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DE102009054056A1 - Signal für einen optischen Datenträger, optischer Datenträger, Vorrichtung zum Schreiben oder Lesen eines solchen Signales - Google Patents

Signal für einen optischen Datenträger, optischer Datenträger, Vorrichtung zum Schreiben oder Lesen eines solchen Signales Download PDF

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DE102009054056A1
DE102009054056A1 DE102009054056A DE102009054056A DE102009054056A1 DE 102009054056 A1 DE102009054056 A1 DE 102009054056A1 DE 102009054056 A DE102009054056 A DE 102009054056A DE 102009054056 A DE102009054056 A DE 102009054056A DE 102009054056 A1 DE102009054056 A1 DE 102009054056A1
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DE
Germany
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signal
jitter
data carrier
optical data
standard
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102009054056A
Other languages
English (en)
Inventor
Dirk Fuhrmann
Alexander Wörle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kdg Holding At GmbH
Original Assignee
KDG MEDIATECH AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KDG MEDIATECH AG filed Critical KDG MEDIATECH AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Signal für einen optischen Datenträger umfassend ein durch Flanken (4), die Übergänge zwischen Erhebungen (2) und Vertiefungen (3) ausbilden, codiertes digitales Standardsignal, wobei der Abstand zweier aufeinanderfolgender Flanken (4) einer vorbestimmten Jitter-Toleranz (5) unterliegen kann. Das Signal zeichnet sich dadurch aus, dass das Signal zusätzlich zum Standardsignal ein digitales Zusatzsignal aufweist, das durch gesteuerte Jitter-Abweichungen innerhalb der Jitter-Toleranz (5) codiert ist. Durch das Zusatzsignal wird auf dem optischen Datenträger die Informationsdichte erhöht. Zusätzlich kann das Zusatzsignal nur mit erheblichem technischen Aufwand kopiert werden, was das erfindungsgemäße Signal vor allem für kopiergeschützte optische Datenträger auszeichnet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Signal für einen optischen Datenträger, einen optischen Datenträger mit einem solchen Signal sowie eine Vorrichtung zum Schreiben eines solchen Signals als auch eine Vorrichtung zum Lesen eines solchen Signals.
  • Optische Datenträger sind in unterschiedlichen Formaten, wie zum Beispiel Compact Discs (CD), Blue-ray Disc (BD), Digital Versatile Disc (DVD), High Density DVD (HD DVD), Holographic Versatile Disc (HVD), Laser Disc (LD), etc. bekannt. Allen diesen optischen Datenträgern ist gemeinsam, dass sie ein transparentes Substrat und eine auf dem Substrat aufgebrachte Reflexionsschicht aufweisen. In der Reflexionsschicht sind digitale Signale durch aufeinander folgende Erhebungen und Vertiefungen codiert, wobei an den Übergängen zwischen der Erhebung und der Vertiefung jeweils Kanten bzw. Flanken ausgebildet sind. Der Abstand zu aufeinanderfolgenden Flanken codiert ein bestimmtes digitales Signal.
  • Für die einzelnen Formate optischer Datenträger gibt es unterschiedliche Standards und Normen. So ist zum Beispiel die CD im so genannten „Red Book” spezifiziert. Neben dem mechanischen Aufbau der CDs sind darin auch grundlegende Parameter zu dem auf der CD gespeicherten Signal festgelegt. 1 zeigt eine Tabelle aus dem Red Book, in der die Längen der Erhebungen, die als PIT bezeichnet werden, und die Längen der Vertiefungen, die als LAND bezeichnet werden, des 3- bis 11-fachen eines so genannten T-Bits definiert sind. Ein T-Bit entspricht einer vorbestimmten Zeitdauer, die beim Abfragen einer Spur auf dem optischen Träger mittels eines Laserstrahls zwischen zwei Übergängen bzw. Flanken zwischen Erhebungen und Vertiefungen benötigt wird. Bei der so genannten EFM (Eight-to-Fourteen)-Modulation werden lediglich Signale mit 3 bis 11 aufeinanderfolgenden Bits codiert, so dass lediglich die in der in 1 gezeigten Tabelle definierten Längen tatsächlich auftreten.
  • Diese Längen sind als Zeit definiert, die der Laserstrahl zum Abfahren der Strecke zwischen zwei aufeinanderfolgenden Flanken zwischen Erhebungen und Vertiefungen auf dem optischen Datenträger benötigt. In der Tabelle in 1 sind auch die entsprechenden Toleranzen angegeben, die zwischen +/–40,0 μs und +/–60,0 μs betragen.
  • Bei DVDs sind die Toleranzen auf maximal 8% der Soll-Länge der Erhebungen bzw. der Vertiefungen festgelegt.
  • Die Toleranzen erlauben Abweichungen in den Längen, wobei innerhalb der Toleranzen das digitale Signal zuverlässig und korrekt ausgelesen werden kann. Beim Abspielen eines digitalen Signales verursachen die Schwankungen in der Länge des Abstandes aufeinanderfolgender Flanken ein Taktzittern im digitalen Signal. Diese Schwankungen werden als Jitter bezeichnet. Im Allgemeinen ist Jitter in der Übertragungstechnik ein abrupter und unerwünschter Wechsel der Signalcharakteristik. Dies kann sowohl die Amplitude als auch die Frequenz und Phasenlage betreffen.
  • In der EP 0 477 892 B1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Korrigieren des Intervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Flanken eines optischen Datenträgers beschrieben. Hierdurch sollen Abweichungen im Intervall beseitigt werden.
  • In der EP 1 096 715 B1 ist ein digitales Kommunikationssystem mit einer Jitter-Verfolgungs-Schaltung beschrieben, das das Vorhandensein von Jitter überwacht und eine entsprechende Korrektur veranlasst.
  • Aus der EP 0 820 053 A2 geht ein optischer Datenträger hervor und ein Verfahren zum Aufnehmen von Daten auf einem optischen Datenträger, mit welchem Jitter bei der Wiedergabe vermindert wird, so dass die aufgezeichneten Daten sicher reproduziert werden können.
  • Es sind unterschiedliche Signale bekannt, bei welchen der physikalische Datenstrom eines optischen Datenträgers so modifiziert werden soll, dass ein allgemeines Lesegerät, das zum Kopieren dieser Daten verwendet wird, den Datenstrom nicht korrekt auslesen und weitergeben kann. Derartige Systeme und Verfahren sind beispielsweise aus der WO 01/78074 A1 , der US 6,005,839 und der WO 03/088239 A1 bekannt.
  • Ein weiteres Verfahren zum Verhindern eines unerlaubten Kopierens von Daten optischer Datenträger geht aus der EP 1 525 660 B1 hervor. Bei diesem Verfahren befindet sich eine Blockier-Datei auf einem aufzeichnungsfähigen Datenträger. Ein Beschreiben dieses Datenträgers ist nur möglich, wenn beim Beschreiben eine authentifizierende Signatur verwendet wird. Falls keine korrekte Authentifizierung erfolgt, wird die Blockier-Datei gelesen, wodurch ein Beschreiben des Aufzeichnungsträgers verhindert wird.
  • In der EP 0 545 472 B1 ist ein Informationsgewinnungssystem beschrieben, bei dem mittels eines Abspielgerätes ein Datenträger gelesen wird, bei dem Daten mit Hilfe eines ersten physikalischen Parameters aufgezeichnet sind. Weiterhin sind auf dem Datenträger zweite physikalische Parameter ausgebildet, die sich von dem ersten physikalischen Parameter unterscheiden. Das Abspielgerät kann sowohl die ersten als auch die zweiten physikalischen Parameter detektieren. Das Informationsrückgewinnungssystem ist mit Freigabemittel versehen, mit welchen die Rückgewinnung in Abhängigkeit des detektierten Codes freigegeben werden kann.
  • In der EP 0 866 454 A2 ist eine Aufzeichnungsvorrichtung an einem Wiedergabegerät zum Aufzeichnen und Wiedergeben optischer Datenträger offenbart. Hierbei wird ein Schlüssel auf dem Datenträger aufgezeichnet, mit welchem die übrigen Daten verschlüsselt sind. Der Schlüssel wird mit Erhebungen und Vertiefungen auf dem optischen Datenträger codiert, die in der Breite verändert sind. Hierdurch wird ein großer Jitter erzeugt. Beim Lesen der Daten mit einem hierfür vorgesehenen Lesegerät kann der Jitter korrigiert werden. Mit einem herkömmlichen Lese-/Schreibgerät ist es nicht möglich, die Breite der Erhebungen und der Vertiefungen zu steuern, so dass der Schlüssel nicht korrekt übertragen werden kann. Dies macht es schwierig, einen derartigen optischen Datenträger zu kopieren.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Signal für einen optischen Datenträger, einen optischen Datenträger, eine Vorrichtung zum Schreiben eines solchen Signals und eine Vorrichtung zum Lesen eines solchen Signals zu schaffen, mit welchem auf einfache Art und Weise die Informationsdichte auf dem optischen Datenträger erhöht werden kann.
  • Die Aufgabe wird durch ein Signal mit dem Merkmal des Anspruchs 1, einem optischen Datenträger mit den Merkmalen des Anspruchs 6, eine Vorrichtung zum Schreiben eines solchen Signals mit dem Merkmal des Anspruchs 9 und eine Vorrichtung zum Lesen des Signals mit dem Merkmal des Anspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Signal für einen optischen Datenträger, einen optischen Datenträger, eine Vorrichtung zum Schreiben eines solchen Signals und eine Vorrichtung zum Lesen eines solchen Signals zu schaffen, mit welchen zuverlässig sensible Informationen auf einem optischen Datenträger codierbar sind, ohne dass sie von Unbefugten einfach auf einen weiteren optischen Datenträger kopiert werden können.
  • Das erfindungsgemäße Signal für einen optischen Datenträger umfasst ein durch Flanken zwischen Erhebungen und Vertiefungen codiertes digitales Standardsignal, wobei der Abstand zweier aufeinanderfolgender Flanken einer vorbestimmten Jitter-Toleranz unterliegen kann. Das Signal zeichnet sich dadurch aus, dass es zusätzlich zum Standardsignal ein digitales Zusatzsignal aufweist, das durch gesteuerte Jitter-Abweichung innerhalb der Jitter-Toleranz codiert ist.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass vor allem bei nichtbeschreibbaren optischen Datenträgern, die mittels Spritzprägen hergestellt werden, wobei ein Master (Komplementärform) verwendet wird, der die komplementäre Kontur der Erhebungen und Vertiefungen eines Substrats des optischen Datenträgers aufweist, die Präzision der einzelnen Erhebungen und Vertiefungen wesentlich exakter als die in den Standards und Normen geforderten Jitter-Toleranzen sind. Hierdurch ist es möglich, eine Abweichung von der Soll-Länge der einzelnen Erhebungen und Vertiefungen derart einzustellen, dass die Abweichung innerhalb der Jitter-Toleranzen liegen, so dass das Standardsignal nicht beeinflusst wird und gleichzeitig ein weiteres Zusatzsignal mit denselben Erhebungen und Vertiefungen codierbar ist.
  • Ein grundsätzlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Signals ist, dass das herkömmliche Standardsignal auf dem optischen Datenträger derart aufgezeichnet ist, dass es mit herkömmlichen Lesegeräten gelesen werden kann. Das Standardsignal wird somit in keinster Weise durch das zusätzliche Signal beeinträchtigt.
  • Das Zusatzsignal hingegen kann nicht mit herkömmlichen Lesegeräten ausgelesen werden. Jedoch ist zum Lesen des Zusatzsignals keine zusätzliche Detektionseinrichtung notwendig, die weitere physikalische Parameter des optischen Datenträgers detektiert, sondern das herkömmlich gelesene Detektionssignal, das den Zeitpunkt der Detektion der einzelnen Flanken zwischen Erhebungen und Vertiefungen wiedergibt, wird lediglich einer weiteren Auswertung unterzogen. Hierzu müssen lediglich weitere Auswertemittel am Lesegerät, jedoch keine weiteren Detektionsmittel zum Detektieren eines weiteren physikalischen Parameters des optischen Datenträgers vorgesehen werden.
  • Das Zusatzsignal ist ein digitales Signal. Der Begriff „digital” heißt, dass das Signal nicht analog ist, sondern vorbestimmte, abgestufte Werte einnimmt. Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, dass eine Wert eines Standardsignals auf mehr als zwei Werte codiert. Hierdurch kann das „digitale Zusatzsignal” pro Wert eines Standardsignals auf mehr als zwei Werte codieren.
  • Das Zusatzsignal erlaubt eine deutlich Steigerung der Informationsdichte auf einem Datenträger, wobei der zusätzliche technische Aufwand sehr gering ist.
  • Herkömmliche Vorrichtungen zum Beschreiben von optischen Datenträgern besitzen keine Mittel zum gezielten Steuern von Jitter-Abweichungen, so dass es mit derartigen Vorrichtungen nicht möglich ist, das erfindungsgemäße Signal auf einen optischen Datenträger zu schreiben. Weiterhin verwenden Raubkopierer so genannte Brenner zum Brennen von RW-CDs bzw. RW-DVDs, bei welchen die Jitter-Abweichungen nicht mit der für das erfindungsgemäße Signal erforderlichen Präzision einstellbar sind. Die Verwendung industrieller Spritzprägeverfahren zur Herstellung von Raubkopien stellt für Raubkopierer sowohl in wirtschaftlicher als auch in technischer Hinsicht eine erhebliche Anforderungen dar, die in der Praxis kaum überwunden werden dürfte. Hierdurch wird der Kreis der potentiellen Raubkopierer erheblich eingeschränkt und die Gefahr von Raubkopien minimiert. Andererseits kann sich ein Raubkopierer, der mit industriellen Mitteln Raubkopien im industriellen Maßstab herstellt, nicht in der großen Menge anonymer Raubkopierer verstecken, da eine industrielle Fertigung sich nur ab einer großen Menge von Datenträgern lohnt. Ein Raubkopierer mit industrieller Fertigung muss beträchtlich investieren, bevor Raubkopieren hergestellt werden können und geht somit ein erhebliches Risiko ein.
  • Das Codieren sensibler, insbesondere zum Kopieren notwendiger Informationen mittels des Zusatzsignals auf einem optischen Datenträger erhöht somit die Sicherheit gegen Kopieren erheblich, wobei der zusätzliche Aufwand im Vergleich zu nichtkopiergeschützten optischen Datenträgern sehr gering ist.
  • Das erfindungsgemäße Signal erlaubt es auch bestimmte Bereiche des optischen Datenträgers mit einer jeden herkömmlichen Vorrichtung zum Lesen von optischen Datenträgern les- und kopierbar auszubilden und andere Bereiche gegen Kopieren zu schützen. So kann beispielsweise ein erster Bereich vorgesehen sein, in dem das Standardsignal unverschlüsselt auf dem optischen Datenträger codiert ist, so dass es mit jedem beliebigen Lesegerät lesbar und bei Wunsch auf einen weiteren optischen Datenträger kopierbar ist. Im ersten Bereich sind durch das Zusatzsignal Steuersignale gespeichert, die zum Ansteuern und Lesen des zweiten Bereiches notwendig sind. Der zweite Bereich kann somit nur gelesen werden, wenn die Zusatzsignale im ersten Bereich gelesen worden sind. Hierzu sind die entsprechenden zusätzlichen Auswertemittel zum Auswerten des erfassten Detektionssignals notwendig. Das Lesegerät muss hierfür speziell ausgebildet sein. Derartige Lesegeräte sind vorzugsweise so ausgebildet, dass sie Signale des zweiten Bereichs nicht für einen Kopiervorgang zur Verfügung stellen, wie dies auch bei herkömmlichen Lese- und Schreibgeräten mit Kopierschutz bekannt ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung enthält das Standardsignal Steueranweisungen zum Lesen des Zusatzsignals. Beim Kopieren wird der als Standardsignal codierte Datenstrom auf einen anderen Datenträger übertragen. Auf diesen anderen Datenträger ergeben die Steueranweisungen keinen Sinn, da es kein Zusatzsignal gibt. Sie stellen somit sinnlose Daten dar, die das Lesen des kopierten Datenträgers behindern oder sogar vollständig beeinträchtigen.
  • Erfindungsgemäß können die Nutzsignale, die auf einen optischen Datenträger gespeichert sind, sowohl in Form der Standardsignale als auch zum Teil in Form des Zusatzsignals codiert sein. Hierdurch ist zur vollständigen Ausgabe der Nutzsignale notwendig, dass sowohl das Standardsignal als auch das Zusatzsignal gelesen wird. Wenn das Zusatzsignal nicht lesbar ist, dann fehlen dem Nutzsignal wesentliche Teile, wodurch deren Nutzung eingeschränkt oder eventuell sogar vollständig unmöglich ist. Dies hat zur Folge, dass ein optischer Datenträger, bei dem die Nutzinformationen sowohl als Standardsignal als auch als Zusatzsignal codiert sind, nur von speziellen zum Lesen des Zusatzsignales geeigneten Lesegeräten lesbar sind. Mit herkömmlichen Lesegeräten ist ein derartige optischer Datenträger nicht lesbar. Wenn die zum Lesen des Zusatzsignales geeigneten Lesegerät mit einem Kopierschutz versehen sind, dann wird sicher gestellt, dass Datenträger, bei welchem die Information sowohl in Form des Standardsignals als auch in Form des Zusatzsignals codiert ist, nur von einem mit Kopierschutz versehenen zum Lesen des Zusatzsignales geeigneten Lesegerät ausgelesen werden können. Andere Lesegeräte können das Signal nicht lesen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft näher anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:
  • 1 eine Tabelle aus dem Red Book mit der Definition der „Längen” der Erhebungen bzw. Vertiefungen auf einer CD,
  • 2 schematisch den Aufbau einer Ansteuerungselektronik zum Schreiben eines erfindungsgemäßen Signals auf einen Datenträger bzw. auf einen Master zum Herstellen eines Datenträgers in einem Blockschaltbild,
  • 3 ein von einem optischen Datenträger ausgelesenes herkömmliches Signal und davon abgeleitete Signale zur Auswertung des ausgelesenen Signals,
  • 4 eine Auswerteschaltung zum Auswerten eines von einem optischen Datenträger ausgelesenen Signals schematisch in einem Blockschaltbild,
  • 5a schematisch ein erfindungsgemäßes Signal mit Erhebungen und Vertiefungen auf einem optischen Datenträger,
  • 5b einen Jitter-Toleranzbereich mit zwei logischen Jitter-Abschnitten zum Codieren eines Zusatzsignals auf das in 5a gezeigte Signal,
  • 5c einen Jitter-Toleranzbereich mit drei logischen Jitter-Abschnitten zum Codieren eines Zusatzsignals auf das in 5a gezeigte Signal, und
  • 6 schematisch die wesentlichen Komponenten für das Kopieren eines optischen Datenträgers in einem Blockschaltbild.
  • 5a zeigt im Querschnitt das Substrat eines optischen Datenträgers 1 mit einer Kontur aufeinanderfolgender Erhebungen (engl.: pit) 2 und Vertiefungen (engl.: land) 3. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der optische Datenträger 1 eine CD und die Länge der Erhebungen 2 und der Vertiefungen 3 ist unter Berücksichtigung der Abtastgeschwindigkeit in 1 als Zeit definiert. Aufgrund der EFM-Modulation ist die Länge der einzelnen Erhebungen 2 und Vertiefungen 3 zumindest 3 Bit (= 3T) und maximal 11 Bit (= 11T) lang.
  • Die Übergänge zwischen den einzelnen Erhebungen 2 und den Vertiefungen 3 bilden Kanten bzw. Flanken 4. Zwei aufeinanderfolgende Flanken 4 begrenzen entweder eine Erhebung 2 oder eine Vertiefung 3. Der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Flanken 4 definiert somit die Länge der Erhebungen 2 bzw. der Vertiefungen 3. Diese Länge entspricht bei CDs der Zeitdauer t, mit welcher die Signale (3T, ..., 11T) codiert werden.
  • Der Ort der Flanken 4 unterliegt einer bestimmten Toleranz. Diese Toleranz verursacht in einem von einem optischen Datenträger ausgelesenen Signal einen Jitter. Bei im Spritzgussverfahren hergestellten optischen Datenträgern wird Jitter im wesentlichen beim Mastering Prozess, bei dem ein Master hergestellt wird, beim Spritzgießen und beim Abtasten erzeugt. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass die Anteile am Jitter durch Spritzgießen und beim Abtasten relativ klein gegenüber dem beim Mastering Prozess verursachten Anteil sind.
  • Im Red Book ist für CDs eine Jitter-Toleranz als zeitlicher Toleranzbereich von ±40 μs bis zu ±60 μs für eine jede Zeitdauer t einer Erhebung 2 bzw. einer Vertiefung 3 definiert. In 5a ist dieser Jitter-Toleranzbereich 5 (Δt) an einer der Flanken 4 schematisch und nicht maßstabsgetreu dargestellt. Bei der Darstellung in 5 sind die einzelnen Flanken 4 an ihrem exakten Ort eingezeichnet, so dass sie sich mittig im Jitter-Toleranzbereich 5 befinden. In der Realität können die Flanken jedoch grundsätzlich an einer beliebigen Stelle innerhalb des Jitter-Toleranzbereichs 5 angeordnet sein. Der tatsächlich auftretende Jitter hängt sehr von dem Verfahren ab, mit dem der optische Datenträger hergestellt bzw. beschrieben wird.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben weiterhin erkannt, dass bei der industriellen Produktion von CDs mittels Spritzprägen oder Spritzgießen die tatsächlich auftretende Toleranz kleiner als +/–20 μs und bei optimierten Verfahren sogar noch kleiner sein kann. Bei der industriellen Produktion von optischen Datenträgern wird die tatsächlich auftretende Toleranz vor allem durch die Qualität, mit welcher ein Master hergestellt wird, bestimmt. Diese Master sind in der Regel Glasmaster, die eine zum Substrat des optischen Datenträgers 1 komplementäre Oberfläche besitzen und als komplementäre Form in ein Spritzpräge- oder Spritzgießwerkzeug eingesetzt werden.
  • Deshalb ist es möglich, den Jitter-Toleranzbereich 5 in mehrere Abschnitte aufzuteilen, wobei jedem Abschnitt ein bestimmter logischer Wert zugeordnet wird. Bei dem in 5b gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Jitter-Toleranzbereich 5 zwei logische Jitter-Abschnitte 6. Jedem dieser logischen Jitter-Abschnitte 6 ist ein logischer Wert zugeordnet, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als J0 und J1 bezeichnet werden. Je nachdem in welchem logischen Jitter-Abschnitt 6 sich die jeweilige Flanke 4 befindet, wird dieser Flanke 4 einer der beiden logischen Werte J0, J1 oder J2 zugeordnet. Beim Erstellen des optischen Datenträgers 1 muss die tatsächlich maximale Toleranz kleiner als die logischen Jitter-Abschnitte 6 sein, damit der Ort der jeweiligen Flanke 4 gezielt innerhalb eines vorbestimmten logischen Jitter-Abschnitts 6 festgelegt werden kann.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erstrecken sich die logischen Jitterabschnitte 6 jeweils über eine Länge bzw. Zeitdauer von ±20 μs. D. h., dass der Jitter-Toleranzbereich von +/–40 μs in die beiden logischen Jitter-Abschnitte 6 unterteilt ist. Dies bedeutet, dass wenn die Zeitdauer einer Erhebung 2 oder einer Vertiefung 3 kleiner als oder gleich der der exakten durch die Spezifikation vorgegebenen Zeitdauer für das jeweilige Signal (T3, ... T11) ist, dann wird dieser Erhebung 2 oder dieser Vertiefung 3 als Zusatzsignal der Wert J0 und wenn die Zeitdauer länger ist, der Wert J1 zugeordnet. Da diese Codierung des Zusatzsignals lediglich eine Variation der Zeitdauer t innerhalb des Jitter-Toleranzbereiches 5 erfordert wird das herkömmliche Signal, das im Folgenden als Standardsignal bezeichnet wird, unverändert korrekt codiert.
  • Die logischen Jitter-Abschnitte 6 dürfen sich nicht überlappen, denn in einem Überlappungsbereich wäre das Signal nicht eindeutig. Voraussetzung, dass der Jitter-Toleranzbereich 5 in mehrere logische Jitter-Abschnitte 6 unterteilt werden kann, ist somit, dass der tatsächlich realisierbare Jitter nicht größer als die Hälfte des durch die Spezifikationen festgelegten Jitter-Toleranzbereiches 5 ist. Dann ist es möglich, den Jitter-Toleranzbereich in zumindest zwei logische Jitter-Abschnitte aufzuteilen.
  • Ist die tatsächlich realisierbare Jitter-Toleranz kleiner als die Hälfte des Jitter-Toleranzbereiches 5, dann ist auch eine Unterteilung in mehr als zwei logische Jitter-Abschnitte möglich. 5b zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die tatsächlich realisierbare Jitter-Toleranz +/–10 μs beträgt.
  • Ein erster logischer Jitter-Abschnitt 6 von +/–10 μs ist symmetrisch um den Ort der Flanke 4 der exakten durch die Spezifikation vorgegebenen Zeitdauer t angeordnet. Diesem Jitter-Abschnitt ist der logische Wert J0 zugeordnet. Ein zweiter logischer Jitter-Abschnitt ist gegenüber dem ersten logischen Jitter-Abschnitt mit dem Wert J0 früher angeordnet, wobei zwischen diesen beiden logischen Jitter-Abschnitten ein Sicherheitsabstand von 5 μs ausgebildet ist. Diesem zweiten logischen Jitter-Abschnitt ist der Wert J1 zugeordnet. Das Zentrum dieses zweiten logischen Jitter-Abschnittes ist somit bzgl. dem durch den Ort der Flanke 4 der exakten durch die Spezifikation vorgegebenen Zeitdauer t um –25 μs versetzt. Hierdurch wird auch noch ein weiterer Sicherheitsabstand von 5 μs zum Rand des Jitter-Toleranzbereiches 5 eingehalten.
  • Ein dritter logischer Jitter-Abschnitt ist bzgl. des Ortes der Flanke 4 der exakten durch die Spezifikation vorgegebenen Zeitdauer t mit seinem Zentrum um 25 μs später angeordnet, so dass auch hier wieder zwei Sicherheitsabstände von 5 μs zum ersten logischen Jitter-Abschnitt und zum Rand des Jitter-Toleranzbereiches 5 eingehalten sind. Dem dritten logischen Jitter-Abschnitt ist der Wert J2 zugeordnet.
  • Da bei diesem Ausführungsbeispiel die tatsächliche Jitter-Toleranz kleiner als +/–10 μs ist, sollten die Längen bzw Zeitdauern t exakt in einem der drei logischen Jitter-Abschnitte J0, J1 oder J2 liegen. Für den Fall, dass tatsächlich ein Zeitdauer t einer Erhebung 2 oder einer Vertiefung 3 ein Wert beträgt, der in einem der Sicherheitsabstände liegt, kann eine solche Zeitdauer grundsätzlich auf zwei unterschiedliche Möglichkeiten bewertet werden. Bei der ersten Möglichkeit wird ein solcher Wert grundsätzlich als Fehler des Zusatzsignales ausgegeben. Bei der zweiten Möglichkeit wird ein Sicherheitsabstand zwischen zwei benachbarten logischen Jitter-Abschnitten jeweils zur Hälfte dem jeweils benachbarten logischen Jitter-Abschnitt zugeordnet. Die am Rand angeordneten Sicherheitsabstände werden jeweils dem einen benachbarten logischen Jitter-Abschnitt zugeordnet. Hierdurch ist jedem Standard-Signal innerhalb des Jitter-Toleranzbereiches 5 ein eindeutiges Zusatzsignal zugeordnet.
  • Da die logischen Jitter-Abschnitte 6 innerhalb des durch Standardnormen vorgegebenen Jitter-Toleranzbereichs 5 liegen, wird die Codierung durch die Erhebungen 2 und Vertiefungen 3 nicht beeinflusst, d. h., dass egal in welchem logischen Jitter-Abschnitt 6 die jeweilige Flanke angeordnet ist, dies keinen Einfluss auf die Codierung durch die Länge der Erhebungen 2 bzw. Vertiefungen 3 hat.
  • Durch die Unterteilung des Jitter-Toleranzbereichs 5 in logische Jitter-Abschnitte 6 wird zusätzliche Information in die durch die Erhebungen 2 und Vertiefungen 3 ausgebildete Struktur des optischen Datenträgers 1 codiert.
  • Nachfolgend wird anhand der 3 und 4 das Lesen des Standardsignals und des Zusatzsignals erläutert.
  • Ein optischer Datenträger 1 wird mittels einer Abtasteinrichtung, die einen Laser zum Abtasten der Erhebungen und Vertiefungen und einen optischen Sensor zum Detektieren des von den Erhebungen und Vertiefungen reflektierten Laserlichtes umfasst abgetastet, Die Abtasteinrichtung entspricht herkömmlichen Abtasteinrichtungen, weshalb sie nicht in den Zeichnungen dargestellt ist. Von der Abtasteinrichtung wird ein Detektionssignal D erzeugt. Das Detektionssignal D wird einer Auswerteeinrichtung (4) zugeführt. Die Auswerteeinrichtung 7 umfasst einen Flankendetektor 8, der das Detektionssignal D in ein Flankensignal F wandelt, wobei das Flankensignal F zum Zeitpunkt einer jeden Flanke im Detektionssignal D einen Peak bzw. Puls 8 aufweist. Der Flankendetektor 9 ist mit einer Vergleichsschaltung 10 verbunden, der das Flankensignal F zugeführt wird.
  • Die Auswerteeinrichtung 7 umfasst weiterhin einen Synchronisations-Puls-Block 11, dem wiederum das Detektionssignal D zugeführt wird. Der Synchronisations-Puls-Block erzeugt zwei Synchronisationssignale, S1 und S2, die jeweils einen Puls 12, 13 bei den ansteigenden Flanken bzw. bei abfallenden des Detektionssignals D aufweisen. Die Synchronisationssignale S1 und S2 werden einer PLL-Schaltung zugeführt. Die PLL-Schaltung erzeugt ein hochfrequentes Clock-Signal P. Bei herkömmlichen Auswerteeinrichtungen zum alleinigen Lesen des Standardsignales beträgt die Clock-Rate bzw. zwei Halbwelle des Signals P die Zeitdauer eines T-Bits oder einen geradzahligen Bruchteil davon. Sie beträgt somit 1/3, 1/4, ... bzw. 1/11 der 3T, 4T ... bzw. 11T Zeitdauer. Durch das Synchronisationssignal S1 erfolgt der Start der PLL-Schaltung. Die PLL-Schaltung weist als Ausgangsleitung neun Leitungen P3 bis P11 auf, wobei auf diesen Leitungen jeweils ein Puls bzw. Peak gleichzeitig mit dem Puls des Synchronisationssignals S1 zum Starten der PLL-Schaltung ausgegeben wird. Auf diesen Leitungen wird jeweils ein weiterer Puls, der zum Startsignal um 3, 4, ... bzw. 11 Clock-Raten des Clock-Signals verzögert ist, ausgegeben. Erfolgt jedoch in der Zwischenzeit ein Puls auf dem zweiten Synchronisationssignal 82, dann wird die PLL-Schaltung angehalten und es erfolgt keine weitere Ausgabe von Pulsen. Die PLL-Schaltung 14 muss wieder durch einen weiteren Puls des ersten Synchronisationssignals S1 gestartet werden.
  • Die Leitungen P3 bis P11 sind mit der Vergleichsschaltung 10 verbunden. In der Vergleichsschaltung 10 werden die Pulse der einzelnen Leitungen P3 bis P11 mit den Pulsen des Flankensignals F verglichen und wenn gleichzeitig ein Puls auf dem Flankensignal und einer der neun Leitungen P3 bis P11 vorliegt, dann wird dieser Puls der Leitung P3 bis P11 auf eine von neun Ausgangsleitungen T3 bis T11 weitergeleitet, wobei die Leitung T3 mit der Leitung P3, die Leitung T4 mit der Leitung P4, ... die Leitung T11 mit der Leitung P11 verbunden sind. Der Vergleich kann schaltungstechnisch beispielsweise über ein Summensignal oder einen Zähler oder eine logische Verknüpfung realisiert werden. Der Vergleich erfolgt mittels einer Zeittoleranz, die dem Jitter-Toleranzbereich entspricht. Die Zeittoleranz kann mittels eines Schwellwertes für das Summensignal oder einer Zeittoleranz einer Zähler-Vergleichsschaltung ausgeführt werden.
  • Soll das Zusatzsignal decodiert werden, dann wird grundsätzlich die gleiche Auswerteeinrichtung verwendet. Bei dem in 5b gezeigten Ausführungsbeispiel ist der logische Wert J0 mit einer Verschiebung um- 20 μs von der Idealposition der Flanke und der logische Wert J1 mit einer Verschiebung von +20 μs bezüglich der Idealposition der Flanke codiert. Um diese Zeitunterschiede auflösen zu können, muss die PLL-Schaltung mit einer höheren Clock-Rate betrieben werden. Die Clock-Rate (zwei Halbwellen des Signals P) darf nach dem Nyquist-Shannon Theorem nicht größer als die Hälfte der Genauigkeit sein, mit welcher das Zusatzsignal detektiert werden muss. Die Genauigkeit ist der zeitliche Abstand des Zusatzsignals zu dem Rand des logischen Jitter-Abschnittes 6. Im Ausführungsbeispiel nach 5b beträgt die Genauigkeit somit 20 μs, woraus folgt, dass die Abtastrate nicht größer als 10 μs sein darf. Sie kann auch einen ganzzahligen Bruchteil davon betragen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt die Clock-Rate somit maximal 10 μs.
  • Da auf einen jeden möglichen Wert des Standardsignales (3T, 4T, ... 11T) jeweils zwei logische Werte J0, J1 (Ausführungsform gemäß 5b) bzw. drei logische Werte J0, J1, J2 (Ausführungsform gemäß 5c) codiert werden, sind anstelle der neun Ausgänge der PLL-Schaltung 18 bzw. 27 Ausgänge notwendig, die jeweils einem der Signale P3-J0, P3-J1, ggfs. P3-J2, P4-J0, P4-J1, ggfs. P4-J2, ... P11-J1, P1-J1, ggfs. P11-J2 entsprechen. In entsprechender Weise weist auch die Vergleichsschaltung 18 oder 27 Ausgangsleitungen auf, die den Signalen T3-J0, T3-J1, ggfs. T3-J2, T4-J0, T4-J1, ggfs. T4-J2, ... T11-J0, T11-J1, ggfs. T11-J2 entsprechen.
  • Die Auswerteschaltung zum Detektieren des Standardsignals und des Zusatzsignals entspricht somit der herkömmlichen Auswerteschaltung zum Detektieren alleine des Standardsignals, wobei die Auswerteschaltung zum Detektieren des Standardsignals und des Zusatzsignals das Detektionssignal nach 18 bzw. 27 Zeitbereichen anstelle von 9 Zeitbereichen auswertet. Die 18 bzw. 27 Zeitbereiche entsprechen den oben erläuterten logischen Jitter-Abschnitten 6.
  • Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Standardsignal und das Zusatzsignal gleichzeitig aus dem Detektionssignal extrahiert. Das Zusatzsignal kann nicht ohne dem Standardsignal extrahiert werden, denn zur Auswertung eines Zusatzsignals ist es notwendig, ein Ausgangspunkt für die Verschiebung der Flanke zu besitzen, der durch die jeweilige Länge des Standardsignals (3T, 4T, ... 11T) vorgegeben ist.
  • Es ist selbstverständlich möglich, zunächst in herkömmlicher Weise das Standardsignal zu analysieren und danach separat die Jitter-Abweichungen bzw. das Zusatzsignal zu bestimmen. Nachdem die Werte des Standardsignals bekannt sind, ist auch der ideale Zeitpunkt der Flanke der jeweiligen Erhebung 2 bzw. Vertiefung 3 bekannt. Gegenüber diesem Zeitpunkt kann dann die Abweichung ermittelt werden und in Abhängigkeit davon, in welchem logischen Jitter-Abschnitt 6 die Abweichung der Flanke liegt, der logische Wert des Zusatzsignales bestimmt werden.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 5b ist der logische Wert J0, wenn die Flanke vor oder exakt auf der Idealposition der Flanke auftritt und J1, wenn die Flanke nach der Idealposition der Flanke auftritt.
  • Ein wesentlicher Vorteil des Zusatzsignales ist, dass ohne großen zusätzlichen technischen Aufwand wesentlich mehr Information auf einem optischen Datenträger codiert werden kann, als dies bei einer herkömmlichen Codierung alleine mittels Erhebungen und Vertiefungen der Fall ist. Hierdurch kann die Informationsdichte erheblich erhöht werden, ohne dass hierzu ein erheblicher Aufwand bezüglich der Hardware notwendig ist.
  • Für die Nutzung des Zusatzsignales gibt es vielerlei Möglichkeiten. Das Zusatzsignal kann zusammen mit dem Standardsignal verwendet werden, um gemeinsam eine bestimmte Informationsmenge zu codieren. Würde man das Standardsignal unverändert lassen, dann könnte man gewisse Informationen eines Frames als Zusatzsignal codieren, wodurch sich die Länge der Frames verkürzen und damit die Informationsdichte erhöhen würde. Eine solche Änderung lässt sich einfach mit der auf der EFM-Modulation beruhenden Auswerteeinrichtung 7 gemäß 4 realisieren lassen.
  • Andererseits könnte man das Zusatzsignal auch als Fehlerkorrektursignal zum Korrigieren des herkömmlichen Standardsignals verwenden. Dies würde die Fehlersicherheit erhöhen und es ermöglichen, anstelle der EFM-Modulation eine andere Modulation zu verwenden, bei welcher kürzere Längen für die Erhebungen und Vertiefungen verwendet werden, wodurch auch eine höhere Informationsdichte erzielt werden würde, ohne dass dabei das Zusatzsignal unmittelbar selbst Informationen trägt. Hierbei müsste die Auswerteeinrichtung an die neue Modulationsart angepasst werden, was einen erheblich größeren Aufwand verursacht.
  • Ein weiterer wesentlicher Vorteil des Zusatzsignales liegt in der physikalischen Natur des Zusatzsignals, da dieses mit herkömmlichen einfach oder mehrfach beschreibbaren CDs und DVSs nicht nachgebildet werden kann, da mit diesen die Erhebungen und Vertiefungen nicht mit der notwendigen Präzision erzeugt werden können. Das Zusatzsignal kann somit nicht unmittelbar kopiert werden. Ein Kopieren wäre nur möglich, wenn es decodiert werden würde und in anderer Form auf einen Datenträger codiert werden würde. Da man jedoch zum Lesen des Zusatzsignals eine spezielle Vorrichtung benötigt, die gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen zum Lesen von optischen Datenträgern modifiziert sein muss – auch wenn nur geringfügig –, kann man sicherstellen, dass das Zusatzsignal nicht mehr frei zur Verfügung gestellt wird, um es auf einen anderen Datenträger übertragen zu können. Hierzu gibt es bereits Sicherheitsmechanismen. Der wesentliche Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass aufgrund der speziellen physikalischen Natur des Zusatzsignals dieses als Zusatzsignal einfach zu identifizieren ist, mit industriellen Fertigungsverfahren ohne spezielle Umstellung herstellbar und nicht mittels der von Raubkopierern üblicherweise verwendeten Verfahren nachbildbar ist.
  • Die Trennung des Standardsignals und des Zusatzsignals kann beispielsweise mittels eines Demultiplexers erfolgen, der aus dem Signal T3-J0, T3-J1, ggfs. T3-J2, T4-J0, T4-J1, ggfs. T4-J2, ... T11-J0, T11-J1, ggfs. T11-J2 nur die Signale J0, J1, ggfs. J2 herausfiltert.
  • Ein Kopierschutz kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass im Zusatzsignal eine Authentifizierung codiert ist und nur wenn die Authentifizierung erfolgreich gelesen worden ist und mit einer vorab gespeicherten Authentifizierung verglichen wird, erfolgt die Freigabe der auf dem optischen Datenträger gespeicherten Daten für die Nutzung. Ein solcher Kopierschutz hat gegenüber herkömmlichen Kopierschutzsystemen den Vorteil, dass keine Fehlinformationen auf dem optischen Datenträger zwischen den Nutzdaten eingetragen werden müssen, wie dies bei einer Vielzahl herkömmlicher Kopierschutzsystemen der Fall ist. Der vorliegende Kopierschutz ist somit abwärts kompatibel zu bestehenden Kopierschutzsystemen, da die Codierung des Zusatzsignals auf eine völlig andere Art und Weise erfolgt, die die bisher auf dem optischen Datenträger codierte Information unberührt lässt.
  • Informationsbereiche sind auf optischen Datenträgern, insbesondere CDs und DVDs, durch Start- und Endsignale codiert. Diese werden typischerweise als LEAD-IN und LEAD-OUT bezeichnet. Codiert man bestimmte Start- und Endsignale als Zusatzsignale, dann sind diese nur für spezielle Vorrichtungen zum Lesen optischer Datenträger zugänglich. Andere Bereiche auf dem optischen Datenträger, die herkömmliche Start- und Endsignale aufweisen, sind hingegen für herkömmliche Vorrichtungen zum Lesen von optischen Datenträgern zugänglich. Hierdurch ist es möglich, auf einem optischen Datenträger Bereiche vorzusehen, die frei zugänglich sind und andere Bereiche, die lesegeschützt sind.
  • Mit dem Zusatzsignal ist es auch möglich, Steuersignale für die Abtasteinrichtung zum Abtasten der optischen Datenträger zu codieren, die notwendig sind, um die Detektionseinrichtung an die zum Abtasten notwendige Stelle auf dem Datenträger zu positionieren. Hierdurch können bestimmte Bereiche des optischen Datenträgers nur mittels einer Vorrichtung zum Lesen eines optischen Datenträgers gelesen werden, die auch das Zusatzsignal lesen kann.
  • Weiterhin kann mit dem Zusatzsignal eine interaktive Abfrage zum Eingeben eines Codierungsschlüssels aufgerufen werden, so dass der Benutzer zum Lesen eines bestimmten Bereiches des optischen Datenträgers einen entsprechenden Codierungsschlüssel eingeben muss. Herkömmliche optische Datenträger besitzen unterschiedliche Bereiche, die bei einer CD als Kanäle bezeichnet werden. In bestimmten Kanälen sind Anzeige- und Steuerinformationen codiert. Sie enthalten beispielsweise den Titel, Inhaltsverzeichnis oder bestimmte Steuerinformationen zur Adressierung bzw. Fehlerkorrektur. Das erfindungsgemäße Zusatzsignal kann auch zum Codieren dieser Steuer- und/oder Anzeigeinformationen genutzt werden. Wenn die Steuerinformationen mittels des Zusatzsignales codiert werden, dann kann der optische Datenträger nur von einer Vorrichtung gelesen werden, die die Zusatzsignale lesen kann, da die Steuerinformationen zum Lesen der übrigen auf dem optischen Datenträger gespeicherten Informationen notwendig sind.
  • Die Fehlerkorrektur ist ein wichtiger Bestandteil der digitalen Informationsspeicherung, da bei den großen Datenmengen (Typo), die gespeichert werden, schon äußerst minimale Fehlerraten von bis zu 10–6 zu einer Nicht-Abspielbarkeit des optischen Datenträgers führen können. Dieses Problem wird durch die Anwendung einer Fehlerkorrektur behoben. Dabei werden zusätzliche Paritätsbits benutzt, um die Fehler zu korrigieren und mittels Interleaving eine lokale Fehlerhäufung zu minimieren. Das Standardverfahren wird als so genanntes „Cross Interleaved Reed-Salomon Code (CIRC)”-Verfahren bezeichnet. Das erfindungsgemäße Zusatzsignal kann beispielsweise zum Codieren der Paritätsbits verwendet werden. Dies hätte zur Folge, dass ein größerer Datenbereich mittels Standardcodierung zur Verfügung steht, aber andererseits bei einem direkten Kopiervorgang, der das Zusatzsignal nicht überträgt, die Abspielbarkeit des kopierten Datenträgers verloren gehen würde. Dies setzt jedoch eine grundsätzliche Anpassung der Fehlerkorrektur-Hardware voraus.
  • Ein grundsätzlicher, genereller Vorteil des Zusatzsignals als Kopierschutzmittel liegt darin, dass die einfachste Realisierung eines kombinierten Standard- und Zusatzsignales in dem als Standardsignal codierten Datenstrom Steuersignale zum Steuern des Lesens des Zusatzsignales enthält. Werden diese Steuersignale korrekt interpretiert, dann werden die Zusatzsignale gelesen. Wird ein solcher Datenstrom jedoch in herkömmlicherweise kopiert, dann ergeben diese Steuersignale auf dem kopierten Datenträger keinen Sinn, da die Zusatzsignale nicht vorhanden sind. Diese Steuersignale sind somit „Datenmüll” und beeinträchtigen das Lesen des Standardsignals auf dem kopierten Datenträger. Die Beeinträchtigung kann derart ausgeprägt sein, dass der kopierte Datenträger grundsätzlich nicht lesbar ist.
  • Dies zeigt, dass alleine das Vorsehen des Zusatzsignals in seiner einfachsten Form einen gewissen Kopierschutz bietet.
  • Wie es oben bereits erläutert worden ist, kann ein erfindungsgemäßer optischer Datenträger mit Standardsignal und Zusatzsignal mit dem üblichen industriellen Fertigungsverfahren gefertigt werden. 2 zeigt schematisch eine Ansteuerungselektronik zum Ansteuern eines optischen Verschlusses zum Belichten einer Resist-Schicht auf einem Glasmaster mittels eines Lasers. Diese Ansteuerungselektronik ist zum Erzeugen eines Glasmasters für einen optischen Datenträger gemäß dem in 5c gezeigten Ausführungsbeispiel ausgebildet.
  • Die Ansteuerungselektronik erhält von einer Datenquelle, die digitale Daten von einer Kodiereinrichtung bekommt, die als Standardsignal zu codierenden Daten und die als Zusatzsignal zu codierenden Daten. Diese beiden Informationen werden von der Ansteuerungselektronik separat von einer Standardinformationsquelle 15 und einer Zusatzinformationsquelle 16 einem Standardsignalmultiplexer 17 bzw. einem Jitter-Multiplexer 18 zugeführt. Der Standardsignalmultiplexer 17 ist mit einem Standardsignalansteuerelement 19 verbunden, das auch mit einem Rotationsgeschwindigkeitsmesser 20 zum Messen der Drehgeschwindigkeit des Masters verbunden ist. In Abhängigkeit der Drehgeschwindigkeit des Masters erzeugt das Standardsignalansteuerelement ein Signal zum Ansteuern des Verschlusses 21 für den Laserstrahl zum Belichten des Masters. Dieses Ansteuersignal ist gegenüber einem herkömmliche Standardsignal derart verkürzt, dass es eine Zeitdauer t aufweist, die exakt im Zentrum des logischen Jitter-Abschnittes des kürzesten Standardsignals mit einer Jittercodierung endet. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5c ist dies der logische Jitter-Abschnitt J1.
  • Diese Ansteuersignale werden vom Standardsignalansteuerelement 19 dem Jitter-Multiplexer 18 zugeführt. Der Jitter-Multiplexer 18 überlagert diese Ansteuersignale mit der Information für die Jitter-Verschiebung der jeweiligen Flanke 4. In Abhängigkeit von dieser Zusatzinformation werden die Ansteuersignale über ein erstes, zweites oder drittes Verschluss-Verzögerungselement 22, 23, 24 geleitet. Das erste Verschluss-Verzögerungselement erzeugt eine Verzögerung, die dem zeitlichen Abstand zwischen dem Zentrum des frühesten logischen Abschnittes J1 und dem spätesten logischen Abschnitt J2 entspricht. Bei dem Ausführungsbeispiel nach 5c beträgt die Verzögerung 50 μs. Das zweite Verschluss-Verzögerungselement erzeugt eine Verzögerung, die dem zeitlichen Abstand zwischen dem Zentrum des frühesten logischen Abschnittes J1 und dem mittleren logischen Abschnitt J0 entspricht. Bei dem Ausführungsbeispiel nach 5c beträgt diese Verzögerung 25 μs. Das dritte Verschluss-Verzögerungselement erzeugt keine Verzögerung. Die Ansteuersignale für den Verschluss werden somit je nachdem, über welches Verschluss-Verzögerungselement sie geleitet werden, unterschiedlich verzögert. Diese Verzögerung erzeugt den gezielten und erwünschten Jitter der Flanken auf dem Master. Es liegt somit ein gesteuerter Jitter vor. Das den gesteuerten Jitter enthaltende Signal wird dem Verschluss 21 zum Belichten der Resist-Schicht auf dem Master zugeführt. Die Resist-Schicht wird dementsprechend belichtet und danach mit einem üblichen Verarbeitungsverfahren geätzt, so dass sich auf dem Master entsprechende Erhebungen und Vertiefungen bilden. Diese Erhebungen und Vertiefungen dienen als Komplementärform zum Spritzgießen bzw. Spritzprägen eines Substrates für den optischen Datenträger. Hierzu wird der Glasmaster in ein entsprechendes Werkzeug zum Spritzgießen bzw. zum Spritzprägen eingesetzt, in das erhitzte, thermoplastische Kunststoffmasse zur Ausbildung des Substrats des optischen Datenträgers eingespritzt wird.
  • Ist ein Glasmaster einmal hergestellt, kann in bekannter Weise mittels Spritzgießen oder Spritzprägen eine beliebige Anzahl von Kopien des optischen Datenträgers mit dem Master hergestellt werden, der sowohl das Standardsignal als auch das Zusatzsignal aufweist.
  • Die obigen Erläuterungen zeigen, dass das erfindungsgemäße Signal, das das Standardsignal und das Zusatzsignal umfasst, zum einen eine Erhöhung der Informationsdichte auf dem optischen Datenträger ermöglicht, zum anderen mit ohne größeren Aufwand in die bestehende Technologie integriert werden kann, und zudem aufgrund der physikalischen Natur des Zusatzsignals das Kopieren derartiger optischer Datenträger erheblich erschweren kann.
  • Bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel sind die Längen der Erhebungen und Vertiefungen mit Zeiteinheiten dargestellt, die über die Drehgeschwindigkeit des Datenträgers Längeneinheiten entsprechen. Dies ist bei CDs üblich. Selbstverständlich kann die Erfindung auch mittels Längeneinheiten beschrieben werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    optischer Datenträger
    2
    Erhebung
    3
    Vertiefung
    4
    Flanke
    5
    Jitter-Toleranzbereich
    6
    Logischer Jitter-Abschnitt
    7
    Ansteuereinrichtung
    8
    Puls
    9
    Flanken-Detektor
    10
    Vergleichsschaltung
    11
    Synchronisations-Puls-Block
    12
    Puls
    13
    Puls
    14
    PLL-Schaltung
    15
    Standardinformationsquelle
    16
    Zusatzinformationsquelle
    17
    Standardsignal-Multiplexer
    18
    Jitter-Multiplexer
    19
    Standardsignalsteuerelement
    20
    Rotationsgeschwindigkeitsmesser
    21
    Verschluss
    22
    Erstes Verschluss-Verzögerungselement
    23
    Zweites Verschluss-Verzögerungselement
    24
    Drittes Verschluss-Verzögerungselement
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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    • EP 0545472 B1 [0012]
    • EP 0866454 A2 [0013]

Claims (13)

  1. Signal für einen optischen Datenträger umfassend ein durch Flanken (4), die Übergänge zwischen Erhebungen (2) und Vertiefungen (3) ausbilden, codiertes digitales Standardsignal, wobei der Abstand zweier aufeinanderfolgender Flanken (4) einer vorbestimmten Jitter-Toleranz (5) unterliegen kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal zusätzlich zum Standardsignal ein digitales Zusatzsignal aufweist, das durch gesteuerte Jitter-Abweichungen innerhalb der Jitter-Toleranz (5) codiert ist.
  2. Signal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorbestimmter Jitter-Toleranz-Bereich (5) in zumindest zwei logische Jitter-Abschnitte (6) unterteilt ist, wobei jedem logischen Jitter-Abschnitt (6) ein logischer Wert (Jo J1) zugeordnet ist und eine Flanke (4) auf diesen Wert codiert ist, wenn sie sich innerhalb diesen logischen Jitter-Abschnittes (6) befindet.
  3. Signal nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der logischen Jitter-Abschnitte eine Länge aufweist, die beim Lesen des optischen Datenträgers einer maximalen Zeitdauer von 40 μs oder weniger entspricht.
  4. Signal nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatzsignal Kopierschutzinformationen, wie z. B. ein Schlüssel zum Entschlüsseln der Daten des Standardsignals, Steuerinformationen zum Ansteuern der Leseeinrichtung zum Auslesen eines vorbestimmten Bereichs des optischen Datenträgers, codiert sind.
  5. Signal nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Standardsignal Steueranweisungen zum Lesen des Zusatzsignals enthält.
  6. Optischer Datenträger, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Datenträger (1) ein Signal nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweist.
  7. Optischer Datenträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Datenträger (1) eine Compact Discs (CD), Blue-ray Disc (BD), Digital Versatile Disc (DVD), High Density DVD (HD DVD), Holographic Versatile Disc (HVD), oder Laser Disc (LD) ist.
  8. Optischer Datenträger nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Datenträger mittels Spritzgießen oder Spritzprägen hergestellt ist.
  9. Vorrichtung zum Schreiben eines Signals nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auf einen optischen Datenträger nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung zum Ansteuern eines optischen Verschlusses (21) zum Schreiben des Signals auf den optischen Datenträger oder einer entsprechenden Komplementärform vorgesehen ist, die den Verschluss (21) derart ansteuert, dass ein Standardsignal zum Erzeugen einer Flanke (4) auf einem optischen Datenträger (1) beim Beschreiben des optischen Datenträgers (1) nach Maßgabe einer vorbestimmten gesteuerten Jitter-Abweichung versetzt auf den optischen Datenträger oder die Komplementärform übertragen wird.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung zumindest ein Verschluss-Verzögerungselement (22, 23, 24) zum gesteuerten Verzögern des Signals zum Ansteuern des optischen Verschlusses (21) aufweist.
  11. Verfahren zum Schreiben eines Signals nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auf einen optischen Datenträger nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein optischer Verschluss (21) zum Schreiben eines Signales auf einen optischen Datenträger oder eine Komplementärform derart angesteuert wird, dass ein Standardsignal zum Erzeugen von Flanke (4) auf einem optischen Datenträger (1) beim Beschreiben des optischen Datenträgers (1) nach Maßgabe einer vorbestimmten gesteuerten Jitter-Abweichung versetzt auf den optischen Datenträger oder die Komplementärform übertragen werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Komplementärform ein Glasmaster verwendet wird und der optische Datenträger mittels Spritzgießens oder Spritzprägen hergestellt wird, wobei ein Substrat des optischen Datenträgers (1) mittels des Glasmasters geformt wird.
  13. Vorrichtung zum Lesen eines Signals nach einem der Ansprüche 1 bis 5 von einen optischen Datenträger nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Auswerteeinrichtung zum Analysieren eines Detektionssignals (D) aufweist, das derart ausgebildet ist, dass es die Abstände aufeinanderfolgender Flanken (4) zum Bestimmen des Standardsignals ermittelt und die Abweichungen der Positionen der einzelnen Flanken (4) von der durch das Standardsignal vorgegebenen Sollposition der Flanken bestimmt, um das Zusatzsignal zu ermitteln.
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