-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum Lesen und/oder Schreiben
von Datenmarkierungen aus einem bzw. auf einen optischen Aufzeichnungsträger, wobei
der Aufzeichnungsträger
entlang einer Spur angeordnete Datenmarkierungen und seitlich versetzt
zur Mitte dieser Spur angeordnete Header-Markierungen aufweist oder
für diese
vorgesehen ist und das Gerät
eine 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.
-
Die
Präambel
der unabhängigen
Ansprüche 1
und 10 basiert auf der Offenbarung von EP-A-0751504, die ein ähnliches
Gerät wie
das obengenannte Gerät
zeigt.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gerät und ein Verfahren 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 sämtliche
im unabhängigen
Anspruch 1 definierten Merkmale aufweist. 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 Gültigkeits-Detektor
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 wird. 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 ein bereits im Gerät vorhandener
Photodetektor genutzt, beispielsweise ein für die Spurführung gemäß der Differentiellen-Phasen-Detektions-Methode beim Auslesen
entsprechend dafür
geeigneter Aufzeichungsträger
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
Verfahren gemäß dem unabhängigen Anpruch
10. 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.
-
Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind im folgenden anhand der Abbildungen
beschrieben.
-
Dabei
zeigen:
-
1 eine
schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Geräts;
-
2 eine
schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Geräts;
-
3 eine
Variante eines erfindungsgemäßen Geräts;
-
4 eine
weitere Variante eines erfindungsgemäßen Geräts;
-
5 eine
schematische Darstellung eines mit Daten- und Header-Markierungen versehenen optischen
Aufzeichnungsträgers;
-
6 eine
schematische Darstellung eines Header-Bereichs des optischen Aufzeichnungsträgers gemäß 5;
-
7 eine
weitere Variante eines erfindungsgemäßen Geräts;
-
8 ein
Signaldiagramm zur Variante gemäß 7;
-
9 eine
weitere Variante eines Teils eines erfindungsgemäßen Geräts;
-
10 ein
Signaldiagramm zur Variante der 9.
-
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 1 wird nun beispielhaft anhand eines auch als DVD-RAM
bezeichneten Aufzeichnungsträgers 1 beschrieben.
Ein derartiger Aufzeichnungsträger 1 ist zu
den 5 und 6 näher beschrieben. Eine spezifische
Eigenschaft eines Aufzeichnungsträgers gemäß dem DVD-RAM-System 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 enhaltene 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 nötig, vor
dem Ende des Sprungs 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. Das heißt, daß es bei geöffnetem Spurregelkreis nötig ist,
den Datenspurtyp bei welchem das Schließen des Spurfolgereglers, also
der Beginn des Folgens einer Datenspur 20, erfolgen wird,
zu kennen.
-
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.
-
2 zeigt
eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Geräts. Spurfehlersignal
PP-TE und die Detektorsignale A, B, C, D werden wie zu 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.
-
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 Vergleichern 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
Vergleicher 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-Gatter 28 ab,
unterschreitet es den halben Wert der unteren Einhüllenden,
so gibt der Vergleicher 19' ein
Signal an das ODER-Gatter 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-Gatter 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-Gatter 30 weiter, dem ebenfalls das Ausgangssignal
des ODER-Gatters 28 zugeführt wird. Das Ausgangssignal
des UND-Gatters 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-Gatter 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 hier nicht dargestelltes 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 Spurfehlersignal PP-TE
anliegt und dessen Ausgang 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,
der 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-Gatter 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-Gatter 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 3 verwendet.
Vorbestimmte Bruchteile der von diesen Einhüllendendetektoren gebildeten
Spannungen werden als Schwellwerte +VTHTM und -VTHTM weiterverwendet.
-
Das
in 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-Gatter 40 und einem negierendem ODER-Gatter 41 zugeführt. Letzteren
wird weiterhin das vom negierenden Verzögerer 39 abgegebene
Signal zugeführt.
Das Ausgangssignal PRES des UND-Gatters 40 wird einem weiteren
UND-Gatter 42 zugeführt.
Das Ausgangssignal RESE des negierenden ODER-Gatters 41 wird einem weiteren UND-Gatter 43 zugeführt. Am
jeweils anderen Eingang der UND-Gatter 42, 43 liegt
das Header-Erkennungs-Signal HES an. Das Ausgangssignal PRS des UND-Gatters 42 wird
dem Setz-Eingang PR eines D-Flip-Flop 44,
das Ausgangssignal RES des UND-Gatters 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-Gatter 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-Gatters 40 und des negierenden ODER-Gatters 41 wird
für jede
positive Flanke des Sequenz-Detektor-Signals SDS ein Impuls im Ausgangssignal
PRES des UND-Gatters 40 erzeugt und für jede negative Flanke ein
Impuls im Ausgangssignal RESE des negierenden ODER-Gatters 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-Gatters 48 verbunden,
an dessen Eingängen das
Ausgangssignal PRS des UND-Gatters 42 und das Ausgangssignal
RES des UND-Gatters 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 vorliegt,
ist das Zwischenspursignal MZC zuverlässig fehlerfrei. Eine kurzzeitige
Unterschreitung des Mindestwerts 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 Headerbereichs 27 wird es über den
Setzeingang PR wieder gesetzt.
-
4 zeigt
eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Geräts, wobei hauptsächlich die
zu 3 bestehenden Unterschiede dargestellt sind und
beschrieben werden. Die einzelnen zu 3 und 4 beschriebenen
Blöcke
sind auch in anderen Kombinationen 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≈1MHz liegt,
ein Amplitudenfilter 49 und einen Frequenzdetektor 50.
Fensterkomparator 29, UND-Gatter 30 und Trigger 31 entsprechen
den zu 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-Gatters 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-Gatter 52 auf.
Die Grenzfrequenz des Hochpaßfilters 32' liegt beispielsweise
bei fc≈300kHz.
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-Gatters 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 4 mittels eines Blocks angedeutet ist, dessen
Ausgangssignale PRS, RES wie zu 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 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-Gatter
XOR 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.
-
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 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 6 stark vergrößert hervorgehoben.
Im rechten und im äußerst linken
Teil der 6 erkennt man mehrere, im wesentlichen
parallel laufende Datenspuren 20. Die eingeprägten, kontinuierlichen
Grooves 22 liegen zwischen den nichteingeprägten, als
Land 23 bezeichneten Spuren. Im rechten und im äußerst linken Bereich
der 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 in einen ersten Header-Bereich 27' und einen zweiten
Header-Bereich 27'' unterschiedlich versetzter Header-Markierungen 25' unterteilt.
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 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 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.
-
7 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung gemäß der in 2 angegebenen
Struktur. Der Spurmittendetektor 14 weist einen Fensterkomparator 29 entsprechend 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 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 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 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 in Spurrichtung liegenden Achse des vom Lichtstrahl 3 gebildeten
sich bewegenden Lichtflecks ab, so weisen die sogenannten Diagonalsummen-Signale
A+C, B+D eine Phasendifferenz auf. Diese wird als Phasenfehlersignal
PE vom Phasendetektor 15 abgegeben. Ein Komparator 57 vergleicht
den Wert des Phasenfehlersignals PE mit einem einstellbaren Referenzwert
und gibt bei Vorhandensein eines Datenbereichs, 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 PD 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 und 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 DCCn, einen Ausgang PH und einen Ladeausgang
CCn auf, wobei n 1, 2, 3 bzw. 4 ist. Die Spitzenwert-Detektoren 71, 72, 73, 74 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 CC2, CC4 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 Entladeeingang DCC1, DCC3 des Spitzenwert-Detektors 71, 73 verbunden
ist. Der Rücksetzeingang
des D-Flip-Flop 67, 67' ist mit dem Ladeausgang CC1, CC3
des Spitzenwert-Detektors 71, 73 verbunden. Ein
weiterer, negierender Eingang des logischen Gatters 66, 66' ist mit dem
Ladeausgang CC2, CC4 des Spitzenwert-Detektors 72 bzw. 74 verbunden,
welcher gleichzeitig am Rücksetzeingang
R der D-Flip-Flops 64, 64' und 65, 65' anliegt. Der
negierende 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-Gatter 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-Gatter 69, 69' mit dem Entladeeingang
des Spitzenwert-Detektors 72, 74 verbunden.
-
Die
mit CC2 und CC4 bezeichneten Ausgangssignale der Ladeausgänge CCn
der Spitzenwert-Detektoren 72, 74 werden jeweils
dem Takteingang eines D-Flip-Flop 70', 70 nach Negierung zugeführt. Die
D-Eingänge
der D-Flip-Flop 70, 70' sind mit dem Niveau high verbunden,
hier durch "1" bezeichnet. 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 4 beschrieben.
-
Die
Aufgabe des Spurkreuzungs-Detektors 10 in 7 ist
es, die Maximalwerte des Spurfehlersignals PP-TE zu finden. An diesem
Punkt findet gemäß dem oben
beschriebenen Aufbau 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 7 ebenfalls abgebildete 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,
steuert genauer die Zeitpunkte, an denen die aktuellen Spannungswerte
des Header-Sequenz- Signals,
hier des Phasendifferenzsignals PD, in die Kondensatoren 61, 61' übertragen werden.
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 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.
-
8 zeigt
ein Signaldiagramm zum Spurkreuzungs-Detektor 10 des in 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-Gatter 68 und
setzt den Ausgang Q des D-Flip-Flop 65. Das D-Flip-Flop 65 verriegelt
sich dabei durch das ODER-Gatter 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-Gatters 69 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-negierenden
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-Gatter 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.
-
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 10 abgebildet.
Zusammen mit dem Fensterkomparator 29 entsprechend demjenigen
der 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 ein Tiefpaßfilter 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 RVENV ergibt sich der Vorteil, daß eventuelle
Schwankungen der Amplitude und des Offset des Summensignals HF automatisch
ausgeglichen werden, da sich die Spannungen der Signale SLENV, UENV
sowie AVENV im gleichen Verhältnis
wie das Summensignal HF ändern.
-
Im
oberen Teil der 10 sind die Signale UENV, SLENV,
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.
-
Insbesondere
bezieht sich die Idee der Erfindung auf das Zählen und Spurspringen. In der
Zeit, in der das Spurspringen erfolgt, ist der Spurregler nicht aktiviert.
Ein Lesen der Adressinformationen ist innerhalb dieser Zeit mehr
oder weniger unmöglich. Die
vorliegende Erfindung beschreibt eine vorteilhafte Möglichkeit,
ohne Schließen
des Spurreglers und ohne das Vorliegen von Adreßinformationen, den Spurtyp
der Spur zu ermitteln, die gerade überquert wird. Dadurch wird
es ermöglicht, bei
weiterer Bewegung des Aktuators folgerichtig den Typ der Nachbarspuren
und die Anzahl der überkreuzten
Spuren zu ermitteln. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es
erst, das Schließen
des Spurführungs-Reglers
sicher einzuleiten. Nach dem Stand der Technik wird zur Erkennung
des Spurtyps im allgemeinen vorausgesetzt, daß der Spurregler bereits aktiv
ist.