DE69016246T2

DE69016246T2 - Verfahren und Gerät zur Steuerung eines Plattengerätes.

Info

Publication number: DE69016246T2
Application number: DE69016246T
Authority: DE
Inventors: Warren Leroy Bletsher; Julian Lewkowicz; Morovat Tayefeh
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1989-04-12
Filing date: 1990-04-04
Publication date: 1995-06-29
Anticipated expiration: 2010-04-05
Also published as: DE69016246D1; EP0393001A2; EP0393001A3; US5070495A; JPH02292726A; EP0393001B1

Description

Anwendungsbereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf optische Plattengeräte, insbesondere auf Aufzeichnungsgeräte, bei denen ein magnetooptisches Medium verwendet wird.

Hintergrund der Erfindung

Einige optische Plattengeräte verwenden eine konstante lineare Geschwindigkeitskontrolle, d.h. wenn der Laserstrahl außen gelegene Spuren radial abtastet, wird die Umdrehungsgeschwindigkeit der Platte verringert, um eine konstante lineare Spurabtastgeschwindigkeit zu erzielen. Diese Art von Plattengeräten wird häufig für Audio- und Video-Aufzeichnungen verwendet. Bei Datenaufzeichnungsgeräten dagegen, z.B. Computern und ähnlichen Geräten, wird eine konstante Umdrehungsgeschwindigkeit benutzt. Dabei ist bei der konstanten Umdrehungsgeschwindigkeit von Vorteil, daß ein Signal bestimmter Dauer auf einer radial außen gelegenen Spur der Platte länger als auf einer der radial innen gelegenen Spuren aufgezeichnet wird. Bei der Aufzeichnung mit Impulspositionsmodulation (PPM) führen Änderungen bei den aufgezeichneten Markierungslängen zu unterschiedlichen Aufzeichnungstoleranzen bei unterschiedlichen Plattendurchmessern. Unterschiedliche Aufzeichnungsformate haben ebenfalls unterschiedliche Aufzeichnungstoleranzen zur Folge. Da die Abtastdauer für die unterschiedlichen Längenmarkierungen relativ konstant ist, können geringfügige Änderungen bei Geschwindigkeit und Antwortzeit des Aufzeichnungsmediums, insbesondere magnetooptischer Medien, toleriert werden. Wenn jedoch ein Codierverfahren wie die Impulsbreitenmodulation (PBM) verwendet wird, sind die Toleranzen für ein erfolgreiches Rücklesen der aufgezeichneten Informationen klein. PBM sorgt für größere lineare Aufzeichnungsdichten als PPM. Bei der Impulsbreitenmodulation wird die Dauer eines auf einer Aufzeichnungsspur aufgezeichneten Impulses variiert, um unterschiedliche Informationswerte anzuzeigen. Ein relativ kurzer Impuls steht beispielsweise für Binär Null, ein etwas längerer Impuls für Binär Eins, ein noch längerer Impuls für Zwei und so weiter. Ein einziger aufgezeichneter Impuls kann Zahlen bis zur Einheit 10 oder 16 darstellen. Die Impulsbreitenmodulation verbessert die Datenspeicherkapazität eines Aufzeichnungsmediums erheblich. Dabei ist hervorzuheben, daß die größere Speicherkapazität einen hohen Preis hat, da die Unterscheidung zwischen verschiedenen Impulslängen gewöhnlich eine schwierige Rückleseoperation besonders für austauschbare Medien darstellt. Mit anderen Worten heißt dies, daß ein Aufzeichnungsgerät möglicherweise Impulse aufzeichnet, die lang sind, während ein anderes Aufzeichnungsgerät Impulse aufzeichnet, die kurz sind. Zwischen den kurzen und langen Impulsen gibt es einen unsicheren Bereich, bei dem der genaue Informationsgehalt eines bestimmten Impulses auch mit hochentwickelten und komplexen Rückleseschaltkreisen nicht zuverlässig und schnell festgestellt werden kann. Daher wäre es wünschenswert, eine gleichmäßige Aufzeichnung zu erhalten, um die Impulsbreitenmodulation von informationstragenden Signalen auf optischen Medien zu erleichtern, so daß nicht nur das Signalrücklesen vereinfacht, sondern auch die Austauschbarkeit der Medien unter zahlreichen Aufzeichnungsgeräten zuverlässiger wird.
Bei der optischen Aufzeichnung wurden konstante Intensitätslaserstrahlen zur Erzeugung von Impulsen verwendet, die auf optischen Medien aufgezeichnet werden. Darüber hinaus können auch gepulste oder "gezahnte" Schreibsignale verwendet werden, d.h. eine Reihe von kurzen Impulsen zeichnet einen einzelnen langen Impuls auf dem Aufzeichnungsmedium auf. Die vom Aufzeichnungslaserstrahl in die Aufzeichnungsschicht induzierte Thermodiffusion der Hitze führt ebenfalls zur Verzerrung des aufgezeichneten Impulses bei der optischen Aufzeichnung. Daher wird eine Minimierung der negativen Auswirkungen der Thermodiffusion angestrebt, indem die Laserschreibimpulse sorgfältig kalibriert werden, um eine gleichmäßige Aufzeichnung bei zahlreichen optischen Aufzeichnungsgeräten zu erreichen.

Beschreibung der herkömmlichen Technik

Frankfort et al. beschreiben in der Patentschrift USP 4,562,567 eine ablative optische Aufzeichnung, bei der Informationen als optisch erfaßbare, ablative Änderungen im optischen Medium in Form von Pits aufgezeichnet werden. Sobald ein Pit durch Ablation erzeugt ist, wird die Intensität des Laserstrahls zur Bildung genauerer Pits verringert. Eine Änderung des Reflexionsvermögens des optischen Mediums weist auf den Beginn der Pit-Bildung hin. Bei der magnetooptischen Aufzeichnung gibt es dieses Merkmal nicht. Selbst bei dieser Art von Kontrolle kann nicht sichergestellt werden, daß die Genauigkeit der Pits von einem optischen Medium zum anderen gleichbleibt. Daher ist eine Kalibrierung notwendig, um eine Übereinstimmung unter zahlreichen optischen Aufzeichnungsmedien zu gewährleisten.
Romeas et al. stellen in der Patentschrift USP 4,631,713 die Aufzeichnung eines Binärtestworts auf einer optischen Platte mit einer gleichförmigen Reihe von logischen Einser- und Nullbits gleicher Länge vor. Das Lesen der aufgezeichneten Wörter und die Messung der Länge in den Bits im Einser- und Nullzustand ermöglicht die Kalibrierung des Aufzeichnungslasers, um Einser- und Nullaufzeichnungen gleicher Länge zu erhalten (Impulsbreite). Kalibrierung heißt in diesem Fall, die optische Leistung des Lasers so einzustellen, daß Einsen und Nullen gleicher Länge aufgezeichnet werden. Es ist bekannt, daß alternierende Einsen und Nullen die höchste Aufzeichnungsfrequenz darstellen, die zur kürzesten Dauer oder zum kürzesten Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Übergängen führt (dies trifft für NRZ- oder NRZI-Formate zu). Die Aufzeichnung bei maximaler Frequenz eines Aufzeichnungsgeräts führt zu Symbolinterferenzen, die unerwartete Folgen bei der Kalibrierungstechnik haben können.
Gemäß dem vorliegenden Patent sind Testspuren am Anfang und am Ende der Platte vorhanden (innerste und äußerste radiale Spuren), um einen Korrekturfaktor für die Gravierleistung (Aufzeichnungsleistung) in Abhängigkeit vom Radius zu erhalten, z.B. die Änderung der Gravierleistung ist offensichtlich linear zum Radius. Sobald der optische Leistungswert feststeht, wird die Leistung verwendet, um sämtliche Aufzeichnungen solange durchzuführen, bis der Beginn eines neuen Tests als sinnvoll erachtet wird. Die Periodizität der Tests wird vom Benutzer oder automatisch durch ein Computerprogramm (nicht beschrieben) bestimmt. Beispielsweise bei Einlegen einer neuen Platte in die Gravierlese-Einrichtung oder in regelmäßigen Zeitabständen von 48 Stunden. Dieses Patent berücksichtigt dabei nicht alle Variabeln, die für eine äußerst genaue Aufzeichnung bei optischen Medien notwendig sind, d.h. es wird beispielsweise nur der Leistungswert geändert.
Im Lewkowicz-Patent 4,731,773 wird ein magnetooptisches Aufzeichnungsgerät mit einer Schreibsteuerung beschrieben, die die unerwünschte radiale Vergrößerung einer aufgezeichneten Markierung auf einer Platte verringert. Die Form des hitzeinduzierenden Impulses wird von einem zuerst hohen Aufzeichnungsanfangswert zu einem Aufzeichnungsdauerwert geändert, so daß die sich ergebende Aufzeichnung im wesentlichen gleichmäßig breit entlang der Länge der abgetasteten Spur ist. Das Patent zeigt, daß die Steuerung synchrones Rauschen verringert, z.B. sekundäres harmonisches Rauschen; dagegen ist jedoch eine umfangreichere Korrektur und Kontrolle des Schreibprozesses für die erfolgreiche Impulsbreitenmodulationsaufzeichnung mit hochlinearer Dichte erforderlich. Die Patentschrift EPA 45,117 von Discovision Associates stellt ein ablatives Aufzeichnungsgerät vor, das die Laserleistung zur Reduzierung der sekundären harmonischen Verzerrung (synchrones Rauschen) bei der optischen Aufzeichnung anpaßt. Obgleich die Reduzierung des synchronen Rauschens zwar ohne Zweifel wichtig ist, so ist doch keine Steuerung der Impulsdauer vorhanden, die für eine zuverlässige Impulsbreitenmodulation notwendig ist; beispielsweise für Aufzeichnungen mit hochdichter Impulspositionsmodulation.
Die Patentschrift EPA 116,204 zeigt, daß ein Echtzeit-Rückkopplungssystem die Ausgabeleistung des Schreiblasers oder einer vergleichbaren Quelle anpaßt, um die Modulationszeit eines Schreibstrahls zu regulieren. Durch diese Anpassung wird jede unerwünschte Gleichstromkomponente im Zusammenhang mit den aufgezeichneten Daten vermieden. Die Rückkopplung wird durch eine Lesen-Nach-Schreiboperation erreicht. Das Patent belegt, daß diese Rückkopplung das Timing der Übergänge im aufgezeichneten Bereich stabilisiert. Die unerwünschte Gleichstromkomponente ist ein Beispiel für Asymmetrie, die in aufgezeichneten Impulsen auftritt. Obwohl diese Erfindung ein Verfahren zur genauen Aufzeichnung vorstellt, werden doch Lesen- Nach-Schreibfunktionen benötigt, d.h. beispielsweise ein Mehrfachstrahlkopf. Dieser Mehrfachstrahlkopf erhöht natürlich die Kosten der Aufzeichnungseinrichtung. Daher wäre eine genaue Aufzeichnung mit entweder einem Einfachstrahlsystem oder mit einem Aufzeichnungsgerät wünschenswert, wie es in der Europäischen Patentanmeldung beschrieben wurde, bei dem das Aufzeichnungsgerät zu Beginn mit Hilfe einer genauen Kalibrierungstechnik eingestellt wird.
Laub beschreibt in der Patentschrift USP 3,988,531 ein System zur Kompensierung der Impulslängenvariationen während des Rücklesens. Diese unbeabsichtigten Längenvariationen führen zu Verhältnisfehlern. Gemäß Laub finden die Kompensierungsänderungen beim Signalverhältnis Anwendung, das sich während des Lesens der Platte ergibt. Durch diese Änderungen können Störkomponenten infolge von Verhältnisfehlern bei der Bildwiederherstellung vermieden werden. Laub beschreibt ein ablatives System, das ablatierte Pits zur Anzeige von Informationen mit nicht ablatierten Bereichen verwendet, die eine räumliche Darstellung einer Trägersignalfrequenz sind, die von einem Band von Videokomponenten moduliert wurde. Bei einem Verhältnisfehler erzeugt die Modulationskomponente Störelemente im Modulationsfrequenzband. Beim Lesen-Nach-Schreiben reagiert ein Photorezeptor auf das Lesen der Aufzeichnungsspur mit einem Energiestrahl, um ein Ausgabesignal zu erzeugen, das den frequenzmodulierten Träger repräsentiert. Bei einem Verhältnisfehler stellen die Ausgabesignale weiterhin die Störkomponenten dar und haben eine Phase und eine Intensität, die Richtung und Umfang des Verhältnisfehlers anzeigen. Der Frequenzwähler leitet die Störkomponente von der Ausgabe des Photorezeptors ab. Ein Kompensator mit einem Mittel, das auf das Ausgabesignal reagiert, erzeugt eine erste Menge von Taktsignalen. Des weiteren kommt ein Mittel, das auf die Störkomponenten reagiert hinzu, um alternierende Übergangsteile des Laufwerkausgabesignals um eine Summe, die mit der Amplitude der Störkomponente zusammenhängt, selektiv zu verzögern, so daß eine Reihe von angepaßten Breitenimpulsen erzeugt wird. Das Mittel reagiert auf die angepaßten Breitenimpulse, um eine zweite Menge von Taktimpulsen zu erzeugen. Zuletzt reagieren Mittel auf die erste und zweite Menge von Taktsignalen, um ein Signal mit einem Verhältnis bereitzustellen, das einem gewünschten Verhältnis entspricht. Während bei der Videoaufzeichnung ein Trägersignal verwendet wird, beruht die Audio- und Datenaufzeichnung immer auf Modulationsfrequenzbandaufzeichnung ohne Träger. Daher ist diese Lösung mit einer Änderung des Verhältnisses in einer Umgebung für Datenaufzeichnungen mit Modulationsfrequenzband weder geeignet, noch scheint es eine vollständige Steuerung der aufgezeichneten Impulse zu gewährleisten, um eine hochdichte PBM zu erzielen.
Ein weiteres Verhältniskorrektursystem wird von Oprandi et al. in der Patentschrift USP 4,142,208 vorgestellt. Eine Rückkopplungsschleife korrigiert das Verhältnis einer wiederhergestellten rechteckigen Wellenform, wenn deren Wert vom Wert 0,5 abweicht.
Chan beschreibt in der Patentschrift USP 4,549,288 eine optische Datenaufzeichnungseinrichtung, die ein Playback- Signal verbessert, indem die Längen der Grate auf einem Aufzeichnungsmedium mit den Längen der Pits verglichen werden. Das Playback-Signal wird daraufhin geändert, um gleichmäßig große Längen darzustellen. Es wird bevorzugt, eine Korrektur im Aufzeichnungsteil vorzunehmen, anstatt sich auf Rücklesesignal-Kompensierungstechniken zu verlassen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wird in den beigefügten Ansprüchen definiert.
Die oben gemachten Ausführungen und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden genauen Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand von Begleitzeichnungen noch besser hervor.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 ist ein vereinfachtes Fließdiagramm mit der Gesamtoperation der vorliegenden Erfindung.
Figur 2 ist ein Blockdiagramm mit einem magnetooptischen Aufzeichnungsgerät, mit dem die vorliegenden Erfindung vorteilbringend umgesetzt werden kann.
In Figur 3 sind zwei ideale Wellenformen zu sehen, die zwei in der vorliegenden Erfindung anwendbare Kalibrierungsschritte darstellen.
Figur 4 ist eine Teilansicht einer magnetooptischen Platte, die die radiale Beziehung verschiedener Kalibrierungsspuren zeigt.
Figur 5 zeigt vereinfacht einen Asymmetriedetektor, der bei dem in Figur 2 dargestellten Aufzeichnungsgerät für die praktische Anwendung der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Figur 6 ist ein Fließdiagramm, das die Kalibrierungsschritte bei der Kalibrierung einer Oberfläche eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums zeigt.
Figur 7 zeigt vereinfacht einige Datenstrukturen, die im Zusammenhang mit der programmierten Steuerung des Kalibrierungsprozesses verwendet werden.
Figur 8 ist ein vereinfachtes Fließdiagramm der funktionalen Maschinenschritte, die unter Steuerung des Mikroprozessors zur Implementierung der Kalibrierung des in Figur 2 gezeigten Aufzeichnungsgeräts durchgeführt werden.

Genaue Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels

In den Zeichnungen verweisen gleiche Nummern auf gleiche Teile und Strukturmerkmale in den verschiedenen Figuren. Figur 1 zeigt ausführlich die Operationsfolge, die bei der praktischen Anwendung der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. Pfeil 10 zeigt an, daß ein Kalibrierungsprozeß anfängt. Der erste Schritt 11 zeichnet wiederholt ein Impulsmuster 12 auf der optischen Platte 30 auf der gesamten Länge einer magnetooptischen Spur auf. Das Muster 12 hat eine relativ niedrige Frequenz (lange Halbwellenlängen), z.B. wie die Verwendung eines Binärdatenmusters 100010001, um innere Symbolinterferenzen zu vermeiden. Im Binärdatenmuster 100010001 steht jede Ziffer für eine potentielle Übergangsposition. Das Testmuster wird - wie später noch zu sehen ist - verwendet, um den Leistungspegel eines Lasers und die Impulslänge der Impulse unabhängig und sequentiell anzupassen, so daß eine Symmetrie im aufgezeichneten Signalmuster 12 auf der optischen Platte erzielt wird. Nachdem das Muster 12 erfolgreich auf einer für die Kalibrierung verwendeten Spur aufgezeichnet wurde, wird das aufgezeichnete Muster in Schritt 15 gelesen. Das Lesen beinhaltet vorzugsweise ein wiederholtes Rücklesen in jeder Kalibrierungsspur, wie beispielsweise zehn Abtastungen jeder Kalibrierungsspur. Die wiederholten Leseoperationen in jedem Kalibrierungsschritt können Störelemente im Rücklesesignal herausfiltern, die beispielsweise durch Auslaufen, Servodrift und anderen in der optischen Aufzeichnungstechnik bekannten Parameter verursacht werden. Die Rücklesesignale werden entweder auf Symmetrie oder maximale Leistung geprüft, ohne daß dabei übermäßig Zwischenspurinterferenzen bei Schritt 16 auftreten. Vorzugsweise sollte zuerst die Höchstleistung festgestellt und dann die Symmetrie der Impulse auf der Spur festgelegt werden. Die an späterer Stelle beschriebenen Leistungs- oder Symmetrieanzeigesignale werden gleichmäßig über die Leseperiode verteilt (integriert). Nach Beendigung der wiederholten Rückleseoperation wird das sich ergebende Asymmetrieanzeigesignal mit einem Symmetrie-Schwellenwert verglichen. Wenn die gemessene Zwischenspurinterferenz oder Asymmetrie innerhalb der zuvor festgelegten Toleranzen beim OK-Schritt 17 liegt, ist die Kalibrierung wie von Pfeil 18 angezeigt beendet. Die Impulsamplitude und die Impulsdauer, die für ein gewünschtes, bei Schritt 17 auftretendes Aufzeichnungsmuster notwendig sind, werden für das nachfolgende Aufzeichnen von Datensignalen verwendet. Wenn die analysierte Symmetrie oder Zwischenspurinterferenz nicht innerhalb der gewünschten Toleranzwerte liegt, wird in Schritt 19 entweder eine Intensitätsvariation (Leistungsanpassung) oder eine Längenanpassung (Impulsbreitenanpassung) für die Laseroperation vorgenommen. Anschließend wird wie Pfeil 20 zeigt das Muster erneut bei Schritt 11 aufgezeichnet. Mit jeder neu angepaßten Laseroperation ist die Kalibrierung solange rekursiv, bis eine zufriedenstellende Aufzeichnung erzielt wird.
In Figur 2 ist ein optisches Aufzeichnungsgerät zu sehen, mit dem die Erfindung vorteilhaft angewendet werden kann. Eine magnetooptische Platte 30 wird auf der Spindel 31 durch den Motor 32 gedreht. Der allgemein mit Nummer 34 gekennzeichnete optische Kopfträgerarm 33 auf der Kopfarm-Trägervorrichtung bewegt sich radial auf Platte 30. Ein Rahmen 35 des Aufzeichnungsgeräts hält die Trägervorrichtung 34 entsprechend, um radiale Bewegungen zu erzeugen. Die radialen Bewegungen der Trägervorrichtung 34 ermöglichen den Zugriff auf eine von zahlreichen konzentrischen Spuren oder Windungen einer Spiralspur, um Daten auf die Platte aufzuzeichnen oder von der Platte wiederherzustellen. Der lineare Zugriffsarm 36 auf Rahmen 35 bewegt die Trägervorrichtung 34 radial, um den Spurzugriff zu ermöglichen. Das Aufzeichnungsgerät ist entsprechend mit einem oder mehreren Host-Prozessoren 37 verbunden, bei denen es sich um Steuereinheiten, Personal Computer, große Systemcomputer, Kommunikationssysteme, Bildverarbeitungsprozessoren und ähnliches handeln kann. Die Anschlußschaltkreise 38 ermöglichen die logische und elektrische Verbindung zwischen dem optischen Aufzeichnungsgerät und den angeschlossenen Host-Prozessoren 27.
Der Mikroprozessor 40 steuert das Aufzeichnungsgerät, einschließlich der Verbindung zu dem Host-Prozessor 37. Steuerdaten, Statusdaten, Befehle und ähnliches werden über den bidirektionalen Bus 43 zwischen den Anschlußschaltkreisen 38 und Mikroprozessor 40 ausgetauscht. Zum Mikroprozessor 40 gehört ein Programm- oder Mikrocode-Speicher, ein Festwertspeicher (ROM) 41 und ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 42 für die Daten- und Steuersignalspeicherung.
Zu den optischen Teilen des Aufzeichnungsgeräts gehört eine Objektiv- oder Fokussierlinse 45 für Fokussierungs- und Spurverfolgungsbewegungen auf dem Kopfarm 33 durch den Feinzugriffsarm 46. Der Zugriffsarm verfügt über Mechanismen zum Bewegen der Linse 45 zur und weg von der Platte 30 zur Fokussierung und Erzeugung radialer Bewegungen parallel zu den Bewegungen der Trägervorrichtung 34; beispielsweise um die Spuren innerhalb eines Bereichs von 100 Spuren zu wechseln, so daß die Trägervorrichtung 34 nicht jedesmal bewegt werden muß, wenn auf eine Spur zugegriffen wird, die neben einer Spur liegt, auf die zuvor gerade zugegriffen wurde. Nummer 47 kennzeichnet einen Zweiwege-Lichtpfad zwischen der Linse 45 und der Platte 30.
Bei der magnetooptischen Aufzeichnung liefert der Magnet 48 in einem konstruierten Ausführungsbeispiel (Magnet 48 ist ein Elektromagnet) ein schwaches magnetisches Steuerfeld, um die Richtung der Restmagnetisierung eines kleinen Punktes auf Platte 30, der durch das Laserlicht von der Linse 46 erleuchtet wird, auszurichten. Der Laserlichtpunkt erhitzt den erleuchteten Punkt auf der Aufzeichnungsplatte auf eine Temperatur, die über dem Curie-Punkt der magnetooptischen Schicht liegt (nicht gezeigt; es kann sich jedoch um eine Legierung von seltenen Erd- und Zwischenmetallen handeln wie es Chaudhari et al. in der US-Patentschrift 3,949,387 beschreiben). Durch die Erhitzung kann der Magnet 48 die Restmagnetisierung in eine gewünschte Magnetisierungsrichtung lenken, wenn der Punkt sich abkühlt und auf eine Temperatur unter dem Curie-Punkt fällt. Der Magnet 48 ist in "Schreibrichtung" ausgerichtet, z.B. auf Platte 30 aufgezeichnete Binäreinsen haben normalerweise "Nordpol-Restmagnetisierung". Um die Platte 30 zu löschen, dreht sich der Magnet 48, so daß sich der Südpol neben der Platte 30 befindet. Die Steuerung 49 des Magnets 48, die wie durch die gestrichelte Linie 50 angedeutet mechanisch mit dem drehbaren Magnet 49 gekoppelt ist, steuert die Schreib- und Löschrichtungen. Der Mikroprozessor 40 sendet über Leitung 51 Steuersignale zur Steuerung 49, um die Umkehrung der Aufzeichnungsrichtung durchzuführen.
Die radiale Position des Strahls, der Pfad 47 folgt, muß gesteuert werden, so daß einer Spur oder einer Windung genau gefolgt werden und schnell und genau auf eine gewünschte Spur oder Windung zugegriffen werden kann. Zu diesem Zweck steuern die Fokussier- und Spurverfolgungsschaltkreise 54 sowohl den Grobzugriffsarm 36 als auch den Feinzugriffsarm 46. Die Positionierung der Trägervorrichtung 34 durch den Zugriffsarm 36 wird von den Steuersignalen, die von den Schaltkreisen 54 über Leitung 55 zum Zugriffsarm 36 gesendet werden, genau geregelt. Des weiteren wird die Zugriffsarmsteuerung durch die Schaltkreise 54 mit Hilfe der Steuersignale, die über die Leitungen 57 bzw. 58 kommen, für die Fokussierung und Feinspurverfolgung sowie die Schaltmaßnahmen des Feinzugriffsarms 46 durchgeführt. Der Sensor 56 stellt die relative Position des Feinzugriffsarms 46 zur Kopfarm-Trägervorrichtung 33 fest. Jede Leitung 57 und 58 besteht aus zwei Signalleitern: ein Leiter überträgt ein Positionsfehlersignal zu den Schaltkreisen 54 und der zweite Leiter überträgt ein Positionssteuersignal von den Schaltkreisen 54 zum entsprechenden Fokussier- und Spurverfolgungsmechanismus im Zugriffsarm 46.
Die Aufnahme der Fokussier- und Spurverfolgungsposition erfolgt durch die Analyse des Laserlichts, das von Platte 30 über Pfad 47 reflektiert wird, durch die Linse 45 und einen Halbspiegel 60 geht und vom Halbspiegel 61 auf einen sogenannten "Vierer-Detektor" 62 reflektiert wird. Der Vierer- Detektor 62 verfügt über vier Photoelemente, die auf vier Leitungen mit der Nummer 63 an die Fokussier- und Spurverfolgungsschaltkreise 54 Signale senden. Durch die Ausrichtung einer Achse des Detektors 62 mit einer Spurmittellinie werden Spurfolgeoperationen ermöglicht. Für die Fokussieroperationen werden die von den vier Photoelementen im Vierer-Detektor 62 erfaßten Lichtstärken verglichen. Die Fokussier- und Spurverfolgungsschaltkreise 54 prüfen die Signale auf den Leitungen 63, um sowohl die Fokussierung als auch die Spurverfolgung zu steuern.
Als nächstes wird das Aufzeichnen oder Schreiben von Daten auf Platte 30 beschrieben. Es wird davon ausgegangen, daß der Magnet 48 zum Aufzeichnen der Daten auf die gewünschte Position gedreht wird. Der Mikroprozessor 40 sendet über Leitung 65 ein Steuersignal an die Lasersteuerung 66, um anzuzeigen, daß eine Aufzeichnungsoperation folgt. Das bedeutet, daß der Laser 67 von der Steuerung 66 erregt wird, um einen Hochintensitäts-Laserlichtstrahl für die Aufzeichnung auszustrahlen; beim Lesen wird die Intensität des vom Laser 67 ausgestrahlten Laserlichtstrahls dagegen verringert, um den vom Laser angestrahlten Punkt auf Platte 30 nicht über den Curie- Punkt zu erhitzen. Die Steuerung 66 sendet über die Leitung 68 ihr Steuersignal an den Laser 67 und empfängt über Leitung 69 ein Rückkopplungssignal, das die vom Laser 67 ausgestrahlte Lichtstärke anzeigt. Die Steuerung 68 paßt die Lichtstärke dem gewünschten Wert an. Der Laser 67, ein Halbleiterlaser wie z.B. ein Gallium-Arsenid-Diodenlaser, kann durch die Datensignale moduliert werden, so daß der ausgestrahlte Lichtstrahl die durch die Intensitätsmodulation aufgezeichneten Daten darstellt. Die Datenschaltkreise 75 (an späterer Stelle beschrieben) senden über die Leitung 78 Datenanzeigesignale an den Laser 67, um die Modulation durchzuführen. Dieser modulierte Lichtstrahl geht durch den Polarisator 70 (der den Strahl linear polarisiert), dann durch die Kollimationslinse 71 zum Halbspiegel 60, um dort durch die Linse 45 auf die Platte 30 reflektiert zu werden. Die Datenschaltkreise 75 sind bereit, die vom Mikroprozessor über Leitung 76 bereitgestellten geeigneten Steuersignale aufzuzeichnen. Der Mikroprozessor 40 reagiert bei der Vorbereitung der Schaltkreise 75 auf Aufzeichnungsbefehle, die er über die Anschlußschaltkreise 38 von einem Host-Prozessor 37 erhalten hat. Sobald die Schaltkreise 75 bereit stehen, werden die Daten über die Anschlußschaltkreise 38 direkt zwischen dem Host-Prozessor 37 und den Datenschaltkreisen 75 übertragen. Die Datenschaltkreise 75 stehen ebenso wie die Hilfsschaltkreise (nicht gezeigt) im Zusammenhang mit den Formatsignalen, der Fehlererkennung, der Korrektur und anderem bei Platte 30. Die Schaltkreise 75 entnehmen während eines Lese- oder Wiederherstellungsvorgangs aus den Rücklesesignalen die Hilfssignale, bevor die korrigierten Datensignale mittels der Anschlußschaltkreise über den Bus 77 an den Host-Prozessor 37 gesendet werden.
Für das Lesen oder Wiederherstellen der Daten von der Platte 30 zur Übertragung an einen Host-Prozessor ist die optische und elektrische Verarbeitung des Laserlichtstrahls von der Platte 30 erforderlich. Der Teil des reflektierten Lichts, dessen lineare Polarisierung durch den von Platte 30 unter Anwendung des Kerr-Effekts gedrehten Polarisator 70 bestimmt wird, geht über den Zweiwege-Lichtpfad 47 über die Linse 45 und die Halbspiegel 60 und 61 zum Datenerfassungsteil 79 der optischen Einheit des Kopfarms 33. Der Halbspiegel oder Lichtspalter 80 teilt den reflektierten Strahl in zwei Strahlen gleicher Intensität, die dieselbe reflektierte, gedrehte, lineare Polarisierung haben. Das vom Halbspiegel 80 reflektierte Licht geht durch einen ersten Polarisator 81, der nur das reflektierte Licht durchläßt, das gedreht wurde, als die Restmagnetisierung des Punkts auf Platte 30, auf den zugegriffen wurde, eine "Nord-" oder Binäreinsanzeige hatte. Das Licht trifft auf die Photozelle 82, um dem Differentialverstärker 85 ein geeignetes Anzeigesignal zuzuführen. Wenn das reflektierte Licht durch eine Restmagnetisierung in "Süd"- oder gelöschter Polrichtung gedreht wurde, läßt der Polarisator 81 kein oder nur wenig Licht durch, so daß die Photozelle 82 kein aktives Signal erhält. Die Gegenoperation findet beim Polarisator 83 statt, der nur einen "südlich" gedrehten Laserlichtstrahl an die Photozelle 84 weiterleitet. Die Photozelle 84 sendet das Signal, das das empfangene Laserlicht anzeigt, zum zweiten Eingang des Differentialverstärkers 85. Der Verstärker 85 sendet das sich ergebende Differenzsignal (stellt die Daten dar) zu den Datenschaltkreisen 75 zur Erfassung. Die erfaßten Signale umfassen nicht nur aufgezeichnete Daten, sondern auch alle sogenannten Hilfssignale. Der in dieser Erfindung verwendete Begriff "Daten" beinhaltet sämtliche informationstragenden Signale, vorzugsweise digitaler oder diskreter Natur.
Die Rotationsposition und Umdrehungsgeschwindigkeit der Spindel 31 wird von einem geeigneten Tachometer oder Emittersensor 90 erfaßt. Der Sensor 90, vorzugsweise ein optischer Sensortyp, der dunkle und helle Punkte auf einem Tachometerrad (nicht gezeigt) der Spindel 31 aufnimmt, sendet die "Tacho"- Signale (digitale Signale) zum RPS-Schaltkreis 91, der die Rotationsposition der Spindel 31 erfaßt und die Signale mit den Rotationsinformationen an den Mikroprozessor 40 sendet. Der Mikroprozessor 40 verwendet diese Rotationssignale, um den Zugriff auf Datenspeichersegmente auf Platte 30 zu steuern, wie dies bei magnetischen Datenspeicherplatten allgemein üblich ist. Darüber hinaus gehen die Signale des Sensors 90 zu den Steuerschaltkreisen 93 für die Spindelgeschwindigkeit, um dafür zu sorgen, daß der Motor 32 die Spindel 31 bei einer konstanten Umdrehungsgeschwindigkeit dreht. Die Steuerung 93 kann einen Quarzoszillator zur Steuerung der Geschwindigkeit des Motors 32 enthalten, wie dies allgemein bekannt ist. Der Mikroprozessor 40 sendet die Steuersignale auf herkömmliche Art und Weise über die Leitung 94 zur Steuerung 93.
Anhand von Figur 3 wird die Anpassung der gesteuerten Variabeln des Signalmusters 12 erklärt. Es sind zwei Variabeln vorhanden. Die erste Variable PW1 ist der Parameter des ersten Halbkreises 100 des Signalmusters 12. Bei der Messung der Dauer (DUR) ist DW1 die Dauer des ersten Halbkreises 100, während bei der Kalibrierung der Leistung (PWR) PW1 die Amplitude des Signalmusters 12 in bezug auf eine Nullreferenzachse 101 ist. Die zweite Variable PW2 ist eine unabhängige Variable, die für den erlaubten Anpassungsbereich von Dauer und Leistung steht. Bei der Dauer veranlaßt PW2 die Lasersteuerung 66, die Impulsdauer in bezug auf einen nominalen Impulsdauerwert 102 an die Außengrenzen 103 anzupassen, so daß eine maximale Symmetrie möglich ist, die einer minimalen Rauschsituation entspricht. Bei der Leistungsanpassung ist PW2 ein erlaubter Anpassungsbereich der nominalen Amplitude der positiven und negativen Teile des Signalmusters 12 (siehe Pfeile 104).
In Figur 4 wird ein Teil der magnetooptischen Platte 30 in Diagrammform gezeigt. Bei einer radial am weitesten innen gelegenen Spur 110 der vielen konzentrischen Spuren wird die Leistung des Lasers 67 unter Verwendung des Testmusters 12 auf eine minimale Asymmetrie in einem Rücklesesignal angepaßt. Auf diese Anpassung hin werden zahlreiche Daueranpassungen bei den radial verschobenen Spuren 110, 111, 112, 113 und 114 gemacht. Es wurde festgestellt, daß die Dauervariation des aufgezeichneten Signalmusters 12 über das Aufzeichnungsband der optischen Platte 30 nicht-linear ist. Wenn die Variation linearer ist, können weniger Kalibrierungsspuren 110 bis 114 verwendet werden; wenn eine größere Nicht-Linearität festgestellt wird, sollte eine größere Anzahl von Kalibrierungsspuren verwendet werden. Dabei ist hervorzuheben, daß zwischen den Kalibrierungsspuren 110-114 eine große Zahl von Datenspeicherspuren vorhanden ist.
Figur 5 zeigt einen während des Kalibrierungsprozesses verwendeten Symmetriedetektor und eine Rückkopplungssteuerung. Der Rücklese-Datensignalverstärker 85 (siehe auch Figur 2) sendet das Rücklesesignal über einen Ausgleichschaltkreis 120 an den Datendetektor 121. Beide Schaltkreise 120 und 121 sind Teil der Datenschaltkreise 75. Gemäß der Erfindung empfängt ein Asymmetriedetektor 122 das Ausgabesignal vom Datendetektor 121, um das Rücklesesignal des Signalmusters 12 zu analysieren und zu integrieren. Von Vorteil dabei ist, daß der Schaltkreis 122 operativ mit Detektor 122 verbunden ist, um die Signale nur während des Kalibrierungsprozesses zu empfangen. Es sind geeignete Schaltkreise (nicht gezeigt) vorhanden, um die Ausgabe des Detektors 121 während des Datenrücklesens zu den Datenverarbeitungsschaltkreisen zu senden. Der Schaltkreis 122 verfügt über die elektronischen Ausgabeöffnungen 125 und 126. Die beiden Ausgabeöffnungen senden die entsprechenden Ausgabesignale über die Widerstände 127 und 128 zu den Speicherkondensatoren 129 und 130. Die Kondensatoren 129 und 130 sind üblicherweise mit einer Vergleichsspannungsquelle V verbunden. Wenn das Rücklesesignal von Muster 12 symmetrisch ist, sind die von den Kondensatoren 129 und 130 integrierten Spannungen gleich. Wenn das Signal asymmetrisch ist, sind die in den Kondensatoren 129 und 130 gespeicherten Werte in Übereinstimmung mit dem Asymmetriedurchschnitt während zahlreicher Leseoperationen des aufgezeichneten Testsignalmusters 12 nicht gleich. Die Verstärker 125 und 126 sind so angeordnet, daß der Verstärker 125 nur auf den positiven Teil 100 des Rücklesesignals reagiert, während der Verstärker 126 nur auf den negativen Teil 135 des Signalmusters 12 reagiert.
Der Differentialverstärker 135 empfängt die integrierten Spannungswerte in den Kondensatoren 129 und 130 über die Widerstände 136 bzw. 137 differential. Der Rückkopplungswiderstand 138 stabilisiert die Operation des Differentialverstärkers 125. Der Widerstand 139 liefert eine Vorspannung. Der Differentialverstärker 135 sendet sein Ausgabesignal, das die Asymmetrie des aktuell aufgezeichneten und rückgelesenen Signalmusters 12 darstellt, zum Analog-Digital-Wandler ADC 145. Der umgewandelte digitale Wert wird über den Bus 146 zum Mikroprozessor 40 gesendet. Der über Kabel 146 übertragene digitale Wert zeigt die Asymmetrie des aktuell aufgezeichneten Signalmusters 12 an. Der Mikroprozessor sendet - wie an späterer Stelle anhand von Figur 8 noch eingehend beschrieben - variierende Steuersignale, um die Leistung oder Impulsdauer des Lasers 67 über die Lasersteuerung 66 anzupassen. Zur Anpassung der Laserstrahlintensität (Laserleistungsanpassung) sendet der Mikroprozessor 40 über den Bus 148 einen digitalen Wert zum Digital-Analog-Wandler DAC1 149. DAC1 149 sendet ein Steuersignal zum Lasertreiber 66, um die Ausgabelichtintensität des Lasers 67 anzupassen. Sobald die Leistungskalibrierungsphase beendet ist, bleibt der vom DAC1 149 ausgegebene Wert für den Rest des Kalibrierungsprozesses konstant.
Zur Anpassung der Impulsdauer des Laserimpulses von Laser 67 sendet der Mikroprozessor 40 über Bus 155 einen angepaßten digitalen Wert zum DAC2 156. Wie im folgenden noch beschrieben wird, sendet der DAC2 sein Impulsdaueranzeigesignal zum Differentialverstärker 157, um die Dauer des Laserausgabelichtimpulses anzupassen.
Bei der Impulsbreitenmodulation ändert eine Dateneingabe auf Leitung 158 (entspricht Leitung 78 in Figur 2) die Daten, die vom Datenschaltkreis 75 aufgezeichnet werden, z.B. Sendung des Testsignalmusters 12. Der monostabile Multivibrator (ein integrierter Chip mit der Bezeichnung MC1098 von Motorola Semiconductor, Inc.) sendet über die Leitungen 160 bzw. 161 datenmodulierte Signale zum UND-Schaltkreis 162 und Differentialkomparator 157. Der Differentialkomparator 157 sendet sein Ausgabesignal zum analogen UND-Schaltkreis 162. Wenn der Wert des DAC2-Signals mit dem Datensignal verbunden wird, moduliert das Datensignal tatsächlich die vom Mikroprozessor 40 über Bus 155 bereitgestellte Standardbreite. Die Signale auf Bus 155 zeigen daher eine nominale angepaßte Impulsdauer, die während der Aufzeichnung auf dem aktuellen Medium verwendet wird. Der UND-Schaltkreis 162 sendet seinen Ausgabeimpuls über die Leitung 163 zum Lasertreiber 150.
Figur 6 ist ein vereinfachtes Kalibrierungs-Fließdiagramm, das die Operationsfolge für eine Schreibkalibrierung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Gründe zur Durchführung der Kalibrierung sind für das Verständnis des Kalibrierungsprozesses an sich nicht wichtig; es wird davon ausgegangen, daß die Kalibrierung zumindest beim Einschalten des Aufzeichnungsgeräts durchgeführt wird und möglicherweise danach innerhalb von zuvor festgelegten Zeitintervallen wiederholt wird. Die erste Maschinenoperation bei Schritt 170 führt dazu, daß die Trägervorrichtung 33 zur radial am weitesten innen gelegenen Spur 110 geht. Im Rahmen der Erfindung wird eine der innen gelegenen Radialspuren gesucht, beispielsweise entweder Spur 110 oder 111, um eine anfängliche Laserstrahlintensitätsanpassung durchzuführen; vorzugsweise sollte die radial am weitesten innen gelegene Spur 110 verwendet werden. Sobald die gewünschte Spur erreicht wurde, wird die Laserleistung bei Schritt 171 kalibriert.
Während die Leistungskalibrierung auf eine einzelne radial innen gelegene Spur beschränkt sein kann, ist es auch möglich, eine Leistungskalibrierung bei zahlreichen radialen Spuren mit Abstand voneinander durchzuführen, beispielsweise bei jeder Spur, bei der eine Kalibrierung auftritt. Der Leistungspegel der Aufzeichnung wird vorzugsweise auf einen maximalen Pegel kalibriert, wobei Zwischenspurinterferenzen nichts ungewöhnliches sind. Das heißt, daß Zwischenspur-Crosstalk oder Interferenz erlaubt ist; der Pegel des erlaubten Crosstalk wird empirisch festgelegt. Bei jeder Leistungskalibrierungsspur wird die Spur anfänglich bei einem nominalen Leistungspegel unter Verwendung eines Testmusters aufgezeichnet, das vorzugsweise keine Zwischensymbolinterferenz entlang der Spurlänge aufweist und daher bei einer Impulswiederholfrequenz aufgezeichnet wird, die kleiner als die maximale Impulswiederholfrequenz für das Aufzeichnungsgerät ist. Die Kalibrierung ist iterativ; jede aufeinanderfolgende Iteration wird bei zunehmenden Aufzeichnungsleistungspegeln (Lichtintensität) durchgeführt, bis ein Schwellenwert des Crosstalk bei einer der unmittelbar radial benachbarten Spuren erreicht wird (vorzugsweise sollte eine radial außen gelegene, benachbarte Spur für die Erfassung des Crosstalk verwendet werden). Bei jeder Iteration wird nach der zuerst stattfindenden Aufzeichnung der Leistungskalibrierungsspur in einem zweiten Schritt der Transducer bewegt, um die unmittelbar radial benachbarte(n) Spur(en) abzutasten (entweder eine oder beide der radial benachbarten Spuren kann für die Messung des Crosstalk abgetastet werden), die immer zur Erfassung der von der aufgezeichneten Leistungskalibrierungsspur kommenden Crosstalk-Signale gelöscht werden. Der Transducer tastet die gelöschten Spuren über eine Reihe von Plattenumdrehungen ab, beispielsweise zehn Umdrehungen, um nach Signalen zu suchen, die von der Leistungskalibrierungsspur (Crosstalk) kommen. Die aufgenommenen Signale werden zur Bestimmung des Signalwerts integriert. Wenn die integrierten oder erfaßten Crosstalk- Signale unter dem empirisch ermittelten Schwellenwert liegen, werden zusätzliche Iterationen bei steigenden Aufzeichnungsleistungspegeln durchgeführt, bis ein Aufzeichnungsleistungspegel erreicht ist, der das Crosstalk beim Schwellenwert verursacht. Diese Aufzeichnungsleistung wird zu dem Aufzeichnungspegel, der für nachfolgende Signalaufzeichnungen in der aktuellen Leistungskalibrierungsspur und radial außen gelegenen, benachbarten Spuren bis zur nächsten radial außen gelegenen Kalibrierungsspur - sofern vorhanden - verwendet wird.
Nach der Leistungspegelkalibrierung wird die Impulsdauer oder Breite kalibriert. Dazu können zwei verschiedene Verfahren angewendet werden. Bei einem ersten Prozeß wird eine Leistungskalibrierung bei einer der Spuren durchgeführt. Die Impulslänge wird bei dieser Leistungskalibrierungsspur kalibriert, dann wird der Transducer zu einer radial außen gelegenen Spur bewegt, die für die Impulsdauerkalibrierung bei dem Leistungspegel verwendet wird, der bei einer radial innen gelegenen Spur kalibriert wurde. Dabei ist von Vorteil, daß der Kalibrierungsleistungspegel mit zunehmendem Radius linear erhöht werden kann, und der bei den Impulsdauer-Kalibrierungsspuren verwendete Leistungspegel erhöht wird, um einen größeren Radius auszugleichen. In einem zweiten Prozeß ist jede Leistungskalibrierungsspur auch eine Impulsdauer- Kalibrierungsspur. Bei diesem Prozeß wird jede Impulsdauer- Kalibrierung bei diesen Leistungskalibrierungsspuren durchgeführt. Es können auch andere Prozesse verwendet werden, um die Leistungs- und Impulsdauerkalibrierung miteinander zu verbinden. Im ersten Schritt 173 wird sichergestellt, daß der Transducer die richtige Spur abtastet; ein Suchlauf kann erforderlich sein oder auch nicht. Sobald die gewünschte Kalibrierungsspur erreicht ist, kann die Impulsdauer wie oben erwähnt bei Schritt 174 kalibriert werden. Bei Schritt 175 wird die am weitesten außen gelegene Spur 114 geprüft, unabhängig davon, ob sie für die Kalibrierung der Impulsdauer verwendet wurde oder nicht. Ist dies nicht der Fall, werden die Schritte 173 und 174 wiederholt; andernfalls ist die Kalibrierung abgeschlossen (siehe Nr. 176). Bei Schritt 174 können sowohl der Leistungspegel als auch die Impulsdauer kalibriert werden; als Alternative kann auch nur die Impulsdauer kalibriert werden.
Figur 7 zeigt in vereinfachter Form den Speicherteil der Mikroprozessoren 40 und 42, die die verschiedenen, für die Kalibrierung verwendeten Parameter speichern. Ein Wert "B" ist ein Inkrement, das zum Ändern des Parameters PW2 verwendet wird, unabhängig davon, ob es sich um Leistungs- oder Daueranpassung handelt. B hat einen Anfangswert, der in Register 180 gespeichert ist. Der aktuelle Wert von B befindet sich in Register 181. Die Parameter PW1 und PW2 befinden sich im Register 182 bzw. 183. Die verschiedenen Inkrement- bzw. Deltamengen werden in den Registern 184 bis einschließlich 188 gespeichert. Die Bedeutung der Delta-Parameter wird noch erläutert. Der ERRORV-Wert befindet sich in Register 189 und stellt die aktuell gemessene Asymmetrie des Rücklesesignals dar, die durch die Abtastung des Signalmusters 12 ermittelt wird. Die aktuelle Laserleistung ist in Register 190 gespeichert. Der Mikroprozessor 40 verwendet natürlich noch andere Steuerungen, um das in Figur 2 gezeigte Aufzeichnungsgerät zu steuern (siehe Ellipse 191). Während der Rechenoperationen speichert ein Hardware-Register 192 des Mikroprozessors 40 ERRORV und die Variable B. Teil 192A speichert ERRORV, während Teil 192B die Variable B speichert. Die Variable B ist ein Inkrement zwischen aufeinanderfolgenden Lesevorgängen während der Kalibrierung in einer gegebenen Kalibrierungsspur. Nach Beendigung jedes wiederholten Rücklesevorgangs für die entsprechenden regulierten Steuerungen von PW2 wird ERRORV vom ADC 145 in den Registerteil 192A geladen.
Als nächstes werden anhand von Figur 8 die über mikroprozessor-programmierte Steuerung durchgeführten Maschinenoperationsschritte beschrieben. Nummer 200 kennzeichnet die durch normale und bekannte Programmiertechniken durchgeführten Maschinenoperationen. Bei Schritt 201 entscheidet der Mikroprozessor 40, ob Schritt 171 oder 174 durchgeführt wird. Der Ausgang PWR bei Schritt 201 zeigt an, daß Schritt 171 ausgeführt wird, während der Ausgang DUR anzeigt, daß Schritt 174 durchgeführt wird. Für die Leistungskalibrierung setzt der Mikroprozessor 40 bei Schritt 202 einen Zeiger (PTR), der auf die zuvor gespeicherten Laserleistungsparameter (PWR) zeigt. Für die in Schritt 174 durchgeführte Dauerkalibrierung setzt der Mikroprozessor 40 bei Schritt 203 einen weiteren Zeiger, der auf die zuvor gespeicherten Impulsdauerparameter zeigt. Zu diesen Parametern gehört B, B INT, PW2, DELTA1, MUSTER 12, DELTA-RD usw. (siehe Figur 7). Bei Schritt 204 initialisiert der Mikroprozessor 40 die Arbeitsregister 180-190, indem die Parameter, auf die gezeigt wird, zu den Arbeitsregistern übertragen werden. Register 192 wird gelöscht. Zur Initialisierung gehört auch, daß die beiden B- Register 180 und 181 geladen werden und der in Register 181 gespeicherte Wert mit dem in Register 180 gespeicherten Wert gleichgesetzt wird, PW1 und PW2 in die Register 182 und 183 gesetzt werden (siehe Figur 3) und die Delta-Werte in die Register 184 bis 188 transferiert werden. Das Laserleistungsregister 190 wird ebenfalls auf einen Mittelwert für die Leistungskalibrierung initialisiert, jedoch auf den zuvor angepaßten Leistungspegel für die Dauerkalibrierungen. Das ERRORV-Register 189 wird auf Null gesetzt. Bei Schritt 205 wird DELTA1 mit V1 gleichgesetzt, der Wert des Registers 187 beispielsweise wird zum Register 184 übertragen. Bei Schritt 206 ist PW2 gleich mit dem Mittelbereichswert. Die Schritte 205 und 206 zeigen einen Teil des Initialisierungsschritts 204.
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf den eigentlichen Kalibrierungsprozeß, gleichgültig, ob es sich um die Leistungs- oder Dauerkalibrierung handelt. Die Kalibrierungsspur, auf die aktuell zugegriffen wird, wird bei Schritt 210 gelöscht. Bei Schritt 211 zeichnet der Mikroprozessor 40 das Testsignalmuster 12 wiederholt über die gesamte Länge der gelöschten Kalibrierungsspur auf. Bei Schritt 212 wird DELTA1 mit dem Lesewert gleichgesetzt, wodurch der Löschwert DELTAV1 aus dem Register 184 genommen wird (bei Schritt 205 eingefügt). Diese DELTA-Werte geben die aktuelle relative Intensität der Laserlichtstrahlsteuerung an, wie sie vom Mikroprozessor 40 via Bus 148 zum Lasertreiber 150 über DAC1 149 gesendet wurde. Bei Schritt 213 werden Mehrfach-Rückleseoperationen der gerade aufgezeichneten Testmuster durchgeführt. Während dieser Mehrfach-Lesevorgänge ist der Symmetriedetektor 122 operativ mit dem Detektor 121 verbunden, um die Asymmetrie des aufgezeichneten Testsignalmusters 12 zu messen (siehe Erklärung zu Figur 5). Nach Beendigung der Mehrfach-Lesevorgänge bei Schritt 214 wird der im Register 181 gespeicherte Wert von B verringert. Der Anfangswert von B ist nämlich hoch. Nach der ersten Kalibrierung wird der Wert von B verringert. Die Verringerung geht bis zur Hälfte des vorherigen Werts für jede Iteration der Kalibrierung, bis ein kleiner Wert erreicht ist, bei dem B gleich Null gesetzt wird. Bei Schritt 220 wird der aktuelle Wert von B berechnet, bei Schritt 214 wird der Wert festgelegt. Ist der Wert nicht gleich Null, wurde keine Symmetrie erreicht. Der aktuelle Wert von ERRORV wird entsprechend vom Mikroprozessor 40 abgetastet, indem die Signale auf dem Bus 146 bei Schritt 221 abgetastet werden. Der abgetastete Wert wird daraufhin in Register 189 gespeichert. Bei Schritt 222 überträgt der Mikroprozessor 40 den Wert V1 von Register 187 als DELTA1 zum Register 184. Der Löschwert geht über den Bus 148, um die Steuerung des Lasertreibers 150 zum Löschen der Spur anzupassen. Die Spurlöschung erfolgt bei Schritt 222, wodurch das System zum Schreiben des Musters durch Wiederholung des Schritt 211 vorbereitet wird, oder die Kalibrierungsspuren nach Beendigung der Kalibrierungsvorbereitung für die Datenaufzeichnung gelöscht werden.
Während das Löschen der Spur bei Schritt 222 stattfindet, bereitet der Mikroprozessor 40 das Schreiben des Musters 211 vor. Bei Schritt 225 wird der in Register 189 gespeicherte Wert von ERRORV mit Null verglichen. Wenn ERRORV gleich Null ist, veranlaßt der Mikroprozessor 40 das System, die Kalibrierungsroutine bei 226 zu verlassen. Dadurch wird auch der Schaltkreis 122 zum Detektor 121 unterbrochen, so daß der Detektor 121 zum Rücklesen von Daten verwendet werden kann, die auf den Spuren der Platte 30 aufgezeichnet sind. Wenn ERRORV jedoch bei Schritt 225 nicht gleich Null ist, wird ein weiterer Kalibrierungsschritt benötigt.
Es kann sein, daß der Wert von B (das Inkrement) bei Schritt 220 Null ist. In diesem Fall kann die Kalibrierung die Aufzeichnung des Testsignalmusters 12 nicht vollständig symmetrisch durchgeführt haben. Selbst unter diesen Umständen wurde die bestmögliche Kalibrierung erreicht. Der Mikroprozessor 40 leitet die Maschinenoperationen demnach von Schritt 220 zu Schritt 230, um den Wert von ERRORV im Register 189 mit Null zu vergleichen. Ist der Wert tatsächlich Null, wird der Ausgang bei 226 genommen. Andernfalls veranlaßt der Mikroprozessor 40, daß Schritt 231 ausgeführt wird, um den in Register 183 gespeicherten Wert von PW2 um einen zuvor festgelegten Betrag zu verringern und dann die Maschinenoperationen zu verlassen.
Das Inkrement B wird zwischen jeder aufeinanderfolgenden Rekursion des Kalibrierungsprozesses angepaßt. Der Mikroprozessor 40 prüft nach Verlassen von Schritt 225 (Maschinenoperationen) bei Schritt 235 den Wert von ERRORV in Register 189, um festzustellen, ob eine Erhöhung gegenüber dem letzten Wert stattgefunden hat oder nicht. Der in Register 192A gespeicherte Wert wird mit dem Inhalt des Registers 189 verglichen. Wenn ERRORV höher als der in Register 183 gespeicherte Wert PW2 ist, wird er bei Schritt 36 um den Wert von B in Register 192B inkrementiert, der derselbe Wert wie in Register 181 ist. Wenn die Fehlerspannung jedoch abgenommen hat, wird das Inkrement B bei Schritt 237 zu PW2 hinzugezählt und für das Schreibmuster 211 durch Einfügen in das Register 192B verwendet.

Claims

1. Ein Verfahren zum Betrieb eines optischen Plattengeräts mit einem anpaßbaren Laser (67) zur Aufzeichnung von datentragenden Signalen auf Spuren einer optischen Platte (30), wobei das Verfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:

(a) die Bereitstellung zahlreicher Parameter, um den Betrieb des Lasers anzupassen, wobei ein erster Parameter (PWR) sich auf den Leistungspegel bezieht und ein zweiter Parameter (DUR) auf die Ausgabeimpulsdauer;

(b) die Einstellung des Laserbetriebs auf einen zuvor festgelegten Leistungspegel- und Impulsdauerbetriebszustand;

(c) die Aufzeichnung eines Testmusters (12), das zu einem symmetrischen Rücklesevorgang auf einer Spur der optischen Platte (30) führt, wobei der Laser in dem zuvor festgelegten Betriebszustand ist;

(d) das Lesen (15) des aufgezeichneten Testmusters (12) von der Spur und die Prüfung (16, 18) des Rücklesesignals auf Asymmetrie; und

(e) die Anpassung des Laserbetriebs (19) auf einen zweiten Betriebszustand in zwei separaten Stufen, um die Asymmetrie des Rücklesesignals zu verringern, wobei zu einer Stufe die Anpassung des Leistungspegels des Lasers gehört, um die Asymmetrie durch Wiederholung der genannten Schritte (b) bis (d) zu verringern, und zu einer zweiten Stufe die Anpassung der Laserimpulsdauer während aufeinanderfolgender Wiederholungen der genannten Schritte (b) bis (d) gehört, und der Betriebszustand stufenweise geändert wird, um die Asymmetrie im Rücklesesignal zu verringern, bis die Asymmetrie des Rücklesesignals auf einen zuvor festgelegten Symmetrie-Toleranzwert zurückgeführt wird.

2. Ein Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die optische Platte (30) über zahlreiche konzentrische Spuren (110, 111, 112, 113, 114) verfügt, die jeweils seriell Datensignale speichern, und bei dem die Anpassung des Leistungspegels für folgendes verwendet wird:

(i) zur Kalibrierung der Laserbetriebsleistung, um Datensignale auf einer radial innen gelegenen Spur (110) aufzuzeichnen, so daß das Rücklesen der aufgezeichneten Signale auf der radial innen gelegenen Spur zu einem minimalen synchronen Rauschpegel führt; und

(ii) die Kalibrierung des Laserbetriebsleistungspegels, um Datensignale auf einer radial außen gelegenen Spur (114) aufzuzeichnen, so daß das Rücklesen der aufgezeichneten Signale auf der radial außen gelegenen Spur zu einem minimalen synchronen Rauschpegel führt.

3. Ein Verfahren nach Anspruch 2, zu dem weiter die Anpassung des Leistungspegels zum Aufzeichnen auf anderen Spuren als der genannten radial innen gelegenen (110) und radial außen gelegenen (114) Spur gehört, indem die Leistungspegel, die auf der radialen Position der Spuren im Verhältnis zur radial innen gelegenen und radial außen gelegenen Spur und zu den kalibrierten Leistungspegeln des Lasers bei den radial innen gelegenen und radial außen gelegenen Spuren beruhen, linear interpoliert oder extrapoliert werden.

4. Ein Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, zu dem weiterhin folgendes gehört:

die Kalibrierung des Laserbetriebsleistungspegels zum Aufzeichnen von Datensignalen auf radial in der Mitte gelegenen Spuren (111, 112, 113), so daß das Rücklesen des aufgezeichneten Signals auf den radial in der Mitte gelegenen Spuren zu einem minimalen synchronen Rauschpegel führt; und

der unabhängigen linearen Anpassung des Leistungspegels im Anpassungsschritt zum Aufzeichnen zwischen der radial innen gelegenen und der radial in der Mitte gelegenen Spur sowie zwischen der radial außen gelegenen und radial in der Mitte gelegenen Spur.

5. Ein Verfahren nach Anspruch 4, zu dem folgende Maschinenschritte gehören:

die Auswahl zahlreicher radial in der Mitte gelegener Spuren, die auf der optischen Platte nach einem zuvor festgelegten radialen Entfernungsmuster radial voneinander entfernt sind;

die Kalibrierung des Laserbetriebsleistungspegels bei allen (111, 112, 113) der zahlreichen in der Mitte gelegenen Spuren; und

die unabhängige lineare Anpassung der Laserbetriebsleistung zwischen radial benachbarten Spuren, bei denen der Laserbetriebsleistungspegel kalibriert wurde.

6. Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, zu dem weiterhin folgende Schritte gehören:

für die Kalibrierungsschritte die Auswahl eines symmetrischen Signalmusters, das eine unbedeutende Zwischensymbolinterferenz bei der Aufzeichnung in eine der Spuren aufweist; und

das Messen der Symmetrie des Rücklesesignals und die Auswahl der Parameteranpassung für eine minimale Asymmetrie als Anzeige des minimalen synchronen Rauschpegels.

7. Eine Vorrichtung zum Aufzeichnen von Daten auf einer optischen Platte (30), wobei die Vorrichtung über einen anpaßbaren Laser (67) für die Ausstrahlung eines Strahls (47) zur optischen Platte verfügt, um datentragende Signale auf Spuren der optischen Platte aufzuzeichnen und Datensignale von der Platte zu lesen, und die Vorrichtung dabei von folgendem gekennzeichnet ist:

einem Operationscontroller (66) zur Steuerung von zahlreichen Parametern, die die Operation des Lasers anpassen, wobei sich ein erster Parameter auf den Leistungspegel (PWR) und ein zweiter Parameter auf die Ausgabeimpulsdauer (DUR) bezieht;

Aufzeichnungsmittel (66, 67, 75) zur Einstellung des Laserbetriebs auf einen zuvor festgelegten Betriebszustand von Leistungspegel und Impulsdauer, und zur anschließenden Aufzeichnung eines Testmusters (12), das zu einem symmetrischen Rücklesen entlang einer Spur der optischen Platte führt, wenn der Laser in dem zuvor festgelegten Betriebszustand verwendet wird;

einem Lesemittel (79) zum Lesen des aufgezeichneten Testmusters von der Spur und zum Prüfen des Rücklesesignals auf Asymmetrie; und

Laserkalibrierungsmittel (66, 40) zum Anpassen des Laserbetriebs an einen zweiten Betriebszustand in zwei separaten Stufen, um die Asymmetrie des Rücklesesignals zu verringern, wobei in der ersten Stufe der Leistungspegel des Lasers angepaßt wird, um die Asymmetrie zu verringern, und Aufzeichnungs- und Lesemittel verwendet werden, um die Aufzeichnung und das Lesen des Testsignals beim angepaßten Leistungspegel zu wiederholen, und in der zweiten Stufe die Laserimpulsdauer angepaßt wird und die Aufzeichnungs- und Lesemittel verwendet werden, um das Aufzeichnen und Lesen des Testsignals bei der angepaßten Impulsdauer zu wiederholen;

der Betriebszustand wird stufenweise durch die Kalibrierungsmittel geändert, um die Asymmetrie im Rücklesesignal zu verringern, bis die Asymmetrie des Rücklesesignals auf einen zuvor festgelegten Symmetrietoleranzwert verringert wurde.

8. Eine Vorrichtung nach Anspruch 7, zu der weiterhin ein Parameterauswahlmittel (40) im Laserkalibrierungsmittel zur Auswahl eines ersten Parameters zur Kalibrierung des Lasers bei einer ersten ausgewählten Spur und zur Auswahl eines zweiten anderen Parameters, der bei der anderen gewählten Spur verwendet wird, gehört.

9. Eine Vorrichtung nach Anspruch 7, zu der weiterhin ein Parameterauswahlmittel (40) im Laserkalibrierungsmittel zur Auswahl eines ersten Parameters gehört, um den Laser bei allen Spuren zu kalibrieren, auf denen das Testmuster aufgezeichnet ist.

10. Eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der die optische Platte (30) eine magnetooptische Aufzeichnungsschicht hat und der Laser Mittel für die Impulsbreitenmodulation des Strahls verwendet, um die Signale als Serie von impulsbreitenmodulierten Impulsen auf der magnetooptischen Aufzeichnungsschicht aufzuzeichnen.

11. Eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem das aufgezeichnete Testmuster (12) ein symmetrisches Signalmuster ist, das eine unbedeutende Zwischensymbolinterferenz bei der Aufzeichnung auf den Spuren aufweist, und Symmetriemittel (122, 40, 66) vorhanden sind, um die Symmetrie des Rücklesesignals zu messen, die Parameteranpassung für eine minimale Asymmetrie als Anzeige des minimalen synchronen Rauschpegels auszuwählen und das Aufzeichnungsmittel zu steuern, um das vom angepaßten Parameter geänderte Testmuster erneut aufzuzeichnen.