CN1136552C

CN1136552C - 具有多段式切线速度的光盘驱动器

Info

Publication number: CN1136552C
Application number: CNB001316672A
Authority: CN
Inventors: 颜孟新; 王威; 陈佐才; 陈启鸿
Original assignee: BenQ Corp
Current assignee: BenQ Corp
Priority date: 2000-10-23
Filing date: 2000-10-23
Publication date: 2004-01-28
Anticipated expiration: 2020-10-23
Also published as: CN1350285A

Abstract

提供一种用在一光盘驱动器的存取控制方法。该光盘驱动器包含有一旋转机构用来以旋转方式带动一圆形光盘，以及一数据存取装置用来将数据记录或读出该光盘的螺旋形轨道。该光盘的螺旋形轨道包含有多个数据单元，该光盘螺旋形轨道上的数据单元通过该数据存取装置时的速度称为切线速度。建立一控制模式对照表，用来将该多个数据单元分割成两个以上循序排列的数据块，并赋予每一数据块不同的切线速度，以缩小该光盘角速度变动的范围。

Description

具有多段式切线速度的光盘驱动器

技术领域

本发明是提供一种光盘驱动器，尤指一种具有多段式切线速度的光盘驱动器。

背景技术

可读写式光盘驱动器(CD-RW drive)已被广泛地使用在计算机的***存取设备，此种光盘驱动器的性能表现常以数据记录速度、存取时间(accesstime)、以及功率消耗来评量。现今的可读写式光盘驱动器常使用一种固定线速度(Constant Linear Velocity；CLV)的控制方法，以控制光盘驱动器主轴电动机转速。

请参阅图1。图1为公知固定切线速度控制方法的示意图。一般光盘包含有多个数据单元(data unit)排列在光盘的螺旋型轨道上。图1的横轴坐标的左方是为较接近该光盘中心部位的数据单元，而图1横轴坐标的右方是为较远离该光盘中心部位的数据单元。如图1所示，公知固定线速度的控制方法控制光盘的转速，使得螺旋型轨道上不同位置的数据单元通过光盘驱动器读写头的速度都相同，亦即各个数据单元的“切线速度”为固定的。此时就光盘的转速(即角速度)而言，在读取接近光盘中心的数据单元时，光盘的转速会较快，而在读取远离光盘中心的数据单元时，光盘的转速则会较慢。

然而，此种控制方法却可能造成过多的能量损耗。由在读写头在读写的过程中，常需在不同位置的数据单元间跳跃，因此主轴电动机必须不断地减速和加速，以维持固定的线速度。举例而言，假若读写头需从数据单元d1处跳至d2处存取数据，则主轴电动机的角速度就必须从w1减速至w2，但若读写头需从数据单元d2处跳至d1处存取数据，则主轴电动机的角速度就必须从w2加速至w1。此种加速和减速的动作常常会造成过多的能量损耗，导致光盘驱动器散热不良、效率不佳、以及存取速度变慢。尤其在16倍速以上的光盘驱动器中，此种加减速的动作更会引起过大的震动，因而引发噪音、甚或损伤***。

一种可能的解决方式是采用固定角速度(Constant Angular Velocity；CAV)的控制方法。在此方法中，光盘的角速度固定，而其线速度则因读取的数据单元的位置而各有不同。然而，此种控制方法虽然可以避免上述加减速所产生的问题，但由在其高速旋转过程中的光功率校正(on-the-flyoptical power calibration)，以响应随时变动的切线速度，故其***设计较为复杂。且现今市面上所提供的相关控制产品，如控制芯片组等，也未臻成熟，故此种方法亦非完全理想。

发明内容

因此，本发明的主要目的在提供一种具有多段式切线速度的光盘驱动器及存取控制方法，其是将数据单元分割成两个以上循序排列的数据块(Data block)，并赋予每一数据块不同的切线速度，以减少主轴电动机加减速的动作，解决上述问题。

本发明提供一种用在一光盘驱动器的存取控制方法，该光盘驱动器包含有一旋转机构，用来以旋转的方式带动一圆形光盘，以及一数据存取装置用来将数据记录在该光盘的螺旋形轨道上或读出该光盘的螺旋形轨道上的数据，该光盘的螺旋形轨道包含有多个数据单元，该光盘的螺旋形轨道上的数据单元通过该数据存取装置时的速度称为切线速度，该方法包含有下列步骤：建立一控制模式对照表，将该螺旋形轨道上的多个数据单元分割成至少两个循序排列的数据块，每一数据块均有逻辑区块位置数据和一相对应的切线速度，存在该控制模式对照表内，每一数据块的切线速度均与其它数据块的切线速度不同；提供一可存取的数据单元；依据该控制模式对照表，决定该需存取的数据单元所属的数据块以及该数据块相对应的切线速度；以及将该数据存取装置移至该数据单元，并控制该旋转机构使该可存取的数据单元所属的数据块维持在该数据块相对应的切线速度，然后开始将数据记录或读出该数据单元。

本发明提供一种光盘驱动器，其包含有：一旋转机构，用来以旋转的方式带动一圆形光盘；一数据存取装置，用来将数据记录在该光盘的螺旋形轨道上或读出该光盘的螺旋形轨道上的数据，该光盘的螺旋形轨道包含有多个数据单元，该光盘的螺旋形轨道上的数据单元通过该数据存取装置时的速度称为切线速度；以及一控制装置，用来控制该光盘驱动器的操作；其中该控制装置内存有一控制模式对照表，用来将该螺旋形轨道上的多个数据单元分割成至少两个循序排列的数据块，每一数据块均有逻辑区块位置数据和一相对应的切线速度，存在该控制模式对照表内，每一数据块的切线速度均与其它数据块的切线速度不同，当该控制装置需将数据按数据单元记录或按数据单元读出数据时，该控制装置会依据该控制模式对照表来决定该数据单元所属的数据块以及该数据块相对应的切线速度，以及将该数据存取装置移至该需存取的数据单元，并控制该旋转机构使该需存取的数据单元所属的数据块维持在该数据块相对应的切线速度，然后开始将按数据单元记录数据或按数据单元读出数据。

附图说明

图1为公知固定切线速度控制方法的示意图。

图2为本发明光盘驱动器的示意图。

图3为图2所示光盘的示意图。

图4为储存在图2所示控制装置内的一控制模式对照表的示意图。

图5本发明多段式切线速度控制方法的示意图。

图6为本发明控制方法的流程图。

图7为本发明控制方法的实验结果示意图。

图8为本发明控制方法与公知固定切线速度的比较示意图。图示的符号说明

20光盘驱动器 22光盘

24旋转机构 26数据存取装置

28螺旋形轨道 30数据单元

32逻辑区块地址 34数据区

36控制装置 38控制模式对照表

具体实施方式

请参阅图2及图3。图2为本发明光盘驱动器20的示意图。图3为图2所示光盘22的示意图。光盘驱动器20包含有一旋转机构24，用来以旋转的方式带动圆形光盘22，一数据存取装置26，为一光学读写头，用来读出光盘22的一螺旋形轨道28上的数据或将数据记录在该螺旋形轨道28，以及一控制装置36，用来控制光盘驱动器20的操作。

如图3所示，光盘22的螺旋形轨道28包含有多个数据单元(Dataunit)30，每一数据单元30的起始位置设有一逻辑区块地址(Logic BlockAddress；LBA)32用来显示数据单元30在螺旋形轨道28上的位置，以及一数据区34用来储存光学数据。光盘22的螺旋形轨道28上的数据单元30通过图2所示的数据存取装置26的速度称为切线速度。

请参阅图4及图5。图4为储存在图2所示控制装置36内的一控制模式对照表38的示意图。图5为本发明多段式切线速度控制方法的示意图。如图4所示，控制装置36内存有控制模式对照表38，用来将螺旋形轨道28上的多个数据单元30分割成四个循序排列的数据块(Data block)Z1、Z2、Z3、Z4。在光盘22中，数据块Z4是位于数据块Z3的外侧，数据块Z3是位于数据块Z2的外侧，而数据块Z2是位于数据块Z1的外侧。每一数据块均有一相对应的逻辑区块地址数据(T₀～T₁，T₁～T₂，T₂～T₃，T₃～T₄)，以及相对应的切线速度(V₁，V₂，V₃，V₄)，存在控制模式对照表38内。每一数据块的切线速度均与其它数据块的切线速度不同，料即V₁，V₂，V₃，V₄皆不同。当控制装置36需将某一数据单元上已储存的数据读出或将数据记录在该数据单元时，控制装置36会依据控制模式对照表38来决定该数据单元的逻辑区块地址所属的数据块(Z1、Z2、Z3、或Z4)以及该数据块相对应的切线速度。其后，控制装置36会将数据存取装置26移至该需存取的数据单元，并控制旋转机构24使该需存取的数据单元维持在该数据块相对应的切线速度，然后开始将数据记录或读出数据。

如图5所示，在螺旋形轨道28上，位于同一个数据块内的，数据单元30的切线速度皆相等。光盘驱动器20的旋转机构24包含有一具有固定切线速度功能的转速控制器，用来控制光盘22的旋转速度，使数据存取装置26在记录或读出一数据块时，该数据块通过数据存取装置26的切线速度均能维持在该数据块相对应的切线速度。

如图5所示，在螺旋形轨道28上，当某一数据块是位于另一数据块的外侧时，该外侧数据块相对应的切线速度会大于在该内侧数据块相对应的切线速度。以本实施例为例，即V₄＞V₃＞V₂＞V₁。此外，每一数据块的起始位置T₀、T₁、T₂、T₃的角速度称为该数据块的起始角速度，而每一数据块的起始角速度是大约相同，均为图5所示的w₀。

现假若数据存取装置26需从数据单元d1处跳至d2处存取数据，则主轴电动机的角速度仅须从w1减速至w2即可，又若数据存取装置26需从数据单元d2处跳至d1处存取数据，则主轴电动机的角速度亦仅须从w2加速至w1。显然，在本发明的控制方法中，主轴电动机加减速的范围要比公知固定切线速度的控制方法小得多。因此，随之而来的能量损耗或震动问题亦可减少。

数据存取装置26在单位时间内记录数据的数目称为数据存取装置26的记录速度(Recording Speed)R₁、R₂、R₃、R₄。记录速度的大小须配合当时的切线速度，当一数据块的切线速度较大时，其相对应的记录速度亦应较大，当一数据块的切线速度较小时，其相对应的记录速度即应较小。如图4所示，在本实施例中，每一数据块均有一相对应的记录速度，存在控制模式对照表38内，且每一数据块的记录速度均与其它数据块的记录速度不同。当数据存取装置26需将数据按一数据块记录时，数据存取装置26会依据该数据块相对应的记录速度来将数据按数据块记录。数据存取装置26是依据时钟信号来控制数据的记录速度。该时钟信号是由控制装置36所控制，当该时钟信号的频率较高时，记录速度会较快，而当该时钟信号的频率较低时，记录速度则会较慢。

数据存取装置26在记录数据时所使用的光线强度称为光学记录强度。光学记录强度的大小亦须配合当时的切线速度，当一数据块的切线速度较大时，其相对应的光学记录强度亦应较大，当一数据块的切线速度较小时，其相对应的光学记录强度即应较小。如图4所示，在本实施例中，每一数据块均有一相对应的光学记录强度A₁、A₂、A₃、A₄，存在控制模式对照表38内，且每一数据块的光学记录强度均与其它数据块的光学记录强度不同。当数据存取装置26需将按一数据块记录数据时，数据存取装置26会依据该数据块相对应的光学记录强度来按数据块记录数据。

此外，前述每一个数据块内所含的数据单元30的数量大约相等。各数据块的分割位置T_i可依下列公式决定的：

T_i＝π(R² _i-R² ₀)/(V_aq)+T₀ i＝1，2，…，n 公式(1)

其中R₀＝(N₁V₁)/ω₀ 公式(2)

R_i＝(N_i+1V₁)/ω₀ 公式(3)

其中T_i是第i个数据区块的起始逻辑区块地址；T₀是光盘的起始逻辑区块地址；R_i是T所在位置离光盘中心点的距离；R₀是T₀所在位置离光盘中心点的距离；V_a为一固定切线速度1.3米/秒；q为光盘的轨道节距(trackpitch)约1.6微米；V_i是第i个数据块的切线速度；N_i为第i个数据块的速度倍率因子；ω₀是前述的起始角速度。依此种方式，则每一个数据块内所含的数据单元30数量即可大约相等。当然，本发明的实施方式并不以此为限，即便每一个数据块内具有不同数量的数据单元30，亦可相当程度地达成本发明的效果。

请参阅图6。图6为本发明控制方法的流程图。本发明的控制方法是依据下列步骤进行：

步骤100：建立控制模式对照表38。

步骤102：提供某一需存取的数据单元的逻辑区块地址LBA₀。

步骤104：依据控制模式对照表38，决定需存取的数据单元的逻辑区块地址LBA₀所属的数据块以及该数据块相对应的切线速度。

步骤106：决定光盘22的转速。

步骤108：若需执行记录时，依据控制模式对照表38，决定相对应的记录速度以及光学记录强度。

步骤110：将数据存取装置26移至需存取的数据单元，并控制旋转机构24使需存取的数据单元所属的数据块维持在该数据块相对应的切线速度。

步骤112：开始将数据记录或读出该需存取的数据单元。

请参阅图7及图8。图7为本发明控制方法的实验结果示意图。图8为本发明控制方法与公知固定切线速度的比较示意图。如图7所示，四个数据块Z1、Z2、Z3、Z4的切线速度分别设定为6、8、10、及12倍速。如图8所示，与在公知固定切线速度的控制方法比较，本发明的控制方法可有效降低主轴电动机的温度(从60度降为41度)。而在电动机驱动器方面，本发明的控制方法所耗费的功率亦较少(从4.3瓦降至1.8瓦)。

此外，以上的叙述是将光盘22上的数据单元30分成四个数据块Z1、Z2、Z3、Z4为例而加以说明。事实上，只要有两个以上的数据块及其相对应的切线速度，皆可相当程度地达到本发明所述的效果。

与在公知光盘驱动器的控制方法比较，本发明的控制方法是将多个数据单元30分割成两个以上循序排列的数据块，并赋予每一数据块不同的切线速度。如此一来，光盘22的角速度即可被限定在一较小的范围内。当数据存取装置26需存取不同位置的数据时，旋转机构24加减速的程度即可大幅降低，因此可达到减低功率损耗、降低***温度、以及减少机构震动等效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的等效变化与修饰，皆应属本发明专利的覆盖范围。

Claims

1.一种用在一光盘驱动器的存取控制方法，该光盘驱动器包含有一旋转机构，用来以旋转的方式带动一圆形光盘，以及一数据存取装置用来将数据记录在该光盘的螺旋形轨道上或读出该光盘的螺旋形轨道上的数据，该光盘的螺旋形轨道包含有多个数据单元，该光盘的螺旋形轨道上的数据单元通过该数据存取装置时的速度称为切线速度，该方法包含有下列步骤：

建立一控制模式对照表，将该螺旋形轨道上的多个数据单元分割成至少两个循序排列的数据块，每一数据块均有逻辑区块位置数据和一相对应的切线速度，存在该控制模式对照表内，每一数据块的切线速度均与其它数据块的切线速度不同；

提供一可存取的数据单元；

依据该控制模式对照表，决定该需存取的数据单元所属的数据块以及该数据块相对应的切线速度；以及

将该数据存取装置移至该数据单元，并控制该旋转机构使该可存取的数据单元所属的数据块维持在该数据块相对应的切线速度，然后开始将数据记录或读出该数据单元。

2.如权利要求1的控制方法，其中每一数据块内所含的数据单元的数量大约相等。

3.如权利要求1的控制方法，其中在该螺旋形轨道上，当一第一数据块位于一第二数据块的外侧时，该第一数据块相对应的切线速度会大于该第二数据块相对应的切线速度。

4.如权利要求3的控制方法，其中每一数据块的起始位置的角速度称为该数据块的起始角速度，而每一数据块的起始角速度均相同。

5.如权利要求1的控制方法，其中每一数据块均有一相对应的光学记录强度存在该控制模式对照表内，且每一数据块的光学记录强度均与其它数据块的光学记录强度不同，当该数据存取装置需将数据按一数据块记录时，该数据存取装置会依据该数据块相对应的光学记录强度来将数据按数据块记录。

6.如权利要求1的控制方法，其中该数据存取装置在单位时间内记录数据的数目称为该数据存取装置的记录速度，而每一数据块均有一相对应的记录速度存在该控制模式对照表内，且每一数据块的记录速度均与其它数据块的记录速度不同，当该数据存取装置需将数据按一数据块记录时，该数据存取装置会依据该数据块相对应的记录速度来将数据按数据块记录。

7.如权利要求6的控制方法，其中该数据存取装置依据一时钟信号来控制数据的记录速度。

8.如权利要求1的控制方法，其中该光盘驱动器的旋转机构包含有一具有固定切线速度功能的转速控制器，用来控制该光盘的旋转速度，使该数据存取装置在记录或读出一数据块时，该数据块通过该数据存取装置的切线速度均能维持在与该数据块相对应的切线速度。

9.如权利要求1的控制方法，其中每一数据单元包含有一逻辑区块地址，用来指示该数据单元在该螺旋形轨道上的位置，以及一数据区，用来储存光学数据，而该控制方法是提供该需存取数据单元的逻辑区块地址，以依据该控制模式对照表，决定该需存取的数据单元所属的数据块以及该数据块相对应的切线速度。

10.一种光盘驱动器，其包含有：

一旋转机构，用来以旋转的方式带动一圆形光盘；

一数据存取装置，用来将数据记录在该光盘的螺旋形轨道上或读出该光盘的螺旋形轨道上的数据，该光盘的螺旋形轨道包含有多个数据单元，该光盘的螺旋形轨道上的数据单元通过该数据存取装置时的速度称为切线速度；以及

一控制装置，用来控制该光盘驱动器的操作；

其中该控制装置内存有一控制模式对照表，用来将该螺旋形轨道上的多个数据单元分割成至少两个循序排列的数据块，每一数据块均有逻辑区块位置数据和一相对应的切线速度，存在该控制模式对照表内，每一数据块的切线速度均与其它数据块的切线速度不同，当该控制装置需将数据按数据单元记录或按数据单元读出数据时，该控制装置会依据该控制模式对照表来决定该数据单元所属的数据块以及该数据块相对应的切线速度，以及将该数据存取装置移至该需存取的数据单元，并控制该旋转机构使该需存取的数据单元所属的数据块维持在该数据块相对应的切线速度，然后开始将按数据单元记录数据或按数据单元读出数据。

11.如权利要求10的光盘驱动器，其中每一数据块内所含的数据单元的数量大约相等。

12.如权利要求10的光盘驱动器，其中在该螺旋形轨道上，当一第一数据块是位于一第二数据块的外侧时，该第一数据块相对应的切线速度会大于在该第二数据块相对应的切线速度。

13.如权利要求12的光盘驱动器，其中每一数据块的起始位置的角速度称为该数据块的起始角速度，而每一数据块的起始角速度均大约相同。

14.如权利要求10的光盘驱动器，其中每一数据块均有一相对应的光学记录强度，存在该控制模式对照表内，且每一数据块的光学记录强度均与其它数据块的光学记录强度不同，当该控制装置需将数据按一数据块记录时，该控制装置会依据该数据块相对应的光学记录强度来将数据按数据块记录。

15.如权利要求10的光盘驱动器，其中该数据存取装置在单位时间内记录数据的数目称为该数据存取装置的记录速度，而每一数据块均有一相对应的记录速度，存在该控制模式对照表内，且每一数据块的记录速度均与其它数据块的记录速度不同，当该控制装置需将数据按一数据块记录时，该控制装置会依据该数据块相对应的记录速度来控制该数据存取装置的记录速度将数据按数据块记录。

16.如权利要求15的光盘驱动器，其中该控制装置是依据一时钟信号来控制数据的记录速度。

17.如权利要求10的光盘驱动器，其中该旋转机构包含有一具有固定切线速度功能的转速控制器，用来控制该光盘的旋转速度，使该数据存取装置在记录或读出一数据块时，该数据块通过该数据存取装置的切线速度均能维持在该数据块相对应的切线速度。

18.如权利要求10的光盘驱动器，其中每一数据单元包含有一逻辑区块地址，用来显示该数据单元在该螺旋形轨道上的位置，以及一数据块，用来储存光学数据，而该控制电路则会依据该需存取数据单元的逻辑区块地址，并参照该控制模式对照表，以决定该需存取的数据单元所属的数据块以及该数据块相对应的切线速度。