CS275638B6 - Device for reading an optically read disc - Google Patents

Description

Vynález se týká přístroje pro snímání opticky snímatelného disku, opatřeného optickým snímacím zařízením pro optický snímatelný disk s výstupem pro čtecí signál představující informaci zaznamenanou na snímané části disku, s demodulátorem, majícím vstup spražený s výstupem snímacího zařízení, a dále výstup dat, subkódovací výstup a hodinový výstup pro vydávání datového signálu, subkódovacího signálu a hodinového signálu, vesměs odvozených od čtecího signálu, s korekčním obvodem chyby, obsahujícími vyrovnávací registr, mající vstup dat, spražený s výstupem dat demodulátoru pro příjem datového signálu, první hodinový vstup spražený s hodinovým výstupem demodulátoru pro příjem hodinového signálu k řízení plnění vyrovnávacího registru, dále datový výstup pro data uložená ve vyrovnávacím registru, a druhý hodinový výstup pro příjem druhého hodinového signálu k řízení výstupu dat, jakož i řídicí výstup pro vydávání náplňového signálu, označujícího okamžitý stupeň naplnění vyrovnávacího registru a dále obsahující oscilátor s výstupem spřaženým s druhým hodinovým vstupem vyrovnávacího registru pro dodávání druhého hodinového signálu k tomuto registru.

Takovým nástrojem je dobře známý číslicový přehrávač zvukových záznamů na kompaktním disku, který je dodáván na trh mimo jiné firmou N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken pod typem č. CD 100 a který je popsán v časopisu Phillips Technical Review, 40, č. 6, na jehož celý obsah se zde poukazuje.

U tohoto známého přístroje obsahuje datový signál číslicové vzorky analogového zvukového signálu, který se získává v přístroji pomocí číslicově -analogového převodníku. Subkódovací signál obsahuje adresovou informaci a může také obsahovat informaci o obsahu datových signálů. Vyrovnávací registr se používá pro korekci chyb časové základny datového signálu, vyvolaných například výstřednostmi v nosiči záznamu, jelikož jinak tyto chyby časové základny by se mohly stát slyšitelnými v získaném analogovém zvukovém signálu, což je nepříjemné. Za účelem korigování chyb časové základny se frekvence druhého hodinového signálu udržuje vysoce konstantní, zatímco první hodinový signál sleduje časovou základnu snímaného datového signálu. Datový signál, jak je získáván demodulačním obvodem, obsahuje číslicové zvukové signály společně s m.j. paritními bity pro korekci chyby. Kromě toho jsou tyto datové signály proloženy, takže chyby jsou rozptýleny a snadno se korigují. Tato korekce a opětné získání správného sledu uvedených zvukových signálů se provádí v korekčním obvodu chyby, který za tím účelem vyžaduje paměíový obvod. U shora uvedeného známého přístroje je vyrovnávací pamět tvořena částí tohoto paměíového obvodu.

Možným použitím číslicového audiosystému s kompaktním diskem je použití záznamového nosiče jako pevné paměti-ROM, v tomto případě signál, na kterém je založen číslicový datový signál, nemusí být analogový audiosignál, nýbrž to může být číslicový signál, který je připojen na číslicový zpracovávací obvod místo na soustavu pro jeho převádění na zvukový signál jako ve známém přehrávači.

Ukázalo se, že takové použití má nevýhodu, že známý přístroj generuje datový signál s korigovanou časovou základnou a subkódovací signál s nekorigovanou časovou základnou.

Účelem vynálezu je vytvořit přístroj typu uvedeného v úvodu popisu, u kterého by problém byl vyřešen bez pozměnění demodulačního obvodu nebo korekčního obvodu chyby, takže pro takové použití lze užít stejné integrované obvody pro demodulační obvod a korekční obvod chyby, jako v přístroji pro reprodukci zvukového signálu.

Uvedeného účelu se dosahuje přístrojem pro snímání opticky snímatelného disku podle vynálezu, jehož podstatou je, že oscilátor je opatřen řídicím vstupem spřaženým s řídicím výstupem vyrovnávacího registru pro výstup náplňového signálu.

Řešení je založeno mimo jiné na seznáni skutečnosti, že tímto krokem se vyrovnávací pamět učiní neúčinnou se zřetelem na korekci časové základny datového signálu, takže datový signál zůstane synchronizovaný se subkódovacím signálem, zatímco skutečnost, že oba dva signály již nemají konstantní časovou základnu, nepřekáží dalšímu zpracování signálů,

CS 275638 B 6 jelikož číslicové zpracování obvody obecně přijímají podstatně větší chyby časové základny, než jaké jsou přípustné při reprodukci hlavního signálu.

Opatření splňuje uvedený požadavek, jelikož oscilátor nahrazuje referenční krystalový oscilátor pro generování druhého hodinového signálu ve známém přístroji, zatímco ve známém přístroji je náplňový signál také zvenčí přístupný, aby řídil rychlost, se kterou je poháněn nosič záznamu. Proto opatřeni podle vynálezu nevyžaduje žádné pozměnění demodulačního obvodu nebo korekčního obvodu chyby.

Přístroj pro snímání opticky snímatelného disku podle vynálezu může mít za podstatu také to, že mezi řídicím vstupem vyrovnávacího registru a řídicím vstupem oscilátoru je umístěna dolní propust. V důsledku toho, že šířka pásma této dolní propusti je nastavena na hodnotu vyšší, než je frekvenční pásmo výchylky prvního hodinového signálu, není náplňový signál již dostupný jako chybový signál pro řízení pohonu nosiče záznamu.

Pokud jde o řízení pohonu nosiče záznamu, může přístroj podle vynálezu mít za podstatu to, že vyrovnávací registr má na přívodním vedení hodinového signálu napojen srovnávací obvod, mající jeden vstup připojený přes uvedené přívodní vedení k výstupu'hodinového signálu demodulátoru a druhý vstup připojený k výstupu referenčního oscilátoru a dále mající výstup řídicího signálu spřažený s hnacím motorem disku.

Jiné provedení tohoto přístroje podle vynálezu může mít dále za podstatu to, že výstup prvního oscilátoru je připojen k prvnímu vstupu srovnávacího obvodu, jehož druhý vstup je připojen k výstupu referenčního oscilátoru, přičemž srovnávací obvod má výstup řídicího signálu spřažený s hnacím motorem disku.

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladu provedení s odvoláním na výkresy, ve kterých obr. 1 znázorňuje schéma známého přístroje, obr. 2 znázorňuje schémá přístroje podle vynálezu a obr. 3 znázorňuje schéma alternativního uspořádání přístroje podle vynálezu.

Obr. 1 schematicky znázorňuje podstatné části známého číslicového přehrávače zvukového záznamu z kompaktních disků, jak je popsán ve shora uvedené publikaci. Tento reprodukční stroj obsahuje optické snímací zařízení 3_, které užívá laserového svazku £ pro snímání diskového záznamového nosiče _1 poháněného motorem Ϊ. Snímaný signál se vede na demodulátor _5 kódu EFM, ve kterém se signál demoduluje ve shodě s CD-audiostandardem. Demodulátor 2 kódu EFM generuje hodinový signál Sc, který je synchronizovaný se snímaným signálem a má průměrnou frekvenci 4,3218 MHz, založené na 588 kanálových bitech na jedno pole.

Kromě toho je snímaný signál štěpen na subkódovací signál SUB, který se přivádí na výstup a na datový signál DATA. Tento datový signál DATA je veden na obvod ]_ pro další zpracování. V tomto obvodu je tento signál korigován na chybu ve shodě s CD-audiostandardem, je znovu uspořádán a je veden na výstup 2· K tomuto zpracovávání obsahuje obvod 7 pamět, jejíž jedna část je upravena jako vyrovnávací pamět nebo registr 2· Datový signál DATA se zavádí do vyrovnávacího registru 2 synchronně s hodinovým signálem Sc, užívá se korekce z důvodu skutečnosti, že hodinová frekvence 4,3218 MHz je založena na 588 kanálových bitech na jedno pole·,.zatímco signál DATA obsahuje menší počet bitů na jedno pole jako výsledek extrakce kanálových bitů a demodulace kódu EFM. Signál je vybírán s hodinovým signálem, který je vázán na konstantní hodinový signál dodávaný krystalovým oscilátorem

10. Tento oscilátor má frekvenci 4,2336 MHz založenou na demodulovaném datovém signálu, který je zbaven paritních bitů a který výlučně obsahuje bity číslicového zvukového signálu.

Skutečná frekvence, se kterou je snímán nebo čten vyrovnávací registr _8, se poněkud liší od uvedené frekvence, jelikož tato vyrovnávací pamět má 8-bitovou paralelní organizaci a signál ve vyrovnávací paměti ještě obsahuje paritní bity. Tímto způsobem je datový signál oproštěn od chyb časové základny, např. chyb, které jsou vyvolány výstřednostmi nosiče 2 záznamu, nebo nepravidelnostmi v pohonu motoru Z. Vyrovnávací pamět nebo registr 8 je konstruována tak, že generuje signál Sn, který je mírou pro okamžitý stupeň naplnění vyrovnávací paměti nebo registru 8., tj. mírou pro okamžitou časovou chybu. Signál Sn se

CS 275638 Β 6 vede na motor 2 přes dolní propust 11, aby řídil rychlost takovým způsobem, že průměrná časová chyba je nulová. Tímto způsobem se na výstupu 2 obdrží datový signál s konstantní časovou základnou, což je podstatné, jelikož ve známém reproduktoru obsahuje datový signál digitalizovanou zvukovou informaci, takže časové chyby se mohou stát slyšitelnými v nepříjemné míře. Subkódovací signál se objeví na výstupu £, a to bez uvedené korekce časové chyby, což není škodlivé pro aplikace, při nichž se přenáší zvukový záznam.

Jedním možným použitím číslicového audiosystému s kompaktním diskem je užití nosiče záznamu jako pevné paměti (ROM), jelikož signál, na kterém je založen signál zakódovaný s modulací EFM, není analogový zvukový signál, nýbrž číslicový signál, který se nepřivádí k audiořetězci jako ve známém reproduktoru, nýbrž k číslicovému zpracovávacíntu řetězci.

Pro zakódování je v dosahu několik možností.

Například je možně zpracovávat číslicový signál, jako kdyby to byl analogový signál, a přeměnit tento signál pomocí analogově-číslicového převodníku a kódovacího obvodu EFM, přičemž lze dosáhnout vyšší paměťové kapacity tím, že se původní číslicový signál nejdříve přemění na logický signál s mnoha úrovněmi. Další možností je uspořádat bity číslicového signálu do skupin a manipulovat s nimi stejným způsobem jako s výstupním signálem analogově-číslicového převodníku. V prvním případě se číslicový signál získá zpět po číslicově-analogové přeměně a v druhém případě se získá zpět bez číslicově-analogové přeměny.

Pro uvedenou aplikaci se ukázalo, že dochází k tomu problému, že subkódovací signál SUB na výstupu £ již není synchronní s korigovaným datovým signálem na výstupu 2· Pro tento problém lze sáhnout k řešením, které mají nevýhodu, že například musí být modifikován obvod 2· Jelikož tento obvod je obecně integrovaným obvodem a je nevýhodné vyrábět zvláštní verzi tohoto integrovaného obvodu pro shora uvedené použití, je žádoucí 'dosáhnout řešení, které ponechává beze změny obvod 2·

Obr. 2 znázorňuje takové řešení. Na tomto výkresu mají části odpovídající součástem na obr. 1 stejné vztahové značky.

Ve znázorněných přístrojích podle obr. 2 je krystalový oscilátor 10 nahrazen oscilátorem 12 se řízeným napětím. Přes dolní propust 13 se tento oscilátor 12 se řízeným napětím řídí signálem Sn, který je mírou okamžitého stupně naplnění vyrovnávacího registru 2· Jak je z bor. 2 zřejmé, je vyrovnávací registr 2 napojen přes řídicí výstup 17 a dolní propust 13 na řídicí vstup 16 oscilátoru 12. V důsledku toho se vyrovnávací registr 2 vybírá způsobem, že vyrovnávací registr 2 j^e stále naplněn v podstatě do referenční úrovně nebo takovým způsobem, že čtení se provádí stejnou rychlostí, závisející na mezním kmitočtu dolní propusti 23, jako plnění. V důsledku toho takový signál na výstupu 2 se jeví se stejnou nepravidelností jako hodinový signál Sc, tj. synchronně se subkódovacím signálem SUB na výstupu 6.

Aby se průměrný rytmus, se kterým jsou data čtena, udržel konstantní, srovnává fázový srovnávací obvod 14 hodinový signál Sc s výstupním signálem referenčího oscilátoru 15, kte,rý je naladěn na kmitočet 4,3218 MHz. Výsledek srovnání se použije pro řízení motoru 2 přes dolní propust 11, takže hodinový signál Sc a v důsledku toho i rytmus, se kterým je datový signál snímán, je stabilizován vůči kmitočtu krystalového referenčního oscilátoru 15.

Jak je dále zřejmé z obr. 2, má vyrovnávací registr 2 na přívodním vedení 18 hodinového signálu napojen srovnávací obvod 12· Srovnávací obvod 14 má jeden vstup 20 připojen přes uvedené přívodní vedení 18 k výstupu hodinového signálu demodulátoru 2 ^θ druhý vstup 19 připojený k výstupu referenčního oscilátoru 15. Dále má srovnávací obvod 14 výstup 23. řídicího signálu.

Podle jiného provedení znázorněného na obr. 3 je výstup prvního oscilátoru připojen k prvnímu vstupu 20 srovnávacího obvodu 14, jehož druhý vstup je připojen k výstupu referenčního oscilátoru 15'. I v tomto provedení má srovnávací obvod 14 výstup 23 řídicího signálu spřažený s hnacím motorem 2 disku 2·

CS 275638 B 6

S výhodou šířka pásma dolní propusti 13 probíhá za kmitočet odpovídající výstřednosti disku, takže se umožní, aby změny v hodinovém signálu Sc, které jsou výsledkem této výstřednosti, byly sledovány oscilátorem 12. Tato šířka pásma je například 500 Hz.

jelikož vzájemná vazba mezi hodinovým signálem Sc a oscilátorem 12 je pevná vůči řízení rychlosti motoru 2_, je také možné použít výstupního signálu oscilátoru 12 pro řízení motoru místo hodinového signálu Sc. Krystalový referenční oscilátor 15 musí být potom naladěn an 4,2336 MHz místo na 4,3210 MHz.

Claims (4)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Přístroj pro snímání opticky snímatelného disku, opatřený optickým snímacím zařízením pro opticky snímatelný disk s výstupem pro čtecí signál představující informaci zaznamenanou na snímané části disku, s demodulátorem, majícím vstup spřažený s výstupem snímacího zařízení, dále výstup dat, subkódovací výstup a hodinový výstup pro· vydávání datového signálu, subkódovacího signálu hodinového signálu, vesměs odvozených od čtecího signálu, s korekčním obvodem chyby, obsahujícím vyrovnávací registr, mající vstup dat, spřažený s výstupem dat demodulátoru pro příjem datového signálu, první hodinový vstup spřažený s hodinovým výstupem demodulátoru pro příjem hodinového signálu k řízení plnění vyrovnávacího registru, dále datový výstup pro data uložená ve vyrovnávacím registru, a druhý hodinový vstup pro příjem druhého hodinového signálu k řízení výstupu dat, jakož i řídicí výstup pro vydávání náplňového signálu, označujícího okamžitý stupen naplnění vyrovnávacího registru, dále obsahující oscilátor s výstupem spřaženým s druhým hodinovým vstupem vyrovnávacího registru, vyznačený tím, že oscilátor (12) je opatřen řídicím vstupem (16) spřaženým s řídicím výstupem (17) vyrovnávacího registru (8) pro výstup náplňového signálu.
2. 2. Přístroj podle bodu 1, vyznačený tím, že mezi řídicím výstupem (17) vyrovnávacího registru (8) a řídicím vstupem (16) oscilátoru (12) je umístěna dolní propust (13).
3. 3. Přístroj podle bodu 1 nebo 2, vyznačený tím, že vyrovnávací registr (8) má na přívodním vedení (18) hodinového signálu napojen srovnávací obvod (14), mající jeden vstup (20) připojen pres uvedené přívodní vedení (18) k výstupu hodinového signálu demodulátoru (5) a druhý vstup (19) připojený k výstupu referenčního oscilátoru (15), a dále mající výstup (23) řídicího signálu, spřažený s hnacím motorem (2) disku (1).
4. 4. Přístroj podle bodu 1 nebo 2, vyznačený tím, že výstup prvního oscilátoru (12) je připojen k prvnímu vstupu (20) srovnávacího obvodu (14), jehož druhý vstup (19) je připojen k výstupu referenčního oscilátoru (15), přičemž srovnávací obvod (14) má výstup (23) řídicího signálu spřažený s hnacím motorem (2) disku (1).