-
Hintergrund
-
Optikscheiben,
wie beispielsweise CDs (Compact Discs) und DVDs (Digital Versatile
Discs), sind eine Form von computerlesbaren Medien, die eine extensive
Speicherung für
digitale Informationen liefern. Während einige Optikscheiben
eventuell nur gelesen werden können,
können
andere zusätzlich beschrieben
werden. Typischerweise wird eine Seite der Scheibe als die Datenseite
bezeichnet und wird die andere Seite der Optikscheibe als die Etikettseite bezeichnet.
Die Etikettseite kann fabrikseitig vorbereitete Etiketttexte und
Grafiken umfassen.
-
Ein
Optikscheibenlaufwerk (ODD = Optical Disc Drive) eines Computers
wird verwendet, um von der Datenseite einer Optikscheibe zu lesen
und in bestimmten Fällen
zu derselben zu schreiben. Eine optische Aufnahmeeinheit (OPU =
Optical Pickup Unit), die innerhalb des Optikscheibenlaufwerks enthalten ist,
ist mit einem Laser und Sensoren konfiguriert, die zum Lesen und
möglicherweise
Schreiben von Daten angepasst sind. Verschiedene ODDs und OPUs sind verfügbar und
werden hergestellt, um spezifisch die Datenseite von Optikscheiben
zu lesen und zu derselben zu schreiben.
-
Unter
Verwendung einer sich entwickelnden Technologie kann die OPU-Anordnung
verwendet werden, um ein Bild an der Etikettoberfläche einer Optikscheibe
zu definieren, die für
einen derartigen Etikettierprozess konfiguriert ist. Während des
Etikettierprozesses jedoch arbeiten herkömmliche Fokussiersysteme, die
innerhalb der OPU-Anordnung verwendet werden, nicht ordnungsgemäß. Für diesen Ausfall
existieren eine Anzahl von Gründen.
Erstens sind bekannte OPU-Anordnungen
in ODDs entworfen, um Licht durch eine Schicht aus klarem Polykarbonat
auf eine Datenspur zu fokussieren, die auf der Schicht definiert
ist. Folglich sind die Opti ken bei bekannten OPUs entworfen, um
die Brechung zu kompensieren, die aus einem Lichtdurchgang durch
das Polykarbonat resultiert. Bei einem Markieren der Etikettoberfläche jedoch
muss Licht direkt auf die Etikettoberfläche fokussiert sein und durchläuft keine Schicht
aus einem transparenten Material. Folglich stellen die Korrekturen,
die in die Optiken eingebaut sind, und die Brechung aufheben, die
aus einer Lichtbewegung durch Polykarbonat resultiert, ein Problem bei
einem Versuchen dar, existierende OPUs auf eine Etikettoberfläche zu fokussieren.
-
Ein
zweiter Grund für
die Schwierigkeit, die bei einem Fokussieren von Licht an der Etikettoberfläche einer
Scheibe angetroffen wird, besteht darin, dass herkömmliche
OPUs die konfiguriert sind, um Licht durch das Polykarbonat zu fokussieren,
wirksam entworfen sind, um Licht bei einem Abstand zu fokussieren,
der größer als
der Abstand zu der Oberfläche
der Scheibe ist. Um folglich an der Oberfläche der Scheibe zu fokussieren,
müssen
Signale, die zu den Optiken gesendet werden, rekonfiguriert werden, um
an der Oberfläche
der Scheibe zu fokussieren, anstatt bei einer entfernteren Position,
wie beispielsweise der Datenspur innerhalb der Scheibe.
-
Ein
dritter Grund für
die Schwierigkeit, die bei einem Fokussieren von Licht an der Etikettoberfläche der
Scheibe angetroffen wird, besteht darin, dass herkömmliche
OPUs konfiguriert sind, um an Datenvertiefungen zu fokussieren,
die eine Datenspur definieren, die typischerweise durch eine reflektierende Abdeckung
aus Aluminium unterstützt
ist. Diese reflektierende Abdeckung stellt eine sehr glatte und einheitlich
reflektierende Oberfläche
bereit, die Laserlicht einheitlich reflektiert. Sensoren, die das
reflektierte Licht erfassen, neigen dazu, ein sehr hohes Signal-zu-Rausch-Verhältnis aufzuweisen.
Im Gegensatz dazu wird Licht von der Etikettoberfläche der Scheibe
nicht einheitlich wegreflektiert und die Sensoren, die dieses reflektierte
Licht erfassen, weisen ein sehr niedriges Signal-zu-Rausch-Verhältnis auf.
-
Folglich
besteht der Bedarf nach neuen und verbesserten Systemen und Verfahren,
um Fokusoptiken innerhalb von Optikscheibenlaufwerken zu steuern.
-
Zusammenfassung
-
Ein
optisches Fokussiersystem ist konfiguriert, um ein Datenprofil zu
erzeugen, wobei das Datenprofil konfiguriert ist, um Signale für einen
Betrieb eines Betätigers
zu liefern. Eine Anlegung der Signale aus dem Datenprofil resultiert
in einem Fokus von Optiken innerhalb einer Etikettregion einer optischen Scheibe.
Ein Bild wird an der Etikettregion der optischen Scheibe gedruckt,
während
die Optiken an der Etikettregion der optischen Scheibe durch ein
Anlegen von Signalen an den Betätiger
gemäß dem Datenprofil
fokussieren.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
Die
folgende detaillierte Beschreibung bezieht sich auf die zugehörigen Figuren.
In den Figuren identifiziert die linkeste Stelle (identifizieren
die linkesten Stellen) eines Bezugszeichens die Figur (Fig., in
der das Bezugszeichen zuerst erscheint). Außerdem werden die gleichen
Bezugszeichen überall
in den Zeichnungen verwendet, um ähnliche Merkmale und Komponenten
zu bezeichnen.
-
1 ist
ein Blockdiagramm, das ein exemplarisches Scheibenmedienmarkiersystem
zum Messen und Kalibrieren von Eingangsspannungswerten darstellt,
um einen Betätiger
für einen
Betrieb von Fokusoptiken zu steuern.
-
2 ist
ein Blockdiagramm, das ein exemplarisches Optikscheibenlaufwerksystem
darstellt.
-
3 stellt
verschiedene Zeitverlaufskurven dar, die eine Kalibrierung für eine Phasenverzögerung einer
Eingangsspannung zu einem Betätiger beschreiben.
-
4A ist
ein Blockdiagramm, das verschiedene Positionen an einer optischen
Scheibe darstellt, bei denen Fokusmessungen vorgenommen werden können, um
Konturvarianzen der Optikscheibe zu bestimmen.
-
4B stellt
verschiedene Figuren dar, die relativen Messungen, Fokuspositionen
und Eingangsspannungen zugeordnet sind, und die gegenüber einer
Winkelausrichtung einer Optikscheibe aufgetragen sind, die bei einer
Messung einer Optikscheibe verwendet wird.
-
5 stellt
eine relative Messung einer Optikscheibe bei verschiedenen Winkelpositionen
und eine zugeordnete Eingangsspannungskurve dar, um Optiken während einer
Etikettierprozedur bei speziellen Positionen zu platzieren.
-
6A ist
ein Blockdiagramm, das einen exemplarischen Kalibrierungstisch darstellt.
-
6B ist
ein Blockdiagramm, das eine exemplarische Eingangsspannungsnachschlagtabelle darstellt.
-
7 ist
ein Blockdiagramm, das eine Optikscheibe mit exemplarischen Mustern
darstellt, die erkennbar sind, wenn ein Laserstrahl fokussiert ist.
-
8 ist
ein Flussdiagramm, das einen Prozess für eine Kalibrierungsprozedur
darstellt.
-
9 ist
ein Flussdiagramm, das eine Messprozedur darstellt.
-
10 ist
ein Flussdiagramm, das eine Etikettierprozedur darstellt.
-
Detaillierte
Beschreibung
-
ÜBERSICHT
-
Die
folgende Erörterung
ist auf Systeme und Verfahren zum Liefern von Signalen zu Fokussieroptiken
innerhalb eines Optikscheibenlaufwerks gerichtet, um eine Optikscheibenetikettierung
zu erleichtern. Durch ein Messen einer Vielfalt von Positionen an
der Scheibe kann ein Datenprofil, wie beispielsweise eine Tabelle
oder eine Funktion, erzeugt werden, die eine Vielfalt von Positionen
an der Scheibe Daten zuordnet, wie beispielsweise eine Spannung für eine Übertragung
zu einem Betätiger,
um einen Fokus an einer Etikettoberfläche der Scheibe beizubehalten.
Folglich kann die Etikettoberfläche
der Scheibe durch ein Anlegen der geeigneten Spannungen (oder eines
Stroms, etc.) an den Betätiger
(z. B. ein Schwingspulenmotor), um die OPU-Optiken (z. B. Objektivlinse) in einen
ordnungsgemäßen Fokus
zu versetzen, während
eine unregelmäßige Scheibenoberfläche kompensiert
wird, fokussiert gehalten werden, während ein Etikett gedruckt
wird.
-
EXEMPLARISCHE
SYSTEMUMGEBUNG
-
1 zeigt
ein exemplarisches Scheibenmedienmarkiersystem 100, das
zum Messen und Kalibrieren von Eingangsspannungswerten eines Betätigers geeignet
ist. Das Markiersystem 100 umfasst eine Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 und eine
Anzeigevorrichtung 110. Die Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 kann
als eine alleinstehende Gerätevorrichtung
zum Etikettieren von Scheibemedien implementiert sein. Alternativ
kann die Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 als ein Teil
eines Optikmedienspielers oder -laufwerks integriert sein, wie beispielsweise
eines Spielers für
beschreibbare CDs (Compact Discs), der implementiert ist, um eine Optikscheibe
zu etikettieren, sowie Daten auf eine CD-R (CD Recordable Disc)
und/oder eine CD-RW (CD Rewritable Disc) aufzuzeichnen. Derartige
beschreibbare CD-Vorrichtungen können
beispielsweise einen alleinstehenden Audio-CD-Spieler, der eine Peripheriekomponente
in einem Audiosystem ist, ein CD-ROM-Laufwerk, das als eine Standardausrüstung in
einem PC (Personalcomputer) integriert ist, einen DVD-Spieler (DVD = Digital
Versatile Disc) und irgendeine Anzahl ähnlicher Ausführungsbeispiele umfassen.
-
Die
Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 umfasst einen oder
mehrere Prozessoren 115 (z. B. irgendwelche von Mikroprozessoren,
Steuerungen und dergleichen), die verschiedene Anweisungen verarbeiten,
um den Betrieb der Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 zu
steuern und mit anderen elektronischen und Rechenvorrichtungen zu
kommunizieren. Die Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 kann
mit einer oder mehreren Speicherkomponenten implementiert sein,
von denen Beispiele einen Direktzugriffsspeicher (RAM = Random Access Memory) 120,
eine Scheibenspeichervorrichtung 125 und einen nichtflüchtigen
Speicher 130 (z. B. irgendeinen oder mehrere von einem
Nur-Lese-Speicher (ROM = Read-Only Memory) 135, einem Flash-Speicher,
einem EPROM, einem EEPROM, etc.) umfassen.
-
Die
Scheibenspeichervorrichtung 125 kann irgendeinen Typ einer
magnetischen oder optischen Speichervorrichtung umfassen, wie beispielsweise ein
Festplattenlaufwerk, ein Magnetband, eine aufzeichenbare und/oder
wiederbeschreibbare CD (Compact Disc), eine DVD, DVD+RW und dergleichen.
Die einen oder die mehreren Speicherkomponenten stellen Datenspeichermechanismen
bereit, um verschiedene Informationen und/oder Daten zu speichern,
wie beispielsweise Konfigura tionsinformationen für die Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105,
Informationen für
eine grafische Benutzerschnittstelle und irgendwelche andere Typen
von Informationen und Daten, die auf Betriebsaspekte der Scheibenmedienmarkiervorrichtung
bezogen sind. Alternative Implementierungen der Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 können einen
Bereich von Verarbeitungs- und Speicherfähigkeiten umfassen und können irgendeine
Anzahl von unterschiedlichen Speicherkomponenten als diese umfassen,
die in 1 gezeigt sind.
-
Die
Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 umfasst eine Firmwarekomponente 140,
die als ein Permanentspeichermodul, das an einem ROM 135 gespeichert
ist, oder mit anderen Komponenten in der Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105,
wie beispielsweise als eine Komponente eines Prozessors 115 implementiert
ist. Die Firmware 140 ist programmiert und mit der Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 verteilt,
um Operationen der Hardware innerhalb der Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 zu
koordinieren, und umfasst Programkonstrukte, die verwendet werden,
um derartige Operationen durchzuführen.
-
Ein
Betriebssystem 145 und eines oder mehrere Anwendungsprogramme
können
in dem nichtflüchtigen
Speicher 130 gespeichert sein und an einem Prozessor (an
Prozessoren) 115 ausgeführt werden,
um eine Laufzeitumgebung zu liefern. Eine Laufzeitumgebung erleichtert
eine Erweiterbarkeit der Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 durch ein
Ermöglichen,
dass verschiedene Schnittstellen definiert werden können, die
wiederum ermöglichen, dass
die Anwendungsprogramme mit der Scheibenmedienmarkiervorrichtung
in Wechselwirkung treten. Bei diesem Beispiel umfassen die Anwendungsprogramme
eine Etikettentwurfsanwendung 150, eine Bildverarbeitungsanwendung 155 und
eine Drucksteueranwendung 160.
-
Die
Etikettentwurfsanwendung 150 erzeugt eine Etikettentwurfsbenutzerschnittstelle 165 für eine Anzeige
an einer Anzeigevorrichtung 110, aus der ein Benutzer ein
Etikett bild erzeugen kann, das an einem Scheibenmedium wie beispielsweise
an einer Optikscheibe wiedergegeben werden soll. Ein Benutzer kann
Text, ein Bitmap-Bild für
einen Hintergrund, ein Digitalphoto, eine Grafik oder ein Symbol
und/oder irgendeine Kombination derselben spezifizieren oder anderweitig
ziehen und fallen lassen, um das Etikettbild an der Benutzerschnittstelle 165 zu
erzeugen.
-
Die
Bildverarbeitungsanwendung 155 verarbeitet das Etikettbild,
das mit der Etikettentwurfsbenutzerschnittstelle 165 erzeugt
wurde, um einen Datenstrom von Etikettbilddaten und Lasersteuerdaten zu
erzeugen, um ein Wiedergeben des Bilds an konzentrischen kreisförmigen Spuren
eines Scheibenmediums (d. h. einer Optikscheibe) zu steuern. Zum Beispiel
kann eine RGB-Rechteckrastergrafik mit kontinuierlichem Ton (RGB
= rot, grün
und blau) des Etikettbilds in konzentrische kreisförmige Spuren
umgewandelt werden. Das gekrümmte
Raster wird farbabgebildet und in die Druckfarbkanäle KCMY (Schwarz,
Cyan, Magenta und Gelb) oder eine Grauskalierung getrennt. Dieser
Datenstrom wird als Lasersteuerdaten formatiert und mit anderen
Steuerbefehlen vermehrt, um die Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 zu
steuern, die ein Etikett an dem Scheibenmedium wiedergibt.
-
Es
wird eine Etikettdatei erzeugt, die zu einer Steuerung kommuniziert
werden kann, bei der die Etikettdatei syntaktisch analysiert wird,
um einen Etikettiermechanismus zu steuern. Alternativ können die
konzentrischen kreisförmigen
Spuren Spur für Spur
erzeugt und zu der Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 gestreamt
werden, um bei dem Wiedergabeprozess der Vorrichtung eine Hostverarbeitung zu
nutzen.
-
Die
Drucksteueranwendung 160 bestimmt den Radius der ersten
Spur und die nachfolgende Spurbeabstandung. Nachdem der Radius der
ersten Spur und die Spurbeabstandung bestimmt sind, bestimmt die
Drucksteueranwendung 16C, welche Etikettbilddaten jeder
jeweiligen Spur entsprechen werden. Die Lasermarkierungspositionen
entlang einer speziellen Spur sind in einem Koordinatensystem spezifiziert,
bei dem die konzentrischen kreisförmigen Spuren in Koordinaten
des radialen Abstands und des Abstands entlang jeder jeweiligen
Spur definiert sind.
-
Die
Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 umfasst ein Optikscheibenlaufwerksystem (ODD-System) 170,
das implementiert sein kann, um an einer Oberfläche eines. Scheibenmediums
(z. B. einer Optikscheibe) zu markieren, wie beispielsweise ein
Etikettbild an einer Etikettoberfläche (d. h. Etikettseite) einer
Optikscheibe wiederzugeben. Das ODD-System 170 ist hierin
unten mit Bezug auf 2 detaillierter beschrieben.
-
Die
Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 umfasst ferner eine
oder mehrere Kommunikationsschnittstellen 175, die als
eine serielle und/oder parallele Schnittstelle, als eine drahtlose
Schnittstelle, irgendein Typ einer Netzwerkschnittstelle und/oder
als irgendein anderer Typ einer Kommunikationsschnittstelle implementiert
sein können.
Eine drahtlose Schnittstelle ermöglicht,
dass die Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 Steuereingangsbefehle
und andere Informationen von einer Eingabevorrichtung empfängt, wie
beispielsweise einer entfernten Steuervorrichtung oder von einer
anderen Infrarot-(IR-), 802.11-, Bluetooth- oder ähnlichen
HF-Eingabevorrichtung. Eine Netzwerkschnittstelle stellt eine Verbindung
zwischen der Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 und einem
Datenkommunikationsnetzwerk bereit, das ermöglicht, dass andere elektronische
und Rechenvorrichtungen, die mit einem gemeinsamen Datenkommunikationsnetzwerk
gekoppelt sind, Etikettbilddaten und andere Informationen über das
Netzwerk zu der Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 senden.
Auf ähnliche
Weise stellt eine serielle und/oder parallele Schnittstelle einen Datenkommunikationsweg
direkt zwischen der Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 und
einer anderen elektronischen oder Rechenvorrichtung bereit.
-
Die
Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 kann Benutzereingabevorrichtungen 180 umfassen, die
eine Tastatur, eine Zeigevorrichtung, auswählbare Steuerungen an einem
Benuzersteuerfeld und/oder andere Mechanismen umfassen können, um
mit der Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 in Wechselwirkung
zu treten und Informationen zu derselben einzugeben. Die Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 umfasst
ferner einen Audio/Video-Prozessor 185, der einen Anzeigeinhalt
für eine Anzeige
an der Anzeigevorrichtung 110 erzeugt und einen Audioinhalt
für eine
Wiedergabe durch eine Wiedergabevorrichtung erzeugt, wie beispielsweise einen
oder mehrere Lautsprecher (nicht gezeigt). Der Audio/Video-Prozessor 185 kann
eine Anzeigesteuerung umfassen, die den Anzeigeinhalt verarbeitet, um
entsprechende Bilder an der Anzeigevorrichtung 110 anzuzeigen.
Eine Anzeigesteuerung kann als ein Grafikprozessor, eine Mikrosteuerung,
eine integrierte Schaltung und/oder eine ähnliche Videoverarbeitungskomponente
implementiert sein, um die Bilder zu verarbeiten. Videosignale und
Audiosignale können
von der Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 über eine
HF-Verbindung (HF = Hochfrequenz), eine S-Video-Verbindung, eine
zusammengesetzte Videoverbindung, eine Komponentenvideoverbindung oder
eine andere ähnliche
Kommunikationsverbindung zu der Anzeigevorrichtung 110 kommuniziert werden.
-
Obwohl
dieselben getrennt gezeigt sind, können einige der Komponenten
der Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105 in einer anwendungsspezifischen
integrierten Schaltung (ASIC = Application Specific Integrated Circuit)
implementiert sein. Zusätzlich
verbindet typischerweise ein Systembus (nicht gezeigt) die verschiedenen
Komponenten innerhalb der Scheibenmedienmarkiervorrichtung 105. Ein
Systembus kann als eine oder mehrere von Irgendwelchen mehrerer
Typen von Busstrukturen implementiert sein, einschließlich eines
Speicherbusses oder einer Speichersteuerung, eines Peripheriebusses,
eines beschleunigten Grafikports oder eines Lokalbusses, unter Verwendung
irgendeiner von einer Vielfalt von Busarchitekturen. Ferner kann
die Scheibenmedien markiervorrichtung 105 einen Systembus
gemeinschaftlich mit einem Hostprozessor verwenden.
-
EXEMPLARISCHES
ODD-AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
-
2 zeigt
ein exemplarisches Ausführungsbeispiel
des ODD-Systems 170, das in 1 gezeigt
ist. Das ODD-System 170 weist eine optische Aufnahmeeinheitsanordnung
(OPU-Anordnung) 200 auf,
die einen Schlitten 203, einen Laser 205, einen Photosensor 207,
eine Objektivlinse oder Optiken 209 und einen Betätiger 211 umfasst.
Der Betätiger 211 spricht
auf eine Eingangsspannung (oder einen Strom) an, um zu bewirken,
dass die Optiken 209 den Brennpunkt bewegen.
-
Zu
Darstellungszwecken sind die Optiken 209 durch Linsenträger 213(1), 213(2) getragen.
Die Optiken 209 sind für
eine Bewegung (d. h. eine Einstellung des Brennpunkts) entlang einer „z"-Achse 215 konfiguriert,
die senkrecht zu einer optischen Scheibe 217 ist.
-
Ein
Laserstrahl 219 wird durch den Laser 210 erzeugt
und auf eine Etikettseitenoberfläche 221 der
optischen Scheibe 217 geleuchtet (an derselben reflektiert).
Der Laserstrahl 219 erzeugt Lasermarkierungen, die Etikettbilddaten
entsprechen, um ein Bild der Etikettseite der optischen Scheibe 217 wiederzugeben.
-
Das
ODD-System 170 umfasst einen Spindelmotor 223,
einen Schlittenmotor 225 und eine Steuerung 230.
Im Allgemeinen kann die Steuerung 230 als eine gedruckte
Schaltungsplatine implementiert sein, die eine Kombination verschiedener
Komponenten einsetzt, die oben mit Bezug auf das Scheibenmedienmarkiersystem 100 von 1 erörtert sind.
Folglich umfasst die Steuerung 230 einen Prozessor 235 zum
Verarbeiten von computer-/prozessorausführbaren Anweisungen von verschiedenen Komponenten,
die in einem Speicher 240 gespeichert sind. Der Prozessor 235 ist
typischerweise einer oder mehrere der Prozessoren 115,
die oben mit Bezug auf das Scheibenmedienmarkiersystem 100 von 1 erörtert sind.
Gleichmaßen
ist der Speicher 240 typischerweise der nichtflüchtige Speicher 130 und/oder
die Firmware 140 des Scheibenmedienmarkiersystems 100 von 1.
-
Die
Steuerung 230 umfasst ferner ein Phasenvoreilungsfilter 245,
ein Kalibrierungsmodul 250, ein Messmodul 255 und
ein Druckmodul 260.
-
Es
sind Treiber 278, einschließlich eines Lasertreibers,
eines Schlittentreibers und eines Spindeltreibers, in dem Speicher 240 gespeichert
und an dem Prozessor 235 ausführbar. Obwohl diese Komponenten
bei dem Ausführungsbeispiel
von 2 als Softwarekomponenten dargestellt sind, die
in dem Speicher 240 gespeichert und an dem Prozessor 235 ausführbar sind,
können
dieselben auch als Firmware- oder Hardwarekomponenten implementiert sein.
-
Im
Allgemeinen treibt ein Spindeltreiber den Spindelmotor 223,
um eine Drehzahl der Optikscheibe 217 über eine Spindel 280 zu
steuern. Der Spindeltreiber ist in Verbindung mit einem Schlittentreiber wirksam,
der den Schlittenmotor 225 treibt, um eine grobe radiale
Positionierung der OPU-Anordnung 200 mit
Bezug auf die Scheibe 217 entlang einem Schlittenantriebsmechanismus 283 zu
steuern. Bei einer Fokuspositionsmessimplementierung wird der Schlitten 205 der
OPU-Anordnung 200 entlang dem Schlittenantriebsmechanismus 283 zu
verschiedenen Radienpositionen der Optikscheibe 217 bewegt.
-
Bei
einer Etikettoberflächenmarkierimplementierung
werden die Drehzahl der Scheibe 217 und die radiale Position
der OPU-Anordnung 200 gesteuert, derart, dass Lasermarkierungen
an der Scheibe 217 geschrieben werden, wenn sich die Etikettseitenoberfläche 221 mit
einer konstanten linearen Geschwindigkeit an dem Laserstrahl 219 vorbeibewegt.
-
Ein
Lasertreiber steuert das Abfeuern des Laserstrahls 219,
um Lasermarkierungen entsprechend einem Etikettbild auf die Etikettseitenoberfläche 221 zu
schreiben. Zusätzlich
steuert der Lasertreiber die Intensität des Laserstrahls 219,
um Daten zu lesen, die an der Datenseite 287 der Optikscheibe 217 gehalten
sind, wenn die Scheibe positioniert ist, derart, dass die Datenseite 287 über den
Laserstrahl 219 läuft.
In bestimmten Fällen
wird die gleiche Seite für
Daten und eine Etikettierung verwendet.
-
Der
Photosensor 207 liefert eine Laserfokusrückkopplung
zu dem Lasertreiber. Bei diesem Beispiel ist der Photosensor 207 aus
vier einzelnen Sensorquadranten gebildet; Quadranten A, B, C und
D. Die Quadranten A, B, C und D sind konfiguriert, um reflektiertes
Licht unabhängig
voneinander zu messen. Genau gesagt wird durch die Quadranten A,
B, C und D eine Spannung gemessen. Wenn die Summe der gemessenen
Spannung der Quadranten A, B, C und D bei einem relativen Maximum
liegt, ist dasselbe eine Angabe, dass die Objektivlinse sich bei
einer Position an der „z"-Achse befindet,
die den Laserstrahl im Fokus platziert.
-
Ferner
kann der Photosensor 207 zu der Steuerung 230 konfiguriert
sein, wobei der Photosensor 207 ermöglicht, dass die Steuerung 230 Muster an
der Optikscheibe 217 erkennt, wenn sich dieselbe dreht.
Diese Mustererkennung wird unten weiter erörtert.
-
Ein
Treiber für
den Betätiger 211 ist
unter den Treibern 278 enthalten. Der Betätigertreiber
ist in dem Prozessor 235 ausführbar, um eine Betätigereingangssignalquelle 293 bereitzustellen,
die eine Eingabe zu dem Betätiger 211 liefert.
Der Betätigertreiber
berücksichtigt
ferner irgendwelche Versatzwerte, um unterschiedliche Überstreichraten
der OPU-Anordnung 200 zu kompensieren, wie es durch den
Betätiger 211 durchgeführt wird.
Ferner kann der Betätigertreiber
einen DC-Spannungsversatz (Gleichsignalspannungsversatz) ermöglichen.
Wie es weiter unten erörtert ist,
wird der DC-Spannungsversatz verwendet, um während einer Kalibrierungsimplementierung
pro spezieller Überstreichfrequenz eine
konsistente Zeitperiode einer Fokusmessung zu liefern. Für jede Überstreichfrequenz
gibt es einen DC-Spannungsversatz, der vorsieht, dass konsistent pro
einer speziellen Zeitperiode ein Fokus stattfindet. Der DC-Spannungsversatz
kann eine Verzögerung oder
Voreilung in dem Spannungszyklus sein.
-
Bei
einer Implementierung des Datenprofils ist eine Spannungsdatennachschlagtabelle 296 konfiguriert,
um Eingangsspannungen zu speichern, die zu der Quelle 293 geliefert
werden. Wenn eine Quelle 393 eine Spannungsquelle ist,
speichert die Tabelle 296 DC-Spannungsversatzwerte, um
spezifische Überstreichfrequenzen
zu kompensieren, und die für dieselben
spezifisch sind. Ferner speichert die Tabelle 296 spezielle
Positionen an einer Optikscheibe entsprechend einer geeigneten Eingangsspannung, Überstreichfrequenz
und einem Versatz, die ermöglichen,
dass die OPU-Optiken oder die Objektivlinsen 209 in einem
ordnungsgemäßen Fokus
platziert werden können.
Die Tabelle 296 ist unten weiter erörtert. Es ist ferner eine Kalibrierungstabelle 298 enthalten, um
Versatzwerte, die bei einer Kalibrierungsprozedur bestimmt werden,
zu liefern, zu erzeugen und zu speichern, wobei die Versatzwerte
für Überstreichfrequenzen
spezifisch sind.
-
Eine
Rechenvorrichtungsschnittstelle 299 verbindet die Steuerung 230 des
ODD-Systems 170 schnittstellenmäßig mit einer anderen elektronischen oder
Rechenvorrichtung, um Etikettbilddaten oder eine Etikettdatei (nicht
gezeigt) zu empfangen. Die Rechenvorrichtungsschnittstelle 299 kann
als eine ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface)
implementiert sein, die eine von vielen parallelen oder seriellen
Kleincomputervorrichtungsschnittstellen ist. Eine andere häufige Computerschnittstelle
ist SCSI (Small Computer System Interface = Kleincomputersystemschnittstelle),
die eine generalisierte Vorrichtungsschnittstelle zum Anschließen von
Peripheriegeräten
an Computer ist. SCSI definiert die Struktur von Befehlen, die Weise, in
der Befehle ausgeführt
werden, und die Weise, in der ein Status verarbeitet wird. Verschiedene
andere physische Schnittstellen umfassen die parallele Schnittstelle,
Faserkanal (Fiber Channel), IEEE 1394, USB (Universal Serial Bus)
und ATA/ATAPI. ATAPI ist ein Befehlsausführungsprotokoll für eine Verwendung
an einer ATA-Schnittstelle, so dass CD-ROM- und Bandlaufwerke über das gleiche ATA-Kabel mit
einem ATA-Festplattenlaufwerk
verbunden werden können.
ATA-Vorrichtungen
umfassen im Allgemeinen CD-ROM-Laufwerke, CD-R-Laufwerke, CD-RW-Laufwerke, DVD-Laufwerke
(DVD = Digital Versatile Disc), Bandlaufwerke, Super-Floppy-Laufwerke
(z. B. ZIP und LS-120) und dergleichen.
-
BETRIEB
-
Kalibrierungsimplementierung
-
3 zeigt
Zeitverlaufskurven, die bei einem Kalibrieren einer Phasenverzögerung des
Betätigers 211 verwendet
werden, der die Fokusposition der Optiken 209 steuert.
Die Phasenverzögerung
wird typischerweise in Grad mit Bezug auf ein Wechselstromsignal
gemessen und stellt eine Phasenverzögerung zwischen einer Anlegung
des Wechselstromsignals an den Betätiger 211 unter einem
zugeordneten Ansprechen bei dem Brennpunkt der Optiken 209 dar.
Die Kalibrierung kann durchgeführt
werden, während
eine Optikscheibe sich dreht oder stationär ist, und kann durchgeführt werden,
wenn der Schlitten 203, die Optiken 209 und der
Laser 205 sich bei irgendeinem erwünschten radialen Abstand von
der Mitte der Optikscheibe befinden. Während die Scheibe stationär ist, ist
der Kalibrierungsprozess eventuell genauer, da Variationen bei der
Scheibe nicht in einem Fehler bei der Kalibrierungsberechung resultieren
werden.
-
Da
bei einigen Anwendungen eine Phasenverzögerung durch die Frequenz der
AC-Komponente (Wechselsignalkomponente) der Spannung beeinflusst
ist, die an den Betätiger 211 angelegt
ist, kann es erwünscht
sein, die Phasenverzögerung
des Betätigers 211 für eine Vielfalt
von Frequenzen zu Kalibrieren. Eine Kalibrierungsphasenverschiebung
für den
Betätiger 211 für mehrere
Frequenzen kann nützlich
sein. Um zu sehen, warum dies der Fall ist, führen wir an, dass in 10 ein
Verfahren zum Drucken eines Bilds an einer Optikscheibe beschrieben ist,
wobei die Optikscheibe schneller gedreht wird, wenn innere Abschnitt
der Scheibe bedruckt werden, und langsamer, wenn äußere Abschnitte
der Scheibe bedruckt werden, wodurch eine konstante lineare Geschwindigkeit
beibehalten ist. Folglich wird eventuell ein hochfrequenteres AC-Signal
zu dem Betätiger 211 geliefert,
wenn einige Abschnitte der Scheibe bedruckt werden, und wird eventuell
ein niederfrequenteres AC-Signal zu dem Betätiger 211 geliefert, wenn
andere Abschnitte der Scheibe bedruckt werden. Folglich kann es
günstig
sein, den Betätiger
bei sowohl niedrigeren als auch höheren Frequenzen zu kalibrieren,
um die Verzögerung
zwischen einem Signal und einem Ansprechen bei sowohl niedrigeren als
auch höheren
Frequenzen zu entdecken.
-
Unter
Bezugnahme auf einen Graphen 300 von 3 stellt
ein Signalverlauf 302 die AC-Komponente eines zusammengesetzten
AC- und DC-Signals dar, das an den Betätiger 211 (2)
angelegt sein kann. Folglich treibt der Signalverlauf 302 die Fokusoptiken 209 (2)
durch einen Teilsatz des Fokusbereichs der Optiken 209 hin
und her. Wenn die AC-Komponente
an einer DC-Komponente eines geeigneten Betrags läuft, treibt
der Betätiger 211 die Fokusoptiken 209 abwechselnd
in und aus einem Fokus an einer Oberfläche, wie beispielsweise der Scheibenoberfläche 221.
Während
eine Dreieckwelle 302 dargestellt ist, könnte irgendein
AC-Signal verwendet
werden.
-
Unter
Bezugnahme auf einen Graphen 304 von 3 stellt
ein Signalverlauf 306 den Abstand zwischen dem Brennpunkt
der Optiken 209 und einer festen Position 409 dar,
wie beispielsweise dem Ursprung des Laserstrahls (2).
Der Signalverlauf 306, der den Brennpunkt zeigt, der aus
einem Positionieren der Optiken 209 resultiert, verfolgt
den Signalverlauf 302 (d. h. folgt demselben oder spricht
auf denselben an), der das Eingangssignal darstellt, das zu dem
Betätiger 211 (2)
gegeben wird, der die Position der Optiken 209 steuert.
Es ist zu beachten, dass das Eingangssignal 302 zu dem
Betätiger
dem Brennpunktsignalverlauf 306 phasenmäßig vorauseilt. Der Grad, zu
dem das Eingangssignal 302 der Bewegung des Betätigers 211 und
der Optiken 209 bei einer gegebenen Frequenz des Eingangssignals 302 vorauseilt,
wird während
eines Kalibrierungsprozesses gemessen, wie zu sehen sein wird. Der
Phasenwinkel, um den der Betätiger
hinter dem Eingangssignal 302 liegt, ist bei 308 zu
sehen und ist typischerweise in Grad oder als eine Zeitverzögerung ausgedrückt. Durch
ein Messen dieser Phasenverzögerung
ist eine bessere Steuerung über
den Betätiger
möglich.
Folglich kann die Phasenverzögerung bestimmt
werden, wie es unten zu sehen ist.
-
Ein
Graph 310 von 3 drückt die Ausgabe des SUM-Signals
(SUM = SUMME) von dem Vierersensor 207 (2)
aus. Die SUM-Signalspitzen 312–318 gegen an, dass
die Fokusoptiken den Brennpunkt einmal während jeder Bewegung 320–326 der
Optiken durchlaufen; d. h., wenn sich die Optiken heraus und zurück bewegen,
sind dieselben momentan in jeder Richtung einmal fokussiert. Es
ist zu beachten, dass der Abstand zwischen allen der SUM-Spitzen 312–318 nicht
der gleiche ist. Dies ist so, weil die DC-Komponente des Signalverlaufs 302 derart
ist, dass der Brennpunkt einem Ende des Bewegungswegs des Betätigers 211 und
der Optiken 209 oder dem anderen etwas näher ist.
Das heißt, der
Brennpunkt ist einem Ende des Bereichs, über den die Optiken fokussieren,
näher als
dem anderen Ende. Genauer gesagt ist zu sehen, dass vertikale Linien,
die sich von den SUM- Signalspitzen 312–318 erstrecken,
die grafische Beschreibung der Betätigerbewegung 320–326 entlang
einer Linie 328 schneiden. Somit gibt die Linie 328 den
Punkt bei jedem Liniensegment 320–326 an, bei dem die
Optiken im Fokus sind. Die Linie 328 ist von einer Linie 330 versetzt,
die eine Mittellinie des Bewegungswegs der Optiken darstellt. Dieser
Versatz kann durch ein Einstellen der DC-Komponenten des Signals 302 entfernt
werden, das zu dem Betätiger
geliefert wird. Das heißt,
durch ein Verändern
des Bereichs, über den
die Optiken periodisch fokussieren, können die Optiken dazu gebracht
werden, in der Mitte dieses Bereichs in einen Fokus zu gelangen.
Wenn somit der DC-Versatz,
der an das Signal 302 angelegt ist, korrekt eingestellt
ist, gibt die Linie 330 den Punkt in jedem Liniensegment 320–326 an,
an dem die Optiken fokussiert sind.
-
Ein
Graph 332 von 3 zeigt die vier SUM-Signalspitzen 334–340,
die durch einen einheitlichen Abstand getrennt sind. Dies ergab
sich durch eine Einstellung der DC-Komponente zu dem Signal 302,
das an dem Betätiger 211 angelegt
ist. Das heißt,
da der Betätiger 211 die
Optiken 209 entlang einem Fokusbereich hin und her bewegt,
können durch
ein Einstellen der DC-Komponente, die an den Betätiger 211 angelegt
ist, die Optiken dazu gebracht werden, in der Mitte dieses Bereichs
in einen Fokus zu gelangen. Die gleichmäßig beabstandeten SUM-Spitzen 334–340 ergeben
sich, wenn die DC-Komponente zu dem Signal 302 korrekt
eingestellt ist.
-
Die
Phasenverzögerung
des Betätigers
kann durch ein Beobachten der Verzögerungszeit zwischen einer
der SUM-Spitzen und dem Signal bestimmt werden, das an dem Betätiger 211 (2)
angelegt ist und das diese SUM-Spitze bewirkte. Beispielsweise befindet
sich die SUM-Spitze 338 direkt unterhalb des Mittenpunkts
einer Bewegung 324 des Betätigers 211 und der
Optiken. Die Spannung jedoch, die darin resultierte, dass der Betätiger 211 sich
bei dem Mittenpunkt des Bewegungsbereichs desselben befindet, ist
eine Spannung 342. Die Spannung 342 ist von der
Betätigerposition 344 durch
eine Zeit 346 getrennt. Da die Zeit 346 bekannt ist,
kann die Phasenverzögerung
des Betätigers 211 ohne
Weiteres bestimmt werden. Folglich wurde der Betätiger 211 für die Frequenz
des Signals 302 kalibriert (d. h. ein Phasenverzögerung bestimmt).
-
Der
Betätiger 211 kann
ferner für
zusätzliche Frequenzen
kalibriert werden, wie es benötigt
wird. 6A gibt eine detaillierte Ansicht
der Kalibrierungstabelle 298 von 2 an, wobei
der Betätiger 211 für vier Frequenzen
Kalibriert wurde, die zwischen 2 und 5 Hz liegen. Für jede Frequenz
ist eine Phasenverschiebung entsprechend einer Verzögerungszeit gezeigt,
die dem Betrieb des Betätigers
zugeordnet ist. Bei einem zusätzlichen
Merkmal kann die Position an der Scheibe, bei der die Kalibrierung
durchgeführt
wurde, aufgezeichnet sein. Wie es oben zu sehen ist, kann der Betätiger kalibriert
werden, wobei die Scheibe stationär ist, oder in einigen Fällen, wobei
sich die Scheibe bewegt.
-
4A zeigt
verschiedene Positionen als Etikettregion 400 einer Optikscheibe,
bei denen Fokusmessungen vorgenommen werden können. Unter Verwendung der
Fokusmessungen kann die Nachschlagetabelle von 6B erzeugt
werden. Unter Verwendung der Nachschlagtabelle von 6B,
die Betätigerspannungseingangsinformationen
aufweist, die einer Anzahl von Positionen an der Scheibe zugeordnet
ist, können
die Optiken 209 fokussiert gehalten werden, während ein
Bild auf die Oberfläche 221 (2)
einer Optikscheibe aufgebracht wird. Die Optikscheibe 400 stellt
exemplarische Positionen dar, bei denen Fokusmessungen vorgenommen
werden können,
d. h. exemplarische Positionen, bei denen eine Betätigereingangsspannung
in einem Betätigerfokus
resultieren wird. Messungen können
bei verschiedenen radialen Abständen
innerhalb der Optikscheibe 400 vorgenommen werden. Zum
Beispiel können
Messungen, die Spannungspegel ergeben, die erforderlich sind, um
zu bewirken, dass der Betätiger 211 die
Optiken 209 fokussiert, bei einer inneren radialen Position 402,
einer radialen Zwischenposition 404 und einer äußeren radialen
Position 406 vorgenommen werden.
-
Für jede spezielle
Radiusposition kann eine Messung für irgendeine Anzahl von Sektoren
der Scheibe vorgenommen werden. Bei einer exemplarischen Implementierung
ist die Scheibe in acht Sektoren unterteilt (wobei ein exemplarischer
Sektor 408 dargestellt ist). Ein Nullreferenzpunkt ist
eingerichtet, wobei Null und 360° der
gleiche Punkt sind.
-
4B zeigt
eine exemplarische Implementierung zum Erzeugen einer Spannungsdatennachschlagtabelle 298 (2),
wobei die Spannungsdatennachschlagetabelle Spannungspegel für einen Betrieb
eines Betätigers
liefert, die in einem Fokus der Optiken an einer Mehrzahl von Positionen
innerhalb einer Etikettregion einer Optikscheibe resultieren. Ein
Graph 410 umfasst eine Kurve 412, die eine übertriebene
Krümmung
einer Oberfläche 221 (2)
einer Scheibe 217 (2) zeigt.
Insbesondere zeigt die Kurve 412, wie der Abstand von einer
festen Position – wie
beispielsweise der Spitze 409 des Lasers (d. h. der Spitze
der Laservorrichtung, die den Strahl 219 erzeugt) – zu der
Oberfläche 221 der Scheibe 217 variieren
kann, wenn sich die Scheibe über
360 Grad dreht. Zum Beispiel befindet sich die Scheibe bei einem
größeren Abstand 414 von
der festen Position 286, nachdem sich dieselbe um näherungsweise
90 Grad gedreht hat, und bei einem geringeren Abstand 416,
wenn sich dieselbe um 270 Grad gedreht hat.
-
Ein
Graph 418 stellt eine AC-Komponente einer Eingangsspannung
dar, die an den Betätiger 211 angelegt
sein kann. Vier Dreieckswellen 420 liefern eine Rampenspannung
in den Betätiger 211,
um zu bewirken, dass die Optiken 220 acht Mal einen Fokusbereich
durchlaufen, was in acht SUM-Signalspitzen
resultiert, die angeben, dass die Optiken acht Mal pro Umdrehung
fokussiert sind. Acht SUM-Spitzen sind typischerweise notwendig,
um die Nachschlagtabelle 298 (2) zu erzeugen,
und zusätzliche
SUM-Spitzen, die aus einer größeren AC-Frequenz
bei dem Signal 418 resultieren, das zu dem Betätiger 211 eingegeben
wird, sind vorteilhaft.
-
Ein
Graph 424 stellt Dreieckwellen 424 dar, die eine
AC-Komponente einer
Eingangsspannung bilden, die eine Phasenverschiebung gemäß einer Kalibrierung
des Betätigers 211 aufweist,
wie beispielsweise gemäß der Erörterung
von 3.
-
Ein
Graph 426 stellt acht SUM-Spitzen dar, die den vier Dreieckwellen
zugeordnet sind. Jede SUM-Spitze ist ein lokales Maximum der Daten,
die von dem SUM-Sensor 207 (2) kommen.
Jede SUM-Spitze ist einer Eingangsspannung zugeordnet, die zu dem
Betätiger
gesendet wurde und die in der SUM-Spitze resultierte. Zum Beispiel
ist die SUM-Spitze 428 einer Spannung 430 in dem
Graphen 418 zugeordnet. Wenn folglich die Spannung, die
der Position 430 zugeordnet ist, an den Betätiger 211 angelegt
war, als die Scheibe bei näherungsweise
170 Grad ausgerichtet war, waren die Optiken an einem Punkt 432 an
der Oberfläche 211 (2)
der Scheibe 217 (2) fokussiert.
-
Weil
jedoch der Graph 418 hinsichtlich der Phasenverzögerung des
Betätigers 211 phaseneingestellt
ist, kann ein Spannungspegel, der die Phasenverzögerung des Betätigers kompensiert,
der SUM-Spitze 428 zugeordnet werden. Eine Spannung 434 kann
etwas genauer als der Spannungspegel 430 sein, weil der
Graph 422 hinsichtlich der Phasenverzögerung des Betätigers phaseneingestellt
ist.
-
5 repliziert
die Kurve 410 von 4, die den
Abstand von einer festen Position zu einem Kreisring zeigt, der
an der Oberfläche
einer Scheibe über
360 Grad einer Drehbewegung definiert ist. Unterhalb der Kurve 410 ist
eine weitere exemplarische Implementierung des Datenprofils, einschließlich einer
exemplarischen stückweisen
kontinuierli chen Funktion 510, bei der die Spannungspegel,
die in den SUM-Spitzen resultierten, bei 515(1) bis 515(8) zu sehen
sind. Zwischen den Punkten 515 der Kurve 510 befinden
sich interpolierte Spannungswerte. Die Werte können durch eine lineare Funktion
erster Ordnung, eine quadratische Funktion zweiter Ordnung oder
irgendeine andere erwünschte
Technik interpoliert werden. Zum Beispiel kann irgendein erwünschter
Punkt an der Kurve 510 durch einen Betrieb einer Fourier-Reihe,
einer Polynomreihe oder einer ähnlichen
Technik berechnet werden.
-
Die
Kurve 510 kann einen Phasenversatzwert 512 umfassen,
der äquivalent
zu der Phasenverzögerung 346 (3)
ist, um die inhärente
Verzögerung
der Bewegung des Betätigers 211 und
der Optiken 220 ansprechend auf eine Eingangsspannung zu berücksichtigen.
-
6A zeigt
die Kalibrierungstabelle 298. Die Kalibrierungstabelle
ordnet eine Frequenz einer AC-Komponente eines Signals, das an den
Betätiger angelegt
ist, einem Phasenversatz zu. Diese Daten können gemäß der Erörterung von 3 erhalten werden.
Die Kalibrierungstabelle 298 kann in einem Teil des Speichers 298 enthalten
sein, wie es in 2 gezeigt ist. Die Kalibrierungstabelle 298 umfasst
eine Überstreichfrequenzspalte 600 und
einen Gradversatzspalte 605. Überstreichfrequenzwerte sind
spezifisch für
Messpositionen an der Optikscheibe, wie es in einer Spalte 610 dargestellt
ist, und weisen spezielle Versatzwerte auf, die durch Φ dargestellt
sind, was einem berechneten Phasenversatz entspricht, der bei einer
Kalibrierung durchgeführt und
bei Messprozeduren verwendet wird. Werte der Spalte 605 werden
aus der oben beschriebenen Kalibrierungsprozedur bestimmt.
-
6B zeigt
eine Implementierung eines Datenprofils, das als eine Spannungsdatennachschlagtabelle 296 konfiguriert
ist. Die Spannungsdatennachschlagtabelle 296 kann als ein
Teil des Speichers 298 enthalten sein, wie es in 2 gezeigt
ist. Eine Optikscheibe kann logisch in Sektoren segmentiert sein,
wie es in 4A dargestellt ist. Typischerweise
sind acht oder mehr Sektoren definiert. Wie dies in der Tabelle 296 dargestellt
ist, definiert eine Spalte 615 spezielle Sektoren der Optikscheibe
und segmentiert spezifisch die Optikscheibe in acht Sektoren. Jeder
Sektor weist 45 Grad der 360 Grad auf, die die optische Scheibe
darstellen. Jeder Sektor ist ferner durch eine radiale Position
von dem Zentrum der Optikscheibe aus definiert. Eine Spalte 620 stellt eine
innere radiale Position dar. Eine Spalte 625 stellt eine
mittlere radiale Position dar. Eine Spalte 630 stellt eine äußere radiale
Position dar.
-
Bei
der oben beschriebenen Messprozedur können eine Spannung und eine
Phasenverzögerung Φ für jeden
speziellen Teilsektor berechnet werden, wie es durch einen Winkelscheibensektor
(d. h. Spalte 615) definiert ist und ferner durch eine
radiale Position (d. h. Spalten 620, 625 und 630)
definiert ist. Bei jedem Zelleneintrag, der in der Tabelle 296 gezeigt
ist, ist ein spezieller Spannungswert „V" vorgesehen, der den Betätiger zu
einer Fokusposition treibt, und kann eine Phasenverzögerung Φ umfassen.
Die Zellenwerte sind aus der oben beschriebenen Messprozedur abgeleitet.
-
Spannungswerte
benachbarter Zellen können
gemittelt werden, um zu einem Zwischenwert für eine Position zwischen benachbarten
Zellen zu gelangen. Zum Beispiel kann ein Spannungswert bei einer
speziellen Radiusposition mit einem Spannungswert einer Zelle bei
einer benachbarten Radiusposition gemittelt werden, wobei die Zellen
den gleichen Scheibensektor gemeinschaftlich verwenden, wie es durch
die Spalte 615 dargestellt ist (d. h. dieselben gehen über eine
Zeilenzellposition). Alternativ kann eine Spannungsposition bei
einem speziellen Sektorwert mit einer Spannung einer Zelle bei einem
benachbarten Sektorwert gemittelt werden, wobei die Zellen die gleiche
Radiusposition gemeinschaft lich verwenden (d. h. Zellpositionen
der Spalten 620, 625 oder 630 nach oben/unten
gehen).
-
Bei
einem Anwenden einer Kompensation kann eine Schaltung verwendet
werden, wie beispielsweise ein digitales Phasenvoreilungsfilter.
Unter jetziger Bezugnahme auf 2 ist das
Phasenvoreilungsfilter 245 als in der Steuerung 235 enthalten
gezeigt. Das Phasenvoreilungsfilter 245 kann in einer Hardware,
einer Firmware und/oder einer Software implementiert sein. Wenn
eine Eingangsspannung in die Spannungsquelle 293 getrieben
wird, stellt das Phasenvoreilungsfilter 245 eine Phasenverzögerung Φ ein.
-
FOKUSSPITZEN
-
Die
Spitzen 310 können
basierend auf einer relativen maximalen Lichtmenge berechnet werden, die
durch den Photosensor 215 in 2 gemessen wird.
Wenn der Photosensor 207 ein Lichtmaximum misst, bestehen
Fokussituationen. Der Photosensor 207 kann bei einer Mitte
eines Fokus überempfindlich sein,
weshalb eine Messung eventuell an den Seiten der Mitte vorgenommen
wird, und die gemessenen Zeiten bilden einen Durchschnitt, um zu
einem mittleren Punkt zu gelangen.
-
Alternativ
dazu, dass ein Photosensor das Licht misst, kann eine Fokusbestimmung
durch die Steuerung 230 von 2 vorgenommen
werden, die ein Muster an einer Optikscheibe erkennt. Der Photosensor 207 oder
eine andere Komponente einer optischen Aufnahmeeinheit kann zu der
Steuerung 230 konfiguriert sein, wobei ermöglicht wird,
dass die Steuerung 230 ein Muster an der Optikscheibe erkennt.
-
7 zeigt
eine Optikscheibe 700 mit einem erkennbaren Muster. Die
Etikettseite der Optikscheibe 700 ist speziell markiert,
um es zu ermöglichen, dass
eine Steuerung eines ODD das Muster erkennen kann, wenn die Optikscheibe
gedreht wird und die OPU-Objektivlinse fokussiert ist. Die Scheibe 700 kann
eine klare Beschichtung an der Oberfläche derselben aufweisen und
das Muster kann innerhalb der klaren Beschichtung markiert sein;
es wird jedoch betrachtet, dass das Muster an der Oberfläche der
klaren Beschichtung gelesen wird, wo eine Markierungsimplementierung
durchgeführt
wird.
-
Die
Optikscheibe 700 wird in eine Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn
gedreht, wie es durch einen Pfeil 705 angegeben ist. Ein
Außendurchmesserabschnitt 710 der
Optikscheibe 700 ist mit einem Muster 715 markiert.
Bei diesem Beispiel ist ein Speichenmuster gezeigt und kann die
Gesamtheit des Außendurchmesserabschnitts 710 besiedeln.
Gleichermaßen
ist ein Innendurchmesserabschnitt 720 mit einem Speichenmuster 725 markiert,
das die Gesamtheit des Innendurchmesserabschnitts 720 besiedeln
kann.
-
Wenn
die Optikscheibe 700 gedreht wird, werden die Speichenmuster 715 und 725 gelesen, falls
eine Objektivlinse, wie beispielsweise die Objektivlinse 209 von 2,
fokussiert ist. Die OPU 200 von 2 kann über entweder
dem Außendurchmesserabschnitt 710 platziert
sein, um das Speichenmuster 715 zu lesen, oder über dem
Innendurchmesserabschnitt 720 platziert sein, um das Speichenmuster 725 zu
lesen.
-
Die
Objektivlinse 209 wird durch Betätiger 211 gewobbelt
und die Speichenmuster 715 und 725 werden fokussiert
und defokussiert (d. h. durch die Steuerung 230 von 2 gelesen).
Typischerweise ist bei der Steuerung 230 von 2 eine
Rechteckwelle zu sehen, wenn die Speichenmuster 715 und 725 gelesen
werden. Wenn Außer-Fokus-Situationen
vorliegen, ist bei der Steuerung 230 kein Muster oder Signal
zu sehen.
-
8 zeigt
einen exemplarischen Prozess 800 für die Kalibrierung eines Betätigers 211 (2). Der
Kalibrie rungsprozess bestimmt eine Phasenverzögerung, um die ein Ansprechen
durch den Betätiger
nach einer Anlegung einer Eingangsspannung (oder eines Stroms) verzögert ist.
Der Prozess 800 sollte angesichts der Darstellungen und
Erörterungen
von 3 betrachtet werden, wobei eine Kalibrierung des
Betätigers
vorhergehend erörtert
wurde.
-
Bei
einem Block 802 wird die OPU-Anordnung und insbesondere
der Laser, die Optiken und Sensoren zu einer Position nahe der Nabe
der Optikscheibe bewegt.
-
Bei
einem Block 804 wird bei einem Ausführungsbeispiel die Optikscheibe
bei einem stationären Zustand
während
des Kalibrierungsprozesses beibehalten. Im Allgemeinen verändert eine
Drehbewegung der Scheibe während
des Kalibrierungsprozesses die Position, bei der die Optiken fokussieren
(falls die Optiken auf der Scheibe fokussiert sind, was zweckmäßig ist),
und reduziert dadurch die Genauigkeit der Kalibrierung.
-
Bei
einem Block 806 wird eine spezielle Frequenz gewählt, bei
der der Betätiger
die Optiken durch den Brennpunkt in eine Richtung senkrecht zu der
Oberfläche
der Optikscheibe hin und her wobbelt. Die Frequenz kann ausgewählt sein,
um der erwarteten Frequenz des Betätigers während einer Verbindung ähnlich zu
sein. Die Kalibrierung, die durchgeführt wird, resultiert in einer
Berechnung einer Phasenverzögerung,
die auf die gewählte
Frequenz des AC-Signals bezogen ist.
-
Bei
einem Block 808 wird as AC-Signal mit der gewählten Frequenz
an den Betätiger
angelegt. Eine DC-Komponente des Signals sollte gewählt sein,
um darin zu resultieren, dass sich die Optik durch den Brennpunkt
hin- und herbewegt. Wenn das Signal angelegt wird, bewegt folglich
der Betätiger die
Optiken durch den Brennpunkt hin und her, wobei der Brennpunkt durch
die SUM-Signalspitzen angegeben ist.
-
Bei
einem Block 810 wird die DC-Komponente zu dem Betätigereingangssignal
eingestellt, so dass die SUM-Signalspitzen über 360 Grad gleichmäßig beabstandet
sind. Durch ein gleichmäßiges Beabstanden
der SUM-Signalspitzen weiß man, dass
die SUM-Signalspitzen aus einer Spannung bei einem Mittenpunkt des
AC-Eingangssignals zu dem Betätiger
resultieren.
-
Bei
einem Block 812 wird eine Phasenverzögerung berechnet, die für die Frequenz
des AC-Signals spezifisch ist. Die Phasenverzögerung kann durch ein Betrachten
der SUM-Spitzen,
wobei die Optiken fokussiert sind, um ein Vergleichen der Winkelposition
der SUM-Spitzen mit einem Spannungsmittenpunkt des AC-Eingangssignals
berechnet werden.
-
Bei
einem Block 814 können
zusätzliche
Kalibrierungen für
irgendwelche anderen Frequenzen durchgeführt werden, wie beispielsweise
diese Frequenzen, bei denen erwartet wird, dass der Betätiger eventuell
getrieben wird.
-
9 zeigt
einen exemplarischen Prozess 900 für eine Messung einer spezifischen
Optikscheibe. Während
des Prozesses 900 kann ein Datenprofil, das für die spezifische
Scheibe besonders ist, konfiguriert werden. Bei unterschiedlichen
Implementierungen kann das Datenprofil eine Spannungsdatennachschlagtabelle 296 (2)
oder eine Funktion 510 (5) sein,
die verwendet wird, um ein Signal, wie beispielsweise einen Spannungs-
oder Strompegel, für
einen Eingabe zu einem Betätiger
zu berechnen. Ein derartiges Signal resultiert in einem Betrieb des
Betätigers
konsistent mit einer Bewegung der Optiken, um auf die Etikettregion
der Optikscheibe zu fokussieren. Eine Messung kann für verschiedene Positionen
der Etikettregion der Optikscheibe durchgeführt werden. Je größer die
Anzahl von Messungen, die bestimmt werden, desto genauer die Abbildung
der Kontur der Oberfläche
der Optikscheibe. Wie zu sehen sein wird, können Betätigersteuersignale für Bereiche
zwischen gemessenen Positionen durch eine Interpolation aus Positionen
geschätzt werden,
bei denen das Signal bekannt ist, das in einem korrekten Betätigerverhalten
resultiert, d. h. bei dem die Optiken auf die Etikettregion fokussieren.
-
Bei
einem Block 902 wird eine Spannungseingabe oder ein Signal
zu dem Betätiger
ausgewählt,
derart, dass die RC-Komponente
desselben eine Frequenz aufweist, die darin resultiert, dass die Betätiger die
Fokusoptiken zumindest acht Mal pro jeder Umdrehung (Drehbewegung)
der Optikscheibe durch den Brennpunkt hin- und herbewegt. Die In-Fokus-Positionen werden
durch einen Photosensor, wie beispielsweise dem SUM-Signal, oder
durch eine Erkennung eines Musters erkannt, das an der Optikscheibenoberfläche markiert
ist.
-
Bei
einem Block 904 wird die Amplitude der AC-Komponente und/oder
der DC-Versatz zu dem Signal eingestellt, um eine Bewegung der Optiken
hin und her durch den Brennpunkt gemäß der AC-Komponente zu ergeben.
-
Bei
einem Block 906 wird, wenn die Optikscheibe gedreht wird,
die Eingangsspannung oder das Signal an den Betätiger angelegt.
-
Bei
einem Block 908 wird eine Spannung, die an den Betätiger angelegt
wurde und die in einer SUM-Signalspitze resultierte, aufgezeichnet,
wie beispielsweise in eine Nachschlagtabelle. Alternativ kann die
Spannung, die in SUM-Signalspitzen
resultiert, verwendet werden, um eine stückweise kontinuierliche Funktion
zu bilden, wie beispielsweise diese, die in 5 zu sehen
ist. Die Spannungspegel können
gleichermaßen
verwendet werden, um Koeffizienten zu erzeugen (wie beispielsweise
für eine
Fourier-Reihe oder eine Polynomreihe), die verwendet werden können, um
irgendeinen erwünschten
Punkt entlang der kontinuierlichen Funktion zu erzeugen. Durch ein
Erzeugen irgendeines erwünschten
Punkts entlang der Funktion oder durch ein Befragen der Spannungsnachschlagtabelle
kann ein Spannungspegel erhalten werden, der die Optiken bei irgendeiner
Position an der Etikettoberfläche
der Optikscheibe in einen Fokus versetzt.
-
Bei
einem Block 910, bei dem eine Nachschlagtabelle verwendet
wird, werden zusätzliche
Informationen zu der Nachschlagtabelle hinzugefügt, die die Aufzeichnungsspannungswerte
einem zugeordneten Winkel (Sektor) und einer radialen Position zuordnet
(mit denselben verbindet).
-
Bei
einem Block 912 kann die aufgezeichnete Spannung einer
Phasenverschiebung oder einer Verzögerungszeit zugeordnet werden,
die einer Verzögerungszeit
entspricht, die dem Betrieb des Betätigers zugeordnet ist. Folglich
kann die Spannungsnachschlagtabelle und/oder die Funktion (z. B.
die Funktion von 5) geändert werden, um die Phasenverschiebung
zu berücksichtigen.
Die Spannungen der Kurve 422 (4)
können
beispielsweise anstelle der Spannungen der Kurve 418 (4) verwendet werden.
-
10 zeigt
einen exemplarischen Prozess 1000 zum Drucken oder Markieren
einer Etikettseite einer Optikscheibe. Ein Etikettieren kann unter
Verwendung des Scheibenmedienmarkiersystems durchgeführt werde,
das in 1 gezeigt ist. Das Etikettieren wird unter Verwendung
eines Datenprofils durchgeführt,
das in der spezifischen Scheibe zugeordnet ist, die etikettiert
werden soll, wobei das Datenprofil durch das Verfahren 900 oben
erhalten wurde. Das Datenprofil liefert Informationen, die benötigt werden,
um eine Eingabe zu liefern.
-
Bei
einem Block 1002 wird ein Drucken eines Bilds innerhalb
der Etikettregion der Optikscheibe durchgeführt. Das Drucken kann durch
ein Fokussieren eines Lasers unter Verwendung der Fokusoptiken 220 auf
einem photoempfindlichen Material innerhalb der Etikettregion durchgeführt werden.
Die Etikettregion der Scheibe wird vorhergehend für die Erzeugung
eines Datenprofils vermessen worden sein (z. B.
-
Spannungsdaten,
die in einer Nachschlagtabelle gespeichert sind), um ein Beibehalten
eines optischen Fokus während
des Etikettierprozesses zu erleichtern.
-
Bei
einem Block 1004 wird während
des Etikettierprozesses kontinuierlich auf das Datenprofil, wie
beispielsweise eine Spannungsdatennachschlagtabelle 296 für ein Signal
für eine
Anlegung an den Betätiger
Bezug genommen, um die Optiken für jede
Position an der Optikscheibe in einen Fokus zu bewegen.
-
Bei
einem Block 1006 kann bei einem Ausführungsbeispiel ein interpolierter
Signalwert für
eine gegebene Position innerhalb der Etikettregion unter Verwendung
von Signalinformationen berechnet werden, die auf eine benachbarte
Position (benachbarte Positionen) an der Etikettregion bezogen sind.
Zum Beispiel können
optional bei einem Block 1008 Signaldaten interpoliert
werden, die unterschiedlichen Scheibensektoren zugeordnet sind.
Gleichermaßen können bei
einem Block 1010 optional Signaldaten interpoliert werden,
die unterschiedlichen radialen Abständen zugeordnet sind. In allen
Fällen
kann eine Interpolation mit Gleichungen erster oder höherer Ordnung
vorgenommen werden, wie beispielsweise linearen Näherungen,
Spline-Kurvenanpassungen etc.
-
Bei
einem Block 1012 wird bei einer optionalen Implementierung
die Phase einer AC-Komponente eines Signals, das zu dem Betätiger gesendet wird,
eingestellt, um eine Phasenverzögerung
bei dem Ansprechen des Betätigers
zu kompensieren. Bei einer ersten Option wird bei einem Block 1014 das
AC-Signal, das zu dem Betätiger
gesendet wird, durch ein Phasenvorauseilungsfilter 245 (2)
verarbeitet. Das Phasenvorauseilungsfilter versieht den Betätiger mit
einem Signal, das den Betätiger
positioniert wird, während
die Phasenverzögerung
des Betätigers
kompensiert wird. Bei einer zweiten Alternative wird bei einem Block 1016 das
Phasenvorauseilungsfilter angewiesen, hinsichtlich einer Vielfalt
unterschiedlicher Betätigerfrequenzen
abhängig
von der Frequenz der AC-Komponente zu filtern, die zu dem Betätiger eingegeben
werden soll.
-
Obwohl
die Erfindung in einer Sprache beschrieben wurde, die für strukturelle
Merkmale und/oder methodische Handlungen spezifisch ist, soll klar
sein, dass die Erfindung, die in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, nicht zwangsläufig auf
die spezifischen beschriebenen Merkmale oder Handlungen begrenzt
ist. Vielmehr sind die spezifischen Merkmale und Handlungen als
exemplarische Formen eines Implementierens der beanspruchten Erfindung
offenbart.