专利名称：跳轨时实时控制滑车马达电压的方法
技术领域：
本发明是一种光盘驱动器中跳轨时实时控制滑车马达电压的方法。且特别是提供一种方法使得跳轨后光学读写头在其可移动范围的中心位置。
背景技术：
一般光盘驱动器在收到主机(host)发出的读(或写)命令时，其寻轨伺服系统(seeking servo)会先进行寻轨(seeking)的操作，亦即将光学读写头移动到伺服系统指示的目标轨(target track)上。通常跳轨分为长跳轨(粗跳)与短跳轨(细跳)，几百轨的距离都视为短跳轨，而几千轨以上的距离则视长跳轨。以跳10000轨为例，寻轨伺服系统会先跳个9500轨(即长跳轨)，然后再利用短跳轨的机理来精密控制光学读写头到达目标轨。因本发明只牵涉到短跳轨，以下的机理说明皆是针对短跳轨而言。
请参考图1，其为光学头模块的简示图。光学头模块1包括光学读写头3、弹簧5及滑车7及激光二极管(未示出)等机构。在目标轨距离不远时(例如与光学读写头3的距离只有100轨；即进行短跳轨)，伺服系统只会对光学读写头3进行轻微的位置调整。此位置调整即是由弹簧5完成。弹簧5依循轨伺服系统给予的作用力轻微地移动光学读写头3如图1所示。伺服系统检测目标轨位置，接着作用力加到弹簧5使其拉动光学读写头3到达目标轨。
在跳轨后，通常会将光学读写头3的位置调整在滑车7的中心位置如图2(a)所示。因跳轨后即进行锁轨(track on)的操作。如果光学读写头3的位置距离滑车7的中心位置愈远，则所需锁轨的时间就愈久。严重者甚至锁轨失败，造成伺服系统无法判断光学读写头3的所在位置(因此时光学读写头3已在滑车上的可移动范围外)。所以通常在短跳轨及循轨时伺服系统会利用一滑车马达电压(sled motor control signalFMO)移动滑车7，使得光学读写头3保持在其可移动范围内。
滑车马达电压为移动滑车7的施加作用力电压，借着滑车7的移动改变光学读写头3与滑车7的相对位置，使得光学读写头3的位置在可移动范围内。以下将详细说明滑车马达电压如何调整光学读写头的位置使其不超出可移动范围。
请参考图2(a)，此时光学读写头3在滑车7的中心位置。当光学读写头3进行短跳轨时，伺服系统作用力加到弹簧5使光学读写头3往方向11移动进行跳轨。因光学读写头3受力，所以滑车马达电压也开始作用力加到滑车7如图2(b)所示。然而此时滑车马达电压的作用力并不足以移动滑车(滑车的重量以及摩擦力的关系)。光学读写头3继续往方向11进行跳轨，光学读写头3的位置也愈偏移滑车7的中心位置如图2(c)所示。此时光学读写头3已快超过其可移动范围，而滑车马达电压的作用力也已大到可以推动滑车7，所以滑车7受力往方向11滑动，光学读写头3又回到滑车7的中心位置如图3(d)所示。如果要再继续跳轨则重复上述机理移动光学读写头3。
然而，在跳轨时常常因为动摩擦力与静摩擦力的差异，使得光学读写头到达目标轨时其位置并不在滑车上的可移动范围内。
请参考图3(a)，此时光学读写头3在滑车7的中心位置。因进行跳轨(以200轨为例)，所以光学读写头3往方向11移动。滑车马达电压的出力曲线是如图3(d)所示。当光学读写头移动100轨后，光学读写头3快脱离滑车7上的可移动范围时(如图3(b)所示)，滑车马达电压施加到滑车7一作用力，使滑车7往方向11滑动。然而因为滑车7的静摩擦力达大于其动摩擦力，所以滑车7滑过头，使得光学读写头3还是不在滑车7的中心位置。严重者光学读写头3甚至超出其可移动范围(如图3(c)所示)。
上述情况对于跳轨后所进行的锁轨操作非常不利。常要花费更多时间进行锁轨或导致锁轨失败。所以可知常规光盘驱动器短跳轨时需要一种更有效控制滑车马达电压的方法，使得跳轨后光学读写头的位置在滑车的中心位置。
发明内容
本发明的目的是提供一种光盘驱动器跳轨时实时控制滑车马达电压的方法。以此解决跳轨后光学读写头不在其可移动范围内的问题。
本发明提出一种光盘驱动器中跳轨时实时控制滑车马达电压的方法。其简述如下提供一定值滑车马达电压使滑车滑动，并监测光栅信号。当光栅信号出现预定次数的波形时，即关断滑车马达电压。再微调光学读写头的位置，使得跳轨后光学读写头在可移动范围的中心位置。
为了能更进一步了解本发明特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
图1表示光学头模块的简示图；图2为跳轨时，光学读写头与滑车相对位置的示意图；图3为常规光盘驱动器进行跳轨时，光学读写头与滑车相对位置的示意图；图4为圆形光栅及光栅信号示意图；图5为本发明滑车马达电压与光栅信号示意图；以及图6为本发明跳轨时，滑车与光学读写头相对位置的示意图。
标号说明1 光学头模块17 圆形光栅透光处3 光学读写头19 圆形光栅不透光处5 弹簧 21 跳轨方向7 滑车 23 滑车前进方向11 跳轨方向 25 滑车马达电压13 圆形光栅 27 光栅信号15 圆形光栅旋转方向具体实施方式
一般来说，光盘驱动器在短跳轨时利用滑车马达电压来移动滑车位置使得光学读写头在其可移动范围内。然因为滑车所受的静摩擦力与动摩擦力相差太大使得跳轨后光学读写头不在其可移动范围内。为了克服上述问题，本发明提出一跳轨时实时控制滑车马达电压的方法。
本发明利用一光栅信号(photo signal)来辅助完成实时控制滑车马达电压的方法。以下先简介光栅信号的产生及其代表的物理意义。
请先参考图4，其为一圆形光栅。当光盘驱动器启动时，此圆形光栅13会往方向15旋转。当通过光盘反射回来的激光经过此圆形光栅13的透光处17时光栅信号会有一波形产生；反之如果通过圆形光栅13的不透光处19时则不会有任何波形产生。因该圆形光栅的旋转速度是固定的，所以当光栅信号每个波形产生的间隔时间滑车正好跳了50轨如图4所示。一般用来计算跳轨数的寻轨误差信号(tracking error signal)，经个一个波形的周期就代表光学读写头跳了1轨。与光栅信号一个波形的周期代表滑车跳了50轨有很大的差异。所以通常光栅信号会用来计算长跳轨时的跳轨数，但短跳轨时则是用寻轨误差信号来计算跳轨数。
本发明即是参考光栅信号，实时控制调整跳轨时的滑车马达电压。请参照图5，其是表示本发明在短跳轨时实时控制滑车马达电压的示意图。假设伺服系统发出跳200轨的命令，因为光栅信号波形27的一周期代表滑车经过了50轨，所以令滑车马达电压25为一定值(如图5(b所示))，使滑车滑动。此时监测光栅信号27，当光栅信号27出现3个周期的波形时，马上将滑车马达电压25关断。滑车7速度会渐渐变慢最后停止。此时计算光学读写头3距离目标轨的轨道数，然后再利用光学读写头的移动跳完剩下未跳完的轨道数，使得光学读写头3到达目标轨时正好位于滑车7的中心位置。
为什么在上例光栅信号只出现3个周期时就把滑车马达25关掉？那是因为滑车7开始滑动时至光栅信号27出现4个周期再关掉的时间内，滑车7已移动了200轨，如此一来就算移动光学读写头3也不易使其置于滑车7的中心位置。所以通常光栅出现3个周期时(即滑车已滑动150轨)，剩下未走完的轨道数则利用微调光学读写头3使其到达目标轨。
请参考图6，其为本发明跳200轨时的光学头模块示意图。当伺服系统发出往方向21跳200轨的命令之初，光学读写头3位在滑车7的中心位置，如图6(a)所示。伺服系统直接给滑车马达电压一偏压值促使滑车7往方向23滑动，此时光学读写头3因惯性的关系所以会愈来愈偏离滑车7的中心位置，如图6(b)所示。观测到光栅信号出现三个周期时(即滑车已走了150轨)，滑车马达电压马上被关掉，所以滑车7并不受任何作用力。滑车7速度会渐渐变慢最后停止。之后再由弹簧5调整使光学读写头3跳完剩下的轨道数。如此一来，当光学读写头3完成200轨的跳轨时，其位置正好在滑车7的中心位置。
因此，本发明的优点是在于利用现有的硬件设备，即可达到在跳轨后光学读写头位置的校正。有效改善常规跳轨后因动摩擦力与静摩擦力相差太多造成跳轨后光学读写头不在其可移动范围内的问题。
本发明的另一优点是有效改善锁轨操作所需花费的时间。因本发明首先控制滑车马达电压使滑车移动大部分的跳轨数(粗调)，再利用弹簧去微调光学读写头的位置。较之以往利用弹簧细调使光学读写头进行短跳轨时更为精准。使得光学读写头在跳轨完即位于滑车的中心位置，非常有利于接下来的锁轨操作，有效减短锁轨所需时间。
当然本发明并不局限只能应用于短跳轨，因为基本上在跳轨时本来就是长跳轨与短跳轨混用，又长跳轨与短跳轨的定义由伺服系统的固件认定。所以上述发明并不局限于只能跳几百轨的短跳轨应用。
综上所述，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，因此本发明的范围以所提出的权利要求限定的范围为准。
权利要求
1.一种光盘驱动器中跳轨时滑车马达电压实时控制的方法，包含有下列步骤提供一定值滑车马达电压使一滑车滑动，并监测一光栅信号；当该光栅信号出现一预定次数的波形时，关断该滑车马达电压，并计算一光学读写头离一目标轨的距离；以及移动该光学读写头到达该目标轨，使得该光学读写头在一预定位置。
2.如权利要求1所述的方法，其中该光栅信号是由反射光经一圆形光栅所产生的信号。
3.如权利要求1所述的方法，其中该光栅信号的波形出现一次代表滑车移动了多个固定的轨道数。
4.如权利要求1所述的方法，其中该预定次数由跳轨长度决定。
5.如权利要求1所述的方法，其中该预定位置即是该光学读写头在该滑车上可移动范围的中央位置。
6.如权利要求1所述的方法，其中该滑车马达电压为该滑车的施加作用力电压。
7.一种光盘驱动器中跳轨时滑车马达电压实时控制的方法，包含有下列步骤计算一光学读写头距离一目标轨的一轨道数；根据该轨道数决定一光栅信号应出现一预定次数的波形；提供一定值滑车马达电压使一滑车滑动，当该光栅信号出现该预定次数的波形时，关断该滑车马达电压，并计算一光学读写头离一目标轨的距离；以及移动该光学读写头到达该目标轨，使得该光学读写头在一预定位置。
8.如权利要求7所述的方法，其中该光栅信号是由反射光经一圆形光栅所产生的信号。
9.如权利要求7所述的方法，其中该光栅信号的波形出现一次代表滑车移动了多个固定的轨道数。
10.如权利要求7所述的方法，其中该预定位置即是该光学读写头在该滑车上可移动范围的中央位置。
11.如权利要求7所述的方法，其中该滑车马达电压为该滑车的施加作用力电压。
全文摘要
本发明为一种光盘驱动器中跳轨时实时控制滑车马达电压的方法。首先提供一定值滑车马达电压使滑车滑动，并监测光栅信号。当光栅信号出现预定次数的波形时，即关断滑车马达电压。再微调光学读写头的位置，使得跳轨后光学读写头在可移动范围的中心位置。
文档编号G11B7/085GK1601619SQ0315970
公开日2005年3月30日 申请日期2003年9月23日 优先权日2003年9月23日
发明者徐正煜, 符湘益, 李敦介, 蔡燿州, 陈福祥 申请人:建兴电子科技股份有限公司