專利名稱：可在尋軌時啟動數(shù)據(jù)鎖相回路的方法及相關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明相關(guān)于一種啟動數(shù)據(jù)鎖相回路的方法及相關(guān)裝置，尤其指一種可在尋軌(track-seeking)時啟動數(shù)據(jù)鎖相回路的方法及相關(guān)裝置。
背景技術(shù)：
形體輕薄、成本低廉、存儲容量大的光盤能存儲大量的電子化數(shù)據(jù)、資料、音像信息，已成為現(xiàn)代信息社會最重要的存儲媒體之一。無論何種數(shù)字存儲媒體(digital optical storage)，例如光盤(compact disk，CD)，影像光盤(video compact disc，VCD)，或是具有DVD-R、DVD-RAM、DVD-RW等不同規(guī)格的數(shù)字多功能光盤(digital versatile disc，DVD)，當(dāng)一光學(xué)裝置(如光盤裝置)欲進(jìn)行數(shù)據(jù)存取時，需利用一光學(xué)讀取頭(optical pick-up)來讀取光盤上的數(shù)據(jù)或?qū)獗P進(jìn)行寫入操作，且在存取操作開始前，必須先將光學(xué)讀取頭移往光盤上的某一目標(biāo)數(shù)據(jù)軌道之后，方能進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取或?qū)懭氲牟僮?。因此，光盤裝置進(jìn)行尋軌控制的優(yōu)劣對光盤裝置的表現(xiàn)影響極大。如何使光盤裝置能正確、有效率地存取光盤上的數(shù)據(jù)，也就成為本領(lǐng)域現(xiàn)代研發(fā)的重點之一。
光盤上有許多連續(xù)的軌道，每軌道由許多凹坑(pit)與平坦面(land)所構(gòu)成，用以存儲數(shù)據(jù)，而連續(xù)數(shù)據(jù)軌道是依據(jù)螺旋的方式形成于光盤上。光盤的數(shù)據(jù)是根據(jù)一寫入時鐘來寫入，光盤存儲數(shù)據(jù)的方式是將數(shù)據(jù)以數(shù)字信號的形式刻錄于反射表面上，由于每組數(shù)據(jù)的起始處較接近光盤的中央處，因此光學(xué)讀取頭在讀取數(shù)據(jù)時大多是由內(nèi)圈向外圈移動。然而，在讀取光盤的數(shù)據(jù)時，光學(xué)裝置的讀取頭也常常需要從目前所在的數(shù)據(jù)軌道移至其它的數(shù)據(jù)軌道(例如在播放音樂光盤時跳曲目而不依序播出時)，這種尋找目標(biāo)數(shù)據(jù)軌道的操作一般稱為尋軌或跨軌。光學(xué)裝置的讀取頭在進(jìn)行尋軌時并不會讀取其它數(shù)據(jù)軌道上的數(shù)據(jù)，直到找到目標(biāo)數(shù)據(jù)軌道后才會開始進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取。
由于光盤的內(nèi)外圈的轉(zhuǎn)速不同，一般光盤裝置采用數(shù)據(jù)鎖相回路(dataphase locked loop，data PLL)來控制數(shù)據(jù)的讀取。數(shù)據(jù)鎖相回路為光盤裝置中不可或缺的組成元件之一，用來產(chǎn)生光盤裝置工作時所需的時鐘信號，使得光盤裝置可以根據(jù)數(shù)據(jù)鎖相回路所產(chǎn)生的時鐘信號來取樣存儲于光盤上的數(shù)據(jù)。請參考圖1，圖1為先前技術(shù)中一數(shù)據(jù)鎖相回路10。數(shù)據(jù)鎖相回路10包含有一相位檢測器(phase detector，PD)13、一頻率檢測器(frequencydetector，F(xiàn)D)14、一電荷泵電路(charge pump)15、一濾波器16、一壓控振蕩器(voltage-controlled oscillator，VCO)17，以及一分頻器(frequencydivider)19。相位檢測器13和頻率檢測器14依據(jù)光盤裝置從光盤測到的八至十四調(diào)制(eight-to-fourteen modulation)信號EFM以及一反饋信號EFMCLK間的相位及頻率差異，產(chǎn)生調(diào)整信號至電荷泵電路15，再通過濾波器16、壓控振蕩器17和分頻器19來產(chǎn)生反饋信號EFMCLK。反饋信號EFMCLK再度傳至相位檢測器13和頻率檢測器14以形成回路，直到反饋信號EFMCLK的頻率及相位與光盤裝置的信號EFM相匹配為止。
由于光盤裝置的讀取頭在尋軌時并不需要讀取數(shù)據(jù)，一般會將數(shù)據(jù)鎖相回路10作保持操作，直到光學(xué)讀取頭完成尋軌后，才再度進(jìn)行頻率和相位的調(diào)整，以讀取目標(biāo)數(shù)據(jù)軌道上的數(shù)據(jù)。請參考圖2，圖2為先前技術(shù)中數(shù)據(jù)鎖相回路10在工作時信號的示意圖。在圖2中，T1至T5代表一光盤的數(shù)據(jù)軌道，其中T1為光盤裝置讀取頭的起始軌道，T5為光盤裝置讀取頭的目標(biāo)軌道，T2至T4為光盤裝置讀取頭在進(jìn)行尋軌(由T1移到T5)時經(jīng)過的數(shù)據(jù)軌道，RF代表光盤裝置的射頻信號，TRON代表光盤裝置的尋軌信號，而箭頭符號代表光盤裝置讀取頭的尋軌方向。當(dāng)尋軌信號TRON為低電位時，代表光盤裝置讀取頭正在進(jìn)行尋軌，此時不需讀取數(shù)據(jù)；當(dāng)尋軌信號TRON為高電位時，代表光盤裝置讀取頭已經(jīng)完成尋軌，可開始進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取。先前技術(shù)中鎖相回路10即依據(jù)尋軌信號TRON的高低來決定是否進(jìn)行頻率和相位的調(diào)整在尋軌信號TRON為低電位時維持保持狀態(tài)，意即將頻率保持在讀取數(shù)據(jù)軌道T1時的值，不作任何的調(diào)整操作；在尋軌信號TRON為高電位時才會針對目標(biāo)數(shù)據(jù)軌道T5進(jìn)行頻率和相位的調(diào)整。
在先前技術(shù)中，由于光盤裝置讀取頭在完成尋軌并找到目標(biāo)數(shù)據(jù)軌道后，數(shù)據(jù)鎖相回路10才開始調(diào)整，直到反饋信號EFMCLK的頻率及相位與光盤裝置的信號EFM相匹配為止，才能開始進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取。由于數(shù)據(jù)軌道T1和T5的轉(zhuǎn)速不同，光盤裝置讀取頭從數(shù)據(jù)軌道T1和T5所測到的信號頻率范圍也會不同，所以需要一段時間完成調(diào)整后，才能開始讀取目標(biāo)數(shù)據(jù)軌道T5上的數(shù)據(jù)。因此，先前技術(shù)中的光盤裝置數(shù)據(jù)讀取時間過長，進(jìn)而會影響光盤裝置的表現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種可在尋軌時啟動數(shù)據(jù)鎖相回路的方法及相關(guān)裝置，以解決先前技術(shù)的問題。
本發(fā)明提供一種可在尋軌時啟動數(shù)據(jù)鎖相回路的方法，其包含判斷一光學(xué)裝置的讀取頭是否正對一存儲媒體進(jìn)行尋軌；判斷該光學(xué)裝置的讀取頭是否在該存儲媒體的數(shù)據(jù)軌道上；以及若判斷結(jié)果顯示該光學(xué)裝置的讀取頭正對該存儲媒體進(jìn)行尋軌并且在該存儲媒體的數(shù)據(jù)軌道上，則調(diào)整該光學(xué)裝置的數(shù)據(jù)鎖相回路。
本發(fā)明提供一種可在尋軌時被啟動的數(shù)據(jù)鎖相回路，其包含有一相位檢測器，用來依據(jù)一光學(xué)裝置的輸入信號與一反饋信號來產(chǎn)生一相位調(diào)整信號；一頻率檢測器，用來依據(jù)該光學(xué)裝置的輸入信號與該反饋信號來產(chǎn)生一頻率調(diào)整信號；一調(diào)整電路，用來依據(jù)該相位調(diào)整信號與該頻率調(diào)整信號來產(chǎn)生該反饋信號；以及一控制裝置，用來在該光學(xué)裝置的讀取頭正對一存儲媒體進(jìn)行尋軌并且在該存儲媒體的數(shù)據(jù)軌道上時，傳送觸發(fā)信號至該相位檢測器與該頻率檢測器以啟動該相位檢測器與該頻率檢測器。


圖1為先前技術(shù)中一光學(xué)裝置的示意圖。
圖2為圖1中光學(xué)裝置的數(shù)據(jù)鎖相回路在工作時信號的示意圖。
圖3為本發(fā)明的數(shù)據(jù)鎖相回路在工作時信號的示意圖。
圖4為本發(fā)明的數(shù)據(jù)鎖相回路應(yīng)用于一光學(xué)裝置中的示意圖。
主要元件符號說明10、41數(shù)據(jù)鎖相回路13、43相位檢測器14、44頻率檢測器 15、45電荷泵電路16、46濾波器 17、47壓控振蕩器19、49分頻器 40光學(xué)裝置42控制電路OR或門MUX 多路轉(zhuǎn)換器 EFMCLK反饋信號
Senable觸發(fā)信號 Sfb反饋信號Sin輸入信號 V1 電壓信號V2 周期脈沖信號 RF 射頻信號TRON 尋軌信號 RFZC射頻過零信號RFRP 射頻紋波信號Ud電流信號θp 相位調(diào)整信號θf頻率調(diào)整信號EFM 八至十四調(diào)制信號T1-T5 數(shù)據(jù)軌道具體實施方式
本發(fā)明提供一種可在尋軌時啟動數(shù)據(jù)鎖相回路的方法，依據(jù)一光學(xué)裝置的射頻信號、射頻過零信號(radio frequency zero crosss ignal，RFZCsignal)，以及尋軌信號TRON來判斷光學(xué)裝置的讀取頭當(dāng)尋軌時是否有經(jīng)過存儲媒體的數(shù)據(jù)區(qū)。在光學(xué)裝置的讀取頭當(dāng)尋軌時經(jīng)過存儲媒體的數(shù)據(jù)區(qū)時，發(fā)送一觸發(fā)信號至光學(xué)裝置的鎖相回路以進(jìn)行頻率和相位的調(diào)整。
請參考圖3，圖3為本發(fā)明中光學(xué)裝置在讀取數(shù)據(jù)時相關(guān)信號的示意圖。在圖3中，T1至T5代表一存儲媒體的數(shù)據(jù)軌道，其中數(shù)據(jù)軌道T1為光學(xué)裝置的讀取頭的起始軌道，數(shù)據(jù)軌道T5為光學(xué)裝置的讀取頭的目標(biāo)軌道，而數(shù)據(jù)軌道T2至T4為光學(xué)裝置的讀取頭在進(jìn)行尋軌(由T1移到T5)時經(jīng)過的數(shù)據(jù)軌道，RF代表光學(xué)裝置的射頻信號，TRON代表光學(xué)裝置的尋軌信號，RFZC代表光學(xué)裝置的射頻過零信號(由虛線表示)，而RFRP代表光學(xué)裝置的射頻紋波信號(radio frequency ripple signal，RFRP signal)而箭頭符號代表光學(xué)裝置的讀取頭的尋軌方向。
在圖3中，具低電位的尋軌信號TRON代表光學(xué)裝置的讀取頭正在對存儲媒體進(jìn)行尋軌，此時不需讀取數(shù)據(jù)；而具有高電位的尋軌信號TRON代表光學(xué)裝置的讀取頭已經(jīng)完成尋軌，可開始進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取。光學(xué)裝置的射頻信號RF經(jīng)由底部保持值(bottom hold)及反向處理后可得到射頻紋波信號RFRP，射頻紋波信號RFRP在光學(xué)裝置的讀取頭進(jìn)行尋軌時呈具不同電平的正弦波，而當(dāng)光學(xué)裝置的讀取頭在軌道上時則具水平電位。根據(jù)射頻紋波信號RFRP的電位可產(chǎn)生相對應(yīng)的射頻過零信號RFZC，射頻過零信號RFZC可藉由具高低電位的脈沖波來表示光學(xué)裝置的讀取頭是否經(jīng)過光學(xué)存儲媒體的數(shù)據(jù)軌道。如圖3所示，當(dāng)尋軌信號TRON為低電位且射頻過零信號RFZC為高電位時，光學(xué)裝置的讀取頭正在進(jìn)行尋軌且通過存儲媒體的數(shù)據(jù)軌道，而當(dāng)尋軌信號TRON為低電位且射頻過零信號RFZC為低電位時，光學(xué)裝置的讀取頭正在進(jìn)行尋軌但未經(jīng)過存儲媒體的數(shù)據(jù)軌道。
請參考圖4，圖4為本發(fā)明的數(shù)據(jù)鎖相回路應(yīng)用于一光學(xué)裝置40中的示意圖。光學(xué)裝置40包含一數(shù)據(jù)鎖相回路41以及一控制電路42。數(shù)據(jù)鎖相回路41包含有一相位檢測器43、一頻率檢測器44、一電荷泵電路45、一濾波器46、一壓控振蕩器47，以及一分頻器49。由于光學(xué)裝置40(例如光盤裝置)對存儲媒體(例如光盤)進(jìn)行尋軌時所測到的信號(例如八至十四調(diào)制信號)的頻率范圍，可能因為存儲媒體(例如光盤內(nèi)外圈線速度不同)而變動極大。本發(fā)明的光學(xué)裝置40利用圖3所示的尋軌信號TRON和射頻過零信號RFZC，來判斷光學(xué)裝置40的讀取頭是否正在進(jìn)行尋軌且通過存儲媒體的數(shù)據(jù)軌道。當(dāng)尋軌信號TRON為低電位且射頻過零信號RFZC為高電位時，光學(xué)裝置40的控制電路42會產(chǎn)生一觸發(fā)信號Senable至相位檢測器43和頻率檢測器44以啟動數(shù)據(jù)鎖相回路41，針對尋軌中的光學(xué)裝置40的讀取頭當(dāng)時通過的數(shù)據(jù)軌道進(jìn)行相位及頻率的調(diào)整。控制電路42可包含或門(OR gate)OR和多路轉(zhuǎn)換器(multiplexer)MUX，依據(jù)射頻過零信號RFZC和尋軌信號TRON來產(chǎn)生觸發(fā)信號Senable。
在接收到觸發(fā)信號Senable后，數(shù)據(jù)鎖相回路41會先啟動頻率檢測器44使一時鐘信號的頻率大致追上輸入信號Sin的頻率，之后再利用相位檢測器43來使時鐘信號能精確地鎖上輸入信號Sin的相位與頻率，于另一實施例中，亦可僅利用相位檢測器43來使時鐘信號鎖定輸入信號Sin。因此，數(shù)據(jù)鎖相回路41接收光學(xué)裝置40對存儲媒體進(jìn)行尋軌時所檢測到的輸入信號Sin，相位檢測器43和頻率檢測器44依據(jù)輸入信號Sin以及一反饋信號Sfb間的相位及頻率差異，分別產(chǎn)生相位調(diào)整信號θp和頻率調(diào)整信號θf至電荷泵電路45。電荷泵電路45依據(jù)相位調(diào)整信號θp和頻率調(diào)整信號θf產(chǎn)生相對應(yīng)的電流信號Ud至濾波器46。濾波器46可為一回路濾波器(loop filter)或一低通濾波器(low-pass filter)，并可依據(jù)電流信號Ud產(chǎn)生一電壓信號V1至壓控振蕩器47。壓控振蕩器47根據(jù)電壓信號V1產(chǎn)生一周期脈沖信號V2，之后再由分頻器49將周期脈沖信號V2分頻，并將分頻后產(chǎn)生的反饋信號Sfb傳回給相位檢測器43和頻率檢測器44，藉此形成一反饋回路，直到反饋信號Sfb的頻率及相位與輸入信號Sin相匹配為止。
由于存儲媒體的數(shù)據(jù)軌道T1和T5轉(zhuǎn)速不同，光學(xué)裝置40從數(shù)據(jù)軌道T1和T5所測到的信號頻率范圍亦不同，而所測到的信號頻率范圍大小，則取決于數(shù)據(jù)軌道T1和T5之間相隔的數(shù)據(jù)軌道的距離。在本發(fā)明圖3的實施例中，光學(xué)裝置40的讀取頭由起始數(shù)據(jù)軌道T1移到目標(biāo)數(shù)據(jù)軌道T5的尋軌過程中，數(shù)據(jù)鎖相回路41會被啟動3次，分別依據(jù)光學(xué)裝置40由存儲媒體的數(shù)據(jù)軌道T2、T3和T4所檢測到的調(diào)制信號進(jìn)行3次相位及頻率的調(diào)整，如此當(dāng)光學(xué)裝置40的讀取頭完成尋軌并找到目標(biāo)數(shù)據(jù)軌道T5后，僅需針對從數(shù)據(jù)軌道T4和T5所測到的信號頻率范圍之間的些微差異進(jìn)行相位及頻率的調(diào)整，而不需針對從數(shù)據(jù)軌道T1和T5所測到的信號頻率范圍之間的差異進(jìn)行大范圍的調(diào)整。因此，本發(fā)明可減少光學(xué)裝置40的讀取頭在完成尋軌后數(shù)據(jù)鎖相回路41的調(diào)整時間，加快光學(xué)裝置40的讀取速度。
先前技術(shù)在光學(xué)裝置的讀取頭完成尋軌并找到目標(biāo)數(shù)據(jù)軌道后，數(shù)據(jù)鎖相回路才開始調(diào)整，由于從起始數(shù)據(jù)軌道和目標(biāo)數(shù)據(jù)軌道所測到的信號頻率范圍變動很大，往往需要一段時間才能完成調(diào)整，使得整體數(shù)據(jù)讀取時間過長而影響表現(xiàn)。相較于先前技術(shù)，本發(fā)明依據(jù)一光學(xué)裝置的射頻信號、射頻過零信號，以及尋軌信號，來判斷光學(xué)裝置的讀取頭當(dāng)尋軌時是否有經(jīng)過存儲媒體的數(shù)據(jù)區(qū)，并在光學(xué)裝置的讀取頭當(dāng)尋軌時經(jīng)過存儲媒體的數(shù)據(jù)區(qū)時，發(fā)送一觸發(fā)信號至光學(xué)裝置的鎖相回路以進(jìn)行頻率和相位的調(diào)整。因此，本發(fā)明可減少光學(xué)裝置的讀取頭在完成尋軌后調(diào)整數(shù)據(jù)鎖相回路所需的時間，加快光學(xué)裝置的讀取速度。
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(jìn)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
1.一種可在尋軌時啟動數(shù)據(jù)鎖相回路的方法，其包含下列步驟(a)判斷一光學(xué)裝置的讀取頭是否正對一存儲媒體進(jìn)行尋軌；(b)判斷該光學(xué)裝置的讀取頭是否在該存儲媒體的數(shù)據(jù)軌道上；以及(c)若步驟(a)及(b)的判斷結(jié)果顯示該光學(xué)裝置的讀取頭正對該存儲媒體進(jìn)行尋軌并且在該存儲媒體的數(shù)據(jù)軌道上，則調(diào)整該光學(xué)裝置的數(shù)據(jù)鎖相回路(PLL)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(b)系依據(jù)一射頻過零信號(RFZCsignal)判斷該光學(xué)裝置的讀取頭是否在該存儲媒體的數(shù)據(jù)軌道上。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其還包含依據(jù)該光學(xué)裝置的射頻(RF)信號產(chǎn)生一射頻紋波信號，并依據(jù)該射頻紋波信號產(chǎn)生該射頻過零信號。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其還包含在該光學(xué)裝置的讀取頭對該存儲媒體完成尋軌后，調(diào)整該光學(xué)裝置的數(shù)據(jù)鎖相回路。
5.一種可在尋軌時被啟動的數(shù)據(jù)鎖相回路，其包含有一相位檢測器，用來依據(jù)一光學(xué)裝置的一輸入信號與一反饋信號來產(chǎn)生一相位調(diào)整信號；一頻率檢測器，用來依據(jù)該光學(xué)裝置的該輸入信號與該反饋信號來產(chǎn)生一頻率調(diào)整信號；一調(diào)整電路，用來依據(jù)該相位調(diào)整信號與該頻率調(diào)整信號來產(chǎn)生該反饋信號；以及一控制裝置，用來在該光學(xué)裝置的讀取頭正對一存儲媒體進(jìn)行尋軌并且在該存儲媒體的數(shù)據(jù)軌道上時，傳送一觸發(fā)信號至該相位檢測器與該頻率檢測器以啟動該相位檢測器與該頻率檢測器。
6.如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)鎖相回路，其中該調(diào)整電路包含一電荷泵電路，電連接于該相位檢測器與該頻率檢測器，用來依據(jù)該相位調(diào)整信號與該頻率調(diào)整信號來產(chǎn)生一電流信號；一濾波器，電連接于該電荷泵電路，用來依據(jù)該電流信號來產(chǎn)生一電壓信號；一壓控振蕩器(VCO)，電連接于該濾波器，用來依據(jù)該電壓信號以產(chǎn)生一周期脈沖信號；以及一分頻器，電連接于該壓控振蕩器，用來依據(jù)該周期脈沖信號來產(chǎn)生該反饋信號。
7.如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)鎖相回路，其中該控制電路包含一或門，電連接于該光學(xué)裝置，用來依據(jù)該光學(xué)裝置的一射頻過零信號與一尋軌信號來產(chǎn)生一輸出信號；以及一多路轉(zhuǎn)換器，電連接于該光學(xué)裝置以及該或門，用來依據(jù)該光學(xué)裝置的該尋軌信號或該或門所產(chǎn)生的該輸出信號來產(chǎn)生該觸發(fā)信號。
8.如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)鎖相回路，其中該存儲媒體為一光盤(CD)。
9.如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)鎖相回路，其中該存儲媒體為一數(shù)字多功能光盤(DVD)。
10.如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)鎖相回路，其中該存儲媒體為一數(shù)字影像光盤(VCD)。
11.如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)鎖相回路，其中該光學(xué)裝置的該輸入信號為該光學(xué)裝置所讀取的調(diào)制信號。
全文摘要
一種可在尋軌時啟動數(shù)據(jù)鎖相回路的方法，其依據(jù)一光學(xué)裝置的射頻信號、射頻過零信號，以及尋軌信號，來判斷光學(xué)裝置的讀取頭當(dāng)尋軌時是否有經(jīng)過存儲媒體的數(shù)據(jù)區(qū)。在光學(xué)裝置的讀取頭當(dāng)尋軌時經(jīng)過存儲媒體的數(shù)據(jù)區(qū)時，發(fā)送一觸發(fā)信號至光學(xué)裝置的數(shù)據(jù)鎖相回路以進(jìn)行頻率和相位的調(diào)整。
文檔編號G11B20/10GK1956074SQ20051011808
公開日2007年5月2日 申請日期2005年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月25日
發(fā)明者李松鴻, 王德如 申請人:普誠科技股份有限公司