DE19934473A1 - Gerät zum Beschreiben optischer Aufzeichnungsträger - Google Patents
Gerät zum Beschreiben optischer AufzeichnungsträgerInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum Lesen und/oder Schreiben von Datenmarkierungen (25) eines optischen Aufzeichnungsträgers (1), welcher entlang einer Spur (20) angeordnete Daten-Markierungen (25) und seitlich versetzt zur Mitte dieser Spur (20) angeordnete Header-Markierungen (25') aufweist, und das Gerät selbst eine Header-Erkennungs-Einheit (8) aufweist. DOLLAR A Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gerät vorzuschlagen, bei dem ein Zwischenspursignal (MZC) gebildet wird, mittels dessen eine Richtungserkennung beim Überqueren von Spuren (20) ermöglicht wird. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Gerät weiterhin einen Header-Sequenz-Detektor (9) aufweist, einen Spurkreuzungs-Detektor (10) und einen Zwischenspur-Detektor (11), der mit Ausgängen der Header-Erkennungs-Einheit (8), des Spurkreuzungs-Detektors (10) und des Header-Sequenz-Detektor (9) verbunden ist, und ein Zwischenspursignal (MZC) erzeugt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum Lesen
und/oder Beschreiben eines optischen Aufzeichnungsträgers
mit Datenmarkierungen, wobei der Aufzeichnungsträger entlang
einer Spur angeordnete Datenmarkierungen und seitlich
versetzt zur Mitte dieser Spur angeordnete Header-
Markierungen und das Gerät einer Header-Erkennungs-Einheit
aufweist. Die Reihenfolge der Versetzung der Header-
Markierungen aus der Spurmitte heraus weist bei derartigen
Aufzeichnungsträgern darauf hin, ob eine Spur oder eine
Zwischenspur auf den aktuell detektierten Headerbereich
folgt.
Ein derartiges Gerät ist aus der EP-A2-0 801 382 bekannt.
Dieses Gerät ist geeignet für die Verwendung optischer
Aufzeichnungsträger, die Datenmarkierungen sowohl in der
Spur als auch in der Zwischenspur aufweisen, sogenannten
Land-and-Groove-Aufzeichnungsträgern. Als nachteilig an dem
bekannten Gerät ist anzusehen, daß es nicht möglich ist,
beim Überqueren der Spuren in radialer Richtung bei der
Verwendung derartiger Aufzeichnungsträgern eine Information
darüber zu erhalten, in welcher Richtung der Lichtstrahl die
Spuren des Aufzeichnungsträgers überquert. Das bei
herkömmlichen Datenträgern zu diesem Zweck generierte
sogenannte Mirrorsignal, welches ein von Datenmarkierungen
freies Gebiet, die sogenannte Spiegel- oder Mirrorfläche
detektiert, hat bei Land-and-Groove-Aufzeichnungsträgern die
doppelte Frequenz. Spur und Zwischenspur weisen wegen der
dort vorhandenen Datenmarkierungen eine geringere
Reflektivität auf als der zwischen Spur und Zwischenspur
gelegene Bereich, in dem das Mirrorsignal dann sein Maximum
hat. Ein Vergleich der Phasenlage des Spurfehlersignals und
des Mirrorsignals zur Richtungserkennung ist somit aufgrund
der verdoppelten Frequenz des Mirrorsignals nicht mehr
aussagekräftig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gerät
vorzuschlagen, bei dem ein Zwischenspursignal gebildet wird,
mittels dessen eine Richtungserkennung beim Überqueren von
Spuren ermöglicht wird.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß das Gerät einen
Header-Sequenz-Detektor, einen Spurkreuzungs-Detektor und
einen Zwischenspur-Detektor aufweist, der mit Ausgängen der
Header-Erkennungs-Einheit, des Spurkreuzungs-Detektors und
des Header-Sequenz-Detektors verbunden ist und ein
Zwischenspursignal erzeugt. Dies hat den Vorteil, daß ein
Zwischenspursignal generiert wird, wodurch eine verläßliche
Richtungserkennung beim Spurkreuzen ermöglicht ist. Ein
weiterer Vorteil liegt darin, daß mittels des
Zwischenspursignals feststellbar ist, ob der
Spurkreuzvorgang auf einer Spur oder auf einer Zwischenspur
enden wird. Einstellungen des Geräts, beispielsweise
Parameter für die zur Spurführung erforderlichen
Regelkreise, können somit auf die zu erwartende Spur bzw.
Zwischenspur eingestellt werden. Insbesondere für
Aufzeichnungsträger, bei denen häufig zwischen Spur und
Zwischenspur ohne Versatz gewechselt wird, ist dies
vorteilhaft.
Ein erfindungsgemäßes Gerät weist vorteilhafterweise einen
Gültigkeitsdetektor auf, der mit dem Ausgang eines
Spurkreuzfrequenz-Detektors verbunden ist und ein
Gültigkeitssignal abgibt. Dies hat den Vorteil, daß eine
Bedingung, unter der ein fehlerhaftes Zwischenspursignal
auftreten kann, aber nicht muß, detektiert und ein
entsprechendes Gültigkeitssignal abgegeben wird. Eine
derartige Bedingung ist beispielsweise das Vorliegen einer
geringen Spurkreuzfrequenz. Hier kann der Fall eintreten,
daß das Zwischenspursignal nicht korrekt gebildet wird, da
es wahrscheinlich ist, daß sich die relative
Bewegungsrichtung zwischen Abtaststrahl und Spur umkehrt.
Das Gültigkeitssignal wird beim Unterschreiten eines
definierten Mindestwerts der Spurkreuzfrequenz auf
"ungültig" gesetzt und bei Auftreten eines geeigneten
Kriteriums, wie beispielsweise dem Überschreiten eines
bestimmten Wertes der Spurkreuzfrequenz oder dem Detektieren
eines Headerbereiches, wieder auf den Wert "gültig" gesetzt.
Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, daß die Header-
Erkennungs-Einheit einen Hochfrequenzpfad, einen
Niederfrequenzpfad und einen Signaldetektor aufweist und mit
einem Spurfehlersignal beaufschlagt ist. Dies hat den
Vorteil, daß eine verläßliche Erkennung der Headerbereiche
ermöglicht ist. Das Spurfehlersignal enthält sowohl
Informationen über Spurlage als auch über die Reihenfolge,
die Sequenz der passierten Headerbereiche. Über den
Hochfrequenzpfad wird das Vorhandensein der von
Headerbereichen stammenden Anteile im Spurfehlersignal
geprüft, im Niederfrequenzpfad die Verläßlichkeit. Je näher
an der Spurmitte sich der Abtaststrahl befindet, um so
verläßlicher ist die Headererkennung. Aus den Signalen
beider Pfade generiert der Signaldetektor ein Header-
Erkennungs-Signal.
Der Header-Sequenz-Detektor weist erfindungsgemäß
Einhüllenden-Detektoren auf, denen ein hochfrequenter Anteil
eines Spurfehlersignals zugeführt wird und deren Ausgänge
mit einem Komparator verbunden sind. Dies hat den Vorteil,
daß die Reihenfolge der versetzt angeordneten Header-
Markierungen auf einfache Weise detektierbar ist. Header-
Markierungen hinterlassen hochfrequente Modulationen im
Spurfehlersignal, dessen Einhüllende vorteilhafterweise zur
Detektion der Reihenfolge ausgenutzt wird.
Vorteilhafterweise weist der Header-Sequenz-Detektor einen
Phasendetektor auf, dem von Detektorelementen eines
Mehrfelddetektors des Geräts abgeleitete Signale zugeführt
werden. Dies hat den Vorteil, daß die Header-Sequenz-
Bestimmung unabhängig vom Spurfehlersignal erfolgt, also
gegebenenfalls im Spurfehlersignal vorhandene Störeinflüsse
nicht zur Auswertung herangezogen werden. Dies erhöht die
Verläßlichkeit des gebildeten Zwischenspursignals. Als
Photodetektor wird vorteilhafterweise bereits ein im Gerät
vorhandener Photodetektor genutzt, beispielsweise ein für
die Spurführung gemäß der Differentiellen-Phasen-Detektions-
Methode beim Auslesen entsprechend dafür geeigneter
Aufzeichnungsträger einsetzbarer Photodetektor.
Der Spurkreuzungs-Detektor ist vorteilhafterweise mit einem
Spurfehlersignal beaufschlagt und weist einen Phasenschieber
oder einen Spitzenwert-Detektor auf. Dies hat den Vorteil,
daß der Spurkreuzungs-Detektor im oder nahe der Maxima und
Minima des Spurfehlersignals einen Impuls oder ein
entsprechendes Signal abgibt.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Erzeugen eines
Zwischenspursignals in einem Gerät zum Schreiben oder Lesen
von Datenmarkierungen eines optischen Aufzeichnungsträgers,
der entlang einer Spur angeordnete Daten-Markierungen und
seitlich versetzt zur Mitte dieser Spur angeordnete Header-
Markierungen aufweist, besteht darin, daß zunächst ein von
Detektorelementen des Geräts abgeleitetes Signal auf das
Vorhandensein von für Headerbereiche typischen
Signalanteilen überprüft wird. Beim Vorliegen derartiger
Signalanteile wird die Reihenfolge von Signalanteilen, die
von unterschiedlich angeordneten Header-Markierungen
herrühren, bestimmt, weiterhin ein der Spurkreuzfrequenz
entsprechendes Signal generiert und aus der
Reihenfolgeninformation und dem der Spurkreuzfrequenz
entsprechenden Signal beispielsweise durch Abzählen der
Spurkreuzungen ein Zwischenspursignal generiert. Dies hat
den Vorteil, daß obwohl die Reihenfolge der Informationen
nur jeweils beim Auftreten der für Headerbereiche typischen
Signalanteile bestimmt wird, über die Fortschreibung mittels
des der Spurkreuzfrequenz entsprechenden Signals immer ein
Zwischenspursignal vorliegt.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht
vor, daß die Spurkreuzfrequenz detektiert wird und bei
Unterschreiten eines Grenzwerts ein Ungültigkeitssignal
erzeugt wird, welches erst beim erneuten Vorliegen von für
Headerbereiche typischen Signalanteilen aufgehoben wird.
Dies hat den Vorteil, daß eine Erhöhung der Zuverlässigkeit
der Bestimmung des Zwischenspursignals erreicht wird. Das
Ungültigkeitssignal zeigt an, daß Bedingungen vorliegen, bei
denen das fortgeschriebene Zwischenspursignal fehlerhaft
sein kann. Dieses Signal dient beispielsweise dazu, die
entsprechend aus dem Zwischenspursignal ableitbaren
Folgerungen, wie beispielsweise die Richtungsinformation, in
diesem Fall nicht oder nur unter Vorbehalt zu nutzen.
Es versteht sich, daß die Erfindung auch hier im Einzelnen
nicht angegebene, im fachmännischen Können liegende
Weiterbildungen und Abwandlungen beinhaltet. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind im folgenden anhand der
Abbildungen beschrieben.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines
erfindungsgemäßen Geräts;
Fig. 2 Ausführungsform eines erfindungsgemäßen eine
schematische Darstellung einer zweiten Geräts;
Fig. 3 eine Variante eines erfindungsgemäßen Geräts;
Fig. 4 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen
Geräts;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines mit Daten- und
Header-Markierungen versehenen optischen
Aufzeichnungsträgers;
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Header-
Bereichs des optischen Aufzeichnungsträgers gemäß
Fig. 5;
Fig. 7 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen
Geräts;
Fig. 8 ein Signaldiagramm zur Variante gemäß Fig. 7;
Fig. 9 eine weitere Variante eines Teils eines
erfindungsgemäßen Geräts;
Fig. 10 ein Signaldiagramm zur Variante der Fig. 9.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines
erfindungsgemäßen Geräts. Ein geschnitten dargestellter
Aufzeichnungsträger 1 wird mittels eines von einer
Lichtquelle 2 erzeugten Lichtstrahls 3 abgetastet. Der
Lichtstrahl 3 ist dabei auf eine informationstragende
Schicht 4 des Aufzeichnungsträgers 1 fokussiert. Von der
informationstragenden Schicht 4 wird der Lichtstrahl 3
reflektiert, durchläuft einen halbdurchlässigen Spiegel 5
und gelangt auf einen Mehrfeld-Detektor 6. Dieser weist im
Ausführungsbeispiel vier Detektorelemente 6A, 6B, 6C, 6D
auf. Die von den Detektorelementen abgegebenen
Detektorsignale A, B, C, D werden einem Spurfehler-Detektor
7 zugeführt, der ein Spurfehlersignal PP-TE abgibt. Das
Spurfehlersignal PP-TE wird einer Header-Erkennungs-Einheit
8 zugeführt, welche bei Vorliegen eines Headerbereichs ein
Header-Erkennungs-Signal HES abgibt. Das Spurfehlersignal
PP-TE wird weiterhin einem Header-Sequenz-Detektor 9
zugeführt, welcher ein Sequenz-Detektor-Signal SDS abgibt.
Das Spurfehlersignal PP-TE wird weiterhin einem mit einem
Phasenschieber versehenen Spurkreuzungs-Detektor 10
zugeführt, der ein Spurkreuzungs-Signal TC abgibt. Das
Header-Erkennungs-Signal HES, das Sequenz-Detektor-Signal
SDS und das Spurkreuzungs-Signal TC werden einem
Zwischenspur-Detektor 11 zugeführt, der daraus ein
Zwischenspursignal MZC bildet. Der Zwischenspurdetektor 11
gibt weiterhin ein Kontrollsignal CS ab, welches einem
Gültigkeitsdetektor 12 zugeführt wird. Dieser ist weiterhin
mit dem Ausgangssignal eines Spurkreuzfrequenz-Detektors 13
verbunden und ermittelt aus seinen Eingangssignalen ein
Gültigkeitssignal VALID.
Die Wirkungsweise des Geräts nach Fig. 1 wird nun
beispielhaft anhand eines auch als DVD-RAM bezeichneten
Aufzeichnungsträgers 1 beschrieben. Ein derartiger
Aufzeichnungsträger 1 ist zu den Fig. 5 und 6 näher
beschrieben. Eine spezifische Eigenschaft eines
Aufzeichnungsträgers gemäß des DVD-RAM-Systems ist, daß zur
Datenaufzeichnung Spuren verwendet werden, die sowohl als
Vertiefung, im folgenden meist als Groove 22 bezeichnet, als
auch als Erhöhung oder Nicht-Vertiefung, im folgenden als
Land 23 bezeichnet, ausgebildet sind. Wie bei anderen
Aufzeichnungsträgern auch, ist es hier wünschenswert, daß
von jeder beliebigen Stelle des Aufzeichnungsträgers 1 aus
ein Sprung zu einer beliebigen anderen Stelle durchführbar
ist. Dabei kann das Ziel eines derartigen Sprungs sowohl in
einem Groove 22 als auch auf einem Land 23 liegen. Eine
weitere Eigenschaft des DVD-RAM-Systems ist es, daß zwischen
den Datenbereichen 24 vorgeprägte Headerbereiche 27
vorgesehen sind, die versetzt zur Spurmitte 26, 26'
angeordnete Headermarkierungen 25', sogenannte Prepits
aufweisen. Ein der Spurmitte 26 folgender Lichtstrahl 3
erfaßt also zunächst einen beispielsweise nach rechts
versetzten ersten Headerbereich 27' und dann einen nach
links versetzten zweiten Headerbereich 27". Die Erkennung
der Reihenfolge von erstem und zweitem Headerbereich 27',
27", erfolgt mittels des Header-Sequenz-Detektors 9. Dieser
wertet den hochfrequenten Anteil des Spurfehlersignals PP-TE
aus. Ausgehend von der Spurmitte 26 in Abtastrichtung
gesehen, siehe Pfeil 100, ist die Reihenfolge der gelesenen
Header-Markierungen 25' also zunächst nach rechts und dann
nach links versetzt. Folgt man dagegen der Spurmitte 26', so
treten zunächst nach links und dann nach rechts versetzte
Header-Markierungen 25' auf. Diese von den Header-Bereichen
27', 27" hervorgerufene Reihenfolge der Signalanteile des
Spurfehlersignals PP-TE gibt wieder, ob der Lichtstrahl 3 im
nächsten Datenbereich 24 auf Land 23 oder Groove 22 trifft.
Die im Sequenzdetektorsignal SDS enthaltene
Reihenfolgeninformation ist daher besonders wichtig, weil
einmal pro Umdrehung des Aufzeichnungsträgers 1 ein Wechsel
zwischen Groove 22 und Land 23 auftritt, also ein Wechsel
der Art der Datenspur 20.
Solange der Lichtstrahl 3 der Datenspur 20 folgt, also ein
Spurfolgeregelkreis geschlossen ist, läßt sich die
Reihenfolge der Headerbereiche 27 ohne großen Aufwand
detektieren. Es ist aber gerade bei einem Sprung über eine
größere Distanz, also bei geöffnetem Spurregelkreis, nötig,
vor dem Schließen des Spurfolgereglers, also dem Beginn des
Folgens einer Datenspur 20, die Information zu haben, in
welcher Richtung sich der Lichtstrahl 3 auf welche Art
Datenspuren, Groove 22 oder Land 23, hin bewegt, um ein
sicheres Einrasten des Spurregelkreises auf die gewünschte
Datenspur 20 zu erreichen.
Wird nun ein derartiger Sprung durchgeführt, so kann der
Lichtstrahl 3 jederzeit in nicht vorherbestimmbarer Weise
die Datenspuren 20 kreuzen. Da die Bewegung des Lichtstrahls
3 quer zu den Datenspuren 20 bei einem derartigen Sprung im
Vergleich zur Lesegeschwindigkeit, die durch die Rotation
des Aufzeichnungsträgers 1 bedingt ist, vergleichsweise
klein ist, ist der Winkel der Bewegung des Lichtstrahls 3
relativ zu den Datenspuren 20 relativ spitz. Kreuzt der
Lichtstrahl 3 eine Spur auf der Höhe eines Headerbereichs 27
gerade in der Spurmitte 26, so läßt sich trotz des nicht
geschlossenen Spurfolgeregelkreises die Reihenfolge der
Headerbereiche 27', 27" erkennen. Kreuzt der Lichtstrahl 3
dagegen den Headerbereich 27 außerhalb der Spurmitte 26, so
nimmt die Amplitude der durch die Header-Markierungen 25' im
Spurfehlersignal PP-TE hervorgerufenen Signalanteile mit
größerer Abweichung von der Spurmitte 26 immer mehr ab. Die
Reihenfolge der Headerbereiche 27', 27" läßt sich in solchen
Fällen aufgrund der kleiner werdenden Amplitude immer
schlechter erkennen. Die Header-Erkennungs-Einheit 8 wertet
das Spurfehlersignal PP-TE daraufhin aus, ob der Lichtstrahl
3 nahe genug zur Spurmitte 26 liegt oder nicht. Im Fall, daß
er nahe der Spurmitte 26 liegt, wird ein Header-
Erkennungssignal HES abgegeben. Andernfalls wertet der
Zwischenspurdetektor 11 das vom Header-Sequenz-Detektor
abgegebene Signal SDS nicht aus, da eine derartige
Auswertung mit hoher Wahrscheinlichkeit ein falsches
Ergebnis zur Folge hätte.
Ist eine Erkennung der Reihenfolge der Headerbereiche 27',
27'' aufgrund einer derartig ungünstigen Spurlage des
Lichtstrahls 3 nicht gegeben, so ist es mit gewisser
Sicherheit dennoch möglich, die Lage des Lichtstrahls
relativ zur Datenspur 20 festzustellen. Dabei wird
angenommen, daß sich die Geschwindigkeit des Lichtstrahls 3
relativ zur Datenspur 20 nur kontinuierlich verändert, also
im wesentlichen nur erhöht oder nur verlangsamt. Die
aktuelle Geschwindigkeit läßt sich über das Spurfehlersignal
PP-TE ermitteln. Liegt die Frequenz des Spurkreuzungs-
Signals TC über einem vorbestimmten Wert, so ist davon
auszugehen, daß kein Richtungswechsel der Bewegung des
Lichtstrahls 3 bezüglich den Datenspuren 20 stattfindet. Auf
diese Weise wird zwischen dem Kreuzen zweier auswertbarer
Headerbereiche 27 beispielsweise abgezählt, ob sich der
Lichtstrahl 3 aktuell gerade auf eine Groove 22 oder ein
Land 23 zubewegt. Fällt die Spurkreuzfrequenz TC unter einen
vorbestimmten Wert, so wird diese Information gemäß einer
Variante der Erfindung als Indikator der Unzuverlässigkeit
dem Spurregelkreis zugeführt. Der Gültigkeitsdetektor 12
ermittelt aus dem vom Spurkreuzfrequenz-Detektor 13
abgegebenen Signal und einem vom Zwischenspur-Detektor 11
abgegebenen Kontrollsignal CS das Gültigkeitssignal VALID.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Geräts.
Spurfehlersignal PP-TE und die Detektorsignale A, B, C, D
werden wie zu Fig. 1 erläutert gebildet. Das
Spurfehlersignal PP-TE wird auch hier einer Header-
Erkennungs-Einheit 8, einem Spurkreuzungs-Detektor 10 und
einem Spurkreuzfrequenz-Detektor 13 zugeführt. Die Header-
Erkennungs-Einheit 8 weist einen Spurmitten-Detektor 14 auf,
der anhand des Spurfehlersignals PP-TE bestimmt, ob der
Lichtstrahl sich ausreichend nahe der Spurmitte 26 befindet
und gibt ein Spurmittensignal SMS ab. Ein Header-Sequenz-
Detektor 9 ermittelt aus den Detektorsignalen A, B, C, D ein
Sequenz-Detektor-Signal SDS. Spurmittensignal SMS und
Sequenz-Detektor-Signal SDS werden zusammen mit dem
Spurkreuzungs-Signal TC dem Zwischenspurdetektor 11
zugeführt, welcher daraus das Zwischenspursignal MZC
bestimmt. Dem Gültigkeitsdetektor 12, der das
Gültigkeitssignal VALID erzeugt, wird neben dem
Ausgangssignal des Spurkreuzfrequenz-Detektors 13 auch das
Kontrollsignal CS zugeführt.
Fig. 3 zeigt eine Variante eines erfindungsgemäßen Geräts,
bei der die einzelnen Bausteine näher beschrieben sind. Die
Header-Erkennungs-Einheit 8 hat die Aufgabe, die Amplitude
der Headersignale mit einer vorbestimmten Schwelle zu
vergleichen, und ein Überschreiten dieser Schwelle als
Information "Header vorhanden" weiterzugeben. Zu diesem
Zweck weist sie ein Bandpaßfilter 17 auf, dessen
Eingangssignal das Spurfehlersignal PP-TE ist und dessen
Ausgangssignal Einhüllenden-Detektoren 18, 18' und
Vergleichen 19, 19' zugeführt wird. Der Einhüllenden-
Detektor 18 detektiert und hält dabei die obere Einhüllende
seines Eingangssignals und gibt dessen halben Wert an den
ersten Vergleichen 19 weiter, während der andere
Einhüllenden-Detektor 18' den unteren Wert der Einhüllenden
bestimmt, hält und halbiert an den zweiten Vergleicher 19'
weitergibt. Übersteigt das bandpaßgefilterte
Spurfehlersignal den halben Wert der oberen Einhüllenden, so
gibt der Vergleicher 19 ein Signal an ein Oder-Glied 28 ab,
unterschreitet es den halben Wert der unteren Einhüllenden,
so gibt der Vergleicher 19 ein Signal an das Oder-Glied 28
ab. Eine sichere Erkennung der Reihenfolge der
Headerbereiche 27, 27' ist im Allgemeinen nur dann möglich,
wenn diese eine Minimalamplitude liefern. Dazu wird der
niederfrequente Anteil des Spurfehlersignals PP-TE
weggefiltert. Durch die Beschneidung der hohen
Frequenzanteile werden die von den Header-Markierungen 25'
hervorgerufenen Impulsfolgen gemittelt. Mit Hilfe der
Einhüllenden-Detektoren 18, 18' werden die jeweils höchsten
Pegel der Header-Markierungen 25' gehalten. Übersteigt die
von den Header-Markierungen 25' hervorgerufene Amplitude des
bandpaßgefilterten Signals beispielsweise eine vorbestimmte
Schwelle, so wird ein Signal an das Oder-Glied 28 abgegeben.
Die Reihenfolge der Headerbereiche 27', 27" kann dann genau
festgestellt werden, wenn das Kreuzen des Headerbereichs 27
in oder nahezu in Spurmitte 26 erfolgt. Das Spurfehlersignal
PP-TE zeigt direkt die Spurabweichung an, es wird daher
einem Fensterkomparator 29 zugeführt, der ermittelt, ob das
Spurfehlersignal PP-TE innerhalb eines vorgegebenen
Wertebereichs ±VTHTA liegt. Ist dies der Fall, so gibt er
ein Spurmittensignal SMS an ein Und-Glied 30 weiter, dem
ebenfalls das Ausgangssignal des Oder-Glieds 28 zugeführt
wird. Das Ausgangssignal des Und-Glieds 30 wird einem
Trigger 31 zugeführt, welcher kurz nach dem Auftreten seines
Eingangssignals ein kurzes Zeitfenster freigibt, in dem das
Sequenz-Detektor-Signal SDS zur Auswertung freigegeben wird.
Nach einer Variante der Erfindung wird auf den
Fensterkomparator 29 und das Und-Glied 30 verzichtet. Diese
Elemente sind nicht notwendig zur Ermittlung des Header-
Erkennungs-Signals HES, sie erhöhen aber die Sicherheit, zum
richtigen Zeitpunkt das Freigabesignal HES zu liefern. Nach
einer weiteren Variante der Erfindung ist vorgesehen, dem
Fensterkomparator 29 ein Hochpaßfilter niedriger Eckfrequenz
zur Unterdrückung überlagerter Offsetspannungen
vorzuschalten.
Der Header-Sequenz-Detektor 9 weist ein Hochpaßfilter 32 zur
Unterdrückung überlagerter Offsetspannungen auf, an dessen
Eingang das Spurfehlsignal PP-TE anliegt und dessen Ausgänge
mit schnellen Einhüllenden-Detektoren 33, 33' verbunden ist.
Die Ausgangssignale des oberen Einhüllenden-Detektors 33 und
des unteren Einhüllenden-Detektors 33' werden einem
Summenbildner 34 und einem Differenzbildner 35 zugeführt.
Ein Vergleicher 36 vergleicht das Ausgangssignal des
Summenbildners 34 relativ zum halben Wert des
Ausgangssignals des Differenzbildners 35. Sein
Ausgangssignal, das Sequenzdetektionssignal SDS, gibt an, ob
das Ausgangssignal des Summenbildners 34 relativ zum
Ausgangssignal des Differenzbildners 35 einen steigenden
oder einen fallenden Nulldurchgang aufweist. Ein steigender
oder positiver Nulldurchgang deutet beispielsweise darauf
hin, daß die Header-Markierungen 25' zunächst links und
anschließend rechts der Spurmitte 26 liegen, ein fallender
oder negativer Nulldurchgang deutet darauf hin, daß in
diesem Beispiel zunächst nach rechts zur Spurmitte 26
versetzte Header-Markierungen 25' und anschließend nach
links versetzte auftreten. Das Spurfehlersignal PP-TE
erreicht die Einhüllenden-Detektoren 33, 33'
wechselspannungsgekoppelt, dar von den Header-Markierungen
25' hervorgerufene Anteil im Eingangssignal der
Einhüllenden-Detektoren 33, 33' ist im Idealfall symmetrisch
zu Null. Die Differenz der Ausgänge der Einhüllenden-
Detektoren 33, 33' ist somit ein Bezugsmaß für den Betrag
der Amplituden des durch die Header-Markierungen 25'
hervorgerufenen Signalanteils. Das vom Summenbildner 34
abgegebene Summensignal zeigt, ob der obere Einhüllenden-
Detektor 33 oder der untere Einhüllenden-Detektor 33' zuerst
ein Signal erhält.
Der Spurkreuzungs-Detektor 10 weist zwei Vergleicher 37, 37'
auf, die das Spurfehlersignal PP-TE mit einem oberen
Schwellwert +VTHTM bzw. einem unteren Schwellwert -VTHTM
vergleichen. Die Ausgangssignale der Vergleicher 37, 37'
werden einem Oder-Glied 38 zugeführt, welches das
Spurkreuzungs-Signal TC abgibt. Bei dieser Ausführungsform
des Spurkreuzungs-Detektors 10 wird davon ausgegangen, daß
das Spurfehlersignal PP-TE jeweils zwischen zwei Bereichen
der Datenspur 20, also zwischen Groove 22 und Land 23 ein
Maximum bzw. ein Minimum annimmt. Die Schwellwerte +VTHTM
und -VTHTM sind so eingestellt, daß sie etwas niedriger als
der Maximal- bzw. Minimalwert des Spurfehlersignals PP-TE
sind. So kippen die Ausgänge der Vergleicher 37, 37' nicht
im Nulldurchgang des Spurfehlersignals PP-TE, sondern kurz
vor dem Erreichen des positiven bzw. des negativen
Maximalwerts, was einer Phasenverschiebung von fast 90°
entspricht. Aufgrund der Verknüpfung über das Oder-Glied 38
weist das Spurkreuzungs-Signal TC immer dann eine positive
Flanke auf, wenn das Spurfehlersignal PP-TE einen Extremwert
erreicht hat. Eine positive Flanke im Spurkreuzungs-Signal
TC weist also darauf hin, daß sich der Lichtstrahl 3
zwischen einem Groove 22 und einem Land 23 befindet. Die
Schwellwerte +VTHTM und -VTHTM werden gemäß einer Variante
der Erfindung automatisch an die Amplitude des
Spurfehlersignals PP-TE angepaßt. Dazu werden beispielsweise
Einhüllendendetektoren entsprechend dem Einhüllendendetektor
18 der Fig. 3 verwendet. Ein vorbestimmter Bruchteil der
von diesen Einhüllendendetektoren gebildeten Spannungen
werden als Schwellwerte +VTHTM und -VTHTM weiterverwendet.
Das in Fig. 3 angegebene Ausführungsbeispiel des
Zwischenspurdetektors 11 weist zunächst eine logische
Schaltung zum Aufbereiten des Sequenzdetektionssignals SDS
auf. Das Sequenzdetektionssignal SDS wird einem negierender
Verzögerer 39 sowie einem Und-Glied 40 und einem negierendem
Oder-Glied 41 zugeführt. Letzteren wird weiterhin das vom
negierenden Verzögerer 39 abgegebene Signal zugeführt. Das
Ausgangssignal PRES des Und-Glieds 40 wird einem weiteren
Und-Glied 42 zugeführt, das Ausgangssignal RESE einem
weiteren Und-Glied 43. Am jeweils anderen Eingang der Und-
Glieder 42, 43 liegt das Header-Erkennungs-Signal HES an.
Das Ausgangssignal PRS des Und-Glieds 32 wird dem Setz-
Eingang PR eines D-Flip-Flop 44, das Ausgangssignal RES des
Und-Glieds 43 dem Rücksetzeingang RE des D-Flip-Flop 44
zugeführt. Am Takteingang des D-Flip-Flop 44 liegt das
Spurkreuzungs-Signal TC an, das Ausgangssignal Q des
D-Flip-Flop 44 ist das Zwischenspursignal MZC. Der
negierende Ausgang Q des D-Flip-Flop 44 ist mit dessen
D-Eingang verbunden. Der Zwischenspur-Detektor 11 dient
dazu, aus seinen drei Eingangssignalen HES, SDS und TC ein
Zwischenspursignal MZC zu erzeugen, welches dem Mirrorsignal
beim Abtasten herkömmlicher Aufzeichnungsträger entspricht.
Beim Vorbeilaufen des Lichtstrahls 3 an einem auswertbaren
- also in der Nähe der Spurmitte 26 durchlaufenen -
Headerbereich 27 gibt das Header-Erkennungs-Signal HES über
die Und-Glieder 42, 43 die Möglichkeit frei, daß D-Flip-Flop
44 zu setzen oder rückzusetzen. Ob gesetzt oder rückgesetzt
wird, hängt von der in diesem Zeitpunkt vom Header-Sequenz-
Detektor 9 erkannten Reihenfolge ab. Das Sequenz-Detektor-
Signal SDS weist entweder eine positive oder eine negative
Flanke auf. Mittels des negierenden Verzögerers 39, des Und-
Glieds 40 und des negierenden Oder-Glieds 41 wird für jede
positive Flanke des Sequenz-Detektor-Signals SDS ein Impuls
im Ausgangssignal PRES des Und-Glieds 40 erzeugt und für
jede negative Flanke ein Impuls im Ausgangssignal RESE des
negierenden Oder-Glieds 41. Das D-Flip-Flop 44 wird
entsprechend gesetzt oder rückgesetzt. Ausgehend von diesem
Setzzustand wechselt das Ausgangssignal Q des D-Flip-Flop 44
mit jeder positiven Flanke des an seinem Takteingang
anliegenden Spurkreuzungs-Signals TC seinen Zustand. Damit
ist gewährleistet, daß auch zwischen zwei oder mehreren
nicht zur Auswertung heranziehbaren, beispielsweise weil
nicht in Spurmitte 26 erfaßten, Headerbereichen 27 ein
Ausgangssignal, das Zwischenspursignal MZC, erzeugt wird,
das die Lage des Lichtstrahls 3 zur Datenspur 20 wiedergibt.
Der Spurkreuzfrequenz-Detektor 13 weist einen Vergleicher 45
auf, der das Spurfehlersignal PP-TE mit einem Referenzwert,
vorzugsweise dessen Mittelwert, vergleicht. Sein
Ausgangssignal ist das Spurmittensignal TZC, welches jeweils
in der Spurmitte 26 eine Flanke aufweist. Dieses
Spurmittensignal TZC wird einem Frequenzdetektor 46
zugeführt, der einen Impuls abgibt, wenn die Frequenz seines
Eingangssignals unterhalb einer vorgegebenen Mindestfrequenz
liegt. Dieses Ausgangssignal des Spurkreuzfrequenz-Detektors
13 wird dem Takteingang eines D-Flip-Flop 47 des
Gültigkeitsdetektors 12 zugeführt. Der Setzeingang PR des
D-Flip-Flop 47 ist mit dem Ausgang eines Oder-Glieds 48
verbunden, an dessen Eingängen das Ausgangssignal PRS des
Und-Glieds 42 und das Ausgangssignal RES des Und-Glieds 43
anliegen. Der D-Eingang des D-Flip-Flop 47 liegt auf "low",
an seinem Q-Ausgang wird das Gültigkeitssignal VALID
abgegeben. Der Spurkreuzfrequenz-Detektor 13 erzeugt somit
das Spurmittensignal TZC und prüft dessen Frequenz. Er prüft
damit die Geschwindigkeit, mit der der Lichtstrahl 3 sich
quer zur Richtung der Datenspuren 20 bewegt. Fällt der Wert
der Frequenz des Spurmittensignals TZC unter einen
vorbestimmten Wert, so kann eine Umkehr der
Bewegungsrichtung des Lichtstrahls 3 quer zu den Datenspuren
20 nicht ausgeschlossen werden. In diesem Fall ist das vom
Zwischenspurdetektor 11 erzeugte Zwischenspursignal MZC nur
bedingt zuverlässig. Erst nach dem Auftreten eines
Headerbereichs 27, also wenn entweder das Ausgangssignal PRS
oder das Ausgangssignal RES vorliegen, ist das
Zwischenspursignal MZC zuverlässig fehlerfrei. Eine
kurzzeitige Unterschreitung des Mindestwertes der Frequenz
des Spurmittensignals TZC, also ein Eingangssignal am
Takteingang des D-Flip-Flop 47 setzt das Gültigkeitssignal
VALID auf Null bzw. "low" zurück, beim Durchlaufen des
nächsten detektierbaren Headerbereiches 27 wird es über den
Setzeingang PR wieder gesetzt.
Fig. 4 zeigt eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen
Geräts, wobei hauptsächlich die zu Fig. 3 bestehenden
Unterschiede dargestellt sind und beschrieben werden. Die
einzelnen zu Fig. 3 und Fig. 4 beschriebenen Blöcke sind
auch in anderer Kombination sinnvoll einsetzbar oder
abwandelbar. Sie geben nur vorteilhafte
Realisierungsmöglichkeiten an, fachmännische Abwandlungen
sind nicht ausgeschlossen. Die Header-Erkennungs-Einheit 8
weist ein Hochpaßfilter 17' auf, dessen Grenzfrequenz
beispielsweise in der Größenordnung fc≈1 MHz liegt, ein
Amplitudenfilter 49 und einen Frequenzdetektor 50.
Fensterkomparator 29, Und-Glied 30 und Trigger 31
entsprechen den zu Fig. 3 beschriebenen. Die von den
Header-Markierungen 25' hervorgerufenen Anteile im
Spurfehlersignal PP-TE weisen sowohl eine bestimmte
Mindestfrequenz als auch eine bestimmte Mindestamplitude
auf. Nur Flanken des hochpaßgefilterten Spurfehlersignals
PP-TE, deren Amplituden größer bzw. kleiner als ein
Schwellwert ±VTHPA sind, passieren den Amplitudenfilter 49
und werden in dem darauf folgenden Frequenzdetektor 50 in
ihrer Frequenz mit einer Minimalfrequenz verglichen. Sind
sowohl Amplitude als auch Frequenz der durch die Header-
Markierungen 25' hervorgerufenen Anteile des
Spurfehlersignals PP-TE hoch genug, so wird ein erstes
Header-Erkennungs-Signal HES" abgegeben, welches als eines
der Eingangssignale des Und-Glieds 30 dient. Die
Frequenzdetektion vermeidet, daß die Header-Erkennungs-
Einheit 8 auf Kratzer des Aufzeichnungsträgers 1 anspricht,
die zwar Signalanteile mit einer ausreichenden Amplitude, in
der Regel jedoch eine zum Passieren des Frequenzdetektors 50
zu niedrigen Frequenz aufweisen.
Der Headersequenz-Detektor 9 weist ein Hochpaßfilter 32',
schnelle Einhüllenden-Detektoren 33, 33', Vergleicher 51,
51' und ein Und-Glied 52 auf. Die Grenzfrequenz des
Hochpaßfilters 32' liegt beispielsweise bei fc≈300 kHz. Die
Einhüllenden der durch die in den Headerbereichen 27', 27"
befindlichen Header-Markierungen 25' hervorgerufenen
Signalanteile werden je über einen Vergleicher 51 bzw. 51'
zu einem vorgegebenen Schwellwert ±VTHPT verglichen. Das
Ausgangssignal des Vergleichers 51 weist immer dann einen
Wert "high" auf, wenn die obere Einhüllende den oberen
Schwellwert +VTHPT überschreitet, das Ausgangssignal des
Vergleichers 51' weist einen Wert "high" auf, solange die
untere Einhüllende den unteren Schwellwert -VTHPT nicht
unterschreitet. Das Ausgangssignal des Und-Glieds 52, das
Sequenz-Detektions-Signal SDS, nimmt immer dann den Wert
"high" ein, wenn die obere Einhüllende oberhalb des oberen
Schwellwerts +VTHPT und gleichzeitig die untere Einhüllende
nicht unterhalb des unteren Schwellwerts -VTHPT liegt. Im
betrachteten, durch das Header-Erkennungs-Signal HES
bestimmten Zeitraum, weist das Sequenz-Detektions-Signal SDS
daher einen Übergang high-low auf, wenn beispielsweise
zunächst nach links versetzte Header-Markierungen 25' und
anschließend nach rechts versetzte Header-Markierungen 25'
auftreten, während es einen Übergang low-high bei
umgekehrter Reihenfolge der Header-Markierungen 25'
aufweist.
Header-Erkennungs-Signal HES und Sequenz-Detektions-Signal
SDS werden den Bausteinen 39 bis 43 zugeführt, was in Fig.
4 mittels eines Blocks angedeutet ist, dessen
Ausgangssignale PRS, RES wie zu Fig. 3 beschrieben dem
D-Flip-Flop 44 und dem Gültigkeits-Detektor 12, der hier
nicht dargestellt ist, zugeführt werden. Der Zwischenspur-
Detektor 11 entspricht somit dem zu Fig. 3 beschriebenen.
Der Spurkreuzungs-Detektor 10 weist einen Phasenschieber 53
auf, dessen Ausgangssignal einem Vergleicher 54 zugeführt
wird. Dessen Ausgangssignal wird einem Flanken-Detektor 55
zugeführt, dessen Ausgangssignal das Spurkreuzungs-Signal TC
ist. Das wechselspannungsmäßig gekoppelte Spurfehlersignal
PP-TE wird von dem Phasenschieber 53, dessen Funktionsweise
hier nicht näher beschrieben ist, um etwa 90°
phasenverschoben und dem Vergleicher 54 zugeführt. Dieser
vergleicht sein Eingangssignal beispielsweise mit dessen
Mittelwert, jede Flanke seines Ausgangssignals entspricht
somit einem Nulldurchgang des um 90° verschobenen
Spurfehlersignals PP-TE. Dieses Signal wird mit Hilfe des
Flankendetektors 55, dessen Eingangssignal direkt und
zeitverzögert einem Exklusiv-Oder-Glied zugeführt wird,
verdoppelt. Dies bedeutet, daß jede Flanke im Ausgangssignal
des Vergleichers 54 eine positive Flanke des Spurkreuzungs-
Signals TC bewirkt. Auch auf diese Weise ist es möglich, die
Anzahl der überquerten Groove 22 und Land 23 abzuzählen.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines von einem
erfindungsgemäßen Gerät les- und/oder beschreibbaren
Aufzeichnungsträgers 1. Dargestellt sind drei Windungen
einer Datenspur 20, die stark übertrieben breit dargestellt
ist. Die Datenspur 20 ist spiralförmig ausgebildet und
wechselt zumindest eine ihrer Eigenschaften nach jeweils
einer Umdrehung. Dies ist in Fig. 5 durch den mittels einer
Ellipse gekennzeichneten Übergangsbereich 21 hervorgehoben.
Die dunkel dargestellten Teile der Datenspur 20 sind durch
Groove 22 in der informationstragenden Ebene des optischen
Aufzeichnungsträgers 1 gebildet, während die hell
dargestellten Bereiche der Datenspur 20 nicht vertieft sind
und als Land 23 bezeichnet werden. Die Datenspur 20 wird in
bekannter Weise mittels eines fokussierten Lichtstrahls 3
abgetastet.
Der Übergangsbereich 21 ist in Fig. 6 stark vergrößert
hervorgehoben. Im rechten und im äußerst linken Teil der
Fig. 6 erkennt man mehrere, im wesentlichen parallel
laufende Datenspuren 20. Die eingeprägten, kontinuierlichen
Grooves 22 liegen zwischen den nicht-eingeprägten, als Land
23 bezeichneten Spuren. Im rechten und im äußerst linken
Bereich der Fig. 6 sind Daten-Bereiche 24 mit zentriert
angeordneten Daten-Markierungen 25 dargestellt. Die Daten-
Markierungen 25 sind im wesentlichen zentriert zu einer
beispielhaft gestrichelt dargestellten Spurmitte 26
angeordnet. Die oft auch als Pits bezeichneten Markierungen
25 bestehen ihrerseits beispielsweise in Vertiefungen oder
Erhebungen relativ zur entsprechenden Datenspur, aus
Bereichen erhöhter bzw. erniedrigter Reflektivität im
Vergleich zum Rest der Datenspur, in Bereichen, die die
Polarisationsrichtung des Lichts ändern oder allgemein aus
Bereichen, die in irgendeiner Weise dazu geeignet sind, den
auftreffenden Lichtstrahl 3 in einer optischen oder einer
anderen, beispielsweise elektromagnetischen Eigenschaft zu
modulieren.
Zwischen den Bereichen 24 zentrierter Markierungen befindet
sich ein Header-Bereich 27 mit dezentriert angeordneten
Header-Markierungen 25'. Der Header-Bereich 27 dezentrierter
Markierungen selbst ist nochmals unterteilt in einen ersten
Header-Bereich 27' und einen zweiten Header-Bereich 27"
unterschiedlich versetzter Header-Markierungen 25'. Der
Header-Bereich 27 weist somit abwechselnd nach rechts und
nach links bezüglich der Spurmitte versetzte Header-
Markierungen bzw. nach links und nach rechts bezüglich der
Spurmitte versetzte Header-Markierungen auf, je nachdem, ob
der Header-Bereich 27 von einem Groove 22 aus kommend oder
von einem Land 23 aus kommend in Spurrichtung von links nach
rechts durchlaufen wird.
Obwohl in Fig. 6 nur der Übergangsbereich 21 dargestellt
ist, sind eine Vielzahl von Header-Bereichen 27 pro Umlauf
der Datenspur 20 abwechselnd mit Daten-Bereichen 24
angeordnet. Die Ausdehnung der Header-Bereiche 27 in
Spurrichtung ist jeweils wesentlich kürzer als diejenige der
Daten-Bereiche 24. Vorgesehen ist, daß die Header-Bereiche
27 sowie die dort angeordneten dezentrierten Header-
Markierungen 25' bereits bei der Produktion des
Aufzeichnungsträgers 1 fest vorgegeben sind, während die
Daten-Markierungen 25 im Daten-Bereich 24 bei der Produktion
des Aufzeichnungsträgers 1 noch nicht vorhanden sind. Sie
können dann von dem erfindungsgemäßen Gerät auf den
Aufzeichnungsträger geschrieben werden. Um eine geeignete
Spurführung in den noch unbeschriebenen Daten-Bereichen 24
zu gewährleisten, sind die als Land 23 und als Groove 22
bezeichneten Eigenschaften ebenfalls bereits bei der
Produktion des Aufzeichnungsträgers fest vorgegeben. In
einer speziellen Variante des Aufzeichnungsträgers 1 ist
vorgesehen, die Datenspur 20 im Daten-Bereich 24 leicht
wellenförmig verlaufen zu lassen. Dies wird auch als
"wobbeln" bezeichnet. Aus der Frequenz dieser Wobbelung ist
es möglich, weitere für den Betrieb des Geräts notwendige
oder hilfreiche Informationen zu gewinnen. Es versteht sich,
daß das in den Fig. 5 und 6 angegebene Ausführungsbeispiel
eines Aufzeichnungsträgers nur beispielhaft genannt ist.
Auch Aufzeichnungsträger, die nicht alle der genannten
Merkmale aufweisen, oder die zusätzliche, hier nicht
genannte Merkmale aufweisen, können von einem
erfindungsgemäßen Gerät gelesen bzw. beschrieben werden. So
ist es beispielsweise nicht unbedingt erforderlich, daß die
Markierungen im ersten Header-Bereich 27' und im zweiten
Header-Bereich 27" gleichweit von der Spurmitte 26 entfernt
sind, oder daß sie gleiche Länge in Spurrichtung aufweisen.
Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß
der in Fig. 2 angegebenen Struktur. Der Spurmittendetektor
14 weist einen Fensterkomparator 29 entsprechend Fig. 3, 4
auf, der das Spurfehlersignal PP-TE mit zwei Schwellwerten
±VTHTA vergleicht. Wenn das Spurfehlersignal PP-TE innerhalb
dieses Fensters liegt, gibt er ein Spurmittensignal SMS ab,
welches die Nähe des Abtaststrahls zur Spurmitte indiziert.
Dieses Signal stellt sicher, daß nur Headersequenzen
ausgewertet werden, wenn das Spurfehlersignal PP-TE
ausreichend kleine Abweichungen aus der Spurmitte hat. Das
Spurmittesignal SMS wird in diesem Fall statt des Header-
Erkennungs-Signals HES der Ausführungsbeispiele zu Fig. 3
und 4 dem Zwischenspurdetektor 11 zugeführt. Der
Spurmittendetektor 14 übernimmt in diesem
Ausführungsbeispiel also die Funktion der Header-Erkennungs-
Einheit 8.
Der Zwischenspurdetektor 11 ist entsprechend zu demjenigen
der Fig. 3 und 4 aufgebaut und wird daher hier nicht
näher beschrieben. Gleiches gilt für Gültigkeitsdetektor 12
und Spurfrequenz-Detektor 13.
Der Header-Sequenz-Detektor 9 enthält in diesem
Ausführungsbeispiel sowohl einen das Vorhandensein eines
Headerbereichs 27 detektierenden Teil als auch einen die
Reihenfolge der Headerbereiche 27', 27" bestimmenden Teil.
Eingangssignale des Header-Sequenz-Detektors 9 der Fig. 7
sind die Detektorsignale A, B, C, D. Mittels Addierer 56,
56' werden Summen diagonal zueinander angeordneter
Detektorelemente 6A, 6C und 6B, 6D gebildet. Diese werden
einem Phasendetektor 15 zugeführt. Weichen die vom
Lichtstrahl 3 abgetasteten Datenmarkierungen 25 bzw. Header-
Markierungen 25' nach links oder rechts von der bezüglich
der in Spurrichtung liegenden Achse des vom Lichtstrahl 3
gebildeten Lichtflecks ab, so weisen die sogenannten
Diagonalsummen-Signale A+C, B+C eine Phasendifferenz auf.
Diese wird als Phasenfehlersignal PE vom Phasendetektor
abgegeben. Ein Komparator 57 vergleicht den Wert des
Phasenfehlersignals PE mit einem einstellbaren Referenzwert
und gibt bei Vorhandensein eines Headerbereichs, also wenn
eine entsprechende Abweichung der Datenmarkierungen 25 bzw.
Header-Markierungen 25' von der Mitte des vom Lichtstrahl 3
gebildeten Lichtflecks vorliegt, ein entsprechendes Signal
ab. Dieses Signal wird von einem ersten Monoflop 58 für die
Zeit gehalten, die bei der gegebenen
Umdrehungsgeschwindigkeit und Abtastposition etwa der Hälfte
der Länge des ersten Headerbereichs 27' entspricht.
Anschließend wird, nach Erreichen des Headerbereichs 27" die
der Hälfte des zweiten Headerbereichs 27" entsprechende Zeit
vom Monoflop 58' gehalten. Solange das Ausgangssignal des
Monoflop 58 auf "high" liegt, wird ein Schalter 59
geschlossen, anschließend wird ein Schalter 59' für die
Haltezeit des Monoflops 58 geschlossen. Somit wird erreicht,
daß jeweils etwa in der Mitte der Headerbereiche 27', 27"
ein Spannungswert in einen zugehörigen Kondensator 61, 61'
gespeichert wird. Die Schalter 59, 59' sind mit dem Ausgang
eines Phasendetektors 15' verbunden, der ein
Phasendifferenzsignal PC abgibt. Dieses entspricht der
Phasendifferenz zwischen den Signalen der links bzw. rechts
relativ zur Spurrichtung angeordneten Detektorelemente 6A,
6B einerseits und 6C, 6D andererseits. Dazu werden die
Detektorsignale A, B einem Addierer 60 die Detektorsignale
C, D einem Addierer 60' zugeführt, deren Ausgangssignale die
Eingangssignale des Phasendetektors 15' sind. Wird ein
Headerbereich 27 durchlaufen, so wechselt die Intensität der
Detektorsignalpaare A, B und C, D relativ zueinander. Das
Phasendifferenzsignal PD ist zunächst beispielsweise positiv
und wechselt dann beim Übergang vom ersten Headerbereich 27'
zum zweiten Headerbereich 27" zu einem negativen Wert. Von
Beginn des Headerbereichs 27' bis zu dessen Mitte ist
zunächst der Schalter 59 geschlossen. Am Übergang auf den
zweiten Headerbereich 27" wird Schalter 59' geschlossen,
welcher etwa in der Mitte des Headerbereichs 27" wieder
geöffnet wird. Kondensatoren 61, 61' werden entsprechend
geladen, ein Komparator 62 detektiert die Differenz zwischen
den auf den Kondensatoren 61, 61' gespeicherten Ladungen und
gibt das Sequenzdetektionssignal SDS ab. Wird ein
Headerbereich 27 mit entsprechend entgegengesetzt
angeordneten Header-Markierungen 25' überstrichen, so wird
auch dies im Sequenzdetektionssignal SDS angezeigt. Wird
dagegen ein Datenbereich 24 abgetastet wenn sich der
Lichtstrahl 3 entfernt der Spurmitte 26 befindet, so reicht
der vom Phasendetektor 15 festgestellte Phasenfehler PE
unter Umständen dazu aus, die Monoflops 58, 58' zu setzen.
In diesem Fall aber ändert sich das Phasendifferenzsignal PD
nur so geringfügig, daß der Komparator 62 keine Differenz
feststellt und somit kein Sequenzdetektionssignal SDS
ausgibt. In diesem Fall verhindert der die Nähe des
Abtaststrahls zur Spurmitte detektierende Spurmittendetektor
14, daß gegebenenfalls falsche Sequenzdetektionssignale an
den Zwischenspurdetektor 11 weitergegeben werden.
Der Spurkreuzungs-Detektor 10 hat als Eingangssignal ein
Spurfehlersignal, beispielsweise das Spurfehlersignal PP-TE.
Spitzenwert-Detektoren 71, 72, 73, 74 haben als
Eingangssignal das Spurfehlersignal PP-TE. Die Spitzenwert-
Detektoren 71, 72, 73, 74 weisen einen Entladeeingang DC,
einen Ausgang PH und einen Ladeausgang CC auf und sind
jeweils mit einem Kondensator C1, C2, C3, C4 verbunden. Die
Ausgänge PH der Spitzenwert-Detektoren 71, 72 werden einem
Vergleicher 63 zugeführt, diejenigen der Spitzenwert-
Detektoren 73, 74 einem Vergleicher 63'. Die Ausgänge der
Vergleicher 63, 63' sind mit dem Takteingang von D-Flip-Flop
64, 64' verbunden, deren D-Eingang mit dem Q-Ausgang eines
weiteren D-Flip-Flop 65, 65' verbunden ist. Der
Rücksetzeingang des D-Flip-Flop 64 ist mit dem Ladeausgang
CC des Spitzenwertdetektors 72 bzw. 74 verbunden, der
invertierte Ausgang Q mit einem logischen Gatter 66, 66'.
Der Ausgang des logischen Gatters 66, 66' ist mit dem
Takteingang eines weiteren D-Flip-Flop 67, 67' verbunden,
dessen negierender Ausgang Q mit dem Eingang D des
D-Flip-Flop 67, 67' verbunden ist und dessen Ausgang zum
einen mit dem logischen Gatter 66, 66' und zum anderen mit
dem Endladeeingang DC des Spitzenwert-Detektors 71, 73
verbunden ist. Der Rücksetzeingang des D-Flip-Flop 67, 67'
ist mit dem Ladeausgang CC des Spitzenwert-Detektors 71, 73
verbunden. Ein weiterer, negierender Eingang des logischen
Gatters 66, 66' ist mit dem Ladeausgang CC des Spitzenwert-
Detektors 72 bzw. 74 verbunden, welcher gleichzeitig am
Rücksetzeingang R der D-Flip-Flops 64, 64' und 65, 65'
anliegt. Der invertierende Ausgang des D-Flip-Flop 65, 65'
ist mit dessen D-Eingang verbunden. Der Takteingang des
D-Flip-Flop 65, 65' ist über ein Oder-Glied 68, 68' mit
dessen Q-Ausgang bzw. mit dem Ladeausgang des Spitzenwert-
Detektors 74, 72, verbunden. Der Q-Ausgang des D-Flip-Flop,
65, 65' und der negierende Ausgang Q des D-Flip-Flop 64, 64'
sind über ein Und-Glied 69, 69' mit dem Endladeeingang des
Spitzenwert-Detektors 72, 74 verbunden.
Die mit CC2 und CC4 bezeichneten Ausgangssignale der
Ladeausgänge CC der Spitzenwert-Detektoren 72, 74 werden
jeweils dem Takteingang einem D-Flip-Flop 70', 70 nach
Negierung zugeführt. Die D-Eingänge der D-Flip-Flop 70, 70'
sind mit high verbunden. Der Ausgang Q des D-Flip-Flop 70'
ist mit einem Setzeingang eines D-Flip-Flop 16 verbunden,
dessen Ausgang Q mit dem Rücksetzeingang des D-Flip-Flop 70'
verbunden ist. Der Ausgang Q des D-Flip-Flop 70 ist mit dem
Rücksetzeingang des D-Flip-Flop 16 verbunden, dessen
negierender Ausgang Q mit dem Rücksetzeingang des D-Flip-
Flop 70 verbunden ist. Der Ausgang Q des D-Flip-Flop 16 ist
mit dem Eingang eines Frequenz-Verdopplers 90 verbunden, an
dessen Ausgang das Spurkreuzungs-Signal TC liegt. Die
Funktion des Frequenz-Verdopplers 90 wurde bereits oben zum
Flankendetektor 55 der Fig. 4 beschrieben.
Die Aufgabe des Spurkreuzungs-Detektors 10 in Fig. 7 ist es,
die Maximalwerte des Spurfehlersignals PP-TE zu finden. An
diesem Punkt findet gemäß des oben beschriebenen Aufbaus des
Aufzeichnungsträgers 1 der Übergang zwischen Groove 22 und
Land 23 oder umgekehrt statt. Ist der Wert des
Spurfehlersignals PP-TE dagegen Null, so trifft der
Abtaststrahl die Spurmitte von Groove 22 oder Land 23.
Eine in Fig. 7 ebenfalls abgebildte erfindungsgemäße
Variante wird nun näher beschrieben. Mit Hilfe des Takts des
gestrichelt eingezeichneten Phase-Locked-Loop 91 oder eines
auf andere Weise zur Abfolge der Header-Bereiche 27
synchronisierten Takts wird die Funktion der Monoflops MF1
und MF2 ersetzt, sie entfallen gemäß dieser Variante. Ein in
dem Phase-Locked-Loop 91 enthaltener, hier nicht
dargestellter Zähler, der die Zeitpunkte, an denen die
aktuellen Spannungswerte des Header-Sequenz-Signals, hier
des Phasendifferenzsignals PD, in die Kondensatoren 61, 61'
übertragen werden, genauer steuert. Da der Zähler von einem
zur Abfolge der Header-Bereiche 27', 27" synchronen Takt
gesteuert wird, ist eine Anpassung an Drehzahlschwankungen
des Aufzeichnungsträgers 1 oder Schwankungen der Datenrate
möglich, was bei der Verwendung der Monoflops 58, 58' nicht
direkt möglich ist.
Eine weitere erfindungsgemäße Variante ist ebenfalls in
Fig. 7 angegeben. Hierbei entfallen der Phasendetektor 15'
sowie die Addierer 60, 60'. Die gemeinsamen Enden der
Schalter 59, 59' werden in diesem Fall direkt mit dem
Spurfehlersignal PP-TE verbunden, um die Reihenfolge der
Header-Bereiche 27', 27" zu detektieren.
Fig. 8 zeigt ein Signaldiagramm zum Spurkreuzungs-Detektor
10 des in Fig. 7 abgebildeten Ausführungsbeispiels. Das
Spurfehlersignal PP-TE ist der Einfachheit halber als
Sinuskurve gezeichnet. Zusätzlich sind die analogen
Spannungsverläufe der Spannungen der Kondensatoren C1-C4
eingezeichnet. Darunter sind die Signale CC1 bis CC4 sowie
Ausgangssignale weiterer Bauteile des Spurkreuzungs-
Detektors 10 angegeben, wobei dem jeweiligen Bezugszeichen
der Buchstabe des Ausgangs, Q oder Q vorangestellt ist.
Zunächst steigen die Spannungen an den Kondensatoren C1 und
C2 mit der Spannung des Spurfehlersignals PP-TE, bis dessen
Maximum erreicht ist. Dieser Ladevorgang zeigt sich als Wert
"High" in den darunter eingezeichneten Signale CC1 und CC2.
Bei Erreichen des Maximums des Spurfehlersignals PP-TE ist
die Aufladung der Kondensatoren C1 und C2 beendet, die
Signale CC1 sowie CC2 nehmen wieder den Wert "Low" an. Der
Ausgang Q des D-Flip-Flop 65 wird durch den Beginn der
Aufladung des Kondensators C2 zurückgesetzt, der Ausgang Q
des D-Flip-Flop 64 wird gesetzt. Der Ausgang Q des D-Flip-
Flop 67 nimmt ebenfalls den Wert "Low" an, hervorgerufen
durch den Beginn der Aufladung des Kondensators C1. Die
Zustände dieser Flip-Flops bleiben so lange erhalten, bis
die Aufladung des Kondensators C4 beginnt. Die steigende
Flanke des Signals CC4 passiert das Oder-Glied 68 und setzt
den Ausgang Q des D-Flip-Flop 65. Das D-Flip-Flop 65
verriegelt sich dabei durch das Oder-Glied 68 selbst, kann
also nur durch ein erneutes Laden des Kondensators C2
zurückgesetzt werden. Gleichzeitig beginnt die Entladung des
Kondensators C2, da beide Eingänge des Und-Glieds 75 gesetzt
sind. Die Entladung setzt sich so lange fort, bis der
Ausgang des Vergleichers 63 vom Wert "Low" nach "High"
kippt. Die Ladung des Kondensators C2 ist dann auf einen
durch den am nicht-invertierenden Eingang des Vergleichers
63 angeordneten Spannungsteiler vorbestimmten Prozentsatz
der Ladung des Kondensators C1 gesunken. Der Ausgang Q des
D-Flip-Flop 64 nimmt nun den Wert "Low" ein, die Entladung
des Kondensators C2 wird beendet. Steigt nun nach
durchlaufener negativer Halbwelle die Spannung des
Spurfehlersignals PP-TE wieder an, so überschreitet sie ab
einem bestimmten Wert die Spannung am Kondensator C2, so daß
dessen Aufladung von Neuem beginnt. Beim Start dieser
Aufladung nehmen zunächst alle Eingänge des 3-fach NOR-
Gatters 66 den Wert "Low" an, so daß über das D-Flip-Flop 67
die Entladung des Kondensators C1 gestartet wird. Dieser
Entladevorgang endet, sobald die Spannung des Kondensators
C1 kleiner als diejenige des Spurfehlersignals PP-TE wird
und dies im Signal CC1 sichtbar wird. Jetzt beginnt der
Zyklus wie oben beschrieben von Neuem.
Für die negative Halbwelle des Spurfehlersignals PP-TE gilt
Entsprechendes, hier sind die Kondensatoren C3 und C4, der
Vergleicher 63', das Oder-Glied 66' sowie die D-Flip-Flops
65', 67' beteiligt.
Die fallenden Flanken der Signale CC2 und CC4 zeigen jeweils
an, wann die Spannung des Spurfehlersignals PP-TE ihren
oberen bzw. unteren Extremwert erreicht hat. Die jeweiligen
Signale CC2, CC4 werden invertiert und steuern die
Takteingänge der D-Flip-Flops 70 bzw. 70' an, deren D-
Eingang auf dem Wert "High" liegt. Zusammen mit dem D-Flip-
Flop 16 wird ein nicht retriggerbares R-S-Flip-Flop
gebildet, welches immer dann kippt, wenn ein Extremwert
erreicht wurde. Der Frequenzverdoppler 90 erzeugt immer dann
eine positive Flanke, wenn ein Extremwert des
Spurfehlersignals PP-TE erreicht ist.
Fig. 9 zeigt eine weitere Variante eines Teils eines
erfindungsgemäßen Geräts nach der das Vorhandensein von
Header-Bereichen 27 detektiert werden kann. Ein
Signaldiagramm dazu ist in Fig. 10 abgebildet. Zusammen mit
dem Fensterkomparator 29 entsprechend demjenigen der Fig.
3 oder 4 stellt der im Folgenden beschriebene
Headererkennungsdetektor eine weitere Variante der Header-
Erkennungs-Einheit 8 dar.
Hierbei wird das Summensignal HF der Detektorsignale A bis D
verwendet, um das Abtasten eines Header-Bereichs 27 zu
detektieren. Ein Einhüllendendetektor 80 mit schneller
Abfallzeit bildet ein Einhüllendensignal UENV, welches einem
Eingang eines Komparators 83 zugeführt wird, dessen
Ausgangssignal ein "Header-Erkennungs-Signal HES" ist. Das
Einhüllendensignal UENV wird andererseits durch einen
Tiefpaß 81 geführt, dessen Ausgangssignal ein gemitteltes
Signal AVENV ist. Dieses gibt den Mittelwert der
Einhüllenden des Summensignals HF auf und zwischen den
Header-Bereichen wieder. Ein Einhüllendendetektor 82 mit
langsamer Abfallzeit bildet ein langsames Einhüllendensignal
SLENV, das die Maximalwerte der Einhüllenden im Header-
Bereich 27 bildet und diesen Wert hält. Mit Hilfe zweier
Widerstände 84, 85 wird ein vorbestimmtes Verhältnis
zwischen den Signalen AVENV und SLENV gebildet und das
resultierende Vergleichssignal COREF dem Komparator 83 an
seinem zweiten Eingang zugeführt. Durch die Ableitung des
Vergleichssignals COREF aus der gewichteten Differenz der
Signale SLENV und AVENV ergibt sich der Vorteil, daß
eventuelle Schwankungen der Amplitude und des Offset des
Summensignals HF automatisch ausgeglichen wird, da sich die
Spannungen der Signale SLENV, UENV sowie AVENV im gleichen
Verhältnis wie das Summensignal HF ändern.
Im oberen Teil der Fig. 10 sind die Signale UENV, SLEV,
AVENV und COREF über der Zeit aufgetragen, darunter das
zugehörige Summensignal HF, aus dem diese Signale abgeleitet
sind. Man erkennt, daß das Summensignal HF immer dann
oberhalb der eingezeichneten Zeitachse liegt, wenn ein
Header-Bereich 27 passiert wird, ansonsten liegt er im
wesentlichen darunter. Die Datenbereiche 24, die jeweils am
Rand der Abbildung liegen, sind mit Datenmarkierungen 25
versehen, der mittlere Datenbereich 24 ist es nicht. Das
Summensignal HF zeigt daher im mittleren Datenbereich 24
keine Modulation. Es handelt sich hierbei um einen noch
unbeschriebenen Datenbereich.
Eine weitere erfindungsgemäße, hier nicht dargestellte
Variante schließt die Vereinfachung mit ein, daß das obere
Einhüllendensignal UENV mit einer festen, vorbestimmten
Vergleichsspannung COREF' verglichen wird.
Claims (10)
1. Gerät zum Lesen und/oder Schreiben von Datenmarkierungen
(25) eines optischen Aufzeichnungsträgers (1), welcher
entlang einer Spur (20) angeordnete Daten-Markierungen
(25) und seitlich versetzt zur Mitte dieser Spur (20)
angeordnete Header-Markierungen (25') aufweist, wobei das
Gerät eine Header-Erkennungs-Einheit (8) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät weiterhin aufweist
einen Header-Sequenz-Detektor (9), einen Spurkreuzungs-
Detektor (10) und einen Zwischenspur-Detektor (11), der
mit Ausgängen der Header-Erkennungs-Einheit (8), des
Spurkreuzungs-Detektors (10) und des Header-Sequenz-
Detektors (9) verbunden ist, und ein Zwischenspursignal
(MZC) erzeugt.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es
einen Gültigkeits-Detektor (12) aufweist, der mit dem
Ausgang eines Spurkreuzfrequenz-Detektors (13) verbunden
ist und ein Gültigkeitssignal (VALID) abgibt.
3. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Header-Erkennungs-Einheit (8)
einen Hochfrequenzpfad (17, 18, 18', 19, 19', 28), einen
Niederfrequenzpfad (29) und einen Signaldetektor
(30, 31) aufweist, und mit einem Spurfehlersignal (PP-TE)
beaufschlagt wird.
4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Header-Sequenz-Detektor (9)
Einhüllenden-Detektoren (33, 33') aufweist, denen ein
Spurfehlersignal (PP-TE) zugeführt wird, und deren
Ausgänge mit einem Komparator (34, 35, 36) verbunden sind.
5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Header-Sequenz-Detektor (9) einen
Phasendetektor (15, 15') aufweist, dem von
Detektorelementen (6A, 6B, 6C, 6D) eines Mehrfelddetektors
(6) des Geräts abgeleitete Signale (A, B, C, D) zugeführt
werden.
6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Spurkreuzungs-Detektor (10) mit
einem Spurfehlersignal (PP-TE) beaufschlagt ist, und
einen Phasenschieber (53) oder einen Spitzenwert-Detektor
(37, 37',38) aufweist.
7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Spurkreuzungsdetektor (10) zumindest zwei
Spitzenwertdetektoren (71, 72, 73, 74) aufweist, die als
Extremwert-Detektoren geschaltet sind.
8. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Header-Erkennungs-Einheit (8) ein
Summensignal (HF) der Detektorsignale (A, B, C, D)
auswertet.
9. Verfahren zum Erzeugen eines Zwischenspursignals (MZC) in
einem Gerät zum Schreiben von Daten-Markierungen (25)
eines optischen Aufzeichnungsträgers (1), welcher entlang
einer Spur (20) angeordnete Daten-Markierungen (25) und
seitlich versetzt zur Mitte dieser Spur (20) angeordnete
Header-Markierungen (25') aufweist, gekennzeichnet durch
- - Überprüfen eines von Detektorelementen (6A, 6B, 6C, 6D) des Geräts abgeleiteten Signals (PP-TE, PE) auf Vorhandensein von für Headerbereiche (27, 27',27") typische Signalanteile,
- - bei Vorliegen derartiger Signalanteile Bestimmen der Reihenfolge von unterschiedlich angeordneten Header- Markierungen (25') herrührender Signalanteile,
- - Generieren eines der Spurkreuzfrequenz entsprechenden Signals (TC),
- - Generieren des Zwischenspursignals (MZC) aus der Reihenfolgeninformation und dem der Spurkreuzfrequenz entsprechendem Signal (TC).
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Spurkreuzfrequenz (TZC) detektiert wird, und bei
Unterschreiten eines Grenzwerts ein Ungültigkeitssignal
(VALID) erzeugt wird, welches erst beim erneuten
Vorliegen von für Headerbereiche (27, 27', 27") typischen
Signalanteilen aufgehoben wird.
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