一种光盘机信号校正装置与方法 【技术领域】
本发明涉及一种光盘机信号校正装置与方法，特别是涉及一种可校正因信号信道传输特性不尽相同所造成光盘机信号间时序误差的装置与方法。
背景技术
在一般的光盘机(optical disk drive，ODD)系统中，包含两大结构：一为光学读写头(optical pickup head)，另一个为光盘机控制器(ODDcontroller)。光学读写头通常包含激光二极管与激光二极管驱动器，可在光盘机读写时运作于光盘片表面，发射激光至光盘片，然后接收来自光盘片的反射光。为了顾及光学读写头运作的灵活度，其重量不能过重，因此光学读写系统中的组成部分大部分设在光盘机控制器内，而与光学读写头分开设置。
一般来说，光盘机控制器实际上为一集成电路(integrated circuit)或一芯片(chip)，激光二极管驱动器则设置在另一芯片。光盘机控制器连同其它电子组件，设置于一印刷电路板上，所述印刷电路板则固定于光盘机的机壳上。相对于光盘机机身，光盘机控制器的设置是固定的。一般来说，激光二极管驱动器在实体上也为一芯片，设置于另一印刷电路板上，连同激光二极管，包含在光盘机的光学读写头内。相对于光盘机机身，该光学读写头是可移动位置的单元。由上可看出，光盘机控制器与激光二极管驱动器是分隔的两个单元。一般实际系统上，光盘机控制器与激光二极管驱动器所在的两个印刷电路板间会通过一软排线(flexible cable)做联机，用以传递彼此间的数据信号、或控制信号，如：激光二极管驱动器该如何驱动激光二极管的控制信号等。
请参阅图1，为现有技术的光盘机系统的光盘机控制器10与光学读写头15结构示意图。一般使用的刻录光盘机通过图示的光盘机控制器10控制光盘机行为，如转速、激活、停止等动作，其中包括光盘机控制器10中的控制模块16，控制光学读写头15中的激光二极管驱动器12以驱动激光二极管14发射激光。光盘机控制器10通过其中的控制模块16所产生的相关信号，这些信号通过控制模块16与激光二极管驱动器12间地信号信道18传递，由激光二极管驱动器12所接收。此处，所谓的信号信道，为信号传输的路径，包括光盘机控制器10内部线路，如控制模块16所在的印刷电路板上的电路，经过软排线到达另一端的光学读写头15，进入光学读写头15后经过内部的线路，最后到达光学读写头15内的某个模块，如激光二极管驱动器12，为前后所经过的传输路径的总称。
而图2为现有技术激光二极管驱动器12的实施例示意图。激光二极管驱动器12接收由光盘机控制器10传送过来的三个功率控制信号：读取功率控制信号RADJ、第一写入功率控制信号WADJ1、第二写入功率控制信号WADJ2、及三个写入时钟信号RCLK、WCLK1、WCLK2、及两个高频调变参数FADJ、AADJ、及一高频调变控制信号OSCEN后，输出一驱动信号LDOUT，用以驱动后端的激光二极管14。激光二极管驱动器12还包含一读取信道驱动电平产生器(Read ChannelDriving Level Generation)20、第一写入信道驱动电平产生器22、一第二写入信道驱动电平产生器24、一高频调变器(high frequency modulation，HFM)26，及开关202、222、242。激光二极管驱动器12可还包含控制信号LD_Enable及开关282。
读取信道驱动电平产生器20接收通过读取信道传送过来的读取功率控制信号RADJ，经过相关的信号处理后，如信号放大、电压信号转电流信号等，输出一电流信号IRADJ，并经过开关202，汇流至驱动信号LDOUT。波形重整器251接收写入时钟信号RCLK，将写入时钟信号RCLK的信号波形重整成方波形式，输出重整后的写入时钟信号RCLK以控制开关202的开/关状态。
第一写入信道驱动电平产生器22接收通过第一写入信道传送过来的第一写入功率控制信号WADJ1，经过相关的信号处理后，如信号放大、电压信号转电流信号等，输出一电流信号IWADJ1，并经过开关222，汇流至驱动信号LDOUT。波形重整器252接收写入时钟信号WCLK1，将写入时钟信号WCLK1的信号波形重整成方波形式，输出重整后的写入时钟信号WCLK1以控制开关222的开/关状态。
第二写入信道驱动电平产生器24接收通过第二写入信道传送过来的第二写入功率控制信号WADJ2，经过相关的信号处理后，如信号放大、电压信号转电流信号等，输出一电流信号IWADJ2，并经过开关242，汇流至驱动信号LDOUT。波形重整器253接收写入时钟信号WCLK2，将写入时钟信号WCLK2的信号波形重整成方波形式，输出重整后的写入时钟信号WCLK2以控制开关242的开/关状态。
高频调变器26接收高频调变参数FADJ、AADJ，以控制频率与振幅，然后用以产生一具有高频震荡特性的电流信号IHFM，并经过开关262，汇流至驱动信号LDOUT，其中开关262受高频调变控制信号OSCEN控制其开/关状态。激光二极管驱动器12可进一步包含开关282，用以依据控制信号LD_Enable来控制是否输出有效的驱动信号LDOUT。
图3a至图3e分别为图2中激光二极管驱动器12的各式信号RCLK、OSCEN、WCLK1、WCLK2、LDOUT的波形示意图，横轴方向代表时间，纵轴方向代表信号电平。当处于读取数据阶段32，此时激光二极管14所发出激光的强度较低，只需要启用读取功率控制信号RADJ，此时，写入时钟信号RCLK处于高电位状态，以导通开关202，写入时钟信号WCLK1、WCLK2则处于低电位状态，使开关222、242呈现断路状态。另外，如目前技术人员所熟知，此时高频调变控制信号OSCEN也会处于高电位状态，以导通开关262。综上所述，读取数据阶段32中的驱动信号LDOUT可如图3e所示。
当处于刻录数据阶段34，此时激光二极管14所需的激光强度较强，读取功率控制信号RADJ、第一写入功率控制信号WADJ1、第二写入功率控制信号WADJ2都将会用到。此时，写入时钟信号RCLK处于高电位状态，以导通开关202，写入时钟信号WCLK1、WCLK2则依据预设好的写入策略在高低电位之间做切换，使开关222、242切换于通路/断路状态。此时，高频调变控制信号OSCEN可以处于低电位状态，让开关262成为断路状态。综上所述，刻录数据阶段34中的驱动信号LDOUT将如图3e所示。
图3a至图3e中的实线部分皆为理想的时脉信号波形。然而，如果相关的信号发生时序上的不精确，如控制开关222的写入时钟信号WCLK1在时序上有所延迟而成图3c所示的写入时钟信号WCLK1*，如此将导致驱动信号LDOUT产生变形成如图3e所示的驱动信号LDOUT*。此例中，驱动信号LDOUT*会有信号过高的情形产生，此不正常的突波现象会对激光二极管14造成损害，或由于激光二极管14的激光太强，而对光盘片造成伤害，造成激光二极管与光盘片寿命的减损。并且，写入时钟信号时序上的误差直接影响到驱动信号LDOUT时序的正确性，造成日后读取光盘数据时错误率的增加。
在现有技术中，如图4A所示，由光盘机控制器41内部的任一模块42所送出来的两个信号SA与SB，分别通过一信号信道40A及信号信道40B，传送到光学读写头43内的另一模块45，由模块45的波形重整器46接收，将信号波形重整成方波形式后，输出为信号SA与SB在模块45处的接收信号SA’与SB’。由于不同信号所经过的信号信道路径长短、传输特性不完全相同，造成不同信号信道的传输时间通常也不相同，使得不同的信号即使在同一时间出发，但到达目的地的时间彼此间会有差距。如图4B所示，由模块42传送的信号SA与SB，经过信号信道40A及信号信道40B传输至模块45后，所收到的信号SA’与SB’间，在时序上将有所误差Td，如之前所述，该时序误差Td将造成光盘机系统运作错误可能性的升高。
因光学读写头与光盘机控制器间不同的信号信道有不同的传输特性，使不同信号传输所需时间不同，造成信号在接收端时序并不一致。本发明在此光学读写系统结构中加入监测与调校的机制，以补偿信号信道的不良效应，使在读写光盘储存媒介时能有更稳定的读写功能，特别是可增进写入光盘储存媒介时的写入功能。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于提供一种光盘机信号校正装置与方法，让光盘机信号在光盘机控制器(ODD controller)内的第一模块处可预先调整其时序设定，使得信号通过各自的信号信道、到达光学读写头的第二模块处的时序能够大体上达到一致的效果。
为了实现上述目的，本发明提供了一种光盘机信号校正装置，运用于一光学读写系统，包含一光盘机控制器及一光学读写头并通过一软排线连接，所述校正装置用以调校所述光盘机控制器中一第一模块所传送的多个信号，其分别通过个别的信号信道传送至所述光学读写头内的一第二模块，第二模块接收、重整各个信号得多个接收信号，以补偿各接收信号间在时序上的差距，其特征在于，还包括有：一调整模块，设置于所述第一模块内，用以依据一调校信号，对一第一信号做延迟处理，得一延迟第一信号，其中所述第一模块传送所述延迟第一信号与一第二信号，其分别通过一第一信号信道与一第二信号信道传送至所述光学读写头内的一第二模块；一监测模块，设置于所述光学读写头内，用以接收一第一接收信号与一第二接收信号，产生一监测信号，用以反应所述第一接收信号与所述第二接收信号间时序的差距情形，其中所述第一接收信号与所述第二接收信号分别为所述第二模块接收、重整所述延迟第一信号与所述第二信号的结果；以及一调校模块，设置于所述光盘机控制器内，用以接收所述监控信号，产生所述调校信号。
上述光盘机信号校正装置，其特点在于，所述监测模块包括：一相位检测模块，用以接收所述第一接收信号与所述第二接收信号，输出一相差信号，其中所述相差信号反应所述第一接收信号与所述第二接收信号间时序的差距；一平均运算单元，接收所述相差信号作平均处理，输出结果为所述监控信号。
上述光盘机信号校正装置，其特点在于，所述相位检测模块包括：一相位检测单元，用以接收所述第一接收信号与所述第二接收信号，输出一第一相位检测信号与第二相位检测信号，分别反应所接收所述第一接收信号在时序上领先所述第二接收信号的情形，及所接收所述第二接收信号在时序上领先所述第一接收信号的情形；一减法运算单元，接收所述第一与所述第二相位检测信号，输出所述第一与所述第二相位检测信号的差值信号为所述相差信号。
上述光盘机信号校正装置，其特点在于，所述平均运算单元为一低通滤波器。
上述光盘机信号校正装置，其特点在于，所述第一信号与第二信号为两个预设的周期性信号。
上述光盘机信号校正装置，其特点在于，所述调整模块包含多个串接的延迟单元，输入信号为尚未经延迟的第一信号，所述调整模块依据所述调校信号，选择一延迟单元，以所述选定的延迟单元的输出信号为所述调整模块的输出信号。
上述光盘机信号校正装置，其特点在于，所述调校信号反应第一接收信号落后第二接收信号，则选择目前所选定的延迟单元的前一个延迟单元，以所述新选定的延迟单元输出信号为所述调整模块的输出信号；若所述调校信号反应第一接收信号超前第二接收信号，则选择目前所选定的延迟单元的后一个延迟单元，以所述新选定的延迟单元的输出信号为所述调整模块的输出信号。
本发明还提供一种光盘机信号校正方法，运用于一光学读写系统，其包含一光盘机控制器及一光学读写头并通过一软排线做连接，所述校正方法用以调校所述光盘机控制器中一第一模块所传送的多个信号，其分别通过个别的信号信道传送至所述光学读写头内的一第二模块，第二模块接收、重整各个信号得多个接收信号，以补偿各接收信号间在时序上的差距，其特点在于，所述方法步骤包括有：依据一调校信号，对一第一信号做延迟处理，得一延迟第一信号；传输所述延迟第一信号与一第二信号，分别通过一第一信号信道与一第二信号信道传送至所述第二模块；接收、重整所述延迟第一信号与所述第二信号，分别得一第一接收信号与一第二接收信号；监测所述第一接收信号与所述第二接收信号间的时序差距，得一监测信号；以及依据所述监控信号产生所述调校信号。
上述光盘机信号校正方法，其特点在于，所述监测信号的产生包括：依据所接收所述第一接收信号与所述第二接收信号间的时序差距，得一相差信号；将所述相差信号做平均处理，得所述监测信号。
上述光盘机信号校正方法，其特点在于，所述第一信号与第二信号为两个预设的周期性信号。
上述光盘机信号校正方法，其特点在于，所述相差信号的产生包括：依据所接收所述第一接收信号与所述第二接收信号间的时序差距，得一第一相位检测信号与一第二相位检测信号，分别反应所接收所述第一接收信号在时序上领先所述第二接收信号的情形，及所接收所述第二接收信号在时序上领先所述第一接收信号的情形；及将所述第一相位检测信号与所述第二相位检测信号做相减处理得所述相差信号。
上述光盘机信号校正方法，其特点在于，若所述调校信号反应第一接收信号落后第二接收信号，则减少对第一信号的延迟时长；若所述调校信号反应第一接收信号超前第二接收信号，则增加对第一信号的延迟时长。
本发明的功效，在于在第一模块处即对信号做时序上的补偿，使得第二模块处所接收的各信号的时序可以大体上一致，从而解决了先有光盘机控制器(ODD controller)内的第一模块与光学读写头(optical pick-up head)内的第二模块间的信号信道因信道传输特性所造成两个信号间的时序误差的问题。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【附图说明】
图1为现有技术光学读写装置的光盘机控制器与激光二极管驱动器结构示意图；
图2为现有技术的激光二极管驱动器结构的实施例示意图；
图3a至图3e为现有技术图2所示激光二极管驱动器的各式信号时序示意图；
图4A为现有技术利用软排线传输信号的装置示意图；
图4B为现有技术传输信号示意图；
图5为本发明光盘机校正方法步骤流程图；
图6为本发明光盘机信号校正装置示意图；
图7A至图7D为本发明各模块间信号波形示意图。
其中，附图标记：
10-光盘机控制器，12-激光二极管驱动器
14-激光二极管，15-光学读写头
16-WSR电路，18-信号信道
RADJ-读取功率控制信号，WADJ1-第一写入功率控制信号
WADJ2-第二写入功率控制信号
RCLK、WCLK1、WCLK2、WCLK1*-写入时钟信号
FADJ、AADJ-高频调变参数
OSCEN-高频调变控制信号
LDOUT、LDOUT*-驱动信号
IRADJ、IWADJ1、IWADJ2、IHFM-电流信号
32-读取数据阶段
34-刻录数据阶段
20-读取信道驱动电平产生器
22-第一写入信道驱动电平产生器
24-第二写入信道驱动电平产生器
26-高频调变器(high frequency modulation，HFM)
202、222、242-开关
LD_Enable-控制信号
262、282-开关
251、252、253-波形重整器
40A、40B-信号信道
41-光盘机控制器(ODD controller)
42-模块，43-光学读写头
45-激光二极管驱动器，46-波形重整器
Td-时序误差
60-软排线，61-光盘机控制器，63-光学读写头
601-第一信号信道，602-第二信号信道
65-第-模块，651-调整模块
66-第二模块，67-调校模块，68-信道检测单元
660a、660b-波形重整器
661-相位检测单元
662-运算单元，663-平均运算单元
SU、SD-相位检测信号
SA、SA’、SA*-信号
SB、SB’-信号，SP-结果信号，SM-监测信号
VH-高电平，VL-低电平
【具体实施方式】
本发明光盘机信号校正装置与方法，为了解决现有光盘机控制器(ODDcontroller)内的第一模块与光学读写头(optical pick-up head)内的第二模块间的信号信道因信道传输特性而造成两个信号间的时序误差，在第一模块处对信号做时序上的补偿，使得第二模块处所接收的各信号的时序可以大体上一致。
本发明光盘机信号校正方法即对不同的信号信道间传输时间不同所造成信号在接收端的到达时序不一致的情形做补偿，其中所谓的信号信道包括：信号在光盘机控制器内所经过的线路部分、软排线中的线路部分、及光学读写头内所经过的线路部分。请参阅图5的实施例步骤流程图。校正步骤包含如下：
S51，当一光学读写系统校正开始，设定光盘机控制器及光学读写头进入校正模式；
在此校正模式下，调校光盘机控制器中的第一模块所传送的各个信号。输入一第一信号至一调整模块，S52，依据一调校信号做延迟处理，获得一延迟第一信号；
S53，传输该延迟第一信号与一第二信号，分别通过一第一信号信道与一第二信号信道送达至光学读写头内的一第二模块，其中该第一信号与第二信号为两个预设的周期性信号；
接收、重整该延迟第一信号与该第二信号，S54，分别得一第一接收信号与一第二接收信号；
S55，监测第一接收信号与第二接收信号间的时序差距，得一监测信号，此监测信号的产生是依据该第一接收信号与第二接收信号间的时序差距，得一相差信号；再将该相差信号做平均处理，得监测信号，其中通过一平均运算单元将相差信号作平均处理，所得的平均值即为监测信号，可反应第一接收信号与第二接收信号间的时序差距情形，此为后续调校模块的运作依据。另外该平均运算单元在实际操作上可为一低通滤波器。另外，另一实施例为：可在平均运算单元后，再加一积分器(integrator)做机分处理，此时该监测信号的斜率可反应第一接收信号与第二接收信号间的时序差距情形，此为后续调校模块的运作依据。
其中，相差信号的产生包括：依据第一接收信号与第二接收信号间的时序差距，得一第一相位检测信号与一第二相位检测信号，分别反应所述第一接收信号在时序上领先所述第二接收信号的情形，及该第二接收信号在时序上领先该第一接收信号的情形；再将该第一相位检测信号与该第二相位检测信号做相减处理得该相差信号。
最后，S56，依据监控信号产生调校信号，此调整模块包含多个串接的延迟单元(delay cell)，依据该调校信号，选择一延迟单元，以该选定的延迟单元的输出信号为延迟第一信号。
若上述调校信号反应第一接收信号落后第二接收信号，则选择目前所选定的延迟单元的前一个延迟单元，以该新选定的延迟单元输出信号为延迟第一信号；若调校信号反应第一接收信号超前第二接收信号，则选择目前所选定的延迟单元后一个延迟单元，以新选定的延迟单元输出信号为延迟第一信号。
校正步骤完成后，光盘机控制器及光学读写头进入正常运作模式，S57，执行光盘机平常的读写运作。
通常，S52至S56的过程会进行一回以上，以达到渐渐缩小第一接收信号与第二接收信号间时序误差的效果，且当第一接收信号与第二接收信号的时序误差小到一定程度时，即视为校正完成，接下来可以进入正常运作模式。在正常运作模式中，凡须通过第一信号信道传输的信号，将依据本发明所调校出的时间延迟设定值进行信号的延迟处理，使得通过第一信号信道与第二信号信道传输的信号在第二模块处的时序更趋一致，确保第二模块的正确运作。
另外，S56中的第二信号并不做调校，把第二信号信道当作参考对象，然后对第一信号做第一信号信道部分的调校。此外，本发明也可改为把第一信号信道当作参考对象，然后对第二信号做第二信号信道部分的调校，两种做法并无不同，只是文字叙述上的差别而已。
进一步说，光盘机控制器与光学读写头间的各信号信道CH1~CHN，即可运用本发明，每次挑选两个信号信道(例如CH1，CHk)做校正，且每次挑选的两个信号信道中都同样以信号信道CH1做参考对象，如此即可依次将信号信道CH2~CHN调校完毕。
上述说明是以第一信号信道与第二信号信道的起点同为第一模块。本发明也可适用起点不是同一个模块的情形。
以上，本发明的调校方式以每次两个信号信道为例，本发明也可针对两个以上的信号信道的调校作业。以三个信号信道为例，此时的调校作业在第一模块需要发送三个信号，第二模块处需要分别检测所接收到的第二与第三信号与第一信号的时序误差情形，分别产生两个监测信号回传至光盘机控制器，以调整第二与第三信号的延迟设定。
同过上述步骤，可使信号在达到光学读写头的第二模块(如激光二极管驱动器)处的各信号时序趋于一致，以确保光盘读写系统的稳定运作。
为了实现上述校正流程，本发明在光盘机读写系统的校正模式时，提供如图6所示的光盘机信号校正装置。光盘机读写系统可分为光盘机控制器61与光学读写头63两个部分。为确保光盘机后续运作的正常，一开始光盘机读写系统先进入校正模式，待相关的校正作业完成后，再进入正常运作模式。
在校正模式中，光盘机控制器61中的第一模块65(传送模块)的一调整模块651，依据一调校信号，对一第一信号SA做延迟处理，得一延迟第一信号SA*。第一模块65发送延迟第一信号SA*与一第二信号SB。其中，第一信号SA与第二信号SB为两个预设的周期性信号，以图7A为例，第一信号SA与第二信号SB为工作频率(duty cycle)为50％的方波，其中工作周率定义为信号在高电平的时长除以信号周期。信号SA*与SB分别通过第一信号信道601与第二信号信道602，送达光学读写头63内的第二模块66(接收模块)，被第二模块66的信道检测单元68所接收。信道检测单元68内的波形重整器660a与波形重整器660b将接收信号重整成方波形式后，分别得一第一接收信号SA’及第二接收信号SB’。由于不同信号信道的传输特性通常不同，造成不同信号信道上的信号即使在第一模块65处的时序是一致的，如图7A所示，但到达第二模块66处所需的时间通常并不相同而造成相位不一致的情形，如图7B所示，第一接收信号SA’与第二接收信号SB’的时序有误差(Td)情形出现。
如图所示，信道检测单元68包含一相位检测单元661、一运算单元662、及一平均运算单元663。相位检测单元661接收第一接收信号SA’与第二接收信号SB’，产生相位检测信号SU与SD，以分别反应信号SA’在时序上领先SB’的情形，及信号SB’在时序上领先SA’的情形。
图7C为相位检测信号SU与SD的一示例图。当第一接收信号SA’的时序为超前第二接收信号SB’时，超前的时段部分相位检测信号SU呈现高电平VH，以代表信号SA’超前信号SB’，且反应信号SA’超前信号SB’的时长，至于相位检测信号SD则呈现低电平VL，表示信号SB’并没有超前信号SA’。
图7D为相位检测信号SU与SD的另一示例图。当第二接收信号SB’的时序为超前第一接收信号SA’时，超前的时段部分相位检测信号SD呈现高电平VH，以代表信号SB’超前信号SA’，且反应信号SB’超前信号SA’的时长，至于相位检测信号SU则呈现低电平VL，表示信号SA’并没有超前信号SB’。由于相位检测单元661的实施方式已为熟悉此技术领域的人员所熟知，在此不另多述。
运算单元662接收相位检测信号SU及SD，然后执行减法运算，输出结果信号SP至一平均运算单元663，求其信号的平均电平，输出为一监测信号SM。在实做方面，举例说，运算单元662可以是一减法器，平均运算单元663可以一低通滤波器。平均运算单元663所产生的监测信号SM，通过软排线60回馈至光盘机控制器61内的调校模块67，用以接收该监测信号SM，产生一调校信号至调整模块651，用以依据该调校信号，对该第一信号做延迟处理。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。