相對於光碟追蹤離散的螺旋線路徑的製作方法

2023-05-19 17:11:16 1

專利名稱：相對於光碟追蹤離散的螺旋線路徑的製作方法
相對於光碟追蹤離散的螺旋線路徑
背景
許多類型的光碟包括數據區域和標籤區域。數據區域是機器可讀 的二進位數據被寫入的地方，而標籤區域允許用戶把人可讀的標籤 或圖像記錄在光碟上。雷射或其它類型的光束被使用來從光碟的數
據區域和標籤區域讀出和/或寫入到這些區域。例如，在2001年10月 ll日提交的、標題為"Integrated CD/DVD Recording and Label"[代 理人檔案10011728-l]的專利申請序列號09/976， 877中，公開了 一種 光碟，其中雷射或其它光束可被使用來寫入到光碟的數據區域。
在某些光碟中，數據區域和標籤區域可以在光碟的相對側。這樣 的光碟的數據面典型地具有以凹槽的形式被預先構建在其上的一個 螺旋線軌道或多個同心圓軌道。所以，光碟驅動能夠利用反饋類型 的處理過程，諸如閉環型處理過程，來保證它在寫數據或從軌道讀 出數據時正確地跟隨軌道。然而，光碟的標籤面，諸如專利申請序 列號09/976， 877中描述的光碟的標籤面，通常沒有任何執行的軌 道。結果，在寫數據到這樣的光碟的標籤面時很難正確地跟隨軌道。


這裡參考的附圖形成技術說明書的一部分。圖上顯示的特性僅僅 作為本發明的某些實施例的說明，而不是本發明的所有的實施例， 除非明顯地表示。
圖l是按照本發明的實施例的光碟的圖。
圖2是按照本發明的實施例的、其上有執行的對準標記的光碟的 光學可寫的標籤面的圖。
圖3是按照本發明的實施例的、光碟驅動光學機構可以相對於光 盤追蹤的離散的螺旋線路徑的圖。
圖4是按照本發明的實施例的、圖3的離散的螺旋線路徑的一部分 的詳細圖。
圖5A, 5B和5C是以逐個部分的方式顯示按照本發明的實施例的、 圖3的離散的螺旋線路徑如何被光學機構追蹤的圖。
圖6是按照本發明的實施例的、圖3的離散的螺旋線路徑的一部分 的詳細圖，描繪由於保持在路徑部分上光學機構的恆定線速度而造 成的相等的尺寸和等距離間隔的、光學機構可以寫到的像素。
圖7是按照本發明的實施例的、圖3的離散的螺旋線路徑的圖，描
途的半徑被設置，、其;這個;速度在光學機構J路逕行進時不能被改變。
圖8A和8B是按照本發明的實施例的、用於把圖像光學地寫入到光 盤的標籤面的方法的流程圖。
附圖詳細說明
在本發明的示例性實施例的以下的詳細說明中，參考形成本發明 的一部分的附圖，以及通過說明顯示可以實踐本發明的具體的示例 性實施例。還可以利用其它實施例，以及可以作出邏輯的、才幾械的 和其它改變，而不背離本發明的精神或範圍。所以，以下的詳細說 明不是限制的意義的，以及本發明的範圍僅僅由所附權利要求規 定。
代表性光碟驅動
圖1顯示按照本發明的實施例的代表性光碟驅動100。光碟驅動 100用於從光碟102讀出和/或寫入到光碟120。更具體地，光碟驅動 IOO用於從光碟102的可光學寫入的標籤面104A和光碟102的可光學 寫入的數據面104B讀出和/或寫入到這些面，這些面合起來稱為光碟 102的面104。如圖l所示，光碟驅動100準備好用於從光碟102的標籤 面104A讀出和/或寫入到這個面。為了光碟驅動100從光碟102的數據 面104B讀出和/或寫入到這個面，光碟102必須被翻轉，使得數據面 104B朝下以及標籤面104A朝上。
光碟驅動100在圖l上被顯示為包括光束源106A和物鏡透鏡 106B，它們合起來被稱為光學機構106。光束源106A生成光束108， 它被物鏡透鏡106B聚焦到光碟102。光束源106A可以是雷射束源，使 得光束源108是雷射束。光學機構106可包括除了圖l所示的這些部件 以外的其它部件。例如，光學機構106可包括一個或多個反射鏡以及 光電檢測器，使得光束108從光碟102的反射可以通過反射鏡被定向
到光電檢測器，並被光電檢測器檢測。作為另一個例子，光學機構
106可包括極化光束分離器、四分之一波長板、話音線圏等等。
光碟驅動100在圖l上還被顯示為包括主軸110A和主軸電動機 IIOB，它們合起來被稱為第一電動機機構IIO。主軸電動機110B旋轉 主軸110A,使得光碟102相應地旋轉。第一電動機機構110可包括除 了圖l所示的這些部件以外的其它部件。例如，第一電動機機構IIO 可包括旋轉編碼器或另一種類型的編碼器，用來提供對主軸電動機 110B和主軸110A的控制。
光碟驅動100還包括在主軸110A上或在其附近的檢測器112。檢測 器112是用於檢測在光碟102的標籤面104A的裡面周界上執行的對準 標記，正如在詳細說明中在後面更詳細地描述的。這樣的對準標記 是可以從光碟的數據面104B和標籤面104A的兩面看見的，其中光碟 的基片至少是基本透明的。在本發明的一個實施例中，檢測器112可 包括光源和光檢測器。替換地，檢測器112可包括其它部件。
光碟驅動100在圖1上還被顯示為包括滑軌114A、粗致動器114B、 細緻動器114C和軌道114D,它們合起來被稱為第二電動機機構114。 粗致動器114B是或包括電動機，使滑軌114A、以及在滑軌114A上的 細緻動器114C和光學機構106，在軌道114D上相對於光碟102徑向地 移動。粗致動器114B因此提供細緻動器114C和光學;f幾構106的粗略的 或相對較大的運動。
比較起來，細緻動器114C也是或包括電動機，並且使光學機構106 在滑軌114A上相對於光碟102徑向地移動。細緻動器114C因此提供光 學機構106的精細的或相對較小的運動。第二電動機機構114可包括 除了圖l所示的這些部件以外的其它部件。例如，第二電動枳4幾構114 可包括直線編碼器或另一種類型的編碼器，用來提供對於粗致動器 114B和滑軌114A的控制。
光碟驅動100在圖1上最後被顯示為包括控制器116。控制器116 由至少旋轉機構116A、粗致動器機構116B、和細緻動器機構116C組 成。各機構116均以軟體、硬體、或軟體與硬體的組合被實施。旋轉 才幾構116A控制主軸電動機110B的運動，從而控制在主軸110A上的光 盤102的旋轉，諸如光碟102的旋轉的角速度。粗致動器機構116B控 制粗致動器114B，從而控制在軌道114D上滑軌114A的運動。細緻動
器機構116C控制細緻動器114C，從而控制在滑軌114A上光束源106A 的運動。控制器116可包括除了圖l所示的這些部件以外的其它部 件。例如，控制器116可以經由控制光束源106A和物鏡透鏡106B，來 負責接通和關斷，以及聚焦，光束108。而且正如本領域技術人員將 會看到的，在光碟驅動100中所顯示的部件代表本發明的一個實施 例，而不是限制本發明的所有的實施例。 離散的螺旋線路徑
圖2更詳細地顯示按照本發明的實施例的光碟102。具體地，顯示 光碟102的標籤面104A。光碟102具有裡面的周界204和外面的周界 206。在標籤面104A上，圍繞裡面的周界204是多個對準標記202A， 202B,…，202N,合起來稱為對準標記202。對準標記202圍繞裡面的 周界204等距離間隔地執行。對準標記202被執行的特點在於它們不 是通過使用圖1的光碟驅動100被光學地寫入到光碟102。雖然對準標 記202在圖2上被顯示為圍繞裡面周界204，但在另一個實施例中，它 們可以圍繞外面周界204。為了清晰起見，圖2上僅僅顯示八個對準 標記202。實際上，可以有i午多對準標記202 , i者如400個對準標記 202。
標籤面104A在一個實施例中是光學可寫入的。例如，標籤面104A 可以是光碟的一部分，如在以前提交的專利申請序列號09/976， 877 中公開的，它公開了光碟的光學可寫入的標籤面。這樣，想要的圖 像可以光學地寫入到標籤面104A。為了這樣的圖像光學地寫入到標 籤面104A的表面，圖1的光學機構106追蹤在標籤面104A的表面上的 路徑，以及當追蹤該路徑時按照這個圖像有選擇地寫入標記到標籤 面104A的像素。本發明的實施例具體地做成離散的螺旋線路徑，如 現在描述的。
圖3示意地顯示按照本發明的實施例的、可以經由圖1的光學機構 106相對於光碟102的標籤面104A追蹤的離散的螺旋線路徑302。替換 地，離散的螺旋線路徑302可以由圖1的光學機構106相對於光碟102 的數據面104B被追蹤。離散的螺旋線路徑302具體地是由光學機構 106生成的光束108跟隨或追蹤的、相對於光碟102的路徑。離散的螺 旋線路徑302典型地比起圖3所顯示的路徑是更壓縮的，使得光碟102 的標籤面104A的幾乎整個表面都被路徑302A覆蓋。然而，為了清晰
起見，離散的路徑302在圖3上以更擴展的方式被描繪。
離散的螺旋線路徑302由光學機構106以開環的方式跟隨。即，不 進行檢測，來確認光學機構106跟隨離散的螺旋線路徑302，使得沒 有反饋加到光碟驅動IOO,來驗證光學機構106是否追蹤離散的螺旋 線路徑302。離散的螺旋線路徑302被光學機構106追蹤的這樣的方式 是對於光碟102的標籤面104A特別有利的，因為標籤面104A可能沒有 執行的軌道或凹槽(不同於執行的對準標記202 ),該執行的軌道或 凹槽服從由光學機構106以反饋或閉環方式進行的的跟隨。這樣的軌 道或凹槽是可以在數據面上執行並且在二進位數據從數據面被讀出 或寫入到數據面時可檢測的。
離散的螺旋線路徑302具有多個同心圓的分段304A， 304B，…， 304N，它們合起來稱為同心圓分段304。每個同心圓分段304是想像 的圓周的一部分，該想像的圓周是與另外的同心圓分段304的想像的 圓周同心的。換句話說，沿同心圓分段304的每個位置具有相對於光 盤102的中心或輪轂的相同半徑。想像的圓周以虛線畫出，這些虛線 連接到圖3的每個分段304的端點。
離散的螺旋線路徑302是如圖3所示的螺旋線路徑，以及正如現在 描述的。螺旋線路徑通常被規定為在光碟102的表面上圍繞光碟102 的中心處的固定點以離該點的增加的或減小的半徑纏繞的曲線。在 連續的螺旋線路徑上，沿路徑的每個點，與路徑的所有的其它的點 相比較，處在唯一的或不同的半徑。比較起來，離散的螺旋線路徑 302是離散的，意思在於路徑的任何點的半徑相對於路徑的任何其它 的點不是唯一的。離散的螺旋線路徑302的每個點特別地具有與沿相 同的同心圓分段的其它的點的半徑相同的半徑。分段304因此是離散 的螺旋線路徑302的離散分段。同心圓圓周分段304—起形成離散的 螺旋線路徑302,但各個地在特性上是圓形，而不是螺旋線。如果分 段304每個包括單個點或像素，則螺旋線路徑302是連續的螺旋線路 徑。然而，因為分段304每個包括一個以上的點或像素，螺旋線路徑 302是離散的螺旋線路徑。
由圖1的光學機構106追蹤的離散的螺旋線路徑302可以以許多不 同的方式實現， 一個特定的方式在後面在詳細的說明中被描述。然 而，通常地，在一個實施例中，光學機構106可以在光碟102的外面
周界206處開始，並向裡面周界204追蹤離散的螺旋線路徑302。在另 一個實施例中，光學機構106可以在光碟102的裡面周界204處開始， 並向外面周界206追蹤離散的螺旋線路徑302。
圖4詳細地顯示按照本發明的實施例的離散的螺旋線路徑的一部 分，以描繪離散的螺旋線路徑302的同心圓分段304可以如何由光學 機構106特別地追蹤。從光學機構106適當地放置來形成分段304A開 始，圖1的光學機構106相對於光碟102沒有進行徑向運動，使得在分 段304A的追蹤期間它相對於光碟102的中心具有相同的半徑。分段 304A是當光碟102以順時針方向旋轉時，通過光學機構106相對於光 盤102沿分段304運動而得到的。 一旦光碟102旋轉給定的量，諸如給 定的角度量，離散的螺旋線路徑302就在圓形區域402A中從分段304A 過渡到分段304B。這是通過減小光學機構106相對於光碟102所處的 徑向位置而完成的。
沿分段304B,光學機構106相對於光碟102沒有再次徑向運動，使 得它相對於光碟102的中心具有相同的半徑。因為光碟102正在旋 轉，因此也得到分段304B。 一旦光碟102旋轉給定的量，諸如給定的 角度量，就再次通過減小光學機構106相對於光碟102所處的徑向位 置，離散的螺旋線路徑302在圓形區域402B中從分段304B過渡到分段 304C。把光學機構106相對於光碟102移動到不同的徑向位置的過程 在每次光碟旋轉給定的量時重複進行，直至光碟102上的全部離散的 螺旋線路徑302都被光學機構106追蹤為止。
在一個實施例中，經由一個對準標記202的檢測，來確定光碟102 旋轉給定的量。因此，當對準標記202A被檢測時，光學機構106的徑 向位置被調節，以使得離散的螺旋線路徑302從分段304A移動到分段 304B,正如圓形區域402A表示的。換句話說，在分段304A與304B之 間的過渡在徑向線404A處或其附近從對準標記202A向外發生。應當 指出，從分段304A到分段304B的過渡在圖4上被描繪為從光碟102的 中心徑向地向外的直線分段。然而，因為在光學機構106徑向地向裡 移動時光碟102繼續旋轉，因此實際上，過渡將是任意曲線或任意線 段。在本發明的其它實施例中，可以利用其它方式來確定光碟102旋 轉給定的量。例如，可以使用光學編碼器或Hall(霍爾)傳感器。
接著，當對準標記202N被檢測時，光學機構106的徑向位置被調
節，以使得離散的螺旋線路徑302從分段304B移動到分段304C,正如 圓形區域402B表示的。因此，在分段304B與304C之間的過渡在徑向 線404N處或其附近從對準標記202N向外發生。正如從分段304A到分 段304B的過渡那樣，從分段304B到分段304C的過渡在圖4上被描繪為 從光碟102的中心徑向地向外的直線分段。然而，因為在光學機構106 徑向地向裡移動時光碟102繼續旋轉，因此實際上，過渡將是任意曲 線或線段。
離散的螺旋線路徑302因此被圖1的光學機構106追蹤，光學機構 106在光碟102旋轉時處在相對於光碟102的恆定的徑向位置，直至光 盤102旋轉給定的量為止。 一旦光碟102旋轉給定的量，光學機構106 的徑向位置就改變。在光學機構106處在相對於光碟102的給定的徑 向位置時，它追蹤離散的螺旋線路徑302的一段同心圓分段304。當 光學機構106改變它的徑向位置時，它在離散的螺旋線路徑302的兩 個同心圓分段304之間過渡。
光學機構106的運動通常通過使用圖1的粗致動器114B和細緻動 器114C而達到。細緻動器114C提供光學機構106的精細運動控制，而 粗致動器114B提供光學機構106的粗略運動控制。然而，細緻動器 114C單獨常常不能使得光學機構106相對於光碟102從光碟102的一 個周界徑向地移動到另一個周界。而且，粗致動器114B單獨常常不 能以對於達到離散的螺旋線路徑302所需要的精度移動光學機構 106。所以，粗致動器114B和細緻動器114C一起被利用來控制光學機 構106的運動，使得它可以追蹤離散的螺旋線路徑302。
圖5A， 5B和5C示意地顯示按照本發明的實施例的、粗致動器114B 和細緻動器114C可以如何一起被用來使光學機構106追蹤離散的螺 旋線路徑302。首先參照圖5A，粗致動器114B把光學機構106移動到 徑向位置，以使得光學機構106開始在點502處追蹤離散的螺旋線路 徑302。每次光碟102旋轉給定的量時，諸如每次檢測到一個對準標 記202時，細緻動器114C減小光學才幾構106的徑向位置。光學4幾構106 因此追蹤離散的螺旋線路徑302的分離的螺旋線路徑部分506。然 而，在點504處，細緻動器114C移動到它範圍的末端，以及不再能夠 減小光學機構106的徑向位置。即，細緻動器114C不再能夠被調節。 分離的螺旋線路徑部分506因此從點502擴展到點504。替換地，即使
在細緻動器114C還可以進一步移動的場合下，點504可能仍舊是不希 望細緻動器114C進一步移動到的點，諸如為了避免細緻動器114C過熱。
接著參照圖5B,粗致動器114B徑向地向外移動光學機構106。當 粗致動器114B被徑向地向外移動時，細緻動器114C被徑向地移動到 最大的向裡的或向外的位置，使得它具有相對於由於粗致動器114B 移動造成的所移動到的新徑向位置的最大的運動範圍。然而，在粗 致動器114B徑向地向外移動光學機構106時，光碟102繼續旋轉。所 以最終，光學機構106開始在點510處追蹤離散的螺旋線路徑302的另 一個離散的螺旋線路徑部分506。如以前那樣，每次光碟102旋轉給 定的量時，諸如每次檢測到一個對準標記202時，細緻動器114C徑向 地向裡移動光學機構106，使得光學機構106追蹤離散的螺旋線路徑 部分508。這個過程繼續進行，直至離散的螺旋線路徑部分508在點 502處遇到以前追蹤的離散的螺旋線路徑部分506。點502所以是離散 的螺旋線路徑部分508的末端點和離散的螺旋線路徑部分506的開始 點。
接著參照圖5C，粗致動器114B再次徑向地向外移動光學機構 106。因為光碟102在光學機構106的徑向向外移動期間繼續旋轉，光 學機構106開始在點512處追蹤離散的螺旋線路徑302的另一個離散 的螺旋線路徑部分514。如以前那樣，每次光碟102旋轉給定的量時， 細緻動器114C徑向地向裡移動光學機構106，使得光學機構106追蹤 離散的螺旋線路徑部分514。這個過程繼續進行，直至離散的螺旋線 路徑部分514在點510處遇到以前追蹤的離散的螺旋線路徑部分508 為止。點510所以是離散的螺旋線路徑部分514的末端點和離散的螺 旋線路徑部分508的開始點。
參照圖5A-5C描述的處理過程是其中為了光學機構106追蹤離散 的螺旋線路徑302，粗致動器114B徑向地向外移動光學機構106和細 致動器114C徑向地向裡移動光學機構106的處理過程。替換地，為了 光學機構106追蹤離散的螺旋線路徑302,粗致動器114B可以徑向地 向裡移動光學機構106和細緻動器114C徑向地外裡移動光學機構 106。再替換地，為了光學機構106追蹤離散的螺旋線路徑302,粗致 動器114B和細緻動器114C可以以相同的方向，或者徑向地向裡或者
徑向地向外地移動光學才幾構106。 恆定的線速度
當圖1的光碟驅動100的光學機構106相對於光碟102追蹤離散的 螺旋線路徑302時，它有選擇地光學地寫入到光碟102的標籤面104A 上的像素，以產生在標籤面104A上的想要的圖像。像素在這裡被規 定為在光碟102的標籤面104A上的位置，由光學機構106根據想要的 圖像要被寫入到光碟102的標籤面104A的命令可以在該位置寫或不 寫標記。換句話說，想要的圖像可被映射到光碟102的標籤面104A的 像素，使得某些像素在其上光學地寫標記，以及某些像素不在其上 光學地寫標記，使得最終結果是被光學地寫到光碟102的標籤面104A 上的圖像。光學機構106在光碟102的標籤面104A有選擇地向像素寫 入，意味著對於任何給定的像素，它可以在其上寫標記或可以不在 其上寫標記，使得想要的圖像最終光學地寫到光碟102的標籤面 104A。
圖6詳細地示出按照本發明的實施例的離散的螺旋線路徑302的 一部分，以便描繪可以由光學機構106光學地寫標記的像素602， 604 和606,以及像素602， 604和606可以如何造成相等的尺寸和等距離 間隔開。就保證可以由光學機構106光學地寫標記的像素或位置是相 等的尺寸和等距離間隔開而言，離散的螺旋線路徑302的部分代表整 個離散的螺旋線路徑302。離散的螺旋線路徑302的同心圓分段304A 包括像素或位置602A， 602B，…，602J,合起來稱為像素或位置602。 離散的螺旋線路徑302的同心圓分段304B包括像素或位置604A， 604B，…，604K，合起來稱為像素或位置604。離散的螺旋線路徑302 的同心圓分段304C包括像素或位置606A， 606B，…，606L，合起來稱為 像素或位置606。在光碟102的標籤面104A上可以由光學機構106光學 地寫標記的像素或位置因此處在光學機構106相對於光碟102行進的 離散的螺旋線路徑302上。
在繼續進行之前，描述角速度與線速度之間的差別。角速度是光 盤102旋轉的角度速率。光碟102上所有的位置以相同的角速度旋 轉。比較起來，在光碟102的位置處的線速度，更具體地在該位置的 切向線速度，等於這個位置相對於光碟102的中心的半徑乘以光碟 102旋轉的角速度。因此，對於光碟102旋轉的任意給定的角速度，
從光碟102的中心進一步向外的光碟102的位置，比起進一步向光碟 102的中心裏面的位置，具有更大的線速度。
在光學機構106正在追蹤離散的螺旋線路徑302的同心圓分段 304A時，它是處在相對於光碟102的同一個徑向位置。光學機構106 能夠追蹤分段304A，因為光碟102在旋轉，正如所描述的。為了保證 像素602是相等的尺寸和等距離間隔開的，在光學機構106追蹤同心 圓分段304A時光碟102必須以相同的角速度旋轉。因為在這個時間期 間光學機構106處在相對於光碟102的相同的徑向位置，所以光碟102 以恆定的角速度旋轉，保證光學機構106以恆定的線速度追蹤離散的 螺旋線路徑302的分段304A。(應當指出，實際上，線速度不是完全 恆定的，可能稍微改變，使得術語"至少基本上恆定的線速度"可以 更精確地被使用來表示線速度基本上是恆定的，但實際上可以有一 點改變。)
當光學機構106過渡到離散的螺旋線路徑302的同心圓分段304B 時，它是處在相對於光碟102的不同的徑向位置。所以，為了保證分 段304B的像素604是相對於分段304A的像素602相等地定尺寸和等距 離間隔開的，光學機構106需要以與它追蹤分段304A的相同的線速度 來追蹤分段304B。然而，因為分段304B比起分段304A是徑向地向裡 的，為了保持相同的線速度，比起在光學機構106追蹤分段304A時光 盤102旋轉的角速度，在光學機構106追蹤分段304B時光碟102必須以
更快的角速度旋轉。
換句話說，如果對於離散的螺旋線路徑302的同心圓分段304A和 304B,光碟102的角速度保持為相同的，則分段304B的像素604，比 起分段304A的像素602，尺寸是較小的和/或較小地分隔開(換句話 說，沿分段每個單位長度更多的像素)。這是因為如果光碟102的角 速度保持為相同的，則光學機構106在追蹤分段304B時的線速度小於 在追蹤分段304A時的線速度。換句話說，與分段304A相比較，在分 段304B處光學機構106的較小的徑向位置意味著，對於光碟102的相 同的角速度，比起在分段304A處，光學機構106在分段304B處移動較 慢。
光學機構106每次在給定的時間間隔消逝時能夠向規定的像素寫 入。如果對於同心圓分段304A和304B，光碟102的角速度是相同的，
則在分段304B處在這個給定的時間期間光學機構106行進得較少。結 果，在相同的角速度下，分段304B的像素604比起分段304A的像素602 較少地間隔開，因為比起在追蹤分段304A時，在追蹤分段304B時光 學機構106沿在像素之間的分段行進較小的距離。而且，分段304B的 像素604將小於分段304A的像素602。這是因為圖l的光束108在由光 學機構106生成時，比起分段304A，它覆蓋分段304B的較小的區域， 由於在分段304B處的光學機構106的線速度小於在分段304A處的線 速度。
為了與像素602相比較，實現像素604是等距離間隔開的且是相等 間距的，則光學機構106要以與它追蹤同心圓分段304A相同的線速度 來追蹤同心圓分段304B,所以，當光學機構106在由圓形區域402A表 示的過渡處在分段304A與304B之間徑向地移動時，光碟102的角速度 相應地改變。更具體地，當光學機構106徑向地向裡移動時，實現光 盤102的角速度增加，以使得光學機構106保持相同的線速度。光碟 102的角速度由圖1的控制器116的旋轉機構116A進行改變，以使主軸 電動機110B減慢或加快它相對於圖1的主軸110A的旋轉，以及位於主 軸110A的光碟102的旋轉。
為保證光學機構106的相同的線速度，光碟102的角速度要被改變 的量可以用數學表示。光學機構106的線速度，被表示為每秒L毫米 (mm/sec)，通過以下公式在函數上與被表示為每分鐘A轉(rpm)的光 盤102的角速度相聯繫 L: m
formula see original document page 15 (1)
在公式(1)中，r是光學機構106相對於光碟102的當前徑向位置， 以毫米(mm)計。對於徑向位置的變化Ar，用於保持恆定的線速度的 角速度變化AA為如下 m — 臉
(r + Ar)' (2)
所以，當光學機構106在分段304A與304B之間的、由圓形區域402A 表示的過渡處把它的徑向位置改變一個距離Ar時，光碟102的角速度 改變AA。(對於徑向地向外運動，距離Ar是正的，這導致角速度AA 減小，由於在公式(2)的右端的負號，以及負的Ar導致正的AA，使得 角速度增加。)光碟102的角速度的改變保證在分段304A和304B處光 學機構106的相同的線速度，因此像素602和604是彼此等距離間隔開
和尺寸相等。類似地，當光學機構106在分段304B與304C之間的、由 圓形區域402B表示的過渡處把它的徑向位置改變一個距離Ar時，光 盤102的角速度改變AA。光碟102的角速度的改變保證在分段304B和 304C處光學機構106的相同的線速度，因此像素604和606是彼此等距 離間隔開和尺寸相等。
圖6的實施例假設光碟驅動100能夠在任何時間和無論光學機構 106相對於光碟102徑向地定位置的任何地方，具體地在離散的螺旋 線路徑302的相鄰的同心圓分段304之間的過渡處，改變角速度。然 而，某些類型的光碟驅動不能在任何時間和無論光學機構106相對於 光碟102徑向地定位置的任何地方改變角速度。例如，某些類型的光 盤驅動只能夠改變預先規定同心圓環或軌道之間的光碟102的角速 度，當光學機構106在相對於光碟102徑向移動時在所述圓環或軌道 之間行進。作為另一個例子，某些類型的光碟驅動只能夠在光碟102 每旋轉一次改變光碟102的角速度。對於這樣的光碟驅動，如果在離 散的螺旋線路徑302的相鄰的同心圓分段304之間的過渡處在光碟 102的相同旋轉內，則光碟驅動不能夠在該過渡處改變光碟102的角
速度o
圖7詳細地示出按照本發明的實施例的、離散的螺旋線路徑302 的部分506,用來描繪光碟旋轉的角速度可以如何被設置，以使得光 學機構106光學地寫標記的像素在平均上是相等的尺寸和等距離間 隔開的。參照圖7描述的本發明的實施例因此打算用於無論光學機構 106相對於光碟102徑向地定位位置的任何地方都不能改變光碟102 的線速度的光碟驅動。假設離散的螺旋線路徑部分506完全處在同心 圓環或軌道內，在該圓環或軌道內光碟驅動能夠設置光碟102的單個 恆定的角速度。即，假設當光學機構106沿離散的螺旋線路徑部分506 移動時，光碟驅動不能改變光碟102的角速度，使得圖6的實施例不
能應用於這樣的光碟驅動。
光碟驅動首先確定離散的螺旋線路徑部分506的開始徑向點或位 置502，以及離散的螺旋線路徑部分506結束徑向點或位置504。根據 這兩個點502和504,光碟驅動然後確定在點502和504之間徑向上中 途位置的徑向點或位置702。(應當指出，如圖7具體地描繪的徑向 點702是具有這個相同半徑的任何徑向點的例子。)光碟102的角速
度對於整個路徑部分506被設置為好像沿路徑部分506的所有像素都 具有與徑向點702相同的半徑。即，光碟102的角速度被設置為使得 具有與徑向點702相同半徑的像素被適當地間隔開和定尺寸。
因為徑向點702就它的半徑而言是在開始點502與結束點504之間 中途的位置，因此在平均上，在光學機構106有選擇地寫到的像素或 位置是等距離間隔開和相等地間隔的。具有在點702與開始點502之 間的半徑的像素是更遠地間隔開和尺寸是更大的，但這被更靠近在 一起和尺寸更小的、具有在點702與結束點504之間的半徑的像素抵 消。雖然僅僅具有與徑向點7 02相同半徑的像素被適當地間隔開和定 尺寸，但半徑大於在徑向點702處的半徑的像素導致間隔和尺寸誤 差，該間隔和尺寸誤差抵消由半徑小於在徑向點702處的半徑的像素 造成的間隔和定尺寸誤差。每次當處在可以設置光碟102的單個恆定 的角速度的不同同心圓環或軌道內的光學機構106達到螺旋線路徑 部分時，執行這個根據在該部分的開始點和結束點之間中途的半徑 來設置角速度的過程。
根據處在可以設置光碟102的單個恆定的角速度的給定同心圓環 或軌道內的螺旋線路徑部分的開始點和結束點之間中途的半徑來設 置光碟102旋轉的角速度，比起替換例是有利的。例如，替換地，根 據螺旋線路徑部分的開始點的半徑或結束點的半徑設置光碟102的
角速度。然而，在任意一個這樣的例子中，像素間隔和像素尺寸的 最大絕對值誤差大約是由於根據中途的徑向點的半徑設置角速度造 成的誤差的兩倍。這是因為在開始點或結束點處沒有誤差，然後在 到結束點或開始點時誤差將分別增加，直至達到最大值為止。
比較起來，根據中途的徑向點的半徑設置角速度意味著，在開始 點處發生一半的最大誤差，然後它減小直至達到中途的徑向點為 止，此後，誤差以相反方向減小，直至在結束點處再次發生一半的 最大誤差為止。即，在開始點處像素是太大和間隔得太遠，然後在 結束點處像素是太小和太靠近在一起。然而，如果例如代之以根據 開始點的半徑設置角速度，則在結束點處的像素大約成兩倍地太小 和大約成兩倍地太靠近在一起。類似地，如果代之以根據結束點的 半徑設置角速度，則在開始點處的像素大約成兩倍地太大和大約成 兩倍地間隔得太遠。
還應當指出，根據在開始點502和結束點504的半徑之間中途的半 徑一即，徑向點702的半徑一設置光碟102旋轉的角速度，導致在平均 上光學機構106行進螺旋線路徑部分506的恆定線速度。當光學機構 106在開始點502與具有徑向點702的半徑的第 一徑向點之間行進 時，它的線速度大於當它以徑向點702的半逕行進時它的線速度。然 而，當光學機構106在具有徑向點702的半徑的最後的徑向點與結束 點504之間行進時，它的線速度小於當它以徑向點702的半逕行進時 它的線速度。這個較快的然後較慢的線速度最終被平均成想要的線 速度。因此，平均地，光學機構106具有恆定的線速度。
方法和結論
圖8A和8B示出按照本發明的實施例的、用圖1的光碟驅動100把圖 像光學地寫入到光碟102的可光學地寫入的標籤面104A的方法800。 方法800因此可以通過參照圖l示出的和描述的光碟驅動100的部件 來執行。方法800的至少某些部件可被實施為被存儲在計算機可讀的 介質上的電腦程式的電腦程式部分。介質可以是磁貯存介質， 諸如硬碟驅動；光貯存介質，諸如光碟；和/或半導體貯存介質，諸 如存儲器，以及其它類型的計算機可讀的介質。光碟102初始地在光 盤驅動100內旋轉(802 )。具體地，控制器116的旋轉機構116A使主 軸電動機110B旋轉其上放置光碟102的主軸110A。
如果光碟驅動100不能調節光碟102旋轉的角速度，不管光學機構 106相對於光碟102放置在哪個地方，則光碟102的角速度接著如下地 調節(804 )。確定要由光學機構106相對於光碟102追蹤的離散的螺 旋線路徑的當前部分的開始徑向位置(806 ),還有結束徑向位置也 是這樣(808 )。對於離散的螺旋線路徑的當前部分的角速度然後根 據處在開始和結束徑向位置之間徑向上中途的位置進行調節 (810)。因此，804， 806， 808和810實施參照圖7描述的本發明的 實施例。在一個實施例中，804， 806, 808和810可以由光碟驅動100 的控制器116的旋轉機構116A執行。執行804， 806， 808和810使得光 學機構106在沿離散的螺旋線路徑的當前部分行進時，在平均上具有 相對於光碟102的恆定線速度。
當光碟102正在旋轉時，每次光碟102旋轉給定的量時，光碟驅動 100的細緻動器114C被調節，以使光學機構106追蹤離散的螺旋線路徑(812)，正如相對於圖3， 4和5A-5C描述的。細緻動器114C在這 方面可以由控制器116的細緻動器機構116C調節。在一個實施例中， 在光碟102的標籤面104A的裡面周界204或外面周界206上執行的一 個對準標記202的檢測(814 )推出光碟102被旋轉給定的量(816 )。 這樣的檢測可以由光碟驅動100的檢測器112完成。而且，在一個實 施例中，細緻動器114C的調節可以通過增加或減小細緻動器114C的 電流而完成(818)，以使光學機構106徑向地移動來追蹤離散的螺 旋線路徑。
如果光碟驅動100能夠調節光碟102的角速度，而不管光學機構 106相對於光碟102放置在哪個地方，則每次光碟102被旋轉給定的量 時角速度也被調節(820 )。光碟102的角速度可以通過控制器116的 旋轉機構116A調節主軸電動機110B而被調節。執行820導致光學機構 106保持相對於光碟102的恆定線速度，正如參照圖6描述的。應當指 出，執行804，還是執行820，取決於光碟驅動100是否能夠不管光學 機構106相對於光碟102放置在哪個地方都調節光碟102的角速度。
當離散的路徑被光學機構106追蹤時，光學機構106有選擇地把像 素寫到光碟102的標籤面104A上，以得到想要的圖像(822 )。像素 至少在平均上等距離地間隔開和相等的尺寸。即，如果執行820，則 像素絕對地等距離地間隔開和相等的尺寸。然而，如果執行804，則 像素在平均上等距離地間隔開和相等的尺寸。 一旦想要的圖像被完 全在光學上寫入到光碟102的標籤面104A ( 824 ),則方法800就結束 (826 )。然而，在想要的圖像沒有完全地光學地寫入的場合下 (824 )，如果細緻動器仍舊可被調節，且離散的螺旋線路徑的當前 部分還沒有遇到離散的螺旋線路徑的以前部分(在這樣的以前部分 已被追蹤的場合下)(828 )，和還沒有完成光碟102的全部旋轉 (829 )，則方法800在812開始重複進行。這種情形例如是參照圖 5A-5C描述的情形。
然而，如果細緻動器仍舊可以被調節，且離散的螺旋線路徑的當 前部分還沒有遇到離散的螺旋線路徑的以前部分(828 )，和已完成 光碟102的全部旋轉(829 )，則方法800在804開始重複進行。應當 指出，829的結論是按照光碟的角速度僅僅在光碟102每旋轉一圈調 節一次的本發明的一個實施例。在例如光碟的角速度可以在任何時
間調節的本發明的另一個實施例中，不執行829。在這樣的實施例 中，如果細緻動器仍舊可以被調節，且離散的螺旋線路徑的當前部 分還沒有遇到離散的螺旋線路徑的以前部分，則方法800從828直接 進到812。
一旦細緻動器不再能被調節，或一旦離散的螺旋線路徑的當前部 分遇到離散的螺旋線路徑的以前部分(828 )，則光碟驅動100的粗 致動器114B就被調節(830 )，以把光學機構106移動到相對於光碟 102的新的徑向位置。在執行804的場合下，與執行820相反，這個新 的徑向位置是相對於光碟102的新的部分，其中光碟驅動100能夠調 節光碟102的角速度。粗致動器114B可以由控制器116的粗致動器機 構116B調節。粗致動器114B控制在光碟驅動100的軌道114D上滑軌 114A的運動，以相應地控制細緻動器114C和光學才幾構106的運動。細 致動器114C還被復位(832)，使得它可以再次如前所述地在給定的運 動範圍內被調節，以及方法800在804重複進行。復位細緻動器114C 可包括由控制器116的細緻動器機構116C把細緻動器114C設置為初 始值或預設值。
應當指出，可以有用於執行圖8A-8B的方法800的826的替換實施 例。在圖8A-8B上未示出的這個替換實施例中，是否完成光碟102的 完全旋轉被用作為確定在826後是否進行方法800的基礎。如果已完 成光碟102的完全旋轉以及細緻動器仍舊可被調節，則方法800可以 像以前那樣在812開始重複進行。然而，作為另一個實例，如果已完 成光碟102的完全旋轉，以使得光碟102的新旋轉開始，以及細緻動 器仍舊可被調節，則方法800可以在804開始重複進行，以改變光碟 102的角速度。即，雖然在圖8A-8B上描繪的方法800的實施例中顯示 從828的兩個分支一回到812，或繼續進到830--，但在替換實施例 中，有從828的三個分支回到812，回到804，或繼續進到830。
應當指出，雖然這裡顯示和描述了具體實施例，但本領域技術人 員將會看到，為達到相同的目的所計算的任何安排可以替換所顯示 的具體實施例。本專利申請打算覆蓋本發明的公開的實施例的調整 或改變。所以，顯然打算本發明僅僅由權利要求及其等價物限制。
權利要求
1.一種方法(800)，包括當光碟在光碟驅動內旋轉時，每次光碟被旋轉給定的量時，調節光碟驅動的細緻動器(812)，以使光碟驅動的光學機構相對於光碟追蹤離散的螺旋線路徑；以及當離散的螺旋線路徑被光碟驅動的光學機構追蹤時，光學機構有選擇地向光碟寫入(822)。
2. 權利要求l的方法，其中光學機構有選擇地向光碟寫入，以形成在光碟上的人可讀的圖像。
3. 權利要求l的方法，其中每次光碟被旋轉給定的量時，調節光碟驅動的細緻動器包括檢測圍繞光碟的裡面周界或外面周界以等距離間隔執行的多個對準標記之一 (814);以及作為應答，推斷光碟被旋轉給定的量，以使得光碟驅動的細緻動 器被調節(816)。
4. 權利要求l的方法，其中調節光碟驅動的細緻動器包括以下步 驟之一改變細緻動器的電流，以使得向光碟的裡面周界追蹤離散的螺旋線路徑(818 );或改變細緻動器的電流，以使得向光碟的外面周界追蹤離散的螺旋線路徑(818)。
5. 權利要求l的方法，還包括調節光碟驅動的粗致動器，以相對於光碟徑向地移動光碟驅動的光學機構到新的徑向位置(830 ); 復位細緻動器(832 );以及每次光碟被旋轉給定的量時重複調節細緻動器，以及當離散的螺旋線路徑被光學機構追蹤時，光學機構有選擇地向光碟寫入。
6. 權利要求5的方法，其中當光碟驅動的細緻動器不再能被調節時，調節光碟驅動的粗致動器。
7. 權利要求5的方法，其中調節光碟驅動的粗致動器使得光碟驅動的光學機構以與調節光碟驅動的細緻動器使得光學機構徑向地移 動的相反方向徑向地移動。
8. 權利要求7的方法，其中當光碟驅動的光學機構由於調節光碟 驅動的細緻動器而移動時，調節光碟驅動的粗致動器，以使得由光 學機構相對光碟追蹤的離散的螺旋線路徑的當前部分遇到由光學機 構相對光碟追蹤的離散的螺旋線路徑的以前部分。
9. 權利要求7的方法，其中調節光碟驅動的細緻動器使得光碟驅 動的光學機構以第一徑向方向相對於光碟的輪轂移動，以及調節光 盤驅動的粗致動器使得光學機構以與第一徑向方向相反的第二徑向 方向徑向地移動。
10. 權利要求l的方法，還包括每次光碟旋轉給定的量時調節光 盤的角速度，以便保持光碟驅動的光學機構相對於光碟的恆定線速 度，並且使得光學機構有選擇地向光碟的等距離間隔的和相等尺寸 的像素寫入(820 )。
11. 權利要求l的方法，還包括確定離散的螺旋線路徑的當前部分的開始徑向位置(806 ); 確定離散的螺旋線路徑的當前部分的結束徑向位置(808 );以及根據在開始徑向位置與結束徑向位置之間徑向上中途的離散的 螺旋線路徑的當前部分的徑向位置，來對於離散的螺旋線路徑的當 前部分調節光碟的角速度，以在平均上保持光碟的恆定線速度，使 得光學機構有選擇地向光碟的平均等距離間隔的和相等尺寸的像素 寫入(810)。
12. —種光碟驅動(100)，包括 電動機，以角速度旋轉光碟(110B);檢測器，檢測圍繞光碟的裡面周界或外面周界以等距離間隔執行 的對準標記(112);向光碟寫入的光學機構，該光學機構相對於光碟以徑向方式是移 動可定位的，並且光碟相對於它具有線速度(106);以及以下的至少一項細緻動器，每次檢測到一個對準標記時調節光學機構，以使光學 機構相對於光碟追蹤離散的螺旋線路徑(114C);第一機構，每次檢測到一個對準標記時調節光碟的角速度，以保 持光學機構相對於光碟的至少基本上恆定的線速度，以使得光學機構有選擇地向光碟的等距離間隔的和相等尺寸的像素寫入U16A); 或第二機構，調節光碟的角速度，以在平均上保持光學機構相對於 光碟的至少基本上恆定的線速度，以使得光學機構有選擇地向光碟 的平均等距離間隔的和相等尺寸的像素寫入(116A)。
全文摘要
當光碟正在光碟驅動內旋轉時，光碟驅動的光學機構相對於光碟追蹤離散的螺旋線路徑(812)。當離散的路徑被光碟驅動的光學機構追蹤時，光學機構有選擇地向光碟寫入(822)。
文檔編號G11B7/0037GK101194307SQ200680020812
公開日2008年6月4日 申請日期2006年6月7日 優先權日2005年6月11日
發明者D·M·漢克斯, G·J·利平斯基 申請人:惠普開發有限公司