DE3407921C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Lesen eines scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers mit einer spiralförmigen Informationsspur mit optisch lesbarer bitcodierter Information, die in der Informationsspur in Form eines Datenbitflusses mit einer konstanten Raum-Bitfrequenz unabhängig vom Durchmesser des Spurumfangs aufgezeichnet ist und aus einer Aufeinanderfolge detektierbarer Informationsblöcke mit einer festen Datenbitanzahl besteht, welche Anordnung mit einer Strahlungsquelle zum Aussenden eines Lesestrahlenbündels, mit einem optischen System zum Projizieren dieses Lesestrahlenbündels als Lesefleck auf den Aufzeichnungsträger, mit einem Detektorsystem zum Detektieren der im Lesestrahlenbündel nach dem Einwirken mit dem Aufzeichnungsträger vorhandenen Information, mit einem Umsetzer zum Umsetzen dieser Information in ein elektrisches Informationssignal, mit einem Positionierungssystem zum Regeln der radialen Lage des Leseflecks auf dem Aufzeichnungsträger und mit einem Servosystem zum Regeln der Abtastgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers zum Erhalten eines elektrischen Informationssignals mit einer unabhängig von der radialen Abtastlage auf dem Aufzeichnungsträger konstanten gewünschten Bitfrequenz versehen ist.

Aufzeichnungs-/Wiedergabesysteme, bei denen optisch lesbare, scheibenförmige Aufzeichnungsträger benutzt werden, sind heutzutage stark gefragt. Ein gutes Beispiels dieser Art von Systemen ist das sog. Compact Disc Digital Audio System, wie es u.a. in der Philips Technischen Rundschau 1982, Nr. 9 beschrieben wird.

Bei diesem System wird ein scheibenförmiger Aufzeichnungsträger benutzt, auf dem in einer spiralförmigen Informationsspur in Form einer optisch lesbaren Reliefstruktur Bit codierte Audio-Information aufgezeichnet ist.

Die Informationsspur enthält daher einen Datenbitfluß, der das Audiosignal darstellt. Dabei sind diese Datenbits mit einer konstanten Raumfrequenz in der Informationsspur aufgezeichnet, d. h. jedes Datenbit belegt eine konstante Längeneinheit in der Informationsspur ungeachtet der radialen Lage auf dem Aufzeichnungsträger. Das bedeutet, daß die Anzahl von Datenbits je Spurumfang abhängig vom Radius des Spurumfangs variiert, insbesondere vergrößert sich die Anzahl von Datenbits je Spurumfang mit ansteigendem Radius.

Beim Lesen eines derartigen Aufzeichnungsträgers wird die Informationsspur mit Hilfe eines von einem Lesestrahlungsbündel auf den Aufzeichnungsträger projizierten Leseflecks abgetastet, wodurch die Datenbits des digitalen Audiosignals seriell gelesen werden. Dabei wird die Abtastgeschwindigkeit, d. h. die relative Geschwindigkeit zwischen dem Aufzeichnungsträger und dem Lesefleck in der Längsrichtung der Informationsspur derart geregelt, daß das Bit codierte Audiosignal mit einer konstanten Bitfrequenz gelesen wird. Dazu wird im allgemeinen die Drehzahl des Aufzeichnungsträgers in Abhängigkeit von der Bitfrequenz des gelesenen digitalen Signals geregelt. Bei einer Abtastung der spiralförmigen Informationsspur von innen nach außen verringert sich daher die Drehzahl des Aufzeichnungsträgers allmählich.

Für einen optimalen Lesevorgang des Aufzeichnungsträgers werden mehrere, mit dem optischen Lesesystem zusammenarbeitende Servosysteme benötigt. So enthält die Leseanordnung ein Positionierungssystem zum Regeln der radialen Lage des Leseflecks auf dem Aufzeichnungsträger, welches Positionierungssystem dafür sorgt, daß der Lesefleck auf der Informationsspur trotz möglicher Exzentrizitäten dieser Informationsspur zentriert bleibt. Weiter enthält die Leseanordnung ein Fokussierungssystem, das dafür sorgt, daß das Lesestrahlungsbündel gut auf der Informationsfläche des Aufzeichnungsträgers fokussiert bleibt. Da die Breite der Informationsspur sehr gering ist und die Informationsdichte sehr groß, werden an die erwähnten Servosysteme sehr hohe Anforderungen gestellt.

Zum Erreichen einer genauen Positionierung und Fokussierung des Leseflecks werden zunächst Servosysteme mit einer großen Verstärkung und einer großen Bandbreite benötigt. Derartige Servosysteme sind jedoch sehr anfällig für Störsignale die durch Unvollkommenheiten im Aufzeichnungsträger verursacht werden, wie Einschlüsse im Aufzeichnungsmaterial und Beschädigungen oder Verschmutzungen der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers. Durch eine derartige Unvollkommenheit kann der Informationslesevorgang eine bestimmte Zeit gestört werden. Jedoch tritt auch eine Störung in den Servosystemen zugeführten Steuersignalen auf. Durch die festgelegte große Verstärkung und große Bandbreite dieser Servosysteme kann eine derartige Störung dazu führen, daß eines oder beide Servosysteme übersteuert werden, wodurch sie im Prinzip vorübergehend unwirksam werden. Da eine gute Auslesung erst wieder möglich ist, nachdem beide Servosysteme wieder eingefangen haben, bedeutet dies, daß die wirksame Störung der Auslesung wesentlich länger anhalten kann als auf Grund der Unvollkommenheit im Aufzeichnungsträger zu erwarten wärme. Ein zusätzlich störender Faktor in diesem Ganzen ist die Tatsache, daß durch das vorübergehende Ausfallen des radialen Positionierungssystems der Lesefleck über einen oder mehrere Spurenabstände verschoben sein kann, bevor dieses Positionierungssystem wieder die Möglichkeit hat, den Lesefleck auf der Informationsspur zentriert zu halten, wodurch ein sehr störender Widergabesprung im aufgezeichneten Audiosignal hörbar wird.

Diese Empfindlichkeit des Servosystems für Unvollkommenheiten im Aufzeichnungsträger kann durch die Wahl einer kleineren Verstärkung und einer kleineren Bandbreite der Servosysteme herabgesetzt werden. In der Praxis wird daher ein Kompromiß zwischen diesen entgegengesetzten Anforderungen an die Verstärkung und die Bandbreite der beiden Servosysteme getroffen. Durch diesen Kompromiß ist die Empfindlichkeit der Anordnung für Erschütterungen von außen größer geworden. Für die Verwendung der Anordnung in einer stabilen Umgebung, beispielsweise im Wohnzimmer, ist dies nicht sehr nachteilig. Wenn diese Anordnung in einer weniger stabilen Umgebung zu verwenden ist, beispielsweise in einem Kraftwagen, bildet dies jedoch ein großes Problem.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die ein korrektes Lesen des Aufzeichnungsträgers auch unter extremen Umständen ermöglicht, d. h. die für Erschütterungen von außen besonders unempfindlich ist, ohne daß dies auf Kosten der Empfindlichkeit für Unvollkommenheiten im Aufzeichnungsträger geht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Servosystem zum Regeln der Abtastgeschwindigkeit zum Bewirken einer Abtastgeschwindigkeit eingerichtet ist, die ein elektrisches Informationssignal mit einer konstanten ersten Bildfrequenz ergibt, die einen Faktor n größer als die schließlich gewünschte Bitfrequenz ist, daß der Umsetzer eine Speicheranordnung zum Aufnehmen der Datenbits eines gelesenen Informationsblocks mit der ersten Bitfrequenz und zum erneuten Abgeben dieser Datenbits mit der gewünschten Bitfrequenz enthält und daß die Anordnung eine Steuereinheit enthält, die einerseits mit dem Positionierungssystem zum Ausführen einer sprungförmigen Rückstellung des Abtastflecks über einen Spurabstand an den von dieser Steuereinheit festgelegten Zeitpunkten, und andererseits mit der Speicheranordnung zum Festlegen der Einschreibperioden dieses Speichers verbunden ist, wobei diese Steuereinheit derart eingerichtet ist, daß durch das von dieser Steuereinheit festgelegte Abtastmuster der Informationsspur und der festgelegten Einschreibperioden der Speicheranordnung aufeinanderfolgende Informationsblöcke nach einem von der Steuereinheit festgelegten Zyklus in der Speicheranordnung eingeschrieben und von dieser Speicheranordnung wieder als eine geschlossene Aufeinanderfolge von Informationsblöcken abgegeben werden. Erfindungsgemäß wird der Aufzeichnungsträger mit einer Abtastgeschwindigkeit abgetastet, die um den Faktor n höher als die übliche Abtastgeschwindigkeit ist, mit anderen Worten die Drehzahl des Aufzeichnungsträgers ist um den Faktor n höher. Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, daß durch diese höhere Abtastgeschwindigkeit Unvollkommenheiten im Aufzeichnungsträger eine kürzere Zeit eine Störung in den Steuersignalen für die Servosysteme zur Folge haben. Hierdurch ist es erlaubt, die Verstärkung bzw. die Bandbreite dieser Servosysteme zu vergrößern, da die Möglichkeit eines Zusammenbruchs dieser Servosysteme durch eine derartige Störung von der Dauer der Störung abhängig ist.

Durch die Vergrößerung der Verstärkung bzw. der Bandbreite der Servosysteme ist die Anordnung für Erschütterungen von außen unempfindlicher, so daß sich die Anordnung unter extremen Bedingungen verwenden läßt.

Zum seriellen Wiedergeben der aufgezeichneten Information mit der gewünschten Bitfrequenz wird erfindungsgemäß ein Speicher benutzt, der die Möglichkeit hat, die Datenbits eines gelesenen Informationsblocks mit der der höheren Abtastgeschwindigkeit zugeordneten ersten Bitfrequenz einzulesen und diese Datenbits mit der gewünschten niedrigeren Bitfrequenz wieder dem weiteren Signalverarbeitungskreis weiterzuleiten. Durch diesen Speicher wird daher der Informationsblock wieder auf die gewünschte Dauer expandiert. Weiter ist dafür zu sorgen, daß aufeinanderfolgende Informationsblöcke auf dem Aufzeichnungsträger schließlich auch in dieser Reihenfolge dem Signalverarbeitungskreis zugeführt werden. Dies wird dadurch erreicht, daß über das radiale Positionierungssystem in regelmäßigen Zeitabständen ein Spursprung des Leseflecks derart erzeugt wird, daß wenigstens äußerlich zum Zeitpunkt der Beendung der Zeitexpansion eines gelesenen Informationsblocks der Lesevorgang des nächsten aufgezeichneten Informationsblocks angefangen werden kann.

Es sei bemerkt, daß aus der US-PS 40 75 665 ein Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem bekannt ist, das auf der Verwendung eines für die Wiedergabe von Videoinformation optisch codierten scheibenförmigen Datenträgers basiert. Dieser Aufzeichnungsträger wird mit einer konstanten Drehzahl mit einem für die Wiedergabe des Videosignals erforderlichen Wert gedreht. Für die Wiedergabe eines als Abtastungen auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Audiosignals werden aufeinanderfolgende Abtastungen dieses Audiosignals gelesen, wonach zum Erhalten des gewünschten Audiosignals Zeitexpansion angewandt wird.

Die erforderliche Kapazität des Speichers ist zunächst von der Anzahl der Informationsblöcke, die im äußeren Spurumfang der Informationsspur aufgezeichnet ist, und von der Anzahl der Datenbits je Informationsblock abhängig. Auch liegt diese Anzahl von Informationsblöcken im äußeren Spurumfang Beschränkungen in der Wahl der Drehzahl auf, somit den Faktor n. Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung ist daher dadurch gekennzeichnet, daß, ausgehend von einem Aufzeichnungsträger, in dem die Anzahl der im äußeren Spurumfang der Informationsspur aufgezeichneten Informationsblöcke M beträgt, der Faktor n zumindest größer als +1 ist, worin N eine ganze Zahl ist, und der Speicher eine Kapazität besitzt, die zumindest zum Speichern von NP Datenbits ausreicht, wobei P die Anzahl der Datenbits eines einzigen Informationsblocks ist. Wird dabei für ein Lesesystem gewählt, bei dem jeweils N Informationsblöcke, also NP Datenbits, als einfacher Block gelesen und in den Speicher eingeschrieben werden, muß die Kapazität des Speichers zumindest 2 NP betragen, um eine kontinuierliche Wiedergabe der aufgezeichneten Information zu ermöglichen. Die schließlich erforderliche Kapazität n ist dabei noch vom Verhältnis zwischen dem Durchmesser des äußeren und des inneren Spurumfangs der Informationsspur abhängig.

Zum Beschränken der erforderlichen Speicherkapazität des Speichers ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung dadurch gekennzeichnet, daß für N größer als 1 die Speicheranordnung N Speicher mit je einer Kapazität zumindest ausreichend zum Aufnehmen von P Datenbits enthält, und daß die Steuereinheit zum getrennten Festlegen des Lesezyklus eines jeden dieser Speicher eingerichtet ist.

Zum Festlegen der Lesezyklen für die Speicheranordnung gibt es mehrere Möglichkeiten. Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung, bei der ein jeder der auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Informationsblöcke einen individuellen Kennungscode enthält, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit einen Kenncodedetektor zum Detektieren des Kennungscodes eines zugeführten Informationsblocks enthält und daß der Lesezyklus der Speicheranordnung und das Abtastmuster des Aufzeichnungsträgers von dieser Steuereinheit an Hand der detektierten Kennungscodes festgelegt werden.

Eine andere Ausführungsform, bei der ein jeder der auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Informationsblöcke einen detektierbaren Anfangs- und/oder Endcode enthält, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit einen Detektor zum Detektieren dieses Anfangs- und/oder Endcodes enthält, daß weiter die Anordnung mit einem Tachosystem zum Definieren einer Umdrehungsperiode des Aufzeichnungsträgers zu jedem Abtastzeitpunkt versehen ist und daß die Steuereinheit den Lesezyklus der Speicheranordnung und das Abtastmuster des Aufzeichnungsträgers an Hand der detektierten Anfangs- und/oder Endcodes der Informationsblöcke und die vom Tachosystem definierte Umdrehungsperiode festlegt. Hierbei kann das Tachosystem nur durch einen mit dem Antrieb des Aufzeichnungsträgers verbundenen Tachogenerator gebildet werden. Eine zweite Möglichkeit nutzt die Tatsache auch, daß die auf der Platte aufgezeichnete Information zum Gewinnen eines Tachosignals dienen kann. Da jedoch der Dateninhalt je Spurumfang abhängig vom Durchmesser des Spurumfangs variiert wird dabei ein Meßzyklus benötigt, in dem die Anzahl für einen bestimmten Spurumfang gültiger Tachoimpulse festgelegt wird.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Leseanordnung für einen scheibenförmigen Aufzeichnungsträger mit einer optisch detektierbaren Informationsstruktur,

Fig. 2 schematisch die Verteilung von Informationsblöcken auf die Informationsspur eines derartigen Aufzeichnungsträgers,

Fig. 3 den Verlauf der Anzahl von Informationsblöcken je Spurumfang und den zugeordneten Verlauf der Drehzahl des Aufzeichnungsträgers abhängig vom Abtastradius,

Fig. 4 schematisch das Signalformat gemäß der Verwendung im Compact Disc Digital Audio System,

Fig. 5 schematisch eine erste Ausführungsform des bei der erfindungsgemäßen Anordnung benutzten Umsetzers,

Fig. 6 das dabei erzeugte Abtastmuster des Aufzeichnungsträgers,

Fig. 7 die dabei auftretenden Steuersignale,

Fig. 8, 9 und 10 schließlich drei weitere Ausführungsformen des Umsetzers.

Fig. 1 ist zur Veranschaulichung schematisch eine Leseanordnung für einen optisch codierten scheibenförmigen Aufzeichnungsträger 1 dargestellt. Dieser Aufzeichnungsträger wird von einem Motor 2 über eine durch eine Zentralöffnung des Aufzeichnungsträgers 1 ragende Achse 34 in Drehung versetzt.

Die auf der Unterseite des Aufzeichnungsträgers 1 aufgezeichneten Informationen, beispielsweise in Form einer reflektierenden Reliefstruktur, wird mit Hilfe eines Strahlenbündels 4 gelesen. Dieses Strahlenbündel 4 wird von einer Strahlungsquelle 5 emittiert und über einen halbdurchlässigen Spiegel 6, einen kippbaren Spiegel 7 und eine Linse 8 als Lesefleck 9 auf die Informationsfläche des Aufzeichnungsträgers 1 projiziert. Das vom Aufzeichnungsträger 1 reflektierte Strahlenbündel wird anschließend über die Linse 8, den kippbaren Spiegel 7 und den halbdurchlässigen Spiegel 6 auf ein Detektionssystem 10 abgebildet.

Zunächst detektiert dieses Detektionssystem 10 die im Strahlenbündel 4 vorhandene Information und gibt diese Information an einen Ausgang 10a weiter. Weiter erzeugt dieses Detektionssystem 10 an seinem Ausgang 10b ein radiales Fehlersignal, daß eine mögliche radiale Positionsabweichung des Leseflecks 9 gegenüber der gewünschten Informationsspur darstellt. Dieses Fehlersignal gelangt an ein Positionierungssystem, das aus einem Servoverstärker 11, einer Steuerschaltung 12 und einer Antriebseinheit 13 besteht, die die Winkelstellung des kippbaren Spiegels 7 regelt. Dieses Positionierungssystem sorgt daher dafür, daß der Lesefleck 9 ungeachtet möglicher Exzentrizitäten der Informationsspur auf dem Aufzeichnungsträger auf der Informationsspur positioniert bleibt. Weiter erzeugt das Detektionssystem 10 an seinem Ausgang 10c ein mögliches Fehlersignal in bezug auf die Fokussierung des Leseflecks 9 auf der Informationsfläche des Aufzeichnungsträgers 1. Dieses Fehlersignal wird über einen Servoverstärker 14 einer Antriebsanordnung 15 zugeführt, mit der die Linse 8 in vertikaler Richtung verschiebbar ist. Dieses Fokussierungssystem sorgt dafür, daß der Lesefleck ungeachtet möglicher Unebenheiten des Aufzeichnungsträgers gut auf der Informationsfläche positioniert bleibt. Ausführungsformen von Detektionssystemen 10, Positionierungssystemen und Fokussierungssystemen sind aus der Literatur in einer Vielfalt von Abwandlungen bekannt. Da die Ausführungsform dieser Systeme für die vorliegende Erfindung an sich nicht wesentlich wichtig ist, sei zur Veranschaulichung nur auf die DE-PS 23 11 196, US-PS 38 76 841, US-PS 38 76 842, US-PS 39 92 574, US-PS 40 57 833 und US-PS 40 51 527 verwiesen.

Der Signalumsetzer 16 empfängt vom Ausgang 10a des Detektionssystems 10 das gelesene Informationssignal und führt nach der Bearbeitung das relevante Informationssignal über den Ausgang 16c für Weiterverarbeitung einem Ausgangsanschluß 17 zu. Die erfindungsgemäß in diesem Umsetzer durchgeführte Bearbeitung wird weiter unten näher erläutert. Auch erzeugt dieser Umsetzer 16 an seinem Ausgang 16c eine Impulsfolge, deren Wiederholungsfrequenz der Bitfrequenz des gelesenen digitalen Informationssignals am Ausgang 10a des Detektionssystems 10 entspricht. Diese Impulsfolge gelangt an einen Phasen- und Frequenzkomparator 19, der ebenfalls eine Impulsfolge aus einem quarzgesteuerten Oszillator 18 empfängt. Der Phasen- und Frequenzkomparator 19 erzeugt ein Steuersignal zum Motor 2 in Abhängigkeit vom gemessenen Frequenz- und/oder Phasenunterschied, wodurch erreicht wird, daß das Informationssignal mit einer konstanten Bitfrequenz gelesen wird. Schließlich erzeugt der Umsetzer 16 an seinem Ausgang 16a noch ein Steuersignal für das radiale Positionierungssystem, welches Steuersignal der Steuerschaltung 12 zugeführt wird. Die Funktion dieser Steuerschaltung 12 im Zusammenhang mit dem vom Umsetzer gelieferten Steuersignal wird ebenfalls weiter unten erläutert.

In Fig. 2 ist zur Veranschaulichung ein scheibenförmiger Aufzeichnungsträger 1 dargestellt, wie er im sog. Compact Disc Digital Audio System verwendet wird. Dieser Aufzeichnungsträger enthält eine spiralförmige Informationsspur S, die bei einem Radius Ri anfängt und bei einem Radius Ro endet. In dieser Informationsspur S ist ein digital codiertes Audiosignal in einer optisch detektierbaren Reliefstruktur aufgezeichnet, die mit einem Strahlenbündel gelesen werden kann. Dabei ist diese Audioinformation derart aufgezeichnet, daß die Informationsdichte auf der Platte überall gleich ist, ungeachtet der radialen Position auf der Platte, mit anderen Worten der Raumfrequenz der Datenbits auf der Platte ist an allen Stellen gleich. In der Figur ist dies an Hand der Informationsblöcke B mit einer konstanten Anzahl von Datenbits des Informationssignals veranschaulicht. Wenn ein derartiger Datenblock B in der Informationsspur eine Längs L gleich ½π Ro besitzt, wobei Ro der Außenradius ist, enthält der Spurumfang mit dem Außenradius Ro vier Informationsblöcke (B101, B102, B103, B104). Der Spurumfang mit dem Innenradius Ri enthält jedoch nur Informationsblöcke. Die Anzahl der Informationsblöcke B je Spurumfang variiert also unabhängig vom Radius R des betreffenden Spurumfangs. In Fig. 3 ist diese Anzahl abhängig vom Radius aufgetragen, wobei davon ausgegangen wird, daß der Außenradiusumfang (Ro) vier Informationsblöcke enthält.

Beim Lesen dieses Aufzeichnungsträgers wird dafür gesorgt, daß die Bitfrequenz des gelesenen digitalen Signals unabhängig von der radialen Lage des Leseflecks auf der Platte konstant ist. Das bedeutet, daß die tangentiale Abtastgeschwindigkeit der Informationsspur unabhängig vom Radius konstant ist. Dies bedeutet wieder, daß die Drehzahl, mit der der Aufzeichnungsträger gedreht wird, abhängig vom Radius der gelesenen Informationsspur von einem hohen Wert beim Lesen des Innenradius der spiralförmigen Informationsspur zu einem niedrigeren Wert beim Lesen des Außenradius dieser Informationsspur variiert. Der Verlauf dieser Drehzahl T ist zur Veranschaulichung ebenfalls in Fig. 3 aufgetragen.

Durch die Einrichtung des Oszillators 18 in Fig. 1 zum Erzeugen einer Impulsfolge mit der gewünschten Bitfrequenz Ro wird automatisch diese kontinuierliche Anpassung der Drehzahl des Aufzeichnungsträgers 1 mit der Änderung des Abtastradius erhalten und wird ereicht, daß die Bitfrequenz des gelesenen Informationssignals immer gleich dem gewünschten Wert Ro ist.

Erfindungsgemäß wird die Drehzahl des Aufzeichnungsträgers jetzt um den Faktor n höher als üblich zum Lesen eines derartigen Aufzeichnungsträgers gewählt. Dies läßt sich einfach durchführen, indem die Geschwindigkeitsregelung für den Motor 2 nicht auf die übliche Bitfrequenz fo, sondern auf eine n-mal höhere Bitfrequenz abgestimmt wird mit anderen Worten der Oszillator 18 erzeugt nunmehr eine Bitfrequenz n fo.

Diese Erhöhung der Drehzahl hat besonders vorteilhafte Folgen für die Regelsysteme, insbesondere für das radiale Positionierungssystem und für das Fokussierungssystem. Da mögliche Unvollkommenheiten auf dem Aufzeichnungsträger, wie Einschlüsse in der Informationsschicht und Beschädigungen oder Verschmutzungen der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers durch die größere Drehzahl eine erhebliche kürzere Zeit eine Störung der Steuersignale für diese Servosysteme verursachen, ist es möglich, die Bandbreite dieser Servosysteme wesentlich zu erhöhen. Das bedeutet jedoch, daß diese Servosysteme in hohem Ausmaß die Möglichkeit zum Aufrechterhalten der gewünschten Regelung haben, trotzt möglicher Erschütterungen von außen. Außerdem verschiebt sich die Frequenzbandbreite des gelesenen Informationssignals auf einen höheren Wert durch die höhere Abtastgeschwindigkeit, was bedeutet, daß die Gefahr für Übersprechen dieses Informationssignals auf die Steuersignale für die Servosysteme verringert ist, welche Steuersignale ein verhältnismäßig niedriges Frequenzband einnehmen. Das bedeutet, daß durch die erfindungsgemäße Maßnahme die Betriebszuverlässigkeit der Leseanordnung und insbesondere die Unempfindlichkeit für Erschütterungen von außen vergrößert wird, wodurch derartige Anordnungen auch unter extrem schwierigen Bedingungen wie in Kraftfahrzeugen einsetzbar sind.

Die mit der erhöhten Drehzahl gelesene digitale Information muß für die Wiedergabe wieder in ein digitales Signal mit einer Bitfrequenz gleich der gewünschten Bitfrequenz fo umgesetzt werden. Das bedeutet, daß eine Zeitexpansion der gelesenen digitalen Information erfolgen muß. Da diese Information mit einer festen Raumfrequenz auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet ist, erfordert dies eine besondere Organisation des Lesevorgangs, wobei die Struktur der aufgezeichneten digitalen Information ausgenutzt wird.

Dieser Vorgang wird nachstehend an Hand der digitalen Audioinformation erläutert, wie sie auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet ist, der ein Teil des Compact Disc Digital Audio Systems ist, was in Fig. 4 schematisch dargestellt ist. Bei diesem System wird der Datenfluß in sog. Rahmen F₁ organisiert. Ein derartiger Rahmen enthält 6 Perioden P, die je 32 Audiobits enthalten, und zwar 2×16 Bits für die zwei Stereokanäle. Diese Perioden P werden in Symbole von 8 Datenbits verteilt, so daß ein Rahmen F₁ 24 Audiosymbole enthält. Diesen 24 Audiosymbolen eines Rahmens F₁ werden 8 Paritätssymbole PR und ein sog. Subcodesymbol C & D zugeführt, woraus ein Rahmen F₂ mit 33 Datensymbolen entsteht. Anschließend wird der Bitfluß nach der sog. EFM (eight-to-fourteen-modulation) moduliert, wobei jedes Symbol von 8 Datenbits in ein Symbol von 14 Kanalbits umgewandelt wird, während weiter pro Symbol 3 zusätzliche Kanalbits für die Kontrolle des Mindest- und Höchstabstands zwischen aufeinanderfolgenden Flanken im Bitstrom und zum Minimieren des sog. DSV (Gleichstrominhalt des Bitflusses) zugesetzt werden. Weiter wird noch ein Synchronisationswort S von 27 Kanalbits zugegeben. Dies ergibt schließlich einen Rahmen F₃, der aus 588 Kanalbits besteht.

Schließlich bilden 98 Rahmen F₃ zusammen einen Informationsblock I. Der Anfang eines derartigen Informationsblocks wird dadurch eindeutig gekennzeichnet, daß das Subcodesymbol C & D des ersten Rahmens dieses Informationsblocks, also das erste Symbol dieses Informationsblocks, durch eine nicht in die angewandte EFM-Modulation passende Bitfolge gebildet wird. Der Anfang eines Informationsblocks I kann daher eindeutig detektiert werden. Weiter erzeugen die Subcodesymbole C & D der übrigen 97 Rahmen des Informationsblocks zusammen u.a. einen für diesen Informationsblock spezifischen Zeitcode, so daß jeder Informationsblock einen eigenen Kennungscode besitzt. Diese Angabe wird in einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung zum Aufbauen der Organisation des Lesevorgangs benutzt.

Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung ist in Fig. 5 schematisch dargestellt, und bildet im wesentlichen den Umsetzer 16 nach Fig. 1. Diese Anordnung enthält zunächst eine Speicheranordnung 21, die aus 5 Speichern 21a bis 21e besteht. Ein jeder dieser Speicher enthält eine Speicherkapazität, die zum Aufnehmen der Datenbits eines einzigen Informationsblocks I ausreicht. Diese Speicher können beispielsweise von RAM-Speichern gebildet werden, wobei über die Adressierung aufeinanderfolgende Datenbits in aufeinanderfolgende Speicherstellen eingeschrieben und zu einem späteren Zeitpunkt wieder gelesen werden können. Die Eingänge der 5 Speicher 21a bis 21e sind mit den Kontakten eines Schalters S₁ verbunden, mit dem bestimmt wird, welcher der Speicher zu einem bestimmten Zeitpunkt zum Füllen mit einem Informationsblock in Betracht kommt. Die Ausgänge der Speicher sind mit den Kontakten eines Schalters S₂ verbunden, der bestimmt, welcher der Speicher gelesen wird.

Der Einlese- bzw. Auslesetakt, mit dem die Datenbits in einen Speicher eingeschrieben bzw. daraus gelesen werden, wird von zwei Taktfrequenzen 5 fo bzw. fo festgelegt, die ein Generator 36 liefert. Da der Einschreibtakt um den Faktor 5 höher als der Lesetakt ist, bedeutet dies, daß ein in einen Speicher eingeschriebener Informationsblock I eine Zeitexpansion mit dem Faktor 5 erfährt. Der Generator 36 wird von der Bitfrequenz des gelesenen Signals synchronisiert, so daß die Taktfrequenz 5 fo automatisch gleich dieser Bitfrequenz ist.

Der Mutterkontakt des Schalters S₁ ist mit dem Ausgang eines UND-Gatters 23 verbunden, von dem ein Eingang mit einem Eingangsanschluß 22 verbunden ist, der das aus dem Aufzeichnungsträger gelesene Signal empfängt, d. h. mit dem Ausgang 10a des Detektionssystems 10 nach Fig. 1 verbunden ist. Sowohl dieser Eingang als auch der Ausgang des UND-Gatters 23 sind mit einem Detektor 24 bzw. 25 zum Detektieren des Kennungscodes eines zugeführten Informationsblocks I verbunden. Die Ausgänge dieser beiden Detektoren sind mit einem Komparator 26 verbunden, der die von den beiden Detektoren 24 und 25 gelieferten Kennungscodes miteinander vergleicht. Dieser Komparator 26 liefert an seinen Ausgang 26a ein binäres Signal, daß einen logischen Wert "1" besitzt, wenn und solange aufeinanderfolgende, von den Detektoren 24 und 25 zugeführte Kennungscodes gleich sind. Außerdem liefert dieser Komparator 26 an seinen Ausgang 26b zu jedem Vergleichszeitpunkt jeweils einen Impuls bei Gleichheit dieser Kennungscodes. Der Ausgang 26a ist mit einem UND-Gatter 27 und der Ausgang 26b mit einem UND-Gatter 28 verbunden. Der Ausgang des UND-Gatters 28 ist mit dem Schalter S₁ zum Steuern der Stellung des Schalters verbunden. Weiter ist der Ausgang dieses UND-Gatters 28 an den Eingang eines Zählers 33 angeschlossen, dessen Zählstellung von jedem Impuls des UND-Gatters 28 um eins erhöht wird. Ein zweiter Eingang dieses Zählers 33 ist mit einer Detektorschaltung 30 verbunden, die jeweils einen Impuls liefert, wenn ein Informationsblock 1 aus der Speicheranordnung gelesen ist. Dazu kann der Detektor 30 gleich den Detektoren 24 und 25 sein braucht aber nur jeweils beim Detektieren eines Kennungscodes einen Impuls zu erzeugen. Da dieser Detektor jedoch nur das Ende eines Informationsblocks zu detektieren braucht, kann er beispielsweise auch zum Erzeugen eines Impulses bei der Detektion des letzten Synchronisationsworts S eines Informationsblocks eingerichtet sein. Jeder Impuls des Detektors 30 verringert den Zählerstand des Zählers 32 um eins. Der Zählerstand des Zählers 33 gibt daher zu jedem Zeitpunkt an, wieviele der Speicher 21a bis 21e zum Aufnehmen neuer Informationsblöcke I zur Verfügung stehen. Da es nur wichtig ist, zu wissen, wenn alle Speicher bereits von einem Informationsblock I entsprechend dem Zählerstand 5 belegt sind, kann dieser Zähler 33 sehr einfach ausgeführt werden. Ein Ausführungsbeispiel besteht aus einem Schieberegister mit 5 Zellen, wobei ein erster Impuls des UND-Gatters 28 eine logische "1" in die erste Zelle einführt und jeder folgende Impuls diese logische "1" stets um eine Zelle weiterschiebt, während ein Impuls des Detektors 30 diese logische "1" stets um eine Zelle zurückschiebt. Der Ausgang der fünfte Zelle dieses Schieberegisters erzeugt daher eine logische "1", wenn und solange alle Speicher 21a bis 21e von einem Informationsblock I belegt sind. Der Ausgang dieser Zelle ist mit zwei invertierenden Eingängen der UND-Gatter 27 und 28 verbunden.

Der Ausgang des UND-Gatters 27 ist einerseits mit einem ODER-Gatter 35 und zum andern mit einem monostabilen Multivibrator 29 verbunden, dessen Ausgang an einen Ausgangsanschluß 37 angeschlossen ist, der dem Ausgang 16a des Umsetzers 16 nach Fig. 1 entspricht. Der Ausgang des ODER-Gatters 35 ist mit einem Eingang des UND-Gatters 28 verbunden. Schließlich enthält diese Anordnung noch ein Exklusiv-ODER-Gatter 34, dessen beide Eingänge über zwei Flipflopschaltungen 38 bzw. 39 an die Detektoren 24 bzw. 25 angeschlossen sind und dessen Ausgang mit einem Eingang des ODER-Gatters 35 verbunden ist.

Die Wirkung der Anordnung nach Fig. 5 wird an Hand der Abtastdiagramme nach Fig. 6 und an Hand der zugeordneten Signalformen der verschiedenen, in der Anordnung nach Fig. 5 auftretenden Signale nach Fig. 7 erläutert.

Der erforderliche Gesamtspeicherraum der Speicheranordnung 21 wird durch die gewünschte Erhöhung der Drehzahl des Aufzeichnungsträgers beim Lesen und durch die Größe der Informationsblöcke bestimmt, die zum größten Spurumfang am Außenrand des Aufzeichnungsträgers (Radius R₀) im Zusammenhang stehen. Das Abtastdiagramm nach Fig. 6a zeigt die Situation beim Abtasten eines der äußeren Spurumfänge. Die Figur zeigt in der oberen Hälfte gleichsam abgewickelt zwei Spurumfänge (1) und (2) der spiralförmigen Informationsspur am Außenrand des Aufzeichnungsträgers. An diesem Außenrand ist die Anzahl der Informationsblöcke je Spurumfang Q am größten. Im dargestellten Beispiel ist angenommen, daß an diesem Außenrand die Anzahl der Informationsblöcke I je Spurumfang 20 beträgt. Wird die Drehzahl um den Faktor n=5 größer als normal gewählt, was bedeutet, daß die gelesene digitale Information um den Faktor n=5 expandiert werden muß, muß die Speicheranordnung zumindest eine Kapazität zum Aufnehmen der Datenbits haben, die in

dieses Spurumfangs aufgezeichnet sind. Im gewählten Beispiel, daß an die Situation gut anschließt, wie sie beim Aufzeichnungsträger des Compact Disc Digital Audio Systems vorkommt, muß die Speicheranordnung also zumindest ×20=5 Informationsblöcke I aufnehmen können.

Die Art und Weite, auf die die erfindungsgemäße Anordnung diesen äußeren Spurumfang abtastet, ist in der unteren Hälfte der Fig. 6a wiedergegeben. Angenommen sei, daß die Speicheranordnung am Anfang des Lesevorgangs der Spur (2) noch ganz leer ist. Das bedeutet, daß nacheinander die Informationsblöcke 1, 2, 3, 4 und 5 in diese Speicheranordnung eingeschrieben werden können. Nachdem die Informationsblöcke eingeschrieben sind, wird der Lesefleck über einen Spurabstand in radialer Richtung zurückversetzt, d. h. der Lesefleck wird wieder auf dem vorangehenden Spurumfang positioniert, welche Spurverlagerung in Fig. 6a mit der strichpunktierten Linie dargestellt ist. Der Lesefleck tastet also wieder zunächst einen Teil des vorangehenden Spurumfangs ab und anschließend die Informationsblöcke 1 bis 5 des Spurumfangs (2). Die während dieser Abtastung gelesenen Informationsblöcke werden jedoch nicht mehr zur Speicheranordnung 21 weitergeleitet.

Gleichzeitig mit dem Einschreiben des ersten Informationsblocks 1 fängt der Speicher auch bereits mit dem Wiederauslesen der Datenbits dieses Informationsblocks (in Fig. 6a mit angedeutet) mit einer um den Expansionsfaktor 5 herabgesetzten Geschwindigkeit an. Der Lesevorgang dieses Informationsblocks 1 aus der Speicheranordnung ist daher zum Zeitpunkt beendet, zu dem der Informationsblock 5 gerade eingeschrieben ist. Gleich danach wird der Lesevorgang des Informationsblocks 2 aus der Speicheranordnung (mit bezeichnet) gestartet, danach der Lesevorgang des Informationsblocks 3 usw. Aus der Figur ist ersichtlich, daß der Lesevorgang () des Informationsblocks 5 gerade zum Zeitpunkt beendet ist, zu dem der Lesefleck sich wieder am Ende des Informationsblocks 5 befindet, also am Anfang des Informationsblocks 6. Die Speicheranordnung ist dabei vollkommen leer, so daß sofort die folgenden fünf Informationsblöcke 6 bis 10 in die Speicheranordnung eingeschrieben werden können.

Der oben beschriebene Lesezyklus wird von der Leseanordnung nach Fig. 5 automatisch verwirklicht, was nachstehend an Hand der Fig. 7a näher erläutert wird. Die bei den verschiedenen Signalformen in der linken Spalte angegebenen Nummern bezeichnen die verschiedenen Elemente in der Anordnung nach Fig. 5.

Der Einfachheit halber sei angenommen, daß dem Informationsblock 1 des Spurumfangs (2) ein Informationsblock x vorangeht und daß der Spurumfang (1) weiter keine Information enthält. Wird dieser Informationsblock x zu einem gegebenen Zeitpunkt gelesen, detektiert der Detektor 24 den Kennungscode dieses Blocks. Durch das Erscheinen eines Kennungscodes am Ausgang des Detektors 24 nach dem Lesen des Informationsblocks wird der Flipflop 38 angesteuert, der als Reaktion dazu eine logische "1" zum Exklusiv-ODER-Gatter 34 liefert. Dieses Exklusiv-ODER- Gatter 34 erzeugt dadurch über das ODER-Gatter 35 eine logische "1" am UND-Gatter 23, was bedeutet, daß der folgende Informationsblock 1 über dieses UND-Gatter 23 dem Schalter S₁ zugeleitet wird. Wenn angenommen sei, daß dieser Schalter S₁ zu diesem Zeitpunkt in der dargestellten Stellung steht, so wird daher dieser Informationsblock 1 in den Speicher 21e eingeschrieben.

Am Ende dieses Informationsblocks 1 haben die beiden Detektoren 24 und 25 den Kennungscode dieses Informationsblocks detektiert und führen diesen Kennungscode dem Komparator 26 zu. Dieser Komparator erzeugt infolge des Empfangs zweier identischer Kennungscodes an seinem Ausgang 26b einen Impuls. Dieser Impuls gelangt über das UND- Gatter 28 zum Zähler 33, wodurch sein Zählerstand um eins erhöht wird. Auch stellt dieser Impuls den Schalter S₁ um eine Stellung weiter d. h. in die Stellung zum Einschreiben in den Speicher 21d. Dem Ausgang 26a führt der Komparator ein binäres Signal zu, das den logischen Wert "1" annimmt, sobald und solange die dem Komparator zugeführten Kennungscodes gleich sind. Dieses Ausgangssignal wird daher "1" nach dem Lesen des Informationsblocks 1 und bleibt "1" für die Dauer der Gleichheit der von den Detektoren 24 und 25 gelieferten Kennungscodes. Der logische Pegel "1" an diesem Ausgang 26a wird über das UND-Gatter 27 und das ODER-Gatter 35 dem UND-Gatter 23 zugeleitet, wodurch dieses Gatter zum Weiterleiten von Informationsblöcken zur Speicheranordnung 21 offenbleibt. Da nach der Detektion des Informationsblocks 1 über den Detektor 25 und den Flipflop 39 dem zweiten Eingang des Exklusiv-ODER-Gatters 34 eine logische "1" zugeführt wird, dessen erster Eingang ebenfalls eine logische "1" empfängt, wird der Ausgang dieses Gatters "0" und spielt dieses Gatter für die Steuerung des Lesezyklus weiter keine Rolle. Selbstverständlich können zum Starten der Anordnung statt des Exklusiv-ODER-Gatters 24 und der Flipflops 38 und 39 viele Abwandlungen benutzt werden. Jeweils nach dem Einschreiben eines Informationsblocks in einen Speicher stellt ein Impuls am Ausgang 26b des Komparators 26 über das UND-Gatter 28 den Schalter S₁ um eine Stellung weiter und erhöht ebenfalls den Zählerstand des Zählers 33 um eins. Zum Zeitpunkt, zu dem der Informationsblock 5 in den Speicher 21a eingeschrieben ist, wird im Zähler 33 die Stellung 5 erreicht, wodurch zu diesem Zeitpunkt die beiden UND-Gatter 27 und 28 an ihren invertierenden Eingängen eine logische "1" empfangen. Infolgedessen geht der Ausgang des Gatters 27 und also auch der des ODER-Gatters 35 nach Null, wodurch das UND-Gatter 23 keine Informationsblöcke mehr durchläßt. Auch bewirkt die Rückflanke des Ausgangssignals des UND-Gatters 27, daß der monostabile Multivibrator 29 einen Impuls an einem Ausgangsanschluß 37 erzeugt. Dieser Ausgangsanschluß 37 entspricht dem Ausgang 16a des Umsetzers 16 in Fig. 1. Dieser Impuls wird daher der Steuerschaltung 12 zugeführt. Diese Steuerschaltung 12 unterbricht als Reaktion auf diesen Impuls eine kurze Zeit die Servoschleife des radialen Positionierungssystems und führt in diesem Zeitraum der Antriebanordnung 13 einen Kippimpuls zu, wodurch der Spiegel 7 eine derartige Winkelverdrehung erfährt, daß der Lesefleck über einen Spurabstand zurückversetzt wird. Ein Beispiel der Art der Verwirklichung ist in der DE-PS 23 11 196 beschrieben.

Nach diesem Kippimpuls tastet der Lesefleck wieder einen Teil der vorangehenden Spur ab, aber die dabei gelesenen Informationsblöcke werden der Speicheranordnung nicht zugeleitet, da das UND-Gatter 23 gesperrt ist. Zu dem Zeitpunkt, zu dem der Informationsblock 5 zum zweiten Male gelesen wird, erzeugt, der Komparator 26 an seinem Ausgang 26a wieder eine logische "1" und an seinem Ausgang 26b wieder einen Impuls. Der letzte Kennungscode, den der Detektor 25 im vorangehenden Lesezyklus detektierte, war der Kennungscode des Informationsblocks 5 und dieser Kennungscode bleibt an seinem Ausgang aufrechterhalten, bis der folgende Identifikationscode detektiert wird. Zu dem Zeitpunkt, zu dem der Informationsblock 5 zum zweiten Male gelesen ist, sind die von den Detektoren 24 und 25 gelieferten Kennungscodes daher wieder gleich, was der Komparator 26 detektiert. Das Ausgangssignal am Ausgang 26a des Komparators öffnet als Reaktion darauf über das ODER-Gatter 35 das UND-Gatter 23 wieder, so daß die Informationsblöcke 6 und folgende wieder in die Speicheranordnung eingeschrieben werden können. Der am Ausgang 26b nach dem Erscheinen des Informationsblocks 5 erscheinende Impuls wird noch vom UND-Gatter 28 gesperrt, weil dieses UND-Gatter auch ein Eingangssignal aus dem Ausgang des ODER-Gatters 35 empfängt und dieses Eingangssignal von einer eingebauten Verzögerung (nicht angegeben) etwas verzögert erst eine logische "1" wird. Das bedeutet, daß der Schalter S₁ in der dargestellten Stellung bleibt, bis der Informationsblock 6 eingeschrieben ist und gleichfalls der Zählerstand des Zählers 33 erst um eins erhöht wird, nachdem der Informationsblock 6 in den Speicher 21e eingeschrieben ist. Beim Beginn des Einschreibvorgangs des Informationsblocks 6 hat dieser Zähler die Stellung 0 erreicht dadurch, daß die beim vorigen Lesezyklus eingeschriebenen fünf Informationsblöcke zu diesem Zeitpunkt gerade wieder alle aus der Speicheranordnung gelesen sind. Das bedeutet, daß nunmehr die Informationsblöcke 6 bis 10 in die Speicheranordnung eingeschrieben werden können.

Würde daher jeder Spurumfang 20 Informationsblöcke enthalten, würde der in Fig. 6a und 7a dargestellte Lesezyklus kontinuierlich wiederholt werden. Wie bereits angegeben, ist dies jedoch nicht der Fall; vielmehr nimmt die Anzahl der Informationsblöcke je Spurumfang proportional dem Radius des Spurumfangs ab, während gleichzeitig die Drehzahl des Aufzeichnungsträgers umgekehrt proportional diesem Radius ansteigt, um die lineare Abtastgeschwindigkeit konstant zu halten. Das bedeutet, daß der Lesezyklus, mit dem Informationsblöcke in die Speicheranordnung 21 eingeschrieben werden, als Funktion des Radius des Spurumfangs variiert.

Zur Veranschaulichung sind in Fig. 6b bis 6d und 7b bis d die Lesezyklen und die zugeordneten Steuersignale angegeben, die bei drei Spurumfängen mit verschiedenen Radien auftreten. Wie aus Fig. 6b bis c ersichtlich, enthalten diese Spurumfänge nur noch 13, 10 bzw. 8 Informationsblöcke, d. h. der Radius dieser Spurumfänge ist gleich , und des Radius des äußeren Spurumfangs. Der Einfachheit halber ist stets die gleiche Anfangsbedingung wie beim äußeren Spurumfang angenommen, so daß der erste Lesezyklus in allen diesen Fällen gleich ist. Wie aus Fig. 6b und 7b beispielsweise ersichtlich ist, werden beim zweiten Lesezyklus jedoch nur vier Informationsblöcke I in die Speicheranordnung eingeschrieben und beim dritten Lesezyklus nur drei.

Je kleiner der Radius eines Spurumfangs ist, desto weniger Informationsblöcke können je Lesezyklus in die Speicheranordnung eingeschrieben werden. Da jedoch auch der Zeitabstand zwischen den Lesezyklen mit dem Radius abnimmt, bleibt gewährleistet, daß alle Informationsblöcke nacheinander aus dem Aufzeichnungsträger gelesen werden können und in einem ununterbrochenen Muster expandiert einer Dekoderanordnung 31 (Fig. 5) zuführbar sind, so daß an einem Ausgangsanschluß 32 das gewünschte Informationssignal zur Verfügung steht.

Selbstverständlich sind hinsichtlich des schaltungstechnischen Aufbaus der Anordnung nach Fig. 5 viele Abwandlungen möglich. Eine dieser Abwandlungen ist in Fig. 8 angegeben, wobei Elemente, die die gleiche Funktion wie in Fig. 5 haben, mit dem gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind.

Der Eingangsanschluß 22 ist einerseits mit dem UND-Gatter 23 und zum andern mit dem Detektor 24 zum Detektieren des Kennungscodes der zugeführten Informationsblöcke verbunden. Auch ist dieser Eingangsanschluß 22 mit einem Detektor 40 verbunden, der das Ende eines Informationsblocks I detektiert, beispielsweise durch die Detektion des letzten Synchronisationsworts S (Fig. 4) dieses Informationsblocks. Der Ausgang des UND-Gatters 23 ist ebenfalls mit einem derartigen Detektor 41 verbunden. Die Detektoren 40 und 41 könnten ebenfalls für die Detektion des ersten Untercodesymbols E & D eines Informationsblocks I eingerichtet sein. Die Ausgänge dieser Detektoren 40 und 41 sind mit dem UND-Gatter 28 zum Erzeugen der Steuerimpulse für den Schalter S₁ und den Zähler 33 verbunden. Der Ausgang des Detektors 24 ist mit einem Eingang eines UND-Gatters 44 verbunden, von dem ein zweiter Eingang mit dem Ausgang des ODER-Gatters 35 und dessen Ausgang mit einem Speicher 45 verbunden ist, der zum Speichern eines detektierten Kennungscodes eingerichtet ist. Die Ausgänge des Detektors 24 und der Ausgang des Speichers 45 sind mit dem Komparator 26 verbunden, der, sobald und solange die seinen beiden Eingängen zugeführten Kennungscodes gleich sind, eine logische "1" als Ausgangssignal zum UND-Gatter 27 liefert.

Die Wirkung der Anordnung ist wie folgt. Nach dem Lesen eines ersten Informationsblocks erzeugt der Detektor 40 einen ersten Impuls zum Setzeingang des Flipflops 42, wodurch er über das ODER-Gatter 35 das UND-Gatter 23 zum Weiterleiten des Informationssignals des Eingangs 22 zur Speicheranordnung 21 öffnet. Das Ende des folgenden Informationsblocks ergibt einen Impuls am Ausgang des Detektors 41, wodurch der Flipflop 42 zurückgestellt wird, und in diesem Zustand bleibt. Die Funktion dieses Flipflops 42 ist daher nur das Einleiten des Lesezyklus.

Vom zweiten Informationsblock wird der vom Detektor 24 detektierte Kennungscode über das dabei geöffnete UND-Gatter 44 immer dem Speicher 45 zugeführt. Der Komparator 26 empfängt von diesem zweiten Informationsblock daher immer die gleichen Kennungscodes und erzeugt daher eine logische "1" am UND-Gatter 27, wodurch das UND-Gatter 23 für die Zufuhr von Informationsblöcken zur Speicheranordnung 21 geöffnet bleibt.

Auch erzeugen die beiden Detektoren 40 und 41 jeweils nach dem Lesen eines Informationsblocks einen Impuls zum UND-Gatter 28, wodurch die Stellung des Schalters S₁ stets geändert und auch die Zählerstellung des Zählers 33 erhöht wird. Erreicht dieser Zähler 33 die Zählerstellung 5, werden die beiden UND-Gatter 27 und 28 gesperrt. Durch das dabei auftretende Ausgangssignal des UND-Gatters 27 wird einerseits das UND-Gatter 23 gesperrt und auch über die Anordnung 29 der Spursprung des Leseflecks eingeleitet. Da zu diesem Zeitpunkt auch das UND-Gatter 44 gesperrt wird, bleibt im Speicher 45 der Kennungscode des letzten in die Speicheranordnung 21 eingeschriebenen Informationsblocks I gespeichert. Sobald dem Eingang 23 derselbe Informationsblock wieder zugeführt wird, dessen Kennungscode vom Detektor 24 detektiert wird, stellt der Komparator 26 wieder Gleichheit der beiden zugeführten Kennungscodes fest und wird der folgende Schreibzyklus für die Speicheranordnung 21 gestartet.

Wie aus der Figur ersichtlich ist, ist der übrige Teil der Anordnung im Vergleich zur Fig. 5 ungeändert geblieben.

Die beiden bisher erläuterten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Anordnung basieren beide darauf, daß jeder Informationsblock mit einem eigenen Kennungscode versehen ist und dieser Kennungscode für die Organisation der Schreibzyklen für die Speicheranordnung 21 verwendet wird. Es ist auch möglich, diese Organisation ohne Verwendung des Kennungscodes aufzubauen. Stattdessen kann ein mit dem Motor 2 (Fig. 1) gekoppelter Tachogenerator benutzt werden. Eine auf diesem Prinzip basierende Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung ist in Fig. 9 dargestellt, wobei gleiche Elemente wie in Fig. 5 wieder mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind.

Der Eingang 22 ist mit einem Detektor 51 verbunden, der zum Detektieren des ersten Subcodesymbols C & D eines Informationsblocks eingerichtet ist (Fig. 4). Dieses erste Subcodesymbol eines Informationsblocks I mit 98 Rahmen ist beim Compact Disc Digital Audio System eindeutig gekennzeichnet. Der Ausgang dieses Detektors 51 liefert jeweils beim Erscheinen dieses ersten Untercodesymbols einen Impuls zum UND-Gatter 52. Der Ausgang dieses UND-Gatters ist an den Setzeingang eines Flipflops 54 und an einen Eingang des UND-Gatters 28 angeschlossen. Der Ausgang des Flipflops 54 ist mit dem UND-Gatter 23 zum Öffnen dieses UND-Gatters in den geeigneten Zeitintervallen für die Weiterleitung des Informationssignals vom Eingang 22 zur Speicheranordnung 21 verbunden. Weiter ist dieser Ausgang mit dem Rückstelleingang eines Zählers 55 und mit einem invertierenden Eingang eines UND-Gatters 56 verbunden. Ein zweiter Eingang dieses UND-Gatters 56 ist mit einem Eingang 57 verbunden, der mit dem Tachogenerator verbunden ist, während der Ausgang dieses UND-Gatters 56 mit dem Zähleingang des Zählers 55 verbunden ist.

Der Tachogenerator ist derart ausgelegt, daß mit seiner Hilfe eine Position auf dem Außenradius der Informationsspur mit einer Genauigkeit größer als einem Informationsblock I festgelegt werden kann. Beim genannten Compact Disc Digital Audio System beträgt die maximale Anzahl der Informationsblöcke auf dem Außenradius weniger als 20. Das bedeutet, daß in dieser Anwendung ein Tachogenerator, der 20 Impulse je Umdrehung des Aufzeichnungsträgers erzeugt, bestimmt ausreicht.

Der Zähler 55 ist dazu eingerichtet, beim Erreichen einer Zählerstellung gleich 19 eine logische "1" als Ausgangssignal zu erzeugen. Das bedeutet, daß vom Anfang eines Zählzyklus gerechnet dieser Zähler eine logische "1" zu dem Zeitpunkt liefert, da der Aufzeichnungsträger fast eine Umdrehung ausgeführt hat.

Am Anfang des Lesevorgangs des Aufzeichnungsträgers wird dieser Zähler 55 in die Zählstellung 19 gebracht, so daß sein Ausgangssignal 51 detektiertes Untercodesymbol C & D bewirkt, daß ein Impuls zum Setzeingang des Flipflops 54 geliefert wird. In Beantwortung dazu öffnet dieser Flipflop 54 das UND-Gatter 23 zum Zuführen des Informationssignals zur Speicheranordnung 21. Der erste Impuls des Detektors 51 wird vom UND-Gatter 28 nocht gesperrt, weil das Ausgangssignal des Flipflops 54 diesem UND-Gatter 28 etwas verzögert zugeführt wird.

Jeweils beim Beginn eines folgenden Informationsblocks erzeugt der Detektor 51 erneut einen Impuls. Diese Impulse steuern einerseits die Stellung des Schalters S₁, zum andern die Zählstellung des Zählers 33. Erreicht dieser Zähler 33 die Zählstellung "5", wird das UND-Gatter 28 gesperrt und der Flipflop 54 zurückgestellt. Durch die dabei erscheinende logische "1" am Ausgang des Flipflops 54 wird zunächst das UND-Gatter 23 gesperrt. Auch wird von der Rückflanke dieses Ausgangssignals der Zähler 55 in die Nullstellung geschaltet, wodurch auch sein Ausgangssignal "0" wird und das UND-Gatter 52 gesperrt wird.

Schließlich wird durch das Erscheinen der logischen "0" des Flipflops 54 das bis jetzt gesperrte UND-Gatter 56 über seinen invertierenden Eingang geöffnet. Die dem Eingang 57 zugeführten Tachoimpulse werden über das UND- Gatter 56 dem Zähler 55 weitergeleitet, der eine logische "1" dem UND-Gatter 52 zuführt, sobald die Zählstellung 19 wieder erreicht wird, d. h. nach fast einer Umdrehung des Aufzeichnungsträgers. Das erste nach diesem Zeitpunkt dem Eingang 22 zugeführte erste Untercodesymbol eines Informationsblocks wird dabei wieder dem Flipflop weitergeleitet, wodurch er in die Stellung "1" kommt und der zweite Schreibzyklus der Speicheranordnung 21 gestartet wird.

Statt der Verwendung eines getrennten, mit dem Aufzeichnungsträger gekoppelten Tachogenerators kann auch das gelesene Informationssignal selbst zum Erhalten eines Tachosignals verwendet werden. Hierzu können z. B. Bitzellen, die Untercodesymbole C & D oder die Synchronisationswörter S benutzt werden. Da jedoch die Informationsdichte in der Informationsspur konstant ist, variiert die Anzahl der Bitzellen, der Untercodesymbole und der Synchronisationswörter pro Spurumfang abhängig vom Radius dieser Informationsspur. Das bedeutet, daß ein Kunstgriff erforderlich ist, um eines dieser Signale als Tachosignal für das gesteckte Ziel verwenden zu können. Dies wird an Hand der Fig. 10 näher erläutert, wobei die Detektion des ersten Untercodesymbols C & D eines Informationsblocks zum Erhalten des gewünschten Tachosignals verwendet wird. Der Einfachheit halber sind in Fig. 10 nur diejenigen Elemente angegeben, die in bezug auf die Anordnung nach Fig. 9 geändert sind.

Die Anordnung nach Fig. 10 enthält einen Zähler 63, der mit dem Detektor 51 verbunden ist, der stets beim Erscheinen des ersten Untercodesymbols eines Informationsblocks am Eingang 22 diesem Zähler einen Impuls zuführt. Auch empfängt dieser Zähler 63 von einem Eingang 66 einen Tachoimpuls aus einem Tachogenerator, der mit dem Motor 2 (Fig. 1) verbunden ist und einen Tachoimpuls je Umdrehung des Aufzeichnungsträgers liefert. Der Ausgang des Zählers ist mit einem Speicher 64 verbunden. Der dem Eingang 66 zugeführte Tachoimpuls stellt den Zähler stets auf Null zurück und bewirkt gleichfalls, daß die zu diesem Zeitpunkt vorhandene Zählerstellung des Zählers 63 in den Speicher 64 eingeschrieben wird und dort eingeschrieben bleibt, bis die folgende Zählstellung nach einer Umdrehung des Aufzeichnungsträgers eingeführt wird. Das bedeutet, daß der Speicher 64 zu jedem Zeitpunkt eine Zählstellung enthält, die der Anzahl von Imformationsblöcken auf dem zu diesem Zeitpunkt abgetasteten Spurumfang der Informationsspur enthält.

Die vom Detektor 51 gelieferten Impulse werden gleichfalls einem UND-Gatter 61 zugeführt, das analog dem UND-Gatter 56 in Fig. 9 vom Flipflop 54 geöffent wird, sobald ein Schreibzyklus der Speicheranordnung 21 beendet ist. Von diesem Zeitpunkt an erreichen diese Impulse einen Zähler 62. Ein Komparator 65 detektiert den Zeitpunkt, zu dem die Zählstellung dieses Zählers 62 bis auf eins die Zählstellung erreicht hat, die im Speicher 64 gespeichert ist, was dem Zeitpunkt entspricht, zu dem der Aufzeichnungsträger fast eine Umdrehung ausgeführt hat. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt der Komparator 65 eine logische Eins zum UND-Gatter 52, wodurch Impulse des Detektors 51 dem Flipflop 54 und dem UND-Gatter 28 zugeführt werden, wodurch der folgende Schreibzyklus der Speicheranordnung 21 gestartet wird.

Da bei dieser Ausführungsform nur das erste Untercodesymbol eines jeden Informationsblocks zum Erhalten des gewünschten Tachosignals benutzt wird, ist die Genauigkeit dieser Ausführungsform beschränkt. Es ist jedoch einfach möglich, diese Genauigkeit zu vergrößern. So können beispielsweise die vom Detektor 52 gelieferten Impulse einem Frequenzvervielfacher zugeführt werden. Die von diesem Frequenzvervielfacher gelieferten Impulse enthalten dabei neben den vom Detektor 51 gelieferten Impulsen auch durch Interpolation erhaltene Impulse. Durch die Verbindung des Ausgangs dieses Frequenzvervielfachers mit dem Zähler 63 wird dabei ein Tachosignal erhalten, dessen Genauigkeit um den Faktor gleich der Frequenzvervielfachung vergrößert ist.

Eine zweite Möglichkeit zum Vergrößern der Genauigkeit des Tachosignals ist die Verwendung eines anderen kennzeichnenden Symbols in den Informationsblöcken. So kann beispielsweise jedes Untercodesymbol in einem Informationsblock mit Hilfe eines getrennten Detektors detektiert werden. Da jeder Informationsblock 98 Untercodesymbole enthält, erzeugen die von einem derartigen Detektor dem Zähler 63 zugeführten Impulse ein Tachosignal, das um den Faktor 98 genauer ist als das nach der Ausführungsform in Fig. 10 erhaltene Tachosignal.

Weiter sind Abwandlungen hinsichtlich der Bestimmung einer Umdrehungsperiode in bezug auf die Anordnung nach Fig. 10 möglich. Bei der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform wurde davon ausgegangen, daß der Tachogenerator dem Anschluß 66 nur einen Impuls je Umdrehung liefert, was bedeutet, daß der Meßzeitraum zur Bestimmung der Anzahl von Untercodesymbolen ebenfalls eine Umdrehungsperiode beträgt. Indem jedoch ein Tachogenerator verwendet wird, der mehrere Impulse pro Umdrehung des Aufzeichnungsträgers erzeugt (z. B. vier), kann über den Zähler 63 die Anzahl von Untercodesymbolen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Tachogeneratorimpulsen bestimmt werden und ein Vervielfacher (4x) kann daraus die Umdrehungsperiode bestimmen und die zugehörige Zählstellung in den Speicher 64 einschreiben.

Es wird klar sein, daß hinsichtlich der dargestellten Ausführungsbeispiele viele Abwandlungen möglich sind. Insbesondere hinsichtlich der Organisation der Lesezyklen und der dabei benutzten Signale und der logischen Bausteine sind selbstverständlich viele Möglichkeiten gegeben. So ist es bestimmt nicht notwendig, bei den Ausführungsformen nach Fig. 9 und 10 Informationsblöcke I bestehend aus 98 Rahmen F₃ zu verwenden, sondern es können auch Informationsblöcke bestehend aus einer beliebigen Anzahl von Rahmen F₃ verwendet werden. Die dargestellten Ausführungsbeispiele basieren alle auf dem Signalformat des Compact-Disc-Digital-Audio-Systems. Es wird klar sein, daß die Erfindung sich keineswegs auf die Anwendung in diesem System beschränkt.

Weiter ist zu bedenken, daß die bei dem erfindungsgemäßen System benutzte Zeitexpansion nur dem Informationssignal selbst auferlegt zu werden braucht. Die im aufgezeichneten Informationssignal vorhandene zusätzliche Information, wie die Untercodesymbole, Synchronisationswörter, brauchen nicht an sich mitexpandiert zu werden, sondern können zuvor, d. h. vor der Expansion, ausgeschlüsselt werden. Hierdurch kann eine Beschränkung des erforderlichen Speicherraums der Speicheranordnung erreicht werden. Wo in der Beschreibung und bei den Ansprüchen die Rede von Datenbits ist, sind daher nur diejenigen Datenbits zu verstehen, die für eine korrekte Wiedergabe des aufgezeichneten Informationssignals unentbehrlich sind, d. h. diejenigen Informationsbits, die notwendigerweise der Signalverarbeitungsanordnung 31 nach Fig. 5 zuzuführen sind.

Claims (7)

1. Anordnung zum Lesen eines scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers (1) mit einer spiralförmigen Informationsspur mit optisch lesbarer bitcodierter Information, die in der Informationsspur in Form eines Datenbitflusses mit einer konstanten Raum-Bit-Frequenz unabhängig vom Durchmesser des Spurumfangs aufgezeichnet ist und aus einer Aufeinanderfolge detektierbarer Informationsblöcke mit einer festen Datenbitanzahl besteht, welche Anordnung mit einer Strahlungsquelle (5) zum Aussenden eines Lesestrahlenbündels (4), mit einem optischen System (6, 7, 8) zum Projizieren dieses Lesestrahlenbündels (4) als Lesefleck (9) auf den Aufzeichnungsträger (1), mit einem Detektorsystem (10) zum Detektieren der im Lesestrahlenbündel nach dem Einwirken auf den Aufzeichnungsträger vorhandenen Information, mit einem Umsetzer (16) zum Umsetzen dieser Information in ein elektrisches Informationssignal, mit einem Positionierungssystem (11, 13) zum Regeln der radialen Lage des Leseflecks (9) auf dem Aufzeichnungsträger (1) und mit einem Servosystem (2, 18, 19) zum Regeln der Abtastgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers zum Erhalten eines elektrischen Informationssignals mit einer unabhängig von der radialen Abtastlage auf dem Aufzeichnungsträger konstanten gewünschten Bitfrequenz versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Servosystem zum Regeln der Abtastgeschwindigkeit (2, 18, 19) zum Bewirken einer Abtastgeschwindigkeit eingerichtet ist, die ein elektrisches Informationssignal mit einer konstanten ersten Bitfrequenz ergibt, die einen Faktor n größer als die schließlich gewünschte Bitfrequenz ist, daß der Umsetzer (16) eine Speicheranordnung (21) zum Aufnehmen der Datenbits eines gelesenen Informationsblocks mit der ersten Bitfrequenz und zum erneuten Abgeben dieser Datenbits mit der gewünschten Bitfrequenz enthält, und daß die Anordnung eine Steuereinheit (12) enthält, die einerseits mit dem Positionierungssystem (11, 13) zum Ausführen einer sprungförmigen Rückstellung des Abtastflecks (9) über einen Spurabstand an den von dieser Steuereinheit festgelegten Zeitpunkten und andererseits mit der Speicheranordnung (21) zum Festlegen der Einschreibperioden dieses Speichers (21) verbunden ist, wobei diese Steuereinheit derart eingerichtet ist, daß durch das von dieser Steuereinheit festgelegte Abtastmuster der Informationsspur und der festgelegten Einschreibperioden der Speicheranordnung (21) aufeinanderfolgende Informationsblöcke nach einem von der Steuereinheit festgelegten Zyklus in der Speicheranordnung (21) eingeschrieben und von dieser Speicheranordnung wieder als eine geschlossene Aufeinanderfolge von Informationsblöcken abgegeben werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von einem Aufzeichnungsträger, in dem die Anzahl der Informationsblöcke, aufgezeichnet im äußeren Spurumfang der Informationsspur, M beträgt, der Faktor n zumindest größer als +1 ist, wobei N eine ganze Zahl ist, und die Speicheranordnung eine Kapazität besitzt, die zumindest zum Speichern von NP Datenbits ausreicht, wobei P die Anzahl der Datenbits eines einzigen Informationsblocks ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für N größer als Eins die Speicheranordnung N Speicher mit je einer Kapazität enthält, die zumindest zum Aufnehmen von P Datenbits ausreicht und daß die Steuereinheit zum getrennten Festlegen des Einschreibzyklus eines jeden dieser Speicher eingerichtet ist.

4. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein jeder der auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Informationsblöcke einen individuellen Kennungscode enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit einen Kennungscodedetektor zum Detektieren des Kennungscodes eines zugeführten Informationsblocks enthält und daß der Einschreibzyklus der Speicheranordnung und das Abtastmuster des Aufzeichnungsträgers von dieser Steuereinheit an Hand der detektierten Kennungscodes festgelegt wird.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein jeder der auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Informationsblöcke einen detektierbaren Anfangs- und/oder Endcode enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit einen Detektor zum Detektieren dieses Anfangs- und/oder Endcodes enthält, daß weiter die Anordnung mit einem Tachosystem zum Definieren einer Umdrehungsperiode des Aufzeichnungsträgers zu jedem Abtastzeitpunkt versehen ist und daß die Steuereinheit den Einschreibzyklus der Speicheranordnung und das Abtastmuster des Aufzeichnungsträgers an Hand der detektierten Anfangs- und/oder Endcodes der Informationsblöcke und die vom Tachosystem definierte Umdrehungsperiode festlegt.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Tachosystem einen mit dem Antrieb des Aufzeichnungsträgers verbundenen Tachogenerator enthält, der dazu eingerichtet ist, je Umdrehung des Aufzeichnungsträgers eine Anzahl von Tachoimpulsen zu erzeugen, die zumindest gleich der Anzahl von einem Anfangs- und/oder Endcode eindeutig definierter Informationsblöcke oder Unterblöcke im äußeren Spurumfang der Informationsspur ist.

7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Tachosystem einen mit dem Antrieb des Aufzeichnungsträgers verbundenen Tachogenerator enthält, der eine beschränkte Anzahl von Tachoimpulsen je Umdrehung des Aufzeichnungsträgers erzeugt, und daß das Tachosystem weiter einen mit dem Umsetzer verbundenen Detektor zum Detektieren eines wenigstens einmal je Informationsblock vorhandenen eindeutigen Symbols enthält und daß das Tachosystem dazu eingerichtet ist, zu jedem Abtastzeitpunkt an Hand der Tachoimpulse und der detektierten Symbole die Umdrehungsperiode des Aufzeichnungsträgers zu bestimmen.