專利名稱：使用步進馬達實現(xiàn)短軌距跳軌的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種在一光學存儲系統(tǒng)中控制一步進馬達(Stepping motor)的方法，特別指一種在該光學存儲系統(tǒng)中，利用控制該步進馬達以實現(xiàn)一短軌距跳軌操作的方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)今各式的光學存儲系統(tǒng)中，當使用者欲讀取一光盤(Optical Disc)上的數(shù)據(jù)或欲對光盤進行寫入操作時，都必須利用光學存儲系統(tǒng)中的一光學讀取頭(Pick-Up Head)移往光盤上的目標軌道(Target Track)，以進行數(shù)據(jù)讀取或是寫入的操作。接下來的實施例以一光盤驅(qū)動器為例，說明光盤驅(qū)動器進行數(shù)據(jù)存取操作時的情形及相關(guān)的傳動系統(tǒng)。請參閱圖1，圖1為一典型光盤驅(qū)動器10的示意圖。光盤驅(qū)動器10包括有一固定在光盤驅(qū)動器中的主軸馬達(spindle motor)11、一滑車馬達(Sled motor)12、一滑軌14、一用來存取數(shù)據(jù)的光學讀取頭16、以及一控制模塊18，控制模塊18可視為光盤驅(qū)動器10的控制系統(tǒng)，用來控制光盤驅(qū)動器10的操作。圖1還包括一光盤22，光盤22上設(shè)有環(huán)繞光盤的一圓心的多條軌道(Track)24，用來記錄數(shù)據(jù)，而主軸馬達11的主要功能即用來承載光盤22，并旋轉(zhuǎn)光盤22以配合光學讀取頭16存取光盤上的數(shù)據(jù)。為讓光學讀取頭16能由光盤22上順利存取數(shù)據(jù)，滑軌14沿著光盤22的徑向(Radial direction)(圖1中箭頭A0的方向)設(shè)置，光學讀取頭16設(shè)置在一滑車(Sled)15上，而滑車15以可移動(滑動)的方式設(shè)在滑軌14上，并電連接到滑車馬達12，滑車馬達12經(jīng)由齒輪組或是導(dǎo)螺桿等傳動機構(gòu)來帶動滑車15，使光學讀取頭16能在滑車馬達12的帶動下，沿滑軌14(沿著光盤22的徑向A0)進行較長距離地來回移動。
請參閱圖2，圖2為圖1的一詳細實施例的示意圖。圖2顯示了光學讀取頭16上還包括一物鏡組(Object lens)26，以可移動的方式設(shè)置在光學讀取頭16上，沿著光盤22的徑向進行很短距離的移動，主要用來精確地鎖定光盤22上的軌道24以讀取光盤上的數(shù)據(jù)。因此，當光盤22上所欲存取的目標軌道改變時，所需要移動的距離是由滑車15移動的絕對距離，加上物鏡組26相對于滑車15移動的距離來實現(xiàn)的。相對而言，物鏡組26具有較快的動態(tài)特性，也就是易動易停，而滑車15則有較慢的動態(tài)特性，也就是慢動難停。在光學讀取頭16(物鏡組26)依順序讀取光盤22軌道上的數(shù)據(jù)時，滑車馬達12會帶動滑車15，將光學讀取頭16帶到光盤22上的目標位置附近，而繼續(xù)讓物鏡組26精確地鎖定住目標軌道，進行數(shù)據(jù)的存取。隨著存取的目標軌道改變，物鏡組26在光盤22的徑向必須有些微移動，因此，物鏡組26便會慢慢偏離光學讀取頭16的中心，此時光學信號品質(zhì)會變差，光盤驅(qū)動器10的伺服控制系統(tǒng)也會變得較不穩(wěn)定。此時，控制模塊18便會驅(qū)動滑車馬達12，使滑車15帶著光學讀取頭16往物鏡組26移動的方向來移動，以確保物鏡組26盡量位于光學讀取頭16的中心，獲得優(yōu)選的光學信號品質(zhì)。
在光盤驅(qū)動器10對光盤22進行隨機存取時，必須搭配跳(跨)軌(Jumping)的操作來實現(xiàn)。而光學讀取頭16在進行軌道搜尋或是跳軌操作時，通?？梢砸罁?jù)目前光學讀取頭16的所在位置與目標軌道的位置之間的軌道差距，將跳軌操作粗略地分成短軌距跳軌與長軌距跳軌兩種。短軌距跳軌具有一個最大的限制距離，超過此距離的跳軌，則以長軌距跳軌的控制方式來實現(xiàn)跳軌操作。當光學讀取頭16要進行長軌距跳軌操作時，圖1的滑車15馬達會讓滑車15(光學讀取頭16)逐步加速到一定速度的后再逐步減速才能在預(yù)定時間內(nèi)到達所要進行讀取或是寫入的目標軌道位置。長軌距跳軌的優(yōu)點是較快速，但是跳軌結(jié)束時光學讀取頭16的位置離目標位置有很大的誤差，因此，一個跳軌的操作無法只由長軌距跳軌來實現(xiàn)，必須配合上精準度高的短軌距跳軌。當光學讀取頭16要進行短軌距跨軌時，滑車馬達12不需讓滑車15或是光學讀取頭16具有太大的跨軌速度，避免因移動過快而偏離目標軌道太遠，這也使得短軌距跳軌具有較準確的跳軌結(jié)果，然而，如前所述，短軌距跨軌的跳軌距離無法太長，并具有速度較慢的缺點。
請繼續(xù)參閱圖1，我們可將滑車馬達12、滑車15、光學讀取頭16、物鏡組26、以及控制模塊18所構(gòu)成的光盤驅(qū)動器10傳動系統(tǒng)及操作回路，視為光盤驅(qū)動器10的一滑車伺服反饋控制系統(tǒng)?；囁欧答伩刂葡到y(tǒng)是以物鏡組26偏移光學讀取頭16的中心的偏移量為指標，來驅(qū)動滑車馬達12，使滑車15朝向縮小物鏡組26的偏移量的方向移動。也就是說，要有偏移量，滑車15才會移動。在光學讀取頭16(物鏡組26)依順序讀取光盤22軌道上的數(shù)據(jù)時，物鏡組26的移動是緩慢且極短距離的，雖然滑車15有較慢的動態(tài)特性，仍可追隨物鏡組26的移動。在短軌距跳軌時，物鏡組26是依據(jù)所設(shè)計的一速度曲線，朝著目標軌道的方向，進行快速且較長距離的移動。請見圖3，圖3顯示了在一短軌距跳軌操作中，圖2的物鏡組26及滑車15的速度曲線圖，并同時概略顯示了在短軌距跳軌操作中物鏡組26與滑車15之間偏移量的變化。在短軌距跳軌初期，物鏡組26往目標軌道快速移動，偏移量瞬間變大，在到達一定的偏移量后，滑車伺服反饋控制系統(tǒng)才能感測到此偏移量并驅(qū)動滑車馬達12，而由于滑車15較慢的動態(tài)特性，當滑車15開始移動時，物鏡組26已經(jīng)離光學讀取頭16的中心有很大的偏離量了。此時，因為物鏡組26嚴重地偏離光學讀取頭16的中心，得到的光學信號品質(zhì)會很差，整個系統(tǒng)處于不佳的狀態(tài)。在短軌距跳軌邁入結(jié)束時，物鏡組26依據(jù)所設(shè)計的速度曲線，已到達目標位置而停止移動，而滑車15由于在行進方向仍發(fā)現(xiàn)有偏移量而持續(xù)移動，滑車伺服反饋控制系統(tǒng)會直到偏移量為零時才停止驅(qū)動滑車馬達12，但又因滑車15較慢的動態(tài)特性，無法在被停止驅(qū)動后立即停止移動。在圖3中可清楚看出，由于滑車15在被停止驅(qū)動后無法立即停止移動，會移動過頭，使得偏移量變?yōu)榉聪虻钠屏?，并持續(xù)增大，直到滑車15停止。然后，滑車15會因為反向的偏移量，又會再往反方向移動。如此一來，不但物鏡組26與光學讀取頭16之間會一直存在巨大的偏離量，又由于滑車15來回的移動所造成的振蕩，有可能造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。
簡單地說，常規(guī)技術(shù)在短軌距跳軌時，利用圖2的物鏡組26與滑車15之間偏移量的變化來控制滑車15馬達，以驅(qū)動滑車15與光學讀取頭16的移動。此種采用滑車15伺服反饋控制的方法，在滑車15較慢的動態(tài)特性的限制下，會造成系統(tǒng)穩(wěn)定度的降低與光學信號品質(zhì)的低落。若欲以縮短短軌距跳軌的最大距離，或放慢滑車15跳軌時的速度來解決上述常規(guī)技術(shù)的問題，獲得優(yōu)選的穩(wěn)定度，則會犧牲掉光盤驅(qū)動器的性能，大幅降低數(shù)據(jù)存取的效率。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的主要目的在于一種在一光學存儲系統(tǒng)中，利用控制一步進馬達預(yù)先驅(qū)動一滑車與一光學讀取頭，以實現(xiàn)短軌距跳軌操作的方法，以解決上述問題。
在本發(fā)明所公開的方法及結(jié)構(gòu)中，我們以固件程序或是以數(shù)字數(shù)據(jù)處理器(DSP)控制光盤驅(qū)動器的傳動系統(tǒng)，主要利用步進馬達可以準確定位的優(yōu)點，讓步進馬達預(yù)先驅(qū)動光盤驅(qū)動器的滑車(光學讀取頭)，而非被動的利用物鏡組與滑車之間偏移量的變化來驅(qū)動滑車。在進行短軌距跳軌前，先計算滑車(光學讀取頭)所需移動的距離，將所需移動的距離換算成步進馬達所要轉(zhuǎn)動的步數(shù)(Step)，在短軌距跳軌的初期及中期，在物鏡組移動的同時，即以預(yù)測的方式先行將滑車(光學讀取頭)移動到目標位置附近，而在跳軌末期，只需由物鏡組精確地移動到目標軌道，而滑車則可不移動或只需低速稍微移動，即可實現(xiàn)整個短軌距跳軌的操作。舍棄常規(guī)技術(shù)利用物鏡組與滑車之間偏移量的變化來驅(qū)動滑車與光學讀取頭的移動，本發(fā)明的方法避免了滑車來回的移動所造成的振蕩，可大幅提升短軌距跳軌過程中光學存儲系統(tǒng)的伺服控制系統(tǒng)的穩(wěn)定度，對于短軌距跳軌過程中以及跳軌結(jié)束后的光學信號，也能提供優(yōu)選的信號品質(zhì)，再者，在本發(fā)明的技術(shù)特征下，設(shè)計者及使用者可增加短軌距跳軌的最大距離而不影響系統(tǒng)的穩(wěn)定度及精確度。
本發(fā)明的目的為提供一種在一光學存儲系統(tǒng)的一短軌距跳軌操作中，控制一步進馬達(Stepping motor)的方法。該光學存儲系統(tǒng)還包括一光學讀取頭(Pick-up head)，該方法包括有計算出該步進馬達所應(yīng)轉(zhuǎn)動的至少為一的步數(shù)(Step)；以及依據(jù)該步進馬達所應(yīng)轉(zhuǎn)動的該至少為一的步數(shù)，使用該步進馬達將該光學讀取頭移動到一讀取頭目標位置。
本發(fā)明的另一目的為提供一種在一光學存儲系統(tǒng)中實現(xiàn)一短軌距跳軌操作的方法，該光學存儲系統(tǒng)包括一步進馬達(Stepping motor)、一光學讀取頭(Pick-up head)、以及一物鏡組(Object lens)，該方法包括有(a)計算該步進馬達所應(yīng)轉(zhuǎn)動的至少為一的步數(shù)(Step)；(b)在進行步驟(a)后，依據(jù)計算出的該至少為一的步數(shù)，使用該步進馬達將該光學讀取頭移往一讀取頭目標位置，并同時將該物鏡組移往一目標軌道；(c)在進行步驟(b)后，判斷該光學讀取頭是否已到達該讀取頭目標位置，若是，則進行步驟(d)，若否，則繼續(xù)進行步驟(c)，并繼續(xù)使用該步進馬達移動該光學讀取頭；以及(d)判斷該物鏡組是否已到達該目標軌道，若是，則實現(xiàn)短軌距跳軌操作，若否，則繼續(xù)進行步驟(d)，并繼續(xù)移動該物鏡組。
本發(fā)明的一種光學存儲系統(tǒng)包括有一滑車(Sled)，以可移動的方式設(shè)置在該光學存儲系統(tǒng)中；一光學讀取頭(Pick-up head)，設(shè)置在該滑車上；一物鏡組(Object lens)，以可移動的方式設(shè)置在該光學讀取頭上；一步進馬達(Stepping motor)，電連接到該滑車，用來當物鏡組移動時，驅(qū)動該滑車以帶動該光學讀取頭，并在一偏移量(Shift distance)低于一預(yù)設(shè)位移范圍時，暫停移動該滑車及該光學讀取頭，或在一偏移量(Shift distance)高于一預(yù)設(shè)位移范圍時，加速移動該滑車及該光學讀取頭；以及一控制模塊，用來控制該步進馬達、該光學讀取頭、以及該物鏡的操作。


圖1為一典型光盤驅(qū)動器的示意圖。
圖2為圖1的一詳細實施例的示意圖。
圖3為圖2的物鏡組及滑車的速度曲線圖與一偏移量的變化圖。
圖4為本發(fā)明一光盤驅(qū)動器的實施例的示意圖。
圖5為本發(fā)明一方法實施例的流程圖。
圖6為圖4的物鏡組與滑車的速度曲線圖與一偏移量的變化圖。
圖7為本發(fā)明一詳細方法實施例的流程圖。
附圖符號說明10、30光盤驅(qū)動器11、31主軸馬達12滑車馬達 14、34滑軌15、35滑車 16、36光學讀取頭18、38控制模塊 22、42光盤24、44軌道 26、46物鏡組32步進馬達具體實施方式
首先，本發(fā)明的技術(shù)特征是奠基于步進馬達(Stepping Motor)的使用，并利用步進馬達帶動一滑車與光學讀取頭，以達到預(yù)先驅(qū)動及精準定位的效果。步進馬達(Stepping Motor)在工業(yè)上應(yīng)用相當?shù)貜V泛，并已漸漸普及至微計算機外圍設(shè)備的應(yīng)用上。一般而言，步進馬達是以步進的方式運轉(zhuǎn)，只要輸入方波信號，步進馬達便可依據(jù)方波信號的多少，決定轉(zhuǎn)動的角度。當沒有方波信號時，則步進馬達維持靜止狀態(tài)，而當給與連續(xù)的方波時，則步進馬達便以固定的角度連續(xù)轉(zhuǎn)動，如此一來，步進馬達可進行瞬間起動和急速停止，并可實現(xiàn)精準的位置控制。一般步進馬達32所轉(zhuǎn)動一步的距離相當?shù)拇?，所以一般光盤驅(qū)動器系統(tǒng)，會使用微步控制技術(shù)，將一固定的運轉(zhuǎn)角度(step，一步)，分為若干個固定的微步，例如一步可進一步分割為1、2、4、8、或16微步，實現(xiàn)更精確的移動操作。本發(fā)明所指的一步，即為一個微步。本發(fā)明所公開的方法是應(yīng)用于一光學存儲系統(tǒng)中。以一光盤驅(qū)動器為例，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可承襲上述圖1與圖2光盤驅(qū)動器10的結(jié)構(gòu)，并強調(diào)步進馬達的控制及應(yīng)用。請參閱圖4，圖4為本發(fā)明一光盤驅(qū)動器30的實施例的示意圖。光盤驅(qū)動器30包括有一主軸馬達31(spindle motor)、一步進馬達(Stepping motor)32、一滑軌34、一滑車35(Sled)、一光學讀取頭36、一物鏡組46(Object lens)、以及一控制模塊38。與圖1及圖2的常規(guī)結(jié)構(gòu)相比較，可看出本發(fā)明的光盤驅(qū)動器30強調(diào)以步進馬達32實現(xiàn)圖1中的滑車馬達12。圖4還包括一光盤42，光盤42上設(shè)有多條軌道(未顯示)，用來記錄數(shù)據(jù)。當使用者欲操作光盤驅(qū)動器30，以存取光盤42上的數(shù)據(jù)時，主軸馬達31可用來旋轉(zhuǎn)光盤42，步進馬達32可用來帶動滑車35，讓滑車35沿著滑軌34來回移動，由于滑軌34依光盤42的徑向(Radial direction)(圖4中箭頭A1的方向)設(shè)置，而光學讀取頭36設(shè)置在滑車35上，如此一來，借著步進馬達32的帶動，光學讀取頭36能沿滑軌34(沿著光盤42的徑向A1)進行長短距離不拘的來回移動。
物鏡組46亦可沿著光盤42的徑向，以可移動的方式設(shè)置在光學讀取頭36上，用來精確地鎖定所欲的目標軌道。以一般的光盤42為例，軌道間的距離大約是1.6μm，而在一數(shù)字多功能光盤(digital versatile disc，DVD)上的軌道間的距離更是小至0.74μm，這些軌距都遠小于步進馬達32一步的距離(大約9-10μm)，由上可知，相對于滑車35與光學讀取頭36的移動距離(被步進馬達32帶動)，物鏡組46能實現(xiàn)極短距離的移動。請繼續(xù)參閱圖3，光盤42數(shù)據(jù)存取的過程需要協(xié)調(diào)主軸馬達31及步進馬達32的轉(zhuǎn)動、光學讀取頭36的移動、以及各種數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換存取流程，所涉及的相關(guān)操作皆由控制模塊38來主控?？刂颇K38為本發(fā)明光盤驅(qū)動器30的傳動控制系統(tǒng)的統(tǒng)稱，實質(zhì)上包括了軟件程序、以數(shù)字數(shù)據(jù)處理器(DSP)實現(xiàn)的控制芯片、用來驅(qū)動步進馬達32及主軸馬達31的驅(qū)動芯片、和相關(guān)的硬件電路等。光盤驅(qū)動器30中大部分的操作皆由控制模塊38所控制，例如，控制模塊38可驅(qū)動主軸馬達31以旋轉(zhuǎn)光盤42，驅(qū)動步進馬達32以移動滑車35與光學讀取頭36，并利用光盤42上反饋的相關(guān)光學信號，沿光盤42徑向粗調(diào)滑車35與光學讀取頭36移動的距離，同時微調(diào)光學讀取頭36上物鏡組46的位置。
基于圖4光盤驅(qū)動器30的傳動系統(tǒng)，本發(fā)明的方法技術(shù)特征可公開在下述的實施例。請參閱圖5，圖5為本發(fā)明一方法實施例的流程圖。本發(fā)明控制步進馬達32的方法應(yīng)用于一光學存儲系統(tǒng)(如圖3的光盤驅(qū)動器30)的短軌距跳軌操作中，相關(guān)步驟如下所述步驟100短軌距跳軌開始，并同時進行步驟101及步驟102；步驟101使用圖4的控制模塊38來驅(qū)動物鏡組46，讓物鏡組46依據(jù)一預(yù)先設(shè)計的速度曲線朝著目標軌道的方向，進行快速且較長距離(與順序讀取時相較)的移動；步驟102利用圖4的控制模塊38，依據(jù)起始位置與目標軌道之間的距離，計算出步進馬達32所應(yīng)轉(zhuǎn)動的步數(shù)，接著進行步驟103。舉例而言，若將步進馬達32所轉(zhuǎn)動一步的距離設(shè)計為20軌，并將區(qū)分短軌距跳軌與長軌距跳軌的軌數(shù)(預(yù)設(shè)距離)定為500軌，亦即，小于此距離的跳軌操作，以短軌距跳軌的控制方式來實現(xiàn)跳軌操作，因此，若要進行一300軌的短軌距跳軌時，圖4的控制模塊38則會判定步進馬達32所應(yīng)轉(zhuǎn)動的步數(shù)約為15步(300/20＝15)。此外，于實際實施時，執(zhí)行相關(guān)計算功能的可為圖4控制模塊38中的一微處理器(Microprocessor)或其他數(shù)字數(shù)據(jù)處理器(DSP)，如此一來，由于微處理器的運算速度相當快速(現(xiàn)今微處理器計算一簡易運算式的時間的數(shù)量級大約為百萬分的一秒)，計算步進馬達32所應(yīng)轉(zhuǎn)動的步數(shù)的時間亦變的相當短，不會造成傳動系統(tǒng)的延遲；步驟103依據(jù)計算出的步進馬達32所應(yīng)轉(zhuǎn)動的步數(shù)，使用圖4的控制模塊38驅(qū)動該步進馬達32，將該光學讀取頭36移動到目標位置，由于步驟103(換算出步進馬達32所應(yīng)轉(zhuǎn)動的步數(shù))所耗費的時間很短，因此，控制模塊38驅(qū)動步進馬達32的時點幾乎與物鏡組46開始移動的時點同步。承襲步驟102中的例子，控制模塊38會驅(qū)動步進馬達32轉(zhuǎn)動15步，將光學讀取頭36移動到目標位置即停止。在實際實施時(見圖4)，光學讀取頭36設(shè)置在滑車35上，而滑車35電連接到步進馬達32，因此實際上是步進馬達32帶動滑車35移動，以使該滑車35帶動該光學讀取頭36移往目標位置。
由上可知，在短軌距跳軌開始時，便計算步進馬達32所應(yīng)轉(zhuǎn)動的步數(shù)，并同時驅(qū)動步進馬達32，使滑車35朝著目標位置的方向移動，而非如同常規(guī)技術(shù)中等到物鏡組46產(chǎn)生偏移量后才驅(qū)動步進馬達32。請參閱圖6，圖6顯示了在本發(fā)明的短軌距跳軌操作中，圖4的物鏡組46、滑車35的速度曲線圖，并同時顯示了在短軌距跳軌操作中物鏡組46與滑車35(光學讀取頭36)之間偏移量的變化。在本發(fā)明的技術(shù)特征下，在短軌距跳軌初期，當物鏡組46依據(jù)預(yù)先設(shè)計的速度曲線往目標軌道快速移動時，出現(xiàn)了瞬間的偏移量，但由于圖4的控制模塊38能快速預(yù)測物鏡組46將會移動到的位置，換算得出步進馬達32需要旋轉(zhuǎn)的步數(shù)，并預(yù)先驅(qū)動步進馬達32，在物鏡組46與滑車35(光學讀取頭36)之間產(chǎn)生大的偏移量之前，滑車35已開始移動，使得滑車35開始移動前的偏移量會遠小于圖3常規(guī)技術(shù)中出現(xiàn)的偏移量。在短軌距跳軌的中期，由于滑車35與物鏡組46同時移動，可使物鏡組46與滑車35(光學讀取頭36)間的偏移量皆保持在一個可控制的范圍，光學信號品質(zhì)優(yōu)選，系統(tǒng)也變的較穩(wěn)定。在短軌距跳軌的末期，在滑車35已到達目標位置后，圖4的控制模塊38則停止驅(qū)動步進馬達32，當滑車35真正停止時，物鏡組46也到達目標軌道而停止，并實現(xiàn)整個短跳軌的操作，若滑車35已實現(xiàn)應(yīng)轉(zhuǎn)動的步數(shù)而停止后，仍發(fā)現(xiàn)有些微偏移量，則控制模塊38則再驅(qū)動步進馬達32帶動滑車35(光學讀取頭36)移動少許的步數(shù)，如此一來，滑車35并不會為了要配合偏移量方向改變而發(fā)生振蕩的情形。概略而言，本發(fā)明利用在短軌距跳軌的初期，即預(yù)先驅(qū)動滑車35(光學讀取頭36)往目標位置移動，并充分利用步進馬達32可以準確定位的優(yōu)點，完全克服了滑車35較慢的動態(tài)特性，避免物鏡組46與光學讀取頭36之間產(chǎn)生過大的偏離量，也增進了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
在實際實施時，在短軌距跳軌的過程中，若步進馬達32轉(zhuǎn)動的速度過快(與物鏡組46預(yù)設(shè)的移動速度相比)時，仍然可能會發(fā)生偏移量過高的情形，于是，為維持短軌距跳軌過程中光學信號品質(zhì)的穩(wěn)定，我們可設(shè)計一預(yù)設(shè)位移值作為判斷偏移量是否過大的依據(jù)，并作出相對應(yīng)的調(diào)整操作。請見圖7，圖7為本發(fā)明一詳細方法實施例的流程圖，其步驟敘述如下步驟200短軌距跳軌開始；步驟201依據(jù)起始位置與目標軌道之間的距離，(使用圖4的控制模塊38)計算出步進馬達32所應(yīng)轉(zhuǎn)動的步數(shù)，并進行步驟202；步驟202使用圖4的控制模塊38驅(qū)動物鏡組46，讓物鏡組46依據(jù)一預(yù)先設(shè)計的速度曲線朝著目標軌道的方向移動，同時進行步驟203及步驟206；步驟203判斷該物鏡組46是否已到達目標軌道，若是，則進行步驟204，若否，則繼續(xù)移動物鏡組46，并繼續(xù)進行步驟203的判斷程序。在實際實施時，仍可使用圖4的控制模塊38，透過光盤42上反饋的相關(guān)光學信號來判斷物鏡組46是否已到達目標軌道；步驟204物鏡組46到達目標軌道后，物鏡組46會進入一循軌模式(順序讀取模式)，并進行至步驟205，意即，物鏡組26會精確地鎖定住目標軌道，依順序存取光盤22軌道上的數(shù)據(jù)；步驟205實現(xiàn)短軌距跳軌操作；步驟206判斷該物鏡組46是否已到達目標軌道，若是，則進行步驟214，若否，則進行步驟207；步驟207判斷步進馬達32是否實現(xiàn)此次應(yīng)轉(zhuǎn)動的步數(shù)，若是，則進行步驟211，若否，則進行步驟208。在實際實施時，步進馬達32可搭配一計數(shù)器(Counter)操作，利用計數(shù)器計算步進馬達32轉(zhuǎn)動的步數(shù)，來判斷步進馬達32是否實現(xiàn)此次應(yīng)轉(zhuǎn)動的步數(shù)，并判斷光學讀取頭36(滑車35)是否已到達目標位置；步驟208當物鏡組46及光學讀取頭36皆尚未到達目標軌道及位置時，檢查物鏡組46與光學讀取頭36之間的偏移量是否低于一第一預(yù)設(shè)位移范圍，若是，代表物鏡組46與光學讀取頭36之間的偏移量，位于系統(tǒng)優(yōu)選的一范圍的內(nèi)，則進行步驟210，若否，則代表了偏移量高于此第二預(yù)設(shè)位移范圍，進行步驟209；步驟209以一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)動速度驅(qū)動該步進馬達32，以帶動該光學讀取頭及滑車35前行至少一步，并回頭進行步驟206的檢查程序，如此一來，即可動態(tài)即時降低物鏡組46與光學讀取頭36之間的偏移量，避免影響光學信號的品質(zhì)及系統(tǒng)的穩(wěn)定度；步驟210暫停使用步進馬達32驅(qū)動滑車35與光學讀取頭36，將步進馬達32維持在原位置，同時回頭進行步驟206的檢查程序；步驟211當步進馬達32實現(xiàn)此次應(yīng)轉(zhuǎn)動的步數(shù)，且光學讀取頭36到達目標位置時，檢查物鏡組46與光學讀取頭36之間的偏移量是否低于一第二預(yù)設(shè)位移范圍，若是，代表物鏡組46與光學讀取頭36之間的偏移量不會影響光學信號的品質(zhì)，則進行步驟213，若否，則代表了偏移量過高，進行步驟212；步驟212驅(qū)動該步進馬達32以帶動該光學讀取頭及滑車35前行至少一步，并回頭進行步驟206的檢查程序；步驟213暫停使用步進馬達32驅(qū)動滑車35與光學讀取頭36，將步進馬達32維持在原位置，并回頭進行步驟206的檢查程序；步驟214物鏡組46到達目標軌道后，物鏡組46會進入一循軌模式，并進行至步驟205，離開并實現(xiàn)短軌距跳軌操作。
在上述實施例的步驟中，步驟202至步驟205是關(guān)于驅(qū)動物鏡組46的流程，而步驟206至步驟214是關(guān)于驅(qū)動步進馬達32以帶動滑車35與光學讀取頭36的流程，兩個部分可視為互相獨立的兩種操作，也可視為在一定依存關(guān)系下同時進行的兩個程序。一般而言，一個跳軌的操作需要經(jīng)由速度較快的長軌距跳軌和精準度高的短軌距跳軌共同實現(xiàn)，而光學存儲系統(tǒng)的效能往往由最后實現(xiàn)的短軌距跳軌來決定。在常規(guī)技術(shù)被動的利用物鏡組與滑車之間偏移量的變化來驅(qū)動滑車的情形下，系統(tǒng)可能發(fā)生的振蕩和較差的光學信號品質(zhì)，皆使得常規(guī)的短軌距跨軌的跳軌距離無法太長，且跳軌速度無法提升。本發(fā)明充分利用步進馬達可以準確定位的優(yōu)點，讓步進馬達預(yù)先驅(qū)動光盤驅(qū)動器的滑車與光學讀取頭，在進行短軌距跳軌前，先計算滑車(光學讀取頭)所需移動的距離，將所需移動的距離換算成步進馬達所要轉(zhuǎn)動的步數(shù)(Step)，在物鏡組移動的同時，即依據(jù)物鏡組與光學讀取頭之間的偏移量大小來動態(tài)決定是否驅(qū)動步進馬達(如圖7實施例中的步驟207至210)，以預(yù)測的方式先行將滑車(光學讀取頭)移動到目標位置附近；而在跳軌末期，只需由物鏡組精確地移動到目標軌道，而滑車則可不移動或只需低速稍微移動(如圖7實施例中的步驟212、213)，即可實現(xiàn)整個短軌距跳軌的操作。雖然滑車有較慢的動態(tài)特性，但利用步進馬達可以準確定位的優(yōu)點，在短軌距跳軌時，使滑車先動早停，克服其慢動難停的特性，如此一來，在整個跳軌的過程中，物鏡組與光學讀取頭之間的偏移量皆保持在可控制的范圍內(nèi)，光學信號品質(zhì)較穩(wěn)定，亦使整個光學存儲系統(tǒng)(光盤驅(qū)動器)的伺服控制系統(tǒng)較穩(wěn)定，因此，在本發(fā)明的技術(shù)特征下，不但可以增加短軌距跳軌的最大距離，也可以加快物鏡組預(yù)設(shè)的速度曲線，加快跳軌的速度。在進行短軌距跳軌時，光學存儲系統(tǒng)(光盤驅(qū)動器)能獲得更快速、更穩(wěn)定、更準確的結(jié)果，具有優(yōu)選的性能指標。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所進行的等效變化與修改，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種在一光學存儲系統(tǒng)的一短軌距跳軌操作中，控制一步進馬達的方法，該光學存儲系統(tǒng)還包括一光學讀取頭，該方法包括有計算出該步進馬達所應(yīng)轉(zhuǎn)動的至少為一的步數(shù)；以及依據(jù)該步進馬達所應(yīng)轉(zhuǎn)動的該至少為一的步數(shù)，使用該步進馬達將該光學讀取頭移動到一讀取頭目標位置。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該光學讀取頭設(shè)置在一滑車上，該滑車電連接到該步進馬達，該方法還包括有使用該步進馬達驅(qū)動該滑車，以使該滑車帶動該光學讀取頭移往該讀取頭目標位置。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該光學存儲系統(tǒng)還包括一物鏡組，該物鏡組以可移動的方式設(shè)置在該光學讀取頭上，該方法還包括有移動該物鏡組至一目標軌道。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其還包括有依據(jù)一預(yù)設(shè)速度曲線，將該物鏡組由一起始軌道移動到該目標軌道；以及依據(jù)該起始軌道以及該目標軌道之間的距離，計算出該步進馬達所應(yīng)轉(zhuǎn)動的該至少為一的步數(shù)。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中該物鏡組偏離該光學讀取頭的中心的距離為一偏移量，該方法還包括有當該物鏡組未到達該目標軌道且該步進馬達未到達應(yīng)轉(zhuǎn)動的步數(shù)時，若該偏移量低于一預(yù)設(shè)位移范圍，暫停使用該步進馬達移動該光學讀取頭；以及當該物鏡組未到達該目標軌道且該步進馬達未到達應(yīng)轉(zhuǎn)動的步數(shù)時，若該偏移量高于該預(yù)設(shè)位移范圍，使用該步進馬達移動該光學讀取頭。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該光學存儲系統(tǒng)還包括一控制模塊，用來控制該步進馬達、該光學讀取頭、以及該物鏡的操作。
7.一種在一光學存儲系統(tǒng)中實現(xiàn)一短軌距跳軌操作的方法，該光學存儲系統(tǒng)包括一步進馬達、一光學讀取頭、以及一物鏡組，該方法包括有(a)計算該步進馬達所應(yīng)轉(zhuǎn)動的至少為一的步數(shù)；(b)在進行步驟(a)后，依據(jù)計算出的該至少為一的步數(shù)，使用該步進馬達將該光學讀取頭移往一讀取頭目標位置，并同時將該物鏡組移往一目標軌道；(c)判斷該物鏡組是否已到達該目標軌道，若是，則實現(xiàn)該短軌距跳軌操作，若否，則繼續(xù)進行步驟(d)，并繼續(xù)移動該物鏡組；以及(d)在進行步驟(c)后，判斷該光學讀取頭是否已到達該讀取頭目標位置，若是，則回頭進行步驟(c)，若否，則繼續(xù)進行步驟(d)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其還包括有(e)在步驟(d)中，當該光學讀取頭未到達該讀取頭目標位置且該物鏡組未到達該目標軌道時，檢查一偏移量是否低于一預(yù)設(shè)位移范圍，若是，則暫停使用該步進馬達移動該光學讀取頭，若否，則進行步驟(f)，其中該偏移量為該物鏡組偏離該光學讀取頭的中心的距離；以及(f)繼續(xù)使用該步進馬達以一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)動速度帶動該光學讀取頭，并回頭進行步驟(e)，檢查該偏移量是否低于該預(yù)設(shè)位移范圍。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中該光學讀取頭設(shè)置在一滑車上，該滑車電連接到該步進馬達，步驟(b)利用該步進馬達驅(qū)動該滑車來執(zhí)行。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其還包括有(g)在步驟(b)中，該物鏡組依據(jù)一預(yù)設(shè)速度曲線，由一起始軌道移動到該目標軌道；以及(h)在步驟(b)中，依據(jù)該起始軌道以及該目標軌道之間的距離，計算出該步進馬達所應(yīng)轉(zhuǎn)動的該至少為一的步數(shù)。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其中在步驟(b)中，該步進馬達與該物鏡組皆沿著徑向移動。
12.如權(quán)利要求7所述的方法，其中該光學存儲系統(tǒng)還包括一控制模塊，用來控制該步進馬達、該光學讀取頭、以及該物鏡的操作，且步驟(b)利用該控制模塊控制該步進馬達來執(zhí)行。
13.一種光學存儲系統(tǒng)，其包括有一滑車，以可移動的方式設(shè)置在該光學存儲系統(tǒng)中；一光學讀取頭，設(shè)置在該滑車上；一物鏡組，以可移動的方式設(shè)置在該光學讀取頭上；一步進馬達，電連接到該滑車，用來當物鏡組移動時，驅(qū)動該滑車以帶動該光學讀取頭，并在一偏移量低于一預(yù)設(shè)位移范圍時，暫停移動該滑車及該光學讀取頭；以及一控制模塊，用來控制該步進馬達、該光學讀取頭、以及該物鏡的操作。
14.如權(quán)利要求13的光學存儲系統(tǒng)，其中該滑車與該物鏡組皆沿著徑向移動。
15.如權(quán)利要求13的光學存儲系統(tǒng)，其中該偏移量為該物鏡組偏離該光學讀取頭的中心的距離。
16.如權(quán)利要求13的光學存儲系統(tǒng)，其中該步進馬達應(yīng)用于一短軌距跳軌操作中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在一光學存儲系統(tǒng)的一短軌距跳軌操作中，控制一步進馬達的方法。該光學存儲系統(tǒng)還包括一光學讀取頭與一物鏡組，該物鏡組以可移動的方式設(shè)置在該光學讀取頭上。該方法包括有計算出該步進馬達所應(yīng)轉(zhuǎn)動的至少為一的步數(shù)；移動該物鏡組至一目標軌道；以及依據(jù)該步進馬達所應(yīng)轉(zhuǎn)動的該至少為一的步數(shù)，使用該步進馬達將該光學讀取頭移動到一讀取頭目標位置。
文檔編號G11B7/00GK1606072SQ20031010077
公開日2005年4月13日 申請日期2003年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月9日
發(fā)明者黃佳凌 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司