[发明专利]高速读取偏心碟片的DVD循轨伺服控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种电子信息技术领域的控制系统，更具体的讲，涉及一种高速读取偏心DVD碟片的循轨伺服控制系统。

背景技术

DVD光驱循轨伺服控制机构主要由粗调致动器和微调致动器两部分组成，其等效物理模型可以看成双车结构，小车通过一弹簧和阻尼器连接到大车，他们之间存在着复杂的耦合关系。其中大车对应着粗调致动器，一般是一直流无刷电机，主要用来快速长距离寻轨，它有一个大的移动范围，但是带宽比较小，相应速度较慢。小车对应着微调致动器，是一音圈电机，承载着激光读写器OPU(opticalpick-up)，主要作用是短距离寻轨和循轨，径向移动范围较小，但是带宽比较大，相应速度快，比较灵敏。当光驱开始循轨时，由于外界干扰，比如震动、盘片偏心或者盘面划痕等很容易引起激光读写器的光点不能聚焦于光盘的轨道中心，而产生偏摆(Run-Out)现象，甚至脱轨，给准确高速读取DVD盘片带来困难。

“高速读取DVD盘片”是指：在DVD循轨伺服控制系统中，要求激光读写器的光点始终聚焦于盘片轨迹的中心处，但是制造上偏心的盘片会对循轨误差信号TE(tracking errors)产生周期性的扰动。该扰动一般表现为激光读写器沿着盘片轨迹的中心线做上下的偏摆，如频率与主轴马达成正比的正弦信号。由于该周期干扰信号的频率与转速成正比，随着DVD转速的不断提高，该周期干扰信号的频率也相应变得越来越高。ECMA组织于1999年颁布了DVDROM的循轨伺服规格ECMA-267规定：盘片偏心幅度不能大于50μm，且激光读写器的光点距离盘片轨迹中心处的最大距离不能超过0.022μm；且要求实际的循迹伺服幅值特性波动范围在参考值上下浮动不能超过20％。因此，对于最大幅度50μm的偏心盘片产生的激光读取器光头偏摆不能超过0.022μm，也即循轨误差与盘片偏心幅度的比率不能大于但是为了达到此项要求，理想的开环循迹伺服标准特性决定了光盘旋转频率不能大于23.1Hz，对于频率高于23.1Hz的转速，循轨误差与盘片偏心幅度的比率将大于K₀，DVD循轨伺服系统将不能满足要求。但是现代DVD转速已经达到了48倍速，主轴马达转速为9600转/分钟，约160Hz，所以系统不能抑制如此高频率的偏摆(Run-Out)扰动信号，因而不能高速读取偏心盘片。

经对现有技术的文献检索发现，中国发明专利(申请号01110490.2)提出了一种光驱循轨伺服系统及方法，该种系统用以控制光学读写头对资料轨迹进行循轨运动，包括：感测装置、控制装置、决策装置及动力装置，仅适用于碟片无偏心情况，不能解决由于碟片偏心带来的正弦周期偏摆(Run-Out)问题，更不能以超过23.1Hz的转速来高倍速读取偏心DVD盘片。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高速读取偏心碟片的DVD循轨伺服控制系统。首先通过循轨误差信号TE判断是否存在偏心情况，然后在过程控制中的串联校正原理和现代信号处理的基础上，设计一品质因子很高的带通滤波器来抑制因高速读取偏心盘片带来的正弦周期偏摆，从而避免了高倍速读取偏心盘片时有可能出现的脱轨现象，提高了光驱读取偏心盘片的成功率。

本发明是通过以下技术方案实现的，其中通用控制模块设在光驱循轨伺服机构的输入端；检测与转换模块设在光驱循轨伺服机构的输出反馈通路上，其输出与给定值比较产生循轨误差信号；循轨误差信号分成两路，一路连接到智能决策模块输入端，通过该模块可以判断此时放入光驱的盘片是否存在偏心，另一路连接到多路选择开关上；智能决策模块的输出决定了多路选择开关的开关位置；多路选择开关的输出有两种可能的通路，一路连到带通滤波模块，带通滤波模块的电路主要由信号处理电路和反相器电路组成，循轨误差信号经过信号处理电路后，经过反相器电路实现极性转换，然后连到通用控制模块，另一路直接连到通用控制模块；检测转换模块把激光读写器的光信号转化成电信号，然后与系统给定值比较产生近似线性的循轨误差信号，智能决策模块通过对循轨误差信号进行处理后辨别出该盘片是否存在偏心，如果存在偏心，循轨误差信号再经过通用控制模块输出到循轨伺服系统；否则，直接进入通用控制模块，然后输出到循轨伺服系统上。