判别储存媒体检测器位置的方法与装置.pdf

本发明涉及一种判别储存媒体检测器位置的方法与装置，所述方法包括：扫描一激光束于一光储存媒体的一轨道上，该轨道包括一第一轨道区和一第二轨道区，每一所述轨道区有一循环波浪(recurring deviations)的物理特征；自所述激光束得到一摆动信号(wobble signal)，该摆动信号具有所述循环波浪的相关信息；根据所述摆动信号的一频率、一周期或一脉冲宽度，判别所述激光束位于所述第一轨道区或所述第二轨道区。

权利要求书
1.  一种根据摆动信号判别一光学头的激光束位置的方法，其特征在于包含：
聚焦所述激光束于一光储存媒体的一轨道上，该轨道包括一第一轨道区和一第二轨道区，每一所述轨道区有一具有循环波浪的物理特征；
自所述激光束得到一摆动信号，该摆动信号具有所述循环波浪的相关信息；
根据所述摆动信号的一频率、一周期或一脉冲宽度，判别所述激光束位于所述第一轨道区或所述第二轨道区。

2.  根据权利要求1所述的根据摆动信号判别一光学头的激光束位置的方法，其特征在于，还包括测定所述摆动信号的频率、周期、和脉冲宽度中至少一项的一统计量。

3.  根据权利要求2所述的根据摆动信号判别一光学头的激光束位置的方法，其特征在于，所述统计量包括一极大值、一极小值、一平均值、一标准差以及一分布中至少一项。

4.  根据权利要求2所述的根据摆动信号判别一光学头的激光束位置的方法，其特征在于：根据所述统计量，判别所述光学头位于所述第一轨道区或所述第二轨道区。

5.  根据权利要求1所述的根据摆动信号判别一光学头的激光束位置的方法，其特征在于：所述摆动信号在所述激光束扫描所述第一轨道区时，具有一第一平均频率，并且所述摆动信号在所述激光束扫描所述第二轨道区时，具有一第二平均频率。

6.  根据权利要求1所述的根据摆动信号判别一光学头的激光束位置的方法，其特征在于：所述循环波浪在所述第一轨道区时是根据一第一调制型态调制，并且所述循环波浪在所述第二轨道区时是根据一第二调制型态调制。

7.  根据权利要求6所述的根据摆动信号判别一光学头的激光束位置的方法，其特征在于：所述第一调制型态包括一频率调制或一相位调制。

8.  根据权利要求7所述的根据摆动信号判别一光学头的激光束位置的方法，其特征在于：所述相位调制包括一最小相移键控调制。

9.  根据权利要求6所述的根据摆动信号判别一光学头的激光束位置的方法，其特征在于：所述第二调制型态包括一轨道直接调制，其中位逻辑值以轨道波浪表示。

10.  根据权利要求1所述的根据摆动信号判别一光学头的激光束位置的方法，其特征在于：所述第一轨道区储存地址信息。

11.  根据权利要求1所述的根据摆动信号判别一光学头的激光束位置的方法，其特征在于：所述第二轨道区储存控制信息，该控制信息与自所述光储存媒体读取数据、或写入数据至所述光储存媒体相关。

12.  根据权利要求1所述的根据摆动信号判别一光学头的激光束位置的方法，其特征在于：所述物理特征的循环波浪包括轨道边界波浪。

13.  一种根据盘片转速判别一光学头位置的方法，其特征在于包含：
旋转一盘片，该盘片含有一轨道，该轨道有一具有循环波浪的物理特征；
相对所述盘片移动所述光学头；
根据检测到的所述物理特征的变动量产生一摆动信号；
根据所述摆动信号的一频率、一周期、和一脉冲宽度中至少一项，调整所述盘片相对所述光学头的一转速；
以及根据所述盘片的转速判别所述光学头的一轨道位置。

14.  根据权利要求13所述的根据盘片转速判别一光学头位置的方法，其特征在于：还包括测定至少一项统计数据，其中包括一极大值、一极小值以及一平均值，所述统据数据与所述摆动信号的频率、周期和脉冲宽度中至少一项相关。

15.  根据权利要求13所述的根据盘片转速判别一光学头位置的方法，其特征在于：所述轨道包含一第一轨道区和一第二轨道区，所述第一轨道区的所述循环偏波浪是根据一第一调制型态调制，所述第二轨道区的所述循环波浪是根据一第二调制型态调制。

16.  根据权利要求15所述的根据盘片转速判别一光学头位置的方法，其特征在于：所述第一轨道区储存预录数据。

17.  根据权利要求15所述的根据盘片转速判别一光学头位置的方法，其特征在于：所述第二轨道区提供使用者写入数据。

18.  一种根据轨道波浪判别一光学头位置的方法，其特征在于包含：
读取一光储存媒体，该光储存媒体包括一轨道，该轨道具有一第一轨道区与一第二轨道区；
移动所述光学头至一第一定点，以检测所述第一轨道区的轨道波浪；
测量所述第一轨道区的轨道波浪的一频率、一周期和一脉冲宽度中至少一项，以产生一第一组测量值；
移动所述光学头至一第二定点，以检测其轨道波浪；
测量所述第二定点检测到的轨道波浪的一频率、一周期和一脉冲宽度中至少一项，以产生一第二组测量值；
然后比较所述第一组测量值与所述第二组测量值，以判别所述光学头是否位于所述第二轨道区。

19.  根据权利要求18所述的根据轨道波浪判别一光学头位置的方法，其特征在于：所述第一轨道区包括一可再写区，该可再写区提供使用者写入数据，所述第二轨道区包括一预录区，该预录区储存预录数据。

20.  根据权利要求18所述的根据轨道波浪判别一光学头位置的方法，其特征在于：所述第一轨道区的轨道波浪是根据一第一调制型态调制，并且第二轨道区的轨道波浪是根据一第二调制型态调制。

21.  一种由一光学头的激光束扫描得到摆动信号的方法，其特征在于包含：
通过所述光学头的激光束得到一摆动信号，所述激光束扫描一光储存媒体上一轨道，该轨道具有一第一轨道区和一第二轨道区，每一所述轨道区有一具有循环波浪的物理特征，所述摆动信号具有相关所述循环波浪的信息；
根据所述摆动信号的一时间相依特性，判别所述光学头位于所述第一轨道区或所述第二轨道区。

22.  根据权利要求21所述的由一光学头的激光束扫描得到摆动信号的方法，其特征在于：所述时间相依特性包括一频率、一周期和一脉冲宽度中至少一项。

23.  根据权利要求21所述的由一光学头的激光束扫描得到摆动信号的方法，其特征在于：所述光储存媒体包括一盘片，所述第一轨道区位于所述盘片一第一部分，该第一部分半径小于一特定值，所述第二轨道区位于所述光盘一第二部分，该第二部分半径大于或等于所述特定值。

24.  一种判别一光学头位置的装置，其特征在于包含：
一光学头位置判别电路，根据一摆动信号的一频率、一周期以及一脉冲宽度中至少一项，判别一光学头于一光储存媒体的一轨道上的位置，所述摆动信号包括所述轨道的一物理特征的循环波浪相关信息。

25.  根据权利要求24所述的判别一光学头位置的装置，其特征在于：所述物理特征的循环波浪，包括呈放射状方向的所述轨道边界的循环波浪。

26.  根据权利要求24所述的判别一光学头位置的装置，其特征在于：还包括一存储器，用以储存与所述摆动信号的一频率、一周期以及一脉冲宽度中至少一项相关的数值。

27.  根据权利要求26所述的判别一光学头位置的装置，其特征在于：所述光学头位置判别电路测量所述摆动信号的频率、周期以及脉冲宽度中至少一项，并且将其测量数值与所述存储器所储存的数值加以比较，藉以判别所述光学头位置。

28.  根据权利要求24所述的判别一光学头位置的装置，其特征在于：还包括一存储器，用以储存相关一统计量的数值，所述统计量与所述摆动信号的一频率、一周期以及一脉冲宽度中至少一项相关。

29.  根据权利要求28所述的判别一光学头位置的装置，其特征在于：所述统计量包括一极大值、一极小值、一平均值、一标准差以及一分布中至少一项。

30.  根据权利要求28所述的判别一光学头位置的装置，其特征在于：所述光学头位置判别电路测量所述摆动信号的一频率、一周期以及一脉冲宽度中至少一项的一统计量，并且将其测量数值与所述存储器所储存的数值加以比较，藉以判别所述光学头位置。

31.  根据权利要求24所述的判别一光学头位置的装置，其特征在于：所述光学头用来检测所述循环波浪。

32.  根据权利要求31所述的判别一光学头位置的装置，其特征在于：还包括一摆动信号产生器，根据检测到的循环波浪，所述摆动信号产生器产生所述摆动信号。

33.  根据权利要求24所述的判别一光学头位置的装置，其特征在于：还包括一控制器，用以控制所述光储存媒体相对所述光学头的一转速。

34.  根据权利要求33所述的判别一光学头位置的装置，其特征在于：所述控制器控制所述光储存媒体器的转速，使得所述摆动信号产生时，所述光学头以一近似等线速度相对所述轨道移动。

35.  根据权利要求33所述的判别一光学头位置的装置，其特征在于：所述控制器控制所述光储存媒体器的转速，使得所述摆动信号产生时，所述光储存媒体以一近似等角速度转动。

36.  根据权利要求31所述的判别一光学头位置的装置，其特征在于：还包括一马达，用以使所述光学头相对所述光储存媒体移动。

37.  一种根据盘片转速判别一光学头位置的装置，其特征在于包含：
一光学头位置判别模块，根据一光储存媒体的转速，所述光学头位置判别模块判别一光学头位于所述光储存媒体的第一轨道区或第二轨道区，所述第一轨道区的一物理特征，拥有根据第一调制型态调制的循环波浪，所述第二轨道区的一物理特征，拥有根据第二调制型态调制的循环波浪。

38.  根据权利要求37所述的根据盘片转速判别一光学头位置的装置，其特征在于：所述第一调制型态包括一相位调制或一频率调制，且所述第二调制型态包括一轨道直接调制，所述轨道直接调制将位逻辑值以轨道波浪表示。

39.  根据权利要求37所述的根据盘片转速判别一光学头位置的装置，其特征在于：所述光学头位置判别模块包含一控制器，根据所述摆动信号的一频率、一周期以及一脉冲宽度中至少一项，控制所述光储存媒体的转速。

40.  根据权利要求39所述的根据盘片转速判别一光学头位置的装置，其特征在于：所述控制器根据至少一项统计数据，其中包括一极大值、一极小值、一平均值、一标准差或一分布，控制所述光储存媒体转速，所述统据数据与所述摆动信号的频率、周期和脉冲宽度中至少一项相关。

41.  一光学储存系统，用以储存数据在一光储存媒体，该光储存媒体具有一轨道，该轨道包括一第一轨道区和一第二轨道区，每一所述轨道区有一具有循环波浪的物理特征，其特征在于，所述光学储存系统包含：
一光学头，用以检测所述循环波浪；
一摆动信号产生器，根据检测到的所述循环波浪，所述摆动信号产生器产生一摆动信号；
一光学头位置判别电路，根据所述摆动信号的一频率、一周期以及一脉冲宽度中至少一项，判别所述光学头位于所述第一轨道区或所述第二轨道区。
一致动器，根据判别所述光学头位于所述第一轨道区或所述第二轨道区的判别结果，移动该光学头。

42.  根据权利要求41所述的光学储存系统，其特征在于：还包含一存储器，用以储存至少一项预定值，其中包括一预定极大值、一预定极小值、一预定平均值、一预定标准差以及一预定分布，所述预定值与所述摆动信号的频率、周期以及脉冲宽度中至少一项相关。

43.  根据权利要求42所述的光学储存系统，其特征在于：所述光学头位置判别电路测量至少一项统计数据，其中包括一极大值、一极小值、一平均值、一标准差以及一分布，所述统计数据与所述摆动信号的频率、周期、半周期以及脉冲宽度中至少一项相关，然后将所述测量到的统计数据与至少一项所述存储器内预定值加以比较。

44.  一种通过光储存媒体信息判别一光学头的激光束位置的装置，其特征在于包含：
一扫描装置，用以扫描所述光学头的激光束在一光储存媒体的一轨道上，该轨道具有一第一轨道区和一第二轨道区，每一所述轨道区有一具有循环波浪的物理特征；
一摆动信号产生器，根据所述激光束产生一摆动信号，该摆动信号包括所述循环波浪的信息；
一光学头位置判别装置，根据所述摆动信号的一频率、一周期以及一脉冲宽度中至少一项，判别所述光学头位于所述第一轨道区或所述第二轨道区。

45.  根据权利要求44所述的通过光储存媒体信息判别一光学头的激光束位置的装置，其特征在于：所述光学头位置判别装置根据至少一项统计数据，判别所述光学头位于所述第一轨道区或所述第二轨道区，所述统计数据包括一极大值、一极小值、一平均值、一标准差以及一分布，所述统计数据与所述摆动信号之频率、周期和脉冲宽度中至少一项相关。

46.  一种根据摆动信号时间相依特性判别一光学头位置的装置，其特征在于包含：
一光学头位置判别电路，至少根据一项一摆动信号的时间相依特性，判别所述光学头在一光储存媒体的一轨道上的位置，所述摆动信号包含所述轨道的一物理特征的循环波浪信息。

47.  根据权利要求46所述的根据摆动信号时间相依特性判别一光学头位置的装置，其特征在于：所述时间相依特性包括一频率、一周期以及一脉冲宽度中至少一项。

48.  根据权利要求46所述的根据摆动信号时间相依特性判别一光学头位置的装置，其特征在于：还包括一存储器，用以储存所述摆动信号的所述时间相依特性的一统计量。

说明书判别储存媒体检测器位置的方法与装置
技术领域
本发明涉及判别光学头于光储存媒体位置的方法与装置。
背景技术
图1表示一光学储存系统10的说明例，用以将数据写入光盘12和从光盘12读取。光学储存系统10包括一光盘驱动控制器14，用以控制一转轴马达(spindle motor)16和一滑撬马达(sled motor)18。转轴马达16控制光盘12的转速。滑撬马达18控制光学读取头(optical pickup head)20在光盘12上的位置。光学读取头20包括一产生激光束22的激光二极管，所述激光束的能量由光盘驱动控制器14在执行读取、写入光盘操作时进行调整。所述光盘驱动控制器14包括一写入数据编码电路、一读取数据解码电路以及一主机接口电路。
图2表示一光盘12的说明例，该光盘包含一伺服轨道(servo track)30，该伺服轨道由光盘上一螺旋槽(spiral groove)构成。伺服轨道30引导读取头20移动；在写入操作中，读取头20修改部分凹槽的反射率，在读取操作中，读取头20检测凹槽的反射差。伺服轨道30包括一预录区(pre-recorded region)32以及一可再写区(rewritable region)34。预录区32预录控制信息(例如光盘类型、可写区长度、建议写入功率以及建议抹除功率)。
可再写区34提供使用者写入使用者数据。当使用者数据的二进制位被写入可再写区34时，记录标框(除标框同步部分以外)的数据位被转换为使用17PP调制码(17PP modulation codes)的调制位，并且更进一步使用不归零(non-return-to-zero，NRZ)转换法转换为不归零反转(non-return-to-zero inverted，NRZI)通道位。17PP是一种编码方式的简称，该编码方式采用(1，7)扫描长度受限、同位保持并且禁止重复最小变迁扫描长度((1，7)run length limitedparity-preserve prohibit repeated minimum transition runlength)。每一通道位具有一事先定义的时间长度T。当所述时间长度T中凹槽反射率有改变时，通道位值为1。当该时间长度T中凹槽反射率没有改变时，通道位值为0。
图3表示激光束22在伺服轨道30上的照射情形。伺服轨道30包括一凹槽(groove)36，该凹槽比其邻近平台(lands)38更接近入射表面(激光束首先冲击的光盘表面)。凹槽36与平台38具有不同反射率，因此激光束22截面上的不同区域将呈现不同的反射状况。
如图4所示，随着轨道长度增加，伺服轨道30在径向方向40具有循环波浪(recurring deviations)，又称轨道摆动(track wobble)。在说明例中，可再写区34的摆动经调制后包含地址信息，该摆动又称为预刻凹槽寻址(address inpre-groove，ADIP)。而预录区32的摆动经调制后包含控制信息。
美国公开号2003/0090977一案中揭露一光盘，该光盘有一伺服轨道，该伺服轨道具有一摆动，该摆动使用最小相移键控调制法(minimum shift keyingmodulation)调制以包含地址信息。所述伺服轨道还有一管理区域，其中伺服轨道使用一直接数字调制法(direct digital modulation)调制以含有管理数据。美国公开号2004/012573一案中揭露一高频调制(high frequency modulated，HFM)凹槽技术，该技术使用双相调制法(bi-phase modulation)调制以储存永久信息和控制数据。
摆动信号为一时变信号，由反射激光束22依照轨道摆动产生的变动量得到。所述摆动信号可被用来维持读取头20沿着伺服轨道30的平均中心线42移动、控制盘片12的转速并且同步化储存系统10的写入时脉(write clock)。所述摆动信号经解调后可得到地址信息，储存系统10利用所述地址信息来判别读取头20与伺服轨道30起始处的相对位置。
在下文说明中，根据情况，“轨道摆动”可表示预录区32的轨道偏移或可再写区34的摆动。根据情况，“摆动信号”可表示读取头20在预录区32或在可再写区34时由反射激光束22产生的时变信号。
举例说明，盘片12中心孔46的中心44至预录区32的径向距离小于一预定值r，而盘片12中心孔46的中心44至可再写区34的径向距离大于该预定值r。举例说明，储存系统10可分别通过移动读取头20至其小于或大于预定值r的特定径向距离，选择定位读取头20于预录区32或可再写区34。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种根据摆动信号判别光学头的激光束位置的方法，其中包含：一光学头的激光束聚焦于一光储存媒体的一轨道上，该轨道包括一第一轨道区和一第二轨道区，每一所述轨道区有一具有循环波浪的物理特征；自所述激光束得到一摆动信号，该摆动信号具有所述循环波浪的相关信息；根据所述摆动信号的一频率、一周期或一脉冲宽度，判别所述光学头位于所述第一轨道区或所述第二轨道区。
所述方法还包括：测定所述摆动信号的频率、周期、和脉冲宽度中至少一项的一统计量；
所述统计量包括一极大值、一极小值、一平均值、一标准差以及一分布中至少一项；
根据所述统计量，判别所述激光束位于所述第一轨道区或所述第二轨道区；
所述摆动信号在所述激光束扫描所述第一轨道区时，具有一第一平均频率，并且所述摆动信号在所述激光束扫描所述第二轨道区时，具有一第二平均频率；
所述循环波浪在所述第一轨道区时乃根据一第一调制型态调制，并且所述循环波浪在所述第二轨道区时乃根据一第二调制型态调制；
所述第一轨道区储存地址信息；所述第二轨道区储存控制信息，该控制信息与从所述光储存媒体读取数据、或写入数据至所述光储存媒体相关；
所述第一调制型态包括一频率调制或一相位调制；所述相位调制包括一最小相移键控调制；所述第二调制型态包括一轨道直接调制，其中位逻辑值以轨道波浪表示；所述物理特征的循环波浪包括轨道边界波浪。
另外，本发明另提出一种根据盘片转速判别光学头的激光束位置的方法，其中包含：旋转一盘片，该盘片含有一轨道，该轨道有一具有循环波浪的物理特征；相对所述盘片移动一光学头；根据检测到的所述物理特征的变动量产生一摆动信号；根据所述摆动信号的频率、周期、和脉冲宽度中至少一项，调整所述盘片相对所述光学头的转速；以及根据所述盘片的转速判别所述光学头的轨道位置。
上述根据盘片转速判别光学头位置的方法还包括：测定至少一项统计数据，其中包括一极大值、一极小值以及一平均值，所述至少一统据数据与所述摆动信号的频率、周期和脉冲宽度中至少一项相关；
所述轨道包含一第一轨道区和一第二轨道区，所述第一轨道区的所述循环波浪根据一第一调制型态调制，所述第二轨道区的所述循环波浪根据一第二调制型态调制；
所述第一轨道区储存预录数据；所述第二轨道区提供使用者写入数据。
另外，本发明另提出一种根据轨道波浪判别光学头位置的方法，其中包含：读取一光储存媒体，该光储存媒体包括一轨道，该轨道具有一第一轨道区与一第二轨道区；移动一光学头至一第一定点，以检测所述第一轨道区的轨道波浪；测量所述第一轨道区的轨道波浪的一频率、一周期和一脉冲宽度中至少一项，以产生一第一组测量值；移动所述光学头至一第二定点，以检测其轨道波浪；测量所述第二定点检测到的轨道波浪的一频率、一周期和一脉冲宽度中至少一项，以产生一第二组测量值；然后比较所述第一组测量值与所述第二组测量值，以判别所述光学头是否位于所述第二轨道区。
上述根据轨道波浪判别光学头位置的方法的实现，包含以下一或多项特征，其中所述第一轨道区包括一可再写区，该可再写区提供使用者写入数据，所述第二轨道区包括一预录区，该预录区储存预录数据；
所述第一轨道区的轨道波浪根据一第一调制型态调制，并且第二轨道区的轨道波浪根据一第二调制型态调制。
另外，本发明另提出一种由光学头的激光束扫描得到摆动信号的方法，其中包含：通过一激光束得到一摆动信号，所述激光束扫描一光储存媒体上一轨道，该轨道具有一第一轨道区和一第二轨道区，每一所述轨道区有一具有循环波浪的物理特征，所述摆动信号具有相关所述循环波浪的信息；根据所述摆动信号的一时间相依特性，判别所述激光束位于所述第一轨道区或所述第二轨道区。
所述时间相依特性包括一频率、一周期和一脉冲宽度中至少一项；
所述光储存媒体包括一盘片，所述第一轨道区位于所述盘片一第一部分，该第一部分半径小于一特定值，所述第二轨道区位于所述光盘一第二部分，该第二部分半径大于或等于所述特定值。
另外，本发明提出一种判别光学头位置的装置，其中包括：一光学头位置判别电路，根据一摆动信号的一频率、一周期以及一脉冲宽度中至少一项，判别一光学头于一光储存媒体地一轨道上的位置，所述摆动信号包括所述轨道的一物理特征的循环波浪相关信息。
所述物理特征的循环波浪，包括呈放射状方向的所述轨道边界的循环波浪；
所述判别光学头位置的装置还包括一存储器，用以储存与所述摆动信号的一频率、一周期以及一脉冲宽度中至少一项相关的数值；所述光学头位置判别电路测量所述摆动信号的频率、周期以及脉冲宽度中至少一项，并且将其测量数值与所述存储器所储存的数值加以比较，藉以判别所述光学头位置；
所述判别光学头位置的装置还包括一存储器，用以储存相关一统计量的数值，该统计量与所述摆动信号的一频率、一周期以及一脉冲宽度中至少一项相关；所述统计量包括一极大值、一极小值、一平均值、一标准差以及一分布中至少一项；所述光学头位置判别电路测量所述摆动信号的一频率、一周期以及一脉冲宽度中至少一项的一统计量，该统计量与所述摆动信号的一频率、一周期以及一脉冲宽度中至少一项相关，并且将其测量数值与所述存储器所储存的数值加以比较，藉以判别所述光学头位置。
所述判别光学头位置的装置包含：所述光学头，用以检测所述循环波浪；一摆动信号产生器，根据检测到的循环波浪，产生所述摆动信号；一控制器，用以控制所述光储存媒体相对所述光学头的一转速；所述控制器控制所述光储存媒体器的转速，使得所述摆动信号产生时，所述光学头以一近似等线速度相对所述轨道移动；所述控制器控制所述光储存媒体器的转速，使得所述摆动信号产生时，所述光储存媒体以一近似等角速度转动；一马达，用以使所述光学头相对所述光储存媒体移动。
另外，本发明另提出一种根据盘片转速判别光学头位置的装置，其中包含一光学头位置判别模块，根据一光储存媒体的转速，所述光学头位置判别模块可判别一光学头位于所述光储存媒体的第一轨道区或第二轨道区，所述第一轨道区的一物理特征，拥有根据第一调制型态调制的循环波浪，所述第二轨道区的一物理特征，拥有根据第二调制型态调制的循环波浪。
所述第一调制型态包括一相位调制或一频率调制，且所述第二调制型态包括一轨道直接调制，所述轨道直接调制将位逻辑值以轨道波浪表示；
所述光学头位置判别模块包含一控制器，根据所述摆动信号的一频率、一周期以及一脉冲宽度中至少一项，控制所述光储存媒体的转速；所述控制器根据至少一项统计数据，其中包括一极大值、一极小值、一平均值、一标准差、或一分布，控制所述光储存媒体转速，所述统据数据与所述摆动信号的频率、周期以及脉冲宽度中至少一项相关。
另外，本发明提出一种光学储存系统，用以储存数据在一光储存媒体，该光储存媒体具有一轨道，该轨道包括一第一轨道区和一第二轨道区，每一所述轨道区有一具有循环波浪的物理特征，所述光学储存系统包含一光学头，用以检测所述循环波浪；一摆动信号产生器，根据检测到的所述循环波浪，产生一摆动信号；一光学头位置判别电路，根据所述摆动信号的一频率、一周期以及一脉冲宽度中至少一项，判别所述光学头位于所述第一轨道区或所述第二轨道区；一致动器，根据判别所述光学头位于所述第一轨道区或所述第二轨道区的判别结果，移动所述光学头。
所述光学储存系统还包括一存储器，用以储存至少一项预定值，其中包括一预定极大值、一预定极小值、一预定平均值、一预定标准差以及一预定分布，所述至少一预定值与所述摆动信号的频率、周期以及脉冲宽度中至少一项相关；所述光学头位置判别电路测量至少一项统计数据，其中包括一极大值、一极小值、一平均值、一标准差以及一分布，所述统计数据与所述摆动信号的频率、周期、半周期以及脉冲宽度中至少一项相关，然后将所述测量到的统计数据与至少一项所述存储器内预定值加以比较。
另外，本发明另提出一种通过光储存媒体信息判别激光束位置的装置，其中包含一扫描装置，用以扫描一激光束在一光储存媒体的一轨道上，该轨道具有一第一轨道区和一第二轨道区，每一所述轨道区有一具有循环波浪的物理特征；一摆动信号产生器，根据所述激光束产生一摆动信号，该摆动信号包括所述循环波浪的信息；一激光束位置判别装置，根据所述摆动信号的一频率、一周期以及一脉冲宽度中至少一项，判别所述激光束位于所述第一轨道区或所述第二轨道区。
所述激光束位置判别装置根据至少一项统计数据，判别所述激光束位于所述第一轨道区或所述第二轨道区，所述统计数据包括一极大值、一极小值、一平均值、一标准差以及一分布，所述统计数据与所述摆动信号的频率、周期和脉冲宽度中至少一项相关。
另外，本发明提出另一种根据摆动信号时间相依特性判别光学头位置的装置，其中包含一光学头位置判别电路，至少根据一项一摆动信号的时间相依特性，判别一光学头在一光储存媒体的一轨道的位置，所述摆动信号包含所述轨道的一物理特征的循环波浪信息。
所述时间相依特性包括一频率、一周期以及一脉冲宽度中至少一项；
所述根据摆动信号时间相依特性判别光学头位置的装置还包括一存储器，用以储存所述摆动信号的所述时间相依特性的一统计量。
根据本发明，可以快速准确的判断激光束位置和光学头位置。
图1表示一光学储存系统；
图2表示一光盘；
图3表示一激光束与一伺服轨道的交错区域；
图4表示图2的伺服轨道；
图5表示一可再写区；
图6表示一预录区；
图7表示一同步化型样；
图8表示一摆动信号产生器和处理摆动信号的多个装置；
图9表示一推挽信号；
图10和图11表示移动一读取头的两种流程。
符号说明：
10～光学储存系统       12～光盘
14～光盘驱动控制器     16～转轴马达
18～滑撬马达           20～光学读取头
22～激光束             30～伺服轨道
32～预录区             34～可再写区
36～凹槽               38～平台
40～径向方向           42～伺服轨道平均中心线
44～盘片中心           46～盘片中孔
48～最小相移键控标记   50～最小相移键控标记的第一部分
52～最小相移键控标记的第二部分
54～最小相移键控标记的第三部分
56～单调摆动           60～高频调制凹槽
62～高频调制凹槽的位格   64～高频调制凹槽的中心线
66～高频调制凹槽的平均中线
68～发生于位格62起始处的变迁
70～发生于位格62大约中间处的变迁
72～同步化型样           74～同步化型样的位格
76～发生于位格74起始处的变迁
78～三个位格74           80～摆动信号产生器
82～四区域光检器         84～加法器
86～加法器               88～光检器PD_A与光检器PD_D的输出和(A+D)
90～光检器PD_B与光检器PD_C的输出和(B+C)
92～减法器，94～推挽信号(A+D)-(B+C)
96～带通滤波器或低通滤波器
98～摆动信号             100～比较器
102～脉冲信号            104～频率检测器
106～抖晃测量仪          108～摆动信号检测器
110～双相解调器          112～最小相移键控解调器
114～选择信号            116～切换器
120～推挽信号说明例      122～脉冲信号说明例
124～时间轴              126～信号振幅轴
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举数个较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
一储存系统10可选择性地定位读取头20在一盘片12的预录区32或可再写区34，其是根据数种特性，其中包括摆动信号的频率、周期、或脉冲宽度。所述预录区32和所述可再写区34各具有根据不同调制型态调制的轨道摆动。根据读取头20是位于预录区32或可再写区34，所述摆动信号的特性将有所不同。
因为预录区32和可再写区34使用不同的调制方式记录数据，其有助于在企图读取数据自、或写入数据至盘片12前，判别所述读取头20是位于预录区32或可再写区34。在实施例中，光盘12可为由日本东京索尼(Sony)股份有限公司所出品的蓝光光盘(blu-ray disc)。
图5表示可再写区34的轨道摆动的一实施例，其中包括单调摆动(monotone wobble)56和最小相移键控(minimum shift keying，MSK)标记48。每一单调摆动呈现一可由余弦函数cos(2π×fwob×t)表示的形状，其中fwob表示所述轨道摆动的频率(称为“摆动频率”(wobble frequency))、t表示时间。在实施例中，每一单调摆动的周期为69T，且其半周期为34.5T，其中T相当于一通道位(channel bit)长度。所述频率和周期可由读取头20的输出信号测量得到。
一般说来，一信号的“半周期”表示该信号的一持续高准位时间区间或该信号的一持续低准位时间区间，而该信号的“周期”表示包含所述信号一持续高准位以及一持续低准位的一时间区间。
一最小相移键控标记48包括三个部分，分别为50、52和54。每一第一部分50和第三部分54各具有一频率为1.5×fwob的余弦摆动，且第二部分52具有一频率为fwob的余弦摆动。在实施例中，第一部分50和第三部分54的摆动周期为46T(其半周期为23T)。第二部分52的摆动周期为69T。在实施例中，可再写区34的轨道摆动平均周期为66.8T，故其平均半周期为33.4T。
参阅图6，在实施例中，预录区32包括一高频调制(high frequencymodulated，HFM)凹槽60，其轨道摆动是经双相(bi-phase)调制。所述高频调制凹槽储存数据，所述数据被称为永久信息以及控制(permanent information andcontrol，PIC)数据，且在PIC数据的信息框(frames)之间安置同步化型样(synchronization pattern)。将储存PIC数据的部分预录区32分割成位格(bitcells)62，每一位格62储存数据的一个位并且拥有一时间长度(本实施例为36T)。根据双相调制法，所述高频调制凹槽的中线64对一平均中线66波浪。若一位格62的起始处(以68为例)有一变迁而且到下一位格之前没有变迁发生，则此位格表示位值0。若一位格62的起始处和大约中间处(以70为例)都有一变迁，则此位格表示位值1。在实施例中，储存PIC数据的部分预录区32，其半周期不是18T就是36T，而且其平均半周期为24.3T。
参阅图7，一实施例说明一同步化型样(synchronization pattern)72，其中包括八个位格74，每一位格储存信息的一个位而且其时间长度为18T。在此同步化型样72中，若一位格74的起始处有一变迁(如76所示)，则此位格表示位值1。若位格中没有变迁发生，则此位格表示位值0。在预录区32中，最长轨道摆动半周期发生在同步化型样72中，如78所示，78拥有三个位格74且其半周期为54T。
参阅图8，一摆动信号产生器80包括一四区域光检器(quad-section photodctector)82，其具有PD_A、PD_B、PD_C和PD_D四个光检器，用以检测激光束22，而所述四个光检器的输出分别表示为A、B、C和D。加法器84将光检器PD_A和光检器PD_D的输出相加，加法器86将光检器PD_B与光检器PD_C的输出相加。减法器92将加法器84的输出90减去加法器86的输出88，得到一推挽信号(push pull signal)94，其值为(A+D)-(B+C)。将推挽信号94通过一带通滤波器(或一低通滤波器)96以产生一摆动信号(wobblesignal)98。该摆动信号相当于一滤过推挽信号。比较器100比较摆动信号98与一参考电压VREF，然后产生一脉冲信号(pulse signal)102。传递脉冲信号102至一频率检测器104和一抖晃测量仪(Jitter Meter)106，用以分别测量该脉冲信号102的频率和周期。在以下说明中，“摆动频率”将被用来表示所述脉冲信号102的频率。
传递所述脉冲信号102的频率值和周期值至一摆动型态检测器(wobbletype detector)108，用以判别目前读取头位置上的摆动型态。依照判别所述读取头20位于高频调制(HFM)凹槽或是摆动凹槽，分别传递该脉冲信号102至一双相(bi-phase)解调器110或一最小相移键控(MSK)解调器112，用以读取包含于轨道摆动中的数据。所述摆动型态检测器108产生一选择信号114，用以控制一切换器116，决定所述脉冲信号102由双相解调器110或最小相移键控解调器112解调。
图9表示一实施例，说明当读取头20位于预录区32时产生的一推挽信号120，其中预录区32上的轨道摆动经过双相调制。所述推挽信号120产生一脉冲信号122。图9的水平轴124显示时间，垂直轴126显示信号振幅。所述脉冲信号122具有其值为18T、36T和54T的脉冲宽度。所述脉冲信号122的脉冲宽度与所述推挽信号120的半周期一致。
表1为凹槽型态比较图表，列出使用某些种编码方式时预录区32和可再写区34上两种凹槽型态的轨道摆动频率以及轨道摆动周期的比较结果。在以下说明中，预录区32的凹槽被称为高频调制(HFM)凹槽，可再写区34的凹槽被称为摆动凹槽。
表1.凹槽型态比较图表  盘  片  区  域  凹槽  形态  最长半  周期  最短半  周期  平均  周期  周期标  准差  脉冲宽度  标准差 周期分布 脉冲宽度 分布  可  再  写  区  摆动  凹槽  34.5T  23T  ～66.8  T  ～5.72T  ～3.04T 46T：～3％ 51.75T：～6％ 63.25T：～6％ 69T：～84％ 23T：～6％ 28.75T：～6％ 34.5T：～87％  预  录  区  高频  调制  凹槽  54T  18T  ～48.5  T  ～13.96T  ～8.86T 36T：～49％ 54T：～34％ 72T：～16％ 108T：＜1％ 18T：～66％ 36T：～33％ 54T：～1％
所述摆动凹槽的最长半周期为34.5T，而所述高频调制凹槽的最长半周期为54T。所述摆动凹槽的最短半周期为23T，而所述高频调制凹槽的最短半周期为18T。所述摆动凹槽的平均周期约为66.8T，而所述高频调制凹槽的平均周期约为48.5T。所述摆动凹槽的周期标准差约为5.72T，而所述高频调制凹槽的周期标准差约为13.96T。所述摆动凹槽的脉冲宽度标准差约为3.04T，而所述高频调制凹槽的脉冲宽度标准差约为8.86T。
摆动凹槽和高频调制凹槽皆可具有数个周期长度值。在摆动凹槽中，其周期约3％为46T、约6％为51.75T、约6％为63.25T且约84％为69T。相比之下，在高频调制凹槽中，其周期约49％为36T、约34％为54T、约16％为72T且小于1％为108T。
摆动凹槽和高频调制凹槽皆可具有数个脉冲宽度值。在摆动凹槽中，其脉冲宽度约6％为23T、约6％为28.75T且约87％为34.5T。相比之下，在高频调制凹槽中，其脉冲宽度约66％为18T、约33％为36T且约1％为54T。所述数值可由测量一已知盘片12的摆动信号98或脉冲信号102(图8)得到。
在实施例中，当储存系统10以一等线速度模式运作且所述盘片以一倍速(1X)转动，其通道码(channel code)位率为66兆赫。可再写区34的单调摆动46的周期为69T，因此其频率为956.52千赫。当读取头20位于高频调制凹槽时，所述读取头20相对所述转动盘片12的线性速度约为5.28公尺/秒，且所述光盘转速约为37.8赫兹(每秒转速)。
参阅图10，光储存媒体10使用一流程140移动光学读取头20至一位于预录区32的位置。打开光学储存系统10的电源(步骤142)后，移动读取头至距离盘片12中孔46中心44约24毫米的地方(步骤144)。所述步骤144能够定位读取头于可再写区34一靠近预录区32的位置。激活光储存媒体10的转轴马达16，并且以一固定转速(例如37.8赫兹)转动所述转轴马达16(步骤146)。激活读取头20的激光(步骤148)。调整读取头20的位置，使得所述激光束22聚焦于伺服轨道30的凹槽上，读取头20开始追踪该伺服轨道30(步骤150)。利用摆动信号产生器80和比较器100(如图8所示)，由反射的激光束22产生一脉冲信号102，检测并储存所述脉冲信号102的平均摆动频率w0于一存储器中(步骤152)。所述平均摆动频率即一预定时间内测量的轨道摆动平均频率。
使用最小相移键控解调器112解调所述脉冲信号102，用以得到地址信息，计算读取头目前位置与一预录区32特定位置之间的轨道数目(步骤154)。根据所述计算所得的轨道数目，移动读取头20至所述预录区32特定位置(步骤156)，检测并储存其平均摆动频率w1于一存储器中(步骤158)。
比较所述摆动频率w0、w1以及预存的定限值(threshold values)(步骤160)(如表1所示)，判别读取头20是否位于预录区32(步骤162)。例如，一以一倍速转动的蓝光盘片，其通道位频率为66兆赫，且其高频调制凹槽的平均周期为约48.5T，所以其高频调制凹槽的平均频率大于1.36兆赫。若脉冲信号102的平均频率大于1.3兆赫，所述储存系统判定光学读取头20位于预录区32的高频调电凹槽，并且结束流程140(步骤164)。
若读取头20并不位于预录区32，比较摆动频率w1与预存的定限值(如表1所示)，用以判别读取头是否位于可再写区34(步骤166)。例如，当通道位频率为66兆赫且摆动凹槽的平均周期约为66.8T，其平均摆动频率约为988千赫。若摆动频率w1小于1兆赫，储存系统10判定光学读取头位于可再写区34。若储存系统10判定166该读取头不位于可再写区34，流程140跳到步骤144，再次定位读取头20于可再写区34。若储存系统判定读取头20位于可再写区34，流程140跳到步骤154，判别地址信息并且再次尝试定位读取头20于预录区32。
举例说明一替代流程，将步骤152和步骤158所储存的摆动频率w0和w1互相比较，用以取代步骤160的比较摆动频率与预存数值。例如，若w0和w1的差异小于一容限值(tolerance value)，储存系统10于步骤162和步骤166判定该读取头20位于可再写区34。若所述平均摆动频率w0和w1大于一容限值，储存系统10判定所述读取头20位于预录区32。储存系统10利用特定准则证实读取头20位于预录区32。例如，w1应该大于w0，若w1未大于w0，也许有错误发生，因此流程140跳到步骤144并且再次执行该流程。
还有另一实施例，光学读取头20最初移动到中心44附近，然后放射状地向外移动22毫米，以定位读取头20于预录区32。为了降低由盘片12与滑撬马达的公差(tolerances)所引起的错误，比较脉冲信号102频率与所述预存数值，以判别读取头20是否真的定位在预录区32。
在流程140中，比较脉冲信号102平均频率与预存数值，以判别读取头20位于预录区32或可再写区34。其它参数，例如最长半周期、最短半周期、周期标准差、脉冲宽度标准差、或任何所述参数的结合，也都可以被使用。根据预定时间内或预定轨道长度内所做的测量，测定所述参数。
除了使用脉冲信号102，摆动信号98也可被用来与预存数值比较，以判别读取头20位于预录区32或可再写区34。其它由摆动信号98或脉冲信号102所衍生出的信号，也可以被用来与预存数值比较，以判别读取头20位于预录区32或可再写区34。
参阅图11，一替代流程，其中储存系统10依照流程170，通过测量盘片12的转速(与转轴马达16的转速相同)而不是测量摆动频率，移动光学读取头20至一位于预录区的位置。
激活光学储存系统10的电源(步骤142)，然后将读取头20移动至一距离中心44约24毫米的位置(步骤144)。所述动作能够定位读取头20于可再写区34。激活转轴马达(步骤172)。激活读取头20的激光(步骤148)。所述读取头20聚焦其激光束22，并且追踪伺服轨道30(步骤150)。使用摆动信号产生器80和比较器100(如图8所示)，由反射的激光束22产生一脉冲信号。
选择一特定摆动频率，并且将储存系统10设定在等线速度模式(步骤174)。转轴马达16转动盘片12，使摆动频率维持在一特定值。在实施例中，当光储存媒体10以一倍速(1X)等线速度模式运作，其通道位频率为66兆赫、平均摆动周期为66.8T且平均摆动频率为988千赫。在步骤174中，其摆动频率可被设为988千赫。
解调摆动信号，以取得地址信息(步骤176)，计算读取头目前位置与可再写区34起始处之间的轨道数目，根据所述计算所得的轨道数目，移动读取头20至一靠近可再写区34起始处的位置。所述盘片12的转动频率以一FG(frequency generator)频率值表示为f0，检测f0值并将其储存于一存储器(步骤178)。在实施例中，当读取头20靠近可再写区起始处，所述盘片的转速约为36.2每秒转速。因此，f0近似36.2赫兹。
将读取头20向盘片中心44移动数个轨道(步骤180)。储存系统10调整其转轴马达16，使得摆动频率维持在988千赫。所述储存系统10等到转轴马达16稳定后，检测并且储存目前FG频率值f1(步骤182)。因为高频调制凹槽的平均摆动周期为48.5T(而可再写区34的摆动信号平均周期为66.8T)，所述转轴马达16必须降低转速以维持摆动频率为988千赫，使得f0＝f1×n，其中n＝66.8/48.5＝1.377。
比较所述f0与一数值(1.2×f1)(步骤184)。若f0未大于1.2×f1，储存系统10判别其读取头仍位于可再写区34(步骤188)，并且跳到步骤176。若f0大于1.2×f1，储存系统10判定读取头20位于预录区32(步骤186)，并且结束流程170(步骤164)。储存系统10判定其读取头20位于预录区32后，所述储存系统10利用双相解调器110解调读取头20读取到的信号。
使用流程140或流程170有一优点，储存系统10能够在储存系统10激活时快速定位其读取头20于预录区32，并且快速读取储存于预录区32的永久信息和控制(PIC)数据。将摆动信号98或脉冲信号102的特性与预存数值(例如表1所示)作比较有一优点，储存系统10能够更正确地判别其读取头20位于预录区32或可再写区34。
若不使用流程140或170，储存系统10必须在一开始就根据读取头20与盘片中心44的径向距离判别读取头20位于预录区32或可再写区34，尝试根据其初始判别结果解码该读取头20读取的数据，并且若是储存系统10无法解码所述数据，则切换至另一解码方式解码读取头读取的数据。此尝试法比流程140和170需要更长时间。使用流程140或170时，储存系统10不需要等待读取头20稳定地定位在一特定轨道(以供自盘片12读取数据)以判别读取头位于预录区32或可再写区34。
虽然之前已经讨论了一些实施例，仍有其它实施和应用也在本发明的范围内。例如，光盘12可为一写入一次光盘(write-once disc)，其伺服轨道包含一可写区(writable region，提供使用者写入一次数据)用以取代可再写区(rewritable region)。光盘12拥有各种规格，而且可具有与所述不同的摆动频率、周期、脉冲宽度。盘片驱动控制器14可被设计为用来处理不同方式编码的信号。
预录区32和可再写区34的特性可与表1所记录的不同。例如，最长半周期数值、最短半周期数值、平均周期、周期标准差、脉冲宽度标准差、周期宽度以及脉冲宽度都可能不同皆可不同。
伺服轨道30可拥有两个以上具有不同轨道摆动型态的区域。每一种轨道摆动型态可拥有其特定特性。每一不同区域可以根据下列数值分辨，其中包括最长半周期、最短半周期、平均周期、周期标准差、脉冲宽度标准差、周期分布以及脉冲宽度分布等。
伺服轨道30可包含一拥有轨道摆动的平台(land)部分，用以代替拥有轨道摆动的凹槽(groove)部分。光盘12可拥有两种伺服轨道，一种伺服轨道包含一平台部分，另一种伺服轨道包含一凹槽部分。伺服轨道不需要一定呈圆形盘片上的一螺旋状。伺服轨道也能被布置在一长带(tape)上，并且在相对于读取头前后移动所述长带时，所述读取头扫描其伺服轨道。
光盘12可拥有一个以上反射层。光盘可被设计为读取头20可由所述光盘同一面的多样反射层读取和写入数据。当一光盘拥有二个反射层，一反射层的伺服轨道可由一靠近该光盘内部的位置开始并且向外螺旋，另一反射层的伺服轨道可由一靠近所述光盘外部的位置开始并且向内回旋。
利用摆动信号特性判别读取头在伺服轨道上的位置并不只限用于光学储存系统，也可用于其它系统，例如磁光(magnetic-optic)储存系统或磁(magnetic)储存系统。
高频调制凹槽可使用不同调制方式调制。例如，一逻辑值1可被表示为一向左轨道波浪，一逻辑值0可被表示为一向右轨道波浪(向左向右乃相对于读取头扫描方向)。摆动凹槽可使用频率调制，其中逻辑值0和1以不同频率表示。摆动凹槽可储存地址信息的一编码后格式，例如格雷码(gray codes)即用来表示地址信息。摆动凹槽除了储存地址信息外还储存轨道数目信息。
本发明已揭示较佳实施例如上，仅用于帮助了解本发明的实施，非用以限定本发明的精神，而熟悉此领域技艺者在领悟本发明的精神后，在不脱离本发明的精神范围内，当可作些许更动润饰及等同的变化替换，其专利保护范围由以权利要求书及其等同领域而定。