專利名稱：光驅的最佳球面像差補償位準的校準方法
技術領域：
本發明是有關于光驅的最佳球面像:差補償位準的
校準方法，且特別是有關于一種利用s曲線的峰對峰
值大小來校準最佳球面像差補償位準的方法。
北 冃學技術
請參昭 ■/ 、、、圖1，所繪示為己知CD與DVD的光學讀
取頭示思圖由圖可知，光學讀取頭是由激光二極管
i1、分光器cBeSplitter) 1 2 、波長選擇祖 益1
4以及聚，物鏡15所組成。因此，當光學讀取頭欲
執行聚，動作時'激光二極管l l會產生一道激光束，經分光現 益12，然后通過一波長選擇器1 4 ，并由
聚焦物鏡15在光盤片1 6上形成聚焦點。
而當聚，點、打在光盤片l 6上后，產生的反射光
會再經過分光器2，然后被導至 一 光偵測器(未繪
不上并 從光偵鄰!lj器得到 一 些包括聚焦誤差信號
(Focus Error Signal, FE )、 尋軌誤差信號 (Track
Error Signal, TE)禾口身寸頻信號 (Radio Frequency Signal ， RF)在內的光學信號。
其中，光偵測器為 一 電荷耦合元件或 一 互補金氧 化物半導體。
如圖1所示，為了要將焦點準確地聚焦于光盤片 的資料層(Data Layer )上，聚焦物鏡1 5具有 一 可 移動范圍(F )，能于可移動范圍(F )之間移動。也就 是說，聚焦物鏡1 5能經由控制而接近光盤片或者遠 離光盤片。而根據聚焦誤差信號(FE )，即可以判斷焦 點是否已位于光盤片的資料層上。 一 般來說，光驅內 的控制芯片可以提供不同的聚焦偏移(Focus-off set) 于聚焦制動器(Focus Actuator)上，女口此可控帝lj聚 焦物鏡1 5于可移動范圍(F )的任意位置。
因此，對于已知的光儲存技術CD ( Compact Disk) 禾口DVD (Digital Video Disk)， 由于球面像差 (Spherical aberration, SA) 的影口向并不顯著，所 以僅靠調整聚焦物鏡1 5的位置即可獲得良好的聚焦 品質。
然而，先進的光儲存技術HD-DVD( High Definition DVD)， 例如 BD (Blue—Ray Disk) 或 AOD (Advanced Optical Disk),由縮短激光光的波長或增大聚焦物鏡 (Object Len) 的數值孑L徑 (Numeric Aperture, NA)
以增加儲存密度，但如此卻令球面像差的影響不再同 過去一般，變得更為敏感，不容忽視，因而提高了精 確聚焦的難度，無法再單純只靠調整聚焦物鏡的位置，
亦須增加一球面像差償元件來輔助也就是說，欲
得到最佳的聚，點、，需要聚，物鏡和球面像差補償元
件的互相配合
請參照、圖2 ，所々厶示為先進的光儲存技術所使
用的光學讀取頭示思圖如圖所不，光學讀取頭是由
激光極管11 、分光器12、準直鏡13、波長選
擇祖 益14以及聚焦物鏡15所組成中，準直鏡1
3為 一 球面像差補償元件，其可以用液晶顯示板 (Liquid Crystal Plate ，LCP ) 或繞射光學元件
DiffractedOpticElement,,DOE)取代因此，
當光學讀取頭欲執行聚焦動作時，激光極管11會
產生道激光束，經分光器12 ，然后由準直鏡
13先將有角度的光線變為平行光，接著才通過—波
長選擇器14，并由聚焦物鏡15在光盤片16上形
成聚，點。
而當聚焦點打在光盤片1 6上后，產生的反射光
會再經過分光器1 2，然后照射至 一 光偵測腿 益C未々厶
示上，并從光偵測器得到—些包括聚焦、□ 妖差信號、
尋軌誤差信號和射頻信號在內的光學信 號,
如圖2所示，準直鏡13也具有 一 可移動范圍 (S )，能于可移動范圍(S )之間移動，達成動態的球
面像差補償。也就是說，準直鏡1 3可經由控制而改
變位置達成動態的球面像差補償。 一 般來說，光驅內
的控制芯片可以提供不同的球面像差補償位準(SA compensated level)來控制準直鏡1 3于可移動范圍 (S )的任意位置。當然，提供不同的球面像差補償位 準于液晶顯'示板或繞射光學元件也可以達成動態的球 面像差補償。
一般來說，在每一不同的球面像差補償位準下，
都可以執行聚焦動作，但由于球面像差的影響，以致
無法得到好的讀寫品質。所以，唯有在最佳的球面像
差補償位準下，聚焦點受到球面像差的影響最小，亙 z 、
有最佳的讀寫品質。
因此，為了要獲得最佳的球面像差補償位準，已
知的方法為選定多數個不同的球面像差補償位準，并
分別執行聚焦動作和鎖軌，然后再由控射頻抖動值
HF Jitter )或推挽振if瞎(Push-PullAmp 1 it u d e
的優劣以判別出最佳的球面像差補償位藩過，影
響射頻抖動值和推挽振幅的因素不z 、是因為球面像差
而已，還有聚焦偏移，所以僅由 一 個控制變量，球面 像差補償位準，來推斷最佳的球面像差補償位準并不
精確。
請參照圖3 ，其所繪示為球面像差補償位準與射
頻抖動值的系曲線和球面像差補償位準與推挽振幅
的關系曲線的比較圖。由圖可知，在同樣的系統下，
球面像差補償位準為8 0 0日寸，雖然可以得到最小的
射頻抖動值，但推挽振幅卻不是最大值也就是說，
球面像差補償位準為8 0 0時，因為具有最小的射頻
抖動值，所以資料的讀寫品質最佳，然而推挽振幅并
非最大值，所以會導致光驅中的伺服(s;e r v o )控制系
統不易進行控制相對的，當球面像差補償位準為1
500時，雖然可以得到最大值的推挽振幅，但射頻
抖動值卻不是最小值。也就是說，球面像差補償位準
為1500時，因為具有最大值的推挽振幅，所以光
驅中的伺服Ser v0)控制系統的控制能力較佳，然而
射頻抖動值并非最大值，所以會導致資料的讀寫品質
下降而造成此結果的原因，即是因為上述兩曲線皆
有將球面像差補償位準設為控制變量，并未考慮到
聚偏移的因素7因此得到的球面像差補償位準其實
并非為最佳。再者，為了監控射頻抖動值或推挽振幅， 光驅必須先完成鎖軌的動作后才能進行射頻抖動值的 計算或者偵測推挽振幅，所以此球面像差補償位準的 校準方法會耗費許多時間。然而，另 一 已知方法，2 D 校準法 (2D Calibration),改善了這個問題，使用兩個控制變量， 球面像差補償位準和聚焦偏移。該方法選定多數個球 面像差補償位準和多數個聚焦偏移，并分別在各球面 像差補償位準和聚焦偏移交互配對的情況下，執行聚 焦動作和鎖軌，然后再由監控射頻抖動值(HF J i 11 er ) 或推挽振幅(Push-Pull Amplitude)的優劣以判別出 最佳的球面像差補償位準。如此，計算出的結果相當 貼近于真實的最佳球面像差補償位準，而且能夠同時 兼顧數據質量和伺服的控制。
不過，即使是2 D校準法，為了監控射頻抖動值或 推挽振幅，依然必須 讀并計算，所以不僅 尋軌、鎖軌上，亦必 成鎖軌失敗的不方便
近于真實的球面像差補償位準，但2 D校準法:的程序卻
太過復雜，大大增加數據處理量，這亦是另個令人
困惑的地方
發明內容
本發明的目的即是在先進的光儲存技術HD-DVD的
光驅中，利用簡單，不需鎖軌，僅靠判別s曲線的峰
先兀成鎖軌的動后才能進行，j
沒效率地需要花費許多的時間在
須面對可能因為光盤片晃動而造
此夕卜，雖然能夠計算出相當貼
對峰值大小來校準最佳的球面像差補償位準。
本發明提出的 一 種光驅的最佳球面像差補償位準
的校準方法，其特征在于，包括下列步驟
提供多數個不同的球面像差補償位準；
b.在每該球面像差補償位準下獲得一 s曲線的
峰對峰值，使得每 一 該球面像差補償位準皆可相對應
于該S曲線的峰對峰值；
c .由該些S曲線的峰對峰值中選出最大的及其相
對應的球面像差補償位準；以及
d.將選出的該球面像差補償位準定為最佳的球面
像差補償位準
中該匙步驟是執行于光驅的 一 起始程序t
中該起始程序包括初始化系統參數、補償信號
偏移、判別光盤片種類及將光學讀取頭的激光光聚焦
于光片上
中該些球面像差補償位準可由 一 球面像差補償
元件控制。
中該球面像差補償元件為 一 準直鏡或一液晶顯
示板或繞射光學元件。
中該S曲線是利用 一 聚焦制動器控制一聚焦物
鏡的位置，并執行開回路控制使得 一 光偵測器得到該s
曲線。
其中該光偵測器為 一 電荷耦合元件或 一 互補金氧 化物半導體。
為了使審査員能更進 一 步了解本發明特征及技術 內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然 而所附附圖僅提供參考與說明，并非用來對本發明加 以限制，其中
圖1所繪示為已知CD與DVD的光學讀取頭示意圖。
圖2所繪示為先進的光儲存技術所使用的光學讀
取頭示意圖。
圖3所繪示為球面像差補償位準與射頻抖動值的 關系曲線和球面像差補償位準與推挽振幅的關系曲線 的比較圖。
圖4所繪示為本發明中校準球面像差補償位準的 流程示意圖。
圖5所繪示為在不同的球面像差補償位準下，比 較S曲線的峰對峰值變化的示意圖。
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的
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D
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發
為
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其
6
員體實施方式
本案得由下列附圖及詳細說明，得以更深入的
了解:
當光盤片被放入光驅后，光驅便開始進入起始
程序StartUppr ocedure)， 包括初始化系統參數、
補償信號偏移、判別光盤片種類及將光學讀取頭的激
光光聚焦于光片上。其中，本發明利用光驅在判別
光為片種類的同時，執行球面像差補償位準的校準，
不需經過鎖軌以及復雜的程序。
般來說，光驅在起始程序時，于開回路控制的
小生 l冃況下，利用聚制動器 (Focus Actuo r令聚，
物鏡遠離光盤片，接著才由遠而近往光盤片移動，使
聚點、越過光片的一資料層，而此動作會使得光偵
測器輔i出的；聚焦誤差信號(FE )產生S曲線
cs-curve ) o同理，使聚焦點越過雙層光盤片的—資
料層會使得光偵器輸出的聚焦誤差信號FE )產
生二個s曲線。也就是說，于開回路控制時，根據聚 焦誤差信號(FE )產生S曲線的數目可以判斷光盤片 的資料層數目，而根據S曲線所出現的位置更可以判 斷光盤片的種類，例如CD光盤片或者DVD光盤片。
因此，本發明利用上述特性來校準球面像差補償
位準。請參照圖4 ，其所繪示為本發明中校準球面像 差補償位準的流程示意圖。在此流程中，光驅提供了 多數個不同的球面像差補償位準(步驟51 )，并設計
出 一 套回路，依不同的球面像差補償位準的數目決定
回路執行的次數。換句話說，每 一 次的回路執行皆擁 有不同的球面像差補償位準。其中，光驅由改變球面 像差補償元件的狀態而得到不同的球面像差補償位 準。
在該回路中，為了在選定的球面像差補償位準下
得到聚焦誤差信號產生的s曲線，于是光驅在每
次的回路執行中皆是利用開回路控制來控制聚制動
器。首先，利用聚焦制動器令聚焦物鏡遠離光盤片，
接著才由遠而近往光盤片移動，使聚焦點越過光盈片
的資料層，然后于光偵測器得到聚焦誤差信號產生的1 s
曲線的峰對峰值(P-P)。之后，將該S曲線的峰對峰
值大小與其相對應的球面像差補償位準記錄下來步
驟52)。也就是說，在步驟5 2中，光驅會根據不同
的球面像差補償位準，控制聚焦制動器產生多次的s 曲線，并記錄每個球面像差補償位準的下所對應的s 曲線的峰對峰值(P-p)。
在回路執行完畢，得到了多數個s曲線的峰對峰
值大小后，從中選出最大者及其相對應的球面像差補
償位準(步驟53 )。接著，將該球面像差補償位準定
為最佳的球面像差補償位準(步驟5 4 )。
請參照圖5 ，其所繪示為在不同的球面像差補償 位準下，比較s曲線的峰對峰值變化的示意圖。由圖 可知，不同的球面像差補償位準，其相對應的S曲線 的峰對峰值大小亦會有所不同。其中，最大的聚焦S
曲線的峰對峰值明顯發生在球面像差補償位準為1 3 0 0的情況下。因此，本發明即利用最大的S曲線的 峰對峰值所對應的球面像差補償位準為最佳球面像差 補償位準。也就是說，本發明是藉由判斷S曲線的峰 對峰值大小來決定最佳的球面像差補償位準。
請參照圖6 ，其所繪示為本發明和2 D校準法的比 較圖。由圖可知，在同樣的系統下，利用2 D校準法所 獲得的最佳球面像差補償位準與本發明的最佳球面像 差補償位準皆在1 3 0 0附近。也就是說，本發明可 計算出與2 D校準法相近的最佳球面像差補償位準，然
而卻不像2D校準法需要鎖軌才能判讀射頻抖動值或
推挽振幅，以及它復雜的程序。本發明可于起始程
序中，不需經過鎖軌，與判別光盤片種類的步驟同
執行。因此，本發明不僅方法簡便，而且省下許多的
時間在尋軌、鎖軌上，亦不須面對可能因為光盈:片的
晃動而造成鎖軌失敗，既快速又可靠。
綜上所述，雖然本發明己以較佳實施例揭露如上， 然其并非用以限定本發明，任何熟習此技術者，在不 脫離本發明的精神和范圍內，當可作各種更動與潤飾， 因此本發明的保護范圍當視后附的權利要求所界定的
權利要求
1.一種光驅的最佳球面像差補償位準的校準方法，其特征在于，包括下列步驟a.提供多數個不同的球面像差補償位凖；b.在每一該球面像差補償位準下獲得一S曲線的峰對峰值，使得每一該球面像差補償位準皆可相對應于該S曲線的峰對峰值；c.由該些S曲線的峰對峰值中選出最大的及其相對應的球面像差補償位準；以及d.將選出的該球面像差補償位準定為最佳的球面像差補償位準。
2 .如權利要求1所述的光驅的最佳球面像差補 償位準的校準方法，其特征在于，其中該些步驟是執 行于光驅的 一 起始程序。
3 .如權利要求2所述的光驅的最佳球面像差補 償位準的校準方法，其特征在于，其中該起始程序包 括初始化系統參數、補償信號偏移、判別光盤片種類 及將光學讀取頭的激光光聚焦于光盤片上。
4 .如權利要求1所述的光驅的最佳球面像差補 償位準的校準方法，其特征在于，其中該些球面像差補償位準可由 一 球面像差補償元件控制。
5 .如權利要求4所述的光驅的最佳球面像差補 償位準的校準方法，其特征在于，其中該球面像差補 償元件為 一 準直鏡或 一 液晶顯示板或 一 繞射光學元
6 .如權利要求1所述的光驅的最佳球面像差補 償位準的校準方法，其特征在于，其中該S曲線是利 用 一 聚焦制動器控制 一 聚焦物鏡的位置，并執行開回路控制使得 一 光偵測器得到該s曲線。
7 .如權利要求6所述的光驅的最佳球面像差補償位準的校準方法，其特征在于，其中該光偵測器為 一電荷耦合元件或一互補金氧化物半導體。
全文摘要
一種光驅的最佳球面像差補償位準的校準方法，包括下列步驟提供多數個不同的球面像差補償位準；在每一該球面像差補償位準下獲得一S曲線的峰對峰值，使得每一該球面像差補償位準皆可相對應于該S曲線的峰對峰值；由該些S曲線的峰對峰值中選出最大的及其相對應的球面像差補償位準；以及將選出的該球面像差補償位準定為最佳的球面像差補償位準。
文檔編號G11B7/135GK101354893SQ20071012972
公開日2009年1月28日 申請日期2007年7月24日 優先權日2007年7月24日
發明者林威志 申請人:建興電子科技股份有限公司