专利名称：转速调节方法
技术现状本发明涉及一种如独立权利要求前序部分所述的转速调节方法。
用于光盘(Kompaktdisk)播放机的回放装置是一种公知的设备，其中数字音频数据可通过一个读取装置从光盘的数据轨迹中读取出来。所述数据轨迹与光盘的旋转轴同心布置，并且为了简化以下的说明，用唯一一条设置在光盘上的螺旋形数据轨迹近似表示。为读取存储在数据轨迹中的数字音频数据，光盘通过一个转盘进入旋转状态，并且所述读取装置相对于旋转轴向做径向运动，穿过光盘以读取所述数字音频数据。
按以上方式构成的光盘播放机的驱动机构通常是在一种工作模式中以恒定线速度运转的。根据读取装置在光盘上所处的位置，需要对转速进行调节，使得连续数据流以单位时间恒定的数据量读取，即以恒定的线速度读取。所述恒定的线速度特别是通过读取装置在光盘数据轨迹上的跟踪而受到限制，并且由于播放机对光盘数据轨迹中读取的数字音频数据的有限处理能力而受到限制。
在恒定线速度的工作模式下发生轨迹跳跃时，旋转需要根据读取装置的位置进行匹配，以便能够保持以恒定的单位时间数据量从光盘数据轨迹中读取数字音频数据。由于匹配旋转时需要时间，所以在轨迹跳跃时对数据的存取速度将会降低。
本发明的优点本发明的方法具有独立权利要求的特征部分所述的特征，与已有技术相比，该方法的优点是，在回放盘状存储介质时，转速保持恒定。通过该方法，播放机在恒定角速度的工作模式下运行。当发生轨迹跳跃时，在恒定角速度的工作模式中，不需要让转速匹配单位时间所读取的数据量，所以在轨迹跳跃时可实现对数据轨迹中的数据的更高的存取速度。
另一个优点是，对盘状存储介质上的处在最外圈的、远离旋转轴的、并且记录了有效数据的数据轨迹进行检测，检测出存储在所述最外圈数据轨迹中的数据量的值，并根据检测出的数据量和数据传输率调节转速，其中所述数据传输率给出一个播放机在每个时间单位内所能读取的最大数据量，使得存储在最外圈数据轨迹中的有效数据以回放盘状存储介质时的数据传输率被读取。通过该方式，相应盘状存储介质的转速可根据存储介质上储存的数据结构进行调整，或者根据存储介质上的有效数据的数据轨迹的结构进行调整。所以对应每个存储介质的转速可按如下方式设定，即根据相应存储介质上存储的数据结构，尽最大可能利用该存储介质所允许读出的单位时间最大数据量。
通过从属权利要求所提供的措施，对独立权利要求给出的方法作了有利的扩展和改进。
一种特别简单的测定最外圈数据轨迹的方法是，所述最外圈数据轨迹是通过处理所述盘状存储介质的一个初始区中的内容数据而测定的。
一种特别精确地测定所述最外圈数据轨迹存储的数据量的值的方式是，所述播放机的读取装置循迹跳跃到该数据轨迹上，以一个预先给定的恒定线速度，从该数据轨迹上读取有效数据，并且测量该数据轨迹上被读出的有效数据的数量，以及测量该读取过程的时间。
下面对照附图所示的实施例对本发明作进一步的说明。
图1表示一个播放机的方框图；图2表示本发明所述转速调节方法的五种不同构成的流程图。
所述存储介质1具有圆盘形状，同心放置在一个转盘40的旋转轴5上，所述旋转轴可由一个电机45驱动，使得存储介质1围绕旋转轴5进入旋转运动。在图1中示出了存储介质1的截面形状，它相对旋转轴5旋转对称构成。为了使所述存储介质1在转盘40上定心，所述存储介质1具有一个中心盘孔65用于容纳转盘40上的一个芯轴70。在该中心盘孔65上连接着所述存储介质1的一个引导区20，在该区内存储处在存储介质1所存储的有效数据的内容数据和/或地址数据。当所述存储介质1作为光盘构成时，在引导区20内存储的是总计回放时间、曲目的数量、曲目的回放时间和曲目的起始地址。在所述存储介质1的引导区20上还连接着一个程序区30，该区内存储的是与旋转轴5同心的螺旋线状数据轨迹内的有效数据。所述螺旋线状的数据轨迹可以简化和近似表示成多条与旋转轴5同心的数据轨迹。在所述存储介质1作为光盘构成的情况下，有效数据可以是数字音频数据。在所述存储介质1是数字视频盘的情况下，所述有效数据可以按数字化构成。在所述存储介质1是CD-ROM的情况下，所述有效数据可以是程序数据。与程序区30相连的是导出区35，该区内通常不存储有效数据。在引导区20内的内容和/或地址数据也存储在所述存储介质1的一条螺旋线状数据轨迹内。所以该数据轨迹也可看成位于引导区20内的多个与旋转轴5同心的数据轨迹。一个读取装置25为了从所述存储介质1上读取数据，沿径向经引导区20和程序区30从旋转轴5向外运动。所述读取装置25从存储介质1中读出数据，并且将数据传输给一个解码器55。根据播放机10的不同类型，读取装置25可采用光或磁的方式从存储介质1上读出数据。在解码器55内对读出的数据进行解码，然后传输给一个运算单元60。该运算单元60控制一个电机控制装置50，该装置对电机45进行控制。在图1中仅仅示出了为实现本发明所述方法所需的播放机10的主要部件。
在回放工作模式中，为通过读取装置25从程序区30内读出有效数据，所述存储介质1以一个恒定转速围绕旋转轴5转动。转动应当满足的条件是，有效数据以一个恒定的线性记录速度，例如1.2m/s存储在程序区30内，所以在回放工作模式中，每个时间单位内在程序区30的远离旋转轴5的外缘75处，从数据轨迹中读出的数据量大于从程序区30距旋转轴5较近的数据轨迹中读取的数据。所述存储介质1的转速必须限制在程序区30外缘75所允许的最大单位时间读取的数据量范围内。该播放机10所允许的最大单位时间读取的数据量在以下说明中称为数据传输率。该数据传输率特别是通过读取装置25对所述存储介质1的数据轨迹的机械寻迹特性限定的，从信息技术方面看，也是通过计算单元60内对数据进行计算的速度限定的。所述存储介质1在回放工作模式下的恒定转速的选择方式是，在远离旋转轴5的存储介质1的程序区30的最外圈数据轨迹15中存储的有效数据以回放存储介质1时的数据传输率读取。对于比最外圈数据轨迹15距旋转轴5更近的数据轨迹，其读取是不能全部利用所述数据传输率的。
回放存储介质1时，为了至少能够对最外圈数据轨迹15达到所述数据传输率，必须事先在计算单元60内测定最外圈数据轨迹15和存储在其中的数据量。然后电机控制器50可根据测定的最外圈数据轨迹15的数据量和数据传输率对转速进行调节。如图1所示，所述最外圈数据轨迹15处在程序区30和引出区35之间的界限上，也就是说，位于外缘75上。所述最外圈数据轨迹15也可位于靠近旋转轴5的程序区30内。在每种情况下，所述最外圈数据轨迹15涉及的是远离旋转轴5的、记录了有效数据的最外圈数据轨迹，它位于所述存储介质1的程序区30内，所以涉及到的是远离旋转轴5并且记录了有效数据的存储介质1本身的最外圈数据轨迹。
所述最外圈数据轨迹15可通过计算引导区20读出的内容和/或地址数据测定。在给定的恒定线性记录速度下，在存储介质1上存储有效数据的速度例如是1.2m/s，相邻的数据轨迹之间的给定间距例如是1.6微米，所以，根据引导区20中存储的存储介质1的总计回放时间或者通过从引导区20的内容和/或地址数据的计算，可测定最外圈数据轨迹15与旋转轴5之间的间隔。通过给定的恒定线性记录速度还可以测定存储在最外圈数据轨迹15中的数据量。将该数据量除以数据传输率并且随后形成倒数，可得到回放工作模式下所需的恒定转速。
为了精确测定最外圈数据轨迹15中所存储的数据量，也可对恒定线性记录速度进行测定。所述恒定线性记录速度给出了存储用于回放的有效数据的每秒回放时间所需的数据轨迹长度。其测定方式是，所述读取装置25以相对旋转轴5的一个已知半径精确读取一条给定的数据轨迹，并且计算单元60测定从给定的数据轨迹读出有效数据回放时的回放时间长度。将通过已知半径计算出的给定数据轨迹周长除以计算单元60测定的给定数据轨迹读出数据的回放时间，即可得到恒定的线性记录速度。
在最外圈数据轨迹15中存储的数据量可以按以下方式更加精确地测定，即读取装置25执行一次到该最外圈数据轨迹15上的轨迹跳跃，并且读取该轨迹中存储的有效数据。所述计算单元60随后从读出的有效数据中计算出数据量。将所求出的数据量除以数据传输率，并且随后构成倒数，即可如上所述得到回放工作模式下存储介质1的所要求的回放转速。
最外圈数据轨迹15的数据量的测定方法是，所述读取装置25执行一次到最外圈数据轨迹15上的轨迹跳跃，并且以一个给定的恒定线性数据读取速度读取该轨迹。在计算单元60内，从最外圈数据轨迹15内读取的有效数据中求得所需要的时间。在最外圈数据轨迹15内的有效数据的数据量可通过将给定恒定线性数据读取速度与计算单元60求出的时间相乘所计算出的数据轨迹长度来确定，其条件是，每个数据轨迹长度单元所存储的数据量是给定的，并且是已知的。由计算出的数据量和数据传输率可按所述方法求得回放工作模式所要求的转速。
图2表示测定回放工作模式中的恒定转速的五种不同构成的流程图。其中相同的标号表示相同的程序点。
图2(a)表示第一种实现方式。在第一程序点100上，电机控制器50将电机45启动，驱使转盘40以预定的第一恒定转速转动。然后在第二程序点110上产生分路。所述计算单元60在第二程序点110上检测存储介质1是否已经被放置在播放机10内。如果已经放置在内，则分路到第三程序点115，否则将返回第二程序点110。在第三程序点115上，通过读取装置25从引导区20内读出内容和/或地址数据。然后分路到第四程序点120。所述计算单元60在第四程序点120上检测引导区20的数据读取是否已经完成。如果已经完成，则分路到第五程序点145，否则将返回第三程序点115。在第五程序点145上，采用给定的恒定线性记录速度，例如1.2m/s，以及相邻数据轨迹之间的一个给定间隔，例如1.6微米，按照所述方法并考虑数据传输率，使电机控制器50控制电机45驱动转盘40，调整到用于回放工作模式的第二恒定转速，其中电机控制器50按照计算单元60对引导区20的内容和/或地址数据的计算以及按上述方式计算出的第二恒定转速进行控制。然后退出所述程序。
图2(b)所示的第二流程图是本发明所述方法的第二种实现方式。该流程图直到第四个程序步骤20为止，与图2(a)所示的流程图一样。根据图2(b)，在第四程序点120之后，如果得到肯定的结论，则分路到第六程序点130，否则将返回第三程序点115。在第六程序点130上，计算单元60按照所述方法测量出恒定线性记录速度。然后分路到第七程序点150。在第七程序点150上，计算单元60按照与第五程序点145相同的方法计算出回放工作模式的第二恒定转速，其中对于恒定线性记录速度不再是给定的数值，例如1.2m/s，而是采用计算单元60所测量的数值，所以根据图2(b)的实现方式，第二恒定转速的测定更精确。在所述第七程序点150之后退出所述程序。
图2(c)表示本发明所述方法的第三种实施方式。该第三种实施方式直到第二程序点110的流程图为止，与图2(a)和图2(b)中的流程图相同。根据图2(c)，从第二程序点110开始，如果是一个否定的结论，则返回第二程序点110，如果是一个肯定的结论，则直接分路到第六程序点130，即不需要读取和计算引导区20内存储的内容和/或地址数据，以及如上所述测量恒定线性记录速度。随后分路到第八程序点155。在第八程序点155上，按以下方式测定用于回放工作模式的第二恒定转速，即按照图1设置在程序区30外缘75上的最外圈数据轨迹15被读取，其中该外缘75距旋转轴5的间隔基于给定的引导区20、程序区30和引出区35在盘状存储介质1上的构成对于计算单元60是已知的。根据以上所确定的最外圈数据轨迹15和测量到的恒定线性记录速度，以所述方式在计算单元60内求出回放工作模式的第二恒定转速，并且电机45在电机控制器50的控制下，相应调整到这个转速上。在第八程序点155之后退出所述程序。
图2(d)表示本发明所述方法的第四种实施方式。该实施方式直到第二程序点110的流程图为止，与图2(a)至图2(c)中的流程图相同。从第二程序点110开始，如果是一个肯定的结论，则程序将从第二程序点110分路到第九程序点125。如果是一个否定的结论，则返回第二程序点110。在第九程序点125上，所述读取装置25跳跃到远离旋转轴5的、记录了有效数据的盘状存储介质1最外圈数据轨迹15上，其中该最外圈数据轨迹15位于盘状存储介质1的程序区30内。随后，计算单元60按照上述方式在第十程序点135上测定出最外圈数据轨迹15的数据量。根据在第十程序点135上测定出的数据量和数据传输率，计算单元60以所述方式求出回放工作模式的第二恒定转速，并且在随后的第十一程序点上，电机45在电机控制器50的控制下，相应调整到这个第二恒定转速上。此后退出所述程序。
图2(e)表示本发明所述方法的第五种实施方式。该实施方式从第一程序点100分路到第十二程序点105上，并且调整到一个给定的恒定线性数据读取速度上，以从程序区30的数据轨迹上读取有效数据。随后分路到第二程序点110。在第二程序点110上将按已知方法检测存储介质1是否已经放置到播放机10内。如果已经放置在内，则分路到第九程序点125，否则将返回第二程序点110。在第九程序点125上，所述读取装置25跳跃到最外圈数据轨迹15上。随后分路到第十三程序点140上。在第十三程序点140上，计算单元60计算出读取装置25以给定的线性恒定数据读取速度读取最外圈数据轨迹15所需的时间。随后分路到第十四程序点165上。在第十四程序点165上，计算单元60如上所述，按照在第十三程序点140上测定出的时间和给定的读取最外圈数据轨迹15中的数据时的线性恒定数据读取速度，测出最外圈数据轨迹15中存储的数据量。根据所测定出的数据量和数据传输率，计算单元60以所述方式求出回放工作模式的第二恒定转速，并且使电机45在电机控制器50的控制下，将转盘40相应地调整到这个转速上。此后退出所述程序。
权利要求
1.一种转速调节方法，用于在一个播放机(10)内，对一个盘状存储介质(1)上的数据轨迹内存储的有效数据进行的旋转式读取，所述数据轨迹与盘状存储介质(1)的旋转轴(5)同心布置，其特征是，对盘状存储介质(1)上的处在最外圈的、远离旋转轴(5)并记录了有效数据的数据轨迹(15)进行检测，检测出存储在所述最外圈数据轨迹(15)中的数据量的值，并根据检测出的数据量和数据传输率来调节转速，其中，所述数据传输率给出一个播放机(10)在每个时间单位内所能读取的最大数据量，使得存储在最外圈数据轨迹(15)中的有效数据以回放盘状存储介质(1)时的数据传输率被读取，并且在盘状存储介质(1)的回放期间保持转速恒定。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述最外圈数据轨迹(15)是通过分析处理所述盘状存储介质(1)的一个初始区(20)中的内容数据而测定的。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征是，所述最外圈数据轨迹(15)中存储的数据量的值根据恒定记录线速度的测量数据测定，所述记录线速度是有效数据存储到盘状存储介质(1)的数据轨迹内时所使用的速度。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征是，测定所述最外圈数据轨迹(15)存储的数据量的值的方式是，所述播放机(10)的读取装置(25)循迹跳跃到该数据轨迹(15)上，从该数据轨迹(15)上读取有效数据，并且测量该数据轨迹(15)上被读出的有效数据的数量。
5.如以上权利要求中任何一项所述的方法，其特征是，测定所述最外圈数据轨迹(15)存储的数据量的值的方式是，所述播放机(10)的读取装置(25)循迹跳跃到该数据轨迹(15)上，以一个预先给定的恒定线速度从该数据轨迹(15)上读取有效数据，并且测量该读取过程的时间。
全文摘要
本发明涉及一种转速调节方法,用于在一个播放机(10)内,对一个盘状存储介质(1)上的数据轨迹内存储的有效数据进行旋转式读取,所述数据轨迹与盘状存储介质(1)的旋转轴(5)同心布置,其特征是,对盘状存储介质(1)上的处在最外圈的、远离旋转轴(5)并记录了有效数据的数据轨迹(15)进行检测,检测出存储在所述最外圈数据轨迹(15)中的数据量的值,并根据检测出的数据量和数据传输率调节转速,其中,所述数据传输率给出一个播放机(10)在每个时间单位内所能读取的最大数据量,使得存储在最外圈数据轨迹(15)中的有效数据以回放盘状存储介质(1)时的数据传输率被读取,并且在盘状存储介质(1)的回放期间保持转速恒定。
文档编号G11B19/247GK1358308SQ00809523
公开日2002年7月10日 申请日期2000年7月14日 优先权日1999年7月16日
发明者斯文·波特里库斯, 迪特马尔·乌特曼 申请人:罗伯特·博施有限公司