PL193403B1 - Sposób i urządzenie do odczytu i/lub zapisu znaczników danych i znaczników nagłówka optycznego nośnika zapisu - Google Patents

Abstract

1. Sposób odczytu i/lub zapisu znaczników danych i znaczników nag lówka optycznego no snika zapisu, maj acego znaczniki danych umieszczone wzd lu z scie zki a znaczniki nag lówka przesuni ete w bok od srodka scie zki, w którym to sposobie war- to sc progow a, za pomoc a której formuje si e sygna l dopasowuj acy, wytwarza si e z sygna lu detektora, znamienny tym, ze aktualn a warto sc progow a (S1) zapami etuje si e w pierwszej pami eci (M01) podczas czytania obszaru danych (24) oraz zapami etuje si e w drugiej pami eci (M11, M21) podczas czytania obszaru nag lówka (27, 27', 27''), a w przypadku przej scia z jednego obszaru (24, 27, 27', 27'') do innego obszaru (24, 27, 27', 27''), zapobiega si e za- pami etywaniu, a zapami etan a warto sc progow a (S) odpowiadaj ac a obszarowi (24, 27, 27', 27''), który ma by c odczytywany, wykorzystuje si e do uformowania sygna lu dopasowanego (FS). PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do odczytu i/lub zapisu znaczników danych i znaczników nagłówka optycznego nośnika zapisu.

W szczególnoś ci wynalazek dotyczy optycznego no ś nika zapisu, który ma znaczniki danych umieszczone wzdłuż ścieżki, a znaczniki nagłówków są przesunięte w bok względem środka tej ścieżki.

W opisie patentowym EP 0 801 382 zostało ujawnione urządzenie do odczytywania optycznego nośnika zapisu, który ma znaczniki danych rozmieszczone wzdłuż ścieżki kołowej lub spiralnej, a znaczniki nagłówka rozmieszczone w określonych odstępach w kierunku ścieżki. Znaczniki nagłówka są przesunięte w bok w stosunku do ścieżki, w szczególności są przesunięte o połowę szerokości ścieżki.

Zespół odczytujący jest zoptymalizowany do wykrywania znaczników danych, które są umieszczone wzdłuż środkowej osi ścieżki. Dlatego występują błędy przy czytaniu znaczników nagłówka, które są przesunięte w bok od środka ścieżki. Aby zmniejszyć błąd odczytu znaczników, wykorzystuje się tu sygnał różnicowy utworzony z sygnałów fotodetektora sygnałów, zamiast z sygnału sumacyjnego, który jest zwykle stosowany dla odczytywania znaczników danych. Z kolei do tego sygnału różnicowego nie jest optymalnie dostosowany zespół oceny. Jako alternatywę proponuje się stosowanie drugiej ścieżki przetwarzania, co powoduje zwiększenie nakładów na urządzenie.

Celem niniejszego wynalazku jest umożliwienie odczytywania znaczników nagłówka z możliwie najmniejszą stopą błędów.

Sposób odczytu i/lub zapisu znaczników danych i znaczników nagłówka optycznego nośnika zapisu, mającego znaczniki danych umieszczone wzdłuż ścieżki a znaczniki nagłówka przesunięte w bok od środka ścieżki, w którym to sposobie wartość progową, za pomocą której formuje się sygnał dopasowujący, wytwarza się z sygnału detektora, według wynalazku jest charakterystyczny tym, że aktualną wartość progową zapamiętuje się w pierwszej pamięci podczas czytania obszaru danych oraz zapamiętuje się w drugiej pamięci podczas czytania obszaru nagłówka, a w przypadku przejścia z jednego obszaru do drugiego obszaru, zapobiega się zapamiętywaniu, a zapamiętaną wartość progową odpowiadającą obszarowi, który ma być odczytywany, wykorzystuje się do uformowania sygnału dopasowującego.

Korzystnie, zapobieganie nowemu zapamiętywaniu i wykorzystywanie wartości już zapamiętanej utrzymuje się przez z góry określony czas po zidentyfikowaniu przejścia.

Korzystnie, zapobieganie nowemu zapamiętywaniu i wykorzystywanie wartości już zapamiętanej dokonuje się także kiedy wystąpi uszkodzenie.

W przypadku występowania różnych typów obszarów nagłówka lub obszarów danych, zapewnia się kolejne pamięci, w których zapisuje się i z których odczytuje się, odpowiednio.

W przypadku, gdy każda pami ęć ma, co najmniej dwie lokacje pamię ci, zapisuje się w pierwszej lokacji pamięci, a odczytuje się z drugiej lokacji pamięci i na przemian przesyła się zawartość pierwszej lokacji pamięci do drugiej lokacji pamięci, a w celu przerwania zapisywania, zapobiega się przesyłaniu z pierwszej lokacji pamięci do drugiej lokacji pamięci.

Urządzenie do odczytu i/lub zapisu znaczników danych optycznego nośnika zapisu, mającego znaczniki danych umieszczone wzdłuż ścieżki a znaczniki nagłówka przesunięte w bok od środka ścieżki, które to urządzenie zawiera układ dopasowania sygnału, zespół identyfikacji nagłówka sterujący zespołem przełączającym, według wynalazku jest charakterystyczne tym, że zawiera zespół wytwarzający wartość progową i zespół pamięci z co najmniej dwoma lokacjami pamięci, zaś wejście zespołu pamięci, poprzez zespół przełączający, jest połączone z wyjściem zespołu wytwarzającego wartość progową, a wyjście zespołu pamięci jest połączone z wejściem wartości progowej układu dopasowania sygnału.

Korzystnie, zespół przełączający ma trzy położenia przełączania: 0, 1, 2.

Korzystnie, zespół wytwarzający wartość progową i zespół pamięci są zrealizowane w technice cyfrowej.

Do każdego styku przełącznika zespołu przełączającego są dołączone dwie lokacje pamięci.

Korzystnie, z wejściem wartości progowej układu dopasowania sygnału i z wyjściem zespołu przełączającego oraz z wyjściem zespołu wytwarzającego wartość progową jest połączony przełącznik.

PL 193 403 B1

Korzystnym skutkiem stosowanie wynalazku jest praktycznie bezbłędne odczytywanie znaczników danych i znaczników nagłówka nośnika zapisu. Przy przejściu z obszaru danych do obszaru nagłówka, bezzwłocznie wykorzystuje się wartość progową dostosowaną do tego obszaru, który ma być czytany jako następny. Zwiększa to niezawodność skanowania a co za tym idzie zmniejsza stopę błędu.

Zapobieganie wpisowi nowej wartości do pamięci i utrzymywanie przez określony czas po zidentyfikowaniu przejścia, zapamiętanej wcześniej wartości progowej korzystnej dla obszaru, który ma być czytany, jest korzystne. W tym czasie układ stabilizuje się, a nowo utworzona wartość progowa osiąga w końcu tego okresu czasu wartość prawidłową. Czas potrzebny na stabilizację układu jest uwarunkowany przez jego parametry. Czas ten z jednej strony powinien być możliwie krótki, aby uzyskać dostosowanie wartości progowej względnie szybko, a z drugiej strony, powinien być wystarczająco długi, aby zapobiec błędom, jakie mogą wystąpić w fazie powrotnej przejścia do pierwotnego stanu.

Zapobieganie wpisowi nowej wartości do pamięci i utrzymywanie zapamiętanej wcześniej wartości progowej, gdy wystąpi uszkodzenie ma tę zaletę, że wznowienie odczytu po uszkodzeniu rozpoczyna się z dobrą, przechowaną w pamięci wartością progową, która nie została zniekształcona w wyniku uszkodzenia.

Dzięki wielu pamięciom wynalazek może być również stosowany do optycznych nośników zapisu, które mają nagłówki przesunięte zarówno na lewo jak i na prawo względem ścieżki.

Dzięki temu, że każda pamięć ma, co najmniej dwie lokacje pamięci, nie jest niezbędna szybka identyfikacja przejścia lub szybka identyfikacja uszkodzenia. Zapamiętana w pierwszej lokacji pamięci błędna wartość nie ma żadnego wpływu na układ dopasowania sygnału, który wykorzystuje wartość umieszczoną w drugiej lokacji pamięci, a ta jest ciągle prawidłowa. Następuje jedynie przerwanie przesyłania z pierwszej do drugiej lokacji pamięci. Uzyskany w ten sposób czas wystarcza na niezawodną identyfikację przejścia lub uszkodzenia, nawet w przypadku bardzo wielkich częstotliwości cyklu zegarowego.

Reasumując zmniejszenie błędów odczytu odbywa się dzięki optymalnej adaptacji układu dopasowującego do sygnału, który jest zdominowany albo przez znaczniki nagłówka, albo przez znaczniki danych. Do układu dopasowującego doprowadzana jest inna wartość progowa jako sygnał wejściowy do odczytywania znaczników nagłówka, a inna do odczytywania znaczników danych.

W przypadku zmiany ze znaczników nag ł ówka na znaczniki danych, w wyniku przełączania zespołu przełączającego, zapamiętana wartość progowa, dobrze dostosowana do tego typu znaczników, które są właśnie czytane, natychmiast zostaje przekazana jako wejściowa wartość progowa układu dopasowującego. Ta wartość progowa jest następnie dodatkowo optymalizowana przez zespół wytwarzający wartość progową.

Większa liczba lokacji pamięci oraz trzy położenia przełączające zespołu przełączającego umożliwiają podawanie różnych wartości progowych dla znaczników danych, znaczników nagłówka przesuniętych na lewo i znaczników nagłówka przesuniętych na prawo.

Realizacja zespołu wytwarzającego wartości progowe i zespołu pamięci w technice cyfrowej powoduje brak wpływu zakłóceń pochodzących od fluktuacji w elementach składowych, co jest nieuniknione w przypadku elementów analogowych.

Przedmiot wynalazku, w przykładzie wykonania, został zobrazowany na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie do odczytu i/lub zapisu znaczników danych i znaczników na główka, w schemacie blokowym; fig. 2 - przebiegi czasowe sygnałów pojawiających się w urządzeniu z fig. 1 podczas odczytu optycznego nośnika zapisu z obszaru nagłówka; fig. 3 - przebiegi czasowe sygnałów pojawiających się w urządzeniu z fig. 1 w przypadku uszkodzenia; fig. 4 - kolejny przykład wykonanie urządzenia do odczytu i/lub zapisu znaczników danych i znaczników nagłówka, w schemacie blokowym; fig. 5 - optyczny nośnik zapisu ze znacznikami nagłówka; fig. 6 - obszar nagłówka optycznego nośnika zapisu z fig. 5, zaś fig. 7 przedstawia schemat blokowy przepływu informacji odczytu znaczników danych i znaczników nagłówka.

W urzą dzeniu przedstawionym na fig. 1 wią zka ś wiatł a 3, przychodzą ca od noś nika zapisu pada na detektor 2. Detektor 2 został tu przedstawiony jako detektor cztero-ćwiartkowy, ale mogą być użyte także inne znane detektory. Sygnał wielkiej częstotliwości HF generowany na wyjściu sygnałowym przez poszczególne ćwiartki detektora 2 jest doprowadzany do układu dopasowania sygnału 4, który przekazuje sygnał dopasowany FS do (nie pokazanego) zespołu oszacowania, do dalszej oceny. Zespół wytwarzający wartość progową E5 formuje tę wartość progową S1 z sygnału dopasowanego FS, która to wartość progowa S1 zostaje doprowadzana, na wejście wartości progowej układu dopasowa4

PL 193 403 B1 nia sygnału 4 albo przez zespół przełączający 6 i zespół pamięci 7, albo bezpośrednio jako wartość progowa S. Drugi przełącznik 8 łączy wejście wartości progowej układu dopasowania sygnału 4, albo z wyjściem zespołu przełączającego 6 albo z wyjściem zespołu wytwarzającego wartość progową 5. Drugi przełącznik 8 jest sterowany przez zespół identyfikacji nagłówka 9. Jest możliwy wariant urządzenia bez drugiego przełącznika 8. Wtedy wejście wartości progowej układu warunkującego 4 jest zawsze połączone z wyjściem zespołu przełączającego 6.

Zespół identyfikacji nagłówka 9 ocenia sygnał wielkiej częstotliwości HF i/lub sygnał dopasowany FS, aby zbadać, czy jest czytany obszar danych czy obszar nagłówka. Jeżeli jest to potrzebne, wykrywa się również różne typy obszarów nagłówków i obszarów danych. Obszary nagłówka i danych przedstawione zostały na fig. 5 i fig. 6 i bardziej szczegółowy opis będzie odnosił się do tych figur.

Na wyjściu zespołu identyfikacji nagłówka 9 pojawia się sygnał H1 jeżeli odczytuje się pierwszy obszar nagłówka, a sygnał H2 jeżeli odczytuje się drugi obszar nagłówka. Sygnały H1 i H2 nie występują, tzn. mają niski poziom, na przykład wtedy, gdy odczytuje się obszar danych. Jeśli urządzenie zawiera drugi przełącznik 8, na wyjściu zespołu identyfikacji 9 pojawia się sygnał przełączania SW do sterowania drugiego przełącznika 8, jeżeli zostało stwierdzone przejście z obszaru danych do obszaru nagłówka lub na odwrót, albo przejście między różnymi obszarami nagłówka. W przypadku takiego przejścia, wejście wartości progowej S układu dopasowania sygnału 4 zostaje odłączone od wyjścia zespołu wytwarzającego wartość progową 5 i połączone z wyjściem zespołu przełączającego 6.

Zespół przełączający 6 ma dwa przełączniki 10 i l10', które na fig. 1 są przedstawione są w pozycji, odpowiadającej odczytywaniu obszaru danych. Jeżeli pojawi się sygnał H1 (odczyt pierwszego obszaru nagłówka) przełączniki 10, 10' przemieszczają się do położenia środkowego, jeżeli pojawi się sygnał H2 (odczyt drugiego obszaru nagłówka) przełączniki 10, 10' przemieszczają do skrajnego prawego położenia. W konsekwencji sygnał S1 zostaje doprowadzany do lokacji pamięci M01, M11, lub M21 zespołu pamięci 1 w zależności od obszaru nośnika zapisu, który jest odczytywany.

Lepsze wyniki otrzymuje się, jeżeli dla każdej ścieżki sygnału są przewidziane dwie lokacje pamięci M01, M02 i M11, M12 i M21, M22. W tym przypadku, podczas każdego cyklu zegarowego systemu, zawartość pamięci Mn1 zostaje przesunięta do pamięci Mn2, gdzie n przyjmuje jedną z wartości 0, 1, lub 2. Przesunięcie to zostaje przerwane, gdy na wejściu zespołu pamięci 7 nie pojawi się żaden nowy sygnał wejściowy odpowiadającej pamięci Mn1. Podobnie jest w przypadku, jeżeli pojawi się sygnał uszkodzenia. Zapewniono w ten sposób to, że każda z lokacji pamięci Mn2 ma prawidłową wartość dla obszaru danych i/lub nagłówka, do niej przyporządkowanego. Tak więc zawsze na wejściu układu dopasowania sygnału 4 pojawia się optymalna wartość progowa S, doprowadzona z zespołu przełącznika 6, albo, jeżeli jest to właściwe, z drugiego przełącznika 8.

Na fig. 2 przedstawiono, w sposób schematyczny, przebiegi czasowe sygnałów występujących w urzą dzeniu podczas czytania optycznego noś nika zapisu z obszarem danych i nagłówka. Górna krzywa przedstawia sygnał wielkiej częstotliwości HF. Obszary długich fal odpowiadają w tym przypadku obszarowi danych, podczas gdy obszary o wielkiej częstotliwości odpowiadają jednemu z obszarów nagłówka. Boczny przesuw obszarów nagłówka w stosunku do środka ścieżki i względna długość znaczników powodują, że sygnał jest mocno zaszumiony i ma różne wartości średnie. Druga krzywa od góry przedstawia sygnał H1, który odpowiada pierwszemu obszarowi nagłówka.

Sygnał ten ma tak długo wysoki poziom, jak długo skanowany jest pierwszy obszar nagłówków, co w przedstawionym przykładzie prowadzi do dużych wartości w sygnale wielkiej częstotliwości HF. We wszystkich pozostałych obszarach sygnał H1 ma niski poziom. Krzywa przedstawiona bezpośrednio pod sygnałem H1 odpowiada sygnałowi H2, który jest przyporządkowany drugiemu obszarowi nagłówka. Ma on wysoki poziom jedynie wtedy, gdy skanowany jest drugi obszar nagłówka. Krzywa na dole odpowiada wartości progowej S, przyłożonej do układu dopasowania sygnału 4. Odpowiada ona wartości umieszczonej w lokacji pamięci M02 do czytania obszaru danych, i wartości znajdującej się w lokacji pamięci M12 lub M22 podczas skanowania pierwszego albo drugiego obszaru nagłówka, odpowiednio. Na najniższej krzywej jest przedstawiony opis lokacji pamięci.

Na fig. 3 przedstawiono schematycznie przebiegi czasowe sygnałów występujących w urządzeniu w przypadku uszkodzenia.

Przykładem uszkodzenia może być np. rysa na nośniku zapisu. W takiej sytuacja sygnał wielkiej częstotliwości HF znika albo wykazuje zakłócenia.

PL 193 403 B1

Dolna część fig. 3 przedstawia sygnał wielkiej częstotliwości HF podczas odczytu obszaru danych. Nie ma uszkodzenia w lewej i prawej części obszaru. Sygnał wielkiej częstotliwości HF oscyluje względnie równomiernie między dolną i górną wartością graniczną. Poszczególne oscylacje mają w przybliżeniu taką samą długość, co w rzeczywistości jest rzadkim przypadkiem.

W obszarze środkowym sygnał wielkiej częstotliwoś ci HF w ogóle nie jest modulowany i znacznie opada. Jest to spowodowane przez uszkodzenie, na przykład przez brud na nośniku zapisu. Górna krzywa przedstawia sygnał zegarowy T wyprowadzony z sygnału wielkiej częstotliwości HF i/lub sygnału dopasowanego FS. Sygnał zegarowy T nie pojawia się, jeżeli sygnał wielkiej częstotliwości HF jest w takim stopniu zakłócony, że oszacowanie celu generowania sygnału zegarowego nie jest już możliwe. W zasadzie, staje się to dostrzegalne tylko z niewielkim opóźnieniem. Opóźnienie to jest oznaczone przez t1. Po tym czasie opóźnienia t1, sygnał uszkodzenia DEF ustawia się na wysokim poziomie.

W tym momencie wytwarzana wartość progowa S1 (przedstawiona na fig. 3 linią kropkowaną ) spada już znacznie poniżej wartości średniej niezakłóconego sygnału wielkiej częstotliwości HF. Wartość progowa S1 wzrasta powoli nawet po zakończeniu uszkodzenia. Gdyby wartość progowa S1 była doprowadzana bezpośrednio do układu dopasowania sygnału 4, wtedy sygnał dopasowany FS wytwarzany przez układ dopasowania sygnału 4 byłby początkowo tworzony błędnie. Jednakże, zgodnie z wynalazkiem, wartość progowa S odczytana z jednej z lokacji pamię ci Mn2 zespołu pamięci 7 zostaje doprowadzona do układu dopasowania sygnału 4.

Biorąc pod uwagę opóźnienie występujące w zespole pamięci 7, wartość progowa S ma w dalszym ciągu wartość optymalną, nawet po upływie czasu opóźnienia t1. Skoro tylko sygnał uszkodzenia DEF podskoczy do wysokiego poziomu, zawartość lokacji pamięci Mn2 nie będzie dłużej aktualizowana. Wartość progowa S będzie konsekwentnie utrzymywana. Dlatego możliwe jest optymalne dopasowywanie sygnału wykorzystując wartość progową S bezpośrednio po zakończeniu uszkodzenia.

Na fig. 4 przedstawiono schematycznie drugi przykład wykonania urządzenia do odczytu znaczników danych i znaczników nagłówka. Linie danych na fig. 4, które mają szerokość bitową większą niż 1 są oznaczone za pomocą ukośnika i przykładowego opisu szerokości bitowej.

Sygnał dopasowany FS jest doprowadzany do zespołu wytwarzającego wartość progową 5, który zawiera sumator 11 i ogranicznik 12. W sumatorze 11 do sygnału dopasowanego FS dodaje się skumulowaną wartość progową S'. Wynik tego dodawania zostaje ograniczony przez ogranicznik 12 i wyprowadzony jako wartość progowa S1. Wartość progowa S1, która jest tu oznaczona jako 24 bitowa, zostaje podzielona na osiem najbardziej znaczących bitów, oznaczonych jako msb, oraz na 16 mniej znaczących bitów oznaczonych jako lsb. Mniej znaczące bity są doprowadzone bez zmian do pamięci wyjściowej M. Bardziej znaczące bity są doprowadzane do wejścia zespołu pamięci 7, oraz na wejście drugiego przełącznika 8.

W normalnych warunkach, tzn. podczas niezakł óconego skanowania obszaru danych lub obszaru nagłówka, drugi przełącznik 8 znajduje się w swoim dolnym położeniu. Bardziej znaczące bity są więc podobnie podawane bez zmian do pamięci wyjściowej M, na której wyjściu jest zakumulowana wartość progowa S'. Tę ostatnią ogranicza się w ograniczniku 13 i wyprowadza jako wartość progową S.

Zespół pamięci 7 ma lokacje pamięci M01, M02, M11, M12, M21, M22, które będą poniżej oznaczane jako Mnn. Wejście zegarowe każdej lokacji pamięci Mnn zostało przedstawione na dole, a wejś cie zezwolenia - na górze. Tylko wtedy, gdy sygnał na wejś ciu zegarowym i sygnał na wejś ciu zezwolenia mają wysoki poziom, zawartość lokacji pamięci Mnn zostaje zaktualizowana przez bieżącą wartość wejścia lokacji pamięci. W innym przypadku pozostanie ona zachowana.

Podczas odczytu obszaru danych, jedynie wejścia zezwolenia lokacji pamięci M01 i M02 mają wysoki poziom, tak więc mogą być aktualizowane jedynie zawartości pamięci tych lokacji. Jeżeli zostanie wykryte przejście od obszaru danych do obszaru nagłówka, wtedy wejścia zezwolenia lokacji pamięci M01 i M02 przyjmą niski poziom. Nawet, jeżeli nieprawidłowa wartość jest już umieszczona w lokacji pamięci M01, prawidłowa wartość dla odczytu obszaru danych jest ciągle utrzymywana w lokacji pamię ci M02.

W przypadku takiego przejś cia, przełącznik 10, który jest zaprojektowany jako multiplekser trzy-do-jednego, zostaje przełączony w taki sposób, żeby z wejściem drugiego przełącznika 8 zostało połączone wyjście odpowiedniej lokacji pamięci M12 lub M22, w zależności od tego, który obszar nagłówka będzie następny. W przełączniku 10 występują sygnały H1 i H2. Jeżeli oba mają niski poziom,

PL 193 403 B1 wtedy z wejściem drugiego przełącznika 8 zostanie połączone wyjście lokacji pamięci M12. Jeżeli jedynie sygnał H1 ma wysoki poziom, wtedy z wejściem drugiego przełącznika 8 zostanie połączone wyjście lokacji pamięci M12. Jeżeli, zaś, jedynie sygnał H2 ma wysoki poziom, wtedy z wejściem drugiego przełącznika 8 zostanie połączone wyjście lokacji pamięci M22.

W tym przykładzie wykonania, drugi przełącznik 8 otrzymuje sygnał przełączenia SW od zespołu identyfikacji nagłówka 9', który wykorzystuje sygnały H1 i H2 jako sygnały wejściowe w odmienny sposób do opisanego w odniesieniu do fig. 1. Sygnały H1 i H2 są doprowadzone do detektorów zbocza sygnału 14, 14'. Na wyjściu detektorów zbocza sygnału 14, 14' pojawia się logiczna 1, tzn. poziom wysoki, jeżeli ich sygnały wejściowe mają zbocza rosnące lub malejące, odpowiednio. Wyjścia detektorów zbocza sygnału 14, 14' są doprowadzone do elementu LUB 15, którego sygnał wyjściowy odpowiada logicznej 1, gdy wiązka światła skanującego przechodzi od jednego obszaru ścieżki danych do następnego.

Sygnał wyjściowy elementu LUB 15 jest doprowadzany do generatora impulsów 16, którego wyjściem jest impuls o określonej z góry długości, jeżeli jego sygnał wejściowy odpowiada logicznej 1. Sygnał wyjściowy generatora impulsów 16 jest doprowadzany do drugiego przełącznika 8 przez element LUB 17. W ten sposób, drugi przełącznik 8 jest przełączany nie tylko w chwili zmiany jednego obszaru ścieżki danych do następnego, ale również po z góry określonym czasie. Ten, określony z góry czas jest zależny od własności urzą dzenia.

Przykładowo, jest on tak dobrany, że trwa dłużej niż czas powrotu przejścia do stanu normalnego sygnału S1, tzn. dopóki na wyjściu ogranicznika 12 nie będzie względnie stabilnego sygnału S1. Sygnał uszkodzenia DEF pojawia się na innym wejściu elementu LUB 17, który to sygnał pochodzi z (nie pokazanego) zespołu detekcji gdy uszkodzenie wystąpi w sygnale wielkiej częstotliwoś ci HF, na przykład, w wyniku zabrudzenia, zanieczyszczenia lub zarysowania nośnika zapisu.

W przypadku takiego uszkodzenia, drugi przełącznik 8 zostaje również przełączany do swojego górnego położenia dla wyprowadzenia wartości progowej S1 zapamiętanej w jednej z lokacji pamięci Mn2. Przy czym wspomniana wartość progowa S1 była prawidłowa przed wytępieniem uszkodzenia. Sygnał wyjściowy elementu LUB 17 zostaje ponadto doprowadzony do wejścia odwracającego elementu iloczynu logicznego I 18, do którego drugiego wejścia doprowadzony jest sygnał z generatora zegarowego 19.

Generator zegarowy 19 zmniejsza sygnał zegarowy systemu o określony współczynnik, który jest specyficzny dla urządzenia, a ponadto jest zależny od typu nośnika zapisu, który ma być odczytywany. Współczynnik może przyjmować wartość 1, ale jego korzystna wartość leży w zakresie od 128 do 1024, lub nawet więcej. Sygnał wyjściowy elementu iloczynu logicznego I 18 jest doprowadzony do jednej z par lokacji pamięci Mn1, Mn2 przez przełącznik 10', który jest multiplekserem jeden-do-trzech. Jedynie wtedy, gdy sygnał ten występuje, aktualizują się odpowiednie lokacje pamięci Mn1, Mn2 wykorzystując sygnał występujący na ich wejściu. Aktualizacji nie przeprowadza się w przypadku występowania uszkodzenia, lub w czasie i bezpośrednio po przejściu, wskazanym przez sygnały H1, H2. Osiąga się to za pomocą wejścia odwracającego elementu iloczynu logicznego I 18.

Ponadto, aktualizację przeprowadza się w czasie zgodnym z sygnałem wyjściowym z generatora zegarowego 19. Sygnał wejściowy przełącznika 10' jest doprowadzany do lokacji pamięci M0n podczas skanowania obszaru danych (tzn. gdy oba sygnały H1 i H2 mają niski poziom), do lokacji pamięci M1n podczas skanowania pierwszego obszaru nagłówka (tzn. gdy sygnał H1 ma duży poziom, a sygnał H2 ma niski poziom), zaś do lokacji pamięci M2n podczas skanowania drugiego obszaru nagłówka (tzn. gdy sygnał H1 ma niskim poziom, a sygnał H2 ma duży poziom).

Na fig. 5 jest przedstawiony schematycznie nośnik zapisu 1, który może być odczytywany lub zapisywany za pomocą urządzenia według wynalazku. Zostały przedstawione trzy obroty ścieżki danych 20, przy czym szerokość ścieżki została znacznie powiększona. Ścieżka danych ma kształt spirali i zmienia podczas każdego obrotu co najmniej jedną ze swoich właściwości. Jest to uwydatnione na fig. 5 w obszarze przejścia 21, zaznaczonym elipsą. Te części ścieżki danych 20, które są pokazane jako ciemne, są formowane przez wgłębienia 22 w płaszczyźnie niosącej informację optycznego nośnika zapisu, podczas gdy obszary ścieżki danych 20, które są pokazane jako jasne, nie mają wgłębień i są zwane polami 23 Wgłębienia 22 są często zwane rowkami. Ścieżka danych jest skanowana w znany sposób za pomocą zogniskowanego promienia świetlnego 3.

Obszar przejścia 21 jest pokazany w znacznym powiększeniu na fig. 6. Pewna liczba części ścieżki danych 20, które są uformowane przez wgłębienia 22 i pola 23, a które przebiegają zasadniczo równolegle, można zaobserwować po prawej stronie i po skrajnie lewej stronie fig. 6. Obszary danych 24

PL 193 403 B1 ze znacznikami danych 25 rozmieszczonymi w środku, przedstawione są prawej stronie i po skrajnie lewej stronie fig. 6. Znaczniki danych 25 są rozmieszczone zasadniczo centralnie względem osi środkowej ścieżki danych 26, przedstawionej w postaci linii przerywanej.

Znaczniki danych 25, które są często zwane dołkami, składają się np. z wgłębień lub wzniesień względem odpowiadającej im ścieżki danych, z obszarów o zwiększonym lub zmniejszonym współczynniku odbicia w porównaniu z resztą ścieżki danych, z obszarów które zmieniają kierunek polaryzacji światła, lub ogólnie z obszarów które nadają się do modulowania padającego promienia świetlnego 3 dzięki właściwościom optycznym lub innym, np. elektromagnetycznym. Między obszarami danych 24 znaczników centralnych umieszczony jest obszar nagłówka 27, ze znacznikami nagłówka 25' rozmieszczonymi poza środkiem.

Obszar nagłówka 27 z przesuniętymi znacznikami nagłówka 25' jest podzielony na pierwszy obszar nagłówka 27' i drugi obszar nagłówka 27'' ze znacznikami nagłówka 25', które są przesunięte w inny sposób. Obszar nagłówka 27 ma znaczniki nagłówka 25' przesunięte albo na prawo albo na lewo w odniesieniu do środka ścieżki, w zależności od tego czy obszar nagłówka 27 przemieszcza się od lewej do prawej w kierunku ścieżki od wgłębienia 22 lub od pola 23.

W przedstawionym na fig. 6 obszarze przejś cia 21, wiele obszarów nagł ówka 27 jest rozmieszczonych naprzemiennie z obszarami danych 24 na obwodzie ścieżki danych 20. Rozmiary obszarów nagłówka 27, wzdłuż ścieżki, są zawsze znacznie krótsze od obszarów danych 24. Wiadomo, że obszary nagłówka 27 i odsunięte od środka ścieżki znaczniki nagłówka 25', są na stałe określone już podczas produkcji nośnika zapisu 1, czego nie można powiedzieć o znacznikach danych 25 w obszarze danych 24. Są one zapisywane na nośniku zapisu 1 przez urządzenie według wynalazku.

Aby zapewnić właściwe śledzenie w obszarze danych 24, w którym nie ma jeszcze zapisu, pola 23 i wgłębienia 22 są analogicznie ustalone już w czasie produkcji nośnika zapisu 1.

W specjalnym wariancie noś nika zapisu 1, zapewnia się , aby ś cież ka danych 20 była ł agodnie pofalowana w obszarze danych 24. Jest to też określane jako chybotanie. Na podstawie częstotliwości tego chybotania możliwe jest uzyskanie kolejnej informacji, która jest pożyteczna lub niezbędna dla działania urządzenia. Rozumie się, że przykładowe wykonanie nośnika zapisu 1, opisane w odniesieniu do fig. 5 i 6, jest jedynie jednym z możliwych.

Nośniki zapisu 1, które nie mają wszystkich wspomnianych właściwości, lub które mają dodatkowe właściwości tu nie wspomniane, mogą być również odczytywane i/lub zapisywane za pomocą urządzenia, według wynalazku. Na przykład, nie jest bezwzględnie konieczne, aby znaczniki w pierwszym obszarze nagłówka 27' i w drugim obszarze nagłówka 27 znajdowały się w tej samej odległości od środka ścieżki 26, ani żeby miały tą samą długość wzdłuż ścieżki.

Na fig.7 przedstawiono schemat blokowy przepływu informacji odczytu znaczników danych i znaczników nagłówka 25 według wynalazku. Wartość progową S1 wytwarza się w etapie 30. W etapie 31 sprawdza się, czy występuje sygnał uszkodzenia DEF. Jeżeli ma to miejsce, wtedy następuje przejście do etapu 36, a w przeciwnym przypadku do etapu 32.

W etapie 32 sprawdza się, czy występuje zbocze w jednym z sygnałów H1 lub H2. Jeżeli ma to miejsce, przechodzi się do etapu 35, a w przeciwnym przypadku do etapu 33. W etapie 33 sprawdza się, czy sygnał H1 ma wysoki poziom. Jeżeli ma to miejsce, tzn. skanowany jest pierwszy obszar nagłówka 27', przechodzi się do etapu 41. W przeciwnym przypadku przechodzi się do etapu 34, w którym sprawdza się, czy sygnał H2 ma wysoki poziom. Jeżeli ma to miejsce, tzn. skanowany jest drugi obszar nagłówka 27, przechodzi się do etapu 44, a w przeciwnym przypadku przechodzi się do etapu 47.

Etapy od 41 do 43 dotyczą lokacji pamięci M1n, etapy od 44 do 46 dotyczą lokacji pamięci M2n, a etapy od 47 do 49 dotyczą lokacji pamięci M0n. W etapach 41, 44 i 47, wartość progowa S1 jest wyprowadzana jako wartość progowa S, która następnie jest wykorzystywana przez układ dopasowania sygnału 4.

W alternatywnym wykonaniu wynalazku, wartość zawarta w drugiej lokacji pamię ci M2n jest wyprowadzana jako wartość progowa S w tych etapach, zamiast wartości progowej S1. W etapach 42, 45 i 48, zawartość odpowiedniej pierwszej lokacji pamięci Mn1 pobiera się do drugiej lokacji pamięci Mn2. W etapach 43, 46, 49, aktualną wartość progową S1 pobiera się do pierwszej lokacji pamięci Mn1. Następnie powraca się do etapu 30. W alternatywnym przykładzie wykonania, zawsze występuje jedynie pierwsza lokacja pamięci Mn1. Etapy 42, 45 i 48 są w tym przypadku pominięte.

PL 193 403 B1

W etapie 35 licznik N jest ustawiony na 0. W etapie 36 sprawdza się, czy następnym obszarem po zboczu sygnału lub sygnale błędu będzie drugi obszar nagłówka. Jeżeli ma to miejsce, przechodzi się do etapu 40. Jeżeli nie, to w etapie 37 sprawdza, czy następnym obszarem skanowanym będzie pierwszy obszar nagłówka. Jeżeli ma to miejsce, przechodzi się do etapu 39, a przeciwnym przypadku do etapu 38.

W etapie 38 zawartość lokacji pamię ci M02 lub, jeż eli lokacja pamię ci M02 nie wystę puje, zawartość lokacji pamięci M01, wyprowadza się jako wartość progową S. Następnie realizowany jest etap 50. W etapach 39 i 40 zawartość lokacji pamięci, odpowiednio H1x i M2x, wyprowadza się wartość progową S. W tym przypadku, przyjmując występowanie lokacji pamięci M12 i M22, odpowiednio, prawdziwe jest przyjęcie x=2, a w przeciwnym przypadku x=1. Po etapach 39 lub 40, przechodzi się do etapu 50. W etapie 50 licznik N zwiększa się o 1. W etapie 51 sprawdza się, czy zawartość licznika N jest mniejsza niż z góry przyjęta wartość N1. Jeżeli ma to miejsce, przechodzi się do etapu 36, a w przeciwnym wypadku do etapu 30. Czas, w którym wartość zapamiętaną wyprowadza się jako wartość progową S po wystąpieniu zbocza sygnału lub uszkodzenia ustala się za pomocą z góry określonej wartości N1.

Jest wiele możliwości określania lub przewidywania następnego obszaru, który ma być czytany w etapach 36, 37. Po wykryciu zbocza sygnału w etapie 32 można założyć, że następnym obszarem, który ma być skanowany będzie jednoznacznie zidentyfikowany, za pomocą sygnałów H1 i H2, pierwszy obszar nagłówka 27', drugi obszar nagłówka 27 lub obszar danych 24. W przypadku uszkodzenia może być tak, że nie ma rzetelnych sygnałów H1 i H2.

W tym przypadku moż na, na przykład, przyjąć, że następnym obszarem, który ma być odczytywany po uszkodzeniu, będzie obszar odczytany przed uszkodzeniem. W przypadku uszkodzenia, które trwa znaczny okres czasu, możliwe jest, w oparciu o znaną strukturę nośnika zapisu, wnioskowanie, z długości trwania uszkodzenia, jaki obszar prawdopodobnie będzie czytany po zakończeniu uszkodzenia.

Aby dokonać konwersji sygnału analogowego HF na sygnał cyfrowy FS z wykorzystaniem wartości progowej S, niezbędne jest określenie średniego przesunięcia składowej stałej napięcia sygnału danych, pochodzącego z optycznego nośnika zapisu. Ta wartość progowa S, zwana również poziomem odcięcia, służy jako wartość progowa w komparatorze.

Przykładami optycznych nośników zapisu, która mają zarówno znaczniki danych jak i różne znaczniki nagłówka, zwykle o różnych amplitudach sygnału i z różnymi przesunięciami, są dyski zapisywalne, na przykład DVD-RAM. System wykorzystujący pojedynczą wartością progową ma problemy podczas odczytywania takich nośników zapisu (musiałaby być stosowana bardzo mała stała czasu).

Zgodnie z wynalazkiem, zapamiętuje się poprzednią wartość progową i w przypadku przejścia zostaje użyta odpowiednia zapamiętana wartość progowa. Przejściowy czas powrotu do stanu normalnego jest w ten sposób zredukowany, bez konieczności stosowania małej stałej czasu. Zapamiętywanie wielu wartości progowych jest szczególne proste, jeżeli wybiera się technikę cyfrową.

W przykł adowym wykonaniu zastosowano ukł ad z wartoś ciami progowymi i urzą dzenie zabezpieczające przed uszkodzeniem, z dwiema lokacjami pamięci Mn1, Mn2, na jeden obszar. Te lokacje pamięci są aktualizowane tylko wtedy, gdy pojawia się odpowiedni sygnał. W przypadku uszkodzenia, wykorzystuje się zapamiętaną poprzednio wartość progową i lokacje pamięci nie są aktualizowane dopóki uszkodzenie nie zakończy się. Zabezpieczenie przez uszkodzeniem występuje dla wartości progowych wszystkich trzech obszarów. Jeżeli wykryje się przejście od jednego obszaru do następnego, generuje się krótki impuls, który daje taki sam efekt jak sygnał uszkodzenia i powoduje to, że użyta zostaje wartość progowa odpowiadająca nowemu obszarowi.

Wynalazek dodatkowo zapewnia zmianę stałej czasu w krótkich odstępach czasu po rozpoczęciu przejścia, aby czas powrotu do stanu normalnego po przejściu był krótki.

Zaletą wynalazku jest to, że zmiana wartości progowych umożliwia faktycznie natychmiast uzyskanie prawidłowego strumienia bitów, a w tym samym czasie utrzymywana jest stabilna stała czasu układu dopasowania sygnału 4. Kombinacja redukcji uszkodzenia i przełączania optymalizuje liczbę wymaganych lokacji pamięci i zapewnia zabezpieczenie w przypadku uszkodzenia. Przełączenie między małą i dużą stałą czasu poprawia właściwości urządzenia.

Urządzenie według wynalazku jest kompatybilne dla wszystkich, w zasadzie, typów nośników zapisu, na przykład w odniesieniu do każdego formatu CD lub DVD.

Claims (10)

1. Sposób odczytu i/lub zapisu znaczników danych i znaczników nagłówka optycznego nośnika zapisu, mającego znaczniki danych umieszczone wzdłuż ścieżki a znaczniki nagłówka przesunięte w bok od środka ścieżki, w którym to sposobie wartość progową, za pomocą której formuje się sygnał dopasowujący, wytwarza się z sygnału detektora, znamienny tym, że aktualną wartość progową (S1) zapamiętuje się w pierwszej pamięci (M01) podczas czytania obszaru danych (24) oraz zapamiętuje się w drugiej pamięci (M11, M21) podczas czytania obszaru nagłówka (27, 27', 27''), a w przypadku przejścia z jednego obszaru (24, 27, 27', 27'') do innego obszaru (24, 27, 27', 27''), zapobiega się zapamiętywaniu, a zapamiętaną wartość progową (S) odpowiadającą obszarowi (24, 27, 27', 27''), który ma być odczytywany, wykorzystuje się do uformowania sygnału dopasowanego (FS).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zapobieganie nowemu zapamiętywaniu, i wykorzystywanie wartości już zapamiętanej utrzymuje się przez z góry określony czas po zidentyfikowaniu przejścia.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ż e zapobiega nie nowemu zapamiętywaniu i wykorzystywanie wartości już za pamiętanej dokonuje się także kiedy wystąpi uszkodzenie.

4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że w przypadku wystę powania różnych typów obszarów nagłówka (27, 27', 27'') lub obszarów danych (24), zapewnia się kolejne pamięci, w których zapisuje się i z których odczytuje się, odpowiednio.

5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, ż e w przypadku gdy każda pamięć ma co najmniej dwie lokacje pamięci (Mn1, Mn2), zapisuje się w pierwszej lokacji pamięci (Mn1), a odczytuje się z drugiej lokacji pamię ci (Mn2) i naprzemiennie w czasie zawartość pierwszej lokacji pamięci (Mn1) przesyła się do drugiej lokacji pamięci (Mn2), a w celu przerwania zapisywania, zapobiega się przesyłaniu z pierwszej lokacji pamięci (Mn1) do drugiej lokacji pamięci (Mn2).

6. Urządzenie do odczytu i/lub zapisu znaczników danych optycznego nośnika zapisu, mającego znaczniki danych umieszczone wzdłuż ścieżki a znaczniki nagłówka przesunięte w bok od środka ścieżki, które to urządzenie zawiera układ dopasowania sygnału, zespół identyfikacji nagłówka sterujący zespołem przełączającym, znamienne tym, że zawiera zespół wytwarzający wartość progową (5) i zespół pamięci (7) z co najmniej dwoma lokacjami pamięci (M01, M02, M11, M12, M21, M22), zaś wejście zespołu pamięci (7), poprzez zespół przełączający (6), jest połączone z wyjściem zespołu wytwarzającego wartość progową (5), a wyjście zespołu pamięci (7) jest połączone z wejściem wartości progowej układu dopasowania sygnału (4).

7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, ż e zespół przełączający (6) ma trzy położenia przełączania: 0, 1, 2.

8. Urządzenie według zastrz. 6 albo 7, znamienne tym, że zespół wytwarzający wartość progową (5) i zespól pamięci (7) są zrealizowane w technice cyfrowej.

9. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że do każdego styku przełącznika zespołu przełączającego (6) są dołączone dwie lokacje pamięci (Mn1, Mn2).

10. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że z wejściem wartości progowej układu dopasowania sygnału (4) i z wyjściem zespołu przełączającego (6) oraz z wyjściem zespołu wytwarzającego wartość progową (5) jest połączony przełącznik