SI8910138A - Optično čitljiv nosilec zapisa vpisljive vrste, aparat za proizvajanje takšnega nosilca zapisa in aparat za zapisovanje informacije na takšen nosilec zapisa in oziroma ali za odčitavanje z njega - Google Patents

Abstract

Optično čitljiv nosilec zapisa vpisljive vrste je oblikovan s servo progo (4), ki izvaja modulacijo v obliki radialnega nihanja, katerega frekvenca je modulirana s signalom (11,12) položajne informacije. Opisan je tudi aparat za oblikovanje servo proge (4) med proizvajanjem nosilca (1) zapisa. Ko se posnet signal odčitava z aparatom za zapisovanje in/ali odčitavanje se ponovno pridobi signal položajne informacije s pomočjo FM demodulatorske priprave iz variacij v odtipovalnemu svetlobnemu snopu, ki so povzročene z modulacijo proge in signal takta, da se krmili hitrosti odtipavanja. Opisane so izvedbe nosilca (1) zapisa, ki so zelo primerne za snemanje EFM moduliranih signalov.

Description

Optično čitljiv nosilec zapisa vpisljive vrste, aparat za proizvajanje takšnega nosilca zapisa in aparat za zapisovanje informacije na takšen nosilec zapisa in oziroma ali za odčitavanje z njega

Področje tehnike

Izum spada v področje zapisovanja in odčitavanja informacije z optičnimi sredstvi. Predmet izuma je po mednarodni klasifikaciji patentov uvrščen v razred G 11B 7/013.

Tehnični problem

Naloga izuma je v tem, kako zapisovanje EFM-kodiranih signalov izpopolniti s primernim moduliranjem frekvence servo-proge na nosilcu zapisa, da bo olajšano lociranje odtipavanega dela koluta, zasnovati aparat za proizvajanje nosilca zapisa, ki naj izvede to moduliranje v skladu s signalom položajne informacije odtipavanega dela koluta, in aparat za zapisovanje in oz. ali odčitavanje z modudulacijskim vezjem za ponovno pridobitev informacije o lokaciji odtipavanega dela koluta.

Stanje tehnike

Znan je optično čitljiv nosilec zapisa vpisljive vrste, ki obsega zapisno plast, namenjeno za snemanje vzorca informacije optično zaznavnih zapisnih znakov, pri čemer je ta nosilec zapisa opremljen s servo-progo, ki izvaja v področju, namenjenem za zapis informacije, periodično modulacijo proge, ki se lahko razlikuje od vzorca informacije.

Nadalje je znan aparat za proizvajanje nosilca zapisa, ki obsega optični sistem za odtipavanje za sevanje občutljive plasti nosilca vzdolž steze, ki ustreza servo-progi, ki bo oblikovana, in odklonsko pripravo za odklanjanje snopa sevanja na takšen način, da je položaj vpada snopa na za sevanje občutljivo plast odklonjen v smeri, ki je pravokotna na smer odtipavanja v skladu s krmilnim signalom, dovedenim na odklonsko pripravo.

Nadalje je znan aparat za zapis informacije na nosilec zapisa, ki obsega pisalno sredstvo za zapis vzorca zapisnih znakov, ki predstavljajo informacijo v servo-progi, zaradi česar pisalna sredstva obsegajo odtipovalno sredstvo za odtipavanje servoproge s snopom sevanja, snop sevanja, kije reflektiran ali oddan od nosilca zapisa, ki je moduliran z modulacijo proge, detektor za detektiranje reflektiranega ali oddanega snopa sevanja, in vezje za dobivanje signala takta, katerega frekvenca je določena z modulacijo proge sevanja, detektiriranega z detektorjem.

Nadalje je znan aparat za odčitavanje nosilca zapisa, v čigar sevo-progi je zapisan signal informacije kot vzorec iz zapisnih znakov, pri čemer obsega aparat odtipovalno pripravo za odtipavanje servo-proge z v bistvu stalno hitrostjo s pomočjo snopa sevanja, pri čemer je snop sevanja, ki je reflektiran ali oddan z nosilcem zapisa, moduliran z modulacijo proge in vzorcem zapisnih znakov, detektor za detektiranje reflektiranega ali oddanega snopa sevanja, vezje za izločitev signala informacije, ki predstavlja zapisano informacijo, iz sevanja, detektiranega z detektorjem, in vezje za izločitev signala takta, katerega frekvenca je podana z modulacijo proge s snopom sevanja, detektiranim z detektorjem.

Takšen nosilec zapisa in takšni aparati so znani iz nemške objavljene patentne prijave št. 3100421 (PHN 9666).

Znan nosilec zapisa ima spiralno servo-progo, ki izvaja modulacijo proge s konstantno frekvenco. Ker je spiralna servo-proga odtipavana s pomočjo snopa sevanja med odčitavanjem in/ali zapisovanjem, modulira ta modulacija proge snop sevanja. Ta modulacija snopa je detektirana in iz tako detektirane modulacije je izločen signal takta, ki je uporabljen za krmiljenje postopka snemanja in/ali odčitavanja.

Servo-proga je razdeljena v področja informacijskega zapisa, med katerimi se nahajajo sinhronizacijska področja. Področja informacijskega zapisa so namenjena zapisu informacije. Sinhronizacijska področja vsebujejo informacijo o položaju v obliki naslova sosednjega področja informacijskega zapisa. Med odtipavanjem omogoča informacija o položaju v sinhronizacijskih področjih, da se iz reflektiranega snopa sevanja določi, kateri del nosilca zapisa se odtipava. To omogoča, da se določen del koluta locira hitro in natančno.

Vendar pa ima znan nosilec zapisa pomanjkljivost, da so področja informacijskega zapisa stalno prekinjana s sinhronizacijskimi področji. To je neugodno, posebno če naj se na nosilec zapisa vpiše EFM-kodirana informacija. To je zato, ker zahteva takšen postopek zapisa neprekinjena področja informacijskega zapisa.

Opis rešitev tehničnega problema s primeri izvedbe

V skladu s prvim vidikom izuma je nosilec zapisa zgoraj določene vrste označen s tem, da je frekvenca modulacije proge modulirana v skladu s signalom položajne informacije, ki obsega signale položajne kode, ki se menjavajo s signali položajne sinhronizacije.

V skladu z drugim vidikom izuma je aparat za proizvajanje nosilca zapisa označen s tem, da obsega aparat signalni generator za proizvajanje periodičnega signala, ki deluje kot krmilni signal in katerega frekvenca je modulirana v skladu s signalom položajne informacije, ki obsega signale položajne kode, ki se menjavajo s signali položajne sinhronizacije.

V skladu s tretjim vidikom izuma je aparat za snemanje informacije, kot je definiran zgoraj, označen s tem, da obsega FM demodulacijsko vezje za ponovno pridobitev signala položajne informacije iz signala takta in sredstva za ločevanje signalov položajne kode in signalov položajne sinhronizacije.

V skladu s četrtim vidikom izuma je aparat za odčitavanje informacije, kot je določen zgoraj, označen s tem, da obsega FM demodulacijsko vezje za ponovno pridobitev signala položajne informacije iz signala takta in sredstva za ločevanje signalov položajne kode in signalov položajne sinhronizacije.

Če se proga odtipava med snemanjem informacije ali njenim odčitavanjem, je tako možno ponovno pridobiti signal položajne informacije iz modulacije odtipovalnega snopa, proizvedene z modulacijo proge. Kot rezultat vstavitve signalov položajne sinhronizacije se lahko potem preprosto pridobijo signali položajne kode, ki predstavljajo trenuten položaj odtipavanja.

Ker se modulacija proge nahaja v področju informacijskega zapisa, ni več potrebno, da bi morala biti področja informacijskega zapisa prekinjana s sinhronizacijskimi področji. Nadalje se lahko središčna frekvenca modulacije reflektiranega snopa sevanja, proizvedena z modulacijo proge, uporabi za merjenje hitrosti odtipavanja z namenom krmiljenja hitrosti odtipavanja. Za takšno krmiljenje hitrosti je prednostno, če se uporabi izvedba nosilca zapisa, ki je označena s tem, da je signal položajne kode signal, moduliran z bifaznim znakom, pri čemer ima signal položajne sinhronizacije valovno obliko, ki se razlikuje od signala, moduliranega z bifaznim znakom. To je zato, ker ima signal, moduliran z bifaznim znakom, frekvenčni spekter, ki dejansko ne vsebuje nobenih nizkofrekvenčnih komponent, tako, da se na krmiljenje hitrosti, ki se odziva predvsem na nizkofrekvenčne motnje, komaj kaj vpliva s FM modulacijo proge.

Nadaljnja izvedba nosilca zapisa je označena s r

tem, da je širina servo proge med 0,4 x 10 metrov in 1.25 x 10 ⁶ metrov, da je modulacija proge nihanje proge, ki ima _Q amplitudo, ki je v bistvu enaka 30 x 10 metrov. Ta izvedba nosilca zapisa ima prednost, da se lahko modulacija proge oblikuje preprosto med postopkom obvladovanja z dajanjem snopu odtipavanja, ki je uporabljen za zapisovanje, pomik v smeri, ki je pravokotna na smer odtipavanja. Nadalje je bilo ugotovljeno, da je za amplitudo nihanja s približno _q x 10 metrov učinek nihanja steze v poteku zapisovanja v bistvu nič. Dejansko so odkloni položaja odtipovalnega snopa glede na središče proge med odtipovanjem zanemarljivo majhni. Nadalje se pri takšni majhni amplitudi minimalen razmik med dvema sosednjima servo-progama pomembneje ne poveča. Po drugi strani se je izkazalo, da je takšna nizka amplituda zadovoljiva za zanesljivo ponovno pridobivanje signala položajne informacije.

Če je zaželeno snemati EFM signale v skladu s konvencionalnim CD audio standardom, je prednostno uporabljati izvedbo nosilca zapisa, ki je označena s tem, da je povprečna perioda modulacije proge med 54 x 10^-^ metrov in 64 χ 10^-6 metrov, pri čemer ustreza razmik med startnima položajema delov proge, ki so modulirani v skladu s sinhronizacijskim signalom, 294-kratniku povprečne periode modulacije proge.

Ta izvedba podaja krmiljenje hitrosti na takšen način, da je središčna frekvenca modulacije odtipovalnega snopa, proizvedena z modulacijo proge, ohranjena enaka referenčni frekvenci 22.05 kHz pri hitrosti odtipavanja 1.2-1.4 m/s, ki je običajna za zapisovanje EFM signalov. Razmerje bitov EFM signala (4.3218 MHz) je cel mnogokratnik od 22.05 kHz, tako da se lahko referenčna frekvenca preprosto izloči iz EFM razmerij bitov s pomočjo frekvenčnega kodiranja. Ker je razmik med deloma proge, moduliranima s sinhronizacijskimi signali, 294-kratnik povprečne periode modulacije proge, je ponavljalno razmerje ponovno pridobljenih sinhronizacijskih signalov 75 Hz, ki je natančno enako ponavljalnemu razmerju signalov subkodne sinhronizacije, vsebovane v standardnem EFM signalu. To podaja preprosto sinhronizacijo med signali položajne sinhronizacije, izločenimi iz modulacije proge in postopkom zapisa EFM signalov.

Nadaljnja izvedba nosilca zapisa je označena s tem, da označuje signal položajne kode čas, ki je potreben pri nominalni hitrosti odtipavanja, da bi se pokrilo razmik med pričetkom proge in položajem, kjer izvaja proga modulacijo proge, ki ustreza signalu položajne kode.

Ta izvedba ima prednost, da je položajna informacija, podana s signalom položajne kode, istega tipa kot položajna informacija, podana s kodami absolutnega časa v EFM signalu, kar omogoča preprost sistem krmiljenja za dobljen aparat za zapis in odčitavanje.

Nadaljnje izvedbe in njihove prednosti bodo sedaj opisane bolj podrobno s pomočjo primera glede na sl. 1 do 12, v katerih:

sl. 1 prikazuje izvedbo nosilca zapisa v skladu z izumom, sl. 2 prikazuje signal položajne informacije, sl. 3 prikazuje primeren format za kode položajne informa cije,

- 8 sl. 4 prikazuje izvedbo aparata za zapis in/ali odčitavanje v skladu z izumom, sl. 5 in 12 sta prikaza poteka izvajanja programov za mikroračunalnik, uporabljen v aparatu za zapis in/ali odčitavanje, sl. 6 prikazuje primer demodulacijskega vezja za uporabo v aparatu za zapis in/ali odčitavanje, sl. 7 prikazuje del proge, oblikovane z vzorcem zapisnih znakov v zelo povečanem merilu, sl. 8 prikazuje primer aparata za proizvanje nosilca zapisa s pomočjo postopka v skladu z izumom, sl. 9 prikazuje primer modulacijskega vezja za uporabo v aparatu, prikazanem v sl. 8, sl. 10 prikazuje več signalov, ki se pojavljajo v modulacijskem vezju kot funkcija časa t in sl. 11 ponazarja položaj signalov časovne sinhronizacije posnetega signala glede na prej posnete signale položajne sinhronizacije v servo-progi.

Izvedbe izuma, ki bodo opisane zatem, so posebno primerne za snemanje EFM signalov v skladu s CD-audio ali CD-ROM standardom. Vendar pa je potrebno zabeležiti, da obseg izuma ni omejen na te izvedbe.

Preden bodo izvedbe opisane, bo podan podroben opis tistih značilnosti EFM signala, ki so potrebne za pravilno razumevanje izuma. EFM signal obsega subkodne okvire, vsak z 98 EFM okviri. Vsak EFM okvir obsega 588 EFM kanalnih bitov. Prvih 24 bitov od teh 588 EFM kanalnih

- 9 bitov je uporabljenih za sinhronizacijsko kodo okvira, ki ima vzorec, ki se lahko razlikuje od preostanka EFM signala, preostalih 564 EFM kanalnih bitov je razporejenih kot 14-bitni EFM simboli. Sinhronizacijska koda in EFM simboli so medsebojno vedno ločeni s tremi spojitvenimi biti. Razpoložljivi EFM simboli so deljeni v 24 simbolov podatkov, od katerih predstavlja vsak 8 bitov nekodiranega signala, 8 simbolov paritete v namen korekcije napake in en krmilni simbol, ki predstavlja 8 krmilnih bitov. 8 bitov, predstavljenih z vsakim EFM krmilnim simbolom, je označenih kot P, Q, R, S, T, U, V, W biti, od katerih ima vsak stalen položaj bita 16 bitov od EFM krmilnih simbolov v prvih dveh EFM okvirih vsakega subkodnega okvira tvorijo subkodni sinhronizaci jski signal, ki označuje pričetek subkodnega okvira. Preostanek 96 Q bitov od 96 preostalih EFM okvirov tvori subkodni Q-kanal. Od teh bitov je 24 bitov uporabljenih za označevanje absolutne časovne kode. Ta absolutna časovna koda, ki označuje čas, ki je pretekel od pričetka EFM signala. Ta čas je izražen v minutah (8 bitov), sekundah (8 bitov) in subkodnih okvirih (8 bitov).

Nadalje je treba zabeležiti, da je EFM signalna koda brez enosmerne komponente, kar pomeni, da vsebuje EFM frekvenčni spekter komaj katero koli frekvenčno komponento v frekvenčnem območju pod 100 kHz.

Sl. 1 prikazuje izvedbe nosilca zapisa 1, sl. 1a predstavlja tloris, sl. 1b prikazuje majhen del v preseku, izveden vzdolž črte b-b, in sl. 1c in sl. 1d sta tlorisa, ki prikazujeta del 2 prve in druge izvedbe nosilca zapisa 1 v zelo povečanem merilu. Nosilec 1 informacije obsega servo progo 4, ki je sestavljena npr. s predoblikovanim grebenom ali brazdo. Servo-proga 4 je namenjena zapisu signala informacije. Z namenom zapisa obsega nosilec 1 zapisa zapisno plast 6, ki je nanesena na prosojnem substratu 5 in ki je prekrita z zaščitno prevleko 7. Zapisna plast 6 je narejena iz materiala, pri katerem nastopi, če je izpostavljen primernemu sevanju, optično zaznavna sprememba. Takšna plast je lahko npr. tanka plast iz kovine, kot je to telur. Pri izpostavitvi laserskemu sevanju z zadostno visoko intenzivnostjo se lahko ta kovinska plast lokalno stali, tako da dobi ta plast lokalno drugačen količnik refleksije. Če se servo-proga odtipava s snopom sevanja, katerega intenziteta je modulirana v skladu z informacijo, ki se zapisuje, se dobi informacijski vzorec zapisnih znakov, ki se lahko optično detektirajo, pri čemer ta vzorec predstavlja informacijo.

Plast 6 lahko alternativno sestoji iz različnih, za sevanje občutljivih materialov, npr. magneto - optičnih materialov ali materialov, ki doživijo pri segrevanju strukturalno spremembo, npr. iz amorfne v kristalno in obratno. Pregled takšnih materialov je podan v knjigi Načela sistemov optičnih kolutov, Adam Hilgar Ltd., Bristol in Boston, strani 210-227.

S pomočjo servo-proge 4 se snop sevanja namenjen na no silec 1 zapisa za snemanje informacije, lahko izvede tako, da

1 sovpada natančno s servo-progo 4, to je položaj snopa sevanja v radialni smeri se lahko nadzira prek servo-sistema, ki uporablja sevanje, odbito od nosilca zpisa 1. Merilni sistem za merjenje radialnega položaja pege sevanja na nosilcu zapisa lahko sovpada z enim od sistemov, kot opisanih v prej omenjeni knjigi Načelo sistemov optičnega koluta.

Z namenom, da bi se določilo položaj dela proge, ki se odtipava, glede na pričetek servo-proge, je posnet signal položajne informacije s pomočjo prej oblikovane modulacije proge, primerno v obliki sinusnega nihanja proge, kot je prikazano v sl. 1c. Vendar so primerne tudi druge modulacije proge, kot npr. modulacija širine proge (sl. 1d). Ker je med proizvodnjo nosilca zapisa nihanje proge zelo preprosto izvedljivo, je prednostna modulacija proge v obliki nihanja proge.

Ugotoviti je treba, da je bila v sl. 1 modulacija proge močno pretirana. Dejansko se je ugotovilo, da je - -9 nihanje, ki ima amplitudo približno 30.10 metrov, v primeru širine proge s približno 10~θ metri, zadostno za zanesljivo detekcijo modulacije odtipovalnega snopa. Majhna amplituda nihanja ima prednost, da je lahko razmik med sosednjima servo-progama majhen.

Privlačna modulacija proge je v tem, da je frekvenca modulacije proge modulirana skladno s signalom položajne informacije.

Sl. 2 prikazuje primer ustreznega signala položajne informacije, ki obsega signale 12 položajne kode, ki se menjavajo s signali 11 položajne sinhronizacije. Vsak signal 12 položajne kode lahko obsega signal, moduliran z bifaznim znakom, ki ima dolžino 76 kanalnih bitov, pri čemer ta signal predstavlja položajno-informacijsko kodo z 3θ kodnimi biti. Pri signalu, moduliranem z bifaznim znakom, je vsak kodni bit predstavljen z dvema zaporednima kanalnima bitoma. Vsaka koda s prvo logično vrednostjo, v predloženem primeru 0 je predstavljena z dvema bitoma iste logične vrednosti. Druga logična vrednost ('Ί”) je predstavljena z dvema kanalnima bitoma različnih logičnih vrednosti. Nadalje se logična vrednost signala, moduliranega z bifaznim znakom, spremeni po vsakem paru kanalnih bitov (glej sl. 2), tako da je maksimalno število zaporednih bitov iste logične vrednosti največ dva. Signali 11 položajne sinhronizacije so izbrani tako, da se lahko razlikujejo od signalov položajne kode. To se doseže s tem, da je maksimalno število zaporednih bitov iste logične vrednosti v signalih položajne sinhronizacije enako tri. Signal položajne informacije, prikazan na sl. 2, ima frekvenčni spekter, ki vsebuje komaj kakšno nizkofrekvenčno komponento. Prednost tega bo razložena v nadaljevanju.

Kot je bilo že prej navedeno, predstavlja signal položajne informacije 38-bitna položajno — informacijska koda. 38-bitna položajno-informacijska koda lahko obsega časovno kodo, ki označuje čas, ki je potreben za prekrivanje razdalje od pričetka proge do položaja, kjer se med odtipavanjem pri nominalni hitrosti odtipavanja nahaja položajno13 informacijski signal. Takšna položajno-informacijska koda lahko obsega npr. več zaporednih bytov, kot uporabljenih npr. pri zapisovanju EFM modulirane informacije na CD-audio in CD-ROM kolute. Sl. 3 podaja položajno-informacijsko kodo, ki je podobna absolutni časovni kodi, uporabljeni v primeru CD-audio in CD-ROM in ki obsega prvi BCD (binarno kodiran decimalni) del 13, ki označuje čas v minutah, drug BCD-kodiran del 14 označuje čas v sekundah, tretji BCD-kodiran del 15 označuje število subkodnih okvirov in četrti del 16 obsega več paritetnih bitov za uporabo pri detekciji napak. Takšna položajno-informacijska koda za označevanje položaja v servo-progi 4 je prednostna, če se snema EFM-signal, ki je moduliran konformno s CD-audio ali CD-ROM standardom. V tem primeru so absolutne časovne kode, ki se nahajajo v subkodnera Q-kanalu, istega tipa kot položajno-informacijska koda, predstavljena z modulacijo proge.

V primeru nosilca zapisa, namenjenega za snemanje (, EFM moduliranih signalov v skladu z CD-audio ali CD-ROM standardom, je prednostno, da je običajna hitrost odtipavanja (1.2-1.4 m/s) povprečna frekvenca modulacije intenzitete, proizvedene v odtipovalnera snopu z modulacijo proge 22.05 kHz. To pomeni, da naj bo povprečna perioda modulacije proge med 54.10”^ metrov in 64.10^-^ metrov. V tem primeru se lahko hitrost nosilca zapisa krmili zelo preprosto s primerjanjem faze detektirane modulacije proge s fazo referenčnega signala frekvence, ki se lahko izloči preprosto s frekvenčno delitvijo s frekvenco 4.3218 MHz (ki je potem bit^na hitrost EFM signala), kar je v vsakem primeru

- 14 potrebno za snemanje EFM signala. Nadalje se nahaja frekvenca modulacije proge izven frekvenčnega pasu, potrebnega za snemanje EFM signala, tako da med odčitavanjem EFM signal in signal položajne informacije težko vplivata drug na drugega. Dodatno pa se navedena frekvenca nahaja izven frekvenčnega Dasu sledilnega sistema, tako da se z modulacijo proge težko vpliva na sledenje.

Če je hitrost kanalnih bitov položajno-informacijskega signala izbrana tako, da je 6300 Hz, je število položajno-informacijskih kod, ki se lahko odčitava, 75 na sekundo, kar je natančno enako kot število absolutnih časovnih kod na sekundo EFM signala, ki se snema. Če se med snemanjem faza signala subkodne-sinhronizacije, ki označuje začetek absolutne časovne kode, sklopi s fazo signalov položajne sinhronizacije, predstavljenih z modulacijo proge, ostane absoluten čas, označen s položajno-informacijsko kodo, v sinhronosti z absolutnimi časovnimi kodami v snemanem EFM signalu.

Sl. 11a prikazuje položaj posnetih signalov subkodne sinhronizacije glede na dele proge, moduliranih v skladu s signali 11 položajne sinhronizacije, če se med snemanjem ohranja fazno razmerje med signalom položajne sinhronizacije in signalom subkodne sinhronizacije konstantno. Deli servoproge, modulirani v skladu s signali 11 položajne sinhroniza cije, nosijo referenčno število 140. Položaji, v katerih so signali subkodne sinhronizacije posneti, so označeni s puščicami 141. Kot bo očitno iz sl. 11a, ostaja čas, označen s položajno informacijsko kodo, v sinhronosti s časom, označenim z absolutno časovno kodo. Če se na začetku snemanja začetna vrednost absolutne časovne kode prilagodi na položajno-informacijsko kodo, bo položaj proge, označen z absolutno časovno kodo, vedno enak položaju proge, označenim s položajno-informacijsko kodo. To ima prednost v tem, da se lahko za določanje specifičnih delov posnetega signala uporabljata tako absolutna časovna koda in položajno-informa cijska koda.

Če sovpadajo, kot je označeno na sl. 11b, položaji 141 proge, v katerih je posneta koda subkodne sinhronizacije z deli 140 proge, ki so modulirani v skladu s signali položajne informacije, bo razlika med položaji proge, predstavljanimi s kodo položajne informacije, in absolutno časovno kodo minimalna. Zato je potem smotrno, da se dovede med snemanjem fazno razliko med signali položajne sinhronizacije in signali subkodne sinhronizacije na minimum.

Med odčitavanjem EFM signala je takt EFM kanala ponovno pridobljen iz signala, ki se odčitava. Če se odčitava posnet EFM signal, naj bo zato takt EFM kanala na razpolago tako hitro, kot se odčita prvi okvir subkode z uporabno informacijo. To se lahko doseže npr. z dodajanjem enega ali več EFM blokov s slepo informacijo na začetek EFM signala. Ta postopek je posebno primeren za snemanje EFM signala v popolnoma prazno servo-progo.

Vendar pa, če se snema EFM signal sosednje k prej posnetemu EFM signalu, je prednostno, če se izvede položaj v servo-progi 4, kjer sovpade snemanje novega EFM signala, ki se pričenja, v bistvu s položajem, kjer se je nehalo snemanje prej posnetega EFM signala. Ker je v praksi natančnost, s katero se lahko položajno določi pričetek in konec, reda velikosti nekaj EFM okvirov, bo ostal ali majhen prazen del proge med deli proge, v katerih se snemajo signali ali pa bo prvi in drugi signal drug drugega prekril.

Takšno prekrivanje ali prazni del proge ima za posledico, da bo ponovna pridobitev takta kanala motena. Zato je prednostno, da se izbere mejo 144 med dvema posnetima EFM signaloma 142 in 143 na takšen način, da se nahaja v področju med deloma 140 proge, kot je prikazano na sl. 11c. Del od meje 144 navzgor do pričetka prvega okvira subkode, ki vsebuje koristno informacijo, je potem dovolj dolg, da obnovi ponovno vzpostavitev takta kanala^ preden je dosežen začetek prvega okvira subkode, ki vsebuje koristno informacijo. Prednostno je položaj meje 144 izbran tako, da se nahaja pred središčem med dvema deloma l40a in l40b proge, ker je v tem primeru na razpolago sorazmeroma veliko časa, v katerem se lahko obnovi ponovna vzpostavitev takta kanala. Vendar pa se mora meja 144 nahajati dovolj daleč od konca zadnjega okvira subkode, ki vsebuje koristno informacijo posnetega EFM signala 142 (ta konec ustreza položaju I4la), z namenom, da bi se preprečilo, da bi bil zadnji celoten okvir subkode EFM signala 142 prekrit z zapisom in zaradi tega, da ne bi bil zadnji del informacije v zadnjem okviru subkode EFM signala 142 uničen kot rezultat nenatančnosti v določanju položaja pričetka zapisa EFM signala 143.

Poleg uničenja zapisane informacije ima takšno prekrivanje tudi posledico v absolutni časovni kodi, ki pripada zadnjemu okviru subkode in konec signala subkodne sinhronizacije okvira subkode se ne odčitava več zanesljivo. Ker sta absolutna časovna koda in signali subkodne sinhronizacije uporabljeni za krmiljenje procesa odčitavanja, je zaželeno, da je število nečitljivih signalov subkodne sinhronizacije in signalov absolutne časovne kode minimalno. Evidentno bo, da se posneta informacija EFM signala 142 med položajem I4la in mejo 144 ne more odčitavati zanesljivo. Zato je tudi prednostno, da se posname slepo informacijo, npr. v navedenem delu EFM signalne pauzne kode.

Sl. 4 prikazuje aparat 50 za snemanje in odčitavanje v skladu z izumom, s pomočjo katerega se snema EFM signal na takšen način, da ostanejo signali 11 položajne sinhronizacije, predstavljeni z modulacijo proge, v sinhronizaciji s signali subkodne sinhronizacije v posnetem EFM moduliranem signalu. Priprava 50 obsega pogonski motor 51 za vrtenje nosilca 1 zapisa okoli osi 52. Optična čitalna/ pisalna glava 53 običajne vrste je nameščena nasproti vrtečega se nosilca 1 zapisa. Čitalna/pisalna glava 53 obsega laser za proizvajanje snopa 55 sevanja, ki je žariščen zato, da bi oblikoval na nosilcu 1 zapisa majhno odtipovalno pego.

Čitalno/pisalna glava 53 lahko deluje na dva načina, namreč: na prvi način (čitalni način), v katerem proizvaja laser snop sevanja s konstantno intenziteto, nezadostno, da bi v zapisni plasti 6 povzročila optično ugotovljivo spremembo, in v drugem načinu (zapisnem načinu), v katerem je snop 55 sevanja moduliran v odvisnosti od signala informacije, ki se snema z namenom, da bi v zapisni plasti 6 na mestu servo-proge 4 oblikoval vzorec zapisnih znakov, ki imajo spremenjene optične lastnosti in ustrezajo signalom Vi informacije.

Aparat 50 za snemanje in odčitavanje obsega sledilna sredstva običajnega tipa, ki ohranjajo odtipovalno pego, proizvedeno s snopom 55 sevanja^ središčeno na servo-progi 4. Ker se servo-proga 4 odtipava, je reflektiran snop 55 sevanja moduliran z modulacijo proge. S pomočjo primernega optičnega detektorja detektira čitalno/pisalna glava 53 modulacijo reflektiranega snopa in proizvaja detekcijski signal Vd, ki predstavlja detektirano modulacijo.

S pomočjo pasovnega filtra 56, ki ima središčno frekvenco 22.05 kHz, se iz detekcijskega signala izloči frekvenčna komponenta, modulirana v skladu s signalom položajne informacije in proizvedena z modulacijo proge. S pomočjo vezja za obnovitev bokov, npr. nivojsko krmiljenega monostabilnega vezja 57_z se izhodni signal iz filtra 56 spremeni v binarni signal, ki je doveden prek EKSKLUZINO-ALI vrat 58 na frekvenčni delilnik 59. Izhod frekvenčnega delilnika 59 je priključen na enega od vhodov faznega detektorja 60. Na frekvenčni delilnik 62 je prek EKSKLUZIVNO ALI vrat 61 doveden 22.05 kHz referenčni signal, proizveden z vezjem 63 za proizvajanje takta.Izhod frekvenčnega delilnika 62 je priključen na drug vhod faznega detektorja 60. Signal, ki podaja fazno razliko, določeno s faznim detektorjem 60, med signaloma na dveh vhodih, je doveden na energetsko vezje 61’ za proizvajanje energetskega signala za pogonski motor 51. Tako oblikovano vezje za krmiljenje povratne zveze tvori sistem za krmiljenje hitrosti fazno sklenjene zanke, ki zmanjšuje detektirano fazno razliko, ki je merilo za deviacijo hitrosti.

Širina pasu sistema krmiljenja hitrosti fazno sklenjene zanke je majhna (nasploh reda velikosti 100 Hz) v primerjavi z bitno hitrostjo (6300 Hz) signala položajne informacije. Nadalje signal položajne informacije, s katerim je bila modulirana frekvenca modulacije steze, ne vsebuje nobene nizkofrekvenčne komponente, tako da ta FM modulacija ne vpliva na krmiljenje hitrosti, s čimer se tako hitrost odtipavanja ohranja konstantna pri vrednosti, pri kateri je povprečna frekvenca frekvenčnih komponent, proizvedenih s signalom Vd detekcije z modulacijo proge ohranjena pri 22.05 kHz, kar pomeni, da je hitrost odtipavanja ohranjena na konstantni vrednosti med 1.2 in 1.4 metri na sekundo.

Za namen snemanja obsega aparat 50 EFM modulacijsko vezje 64 običajnega tipa, pri čemer to vezje pretvarja dovedeno informacijo v signal Vi, moduliran v skladu s CD-ROM ali CD-audio standardom. EFM signal Vi je doveden na pisalno/čitalno glavo prek ustreznega modulacijskega vezja 71b, ki pretvarja EFM signal v zaporedje impulzov na takšen način, da je vzorec posnetih znakov, ki ustrezajo EFM signalu Vi, posnet v servo-progi 4. Primerno modulacijsko vezje 71b je znano med drugim iz patentnega spisa ZDA 4,473,829. EFM modulator je krmiljen s krmilnim signalom s frekvenco, ki je enaka EFM bitni nitrosti s 4,3218 MHz. Krmilni signal je proizveden z vezjem 63 za generiranje takta. Referenčni signal z 22.05 kHz, ki je tudi generiran z vezjem 63 za generiranje takta, je izpeljan iz signala s 4.3218 MHz z delitvijo frekvence, tako da je med krmilnim signalom EFM modulatorja 64 in referenčnim signalom 22.05 kHz vzpostavljeno stalno fazno razmerje. Ker je krmilni signal za EFM modulator fazno sklenjen z 22.05 kHz referenčnim signalom, je detekcijski signal Vd prav tako fazno sklenjen z navedenim 22.05 kHz referenčnim signalom, tako da ostanejo absolutne časovne kode, proizvedene z EFM modulatorjem, v sinhronizaciji s kodami položajne informacije, predstavljenimi z modulacijo proge servo-proge 4, ki se odtipava. Vendar pa, če vsebuje nosilec 1 zapisa napake, npr. praske, izpade itd., je bilo ugotovljeno, da lahko to povzroči povečano fazno razliko med signali položajne kode in kodami absolutnega časa.

Z namenom, da bi se to onemogočilo, je fazna razlika med signali subkodne sinhronizacije, proizvedenimi z EFM modulatorjem 64, in signali položajne sinhronizacije, ki se odčitavajo, določena in je hitrost odtipavanja korigirana v odvisnosti od tako določene fazne razlike. V ta namen je uporabljeno deraodulacijsko vezje 65, ki izloča signale položajne sinhronizacije in signale položajne kode iz izhodnega signala filtra 56 in nadalje iz signalov položajne kode ponovno pridobi kode položajne informacije.

Demodulacijsko vezje 65, ki bo podrobneje opisano kasneje, dovaja kode položajne informacije prek zbiralke 66 v mikroračunalnik 67 običajnega tipa. Nadalje dovaja demodulacijsko vezje 65 prek signalne linije 68 detekcijski impulz Vsync, pri čemer ta impulz označuje trenutek, v katerem je bil signal položajne sinhronizacije detektiran. EFM modulator 64 obsega običajna sredstva za proizvajanje subkodnih signalov in za kombiniranje subkodnih signalov z drugo EFM informacijo. Kode absolutnega časa so lahko proizvedene s pomočjo števca 69 in se lahko prek zbiralke 69a dovajajo EFM modulatorju 64. Rezultat števca 69 je povečan zaradi krmilnih impulzov, ki imajo frekvenco 75 Hz. Krmilni impulzi za števec 69 so dobljeni iz krmilnega signala s 4.3218 MHz s frekvenčno delitvijo s pomočjo EFM modulatorja in so dovedeni prek linije 72a na števni vhod števca 69.

EFM modulator 64 proizvaja nadalje signal Vsub, ki označuje trenutek/ v katerem je proizveden signal subkodne sinhronizacije. Signal Vsub je doveden na mikroračunalnik 67 prek signalne linije 70. Števec 69 obsega vhode za nastavljanje števnega stanja na vrednost, dovedeno prek teh vhodov. Vhodi za nastavljanje števnega rezultata so priključeni prek zbiralke 71 na mikroračunalnik 67. Ugotoviti je treba, da je prav tako možno vključiti števec 69 v mikroračunalnik 64.

V mikroračunalniku 67 se nahaja program za položajno določitev čitalno/pisalne glave 53 nasproti zaželeni progi pred snemanjem. Položaj čitalno/pisalne glave 53 glede na zaželeno progo je določen s pomočjo kod položajne informacije, proizvedenih z demodulacijskim vezjem 65 in čitalno/pisalna glava 53 se premika v radialni smeri, kar je odvisno od tako določenega položaja, dokler ni čitalno/ pisalna glava dosegla zaželen položaj. Za premikanje čitalne/ pisalne glave 53 obsega priprava običajno sredstvo za premikanje čitalne/pisalne glave 53 v radialni smeri, npr. motor 76, krmiljen z mikroračunalnikom 67 in vretenom 77. Kakor hitro se doseže zaželen del proge, se začetni števni rezultat števca 69 naravna tako, da postavi začetno vrednost za kodo absolutnega časa na vrednost, ki ustreza kodi položajne informacije dela proge, ki se odtipava. Zatem se postavi čitalno/pisalna glava 53 prek signalne linije 71a z mikroračunalnikom 67 v stanje za pisanje in prek signalne linije 72 se aktivira EFM modulator 64_zda bi pričel z zapisom, pri čemer se ohranja zapis kod absolutnega časa v EFM signalu v sinhronem stanju na enak način, kot je bilo prej opisano s signalom položajne kode, predstavljenim z modulacijo proge v položaju snemanja. To ima prednost, da ustrezajo posnete kode absolutnega časa vedno signalom položajne kode, predstavljenim z modulacijo proge na tistem delu proge, v katerem so posnete kode absolutnega časa. To je posebno ugodno, Če so bili drug za drugim posneti različni signali informacije, ker signali absolutne časovne kode ne povzročajo

- 23 kakršnih koli hitrih sprememb v prehodu med dvema zaporedno posnetima EFM signaloma. Tako je možno z namenom, da bi se položajno določilo specifične dele posnetih signalov informacije, da se uporabi tako kode absolutnega časa, posnete skupaj s signalom informacije, in signale položajne kode, predstavljene z modulacijo proge, kar daje zelo fleksibilen sistem ponovne vzpostavitve.

S pomočjo ponazoritve prikazuje sl. 7 vzorec snemalnih znakov 100, oblikovanih takrat, ko se snema v servo-progo 4 EFM signal Vi. Zopet je potrebno ugotoviti, da je širina pasu krmiljenja sledenja bistveno manjša od frekvence modulacije odtipovalnega snopa, povzročene z modulacijo steze (v predloženem primeru v obliki nihanja steze), tako da se krmiljenje sledenja ne odziva na napake sledenja, povzročene z valovitostjo proge.

Zato ne bo odtipovalni snop sledil natančno progi, temveč bo sledil ravni stezi, ki ji je predstavljena s povprečnim položajem središča servo-proge 4. Vendar pa je amplituda nihanja proge majhna, ugodno reda velikosti -9 -9

30.10 metrov (=60.10 metrov med temenoma) v primerjavi -6 s širino proge, ki je reda velikosti 10 metrov, tako da je vzorec zapisnih znakov 100 vedno v bistvu središčen glede na servo-progo 4. Ugotoviti je treba, da je zaradi jasnosti prikazano pravokotno nihanje proge. Vendar pa je v praksi prednostno, če se uporabi sinusoidno nihanje proge, ker to zmanjša na minimum število visokofrekvenčnih komponent v modulaciji odtipovalnega snopa 55, proizvedenega z modulacijo proge, tako da se na EFM signal, ki se odčitava, vpliva v kar najmanjši meri.

Med snemanjem izvaja mikroračunalnik 67 program, da bi se prek signalnih linij 68 in 70 iz signalov Vsync in Vsub izločilo časovni interval med trenutkom, v katerem se detektira sinhronizacijski signal v delu proge, ki se odtipava^ in trenutkom, v katerem je proizveden signal subkodne sinhronizacije. Dokler signal položajne sinhronizacije prehiteva generiranje signala subkodne sinhronizacije za več kot vnaprej določeno pragovno vrednost, daje mikroračunalnik 67 prek signalne linije 73 en ali več dodatnih impulzov na delilnik 59 in na EKSKLUZIVNO-ALI vrata 58 po vsaki detekciji sinhronizacijskega signala, kar povzroča, da se poveča fazna razlika, detektirana z detektorjem 60 faze, in kar povzroči, da energetsko vezje 61 zmanjša hitrost pogonskega motorja 53, tako da se fazna razlika med detektiranimi signali položajne sinhronizacije in proizvedenim signalom subkodne sinhronizacije zmanjša.

Dokler detektirani sinhronizacijski signal zaostaja za proizvedenim signalom subkodne sinhronizacije za več kot vnaprej določeno pragovno vrednost, dovaja mikroračunalnik 67 prek signalne linije 74 dodatne impulze na delilnik 62 in na EKSKLUZIVNO-ALI vrata 61. To povzroči, da se fazna razlika, detektirana s faznim detektorjem_z zmanjša, kot rezultat tega pa se zviša hitrost pogonskega motorja 53 in fazna razlika med detektiranimi signali položajne sinhronizacije in proizvedenimi signali subkodne sinhronizacije se zmanjša. Na ta način se ohranja trajna sinhronizacija med dvema sinhronizacijskima signaloma. Ugotoviti je treba, da je načeloma prav tako možno prilagoditi hitrost snemanja namesto hitrosti odtipavanja z namenom, da se ohrani zaželeno fazno razmerje. To je npr. možno z adaptiranjem frekvence krmilnega signala EFM modulatorja 64 v odvisnosti od detektirane fazne razlike.

Sl. 5 je diagram poteka primernega programa za ohranjanje sinhronizacije .Program obsega korak S1, v katerem se določi časovni interval T med trenutkom detekcije Td odčitanega sinhronizacijskega signala in trenutkom proizvajanja To signala subkodne sinhronizacije glede na signala Vsub in Vsync na signalnih linijah 68 in 70. V koraku S2 se ugotovi, če je časovni interval T večji od vnaprej določene pragovne vrednosti Tmax. Če je večji, se izvede korak S3, v katerem se dovede na števec 62 dodatni impulz. Po koraku S3 se ponovni korak S1.

Vendar pa, če je tako ugotovljen časovni interval T manjši od Tmax, sledi koraku S2 korak S4, v katerem se ugotovi, če je časovni interval T manjši od minimalne pragovne vrednosti Tmin. Če je manjši, se izvede korak S5, v katerem se dovede na števec 59 dodatni impulz. Po koraku S5 se ponovi korak S1 . Če se med korakom S4 ugotovi, da časovni interval ni manjši od pragovne vrednosti, se ne proizvede noben dodatni impulz, temveč se program nadaljuje s korakom S1.

Sl. 12 prikazuje diagram poteka primernega programa za mikroračunalnik 67 za snemanje EFM signala, sosednjega

- 26 prej posnetemu EFM signalu. Program obsega korake S10, v katerem se določi koda AB položajne informacije, pri čemer ta koda označuje položaj, kjer se končuje prej posneta informacija. Ta koda položajne informacije se lahko shrani v pomnilniku mikroračunalnika 67 npr. po snemanju predhodnega signala. Nadalje se v koraku S10 iz števila subkodnih okvirov, ki se snemajo, izloči koda AE položajne informacije pri čemer ta koda označuje položaj, kjer naj bi se snemanje končalo. Ta informacija se lahko proizvede npr. s pomnilnim medijem, v katerem je shranjena informacija, ki se snema in se lahko dovede na mikroračunalnik 67. Ta pomnilni medij in postopek detektiranja dolžine signala, ki bo posnet, segajo prek obsega predloženega izuma in zato niso nadalje opisana. Po koraku S10 se izvaja korak S11, v katerem se na običajen način čitalno/pisalna glava 53 namesti nasproti dela proge, ki je pred točko, kjer naj bi se začelo snemanje EFM signala Krmilna sredstva, primerna v ta namen so obšino opisana med drugim v patentnem spisu ZDA 4,106,058.

Za tem se v koraku S11a pričakuje detekcijski signal Vsync, pri čemer je ta detekcijski signal doveden prek signalne linije 68 na demodulacijsko vezje 65 in označuje, da je na novo odčitana koda položajne informacije dovedena na zbiralko 66. V koraku S12 se ta koda položajne informacije odčita in v koraku S13 se ugotovi, če ta odčitek v kodi položajne informacije ustreza kodi AB položajne informacije, ki označuje startno točko snemanja. Če to ni primer, sledi koraku S13 korak S11a. Programska zanka, ki obsega korake S11a, S12 in S13, se ponovi, dokler ne ustreza odčitek v kodi položajne informacije kodi AB položajne informacije. Zatem se v koraku S14 vskladi začetna vrednost kode absolutnega časa v števcu 69 s kodo AB položajne informacije. Zatem se v koraku S15 dovede prek signalne linije 72 EFM modulator 64 v delovanje.

V koraku S16 se vidi čakalni čas Td, pri čemer ta čas ustreza premaknitvi odtipovalne pege prek razdalje, ki ustreza razmiku SW med omejitvijo 144 in predhodnim delom 140 proge (glej sl. Ilc). Na koncu čakalnega časa ustreza položaj odtipovalne pege v servo-progi 4 zaželenemu startnemu položaju zapisa in čitalna/pisalna glava 53 je med korakom S17 naravnana na način pisanja, nakar se zapis prične. Zatem se v koraku S18 pričakuje vsak nadaljnji detekcijski impulz Vsync in se zatem v koraku S19 detektirana koda položajne informacije vnese, nakar se ugotovi v koraku S20, če ustreza vnešena koda položajne informacije kodi AE položajne informacije, ki označuje konec zapisa. V primeru neskladanja se program nadaljuje s korakom S18 in v primeru skladanja se ugotovi čakalni čas Td v koraku S21 pred nadaljevanjem s korakom S22. V koraku S22 je čitalno/ pisalna glava 53 ponovno naravnana na odčitovalni način dela. Zatem se v koraku S23 deaktivira EFM modulator 64.

Zgornji postopek določanja položajev proge, ki označuje pričetek in konec zapisa, uporablja vnaprej posnete kode položajne informacije. Vendar pa je treba ugotoviti, da ni nujno potrebno ugotoviti kode položajne informacije z namenom, da se detektira začetni in končni položaj. Z npr.

štetjem prej posnetih signalov položajne sinhronizacije od začetka servo-proge 4 je prav tako možno detektirati položaj dela proge, ki se odtipava.

Sl. 6 prikazuje izvedbo demodulacijskega vezja 65 v podrobnosti. Demodulacijsko vezje 65 obsega FM demodulator 80, ki ponovno pridobiva signal položajne informacije iz izhodnega signala filtra 56. Vezje 81 za regeneracijo takta kanala regenerira takt kanala s ponovno pridobljenega signala položajne informacije.

Signal položajne informacije se nadalje dovaja na primerjalno vezje 82, ki pretvarja naveden signal v binarni signal, ki se dovaja na 8-bitni pomični register 83, ki je krmiljen s taktom kanala. Paralelni izhodi pomičnega registra 83 se dovajajo na detektor 84 sinhronizacijskega signala, ki detektira, ali ustreza vzorec bita, shranjen v pomičnem registru, signalu položajne sinhronizacije. Zaporedni izhod pomičnega registra 83 je priključen na demodulator 85 bifaznih znakov za ponovno pridobitev kodnega bita kode položajne informacije, predstavljene s signalom položajne kode, moduliranim z bifaznim znakom. Ponovno pridobljeni kodni biti se dovajajo na pomični register 86, ki je krmiljen s frekvenco takta, ki je enaka polovici frekvence takta kanala in ki ima dolžino enako številu bitov (38) signala položajne kode.

Pomični register 86 obsčga prvi odsek 86a, ki ima dolžino 14 bitov, in drugi odsek 86b, ki ima dolžino 24 bitov in sledi prvemu odseku 86a. Vzporedna izhoda prvega odseka 86a in drugega odseka 86b se dovajata na vezje 87 za detekcijo napake. Vzporedna izhoda drugega odseka 86b se dovajata na register 88 z vzporednim vhodom in vzporednim izhodom.

Koda položajne informacije se ponovno pridobi kot sledi. Kakor hitro detektor 84 sinhronizacijskega signala detektira prisotnost vzorca bita, ki ustreza signalu položajne sinhronizacije, se proizvede v pomičnem registru 84 detekcijski impulz, ki se dovede prek signalne linije 89 na impulzno zakasnilno vezje 90. Vezje 90 zakasni detekcijski impulz za specifični čas, ki ustreza času obdelave modulatorja bifaznega znaka tako, da je po trenutku, v katerem se detekcijski impulz s signalne linije 68 pojavi na izhodu zakasnilnega vezja 90^ v pomičnem registru 86 prisotna celotna koda položajne informacije. Zakasnjen detekcijski impulz na izhodu vezja 90 je prav tako doveden na vhod za vlaganje registra 88, tako da je 24 bitov, ki predstavljajo kodo položajne informacije, vloženih v register 88 v skladu z zakasnjenim detekcijskim impulzom. Koda položajne informacije, vložena v register 88_z je razpoložljiva na izhodu registra 88, katerega izhodi so priključeni prek zbiralke 66 na mikroračunalnik 67. Vezje 87 za detekcijo napake je prav tako aktivirano z zakasnjenimi detekcijskimi impulzi na izhodu vezja 90, nakar detekcijo vezje 87 detektira, če je sprejeta koda položajne informacije zanesljivo v skladu z običajnim kriterijem detekcije. Izhodni signal, ki označuje, če je položajna informacija zanesljiva, je prek signalne

- 30 linije 91 doveden na mikroračunalnik 67.

Sl. 8 prikazuje izvedbo aparata 181 za proizvajanje nosilca 1 zapisa v skladu z izumom. Aparat 181 obsega vrtljiv krožnik 182, ki ga vrti pogonsko sredstvo 87. Vrtljiv krožnik 182 je prirejen za nošenje kolutasto oblikovanega nosilca 184, npr. ploskega steklenega koluta, opremljenega s za sevanje občutljivo plastjo 185, npr. v obliki fotoresistenčne plasti.

Laser 186 proizvaja svetlobni snop 187, ki se projicira na za svetlobo občutljivo plast 185. Svetlobni snop 187 prehaja naprej skozi odklonsko pripravo. Odklonska priprava je tistega tipa, s pomočjo katere se lahko svetlobni snop odklanja zelo natančno znotraj ozkega območja. V predloženem primeru je priprava akustično-optični modulator 190. Odklonska priprava je lahko oblikovana tudi z drugimi pripravami, npr. zrcalom, ki je vrtljivo za majhen kot, ali elektro-optično odklonsko pripravo. Meji odklonskega področja sta označeni s črtkano črto v sl. 8. Svetlobni snop 187, odklonjen z akustično-optičnim modulatorjem 190, prehaja na optično glavo 196. Optična glava 196 obsega zrcalo 197 in objektiv 198 za žariščenje svetlobnega snopa na za svetlobo občutljivo plast 185. Optična glava 196 je radialno gibljiva glede na vrteč se nosilec 184 s pomočjo prožilne priprave 199.

S pomočjo optičnega sistema, opisanega zgoraj, se svetlobni snop 187 žarišči, da bi oblikoval odtipovalno pego 102 na za sevanje občutljivi plasti 185, pri čemer je položaj navedene odtipovalne pege 102 odvisen od odklona svetlobnega snopa 187 z akustično-optičnim modulatorjem 190 in glede na radialni položaj snemalne glave 196 glede na nosilec 184. V prikazanem položaju optične glave 196 se lahko odtipovalna pega 102 premika znotraj območja B1 s pomočjo odklonske priprave 190. S pomočjo optične glave 196 se lahko odtipovalna pega 102 premika prek območja B2 za označen odklon.

Priprava 181 obsega kontrolno pripravo 101, ki lahko obsega npr. sistem, podrobno opisan v nizozemski patentni prijavi 8701448 (PHN12.163), s tem vključen, v referenco. S pomočjo te kontrolne priprave 101 se krmilita hitrost pogonskega sredstva 183 in radialna hitrost prožilne priprave 199 na takšen način, da se odtipava za svetlobo občutljiva plast 185 s stalno hitrostjo odtipavanja vzdolž spiralne steze s snopom sevanja 187. Priprava 181 obsega nadalje modulacijsko vezje 103 za proizvajanje periodičnega pogonskega signala, katerega frekvenca je modulirana v skladu s signalom položajne informacije. Modulacijsko vezje 103 bo opisano podrobneje v nadaljevanju. Pogonski signal, proizveden z modulacijskim vezjem 103, se dovaja na napetostno krmiljen oscilator 104, ki proizvaja periodičen pogonski signal za akustično-optični modulator 190, katerega frekvenca je v bistvu proporcionalna nivoju signala pogonskega signala. Odklon, proizveden z akustično-optičnim modulatorjem 190_z je proporcionalen frekvenci pogonskega signala na takšen način, da je premik odtipovalne pege 102 proporcionalen nivoju signala pogonskega signala. Modulacijsko vezje 103, napetostno krmiljen oscilator 104 in akustično^optični modulator 190 so drug na drugega prilagojeni na takšen način, da je amplituda periodičnega radialnega v -9 pomika odtipovalne pege 102 približno 3θ.1θ metrov. Nadalje sta modulacijsko vezje 103 in krmilno vezje 101 prilagojena drug drugemu na takšen način, da je razmerje med povprečno frekvenco pogonskega signala in hitrostjo odtipavanja za sevanje občutljive plasti 108 med 22050/1.2m in 22050/1 .4m~\ kar pomeni, da je v vsaki periodi pogonskega signala premik za sevanje občutljive plasti 185 glede na odtipovalno pego med 54.10”^ metrov in 64.10~θ metrov.

Potem, ko je bila plast 185 odtipana, kot je bilo prej opisano, je izpostavljena procesu jedkanja, da bi se odstranilo dele plasti 185, ki so bile izpostavljene snopu 187 sevanja, s čemer se dobi osnovni kolut, v katerem je izoblikovana brazda, ki kaže periodično radialno nihanje, katerega frekvenca je modulirana v skladu s signalom položajne informacije. S tem osnovnim kolutom se izdelujejo kopije, na katerih je nanešena zapisna plast 6. V tako dobljenih nosilcih zapisa tipa, v katerega se lahko le vpisuje, je del, ki ustreza tistemu delu osnovnega koluta, s katerega je bila odstranjena za sevanje občutljiva plast 185, je uporabljen kot servo-proga 4 (ki je ali brazda ali greben). Postopek za proizvodnjo nosilca zapisa, v katerem ustreza servo-proga 4 tistemu delu osnovnega koluta, od katerega je bila odstranjena za sevanje občutljiva plast, ima prednost zelo dobre refleksije servo-proge 4 in tako zadovoljivo razmerje signal-šum med odčitavanjem z nosilca zapisa. Dejansko takrat servo-proga 4 ustreza zelo gladki površini nosilca 184, ki je nasploh izdelan iz stekla.

Sl. 9 prikazuje primer modulacijskega vezja 103. Modulacijsko vezje 103 obsega tri v kaskado vezane ciklične

8-bitne BCD števce 110, 111 in 112. Števec 110 je 8-bitni števec in ima števno območje do 75. Ko je dosežena njegova maksimalna števna zmogljivost, daje števec 110 impulz takta na števni vhod števca 111, ki je uporabljen kot drugi števec. Potem, ko je bila dosežena njegova maksimalna števna zmogljivost 59, daje števec 111 taktni impulz na števni vhod števca 112, ki deluje kot minutni števec. Števne vrednosti števcev 110, 111 in 112 so dovedena na vezje 116 prek vzporednih izhodov števcev in prek zbiralk 113, 114 oz. 115, da bi se z namenom detekcije napake na običajen način izločilo 14 paritetnih bitov.

Modulacijsko vezje 103 obsega nadalje 42-bitni pomični register 117, razdeljen v pet zaporednih odsekov 117a, .... 117e. Kombinacija bitov 1001 se dovede na štiri vzporedne vhode 4-bitnega odseka 117a, pri čemer se to kombinacija bitov med modulacijo z bifaznim znakom pretvori v signal 11 položajne sinhronizacije na način, ki bo opisan kasneje. Odseki 117b, 117c in 117d imajo vsak dolžino 8 bitov in odsek 117e ima dolžino 14 bitov. Števna količina števca 112 je dovedena na vzporedne vhode odseka 117b prek zbiralke 115. Števna količina števca 111 je prek

- 34 zbiralke 114 dovedena na vzporedne vhode odseka 117c. Števna količina števca 110 je prek zbiralke 113 prenešena na vzporedne vhode odseka 117d. Štirinajst paritetnih bitov, proizvedenih z vezjem 116, je prek zbiralke 1l6a dovedeno na vzporedne vhode odseka 117b.

Zaporedni izhodni signal pomičnega registra je doveden na modulator 118 za bifazni znak. Izhod modulatorja 118 je doveden na FM modulator 119. Vezje 103 obsega nadalje vezje 120 za generiranje takta za tvorbo krmilnih signalov za števec 118, pomični register 117, modulator 118 za bifazni znak in FM modulator 119.

V predloženem primeru se za sevanje občutljiva plast 185 odtipava s hitrostjo, ki ustreza nominalni hitrosti odtipavanja EFM modularnih signalov (1.2-1.4 m/s) med proizvodnjo osnovnega koluta. Vezje 120 za proizvajanje takta proizvaja signal 139 takta s 75 Hz za števec 110, tako da števni rezultati števcev 110, 111 in 112 neprekinjeno prikazujejo čas, ki je potekel med odtipavanjem plasti 185.

Neposredno po adaptaciji števnih rezultatov števcev 110, 111 in 112 daje vezje za proizvajanje takta krmilni signal 128 na vzporedni vstavitveni vhod pomičnega registra 117, kar povzroči, da se pomični register napolni v skladu s signali, priključenimi na vzporedne vhode, namreč: kombinacija bitov 1001, števni rezultati števcev 110, 111 in 112 in paritetni biti.

Vzorec bitov, vložen v pomični register 117, je prek zaporednega izhoda doveden na modulator 118 za bifazni znak v sinhronizaciji s signalom 13θ takta, proizvedenim z vezjem 120 za proizvajanje takta. Frekvenca tega signala 138 takta je 3150 Hz, tako, da je celoten pomični register prazen v istem trenutku, v katerem je ponovno napolnjen prek vzporednih vhodov.

Modulator 118 za bifazni znak pretvarja 42 bitov iz pomičnega registra v 84 kanalnih bitov signala položajne kode. V ta namen obsega modulator 118 s taktom krmiljen flip-flop 121, katerega izhodni logični nivo se spreminja v skladu z impulzom takta na vhodu za takt. S pomočjo vezja vrat se signali 122 takta izločajo iz signalov 123, 124, 125 in 126, proizvajanih z vezjem 120 za generiranje takta in z zaporednega izhodnega signala 127 pomičnega registra 170. Izhodni signal 127 se dovaja na vhod dvovhodnih IN vrat 129. Signal 123 je doveden na drugi vhod IN vrat 129. Izhodni signal IN vrat 129 je prek ALI vrat 130 doveden na vhod takta flip-flopa 121. Signali 125 in 126 so dovedeni na vhode ALI vrat 131, katerih izhod je priključen na enega od vhodov dvovhodnih IN vrat 132. Izhodni signal IN vrat 132 je prek ALI vrat 130 tudi doveden na vhod za takt flipflopa 121.

Signala 123 in 124 obsegata dva 180° fazno-premaknjena, impulzno oblikovana signala (glej sl. 10) s frekvenco, ki je enaka bitni hitrosti signala 127 (= 3150 Hz) s pomičnega registra 117- Signala 125 in 126 obsegata negativne impulze, ki imajo ponavljalno hitrost 75 Hz.

Faza signala 125 je takšna, da sovpada negativni impulz signala 125 po ponovnem polnjenju pomičnega registra

- 36 117 z drugim impulzom signala 124. Negativni impulz signala 126 sovpada po ponovnem polnjenju pomičnega registra 117 s četrtim impulzom signala 124.

Signal 12 položajne kode, moduliran z bifaznim znakom na izhodu flip-flopa 121/ je proizveden kot sledi. Impulzi signala 124 so preneseni na vhod za takt flip-flopa 121 prek IN vrat 132 in ALI vrat 130, tako da se spreminja logična vrednost signala 12 položajne kode v skladu z vsakim impulzom signala 124. Nadalje je, če je logična vrednost signala 127 ”1, impulz signala 123 prenešen prek IN vrat 129 in 130 na vhod za takt flip-flopa 121, tako da se za vsak 1 bit dobi dodatna sprememba vrednosti logičnega signala. V načelu se sinhronizacijski signali proizvajajo na podoben način. Vendar pa preprečuje dovod negativnih impulzov signalov 125 in 126, da bi se drugi in četrti impulz signala 124 po ponovnem napolnjenju pomičnega registra prenesla na flip-flop 121, kar daje signal položajne sinhronizacije, ki se lahko razlikuje od signala, moduliranega z bifaznim znakom. Ugotoviti je treba, da lahko vodi ta modulacijski postopek do dveh različnih sinhronizacijskih signalov, ki sta medsebojno invertirana.

Tako dobljen signal položajne informacije na izhodu flip-flopa 121 je doveden na FM modulator 119, ki je najprimerneje tipa s stalnim razmerjem med frekvencami, proizvedenimi na izhodu FM modulatorja, in rezmerjem bitov signala položajne informacije. Če krmiljenje hitrosti odtipavanja ni moteno, ostajajo signali subkodne sinhroniza37 cije v EFM signalu med snemanjem EFM signala s pomočjo navedenega aprata 50 v sinhronem stanju s signali 11 položajne sinhronizacije v progi 4. Motnje pri krmiljenju hitrosti, ki izvirajo iz nepopolnosti nosilca zapisa, se lahko kompenzirajo z zelo majhnimi korekturami, kot je že bilo opisano glede na sl. 4.

V FM modulatorju 119, prikazanem v sl. 9, je dobljeno navedeno prednostno razmerje med izhodnimi frekvencami in razmerji bitov signala položajne informacije. FM modulator 119 obsega frekvenčni delilnik 137, ki ima delilnik 8. V odvisnosti od logične vrednosti signala položajne informacije je doveden na frekvenčni delilnik 137 signal 134 takta, ki ima frekvenco (27).(6300) Hz ali signal 135 takta, ki ima frekvenco (29).(6300) Hz. V ta namen obsega FM modulator 199 znano multipleksno vezje 136. V odvisnosti od logične vrednosti signala položajne informacije je frekvenca na izhodu 133 FM modulatorja ²g.6300 = 22,8375 Hz ali ²g.63OO = 21,2625 Hz.

Ker sta frekvenci signalov 134 in 135 cela mnogokratnika razmerja kanalnih bitov signala položajne informacije, ustreza dolžina enega kanalnega bita celemu številu period signalov 134 in 135 takta, kar pomeni, da so fazni koraki v FM modulaciji minimalni.

Nadalje je treba ugotoviti, da je na račun enosmerne komponente signala položajne informacije povprečna frekvenca FM-moduliranega signala natančno enaka 22.05 kHz, kar pomeni, da vpliva FM modulacija v zanemarljivi meri na krmiljenje hitrosti.

- 38 Nadalje je treba ugotoviti, da se lahko za FM modulator uporabijo drugi FM modulatorji kot modulator 119, prikazan na sl. 9, npr. običajni CPFSK modulator (CPFSK = Continuous Phase Frequency Shift Keying). Takšni CPFSK modulatorji so opisani v: A.Bruce Carlson: Communication Systems, MacGraw Hill, stran 519 in naprej.

Nadalje je prednostno, da se uporabi FM modulator s sinusnim izhodnim signalom. S FM modulatorjem 119, prikazanim na sl. 9, se to lahko doseže npr. z namestitvijo pasovnega sita med izhodom delilnika 117 in izhodom modulatorja 119. Nadalje se ugotovi, da je nihanje frekvence primerno reda velikosti 1 kHz.

Končno se ugotovi, da obseg izuma ni omejen na tu opisane izvedbe. V opisanih izvedbah ne izvaja npr. frekvenčni spekter signala položajne informacije v bistvu nobenega prekrivanja s frekvenčnim spektrom signala, ki se snema. Vendar pa se lahko v tem primeru signal položajne informacije, ki se snema s pomočjo prej oblikovane modulacije proge/ vedno razlikuje od v bistvu posnetega signala informacije. V primeru magnetno - optičnega snemanja se lahko frekvenčni spektri prej posnetega signala položajne informacije in zatem posnetega signala informacije drug drugega prekrivata. Dejansko ima med odtipavanjem s snopom sevanja modulacija proge za rezultat modulacijo intenzitete snopa sevanja, medtem ko modulira informacijski vzorec, oblikovan z magnetnimi področji, smer polarizacije (Kerrov efekt) reflektira nega snopa sevanja neodvisno od modulacije intenzitete. V predhodno opisanih izvedbah je odtipovalni snop moduliran v odvisnosti od informacije, ki se snema. V primeru snemanja na magnetno-optične nosilce zapisa je tudi možno modulirati magnetno polje namesto snopa za odtipavanje.

Claims (17)

1. PATENTNI ZAHTEVKI

   1. Optično čitljiv nosilec zapisa vpisljive vrste, ki obsega zapisno plast 6, namenjeno zapisovanju vzorca informacije optično zaznavnih zapisnih znakov, pri čemer je nosilec 6 zapisa opremljen s servo-progo 4, ki v področju, namenjenem za zapis informacije, kaže periodično modulacijo proge, ki se lahko razlikuje od vzorca informacije, označen s tem, daje frekvenca modulacije proge modulirana s signalom (11, 12) položajne informacije, ki obsega signale (12) položajne kode, ki se menjavajo s signali (11) položajne sinhronizacije.
2. 2. Optično čitljiv nosilec zapisa po zahtevku 1, označen s tem, da so signali (12) položajne kode signali, modulirani z bifaznim znakom, pri čemer imajo signali (11) položajne sinhronizacije signal valovnih oblik, ki se razlikuje od signala, moduliranega z bifaznim znakom.
3. 3. Nosilec zapisa po kateremkoli od predhodnih zahtevkov, označen s tem, da je Širina servo-proge (4) med 0.4.10'⁶ metra in 1.25.10^ metra, in daje modulacija proge nihanje proge (4) z amplitudo, kije v bistvu enaka 30.10'^{7 * 9} metra.
4. 4. Nosilec zapisa po kateremkoli od predhodnih zahtevkov, označen s tem, da je povprečna perioda modulacije proge (4) med 54.10”⁶ metra in 64.H?⁶ metra.
5. 5. Nosilec zapisa po kateremkoli od predhodnih zahtevkov, označen s tem, da signal (12) položajne kode označuje čas, ki je pri nominalni hitrosti odtipavanja potreben za prehajanje razdalje med pričetkom proge in položajem, kjer proga (4) modulacijo proge ustrezno signalu (11) položajne kode.
6. 6. Nosilec zapisa po zahtevku 5, označen s tem, da je signal (11) položajne kode moduliran v skladu s kodo položajne informacije, ki obsega vsaj del, podoben kodi absolutnega časa in vsebovan v EFM moduliranem signalu v skladu s CD standardom.
7. 7. Aparat za proizvajanje nosilca zapisa po kateremkoli od predhodnih zahtevkov, ki obsega optični sistem 196 za odtipavanje za sevanje občutljive plasti 185 nosilca 1, 184 vzdolž steze, ki ustreza servo-progi 4, ki bo oblikovana, in odklonsko pripravo 119 za odklanjanje snopa sevanja na takšen način, da je položaj vpada snopa na za sevanje občutljivo plast 185 odklonjen v smeri, ki je pravokotna na smer odtipavanja v skladu s krmilnim signalom, dovedenim na odklonsko pripravo 190, označen s tem, da aparat obsega signalni generator (103, 104) za proizvajanje periodičnega signala, ki deluje kot krmilni signal in katerega frekvenca je modulirana v skladu s signalom položajne informacije, ki obsega signale (12) položajne kode, ki se menjavo s signali (11) položajne sinhronizacije.
8. 8. Aparat po zahtevku 7, označen s tem, da je na vhod signalnega generatorja (13, 104) vezan modulator za pretvarjanje kode položajne informacije v signal položajne informacije in FM modulator (119) za moduliranje frekvence krmilnega signala v skladu s signalom (11,12) položajne informacije.
9. 9. Aparat po zahtevku 8, označen s tem, da modulator (103) obsega modulator (118) bifaznih znakov in sredstva (131, 132) za generiranje sinhronizacijskih signalov valovne oblike, ki se razlikuje od signala, moduliranega z bifaznim znakom.
10. 10. Aparat po zahtevkih 8 ali 9, označen s tem, da obsega aparat sredstva (110,..., 117) za generiranje kode položajne informacije tipa, ki označuje čas, potreben pri nominalni hitrosti odtipavanja nosilca zapisa, da bi se prešlo razdaljo med startnim položajem servo-proge in položajem, kjer se koda položajne informacije snema kot modulacija proge.
11. 11. Aparat po zahtevku 10, označen s tem, da obsega aparat sredstva (110, ..., 117) za generiranje kode položajne informacije, podobne kodi absolutnega časa, vsebovani v EFM moduliranem signalu v skladu s CD-standardom.
12. 12. Aparat po zahtevkih 7, 8, 9, 10 ali 11, označen s tem, da obsega aparat sredstva (101, 103) za ohranjanje razmerja med hitrostjo odtipavanja za sevanje občutljive plasti (185) in povprečno frekvenco krmilnega signala, pri čemer se to razmerje nahaja med 54 . 10^-6 metra in 64 . 10^ metra, pri čemer je signalni generator (103,104) prirejen za proizvajanje signalov položajne sinhronizacije s frekvenco, ki je enaka 294-kratniku povprečne frekvence krmilnega signala.
13. 13. Aparat po kateremkoli od zahtevkov 7, 8, 9,10,11 ali 12, označen s tem, da je signalni generator (103, 104) prirejen za dajanje krmilnega signala z amplitudo, ki ima vrednost, za katero ima premik položaja vpada na za sevanje občutljivo plast (185), pri čemer premik ustreza krmilnemu signalu, amplitudo v bistvu 30 χ 10'⁹ metra.
14. 14. Aparat za zapisovanje informacije na nosilec zapisa po kateremkoli od zahtevkov 1 do 6, pri čemer aparat obsega pisalno sredstvo 53 za zapis vzorca zapisnih znakov, ki predstavlja informacijo v servo-progi 4, zaradi česar pisalno sredstvo 53 obsega odtipovalno sredstvo za odtipavanje servo-proge 4 s snopom 55 sevanja, snop 55 sevanja, ki je reflektiran ali oddan od nosilca 1 zapisa, ki je moduliran z modulacijo proge, detektor 53 za detektiranje reflektiranega ali oddanega snopa 55 sevanja, in vezje 56 za dobivanje signala takta s frekvenco, ki je določena z modulacijo proge s sevanjem, detektiranim z detektorjem, označen s tem, da obsega FM demodulacijsko vezje (80) za ponovno pridobitev signala (11, 12) položajne informacije iz signala takta in sredstva (81, 82, 83, 84) za ločevanje signalov (12) položajne kode in sinhronizacijskih signalov (11).
15. 15. Aparat po zahtevku 14, označen s tem, da obsega demodulator (85) bifaznega znaka za ponovno pridobitev položajnih kod iz signalov (12) položajne kode.
16. 16. Aparat za odčitavanje nosilca zapisa po kateremkoli od zahtevkov 1 do 6, pri čemer je v tem nosilcu zapisa v servo-progi zapisan signal informacije kot vzorec iz zapisnih znakov, pri čemer obsega aparat odtipovalno pripravo 53 za odtipavanje servo-proge 4 z v bistvu stalno hitrostjo s pomočjo snopa 55 sevanja, pri čemer je snop 55 sevanja, kije reflektiran ali oddan od nosilca zapisa, moduliran z modulacijo proge in vzorcem zapisnih znakov, detektor 53 za detektiranje reflektiranega ali oddanega snopa 55 sevanja, vezje 56 za izločitev signala informacije, ki predstavlja zapisano informacijo, iz snopa sevanja, detektiranega z detektorjem, in vezje za izločitev signala takta, katerega frekvenca je podana z modulacijo proge, s snopa sevanja, detektiranega z detektorjem, označen s tem, da obsega FM demodulacijsko vezje (80) za ponovno pridobitev signala (11, 12) položajne informacije s signala takta in sredstva (81, 82, 83, 84) za ločevanje signalov (12) položajne kode in signalov (11) sinhronizacije.
17. 17. Aparat po zahtevku 16, označen s tem, da obsega demodulator (85) za bifazne znake za ponovno pridobitev položajne kode s signalov (12) položajne kode.