專利名稱：光驅(qū)的球面像差補(bǔ)償方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光驅(qū)的控制方法與裝置，且特別涉及一種光驅(qū)的球面像差補(bǔ)償方
法與裝置。
背景技術(shù)：
請(qǐng)參閱圖1，其為球面像差(spherical aberration, SA)示意圖。當(dāng)球面像差發(fā)生時(shí)，光線經(jīng)過透鏡120的遠(yuǎn)軸區(qū)域(paraxial zone) Al后，其焦點(diǎn)A聚焦于一個(gè)平面100上。 而此時(shí)光線經(jīng)過透鏡的近軸區(qū)域(axial zone)Bl，其焦點(diǎn)B聚焦于所述平面100之前。也艮口，當(dāng)光線經(jīng)過透鏡，其近軸區(qū)域與遠(yuǎn)軸區(qū)域的焦點(diǎn)沒有重疊時(shí)，即代表產(chǎn)生球面像差。而球面像差也可以簡(jiǎn)稱為球差。基本上，光碟表層(cover layer)，或稱透明塑膠層的厚度差異是造成球面像差的主要原因。當(dāng)球面像差產(chǎn)生時(shí)，聚焦在光碟上的能量會(huì)較分散，造成再生信號(hào)(playback signal)(如射頻信號(hào)(RF))與伺服信號(hào)(servo signal)(如聚焦誤差信號(hào)FE或者跨軌誤差信號(hào)TE))的品質(zhì)劣化，進(jìn)而影響光驅(qū)播放碟片的性能。為了降低球面像差，光驅(qū)中會(huì)提供一個(gè)球差補(bǔ)償器，并且在光驅(qū)的啟動(dòng)程序 (start up procedure)中加入一個(gè)球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作(SA calibration)，進(jìn)而獲得一個(gè)球差補(bǔ)償值(SA value)。也就是說，當(dāng)球差補(bǔ)償器接收到球差補(bǔ)償值之后，即可降低球面像差所造成的影響。也即，使得光線經(jīng)過透鏡的遠(yuǎn)軸區(qū)域與近軸區(qū)域后，其焦點(diǎn)會(huì)聚焦于同一位置，當(dāng)啟動(dòng)程序完成之后，光驅(qū)即可以正常存取光碟上數(shù)據(jù)。一般來說，球差補(bǔ)償器的種類可分成液晶(IXD)球差補(bǔ)償器以及準(zhǔn)直 (collimating)球差補(bǔ)償器。液晶球差補(bǔ)償器接收球差補(bǔ)償值并且改變其內(nèi)部的折射率 (refractive index)用以降低透鏡遠(yuǎn)軸區(qū)域與近軸區(qū)域所造成的光程差(optical path difference)，進(jìn)而降低球面像差所造成的影響。而準(zhǔn)直球差補(bǔ)償器接收球差補(bǔ)償值并且改變其內(nèi)部光學(xué)元件(optical element)的相對(duì)位置以降低透鏡遠(yuǎn)軸區(qū)域與近軸區(qū)域所造成的光程差并降低球面像差所造成的影響。一般來說，由于光驅(qū)會(huì)控制光學(xué)讀寫頭(optical pick up head)移動(dòng)至光碟的內(nèi)圈區(qū)域(inner area)并執(zhí)行啟動(dòng)程序，因此，光驅(qū)針對(duì)光碟內(nèi)圈區(qū)域附近的光碟表層來進(jìn)行球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作。也就是說，此時(shí)獲得的球差補(bǔ)償值僅對(duì)于光碟內(nèi)圈區(qū)域來說是有效的。假設(shè)光碟的表層厚度很均勻，此球差補(bǔ)償值對(duì)光碟的所有區(qū)域來說也是有效的。然而，光碟在制造的過程常常會(huì)發(fā)生光碟表層厚度不均勻的情況。如果在光碟的內(nèi)圈區(qū)域進(jìn)行球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作并獲得球差補(bǔ)償值時(shí)，此球差補(bǔ)償值并不適用于光碟的其他區(qū)域，例如外圈區(qū)域(outer area)。此時(shí)，輕則將導(dǎo)致光碟外圈區(qū)域的再生信號(hào)品質(zhì)變差，重則導(dǎo)致光學(xué)讀寫頭無法成功聚焦于光碟的外圈區(qū)域，根本無法產(chǎn)生再生信號(hào)。請(qǐng)參閱圖2A與圖2B，其為光碟表層厚度不均勻的兩種類型。如圖2A所示的光碟 200，其中間區(qū)域?yàn)橹行目锥?central hole) 205。此光碟200的表層220厚度不均勻，內(nèi)圈區(qū)域的表面(surface)至數(shù)據(jù)層210較薄，而外圈區(qū)域的表面至數(shù)據(jù)層210較厚。如圖2B所示的光碟250，其中間區(qū)域?yàn)橹行目锥?55。此光碟250的表層270厚度不均勻，內(nèi)圈區(qū)域的表面至數(shù)據(jù)層260較厚，而外圈區(qū)域的表面至數(shù)據(jù)層260較薄。為了要有效地解決光碟表層厚度不均勻所造成的球面像差問題，中國(guó)臺(tái)灣專利公開號(hào)200擬9197及其相對(duì)應(yīng)的美國(guó)專利公開號(hào)20090168616揭示一種光儲(chǔ)存裝置的球面像差補(bǔ)償方法(Spherical aberration compensation methodof optical storage device)。 請(qǐng)參閱圖3，其為現(xiàn)有球面像差補(bǔ)償方法流程圖。于光驅(qū)啟動(dòng)(步驟300)后，移動(dòng)光學(xué)讀寫頭至第一軌道位置(步驟30 并進(jìn)行球面像差修正得到第一參考值(步驟304)；接著，移動(dòng)光學(xué)讀寫頭至第二軌道位置(步驟 306)并進(jìn)行球面像差修正得到第二參考值(步驟308)；此時(shí)即開始正常存取光碟數(shù)據(jù)(步驟310)，并且依據(jù)第一參考值與第二參考值進(jìn)行內(nèi)插(interpolation)以得到內(nèi)插球面像差補(bǔ)償值(步驟312)。接著，檢查內(nèi)插球面像差補(bǔ)償值與當(dāng)前球面像差補(bǔ)償值是否不同(步驟314)。于不相同時(shí)，利用內(nèi)插球面像差補(bǔ)償值更新當(dāng)前球面像差補(bǔ)償值(步驟316)，并進(jìn)入步驟 312;反之，于相同時(shí)，直接進(jìn)入步驟312，不做球差補(bǔ)償值的更新。很明顯地，現(xiàn)有球面像差補(bǔ)償方法先在光碟的內(nèi)圈區(qū)域進(jìn)行球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作(球面像差修正)，并獲得第一球差補(bǔ)償值(第一參考值)；接著，在光碟的外圈區(qū)域進(jìn)行球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作(球面像差修正)，并獲得第二球差補(bǔ)償值(第二參考值)。而利用第一球差補(bǔ)償值以及第二球差補(bǔ)償值即可以進(jìn)行內(nèi)插，并獲得光碟任何半徑位置的內(nèi)插球差補(bǔ)償值(interpolated SAvalue)。因此，當(dāng)光學(xué)讀寫頭位于光碟的任意半徑位置，即可將內(nèi)插球差補(bǔ)償值輸入球差補(bǔ)償器，并且降低球面像差所造成的影響。然而，由于進(jìn)行一次球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作就需耗費(fèi)許多時(shí)間，所以，進(jìn)行第二次球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作當(dāng)然會(huì)耗費(fèi)更多的時(shí)間。因此，會(huì)延長(zhǎng)光驅(qū)啟動(dòng)程序所花費(fèi)的時(shí)間， 并延緩光驅(qū)開始存取光碟數(shù)據(jù)的時(shí)間。如果光碟為兩層數(shù)據(jù)層的光碟，則需要在光碟的內(nèi)圈區(qū)域的第一數(shù)據(jù)層與第二數(shù)據(jù)層各進(jìn)行一次球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作，以獲得內(nèi)圈區(qū)域第一數(shù)據(jù)層的球差補(bǔ)償值以及第二數(shù)據(jù)層的球差補(bǔ)償值。之后，在光碟的外圈區(qū)域的第一數(shù)據(jù)層與第二數(shù)據(jù)層再各進(jìn)行一次球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作，以獲得外圈區(qū)域第一數(shù)據(jù)層的球差補(bǔ)償值以及第二數(shù)據(jù)層的球差補(bǔ)償值。最后，利用獲得的四個(gè)球差補(bǔ)償值進(jìn)行內(nèi)插，獲得第一數(shù)據(jù)層的內(nèi)插球差補(bǔ)償值以及第二數(shù)據(jù)層的內(nèi)插球差補(bǔ)償值。也就是說，兩層數(shù)據(jù)層的光碟必須進(jìn)行四次球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作，如此將會(huì)耗費(fèi)更多的時(shí)間在起始程序，并大大地延緩了光驅(qū)開始存取光碟數(shù)據(jù)的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種光驅(qū)的球面像差補(bǔ)償方法與裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的耗費(fèi)更多的時(shí)間在啟動(dòng)程序，并延緩光驅(qū)開始存取光碟數(shù)據(jù)的時(shí)間的問題，本發(fā)明僅需對(duì)光碟進(jìn)行一次球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作，并搭配光碟的表層厚度變化，即可快速的獲得不同半徑位置的球差補(bǔ)償值。本發(fā)明提出一種光驅(qū)的球面像差補(bǔ)償方法，包括下列步驟測(cè)量一個(gè)光碟的第一半徑位置的第一表層厚度；測(cè)量光碟的第二半徑位置的第二表層厚度；于光碟的第三半徑位置進(jìn)行球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作并獲得一個(gè)最佳球差補(bǔ)償值；根據(jù)第一半徑位置、第二半徑位置、第一表層厚度、第二表層厚度、第三半徑位置的最佳球差補(bǔ)償值，獲得一個(gè)球差補(bǔ)償函數(shù)；以及根據(jù)一個(gè)光學(xué)讀寫頭所在的第四半徑位置以及所述球差補(bǔ)償函數(shù)計(jì)算出一個(gè)更新球差補(bǔ)償值，并輸入光驅(qū)的一個(gè)球差補(bǔ)償器。本發(fā)明提出一種光驅(qū)的球面像差補(bǔ)償方法，包括下列步驟測(cè)量一個(gè)光碟的第一半徑位置的第一表層厚度；測(cè)量光碟的第二半徑位置的第二表層厚度；根據(jù)第一半徑位置、第二半徑位置、第一厚度、第二厚度，計(jì)算光碟的表層厚度分布，并據(jù)以計(jì)算球差補(bǔ)償值的改變趨勢(shì)；讀取光碟的數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率與球差補(bǔ)償值的改變趨勢(shì)，產(chǎn)生一個(gè)更新球差補(bǔ)償值；以及將所述更新球差補(bǔ)償值輸入光驅(qū)的一個(gè)球差補(bǔ)償器。因此，本發(fā)明更提出一種光驅(qū)的球面像差補(bǔ)償裝置，連接于一個(gè)光學(xué)讀寫頭，包括一個(gè)跨軌馬達(dá)致動(dòng)器，連接至光學(xué)讀寫頭，以控制光學(xué)讀寫頭的徑向移動(dòng)；一個(gè)球差補(bǔ)償器；一個(gè)聚焦馬達(dá)致動(dòng)器，連接至光學(xué)讀寫頭，以控制光學(xué)讀寫頭的聚焦方向的移動(dòng)；一個(gè)光測(cè)量信號(hào)產(chǎn)生器，接收光學(xué)讀寫頭所產(chǎn)生的光信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成為多個(gè)電信號(hào)；以及，一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器，電連接至跨軌馬達(dá)致動(dòng)器、球差補(bǔ)償器、聚焦馬達(dá)致動(dòng)器與光測(cè)量信號(hào)產(chǎn)生器；其中，數(shù)字信號(hào)處理器用于控制所述光學(xué)讀寫頭移動(dòng)到第一半徑位置與第二半徑位置并計(jì)算出第一表層厚度與第二表層厚度，并于第三半徑位置進(jìn)行一球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作并獲得最佳球差補(bǔ)償值，并據(jù)以獲得球差補(bǔ)償函數(shù)，并根據(jù)所述光學(xué)讀寫頭所在的第四半徑位置以及所述球差補(bǔ)償函數(shù)計(jì)算出所述更新球差補(bǔ)償值，并輸入球差補(bǔ)償器。本發(fā)明僅需在光碟的一個(gè)半徑位置進(jìn)行一次的球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作，并獲得球差補(bǔ)償值。之后，根據(jù)光碟表層厚度的變化關(guān)系，即可推算出任意半徑位置的球差補(bǔ)償值。 由于表層厚度的計(jì)算方式非常簡(jiǎn)單，且耗費(fèi)時(shí)間非常的短，本發(fā)明因此可大幅減少光驅(qū)啟動(dòng)程序所花費(fèi)的時(shí)間。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


圖1為球面像差示意圖。圖2A與圖2B為光碟表層厚度不均勻的兩種類型。圖3為現(xiàn)有球面像差補(bǔ)償方法流程圖。圖4A與圖4B為光碟厚度改變時(shí)準(zhǔn)直球差補(bǔ)償器的動(dòng)作示意圖。圖5A至圖5C為本發(fā)明根據(jù)光碟表層的厚度變化而調(diào)整球差補(bǔ)償值的示意圖。圖6A至圖6B為測(cè)量光碟的表層厚度時(shí)的相關(guān)信號(hào)示意圖。圖7為本發(fā)明光驅(qū)的球面像差補(bǔ)償裝置。圖8為本發(fā)明第一實(shí)施例的光驅(qū)的球面像差補(bǔ)償方法的流程圖。圖9為本發(fā)明第二實(shí)施例的光驅(qū)的球面像差補(bǔ)償方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合
6附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的光驅(qū)的球面像差補(bǔ)償方法與裝置的具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。請(qǐng)參閱圖4A圖4B，其為光碟厚度改變時(shí)準(zhǔn)直球差補(bǔ)償器的動(dòng)作示意圖。如圖4A 所示，準(zhǔn)直球差補(bǔ)償器420接收球差補(bǔ)償值，并據(jù)以改變第一光學(xué)元件(例如第一準(zhǔn)直透鏡)422與第二光學(xué)元件(例如第二準(zhǔn)直透鏡)424之間的距離，并降低球面像差，并使得激光束(laser beam)經(jīng)由透鏡410將焦點(diǎn)聚集在光碟400的數(shù)據(jù)層402上。請(qǐng)參閱圖4B，當(dāng)光碟400表層404的厚度變更Δ d時(shí)，則需要更改球差補(bǔ)償值，并使得球差補(bǔ)償器420中的第一光學(xué)元件422與第二光學(xué)元件4M之間改變?chǔ)?c的距離。如此，可降低球面像差，并使得激光束再次經(jīng)由透鏡410將焦點(diǎn)聚集在光碟400的數(shù)據(jù)層402 上。也就是說，若光碟400表層厚度增加Δ d，則球差補(bǔ)償器需補(bǔ)償?shù)牧繛锳c。因此，Ac =KX Ad，或者Ac = -KX Ad—(I)，此處的正負(fù)號(hào)所代表的意義就是第一光學(xué)元件422 移動(dòng)的方向，其正負(fù)號(hào)并且會(huì)隨著△(!的改變方向來決定。其主要原理如以下推導(dǎo)，假設(shè)光碟表層404的折射率為N，折射角為θ時(shí)。利用幾何光學(xué)原理分析其近軸與遠(yuǎn)軸光束在光碟中的光程差變化，可以推導(dǎo)出光碟表層404厚度增加Ad時(shí)，近軸區(qū)域與遠(yuǎn)軸區(qū)域的光線到達(dá)聚焦點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生光程差e，而光程差e即為造成球面像差的原因。其中，e可表示為e = Nx ^ _ Ad) = χ (1 _ cos θ) χ Ad —(II)
cos θCOS θ由(II)式可知，因?yàn)楣獾韺拥恼凵渎蔔與折射角θ僅與表層的材質(zhì)有關(guān)，
M可看成固定的常數(shù)K，所以光程差e正比于表層厚度差A(yù)cL由(I)式可
COS^
知，球差補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)即為補(bǔ)償因上述的光程差e所造成的球面像差KX Δ d，使球差補(bǔ)償器產(chǎn)生的光程差Δ c相等于KX Δ d，即可修正由于碟片表層厚度改變時(shí)產(chǎn)生的光程差，修正了光程差即修正了系統(tǒng)球面像差。換句話說，由(I)、(II)可知，如果可以得知光碟的厚度變化△ d，再配合光學(xué)讀寫頭廠提供或?qū)嶒?yàn)求得的補(bǔ)償K值，即可得到最終的球差補(bǔ)償值 Ac。同理，利用液晶補(bǔ)償器也可以推導(dǎo)出光碟的厚度變化Ad與球差補(bǔ)償值A(chǔ)c之間的關(guān)系，因此不再贅述。請(qǐng)參閱圖5A至圖5C，其為本發(fā)明根據(jù)光碟表層的厚度變化而調(diào)整球差補(bǔ)償值的示意圖。首先，如圖5A所示，光學(xué)讀寫頭可在光碟500任兩半徑位置(例如第一半徑位置 Π與第二半徑位置rf)取得表層520的第一厚度dl與第二厚度d2。此處表層520的厚度為光碟500的表面到數(shù)據(jù)層510之間的距離。得到第一半徑位置rl處表層520的第一厚度dl以及第二半徑位置r2表層520的第二厚度d2后，即可據(jù)以獲得光碟500表層520厚度與半徑之間的線性關(guān)系d(r)。也就是說，根據(jù)光碟500表層520厚度與半徑之間的線性關(guān)系d(r)，可以得知光碟500任意半徑位置的表層520厚度。由(II)式可知，球差補(bǔ)償值與表層520厚度的變化呈線性關(guān)系。因此，經(jīng)由線性映射即可得到光碟500半徑位置與球差補(bǔ)償值之間的線性關(guān)系。接著，光學(xué)讀寫頭可在任一半徑位置(例如第三半徑位置r3)進(jìn)行球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作并獲得最佳球差補(bǔ)償值cO。 之后，再根據(jù)第三半徑位置r3以及最佳球差補(bǔ)償值cO即可獲得任意半徑位置時(shí)的球差補(bǔ)償值c = c0+Δ c，Ac = K* Ad。而光學(xué)讀寫頭即可根據(jù)計(jì)算出的球差補(bǔ)償值來控制球差補(bǔ)償器以降低球面像差。當(dāng)然，上述的第三半徑位置r3，可以與第一半徑位置rl或者第二半徑位置r2相同，而第一半徑位置rl可在光碟的內(nèi)圈區(qū)域而第二半徑位置r2可在光碟的外圈區(qū)域。由以上的描述可知，本發(fā)明所提出的球面像差補(bǔ)償方法僅需在光碟的一個(gè)半徑位置進(jìn)行一次的球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作，并獲得球差補(bǔ)償值。之后，根據(jù)光碟表層厚度的變化關(guān)系，即可推算出任意半徑位置的球差補(bǔ)償值。由于表層厚度的計(jì)算方式非常簡(jiǎn)單，且耗費(fèi)時(shí)間非常的短，因此可大幅減少光驅(qū)啟動(dòng)程序所花費(fèi)的時(shí)間。以下詳細(xì)介紹計(jì)算光碟表層厚度的各種方法?；旧希怛?qū)中的控制單元中包括一馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器(未繪示)其可輸出一聚焦馬達(dá)輸出信號(hào)(focus motoroutput signal, FM0)，使得光學(xué)讀寫頭中的透鏡移動(dòng)。因此，通過移動(dòng)的透鏡，將使光碟反射至光感測(cè)器的信號(hào)產(chǎn)生改變，并可據(jù)以產(chǎn)生光束強(qiáng)度信號(hào)(BQ以及聚焦誤差信號(hào)(FE)。一般來說，輸出遞增的聚焦馬達(dá)輸出信號(hào)，可控制透鏡往光碟的方向移動(dòng)。而根據(jù)聚焦馬達(dá)輸出信號(hào)的斜率即可推導(dǎo)出透鏡移動(dòng)的速度(ν)。請(qǐng)參閱圖6A，其為測(cè)量光碟的表層厚度時(shí)的相關(guān)信號(hào)示意圖。當(dāng)透鏡上升時(shí)激光束的焦點(diǎn)會(huì)依序經(jīng)過光碟的表面使得光束強(qiáng)度信號(hào)BS產(chǎn)生振幅較小的第一峰值，當(dāng)透鏡繼續(xù)上升焦點(diǎn)到達(dá)數(shù)據(jù)層時(shí)光束強(qiáng)度信號(hào)BS會(huì)出現(xiàn)振幅較大的第二峰值，而計(jì)算此兩峰值經(jīng)過的時(shí)間T，即可計(jì)算出光碟表層厚度為d = vXTo或者，當(dāng)透鏡上升時(shí)激光束的焦點(diǎn)會(huì)依序經(jīng)過光碟的表面層使得聚焦誤差信號(hào)FE 產(chǎn)生第一 S曲線(s curve)，當(dāng)透鏡繼續(xù)向上升焦點(diǎn)到達(dá)數(shù)據(jù)層時(shí)，聚焦誤差信號(hào)FE產(chǎn)生第二 S曲線，計(jì)算此兩S曲線經(jīng)過零交越點(diǎn)(zerocrossing point)之間的時(shí)間T，即可計(jì)算出光碟表層厚度為d = νΧΤ。運(yùn)用上述的種方式，也可以用來計(jì)算多層光碟中各數(shù)據(jù)層與表面之間的距離。請(qǐng)參閱圖6Β，其為多層光碟的信號(hào)示意圖。以四層光碟為例，當(dāng)透鏡上升時(shí)，由光束強(qiáng)度信號(hào) BS與聚焦誤差信號(hào)FE可知激光束的焦點(diǎn)依序經(jīng)過光碟的表面、第一數(shù)據(jù)層、第二數(shù)據(jù)層、 第三數(shù)據(jù)層、第四數(shù)據(jù)層。因此，可獲得焦點(diǎn)經(jīng)過表面與第一數(shù)據(jù)層之間的時(shí)間為Tc，焦點(diǎn)經(jīng)過第一數(shù)據(jù)層與第二數(shù)據(jù)層之間的時(shí)間為Tdl，焦點(diǎn)經(jīng)過第二數(shù)據(jù)層與第三數(shù)據(jù)層之間的時(shí)間為Td2，焦點(diǎn)經(jīng)過第三數(shù)據(jù)層與第四數(shù)據(jù)層之間的時(shí)間為Td3。當(dāng)然，如果多層光碟還有更多的數(shù)據(jù)層，也可以獲得更多不同層之間的時(shí)間。由于光驅(qū)也會(huì)測(cè)量聚焦誤差信號(hào)FE中任一 S曲線產(chǎn)生兩峰值所需的時(shí)間Ts。因此，即可計(jì)算任一數(shù)據(jù)層與表面之間的距離，舉例來說，由聚焦馬達(dá)輸出信號(hào)FMO的斜率推導(dǎo)出透鏡移動(dòng)的速度(ν)，并獲得第三數(shù)據(jù)層與表面之間的距離d’ = vX (Tc+Tdl+Td2)請(qǐng)參閱圖7，其為本發(fā)明光驅(qū)的球面像差補(bǔ)償裝置。此裝置包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 700、球差補(bǔ)償器710、聚焦馬達(dá)致動(dòng)器720、跨軌馬達(dá)致動(dòng)器730、光學(xué)讀寫頭740、 光測(cè)量信號(hào)產(chǎn)生器750以及存儲(chǔ)裝置760。其中，數(shù)字信號(hào)處理器700中還包括運(yùn)算單元 702、控制單元704、厚度測(cè)量器706。于啟動(dòng)程序時(shí)，控制單元704會(huì)利用跨軌馬達(dá)致動(dòng)器730徑向移動(dòng)光讀取頭至第一半徑位置rl，并且輸出聚焦馬達(dá)輸出信號(hào)FMO至聚焦馬達(dá)致動(dòng)器720以控制光學(xué)讀寫頭 740里的透鏡移動(dòng)。此時(shí)，光測(cè)量信號(hào)產(chǎn)生器750會(huì)根據(jù)接收的光信號(hào)產(chǎn)生各種信號(hào)，例如聚焦誤差信號(hào)FE、光強(qiáng)度信號(hào)BS、跨軌誤差信號(hào)(TE)等等。而厚度測(cè)量器706即可輸出第一半徑位置rl位置的表層厚度dl。同理，控制單元704會(huì)再次利用跨軌馬達(dá)致動(dòng)器730徑向的移動(dòng)光讀取頭至第二半徑位置r2，并且輸出聚焦馬達(dá)輸出信號(hào)FMO至聚焦馬達(dá)致動(dòng)器720以控制光學(xué)讀寫頭 740里的透鏡移動(dòng)。而光測(cè)量信號(hào)產(chǎn)生器750會(huì)根據(jù)接收的光信號(hào)產(chǎn)生各種信號(hào)，例如聚焦誤差信號(hào)FE、光強(qiáng)度信號(hào)BS、跨軌誤差信號(hào)等等。而厚度測(cè)量器706即可輸出第二半徑位置r2位置的表層厚度d2。其中，第一半徑位置rl可為光碟的內(nèi)圈位置，第二半徑位置r2 可為光碟的外圈位置。而運(yùn)算單元可根據(jù)第一半徑位置rl的表層厚度dl以及第二半徑位置r2的表層厚度d2，計(jì)算出表層厚度與半徑的關(guān)系。接著，控制單元704可在第三半徑位置r3進(jìn)行球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作并獲得最佳球差補(bǔ)償值c0。而運(yùn)算單元702即根據(jù)第三半徑位置r3 處所獲得的球差補(bǔ)償值cO來計(jì)算出半徑位置與球差補(bǔ)償值之間的關(guān)系。因此，當(dāng)光驅(qū)在正常運(yùn)作時(shí)，運(yùn)算單元702可根據(jù)光學(xué)讀寫頭740所在的任意半徑位置，獲得球差補(bǔ)償值并傳遞至球差補(bǔ)償器710，實(shí)現(xiàn)降低球面像差的目的。再者，球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作有很多種方式。例如，在尚未執(zhí)行鎖軌(trackon)動(dòng)作之前可用伺服信號(hào)(例如聚焦誤差信號(hào)FE、跨軌誤差信號(hào))來進(jìn)行校正并獲得最佳球差補(bǔ)償值cO。或者，于鎖軌之后，利用讀取軌道上數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤率(data error rate)來進(jìn)行校正并獲得球差補(bǔ)償值?；蛘?，直接將球差補(bǔ)償器710的廠商所建議，將標(biāo)準(zhǔn)厚度時(shí)的最佳球差補(bǔ)償值cO預(yù)先儲(chǔ)存在存儲(chǔ)裝置760中，于校正時(shí)直接讀取存儲(chǔ)裝置760中的最佳球差補(bǔ)償值cO即可。或者，于光驅(qū)在啟動(dòng)程序之后讀取光碟數(shù)據(jù)時(shí)，也可以動(dòng)態(tài)地進(jìn)行球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作。當(dāng)然，由于球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作方式很多，本發(fā)明可適用于任何一種球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作并獲得最佳球差補(bǔ)償值c0，即可進(jìn)行后續(xù)的球面像差補(bǔ)償動(dòng)作。請(qǐng)參閱圖8，其為本發(fā)明第一實(shí)施例的光驅(qū)的球面像差補(bǔ)償方法的流程圖。于開始啟動(dòng)程序時(shí)，測(cè)量第一半徑位置rl的光碟表層第一厚度dl (步驟810)；接著，測(cè)量第二半徑位置r2的光碟表層第二厚度d2 (步驟820)；于第三半徑位置r3進(jìn)行球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作并獲得最佳球差補(bǔ)償值cO (步驟830)；接著，根據(jù)第一半徑位置rl、第一厚度dl、第二半徑位置r2、第二厚度d2、第三半徑位置r3的最佳球差補(bǔ)償值cO，獲得球差補(bǔ)償函數(shù)(步驟840)；最后，根據(jù)光學(xué)讀寫頭的所在第四半徑位置r4，利用球差補(bǔ)償函數(shù)將計(jì)算出的更新球差補(bǔ)償值輸出至球差補(bǔ)償器(步驟850)。由上述的第一實(shí)施例可知，第一半徑位置rl在光碟內(nèi)圈區(qū)域，第二半徑位置r2在光碟外圈區(qū)域，而第三半徑位置r3則沒有任何限制也可以相同于第一半徑位置rl或者第二半徑位置r2。再者，步驟830的球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作，可為上述的多種方式其中之一。 再者，于步驟840中可以獲得球差補(bǔ)償函數(shù)為c = c0+K*Ad，其中，cO為第三半徑位置r3 的最佳球差補(bǔ)償值，Δ d為光碟第四半徑位置r4與與光碟第三半徑位置r3之間的厚度變化量，K為補(bǔ)償常數(shù)，而c即為計(jì)算出的補(bǔ)償值。請(qǐng)參閱圖9，其為本發(fā)明第二實(shí)施例的光驅(qū)的球面像差補(bǔ)償方法的流程圖。于開始啟動(dòng)程序時(shí)，測(cè)量第一半徑位置rl的光碟表層第一厚度dl (步驟910)；接著，測(cè)量第二半徑位置r2的光碟表層第二厚度d2(步驟920)；計(jì)算光碟表層的厚度分布后，可以計(jì)算球差補(bǔ)償值的改變趨勢(shì)(步驟930)；接著，讀取光碟的數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率與球差補(bǔ)償值的改變趨勢(shì)，利用試錯(cuò)法，產(chǎn)生更新球差補(bǔ)償值(步驟940)；最后，將更新球差補(bǔ)償值輸出至球差補(bǔ)償器(步驟950)。由上述的第二實(shí)施例可知，第一半徑位置rl在光碟內(nèi)圈區(qū)域，第二半徑位置r2在光碟外圈區(qū)域，而第三半徑位置r3則沒有任何限制也可以相同于第一半徑位置rl或者第二半徑位置r2。再者，于步驟930即可據(jù)以決定光碟厚度的分布，會(huì)有以下三種類型，(a) 由內(nèi)圈到外圈逐步變厚，(b)由內(nèi)圈到外圈逐步變薄，(c)由內(nèi)圈到外圈厚度差異不大。當(dāng)決定光碟厚度分布后，即可決定球面像差補(bǔ)償方向。因此，當(dāng)光驅(qū)正在任意半徑位置讀取光碟上的數(shù)據(jù)時(shí)，即可動(dòng)態(tài)地依據(jù)數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤率即時(shí)改變球差補(bǔ)償值，并修正球面像差產(chǎn)生的問題。如此，因?yàn)轭A(yù)先知道球差補(bǔ)償值的改變趨勢(shì)，可縮短球面像差補(bǔ)償動(dòng)作時(shí)的試誤時(shí)間。當(dāng)然，在此領(lǐng)域的技術(shù)人員也可以將本發(fā)明應(yīng)用于多層光碟的球面像差補(bǔ)償。只要光驅(qū)在不同的半徑位置獲得各層之間的距離關(guān)系，搭配一次的球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作即獲得任一數(shù)據(jù)層上的球差補(bǔ)償函數(shù)，并可對(duì)任一數(shù)據(jù)層進(jìn)行球面像差的補(bǔ)償動(dòng)作，因此不再贅述。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光驅(qū)的球面像差補(bǔ)償方法，包括下列步驟 測(cè)量一個(gè)光碟的第一半徑位置處的第一表層厚度； 測(cè)量所述光碟的第二半徑位置處的第二表層厚度；于所述光碟的第三半徑位置進(jìn)行球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作并獲得最佳球差補(bǔ)償值； 根據(jù)所述第一半徑位置、所述第二半徑位置、所述第一表層厚度、所述第二表層厚度、 所述第三半徑位置的所述最佳球差補(bǔ)償值，獲得球差補(bǔ)償函數(shù)；以及根據(jù)一個(gè)光學(xué)讀寫頭所在的第四半徑位置以及所述球差補(bǔ)償函數(shù)計(jì)算出一個(gè)更新球差補(bǔ)償值，并輸入所述光驅(qū)的一個(gè)球差補(bǔ)償器。
2.如權(quán)利要求1所述的光驅(qū)的球面像差補(bǔ)償方法，其特征在于，所述球差補(bǔ)償函數(shù)為c =cO+K* Δ d，其中，cO為最佳球差補(bǔ)償值，Ad為所述光碟所述在第四半徑位置與所述第三半徑位置處的厚度變化量，K為補(bǔ)償常數(shù)，而c即為計(jì)算出的所述更新球差補(bǔ)償值。
3.如權(quán)利要求1所述的光驅(qū)的球面像差補(bǔ)償方法，其特征在于，所述球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作包括在所述光驅(qū)尚未執(zhí)行鎖軌動(dòng)作之前，利用所述光學(xué)讀寫頭輸出的多個(gè)伺服信號(hào)來獲得所述最佳球差補(bǔ)償值。
4.如權(quán)利要求1所述的光驅(qū)的球面像差補(bǔ)償方法，其特征在于，所述球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作包括所述光驅(qū)執(zhí)行鎖軌動(dòng)作后，利用讀取數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤率，以試錯(cuò)法來進(jìn)行校正并獲得所述最佳球差補(bǔ)償值。
5.如權(quán)利要求1所述的光驅(qū)的球面像差補(bǔ)償方法，其特征在于，所述球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作包括根據(jù)所述球差補(bǔ)償器于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)厚度時(shí)的最佳球差補(bǔ)償值來進(jìn)行校正并獲得所述更新球差補(bǔ)償值。
6.一種光驅(qū)的球面像差補(bǔ)償方法，包括下列步驟 測(cè)量一個(gè)光碟的第一半徑位置處的第一表層厚度； 測(cè)量所述光碟的第二半徑位置處的第二表層厚度；根據(jù)所述第一半徑位置、所述第二半徑位置、所述第一厚度、所述第二厚度，計(jì)算所述光碟的表層厚度分布，并據(jù)以計(jì)算球差補(bǔ)償值的改變趨勢(shì)；讀取所述光碟的數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率與所述球差補(bǔ)償值的改變趨勢(shì)，產(chǎn)生一個(gè)更新球差補(bǔ)償值；以及將所述更新球差補(bǔ)償值輸入所述光驅(qū)的一個(gè)球差補(bǔ)償器。
7.一種光驅(qū)的球面像差補(bǔ)償裝置，連接于一個(gè)光學(xué)讀寫頭，包括一個(gè)跨軌馬達(dá)致動(dòng)器，連接至所述光學(xué)讀寫頭，以控制所述光學(xué)讀寫頭的徑向移動(dòng)； 一個(gè)球差補(bǔ)償器；一個(gè)聚焦馬達(dá)致動(dòng)器，連接至所述光學(xué)讀寫頭，以控制所述光學(xué)讀寫頭的聚焦方向移動(dòng)；一個(gè)光測(cè)量信號(hào)產(chǎn)生器，接收所述光學(xué)讀寫頭所產(chǎn)生的光信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成為多個(gè)電信號(hào)；以及一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器，電連接至所述跨軌馬達(dá)致動(dòng)器、所述球差補(bǔ)償器、所述聚焦馬達(dá)致動(dòng)器與所述光測(cè)量信號(hào)產(chǎn)生器；其中，所述數(shù)字信號(hào)處理器用于制所述光學(xué)讀寫頭移動(dòng)到第一半徑位置與第二半徑位置并相應(yīng)計(jì)算出第一表層厚度與第二表層厚度，并于第三半徑位置進(jìn)行球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作并獲得一個(gè)最佳球差補(bǔ)償值，并據(jù)以獲得一個(gè)球差補(bǔ)償函數(shù)，并根據(jù)所述光學(xué)讀寫頭所在的第四半徑位置利用所述球差補(bǔ)償函數(shù)計(jì)算出所述更新球差補(bǔ)償值，并輸入所述球差補(bǔ)償器。
8.如權(quán)利要求7所述的球面像差補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述球差補(bǔ)償器為準(zhǔn)直球差補(bǔ)償器或者液晶球差補(bǔ)償器。
9.如權(quán)利要求7所述的球面像差補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述數(shù)字信號(hào)處理器包括 一個(gè)厚度測(cè)量器，電連接至所述光測(cè)量信號(hào)產(chǎn)生器，根據(jù)所述光測(cè)量信號(hào)產(chǎn)生器提供的電信號(hào)計(jì)算所述第一表層厚度與所述第二表層厚度；一個(gè)運(yùn)算單元，電連接至所述厚度測(cè)量器，接收所述第一半徑位置處的所述第一表層厚度與所述第二半徑位置處的所述第二表層厚度，并搭配所述第三半徑位置處所獲得的所述球差補(bǔ)償值，據(jù)以獲得所述更新球差補(bǔ)償值與所述光碟半徑位置的關(guān)系；以及一個(gè)控制單元，電連接至所述球差補(bǔ)償器，于所述第四半徑位置時(shí)受控于所述運(yùn)算單元，將所述更新球差補(bǔ)償值輸出至所述球差補(bǔ)償器。
10.如權(quán)利要求9所述的球面像差補(bǔ)償裝置，其特征在于，還包括一個(gè)電連接至所述運(yùn)算單元的存儲(chǔ)裝置，用以存儲(chǔ)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)厚度時(shí)的最佳球差補(bǔ)償值，并據(jù)以進(jìn)行所述球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光驅(qū)的球面像差補(bǔ)償方法與裝置。此方法包括下列步驟測(cè)量一個(gè)光碟的第一半徑位置處的第一表層厚度；測(cè)量光碟的第二半徑位置處的第二表層厚度；于光碟的第三半徑位置進(jìn)行球面像差補(bǔ)償校正動(dòng)作并獲得一個(gè)最佳球差補(bǔ)償值；根據(jù)第一半徑位置、第二半徑位置、第一表層厚度、第二表層厚度、第三半徑位置處的最佳球差補(bǔ)償值，獲得一個(gè)球差補(bǔ)償函數(shù)；以及根據(jù)一光學(xué)讀寫頭所在的第四半徑位置以及球差補(bǔ)償函數(shù)計(jì)算出一個(gè)更新球差補(bǔ)償值，并輸入光驅(qū)的一個(gè)球差補(bǔ)償器。上述球面像差補(bǔ)償方法耗費(fèi)時(shí)間非常的短，因此可大幅減少光驅(qū)啟動(dòng)程序所花費(fèi)的時(shí)間。
文檔編號(hào)G11B7/09GK102456361SQ201010517230
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者馮文俊, 林至信 申請(qǐng)人:凌陽科技股份有限公司