CN100361223C - 用于把驱动电压加载到光盘装置的电机的方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于找到需要用来驱动光盘装置的电机的数字值并根据数字值把驱动电压加载到电机的方法与装置。根据本发明的方法应用所提供的在预定的范围内变化的操作电压来数字化模拟恒定参考电压，基于该数字化的值确定提供的操作电压的当前值，根据确定的当前值计算用于给定驱动电压的数字控制电压，使得计算的电压可具有不同的值，把对应于计算的数字控制电压的驱动电压加载到电机。

Description

用于把驱动电压加载到光盘装置的电机的方法与装置
本发明涉及一种用于找到需要用来驱动光盘装置的电机的数字值并根据数字值把驱动电压加载到电机的方法与装置。
图1描述安装在个人计算机(PC)中的光盘装置的框图，其包括：光拾取器11，用于通过检测从形成在光盘10的表面中的凹坑反射的激光束来读出记录的数字信号并把它们转换为电信号；主轴电机12a，用于旋转插入的光盘10；滑动电机12b，用于在盘10上径向移动光拾取器11；R/F单元20，用于将由光拾取器11检测到的模拟RF信号均衡和整形为二进制信号；伺服单元30，用于基于从R/F单元20产生的聚焦误差信号和跟踪误差信号控制光拾取器11和光盘10的旋转；电机驱动器31，用于分别驱动主轴电机12a和滑动电机12b；电压调整40，用于调整从诸如PC插槽(PC slot)的外部源提供的操作电压来提供用于信号处理的恒定电压；数字信号处理器(DSP)50，用于处理从R/F单元20整形的二进制信号以把它们恢复为原始的数字数据；微计算机60，用于输出用于驱动电机12a和12b的数字控制电压并在重放光盘10的同时控制上述部件；以及D/A转换器70，用于把来自微计算机60的数字控制电压转换为模拟电压。
装在PC中的上述传统的光盘装置用从PC插槽提供的电能执行重放操作处理。当光盘10被插入安装在光盘装置中的托盘(未示出)中并被夹持器(未示出)夹住时，微计算机60输出控制电压来通过电机驱动器31分别驱动主轴电机12a和滑动电机12b，从而由于从电机驱动器31提供的驱动电压而使主轴电机12a以2500rpm的恒定速度旋转光盘10。同时，作为步进电机的滑动电机12b把光拾取器11移动到光盘10的初始重放位置。这种操作完成了，就开始重放处理。
在重放期间，光拾取器11根据搜索或移动请求而被径向移动。在这种情况下，微计算机60控制滑动电机12b。微计算机60的具体的控制处理如下描述。
如果微计算机60欲把例如1.5V的某驱动电压加载到滑动电机12b，由于微计算机60把5V的外部操作电压分割为255阶(在8位D/A转换器情况下)，微计算机60把代表数字值76(＝1.5÷5×255)的01001100(2)的值加载到D/A转换器70，并且D/A转换器70把01001100(2)的数字值转换为1.5(＝76÷255×5)的模拟电压。因此，电机驱动器31产生对应于1.5V的小阶跃脉冲，从而滑动电机12b被旋转来使得拾取器11移动向目标位置。
但是，由于从PC插槽上提供的外部电源可在±10％的范围内变化，从外部源提供的操作电压可从5.5V到4.5V变化，并且微计算机60不能意识到提供的电源的变化。因此，如果它欲把1.5V的电压加载到滑动电机12b的话，即使是在操作电压已经被改变最多10％的情况下，微计算机60仍输出相当于76的数字值给D/A转换器70。
但是，如果提供的操作电压被已降低到4.5V，由基于提供的操作电压把输入数字值转换为模拟电压的D/A转换器70转换的相当于76的数字值的模拟电压变得不等于1.5V而是1.3V(＝76÷255×4.5)。因此，滑动电机12b不能按需要移动拾取器11，这将由于需要附加的移动而引起找到目标轨道过程中的时间延迟。
本发明的一个目的是提供一种方法和装置，用于计算所要求的移动使用的驱动电压，甚至在从外部源提供的操作电压改变的情况下也不受操作电压的影响，并把计算的电压加载到电机，从而在任何时候实现光拾取器的准确的移动。
根据本发明的装置包括：第一转换装置，使用所述光盘装置的操作电压作为基准把一恒定参考电压转换为数字数据，所述操作电压可在预定范围内变化；一控制装置，确定相应于转换的数字数据的电压，并根据预定的驱动电压和所确定的电压从预先建立的表中搜索一数字控制电压；第二转换装置，把搜索到的数字控制电压转换为一模拟电压，以产生用来控制电机的所述驱动电压；以及驱动装置，把所述驱动电压输出到所述电机。
根据本发明的方法包括步骤：使用所述光盘装置的操作电压作为基准数字化一模拟恒定参考电压来获得数字数据，所述操作电压可在预定的范围内变化；确定相应于所获得的数字数据的电压；根据预定的驱动电压和所确定的电压从预先建立的表中搜索一数字控制电压；把搜索到的数字控制电压转换为一模拟电压，以产生用来控制电机的所述驱动电压；以及把所述驱动电压输出到所述电机。
包括来提供对发明的进一步理解的附图图示出本发明的优选实施例，与说明书一起用来解释本发明的原理。
在图中：
图1是传统光盘装置的简化框图；
图2是安装有根据本发明的电机驱动电压加载装置的优选实施例的光盘装置的简化框图；
图3是根据本发明的电机驱动电压加载方法的优选实施例的流程图；
图4表示用于提供的操作电压和给定电机驱动电压的数字控制电压的示例；
图5是用于得到恒定参考电压的另一个电路。
为使本发明得到更充分理解，参考附图来描述其优选实施例。
图2是安装有根据本发明的把驱动电压加载到电机的优选实施例的光盘装置的框图，其包括：与图1相同的部件，其功能已在前面描述；ROM 62，存储与在预定范围内变化的操作电压和各个要加载到滑动电机12b的预定驱动电压一致的数字控制数据；A/D转换器80，用于把要被应用作R/F单元20中的限制电平的幅值为1.35V的恒定参考电压转换为数字数据。操作电压还被提供给A/D转换器80。
图3是根据本发明的把驱动电压加载到电机的方法的优选实施例的流程图。将具体说明由如图2那样组织的盘装置执行的图3的过程。
ROM 62存储许多用于要被加载到电机驱动器31的控制电压的数字数据，如图4所示。根据要被加载到滑动电机12b的给定驱动电压和从外部源提供的操作电压的当前幅值来选择各个数字数据。获得ROM 62中的数据表并且如下所述选择其中之一。
从诸如PC插槽的外部源提供的在预定范围内变化的操作电压以特定的间隔被拆分，例如在图4中是0.02V，并且在提供各个分割后的操作电压的假设下计算用于恒定参考值1.35V的转换后的值(CD)。等式“CD＝1.35(恒定参考电压)×255(FF(16))÷x(分割后的操作电压之一)”被用于得到转换后的值。
根据等式，在5V的提供电压的条件下，1.35V的恒定参考电压导致68(01000100(2))的数字值，在4.5V的提供电压的条件下，1.35V的恒定参考电压导致76(01001100(2))的数字值，如图4所示。对于5.5，5.48，5.46，....和4.52的其它的提供电压也得到用于恒定参考电压的其它的数字值。
在对每个分割后的模拟操作电压得到1.35V转换的数字值后，基于等式“AD＝给定模拟驱动电压(AA)÷分割后的操作电压之一(x)×255(FF(16))”，计算在各个分割后的操作电压的条件下对应于要加载到电机12b的给定驱动电压的数字控制值(AD)。
例如，如果加载到电机的给定驱动电压是2.1V并且提供操作电压是5V，根据上述等式得到107(01101011(2))的数字值(AD)，即2.1V÷5V×255产生107。
用所有可能的值代替驱动电压和操作电压而代入上面等式中，得到所有的数字控制电压(AD)并且然后将其存储在ROM 62中，如图4所示。
在包含图4的信息的ROM 62被安装的情况下，电压调整器40调整从外部源提供的操作电压来向R/F单元20以及数字信号处理器50提供2.7V的恒定电压。R/F单元20通过分割所加载的2.7V电压从电压调整器40加载的恒定电压得到1.35V的参考电压，并将参考电压输出用于A/D转换器80。R/F单元20在参考电压以上和以下限制重放的RF信号。
用提供的操作电压操作的A/D转换器80对从R/F单元20加载的1.35V的恒定参考电压进行转换，转换后的值是“1.35(恒定参考电压)×255(FF(16))÷(当前操作电源电压)”。
因此，在请求轨道之间的移动时(S09)，微计算机61首先检查A/D转换器80提供的转换后的值(S10)。假设操作电压的当前幅值是5V，由A/D转换器80转换的数字值是68(01000100(2))(＝1.35V×255(FF(16))÷5V)。
根据转换后的数字值，微计算机61完成下面的搜索操作以得知从外部源提供的操作电压的当前幅值(S11)。
微计算机61搜索构成ROM 62中的分割的操作电压(CD)的行来寻找准确的或最接近于68(01000100(2))的转换后的数字值，这意味着当前的操作电压是5V。然后找到准确或最接近的值，微计算机61得知当前的提供电压，根据要加载到电机12b的给定驱动电压来搜索转换后的值68所处的第25列，寻找数字控制电压。例如，如果给定驱动电压是2.1V，微计算机61抽出位于那列中的第N行的值107(01101011(2))(S12)。
然后微计算机61输出抽取的数字控制电压到D/A转换器70，并且由于提供给D/A转换器70的当前操作电压是5V，D/A转换器70把接收到的数字控制电压转换为2.1V的模拟电压(S13)。接收转换后的模拟电压的电机驱动器31通过加载对应于2.1V的转换后的电压的步进式(stepwise)驱动脉冲而驱动滑动电机12b(S14)，从而准确地按需要量来移动光拾取器11。
同时，在光拾取器11的移动已经被完成后，R/F单元20通过应用1.35V的恒定参考电压把从轨道检测到的高频信号均衡和整形成为二进制信号。二进制信号然后被加载到数字信号处理器50，其处理接收到的二进制信号来把它们恢复为原始数字数据。根据这些操作，记录在光盘10中的数据被重放。
如果在重放处理期间请求光拾取器11的新的移动，微计算机61再次从A/D转换器80读出转换后的数字值来检查提供的操作电压是否发生改变。如果提供的操作电压从5V被降低到4.5 V，微计算机61接收由A/D转换器80转换的值76并且然后把数字控制电压的列从ROM 62的表中的第25列改变到第50列。因此，如果要被加载到电机12b的给定驱动电压也是2.1V，用于给定驱动电压的数字控制电压在第50列被搜索，并且对应于2.1V的第N行的119(01110111(2))的值AD被选择来替代107(01101011(2))。
从而，微计算机61把选择的119的值加载到D/A转换器70，尽管给定驱动电压与前面提到的示例相同。当前提供有4.5V的操作电压的D/A转换器70在提供的电压已经被降低的条件下把119的数字值转换为2.1V(＝4.5×119÷255)的给定驱动电压。因此，无论从外部电源提供的操作电压如何改变，要被加载到电机驱动器31的驱动电压都不会被改变。换言之，如果拾取器要被移动的距离相同，那么加载到电机的驱动功率总是相同的。
在上述的实施例中，滑动电机12b被从预先存储在ROM 62中的值中选出的数字控制电压驱动。与上述实施例不同，微计算机61可通过应用前面的等式自己计算并得到数字控制电压的希望值。
首先，微计算机61根据等式“操作电压(x)＝255÷A/D转换的值×1.35”计算操作电压，然后把计算的操作电压代入等式“数字控制电压(AD)＝加载到电机的给定驱动电压÷得到的操作电压(x)×255”以得到给定驱动电压的需要的数字控制值。
把用于操作电压(x)的等式代入用于数字控制电压(AD)的等式可得到“数字控制电压(AD)＝要加载到电机的驱动电压×1A/D转换的值1÷1.35(参考电压)”。因此，微计算机61可使用这一等式来得到用于给定驱动电压的数字控制值，来代替根据上面两个等式的两步计算。
在得到数字控制电压值后，微计算机61把得到的值加载到D/A转换器70，其把加载的输入转换为模拟电压。电机驱动器31通过产生对应于转换的模拟电压的步进式驱动脉冲来驱动滑动电机12b，从而按需要量来移动光拾取器11。
图5是用于得到恒定参考电压的另一个实施例的电路。在图5中描述的电路直接从外部源提供的操作电压得到恒定参考电压，而不是使用用于把R/F信号限制为二进制波形的电平限制电压。图5中使用的齐纳二极管ZD的额定值是1.35V，其等于在R/F单元20中使用的限制电平。因此，即使外部电源在预定范围内变化，所有的改变的分量被电阻器R吸收，从而总是把1.35V的恒定电压加载到齐纳二极管ZD。
在这个实施例中，A/D转换器80把齐纳二极管ZD两端加载的恒定电压转换为数字数据，并把数字值加载到微计算机61。微计算机61通过把从1.35V转换的数字数据代入上述等式或通过搜索预先存储在ROM 62中的表中的值来计算用于所需驱动电压的数字控制电压(AD)。
上面解释的根据本发明的方法和装置输出驱动电压到电机，而不受提供的操作电压的变化影响，从而总是能实现电机驱动的光拾取器的更准确的移动，并在光盘被移向其它位置时降低访问时间。
在不脱离发明的精神和本质特征的情况下本发明可以以其它的特定形式来体现。因此本实施例在各个方面被认为是例示的目的，而不是为了限制，本发明的范围由后附的权利要求而不是前面的描述来表示，在权利要求的意义和等价范围内的各种变化都被包含其中。

Claims (6)

1.一种把驱动电压加载到移动光盘装置中的光拾取器的电机的装置，包括：
第一转换装置，使用所述光盘装置的操作电压作为基准把一恒定参考电压转换为数字数据，所述操作电压可在预定范围内变化；
一控制装置，确定相应于转换的数字数据的电压，并根据预定的驱动电压和所确定的电压从预先建立的表中搜索一数字控制电压；
第二转换装置，把搜索到的数字控制电压转换为一模拟电压，以产生用来控制电机的所述驱动电压；以及
驱动装置，把所述驱动电压输出到所述电机。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述恒定参考电压在所述光盘装置中被用作一限制电平以把从光盘重放的信号整形为二进制波形。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制装置根据如下公式从所述表中搜索所述数字控制电压，即所述数字控制电压等于所述预定的驱动电压×第一转换装置转换的所述数字数据÷所述恒定参考电压。
4.一种在光盘装置中用于把驱动电压加载到用于移动光拾取器的电机的方法，包括步骤：
(a)使用所述光盘装置的操作电压作为基准数字化一模拟恒定参考电压来获得数字数据，所述操作电压可在预定的范围内变化；
(b)确定相应于所获得的数字数据的电压，并根据预定的驱动电压和所确定的电压从预先建立的表中搜索一数字控制电压；
(c)把搜索到的数字控制电压转换为一模拟电压，以产生用来控制电机的所述驱动电压；以及
(d)把所述驱动电压输出到所述电机。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述恒定参考电压被用作一限制电平以把从光盘重放的信号整形为二进制波形。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述步骤(c)根据如下公式从所述表中搜索所述数字控制电压，即所述数字控制电压等于所述预定的驱动电压×所获得的数字数据÷所述恒定参考电压。
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