CN102930876A - 光盘驱动装置及其光头跳跃控制方法与装置 - Google Patents

Abstract

一种光盘驱动装置及其光头跳跃控制方法与装置，所述光头跳跃控制方法包括：以固定的线速度驱动光盘；接收到跳跃指令后，基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域，所述危险区域指光盘数据区域以外的区域；进行跳跃，当跳跃失败且判断出光头将会跳跃至危险区域，则降低当前的线速度，所述跳跃失败指跳跃至所述光盘数据区域以外的保护区域或基于判断出将会跳跃出光盘之外而使跳跃的光头停止于所述光盘数据区域的边界；重复上述步骤直至跳跃成功。本技术方案在省去霍尔传感器以及控制回路的情况下简化了光盘驱动装置的结构，降低了成本，并能防止光头飞出光盘之外，解决因跳跃过程中光头飞出光盘数据区域而导致的跳跃失败，确保跳跃成功。

Description

光盘驱动装置及其光头跳跃控制方法与装置

技术领域

本发明涉及光盘驱动领域，特别涉及一种光盘驱动装置及其光头跳跃控制方法与装置。

背景技术

光盘存储技术是70年代初开始发展起来的一项高新技术。光盘存储具有存储密度高、容量大、可随机存取、保存寿命长、工作稳定可靠、轻便易携带等一系列其它记录媒体无可比拟的优点，特别适于大数据量信息的存储和交换。光盘存储技术不仅能满足信息化社会海量信息存储的需要，而且能够同时存储声音、文字、图形、图像等多种媒体的信息，从而使传统的信息存储、传输、管理和使用方式发生了根本性的变化。

光盘上存储的数据是通过光盘驱动装置(通常称为光驱)读取的。图1是现有技术中光盘驱动装置的结构示意图。如图1所示，所述光盘驱动装置包括：检测记录在光盘10上信号的光拾取器(PU，PickUp)11，光拾取器11具体为激光头组件，一般简称为光头11；以高速旋转光盘10的主轴马达(SPDL，Spindle Motor)12；按光盘10的径向移动光头11的步进马达13；驱动主轴马达12和步进马达13工作的马达驱动芯片14；和控制光盘驱动装置的整个操作的主芯片15。

主轴马达12具有频率发生器(FG，Frequency Generator)传感器121(又称为霍尔传感器)，它在主轴马达12旋转期间产生脉冲串(一般称为FG信号)，藉以控制主轴马达12的运转。因此，从功能上讲，这里的FG传感器121又可称为主轴马达14的转速监测器。该转速监测器是一个感磁元件，其特性具体说来就是磁场强度越大电压就越大，反之亦然，所以对于一个感磁元件来说，它的电压呈正弦波变化，因为主轴马达12在旋转的时候其内部某一点的磁场强度是呈周期性变化的。虽然这个感磁元件在主轴马达12内部，但是它的电压变化信号(FG信号)会通过检测回路传送给主芯片15。在主芯片15内部会设置一个转速判断程序，简单来说就是通过感磁元件监测到的电压变化信号(FG信号)来判断它的周期大小，进而判断主轴马达12的转速大小(光盘的转速大小)。

安装霍尔传感器的主轴马达一般为无(电)刷马达，而电刷马达则并不设置霍尔传感器。无刷马达，其工作原理与电刷马达基本相同，都是通过改变交变磁场来推动电机旋转。所不同的是电刷马达是通过电刷和整流子的接触来实现机械换相的、而无刷马达则需要通过专用的驱动芯片去实现电子换相。无刷马达要实现电子换相，还必须能够准确检测转子的相位。检测相位主要有两种方法，一种是霍尔传感器法，另一种是反相电动势法。由于反相电动势法只在高转速和恒定转速状态下有优势，所以，在CD/DVD等机芯的主轴马达领域检测相位使用的几乎都是霍尔传感器法。因此，这类无刷马达又被称为霍尔马达。

但是，采用了FG传感器的主轴马达成本较高，而且随着主轴马达尺寸变得越来越小，安装FG传感器也已经变得越来越困难。但如果没有FG传感器发送的FG信号，又难以实时监测主轴马达的转速。此外，如果FG传感器发生损坏，也会导致主轴马达的转速无法得到监测。

读取光盘的数据时，光盘的旋转速度需要控制，如果转速过快则有可能导致读取信号的光头会飞出光盘数据区域之外，尤其是在跳跃(Search，即光头向指定ID移动)时候，比如要跳到光盘外圈的位置，接近数据末端，容易飞出光盘数据区域，导致跳跃失败，甚至(飞出光盘)损坏光头。图2是光盘驱动装置的光头跳跃示意图，结合图1和图2，光盘10的数据存储方式是以连续的螺旋形轨道来存放数据的，点a为光盘10的起点位置(00:00:00)，点b为光盘10的终点位置(readout，即数据末端)，光头11随着光盘10旋转沿半径水平移动，读取螺旋形轨道上的数据，从内而外或从外而内都可以，当然也可以下达指令让光头11直接从轨道上一点跳到另一点，这就是跳跃(Search)。跳跃过程中，如果光盘10旋转过快，光头11很快就到了轨道的起点位置(点a)或终点位置(点b)，就会飞出光盘数据区域。

由于无刷马达安装有FG传感器，能够实时监测光盘的转速，可以根据监测到的光盘的转速视情况改变主轴马达的转速，例如在监测到转速较快，可能导致跳跃时光头11将会飞出光盘数据区域之外，则主芯片15通过控制马达驱动芯片14驱动主轴马达12降低转速，或者主芯片15根据当前检测到的旋转速度设定光头11的移动量，通过控制马达驱动芯片14驱动步进马达13实现光头11适量移动，从而防止光头11飞出光盘数据区域。但是，在使用低成本的电刷马达时，由于无法实时监测光盘转速，所以需要采取措施以解决光头11飞出光盘数据区域而导致的跳跃失败。

申请号为200580014502.9的中国专利申请公开了一种光头范围的控制跳跃的设备，但对于上述问题并未涉及。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种光盘驱动装置及其光头跳跃控制方法与装置，降低光盘驱动装置的成本，并且解决因跳跃过程中光头飞出光盘数据区域而导致的跳跃失败，确保跳跃成功。

为解决上述问题，本发明提供一种光盘驱动装置的光头跳跃控制方法，包括：

以固定的线速度驱动光盘；

接收到跳跃指令后，基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域，所述危险区域指光盘数据区域以外的区域；

进行跳跃，当跳跃失败且判断出光头将会跳跃至危险区域，则降低当前的线速度，所述跳跃失败是指跳跃至所述光盘数据区域以外的保护区域或基于判断出将会跳跃出光盘之外而使跳跃的光头停止于所述光盘数据区域的边界；

重复上述步骤直至跳跃成功。

可选的，所述基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域包括：

基于当前线速度计算出从当前位置到目标位置所需移动的轨道数；

基于安全线速度计算出从当前位置到光盘的起点位置或终点位置所需移动的轨道数；

若所述从当前位置到目标位置所需移动的轨道数大于所述从当前位置到光盘的起点位置或终点位置所需移动的轨道数，则确定光头将会跳跃至危险区域。

可选的，接收到跳跃指令后，基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域之前，还包括判断当前的线速度是否为所述安全线速度，是则直接进行跳跃，否则基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域。

可选的，所述光头跳跃控制方法还包括设置危险警示标识，当确定光头将会跳跃至危险区域时，将所述危险警示标识设置为开启状态；若跳跃失败且判断出所述危险警示标识处于开启状态，则降低当前的线速度，并将所述危险警示标识设置为关闭状态。

可选的，所述光头跳跃控制方法还包括设置初始值为0的线速度保护计数，当判断出所述危险警示标识处于开启状态，则将所述线速度保护计数的值加1，根据所述线速度保护计数的值逐步降低当前的线速度。

可选的，根据所述线速度保护计数的值逐步降低当前的线速度包括：

按线速度的大小依次设置多个档次的线速度；

识别所述线速度保护计数的值，若所述线速度保护计数的值为0或1则仍以当前线速度驱动光盘，若所述线速度保护计数的值大于1，则所述线速度保护计数的值每增加1，降低一个档次的线速度。

可选的，按线速度的大小依次设置三个档次的线速度，分别为第一线速度、第二线速度、所述安全线速度，先以所述第一线速度驱动光盘，若所述线速度保护计数的值为0或1则仍以当前的线速度驱动光盘，若所述线速度保护计数的值为2，则以所述第二线速度驱动光盘，若所述线速度保护计数的值为3，则以所述安全线速度驱动光盘。

可选的，所述第一线速度为1.2m/s，所述第二线速度为1.1m/s，所述安全线速度为1.0m/s。

为解决上述问题，还提供了一种光头跳跃控制装置，包括：

驱动单元，用于以固定的线速度驱动光盘；

判断单元，用于在接收到跳跃指令后，基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域，所述危险区域指光盘数据区域以外的区域；

控制单元，用于当跳跃失败且判断出光头将会跳跃至危险区域，则降低当前的线速度，所述跳跃失败是指跳跃至所述光盘数据区域以外的保护区域或基于判断出将会跳跃出光盘之外而使跳跃的光头停止于所述光盘数据区域的边界。

可选的，所述判断单元包括危险区域判断单元，所述危险区域判断单元包括：

第一计算单元，用于基于当前线速度计算出从当前位置到目标位置所需移动的轨道数；

第二计算单元，用于基于安全线速度计算出从当前位置到光盘的起点位置或终点位置所需移动的轨道数；

确定单元，用于当所述从当前位置到目标位置所需移动的轨道数大于所述从当前位置到光盘的起点位置或终点位置所需移动的轨道数时，确定光头将会跳跃至危险区域。

可选的，所述判断单元还包括当前速度判断单元，用于在接收到跳跃指令后，基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域之前，判断当前的线速度是否为所述安全线速度，是则直接进行跳跃，否则由所述危险区域判断单元基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域。

可选的，所述判断单元还包括适于设置危险警示标识的标识设置单元，当确定光头将会跳跃至危险区域时，将所述危险警示标识设置为开启状态；若跳跃失败且判断出所述危险警示标识处于开启状态，则降低当前的线速度，并将所述危险警示标识设置为关闭状态。

可选的，所述控制单元包括：

计数设置单元，用于设置初始值为0的线速度保护计数，当所述判断单元判断出所述危险警示标识处于开启状态，则将所述线速度保护计数的值加1；

线速度控制单元，用于根据所述线速度保护计数的值逐步降低当前的线速度。

可选的，所述线速度控制单元根据所述线速度保护计数的值逐步降低当前的线速度包括：

按线速度的大小依次设置多个档次的线速度；

识别所述线速度保护计数的值，若所述线速度保护计数的值为0或1则仍以当前线速度驱动光盘，若所述线速度保护计数的值大于1，则所述线速度保护计数的值每增加1，降低一个档次的线速度。

为解决上述问题，还提供了一种包括上述光头跳跃控制装置的光盘驱动装置。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：

通过采用固定的线速度驱动光盘，并于接收到跳跃指令后，基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域，当跳跃失败且判断出光头将会跳跃至危险区域，则降低当前的线速度并重新跳跃，从而能在防止光头飞出光盘之外的同时，有效解决跳跃过程中光头飞出光盘数据区域而导致的跳跃失败，确保跳跃成功。

设置多个档次的线速度，先以较快的线速度驱动光盘，在接收到跳跃指令后，通过所述危险警示标识以及线速度保护计数，从而便捷、灵活地实现在跳跃失败后根据识别出光头将会跳跃至危险区域的次数而逐步降低驱动光盘的线速度，既能保证在较短时间内完成跳跃，又能解决跳跃过程中飞出光盘数据区域之外而导致的跳跃失败。

光盘驱动装置采用了电刷马达，在确保光头跳跃成功的同时，简化了结构，降低了成本。

附图说明

图1是现有技术中光盘驱动装置的结构示意图；

图2是光盘驱动装置的光头跳跃示意图；

图3是本发明实施方式提供的光盘驱动装置的光头跳跃控制方法流程示意图；

图4是本发明实施例提供的光盘驱动装置的结构示意图；

图5是本发明提供的光头跳跃控制方法的一个实施例流程示意图；

图6是本发明提供的光头跳跃控制方法的另一个实施例流程示意图；

图7是本发明实施方式提供的光头跳跃控制装置的结构示意图。

具体实施方式

现有技术中光盘驱动装置通常采用安装有FG传感器的无刷马达，但其成本较高，而采用低成本的电刷马达又由于无法实时监测光盘转速，从而难以防止光头飞出光盘之外，也难以解决跳跃过程中光头飞出光盘数据区域而导致的跳跃失败问题。本技术方案中，光盘驱动装置采用电刷马达，以固定的线速度驱动光盘，并于接收到跳跃指令后，基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域，当跳跃失败且判断出光头将会跳跃至危险区域，则降低当前的线速度，从而能在防止光头飞出光盘之外的同时，有效解决跳跃过程中光头飞出光盘数据区域而导致的跳跃失败，确保跳跃成功。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

图3是本发明实施方式提供的光盘驱动装置的光头跳跃控制方法流程示意图。参阅图3，所述光头跳跃控制方法包括：

步骤S101，以固定的线速度驱动光盘；

步骤S102，接收到跳跃指令后，基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域，所述危险区域指光盘数据区域以外的区域；

步骤S103，进行跳跃，当跳跃失败且判断出光头将会跳跃至危险区域，则降低当前的线速度，所述跳跃失败是指跳跃至所述光盘数据区域以外的保护区域或基于判断出将会跳跃出光盘之外而使跳跃的光头停止于所述光盘数据区域的边界；

步骤S104，重复上述步骤直至跳跃成功。

需要说明的是，本发明实施方式中，光头在执行跳跃操作时，将光盘数据区域以外的区域定义为危险区域，所述危险区域既包括光盘数据区域部分前后各有的一部分保护区域(可参考下面实施例中的详细描述)，也包括光盘之外的区域。

下面以具体实施例对上述光盘驱动装置的光头跳跃控制方法作详细说明。

图4是本发明实施例提供的光盘驱动装置的结构示意图。如图4所示，本实施例中，所述光盘驱动装置包括：检测(读取)记录在光盘10上信号的光头11；以高速旋转光盘10的主轴马达22；按光盘10的径向移动光头11的步进马达13；驱动主轴马达22和步进马达13工作的马达驱动芯片14；和控制光盘驱动装置的整个操作的主芯片25，在本实施例中其功能主要包括：用于向马达驱动芯片14发送SPDL驱动信号，通过马达驱动芯片14控制主轴马达22驱动光盘10转动，所述SPDL驱动信号为根据设定的线速度(固定的线速度)控制主轴马达旋转的信号；还用于向马达驱动芯片14发送PU驱动信号，通过马达驱动芯片14控制步进马达13驱动光头11移动以实现跳跃，所述PU驱动信号为主芯片25经计算所发出的让光头11移动的信号。具体实施例中，所述主芯片25整合了数字信号处理器以及控制光盘驱动装置的整个操作的控制器。

需要说明的是，本实施例中，主轴马达22与图1所示主轴马达12的区别在于，主轴马达12为无刷马达，安装有FG传感器121，能够实时监测光盘的转速，而主轴马达22为电刷马达，不具有FG传感器，因此难以实时监测光盘的转速。主轴马达22相对于主轴马达12来说，由于省去了FG传感器以及相关的控制回路，因此简化了结构，降低了成本。但是，主轴马达22并非局限于电刷马达，在其他实施例中，主轴马达22也可以是无刷马达(具有FG传感器)，本发明实施方式提供的光盘驱动装置的光头跳跃控制方法同样能够适用。

现有技术中，光盘驱动装置主要有恒定线速度(CLV，Constant LinearVelocity)、恒定角速度(CAV，Constant Angular Velocity)及局部恒定角速度(PCAV，Partial CAV)3种读盘方式。恒定线速度CLV技术指从光盘的内圈向外圈移动过程中，单位时间内读过的轨道弧线长度相等。它是为了保持数据传输率不变，而随时改变旋转光盘的速度。由于光盘的内圈半径比外圈半径小，因此光头靠近内圈时的旋转速度自然比靠近外圈时快，读取光盘内圈数据的旋转速度自然比外圈要快许多，也只有这样才能满足数据传输速率保持不变这一要求。恒定角速度CAV技术的特点是为保持旋转速度恒定，其数据传输速率是可变的，即光头在读取光盘内圈与外圈的数据时，数据传输速率会随之变化，越往光盘外圈越能体现光驱的速度。至于局部恒定角速度PCAV技术则是融合了CLV和CAV两者精华形成的一种技术。当光头读取光盘的内圈数据时，旋转速度保持不变，使数据传输速率得以增加；而当光头读取外圈数据时，则对旋转速度进行提升。

现在的光驱通常采用局部恒定角速度PCAV技术，它综合了CLV和CAV技术的优点，在随机读取光盘内圈时采用CLV技术，读取光盘外圈时转为CAV方式读取。采用PCAV技术进行读盘，由于旋转速度是经常变化的，就需要对光盘的转速进行实时监测。然而，由于本实施例所述光盘驱动装置无法实时监测光盘的转速，因此需要采取一定措施以防止因跳跃而使光头11飞出光盘数据区域。发明人考虑，既然无法测定光盘不断变化的旋转速度，那么可以将主轴马达22的旋转速度设定为固定的线速度，再通过采取一定的保护机制以防止光头飞出光盘之外且解决因跳跃过程中光头飞出光盘数据区域之外而导致的跳跃失败。所述光盘驱动装置的光头跳跃控制方法的具体实施例如下：

图5是本发明提供的光头跳跃控制方法的一个实施例流程示意图。本实施例中，为了便于对判断光头是否将会跳跃至危险区域的结果进行存储，因此设置了一个危险警示标识，当基于当前线速度判断出光头将会跳跃至危险区域，则将该危险警示标识设置为开启状态，反之则将该危险警示标识设置为关闭状态，后续只需要根据存储的结果采取相应的步骤即可。所述危险警示标识初始默认值为关闭状态。具体实施过程中，对于所述光头跳跃控制方法可采用编制程序实现，所述危险警示标识具体为程序中所设置的参数，其开启状态或关闭状态可以分别以该参数值为1或0表示。

所述光头跳跃控制方法的具体实施流程参阅图5，首先执行步骤S201，以固定的线速度驱动光盘；然后步骤S202，接收到跳跃指令，在步骤S202之后执行步骤S203，基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域，所述危险区域指光盘数据区域以外的区域；否则直接执行步骤S205进行跳跃，是则执行步骤S204，将危险警示标识设置为开启状态，之后再执行步骤S205进行跳跃；

步骤S205后，执行步骤S206，判断跳跃是否成功，是则执行步骤S208，将危险警示标识设置为关闭状态，并执行步骤S209，结束跳跃；需要说明的是，步骤S206中判断跳跃是否成功是指光头是否准确地跳跃到目标位置，由于光头在跳跃时，有可能会出现跳跃的偏差，产生跳不足或跳过头的情况(见下面的详细描述)，那么就需要一次或多次重新跳跃，直至跳跃到目标位置为止，因此，本发明实施例中所指的跳跃成功既包括一次跳跃便达到目标位置的情况，也包括因跳不足或跳过头(仍然处于光盘数据区域)之后又进行的多次跳跃并最终成功跳到目标位置的情况；而本发明实施例中所指的跳跃失败是指光头跳过头且跳出光盘数据区域的情况，此时判断出跳跃未成功；

否则执行步骤S207，判断危险警示标识是否为开启状态，否则转到步骤S203，是则执行步骤S210，将危险警示标识设置为关闭状态，并执行步骤S211，降低当前的线速度；需要说明的是，由于即使判断出光头将不会跳跃至危险区域也可能发生跳跃失败的情况，此时则不降低当前线速度，而是基于当前线速度重新判断光头是否将会跳跃至危险区域后进行跳跃，即步骤S207判断出危险警示标识未处于开启状态，则转到步骤S203。

步骤S211之后转到步骤S203，如此直至跳跃成功。

其中，步骤S203，基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域，具体可包括：

基于当前线速度计算出从当前位置到目标位置所需移动的轨道数A；

基于安全线速度计算出从当前位置到光盘的起点位置或终点位置所需移动的轨道数B；

若所述从当前位置到目标位置所需移动的轨道数大于所述从当前位置到光盘的起点位置或终点位置所需移动的轨道数，即当A＞B时，则确定光头将会跳跃至危险区域。

所述安全线速度是指确保跳跃无论如何都不会发生光头飞出光盘数据区域的情况的一个线速度值或范围。由于从当前位置到目标位置所需移动的轨道数和当前的线速度成正比，也就是说，当前的线速度过大容易使光头飞出光盘数据区域，而采用较慢的线速度则比较安全。在安全线速度下，线速度较低，在跳跃时光头不会飞出光盘数据区域之外，因此认为跳跃是安全的。但是，如果始终以安全线速度驱动光盘，虽然光头在跳跃时会比较安全，但由于该线速度较低，光头读取光盘数据(简称读盘)的时间和光头跳跃的时间都会比较长，为了提高读盘以及跳跃的效率，一开始会采用比安全线速度更快的线速度去驱动光盘。

需要说明的是，所述从当前位置到光盘的起点位置或终点位置所需移动的轨道数B分为两种情况，即：如果是从当前位置向光盘的内圈进行跳跃，则基于安全线速度计算出从当前位置到光盘的起点位置所需移动的轨道数B1；如果是从当前位置向光盘的外圈进行跳跃，则基于安全线速度计算出从当前位置到光盘的终点位置所需移动的轨道数B2。因此，A与B之间进行的比较，实际上是根据跳跃的方向的不同在A与B1之间或者A与B2之间进行比较，即当A＞B1或A＞B2时，则确定光头将会跳跃至危险区域。

此外，判断光头是否将会跳跃至危险区域只是一种光头跳跃时的保护机制，基于当前线速度判断出光头将会跳跃至危险区域并不意味着在当前线速度下跳跃就必定会使光头飞出光盘数据区域，而只是提醒系统快要飞出去了，应该及时采取应对措施，保证跳跃效率。事实上，因为步进马达带动光头进行移动是有误差的，有时候经过计算后判断出光头将会跳跃至危险区域，但是实际跳跃的结果可能并不到那个位置。如果判断出只是略微进入危险区域，而步进马达移动的误差使实际上这种跳跃不会失败，那就没必要进行减速。跳跃有两种未达目标位置的方式：跳过头和跳不足。其中，跳过头是指跳跃超过了目标位置，如果跳跃后仍然处于光盘数据区域，只不过出现了跳跃的精度问题而已，则只需在当前位置继续往回跳跃一直到目标位置为止即可，而如果是跳出了光盘数据区域以外(甚至跳出光盘)，这就是要解决的问题了，因为这种情况下的跳过头容易使光头飞出去而显得比较危险(可能对光头造成损坏)，因此这种情况下需要进行保护；而跳不足，则可以在当前位置继续往前跳跃一直到目标位置为止，虽然多花一点时间，但不会存在危险，所以不用进行保护。一般地，本发明实施方式中所指的跳跃失败仅仅指跳过头且跳出光盘数据区域以外的情况，具体地，包括光头跳跃至光盘数据区域以外的保护区域(光盘的导入区域或导出区域)的情况，还包括基于判断出光头将会跳跃出光盘之外而使跳跃的光头停止于所述光盘数据区域的边界的情况。

本领域技术人员知道，光盘的数据存储方式，是以连续的螺旋形轨道来存放数据的，其轨道的各个区域的尺寸和密度都是一样的，这样可以保证数据的存储空间分配更加合理。参阅图2，假设点c为光头11的当前位置(当前读取数据所在的轨道)，如前所述，点a为光盘10的起点位置，点b为光盘10的终点位置，光头11随着光盘10旋转沿半径水平移动读取螺旋形轨道上的数据时，移动距离用经过几条轨道(track)来计算，即横向切过轨道的条数。

可以利用数学式πR²＝KVQX，其中，R是半径(光盘中心到某条轨道的距离)，X是光盘ID(标识，即Sector Address：扇区地址)，K是在恒定线速度(CLV)时读取一个扇区所需的时间，Q是轨道间距，V是光盘线速度，分别求得光盘中心至当前轨道的距离和光盘中心到目标轨道的距离。另外，因为光盘轨道号码(number)N＝R/Q，再根据πR²＝KVQX，所以N与

成正比，与Q成反比。利用上述数学式就可以知道当前轨道和目标轨道，从而也就可以算出当前轨道和目标轨道间的轨道数，即从当前轨道到目标轨道所需移动的轨道数。由于采用的是固定的线速度，因此可以根据当前的线速度计算出光盘当前位置到目标位置所需移动的轨道数A，又由于所述安全线速度也是预先设定的，因此也可以根据所述安全线速度计算出从当前位置到光盘的起点位置或终点位置所需移动的轨道数B。以上只是简单介绍了计算跳跃所需移动的轨道数的原理，在实际实施时，对于跳跃相关的计算会更为详细些，会根据跳跃的当前位置和目标位置的ID(例如：当前位置aa:bb:cc、目标位置dd:ee:ff)算出跳跃的轨道数和一些其他的参数。对于跳跃的轨道数的计算为现有技术中常用手段，在此不再赘述。

需要说明的是，在具体实施例中，不仅需要基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域，还需要在判断出光头将会跳跃至危险区域后，识别出其处于危险区域的危险程度，即识别出光头是否会脱离光盘的区域。实际上，在光盘上的数据区域部分前后各有一部分保护区域(各自有大约500条轨道的宽度)，分别为内圈的保护区域即光盘的导入区域(Leadin)和外圈的保护区域即光盘的导出区域(Leadout)。内圈以0时0分0秒(00:00:00)为界限，外圈界限就是数据终点。在跳跃动作之前，需要先经过计算，如果在当前线速度下将会跳跃进入所述保护区域，即判定为将会跳跃至危险区域；如果在当前线速度下将会跳跃出保护区域(光盘以外)，也判定为将会跳跃至危险区域。如果识别出光头的跳跃将会超出所述保护区域(例如，A-B的值大于500)，那么自动让光头到达所述数据区域(与保护区域)的边界处就停下，然后使其回到跳跃前位置并降低当前线速度后重新跳跃，即执行步骤S211降低当前的线速度，在步骤S211之后转到步骤S203，重复图5所示流程直至跳跃成功，因为此时肯定会跳跃失败(跳过头且飞出光盘数据区域)，这样无论跳跃多远，都能确保光头能够停在光盘数据区域以内，不会飞出去撞坏。如果不在进行跳跃动作前先计算，那么很有可能会导致光头飞出去撞坏了。

通过每次跳跃失败且判断出光头将会跳跃至危险区域(本实施例通过判断危险警示标识是否为开启状态)，便降低当前的线速度，再以降低后的线速度驱动光盘进行光头的跳跃，直至跳跃成功，从而既能保证跳跃效率，又能确保跳跃成功。本实施例中，可以按线速度的大小依次设置多个档次的线速度，最低档次的线速度(最小的线速度)为所述安全线速度。一开始以最高档次的线速度(最大的线速度)去驱动光盘进行跳跃，随着每次跳跃失败且判断出光头将会跳跃至危险区域，线速度的档次会逐步降低(最多降至安全线速度)，直至跳跃成功，如此既能保证在较短时间内完成跳跃，又能解决跳跃过程中飞出光盘数据区域之外而导致的跳跃失败。

图6是本发明提供的光头跳跃控制方法的另一个实施例流程示意图。参阅图6，在本实施例中，按线速度的大小依次设置成三个档次的线速度，分别为第一线速度、第二线速度、安全线速度。所述第一线速度是最高档次的线速度，光盘驱动装置最初是以固定的第一线速度驱动光盘的，所述安全线速度，是最低档次的线速度，如前所述，在该线速度下能够确保跳跃时无论如何都不会发生光头飞出光盘数据区域的情况。因为市面上不同的光盘有误差，所以各种光盘在播放时候线速度存在快慢之分，据了解，目前市面上的光盘在播放时的线速度范围是1.068～1.476m/s，那么，将安全线速度设为1.0m/s，则可以保证市面上的光盘都在规格以内，因此在具体实施例中，所述安全线速度可具体设定为1.0m/s。至于所述第一线速度的实际取值，既不能设定过大的线速度值，否则会频繁地判断光头是否将会跳跃至危险区域而影响跳跃的效率，也不能设定过小的线速度值，否则会因为读盘和跳跃时间较慢同样影响读盘和跳跃的效率。因为市面上的光盘播放时候的平均线速度大概是1.272m/s左右。发明人通过大量实验和计算发现，线速度恒定为1.2m/s的时候各种光盘上进行最大距离的跳跃，既有跳过头的情况发生，也有跳不足的情况发生。最多光头大概会跳过头2462条轨道，而最少会有跳不足3735条的。线速度和跳过头成正比，和跳不足成反比，综合看来1.2m/s时候两者较为平衡。因此，所述第一线速度设定为1.2m/s是比较合适的值，此时可将位于本实施例中第二档次线速度的所述第二线速度设定为1.1m/s。

本实施例中，为配合所述危险警示标识，还设置了一个初始值为0的线速度保护计数，每次在跳跃失败后判断出所述危险警示标识处于开启状态，则将所述线速度保护计数加1，然后根据所述线速度保护计数的值逐步降低当前的线速度，具体可以通过识别所述线速度保护计数的值，若所述线速度保护计数的值为0或1则仍以当前线速度驱动光盘再次进行跳跃，若所述线速度保护计数的值大于1，则所述线速度保护计数的值每增加1，降低一个档次的线速度。考虑到前面所述的步进马达移动的误差，即使判断出光头将会跳跃至危险区域，跳跃也有成功的可能，因此当第一次跳跃失败后，保持危险警示标识在开启状态下，进入线速度设定的保护流程，线速度保护计数加1。如果接下来的一次跳跃是在安全范围内的，那么就不必进行减速了，这样的控制更为合理与高效。

下面详细说明该实施例的具体流程。如图6所示，首先，执行步骤S301，以固定的第一线速度驱动光盘；然后步骤S302，接收到跳跃指令；

在接收到跳跃指令后，基于当前线速度判断光头是否将跳跃至危险区域之前，还包括步骤S303，判断当前的线速度是否为安全线速度，是则执行步骤S306直接进行跳跃，否则执行步骤S304，基于当前线速度判断光头是否将跳跃至危险区域，否则转到步骤S306进行跳跃，是则执行步骤S305，将危险警示标识设置为开启状态；基于当前线速度判断光头是否将跳跃至危险区域的具体实施步骤如上一个实施例中所述，在此不再赘述。

步骤S305之后，执行步骤S306，进行跳跃；

步骤S307，判断跳跃是否成功，是则执行步骤S308，将危险警示标识设置为关闭状态，然后进行步骤S309，结束跳跃。如上一个实施例中所述，步骤S307判断跳跃是否成功同样指光头是否准确地跳跃到目标位置，跳跃未成功或跳跃失败则指光头跳过头且跳出光盘数据区域的情况，具体包括光头跳跃至光盘数据区域以外的保护区域(光盘的导入区域或导出区域)的情况，还包括基于判断出光头将会跳跃出光盘之外而使跳跃的光头停止于所述光盘数据区域的边界的情况。

如果通过步骤S307判断出跳跃未成功，则执行步骤S310，判断危险警示标识是否为开启状态，否则执行步骤S314，仍以当前的线速度驱动光盘，之后转到步骤S303；若步骤S310判断出危险警示标识处于开启状态则执行步骤S311，将线速度保护计数加1，然后步骤S312，将危险警示标识设置为关闭状态。需要说明的是，步骤S312也可以安排在步骤S310判断出危险警示标识处于开启状态之后，步骤S311之前去执行。

步骤S312之后，执行步骤S313，识别线速度保护计数的值，若识别出所述线速度保护计数的值为0或1则执行步骤S314，仍以当前的线速度驱动光盘；若识别出所述线速度保护计数的值为2，则执行步骤S315，将当前的线速度降低为第二线速度驱动光盘；若识别出所述线速度保护计数的值为3，则执行步骤S316，将当前的线速度降低为安全线速度驱动光盘；在执行步骤S314或步骤S315或步骤S316之后，则转到步骤S303，重复执行上述相关步骤，直至跳跃结束。需要说明的是，当线速度的值达到1.0m/s以后就不变了，所述线速度保护计数不再加1，在每次光盘从不转到开始旋转的时候(即光盘进入播放流程的时候，设定所述第一线速度驱动光盘之前)，将所述线速度保护计数归零。

需要说明的是，虽然理论上所述安全线速度是指确保跳跃无论如何都不会发生光头飞出光盘数据区域的情况的一个线速度值或范围，但是在实际实施过程中，由于光盘规格的差异，即使将当前线速度降至本实施例中预设的安全线速度1.0m/s，也还是有可能存在跳跃失败的情况(虽然就市面上的光盘来说其概率微乎其微)，此时光头不再回到跳跃前位置再次降低线速度，而是停在当前位置继续尝试读取目标位置ID，若连续多次读取失败(从跳跃完成后读取的那次算起，例如为5次)，则停止播放(读盘)，光头移回光盘进入后的预设初始位置，一切重新开始，即进行设置复位(setup recovery)，复位之后当前线速度也将改回第一线速度1.2m/s，不再尝试之前的跳跃。

此外，本实施例中，出于安全和省时的考虑，避免因反复确认是否需要减速以实现跳跃成功而浪费时间，所以当前线速度降到1.0m/s以后就一直用该速度来播放(读盘)和跳跃了，除非发生设置复位的情况(这个动作不一定是跳跃失败引起的，其他故障造成无法继续播放也会复位)或更换光盘的情况。

本实施例中，通过在所述危险警示标识的基础上增加设置所述线速度保护计数，能更灵活、便捷地实现在跳跃失败后根据判断出光头将会跳跃至危险区域的次数而逐步降低驱动光盘的线速度，既保证了在较短时间内完成跳跃，又能解决跳跃过程中光头飞出光盘数据区域之外而导致的跳跃失败。

基于上述光头跳跃控制方法，本发明实施方式还提供一种光头跳跃控制装置。图7是本发明实施方式提供的光头跳跃控制装置的结构示意图，如图7所示，所述光头跳跃控制装置包括：驱动单元31，用于以固定的线速度驱动光盘；判断单元32，用于在接收到跳跃指令后，基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域，所述危险区域指光盘数据区域以外的区域；与所述驱动单元31和判断单元32相连的控制单元33，用于当跳跃失败且判断出光头将会跳跃至危险区域，则降低当前的线速度，所述跳跃失败是指跳跃至所述光盘数据区域以外的保护区域或基于判断出将会跳跃出光盘之外而使跳跃的光头停止于所述光盘数据区域的边界。具体地，所述驱动单元31通过设定固定的线速度值以驱动光盘，当判断单元32接收到跳跃指令后，控制判断单元33基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域，判断单元32将判断后的结果反馈给控制单元33，然后由控制单元33控制驱动单元31调整当前的线速度值(本实施例中为降低当前的线速度)，设定新的线速度值以驱动光盘。

参阅图7，本实施例中，所述判断单元32包括危险区域判断单元322，所述危险区域判断单元322包括：第一计算单元322a，用于基于当前线速度计算出从当前位置到目标位置所需移动的轨道数；第二计算单元322b，用于基于安全线速度计算出从当前位置到光盘的起点位置或终点位置所需移动的轨道数；确定单元322c，用于当所述从当前位置到目标位置所需移动的轨道数大于所述从当前位置到光盘的起点位置或终点位置所需移动的轨道数时，确定光头将会跳跃至危险区域。所述判断单元32还可包括当前速度判断单元321，用于在接收到跳跃指令后，所述危险区域判断单元322基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域之前，判断当前的线速度是否为所述安全线速度，是则直接进行跳跃，否则由所述危险区域判断单元322基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域。此外，所述判断单元32还包括适于设置危险警示标识的标识设置单元323，当所述危险区域判断单元322基于当前线速度判断出光头将会跳跃至危险区域时，将所述危险警示标识设置为开启状态；若跳跃失败且判断出所述危险警示标识处于开启状态，则降低当前的线速度，并将所述危险警示标识设置为关闭状态。所述控制单元33可包括：计数设置单元331，用于设置初始值为0的线速度保护计数，当所述判断单元32判断出所述危险警示标识处于开启状态，则将所述线速度保护计数的值加1；线速度控制单元332，用于根据所述线速度保护计数的值逐步降低当前的线速度，具体可包括：按线速度的大小依次设置多个档次的线速度；识别所述线速度保护计数的值，若所述线速度保护计数的值为0或1则仍以当前线速度驱动光盘，若所述线速度保护计数的值大于1，则所述线速度保护计数的值每增加1，降低一个档次的线速度。在具体实施例中，所述跳跃控制装置可集成于图4所示主芯片25之中，而主芯片25又包括于图4所示出的光盘驱动装置中。

关于所述光头跳跃控制装置以及光盘驱动装置的具体实施可参考上述光头跳跃控制方法的实施例，在此不再赘述。

综上，本发明实施方式提供的光盘驱动装置及其光头跳跃控制方法与装置，至少具有如下有益效果：

通过采用固定的线速度驱动光盘，并于接收到跳跃指令后，基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域，当跳跃失败且判断出光头将会跳跃至危险区域，则降低当前的线速度并重新跳跃，从而能防止光头飞出光盘之外而造成损坏，有效解决跳跃过程中光头飞出光盘数据区域而导致的跳跃失败，确保跳跃成功。

设置多个档次的线速度，先以较快的线速度驱动光盘，在接收到跳跃指令后，通过所述危险警示标识以及线速度保护计数，从而便捷、灵活地实现在跳跃失败后根据识别出光头将会跳跃至危险区域的次数而逐步降低驱动光盘的线速度，既能保证在较短时间内完成跳跃，又能解决光头跳跃过程中飞出光盘数据区域之外而导致的跳跃失败。

光盘驱动装置采用了电刷马达，在确保光头跳跃成功的同时，简化了结构，降低了成本。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (15)

1.一种光盘驱动装置的光头跳跃控制方法，其特征在于，包括：

以固定的线速度驱动光盘；

接收到跳跃指令后，基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域，所述危险区域指光盘数据区域以外的区域；

进行跳跃，当跳跃失败且判断出光头将会跳跃至危险区域，则降低当前的线速度，所述跳跃失败是指跳跃至所述光盘数据区域以外的保护区域或基于判断出将会跳跃出光盘之外而使跳跃的光头停止于所述光盘数据区域的边界；

重复上述步骤直至跳跃成功。

2.根据权利要求1所述的光头跳跃控制方法，其特征在于，所述基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域包括：

基于当前线速度计算出从当前位置到目标位置所需移动的轨道数；

基于安全线速度计算出从当前位置到光盘的起点位置或终点位置所需移动的轨道数；

若所述从当前位置到目标位置所需移动的轨道数大于所述从当前位置到光盘的起点位置或终点位置所需移动的轨道数，则确定光头将会跳跃至危险区域。

3.根据权利要求2所述的光头跳跃控制方法，其特征在于，接收到跳跃指令后，基于当前线速度判断光头否将会跳跃至危险区域之前，还包括判断当前的线速度是否为所述安全线速度，是则直接进行跳跃，否则基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域。

4.根据权利要求2所述的光头跳跃控制方法，其特征在于，还包括设置危险警示标识，当确定光头将会跳跃至危险区域时，将所述危险警示标识设置为开启状态；若跳跃失败且判断出所述危险警示标识处于开启状态，则降低当前的线速度，并将所述危险警示标识设置为关闭状态。

5.根据权利要求4所述的光头跳跃控制方法，其特征在于，还包括设置初始值为0的线速度保护计数，当判断出所述危险警示标识处于开启状态，则将所述线速度保护计数的值加1，根据所述线速度保护计数的值逐步降低当前的线速度。

6.根据权利要求5所述的光头跳跃控制方法，其特征在于，根据所述线速度保护计数的值逐步降低当前的线速度包括：

按线速度的大小依次设置多个档次的线速度；

识别所述线速度保护计数的值，若所述线速度保护计数的值为0或1则仍以当前线速度驱动光盘，若所述线速度保护计数的值大于1，则所述线速度保护计数的值每增加1，降低一个档次的线速度。

7.根据权利要求6所述的光头跳跃控制方法，其特征在于，按线速度的大小依次设置三个档次的线速度，分别为第一线速度、第二线速度、所述安全线速度，先以所述第一线速度驱动光盘，若所述线速度保护计数的值为0或1则仍以当前的线速度驱动光盘，若所述线速度保护计数的值为2，则以所述第二线速度驱动光盘，若所述线速度保护计数的值为3，则以所述安全线速度驱动光盘。

8.根据权利要求7所述的光头跳跃控制方法，其特征在于，所述第一线速度为1.2m/s，所述第二线速度为1.1m/s，所述安全线速度为1.0m/s。

9.一种光头跳跃控制装置，其特征在于，包括：

驱动单元，用于以固定的线速度驱动光盘；

判断单元，用于在接收到跳跃指令后，基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域，所述危险区域指光盘数据区域以外的区域；

控制单元，用于当跳跃失败且判断出光头将会跳跃至危险区域，则降低当前的线速度，所述跳跃失败是指跳跃至所述光盘数据区域以外的保护区域或基于判断出将会跳跃出光盘之外而使跳跃的光头停止于所述光盘数据区域的边界。

10.根据权利要求9所述的光头跳跃控制装置，其特征在于，所述判断单元包括危险区域判断单元，所述危险区域判断单元包括：

第一计算单元，用于基于当前线速度计算出从当前位置到目标位置所需移动的轨道数；

第二计算单元，用于基于安全线速度计算出从当前位置到光盘的起点位置或终点位置所需移动的轨道数；

确定单元，用于当所述从当前位置到目标位置所需移动的轨道数大于所述从当前位置到光盘的起点位置或终点位置所需移动的轨道数时，确定光头将会跳跃至危险区域。

11.根据权利要求10所述的光头跳跃控制装置，其特征在于，所述判断单元还包括当前速度判断单元，用于在接收到跳跃指令后，基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域之前，判断当前的线速度是否为所述安全线速度，是则直接进行跳跃，否则由所述危险区域判断单元基于当前线速度判断光头是否将会跳跃至危险区域。

12.根据权利要求10所述的光头跳跃控制装置，其特征在于，所述判断单元还包括适于设置危险警示标识的标识设置单元，当确定光头将会跳跃至危险区域时，将所述危险警示标识设置为开启状态；若跳跃失败且判断出所述危险警示标识处于开启状态，则降低当前的线速度，并将所述危险警示标识设置为关闭状态。

13.根据权利要求12所述的光头跳跃控制装置，其特征在于，所述控制单元包括：

计数设置单元，用于设置初始值为0的线速度保护计数，当所述判断单元判断出所述危险警示标识处于开启状态，则将所述线速度保护计数的值加1；

线速度控制单元，用于根据所述线速度保护计数的值逐步降低当前的线速度。

14.根据权利要求13所述的光头跳跃控制装置，其特征在于，所述线速度控制单元根据所述线速度保护计数的值逐步降低当前的线速度包括：

按线速度的大小依次设置多个档次的线速度；

识别所述线速度保护计数的值，若所述线速度保护计数的值为0或1则仍以当前线速度驱动光盘，若所述线速度保护计数的值大于1，则所述线速度保护计数的值每增加1，降低一个档次的线速度。

15.一种包括权利要求9至14任一项所述光头跳跃控制装置的光盘驱动装置。

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