DE69420998T2

DE69420998T2 - Optischer Plattenspeicher

Info

Publication number: DE69420998T2
Application number: DE69420998T
Authority: DE
Inventors: Tetsuo Semba
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1993-04-23
Filing date: 1994-04-11
Publication date: 2000-04-20
Anticipated expiration: 2014-04-12
Also published as: JP2826252B2; DE69420998D1; US5504726A; EP0621586B1; KR950030104A; JPH06309681A; EP0621586A1

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit optischen Datenträgerlaufwerken, und im speziellen mit dem Problem der Kalibrierung eines Fokusfehlersignals und eines Spurfehlersignals.
In einem optischen Datenträgerlaufwerk werden die Spurservosteuerung und die Fokusservosteuerung so durchgeführt, daß ein Strahlpunkt der Oberflächenablenkung eines Datenträgers und dem Auslauf einer Spur folgt. Die Position eines Strahlpunktes wird so gesteuert, daß das Spurfehlersignal im Spurservosystem Null wird, und das Fokusfehlersignal im Fokusfehlersystem Null wird.
Derzeit kann der Datenträger zum Speichern von Daten in optischen Datenträgerlaufwerken ausgetauscht werden. Aus diesem Grund sind die optimalen Parameter des Servosystems nicht immer konstant. Zusätzlich ist es nötig, da Datenträgereigenschaften nicht einheitlich sind, daß eine Eigenkalibrierung durchgeführt wird, so daß die Parameter des Servosystems optimiert werden.
Spurfehlersignale und Fokusfehlersignale werden jedesmal dann kalibriert, wenn ein Datenträger geladen wird, damit Lesen, Schreiben und Zugriff korrekt durchgeführt werden können, auch wenn die Datenträgereigenschaften sich ändern. Da es Fälle gibt, in denen die Eigenschaften nicht einmal auf einem einzelnen Datenträger einheitlich sind, war es üblich, die Kalibrierung an mehreren Stellen auf dem Datenträger durchzuführen. Eine solche Kalibrierung ist umständlich, da es nach dem Laden des Datenträgers in einigen Fällen mehrere Sekunden dauert, bevor das Lesen und Schreiben von Daten aufgrund der zeitraubenden Kalibrierung möglich wird.
Es wurden verschiedene Kalibrierungsmethoden vorgelegt.
Zuerst wird eine in "86 mm Magneto-optical Disk Drive", Nakashima et al. SPIE Bd. 1316 Optical Data Storage S. 16-29 (1990) offengelegte Methode im folgenden beschrieben.
Die Amplitude (TEp-p)det eines Spurfehlersignals, die beim Datenträgerauslauf und ausgeschaltetem Spurservosystem und eingeschaltetem Fokusservosystem jedesmal beim Laden des Datenträgers ermittelt wird, wird mit einem gewünschten Wert (TEp-p)typ verglichen, um den Spezifikationskoeffizienten Cte = (Tep-p)typ/(Tep-p)det zu erhalten. Als nächstes wird die Signalstufe vor der Vertiefung überprüft, die durch Hinzufügen einer Abweichung zum Spurfehlersignal generiert wird, und positive und negative Abweichungswerte in den Stufen eine Stufe unter dem maximalen Wert werden als OFESET1 und OFESET2 genommen, wobei der Mittelwert als OFESETte genommen wird und die Ermittlungsabweichung darstellt. Damit kann das kalibrierte Spurfehlersignal TEcal berechnet werden durch: TEcal = Cze* Cagc* (TE_OFESETte). Hier ist Cagc ein Kompensationskoeffizient, da die Signalstufe vor der Vertiefung größtenteils von der Laserintensität abhängt. Für das Fokusfehlersignal wird die Amplitude für eine s-förmige Kurve durch Auf- und Abbewegen der Objektivlinse jedesmal beim Laden eines Datenträgers gemessen, und es wird eine ähnliche Behandlung wie beim Spurfehlersignal vorgenommen.
Eine solche Kalibrierung ist jedoch zeitaufwendig, da die Amplitude des Spurfehlersignals nicht ermittelt werden kann, wenn nicht zuvor das Spurservosystem ausgeschaltet wird. Es besteht darin ein Problem, daß eine Reaktion verzögert wird, wenn eine Anfrage zum Lesen und Schreiben von Daten gemacht, selbst wenn die Kalibrierung dann durchgeführt wird, wenn der Vorgang zum Lesen und Schreiben von Daten nicht durchgeführt wird. Wenn dazu noch bei der Ermittlung der Amplitude Geräusche aufgrund von Beschädigungen und Streuung auf einem Datenträger vorkommen, erscheint dies als ein Kalibrierungsfehler. Das heißt, daß hier keine wirksame Methode zur Beseitigung von Geräuschen beschrieben wird.
Eine Methode zur Beseitigung von Geräuschen wird in (2) "Drive Control Technology in 90 mm Optical Disk Drive," Yoshimoto et al. Mitsubishi Electric's Technological Report, Bd. 66, Nr. 6 auf den Seiten 629-633 (1992) offengelegt. In dieser Schrift wird eine Methode zur Beseitigung von Geräuschen und zur Kompensation einer Abweichung des Spurfehlersignals beschrieben, bei der Spursprünge viele Male bei einer Drehung des Datenträgers wiederholt werden und ein maximaler und ein minimaler Wert des Spurfehlersignals gemessen werden und daraus ein Durchschnittswert ermittelt wird. Es bestehen jedoch Probleme darin, daß die Messung einer zu behebenden Abweichung beim Laden des Datenträgers ausgeführt werden muß, so daß es einige Sekunden in Anspruch nimmt, bevor Daten gelesen und geschrieben werden können. Weiterhin besteht ein ähnliches Problem wie im Referenzfall (1) darin, daß die Abweichungssänderungen nicht über längere Zeit behandelt werden können. Zusätzlich zeigt diese Referenzschrift keine Kalibrierungsmethode, die die Amplitude des Spurfehlersignals und die Abweichung des Fokusfehlersignals einbezieht.
In (3) PUPA Nr. (JP-A) 4-278233 wird der Abweichungswert entsprechend einem maximalen und einem minimalen Wert eines Spurfehlersignals berechnet, das während eines Suchvorgangs und eines Spursprungs generiert wurde, um eine Abweichung in einem Spurfehlersignal eines optischen Datenträgerlaufwerks auszugleichen. Für die Berechnungsmethode werden ein maximaler und ein minimaler Wert des Spurfehlersignals in einem Musterhalteschaltung beim Messen des Maximums und des Minimums, und der Mittelwert wird als Abweichungswert gespeichert oder direkt zum Spurfehlersignal hinzugefügt. Im vorherigen Fall wird ebenfalls die Spuradresse ermittelt und gespeichert, wobei sie mit dem Abweichungswert in Übereinstimmung gebracht wird. Der gespeicherte Wert wird zu einem späteren Zeitpunkt gelesen, und die Abweichung wird unter Verwendung der gleichen Methode wie im letzten Fall ausgeglichen.
Bei dieser Methode jedoch können ein maximaler Wert und ein minimaler Wert eines unkorrekten Spurfehlersignals ermittelt werden, wenn ein Defekt auf einem Datenträger entstanden ist. Es besteht die Möglichkeit, daß der Abweichungswert des Spurfehlersignals auf einen unkorrekten Wert gesetzt wird.
(4) PUPA (JP-A) 4-23264 legt eine Methode offen, um einen optimalen Fokus durch wiederholte Messungen der Amplitude des Spurfehlersignals zu erreichen, bis der erzielte Unterschied zwischen den beiden Spurfehlersignalen gering genug ist, in einem Zustand, in dem positive und negative Schrittweiten zum Fokusfehlersignal hinzugefügt werden, und um einen Kompensationswert für das Fokusfehlersignal zu erhalten.
Bei dieser Methode ist es ebenfalls schwierig, mit Zeitschwankungen in der Abweichung des Fokusfehlersignals umzugehen. Weiterhin ist die Methode zeitaufwendig, da die Differenz des Spurfehlersignals ausgeglichen werden muß.
EP 478 367 A2 bietet ein Mittel für ein negatives und ein positives abweichendes Fokussignal, die aufeinander folgen, für den Servomechanismus (FES OFFSET), ein Mittel zum Messen der Werte der elektrischen Signale, die die Intensität des reflektierten Lichtstrahls für jedes der abweichenden Fokussignale darstellen, ein Mittel zum Bestimmen der Differenz zwischen den beiden Werten für die elektrischen Signale, ein Mittel zum Vergleichen der Differenz mit einem Referenzwert und ein Mittel, um die Abweichungssignale dem Servomechanismus zur Verfügung zu stellen, um die ausgewählte Fokusbedingung zu ändern, wenn die Differenz kleiner als der Referenzwert ist. EP- A 478 367 erfüllt die Einleitung von Anspruch 1 und die Einleitung von Anspruch 12.
Entsprechend bietet die Erfindung ein optisches Datenträgerlaufwerk, folgendes umfassend:
Eine Spurbetätigung;
Ein Mittel zum Generieren eines Spurfehlersignals;
Ein Spurservomittel zum Generieren eines Laufwerksignals für die genannte Spurbetätigung entsprechend dem Spurfehlersignal;
Eine Fokusbetätigung;
Ein Mittel zum Generieren eines Fokusfehlersignals;
Fokusservomittel zum Kompensieren einer Abweichung des Fokusfehlersignals und zum Generieren eines Laufwerkssignals für die genannte Fokusbetätigung entsprechend dem kompensierten Fokusfehlersignal;
Ein Mittel zum Erhöhen eines zuvor erzielten Abweichungswerts des Fokusfehlersignals durch Hinzufügen eines positiven Wertes zum genannten erzielten Abweichungswert;
Ein Mittel zum Verringern des zuvor erzielten Abweichungswerts des Fokusfehlersignals durch Hinzufügen eines negativen Wertes zum genannten zuvor erzielten Abweichungswert;
Ein Mittel zum Ermitteln der Amplitude des Spurfehlersignals für die genannten erhöhten und verringerten Abweichungswerte des Fokusfehlersignals;
Ein Mittel zum Berechnen eines neuen Abweichungswerts des Fokusfehlersignals entsprechend der ermittelten Amplitude des Spurfehlersignals;
dadurch gekennzeichnet, daß das optische Datenträgerlaufwerk weiterhin folgendes umfaßt:
Ein Mittel zur Ausgabe eines Befehls zum Spurensprung an das genannte Spurservomittel, um einer gegebenen Spur zu folgen; wobei das genannte Mittel zum Ermitteln der Amplitude des Spurfehlersignals ein Mittel zum Ermitteln eines maximalen und eines minimalen Wertes des Spurfehlersignals, die beim Spurensprung generiert wurden, umfaßt, und ein Mittel zum Berechnen der Amplitude des Spurfehlersignals entsprechend dem genannten minimalen und dem genannten maximalen Wert des Spurfehlersignals bei dem genannten Spursprung; und wobei der genannte neue Abweichungswert des Spurfehlersignals bei mindestens einem Spurensprung mit einem erhöhten Abweichungswert und bei mindestens einem Spurensprung mit einem verringerten Abweichungswert berechnet wird.
Vorzugsweise umfaßt das optische Datenträgerlaufwerk weiterhin ein Mittel zum Übertragen des genannten zuvor erzielten Abweichungswertes an das genannte Fokusservomittel, ohne Änderungen daran vorzunehmen, bei mindestens einem Spurensprung in dem genannten Spurverfolgungsmodus.
Weiterhin wird es bevorzugt, daß das Spurservosystem ein Mittel zum Kompensieren von Abweichungen und Amplitudefehlern im Spurfehlersignal und weiterhin ein Mittel zum Berechnen neuer Abweichungswerte und Amplitudefehler des Spurfehlersignals entsprechend einem maximalen und einem minimalen Wert eines Spurfehlersignals umfaßt, das bei einem Spurensprung generiert wurde, ohne den Abweichungswert des Fokusfehlersignals in dem genannten Spurverfolgungsmodus zu ändern.
Vorzugsweise berechnet das Mittel zum Berechnen des neuen Abweichungswertes des Fokusfehlersignals einen neuen Abweichungswert des Fokusfehlersignals durch Kombination des zuvor erzielten Abweichungswerts des Fokusfehlersignals im Hinblick auf die genannte gegebene Spur mit einem Abweichungswert, der auf der Grundlage der Amplitude eines Spurfehlersignals geschätzt wird, die wiederum bei einem Spurensprung generiert wird, welcher durch Änderung des genannten Abweichungswert des Fokusfehlersignals hervorgerufen wird.
Das Spurfehlersignal, das bei einem Spurensprung im Spurverfolgungsmodus zur Kalibrierung des Spurfehlersignals generiert wurde, und das Fokusfehlersignal werden zur Kalibrierung verwendet. Eine solche Methode ermöglicht die wiederholte Kalibrierung des Spurfehlersignals während des normalen Betriebs eines optischen Datenträgerlaufwerks. Spezieller, die Bereiche der Kalibrierung sind die Abweichung des Fokusfehlersignals und die Abweichung und Amplitude des Fokusfehlersignals. Die Zeit zwischen dem Laden eines optischen Datenträgers und dem Zeitpunkt, zu dem ein Lesen und Schreiben der Daten möglich ist, wird entsprechend verringert, und darüber hinaus passen sich die Parameter des Servosystems dem optischen Datenträgerlaufwerk an, auch wenn sich dessen Status mit der Zeit ändert. Die Kalibrierung kann ohne Verzögerung durchgeführt werden, auch wenn eine Anforderung zum Lesen oder Schreiben von Daten vorliegt.
Die Kalibrierung des Spurfehlersignals und des Fokusfehlersignals in vereinheitlichter Weise ist wesentlich schneller als die Kalibrierung der Signale, die separat und durch verschiedene Methoden generiert werden, wie es derzeit Stand der Technik ist.
Die Ausgabe vom Mittel zum Kalibrieren kann an einem Speicherort gespeichert werden, der durch die Adresse der gegebenen Spur bestimmt wird, um für die nächste Kalibrierung verwendet zu werden.
Somit ermittelt ein optisches Datenträgerlaufwerk Fehler (Abweichung und Amplitudefehler) des Fokusfehlersignals und des Spurfehlersignals bei mindestens drei Spurensprüngen unter Verwendung eines Spursprungs pro Umdrehung des Datenträgers im Spurverfolgungsmodus. Die Auswirkungen von Geräuschen werden beseitigt, indem der neu ermittelte Fehler mit dem zuvor ermittelten Wert kombiniert wird.
Daher ist es im Vergleich zur Vergangenheit, in der die Kalibrierung nur während des Ladens des Datenträgers möglich war, nun möglich, die Kalibrierung der Spurfehlersignale und der Fokusfehlersignale wiederholt durchzuführen, während normaler Operationen wie Lesen und Schreiben von Daten. Zusätzlich ist es nicht erforderlich, einen Kalibrierungsmodus zum Zeitpunkt des Ladens des Datenträgers zu bieten. Die Zeit vom Laden eines optischen Datenträgers in ein optisches Datenträgerlaufwerk bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Lesen und Schreiben von Daten möglich wird, wird verringert. Weiterhin wird es ermöglicht, daß die Parameter des Servosystems sich dem veränderten Status des optischen Datenträgerlaufwerks anpassen, auch wenn der Datenträger lange Zeit im Laufwerk bleibt.
Es ist daher möglich, das Spurfehlersignal und das Fokusfehlersignal wiederholt zu kalibrieren, wenn sich ein optisches Datenträgerlaufwerk in normalem Betrieb befindet. Zusätzlich kann die Zeit zwischen dem Laden des Datenträgers und dem Zeitpunkt, zu dem ein Lesen und Schreiben von Daten möglich wird, verkürzt werden. Weiterhin können sich die Parameter des Servosystems den Schwankungen des Status des optischen Datenträgerlaufwerks im Verlauf der Zeit anpassen. Wenn eine Anforderung zum Lesen und Schreiben von Daten vorliegt, kann darauf trotz einer Kalibrierung ohne Verzögerungen reagiert werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun detailliert und mit Hilfe der folgenden Zeichnungen beschrieben:
Figur ist ein Blockdiagramm zur Darstellung eines optischen Datenträgerlaufwerks;
Fig. 2 ist eine Grafik zur Darstellung einer Beziehung zwischen der FES-Abweichung (FES = Focus Error Signal) und einem maximalen und einem minimalen TES-Wert (TES = Tracking Error Signal);
Fig. 3 ist ein Flußdiagramm zur Darstellung eines Beispiels für die Verarbeitung des Servoprozessors;
Fig. 4 ist ein Flußdiagramm zur Darstellung eines Beispiels für die Verarbeitung des Hostprozessors;
Fig. 5 ist ein Flußdiagramm zur Darstellung der Verarbeitung im Ermittlungsmodus 0;
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm zur Darstellung der Verarbeitung im Ermittlungsmodus 1;
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm zur Darstellung der Verarbeitung im Ermittlungsmodus 2; und
Fig. 8 ist ein Flußdiagramm zur Darstellung eines alternativen Beispiels für die Verarbeitung im Servoprozessor.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm des Ausführungsbeispiels der Erfindung. Die Spurservosteuerung und die Fokusservosteuerung werden mit Hilfe eines Servoprozessors 1 ausgeführt, der einen Prozessor für digitale Signale usw. umfaßt. Ein Hostprozessor 2 gibt Befehle, etwa zum Spurensprung und Spurenzugriff an diesen Prozessor 1 aus. Ein Fokusfehlersignal (FES) 3 und ein Spurfehlersignal (TES) 4 werden an den Servoprozessor 1 ausgegeben. Das FES und das TES werden mit bekannten Mittel generiert, wie etwa ein Quadrantdetektor und ein zweiteiliger Detektor. Der Servoprozessor 1 kompensiert die Abweichung des FES und die Abweichung und Fehleramplitude des TES und führt weiterhin die Phasenkompensation usw. durch und gibt dann ein Laufwerkssignal für die Fokusbetätigung 5 und ein Laufwerkssignal für die Spurbetätigung 6 aus.
Ein Laufwerkssignal für die Fokusbetätigung 5 wird an die Fokusbetätigung ausgegeben, und ein Laufwerkssignal für die Spurbetätigung 6 wird an die Spurbetätigung ausgegeben. In der Figur werden die Fokusbetätigung und die Spurbetätigung zusammengefügt und als ein Laufwerksmechanismus 7 dargestellt.
In diesem optischen Datenträgerlaufwerk werden das Fokusservosystem und das Spurservosystem so lange weitergeführt, bis vom Hostprozessor 2 ein Befehl zum Abbrechen der Servosysteme ausgegeben wird. Da die Datenträgerspur spiralförmig angeordnet wird, kann zusätzlich während der Wartezeit auf der gleichen Spur ein Spursprung für jede Drehung des Datenträgers durchgeführt werden. Das Fokusservosystem und das Spurservosystem werden beim Spursprung ebenfalls eingeschaltet. Im Ausführungsbeispiel wird die Kalibrierung des Fokusfehlersignals und des Spurfehlersignals während drei aufeinanderfolgender Spursprünge durchgeführt.
Fig. 2 zeigt die maximalen und minimalen Werte des Spurfehlersignals bei Durchführung eines Spursprungs bei Änderung der Abweichungswerte, die vom Fokusfehlersignal ausgeglichen werden müssen. Wenn die Amplitude des Spurfehlersignals ihren maximalen Wert erreicht hat, befindet sich der Fokus im optimalen Fokusstatus.
Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel wird zum Messen des aktuellen Abweichungswertes ein Wert, der durch Hinzufügen eines positiven Wertes zum zuvor berechneten Abweichungswert des FES erzielt wird, zum Servoprozessor im Spurverfolgungsmodus übertragen, und es erfolgt ein einzelner Spursprung. Der zuvor berechnete Abweichungswert des FES wird an einem Speicherort gelesen, der durch die Adresse der aktuell verfolgten Spur (nachfolgend aktuelle Spur genannt) gegeben wird. Als nächstes wird ein Wert, der durch Hinzufügen eines negativen Wertes zum zuvor berechneten Abweichungswert erzielt wurde, an den Servoprozessor übertragen, und es erfolgt ein einzelner Spursprung. Der Abweichungswert mit dem besten Fokusstatus wird auf der Grundlage der Amplitude eines Spurfehlersignals berechnet, das bei diesen beiden Spursprüngen generiert wurde, und ein Abweichungswert des FES zur späteren Verwendung durch die Fokusservosteuerung wird ebenfalls berechnet, indem dieser Wert mit dem zuvor berechneten Abweichungswert kombiniert wird.
Zuletzt wird der zuvor berechnete Abweichungswert zum Servoprozessor ohne Änderungen übertragen, und es wird ein einzelner Spursprung ausgeführt. Die Werte der TES-Abweichung und der Amplitudefehler zur späteren Verwendung bei der Spurservosteuerung werden aus dem maximalen und minimalen Wert eines Spurfehlersignals berechnet, das zu dem Zeitpunkt generiert wurde.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel für den Betriebsfluß des Servoprozessors. Ob ein Befehl zum Spursprung vom Hostprozessor empfangen wird oder nicht, wird in Schritt 30 geprüft, und falls dies nicht der Fall ist, wird ein Vorgang zur Spurverfolgung ausgeführt.
Falls ein Befehl empfangen wurde, führt die Steuerung Schritt 31 aus, und es wird entweder der Wert FESoff(k) + a, FESoff(k) - a oder FESoff(k) vom Hostprozessor empfangen. Beim ersten Sprung der drei aufeinanderfolgenden Sprünge wird der Wert FESoff(k) + a, beim zweiten Sprung der Wert FESoff(k) - a und beim dritten Sprung der Wert FESoff(k) empfangen. Daher ist der Zielwert des Fokusfehlersignals im ersten Spursprung der Wert, zu dem eine positive Abweichung zum ursprünglichen Zielwert (normalerweise Null) hinzugefügt wird, und der Zielwert des zweiten Spursprungs ist der Wert, zu dem eine negative Abweichung hinzugefügt wird. Beim dritten Spursprung wird der ursprüngliche Zielwert nicht verändert. Die künstliche Abweichung a muß groß genug sein, damit eine Änderung in der Amplitude des Spurfehlersignals klar erkennbar ist. Zusätzlich ist FESoff(k) der Abweichungswert des FES, der zuvor im Hinblick auf die aktuelle Spur berechnet und im Speicher festgehalten wurde. Der Anfangswert für FESoff(k) ist normalerweise Null.
In Schritt 32 wird das FES von einem A/D-Konvertierer gelesen. Der Lesewert wird in der folgenden Beschreibung als FESad(k) bezeichnet. In Schritt 33 wird der in Schritt 31 empfangene Abweichungswert von FESad(k) subtrahiert. Der Wert des FES nach Subtraktion des Abweichungswertes wird in der folgenden Beschreibung als FESloop(k) bezeichnet. Als nächstes tritt die Steuerung in eine Schleife ein, die aus den folgenden Schritten besteht, nachdem die maximalen und minimalen Werte von TESlpf gelöscht wurden.
Zunächst wird das TES vom A/D-Konvertierer gelesen. Der Lesewert wird in der folgenden Beschreibung (Schritt 35) als TESad(k) bezeichnet. Als nächstes wird TESad(k) durch einen Tiefpaßfilter geführt (36). Da das TES bei einem Spursprung die Form einer Sinuskurve annimmt, wird die Frequenz durchgegeben und die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters wird so gesetzt, daß höher liegende Frequenzgeräusche eliminiert werden. Der Wert des TES, der durch den Tiefpaßfilter geführt wird, wird als TESlpf bezeichnet.
Als nächstes wird ein Laufwerkssignal für die Fokusbetätigung in Übereinstimmung mit TESloop(k) generiert und der Fokusbetätigung zur Verfügung gestellt. Zur gleichen Zeit wird ein Laufwerkssignal in Übereinstimmung mit TESad(k) generiert und der Spurbetätigung zur Verfügung gestellt (Schritt 37).
In Schritt 37 wird TESlpf, das in Schritt 36 erzielt wird, mit dem bisher erreichten maximalen Wert verglichen. Wenn TESlpf größer ist als der maximale Wert, wird der maximale Wert durch den Wert von TESlpf aktualisiert, und wenn TESlpf nicht größer ist als der maximale Wert, geschieht nichts. Weiterhin wird TESlpf ebenfalls mit dem bisher erreichten minimalen Wert verglichen. Wenn TESlpf kleiner ist als der minimale Wert, wird der minimale Wert durch den Wert von TESlpf aktualisiert, und wenn TESlpf nicht kleiner ist als der minimale Wert, geschieht nichts.
Die Schleife läuft so lange weiter, bis der Sprung beendet ist (Schritt 39). Ein Sprung wird als beendet betrachtet, wenn ein Sinuskurvenzyklus (TES) generiert worden ist.
Nach Beenden der Schleife führt die Steuerung Schritt 40 aus. Die maximalen und minimalen Werte von TESlpf werden an den Hostprozessor (Schritt 40) gesendet. Danach wird ein normaler Vorgang zur Spurverfolgung durchgeführt.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel für den Betriebsfluß des Hostprozessors. Zuerst wird überprüft, ob sich das Laufwerk im Spurverfolgungsmodus befindet. Wenn dies der Fall ist, führt die Steuerung Schritt 42 aus. Wenn sich das Laufwerk in einem anderen als dem Spurverfolgungsmodus befindet, wie etwa beim Laden oder Entnehmen des Datenträgers, wird die Sequenz des Ermittlungsmodus gelöscht.
Wenn nicht beim Timen des Spursprungs in Schritt 42 geschehen, wird die aktuelle Spuradresse von einem Signal gelesen, in dem Vorvertiefung des optischen Datenträgers reproduziert wird. Wenn dies bereits beim Timen des Spursprung geschehen ist, führt die Steuerung Schritt 43 aus. Der Abweichungswert FES, der zuvor geschrieben wurde, wird an einem Speicherort gelesen, der der aktuellen Spuradresse entspricht. Danach wird ein Befehl zum Spursprung an den Servoprozessor gesendet, der Abweichungswert des FES wird entsprechend dem Ermittlungsmodus übertragen, und die Ermittlung der maximalen und minimalen Werte des TES wird angefordert (Schritte 44 und 45). Die ermittelten maximalen und minimalen Werte von TESlpf werden vom Servoprozessor zum Hostprozessor (Schritt 46) gesendet. Der Modus "Betrieb entsprechend Ermittlungsmodus" in schritt 47 bezeichnet die folgenden drei Vorgänge, die vom Hostprozessor ausgeführt werden.
Zunächst zeigt Fig. 5 ein Beispiel für einen Betriebsfluß im Ermittlungsmodus 0. In Schritt 51 wird der Amplitudefehler TESamp+ des TES aus den maximalen und minimalen Werten von TESlpf berechnet, die beim ersten Spursprung ermittelt und in den Speicher geschrieben worden sind. Die Gleichung zur Berechnung des Amplitudefehlers von TES, die mit dem Schritt 51 und den Schritten 61 und 71, welche später beschrieben werden, übereinstimmt, lautet wie folgt:
TESamp = (TESlpf, max - TESlpf, min)/TESO,
wobei TESO ein Ziel-Amplitudenwert von TES ist.
In Schritt 52 wird der Ermittlungsmodus auf 1 gesetzt, und die Verarbeitung in Ermittlungsmodus Null (0) endet.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel für den Betriebsfluß im Ermittlungsmodus 1. In Schritt 61 wird der Amplitudefehler TESamp- des TES aus den maximalen und minimalen Werten von TESlpf berechnet, die beim zweiten Spursprung ermittelt wurden. In Schritt 62 wird TESamp+, der im Ermittlungsmodus 0 berechnet wurde, im Speicher gelesen.
In Schritt 63 wird die Amplitude von TES entsprechend der Gleichung (1) in der Figur maximiert, das heißt, ein geschätzter TESnew einer Abweichung, womit der optimale Fokusstatus berechnet wird. Als nächstes wird ein neuer Abweichungswert FES(k + 1), der für die spätere Verwendung am besten geeignet ist, berechnet, indem FESoff(k) mit FESnew entsprechend der Gleichung (2) aus Fig. 6 kombiniert wird. Der Koeffizient C wird später beschrieben.
In Schritt 64 wird FESoff(k + 1) in einen Speicherort geschrieben, der der aktuellen Spuradresse entspricht. In Schritt 65 wird der Ermittlungsmodus auf 2 gesetzt, und der Arbeitsvorgang im Ermittlungsmodus 1 endet.
Fig. 7 zeigt ein Beispiel für den Verarbeitungsvorgang im Ermittlungsmodus 2. In Schritt 71 werden der Amplitudefehler TESamp und die Abweichung TESoff des TES aus den maximalen und minimalen Werten von TESlpf berechnet. Hier wird TESoff entsprechend der folgenden Gleichung berechnet.
TESoff = TESlpf, max + TESlpf, min
In Schritt 72 werden der Amplitudefehler TESamp(k) und die Abweichung TESoff(k) von TES am Speicherort, der der aktuellen Spuradresse entspricht, gelesen. Ihre ursprünglichen Werte TESamp(0) und TESoff(0) betragen normalerweise Null. In Schritt 73 werden ein neuer Amplitudefehler TESamp(k + 1) und eine neue Abweichung TESoff(k + 1), die am besten für die spätere Verwendung in der Spurservosteuerung geeignet sind, entsprechend den Gleichungen (3) und (4) aus Fig. 7 berechnet.
Die Berechnungsergebnisse werden in einen Speicherort geschrieben, der der aktuellen Spuradresse entspricht. Der Ermittlungsmodus wird auf 0 (Null) gesetzt, und der Arbeitsvorgang im Ermittlungsmodus 2 ist beendet.
Der Koeffizient C, der für Aktualisierungsberechnungen des Abweichungswerts und des Amplitudefehlerwerts verwendet wird, ist größer als 0 und kleiner als 1. Je näher der Wert an Null ist, desto schneller wird eine Reaktion herbeigeführt. Andererseits sind falsche Ermittlungen aufgrund von Defekten auf einem Datenträger usw. sehr wahrscheinlich. Daher muß der Koeffizient C entsprechend der aktuellen Schwankungsgeschwindigkeit von Amplituden und Abweichung ausgewählt werden.
Für TESamp(k), TESoff(k) und FESoff(k) ist eine Speicherung bei Änderung des Speicherortes für jede Spur nicht erforderlich. Die typischen Daten verschiedener naher Spuren können an einem Speicherort gespeichert werden, der durch die oberen Bits ihrer Speicheradressen bestimmt wird.
Der Amplitudefehlerwert TESamp(k + 1) und die Abweichungswerte TESoff(k + 1) und FESoff(k + 1), die auf diese Weise erzielt werden, werden immer für die Spurservosteuerung und die Fokusservosteuerung verwendet, bis die nächste Kalibrierung ausgeführt wird. Das heißt, daß das Spurfehlersignal, das für die Spurservosteuerung verwendet wird, entsprechend der Gleichung (5) verändert wird, und das Fokusfehlersighal, das für die Fokusservosteuerung verwendet wird, entsprechend der Gleichung (6) verändert wird.
TESloop = (TESad - TESoff(k + 1)) *TESamp(k + 1) (5)
TESloop = TESad - TESoff(k + 1) (6)
Der Anwendungsbereich der Erfindung kann über den oben beschriebenen Bereich hinaus ausgedehnt werden. Die Anzahl an ausgeführten Spurensprüngen entsprechend der Abweichungswerte von FES, FESoff(k) + a, FESoff(k) - a oder FESoff(k) könnten beispielsweise um das Zweifache oder mehr erhöht werden, um die Meßgenauigkeit von FESoff(k + 1), TESoff(k + 1) und FESamp(k + 1) zu erhöhen. In vielen Fällen jedoch können FESoff(k + 1), TESoff(k + 1) und TESamp(k + 1) durch einen einzigen Spursprung genau ermittelt werden, da die Wellenform des bei einem Spursprung erzeugten Spurfehlersignals im Spurverfolgungsmodus im Gegensatz zu dem im Suchmodus stabil ist.
Die Sequenz der FES-Abweichungswerte, die an den Servoprozessor übertragen werden sollen, kann FESoff(k) + 2a, FES(k) + a, FESoff (k) - a, FESoff (k) - 2a, FESoff (k) in dieser Reihenfolge lauten. In diesem Fall kann die Genauigkeit der geschätzten FES- Abweichung erhöht werden, wenn FESnew durch den Mittelwert zwischen der Gleichung (1), die von der TES-Amplitude erzielt wurde, wenn die FES-Abweichungswerte FESoff(k) + 2a und FESoff(k) - 2a und dem Wert der Gleichung (1) von der FES- Amplitude, wenn die FES-Abweichungswerte FESoff(k) + a und FESoff(k) - a sind, ermittelt wird.
Fig. 8 zeigt ein weiteres Beispiel für den Verarbeitungsvorgang des Servoprozessors. Schritte 80, 81 und 82 werden im Vergleich zu denen in Fig. 3 hinzugefügt. In diesem Beispiel wird TES nicht gelesen, bis T = N, das heißt, bis eine vordefinierte Zeit verstrichen ist. Die Spurbetätigung wird in dieser Zeit nicht ausgeführt. Auf diese Weise kann die Reaktion des Fokusfehlersignals beschleunigt werden, da es nicht zum Spurensprung durch Bewegen der Fokusbetätigung im voraus verzögert wird.
Es ist möglich, einen Vorgang zum Springen von einer Spur zur benachbarten Spur und wieder zurück zu der Spur zu wiederholen, die sich im Spurverfolgungsmodus zur Kalibrierung befunden hat, auch bei einem optischen Datenträgerlaufwerk mit einem geladenen Nichtspurspiralen-Datenträger. Da Spurfehlersignale auch in solchen Fällen generiert werden, kann die Erfindung auch hier Anwendung finden.

Claims

1. Ein optisches Datenträgerlaufwerk, folgendes umfassend:

Eine Spurbetätigung (7);

Ein Mittel zum Generieren eines Spurfehlersignals;

Ein Spurservomittel (1) zum Generieren eines Laufwerkssignals für die genannte Spurbetätigung in Übereinstimmung mit dem Spurfehlersignal;

Eine Fokusbetätigung (7);

Mittel zum Generieren eines Fokusfehlersignals;

Ein Fokusservomittel (1) zum Kompensieren einer Abweichung des Fokusfehlersignals und zum Generieren eines Laufwerkssignals für die genannte Fokusbetätigung in Übereinstimmung mit dem kompensierten Fokusfehlersignal;

Ein Mittel zum Erhöhen eines zuvor erzielten Abweichungswerts des Fokusfehlersignals durch Hinzufügen eines positiven Wertes zum genannten zuvor erzielten Abweichungswert.

Mittel zum Verringern des zuvor erzielten Abweichungswerts des Fokusfehlersignals durch Hinzufügen eines negativen Wertes zum genannten zuvor erzielten Abweichungswert

Mittel zum Ermitteln der Amplitude des Fokusfehlersignals für die genannten erhöhten und verringerten Abweichungswerte des Fokusfehlersignals;

Mittel zum Berechnen eines neuen Abweichungswerts des Fokusfehlersignals entsprechend der ermittelten Amplitude des Spurfehlersignals;

und dadurch gekennzeichnet, daß das optische Datenträgerlaufwerk weiterhin folgendes umfaßt:

Ein Mittel zur Ausgabe eines Befehls zum Spursprung an das genannte Spurservomittel, um einer gegebenen Spur zu folgen; und

wobei das genannte Mittel zum Ermitteln der Amplitude des Spurfehlersignals folgendes umfaßt: ein Mittel zum Ermitteln eines maximalen Wertes und eines minimalen Wertes des Spurfehlersignals, das bei einem Spursprung erzeugt wird und ein Mittel zum Berechnen der Amplitude des Spurfehlersignals entsprechend dem genannten minimalen Wert und dem genannten maximalen Wert des Spurfehlersignals bei dem genannten Spursprung; und

wobei der genannte neue Abweichungswert des Fokusfehlersignals aus der ermittelten Amplitude des Spurfehlersignals bei mindestens einem Spursprung mit einem

erhöhten Abweichungswert und bei mindestens einem Spursprung mit einem verringerten Abweichungswert berechnet wird.

2. Das optische Datenträgerlaufwerk nach Anspruch 1, weiterhin folgendes umfassend: Ein Mittel zum Übertragen des genannten zuvor erzielten Abweichungswertes des Fokusfehlersignals an das Fokusservomittel, ohne Änderungen vorzunehmen, und bei mindestens einem Spursprung im genannten Spurverfolgungsmodus.

3. Das optische Datenträgerlaufwerk nach Anspruch 2, bei dem das Spurservosystem weiterhin folgendes umfaßt: Ein Mittel zum Kompensieren von Abweichungs- und Amplitudefehlern des Spurfehlersignals und ein Mittel zum Berechnen neuer Abweichungswerte und Amplitudefehler des Spurfehlersignals in Übereinstimmung mit einem maximalen und einem minimalen Wert eines Spurfehlersignals, das bei einem Spursprung ohne Änderung des Abweichungswertes des Fokusfehlersignals im genannten Spurverfolgungsmodus generiert wurde.

4. Das optische Datenträgerlaufwerk nach jedem der vorangegangenen Ansprüche, weiterhin folgendes umfassend: Ein Mittel zum Speichern der Ausgabe des genannten Mittels zum Berechnen des neuen Abweichungswertes des Fokusfehlersignals oder des Spurfehlersignals an einem Speicherort, der von der genannten gegebenen Spuradresse bestimmt wird.

5. Das optische Datenträgerlaufwerk nach jedem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Mittel zum Berechnen des neuen Abweichungswertes des Fokusfehlersignals einen neuen Abweichungswert berechnet, indem der zuvor erzielte Abweichungswert des Fokusfehlersignals im Hinblick auf die genannte Spur mit einem Abweichungswert kombiniert, der ausgehend von der Amplitude eines Spurfehlersignals geschätzt wird, die bei einem Spursprung bei Änderung des genannten Abweichungswertes des Fokusfehlersignals erzeugt wird.

6. Das optische Datenträgerlaufwerk nach jedem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das genannte Mittel zum Ermitteln der Amplitude des Spurfehlersignals einen Tiefpaßfilter umfaßt, durch den ein Spurfehlersignal geführt wird.

7. Das optische Datenträgerlaufwerk nach Anspruch 1, wobei das Spurservomittel (1) Abweichung und Amplitudefehler des Spurfehlersignals kompensiert und ein Laufwerkssignal für die genannte Spurbetätigung auf der Grundlage des kompensierten Spurfehlersignals generiert; Das genannte Laufwerk umfaßt weiterhin ein Mittel zum Berechnen neuer Werte für Abweichung und Amplitudefehler des Spurfehlersignals auf der Grundlage des genannten maximalen Wertes und minimalen Wertes des Spurfehlersignals.

8. Das optische Datenträgerlaufwerk nach Anspruch 7, wobei die zuvor ermittelte Abweichung des Fokusfehlersignals im Hinblick auf die genannte Spur an das genannte Fokusservomittel bei einem Spursprung im genannten Spurverfolgungsmodus übertragen wird.

9. Das optische Datenträgerlaufwerk nach Anspruch 7 oder 8, weiterhin folgendes umfassend: Ein Speichermittel zum Speichern der Ausgabe des Mittels zum Berechnen der Abweichung und des Amplitudefehlers des Spurfehlersignals an einem Speicherort, der durch die Adresse der genannten gegebenen Spur bestimmt wird.

10. Das optische Datenträgerlaufwerk nach jedem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das genannte Mittel zum Berechnen einen neuen Wert für die genannte Abweichung berechnet, indem der zuvor berechnete Abweichungswert des Spurfehlersignals im Hinblick auf die genannte gegebene Spur mit der Summe eines maximalen und eines minimalen Wertes des genannten Spurfehlersignals kombiniert wird, und so einen neuen Wert für den genannten Amplitudefehler berechnet wird, indem der zuvor ermittelte Amplitudefehler des Spurfehlersignals im Hinblick auf die genannte Spur mit der Differenz zwischen maximalem und minimalem Wert des genannten Spurfehlersignales kombiniert wird.

11. Das optische Datenträgerlaufwerk nach jedem der Ansprüche 7 bis 10, wobei das genannte Mittel zum Ermitteln eines maximalen und eines minimalen Wertes des genannten Spurfehlersignals über einen Tiefpaßfilter verfügt, durch den ein Spurfehlersignal geführt wird.

12. Eine Methode zum Kalibrieren eines Fokusfehlersignals in einem optischen Datenträgerlaufwerk, wobei das optische Datenträgerlaufwerk über eine Spurbetätigung und eine Fokusbetätigung verfügt, und die Methode weiterhin folgendes umfaßt:

Generieren eines Spurfehlersignals;

Ausführen einer Spurservosteuerung durch Generieren eines Laufwerkssignals für die genannte Spurbetätigung entsprechend dem Spurfehlersignal;

Generieren eines Fokusfehlersignals;

Ausführen eines Fokusservosteuerung durch Kompensieren einer Abweichungen des Fokusfehlersignals und Generieren eines Laufwerkssignals für die genannte Fokusbetätigung entsprechend dem kompensierten Fokusfehlersignal;

Ändern des ursprünglichen Zielwertes des Fokusfehlersignals durch Hinzufügen eines positiven Abweichungswertes zu einer zuvor ermittelten Abweichung;

Ändern des ursprünglichen Zielwertes des Fokusfehlersignals durch Hinzufügen eines negativen Abweichungswertes zu einer zuvor ermittelten Abweichung;

Ermitteln der Amplitude des Spurfehlersignals für den genannten erhöhten und verringerten Abweichungswert des Fokusfehlersignals;

Berechnen eines neuen Abweichungswertes des Fokusfehlersignals entsprechend der ermittelten Amplitude des Spurfehlersignals; und dadurch gekennzeichnet, daß die Methode weiterhin folgendes umfaßt:

Ausgabe eines Befehls zum Spursprung an das genannte Spurservomittel zum Verfolgen einer gegebenen Spur;

und wobei das Ermitteln der Amplitude des Spurfehlersignals das Ermitteln eines maximalen und eines minimalen Werts des Spurfehlersignals, das bei einem Spursprung generiert wurde, und das Berechnen der Amplitude des Spurfehlersignals entsprechend dem genannten maximalen und minimalen Wert des Spurfehlersignals bei dem genannten Spursprung umfaßt; und

wobei der genannte neue Abweichungswert des Fokusfehlersignals aus der ermittelten Amplitude des Spurfehlersignals bei mindestens einem Spursprung mit einem erhöhten Abweichungswert und mindestens einem Spursprung mit einem verringerten Abweichungswert berechnet wird.

13. Die Methode nach Anspruch 12 zum Kalibrieren eines Spurfehlersignals, weiterhin folgenden Schritt umfassend: Berechnen eines Abweichungswertes und eines Amplitudefehlers des Spurfehlersignals in Übereinstimmung mit dem maximalen und dem minimalen Wert des Spurfehlersignals bei der genannten Spur.

14. Die Methode nach Anspruch 12, weiterhin folgenden Schritt umfassend: Ausführen einer Fokusservosteuerung entsprechend dem ursprünglichen Zielwert des genannten Fokusfehlersignals bei mindestens einem Spursprung, und Berechnen der Abweichungswerte und des Amplitudefehlers des Spurfehlersignals entsprechend dem maximalen und dem minimalen Wert des Spurfehlersignals, das bei mindestens einem Spursprung ohne Änderung des ursprünglichen Zielwertes des genannten Fokusfehlersignals generiert wird.