专利名称：利用基准图案标定微调动臂机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及光盘，具体地说，涉及利用光盘上的基准图案计算微调动臂机构的传动比。
背景技术：
诸如小型光盘(CD)等光盘是一种电子数据存储介质，可以利用低功率激光束写入和读出。CD一般用于数字形式的音频、视频、正文和其他信息的电子记录、存储和重放。数字万用光盘(DVD)是另一种比较新的光盘类型，一般用于电影的存储和重放，因为在同样的空间它能够存储比CD多得多的数据。
最初，CD是只读存储介质，作为用复杂的制造工艺压入一块清澈的碳酸酯树脂中的突出区域和平区域的图案数字数据的记录。于是，一般水平的用户往往拥有大量的CD，其中既有想要的数据(例如，在一个CD上几首他们欣赏的歌曲)和不想要的数据(例如，所述CD上其他他们不喜欢的歌曲)。但是，现在一般水平的用户可以用能够把数字数据烧录在CD-R(可记录CD盘)和CD-RW(可重写的CD盘)的重放机在他们自己的CD上拥有他们自己的数据。
越来越多的用户烧录他们自己的CD，识别这样的CD上的数据用的方便的方法的需求增加。例如，用正文和图像给光盘非数据面加标记的方法继续在开发。给盘加标记的基本方法包括在物理上用永久标记(例如，防伪(Sharpie)标记)写在非数据面上，或印制贴纸标记，并粘贴在盘的非数据面上。为在传统的CD重放机上实现的其他物理标记方法包括喷墨、热蜡转印和热染料转印方法。还有其他方法利用传统的CD重放机中的激光器标记专门准备的CD面。这样的方法同样用来给CD和DVD加标记。
通过用激光束沿着围绕光盘的同心圆标记标记面，可以在标记面(亦即，非数据面或顶面)上形成标记图像。按照所述圆的标记数据用激光为每一个圆标记固定尺寸和光密度的光斑。在所述光盘非数据面(亦即标记面)上形成标记图像的一个困难是，在非数据面上没有诸如预先刻制的纹迹等标记可以据以确定径向位置。在光盘非数据面上确定径向位置的一种方法是，利用非数据面上的基准图案。在上列相关申请”用于无纹迹光盘表面的径向定位”中讨论了所述方法。对于更高的标记密度，需要更高的径向定位精度。
发明内容
本发明的目的是利用光盘上的基准图案计算微调动臂机构的传动比。
根据本发明的第一方面，提供一种处理器可读介质，它包括处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令配置成用于扫描盘上的基准图案，以便建立坐标数据表；和根据所述坐标数据表标定微调动臂机构的传动比。
在一个实施例中，所述扫描包括根据所述基准图案产生反射信号；把所述反射信号的占空比转换为半径值；以及把所述半径值和关联的数模转换器计数值录入所述表中。
在另一个实施例中，所述标定包括对所述坐标数据执行直线拟合算法，以便产生最优拟合直线；和根据所述最优拟合直线的斜率标定所述微调动臂机构的所述传动比。
在另一个实施例中，所述扫描包括把一个数写入数模转换器；用所述数模转换器的输出电压驱动功率放大器；用所述功率放大器驱动动臂机构电流；n次把写入所述数模转换器的所述数改变一个已知的量；针对每一个写入所述数模转换器的数，从由所述基准图案产生的反射信号的占空比计算半径；以及把每一个半径和每一个写入所述数模转换器的数录入所述表中。
在另一个实施例中，所述扫描包括扫描第一半所述基准图案；根据所述第一半基准图案计算第一半径；扫描第二半所述基准图案；根据所述第二半基准图案计算第二半径；以及求出所述第一半径和所述第二半径的平均值，以便产生坐标数据。
在另一个实施例中，所述第一半基准图案和所述第二半基准图案处在所述盘的非数据面(214)上，彼此相隔180度。
在另一个实施例中，所述基准图案(330)具有随着所述盘的半径的线性变化。
在另一个实施例中，所述基准图案是锯齿形基准图案。
根据本发明的第二方面，提供一种光盘读写装置(102)，它包括所述处理器可读介质。
根据本发明的第二方面，提供一种盘驱动系统，它包括扫描器，它配置成读出光盘上的基准图案；微调动臂机构，它配置成控制所述扫描器的小的径向运动(242)；和微调动臂机构驱动程序，它配置成利用所述基准图案标定所述微调动臂机构。
在一个实施例中，所述盘驱动系统包括处理器，它配置成把二进制数写入数模转换器并以相等的步长增大所述二进制数；数模转换器，它配置成产生相对于每一个二进制数的输出电压；以及功率放大器，它配置成利用基于每一个输出电压的电流值驱动所述微调动臂机构。
在另一个实施例中，所述的盘驱动系统还包括坐标数据表，它包括所述二进制数和针对每一个二进制数从所述基准图案计算的半径值；和直线拟合算法，它配置成从所述坐标数据产生最优拟合直线并确定所述最优拟合直线的斜率，其中，所述斜率代表所述微调动臂机构的传动比。
根据本发明的第三方面，提供一种光盘读写装置，它包括所述盘驱动系统。
在所有附图中类似的组件和特征用同一标号标识。
图1举例说明示范性盘介质标记系统；图2举例说明作为图1示范性盘介质标记系统一个组件的盘驱动系统示范性实施例；图3举例说明具有示范性反射图案的光盘介质的示范性实施例；图4举例说明包括扫描锯齿形基准图案的不同途径和示范性反射信号的示范性标定过程；图5举例说明示范性半径数据和数模转换器(DAC)计数数据表；图6-8举例说明示范性锯齿形图案和由光学拾取装置产生的反射信号响应；图9举例说明DAC计数数据、半径数据和利用DAC计数数据和半径数据计算的最优拟合直线的示范性曲线图；图10-11是举例说明利用锯齿形图案标定微调动臂机构的示范性方法的流程图。
具体实施例方式
概述下面的讨论针对通过微调动臂机构的标定准确控制标记激光器的径向运动，来促进给光盘加标记的盘介质标记系统和方法。光学数据存储盘上的非数据面(或标记面)上的基准图案(例如，锯齿形图案)使光盘装置能够标定微调动臂机构。微调动臂机构在粗调动臂机构所提供的较大径向运动之间控制聚焦透镜和标记激光器的细小的径向运动。锯齿形图案具有随着半径的线性变化，它是可测量的，并可转换为距离，使得能够标定微调动臂机构。也可以设想具有随着盘半径变化的其他图案，诸如三角形图案(亦即，半个锯齿形图案)、阶梯图案等。可以通过测量图案、从图案测量值计算暗含的半径，使动臂机构步进并重复所述过程来实现动臂机构的标定。
示范性系统环境图1举例说明适宜于利用锯齿形图案标定微调动臂机构的示范性的盘介质标记系统100。示范性盘介质标记系统100包括盘介质标记装置102和显示装置104。可以以独立的给盘介质加标记的电气设备的形式来实现盘介质标记装置102。或者，盘介质标记装置102可以是光盘介质重放机或驱动器，诸如，用来给光盘加标记以及把数据记录在CD-R(可记录的CD盘)和/或CD-RW(可重写的CD盘)上的可写入小型光盘(CD)重放机的一部分。这样的可写入CD装置可以包括，例如，作为音频系统外围组件的独立的音频CD重放机、以标准设备的形式被结合到PC(个人计算机)内的CD-ROM驱动器、DVD(数字万用光盘)重放机和若干种类似的实施例。
盘介质标记装置102包括一个或多个处理器(例如，任何一种微处理器、控制器等)，处理各种指令来控制盘介质标记装置102的操作，并与其他电子或计算装置通信。盘介质标记装置102可以用一个或多个存储器组件实现，例如，其中包括随机访问存储器(RAM)108、盘存储装置110和非易失存储器112(例如，任何一种或多种只读存储器(ROM)114、闪存、EPROM、EEPROM等)。
盘存储装置110可以包括任何类型的磁或光存储装置，诸如，硬盘驱动器、磁带、可记录和/或可重写小型光盘(CD)、DVD、DVD+RW等。所述一个或多个存储器组件提供数据存储装置，用以存储各种信息和/或数据，诸如盘介质标记装置102的配置信息、图像用户接口信息和任何其他类型的信息和有关盘介质标记装置102操作方面的信息。盘介质标记装置102的各种可供选择的实施方案可以包括处理范围和存储器能力，并可以包括任何数目的不同于图1所示的存储器组件。
盘介质标记装置102可以包括以存储于ROM 114内的永久存储器模块或以盘介质标记装置102的其他组件(诸如，处理器组件106)的形式实现的固件组件116。利用盘介质标记装置102对固件116进行编程和分配，用以协调盘介质标记装置102内部硬件的操作，并包括用于执行这样的操作的编程结构。
操作系统118和一个或多个应用程序可以存储在非易失存储器112中，并在处理器106上执行，以便提供运行时的环境。运行时的环境通过允许定义不同的接口，而后者本身又允许应用程序与盘介质标记装置102交互，从而有助于盘介质标记装置102的可扩展性。在所述实例中，应用程序包括标记设计应用程序102、图像处理应用程序122和打印控制应用程序124。
标记设计应用程序120产生标记设计用户接口126，用以在显示装置104上显示，由此用户可以建立准备在盘介质，诸如光盘上形成的标记图案。用户可以指定或者拖放正文、用于背景的位像、数字照片、图形或符号和/或它们的任何组合，用以在用户接口126上建立标记图像。
图像处理应用程序122处理利用标记设计用户接口126建立的标记图像，以便产生图标图像数据和激光器控制数据的数据流，用以控制在诸如盘介质216(图2和3)等盘介质的同心圆或螺旋纹迹上再现图像。例如，标记图像的连续色调RGB(红、绿、蓝)矩形光栅图形可以转化为同心圆纹迹。曲线光栅被映射或分离为打印的彩色通道KCMY(黑、青、洋红和黄)或灰度。这种数据流被格式化为激光控制数据并利用其他控制器命令增强，以便控制盘介质标记装置102，在盘介质216(图2和3)上形成标记。产生标记文件，可以把它传送到控制器，在那里标记文件被分解，以便控制加标记的装置。或者，可以产生同心圆纹迹，并以位流的形式一次向盘介质标记装置102提供一个纹迹，来利用主机处理所述装置的图像再现过程。
打印控制应用程序124决定第一纹迹的半径和随后的纹迹间隔。在决定第一纹迹和纹迹间隔之后，打印控制应用程序124确定哪一个标记图像对应于每一个相应的纹迹。在坐标系统中规定沿着特定纹迹的激光标记位置，在所述坐标系统中以半径距离的坐标和沿着每一相应纹迹的距离的坐标定义所述同心圆纹迹。
盘介质标记装置102包括盘驱动系统128，后者可以用来在盘介质(亦即，光盘)表面上形成标记，诸如在光盘216(图2和3)标记面214(例如，非数据面)上再现标记图像。下面将参照图2更详细地描述盘驱动系统128。
盘介质标记装置102还包括一个或多个通信接口130，后者可以以下面各种形式实现一个或多个串行和/或并行接口130；无线电接口；任何类型的网络接口；以及其他任何一种类型的通信接口。无线电接口使盘介质标记装置102可以从诸如遥控装置或其他红外线(IR)、802.11、蓝牙、类似的射频输入装置等输入装置接收控制输入命令和其他信息。网络接口提供盘介质标记装置102和数字通信网络之间的连接，所述数字通信网络允许其他电子和计算装置连接到公共数字通信网络，以便通过网络把标记图像和其他信息发送给盘介质标记装置102。类似地，串行和并行接口直接在盘介质标记装置102和其他电子或计算装置之间提供数字通信通道。
盘介质标记装置102可以包括用户输入装置132，后者可以包括键盘、指向装置、用户控制器面板上的可选择的控制和/或其他装置，用以与盘介质标记装置102交互并向其输入信息。盘介质标记装置102还包括音频/视频处理器134，为在显示装置104上显示而产生显示内容，为由诸如一个或多个扬声器(未示出)等呈现装置产生音频内容。音频/视频处理器134可以包括显示控制器，后者处理显示内容，以便在显示装置104上显示相应的图像。可以以图像处理器、微处理器、集成电路和/或视频处理组件的形式实现显示控制器，用以处理图像。视频信号和音频信号可以通过RF(射频)链路、S-视频链路、复合视频链路、子视频链路或其他通信链路从盘介质标记装置102输送到显示装置104。
尽管没有单独示出，但盘介质标记装置102的某些组件可以用专用集成电路(ASIC)实现。另外，系统总线(未示出)一般连接盘介质标记装置102内的不同组件。可以以存储器总线、或存储器控制器、外围总线、加速图像端口或利用任何种类总线体系结构的本机总线的形式来实现系统总线。另外，盘介质标记装置102可以与主机处理器共享系统总线。
示范性实施例图2举例说明图1所示的作为示范性盘介质标记装置102一个组件的盘驱动系统128的示范性实施例。盘驱动系统128具有激光组合件200，所述激光组合件包括支承激光器204、光学拾取装置(OPU)206、激光聚焦透镜208、微调动臂机构209和透镜支架210的滑板202。
激光束212由激光器204产生，并聚焦在光盘介质216的标记面214上。激光束212建立与标记图像数据对应的激光标记，以便在光盘介质216上形成标记图像。
盘驱动系统128包括主轴电动机218、滑板电动机220和控制器222。一般说来，可以以使用上述关于图1的盘介质标记装置102的各种组件的组合的印刷电路板的形式实现控制器222。因此，控制器222包括处理器224，用以处理来自不同组件的存储在存储器226的计算机/处理器可执行的指令。处理器224一般是上述关于图1的盘介质标记系统100的一个或多个处理器106。类似地，存储器226一般是图1盘介质标记系统100的非易失存储器112和/或固件116。
包括激光驱动程序、滑板驱动程序和主轴驱动程序的驱动程序228存储在存储器226中，并且可以由处理器224执行。尽管这些组件在图2实施例中以存储在存储器226中并可以由处理器224执行的软件组件的形式表示，但是它们也可以是固件或硬件组件。
一般说来，主轴驱动程序驱动主轴电动机218，以便通过主轴230控制盘的转速。主轴驱动程序配合滑板电动机220的滑板驱动程序工作，用以控制激光组合件200相对于盘216沿着滑板机构232的径向粗调定位。在典型的实施例中，这样控制盘216的转速和激光组合件200的径向位置，使得当标记面214以恒定的线速度经过激光束212运动时在盘216上写入激光标记。
激光驱动程序控制激光束212的烧录，以便把与标记图像对应的激光标记写在光盘介质216上。可以以光检测器的形式实现光学拾取装置(OPU)206，所述光检测器向激光驱动程序提供激光聚焦反馈。相应地，激光驱动程序控制器激光束212的强度，以便当这样定位光盘使得数据面234经过激光束212时，读取保持在光盘216数据面234上的数据。
微调动臂机构驱动程序236、半径-DAC计数表238和直线拟合算法240可在处理器224上执行，以便产生和处理半径-DAC计数表238上的数据，以确定微调动臂机构209的传动比(亦即，标定微调动臂机构)。一般说来，微调动臂机构209起着在滑板202(亦即粗调动臂机构)的较大运动之间以小增量径向移动聚焦透镜208的作用242。微调动臂机构209的标定是通过涉及DAC 244(数模转换器)、功率放大器246、位于光盘216上的锯齿基准图案和激光组合件200的不同组件的过程。下面还将更详细地讨论标定过程。尽管在图2实施例中是以存储在存储器226中的软件的形式实现微调动臂机构的驱动程序和直线拟合算法并在处理器224上执行的，但是，所述微调动臂机构的驱动程序和直线拟合算法可以用固件或硬件组件实现。
计算装置接口248使盘驱动系统128与其他电子或计算装置的控制器222对接，以便接收标记图像数据或标记文件(未示出)。可以以ATAPI(先进工艺附件分组接口)的形式实现计算装置接口248，所述ATAPI是许多小型计算机并行或串行装置接口之一。另一个常用计算机接口是SCSI(小型计算机系统接口)，它是针对把外围装置附加到计算机上用的一般化装置接口。SCSI定义命令的结构、执行路径命令并处理路径状态。其他不同的物理接口包括并行接口、光纤通道、IEEE 1394、USB(通用串行接口)和ATA/ATAPI。ATAPI是命令执行协议，用于ATA接口，使得CD-ROM和磁带驱动器可以通过相同的ATA电缆连接到ATA硬盘驱动器。ATAPI装置一般包括CD-ROM驱动器、可记录CD驱动器、可重写CD驱动器、DVD(数字万用光盘)驱动器、磁带驱动器、超级软盘驱动器(例如，ZIP和LS-120)等。
如上所述，微调动臂机构230和直线拟合算法配置得产生和处理半径-DAC计数表238，以便在涉及DAC 244、功率放大器246、位于光盘216上的锯齿基准图案和激光组合件200的其他组件的过程中标定微调动臂机构209。所述过程一般包括这样移动激光组合件200到适当位置，以便把激光束212聚焦在光盘216上已知的半径位置上，然后在记录用来递增半径位置的当前数值的同时，递增半径位置。已知的半径位置和递增后的半径位置各自允许激光束212扫描处于光盘216标记面214上的锯齿基准图案。
微调动臂机构驱动程序使DAC计数(亦即数字量)加一，所述DAC计数是DAC的输入信号。把DAC计数值记录入表238中。使DAC计数值加一，调整从驱动功率放大器246的DAC输出的电压。这又增大由功率放大器提供给微调动臂机构209的电流。微调动臂机构209电流的改变使聚焦透镜208在径向242上作出小调整。所述小的调整改变激光束212在盘216的锯齿形图案上的径向位置。
当激光束212在不同位置上扫描锯齿形图案时，OPU 206产生与锯齿形图案对应的反射信号。每当微调动臂机构209调整激光束212在锯齿形图案上的径向扫描位置时，反射信号的占空比改变。微调动臂机构驱动程序236根据占空比信息、锯齿形图案的已知高度和锯齿形图案的径向位置把反射信号的占空比转换为半径值，并把所述半径值连同相应的DAC计数值一起存入表238中。重复进行加大DAC计数值(它本身又加大微调动臂机构209的电流)和从所得反射信号的占空比计算半径的过程若干次，直至表238都存入若干DAC计数值和相应的半径为止。
然后直线拟合算法240利用表238中的DAC计数值和相应的半径数据作为坐标数据计算一条其斜率将所述坐标数据最优拟合的直线。拟合直线的斜率就是微调动臂机构209的传动比。就是说，最优拟合的直线的斜率标定对于施加在微调动臂机构209上的已知的电流值(亦即，对应于记录的DAC计数值的已知电流值)微调动臂机构209移动聚焦透镜208的半径距离。
图3举例说明光学数据存储盘216的一个实施例，所述光学数据存储盘216在非数据面214上具有能够标定微调动臂机构209的示范性基准图案300。图3显示光盘216的非数据面214(亦即，标记面)。图3实施例以位于盘216最外半径302和最内半径204上的锯齿形图案300的形式表示基准图案300。锯齿形图案300包括两段图案(相隔180度)，围绕盘216的最外直径302和最内直径304。尽管在图3中两个位置302和304上都示出锯齿形图案300，但在典型的情况下图案300可以只位于这两个位置中的一个，不必两个都用。另外，为了把盘216的标记区域留空出来加标记，内径和外径(302和304)是设置基准图案的推荐位置。但是，请注意，这个描述不是准备把基准图案的位置限制在盘216的内径和外径302和304，而是也可以位于盘216的其他位置。
图3还举例说明图2滑板机构232部分，在它的上面滑板202携带着激光组合件200。所述滑板机构232的两端和在盘216的最外径302和最内径304区域都示出了激光斑点306。指向箭头308指示盘216的旋转方向。尽管没有按照比例，但是激光斑点用来举例说明在盘216旋转所述图案，在盘216的最内径304和最外径302通过激光斑点306时，基准图案300是如何被扫描的。
锯齿形图案300(亦见图4-7)可以用过诸如丝网、蚀刻和凸印等不同工艺在盘216上形成。基准图案300黑的图案区域代表盘216的低反射率的阴暗区域(如图4-7所示)，明亮的图案区域(亦即没有标记的区域)代表盘216上高反射率的反光区域(亦示于图4-7)。一般说来，盘216上不同反射率的扫描区域通过OPU 206产生反射信号(图2)，其振幅随着盘216的改变的反射率而改变。
正如图4举例说明的，锯齿形图案300具有已知的高度并位于光盘216已知的径向位置上。图4中示出从光盘216内径边缘(亦即，孔)的23.0mm处开始的锯齿形图案300。图4所示的锯齿形图案300的高度为1.2mm(亦即从23.0mm到24.2mm)。尽管图4中举例说明的锯齿形图案300的位置和高度代表锯齿形图案300推荐的实现方案，但是它们并不打算被视为限制。于是，锯齿形图案300可以位于离光盘216内边缘近一些或远一些的位置上，并在高度上可以高一些或矮一些。另外，尽管全都以锯齿形图案300的形式举例说明和讨论图案300，但应明白，也可以设想能够随盘半径提供线性变化、可测量并能转换为距离、能够标定微调动臂机构的其他图案。这样的图案包括，例如，三角形图案(亦即半个锯齿形图案)、阶梯图案等。
图4和5举例说明微调动臂机构209的示范性标定过程，它涉及微调动臂机构209的9个增量或9步。图4示出在标定过程中扫描激光束212可以采取的9个横跨锯齿形图案300的不同路径。开始，激光束212移动到锯齿形图案300内的1#位置上。一般，1#位置是离开”零电流位置”若干个微调动臂机构209增量的位置。所述”零电流”位置是功率放大器246没有向微调动臂机构209施加电流的位置，因而是聚焦透镜的正常停留位置。
正如在图5半径-DAC计数表所举例说明的，DAC计数为零相当于锯齿形图案300的”零电流”位置(亦即，23.6mm处的5#位置)。为了减小聚焦透镜208和微调动臂机构209上的运动应力，增量步设在”零电流”位置的两侧，而不是所有都在这一侧或那一侧。相应地，标定过程从向DAC 244施加一个DAC计数开始，它使聚焦透镜208(通过微调动臂机构209)移动，以便把激光束212的焦点移到最内的径向位置。所述1#位置在图4中示出为离开光盘216的内径边缘23.467mm处。
所施加的DAC计数是已知的，而且它对应于已知的DAC输出电压，它从功率放大器246产生驱动微调动臂机构209的已知的电流值。于是，如图5所示，把已知的DAC计数记录入表236。但应明白，驱动微调动臂机构209的已知电流值可以刚好已经准备好，并示于表238。此外，虽然以表238的1#步的DAC计数值举例说明”-400”的十进制值，但是，实际施加在DAC 244上的数将是二进制数。然而，为举例说明起见，用它们等效的十进制值表示DAC计数值比较容易。
图4较低的位置上举例说明从激光束212扫描锯齿形图案300时OPU 206可能产生的反射信号400的两个实例。反射信号400的占空比随着扫描在锯齿形图案300上出现的位置而改变。对于所述实例，图4举例说明当在较内(例如，23.467mm)和较外(例如，23.725mm)处扫描锯齿形图案时的两个不同的反射信号400的占空比。每当DAC计数加一，诸如图5表238所示，反射信号400具有不同的占空比。对于每一个占空比，这样配置微调动臂机构的驱动程序236，以便计算相应的半径，并将所述半径和产生所述半径的相应的DAC计数值(或电流值)一起录入表238。半径的计算以锯齿形图案已知的高度(例如，1.2mm)为依据。于是，图4和5举例说明9个不同的半径，它们是根据步进地施加在DAC 244上的9个不同的计数值计算和记录的。
在另一个实施例中，两段锯齿形图案300相隔180度，用以消除不然就会由于图案300的偏心而产生的误差。例如，当锯齿形图案300设置在光盘216时，它可能离开盘216的内径边缘太远或太近。由此，随后根据锯齿形图案最初”已知的”半径的计算会出现误差。但是，因为锯齿形图案300分为两段印制在光盘216上，彼此相隔180度，任何这样的误差都会被平均掉。例如，如果锯齿形图案300的一段被记在离内径边缘太近的位置，那么，相隔180度的锯齿形图案300的另一段就会被记在离内径边缘远了同样的一个量。于是，当微调动臂机构驱动程序从两个结果反射信号的占空比计算半径时，对半径求平均即可消除这个误差。
图3的示范性锯齿形图案300和具有变化的占空比的反射信号400进一步举例说明于图6-8。图6-8中的每一个都举例说明锯齿形图案300、当激光组合件200用激光束212扫描所述图案时由OPU206(图2)产生的反射信号400响应和反射信号400的相对脉冲持续时间(亦即，占空比)。如图6-8所示，锯齿形图案300的峰和谷在光盘216的低反射率区和高反射率区之间形成倾斜的界面。
图6举例说明激光束212位于”零电流”半径位置，或图4和5所示的第5位置上时的情况。当激光束212在盘216锯齿形图案300低反射率区和高反射率区之间移动时，OPU 206根据反射信号偏离盘216的量产生反射信号400。由于图6中激光束212对准锯齿形图案300峰和谷的中间位置，所以反射信号400具有(接近)50％的占空比。就是说，脉冲的持续时间404对脉冲周期406之比是(接近)50％。如上所述，半径的计算是根据占空比和锯齿形图案300已知的高度进行的。
图6反射信号400的脉冲402具有矩形的波形(亦即，顶部和底部都饱和)，因为激光束212与锯齿形图案300相比非常小，并因此在它扫描所述图案300时或者完全在高反射率区或者完全在低反射率区。另外，激光束212与锯齿形图案300相对移动非常快，因此在低和高反射率区之间穿过界面几乎是瞬间的。于是，反射信号400高和低信号饱和之间的转换已几乎是瞬间的，它们看来就是垂直的直线。
图7举例说明激光束212位于锯齿形图案300比”零电流”径向位置高的位置。图7可以代表例如图4和5所示的第9位置。于是，激光束212处于远离盘216内径的径向位置上。从图7中可以看出，结果反射信号400的占空比小于图6的实例。微调动臂机构驱动程序236根据所述占空比和锯齿形图案300的高度计算相应的半径，并将所述半径连同产生所述半径的相应的DAC计数值(或电流值)一起录入表238。
图8举例说明激光束212位于锯齿形图案300比”零电流”径向位置低的位置上。图8可以代表例如图4和5所示的第1位置。就是说，激光束212处于靠近盘216内径的径向位置上。再次可以看出，结果反射信号400的占空比不同于图6和7的占空比。微调动臂机构驱动程序236根据所述占空比和锯齿形图案300的高度计算相应的半径，并将所述半径连同产生所述半径的相应的DAC计数值(或电流值)一起录入表238。
在微调动臂机构驱动程序236使DAC计数值加1若干次(例如，在这种情况下9个不同增量)并建立包含DAC计数值和半径数据的表238之后，直线拟合算法利用所述数据作为坐标数据，计算其斜率将这些坐标数据最优拟合的直线。最优拟合直线的斜率对于施加在微调动臂机构209上的已知电流值(亦即，与所记录的DAC计数值对应的电流值)标定了微调动臂机构209通过聚焦透镜208移动激光束212的径向距离。
图9举例说明通过直线拟合算法根据图4和5举例说明的DAC计数值和半径值计算的最优拟合直线的实例。直线拟合算法240可以是例如最小二乘直线拟合，它针对坐标数据计算一条直线的斜率，使得所述直线与坐标数据相比的误差平方最小。这样的直线拟合算法对本专业的技术人员来说是众所周知的。图9举例说明来自表238的数据的坐标点图，其中X轴代表DAC计数值，而Y轴代表半径数据(以mm为单位)。尽管半径数据并不准确落在直线上，但是直线拟合算法240产生一条其斜率最优地标定微调动臂机构209传动比的最优拟合直线。
示范性方法现将首先参照图10-11的流程图描述利用盘介质标记装置上的锯齿形图案标定微调动臂机构的示范性方法。所述方法一般适用于以上就图1-9讨论的示范性实施例。可以通过任何适当的装置，包括例如通过ASIC上的硬件逻辑块或通过在处理器可读介质上形成的处理器可读的指令，来完成所述方法的各部分。
这里使用的“处理器可读介质”可以是任何可以包含、存储、传送、传播或输送指令给处理器执行的装置。处理器可读介质可以是电子的、磁的、光的、电磁的、红外线的或半导体的系统、设备、装置或传播介质，没有限制。处理器可读介质的更具体的实例包括(除其他外)电气连接(电子的)具有一条或多条导线、便携式计算机(磁)盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤(光学的)和便携式小型只读存储器(CDROM)(光学的)。
图10表示利用盘介质标记装置100中的锯齿形图案标定微调动臂机构的示范性方法1000。在方框1002，把聚焦透镜208移动到光盘216的已知径向位置。已知径向位置启动对位于盘216的标记面214上的锯齿形图案300的扫描。
在方框1004，把更新的DAC计数值写入DAC(数模转换器)244。DAC 244响应DAC计数值而提供输出电压，如方框1006所示。在方框1008，功率放大器246提供驱动微调动臂机构209的电流。所述微调动臂机构配置成以细小的步长在径向242上移动聚焦透镜。提供给微调动臂机构的电流与输入DAC的DAC计数值相关，并由其决定。
在方框1010，激光束212扫描位于光盘216上的锯齿形图案300。横跨所述图案300的扫描位置部分地受微调动臂机构的控制，所述微调动臂机构在径向242上控制聚焦透镜208的运动。在一个实施例中，锯齿形图案300包括两段，在光盘216上彼此相隔180度。在这种情况下两段图案300都被扫描。在方框1012，从扫描产生反射信号。所述反射信号由OPU 206(光学拾取装置)按照锯齿形图案300的反射率图案产生。反射信号可以是两个反射信号，其锯齿形图案包括两段，在光盘216上彼此相隔180度。
在方框1014，从反射信号的占空比计算半径。其中，两个反射信号各来自两段锯齿形图案的每一段，算出两个半径，然后平均，以便在方框1014产生计算的半径。继续执行图11的方框1016方法1000。半径和DAC计数值在所述表内是相关的，彼此对应的。
在方框1018，检查所述表是否满了。所述表是否满部分地取决于DAC在标定过程中可以有多少增量。增量数目最好为9，但是这并不打算作为限制。于是，在所描述的实施例中，若已经把9个DAC计数值和9个半径录入所述表，则所述表已满。若所述表未满，则所述方法(亦即标定过程)返回图10的方框1004，再次完成上述步骤。若所述表已满，则所述方法在方框1020继续。
在方框1020，把记录于表中的半径和DAC计数值配置为坐标数据。在方框1022，用直线拟合算法处理所述坐标数据，以便对所述坐标产生最优拟合直线。然后，如方框1024所示，根据所述最优拟合的直线的斜率标定微调动臂机构的传动比。
尽管已经用专用于结构特征和/或方法论动作的语言描述了本发明，但是，显然，本发明由后附的权利要求书限定，不必限于所描述的具体特征和动作。具体的特征和动作是作为实现本发明的示范性形式公开的。
权利要求
1.一种处理器可读介质(108，112，114，226)，它包括处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令配置成用于扫描(1010)盘(216)上的基准图案(300)，以便建立坐标数据表(238)；和根据所述坐标数据表(238)标定(1024)微调动臂机构(209)的传动比。
2.如权利要求1所述的处理器可读介质(108，112，114，226)，其特征在于所述扫描(1010)包括根据所述基准图案(300)产生(1012)反射信号(400)；把所述反射信号(400)的占空比转换(1014)为半径值；以及把所述半径值和关联的数模转换器计数值录入(1016)所述表(238)中。
3.如权利要求1所述的处理器可读介质(108，112，114，226)，其特征在于所述标定包括对所述坐标数据执行(1022)直线拟合算法(240)，以便产生最优拟合直线；和根据所述最优拟合直线的斜率标定(1024)所述微调动臂机构的所述传动比。
4.如权利要求1所述的处理器可读介质(108，112，114，226)，其特征在于所述扫描(1010)包括把一个数写入(1004)数模转换器(244)；用所述数模转换器的输出电压驱动(1006)功率放大器(246)；用所述功率放大器(246)驱动(1008)动臂机构电流；n次把写入所述数模转换器(244)的所述数改变一个已知的量；针对每一个写入所述数模转换器(244)的数，从由所述基准图案(300)产生的反射信号(400)的占空比计算(1014)半径；以及把每一个半径和每一个写入所述数模转换器(244)的数录入(1016)所述表中。
5.如权利要求1所述的处理器可读介质(108，112，114，226)，其特征在于所述扫描(1010)包括扫描(1010)第一半所述基准图案(300)；根据所述第一半基准图案(300)计算(1014)第一半径；扫描(1010)第二半所述基准图案(300)；根据所述第二半基准图案(300)计算(1014)第二半径；以及求出(1014)所述第一半径和所述第二半径的平均值，以便产生坐标数据。
6.如权利要求5所述的处理器可读介质(108，112，114，226)，其特征在于所述第一半基准图案(300)和所述第二半基准图案(300)处在所述盘(216)的非数据面(214)上，彼此相隔180度。
7.如权利要求1所述的处理器可读介质(108，112，114，226)，其特征在于所述基准图案(330)具有随着所述盘(216)的半径的线性变化。
8.如权利要求1所述的处理器可读介质(108，112，114，226)，其特征在于所述基准图案(300)是锯齿形基准图案。
9.一种光盘读写装置(102)，它包括权利要求1所述的处理器可读介质(108，112，114，226)。
10.一种盘驱动系统(128)，它包括扫描器(206，208，212)，它配置成读出光盘(216)上的基准图案(300)；微调动臂机构(209)，它配置成控制所述扫描器(206，208，212)的小的径向运动(242)；和微调动臂机构驱动程序(236)，它配置成利用所述基准图案(300)标定所述微调动臂机构(209)。
11.如权利要求10所述的盘驱动系统(128)，其特征在于包括处理器(224)，它配置成把二进制数写入数模转换器(244)并以相等的步长增大所述二进制数；数模转换器(244)，它配置成产生相对于每一个二进制数的输出电压；以及功率放大器(246)，它配置成利用基于每一个输出电压的电流值驱动所述微调动臂机构(209)。
12.如权利要求11所述的盘驱动系统(128)，其特征在于还包括坐标数据表(238)，它包括所述二进制数和针对每一个二进制数从所述基准图案(300)计算的半径值；和直线拟合算法(240)，它配置成从所述坐标数据产生最优拟合直线并确定所述最优拟合直线的斜率，其中，所述斜率代表所述微调动臂机构(209)的传动比。
13.一种光盘读写装置(102)，它包括权利要求10所述的盘驱动系统(128)。
全文摘要
一种盘介质标记系统(102，128)和通过利用基准图案(300)标定微调动臂机构(209)而便于给光盘(216)加标记的方法。
文档编号G11B19/28GK1595510SQ20041006993
公开日2005年3月16日 申请日期2004年7月12日 优先权日2003年9月12日
发明者D·M·汉克斯 申请人:惠普开发有限公司