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Die
Erfindung betrifft optische Platten und optische Wiedergabevorrichtungen
und optische Aufzeichnungsvorrichtungen jeweils gemäß den Oberbegriffen
der unäbhängigen Patentansprüche 1, 6,
8, 12, 14 und 17. Derartige optische Platten, eine derartige optische
Wiedergabevorrichtung und Aufzeichnungsvorrichtung sind in
US 5,132,954 A beschrieben.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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In
den letzten Jahren wird digitale Information in dramatisch anwachsenden
Ausmaßen
angeboten, wobei verschiedene Inhalte, insbesondere u. a. auch im
Video- und Audio-Bereich, im digitalen Format verfügbar sind.
Entsprechend diesem Trend gibt es Entwicklungen, Vorrichtungen für optische
Platten (Plattenvorrichtungen) für
steigende Kapazitäts-
und Dichteanforderungen auszulegen. Da bei steigender Dichte die
Qualität
der Wiedergabesignale abnimmt, wurden mehrere Lösungen vorgeschlagen, um die Qualität der Wiedergabesignale
zu verbessern.
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Wiedergabesignale
führen
zusätzlich
zu Bild- und anderer Hauptinformation Servoinformation und weitere
verschiedene Arten von Steuer- und Führungsinformationen mit sich.
Unter diesen Informationsarten sind die Taktinformation oder Taktgeberinformation
mit die wichtigsten, da sie als Referenz für Operationen aller Schaltungen
dienen, die Information aufzeichnen oder wiedergeben. Die offengelegte
Japanische Patentanmeldung Nr. 11-16216/1999 (Tokukaihai 11-16216;
veröffentlicht am
22. Januar 1999) offenbart eine optische Platte und eine optische
Plattenvorrichtung, die ein fehlerfreies Auslesen durch erhöhte Qualität der Taktinformation
ermöglichen.
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Die
oben beschriebene herkömmliche
optische Platte und eine dafür
geeignete optische Plattenvorrichtung werden im Folgenden näher erläutert.
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Zuerst
wird das Format der optischen Platte erklärt. 6(a) zeigt eine Anordnung eines Sektors. Jeder
Sektor ist in 46 Segmente aufgeteilt. Jedes Segment dient entweder
als ein Adresssegment oder als ein Datensegment. Hier dient das
an dem Kopf des Sektors befindliche Segment AS0 als Adresssegment, 6(b) zeigt eine Aufteilung
eines Adresssegmentes. Das Adresssegment weist ein Taktzeichenfeld
(CM-Feld), ein Adressfeld, ein Präambelfeld und andere Felder
auf. In jedem Feld wird im voraus ein bestimmtes Signal in Form
einer Formabweichung eines Loches oder einer Rille aufgezeichnet.
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Das
Taktzeichenfeld enthält
ein Taktzeichen, aus dem ein Taktsignal auf eben beschriebene Art und
Weise erzeugt wird. Das Adressfeld nimmt die Adresse des Sektors
auf. Die anderen Felder sind bei Bedarf vorgesehen, beispielsweise
wenn das Auslesen von Adressen gesteuert oder ein Auslesespielraum
gesichert werden soll.
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6(c) zeigt eine Aufteilung
eines Datensegmentes. Das Datensegment weist wie das Adresssegment
an seinem Kopf ein Taktzeichenfeld (CM-Feld) auf. Das andere Feld
dient als Datenfeld, in das Hauptinformation durch eine magnetooptische Aufzeichnungstechnik
geschrieben und aus dem Hauptinformation gelesen wird. Jedes Segment
ist beispielsweise 63,5 Bytes lang. Taktzeichen befinden sich damit
in identischen Abständen
von 63,5 Bytes.
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Als
nächstes
wird das Taktzeichen erklärt. 7 zeigt ein Taktzeichen
auf der Platte. Das Taktzeichen ist als Konvexität in der Rille und einer Konkavität in dem
Steg, wie in 7 gezeigt,
ausgebildet. Dies bewirkt eine Fluktuation in der Quantität von Licht
bei Bewegen einer Laserspots entlang der Tangente der Spur. Das
Taktzeichen wird unter Verwendung eines Fotodetektors, der senkrecht
zu der Tangente der Spur in zwei Teile aufgeteilt ist, ermittelt, und
durch jene beiden Teile des Fotodetektors als ein Differenzsignal,
d. h. als ein tangentiales Gegentaktsignal (TPP-Signal) bereitgestellt. 7 zeigt, wie das TPP-Signal fluktuiert.
Zyklische Taktsignale werden durch Binärumwandlung des TPP-Signals
ermittelt, wozu beispielsweise ein Nulldurchgangs-Vergleicher benutzt
wird.
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Die
bereits erwähnte
Ermittlung eines Taktsignals aus dem Taktzeichen ermöglicht es,
die Gestalt und andere Parameter des Taktzeichens unabhängig von
der Hauptinformation festzulegen, die durch eine magnetooptische
Aufzeichnungstechnik aufgezeichnet werden. Außerdem verhindert die Verwendung von
TPP-Signalen im Gegensatz zu Gegentaktsignalen besser, dass sich
die Bedingungen beim Steuern der Spureinstellung negativ auf die
Ermittlung eines Taktsignales auswirken. Diese Faktoren tragen zur Verbesserung
der Qualität
der Signale bei. Deshalb kann ein Takt mit einer relativ kurzen
Zeichenlänge wiedergegeben
werden und eröffnet
eine Möglichkeit zur
weiteren Steigerung der Aufzeichnungsdichte, verglichen mit der
Aufzeichnung von Taktinformation in Wobbles, d. h., wenn die Seitenwände einer
Spurrille als Wobbles ausgebildet sind.
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Im
Folgenden wird die herkömmliche
optische Plattenvorrichtung erklärt. 8 zeigt ein Schaubild, das
die Anordnung von Hauptkomponenten eines Abschnitts zur Verarbeitung
von Aufzeichnungs- und Wiedergabesignalen zur Verwendung bei einer
optischen Platte darstellt. Die optische Platte 1 wird
durch einen Spindelmotor 2 in rotierende Bewegung versetzt.
Die optische Platte 1 kann von jedem Typ sein; hier werden
die Erläuterungen
unter der Annahme gemacht, dass die optische Platte 1 eine
magnetooptische Platte ist.
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Die
optische Platte 1 wird an ihrer Unterseite mit einem Lichtstrahl
bestrahlt, der durch eine auf einem Pick-up 4 angeordneten
Objektivlinse 3 projiziert wird. Die Intensität des Lichtstrahls
wird in geeigneter Art und Weise durch die LD-Treiberschaltung 6 gesteuert
und ist daher beim Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb jeweils
unterschiedlich. Das an der optischen Platte 1 reflektierte
Licht wird durch einen innerhalb des Pick-ups 4 vorgesehenen
Fotodetektor detektiert. Die Reflexion wird in ein TPP-Signal, ein
RF-Signal sowie ein Servosignal (nicht gezeigt) aufgespalten.
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Bit-Takte
werden aus dem TPP-Signal durch eine Takterzeugungsschaltung 13 erzeugt.
Die vorangegangene Beschreibung sagt, dass nur ein Taktsignal aus
jedem Segment ermittelt wird, weil jedes Segment nur ein Taktzeichen
enthält;
jedoch werden durch eine in die Takterzeugungsschaltung 13 eingebaute
PLL-Schaltung Bit-Takte
in einer Mehrzahl bei einer geeignet erhöhten Rate erzeugt. Hier werden 508
(63,5 Bytes × 8
Bits) Bit-Takte pro Segment erzeugt, da jedes Segment auf 63,5 Bytes
an Daten ausgelegt ist. Die erzeugten Bit-Takte werden, wie erforderlich, Daten
verarbeitenden und anderen Schaltungen zugeführt, u. a. einer Demodulationsschaltung 14,
einer Modulationsschaltung 8, einem A/D-Konverter 11,
einer die wiedergegebenen Daten verarbeitenden Schaltung 15 und
einer die aufzeichnenden Daten verarbeitenden Schaltung 10.
Das RF-Signal wird durch den A/D-Konverter 11 abgetastet
und dann mittels der Demodulationsschaltung 14 demoduliert.
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Das
durch die Demodulationsschaltung 14 demodulierte Signal
wird an die die Wiedergabedaten verarbeitende Schaltung 15 (Wiedergabeschaltung)
weitergeleitet, wo das demodulierte Signal zur Rückgewinnung von Daten weiterverarbeitet
wird. Fehler, die in den durch die Wiedergabedatenschaltung 15 wiedergewonnenen
Daten gefunden werden, werden in einer Fehlerkorrigierschaltung 17 korrigiert.
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Beim
Aufzeichnen werden die Daten mit einem zusätzlichen, in der Fehlerkorrekturschaltung 17 bereitgestellten
Fehlerkorrektur-Code zu der Aufnahmedatenschaltung 10 gesandt.
Dort werden die empfangenen Daten in Datengruppen aufgeteilt, die
in jeweilige Segmente aufzuzeichnen sind, um damit Sektorendaten
zu erzeugen. Jede Datengruppe wird anschließend durch die Modulationsschaltung 8 in vorbestimmte
modulierte Signale moduliert. Die modulierten Signale werden durch
eine Magnetkopftreiberschaltung 7 und einen Magnetkopf 5 in
ein magnetisches Feld umgewandelt. Das Magnetfeld seinerseits schreibt
Information auf die optische Platte 1 im Zusammenwirken
mit einem durch das Pick-up 4 emittierten Lichtstrahl.
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Als
Nächstes
wird der Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb bei der herkömmlichen
optischen Platte erläutert.
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Zunächst konzentrieren
sich die Ausführungen
auf den durch eine herkömmliche
optische Plattenvorrichtung unter normalen Umständen ausgeführten Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb,
d. h., wenn das Taktzeichen nicht defekt ist.
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Beim
Aufzeichnen wird die Adresse, die im Voraus in das am Kopf des Sektors
befindliche Segment aufgezeichnet wurde, ausgelesen, um zu bestätigen, dass
die ausgelesene Adresse mit der Zieladresse übereinstimmt. Bei Bestätigung werden
die Daten mit einem in der Fehlerkorrekturschaltung 17 bereitgestellten
zusätzlichen
Fehlerkorrektur-Code in Datensegmente aufgezeichnet.
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Bei
der Wiedergabe wird das im Kopf des Sektors befindliche Adresssegment
ausgelesen, um zu bestätigen,
dass die gelesene Adresse mit der Zieladresse übereinstimmt. Wenn dies bestätigt wird, wird
das Datensegment wiedergegeben. Nur die Daten werden zurückgewonnen
und an die Fehlerkorrekturschaltung 17 übertragen, bei denen Fehlerkorrektur
in vorbestimmten Proze duren verrichtet wird. Die herkömmliche
optische Plattenvorrichtung führt somit
Aufzeichnungs- und Wiedergabeprozesse aus.
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Der
beschriebene Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb wird unabhängig von
der Qualität
der aus einem Datenfeld wiedergegebenen Signale zuverlässig ausgeführt, da
Bit-Takte verwendet werden, die aus Taktsignalen hoher Qualität erzeugt
werden.
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Das
Ermitteln von Taktsignalen aus Taktzeichen erfolgt mit sehr guter
Zuverlässigkeit.
Das Verfahren ist jedoch anfällig
gegenüber
Plattendefekten, da die Verwendung von Taktzeichen das Ermitteln von
Taktsignalen mit kürzeren
Zeichenlängen
ermöglicht,
aber mit abnehmenden Zeichenlängen
unvermeidlich die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass selbst ein kleiner
Defekt das Taktzichen negativ beeinflusst. Ein normales Taktsignal
kann aus einem Taktzeichen nicht ermittelt werden, wenn das Taktzeichen
infolge eines Plattendefektes fehlerhaft ist.
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Im
Folgenden wird der Aufzeichnungsbetrieb erläutert, sofern das Taktzeichen
aufgrund eines Plattendefektes fehlerhaft ist.
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9 zeigt in der oberen Hälfte die
Positionen von auf der optischen Platte 1 unter normalen Umständen aufgezeichneten
Daten. Die in den jeweiligen Datensegmenten DS0 bis DS44 aufgezeichneten
Datengruppen sind in ihrer Größe miteinander identisch,
während
die Bit-Takte in diesen Datensegmenten auch in ihrer Anzahl von
508 miteinander übereinstimmen;
deshalb haben die Datensegmente gleiche Längen.
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9 zeigt in ihrer unteren
Hälfte
die Positionen von auf der optischen Platte 1 aufgezeichneten Daten,
wenn das Taktzeichen fehlerhaft ist. Hier wird ein Beispiel aufgegriffen,
wo das an dem Kopf des Datensegmentes DS3 befindliche Taktzeichen
fehlerhaft ist. Die Fehlerhaftigkeit des Taktzeichens stört das normale
Erzeugen von Bit-Takten in der Takterzeugungsschaltung 13,
was in der Erzeugung von Bit-Takten mit einer höheren oder niedrigeren Frequenz
als die der Standard-Bit-Takte resultiert. Ob die Frequenz der Bit-Takte
die der Standard-Bit-Takte über-
oder unterschreitet, wird durch Variieren der Frequenz und anderer
Bedingungen der Bit-Takte des Datensegments DS3 und seiner vorstehenden Datensegmente
festgelegt. Hier konzentrieren sich die Ausführungen auf Bit-Takte mit einer
erniedrigten Frequenz.
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Da
die Frequenz der Bit-Takte abnimmt, werden die Daten in das Datensegment
DS3 mit im Vergleich zu Standard-Zeichenlängen vergrößerten Zeichenlängen aufgezeichnet.
Die Daten, die normalerweise in ihrer Gesamtheit in das Datensegment
DS3 aufgezeichnet werden würden,
passen nicht in das Datensegment DS3, da dessen Ende in den Kopf,
d. h. in das Taktzeichenfeld des Datensegmentes DS4, überläuft. Nehmen
wir an, dass die Anzahl der überlappenden
Bits gleich N ist.
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Die
obigen Ausführungen
könnten
mit einer Bezeichnung "Die
Anzahl der Bit-Takte
in einem Datensegment" umschrieben
werden. Die Standard-Anzahl von Bit-Takten in einem Datensegment
ist 508, wie zuvor erwähnt.
Jedoch erniedrigt der Fehler in dem in dem Kopf des Datensegmentes
DS3 befindlichen Taktzeichens die Frequenz, d. h. verlängert den Zyklus
der Bit-Takte in dem Datensegment DS3 und reduziert damit die Anzahl
der Bit-Takte auf 507 oder sogar weniger. Hier wird angenommen,
dass die Anzahl der Bit-Takte in dem Datensegment DS3 gleich 508 – N ist.
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Inzwischen
stellt das an dem Kopf des Datensegmentes DS4 befindliche Taktzeichen
die Frequenz der Bit-Takte wieder auf eine Standard-Frequenz, was
die Aufzeichnung der darauf folgenden Daten mit normalen Zeichenlängen ermöglicht.
Da jedoch das Datensegment DS3 bei der Aufzeichnung um N Bits vergrößert wird,
werden die Datengruppen, die in den dem Datensegment DS3 folgenden
Datensegmenten aufgezeichnet werden, um N Bits verschoben. Deshalb
werden die letzten N Bits jeder Datengruppe, die in dem Datenfeld
von einem der Datensegmente DS3 bis DS44 aufgezeichnet werden sollten,
verschoben und in das Taktzeichenfeld des folgenden Datensegmentes
aufgezeichnet. Die Verschiebung wird korrigiert, wenn das bei dem
Kopf des folgenden Sektors befindliche Adresssegment wiedergegeben
wird. Beginnend mit dem ersten Datensegment des folgenden Sektors
werden die Daten ohne Verschiebung aufgezeichnet.
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Jetzt
wird der Lesebetrieb erläutert,
wenn die Daten einige bei einer Aufzeichnungsoperation verschobene
Bits aufweisen. Die Wiedergabedatenschaltung 15 weist einen
eingebauten Pufferspeicher für
temporäres
Aufzeichnen von Daten auf.
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10 zeigt in ihrer oberen
Hälfte
die Position von in dem Pufferspeicher unter normalen Bedingungen
aufgezeichneten Daten und in ihrer unteren Hälfte die Position von in dem
Pufferspeicher aufgezeichneten Daten, wenn das Taktzeichen fehlerhaft ist.
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Die
Anordnung der Lesedaten in dem Pufferspeicher wird durch Bit-Takte
der Takterzeugungsschaltung 13 festgelegt. Der Fehler tritt
nur in dem Taktzeichenfeld des Datensegmentes DS3 auf. Deswegen
werden die Daten bis hin zum Datensegment DS2 durch den Fehler überhaupt
nicht beeinflusst: die Daten können
korrekt gelesen und in der Standard-Position angeordnet werden.
Am Kopf des Datensegments DS3, wo das Taktzeichen aufgrund eines
Plattendefektes fehlerhaft ist, werden die Takte in einer Daten-Wiedergabeoperation
nicht auf normale Art und Weise erzeugt. Damit über- oder unterschreitet die
Frequenz der Takte die Standard-Frequenz.
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Unter
der Annahme, dass die Frequenz der Bit-Takte in identischer Weise
im Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb abweicht, können die
Daten des Datensegmentes DS3 bis auf die letzten N Bits, die in dem
Taktzeichenfeld des Datensegmentes DS4 aufgezeichnet sind, normal
wiedergegeben werden.
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Typischerweise
unterscheiden sich jedoch die Bedingungen beim Aufzeichnungs- und
Wiedergabebetrieb und deswegen weicht die Frequenz nicht auf identische
Art und Weise ab. Wenn dies der Fall ist, unterscheidet sich die
Anzahl der Bit-Takte in dem Datensegment DS3 bei einem Wiedergabebetrieb
von der bei einem Aufzeichnungsbetrieb, was eine normale Wiedergabe
behindert. Wir nehmen hier an, dass die Differenz der Anzahl der
Bit-Takte zwischen Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb M Bits entspricht.
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Am
Kopf des Datensegmentes DS4, wo sich ein weiteres Taktzeichen befindet,
wird die Frequenz des Bit-Taktes auf einen Standard zurückgestellt,
der fehlerfreies Lesen von Daten des Datensegmentes DS4 und der
diesem Datensegment folgenden Datensegmente ermöglicht. Zu beachten ist, dass
die erwähnten,
verschobenen N Bits nicht gelesen werden können, da sie, indem sie in
den Kopf des folgenden Datensegmentes überlaufen, nicht in einem Standard-Segmentbereich
aufgezeichnet werden konnten. Mit anderen Worten, in jedem der Datensegmente
DS4 bis DS44 gehen die letzten N Bits der Daten verloren, wohingegen
der Rest der Daten normal wiedergegeben wird. während die Segmente DS0 bis
DS44 als Datensegmente dienen.
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Die
Daten werden bitweise korrekt gelesen. Wenn jedoch die mit dem Datensegment
DS3 korrespondierende Anzahl an Takten zwischen Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb
verschieden ist, werden die Daten des Datensegmentes DS4 sowie die Daten
der diesem Datensegment nachfolgenden Datensegmente nicht korrekt
in 1-Byte-Datenportionen aufgeteilt. Typischerweise werden die Datenwiedergabe,
die Fehlerkorrektur sowie andere Operationen byteweise durchgeführt; wenn
die Daten nicht korrekt in 1-Byte-Datenportionen aufgeteilt werden,
können die
Daten nicht korrekt gelesen werden.
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Wie
bereits erwähnt
gibt es in der Anzahl von Bit-Takten beim Aufzeichnungs-/Wiedergabebetrieb eine
Differenz, die M Bits entspricht. Deswegen sind die Daten im Datensegment
DS4 und in dessen folgenden Datensegmenten um M Bits verschoben,
womit keine dieser Daten korrekt gelesen wird. 10 zeigt die um M Bits bezüglich einer
Standard-Datenposition verschobenen Daten.
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Kurz
gesagt, wenn die herkömmliche
optische Platte und die optische Plattenvorrichtung das Taktsignal
nicht korrekt ermitteln, werden die Daten verschoben und können nicht
aufgezeichnet und wiedergegeben werden.
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US 5,132,954 A enthält in einem "second type of sector
area" genannten
Abschnitt 12 ein Sync-Feld
31. Von diesem Sync-Feld ist
in Spalte 4, Zeile 27 und 28 der Druckschrift lediglich ausgesagt, dass
es Rahmensignale zur Identifikation von Grenzen von 2,7 (d, k) – Codesymbolen
enthält.
Es ist in dieser Druckschrift nicht erläutert, was diese Rahmensignale
im Sync-Feld
31 letztlich bewirken.
2 dieser Druckschrift lässt sich
entnehmen, dass das Sync-Feld
31 einmal im Sektor
12 vorhanden
ist und nicht in mehreren Datensegmenten aufgezeichnet ist. Es besteht
offensichtlich keine funktionelle Beziehung oder Zuordnung zwischen
dem Sync-Feld
31 und einem der Taktzeichenfelder VFO im
Sektor
12.
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US 5,293,565 beschreibt
eine Organisationsform einer optischen Platte, auf der die Spuren nicht
in Sektoren sondern in Gruppen jeweils einer Umdrehung der optischen
Platte eingeteilt sind. Jede Gruppe oder ein Teil derselben enthält ein als
Anchorsektor 115 bezeichnetes Feld. Diese Anchorsektoren sind räumlich auf
eine Referenzposition 100 bezogen, die praktisch die Nulllinie ist.
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Diese
Anchorsektoren stellen eine präzise absolute
Position einer jeweiligen Umdrehungsgruppe sicher. Die Anchorsektoren
stehen in keiner Zuordnung zu einem zuvor aufgezeichneten Taktzeichenfeld.
Die Taktfrequenz ist von der jeweiligen radialen Position einer
jeweiligen Gruppe abhängig (vergleiche
Tabelle 2 in Spalte 12 der Druckschrift). Die Anchorsektoren selbst
enthalten, wie 3 der Druckschrift
zeigt ein "Taktsynchronisierfeld" mit eingeprägten Signalen
bekannter Anordnung. Die von jedem Taktsynchronisierfeld ablesbare
Betriebsfrequenz verändert
sich mit dem Radius bzw. mit der Bandnummer gemäß Tabelle 2. Deshalb ist die
Funktion des Taktsynchronisierfeldes eher mit dem Taktzeichenfeld
der vorliegenden Anmeldung vergleichbar als mit dem Synchronisationsfeld
welches ein Synchronisationsmuster speichert.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine optische Platte, eine
optische Wiedergabevorrichtung sowie eine optische Aufzeichnungsvorrichtung
anzugeben, bei denen eine Datenverschiebung, die durch ein aufgrund
eines einem jedem Synchronisationsmuster vorangehenden defekten
Taktzeichenfelds fehlerhaft erzeugtes Taktsignal verursacht ist,
vermieden werden kann und das Beschreiben bzw. Lesen der Platte
selbst dann wenn ein fehlerhaftes Taktzeichen erzeugt wird, sicher
möglich
ist.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung ist eine die obige Aufgabe lösende optische
Platte mit in eine Vielzahl von Datensegmenten zur Aufzeichnung
von Daten segmentierten Sektoren, die in einer Aufzeichnungsspur
vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einige
der Datensegmente ein Taktzeichenfeld zur Aufzeichnung eines Taktzeichens,
aus dem ein Taktsignal erzeugt wird, und ein Synchronisationsfeld
aufweisen zur Aufzeichnung eines Synchronisationsmusters, das jeweils
dem Taktzeichenfeld zugeordnet ist und mit dem eine Verschiebung
der Daten korrigiert wird, wobei diese Datenverschiebung durch ein
aufgrund eines einem jeden Synchronisationsmuster vorangehenden
defekten Taktzeichenfelds fehlerhaft erzeugtes Taktsignal verursacht
ist.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung ist eine die obige Aufgabe lösende optische
Platte mit einer konzentrischen oder spiralförmig angeordneten Aufzeichnungsspur,
die aus Sektoren gebildet ist, wobei die Daten sektorweise umschreibbar
sind, dadurch gekennzeichnet, das jeder Sektor eine Vielzahl von
Datensegmenen enthält,
jedes Datensegment ein Datenfeld zum Aufzeichnen von Daten und ein Taktzeichenfeld
mit einer von der des Datenfeldes verschiedenen Lichtreflexion aufweist,
und wenigstens einige Datenfelder ein Synchronisationsfeld zum Aufzeichnen
eines jeweils einem Taktzeichenfeld zugeordneten Synchronisationsmusters
aufweisen, mit dem eine Verschiebung der Daten korrigierbar ist, welche
durch ein aufgrund eines einem jeden Synchronisationsmuster vorangehenden
defekten Taktzeichenfeldes fehlerhaft erzeugtes Taktsignal verursacht
ist.
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Bei
der obigen Anordnung ist jeder Sektor in einer Aufzeichnungsspur
zur Aufzeichnung von Daten in Datensegmente segmentiert.
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Gewöhnlich wird
ein Taktzeichen beim Ermitteln eines Taktsignals benutzt, um das
wichtige Information enthaltende Taktsignal ohne Fehler wiederzugeben.
Das Taktzeichen hat jedoch den Nachteil, dass es leicht fehlerhaft
wird, selbst bei einem nur kleinen Defekt in der optischen Platte.
Ein normales Taktsignal kann aus einem Taktzeichen nicht erhalten werden,
wenn das Taktzeichen fehlerhaft ist, wodurch die Daten bezüglich der
Standardposition verschoben werden. Gewöhnlich weisen alle Daten nach
den verschobenen Daten einen Fehler beim folgenden Wiedergeben der
Daten auf, wenn ein fehlerhaftes Taktzeichen auf der optischen Platte
existiert, wodurch das korrekte Wiedergeben großer Datenmengen scheitert.
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Bei
der erfindungsgemäßen optischen
Platte weisen wenigstens einige der Datensegmente ein Taktzeichenfeld
und ein Synchronisationsfeld auf. Ein Taktsignal wird aus dem in
dem Taktzeichenfeld aufgezeichneten Taktzeichen erhalten, und die
Verschiebung der Daten kann gemäß dem in
dem Synchronisationsfeld aufgezeichneten Synchronisationsmuster
korrigiert werden.
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Anders
gesagt kann die durch ein fehlerhaftes Taktzeichen verursachte Verschiebung
der Daten gemäß dem Synchronisationsmuster,
das in dem Synchronisationsfeld des die folgenden Daten enthaltenden
Datensegmentes aufgezeichnet ist, korrigiert werden und die Daten
in folgenden Datensegmenten auf eine Standard-Position zurücksetzen.
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Deswegen
wird der durch die Verschiebung verursachte Fehler auf eine minimale
Menge an Daten eingeschränkt,
was die korrekte Wiedergabe von großen Datenmengen ermöglicht.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der Erfindung ist eine die obige Aufgabe lösende optische
Wiedergabevorrichtung zum Wiedergeben von in einer optischen Platte
aufgezeichneten Daten, die innerhalb von Datensegmenten in Sektoren
einer Aufzeichnungsspur der optischen Platte aufgezeichnet sind, wobei
die Wiedergabevorrichtung gekennzeichnet ist durch eine Takterzeugungsschaltung
zur Erzeugung eines Taktsignals aus einem Taktzeichen, das in einem
in den Datensegmenten vorgesehenen Taktzeichenfeld aufgezeichnet
ist; und eine Datenumordnungsschaltung zur Erfassung eines Synchronisationsmusters,
das in einem in wenigstens einigen Datensegmenten vorgesehenen Synchronisationsfeld, zugeordnet
zu einem jeweiligen Taktzeichenfeld, aufgezeichnet ist, und das
die Datenumordnungsschaltung dazu verwendet, eine Datenverschiebung
zu korrigieren, die durch ein aufgrund eines einem jeden Synchronisationsmuster
vorangehenden defekten Taktzeichenfelds fehlerhaft erzeugtes Taktsignal
bei der Datenaufzeichnung verursacht ist.
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Gemäß einem
vierten Aspekt der Erfindung ist eine die obige Aufgabe lösende optische
Wiedergabevorrichtung zur Wiedergabe von Daten einer optischen Platte
mit einer konzentrisch oder spiralförmig angeordneten Aufzeichnungsspur,
die in Sektoren unterteilt ist und in der Daten sektorenweise umschreibbar
sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Sektor eine Vielzahl von
Datensegmenten enthält und
jedes Datensegment ein Datenfeld zum Aufzeichnen von Daten sowie
ein Taktzeichenfeld mit einer von der des Datenfeldes verschiedenen
Lichtreflexion aufweisen, und wenigstens einige Datenfelder ein
Synchronisationsfeld aufweisen, in dem ein Synchronisationsmuster
zugeordnet zu einem Taktzeichenfeld aufgezeichnet ist, und wobei
die optische Wiedergabevorrichtung folgende Merkmale aufweist: eine
Takterzeugungseinrichtung zur Erfassung eines Taktfeldsignals aus
einem an dem Taktzeichenfeld reflektierten Laserstrahl und zur Erzeugung
eines dem Taktfeldsignal entsprechenden Takts zur Verwendung bei
der Datenwiedergabe; eine Synchronisationsmustererfassungseinrichtung
zur Erfassung des in dem Synchronisationsfeld in den Datenfeldern
aufgezeichneten Synchronisationsmusters, eine Wiedergabeeinrichtung
zur sektorweisen Wiedergabe mittels des durch die Takterzeugungsvorrichtung
erzeugten Takts und Korrektur einer Verschiebung der Daten in dem
Sektor mittels des von der Synchronisationsmustererfassungseinrichtung
erfassten Synchronisationsmusters, wobei diese Datenverschiebung
durch ein aufgrund eines einem jeden Synchronisationsmuster vorausgehenden
defekten Taktzeichenfelds fehlerhaft erzeugten Takt bei der Datenaufzeichnung
verursacht wurde.
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Ein
Fehler in dem Taktzeichen behindert die Erzeugung eines korrekten
Taktsignales durch die Takterzeugungsschaltung und verursacht beim
Aufzeichnen eine Verschiebung der Daten; mit der erfindungsgemäßen optischen
Wiedergabevorrichtung kann jedoch die Verschiebung gemäß des Synchronisationsmusters,
das durch die Datenumordnungsschaltung ermittelt wird, korrigiert
werden. Deswegen können
die Daten der Datensegmente, die dem Datensegment mit den verschobenen
Daten folgen, korrekt wiedergegeben werden. Dadurch werden Aufzeichnungs-
und Wiedergabevorgänge
mit hoher Zuverlässigkeit
realisiert, die nur wenige Datenfehler aufweisen.
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Gemäß einem
fünften
Aspekt der Erfindung ist eine die obige Aufgabe lösende optische
Aufzeichnungsvorrichtung zum Aufzeichnen von Daten in einer Vielzahl
von Datensegmenten, die in jedem Sektor einer in Sektoren unterteilten
Aufzeichnungsspur einer optischen Platte vorgesehen sind, dadurch
gekennzeichnet, daß die
optische Aufzeichnungsvorrichtung folgende Merkmale enthält: eine
Takterzeugungsschaltung zur Erzeugung eines Taktsignals aus einem
in einem Taktzeichenfeld in jedem Datensegment enthaltenen Taktzeichen,
wobei das von der Takterzeugungsschaltung erzeugte Taktsignal bei der
Aufzeichnung der Daten verwendet wird, und eine Synchronisationsmusteraddierschaltung
zur Addition eines Synchronisationsmusters zu wenigstens einigen
der Datensegmente, wobei das Synchronisationsmuster in einem Synchronisationsfeld
in wenigstens einigen der Datensegmente aufgezeichnet wird und dazu
dient, eine Verschiebung der Daten zu korrigieren, die durch ein
aufgrund eines einem jeden Synchronisationsmuster vorangehenden
defekten Taktzeichenfelds fehlerhaft erzeugtes Taktsignal verursacht
wird.
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Schließlich ist
gemäß einem
sechsten Aspekt der Erfindung eine die obige Aufgabe lösende optische
Aufzeichnungsvorrichtung zum Aufzeichnen von Daten auf einer optischen
Platte, die eine konzentrische oder spiralförmig angeordnete Aufzeichnungsspur
aufweist, in der Sektoren gebildet sind, wobei die Daten sektorweise
umschreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sektor eine Vielzahl von
Datensegmenten enthält,
die jeweils ein Datenfeld zum Aufzeichnen von Daten sowie ein Taktzeichenfeld
mit einer von der des Datenfeldes verschiedenen Lichtreflexion aufweisen
und wenigstens einige der Datenfelder ein Synchronisationsfeld aufweisen,
in dem ein Synchronisationsmuster in Zuordnung zu einem im Taktzeichenfeld
aufgezeichneten Taktfeldsignal aufgezeichnet wird, und wobei die
optische Aufzeichnungsvorrichtung folgende Merkmale aufweist: eine
Takterzeugungsschaltung zur Erfassung eines Taktzeichens von einem
am Taktzeichenfeld reflektierten Laserstrahl und zur Erzeugung eines
dem Taktfeldsignal entsprechenden Takts zur Verwendung bei der Datenaufzeichnung,
und eine Aufzeichnungseinrichtung zur Aufzeichnung der Synchronisationsmuster
zusammen mit den Aufzeichnungsdaten in wenigstens einigen Datensegmenten unter
Verwendung des Taktes und in einem vorbestimmten Zyklus, wobei das
Synchronisationsmuster dazu dient, eine Datenverschiebung zu korrigieren, die
durch einen aufgrund eines einem jeden Synchronisationsmuster vorangehenden
defekten Taktzeichenfelds fehlerhaft erzeugten Takt verursacht ist.
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Mit
der erfindungsgemäßen optischen
Aufzeichnungsvorrichtung wird ein Synchronisationsmuster auf Daten
addiert, die in wenigstens einigen der Datensegmente aufgezeichnet
sind; deshalb können,
selbst wenn ein fehlerhaftes Taktzeichen beim Aufzeichnen der Daten
eine Verschiebung dieser hervorruft, die Daten in den Datensegmenten,
die dem Datensegment mit den verschobenen Daten folgen, korrekt
aufgezeichnet werden, indem die Verschiebung gemäß eines Synchronisationsmusters des
Datensegments, welches dem Datensegment mit den verschobenen Daten
folgt, korrigiert wird. Deshalb wird der durch die Verschiebung
verursachte Fehler auf ein Minimum an Daten eingeschränkt, was
das korrekte Wiedergeben von großen Datenmengen ermöglicht.
Dies ermöglicht
in hohem Maße zuverlässige Aufzeichnungs-
und Wiedergabevorgänge
mit nur wenigen Datenfehlern.
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Zum
besseren Verständnis
des Wesens und der Vorteile der Erfindung wird auf die folgende
detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen
verwiesen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER FIGUREN
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Es
zeigen:
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1(a) bis 1(c) Zeichnungen
mit einem Format einer optischen Platte in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
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2 eine
Zeichnung mit Informationsarten, die in einem Datensegment einer
optischen Platte in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform aufgezeichnet sind.
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3 ein
Blockdiagramm mit einer Antriebsvorrichtung einer optischen Platte
(optische Aufzeichnungsvorrichtung, optische Wiedergabevorrichtung)
in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
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4 eine
Zeichnung mit den Positionen von Daten auf einer Platte in einer
erfindungsgemäßen Ausführungsform.
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5 eine
Zeichnung mit den Positionen von Daten in einem Pufferspeicher,
der in einer Datenumordnungsschaltung einer Antriebsvorrichtung
einer optischen Platte in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform vorgesehen ist.
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6(a) bis 6(c) Zeichnungen
mit einem Format einer herkömmlichen
optischen Platte.
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7 eine
Zeichnung mit Taktzeichen und einer Fluktuation in einem TPP-Signal,
welches durch ein Taktzeichen auf einer herkömmlichen optischen Platte verursacht
wird.
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8 ein
Blockdiagramm mit einer herkömmlichen
Antriebsvorrichtung einer optischen Platte (optische Aufzeichnungsvorrichtung,
optische Wiedergabevorrichtung).
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9 eine
Zeichnung mit den Positionen von auf eine herkömmliche optische Platte aufgezeichneten
Daten.
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10 eine
Zeichnung mit den Positionen von in einem Pufferspeicher aufgezeichneten
Daten bei einer herkömmlichen
optischen Plattenvorrichtung.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Mit
Bezug auf die Zeichnungen wird in der folgenden Beschreibung eine
erfindungsgemäße Ausführungsform
näher erörtert. 1(a) bis 1(c) zeigen
Zeichnungen mit einem erfindungsgemäßen Format einer optischen
Platte. 1(a) zeigt eine Anordnung eines
Sektors. Jeder Sektor wird durch zwei Adresssegmente AS0 und AS1
sowie 45 Datensegmente DS0 bis DS44 gebildet. Die hier gezeigte
Anzahl der Adresssegmente und Datensegmente kann je nach Verwendung
geändert werden.
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1(b) zeigt eine Aufteilung eines Adresssegmentes.
Die Adresssegmente AS0 und AS1 weisen jeweils ein Taktzeichenfeld
(CM-Feld), ein Adressfeld, ein Präambelfeld und weitere Felder
auf. In jedem Feld wird im Voraus ein vorbestimmtes Signal in Form
einer Formabweichung eines Loches oder einer Rille aufgezeichnet.
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Das
Taktzeichenfeld zeichnet im Voraus ein Taktzeichen auf, aus dem,
wie beschrieben, ein Taktsignal erzeugt wird. Das Adressfeld zeichnet
die Adresse des Sektors auf. Die anderen Felder sind je nach Bedarf
vorgesehen, um beispielsweise das Adress-Auslesen zu steuern, oder
um einen Auslesespielraum zu sichern.
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1(c) zeigt eine Aufteilung eines Datensegmentes.
Das Datensegment wird gebildet aus einem Taktzeichenfeld (CM-Feld),
einem Prä-Schreib-Feld,
einem Post-Schreib-Feld und einem Datenfeld. Das Taktzeichenfeld
des Datensegmentes zeichnet ein Taktzeichen auf, was auch das Taktzeichenfeld
des Adresssegmentes tut. Das Taktzeichenfeld (Taktfeld) ist so ausgelegt,
dass es eine von der des Datenfeldes verschiedene Lichtreflexion aufweist.
Die Prä-Schreib- und Post-Schreib-Felder dienen
zum Ausgleichen der bei einem Aufzeichnungs-Betrieb auftretenden
Verschiebung der Daten. Die vorangehenden und die nachfolgenden
Datensegmente werden durch die bei einem Aufzeichnungs-Betrieb auftretende
Verschiebung der Daten nicht negativ beeinflusst, vorausgesetzt,
dass die Verschiebung auf diesen Bereich eingeschränkt ist.
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Jedes
Segment ist beispielsweise 63,5 Bytes lang. Taktzeichen finden sich
damit in identischen Abständen
von 63,5 Bytes wieder.
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2 zeigt
eine Zeichnung mit Datengruppen, die in jeweilige Datensegmente
aufgezeichnet sind. Das Datenfeld des auf die beiden Adresssegmente
folgenden ersten Datensegments DS0 zeichnet ein als Kopfmuster bezeichnetes
Muster auf. Das Kopfmuster wird dazu benutzt, um den Takt und die Daten
hinsichtlich der Phase aufeinander abzustimmen, und wird so gewählt, dass
dieser Zweck in angemessener Weise erreicht wird. Geeignete spezielle Beispiele
weisen ein zyklisches Muster auf, bei dem die Randdaten ihre Position
nicht ändern.
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Die
nachfolgenden Datensegmente DS1 bis DS44 zeichnen Daten auf und
weisen Synchronisationsfelder auf, von denen jedes für alle vorbestimmten
Anzahlen von Datensegmenten in dem Datenfeld vorgesehen ist. In 2 bezeichnet "S" ein Synchronisationsfeld. In dieser
Ausführungsform
ist ein Synchronisationsfeld für
jeweils zwei Datensegmente vorgesehen. Ein selten auftretendes Muster,
das Signale mit hoher Qualität
erzeugt und relativ lange Zeichenlängen aufweist, wird als das
Synchronisationsmuster ausgewählt
und wird in das Synchronisationsfeld aufgezeichnet.
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Die
folgende Beschreibung erörtert
eine optische Plattenvorrichtung gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. 3 zeigt
ein Blockdiagramm, welches eine Anordnung von Hauptkomponenten einer
Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Signalverarbeitungseinheit, die bei
einer optischen Platte verwendet wird, repräsentiert. Die optische Platte 1 wird
durch einen Spindel-Motor 2 in drehende Bewegung versetzt.
Die optische Platte 1 kann von einem beliebigen Typ sein;
hier wird die Annahme gemacht, dass die optische Platte 1 eine
magnetooptische Platte ist.
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Die
optische Platte 1 wird auf ihrer Unterseite mit einem Lichtstrahl
bestrahlt, der durch eine auf einem Pick-up 4 befindliche
Objektivlinse 3 projiziert wird. Die Intensität des Lichtstrahles
wird in geeigneter Weise durch die LD-Treiberschaltung 6 gesteuert und
ist deshalb im Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Betrieb verschieden. Das an der optischen
Platte 1 reflektierte Licht wird durch einen innerhalb
des Pick-ups 4 vorgesehenen Fotodetektor detektiert. Die
Reflexion wird in ein TPP-Signal, ein RF-Signal und ein Servosignal
(nicht gezeigt) aufgeteilt.
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Bit-Takte
werden durch das TPP-Signal durch eine Takterzeugungsschaltung 13 (Takterzeugungsvorrichtung)
erzeugt. Die voran gegangene Beschreibung sagt, dass nur ein Taktsignal
aus jedem Segment ermittelt wird, da jedes Segment nur ein Taktzeichen
enthält;
jedoch werden Bit-Takte in einer Mehrzahl mit einer geeignet erhöhten Rate
durch eine in die Takterzeugungsschaltung 13 eingebaute PLL-Schaltung
erzeugt. Hier werden unter der Annahme, dass jedes Segment beispielsweise
63,5 Datenbytes aufweist, 508 (63,5 Bytes × 8 Bits) Bit-Takte pro Segment
erzeugt.
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Die
erzeugten Bit-Takte werden Daten verarbeitenden und anderen Schaltungen
zugeführt,
unter anderem einer Demodulationsschaltung 14 einer Modulationsschaltung 8,
einem A/D-Konverter 11, einer die Wiedergabedaten verarbeitenden
Schaltung 15 und einer die Aufzeichnungsdaten verarbeitenden Schaltung 10,
je nach Notwendigkeit. Das RF-Signal wird durch den A/D-Konverter 11 abgetastet
und anschließend
durch die Demodulationsschaltung 14 demoduliert.
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Die
Modulation sowie die Demodulation können möglicherweise durch verschiedene
Techniken ausgeführt
werden: beispielsweise ist NRZI zur Verwendung beim Aufzeichnen
und Wiedergeben mit hohen Dichten geeignet, da die Technik den Wiedergabebetrieb
für eine
große
Fensterbreite von Daten erlaubt. Die Fensterbreite bezieht sich
auf eine Toleranzbreite der Aufzeichnungsposition der Daten. Je größer die
Fensterbreite, desto größer die
Toleranzbreite der Verschiebung, d. h. der Synchronisationsstörung der
Daten. Beispielsweise beträgt
die Fensterbreite einer bei einer DVD (Digitale Videoplatte) und ähnlichem
verwendeten 8/16-Modulation 0,5 T, während die Fensterbreite bei
NRZI 1 T beträgt,
was bedeutet, dass letztere Technik gegenüber ersterer eine doppelt so
breite Toleranzbreite aufweist.
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Das
durch die Demodulatorschaltung 14 demodulierte Signal wird
zu der die Lesedaten verarbeitenden Schaltung 15 weitergeleitet,
wo das demodulierte Signal weiter verarbeitet wird, um daraus Daten zu
gewinnen. Die Phaseneinstellschaltung 12 stellt eine Phase
gemäß Signalen
der Takterzeugungsschaltung 13 und des A/D-Konverters 11 ein.
Die Datenumordnungsschaltung (Synchronisationsmuster-Ermittlungsvorrichtung,
Wiedergabevorrichtung) 16 ordnet die Daten gemäß des in
den Daten enthaltenen Synchronisationssignals um. In den umgeordneten
Daten gefundene Fehler werden in einer Fehlerkorrekturschaltung 17 korrigiert.
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Beim
Aufzeichnen werden die Daten mit einem in der Fehlerkorrekturschaltung 17 bereitgestellten
Fehlercode zu der die Aufzeichnungsdaten verarbeitenden Schaltung 10 gesandt,
wo die eintreffenden Daten in Datengruppen, die in jeweilige Segmente
aufzuzeichnen sind, aufgeteilt werden. Eine Kopf-/Synchronisations-Signal-Addiererschaltung (Synchronisationsmuster-Addierschaltung) 9 addiert ein
Synchronisationsmuster und ein Kopfmuster auf den Output der die
Aufzeichnungsdaten verarbeitenden Schaltung 10, um Sektorendaten
zu erzeugen. Jede Datengruppe wird anschließend durch die Modulationsschaltung 8 in
NRZI-Codes moduliert. Die in die NRZI-Codes modulierten Signale
werden durch einen magnetischen Kopf 5 und eine Magnetkopf-Treiberschaltung 7 in
ein magnetisches Feld umgewandelt. Das magnetische Feld seinerseits zeichnet
in Verbindung mit einem durch das Pick-up 4 emittierten
Lichtstrahl Informationen auf die optische Platte 1 auf.
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Zunächst wird
der Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb unter normalen Bedingungen
erläuert,
d. h., wenn das Taktzeichen nicht fehlerhaft ist.
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Beim
Aufzeichnen wird die im Voraus in das an dem Kopf des Sektors befindliche
Adresssegment aufgezeichnete Adresse wiedergegeben, um zu bestätigen, dass
die wiedergegebene Adresse mit der Zieladresse übereinstimmt. Bei Bestätigung wird
ein Kopfmuster zum Einführen
einer Phase in das erste Datensegment geschrieben. Die Daten, die
einen durch die Fehlerkorrekturschaltung 17 bereitgestellten
zusätzlichen
Fehlerkorrekturcode aufweisen, werden in die nachfolgenden Datensegmente
aufgezeichnet. Weiterhin zeichnet eine Aufzeichnungseinrichtung
ein Synchronisationsmuster sowie Daten für jede vorbestimmte Anzahl
an Datensegmenten auf. Die Aufzeichnungseinrichtung wird durch die Kopf-/Synchronisationssignal-Addierschaltung 9,
die die Aufzeichnungsdaten verarbeitende Schaltung 10, die
Modulationsschaltung 8, die Magnetkopftreiberschaltung 7,
einen magnetischen Kopf 5, ein Pick-up 4, eine
Objektivlinse 3 und eine LD-Treiberschaltung 6 gebildet.
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Beim
Wiedergeben wird das an dem Kopf des Sektors befindliche Adresssegment
wiedergegeben, um zu bestätigen,
dass die gelesene Adresse mit der Zieladresse übereinstimmt. Wenn dies bestätigt wird,
wird Phasenübereinstimmung
zwischen der die durch die Taktzeichen erzeugten Bit-Takte und dem
Kopfmuster erzielt, indem das Kopfmuster in das erste Datensegment
aufgezeichnet wird.
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Insbesondere
wird die Phaseneinstellschaltung 12 so eingestellt, dass
das der die Wiedergabedaten verarbeitende Schaltung 15 zugeführte Signal mit
dem Bit-Taktsignal aufgrund des Vergleichs der beiden Signale in
der Phase übereinstimmt.
Die Phaseneinstellung dient als Korrektur der Phasenabweichung,
die durch die Differenz zwischen dem Taktzeichen, welches in Form
einer geringen Formabweichung der optischen Platte 1 aufgezeichnet
ist, und den Daten, welche in der Form von magneto-optischen Signalen
aufgezeichnet sind, beim Aufzeichnungs- und Wiedergabeeverfahren
verursacht wird. Die Effekte der Phasenabweichung können mittels der
Bereitstellung des Kopfmusters in dem an dem Kopf des Sektors befindlichen
Datensegmentes DS0 und mittels der Einstellung der Phase durch die
Verwendung des Kopfmusters eliminiert werden.
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Dann
wird ein unmittelbar folgendes Datensegment gelesen. Da für jede vorbestimmte
Anzahl von Datensegmenten ein Synchronisationsmuster vorgesehen
ist, ermittelt die Datenumordnungsschaltung 16 ein Synchronisationsmuster,
und durch eine byteweise Synchronisation werden Daten so umgeordnet,
dass ihre Positionen eine Datengruppe in 1-Byte-Datenuntergruppen
aufteilen, wobei die Positionen als Standardpositionen benutzt werden.
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Die
Ermittlung des Synchronisationsmusters erfolgt nur in Nähe eines
Synchronisationsmusters in einem Datensegment. Insbesondere weist
die Datenumordnungsschaltung 16 eine interne Fensterschaltung
(Fenstereinrichtung) auf, durch die die Ermittlung des Synchronisationsmusters
nur in einer bestimmten Zeitperiode erfolgt. Diese Zeitperiode folgt
einer vorbestimmten Zeitperiode nach einem Positionsreferenzsignal,
beispielsweise dem Taktzeichen in einem Segment. Mit einer solchen
Schaltungsanordnung wird das Synchronisationsmuster in einem Datenfeld
nicht ermittelt; deswegen kann verhindert werden, dass ein in den
Daten gefundenes Datenmuster, welches identisch oder ähnlich zu
einem Synchronisationsmuster ist, fälschlicherweise als ein Synchronisationsmuster
ermittelt wird.
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Nur
die Daten, die frei von dem Synchronisationsmuster und anderen Steuerbefehlen
sind sowie einer byteweisen Synchronisation in der Datenumordnungsschaltung 16 unterzogen
wurden, werden zu der Fehlerkorrekturschaltung 17 weitergeleitet,
in der in vorbestimmten Prozeduren Fehlerkorrektur erfolgt. Die
optische Plattenvorrichtung führt
somit Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb aus.
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Im
Folgenden wird der Aufzeichnungsbetrieb erläutert, der mit der optischen
Platte 1 ausgeführt wird,
wenn aufgrund eines Defektes das Taktzeichen fehlerhaft ist.
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4 zeigt
in ihrer oberen Hälfte
die Positionen von Daten, die unter normalen Bedingungen auf die
optische Platte 1 aufgezeichnet wurden. Die in die jeweiligen
Datensegmente DS0 bis DS44 aufgezeichneten Daten sind in ihrer Größe miteinander identisch,
wobei die Bit-Takte dieser Datensegmente auch in ihrer Anzahl von
508 miteinander übereinstimmen;
deswegen haben die Datensegmente gleiche Längen.
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4 zeigt
in ihrer unteren Hälfte
die Positionen von Daten, die bei einem fehlerhaften Taktzeichen
auf die optische Platte 1 aufgezeichnet wurden. In diesem
Beispiel ist das an dem Kopf des Datensegmentes DS3 befindliche
Taktzeichen fehlerhaft. Der Fehler des Taktzeichnes stört die normale
Erzeugung der Bit-Takte in der Takterzeugungsschaltung 13,
was zur Folge hat, dass Bit-Takte mit einer höheren oder niedrigeren Frequenz
als die der Standard-Bit-Takte erzeugt werden. Variationen in der Frequenz
und andere Eigenschaften der Bit-Takte des Datensegmentes DS3 sowie
deren folgende Datensegmente bestimmen, ob die Frequenz der Bit-Takte
die der Standard-Bit-Takte über- oder
unterschreitet. Hier konzentrieren sich die Erklärungen auf Bit-Takte mit einer
erniedrigten Frequenz.
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Wenn
sich die Frequenz der Bit-Takte erniedrigt, werden die Daten in
das Datensegment DS3 mit im Vergleich zu Standardzeichenlängen vergrößerten Zeichenlängen geschrieben.
Die Daten, die normalerweise komplett in das Datensegment DS3 aufgezeichnet
werden würden,
passen nicht in das Datensegment DS3, womit ihr Ende in den Kopf,
d. h. in das Taktzeichenfeld des Datensegmentes DS4, hineinragt.
Nehmen wir an, dass die Anzahl der überlappenden Bits gleich N
ist.
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Die
vorangegangenen Ausführungen
könnten
mit dem Ausdruck "die
Anzahl der Bit-Takte in einem Datensegment" umschrieben werden. Wie bereits erwähnt ist
die Anzahl der Bit-Takte in einem Datensegment standardmäßig gleich
508. Der Fehler in dem am Kopf des Datensegments DS3 befindlichen Taktzeichen
erniedrigt jedoch die Frequenz. Damit wird der Zyklus der Bit-Takte in dem Datensegment DS3
verlängert
und so die Anzahl der Bit-Takte auf 507 oder sogar weiter reduziert.
Hier wird angenommen, dass die Anzahl der Bit-Takte in dem Datensegment
DS3 gleich 508 – N
ist.
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Inzwischen
stellt das an dem Kopf des Datensegmentes DS4 befindliche Taktzeichen
die Frequenz der Bit-Takte auf eine Standardfrequenz zurück, wodurch
es möglich
wird, die nachfolgenden Daten mit normalen Zeichenlängen aufzuzeichnen. Da
jedoch das Datensegment DS3 um N Bits bei der Aufzeichnung verlängert wird,
werden die die Datengruppen, die in die Datensegmente, die dem Datensegment
DS3 folgen, aufgezeichnet werden, um N Bits verschoben. Somit werden
die letzten N Bits jeder Datengruppe, die in das Datenfeld von einem
der Datensegmente DS3 bis DS44 aufgezeichnet werden sollten, in
das Taktzeichenfeld des folgenden Datensegmentes aufgezeichnet.
Die Verschiebung wird beim Wiedergeben des an dem Kopf des folgenden Sektors
befindlichen Adresssegmentes korrigiert. Ab dem ersten Datensegment
des folgenden Sektors werden die Daten ohne Verschiebung aufgezeichnet.
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Im
Folgenden konzentrieren sich die Ausführungen auf den Wiedergabebetrieb,
wenn die Daten einige Bits enthalten, die beim Aufzeichnungsbetrieb verschoben
wurden. Die Datenumordnungsschaltung 16 weist einen eingebauten
Pufferspeicher zum temporären
Aufzeichnen von Daten auf. 5 zeigt in
ihrer oberen Hälfte
die Positionen von Daten, die unter normalen Bedingungen in den
Pufferspeicher aufgezeichnet werden, und in ihrer unteren Hälfte die Positionen
von Daten, die bei defektem Taktzeichen in den Pufferspeicher geschrieben
werden.
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Der
Fehler ist nur in dem Taktzeichenfeld des Datensegmentes DS3 vorhanden.
Deswegen werden bis zum Datensegment DS2 die Daten durch den Fehler
in keiner Weise beeinflusst: Die Daten können korrekt wiedergegeben
und gemäß den Standardpositionen
angeordnet werden. Am Kopf des Datensegmentes DS3, wo das Taktzeichen
aufgrund eines Defektes fehlerhaft ist, werden die Takte im Wiedergabebetrieb
nicht normal erzeugt. Deshalb über- oder unterschreitet
die Frequenz der Takte die Standardfrequenz. Angenommen, dass die
Frequenz der Bit-Takte beim Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb
jeweils in identischer Weise abweicht, können die Daten in dem Datensegment
DS3 bis auf die letzten N Bits, die in dem Taktzeichenfeld des Datensegmentes
DS4 aufgezeichnet sind, normal wiedergegeben werden. Typischerweise
sind die Bedingungen zwischen Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb
jedoch unterschiedlich und deswegen ist die Abweichung in der Frequenz
nicht identisch. In diesem Fall weicht die Anzahl der Bit-Takte
im Datensegment DS3 beim Wiedergabebetrieb von der bei einem Aufzeichnungsbetrieb
ab, was eine normale Wiedergabe verhindert. Nehmen wir an, dass
der Unterschied in der Anzahl der Bit-Takte zwischen Aufzeichnungs- und
Wiedergabebetrieb M Bits entspricht.
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Am
Kopf des Datensegmentes DS4, wo sich ein weiteres Taktzeichen befindet,
wird die Frequenz der Bit-Takte auf einen Standard zurückgesetzt,
was ein fehlerfreies Wiedergeben der Daten des Datensegmentes DS4
und die der folgenden Datensegmente ermöglicht. Zu beachten ist, dass
die erwähnten
verschobenen N Bits nicht wiedergegeben werden können, da sie nicht in einen
Segment-Standardbereich aufgezeichnet werden konnten, sondern mit dem
Kopf des nachfolgenden Datensegmentes überlappen. Mit anderen Worten,
in jedem der Datensegmente DS4 bis DS44 gehen die letzten N Bits
verloren, wohingegen der Rest der Daten normal wiedergegeben wird.
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Die
Daten werden bitweise korrekt wiedergegeben. Wenn jedoch die dem
Datensegment DS3 entsprechende Anzahl von Takten zwischen Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb
verschieden ist, werden die Daten des Datensegmentes DS4 und dessen
folgende Datensegmente nicht korrekt in 1-Byte-Datenportionen aufgeteilt.
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Deshalb
wird in der Erfindung ein Synchronisationsmuster in jedes zweite
Datensegment auf bereits erläuterte
Art und Weise aufgezeichnet. Das Synchronisationsmuster wird ermittelt
und die Daten werden durch die Datenumordnungsschaltung 16 so umgeordnet,
dass sie korrekt in 1-Byte-Datengruppen aufgeteilt werden. Das erste
dem Datensegment DS3 nachfolgende Synchronisationsmuster wird in das
Datensegment DS5 aufgezeichnet; deshalb werden beim Ermitteln des
in das Datensegment DS5 aufgezeichneten Synchronisationsmusters
die Daten um M Bits nach vorne geschoben.
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5 zeigt
in ihrer unteren Hälfte
die Position von in dem Pufferspeicher aufgezeichneten Daten, nachdem
die Daten umgeordnet wurden. Wie man sehen kann, werden die Daten
des Datensegmentes DS5 und die der folgenden Datensegmente in ihren
Positionen so umgeordnet, dass diese mit den in der oberen Hälfte von 5 gezeigten
Datenstandardpositionen identisch sind. Die Daten können im
Wiedergabebetrieb in 1-Byte-Portionen aufgeteilt, d. h. resynchronisiert
werden.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
waren die Erläuterungen
auf Bit-Takte mit einer aufgrund eines fehlenden Taktzeichens erniedrigten
Frequenz fokussiert. Selbstverständlich
gelten die gleichen Erläuterungen,
außer,
dass die Abweichung der Daten um N oder M Bits in der entgegengesetzten
Richtung erfolgen würde,
auch für
den Fall, dass die vorliegende Ausführungsform auf Bit-Takte mit
einer erhöhten Frequenz
angewendet wird, was die gleichen Vorteile hätte.
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Weiterhin
ist in der vorliegenden Ausführungsform
ein Synchronsationsmuster bis jetzt in jedes zweite Datensegment
aufgezeichnet. Wenn ein Synchronisationsmuster beispielsweise in
jedes Datensegment aufgezeichnet wird, werden die Daten in dem Datensegment
DS4 umgeordnet und dabei korrekt in 1-Byte-Portionen aufgeteilt;
deshalb werden die Daten früher
als in der vorliegenden Ausführungsform
synchronisiert. Ein Kompromiss ist die Verdopplung der Anzahl der
als Synchronisationsfelder benutzten Felder, was die für den Nutzer
verfügbare Auswahl
von Datenfeldern verringert. Wie man sieht, können die Frequenz der Bereitstellung
der Synchronisationsmuster sowie die Menge der für den Nutzer verfügbaren Daten
nicht gleichzeitig erhöht
werden, und werden deshalb gemäß dem Verwendungszweck
festgelegt. Wenn die Zuverlässigkeit
eine höhere
Priorität
hat, wird die Frequenz der Bereitstellung des Synchronisationsmuster
erhöht;
umgekehrt wird die Frequenz der Bereitstellung des Synchronisationsmusters
erniedrigt, wenn die Datenmenge eine höhere Priorität hat.
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Weiterhin
können
die Abstände
zwischen den Synchronisationsmustern variiert werden; jedoch werden,
wie in der vorliegenden Ausführungsform, gleiche
Abstände
vorgezogen. Wenn die Synchronisationsmuster nicht in gleichen Abständen vorgesehen
sind, indem eines dieser länger
als die anderen ist, und das Taktzeichen in dem längeren Abstand fehlt,
dauert es länger,
bis die Daten resynchronisiert sind. Umgekehrt werden die Daten
nach einer bestimmten Zeitperiode resynchronisiert, wenn die Synchronisationsmuster
in regelmäßigen Abständen vorgesehen
sind und eine Taktmarkierung auf jedem Teil der Platte fehlt.
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Das
Synchronisationsmuster hat, wie in der vorliegenden Ausführungsform,
vorzugsweise eine feste Position innerhalb des Segmentes. Das Synchronisationsmuster
wird so gewählt,
dass das Auftreten eines damit identisches Musters so gut wie nicht
vorkommen kann; jedoch ist es möglich,
dass aufgrund eines Defektes ein mit dem Synchronisationsmuster
identisches Muster als ein eingemischter Teil eines Wiedergabesignals
auftritt. Auch kann in einigen Modulationsverfahren ein solch selten
auftretendes Muster nicht gewählt
werden. Wenn das Synchronisationsmuster eine feste Position in dem
Segment aufweist, wird eine Anordnung gern so ausgestaltet, dass
das Ermitteln von Synchronisationsmustern nur in der Nähe von Orten
ausgeführt
wird, wo das Synchronisationsmuster erwartet wird, aber nicht an
den Orten, wo kein Synchronisationsmuster erwartet wird, was eventuell
vor einer Fehldetektierung des Synchronisationsmusters schützt.
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Wie
bis jetzt detailliert beschrieben wurde, ist die vorliegende Ausführungsform
bei einem durch einen Defekt verursachten fehlerhaften Taktzeichen
fähig,
eine byteweise Datenteilung bei demjenigen Datensegment wiederherzustellen,
wo es ein nächstes Synchronisationsmuster
gibt. Damit können
eine hochzuverlässige
optische Platte und eine optische Plattenvorrichtung realisiert
werden, die verhindern, dass eine durch ein defektes Taktzeichen
verursachte Bit-Verschiebung in der fehlerhaften Aufzeichnung der
Daten in alle folgende Datensegmente resultiert.
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Eine
erfindungsgemäße optische
Platte kann so gegliedert werden, dass sie eine durch konzentrisch
oder spiralförmig
angeordnete Sektoren gebildete Aufzeichnungsspur aufweist, in der
die Daten sektorenweise umschreibbar sind, wobei
jeder der
Sektoren in Segmente aufgeteilt ist,
jedes der Segmente ein
Datenfeld zum Aufzeichnen von Daten und ein Taktfeld mit einer von
der des Datenfeldes unterschiedlichen Lichtreflexion aufweist, und
das
Datenfeld Felder zum Aufzeichnen eines Synchronisationsmusters auf weist.
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Die
erfindungsgemäße optische
Platte kann so gestaltet sein, dass
jeder der Sektoren mindestens
ein Adresssegment aufweist, wo sich die Adress-information befindet, und
Datensegmente zum Aufzeichnen von Daten aufweist,
das Adresssegment
sich an einem Kopf des Sektors befindet,
ein erstes, dem Adresssegment
unmittelbar folgendes Datensegment ein Feld zum Aufzeichnen eines phaseneinführenden
Kopfmusters zur Benutzung beim Lesen der Daten aufweist, und
die
Felder zum Aufzeichnen des Synchronisationsmusters in gleichmäßigen Abständen in
einem zweiten Datensegment, das unmittelbar auf das erste Datensegment
folgt, und in auf das zweite Datensegment folgenden Datensegmenten
enthalten sind.
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Eine
erfindungsgemäße Wiedergabevorrichtung
kann eine optische Wiedergabevorrichtung zum Wiedergeben von Daten
einer optischen Platte mit einer Aufzeichnungsspur sein, die durch
konzentrisch oder spiralförmig
angeordnete Sektoren gebildet wird, in der Daten sektorenweise umschreibbar
sind, wobei
jeder der Sektoren in Segmente aufgeteilt ist,
jedes der Segmente Datenfelder zum Aufzeichnen von Daten und ein
Taktfeld mit einer von der des Datenfeldes verschiedenen Lichtreflexion
aufweist und die Datenfelder Synchronisationsmuster aufzeichnen, wobei
die
optische Wiedergabevorrichtung so gestaltet sein kann, dass sie
folgende Merkmale aufweist: eine Takterzeugungseinrichtung zum Ermitteln
eines Taktfeldsignals in Form eines an dem Taktfeld reflektierten Laserstrahls
und zum Erzeugen eines Taktes zur Benutzung beim Lesen der Daten
gemäß dem Taktfeldsignal;
eine
Synchronisationsmuster-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln des
in die Datenfelder aufgezeichneten Synchronisationsmusters;
Wiedergabevorrichtung
zum sektorenweisen Wiedergeben unter Verwendung des durch die Takterzeugungseinrichtung
erzeugten Taktes und zum Korrigieren einer Versetzung der Daten
in dem Sektor gemäß einem
Ergebnis der Ermittlung des Synchronisationsmusters.
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Die
erfindungsgemäße optische
Wiedergabevorrichtung kann so gestaltet sein, dass die Einrichtung
zum Ermitteln des Synchronisationsmusters eine Fenstereinrichtung
aufweist, mit der das Synchronisationsmuster nur in einem vorgegebenen
Teil der Datenfelder ermittelt wird.
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Eine
erfindungsgemäße optische
Aufzeichnungsvorrichtung kann eine optische Aufzeichnungsvorrichtung
zum Aufzeichnen von Daten auf eine optische Platte sein, wobei diese
eine Aufzeichnungsspur aufweist, die durch konzentrisch oder spiralförmig angeordnete
Sektoren gebildet wird und in der Daten sektorenweise umschreibbar
sind, wobei
jeder der Sektoren in Segmente aufgeteilt ist und
jedes der Segmente ein Datenfeld zum Aufzeichnen von Daten und ein
Taktfeld mit einer von der des Datenfeldes unterschiedlichen Lichtreflexion
aufweist und
die optische Aufzeichnungsvorrichtung so gestaltet sein
kann, dass sie folgende Merkmale aufweist:
eine Takterzeugungseinrichtung
zum Ermitteln eines Taktfeldsignals in Form eines an dem Taktfeld
reflektierten Laserstrahls und zum Erzeugen eines Taktes zur Verwendung
bei der Aufzeichnung von Daten gemäß dem Taktfeldsignal; und eine
Aufzeichnungseinrichtung zum Aufzeichnen von Synchronisationsmustern
zusammen mit Aufzeichnungsdaten in jedes Datenfeld bei einem vorbestimmten
Zyklus.
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Die
erfindungsgemäße optische
Platte weist sowohl Synchronisationsmuster als auch Taktzeichen
auf; deshalb kann trotz eines fehlenden Taktzeichens die Verschiebung
von Daten in jedem Sektor korrigiert werden gemäß dem in dem Datenfeld bereitgestellten
Synchronisationsmuster, was ein hoch zuverlässiges Aufzeichnen und Wiedergeben
mit nur wenigen Fehlern ermöglicht.
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Wenn
bei einer weiteren Anordnung jeder der Sektoren wenigstens ein Adresssegment
aufweist, wo sich die Adressinformation befindet, und Datensegmente
zum Aufzeichnen von Daten aufweist,
das Adresssegment sich
am Kopf des Sektors befindet,
sich ein phaseneinführendes
Kopfmuster zur Benutzung beim Wiedergeben der Daten in einem ersten, unmittelbar
auf das Adresssegment folgenden Datensegment befindet und
die
Synchronisationsmuster in gleichmäßigen Abständen in einem unmittelbar auf
das erste Datensegment folgenden zweiten Datensegment und in den
auf das zweite Datensegment folgenden Datensegmenten vorgesehen
sind, kann eine Phasenübereinstimmung
zwischen dem Takt und den Daten erzielt werden, indem das Kopfmuster
in dem ersten Datensegment verwendet wird, nachdem die an dem Kopf
des Sektors befindliche Adressinformation gelesen wird. Da die Synchronisationsmuster
in regelmäßigen Abständen vorgesehen
sind, kann eine Versetzung der Daten nach einem bestimmten Zeitabschnitt
korrigiert werden, ohne Rücksicht
darauf, wo das Taktzeichen fehlt. Dieser Vorteil trifft einheitlich auf
jeden Teil der Platte zu.
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Die
erfindungsgemäße optische
Wiedergabevorrichtung betreibt sektorenweise Wiedergabe unter Verwendung
des durch das Taktzeichen erzeugten Taktes und korrigiert die Daten
des Sektors gemäß einem
Ergebnis der Ermittlung des Synchronisationsmusters; deshalb wird
trotz einer Verschiebung von Daten, die beim Aufzeichnen durch ein
fehlendes Taktzeichen verursacht wird, die Verschiebung der Daten
in einem Sektor gemäß des Synchronisationsmusters
korrigiert, was normales Wiedergeben ermöglicht und eine höhere Zuverlässigkeit
der optischen Wiedergabevorrichtung bewirkt.
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Wenn
die Fenstereinrichtung so verwendet wird, dass das Synchronisationsmuster
nur in einem vorbestimmten Teil des Datensegmentes ermittelt wird,
wird das Synchronisationsmuster mit nur wenig Fehlern und hoher
Zuverlässigkeit
ermittelbar.
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Die
erfindungsgemäße Aufzeichnungsvorrichtung
zeichnet Synchronisationsmuster auf; deshalb kann die Versetzung
der Daten in einem Sektor trotz fehlendem Taktzeichen gemäß dem in
dem Datenfeld vorgesehenen Synchronisationsmuster korrigiert werden,
was ein hoch zuverlässiges
Aufzeichnen und Wiedergeben mit nur wenigen Datenfehlern ermöglicht.
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Die
so beschriebene Erfindung kann auf vielfältige Art und Weise variiert
werden. Solche Variationen werden nicht als Abweichung vom Geist
und dem Umfang der Erfindung angesehen und alle Modifikationen,
die für
den Fachmann naheliegend sind, sind in dem Schutzbereich der folgenden
Ansprüche enthalten.