在光学数据存储系统中补偿跟踪误差信号的硬盘区噪声退会化的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一个在光学数据存储系统中补偿跟踪误差信号的硬盘扇区噪声退化的系统。该系统包括一个硬盘扇区探测电路，其根据所接收的代表磁光盘上硬盘扇区的探测的第一个输入信号产生第一个输出信号；一个逻辑电路，其根据所接收的第一个输出信号和第二个输入信号产生第二个输出信号；以及跟踪误差信号重建电路，其根据所接收的跟踪误差信号和第二个输出信号产生一个近似的跟踪误差信号。本发明专利技术可以作为硬件电路或作为硬件和在计算机可读出媒质中包含的和在数字计算机中实现的软件之组合来实施。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光盘驱动系统，更具体地说，涉及修正由于磁光盘上预格式化扇区信息引起的跟踪误差信号的不正常的系统。2.有关技术的说明光学数据驱动系统包括CD唱机和计算机数据存储设备，其采用平行光如激光束在旋转的光盘上写入和/或读出。光盘能存储大量数据。数据的存取是靠将激光束聚焦到光盘上，然后检测反射光束中被编码的信息来实现的。已知有各种类型的光学系统，包括只读存储器(ROM)、一次写入多次读出存储器(WORM)和可擦存储器。可擦系统包括磁光(MO)和相位变化记录媒质。在光盘驱动系统中，数据通常以两种组态中的任一种来存储。在第一种组态中，数据被存储在光盘上所形成的一系列同心的磁道上。对光盘的特定区域(因而对特定数据)的随机存取是如下实现的，即激光束径向地扫描穿过光盘上的磁道，以便定位到所希望的磁道，然后沿着该磁道扫描，直到激光束找到光盘上所需的特定区域或扇区为止。在第二种组态中，数据被存储在单一的螺旋形磁道上。对该螺旋形磁道的随机存取是以类似于圆形磁道的方式进行的。激光束径向地扫描穿过相邻螺旋形磁道转圈的边界以便定位所希望的转圈，直到抵达光盘上所需的特定区域或扇区为止。激光束在跟随数据磁道的情况下必须同时严格地聚焦在光盘上。保持聚焦是靠移动物镜来实现，采用聚焦致动器使激光束经过该透镜指向有关的光盘上。跟踪位置的调整如下实现，即采用线性致动器在旋转的光盘上以相对于光盘上的磁道的径向方向移动产生激光束的光头。光头一般也包含聚焦透镜、聚焦致动器和束转向镜子。各种聚焦和跟踪伺服方案是成熟的技术。最广泛使用的一个跟踪伺服方案采用跟踪凹槽。数据磁道区也称为接合区(land)。跟踪凹槽被模制到光盘每个数据磁道的两边。凹槽可能是V形或梯形。已聚焦的激光束具有可与接合区宽度相比拟的高斯直径，并指向光盘的凹槽结构。由凹槽引起的激光束的衍射产生一不同的强度分布，处于零和正或负第一衍射序列(order)之间，其取决于束斑相对于凹槽的径向位置。当束从一个接合区段移开单向凹槽段移动时，通常衍射到第一序列的强度越强。这些光强度分布被映射到伺服控制光探测器，并被用于产生一个跟踪误差信号(TES)，该跟踪误差信号再控制安放在光头的线性致动器，以便使束保持在磁道上。通常也使用相同的光探测器来产生一个聚焦误差信号(FES)。FES被用于控制聚焦致动器，以保持光束聚焦在光盘上。当光盘驱动器执行一个搜索操作以便扫描或寻找特定磁道的一个特定扇区时，提出一个问题。由预格式化扇区信息或硬盘扇区引起的跟踪误差信号(TES)的不正常会造成搜索误差。驱动器的内部电子“搜索”电路依赖于当物镜扫描横切旋转的光盘时所遇到的每个磁道的精确计数。在不存在预格式化扇区信息时光盘的跟踪误差信号类似于正弦波。象TES信号那样的正弦波的每个零交叉代表接合区的中心或磁道特性的凹槽区的一个交叉。电子跟踪电路依赖于零交叉以便精确地确定跟踪误差环路正在以开环方式工作期间所横切的数据磁道数目。同样地，当“搜索”已被完成并且跟踪伺服开始闭合环路工作时，电子跟踪电路“锁定”在TES信号的零交叉上。当激光束的聚焦光斑问询光盘上的一个硬盘扇区范围时，TES被恶化，引起TES信号的电压幅度不恰当地趋于零。当光盘驱动系统正工作在“搜索”方式时，TES信号这样的不恰当的零值会造成跟踪计数器不正确地计数横切的磁道数目，导致“搜索”错误。TES信号的不正常也造成搜索电路在相对于零交叉的错误时间上开始闭环工作，这可能也导致一个搜索错误。最后的影响是降低“搜索”性能和可靠性。因此，需要有一个系统能克服在光盘驱动系统中由于探测预格式化扇区信息引起的跟踪误差信号的不正常造成的搜索误差的问题。专利技术概述本专利技术通过实现一个电子电路以便在硬盘扇区不正常使真正TES信号退化时计算近似的TES信号来克服前面所述的问题。这个近似的TES信号用线性内插方法计算并在探测硬盘扇区时替代真正的TES信号。本专利技术采用一个电路以便当硬盘扇区正被探测时在MO盘上探测，并采用另一个电路提供TES信号的内插。在本专利技术的装置中，一个硬盘扇区探测电路采用来自数据前置放大器的ROM输出来检测硬盘扇区的存在。ROM信号后跟一个峰值检波器，一个幅度阈值传感器和一个脉冲宽度阈值电路。峰值检波器提供一个块的充电时间和慢的放电时间，因此峰值检波器的输出跟随代表硬盘扇区探测的ROM信号的高频含量的峰值。峰值检波器的输出是一个脉冲，其周期稍大于典型的硬盘扇区脉冲。幅度阈值电路和脉冲宽度阈值电路提供抗扰度，因此噪声尖峰不会偶然地模拟一个硬盘扇区探测状态。TES内插电路在硬盘扇区探测电路产生一个输出脉冲的时间间隔内被启动。TES内插电路通过采用模拟微分元件连续计算TES信号的电压变化率(dv/dt)来工作。微分元件后面跟一个一阶取样保持电路，它被设置为仅当硬盘扇区被探测时才是保持方式。取样保持电路后跟一个具有极点和零点位置的积分器，以便对消微分元件电路的影响。在不存在硬盘扇区情况下，原来的TES信号传过未受影响的电路。然而，当硬盘扇区被探测时，取样保持电路捕获TES斜率(dVTES/dt)的上一个值。积分器则将斜率相对于时间积分，在硬盘扇区被探测时提供TES信号的线性内插。图6示出在周期T1和T2期间的一个合成的或重建的TES信号。本专利技术提供一个近似的TES信号，它非常类似于硬盘扇区还没有被探测时所存在的TES信号。本专利技术也可以以一个采用硬件和软件组合的数字系统来实现，其中软件可以被存储在一个计算机可读出的媒质上。本专利技术的优点是克服了光盘驱动系统中存在的由于探测光盘上预格式化扇区信号引起的跟踪误差信号的不正常所造成的搜索误差的问题。本专利技术的另一个重要优点是可以采用易于实现的微分和积分技术根据需要的那样实时重建跟踪误差信号。在阅读了附图和技术特性以及权利要求之后，本专利技术的这些和其它优点会变得更加显而易见。附图简单说明附图说明图1示出体现本专利技术各种特性的与补偿跟踪误差信号的硬盘扇区噪声退化的系统组合在一起的一个光盘驱动系统。图2示出在图1的光盘驱动系统中产生跟踪误差信号(TES)的四象限光探测器电路。图3和4说明了一个理想跟踪误差信号(TES)如何对应于磁光盘的凹槽结构。图5示出受磁光盘上硬盘扇区探测影响一个跟踪误差信号。图6示出由图5的TES信号经积分重建的一个合成跟踪误差信号。图7是在图1的光盘驱动系统中所用的补偿跟踪误差信号的硬盘扇区噪声退化的系统130的方块图。图8是图7的TES重建电路138的方块图。图9是图7的逻辑电路142的方块图。图10是图7的硬盘扇区探测电路140的方块图。图11是实现硬盘扇区探测电路的电子电路的一个例子。图12-17是说明硬盘扇区探测电路的各种部件的工作的定时图。图18是实现TES重建和逻辑电路的电子电路的一个例子。图19-23是说明TES重建和逻辑电路的各种部件的工作的定时图。图24示出包括硬件和软件部件的实现本专利技术的一个系统。图25示出在图24所示的计算机中所实现的软件例程的一个例子。图26示出在图24所示的计算机中所实现的使用统计方法估计跟踪误差信号的值的软件例程的一个例子。在所有附图中，同样的标记号码指同样的部件。优选实施例的说明参见图1，示出一个光盘驱动系统10，其中包括一个跟踪误差信号(TES)补偿系统1本文档来自技高网...

【技术保护点】
在光学数据存储系统中补偿跟踪误差信号的硬盘扇区噪声退化的系统，包括： 硬盘扇区探测电路，其根据所接收的代表磁光盘上硬盘扇区的探测的第一个输入信号产生第一个输出信号； 逻辑电路，其根据所接收的所说的第一个输出信号和第二个输入信号产生第二个输出信号；以及 跟踪误差信号重建电路，其接收跟踪误差信号和所说的第二个输出信号的同时，产生重建的跟踪误差信号。

【技术特征摘要】
US 1997-2-20 8035491.在光学数据存储系统中补偿跟踪误差信号的硬盘扇区噪声退化的系统，包括硬盘扇区探测电路，其根据所接收的代表磁光盘上硬盘扇区的探测的第一个输入信号产生第一个输出信号；逻辑电路，其根据所接收的所说的第一个输出信号和第二个输入信号产生第二个输出信号；以及跟踪误差信号重建电路，其接收跟踪误差信号和所说的第二个输出信号的同时，产生重建的跟踪误差信号。2.权利要求1的系统，其特征在于所说的跟踪误差信号重建电路包括微分电路，其把所说的跟踪误差信号变换成时间微分的跟踪误差信号；取样保持电路，用于存储所说的时间微分的跟踪误差信号并用于当所说的第二个输出信号有第一个逻辑电平时直接通过所说的时间微分的跟踪误差信号；以及积分电路，用于通过积分当所说的第二个输出信号有所说的第一个逻辑电平时由所说的取样保持电路直接通过的所说的时间微分的跟踪误差信号，以及通过积分当所说的第二个输出信号有第二个逻辑电平时在所说的取样保持电路中所存储的所说的时间微分的跟踪误差信号，来产生所说的重建跟踪误差信号。3.权利要求1的系统，其特征在于所说的硬盘扇区探测电路包括放大器，用于将所说的第一个输入信号变换为第一个被放大的输入信号；峰值检波电路，用于将所说的被放大的第一个输入信号变换为代表所说的第一个被放大的输入信号的峰值幅度的一个峰值幅度信号；幅度阈值检测电路，用于将所说的峰值幅度信号变换为代表超过阈值的所说的峰值幅度信号的所说的峰值幅度的一个幅度阈值信号；以及脉冲宽度阈值电路，用于根据当所说的幅度阈值信号有超过预定周期的脉冲宽度时所接收的所说的幅度阈值信号，产生所说的第一个输出信号。4.权利要求1的系统，其特征在于所说的逻辑电路包括第二个开关，用于除了当所说的第二个开关接收所说的第二个输入信号时之外直接通过所说的跟踪误差信号；第三个开关，用于除了当所说的第三个开关接收所说的第二个输入信号时之外直接通过所说的已重建的跟踪误差信号；以及与门，用于当所说的与门接收所说的第一个输入信号和所说的第二个输入信号时，产生所说的第二个输出信号。5.权利要求3的系统，其特征在于所说的第一个输入信号有脉冲宽度PW1，由所说的脉冲宽度阈值电路产生的所说的第一个输出信号有脉冲宽度PWTH，其中PWTH＞1.10×PW1。6.权利要求1的系统，其特征在于所说的跟踪误差信号由四象限检波器产生。7.权利要求2的系统，其特征在于所说的跟踪误差信号重建电路包括常闭开关，其在所说的第二个输出信号有所说的第一个逻辑电平时提供所说的时间微分的跟踪误差信号，加到所说的积分电路；以及缓冲器，其存储从所说的常闭开关接收的所说的时间微分的跟踪误差信号。8.在光学数据存储系统中补偿跟踪误差信号的硬盘扇区噪声退化的方法，包括如下步骤根据所接收的代表磁光盘上硬盘扇区的探测的第一个输入信号产生第一个输出信号；根据所接收的所说的第一个输出信号和第二个输入信号产生第二个输出信号；以及根据所接收的跟踪误差信号和所说的第二个输出信号产生重建的跟踪误差信号。9.权利要求8的方法，其特征在于产生重建的跟踪误差信号的步骤还包括以下步骤将所说的跟踪误差信号变换为时间微分的跟踪误差信号；将所说的时间微分的跟踪误差信号的一个最近的值存储在信号存储的存储器中；通过积分存储在所说的存储器中的所说的时间微分的跟踪误差信号，产生所说的重建的跟踪误差信号；以及根据所接收的所说的第二个输出信号中断所说的存储步骤。10.权利要求8的方法，其特征在于产生所说的第一个输出信号的步骤包括将所说的第一个输入信号变换为第一个被放大的输入信号；将所说的第一个被放大的输入信号变换为代表所说的第一个被放大的输入信号的峰值幅度的一个峰值幅度；将所说的峰值信号变换为代表超过一阈值的所说的峰值幅度信号的峰值幅度的一个幅度阈值信号；以及根据所接收的具有超过一个预定时间周期的脉冲宽度的所说的幅度阈值信号，产生所说的第一个输出信号。11.权利要求8的方法，其特征在于还包括除了当所说的第二个输出信号信号被接收时之外输出所说的跟踪误差信号的步骤。12.权利要求8的方法，其特征在于还包括除了当所说的第二个输入信号被接收时之外直接通过所说的重建的跟踪误差信号的步骤。13.权利要求8的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：AK巴特斯，NX布伊，AA芬内马，仙波哲夫，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]