DE10140325A1 - Verfahren zur Verminderung des Rauschens in einem Wobbelsignal - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltung zur Rückgewinnung der in einer gewobbelten Spur (36) eines optischen Speichermediums (34) enthaltenen Information (INF). DOLLAR A Ein Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren innerhalb eines Geräts zum Lesen und/oder Beschreiben optischer Speichermedien (34) zu beschreiben, das störende Datensignalanteile (AS') im Wobbelsignal (TW) auch dann beseitigen kann, wenn die Wobbelfrequenz und die niedrigste Signalfrequenz nahe beieinander liegen. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Signale (A u. D, B u. C) zweier Detektorhälften (1A u. 1D, 1B u. 1C) eines Photodetektors (1), der zum Lesen der in der Spur (36) eines optischen Speichermediums (34) enthaltenen Daten dient, mit Gewichtungsfaktoren (K1, K2) versehen werden, die während des Betriebs des Geräts zum Lesen und/oder Beschreiben optischer Speichermedien dynamisch eingestellt werden. Zur Einstellung der Gewichtungsfaktoren (K1, K2) wird das gewonnene Wobbelsignal (TW) mit einem Datensignal (HF) verknüpft.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltung zur Rückgewinnung der in einer gewobbelten Spur eines optischen Speichermediums enthaltenen Information.
• Derartige Verfahren werden z. B. in Geräten zum Lesen und/oder Beschreiben optischer Speichermedien mit gewobbelten Spuren eingesetzt, um aus den gewobbelten Spuren Adreßinformationen zu gewinnen oder die Wobbelfrequenz zur Erzeugung eines Schreibtakts zu verwenden.
• Generell sind bei plattenförmigen optischen Speichermedien, welche sich zum Lesen und/oder Beschreiben eignen, die vorgeprägten Spuren derart ausgestaltet, daß sie eine ineinandergewickelte Spirale oder konzentrische Kreise darstellen. Speziell bei optischen Speichermedien, welche sich zum Beschreiben eignen, sind zum Auffinden bestimmter Positionen auf dem Medium die vorgeprägten Spuren zusätzlich in einer bestimmten Form gewobbelt. Dies bedeutet, daß die Spur nicht annähernd gerade, sondern in Schlangenlinien geprägt ist. Dabei ist beispielsweise in der Form dieser Schlangenlinien eine Adreßinformation enthalten, die zum Identifizieren einer bestimmten Position auf diesem optischen Speichermedium dient. Zur Kodierung werden verschiedene Verfahren angewendet, als Beispiele seien Frequenzmodulation oder Phasenmodulation genannt. Desweiteren kann das Wobbelsignal auch zur Drehzahlinformation oder zur Vorgabe einer Schreibdatenrate dienen.
• Üblicherweise wird der Modulationshub dieser Spurwobbelung klein gehalten, um die Spurregelung und die Auslesequalität des Datensignals nicht merklich zu beeinflussen. Der Modulationshub wird daher in der Größenordnung einiger Prozent des Spurabstands gehalten. Desweiteren wird die Modulationsfrequenz in einem Frequenzband ausgeführt, welches typischerweise oberhalb der oberen Eckfrequenz des Spurreglers, aber unterhalb der untersten Signalfrequenz des Datensignals liegt. Wegen des geringen Modulationshubs ist aber der Signal-zu-Rausch-Abstand des daraus gewonnenen Wobbelsignals relativ niedrig. Trotzdem sollen die kodierten Informationen sowie die Grundfrequenz sicher kodiert bzw. rekonstruiert werden, um ein sicheres Lesen und Schreiben zu ermöglichen. Störende Rauschanteile müssen deshalb wirksam unterdrückt werden.
• Aus der US 5,717,679 ist ein System bekannt, das in der Lage ist, Rauschanteile im Wobbelsignal, die durch eine Exzentrizität der gewobbelten Spur verursacht werden, zu beseitigen. Die zu diesem Zweck vorgestellte Schaltung verwendet Verstärker mit variabler Verstärkung, um unterschiedliche Ausleuchtungen zweier Detektorhälften zu kompensieren. Dem System liegt die CD-R-Technik zugrunde, bei der eine Wobbelfrequenz von 22,05 kHz verwendet wird. Da die niedrigste Signalfrequenz des Datensignals bei 934 kHz liegt, lassen sich die ebenfalls vorhandenen Datensignalanteile im Wobbelsignal leicht durch ein Tiefpaßfilter beseitigen, wie es auch in der US 5,717,679 gezeigt wird. Ein Nachteil dieses bekannten Systems ist, daß bei der Verwendung von Wobbelfrequenzen, die nahe an der niedrigsten Signalfrequenz liegen, wie es z. B. bei der DVD-Technik der Fall ist (Wobbelfrequenz 825 kHz), keine Tiefpaßfilterung möglich ist. Störende Datensignalanteile lassen sich deshalb mit dem gezeigten System bei hohen Wobbelfrequenzen nicht beseitigen.
• Ein Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren innerhalb eines Geräts zum Lesen und/oder Beschreiben optischer Speichermedien zu beschreiben, das störende Datensignalanteile im Wobbelsignal auch dann beseitigen kann, wenn die Wobbelfrequenz und die niedrigste Signalfrequenz nahe beieinander liegen.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Signale zweier Detektorhälften eines Photodetektors, aus denen ein Wobbelsignal gewonnen wird, wobei der Photodetektor zum Lesen der in einer Spur eines optischen Speichermediums enthaltenen Daten dient, mit Gewichtungsfaktoren versehen werden, die während des Betriebs des Gerätes dynamisch eingestellt werden. Zur Einstellung der Gewichtungsfaktoren wird der Datensignalanteil im gewonnenen Wobbelsignal mit dem Datensignal verknüpft. Die dynamische Einstellung der Gewichtungsfaktoren hat den Vorteil, daß die Datensignalanteile im Wobbelsignal stets optimal unterdrückt werden, auch wenn sich während des Betriebs Änderungen in der Ausleuchtung des Photodetektors ergeben.
• Erfindungsgemäß werden die Signale der beiden Detektorflächen des Photodetektors mit zueinander gegenläufigen Gewichtungsfaktoren versehen. Dies hat den Vorteil, daß die Amplitude des aus der Differenz der Signale der beiden Detektorflächen gewonnenen Wobbelsignals nicht von den Gewichtungsfaktoren beeinflußt wird.
• Erfindungsgemäß wird das Datensignal vor der Verknüpfung mit dem Datensignalanteil des Wobbelsignals binärisiert, so daß die Verknüpfung als Synchrondemodulation ausgeführt wird. Der Vorteil der Verwendung eines binärisierten Datensignals liegt darin, daß die Synchrondemodulation eine Multiplikation mit ±1 darstellt, die technisch leicht realisiert werden kann.
• Vorteilhafterweise wird das Wobbelsignal vor der Bestimmung des Datensignalanteils normiert. Dies kann beispielsweise durch ein gemitteltes Summensignal oder das Signal einer Detektorhälfte erfolgen. Auf diese Art ist die Amplitude des Wobbelsignals weniger abhängig von der Lichtleistung einer Lichtquelle im optischen Abtaster oder der Reflexion des optischen Speichermediums. Die Reaktionszeit des Regelkreises zur dynamischen Einstellung der Gewichtungsfaktoren ist dann ebenfalls weniger abhängig von diesen Größen. Ein Vorteil der Verwendung eines gemittelten Summensignals liegt darin, daß ein solches gemitteltes Summensignal in der Regel in Geräten zum Lesen und/oder Beschreiben optischer Speichermedien bereits vorliegt.
• In einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren wird die Amplitude des Wobbelsignals konstant gehalten, indem die Signale der beiden Detektorhälften getrennt durch ihr jeweiliges gemitteltes Summensignal normiert werden.
• Erfindungsgemäß werden störende Datensignalanteile im Wobbelsignal durch eine Schaltung beseitigt, die eines der vorgenannten Verfahren verwendet.
• Vorteilhafterweise wird ein erfindungsgemäßes Verfahren beziehungsweise eine erfindungsgemäße Schaltung zur Rückgewinnung der in einer gewobbelten Spur eines optischen Speichermediums enthaltenen Information in einem Gerät zum Lesen und/oder Beschreiben optischer Speichermedien eingesetzt.
• Die Erfindung soll nachfolgend anhand vorteilhafter Ausführungsbeispiele mit Hilfe der Fig. 1 bis 9 erläutert werden. Selbstverständlich liegen Kombinationen vorteilhafter Ausführungsbeispiele im Geltungsbereich der Erfindung. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten bzw. Signale. Es zeigt:
• Fig. 1 eine Anordnung zur Gewinnung eines Wobbelsignals gemäß dem Stand der Technik;
• Fig. 2 eine erfindungsgemäße Anordnung zur automatischen Einstellung der Gewichtungsfaktoren;
• Fig. 3 eine Abwandlung der Anordnung entsprechend Fig. 2;
• Fig. 4 eine Anordnung entsprechend Fig. 2 mit Amplitudenregelung des Datensignals;
• Fig. 5 eine Anordnung entsprechend Fig. 2 mit Normierung des Datensignals;
• Fig. 6 eine Anordnung entsprechend Fig. 2 mit Normierung des Wobbelsignals;
• Fig. 7 eine Anordnung entsprechend Fig. 2 mit Amplitudenregelung des Wobbelsignals;
• Fig. 8 eine Anordnung entsprechend Fig. 2 mit Normierung der Signale beider Detektorhälften;
• Fig. 9 ein Gerät zum Lesen und/oder Beschreiben optischer Speichermedien, das eine erfindungsgemäße Anordnung zur automatischen Einstellung der Gewichtungsfaktoren aufweist.
• Fig. 9 zeigt ein Gerät zum Lesen und/oder Beschreiben optischer Speichermedien 34, das eine erfindungsgemäße Anordnung 38 zur Gewinnung der in einer gewobbelten Spur 36 des optischen Speichermediums enthaltenen Information INF aufweist. Der von einer Lichtquelle 30 emittierte Abtaststrahl 40 wird mit einem Kollimator 31 kollimiert und mit einem Strahlteiler 32 umgelenkt. Eine Objektivlinse 33 fokussiert den Abtaststrahl 40 auf die gewobbelte Spur 36 einer informationstragenden Schicht 35 eines optischen Speichermediums 34. Der von der informationstragenden Schicht reflektierte Abtaststrahl 40 wird von der Objektivlinse 33 kollimiert und mit einer Abbildungseinheit 37 auf den Photodetektor 1 abgebildet. Aus den Signalen A, B, C, D des Photodetektors 1 wird mit einer erfindungsgemäßen Anordnung 38 zur Rückgewinnung der in einer gewobbelten Spur 36 eines optischen Speichermediums 34 enthaltenen Information INF ein Spurfehlersignal TW' und die Information INF gewonnen. Das Spurfehlersignal TW' wird einem Spurregler 39 zugeführt, der seinerseits dafür sorgt, daß sich der Abtaststrahl 40 möglichst nahe der Spurmitte der gewobbelten Spur 36 bewegt.
• Fig. 1 zeigt eine Anordnung zur Gewinnung eines Wobbelsignals TW, welches einer Dekodierungseinheit 8 zur Dekodierung der in den gewobbelten Spuren 36 eines optischen Speichermediums 34 enthaltenen Information INF dient, gemäß dem Stand der Technik. Grundlage zur Gewinnung des Signals ist die Verknüpfung der Signale A, B, C, D eines Photodetektors 1. Dabei wird die Eigenschaft verwendet, daß der wie in Fig. 9 gezeigt auf ein optisches Speichermedium 34 treffende Abtaststrahl 40 einen Effekt hervorruft, der die Verwendung der Push-Pull- Spurführungsmethode ermöglicht. Dieser Effekt beruht prinzipiell darauf, daß sich an den Kanten der Spuren 36 ein Beugungseffekt ausbildet, so daß von der informationstragenden Speicherschicht 35 nicht nur ein senkrechter Strahl (nullter Ordnung) in Richtung Photodetektor 1 reflektiert wird, sondern zusätzlich Strahlen höherer Ordnung reflektiert werden, welche nicht genau senkrecht zur Oberfläche der Speicherschicht 35 reflektiert werden. Dabei werden durch eine Objektivlinse 33 im allgemeinen die reflektierten Strahlen nullter und ±1. Ordnung gesammelt und auf einem Photodetektor 1 abgebildet, welcher in mindestens zwei Flächen 1A + 1D, 1B + 1C unterteilt ist. Im Überlappungsbereich zwischen nullter und ±1. Ordnung entsteht dabei abhängig von der Spurlage eine verschieden stark ausgebildete destruktive Interferenz, welche in Form eines Spurfehlersignals TW' ausgewertet wird. Das resultierende Spurfehlersignal TW' wird daher Push-Pull-Spurfehlersignal genannt.
• Zur Gewinnung dieses Spurfehlersignals TW' werden die Ausgangssignale A, B, C, D des Photodetektors 1 zunächst durch Verstärker 2 verstärkt und anschließend beispielsweise wie in Fig. 1 gezeigt verknüpft. Typischerweise ist der Photodetektor 1 in vier Flächen 1A, 1B, 1C, 1D unterteilt, um zusätzlich zum Spurfehlersignal TW' gleichzeitig ein Fokusfehlersignal nicht gezeigt zu gewinnen. Zur Gewinnung des Spurfehlersignals TW' gemäß des Push-Pull-Effekts genügt es aber, den Photodetektor 1 in eine rechte 1B + 1C und eine linke Hälfte 1A + 1D zu unterteilen, und die Ausgangssignale dieser beiden Detektorhälften voneinander zu subtrahieren. Bei einem Vierquadranten-Detektor geschieht dies, indem durch zwei Addierer 4, 5 zunächst die Verknüpfungen (A+D) und (B+C) gebildet werden. Durch einen Differenzverstärker 6 wird anschließend das Differenzsignal (A+D)-(B+C) gebildet. Das so gewonnene Differenzsignal (A+D)-(B+C) wird als Spurfehlersignal TW' einem Spurregler 39 zugeführt. Der Spurregler 39 seinerseits sorgt dafür, daß sich der Abtaststrahl 40 möglichst nahe der Spurmitte einer vorbestimmten Spur 36 bewegt.
• Zur Dekodierung der in den gewobbelten Spuren 36 eines optischen Speichermediums 34 enthaltenen Informationen INF oder zur Bildung eines Schreibtakts wird das Wobbelsignal TW einer Dekodierungseinheit 8 zugeführt, die beispielsweise eine Adreßinformation und/oder einen Schreibtakt ausgibt. Das Wobbelsignal TW seinerseits wird durch Filterung mit einem Filter 7 aus dem Push-Pull-Spurfehlersignal TW' gebildet.
• Aus den Ausgangssignalen A, B, C, D des Photodetektors 1 wird andererseits durch Addition in einem Addierer 3 das den Informationsinhalt des optischen Speichermediums 34 wiedergebende Datensignal HF gebildet. Um die Detektion durch Summenbildung der Photodetektorsignale A, B, C, D zu ermöglichen, sind die Informationen durch Schreiben von Hell- Dunkel- Kontrasten oder durch Vorprägen von sogenannten Pits auf dem optischen Speichermedium 34 abgelegt.
• Folgt der Abtaststrahl 40 der Mitte einer vorgeprägten Spur 36, so wird der Abtaststrahl 40 an der informationstragenden Schicht 35 des optischen Speichermediums 34 derart reflektiert, daß im Idealfall auf dem Photodetektor 1 ein runder Lichtfleck abgebildet wird, an dessen Seiten die bereits erwähnte Interferenz aufgrund des Push-Pull-Effekts beobachtet wird. Die Gesamtintensität dieses Lichtflecks wird moduliert durch den Helligkeitskontrast des vom Abtaststrahl 40 beleuchteten Bereichs.
• Da die Daten durch Helligkeitsunterschiede hervorrufende Strukturen gespeichert sind, wird also die Intensität des Lichtflecks entsprechend der Daten auf der Speicherschicht 35 moduliert. Im Idealfall geschieht dies auf den beiden Detektorhälften 1A + 1D, 1B + 1C im Gleichtakt. Da das Spurfehlersignal TW' und das daraus abgeleitete Wobbelsignal TW sich aus der Differenz (A+D)-(B+C) der Signale der Detektorhälften 1A + 1D, 1B + 1C ableiten, hebt sich der durch den Helligkeitskontrast hervorgerufene Datensignalanteil in dieser Differenzbildung durch den Differenzverstärker 6 auf. Sollte die Abbildung des Abtaststrahls 40 auf den Photodetektor 1 aber nicht ideal achsensymmetrisch sein, so überlagert sich ein Datensignalanteil AS' zum gewünschten und die gewobbelte Spur 36 wiedergebenden Signalanteil. Dies hat zur Folge, daß sich die durch die gewobbelte Spur 36 hervorgerufenen Signalanteile schlechter auswerten lassen, so daß Fehler in der Adreßauswertung auftreten.
• Eine Verbesserung wird erreicht, wenn die Gewichtung zwischen den Ausgangssignalen (A+D), (B+C) der beiden Hälften 1A + 1D, 1B + 1C des Photodetektors 1 vor der Differenzbildung durch den Differenzverstärker 6 verändert wird, so daß sich die kontrastabhängigen Anteile der Wechsellichtamplituden auf den beiden Hälften 1A + 1D, 1B + 1C des Photodetektors 1 aufheben.
• Zu diesem Zweck werden zunächst die vier Photodetektorsignale A, B, C, D durch Verstärker 2 verstärkt. Anschließend werden durch Summation in den Addierern 4, 5 zwei Teilsignale (A+D), (B+C) erzeugt, die die Modulation auf den jeweiligen Hälften 1A + 1D, 1B + 1C des Photodetektors 1 wiedergeben. Vor der folgenden Differenzbildung wird das Signal (A+D) durch einen Verstärker 9K1 mit variabel einstellbarer Verstärkung K1 geführt, so daß das Differenzsignal TW' nach folgendem Zusammenhang gebildet wird:
  
  TW' = K1×(A + D) - (B + C)
  
• Durch die Gewichtung wird erreicht, daß die aufgrund unterschiedlicher Modulation auf die Detektorhälften 1A + 1D, 1B + 1C abgebildeten Datensignalanteile vor der Differenzbildung gleich groß eingestellt werden, so daß sie sich gegenseitig aufheben. Äquivalent läßt sich dies auch erreichen, indem das Signal (B+C) durch einen Verstärker 9K2 mit variabel einstellbarer Verstärkung K2 geführt wird, was der folgenden Signalverrechnung entspricht:
  
  TW' = (A + D) - K2×(B + C)
  
• Beiden Lösungen ist gemeinsam, daß sich die resultierende Amplitude des Differenzsignals TW' je nach eingestelltem Gewichtungsfaktor K1, K2 ändert. Dies läßt sich umgehen, indem beide Signale (A+D), (B+C) gewichtet werden und die Gewichtungsfaktoren K1, K2 gemäß K2=1-K1 aufeinander abgestimmt werden. Somit wird die folgende Signalverrechnung angewendet:
  
  TW' = K1×(A + D) - (1 - K1)×(B + C)
  
• Üblicherweise wird das Spurfehlersignal TW' mittels eines Filters 7 von weiteren unerwünschten Signalkomponenten befreit, wie zum Beispiel niederfrequenten Störungen durch Spurrestfehler und so weiter, um das Wobbelsignal TW zu erhalten, welches der Dekodierungseinheit 8 zugeführt wird.
• Beim Betrieb eines Geräts zum Lesen und/oder Beschreiben optischer Speichermedien 34 kann aber während des Betriebs, hervorgerufen durch Erwärmung, Alterung oder andere Störgrößen, der Fall eintreten, daß sich die Intensitätsverteilung oder Position der Abbildung auf dem Photodetektor 1 ändert.
• Insbesondere durch Restfehler in der Fokusregelung oder der Spurregelung 39 kann sich ein solcher Fall ergeben. Werden die Gewichtungsfaktoren K1, K2 bei der Produktion des Geräts nur einmalig eingestellt, können diese dynamisch sich verändernden Größen nicht ausgeglichen werden.
• Um diesen Nachteil zu beseitigen ist es vorteilhaft, die Gewichtungsfaktoren K1, K2 während des Betriebs automatisch so einzustellen, daß sich die störenden Datensignalanteile bei der Differenzbildung 6 bestmöglich gegenseitig aufheben.
• Eine erfindungsgemäße Anordnung zur automatischen Einstellung der Gewichtungsfaktoren K1, K2, bei der das durch Summation der Signale A, B, C, D des Photodetektors 1 gewonnene Datensignal HF mit dem Datensignalanteil AS' des Differenzsignals TW' oder des Wobbelsignals TW multipliziert wird, das Ergebnis der Multiplikation integriert wird und das Ergebnis der Integration zur Einstellung der Gewichtungsfaktoren dient, ist in Fig. 2 dargestellt.
• Das auf die wie in Fig. 1 beschriebene Weise gewonnene Differenzsignal TW' wird durch ein Filter 10a, das nur das Datensignalfrequenzband passieren läßt, von niederfrequenten Störungen befreit und einem ersten Eingang eines Multiplizierers 11 zugeführt. Anstelle des Differenzsignals TW' kann auch das Wobbelsignal TW verwendet werden. Dem zweiten Eingang des Multiplizierers 11 wird das Datensignal HF zugeführt, das ebenfalls durch ein Filter 10b von niederfrequenten Störungen befreit wird. Das Ausgangssignal des Multiplizierers 11 wird von einem Integrator 12 aufintegriert. Das Ausgangssignal des Integrators 12 steuert den ersten Gewichtungsfaktor K1, das durch einen Umwandler 13 umgewandelte Ausgangssignal den zweiten Gewichtungsfaktor K2. Der Umwandler 13 ist beispielsweise ein Dividierer, ein Invertierer oder ein Funktionsblock, der zu einem Wert x den Wert 1-x berechnet. Selbstverständlich können auch andere Umwandler verwendet werden.
• Der Erfindung liegt zugrunde, daß die Wechsellichtmodulationen auf den beiden Detektorhälften 1A + 1D, 1B + 1C zueinander gleichphasig sind. Aus diesem Grund wird zur Gewinnung des Datensignals die Summe der Ausgangssignale A, B, C, D der Photodetektorflächen 1A, 1B, 1C, 1D verwendet. Die im Photodetektor 1 hervorgerufene Spannung ist dabei proportional zu der von dem optischen Speichermedium 34 reflektierten Intensität.
• Entsprechendes gilt für die beiden Detektorhälften 1A + 1D, 1B + 1C, so daß sich bei gleich eingestellter Gewichtung K1, K2 in den beiden Zweigen bei der Differenzbildung durch den Differenzverstärker 6 die Datensignalanteile gegenseitig aufheben, sofern die Amplituden gleich groß sind. Besteht aber eine Differenz in der Amplitude, so verbleibt nach der Differenzbildung ein unerwünschter Datensignalanteil AS' im Differenzsignal TW', der auch nach der Filterung durch den Filter 7 im Wobbelsignal TW vorhanden ist. Dieser Datensignalanteil AS' hat relativ zum Datensignal HF eine Phase von 0° oder 180°, je nachdem, welche Hälfte 1A + 1D, 1B + 1C des Photodetektors 1 mehr reflektiertes Licht empfängt. Im in Fig. 2 gezeigten Beispiel wird die Phase zwischen dem Datensignal HF und dem Datensignalanteil AS' im Differenzsignal TW' Null sein, wenn die Detektorhälfte 1A+1D stärker beleuchtet wird. Wird die Detektorhälfte 1B + 1C stärker beleuchtet, so wird wegen des negativen Vorzeichens in der Differenzbildung für das Differenzsignal TW' die Phase zwischen dem Datensignal HF und dem Datensignalanteil AS' im Differenzsignal TW' 180° sein. Im Grenzfall, wenn die Modulationen auf den Detektorhälften 1A + 1D, 1B + 1C gleich sind oder die Gewichtung K1, K2 richtig eingestellt ist, ist der Datensignalanteil AS' im Differenzsignal TW' Null und somit im Idealfall keine Phase feststellbar.
• Dieses Verhalten wird genutzt, indem das Datensignal HF mit dem Datensignalanteil AS' im Differenzsignal TW' multipliziert wird. Das Resultat dieser Multiplikation ist ein Ausgangssignal, dessen Vorzeichen je nach Phase Plus oder Minus ist und dessen Betrag abhängig von der Amplitude des Datensignalanteils AS' im Differenzsignal TW' ist. Der Betrag des Ausgangssignals des Multiplizierers 11 wird um so größer, je größer die Differenz der Datensignalanteile in (A+D) in Bezug zu (B+C) wird. Das Vorzeichen zeigt an, welcher der Signalanteile größer ist und durch entsprechende Gewichtung K1, K2 abgeschwächt werden sollte.
• Wird der Ausgang des Multiplizierers 11 mit einem Integrator 12 verbunden, so verändert der Integrator 12 seine Ausgangsspannung so lange, bis der Datensignalanteil AS' im Differenzsignal TW' Null wird. Steuert das Ausgangssignal des Integrators 12 den Gewichtungsfaktor K1, K2 eines oder beider Zweige zur Bildung des Differenzsignals TW', so ergibt sich eine Regelschleife mit integrierendem Verhalten. Dabei wird durch den Integrator 12 die Gewichtung K1, K2 so lange verändert, bis das Ausgangssignal des Multiplizierers 11 Null wird.
• Damit ist der Datensignalanteil AS' im Wobbelsignal TW ebenfalls Null. Da nur die Datensignalanteile AS' miteinander multipliziert werden sollen, ist es, wie in Fig. 2 gezeigt, vorteilhaft, die Eingangssignale des Multiplizierers 11 von niederfrequenten Anteilen zu befreien. Dies kann beispielsweise durch Hochpaß- oder Bandpaßfilter 10a, 10b erfolgen, die nur das Datensignalfrequenzband passieren lassen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind diese Filter 10a, 10b in den weiteren Figuren nicht dargestellt.
• Der Vorteil eines integrierenden Verhaltens der Regelschleife ist, daß sich nach einer von der Integrationszeitkonstante abhängigen Zeit die Gewichtung K1, K2 immer so einstellt, daß der Datensignalanteil AS' im Wobbelsignal TW Null wird. Der verbleibende Restfehler, in diesem Fall also der Datensignalanteil AS' im Wobbelsignal TW, wird bei einer Regelschleife mit integrierendem Verhalten immer Null werden. Die Integrationszeit ist aber abhängig von der Höhe des Signals am Eingang des Integrators 12, also im Fall der Gewichtungsfaktor-Regelschleife von der Amplitude am Ausgang des Multiplizierers 11. Diese Amplitude wiederum hängt von der Amplitude der Eingangsignale des Multiplizierers 11 ab, also vom Datensignal HF und vom Datensignalanteil AS' im Wobbelsignal TW. Wird beispielsweise die Lichtleistung der Lichtquelle 30 im optischen Abtaster oder die Reflexion des optischen Speichermediums 34 halbiert, so viertelt sich die Ausgangsamplitude des Multiplizierers 11, wodurch sich die Integrationszeit vervierfacht.
• Fig. 3 zeigt eine Anordnung entsprechend Fig. 2, bei der anstelle des Multiplizierers 11 ein Synchrondemodulator 14 verwendet wird, der einen digitalen und einen analogen Eingang aufweist. Der Datensignalanteil AS' des Differenzsignals TW' wird dem analogen Eingang des Synchrondemodulators 14 zugeführt. Das Datensignal HF wird durch einen Komparator 15 binärisiert, das binärisierte Datensignal HFD anschließend dem digitalen Eingang des Synchrondemodulators 14 zugeführt. Die Einstellung der Gewichtungsfaktoren K1, K2 erfolgt wie bereits bei Fig. 2 beschrieben. Diese Anordnung hat einerseits den Vorteil, daß die Amplitude des binärisierten Datensignals HFD nur zwei feste Werte annehmen kann, wodurch die Integrationszeit weniger abhängig von der Lichtleistung der Lichtquelle 30 im optischen Abtaster oder der Reflexion des optischen Speichermediums 34 ist. Andererseits stellt die Multiplikation mit dem binärisierten Datensignal HFD eine Multiplikation mit ±1 dar, die sich technisch einfach realisieren läßt.
• Fig. 4 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 2, bei dem die Amplitude des Datensignals HF durch einen Amplitudenregler 16 konstant gehalten wird. In diesem Fall wird ein analoger Multiplizierer 11 verwendet.
• Fig. 5 zeigt eine Anordnung entsprechend Fig. 2, bei der die Amplitude des Datensignals HF mit Hilfe des gemittelten Summensignals UMIA normiert wird. Zu diesem Zweck wird das Datensignal HF einem Mittelwertbildner 18 zugeführt, dessen Ausgangssignal UMIA an einem Normierer 17 anliegt und zur Normierung des Datensignals HF dient. Auch in diesem Fall wird ein analoger Multiplizierer 11 verwendet.
• In beiden Ausführungsbeispielen liegt der Vorteil darin, daß die Amplitude des Datensignals HF konstant gehalten wird, so daß die Integrationszeit weniger abhängig von der Lichtleistung der Lichtquelle 30 im optischen Abtaster oder der Reflexion des optischen Speichermediums 34 ist. Zudem liegt ein normiertes Datensignal in Geräten zum Lesen und/oder Beschreiben optischer Speichermedien in der Regel bereits vor, so daß das vorhandene Signal vorteilhaft genutzt werden kann.
• Die in Fig. 6 gezeigte Anordnung unterscheidet sich von der in Fig. 5 gezeigten Anordnung dahingehend, daß anstelle des Datensignals HF das Differenzsignal TW' durch das gemittelte Summensignal UMIA normiert wird. Das Ausgangsignal UMIA des Mittelwertbildners 18 wird einem Normierer 19 zugeführt, der auf Grundlage des Signals UMIA eine Normierung des Differenzsignals TW' vornimmt.
• Die in Fig. 7 gezeigte Anordnung entspricht der Anordnung in Fig. 4 mit dem Unterschied, daß anstelle der Amplitude des Datensignals HF die Amplitude des Differenzsignals TW' durch einen Amplitudenregler 20 konstant gehalten wird.
• Der Vorteil der beiden vorgenannten Anordnungen liegt darin, daß die Integrationszeit weniger abhängig von der Lichtleistung der Lichtquelle 30 im optischen Abtaster oder der Reflexion des optischen Speichermediums 34 ist.
• Vorteilhafterweise werden die Signale (A+D), (B+C) der beiden Detektorhälften 1A + 1D, 1B + 1C vor der Verstärkung durch die variablen Verstärker 9K1, 9K2 und vor der Differenzbildung durch den Differenzverstärker 6 getrennt durch ihr jeweiliges gemitteltes Summensignal normiert, wie es in Fig. 8 dargestellt ist. Das Summensignal (A+D) der ersten Detektorhälfte 1A + 1D wird zu diesem Zweck dem Mittelwertbildner 21 zugeführt, dessen Ausgangssignal am Normierer 22 anliegt und zur Normierung des Summensignals (A+D) dient. Entsprechend wird das Summensignal (B+C) der zweiten Detektorhälfte 1B+1C mit Hilfe des Mittelwertbildners 23 und des Normierers 24 normiert.
• Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß die Amplituden der Signale (A+D), (B+C) beider Detektorhälften 1A + 1D, 1B + 1C vollständig unabhängig von der Reflexion und der Lichtleistung sind.
• Vorteilhafterweise wird eine der in Fig. 2 bis Fig. 8 gezeigten Anordnungen in einem wie in Fig. 9 gezeigten Gerät zum Lesen und/oder Beschreiben optischer Speichermedien mit gewobbelten Spuren eingesetzt.

Claims (20)

1. Verfahren zur Gewinnung einer Information (INF) aus einer gewobbelten Spur (36) eines optischen Speichermediums (34) durch Erzeugung eines Wobbelsignals (TW) aus der Differenz von Signalen zweier Photodetektorbereiche (1A + 1D, 1B + 1C) eines Photodetektors (1), wobei das Signal eines Detektorbereichs (1A + 1D) mit einem Gewichtungsfaktor (K1) versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch Summation der Signale (A, B, C, D) des Photodetektors (1) gewonnenes Datensignal (HF) mit einem im Wobbelsignal (TW, TW') enthaltenen Datensignalanteil (AS') verknüpft und zur automatischen Einstellung des Gewichtungsfaktors (K1) verwendet wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal (B+C) des anderen Detektorbereichs (1B + 1C) mit einem Gewichtungsfaktor (K2) versehen wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtungsfaktoren (K1, K2) zueinander gegenläufig sind.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtungsfaktoren (K1, K2) gemäß K2=1-K1 voneinander abhängig sind.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Datensignal (HF) binärisiert wird, das binärisierte Datensignal (HFD) und der im Wobbelsignal (TW, TW') enthaltene Datensignalanteil (AS') miteinander synchrondemoduliert werden und das resultierende Signal integriert wird.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Datensignal (HF) und der im Wobbelsignal (TW, TW') enthaltene Datensignalanteil (AS') miteinander multipliziert werden und das resultierende Signal integriert wird.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Datensignal (HF) und/oder das Wobbelsignal (TW, TW') normiert wird.

8. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale (A, B, C, D, A+D, B+C) der beiden Detektorhälften (1A + 1D, 1B + 1C) normiert werden.

9. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude des Datensignals (HF) und/oder des Wobbelsignals (TW, TW') durch einen Amplitudenregler (16, 20) konstant gehalten wird.

10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß das Datensignal (HF) und/oder das Wobbelsignal (TW, TW') vor der Verknüpfung hochpassgefiltert wird.

11. Schaltung zur Gewinnung einer Information (INF) aus einer gewobbelten Spur (36) eines optischen Speichermediums (34) durch Erzeugung eines Wobbelsignals (TW) aus der Differenz von Signalen (A+D, B+C) zweier Photodetektorbereiche (1A + 1D, 1B + 1C) eines Photodetektors (1), wobei das Signal (A+D) des ersten Detektorbereichs (1A + 1D) mit einem Gewichtungsfaktor (K1) versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Addierer (3) zum Gewinnen eines Datensignals (HF) aufweist sowie eine Verknüpfungseinheit (11, 14) zum Verknüpfen von Datensignal (HF) und einem Datensignalanteil (AS') im Wobbelsignal (TW, TW'), deren Ausgangssignal einer Einheit (12) zur Bestimmung eines Gewichtungssignals zugeführt wird, das den Gewichtungsfaktor (K1) einstellt.

12. Schaltung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal (B+C) des zweiten Detektorbereichs (1B + 1C) mit einem Gewichtungsfaktor (K2) versehen wird, der durch ein von einem Umwandler (13) erzeugtes Gewichtungssignal eingestellt wird.

13. Schaltung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtungsfaktoren (K1, K2) zueinander gegenläufig sind.

14. Schaltung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtungsfaktoren (K1, K2) gemäß K2=1-K1 voneinander abhängig sind.

15. Schaltung gemäß einem der Ansprüche 11-14, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Komparator (15) zur Binärisierung des Datensignals (HF), einen Synchrondemodulator (14) zur Multiplikation des binärisierten Datensignals (HFD) und des Datensignalanteils (AS') im Wobbelsignal (TW, TW') und einen Integrator (12) zur Integration des Ausgangssignals des Synchrondemodulators (14) aufweist.

16. Schaltung gemäß einem der Ansprüche 11-14, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Multiplikator (11) aufweist, der das Datensignal (HF) und den Datensignalanteil (AS') im Wobbelsignal (TW, TW') miteinander multipliziert, sowie einen Integrator (12), der das Ausgangssignal des Multiplikators (11) integriert.

17. Schaltung gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Mittelwertbildner (18) und einen Normierer (17, 19) aufweist, um das Datensignal (HF) und/oder das Wobbelsignal (TW, TW') zu normieren.

18. Schaltung gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Amplitudenregler (16, 20) aufweist, um die Amplitude des Datensignals (HF) und/oder des Wobbelsignals (TW, TW') konstant zu halten.

19. Schaltung gemäß einem der Ansprüche 11-18, dadurch gekennzeichnet, daß sie Filter (10a, 10b) aufweist, um das Datensignal (HF) und/oder das Wobbelsignal (TW, TW') vor der Verknüpfung hochpaßzufiltern.

20. Gerät zum Lesen und/oder Beschreiben optischer Speichermedien (34), dadurch gekennzeichnet, daß es eine Schaltung gemäß einem der Ansprüche 11-19 aufweist.