使用機械耦合的光學拾取單元的光學列印頭定位的製作方法

2023-10-10 19:32:24 1

專利名稱：使用機械耦合的光學拾取單元的光學列印頭定位的製作方法
使用機械耦合的光學拾取單元的光學列印頭定位
背景技術：
光碟是能夠使用低功率雷射束對其進行寫入和從其讀取的電子數據
存儲介質。例如，CD (緻密盤)典型的用於以數字形式記錄、存儲和播 放各種媒體(例如，音頻、視頻和文本)，而DVD (數字萬用盤)通常由 於其增加的存儲容量而用於存儲和播放整部電影。
用於CD和DVD的可記錄和可重寫盤驅動器已經變成7>共地點，從而 允許一般的用戶通過將數據"燒刻"到例如CD-R ( CD-可記錄盤)、CD-RW (CD-可重寫盤)、DVD+R (DVD-可記錄盤)和DVD+RW ( DVD-可重寫盤) 而能夠將他們自己的數據記錄和重寫到他們自己的CD和DVD上。在CD 和DVD上產生個性化數據集的能力已經促使用戶期望有方便的方式來識 別這種集合中的數據。因此，已經通過使用例如永久標誌在盤的非數據 側進行物理寫入以使用傳統CD播放器中的雷射來標記特殊準備的CD表 面而開發出了用於標記光碟(例如CD、 DVD)的非數據側的方法。
通常，通過沿著圍繞盤的同心圓用雷射束標記標籤表面而能夠在光 盤的標籤表面(即，非數據側或頂面)上呈現標籤圖像。對於每圈，通 過雷射按照對於每圈標記數據來標記恆定尺寸和光學密度的光點。然而， 因為在盤的非數據/標籤側典型的沒有標記或其它參考點，所以在盤的徑 向上精確的定位雷射一直是富有挑戰的問題。


相同的參考數字在所有附圖中用於指代類似的部件和特徵。 圖1表示盤媒體標記系統的一個典型實施例。
圖2表示作為圖1的盤媒體標記系統的一個部件的盤驅動系統的一 個典型實施例。
圖3表示併入機械聯結的一個典型實施例的盤驅動系統的一個典型
實施例。
圖4表示併入機械聯結的一個典型實施例的盤驅動系統的一個典型 實施例。
圖5-6為表示用於定位光學列印頭的方法的典型實施例的流程圖。
具體實施例方式
介紹
下述說明涉及盤媒體標記系統和方法，其允許在光碟的標籤側或非
河確
列印的標籤軌跡。在OPH和盤的數據側的光學拾取單元(0PU)之間的機 械聯結使0PU的運動與0PH聯結。因此，0PU的定位能力被以槓桿作用調 節以精確的定位標籤側OPH,以便將標籤列印到所述盤上。數據側軌跡用 於微移在盤的數據側滑移的0PU,接著所述0PU通過機械聯結而在盤的標 籤側對0PH提供精確定位。所述系統和方法的益處包括能夠槓桿調節數 據軌跡定位信息和0PU定位能力和在單頭盤標記系統中已經存在的部件 (例如，滑移馬達、細調致動器)以便實現通過雙頭盤標記系統中的0PH 列印的標籤軌跡的精確間隔。 典型實施例
圖1表示盤媒體標記系統100的一個典型實施例，其適用於使用定 位在盤的數據側的光拾取單元(OPU)的定位能力和與所述光學拾取單元 的機械聯結在光碟的非數據/標籤側定位光學列印頭(0PH )。所述典型盤 媒體標記系統100包括盤媒體標記裝置102和顯示裝置104。所述盤媒體 標記裝置102可被實現為用於標記盤媒體的單獨器械裝置。可選擇的， 可將盤媒體標記裝置102集成為光學媒體播放器或驅動器(例如，可寫 緻密盤(CD)播放器)的一部分，所述播放器被執行用於標記光碟以及 在CD-R ( CD-可記錄盤)和/或CD-RW ( CD-可重寫盤)上記錄數據。這種 可寫CD裝置可例如包括是音頻系統中的外圍部件的單獨音頻CD播放器、 被集成為PC (個人計算機)中的標準設備的CD-ROM驅動器、DVD (數字 緻密盤)播放器和任何數量的類似實施例。
盤媒體標記裝置102包括一個或多個處理器106(例如，任何微處理 器、控制器等)，其用於處理各種指令以控制盤媒體標記裝置102的操作 並與其它電子和計算裝置通信。可使用 一個或多個存儲部件來實現盤媒 體標記裝置102，存儲部件的例子包括隨機存取存儲器(RAM) 108、盤存 儲裝置110和非易失存儲器112 (例如，只讀存儲器(ROM)114、快閃記憶體、 EPROM、 EEPROM等中的任何一個或多個)。
盤存儲裝置110可包括任何類型的磁或光存儲裝置，例如硬碟驅動 器、磁帶、可記錄和/或可重寫緻密盤(CD-R， CD-RW)、可記錄和/或可 重寫數字萬用盤(DVD+R， DVD+RW)等。所述一個或多個存儲部件提供用
於存儲各種信息和/或數據的數據存儲機構，所述各種信息和/或數據例
如是用於盤媒體標記裝置102的配置信息、圖形用戶接口信息和與盤媒 體標記裝置102的操作方面相關的任何其它類型的信息和數據。盤媒體 標記裝置102的可選擇實施例包括一系列處理和存儲能力，並且可包括 任何數量的除了在圖1中所示的那些之外的不同存儲器部件。
盤媒體標記裝置102包括固件部分116，其被實現為存儲在ROM114 上的永久存儲器模塊，或者使用盤媒體標記裝置102中的其他部件(例 如，處理器106的部件)來實現。固件116使用盤媒體標記裝置102被 編程和分配以便協調盤媒體標記裝置102內的固件的操作，並且所述固 件116包含用於執行這種操作的編程指令。
可在非易失存儲器112中存儲作業系統118和一個或多個應用程式 並在處理器106上執行以提供運行時間環境。運行時間環境通過允許定 義各種接口而有助於擴展盤媒體標記裝置102，所述各種接口接下來允許 應用程式與盤媒體標記裝置102交互。在該示例中，所述應用程式包括 標籤設計應用程式120、圖像處理應用程式122和列印控制應用程式124。
標籤設計應用程式120用於在顯示裝置104上顯示的標籤設計用戶 接口 126,通過該接口用戶能夠產生將在盤媒體(例如光碟)上呈現的標 籤圖像。用戶能夠指定或者以不同方式拖放文本、用於背景的位像、 數碼照片、圖形或符號、和/或它們的任何組合以在用戶接口 126上產生 標籤圖像。
圖像處理應用程式122對使用標籤設計用戶接口 126產生的標籤圖 像進行處理以產生標籤圖像數據的數據流和雷射控制數據以控制在盤媒 體(例如光碟204 )的同心圓或螺旋軌跡上呈現圖像(圖2-4)。例如， 可將標籤圖像的連續色調RGB (紅、綠和藍)矩形光柵圖形轉換成同心圓 軌跡。所述彎曲的光柵;陂顏色映射和分割成列印色彩通道KCMY (黑、青、 品紅和黃色)或灰度色標。該數據流被格式化為雷射控制數據並增加其 他控制命令來控制在光碟204 (圖2-4)上呈現標籤的盤媒體標記裝置 102。產生可傳給控制器的標籤文件，在所述控制器中對標籤文件進行解 析以控制標籤機構。可選擇的，可產生同心圓軌跡並且以每次一個軌跡 的方式向盤媒體標記裝置102傳送流以便利用使用所述裝置的呈現處理 進行處理的主才幾。
列印控制應用程式124確定第一軌跡的半徑和隨後的軌跡間隔。在
確定了第一軌跡的半徑和所述軌跡間隔之後，列印控制應用程式124確 定哪個標籤圖像數據將對應於每個各自的軌跡。在一個坐標系統中指定 沿一個特定軌跡的雷射標記位置，在所述坐標系統中以徑向距離和沿每 個各自軌跡的距離的坐標的形式來定義所述同心圓軌跡。
盤媒體標記裝置102包括一個盤驅動系統128，其能夠被執行用於在 盤媒體(即，光碟)的一個表面上進行標記，例如在光碟204 (圖2-4) 的標籤表面208 (例如，非數據側)上呈現標籤圖像。下面將參照圖2 更詳細的^L明盤驅動系統128。
盤媒體標記裝置102還包括一個或多個通信接口 130，其能被實現為
串行和/或並行接口、無線接口、任何類型的網絡接口和任何其它類型的 通信接口中的任何一個或多個。無線接口允許盤媒體標記裝置102從輸
入裝置，例如從遙控裝置或從另一個紅外(IR)、 802.11 、藍牙或其它類 似RF輸入裝置接收控制輸入命令和其它信息。網絡接口在盤媒體標記裝 置102和數據通信網絡之間提供連接，所述數據通信網絡允許其它電子 和計算裝置與 一個公共數據通信網絡耦接以通過所述網絡向盤媒體標記 裝置102發送標籤圖像數據和其它信息。類似的，串行和/或並行接口直 接在盤媒體標記裝置102和另一個電子或計算裝置之間提供數據通信路 徑。
盤媒體標記裝置102可包括用戶輸入裝置132,其可以包括鍵盤、指 示設備、用戶控制面板上的可選擇控制和/或與盤媒體標記裝置102交互 和對其輸入信息的其它機構。盤媒體標記裝置102還包括一個產生用於 在顯示裝置104上進行顯示的顯示內容和產生用於通過表達裝置(例如 一個或多個揚聲器(未示))進行表達的音頻內容的音頻/視頻處理器134。 所述音頻/視頻處理器134可包括一個顯示控制器，其對所述顯示內容進 行處理以在顯示裝置104上顯示相應的圖像。可將顯示控制器實現為圖 形處理器、微控制器、集成電路和/或對圖像進行處理的類似視頻處理部 件。可通過RF (射頻)鏈路、S視頻鏈路、複合視頻鏈路、組合視頻鏈 路或其它類似的通信鏈路將視頻信號和音頻信號從盤媒體標記裝置102 傳送給顯示裝置104。
雖然是分開示出的，但盤媒體標記裝置102的一些部件可在專用集 成電路(ASIC)中實現。另外， 一個系統總線(未示)典型地連接盤媒 體標記裝置102內的各種部件。可將系統總線實現為多種總線結構中的
一種或多種，包括存儲器總線或存儲器控制器、外圍總線、加速圖形端 口、或使用各種各樣的總線架構的任意一種的局域總線。另外，盤媒體
標記裝置102可與主機處理器共用系統總線。 典型實施例
圖2表示作為盤媒體標記裝置102的一個部件的圖1中所示的盤驅 動系統的一個典型實施例。所述盤驅動系統128包括第一數據側雷射組 件200，其通常被配置成從光碟204的數據側上的數據軌跡讀取數據和對 其寫入數據。盤驅動系統128還包括第二標籤側雷射組件206,其通常4皮 配置成將標籤寫入到光碟204的標籤側或非數據側208上。數據側雷射 組件200包括支撐光拾取單元212(OPU)的滑軌210。 OPU212包括雷射器 214、雷射聚焦透鏡和致動器216、細調致動器218、透鏡支撐220和檢 測光電二極體221。標籤側雷射組件206包括光學列印頭(OPH) 222,其 包括OPH雷射器224和檢測器225。
盤驅動系統128還包括主軸電機226、步進電機228和控制單元230。 例如可將控制單元230實現為利用上面關於圖1的盤媒體標記系統100 所述的各種部件的組合的印刷電路板。因此，控制單元230包括用於對 存儲在存儲器234中的來自各種部件的計算機/處理器可執行指令進行處 理的處理器232。處理器232典型的是上面關於圖1的盤媒體標記系統 100進行討論的處理器106中的一個或多個。類似的，存儲器234典型的 是來自圖1的盤媒體標記系統100的非易失存儲器112和/或固件116。
控制器236 —般包括雷射控制器、滑軌控制器、致動器控制器和主 軸控制器，它們被存儲在存儲器234中並且在處理器232上是可執行的。 主軸控制器驅動主軸電機226以通過主軸238控制盤204的旋轉速度。 主軸控制器236與驅動步進電機228的滑軌控制器236協同操作以沿滑 軌驅動才幾構240控制滑軌210 (即，雷射組件200、滑軌210、 0PU212、 雷射器214等)關於盤204的粗略徑向定位。接下來，機械聯結242將 OPU212的粗略定位移動平移至盤204的標籤側208上的OPH222。
通常，當OPH222被適當定位時，通過OPH雷射器222產生OPH雷射 束244並將其會聚到光碟204的標籤表面208上。OPH雷射束244產生對 應於標籤圖像數據的雷射標記以隨著盤的旋轉在光碟204上呈現標籤的 圖像。當在盤204上標記標籤時，典型地控制盤204的旋轉速度和OPH222 和OPH雷射器224的徑向位置使得隨著標籤表面208以恆定的線速度移
動通過雷射束244將雷射標記寫到盤204上。雷射控制器236控制OPH 雷射束244的點火和強度以將對應於標籤圖像的雷射標記寫到盤204上。 類似的，關於OPU212,另一個雷射驅動器236控制通過OPU雷射器212 產生的OPU雷射束246的點火和強度以從光碟204的數據側202讀取數 據和將數據寫入到其上。OPU212和OPH222可被執行為對它們各自的雷射 驅動器236提供雷射聚焦反饋的光電檢測器。
如上所述，盤驅動系統128另外還包括將光碟204的數據側202上 的OPU212與所述盤的標籤側208上的OPH222耦合的才幾械聯結242。注意 機械聯結242並不僅限於OPH222和OPU212之間的物理聯結。相反，機 械聯結242可以將OPH222與數據側雷射組件200的任何部件或與OPU212 (滑軌210)的運動相關聯的任何部件耦合以實現此處所述的槓桿調節 OPU212定位能力的相同通用目的。才幾才成聯結242將OPU212的運動和定位 轉換為OPH222的運動和定位。因此，OPH222在盤204的標籤側208上的 精確定位取決於OPU212的定位能力。OPU212具有能夠通過盤202的數據 側202上的數據軌跡中固有的大量定位信息實現的精確徑向定位能力。 機械聯結242槓桿調節OPU212的定位能力以便能夠在盤202的標籤側 208上精確定位0PH222和0PH224,其中在所述盤的標籤側一般不存在定 位信息。
圖2給出了機械聯結242的一般表示。圖2中所示的一般機械聯結 242趨於指示數據側OPU212和標籤側0PH222之間的物理連接，其用於提 供OPU212對0PH222的運動和徑向定位的一對一相關性。因此，當OPU 雷射束246被定位在盤204的最靠內側的半徑處時，OPH雷射束244也被 定位在盤204的最內側半徑處。類似的，當OPU雷射束246 ;故定位在盤 204的最外側半徑處時，OPH雷射束244也一皮定位在盤204的最外側半徑 處。然而，如下面更加詳細說明的，OPU雷射束246和OPH雷射束244 之間的定位的精確相關性也是基於對雷射器組件200的細調致動器218 施加的零平均電流〗扁移。
圖3和4表示此處稱之為旋轉頭-臂組件300的機械聯結242的一個 實施例。雖然機械聯結242在此處主要是參照圖3和4中所示的旋轉頭-臂組件300實施例說明的，但這並不趨於限制為可適當的用於盤驅動系 統128的機械聯結242的類型或方式。相反，各種其它類型的機械聯結 例如齒輪系聯結、皮帶傳動聯結和OPU212和OPH222之間的其它機械連 接也是預期的。
圖3和4的旋轉頭-臂組件包括通過第一樞轉接頭304與滑軌210附 接的底側或數據側臂302。隨著滑軌210和OPU212沿著滑軌308和滑軌 驅動才幾構240在徑向306上移動，滑軌210和OPU212的運動通過數據側 臂302和第二樞轉接頭310與頂側或標籤側臂312耦接。如下面更加詳 細說明的，滑軌210通過步進電才幾228在徑向306上移動。滑軌210和 OPU212的徑向運動通過標籤側臂312朝向與第二樞轉接頭310相對的末 端傳遞給與標籤側臂312附接的OPH222。
注意，根據所利用的機械聯結242的類型，在所述聯結中可能存在 有幾何和/或其它異常，這種幾何和/或其它異常通過OPU212的運動和位 置而能防止OPH222的運動和位置的直接一對一跟蹤。例如，在上述的》走 轉頭-臂組件300實施例中，從所述頭-臂組件的幾何形狀顯而易見由 於OPH222以弧度400 (參見圖4 )擺動^爭過盤204的標籤側208而將在 0PH222的定位中引入餘弦誤差。因此，通過特定的機械聯結扭i行方式可 能在OPU212和OPH222之間引入徑向定位偏差。然而，作為列印控制應 用程序124的一部分可執行的算術運算例如可被引入用於在定位OPH222 以對盤204進行標記時消除這種異常。例如，通過OPU和OPH之間的才幾 械聯結引起的OPU和OPH之間的徑向位置偏移可被計算和用於確定用於 OPU的目標數據軌跡，所述用於OPU的目標數據軌跡將匹配用於OPH的期 望開始徑向位置以便開始在盤的標籤側標記標籤。本領域技術人員將很 容易識別出通過特殊的機械聯結引入的特定異常，以及採用適當的運算 來補償這種異常。
與用於將OPU212的運動與OPH222耦接的機械聯結的類型無關， OPH222在盤204的標籤側208上的精確定位取決於OPU212的定位能力， 如上所述。在盤204的數據側202上將OPU定位至期望的徑向位置(即， 目標數據軌跡)通常是通過兩個主要步驟實現的。在將OPU212定位至目 標數據軌跡中的第一步包括使用來自步進電機228的最大分辨步幅沿滑 軌308和滑軌驅動機構240對滑軌210的粗略定位(即，粗調致動器)。 存儲在存儲器234中並且在處理器232上可執行的步進電機控制器248 首先控制步進電機228通過全解析度步長(例如，150微步，每完整步長 近似125個數據軌跡)將滑軌210定位於在在目標數據軌跡的近似125 數據軌跡(或更少)內的徑向位置處。
當步進電才幾控制器248已經通過步進電機228將滑軌210粗略的定 位在目標數據軌跡(即，對應於用於0PH的期望徑向位置以開始加標籤) 的附近內時，存儲在存儲器234中並且可在處理器232上執行的細調致 動器控制器250執行第二定位步驟以控制0PU雷射束246的精細定位和 將雷射光斑直接會聚到目標數據軌跡上。細調致動器控制器250控制細 調致動器218，並且接下來控制OPU雷射會聚透鏡216以對OPU雷射束 246提供精細定位，以便將雷射光斑會聚到目標數據軌跡上。
精細定位是通過細調致動器250以正在施加給細調致動器218的輸 出電流的數量向上或向下修正功率放大器252實現的。通常，細調致動 器218用於以介於來自滑軌210 (即，粗調致動器)的較大移動之間的較 小增量在徑向242上移動聚焦透鏡216。細調致動器控制器250在直接將 0PU雷射束246定位在盤204的目標數據軌跡處的方向上修正功率放大器 252的平均電流輸出。因此，在滑軌210的粗調定位之後，細調致動器控 制器250通過功率放大器252對細調致動器218施加平均電流偏移以便 精確定位OPU雷射束246。細調致動器218典型的能夠從其停靠位置或零 電流位置將OPU雷射束246的雷射光斑向正向或負向移動大約200-300 個軌跡。
從圖2將容易的看出只有上述用於OPU212定位的第一定位步驟可應 用於將0PH222定位在盤204的標籤側208上。也就是，只有滑軌210的 粗調定位/運動通過機械聯結242被向上耦接給OPH222。以較小的增量將 OPU雷射器246直接移動到盤204的數據側202上的目標數據軌跡上的第 二細調定位步驟不會在盤204的標籤側上對OPH222或0PH224提供相應 的定位或移動。這是因為通過細調致動器218提供的細調定位不會通過 機械聯結242耦接給0PH222,這從圖2的圖示說明來看是顯而易見的。 OPH222運動只追隨滑軌210的運動而4亍動，而不追隨正由滑軌210上的 細調致動器218控制的OPU雷射束246的運動。
然而，控制0PH222的精細定位是通過用步進電才幾使滑軌210樣t步移 同時(通過閉合反饋環路)監視滑軌位置和正施加給細調致動器218的 電流偏移實現的。步進電機的微步移對於本領域技術人員來說是公知的， 此處將不對其進行詳細說明。通常，微步移能夠提高滑軌210的位置精 度，並且是通過步進電機控制器248以電子的方式將步進電機228的每 個最大分辨步幅細分成更大數量的較小步長或微步長實現的。與對步進
電機228的步進線圏施加固定的正或負電壓相反，微步移使用可變電壓 電平來改變步長。
如上所述，在OPU212和0PU雷射器214正常定位期間，反々貴環路254 提供用於細調定位的跟蹤誤差信號(例如，來自0PU212的滑軌210的定 位信息和來自功率放大器252的電流偏移信息)。OPU雷射束246的細調 定位首先是通過由步進電機控制器248控制的滑軌210的粗略定位獲得 以便使滑軌210和OPU212到達接近目標數據軌跡的一個數據軌跡(即， 使用最大分辨步幅)。其次，通過細調致動器控制器250使用跟蹤誤差信 號將OPU雷射束246修正至相對於目標軌跡中心的目標位置(即，在目 標軌跡中心或通過一些已知偏移量在目標軌跡中心附近的目標位置)，將 OPU聚焦透鏡216和OPU雷射束246精細定位到目標數據軌跡上，其是通 過施加電流以閉合環路的方式通過功率放大器進行的。因此，通過機械 聯結242,可用於精細定位OPU雷射束246的相同跟蹤信號誤差和反饋環 路254也可用於將OPH雷射器224和OPH雷射束246定位到盤204的標 籤側208上。通常，步進電機控制器248使用來自0PU212的定位信息和 通過反饋環路254接收的細調致動器電流信息作為跟蹤誤差信號。通過 反饋環路254,步進電機控制器248設法通過在將OPU雷射束246保持在 目標數據軌跡上的鎖定位置的同時向步進電機228發布微步移命令將平 均細調致動器電流驅動至零。
作為例子，假設將標籤放置在盤204的標籤側208上開始於從通過 標籤設計應用程式120產生的和通過圖像處理應用程式122被轉換用於 在同心圓軌跡上呈現的標籤圖像數據確定的徑向位置處。然後就能(例 如通過列印控制應用程式124 )在盤204的數據側上確定一個數據軌跡， 該數據軌跡位於與用於開始所述標籤的期望徑向位置相匹配的半徑處。 因此，具有與所述期望標籤徑向位置相匹配的半徑的數據軌跡變成能夠 用於將OPH222和OPH雷射器224精確定位在正確的徑向位置以開始對盤 204進行標記的目標數據軌跡。
為了將OPH222和OPH雷射器224精確的定位在正確的徑向位置處， 步進電機控制器248首先控制步進電機228以在目標數據軌跡附近範圍 內(即，使用全解析度步長以到達目標軌跡的近似125個數據軌跡內) 粗略定位滑軌210和OPU212。 OPH222和OPH雷射器224如上所述通過積』 械聯結242相應於滑軌210和OPU212移動。 在對滑軌210的這種粗略定位之後，通過施加電流以閉合環路方式 通過功率放大器252，細調致動器控制器250使用通過標準數據側伺服光 學系統和電子裝置產生的跟蹤誤差信號將OPU雷射束246修正至相對於 目標軌跡中心的目標位置(例如，處在目標軌跡中心處或距目標軌跡中 心一些已知偏移量處的目標位置)。在這一點，注意0PH222和OPH雷射 器224不是被直接定位成與盤204的標籤側208上的目標數據軌跡相對， 而是仍然定位在與滑軌210的粗調位置對應的徑向位置處。為了將 OPH222和OPH雷射器224精確定位在盤204的標籤側208上並且與目標 數據軌跡相對，步進電才幾控制器248通過反々費環路254監一見3艮蹤誤差信 號(即，OPU雷射束246的徑向位置和被施加給細調致動器218的平均電 流偏移)。然後步進電機控制器248微步移步進電機228以便朝向目標數 據軌跡以較小增量移動滑軌210。對於每個微步長，步進電機控制器248 通過來自OPU212的定位信息監視0PU雷射束246位置，並通過施加電流 以閉環方式通過功率放大器252到達細調致動器218，通過指令細調致動 器控制器25 0將OPU雷射束246修正至目標軌跡中心(即，處於目標軌 跡中心或距目標軌跡中心一些已知偏移量處的目標位置)，將OPU雷射束 246保持鎖定在目標數據軌跡上。步進電機控制器248樣t步移滑軌210 直到施加給細調致動器的平均電流偏移為零，同時OPU雷射束246保持 鎖定在目標數據軌跡的徑向位置上。在這一點，很顯然滑軌210、和OPH222 和OPH雷射器224 (通過機械聯結242 )將被精確定位在數據側202上的 目標數據軌跡處，所述目標數據軌跡是標籤側208上的期望徑向位置。
典型方法
現在將主要參照圖5和6的流程圖來說明用於將光學列印頭(OPH) 222定位在光碟的非數據/標籤側處的示例方法。所述方法一般應用於上 面參照圖1-4所述的典型實施例。雖然藉助於流程圖和與所述流程圖的 方塊相關的文本4皮露了一個或多個方法，但應該理解上述方法的原理不 一定是按照它們出現的順序來執行，可替換的順序可產生類似的優點。 另外，所述方法並不是排他的，而是可以彼此單獨和結合的執行。上述 方法的原理可通過任何適當的裝置(例如包括通過硬體邏輯塊和ASIC或 通過執行在處理器可讀介質上定義的處理器可讀取指令)來執行。
此處使用的"處理器可讀介質"可以是能夠包含、存儲、傳送、傳 播或傳輸供處理器使用或執行的指令的任何裝置。處理器可讀介質可以
是，但不限於電子的、磁性的、光學的、電磁的、紅外的或半導體系 統、裝置、設備或傳輸介質。處理器可讀介質的更加具體的示例例如包 括具有一個或多個引線的電子連接(電子的)、可攜式計算機盤(磁性的)、 隨機存取存儲器(RAM)(磁性的)、只讀存儲器(ROM)(磁性的)、可擦 除可編程只讀存儲器(EPR0M或快閃記憶體)、光纖(光學的)、可重寫光碟(CD-RW) (光學的)和可攜式緻密盤只讀存儲器(CDR0M)(光學的)。
方法500在塊502處開始，產生將被呈現在盤媒體(例如光碟204 ) 上的標籤圖像設計。在一個典型實施例中，標籤設計應用程式120產生 用於在顯示裝置104上顯示的標籤設計用戶接口 126。然後，用戶通過在 用戶接口 126上指定或者以不同的方式拖放用於產生標籤圖像的文本、 位像或數碼照片、圖形或符號和/或其任何組合而能夠產生一個標籤 圖像。
在塊504處，將標籤圖像轉換成代表所述標籤圖像的標籤圖像數據。 然後所述標籤圖像數據被轉換用於在光碟的同心圓軌跡上進行呈現。在 一個典型實施例中，圖像處理應用程式122對使用標籤設計用戶接口 126 產生的標籤圖像進行處理以產生用於控制在光碟204的同心圓或螺旋軌 跡上呈現圖像的標籤圖像數據和雷射控制數據的數據流。所述數據流被 格式化為雷射控制數據並增加其他控制命令以控制盤媒體標記裝置102 在光碟2G4上呈現標籤。
在塊506處，從標籤圖像數據確定用於開始寫入標籤圖像的徑向位 置。距離所述徑向位置的隨後軌跡間隔也被確定。在一個典型實施例中， 列印控制應用程式124確定第一標籤軌跡的半徑和隨後的標籤軌跡間隔。 在所述第一軌跡的半徑和所述軌跡間隔被確定之後，列印控制應用程式 124確定哪些標籤圖像數據將對應於每個相應的軌跡並在所述徑向距離 和沿每個相應軌跡的距離的坐標中定義同心圓軌跡的坐標系統中指定激 光才示t己4立置。
在塊508，確定對應於用於所述標籤的開始徑向位置的目標數據軌 跡。根據OPU和OPH之間的枳i械聯結242的類型，目標數據軌跡的半徑 和所述開始徑向位置可以確切的對應，或者可它們可通過一個徑向偏移 量對應。這是因為可能在機械聯結中存在幾何和/或其他異常，其利用 OPU212的運動和位置能夠防止OPH222的運動和位置的直接一對一3艮蹤。 上面作為機械連接的例子說明了旋轉頭臂組件300實施例，其關於OPU
的定位在0PH的定位中引入一個誤差。如上所述，當定位OPH222用於對 盤204進行加標籤時，可例如引入作為列印控制應用程式124的一部分 可執行的算術運算來消除這種異常。因此，在塊508處，確定與用於標 記的開始半徑位置對應的目標數據軌跡可以包括確定通過所述機械聯結 引入的徑向偏移。
在方法500的塊510處，在已經確定了目標數據軌跡之後， 一個粗 調定位器將滑軌/OPU定位至靠近目標數據軌跡和在移動滑軌210的步進 電機228的一個或多個全解析度步長內的數據軌跡處。典型的，該粗調 定位將滑軌/OPU放置在目標數據軌跡的大約125個數據軌跡或更少的範 圍內。所述步進電機的全解析度步長由步進電機控制器248控制。
在塊512處，細調致動器將OPU雷射器246直接定位在目標數據軌 跡上。OPU雷射器246的細調定位是通過細調致動器控制器250產生施加 給細調致動器218的從功率放大器252輸出的反饋控制信號進行控制的。 細調致動器218控制聚焦透鏡216的運動，其能夠將OPU雷射束246的 會聚位置在光碟204上從零偏移電流位置移動大約加或減200-300個軌 跡。
一旦OPU雷射器246被鎖定到目標數據軌跡上，步進電機控制器248 再次控制步進電機228將滑軌/OPU微步移至目標數據軌跡處。通過反饋 控制環路254，步進電機控制器248監視OPU雷射器246位置(跟蹤信號 誤差)以確保它保持鎖定在目標數據軌跡上，並監視施加給細調致動器 218的平均偏差電流，如塊514所示。
方法500的塊516在圖6中繼續。在塊516處，步進電才幾控制器248 開始在監視(通過反饋控制環路254 ) OPU雷射器246和施加給細調致動 器218的平均偏差電流的同時在朝向目標軌跡的方向上遞增地微步移滑 軌/OPU。
如塊518所示，對於在朝向目標軌跡的方向上的滑軌/OPU的每次遞 增微步長(通過步進電機控制器248控制步進電機228 ),細調致動器控 制器250通過反饋環路254自動調整施加給細調致動器218的平均電流 偏移以將OPU雷射器246保持在目標軌跡上的鎖定位置。顯然，步進電 機228已經被微步移至平均電流偏移被遞增至零的情況下，滑軌/OPU將 被直接定位在目標數據軌跡處。接著，通過OPU212和OPH222之間的機 械聯結242, OPH222和OPH雷射器224將被精確定位在用於使用圖像標
籤標記光碟的開始徑向位置處。 結論
雖然以對於結構特徵和/或方法過程特定的語言描述了本發明，但應 該理解後附權利要求中定義的本發明不必受限於所述的特定特徵或過 程。相反，所述的特定特徵和過程被披露為執行所要求保護髮明的示例 性形式。
權利要求
1.一種方法(500)，包括:將光拾取單元(0PU)(212)定位(510，512，514，516，518)在光碟(204)的數據側(202)上的目標數據軌跡處；和通過0PU和0PH之間的機械聯結(242)將光學列印頭(0PH)(222)移動(510，512，514，516，518)至所述光碟的標籤側(208)上的期望標籤位置。
2、 如權利要求l所述的方法，其中所述定位步驟包括 使用粗調定位器(210, 228， 248 )使OPU向朝所述目標數據軌跡步移(510);監視(514 )用於跟蹤OPU雷射束(246 )的跟蹤信號誤差；和 根據所述跟蹤信號誤差，通過對細調定位器(216, 218， 250， 252 )施 加電流將OPU雷射束修正(516， 518 )至相對於所述目標數據軌跡中心的一個位置。
3、 如權利要求2所述的方法，其中所述定位步驟還包括 使用所述粗調定位器遞增地樣i步移(516) OPU;和通過OPU的每一次的遞增微步長，自動地調整(518)平均電流偏移 以將OPU雷射束保持鎖定在目標數據軌跡上。
4、 如權利要求3所述的方法，其中所述微步移步驟包括 通過一個反饋控制環路(254 )從電源接收電流信息，該電流信息指示正施加給細調定位器的電流量；通過所述反饋控制環路從OPU接收位置信息；和根據所述電流信息和位置信息，在徑向方向上使用所述粗調定位器 微步移OPU以使OPU雷射束保持鎖定在目標數據軌跡上，該粗調定位器 減小通過反饋控制環路施加給細調定位器的平均電流偏移。
5、 如權利要求l所述的方法，還包括 接收(504 )標籤圖像數據；根據所述標籤圖像數據確定(506 )所述期望的標籤位置；和 從所述期望的標籤位置確定(508 )目標數據軌跡。
6、 如權利要求5所述的方法，其中從期望的標籤位置確定目標數據 軌跡的步驟包括使通過標籤圖像數據指示的徑向位置與半徑等於所述 徑向位置的數據軌跡匹配。
7、 一種盤媒體標記系統(100),包括光學拾取單元(OPU ) (212),其^皮配置成從光碟(204 )的數據側(202 ) 讀取數據；光學列印頭(0PH)( 222 ),其被配置成用於在光碟的標籤側(208 ) 上列印標籤圖像，其中所述數據側和標籤側是光碟的相對側面。
8、 如權利要求7所述的盤媒體標記系統，還包括位於0PU和0PH 之間的機械聯結(242 )，所述機械聯結被配置成將0PU的運動耦接給0PH。
9、 如權利要求7所述的盤媒體標記系統，還包括粗調定位器(210、 228、 236、 248 ),其^^皮配置成用於將OPU步移至數據側上的靠近目標數 據軌跡的徑向位置處。
10、 如權利要求9所述的盤媒體標記系統方法，還包括細調定位器 (216, 218， 250， 252 )，其被配置成用於使用電流偏移將OPU雷射器直接定位在目標數據軌跡上。
11、 如權利要求10所述的盤媒體標記系統，還包括反饋環路(254 ), 其被配置成用於向粗調定位器提供OPU位置信息和電流偏移信息，所述 粗調定位器還被配置成用於在監視OPU位置信息和電流偏移信息的同時 將OPU直接微步移至目標數據軌跡。
12、 如權利要求9所述的盤媒體標記系統，其中所述粗調定位器包括滑軌(210),用於承載OPU和OPU雷射器；步進電機(228 ),用於在光碟的徑向上沿滑軌道步移所述滑軌；和 步進電機驅動器(248 ),用於控制所述步進電機。
13、 如權利要求9所述的盤媒體標記系統，其中所述細調定位器包括聚焦透鏡(216),其被配置成用於在光碟的徑向上移動OPU雷射束和將OPU雷射束會聚在目標數據軌跡上；細調致動器(218),其被配置成用於控制所述聚焦透鏡； 功率放大器(252 ),其被配置成用於向所述細調致動器提供電流偏移；和細調致動器驅動器(250 ),其被配置成用於控制通過功率放大器提 供的電流偏移。
全文摘要
一個在光碟(204)標籤側(208)上的光學列印頭(OPH)(222)通過在OPH和在光碟的數據側(202)處的光學拾取單元(OPU)(212)之間的機械聯結(242)被定位至一個期望的標籤位置。OPU被定位至所述盤的數據側上的一個目標數據軌跡，而OPH通過所述機械聯結被移動至一個期望的標籤位置。
文檔編號G11B23/40GK101375336SQ200680025192
公開日2009年2月25日 申請日期2006年5月4日 優先權日2005年5月12日
發明者D·M·漢克斯 申請人:惠普開發有限公司