗糙或粗略的運動之 后固定光學拾取單元(OPU)。術(shù)語"粗略"的含義應當理解為透鏡系統(tǒng) 在光學拾取單元內(nèi)執(zhí)行的相對運動。所迷固定可以通過關(guān)閉機械地連接 到光學拾取單元的適當致動裝置來實現(xiàn)。用于使OPU移位的致動裝置 在本領域中也稱為與OPU內(nèi)的微觀移動裝置相對的所謂宏觀移動裝置。
在一個實施例中，穩(wěn)定期(SP)的長度可以取決于誤差信號的變化 率以便使該長度可根據(jù)衰減的需要進行調(diào)節(jié)。因此，誤差信號的一階時 間導數(shù)或其度量可以用來調(diào)節(jié)穩(wěn)定期(SP)的長度。誤差信號的一階時 間導數(shù)可以等價于相應的位置誤差的相對速度信號?？蛇x地，可以應用
誤差信號的更高階時間導數(shù)，例如位置誤差的加速度度量?？商鎿Q地或
者附加地，誤差信號的幅度可以用于調(diào)節(jié)穩(wěn)定期(SP)的長度，例如，
可以預設上限和/或下限，在上限之上和/或在下限之下，可以施加一定
長度的穩(wěn)定期(SP)。這可以通過光學驅(qū)動器中的查找表來實現(xiàn)。穩(wěn)定 期(SP )的長度可以在5-500微秒、50-400微秒、100-300微秒或者150-250 微秒的區(qū)間內(nèi)。穩(wěn)定期(SP)的適當值可以是50、 100、 150、 200、 250、 300、 350、 400、 450或500微秒。
在另一個實施例中，伺服控制裝置在穩(wěn)定期(SP)中的第一帶寬
(BW1)的值可以取決于誤差信號的變化率以便提供動態(tài)衰減。因此， 誤差信號的一階時間導數(shù)或其度量可以用來調(diào)節(jié)伺服控制裝置在穩(wěn)定 期(SP)內(nèi)的第一帶寬(BW1)的值?？蛇x地，可以應用誤差信號的更 高階時間導數(shù)，例如位置誤差的加速度度量?？商鎿Q地或者附加地，誤 差信號的幅度可以用于調(diào)節(jié)伺服控制裝置在穩(wěn)定期(SP)內(nèi)的第一帶寬
(BW1)的值，例如，可以預設上限和/或下限，在上限之上和/或在下 限之下，可以施加伺服控制裝置的一定值的第一帶寬(BW1)。這可以 通過光學驅(qū)動器中的查找表來實現(xiàn)。伺服控制裝置在穩(wěn)定期(SP)內(nèi)的 第一帶寬(BW1 )的值可以在l-20kHz、 2-15 kHz、 3-10 kHz或5-8kHz 的區(qū)間內(nèi)。第一帶寬(BW1 )和/或第二帶寬(BW2)的適當值可以是1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19 或20kHz 。
可能的是，誤差信號可以是用于控制輻射束在所述載體上的徑向位 置的徑向誤差信號。相應地，第二帶寬可以取決于載體的旋轉(zhuǎn)速度以便 隨載體的旋轉(zhuǎn)速度來縮放該帶寬并且從而增加控制環(huán)在例如讀取和/或 寫入期間的穩(wěn)定性。
可能的是，誤差信號可以是控制輻射束在所述載體上的聚焦位置的 聚焦誤差信號。相應地，所述方法可以附加地包括設置伺服控制裝置的 第三帶寬的步驟，所述第三帶寬不同于所述第二帶寬。這可以是發(fā)生徑 向捕獲之后的情況。可能的是，該第三帶寬高于伺服控制裝置的第二帶 寬，以便增加聚焦控制環(huán)的穩(wěn)定性。此外，該第三帶寬可以取決于載體 的旋轉(zhuǎn)速度以便隨載體的旋轉(zhuǎn)速度來縮放該帶寬并且從而增加控制環(huán) 在例如讀取和/或?qū)懭肫陂g的穩(wěn)定性。
在第二方面，本發(fā)明涉及能夠從關(guān)聯(lián)的光學載體讀取數(shù)據(jù)和/或?qū)?shù)
據(jù)寫入到關(guān)聯(lián)的光學載體的光學驅(qū)動器，所述光學驅(qū)動器包括
-光學拾取單元(OPU),所述單元包括能夠發(fā)射輻射束的輻射裝
置，
-伺服控制裝置，其用于響應于誤差信號而控制輻射束在所述載體 上的位置，所述誤差信號指示了輻射束在光學載體上的目標位置和實際 位置之間的差異，
-致動裝置，其用于相對于光學載體固定光學拾取單元(OPU), 其中伺服控制裝置適于在固定光學拾取單元(OPU)之后響應于所
述誤差信號而建立起閉環(huán)控制，伺服控制裝置還適于設置伺服控制裝置
在穩(wěn)定期(SP)內(nèi)的第一帶寬(BW1)并且設置伺服控制裝置在所述穩(wěn) 定期(SP)之后的第二帶寬(BW2),所述第二帶寬(BW2)低于所述 第一帶寬(BW1)。
在第三方面，本發(fā)明涉及適于控制關(guān)聯(lián)的光學驅(qū)動器的處理裝置， 所述光學驅(qū)動器包括
-光學拾取單元(OPU),所述單元包括能夠發(fā)射輻射束的輻射裝
置，
-伺服控制裝置，其用于響應于誤差信號而控制輻射束在所述載體 上的位置，所迷誤差信號指示了輻射束在光學載體上的目標位置和實際 位置之間的差異，
誦致動裝置，其用于相對于光學載體固定光學拾取單元(OPU), 其中處理裝置適于在固定光學拾取單元(OPU)之后響應于所述誤 差信號而建立起閉環(huán)控制，處理裝置還適于設置伺服控制裝置在穩(wěn)定期 (SP )內(nèi)的第一帶寬(BW1 )并且設置伺服控制裝置在所述穩(wěn)定期(SP ) 之后的第二帶寬(BW2),所述第二帶寬(BW2)低于所述第一帶寬 (BW1 )。
處理裝置可以是數(shù)字處理器、模擬處理器或者其組合。類似地，處 理裝置可以被細分成電氣連接的單獨的子處理器。
在笫四方面，本發(fā)明涉及適于使包括至少 一 臺計算機的計算機系統(tǒng) 能夠控制依照本發(fā)明第 一方面的光學驅(qū)動器的計算機程序產(chǎn)品，所述至 少 一 臺計算機具有與其關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)存儲裝置。
本發(fā)明的這個方面特別地但非排他性地有利，因為本發(fā)明可以由使 計算機系統(tǒng)能夠執(zhí)行本發(fā)明第 一方面的操作的計算機程序產(chǎn)品來實現(xiàn)。
因此可以預料，通過在控制某種已知光學驅(qū)動器的計算機系統(tǒng)上安裝計 算機程序產(chǎn)品，可以將該所述光學驅(qū)動器改變成依照本發(fā)明進行操作。 這種計算機程序產(chǎn)品可以設置在任何種類的計算機可讀介質(zhì)上，例如設 置在基于磁或基于光的介質(zhì)上，或者通過基于計算機的網(wǎng)絡(例如因特 網(wǎng))來提供。
本發(fā)明的第一、笫二、第三和第四方面中的每個可以與其他方面中 的任何一個進行組合。本發(fā)明的這些和其他方面根據(jù)下文描述的實施例 將是顯然的，并且將參照這些實施例進行闡述。


現(xiàn)在將僅通過舉例的方式參照附圖來解釋本發(fā)明，在附圖中 圖1為依照本發(fā)明的光學驅(qū)動器的一個實施例的示意性框圖， 圖2為依照本發(fā)明的控制環(huán)的框圖，
圖3為示出了依照本發(fā)明的第一和第二帶寬的變化的示意圖， 圖4為類似于圖3的、對應于本發(fā)明的徑向?qū)嵤├膱D， 圖5為類似于圖3的、對應于本發(fā)明的聚焦實施例的圖， 圖6為對應本發(fā)明的組合的徑向和聚焦實施例的示意性縱覽圖， 圖7和8包含帶有實驗結(jié)果的曲線圖，所述曲線圖分別示出了對應 于徑向捕獲實施例和對應于聚焦捕獲實施例的本發(fā)明的效果，以及 圖9為依照本發(fā)明的方法的流程圖。
具體實施例方式
圖1為依照本發(fā)明的光學驅(qū)動器/光學設備的一個實施例的示意性 框圖。光學載體1由夾持裝置30來固定和旋轉(zhuǎn)。
在一個實施例中，載體l包括適用于借助輻射束5來記錄信息的材 料。該記錄材料可以是例如磁光類型、相變類型、染料類型、像銅/硅之 類的金屬合金或者任何其他合適的材料。信息可以以光學可檢測區(qū)域的 形式記錄在載體1上，所述光學可檢測區(qū)域?qū)τ诳芍貙?RW)介質(zhì)而 言也稱為標記，對于可寫入或者一次寫入多次讀取介質(zhì)(WORM)而言 稱為凹纟亢。
在另一個實施例中，載體l是只讀類型，其中從載體l中讀取信息 或數(shù)據(jù)，但是不可能在載體1上記錄數(shù)據(jù)。這種類型的載體l可以具有
只讀存儲器(ROM)格式。
光學驅(qū)動器/光學設備包括光頭或光學拾取(OPU),光頭20可由 致動裝置21移位，所述致動裝置例如步進電機或者其他能夠徑向移位 OPU的電機。光頭20包括光電檢測系統(tǒng)10、輻射源4、分束器6、物 鏡7、能夠在載體1的徑向方向和在相對于載體1的聚焦方向這兩個方 向上移位透鏡7的透鏡移位裝置9。透鏡移位裝置9還可以適于繞載體 1的切向方向軸旋轉(zhuǎn)透鏡7以便補償載體1的傘形缺陷。光頭20還可以 包括諸如光柵或者全息圖案的分束裝置22，其能夠?qū)⑤椛涫?分解成至 少三個組成部分，以用于三光點差分推挽式徑向跟蹤或者任何其他適用 的控制方法。為了清楚起見，輻射束5在穿過分束裝置22之后被示為 單一束。類似地，反射的輻射8也可以包括多于一個組成部分，例如所 述的三個光點及其衍射，但是為了清楚起見，圖1中只示出了一個束8。
光電檢測系統(tǒng)10的功能是將從載體1反射的輻射8轉(zhuǎn)換成電信號。 因此，光電檢測系統(tǒng)10包括若干光電檢測器，例如光電二極管、電荷 耦合器件(CCD)等等，其能夠產(chǎn)生一個或多個電輸出信號。這些光電 檢測器彼此在空間上排列并且具有足夠的時間分辨率，以便允許檢測誤 差信號，即聚焦誤差FE信號和徑向跟蹤誤差RE信號。RE信號可以例 如是從二段光電檢測器中獲取的推挽式PP信號。聚焦FE信號和徑向跟 蹤誤差RE信號被傳送到處理器50,其中如下文將詳細地解釋的，將通 過使用PID控制裝置(比例-積分-微分)操作的公知伺服機構(gòu)用于控制 輻射束5在載體1上的徑向位置和聚焦位置。
光頭20的光學設置使得輻射束5經(jīng)由分束器6和物鏡7被引導到 光學載體l。從載體1反射的輻射8由物鏡7聚集，并且在穿過分束器 6之后落在光電檢測系統(tǒng)10上，該光電檢測系統(tǒng)10如上所述將該入射 的輻射8轉(zhuǎn)換成電輸出信號。
處理器50接收和分析來自光電檢測裝置10的信號。處理器50還 可以如圖1中所示意說明的向致動裝置21、輻射源4、透鏡移位裝置9 以及旋轉(zhuǎn)裝置30輸出控制信號。類似地，處理器50可以接收61處所 示的數(shù)據(jù)并且處理器50可以如60處所示輸出來自讀取過程的數(shù)據(jù)。處 理器50可以是數(shù)字處理器、^t擬處理器或者其組合。類似地，處理器 50可以細分成電氣連接的單獨的子處理器(未示出)。如圖1所示，處 理器50特別地接收誤差信號FE和RE并且向透鏡移位裝置9輸出相應
的控制信號Af。e和Arad，作為能夠控制輻射束5在載體1上的位置的控 制環(huán)的一部分。
圖2為依照本發(fā)明的控制環(huán)的示意性框圖?？傮w原理可以從用于動
態(tài)系統(tǒng)的反饋控制中獲悉。參見例如Fee必acA co"&o/ o/ Z)y"a/mc 5ywems, G.F.Franklin等人，2002, Prentice畫Hall Inc.簡而言之，針對誤 差信號FE和RE中的每一個建立反饋控制環(huán)，其中從參考誤差信號FEfef 或REfef中分別減去測得誤差信號FE或RE。隨后，將該差值信號傳送 到比例-積分-微分控制PID,其中信號被按比例放大常數(shù)倍、被積分以 便補償漂移和/或被微分以便補償快速瞬變。許多不同的PID控制設置都 是可能的，但是其后應當將適當?shù)妮敵隹刂菩盘?即Af。。或Arad)傳送 到設備P處，所述設備P即光學驅(qū)動器，尤其是透鏡移位裝置9。對設 備P的擾動用符號D來表示。
圖2所示反饋控制系統(tǒng)的帶寬BW可以通過分析或者數(shù)值仿真由該 系統(tǒng)的頻率響應分析來獲得。帶寬BW—般定義為最大頻率，在該最大 頻率處系統(tǒng)的輸出將按照令人滿意的方式跟隨輸入正弦。也可以按照波 特圖(Bodepot)的3dB點來做出更為可用的定義?？商鎿Q地，帶寬可 以被定義為其中開環(huán)增益曲線到達0db交點的頻率。對于大多數(shù)PID控 制設置而言，決定帶寬BW的主導因素為PID控制器的比例增益K。對 于某些模型而言，帶寬BW和比例增益K之間的關(guān)系是簡單的線性關(guān)系
BW=BW ( K) =a'K+b 式中a和b為取決于系統(tǒng)和所討論的模型的常數(shù)。在本發(fā)明的上下文中， 因此應當理解的是，帶寬B W的變化可以通過改變相應的控制環(huán)的比例 增益K來實現(xiàn)。然而，帶寬BW的變化還可以通過諸如改變PID控制器 的積分器動作和/或微分器動作之類的其他方式來實現(xiàn)，不過通常積分器 動作對帶寬的影響很小。
圖3為示出了依照本發(fā)明將第一帶寬BW1改變?yōu)轶识払W2的 示意圖。在左下角，示出了一種坐標系統(tǒng)，其表示時間f的方向和帶寬 BW的幅度。在相對于光學載體1固定光學拾取單元20之后，即在OPU 通過致動器21的粗略運動之后，響應于誤差信號FE或RE而建立起閉 環(huán)控制。然后在穩(wěn)定期SP期間，設置伺服控制裝置的第一帶寬BW1。 在穩(wěn)定期SP之后，設置伺服控制裝置的第二帶寬BW2，其中第二帶寬 BW2至少在初始時低于所述第一帶寬BW1。如下面將顯而易見的是，
隨后可以相對于正好在穩(wěn)定期SP之后設置的值BW2而增加祠服控制裝 置的帶寬?？赡艿氖牵瑥腂W1到BW2的變化可以是帶寬的逐漸變化。
圖4為類似于圖3的、對應本發(fā)明的徑向?qū)嵤├膱D。因而，誤差 信號為指示了輻射束5在光學載體1的徑向方向上的目標位置和實際位 置之間的差異的徑向誤差信號RE。在執(zhí)行徑向搜索過程時，在從一個 軌道變化到另一個軌道的情況下，響應于徑向誤差信號RE而建立起閉 環(huán)控制或者等效地建立起徑向捕獲是有意義的，所述軌道或者是相鄰的 軌道(單軌跳躍)，或者是相隔開的若千軌道。
在圖4A中，最初發(fā)生由"RE環(huán)"下的豎直箭頭表示的徑向捕獲。在 穩(wěn)定期SP期間，用于控制輻射束5在載體1上的徑向位置的伺服控制 裝置具有圖4A中所示的帶寬R—BW1。在穩(wěn)定期SP之后，用于控制輻 射束5的徑向位置的伺服控制裝置的帶寬被設置成R—BW2,其中 R—BW2至少最初是低于帶寬R—BW1的。
圖4B的實施例類似于圖4A的實施例。然而，在穩(wěn)定期SP之后的 時間段P過后，該徑向伺服控制裝置的帶寬R—BW是增加的。這可能例 如發(fā)生在載體1的標稱旋轉(zhuǎn)速度例如從lx到2x以及向上增加的情況下。 通過這種方式，帶寬R—BW甚至可以增加到大于R—BW1的水平。在圖 4B這個實施例中，示出的帶寬R一BW是線性增加的(具有兩個不同的 速率)，但是帶寬R一BW也可以隨著載體1的旋轉(zhuǎn)速度例如從lx增加 到2x而突然增加。為了光學驅(qū)動器的恒定線速度(CLV)操作，將旋 轉(zhuǎn)速度(角頻率)作為載體l的半徑的函數(shù)來改變，但是帶寬R—BW — 般不變?？蛇x地，它可以是可調(diào)節(jié)的。
圖5為類似于圖3的、本發(fā)明的聚焦實施例的圖。因此，誤差信號 為指示了輻射束5在光學載體1的聚焦方向上的目標位置和實際位置之 間的差異的聚焦誤差信號FE。載體1可以具有記錄于其上的一層信息 (或者適于記錄一層信息)，或者載體1可以具有多層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在后 一種情況下，照射束5應當偶爾從一層數(shù)據(jù)重聚焦到另一層數(shù)據(jù)(所謂 的層跳躍)，并且對于這個目的而言，本發(fā)明會是特別適用的。
在圖5A中，最初發(fā)生由"FE環(huán)"下的豎直箭頭表示的聚焦捕獲。在 穩(wěn)定期SP期間，用于控制輻射束5在載體1上的聚焦位置的伺服控制 裝置具有圖5A中所示的帶寬F—BW1。在穩(wěn)定期SP之后，用于控制輻 射束5的聚焦位置的伺服控制裝置的帶寬被設置成F_B W2,其中F一B W2
至少最初是低于帶寬F—BW1的。
圖5B的實施例類似于圖5A的實施例。然而，在穩(wěn)定期SP之后的 某個時間段過后，發(fā)生由"RE環(huán)"下的豎直箭頭表示的徑向捕獲，提示 該聚焦伺服控制裝置將帶寬增加到帶寬F一BW3?？梢詧?zhí)行常規(guī)的徑向捕 獲過程，或者它可以是依照本發(fā)明的徑向捕獲過程，即具有從高水平切 換到較低水平的帶寬。圖5B中示出的F—BW3高于F一BW2，但是其可 替換地也可以低于F—BW2。類似地，圖5B中示出的F—BW3低于F—BW1, 但是其可替換地也可以高于F—BW1。而且，類似于圖4B中示出的徑向 實施例，可以響應于載體1的旋轉(zhuǎn)速度的增加而增加F—BW3。
圖6為對應本發(fā)明的組合的徑向和聚焦實施例的、光學驅(qū)動器的不 同狀態(tài)的示意性縱覽圖。這是本發(fā)明的特別有利的實施例，但是本發(fā)明 也可以分別僅僅針對圖4和圖5A中示出的徑向捕獲過程和聚焦捕獲過 程來實現(xiàn)。
在圖6中，如果發(fā)生了如豎直箭頭"聚焦捕獲"所示的聚焦捕獲，那 么光學驅(qū)動器就從"離焦，，狀態(tài)改變成"對焦"狀態(tài)。反過來，當如豎直箭 頭"離焦，，所示丟失了聚焦捕獲時，那么光學驅(qū)動器可以從"對焦"狀態(tài)改 變成"離焦"狀態(tài)。類似地，如果發(fā)生了如豎直箭頭"徑向捕獲"所示的徑 向捕獲，那么光學驅(qū)動器就從"偏離徑向"狀態(tài)改變成"對準徑向"狀態(tài)。 反過來，當如豎直箭頭"偏離徑向，，所示丟失了徑向捕獲時，那么光學驅(qū) 動器可以從"對準徑向"狀態(tài)改變成"偏離徑向"狀態(tài)。在徑向捕獲狀態(tài)"對 準徑向"和聚焦捕獲狀態(tài)"對焦"期間，如也在圖6中所示的，閉環(huán)控制由 PID控制器來實現(xiàn)。
在光學驅(qū)動器的不同狀態(tài)期間，PID控制器的帶寬依照本發(fā)明來改 變。因此，在第一穩(wěn)定期SP一1內(nèi)的聚焦捕獲之后，聚焦帶寬F一BW1高 于后續(xù)的帶寬？_8\￥2。這類似于圖5中示出的實施例。在徑向捕獲之后， 聚焦帶寬F—BW2變?yōu)镕—BW3。在徑向捕獲之后，徑向帶寬R—BW1在 第二穩(wěn)定期SP一2期間高于后續(xù)的帶寬R一BW2。這類似于圖4中示出的 實施例。當光學驅(qū)動器處于"對準徑向，，狀態(tài)和"對焦，，狀態(tài)時，執(zhí)行從/ 向載體1的信息讀取和/或?qū)懭?。?yōu)選地，信息讀取和/或?qū)懭氩辉隗识?穩(wěn)定期SP—2期間進行，因為徑向位置誤差RE中的瞬變量會影響讀取和 /或?qū)懭搿?br> 圖7和8包含帶有實驗結(jié)果的曲線圖，所述曲線圖分別示出了對應
圖7示出了徑向搜索過程期間徑向誤差信號RE的兩幅曲線圖A和 B。這個實驗是針對以40Hz旋轉(zhuǎn)的DVD盤來進行的。左邊的每個正弦 周期因此代表了載體1上的軌道。在曲線圖A中，徑向帶寬在2.8kHz 處保持不變，并且在徑向捕獲之后，RE信號中的瞬變量清晰可見。在 曲線圖B中，徑向帶寬R_BW1在大約200微秒內(nèi)設置在5.2kHz處，并 且其后徑向帶寬R—BW2設置在2.8kHz處。比較曲線圖A和B可知， 本發(fā)明提供了對于徑向誤差信號RE的改進衰減。
圖8示出了層跳躍期間聚焦誤差信號FE和控制信號Af。c的兩幅曲 線圖A和B。這個實驗是針對BD盤來進行的。層跳躍通過打開徑向控 制環(huán)并且利用所謂的加速脈沖在聚焦方向上移位透鏡7來實現(xiàn)，所述加 速脈沖可以視為Af。c信號中的短向下脈沖。在曲線圖A中，聚焦帶寬在 層跳躍期間恒定地設置在4kHz處并且在層跳3夭之后可以看到FE信號中 的瞬變。在曲線圖B中，聚焦帶寬F一BW1在大約200微秒內(nèi)被設置成 5.4kHz，并且其后聚焦帶寬F—BW2被設置成4kHz。可以看出，層跳躍 之后FE信號中的瞬變相對于曲線圖B的瞬變明顯更低并且衰減得更快。 圖9為依照本發(fā)明的方法的流程圖。該方法包括步驟 Sl OPU:相對于光學載體1固定光學拾取單元OPU。 S2RE/FE環(huán)在固定光學拾取單元OPU之后，響應于所述誤差信 號FE或RE而建立起閉環(huán)控制，即執(zhí)行捕獲
53 BW1:在穩(wěn)定期SP內(nèi)設置伺服控制裝置9和50的第一帶寬 BW1。
54 BW2:在所述穩(wěn)定期SP之后設置伺服控制裝置9和50的第二 帶寬BW2，所述第二帶寬BW2低于所述第一帶寬BW1。
盡管已經(jīng)結(jié)合所述實施例描述了本發(fā)明，但是其并不意在局限于本 文所闡述的特定形式。相反地，本發(fā)明的范圍僅僅由隨附的權(quán)利要求來 限制。在這些權(quán)利要求中，措詞"包括"并不排除存在其他的元件或步驟。 此外，盡管在不同的權(quán)利要求中可以包括單獨的特征，但是這些特征可 以有利地組合起來，并且特征包含于不同的權(quán)利要求中并不意味著特征 的組合不是可行的和/或有利的。再者，單數(shù)引用并不排除復數(shù)。因此， 對"一"、"第一"、"笫二，，等等的引用并不排除復數(shù)。而且，權(quán)利要求中 的附圖標記不應當被視為是對范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種用于在光學驅(qū)動器中控制輻射束(5)在光學載體(1)上的位置的方法，所述光學驅(qū)動器包括-光學拾取單元(OPU)，所述單元包括能夠發(fā)射輻射束(5)的輻射裝置(4)，-伺服控制裝置(9、50)，其用于響應于誤差信號(FE、RE)而控制輻射束(5)在所述載體(1)上的位置，所述誤差信號指示了輻射束在光學載體(1)上的目標位置和實際位置之間的差異，該方法包括步驟1)相對于光學載體(1)固定光學拾取單元(OPU)，2)在固定光學拾取單元(OPU)之后響應于所述誤差信號(FE、RE)而建立起閉環(huán)控制，3)在穩(wěn)定期(SP)內(nèi)設置伺服控制裝置(9、50)的第一帶寬(BW1)，以及4)在所述穩(wěn)定期(SP)之后設置伺服控制裝置(9、50)的第二帶寬(BW2)，所述第二帶寬(BW2)低于所述第一帶寬(BW1)。
2. 依照權(quán)利要求1的方法，其中在光學拾取單元(OPU)的粗略運 動之后固定光學拾取單元(OPU)。
3. 依照權(quán)利要求1的方法，其中穩(wěn)定期(SP)的長度取決于誤差信 號(FE、 RE)的變化率和/或誤差信號(FE、 RE)的幅度。
4. 依照權(quán)利要求1的方法，其中伺服控制裝置在穩(wěn)定期(SP)內(nèi)的 第一帶寬(BW1)的值取決于誤差信號(FE、 RE)的變化率和/或誤差 信號(FE、 RE)的幅度。
5. 依照權(quán)利要求1的方法，其中誤差信號是用于控制輻射束(5) 在載體(1)上的徑向位置的徑向誤差信號(RE)。
6. 依照權(quán)利要求5的方法，其中第二帶寬(BW2—R)取決于載體 (1 )的旋轉(zhuǎn)速度。
7. 依照權(quán)利要求1的方法，其中誤差信號是用于控制輻射束(5) 在載體(1)上的聚焦位置的聚焦誤差信號(FE)。
8. 依照權(quán)利要求7的方法，該方法進一步包括設置伺服控制裝置的 第三帶寬(F一BW3)的步驟，所述第三帶寬(F—BW3)不同于所述第二 帶寬(F BW2)。
9. 依照權(quán)利要求8的方法，其中第三帶寬(F—BW3)高于伺服控制 裝置的第二帶寬(F—BW2)。
10. 依照權(quán)利要求8的方法，其中第三帶寬(F一BW3)取決于載體 的旋轉(zhuǎn)速度。
11. 一種能夠從關(guān)聯(lián)的光學載體(1)上讀取數(shù)據(jù)和/或?qū)?shù)據(jù)寫入 關(guān)聯(lián)的光學載體(1)的光學驅(qū)動器，所述光學驅(qū)動器包括-光學拾取單元(OPU),所述單元包括能夠發(fā)射輻射束(5)的輻 射裝置(4)，-伺服控制裝置(9、 50),其用于響應于誤差信號(FE、 RE)而 控制輻射束(5)在所述載體(1)上的位置，所述誤差信號指示了輻射 束在該光學載體上的目標位置和實際位置之間的差異，-致動裝置(21),其用于相對于光學載體(1)固定光學拾取單元 (OPU)，其中伺服控制裝置(9、 50)適于在固定光學拾取單元(OPU)之 后響應于所述誤差信號(FE、 RE)而建立起閉環(huán)控制，伺服控制裝置 (9、 50)還適于設置伺服控制裝置在穩(wěn)定期(SP)內(nèi)的第一帶寬(BW1 ) 并且設置伺服控制裝置在所述穩(wěn)定期(SP)之后的第二帶寬(BW2), 所述第二帶寬(BW2)低于所述第一帶寬(BW1)。
12. 適于控制關(guān)聯(lián)的光學驅(qū)動器的處理裝置(50),所述光學驅(qū)動 器包括-光學拾取單元(OPU)，所述單元包括能夠發(fā)射輻射束的輻射裝置，-伺服控制裝置(9、 50),其用于響應于誤差信號(FE、 RE)而 控制輻射束在所述載體上的位置，所述誤差信號指示了輻射束在光學載 體(1)上的目標位置和實際位置之間的差異，-致動裝置(21 ),其用于相對于光學載體(1 )固定光學拾取單元 (OPU),其中處理裝置(50)適于在固定光學拾取單元(OPU)之后響應于 所述誤差信號(FE、 RE)而建立起閉環(huán)控制，處理裝置(50)還適于 設置伺服控制裝置(9、 50)在穩(wěn)定期(SP)內(nèi)的第一帶寬(BW1)并 且設置伺服控制裝置(9、 50 )在所述穩(wěn)定期(SP )之后的第二帶寬(BW2 ), 所述第二帶寬(BW2)低于所述第一帶寬(BW1)。
13. —種適于使包括至少一臺計算機的計算機系統(tǒng)能夠控制依照權(quán) 利要求1的光學驅(qū)動器的計算機程序產(chǎn)品，所述至少一臺計算機具有與 其關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)存儲裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于在光學驅(qū)動器中控制輻射束在光學載體(1)(例如CD、DVD、HD-DVD或BD盤)上的位置的方法。開始時，相對于光學載體固定光學拾取單元(OPU)并且響應于例如徑向或聚焦誤差跟蹤信號(FE、RE)之類的誤差信號而建立起閉環(huán)控制(所謂的捕獲)。然后，在穩(wěn)定期(SP)內(nèi)通過伺服控制裝置(9、50)設置第一帶寬(BW1)，并且隨后設置伺服控制裝置的第二帶寬(BW2)。第二帶寬(BW2)低于第一帶寬(BW1)。本發(fā)明應用了帶寬切換并且從而提供了對于光學驅(qū)動器的更為穩(wěn)定的操作，因為第一和第二帶寬可以單獨地進行優(yōu)化。此外，可以降低光學拾取單元(OPU)的功耗。
文檔編號G11B7/09GK101341534SQ200680047897
公開日2009年1月7日 申請日期2006年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月19日
發(fā)明者J·A·威斯, S·古森斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司