專利名稱：光盤驅動器的主軸伺服控制方法
技術領域：
本發明涉及一種光盤驅動器的主軸伺服控制方法，尤其是指，把插入安放在光盤驅動器的CD或者是DVD等光盤，向正/逆方向高速旋轉或者是停止的一種光盤驅動器的主軸伺服控制方法。
(2)背景技術圖1是圖示了普通光盤驅動器的構成，上述光盤驅動器是包含以下部件組成。
比如，讀取儲存在CD或者是DVD等光盤10上的數據的光拾取器11；把上述光拾取器11輸出的RF信號處理為增幅以及二進位(Binary)信號的RF信號處理部12；把上述RF信號處理部12處理的二進位信號處理為數碼影像或者是音頻數據的數碼信號處理部DSP13；高速旋轉上述光盤10的主軸馬達部SPM14；向水平方向移動上述光拾取器11的傳送馬達部SLM15；為了給上述主軸馬達部14的主軸馬達和傳送馬達部15的傳送馬達注入驅動電壓的馬達驅動部16；以及控制上述馬達驅動部的伺服控制部17。
上述主軸馬達部14是還包含下面的部件組成根據從上述馬達驅動部16注入的驅動電壓旋轉主軸馬達時，按照相應上述主軸馬達的旋轉發生并輸出脈沖信號，則FG信號的FG信號發生機(FGGenerator)141。在這里，上述FG信號發生機141發生并輸出的FG信號如圖1所示，輸入到上述伺服控制部17。
隨之，上述伺服控制部17，在一定時間段內計算上述FG信號的個數，算出上述主軸馬達的旋轉速度，并按照其主軸馬達的旋轉速度控制上述馬達驅動部16的動作，需要停止主軸馬達的旋轉時，一定時間段內計算上述FG信號的個數，算出上述主軸馬達的旋轉速度后，注入相應其旋轉速度的制動電壓，執行停止上述主軸馬達的旋轉的一系列主軸伺服控制動作。
圖2是圖示了普通光盤驅動器的主軸伺服控制方法的動作流程圖，上述光盤驅動器的伺服控制部17是當CD或者DVD等光盤10插入到光盤驅動器內的時候，控制上述馬達驅動部16，向上述主軸馬達部14和傳送馬達部15分別注入驅動電壓。
S10按照上面所述的主軸馬達會高速旋轉，并正常執行播放普通數據的動作；S11此時如上面所述的需要停止主軸馬達的旋轉時，進入S12步驟；S12上述伺服控制部17計算從包含在上述主軸馬達部14的FG信號發生機141發生輸出的FG信號的個數；S13然后，控制上述馬達驅動部16的動作，讓其根據上述算出的FG信號，算出上述主軸馬達的旋轉速度；S14把相應其主軸馬達旋轉速度的制動電壓注入在上述主軸馬達部14。
這是上述伺服控制部17在上述主軸馬達高速旋轉的途中發生緊急狀況時，根據上述FG信號算出主軸馬達的旋轉速度，并把適合其旋轉速度的制動電壓注入在上述主軸馬達上，使其光盤驅動器停止。
但是為了上述主軸伺服控制動作，必須需要輸出相應上述主軸馬達的旋轉速度個數的FG信號的FG信號發生機，這對于光盤驅動器的簡單化及節約制造成本而言成為障礙要素。
(3)發明內容本發明是為了解決上述的問題，其目的在于提供一種不使用算出主軸馬達旋轉速度的FG信號發生機(FG Generator)，也可以在需要停止主軸馬達的旋轉時，安全地停止正在高速旋轉的主軸馬達的一種光盤驅動器的主軸伺服控制方法。
本發明的目的是這樣實現的一種光盤驅動器的主軸伺服控制方法，包含以下步驟第一步驟需要停止所述的光盤驅動器中的主軸馬達的緊急狀況發生時，注入向正方向的驅動電壓，以最高物理旋轉所述的主軸馬達；第二步驟根據所述的計算的光盤半徑，計算停止所述的主軸馬達的制動電壓的注入時間；以及第三步驟在上面算出的所述的時間段內，注入制動電壓，而停止所述的主軸馬達的旋轉。
本發明的效果如上面所述的本發明的光盤驅動器的主軸伺服控制方法，當高速旋轉插入安放在光盤驅動器的CD或者DVD等光盤的主軸馬達，因需要發生停止旋轉的緊急狀況時，在當前播放中的位置，計算光盤的半徑，按照演算計算對應其光盤半徑的制動電壓的注入時間后，在其時間段內把制動電壓注入在主軸馬達，因而本發明不使用FG信號發生機也安全的停止高速旋轉的主軸馬達，可以實現光盤驅動器的簡單化以及節約制造成本的目的，是一件非常有用的發明。
為進一步說明本發明的上述目的、結構特點和效果，以下將結合附圖對本發明進行詳細的描述。
(4)
圖1是圖示了普通光盤驅動器的構成；圖2是圖示了普通光盤驅動器的主軸伺服控制方法的動作流程圖；圖3是圖示了按照本發明制造的主軸伺服控制方法的光盤驅動器的構成的實施例；圖4是圖示了按照本發明制造的光盤驅動器的主軸伺服控制方法的動作流程圖；圖5以及圖6是說明適用本發明的光盤驅動器的各速度的計算以及制造規格。
(5)具體實施方式
下面參考附圖，詳細說明按照本發明制造的光盤驅動器的主軸伺服控制方法的實施例。
圖3是圖示了適用按照本發明的主軸控制方法的光盤驅動器的構成的實施例，上述光盤驅動器是如參考圖1說明具備如下的部件。
讀取儲存在CD或者是DVD等光盤10上的數據的光拾取器11；把上述光拾取器輸出的RF信號處理為增幅以及二進位(Binary)信號的RF信號處理部12；把上述RF信號處理部處理的二進位信號處理為數碼影像或者是音頻數據的數碼信號處理部DSP13；高速旋轉上述光盤10的主軸馬達部SPM24；向水平方向移動上述光拾取器11的傳送馬達部SLM15；為了給上述主軸馬達部24的主軸馬達和傳送馬達部15的傳送馬達注入驅動電壓的馬達驅動部16；以及控制上述馬達驅動部16的伺服控制部27。
上述主軸馬達部24是不包含根據上述馬達驅動部16注入的驅動電壓旋轉馬達的時候發生輸出相應上述主軸馬達的旋轉數量的脈沖信號，就是說不包含發生輸出FG信號的FG信號發生機。
然后在上述伺服控制部27，需要停止上述主軸馬達的旋轉時，不使用上述的信號發生機也可以執行一系列的終止上述主軸馬達的旋轉的主軸伺服控制動作，在下面對此進行詳細地說明。
圖4是圖示了按照本發明制造光盤驅動器的主軸伺服控制方法的動作流程圖，上述光盤驅動器的伺服控制部27是如上面所述，當CD或者是DVD等光盤10插入安放在光盤驅動器內時，控制上述馬達驅動部16的動作，分別向上述主軸馬達部24和傳送馬達部15注入驅動電壓。
S20按照上面的步驟，上述的主軸馬達會高速旋轉，此狀態下，為了播放記錄在光盤的數據而執行初始化動作；S21此時儲存在光盤10的播放控制信息(Navigation Information)，比如讀取在儲存影像以及音頻數據的程序領域(Program Area)的開始地點的半徑信息r1和制動時間信息t1，臨時儲存在光盤驅動器內；S22此后，執行通常的播放普通不同數據的動作；S23在執行上述的普通數據播放動作的途中，需要停止上述主軸馬達的旋轉時，進入S24步驟；S24上述伺服控制部27會計算當前播放中的播放位置的光盤半徑r2；S25然后，根據上述算出的當前播放位置的光盤半徑r2，計算停止上述主軸馬達的旋轉的制動電壓注入時間t2；S26在被算出的時間段t2內，向主軸馬達繼續注入制動電壓，使主軸馬達安全的停止。
下面詳細說明如上述的為了停止高速旋轉的主軸馬達所需的制動電壓注入時間t2的計算過程。
首先如圖5，光盤旋轉各速度ω是相當于每一秒移動的角度θ的值，ω＝θ/t[rad/s]，360°＝2π[rad]，光盤旋轉一圈所需的時間，則是一旋轉周期T，T＝2π/ω。
隨之，上述角速度ω是t秒內旋轉角度θ的距離L，在上述光盤旋轉一圈時，其距離是2πr(r為任意光盤半徑)，時間是成為周期T，因此對于上述光盤的線速度Vcd是，Vcd＝2πr/T，上述旋轉一圈周期T是，T＝2πr/Vcd，上述角速度ω最終是ω＝Vcd/r。
同時，各角度可變a是定義為a＝角速度變化量/時間變化量，比如假定上述光盤以等速角可變旋轉的時候，各可變a是成為常數，此時各可變a是a＝常數＝(ωi-ωe)/t，其中ωi為第一角速度；ωe為最終角速度。
然后，如上面所述的確認通過為了數據播放的初始化過程臨時儲存的上述光盤的程序領域開始地點的半徑r1和制動時間t1，計算其程序開始地點的各可變a1，此時，上述程序領域開始地點的各可變a1是a1＝常數＝ωi-ωe/t。
然后，在上述緊急狀況發生時，待要計算的制動時間t2是，成為上述最終各速度ωe＝0，所以a＝常數＝(ωi-ωe)/t2＝ωi/t2，其中t為任意光盤半徑r的制動時間。
隨之，因為ωi/t＝Vcd/(r1×t1)，ωi＝Vcd/r，所以t＝r1×t1/r，此時半徑r是成為r＝25mm+(Track Pitch×Track Number)，其中25mm為程序領域開始的地點的半徑，Track Number為當前播放位置的軌跡編號，Track Pitch為軌跡間距。在發生緊急狀況時算出的制動電壓注入時間t2是，程序開始地點的半徑r1和制動時間t1相乘后把其值除于當前播放位置的半徑r2的值。
下面說明計算對應當前播放位置的軌跡編號(Track Number)的過程。
首先，上述光盤是DVD的時候，根據上述DVD的規格決定，數據領域的開始扇區編號是“0×30000h”，軌跡編號是在規格沒有規定的事項，其絕對值并不重要，所以當扇區編號是零(Zero)時的軌跡編號也是零(Zero)。
圖6所示的是在DVD規格定義的數據。
Ptrack pitch＝0.74mm。
Lsector length＝5.157mm(DVD SL)，5.6755mm(DVD DL)。
r0扇區編號和軌跡編號零(Zero)的軌跡半徑。
r1數據領域的開始軌跡的半徑＝24mm。
r計算扇區編號和軌跡編號的軌跡半徑。
S0，S1，S半徑是分別r0，r1，r的軌跡的各扇區編號(S0＝0，S1＝0×3000h)N0，N1，N半徑是分別r0，r1，r的軌跡的各軌跡編號(N0＝0)同時，考慮在圖6的光盤半徑r和r0成為界線的部位的面積就可以得到下面的公式。
pL＝S-S0＝π(r2-r02).............................公式1在公式1對于r對入下面的關系公式2，就可以得出公式3。
r＝r0+p(N-N0)....................................公式2pL＝S-S0＝π[(r0+p(N-N0))2-r02]..................公式3在這里對入S0＝0，N0＝0，整理的話，可以得出關于N的公式6。
pLS＝π(2r0pN+p2N2)..............................公式4LS＝π(2r0N+pN2).................................公式5pN2+2r0N-(LS/π)＝0..............................公式6N=-r0+r02+PLSπP]]>...............公式7但，上面的結果公式7沒有指定了r0的值，在r1利用S1＝0×3000h的規格條件求r0時，如公式1相同，考慮光盤的以半徑r1和r0成為界線的部分的面積，pL(S1-S0)＝π(r12-r02).............................公式8r0=r12-pLS1π]]>..............................公式9所以根據上面的公式7，9，可以得出扇區編號-軌跡編號的關系公式。
最后在結果公式7對入實際數據，如下面的公式可以計算軌跡編號。
DVD SL的時候
TrackNo=-18.362+337.2+0.00121475·sectorNo1351.351351351-1]]>..........公式10DVD DL的時候TrackNo=-17.696+313.2+0.00133686·sectorNo1351.351351351-1]]>..........公式11然后在上述光盤是CD的時候，也可以按照跟上述得出的DVD關系公式類似的方法導出結果公式。但有幾種相差，下面進行說明。
首先，在普通的CD上，嚴格的來說是沒有DVD的扇區，使用與此類似的，按時間信息區分的單位。時間信息是儲存在Sub code，要組成一個Sub code需要98個588信道比特，所以CD的1扇區是由588×98比特組成。時間信息是以<AMINASECAFRAME>的形式存在，AMIN，ASEC，AFRAME是分別以2位BCD編碼組成。
然后，程序領域的開始扇區從<00:00:00>開始向外增加。在這里的單位關系是75Frame是1Sec，60Sec是1mim，隨之，CD的扇區編號是以幀換算扇區的時間信息的值來定義SectorNo＝60×75×AMIN+75×ASEC+AFRAME.
然后，CD的關聯規格如下。
Ptrack pitch＝1.6±0.1um.
LsectorLength＝588×98×1.25/(4.3218×106)mr1程序領域的開始軌跡的半徑＝25mm在CD，把程序領域的開始軌跡和扇區定為零(Zero)，考慮如圖5所示的半徑r和r1之間的面積，從下面的兩個公式12，13得到結果公式14。
pLS＝π(r2-r12)..................................公式12r＝r1+pN.........................................公式13N=-r1+r12-pLSπp]]>...........................公式14在結果公式14對入實際數據的結果如公式15。
N=-25625+0.008488263631568·s625-1]]>....公式15公式15是對于掃描速度范圍中的一個值引導的結果，對于以多樣的描速度記錄的CD是和正確的軌跡編號有差距。但是搜索時，反復進行如此的軌跡搜索，可以漸漸地到達存有愿要扇區的軌跡。
隨之，上述伺服控制部27利用上述的關系公式，計算當前播放中的軌跡編號N，在其軌跡編號N乘于軌跡間距(Track Pitch)后，在加上程序領域開始地點的距離25mm后，可以計算當前播放位置的半徑r，再者程序領域開始地點的光盤半徑r1和制動時間t1的比較演算，計算出上述停止上述主軸馬達的旋轉所需的制動時間t2后，在其時間內主軸馬達注入制動電壓，在需要停止主軸馬達的旋轉的時候，安全地停止高速旋轉的主軸馬達。
本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明，而并非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神范圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發明權利要求書的范圍內。
權利要求
1.一種光盤驅動器的主軸伺服控制方法，其特征在于所述的控制方法包含以下步驟第一步驟需要停止所述的光盤驅動器中的主軸馬達的緊急狀況發生時，注入向正方向的驅動電壓，以最高物理旋轉所述的主軸馬達；第二步驟根據所述的計算的光盤半徑，計算停止所述的主軸馬達的制動電壓的注入時間；以及第三步驟在上面算出的所述的時間段內，注入制動電壓，而停止所述的主軸馬達的旋轉。
2.如權利要求1所述的光盤驅動器的主軸伺服控制方法，其特征在于所述的第一步驟中主軸馬達旋轉的光盤是DVD時，利用扇區(Sector)計算當前播放位置的光盤半徑。
3.如權利要求1所述的光盤驅動器的主軸伺服控制方法，其特征在于所述的主軸馬達旋轉的光盤是CD時，利用儲存在SUB CODE的時間計算當前播放位置的光盤半徑。
4.如權利要求1所述的光盤驅動器的主軸伺服控制方法，其特征在于所述的第一步驟中以最高物理旋轉所述的主軸馬達之前，把光盤程序領域開始地點的光盤半徑和制動電壓注入時間，在數據播放初始化過程事先讀取后臨時儲存在光盤驅動器內。
5.如權利要求1所述的光盤驅動器的主軸伺服控制方法，其特征在于所述的第二步驟中計算停止所述的主軸馬達的制動電壓的注入時間后，把其值計算為所述的計算的當前播放位子的光盤半徑，計算停止上述主軸馬達所需的制動電壓注入時間。
全文摘要
一種光盤驅動器的主軸伺服控制方法，當高速旋轉插入安放在光盤驅動器的CD或者DVD等光盤的主軸馬達因需要發生停止旋轉的緊急狀況時，在當前播放中的位置計算光盤的半徑，按照演算計算對應其光盤半徑的制動電壓的注入時間后，在其時間段內把制動電壓注入在主軸馬達，因而不使用FG信號發生機也安全的停止高速旋轉的主軸馬達，可以實現光盤驅動器的簡單化以及節約制造成本的目的。
文檔編號G11B19/20GK1506959SQ0215110
公開日2004年6月23日 申請日期2002年12月6日 優先權日2002年12月6日
發明者辛太基, 鄭明洙, 金范鎮, 金東植 申請人:上海樂金廣電電子有限公司