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Dokumentenidentifikation DE602004000966T2 03.05.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001515318
Titel Kalibrierung eines Feinpositionierers mittels eines Referenzmusters auf einer spurlosen Oberfläche einer optischen Platte
Anmelder Hewlett-Packard Development Co., L.P., Houston, Tex., US
Erfinder Hanks, Darwin Mitchel, Fort Collins, CO 80525, US
Vertreter Schoppe, Zimmermann, Stöckeler & Zinkler, 82049 Pullach
DE-Aktenzeichen 602004000966
Vertragsstaaten DE, ES, FR, GB, IT, NL
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 16.07.2004
EP-Aktenzeichen 042543041
EP-Offenlegungsdatum 16.03.2005
EP date of grant 24.05.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.05.2007
IPC-Hauptklasse G11B 7/09(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B41J 3/407(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B41J 11/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   G11B 23/40(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   G11B 7/0037(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Verwandte Anmeldungen

Diese Patentanmeldung ist eine Teilfortsetzung der U.S.-Patentanmeldung mit der Seriennummer 10/347,074, die am 17. Januar 2003 eingereicht wurde, mit dem Titel „Radial Position Registration For A Trackless Optical Disc Surface", und die hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.

Hintergrund

Eine optische Platte, wie z. B. eine Compact-Disk (CD) ist ein elektronisches Datenspeichermedium, auf das geschrieben werden kann und das gelesen werden kann, unter Verwendung eines Laserstrahls mit kleiner Leistung. Eine CD wird typischerweise verwendet, zum elektronischen Aufzeichnen, Speichern und Abspielen von Audio, Video, Text und andere Informationen in digitaler Form. Eine digitale vielseitige Platte (DVD; DVD = digital versatile disc) ist ein weiterer aktuellerer Typ von optischer Platte, der allgemein zum Speichern und Abspielen von Filmen verwendet wird, aufgrund seiner Fähigkeit, sehr viel mehr Daten im gleichen Platz zu speichern wie eine CD.

CDs waren anfangs ein Nur-Lese-Speichermedium, das digitale Daten als ein Muster aus Höckern und flachen Flächen gespeichert hat, die durch einen komplexen Herstellungsprozess in ein Stück aus klarem Polycarbonatkunststoff eingeprägt wurden. Somit besaß der durchschnittliche Verbraucher häufig eine Anzahl von CDs, die sowohl gewünschte Daten (z. B. einige Lieder, die ihm auf einer CD gefallen) als auch unerwünschte Daten (z. B. die restlichen Lieder auf der CD, die ihm nicht gefallen) aufwiesen. Durchschnittliche Verbraucher können nun jedoch ihre eigenen Daten auf ihre eigenen CDs bringen, mit CD-Playern, die in der Lage sind, digitale Daten in CD-Rs (CD-R = CD-recordable disc = CD-aufzeichenbare Platte) und CD-RWs (CD-RW = CD-rewritable disc = CD-wiederbeschreibbare Platte) zu brennen.

Da immer mehr Verbraucher ihre eigenen CDs brennen, hat sich der Bedarf an praktischen Möglichkeiten zum Identifizieren der Daten auf solchen CDs erhöht. Verfahren zum Etikettieren der Nichtdatenseite von optischen Platten (z. B. CDs, DVDs) mit Text und Bildern beispielsweise haben sich weiterentwickelt. Grundverfahren zum Etikettieren einer Platte umfassen physikalisches Schreiben auf die Nichtdatenseite mit einem Permanentmarkierstift (z. B. einem Sharpie-Markierstift) oder das Ausdrucken eines Papieraufklebeetiketts und Aufkleben desselben auf die Nichtdatenseite der Platte. Andere physikalische Markierungsverfahren, die für die Implementierung in herkömmlichen CD-Playern entwickelt wurden, umfassen Tintenstrahl, thermische Wachsübertragung und thermische Farbstoffübertragungsverfahren. Noch weitere Verfahren verwenden den Laser in einem herkömmlichen CD-Player, um eine speziell vorbereitete CD-Oberfläche zu markieren. Solche Verfahren gelten gleichermaßen für das Etikettieren von CDs und DVDs.

Ein Etikettbild kann auf der Etikettoberfläche (d. h. der Nichtdatenseite oder Oberseite) einer optischen Platte durch Markieren der Etikettoberfläche mit einem Laserstrahl entlang konzentrischen Kreisen um die Platte aufbereitet werden. Für jeden Kreis werden Punkte mit einer konstanten Größe und optischen Dichte durch den Laser gemäß den Markierungsdaten für diesen Kreis markiert. Eine Schwierigkeit beim Aufbereiten eines Etikettbildes auf der Nichtdatenseite (d. h. Etikettoberfläche) einer optischen Platte ist, dass es keine Markierungen gibt, wie z. B. voreingravierte Spuren auf der Nichtdatenseite, von denen eine radiale Positionierung bestimmt werden kann. Ein Verfahren zum Bestimmen radialer Positionierung auf der Nichtdatenseite einer optischen Platte ist die Verwendung eines Referenzmusters auf der Nichtdatenseite. Dieses Verfahren wird in der verwandten Anmeldung „Radial Position Registration For A Trackless Optical Disc Surface", die oben erwähnt ist, erörtert. Eine noch höhere Genauigkeit der radialen Positionierung kann für höhere Etikettdichten erforderlich sein.

Die EP-A-1439537, die aufgrund des Artikels 54(3) EPÜ Teil des Stands der Technik bildet, und nur bezüglich der benannten Staaten Frankreich, Deutschland, Niederlande und Vereinigtes Königreich, beschreibt ein Optische-Platte-Etikettierungssystem, bei dem die Platte mit Kalibrierungshinweisen in der Form eines Sägezahnmusters versehen ist. Die Hinweise werden verwendet, um Kalibrierungsdaten zu erzeugen zum Steuern der Positionierung eines Plattenetikettierungslaserstrahls unter Verwendung einer Nachlaufspule.

Die WO-A-9954141 beschreibt ein System zum Aufbringen eines Bildes auf die nichtspielende Oberfläche einer Compact-Disk. Die Platte wird auf einer Grundplatine getragen, und das Bild wird durch einen Druckkopf auf die Platte aufgetragen, der konfiguriert ist, um sich in einer radialen Richtung über die Platte zu bewegen, z. B. durch einen Schneckenantrieb und Schrittmotor, einen linearen Antrieb mit Rückkopplungsposition oder eine Bandbetätigungsvorrichtung und Schrittmotor. Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst der Druckkopf einen optischen Leser, der konfiguriert ist, um eine Markierung auf der Grundplatine zu erkennen, um einen Referenzpunkt zu bestimmen.

Die WO-A-9534066 beschreibt ein Festplattenlaufwerk mit einer Mehrzahl von Kalibrierungsparametern, die auf der Platte des Laufwerks gespeichert sind, auf die während des Spinbeginns zugegriffen wird.

Zusammenfassung

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein prozessorlesbares Medium gemäß Anspruch 1 geschaffen.

Die Erfindung erstreckt sich auf eine Optische-Platte-Lese/Schreib-Vorrichtung, die ein solches prozessorlesbares Medium umfasst.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Antriebssystem geschaffen, wie es in Anspruch 8 beansprucht ist, bezüglich der Benennungen von Frankreich, Deutschland, den Niederlanden und des Vereinigten Königreichs, oder Anspruch 9 bezüglich der Benennungen von Italien und Spanien.

Die Erfindung erstreckt sich auf eine Optische-Platte-Lese/Schreib-Vorrichtung, die ein solches Plattenantriebssystem umfasst.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die gleichen Bezugszeichen werden in den Zeichnungen verwendet, um gleiche Komponenten und Merkmale zu bezeichnen.

1 stellt ein beispielhaftes Plattenmedienmarkierungssystem dar.

2 stellt ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel eines Plattenantriebssystems als eine Komponente des beispielhaften Plattenmedienmarkierungssystems von 1 dar.

3 stellt ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel eines Optische-Platte-Mediums mit einem beispielhaften Reflexionsvermögensmuster dar.

4 stellt einen beispielhaften Kalibrierungsprozess dar, der unterschiedliche Abtastwege über ein Sägezahnreferenzmuster und beispielhafte Reflexionssignale umfasst.

5 stellt eine beispielhafte Tabelle von Radiendaten und DAW-Zählwertdaten dar.

6 bis 8 stellen beispielhafte Sägezahnmuster und Reflexionsvermögenssignalantworten dar, die durch eine optische Abnehmereinheit erzeugt werden.

9 stellt ein beispielhaftes Diagramm von DAW-Zählwertdaten, Radiendaten und einer Bester-Fit-Line dar, die unter Verwendung der DAW-Zählwertdaten und der Radiendaten berechnet wird.

10 bis 11 sind Flussdiagramme, die beispielhafte Verfahren zum Kalibrieren einer Feinbetätigungsvorrichtung unter Verwendung eines Sägezahnmusters darstellen.

Detaillierte Beschreibung Übersicht

Die folgende Erörterung bezieht sich auf Plattenmedienmarkierungssysteme und -verfahren die die Etikettierung von optischen Platten ermöglichen durch Kalibrierung einer Feinbetätigungsvorrichtung, um die radiale Bewegung eines Markierungslasers genau zu steuern. Ein Referenzmuster (z. B. ein Sägezahnmuster) auf der Nichtdatenseite (oder Etikettseite) einer optischen Datenspeicherplatte ermöglicht es Optische-Platte-Vorrichtungen, eine Feinbetätigungsvorrichtung zu kalibrieren. Die Feinbetätigungsvorrichtung steuert kleine radiale Bewegungen einer Fokussierungslinse und eines Markierungslasers zwischen größeren radialen Bewegungen, die durch eine Grobbetätigungsvorrichtung geliefert werden. Das Sägezahnmuster weist eine lineare Schwankung auf mit dem Plattenradius, der messbar ist und in einen Abstand umgewandelt werden kann, der die Kalibrierung der Feinbetätigungsvorrichtung ermöglicht. Andere Muster, die lineare Schwankungen mit dem Plattenradius aufweisen, werden ebenfalls in Betracht gezogen, wie z. B. dreieckige Muster (d. h. die Hälfte eines Sägezahnmusters), Stufenschrittmuster, usw. Die Kalibrierung der Betätigungsvorrichtung wird erreicht durch Messen des Musters, Berechnen des implizierten Radius von der Mustermessung, schrittweises Positionieren der Betätigungsvorrichtung und Wiederholen des Prozesses.

Beispielhafte Systemumgebung

1 stellt ein beispielhaftes Plattenmedienmarkierungssystem 100 dar, das zum Kalibrieren einer Feinbetätigungsvorrichtung unter Verwendung eines Sägezahnmusters geeignet ist. Das beispielhafte Plattenmedienmarkierungssystem 100 umfasst eine Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102 und eine Anzeigevorrichtung 104. Die Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102 kann auch implementiert werden als eine unabhängige Anwendungsvorrichtung zum Etikettieren von Plattenmedien. Alternativ kann die Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102 als Teil eines Optische-Medien-Abspielgeräts oder -Laufwerks integriert sein, wie z. B. eines Beschreibbare-CD- (CD-) Abspielgeräts, das implementiert ist, um eine optische Platte zu etikettieren, sowie Daten auf eine CD-R (CD-aufzeichenbare Platte) und/oder eine CD-RW (CD-wiederbeschreibbare Platte) aufzuzeichnen. Solche beschreibbaren CD-Vorrichtungen können beispielsweise ein unabhängiges Audio-CD-Abspielgerät, das eine Peripheriekomponente in einem Audiosystem ist, ein CD-ROM-Laufwerk, dass als Standardausstattung in einem PC (Personalcomputer) integriert ist, ein DVD- (digitale vielseitige Platte) Abspielgerät, und jede Anzahl von ähnlichen Ausführungsbeispielen umfassen.

Die Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102 umfasst einen oder mehrere Prozessoren 106 (z. B. einen Mikroprozessor, Controller, und dergleichen), die verschiedene Befehle verarbeiten, um den Betrieb der Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102 zu steuern und mit anderen elektronischen und Rechenvorrichtungen zu kommunizieren. Die Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102 kann mit einer oder mehreren Speicherkomponenten implementiert werden, Beispiele derselben umfassen einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 108, eine Plattenspeichervorrichtung 110 und einen nichtflüchtigen Speicher 112 (z. B. einen oder mehrere eines Nicht-Lese-Speichers (ROM) 114, Flash-Speichers, EPROM, EEPROM, usw.).

Die Plattenspeichervorrichtung 110 kann jeden Typ von magnetischer oder optischer Speichervorrichtung umfassen, wie z. B. ein Festplattenlaufwerk, ein Magnetband, eine aufzeichenbare und/oder wiederbeschreibbare Kompakt-Disk (CD), eine DVD, DVD+RW und dergleichen. Die eine oder die mehreren Speicherkomponenten liefern Datenspeichermechanismen zum Speichern verschiedener Informationen und/oder Daten, wie z. B. Konfigurationsinformationen für die Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102, graphische Benutzerschnittstelleninformationen und alle anderen Typen von Informationen und Daten, die sich auf Betriebsaspekte der Plattemedienmarkierungsvorrichtung 102 beziehen. Alternative Implementierungen der Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102 können einen Bereich von Verarbeitungs- und Speicherfähigkeiten umfassen, und können jede Anzahl von anderen Speicherkomponenten als denjenigen, die in 1 dargestellt sind, umfassen.

Die Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102 umfasst eine Firmwarekomponente 116, die als ein Permanentspeichermodul implementiert ist, das in dem ROM 114 gespeichert ist, oder mit anderen Komponenten in der Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102, wie z. B. einer Komponente eines Prozessors 106. Die Firmware 116 wird mit einer Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102 programmiert und verteilt, um Operationen der Hardware in der Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102 zu koordinieren, und enthält Programmierungsstrukturelemente, die verwendet werden, um solche Operationen durchzuführen.

Ein Betriebssystem 118 und ein oder mehrere Anwendungsprogramme können in dem nichtflüchtigen Speicher 112 gespeichert werden, und auf dem/den Prozessor(en) 106 ausgeführt werden, um eine Laufzeitumgebung zu liefern. Eine Laufzeitumgebung ermöglicht die Erweiterbarkeit der Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102, indem sie es ermöglicht, dass verschiedene Schnittstellen definiert werden, die wiederum ermöglichen, dass die Anwendungsprogramme mit der Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102 interagieren. Bei diesem Beispiel umfassen die Anwendungsprogramme eine Etikettentwurfsanwendung 102, eine Bildverarbeitungsanwendung 122 und eine Drucksteueranwendung 124.

Die Etikettentwurfsanwendung 120 erzeugt eine Etikettentwurfbenutzerschnittstelle 126 für die Anzeige auf einer Anzeigevorrichtung 104, von der ein Benutzer ein Etikettbild erzeugen kann, das auf einem Plattenmedium wie z. B. einer optische Platte aufbereitet werden soll. Ein Benutzer kann ein Bittabellenbild für den Hintergrund, ein digitales Photo, eine Graphik oder ein Symbol und/oder eine Kombination derselben spezifizieren oder andernfalls Text ziehen und fallen lassen, um das Etikettbild auf der Benutzerschnittstelle 126 zu erzeugen.

Die Bildverarbeitungsanwendung 122 verarbeitet das Etikettbild, das mit der Etikettentwurfbenutzerschnittstelle 126 erzeugt wird, um einen Datenstrom von Etikettbilddaten und Lasersteuerdaten zu erzeugen, um das Aufbereiten des Bildes auf konzentrischen kreisförmigen oder spiralförmigen Spuren eines Plattenmediums aufzubereiten, wie z. B. eines Plattenmediums 216 (2 und 3). Beispielsweise kann eine Kontinuierlicher-Ton-RGB- (Rot-und-Blau-) Rechteckrastergraphik des Etikettbilds in konzentrische kreisförmige Spuren umgewandelt werden. Das gebogen Raster wird farbabgebildet und in die Druckfarbkanäle KCMY (Schwarz, Cyan, Magenta, Gelb) oder Grauskalierung getrennt. Dieser Datenstrom wird als Lasersteuerdaten formatiert und mit anderen Steuerbefehlen verstärkt, um die Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102 zu steuern, die ein Etikett auf dem Plattenmedium 216 aufbereitet (2 und 3). Eine Etikettdatei wird erzeugt, die zu einer Steuerung kommuniziert werden kann, wo die Etikettdatei syntaktisch analysiert wird, um einen Etikettierungsmechanismus zu steuern. Alternativ können die konzentrischen kreisförmigen Spuren erzeugt werden und eine Spur nach der anderen zu der Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102 geleitet werden, um Hostverarbeitung mit dem Aufbereitungsprozess der Vorrichtung zu verwenden.

Die Drucksteueranwendung 124 bestimmt den Radius der ersten Spur und die Beabstandung zu der nachfolgenden Spur. Nachdem der Radius der ersten Spur und die Spurbeabstandung bestimmt sind, bestimmt die Drucksteueranwendung 124, welche Etikettbilddaten jeder jeweiligen Spur entsprechen. Die Lasermarkierungspositionen entlang einer bestimmten Spur werden in einem Koordinatensystem spezifiziert, wo die konzentrischen kreisförmigen Spuren in Koordinaten des radialen Abstands und des Abstands entlag jeder jeweiligen Spur definiert werden.

Die Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102 umfasst ein Plattenantriebssystem 128, das implementiert werden kann, um auf einer Oberfläche eines Plattenmediums (z. B. optische Platte) Markierungen anzubringen, wie z. B. um ein Etikettbild auf einer Etikettoberfläche 214 (z. B. der Nichtdatenseite) der optischen Platte 216 (2 und 3) aufzubereiten. Das Plattenantriebssystem 128 ist hierin nachfolgend mit Bezugnahme auf 2 näher beschrieben.

Die Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102 umfasst ferner eine oder mehrere Kommunikationsschnittstellen 130, die als eine oder mehrere einer seriellen und/oder parallele Schnittstelle, als eine drahtlose Schnittstelle, jeder Typ von Netzwerkschnittstelle und als jeder andere Typ von Kommunikationsschnittstelle implementiert werden können. Eine drahtlose Schnittstelle ermöglicht es der Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102, Steuereingabebefehle und andere Informationen von einem Eingabegerät zu empfangen, wie z. B. von einer entfernten Steuervorrichtung oder von einer anderen Infrarot (IR) 802.11, Bluetooth oder ähnlichen HF-Eingabevorrichtung. Eine Netzwerkschnittstelle liefert eine Verbindung zwischen der Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102 und einem Datenkommunikationsnetzwerk, das es anderen elektronischen und Rechenvorrichtungen, die mit einem gemeinsamen Datenkommunikationsnetzwerk gekoppelt sind, ermöglicht, Etikettbilddaten und andere Informationen über das Netzwerk an die Datenmedienmarkierungsvorrichtung 102 zu senden. Gleichartig dazu liefert eine serielle und/oder parallele Schnittstelle einen Datenkommunikationsweg direkt zwischen der Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102 und einer anderen elektronischen oder Rechenvorrichtung.

Die Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102 kann Benutzereingabevorrichtungen 132 umfassen, die eine Tastatur, eine Zeigevorrichtung, auswählbare Steuerungen auf einem Benutzersteuerfeld und/oder andere Mechanismen umfassen können, um mit der Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102 zu interagieren und Informationen in dieselbe einzugeben. Die Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102 umfasst auch einen Audio-/Videoprozessor 134, der Anzeigeinhalt für die Anzeige auf der Anzeigevorrichtung 104 erzeugt, und Audioinhalt für die Präsentation durch eine Präsentationsvorrichtung erzeugt, wie z. B. einen oder mehrere Lautsprecher (nicht gezeigt). Der Audio-/Videoprozessor 134 kann eine Anzeigesteuerung umfassen, die den Anzeigeinhalt verarbeitet, um entsprechende Bilder auf der Anzeigevorrichtung 104 anzuzeigen. Der Audio-/Videoprozessor 134 kann eine Anzeigesteuerung umfassen, die den Anzeigeinhalt verarbeitet, um entsprechende Bilder auf der Anzeigevorrichtung 104 anzuzeigen. Eine Anzeigesteuerung kann als ein Graphikprozessor, Mikrocontroller, integrierte Schaltung und/oder ähnliche Videoverarbeitungskomponente implementiert sein, um die Bilder zu verarbeiten. Videosignale und Audiosignale können von der Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102 über eine HF- (Hochfrequenz-) Verbindung, S-Videoverbindung, zusammengesetzte Videoverbindung, Komponentenvideoverbindung oder eine andere ähnliche Kommunikationsverbindung zu der Anzeigevorrichtung 104 kommuniziert werden.

Obwohl dieselben getrennt gezeigt sind, können einige der Komponenten der Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102 in einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) implementiert sein. Außerdem verbindet ein Systembus (nicht gezeigt) typischerweise die verschiedenen Komponenten in der Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102. Ein Systembus kann implementiert werden als eine oder mehrere von einer von mehreren Typen von Busstrukturen, einschließlich eines Speicherbus oder einer Speichersteuerung, eines Peripheriebus, einer schnellen Graphikschnittstelle oder eines lokalen Bus unter Verwendung einer Vielzahl von Busarchitekturen. Ferner kann die Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102 einen Systembus mit einem Hostprozessor gemeinschaftlich verwenden.

Beispielhaftes Ausführungsbeispiel

2 stellt ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel des in 1 gezeigten Plattenantriebssystems 128 dar, als eine Komponente der beispielhaften Plattenmedienmarkierungsvorrichtung 102. Das Plattenantriebssystem 128 weist eine Laseranordnung 200 auf, die einen Schlitten 202 umfasst, der einen Laser 204, eine optische Aufnahmeeinheit (OPU) 206, eine Laserfokussierungslinse 208, eine Feinbetätigungsvorrichtung 209 und Linsenträger 210 trägt.

Ein Laserstrahl 212 wird durch den Laser 204 erzeugt und auf eine Etikettoberfläche 214 des optischen Plattenmediums 216 fokussiert. Der Laserstrahl 212 erzeugt Lasermarkierungen, die Etikettbilddaten entsprechen, um ein Bild des Etiketts auf dem optischen Plattenmedium 216 aufzubereiten.

Das Plattenantriebssystem 128 umfasst einen Spindelmotor 218, einen Schlittenmotor 220 und eine Steuerung 222. Allgemein kann die Steuerung 222 als eine gedruckte Schaltungsplatine implementiert sein, die eine Kombination verschiedener Komponenten verwendet, die oben mit Bezugnahme auf das Plattenmedienmarkierungssystem 100 von 1 erörtert werden. Folglich umfasst die Steuerung 222 einen Prozessor 224 zum Verarbeiten von Computer-/Prozessorausführbaren Befehlen von verschiedenen Komponenten, die in einem Speicher 226 gespeichert sind. Der Prozessor 224 ist typischerweise einer oder mehrere der Prozessoren 106, die oben mit Bezugnahe auf das Plattenmedienmarkierungssystem 100 von 1 erörtert werden. Gleichartig dazu ist der Speicher 226 typischerweise der nichtflüchtige Speicher 112 und/oder Firmware 116 von dem Plattenmedienmarkierungssystem 100 von 1.

Treiber 228, einschließlich eines Lasertreibers, Schlittentreibers und Spindeltreibers sind in dem Speicher 226 gespeichert und auf dem Prozessor 224 ausführbar. Obwohl diese Komponenten in dem Ausführungsbeispiel von 2 als Softwarekomponenten dargestellt sind, die in dem Speicher 226 gespeichert sind und auf dem Prozessor 224 ausführbar sind, können dieselben auch Firmware- oder Hardwarekomponenten sein.

Allgemein treibt ein Spindeltreiber den Spindelmotor 218, um eine Drehgeschwindigkeit der Platten 216 über die Spindel 230 zu steuern. Der Spindeltreiber arbeitet in Verbindung mit einem Schlittentreiber, der den Schlittenmotor 220 treibt, um die grobe radiale Positionierung der Laseranordnung 200 bezüglich einer Platte 216 entlag eines Schlittenantriebsmechanismus 234 zu steuern. Bei einer typischen Implementierung werden die Drehgeschwindigkeit der Platte 216 und die radiale Position der Laseranordnung 200 gesteuert, so dass Lasermarkierungen auf die Platte 216 geschrieben werden, während sich die Etikettoberfläche 214 mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit entlang dem Laserstrahl 212 bewegt.

Ein Lasertreiber steuert die Abfeuerung des Lasers 212, um Lasermarkierungen, die einem Etikettbild entsprechen, auf ein optisches Plattenmedium 216 zu schreiben. Die optische Aufnahmeeinheit (OPU) 206 kann als ein Photodetektor implementiert werden, der Laserfokusrückkopplung an den Lasertreiber liefert. Außerdem steuert der Lasertreiber die Intensität des Laserstrahls 212, um Daten, die auf der Datenseite 234 der optischen Platte 216 beibehalten werden, zu lesen, wenn die Platte positioniert ist, so dass die Datenseite 234 über den Laserstrahl 212 verläuft.

Ein Feinbetätigungsvorrichtungstreiber 236, eine Radien-DAW-Zählwerttabelle 238 und ein Linien-Fit-Algorithmus 240 sind ebenfalls in dem Speicher 226 gespeichert. Der Feinbetätigungsvorrichtungstreiber 236 und der Linien-Fit-Algorithmus 240 sind auf dem Prozessor 224 ausführbar, um Daten in der Radien-DAW-Zählwerttabelle 238 zu erzeugen und zu manipulieren, um den Gewinn der Feinbetätigungsvorrichtung 209 zu bestimmen (d. h. zu kalibrieren). Allgemein wirkt die Feinbetätigungsvorrichtung 209, um die Fokussierungslinse 208 in einer radialen Richtung 242 in kleinen Schritten zwischen den größeren Bewegungen von dem Schlitten 202 (d. h. Grobbetätigungsvorrichtung) zu bewegen. Die Kalibrierung der Feinbetätigungsvorrichtung 209 wird durch einen Prozess erreicht, der einen DAW 244 (Digital/Analog-Wandler), einen Leistungsverstärker 246, ein Sägezahnreferenzmuster, das auf der optischen Platte 216 angeordnet ist, und verschiedene Komponenten der Laseranordnung 200 umfasst. Der Kalibrierungsprozess wird nachfolgend näher erörtert. Obwohl der Feinbetätigungsvorrichtungstreiber 236 und der Linien-Fit-Algorithmus 240 in dem Ausführungsbeispiel von 2 als Softwarekomponenten dargestellt sind, die in dem Speicher 226 gespeichert sind, und auf dem Prozessor 224 ausführbar sind, können dieselben auch Firmware- oder Hardwarekomponenten sein.

Die Rechenvorrichtungsschnittstelle 248 verbindet die Steuerung 222 des Plattenantriebssystems 128 schnittstellenmäßig mit einer anderen elektronischen oder Rechenvorrichtung, um Etikettbilddaten oder eine Etikettdatei (nicht gezeigt) zu empfangen. Die Rechenvorrichtungsschnittstelle 248 kann als eine ATAPI (ATAPI = Advanced Technology Attachment Packet Interface) implementiert sein, die eine von vielen kleinen Computer parallel oder seriell Vorrichtungsschnittstellen ist. Eine weitere allgemeine Computerschnittstelle ist SCSI (SCSI = Small Computer System Interface = Kleincomputer-Systemschnittstelle), die eine allgemeine Vorrichtungsschnittstelle ist zum Befestigen von Peripheriegeräten an Computern. Die SCSI definiert die Struktur von Befehlen, die Art und Weise, wie Befehle ausgeführt werden, und die Art und Weise, wie der Status verarbeitet wird. Verschiedene andere physikalische Schnittstellen umfassen die Parallelschnittstelle, Fiber Channel, IEEE 1394, USB (universeller serieller Bus) und ATA/ATAPI. ATAPI ist ein Befehlsausführungsprotokoll für die Verwendung auf einer ATA-Schnittstelle, so dass CD-ROM- und Band-Laufwerke über das gleiche ATA-Kabel mit einem ATA-Festplattenlaufwerk verbunden werden können. ATAPI-Vorrichtungen umfassen allgemein CD-ROM-Laufwerke, CD-aufzeichenbare Laufwerke, CD-wiederbeschreibbare Laufwerke, DVD- (digitale vielseitige Platte) Laufwerke, Bandlaufwerke, Superdiskettenlaufwerke (z. B. ZIP und LS-120) und dergleichen.

Wie es oben erwähnt ist, sind der Feinbetätigungsvorrichtungstreiber 236 und der Linien-Fit-Algorithmus 240 konfiguriert, um Daten in der Radien-DAW-Zählwerttabelle 238 zu erzeugen und zu manipulieren, um die Feinbetätigungsvorrichtung 209 in einem Prozess zu kalibrieren, der den DAW 244, den Leistungsverstärker 246, ein Sägezahnreferenzmuster, das auf der optischen Platte 216 angeordnet ist, und verschiedene Komponenten der Laseranordnung 200 umfasst. Der Prozess umfasst allgemein das Bewegen der Laseranordnung 200 zu einer Position, so dass der Laserstrahl 212 bei einer bekannten radialen Position auf der optischen Platte 216 fokussiert ist, und dann das Inkrementieren der radialen Position, während aktuelle Werte aufgezeichnet werden, die zum Inkrementieren der radialen Position verwendet werden. Die bekannte radiale Position und die inkrementierten radialen Positionen ermöglichen es jeweils dem Laserstrahl 212, ein Sägezahnreferenzmuster abzutasten, das auf der Etikettoberfläche 214 der Platte 216 angeordnet ist.

Der Feinbetätigungsvorrichtungstreiber 236 inkrementiert einen DAW-Zählwert (d. h. eine digitale Zahl), die in den DAW eingegeben wird. Der DAW-Zählwert wird in der Tabelle 238 aufgezeichnet. Das Inkrementieren des DAW-Zählwerts stellt die Spannung aus dem DAW ein, die den Leistungsverstärker 246 treibt. Im Gegenzug wird Strom, der durch den Leistungsverstärker 246 an die Feinbetätigungsvorrichtung 209 geliefert wird, inkrementiert. Änderungen bei dem Strom der Feinbetätigungsvorrichtung 209 bewirken, dass die Feinbetätigungsvorrichtung 209 kleine Einstellungen an der Fokussierungsgrenze 208 in der radialen Richtung 243 durchführt. Die kleinen Einstellungen ändern die Radiusposition des Laserstrahls 212 auf dem Sägezahnmuster der Platte 216.

Wenn das Sägezahnmuster an verschiedenen radialen Positionen durch den Laserstrahl 212 abgetastet wird, erzeugt die OPU ein Reflexionssignal, das dem Sägezahnmuster entspricht. Das Tastverhältnis des Reflexionssignals ändert sich jedes Mal, wenn die Feinbetätigungsvorrichtung 209 die radiale Bewegungsposition des Laserstrahls 212 auf dem Sägezahnmuster einstellt. Der Feinbetätigungsvorrichtungstreiber 236 wandelt das Tastverhältnis des Reflexionssignals in einen Radiuswert um, der auf der Tastverhältnisinformation, der bekannten Höhe des Sägezahnmusters und der radialen Position des Sägezahnmusters basiert, und speichert den Radiuswert zusammen mit dem entsprechenden DAW-Zählwert in der Tabelle 238. Der Prozess des Inkrementierens des DAW-Zählwerts (der wiederum den Strom der Feinbetätigungsvorrichtung 209 inkrementiert) und des Berechnens der Radien von dem Tastverhältnis des resultierenden Reflexionssignals wird eine Anzahl von Malen wiederholt, bis die Tabelle 238 eine Anzahl von Abtastwerten des DAW-Zählwerts und der entsprechenden Radien gespeichert hat.

Der Linien-Fit-Algorithmus 240 verwendet dann den DAW-Zählwert und die entsprechenden Radiendaten von der Tabelle 238 als Koordinatendaten, um eine Linie mit einer Neigung zu berechnen, die am besten zu den Koordinatendaten passt. Die Neigung der Bester-Fit-Linie ist der Gewinn der Feinbetätigungsvorrichtung 209. Das heißt, die Neigung der Bester-Fit-Linie kalibriert den radialen Abstand, den die Feinbetätigungsvorrichtung 209 die Fokussierungslinse 208 bewegt, für einen bekannten Stromwert (d. h. einen bekannten Stromwert, der einem aufgezeichneten DAW-Zählwert entspricht), der an die Feinbetätigungsvorrichtung 209 angelegt wird.

3 stellt ein Ausführungsbeispiel einer optischen Datenspeicherplatte 216 dar, die ein beispielhaftes Referenzmuster 300 auf einer Nicht-Datenseite 214 aufweist, die die Kalibrierung der Feinbetätigungsvorrichtung 209 ermöglicht. Die Nichtdatenseite 214 (d. h. die Etikettseite) der optischen Platte 216 ist in 3 dargestellt. Das Ausführungsbeispiel von 3 zeigt das Referenzmuster 300 als ein Sägezahnmuster 300, das in einer Region auf der Platte 216 an einem extremen äußeren Durchmesser 302 und einem extremen inneren Durchmesser 304 angeordnet ist. Das Sägezahnmuster 300 umfasst zwei Abschnitte des Musters, das um 180 Grad entfernt beabstandet ist, entweder um den äußersten Außendurchmesser 302 oder den äußersten Innendurchmesser 304 der Platte 216. Obwohl das Sägezahnreferenzmuster 300 in beiden Positionen 302 und 304 in 3 gezeigt ist, kann bei typischen Umständen das Muster 300 nur in einer oder der anderen dieser Positionen angeordnet sein, und nicht in beiden. Ferner sind der innere und äußere Durchmesser 302 und 304 bevorzugte Positionen für ein Referenzmuster 300, damit der Etikettenbereich der Platte 216 frei bleiben kann für die Etikettierung. Es wird jedoch angemerkt, dass diese Beschreibung die Position von Referenzmustern nicht auf den inneren und äußeren Durchmesser 302 und 304 der Platte 216 begrenzen soll, und dass solche Muster auch irgendwo sonst auf der Platte 216 angeordnet sein können.

3 stellt ferner einen Teil des Schlittenmechanismus 232 dar, der in 2 gezeigt ist, über den ein Schlitten 202 eine Laseranordnung 200 trägt. An jedem Ende des Schlittenmechanismus 323 und sowohl in der Region des äußersten Außendurchmessers 302 als auch des äußersten Innendurchmessers 304 der Platte 216 ist ein Laserpunkt 306 gezeigt. Richtungspfeile 308 zeigen die Drehrichtung der Platte 216 an. Obwohl er nicht maßstabsgerecht ist, soll der Laserpunkt 306 darstellen, wie ein Referenzmuster 300 abgetastet wird, während die Platte 216 das Muster 300 entlang dem Laserpunkt 306 dreht, entweder auf dem äußersten Innendurchmesser 304 oder dem äußersten Außendurchmesser 302 der Platte 216.

Das Sägezahnreferenzmuster 300 (siehe auch 47) kann auf der Platte 216 durch verschiedene Prozesse gebildet werden, wie z. B. Siebdrucken, Ätzen oder Einprägen. Die dunklen gemusterten Bereiche des Referenzmusters 300 stellen dunkle Bereiche von geringem Reflexionsvermögen auf der Platte 216 dar (wie es in 47 gezeigt ist), während die hellgemusterten Bereiche (d. h. die Bereiche, die nicht markiert sind) leuchtende Bereiche mit hohem Reflexionsvermögen auf der Platte 216 darstellen (ebenfalls in 47 gezeigt). Allgemein erzeugen Abtastbereiche mit unterschiedlichem Reflexionsvermögen auf einer Platte 216 ein Reflexionssignal durch die OPU 206 (2), deren Amplitude sich ansprechend auf das sich ändernde Reflexionsvermögen der Platte 216 ändert.

Wie es in 4 dargestellt ist, hat das Sägezahnmuster 300 eine bekannte Höhe und ist an einer bekannten radialen Position auf der optischen Platte 216 angeordnet. Das Sägezahnmuster 300 ist in 4 gezeigt, beginnend bei 23,0 Millimeter von dem Innendurchmesserrand (d. h. Loch) in der optischen Platte 216. Die Höhe des Sägezahnmusters 300, das in 4 gezeigt ist, beträgt 1,2 Millimeter (d. h. von 23,0 mm bis 24,2 mm). Obwohl die Position und Höhe des Sägezahnmusters 300, das in 4 dargestellt ist, eine bevorzugte Implementierung des Sägezahnmusters 300 darstellen, sollen dieselben keine Begrenzung darstellen. Somit kann das Sägezahnmuster 300 näher oder weiter entfernt von dem inneren Rand der optischen Platte 216 angeordnet sein, und kann größer oder kleiner in der Höhe sein. Obwohl das Muster 300 so dargestellt und erörtert ist, dass es ein Sägezahnmuster 300 ist, ist es klar, dass ferner andere Muster, die eine lineare Schwankung mit dem Plattenradius liefern können, der messbar und in einen Abstand umwandelbar ist, und die Kalibrierung der Feinbetätigungsvorrichtung ermöglichen, ebenfalls in Betracht gezogen werden. Solche Muster umfassen beispielsweise Dreieckmuster (d. h. die Hälfte eines Sägezahnmusters), Stufenschrittmuster, usw.

4 und 5 stellen einen beispielhaften Kalibrierungsprozess für eine Feinbetätigungsvorrichtung 209 dar, der neun Inkremente oder Schritte der Feinbetätigungsvorrichtung 209 umfasst. 4 zeigt neun unterschiedliche Wege über ein Sägezahnmuster 300, die einen Abtastlaserstrahl 209 während des Kalibrierungsprozesses nehmen kann. Zu Beginn wird ein Laserstrahl 212 zu einer ersten Position innerhalb des Sägezahnmusters 300 bewegt. Die erste Position ist typischerweise eine, die eine Anzahl von Inkrementen der Feinbetätigungsvorrichtung 209 entfernt ist, von einer „Nullstrom"-Position ist. Die „Nullstrom"-Position ist da, wo von dem Leistungsverstärker 246 kein Strom an die Feinbetätigungsvorrichtung 209 angelegt wird, und wo somit die Fokussierungslinse 208 in einer normalen Ruheposition ist.

Wie es in der Radien-DAW-Zählwerttabelle 238 von 5 dargestellt ist, entspricht ein DAW-Zählwert von Null der „Nullstrom"-Position (d. h. die fünfte bei 23,6 mm) des Sägezahnmusters 300. Um die Bewegungsbelastung auf die Fokussierungslinse 208 und die Feinbetätigungsvorrichtung 209 zu reduzieren, werden inkrementale Schritte auf jeder Seite der „Nullstrom"-Position durchgeführt, anstatt alle auf einer Seite oder der anderen Seite durchzuführen.

Folglich beginnt der Kalibrierungsprozess durch Anlegen eines DAW-Zählwerts an den DAW 240, der die Fokussierungslinse 208 (über die Feinbetätigungsvorrichtung 209) bewegt, um den Laserstrahl 212 an einer innersten radialen Position zu fokussieren. Diese erste radiale Position ist in 4 so gezeigt, dass sie 23,467 mm von dem Innendurchmesserrand der optischen Platte 216 entfernt ist.

Der angelegte DAW-Zählwert ist bekannt und entspricht einer bekannten DAW-Ausgangsspannung, die von dem Leistungsverstärker 246 einen bekannten Stromwert erzeugt, der die Feinbetätigungsvorrichtung 209 treibt. Somit ist der bekannte DAW-Zählwert in der Tabelle 238 aufgezeichnet, wie es in 5 gezeigt ist. Es ist jedoch klar, dass ein bekannter Stromwert, der die Feinbetätigungsvorrichtung 209 treibt, genauso in der Tabelle 238 aufgezeichnet werden und gezeigt werden kann. Ferner, obwohl der Dezimalwert von „– 400" als der DAW-Zählwert für den ersten Schritt der Tabelle 238 dargestellt ist, ist die Zahl, die tatsächlich an den DAW 244 angelegt wird, eine binäre Zahl. Zu Darstellungszwecken ist es jedoch leichter, die DAW-Zählwertzahlen in ihren dezimalen Äquivalentwerten zu zeigen.

Der untere Abschnitt von 4 stellt zwei Beispiele eines Reflexionssignals 400 dar, das durch die OPU 206 erzeugt werden kann, zum Abtasten des Sägezahnmusters 300 mit dem Laserstrahl 212. Abhängig davon, wo die Bewegung über das Sägezahnmuster 300 auftritt, ändert sich das Tastverhältnis des Reflexionssignals 400. 4 stellt beispielsweise zwei unterschiedliche Tastverhältnisse für das Reflexionssignal 400 dar, wenn das Sägezahnmuster an einer inneren (z. B. 23,467 mm) und äußeren (z. B. 23,725 mm) radialen Position abgetastet wird. Jedes Mal, wenn der DAW-Zählwert inkrementiert wird, wie es z. B. in der Tabelle 238 von 5 gezeigt wird, hat das Reflexionssignal 400 ein anderes Tastverhältnis. Für jedes Tastverhältnis ist der Feinbetätigungsvorrichtungstreiber 236 konfiguriert, um den entsprechenden Radius zu berechnen und den Radius in der Tabelle 238 aufzuzeichnen, zusammen mit dem entsprechenden DAW-Zählwert (oder Stromwert), der diesen Radius erzeugt hat. Die Radiusberechnung basiert auf der bekannten Höhe (z. B. 1,2 mm) des Sägezahnmusters. Somit stellen 4 und 5 neun unterschiedliche Radien dar, die basierend auf neun unterschiedlichen DAW-Zählwerten, die schrittweise in den DAW 244 bewegt wurden, berechnet und aufgezeichnet wurden.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel werden die beiden Abschnitte des Sägezahnmusters 300, die um 180 Grad voneinander beabstandet sind, verwendet, um Fehler zu eliminieren, die andernfalls erzeugt werden aufgrund von Exzentrizitäten in dem Muster 300. Wenn beispielsweise das Sägezahnmuster 300 auf der optischen Platte 216 abgelegt wird, ist es möglich, dass es zu weit oder zu nahe zu dem Innendurchmesserrand der optischen Platte 216 endet. Daher wären nachfolgende Berechnungen von Radien auf der Basis des anfänglichen „bekannten" Radius des Sägezahnmusters 300 fehlerhaft. Weil das Sägezahnmuster 300 auf der optischen Platte 216 als zwei Abschnitte abgelegt ist, die 180 Grad voneinander entfernt sind, kann jedoch ein solcher Fehler ausgeglichen werden. Falls beispielsweise ein Abschnitt des Sägezahnmusters 300 zu nahe zu dem Innendurchmesserrand abgelegt ist, wird der andere Abschnitt des Musters 300, der 180 Grad entfernt ist, um den gleichen Betrag zu weit entfernt von dem Innendurchmesserrand abgelegt. Wenn somit der Feinbetätigungsvorrichtungstreiber 236 Radien von beiden Tastverhältnissen der resultierenden Reflexionssignale berechnet, können die Radien gemittelt werden, um diesen Fehler zu entfernen.

Das beispielhafte Sägezahnmuster 300 von 3 und die Erzeugung eines Reflexionssignals 400 mit einem variierenden Tastverhältnis ist ferner in 68 dargestellt. Jede der 68 stellt das beispielhafte Sägezahnmuster 300, eine Antwort eines Reflexionssignals 400, die durch die OPU 206 erzeugt wird (2), wenn die Laseranordnung 200 das Muster mit einem Laserstrahl 212 abtastet, und die relativen Pulsdauern (d. h. Tastverhältnisse) der Reflexionssignale 400 dar. Wie es in 68 gezeigt ist, definieren die Spitzen und Täler des Sägezahnmusters 300 eine geneigte Schnittstelle zwischen der Region mit niedrigem Reflexionsvermögen und der Region mit hohem Reflexionsvermögen der optischen Platte 216.

6 stellt den Fall dar, wo der Laserstrahl 212 an der „Nullstrom"-Radialposition dargestellt ist, oder der fünften Position, wie es in 4 und 5 gezeigt ist. Während sich der Laserstrahl 212 zwischen der Region mit niedrigem und hohem Reflexionsvermögen in dem Sägezahnmuster 300 auf der Platte 216 bewegt, erzeugt die OPU 206 ein Reflexionssignal 400 basierend auf der Lichtmenge, die von der Platte 216 reflektiert wird. Weil der Laserstrahl 212 in 6 in der Mitte zwischen den Spitzen und Tälern des Sägezahnmusters 300 zentriert ist, hat das Reflexionssignal 400 ein (beinahe) 50%-Tastverhältnis. Das heißt, das Verhältnis der Pulsdauer 404 zu der Pulsperiode 406 beträgt (beinahe) 50 %. Wie es oben angezeigt ist, wird die Radiusberechnung basierend auf dem Tastverhältnis und der bekannten Höhe des Sägezahnmusters 300 durchgeführt.

Die Pulse 402 in dem Reflexionssignal 400 von 6 weisen eine rechteckige Form auf (d. h. oben und unten gesättigt), weil der Laserstrahl 212 sehr klein ist im Vergleich zu dem Sägezahnmuster 300, und daher entweder vollständig innerhalb einer Region mit niedrigem Reflexionsvermögen oder vollständig innerhalb einer Region mit hohem Reflexionsvermögen liegt, während er das Muster 300 abtastet. Außerdem verläuft der Laserstrahl 212 sehr schnell relativ zu dem Sägezahnmuster 300, und überquert daher die Grenzfläche zwischen der Region mit niedrigem und der Region mit hohem Reflexionsvermögen beinahe sofort. Somit sind Übergänge zwischen Hoch- und Niedersignalsättigung in dem Reflexionssignal 400 ebenfalls beinahe sofort und dieselben erscheinen als gerade vertikale Linien.

7 stellt den Fall dar, wo der Laserstrahl 212 höher auf dem Sägezahnmuster 300 angeordnet ist als die „Nullstrom"-Radialposition. 7 kann beispielsweise die neunte Position darstellen, wie es in 4 und 5 gezeigt ist. Somit ist der Laserstrahl 212 in einem radialen Abstand, der weiter entfernt ist von dem Innendurchmesser der Platte 216. Von 7 ist offensichtlich, dass das Tastverhältnis des resultierenden Reflexionssignals 400 geringer ist als bei dem Beispiel von 6. Der Feinbetätigungsvorrichtungstreiber 236 berechnet einen entsprechenden Radius basierend auf dem Tastverhältnis und der Höhe des Sägezahnmusters 300, und zeichnet den Radius in der Tabelle 238 auf, zusammen mit dem entsprechenden DAW-Zählwert (oder Stromwert), der den Radius erzeugt hat.

8 stellt den Fall dar, wo der Laserstrahl 212 niedriger auf dem Sägezahnmuster 300 angeordnet ist als die „Nullstrom"-Radialposition. 8 kann beispielsweise die erste Position darstellen, wie es in 4 und 5 gezeigt ist. Das heißt, der Laserstrahl 212 ist an einem radialen Abschnitt, der näher zu dem Innendurchmesser der optischen Platte 216 ist. Erneut ist offensichtlich, dass das Tastverhältnis des resultierenden Reflexionssignals 400 anders als das von 6 und 7 ist. Der Feinbetätigungsvorrichtungstreiber 236 berechnet einen entsprechenden Radius basierend auf dem anderen Tastverhältnis und der Höhe des Sägezahnmusters 300, und zeichnet den Radius in der Tabelle 238 auf, zusammen mit dem entsprechenden DRW-Zählwert (oder Stromwert), der den Radius erzeugt hat.

Nachdem der Feinbetätigungsvorrichtungstreiber 236 den DAW-Zählwert eine bestimmte Anzahl von Malen inkrementiert (z. B. in diesem Fall neun unterschiedliche Inkremente) und die Tabelle 238 erzeugt, die den DAW-Zählwert und Radiendaten enthält, verwendet der Linien-Fit-Algorithmus 240 die Daten als Koordinatendaten, um eine Linie mit einer Neigung zu berechnen, die am besten zu den Koordinatendaten passt. Die Neigung der Bester-Fit-Linie kalibriert den radialen Abstand, um den die Feinbetätigungsvorrichtung 209 den Laserstrahl 212 durch die Fokussierungslinse 208 bewegt, für einen bekannten Stromwert (d. h. einen bekannten Stromwert, der einem aufgezeichneten DAW-Zählwert entspricht) der an die Feinbetätigungsvorrichtung 209 angelegt wird.

9 stellt ein Beispiel einer Bester-Fit-Linie dar, die durch den Linien-Fit-Algorithmus 240 berechnet wird, basierend auf dem Werten des DAW-Zählwerts und Radiendaten, die in 4 und 5 dargestellt werden. Der Linien-Fit-Algorithmus 240 kann ein Kleinste-Quadrate-Fit- bzw. Anpassungs-Algorithmus sein, der die Neigung einer Linie für Koordinatendaten berechnet, die den quadrierten Fehler der Linie im Vergleich zu den Koordinatendaten minimieren. Solche Linien-Fit-Algorithmen sind für Fachleute auf diesem Gebiet gut bekannt. 9 stellt ein Koordinatendiagramm der Daten von Tabelle 238 dar, wobei die DAW-Zählwertdaten entlang der X-Achse gezeigt sind, und die Radiendaten (in Millimetern) entlang der Y-Achse gezeigt sind. Obwohl die Radiendaten nicht alle genau in eine gerade Linie fallen, erzeugt der Linien-Fit-Algorithmus 240 eine Bester-Fit-Linie mit einer Neigung, die den Gewinn der Feinbetätigungsvorrichtung 209 am besten kalibriert.

Beispielhafte Verfahren

Beispielhafte Verfahren zum Kalibrieren einer Feinbetätigungsvorrichtung unter Verwendung eines Sägezahnmusters in einem Plattenmedienmarkierungssystem werden nun mit Hauptbezugnahme auf Flussdiagramme von 10 bis 11 beschrieben. Die Verfahren gelten allgemein für die oben mit Bezugnahme auf 19 erörterten beispielhaften Ausführungsbeispiele. Die Elemente der beschriebenen Verfahren können durch jegliches geeignete Verfahren durchgeführt werden, einschließlich, beispielsweise, durch Hardwarelogikblöcke auf einer ASIC oder die Ausführung von prozessorlesbaren Befehlen, die auf einem prozessorlesbaren Medium definiert sind.

Ein „prozessorlesbares Medium" wie es hierin verwendet wird, kann jede Einrichtung sein, die Befehle für die Verwendung durch oder die Ausführung durch einen Prozessor enthalten, speichern, kommunizieren, ausbreiten oder befördern kann. Ein prozessorlesbares Medium kann, ohne Beschränkung, ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches, Infrarot- oder Halbleitersystem, eine solche Vorrichtung, ein solches Gerät oder ein solches Ausbreitungsmedium sein. Spezifischere Beispiele eines prozessorlesbaren Mediums umfassen u. a. eine elektrische Verbindung (elektronisch) mit einem oder mehreren Drähten, eine tragbare Computerdiskette (magnetisch), einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM oder Flash-Speicher), eine optische Faser (optisch) und einen tragbaren Kompaktdisk-Nur-Lese-Speicher (CD-ROM) (optisch).

10 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 1000 zum kalibrieren einer Feinbetätigungsvorrichtung unter Verwendung eines Sägezahnmusters in einem Plattenmedienmarkierungssystem 100. Bei Block 1002 wird eine Fokussierungslinse 208 zu einer bekannten radialen Position einer optischen Platte 216 bewegt. Die bekannte Radiale Position ermöglicht das Abtasten eines Sägezahnmusters 300, das auf der Etikettseite 214 der Platte 216 angeordnet ist.

Bei Block 1004 wird eine aktualisierte DAW-Zählwertzahl auf einen DAW 244 geschrieben (Digital/Analog-Wandler). Der DAW 244 liefert eine Ausgangsspannung ansprechend auf den DAW-Zählwert, und treibt einen Leistungsverstärker 246, wie es bei Block 1006 gezeigt ist. Bei Block 1008 liefert der Leistungsverstärker 246 Strom, der eine Feinbetätigungsvorrichtung 209 treibt. Die Feinbetätigungsvorrichtung ist konfiguriert, um die Fokussierungslinse in feinen Schritten in einer radialen Richtung 242 zu bewegen. Der Strom, der an die Feinbetätigungsvorrichtung geliefert wird, ist zugeordnet zu und bestimmt durch den DAW-Zählwert, der in den DAW eingegeben wird, durch den Leistungsverstärker 246.

Bei Block 1010 wird ein Sägezahnmuster 300, das auf der optischen Platte 216 angeordnet ist, durch einen Laserstrahl 212 abgetastet. Die Position der Abtastung über dem Muster 300 wird teilweise gesteuert durch die Feinbetätigungsvorrichtung, die die Bewegung der Fokussierungslinse 208 in einer radialen Richtung 242 steuert. Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst das Sägezahnmuster 300 zwei Abschnitte, die 180 Grad voneinander entfernt auf der optischen Platte 216 angeordnet sind. In diesem Fall werden beide Abschnitte des Musters 300 abgetastet. Bei Block 1012 wird von dem Abtasten ein Reflexionssignal erzeugt. Das Reflexionssignal wird durch eine OPU 206 (optische Aufnahmeeinheit) gemäß dem Reflexionsvermögensmuster des Sägezahnmusters 300 erzeugt. Das Reflexionssignal kann zwei Reflexionssignale sein, wo das Sägezahnmuster zwei Abschnitte umfasst, die 180 Grad entfernt voneinander auf der optischen Platte 216 angeordnet sind.

Bei Block 1014 wird ein Radius berechnet von dem Tastverhältnis des Reflexionssignals. Wo es zwei Reflexionssignale gibt, eines von jedem der beiden Sägezahnmusterabschnitte, werden zwei Radien berechnet und dann gemittelt, um den berechneten Radius bei Block 1014 zu erzeugen. Das Verfahren 1000 fährt bei 11 bei Block 1016 fort. Bei Block 1016 werden der Radius und der DAW-Zählwert in einer Tabelle aufgezeichnet. Der Radius und DAW-Zählwert werden in der Tabelle als zueinander entsprechend zugeordnet.

Bei Block 1018 wird die Tabelle geprüft, um zu sehen, ob dieselbe voll ist. Ob die Tabelle voll ist oder nicht, hängt teilweise davon ab, wie viele DAW-Zählwertinkremente in einem Kalibrierungsprozess durchgeführt werden. Die Anzahl von Inkrementen ist vorzugsweise neun, aber das soll keine Beschränkung sein. Somit ist bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Tabelle voll, falls neun DAW-Zählwerte und neun Radien in der Tabelle aufgezeichnet wurden. Falls die Tabelle nicht voll ist, kehrt das Verfahren, (d. h. der Kalibrierungsprozess) zu Block 1004 von 10 zurück, und die vorher beschriebenen Schritte werden erneut durchgeführt. Falls die Tabelle voll ist, fährt das Verfahren bei Block 1020 fort.

Bei Block 1020 werden die Radien und DAW-Zählwertzahlen, die in der Tabelle aufgezeigt sind, als Koordinatendaten konfiguriert. Bei Block 1022 werden die Koordinatendaten durch einen Linien-Fit-Algorithmus manipuliert, um eine Bester-Fit-Linie für die Koordinaten zu erzeugen. Der Gewinn der Feinbetätigungsvorrichtung wird dann basierend auf der Neigung der Bester-Fit-Linie kalibriert, wie es bei Block 1024 gezeigt ist.


Anspruch[de]
Ein prozessorlesbares Medium (108, 112, 114, 226), das prozessorausführbare Befehle umfasst, die konfiguriert sind zum:

Abtasten (1010) eines Referenzmusters (300) auf einer Platte (216) unter Verwendung einer optischen Aufnahmeeinheit (206), die konfiguriert ist, um durch eine Grobbetätigungsvorrichtung (220) und eine Feinbetätigungsvorrichtung (209) radial relativ zu der Platte (216) bewegt zu werden, wobei die Feinbetätigungsvorrichtung (209) veranlasst wird, die optische Aufnahmeeinheit (206) relativ zu der Platte (216) zu einer radialen Position zu bewegen, abhängig von dem Wert eines Betätigungsvorrichtungssteuersignals, wobei das Referenzmuster (300) eine lineare Variation mit radialer Position auf der Platte definiert, wobei die optische Aufnahmeeinheit (206) während dem Abtasten (1010) nur durch die Feinbetätigungsvorrichtung (209) bewegt wird, um ein jeweiliges Mustersignal an einer Mehrzahl von radialen Positionen derselben zu erzeugen, und dadurch eine Tabelle (238) von koordinierten Betätigungsvorrichtungssteuersignalen und radialen Positionsdaten zu erzeugen;

Durchführen (1022) eines Linien-Fit-Algorithmus (240) auf den koordinierten Daten, um eine Bester-Fit-Linie zu erzeugen; und

Kalibrieren (1024) der Feinbetätigungsvorrichtung (209) basierend auf der Steigung der Bester-Fit-Linie.
Ein prozessorlesbares Medium (108, 112, 114, 226) gemäß Anspruch 1, bei dem das Abtasten (1010) folgende Schritte umfasst:

Erzeugen (1012) eines Reflexionssignals (400) auf der Basis des Referenzmusters (300);

Umwandeln (1014) eines Tastverhältnisses des Reflexionssignals (400) in einen Radiuswert; und

Aufzeichnen (1016) des Radiuswerts und eines zugeordneten Digital/Analog-Wandler-Zählwerts in der Tabelle (238).
Ein prozessorlesbares Medium (108, 112, 114, 226) gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem das Abtasten (1010) folgende Schritte umfasst:

Schreiben (1004) einer Zahl in einen Digital/Analog-Wandler (244);

Treiben (1006) eines Leistungsverstärkers (246) mit einer DAW-Ausgangsspannung;

Treiben (1008) eines Betätigungsvorrichtungsstroms mit dem Leistungsverstärker (246);

Ändern (1004) der Zahl, die in den DAW (244) geschrieben ist, n mal um einen bekannten Betrag;

für jede Zahl, die in den DAW (244) geschrieben ist, Berechnen (1014) eines Radius von einem Tastverhältnis eines Reflexionssignals (400), das von dem Referenzmuster (300) erzeugt wird; und

Aufzeichnen (1016) jedes Radius und jeder Zahl, die in den DAW (244) geschrieben sind, in der Tabelle.
Ein prozessorlesbares Medium (108, 112, 114, 226) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Abtasten (1010) folgende Schritte umfasst:

Abtasten (1010) einer ersten Hälfe des Referenzmusters (300);

Berechnen (1014) eines ersten Radius basierend auf der ersten Hälfte des Referenzmusters (300);

Abtasten (1010) einer zweiten Hälfte des Referenzmusters (300);

Berechnen (1014) eines zweiten Radius basierend auf der zweiten Hälfte des Referenzmusters (300); und

Mitteln (1014) des ersten Radius und des zweiten Radius, um die koordinierten Daten zu erzeugen.
Ein prozessorlesbares Medium (108, 112, 114, 226) gemäß Anspruch 4, bei dem die erste Hälfte des Referenzmusters (300) und die zweite Hälfte des Referenzmusters (300) auf der Nicht-Daten-Seite (214) der Platte (216) 180 Grad voneinander entfernt sind. Ein prozessorlesbares Medium (108, 112, 114, 226) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Referenzmuster (300) ein Sägezahnreferenzmuster ist. Eine Optische-Platte-Lese/Schreib-Vorrichtung (102), die das prozessorlesbare Medium (108, 112, 114, 226) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst. Ein Plattenantriebssystem (128), das folgende Merkmale umfasst:

einen Scanner (206, 208, 212), der konfiguriert ist, um ein Referenzmuster (300) auf einer optischen Platte (216) zu lesen, die eine lineare Variation mit radialer Position auf der Platte (216) umfasst, wobei der Scanner eine optische Aufnahmeeinheit (206) umfasst, die konfiguriert ist, um durch eine Grobbetätigungsvorrichtung (220) und eine Feinbetätigungsvorrichtung (209) radial relativ zu der Platte (216) bewegt zu werden, die konfiguriert ist, um kleine radiale Bewegungen (242) des Scanners (206, 208, 212) zu steuern, wobei die Feinbetätigungsvorrichtung (209) veranlasst wird, die optische Aufnahmeeinheit (206) relativ zu der Platte (216) zu einer radialen Position zu bewegen, abhängig von dem Wert eines Betätigungsvorrichtungssteuersignals, wobei die optische Aufnahmeeinheit (206) während einer Kalibrierungsabtastung (1010) nur durch die Feinbetätigungsvorrichtung (209) bewegt wird, um das Referenzmuster (300) zu erfassen, und dadurch ein jeweiliges Mustersignal an einer Mehrzahl von radialen Positionen derselben zu erzeugen, und um eine Tabelle (238) von koordinierten Betätigungsvorrichtungssteuersignalen und radialen Positionsdaten zu erzeugen;

eine Einrichtung zum Durchführen eines Linien-Fit-Algorithmus (240) an den koordinierten Daten, um eine Bester-Fit-Linie zu erzeugen; und

eine Einrichtung zum Kalibrieren (1024) der Feinbetätigungsvorrichtung (209) basierend auf der Steigung der Bester-Fit-Linie.
Ein Plattenantriebssystem (128) gemäß Anspruch 8, das ferner folgende Merkmale umfasst:

einen Prozessor (224), der konfiguriert ist, um eine binäre Zahl in einen Digital/Analog-Wandler (244) zu schreiben, und die binäre Zahl in gleichen Schritten zu inkrementieren;

den Digital/Analog-Wandler (244), der konfiguriert ist, um eine Ausgangsspannung für jede binäre Zahl zu erzeugen; und

einen Leistungsverstärker (246), der konfiguriert ist, um die Feinbetätigungsvorrichtung (209) basierend auf jeder Ausgangsspannung mit aktuellen Werten zu treiben.
Ein Plattenantriebssystem (128) gemäß Anspruch 9, das ferner folgende Merkmale umfasst:

eine Tabelle (238) von koordinierten Daten, die die binären Zahlen und einen Radiuswert umfasst, der von dem Referenzmuster (300) für jede binäre Zahl berechnet wird; und

einen Linien-Fit-Algorithmus (240), der konfiguriert ist, um von den koordinierten Daten eine Bester-Fit-Linie zu erzeugen und die Steigung der Bester-Fit-Linie zu bestimmen.
Eine Optische-Platte-Lese/Schreib-Vorrichtung (102), die das Plattenantriebssystem (128) gemäß Anspruch 9 oder Anspruch 10 umfasst.






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