CN1560841A - 用可变步进计数器消除光盘驱动器归位噪声的方法 - Google Patents

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Abstract

一种在没有归位界限开关的情况下使用可变步进计数器来消除光盘驱动器的归位噪声的方法，包括：当给光盘驱动器加电时，不管光拾取器的位置如何，都复位可变步进计数器为零，该可变步进计数器用以计算光拾取器的步进电机的步数；在光拾取器的位置驱动伺服机构，然后读取光盘的子码值以确定光拾取器的当前位置；计算从光拾取器的当前位置到始位位置之间的轨道数，并将该轨道数转换为步进计数器值以得到始位位置的步进计数器值；以及通过访问操作将光拾取器移动到始位位置。当加电时，始位位置的步进计数器值是一个随着光拾取器的位置而变化的整数。

Description

用可变步进计数器消除光盘驱动器归位噪声的方法
对相关申请的交叉引用
本申请要求2002年12月18日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2002-81033号的优先权，在此将其全文引作参考。
技术领域
本发明涉及一种消除当光盘驱动器的光拾取器移向归位(home-in)位置时所产生的归位噪声的方法。更具体地说，本发明提供一种用可变步进计数器(step counter)来消除光盘驱动器的光拾取器在归位过程中所产生的噪声而没有归位界限开关(home limit switch)的方法。
背景技术
公知地，光盘通常分为两个家族：致密光盘(CD)和适于多媒体应用的数字多功能盘/数字视频盘(DVD)。
光盘驱动器使用光拾取器将激光束照射到由主轴电机旋转的光盘上，并且检测从光盘反射回来的激光束，以便往光盘上记录数据和/或从光盘上读取数据。
如图1所示，光盘驱动器100包括使光盘130旋转的主轴电机110、光拾取器120和驱动光拾取器120的步进电机140。光拾取器120包括：一个聚焦致动器(未示出)，用于将激光束聚焦到光盘130的记录表面上；以及一个跟踪致动器(未示出)，通过该跟踪致动器使聚焦激光束能够跟踪光盘130的轨道。由于跟踪致动器具有一个受限的移动范围，因此该跟踪致动器用步进电机140在更大的距离上移动光拾取器。通常，光盘驱动器100包括一个步进计数器(未示出)，对与步进电机140的操作相关的步数进行计数。
当给光盘驱动器100加电时，它执行一个归位操作来将光拾取器120移动到一个初始位置以便设置移动起始点。归位操作的类型依赖于光盘驱动器100的类型。例如，当光盘驱动器100包括一个归位界限开关时，光拾取器120移动直到到达一个始位位置(home position)，在此处归位界限开关被导通。相反，当光盘驱动器100不包括归位界限开关时，光拾取器120移动到与主轴电机110的外壁相接触的地方，在此处把步进计数器的值复位为零以便返回到始位位置，从而使与光拾取器120的物理位置相对应的步进计数器的绝对值对应于步进电机140。
如上所述，当给光盘驱动器100加电时，光盘驱动器100通常在例如读取或记录的请求操作之前执行归位操作。
当光盘驱动器100包括一个归位界限开关时，较容易地控制光拾取器120返回到始位位置。然而，该归位界限开关会使光盘驱动器100的构造变复杂，并且增加了光盘驱动器100的生产成本。
为了解决这些问题，相关技术提出了一种方法，即将光拾取器移动到靠着主轴电机外壁的地方，并且将步进电机的步进计数器值设为零。没有光拾取器对主轴电机的强制撞击，就不知道光拾取器的精确位置，从而绝对步进计数器值不能对应于光拾取器的位置。因此，采用强制撞击来获得与光拾取器位置相对应的绝对步进计数器值。
归位噪声是通过光拾取器对主轴电机的强制撞击而产生的。在采用取决于光拾取器位置的固定步进计数器的光盘驱动器中，这种归位噪声不可避免。
在此所用的强制归位指的是一种方法，该方法在加电过程中强制地将光拾取器撞击主轴电机的外壁以复位步进计数器，因而将光拾取器移动到始位位置。在此所用的直接归位指的是另一种方法，该方法允许光拾取器在打开托盘(tray)时直接移动到始位位置，而不需要撞击主轴电机的外壁。强制归位和直接归位都是在没有归位界限开关的光盘驱动器中执行的。
现在将描述加电的光盘驱动器的初始操作。
1.设置微机的输入和输出端口以便控制光盘驱动器，初始化微机的中断器和计时器，复位数字信号处理器(DSP)，安排伺服所需的标志，并且初始化各部分如DSP、伺服等。
2.在微步(micro step)模式或半步(half step)模式中尝试强制归位以使得步进计数器值与光拾取器的位置相符合。将光拾取器向内圈移动大约3000微步(40mm)，这将产生归位噪声。复位步进计数器值为零。根据光盘驱动器的类型，光拾取器可移向外圈来找到始位位置(00:02:00在此处步进计数器值约为214)或者停留在内圈位置。根据光盘驱动器的类型，光拾取器可在托盘开和关时尝试强制归位，以便减少噪声。在这种情况下，来自托盘的噪声掩盖了归位噪声。然而，当托盘开和关时产生的噪声可能成问题。
3.执行自动调节，读内容表(TOC)来获取光盘驱动器上的信息，并计算线速度、轨道间距等等。
4.完成导入然后进入暂停模式。
如上所述，在一个无归位界限开关的光盘驱动器中，将与光拾取器物理位置相对应的步进计数器值确定为一个绝对值，因而由强制归位而产生的噪声不可避免。换言之，由于在加电过程中步进计数器值不依光拾取器的位置而改变，所以在强制归位过程中产生噪声。
在大多数光盘驱动器中，驱动光盘驱动器后，光拾取器总是移向始位位置，然后打开托盘(直接归位)，因为始位位置始终是一个起点。直接归位通过两种方法实现。第一种方法是通过访问光盘驱动器将光拾取器移到始位位置。另一种方法是通过对应于一个值的步数移动光拾取器，其中，该值是从当前位置的步进计数器值中减去始位位置的步进计数器值而得到的，然后打开托盘。
上述直接归位的方法也不是没有问题。第一种方法的问题在于因为光拾取器通过访问来移动，访问失败会延迟打开托盘。第二种方法的问题是在长期访问测试期间只检查步进电机大的失步(step-out)和偏离。当然，因为多数光盘驱动器都有检查失步的例行程序，所以当发生失步时，重新计算步进计数器值。然而，在发生轻微失步且第二种方法采用固定步进计数器的情况下，光拾取器就会转到另一个位置而不是始位位置，或者在打开托盘时不能正确执行直接归位。由于光拾取器的位置与步进计数器值的差异可能会导致访问测试无法正确执行。这些问题来源于将与光拾取器位置相对应的步进计数器值映射为一个绝对固定值。
发明内容
本发明提供一种用可变步进计数器来消除光盘驱动器的光拾取器在归位过程中所产生的噪声而没有在光拾取器的归位过程中产生信号的归位界限开关的方法，以便满足消费者对低噪声和低光盘驱动器生产成本的需求。
本发明还提供一种用可变步进计数器消除光盘驱动器的归位噪声的方法，通过该方法，当在光盘驱动器的长期访问测试期间不检查微小失步(偏离)时，能够周期性地计算始位位置的步进计数器值来保证访问操作的稳定性，并且当驱动光盘驱动器后打开托盘时，光拾取器能够总是移到始位位置(00:02:00)，以改进光盘驱动器的可靠性和稳定性。
本发明的其它特征和/或优点将在下文中部分得到阐述，从下文中部分将是显而易见的，或者可以通过本发明的实施来领会。
根据本发明的一个方面，提供一种无归位界限开关而用可变步进计数器来消除光盘驱动器的归位噪声的方法。当给光盘驱动器加电时，不管光拾取器的位置如何，都复位可变步进计数器为零，该可变步进计数器用以计算光拾取器的步进电机的步数。在该光拾取器所在位置驱动伺服机构，然后读取光盘的子码值以确定该光拾取器的当前位置。计算从光拾取器的当前位置到始位位置之间的轨道数，并将该轨道数转换为步进计数器值以得到始位位置的步进计数器值。通过访问操作将光拾取器移到始位位置。始位位置的步进计数器值是一个整数，当加电时它随着光拾取器的位置而变化。
当给光盘驱动器加电时而没有在光盘驱动器中装入光盘时，光拾取器可以不移动到始位位置而停留在当前位置。
该方法还可以包括：当将12cm光盘装入光盘驱动器中并且光拾取器位于12cm光盘的数据区域时，按照基于光拾取器当前位置和内容表(TOC)区域的信息的速度特性(speed profile)，复位光拾取器的初始位置，然后在12cm光盘是CD的情况下访问00:03:00区域，而在12cm光盘是DVD的情况下访问30000h，并且当光拾取器位于12cm光盘的外周(outer perimeter)附近时，在不良(NG)聚焦状态下将光拾取器向12cm光盘的内周(inner perimeter)移动一段距离直到光拾取器位于12cm光盘的数据区域，然后执行访问操作。
该方法还可以包括：当将8cm光盘装入光盘驱动器中时，按照基于光拾取器当前位置和内容表(TOC)区域的信息的速度特性，复位光拾取器的初始位置，并且在8cm光盘是CD的情况下访问00:03:00区域，而在8cm光盘是DVD的情况下访问30000h，当光拾取器位于8cm光盘的外周附近时判定是否装入了光盘，以在初始加电后强制光拾取器移动到数据区域，并且执行访问操作。
每当光拾取器访问光盘预定次数时，都将计算从光拾取器的当前位置到始位位置(00:02:00)的轨道数，并将其转换为步进计数器值，从转换得到的步进计数器值中减去当前步进计数器值，并把相减结果确定为新的始位位置的步进计数器值。该方法还可以包括当光拾取器访问光盘达到一个阈值次数时计算新的始位位置，这是通过计算从光拾取器的当前位置到始位位置的轨道数，并将其转换为步进计数器值，并且从转换得到的步进计数器值中减去当前步进计数器值来实现的。
根据本发明的另一个实施例，提供一种无归位界限开关而用可变步进计数器来消除光盘驱动器的归位噪声的方法，该方法包括：当给光盘驱动器加电时，不管光拾取器的位置如何，都复位可变步进计数器为零，该可变步进计数器用以计算光拾取器的步进电机的步数；确定光拾取器的当前位置；计算始位位置的步进计数器数值；以及通过访问操作将光拾取器移动到始位位置。
根据本发明的另一个方面，提供一种光盘驱动器，包括：一个带有步进电机的光拾取器；一个可复位的可变步进计数器，计算光拾取器的步进电机的步数；一个伺服机构，在当前位置驱动光拾取器以允许读取子码数据从而确定光拾取器的当前位置；一个计算器，计算从光拾取器的当前位置到始位位置的轨道数，并将其转换为始位位置的步进计数器值。当光盘驱动器加电时复位可变步进计数器。
根据本发明的另一个方面，提供一种用可变计数器消除光盘驱动器的归位噪声的方法，当在光盘驱动器的长期访问测试期间不检查微小失步(偏离)时，该方法包括：周期性地计算始位位置的步进计数器值来保证访问操作的稳定性；以及当驱动光盘驱动器和打开托盘后，将光拾取器移动到始位位置。
附图说明
通过下面结合附图对一些实施例的描述，本发明的上述和/或其它方面和优点将会变得更加清楚和容易理解，其中：
图1示意性地示出传统光盘驱动器的构造；
图2是根据本发明一个实施例的用可变步进计数器来消除光盘驱动器中的归位噪声的方法的流程图；
图3是图2的方法的操作S110的流程图；
图4A示出一个12cm光盘；
图4B是图3的多个操作的流程图；
图5A示出一个8cm光盘；
图5B是图3的多个操作的流程图；
图6是根据本发明另一个实施例的用可变步进计数器来消除光盘驱动器中的归位噪声的方法的流程图；
图7示意性地示出根据本发明一个实施例的光盘驱动器的构造。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的多个实施例，其例子在附图中示出，其中，相同的标号在全文范围内表示相同的部件。下面参照附图描述多个实施例来说明本发明。
在下文中，将参照附图详细描述根据本发明多个实施例的用可变步进计数器来消除光盘驱动器的归位噪声的方法。为了简洁起见，将省略与本发明相关的公知技术的详细说明。
图2是根据第一实施例的用可变步进计数器来消除光盘驱动器的归位噪声的方法的流程图，而图3是图2的步骤110的流程图。图4B是当使用12cm光盘时图3的方法的操作S410-S450的流程图。图5B是当使用8cm光盘时图3的方法的操作S510-S530的流程图。图6是根据本发明另一个实施例的用可变步进计数器来消除光盘驱动器的归位噪声的方法的流程图。图7示意性地示出根据本发明一个实施例的光盘驱动器的构造。
根据本发明的各实施例，可以通过可变地使用可变步进计数器来代替固定步进计数器来消除归位噪声。
现在将同时参照图2和7来描述本发明的第一实施例。在操作S110中，判断是否已给图7的光盘驱动器700加电(即，是否给光盘驱动器提供能量)。如果在操作S110中判定已给光盘驱动器加电，则在操作S120中，不管图7的光拾取器720的位置如何，都复位步进计数器(未示出)为零。在操作S130中，光盘驱动器700在光拾取器720的当前位置驱动一个伺服机构(未示出)以读取光盘730的子码值并确定光拾取器720的当前位置。
在操作S140中，光盘驱动器700计算从光拾取器720的当前位置到始位位置之间的总轨道数。在操作S150中，将该总轨道数转换为一个步进计数器值，它就是始位位置的步进计数器值。始位位置的步进计数器值可以是一个可变整数，换言之，在给光盘驱动器700加电期间，始位位置的步进计数器值随着光拾取器720的位置而变化。在操作S160中，光盘驱动器700通过光盘访问操作将光拾取器720移动到始位位置。
在下文中，将针对没有装入光盘、装入12cm光盘和装入8cm光盘的情况详细说明本发明的本实施例的方法。
参照图3和7，在操作S110中加电后，在操作S112中，判定是否在光盘驱动器710中装入了光盘。如果没有在光盘驱动器710中装入光盘，则在操作S113中，不管光拾取器720的当前位置如何，光拾取器720都停留在当前位置而不是转到始位位置。
如果在光盘驱动器710中装入了光盘，则在操作S114中，判断光盘是不是12cm光盘。如果是12cm光盘，则执行图4B中示出的操作S410-S450。参照图4，在操作S410中，判断光拾取器720是否位于在图4A中示出的12cm光盘730的数据区A。如果光拾取器720位于12cm光盘730的数据区A，则在操作S420中，按照基于光拾取器720的当前位置和TOC区域的位置的信息的速度特性，光盘驱动器700在CD的情况下访问00:02:00区域，或者在DVD的情况下访问30000h。在操作S410之前执行图2的操作S120。
在操作S430中，判断光拾取器720是否位于12cm光盘730上未记录数据的外周B(图4A所示)附近。如果是，则光盘驱动器700在不良(NG)聚焦状态下向12cm光盘730的内周即12cm光盘730的数据区A(图4A所示)旋转步进电机一次(大约4.5mm的距离)，直到光拾取器720位于12cm光盘730的数据区域A。在操作S450中，判断光拾取器720是否到达12cm光盘730的数据区A。如果光拾取器720到达了数据区A，执行操作S420。
当光盘730是具有8cm数据区的12cm光盘时，当光拾取器720位于8cm数据区内时，光盘驱动器700执行操作S420。当光拾取器720位于8cm数据区之外时，光盘驱动器700测量射频波动峰值(radio frequency ripple peak，RFRP)来辨别数据区和非数据区。如果没有数据，则在光拾取器720归位期间，光盘驱动器700将光拾取器720向内移动11.3mm(100个半步)以最小化冲击和噪声。即使这样，如果仍没有数据，光盘驱动器700将光拾取器720向内移动9.1mm(170个半步)。
在操作S115中，判断在给光盘驱动器700加电后在光盘驱动器700中是否装入了8cm光盘。如果在光盘驱动器700中装入了8cm光盘，则执行在图5B中示出的操作S510-S530。参照图5，在操作S510中，判断光拾取器720是否位于8cm光盘之外的区域D。如果光拾取器720位于区域D，则在操作S520中，光盘驱动器700只判断一次是否装入了8cm光盘，以便将光拾取器720向内圈移动25mm(222个半步)。当光拾取器720位于8cm光盘内部区域C时，在操作S530中，光盘驱动器700按照基于光拾取器720的当前位置和TOC区域的位置的信息的速度特性来施加伺服，以在CD的情况下访问00:02:00区域，或者在DVD的情况下访问30000h。
因此，在本发明的第一实施例中，尽管光盘驱动器不包括归位界限开关，光盘驱动器仍然可以在不产生归位噪声的情况下工作。
在光盘驱动器的长期访问测试期间可能会发生微小失步和偏离。相关技术提出用固定步进计数器执行直接归位来解决微小失步和偏离。光拾取器可能不能转到始位位置或者固定步进计数器可能发生混乱，这可能导致不稳定的访问操作。为了解决这些问题，本发明的本实施例周期性地(例如每访问10次执行一次)计算始位位置的步进计数器值，以便能稳定执行访问操作和当打开托盘时光拾取器能移动到始位位置。
将同时参照图6和7来详细说明图2的操作S150。在操作S610中，判断光拾取器720是否访问了光盘一定次数或更多，例如10次或更多。如果光拾取器720访问了光盘一定次数或更多，则在操作S620中，光盘驱动器700通过从光拾取器720在当前位置的轨道数Tcurrent中减去始位位置的轨道数Thome来计算目标轨道数Ttarget。每访问10次光盘计算一次目标轨道数Ttarget。在操作S630中，将数值Ttarget转换成目标步进计数器值Starget。在操作S640中，通过从当前步进计数器值Scurrent减去目标步进计数器值Starget来得到新始位位置的步进计数器值Sstep。
通过下面等式1、2和3，可以计算步进计数器值Sstep：
Ttarget＝Tcurrent-Thome                  (1)
Ttarget→Starget                          (2)
Sstep＝Scurrent-Starget                  (3)
计算新始位位置的步进计数器值Sstep是由于步进计数器相对于光拾取器720的位置的可变性。
因此，通过周期性地例如以每访问10次执行一次的方式计算始位位置的步进计数器值，在访问测试期间微小失步和偏离是可检查的。另外，当打开托盘时，光拾取器可以移动到始位位置。结果，光盘驱动器能可靠且稳定地工作。
如上所述，在根据本发明一个实施例的用可变步进计数器来消除光盘驱动器的归位噪声的方法中，尽管光盘驱动器不包括归位界限开关，但是光盘驱动器仍能在不产生归位噪声的情况下工作。结果，用户对低噪声的要求会得到满足，并由于省略了归位界限开关而可以降低光盘驱动器的生产成本。
另外，在光盘驱动器的长期访问测试期间出现未经检查的微小失步和偏离时，能周期性地计算始位位置的步进计数器值来保证访问操作的稳定性。此外，当驱动光盘驱动器和打开托盘后，光拾取器可移动到始位位置(00:02:00)。结果，光盘驱动器的可靠性和稳定性得以改进。
尽管示出和描述了本发明的一些实施例，但是本发明并不局限于这些公开的实施例。相反，本领域的技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对本实施例进行改变，本发明的范围由权利要求及其等价物限定。

Claims (17)

1.一种在没有归位界限开关的情况下使用可变步进计数器来消除光盘驱动器的归位噪声的方法，包括：
当给光盘驱动器加电时，不管光拾取器的位置如何，都复位可变步进计数器为零，该可变步进计数器计算光拾取器的步进电机的步数；
在光拾取器的位置驱动伺服机构，然后读取光盘的子码值以确定光拾取器的当前位置；
计算从光拾取器的当前位置到始位位置之间的轨道数，并将该轨道数转换为步进计数器值以得到始位位置的步进计数器值；以及
通过访问操作将光拾取器移动到始位位置，
其中当加电时，始位位置的步进计数器值是一个随着光拾取器的位置而变化的整数。
2.如权利要求1所述的方法，其中始位位置是00:02:00。
3.如权利要求1所述的方法，其中当给光盘驱动器加电，但没有在光盘驱动器中装入光盘时，光拾取器不移到始位位置而是停留在当前位置。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：当将12cm光盘装入光盘驱动器中并且光拾取器位于12cm光盘的数据区域时，按照基于光拾取器当前位置和内容表(TOC)区域的信息的速度特性，复位光拾取器的初始位置，然后在12cm光盘是CD的情况下访问00:03:00区域，而在12cm光盘是DVD的情况下访问30000h，并且当光拾取器位于12cm光盘的外周附近时，在不良(NG)聚焦状态下将光拾取器向12cm光盘的内周移动一段距离直到光拾取器位于12cm光盘的数据区域，然后执行访问操作。
5.如权利要求1所述的方法，还包括：当将8cm光盘装入光盘驱动器中时，按照基于光拾取器当前位置和内容表(TOC)区域的信息的速度特性，复位光拾取器的初始位置，并且在8cm光盘是CD的情况下访问00:03:00区域，而在8cm光盘是DVD的情况下访问30000h，当光拾取器位于8cm光盘的外周附近时判定是否装入了光盘，以在初始加电后强制光拾取器移动到数据区域，并且执行访问操作。
6.如权利要求1所述的方法，还包括：当光拾取器访问光盘达到一个阈值次数时，通过计算从光拾取器的当前位置到始位位置的轨道数，并将其转换为转换步进计数器值，并且从转换得到的步进计数器值中减去当前步进计数器值，从而计算新的始位位置。
7.如权利要求6所述的方法，其中始位位置是00:02:00。
8.如权利要求5所述的方法，还包括：当光拾取器位于数据区域之外时，测量射频波动峰值(RFRP)来辨别数据区和非数据区。
9.如权利要求8所述的方法，还包括：当没有数据时，在光拾取器的归位过程中，将光拾取器向内移动来最小化冲击和噪声。
10.一种在没有归位界限开关的情况下使用可变步进计数器来消除光盘驱动器的归位噪声的方法，包括：
当给光盘驱动器加电时，不管光拾取器的位置如何，都复位可变步进计数器为零，该可变步进计数器计算光拾取器的步进电机的步数；
确定光拾取器的当前位置；
计算始位位置的步进计数器值；以及
通过访问操作将光拾取器移动到始位位置。
11.如权利要求10所述的方法，其中计算步骤包括计算从光拾取器的当前位置到始位位置之间的轨道数，并将该轨道数转换为步进计数器值以得到始位位置的步进计数器值；
12.如权利要求10所述的方法，其中确定步骤包括在光拾取器的当前位置驱动一个伺服机构，然后读取光盘的子码值以确定光拾取器的当前位置。
13.如权利要求10所述的方法，其中始位位置的步进计数器值是一个当加电时随着光拾取器的位置而变化的整数。
14.一种光盘驱动器，包括：
一带有步进电机的光拾取器；
一可复位的可变步进计数器，计算光拾取器的步进电机的步数；
一伺服机构，在当前位置驱动光拾取器以允许读取子码数据从而确定光拾取器的当前位置；
一计算器，计算从光拾取器的当前位置到始位位置的轨道数，并将其转换为始位位置的步进计数器值，
其中当光盘驱动器加电时复位可变步进计数器。
15.如权利要求14所述的光盘驱动器，其中始位位置的步进计数器值是一个当加电时随着光拾取器的位置而变化的整数。
16.一种使用可变步进计数器来消除光盘驱动器中的归位噪声的方法，通过该可变计数器，在光盘驱动器的长期访问测试期间不检查微小失步(偏离)，所述方法包括：
周期性地计算始位位置的步进计数器值以保证访问操作的稳定性；以及
当驱动光盘驱动器和打开托盘后，将光拾取器移到始位位置。
17.如权利要求16所述的方法，其中计算周期是访问操作的一个阈值次数。
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