DE19715275A1 - Gerät zum Beschreiben oder Lesen optischer Aufzeichnungsträger - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum Beschreiben oder Lesen optischer Aufzeichnungsträger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welches einen Spurdetektor aufweist, der ein Mirror-Signal erzeugt, welches anzeigt, ob Datenspuren oder der Bereich zwischen zwei Datenspuren abgetastet werden.

Bekannte Geräte, die beispielsweise mit dem IC CXA1081M ausgerüstet sind, siehe Bernd Rodekurt: "Erfolgreicher CD-Player Service", Franzis Verlag München, 1994, weisen einen Spurdetektor auf, der Mittel zum Bilden einer oberen und einer unteren Hüllkurve des modulierten Signals aufweisen. Die Differenz dieser Hüllkurven wird gebildet und der Differenzwert wird mittels eines Komparators mit einem Referenzwert verglichen. Liegt der Differenzwert unterhalb des Referenzwerts, so wird das Mirror-Signal auf den Wert "Low" gesetzt, anderenfalls auf den Wert "High". Der Referenzwert wird mittels einer fest vorgegebenen Schaltungsanordnung aus dem Differenzwert der Hüllkurve ermittelt.

Nachteilig an den bekannten Geräten ist, daß zur Ermittlung des Mirror-Signals mehrere analoge Bauteile verwendet werden, die mit Toleranzen behaftet sind und daher nach der Montage aufeinander abgestimmt werden müssen. Fehlerquellen, die während des laufenden Betriebs des Geräts auftreten, wie beispielsweise unterschiedliche Reflektivität des zu lesenden oder zu beschreibenden optischen Aufzeichnungsträgers, dessen Exzentrizität und ähnliches, können nur bedingt ausgeglichen werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gerät der genannten Art vorzuschlagen, welches ohne großen Aufwand in der Lage ist, ein verläßliches Mirror-Signal zu bilden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Maßnahme, den Referenzwertgeber als adaptiven Referenzwertgeber auszulegen, dem das Mirror-Signal als Eingangsgröße zugeführt wird. Dies hat den Vorteil, daß der Referenzwert auch während des laufenden Betriebs immer optimal angepaßt werden kann. Das Mirror-Signal hat nämlich beim Spurspringen idealerweise ein Verhältnis von "High" zu "Low", d. h. ein H:L-Verhältnis von 50 : 50. Dies läßt sich aber bei herkömmlichen Geräten, die über keinen adaptiven Referenzwertgeber verfügen, nur näherungsweise einhalten, da die Ermittlung des Referenzwerts durch die Eigenschaften der verwendeten Bauteile vorgegeben ist. Der optische Aufzeichnungsträger kann scheibenförmig sein, wie beispielsweise eine Audio-CD, eine DVD, eine CD-ROM, eine CD-R, etc., aber auch andere Formen optischer Aufzeichnungsträger sind vorteilhaft verwendbar, beispielsweise bandförmige optische Aufzeichnungsträger. Die Datenspuren sind allgemeinen konzentrisch beziehungsweise spiralförmig auf einem scheibenförmigen Aufzeichnungsträger angeordnet, aber auch die Verwendung von Aufzeichnungsträgern mit anderen Anordnungen benachbarter Spuren, die durch einen Zwischenbereich getrennt sind, liegt im Rahmen der Erfindung. Die Informationen sind dabei im allgemeinen als Hell/Dunkel-In­ formation, als Drehung der Polarisationsrichtung oder auf andere geeignete Weise realisierbar. Das Abtastmittel kann ein Lesekopf oder ein Schreibkopf sein, eine Kombination aus Lese- und Schreibkopf oder lediglich ein Spurführungs­ abtastmittel. Das Detektionsmittel weist im allgemeinen Photodetektoren auf, die optische in elektrische Signale umwandeln, welche sowohl zur Rückgewinnung des Informationssignals als auch zur Regelung des Geräts, beispielsweise zur Spurführung verwendet werden.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der adaptive Referenzwertgeber Mittel zum Bilden eines internen Referenzwerts aufweist, deren Ausgang mit dem Eingang eines Verminderungsmittels verbunden ist, welches den Referenzwert abgibt. Dabei ist vorgesehen, daß der interne Referenzwert mit dem Mirror-Signal auf geeignete Weise verknüpft wird. Dies hat den Vorteil, daß ungewünschte Abweichungen des Verhältnisses H:L im Mirror-Signal vom Wert 1 durch die Verknüpfung des internen Referenzwerts mit dem Mirror-Signal korrigiert werden, während gleichzeitig das Verminderungsmittel dafür sorgt, daß nicht jede Abweichung des Mirror-Signals eine Änderung des Referenzwerts zur Folge hat. Das Verminderungsmittel kann beispielsweise ein Dividierer sein, der den internen Referenzwert beispielsweise um den Faktor 10 verkleinert. Die Verminderung kann auch dadurch erfolgen, daß nur die höherwertigen Ziffern des internen Referenzwerts verwendet werden, beispielsweise in digitaler Darstellung die oberen n Bit eines aus m Bit bestehenden internen Referenzwerts, wobei m < n ist.

Vorteilhafterweise enthält das erfindungsgemäße Gerät einen einzigen Hüllkurvendetektor, an dessen Eingang das modulierte Signal anliegt und dessen Ausgang mit einer Komparatoreinheit verbunden ist, die andererseits mit dem Referenzwertgeber verbunden ist und das Mirror-Signal liefert. Dies hat den Vorteil, daß auf einen zweiten, nach dem Stand der Technik erforderlichen Hüllkurvendetektor verzichtet werden kann und dennoch ein Mirror-Signal erzeugt wird, welches weitgehend unabhängig von beispielsweise durch Plattenschlag verursachten Störungen ist. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen adaptiven Referenzwertgebers kann auf die Bestimmung sowohl der oberen als auch der unteren Hüllkurve sowie den nachfolgenden Vergleich dieser beiden Hüllkurven verzichtet werden.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der Hüllkurvendetektor ein digitales Filter aufweist. Dieses Filter speichert seinen Eingangswert, wenn dieser größer als der bisher im Speicher vorhandene Wert ist, ansonsten wird der bisher im Speicher vorhandene Wert vermindert und neu in den Speicher gegeben. Dies hat den Vorteil, daß ein langsames Abklingen des letzten Spitzenwerts erreicht wird, und daß, sobald ein neuer Spitzenwert auftritt, dieser den Ausgangswert ersetzt. Der vom digitalen Filter abgegebene Wert entspricht somit einer geglätteten oberen Hüllkurve des Eingangssignals.

Das digitale Filter weist vorteilhafterweise einen Multiplizierer oder einen Addierer auf. Dies hat den Vorteil, daß es sich hierbei um einfache aber dennoch effektive Möglichkeiten handelt, den im Speicher vorhandenen Wert zu vermindern. Die Verminderung erfolgt entweder einfach über eine Multiplikation des Speicherinhalts mit einem Wert kleiner 1 oder bei Einsatz eines Addierers mittels Addition eines bestimmten negativen Werts. Letzteres ist in einem digitalen Filter besonders einfach realisierbar.

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, daß der Spurdetektor eine Komparatoreinheit aufweist, welche das Mirror-Signal anhand eines Vergleichs des Eingangssignals mit einem oberen und einem unteren Schwellwert bildet. Das Mirror-Signal wird auf "Low" gesetzt, wenn das Eingangssignal den unteren Schwellwert unterschreitet und auf "High", wenn es den oberen Schwellwert überschreitet. Dies hat den Vorteil, daß das Mirror-Signal auf digitalem Weg in Abhängigkeit vom Eingangssignal mit einer gewissen Hysterese gebildet wird, so daß im Grenzbereich kein Min- und Herspringen des Mirror-Signals zwischen den Werten "High" und "Low" auftritt. Der Bereich der Hysterese kann auf die jeweiligen Gegebenheiten des Geräts, des optischen Aufzeichnungsträgers oder ähnlichem optimal angepaßt werden, beispielsweise durch Vorgabe eines Werts, um den die Schwellwerte von einem gegebenen Referenzwert abweichen dürfen. Das auf diese Weise vermiedene Hin- und Herspringen im Grenzbereich hätte insbesondere beim Spurspringen negative Auswirkungen, da in diesem Fall das Mirror-Signal zum Zählen der Spuren verwendet wird und somit unter Umständen eine zu hohe Anzahl Spuren gezählt würde. Die Schwellwert-Bildemittel sind im einfachsten Fall Addierer beziehungsweise Subtrahierer, die einen vorgegebenen Hysterese-Wert vom Referenzwert addieren bzw. subtrahieren. Der vorgegebene Wert kann dabei auf die jeweiligen Gegebenheiten des Geräts oder des optischen Aufzeichnungsträgers angepaßt sein. Der Referenzwert kann aus einer Referenztabelle stammen oder vorteilhafterweise adaptiv ermittelt sein. Das Signal-Bildemittel bildet das Mirror-Signal, dessen Wert auf "L" gesetzt wird, wenn das Eingangssignal den oberen Schwellwert überschreitet und dessen Wert auf "H" gesetzt wird, wenn das Eingangssignal den unteren Schwellwert unterschreitet und dessen Wert ungeändert übernommen wird, wenn keine dieser Bedingungen zutrifft. Eine einfache Möglichkeit, ein derartiges Signal-Bildemittel zu realisieren besteht in der Verwendung eines RS-Flip-Flop.

Erfindungsgemäß weist der adaptive Referenzwertgeber ein digitales Tiefpaßfilter auf. Dies hat den Vorteil, daß Gleichspannungsanteile und Niederfrequenzanteile auf integriert werden und somit ein geänderter Referenzwert ausgegeben wird. Dieser Referenzwert verändert dann die Relation L:H so lange, bis ein Verhältnis 1 : 1 erreicht ist. Gleichspannungsanteile schlagen sich in ungleichmäßiger Verteilung der Anteile L und H des Mirror-Signals nieder, welches beim Spurspringen aber idealerweise ein Verhältnis L:H=1 hat, da die Spuren und die Zwischenräume gleiche Breite aufweisen.

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, bereits das modulierte Signal einem Analog-Digital-Wandler zuzuführen, der lediglich einen eingeschränkten Wertebereich digitalisiert. Dies kann z. B. der Bereich zwischen 70% und 100% des maximalen Signals sein. Dies hat den Vorteil, daß lediglich derjenige Bereich der Signalamplitude weiterverarbeitet wird, in dem die zu lesende Information enthalten ist. Werte, die außerhalb dieses Bereichs liegen, sind im allgemeinen durch Fehler verursacht oder so stark beeinträchtigt, daß sie sinnvollerweise nicht weiterverwendet werden und daher außer acht gelassen werden können. Da der Analog-Digital-Wandler nur einen geringeren Bereich von Eingangswerten abdecken muß, kann er bei gleicher Komplexität Ausgangswerte einer höheren Genauigkeit liefern, bzw. bei gleichbleibender Genauigkeit einfacher aufgebaut sein.

Erfindungsgemäß wird an den Ausgang des Analog-Digital-Wandlers ein Defektdetektor angeschlossen, was den Vorteil hat, daß dieser digital ausführbar ist, ohne einen zusätzlichen Analog-Digital-Wandler zu erfordern.

Besonders vorteilhaft ist es, den Defektdetektor als binären Zähler auszuführen, da dann die Erzeugung eines Defekt-Signals mittels einfach aufgebauter Standardbauteile möglich ist. Hierbei wird die Eigenschaft des modulierten Signals genutzt, im Normalfall nie über einen längeren Zeitraum höher als 50% des Maximal-Werts zu liegen. Andernfalls liegt ein Defekt vor. Der binäre Zähler zählt dabei den Takt, wird vom höchstwertigen Bit des digitalisierten modulierten Signals auf 0 gesetzt und gibt dann eine Defektmeldung aus, wenn eine vorgebbare Anzahl von Takten verstreicht, ohne daß er erneut auf 0 gesetzt worden ist.

Das im Verfahrensanspruch angegebene Verfahren zum Ändern eines Betriebsparameters "Referenzwert" insbesondere eines erfindungsgemäßen Geräts zum Beschreiben oder Lesen optischer Aufzeichnungsträger kommt vorteilhafterweise bei den oben genannten Geräten zur Anwendung. Dieses Verfahren ermöglicht es, auf Einstellungen von Standardwerten bei der Produktion entsprechender Geräte zu verzichten, da der Referenzwert mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens adaptiv an geänderte Gegebenheiten angepaßt werden kann.

Weiter Vorteile der vorliegenden Erfindung lassen sich der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels entnehmen, wobei die Erfindung aber nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Geräts;

Fig. 2 eine Darstellung einiger wichtiger Signale, die bei einem erfindungsgemäßen Gerät auftreten;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Hüllkurvendetektors gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Hüllkurvendetektors gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines adaptiven Referenzwertgebers;

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Komparatoreinheit und

Fig. 7 einen erfindungsgemäßen Defektdetektor in schematischer Darstellung.

In Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Geräts dargestellt. Hierbei wird ein analoges, vom Detektionsmittel des Geräts kommendes, entsprechend der auf dem optischen Aufzeichnungsträger gespeicherten Informationen moduliertes Signal HF einem Spurdetektor 1 zugeführt, welcher das Mirror-Signal M und ein Defektsignal D abgibt. Der Spurdetektor 1 weist einen Hüllkurvendetektor 2 auf, dessen Ausgangssignal, das Hüllkurvensignal HS, einer Komparatoreinheit 3 zugeführt wird, deren Ausgangssignal das Mirror-Signal M ist. Der andere Eingang der Komparatoreinheit 3 ist mit dem Ausgang eines adaptiven Referenzwertgebers 4 verbunden, an dessen Eingang das Mirror-Signal M anliegt. Zusätzlich ist der Spurdetektor 1 mit einem Defektdetektor 5 versehen, welcher aus dem Eingangssignal das Defektsignal D erzeugt. Im Ausführungsbeispiel arbeitet der Spurdetektor 1 auf digitaler Basis, weshalb das analoge modulierte Signal HF zunächst mittels eines Analog-Digital-Wandlers 6 digitalisiert und mittels eines Invertierers 7 invertiert wird. Der Invertierer 7 kann auch bereits dem Spurdetektor 1 zugeordnet werden, andererseits ist es aber ebenfalls möglich, die Reihenfolge von Analog-Digital-Wandler 6 und Invertierer 7 zu vertauschen, wobei der Invertierer in diesem Fall ein analoges Bauteil ist. Nachdem das modulierte Signal HF digitalisiert und invertiert ist, gelangt es als Signal HFI an den Eingang des Spurdetektors 1. Der Hüllkurvendetektor 2 bildet daraus eine obere Hüllkurve, welche in der Komparatoreinheit 3 mit einem vom Referenzwertgeber 4 abgegebenen Referenzwert R verglichen wird. Die Komparatoreinheit 3 erzeugt das Mirror-Signal M, welches einerseits ausgegeben und andererseits vom adaptiven Referenzwertgeber 4 dazu genutzt wird, den Referenzwert R gegebenenfalls anzupassen.

In Fig. 2 sind einige wichtige Signale dargestellt, die bei einem erfindungsgemäßen Gerät auftreten. Man erkennt das digitalisierte und invertierte modulierte Signal HFI, welches innerhalb des Wertebereichs a des Analog-Digital-Wandlers 6 liegt. Alle oberhalb bzw. unterhalb dieses Wertebereichs a liegenden Werte nehmen entweder den oberen oder den unteren Grenzwert des Wertebereichs a an. Der Wertebereich a ist so gewählt, daß er die sinnvollerweise auftretenden Werte enthält. Aus dem invertierten Signal HFI wird mittels des Hüllkurvendetektors 2 ein Hüllkurvensignal HS erzeugt. Das Signal HS nimmt den Wert des Signals HFI an, wenn letzterer größer ist als der vorhergehende Wert des Signals HS, ansonsten nimmt das Signal HS einen fallenden Verlauf an. Ausführungsbeispiele zum Hüllkurvendetektor 2 sind im folgenden zu Fig. 3 und 4 beschrieben. In der Komparatoreinheit 3 wird das Hüllkurvensignal HS mit einem Referenzwert R verglichen. Fällt das Hüllkurvensignal HS unterhalb einen unteren Schwellwert S1, so wird das Mirror-Signal M auf ein Level "High" gesetzt, übersteigt das Hüllkurvensignal HS anschließend einen oberen Schwellwert S2, so wird das Mirror-Signal M auf "Low" gesetzt. Entsprechende Übergänge treten in Fig. 2 an den mit b bzw. c gekennzeichneten Stellen auf. Oberer Schwellwert S2 und unterer Schwellwert S1 werden, wie weiter unten beschrieben, in Abhängigkeit vom Referenzwert R gebildet. Dieser wiederum wird im adaptiven Referenzwertgeber 4 so gebildet, daß das zeitliche Verhältnis von High- zu Low-Phase des Mirror-Signals M beim Spurspringen den Wert 1 annimmt.

Fig. 3 zeigt eine erste Ausführungsform des Hüllkurvendetektors 2. Dessen Eingangssignal HFI ist das mittels des Analog-Digital-Wandlers 6 digitalisierte und mittels des Invertierers 7 invertierte modulierte Signal HF. Der Analog-Digital-Wandler 6 arbeitet dabei mit einer Taktfrequenz f1. Das invertierte Signal HFI wird in einem Komparator 8 mit dem Hüllkurvensignal HS, dem Ausgangssignal des Hüllkurvendetektors 2 verglichen. Das Ausgangssignal des Komparators 8 steuert einen 2 : 1 Selektor 9. Derjenige Eingang des Selektors 9, an dem das Signal HFI anliegt, wird dann mit dem Ausgang des Selektors 9 verbunden, wenn der Komparator 8 ein Signal ausgibt, das anzeigt, daß das Signal HFI größer als das Signal HS ist. Anderenfalls wird der andere, der zweite Eingang des Selektors 9 mit dessen Ausgang verbunden. Der Ausgang des Selektors 9 ist mit einem Register 10 verbunden, welches ebenfalls mit der Frequenz f1 getaktet wird und an dessen Ausgang das Hüllkurvensignal HS abgreifbar ist. Das Hüllkurvensignal HS wird dem Eingang eines Multiplizierers 11 zugeführt, dessen Multiplikations­ koeffizient kleiner als 1 gewählt ist. Der Ausgang des Multiplizierers 11 ist mit dem zweiten Eingang des Selektors 9 verbunden. Die Funktionsweise des in Fig. 3 dargestellten Hüllkurvendetektors 2 ist wie folgt: Solange das invertierte Signal HFI größer ist als das Hüllkurvensignal MS wird der Wert des invertierten Signals HFI in das Register 10 geschrieben und im nächsten Takt als Hüllkurvensignal HS ausgegeben. Andernfalls wird der vom Multiplizierer 11 ausgegebene Wert in das Register 10 geschrieben und im nächsten Takt als Hüllkurvensignal HS ausgegeben. Da der Koeffizient des Multiplizierers kleiner als 1 ist, nimmt der Wert des Hüllkurvensignals HS mit der Zeit ab, solange die Bedingung HFI < HS gilt.

In Fig. 4 ist ein vereinfachter Hüllkurvendetektor 2' dargestellt. Er entspricht größtenteils dem zu fig. 3 beschriebenen Hüllkurvendetektor 2, so daß hier nur die im Vergleich dazu abweichenden Bauteile und Funktionen beschrieben werden. Statt des Multiplizierers 11 ist ein Volladdierer 12 vorgesehen. An dessen Eingängen liegen zum einen das Hüllkurvensignal HS und zum anderen ein fester, vorgebbarer Wert, hier -1, an. Der Ausgang des Volladdierers 12 ist mit dem zweiten Eingang des Selektors 9 verbunden, der Übertrag C des Volladdierers 12 wird einem Register 10' zugeführt. Der Inhalt des Registers 10' wird gelöscht, wenn der Übertrag C=0 ist und bleibt ungeändert wenn der Übertrag C=1 ist. Da der Volladdierer 12 die am Eingang befindliche Konstante -1 in Zweierkomplement-Darstellung erhält, ist der Übertrag C nur dann 0, wenn bereits das Hüllkurvensignal HS den Wert 0 hat. Die zu Fig. 4 beschriebene Form des Hüllkurvendetektors 2' läßt sich auf digitaler Basis einfacher darstellen, als die zu Fig. 3 beschriebene, liefert aber dennoch ein geeignetes Hüllkurvensignal HS.

Fig. 5 zeigt in schematischer Darstellung einen adaptiven Referenzwertgeber 4. Dabei sind Datenleitungen, die mehr als 1 Bit parallel übertragen, in den Fig. 5 und 6 mit einem Querstrich und der Angabe der Anzahl der parallel übertragenen Bits gekennzeichnet. Das Mirror-Signal M wird einem 2:1-Selektor 13 zugeführt, der ein Signal -1 abgibt, wenn das Mirror-Signal den Pegel "High" aufweist und ein Signal +1, wenn das Mirror-Signal den Pegel "Low" aufweist. Das Ausgangssignal des Selektors 13 besteht aus 2 Bit, in Zweierkomplement-Darstellung entspricht somit der Wert -1 der Dualzahl 11D und der Wert +1 der Dualzahl 01D. Der Ausgang des Selektors 13 ist mit einem Digital-Flip-Flop 14 verbunden, welches mit einer Frequenz f2 getaktet wird. Der Ausgang des Digital-Flip-Flop 14 ist mit dem Eingang eines Addierers 15 verbunden, welcher Werte in 10-Bit-Darstellung verarbeitet. Daher ist zwischen das Digital-Flip-Flop 14 und den Addierer 15 eine Vorzeichenerweiterung zwischengeschaltet, in der das höherwertige Bit MSE der 2-Bit-Darstellung auf die neun höherwertigen Bits der 10-Bit-Dar­ stellung übertragen wird, während das tiefstwertige Bit LSB der 2-Bit-Darstellung auch für die 10-Bit-Darstellung als LSB übernommen wird. Der Übertragseingang des Addierers 15 ist immer auf den Wert Null gesetzt, während der Übertragsausgang keine Rolle spielt. Der Ausgang des Addierers 15 ist mit einem Begrenzer 16 verbunden.

Der Begrenzer 16 begrenzt den an seinem Eingang anliegenden Wert in 10-Bit-Darstellung auf einen Wert in 9-Bit-Darstellung. Da die Werte in 9-Bit 2er-Komplement-Darstellung von -512 bis +511 in dezimaler Darstellung reichen können, werden Eingangswerte, die außerhalb dieses Bereichs liegen als -512 bzw. +511 vom Begrenzer 16 ausgegeben.

Der Ausgang des Begrenzers 16 ist mit dem Eingang eines Digital-Flip-Flop 17 verbunden, welches mit der Frequenz f2 getaktet ist. Am Ausgang des Digital-Flip-Flops 17 liegt der interne Referenzwert RI an. Der Ausgang des Digital-Flip-Flop 17 ist einerseits über eine Vorzeichenerweiterung auf 10 Bit mit dem zweiten Eingang des Addierers 15 verbunden und andererseits mit dem Eingang eines Verminderungsmittels 18. Letzteres gibt nur die sechs höherwertigen Bit des internen Referenzwertes RI als Referenzwert R ab. Der interne Referenzwert RI wird also im Addierer 15 in Abhängigkeit vom Wert des Mirror-Signals M um den Wert 1 erhöht oder erniedrigt, im Begrenzer auf einen Maximalwert begrenzt und im nächsten Takt vom Digital-Flip-Flop 17 als aktueller interner Referenzwert RI ausgegeben. Da der Referenzwert R nur aus den sechs höherwertigen Bit des internen Referenzwerts RI besteht, führen geringfügige Schwankungen im Wert RI nicht zu einem Schwanken des Referenzwerts R. Der Referenzwert R wird angepaßt, wenn das Verhältnis H:L im Mirror-Signal M über einen längeren Zeitraum gemittelt vom Wert 1 abweicht. Der Referenzwertgeber 4 ist im Ausführungsbeispiel als einfaches Tiefpaßfilter angegeben, die Reduzierung auf 6 Bit erfolgt wegen des Verstärkungsfaktors 1/8 dieses Tiefpaßfilters.

Die Taktfrequenz f1=8,4672 MHz ist die Frequenz, mit der das HF-Signal, d. h. das Datensignal verarbeitet wird. Da das Mirror-Signal M eine maximale Frequenz im Bereich von etwa 20 MHz aufweist, ist es sinnvoll, die zur Bearbeitung des Mirror-Signals M verwendete Frequenz kleiner zu wählen als f1, um die Kosten der Bauteile, insbesondere des Digitalfilters gering zu halten. Im Ausführungsbeispiel ist daher eine Frequenz f2=44,1 kHz gewählt worden.

Der Referenzwert R wird mittels des adaptiven Referenzwertgebers 4 so angepaßt, daß ein 50%-Duty-Cycle im Mirror-Signal M, d. h. ein Verhältnis H:L=1 erreicht wird. Da die Spurbreite und die Breite des Bereichs zwischen zwei Spuren des optischen Aufzeichnungsträgers gleich oder zumindest nahezu gleich sind, hat das Mirror-Signal M idealerweise einen derartigen Verlauf während eines Spurspringvorgangs. Ist dies nicht der Fall, so werden entweder die Phasen, in denen das Mirror-Signal "High" ist länger als diejenigen in denen es "low" ist oder umgekehrt. Der adaptive Referenzwertgeber 4 weist somit ein Tiefpaßfilter erster Ordnung auf, welches Gleichspannungs- und niederfrequente Komponenten integriert. Niederfrequente Komponenten können beispielsweise durch vertikale Verkippungen des Aufzeichnungsträgers, durch Änderungen in der Intensität des vom Aufzeichnungsträger reflektierten Lichts oder durch die Exzentrizität des Aufzeichnungsträgers hervorgerufen werden.

In Fig. 6 ist eine erfindungsgemäße Komparatoreinheit 3 dargestellt. Der Referenzwert R wird von 6 auf 8 Bit erweitert, indem die drei führenden Bit des 8-Bit-Werts den Wert des höchstwertigen Bit des 6-Bit-Wertes annehmen. Der erweiterte Wert des Referenzwerts R wird einem ersten Addierer 19 und einen zweiten Addierer 20 zugeführt. Ein Hysteresewert H, der den Abstand zweier vom Referenzwert R aus bestimmter Schwellwerte S1, S2 bestimmt, ist im Ausführungsbeispiel als 6-Bit-Digitalwert vorgegeben. Er wird durch Ergänzung der beiden höchstwertigen Bits, die beide 0 gesetzt sind, auf einen 8-Bit-Wert erweitert. Der Hysterese-Wert H wird nun dem zweiten Eingang des ersten Addierers 19, sowie über einen 8-Bit-Invertierer 21 dem zweiten Eingang des zweiten Addierers 20 zugeführt. Am Übertragseingang des ersten Addierers 19 liegt der Wert 0 an, während am Übertragseingang des zweiten Addierers 20 der Wert 1 anliegt. Am Ausgang des ersten Addierers 19 wird somit der obere Schwellwert S2 ausgegeben, am Ausgang des zweiten Addierers 20 der untere Schwellwert S1.

Das MSB der Schwellwerte S1 bzw. S2 wird invertiert, bevor es an den jeweiligen Eingang B der Komparatoren 23 bzw. 22 gegeben wird, um von der 2er-Komplement-Darstellung (-128 bis +127) in die Offset-Binary-Zahlendarstellung (0 bis 255) zu gelangen.

Der obere Schwellwert S2 wird an den zweiten Eingang eines ersten Komparators 22 geführt, der untere Schwellwert S1 an den zweiten Eingang eines zweiten Komparators 23. An den ersten Eingängen der Komparatoren 22 und 23 liegt das Hüllkurvensignal HS an. Der erste Komparator 22 gibt ein Signal "Low" ab, wenn das Hüllkurvensignal HS größer ist als der obere Schwellwert S2. Der zweite Komparator 23 gibt ein Signal "Low" ab, wenn das Hüllkurvensignal HS kleiner ist als der unter Schwellwert S1. Die Ausgänge der Komparatoren 22 und 23 sind auf ein 2-Bit-Digital-Flip-Flop 24 gelegt, welches mit der Taktfrequenz f1 getaktet ist. Die Ausgänge des Flip-Flop 24 sind mit den Eingängen eines RS-Flip-Flop 25 verbunden. Das RS-Flip-Flop 25 arbeitet "low active", d. h., wenn das Flip-Flop 24 ein "Low" -Signal an den mit S gekennzeichneten Set-Eingang des RS-Flip-Flops abgibt, so wird dessen Ausgang auf 1 gesetzt. Liegt dagegen ein "Low"- Signal an dem mit "R" gekennzeichneten Reset-Eingang des ES-Flip-Flops 25 an, so wird dessen Ausgang auf 0 gesetzt. In allen anderen Fällen wird der zuletzt gültige Ausgangswert beibehalten. Somit liegt am Ausgang des RS-Flip-Flops 25 das Mirror-Signal M an.

Fig. 7 zeigt einen erfindungsgemäßen Defektdetektor 5 in schematischer Darstellung. Im Ausführungsbeispiel ist dazu ein binärer Zähler 26 vorgesehen, welcher mit vier Bit arbeitet. Am Clock-Eingang CK liegt eine Taktfrequenz f3 an, die im Ausführungsbeispiel f3=88,2 kHz beträgt. Bei jeder steigenden Flanke des am Clock-Eingang CK anliegenden Taktes wird der Zähler um ein Bit erhöht. Dabei stellt QA das niedrigste, QD das höchstwertige Bit dar. Am Rücksetzeingang CLEAR des Zählers 26 liegt das höchstwertige Bit des digitalisierten hochfrequenten Eingangssignals MF an, welches hier als HF' gekennzeichnet ist. Der Zähler 26 wird dann auf Null zurückgesetzt, wenn das Eingangssignal HF' größer ist als der 50%-Wert des zu digitalisierenden Bereichs. Lediglich der QD-Ausgang des binären Zählers 26, also das höchstwertige Bit, gibt ein Ausgangssignal, das Defektsignal D, ab. Dies bedeutet, ein Defektsignal D=1 wird nur dann abgegeben, wenn in mindestens 7 aufeinanderfolgenden Takten mit der Taktfrequenz f3 der Wert des Signals HF' kleiner als 50% des Maximalwerts war. Die Struktur der auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Informationen ist so gewählt, daß ein entsprechender über 50% liegender Wert im Normalfall wesentlich häufiger auftritt, so daß niedrigere Werte in 7 aufeinanderfolgenden Takten ein relativ sicheres Kennzeichen dafür sind, daß ein Defekt vorliegt. In Abhängigkeit von äußeren Parametern, beispielsweise des gewählten Digitalisierungsbereichs, in dem der Analog- Digital-Wandler 6 das analoge Eingangssignal HF digitalisiert, kann es vorteilhaft sein, die Taktfrequenz f3 und/oder die Anzahl der Bits des Zählers 26 von den im Ausführungsbeispiel angegebenen Werten zu variieren, um ein geeignetes Defekt-Kriterium zu erzielen. Es ist ebenfalls möglich, das Defektsignal am Ausgang QC oder einem anderen Ausgang des Zählers 26 abzugreifen, gegebenenfalls auch mit einer UND- oder ODER-Kombination zweier oder mehrerer der Ausgänge des Zählers 26.

Im unteren Teil der Fig. 7 ist dargestellt, wie das Defektsignal D auf einfache Weise gestreckt wird, um eine gewünschte zeitliche Mindestlänge aufzuweisen. Dazu ist das Defektsignal D einerseits mit einem 4-Bit-Abwärtszähler 27 sowie dem "Load"-Eingang eines Oder-Gatters 28 verbunden. Liegt der Wert 1 am "Load"-Eingang L an, so wird eine vorgegebene Defektkonstante DC in den Abwärtszähler 27 geladen. Solange zumindest eines der Register A, B, C, D des Abwärtszählers 27 nicht 0 ist liegt auch am "Borrow"-Ausgang B' ein Wert 1 an. Der Ausgang B' ist mit dem einen Eingang eines Und-Gatters 29 verbunden, an dessen anderem Eingang die Taktfrequenz f3 anliegt. Der Ausgang des Und-Gatters 29 liegt am Takteingang CK des Abwärtszählers 27 an. Solange der Abwärtszähler eine von 0 verschiedene Zahl in seinen Registern aufweist, wird mit jedem Taktzyklus f3 ein Abwärtszählvorgang ausgelöst. Ist der Zähler 27 beim Wert 0 angelangt, so nimmt auch der "Borrow"-Ausgang B' den Wert 0 an, das Und-Gatter 29 sperrt. Das Oder-Gatter 28 gibt ein erweitertes Defekt-Signal D' mit dem Wert D'=1 ab, wenn das Defekt-Signal D den Wert D=1 annimmt und anschließend, so lange, bis der "Borrow"-Ausgang B' des Abwärtszählers 27 nicht 0 ist. Das erweiterte Defekt-Signal D' nimmt also während einer Mindestzeit, die durch die Defektkonstante DC einerseits und den Takt f3 andererseits vorgegeben ist, den Wert 1 an. Das Defektsignal D oder das erweiterte Defektsignal D' werden dann abgegeben, wenn für eine gewisse Zeitdauer keine bzw. keine ausreichende Modulation im Signal HF auftritt.

In einem erfindungsgemäßen Gerät sind sowohl die Geschwindigkeit als auch die Genauigkeit des Spurspringens erhöht, da ein sehr exaktes Mirror-Signal, welches unter anderem zum Zählen der überquerten Spuren dient, zur Verfügung steht.

Claims (11)

1. Gerät zum Beschreiben oder Lesen optischer Aufzeichnungsträger (AT), welche Datenspuren zum Aufzeichnen oder Auslesen von Informationen aufweisen, mit einem Abtastmittel zum Abtasten der Datenspuren, mit einem Detektionsmittel, welches ein entsprechend der auf dem optischen Aufzeichnungsträger gespeicherten Information moduliertes Signal (HF) abgibt und mit einem Spurdetektor (1), der mittels eines Referenzwertgebers ein Mirror-Signal erzeugt, welches anzeigt, ob das Abtastmittel eine Datenspur abtastet, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzwertgeber (4) ein adaptiver Referenzwertgeber ist, dem das Mirror-Signal (M) als Eingangsgröße zugeführt wird.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der adaptive Referenzwertgeber (4) ein Addiermittel enthält, an dessen Eingängen das Mirror-Signal (M) und ein interner Referenzwert anliegen, dessen Ausgang mit dem Eingang eines Begrenzers verbunden ist, an dessen Ausgang der interne Referenzwert ausgegeben wird und der mit einem Eingang eines Verminderungsmittels verbunden ist, an dessen Ausgang der Referenzwert ausgegeben wird.

3. Gerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es einen einzigen Hüllkurvendetektor (2) enthält, an dessen Eingang das modulierte Signal (HF, HFI) anliegt und dessen Ausgang mit einer Komparatoreinheit (3) verbunden ist, die andererseits mit dem Referenzwertgeber (4) verbunden ist und an deren Ausgang das Mirror-Signal (M) abgreifbar ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hüllkurvendetektor (2) ein digitales Filter aufweist.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das digitale Filter einen Multiplizierer (11) oder einen Addierer (12) aufweist.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spurdetektor (1) eine Komparatoreinheit (3) aufweist, welche Schwellwertbilde­ mittel (19, 20) zum Bilden eines oberen und eines unteren Schwellwerts (S1, S2) aus einem gegebenen Referenzwert (R) aufweist, einen ersten und einen zweiten Komparator (22, 23), an deren ersten Eingang jeweils ein Eingangssignal (HS) der Komparatoreinheit (3) anliegt und an deren zweiten Eingang der obere bzw. der untere Schwellwert (S2, S1) anliegt, und ein Signalbildemittel (24, 25), dessen Eingänge mit den Ausgängen des ersten und zweiten Komparators (22, 23) verbunden sind und dessen Ausgang dem Mirror-Signal (M) entspricht.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der adaptive Referenzwertgeber (4) ein digitales Tiefpaßfilter (15, 16, 17) aufweist.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das modulierte Signal (HF) einem Analog-Digital-Wandler (6) zugeführt wird, der lediglich einen eingeschränkten Wertebereich des modulierten Signals (HF) digitalisiert, und dessen Ausgang mit dem Spurdetektor (1) verbunden ist.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Ausgang des Analog-Digital-Wandlers (6) ein Defekt-Detektor (5) verbunden ist.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Defekt-Detektor (5) ein binärer Zähler ist.

11. Verfahren zum Ändern eines Betriebsparameters "Referenzwert" eines Geräts zum Beschreiben oder Lesen optischer Aufzeichnungsträger (AT) bestehend aus den folgenden Schritten:

• - ein Eingangssignal (HF) wird analog-digital­ konvertiert und invertiert,
• - der erhaltene Digitalwert (HFI) wird in einem Speicher (10, 10') gespeichert, wenn er größer ist als ein vorher in dem Speicher (10, 10') enthaltener Wert, andernfalls wird der vorher in dem Speicher (10, 10') vorhandene Wert vermindert und erneut in dem Speicher (10, 10') gespeichert,
• - der im Speicher (10, 10') vorhandene Wert (HS) wird mit einem oberen und einem unteren Schwellwert (S2, S1) verglichen, überschreitet er den oberen Schwellwert (S2), so wird ein Mirror-Signal (M) auf eine ersten Wert "L" gesetzt, unterschreitet er den unteren Schwellwert (S1), so wird das Mirror-Signal (M) auf einen zweiten Wert "H" gesetzt, trifft keine der genannten Bedingungen zu, so bleibt das Mirror-Signal (M) im Vergleich zum vorherigen Takt ungeändert,
• - ein vorhandener interner Referenzwert (RI) wird um ein Bit erhöht, wenn das Mirror-Signal (M) einen ersten Wert "L" annimmt und um ein Bit erniedrigt, wenn das Mirror-Signal (M) einen zweiten Wert "H" annimmt,
• - der so erhaltene interne Referenzwertwert (RI) wird begrenzt, so daß sein Betrag einen vorgegebenen Maximalwert nicht überschreitet,
• - eine vorgegebene Anzahl der höchstwertigen Bits des internen Referenzwerts (RI) wird als geänderter Betriebsparameter "Referenzwert" (R) ausgegeben.