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Die
Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Lesen eines Informationsträgers, auf
dem ein Informationsmuster in Form nahezu parallel laufender Spuren
aus lesbaren Effekten aufgezeichnet ist, wobei die Einrichtung einen
Lesekopf zum Generieren eines Lesesignals durch Abtasten des Informationsträgers bei
einer Abtastposition, Servospurfolgemittel zum Halten der Abtastposition
auf der Spur, und Diskriminierungsmittel zum Bestimmen eines Informationsträgertyps
umfasst, wobei das Informationsmuster zumindest einen unterschiedlichen
physikalischen Parameter für
jeden Informationsträgertyp
aufweist,
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Eine
derartige Einrichtung wird in
US 4.724.492 offenbart.
Diese Einrichtung ist geeignet, um eine Audio-Compact Disc (CD),
eine Video-Laser Disc mit einem FM-modulierten Audiosignal (LD)
und eine Video-Laser Disc mit einem digitalen Audiosignal (LDD)
abzuspielen. Beim Abspielen wird das aufgezeichnete Informationssignal
aus dem Informationsmuster zurückgewonnen,
wobei die Signalverarbeitung und die Einstellungen der Servomittel,
unter anderem Antriebsmotorsteuerung und Servospurfolgemittel, an
den jeweiligen Informationsträgertyp
angepasst werden müssen.
Hierzu enthält
die Einrichtung Diskriminierungsmittel zum Bestimmen eines Informationsträgertyps.
Die CD wird auf Basis des Durchmessers unterschieden, der von einem
Sensor ermittelt wird. Die LD und LDD unterscheiden sich im aufgezeichneten
Informationsmuster durch das Vorhandensein des digitalen Audiosignals.
Um die LD von der LDD zu unterscheiden, werden die Servomittel eingestellt,
wird die Platte auf ihre Geschwindigkeit gebracht und wird der Lesekopf über der
Spur durch die Servospurfolgemittel positioniert. Dann wird ein
Teil des Informationsmusters abgetastet, wobei das Lesesignal zum
Rückgewinnen
des Informationssignals demoduliert wird. Eine Diskriminierungsschaltung
detektiert schließlich
das Vorhandensein des digitalen Audiosignals dadurch, das der Framesync
im Informationssignal auftritt.
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Das
US-Patent 5.202.874 offenbart eine Schaltungsanordnung zum Identifizieren
des Typs eines optischen Aufzeichnungsträgers. Die Identifikation erfolgt
durch Rückgewinnung
und Analyse eines die Information, die in den Pits (Vertiefungen)
auf dem Aufzeichnungsträger
gespeichert ist, repräsentierenden
Datensignals. Hierzu wird eine Kombination aus Hoch- und Tiefpassfiltern
und Komparatoren verwendet.
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Ein
Problem beim Stand der Technik ist, dass Prozeduren zum Unterscheiden
der Typen von Informationsträgern
zeitraubend sind.
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Der
Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu verschaffen,
die Mittel umfasst, mit denen unterschiedliche Typen von Aufzeichnungsträgern in
schneller und einfacher Weise unterschieden werden können.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird eine Einrichtung nach Anspruch 1 vorgeschlagen.
Die erfindungsgemäße Einrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Diskriminierungsmittel zum
Bestimmen eines Informationsträgertyps
auf Basis der mit dem physikalischen Parameter zusammenhängenden
Eigenschaften eines vom Lesekopf abgegebenen Signals angepasst sind,
während
die Servospurfolgemittel nicht im Betrieb sind und die Abtastposition
nicht auf einer speziellen Spur gehalten wird. Dies hat beispielsweise
den Vorteil, dass zum Verriegeln der Servospurfolgemöglichkeit
auf einer Spur keine Zeit benötigt
wird. Dies ist noch vorteilhafter, wenn nicht alle möglichen
Informationsträgertypen
optimal mit ein und derselben Servomitteleinstellung gelesen werden
können.
In diesem Fall sollte nämlich
eine Anzahl von Versuchen hintereinander durchgeführt werden,
um einen Teil des Informationsmusters mit unterschiedlichen Servoeinstellungen
abzutasten, bis die Einstellungen sich als dem vorliegenden Informationsträgertyp entsprechend
erwiesen haben. Die Erfindung beruht auch auf der Erkenntnis, dass
das Lesesignal einer Abtastposition, die nicht auf der Spur gehalten
wird, mit physikalischen Parametern des Informationsmusters zusammenhängende Eigenschaften
hat, und dass Diskriminierung auf Basis davon die Wiedergabe des
Informationsgehalts des Informationsmusters unnötig macht.
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Eine
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Einrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Diskriminierungsmittel zum
Bestimmen der Eigenschaften des Frequenzspektrums des Lesesignals
angepasst sind, wenn die Abtastposition in einer Richtung nahezu
parallel zu den Spuren bewegt wird. Im Fall einer solchen Bewegung
in der Längsrichtung der
Spuren wird die Abtastposition abwechselnd Teile paralleler Spuren
sehen oder zwischen die Spuren fallen und dann teilweise zwei benachbarte
Spuren überdecken.
Zwar ist das Lesesignal dann zur Modulation und zur Wiedergabe des
Informationssignals nicht geeignet, aber das Frequenzspektrum des
Lesesignals wird im Wesentlichen durch die physikalischen Parameter
der Effekte in der Längsrichtung bestimmt.
Dies ist insofern vor teilhaft, als der Informationsträgertyp bei
einer speziellen Längsgeschwindigkeit
in einfacher Weise aus dem Frequenzspektrum abgeleitet werden kann.
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Eine
weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Einrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Diskriminierungsmittel zum
Bestimmen eines Informationsträgertyps
angepasst sind, wobei für
jeden Informationsträgertyp
nur Effekte mit einer begrenzten Anzahl Längen auftreten und die Längen sich
um eine feste Schrittgröße unterscheiden,
sowie zum Detektieren einer oder mehrerer mit den Längen oder
der Schrittgröße zusammenhängenden
Frequenzkomponenten in dem Signal. Dies hat den Vorteil, dass die
verwandten Frequenzkomponenten überwiegend
in dem Lesesignal vorhanden sind und in einfacher Weise detektiert
werden können.
Dies ist umso vorteilhafter, da die Detektion üblicherweise mit bereits für die Wiedergabe
des Informationssignals vorhandenen Mitteln möglich ist.
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Eine
weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Einrichtung,
in der der Informationsträger
scheibenförmig
ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung das Zum-Drehen-Bringen des
Informationsträgers
mit einer zuvor bestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit und Positionieren
der Abtastposition bei einem zuvor bestimmten radialen Abstand vom
Rotationspunkt umfasst. Dies hat den Vorteil, dass als Ergebnis
eine zuvor bestimmte Längsgeschwindigkeit
realisiert wird und eine solche Bewegung in einfacher Weise mit
den bereits vorhandenen Servomitteln realisiert werden kann.
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Eine
weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Einrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Diskriminierungsmittel zum
Bestimmen des minimalen und maximalen Pegels des Lesesignals angepasst
sind. Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass die Lesesignalmodulationstiefe,
die pro Informationsträgertyp
unterschiedlich sein kann, in einfacher Weise aus den verschiedenen
Effekten bestimmt werden kann.
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Eine
weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Einrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Diskriminierungsmittel zum
Detektieren der Anzahl Kreuzungen der Abtastposition mit einer Spur
angepasst sind, wenn die Abtastposition in der Richtung quer zur
Richtung der Spuren bewegt wird. Dies hat den Vorteil, dass bei
einer Querbewegung über
einen bekannten Abstand der Spurmittenabstand, der den gegenseitigen
Abstand zwischen den Spuren angibt und der für jeden Informationsträgertyp unterschiedlich
sein kann, in einfacher Weise bestimmt werden kann.
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Diese
und andere Aspekte der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden anhand von Ausführungsbeispielen
im Weiteren näher
beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine
Einrichtung zum Auslesen eines Informationsträgers,
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2 ein
Diagramm einer Diskriminierungsprozedur und
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3 einen
Teil eines Informationsmusters.
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Einrichtung
zum Auslesen eines Informationsträgers 1, die Diskriminierungsmittel 9 zum
Bestimmen eines Informationsträgertyps
umfasst. Der Informationsträger ist
von einem optisch lesbaren scheibenförmigen Typ wie beispielsweise
die Audio-CD oder eine High-Density-CD wie z.B. eine Multimedia-CD (MMCD). Die Erfindung
kann jedoch ebenso in Kombination mit Informationsträgern vom
Magnettyp oder mit bandförmigen
Informationsträgern
angewendet werden. Eine ausführliche
Beschreibung des Auslesens einer CD ist in dem Text „Principles
of acoustic disc systems" von
Bouwhuis et al., ISBN 0-85274-785-3 zu finden. Die MMCD unterscheidet
sich von der CD beispielsweise durch eine größere Informationsdichte, wobei
das Informationsmuster mittels kleinerer Effekte gebildet wird und
der Abstand zwischen den Spuren, der Spurmittenabstand, kleiner
ist als bei der CD. Die Einrichtung umfasst einen Lesekopf 3 zum Abtasten
der Spur 2 mittels eines optischen Bündels bei einer Abtastposition 13,
um den Informationsträger 1 auszulesen.
Das Lesesignal 10 geht zu den Demodulations- und Fehlerkorrekturmitteln 4.
Das so zurückgewonnene
Informationssignal 11 umfasst nicht nur aufgezeichnete
Information, sondern auch alle mediumabhängige Information wie z.B.
Adressen, Steuerungs- und Synchronisationsinformation. Von dort
geht das Informationssignal 11 zu einem Deformatierer 5,
wo die mediumabhängige
Information entnommen wird und dem Systemcontroller 8 zugeführt wird.
Die rückgewonnene
Benutzerinformation wird über
den Ausgang 12 beispielsweise in Form eines digitalen Bitstroms
erzeugt. Bei einer anderen Ausführungsform
kann die Einrichtung weiterhin einen Decodierer (nicht abgebildet)
zum Decodieren der digitalen Benutzerinformation in ein Analogsignal umfassen,
wie z.B. ein MPEG-2-codiertes digitales Videosignal in ein analoges
Videosignal, oder einen Wandler zum Wandeln eines digitalen Audiosignals in
ein analoges Audiosignal. Der Informationsträger 1 wird mittels
Antriebsmitteln 6 auf die gewünschte Umdrehungsgeschwindigkeit
gebracht. Der Lesekopf 3 ist über der Abtastposition des
Informationträgers 1 mittels
einer Positionierungseinheit, beispielsweise eines Schlittens oder
eines Schwenkarms (nicht abgebildet), der durch den Systemcontroller 8 angesteuert
wird, positioniert. Die Servospurfolgemittel 7 leiten aus
dem Lesesignal 10 Servoinformation ab, die den Ort der
Abtastposition 13 relativ zur Mitte der Spur 2 bezeichnet.
Mit den Servospurfolgemitteln wird die Abtastposition 13 so
angepasst, dass die Abtastposition 13 auf der Spur 2 gehalten
wird.
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Zum
optimalen Auslesen dieser Informationsträgertypen kann es wünschenswert
sein, dass die Servoeinstellungen und die Signalverarbeitung auf
den Informationsträgertyp
angepasst werden. Für eine
adäquate
Anpassung muss der Informationsträgertyp bekannt sein. Zum Bestimmen
des Informationsträgertyps
umfasst die erfindungsgemäße Einrichtung
Diskriminierungsmittel 9, die mit dem Systemcontroller 8 gekoppelt
sind, um ein Diskriminierungssignal, das den Informationsträgertyp angibt, weiterzuleiten.
Die Diskriminierungsmittel 9 sind mit dem Lesesignal 10 gekoppelt
und detektieren seine Signaleigenschaften, die mit einem oder mehreren physikalischen
Parametern des Informati onsmusters zusammenhängen. Das Lesesignal wird hierzu
in einer Diskriminierungsprozedur analysiert, nachdem ein Informationsträger eingebracht
worden ist. Für unterschiedliche
Informationsträgertypen
wird eine einzige Diskriminierungsprozedur verwendet, bei der ein
Lesesignal erzeugt wird, während
die Spurfolgemittel 7 nicht im Betrieb sind und die Abtastposition 13 nicht
auf einer speziellen Spur gehalten wird. Eine Anzahl der weiteren
Servosteuerungsmittel, speziell die Fokussierungssteuereinheit,
sind in zuvor bestimmter Weise eingestellt worden, sodass das Lesesignal
Signaleigenschaften aufweist, die mit physikalischen Parametern
zusammenhängen.
Mehrere Beispiele für
physikalische Parameter und zugehörige Signaleigenschaften werden
anhand von 2 und 3 beschrieben.
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Bei
anderen Ausführungsformen
ist die Erfindung zum Abspielen unterschiedlicher Typen von Informationsträgern, wie
einer Magnetplatte oder eines optischen oder magnetischen Bandes
geeignet, wobei auf den Informationsträgern ein Informationsmuster
aus nahezu parallelen Spesen zur Verfügung steht. Eine derartige
Einrichtung hat natürlich
Antriebsmittel, Positionierungsmittel und Servospurfolgemittel,
die für
den jeweiligen Informationsträgertyp geeignet
sind. Eine Unterscheidung zwischen Informationsträgertypen
erfolgt in vergleichbarer Weise auf Basis von Signaleigenschaften
des Lesesignals, wenn die Servospurfolgemittel nicht im Betrieb
sind.
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2 zeigt
eine schematische Darstellung einer Diskriminierungsprozedur gemäß der Erfindung als
Beispiel für
das Unterscheiden zwischen der CD und der MMCD. Die Prozedur wird
von dem Systemcontroller 8 und den Diskriminierungsmittel 9 ausgeführt. In
Schritt S1 wird die Einrichtung eingeschaltet und ein Informationsträger in die
Einrichtung eingelegt. In Schritt S2 werden alle Einstellungen der
Einrichtung, die von dem Informationsträgertyp abhängen, auf einen gegebenen Wert
gebracht. Hierzu wird aus dem Bereich von Werten, die für Informationsträger üblich sind,
beispielsweise ein mittlerer oder der niedrigste Wert für die Umdrehungsgeschwindigkeit des
Informationsträgers,
ausgewählt.
In Schritt S3 werden die Antriebsmittel angetrieben, um den Informationsträger bei
einer festen zuvor bestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit drehen zu
lassen. In Schritt S4 wird der Lesekopf bei einem zuvor bestimmten
radialen Abstand von dem Rotationspunkt bestimmt. Wenn die Positionierungsmittel
einen Sensor haben, der den radialen Abstand angibt, ist eine willkürliche Auswahl
des Abstandes möglich.
Bei einer Einrichtung ohne einen derartigen Sensor kann ein bekannter
fester Anschlagpunkt für
die Positionierungsmittel, wie z.B. ein Anschlagpunkt beim minimalen
radialen Abstand verwendet werden. Dann muss ein fester kleiner
Abstand nach außen überdeckt
werden, sodass die Abtastposition 13 sicherlich auf dem
Informationsmuster bei dem bekannten radialen Abstand mit einer
begrenzten Toleranz liegt. Dies kann realisiert werden, indem beispielsweise eine
kleine feste Steuerungsspannung an den positionierenden Servo angelegt
wird. Die Schritte S3 und S4 bewirken, dass sich das Informationsmuster
entlang der Abtastposition bei einer bekannten Längsgeschwindigkeit in Richtung
nahezu parallel zu den Spuren bewegt. In Schritt S5 werden der Laser
in dem Lesekopf und der Fokussierungsservo aktiviert. Als Folge
wird das Lesesignal 10 generiert. Die Servospurfolgemittel 7 werden
jetzt eingeschaltet. Der Informationsträgertyp ist noch unbekannt und
ein optimales Servospurfolgen erfordert normalerweise eine Anpassung
der Einstellung der Servospurfolgemittel 7 an den Informationsträgertyp.
Zusätzlich
erfordert das Verriegeln der Servospurfolgesteuerung zusätzliche
Zeit. In Schritt S6 werden die Signaleigenschaften des Lesesignals 10 bestimmt,
die mit einem oder mehreren physikalischen Parametern des Informationsmusters
zusammenhängen,
welche für die
zu unterscheidenden Informationsträger charakteristisch sind.
Hierzu werden Signale, die eine oder mehrere der Eigenschaften,
beispielsweise die Amplitudenveränderung
oder den Frequenzinhalt des Lesesignals 10 bezeichnen,
mit Ableitmitteln, die einem Fachkundigen bekannt sind, abgeleitet.
Auf Basis der abgeleiteten Signale wird dann der Informationsträgertyp bestimmt
und zu dem Systemcontroller 8 übertragen. In Abhängigkeit
von dem detektierten Informationsträgertyp wird dann zu Schritt
S7, S8 oder S9 weitergegangen. Im Fall einer CD wird zu Schritt S7
gegangen, bei dem die Einstellungen der Einrichtung an eine CD angepasst
werden. Im Fall einer MMCD wird zu Schritt S8 gegangen, bei dem
die Einstellungen der Einrichtung an eine MMCD angepasst werden.
Zu Schritt S9 wird gegangen, wenn der Informationsträgertyp nicht
abgespielt werden kann und der Informationsträger beispielsweise automatisch ausgeworfen
wird. Nach Schritt S7 oder Schritt S8 folgt Schritt 510,
in dem der Informationsträger
abgespielt wird, während
natürlich
die Servospurfolgemittel 7 im Betrieb sind.
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Bei
einer Ausführungsform
der Diskriminierungsprozedur werden in Schritt S6 beim Bestimmen der
Signaleigenschaften Eigenschaften des Frequenzspektrums bestimmt,
wie das Vergleichen der Energiemenge in einem Niederfrequenzband
und in einem Hochfrequenzband, was mit einfachen Filtermitteln erreicht
werden kann. Dieser Energieinhalt kann für unterschiedliche Informationsträgertypen, die
unterschiedliche Dichten und unterschiedliche Effektabmessungen
haben, unterschiedlich sein. Bei einer geeigneten Wahl der Filterfrequenzen
kann der Informationsträgertyp
in einfacher Weise bestimmt werden.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
der Diskriminierungsprozedur wird die Abtastposition über einen
zuvor bestimmten Abstand in einer Richtung quer zu den Spuren in
Schritt S6 bewegt, wobei die Signaleigenschaften bestimmt werden.
Als Folge werden in bekannter Weise in dem Lesesignal Signalkomponenten
gebildet, die mit dem Kreuzen einer Spur zusammenhängen. Diese
Signalkomponenten werden gezählt
uns auch die Anzahl Kreuzungen. Die Anzahl Kreuzungen über einen
bekannten Abstand oder die Anzahl Kreuzungen pro Zeiteinheit bei einer
bekannten Quergeschwindigkeit hängt
dann mit der Spurdichte und somit dem Spurmittenabstand zusammen.
Dieser Spurmittenabstand ist einer der physikalischen Parameter
die sich für
die CD (ungefähr
1,6 μm)
und die MMCD (etwa 0,8 μm)
deutlich unterscheiden. In diesem Fall ist es nicht notwendig, in
Schritt S3 eine genaue Umdrehungsgeschwindigkeit und in Schritt
S4 eine genaue Radialposition zu realisieren. Bei einer zu niedrigen
Umdrehungsgeschwindigkeit besteht jedoch das Risiko, dass eine Kreuzung
nicht detektiert wird, weil dort zu wenig detektierbare Effekte
vorliegen.
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3 zeigt
eine schematische Darstellung eines Teils eines Informationsmusters,
in dem vier parallele Spuren 20 angegeben werden. Die Spuren werden
von Effekten 21 und 22 gebildet, die beispielsweise
optisch oder magnetisch ausgelesen werden können. Die Effekte repräsentieren
ein Binärsignal,
für das
die Stege oder Pits 21 die eine Polarität und die Zwischenräume 22 die
andere Polarität repräsentieren.
Die Effekte (d.h. sowohl die Stege 21 als auch die Zwischenräume 22)
haben nur eine begrenzte Anzahl Längen und die Längen unterscheiden
sich konstant durch eine feste Schrittgröße T. Für die CD treten beispielsweise
die Längen
37 bis 11T auf. Dadurch tritt in dem Lesesignal eine star ke mit
T zusammenhängende
Frequenzkomponente auf, die auch Bittakt genannt wird. Zum Rückgewinnen
der digitalen Information muss der Bittakt regeneriert werden. Hierzu
umfassen die Demodulationsmittel 4 Mittel zum Regenerieren
des Bittakts, beispielsweise eine so genannte phasengeregelte Schleife
(PLL: Phase-Locked Loop). Eine PLL kann in bekannter analoger oder
digitaler Weise realisiert werden. Es ist möglich, die bereits für die Detektion
der Frequenz des Bittaktes vorhandene PLL zu verwenden. Hierzu muss
die PLL zum Bestimmen der Frequenz, bei der die PLL verriegelt wird,
ausgebildet sein. Diese Information wird zu den Diskriminierungsmitteln 9 weitergeleitet.
Die Diskriminierungsmittel 9 stellen dann fest, ob die
detektierte Frequenz in einem von zwei – nicht überlappenden – Wertebereichen
liegt, so genannten Fenstern. Als Folge ist die Schrittgröße T, die
für die
CD ungefähr
0,28 μm
und für
die MMCD etwa 0,15 μm
beträgt,
in einfacher Weise bekannt.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
wird die einer der Längen
der Effekte entsprechende Signalkomponente ausgefiltert und beispielsweise
durch einen Lauflängendetektor
in dem Diskriminierungsmittel 9 detektiert. Ein solcher
Detektor bestimmt die Zeit, in der sich die Polarität des Lesesignals
nicht ändert.
Eine geeignete Wahl zur Detektion ist die der kürzesten Lauflänge entsprechende
Komponente (d.h. für
CD 3T). Der Mittelwert der kürzesten
Lauflängen
wird von den Diskriminierungsmitteln 9 mit den für die unterschiedlichen
Informationsträgertypen
erwarteten Werte verglichen.
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Bei
anderen Ausführungsformen
muss zwischen Informationsträgertypen,
die sich in anderen physikalischen Parametern unterscheiden, eine
Unterscheidung getroffen werden. Ein Beispiel hierfür ist der
Unterschied in der Modulationstiefe des Lesesignals bei unterschiedlichen
Informationsträgertypen. Hierzu
können
die Diskriminierungsmittel die minimalen und maximalen Pegel des
Lesesignals 10 bestimmen. Der Unterschied ist dann für die Modulationstiefe
bezeichnend.