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Verwandte
Anmeldungen
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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.
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Hintergrund
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Zusammenfassung
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein prozessorlesbares
Medium gemäß Anspruch
1 geschaffen.
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Die
Erfindung erstreckt sich auf eine Optische-Platte-Lese/Schreib-Vorrichtung,
die ein solches prozessorlesbares Medium umfasst.
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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.
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Die
Erfindung erstreckt sich auf eine Optische-Platte-Lese/Schreib-Vorrichtung,
die ein solches Plattenantriebssystem umfasst.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
gleichen Bezugszeichen werden in den Zeichnungen verwendet, um gleiche
Komponenten und Merkmale zu bezeichnen.
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1 stellt
ein beispielhaftes Plattenmedienmarkierungssystem dar.
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2 stellt
ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel
eines Plattenantriebssystems als eine Komponente des beispielhaften
Plattenmedienmarkierungssystems von 1 dar.
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3 stellt
ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel
eines Optische-Platte-Mediums mit einem beispielhaften Reflexionsvermögensmuster
dar.
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4 stellt
einen beispielhaften Kalibrierungsprozess dar, der unterschiedliche
Abtastwege über
ein Sägezahnreferenzmuster
und beispielhafte Reflexionssignale umfasst.
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5 stellt
eine beispielhafte Tabelle von Radiendaten und DAW-Zählwertdaten
dar.
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6 bis 8 stellen
beispielhafte Sägezahnmuster
und Reflexionsvermögenssignalantworten
dar, die durch eine optische Abnehmereinheit erzeugt werden.
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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.
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10 bis 11 sind
Flussdiagramme, die beispielhafte Verfahren zum Kalibrieren einer
Feinbetätigungsvorrichtung
unter Verwendung eines Sägezahnmusters
darstellen.
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Detaillierte
Beschreibung
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Übersicht
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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.
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Beispielhafte
Systemumgebung
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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.
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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.).
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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.
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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 Plattenmedienmarkierungsvor richtung 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.
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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.
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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.
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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 Plat tenmediums 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Beispielhaftes
Ausführungsbeispiel
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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.
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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.
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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.
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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.
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Allgemein
treibt ein Spindeltreiber den Spindelmotor 218, um eine
Drehgeschwindigkeit der Platten 216 über die Spindel 230 zu
steuern. Der Spindeltreiber arbeitet in Verbin dung 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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 Säge zahnmuster 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.
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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.
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Das
Sägezahnreferenzmuster 300 (siehe auch 4–7)
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 4–7 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 4 – 7 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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 Darstel lungszwecken
ist es jedoch leichter, die DAW-Zählwertzahlen in ihren dezimalen Äquivalentwerten
zu zeigen.
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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.
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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.
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Das
beispielhafte Sägezahnmuster 300 von 3 und
die Erzeugung eines Reflexionssignals 400 mit einem variierenden
Tastverhältnis
ist ferner in 6–8 dargestellt.
Jede der 6–8 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 6–8 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Beispielhafte
Verfahren
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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 1–9 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.
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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).
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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.
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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.
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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 Ab schnitte umfasst, die 180 Grad entfernt voneinander auf der
optischen Platte 216 angeordnet sind.
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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.
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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.
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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.