DD285657A5 - Anordnung zum auslesen und/oder aufzeichnen von information aus/auf einem optisch lesbaren aufzeichnungstraeger vom beschreibbaren typ - Google Patents

Anordnung zum auslesen und/oder aufzeichnen von information aus/auf einem optisch lesbaren aufzeichnungstraeger vom beschreibbaren typ Download PDF

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DD285657A5
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Auslesen und/oder Aufzeichnen von Information aus/auf einem optisch lesbaren Aufzeichnungstraeger vom beschreibbaren Typ mit einer Aufzeichnungsschicht, die zum Anbringen eines Informationsmusters optisch detektierbarer Aufzeichnungszeichen dient. Die Anordnung ist mit Abtastmitteln zum Abtasten der Folgespur mit einem Strahlungsbuendel, wobei das vom Aufzeichnungstraeger reflektierte bzw. durchgelassene Strahlungsbuendel durch die Spurmodulation moduliert wird, mit einen Detektor zum Detektieren des reflektierten bzw. durchgelassenen Strahlungsbuendels, mit einer Schaltungsanordnung zum Ableiten eines Taktimpulssignals mit einer durch die Spurmodulation bestimmten Frequenz aus der vom Detektor detektierten Strahlung, mit einer FM-Demodulationsschaltung zum Zurueckgewinnen des Platzinformationssignals aus dem Taktsignal und mit Mitteln zum Trennen der Platzkodesignale von den Synchronsignalen versehen ist. Fig. 4{Aufzeichnungstraeger; Aufzeichnungsschicht; optisch detektierbare Aufzeichnungszeichen; Folgespur; Spurmodulation; Strahlungsbuendel; Taktimpulssignal; FM-Demodulationsschaltung; Platzinformationssignal; Platzkodesignal; Synchronsignal}

Description

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Anordnung mit Abtastmitteln zum Abtasten der Folgespur mit einem Strahlungsbündel, wobei das vom Aufzeichnungsträger reflektierte bzw. durchgelassene Strahlungebündel durch die Spurmodulation moduliert wird, mit einem Detektor zum Detektieren des reflektierten bzw. durchgelassenen Strahlungsbündels, mit einer Schaltungsanordnung zum Ableiten eines Taktimpulssignals mit einer durch die Spurmodulation bestimmten Frequenz aus der vom Detektor detektieren Strahlung, mit einer FM-Demodulätionsschaltung zum Zurückgewinnen des Platzinformaxionssignals aus dem Taktimpulssignal und mit Mitteln zum Trennen der Platzkodesignale von den Synchronsignalen versehen ist. Die Anordnung ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem „Biphase-Mark"-Demodulator zum Zurückgewinnen der Platzkodes aus den Platzkodesignalen versohen ist.
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1: eine Ausführungsform eines Aufzeichnungsträgers, Fig. 2: ein Platzinformationssignal, Fig. 3: ein geeignetes Format für die Platzinformationskodes, Fig.4: eine Ausführungsform einer Aufzeichnungs-und/oder Ausleseanordnung nach der Erfindung, Fig. 5 und 12: Flußdiagramme von Programmen für einen in der Aufzeichnungs- und/oder
Ausleseanordnung verwendeten Mikrocomputer, Fig. 6: eini Ausführungsform einer Demodulationsschaltung zum Gebrauch in der Aufzeichnungs-
und/oder Ausleseanordnung, Fig. 7: eine stark vergrößerte Darstellung eines Teils der Spur mit einem darin vorgesehenen
Muster von Aufzeichnungsträgern, Fig. 8: eine Ausführungsform einer Anordnung zum Herstellen eines Aufzeichnungsträgers, Fig. 9: eine Ausführungsform einer Modulationsschaltung zum Gebrauch in der Anordnung nach Fig. 8, Fig. 10: eine Anzahl in der Modulationsschaltung erzeugter Signale als Funktion der Zeit t und Fig. 11: die Lage von Zeitsynchronsignalen des aufgezeichneten Signals gegenüber den vorher
aufgezeichneten Platzsynchronsignalen in der Folgespur.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsformen beschrieben, die sich durchaus zur Aufzeichnung von EFM-Signalen eignen, die entsprechend der CD-Audio- oder der CD-ROM-Norm zusammengestellt sind. Es sei aber bemerkt, daß die Erfindung sich nicht auf diese Ausführungsformen beirhränkt.
Von der Beschreibung der Ausführungsformen werdei. jnächst kurz die für ein gutes Verständnis der Erfindung wesentlichen Eigenschaften des EFM-Signals beschrieben. Das EFM-Signal besteht aus Unterkoderahmen zu je 98 EFM-Rahmen. Jeder EFM-Rahmen besteht aus 588 EFM-Kanalbits. Von diesen 588 EFM-Kanalbits werden die ersten 24 Bits für einen Rahmensynchronkode verwendet, der ein Muster hat, das von den übrigen Teil des EFM-Signals unterschieden werden kann; die übrigens 564 EFM-Kanalbits sind in EFM-Symbole zu je 14 Bits unterteilt. Der Synchronkode und die EFM-Symbole werden jeweils durch 3 Mischbits voneinander getrennt. Die verfügbaren EFM-Symbole sind 24 Datensymbole, die je 8 Bits des nicht kodierten Signals darstellen, 8 Paritätssymbole, die zur Fehlerkorrektur angebracht sind und ein Steuersymbol, das 8 Steuerbits darstellt, unterteilt.
Die 8 Bits, die von jedem EFM-Steuersymbol dargestellt werden, werden als P, Q, R, S, T, U. V, W-Bits mit je einer festen Bitposition bezeichnet. Die 16 Bits der EFM-Steuersymbole in den ersten zwei EFM-Rahmen jedes Teilkoderahmens bilden ein Teilcodesynchronsignal, das den Anfang des Teilkoderahmens angibt. Die restlichem 96 Q-Bits der 96 restlichen EFM-Rahmen bilden den sog. Teilkode-Q-Kanal. Von diesen Bits werden 24 Bits zum Angeben eines absoluten Zeitkodes verwendet. Dieser absolute Zeitkode gibt die Zeit an, die vom Anfang des EFM-Signals vergangen ist. Diese Zeit wird in Minuten (8 Bits), Sekunden (8 Bits) und Teükoderahmen ausgedrückt.
Weiterhin sei bemerkt, daß das EFM-Signal gleichstromfrei kodiert ist, was bedeutet, daß das EFM-Spektrum kaum Frequenzanteile in dem Frequenzgebiet unterhalb 10OkHz aufweist.
Fig. 1 zeigt mögliche Ausführungsformen eines Aufzeichnungsträgers 1, wobei Fig. 1 a die Draufsicht, Fig. 1 b einen kleinen Teil des Schnittes gemäß der Linie b-b und Fig. 1 c und Fig. 1 d eine Draufsicht eines stark vergrößerten Teils 2 einer ersten und zweiten Ausführungsform des Aufzeichnungsträgers 1 zeigen. Der Aufzeichnungsträger 1 ist mit einer Folgespur 4, z.B. in Form einer vorher angebrachten Rille oder Rippe versehen. Die Folgespur 4 dient zur Aufzeichnung eines Informationssignals. Zum Aufzeichnen ist der Aufzeichnungsträger 1 mit einer Aufzeichnungsschicht 6 versehen, die auf einem transparenten Träger 5 angebracht und mit einer Schutzschicht 7 bedeckt ist. Die Aufzeichnungsschicht 6 besteht aus einem Material, das, wenn es mit einer geeigneten Strahlung bestrahlt wird, eine optisch detektierbare Änderung erfährt. Eine derartige Schicht kann beispielsweise aus einer dünnen Metallschicht, wie Tellur, bestehen. Durch Laserbestrahlung ausreichend hoher Intensität kann dies') Metallschicht örtlich zum Schmelzen gebracht werden, so daß diese Schicht örtlich einen anderer. Reflexionskooffizienten aufweist. Bei Abtastung der Folgespur 4 durch ein Strahlungsbündel, dessen Intensität entsprechend der aufzuzeichnenden Information moduliert wird, wird ein die Information bildendes Informationsmuster optisch detektierbarer Aufzeichnungszeichen erhalten.
Die Aufzeichnungsschicht 6 kann auch aus anderen strahlungsempfindlichen Materialien bestehen, z. B. aus magnetooptischen Materialien oder aus Materialien, die bei Erwärmung eine Strukturänderung von beispielsweise amorph nach kristallin oder umgekehrt erfahren. Eine Übersicht derartiger Materialien ist in dem Buch „Principles of optical disc systems" Adam Hilgar Ltd, Bristol and Boston, Seiten 210 bis 227 beschrieben.
Die Folgespur 4 errnf -"cht es, ein zum Aufzeichnen der Information auf den Aufzeichnungsträger 1 gerichtetes Strahlungsbündel gen&w mit der Folgespur 4 zusammenfallen zu lassen, m. a. W. die Lage des Strahlungsbündels über ein Folgesystem, das die von dem Aufzeichnungsträger 1 zurückgeworfene Strahlung benutzt, in radialer Richtung zu regeln. Das Maßsystem zur Messung der radialen Lage des Strahlungsfleckens auf dem Aufzeichnungsträger kann einem derjenigen Systeme entsprechen, wie diese in dem genannten Buch »Principles of optical disc systeme" beschrieben sind. Zum Bestimmen der Lage des abgetasteten Spurteils gegenüber dem Anfang der Folgespur ist ein Platzinformationssignal aufgezeichnet, und zwar mittels einer vorher angebrachten Spurmodulation, vorzugsweise in Form einer sinusförmigen Spurschwingung, wie in Fig. 1 c dargestellt. Aber auch andere Spurmodulationen, wie z. B. Spurbreitenmodulation (Fig. 1 d) sind geeignet. Da bei der Herstellung des Aufzeichnungsträgers eine Spurschwingung besonders einfach verwirklichbar ist, empfiehlt sich insbesondere die Spurmodulation in Form einer Spurschwingung.
Weiterhin sei bemerkt, daß in Fig. 1 diese Spurmodulation stark übertrieben dargestellt ist. In Wirklichkeit stellt es sich heraus, daß bei einer Spurbreite von etwa NT* Meter eine Schwingung mit einer Amplitude von etwa 3010"' Meter ausreicht, um auf zuverlässige Weise die Modulation des Abtastbündels zu detektieren. Eine kleine Amplitude der Schwingung bietet den Vorteil, daß der Abstand zwischen benachbarten Folgespuren klein bleiben kann.
Eine interessante Spurmodulation ist diejenige, bei der die Frequenz der Spurmodulation entsprechend dem Platzinformationssignal moduliert ist.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines geeigneten Platzinformationssignals, das aus Platzkodesignalen 12 besteht, die sich mit Platzsynchronsignalen 11 abwechseln. Jedes Platzkodesignal 12 kann aus einem „Biphase-Mark"-moduierten Signal mit einer Länge von 76 Kanalbits bestehen, das einen Platzinformationskode von 38 Kodebits darstellt. Bei einem „Biphase-Mark"-inodulierten Signal wird jedes Kodebit durch zwei aufeinanderfolgende Kanalbits dargestellt. Ein Kodebit mit einem ersten logischen Wert, in diesem Beispiel ,0", wird durch zwei Bits mit demselben logischen Wert dargestellt. Der andere logische Wert (,1") wird durch zwei Kanalbits unterschiedlichen Wertes dargestellt. Außerdem ändert sich der logische Wert des „Biphase-Mark"-modulierten Signals nach jedem Kanalbitpaar (siehe Fig.2), so daß die maximale Anzahl aufeinanderfolgender Bits mit demselben logischen Wert höchstens gleich zwei ist. Die Platzsynchronsignale 11 sind derart gewählt worden, daß sie von den Platzkodesignalen unterschieden werden können. Dies ist dadurch erreicht, daß die maximale Anzahl aufeinanderfolgender Bits mit demselben logischen Wert in den Platzsynchronsignalen gleich drei gewählt wird. Das in Fig. 2 dargestellte Platzinformationssignal hat ein Frequenzspektrum, das nahezu keine NF-Anteile aufweist. Der damit verbundene Vorteil wird unterstehend beschrieben.
Wie bereits erwähnt, stellt das Platzinformationssignal einen Platzinformationskode zur Größe von 38 Bits dar. Der 38 Bits große Platzinformationskode kann aus einem Zeitkode bestehen, der die Zeit angibt, die notwendig ist, um bei Abtastung mit Nenngeschwindigkeit den Abstand vom Anfang der Spur bis zur Stelle, wc das Platzinformationssignal angebracht ist, zu überbrücken. Ein derartiger Platzinformationskode kann beispielsweise aus einer Anzahl aufeinanderfolgender Bytes bestehen, wie diese beispielsweise beim Aufzeichnen EFM-modulierter Information auf den sog. CD-Audio- und CD-ROM-Platten verwendet werden. Fig.3 zeigt einen Platzinformation&kode, der bei dem CD-Audio und CD-ROM verwendeten absoluten Zeitkode ähnelt, der aus einem ersten, BCD-kodierten Teil 13 besteht, der die Zeit in Minuten abgibt, einem zweiten, BCD-kodierten Teil 14, der die Zeit in Sekunden angibt, einem dritten, BCD-kodierten Teil 15, der eine Teilkoderahmennummer angibt und einem vierten Teil 16, der eine Anzahl Paritätsbits zur Fehlerdetektion aufweist. Ein derartiger Platzinformationskode zum Angeben der Stelle in der Folgespur 4 ist vorteilhaft, enn ein nach CD-Audio- oder CD-ROM normmoduliertes EFM-Signal aufgezeichnet werden soll. In diesem Fall sind die in dem Teilkode-Q-Kanal vorhandenen absoluten Zeitkodes von demselben Typ wie der durch die Spurmodulation gebildete Platzinformationskode.
Bei einem zum Aufzeichnen nach der CD-Audio oder CD-ROM-Norm modulierter EFM-Signale bestimmten Aufzeichnungsträger ist es vorteilhaft, daß bei einer üblichen Abtastgeschwindigkeit (1,2 bis 1,4m/s) die mittlere Frequenz der durch die Spurmodulation in dem Abtastbündel verursachten Intensitätsmodulation gleich 22,05kHz ist. Dies bedeutet, daß die mittlere Periode der Spurmodulation zwischen 54.10~em und 64.10"6m liegen muß. In diesem FaN kann die Geschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers besonders einfach geregelt werden, indem die Phase der delektierten Spurmodulation mit der Phase eines Bezugssignals verglichen wird, wobei dieses Bezugssignal eine Frequenz aufweist, die auf einfache Weise durch eine Frequenzteilung aus derzur Aufzeichnung des EFM-Signals bereits benötigten Frequenz von 4,3218MHz abgeleitet werden kann (dies ist die Bitfrequenz des EFM-Signals). Außerdem liegt die Frequenz der Spurmodulation außerhalb des zum Aufzeichnen des EFM-Signals erforderlichen Frequenzbandes, so daß beim Auslesen das EFM-Signal und des Platzinformationssignal einander nahezu nicht beeinflussen. Weiterhin liegt diese Frequenz außbt halb des Frequenzbandes des Spurfolgesystems, so daß die Spurfolge nahezu keinen Einfluß von der Spurmodulation erfährt.
Wenn die Kanalbitrate des Platzinformationssignals gleich 6300Hz gewählt wird, entspricht die Anzahl auslesbarer Platzinformationskodes 75 pro Sekunde, was der Anzahl absoluter Zeitkodes pro Sekunde des aufzuzeichnenden EFM-Signals genau entspricht. Wenn bei der Aufzeichnung die Phase des Teilkodesynchronsignals, das den Anfang des absoluten Zeitkodes angibt, mit der Phase der durch die Spurmodulation gebildeten Platzsynchronsignale verriegelt gehalten wird, läuft die durch den Platzinformationskode angegebene absolute Zeit mit der in absoluten Zeitkodes in dem aufgezeichneten EFM-Signal angegebenen Zeit nach wie vor synchron.
Fig. 11 a zeigt die Lage der aufgezeichneten Teilkodesynchronsignale gegenüber denjenigen Spurteilen, die entsprechend d jn Platzinformationssignalen 11 moduliert sind, wenn bei der Aufzeichnung die Phasenbeziehung zwischen dem Platzsynchronsignal und dem Teilkodesynchronsignal konstant gehalten wird. Diejenigen Teile der Folgespur 4, die entsprechend den Platzsynchronsignalen 11 moduliert sind, sind durch das Bezugszeichen 140 bezeichnet. Die Lagen, in denen das Teilkodesynchronsignal aufgezeichnet ist, si.id durch Pfeile 141 bezeichnet. Wie aus Fig. 11 a ersichtlich, ist die durch den Platzinformationskode angegebene Zeit nach wie vor mit der durch den absoluten Zeitkode angegebenen Zeit synchron. Wenn beim Anfang der Aufzeichnung der Anfangswert des absoluten Zeitkodes an den Platzinformationskode .ingepaßt wird, bleibt überall die durch den absoluten Zeitkode angegebene Spurlage der durch den Platzinformationskode angegebenen Spurlage gleich. Dies bietet den Vorteil, daß beim Suchen bestimmter Teile des aufgezeichneten Signals der absolute Zeitkode sowie der Platzinformationskode verwendet werden kann.
Wenn, wie in Fig. 11 b angegeben, die Spurlagen 141, in denen der Teilkodesynchronkode aufgezeichnet ist, mit denjenigen Spurteilen 140 zusammenfallen, die entsprechend den Platzinformationssignalen moduliert sind, ist der Unterschied zwischen den durch den Platzinformationskode und den absoluten Zeitkode bezeichneten Spurlagen minimal. Es empfiehlt sich daher, bei der Aufzeichnung, den Phasenunterschied zwischen Platzsynchronsignalen und den Teilkodesynchronsignalen klein zu halten.
Beim Auslesen eines EFM-Signals wird das EFM-Kanaltaktimpulssignal aus dem ausgelesonen Signal zurückgewonnen. Beim Auslesen eines aufgezeichneten EFM-Signals soll daher das EFM-Kanaltaktimpulssignal verfügbar sein, sobald der erste Teilkoderahmen mit Nutzinformation ausgelesen wird. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß dem Anfang des EFM-Signals ein oder mehrere EFM-Slöcke mit Leserinformation zugefügt werden. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere zum Aufzeichnen eines EFM-Signals in einer noch völlig unbeschriebenen Folgespur.
Wenn aber das Ef M-Signal im Anschluß an ein bereits früher aufgezeichnetes EFM-Signal aufgezeichnet werden muß, empfiehlt es sich, den Platz in der Folgespur 4, an dem mit der Aufzeichnung des neuen EFM-Signals angefangen wird, im wesentlichen mit dem Platz, an dem die Aufzeichnung des bereits aufgezeichneten EFM-Signals beendet ist, zusammenfallen zu lassen. Da die Genauigkeit, mit der der Anfang und das Ende positioniert werden können, in der Praxis in der Größenordnung von einigen EFM-Rahmen liegt, wird entweder ein kleiner unbeschriebener Spurteil zwischen denjenigen Spurteilen bleiben, in denen die Signale aufgezeichnet sind, oder das erste und zweite Signal werden einander überlappen.
Ein derartiger überlappender oder unbeschriebener Spurteil führt zu einer Störung in der Kanaltaktimpulssignalrückgewinnung. Es empfiehlt sich daher, die Grenze 144 zwischen zwei aufgezeichneten EFM-Signalen 142 und 143 in einem zwischen Spurteilen 140 liegenden Gebiet zu wählen, wie dies in Fig. 11c angegeben ist. Der Teil von der Grenze 144 bis an den Anfang des ersten Teilkoderahmens mit Nutzinformation ist dann lang genug, um die Kanaltaktimpulssignalrückgewinnung wiederherzustellen, bevor der Anfang des ersten Teilkoderahmens mit Nutzinformation erreicht wird. Die Lage der Grenze 144 wird vorzugsweise von der Mitte zwischen den Spurteilen 140a und 140b gewählt, weil dann eine relativ lange Zeit verfügbar ist, in der die Kanaltaktimpulssignalrückgewinnung wiederhergestellt werden kann. Die Grenze 144 soll aber weit genug vom Ende des letzten Teilkodes mit Nutzinformation des bereits aufgezeichneten EFM-Signals liegen (dieses Ende entspricht im wesentlichen der Spurlage 141 a), um zu vermeiden, daß infolge der Ungenauigkeiten bei der Positionierung des Anfangs der Aufzeichnung des EFM-Signals 143 der letzte vollständige Teilkoderahmen des EFM-Signals 142 überschritten wird und folglich dor letzte Teil der Information in dem letzten Teilkoderahmen des EFM-Signals 142 gelöscht wird. Außer der Löschung aufgezeichneter Information führt eine derartige Überlappung auch dazu, daß der dem letzten Teilkoderahmen zugeordnete absolute Zeitkode und das Teilkodesynchronsignalende des Teilkoderahmens nicht mehr zuverlässig ausgelesen werden können. Da der absolute Zeitkode und die Teilkodesynchronsignale bei der Steuerung der Auslosung benutzt werden, ist es erwünscht, daß die Anzahl nicht auslesbarer Teilkodesynchronsignale und absoluten Zeitkodesignale minimal ist. Es dürfte einleuchten, daß die aufgezeichneten Informationen des EFM-Signals 142 zwischen der Spurlage 141a und der Grenze 144 nicht zuverlässig augelesen werden kann. Es empfiehlt sich daher, in diesem Teil ebenfalls Leerinformation, beispielsweise EFM-Pausekodesignale, aufzuzeichnen.
In Fig.4 ist eine erfindungsgemäße Aufzeichnungs- und Ausleseanorndung 50 dargestellt, mit der ein EFM-Signal derart aufgezeichnet wird, daß die durch die Spurmodulation gebildeten Platzsynchronsignale 11 zu den Teilkodesynchronsignalen in dem aufgezeichneten EFM-modulierten Signal synchron bleiben. Die Aufzeichnungs· und Ausleseanorndung 50 weist einen Antriebsmotor 51 auf, um den Aufzeichnungsträger 1 um eine Achse 52 drehen zu lassen. Ein optischer Lese-/Schreibkopf 53 einer üblichen Art ist gegenüber dem sich drehenden Aufzeichnungsträger 1 angeordnet. Der Lese-/Schreibkopf 53 weist einen Laser zum Erzeugen eines Strahlungsbündels 55 auf, das zu einem winzigen Abtastflecken auf den Aufzeichnungsträger 1 konzentriert wird.
Der Lese-/Schreibkopf 53 kann in zwei Betriebsarten betrieben werden, und zwar: in einer ersten Betriebsart (Lesebetrieb), in der vom Laser ein Strahlungsbündel konstanter Intensität erzeugt wird, die nicht ausreicht, die optisch detektierbare Änderung in der Aufzeichnungsschicht 6 herbeizuführen, und in einer zweiten Betriebsart (Aufzeichnungsbetrieb), in der das Strahlungsbündel 55 abhängig von einem aufzuzeichnenden Informationssignal moduliert wird, damit ein dem Informationssignal Vi entsprechendes Muster von Aufzeichnungszeichen mit den geänderten optischen Eigenschaften in der Aufzeichnungsschicht 6 an der Stelle der Folgespur 4 angebracht wird.
Die Aufzeichnungs· und Ausleseanordnung 50 ist mit Spurfolgemitteln einer üblichen Art versehen, die den durch das Strahlungsbündel 55 verursachten Abtastflecken auf die Mitte der Folgespur 5 gerichtet hält. Beim Abtasten der Folgespur 4 wird das reflektierte Strahlungsbündel 55 durch die Spurmodulation moduliert. Dabei detektiert der Lese-/Schreibkopf 53 rr.it Hilfe eines dazu geeigneten optischen Detektors die Modulation des reflektierten Strahlungsbündels, und es wird ein Detektionssignal Vd erzeugt, das die detektierte Modulation darstellt.
Mit Hilfe eines Bandfilters 56 mit einer Mittenfrequenz von 22,05kHz wird der durch die Spurmodulation verursachte und entsprechend dem Platzinformationssignal modulierte Frequenzanteil aus dem Detektionssignal abgetrennt. Mit Hilfe einer Flankenwiederherstellungsschaltung, beispielsweise eines pegelgesteuerten monostabilen Multivibrators 57, wird das Ausgangssignal des Bandfilters 56 in ein Binärsignal umgewandelt, das über ein EXKLUSIV-ODER-Gatter 58 einem Frequenzteiler 59 zugeführt wird. Der Ausgang des Frequenzteilers 59 ist mit einem der Eingänge eines Phasendetektors 60 verbunden. Ein Bezugssignal von 22,05 kHz, das von einem Taktimpulssignalgenerator 63 erzeugt wird, wird über ein EXKLUSIV-ODER-Gatter 61 einem Frequenzteiler 62 zugeführt. Der Ausgang des Frequenzteilers 62 ist mit dem anderen Eingang des Phasendetektors 60 verbunden. Ein Signal, das den durch den Phasendetektor 60 ermittelten Phaseniinterschied zwischen den Signalen an den beiden Eingängen anzeigt, wird einer Erregungsschaltung 61 zum Erzeugen eines Erregungssignals für den Antriebsmotor 51 zugeführt. Der auf diese Weise gebildete rückgekoppelte Regelkreis bildet einen Geschwindigkeitsregelkreis mit einer phasengeregelten Schleife, bei dem der detektierte Phasenunterschied, der ein Maß für die Geschwindigkeitsabweichung ist, minimal gehalten wird.
Die Bandbreite dieses Geschwindigkeitsregelkreises ist im Vergleich zu der Bitfrequenz (6300 Hz) des Platzinfoi mationssignals gering (im allgemeinen in der Größenordnung von 100Hz). Außerdem weist das Platzinformationssignal, mit dem die Frequenz der Spurmodulation moduliert ist, keine NF-Anteile auf, so daß diese FM-Modulation keinen Einfluß auf die
Geschwindigkeitsregelung hat, mit der Folge, daß die Abtastgeschwindigkeit auf einem Wert, bei dem die mittlere Frequenz der durch die Spurmodulation verursachter. Frequenzanteile in dem Detektionssignal Vd gleich 22.05 kHz ist, konstant gehalten wird, was bedeutet, das die Abtastgeschwindigkeit auf einen konstanten Wert zwischen 1,2 und 1,4 m/s gehalten wird. Zum Aufzeichnen ist die Aufzeichnungs- und Ausleseanordnung 50 mit einer EFM-Modulationsschaltung einer üblichen Art versehen, welche die angebotene Information in ein entsprechend der CD-ROM- oder der CD-Audio-Norm moduliertes Signal Vi umwandelt. Das EFM-Signal Vi wird über eine dazu geeignete Modulationsscheltung 71b, die das EFM-Signal in eine Reihe von Impulsen umwandelt, dem Lese-/Schreibkopf derart zugeführt, daß ein dem EFM-Signal Vi entsprechendes Muster von Aufzeichnungszeichen in der Folgespur 4 aufgezeichnet wird. Eine geeignete Ausführungsform der Modulationsschaltung 71 b ist u.a. aus der US Patentschrift US 4.473.829 bekannt. Der EFM-Modulator wild von einem Steuersignal mit einer Frequenz, die der EFM-Bitfrequenz von 4,3218MHz entspricht, gesteuert. Das Steuersignal wird von dem Taktimpulssignalgenerator 63 erzeugt. Das ebenfalls von dem Taktimpulssignalgenerator 63 erzeugte 22,05kHz-Bezug:.signal wird durch Frequenzteilung aus dem 4,3218MHz-Signal abgeleitet, so daß es zwischen dem Steuersignal des EFM-Modulators 64 und dem 22,05kHz Bezugssignal eine feste Phasenbeziehung gibt. Durch die Phasenverriegelung des Steuersignals des EFM-Modulators mit dem 22,05kHz Bezugssignal wird eine Phasenverriegelung des Detektionssignals Vd mit diesem 22,05kHz-Bezugssignal erhalten, so daß die von dem EFM-Modulator erzeugten absoluten Zeitkodes zu den Platzinformationskodes, die durch die Spurmodulation der abgetasteten Folgespur 4 gebildet werden, synchron bleiben. Wenn jedoch der Aufzeichnungsträger 1 Unzulänglichkeiten, beispielsweise Kratzer, Aussetzer u. dgl. aufweist, so stellt es sich heraus, daß dadurch zwischen den Platzkodesignalen und den absoluten Zeitkodes ein zunehmender Phasenunterschied entstehen kann.
Um dies zu vermeiden, wird der Phasonunterschied zwischen den vom EFM-Modulator 64 erzeugten Teilkodesynchronsignalen und den ausgelesenen Platzsynchronsignalen ermittelt, und abhängig von dem ermittelten Phasenunterschied wird die Abtestgeschwindigkeit korrigiert. Dabei wird eine Demodulatorschaltung 65 verwendet, die von dem Ausgangssignal des Bandfilters 56 die Platzsynchronsignale und die Platzkodesignale abtrennt und außerdem die Platzinformationskodes aus den Platzkodesignalen zurückgewinnt.
Die Demodulationsschaltung 65, die nachstehend noch detailliert boschrieben wird, führt die Platzinformationskodes einem Mikrocomputer 67 einer üblichen Art zu, und zwar über einen Bus 66. Weiterhin gibt die Demodulatorschaltung 65 über eine Signalleitung 68 einen Detektionsimpuls Vsync ab, der den Zeitpunkt angibt, an dem ein Platzsynchronsignal detektiert wurde. Der EFM-Modulator 64 weist übliche Mittel zum Erzeugen der Teilkodesignale und zum Verschachteln der Teilkodesignale mit der übrigen EFM-Information auf. Die absoluten Zeitkodes lassen sich mit Hilfe eines Zählers 69 erzeugen und über den Bus 69a dem EFM-Modulator 64 zuführen. Die Zählerstellung des Zählers 69 wird in Reaktion auf Steuerimpulse mit einer Frequenz von 75Hz erhöht. Die Steuerimpulse für den Zähler 69 werden durch Frequenzteilung von dem EFM-Modulator aus dem 4,3218MHz Steuersignal abgeleitet und über eine Leitung 72a dem Zählereingang des Zählers 69 zugeführt.
Der EFM-Modulator 64 erzeugt außerdem ein Signal Vsub, das den Zeitpunkt angibt, wo das Teilkodesynchronsignal erzeugt wird. Das Signal Vsub wird über eine Signalleitung 70 dem Mikrocomputer 67 zugeführt. Der Zähler 69 ist mit Eingängen zum Einstellen der Zählerstellung auf einen über diese Eingänge zugeführten Wert versehen. Die Eingänge zum Einstellen der Zählerstellung sind über einen Bus 71 an den Mikrocomputer 67 angeschlossen. Es sei bemerkt, daß es auch möglich ist, daß der Zähler 69 in den Mikrocomputer 67 aufgenommen ist.
Der Mikrocomputer 67 ist mit einem Programm versehen, das vor dem Anfang der Aufzeichnung den Lese-/Schreibkopf 53 auf die gewünschte Spur ausrichtet. Dabei wird anhand der von der Demodulatorschaltung 65 erzeugten Platzinformationskodes die Lage des Lese-/Schreibkopfes 53 gegenüber der gewünschten Spur ermittelt und der Lese-/Schreibkopf 53 in radialem Sinne in einer durch die ermittelte Lage bestimmten Richtung verschoben, bis der LesWSchreibkopf 53 die erwünschte Lage erreicht hat. Zwecks der Vorschiebung des Lese-/?chreibkopf es 53 ist die Anordnung mit üblichen Mitteln zum Verschieben des Lese-/Schreibkopfes 53 in radialer Richtung versehen, beispielsweise mit einem vorn Mikrocomputer 67 gesteuerten Motor 76 und einer Spindel 77. Sobald der erwünschte Spurteil erreicht wird, wird durch Einstellung der Anfangsstellung des Zählers 69 der Anfangswert für den absoluten Zeitkode auf den dem Platzinformationskode des abgetasteten Spurteils entsprechenden Wert eingestellt. Danach wird der Lese-/Schreibkopf 53 vom Mikrocomputer 67 über eine Signalleitung 71 a in die Schreibbetriebsart geschaltet, und der EFM-Modulator 64 wird über eine Signalleitung 72 erregt, so daß die Aufzeichnung in Gang gesetzt wird, wobei, wie obenstehend beschrieben, die Aufzeichnung der in das EFM-Signal aufgenommenen absoluten Zeitkodes zu den durch die Spurmodulation an der Stelle der Aufzeichnung gebildeten Platzkodesignalen synchron gehalten wird. Dies bietet den Vorteil, daß die erzeugten absoluten Zeitkodes überall den durch die Spurmodulation gebildeten Platzkodesignaien an der Stelle desjenigen Spurteils, in dem die absoluten Zeitkodes aufgezeichnet sind, entsprechen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die jeweiligen Informationssignale hintereinander aufgezeichnet sind, weil die absoluten Zeitkodesignale beim Übergang zweier aufeinanderfolgend aufgezeichneter EFM-Signale keine schroffen Änderungen aufweisen. Dadurch wird es möglich, beim Suchen bestimmter Teile der aufgezeichneten Informationssignale die zusammen mit dem Informationssignal aufgezeichneten absoluten Zeitkodes sowie die durch die Spurmodulation vertretenen Platzkodesignale zu verwenden, was ein besonders flexibles Suchsystem ergibt.
Zur Erläuterung ist in Fig.7 ein bei Aufzeichnung von EFM-Signalen Vi in der Folgespur 4 angebrachtes Muster von Aufzeichnungszeichen 100 dargestellt. Es sei abermals bemerkt, daß die Bandbreite der Spurfolgeregelung viel kleiner ist als die Frequenz der durch die Spurmodulation (in diesem Fall in Form einer Spurschwingung) verursachten Modulation des Abtastbündels, so daß die Spurfolgeregelung auf die von der Spurschwingung verursachten Spurfolgefehler nicht reagiert. Das Abtastbündel wird der Spur auch nicht genau folgen, sondern folgt einer geraden Bahn, die im Schnitt die Mitte der Folgespur 4 angibt. Die Amplitude der Spurschwingung ist jedoch klein, vorzugsweise in der Größenordnung von 30 10"9m Spitze-zu-Spitze) gegenüber der Spurbreite, die in der Größenordnung von 10~em liegt, so daß das Muster von Aufzeichnungszeichen 100 also immer im wesentlichen in der Mitte der Folgespur 4 angebracht wird. Es sei bemerkt, daß deutlichkeitshalber eine blockförmige Spurschwingung dargestellt ist. In der Praxis wird aber eine sinusförmige Spurschwingung bevorzugt, weil die Anzahl HF-Anteile in dei durch die Spurmodulation verursachten Modulation des Strahlungsbündels 55 minimal ist, was zu oiner minimalen Beeinflussung des ausgelesenen EFM-Signals führt.
Beim Aufzeichnen führt der Mikrocomputer 67 ein Programm durch, das anhand der über die Signalleitungen 68 und 70 angebotenen Signale Vsync und Vsub den Zeitunterschied zwischen dem Zeitpunkt, in dem ein Svnchronsignal in dem abgetasteten Spurteil detektiert wird und dem Zeitpunkt, in dem das Teilkodesynchronsignal erzeugt wird, bestimmt. Solange
das Platzsynchronsignal um mehr als einen vorbestimmten Schwellenwert gegenüber der Teilkodesynchronsignalerzeugung voreilt, werden vom Mikrocomputer 67 jeweils nach einer Synchronslgnaldetektion über die Signalleitung 73 und das EXKLUSIV-ODER-Gatter 68 dem Frequenzteiler 59 ein oder mehrere zusätzliche Impulse zugeführt, wodurch der vom Phasendetektor 60 detektierte Phasenunterschied zunimmt und d, e Erregungsschaltung 61' die Drehzahl des Antriebsmotors 51 verringert, mit der Folge, daß der Phasenunterschied zwischen den detektierten Platzsynchronsignalen und dem erzeugten Teilkodesynchronsignal abnimmt.
Solange das detektierte Synchronsignal um mehr als einen vorbestimmten Schwellenwert zu dem erzeugten Teilkodesynchronsignal nacheilt, werden vom Mikrocomputer 67 über eine Signalleitung 74 und das EXKLUSIV-ODER-Gatter 61 zusätzliche Impulse dem Frequenzteiler 62 zugeführt. Dadurch nimmt der vom Phasendetektor detektierte Phasenunterschied ab, wodurch die Drehzahl des Antriebsmotors 51 erhöht wird, mit der Folge, daß der Phasenunterschied zwischen den detektierten Platzsynchronsignalen und den erzeugten Teilkodesynchronsignalen abnimmt. Auf diese Weise wird eine bleibende Synchronisation zwischen den beiden Synchronsignalen beibehalten. Es sei bemerkt, daß es zur Beibehaltung der gewünschten Phasenbeziehung im Grunde auch möglich ist, statt der Abtastgeschwindigkeit die Schreibgeschwindigkeit anzupassen. Dies kann beispielsweise dadurch, daß die Frequenz des Steuersignals des EFM-Modulators 64 abhängig von dem ermittelten Phasenunterschied angepaßt wird.
Ein Flußdiagramm eines geeigneten Programms zum Beibehalten der Synchronisation ist in Fig. 5 dargestellt. Das Programm umfaßt einen Schritt S1, in dem jeweils in Reaktion auf die Signale Vsub und Vsync an den Signalleitungen 68 und 70 der Zeitunterschied Tzwischen djm Detektionszeitpunkt Td des ausgelesenen Synchronsignals und dem Erzeugungszeitpunkt To des Teilkodesynchronsignals ermittelt wird. In dem Schritt S2 wird detektiert, ob derzeitunterschied T größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert Tmax. Falls ja, so wird der Schritt S3 durchgeführt, indem dem Frequenzzähler 62 ein zusätzlicher Impuls zugeführt wird. Nach Durchführung des Schrittes S3 wird der Schritt S1 wieder durchgeführt.
Wenn aber der ermittelte Zeitunterschied T kleiner ist als der Schwellenwert Tmax, so folgt dem Schritt S2 der Schritt S4, in dem ermittelt wird, ob der Zeitunterschied T kleiner ist als ein minimaler Schwellenwert Tmin. Falls ja, so wird der Schritt S5 durchgeführt, indem dem Frequenzzähler 59 ein zusätzlicher Impuls zugeführt wird. Nach dem Schritt S5 wird der Schritt S1 wieder durchgeführt. Wenn es sich beim Durchführen des Schrittes S4 herausgestellt hat, daß der Zeitunterschied nicht kleiner ist a'.i der Schwellenwert, so wird kein zusätzlicher Impuls erzeugt, sondern das Programm wird wieder mit dem Schritt S1 fortgesetzt.
Die Fig. 12 zeigt ein Flußdiagramm eines geeigneten Programms für den Mikrocomputer 67 zum Aufzeichnen eines nachfolgenden EFM-Signals im Anschluß an ein bereits aufgezeichnetes EFM-Signal. Das Programm umfaßt einen Schritt S10, in dem der Platzinformationskode AB bestimmt wird, der die Stelle angibt, an der die Aufzeichnung der bereits aufgezeichneten Information beendet ist. Dieser Platzinformationskode kann beispielsweise nach der Aufzeichnung des vorhergehenden Signals in dem Speicher des Mikrocomputers 67 gespeichert sein. In dem Schritt S10 wird ebenfalls aus der Anzahl aufzuzeichnender Toilkoderahmen der Platzinformationskode AE bestimmt, der die Stelle angibt, an der dis Aufzeichnung enden muß. Diese Information kann beispielsweise durch das Aufzeichnungsmedium, in dem die aufzuzeichnende Information gespeichert ist, erzeugt und dem Mikrocomputer 67 zugeführt werden. Dieses Speichermedium sowie die Bestimmung der Länge des aufzuzeichnenden Signals bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung und werden deswegen nicht näher beschrieben. Nach dem Schritt S10 wird der Schritt S11 durchgeführt, in dem auf übliche Weise der Lese-/Schreibkopf 53gegenübereinen Spurteil gebracht wird, der vor der Stelle liegt, an der .1ie Aufzeichnung des EFM-Signals beginnen soll. Dazu geeignete Steuermittel werden u.a. in der US-Patentschrifft US 4.106.058 detailliert beschrieben.
Danach wird in dem Schritt 11 a gewartet, bis die Demodulatorschaltung 65 über die Signalleitung 68 das Detektionssignal Vsync abgibt, das angibt, daß ein neuer ausgelesener Platzinformationskode dem Bus 66 zugeführt wird. In dem Schritt S12 wird dieser Platzinformationskode eingelesen, und in dem Schritt S13 wird getestet, ob dieser eingelesene Platzinformationskode dem Platzinformationskode AB entspricht, der die Anfangsstelle der Aufzeichnung angibt. Wenn rein, so folgt dem Schritt S13 der Schritt S11 a. Die durch die Schritte S11 a, S12 und S13 gebildete Programmschleife wird immer wieder durchgeführt, bis der eingelesene Platzinformationskode dem Platzinformationskode AB entspricht. Danach wird zunächst im Schritt S14 der Anfangswert des absoluten Zeitkodes in dem Zähler 69 entsprechend dem Platzinformationskode AB eingestellt. Danach wird in dem Schritt S15 über die Signalleitung 72 der EFM-Modulator 64 in Betrieb gesetzt.
In dem Schritt S16 wird gewartet, und zwar während einer Zeit Td, die der Verschiebung des Abtastfleckens über einen dem Abstandsunterschied Sw zwischen der Grenze 144 und dem vor derselben liegenden Spurteil 140 entsprechenden Abstand entspricht (siehe Fig. 11 c). Am Ende der Wartezeit entspricht die Lage des Abtastfleckens in der Folgespur 4 der gewünschten Anfangslage der Aufzeichnung, und der Lese-/Schreibkopf 53 wird beim Durchführen des Schrittes S17 in die Schreibbetriebsart gebracht, wonach die Aufzeichnung in Gang gesetzt wird. Danach wird in dem Schritt S18 auf jeden folgenden Detektionsimpuls Vsync gewartet, und danach wird in dem Schritt S19 der ausgelesene Platzinformationskode eingelesen, wonach in dem Schritt S20 getestet wird, ob der eingelesene Platzinformationskode dem Platzinformationskode AE, der den Endpunkt der Aufzeichnung angibt, entspricht. Wenn nein, so wird das Programm mit dem Schritt S18 fortgesetzt, und wenn ja, so wird in dem Schritt S21 wieder während der Zeit Td gewartet, bevor der Schritt S22 durchgeführt wird. In dem Schritt S22 wird der Lese-/Schreibkopf 53 wieder in die Lesebetriebsart gebracht. Danach wird in dem Schritt S 23 der EFM-Modulator 64 wieder erregt.
Bei der obenstehend beschriebenen Art und Weise der Ermittlung der Spurlagen, welche die Anfangslage und die Endlage der Aufzeichnung angeben, werden die vorher aufgezeichneten Platzinformationskodes verwendet. Es sei aber bemerkt, daß zur Ermittlung Her Anfangs- und Endlagen die Bestimmung der Platzinformationskodes nicht unbedingt notwendig ist. Es ist beispielsweise auch möglich, durch Zählung der vorher aufgezeichneten Platzsynchronsignale vom Anfang der Folgespur 4 die Lage des abgetasteten Spurteils zu ermitteln.
Fig. 6 zeigt detailliert eine Ausführungsform der Demodulatorschaltung 65. Die Demodulatorschaltung 65 weist einen FM-Demodulator 80 auf, der aus dem Ausgangssignal des Bandfilters 56 das Platzinformationssignal zurückgewinnt. Eine Kanaltaktimpulssynchronschaltung 81 gewinnt aus dem zurückgewonnenen Platzinformationssignai den Kanaltaktimpuls zurück.
Das Platzinformationssignal wird weiterhin einer Vergleichsschaltung 82 zugeführt, die das Platzinformationssignal in ein zweiwertiges Signal umwandelt, das einem von dem Kanaltaktimpuls gesteuerten 8-Bit-Schieberegister 83 zugeführt wird. Die
Parallelausgänge des 8-Bit-Schieberegisters 83 werden einem Synchronsignaldetektor 84 zugeführt, der detektion, ob das in dem Schieberegister gespeicherte Bitmuster dem Platzsynchronsignal entspricht. Der serielle Ausgang des 8-Bit-Schieberegistnrs 83 ist mit einem „Biphase-Mark'-Demodulator 85 zum Zurückgewinnen der Kodeb.ts des durch das „Biphase-Mark" modulierte Platzkodesignal gebildeten Platzinformationskodes verbunden. Die zurückgewonnenen Kodebits werden einem mit der halben Kanaltaktimpulsfrequenz gesteuerten Schieberegister 86 zur Länge der Anzahl Bits („38") des Platzkodesignals zugeführt.
Das Schieberegister 86 weist einen ersten Teil 86a mit einer Länge ton 14 Bits und einen dem ersten Teil 86a folgenden zweiten Teil 86b von 24 Bits auf.
Die Parallelausgänge des ersten Teils 86a und des zweiten Teils 86b werden einer Fehlerdetektionsschaltung 87 zugeführt. Die Parallelausgänge des zweiten Teils 86 b werden einem Parallel-ein-Parallel-aus-Register 88 zugeführt. Die Rückgewinnung des Platzinformationskodes geschieht wie folgt: Sobald der Synchronsignaldetektor 84 das Vorhandensein eines dem Platzsynchronsignal entsprechenden Bitmusters in dem 8-Bit-Schieberegister 83 detektiert, wird ein Detektionsimpuls erzeugt, der über die Signalleitung 89 einer Impulsverzögerungsschaltung 90 zugeführt wird. Die Schaltungsanordnung 90 verzögert den Detektionsimpuls um eine bestimmte Zeit, die der Bearbeitungszeit des „Biphase-· Mark"-Modulators entspricht, so daß zu dem Zeitpunkt, indem der Detektionsimpuls auf der Signalleitung 68 am Ausgang der Impulsverzögerungsschaltung 90 erscheint, in dem Schieberegister 86 ein ganzer Platzinformationskode vorhanden ist. Der verzögerte Detektionsimpuls am Ausgang der Impulsverzögerungsschaltung 90 wird ebenfalls dem Ladeeingang des Schieberegisters 86 zugeführt, so daß die „24" Bits, die den Platzinformationskode vertreten, in Reaktion auf den verzögerten Detektionsimpuls in das Parallel-ein-Parallel-aus-Registnr 88 eingelesen werden. Der in das Parallel-ein-Parallel-aus-Register 88 eingelesene Platzinformationskode wird an den Ausgängen des Registers 88 verfügbar, die über den Bus 66 mit dem Mikrocomputer 67 verbunden sind. Die Fehlerdetektionsschaltung 87 wird ebenfalls durch verzögerte Detektionsimpulse an dem Ausgang der Impulsverzögerungsschaltung 90 erregt, wonach die Fehler-Detektionsschaltung 87 entsprechend einem üblichen Detektionskriterium detektiert, ob der empfangene Platzinformationskode zuverlässig ist. Ein Ausgangssignal, das angibt, ob die Platzinformation zuverlässig ist, wird über eine Signalleitung 91 dem Mikrocomputer 67 zugeführt. In Fig.8 ist eine Ausführungsform einer Einrichtung 181 zum Herstellen des Aufzeichnungsträgers 1 dargestellt. Die Einrichtung 181 ist mit einem Plattenteller 182 versehen, der von einer Antriebsvorrichtung 183 in Drehung versetzt wird. Auf den Plattenteller 182 kann ein scheibenförmiger Träger 184, z. B. eine flache Glasplatte mit einer darauf befindlichen strahlungsempfindlichen Schicht 185, beispielsweise in Form einer Photolackschicht oder eines Photoresists, gelegt werden. Ein Laser 186 erzeugt ein Lichtbündel 187, das auf die lichtempfindliche Schicht 185 projiziert wird. Dabei wird das Lichtbündel 187 zunächst durch eine Ablenkvorrichtung hindurchgeführt. Die Ablenkvorrichtung ist so aufgebaut, daß ein Lichtbündel äußerst genau innerhalb eines kleinen Bereiches abgelenkt werden kann. In der dargestellten Ausführungsform ist dies ein akustisch-optischer Modulator 190. Als Ablenkvorrichtung lassen sich auch andere Anordnungen verwenden, wie beispielsweise ein über einen kleinen Winkel verdrehbarer Spiegel oder eine elektrooptische Ablenkanordnung. Die Grenzen des Ablenkbereiches sind in Fig. 8 gestrichelt dargestellt. Das von dem akustisch-optischen Modulator 190 abgelenkte Lichtbündol 187 wird einem optischen Kopf 196 zugeführt. Dieser optische Kopf 196 ist mit einem Spiegel 197 und einem Objektiv 198 zum Fokussieren des Lichtbündels auf die lichtempfindliche Schicht 185 versehen. Der optische Kopf 196 ist in radialer Richtung gegenüber dem sich drehenden Träger 184 mit Hilfe einer Verschiebungsvorrichtung 199 verschiebbar. Mit Hilfe des obenstehend beschriebenen optischen Systems wird das Lichtbündel 187 auf einen Abtastpunkt 102 auf der strahlungsempfindlichen Schicht 185 fokussiert, wobei die Lage dieses Abiastpunktes 102 durch die Größe der durch den akustisch-optischen Modulator 190 verursachten Ablenkung des Lichtbündels 187 und die radiale Lage des Schreibkopfes 196 gegenüber dem Träger 184 bestimmt wird. Bei der dargestellten Lage des optischen Kopfes 196 kann der Abtastpunkt 102 mit Hilfe der Ablenkanordnung 190 in einen durch B1 angegebenen Bereich verschoben werden. Durch Verschiebung des optischen Kopfes 196 kann der Richtpunkt bei der dargestellten Ablenkung über einen durch B2 bezeichneten Bereich verschoben werden. Die Einrichtung 181 weist eine Steueranordnung 101 auf, die beispielsweise aus dem in der niederländischen Patentanmeldung 8701448 (PHN 12.163) detailliert beschriebenen System bestehen kann, wobei diese Anmeldung durch ihre Angabe als in diese Anmeldung aufgenommen betrachtet wird. Mit dieser Steueranordnung 101 wird die Drehzahl der Antriebsvorrichtung 183 und die radiale Geschwindigkeit der Verschiebungsvorrichtung 199 derart gesteuert, daß die lichtempfindliche Schicht 185 mit einer konstanten Abtastgeschwindigkeit entsprechend einer spiralförmigen Bahn vom Strahlungsbündel 187 abgetastet wird. Weiterhin weist die Einrichtung 181 eine Modulationsschaltung 103 zum Erzeugen einos periodischen Stauersignals auf, dessen Frequenz entsprechend dem Platzinformationssignal moduliert ist. Die Modulationsschaltung 103 wird nachstehend detailliert beschrieben. Das von der Modulationsschaltung 103 erzeugte Steuersignal wird einem spannungsgesteuerten Oszillator 104 zugeführt, der ein periodisches Steuersignal für den akust:sch-optischen Modulator 190 erzeugt, dessen Frequenz im wesentlichen dem Signalpegel des Steuersignals proportional ist. Die durch den akustisch-optischen Modulator 190 verursachte Ablenkung ist der Frequenz des Steuersignals proportional, so daß die Verschiebung des Abtastpunktes 102 dem Signalpegei des Steuersignals proportional ist. Die Modulationsschaltung 103, der spannungsgesteuerte Oszillator 104 und der akustischoptische Modulator 190 sind derart aufeinander abgestimmt, daß die Amplitude der periodischen radialen Verschiebung des Abtastpunktes 102 etwa 30 · 10~9m beträgt. Weiterhin sind die Modulationsschaltung 103 und die Steueranordnung 101 derart aufeinander abgestimmt, daß das Verhältnis zwischen der mittleren Frequenz des Steuersignals und der Abtastgeschwindigkeit der strahlungsempfindlichen Schicht 185 zwischen 22050/1,2m"1 und 22050/1,4m"' liegt, was bedeutet, daß je Periode des Steuersignals die Verschiebung derstrahlungsempfindlichen Schicht 185 gegenüber dem Abtastpunkt zwischen 54 10~emund 64-10-em liegt.
Nachdem die Schicht 185 auf die obenstehend beschriebene Art und Weise abgetastet ist, wird sie einem Ätzverfahren ausgesetzt, wobei die vom Strahlungsbündel 187 belichteten Teile von der Schicht 185 entfernt werden, wonach eine sog. Vaterplatte erhalten worden ist, in der sich eine Rille befindet, die eine periodische radiale Schwingung aufweist, deren Frequenz dem Platzinformationssignal entsprechend moduliert ist. Von dieser Vaterplatte werden danach Kopien hergestellt, auf denen die Aufzeichnungsschicht 6 angebracht wird. Bei den auf diese Weise erhaltenen Aufzeichnungsträgern vom beschreibbaren Typ wird derjenige Teil, der demjenigen Teil der Vaterplatte entspricht, an dem die strahlungsempfindliche Schicht 185 entfernt worden ist, als Folgespur 4 verwendet. (Dies kann eine Rille oder eine Rippe sein.) Ein Herstellungsverfahren des Aufzeichnungsträgers, bei dem die Folgespur 4 demjenigen Teil der Vaterplatte entspricht, an dem die strahlungsempfindliche
Schicht entfernt worden ist, bietet den Vorteil, daß eine besonders gute Reflexion der Folgespur 4 und damit ein optimaler Rauschabstand beim Auslesen des Aufzeichnungsträgers erhalten wird. Denn in diesem Fall entspricht die Folgespur 4 der besonders glatten Oberfläche des Trägers 184, der meistens aus Glas hergestellt ist.
Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform der Modulationsschaltung 103. Die Modulationsschaltung 103 weist drei kaskadengeschaltete zyklische 8-Bit-BCD-Zähler 110,111 und 112 auf. Der Zähler 110 ist ein 8-Bit-Zähler und hat einen Zählbereich von ,75". Der Zähler 110 gibt beim Erreichen der maximalen Zählerstellung einen Taktimpuls zum Zählereingang des Zählers 111 ab, der als Sekundenzähler benutzt wird. Nach dem Erreichen der maximalen Zählerstellung ,59" gibt der Zähler 111 einen Taktimpulszum Zählereingang des Zählers 112 ab, der als Minutenzähler wirksam ist. Die Zählerstellungen der Zähler 110,111 und 112 werden über die Parallelausgänge der Zähler und über die Busse 113,114 bzw. 115 einer Schaltungsanordnung 116 zum Ableiten der vierzehn Paritätsbits zur Fehlerkontrolle nach einem üblichen Verfahren zugeführt.
Weiterhin weist die Modulationsschaltung 103 ein 42-Bit-Schieberegister 117 auf, das in fünf aufeinanderfolgende Teile 117a... 117e aufgeteilt ist. Den vier Paralleieingängen des Teils 117a zur Größe 4 Bits wird eine Bitkombination „1001" zugeführt, die auf die nachstehend zu beschreibende Art und Weise bei der ,Biphase-Mark'-Modulation in das Platzsynchronsignal 11 umgewandelt werden wird. Die teile 117b, 117cund117dsindje 18 Bit lang und der Teil 117e ist 14 Bit lang. Den Paralleleingängen des Teils 117 b wird die Zählerstellung des Zählers 112 über den Bus 115 zugeführt. Den Paralleleingängen des Teils 117c wird die Zählerstellung des Zählers 111 über den Bus 114zugeführt. Die Zählerstellung des Zählers 110 wird über den Bus 113 den Paralleleingängen des Teils 117d zugeführt. Die vierzehn von der Schaltungsanordnung 116 erzeugten Paritätsbits werden den Paralleleingängen des Teils 117d über einen Bus 116a zugeführt. Der serielle Ausgang des Schieberegisters wird einem „Biphase-Mark"-Modulator 118 zugeführt. Der Ausgang des „Biphaso-Mark'-Modulators 118 wird einem FM-Modulator 119 zugeführt. Weiterhin ist die Modulationsschaltung 103 noch mit einer Taktimpulserzeugungsschaltung 120 zum Erzeugen der Steuersignale für den Zähler 110, das Schieberegister 117, den „Biphase-Mark"-Modulator 118 und den FM-Modulator 119 versehen.
In dem obenstehend beschriebenen Ausführungsbeiapiel wird zur Herstellung der Vaterplatte die strahlungsempfindliche Schicht 185 mit einer Geschwindigkeit abgetastet, die der Nennabtastgeschwindigkeit von EFM-modulierten Signalen (1,2 bis 1,4m/s) entspricht. In diesem Fall erzeugt die Taktimpulserzeugungsschaltung 120 ein 75Hz Taktimpulssignal 139 für den Zähler 110, so daß die Zählerstellungen der Zähler 110,111 und 112 beim Abtasten der Schicht 185 jeweils die vergangene Zeit angeben.
Unmittelbar nach dem Anpassen der Zählerstellung der Zähler 110,111,112 gibt die Taktimpulserzeugungsschaltung ein Steuersignal 128 an den Paralleleingang des Schieberegisters 117 ab, wodurch das Schieberegister entsprechend den den Paralleleingängen zugeführten Signaleo, und zwar der Bitkombination »1001 ",den Zählerstellungen der Zähler 110,111 und 112 und den Paritätsbits geladen wird.
Das indas42-Bit-Schieberegister 117 geladene Bitmuster wird synchronzu einem von der Taktimpulserzeugungsschaltung 120 erzeugten Taktimpulssignal 138 über den seriellen Ausgang dem „Biphase-Mcrk'-Modulator 118 zugeführt. Die Frequenz dieses Taktimpulssignals 138 beträgt 3150Hz, so daß das Schieberegister gerade zu dem Zeitpunkt geleert worden ist, an dem es wieder über die Paralleleingänge gefüllt wird.
Der „Biphase-Mark'-Modulator 118 verwandelt die 42 von dem Schieberegister herrührenden Bits in die 84 Kanalbits des Platzkodesignals. Dazu ist der, Biphase-Mark'-Modulator 118 mit einertaktimpulsgesteuerten Flipflop-Schaltung 121 versehen, deren logischer Pegel sich am Ausgang in Reaktion auf einen Taktimpuls am Taktimpulseingang ändert. Die Taktimpulssignale 122 werden mit Hilfe einer Torschaltung aus den von der Taktimpulserzeugungsschaltung 120 erzeugten Signalen 123,124,125 und 126 und dem seriellen Ausgangssignal 127 des Schieberegisters 117 abgeleitet. Das Ausgangssignal 127 wird einem Eingang eines UND-Gattors 129 mit zwei Eingängen zugeführt. Dem anderen Eingang des UND-Gatters 129 wird das Signal 123 zugeführt. Das Ausgangssignal an dem UND-Gatter 129 wird über ein ODER-Gatter 130 dem Taktimpulseingang der Flipflop-Schaltunng 121 zugeführt. Die Signale 125 und 126 werden den Eingängen eines ODER-Gatters 131 zugeführt, dessen Ausgang mit einem der Eingänge eines UND-Gatters 132 mit zwei Eingängen verbunden ist. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 132 wird über das ODER-Gatter 130 ebenfalls dem Taktimpulseingang der Flipflop-Schaltung 121 zugeführt.
Die Signale 123 und 124 bestehen aus zwei um 180° gegeneinander verschobenen impulsförmigen Signalen (siehe Fig. 10) mit einer Frequenz, die der Bitfrequenz des aus dem 42-Bit-Schieberegister 117 herrührenden Ausgangssignals 127 (= 3150 Hz) entspricht. Die Signale 125 und 126 bestehen aus negativen Impulsen mit einer Wiederholungsfrequenz von 75 Hz. Die Phase des Signals 125 ist derart, daß der negative Impuls des Signals 125 mit dem zweiten Impuls des Signals 124 nach der Neuladung des 42-Bit-Schieberegisters 117 zusammenfällt. Der negative Impuls des Signals 126 fällt mit dem vierten Impuls des Signals 124 nach der Neuladung des 42-Bit-Schieberegisters 117 zusammen.
Das „Biphase-Mark"-modulierte Platzkodesignal 12 am Ausgang der Flipflop-Schaltung 121 wird wie folgt erzeugt. Die Impulse des Signals 124 werden über das UND-Gatter 132 und das ODER-Gatter 130 zu dem Taktimpulseingang der Flipflop-Schaltung 121 weitergeleitet, so daß sich der logische Wert des Platzkodesignals 12 in Reaktion auf jeden Impuls des Signals 124 ändert. Außerdem wird in dem Fall, indem der logische Wert des Ausgangssignals 127 gleich ,1" ist, der Impuls des Signals 123 über das UND-Gatter 129 und das ODER-Gatter 130 zu dem Taktimpulseingang der Flipflop-Schaltung 121 weitergeleitet, so daß für jedes ,1 "-Bit eine zusätzliche Änderung des logischen Signalwertes erfolgt. Die Erzeugung der Synchronsignale erfolgt im Grunde auf dieselbe Art und Weise. Nur wird dabei infolge der Zuführung der negativen Impulse der Signale 125 und 126 vermieden, daß de; zweite und vierte Impulss für das Signal 124 nach der Neuladung des Schieberregisters zu der Flipflop-Schaltung 121 weitergeleitet wird, wodurch ein von einem ,Biphase-Mark"-modulierten Signal unterscheidbares Platzsynchronsignal entsteht. Es sei bemerkt, daß bei diesem Modulationsverfahren zwei verschiedene Synchronsignale entstehen können, die zueinander invers sind.
Das auf diese Weise erhaltene Platzinformationssignal am Ausgang der Flipflop-Schaltung 121 wird dem FM-Modulator 119 zugeüfhrt, der vorzugsweise von einem solchen Typ ist, bei dem es zwischen den erzeugten Frequenzen am Ausgang des FM-Modulators und der Bitfrequenz des Platzinformationssignals eine feste Beziehung gibt. In diesem Fall bleiben bei einer ungestörten Abtastgeschwindigkeitsregelung beim Aufzeichnen eines EFM-Signals mit Hilfe dieser Aufzeichnungs- und Auslese-Anordnung 50 die in das EFM-Signal aufgenommenen Teilkodesynchronsignale synchron zu den Platzsynchronsignalen 11 in der Folgespur 4. Etwaige Störungen der Geschwindigkeitsregelung, die die Folge von
Unzulänglichkeiten des Aufzeichnungsträgers 1 sein können, lassen sich mit Hilfe winziger Korrekturen ausgleichen, wie dies
bereits anhand der Fig.4 beschrieben wurde.
Bei der in Fig.9 dargestellten Ausführungsform des FM-Modulators 119 wird die genannte vorteilhafte Beziehung zwischen den Ausgangsfrequenzen und den Bitfrequenzen des Platzinformationssignals erhalten. Der dargestellte FM-Modulator 119 weist
einen Frequenzteiler 137 mit der Teilungszahl .8" auf. Je nach dem logischen Wert des Platzinformationssignals wird dem
Frequenzteiler 137 ein Taktimpulssigna! 134 mit einer Frequenz von (27) · (630O)Hz oder ein Taktimpulssignal 135 mit einer Frequenz von (29) (630O)Hz zugeführt. Dazu ist der FM-Modulator 119 mit einer üblichen Multiplexschaltung 136 versehen. Je
nach dem logischen Wert des Platzinformationssignals ist die Frequenz am Ausgang 133 des FM-Modulators 119 gleich (29 : 8) · 6300 = 22837,5Hz oder (27 : 8) · 6300 = 21262,5Hz.
Weil die Frequenz der Taktimpulssignale 134 und 135 ein ganzes Vielfaches der Kanalbitfrequenz des Platzinformationssignals
sind, entspricht die Länge eines Kanalbits einer ganzen Anzahl Perioden von Taktimpulssignalen 134 und 135; das bedeutet, daß die Phasensprünge bei FM-Modulation minimal sind.
Es sei weiterhin bemerkt, daß wegen der Tätsache, daß der Gleichstromanteil des Platzinformationssignals fehlt, die mittlere Frequenz dos FM-modulierten Signals dem Wert 22,05 kHz genau entspricht, was bedeutet, daß die Beeinflussung der Geschwindigkeitsregelung durch die angewandte FM-Modulation vernachläscigbar klein ist. Es sei weiterhin bemerkt, daß als FM-Modulator auch andere Modulatoren als der in Fig. 9 dargestellte FM-Modulator 119
verwendbar sind, z. B. ein üblicher CPFSK-Modulator (CPFSK = Continuous Phase Frequency Shift Keying). Derartige CPFSK-
Modulatoren sind u.a. beschrieben in: A. Bruce Carlson: .Communication Systems", MacGrawHill, Seite 51 Mf. Weiter wird bevorzugt, einen FM-Modulator mit einem sinusförmigen Ausgangssignal zu wählen. Bei dem in Fig. 9 dargestellten FM-Modulator 119 kann dies z. B. dadurch erreicht werden, daß zwischen den Ausgang des 42-Bit-Schieberegir.ters 117 und den Ausgang des FM-Modulators 119 ein Bandpaßfilter aufgenommen wird. Weiterhin sei bemerkt, daß der Frequenzhub
vorzugsweise in der Größenordnung von 1 kHz liegt.
Zum Schluß sei bemerkt, daß sich dio Erfindung nicht auf die obenstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt. So weist
z. B. in der beschriebenen Ausführungsform das Frequenzspektrum des Platzinformationssignals fast keine Überlappung mit dem Frequenzspektrum des aufzuzeichnenden Signals auf. In dem Fall ist das mittels der vorher angebrachte'. Spurmodulation aufgezeichnete Platzinformationssignal von dem später aufgezeichneten Informationssignal immer unterschrndbar. Beim magneto-optischen Aufzeichnen dürfen die Frequenzspektren des vorher aufgezeichneten Platzirformationisi&nals und des später aufgezeichneten Informationssignals einander jedoch überlappen, denn die Spurmodulation führt bei Abtastung mit einem Strahlungsbündel zu einer Intensitätsmodulation des Strahlungsbündels, während das aus magnetischen Domänen zusammengesetzte Informationsmuster eine Modulation der Polarisationsrichtung (Kerr-Effekt) in dem reflektierten
Strahlungsbündel verursacht, der von der Intensitätsmodulation unabhängig ist. In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird beim Aufzeichnen das Abtastbündel abhängig von der aufzuzeichnenden Information moduliert. Beim Aufzeichnen auf magnetooptischen Aufzeichnungsträgern kann statt des Abtastbündels auch das Magnetfeld moduliert werden.

Claims (2)

1. Anordnung zum Auslesen und/oder Aufzeichnen von Information aus/auf einem optisch lesbaren Aufzeichnungsträger vom beschreibbaren Typ mit einer Aufzeichnungsschicht, die zum Anbringen eines Informationsmusters optisch detektierbarer Aufzeichnungszeichen dient, wobei dieser Aufzeichnungsträger mit einer Folgespur versehen ist, die eine von dem Informationsmuster unterscheidbare periodische Spurmodulation in einem zur Aufzeichnung bestimmten Teii aufweist, wobei die Frequenz der Spurmodulation entsprechend einem Platzinformationssignal moduliert ist, das mit Platzsynchronsignalen si:h abwechselnd Platzkodesignalen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung mit Abtastmitteln zum Abtasten der Folgespur mit einem Strahlungsbündel, wobei das vom Aufzeichnungsträger reflektierte bzw. durchgelassene Strahlungsbündel durch die Spurmodulation moduliert wird, mit einem Detektor zum Detektieren des reflektierten bzw. durchgelassenen Strahlungsbündels, mit einer Schaltungsanordnung zum Ableiten eines Taktimpulssignals mit einer durch die Spurmodulation bestimmten Frequenz aus der vom Detektor detektieren Strahlung, mit einer FM-Demodulationsschaltung zum Zurückgewinnen des Platzinformationssignals aus dem Taktimpulssignal und mit Mitteln zum Trennen der Platzkodesignale von den Synchronsignalen versehen ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1 zum Auslesen und/oder Aufzeichnen von Information aus/auf einem Informationsträger, wobei weiterhin die Platzkodesignale durch „Biphase-Mark"-modulierte Signale gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem „Biphase-Mark"-Demodulatorzum Zurückgewinnen des Platzkodes aus den Platzkodesignalen versehen ist.
Hierzu 6 Seiten Zeichnungen
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Auslesen und/oder Aufzeichnen von Information aus/auf einem optisch lesbaren Aufzeichnungsträger vom beschreibbaren Typ mit einer Aufzeichnungsschicht, die zum Anbringen eines Informationsmusters optisch detektierbarer Aufzeichnungszeichen dient, wobei dieser Aufzeichnungsträger mit einer Folgespur versehen Ist, die eine von dem Informationsmuster unterscheidbare periodische Spurmodulation in einem zur Aufzeichnung bestimmten Teil aufweist, wobei die Frequenz der Spurmodulation entsprechend einem Platzinformationssignal moduliert ist, das mit Platzsynchronsignalen sich abwechselnden Platzkodesignalen besteht.
Charakteristik des bekannten Standes der Technik
Ein derartiger Aufzeichnungsträger und derartige Anordnungen sind aus der DE-OS 3100421 bekannt. Der bekannte Aufzeichnungsträger ist mit einer spiralförmigen Folgespur versehen, die eine Spurmodulation aufweist, deren Frequenz konstant ist. Beim Abtasten der spiralförmigen Folgespur mit Hilfe eines Strahlungsbündels beim Auslesen und/oder Aufzeichnen verursacht diese Spurmodulation eine Modulation des Strahlungsbündels. Diese Modulation wird detektiert und aus der auf diese Weise detektierten Modulation wird ein Taktimpulssignal abgeleitet, das zur Steuerung der Aufzeichnung und/oder Auslesung benutzt wird.
Die Folgespur ist in einander abwechselnde !nformationsgebiete und Synchronisationsgebiete aufgeteilt. Die Informationsgebiete dienen zum Aufzeichnen von Information. In den Synchronisationsgebieten ist Platzinformation in Form der Adresse des benachbarten Informationsgebietes angebracht. Dadurch, daß die Synchronisationsgebiete Platzinformation aufweisen, kann beim Abtasten aus dem reflektierten Strahlungsbündel ermittelt werden, welcher Teil des Aufzeichnungsträgers abgetastet wird. Dadurch wird es möglich, schnell und genau einen bes immten Teil der Platte zu suchen. Der bekannte Aufzeichnungsträger weist jedoch den Nachteil auf, daß die Informationsgebiete jeweils durch Synchronisationsgebiete unterbrochen werden. Dies ist insbesondere nachteilig in dem Fall, daß EFM-kodierte Information auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden muß. Bei einer derartigen Aufzeichnung ist ja eine ununterbrochene Aufzeichnung erwünscht.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist es, Nachteile des Standes der Technik weitgehend zu vermeiden.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Auslesen und/oder Aufzeichnen von Information aus/auf einem optisch lesbaren Aufzeichnungsträger vom beschreibbaren Typ zur Verfügung zu stellen.
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