DE69222286T2

DE69222286T2 - Informationsaufzeichnungs-/Wiedergabegerät mit einem optischen Aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE69222286T2
Application number: DE69222286T
Authority: DE
Inventors: Kyota Funamoto; Shinichi Okada
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1992-01-21
Filing date: 1992-07-31
Publication date: 1998-02-12
Anticipated expiration: 2012-08-01
Also published as: US5392270A; DE69222286D1; JP3305344B2; EP0553530A2; JPH05198100A; EP0553530A3; EP0553530B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Informationsaufzeichnungs/- Wiedergabevorrichtung, die einen optischen Aufzeichnungsträger, z.B. eine optische Platte, verwendet.
Aufzeichnungs- und Wiedergabesysteme für eine optische Platte können angesichts der OTF (Kontrastübertragungsfunktion) einer Objektivlinse und der Frequenzcharakteristik oder dgl. eines Aufzeichnungsmaterials als eine Art Tiefpaßfilter betrachtet werden. Wenn Information mit einer hohen linearen Aufzeichnungsdichte, die bis nahe an die obere Grenze des Frequenzgangs des Aufzeichnungs- und Wiedergabesystems erhöht worden ist, aufgezeichnet wird, tritt ein Lesefehler infolge einer sogenannten Codeinterferenz auf, durch die wiedergegebene Wellenformen zu der Zeit, wo angrenzende Marken gelesen werden, sich mit gewisser Wahrscheinlichkeit gegenseitig stören.
Nehmen wir an, eine Folge von Signalen "0,1,1,0,1" eingegeben wird, wobei das Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem für eine optische Platte als einfacher Übertragungsweg betrachtet wird. Wenn ein Eingangssignal "1" ein Impuls mit einem Pegel von "1" ist entspricht die Folge von Signalen "0,1,1,0,1" dem Eingangssignal, wie in Fig. 1 dargestellt. Das in Fig. 1 dargestellte Ausgangssignal wird entsprechend diesem Eingangssignal ermittelt. Das Signal, das durch die durchgezogene Linie dargestellt ist, wird zuerst entsprechend dem ersten Eingangsimpuls ausgegeben, das Signal, das durch die unterbrochene Linie dargestellt ist, wird danach entsprechend dem nächsten Eingangsimpuls ausgegeben, und das Signal, das durch die Linie mit abwechselnd langen und kurzen Strichen dargestellt ist, wird entsprechend dem letzten Eingangsimpuls ausgegeben. Das endgültige Ausgangssignal entspricht somit der Summe der beiden Ausgangssignale, wie durch die Linie mit abwechselnd langen und kurzen Strichen dargestellt. Die ermittelte Folge von Ausgangssignalen "0,1,2,1,1" unterscheidet sich von der Folge von Eingangssignalen.
Aufgrund der vorstehend erwähnten Charakteristik kann man sagen, daß bei einer erreichten hohen linearen Aufzeichnungsdichte die Aufzeichnungsund Wiedergabesysteme für eine optische Platte einem PR-(1,1)-Übertragungsweg (Teilantwort-Übertragungsweg) angenähert ist, wie in Fig. 2 dargestellt. Der PR-(1,1)-Übertragungsweg weist eine solche Charakteristik auf, daß, wenn eine Folge von Eingangssignalen einen digitalisierten Wert hat, das Ausgangssignal einen ternären Wert hat.
Herkömmlicherweise wird daher unter Verwendung eines Ternärdetektionsverfahrens, wobei die Aufzeichnungs- und Wiedergabesysteme für eine optische Platte als ein PR-(1,1)-Übertragungsweg betrachtet werden, eine Informationsaufzeichnung und -wiedergabe auf und von einer optischen Platte, die für eine hohe lineare Aufzeichnungsdichte geeignet ist, durch Vorrichtungen erreicht, die Strukturen aufweisen, wie sie in Fig. 3 und 4 dargestellt sind.
Fig. 3 stellt die Struktur einer herkömmlichen Informationsaufzeichnungsvorrichtung für eine optische Platte dar.
Beim Aufzeichnen von Information wird die Aufzeichnungsinformation, die so digitalisiert ist, daß sie die Werte "0" und "1" aufweist, an einen Vorcodierer 1 übergeben. Der Vorcodierer 1 moduliert Daten, bevor die Daten in den PR-(1,1)-Übertragungsweg eingegeben werden, und ist einem Übertragungsweg äquivalent, der Eingangsdaten mit der Charakteristik verarbeitet, die der Charakteristik des PR-(1,1)-Übertragungsweges entgegengesetzt ist, wie er in Fig. 5 dargestellt ist. Das Ausgangssignal des Vorcodierers 1 wird über einen Digital isierer 2 an einen optischen Kopf 3 übergeben. Der Digitalisierer 2 digitalisiert andere Werte als "0" und "1", die vom Vorcodierer 1 erzeugt werden, und kann so ausgeführt sein, daß er einen Eingangswert durch "2" teilt und den Rest ausgibt. Der optische Kopf 3 führt eine photoelektrische Umwandlung mit dem Ausgangssignal des Digitalisierers 2 durch und zeichnet das resultierende Signal auf einer optischen Platte auf, die von einem Spindelmotor 4 gedreht wird. Es ist bekannt, daß der Vorcodierer 1 und der Digitalisierer 2 eine sogenannte NRZi-Modulationsfunktion (ohne Rückkehr nach null, invertierend) haben, die den Pegel eines Ausgangssignals invertiert, wenn ein Eingangssignal "1" ist. Es wird deshalb in Erwägung gezogen, die Aufzeichnungsinformation an den optischen Kopf 3 über einen NRZi-Modulator 6 zu übergeben, der einen Vorcodierer 1 und einen Digitalisierer 2 aufweist.
Fig. 4 stellt den Aufbau einer herkömmlichen Informationswiedergabevorrichtung für eine optische Platte dar.
Bei einer Wiedergabe von Information greift ein optischer Abtaster bzw. ein optisches Abtastsystem 7 zum Lesen von Information auf die optische Platte 5 zu, wodurch ein wiedergegebenes Signal entsteht. Das wiedergegebene Signal wird von einem Entzerrer-Verstärker 8 verstärkt, bevor es an einen Pegeldetektor 9 übergeben wird. Der Pegeldetektor 9 digitalisiert das ternäre wiedergegebene Signal, um aus ihm die ursprüngliche Aufzeichnungsinformation wiederherzustellen, und gibt die wiedergegebene Information aus. Der Vorgang, den der optische Abtaster 7 durchführt, um Information von der optischen Platte 5 zu lesen, ist dem PR-(1,1)-Übertragungsweg aufgrund der Codeinterferenz äquivalent. Das wiedergegebene Signal ist somit ein ternäres Signal mit den Werten "0", "1" und "2". Der Pegeldetektor 9 vergleicht den Pegel des Signals vom Entzerrer-Verstärker 8 mit einem ersten und einem zweiten Schwellpegel. Der Pegeldetektor 9 ist so beschaffen, daß er "0" ausgibt, wenn der Pegel des Signals vom Entzerrer-Verstärker 8 niedriger als der erste Schwellpegel oder gleich oder höher als der zweite Schwellpegel ist, und "1" ausgibt, wenn der Pegel dieses Signals gleich oder höher als der erste Schwellpegel und niedriger als der zweite Schwellpegel ist.
Zusammengefaßt sollten die herkömmlichen Aufzeichnungs- und Wiedergabesysteme für eine optische Platte, die so ausgeführt ist, daß sie eine hohe lineare Aufzeichnungsdichte aufweist, ein ternäres Signal unter Verwendung von zwei Schwellpegeln trennen und extrahieren. Diese Trennung/Extraktion eines Signals, das genau in drei Werte umgesetzt werden kann, erfordert ein höheres Signal-Rausch-Verhältnis im wiedergegebenen Signal als die Trennung und Extraktion eines Digitalsignals durch einen einzelnen Schwellpegel und ist deshalb praktisch schwer durchführbar.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Informationsaufzeichnungs/Wiedergabevorrichtung bereitzustellen, die einen optischen Aufzeichnungsträger verwendet und die nicht den vorstehend erwähnten Nachteil hat und somit Information von einem Aufzeichnungsträger wiedergeben kann, der so beschaffen ist, daß er eine hohe lineare Aufzeichnungsdichte aufweist, und zwar mit einem Verfahren zur Durchführung einer Signaltrennung/Extraktion mit einem Schwellpegel in einem Schwellpegeldetektiervorgang zur Zeit der Informationswiedergabe.
DE-A-2947874 offenbart eine Informationsaufzeichnungsvorrichtung, die einen optischen Aufzeichnungsträger verwendet und bei der n-Bit-Wörter in m-Bit-Wörter entsprechend einer vorbestimmten Datenumsetztabelle umgesetzt werden und die umgesetzten Wörter NRZi-moduliert werden.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Informationsaufzeichnungsvorrichtung dar, die einen optischen Aufzeichnungsträger verwendet, mit:
einer Datenumsetzeinrichtung zum Durchführen einer Datenumsetzung aus n-Bit-Eingangsdatenwörtern in umgesetzte m-Bit-Datenwörter entsprechend einer vorbestimmten Datenumsetztabelle, wobei gilt: m ) n, einer NRZi-Moduliereinrichtung zum Modulieren der umgesetzten Datenwörter und
einer Aufzeichnungseinrichtung zum Aufzeichnen der modulierten umgesetzten Datenwörter auf einen optischen Aufzeichnungsträger, dadurch gekennzeichnet, daß die umgesetzten Datenwörter jeweils aus (i) mindestens einem "0"-Bit und einer geraden Anzahl von aufeinanderfolgenden "1"-Bits oder aus (ii) einem Abschnitt von "01010"-Bits und mindestens einem "0"-Bit oder einer geraden Anzahl von aufeinanderfolgenden "1"-Bits bestehen und die NRZi-Moduliereinrichtung ein Bit des umgesetzten Datenwortes umkehrt, wenn das vorhergehende modulierte Bit "1" ist.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Informationswiedergabevorrichtung für einen optischen Aufzeichnungsträger dar, auf den Information mit einer Informationsaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1 aufgezeichnet wird, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Leseeinrichtung zum Lesen von Information vom optischen Leseträger, um ein wiedergegebenes Signal bereitzustellen, eine Pegeldetektiereinrichtung zum Detektieren eines niedrigen "0"oder hohen "1"-Pegels des wiedergegebenen Signals und zum Ausgeben von Digitaldaten;
gekennzeichnet durch:
eine Fehlerkorrektureinrichtung zum Detektieren einer Sequenz von "01110"-Bits in den Digitaldaten und Ausgeben einer Sequenz "01010" als korrigierte Daten und, wenn kein Fehler detektiert wird, Ausgeben der Digitaldaten; und
eine Datenumsetzeinrichtung zum Durchführen der Umkehr der Datenumsetzung, die entsprechend der vorstehend definierten Datenumsetztabelle erfolgt ist, um die aufgezeichnete Information auszugeben.
Fig. 1 ist ein Diagramm, das einen Datenlesefehler darstellt, der durch Codeinterferenz verursacht wird;
Fig. 2 zeigt einen PR-(1,1)-Übertragungsweg;
Fig. 3 und 4 sind Schaltbilder, die die Strukturen von herkömmlichen Informationsaufzeichnungs- und -wiedergabevorrichtungen darstellen, die einen optischen Aufzeichnungsträger verwenden;
Fig. 5 ist ein Schaltbild eines Vorcodierers; und
Fig. 6 und 7 sind Schaltbilder, die die Strukturen von erfindungsgemäßen Informationsaufzeichnungs- und -wiedergabevorrichtungen darstellen, die einen optischen Aufzeichnungsträger verwenden.
In einer erfindungsgemäßen Informations/Wiedergabevorrichtung, die einen optischen Aufzeichnungsträger verwendet, führt die Informationsaufzeichnungsvorrichtung eine Datenumsetzung derartig durch, daß "1" nicht drei- oder mehr als dreimal nacheinander in einer Folge von Informationsdaten zur Zeit der Aufzeichnung von Informationsdaten auf einen Aufzeichnungsträger auftritt, und die Informationswiedergabevorrichtung stellt aus den Daten, die durch diese Datenumsetzung umgesetzt worden sind, die ursprünglichen Informationsdaten wieder her.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 6 und 7 stellen die Strukturen der erfindungsgemäßen Informationsaufzeichnungs- und -wiedergabevorrichtungen dar, die einen optischen Aufzeichnungsträger verwenden. Die Informationsaufzeichnungs- und -wiedergabevorrichtungen führen Informationsaufzeichnung und Informationswiedergabe in den Einheiten von acht Bit durch.
Zunächst bewirkt die Informationsaufzeichnungsvorrichtung gemäß Fig. 6, die die vorliegende Erfindung darstellt, daß beim Aufzeichnen von Informationsdaten auf eine optischen Platte 5 ein 8-zu-13-Umsetzer 10 vor einer NRZi-Modulation eine Datenumsetzung derartig durchführt, daß "1" nach der NRZi-Modulation nicht drei- oder mehr als dreimal nacheinander in einer Folge von Informationsdaten erscheint.
Der 8-zu-13-Umsetzer 10 führt eine Datenumsetzung durch, um eine 8-Bit-Eingangsaufzeichnungsinformation nach einer der nachstehenden Regeln zu 13-Bit-Daten zu expandieren.
REGEL (1): Ein Muster nach einer Umsetzung besteht aus mindestens einer "0" und einer geraden Anzahl von aufeinanderfolgenden "1".
REGEL (2): Ein Muster nach einer Umsetzung weist einen Abschnitt, der aus "01010" besteht, und einen Abschnitt, der mindestens aus einer "0" oder einer geraden Anzahl von aufeinanderfolgenden "1" besteht, auf.
Da der 8-zu-13-Umsetzer 10 keine Ausgangsregel für ein Eingangsignal hat, muß ein Anwender nach den vorstehend genannten Regeln Ausgangsmuster willkürlich herstellen und eine Datenumsetztabelle herstellen, die die Ausgangsmuster mit den Eingangsdaten verknüpft. Die Tabellen 1 bis 9 stellen Beispiele der Datenumsetztabelle dar, die die Ausgangsmuster mit den Eingangsdaten verknüpft. Die Tabellen 1 bis 7 sind nach der Regel (1) und die Tabellen 8 bis 9 nach der Regel (2) hergestellt. Der 8-zu-13- Umsetzer 10 kann aus einem ROM (Festwertspeicher) bestehen, wobei die Ausgabemuster als Daten unter Adressen aufgezeichnet werden, die von den Eingangsdaten festgelegt werden.
Daten nach einer 8-zu-13-Umsetzung werden an einen NRZi-Modulator 6 übergeben, um NRZi-Daten zu bilden. Diese NRZi-Daten werden dann an einen optischen Kopf 3 übergeben, um auf eine optischen Platte 5 aufgezeichnet zu werden. TABELLE 1 TABELLE 2 TABELLE 3 TABELLE 4 TABELLE 5 TABELLE 6 TABELLE 7 TABELLE 8 TABELLE 9
Nachstehend wird die erfindungsgemäße Informationswiedergabevorrichtung gemäß Fig. 7 beschrieben. Ein optischer Abtaster 7 nimmt Information von der optischen Platte 5 auf und übergibt das erfaßte wiedergegebene Signal an einen Entzerrer-Verstärker 8. Das wiedergegebene Signal, das vom Entzerrer-Verstärker 8 verstärkt wird, wird an einen Pegeldetektor 11 übergeben. Der Pegeldetektor 11 vergleicht den Pegel des Signals vom Entzerrer-Verstärker 8 mit einem Schwellpegel als Referenz zur Pegelunterscheidung, um Digitaldaten aus dem wiedergegebenen Signal zu erfassen. Der Pegeldetektor 11 übergibt Digitaldatenelement "0" an eine Fehlerkorrekturschaltung 12, wenn der Pegel des Signals vom Entzerrer- Verstärker 8 niedriger ist als der Schwellpegel, und übergibt Digitaldatenelement "1" an die Fehlerkorrekturschaltung 12, wenn dieser Signalpegel gleich oder höher als der Schwellpegel ist. Wenn eine Sequenz "01110" in den empfangenen 13-Bit-Daten vorhanden ist, korrigiert die Fehlerkorrekturschaltung 12 sie in "01010" und übergibt die korrigierten Daten an den 13-zu-8-Umsetzer 13. Wenn die empfangenen 13-Bit-Daten keine Sequenz "01110" enthalten, führt die Fehlerkorrekturschaltung 12 keine Fehlerkorrektur durch und übergibt die empfangenen Daten direkt an den 13-zu-8-Umsetzer 13. Der 13-zu-8-Umsetzer 13 verwendet die Datenumsetztabelle auf eine Weise, die zu derjenigen, wie sie der 8-zu-13-Umsetzer 10 verwendet, umgekehrt ist, um 13-Bit-Daten in 8-Bit-Daten umzusetzen, und gibt die resultierenden Daten als wiedergegebene Information aus.
Nachstehend wird ein Datenübergang in bezug auf eine tatsächliche Dateneingabe in die erfindungsgemäße Informationsaufzeichnungs/Wiedergabevorrichtung beschrieben. In dieser Beschreibung sind die Tabellen 1 bis 9 als Datenumsetztabellen für eine 8-zu-13-Umsetzung zu verwenden. Zunächst wird ein Datenübergang zu der Zeit der Informationsaufzeichnung/Wiedergabe beschrieben, wenn eine 8-zu-13-Umsetzung nach der vorstehend beschriebenen Regel (1) erfolgt.
Wenn folgende Aufzeichnungsinformation vorliegt: "01111010" (hexadezimal "7A"), ergeben sich aus Tabelle 4 nach einer 8-zu-13-Umsetzung die Daten "0011011000000". Wenn diese Daten einer NRZi-Modulation unterzogen werden, ergibt sich "0010010000000", was wiederum auf der optischen Platte 5 aufgezeichnet wird. Zur Zeit der Informationswiedergabe ergeben sich aufgrund einer Codeinterferenz aus den Daten "0010010000000" die Daten "0011011000000". Da die Sequenz "01110" nicht in diesen Daten erscheint, wird "0011011000000" direkt einer 13-zu-8-Umsetzung unterzogen. Bei der 13-zu-8-Umsetzung wird die Datenumsetztabelle (Tabelle 4) auf eine Weise verwendet, die zu derjenigen, wie bei der 8-zu-13-Umsetzung verwendet wird, umgekehrt ist, so daß "01111010" als wiedergegebene Information ausgegeben wird.
Als nächstes wird ein Datenübergang zur Zeit einer Informationsaufzeichnung/Wiedergabe beschrieben, wenn eine 8-zu-13-Umsetzung nach der vorstehend beschriebenen Regel (2) erfolgt.
Wenn folgende Aufzeichnungsinformation vorliegt: "11101000" (hexadezimal "E8"), ergeben sich aus Tabelle 8 nach einer 8-zu-13-Umsetzung die Daten "0010100110000". Wenn diese Daten einer NRZi-Modulation unterzogen werden, ergibt sich "0011000100000", was wiederum auf der optischen Platte 5 aufgezeichnet wird. Zur Zeit der Informationswiedergabe ergeben sich aufgrund einer Codeinterferenz aus den Daten "0011000100000" die Daten "0012100110000". Da ein einzelner Schwellpegel bei der Detektion des Pegels des wiedergegebenen Signals verwendet wird und alle Pegel über "1" erfindungsgemäß auf "1" gesetzt werden, ergibt sich aus diesen Daten tatsächlich "0011100110000". Da eine Sequenz "01110" in diesen Daten vorhanden ist, werden die Daten zu "0010100110000" korrigiert, die wiederum einer 13-zu-8-Umsetzung unterzogen werden. Bei der 13-zu-8-Umsetzung wird die Datenumsetztabelle (Tabelle 8) auf eine Weise verwendet, die zu derjenigen, die bei der 8-zu-13-Umsetzung verwendet wird, umgekehrt ist, so daß "11101000" als wiedergegebene Information ausgegeben wird.
Die Anzahlen der Bits, "8" und "13", bei der 8-zu-13-Umsetzung und bei der 13-zu-8-Umsetzung sind für die Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Ausführungsform festgelegt, die eine Informationsaufzeichnung und -reduzierung in den Einheiten von 8 Bit durchführen, aber diese Anzahlen können von einem Anwender beliebig festgelegt werden, solange sie die Regel (1) und (2) erfüllen.
Die erfindungsgemäße Informationsaufzeichnungs/Wiedergabevorrichtung, die einen optischen Aufzeichnungsträger verwendet, verhindert, daß "1" aufeinanderfolgend in den Daten erscheint und führt eine Datenumsetzung durch, um die Anzahl von aufeinanderfolgend erscheinenden "1" vor einem Aufzeichnen von Aufzeichnungsinformation auf eine Platte maximal auf zwei zu beschränken. Beim Detektieren des Pegels des wiedergegebenen Signals müssen dadurch lediglich die Werte "0" und "1" detektiert werden, so daß das wiedergegebene Signal kein höheres Signal-Rausch-Verhältnis erfordert als dasjenige, das von der herkömmlichen Vorrichtung erfaßt wird, die drei Werte von Pegeln, nämlich "0", "1" und "2" detektiert. Die vorliegende Erfindung kann deshal beine Informationsaufzeichnungs/Wiedergabevorrichtung für einen optischen Aufzeichnungsträger bereitstellen, der für eine höhere lineare Aufzeichnungsdichte geeignet ist.

Claims

1. Informationsaufzeichnungsvorrichtung, die einen optischen Aufzeichnungsträger verwendet, mit

einer Datenumsetzeinrichtung (10) zum Durchführen einer Datenumsetzung aus n-Bit-Eingangsdatenwörtern in umgesetzte m-Bit- Datenwörter entsprechend einer vorbestimmten Datenumsetztabelle, wobei gilt: m > n,

einer NRZi-Moduliereinrichtung (6) zum Modulieren der umgesetzten Datenwörter, und

einer Aufzeichnungseinrichtung (3) zum Aufzeichnen der modulierten umgesetzten Datenwörter auf einen optischen Aufzeichnungsträger (5), dadurch gekennzeichnet, daß die umgesetzten Datenwörter jeweils aus (i) mindestens einem "0"-Bit und einer geraden Anzahl von aufeinanderfolgenden "1"-Bits, oder aus (ii) einem Abschnitt von "01010"-Bits und mindestens einem "0"-Bit oder einer geraden Anzahl von aufeinanderfolgenden "1"-Bits bestehen und die NRZi-Moduliereinrichtung (6) ein Bit des umgesetzten Datenwortes umkehrt, wenn das vorhergehende modulierte Bit "1" ist.

2. Informationswiedergabevorrichtung für einen optischen Aufzeichnungsträger, auf den Information mit einer Informationsaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1 aufgezeichnet wird, wobei die Vorrichtung aufweist:

eine Leseeinrichtung (7) zum Lesen von Information vom optischen Leseträger, um ein wiedergegebenes Signal bereitzustellen,

eine Pegeldetektiereinrichtung (11) zum Detektieren eines niedrigen "0"- oder hohen "1"-Pegels des wiedergegebenen Signals und zum Ausgeben von Digitaldaten;

gekennzeichnet durch

eine Fehlerkorrektureinrichtung (12) zum Detektieren einer Sequenz von "01110"-Bits in den Digitaldaten und Ausgeben einer Sequenz "01010" als korrigierte Daten und, wenn kein Fehler detektiert wird, Ausgeben der Digitaldaten, und

eine Datenumsetzeinrichtung (13) zum Durchführen der Umkehr der Datenumsetzung, die entsprechend der vorstehend definierten Datenumsetztabelle erfolgt ist, um die aufgezeichnete Information auszugeben.