专利名称：光盘系统的主轴马达停止方法与控制装置的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种光盘系统，且特别是有关于一种光盘系统的主轴马达(spindle motor)停止方法。
背景技术：
一直以来，存储媒体在计算机系统中均扮演着不可或缺的角色。因此，科技界不断地投入存储媒体的研究，也获得了巨大的进展。不仅存储媒体的种类，还包括其稳定性及存储容量等。由于光盘具有高稳定度及高存储容量的优点，于是各种不同特性的光盘产品不断地推陈出新，其应用范围更是日益普及。
一般而言，光盘系统的运转模式可区分为恒定线速度(Constant LinearVelocity简称CLV)模式及恒定角速度(Constant Angular Velocity，简称CAV)模式。所谓恒定角速度模式是当读取光盘中存储的数据时，无论光盘拾取头位于光盘的内圈或外圈上，带动光盘运转的主轴马达的转速均相同。然而由于光盘的外圈的圆周长较内圈大，因此当光盘拾取头位于光盘的外圈时，其数据传输率将较内圈大。就因为这种运转模式的光盘系统在读取数据时，其内外圈的数据传输率并不一致，以致无法参照所读取数据的帧(frame)的同步信号来控制主轴马达的转速，而必须依赖频率发生器(Frequency Generator，简称FG)所产生的FG信号来检测主轴马达的转速，藉以控制主轴马达的运转。
另一种恒定线速度模式则为当读取光盘中存储的数据时，依据光盘拾取头位于光盘的内圈或外圈上，来控制主轴马达的转速，使光盘系统在读取数据时，无论内外圈的数据传输率均一致。因此，当光盘拾取头位于光盘的内圈时，其主轴马达的转速将较外圈快，而其主轴马达转速的控制，则可利用所读取数据的帧的同步信号来控制，而无须借助频率发生器所产生的FG信号，来检测主轴马达的转速。然而，这种模式的光盘系统，当欲操作停止主轴马达的运转时(例如当使用者按下光盘系统的退出(Eject)按键后)，便无法参照FG信号，来检测主轴马达是否已停止。
发明内容
因此，本发明提供一种光盘系统的主轴马达停止方法，其可在无须参照FG信号的情况下，使得承载不同光盘片的光盘系统的主轴马达停止运转。
为实现上述及其它目的，本发明提供一种光盘系统的主轴马达停止方法，此光盘系统以主轴马达控制信号，施加到马达驱动电路，来控制主轴马达的运转。此方法包括下列步骤在第一期间，控制主轴马达控制信号的电平，以产生与主轴马达正常运转方向相反的转矩；在第二期间，逐渐朝一锁定电平来变化主轴马达控制信号的电平；在第三期间，施加电平介于锁定电平与马达停止电平之间的主轴马达控制信号到马达驱动电路；以及将主轴马达控制信号维持在马达停止电平，以停止主轴马达的运转。
为考虑不同光盘系统中，其主轴马达的运转转速可能不同、或在相同的光盘系统中，其所承载的光盘片种类亦可能不同，因此，可依据欲停止的主轴马达的转速、或目前所承载的光盘片种类，来设定第一期间、第二期间及第三期间的维持时间。
其中在第一期间时，可控制主轴马达控制信号的电平，使产生与主轴马达正常运转方向相反的最大转矩，以加快停止的速度。在第二期间时，可以线性方式，或使电平维持一平滑曲线的关系的方式，来逐渐变化主轴马达控制信号的电平。而在第三期间时，则控制施加到马达驱动电路的主轴马达控制信号的电平，使其低于可启动主轴马达运转的电平，以有效停止主轴马达，并避免主轴马达再度运转。
本发明还提供一种光盘系统的主轴马达停止方法，包括下列步骤在第一期间，施加与主轴马达正常运转方向相反的一反向转矩在主轴马达；在第二期间，逐渐降低上述反向转矩的电平；在第三期间，施加与主轴马达正常运转方向相同的一锁定转矩在主轴马达；以及不施加任何作用力在主轴马达，以停止主轴马达的运转。
同样地，为考虑不同光盘系统中，其主轴马达的运转转速可能不同，或相同的光盘系统中，其所承载的光盘片种类亦可能不同。因此，可依据欲停止的主轴马达的转速、或目前所承载的光盘片种类，来设定第一期间、第二期间及第三期间的维持时间。
其中在第一期间时，施加的反向转矩可为主轴马达容许的反向最大转矩，以加快停止的速度。在第二期间时，可以线性方式，或使电平维持一平滑曲线的关系的方式，来逐渐降低反向转矩的电平。而在第三期间时，则控制施加在主轴马达的锁定转矩的电平，使其低于可启动主轴马达运转的电平，以有效停止主轴马达，并避免主轴马达再度运转。
本发明所公开用以停止主轴马达运转的控制装置主要包含光盘控制芯片、马达驱动电路、以及主轴马达，其中马达驱动电路响应于由光盘控制芯片所产生的主轴马达控制信号以驱动主轴马达的运转。光盘控制芯片在一第一期间产生一第一主轴马达控制信号，用以驱动该马达驱动电路产生一个与该主轴马达正常运转方向相反的一反向转矩到该主轴马达；该光盘控制芯片在一第二期间产生一第二主轴马达控制信号，用以驱动马达驱动电路逐渐降低该反向转矩的电平；该光盘控制芯片在一第三期间产生一第三主轴马达控制信号，用以驱动马达驱动电路产生一个与主轴马达正常运转方向相同的一锁定转矩到该主轴马达；该光盘控制芯片在一第四期间产生一第四主轴马达控制信号，用以驱动马达驱动电路不施加任何作用力到主轴马达上。
在较佳实施例中，第一主轴马达控制信号、第二主轴马达控制信号、第三主轴马达控制信号、以及第四主轴马达控制信号与一参考信号进行信号电平进行比较，用以控制该主轴马达的转矩大小与方向。在第一期间内，第一主轴马达控制信号的信号电平小于参考信号的信号电平；在第二期间内，第二主轴马达控制信号的信号电平逐渐朝向一锁定电平进行变化，其中锁定电平可产生与主轴马达正常运转方向相同的转矩；在第三期间内，第三主轴马达控制信号的信号电平大于参考信号的信号电平；在第四期间内，第四主轴马达控制信号的信号电平等于参考信号的信号电平。
由上述的说明中可知，运用本发明所提供的一种光盘系统的主轴马达停止方法，来控制停止光盘系统的主轴马达，则可在无须参照FG信号的情况下，使得承载不同光盘片的光盘系统的主轴马达停止运转。
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特以较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是表示一种光盘系统的主轴马达控制电路方块示意图；以及图2是表示根据本发明较佳实施例的一种光盘系统的主轴马达停止方法的主轴马达控制信号示意图。
附图标号说明100主轴马达控制电路110光盘控制芯片120马达驱动电路130主轴马达具体实施方式
请参考图1所示，其表示一种光盘系统的主轴马达控制电路方块示意图。图中表示，此主轴马达控制电路100包括光盘控制芯片110、马达驱动电路120及主轴马达130。其中，主轴马达130在本实施例中为一直流马达，其接受马达驱动电路120的驱动而运转，而马达驱动电路120则依据光盘控制芯片110所发出的主轴马达控制信号DMO及参考信号REF，来控制主轴马达130的运转方向与转速。
当主轴马达控制信号DMO的电平高于参考信号REF的电平时，马达驱动电路120控制主轴马达130运转在存取数据的正常运转方向。当主轴马达控制信号DMO的电平低于参考信号REF的电平时，马达驱动电路120将控制主轴马达130产生反向转矩，以运转在与正常运转方向相反的方向。而当主轴马达控制信号DMO的电平等于参考信号REF的电平时，马达驱动电路120控制主轴马达130停止运转，此等于参考信号REF的电平称为马达停止电平。
请参考图2所示，其为根据本发明较佳实施例的一种光盘系统的主轴马达停止方法的主轴马达控制信号示意图。图中表示，在t0以前，主轴马达130运转在存取数据的正常运转方向，故主轴马达控制信号DMO的电平始终高于参考信号REF的电平，以维持其运转方向。但因存取光盘数据时，其内外圈速度的不同及对于维持主轴马达130运转速度的控制，其波形可能并非稳定的直线。
t0是表示光盘系统已完成数据的存取，并需停止主轴马达130运转时，光盘系统将施加与主轴马达130正常运转方向相反的主轴马达控制信号DMO到马达驱动电路120，以控制马达驱动电路120反方向驱动主轴马达130，进而产生一反方向的制动转矩，于是便降低主轴马达130的运转速度。当然，如本领域技术人员公知，此期间施加到马达驱动电路120的主轴马达控制信号DMO的电平，并非必须如图所示的平稳电平，而可为任意变化的电平，只要其仍可维持反方向的制动转矩，以降低主轴马达130的运转速度即可。然为了可加快停止主轴马达130的运转，施加一与主轴马达130正常运转方向相反的最大电平的主轴马达控制信号DMO到马达驱动电路120，可使马达驱动电路120以最大的反向转矩来驱动主轴马达130，实为较佳的选择。
在t1时，由于主轴马达130的运转速度已下降至易于停止的程度，乃逐渐降低主轴马达控制信号DMO的电平，以使其停止操作可以更为缓和。当然，如本领域技术人员公知，此期间施加到马达驱动电路120的主轴马达控制信号DMO的电平，并非必须如图所示的线性地平稳变化的电平，而可为任意逐渐降低的电平，只要其仍可维持缓步下降的反向制动转矩，以缓和主轴马达130的制动速度即可。然为了可使停止操作更为缓和，施加一线性方式下降，或使电平维持一平滑曲线的关系的方式下降的主轴马达控制信号DMO到马达驱动电路120，以维持其逐步下降的反向转矩，实为较佳的选择。
在t2时，由于经过t0至t1的第一期间及t1至t2的第二期间的反向转矩的运作，对于承载不同重量的光盘片的主轴马达130，可能已产生不同的结果。例如，为了可以顺利停止承载较重的DVD-5或DVD-9的光盘片的主轴马达130，必须施加较长的时间或较高的主轴马达控制信号DMO电平到马达驱动电路120。但对于承载如8公分的光盘片，或名片型光盘片等重量较轻的主轴马达130而言，极可能已造成主轴马达130反方向运转的情形，若径行打开输送盒而退出盘片时，甚至可能发生盘片飞出光驱的意外。故为了防止此情形的发生，乃在此期间施加一与主轴马达130正常运转方向相同，但电平接近于马达停止电平的锁定电平LOCK的主轴马达控制信号DMO到马达驱动电路120，使马达驱动电路120可以顺向的一锁定转矩，来防止主轴马达130反方向运转，而可顺利地停止。此外，在施加此期间的主轴马达控制信号DMO电平之前，因在光盘系统承载较重的DVD-5或DVD-9的光盘片之下，主轴马达130可能已停止运转，故为避免再次启动主轴马达130在正常方向运转，较佳地，应控制施加到马达驱动电路120的主轴马达控制信号DMO的电平，使其低于可启动主轴马达130运转的电平，以有效停止主轴马达130，并避免主轴马达130再度运转。
之后，在t3时，因主轴马达130已停止运转，故将主轴马达控制信号DMO维持在马达停止电平，以便马达驱动电路120不施加任何作用力在主轴马达130，进而维持主轴马达130的停止运转。
此外，如考虑不同光盘系统中，其主轴马达130的运转转速可能不同，或相同的光盘系统中，其所承载的光盘片种类不同时，所需施加的主轴马达控制信号DMO的电平与时间亦可能不同。因此，可依据欲停止的主轴马达130的转速、或目前光盘系统所承载的光盘片种类(由于光盘系统在存取盘片数据时即已知道盘片的种类)，来设定第一期间t0至t1、第二期间t1至t2及第三期间t2至t3的维持时间。
综上所述可知，本发明至少具有以下的优点1.可无须参照FG信号，即可操作停止主轴马达的运转。
2.可操作承载不同光盘片的光盘系统的主轴马达，使其顺利停止运转。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行各种更动与修改，因此本发明的保护范围所提出的权利要求所限定的范围为准。
权利要求
1.一种光盘系统的主轴马达停止方法，该光盘系统以一主轴马达控制信号，施加在一马达驱动电路，来控制该主轴马达的运转，该方法包括下列步骤在一第一期间，控制该主轴马达控制信号的电平，以产生与该主轴马达正常运转方向相反的转矩；在一第二期间，逐渐朝一锁定电平来变化该主轴马达控制信号的电平，其中该锁定电平与一马达停止电平的差值小于一预定差值；在一第三期间，施加电平介于该锁定电平与该马达停止电平之间的该主轴马达控制信号在该马达驱动电路；以及维持该主轴马达控制信号在该马达停止电平。
2.如权利要求1所述的光盘系统的主轴马达停止方法，其中该第一期间、该第二期间及该第三期间的维持时间，依欲停止的该主轴马达的转速而设定。
3.如权利要求1所述的光盘系统的主轴马达停止方法，其中该第一期间、该第二期间及该第三期间的维持时间，依据该光盘系统目前所承载的光盘片种类而设定。
4.如权利要求1所述的光盘系统的主轴马达停止方法，其中在该第一期间，控制该主轴马达控制信号的电平，使产生与该主轴马达正常运转方向相反的最大转矩。
5.如权利要求1所述的光盘系统的主轴马达停止方法，其中在该第二期间，线性地变化该主轴马达控制信号的电平。
6.如权利要求1所述的光盘系统的主轴马达停止方法，其中在该第二期间，变化该主轴马达控制信号的电平的方式，使电平维持一平滑曲线的关系来执行。
7.如权利要求1所述的光盘系统的主轴马达停止方法，其中该锁定电平低于可启动该主轴马达运转的电平。
8.如权利要求7所述的光盘系统的主轴马达停止方法，其中该锁定电平可产生与该主轴马达正常运转方向相同的转矩。
9.一种光盘系统的主轴马达停止方法，包括下列步骤在一第一期间，施加与该主轴马达正常运转方向相反的一反向转矩到该主轴马达；在一第二期间，逐渐降低该反向转矩的电平；在一第三期间，施加与该主轴马达正常运转方向相同的一锁定转矩到该主轴马达；以及不施加任何作用力到该主轴马达。
10.如权利要求9所述的光盘系统的主轴马达停止方法，其中该第一期间、该第二期间及该第三期间的维持时间，依欲停止的该主轴马达的转速而设定。
11.如权利要求9所述的光盘系统的主轴马达停止方法，其中该第一期间、该第二期间及该第三期间的维持时间，依据该光盘系统所承载的光盘片种类而设定。
12.如权利要求9所述的光盘系统的主轴马达停止方法，其中该反向转矩为施加到该主轴马达的反向最大转矩。
13.如权利要求9所述的光盘系统的主轴马达停止方法，其中在该第二期间，线性地降低该反向转矩的电平。
14.如权利要求9所述的光盘系统的主轴马达停止方法，其中在该第二期间，逐渐降低该反向转矩的电平的方式，使电平维持一平滑曲线的关系来执行。
15.如权利要求9所述的光盘系统的主轴马达停止方法，其中该锁定转矩，低于可启动该主轴马达运转的转矩。
16.一种运用在光盘系统以停止主轴马达运转的控制装置，包括一主轴马达；一马达驱动电路，用以驱动该主轴马达的运转；及一光盘控制芯片，用以在一第一期间产生一第一主轴马达控制信号提供到该马达驱动电路，用以产生一个与该主轴马达正常运转方向相反的一反向转矩到该主轴马达，该光盘控制芯片在一第二期间产生一第二主轴马达控制信号提供到该马达驱动电路，用以逐渐降低该反向转矩的电平，该光盘控制芯片在一第三期间产生一第三主轴马达控制信号提供到该马达驱动电路，用以产生一个与该主轴马达正常运转方向相同的一锁定转矩到该主轴马达，该光盘控制芯片在一第四期间产生一第四主轴马达控制信号提供到该马达驱动电路，用以不施加任何作用力到该主轴马达。
17.如权利要求16所述的控制装置，其中该第一期间、该第二期间及该第三期间的维持时间，依欲停止的该主轴马达的转速而设定。
18.如权利要求16所述的控制装置，其中该第一期间、该第二期间及该第三期间的维持时间，依据该光盘系统所承载的光盘片种类而设定。
19.如权利要求16所述的控制装置，其中该反向转矩为施加到该主轴马达的反向最大转矩。
20.如权利要求16所述的控制装置，其中在该第二期间，线性地降低该反向转矩的电平。
21.如权利要求16所述的控制装置，其中在该第二期间，逐渐降低该反向转矩的电平的方式，使电平维持一平滑曲线的关系来执行。
22.如权利要求16所述的控制装置，其中该锁定转矩，低于可启动该主轴马达运转的转矩。
23.如权利要求16所述的控制装置，其中该第一主轴马达控制信号、该第二主轴马达控制信号、该第三主轴马达控制信号、以及该第四主轴马达控制信号与一参考信号进行电平进行比较，用以控制该主轴马达的转矩大小与方向。
24.如权利要求23所述的控制装置，其中该第一主轴马达控制信号的电平是在该第一期间内小于该参考信号的电平。
25.如权利要求23所述的控制装置，其中该第二主轴马达控制信号的电平在该第二期间内逐渐朝向一锁定电平进行变化，其中该锁定电平依据该锁定转矩的大小而定。
26.如权利要求23所述的控制装置，其中第三该主轴马达控制信号的电平是在该第三期间内大于该参考信号的电平。
27.如权利要求23所述的控制装置，其中该第四主轴马达控制信号的信号电平是在该第四期间内等于该参考信号的信号电平。
全文摘要
一种光盘系统的主轴马达停止方法与控制装置，主要包含光盘控制芯片、马达驱动电路、以及主轴马达，其中光盘控制芯片产生主轴马达控制信号提供到马达驱动电路，用以驱动该主轴马达的运转，并在第一期间中，控制主轴马达控制信号的电平，以产生与主轴马达正常运转方向相反的转矩；在第二期间内，逐渐朝一锁定电平来变化主轴马达控制信号的电平；在接下来的第三期间时，施加电平介于锁定电平与马达停止电平之间的主轴马达控制信号到马达驱动电路；最后将主轴马达控制信号维持在马达停止电平，以停止主轴马达的运转。
文档编号H02P3/08GK1435832SQ03120190
公开日2003年8月13日 申请日期2003年3月12日 优先权日2003年3月12日
发明者蔡材昕, 黄长城, 陈俞伊 申请人:威盛电子股份有限公司