专利名称：利用驱动电流分布进行速度控制的制作方法
相关申请本专利申请是2003年1月月17日提交的序号No.10/347,074的题为″无光道光盘表面径向位置的对准″的美国专利申请的部分继续申请，所述美国专利申请附此作参考。
背景诸如小光盘(CD)等光盘是一种电子数据存储介质，它可以利用低功率激光束进行写入和读出。光盘技术首先出现在CD市场，它一般用来以数字形式的电子方式记录、存储和重放音频、视频、正文及其他信息。数字万用光盘(DVD)是另一种最新类型的光盘，它一般地用于存储和重放电影，因为它能够在和CD相同的空间存储多得多的数据。
小光盘最初是只读存储介质，把数字数据作为通过复杂的制造过程印入透明的聚碳酸酯塑料片上的凸块和平坦区域的图案加以存储。但是，现在利用能够把数字数据烧入CD-R(可重新记录的光盘)和CD-RW(可重写的CD)的CD重放机，普通的用户可以烧制他们自己的CD。
因为例如，用户要求更方便地识别他们自己记录的光盘，所以继续要开发一种方法，能给带有正文和图像的这样的光盘的非数据面加上标记。标记光盘的基本方法包括用一个持久的标记(例如，Sharpie标记)或者打印输出贴纸标签并将其粘贴在所述光盘的非数据面上。所研制的在传统的CD重放机上实现的其它物理的标记方法包括喷墨、热腊转印和热染色转印方法。再一些方法是在传统的CD重放机上使用激光来标记特殊制备的CD表面。这样的方法同样适用标记CD和DVD。
标记图像可以通过用激光束沿着围绕光盘的同心圆形光道，着色在光盘的(亦即，非数据面或者顶面)的标签面上。对于每一个光道，都用恒定的大小和光密度的光点按照所述光道的标记数据利用激光加标记。心轴转速按照介质(亦即，光盘的覆层)响应来自激光的能量(亦即，改变颜色)所用的时间进行调整。但是，介质响应时间可能要求心轴速度足够缓慢，这给心轴马达转速的准确性提出一个约束。
CD驱动器一般使用带有整数位置编码器的低廉的3相马达作为电机驱动方法。三个内建的利用霍耳传感器信号的上升沿和下降沿的霍耳效应编码器通过18个反馈位置提供速度检测。典型转速，在1000RPM的数量级的速度准确性可以用这种程度的反馈适当地维持不变。但是，在较慢的转速下，诸如有益于给光盘标签面加标记的转速下，要维护速度准确性，霍耳传感器的反馈位置的数量就太少了。
因此，需要一种更可靠和可重复的速度控制。
概要用来自光盘标签面的定时信息产生驱动电流分布。为了在不存在定时信息的情况下维护光盘的转速，可以把驱动电流分布施加在心轴马达上。
附图的简短说明在所有的附图中同样的标号指类似的部件和特征。
图1举例说明示例性光盘介质标记系统。
图2举例说明作为图1示例性光盘介质标记系统的部件的光盘驱动系统的示例性实施例。
图3举例说明具有示例性反射图案的光盘介质的示例性实施例。
图4举例说明示例性定时图，表示与示例性反射图案相关的示例反射信号、它的相应的定时/时钟信号和示例霍耳传感器信号。
图5举例说明示例性驱动电流分布。
图6-10是流程图，举例说明适合于在光盘介质标记系统中实现自适应前馈心轴速度控制的示例性方法。
详细说明概述以下的讨论针对光盘介质标记系统和通过准确地控制心轴的转速，特别是在低RPM下便于标记光盘的方法。光盘系统通过读取(亦即，利用激光读取)位于光盘的标签面的反射图案，产生定时信息。定时信息提供精细的定时增量，使所述系统能在非常低的RPM下控制心轴速度。在学习阶段过程中，所述系统在维持特定的心轴转速的同时，按照每个精细的定时增量记录施加在心轴马达上的平均驱动电流。驱动电流分布从记录的驱动电流值，包括来自霍耳传感器的信号边沿数据产生，后者使所述分布中的电流值与心轴的绝对角位置同步。当学习阶段完成而且所述系统不再访问光盘上的反射图案(例如，当激光标记所述光盘的标记区域)时，利用电流分布来控制施加在心轴马达上的驱动电流。驱动电流分布保持心轴速度，而同时从霍耳传感器接收的信号边沿数据，使所述心轴的角位置与驱动电流分布保持同步。
示例性系统环境图1举例说明适用于实现自适应前馈心轴速度控制的示例性光盘介质标记系统100。示例性光盘介质标记系统100包括光盘介质标记装置102和显示装置104。可以以独特的用于标记光盘介质的装置的形式来实现光盘介质标记装置102。作为另一方案，光盘介质标记装置102可以结合成光学介质重放机或者驱动器(诸如可写小光盘(CD)重放机，后者用来标记光盘以及把数据记录在CD-R(可重新记录的CD)和/或CD-RW(可重写CD)上)的一部分。这样的可写CD装置可以包括例如独立的音频CD重放机，它是音频系统的外围部件；CD-ROM驱动器，它结合成PC(个人计算机)上的标准设备；DVD(数字万用光盘)重放机和任何数目类似的实施例。
光盘介质标记装置102包括一个或多个处理器106(例如，任何微处理器、控制器等等)，它处理不同的指令来控制光盘介质标记装置102的运行，并与其它电子和计算装置通信。光盘介质标记装置102可以用一个或多个存储器部件实现，其示例包括随机存取存储器(RAM)108、硬盘存储装置110和非易失性存储器112(例如，只读存储器(ROM)114、闪存存储器、EPROM、EEPROM等中的任何一种或多种)。
盘式存储装置110可以包括任何类型磁的或光学的存储装置，诸如硬盘驱动器、磁带、可重新记录的和/或可重写的小光盘(CD)、DVD、DVD+RW等等。一个或多个存储器部件提供数据存储机制来存入不同的信息和/或数据，诸如用于光盘介质标记装置102的配置信息、图形用户接口信息和与光盘介质标记装置102运行方面有关的任何其它类型的信息和数据。光盘介质标记装置102替代的实现方案可以包括处理范围和存储器能力，而且可以包括任何数目的不同于图1所举例说明的存储器部件。
光盘介质标记装置102包括固件116，以存储在只读存储器114中的永久存储器模块的形式或者利用光盘介质标记装置102中的其它部件(诸如处理器106的部件)来实现固件116。固件116是编程了的，与光盘介质标记装置102一起出售，以便协调光盘介质标记装置102内硬件的操作，并包含用来完成这样的操作的程序结构。
操作系统118和一个或多个应用程序可以存储在非易失性存储器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，便于光盘介质标记装置102扩展，而接口本身又允许应用程序与光盘介质标记装置102互相作用。在所述示例中，应用程序包括标记设计应用程序120、图像处理应用程序122和印刷控制应用程序124。
标记设计应用程序120产生标记设计用户接口126，用于在显示装置104上显示，从所述显示装置用户可以建立要再现在光盘介质(诸如光盘)上的标记图像。用户可以指定或者拖放正文、背景用的位像、数字照片、图形或符号和/或它们的任何组合，以便在用户接口126上建立标记图像。
图像处理应用程序122处理用标记设计用户接口126建立的标记图像，以便产生标记图像数据和激光控制数据，来控制光盘介质，诸如光盘介质218(图2和3)的同心圆形光道。例如，可以把标记图像的连续色调RGB(红、绿和蓝)的矩形光栅图形转换为同心圆形光道。所述曲线光栅被颜色映射和分离为打印颜色通道KCMY(黑、青、深红和黄色)或者灰度。所述数据流作为激光控制数据被格式化并用其它控制命令增强，以便控制光盘介质标记装置102来把标记再现在光盘介质218上(图2和3)。产生标记文件，它可以通过通信送到控制器，其中所述标记文件被分解，以便控制标记机构。作为另一方案，可以产生同心圆形光道并一次一个光道地流向光盘介质标记装置102，以便利用带有所述装置的再现处理的主机处理。
印刷控制应用程序124确定第一光道的半径和后来的光道间隔。确定第一光道的半径和光道间隔之后，印刷控制应用程序124确定哪一个标记图像数据对应于每一个相应的光道。在一个坐标系中指定激光标记沿着特定光道的位置，其中以半径距离和沿着每一个相应的光道的距离来定义所述同心圆形光道。
光盘介质标记装置102包括光盘驱动系统128，后者用来在光盘介质(亦即，光盘)的表面加标记，诸如在光盘218(图2和3)的标签面216(例如，非数据面)上再现标记图像。下面参照图2进一步描述光盘驱动系统128。
光盘介质标记装置102还包括一个或多个通信接口130，可以用于下串行和/或并行接口中的任何一个或多个的形式来实现所述通信接口130无线接口、任何类型的网络接口和任何其它类型的通信接口。无线接口使光盘介质标记装置102能从输入装置，诸如从遥控装置或者从其他红外线(IR)、802.11、蓝牙或者类似的RF输入装置接收控制输入命令及其他信息。网络接口提供光盘介质标记装置102和数据通信之间的连接、它允许其它电子和计算装置耦合到共同的数据通信网络上，以便通过网络向光盘介质标记装置102发送标记图像数据及其他信息。类似地，串行和/或并行接口在光盘介质标记装置102和其他电子或者计算装置之间提供数据通信路径光盘介质标记装置102可以包括用户输入装置132，后者可以包括键盘、指示器、用户控制面板上的可选的控制和/或其它机制，以便与光盘介质标记装置102进行交互作用并向其输入信息。光盘介质标记装置102还包括音频/视频处理器134、后者产生用于显示在显示装置104的显示内容，并且通过播放装置，诸如一个或多个扬声器(未示出)产生播放的音频内容。音频/视频处理器134可以包括显示控制器，它处理显示内容以便在显示装置104上显示相应的图像。可以以图形处理器、微控制器、集成电路和/或类似的视频处理部件的形式实现显示控制器，以便处理所述图像。视频信号和音频信号可以通过RF(射频)链接、S视频链接(S-video link)、组合视频链接、分量视频链接或者其它类似的通信链路从光盘介质标记装置102传送到显示装置104。
尽管图中分开地示出光盘介质标记装置102的一些部件，但是可以以专用集成电路(ASIC)来实现这些部件。另外，系统总线(未示出)一般连接光盘介质标记装置102中的不同的部件。可以以若干类型的总线结构(包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、加速图形端口或者利用各种各样的总线体系结构中的任何一个的本地总线)中的一个或多个来实现系统总线。另外，光盘介质标记装置102可以与主机处理器共享系统总线。
示例性实施例图2举例说明光盘驱动系统128的示例性实施例，后者作为示例性光盘介质标记装置102的部件示于图1。光盘驱动系统128具有包括滑架204的激光组合件202，滑架204支撑激光器206；光学拾取装置(OPU)208；激光聚焦透镜210；以及透镜支架212。
激光束214由激光器206产生并聚焦在光盘介质218的标签面216上。激光束214建立对应于标记图像数据的激光标记，以便在光盘介质218上再现所述标记的图像。
光盘驱动系统128包括心轴马达220、滑架马达222和控制器224。一般，可以以使用上面就图1光盘介质标记系统100讨论的不同部件的组合的印刷电路板的形式来实现控制器224。相应地，控制器224包括处理器226，用于处理来自存储在存储器228不同部件的计算机/处理器可执行的指令。处理器226一般是一个或多个上面就图1的光盘介质标记系统100讨论的处理器106。类似地，存储器228一般是图1光盘介质标记系统100的非易失性存储器112和/或固件116。
激光驱动程序230、滑架驱动程序232和心轴驱动程序234存储在存储器228中并可在处理器226上执行。尽管在图2的实施例中以存储在存储器228并可在处理器226上执行的软件部件的形式来表示这些部件，但是它们也可以是固件或者硬件部件。
一般，心轴驱动程序234驱动心轴马达220，以便通过心轴236控制光盘218的转速。心轴驱动程序234结合滑架驱动程序232运行，滑架驱动程序232驱动滑架马达222，以便控制激光组合件202沿着滑架驱动机构238的相对于光盘218的径向位置。在一个实现方案中，控制光盘218的转速和激光组合件202的径向位置，以便在标签面216以恒定的线速度移动通过激光束214时把激光标记写在光盘218上。下面就通过与OPU 208、学习算法240、驱动电流分布242和心轴马达220的相互作用实现自适应前馈心轴速度控制，更具体地讨论心轴驱动程序234。
激光驱动程序230控制激光束214的激发，以便把与标记图像对应的激光标记写在光盘介质218上。可以以光检测器的形式实现光学拾取装置(OPU)208，所述光检测器向激光驱动程序230提供激光焦点反馈。另外，激光驱动程序230控制激光束214的强度，以便当把光盘适当定位使得数据面244经过激光束214时，读出保存在光盘218数据侧244上的数据。
计算装置接口246使光盘驱动系统128的控制器与其他电子或者计算装置接口，以便接收标记图像数据或者标记文件(未示出)。可以以ATAPI(先进技术附加接口)的形式来实现计算装置接口246，ATAPI是许多小型计算机并行或者串行装置接口中的一种。另一种普通的计算机接口是SCSI(小型计算机系统接口)，它是统一的在计算机上装入外围设备用的通用装置接口。SCSI定义命令的结构、执行命令的方法和处理状态的方法。其它不同的物理接口包括并行接口、光纤信道、IEEE 1394、USB(万用串行总线)和ATA/ATAPI。ATAPI是命令执行协议，用在ATA接口上，使得CD-ROM和磁带驱动器可以通过同一个ATA电缆与ATA硬盘驱动器连接。ATAPI装置一般地包括CD-ROM驱动器、可重新记录的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)等等。
如上所述，心轴驱动程序234通过与OPU 208、学习算法240、驱动电流分布242和心轴马达220的相互作用，实现心轴自适应前馈速度控制。一般，心轴自适应前馈速度控制使心轴(因而，和光盘218)速度即使在非常低的RPM下也能够准确控制。在低RPM下可靠的控制减轻当用激光束214在光盘218的标签面216加标记时遇到的各种问题。这样的问题涉及光盘介质标签面216响应激光束214改变颜色可能需要的较长的时间。
先有技术解决与介质响应时间有关的问题的方法，包括在光盘218维持典型运行转速的同时，在光盘218旋转许多圈/遍时在同一光点重复加标记。但是，先有技术的方法要求光学介质盘218使用反应较慢的热致变色或者光致变色化学，而且假定各遍(亦即，光盘218旋转的各圈)之间光密度不衰落。相应地，在非常低的RPM下可靠地控制心轴速度(因而，和光盘218的速度)的能力对光盘介质标记装置102中标记光盘218是有利的。
在光盘驱动系统128正常运行过程中，诸如在检索数据光盘218的同时，典型的心轴转速处于1000RPM(转/分)的数量级。但是，当在光盘218的标签面216上加标签时，有益于在标签面216的外径上加标记的最小心轴转速可以处于例如25RPM的数量级。最小心轴转速与在激光束214在光盘218的外径上加标记时光盘218标签面216通过激光束214而运动的所需的恒定线速度相联系。为了在标记过程中维持所需的恒定线速度，所述心轴的转速随着激光移向光盘218的内径而增大，直至它达到光盘标记用的本地最大心轴转速为止。因而，尽管标签面216相对于激光束214的线速度在光盘218的标记过程中可能保持恒定，但心轴转速从相对较低的最小RPM(例如，25RPM)变化到相对较低的最大RPM(例如，75RPM)。
利用当前可用的来自心轴马达220中的霍耳传感器的信号信息，准确地维持标记光盘218所需的相对较低的、最小和最大心轴转速是困难的。在具有12个转子磁极的典型3相心轴马达220中，3个霍耳传感器和12个转子磁极的结合产生18个反馈位置。每一个反馈位置的信号上升沿和下降沿导致在心轴236旋转一圈(这一般地对应于光盘218旋转一圈)过程中产生36个霍耳信号边沿，光盘驱动系统128可以利用所述36个霍耳信号边沿来控制心轴速度。尽管这种反馈数量在典型运行速度(例如，在1000RPM的数量级)下对控制心轴速度是适当的，但是对于准确地维持给光盘218加标记时所需的低心轴速度却是不适当的。
因此，在心轴自适应前馈速度控制的学习阶段上，心轴驱动程序234使用精细的定时信息来控制流向心轴马达220的驱动电流。所述精细定时信息，用图2中的直线248表示，使心轴驱动程序234即使在非常低的RPM下也能够控制心轴速度。如图3所示，精细的定时信息是由位于光盘218的反射图案产生的。
图3举例说明光盘218的示例，它具有示例性时钟反射图案300，起时钟光道的作用，以便于产生在非常低的RPM下对控制心轴236的转速有用的精细的定时信息。时钟反射图案300位于光盘218标签面216上在光盘218的内径302上。但是，反射图案300不限于定位在光盘218的内径302上。它还可以位于光盘218标签面216的其他位置，最好在任何不干扰所述光盘标记区域的区域，诸如在外径304上。另外，尽管以轮辐图案的形式举例说明图3的反射图案300，但它不必限于这样的图案。因而，其它可以达到这里描述的类似的时钟光道效果的反射图案也都可以适合于用作反射图案300。
可以通过不同的过程，诸如丝网印刷、蚀刻或凹凸印，在光盘218上形成反射图案300中的明暗图案。反射图案300的暗图案区域代表光盘218上低反射性的阴暗区域，而亮图案区域(亦即，不标记的区域)代表光盘218上高反射性的发亮区域。一般，利用激光束214扫描光盘218上反射性改变的区域，通过OPU 208(图2)产生反射信号，所述反射信号的振幅随着正在被扫描的光盘218的区域的反射性的改变而改变。
图3还提供光盘218内径302上激光束214光点的例图，以及代表光盘驱动系统128的滑架驱动机构238的假想路径，激光束214沿着所述路径穿过内径302和外径304之间的光盘218半径行走，而同时给光盘218的标签面216加标记。
图4表示定时图的示例，该图示出示例性反射信号400和相应的精细定时/时钟信号402，这些信号可以通过OPU 208在激光束214经过反射图案300时产生。精细定时/时钟信号402的每一个信号边沿404都与旋转光盘218的一个角位置相联系。图4还示出来自心轴马达220中的霍耳传感器的霍耳传感器信号406信息的示例。所述霍耳传感器的每一个信号边沿408都与光盘218在其上旋转的心轴的一个角位置236相联系。霍耳信号边沿408为较细的时钟信号边沿404提供基准点，并且如下面进一步讨论的，用来通过时钟信号边沿404使心轴的角位置236与驱动电流分布242内的驱动电流值同步。
参见图3和4，在心轴自适应前馈速度控制的学习阶段过程中，激光束214定位在光盘218的内径302上，使得光盘218旋转时反射图案300在激光束214的上面通过。因为光盘218在箭头306的方向上旋转，例如，光盘驱动系统128上的OPU 208拾取从反射图案300反射的光，并产生反射信号400。OPU 208通过例如比较器电路(未示出)处理反射信号400，产生精细的时钟信号402，也用图2的直线248表示。心轴驱动程序234从OPU 208接收精细时钟信息248、402，并且利用精细时钟信息248、402来确定光盘218的转速，后者本身又表示心轴236的转速。精细时钟信息248、402使心轴驱动程序234能够准确地把心轴转速维持在一有益于在光盘218上写入标记的低RPM上。心轴驱动程序234通过控制驱动心轴马达220的驱动电流的电平保持所需的心轴转速。
除接收精细时钟信息248、402以外，心轴驱动程序234还从心轴马达220接收霍耳传感器信息250。霍耳传感器信息的一个示例以信号406的形式示于图4。霍耳传感器信号406用来代表把来自心轴马达220上3个霍耳传感器的数据组合在一起的积分信号。正如上面讨论的，具有12个转子磁极的典型的3相心轴马达220提供18个反馈位置和36个霍耳信号边沿。示于图4的霍耳传感器信号406用来表示许多精细时钟信号边沿404出现在每一霍耳信号边沿408之间。因而，示于图4的霍耳传感器信号406图解说明，相对于精细得多的时钟信息402，只有2个霍耳传感器反馈位置(亦即，4个霍耳信号边沿408)。心轴236旋转时，每一个霍耳信号边沿408代表心轴236的一个绝对角位置。应该指出，图4仅仅用来作为示例，而且霍耳信号边沿408相对于来自精细时钟信号402的时钟信号边沿404的数量，会随着图4图解说明的内容而显著变化。
在心轴自适应前馈速度控制的学习阶段过程中，学习算法(图2)从OPU 208接收精细时钟信息248、402，以及从心轴驱动程序234接收驱动电流信息和霍耳传感器信号250、406信息。学习算法240使用这个信息建立驱动电流分布242。驱动电流分布242可以表达为一个信息表，诸如图5所表示的。
图5的驱动电流分布242包括记录的驱动电流数据，用位于标记为ID的一列中的电流值C00-C0N表示。ID列代表在学习阶段过程中在激光束214在光盘218内径302处经过反射图案300时记录的电流值。图5的驱动电流分布242还包括内插的驱动电流数据，用标记为R1-OD各列中的电流值C10-CNN表示。列R1、R2等等代表针对光盘218的内径302和外径304之间半径增量的电流内插值。OD列代表光盘218外径304上的电流内插值。
在学习阶段过程中，在激光束214在光盘218的内径302处经过时钟反射图案300时，学习算法240记录ID列中的驱动电流值C00-C0N。对于每一个时钟边沿404(亦即，CK1-CKN)，在驱动电流分布242上记录相应的驱动电流值。因为每一个时钟边沿404(亦即，CK1-CKN)代表心轴236旋转时光盘218的一个绝对角位置，所以每一个时钟边沿404的绝对角位置具有驱动电流分布242内记录的一个相应的驱动电流值。应该指出，每一个驱动电流值(亦即，C00-C0N)一般是光盘218旋转几圈时采集的几个样本的平均值。因而，所述学习阶段一般包括光盘218的3圈或更多圈，光盘为每一个时钟边沿404提供若干个驱动电流值。学习算法240在学习阶段过程中对每一个时钟边沿404对所述驱动电流值求平均，并记录驱动电流分布242上所述平均驱动电流值(亦即，C00-C0N)。
驱动电流分布242的R1-OD列中内插的驱动电流值C10-CNN不是记录的值。相反，它们是由学习算法240算出的值。内插的驱动电流值C10-CNN在所述学习阶段完成之后，由心轴驱动程序234使用。在光盘218加标记的过程中，心轴驱动程序234使用电流值C10-CNN来维持适当的心轴转速。在激光束214在光盘218的标记区域加标记的同时，不访问光盘218内径302处的时钟反射图案。因而，学习算法240根据心轴236的RPM对于激光束214的每一个半径增量(亦即，R1，R2等)计算驱动电流值C10-CNN，这将在旋转的光盘218的标签面216和激光束214之间维持恒定的线速度。为了为所述激光在光盘218内径302和外径304之间加标签时维持恒定的线速度，在激光以半径增量在内径302和外径304之间步进时，必须连续调整心轴236的转速(亦即，RPM)。因此，所述学习算法记录光盘218内径302处的驱动电流值C00-C0N，然后使用所述记录值内插适当调整心轴236转速(亦即，RPM)所需要的其余的驱动电流值C10-CNN，以便在标签面216和激光束214之间针对每一个增量标记半径(亦即R1-OD)维持恒定的线速度。由学习算法完成的确定内插的驱动电流值C10-CNN的实际的计算，本专业的技术人员很容易理解。
光盘218在多大程度上保持与心轴236对准，驱动电流分布242中的内插的驱动电流值C10-CNN就在多大程度上向心轴驱动程序234提供准确的驱动信息来控制标记过程中光盘218的转速。但是，若光盘218相对于心轴236的角位置滑动，则分布242中的驱动电流值与在学习阶段过程中记录的(或者内插的)精确的心轴的角位置236不再匹配。因此，驱动电流分布242还包括来自霍耳传感器信号406的霍耳信号边沿408信息，作为维持分布242中的驱动电流值和心轴236绝对位置之间的同步的一个办法。
示于图5的霍耳信号边沿408的每一项一般地都代表来自图4的定时图的霍耳信号边沿408。因而，每一个霍耳信号边沿408都在特定的时钟边沿404或者在接近于特定的时钟边沿404处被同步。在给光盘218加标记过程中，心轴驱动程序234从驱动电流分布242接收输入信号，所述输入信号用来通过心轴马达220维持适当约心轴速度。在光盘218的标记过程中，心轴驱动程序234还接收实时霍耳传感器信号250、406信息(亦即，霍耳信号边沿408数据)。心轴驱动程序234把实时霍耳信号边沿408数据与记录在驱动电流分布242的霍耳信号边沿408比较，以便确定分布242中的驱动电流值是否与心轴236的绝对位置适当同步。若实时霍耳信号边沿408不落在从驱动电流分布242确定的预期的位置，则心轴驱动程序234知道，光盘218已经偏离与心轴236的同步。于是心轴驱动程序234移动分布242中的驱动电流值，使得它们对霍耳信号边沿408的数据重新同步。
移动分布242中的驱动电流值可以包括把向心轴马达220施加的驱动电流值提前或延迟。因而，例如，可以把驱动电流分布242中带有相应的时钟边沿404(例如，CK1-CKN)的电流值(亦即C00-C0N)比它的相应的时钟边沿404略为提前或略为延迟地加到心轴马达220上，以便适当地使所述驱动电流值与心轴驱动程序234刚收到的实时霍耳信号边沿408数据同步。驱动电流值施加于心轴马达220的提前或者延迟，此后还影响来自驱动电流分布242的后来的驱动电流值的施加。因而，心轴驱动程序234移动分布242中的驱动电流值，使得它们对霍耳信号边沿408数据重新同步。
示例性方法现将首先参照图6-10的流程图描述用于在光盘介质标记系统中实现心轴自适应前馈速度控制的示例性方法。所述方法一般地适用于上面就图1-5讨论的示例性实施例。所描述的方法的要素可以通过任何适当的装置，包括例如通过ASIC上的硬件逻辑块或者通过执行定义在处理器可读介质中的处理器可读指令来完成这里使用的″处理器可读介质″可以是包含、存储、交换、传播或者传送由处理器使用或者执行的指令的任何装置。处理器可读介质，在不加限制的情况下，可以是电子、磁的、光学的、电磁的、红外线的或者半导体系统、设备、装置或者传播介质。处理器可读介质的更具体的示例包括(除其他以外)具有一根或多根导线的电气(电子的)连接、便携式计算机软磁盘(磁的)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程的只读存储器(EPROM或者闪存存储器)、光学纤维(光学的)和便携式小光盘只读存储器(CDROM)(光学的)。
图6表示用于在光盘介质标记系统中实现心轴自适应前馈速度控制的示例性方法600。在方框602，光盘驱动系统128根据来自光学介质光盘218的标签面的定时信息，产生驱动电流分布242。所述定时信息是从一般位于光盘218的内径302的精细地增量的反射图案300产生的。反射图案300的小的增量有助于产生定时信息，所述定时信息包括相对时间分钟时钟脉冲(relatively temporally minuteclock pulse)，所述相对时间分钟时钟脉冲提供一种在非常低的转速(诸如在给光盘218标签面216加标记的过程中所需的转速)下控制把心轴236的速度的办法。
驱动电流分布242一般提供在学习阶段过程中记录的施加在心轴马达220上的驱动电流值的历史，用于维持光盘218和光盘218装于其上的心轴236的特定的转速(例如低转速)。如以下在一个后来的示例性方法700中讨论的，除在所述学习阶段过程中实际上施加在心轴马达220上的记录的驱动电流值以外，驱动电流分布242包括附加的内插的驱动电流值，它是根据记录的驱动电流值和在它的内径302和它的外径304之间改变光盘218的半径增量算出的。一般算出所述内插的驱动电流值，以便产生(亦即，通过心轴马达220)每一个半径增量下维持标记光盘218的标签面216所需的恒定的线速度的心轴转速。
在示例性方法600的方框604，光盘驱动系统128通过向心轴马达220施加驱动电流分布242来保持光盘218的转速。心轴驱动程序234把来自驱动电流分布242的驱动电流施加于心轴马达220，以便在不存在定时信息的情况下，维持所需的心轴转速。当光盘驱动系统128正在光盘218的标签面216进行标记处理时，它不再访问用来产生精细定时信息的反射信号300。因而，用驱动电流分布242来驱动心轴马达220，并产生光盘218每一个半径增量的心轴转速，所述心轴转速一般在光盘和标签面216与激光束214之间维持一个给光盘218加标记所需的恒定的线速度。
图7表示示例性方法700，方法700可以是用于在光盘介质标记系统上实现心轴自适应前馈速度控制的示例性方法600的一部分。因此，方法700是指从方法600的方框602开始。示例性方法700一般地在光盘驱动系统128的学习阶段过程中完成，此时访问位于光盘218光盘标签面216的反射图案300。在方框702，光盘驱动系统128把驱动电流值记录到驱动电流分布242中。记录的驱动电流值是施加在心轴马达220以便在存在定时信息的情况下(亦即，在学习阶段过程中当访问光盘218的反射图案300时)维持所需的心轴转速(例如低转速)的驱动电流量。
在示例性方法700的方框704，根据记录的驱动电流值和光盘218d的内径302和外径304之间的改变的半径增量，算出内插的驱动电流值。一般算出内插的驱动电流值，以便产生(亦即，通过心轴马达220)每一个半径增量下在光盘218的标签面216和激光束214之间维持适用于给光盘218加标记的恒定的线速度。在方框706，把内插的驱动电流值与定时信号相关地记录到驱动电流分布242中。因而，内插的驱动电流值被与所述定时信号的每一个增量相关地记录在分布242中。
在方框708，监测来自心轴马达220的霍耳传感器信号。霍耳传感器信号的边沿与光盘218在其上旋转的心轴236的角位置相关。因此，可以把霍耳传感器信号记录到驱动电流分布242中以便提供使分布242中记录的驱动电流值与心轴236的角位置同步的基准点。相应地，在方框710，把霍耳传感器信号与所述定时信号相关地记录到驱动电流分布242中。
图8表示示例性方法800，它可以是在用于光盘介质标记系统中实现心轴自适应前馈速度控制的示例性方法600的一部分。因此，方法800是指方法600的方框602。示例性方法800一般地在光盘驱动系统128的学习阶段过程中完成，其中访问位于光盘218的标签面216的反射图案300。在方法800的方框802，光盘驱动系统128利用激光器206(亦即，激光束214)扫描光盘218上的反射图案300。光盘218的扫描包括旋转光盘218、在光盘218的标签面216旋转经过所述激光束时使激光束照射在反射图案，接收从光盘218上的反射图案300反射回来的光(亦即，用光学拾取装置208)。
在方框804，光盘驱动系统128的光学拾取装置(OPU)208从所述扫描产生反射信号。所述反射信号是和信号，它是根据从OPU 208的若干元件接收的组合的反射光产生的。在方框806，把所述反射信号转换为定时信号。这种转换可以例如由位于OPU 208中的比较器线路完成。在方框808，调整施加在心轴马达220的驱动电流量，以便达到心轴236的所需的转速(例如，低转速)。调整施加在心轴马达220的驱动电流量以便达到所需的转速的工作，包括确定心轴236当前的转速。然后算出当前的转速和所需的转速之间的误差。然后改变(例如，一般增大)施加在心轴马达220的驱动电流，直至误差基本上下降为零。
在方框810，把驱动电流值与所述定时信号相关地记录到驱动电流分布242中。一般，在所述定时信号的每一个时钟边沿，把用来驱动心轴马达220达到所需的转速的驱动电流值，与所述时钟边沿相关地加以记录。如以下参照图9的方法900讨论的，记录的驱动电流值一般是在光盘驱动系统128的学习阶段过程中采集的几个样本值的平均值。
图9表示记录驱动电流值的示例性方法900，它可以是用于在光盘介质标记系统中实现心轴自适应前馈速度控制的示例性方法600的一部分。方法900是指方法800的方框810。示例性方法900一般在光盘驱动系统128的学习阶段过程中完成，其中访问位于光盘218的标签面216上的反射图案300。在方法900的方框902，光盘驱动系统128记录与从反射图案300产生的定时信号的每一个时钟边沿相联系的多个驱动电流值。多个驱动电流值中的每一个都与光盘驱动系统128学习阶段过程中光盘218旋转多圈中的一圈对应。在方框904，求每一个时钟边沿的多个驱动电流的平均值，以便计算所述时钟边沿的平均驱动电流值。在方框906，把所述平均驱动电流值与所述定时信号的相应的时钟边沿相关地记录入驱动电流分布242中。
图10表示示例性方法1000，它可以是用于在光盘介质标记系统中实现心轴自适应前馈速度控制的示例性方法600的一部分。因此，方法1000是指方法600的方框604。示例性方法1000一般在光盘驱动系统128的学习阶段之后完成，其中不再访问位于光盘218的标签面216上的反射图案300。因而，示例性方法1000一般在标记光盘218的标签面216的过程中完成。在方框1002，光盘驱动系统128监视来自心轴马达220的实时霍耳传感器信号。在方框1004，光盘驱动系统128的心轴驱动程序234确定所述实时霍耳传感器信号是否与驱动电流分布242同步。所述确定工作一般包括把实时霍耳传感器信号边沿与从前已经在学习阶段过程中记录到驱动电流分布242中的霍耳传感器信号边沿加以比较，如上面就图7的方法700讨论的。在方框1006，若所述实时霍耳传感器信号与驱动电流分布242不同步，则心轴驱动程序234相对于所述实时霍耳传感器信号移动驱动电流分布。
移动驱动电流分布242可以包括提前或延迟把分布242中的驱动电流值施加在心轴马达220上。例如，驱动电流分布242中带有相应的时钟边沿404(例如，图5的CK1-CKN)的电流值(例如，C00-C0N，图5)，可以比相应的时钟边沿404略早或略晚地施加在心轴马达220上，以便使所述驱动电流值与刚由心轴驱动程序234收到的实时霍耳信号边沿同步。所述驱动电流值施加到心轴马达220的提前或延迟，此后还会影响来自驱动电流分布242的后来的驱动电流值的施加。因而，心轴驱动程序234移动分布242中的驱动电流值，使得它们与所述实时霍耳信号边沿重新同步。
尽管已经借助于流程图和与流程图的方框相联系的正文公开了一个或多个方法，但应明白，这些方框不一定要按所呈现的顺序完成，替代的顺序也许得出类似的优点。另外，所述方法不是排他性的，而且可以单独完成或者彼此结合完成。
尽管已经在结构特征和/或方法操作上用具体的语言描述了本发明，但应明白，在后附的权利要求书中定义的本发明不一定限于所描述的这些具体的特征或者操作。相反，具体的特征和作是作为实现所需的发明的示例性形式公开的。
权利要求
1.一种处理器可读介质，它包括针对以下步骤配置的处理器可执行的指令根据来自光盘(218)的标签面(216)的定时信息(248、402)产生(602)驱动电流分布(242)；以及在不存在定时信息(248、402)的情况下，通过把所述驱动电流分布(242)加到心轴马达(220)来维持(604)所述光盘(218)的转速。
2.如权利要求1所述的处理器可读介质，其中所述产生(602)步骤包括与所述定时信息(248、402)相关地把驱动电流值记录到所述驱动电流分布(242)中，所述驱动电流值是施加在所述心轴马达(220)上以便在存在定时信息(248、402)的情况下维持所需的心轴转速的驱动电流量。
3.如权利要求2所述的处理器可读介质，其中所述产生步骤包括计算(704)用于所述光盘(218)的内径(302)和外径(304)之间半径增量的内插驱动电流值，所述内插驱动电流值是根据记录的驱动电流值算出的；以及把所述内插驱动电流值与所述定时信息(248，402)相关地记录(706)到驱动电流分布中。
4.如权利要求1所述的处理器可读介质，其中所述产生步骤包括监测(708，1002)霍耳传感器信号(250、406)；以及把所述霍耳传感器信号(250、406)与所述定时信息(248、402)相关地记录(710)到驱动电流分布(242)中。
5.如权利要求1所述的处理器可读介质，其中所述产生步骤包括利用激光(206，214)扫描(802)所述光盘(218)上的反射图案(300)；从所述扫描产生(804)反射信号(400)；把所述反射信号(400)转换为所述定时信息(248、402)；调整(808)施加在所述心轴马达(220)上的驱动电流量，以便达到所需的心轴(236)转速；以及与所述定时信息(248、402)相关地记录(810)施加在所述心轴马达(220)上的驱动电流值。
6.如权利要求5所述的处理器可读介质，其中所述记录(810)步骤包括与所述定时信息(248，402)的时钟边沿(404)相关地把每一个驱动电流值记录(902)到所述驱动电流分布中。
7.如权利要求5所述的处理器可读介质，其中每一个驱动电流值都是平均驱动电流值，所述记录步骤包括对于所述定时信息(248、402)的每一个时钟边沿(404)，记录所述光盘(218)相应的多转过程中的多个驱动电流值；求所述多个驱动电流的平均值(904)，以便计算平均驱动电流值；以及与所述定时信息(248、402)的时钟边沿相关地把每一个平均驱动电流值记录(906)到所述驱动电流分布中。
8.如权利要求1所述的处理器可读介质，其中所述维持转速步骤包括监测(1002)霍耳传感器信号(250、406)；确定(1004)所述霍耳传感器信号(250，406)是否与所述驱动电流分布(242)同步；以及若所述霍耳传感器信号(250，406)与所述驱动电流分布(242)不同步，则相对于所述霍耳传感器信号(250，406)移动(1006)所述驱动电流分布。
9.一种光盘驱动系统(128)，它包括激光(206)，它配置成在光学介质光盘(218)的标签面(216)再现图像；心轴马达(220)，用于旋转光学介质光盘(218)安装于其上的心轴(236)；以及心轴驱动程序(234)，它配置成根据从所述光学介质光盘(218)的标签面(216)上的反射图案(300)产生的定时信息(248，402)，控制在学习阶段过程中施加在所述心轴马达(220)上以便达到所述心轴(236)所需的转速的驱动电流量。
10.如权利要求9所述的光盘驱动系统(128)，其中还包括一种学习算法(240)，所述学习算法(240)配置成在所述学习阶段过程中，与所述定时信息(248、402)相关地，记录施加在所述心轴马达(220)的驱动电流值和从所述心轴马达(220)接收的霍耳传感器信号数据(250，406)。
11.如权利要求10所述的光盘驱动系统(128)，其中还包括驱动电流分布(242)，所述驱动电流分布(242)包括在所述学习阶段过程中记录的驱动电流值、霍耳传感器信号数据(250，406)和定时信息(248，402)，所述心轴驱动程序(234)还配置成在所述学习阶段之后把驱动电流分布(242)应用于所述心轴马达(220)，以便在所述激光(206)在所述光盘(218)的标签面(216)上再现图像时达到所述心轴(236)适当的转速。
12.一种光盘读写装置(102)，它包括如权利要求9所述的光盘驱动系统(128)。
13.一种光盘驱动系统(128)，它包括学习算法(240)，它配置成在学习阶段过程中产生驱动电流分布(242)，所述驱动电流分布(242)包括与从光盘(218)的标签面(216)上的反射图案(300)产生的时钟信号(402)的每一个边沿(404)相联系的平均驱动电流值；心轴驱动程序(234)，它配置成把所述驱动电流分布(242)施加到心轴马达(220)，以便当不能再访问反射图案(300)时，达到标记所述光盘(218)的标签面(216)过程中所需的心轴转速。
14.一种方法，它包括当激光(206)可以接近来自光盘(218)的标签面(216)的定时信息(400)时，产生(602)驱动电流分布(242)；以及把所述驱动电流分布(242)施加(604)于心轴马达(220)，以便当所述激光(206)不再可以接近所述定时信息(400)时，达到所述光盘(218)的转速。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述产生驱动电流分布的步骤包括从所述光盘(218)的标签面(216)上的反射图案(300)产生所述定时信息(400)；把所述定时信息(400)转换为定时信号(248、402)；以及对于所述定时信号(248、402)的每一个脉冲，记录施加在所述心轴马达(220)上以便维持特定的转速的驱动电流值。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述产生驱动电流分布(242)的步骤还包括从所述心轴马达(220)接收霍耳传感器信号(250、406)；以及与所述定时信号(402)的脉冲有关地把霍耳传感器信号边沿(408)记录在所述驱动电流分布(242)上。
17.如权利要求14所述的方法，其中施加所述驱动电流分布(242)的所述步骤包括监测(1002)来自所述心轴马达(220)的霍耳传感器信号(250、406)；确定来自所述霍耳传感器信号(250，406)的霍耳传感器信号边沿数据(408)是否与存在于所述驱动电流分布(242)上的记录的霍耳传感器信号边沿数据(408)同步；以及若所述霍耳传感器信号边沿数据(408)与存在于所述驱动电流分布(242)上的所述记录的霍耳传感器信号边沿数据(408)不同步，则相对于所述霍耳传感器信号(250，406)移动(1006)所述驱动电流分布(242)。
18.一种光盘驱动系统(128)，它包括用于从光盘(218)的标签面(216)读出定时信息(402)的装置；用于根据所述定时信息(402)达到一定转速的装置；用于产生驱动电流分布(242)的装置，所述驱动电流分布(242)包括施加在心轴马达(220)以便达到所述转速的驱动电流值；以及用于把所述驱动电流分布(242)施加于所述心轴马达(220)，以便在不存在定时信息(402)的情况下达到所需的转速的装置。
19.如权利要求18所述的光盘驱动系统(128)，其中所述驱动电流值是平均驱动电流值，而用于产生驱动电流分布(242)的所述装置包括用于在所述光盘(218)若干圈中每一圈过程中记录(902)与所述定时信息(402)的每一个信号边沿(404)相联系的若干驱动电流值的装置；用于求与每一个信号边沿相联系的所述多个驱动电流值求平均(904)以便计算平均驱动电流值的装置；以及用于把与每一个信号边沿(404)相联系的平均驱动电流记录(906)到所述驱动电流分布(242)中的装置。
全文摘要
利用来自光盘(218)的标签面(216)的定时信息(400，402)产生驱动电流分布(242)。可以把驱动电流分布(242)加到心轴马达(220)上，以便在不存在定时信息(400，402)时维持光盘(218)的转速。
文档编号G11B7/085GK1799093SQ200480014923
公开日2006年7月5日 申请日期2004年5月21日 优先权日2003年6月3日
发明者D·M·汉克斯 申请人:惠普开发有限公司