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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum Lesen und/oder Schreiben
von Datenmarkierungen eines optischen Aufzeichnungsträgers, welcher entlang
einer Spur angeordnete Datenmarkierungen und seitlich versetzt zur
Mitte dieser Spur angeordnete Header-Markierungen aufweist.
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Ein
derartiges Gerät
ist aus der EP-A2-0 801 382 bekannt. Hier wird ein optischer Aufzeichnungsträger mit
entlang einer kreis- oder spiralförmigen Spur angeordneten Datenmarkierungen
sowie in Spurrichtung in bestimmten Abständen angeordneten Header-Markierungen
ausgelesen. Die Header-Markierungen sind dabei seitlich versetzt
zur Spur angeordnet, insbesondere um eine halbe Spurbreite versetzt.
Nachteilig an dem bekannten Gerät ist
anzusehen, daß die
Ausleseeinheit zum Auslesen der Datenmarkierungen auf das Detektieren
zentriert zur Spur angeordneter Markierungen optimiert ist. Beim
Auslesen der seitlich versetzten, also dezentriert angeordneten
Header-Markierungen, treten daher Lesefehler auf. Eine Reduzierung
der Lesefehler wird bei dem bekannten Gerät dadurch erzielt, daß zum Auslesen
der Header-Markierungen ein aus Photo-Detektorsignalen gebildetes
Differenzsignal anstatt des zum Auslesen der Datenmarkierungen üblichen
Summensignals verwendet wird. Als nachteilig an dieser Lösung ist
anzusehen, daß die
Auswerteeinheit auch auf dieses Differenzsignal nicht optimal angepaßt ist.
Alternativ ist ein zweiter Signalverarbeitungspfad vorgegeben. Dies
hat den Nachteil, daß der
Schaltungsaufwand erhöht
ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, das Auslesen von Daten und Header-Markierungen mit
möglichst
niedriger Fehlerrate zu ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Dabei
weist das Gerät
einen Signalformer zum Bilden eines geformten Signals aus einem
von einem Photodetektor erzeugten elektrischen Signal auf, eine
Header-Erkennungseinheit zum Erkennen, ob Daten oder Header- Markierungen gelesen
werden und eine von der Header-Erkennungseinheit
angesteuerte Schalter-Einheit, die zum Verbinden eines Eingangs
des Signalformers mit unterschiedlichen Einganssignalquellen dient.
Erfindungsgemäß weist
das Gerät
weiterhin einen Schwellwertbildner zum Bilden eines Eingangssignals
für den
Signalformer und eine Speichereinheit mit mindestens zwei Speicherplätzen auf. Mittels
der Schaltereinheit ist der Eingang der Speichereinheit mit dem
Ausgang des Schwellwertbildners und der Ausgang der Speichereinheit
mit einem Schwellwerteingang des Signalformers verbindbar. Dies
hat den Vorteil, daß eine
Reduzierung von Lesefehlern durch eine optimale Anpassung des Signalformers
an das entweder von Header- oder von Datenmarkierungen dominierte
Signal erfolgt. Dem Signalformer wird zum Auslesen von Header-Markierungen ein
anderer Schwellwert als Eingangssignal zugeführt, als zum Auslesen von Datenmarkierungen. Ein
weiterer Vorteil liegt darin, daß beim Wechsel von Header- auf Datenmarkierungen
durch das Umschalten der Schaltereinheit sofort ein gespeicherter,
also gut an die aktuell auszulesende Art Markierungen angepaßter Schwellwert
an den Schwellwerteingang des Signalformers gelangt. Dieser Schwellwert
wird im Folgenden dann noch vom Schwellwertbildner optimiert.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schaltereinheit
drei Schalterstellungen aufweist. Dies hat den Vorteil, daß unterschiedliche
Schwellwerte für
Datenmarkierungen, nach links versetzte Header-Markierungen und
nach recht versetzte Header-Markierungen möglich sind. Dabei ist eine
entsprechend größere Anzahl
Speicherplätze
vorzusehen.
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Schwellwertbildner
und Speichereinheit sind erfindungsgemäß auf digitaler Basis realisiert.
Dies hat den Vorteil, daß keine
Störeinflüsse durch Schwankungen
der bei analogen Bauteilen unvermeidlichen Bauteileigenschaften
auftreten. Im Gegensatz zu mittels Kondensatoren realisierter analoger Speicher
ist eine zeitlich nahezu unbegrenzte Speicherung ohne Änderung
des gespeicherten Wertes möglich.
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Erfindungsgemäß sind jeweils
zwei Speicherplätze
für jede
Schalterstellung vorgesehen. Dies hat den Vorteil, daß die in
Reihe geschalteten Speicherplätze
sowohl den aktuellen als auch den vorhergehenden Wert des Schwellwerts
gespeichert haben, wobei jeweils der vorhergehende als Eingangssignal
für den
Signalformer genutzt wird. Bei einem auftretenden Fehler wird der
vorhergehende, aber korrekte Wert nicht mehr durch den aktuellen, aber
bereits falschen Wert überschrieben,
sondern der korrekte Wert wird als Eingangssignal für den Signalformer
so lange genutzt, bis der Fehler nicht mehr auftritt.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß ein Schalter zum Verbinden
des Schwellwerteingangs des Signalformers mit dem Ausgang der Schalter-Einheit
oder dem Ausgang des Schwellwertbildners vorhanden ist. Dies hat
den Vorteil, daß im
Normalfall, also wenn kein Fehler auftritt, und wenn kein Übergang
von Header- auf Daten-Markierungen o.ä. auftritt, immer der aktuelle
Schwellwert an den Signalformer geliefert wird. Bei Vorliegen einer
Störung
oder beim Übergang
von Header- auf Daten-Markierungen wird dagegen auf den gespeicherten,
in diesem Fall besser angepaßten,
vorhergehenden Schwellwert umgeschaltet.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zum fehlerfreien Auslesen von Daten- und Header-Markierungen eines
entsprechenden Aufzeichnungsträgers sieht
vor, daß ein
Schwellwert gebildet wird, mittels dessen ein geformtes Signal aus
einem Detektorsignal gebildet wird. Beim Auslesen eines Datenbereichs
wird der aktuelle Schwellwert in einen ersten Speicher eingespeichert,
während
beim Auslesen eines Header-Bereichs
der aktuelle Schwellwert in einen zweiten Speicher eingespeichert
wird. Beim Vorliegen eines Übergangs,
beispielsweise von Daten-Bereich auf Header-Bereich oder umgekehrt oder
innerhalb unterschiedlicher Daten- bzw.
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Header-Bereiche
wird dagegen ein Einspeichern unterbunden und zum Bilden des geformten
Signals wird der eingespeicherte, dem neu zu lesenden Bereich entsprechende
gespeicherte Schwellwert verwendet. Beim Übergang von einem Bereich in
einen anderen ist es im allgemeinen bekannt oder feststellbar, welcher
Art der folgende, neu zu lesende Bereich entspricht. Das erfindungsgemäße Verfahren hat
den Vorteil, daß nach
einem Übergang
von Daten- auf Header-Bereich
nicht mit einem schlecht angepaßten,
also falschen Schwellwert gearbeitet wird, der sich nur relativ
langsam auf die richtige Größenordnung
einpendelt, sondern daß sofort
mit einem auf den zukünftig
zu lesenden Bereich angepaßten Schwellwert
begonnen wird. Dies erhöht
die Abtastsicherheit und reduziert die Fehlerrate.
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Eine
Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, daß das Unterbinden des Neuspeicherns
und das Verwenden des bereits gespeicherten Werts für einen
bestimmten Zeitraum nach dem Erkennen eines Übergangs beibehalten wird.
Dies hat den Vorteil, daß direkt
nach dem Übergang
zwangsweise der für den
neu zu lesenden Bereich gut geeignete Wert gehalten wird. In dieser
Zeit pendelt sich das System ein, so daß am Ende dieses Zeitraums
das System stabil ist und der neu gebildete Schwellwert den korrekten
Wert erreicht hat. Durch Vorgabe des Zeitraums ist das Verfahren
an die Eigenschaften des Geräts
angepaßt.
Je nach diesen Eigenschaften kann ein längerer oder kürzerer Zeitraum
sinnvoll sein. Der Zeitraum sollte im allgemeinen möglichst kurz
sein, um relativ schnell eine geregelte Anpassung des Schwellwerts
zu erzielen, sollte aber andererseits lang genug sein, um in der
Einschwingphase möglicherweise
auftretende Fehler nicht zur Wirkung kommen zu lassen. Es liegt
auch im Rahmen der Erfindung, daß der Zeitraum endet wenn der
neu gebildete Schwellwert einen stabilen Wert oder einen Wert innerhalb
eines gewissen Bereiches um den gespeicherten Wert herum erreicht.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
daß das Unterbinden
des Neuspeicherns und das Verwenden des bereits gespeicherten Werts
auch beim Auftreten eines Defekts erfolgt. Dies hat den Vorteil,
daß der Neustart
des Auslesens nach dem Defekt mit einem guten, den gespeicherten
Schwellwert, der nicht aufgrund des Defekts verfälscht ist, begonnen wird. Als Defekt
ist dabei z.B. eine durch Kratzer, Schmutz o.ä. hervorgerufene Beeinflussung
des Signals anzusehen, die das Auslesen für kurze Zeit unmöglich macht,
oder zumindest zu einer hohen Fehlerrate führt. Auch beim Vorliegen eines
Fehlers ist es im allgemeinen möglich,
die Art des nach dem Fehler zu lesenden Bereichs festzulegen. Bei
geringfügigen Fehlern
kann dies genau detektiert werden, bei schwerwiegenderen Fehlern
wird näherungsweise angenommen,
daß die
zuletzt gültige
Art des Bereichs auch nach dem Ende des Fehlers vorliegt. Es ist
auch möglich,
die Art des Bereichs aus bekannten Eigenschaften der Disk wie z.B.
Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Header-Bereichen, und aus wirklichen
Werten wie z.B. seit letztem Header-Bereich verstrichene Zeit, wirkliche
Abtastgeschwindigkeit usw..
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Beim
Vorliegen mehrerer unterschiedlicher Header- oder Datenbereiche
werden erfindungsgemäß weitere
Speicher zum Einspeichern bzw. Auslesen der Schwellwerte für die entsprechenden
Header- oder Datenbereiche genutzt. Dies hat den Vorteil, daß das Verfahren
auch auf optische Aufzeichnungsträger, die sowohl nach links
als auch nach rechts von der Spur versetzte Header aufweisen anpaßbar ist.
Es ist damit auch auf andere, mit sonstigen unterschiedlichen Eigenschaften
versehene Datenbereiche oder Header-Bereiche anpaßbar.
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Erfindungsgemäß ist weiterhin
vorgesehen, daß jeder
Speicher zumindest zwei Speicherplätze aufweist, wobei in einem
ersten Speicherplatz eingespeichert und aus einem zweiten Speicherplatz
ausgelesen wird. Der Inhalt des ersten Speicherplatzes wird dabei
zeitversetzt in den zweiten Speicherplatz übertragen, beispielsweise während des nächsten oder
eines folgenden Taktes. Zum Unterbrechen des Speicherns wird die Übertragung
vom ersten in den zweiten Speicherplatz unterbunden, so daß der Wert des
zweiten Speicherplatzes nicht aktualisiert, also gehalten wird.
Dies hat den Vorteil, daß keine
schnelle Erkennung des Übergangs
oder ein schnelles Erkennen von Fehlern erforderlich ist. Ein bereits
falscher Wert, der im ersten Speicherplatz eingespeichert wird,
beeinflußt
noch nicht den Signalformer, der anhand des im zweiten Speicherplatz
befindlichen, noch korrekten Werts arbeitet. Erst das Übertragen
vom ersten in den zweiten Speicherplatz muß unterbrochen werden. Die
dadurch gewonnene Zeit reicht im allgemeinen auch bei sehr hohen
Taktraten zum sicheren Erkennen eines Übergangs oder eines Defekts
aus.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind auch in der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
angegeben. Die Erfindung ist aber nicht auf diese Ausführungsbeispiele
beschränkt.
In den Figuren zeigen
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1 eine
schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Geräts;
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2 eine
schematische Darstellung in einem erfindungsgemäßen Gerät auftretender Signale beim
Auslesen eines optischen Aufzeichnungsträgers mit Header-Bereich;
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3 eine
schematische Darstellung in einem erfindungsgemäßen Gerät auftretender Signale im Fall
eines Defekts;
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4 eine
schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Geräts;
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5 eine
schematische Darstellung eines mit Daten- und Header-Markierungen
versehenen optischen Aufzeichnungsträgers;
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6 eine
schematische Darstellung eines Header-Bereichs des optischen Aufzeichnungsträgers gemäß 5;
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7 ein
Flußdiagramm
eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt
in schematischer Darstellung einen Teil eines erfindungsgemäßen Geräts. Ein
von einem hier nicht dargestellten Aufzeichnungsträger kommender
Lichtstrahl 3 fällt
auf einen Detektor 2. Der Detektor 2 ist als Vierquadrantdetektor
dargestellt, aber auch andere, dem Fachmann geläufige Formen, können hier
ebenfalls Verwendung finden. Ein aus den von den einzelnen Quadranten
des Detektors 2 abgegebenen Signalen geformtes hochfrequentes
Signal HF wird einem Signalformer 4 zugeführt, welcher
ein geformtes Signal FS zur weiteren Auswertung an eine hier ebenfalls
nicht dargestellte Auswerteeinheit weitergibt. Ein Schwellwertbildner 5 bildet
aus dem geformten Signal FS einen Schwellwert S1, der entweder über eine
Schaltereinheit 6 und eine Speichereinheit 7 oder
direkt als Schwellwert S einem Schwellwerteingang des Signalformers 4 zugeführt wird.
Ein Umschalter 8 verbindet den Schwellwerteingang des Signalformers 4 entweder mit
dem Ausgang der Schaltereinheit 6 oder dem Ausgang des
Schwellwertbildners 5. Der Umschalter 8 wird dazu
von einer Header-Erkennungseinheit 9 angesteuert. Nach
einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, auf den Umschalter 8 zu
verzichten und den Schwellwerteingang des Signalformers 4 immer mit
dem Ausgang der Schaltereinheit 6 zu verbinden.
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Die
Header-Erkennungseinheit 9 wertet das hochfrequente Signal
HF oder das geformte Signal FS aus. Beide Varianten sind in 1 dargestellt. Auch
eine kombinierte Auswertung beider Signale HF und FS liegt im Rahmen
der Erfindung. Die Header-Erkennungseinheit 9 wertet das
hochfrequente Signal HF bzw. das geformte Signal FS dahingehend aus,
ob ein Datenbereich oder ein Header-Bereich des Aufzeichnungsträgers ausgelesen
wird. Gegebenenfalls werden auch noch unterschiedliche Arten von
Header- oder Daten-Bereichen
detektiert. Header- und Datenbereiche sind in 5 und 6 abgebildet
und zu diesen Figuren näher
beschrieben. Die Header-Erkennungseinheit 9 gibt ein Signal
H1 ab, wenn ein erster Header-Bereich gelesen wird und ein Signal
H2, wenn ein zweiter Header-Bereich gelesen wird. Die Signale H1
und H2 liegen nicht an, d.h. sie liegen beispielsweise auf Low-level,
wenn ein Datenbereich gelesen wird. In der Variante der Erfindung,
die den Umschalter 8 aufweist, gibt die Header-Erkennungseinheit 9 ein
Umschaltsignal SW an den Umschalter 8 ab, wenn ein Übergang
von Datenbereich auf Header-Bereich oder umgekehrt oder ein Übergang
zwischen unterschiedlichen Header-Bereichen festgestellt wird. Im
Fall eines derartigen Übergangs
wird der Schwellwert-Eingang des Signalformers 4 vom Ausgang
des Schwellwertbildners 5 getrennt und mit dem Ausgang
der Schaltereinheit 6 verbunden.
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Die
Schaltereinheit 6 weist zwei Schalter 10, 10' auf, die beim
Auslesen eines Datenbereichs in der in der 1 abgebildeten
Schaltstellung stehen. Liegt das Signal H1 an, so werden die Schalter 10, 10' in die mittlere
Schaltstellung bewegt, liegt das Signal H2 an, so werden sie in
die äußerst rechte Schaltstellung
gebracht. Das Signal S1 wird somit, je nach ausgelesenem Bereich
des Aufzeichnungsträgers,
einem Speicherplatz M01, M11 oder M21 der Speichereinheit 7 zugeführt. Im
einfachsten Fall weist die Speichereinheit 7 die genannten
drei Speicherplätze
M01, M11 und M21 auf.
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Bessere
Ergebnisse erzielt man aber, wenn für jeden Signalpfad zwei Speicherplätze M01,
M02 bzw. M11, M12 bzw. M21, M22 vorhanden sind. Dabei wird bei jedem
Systemtakt der Inhalt des Speichers Mn1 in den Speicher Mn2 verschoben,
wobei n einen der Werte 0, 1 oder 2 annimmt. Dieses Verschieben
wird dann unterbrochen, wenn kein neues Eingangssignal für den entsprechenden
Speicher Mn1 am Eingang der Speichereinheit 7 anliegt.
Dies ist ebenfalls der Fall, wenn ein fehlerhaftes Eingangssignal
vorliegt. Es wird somit sichergestellt, daß die Speicherplätze Mn2
jeweils korrekte Werte für
den ihnen zugeordneten Daten- bzw.
Headerbereich aufweisen. Somit liegt über die Schaltereinheit 6 und
gegebenenfalls den Umschalter 8 jeweils ein optimaler Schwellwert
S am Eingang des Signalformers 4 an.
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2 zeigt
eine schematische Darstellung von Signalen, die in einem erfindungsgemäßen Gerät beim Auslesen
eines optischen Aufzeichnungsträgers
mit Daten- und Headerbereichen auftreten. Die obere Kurve gibt schematisch
das hochfrequente Signal HF an. Die langwelligen Bereiche entsprechen dabei
einem Datenbereich, während
die höherfrequenten
Bereiche einem der Headerbereiche entsprechen. Die seitlich zur
Spurmitte versetzte Anordnung der Headerbereiche und die relative
Länge der Markierungen
führen
dazu, daß dort
ein wesentlich unruhigeres und einen anderen Mittelwert aufweisendes
Signal auftritt. Die zweite Kurve von oben gibt das Signal H1 an,
welches dem ersten Headerbereich entspricht. Dieses Signal liegt
auf High Level, solange ein erster Headerbereich abgetastet wird, welcher
im dargestellten Beispiel zu einem hohen Wert im hochfrequenten
Signal HF führt.
In allen anderen Bereichen liegt das Signal H1 auf Low Level. Die
darunter folgende Kurve gibt das Signal H2 an, welches dem zweiten
Headerbereich zugeordnet ist. Es ist nur dann auf High Level, wenn
ein zweiter Headerbereich abgetastet wird. Die untere Kurve gibt
an, mit welchem Schwellwert S der Signalformer 4 beaufschlagt
wird. Für
das Auslesen des Datenbereichs entspricht dies dem in Speicherplatz
M02 befindlichen Wert, beim Abtasten des ersten bzw. zweiten Headerbereichs
dem in Speicherplatz M12 bzw. M22 befindlichen Wert. Dies ist in
der unteren Kurve durch die Angabe der Speicherplätze angedeutet.
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3 zeigt
schematisch Signale, die in einem erfindungsgemäßen Gerät im Fall eines Defekts auftreten.
Als Defekt zählt
dabei beispielsweise ein Kratzer auf dem Aufzeichnungsträger oder
eine andere Bedingung, unter der kein hochfrequentes Signal HF oder
nur ein gestörtes
hochfrequentes Signal HF auftritt. Im unteren Teil der 3 ist
das hochfrequente Signal HF beim Auslesen eines Datenbereichs schematisch
dargestellt. Im linken und im rechten Bereich tritt kein Defekt
auf, das hochfrequente Signal schwingt relativ gleichmäßig zwischen einem
unteren und einem oberen Grenzwert. Die zeitliche Ausdehnung der
einzelnen Schwingungen ist vereinfacht etwa gleichlang dargestellt,
was in der Realität
nur selten der Fall ist. Im mittleren Bereich erkennt man, daß das hochfrequente
Signal HF keinerlei Modulation mehr aufweist und stark absinkt. Dies
wird durch einen Defekt hervorgerufen, beispielsweise durch Schmutz
auf dem Aufzeichnungsträger.
Die obere Kurve zeigt ein aus dem hochfrequenten Signal HF bzw.
dem geformten Signal FS abgeleitetes Taktsignal T. Das Taktsignal
T bleibt aus, wenn das hochfrequente Signal HF derart gestört ist, daß eine Auswertung
zur Taktsignalgenerierung nicht mehr möglich ist. Im allgemeinen macht
sich dies erst mit einer geringen zeitlichen Verzögerung bemerkbar.
Diese Verzögerung
ist mit t1 angedeutet. Nach dieser Verzögerungszeit t1 wird ein Defektsignal
DEF auf High Level gesetzt. Zu diesem Zeitpunkt ist der aktuell
gebildete Schwellwert S1, der in 3 gepunktet
dargestellt ist, bereits weit unter den Mittelwert des ungestörten hochfrequentent
Signals HF abgesunken. Der Schwellwert S1 steigt auch nach Ende
des Defekts erst wieder langsam an. Würde der Schwellwert S1 direkt
dem Signalformer 4 zugeführt, so würde das vom Signalformer 4 gebildete
geformte Signal FS zunächst
fehlerhaft gebildet. Gemäß der Erfindung
wird der Signalformer 4 mit dem Schwellwert S beaufschlagt,
welcher aus einem der Speicherplätze
Mn2 der Speichereinheit 7 ausgelesen wird. Der Schwellwert
S weist aufgrund der Verzögerung,
die er in der Speichereinheit 7 erfährt, auch nach Ablauf der Verzögerung t1
noch den optimalen Wert auf. Sobald das Defektsignal DEF auf High
Level springt, wird der Inhalt des Speicherplatzes Mn2 nicht mehr
aktualisiert. Der Schwellwert S bleibt somit beibehalten. Sofort
nach Ende des Defekts ist daher eine optimale Signalformung unter
Verwendung des Schwellwerts S möglich.
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4 zeigt
eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Geräts. In 4 sind
Datenleitungen, die eine Bitbreite größer 1 aufweisen, mit Querstrich
und beispielhafter Angabe der Bitbreite bezeichnet. Das geformte
Signal FS wird dem Schwellwertbildner 5 zugeführt, der
einen Addierer 11 und einen Begrenzer 12 aufweist.
Im Addierer 11 wird zu dem geformten Signal FS ein akkumulierter
Schwellwert S' addiert. Das
Ergebnis dieser Addition wird von dem Begrenzer 12 begrenzt
und als Schwellwert S1 ausgegeben. Der Schwellwert S1, der hier
mit 24 Bit angegeben ist, wird in 8 höchstwertige Bits, hier mit "msb" bezeichnet, und
in 16 niedrigwertige Bits, hier mit "lsb" bezeichnet,
aufgespalten. Die niedrigwertigen Bits werden unverändert einem
Ausgangsspeicher M zugeführt.
Die höherwertigen
Bits werden zum einen dem Eingang der Speichereinheit 7 zugeführt und zum
anderen einem Eingang des Umschalters 8. Im Normalfall,
also beim ungestörten
Abtasten eines Datenbereichs oder eines Headerbereichs, befindet sich
der Umschalter 8 in seiner unteren Stellung. Die höherwertigen
Bits werden dann ebenfalls ungeändert
dem Ausgangsspeicher M zugeführt,
welcher den akkumulierten Schwellwert S' ausgibt. Dieser wird noch in einem
Begrenzer 13 begrenzt und als Schwellwert S ausgegeben.
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Die
Speichereinheit 7 weist die Speicherplätze M01 bis M22 auf, die im
Folgenden auch mit Mnn bezeichnet sind. Der Takteingang der Speicherplätze Mnn
ist jeweils unten, der Enable-Eingang jeweils oben dargestellt.
Nur wenn sowohl am Takteingang als auch am Enable-Eingang ein High-Signal
anliegt, wird der Inhalt des entsprechenden Speicherplatzes Mnn
durch den am Eingang des Speicherplatzes anliegenden Wert aktualisiert,
ansonsten wird er beibehalten. Beim Auslesen eines Datenbereichs
sind nur die Enable-Eingänge
der Speicherplätze
M01 und M02 auf High Level, nur deren Inhalt wird aktualisiert. Wird
ein Übergang
vom Datenbereich auf einen der Header-Bereiche detektiert, so werden
die Enable-Eingänge
der Speicherplätze
M01 und M02 auf Low Level gelegt. Selbst wenn sich bereits im Speicherplatz
M01 ein falscher Wert befinden sollte, so wird im Speicherplatz
M02 immer noch der für
das Auslesen eines Datenbereichs korrekte Wert beibehalten. Im Fall
eines solchen Übergangs,
wird der Schalter 10, der als 3-auf-1-Multiplexer ausgebildet ist,
so geschaltet, daß der
Ausgang des entsprechenden Speicherplatzes M12 oder M22, je nachdem, welcher
Header-Bereich folgt,
auf den Eingang des Umschalters 8 gelegt wird. Am Schalter 10 liegen
die Signale H1 und H2 an. Sind beide auf Low Level, so wird der
Ausgang des Speicherplatzes M02 mit dem Eingang des Umschalters 8 verbunden.
Liegt nur Signal H1 auf High Level, so wird der Ausgang des Speicherplatzes
M12, liegt dagegen nur Signal H2 auf High Level, so wird der Ausgang
des Speicherplatzes M22 mit dem Eingang des Umschalters 8 verbunden.
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Der
Umschalter 8 erhält
sein Umschaltsignal SW in diesem Ausführungsbeispiel von der Header-Erkennungseinheit 9', die, anders
als zu 1 beschrieben, die Signale H1 und H2 als Eingangssignale
nutzt. Die Signale H1 bzw. H2 werden Flankendetektoren 14, 14' zugeführt. Die
Flankendetektoren 14, 14' geben eine logische 1, also High
Level, aus, wenn ihr Eingangssignal eine steigende bzw. eine fallende
Flanke aufweist. Die Ausgänge
der Flankendetektoren 14, 14' werden einem Oder-Glied 15 zugeführt, dessen
Ausgangsssignal somit immer dann einer logischen 1 entspricht, wenn
der abtastende Lichtstrahl von einem Bereich der Datenspur auf einen
anderen übergeht.
Das Ausgangssignal des Oder-Glieds 15 wird einem Pulsgenerator 16 zugeführt, der
einen Puls vorgebbarer Länge
ausgibt, wenn sein Eingangssignal einer logischen 1 entspricht.
Das Ausgangssignal des Pulsgenerators 16 wird über ein
Oder-Glied 17 dem Umschalter 8 zugeführt. Der
Umschalter 8 wird auf diese Weise nicht nur im Moment des Übergangs
von einem auf einen anderen Bereich der Datenspur sondern auch noch für die vorgegebene
Zeit im Anschluß an
diesen Zeitpunkt geschaltet. Die vorgebbare Zeit ist dabei an die Eigenschaften
des Geräts
angepaßt,
sie ist beispielsweise so gewählt,
daß sie
länger
dauert, als die Einschwingzeit des Signals S1, also bis ein relativ
stabiles Signal S1 vom Begrenzer 12 abgegeben wird. Am anderen
Eingang des Oder-Glieds 17 liegt ein Defektsignal DEF an,
welches von einer hier nicht dargestellten Detektionseinheit abgegeben
wird, falls ein Defekt im hochfrequenten Signal HF auftritt, beispielsweise
aufgrund einer Verschmutzung oder eines Kratzers auf dem Aufzeichnungsträger. Auch
im Fall eines derartigen Defekts wird der Umschalter 8 in seine
obere Position geschaltet, um den in einem der Speicher Mn2 gespeicherten,
vor dem Auftreten des Defekts korrekten Schwellwert S1 abzugeben.
Das Ausgangssignal des Oder-Glieds 17 wird weiterhin einem
invertierenden Eingang eines Und-Glieds 18 zugeführt, an
dessen anderem Eingang ein von einem Taktgenerator 19 abgegebenes
Signal anliegt. Der Taktgenerator 19 reduziert den Systemtakt
um einen vorgebbaren Faktor, welcher gerätespezifisch anpaßbar ist
und zusätzlich
in Abhängigkeit
vom auszulesenden Typ Aufzeichnungsträger angepaßt wird. Der Faktor kann den
Wert 1 annehmen, vorteilhafte Werte liegen aber im Bereich 128 bis
1024 oder noch darüber.
Das Ausgangssignal des Und-Glieds 18 wird über den
als 1-auf-3-Multiplexer ausgebildeten Schalter 10' einem der Speicherplatzpaare
Mn1, Mn2 als Enable-Signal zugeführt.
Nur wenn dieses Signal anliegt, werden die entsprechenden Speicherplätze Mn1,
Mn2 mit dem an ihrem Eingang anliegenden Signal aktualisiert. Eine
derartige Aktualisierung erfolgt nicht, wenn ein Defekt vorliegt,
oder während
und kurz nach einem durch die Signale H1, H2 angezeigten Übergang.
Dies wird durch den invertierenden Eingang des Und-Glieds 18 erreicht.
Weiterhin erfolgt die Aktualisierung in dem vom Taktgenerator 19 abgegebenen
Takt. Das Eingangsssignal des Schalters 10' wird beim Abtasten eines Datenbereichs,
also wenn beide Signale H1 und H2 auf Low Level liegen, den Speicherplätzen M0n zugeführt, beim
Abtasten eines ersten Header-Bereichs, also wenn das Signal H1 auf
High Level und das Signal H2 auf Low Level liegt, den Speicherplätzen M1n
und beim Abtasten eines zweiten Header-Bereichs, also wenn das Signal H1
auf Low Level und wenn das Signal H2 auf High Level liegt, den Speicherplätzen M2n
zugeführt.
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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
Vertiefungen 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.
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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, durch Vertiefungen 22 und durch Land 23 gebildete
Teile der Datenspur 20. 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 unterteilt in einen ersten Header-Bereich 27' und einen zweiten
Header-Bereich 27'' unterschiedlich
versetzter Header-Markierungen 25'. Der Header-Bereich 27 weist
somit abwechselnd nach rechts und nach links bezüglich der Spurmitte versetzte
Header-Markierungen bzw. nach links und nach rechts bezüglich der
Spurmitte versetzte Header-Markierungen
auf, je nachdem, ob der Header-Bereich 27 von einer Vertiefung 22 aus
kommend oder von einem Land 23 aus kommend in Spurrichtung
von links nach rechts durchlaufen wird.
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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 Vertiefung 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.
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7 zeigt
ein Flußdiagramm
eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Im Schritt 30 wird ein Schwellwert S1 gebildet. In Schritt 31 wird überprüft, ob ein
Defektsignal DEF vorliegt. Ist dies der Fall, so wird zu Schritt 36 verzweigt,
ansonsten zu Schritt 32. In Schritt 32 wird überprüft, ob eine
Flanke in einem der Signale H1 oder H2 auftritt. Ist dies der Fall,
so wird zu Schritt 35 verzweigt, ansonsten zu Schritt 33. In
Schritt 33 wird überprüft, ob das
Signal H1 auf High Level liegt. Ist dies der Fall, d.h. wird ein
erster Header-Bereich abgetastet, so wird zu Schritt 41 verzweigt.
Ansonsten wird zu Schritt 34 übergegangen, in dem überprüft wird,
ob das Signal H2 auf High Level liegt. Ist dies der Fall, d.h. wird
ein zweiter Header-Bereich abgetastet, so wird zu Schritt 44 verzweigt,
ansonsten wird zu Schritt 47 verzweigt.
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Die
Schritte 41 bis 43 beziehen sich auf die Speicherplätze M1n,
die Schritte 44 bis 46 auf die Speicherplätze M2n
und die Schritte 47 bis 49 auf die Speicherplätze M0n.
In den Schritten 41, 44 und 47 wird der
Schwellwert S1 als Schwellwert S abgegeben, um vom Signalformer 4 gemäß 1 genutzt
zu werden. In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird
in diesen Schritten statt des Schwellwerts S1 der im jeweiligen
zweiten Speicherplatz Mn2 enthaltene Wert als Schwellwert S ausgegeben.
In den Schritten 42, 45, 48 wird der
Inhalt des jeweiligen ersten Speicherplatzes Mn1 in den jeweiligen
zweiten Speicherplatz Mn2 übernommen.
In den Schritten 43, 46, 49 wird der
aktuelle Schwellwert S1 in den jeweiligen ersten Speicherplatz Mn1 übernommen.
Anschließend
wird zu Schritt 30 zurückgekehrt.
In einer alternativen Version des Ausführungsbeispiels ist jeweils
nur ein erster Speicherplatz Mn1 vorhanden. In diesem Fall entfallen
die Schritte 42, 45 und 48.
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In
Schritt 35 wird ein Zählwert
N auf 0 gesetzt. In Schritt 36 wird überprüft, ob der nächste, auf die
Flanke bzw. das Defektsignal folgende Bereich ein zweiter Header-Bereich
sein wird. Ist dies der Fall, so wird zu Schritt 40 verzweigt.
Ist dies nicht der Fall, so wird in Schritt 37 geprüft, ob der
nächste
abzutastende Bereich ein erster Header-Bereich sein wird. Ist dies
der Fall, so wird zu Schritt 39 verzweigt, ist dies nicht
der Fall, so wird zu Schritt 38 verzweigt.
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In
Schritt 38 wird der Inhalt des Speicherplatzes M02 oder,
wenn kein Speicherplatz M02 vorhanden ist, der Inhalt des Speicherplatzes
M01 als Schwellwert S ausgegeben. Anschließend wird Schritt 50 ausgeführt. In
den Schritten 39 bzw. 40 wird der Inhalt des Speicherplatzes
M1x bzw. M2x als Schwellwert S ausgegeben, wobei bei Vorhandensein
der Speicherplätze
M12 bzw. M22 gilt x = 2, ansonsten x = 1. Nach Schritt 39 bzw. 40 wird
zu Schritt 50 verzweigt. In Schritt 50 wird der
Zählwert
N um 1 erhöht.
In Schritt 51 wird überprüft, ob der
Zählwert
N kleiner als ein Vorgabewert N1 ist. Ist dies der Fall, so wird
zu Schritt 36 verzweigt, ansonsten zu Schritt 30. Über den
Vorgabewert N1 wird festgelegt, wie lange der gespeicherte Wert
als Schwellwert S nach Auftreten einer Flanke oder eines Defekts
ausgegeben wird.
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Für die Bestimmung,
bzw. Vorhersage des nächsten
zu lesenden Bereichs in den Schritten 36, 37 bestehen
mehrere Möglichkeiten.
Nach der Detektion einer Flanke in Schritt 32 ist davon
auszugehen, daß der
nächste
abzutastende Bereich anhand der Signale H1 und H2 eindeutig als
erster Header-Bereich,
zweiter Header-Bereich oder Datenbereich identifizierbar ist. Im
Fall eines Defekts kann es sein, daß kein verläßliches Signal H1 oder H2 vorliegt.
In diesem Fall kann beispielsweise davon ausgegangen werden, daß der nach
dem Defekt zu lesende Bereich mit dem letzten vor dem Defekt zu
lesende Bereich übereinstimmt.
Im Fall eines langanhaltenden Defekts kann, beispielsweise aufgrund
der bekannten Struktur des Aufzeichnungsträgers, anhand der zeitlichen
Länge des
Defekts gefolgert werden, welcher Bereich vermutlich nach Ende des
Defekts zu lesen ist. Eine Vielzahl weiterer Möglichkeiten ist hier im Rahmen
der vorliegenden Erfindung möglich.
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Allgemein
ist es notwendig, einen mittleren Gleichspannungsoffset eines von
einem optischen Aufzeichnungsträger
stammenden Datensignals zu bestimmen, um anhand dieses Schwellwerts
S das analoge Signal HF in einen digitalen Bitstrom FS zu verwandeln.
Dieser Schwellwert S, auch Slice-Level genannt, dient als Schwellwert
in einem Komparator. Optische Aufzeichnungsträger, die sowohl Datenmarkierungen
als auch unterschiedliche Header-Markierungen
mit jeweils unterschiedlichen Signalamplituden und Offsets aufweisen,
sind beispielsweise wiederbeschreibbare Disks, beispielsweise eine
DVD-RAM. Ein System, das mit einem einzigen Schwellwert arbeitet,
hat beim Auslesen derartiger Aufzeichnungsträger Probleme: Es müßte eine
sehr kurze Zeitkonstante verwendet werden. Erfindungsgemäß wird der
vorhergehende Schwellwert gespeichert und bei einem Übergang
der entsprechende gespeicherte Wert des Schwellwerts verwendet.
Die Einschwingzeit ist damit reduziert, ohne daß eine kurze Zeitkonstante
erforderlich wäre.
Auf digitalem Weg ist es besonders einfach, mehrere Schwellwerte exakt
zu speichern. Im Ausführungsbeispiel
ist eine Schwellwertschaltung und eine Defektschutzeinrichtung implementiert,
die zwei Speicherplätze
Mn1, Mn2 pro Bereich aufweist. Diese Speicherplätze werden nur dann aktualisiert,
wenn das entsprechende Signal vorhanden ist. Bei einem Defekt wird
der vorhergehende gespeicherte Schwellwert genutzt und die Speicherplätze nicht
aktualisiert, bevor der Defekt vorüber ist. Dieser Defektschutz
ist für
die Schwellwerte aller drei Bereiche vorhanden. Wenn ein Übergang
von einem zu einem anderen Bereich detektiert wird, wird ein kurzer
Impuls generiert, der denselben Effekt wie ein Defektsignal hat
und dazu führt,
daß der
Schwellwert des entsprechend neuen Bereichs Verwendung findet. Es
liegt natürlich
auch im Rahmen der Erfindung, zusätzlich eine Veränderung
der Zeitkonstanten für
eine kurze Zeit nach Beginn eines Übergangs vorzusehen, um die
Einschwingzeit zuätzlich
kurz zu halten. Vorteile der Erfindung liegen darin, daß das Umschalten
der Schwellwerte es ermöglicht,
nahezu sofort einen korrekten digitalen Bitstrom zur Verfügung zu
haben, wobei gleichzeitig eine stabile Zeitkonstante des Signalformers 4 beibehalten
wird. Die Kombination der Defektunterdrückung und des Umschaltens optimiert
die Anzahl der erforderlichen Speicherplätze und ermöglicht einen Schutz im Fall
eines Defekts. Das Umschalten zwischen kurzer und langer Zeitkonstante
wird vorteilhafterweise zusätzlich
genutzt, um die Geräteeigenschaften
zu verbessern. Es ist vorgesehen, möglichst viele Parameter vorgebbar
auszulegen, so daß das erfindungsgemäße Gerät und das
entsprechende Verfahren für
nahezu jede Art von Aufzeichnungsträgern, beispielsweise zu jedem
CD- bzw. DVD-Format, kompatibel ist.