CN1481551A - 用于轨道类型识别的方法和设备、及轨道跳变方法 - Google Patents

Abstract

本发明以一种可靠的方式使得扫描器(1)在光存储介质上的轨道跳变成为可能，其中在该光存储介质上将信息项存储在沟槽和槽背轨道上，或者该光存储介质尚未被写入。为此目的，首先为调节扫描器(1)位置的调节电路(1，2，7，8，9，10)定义一个假设的轨道类型。然后根据定义的轨道类型和轨道扫描信号闭合调节电路(1，2，7，8，9，10)。为了得到轨道类型的有关信息项检测扫描器(1)闭合的反作用。本方法原则上有利地用于在具有相对高存储密度的信息载波中闭合轨道跟踪调节。

Description

用于轨道类型识别的方法 和设备、及轨道跳变方法

                        技术领域

本发明涉及一种用于进行轨道识别和轨道跟踪调节的设备和方法。特别是，本发明涉及在数据载波上的轨道跳变，尤其是具有多种轨道类型的光数据载波。而且，本发明使得在光扫描器的相当高轨道相交速度(track crossingspeeds)时闭合轨道跟踪调节电路成为可能，这是由较小轨道宽度(更高存储密度)、更快旋转速度(更高数据速率)以及未来存储介质的更大偏心率而产生的。

                        背景技术

在根据现有方法的轨道跳变的例子中，在跳变和传动装置(actuator)移动目标镜头之前断开轨道调节电路，然后在目标轨道的方向加速扫描光束，在到达目标轨道之前立即通过预定脉冲长度减速。就目前商业上可以获得的存储介质(CD，CD-ROM，CD-VIDEO，CD-R，CD-RW，DVD-ROM，DVD-R以及DVD-RW)的情况而言，确保了在瞬时闭合轨道跟踪调节电路，极性根据轨道就已经先前已知了，在该轨道中轨道调节器用于锁定扫描光束。在这些存储介质中，为了检测轨道相关的扫描光束的位置而使用信号TZC(轨道零相交)和MZC(镜像零相交)。在本例中，例如从光扫描器引起的轨道错误和镜像信号能够得到信号TZC和MZC。

根据图6通过借助比较器比较轨道错误信号TE和零来产生信号TZC。轨道错误信号TE本身能够借助不同轨道错误形成方法而形成，这些方法例如为，推-拉(push-pull)、DPP、DPD、3-光束。信号TZC体现了一种变化或一个边沿，即也称为沟槽(groove)的数据载波信息轨道的中心，或也称为槽背(land)的两个信息轨道之间的中心区域在任何时候所到达的。

由于，在上述指明类型的已经被写入数据的存储介质中，有用数据仅仅存储在轨道上形成为凹陷之处，即所谓的沟槽，为了区分写入信息轨道即沟槽与未写入区域即槽背，可以另外估计信号MZC。

以一种相似地方式形成信号MZV。为此目的，利用这样的特性：在轨道中心，HF调制是最大的(greatest)，并且HF信号的较低包络展现了低反射系数，而在轨道之间的中心区域，HF调制较小，并且较低包络展现了较高的反射系数。为了进行这种检测，根据通过峰值检测的DC耦合HF信号形成较低包络(HFE)。峰值检测器的输出信号直接地或者在通过低通滤波器之后提供给比较器，该比较器比较它的输入信号和门限值KL并产生二进制信号MZC。

作为一种替换，MZC信号能够借助低通滤波器和比较器(未示例)形成。为此目的，为了滤波存储信息项即所谓凹坑的高频信号成分，以及获得与平均反射率成比例的信号，所选择检测器的求和信号要经过低通滤波。该信号经常被称为镜像信号，UMIA。在上述的光盘格式的情况中，平均反射率在写入轨道(类型，沟槽，一系列凹坑)和轨道中间区域(类型，槽背)之间存在不同，正如上述已经说明的。然后，比较器比较镜像信号和门限值并因此生成信号MZC。

根据扫描光束与位于光存储介质上的轨道相对的运动方向，在信号TZC和MZC之间存在对应于轨道宽度四分之一的+90度或-90度的相移。从图6和图2，在估计了信号MZC和TZC之后，可能执行当前被扫描光束所扫描的轨道类型的模糊指定。这通过状态条件来示例，即能够假设值0到3。进一步，图2的循环图揭示了关于光存储介质表面的扫描光束或光点移动的方向。从条件3(TZC＝0，MZC＝1)进行，跟随的是条件1(TZC＝0，MZC＝0)或条件2(MZC＝1)。根据接下来是否出现的是状态条件1还是条件2，可能清楚确定与位于光存储介质上的轨道有关的传动装置的运动方向。

图3示出了关于与光数据载波的沟槽/槽背结构(G/L)有关的扫描光束扫描位置的信号TE。图4通过实例的方式示出了，基于减少相对速度ΔN/T，在轨道跳变之后传动装置的最佳减速操作，而不考虑关于盘偏心率的传动装置的相对速度。很明显，每单位时间扫描的轨道数量N变得越来越小，一直到零。在此瞬间，轨道跳变结束，轨道跟踪调节电路被启动并且与该轨道有关的传动装置速度为零。

在新存储介质和光盘系统的情况中，有效信号MZC能够不再在所有的情况中产生。对此，能够区分两种基本的情况：

情况1：光存储介质已经在沟槽和槽背写入。

情况2：光存储介质未写入。

如果，根据情况1，两种轨道类型已经被写入，然后正如图5中所示，在轨道类型沟槽的轨道中心和轨道类型槽背的中心结果都是HF幅度的最大值。所以，与图1中所示的HF信号包络的信号波形相反，在写入沟槽和槽背的盘的情况中，包络的频率为两倍高，而轨道错误信号和产生的信号TZC的频率和位置仍旧如现有技术中的一样。相应地，在沟槽和槽背写入的盘的情况中，扫描光束运动的相位和方向不再能够由两个信号MZC和TZC来明确地确定。

根据情况2，如果数据标记没有在盘上出现就不能获得MZC信号。对于所有全部或部分空白类型为CD-R，CD-RW，DVD+RW，DVD-RW，DVD-RAW以及诸如DVR的未来类型的光存储介质来说，由于因此缺少了HF信号，不能从包络获得MZC信号。用于获得MZC信号的第二描述方法也可能是不适合的，因为未写入沟槽或槽背轨道之间的对比不能被指定或检测。

轨道跳变通常借助于暂时预定的脉冲受到传动装置加速和减速的影响，以及受到由驱动装置(马达)驱动的扫描器的粗糙运动和倒计算相交轨道的影响。这应用到具有预-凹坑形式的非寻址信息项的光存储介质上，以及其中的信息项仅仅存储在凹陷(沟槽)处。但是，在光存储介质中，其信息项存储在凹陷(沟槽)和上升部分(槽背)上，根据目标轨道的类型，在轨道调节器起动之前，轨道错误信号(轨道错误)的正确极性必须已知为附加的调节参数。由于不能为了这种类型的光存储介质生成有效的MZC信号，不能确定轨道调节器被启动的轨道类型。结果是，由于只有TZC信号可以获得作为标准，因此轨道跟踪调节电路不能总是被成功地闭合。在现有的系统中，如果传动装置利用调节器的非正确极性信息闭合，那么该传动装置从目标轨道加速。

                        发明内容

本发明的一个目的包括可靠地识别轨道类型，由此，即使在提供不同轨道类型的光存储介质中，例如信息项都被记录在凹陷(沟槽)和上升部分(槽背)上的光存储介质中，以及在未被写入的光存储介质中，本发明也能确保可靠的轨道跳变。

根据本发明，该目的通过权利要求1的方法和权利要求10的设备来实现。优选地，在从属权利要求中能够找到进一步的导出。因此，以一种有利的方式，根据当在任意轨道上闭合轨道跟踪调节电路时的传动装置的反作用，识别轨道类型或需要的轨道极性。一旦实际轨道类型被识别，能够对应地设置调节器参数或轨道跟踪调节电路的参数以及在跳变之后能够有效地执行光扫描器的减速。

                        附图说明

本发明现在将参考附图更加详细地说明，其中：

图1示出了本发明用于轨道跳变的设备的电路图；

图2示出了根据现有技术用于确定轨道类型和扫描器运动方向的图；

图3示出了关于沟槽/槽背变化的轨道错误信号；

图4示出了与作为时间函数的轨道速度减少有关的图；

图5示出了在具有写入沟槽和槽背轨道存储介质的情况中信号的信号流程图；

图6示出了根据现有技术用于确定轨道类型的信号的信号流程图；

图7示出了在轨道跟踪调节电路的启动中断情况下以及原始轨道极性正确设置情况下的信号流程图；

图8示出了根据图7的信号流程图，轨道极性被不正确地初始化的设置；

图9示出了调节电路的信号流程图，其中调节电路保持闭合以及轨道极性随着调节参数而变化；

图10示出了调节电路的信号流程图，其中只有在轨道错误信号的四分之一周期中才闭合轨道跟踪调节电路；

图11示出了根据图10的信号流程图，只有在轨道错误信号的负半周期的一半中才闭合轨道跟踪调节电路；

图12示出了根据图10和11方法合并的信号流程图；

图13示出了根据图12的信号流程图，轨道极性被不正确地初始化设置。

                        具体实施方式

下面更加详细地说明本发明的示例性实施方案，首先，图1的电路图将用于阐明本发明的在具有沟槽和槽背轨道的光数据载波上轨道跳变的功能性原理。

如果初始化轨道跳变相对长的跳变距离，那么断开轨道调节电路1，2，7，8，9，10以及通过马达将扫描器1移动该跳变距离。这也称为具有轨道马达的粗糙跳变。这是通过对要通过的轨道进行倒计数实现的。在已经到达(临时的)跳变目标之后，结束粗糙跳变并试图在目标位置上闭合轨道调节电路1，2，7，8，9，10。由于目标位置可能位于沟槽轨道上或位于槽背轨道上，以及不能获得任何MZC信号，下面参考图1描述跟踪未详细说明轨道搜索原理的程序。

一个光扫描器1提供扫描信号，特别是，在估计单元2中提供所需用于产生轨道错误信号TE的信号。该TZC信号通过零电压相交检测器3由TE信号产生。该TZC信号然后馈送到TZC频率测量单元4和传动装置减速控制单元6。该TZC频率测量单元4的任务是测量每定义单位时间(频率测量)扫描光束所扫描的轨道数量或存储两个零相交之间的时间(周期持续时间测量)。

变化检测器5的任务是根据TZC频率测量(或周期持续时间测量)单元4确定的值来确定，即每定义单位时间光扫描器所扫描的轨道数量是否增加或减少，或者TZC信号的两个零相交之间的时间是否变长或变短。获得的该信息传送到传动装置制动控制器6。以这种方式，可能检测传动装置的反作用例如闭合调节电路。

传动装置减速控制器6的任务是根据定义策略为切换开关8指定轨道极性TPOL和/或根据选择方法经由控制线路CTL通过开关9断开或闭合轨道跟踪调节器10和/或设置调节器10的调节参数RP。信号TE的极性通过块7来反转。根据轨道极性TPOL，信号TE或反转的信号TE通过切换开关8馈送到轨道调节器10。调节参数的设置直接地影响调节器的行为并因此直接影响传动装置和耦合行为。控制CTL影响轨道调节器10的启动和停止(activationand deactivation)，调节器通过传动装置调节信号调节光扫描器1的传动装置。

TZC频率增加导致了，例如，当由于通过TPOL预选择的环路极性和/或非正确选择的调节器的瞬时启动，闭合的调节器10构成了负反馈环路并迫使传动装置离开轨道。所以，应该在每一种情况中主要考虑选择的轨道极性TPOL和由CTL控制的调节器的启动时间周期。

相同的原理也应用到调节正常耦合到未知轨道的情况中。

根据本发明，现在能够通过以下程序来解决在轨道跳变情况中缺少MZC信息的问题。

根据第一方法，从某一具体瞬时开始，调节器10或整个调节电路被连续闭合，在轨道错误信号TE的正或负半周期过程中通过控制信号CTL，预选择错误信号的具体轨道极性TPOL。通过控制信号CTL，能够例如根据信号TZC获得调节器10的启动时间。关于这种方法的信号轮廓通过图7中的例子来示例。

信号CTL直接从信号TZC(图7中未示出，但是参看图1)中导出以及在TE的正半周期过程中启动该调节器。一旦对应于信号TZC的TE的半个周期结束，通过CTL断开调节器以及确定该TZC频率。确定值传送到变化检测5中，在这里被存储用于进一步处理。在该图中，信号TZC频率中的变化被具体化为在时间T中相交轨道的数量ΔN，即ΔN/T。如果TZC频率相对于最后测量值减小，或在两个TZC零相交之间的时间持续周期相对于最后测量值变长，那么假定TPOL的正确极性以及设置正确的调节参数RP。根据这些正确假定的具体值，传动装置减速控制6能够持续到一直到已经成功地得出完成了轨道跳变以及调节器能够被永久地闭合。

如果通过变化检测器5确定了TZC频率增加或TE信号的两个连续零相交之间的时间持续周期缩短，那么从此将得出结论即必须反转该轨道极性TPOL。一旦已经实现了反转，用上述的相同策略继续进行该程序，由于现在可靠地保证了现在选择的极性是正确的。在图8中示出了与轨道极性TPOL的初始非正确选择有关的TZC频率瞬时增加的情况。

如果两个测量的TZC频率之间的差别太小，那么不做任何变化直到下一个测量瞬时。只有在预定时间单元中能够确定扫描光束扫描轨道数量ΔN中的重大差别时，才能够确定预选的轨道极性是正确的或是轨道极性必须适应于实际条件。可替换地，当预定的绝对频率或速度ΔN/T被超出时，反转也能够有效。

图7和8中示例了对应于与第一方法有关的示例性实施方案的信号图。根据第一方法的进一步的示例性实施方案能够通过调节器10来实现，该调节器在负半周期(CTL＝inv.TZC)过程中被启动以及类似地使用极性TPOL用图7和8示例的有关信号轮廓反转。这种变化也能够类似地应用到以下实例中。

根据第二方法，为了实现减速操作的放大，与第一方法相反，从预定瞬时开始，调节器10总是保持闭合。因此根据相位角度(正或负半周期)轨道极性TPOL必须被适配。最后，例如从信号TZC中导出轨道极性TPOL。极性中的一个变化意味着，例如，信号TPOL直接对应于TZC或对应于TZC反转的信号轮廓(profile)。如果，在此瞬时，调节器10被闭合，选择正确的极性或设置作为初始值，在自由可选择瞬时能够确定TZC频率，迅速地减少并且成功锁定到目标轨道变得可能相当地更加快速。这从图9中能够看出。应该注意上述的例子中，轨道极性适用于每一个半-周期。

在驱动敏感传动装置的情况中，其中受调节电路(正确选择了TPOL)的负反馈影响产生非常快速地减速或受调节电路(错误选择了TPOL)的正反馈影响产生非常快速地加速，通常这在根据图10中所示例的第三方法处理中是有用的。与首先的两种方法有关的差别在于以下事实，即，只有在TE的可任意选择的时间周期(但总是小于完整的半个周期的时间)的正半周期开始的位置闭合调节器10。正如上所述，自由地选择轨道极性TPOL并且只有在变化检测报告在TZC频率中出现了超出预定范围的增加时才变化该轨道极性。调节器10的较短的接通也允许调节反作用的较早识别，结果在非正确选择轨道极性TPOL的情况中，较早地识别传动装置的加速以及较早地纠正了轨道极性TPOL。图10描述了正确选择极性的例子。进一步，正如在图4中已经表明地，有可能通过变化调节器接通时间来控制传动装置的减速。最后，选择的控制信号CTL，即不像实例中所示例的，在信号TE的四分之一半或半周期中是可变的。

在图11中示例了基本上对应于第三方法的第四方法。但是在该第四方法中，在TE的负半周期中调节电路总是闭合的。调节电路优选地在负半周期的开始位置被闭合。在这方面，参看图10，在本图中也描述了正确选择极性的例子。

在图12和13中示出了通过该第五方法能够成功闭合调节器10而无需有效的MZC信号的例子。图12示出了预选正确极性的例子，以及图13示出了程序首先以不正确极性开始处理的例子，但是，在识别了TZC频率的增加之后，程序将继续以正确极性从箭头30所标识的瞬间开始。在该示例性的实施方案中，TPOL不断地适用于TE信号。这意味着总是指定TE的正值，例如为TPOL信号的逻辑1以及指定TE的负值为逻辑值0。因此，信号TPOL是信号TZC的映射。如果错误选择了TPOL信号开始的指定并为此建立了调节的正反馈，TPOL必须被反转TZC的相位角度或TE的半个周期。正如在第三和第四方法中，调节算法总是在半周期的开始被启动并且优选地仅仅在半周期的预定时间间隔中启动。在本例中，由于在负半周期和正半周期过程中都受到影响，这将加速倒目标轨道的耦合处理。

在耦合或轨道跳变操作过程中，仅仅在接近轨道中心的位置闭合轨道调节器被证明是有利的，即当轨道错误信号TE几乎为零时。在上述的所有变化中，由于调节器总是直接在TZC信号零相交之后闭合，那么将考虑使用该准则。开始，TE信号几乎为零，因此耦合的调节完整性是最小的，不考虑通过传动装置内在速度所给出的速度以及该信号由于轨道跳变而重叠或在与数据载波的偏心率有关的扫描器的相对速度上重叠。在上述的所有例子中，调节参数RP的变化也能够缩短或加长耦合处理，即调节器的行为适应了变化检测所确定的行为。

因此，根据本发明的方法可靠地使能了光存储介质中的轨道跳变，其中在该光存储介质中仅仅能够以一种不可靠方式产生该MZC信号或完全不能产生该信号。而且，在具有相对高存储密度的数据载波的情况中，即结果为较窄的轨道中以及在具有相对高偏心率程度盘的情况中，相当更加可靠地寻找轨道。这对于在更快速旋转速度以及因此未来光存储介质的更高数据速率的情况中也是至关重要的。

Claims (13)

1、一种用于在数据载波上进行轨道识别的方法，具有以下步骤：

—定义一个第一轨道类型，

—借助于一传动装置调节信号，根据所述第一轨道类型和一轨道扫描信号而闭合用于调节传动装置的轨道跟踪调节环路，

—检测传动装置的反作用和/或用于轨道识别目的的传动装置调节信号。

2、根据权利要求1的方法，其中传动装置的反作用是加速或减速和/或轨道扫描信号包括一个有关传动装置加速或减速的信息项。

3、根据权利要求2的方法，其中如果轨道扫描信号不对应于第一但是对应于第二轨道类型时产生传动装置的加速，以及如果该轨道扫描信号对应于第一轨道类型时产生传动装置的减速。

4、根据前述权利要求之一的方法，其中第一轨道类型是槽背轨道或沟槽轨道，以及第二轨道类型是相应的其他轨道。

5、一种根据权利要求1到4之一的轨道识别进行轨道跟踪调节的方法，进一步的步骤是根据传动装置的反作用和/或传动装置调节信号来调整第一轨道类型的极性(TPOL)。

6、根据前述权利要求之一的方法，其中在轨道跳变过程中或在轨道跳变之后通过变化调节参数(RP)变化传动装置的行为。

7、一种用于在数据载波上进行扫描器(1)的轨道跳变的方法，具有以下步骤：

—断开轨道跟踪调节电路(1，2，7，8，9，10)，

—在目标轨道的方向移动扫描器(1)，

—在结束扫描器(1)的移动之前，执行根据权利要求1到4之一的轨道识别方法，和/或瞬间启动根据权利要求5或6的轨道跟踪调节，以及

—根据识别的轨道类型和/或传动装置的反作用和/或传动装置调节信号，为了轨道耦合而减速该扫描器(1)。

8、根据权利要求7的方法，其中以一种取决于轨道扫描信号特别是轨道错误信号的方式，通过多次启动和停止轨道跟踪调节，和/或通过变化根据第一轨道类型选择的轨道极性，和/或通过调整轨道跟踪调节的调节参数，来减速所述扫描器(1)。

9、根据权利要求7和8之一的方法，其中以取决于轨道错误信号和/或预定时间持续周期的方式来启动和停止轨道跟踪调节。

10、一种用于在数据载波上进行轨道识别的设备，具有：

—传动装置，用于移动扫描装置(1，2)，该扫描装置用于扫描数据载波的轨道，

—调节装置(10)，用于根据预定的轨道类型和来自扫描装置(1，2)的轨道扫描信号，借助于传动装置调节信号调节传动装置，

—检测装置(3，4，5)，用于检测传动装置的反作用和/或传动装置调节信号，并用于输出一个或多个检测信号，以及

—信号处理装置(6)，用于根据检测信号/信号进行轨道识别。

11、根据权利要求10的设备，其中检测装置(3，4，5)具有变化检测装置(5)，该变化检测装置能够用于根据轨道扫描信号来确定光扫描器(1)扫描轨道的速度或变化速度。

12、一种用于进行轨道跟踪调节和/或轨道跳变的设备，具有：

—根据权利要求10和11之一的用于进行轨道识别的设备；和

—开关装置(8，9)，用于设置轨道极性和/或启动/停止调节装置(10)，以及用于根据信号处理装置(6)的一个或多个信号规定调节参数。

13、一种读/写光记录介质的设备，用于从该光记录介质进行读取和/或对该光记录介质进行写入，该设备具有根据权利要求10或11的用于进行轨道识别的设备和/或具有根据权利要求12的用于进行轨道跟踪调节的设备。

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