TW491994B - Method and apparatus of finding the focus for a compact disc - Google Patents

Description

491994 5 6 6 7 twf . doc / Ο Ο 6 A7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 •印 製 B7 五、發明説明（/ ) 本發明是有關於一種光碟片的焦點尋找方法與裝 置，且特別是有關於一種利用高通濾波器並且以一個直流 判斷準位來作光碟片的焦點尋找方法與裝置。 首先來介紹光碟片與讀取光頭之間在焦點尋找上的 .訊號關係。請參照第1Α圖，其所繪示爲讀取光頭與光碟 .片之間的關係繪示圖。當光碟片10置入光碟機後，光碟 片10會經由馬達（未繪示）帶動而開始旋轉，此時讀取 光頭20就會上升直到焦點找到爲止，並開始作光碟片1〇 內資料的讀取。而光碟機中有一個射頻放大器（Radl0 Frequency Amplifier，RF Amp·)會輸出焦點誤差（Focus Error ’ FE)訊號，其可用來作爲判斷讀取光頭20是否到 達焦點的訊號。 請參照第1B圖，其所繪示爲射頻放大器在讀取光頭 由遠到近的接近光碟片的焦點誤差訊號。當讀取光頭20 由遠至近的接近光碟片10時，在到達焦點附近，射頻放 大器會產生一個S曲線（S-cuire)，如第1B圖所示，首先， 此焦點誤差訊號會由零開始上升’到達最局頂點後快速下 降（此區域稱之爲線性區），到達最低頂點後再回到零， 而讀取光頭20的焦點位置，即可根據此焦點誤差訊號在 線性區內到達零點時，而此時即爲讀取光頭焦點的位置。 請參照第1C圖，其所繪示爲射頻放大器在讀取光頭 由近到遠的遠離光碟片的焦點誤差訊號。當讀取光頭20 由近至遠的遠離光碟片10時，在到達焦點附近，射頻放 大器亦會產生一個S曲線，如第1 C圖所示，首先，此焦 .本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 491994 5667twf . doc/006 五、發明説明（之） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 點誤差訊號會由零開始下降，到達最低頂點後快速上升（此 區域稱之爲線性區）’到達最高頂點後再回到零，而讀取 光頭20的焦點位置，即可根據此焦點誤差訊號在線性區 內到達零點時，此時即爲遺取光頭焦點的位置。 根據上述的方法’讀取光頭就可以找到焦點。然而’ 當光碟片在旋轉時，由於光碟片的上下擺動（Disk wobble) 導致讀取光頭的焦點不易尋找’此時會發生焦點誤差訊號 不完整的情況。 請參照第2A與2B圖，其所繪示爲讀取光頭接近光 碟片時焦點誤差訊號不完整的情況。當讀取光頭尋找焦點 時，若光碟片產生上下擺動的情況，焦點誤差訊號會變爲 如第2A與2B圖所繪示。在第2A圖中’焦點誤差訊號尙 未到達頂點時即開始下降’而下降的速度亦不會非常快 速，並且只是下降到零點爲止◦而在第圖中’焦點誤 差訊號則是到達頂點就下降，並且連續出現二次。在上述 二種情況之下，當焦點誤差訊號到達零點時’光碟機就會 產生讀取光頭的焦點位置誤判，而後續讀取光碟片上的資 料就可能會出錯。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者，射頻放大器所產生的焦點誤差訊號也會產生 直流準位的偏移，此時’由於直流準位的偏移’亦會造成 焦點誤差訊號到達零點的位置不對，造成光碟機讀取光頭 的焦點誤判。 爲了克服上述的問題，習知在射頻放大器的輸出端 加入了一個高通濾波器（Hlgh Pass FlUer，HPF) ’此局通 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 491994 5667twf.doc/006 A7 B7 五、發明説明（彡） 濾波器最主要的功能即是將焦點誤差訊號內的直流準位濾 除，所以此尚通濾波器的截止頻率（Cutoff Frequency)只 要大於零即可，並且此高通濾波器會產生焦點誤差高通 (FE-HPF)訊號，接著提供一個特定直流準位（Focus on Level，FONL)來與焦點誤差高通訊號相比較，當焦點誤 .差高通訊號在變動時高過此特定直流準位，接著再低於此 特定直流準位的情況發生時，最後此焦點誤差高通訊號再 到達零點時，即爲讀取光頭焦點的位置。 然而’習知光碟片的焦點尋找方法還是會有錯誤發 生，請參照第3A、3B與3C圖，其所繪示爲習知光碟片的 焦點尋找方法的波形繪不結果。在第3 A圖，爲正常的焦 點誤差高通訊號，所以在線性區內的零點位置即爲讀取光 頭正確的焦點位置◦第3B圖，爲不正常的焦點誤差高通 訊號，而由於此訊號沒有高過特定直流準位，所以不會造 成讀取光頭的焦點誤判。而第3C圖亦爲不正常的焦點誤 差高通訊號，但是此訊號會高過特定直流準位，所以此焦 點誤差高通訊號到達零點時，會造成讀取光頭的焦點誤 判◦所以習知的光碟片的焦點尋找方法還是會有錯誤的情 形產生。 因此本發明係提供一種光碟片的焦點尋找方法與裝 置，將焦點誤差訊號通過一個高通瀘波器產生焦點誤差高 通訊號輸出，最後加入一個直流判斷準位，當焦點誤差高 通訊號到達此準位時才認爲焦點已經找到。 本發明係提供一種光碟片的焦點尋找方法與裝置， 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 491994 5667twf.doc/006 A7 B7 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明説明（y) 利用本發明之光碟片的焦點尋找方法與裝置，可有效的偵 測出讀取光頭的焦點，而避免習知誤判的情況發生。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明提出一種光碟片的焦點尋找裝置，其簡述如 下： 高通濾波器接收由射頻放大器輸出之焦點誤差訊 號，並且產生焦點誤差高通訊號的輸出，而判斷電路耦接 至高通濾波器，用以接收焦點誤差高通訊號，並以直流判 斷準位來作焦點的判斷，而判斷電路在判斷到焦點誤差高 通訊號到達正數値的直流判斷準位或者焦點誤差高通訊號 到達負數値的直流判斷準位時，即可確認爲讀取光頭與光 碟片之間的焦點。 本發明提出一種光碟片的焦點尋找裝置，其簡述如 下： 具有一個截止頻率的高通濾波器，此高通濾波器接 收由射頻放大器輸出之焦點誤差訊號，並且產生焦點誤差 高通訊號的輸出。減法器之第一輸入端耦接至高通濾波器 之輸出端，用以接收焦點誤差高通訊號，而減法器之第二 輸入端接收直流判斷準位，而減法器是用來將焦點誤差高 通訊號減去直流判斷準位，並輸出相減後之結果。加法器 之第一輸入端耦接至高通濾波器之輸出端，用以接收焦點 誤差高通訊號，加法器之第二輸入端接收直流判斷準位， 而加法器是用來將焦點誤差高通訊號加上直流判斷準位， 並輸出相加後之結果。控制電路分別耦接至減法器之輸出 端以及加法器之輸出端，用以監視減法器與加法器之輸出 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 491994 5667twf.doc/006 A7 B7 五、發明説明（$ ) 結果，並在加法器與減法器其中之一的輸出爲零時，確認 爲讀取光頭與光碟片之間的焦點。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明提出一種光碟片的焦點尋找方法，其簡述如 下： 將該焦點誤差訊號輸入具有一個截止頻率之高通濾 .波器，並且產生焦點誤差高通訊號的輸出。提供一個直流 判斷準位。當焦點誤差高通訊號減去直流判斷準位等於零 或者焦點誤差高通訊號加上直流判斷準位等於零成立時， 此時讀取光頭的位置即爲焦點所在。 爲讓本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易 懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明 如下： 圖式之簡單說明： 第1A圖其所繪示爲讀取光頭與光碟之間的關係繪示 圖； 第1B圖其所繪示爲射頻放大器在讀取光頭由遠到近 的接近光碟片時的焦點誤差訊號； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1C圖其所繪示爲射頻放大器在讀取光頭由近到遠 的遠離光碟片時的焦點誤差訊號； 第2A與2B圖其所繪示爲讀取光頭接近光碟片時焦 點誤差訊號不完整的情況； 第3A、3B與3C圖，其所繪示爲習知光碟片的焦點 尋找方法的波形繪示結果； 第4A與4B圖其所繪示爲二種焦點誤差訊號以及焦 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 491994 5667twf.doc/006 A7 B7 五、發明説明（β) 點誤差高通訊號繪示圖； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第5A與5B圖其所繪示爲讀取光頭接近光碟片時焦 點誤差訊號不完整，並且經過高通濾波器後的情況； 第6圖其所繪示爲本發明光碟片的焦點尋找裝置繪示 圖；以及 第7圖其所繪示爲本發明光碟片的焦點尋找裝置內判 斷電路的繪示圖。 標號說明： 10 光碟片 20讀取光頭 3 0射頻放大器 40高通濾波器 5 0減法器 60加法器 70直流判斷準位 80控制電路 100判斷電路 實施例 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 而本發明之光碟片焦點尋找裝置與方法，係根據焦 點誤差訊號的特性來更精確的掌握讀取光頭的焦點，請參 照第1B與1C圖，由於焦點誤差訊號內線性區的特性，係 爲快速上升或者快速下降的訊號，換言之，以頻譜來分析， 此線性區內的訊號相較於整個焦點誤差訊號，線性區內的 • 頻率最高。 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 491994 5667twf.doc/006 A7 B7 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明説明（q) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 根據上述的特性，本發明提供了一個高通濾波器， 其截止頻率係爲線性區內的頻率成分中最低的頻率，並且 在高通濾波器輸出之後提供一個直流判斷準位來作爲讀取 光頭在光碟片上焦點尋找的方法。 請參照第4A與4B圖，其所繪示爲二種焦點誤差訊 號以及焦點誤差高通訊號繪示圖。如第4A圖所繪示，由 於高頻濾波器的截止頻率很高，所以焦點誤差訊號內上升 段的訊號會被衰減，而僅有線性區內的訊號會完整的輸 出，所以非常明顯的整個焦點誤差高通訊號會被下拉至負 値，並且焦點誤差高通訊號會變成不對稱。 同理，如第4B圖所繪示，由於高頻濾波器的截止頻 率很高，所以焦點誤差訊號內下降段的訊號會被衰減，而 僅有線性區內的訊號會完整的輸出，所以非常明顯的整個 焦點誤差高通訊號會被上拉至正値，並且焦點誤差高通訊 號會變成不對稱。 接著，再提供一個直流判斷準位（Focus Zero Cross Level)，當焦點誤差高通訊號到達此直流判斷準位時，即 可確定讀取光頭與光碟片之間的焦點，如第4A、4B圖中 之繪示。 請參照第5A與5B圖，其所繪示爲讀取光頭接近光 碟片時焦點誤差訊號不完整，並且經過高通濾波器後的情 況。很明顯的，此二個不完整的焦點誤差訊號高頻的成分 很少，所以幾乎所有的訊號都被衰減了，而焦點誤差高通 訊號則不會到達直流判斷準位，亦即在上述二種情況之 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 491994 5667twf.doc/006 A7 B7 五、發明説明（》） 下，經由本發明，可確認在此二種情況之下並不是讀取光 頭的焦點。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 請參照第6圖，其所繪示爲本發明光碟片的焦點尋找 裝置繪示圖。射頻放大器30輸出焦點誤差訊號，並且輸 入至高通濾波器40，而高通濾波器40輸出至判斷電路 .100,而判斷電路100內有直流判斷準位可以用來作爲讀 取光頭與光碟片之間的焦點判斷。 請參照第7圖，其所繪示爲本發明光碟片的焦點尋找 裝置內判斷電路的繪示圖。射頻放大器30輸出焦點誤差 訊號，並且輸入至高通濾波器40，而高通濾波器40輸出 至判斷電路100內的減法器50與加法器60，接著直流判 斷準位70再分別輸入減法器50與加法器60，而控制電路 80分別接收減法器50與加法器60的輸出，並在任何一個 輸出値爲零時，控制器80即可確認讀取光頭的焦點位置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當讀取光頭由近至遠的遠離光碟片時，焦點誤差訊 號爲先下降後上升，所以經過高通濾波器40之後，在線 性區內的焦點誤差高通訊號會被提升至正値，此時必須減 去直流判斷準位70，並且在減法器50的輸出爲零時確認 爲讀取光頭之焦點，而直流判斷準位大小的決定，係在於 焦點誤差訊號到達零點時，此刻的焦點誤差高通訊號的數 値即爲直流判斷準位·，因此焦點誤差高通訊號減去直流判 斷準位亦爲零。 當讀取光頭由遠至近的接近光碟片時，焦.點誤差訊 號爲先上升後下降，所以經過高通濾波器40之後，在線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 491994 5667twf . doc/006 A7 B7 五、發明説明（?） 性區內的焦點誤差高通訊號會被下拉至負値，此時必須加 上直流判斷準位70，並且在加法器50的輸出爲零時確認 爲讀取光頭之焦點，而直流判斷準位大小的決定，係在於 焦點誤差訊號到達零點時，此刻的焦點誤差高通訊號的負 .値即爲直流判斷準位，因此焦點誤差高通訊號加上直流判 .斷準位亦爲零。 因此，本發明的優點係提出一種光碟片的焦點尋找 方法與裝置，將焦點誤差訊號通過一個高通濾波器產生焦 點誤差高通訊號輸出，最後加入一個直流判斷準位，當焦 點誤差高通訊號到達此準位時才認爲焦點已經找到。 本發明的另一優點係提出一種光碟片的焦點尋找方 法與裝置，利用本發明之光碟片的焦點尋找方法與裝置， 可有效的偵測出讀取光頭的焦點，而避免習知誤判的情況 發生。 綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上， 然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離 本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此 本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者爲 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 尽紙張尺度通用中國國家檩準（CNS ) M規格（210x297公釐）

Claims (1)

1. 491994 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 5 6 6 7 t wf . do c / 0 0 6 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種光碟片的焦點尋找裝置，由一射頻放大器之輸 出來確認一讀取光頭與一光碟片之間的一焦點，包括： 一高通濾波器，該高通濾波器接收由該射頻放大器 輸出之一焦點誤差訊號，並且產生一焦點誤差高通訊號的 輸出；以及 一判斷電路，該判斷電路耦接至該高通濾波器，用 以接收該焦點誤差高通訊號，並以一直流判斷準位來作該 焦點的判斷，而該判斷電路在判斷該焦點誤差高通訊號到 達正數値的該直流判斷準位與該焦點誤差高通訊號到達負 數値的該直流判斷準位二者擇一成立時，即可確認爲該讀 取光頭與該光碟片之間的該焦點。 2. 如申請專利範圍第1項所述之光碟片的焦點尋找裝 置，其中該判斷電路包括： 一減法器，該減法器之一第一輸入端耦接至該高通 濾波器之輸出端，用以接收該焦點誤差高通訊號，該減法 器之一第二輸入端接收該直流判斷準位，該減法器用以將 該焦點誤差高通訊號減去該直流判斷準位，並輸出相減後 之糸吉果， 一加法器，該加法器之一第一輸入端耦接至該高通 濾波器之輸出端，用以接收該焦點誤差高通訊號，該加法 器之一第二輸入端接收該直流判斷準位，該加法器用以將 該焦點誤差高通訊號加上該直流判斷準位，並輸出相加後 之結果，以及 一控制電路，該控制電路分別耦接至該減法器之輸 (請先閱讀背面之注意事項再填^4頁) 裝· 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 9 IX 49 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 5 6 6 7 twf . doc / Ο Ο 6 C8 D8 六、申請專利範圍 出端以及該加法器之輸出端，用以監視該減法器與該加法 器之輸出結果，並在該加法器與該減法器其中之一的輸出 爲零時，確認爲該讀取光頭與該光碟片之間的該焦點。 3. 如申請專利範圍第1項所述之光碟片的焦點尋找裝 置，其中該高通濾波器之該截止頻率係根據該焦點誤差訊 號內之一線性區的頻率成分來決定。 4. 如申請專利範圍第1項所述之光碟片的焦點尋找裝 置，其中決定該直流判斷準位大小，係在該焦點誤差訊號 到達零點時，該焦點誤差高通訊號加上該直流判斷準位亦 爲零。 5. 如申請專利範圍第1項所述之光碟片的焦點尋找裝 置，其中決定該直流判斷準位大小，係在該焦點誤差訊號 到達零點時，該焦點誤差高通訊號減去該直流判斷準位亦 爲零。 6. —種光碟片的焦點尋找裝置，由一射頻放大器之輸 出來確認一讀取光頭與一光碟片之間的一焦點，包括： 一高通濾波器，該高通濾波器接收由該射頻放大器 輸出之一焦點誤差訊號，並且產生一焦點誤差高通訊號的 輸出； 一減法器，該減法器之一第一輸入端親接至該局通 濾波器之輸出端，用以接收該焦點誤差高通訊號，該減法 器之一第二輸入端接收一直流判斷準位，該減法器用以將 該焦點誤差高通訊號減去該直流判斷準位，並輸出相減後 之結果； (請先閱讀背面之注意事項再填， 裝丨_ 、1T 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 491994 A8 B8 5667twf.doc/006 C8 D8 六、申請專利範圍 一加法器，該加法器之一第一輸入端親接至該高通 濾波器之輸出端，用以接收該焦點誤差高通訊號，該加法 器之一第二輸入端接收該直流判斷準位，該加法器用以將 該焦點誤差高通訊號加上該直流判斷準位，並輸出相加後 之結果；以及 一控制電路，該控制電路分別耦接至該減法器之輸 出端以及該加法器之輸出端，用以監視該減法器與該加法 器之輸出結果，並在該加法器與該減法器其中之一的輸出 爲零時，確認爲該讀取光頭與該光碟片之間的該焦點。 7. 如申請專利範圍第6項所述之光碟片的焦點尋找裝 置，其中該高通濾波器之該截止頻率係根據該焦點誤差訊 號內之一線性區的頻率成分來決定。 . 8. 如申請專利範圍第6項所述之光碟片的焦點尋找裝 置，其中決定該直流判斷準位大小，係在該焦點誤差訊號 到達零點時，該焦點誤差高通訊號加上該直流判斷準位亦 爲零。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 9. 如申請專利範圍第6項所述之光碟片的焦點尋找裝 置，其中決定該直流判斷準位大小，係在該焦點誤差訊號 到達零點時，該焦點誤差高通訊號減去該直流判斷準位亦 爲零。 10. —種光碟片的焦點尋找方法，由一焦點誤差訊號 來確認一讀取光頭與一光碟片之間的一焦點，包括下列步 驟： 將該焦點誤差訊號輸入一高通濾波器，並且產生一 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 491994

   經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 焦點誤差高通訊號輸出； 提供·一直流判斷準位；以及 在該焦點誤差高通訊號減去該直流判斷準位等於零 以及該焦點誤差高通訊號加上該直流判斷準位等於零，其 中任一個情況成立時，確認此時該讀取光頭之位置即爲該 光碟片的該焦點位置。 11. 如申請專利範圍第10項所述之光碟片的焦點尋找 方法，其中該高通濾波器之該截止頻率係根據該焦點誤差 訊號內之一線性區的頻率成分來決定。 12. 如申請專利範圍第10項所述之光碟片的焦點尋找 方法，其中決定該直流判斷準位大小，係在該焦點誤差訊 號到達零點時，該焦點誤差高通訊號加上該直流判斷準位 亦爲零。 13. 如申請專利範圍第10項所述之光碟片的焦點尋找 方法，其中決定該直流判斷準位大小，係在該焦點誤差訊 號到達零點時，該焦點誤差高通訊號減去該直流判斷準位 亦爲零。

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