CN1711603A - 用于确定旋转盘的角位置的装置与方法 - Google Patents

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T·J·德霍格
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Abstract

本装置涉及绕轴旋转的数据载体，在载体上提供用于容纳所述数据的迹道，所述迹道成螺旋形围绕中心，该装置包括用于多种目的的角测量器件。为了获得该角位置信息，使用例如偏心测量器。用中心与轴的不重合来定义偏心。应用：本发明很适合小尺寸光盘、CD系统、DVD系统和Blu－Ray系统。

Description

用于确定旋转盘的角位置的装置与方法
本发明涉及用于处理绕轴旋转的数据载体上的数据的装置，且在数据载体上提供用于容纳所述数据的成螺旋形状的迹道，所述迹道围绕中心成螺旋形，本装置包括角测量器件。
该装置找到很多申请，特别是对由光盘构成的数据载体。能由用户读或写这些光盘。经常发生的问题是找到角位置信息，该角位置信息是关于例如光盘上的某个数据块(LBA)的位置。该角可用于，例如，在盘的未使用部分写入可视/可读结果，未使用部分可能在盘的内侧、外侧或在中间的某处。另一申请是利用角位置来管理光盘上的缺陷。由于该角位置信息，有可能用盘上位于另一个角位置上的备用区去替换缺损的块。此外，本发明可以被用做伺服系统存储循环的输入或需要角或位置信息的任何其他功能。
由连接到转台电机的测速计提供用于高速驱动的角信息，测速计是优良的并非常精确的角测量计。然而，在低速(AV)驱动器中，没有使用此种测速计，因为没有它们在技术上也是可行的。为了保持此种驱动器的价格尽可能地低，使用没有测速计的简单DC主轴电机。然而，通常需要确定盘的相对角。例如，在伺服系统中需要该角位置信息以实现前馈功能(也就是公知的存储循环功能)。
本发明提出了用于提供该角的确定方法的解决方案，不要额外的成本能很容易地实现该方法。
用于该目的的装置，其特征在于，由对所述轴和中心的不重合敏感的偏心测量器构成角测量器件。
本发明提出了确定盘的旋转角的方法。
测量绕轴旋转的数据载体的角的方法，在数据载体上提供用于容纳所述数据的迹道，所述迹道成螺旋形围绕中心，该方法利用用于在迹道上聚焦和定位激光束的伺服机构，该方法包括步骤：
分析所述伺服机构的误差信号，
从该分析检测数据载体的偏心，
从轴与中心之间的不重合所定义的偏心获得角位置信息。
参照在下文中描述的实施例，经由非限定的实施例，本发明的这些和其他方面是明显的并且将对其进行阐述。
在附图中：
图1显示根据本发明的装置，
图2显示有偏心的光盘，
图3是显示受到偏心干扰的伺服迹道信号的时间图，
图4是显示对本发明有用的由偏心获得的信号的时间图。
图1显示在其中插入了数据载体1、特别是插入了光盘的装置。以横截面显示数据载体。透镜14聚焦激光束12到该载体上，通过电机10驱动载体做圆周旋转。在光拾取器单元(OPU)15上安装激光器，在滑架17上安置光拾取单元15。在该滑架内，提供用于跟踪迹道上的激光束的某些跟踪设备20a和20b。在箭头22指示的方向上能移动该单元15。对于大的移动，使用电机25来移动整个滑架，而对于小的移动，使用滑架内的跟踪设备20a和20b。将单元15输出端的信号施加给信号分配器27。该分配器在其他信号中产生分别用于激光束的伺服跟踪系统和伺服聚焦系统的信号REN(标准径向误差)和FEN(标准聚焦误差)。通过执行特别是PID操作(和放大)，处理电路40处理该信号。前置放大器35向P、I和D单元37、38和39发送信号。这些单元分别执行直接操作、积分器操作和微分器操作。合计由单元37、38和39提供的所有信号的加法器45通过缓冲放大器49产生用于驱动电路47的信号RA。该信号RA作用于跟踪设备20a和20b，用于在迹道上定位激光束。这样，构成了跟踪伺服机构。
图2显示在其上提供迹道TR的光盘。该迹道围绕中心CTR成螺旋形。光盘1绕轴AX旋转。该中心CTR和轴AX实际上从不重合。它们之间的距离是偏心ECC。实际上在每个盘上发生该偏心，且其中每个的偏心量不同。对于给定的盘该量典型地是常数。伺服机构特别地由电路40构成，电路40作用于跟踪设备20a和20b(图1)以保持聚焦光束到迹道上。在电路40(图1)的输入端获得图3中所示的信号。应当注意到在该图中偏心产生表示为PECC的该信号，其意味着不是给跟踪致动器20a和20b(图1)提供RA。当伺服机构仍然是开环时，显示该信号REN。图3所示的PECC信号是涉及盘旋转一半的跟踪信号。
本发明利用供跟踪激光束以获得信号用的电路40。该电路使用公知的PID滤波器作为滤波器。单元38的输出提供图4所示的信号RAE，该单元执行积分功能。当循环闭合时，该信号REN将变为接近零。在该情况下，RAE信号主要用于补偿偏心。当我们考虑PID控制器时，I部分将在闭环状态下保持图4所示的偏心信息。通过检测最大值MAX和最小值MIN的峰/谷检测器50(见图1)处理该信号。峰/谷检测器50在其输出端产生“每转一个脉冲”(one pulse perrevolution)的信号。给由PLL设备54构成的频率增益器施加该输出，在输出端56其产生多个脉冲。计数它们(脉冲)直接产生角位置信息。因此，能对缺少电机测速计进行补偿。
本发明供给用于光盘的申请。对光盘能获得大约为1°的精度。
在上文中，特别公开了信号REN的处理。本发明还覆盖了要处理的信号是聚焦信号FEN(标准聚焦误差，见图1)的情况。使用与所示的径向伺服跟踪相似的设备，该信号用于聚焦激光束到迹道上。由于变化激光器15和媒体1(图1)之间的距离而产生该信号。这些变化起因于所述媒体是很不平的这一事实。聚焦设备还使用PID控制器。I单元38的输出是FAE(聚焦致动误差(FocusActuator Error))信号。该信号是自适应检测器50的输入，自适应检测器产生“每转一个脉冲”的信号其是PLL设备54(图1)的输入。通过单元38执行的I操作提供偏心测量。
通过径向偏心信号(RAE)产生角位置信息是本发明的优选实施例。对于应用本发明，利用聚焦信号是可选的。

Claims (9)

1、一种用于处理绕轴旋转的数据载体上的数据的装置，且在所述载体上提供用于容纳所述数据的迹道，所述迹道成螺旋形围绕中心，所述装置包括角测量设备，从所述角测量设备获得所述角信息，由对所述轴和中心的不重合敏感的偏心测量器构成所述角测量设备。
2、如权利要求1所述的装置，其中提供用于跟踪所述迹道上的光束的PID控制器，所述控制器特别地包括I控制器，其特征在于所述偏心测量器计及所述I控制器的输出端的信号。
3、如权利要求2所述的装置，包括在所述I控制器的输出端的峰/谷检测器。
4、如权利要求2或3所述的装置，包括用于提供脉冲的频率增益器，所述增益器连接到所述I控制器的输出端，并从所述增益器获得角位置信息。
5、如权利要求1至4所述的装置，其特征在于所述PID控制器对径向跟踪信号起作用。
6、如权利要求1至4所述的装置，其特征在于所述PID控制器对聚焦信号起作用。
7、一种测量绕轴旋转的数据载体的角的指示方法，在所述数据载体上提供用于容纳所述数据的迹道，所述迹道成螺旋形围绕中心，所述方法利用用于定位光束到所述迹道上的伺服机构，所述方法包括步骤：
分析所述伺服机构的误差信号，
从该分析检测所述数据载体的偏心，
从由所述轴与所述中心的不重合定义的所述偏心获得角位置信息。
8、如权利要求7所述的方法，包括步骤：
使用特别地包括I控制器的过滤器，
处理所述I控制器的输出信号用于提供所述角位置信息的所述指示。
9、一种测量绕轴旋转的数据载体的角的指示方法，在所述数据载体上提供用于容纳所述数据的迹道，所述迹道成螺旋形围绕中心，所述方法利用用于聚焦光束到所述迹道上的伺服机构，所述方法包括步骤：分析所述伺服机构的误差信号，检测聚焦信号的重复性干扰，从这些干扰获得角位置信包。
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