專利名稱：用于控制步進電機的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動光盤驅(qū)動器的方法，更具體而言涉及一種通過使用微步長模式在步進電機的減速和加速時控制步進電機的方法，所述步進電機在全步長模式或半步長模式中移動光學(xué)拾取頭，所述方法用于最小化光學(xué)拾取頭的透鏡振動。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的光盤驅(qū)動器通過以全步長模式、半步長模式或微步長模式驅(qū)動步進電機而將光學(xué)拾取頭布置在盤上。通過以全步長模式或半步長模式來驅(qū)動步進電機，光學(xué)拾取頭移動得比微步長模式更快，因為這些模式具有大于微步長模式的向量數(shù)量。
在傳統(tǒng)的光學(xué)驅(qū)動器中，當(dāng)以全步長模式或半步長模式來加速光學(xué)拾取頭的移動時，所述頭的透鏡在加速時大幅度振動，因此所述振動可能引起控制透鏡的不穩(wěn)定條件。類似地，在傳統(tǒng)的光盤驅(qū)動器中，當(dāng)光學(xué)拾取頭在全步長模式或半步長模式中被減速時，透鏡也在減速時經(jīng)歷大幅度的振動，因此它可能引起控制透鏡的不穩(wěn)定條件。
為了解決上述問題，當(dāng)應(yīng)用全步長模式或半步長模式時向透鏡提供了等待時間，以便透鏡可以穩(wěn)定地操作。但是，這種解決方案有一個問題移動步進電機的光學(xué)拾取頭的時間慢下來。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的其他方面和/或優(yōu)點將部分地在后面的說明書中給出，并且部分地從所述說明書顯而易見，或者可以通過本發(fā)明的實踐來學(xué)習(xí)。
按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種通過在步進電機的減速或加速的時間點使用微步長模式來控制步進電機的方法，所述步進電機以全步長模式或半步長模式來移動光學(xué)拾取頭，所述方法用于使光學(xué)拾取頭的透鏡振動最小化。
按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于控制步進電機以移動光學(xué)拾取頭的方法，所述方法包括設(shè)置步進電機的初始步長；以所設(shè)置的初始步長來向步進電機應(yīng)用微步長模式，以移動光學(xué)拾取頭；在初始步長后，向步進電機應(yīng)用全步長模式或半步長模式以使用預(yù)定速度加速光學(xué)拾取頭的移動。
微步長模式的數(shù)量可以被依序降低，并且微步長模式的降低數(shù)量可以被應(yīng)用到所設(shè)置的初始級的每步長。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于控制步進電機以移動光學(xué)拾取頭的方法，所述方法包括設(shè)置步進電機的后來步長；向步進電機應(yīng)用全步長模式或半步長模式以將光學(xué)拾取頭減速到預(yù)定速度；向步進電機應(yīng)用微步長模式以移動光學(xué)拾取頭；步進電機的后來步長可以根據(jù)半步長模式被設(shè)置為多個步長。
微步長模式的數(shù)量可以依序被降低，并且微步長模式的降低數(shù)量可以被應(yīng)用到所設(shè)置的最新級的每步長。
按照本發(fā)明的一個方面，在用于移動光學(xué)拾取頭的步進電機的加速或減速時，向步進電機應(yīng)用微步長模式，由此最小化光學(xué)拾取頭的透鏡振動。因此，穩(wěn)定了光學(xué)拾取頭的透鏡，以便可以與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)聯(lián)地迅速應(yīng)用用于穩(wěn)定地伺服透鏡的時間。


通過下面結(jié)合

本發(fā)明的實施例，本發(fā)明的這些和其他方面和優(yōu)點將會變得更加清楚和更容易理解，其中圖1是按照本發(fā)明的一個實施例的光盤驅(qū)動器的方框圖；圖2是描述按照本發(fā)明的一個實施例的用于控制步進電機的方法的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例，其示例被圖解在附圖中，其中在全部附圖中類似的附圖標(biāo)號指示類似的元件。下面通過參照附圖來說明實施例以說明本發(fā)明。
圖1是按照本發(fā)明的一個實施例的光盤驅(qū)動器的方框圖，所述光盤驅(qū)動器包括光盤100、主軸電機110、光學(xué)拾取頭120、步進電機130和控制器140。
圖2描述按照本發(fā)明的一個實施例的用于控制步進電機的方法的流程圖。不要求所述方法可以被實現(xiàn)為可以被控制器140讀取的計算機程序或固件，控制器140可以是一般或?qū)Ｓ糜嬎銠C。
所述方法可以包括確定是否要加速光學(xué)拾取頭120(S200)。如果光學(xué)拾取頭120被加速，則可以設(shè)置步進電機130的初始步長?？梢栽诶缢O(shè)置的初始步長向步進電機130應(yīng)用微步長模式(S202)，并且在初始步長后，通過向步進電機130應(yīng)用全步長模式或半步長模式來加速光學(xué)拾取頭120(S204)。然后確定是否光學(xué)拾取頭120被加速到預(yù)定/期望速度(S206)?；蛘?，在減速光學(xué)拾取頭120的情況下，如在操作200中所確定，可以在操作208實現(xiàn)用于減速光學(xué)拾取頭120的減速步進電機130的減速步長模式可能設(shè)置，則可能包括向步進電機130應(yīng)用全步長模式或半步長模式(S208)。如果光學(xué)拾取頭在減速后到達后來步長，則向步進電機130應(yīng)用微步長模式以將光學(xué)拾取頭120移動到第二預(yù)定速度(S210)，其后可能確定是否光學(xué)拾取頭120已經(jīng)被減速到期望的速度。
現(xiàn)在參照圖1-2來詳細(xì)說明按照本發(fā)明的方面的用于控制步進電機130的方法。主軸電機110在控制器140的控制下旋轉(zhuǎn)光盤100。光學(xué)拾取頭120響應(yīng)于控制器140的命令而移動光盤100以對于光盤100讀取和/或?qū)懭霐?shù)據(jù)，或執(zhí)行感興趣的命令。步進電機130在控制器140的控制之下移動光學(xué)拾取頭120。
步進電機130按照一個輸入脈沖來以給定的步長大小和給定的步進角度來旋轉(zhuǎn)以移動光學(xué)拾取頭。步進電機130具有如下幾個優(yōu)點因為通過數(shù)字信號來直接執(zhí)行開環(huán)控制，因此系統(tǒng)簡單；可以不使用反饋系統(tǒng)來執(zhí)行精確的控制以控制位置或速度；因為與脈沖信號的頻率相關(guān)聯(lián)地獲得旋轉(zhuǎn)速度，因此可以寬范圍地控制速度；可以容易地操作開始、停止和正向/反向旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)角度完全與輸入脈沖的數(shù)量關(guān)聯(lián)；角度誤差小，并且不累積誤差；在停止時產(chǎn)生高保持力矩；它可以以高力矩和極低的速度來操作；因為電機部件的數(shù)量小，因此它的可靠性高；并且它是便宜的。但是，應(yīng)當(dāng)了解的是可以使用除了步進電機之外的其他電機來實現(xiàn)其他的方面和優(yōu)點，所述其他電機可以用于本發(fā)明，它們可實現(xiàn)上述優(yōu)點的一個或多個。
用于驅(qū)動步進電機130的方法可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)360度的步長大小被劃分為全步長模式、半步長模式和微步長模式。具體而言，全步長模式是通過同時向步進電機130的兩個繞組施加電流來驅(qū)動步進電機130。在這種情況下，因為兩個繞組(電極)同時被供能，因此旋轉(zhuǎn)器在兩個繞組的中間定位和停止。按照全步長模式，步進電機130可以對于360度以四個步長旋轉(zhuǎn)，以便步進電機130的全步長的移動角度是90度。
半步長模式是通過交錯地使用一相供能模式和兩相供能模式來驅(qū)動步進電機130，以便將步長大小平分。按照半步長模式，步進電機130可以對于360以8個步長旋轉(zhuǎn)，以便步進電機130在半步長模式中每步長的移動角度是45度。
在以全步長模式或半步長模式來加速或減速步進電機130的情況下，結(jié)果產(chǎn)生的向量數(shù)量大，由此使得光學(xué)拾取頭120的透鏡振動。
作為對比，微步長模式正弦地轉(zhuǎn)換在電機130的相鄰相位之間的激勵電流，以便使能在基本步進角的中間區(qū)域的定位。在微步長模式中，因為步進電機130可以通過正弦波旋轉(zhuǎn)，因此步進電機130可以對于360度在幾個微步長(諸如16步長、32步長、64步長等)旋轉(zhuǎn)。舉例而言，步進電機130的步進角可以是在微步長模式中的22.5度、11.25度、5.625度等。但是，應(yīng)當(dāng)了解的是可以按照本發(fā)明各個的方面來設(shè)計其他微步長模式。
因為步進電機130通過正弦波以每步長旋轉(zhuǎn)，因此，與全步長模式或半步長模式的向量數(shù)量相比較，微步長模式具有很小的向量數(shù)量。因此，微步長模式適合于微小地移動光學(xué)拾取頭120而不引起振動。
控制器140控制主軸電機110旋轉(zhuǎn)光盤100和步進電機130旋轉(zhuǎn)光學(xué)拾取頭120。按照本發(fā)明的方面，控制器140通過使用全步長模式、半步長模式或微步長模式來控制步進電機130?，F(xiàn)在參照圖2來說明用于通過控制器來控制步進電機130的方法。
控制器140可以確定是否控制器140加速光學(xué)拾取頭120(S200)。在其中光學(xué)拾取頭120被加速或減速的所示的實施例中，可以向步進電機130應(yīng)用不同的控制模式。但是，應(yīng)當(dāng)了解的是控制器140不必使用用于加速和減速的模式，因此在本發(fā)明的所有方面不需要操作S200。
在步進電機130被加速的情況下，如果光學(xué)拾取頭120要被加速，則控制器140可以設(shè)置步進電機130的初始級。但是，應(yīng)當(dāng)明白，初始級的設(shè)置不必在本發(fā)明的所有方面被執(zhí)行。如果步進電機130的移動步長突然加大以加速光學(xué)拾取頭120，則安裝在光學(xué)拾取頭120上的透鏡可能振動。因此，也可以以步進電機130在初始級緩慢加速然后在初始級后快速加速的方式來設(shè)置初始級。控制器140也可以按照本發(fā)明的一個方面根據(jù)半步長模式來將初始級設(shè)置為例如三個或更多的步長。但是，應(yīng)當(dāng)了解的是可以另外使用其他步長模式來設(shè)置步長的數(shù)量。
當(dāng)設(shè)置初始級時，例如，控制器140也可以向步進電機130應(yīng)用微步長模式(S202)。因為步進電機130在微步長模式中旋轉(zhuǎn)，因此步進電機130可以對于360度以幾個步長旋轉(zhuǎn)。步長的數(shù)量越大，則當(dāng)光學(xué)拾取頭120移動時透鏡振動越小。
在操作S202，控制器140也可以按照本發(fā)明的一個方面向所設(shè)置的初始級的每一步長應(yīng)用微步長模式的依序減少的步長數(shù)量。例如，在初始級的數(shù)量被設(shè)置為三個步長的情況下，在第一步長模式，步進電機130在應(yīng)用64個步長的微步長模式中移動，在第二步長模式，步進電機130在應(yīng)用32個步長的微步長模式中移動，在第三步長模式，步進電機130在應(yīng)用16個步長的微步長模式中移動。但是，應(yīng)當(dāng)了解的是可以使用其他數(shù)量的步長，并且可以在初始步長使用多于或少于三個步長的模式。同樣，步進電機130可以例如在第一步長模式以5.625度的步進角、在第二步長模式以11.25度的步進角、在第三步長模式以22.5度的步進角被依序加速。
在操作S202中在步進電機130以初始級旋轉(zhuǎn)后，控制器140可以向步進電機130應(yīng)用全步長模式或半步長模式以加速光學(xué)拾取頭120的移動(S204)。在初始級后向步進電機130應(yīng)用全步長模式的情況下，步進電機130以每步長90度旋轉(zhuǎn)?；蛘撸?dāng)在初始級后向步進電機130應(yīng)用半步長模式時，步進電機130以每步長45度來旋轉(zhuǎn)。
在操作S204后，控制器140可以控制步進電機130來確定是否光學(xué)拾取頭120的移動被加速到預(yù)定的期望的速度(S206)。如果步進電機130被加速到預(yù)定的速度，則控制器140可以隨后執(zhí)行光學(xué)拾取處理。否則，控制器140重復(fù)操作S202-S206。但是，應(yīng)當(dāng)了解的是操作S206可以其他的方式被執(zhí)行，而不必在本發(fā)明的所有方面被執(zhí)行。
當(dāng)按照本發(fā)明的一個方面來加速光學(xué)拾取頭120時，步進電機130不突然旋轉(zhuǎn)而是逐漸加速，由此安裝到光學(xué)拾取頭120的透鏡的振動被最小化。
在如操作S200中所確定的那樣減速光學(xué)拾取頭的移動的情況下，可以以步進電機130的后來步長來設(shè)置控制器140。具體而言，如果步進電機130被突然地移動以減速光學(xué)拾取頭120，則安裝到光學(xué)拾取頭120的透鏡可能振動。因此，可以由控制器140設(shè)置后來步長，以便步進電機130在初始級迅速地加速，然后緩慢地減速。控制器140也可以將例如微步長模式設(shè)置例如為三個或更多的步長。但是，應(yīng)當(dāng)了解的是可以使用其他數(shù)量的步長，并且在本發(fā)明的所有方面不需要獨立的設(shè)置操作。
在設(shè)置后來步長后，控制器140可以向步進電機130應(yīng)用全步長模式或半步長模式以加速光學(xué)拾取頭120(S208)。在向步進電機130應(yīng)用全步長模式的情況下，步進電機130可以每步長旋轉(zhuǎn)45度，然后減速，同時在向步進電機130應(yīng)用半步長模式的情況下，步進電機130可以每步長旋轉(zhuǎn)45度，然后減速。
在通過向步進模式應(yīng)用全步長模式或半步長模式來減速光學(xué)拾取頭120后，控制器140也可以向步進電機130應(yīng)用微步長模式(S210)。在微步長模式中，因為步進電機130通過正弦波旋轉(zhuǎn)，因此步進電機可以對于360度以幾個步長旋轉(zhuǎn)。因此，步長的數(shù)量越大，則當(dāng)光學(xué)拾取頭120移動時透鏡振動越小。
控制器140可以向所設(shè)置的以后步長的每步長應(yīng)用微步長模式的依序增加數(shù)量的步長。例如，當(dāng)以后步長的數(shù)量被設(shè)置為三個步長的時候，在第一步長模式，步進電機130可以在應(yīng)用了16個步長的微步長模式中移動，在第二步長模式，步進電機130可以在應(yīng)用32個步長的微步長模式中移動，在第三步長模式，步進電機130可以在應(yīng)用了64個步長的微步長模式中移動。同樣，步進電機130可以例如在第一步長模式中以22.5度的步進角、在第二步長模式以11.25度的步進角、在第三步長模式以5.625度的步進角依序減速。但是，應(yīng)當(dāng)了解的是可以使用更多或更少數(shù)量的步長模式，并且每步長模式可以具有其他數(shù)量的步長。
控制器140隨后可以控制步進電機130來確定是否光學(xué)拾取頭120被減速期望的速度。如果步進電機130被減速期望的速度，則控制器140可以執(zhí)行光學(xué)拾取處理。
當(dāng)光學(xué)拾取頭120的移動按照本發(fā)明的一個方面被減速時，步進電機130不過度運轉(zhuǎn)，而是逐漸地減速，由此最小化了被安裝到光學(xué)拾取頭120的透鏡的振動。
如上所述，本發(fā)明可以通過在步進電機加速或減速時使用微步長模式來最小化光學(xué)拾取頭的透鏡振動，所述步進電機移動光學(xué)拾取頭。因此，穩(wěn)定了光學(xué)拾取頭的透鏡，以便可以與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)聯(lián)地迅速應(yīng)用用于穩(wěn)定地伺服透鏡的時間。
雖然已經(jīng)參照在附圖中所示的例證實施例具體示出和說明了本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會明白，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在其中進行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變和修改。因此，本發(fā)明的真實精神和保護范圍將由所附的權(quán)利要求及其等同內(nèi)容來限定。
權(quán)利要求
1.一種用于控制步進電機以移動光學(xué)拾取頭的方法，所述方法包括以所設(shè)置的初始步長來向步進電機應(yīng)用微步長模式，以便按照步進電機的加速以微步長移動光學(xué)拾取頭，以實現(xiàn)第一速度；和向步進電機應(yīng)用全步長模式或半步長模式以將光學(xué)拾取頭從在微步長模式中實現(xiàn)的第一速度加速到所期望的速度。
2.按照權(quán)利要求1的用于控制步進電機的方法，其中微步長模式包括多個步長模式。
3.按照權(quán)利要求2的用于控制步進電機的方法，其中多個步長模式每個包括對應(yīng)大小的步長，并且依序減少依序相鄰步長模式的步長。
4.一種用于控制步進電機以移動光學(xué)拾取頭的方法，所述方法包括向步進電機應(yīng)用全步長模式或半步長模式，以便將光學(xué)拾取頭減速到第一速度以達到所期望的速度；和在應(yīng)用全步長模式或半步長模式后向步進電機應(yīng)用微步長模式，以移動光學(xué)拾取頭以從第一速度向所期望的速度減速。
5.按照權(quán)利要求4的用于控制步進電機的方法，其中微步長模式包括多個步長模式。
6.按照權(quán)利要求5的用于控制步進電機的方法，其中多個步長模式的每個包括多個具有對應(yīng)大小的步長，其中依序相鄰步長模式具有與相鄰設(shè)置模式的步長大小相比較依序提高的步長大小。
7.一種用于控制步進電機以移動光學(xué)拾取頭的方法，所述方法包括向步進電機應(yīng)用微步長模式，以便逐漸將光學(xué)拾取頭的運動加速到第一速度；和向步進電機應(yīng)用全步長模式或半步長模式，以將光學(xué)拾取頭的運動從在微步長模式中實現(xiàn)的第一速度向預(yù)定速度加速。
8.按照權(quán)利要求7的方法，其中微步長模式包括至少一個步長模式。
9.按照權(quán)利要求7的方法，其中微步長模式包括第一步長模式和第二步長模式。
10.按照權(quán)利要求9的方法，其中微步長模式還包括第三步長模式。
11.按照權(quán)利要求10的方法，其中第一步長模式具有第一步長數(shù)量，第二步長模式具有小于第一步長數(shù)量的第二步長數(shù)量，第三步長模式具有小于第二步長數(shù)量的第三步長數(shù)量。
12.按照權(quán)利要求10的方法，其中第一步長模式具有64個步長，第二步長模式具有32個步長，第三步長模式具有16個步長。
13.按照權(quán)利要求9的方法，其中，與第二步長模式的步長數(shù)量相比較，第一步長模式具有較多數(shù)量的步長。
14.一種用于控制步進電機以移動光學(xué)拾取頭的方法，所述方法包括向步進電機應(yīng)用全步長模式或半步長模式，以便在減速到預(yù)定速度之前將光學(xué)拾取頭減速到第一速度；向步進電機應(yīng)用微步長模式，以將光學(xué)拾取頭的移動從第一速度向預(yù)定速度逐漸變慢。
15.按照權(quán)利要求14的方法，其中微步長模式包括至少一個步長模式。
16.按照權(quán)利要求14的方法，其中微步長模式包括第一步長模式和第二步長模式。
17.按照權(quán)利要求16的方法，其中微步長模式還包括第三步長模式。
18.按照權(quán)利要求15的方法，其中第一步長模式具有第一步長數(shù)量，第二步長模式具有大于第一步長數(shù)量的第二步長數(shù)量，第三步長模式具有大于第二步長數(shù)量的第三步長數(shù)量。
19.按照權(quán)利要求17的方法，其中第一步長模式具有16個步長，第二步長模式具有32個步長，第三步長模式具有64個步長。
20.按照權(quán)利要求16的方法，其中，第一步長模式具有比第二步長模式的步長數(shù)量相對少的步長數(shù)量。
21.一種用于控制步進電機以移動光學(xué)拾取頭的方法，所述方法包括向步進電機應(yīng)用第一微步長模式，以便逐漸將光學(xué)拾取頭的運動加速到第一速度；向步進電機應(yīng)用第一全步長模式或第一半步長模式，以將光學(xué)拾取頭的運動從第一速度向第一預(yù)定速度加速；向步進電機應(yīng)用第二全步長模式或第二半步長模式，以在減速到第二預(yù)定速度之前將光學(xué)拾取頭的運動從第一預(yù)定速度減速到第二速度；和向步進電機應(yīng)用第二微步長模式，以將光學(xué)拾取頭的運動逐漸從第二速度向第二預(yù)定速度變慢。
22.一種計算機可讀介質(zhì)，以用于使用計算機來實現(xiàn)權(quán)利要求21的方法的處理指令編碼。
23.一種光學(xué)拾取器件，包括主軸電機，用于旋轉(zhuǎn)盤；光學(xué)拾取頭，用于相對于盤傳送數(shù)據(jù)；步進電機，用于移動光學(xué)拾取頭以相對于盤上的位置傳送數(shù)據(jù)；控制器，用于按照權(quán)利要求21的方法來控制主軸電機、光學(xué)拾取頭和步進電機。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種通過在步進電機的減速或加速時使用微步長模式而控制步進電機的方法，所述步進電機在全步長模式或半步長模式中移動光學(xué)拾取頭，所述方法用于最小化光學(xué)拾取頭的透鏡振動。所述方法包括設(shè)置步進電機的初始步長，向在所設(shè)置的初始步長的步進電機應(yīng)用微步長模式以移動光學(xué)拾取頭，并且在初始步長后向步進電機應(yīng)用全步長模式或半步長模式以將光學(xué)拾取頭加速期望速度。而且，所述方法包括設(shè)置步進電路的以后步長，向步進電機應(yīng)用全步長模式或半步長模式以將光學(xué)拾取頭減速期望的速度，并且向在所設(shè)置的以后步長的步進電機應(yīng)用微步長模式以移動光學(xué)拾取頭。
文檔編號G11B7/09GK1655443SQ20051000822
公開日2005年8月17日 申請日期2005年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月10日
發(fā)明者李鐘鎮(zhèn) 申請人:三星電子株式會社