DE19757058A1 - Compakt Disk-Spielersystem mit vibrationsunempfindlicher, ununterbrochener Wiedergabefähigkeit - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Erfindungsgebiet

Die Erfindung betrifft ein Compact Disk (CD)-Spie­ lersystem und insbesondere ein CD-Spielersystem mit vibrationsunempfindlicher, ununterbrochener Wiedergabefähigkeit, bei dem eine Unterbrechung der Audio- oder Video-Wiedergabe in dem Fall des Auftretens jeglicher äußerer Vibrationen verhindert wird, die eine Unterbrechung des Datenlesevorgangs auf der optischen Scheibe aufgrund einer Defokussierung und eines Spurverlustes des Laseraufnahmekopfes des CD-Spielersystems verursachen.

2. Stand der Technik

Eine CD (Compact Disk) ist eine optische Scheibe, die zur Speicherung von digitalen Informationen wie Audio- und Video-Daten oder Computerprogrammen und -Daten verwendet wird, und die durch die im Vergleich zu bekannten magnetischen Speichermitteln große Speicherkapazität gekennzeichnet ist. Die auf einer CD gespeicherten Daten können mit einem Laseraufnahmemittel ausgelesen werden. Bei einer Anwendung zur Speicherung von Computerprogrammen und Daten wird diese im allgemeinen als CD-ROM (Compact Disk Read Only-Memory) bezeichnet. Ein CD-ROM Laufwerk ist eine Eingabeeinrichtung für Personalcomputer, die eine Vielzahl verschiedener Arten von CDs einschließlich Video CDs, Audio CDs und CD-ROMs lesen kann, während ein CD-Spieler ein elektronisches Gerät darstellt, das die Audiodaten von einer Audio CD reproduzieren kann.

Zur Anwendung einer CD-ROM ist es nur erforderlich, daß die Computerprogramme oder Daten von der CD-ROM schnell ausgelesen und in den Speicher des Computers geladen werden. Eine kurze Unterbrechung des Lesens der Daten von der Scheibe ist üblicherweise für den Anwender nicht feststellbar. Bei der Anwendung eines CD-Spielers zur Wiedergabe von Audiodaten, wie zum Beispiel Musikstücken, kann eine kurze Unterbrechung des Datenlesevorgangs jedoch eine Unterbrechung der Audio­ wiedergabe bewirken, was für einen Musikliebhaber im allgemeinen nicht akzeptabel ist.

Unterbrechungen des Datenlesevorgangs bei einer optischen Scheibe werden üblicherweise durch äußere Vibrationen verursacht, da diese zu Sprüngen - und dadurch einer Defokussierung und einem Spurverlust - des Laseraufnahmekopfes führen können, der zum Lesen der Daten auf der optischen Scheibe verwendet wird. Im Falle des Lesens einer CD-ROM verursachen solche Unterbrechungen nur eine geringfügig verlängerte Zugriffs zeit und beeinflussen die Integrität des ausgelesenen Programms oder der ausgelesenen Daten nicht.

Im Falle des Lesens einer Audio- oder Video-CD verursachen solche Unterbrechungen jedoch intermittierende Pausen im Ablauf der Audio- oder Video-Wiedergabe, die für das Auge und das Ohr sehr unangenehm sind. Dieser Nachteil tritt besonders bei CD-Spielersystemen in Erscheinung, die in Fahrzeugen installiert sind, da ein fahrendes Fahrzeug starke Vibrationen auf das CD-Spielersystem übertragen kann.

Eine Lösung dieses Problems besteht darin, in dem CD-Spie­ lersystem einen Pufferspeicher vorzusehen. Alle wiederzugebenden Audiodaten werden zunächst in diesen Pufferspeicher übertragen und dort gespeichert, bevor sie den Einrichtungen zur Audioreproduktion zugeführt werden. Während der Zeit, in der eine Unterbrechung des Datenlesevorgangs an der optischen Scheibe auftritt, die durch eine Defokussierung oder einen Spurverlust des Laseraufnahmekopfes aufgrund äußerer Vibrationen verursacht wird, können die gegenwärtigen Inhalte des Pufferspeichers immer noch für eine kurze Zeit zur Wiedergabe verwendet werden, bis der Laseraufnahmekopf den Datenlesevorgang wieder aufnimmt. Im folgenden sollen diese bekannten CD-Spielersysteme und ihre Nachteile im Detail anhand der Zeichnung beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines typischen bekannten CD-Spielersystems zum Abspielen einer optischen Scheibe 10. Dieses CD-Spielersystem umfaßt einen Spindelmotor 20, einen Laseraufnahmekopf 30, einen HF-Verstärker 40, eine Servoschaltung 50, einen Datenprozessor 60, einen Mikrokontroller 70, einen Digital-Analog-Wandler 80, einen Verstärker 90 und einen Lautsprecher 100. Der Spindelmotor 20 dient zum Drehen der optischen Scheibe 10 mit einer festen Geschwindigkeit während des Wiedergabevorgangs, so daß die auf der optischen Scheibe 10 gespeicherten Daten durch den Laseraufnahmekopf 30 ausgelesen werden können.

Das von dem Laseraufnahmekopf 30 abgegebene Datensignal wird zunächst mit dem HF-Verstärker 40 verstärkt. Der Ausgang des HF-Verstärkers 40 wird in zwei Teile aufgeteilt: ein erster Teil des verstärkten Signals wird der Servoschaltung 50 zugeführt, während ein zweiter Teil dieses Signals zu dem Datenprozessor 60 übertragen wird. Das zu der Servoschaltung 50 geführte Signal dient zur rückgekoppelten Steuerung sowohl der Geschwindigkeit des Spindelmotors 20, als auch der Fokussierung und Spurüberwachung des Laseraufnahmekopfes 30. Diese rückgekoppelten Steuerungen stellen bekannte Verfahren dar, die nicht Gegenstand der Erfindung sind, so daß sie nicht weiter beschrieben werden sollen.

Das verstärkte und zu dem Datenprozessor 60 übertragene Signal wird verschiedenen Datenverarbeitungsstufen unterzogen, wie zum Beispiel einer 8-zu-14 Modulationsdekodierung (EFM), einer Subcode-Erfassung, einer Fehlerkorrektur und -Erfassung (ECD) und so weiter, um dadurch die wiederzugebenden Audiodaten zu gewinnen. Da die wiederzugebenden Audiodaten in digitaler Form vorliegen, werden sie außerdem mit dem D/A-Wandler 80 in analoge Form umgesetzt. Der Ausgang des DA-Wandlers 80 wird mit dem Verstärker 90 verstärkt, um die Wiedergabe mit dem Lautsprecher 100 zu ermöglichen. Außerdem kann der Mikrokontroller 70 auch externe Befehle von einem Benutzer zur Steuerung der Wiedergabe entgegennehmen.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten CD-Spielersystem ist der Laseraufnahmekopf 30 eine mechanische Komponente, bei der die Gefahr sehr groß ist, daß sie durch äußere Vibrationen beeinflußt wird, die eine Defokussierung und einen Spurverlust des Laseraufnahmekopfes 30 verursachen. Wenn dies geschieht, wird der Datenlesevorgang von der optischen Scheibe unterbrochen, was zu einer Unterbrechung der Audiowiedergabe führt. Dieser Nachteil tritt besonders bei CD Spielersystemen auf, die in Fahrzeugen installiert sind, da diese im Betrieb starke Vibrationen verursachen.

Fig. 2 zeigt eine Lösung für dieses Problem. Hierbei ist in dem in Fig. 1 gezeigten CD-Spielersystem eine zusätzliche RAM-Einheit 110 mit dem Datenprozessor 60 verbunden. Bei dem in Fig. 2 gezeigten CD-Spielersystem werden alle von dem Datenprozessor 60 ausgegebenen Daten zunächst zu der RAM-Einheit 110 übertragen und dort vorübergehend gespeichert, bevor sie den Einrichtungen zur Audioreproduktion (D/A-Wand­ ler 80, Verstärker 90 und Lautsprecher 100) zugeführt werden. In dem Fall, in dem der Datenlesevorgang von der optischen Scheibe 10 mittels des Laseraufnahmekopfes 30 aufgrund von äußeren Vibrationen unterbrochen wird, kann der laufende Inhalt in der RAM-Einheit 110 den Einrichtungen zur Audioreproduktion zugeführt werden, um die Wiedergabe ohne Unterbrechung fortzusetzen, bis der Laser­ aufnahmekopf 30 den Datenlesevorgang wieder aufnimmt. Bei dieser Lösung ist es jedoch erforderlich, daß die RAM-Einheit 110 immer mit einer ausreichenden Menge von wiederzugebenden Audiodaten aus dem Datenprozessor 60 geladen ist, die zur Wiedergabe während der Periode abgerufen werden können, während der der Datenlesevorgang von der optischen Scheibe 10 unterbrochen ist. Der Mikrokontroller 70 gibt einen Befehl zur Beschleunigung des Spindelmotors 20 aus, um die Drehung der optischen Scheibe 10 beim Auftreten von Vibrationen zu beschleunigen und verlangsamt die Geschwindigkeit in gleicher Weise, wenn die RAM-Einheit 110 mit Daten besetzt ist.

Somit wird bei dem in Fig. 2 gezeigten CD-Spie­ lersystem die Audiowiedergabe nicht unterbrochen, wenn das CD-Spielersystem äußeren Vibrationen ausgesetzt ist, die eine Defokussierung und einen Spurverlust des Laseraufnahmekopfes und damit eine Unterbrechung des Datenlesevorgangs von der optischen Scheibe 10 verursachen. Der Mikrokontroller 70 stellt sicher, daß in der RAM-Einheit 110 stets eine geeignete "Backup-" Menge von wiederzugebenden Audiodaten enthalten ist, indem die Geschwindigkeit des Spindelmotors 20 entsprechend gesteuert wird.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten CD-Spielersystem ist es erforderlich, daß nach dem Auftreten einer Unterbrechung die Wiederaufnahme des Datenlesevorgang an dem Punkt der Unterbrechung (das heißt mit dem nächsten Byte der Audiodaten, das dem letzten Byte folgt, das unmittelbar vor dem Auftreten der Unterbrechung fehlerfrei ausgelesen wurde) begonnen wird.

Zu den Patenten, die ein solches CD-Spielersystem betreffen, gehört die US-PS 5.379.284 "Compact Disc Player Having an Intermediate Memory Storage Device" von D. G. King, gemäß dem eine Zwischenspeichereinrichtung verwendet wird, mit der eine ununterbrochene Audiowiedergabe in dem Falle gewährleistet wird, in dem das CD-Spielersystem äußeren Vibrationen ausgesetzt ist. Ferner wird in der US-PS 5.148.417 "Tracking Jump Compensator for Optical Disc Reproducing Apparatus" die Verwendung eines Kompensators vorgeschlagen, um eine ununterbrochene Audiowiedergabe in dem Falle zu gewährleisten, in dem das CD-Spielersystem äußeren Vibrationen ausgesetzt ist. Bei diesen beiden Systemen ist jedoch nicht sichergestellt, daß die Wiederaufnahme des Datenlesevorgangs genau an dem Punkt der Unterbrechung beginnt.

Zur Lösung dieses Problems wird in der US-PS 5.615.194 "Disk Reproducing Apparatus and Method for Reproducing an Audio Signal and Subcode at N Times Normal Speed From a Disk" von I. Kimura eine Vorrichtung und ein Verfahren offenbart, mit der/dem eine sogenannte 1-zu-1-Korrespondenz der Daten auf der optischen Scheibe erzielt werden kann, um die Wiederaufnahme des Datenlesevorgangs nach dem Auftreten einer Unterbrechung genau an dem Punkt der Unterbrechung zu beginnen. Um eine ununterbrochene Wiedergabe zu erzielen, werden mit der beschriebenen Vorrichtung die Audiodaten und der zugeordnete Subcode in einer temporären Speichereinheit gespeichert und der Subcode von dem EFM-Codierer weiterhin überwacht.

Fig. 3A zeigt ein schematisches Diagramm eines Standard-Datenformats zur Speicherung von Audiodaten auf einer optischen Scheibe. Zum Beispiel werden die Audiodaten eines einzelnen Musikstücks in eine Mehrzahl von Segmenten aufgeteilt, denen jeweils ein Synchronisationscode SYNC, der mit der Bezugsziffern 200 bezeichnet ist, sowie ein Subcode, der mit der Bezugsziffer 210 bezeichnet ist und dem Synchronisationscode 200 folgt, vorangeht. Der Subcode umfaßt im allgemeinen acht Kanäle, die üblicherweise mit den Buchstaben P, Q, R, S, T, U, V bzw. W bezeichnet werden. Insgesamt 98 Subcodes bilden einen Datenrahmen.

Fig. 3B zeigt ein schematisches Diagramm der Struktur jedes Subcodes. Wie dort zu erkennen ist, umfaßt der Subcode die acht Kanäle P, Q, R, S, T, U, V und W, die jeweils mit zwei spezifischen Stücken von Codedaten SO und S1 beginnen. Fig. 3C zeigt die Inhalte des Kanals Q, der diese Datenfelder wie (Min: Sek: Rahmen) und (A_MIN, A_SEK, A_RAHMEN) umfaßt, die dazu beitragen können, daß das CD-Spielersystem den Datenlesevorgang von der optischen Scheibe nach dem Auftreten einer Unterbrechung auf Grund von Vibrationen wieder aufnimmt und genau an dem Punkt der Unterbrechung beginnt. Für weitere Details sei auf die Beschreibung in der US-PS 5.615.194 verwiesen.

Ein Nachteil der in diesem Patent beschriebenen Vorrichtung besteht jedoch darin, daß eine temporäre Speichereinheit erforderlich ist, die eine große Kapazität aufweist, um zusätzlich zu den Audiodaten die Subcodedaten zu speichern. Darüberhinaus erfordert die Vorrichtung eine ziemlich komplexe Hardwareschaltung. Diese zwei Nachteile führen dazu, daß die Kosten für die Implementierung sehr hoch sind.

Die bekannten Lösungen für das Problem der Unterbrechung des Datenlesevorgangs an einer optischen Scheibe aufgrund von äußeren Vibrationen sind also immer noch unbefriedigend. Somit besteht ein Bedarf für ein neues CD-Spielersystem, bei dem die Wiederaufnahme des Datenlesevorgangs an der optischen Scheibe nach einer Unterbrechung aufgrund von äußeren Vibrationen genau an dem Punkt der Unterbrechung begonnen werden kann, ohne daß eines der Bytes der Audiodaten zwischen dem erneut lokalisierten Byte und dem letzten Byte, das unmittelbar vor dem Auftreten der Unterbrechung fehlerfrei ausgelesen worden ist, verloren geht.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein CD-Spie­ lersystem zu schaffen, bei dem der Datenlesevorgang an der optischen Scheibe nach einer Unterbrechung aufgrund von Vibrationen exakt an dem Punkt der Unterbrechung begonnen werden kann.

Ferner soll mit der Erfindung ein CD-Spielersystem geschaffen werden, das eine einfache Hardware-Struktur aufweist, so daß die Herstellungskosten gering sind.

Entsprechend diesen und anderen Aufgaben der Erfindung wird ein neues CD-Spielersystem mit der Fähigkeit zur vibrationsunabhängigen ununterbrochenen Wiedergabe geschaffen. Das erfindungsgemäße CD-Spielersystem umfaßt folgende wesentliche Teile: einen Laseraufnahmekopf zum Lesen von Daten von einer optischen Scheibe; eine Servoeinrichtung zum Steuern des Laseraufnahmekopfes; eine Datenverarbeitungseinrichtung zum Dekodieren der Daten von dem Laseraufnahmekopf in eine wiedergabefähige Form; eine Speichereinrichtung zum temporären Speichern der Ausgangsdaten der Datenverarbeitungseinrichtung; eine Steuereinrichtung, die mit der Servoeinrichtung und der Datenverarbeitungseinrichtung verbunden ist, zum Steuern der Arbeitsweise der Servoeinrichtung und der Datenverarbeitungseinrichtung; und eine Reproduktionseinrichtung, die mit der Datenverarbeitungseinrichtung verbunden ist, zur Reproduktion der von der Datenverarbeitungseinrichtung ausgegebenen Daten.

Bei diesem CD-Spielersystem umfaßt die Datenverarbeitungseinrichtung eine RAM & Zeit- Steuereinheit, die mit der Speichereinrichtung und der Steuereinrichtung verbunden ist; wobei im Falle des Auftretens einer Defokussierung oder eines Spurverlustes des Laseraufnahmekopfes die Servoeinrichtung die Steuereinrichtung über einen solchen Zustand informiert, was dazu führt, daß die Steuereinrichtung Informationen darüber abruft, welcher Datenrahmen gerade in die Speichereinrichtung geschrieben wird und dann die Speichereinrichtung anweist, den Datenrahmen zu löschen und außerdem die Servoeinrichtung anweist, den Datenlesevorgang durch Positionierung des Laseraufnahmekopfes an dem Datenrahmen, der dem gelöschten Datenrahmen vorangeht, wiederaufzunehmen.

Unter einem anderen Gesichtspunkt wird mit der Erfindung ein Verfahren zur Anwendung eines CD-Spielersystems geschaffen, das einen Laseraufnahmekopf zum Lesen von Daten von einer optischen Scheibe, eine Servoeinrichtung zum Steuern des Laseraufnahmekopfes; eine Datenverarbeitungseinrichtung zum Dekodieren der Daten von dem Laseraufnahmekopf in eine wiedergabefähige Form; eine Speichereinrichtung zum temporären Speichern der Ausgangsdaten der Datenverarbeitungseinrichtung; eine Steuereinrichtung, die mit der Servoeinrichtung und der Datenverarbeitungseinrichtung verbunden ist, zum Steuern der Arbeitsweise der Servoeinrichtung und der Datenverarbeitungseinrichtung; und eine Reproduktionseinrichtung, die mit der Datenverarbeitungseinrichtung verbunden ist, zur Reproduktion der von der Datenverarbeitungseinrichtung ausgegebenen Daten aufweist. Das Verfahren umfaßt folgende Schritte: im Falle des Auftretens einer Defokussierung oder eines Spurverlustes des Laseraufnahmekopfes: Aktivieren der Servoeinrichtung, um die Steuereinrichtung über einen solchen Zustand zu informieren; Aktivieren der Steuereinrichtung zum Abruf der Informationen darüber, welcher Datenrahmen gerade in die Speichereinrichtung geschrieben wird; Aktivieren der Steuereinrichtung, um den laufenden Datenrahmen zu löschen; Aktivieren der Steuereinrichtung, um die Servoeinrichtung anzuweisen, den Datenlesevorgang durch Positionieren des Laseraufnahmekopfes an dem dem Datenrahmen vorausgehenden Rahmen zu positionieren; und erneutes Starten des Datenlesevorgangs an der optischen Scheibe.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung soll anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen verdeutlicht werden. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematisches Blockschaltbild eines typischen bekannten CD-Spielersystems;

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild eines bekannten CD-Spielersystems, bei dem Unterbrechungen bei der Wiedergabe verhindert werden können;

Fig. 3A ein schematisches Diagramm eines Standard- Datenformats zur Speicherung von Audiodaten auf einer optischen Scheibe;

Fig. 3B ein schematisches Diagramm einer Struktur jedes Subcodes in jedem Datenrahmen auf einer Audio-CD;

Fig. 3C die Inhalte der Q-Kanäle eines Subcodes;

Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen CD-Spielersystems; und

Fig. 5 ein Diagramm der Wellenformen, das die zeitlichen Beziehungen zwischen verschiedenen, in dem in Fig. 4 gezeigten CD-Spielersystem verwendeten Signalen zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die Erfindung stellt eine Verbesserung des in Fig. 2 gezeigten CD-Spielersystems dar. Somit hat das erfindungsgemäße CD-Spielersystem die gleiche Blockstruktur wie in Fig. 2, es unterscheidet sich jedoch in der Hinsicht, daß der Datenprozessor des erfindungsgemäßen CD-Spielersystems, der hier mit der Bezugsziffer 300 bezeichnet ist, gemäß der Darstellung der Erfindung in Fig. 4 in anderer Weise gestaltet ist.

Gemäß Fig. 4 umfaßt das erfindungsgemäße CD-Spielersystem zusätzlich zu einem Spindelmotor, einem Laseraufnahmekopf, einem D/A-Wandler, einem Verstärker und einem Lautsprecher (siehe Fig. 2) einen Datenprozessor 300, der zwischen den HF-Verstärker und den D/A-Wandler geschaltet ist, eine RAM-Einheit 500 und eine Servoschaltung 600, die mit dem zur Drehung einer optischen Scheibe verwendeten Spindelmotor verbunden ist. Im einzelnen umfaßt die Datenverarbeitungsschaltung 300 einem EFM-Decoder 320, einem CIRC (Cross-Interleaved Reed-Solomon Code) -De­ coder 350, einen RAM & Zeitkontroller 370, einen Adreßgenerator 390, einen Ausgangspuffer 460 und einen seriellen Ausgang 430.

Der Ausgang des HF-Verstärkers (siehe Fig. 2) ist über eine Signalleitung 310 mit dem EFM-Decoder 320 verbunden. Der EFM-Decoder 320 ist über eine Signalleitung 325 mit dem CIRC-Decoder 350 und über Signalleitungen 330, 340 mit dem Mikrokontroller 400 verbunden. Durch Steuerung mit dem Mikrokontroller 400 führt der EFM-Decoder 320 einen EFM-Codiervorgang an dem über die Signalleitung 310 von dem HF-Verstärker (siehe Fig. 2) empfangenen Signal durch. Der Ausgang des EFM-Decoders 320 wird dann über die Signalleitung 325 zu dem CIRC-Decoder 350 übertragen, mit dem ein CIRC-Dekodiervorgang an dem Ausgangssignal des EFM- Decoders 320 ausgeführt wird. Der CIRC-Decoder 350 ist über Signalleitungen 360, 380 mit dem RAM & Zeit­ kontroller 370, über die Signalleitung 340 mit dem Mikrokontroller 400 und über einen Datenbus 410 sowohl mit der RAM-Einheit 500, als auch mit dem Ausgangspuffer 460 verbunden.

Das dekodierte Ausgangssignal des CIRC-Decoders 350 wird über den Datenbus 410 zu der RAM-Einheit 500 übertragen, um dort vorübergehend gespeichert zu werden. Während des normalen Betriebs, in dem das CD-Spie­ lersystem keinen äußeren Vibrationen ausgesetzt ist, werden die Daten der optischen Scheibe kontinuierlich zu dem Datenprozessor 300 übertragen und dort verarbeitet, um wiedergabefähige Audiodaten zu erzeugen, die dann zu der RAM-Einheit 500 übertragen werden. Die wiedergabefähigen Audiodaten in der RAM-Ein­ heit 500 werden von der RAM-Einheit 500 zu dem Ausgangspuffer 460 geführt, um über den seriellen Ausgang 430 zu den Einrichtungen zur Audioreproduktion (die einen D/A-Wandler, einen Verstärker und einen Lautsprecher gemäß der Darstellung in Fig. 2 umfassen) ausgegeben zu werden. Im Falle des Auftretens von äußeren Vibrationen, die zu einer Unterbrechung des Datenlesevorgangs an der optischen Scheibe führen, so daß der EFM-Decoder 320 über die Signalleitung 310 keine Signale mehr empfängt, können die gegenwärtigen Inhalte der RAM-Einheit 500, die die Audiodaten darstellen, die unmittelbar vor dem Auftreten der Unterbrechung erfolgreich von der optischen Scheibe ausgelesen wurden, immer noch über den Ausgangspuffer 460 und den serielle Ausgang 430 zu den Einrichtungen zur Audioreproduktion übertragen werden, um eine unterbrechungsfreie Wiedergabe zu erzielen. Das obige Schema zur Erziehung einer unterbrechungsfreien Wiedergabe in dem Fall, in dem der Datenlesevorgang an der optischen Scheibe unterbrochen wird, ist das gleiche wie beim Stand der Technik gemäß Fig. 2. Ein kennzeichnender Teil der Erfindung besteht darin, daß nachdem der Laseraufnahmekopf den normalen Datenlesevorgang wieder aufgenommen hat, das Start-Byte genau dasjenige ist, das dem letzten Byte des letzten vollständigen Rahmens folgt, der vor dem Auftreten der Unterbrechung erfolgreich ausgelesen und in der RAM-Einheit 500 gespeichert worden ist.

Der RAM & Zeitkontroller 370 ist über Signalleitungen 382, 384 mit dem Mikrokontroller 400, über Signalleitungen 360, 380 mit dem CIRC-Decoder 350 und über eine Signalleitung 420 mit dem Ausgangspuffer 460 verbunden. Der RAM & Zeitkontroller 370 wird durch den Mikrokontroller 400 in der Weise gesteuert, daß er den CIRC-Decoder 350 anweist, den CIRC-Dekodiervorgang auszuführen und auch den Ausgangspuffer 460 freigibt, um die Daten an den seriellen Ausgang 430 auszugeben.

Der Mikrokontroller 400 dient zur Überwachung der verschiedenen Abläufe in dem CD-Spielersystem und wird auch zur Steuerung der Servoschaltung 600 verwendet, um die Geschwindigkeit des Spindelmotors und somit die Drehgeschwindigkeit der optischen Scheibe auf verschiedene Werte einzustellen.

Der Mikrokontroller 400 steuert auch die verschiedenen Befehle des Datenprozessors 300, um das über die Signalleitung 310 empfangene Ausgangssignal des HF-Ver­ stärkers zu verarbeiten. Aufgrund des EFM-De­ kodiervorgangs durch den EFM-Decoder 320 und des nachfolgenden CIRC-Dekodiervorgangs durch den CIRC- Decoder 350 kann das empfangene Signal in wiedergabefähige Audiodaten umgewandelt werden, die anschließend über den Datenbus 410 zu der RAM-Einheit 500 übertragen werden.

Während eines Wiedergabevorgangs wird das HF-Signal aus dem HF-Verstärker (siehe Fig. 2) durch den EFM-Decoder 320 verarbeitet, um die Q-Kanal Daten des Subcodes zu erhalten. Diese Daten werden dann über die Signalleitung 330 zu dem Mikrokontroller 400 übertragen. Als Antwort darauf erzeugt der Mikrokontroller 400 ein den Vorgang freigebendes Signals "OPERATION", das über die Signalleitung 340 sowohl dem EFM-Decoder 320, als auch dem CIRC-Decoder 350 zugeführt wird.

Wenn kein Signal "OPERATION" vorhanden ist, wird der CIRC-Decoder 350 im Hinblick auf den Empfang eines Ausgangssignals des EFM-Decoders 320 abgeschaltet. Wenn das Signal "OPERATION" (ein Signal mit hoher Spannung) vorhanden ist, wird der EFM-Decoder 320 in der Weise freigegeben, daß er die Übertragung seines Ausgangssignals zu dem CIRC-Decoder 350 so lange hält, bis der Datenrahmen, der einen SO Subcode enthält, empfangen worden ist.

Immer dann, wenn der CIRC-Decoder 350 den Decodiervorgang abgeschlossen hat, gibt er ein Signal "FERTIG" an den RAM & Zeitkontroller 370 ab. Wenn Daten abgerufen worden sind, übermittelt der RAM & Zeit­ kontroller 370 ein Signal "LESEN" über die Signalleitung 380 zu dem CIRC-Decoder 350. In der Zwischenzeit gibt der RAM & Zeitkontroller 370 den Adreßgenerator 390 frei, um ein Adreßsignal zu erzeugen und der RAM-Einheit 500 zuzuführen, so daß die Ausgangsdaten des CIRC-Decoders 350, die auf den Datenbus 410 gelegt werden, unter der entsprechenden Adresse in die RAM-Einheit 500 eingeschrieben werden können.

Während des Vorgangs der Wiedergabe gibt der RAM & Zeit­ kontroller 370 ein Signal "SCHREIBEN" mit einer festen Rate über die Signalleitung 420 an den Ausgangspuffer 460 ab, das diesen freigibt, um Daten von dem Datenbus 410 abzurufen. Das Ausgangssignal des Ausgangspuffers 460 wird durch den seriellen Ausgang 430 in eine serielle Folge von Bits umgewandelt, die anschließend über die Datenleitung 440 zu den Einrichtungen zur Audioreproduktion übertragen werden.

Im Falle des Auftretens von äußeren Vibrationen, die zu einer Defokussierung und einem Spurverlust des Laseraufnahmekopfes während des Wiedergabevorgangs führen, gibt die Servoschaltung 600 über die Signalleitung 450 an den Mikrokontroller 400 ein Mitteilungssignal aus. Als Antwort darauf schaltet der Mikrokontroller 400 das Signal "OPERATION" auf der Signalleitung 340 in einen Zustand mit geringer Spannung. In diesem Moment ruft der RAM & Zeit­ kontroller 370 die Informationen über den Datenrahmen, der gerade in die RAM-Einheit 500 geschrieben wird, ab. Der Mikrokontroller 400 ruft diese Informationen dann aus dem RAM & Zeitkontroller 370 ab und weist den RAM & Zeitkontroller 370 an, den gegenwärtigen Datenrahmen zu verlassen. In der Zwischenzeit weist der Mikrokontroller 400 die Servoschaltung 600 an, zu versuchen, die Focussierung und Spurverfolgung durch den Laseraufnahmekopf in der Weise wieder aufzunehmen, daß der Laseraufnahmekopf wieder genau an dem Datenrahmen positioniert wird, der dem verlassenen vorangeht. Wenn der Laseraufnahmekopf dies erreicht hat, schaltet der Mikrokontroller 400 das Signal "OPERATION" auf der Signalleitung 340 in den Zustand mit hoher Spannung, um den Datenlesevorgang wieder aufzunehmen.

Der RAM & Zeitkontroller 370 braucht die Subcodedaten von dem EFM-Decoder 320 nicht ständig zu überwachen. Nachdem eine Unterbrechung aufgetreten ist, informiert der Mikrokontroller 400 den RAM & Zeitkontroller 370 darüber, daß die nachfolgend empfangenen Daten von einem erneut gestarteten Byte stammen und überträgt ferner den Subcode der erneut aufgenommenen Daten dorthin. Danach arbeitet der RAM & Zeitkontroller 370 unabhängig und prüft und registriert die Menge der Daten, die von dem CIRC-Decoder 350 empfangen worden sind. Wenn jeder Datenrahmen empfanden ist (in Übereinstimmung mit dem Standard IEC 908 umfaßt jeder Rahmen von Audiodaten 2.352 Bytes), setzt der RAM & Zeit­ kontroller 370 den Q-Kanalcode in dem Subcode um 1 nach vorne, um dadurch zu bestimmen, zu welchem Rahmen die gerade von dem CIRC-Decoder 350 ausgegebenen Daten gehören.

Weiterhin kann der RAM & Zeitkontroller 370 den Mikrokontroller 400 über den Überlaufstatus der RAM-Einheit 500 informieren. Als Antwort darauf steuert der Mikrokontroller 400 die Servoschaltung 600 zur Einstellung der Drehgeschwindigkeit der optischen Scheibe in der Weise, daß die Zugriffsgeschwindigkeit auf geeignete Werte eingestellt wird, die es ermöglichen, daß die RAM-Einheit 500 mit einer geeigneten Menge von wiedergabefähigen Audiodaten geladen wird.

Fig. 5 zeigt ein Diagramm der Wellenformen, aus dem die zeitlichen Beziehungen zwischen den verschiedenen Signalen deutlich werden, die in dem CD-Spielersystem gemäß Fig. 4 verwendet werden. Wie dort zu erkennen ist, schaltet der RAM & Zeitkontroller 370 das Signal "LESEN" auf der Signalleitung 380 in einen Zustand mit hoher Spannung, wenn der CIRC-Decoder 350 das Signal "FERTIG" auf der Signalleitung 360 in einen Zustand mit hoher Spannung schaltete so daß die von dem CIRC-De­ coder 350 ausgegebenen Daten in die RAM-Einheit 500 eingeschrieben werden können. Das von dem RAM & Zeit­ kontroller 370 erzeugte Signal "SCHREIBEN" auf der Signalleitung 420 ist ein Impulszug mit einer festen Rate.

Im Falle des Auftretens eines Vibrationszustandes an dem Laseraufnahmekopf oder einem Überlaufzustand in der RAM-Einheit 500 wird das Statussignal "VIBRATION/ÜBERLAUF" in einem Zustand mit hoher Spannung ausgelöst. Als Antwort darauf schaltet der Mikrokontroller 400 das Signal "OPERATION" in einen Zustand mit geringer Spannung, so daß die Übertragung von Daten von dem EFM-Decoder 320 zu dem CIRC-Decoder 350 gesperrt und der CIRC-Decoder 350 zurückgesetzt wird. Es sei angenommen, daß in dem Moment des Auftretens dieser Unterbrechung der Datenrahmen, der gerade in die RAM-Einheit 500 eingeschrieben wird, die Nummer n hat. Als Antwort auf diese Informationen gibt der Mikrokontroller 400 an die Servoschaltung 600 die Anweisung, nach dem Datenrahmen n-1 zu suchen und dann den Laseraufnahmekopf 30 auf diesen Datenrahmen zu positionieren, um den Datenlesevorgang erneut zu starten. In der Zwischenzeit wird das Signal "OPERATION" in den Zustand mit hoher Spannung zurückgeschaltet, wodurch der EFM-Decoder 320 und der CIRC-Decoder 350 den Betrieb wieder aufnehmen. Bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Subcode von SO durch den EFM-De­ coder 320 empfangen wird, werden die nachfolgenden Audiodaten dann dekodiert und zu der RAM-Einheit 500 übertragen, so daß die Kontinuität der Audio-Wiedergabe aufrecht erhalten wird.

Zusammengefaßt wird somit mit dem erfindungsgemäßen CD-Spie­ lersystem erreicht, daß der Datenlesevorgang an einer optischen Scheibe nach Auftreten einer Unterbrechung aufgrund von Vibrationen aufrecht erhalten wird und genau an dem Punkt der Unterbrechung beginnt. Außerdem hat das erfindungsgemäße CD-Spie­ lersystem eine einfache Hardwarestruktur, so daß die Herstellungskosten gering sind.

Die Erfindung ist anhand von bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden. Es soll jedoch darauf hingewiesen werden, daß der Umfang der Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Der Umfang erstreckt sich vielmehr auf verschiedene Modifikationen und ähnliche Anordnungen und wird durch die Ansprüche abgegrenzt.

Claims (14)

1. CD-Spielersystem mit der Fähigkeit zur vibrationsunempfindlichen ununterbrochenen Wiedergabe mit:
einem Laseraufnahmekopf (30) zum Lesen von Daten von einer optischen Scheibe (10);
einer Servoeinrichtung (600) zum Steuern des Laseraufnahmekopfes (30);
einer Datenverarbeitungseinrichtung (300) zum Dekodieren der Daten von dem Laseraufnahmekopf (30) in eine wiedergabefähige Form;
einer Speichereinrichtung (500) zum temporären Speichern der Ausgangsdaten der Datenverarbeitungseinrichtung (300);
einer Steuereinrichtung (400), die mit der Servoeinrichtung (600) und der Datenverarbeitungseinrichtung (300) verbunden ist, zum Steuern der Arbeitsweise der Servoeinrichtung und der Datenverarbeitungseinrichtung; und
einer Reproduktionseinrichtung (80, 90, 100), die mit der Datenverarbeitungseinrichtung (300) verbunden ist, zur Reproduktion der von der Datenverarbeitungseinrichtung ausgegebenen Daten, wobei
die Datenverarbeitungseinrichtung (300) eine RAM & Zeit-Steuereinheit (370), die mit der Speichereinrichtung (500) und der Steuereinrichtung (400) verbunden ist, umfaßt, wobei im Falle des Auftretens einer Defokussierung oder eines Spurverlustes des Laseraufnahmekopfes die Servoeinrichtung (600) die Steuereinrichtung (400) über einen solchen Zustand informiert, was dazu führt, daß die Steuereinrichtung Informationen darüber abruft, welcher Datenrahmen gerade in die Speichereinrichtung (500) geschrieben wird und dann die Speichereinrichtung anweist, den Datenrahmen zu löschen und außerdem die Servoeinrichtung anweist, den Datenlesevorgang durch Positionierung des Laseraufnahmekopfes (30) an dem Datenrahmen, der dem gelöschten Datenrahmen vorangeht, wiederaufzunehmen.

2. CD-Spielersystem nach Anspruch 1, bei dem die optische Scheibe (10) eine Audio-CD mit Audiodaten ist.

3. CD-Spielersystem nach Anspruch 2, bei dem die Datenverarbeitungseinrichtung (300) umfaßt:
einen EFM-Decoder (320) zur Durchführung eines EFM-Dekodierverfahrens mit den von der optischen Scheibe (10) gelesenen Daten;
einen CIRC-Decoder (350), der mit dem RAM & Zeit­ kontroller (370) verbunden ist, zur Durchführung eines CIRC-Decodierverfahrens mit den von dem EFM-Decoder (320) ausgegebenen Daten;
einen Adreßgenerator (390), der mit dem RAM & Zeit­ kontroller (370) verbunden ist, zur Erzeugung eines Adreßsignals für die Speichereinrichtungen; und
Ausgabeeinrichtungen (460), die von dem RAM & Zeit­ kontroller (370) gesteuert werden, zur Ausgabe von Daten aus der Speichereinrichtung zu den Einrichtungen zur Reproduktion (80, 90, 100);
wobei in dem Fall des Auftretens einer Defokussierung oder eines Spurverlustes des Laseraufnahmekopfes (30) die Steuereinrichtung (400) folgende Schritte ausführt: Sperren des EFM- Decoders (320); Rücksetzen des CIRC-Decoders (350);
Abrufen von Informationen darüber, welcher Datenrahmen gerade in die Speichereinrichtung (500) eingeschrieben wird; Anweisen der Servoeinrichtung (600), den Datenlesevorgang durch Positionieren des Laseraufnahmekopfes (30) an dem dem Datenrahmen vorausgehenden Datenrahmen wieder aufzunehmen; und
Freigeben des EFM-Decoders, um den EFM- De­ codiervorgang erneut zu starten, wenn der nächste Subcode auftritt.

4. CD-Spielersystem nach Anspruch 3, bei dem der spezifizierte Subcode der SO Subcode ist, der durch ein Datenformat einer Audio-CD definiert wird.

5. CD-Spielersystem nach Anspruch 1, bei dem die Steuereinrichtung (400) einen Mikrokontroller aufweist.

6. CD-Spielersystem nach Anspruch 1, bei dem die Steuereinrichtung (400) einen Mikroprozessor aufweist.

7. CD-Spielersystem nach Anspruch 1, bei dem die Einrichtung zur Audioreproduktion umfaßt:
einen D/A-Wandler (80) zur Umwandlung der digitalen Ausgangssignale des Datenprozessors in analoge Form;
einen Verstärker (90) zur Verstärkung des analogen Ausgangssignals des D/A-Wandlers (80); und
einen Lautsprecher (100) zur Reproduktion des analogen Ausgangssignals des Verstärkers (90) in akustischer Form.

8. Verfahren zur Anwendung eines CD-Spielersystems, das einen Laseraufnahmekopf (30) zum Lesen von Daten von einer optischen Scheibe (10); eine Servoeinrichtung (600) zum Steuern des Laseraufnahmekopfes; eine Datenverarbeitungseinrichtung (300) zum Dekodieren der Daten von dem Laseraufnahmekopf in eine wiedergabefähige Form; eine Speichereinrichtung (500) zum temporären Speichern der Ausgangsdaten der Datenverarbeitungseinrichtung; eine Steuereinrichtung (400), die mit der Servoeinrichtung und der Datenverarbeitungseinrichtung verbunden ist, zum Steuern der Arbeitsweise der Servoeinrichtung und der Datenverarbeitungseinrichtung; und eine Reproduktionseinrichtung (80, 90, 100), die mit der Datenverarbeitungseinrichtung verbunden ist, zur Reproduktion der von der Datenverarbeitungseinrichtung ausgegebenen Daten aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
im Falle des Auftretens einer Defokussierung oder eines Spurverlustes des Laseraufnahmekopfes:
Aktivieren der Servoeinrichtung, um die Steuereinrichtung über einen solchen Zustand zu informieren;
Aktivieren der Steuereinrichtung zum Abruf der Informationen darüber, welcher Datenrahmen gerade in die Speichereinrichtung geschrieben wird;
Aktivieren der Steuereinrichtung, um den laufenden Datenrahmen zu löschen;
Aktivieren der Steuereinrichtung, um die Servoeinrichtung anzuweisen, den Datenlesevorgang durch Positionieren des Laseraufnahmekopfes an dem dem Datenrahmen vorausgehenden Rahmen zu positionieren; und
erneutes Starten des Datenlesevorgangs an der optischen Scheibe.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die optische Scheibe (10) eine Audio-CD mit Audiodaten ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Datenprozessor (300) umfaßt:
einen EFM-Decoder (320) zur Durchführung eines EFM-De­ codiervorgangs mit den von der optischen Scheibe (10) gelesenen Daten;
einen CIRC-Decoder (350), der mit dem RAM & Zeit­ kontroller (370) verbunden ist, zur Durchführung eines CIRC-Decodiervorgangs mit den von dem EFM-Decoder (320) ausgegebenen Daten;
einen Adreßgenerator (390), der mit dem RAM & Zeit­ kontroller (370) verbunden ist, zum Erzeugen eines Adreßsignals für die Speichereinrichtungen; und
Ausgabeeinrichtungen (460), die von dem RAM & Zeit­ kontroller (370) gesteuert werden, zur Ausgabe von Daten aus den Speichereinrichtungen zu den Einrichtungen zur Reproduktion;
wobei in dem Fall des Auftretens einer Defokussierung oder eines Spurverlustes des Laseraufnahmekopfes die Steuereinrichtung folgende Schritte ausführt: Sperren des EFM-Decoders; Rücksetzen des CIRC-Decoders; Abrufen von Informationen darüber, welcher Datenrahmen gerade in die Speichereinrichtung eingeschrieben wird;
Anweisen der Servoeinrichtung, den Datenlesevorgang durch Positionieren des Laseraufnahmekopfes an dem dem Datenrahmen vorausgehenden Datenrahmen wieder aufzunehmen; und Freigeben des EFM-Decoders, um den EFM-Decodiervorgang erneut zu starten, wenn der nächste Subcode auftritt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der spezifizierte Subcode ein SO Subcode ist, der durch ein Datenformat einer Audio-CD definiert ist.

12. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Steuereinrichtung einen Mikrokontroller aufweist.

13. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Steuereinrichtung einen Mikroprozessor aufweist.

14. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Einrichtung zur Audioreproduktion umfaßt:
einen D/A-Wandler (80) zur Umwandlung der digitalen Ausgangssignale des Datenprozessors in analoge Form;
einen Verstärker (90) zur Verstärkung des analogen Ausgangssignals des D/A-Wandlers (80); und
einen Lautsprecher (100) zur Reproduktion des analoger Ausgangssignals des Verstärkers (90) in akustischer Form.