CN102117627A - 用于在光盘驱动器中控制跳层的设备和方法 - Google Patents

用于在光盘驱动器中控制跳层的设备和方法 Download PDF

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Abstract

用于在光盘驱动器中控制跳层的设备和方法。在本发明的一个实施例中，在跳层请求时，能够基于在主轴马达处产生的信号来比较旋转盘片的圆周位置与在存储器中存储的预定圆周位置，并且能够在该预定圆周位置处执行跳层操作。该预定圆周位置能够对应于在光盘进行一次旋转时光盘沿着上下方向的位移变得最大和/或最小的位置。能够基于在聚焦伺服被开启时在光盘的外周边处被施加到聚焦致动器的驱动信号，当所插入的光盘被识别为具有两个或者更多记录层时，探测该预定圆周位置。

Description

用于在光盘驱动器中控制跳层的设备和方法
技术领域
本申请涉及用于在多层光盘中可靠地控制跳层(layer jump)的一种设备和方法。
背景技术
例如CD、DVD和BD的光盘已经得到广泛使用。现在出现了具有两个记录层的双层盘片和具有三个或者更多记录层的多层盘片。
在其中形成多个记录层的光盘中，为了在每一个记录层中记录数据或者为了从相应的记录层读出数据，在旋转光盘中的目标记录层上聚焦激光束的聚焦伺服机构应该被适当地操作；为了从当前记录层移动到另一记录层，应该执行将激光束从当前记录层聚焦到相应的记录层的跳层操作。
在向和从光盘记录或者读出数据的光学拾波器中，来自激光二极管的光束经过物镜并且朝向盘片聚焦；利用光电探测器感测从盘片反射的光束，能够从光电探测器获得聚焦误差信号、跟踪误差信号、和RF信号。当聚焦误差信号被用于致动支撑物镜的聚焦致动器时，聚焦伺服机构操作，通过聚焦伺服机构，激光束被聚焦在带有摇动运动的旋转盘片的记录层上；同时，围绕记录层产生的聚焦误差信号被用于致动聚焦致动器，由此完成跳层操作。
盘片在旋转时通常上下/左右摇动；上下摇动被称为表面振动，而左右摇动被称为偏心。如果盘片遭受表面振动，则记录层升高到基准高度上方和降落到基准高度下面；因此，可靠地执行跳层变得困难，最终使得跳层易于产生误差和延迟。
发明内容
技术问题
该文献的一个方面在于提供一种可靠地执行跳层操作的方法。
技术方案
根据本发明的一个实施例的，一种用于控制跳层的方法包括在旋转盘片中的预定圆周位置处执行跳层操作。
在一个实施例中，能够基于从旋转盘片的马达产生的信号来探测该预定圆周位置。
在一个实施例中，该预定圆周位置能够对应于在盘片进行一次旋转时盘片沿着上下方向的位移在此处变得最大和/或最小的位置。
在一个实施例中，该方法能够进一步包括探测该预定圆周位置，并且在存储器中存储探测位置；并且在跳层请求时，把旋转盘片的当前圆周位置与在存储器中存储的预定圆周位置做比较。
在一个实施例中，能够基于在聚焦伺服被开启时在盘片的外部周边处被应用于聚焦致动器的驱动信号来探测该预定圆周位置。
在一个实施例中，能够当光盘驱动器识别在其中插入的光盘具有两个或者更多记录层时，探测该预定圆周位置。
在一个实施例中，当在当前层上聚焦的激光束经过该预定圆周位置，或者处于该预定圆周位置前面预定距离的位置处时，能够顺序地施加突跳(kick)脉冲和断路(break)脉冲以上下地移动物镜。
在一个实施例中，基于在跳层之间的距离，预先确定突跳脉冲和断路脉冲中的每一个的电平和宽度，以及在两个脉冲之间的间隔。
在一个实施例中，能够基于光盘的盘片信息或者当光盘驱动器摆动物镜以识别光盘时所产生的S曲线的间隔，来计算在层之间的距离。
根据本发明另一实施例的光盘驱动器在光盘中记录数据或者从光盘再现数据，其包括：光学拾波器，该光学拾波器包括用于上下地移动物镜的致动器；用于旋转光盘的主轴马达；用于驱动致动器和主轴马达的驱动单元；用于存储数据的存储器；控制器，该控制器被配置为在跳层请求时基于在主轴马达处产生的信号来把旋转盘片的圆周位置与在存储器中存储的预定圆周位置做比较，并且控制驱动单元以在该预定圆周位置处执行跳层操作。
有利的效果
因此，即使对于未平衡盘片或者具有大的表面振动的盘片而言，也能够可靠地执行跳层。
附图说明
将参考以下附图详细描述该文献的实施方式，其中，同样的标号表示同样的元件。
图1示意用于双层盘片的聚焦伺服机构；
图2示意用于双层盘片的聚焦驱动信号和误差信号；
图3示意其中具有振动组件的盘片在旋转时上下地摇动的实例；
图4和5示意用于表面振动盘片的跳层的聚焦驱动信号；
图6示意根据本发明，在沿着上下方向的盘片位移的变化最小的时间点处探测主轴马达的FG地址的实施例；
图7示意应用了本发明的光盘驱动器的结构；以及
图8和9示意根据本发明，在沿着上下方向的盘片位移的变化最小的时间点处执行跳层操作的实施例。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述该文献的实施方式。
如在图1中所示，用于向和从光盘驱动器中的光盘记录和再现数据的光学拾波器(OPU)包括聚焦致动器，所述聚焦致动器通过沿着竖直方向移动物镜而执行聚焦伺服和跳层操作。
如在图2中所示，如果通过逐渐地增加驱动聚焦致动器的聚焦驱动信号，物镜沿着竖直方向被升高，则靠近双层盘片，第一层L0和第二层L1的表面，以预定的时间间隔t1、t2顺序地探测到具有S曲线的形状的聚焦误差信号FES、FEL0、FEL1。
为了执行从第一层L0到第二层L1的跳操作，光盘驱动器沿着升高聚焦致动器的方向施加聚焦驱动信号；从而沿着聚焦致动器降低的方向从第二层L1到第一层L0执行跳操作。
如在图3中所示，如果具有表面振动或者未平衡组件的光盘由于主轴马达的旋转而开始旋转，则光盘在其外周边区域中上下严重地摇动。当盘片的A和C点经过光学拾波器时，外周边被置于与盘片的内周边几乎相同的高度处；当B点经过光学拾波器时，盘片的外周边上升地高于其内周边；当D点经过光学拾波器时，盘片的外周边降低地低于其内周边。
如果在聚焦伺服被致动时，旋转盘片如在图3中所示上下地摇动，则在上下方向上具有与盘片记录层的位移相同的相位的对聚焦致动器进行驱动的聚焦驱动信号被施加到聚焦致动器。盘片沿着上下方向的加速度在B和D点处变成零，其中，在B和D点处盘片的位移最大，而其加速度的绝对值在A和C点处变得最大。
如在图4中所示，当盘片的C点经过光学拾波器时，盘片的外周边平行于其内周边，而当D点经过光学拾波器时，盘片的外周边降低。如果在C点经过光学拾波器和D点朝向光学拾波器移动时，沿着与盘片的外周边的位移相反的方向执行层上升操作，则为了适当地执行跳层操作，在被施加到聚焦致动器的聚焦驱动信号中，应该使得用于升高聚焦致动器的突跳脉冲的幅度(或者振幅)小于用于停止上升聚焦致动器的断路脉冲的幅度(突跳＜断路)。
如在图5中所示，当盘片的A点经过光学拾波器时，盘片的外周边平行于其内周边，而当B点经过光学拾波器时，盘片的外周边上升。如果在A点经过光学拾波器并且B点朝向光学拾波器移动时，沿着与盘片的外周边的位移相同的方向执行层上升操作，则为了适当地执行跳层操作，在被施加到聚焦致动器的聚焦驱动信号中，应该使得用于升高聚焦致动器的突跳脉冲的幅度(或者振幅)大于用于停止上升聚焦致动器的断路脉冲的幅度(突跳＞断路)。
换言之，如果当盘片沿着上下方向的加速度较大而将执行跳层时，则用于跳层的聚焦驱动信号的突跳和断路脉冲应该被精确地调节；由于这个原因，跳层能够易于产生误差。
因此，通过在盘片沿着上下方向具有为零或者小的加速度的时间或者位置处执行跳层，换言之，通过在盘片的预定圆周位置处执行跳层，本发明允许可靠的跳层，而不用根据情况分开地调节用于跳层的聚焦驱动信号的突跳和断路脉冲。
为此目次，通过检查盘片根据其旋转而沿着上下方向的位移模式，搜索盘片沿着上下方向具有为零或者小的加速度的位置。如果请求跳层，则能够在所找到的位置处施加用于跳层的聚焦驱动信号。
图6示意根据本发明的，在沿着上下方向的盘片位移的变化最小的时间点处探测主轴马达的FG地址的实施例。
旋转盘片的主轴马达产生频率发生(FG)信号(或者FG地址)；例如，当盘片进行一次旋转时，24个FG地址(FG地址＝0～23)得以产生，因此，能够通过FG地址检查盘片的圆周位置。
在光学拾波器被移动到光盘在此处沿着上下方向具有大的位移的、光盘的外周边上，并且聚焦伺服被开启之后，当盘片旋转时被施加到用于聚焦伺服的聚焦致动器的聚焦驱动信号的幅度(例如，电压值)得以测量；通过参考从主轴马达输出的FG地址，在盘片沿着上下方向的位移的变化最小时的时间点(或者在盘片沿着上下方向的加速度是零或者较小时的时间点)搜索FG地址——即，当聚焦驱动信号的幅度最大和最小时的FG地址被搜索——找到的FG地址能够被存储在存储器中。
参考图6，在点B处沿着上升方向，被施加到聚焦致动器的聚焦驱动信号的幅度最大，并且在点D处沿着降低方向，聚焦驱动信号的幅度最大；前者对应于FG地址21，而后者对应于FG地址9。
接着，如果在向光盘中记录数据或者回放操作期间发出跳层请求，则在当聚焦伺服得以维持的同时，在从主轴马达输出的FG地址中的FG地址对应于从存储器找到的FG地址时的时间点(或者在该时间点之前或者之后的很短时间差之内)，用于跳层的突跳脉冲和断路脉冲能够被顺序地施加到聚焦致动器。
本发明能够被应用于仅仅再现盘片的数据的仅回放驱动器，或者能够在光盘中记录数据的、各种类型的光盘驱动器(ODD)。
图7示意应用了本发明的光盘驱动器的结构的一个实施例。
通常，光盘驱动器包括：主轴马达11；步进(sled)马达12；通过使用激光束向和从光盘记录和读出数据的光学拾波器20；驱动主轴马达11、步进马达12、和光学拾波器20，并且处理伺服信号和记录/回放数据的记录/回放单元；以及控制记录/回放单元的控制器70。该记录/回放单元可以包括光学驱动单元30、数字信号处理器(DSP)40、R/F单元50、和伺服/驱动单元60，其中，光学驱动单元30能够被包括在光学拾波器20中。
DSP 40通过增加误差校正代码(ECC)而将输入数字数据转换成记录格式；光学驱动单元30根据输入信号输出光量驱动信号；光学拾波器20根据光量驱动信号将数据记录到光盘10，或者从光盘10的记录表面读出数据。
R/F单元50通过滤波和成形所探测的信号，而将在光学拾波器20处探测的信号作为二进制信号来输出；并且还产生并且输出跟踪误差信号TE、聚焦误差信号FE、RF信号等等。DSP 40通过使用与该二进制信号同步的内置时钟而将二进制信号恢复成原始数据。伺服/驱动单元60基于来自R/F单元50的信号来产生对于聚焦伺服、跟踪伺服、步进伺服、和主轴伺服所需要的伺服信号；驱动旋转光盘10的主轴马达11；驱动朝向光盘10的内和外周边移动光学拾波器20的步进马达12；并且驱动对于在光学拾波器20内的物镜的聚焦伺服和跟踪伺服所需要的电流。
控制器70通过控制单独的元件向和从光盘记录或者读出数据；为了通过控制光学驱动单元30从光盘10读出数据，通过使用回放功率来驱动在光学拾波器20内的激光二极管；并且为了将数据记录到光盘10，通过记录功率来驱动激光二极管。
另外，控制器70基于在光学拾波器20处探测并且从R/F单元50输出的RF信号；和从主轴马达11产生的FG信号来控制伺服/驱动单元60并且驱动主轴马达11，由此以所需速度旋转光盘10，通过驱动步进马达12而将光学拾波器20移动到所需位置，并且通过向支撑在光学拾波器20内的物镜的致动器施加电流，而执行聚焦伺服和跟踪伺服。
如果在光盘驱动器中插入了具有两个或者更多记录层的多层盘片，则控制器70通过控制伺服/驱动单元60而通过使用主轴马达11来旋转盘片，并且同时通过使用步进马达12而将光学拾波器20移动到光盘的预定的外部圆周区域；此时，输入了在旋转盘片的同时由主轴马达11产生的FG地址。
控制器70通过控制伺服/驱动单元60而开启聚焦伺服，并且在光盘进行一次旋转时探测被施加到聚焦致动器的聚焦驱动信号的幅度；控制器70暂时地存储与24个FG地址中的每一个相对应的聚焦驱动信号的电压值来作为用于每一个FG地址的数据值；控制器70探测与施加了最大聚焦驱动信号的电压值和/或施加了最小聚焦驱动信号的电压值的时间点相对应的FG地址，并且在存储器80中存储探测到的FG地址。能够在每次在光盘驱动器中插入多层盘片或者每次将电力供应到光盘驱动器或者光盘驱动器被复位时，执行这种操作。换言之，当光盘驱动器识别或者确定所插入的光盘时能够执行以上操作；更加具体地，当确定光盘包括两个或者更多记录层时执行以上操作。
如果在关于多层盘片的记录操作或者回放操作期间请求跳层操作，则控制器70在维持聚焦伺服的同时，当计数到与在存储器80中存储的FG地址相同的FG地址时的时间点(或者在该时间点之前或者之后的很短时间差之内)关闭聚焦伺服，并且执行跳层操作。
如在图8中所示，如果通过实时地计数主轴马达11的FG地址，FG地址变成相应于B点的21，则控制器70控制伺服/驱动单元60；顺序地产生用于跳层的聚焦驱动信号的突跳脉冲和断路脉冲；并且将所产生的脉冲施加到聚焦致动器，这里突跳脉冲和断路脉冲能够具有相同的振幅或者幅度。
而且，如在图9中所示，如果通过实时地计数主轴马达11的FG地址，FG地址变成相应于D点的9，则控制器70控制伺服/驱动单元60；顺序地产生用于跳层的聚焦驱动信号的突跳脉冲和断路脉冲；并且将所产生的脉冲施加到聚焦致动器。
在根据多层盘片的类型而事先进行确定之后，用于跳层的聚焦驱动信号的突跳脉冲和断路脉冲的幅度(电平)和宽度；和在两个脉冲之间的间隔能够被存储在存储器80中；能够根据盘片类型、层数、和在层之间的间隔确定那些值。关于包括三个或者更多记录层的盘片的情形，在根据在将在其上执行跳层的层之间的距离和方向(层上升或者层下降)而事先进行计算之后，突跳脉冲和断路脉冲的每一个电平和宽度；和在两个脉冲之间的间隔能够被存储在存储器80中。
另外，为了确定盘片类型或者识别盘片，能够基于通过上下地摆动聚焦致动器而探测的S曲线的时间间隔来测量在层之间的间隔；能够通过测量在层之间的间隔来确定突跳脉冲和断路脉冲的幅度(电平)和宽度，以及在两个脉冲之间的间隔。可替代地，能够根据从在盘片中记录的盘片信息而获得的层数和盘片类型，计算在层之间的间隔。此外，对于突跳脉冲和断路脉冲而言，电平和宽度不必是相同的。
已经仅仅为了示意性的意图介绍了上述本发明的示例性实施例。应该理解，本领域技术人员将能够在如由以下所附权利要求限定的、本发明的技术原理和范围内改进、修改、替代或者增加各种其它实施例。

Claims (15)

1.一种用于控制跳层的方法，包括在旋转盘片中的预定圆周位置处执行跳层操作。
2.根据权利要求1的方法，其中，所述预定圆周位置对应于在所述盘片进行一次旋转时所述盘片沿着上下方向的位移变得最大和/或最小的位置。
3.根据权利要求1的方法，其中，基于从旋转所述盘片的马达产生的信号，探测所述预定圆周位置。
4.根据权利要求2的方法，进一步包括：
探测所述预定圆周位置，并且在存储器中存储所探测的位置；以及
在跳层请求时，把旋转盘片的当前圆周位置与在所述存储器中存储的预定圆周位置比较。
5.根据权利要求4的方法，其中，所述探测基于在聚焦伺服开启时在盘片的外周边处被施加到聚焦致动器的驱动信号，探测所述预定圆周位置。
6.根据权利要求4的方法，其中，所述探测当光盘驱动器识别在其中插入的光盘具有两个或者更多记录层时，探测所述预定圆周位置。
7.根据权利要求1的方法，其中，当聚焦在当前层上的激光束经过所述预定圆周位置或在所述预定圆周位置前面预定距离的位置处时，顺序地施加突跳脉冲和断路脉冲，以上下地移动物镜。
8.根据权利要求8的方法，其中，基于在跳层之间的距离预先确定所述突跳脉冲和所述断路脉冲中的每一个的电平和宽度，以及在所述两个脉冲之间的间隔。
9.根据权利要求8的方法，其中，基于所述光盘的盘片信息或者当光盘驱动器摆动物镜以识别光盘时产生的S曲线的间隔，来计算在所述层之间的距离。
10.一种在光盘中记录数据或者从光盘再现数据的光盘驱动器，包括：
光学拾波器，所述光学拾波器包括用于上下移动物镜的致动器；
主轴马达，所述主轴马达用于旋转光盘；
驱动单元，所述驱动单元用于驱动所述致动器和所述主轴马达；
存储器，所述存储器用于存储数据；以及
控制器，所述控制器被配置为在跳层请求时，基于在所述主轴马达处产生的信号来把旋转盘片的圆周位置与在所述存储器中存储的预定圆周位置比较，并且控制所述驱动单元以在所述预定圆周位置处执行跳层操作。
11.根据权利要求10的光盘驱动器，其中，所述预定圆周位置对应于在盘片进行一次旋转时所述盘片沿着上下方向的位移变得最大和/或最小的位置。
12.根据权利要求11的光盘驱动器，其中，所述控制器被配置为当所插入的光盘被识别为具有两个或者更多记录层时，探测所述预定圆周位置，并且在所述存储器中存储所探测的位置。
13.根据权利要求11的光盘驱动器，其中，所述控制器被配置为基于在聚焦伺服被开启的同时被施加到所述致动器的驱动信号，在盘片的外周边处探测所述预定圆周位置。
14.根据权利要求10的光盘驱动器，其中，通过控制所述驱动单元，所述控制器被配置为当聚焦在当前层上的激光束经过所述预定圆周位置或在所述预定圆周位置前面预定距离的位置时，向所述致动器施加突跳脉冲和断路脉冲。
15.根据权利要求14的光盘驱动器，其中，所述控制器被配置为基于在跳层之间的距离而预先确定所述突跳脉冲和所述断路脉冲中的每一个的电平和宽度，以及在所述两个脉冲之间的间隔，并且在所述存储器中存储所确定的值。
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