用于光学存储装置中的补偿器制造方法及图纸

一种用于补偿一光学存储装置所产生的误差信号的补偿器，该补偿器包含：　　　　一超前补偿器，用于接收该误差信号并据以产生一相位超前补偿误差信号；　　　　一带通滤波器，并联在该超前补偿器，用于放大该误差信号中的转动频率误差信号并据以产生一滤波信号；以及　　　　一加法器，用于将该相位超前补偿误差信号相加到该滤波信号以降低该误差信号的稳态误差；　　　　该补偿器不包含一滞后补偿器。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术相关于一种光学存储装置，特别涉及指一种用于补偿该光学存储装置所产生的误差信号的补偿器。
技术介绍
光存储媒介，例如光盘(compact disc)等，因其低成本及高数据存储容量的优点，已在数据存储的领域中占有一席之地，因此，近年来，用于存取光盘中数据的光盘驱动器(CD drive)也就渐渐地成为个人电脑中的标准配备了。 光盘驱动器利用其内的光学读取头(pickuphead)以发出具有不同功率的激光至转动的光盘的方式，将数据写入至光盘中，并依据反射自光盘上的激光强度读取光盘内所存储的数据。为了能精确且有效率地地处理大量的数据，光盘驱动器中均设置一聚焦及循迹伺服控制系统(focus & track servosystem)，以控制光盘驱动器中的致动器(actuator)在转动时尽可能不要产生稳态误差(steady-state error)。 一般而言，光盘驱动器中用于控制该致动器的聚焦及循迹伺服控制系统包含一超前补偿器(phase-lead compensator)及一滞后补偿器(phase-lagcompensator)。请参阅图1，图1为常规一一次(first-order)超前补偿器的波德图(Bode plot)，该超前补偿器的频率响应为G(s)＝(1+aTleads)/(1+Tleads)，其中a＞1，该超前补偿器在二角频率(corner frequency)1/(aTlead)、1/Tlead的范围内将一介于0度至90度的正相位附加到该聚焦及循迹伺服控制系统中。由于当一超前补偿器加入到一系统后，对应于该系统的极零点(pole-zero)值会较先前该系统原有的极零点值为小(亦即，整体而言，该系统的极零点朝原点(origin)左方移动)，而对应于该系统的根轨迹图(root locus)也会相应地向左移动，因此，该超前补偿器可使该系统较为稳定地工作，并且可增加该系统的响应速度(response speed)，但该超前补偿器也无可避免地会增加该系统的相位。 请参阅图2，图2为常规一一次滞后补偿器的波德图，该滞后补偿器的频率响应为G(s)＝(1+aTlags)/(a*(1+Tlags))，其中a＜1，该滞后补偿器在二角频率1/Tlag、1/(aTlag)的范围内将一介于0度至-90度的负相位附加到该聚焦及循迹伺服控制系统中。当一滞后补偿器加入到该系统后，对应于该系统的极零点较先前该系统原有的极零点更为靠近原点，而对应于该系统的根轨迹图也会相应地向右移动，该滞后补偿器虽然不会大幅度地改变该系统的暂态响应(transient response)，然而该滞后补偿器却能改善该系统的稳态响应(steady-state response)。与该超前补偿器不同的是，该滞后补偿器可减少该系统的相位，亦即，该滞后补偿器会该负相位加入到该系统中，而该负相位正好可以用于补偿该系统因该超前补偿器所增加的相位。 该滞后补偿器用作补偿一低频信号。当该低频信号的频率渐渐增加，而终致超过该角频率1/Tlag(或1/aTlag)时，该滞后补偿器便无法再提供足够的增益，除非该滞后补偿器新增一高于该角频率1/Tlag的新角频率1/Tnewlag。以此包含该新角频率1/Tnewlag的滞后补偿器所对应的频带很可能会与该超前补偿器所对应的频带相互重叠。 请参阅图3，图3为常规一用于一光盘驱动器的聚焦及循迹伺服控制系统10的功能方块图。系统10包含一光学读取头12、一电连接到光学读取头12的前置放大器14、一电连接到前置放大器14的补偿器16、一电连接到补偿器16与光学读取头12的致动模块(actuator & lens module)18。 光学读取头12从置于该光盘驱动器上的光盘11中读取一聚焦误差信号(focus error，FE)，并将该聚焦误差信号以及致动模块18所传来的镜片位置信号(lens position signal)传至前置放大器14以备放大。前置放大器14将光学读取头12所传来的信号适度放大，再将该放大过的信号合成于一转动频率误差信号(rotating frequency error signal)以产生一误差信号后，再将该误差信号传送至补偿器16以备补偿。聚焦及循迹伺服控制系统10中的补偿器16专为处理该误差信号而设置，而该误差信号中所包含的转动频率误差信号导因在光盘11上的摇摆结构(wobble)因该光盘驱动器内的马达的转动而产生的偏心作用(eccentric effect)所致。补偿器16将前置放大器14所传来的误差信号适度补偿后，例如增加增益或改变相位等，才将该补偿过的误差信号(补偿信号)传送至致动模块18。致动模块18就依据该补偿过的误差信号产生用以控制该光盘驱动器内的马达能平稳工作的镜头位置信号。 前已述及，一聚焦及循迹伺服控制系统包含一超前补偿器及一滞后补偿器以补偿该误差信号。请参阅图4，图4为常规补偿器16的功能方块图。补偿器16包含一超前补偿器32及一串接到超前补偿器32的滞后补偿器34，该误差信号依序先输入到超前补偿器32后再输入至滞后补偿器34以形成该补偿信号。请参阅图5，图5为常规补偿器16的另一功能方块图。补偿器16包含一超前补偿器42、一并联到超前补偿器42的滞后补偿器44、及一连接到超前补偿器42与滞后补偿器44的加法器46，该误差信号同时输入到超前补偿器42及滞后补偿器44，再经过加法器46的合成后，形成该补偿信号。补偿器16中的超前补偿器32、42可为一如微分电路(differentiatorcircuit)的高通滤波器(high pass filter)，用于稳定系统10，而补偿器16中的滞后补偿器34、44则可为一用于降低系统10的稳态误差的积分电路(integrator circuit)。 当该光盘驱动器的马达的转动速率不高时，由于补偿器16中的滞后补偿器34、44尚可提供足够的低频增益补偿(请参阅图2，滞后补偿器34、44可为一低通滤波器)以补偿该转动频率误差信号，并且在此同时还不会影响到补偿器16中的超前补偿器32、42对系统10所提供的相位补偿，因此，低速运转的光盘驱动器中的滞后补偿器34、44确对系统10的稳定性有所帮助。然而，当该光盘驱动器的马达的转动速率越来越高时，该误差信号中的转动频率误差信号的频率也会相应地越来越高，因为该转动频率误差信号对于系统10的工作频率而言为一低频信号，所以此时滞后补偿器34、44势必需要以增加其频宽的方式，才能有效地补偿该转动频率误差信号。但滞后补偿器34、44在增加频宽的同时必定会减慢其增益衰减的速率，其结果就是，滞后补偿器34、44在该光盘驱动器在高频工作时所产生的相位延迟的效应会附加到超前补偿器32、42上，造成系统10的相位边限(phase margin)不足而降低稳定性。
技术实现思路
因此本专利技术的主要目的在于提供一种用于补偿该光学存储装置所产生的误差信号的补偿器，以解决常规技术的缺点。 根据本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
，本发明公开一种用于补偿一光学存储装置所产生的误差信号的补偿器，该补偿器包含一用于接收该误差信号并据以产生一相位超前补偿误差信号的超前补偿器(lead compensator)、一并联到该超前补偿器且用于放大该误差信号中的转动频率误差信号并据以产生一滤波信号的带通滤波器、以及一用于将该相位超前补偿误差信号相加到该滤波信号以降低该误差信号的稳态误差(steady state error)的加法器，其中该补偿器并不包含一滞后补偿器(lag compensator)。 由于本发明的补偿器仅包含一超前补偿器及一带通滤波器，而并不包含一滞后补偿器，因此，该补偿器具有较小的体积。不仅如此，该补偿器还可应用于高速运转的光盘驱动器中以降低该误差信号中的稳态误差，并解决常规技术中关于频带重叠的问题。 附图说明 图1为常规一一次超前补偿器的波德图。 图2为常规一一次滞后补偿器的波德图。 图3为常规一用于一光盘驱动器的聚焦及循迹伺服控制系统的功能方块图。 图4为图3所显示的系统中一补偿器的功能方块图。 图5为图3所显示的系统中一补偿器的另一功能方块图。 图6为本发明的优选实施例中一光盘驱动器中的聚焦及循迹伺服制系统的功能方块图。 图7为图6所显示的补偿器中一开环传递函数(open loop transferfunction)的波德图。 附图符号说明10、50 聚焦及循迹伺服控制系统 11、51 光盘12、52 光学读取头 14、54 前置放大器16、56 补偿器 18、58 致动模块32、42、超前补偿器 34、44 滞后补偿器6264 带通滤波器 46、66 加法器 具体实施方式 本发明的方法及装置用于补偿一光学存储装置所产生的误差信号，该误差信号包含该光学存储装置中的光学读取头因其所发射的激光而产生的聚焦误差信号、以及一置于该光学存储装置中的光盘因其上的摇摆结构所导致的转动频率误差信号。该光学存储装置可为CD-ROM光盘驱动器、DVD-ROM光盘驱动器、CD-RW光盘驱动器或DVD-RW光盘驱动器，而这些光盘驱动器可工作在恒定角速率(constant angular velocity)模式或恒定线速率模式(constant linear velocity)。 请参阅图6，图6为本发明的优选实施例中一光盘驱动器中的聚焦及循迹伺服控制系统50的功能方块图。系统50包含一光学读取头52、一电连接于光学读取头52的前置放大器54、一电连接到前置放大器54的补偿器56、一电连接到补偿器56与光学读取头52的致动模块58。系统50的工作方式与图3中所示的系统的工作方式相同，所以在此不再赘述。 与图3中所示系统10不同的是，系统50中的补偿器56包含一超前补偿器62、一并联到超前补偿器62的带通滤波器64、及一电连接到超前补偿器62与带通滤波器64的加法器66，用于合成超前补偿器62与带通滤波器64所输出的信号。超前补偿器62的结构相似于常规补偿器16中的超前补偿器32、34的结构，换句话说，超前补偿器62亦可为一如微分电路的高通滤波器。请注意，因为当一光盘驱动器高倍速工作时，一滞后补偿器所提供的低频增益会重叠在(overlap)一超前补偿器的频带，并且，一般而言，现今的光盘驱动器均工作在高倍速，换句话说，一滞后补偿器本不能发挥任何功能，所以，本发明的补偿器56中并不需包含任何滞后补偿器，取而代之的为带通滤波器64。 如图6所示，输入到补偿器56的误差信号同时输入到超前补偿器62及带通滤波器64，被带通滤波器64所放大的信号的频率接...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立霆，钟翊仁，赵志谋，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：