CN1791930A - 盘驱动设备和为盘驱动设备中的重新校准定时的方法 - Google Patents

盘驱动设备和为盘驱动设备中的重新校准定时的方法 Download PDF

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Abstract

介绍了一种盘驱动设备(1)，用于向/从诸如光盘之类的存储介质(2)上写入/读取信息。在启动之后，执行多次重新校准处理，其中当在接近于外侧盘半径的区域(64)中进行写入/读取时，重新校准处理执行得比在接近于内侧盘半径的区域(62)中进行写入/读取的时候更加频繁。

Description

盘驱动设备和为盘驱动设备中的重新校准定时的方法
技术领域
本发明总体上涉及诸如光学存储盘之类的存储装置的技术领域。更加具体地讲，本发明总体上涉及用于向/从光学存储盘写入/读取信息的盘驱动设备；下文中，将把这样的盘驱动设备表述为“光盘驱动器”。
背景技术
众所周知，光学存储盘包括至少一条存储空间的轨迹，该轨迹具有连续螺旋线的形式或者具有多个同心圆的形式，在所述存储空间中，信息可以以数据图案的形式得到存储。光盘可以是只读型的，在这样的光盘上，信息是在制造期间记录的，这样的信息仅可由用户进行读取。光学存储盘也可以是可写型的，用户可以在这样的光学存储盘上存储信息。为了从/向光学存储盘的存储空间读取/写入信息，光盘驱动器一方面要包括用于接纳和旋转光盘的旋转构件，另一方面还要包括光学构件，该光学构件用于产生光束，一般来说是产生激光束，并且用于借助所述激光束扫描存储轨迹。由于光盘技术整体上、在光盘中存储信息的途径和从光盘中读取光学数据的途径是公知常识，因此此处毋需更加详细地介绍此种技术。
在盘驱动器中，需要校准数种操作参数，即，为了实现最佳性能而将这些参数设置成最佳值。例如，要校准光学透镜的倾角、要校准光学拾取单元的焦点漂移、要校准径向误差幅度等。特别地，在写操作的情况下，要校准光写入功率。所述参数对本领域技术人员来说是公知的，对校准的要求也同样是本领域技术人员的公知常识。此外，对于上面提到的和其它的参数的校准过程本身也是公知的，并且可以在实现本发明的过程当中使用。因此，此处没有必要对校准过程进行更加详细的介绍。
在实践中我们已经知道，将校准过程作为启动过程或初始化过程的一部分来进行，即，在向盘驱动器中送入新盘的时候，和/或在关于存在于驱动器中的盘给出新的读/写命令的时候，进行校准过程。不过，也可能会这样：在读/写处理的后续阶段，启动校准期间设置的参数值不再是最佳值。这可能是由于，例如，改变环境造成的，象改变温度、改变盘上的读/写位置等。因此，可能希望在后续阶段也进行校准过程，此时读或写处理正在进行。这样的校准过程将由词组“重新校准”来表述，以区别于启动阶段期间的校准。
重新校准的一个重要方面是它的定时。一方面，较为频繁的重新校准过程可以提高信号质量，但是会造成数据流量的降低。另一方面，如果重新校准过程进行得不够频繁，可能会发生错误。此外，重新校准过程会打断正在进行的写或读处理，所以这些重新校准过程可能会影响正确的数据传递。
发明内容
本发明具体涉及重新校准的定时。
本发明的一个总的目的是提供一种盘驱动设备，其中尽最大可能地保持了最佳信号质量。
本发明还有一个总的目的是提供一种盘驱动设备，其中所进行的重新校准过程的次数尽可能少。
本发明此外还有一个总的目的是提供一种盘驱动设备，其中尽可能有效地进行重现校准过程，即，针对某一参数的重现校准过程的定时是相对于这个参数实际需要进行重现校准的可能性而确定的。
本发明的具体目的是提供一种具有重新校准管理设备的盘驱动设备，该重新校准管理设备提供针对取决于盘上的地点的参数的重新校准过程的有效定时。
某些参数取决于盘上进行写入/读取操作的地点，即，当前轨迹的径向坐标。这样的参数的例子是，例如，倾斜和径向误差幅度。如果在一定的校准地点对这样的参数得到了校准，则认为该校准适合于这个校准地点的邻域内的写入/读取处理，但是离开所述基准地点的距离越大，该校准不再适用的可能性就越大。
按照本发明的一个重要方面，将盘再分成不同的相邻径向区段，各个区段由内区段半径和外区段半径表征。内区段半径和外区段半径之间的径向距离记述为区段的大小。下一个区段的内区段半径与相邻的前一个区段的外区段半径相一致。重新校准处理在进入新的区段的时候执行。
在光盘的制造工艺中，目标是使盘具有在盘的整个表面上基本恒定的属性。在盘的外侧边缘的区域内实现这一目的，要比在盘的中间或内侧区域内实现这一目的难得多。这个问题的一个重要原因是，在旋涂工艺中，与盘的中间或内侧区域(此处盘是连续表面)相比，流体膜在盘的外边缘(此处盘终止)上表现不同。结果，越接近于盘的外边缘的区域，偏离盘属性的可能性就越高。并且，最佳写入功率也受到影响。
基于这种认识，本发明提供了，当靠近于盘的外边缘的区域进行写入或读取时，具有较为频繁的重新校准操作。或者，接近于盘的外边缘的区域的区段具有小于盘的中间或内侧区域内的区段的大小。
重新校准可以在进入新的区段的时候立即开始，或者在满足重新校准许可条件之后开始。
按照一种具体实施方式，盘驱动设备包括数据引擎系统和数据处理系统。数据引擎系统给出了盘驱动设备和盘之间的接口，因为它处理盘驱动器和盘之间的所有入向和出向通信。数据处理系统分别对来自和去往盘的入向和出向信号中存在的数据进行处理，并且分别为去往和来自主机系统(比如PC)的通信处理数据。数据引擎系统确定进入新区段的时刻，即，希望进行重新校准的时刻。如果将实际的重新校准推迟到重新校准许可条件得到满足，则可能是由数据处理系统对这些条件完成了检查。
附图说明
将参照附图，通过下面的本发明的优选实施方式的说明，进一步解释说明本发明的这些和其它的方面、特征和优点，其中相同的附图标记表示相同或相似的部分，其中：
附图1示意性表示图解说明盘驱动设备的相关部分的框图；
附图2示意性表示图解说明控制电路的相关部分的框图；
附图3示意性表示盘区段；
附图4是示意性图解说明按照本发明的确定重新校准开始时间的第一种方法的流程图；和
附图5是示意性图解说明按照本发明的确定重新校准开始时间的第二种方法的流程图。
具体实施方式
附图1示意性地表示图解说明盘驱动设备1能够操作盘2的一些部分的示意图。例如，盘2是光(包括磁光)盘，比如CD、DVD等。盘驱动器1包括用于旋转盘2的电机4和用于借助光束6扫描盘2的轨迹(未示出)的光学拾取单元5。
盘驱动器1此外还包括控制电路10，该控制电路10具有用于控制电机4的第一输出端11和用于控制光学拾取单元5的第二输出端12。控制电路10此外还具有数据输入端口13和数据输出端口14。在读取模式下，数据输入端口13从光学拾取单元5接收数据读取信号SR。在写入模式下，控制电路10在其数据输出端口14处提供数据写入信号SW。控制电路10此外还具有数据通信端口15，用于与主机系统进行数据通信，该主机系统整体由H表示。主机系统H可以例如是PC等。盘驱动器1可以是与主机1分开的，通过远距离通信路径进行通信，或者也可以是内置在主机H当中的。
附图3示意性表示盘2的存储区域。水平轴代表存储地点的位置，或者代表轨迹，用离开盘2的旋转轴7的半径R表示。
当启动盘驱动器1时，例如当将新盘2送入驱动器时，执行启动过程，启动过程包括对某些参数的校准过程，上述本身是公知的。这个校准过程是在一定的校准地点执行的，该地点可以是固定地点，仅作举例之用，在附图3用Lrec表示该地点。所校准的参数中的一部分取决于地点，即，半径R。取决于地点的参数的实例是倾斜和径向误差。
因此，在读取操作或写入操作开始之后一些时间，当校准地点和当前读取/写入地点之间的距离增大时，希望对取决于地点的参数进行重新校准，或者对属于取决于地点的参数组的参数中的至少一个进行校准。在这样的读取操作或写入操作持续时间很长的情况下，希望有规律地重复进行这样的重新校准过程。
按照本发明的一个重要方面，将盘2再分为区段60。两个相邻区段60之间的边界线表示为区段边界线61。在下文中，各个区段60和边界线61用下标i区分。
在附图3中，在半径R1、R2、R3等处标出相继的区段边界线61。各个区段具有内半径和外半径：在附图3中，区段60(2)具有处于半径R2上的内区段边界线61(2)和处于半径R3上的外区段边界线61(3)，该外区段边界线也是下一个区段60(3)的内区段边界线。各个区段60(i)具有径向大小ΔRi，该径向大小定义为该区段的外区段边界线61(i+1)的半径R(i+1)与其内区段边界线61(i)的半径R(i)之间的径向距离，即，ΔRi＝R(i+1)-R(i)。
注意，区段的划分并非物理划分。一般来说，控制电路10配有区段存储器16，该区段存储器包含关于盘区段60的信息。简便起见，区段存储器16可以包含所有区段边界线61(i)的半径R(i)的列表。
可以将盘驱动器1的控制电路10设计成，每次插入新盘时、或者每次接收到读取/写入命令时、或者作为启动过程的一部分，定义区段的划分情况，即，定义区段存储器16的内容。不过，也有可能盘驱动器的制造商已经预先定义了盘的区段，即，区段存储器16的内容是固定的。
另一方面，还有可能将与盘区段的定义相关的信息(比如所有区段边界线61(i)的半径R(i)的列表)存储在存储盘2的预定部分中，并且将盘驱动器设计成在插入新盘的时候使用这一信息或者将这一信息复制到它的区段存储器16中。
如前所述，重新校准处理本身是公知的，并且本发明并非致力于改善重新校准处理本身。实际上，在实现本发明的时候，可以应用本身公知的重新校准处理；因此，这里将不再进一步详细解释重新校准处理本身。本发明具体涉及为重新校准处理的定时。按照本发明的一个重要方面，在到达新的区段时，启动重新校准处理。正常情况下，当写入处理或读取处理从内到外沿着轨迹进行时，到达新的区段相当于跨越当前区段的外区段半径。这样，假设当前正在区段60(2)中进行写入处理或读取处理，应当在即将跨过半径R3到达下一区段60(3)时启动重新校准处理。不过，请注意，从区段60(2)内的某个位置到区段60(3)(或任何其它区段)内的某个位置的跳跃应当也会启动重新校准处理。这样，将到达新的区段(即，到达当前正在进行写入/读取的区段之外的位置)看作是可能希望执行重新校准处理的指示。
考虑到加工工艺的典型方面，我们认为，与盘的外侧区域相比，在盘的内侧区域中，较少的重新校准处理就能够满足要求。因此，按照本发明的另一个重要方面，盘的内侧区域中的区段的径向大小ΔR要大于盘的外侧区域中的区段的径向大小ΔR。
在附图3中，盘2具有内侧盘区域62，其中所有区段60相互之间具有基本相同的径向大小ΔR(62)，这个径向大小ΔR(62)相对较大。盘2此外还具有外测盘区域64，其中所有的区段60相互之间具有基本相同的径向大小ΔR(64)，该径向大小ΔR(64)相对较小。更加特殊的情况是，外侧盘区域64内的区段60的径向大小ΔR(64)小于内侧盘区域62内的区段60的径向大小ΔR(62)。
注意，并非必须仅有两个区域。在附图3中，盘2具有介于内侧盘区域62和外侧盘区域64之间的中间区域63。在中间区域63中，所有的区段60相互之间具有基本相同的径向大小ΔR(63)，该径向大小ΔR(63)小于内侧盘区域62内的区段60的径向大小ΔR(62)，但是大于外侧盘区域64内的区段60的径向大小ΔR(64)。
此外还请注意，并非一个盘区域内的所有区段必须具有相同的大小。例如，盘可以具有这样的区域：其中第一个区段的径向大小总是小于在该第一个区段内侧与其紧邻的第二个区段的径向大小。
按照本发明的一种实现方式，重新校准处理在重新校准既定时间立即开始。在这种情况下，到达新的区段的时刻与重新校准处理的开始时间相同。下面将参照附图4解释说明这种实现方式的一个例子。
附图4是示意性图解说明按照本发明的确定重新校准定时的一种方法的流程图。在启动[步骤101]之后，例如，通过为相继区段之间的边界线轨迹定义值R1、R2、R3等的表单，定义盘区段60[步骤102]。注意，这些区段可以是预先定义的，即，盘驱动器具有存储在存储器(附图中未示出)中的这些值的表单，从而可以将步骤102看作是在启动之前进行的。
当在时刻t0接收到读取命令或写入命令[步骤110]时，读/写过程[步骤112]开始。在读/写过程期间，检查读/写过程是否已经进入新的盘区段[步骤113]。如果是，则执行重新校准处理[步骤120]。
在完成了重新校准处理之后，读/写过程继续进行，并且重复该处理，表示为跳回到步骤112。
按照本发明的另一种实现方式，重新校准处理不必在达到新的区段的时刻立即开始。首先，检查是否应当继续进行读/写处理和是否应当推迟重新校准处理，直到更加适当的时刻。在这种情况下，达到新的区段的时刻标志着对重新校准许可条件的检查的开始，而实际的重新校准处理仅当所有重新校准许可条件都得到满足时开始。甚至有可能实际的重新校准处理根本没有开始，因为至少一个重新校准许可条件没有得到满足。
作为重新校准许可条件的实例，可以是盘驱动器当前正在从数据缓冲器写入数据(在写入模式下)，并且直到缓冲器空之前，数据流都没有遭到干扰。或者可以是，在读取模式下，盘驱动器正在从几乎为空的缓冲器向主机输出数据，并且应当首先再次填充该缓冲器，以确保到主机的数据流不受干扰。
下面将参照附图5解释说明这种实施方式的一个实例。
附图5是示意性表示按照本发明的确定重新校准定时的一种方法的流程图。在启动[步骤201]之后，例如通过为相继区段之间的边界线轨迹定义值R1、R2、R3等的表单，定义盘区段60[步骤202]。和前面所提示的一样，这些区段可以是预先定义的，从而可以将步骤202看作是在启动之前进行的。
当在时刻t0接收到读取命令或写入命令[步骤210]时，读/写过程[步骤212]开始。在读/写过程期间，检查读/写过程是否已经进入新的盘区段[步骤213]。如果是，则执行重新校准过程[步骤220]。
在这个重新校准启动过程之后，写入/读取过程继续进行[步骤241]，在此期间，检查重新校准许可条件[步骤242]。仅当所有的重新校准许可条件得到满足时，才执行重新校准处理[步骤250]。这样，重新校准处理的实际起点要迟于进入新盘区段的时刻。
在完成了重新校准处理之后，读/写过程继续进行，并且重复该处理，表示为跳回到步骤212。
在上面提到的重新校准处理中，即，在上面介绍的实例的步骤120或250中，对至少一个取决于地点的参数进行了校准。实际上，有可能对各个单独的取决于地点的参数执行单独的定时过程。不过，最好，在重新校准处理中对所有的取决于地点的参数都进行校准。更好的选择是，在重新校准处理中对所有可校准的参数都进行校准，即，进行与启动过程期间相同的校准。
附图2示意性表示稍加详细地图解说明控制电路10的可行实施方式的示意图。具体来说，按照这种实施方式，控制电路10包括数据引擎系统20和数据处理系统30。数据引擎系统20(下文中简称为“引擎”)给出了盘驱动设备和盘之间的接口，因为它处理盘驱动器1和盘2之间的所有入向和出向通信。
数据处理系统30(下文中简称为“处理器”)分别对来自和去往盘的入向和出向信号SR和SW中存在的数据进行处理，并且分别为去往和来自主机系统(比如PC)的通信处理数据。
在这种设计中，重新校准启动过程(即上述实例中的步骤220)和重新校准处理(即，上述实例中的步骤120或250)可以由数据引擎系统20执行，而重新校准许可条件由处理器30处理。重新校准启动过程可以包括引擎20向处理器30发送重新校准请求信号的步骤。当处理器30发现所有的重新校准许可条件全部得到满足时，它可以向引擎20发送重新校准许可信号，引擎20在接收到这个重新校准许可信号的时候，进入校准模式(即，上述实例中的步骤120或250)。
本领域技术人员应当清楚的一点是，本发明并不局限于上面讨论过的示范性实施方式，而是，在所附权利要求中定义的本发明的保护范围之内，各种改变和改造都是可行的。
例如，本发明是在光学存储盘的背景下加以解释说明的。不过，本发明的主旨并不局限于光学存储盘，而是一般而言可广泛地应用于存储装置。
在上文中，本发明是参照框图加以解释说明的，这些框图图解说明了按照本发明的装置的功能块。应当理解，这些功能块中的一个或多个可以以硬件的形式实现，在这种情况下这种功能块的功能是由各个硬件组成部分执行的，但是也有可能这些功能块中的一个或多个是以软件形式实现的，从而这种功能块的功能是由计算机程序或可编程装置(比如微处理器、微控制器等)的一个或多个程序行实现的。

Claims (17)

1.在向/从存储介质(2)上写入/读取信息的时候为存储装置写入/读取设备(1)中的多个重新校准处理定时的方法，其中，当在接近于外侧盘半径的区域(64)中进行写入/读取时，重新校准处理执行得比在接近于内侧盘半径的区域(62)中进行写入/读取的时候更加频繁。
2.按照权利要求1所述的方法，其中在重新校准处理中对至少一个取决于地点的参数进行重新校准。
3.按照权利要求1所述的方法，其中在启动阶段期间对某些参数进行校准，并且其中在重新校准处理中还是对同样的参数进行重新校准。
4.按照权利要求1所述的方法，该方法包括定义盘区段(60)的步骤，各个盘区段(60(i))具有径向大小(ΔR(i))，其中接近于外侧盘半径的区域(64)中的盘区段(60)的径向大小(ΔR(64))小于接近于盘中心的区域(62)中的盘区段(60)的径向大小(ΔR(62))；该方法此外还包括检查读取/写入过程何时进入新盘区段(60)的步骤。
5.按照权利要求4所述的方法，其中重新校准处理基本上是在进入新盘区段(60)的时候立即开始的。
6.按照权利要求4所述的方法，其中，在进入新盘区段(60)的时候，针对预定重新校准许可条件进行检查，并且推迟实际重新校准处理的开始时间，直到所有所述预定重新校准许可条件全部得到满足的时候为止。
7.按照权利要求6所述的方法，其中读取/写入操作继续进行，直到实际的重新校准处理开始。
8.存储装置写入/读取设备(1)，用于向/从存储介质(2)上写入/读取信息，该设备设计为用于实现按照前述任何一项权利要求的方法。
9.按照权利要求8所述的存储装置写入/读取设备(1)，该设备是用于向/从存储盘(2)，例如光学存储盘，写入/读取信息的盘驱动设备。
10.按照权利要求8所述的存储装置写入/读取设备(1)，该设备包括区段存储器(16)，该区段存储器(16)包含与盘区段(60)的定义相关的信息。
11.按照权利要求10所述的存储装置写入/读取设备(1)，其中所述区段存储器(16)包含区段边界线(61(i))的半径(R(i))的列表。
12.按照权利要求10所述的存储装置写入/读取设备(1)，其中由所述区段存储器(16)中的信息定义的各个盘区段(60(i))具有径向大小(ΔR(i))，接近于外侧盘半径的区域(64)中的盘区段(60)的径向大小(ΔR(64))小于接近于盘(2)的中心的区域(62)中的盘区段(60)的径向大小(ΔR(62))。
13.按照权利要求10所述的存储装置写入/读取设备(1)，该设备此外还包括设计成用于在写入或读取处理期间进行多次重新校准处理的控制电路(10)；
其中该控制电路(10)设计成用于在执行检查读取/写入过程是否进入新盘区段(60)的步骤的时候查阅所述区段存储器(16)。
14.存储介质(2)，在其存储空间的预定部分中包含与盘区段(60)的定义有关的信息；
其中由存储空间的所述预定部分中的信息定义的各个盘区段(60(i))具有径向大小(ΔR(i))，接近于外侧盘半径的区域(64)中的盘区段(60)的径向大小(ΔR(64))小于接近于盘(2)的中心的区域(62)中的盘区段(60)的径向大小(ΔR(62))。
15.用于向/从按照权利要求14的存储介质(2)写入/读取信息的存储装置写入/读取设备(1)，该设备设计为用于执行按照权利要求1-7中任何一项的方法；
该设备包括设计成用于在写入或读取处理期间进行多次重新校准处理的控制电路(10)；
其中控制电路(10)设计成用于在执行检查读取/写入过程是否进入新盘区段(60)的步骤的时候查阅来自存储介质(2)的所述信息。
16.按照权利要求15所述的存储装置写入/读取设备，该设备包括用于包含与盘区段(60)的定义有关的信息的区段存储器(16)；
其中控制电路(10)设计成用于从存储介质(2)中读取所述信息并且将所述信息存储到所述区段存储器(16)中。
17.用于向/从存储介质(2)上写入/读取信息的存储装置写入/读取设备(1)，该设备设计为用于执行按照权利要求6的方法，该设备包括设计成用于在写入或读取处理期间进行多次重新校准处理的控制电路(10)；
该设备包括彼此进行数据通信的数据引擎系统(20)和数据处理系统(30)；
其中数据引擎系统设计为，在读取模式下，用于接收读取信号(SR)、从该读取信号中得出数据信号和将数据信号传送给数据处理系统，并且在写入模式下，用于从数据处理系统接收数据信号并且产生写入信号(SW)；
其中数据处理系统设计为，在读取模式下，用于从数据引擎系统接收数据信号和对该数据进行处理，以传送给主机系统(H)，并且在写入模式下，为与主机系统进行通信、对从主机系统接收到的通信信号中的数据信号进行处理和将数据信号传送给数据引擎系统；
其中数据引擎系统设计为用于检查何时读取/写入过程进入新的盘区段(60)，并且其中数据处理系统设计为用于确定重新校准许可条件。
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