利用暂停模式的光盘机数据存取方法与相关装置的制作方法

xiaoxiao2020-8-1  1

【专利下载】Tel:18215660330

专利名称:利用暂停模式的光盘机数据存取方法与相关装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种控制光盘机数据存取的方法与相关装置,尤其是涉及一种以往复来回的暂停模式来动态适应光盘机马达转速调整的数据存取方法与相关装置。
背景技术
体积轻薄、成本低廉、存储容量大的光盘片,能存储大量的电子化数据、数据、影音讯息,已成为现代信息社会最重要的存储介质之一。尤其是可烧录式光盘片的发展,能让使用者视个人需要将自己选择的数据写入至光盘片上,更使光盘片成为最重要的非易失性存储介质之一。要存取光盘片上的数据,就要配合光盘机的使用;而如何使光盘机能正确、有效率地存取光盘片上的数据,也就成为现代信息产业界研发的重点之一。
请参考图1。图1为一典型光盘机10功能方块的示意图。光盘机10中设有一固定于光盘机中的转子马达(spindle)12、一固定于光盘机中的滑轨14、一用来存取数据的读取头16以及一驱动电路20、一控制电路18。马达12用来带动一光盘片22转动;控制电路18则用来控制光盘机10的运作。光盘片22上设有环绕光盘片圆心的轨迹24,用来记录数据;沿着光盘片22的径向(也就是图1中箭头A0的方向),轨迹24可区分出多个轨道,像是图1中标出的轨道28A、28B,就是光盘片22上两个相邻的外圈轨道;而轨道28C则是另一个内圈的轨道。为了要存取光盘片22上的数据,沿着光盘片22的径向设置有滑轨14;读取头16则以可滑动的方式设于滑轨14上,使读取头16能沿滑轨来回滑动(也就是沿图1中箭头A1的方向)。读取头16能将激光入射至光盘片22的下表面26,而反射回读取头16的激光就能使光盘机10分析出光盘片22上记录的数据。在可烧录式光盘机中,读取头16发出的激光还能将数据记录在轨迹24上。当马达12带动光盘片22转动,光盘片上的轨道就会随着光盘片22的转动而掠过读取头16,而让读取头16得以存取轨道上记录的数据。当读取头16要存取不同轨道上的数据时,就可在滑轨16上移动,以分别移动到对应不同轨道的不同位置,存取不同轨道上的数据。
光盘片数据存取的过程需要协调马达12的转动、读取头16的移动以及各种电子数据存取过程,所涉及的相关运作皆由控制电路18来主控。控制电路18能控制读取头16的滑动,并接收读取头16由轨迹24读出的数据;在可烧录式的光盘机中,控制电路18还能通过读取头16将数据写入至光盘片22上。此外,控制电路18能通过驱动电路20来控制马达12的转速;而控制电路18会发出一驱动讯号34至驱动电路20,并由驱动电路20将驱动讯号34转换为控制马达12转速的对应讯号,进而让马达12根据驱动电路20传来的讯号调整转速。
由于光盘片上数据存储的集成度甚高,光盘片数据存取的过程也必需精密且完善地协调光盘机中各机械、电子元件间的运作,尤其是将数据写入至光盘片的过程。由于存储于光盘片上的数据会经过特殊的编码(coding),即使在光盘片数据读取过程中各机电元件间的协调稍有差错(像是由光盘机异常的碰撞所导致的),使得某部分的数据未能在读取过程中正确读出,但光盘片上特殊的数据编码模式还是能使光盘机执行某种程度的错误检查、回复功能,以依据其他部分的数据分析出原先未正确读出的数据,弥补读取过程中的差错。但在将数据写入至光盘片时,就必需要正确地将数据写入至光盘片上;毕竟光盘片数据读取过程中容错的功能,还是要依赖完整记录于光盘片上的数据才能完全发挥。
为了控制光盘片数据写入的过程,可烧录式的光盘片本身就具有特殊的设计,以协助光盘机在数据写入过程中协调各机电元件的运作。请参考图2、图3。图2为图1中可烧录式光盘片22正视的示意图;图3则是光盘片22部分结构的立体示意图。如图2所示,沿着正视下表面26的方向看去,光盘片22上设有沿圆心环绕的轨迹24。在可烧录式的光盘片上,轨迹24实际上是由一数据轨迹30A与分布于数据轨迹两侧的摆动轨迹30B所形成。如图2中的1A所示,若将轨迹24的一部分放大,就可看出数据轨迹30A与其两侧的两条摆动轨迹30B。数据轨迹30A以及摆动轨迹30B的主轴33都环绕于光盘片22的圆心;由于1A为放大图,数据轨迹30A已呈现直线状,而摆动轨迹30B的主轴33则平行于数据轨迹30A,但如1A所示,摆动轨迹30B还会沿其主轴有小幅的偏摆。此偏摆会由两种长短不同的偏摆片段WT1、WT2交杂混合形成。若将1A中摆动轨迹30B、数据轨迹30A进一步放大于1B,并同时参考1B的立体结构的示意3,就可进一步描述摆动轨迹30B、数据轨迹30A详细的几何结构。其中数据轨迹30A是以间断分布、长短不同的记录记号32(譬如说是pit)来记录数据,摆动轨迹30B则是由连续的预建沟槽(pre-groove)形成的。当轨迹24掠过读取头时,读取头一方面能于数据轨迹30A上存取数据,一方面则能沿摆动轨迹30B的主轴33掠过预建沟槽;如图3所示,由于预建沟槽突出和低落的部分对激光的反射率不同,当读取头沿主轴33切过预建沟槽时,就能依据反射的激光读出强弱不同的讯号。此讯号强弱间交替的周期会和偏摆片段WT1、WT2的长短有关,而光盘片22就是将一摆动数据以长度不同的偏摆片段编码记录于摆动轨迹30B上;而光盘机分析由预建沟槽反射回来的激光讯号,就能由讯号中强弱交替的周期读出记录于摆动轨迹30B的摆动数据了。
在可烧录式光盘片22中,使用者要写入至光盘片的数据是记录于数据轨迹中;而摆动轨迹中的摆动数据则用来记录光盘片22上数据格式规划的相关数据。记录于光盘片上的数据常以帧(frame)为单位,而轨迹24上会被区分出多个帧,各用来记录一定的数据。而摆动数据就是用来记录各帧的位置,协助光盘机了解各帧在轨迹24上的位置,以便将数据正确写入至对应的帧。在空白的可烧录式光盘片上,数据轨迹尚未记录任何数据,所以光盘机必需要由摆动轨迹上记录的摆动数据读出轨迹上各帧规划的情形。在可重复烧录的光盘片上,虽然数据轨迹上可能已经记录有数据,但在覆写数据时,光盘机还是要依据摆动数据来了解各帧的规划以将数据覆写入正确的帧。当光盘机要将数据写入至某一帧时,除了要由摆动数据中知道帧的位置,还要依据摆动数据产生出一个和帧同步的写入时钟,以控制读取头将数据的各个位适当地写入至帧中。在数据轨迹上,记录记号的长短不同,就代表不同个数的位。为了要以适当长度的记录记号来正确代表对应数量的位,光盘机要以写入时钟为基准来决定读取头写入激光持续发射的时间长短。当写入时钟和摆动数据中定义的帧有良好的同步关系时,就能将一笔数据中的各个位以适当的长度正确写入至对应的帧中了。
如前所述,当光盘机要存取光盘片上的数据时,必需要协调各机电元件的运作。举例来说,即使是轨迹上的同一个帧,若是马达的转速较快,就会带动该帧以较快的线速度掠过读取头;若是要将数据正确写入至该帧中,光盘机就依据频率较高的写入时钟来控制读取头写入数据。为了确保数据存取能顺利进行,光盘机都会依照一定的程序来协调机电元件间的运作。以下即以一数据写入的控制方法为例,来说明已知技术中机电元件协调工作的程序。请参考图4(并同时参考图1)。图4为已知技术中控制数据写入前机电元件协调过程进行的流程100的流程图;流程100尤其适用于等线速度(CLV,Constant Linear Velocity)的光盘机中。在等线速度的光盘机中,不论是光盘片上内圈或外圈的轨道(譬如说是图1中的轨道28A、28B及28C),都是以相同的线速度掠过读取头16。换句话说,当读取头16在存取比较接近光盘片圆心的内圈轨道时(像是轨道28C),马达12的转速(也就是角速度)会较快;当读取头16要存取比较外圈的轨道时(像是轨道28A),马达的转速就要变的较慢,以使内外圈的轨道都以相同的线速度掠过读取头16。由于各轨道掠过读取头16的线速度皆相同,代表等线速度的光盘机能以相同的数据传输率来存取不同轨道上的数据,使得数据存取较为稳定,读取、写入数据的正确率也较高。相对地,由于等线速度下马达12必需要随着存取的轨道不同而改变转速,故已知的机电元件协调过程也较为复杂。如图4中所示,已知的流程100设有下列步骤步骤102开始写入寻轨。使用者可经由计算机等的接口控制光盘机10要由轨迹24上的特定地址(譬如说是某一轨道上的某一帧)开始将数据写入至光盘片22。当光盘机10要开始数据写入前,可先在光盘片22的内圈进行试写等功率调整,接下来就可进行本步骤,并将读取头16沿滑轨14朝向该特定地址对应的位置(以下称为目标位置)移动。步骤104如前所述,要在不同的轨道存取数据,马达12就必需要以不同的转速才能配合等线速度的要求。在指定要写入数据的特定地址后,马达12可依据该特定地址所在轨道的对应转速,来开始调整马达转速的动作。在此同时读取头16也继续朝向该特定地址对应的目标位置移动。在调整转速时,控制电路18会持续监控马达的转速是否已经稳定;若是,就可进行至步骤106;若否,则重复进行本步骤,直到马达转速已经稳定。在实际实施时,已知技术会在读取头16距离目标位置一预设距离时方开始调整马达转速,再不断重复本步骤以检查马达转速是否已经稳定。控制电路18可依据其对驱动电路20发出的驱动讯号34来指出马达12的转速。步骤106马达转速稳定后,就能进行至本步骤106以开始进行数据时钟与摆动数据的锁相同步操作。如前所述,数据时钟必需要与摆动数据中定义的帧同步,才能正确地将数据写入至光盘片。在转速稳定后,光盘机10就能依据由光盘片22读出的摆动数据调整写入时钟的频率,以使写入时钟能锁定与摆动数据同步。当写入时钟尚未同步时,则反覆进行本步骤以不断检查写入时钟的同步情形;直到写入时钟已经和摆动数据锁相同步,就能进行至步骤108。在此同时,读取头16还是继续朝向目标位置移动。步骤108检查读取头16是否已经超过了开始写入数据的目标位置。若是在步骤104、106完成后,读取头16并没有超过目标位置,那么就能顺利进行下一步骤110,开始将数据写入至光盘片22上的特定地址。若在步骤104、106完成后读取头16已经超过目标位置,就要重新将读取头16往回移,再度重复步骤102、104、106。如前所述,在已知技术中,读取头16会在距离目标位置一预设距离时开始进行步骤104、106,一方面将读取头16朝向目标位置移动,同时也进行步骤104、106来等待马达转速稳定,并锁定写入时钟。
然而,若步骤104、106所花的时间太长(也就是预设距离太短),朝向目标位置移动的读取头16就会超越目标位置,反而要重新反向移动并递回至步骤102。步骤110顺利完成步骤106、108后,马达12的转速稳定,写入时钟也顺利完成锁相,光盘机10中各机电元件都已完成协调,此时读取头16就能开始由目标位置将数据写入至光盘片22上的对应轨道了。
为进一步说明上述已知流程100进行的情形,请参考图5。图5为已知流程100进行时,读取头16于滑轨14的位置以及相关讯号的时序对应的关系图。其中5A代表读取头16在滑轨14上于不同时间的位置;其横轴即为位置。图5中的波形37、34则分别代表寻轨误差(TE,tracking error)及驱动讯号34的波形,两波形的横轴为时间,纵轴为讯号的大小,波形37中的寻轨误差可用来代表读取头16跨越轨道的情形。举例来说,在图5中的时段T0,在一个类似弦波起伏波形的周期中,就代表读取头16已经跨越一个轨道。如前所述,图1中的控制电路18能以驱动讯号34来控制驱动电路20改变马达12的转速,控制电路18并能经由读取头16回授的讯号来改变驱动讯号34的大小,进而调整马达12的转速。所以驱动讯号34于图5中波形的大小,就可代表马达12的转速。
当流程100开始,假设读取头16在步骤102刚开始时的位置是在滑轨14上的位置Pp0(如图5中所标示),此位置对应于图1中的内圈轨道28C。而使用者通过计算机发出写入指令至光盘机10,要将数据写入至轨道28B上;而轨道28B的位置对应于滑轨14上的位置Pp3,也就是要写入数据的目标位置。接收写入指令后,光盘机10就会开始控制读取头16由位置Pp0朝着位置Pp3移动。如前所述,在已知流程100中,会预设一段预设距离来进行步骤104、106,图5中的预设距离D0就代表已知流程100预留的距离。根据目标位置及预设距离,光盘机10就能计算出一个开始进行步骤104、106的起始位置Pp1。而在步骤102中,光盘机10就会控制读取头16由位置Pp0移动至起始位置Pp1。若位置Pp0和起始位置Pp1相距较远,读取头16就会在时段Tp1先进行一长距离跨轨,而寻轨误差的波形37于时段Tp1就会有较多周期的起伏波形,代表读取头16在时段Tp1中连续地跨越了多个轨道。接着在时段Tp2读取头16又进行一短距离的跨轨,最后在时段Tp3中,读取头16进行一至数轨的位置微调,最后到达起始位置Pp1,完成步骤102。接下来读取头16就要开始由起始位置Pp1进行步骤104。
如前所述,在等线速度光盘机中,不同的轨道要以不同的马达对应转速来存取。在步骤102中刚开始时,马达12的转速对应于轨道28C,其转速较高;当光盘机10最后要将数据写入至轨道28B时,马达12的转速也要调整至对应的较低转速。在步骤104中,已知流程100就会开始调整马达12的转速,在此同时读取头16也还是会继续朝最后写入数据的目标位置Pp3前进。如波形34所示,控制电路18开始改变驱动讯号34来逐步降低马达12的转速,以将马达12的转速调整至目标位置Pp3对应轨道的转速。由于控制电路18会经由回授调整驱动讯号34的大小,若马达12的转速不稳定,驱动讯号34也会随之改变以补偿马达转速的改变。在实际实施时,光盘机10可根据目标位置对应的转速计算出一个预设范围(像是图5中由电平L1、L2定义的范围内);当驱动讯号34的变化幅度已经进入此一预设范围内而不再大幅地变化,代表马达12的转速变化也对应地在一趋近目标位置对应转速的容忍范围内,此时就已达到步骤104的目的,将马达12的转速稳定地调整至目标位置对应的转速。
当已知流程100在实际实施步骤104时,会在预设距离D0中分配出两段预设的距离D1、D2,预设距离D1用来进行步骤104以等待马达12稳定地调整至目标位置Pp3对应的转速,而预设距离D2则用来进行步骤106。当读取头12由起始位置Pp1移动预设距离D1而到达位置Pp2的期间内,光盘机10也同时进行步骤104;若读取头12移动至位置Pp2后,马达12的转速也顺利地调整稳定,读取头12就会由位置Pp2开始进行步骤106。如图5中所示,在读取头16持续由起始位置Pp1移动至位置Pp2的时段Tp4中,由于读取头16是循着轨迹24的平顺地向位置Pp2前进,波形37在此时段中就不会出现跨轨的起伏波形,而驱动讯号34则调整稳定至电平L1、L2之间。如图2中所示,由于轨迹24本身就是螺旋形的,只要读取头16锁定轨迹24本身,随着光盘片22连同轨迹24的转动,读取头16就能持续向位置Pp2推进。换句话说,以图1为例,当读取头16要由轨道28B移动到轨道28A时,只要循着轨迹24转动而移动,即使不进行快速的跨轨,光盘片22转完一整圈后,读取头16自然就会由轨道28B移动到轨道28A。
回到图5。当马达12的转速稳定后,控制电路18就能开始于步骤106中调整写入时钟的频率,以使写入时钟能和光盘片22上读出的摆动数据同步。在实际实施时,已知流程100是利用读取头12由位置Pp2移动至目标位置Pp3的期间来进行步骤106;当读取头12移动至目标位置Pp3后,若写入时钟也顺利地锁相,代表步骤106也顺利完成,此时流程100就能经由步骤108进行至步骤110,并于步骤110中由目标位置Pp3开始将数据写入至光盘片22上。
由上述讨论可知,已知流程100是以预设距离D1、D2来提供缓冲的时间以让光盘机10得以顺利调整马达转速并锁定写入时钟;当读取头12移动于预设距离D1的期间,光盘机10就进行步骤104;在此期间内若马达12的转速可顺利地调整稳定,接下来在读取头12移动于预设距离D2的期间,光盘机10就会继续进行步骤106。一般来说,预设距离D1、D2的长短都是以控制电路18预建的程序来决定。在步骤106中,由于锁相仅涉及电子元件的运作,其所需的时间比较容易预测,预设距离D2的长短也容易预测而预先决定。但在步骤104中,涉及的是马达12机械部分的运作及控制,马达12转速稳定所需的时间变化程度较大,也较难预测;影响所及,预设距离D1长短的设定也较为困难。在现代工业分工生产的模式下,光盘机电子元件(像是控制电路18)以及机械元件(像是马达12)多半由不同的厂商生产,面对不同马达制造厂商生产的不同种类马达,电子元件制造厂商要在控制电路中预先规划预设距离D1也就更困难。另外,即使是同一个马达,随着运作时间累积,机械部分的磨损、耗蚀也会累积增加,导致马达转速稳定所需的时间也跟着改变。以上种种因素,都使预设距离D1难以预先准确设定。若是读取头16在移动预设距离D1后还未完成步骤104,那么即使读取头16已经越过位置Pp2(见图5),还是要继续进行步骤104,一直到步骤104完成,马达转速稳定。既然无法在预设距离D1中完成步骤104,那后续的步骤106也会跟着延迟,等到步骤106完成时,读取头16就已经越过要写入数据的目标位置Pp3,此时读取头16就要反向回移,而流程100也要由步骤108重新进行步骤102、104及106。关于此情形,请继续参考图6。
图6与图5类似,示意的都是流程100进行时,读取头16的位置与相关讯号波形的对应关系。在图6中,同样假设在步骤102开始时,读取头16是由位置Pp0开始准备要移动至写入数据的目标位置Pp3。同样地,控制电路18会依据目标位置Pp3以及预设距离D1、D2计算出起始位置Pp1。在步骤102中,读取头16经过时段Tp1至Tp3后跨轨移动至起始位置Pp1。当读取头16由起始位置Pp1开始移动后,流程100也随之进行步骤104。然而,在图6的例子中,当读取头16移动完距离D1而到达位置Pp2时,马达12的转速尚未调整稳定,驱动讯号34仍然会起伏超出电平L1、L2定义出来的容忍值范围。此时流程104就还要继续进行,而读取头16也会越过位置Pp2而继续朝目标位置Pp3移动。假设当读取头16移至图6中的位置Pp4后,马达12的转速才趋于稳定,而此时读取头16也就不改变移动的方向,继续进行至步骤106,一面移动,一面等待控制电路18将写入时钟锁定与摆动数据同步。由于光盘机10在读取头16移动预设距离D1的期间无法完成步骤104,在步骤104进行期间,读取头16移动的距离势必大于预设距离D1;等到步骤104经过时段Tp4B完成后,读取头16已经到了图6中标示的位置Pp4。步骤104延迟完成连带地影响步骤106开始进行的时间与位置,等到步骤106在时段Tp5中顺利完成,读取头16也已经超越目标位置Pp3,而到达位置Pp5。此时在步骤108中,光盘机10就会判断读取头16的位置已经超越目标位置Pp3。接下来流程100就要重新在时段Tp6、Tp7及Tp8中分别进行长跨轨、短跨轨以及位置微调,以将读取头16反向移动至目标位置Pp3前方(也就是图6图面的左方)的位置Pp6,再利用读取头16由位置Pp6朝向目标位置Pp3滑动的期间,重新开始进行步骤104、106以分别调整马达转速以及写入时钟。
由以上讨论可知,一旦已知流程100无法利用读取头16移动于预设距离D1的期间顺利完成步骤104,就还要耗费更多的时间重新寻轨、稳定转速及锁定写入时钟。所以,在已知技术中必需确定预设距离D1有足够的长度,以便让步骤104顺利地一次完成。然而,就如前面所讨论过的,由于步骤104涉及机械元件的运作,其所需时间难以掌握,也造成预设距离D1无法正确地设定。要确保预设距离D1足够,可利用较为悲观的预测而将其长度尽量拉长,于是在一般正常情形下,就可能发生完成步骤104所需的时间远短于读取头16走完预设距离D1的时间的窘境,这将使光盘机10要浪费时间走完较长的预设距离D1而不能马上开始步骤106。如图5中所示,其实驱动讯号34(以及马达转速)可能在时点t0就已经稳定,但流程100还是会等读取头16移动完预设距离D1而到达位置Pp2后才会继续进行步骤106。若是预设距离D1过长,就会在步骤104完成后、步骤106开始前浪费时间。然而,若是预设距离D1过短,也会因读取头16超越目标位置而浪费更多时间。

发明内容
因此,本发明的主要目的在于提供一种以暂停模式动态适应光盘机马达转速调整的方法及相关装置,以克服已知技术的缺点。
在已知技术中,是以读取头移动一预设距离的期间进行马达转速调整,若马达转速在此期间内无法顺利调整稳定,读取头势必会超越写入数据的目标位置,而需要耗费时间反向寻轨、重新调整马达转速及锁定写入时钟。
在本发明中,则是在马达转速调整期间让读取头进行类似于暂停模式的来回移动,一直到马达转速已经调整稳定,才继续使读取头朝向数据写入的目标位置前进。这样一来,在马达转速调整期间,读取头仅会在一至数轨的一定范围内来回移动;即使马达转速调整要耗费较多时间,读取头在后续流程中也不会超越目标位置。在马达转速稳定后,本发明就能直接进行写入时钟的锁相。以这种方式,不论马达转速调整所需的时间是长是短,本发明的技术都能动态适应马达转速调整,以较高的效率协调机电元件的运作,确保后续数据存取能正常进行。


图1为一已知光盘机功能方块的示意图。
图2、图3分别为可烧录式光盘片的构造示意图。
图4为图1中光盘机在数据写入前进行机电协调的流程示意图。
图5、图6为图4中流程进行时,读取头位置与相关讯号时序的示意图。
图7为本发明中一光盘机的功能方块示意图。
图8为图7中光盘机在数据写入前进行机电协调的流程示意图。
图9为图8流程进行时,读取头位置与相关讯号时序的示意图。
附图符号说明10、50光盘机12、52马达14、54滑轨 16、56读取头18、58控制电路 20、60驱动电路22光盘片24轨迹26下表面28A-28C轨道30A数据轨迹 30B摆动轨迹32记录记号 33主轴34、64驱动讯号 37、67波形100、200流程102-110步骤D0-D3预设距离 D4回复距离D5-D6距离 T0、Tp1-Tp5时段1A-1B、5A附图 WT1、WT2偏摆片段A0-A1箭头 Pp0、Pp2、Pp4-Pp6、P0位置Pp1、P1起始位置 Pp3、P3目标位置t0时点 L1、L2电平具体实施方式
请参考图7。本发明的精神可应用于图7所示的典型光盘机50。类似于图1中的光盘机10,光盘机50中设有马达52、滑轨54、读取头56以及驱动电路60、控制电路58。马达52固定于光盘机50内,用来带动光盘片22转动;滑轨54亦固定于光盘机50内,读取头56则能在滑轨54上沿箭头A1来回滑动,以存取光盘片22的轨迹24上的数据。控制电路58用来主控光盘机50的运作,能控制读取头56在滑轨54上的移动,并接收读取头54由光盘片22上读入的数据,也能依据一写入时钟利用读取头56将数据写入至光盘片22上的轨迹28A等等。控制电路58还可发出驱动讯号64给驱动电路60,以通过驱动电路60控制马达52的转速。
本发明主要的目的是提供一种新的机电元件协调流程,运用于光盘机50中,以克服已知技术的缺点。请参考图8。当本发明的精神运用于数据写入(尤其是等线速度光盘机中的数据写入)时,协调机电元件运作的流程200即示于图8。图8中的流程200中有下列步骤步骤202当使用者通过计算机要求光盘机50将数据写入至光盘片22上的特定地址(譬如说是某个轨道的某个帧)时,就可以开始流程200,准备将读取头56沿着滑轨54移至对应该特定地址的目标位置。
当光盘机50要开始数据写入时,可先在光盘片22的内圈道进行试写等的功率调整,接下来就可进行本步骤,将读取头56朝向目标位置寻轨移动。步骤204调整马达52的转速,以将马达52的转速调整至存取该特定地址所需的对应转速,并不断测试马达52转速在调整后是否已经稳定。若马达52的转速尚未稳定,就可进行至步骤205,再重复测试马达52的转速是否已经稳定,直到马达52的转速确实已经稳定下来,就能进行到步骤206。步骤205在马达52调整转速的期间,本发明的流程200是以一暂停模式来控制读取头56的位置,使得读取头52的位置在一预设的回复距离内来回移动,以等待马达52转速调整至稳定。一般的光盘机都有暂停模式,例如说在播放光盘片上的多介质内容时,使用者能暂停播放,使播放的内容于某处暂时中止,稍后又能控制光盘机由中止处继续播放后续的内容。在此类的暂停模式下,读取头会在中止处对应位置一轨道的距离间来回移动,直到光盘机要继续播放后续的内容,读取头才会由中止处对应位置继续移动,读取后续的内容。本发明即利用这种原理,在马达52转速调整期间让读取头56在一定的小范围内(譬如说是一至数轨道间的距离)来回移动,等待马达52的转速调整稳定,再继续朝向目标位置滑动,并进行后续锁相的过程。在实际实施本发明时,可设定一预设时间;当读取头56由一起始位置朝向目标位置移动的时间达到该预设时间后,控制电路58可检查读取头56的位置与该起始位置间的距离是否已经大于一预设的回复距离(譬如说是一或数轨道间的距离),若已经大于此回复距离,且马达52的转速尚未稳定,就反向(朝向远离目标位置的方向)移动回复距离,以使读取头56大致回到原来的起始位置。反之,若预设时间到达后,读取头56的位置和起始位置间的距离尚未达到回复距离,即使马达52的转速尚未稳定,读取头56还是可继续朝向目标位置前进,直到再经过预设时间后,再重复检检读取头56的位置与起始位置间的距离;若已经大于回复距离且马达52的转速尚未稳定,就将读取头56反向移动,让读取头56回到起始位置。总而言之,在等待马达52转速调整稳定的期间,本发明是使读取头56反覆在一定范围内来回移动,使读取头56的位置保持在一定范围内,不会像已知技术一般让读取头56在马达转速调整期间持续朝向目标位置前进。步骤206在步骤204马达转速调整后,就能让读取头56持续朝向目标位置移动,并同时进行写入时钟的频率锁定,以便写入时钟和光盘机50由光盘片22上读出的摆动数据同步。在进行步骤206时,控制电路58会反覆检查写入时钟是否已经锁相同步,直到锁相完成,就能继续进行至步骤208。在实际实施时,本发明可在目标位置前预留一段预设距离,当读取头56移动于此预设距离期间,就可同时进行步骤206。步骤208由于步骤206进行期间读取头56会持续朝写入数据的目标位置移动,完成步骤206后,可检查读取头56的位置是否已经超越目标位置。若是,就要重新回到步骤202;若否,就能进行至步骤210。
如前所述,步骤206的锁相其实仅涉及电子元件的运作,其所需的时间容易预测和掌握,加上本发明在步骤204进行时是以暂停模式将读取头56的位置维持于预设的范围内,所以本发明进行完步骤204、206后,读取头56移动的总距离也相当明确而容易掌握。因此,在本发明中,其实已能确保读取头56在步骤204、206完成后不会像已知技术般超越写入数据的目标位置。基于工程学预防不测的概念,本发明流程200还是可选择性地进行步骤208来检查读取头56在步骤204、206进行完后的位置是否已经超越目标位置。步骤210经过步骤204调整马达转速、步骤206进行锁相,光盘机50中各机电元件已能协调运作,此时读取头56就可由目标位置开始将数据写入至光盘片22上。
为进一步说明本发明流程200的实施情形,请继续参考图9。图9为流程200实施时,光盘机50中读取头56的位置与相关讯号时序对应关系的示意图。类似于图5,图9中也是以寻轨误差的波形67来代表读取头56跨轨的情形,并以控制电路58对驱动电路60发出的驱动讯号64(请一并参考图7)来代表马达52转速调整的情形,两波形的横轴代表时间,纵轴代表波形振幅的大小。9A则代表读取头56于滑轨54上的位置。假设在步骤202刚开始之初,读取头56的位置在位置P0(譬如说是图7中轨道28C对应的位置),要写入数据的目标位置则在位置P3(譬如说是图7中轨道28B对应的位置)。光盘机50会预定一预设距离D3,当读取头56在预设距离D3内移动时,流程200也同时进行步骤204、206。根据此一预设距离D3与目标位置P3,光盘机50可计算出一起始位置P1;当读取头56到达起始位置P1后,就能开始进行步骤204、206。所以,在步骤202中,控制电路58就在时段T1、T2、T3的长跨轨、短跨轨及位置微调中,将读取头56移动至起始位置P1。接下来就能进行步骤204,开始调整马达56的转速,在此同时读取头56则往复来回于位置P1及P2间,此两位置间的距离就是回复距离D4。在实际实施时,回复距离可以是一个轨道(也就是读取头56沿滑轨54由对应一轨道的位置移动到相邻轨道对应位置所需的距离,就像图7中标出的距离D6)或数个轨道的短距离。在步骤204进行的时段T4中,寻轨误差波形67不连续的数个周期的波形起伏,就代表读取头56在回复距离D4间反向(也就是沿着位置P2朝向位置P1的方向)移动的跨轨情形。当读取头56由起始位置P1朝向位置P2移动时,读取头56可循着轨迹24平顺地移动,不必进行跨轨(类似于图5中时段Tp4的情形),故波形67中会呈现平滑的曲线;相反地,当读取头56由位置P2反向往起始位置P1移动时,就会进行跨轨而造成波形67中的波形起伏。由于本发明中读取头56会在起始位置P1及位置P2间来回移动,故波形67中平滑、起伏的波形也会交错出现,造成波形67中的波形起伏呈现不连续的分布。由图9中可知,不论步骤204进行所需的时间有多长,读取头56的位置都一定会维持在位置P1、P2间,不会向目标位置P3延伸。与已知技术类似,本发明也可藉由驱动讯号64是否已经稳定于电平L1、L2间来判断马达56转速的变化是否已经在容忍值范围中。在时段T4中将马达52的转速调整稳定后,控制电路58就会随即让读取头56停止于位置P1、P2间来回移动的操作,并继续向目标位置P3移动;当读取头56移动于距离D5时,流程200同时也开始进行步骤206。等到步骤206在时段T5完成后,读取头56就能移动至目标位置P3,开始进行步骤210而将数据写入至光盘片22了。
在已知技术中,由于读取头在马达转速调整过程进行时都不断朝向要写入数据的目标位置前进,所以已知技术要预留预设距离D1(请参考图5、6及相关说明),当读取头在预设距离D1间移动时,也同时进行马达转速调整。然而,由于马达转速调整所需的时间涉及机械元件运作特性,不易预测,也容易因马达个别差异或使用损耗而有较大的改变,使得预设距离D1的长短也难以确实预测。若预设距离过长,就会在马达转速调整和锁相步骤之间无谓地耗费时间;若预设距离过短,等到马达转速真正稳定时,读取头就会移动超出预设距离,并在锁相完成后超过目标位置而要回头将已知流程100重新进行一次,耗费更多时间。相较之下,本发明的流程200在马达转速调整期间,读取头是在暂停模式下而于一回复距离的范围内来回移动,不会一直朝向目标位置移动,故本发明完全避免了已知技术要预留一段距离以进行马达转速调整的困难。而本发明也可动态地适应马达转速调整所需的时间若马达转速调整所需的时间较短,那么读取头在位置P1、P2间来回的次数就较少;若马达转速调整所需的时间较长,读取头在位置P1、P2间来回的次数也会较多,但无论何种情形,读取头的位置一定会维持于位置P1、P2间,不会超过位置P2。一旦步骤204完成,读取头即能继续朝向目标位置前进,接着进行步骤206。后续进行步骤206的锁相时,由于锁相是电子元件的运作,所需时间能准确估计,读取头在同时段内行进的距离也能准确预设。总计本发明于图9中的回复距离D4可直接设定,而进行步骤206的距离D5能准确预设,使得预设距离D3(=D4+D5)也能准确预设。换句话说,读取头56在预设距离D3内移动的期间,本发明能确保步骤204、206能实际完成,在读取头到达目标位置前就使机电元件协调运作,不会如已知技术一般,在超出预设距离、越过目标位置后才完成马达转速调整和锁相(也就是图6中的情形)。与已知技术相较之下,本发明能动态适应马达转速调整,进一步增加光盘机运作效能,同时维护光盘机的运作正常。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰,皆应属本发明专利的涵盖范围。
权利要求
1.一种用来控制一光电系统进行数据存取的方法,包含当一光电系统的读取头沿一第一方向滑动且该光电系统的马达转速在改变时,判断该马达转速与一预设转速间的差异值是否大于一容忍值;若该差异值大于该容忍值,则使该读取头朝向该第一方向的相反方向滑动一回复距离;及重复使该读取头沿该第一方向滑动、判断该马达转速与该预设转速间的差异值、以及在该差异值仍然大于该容忍值时,再使该读取头朝向该第一方向的相反方向滑动的步骤,直到该差异值小于该容忍值为止。
2.如权利要求1所述的方法,其中该盘片沿该滑轨的方向可划分出多个轨道以用来记录数据;而该回复距离是使该读取头沿该滑轨由一轨道移动至另一轨道的距离。
3.如权利要求1所述的方法,其中该盘片沿该滑轨的方向可划分出多个轨道以用来记录数据;而该回复距离是使该读取头由一第一轨道移动至与该第一轨道最接近的轨道的距离。
4.如权利要求1所述的方法,其中该盘片沿该滑轨的方向可划分出多个轨道以用来记录数据;而各轨道分别对应于一存取转速;其中当该读取头沿该第一方向滑动且改变该马达的转速时,是要将该读取头由一第一位置沿该第一方向移动至一相异的第二位置,而该马达的转速是由该第一位置对应轨道的存取转速改变至该第二位置对应轨道的存取转速。
5.如权利要求1所述的方法,其是用于一等线速度的光盘机。
6.一种用来控制一光电系统数据存取的控制电路,该控制电路包含一马达,用来带动一盘片的转动;及一读取头,用来存取该盘片上的数据;该读取头可沿一固定于该光电系统内的滑轨来回滑动;其中当该马达的转速正在改变而该读取头是沿一第一方向滑动时,该控制电路进行一比较步骤以判断该马达的转速与一预设转速间的差异值是否大于一容忍值,若该差异值大于该容忍值时,该控制电路会使该读取头朝向该第一方向的相反方向滑动一回复距离,随后再度使该读取头沿该第一方向滑动,直到该差异值小于该容忍值为止。
7.如权利要求6所述的控制电路,其中该盘片沿该滑轨的方向可划分出多个轨道以用来记录数据;而该回复距离是使该读取头沿该滑轨由一轨道移动至另一轨道的距离。
8.如权利要求6所述的控制电路,其中该盘片沿该滑轨的方向可划分出多个轨道以用来记录数据;而该回复距离是使该读取头由一第一轨道移动至与该另一与该第一轨道最接近的轨道的距离。
9.如权利要求6所述的控制电路,其中该盘片沿该滑轨的方向可划分出多个轨道以用来记录数据;而各轨道分别对应于一存取转速;其中当该马达的转速正在改变而该读取头沿该第一方向滑动时,是要将该读取头由一第一位置沿该第一方向移动至一相异的第二位置,而该马达的转速是由该第一位置对应轨道的存取转速改变至该第二位置对应轨道的存取转速。
10.如权利要求6所述的控制电路,其中该光电系统是运作于一等线速度的光盘机。
全文摘要
提供一种控制光盘机数据存取的方法及相关装置。该光盘机中设有一用来带动一光盘片转动的马达及一读取头。读取头可依据一写入时钟以将数据写入至该光盘片中;而该方法包含有当读取头要寻轨至一目标位置以写入数据,而该马达正在调整转速且转速尚未稳定时,使读取头往复在一定范围内来回滑动,直到马达转速已经稳定后,再使读取头继续朝向该目标位置滑动,并开始进行写入时钟的锁相。
文档编号G11B19/20GK1416125SQ0215486
公开日2003年5月7日 申请日期2002年12月3日 优先权日2002年12月3日
发明者黄长城 申请人:威盛电子股份有限公司

最新回复(0)