包括用于光学拾取信号的反馈控制环路的设备制造技术

一种设备，包括用以产生调制信号（４）的装置（３）和反馈控制环路。该反馈控制环路包括用以提供取决于所产生信号（４）的传感器信号（６）的传感器（５），用以采样传感器信号（６）的采样器（７），用以测量自前次采样以来流逝的流逝时间（ｔ↓［ｌａｐｓｅ］）的测量器（６１），以及用以将所述流逝时间（ｔ↓［ｌａｐｓｅ］）与参考时间周期（５２）进行比较的比较器（６２）。如果所述流逝时间超过参考时间周期，使反馈环路滤波器不工作，直到例如执行下一次采样的时间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包括用来产生信号的装置和反馈控制环路的设备，该反馈控制环路包括用以提供取决于所产生信号的传感器信号的传感器。本专利技术还涉及一种用于反馈控制装置的方法，该反馈控制装置使用传感器产生的反馈信号来产生信号。很多设备都提供对信号诸如功率之类的特性的控制。一种控制信号特性的已知方法是使用包括用于信号的传感器的控制环路，其中该信号取决于所产生的信号。传感器的反馈信号随后与参考信号相比较，给出误差信号。这个误差信号经由反馈环路被用来控制信号的产生。因此使得在光学拾取设备内对激光器的(例如)功率进行稳定成为可能。这种反馈环路和反馈控制功率信号的方法例如在美国专利US6,061,317中得到描述，在该专利中，监控光电二极管的输出被馈入进自动功率控制APC内，该自动功率控制APC控制着光学拾取设备的激光器的发射功率。在这种设备内，信号产生设备是激光器，反馈控制环路包括监控光电二极管和APC。虽然这种反馈环路可以提供很重要的优点，但是本专利技术人认识到，在反馈信号偶尔被采样的情形中，由于仅在这些瞬间期间才可以获得可靠/稳定的信号，因此很少出现最佳结果。在反馈信号只是偶尔被采样的设备和反馈控制方法中，存在着反馈控制环路会变得不稳定的危险，而这会引起所产生的信号的流失，实际上实现与控制环路和反馈控制方法想要实现的相反。本专利技术旨在提供减少上述问题的设备和方法。为此，本专利技术的设备包括用以调制所产生的信号的调制器，用以采样传感器信号的采样器，用以测量自前次采样以来所流逝的流逝时间的测量器，用以将所述流逝时间与参考时间周期进行比较的比较器。如果所述流逝时间超过参考时间周期，所述比较器使反馈环路滤波器不工作，直到例如下一次采样被执行的时间。依照本专利技术的方法包括以下步骤-调制所产生的信号，-对传感器信号采样，-测量自前次采样以来所流逝的流逝时间，-将所述流逝时间与参考时间周期比较，若所述流逝时间超过参考时间周期，关闭反馈环路滤波器，直到例如下一次采样被执行的时间。本专利技术基于以下理解在许多控制环路内，好的反馈信号不能直接使用，只有以由第二信号FMON所调制的形式才可以使用。在这类系统中，对传感器信号的采样经常比时间连续相乘更有吸引力。采样只需要了解采样时刻时的实际调制，而连续时间相乘需要对调制的“连续时间了解”。然而，并非所有调制的信号都适合采样。这可以导致采样之间很大的延迟时间(将在下面例示)。在调制信号包含相当低的频率的情形下，像在调制多少有点随机(例如，基于数据)的系统中，这种延迟最严重。延迟自身表现为反馈环路内的额外相位延迟，它会使反馈环路不稳定。这特别会发生在相位延迟超过45°(在一阶系统的情况，在更高阶系统的情况甚至更早)时，尤其当相位延迟达到更高值时。反馈环路的这种不稳定的危险可以通过选择环路的带宽使之足够低来减小，从而使得反馈内的最大延迟不会引起太多的相移(例如，小于45度)，或者换句话说，增大反馈环路的时间常数。然而，这种解决方法的缺点是反馈环路的时间常数增大，这会降低控制信号的能力，因为反馈环路不能或者至少不能有效地控制所产生的信号在小于反馈环路其时间常数的时间标度上的波动。本专利技术的设备克服了这个问题。这种设备包括用以测量自最后一次反馈采样以来流逝的时间的装置。这个流逝时间与阈值进行比较。本专利技术的方法包括相应的方法步骤。只要流逝时间低于阈值，反馈控制环路就保持闭合，正常地工作。如果流逝时间升高到高于阈值，则意味着最后“刷新”出现得比阈值指示的时间更长的时间以前，那么环路滤波器被关断直到新的采样可以利用。典型地，有效“阈值时间”等于反馈控制环路其时间常数(τ)的n倍，其中n介于0.4~1.2之间(例如，n＝0.79提供一阶系统中45度的相位延迟)，优选介于0.6~0.9之间。对环路的关断可以通过将环路滤波器的误差信号归零来进行。本专利技术的优点是一方面可以使用具有相对高带宽的环路滤波器，而同时可以避免太多的相移。优选地，参考时间周期在工作时能够使得反馈环路滤波器不工作时间平均少于10％，优选地少于2％。参考时间周期在下面也表示为“阈值”，即在设备的两种工作模式之间形成阈值的值。减小阈值会降低不稳定的风险，但会增大环路滤波器关断发生的次数，并且会增大“关断时间”。因此，可以在“环路滤波器的停机时间”与环路滤波器的带宽之间作出折衷。本专利技术在其变形的实施例中允许具有高带宽的环路，该高带宽在第一阶内不依赖于精确数目的反馈采样。只有偶尔时，带宽才下降一段短的时期。有利的是，这种设备包括用以设定阈值的装置，该阈值可以链接在环路带宽上。相应的优选方法包括相应的方法步骤。本专利技术的这些和其他方法将借助于实例的方式并参看附图更详细地解释。在附图中附图说明图1示意性说明光拾取系统内的激光器控制环路；图2说明用于产生信号的装置所发送的调制信号、传感器信号和采样信号；图3说明了图示流逝时间的调制信号和采样信号；图4说明传感器信号和采样信号，以及由采样间的延迟时间所引起的相位差；图5示意性说明采样间距离(时间)的分布以及采样间的时间与相位延迟之间的关系；图6示意性说明了根据本专利技术的设备；图7说明由本专利技术的设备或方法产生的或在本专利技术的设备或方法内产生的各种信号。这些附图并没有按比例绘制。通常，在附图中相同的部件用相同的参考数字表示。图1示出依照本专利技术的设备的一个示例性实施例，激光器控制环路是光学拾取系统的一部分，光学拾取系统例如用在DVD和其他的数据存储设备像光盘设备或磁-光盘设备中以向盘型数据存储介质记录数据和/或从盘型数据存储介质再现数据。由激光器驱动电路1产生信号，在调制器2处用调制Fmod调制该信号，并发送到激光器3，生成已调制信号4。传感器5在本实施例中例如为光电二极管，根据信号4产生一个传感器信号6。由于传感器5有限的速度，传感器信号6取决于已调制信号4，但不必等于已调制信号4。落在传感器5上的光可以被盘反射，或者被以任何其他方式反射或直接入射到传感器5上。在这个系统中，传感器信号6并不是可以直接获得的，而是仅以由调制Fmod加以调制的形式获得。在这类系统中，对传感器信号6的采样经常比时间连续相乘更有吸引力。采样只需要有关在采样时刻实际调制的知识，而连续时间相乘需要有关调制的“时间连续知识”。采样在采样器7上执行，其提供采样已信号7a。这个系统可以包括用以保持采样值的保持电路7’。信号7a在比较器9内与参考信号8相比较，给出误差信号10，该误差信号10被输入到激光器驱动系统1内来稳定激光器功率。图2说明用Fmod调制过的调制信号4和传感器信号6，在图2中也用SD表示，即传感器信号。传感器信号6取决于已调制信号4，它也用Fmod进行调制。然而，并非所有的已调制的传感器信号都适合采样。传感器具有它自身的时间常数，而这会导致出现快速调制的信号不能产生可靠的传感器信号这样的情形。因而只有在特定时刻，即当存在特定的信号4时，才能对传感器信号采样。因此，这会导致采样间很大的延迟时间。在图2中示出，仅在发出相对长(时间)的信号4’，并且提供足够稳定的传感器信号4”时，在这个传感器信号4”期间进行采样。在调制信号包含相当低频率的情形下，这种延迟最严重，就好似处于调制多少有点随机的系统中那样，例如基于数据(data based)的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括用以产生信号（４）的装置（３）和反馈控制环路，该反馈控制环路包括用以提供取决于所产生信号（４）的传感器信号（６）的传感器（５），其中该设备包括用以调制所产生信号（４）的调制器（２），用以采样传感器信号（６）的采样器（７），用以测量自前次采样以来流逝的流逝时间（ｔ↓［ｌａｐｓｅ］）的测量器（６１），以及用以将所述流逝时间（ｔ↓［ｌａｐｓｅ］）与参考时间周期（５２）进行比较的比较器（６２），如果所述流逝时间超过参考时间周期，使反馈环路滤波器不工作，直到例如执行下一次采样的时间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2004-10-5 04104870.31.一种设备，包括用以产生信号(4)的装置(3)和反馈控制环路，该反馈控制环路包括用以提供取决于所产生信号(4)的传感器信号(6)的传感器(5)，其中该设备包括用以调制所产生信号(4)的调制器(2)，用以采样传感器信号(6)的采样器(7)，用以测量自前次采样以来流逝的流逝时间(tlapse)的测量器(61)，以及用以将所述流逝时间(tlapse)与参考时间周期(52)进行比较的比较器(62)，如果所述流逝时间超过参考时间周期，使反馈环路滤波器不工作，直到例如执行下一次采样的时间。2.如权利要求1所述的设备，其中在工作时参考时间周期(52)使得反馈环路滤波器不工作时间平均少于10％，优选少于2％。3.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：J范伦斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]