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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen
eines Aufzeichnungsträgers
für digitale
Daten, insbesondere Aufzeichnungsträger, d.h. Speichermedien, die
digitale Daten als asynchrone Signale speichern, wie beispielsweise Kompaktplatten
(CDs) und Digital Versatile Discs (DVDs), mit allen vorhandenen
oder zukünftigen
Formaten für
CD und DVD, oder andere optische Speichermedien, die entsprechend
einem ähnlichen
Konzept arbeiten. Ferner betrifft die Erfindung einen derartigen
Aufzeichnungsträger
selbst.
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Insbesondere
betreffen ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines
solchen Aufzeichnungsträgers
für digitale
Daten gemäß der Erfindung
derartige Aufzeichnungsträger,
die es ermöglichen,
eine physikalische Kopie zu erstellen oder ein vollständiges Datenbild
des Medieninhalts zu erzeugen, wobei jedoch auf die physikalische
Kopie selbst nicht mehr zugegriffen werden kann oder der Zugriff gestört wird
oder die Fehlerrate drastisch ansteigt, so dass z.B. das Anhören des
Musikinhalts einer kopierten Audio-CD keine Unterhaltung mehr darstellt.
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Optische
Speicherplatten mit auf einer oder beiden Seiten gespeicherten Information
kamen für eine
Anzahl von Zwecken in Gebrauch, am anmerkenswertesten in der Musik-,
Spiele-, Video- und Computerindustrie. Digitale Information wird
in Form von Vertiefungen, die entlang kreisförmigen, konzentrischen Spuren
auf einer oder beiden Seiten der Platte angeordnet sind, auf dem
optischen Speichermedium gespeichert. Die Spur wird typischerweise von
innen nach außen
gelesen, jedoch kann sie auch von außen nach innen gelesen werden,
wie dies bereits bei einigen optischen Speichermedien Anwendung
findet.
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Die
Daten selbst auf der Spur sind in Rahmen unterteilt, die alle dieselbe
Länge haben
und die gleiche Informationsmenge beinhalten. Jeder Rahmen verfügt über ein
spezifisches Layout abhängig vom
Typ des optischen Speichermediums (CD, DVD). Ein derartiger Rahmen
enthält
immer die Benutzerdatensymbole selbst, jedoch kann er auch Daten
zur Synchronisierung, zur Verschmelzung von Daten zwischen Datensymbolen
und zur Fehlerkorrektur enthalten.
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Das
Signal selbst auf einem optischen Speichermedium ist asynchron,
was bedeutet, dass bei einem Decodierprozess die Synchronisation,
Timinginformation, Paritätsdaten
oder andere Daten im Signal aufgespürt werden müssen.
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Aufgrund
der Art derartiger Speichermedien können Kopien leicht erstellt
werden. Um diese Situation zu meistern, existieren verschiedene
Kopierschutzschemas, und insbesondere offenbart
US 5,699,434 ein Verfahren zum Verhindern
des Kopierens digitaler Daten, gemäß dem eine Abfolge von Symbolen
zu den ursprünglichen
Daten hinzugefügt wird,
wobei die Abfolge von Symbolen so ausgewählt wird, dass sie zu Kanalbits
mit einer großen
aufsummierten digitalen Summenvarianz (DSV = digital sum variance)
codiert. Die Abfolge der Symbole wird dann durch einen speziellen
Codierer codiert, der spezielle Kanalbits erzeugt, die über keine
große
aufsummierte digitale Summenvarianz mehr verfügen, so dass keine Abspielprobleme
auftreten. Jedoch werden, bei normaler Codierung der Daten, auf
die ein Zugriff erfolgt, einschließlich der hinzugefügten Abfolge
von Symbolen zum Zweck des Kopierens und weiteren Aufzeichnen, d.h.
für ein
Neucodieren, wahrscheinlich Kanalbits mit großer aufsummierter digitaler Summenvarianz
erzeugt. Die erzeugten digitalen Summenwerte können dazu verwendet werden,
zusätzliche
Daten zu codieren, z.B. mittels ihres Vorzeichens, damit andere
Codierer dieselben ursprünglichen
Daten in Kanalbits codieren, die diese zusätzlichen Daten nicht enthalten,
die zum Entschlüsseln, Entscrambeln
oder zum Modifizieren der ursprünglichen
Daten auf andere Weise verwendet werden könnten. Ferner wird ausgeführt, dass
auch andere Codierer dieselben ursprünglichen Daten in Kanalbits
codieren könnten,
die nicht zurückgewonnen werden
können.
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Jedoch
ist gemäß diesem
Kopierschutzverfahren immer ein spezieller Codierer erforderlich,
der dazu angepasst werden muss, die ausgewählte Abfolge zum Symbolen zu
codieren, die normalerweise in Kanalbits mit einer aufsummierten
digitalen Summenvarianz codiert würden, die eine vorbestimmte Grenze überschreitet,
nicht optimal in Kanalbits mit einer aufsummierten digitalen Summenvarianz,
die die vorbestimmte Grenze nicht überschreitet. Aufgrund des
erforderlichen speziellen Designs kann ein derartiges Codieren teuer
werden.
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Ferner
offenbart die europäische
Patentanmeldung mit der Anmeldungsnummer
EP 02 008 668.2 , "Copy Protection System
for Optical Discs", die
am 14. April 2002 von derselben Anmelderin wie derjenigen dieser
Erfindung angemeldet wurde, ein System für den Kopierschutz von Aufzeichnungsträgern für digitale
Daten, gemäß dem zumindest
ein vorbestimmtes wiederholtes Bitmuster, das in Kanalbits codiert,
die über
einen aufsummierten digitalen Summenwert über einer ersten vorbestimmten
Grenze und unter einer zweiten vorbestimmten Grenze verfügen, bestimmt
wird und durch einen Masterprozess so auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet wird,
dass der aufsummierte digitale Summenwert, der die erste vorbestimmte
Grenze überschreitet
und unter der zweiten vorbestimmten Grenze liegt, im mindestens
einen ersetzten und/oder eingesetzten Teil erhalten wird, wobei
die Grenzen so gewählt
werden, dass auf einen Original-Aufzeichnungsträger grundsätzlich zugegriffen
werden kann, jedoch auf eine Kopie desselben nicht zugegriffen werden
kann oder diese nicht tolerierbare oder korrigierbare Fehler zeigt.
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Jedoch
kann die Verwendung dieses Systems mit speziell ausgewählten Bitmustern,
die zu einer EFM-Codierung in Kanalbits führen, die einen hohen aufsummierten
digitalen Summenwert (DSV = digital sum value) erzeugen, selbst
für den
Original-Aufzeichnungsträger
oder einige Aufzeichnungsträger-Lesevorrichtungen,
die dafür
empfindlich sind, zu fehlender oder gestörter Zugriffsfähigkeit
führen.
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Ein
erhöhter
DSV kann auch dann auftreten, wenn, beispielsweise im Fall von CD-Audioformaten, Audiodaten
mit konstantem Pegel aufgezeichnet werden, z.B. in Pausen, in denen
der Pegel nicht auf null verringert ist.
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Damit
tritt, obwohl die normalerweise verwendeten Codierungsalgorithmen,
z.B. EFM, darauf abzielen, den DSV im Rohdatenstrom zu minimieren, d.h.
demjenigen Datenstrom, der zum Modulieren des Laserstrahls zum Herstellen
des Glasmasters verwendet wird, manchmal ein hoher DSV auf, oder dieser
ist sogar erwünscht.
Dieser hohe DSV führt
zu einem erhöhten
Spurabweichungssignal, d.h. demjenigen Signal, das die Auslenkung
der Leseeinheit in Bezug auf die Spur anzeigt, wenn die Spurregelung aktiviert
ist, so dass einige Plattenspieler den Aufzeichnungsträger nicht
akzeptieren.
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WO
02 11136 offenbart ein Verfahren für den Kopierschutz optischer
Platten unter Verwendung der Unterschiede der Leistungsfähigkeiten
zwischen dem Co dierer, der einer Laserstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung
zugeordnet ist, und demjenigen in aktuell verfügbaren CD-Schreibeinrichtungen,
insbesondere hinsichtlich der Wahl der Vereinigungsbits, was die Charakteristik
des digitalen Summenwerts beeinflusst. Wenn der DSV über eine
deutliche Zeitperiode eine schnelle Änderungsrate zeigt, oder wenn
er ziemlich niederfrequente Komponenten enthält, können die Übergänge im EFM-Signal gegenüber ihren Idealwerten
verschoben sein und/oder die Funktion von Spurregelungs- und Fokussierschaltungen
in den CD-Laufwerken zum Aufrechterhalten einer optimalen Kopfposition
kann beeinträchtigt
sein. Dies führt
typischerweise zu Lesefehlern von der CD. Bei einer Ausführungsform
sind die Datenmuster, die gewählt
werden, um DSV-Probleme zu verursachen, wiederholte Muster von Werten.
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Daher
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Verfahren
und eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Aufzeichnungsträgers für digitale
Daten sowie einen derartigen Aufzeichnungsträger selbst zu schaffen, die
zu einer Verkleinerung des Spurregelungssignals führen, d.h.,
die für
verbesserten Zugriff auf die hergestellten Aufzeichnungsträger sorgen.
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Das
Verfahren zum Herstellen eines Aufzeichnungsträgers für digitale Daten gemäß der Erfindung
ist im unabhängigen
Anspruch 1 definiert. Zugehörige
bevorzugte Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
2 bis 15 definiert. Eine Vorrichtung zum Herstellen eines Aufzeichnungsträgers gemäß der Erfindung
ist im unabhängigen
Anspruch 17 definiert. Zugehörige
bevorzugte Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
18 bis 27 definiert. Ein Aufzeichnungsträger gemäß der Erfindung ist im unabhängigen Anspruch
28 definiert, und eine zugehörige
Ausführungsform
ist im abhängigen Anspruch
29 definiert. Ein Computerprogrammerzeugnis gemäß der Erfindung ist im Anspruch
16 definiert.
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Damit
wird, gemäß der Erfindung,
die Spurabweichung durch eine "Auslenkung" der idealen Spurposition,
wie sie durch die nicht angepasste, d.h. normale Spurregelung definiert
ist, verringert. Die Auslenkung wird dadurch ausgeführt, dass
die Spurregelung auf Grundlage des emulierten Spurabweichungssignals
so adaptiert wird, dass das sich schließlich ergebende tatsächliche
Spurabweichungssignal verringert ist, wobei es insbesondere so klein
ist, dass eine Spurregelung einer Lesevorrichtung möglich ist.
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Das
Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung können dazu
angewandt werden, Signale aufzuzeichnen, wie sie herkömmlicherweise
in Kanalbits gewandelt werden, z.B. durch EFM, wobei jedoch diese
Kanalbits immer noch hohe DSV-Werte zeigen, die zu fehlender Zugriffsfähigkeit
oder Zugriffsfähigkeit
mit verringerter Qualität
führen.
In diesem Fall kann auf Original-Aufzeichnungsträger gemäß der Erfindung,
die ebenfalls durch einen Kopierschutz gesichert sind, wie er in
der oben genannten europäischen
Patentanmeldung "Copy
Protection System for Optical Discs" definiert ist, durch eine größere Gruppe
von Lesevorrichtungen zugegriffen werden, insbesondere auch durch
solche Lesevorrichtungen, die empfindlich auf hohe DSV-Werte sind.
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Ferner
können
das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung alternativ
bei der herkömmlichen
Technik des Sicherstellens der Lesbarkeit aufgezeichneter Daten
angewandt werden, oder sie können
bei einer solchen Technik angewandt werden, die weniger effektiv
ist und weniger Rechenleistung benötigt, d.h., das Verfahren und
die Vorrichtung gemäß der Erfindung
können
nicht nur zum Verbessern der Lesefähigkeit von Aufzeichnungsträgern, die
einen hohen DSV zeigen, sondern auch dazu verwendet werden, zu gewährleisten,
dass überhaupt eine
Spurregelung durch eine Lesevorrichtung möglich ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens weist den folgenden Schritt auf:
- – Zuführen des
emulierten Spurabweichungssignals oder des daraus hergeleiteten
Signals an einen Wobbeleingang einer Aufzeichnungsträger-Schreibmaschine
oder -Masterringmaschine zum Aufzeichnen des Datenstroms, wobei
dieser Wobbeleingang normalerweise dazu verwendet wird, vorab Timinginformation
auf bespielbare Aufzeichnungsträger
aufzuzeichnen.
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Daher
wird, gemäß dieser
bevorzugten Ausführungsform,
eine normale Spurregelung ausgeführt,
d.h. nicht auf Grundlage eines geänderten oder eingestellten
Spurregelungssignals, sondern es wird eine Einstellung der Spurposition
dadurch ausgeführt,
dass ein Spurauslenksignal an den Wobbeleingang einer Aufzeichnungsträger-Schreibmaschine oder
-Masterringmaschine geliefert wird.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens weist den folgenden Schritt auf:
- – Invertieren
des emulierten Spurabweichungssignals, um daraus das hergeleitete
Signal zu erzeugen.
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Das
Spurabweichungssignal scheint insbesondere durch diese Auslenkung
der Datenspur entgegengesetzt zur durch den Datenstrom erzeugten Spurabweichung
verringert oder kompensiert zu sein. Diese Verringerung oder Kompensation
scheint aus der Trägheit
des Aufnehmers herzurühren,
der über
den Leselaser verfügt,
da es scheint, dass dieser Aufnehmer einer solch schnellen Spurauslenkung
nicht folgen kann. Das Spurabweichungssignal, wie es z.B. durch
einen hohen DSV erzeugt würde, wird
dann durch das Spurabweichungssignal mit entgegengesetzter Phase,
das durch die Spurauslenkung erzeugt wird, verringert oder kompensiert,
so dass der Aufnehmer tatsächlich
so geführt
wird, dass er über
der idealen Spurposition steht.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens weist den folgenden Schritt auf:
- – Modulieren
der Intensität
des Aufzeichnungslaserstrahls, der Daten auf dem Aufzeichnungsträger oder
eine Masterplatte schreibt, um den Aufzeichnungsträger auf
Grundlage des. Datenstroms und des emulierten Spurabweichungssignals
oder eines daraus hergeleitetem Signals zu erzeugen.
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Diese
spezielle bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung verringert Jitter, wie er durch eine Spurauslenkung gemäß der Erfindung
eingeführt
werden kann. Der Jitter zeigt dann im Bereich derjenigen Werte,
wie sie ohne Spurauslenkung erzeugt werden, verringerte Werte. Wie
das gesamte Verfahren gemäß der Erfindung
kann auch diese speziell bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit
anderen Verfahren kombiniert werden, um die Zugreifbarkeit auf Aufzeichnungsträger zu verbessern.
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In
diesem Fall weist die Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
Folgendes auf:
- – einen Gleichrichter zum Gleichrichten
des emulierten Spurabweichungssignals, um das daraus hergeleitete
Signal zu erzeugen.
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In
diesem Fall wird, wie es im entsprechenden Verfahrensschritt definiert
ist, die Modulationsintensität
vorzugsweise auf Grundlage des emulierten Spurabweichungssignals
oder des daraus hergeleiteten Signals so gewählt, dass Gebiete des bespielten
Aufzeichnungsträgers,
die hohe und niedrige Reflexion zeigen und versetzt gegenüber der
idealen Spurposition liegen, gleiche Leselänge wie entsprechende Gebiete
zeigen, die nicht versetzt gegenüber der
ide alen Spurposition liegen. Wenn in der Vorrichtung gemäß der Erfindung
ein Gleichrichter verfügbar ist,
kann dieser auf diese Pegeleinstellung des emulierten Spurabweichungssignals
oder des gleichgerichteten, emulierten Spurabweichungssignals ausführen.
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In
dieser Beschreibung wird der Begriff Kanalbits für das Bitmuster verwendet,
das den verschiedenen Beschränkungen
für digitale
Daten als asynchrones Signal genügt,
wie einem Kompromiss zwischen der Aufzeichnungsdichte und der Fehlerrate,
der höchst
zulässigen Übergangsfrequenz, Selbsttaktung,
Non-Return-to-Zero-Inverted(NRZ)-Format
mit einem Lauflängen-begrenzten (RLL)
Code, z.B. für
CDs im Allgemeinen (2, 10)-RLL, was bedeutet, dass die Anzahl aufeinanderfolgenden
Nullen im codierten Bitmuster mindestens zwei sein muss und nicht
größer als
zehn sein darf, wobei es sich um eine Forderung für eine Grenze
hinsichtlich des niederfrequenten Inhalts eines Lesesignals handelt,
usw.
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Wie
oben angegeben, wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der
Effekt genutzt, dass der optische Aufnehmer von Lesevorrichtungen
eine gewisse Trägheit
aufweist, so dass er schnellen Auslenkungen der Spur nicht folgen
kann, was zu einer Verringerung oder Kompensation des Spurabweichungssignals,
die sich aus dem Datenstrom selbst ergibt, führt.
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Die
beigefügten
Zeichnungen, die in dieser Beschreibung enthalten sind und einen
Teil derselben bilden, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung,
und sie dienen, gemeinsam mit der oben angegebenen allgemeinen Beschreibung
der Erfindung sowie der nachfolgend angegebenen detaillierten Beschreibung
der Ausführungsform
dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern.
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1 veranschaulicht
eine Spurabweichungskompensation gemäß einer ersten bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung.
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2 zeigt
ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen des Verfahrens zur Spurabweichungskompensation
gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung.
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3 zeigt
eine bevorzugte Ausführungsform
einer Vorrichtung gemäß der Erfindung;
und
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4 zeigt
ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen einer speziell bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung, die zusätzlich
zum Verfahren zur Spurabweichungskompensation gemäß der ersten bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung, wie in der 2 dargestellt,
ausgeführt
werden kann.
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Die
folgende Beschreibung zeigt ein Beispiel dazu, wie die Spurregelung
modifiziert wird, während ein
Datenstrom einer Audio-CD geschrieben wird. Die Spurregelung wird
auf Grundlage eines emulierten Spurabweichungssignals modifiziert,
das in diesem Fall auf Grundlage des Datenstroms unter Verwendung
des Prinzips der Dreistrahl-Spurabweichungssignalerzeugung berechnet
wird.
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Die 1 zeigt
in der unteren Zeile einen Teil einer emulierten CD-Aufzeichnung eines
beispielhaften EFM-Datenstroms 1 mit kleineren und größeren Gebieten 2 niedrigen
Reflexionsvermögens
(als umkreiste Gebiete dargestellt), die mit Gebieten 3 mit hohem
Reflexionsvermögen
(zwischen den umkreisten Gebieten dargestellt) entlang einer Spur 4 abwechseln,
die als gerade Linie dargestellt ist. In Überlagerung mit der Spur 4 sind
drei emulierte Lesestrahlen eines optischen Aufnehmers an drei beispielhaften
Positionen a, B und C des optischen Aufnehmers dargestellt, wobei
dieser selbst nicht dargestellt ist. Der optische Aufnehmer verfügt über drei Lesestrahlen,
nämlich
einen mittleren Strahl 5 zum tatsächlichen Auslesen des EPM-Datenstroms 1,
einen mit F markierten Strahl 6, der leicht nach rechts gegenüber der
Spur 4 und nach hinten in Bezug auf den mittleren Strahl 5 in
der Leserichtung versetzt ist und in der Richtung Position A zur
Position B zur Position C wandert, sowie einen mit E markierten
Strahl 7, der leicht nach links gegenüber der Spur 4 und nach
vorne in Bezug auf den mittleren Strahl 5 in der Leserichtung
versetzt ist. Ein emuliertes Spurabweichungssignal 8, das
im Diagramm als durchgezogene, fette Linie über dem EFM-Datenstrom 1 dargestellt
ist, wird dadurch erhalten, dass das Signal, das vom mit F markierten
Strahl 6 erhalten würde,
von dem abgezogen wird, das vom mit E markierten Strahl 7 entlang
der Spur 4 erhalten wurde, und zwar kontinuierlich, während der
optische Aufnehmer dahingehend emuliert wird, dass er der Spur 4 folgt. Das
dargestellte emulierte Spurabweichungssignal 8 gemäß dem beispielhaften
EFM-Datenstrom 1 ist eine
Sinuskurve. Wie das emulierte Spurabweichungssignal 8 hergeleitet
wird, ist an den drei dargestellten emulierten Positionen A, B und
C des optischen Aufnehmers beispielhaft dargestellt. An der ersten
dargestellten Position des optischen Aufnehmers ist der mit E markierte
Strahl 7 über
einem großen
der Gebiete 2 mit niedrigem Reflexionsvermögen 3 platziert,
und der mit F markierte Strahl ist über einem der Gebiete 3 mit
hohem Reflexionsvermögen platziert,
so dass die Differenz "E-F" hoch und negativ
ist, d.h., das Spurabweichungssignal 8 an dieser ersten
dargestellten Position A entspricht im Wesentlichen dem negativen
Signal des mit F markierten Strahls 6. An der zweiten dargestellten
Position B des optischen Aufnehmers ist der mit E markierte Strahl 7 über einem
groben der Gebiete 2 mit niedrigem Reflexionsvermögen platziert,
und der mit F markierte Strahl B ist ebenfalls über einem großen der
Gebiete 2 mit niedrigem Reflexionsvermögen platziert, so dass die
Differenz "E-F" null ist, d.h.,
das Spurabweichungssignal 8 an dieser zweiten dargestellten
Position B ist null. An der dritten dargestellten Position C des
optischen Aufnehmers ist der mit E markierte Strahl 7 über einem
der Gebiete 3 mit hohem Reflexionsvermögen platziert, und der mit
F markierte Strahl 6 ist über einem großen der
Gebiete 2 mit niedrigem Reflexionsvermögen platziert, so dass die
Differenz "E-F" hoch und positiv
ist, d.h., das Spurabweichungssignal 2 an dieser dritten
dargestellten Position C entspricht im Wesentlichen dem Signal des mit
E markierten Strahls 7.
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Ein
Spurregelungssignal 19 definiert die Spurposition und Positionen
des optischen Aufnehmers zum Schreiben. Eine "Adaption der Spurregelung" entsprechend der
Erfindung wird vorzugsweise dadurch ausgeführt, dass dem Wobbeleingang
einer CD-Masterherstellmaschine ein invertiertes emuliertes Spurabweichungssignal 9a zugeführt wird.
Dies bedeutet, dass nicht das einen Laserkopf 18 positionierende
Spurregelungssignal 19 als solches beeinflusst oder verändert wird,
dass es unverändert
verbleibt und der Schreiblaserstrahl 14b so versetzt (abgelenkt
oder gebrochen) wird, dass er auf eine andere Position optischer
Bauteile im Laserkopf 18 fällt, der durch das Spurregelungssignal 19 so
positioniert wird, dass er eine versetzte Spur schreibt, d.h., dass die
Anordnung des Schreiblaserstrahls 14b und der optischen
Bauteile innerhalb des Laserkopfs 18 relativ so eingestellt
wird, dass eine Spurauslenkung erzielt wird. Der Wobbeleingang wird
normalerweise dazu verwendet, eine Rille entsprechend einem Wobbelsignal
mit einer vorbestimmten Frequenz als Timinginformation auf bespielbare
Aufzeichnungsträger
zu schreiben, z.B. ein Signal von 22,05 kHz für CD-Rs. Das invertierte emulierte
Spurabweichungssignal 9a ist im selben Diagramm wie das
emulierte Spurabweichungssignal 8 mit gestrichelter Linie
dargestellt. Bevor das invertierte emulierte Spurabweichungssignal 9a tatsächlich an
den Wobbeleingang geliefert wird, kann es gefiltert werden, z.B.
mit einem 100-kHz-Tiefpassfilter, um zu einem gefilterten invertierten
emulierten Spurabweichungssignal 9b zu werden.
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Damit,
nämlich
durch Liefern des invertierten emulierten Spurabweichungssignals 9a oder
des gefilterten invertierten emulierten Spurabweichungssignals 9b an
den Wobbeleingang einer CD-Masterherstellmaschine wird eine indirekte "Modulation oder Überlagerung" des normalen Spurregelungssignals durch
Ablenken des Schreiblaserstrahls dahingehend, dass die Spur gegenüber ihrer
normalen Position versetzt ist, d.h. der Position ohne Signal am Wobbeleingang,
ausgeführt.
Die Auslenkung wird entsprechend dem invertierten emulierten Spurabweichungssignal 9a oder
dem gefilterten invertierten emulierten Spurabweichungssignal 9b ausgeführt.
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Das
Spurabweichungssignal, wie es sich beim Lesen des so beschriebenen
Aufzeichnungsträgers
ergibt, ist insbesondere aufgrund der Auslenkung der Datenspur entgegengesetzt
zur durch den Datenstrom erzeugten Spurabweichung verkleinert oder
kompensiert. Wie oben angegeben, kann sich diese Verkleinerung oder
Kompensation aus der Trägheit
des Aufnehmers, der über
den Leselaser verfügt,
ergeben, da es scheint, dass dieser Aufnehmer einer derart schnellen
Spurauslenkung nicht folgen kann. Das Spurabweichungssignal, wie
es z.B. durch einen hohen DSV erzeugt würde, wird dann durch das Spurabweichungssignal
mit entgegengesetzter Phase, das durch die Spurauslenkung erzeugt
wird, verringert oder kompensiert, so dass der Aufnehmer tatsächlich so
geführt
wird, dass er über der
idealen Spurposition verbleibt.
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Das
Grundprinzip, dass dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zugrundeliegt,
wird nachfolgend in Zusammenhang mit der 2 beschrieben.
Die 2 zeigt ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen
der vier grundlegenden Verfahrensschritte zum Implementieren der
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung.
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In
einem ersten Schritt S1 wird das Spurabweichungssignal 8 aus
dem Datenstrom 1 berechnet oder emuliert, insbesondere
aus dem Rohdatenstrom oder Kanalbits, z.B. einem EFM-Datenstrom 1. Danach
wird, in einem zweiten Schritt S2, das berechnete oder emulierte
Spurabweichungssignal 8 invertiert, um das invertierte
berechnete oder emulierte Spurabweichungssignal 9a zu erhalten,
und danach wird in einem folgenden Schritt S3 eine Filterung des
gefilterten berechneten oder emulierten Spurabweichungssignals ausgeführt, um
ein gefil tertes invertiertes berechnetes oder emuliertes Spurabweichungssignal 9b zu
erhalten. Schließlich
wird in einem vierten Schritt S4 der Glasmaster unter Verwendung
einer Spurregelung, die durch das gefilterte invertierte berechnete
oder emulierte Spurabweichungssignal 9b moduliert oder überlagert
wird belichtet, d.h. das gefilterte invertierte berechnete oder emulierte
Spurabweichungssignal 9b wird zur Definition der Spurposition
zusätzlich
zum normalen Spurregelungssignal 19, das unten weiter beschrieben wird,
verwendet.
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Abhängig von
der Einheit zum Überlagern der
Spurregelung und eines derartigen Spurauslenkungssignals, beispielsweise
der Ablenkung des Schreiblaserstrahls auf Grundlage des gefilterten
invertierten berechneten oder emulierten Spurabweichungssignals 9b gemäß der oben
angegebenen bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann eine Digital/Analog-Wandlung ausgeführt werden,
bevor das gefilterte invertierte berechnete oder emulierte Spurabweichungssignal 9b an
diese Einheit gefiltert wird, oder dies kann zwischen der Filterung
und der Invertierung erfolgen.
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Auch
können
die Filterung und Invertierung vertauscht werden und/oder nach einer
derartigen Digital/Analog-Wandlung ausgeführt werden.
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Die 3 zeigt
eine bevorzugte Ausführungsform
einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Aufzeichnungsträgers oder – als Vorstufe – eines Glasmasters,
auf Grundlage dessen dann der Aufzeichnungsträger hergestellt wird.
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Ein
Glasmaster 13 wird durch einen von einem Laser 15 emittierten
Laserstrahl 14a belichtet, wobei dieser durch eine Modulatoreinheit 16 geleitet wird,
um zu einem intensitätsmodulierten
Laserstrahl 14b zu werden, er wird weiter durch eine Wobbeleinheit 17 geführt, um
zu einem in der Position definierten intensitätsmodulierten Laserstrahl 14c zu
werden, und dieser wird schließlich
durch einen Laserkopf 18 auf den Glasmaster 13 gelenkt.
Im Allgemeinen sind der Laser 15 und die Modulatoreinheit 16 fest
in einer Masterherstellmaschine für optische Aufzeichnungsträger, z.B.
CDs und DVDs, angebracht, und die Wobbeleinheit 17 und
der Laserkopf 18 sind an einem verstellbaren optischen
Tisch angebracht. Der verstellbare optische Tisch empfängt von
einer Positionierungseinheit 20 ein Spurregelungssignal 19,
das gemäß der Darstellung
beispielhaft dem Laserkopf 18 zugeführt wird, da dieser letztendlich
den Schreiblaserstrahl auf den Glasmaster 13 lenkt. Die Positionierungseinheit 20 empfängt ein
erstes Regelungssignal 21 von einer Laserstrahlrecorder(LBR
= laser beam recorder)-Steuerung 22, die auch ein zweites
Regelungssignal 23 an einen Plattenantriebsmotor 24 schickt,
der den Glasmaster 13 dreht.
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An
einen EFM-Signalgenerator 26, der den Datenstrom 1 mit
Acht-Auf-Vierzehn-Modulation (EFM)
erzeugt, werden aufzuzeichnende Daten 25 geliefert, und
der Laserstrahl 14a wird auf Grundlage dieses Datenstroms 1 durch
die Modulatoreinheit 16 moduliert, um zum intensitätsmodulierten
Laserstrahl 14b zu werden. Von dort wird der EFM-Datenstrom 1 an
einen Modulatoreinheit-Treiber 27 geliefert, der die Modulatoreinheit 16 ansteuert.
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Wie
bereits angegeben, führt
die Gesamtheit aus der Wobbeleinheit 17 und dem Laserkopf 18 sowie
der Positionierungseinheit 20 und der LBR-Steuerung 22 die
obige Funktion aus, um den Schreiblaserstrahl normalerweise über einer
gewünschten Spurposition
zu positionieren und um über
die Möglichkeit
zu verfügen,
ihm gegenüber
dieser normalen Position auf Grundlage eines Signals auszulenken, das
in die Wobbeleinheit 17 eingegeben wird. Wie oben angegeben,
wird diese Eingabe gemäß dem Stand
der Technik z.B. zum Schreiben einer Rille auf Grundlage eines Wobbelsignals
auf bespielbare CDs oder DVDs dadurch verwendet, dass ein Wobbelfrequenzsignal
an die Wobbeleinheit 17, im Allgemeinen über einen
Wobbeleinheit-Treiber 28 geliefert wird. Die Wobbeleinheit 17 wird
normalerweise nicht für
Aufzeichnungen auf einem Glasmaster für einen Aufzeichnungsträger, der
nicht bespielbar oder wiederbeschreibbar ist, verwendet.
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Jedoch
wird, gemäß der beschriebenen
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung, die Wobbeleinheit 17 dazu verwendet, die
Spur auszulenken, um solche Effekte zu kompensieren, wie sie sich
z.B. aus einem hohen DSV im Datenstrom 1 ergeben. Daher
wird das gefilterte invertierte berechnete oder emulierte Spurabweichungssignal 9b an
die Wobbeleinheit 17 geliefert, um Spurabweichungen zu
kompensieren, die sich aus dem Datenstrom 1 ergeben würden. Um
dies zu bewerkstelligen, wird der Datenstrom 1 an einen
Spurabweichungs-Emulator-Inverter 29 geliefert,
der das invertierte berechnete oder emulierte Spurabweichungssignal 9a aus
dem Datenstrom 1 berechnet. Das invertierte berechnete oder
emulierte Spurabweichungssignal 9a wird über einen
Digital/Analog-Wandler 31 an
ein Tiefpassfilter 30 mit einer Grenzfrequenz von 100 kHz
geliefert. Das sich ergebende invertierte gefilterte berechnete oder
emulierte Spurabweichungssignal 9b wird als genanntes "Spurauslenkungssignal" über den Wobbeleinheit-Treiber 28 an
die Wobbeleinheit 17 geliefert.
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Wie
oben angegeben, kann die Reihenfolge der Verarbeitung durch das
Tiefpassfilter 30 und den Inverter innerhalb des Spurabweichungsemulators 29 geändert werden.
Es ist auch möglich,
dass der Digital/Analog-Wandler nicht zwischen diesen beiden Vorrichtungen
sondern vor oder hinter denselben angeordnet ist, so dass die Invertierung
und/oder die Tiefpassfilterung nicht vollständig digital oder vollständig analog
ausgeführt
werden.
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Die
Auslenkung der Spur gegenüber
der normalen Position kann zu eine Jitter führen, während ein auf die oben angegebene
Weise hergestellter Aufzeichnungsträger gelesen wird. Dieser Effekt
tritt auf, da im Allgemeinen der optische Aufnehmer der Lesevorrichtung
diesen im Allgemeinen schnellen Änderungen
der Spurposition nicht folgen kann und daher die Spurteile im Bereich
der Spurauslenkung außerhalb
des Zentrums des Leselaserstrahls liegen, was zum Jittereffekt dahingehend
führt,
dass die Gebiete 2 mit niedrigem Reflexionsvermögen, z.B.
sogenannte Pits, kürzer
werden und die Gebiete 3 mit hohem Reflexionsvermögen, z.B.
sogenannte Stege, in Bezug auf die entsprechenden Gebiete, die im Zentrum
des Laserlesestrahls liegen, länger
werden. Diese Differenz der Längen
der Signale wird als Jitter bezeichnet, und sie kann zu Lesefehlern
oder -problemen führen.
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Gemäß der folgenden
speziell bevorzugten Ausführungsformen
kann dieser Jitter kompensiert werden. Der Konzept dieser Jitterkompensation
ist unabhängig
von der vorliegenden Erfindung in der parallelen europäischen Patentanmeldung "Method and Device
to Produce an Optical Disc" der
Anmelderin beschrieben.
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Für die Jitterkompensation
gemäß diesem Konzept
in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird grundsätzlich der
Laserstrahl zusätzlich auf
Grundlage des Spurauslenkungssignals intensitätsmoduliert, z.B. steuert der
Modulatoreinheit-Treiber 27 die Modulatoreinheit 16 auf
Grundlage des EFM-Datenstroms 1 und
des Spurauslenkungssignals an, d.h., das Konzept dieser Jitterkompensation besteht
darin, ein Spurauslenkungssignal für die zusätzliche Regelung der Lichtintensität des Schreibelaserstrahls
zu verwenden, d.h. zusätzlich
zur normalen Lichtintensitätssteuerung
auf Grundlage des aufzuzeichnenden Signals. Vorzugsweise wird das
Spurauslenkungssignal gleichgerichtet und/oder im Pegel angepasst
und/oder digital/analog-gewandelt und/oder gefiltert, bevor es in
die Modulatoreinheit-Treibereinheit 27 eingegeben wird.
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Die
absolute Intensität
der zusätzlichen
Modulation wird so gewählt,
dass Gebiete mit hohem und mit niedrigem Reflexionsvermögen des
bespielten Aufzeichnungsträgers,
die gegenüber
einer idealen Spurposition versetzt liegen, dieselbe Leselänge aufweisen,
wie entsprechende Gebiete, die nicht versetzt gegenüber der
idealen Spurposition liegen. Diese gleiche Leselänge kann entweder durch tatsächliches
Anpassen der Länge
der versetzten Stege und Pits erzielt werden, und/oder durch Variieren
ihrer Breite in solcher Weise, dass keine oder keine beträchtliche
Abweichung vom Zentrum des Leselaserstrahls erzielt wird. Durch
diese zusätzliche
Modulation kann der Jitter auf normale Werte, d.h. wie ohne Spurauslenkung,
verringert oder kompensiert werden.
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Die 1 zeigt
(über dem
Diagramm, das das berechnete oder emulierte Spurabweichungssignal 8 und
das invertierte berechnete oder emulierte Spurabweichungssignal 9a zeigt)
ein Diagramm, das das zusätzliche
Intensitätsmodulationssignal 10a zeigt,
das durch Gleichrichten des invertierten berechneten oder emulierten
Spurabweichungssignals 9a erhalten wird, wobei sein Pegel
entsprechend den oben beschriebenen Erfordernissen angepasst wird.
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Gemäß der speziell
bevorzugten Ausführungsform,
wie sie nachfolgend auch unter Bezugnahme auf die 3 beschrieben
wird, erfolgen dieses Gleichrichten und die Pegelanpassung durch
einen Gleichrichter mit Pegelanpasser 29a innerhalb des
Spurabweichungs-Emulatorinverters 29. Tatsächlich wird
das zusätzliche
Intensitätsmodulationssignal 10a durch
einen Digital/Analog-Wandler 32 von digital auf analog
gewandelt, und es wird tiefpassgefiltert, z.B. durch ein Tiefpassfilter 33 mit
einer Grenzfrequenz von 100 kHz, bevor es als gefiltertes zusätzliches
Intensitätsmodulationssignal 10b an den
Modulatoreinheit-Treiber 27 geliefert wird, der dann die
Modulatoreinheit 16 auf Grundlage des EFM-Datenstroms 1 und
des gefilterten zusätzlichen Intensitätsmodulationssignals 10b ansteuert.
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Im
obersten Diagramm der 1 ist ein Teil der Spur des
Glasmasters 13 (oder eines entsprechenden Aufzeichnungsträgers) gemäß der Erfindung
und deren speziell bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Die
Spur 12 ist keine gerade Linie (wie sie es gemäß der Notation
dieser Figur wäre), sondern
sie ist entsprechend der zusätzlichen
Modulation auf Grundlage des gefilterten invertierten berechneten
oder emulierten Spurabweichungssignals 9b ausgelenkt, d.h.,
sie verläuft
in diesem Fall nach rechts in Bezug auf die Schreibrich tung, wenn
ein Größerwerden
des gefiltertes invertiertes berechnetes oder emuliertes Spurabweichungssignal 9b vorliegt,
und nach links in Bezug auf die Schreibrichtung, wenn ein Kleinerwerden
des gefiltertes in vertiertes berechnetes oder emuliertes Spurabweichungssignal 9b vorliegt.
Abhängig
vom eingeführten
Effekt, z.B. durch einen hohen DSV, können diese Richtungen geändert werden,
oder – wie
oben angegeben – es
kann die Invertierung des Spurabweichungssignals übersprungen
werden. Ferner sind ein erster bis dritter beispielhafter Pit 111 bis 113 sowie
Stege dargestellt, wobei es erkennbar ist, dass der zweite und der
dritte dargestellt Pit 112 und 113 in der Aufzeichnungsrichtung eine
vergrößerte Breite
und Länge
in Bezug auf den als ersten dargestellten Pit 111 zeigen, wobei
der als erster dargestellte Pit 111 mit
einem Grundidentitätspegel
des zusätzlichen
Intensitätsmodulationssignals 10b aufgezeichnet
wurde und der zweite und der dritte dargestellte Pit 112 und 113 mit einem
erhöhten
Intensitätspegel
aufgezeichnet wurden, da das zusätzliche
Intensitätsmodulationssignal 10b seinen
Optimalpegel zeigte, als diese Pits aufgezeichnet wurden.
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Die 4 zeigt
ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen der zusätzlichen Laserstrahl-Intensitätsmodulation
gemäß der speziell
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung. In einem ersten Schritt S1' wird das Spurauslenkungssignal hergeleitet,
z.B. so, wie es oben beschrieben ist. Danach wird, in einem zweiten
Schritt S2', das
Spurauslenkungssignal gleichgerichtet und im Pegel angepasst. Schließlich wird,
in einem dritten Schritt S3',
der Glasmaster unter Verwendung eines Laserstrahl-Intensitätssignals belichtet,
das durch das gleichgerichtete und im Pegel angepasste Spurauslenkungssignal
zusätzlich moduliert
wurde, d.h., dass gleichgerichtete und im Pegel angepasste Spurauslenkungssignal
wird für die
zusätzliche
Intensitätsmodulation
des Schreiblasersignals 14a verwendet, um den intensitätsmodulierten
Laserstrahl 14b zum Aufzeichnen der Daten 25 zu
erzeugen.
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Das
Verfahren um die Vorrichtung gemäß der Erfindung,
gemäß ihren
bevorzugten Ausführungsformen,
und auch gemäß ihrer
speziell bevorzugten Ausführungsform,
können
in vorteilhafter Weise mit anderen Verfahren und Vorrichtungen kombiniert
werden, um eine verbesserte Lesbarkeit von Aufzeichnungsträgern, beispielsweise
bei EFM zu erzielen.