DE60016096T2 - Aufzeichnungsträger, wiedergabevorrichtung und verfahrung zum aufzeichnen von informationen - Google Patents

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Description

  • Aufzeichnungsträger, Wiedergabevorrichtung und Verfahrung zum Aufzeichnen von Informationen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Aufzeichnungsträger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zum Aufzeichnen von Information nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
  • Ein System zum Aufzeichnen von Information mit einem Aufzeichnungsträger, einem Verfahren und einer Wiedergabeanordnung ist aus US 5.724.327 bekannt. Der Aufzeichnungsträger umfasst Spuren, in denen die Information auf eine vordefinierte Art und Weise durch optisch auslesbare Markierungen erster Variationen eines ersten physikalischen Parameters, wie des Reflexionsvermögens der abgetasteten Oberfläche, dargestellt sind. Die Spur hat weiterhin zweite Variationen eines zweiten physikalischen Parameters, wie einer periodischen Ausschweifung der Spur in einer Querrichtung (weiterhin als Wobble bezeichnet), eine Variation in der Tiefe, der Form oder der Breite der Markierungen. Die zweiten Variationen werden moduliert und das modulierte Muster stellt einen Code dar, der zum Wiederherstellen der Information benutzt wird, beispielsweise einen Entschlüsselungscode zum Wiederherstellen von Information, die als verschlüsselte Information gespeichert ist. Der genannte Code kann eine Mediummarkierung bilden, die in einem System zum Kopierschutz benutzt werden kann, weil der Spurwobble nicht mit einer Standard-Aufzeichnungsausrüstung auf einer aufzeichenbaren Platte aufgezeichnet werden kann. Die Wiedergabeanordnung umfasst Auslesemittel zum Auslesen der optischen Markierungen und Demodulationsmittel zum Ermitteln des Codes aus der Modulation der zweiten Variationen. Der Spieler und der Informationsträger bilden ein System zur gesteuerten Informationswiedergabe. Dazu umfasst der Spieler Datenverarbeitungsmittel zum Wiedergeben der Information in Abhängigkeit von dem ermittelten Code. Wenn die Information auf einen beschreibbaren Informationsträger kopiert wird, wird die Information dieser Kopie von dem genannten Spieler nicht wiedergegeben, weil beim Kopiervorgang nur die durch die ersten Variationen dargestellte Information auf den beschreibbaren Informationsträger geschrieben wird. Der kopierte Informationsträger enthält nicht den Code, da die zweiten Variationen nicht von den Standard-Aufzeichnungsanordnungen erzeugt werden können. Das bekannte System kann aber nicht bei einem bestehenden Aufzeichnungsträger hoher Dichte, wie DVD angewandt werden, weil derartige Aufzeichnungsträgersysteme hoher Dichte enge Toleranzen in Bezug auf Parameter der Spur aufweisen und die erforderliche Modulation eines zweiten physikalischen Parameters das Auslesen der Markierungen unterbrechen und Fehler in der ermittelten Information verursachen würde.
  • Es ist nun u. a. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Aufzeichnungsträger hoher Dichte mit einer Mediummarkierung, sowie Aufzeichnungs- und Wiedergabemittel für einen derartigen Aufzeichnungsträger zu schaffen.
  • Dazu ist der Aufzeichnungsträger wie in Anspruch 1 gekennzeichnet. Die Codespur ist eine Spur, die in ihrem Modulationsmuster den Code zur Steuerung der Datenverarbeitung trägt, wenn die aufgezeichnete Information ermittelt wird. Eine oder mehrere (oder aber alle) Spuren auf dem Aufzeichnungsträger können Codespuren sein. Die ausgerichteten Modulationsmuster in den Spuren, die neben der Codespur liegen, haben den Effekt, dass zweite Variationen in der linken benachbarten Spur komplementär zu zweiten Variationen in der rechten benachbarten Spur sind, weil Unregelmäßigkeiten in den zweiten Variationen durch die Modulation in den beiden benachbarten Spuren vorhanden sind. Folglich wird jeder Anstieg in der Störung, verursacht durch eine zweite Variation in der linken Nachbarspur durch eine Verringerung in der Störung durch die komplementäre Variation in der rechten Nachbarspur kompensiert wird. Deswegen können die engen Toleranzen an den Parametern der Spur effektiv eingehalten werden und bleiben Übersprechstörungen auf akzeptierbare Werte beschränkt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt ebenfalls der nachfolgenden Erkenntnis zugrunde. Die Amplitude der zweiten Variationen muss groß genug sein zum Detektieren des Modulationsmusters. Aber in einem Aufzeichnungsträger hoher Dichte verursacht die Modulation der zweiten Variationen in Nachbarspuren ein Übersprechen, und verursacht deswegen eine Störung, welche die Detektion der aufgezeichneten Information und die Detektion des Modulationsmusters selber verschlechtert. Folglich muss die Amplitude der zweiten Variationen möglichst gering sein. Die Erfinder haben erkannt, dass durch Verwendung einer Ausgerichteten Modulation in Nachbarspuren der maximale Rauschbeitrag der linken Spur nicht mit dem maximalen Rauschbeitrag der rechten Spur zusammenfällt. Folglich reicht eine relativ niedrige Amplitude der zweiten Variationen zur zuverlässigen Detektion des Modulationsmusters. Wegen der niedrigen Amplitude wird der Durchschlag der Auslesung der Markierungen und Fehler in der ermittelten Information minimiert.
  • Eine Ausführungsform des Aufzeichnungsträgers nach der vorliegenden Erfindung weist das Kennzeichen auf, dass die zweiten Variationen Verlagerungen der Spur in einer Richtung quer zu der Längsrichtung der Spur sind, und Verlagerungen der linken Nachbarspur mit Verlagerungen der rechten Nachbarspur in derselben Richtung zusammenfallen. Dies hat den Vorteil, dass das Übersprechen der ersten Variationen in einer benachbarten Spur reduziert wird, weil, wenn die genannte Verlagerung in der einen benachbarten Spur in Richtung der Lage eines roten Punktes auf der Codespur ist, und folglich ein gewisses Übersprechen verursacht, die Verlagerung der anderen benachbarten Spur von dem roten Punkt weg ist und folglich weniger Übersprechen verursacht.
  • Eine Ausführungsform des Aufzeichnungsträgers nach der vorliegenden Erfindung weist das Kennzeichen auf, dass die Modulationsmuster in der Codespur und in den Nachbarspuren denselben Code darstellen. Dies hat den Vorteil, dass das Detektionssignal der Codespur stärker sein wird, weil die Nachbarspuren die gleiche Modulation haben. Weiterhin bleibt, wenn der zweite Parameter eine Verlagerung in einer Querrichtung ist, der Abstand zwischen den Spuren, auch als Spurabstand bezeichnet, bei den modulierten Teilen der Spur nach wie vor derselbe, weil die beiden Spuren dieselbe Querverlagerung aufweisen. Auf alternative Weise ist das Modulationsmuster in der Codespur im Wesentlichen umgekehrt zu dem Modulationsmuster in der linken Nachbarspur. Dies hat den Vorteil für einige Modulationstypen, beispielsweise einen Wobbelung in einer Vorlaufrille, dass das Detektionssignal der Codespur stärker ist.
  • Eine Ausführungsform des Aufzeichnungsträgers nach der vorliegenden Erfindung weist das Kennzeichen auf, dass die zweiten Variationen periodisch sind und das Modulationsmuster ein Phasenmodulationstyp ist, und Phasendifferenzen zwischen Modulationsmustern in Nachbarspuren auf einen vorbestimmten Betrag begrenzt sind. Ein derartiger vorbestimmter Betrag wird derart selektiert, dass er kleiner ist als Phasendifferenzen, die in der genannten Phasenmodulation auftreten. Dies hat den Vorteil, dass eine Störung der Nachbarspuren zu einem aus dem Modulationsmuster in der Codespur ausgelesenen Signal im Wesentlichen phasengleich ist.
  • Nach der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren gekennzeichnet, wie in Anspruch 9 beschrieben. Weitere bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens und des Aufzeichnungsträgers nach der vorliegenden Erfindung werden in den Unteransprüchen gegeben.
  • EP-A838808, die in dem Oberbegriff des Anspruchs 1 wiedergegeben ist, beschreibt eine optische Platte mit einem Land-/Rillenspurmuster. Die Landspuren und die Rillenspuren werden zur Datenaufzeichnung verwendet. Die Seitenwände zwischen einer Land- und einer Rillenspur werden gewobbelt zur Codierung von Adressinformation. Die beiden Seitenwände einer Spur (Land- oder Rillenspur) arbeiten bei der Erzeugung des resultierenden Wobble-Signals zusammen. Anhand der 3 sei bemerkt, dass die Landspur 271 einen Rand 15 mit der Rillenspur 270 und den anderen Rand 14 mit der Rillenspur 272 teilt.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im vorliegenden Fall näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 einen Aufzeichnungsträger,
  • 2 eine schematische Abbildung des aufgezeichneten Gebietes und der Wobble-Amplitude,
  • 3 zeigt Teile eines Modulationsmusters,
  • 4 ein Lay-Out eines Aufzeichnungsträgers,
  • 5 eine Wiedergabeanordnung, und
  • 6 eine Aufzeichnungsanordnung.
  • Entsprechende Elemente in den jeweiligen Figuren haben dieselben Bezugszeichen.
  • 1a zeigt einen scheibenförmigen Aufzeichnungsträger 1 mit einer Spur 9 und einer zentralen Öffnungen 10. Die Spur 9 ist entsprechend einem Spiralmuster von Windungen angebracht, die im wesentlichen parallele Spuren in einer Informationsschicht bilden. Der Aufzeichnungsträger kann eine optische Platte sein mit einer Informationsschicht eines aufzeichenbaren Typs oder eines voraufgezeichneten Typs. Beispiele einer aufzeichenbaren Platte sind die CD-R und CD-RW, und die DVD+RW, während die Audio-CD oder die DVD-Video Beispiele voraufgezeichneten Platten sind. Der voraufgezeichnete Typ kann auf eine durchaus bekannte Art und Weise dadurch hergestellt werden, dass zunächst eine Masterplatte aufgezeichnet wird und dass über Zwischenschritte danach die Konsumentenplatte hergestellt werden. Die Spur 9 auf dem aufzeichenbaren Typ des Aufzeichnungsträgers ist durch eine vorgeprägte Spurstruktur angegeben, die während der Herstellung des leeren Aufzeichnungsträgers vorgesehen wird, beispielsweise durch eine Vorläuferrille. Die Information ist in der Informationsschicht durch optisch detektierbaren Markierungen dargestellt, die längs der Spur aufgezeichnet werden. Die Markierungen werden durch Variationen eines ersten physikalischen Parameters gebildet und haben dadurch verschiedene optische Eigenschaften oder eine andere magnetische Richtung als die Umgebung, beispielsweise Variationen in der Höhe, die als "Pits" und "Lands" auf eine CD bezeichnet werden.
  • 1b ist ein Schnitt gemäß der Linie b-b des Aufzeichnungsträgers 1 vom aufzeichenbaren Typ, wobei ein transparentes Substrat 5 mit einer Aufzeichnungsschicht 6 und einer Schutzschicht 7 versehen ist. Die Spurstruktur wird beispielsweise durch eine Vorlaufrillenspur 4 gebildet, die es ermöglicht, dass ein Schreib/Lesekopf beim Abtasten der Spur 9 folgt. Die Vorlaufrillenspur 4 kann als eine Senke oder als eine Erhöhung implementiert werden, oder sie kann aus einem Material mit einer anderen optischen Eigenschaft als das Umgebungsmaterial bestehen. Die Vorlaufrillenspur ermöglicht es, dass ein Lese-/Schreibkopf der Spur beim Abtasten folgt. Eine Spurstruktur kann auch durch regelmäßig verbreitete Servo-Markierungen gebildet werden, die dafür sorgen, dass Servo-Signale periodisch auftreten. Der Aufzeichnungsträger kann Echtzeitinformation, beispielsweise Video- oder Audioinformation, oder andere Information, wie Computerdaten enthalten.
  • Die 1c und 1d zeigen zwei Beispiele von Variationen der Spur. 1c zeigt eine periodische Variation der lateralen Lage der Spur 4, auch als Wobbelung bezeichnet. 1d zeigt eine Variation der Breite der Spur 4. Die Variationen sorgen dafür, dass ein zusätzliches Signal in dem Lesekopf erscheint, beispielsweise in einem Servo-Spurdetektor, eines Recorders. Die Wobbelung ist beispielsweise in der Frequenz moduliert und die Disk-Information ist in der Modulation codiert. Eine Totalbeschreibung eines beschreibbaren CD-Systems mit Disk-Information, die auf eine solche Art und Weise codiert ist, lässt sich in US 4.901.300 (PHN 12.398) und US 5.187.699 (PHQ 88.002) finden. Für den Festwert-Typ optischer Aufzeichnungsträger wird die Spur 4, wie in 1c schematisch dargestellt, durch eine Reihe von Pits gebildet, und die Wobbelung der Spur ist in dem Fall die periodische Variation der lateralen Lage der Pits.
  • Nach der vorliegenden Erfindung umfasst die Wobbelung einen Code, der ein Identifizierer ist zum Unterstützen des Kopiersteuerungs-, Anti-Privacy- und/oder eines anderen Mechanismus. Der Code enthält Daten für den Kopierschutz- und Anti-Privacy-Mechanismus. Es sei bemerkt, dass in einer aufzeichenbaren Platte die Vorlaufrillen- oder Spurstruktur gewobbelt wird, während in einem voraufgezeichneten Aufzeichnungsträger die genannten detektierbaren Markierungen gewobbelt werden, beispielsweise eine Wobbelung der Pits. Während des Masterings-Prozesses wird die Wobbelung durch einen Laserstrahlrecorder geschrieben, indem ein geringer Offset der Mitte der Pits auferlegt wird. Die Wobbelung kann durch den optischen Aufnehmer detektiert werden, und zwar unter Verwendung der Servo-Steuersignale.
  • 2 zeigt eine schematische Abbildung des aufgezeichneten Gebietes und der Wobbelungsamplitude. Die schematische 21 zeigt den ersten Teil des aufgezeichneten Gebietes und gibt die Amplitude A der Wobbelung an. Eine entsprechende Adressmappe 22 ist nebenan angegeben. Die Wobbelung befindet sich nur in einem begrenzten Gebiet des gesamten aufgezeichneten Gebietes, beispielsweise in einem Gebiet innerhalb des Einführungsgebietes der Platte, wie in 2 von S1 bis S4 angegeben. Vorzugsweise umfasst das begrenzte Gebiet keine wesentliche Information, beispielsweise Null- oder redundante Daten. In der Platte vom DVD-Typ ist die Wobbelung an spezifischen Adressen am Ende der Anfangs-Zone des Einführungsgebietes zwischen dem Sektor S1, der größer ist als oder gleich 0×02E15C ist, und dem Sektor 4, der kleiner ist als oder gleich 0×02FF7C vorgesehen.
  • Es sei bemerkt, dass, wenn die Wobble-Amplitude in der einen Spur nominal ist und in der benachbarten Spur Null, in derartigen Grenzspuren das Übersprechen nicht kompensiert wird, wie in der Einleitung beschrieben worden ist. Folglich lässt sich in derartigen Spuren ein höherer Rauschpegel finden. In einer Ausführungsform des Aufzeichnungsträgers soll die Wobble-Amplitude in den Grenzgebieten (in 2: S1 bis S2 und S3 bis S4) von der radialen Lage abhängig sein, so dass sie von Null an zu der Nennamplitude ansteigt und umgekehrt. Das Mittengebiet mit der Nennamplitude (von S2 bis S3) kann zum Detektieren und Ermitteln des Codes verwendet werden, während in den Grenzgebieten die durch die Wobbelung verursachte Störung auf Null sinkt, aber im Wesentlichen nicht über den Pegel in dem begrenzten Gebiet hinaussteigt. In einer praktischen Ausführungsform ist die Wobble-Amplitude von der Adresse der Sektornummer wie folgt abhängig. Die maximale Amplitude ist A = 30 nm. Sie wird die volle Amplitude A (nur) zwischen dem Sektor S2, mit S1 + 0×100 < S2 < 0×02f000, und S3 mit 0×02FE00 < S3 < S4-0×100 annehmen. Dies bedeutet, dass der Bereich, in dem die volle Amplitude (S3–S2) angewandt wird, wenigstens eine Bezugs-Codezone, die Pufferzone 1 und die Steuerdaten zone bedecken wird. Die ansteigende und abfallende Flanke der Wobble-Amplitude dauert wenigstens 256 Sektoren (etwa 16 Windungen). Die Amplitude soll Null sein für die Sektornummern unter S1 und hinter S4. Sie nimmt mit der Sektornummer von Null bis A zwischen S1 und S2 linear zu. Sie soll einen konstanten Wert A haben zwischen dem Sektor S2 und S3. Sie nimmt von A bis Null zwischen r3 und r4 linear ab. In praktischen Ausführungsformen ist es erlaubt, dass die Wobble-Amplitude schrittweise je Sektornummer, schrittweise je Wicklung der Platte oder kontinuierlich zunimmt. Vorzugsweise sollen Sprünge in der Wobble-Amplitude den Wert von 3 nm nicht übersteigen und an jeder Stelle auf zwei aufeinander folgenden Windungen soll die Amplitudendifferenz den Wert von 3 nm nicht übersteigen. In der Praxis entspricht bei einer Platte vom CD-Typ die Wobble-Stelle Radien von 23 bis 24 mm. Bei einer Ausführungsform hat die Wobbelung die Form eines sinusförmigen Offsets (gegenüber der Mitte der Spur) der Lage der Pits, welche die Information codieren. Die Wobbelung wird mit konstanter Winkelgeschwindigkeit (CAV) geschrieben und jede Spur wird mit demselben Code und zusätzlichen Steuerbits moduliert. Folglich enthält jede Windung der Platte die gleiche Wobble-Wellenform, ausgenommen eventuell eine geringe Differenz in der Amplitude oder Phasenfehler. In einer praktischen Ausführungsform beträgt die Anzahl Wobble-Sinusformen je Spur 1152. Der Phasen-Offset zwischen zwei benachbarten Spuren ist möglichst gering. In der Praxis soll für ein Auslesesignal einer ausreichenden Qualität die Phasendifferenz 30 Grad nicht übersteigen, wobei 360 Grad eine komplette Wobble-Sinusform entspricht (1/1152stel einer Windung der Platte).
  • Der Code, der in der Wobbelung codiert ist, kann als Plattenmarkierung benutzt werden. Der Disk-Mastering-Aufsatz soll einen Startparameter einer Diskmarkierung (beispielsweise eine 64 Bit Nummer) akzeptieren, aus dem er einen Wobble-Code erzeugt, vorzugsweise unter Anwendung einer kryptographischen Funktion. Aus Sicherheitsgründen sind keine Möglichkeiten erlaubt um unmittelbar den Wobble-Code einzuführen. Zwischen dem Wobble-Code und der aufgezeichneten Information auf dem Aufzeichnungsträger kann eine kryptographische Beziehung angewandt werden, beispielsweise eine Einwegfunktion zwischen der Diskmarkierung und einem Wasserzeichen, d.h. einer eingebetteten Steuerinformation in der Audio- und/oder Video-Information. Weitere Einzelheiten der Erzeugung und der Verwendung einer Diskmarkierung und Verifikation der Diskmarkierung gegenüber zusätzlicher Steuerinformation (beispielsweise eine sog. Steuerkarte) durch eine steuerbare Art von Datenverarbeitung lasst sich in WO98/33176 und WO98/33325 finden. In einer Ausführungsform enthält der Aufzeichnungsträger mehrere ringförmige Gebiete mit gewobbelten Spuren, die durch Transitgebiete voneinander getrennt sind. Jedes Gebiet kann ein anderes Modulationsmuster haben, während das Modulationsmuster innerhalb jedes einzelnen Gebietes dasselbe ist. Folglich kann eine Anzahl Codes in den zweiten Variationen codiert sein. Es kann sein, dass die Transitgebiete keine Wobbelung haben oder ein Transitmuster, welches das Modulationsmuster von einem ersten ringförmigen Gebiet in das Modulationsmuster eines zweiten ringförmigen Gebietes allmählich ändert.
  • Bei einer Ausführungsform ist der Code mit Fehlerkorrektursymbolen versehen zum Korrigieren von Auslesefehlern. Zur Fehlerkorrektur kann ein Reed-Solomon [8,4,5] Code über F2' mit einer Rate R = ½ verwendet werden. Die 64 Bits von der kryptographischen Funktion werden zu 4 × 4 Symbolen gruppiert. Ein Symbol enthält 4 Bits. Der Reed Solomon Codierer arbeitet mit 4 Symbolen gleichzeitig. Vier Benutzersymbole x1, x2, x3, x4 werden zu x4, x3, x2, x1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 (mit der Länge 11) erweitert. Vier ECC-Symbole x12, x13, x14, x15 werden erhalten, und zwar unter Verwendung des Polynoms x4 + x + 1. Das Ausgangssignal des Fehlerkorrekturcodierers sind die 8 Symbole x1, x2, x3, x4, x12, x13, x14, x15.
  • 3 zeigt Teile eines Modulationsmusters. Der Code wird durch Datenbits dargestellt, die in eine Wellenform umgewandelt und in die Wobbelung codiert und zum Orten des Starts des Codes mit Synchronisationsworten versehen werden.
  • 3 zeigt ein Beispiel von Modulation von Datenbits zu Kanalbits, und die entsprechende Wellenform 31. Datenbits werden Doppelphasen-Markierung-codiert. In dem Doppelphasen-Markierungscode stellen zwei Kanalbits ein Datenbit dar. Der Code hat immer einen "0"-zu-"1"- oder einen "1"-zu-"0"-Übergang am Anfang eines Datenbits. Ein zweiter Übergang soll in der Mitte des Datenbits auftreten, und zwar im Falle dieses den Wert "1" hat. Nebst Datenbits des Codes werden Synchronisationsworte hinzugefügt zum Detektieren des Starts des Codes. Jeder Gruppe von 4 Datensymbolen soll ein spezifisches 8 (Kanal) Bitsynchronwort vorhergehen.
  • 3b zeigt eine modulierte Wobbelung. Die Modulation wird als "Binary Phase Shift Keying" (PSK) bezeichnet. Ein Kanalbit enthält 4 Perioden des Wobble-Sinus. Bitübergänge 36 treten nur bei den Nullübergängen der Wobble-Sinusformen auf. Ein erstes Kanalbit 32 hat den Wert 0, ein zweites Kanalbit ist auch 0, ein drittes Kanalbit 34 ist 1 und ein viertes Kanalbit 35 ist 0. Durch die Bitphasenmarkierungscodierung ist ein Datenbit 8 Trägerperioden und 3b zeigt zwei Datenbits. Durch R = ½ Fehlerkorrektur ist die effektive Bitperiode 16 Wobble-Trägerperioden. Zum Detektieren ist es erlaubt, dass das Lesesignal der modulierten Wobbelung Bandpass- oder Hochpass-gefiltert wird, vorausgesetzt, dass die Bandpass-Charakteristik im Wesentlichen flach bleibt, beispielsweise innerhalb 3 dB.
  • 3c spezifiziert vier verschiedene Synchronisationsworte. Die Synchronisationsworte verletzen die oben genannte Doppelphasenmarkierungscode-Regel, so dass sie auf einfache Art und Weise erkannt werden können. Ein Synchronisationswort startet immer mit der Phasenumkehrung. Ein Synchronisationswort hat zwei mögliche Erscheinungsformen, die eine der anderen (Kanalbit-) Kehrwert sind. Welche Erscheinungsform verwendet wird, ist abhängig von dem letzten Bit vorhergehender Kanalbits.
  • Die 3d und 3e zeigen ausgerichtete Modulationsmuster. Diese Figuren zeigen eine Einzelheit einiger Nachbarspuren und ein Modulationsmuster einer transversalen Ausschweifung, die nicht maßstabsgerecht gezeichnet sind (in Wirklichkeit ist die Ausschweifung 3% bis 10% des Mittenabstandes der Spuren). Nach der vorliegenden Erfindung werden die Modulationsmuster von Spur zu Spur ausgerichtet, d.h. für diesen Modulationstyp sind die Nulldurchgänge an einer entsprechenden Längsposition. In den Figuren ist die Mittenspur 42, 45 eine Codespur mit dem modulierten Muster, das den Code darstellt, der von links nach rechts ausgelesen werden soll, wie durch den Pfeil 40 angegeben. In 3d haben die linke Nachbarspur 41 und die rechte Nachbarspur 43 dasselbe Modulationsmuster wie die Codespur 42. Bei einer in 3e dargestellten Ausführungsform ist das Modulationsmuster in der linken Nachbarspur 44 das Umgekehrte des Modulationsmusters in der Codespur 45. Die rechte Nachbarspur 46 hat wieder die Polarität der linken Nachbarspur 44. Folglich wird die Modulation von Spur zu Spur umgekehrt. Bei einer weiteren Ausführungsform, wobei Spurbreitenmodulation, wie in 1d dargestellt, angewandt wird, ist die Modulation der linken Nachbarspur gegenüber der Modulation der rechten Nachbarspur umgekehrt zum Erhalten der optimalen Übersprechkompensation. In diesem Fall wird eine maximale Breite der linken Nachbarspur gegenüber einer minimalen Breite der rechten Nachbarspur ausgerichtet. An sich wird aus jeweils zwei gleich modulierten Spuren, denen zwei invertiert modulierte Spuren folgen, ein Muster gebildet.
  • 4 zeigt ein Layout eines Aufzeichnungsträgers. Eine Windung der Spur wird mit vier Segmente von Codeworten, die sich mit Synchronisationsworten abwechseln, codiert. Die Windung startet mit dem Synchronisationswort 0, dem 64 Kanalbits folgen, denen das Synchronisationswort 1, 64 Kanalbits, das Synchronisationswort 2, 64 Kanalbits, das Synchronisationswort 3 und 64 Kanalbits folgen. Die nächste Windung enthält genau denselben Code. Das Fehlen eines Wobble-Phasenkehrwertes zwischen Datenbits ist zwischen dem Ende einer beliebigen Windung und dem Start der nächsten Windung erlaubt, obschon dies die Doppelphasenmarkierungsmodulation verletzt. Folglich ist in jeder gewobbelten Spur dasselbe Muster vorhanden. In einer Ausführungsform des Aufzeichnungsträgers ist die Polarität der Modulation von Spur zu Spur umgekehrt, wie in 3e dargestellt. Dies verbessert die ausgelesene Signalstärke zur Wobble-Detektion bei bestimmten Spurkonfigurationen, beispielsweise Detektion von Servosignalen durch Gegentakt-Detektoren, die in aufzeichenbaren CD-Systemen verwendet werden. In einer praktischen Ausführungsform des Aufzeichnungsträgers enthalten die Spuren 64 Codebits für den Wobble-Schlüssel plus 64 Bits für ECC, und (4*8)/2 Synchronisationsbits. Insgesamt enthält eine Windung der Spur genau 4*[2*(64+64)+4*8] = 1152 Wobble-Perioden. Wenn die Platte sich mit etwa 25 Hz dreht zum Auslesen des Einlaufgebietes, beträgt die Wobble-Frequenz fw = 1152*25 Hz = 28.8 kHz. Eine derartige Wobble-Frequenz von etwa 30 kHz hat den Vorteil, dass die in der Spur durch die ersten Variationen codierte Information im Wesentlichen keine Frequenzanteile in diesem bereich hat und außerdem außerhalb der Bandbreite des Spurfolgesystems liegt. Folglich wird die Detektion des Modulationsmusters nicht durch die ersten Variationen verteilt.
  • Die 5 und 6 zeigen je eine Anordnung nach der vorliegenden Erfindung zum Abtasten eines Aufzeichnungsträgers 1. Die Anordnung nach 5 ist vorgesehen zum Auslesen des Aufzeichnungsträgers 1, wobei dieser Aufzeichnungsträger denen aus 1 entspricht. Die Anordnung ist mit Auslesemitteln versehen, die einen Lesekopf 52 aufweisen zum Abtasten der Spur auf dem Aufzeichnungsträger, mit einer Antriebseinheit 55 zum Drehen des Aufzeichnungsträgers 1, einer Leseeinheit 53 mit beispielsweise einem Kanaldecoder und einer Fehlerkorrekturanordnung, einer Spurfolgeeinheit 51 und einer Systemsteuereinheit 56. Der Lesekopf umfasst ein optisches System eines bekannten Typs zum Erzeugen eines Strahlungspunktes 66, der auf eine Spur der Aufzeichnungsschicht des Aufzeichnungsträgers fokussiert wird, und zwar mittels eines Strahlungsbündels 65, das durch optische Elemente geführt wird. Das Strahlungsbündel 65 wird von einer Strahlungsquelle, beispielsweise einer Laserdiode, erzeugt. Der Lesekopf umfasst weiterhin ein Fokussierungsstellglied zum Fokussieren des Strahlungsbündels 65 auf die Aufzeichnungsschicht und ein Spurfolgestellglied 59 zur Feinregelung des Punktes 66 in radialer Richtung auf die Mitte der Spur. Das Spurfolgestellglied 59 umfasst Spulen zur radialen Verlagerung eines optischen Elementes oder kann vorgesehen sein zum Ändern des Winkels des Reflexionselementes auf einen beweglichen Teil des Lesekopfes oder auf einen Teil in einer festen Lage, falls ein Teil des optischen Systems in einer festen Lage vorgesehen ist. Die an der Aufzeichnungsschicht reflektierte Strahlung wird von einem Detektor eines üblichen Typs, beispielsweise einer Vier-Quadranten-Diode, zum Erzeugen eines Detektorsignals 57 mit einem Lesesignal, einem Spurfolgefehler- und einem Fokussierungsfehlersignal detektiert. Die Anordnung ist mit einer Spurfolgeeinheit 51 versehen, die mit dem Lesekopf gekoppelt ist zum Empfangen des Spurfolgesignals von dem Lesekopf und zur Steuerung des Spurfolgestellglieds 59. Die Spurfolgeeinheit kann beispielsweise von dem "differential phase detection" (DPD) Typ sein, wobei die Abweichung des Lesekopfes gegenüber der Mittellinie der Spur aus Phasendifferenzen detektiert wird, die zwischen Signalen von Hilfsdetektoren auftreten, die eine Markierung (beispielsweise ein Pit) in der Spur abtasten. Auf alternative Weise kann die Spurfolgeeinheit von einem durchaus bekannten Gegentakttyp sein, wobei die genannte Abweichung auf Basis von Detektorsignalen aus der linken und rechten Seite der Spur detektiert wird. Beim lesen wird das ausgelesene Signal in der Leseeinheit 53 in Ausgangsinformation umgewandelt, angegeben durch den Pfeil 64. Dazu umfasst die Leseeinheit 53 Datenverarbeitung eines steuerbaren Typs, die auf Basis eines Codes aus dem Aufzeichnungsträger gesteuert werden soll, so kann beispielsweise Zugriffssteuerung auf Basis des Codes erfolgen, ermittelt aus dem Aufzeichnungsträger. Die Anordnung hat Positionierungsmittel 54 zum groben Positionieren des Lesekopfes 52 in radialer Richtung auf der Spur, wobei die Feinpositionierung durch das Spurfolgestellglied 59 durchgeführt wird. Die Anordnung ist mit einem Codedetektor 50 versehen zum Detektieren und Demodulieren des Codes aus den Detektorsignalen 57, beim Abtasten einer Codespur, die das Modulationsmuster enthält. So kann beispielsweise die Spur durch periodische Ausschweifungen quer zu der Längsspurrichtung moduliert werden, wie oben anhand der 3 beschrieben worden ist. Eine derartige Modulation kann aus den radialen Spurfolge-Servosignalen detektiert werden. Die Anordnung ist weiterhin mit einer Steuer einheit 56 zum Empfangen von Befehlen von einem Steuercomputersystem oder von einem Benutzer und zur Steuerung der Anordnung über Steuerleitungen 58, beispielsweise einen mit der Treibereinheit 55, den Positionierungsmitteln 54, dem Codedetektor 50, der Spurfolgeeinheit 51 und der Leseeinheit 53 verbundenen Systembus versehen. Dazu umfasst die Steuereinheit eine Steuerschaltung, beispielsweise einen Mikroprozessor, einen Programmspeicher und Steuergates, zum Durchführen der nachstehend beschriebenen Prozeduren. Die Steuereinheit 56 kann als Zustandsmaschine in logischen Schaltungsanordnungen implementiert werden. Die Steuereinheit 56 ist vorgesehen zum Ermitteln des Codes aus der Spur, und zwar über den Codedetektor 50 und zur Steuerung des Typs der Datenverarbeitung in der Leseeinheit 53. So kann beispielsweise der Code ein Entschlüsselungsschlüssel sein, der benutzt wird zum Entschlüsseln von kopiergeschützter Video-Information. Zur zuverlässigen Detektion des Codes ist die Steuereinheit 56 vorgesehen, und zwar zum Detektieren des Codes aus wenigstens zwei Spuren. Eine erste Spur wird dadurch geortet, dass der Lesekopf in einer vorbestimmten Spur positioniert wird, beispielsweise an einer vorbestimmten radialen Stelle oder an einer vorbestimmten Adresse. Danach wird der Code aus der genannten ersten Codespur detektiert. Zum Überprüfen des detektierten Codes wird eine zweite Codespur abgetastet, beispielsweise die nächste Windung der Spur. Der zweite detektierte Code wird mit dem ersten Code verglichen, und wenn beide gleich sind, wird der Code zu der Datenverarbeitungseinheit durchgelassen. In einer Ausführungsform des Systems kann der Code mit Fehlerdetektionssymbolen versehen sein und die Steuereinheit kann entscheiden, den Code von einer anderen Codespur auszulesen, wenn durch die genannten Fehlersymbole Fehler angegeben werden. Auf alternative Weise kann die Steuereinheit zum Auslesen zweier Spüren, die an verschiedenen radialen Stellen liegen und zum Vergleichen der ermittelten Codes vorgesehen sein. In dem Fall, wo die ermittelten Codes einander nicht entsprechen, werden weitere Spuren ausgelesen und die ermittelten Codes (oder die ausgelesenen Signale) werden in dem Speicher gehalten, bis der Code mit ausreichender Sicherheit ermittelt werden kann, beispielsweise wenigstens 4 aus 5 Spuren hatte den gleichen Code. In einer Ausführungsform umfasst die Leseanordnung Mittel zum Orten eines modulierten Gebietes, d.h. eines begrenzten Gebietes des Aufzeichnungsträgers, das modulierte Spuren enthält, wie oben anhand der 2 beschrieben. Die Anordnung kann einen Speicher aufweisen, der vorbestimmte modulierte Gebietsadressinformation enthält zum Orten des modulierten Gebietes. Auf alternative Weise kann eine derartige Adressin formation auf dem Aufzeichnungsträger vorgesehen sein, beispielsweise in einem Systeminformationsgebiet. Die Steuereinheit 56 ist vorgesehen zum Steuern der Positionierungsmittel 54 und des Spurfolgestellglieds 59 zum Zugreifen auf eine Codespur in dem modulierten Gebiet des Aufzeichnungsträgers, wie durch die modulierte Gebietsadressinformation angegeben.
  • 6 zeigt eine Anordnung zum Schreiben von Information auf einem Aufzeichnungsträger nach der vorliegenden Erfindung von einem Typ, der (wieder)beschreibbar ist in beispielsweise einer magnetooptischen oder optischen Weise (über Phasenänderung oder Färbung) mit Hilfe eines Bündels 65 elektromagnetischer Strahlung. Die Anordnung wird üblicherweise auch zum Auslesen ausgestattet und umfasst die gleichen Elemente wie die Anordnung zum Auslesen, wie oben anhand der 5 beschrieben, mit der Ausnahme, dass sie Schreibmittel aufweist, die einen Schreib/Lesekopf 62 und eine Schreibsignalverarbeitungseinheit 60 enthält, die beispielsweise einen Formatierer, einen Fehlercodierer und einen Kanalcodierer enthält. Der Schreib/Lesekopf 62 hat die gleiche Funktion wie der Lesekopf 52 zusammen mit einer Schreibfunktion und ist mit der Schreibsignalverarbeitungseinheit 60 gekoppelt. Die dem Eingang der Schreibsignalverarbeitungseinheit 60 angebotene Information (angegeben durch den Pfeil 63) wird über logische und physikalische Sektoren entsprechend Formatierungs- und Codierungsregeln verteilt und in ein Schreibsignal 61 für den Schreib/Lesekopf 62 umgewandelt. Die Systemsteuereinheit 56 ist vorgesehen zum Steuern der Schreibsignalverarbeitungseinheit 60 und zum Durchführen der Positionsinformationswiederherstellungs- und Positionierungsprozedur, wie oben für die Leseanordnung beschrieben. Während des Lesevorgangs werden Markierungen, welche die Information darstellen, auf dem Aufzeichnungsträger gebildet. Das Schreiben und Lesen von Information zum Aufzeichnen optischer Platten und die übliche Formatierung, die Fehlerkorrektur und die Kanalcodierungsregeln, sind durchaus bekannt, beispielsweise aus dem CD-System. Insbesondere sind die Codedetektionsmittel 50 vorgesehen zum Ermitteln des Codes aus den modulierten Spuren, wie bei der Leseanordnung beschrieben. Ein Datentaktgeber wird verwendet zum Steuern der Schreibsignalverarbeitungseinheit 60 und/oder der Leseeinheit 53. Datentakterzeugungsmittel können von der Systemsteuereinheit 56 auf Basis der radialen Lage gesteuert werden, beispielsweise auf Basis einer Zone und der Drehgeschwindigkeit der Platte, und/oder kann mit der Wobbelung verriegelt sein.
  • Ein Aufzeichnungsverfahren um einem leeren Aufzeichnungsträger mit modulierten Spuren zu versehen, umfasst die nachfolgenden Verfahrensschritte. Bei dem Verfahren wird der Aufzeichnungsträger mit im Wesentlichen parallelen Spuren versehen, und die Information wird in ersten Variationen eines ersten physikalischen Parameters der Spur codiert, wobei diese Information mit Hilfe eines steuerbaren Typs einer Datenverarbeitung wiederhergestellt werden kann; und es wird ein Code zur Steuerung des genannten Typs der Datenverarbeitung in einem Modulationsmuster zweiter Variationen eines zweiten physikalischen Parameters der Spur codiert. Gegenüber einer Codespur, die das Modulationsmuster enthält, wird das Modulationsmuster in der linken Nachbarspur zu dem Modulationsmuster in der rechten Nachbarspur ausgerichtet. Dies kann durch eine genaue Steuerung der Modulation der zweiten Variationen erreicht werden, beispielsweise der radialen Positionierung der Spur in Bezug auf die Drehlage eines scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers. Auf alternative Weise kann ein zweiter Lesekopf verwendet werden zum Lesen des Modulationsmusters an einer Stelle um zwei Spuren bevor die Spur geschrieben wird. In einer Ausführungsform wird der Aufzeichnungsträger zum Drehen gebracht und die Modulation wird in Abhängigkeit von der genannten Drehlage gesteuert. Eine derartige Steuerung wird dadurch erreicht, dass Tachoimpulse von einem Motor verwendet werden, der den Aufzeichnungsträger in Drehung versetzt, und dass ein Wellenformgenerator mit den Tachoimpulsen verriegelt wird. Der Wellenformgenerator umfasst weiterhin den Code zum Modulieren der zweiten Variationen beim Schreiben.
  • Obschon die vorliegende Erfindung hauptsächlich durch Ausführungsformen erläutert worden ist, wobei die Wobbelung (eine variabel modulierte Querausschweifung) verwendet wird, kann jede andere beliebige Modulation eines Parameters der Spur moduliert werden, beispielsweise die mittlere Reflexion eines beschriebenen Teils oder die Form bestimmter Pits. Auch wurde als Informationsträger eine optische Platte beschrieben, aber auch andere Medien, wie eine magnetische Platte oder ein Magnetband, können verwendet werden.
  • Text in der Zeichnung
  • Fig. 2
    • Anfangszone
    • Bezugscodezone
    • Pufferzone
    • Steuerdatenzone
    • Pufferzone
    • Datenbits
    • Kanalbits
  • Fig. 3c
    • Datenbits
    • Kanalbits
  • Fig. 4
    • Codeworte

Claims (10)

  1. Aufzeichnungsträger mit im Wesentlichen parallelen Spuren, – die erste Variationen eines ersten physikalischen Parameters der Spur zeigen, wobei die ersten Variationen Informationen darstellen, die auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet worden sind, und – die zweite Variationen eines zweiten physikalischen Parameters der Spur zeigen, – wobei in Bezug auf eine Spur (42), welche die genannten zweiten Variationen zeigt, ein Modulationsmuster der zweiten Variationen des zweiten physikalischen Parameters der linken Nachbarspur (41) zu einem Modulationsmuster der zweiten Variationen des zweiten physikalischen Parameters der rechten Nachbarspur (43) des Aufzeichnungsträgers ausgerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Information, die durch die ersten Variationen dargestellt wird, mit Hilfe eines steuerbaren Datenverarbeitungstyps wiederherstellbar ist, ein Modulationsmuster der zweiten Variationen in einer Codespur einen Code zur Steuerung des genannten Datenverarbeitungstyps darstellt, und die genannten Spuren, welche die zweiten Variationen zeigen, durch zwischen liegenden Nicht-Spurgebiete voneinander getrennt werden.
  2. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, wobei die zweiten Variationen Verlagerungen der Spur in einer Richtung quer zu der Längsrichtung der Spur sind, und Verlagerungen der linken Nachbarspur mit Verlagerungen der rechten Nachbarspur in derselben Richtung zusammenfallen.
  3. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, wobei die Modulationsmuster in der Codespur und in den Nachbarspuren denselben Code darstellen.
  4. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 3, wobei das Modulationsmuster in der Codespur (45) im Wesentlichen zu dem Modulationsspur in der linken Nachbarspur (44) umgekehrt ist.
  5. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 3, wobei die zweiten Variationen periodisch sind und das Modulationsmuster ein Phasenmodulationstyp ist, und Phasendifferenzen zwischen Modulationsmustern in Nachbarspuren auf einen vorbestimmten Betrag begrenzt sind.
  6. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, wobei die Spuren eine Spirale oder ein konzentrisches Muster von Spuren bilden und benachbarte Spuren in dem Muster von Spuren eine gleiche Anzahl zweiter Variationen aufweisen.
  7. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, wobei Spuren in einem begrenzten Gebiet (S1, S4) des Aufzeichnungsträgers die genannten Variationen zeigen und Spuren außerhalb des begrenzten Gebietes (S1, S4) des Aufzeichnungsträgers nicht die genannten zweiten Variationen zeigen.
  8. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 7, wobei das begrenzte Gebiet eine Grenzzone (S1, S2) zwischen den Spuren außerhalb des begrenzten Gebietes und einem zentralen Gebiet (S2, S3), das die zweiten Variationen bei einer vorbestimmten Amplitude zeigt, aufweist, wobei in dieser Grenzzone die Amplitude der zweiten Variationen von Null zu einer vorbestimmten Amplitude zunimmt.
  9. Verfahren zum Aufzeichnen von Information auf einem Aufzeichnungsträger, wobei in diesem Verfahren Folgendes geschieht: – der Aufzeichnungsträger wird mit im Wesentlichen parallelen Spuren versehen, – die Information wird in erste Variationen eines physikalischen Parameters der Spuren codiert, – die Spuren werden mit zweiten Variationen eines zweiten physikalischen Parameters der Spur versehen, und – in Bezug auf eine Spur (42), die mit den genannten zweiten Variationen versehen ist, wird ein Modulationsmuster der zweiten Variationen des zweiten physikalischen Parameters der linken Nachbarspur (41) zu einem Modulationsmuster der zweiten Variationen des zweiten physikalischen Parameters der rechten Nachbarspur (43) des Aufzeichnungsträgers ausgerichtet, dadurch gekennzeichnet, dass die in die ersten Variationen codierte Information mit Hilfe eines steuerbaren Datenverarbeitungstyps wiederherstellbar ist, ein Code zur Steuerung des genannten steuerbaren Datenverarbeitungstyps in ein Modulationsmuster der zweiten Variationen einer Codespur codiert wird, und die genannten mit den zweiten Variationen versehenen Spuren durch zwischen liegende Nicht-Spurgebiete voneinander getrennt werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Aufzeichnungsträger gedreht wird und das Ausrichten der zweiten Variationen mit dem Modulationsmuster in Abhängigkeit von der genannten Drehung gesteuert wird.
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