專利名稱：光盤驅(qū)動(dòng)裝置的軌道跳轉(zhuǎn)控制裝置和控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光盤驅(qū)動(dòng)裝置中的軌道跳轉(zhuǎn)(track jumping)方法，尤其涉及一種用于在光盤驅(qū)動(dòng)裝置中跳轉(zhuǎn)少數(shù)軌道時(shí)克服諸如盤的偏心率等外部影響實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定跳轉(zhuǎn)的方法。
已知利用開(kāi)關(guān)控制(bang-bang)的控制法是一種典型的軌道跳轉(zhuǎn)控制方法。它的優(yōu)點(diǎn)在于即使在光盤驅(qū)動(dòng)位置傳感器的非線性特性下也簡(jiǎn)單且易于實(shí)現(xiàn)。但隨著開(kāi)發(fā)高速和高密度光盤驅(qū)動(dòng)裝置，需要對(duì)軌道跳轉(zhuǎn)控制裝置實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定和高速的軌道跳轉(zhuǎn)。


圖1是傳統(tǒng)的軌道跳轉(zhuǎn)控制裝置框圖。參見(jiàn)圖1，根據(jù)為驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)(SW)，如圖2a(a)所示的切換命令信號(hào)切換傳統(tǒng)的軌道跳轉(zhuǎn)控制裝置的開(kāi)關(guān)(SW)以便按軌道跟蹤模式或軌道跳轉(zhuǎn)模式工作。換言之，當(dāng)開(kāi)關(guān)(SW)切換到S1時(shí)軌道跟蹤模式變?yōu)楣ぷ髂Ｊ剑㈨憫?yīng)于外源提供的軌道跳轉(zhuǎn)命令，當(dāng)開(kāi)關(guān)(SW)切換到S2時(shí)軌道跳轉(zhuǎn)模式變?yōu)楣ぷ髂Ｊ?。在軌道跳轉(zhuǎn)模式中，功率驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生一個(gè)輸出給拾取執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(trd)。當(dāng)拾取執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)(trd)操作時(shí)，光點(diǎn)從一個(gè)軌道跳轉(zhuǎn)到另一個(gè)軌道。光點(diǎn)相對(duì)于盤軌道的相對(duì)位置由此改變，如圖2a(b)所示。在這種情況下，跟蹤誤差傳感器產(chǎn)生一個(gè)如圖2a(c)所示的跟蹤誤差(y2)。在圖2a(d)中示出了拾取驅(qū)動(dòng)信號(hào)(trd)的例子，該信號(hào)響應(yīng)于軌道跳轉(zhuǎn)命令提供給拾取執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在圖2b中示出了盤的偏心率以及盤軌道跳轉(zhuǎn)時(shí)拾取驅(qū)動(dòng)信號(hào)的例子。
只考慮標(biāo)準(zhǔn)偏心率頻率，在偏心率(Xecc)和偏心率速度(Vecc)之間存在下列關(guān)系Xecc=Asin(t) (1)Vecc=Acos(t) (2)不取決于偏心率確定軌道跳轉(zhuǎn)開(kāi)始的時(shí)間。因此，在開(kāi)關(guān)控制操作結(jié)束時(shí)需要把跟蹤誤差控制在軌道寬度一半的范圍內(nèi)。另外，為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的引入操作，需要盡可能多地減少在開(kāi)關(guān)控制式跳轉(zhuǎn)中引入時(shí)刻的跟蹤過(guò)沖。
但是，根據(jù)上述方法，引入操作可能不穩(wěn)定，因?yàn)楫?dāng)產(chǎn)生大的偏心率或提供大的外部作用時(shí)開(kāi)關(guān)控制式跳轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí)跟蹤誤差增大。
另外，根據(jù)上述方法，當(dāng)在高速轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)中偏心率速度增大時(shí)，需要通過(guò)減小開(kāi)關(guān)控制脈沖的寬度來(lái)把階躍控制在一個(gè)很短的時(shí)間內(nèi)完成。但是，這也有個(gè)問(wèn)題，當(dāng)引入時(shí)的跟蹤誤差有一個(gè)大的初始值時(shí)很容易發(fā)生軌道過(guò)速。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種軌道跳轉(zhuǎn)控制裝置，該裝置能夠執(zhí)行高速跳轉(zhuǎn)并在盤驅(qū)動(dòng)裝置有大的偏心率的情況下減少引入時(shí)的過(guò)沖。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種能夠適用于上述裝置的軌道跳轉(zhuǎn)控制方法。
因此，為了實(shí)現(xiàn)第一目的，提供了一種軌道跳轉(zhuǎn)控制裝置，該裝置在光盤驅(qū)動(dòng)裝置中使光點(diǎn)從一個(gè)軌道跳轉(zhuǎn)到另一個(gè)軌道，它包括一個(gè)光點(diǎn)位置命令發(fā)生器，用于響應(yīng)于外源提供的軌道跳轉(zhuǎn)命令產(chǎn)生預(yù)定的光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)，通過(guò)開(kāi)始操作指定在每個(gè)預(yù)定的采樣期間的光點(diǎn)位置，還用于產(chǎn)生用于切換控制的切換控制極性數(shù)據(jù)，還包括一個(gè)用于從光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)中減去跟蹤誤差數(shù)據(jù)的加法器，和一個(gè)響應(yīng)于切換控制極性數(shù)據(jù)產(chǎn)生保留不動(dòng)的或反向極性的光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)的切換單元。
另外，軌道跳轉(zhuǎn)控制裝置還包括一個(gè)線性化單元，用于通過(guò)對(duì)于跟蹤誤差傳感器產(chǎn)生并輸出的跟蹤誤差進(jìn)行線性化產(chǎn)生線性化跟蹤誤差數(shù)據(jù)，其中加法器最好能從光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)中減去線性化的跟蹤誤差數(shù)據(jù)。
切換單元最好包括一個(gè)把光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成第一極性的第一放大器；把光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成極性與第一極性相反的第二極性的第二放大器；一個(gè)開(kāi)關(guān)，響應(yīng)于第一邏輯電平的極性數(shù)據(jù)切換到第一放大器的輸出端，并響應(yīng)于具有與第一邏輯電平相反的第二邏輯電平的極性數(shù)據(jù)切換到第二放大器的輸出端。
最好在引入開(kāi)始之前的一個(gè)充分長(zhǎng)的時(shí)間點(diǎn)，即在跟蹤誤差超過(guò)預(yù)定電平的部分處截取預(yù)定的光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)。
為了實(shí)現(xiàn)第二個(gè)目的，提供了一種軌道跳轉(zhuǎn)控制方法，用于在光盤驅(qū)動(dòng)裝置中使光點(diǎn)從一個(gè)軌道跳轉(zhuǎn)到另一個(gè)軌道，該方法包括步驟(a)響應(yīng)于外源提供的軌道跳轉(zhuǎn)命令產(chǎn)生預(yù)定的光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)，通過(guò)開(kāi)始操作指定在每個(gè)預(yù)定的采樣期間的光點(diǎn)位置，并產(chǎn)生用于切換控制的切換控制極性數(shù)據(jù)，(b)從光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)中減去跟蹤誤差數(shù)據(jù)，和(c)響應(yīng)于切換控制極性數(shù)據(jù)傳輸保留不動(dòng)的或反向極性的光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)參考下列附圖對(duì)實(shí)施例的詳細(xì)描述而變得更加清晰，其中圖1是傳統(tǒng)的軌道跳轉(zhuǎn)控制裝置框圖；圖2A是表示圖1中所示裝置工作的波形圖；圖2B是表示圖1中所示裝置中的盤的偏心率和執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間關(guān)系的波形圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的軌道跳轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖4是表示圖3中所示裝置工作的波形圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的軌道跳轉(zhuǎn)裝置的一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。參見(jiàn)圖3，本發(fā)明的軌道跳轉(zhuǎn)裝置包括一個(gè)光點(diǎn)位置命令發(fā)生器302，一個(gè)加法器304a，一個(gè)切換單元304b，軌道跟蹤補(bǔ)償器304c，一個(gè)功率驅(qū)動(dòng)器306，一個(gè)拾取執(zhí)行機(jī)構(gòu)308，一個(gè)跟蹤誤差傳感器310和一個(gè)線性化單元312。切換單元304b包括一個(gè)第一放大器304b1，第二放大器304b2和一個(gè)開(kāi)關(guān)304b3。在此實(shí)施例中，光點(diǎn)位置命令發(fā)生器302、加法器304a、切換單元304b、軌道跟蹤補(bǔ)償器304c和線性化單元312包含在一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)30中。
下面對(duì)圖3中裝置的操作進(jìn)行詳細(xì)的描述。光點(diǎn)位置命令發(fā)生器302從存儲(chǔ)表(未示出)中讀取光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)x’r，如圖4(b)所示，并對(duì)光點(diǎn)的時(shí)間分布中的每個(gè)點(diǎn)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)x’r。光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)x’r表示光點(diǎn)的位置。
軌道跳轉(zhuǎn)時(shí)的跟蹤誤差通常具有正弦函數(shù)的形式。換言之，當(dāng)光點(diǎn)位于軌道的中心時(shí)跟蹤誤差為零(0)，并當(dāng)光點(diǎn)從一個(gè)軌道移動(dòng)到另一個(gè)軌道時(shí)跟蹤誤差以正弦函數(shù)的形式增大。當(dāng)光點(diǎn)位于兩個(gè)軌道中間時(shí)軌道誤差有最大值，實(shí)現(xiàn)一個(gè)軌道和另一個(gè)軌道的跳轉(zhuǎn)。離開(kāi)兩個(gè)軌道的中間之后再進(jìn)行軌道引入。但當(dāng)軌道引入時(shí)有大的跟蹤誤差時(shí)，因?yàn)榇蟮母櫿`差的緣故要實(shí)現(xiàn)正確的跟蹤比較困難。因此，為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的軌道引入需要減小軌道引入時(shí)的跟蹤誤差。
在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，光點(diǎn)位置命令發(fā)生器302參照儲(chǔ)存修改的位置曲線(如圖4(a)所示)的存儲(chǔ)表，響應(yīng)于外源提供的軌道跳轉(zhuǎn)命令(未示出)產(chǎn)生如圖4(b)所示的光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)x’r和切換命令信號(hào)(POL)。修改之前的光點(diǎn)位置曲線表示成S’1。在根據(jù)修改的光點(diǎn)位置曲線(圖4(a))的光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)x’r中，超過(guò)預(yù)定電平的部分B’在兩個(gè)軌道的中間之前截取并相對(duì)于兩個(gè)軌道的中間對(duì)稱。根據(jù)電平B’截取之后的部分用A’表示。因此，根據(jù)在引入開(kāi)始之前足夠長(zhǎng)的時(shí)間點(diǎn)即跟蹤誤差超過(guò)預(yù)定電平(B)的部分A’處，截取根據(jù)修改的光點(diǎn)位置曲線S’1的光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)x’r。
接下來(lái)，加法器304a通過(guò)從光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)x’r中減去由線性化單元312獲得的線性化的跟蹤誤差數(shù)據(jù)y’3產(chǎn)生修改的誤差數(shù)據(jù)x’e。修改的誤差數(shù)據(jù)x’e提供給第一和第二放大器304b1和304b2。
開(kāi)關(guān)304b3根據(jù)切換控制極性數(shù)據(jù)(POL)執(zhí)行如圖4(d)所示的切換操作。開(kāi)關(guān)304b3響應(yīng)于切換控制極性數(shù)據(jù)(POL)切換到第一放大器304b1的輸出端或第二放大器304b2的輸出端。例如，當(dāng)開(kāi)關(guān)304b3切換到位置a或位置b時(shí)，軌道跟蹤補(bǔ)償器304c接收對(duì)應(yīng)于x’i=x’e或x’i=-x’e的軌道跟蹤輸入數(shù)據(jù)。因此，在超過(guò)預(yù)定電平B’的部分A’，根據(jù)切換控制極性數(shù)據(jù)(POL)傳輸具有保留不動(dòng)的或反向極性的光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)。
軌道跟蹤補(bǔ)償器304c對(duì)軌道跟蹤輸入數(shù)據(jù)x’i進(jìn)行數(shù)字濾波以產(chǎn)生補(bǔ)償?shù)能壍栏檾?shù)據(jù)x’trd。功率驅(qū)動(dòng)器306接收補(bǔ)償?shù)能壍栏檾?shù)據(jù)x’trd并產(chǎn)生如圖4(c)所示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)拾取執(zhí)行機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)t’rd是模擬信號(hào)并驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)拾取執(zhí)行機(jī)構(gòu)308。跟蹤誤差傳感器310接收受外部機(jī)械狀態(tài)如盤的離心率影響的信號(hào)y’1。跟蹤誤差傳感器310探測(cè)跟蹤誤差以產(chǎn)生如圖4(f)所示的跟蹤誤差值(y2)。
線性化單元312對(duì)跟蹤誤差值y’2進(jìn)行線性化以產(chǎn)生如圖4(e)所示的線性化的跟蹤誤差數(shù)據(jù)y’3。線性化的跟蹤誤差數(shù)據(jù)y’3輸入給加法器304a并從光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)中減去。
上述的軌道跳轉(zhuǎn)控制裝置在跳轉(zhuǎn)一個(gè)軌道時(shí)的整個(gè)跳轉(zhuǎn)周期內(nèi)以軌道跟蹤模式工作。因此，如果適當(dāng)?shù)馗櫼粋€(gè)外部的機(jī)械作用如盤的偏心率，則可以在開(kāi)始跳轉(zhuǎn)時(shí)獨(dú)立地進(jìn)行穩(wěn)定的跳轉(zhuǎn)。另外，在外部機(jī)械作用很大的情況下，例如，驅(qū)動(dòng)具有很大偏心率的盤，軌道跳轉(zhuǎn)控制裝置仍然可以減少軌道引入時(shí)的過(guò)沖。本發(fā)明尤其可以有效地用在具有對(duì)于光點(diǎn)位置命令信號(hào)的變化率有很高的盤偏心率變化率的DVD-RAM驅(qū)動(dòng)器中。
例如，軌道跳轉(zhuǎn)控制裝的數(shù)字信號(hào)處理器可以在每個(gè)抽樣周期中利用軟件程序執(zhí)行下列操作程序。
從ADC中讀取y’2計(jì)算y’3從存儲(chǔ)表中得到x’r計(jì)算x’e=x’r-Y’3從存儲(chǔ)表中得到sw數(shù)據(jù)計(jì)算x’i=x’e(如果sw=a)=-x’e(如果sw=b)計(jì)算x’trd=x’e數(shù)字軌道跟蹤補(bǔ)償器的輸出端信號(hào)把截取的x’trd加到DAC因此，根據(jù)本發(fā)明的軌道跳轉(zhuǎn)控制方法在存在外部機(jī)械效應(yīng)如盤偏心的情況下光盤驅(qū)動(dòng)裝置如DVD-RAM中跳轉(zhuǎn)少數(shù)軌道時(shí)可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的跳轉(zhuǎn)。
雖然以上關(guān)于跳轉(zhuǎn)軌道的情況對(duì)實(shí)施例進(jìn)行了描述，但本發(fā)明不僅可以用在DVD-RAM驅(qū)動(dòng)器中進(jìn)行軌道跳轉(zhuǎn)操作，而且還可以用在光盤驅(qū)動(dòng)器中用于細(xì)小范圍跳轉(zhuǎn)法，其中擴(kuò)展位置命令發(fā)生器，使位置命令發(fā)生器發(fā)出一個(gè)位置命令，以跳轉(zhuǎn)多個(gè)軌道。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)可以理解在不脫離本發(fā)明構(gòu)思和范圍的前提下可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化和修改，并且上述實(shí)施例并不限定由所附權(quán)利要求所確定的發(fā)明范圍。
權(quán)利要求
1．一種軌道跳轉(zhuǎn)控制裝置，用于在光盤驅(qū)動(dòng)裝置中使光點(diǎn)從一個(gè)軌道跳轉(zhuǎn)到另一個(gè)軌道，包括一個(gè)光點(diǎn)位置命令發(fā)生器，用于響應(yīng)于外源提供的軌道跳轉(zhuǎn)命令產(chǎn)生預(yù)定的光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)，通過(guò)開(kāi)始操作指定在每個(gè)預(yù)定的采樣期間的光點(diǎn)位置，還用于產(chǎn)生用于切換控制的切換控制極性數(shù)據(jù)；一個(gè)加法器，用于從光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)中減去跟蹤誤差數(shù)據(jù)；和一個(gè)切換單元，響應(yīng)于切換控制極性數(shù)據(jù)產(chǎn)生保留不動(dòng)的或反向極性的光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道跳轉(zhuǎn)控制裝置，還包括一個(gè)線性化單元，用于通過(guò)對(duì)于由跟蹤誤差傳感器產(chǎn)生并輸出的跟蹤誤差進(jìn)行線性化產(chǎn)生線性化跟蹤誤差數(shù)據(jù)，其特征在于加法器從光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)中減去線性化的跟蹤誤差數(shù)據(jù)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道跳轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于切換單元包括一個(gè)第一放大器，把光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成第一極性；一個(gè)第二放大器，把光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成極性與第一極性相反的第二極性；和一個(gè)開(kāi)關(guān)，響應(yīng)于具有第一邏輯電平的極性數(shù)據(jù)切換到第一放大器的輸出端，并響應(yīng)于具有與第一邏輯電平相反的第二邏輯電平的極性數(shù)據(jù)切換到第二放大器的輸出端。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道跳轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于在引入開(kāi)始之前的一個(gè)充分長(zhǎng)的時(shí)間點(diǎn)，即在跟蹤誤差超過(guò)預(yù)定電平的部分處截取預(yù)定的光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)。
5．一種軌道跳轉(zhuǎn)控制方法，用于在光盤驅(qū)動(dòng)裝置中使光點(diǎn)從一個(gè)軌道跳轉(zhuǎn)到另一個(gè)軌道，包括步驟(a)響應(yīng)于外源提供的軌道跳轉(zhuǎn)命令產(chǎn)生預(yù)定的光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)，通過(guò)開(kāi)始操作指定在每個(gè)預(yù)定的采樣期間光點(diǎn)的位置，并產(chǎn)生用于切換控制的切換控制極性數(shù)據(jù)；(b)從光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)中減去跟蹤誤差數(shù)據(jù)；和(c)響應(yīng)于切換控制極性數(shù)據(jù)傳輸保留不動(dòng)的或反向極性的光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的軌道跳轉(zhuǎn)控制方法，還包括步驟通過(guò)對(duì)于從跟蹤誤差傳感器產(chǎn)生并輸出的跟蹤誤差進(jìn)行線性化，產(chǎn)生線性化的跟蹤誤差數(shù)據(jù)，其特征在于在步驟(b)中從光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)中減去線性化的跟蹤誤差數(shù)據(jù)。
7．根據(jù)權(quán)利要求5所述的軌道跳轉(zhuǎn)控制方法，其特征在于步驟(c)包括步驟(c-1)把光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成第一極性；(c-2)把光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成極性與第一極性相反的第二極性；和(c-3)響應(yīng)于極性數(shù)據(jù)的邏輯電平選擇執(zhí)行步驟(c-1)或步驟(c-2)的其中一個(gè)。
8．根據(jù)權(quán)利要求5所述的軌道跳轉(zhuǎn)控制方法，其特征在于在引入開(kāi)始之前的一個(gè)充分長(zhǎng)的時(shí)間點(diǎn)，即在跟蹤誤差超過(guò)預(yù)定電平的部分處截取預(yù)定的光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)。
全文摘要
提供一種用于光盤驅(qū)動(dòng)器中的軌道跳轉(zhuǎn)控制裝置和控制方法。該裝置包括一個(gè)光點(diǎn)位置命令發(fā)生器,用于產(chǎn)生預(yù)定的光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù);指定在每個(gè)預(yù)定的采樣期間光點(diǎn)的位置,還產(chǎn)生用于切換控制的切換控制極性數(shù)據(jù),一個(gè)加法器,用于從光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)中減去跟蹤誤差數(shù)據(jù),和一個(gè)切換單元;響應(yīng)于切換控制極性數(shù)據(jù)產(chǎn)生保留不動(dòng)或反向極性的光點(diǎn)位置命令數(shù)據(jù)。該軌道跳轉(zhuǎn)控制裝置在存在盤偏心的情況下使跳轉(zhuǎn)少數(shù)軌道時(shí)可以穩(wěn)定地跳轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)G11B7/085GK1286470SQ00120220
公開(kāi)日2001年3月7日 申請(qǐng)日期2000年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月28日
發(fā)明者尹亨德 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社