專利名稱：用可變步進計數器消除光盤驅動器歸位噪聲的方法
技術領域：
本發明涉及一種消除當光盤驅動器的光拾取器移向歸位(home-in)位置時所產生的歸位噪聲的方法。更具體地說，本發明提供一種用可變步進計數器(step counter)來消除光盤驅動器的光拾取器在歸位過程中所產生的噪聲而沒有歸位界限開關(home limit switch)的方法。
背景技術：
公知地，光盤通常分為兩個家族致密光盤(CD)和適于多媒體應用的數字多功能盤/數字視頻盤(DVD)。
光盤驅動器使用光拾取器將激光束照射到由主軸電機旋轉的光盤上，并且檢測從光盤反射回來的激光束，以便往光盤上記錄數據和/或從光盤上讀取數據。
如圖1所示，光盤驅動器100包括使光盤130旋轉的主軸電機110、光拾取器120和驅動光拾取器120的步進電機140。光拾取器120包括一個聚焦致動器(未示出)，用于將激光束聚焦到光盤130的記錄表面上；以及一個跟蹤致動器(未示出)，通過該跟蹤致動器使聚焦激光束能夠跟蹤光盤130的軌道。由于跟蹤致動器具有一個受限的移動范圍，因此該跟蹤致動器用步進電機140在更大的距離上移動光拾取器。通常，光盤驅動器100包括一個步進計數器(未示出)，對與步進電機140的操作相關的步數進行計數。
當給光盤驅動器100加電時，它執行一個歸位操作來將光拾取器120移動到一個初始位置以便設置移動起始點。歸位操作的類型依賴于光盤驅動器100的類型。例如，當光盤驅動器100包括一個歸位界限開關時，光拾取器120移動直到到達一個始位位置(home position)，在此處歸位界限開關被導通。相反，當光盤驅動器100不包括歸位界限開關時，光拾取器120移動到與主軸電機110的外壁相接觸的地方，在此處把步進計數器的值復位為零以便返回到始位位置，從而使與光拾取器120的物理位置相對應的步進計數器的絕對值對應于步進電機140。
如上所述，當給光盤驅動器100加電時，光盤驅動器100通常在例如讀取或記錄的請求操作之前執行歸位操作。
當光盤驅動器100包括一個歸位界限開關時，較容易地控制光拾取器120返回到始位位置。然而，該歸位界限開關會使光盤驅動器100的構造變復雜，并且增加了光盤驅動器100的生產成本。
為了解決這些問題，相關技術提出了一種方法，即將光拾取器移動到靠著主軸電機外壁的地方，并且將步進電機的步進計數器值設為零。沒有光拾取器對主軸電機的強制撞擊，就不知道光拾取器的精確位置，從而絕對步進計數器值不能對應于光拾取器的位置。因此，采用強制撞擊來獲得與光拾取器位置相對應的絕對步進計數器值。
歸位噪聲是通過光拾取器對主軸電機的強制撞擊而產生的。在采用取決于光拾取器位置的固定步進計數器的光盤驅動器中，這種歸位噪聲不可避免。
在此所用的強制歸位指的是一種方法，該方法在加電過程中強制地將光拾取器撞擊主軸電機的外壁以復位步進計數器，因而將光拾取器移動到始位位置。在此所用的直接歸位指的是另一種方法，該方法允許光拾取器在打開托盤(tray)時直接移動到始位位置，而不需要撞擊主軸電機的外壁。強制歸位和直接歸位都是在沒有歸位界限開關的光盤驅動器中執行的。
現在將描述加電的光盤驅動器的初始操作。
1.設置微機的輸入和輸出端口以便控制光盤驅動器，初始化微機的中斷器和計時器，復位數字信號處理器(DSP)，安排伺服所需的標志，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)模式中嘗試強制歸位以使得步進計數器值與光拾取器的位置相符合。將光拾取器向內圈移動大約3000微步(40mm)，這將產生歸位噪聲。復位步進計數器值為零。根據光盤驅動器的類型，光拾取器可移向外圈來找到始位位置(00:02:00在此處步進計數器值約為214)或者停留在內圈位置。根據光盤驅動器的類型，光拾取器可在托盤開和關時嘗試強制歸位，以便減少噪聲。在這種情況下，來自托盤的噪聲掩蓋了歸位噪聲。然而，當托盤開和關時產生的噪聲可能成問題。
3.執行自動調節，讀內容表(TOC)來獲取光盤驅動器上的信息，并計算線速度、軌道間距等等。
4.完成導入然后進入暫停模式。
如上所述，在一個無歸位界限開關的光盤驅動器中，將與光拾取器物理位置相對應的步進計數器值確定為一個絕對值，因而由強制歸位而產生的噪聲不可避免。換言之，由于在加電過程中步進計數器值不依光拾取器的位置而改變，所以在強制歸位過程中產生噪聲。
在大多數光盤驅動器中，驅動光盤驅動器后，光拾取器總是移向始位位置，然后打開托盤(直接歸位)，因為始位位置始終是一個起點。直接歸位通過兩種方法實現。第一種方法是通過訪問光盤驅動器將光拾取器移到始位位置。另一種方法是通過對應于一個值的步數移動光拾取器，其中，該值是從當前位置的步進計數器值中減去始位位置的步進計數器值而得到的，然后打開托盤。
上述直接歸位的方法也不是沒有問題。第一種方法的問題在于因為光拾取器通過訪問來移動，訪問失敗會延遲打開托盤。第二種方法的問題是在長期訪問測試期間只檢查步進電機大的失步(step-out)和偏離。當然，因為多數光盤驅動器都有檢查失步的例行程序，所以當發生失步時，重新計算步進計數器值。然而，在發生輕微失步且第二種方法采用固定步進計數器的情況下，光拾取器就會轉到另一個位置而不是始位位置，或者在打開托盤時不能正確執行直接歸位。由于光拾取器的位置與步進計數器值的差異可能會導致訪問測試無法正確執行。這些問題來源于將與光拾取器位置相對應的步進計數器值映射為一個絕對固定值。

發明內容
本發明提供一種用可變步進計數器來消除光盤驅動器的光拾取器在歸位過程中所產生的噪聲而沒有在光拾取器的歸位過程中產生信號的歸位界限開關的方法，以便滿足消費者對低噪聲和低光盤驅動器生產成本的需求。
本發明還提供一種用可變步進計數器消除光盤驅動器的歸位噪聲的方法，通過該方法，當在光盤驅動器的長期訪問測試期間不檢查微小失步(偏離)時，能夠周期性地計算始位位置的步進計數器值來保證訪問操作的穩定性，并且當驅動光盤驅動器后打開托盤時，光拾取器能夠總是移到始位位置(00:02:00)，以改進光盤驅動器的可靠性和穩定性。
本發明的其它特征和/或優點將在下文中部分得到闡述，從下文中部分將是顯而易見的，或者可以通過本發明的實施來領會。
根據本發明的一個方面，提供一種無歸位界限開關而用可變步進計數器來消除光盤驅動器的歸位噪聲的方法。當給光盤驅動器加電時，不管光拾取器的位置如何，都復位可變步進計數器為零，該可變步進計數器用以計算光拾取器的步進電機的步數。在該光拾取器所在位置驅動伺服機構，然后讀取光盤的子碼值以確定該光拾取器的當前位置。計算從光拾取器的當前位置到始位位置之間的軌道數，并將該軌道數轉換為步進計數器值以得到始位位置的步進計數器值。通過訪問操作將光拾取器移到始位位置。始位位置的步進計數器值是一個整數，當加電時它隨著光拾取器的位置而變化。
當給光盤驅動器加電時而沒有在光盤驅動器中裝入光盤時，光拾取器可以不移動到始位位置而停留在當前位置。
該方法還可以包括當將12cm光盤裝入光盤驅動器中并且光拾取器位于12cm光盤的數據區域時，按照基于光拾取器當前位置和內容表(TOC)區域的信息的速度特性(speed profile)，復位光拾取器的初始位置，然后在12cm光盤是CD的情況下訪問00:03:00區域，而在12cm光盤是DVD的情況下訪問30000h，并且當光拾取器位于12cm光盤的外周(outer perimeter)附近時，在不良(NG)聚焦狀態下將光拾取器向12cm光盤的內周(inner perimeter)移動一段距離直到光拾取器位于12cm光盤的數據區域，然后執行訪問操作。
該方法還可以包括當將8cm光盤裝入光盤驅動器中時，按照基于光拾取器當前位置和內容表(TOC)區域的信息的速度特性，復位光拾取器的初始位置，并且在8cm光盤是CD的情況下訪問00:03:00區域，而在8cm光盤是DVD的情況下訪問30000h，當光拾取器位于8cm光盤的外周附近時判定是否裝入了光盤，以在初始加電后強制光拾取器移動到數據區域，并且執行訪問操作。
每當光拾取器訪問光盤預定次數時，都將計算從光拾取器的當前位置到始位位置(00:02:00)的軌道數，并將其轉換為步進計數器值，從轉換得到的步進計數器值中減去當前步進計數器值，并把相減結果確定為新的始位位置的步進計數器值。該方法還可以包括當光拾取器訪問光盤達到一個閾值次數時計算新的始位位置，這是通過計算從光拾取器的當前位置到始位位置的軌道數，并將其轉換為步進計數器值，并且從轉換得到的步進計數器值中減去當前步進計數器值來實現的。
根據本發明的另一個實施例，提供一種無歸位界限開關而用可變步進計數器來消除光盤驅動器的歸位噪聲的方法，該方法包括當給光盤驅動器加電時，不管光拾取器的位置如何，都復位可變步進計數器為零，該可變步進計數器用以計算光拾取器的步進電機的步數；確定光拾取器的當前位置；計算始位位置的步進計數器數值；以及通過訪問操作將光拾取器移動到始位位置。
根據本發明的另一個方面，提供一種光盤驅動器，包括一個帶有步進電機的光拾取器；一個可復位的可變步進計數器，計算光拾取器的步進電機的步數；一個伺服機構，在當前位置驅動光拾取器以允許讀取子碼數據從而確定光拾取器的當前位置；一個計算器，計算從光拾取器的當前位置到始位位置的軌道數，并將其轉換為始位位置的步進計數器值。當光盤驅動器加電時復位可變步進計數器。
根據本發明的另一個方面，提供一種用可變計數器消除光盤驅動器的歸位噪聲的方法，當在光盤驅動器的長期訪問測試期間不檢查微小失步(偏離)時，該方法包括周期性地計算始位位置的步進計數器值來保證訪問操作的穩定性；以及當驅動光盤驅動器和打開托盤后，將光拾取器移動到始位位置。


通過下面結合附圖對一些實施例的描述，本發明的上述和/或其它方面和優點將會變得更加清楚和容易理解，其中圖1示意性地示出傳統光盤驅動器的構造；圖2是根據本發明一個實施例的用可變步進計數器來消除光盤驅動器中的歸位噪聲的方法的流程圖；圖3是圖2的方法的操作S110的流程圖；圖4A示出一個12cm光盤；圖4B是圖3的多個操作的流程圖；圖5A示出一個8cm光盤；圖5B是圖3的多個操作的流程圖；
圖6是根據本發明另一個實施例的用可變步進計數器來消除光盤驅動器中的歸位噪聲的方法的流程圖；圖7示意性地示出根據本發明一個實施例的光盤驅動器的構造。
具體實施例方式
現在將詳細參考本發明的多個實施例，其例子在附圖中示出，其中，相同的標號在全文范圍內表示相同的部件。下面參照附圖描述多個實施例來說明本發明。
在下文中，將參照附圖詳細描述根據本發明多個實施例的用可變步進計數器來消除光盤驅動器的歸位噪聲的方法。為了簡潔起見，將省略與本發明相關的公知技術的詳細說明。
圖2是根據第一實施例的用可變步進計數器來消除光盤驅動器的歸位噪聲的方法的流程圖，而圖3是圖2的步驟110的流程圖。圖4B是當使用12cm光盤時圖3的方法的操作S410-S450的流程圖。圖5B是當使用8cm光盤時圖3的方法的操作S510-S530的流程圖。圖6是根據本發明另一個實施例的用可變步進計數器來消除光盤驅動器的歸位噪聲的方法的流程圖。圖7示意性地示出根據本發明一個實施例的光盤驅動器的構造。
根據本發明的各實施例，可以通過可變地使用可變步進計數器來代替固定步進計數器來消除歸位噪聲。
現在將同時參照圖2和7來描述本發明的第一實施例。在操作S110中，判斷是否已給圖7的光盤驅動器700加電(即，是否給光盤驅動器提供能量)。如果在操作S110中判定已給光盤驅動器加電，則在操作S120中，不管圖7的光拾取器720的位置如何，都復位步進計數器(未示出)為零。在操作S130中，光盤驅動器700在光拾取器720的當前位置驅動一個伺服機構(未示出)以讀取光盤730的子碼值并確定光拾取器720的當前位置。
在操作S140中，光盤驅動器700計算從光拾取器720的當前位置到始位位置之間的總軌道數。在操作S150中，將該總軌道數轉換為一個步進計數器值，它就是始位位置的步進計數器值。始位位置的步進計數器值可以是一個可變整數，換言之，在給光盤驅動器700加電期間，始位位置的步進計數器值隨著光拾取器720的位置而變化。在操作S160中，光盤驅動器700通過光盤訪問操作將光拾取器720移動到始位位置。
在下文中，將針對沒有裝入光盤、裝入12cm光盤和裝入8cm光盤的情況詳細說明本發明的本實施例的方法。
參照圖3和7，在操作S110中加電后，在操作S112中，判定是否在光盤驅動器710中裝入了光盤。如果沒有在光盤驅動器710中裝入光盤，則在操作S113中，不管光拾取器720的當前位置如何，光拾取器720都停留在當前位置而不是轉到始位位置。
如果在光盤驅動器710中裝入了光盤，則在操作S114中，判斷光盤是不是12cm光盤。如果是12cm光盤，則執行圖4B中示出的操作S410-S450。參照圖4，在操作S410中，判斷光拾取器720是否位于在圖4A中示出的12cm光盤730的數據區A。如果光拾取器720位于12cm光盤730的數據區A，則在操作S420中，按照基于光拾取器720的當前位置和TOC區域的位置的信息的速度特性，光盤驅動器700在CD的情況下訪問00:02:00區域，或者在DVD的情況下訪問30000h。在操作S410之前執行圖2的操作S120。
在操作S430中，判斷光拾取器720是否位于12cm光盤730上未記錄數據的外周B(圖4A所示)附近。如果是，則光盤驅動器700在不良(NG)聚焦狀態下向12cm光盤730的內周即12cm光盤730的數據區A(圖4A所示)旋轉步進電機一次(大約4.5mm的距離)，直到光拾取器720位于12cm光盤730的數據區域A。在操作S450中，判斷光拾取器720是否到達12cm光盤730的數據區A。如果光拾取器720到達了數據區A，執行操作S420。
當光盤730是具有8cm數據區的12cm光盤時，當光拾取器720位于8cm數據區內時，光盤驅動器700執行操作S420。當光拾取器720位于8cm數據區之外時，光盤驅動器700測量射頻波動峰值(radio frequency ripple peak，RFRP)來辨別數據區和非數據區。如果沒有數據，則在光拾取器720歸位期間，光盤驅動器700將光拾取器720向內移動11.3mm(100個半步)以最小化沖擊和噪聲。即使這樣，如果仍沒有數據，光盤驅動器700將光拾取器720向內移動9.1mm(170個半步)。
在操作S115中，判斷在給光盤驅動器700加電后在光盤驅動器700中是否裝入了8cm光盤。如果在光盤驅動器700中裝入了8cm光盤，則執行在圖5B中示出的操作S510-S530。參照圖5，在操作S510中，判斷光拾取器720是否位于8cm光盤之外的區域D。如果光拾取器720位于區域D，則在操作S520中，光盤驅動器700只判斷一次是否裝入了8cm光盤，以便將光拾取器720向內圈移動25mm(222個半步)。當光拾取器720位于8cm光盤內部區域C時，在操作S530中，光盤驅動器700按照基于光拾取器720的當前位置和TOC區域的位置的信息的速度特性來施加伺服，以在CD的情況下訪問00:02:00區域，或者在DVD的情況下訪問30000h。
因此，在本發明的第一實施例中，盡管光盤驅動器不包括歸位界限開關，光盤驅動器仍然可以在不產生歸位噪聲的情況下工作。
在光盤驅動器的長期訪問測試期間可能會發生微小失步和偏離。相關技術提出用固定步進計數器執行直接歸位來解決微小失步和偏離。光拾取器可能不能轉到始位位置或者固定步進計數器可能發生混亂，這可能導致不穩定的訪問操作。為了解決這些問題，本發明的本實施例周期性地(例如每訪問10次執行一次)計算始位位置的步進計數器值，以便能穩定執行訪問操作和當打開托盤時光拾取器能移動到始位位置。
將同時參照圖6和7來詳細說明圖2的操作S150。在操作S610中，判斷光拾取器720是否訪問了光盤一定次數或更多，例如10次或更多。如果光拾取器720訪問了光盤一定次數或更多，則在操作S620中，光盤驅動器700通過從光拾取器720在當前位置的軌道數Tcurrent中減去始位位置的軌道數Thome來計算目標軌道數Ttarget。每訪問10次光盤計算一次目標軌道數Ttarget。在操作S630中，將數值Ttarget轉換成目標步進計數器值Starget。在操作S640中，通過從當前步進計數器值Scurrent減去目標步進計數器值Starget來得到新始位位置的步進計數器值Sstep。
通過下面等式1、2和3，可以計算步進計數器值SstepTtarget＝Tcurrent-Thome(1)Ttarget→Starget(2)Sstep＝Scurrent-Starget(3)計算新始位位置的步進計數器值Sstep是由于步進計數器相對于光拾取器720的位置的可變性。
因此，通過周期性地例如以每訪問10次執行一次的方式計算始位位置的步進計數器值，在訪問測試期間微小失步和偏離是可檢查的。另外，當打開托盤時，光拾取器可以移動到始位位置。結果，光盤驅動器能可靠且穩定地工作。
如上所述，在根據本發明一個實施例的用可變步進計數器來消除光盤驅動器的歸位噪聲的方法中，盡管光盤驅動器不包括歸位界限開關，但是光盤驅動器仍能在不產生歸位噪聲的情況下工作。結果，用戶對低噪聲的要求會得到滿足，并由于省略了歸位界限開關而可以降低光盤驅動器的生產成本。
另外，在光盤驅動器的長期訪問測試期間出現未經檢查的微小失步和偏離時，能周期性地計算始位位置的步進計數器值來保證訪問操作的穩定性。此外，當驅動光盤驅動器和打開托盤后，光拾取器可移動到始位位置(00:02:00)。結果，光盤驅動器的可靠性和穩定性得以改進。
盡管示出和描述了本發明的一些實施例，但是本發明并不局限于這些公開的實施例。相反，本領域的技術人員可以理解，在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對本實施例進行改變，本發明的范圍由權利要求及其等價物限定。
權利要求
1.一種在沒有歸位界限開關的情況下使用可變步進計數器來消除光盤驅動器的歸位噪聲的方法，包括當給光盤驅動器加電時，不管光拾取器的位置如何，都復位可變步進計數器為零，該可變步進計數器計算光拾取器的步進電機的步數；在光拾取器的位置驅動伺服機構，然后讀取光盤的子碼值以確定光拾取器的當前位置；計算從光拾取器的當前位置到始位位置之間的軌道數，并將該軌道數轉換為步進計數器值以得到始位位置的步進計數器值；以及通過訪問操作將光拾取器移動到始位位置，其中當加電時，始位位置的步進計數器值是一個隨著光拾取器的位置而變化的整數。
2.如權利要求1所述的方法，其中始位位置是00:02:00。
3.如權利要求1所述的方法，其中當給光盤驅動器加電，但沒有在光盤驅動器中裝入光盤時，光拾取器不移到始位位置而是停留在當前位置。
4.如權利要求1所述的方法，還包括當將12cm光盤裝入光盤驅動器中并且光拾取器位于12cm光盤的數據區域時，按照基于光拾取器當前位置和內容表(TOC)區域的信息的速度特性，復位光拾取器的初始位置，然后在12cm光盤是CD的情況下訪問00:03:00區域，而在12cm光盤是DVD的情況下訪問30000h，并且當光拾取器位于12cm光盤的外周附近時，在不良(NG)聚焦狀態下將光拾取器向12cm光盤的內周移動一段距離直到光拾取器位于12cm光盤的數據區域，然后執行訪問操作。
5.如權利要求1所述的方法，還包括當將8cm光盤裝入光盤驅動器中時，按照基于光拾取器當前位置和內容表(TOC)區域的信息的速度特性，復位光拾取器的初始位置，并且在8cm光盤是CD的情況下訪問00:03:00區域，而在8cm光盤是DVD的情況下訪問30000h，當光拾取器位于8cm光盤的外周附近時判定是否裝入了光盤，以在初始加電后強制光拾取器移動到數據區域，并且執行訪問操作。
6.如權利要求1所述的方法，還包括當光拾取器訪問光盤達到一個閾值次數時，通過計算從光拾取器的當前位置到始位位置的軌道數，并將其轉換為轉換步進計數器值，并且從轉換得到的步進計數器值中減去當前步進計數器值，從而計算新的始位位置。
7.如權利要求6所述的方法，其中始位位置是00:02:00。
8.如權利要求5所述的方法，還包括當光拾取器位于數據區域之外時，測量射頻波動峰值(RFRP)來辨別數據區和非數據區。
9.如權利要求8所述的方法，還包括當沒有數據時，在光拾取器的歸位過程中，將光拾取器向內移動來最小化沖擊和噪聲。
10.一種在沒有歸位界限開關的情況下使用可變步進計數器來消除光盤驅動器的歸位噪聲的方法，包括當給光盤驅動器加電時，不管光拾取器的位置如何，都復位可變步進計數器為零，該可變步進計數器計算光拾取器的步進電機的步數；確定光拾取器的當前位置；計算始位位置的步進計數器值；以及通過訪問操作將光拾取器移動到始位位置。
11.如權利要求10所述的方法，其中計算步驟包括計算從光拾取器的當前位置到始位位置之間的軌道數，并將該軌道數轉換為步進計數器值以得到始位位置的步進計數器值；
12.如權利要求10所述的方法，其中確定步驟包括在光拾取器的當前位置驅動一個伺服機構，然后讀取光盤的子碼值以確定光拾取器的當前位置。
13.如權利要求10所述的方法，其中始位位置的步進計數器值是一個當加電時隨著光拾取器的位置而變化的整數。
14.一種光盤驅動器，包括一帶有步進電機的光拾取器；一可復位的可變步進計數器，計算光拾取器的步進電機的步數；一伺服機構，在當前位置驅動光拾取器以允許讀取子碼數據從而確定光拾取器的當前位置；一計算器，計算從光拾取器的當前位置到始位位置的軌道數，并將其轉換為始位位置的步進計數器值，其中當光盤驅動器加電時復位可變步進計數器。
15.如權利要求14所述的光盤驅動器，其中始位位置的步進計數器值是一個當加電時隨著光拾取器的位置而變化的整數。
16.一種使用可變步進計數器來消除光盤驅動器中的歸位噪聲的方法，通過該可變計數器，在光盤驅動器的長期訪問測試期間不檢查微小失步(偏離)，所述方法包括周期性地計算始位位置的步進計數器值以保證訪問操作的穩定性；以及當驅動光盤驅動器和打開托盤后，將光拾取器移到始位位置。
17.如權利要求16所述的方法，其中計算周期是訪問操作的一個閾值次數。
全文摘要
一種在沒有歸位界限開關的情況下使用可變步進計數器來消除光盤驅動器的歸位噪聲的方法，包括當給光盤驅動器加電時，不管光拾取器的位置如何，都復位可變步進計數器為零，該可變步進計數器用以計算光拾取器的步進電機的步數；在光拾取器的位置驅動伺服機構，然后讀取光盤的子碼值以確定光拾取器的當前位置；計算從光拾取器的當前位置到始位位置之間的軌道數，并將該軌道數轉換為步進計數器值以得到始位位置的步進計數器值；以及通過訪問操作將光拾取器移動到始位位置。當加電時，始位位置的步進計數器值是一個隨著光拾取器的位置而變化的整數。
文檔編號G11B7/00GK1560841SQ200310114729
公開日2005年1月5日 申請日期2003年12月18日 優先權日2002年12月18日
發明者張宰范 申請人:三星電子株式會社