CN1282972C - 控制跟踪磁盘的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测量偏心率影响磁盘的每个相位达什么程度以及根据每个影响速率而控制磁盘跟踪的装置。具有磁盘相位识别装置的本装置在跟踪伺服机构停用时在跟踪差错(TE)信号的密集/稀疏状态上存储与来自所述装置的输出信号的特性有关的信息，并且在数据复制模式中根据来自所述装置的输出信号的特性识别当前磁盘相位，以及根据所存储的与所述信号特性有关的信息而调整跟踪伺服机构的跟踪特性，以补偿所识别的磁盘相位上的偏心率的影响速率。通过对每个磁盘相位精密调整伺服特性，减少了所要实时跟踪的TE信号的差错范围，从而跟踪偏心的磁盘变得较简单且更可靠。

Description

控制跟踪磁盘的装置

                        技术领域

本发明涉及磁盘记录媒体的跟踪控制装置，尤其涉及测量偏心率影响磁盘的每个相位到什么程度以及根据所测量的每个影响速率而控制磁盘跟踪的装置。

                        背景技术

一般来说，由于磁盘制造或磁盘吸附状态中的变化，大多数磁盘在旋转期间变成偏心的。如果磁盘的偏心率太高以至于不能进行精确跟踪，就很难正常地从磁盘中复制数据。

为了克服这样糟糕的情况，磁盘设备测量磁盘的偏心率并调整跟踪伺服机构的特性以在启动操作时补偿所测量的偏心率。

常规的偏心率测量方法以跟踪伺服机构断开而旋转所放置的磁盘，计算光学拾波器的轨迹混线所产生的脉冲串以及磁盘旋转圈数的个数，并用磁盘旋转的圈数除以所述脉冲计数。由于由所述除法产生的值代表磁盘偏心的程度，根据如上所测量的偏心率调整跟踪伺服机构的增益，以补偿整个磁盘的偏心率。

然而，即使磁盘的偏心率很高，但是所述高偏心率对各自的磁盘相位有不同的影响。也就是说，某一磁盘相位比其它相位受到高偏心率的影响少。

然而，如果增加跟踪伺服机构的增益使其对补偿全部偏心率更敏感，而不管偏心率对各自磁盘相位的不同影响，那么跟踪伺服机构可意想不到地发散，也就是说当在受偏心率影响小的磁盘相位上遇到刻痕时，可能使光学拾波器的物镜偏离到最远端。

                        发明内容

本发明的目的是提供磁盘跟踪控制装置，测量旋转磁盘的偏心率影响各自的磁盘相位达怎样的程度，并根据所测量的每个磁盘相位上的个别影响而精密地调整跟踪伺服机构的特性。

根据本发明的从磁盘记录媒体中复制数据的磁盘设备的特征在于，它包括：读取装置，读取写在旋转记录媒体上的信号并从读出信号中产生所记录的信号和跟踪差错信号；相位编码器，产生其特性根据旋转磁盘的相位变化的信号；伺服单元，控制所述读取装置中装备的物镜跟踪；以及控制器，当所述伺服单元的跟踪伺服机构停用时，在所述跟踪差错信号的密集/稀疏状态上存储与由所述相位编码器产生的信号的特性有关的信息，且在数据复制模式中根据所述相位编码器产生的信号的特性识别当前磁盘相位，以及根据所存储的与所述信号特性有关的信息而调整所述伺服单元的跟踪特性，以补偿所识别的磁盘相位上的偏心率的影响速率。

                        附图说明

所包含的用以提供对本发明的进一步理解的附图说明了本发明的较佳实施例，并连同说明书一起用于解释本发明的原理。

附图中：

图1是在其中嵌入本发明的磁盘跟踪控制方法的第1实施例的磁盘设备的简化框图；

图2说明了在偏心的磁盘上的光学拾波器的轨迹；

图3示出了从在跟踪关闭状态中偏心旋转的磁盘产生的说明性的TE信号，以及占空比不同的脉冲串；

图4示出了根据本发明的第1实施例的信息表，其中连同对应的磁盘相位写入了各自磁盘相位上的偏心率的影响速率；

图5是在其中嵌入本发明的磁盘跟踪控制方法的第2实施例的磁盘设备的简化框图；

图6a示出了关于所放置的磁盘的图5中所示的相位编码器的配置；

图6b是根据本发明的第2实施例构造的具有相位可识别的透明环形带的平面图；

图6c说明了根据本发明的第2实施例中的磁盘相位而有1(或0)的比率变化的数据；以及

图6d示出了根据本发明的第2实施例的示例性信息表，其中连同对应的磁盘相位写入了各自磁盘相位上的偏心率的影响速率。

                      具体实施方式

为了可充分地理解本发明，将参考附图描述较佳实施例。

图1是在其中嵌入本发明的磁盘跟踪控制方法的第1实施例的磁盘设备的简化框图。

图1所示的磁盘设备包括光学拾波器20，用于从光盘10的表面读取所写入的信号；R/F单元30，用于通过对拾波器20检测到的信号进行滤波和组合而产生二进制化的信号以及TE(跟踪差错)和FE(聚焦差错)信号；驱动单元50，用于驱动滑橇式电动机21移动所述光学拾波器20以及驱动主轴电动机22旋转磁盘10；伺服单元40，用于执行拾波器20中的物镜的跟踪/聚焦操作并控制所述驱动单元50以恒定速率旋转所述磁盘10；数字信号处理单元60，用于使用与所述二进制化的信号相位上同步的自同步时钟来存储来自所述二进制化的信号中的原始数据；相位编码器80，用于产生具有在所述主轴电动机22的旋转期间周期性地变化的占空比的脉冲串；用于存储数据的存储器90；以及微型计算机100，用于控制整个复制操作，尤其用于根据来自所述相位编码器80的脉冲测量对每个磁盘相位上的偏心率影响，并根据所测量的个别偏心率影响来调整所述伺服单元40的跟踪伺服特性。

当把磁盘10置于装备于所述磁盘设备中的托盘(未示出)上时，所述微型计算机100通过所述伺服单元40控制所述驱动单元50，由所述主轴电动机22以CLV(恒定线速度)方式旋转所放置的磁盘10。当旋转所述磁盘10时，所述相位编码器80周期性地输出具有不同占空比的连续脉冲，如图3所示的具有逐渐增加的占空比的脉冲302。将所述脉冲应用于微型计算机100。可以用一般集成于所述主轴电动机22中的FG信号发生器实现所述相位编码器80。

所述微型计算机100控制所述伺服单元40开启聚焦伺服机构并关闭跟踪伺服机构。具有聚焦开启而跟踪关闭的这种状态被称为‘遍历状态’。

如果在旋转期间所述磁盘10有较小偏心，那么如图2中所说明的那样，所述光学拾波器20的物镜将在遍历状态中在所述磁盘10上形成理想的轨迹201，否则它将形成不希望的轨迹202。

因此，在偏心磁盘的情况下将产生类似于图3的301的信号。例如，如果将图2的轨迹202划分成4个相位，正弦TE信号在相位‘a-b’和‘c-d’密集，而在相位‘b-c’和‘d-a’处稀疏。

仅当跟踪伺服机构关闭时才产生图3中所画出的TE信号的波形301。也就是说，在激活伺服跟踪机构以从磁盘记录/复制数据的情况下，不产生类似于图3的TE信号。

微型计算机100同时对TE信号和来自相位编码器80的脉冲进行采样，并将经采样的数据存储于存储器90之中。

在磁盘10旋转至少一次之后，，微型计算机100分析存储器80中的所述采样数据。通过分析，微型计算机100识别TE信号的密集和稀疏区域，并同时对各自的密集和稀疏区域检验脉冲的占空比范围。在分析中，如果连续采样数据的值示出快速变化，那么它就是密集区域，而如果是缓慢变化，那么它就是稀疏区域。另一种方法是，把具有相对较多的峰值的区域判断为密集，而其它区域为稀疏。

此外，所述微型计算机100对各自的密集和稀疏区域计数峰值(或振动)的数量，以测量每个区域上的偏心率的影响速率。存储关于对应的区域的每个计数。最后，如图4中所说明的那样，在存储器90中构造了所想要的信息表。在密集和稀疏区域之间的边界处确定每个从密集到稀疏的转折点，反之亦然。

在构造了类似于图4的信息表之后，如果请求磁盘复制，所述微型计算机100将拾波器20移动到初始或目标位置，以便从磁盘10中复制数据。同时，微型计算机100计算从所述相位编码器80输出的脉冲的占空比。

并且所述微型计算机100识别所计算的占空比属于存储器90中所存储的占空比变化间的哪个范围。例如，如果所计算的占空比大约是40％，所述微型计算机100参考图4的信息表判断当前的磁盘相位是‘a-b’。机构的增益或与所检测的磁盘相位‘a-b’处的影响速率成比例地放大TE信号的速率。因此，所述跟踪伺服机构变得如此敏感，使得即使在跟踪严重摆动的糟糕磁盘相位的情况下，也能较佳地跟踪。

如果所计算的占空比大约是60％，确定当前的相位是‘b-c’，在其中偏心率的影响速率相对较低。从而，所述微型计算机100使所述跟踪伺服机构不敏感。由于所述跟踪伺服机构的不灵敏性，即使在低影响速率的偏心率的磁盘相位中产生不希望的TE信号的噪声，所述跟踪伺服机构也较不可能发散。

此外，由于所述微型计算机100能够知道紧接着所识别的磁盘相位上的当前磁道之后的下一磁道受到磁盘偏心率的影响达什么程度，它可以调整所述跟踪伺服机构的特性，以在下一磁道到来之前预先满足下一磁道。例如，如果所计算的占空比大约是50％，这意味着当前的相位是‘a-b’，可以知道下一磁盘相位(相位‘b-c’)受磁盘偏心率的影响较少。因此，所述微型计算机100可在所述拾波器20到达相位‘b-c’之前使当前高灵敏性的跟踪伺服机构不灵敏。如果预先调整了跟踪伺服机构的特性，一但复制了相位‘b-c’上的磁道，跟踪伺服机构就以低灵敏性运转。

图5是在其中嵌入本发明的磁盘跟踪控制方法的第2实施例的磁盘设备的另一简化框图。图5所示的磁盘设备用直接编码来自所放置的磁盘的相位的相位编码器110代替了编码主轴电动机22的旋转角度的相位编码器80。其它的元件与图1的磁盘设备相同。

如图6a所示，图5中的相位编码器110包括光发射单元(LEU)17，用于将关于所放置的磁盘的放射状布置的平面光束发射到磁盘上；以及光检测单元(LDU)18，所述LDU由一系列单独检测平面光束的光电二极管或光电晶体管组成。

可以用一系列线性排列的激光二极管或用单个光发射元件以及密封盒实现所述LEU 17，所述密封盒的底部具有平行的缝隙，将来自光发射元件的光转换成平行的单个光束。

此外，如图6b所示该实施例的磁盘11具有沿最外圈102的相位识别环形带11a。所述相位识别环形带11a包括透明的内部环形带11c，其宽度在某一起始线11b处从0线性地变化到该起始线11b处的相位识别带11a的整个宽度。形带11a。所述相位识别环形带11a包括透明的内部环形带11c，其宽度在某一起始线11b处从0线性地变化到该起始线11b处的相位识别带11a的整个宽度。

如图6a所示，把所述相位编码器110置成上下覆盖所述磁盘11的相位识别环形带11a。

包含于图5的磁盘设备中的微型计算机120具有和图5所示的相位编码器110的输出一样多的输入端口。也就是说，微型计算机120的每个输入端口与每个光电二极管或光电晶体管的输出引脚相连接。

当旋转如上所构造的图5的磁盘设备中的磁盘11时，来自相位编码器110的LEU 17的平行光束171仅通过在所述相位识别环形带11a中形成的透明的内部环形带11c而入射到对侧的LDU 18。因此，所述微型计算机120在所述磁盘11旋转期间通过其输入端口，以图6c的形式顺序地接收n比特数据。

所述微型计算机120根据从所述相位编码器110输入的n比特中1(或0)的比率来识别当前的磁盘相位。

然后，与所述第1实施例相同，所述微型计算机120根据遍历状态中TE信号的振动以及每个经分区的磁盘相位上的偏心率的影响速率来测量磁盘偏心率。所测量的量存储于存储器90中。图6d示出了包括所测量的量的示例性信息表。

在数据复制(或记录)期间，从由相位编码器110同时输出的n比特数据中的1(或0)的比率中识别当前的磁盘相位，并且从图6d中所存储的信息表中得知所识别的磁盘相位上的偏心率的影响速率。最后，相应地调整跟踪伺服机构的特性来满足该相位上的所知的偏心率的影响速率。此简略说明的操作完全与前面详细说明的第1实施例相同。

上面说明的磁盘跟踪控制方法为每个磁盘相位调整伺服机构特性，以与每个磁盘相位上的不同的偏心率的影响速率相匹配。从而，减少了所要实时跟踪的TE信号的差错范围，从而跟踪偏心的磁盘变得较简单且更可靠。

对于那些本领域的普通技术人员来说，在本发明中进行各种修正和改变而不背离本发明的要旨或范围是显而易见的。从而，意图是本发明涵盖本发明的各种修正和改变，只要它们处于附加的权利要求及其等价要求的范围中。

Claims (9)

1.一种从磁盘记录媒体上读取数据的磁盘设备，其特征在于包括：

读取装置，读取写在旋转记录媒体上的信号并从读出信号中产生所记录的信号和跟踪差错信号；

相位编码器，产生其特性根据旋转磁盘的相位变化的信号；

伺服单元，控制所述读取装置中装备的物镜跟踪；以及

控制器，当所述伺服单元的跟踪伺服机构停用时，在所述跟踪差错信号的密集/稀疏状态上存储与由所述相位编码器产生的信号的特性有关的信息，并且在数据复制模式中，如果所存储的与所识别的磁盘相位有关的信号特性显示出密集，那么所述控制器把所述伺服单元的跟踪特性调整为灵敏的，如果所存储的与所识别的磁盘相位有关的信号特性显示出稀疏，那么所述控制器把所述伺服单元的跟踪特性调整为不灵敏的。

2.如权利要求1所述的磁盘设备，其特征在于所述信号特性是占空比。

3.如权利要求2所述的磁盘设备，其特征在于所述相位编码器与旋转记录媒体的电动机集成。

4.如权利要求1所述的磁盘设备，其特征在于所述相位编码器由发射平行光束的光发射单元和接收所述平行光束的光检测单元组成，所述两个单元在所述记录媒体的最外圆周的上下面以径向安装。

5.如权利要求4所述的磁盘设备，其特征在于所述信号特性是1或0与并行比特的比率。

6.如权利要求4所述的磁盘设备，其特征在于所述相位编码器输出并行比特，其中1或0的比率根据穿过沿所述记录媒体的最外圆周形成的透明环形带的1的个数而变化，所述透明环形带宽度上线性变化。

7.如权利要求1所述的磁盘设备，其特征在于所述控制器检查与所识别的磁盘相位相邻的下一相位上的偏心率的影响速率，并在下一相位到达之前预先调整所述伺服单元的跟踪特性。

8.如权利要求1所述的磁盘设备，其特征在于，所述控制器根据所存储的与所识别的磁盘相位有关的跟踪差错信号的正弦波形的数量来调整所述伺服单元的跟踪特性。

9.如权利要求1所述的磁盘设备，其特征在于所述控制器认为所述记录媒体分区成4个相位。

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