用于检测记录载体上的异常的扫描设备和方法技术

一种用于扫描记录载体上的轨道的设备，具有用于扫描轨道以及生成扫描信号的光头（２２）和前端电路（３１）。检测单元（３２）检测扫描信号中的异常，例如用于调整跟踪伺服。该检测单元（３２）计算扫描信号的平均值，并且将该平均值与阈值进行比较，以提供异常检测信号（３３）。而且，分类单元（３４）提供了缺陷类型的指示，以确定适当的响应或校正动作。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于扫描记录载体上的轨道的设备。本专利技术还涉及一种扫描记录载体上的轨道的方法。
技术介绍
在数据存储和检索系统中，伺服回路用于控制光头相对于记录载体上轨道的位置。扫描信号由光学拾取系统中的检测器产生，并且根据该信号生成伺服控制信号以驱动致动器，该致动器用于定位光头或其元件。然而，由于记录载体表面的污染或损坏，可能会生成对伺服信号的较大干扰。为了防止这种干扰，就要检测出扫描信号中的异常。一种用于扫描轨道并读出信息的设备可以从专利申请WO00/17876中获知。该设备生成读出信号。该文献描述了通过确定预定时间间隔内的上部和下部包络信号值来检测读出信号中的干扰。在其后的时间间隔中，通过从上部包络信号值中减去下部值来计算差值。如果该差值小于预定边界值，就检测到干扰。已知的用于检测干扰的方法的问题在于该检测是基于由于轨道中的标记引起的读出信号的HF调制量，该HF调制由于多种影响所以变化相当大。例如，因为噪声尖峰会直接影响算得的值，所以上部和下部包络信号的计算可能是不可靠的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于更加可靠地检测来自光头的信号中的干扰的设备和方法。为此，根据本专利技术，提供了一种用于扫描记录载体上的轨道的设备，该设备包括用于扫描轨道的光头，连接到该光头的前端单元，用于生成至少一个扫描信号，以及检测单元，用于检测扫描信号的异常，该检测单元被设置用于计算扫描信号的平均值，并且将该平均值与阈值进行比较，以提供异常检测信号。将该平均值与阈值进行比较的作用在于检测到了平均值与期望值之间的偏差。该阈值可以基于例如该平均值加上或减去检测电平的长期平均值。本专利技术还基于以下认识。现有技术的系统通过监测由轨道中的标记引起的HF调制信号分量的幅度提供了对数据信号异常的检测。令人惊奇的是，本专利技术人已经发现了该平均值为扫描信号提供了非常好和及早的异常指示，尤其是为来自诸如CD或DVD之类的光盘的扫描信号提供了所述异常指示。在该盘上的受损或污染区域的开始，甚至在能够检测到HF调制的显著变化之前，扫描信号的平均值就开始偏离。这样的优点是在非常早的时期就能够通过例如临时中断伺服误差信号的输入来操纵伺服控制回路。应当注意，提前几个微秒检测到异常与调整常用的伺服回路有关。早期的调整防止了生成大的致动器驱动信号，该信号通常是由此伺服控制回路中的微分元件产生的。在该设备的一个实施例中，该检测单元被设置用于计算预定时间间隔的所述平均值，尤其是通过将预定数量的扫描信号的样本相加。利用预定时间间隔的优点在于，当新的信号值到达时能够容易地算出该平均值，并且该平均值会快速响应信号的变化。特别是，简单地将多个连续样本的信号值相加提供了一种容易计算出代表平均值的值的方法。在该设备的一个实施例中，该前端单元包括尤其通过组合来自多个检测器部分的信号来用于生成作为扫描信号的镜像信号的装置，该信号表示经由轨道反射的辐射光束的辐射量。这样的优点是镜像信号的平均值可靠地表示了记录载体上的受损或污染区域，该镜像信号优选地包括来自每个可用检测器的信号。该设备的一个实施例包括一个伺服单元，用于根据扫描信号控制光头或光头扫描元件的位置，以及用于根据异常检测信号来调整所述控制，尤其是用于在异常期间中断扫描信号。这样的优点是如果在盘上存在受损或污染区域，则可以减少对伺服功能的干扰。在该设备的一个实施例中，该检测单元包括分类装置，用于通过比较扫描信号与对应于所述多种预定异常类别的多个基准信号来从多种预定异常类别中识别检测到的异常，从而生成所检测异常的分类结果。在该设备的一个实施例中，该分类装置被设置用于在异常期间确定扫描信号的至少一个特征值，并且将该至少一个特征值与一组预定异常类别中相应的特征值进行比较。该方法的优点是不同的分类结果可以用于不同的响应动作，例如可以不同地调整伺服系统，或者可以将特定的出错信息显示给用户，例如“请清洁盘”。在该设备的一个实施例中，该分类装置被设置用于确定以下值中的至少一个作为特征值平均值、持续时间、峰值、扫描信号样本值在预定数量的幅度带中的分布。计算所述分布证明了一种确定信号形状特性的容易的计算方法。在该设备的一个实施例中，该分类装置被设置用于基本在异常检测信号表示异常之后的分类时刻生成分类结果。这样的优点是能够为早期警报优化检测，并且能够为可靠地表示随后时刻的干扰类型优化分类。在其它权利要求中将给出根据本专利技术的设备的其它优选实施例。附图说明本专利技术的这些及其他方面将参照以下说明中示例性描述的实施例并参照附图进行进一步说明而变得显而易见，其中图1a示出了一个记录载体(顶视图)，图1b示出了一个记录载体(横截面)，图2示出了一个具有异常检测的扫描设备，图3示出了两个扫描信号，图4示出了一个检测器模型，图5示出了用于计算平均值的FIR滤波器，图6示出了一个缺陷模型，图7示出了用于信号映射的缺陷信号特性，图8示出了一个利用凝聚层次算法获得的树状图，图9示出了包含在各个簇以及所确定的类别模型中的数据信号，图10示出了一个缺陷检测和分类单元，以及图11示出了一个分类过程。在附图中，与已经描述的元件相应的元件具有相同的参考数字。具体实施例方式图1a示出了一个盘状记录载体11，其具有轨道9和中心孔10。根据旋转的螺旋图案设置轨道9，该轨道是表示信息的一连串(将要)记录的标记的位置，该旋转的螺旋图案在信息层上构成了基本上平行的轨道。该记录载体可以是光学可读的，称作光盘，并且具有可记录类型的信息层。可记录盘的实例是CD-R和CD-RW、诸如DVD+RW之类的可写类型的DVD、以及利用蓝色激光的高密度可写光盘，称作蓝光光盘(BD)。可以在以下参考文献中找到关于DVD盘的进一步细节ECMA-267120mm DVD-Read-Only Disc-(1997)。通过沿着轨道设置光学可检测标记，例如坑或相变材料中的晶状或非晶形标记，来将信息表示在信息层上。可记录类型记录载体上的轨道9由制造空白记录载体期间提供的预压纹轨道结构表示。该轨道结构例如由预制槽14构成，其能够使读/写光头在扫描过程中跟随轨道。该轨道结构包括位置信息，例如地址。图1b是沿可记录类型记录载体11的线b-b截取的横截面图，其中透明基片15具有记录层16和保护层17。保护层17可以包括另一基片层，例如在DVD中，记录层位于0.6mm的基片处，并且0.6mm的另一基片粘结到记录层的背面。预制槽14可以以基片15材料的压痕或隆起来实现，或者以特性与其周围不同的材料来实现。图2示出了一个具有异常检测的扫描设备。该设备具有用于扫描记录载体11上的轨道的装置，该装置包括用于旋转记录载体11的驱动单元21、光头22、用于相对轨道定位光头22的伺服单元25、以及控制单元20。光头22包括一个已知类型的光学系统，用于生成辐射光束24，该光束被引导通过光学元件从而聚焦为记录载体信息层的轨道上的辐射光点23。诸如激光二极管之类的辐射源生成辐射光束24。该光头进一步包括(未示出)用于沿所述光束的光轴移动辐射光束24焦点的聚焦致动器，以及用于在径向上将光点23精细定位在轨道中心上的跟踪致动器。该跟踪致动器可以包括用于径向移动光学元件的线圈，或者可选择地被设置用于改变反射元件的角度。伺服单元25发出的致本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于扫描记录载体上的轨道的设备，该设备包括：用于扫描轨道的光头，连接到该光头的前端单元，用于生成至少一个扫描信号，以及用于检测扫描信号的异常的检测单元，该检测单元被设置用于计算扫描信号的平均值，并且将该平均值与阈值进行比较以提供异常检测信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2002-12-13 02080277.3;EP 2002-8-19 02078418.71.一种用于扫描记录载体上的轨道的设备，该设备包括用于扫描轨道的光头，连接到该光头的前端单元，用于生成至少一个扫描信号，以及用于检测扫描信号的异常的检测单元，该检测单元被设置用于计算扫描信号的平均值，并且将该平均值与阈值进行比较以提供异常检测信号。2.根据权利要求1所述的设备，其中该检测单元被设置用于计算预定时间间隔的所述平均值，尤其是通过将预定数量的扫描信号样本相加来进行所述计算。3.根据权利要求1所述的设备，其中该前端单元包括尤其通过组合来自多个检测器部分的信号来生成作为扫描信号的镜像信号的装置，该镜像信号表示经由轨道反射的辐射光束的辐射量。4.根据权利要求1所述的设备，其中该设备包括伺服单元，用于根据扫描信号来控制光头或该光头的扫描元件的位置，以及用于根据异常检测信号来调整所述控制，尤其是用于在异常期间中断扫描信号。5.根据权利要求1所述的设备，其中该检测单元包括分类装置，用于通过将扫描信号与对应于所述多种预定异常类别的多个基准信号进行比较以便从多种预定异...

【专利技术属性】
技术研发人员：J范赫沃尔特，HJ戈斯森斯，GAL里克内格特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]