专利名称：跳轨时滑车马达电压的实时学习方法
技术领域：
本发明是一种光盘驱动器中跳轨时滑车马达电压的实时学习方法。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)会先进行跳轨(seek)的操作，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long seek)与短跳轨(细跳short seek)，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。因本发明牵涉到短跳轨，以下的机理说明皆针对短跳轨而言。
请参考图1，其为光学头模块的简单示意图。光学头模块1包括光学读写头3、弹簧5及滑车(sled)7及激光二极管(未标示)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。该位置调整即是由弹簧5完成。弹簧5依循轨伺服系统施加的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，接着施加到弹簧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巳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，伺服系统施加到弹簧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施加到滑车7如图2(b)所示。然而此时滑车马达电压的施加并不足以移动滑车(滑车的重量以及摩擦力的关)。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巳快超过其可移动范围，而滑车马达电压的施加也巳大到可以推动滑车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。滑车马达电压的作用曲线是如图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中跳轨时滑车马达电压的实时学习方法。藉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滑车马达电压的实时学习方法。其简述如下利用一预定的滑车马达电压使滑车滑动进行跳轨，并监测一光栅信号。计算在该预定的滑车马达电压下，光栅信号出现的波形次数和光学读写头离目标轨的距离。然后移动光学读写头到达该目标轨，使得在跳轨后光学读写头在可移动范围的中心位置。其中如果光栅信号出现的波形次数不符合预定的次数，则根据其相差值调整滑车马达电压的作用时间。
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单示意图；图2为跳轨时，光学读写头与滑车相对位置的示意图；图3(a)-(d)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；图6为滑车马达电压推动滑车使光栅信号出现波形一次施加示意图；图7为滑车马达电压推动滑车使光栅信号出现波形二次施加示意图；图8(a)-(c)为本发明跳轨时，滑车与光学读写头相对位置的示意图。
图9为本发明在短跳轨时滑车马达电压的实时学习方法流程图。
图号说明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31光栅信号29滑车马达电压33滑车马达电压35光栅信号100 利用预定的滑车马达电压(v1，t1)进行跳轨110 计算在(v1，t1)下光栅信号出现的波形次数是否正确
120 决定下一次跳轨用的滑车马达电压(v，t)130 计算在(v，t)下光栅信号出现的波形次数是否正确140 利用滑车马达电压(v，t)继续进行跳轨具体实施方式
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滑车马达电压的实时学习方法。
本发明利用一光栅信号(photo signal)来辅助完成跳轨时滑车马达电压的实时学习方法。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，该圆形光栅13会往方向15旋转。当通过光碟片反射回来的激光经过该圆形光栅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。
请参考图6，该滑车马达电压(v1，t1)29为推动滑车使光栅信号出现波形一次(即滑车跳50轨)施加。若跳轨时需要有光栅信号出现2次波形，则将滑车马达电压的作用时间加倍，亦即该滑车马达电压变为(v1，2t1)如图7中31所示。
请参考图5，以光盘驱动器跳200轨为例。当伺服系统发出跳200轨的命令时，先使滑车直接滑动150轨。亦即令滑车马达电压25为(v1，3t1)，使滑车滑动。监测光栅信号27，则其出现波形3次(即跳了150轨)。因在时间t1后滑车7就不受施加的力，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。
请参考图8，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8(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因惯性的关所以会愈来愈偏离滑车7的中心位置，如图8(b)所示。观测到光栅信号出现三个周期时(即滑车巳走了150轨)，滑车马达电压马上被关断，所以滑车7并不受任何施加的力。滑车7速度会渐渐变慢最后停止。的后再由弹簧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。
然因光盘驱动器大量生产时，因各动件互相公差配合，造成磨擦力不一，造成不同的阻滞能力。单一固定的预设滑车马达电压(v1，t1)并不一定能适用于所有光盘驱动器。所以本发明参考光栅信号，完成跳轨时滑车马达电压的实时学习方法。
请参照图9，其所表示为本发明在短跳轨时滑车马达电压的实时学习方法流程图。
步骤100利用预定的滑车马达电压(v1，t1)进行跳轨。该预定的滑车马达电压(v1，t1)为推动滑车使光栅信号出现波形一次的施加(即是滑车跳50轨)，如图6中29所示。若跳轨时需要有光栅信号出现N次波形，则将滑车马达电压的作用时间加长为N倍，以此类推。
步骤110计算在(v1，t1)下光栅信号出现的波形次数是否正确。若是，则回到步骤100，滑车马达电压还是采用原先的预设值(v1，t1)；反之，则前进至步骤120。
步骤120决定下一次跳轨用的滑车马达电压(v，t)。根据步骤110的计算结果决定要修正的滑车马达电压应为多少。假如本来滑车在(v1，3t1)下只有跳120轨，则可知预设的滑车马达电压太小，要加长其作用时间为(v1，t1+Δt)。当然，情况相反之话，则应减少其作用时间为(v1，t1-Δt)。
步骤130计算在(v，t)下光栅信号出现的波形次数是否正确。若是，表示步骤120所修正的滑车马达电压(v，t)适当，流程前进至步骤140；若否，则回到步骤120再次修正。
步骤140利用滑车马达电压(v，t)继续进行跳轨。且该流程返回步骤130。亦即修正完的滑车马达马达电压在每次跳轨完皆会检测该滑车马达电压(v，t)是否适当。
因此，本发明的优点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。较的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。
本发明的再一优点实时学习跳轨的滑车马达电压。在每一次进行跳轨时，伺服系统皆会利用光栅信号来确认现行采用跳轨的滑车马达电压是否适当，若不适当，则伺服系统会修正跳轨的滑车马达电压，直到伺服系统得到适当的滑车马达电压。
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韧体认定。所以上述发明并不局限于只能跳几百轨的短跳轨应用。
又在上述实施例以调整滑车马达电压的作用时间来修正滑车马达电压，但亦可调整滑车马达电压的作用幅值(即v值)来修正滑车马达电压。或是并行调整作用时间及作用幅值(即v，t一起调整)。
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的实时学习方法，包含下列步骤利用一预定的滑车马达电压进行跳轨，并监测一光栅信号；以及根据该光栅信号出现的一波形次数，决定一下次跳轨时的滑车马达电压。
2.如权利要求1的方法，当该波形次数若与一预定次数相符时，该下次跳轨时的滑车马达电压等于该预定的马达电压。
3.如权利要求1的方法，当该波形次数若与一预定次数不相符时，该下次跳轨时的滑车马达电压调整该预定的滑车马达电压的作用时间得到。
4.如权利要求1的方法，当该波形次数若与一预定次数不相符时，该下次跳轨时的滑车马达电压调整该预定的滑车马达电压的作用幅值得到。
5.如权利要求1的方法，当该波形次数若与一预定次数不相符时，该下次跳轨时的滑车马达电压调整该预定的滑车马达电压的作用时间及作用幅值得到。
6.如权利要求1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。
7.如权利要求1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。
8.如权利要求1的方法，其中该滑车马达电压为该滑车的施加电压。
9.一种光盘驱动器中跳轨时滑车马达电压的实时学习方法，包含下列步骤利用预定的一滑车马达电压使一滑车滑动进行跳轨，并监测一光栅信号；计算在该滑车马达电压下，该光栅信号出现的一波形次数，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。
10.如权利要求9的方法，当该波形次数若与一预定次数不相符时，则根据该波形次数与该预定次数的一比较值调整该滑车马达电压的作用时间。
11.如权利要求9的方法，当该波形次数若与一预定次数不相符时，则根据该波形次数与该预定次数的一比较值调整该滑车马达电压的作用幅值。
12.如权利要求9的方法，当该波形次数若与一预定次数不相符时，则根据该波形次数与该预定次数的一比较值调整该滑车马达电压的作用时间及作用幅值。
13.如权利要求9的方法，其中该预定次数由跳轨长度决定。
14.如权利要求9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。
15.如权利要求9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。
16.如权利要求9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。
17.如权利要求9的方法，其中该滑车马达电压为该滑车的施加电压。
全文摘要
本发明为一种光盘驱动器中跳轨时滑车马达电压的实时学习方法。首先用一预定的滑车马达电压使滑车滑动进行跳轨，并监测一光栅信号。计算在该预定的滑车马达电压下，光栅信号出现的波形次数和光学读写头离目标轨的距离。然后移动光学读写头到达该目标轨，使得在跳轨后光学读写头在可移动范围的中心位置。其中如果光栅信号出现的波形次数不符合预定的次数，则根据其相差值调整滑车马达电压的作用时间。
文档编号G11B7/09GK1607582SQ20031010109
公开日2005年4月20日 申请日期2003年10月14日 优先权日2003年10月14日
发明者徐正煜, 符湘益, 李敦介, 陈福祥, 蔡燿州 申请人:建兴电子科技股份有限公司