KR0141848B1 - 미니디스크 평가장치 - Google Patents

미니디스크 평가장치

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KR0141848B1
KR0141848B1 KR1019950030473A KR19950030473A KR0141848B1 KR 0141848 B1 KR0141848 B1 KR 0141848B1 KR 1019950030473 A KR1019950030473 A KR 1019950030473A KR 19950030473 A KR19950030473 A KR 19950030473A KR 0141848 B1 KR0141848 B1 KR 0141848B1
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김창익
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장용균
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    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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    • G11B2220/25—Disc-shaped record carriers characterised in that the disc is based on a specific recording technology
    • G11B2220/2537—Optical discs

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Abstract

본 발명은 현재 시판되고 있는 미니디스크플레이어를 사용하여 미니디스크의 제작규격에 따른 신호특성을 측정하므로써 미니디스크의 불량여부 및 각종 항목의 특성을 평가할 수 있는 미니디스크 평가장치에 관한 것이다.
종래에는 미니디스크의 평가에 있어 각종 측정항목을 위한 전용의 제작형 평가 장치들을 사용하고 있는 바, 이들은 수억원대의 고가이므로 구입비의 부담에 따라 현장적용이 쉽지 않고, 제조원가가 상승되는 문제점이 있었다.
본 발명은 미니디스크플레이어에 있어 8분할 포토디렉터의 출력단에 마그네토옵티컬차신호 및 마그네토옵티컬화신호 검출회로와, RF신호 및 반사율 검출회로, 그리고 푸시-풀 검출회로를 각각 연결하여 그들의 출력신호를 오실로스코프로 관측하므로써 기록된 신호의 변조도를 측정하고, 기판의 복굴절특성을 측정하며, 그루브와 랜드부와 차이를 평가함과 더불어 트랙킹에러를 평가하고 노르말워블신호(Normalized Wobbl Signal)를 이용하여 그루브의 불안정도를 평가하며, 디스크의 반사율을 산출 할 수 있도록 된 발명임.

Description

미니디스크 평가장치
제 1 도는 본 발명이 연결되는 일반적인 미니디스크플레이어의 개요도.
제 2 도는 8분할 포토디렉터의 배치예시도.
제 3 도는 본 발명의 구성도를 도시한 것으로, (a)는 마그네토옵티컬차신호 및 마그네토옵티컬화신호 검출부를 나타내는 구성도, (b)는 RF신호 및 반사율 검출부를 나타내는 구성도, (c)는 푸시-풀 검출부를 나타내는 구성도.
제 4 도는 미니디스크의 평가항목을 산출하기 위한 제 3 도의 각 출력파형도로서, (a)는 (iI- iJ)를 측정하기 위한 트랙킹 온상태에서의 iI ,iJ의 AC 레벨 출력신호, (b)는 (iI+ iJ)를 측정하기 위한 트랙킹 온상태에서의 iI ,iJ의 DC 레벨출력신호, (c)는 ODU(Optical Disk Unbalance)를 측정하기 위한 트랙킹 온상태에서의 (iI+ iJ)의 DC레벨출력신호와 (iI- iJ)의 AC 레벨 출력신호, (d)는 RC를 측정하기 위한 트랙킹 오프상태에서의 RF(iA+iB+iC+iD)의 DC 레벨 출력신호, (e)는 푸시풀을 측정하기 위한 트랙킹 오프상태에서의 (iA+ iD) - (iB+ iC)의 AC레벨 출력신호, (f)는 노르말워블신호를 측정하기 위한 트랙킹 온상태에서의 iW의 AC레벨 출력신호, (g)는 반사율을 측정하기 위한(A+B+C+D)의 DC레벨 출력신호.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 제 1 검출부 12, 14 : 저역통과필터
16 : 감산부 18 : 가산부
20 : 제 2 검출부 22 : 가산부
24 : 증폭부 26 : 저역통과필터
30 : 제 3 검출부 31, 32 : 가산부
34 : 감산부 36 : 저역통과필터
38 : 대역통과필터 A∼F,I,J : 포토디렉터
본 발명의 미니디스크 평가장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 현재 시판되고 있는 미니디스크플레이어를 사용하여 미니디스크의 제작규격에 따른 신호특성을 측정하므로써 미니디스크의 불량여부 및 각종 항목의 특성을 평가할 수 있는 미니디스크 평가장치에 관한 것이다.
일반적으로 미니디스크의 연구용 평가장치는 크게 나누어 픽업부, 스핀들부, 피드부, 서어보코트롤부, 기구제어부, 레이저 다이오드구동부등으로 나눌 수 있는데, 현재 시판되고 있는 연구용 평가장치는 상기와 같은 대부분의 평가장치들을 평가기 제작회사가 직접 제작하여 조립공급하고 있으며, 피트와 그루브영역의 신호특성과 에러율을가 할 수 있다.
그리고 이러한 신호특성의 측정결과를 통해 미니디스크에 형성되어 있는 피트(Pit)나 그루브(Groove)의 형상이 어떤 상태인지 파악할 수 있으므로 미니디스크를 개발하는 산업분야에서 매우 중요한 항목으로 인정되고 있다.
그러나 이와 같은 전용의 제작형 평가장치들은 수억원대의 고가이므로 구입비의 부담에 따라 현장적용이 쉽지 않고, 이를 채용하는 경우 각 항목마다 정확하게 신호 특성을 측정하여 그 결과에 따라 품질향상에 이바지할 수 있으나 제조원가가 크게 상승되는 문제점이 있었다.
따라서 실제적으로 생산라인에서는 제조원가를 고려할 때 모든 항목의 품질을 측정하기 보다는 주로 양, 불량을 결정하는 주요 품질항목인 에러율만 측정하여 판정하는 것이 효과적이므로 이와 같은 용도의 생산용 평가기로서는 에러율만 측정할 수 있도록 주로 시판되는 미니디스크플레이어를 개조하여 사용하고 있지만, 에러율 이외의 다른 항목을 측정할 수 없었기 때문에 전반적인 미니디스크의 품질평가를 할 수 없다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 발명한 것으로, 미니디스크에서 출력되는 8분할 포토디텍터(Photo Detector) 전류를 이용하여 주요한 피트 및 그루브의 신호 특성을 오실로스코프를 통해 측정한 후 그로 부터 미니디스크의 평가치를 산출할수 있도록 된 미니디스크 연구용평가장치를 제공하고자 함에 발명의 목정이 있다.
상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명은 미니디스크플레이어에 었어 8분할 포토 디텍터의 출력단에 마그네토옵티컬차신호 및 마그네토옵티컬화신호 검출회로와, RF신호 및 반사율 검출회로, 그리고 푸시-풀 검출회로를 각각 연결하여 그들의 출력 신호를 오실로스코프로 관측하므로써 기록된 신호의 변조도를 측정하고, 기판의 복굴절 특성을 측정하며, 그루브와 랜드부와의 차이를 평가함과 더불어 트랙킹에러를 평가하고 노르말워블신호(Normalized Wobble Signal)를 이용하여 그루브의 불안정도를 평가하며, 디스크의 반사율을 산출할 수 있도록 되어 있다.
이하 본 발명의 구성 및 작용효과를 예시도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다
본 발명은 8개의 분할 포토디텍터(A∼F)(I,J)로 구성되는 광픽업(50)에 의거 미니디스크에서 반사되어 나오는 레이저광을 검출하여 전류전압증폭부(54)를 통해 출력하므로써 기록정보를 독출하도록 된 미니디스크플레이어에 있어서, 상기 전류전압증폭부(54)의 출력단중 포토디텍터(I)(J)신호 출력단에는 마그네토옵티컬 차신호와 화신호를 검출 할 수 있도록 된 제 1 검출부(10)가 연결됨과 더불어 상기 포토디텍터(A∼D)신호 출력단에는 RF신호와 반사율을 검출할 수 있도록 된 제 2 검출부(20)가 연결되는 한편 푸시풀신호와 노르말워블신호를 검출할 수 있는 제 3 검출부(30)가 연결된 구조로 되어 있다.
미설명 부호 50은 광픽업, 52는 미니디스크, 54는 전류-전압증폭부, 56은 RF증폭부, 58은 EFM/ACIRC엔코더 및 디코더, 50은 ADIP복조부, 62는 마이크로프로세서, 64는 서어보프로세서, 66은 디스크모터, 68은 헤드구동부, 70은 마그네틱헤드 72는 픽업이송모터를 각각 나타낸다.
제 1 도는 본 발명이 연결되는 일반적인 미니디스크프레이어의 요부블럭도를 도시한 것이다.
광픽업(50)은 미니디스크(52)에 기록되어 있는 정보를 독출하기 위하여 미니디스크(52)의 지정된 위치에 레이저광을 입사시킨 후 그 반사광을 취출하여 전기적신호로 변환시켜 전류-전압증폭부(54)로 송출하는 작용을 한다. 그리고 전류-전압증폭부(54)에서 송출되는 출력신호는 RF증폭부(56)에 의해 지정된 레벨까지 증폭되어 EFM/ACIRC엔코더 및 디코더(58)로 입력됨과 더불어 ADIP복조부(60)를 통해 상기 EFM/ACIRC엔코더 및 디코더(58)로 입력된다. 서어보프로세서(64)는 상기 RF앰프(56)의 출력에 따라 광픽업(5)의 이송작용을 함과 더불어 디스크모터(66)을 구동시키는 작용을 한다.
한편 마이크로프로세서(62)는 전반적인 미니디스크플레이어의 동작을 제어하는 작용을 한다.
제 2 는 본 발명에 따른 미니디스크플레이어의 8분할 포토디텍터의 배치예시도를 나타낸 것으로, 4개의 포토디텍터(A∼D)가 정사각형태로 4분할 되어있고, 그를 중심으로 전후좌우방향에 포토디텍터(E)(F)와 포토디텍터(I)(J)가 각각 일정 간격을 두고 배치되어 있다.
이때 미니디스크(52)에서 반사되어 나오는 레이저광에 의하여 각 분할 포토디텍터(A∼F)(I.J)에서 발생하는 전류를 각각 iA, iB, iC, iD, iE, iF, iI, iJ라고 하면,
RF신호 = iA+ iB+ iC+ iD
마그네토옵티컬 차신호 = iI- iJ
포커스오차신호 = (iA+ iC) - (iB+ iD)
트랙킹용 오차신호 = iE- iF
로 표시될 수 있다.
실제 미니디스크플레이어에서는 이와 같이 포토디텍터(A∼F)(I,J)에서 검출되는 신호를 이용하여 포커스오차신호와 트랙킹용 오차신호를 검출하고 그로부터 포커스서어보와 트랙킹서어보를 하고 잇으며, RF신호를 이용하여 디스크내에 피트상태로 기록된 정보를 읽어낼 수 있음과 더불어 마그네토옵티컬 차신호를 이용하여 자기기록된 정보를 읽어낼 수 있다.
또한 포토디텍터(A∼F)(I,J)에서 출력되는 신호들의 조합을 이용하면 피트와 그루브의 주요 신호특성을 측정할 수 있는 바 이들에 대한 구성은 제 3 도에 도시된 바와 같다.
제 3 도는 본 발명의 구성도를 도시한 것으로, 이들 각각은 8분할 포토디텍터(A∼F)(I,J)로 구성되는 광픽업(50)에 의해 검출되는 신호가 전류전압증폭된 후 출력되는 전류전압증폭부(54)의 출력단에 연결된 것이다.
이중에서 제 3 도(a)는 마그네토옵티컬차신호 및 마그네토옵티컬화신호를 검출하는 제 1 검출부(10)를 나타내는 구성도로서, 포토디텍터(1)의 출력단에는 저역통과필터(12)가 연결되고 포토디텍터(J)의 출력단에는 저역통과필터(14)가 연결되며, 상기 저역통과필터(12)(14)으 출력단에는 감산부(16)와 가산부(18)의 각 입력단이 각각 연결된 구조로 되어 있다.
이와 같은 구성에 있어 감산부(16)의 출력단에서는 포토디렉터(1)에서 검출되는 신호와 포토디텍터(J)에서 검출되는 신호의 차신호(I - J)가 출력된다. 여기서 저역통과필터(12)(14)는 예컨대 100 Hz 이하의 주파수만 통과시키고 그 이상으 불필요한 고역성분은 제거하는 작용을 한다.
제 3 도 (b)는 RF 신호 및 반사율을 검출하는 제 2 검출부(20)를 나타내는 구성도로서, 포토디텍터(A∼D)의 각출력단에는 가산부(22)를 매개로 증폭부(24)가 연결되고, 상기 증폭부(24)에는 저역통과필터(26)가 연결됨과 더불어 반사율 측정포트가 연결된 구조로 되어 있다.
여기서는 저역통과필터(26)으 출력단에서는 포토디텍터(A∼D)에서 검출되는 신호가 각각 가산되어 증폭된 후 예컨대 8KHz 이하의 주파수만 통과되고 그 이상의 불필요한 고역성분은 제거되어 출력된다.
제 3 도 (c)는 푸시-풀신호를 검출하는 제 3 검출부(30)를 나타내는 구성도로서, 포토디텍터(A)(D)으 출력단에는 제 1 가산부(31)가 연결되고, 포토디텍터(B)(C)의 출력단에는 제 2 가산부(32)가 연결되며, 상기 제 1 가산부(31)와 제 2 가산부(32)의 출력단에는 감산부(34)가 연결되는 한편 감산부(34)의 출력단에는 저역통과필터(36)와 대역통과필터(38)가 각각 연결된 구조로 되어 있다.
여기서는 포토디텍터(A)(D)에서 출력되는 신호가 제 1 가산부(31)에서 가산되고, 포토디텍터(B)(C)에서 출력되는 신호가 제 2 가산부(32)에서 가산되어 감산부(34)에서 그의 차신호｛(A+D) - (B+C)｝가 출력된다. 그리하여 감산부(34)에서 출력되는 신호는 저역통과필터(36)에 의하여 예컨대 5 KHz 이하의 주파수만 통과되고 그 이상의 불필요한 고역성분은 제거되어 푸시풀을 검출하기 위한 신호로서 출력된다. 또한 상기 감산부(34)의 출력을 예컨대 20∼30 KHz의 대역통과필터(38)에 통과시킴으로서 노르말워블신호를 검출 할 수 있게 된다.
다음에는 제 4 도에 도시된 측정파형의 일예에 의거하여 미니디스크의 각 측정 항목에 대한 산출예에 관하여 설명한다.
미니디스크의 각 측정항목은 다음과 같다.
기록된 I11신호의 변조도를 평가하기 위한 I11/ISUM(그루부영역)는 I11/ISUM(그루부영역)=(iI-iJ) / (iI+iJ) = 2 × iI/(iI+ iJ)로 표현된다.
기판의 복굴절특성을 평가하기 위한 ODU(Optical Disc Unbalance)는 ODU = ｜(iI- iJ)｜max/ (iI+ iJ) 로 표현되며 여기서 iI와 iJ는 예컨대 100 Hz의 저역통과필터를 통과시켜서 측정한다.
그루부와 랜드부의 차이를 평가하기 위한 방사 콘트라스트(Radial Contrast)는 방사 콘트라스트 = 2(i1- ig) / (i1+ ig) 로 표현되며, 여기서 i1는 RF신호(iA+ iB+ iC+ iD)중에서 랜드부위의 레벨이고, ig는 그루브부위의 레벨을 나타낸다.
피트나 그루부의 형태에 의하여 결정되는 것으로 단일 빔 광픽업시스템에서 트랙킹서어보기능을 평가하기 위한 푸시풀은, 푸시풀 = ｜(iA+ iD) - (iB+ iC)｜/ Ig(0.1㎛ 반경방향으로 오프셋 시킨 상태)롤 표현되며, 여기서 (iA+ iD) - (iB+ iC)는 5 KHz이하의 저역통과필터를 통과시킨 후 측정한다.
그르부의 불안정 정도는 직접 정량적인 수치로 평가하기 어려우므로 노르말워블 신호를 이용하여 측정하는 바 이러한 노르말워블 신호는, iw-rms/ ｛ (iA+ iD) - (iB+ iC)｝, iw-rms= iw/ √2 로 표현되며, 여기서 iw는 워블 신호를 나타낸다.
디스크에 입사된 광이 반사되어 나오는 상태를 측정하여 기록된 정보를 읽어내므로 입사된 광량에 대한 반사율을 평가하기 위한 반사율은 제 2 검출부(20)로 부터 직접 측정된다.
제 4 도 (a)는 (iI- iJ)를 측정하기 위한 트랙킹 온상태에서의 iI, iJ의 AC레벨출력신호이고, (b)는 (iI+ iJ)를 측정하기 위한 트랙킹 온상태에서의 iI, iJ의 DC레벨출력신호로서, 이로 부터 I11/ ISUM(그루브영역)=2×0.14V / (1.8+1.8)V = 0.078이 된다.
제 4 도 (c)는 ODU(Optical Disk Unbalance)를 측정하기 위한 트랙킹 온상태에서의 (iI+ iJ)의 DC레벨 출력신호와 (iI- iJ)의 AC레벨출력신호로서, 이로부터 ODU(그루브영역) = 0.0333V / 3.6V = 0.01 이 된다.
제 4 도 (d)는 방사 콘트라스트(RC)를 측정하기 위한 트래킹 오프상태에서의 RF((iA+ iB+iC+ iD)의 DC 레벨출력신호로서, 이로부터 RC = 2×(0.67-0.4)V / (0.67 + 0.5)V = 0.29 가 된다.
제 4 도 (e)는 푸시풀을 측정하기 위한 트랙킹 오프상태에서의 (iA+ iD) -(iB+ iC)의 AC 레벨출력신호로서, 이로부터 푸시풀 = 0.5/ 2× sin(2π×0.1/1.6)V / 0.67V = 0.143 이 된다.
제 4 도 (f)는 노르말워블신호를 측정하기 위한 트랙킹 온상태에서의 iW의 AC레벨 출력신호로서, 이로부터 노르말워블신호 = (0.035/1.414)V / 0.5V = 0.05 이 된다.
제 4 도 (g)는 반사율을 측정하기 위한(A+B+C+D)의 DC레벨출력신호로서, 이로부터 반사율은 0.6V임을 알 수 있는 바, 디스크의 반사율은 상대비교값으로서의 의미가 있는 것이다.
상기한 바와 같이 본 발명은 기존의 시판되는 미니디스크플레이어의 포토디텍터에서 출력되는 전류를 이용하여 피트나 그루브의 형태적 특징을 알 수 있는 신호특성을 측정할 수 있는 장점이 있으며, 또한 이와 같은 미니디스크 평가장치는 저가로 구성할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 8개의 분할 포토디텍터(A∼F)(I,J)로 구성되는 광픽업(50)에 의거 미니디스크에서 반사되어 나오는 레이저광을 검출하여 전류전압증폭부(54)를 통해 출력하므로써 기록정보를 독출하도록 된 미니디스플레이어에 있어서, 상기 전류전압증폭부(54)의 출력단중 포토디텍터(I)(J)신호 출력단에는 마그네토옵티컬 차신호와 화신호를 검출할 수 있도록 된 제1검출부(10)가 연결되고, 상기 포토디렉터(A∼D)의 출력단에는 RF신호와 반사율을 검출할 수 있도록 된 제 2 검출부(20)가 연결되는 한편 푸시풀신호와 노르말워블신호를 검출할 수 있는 제 3 검출부(30)가 연결된 것을 특징으로 하는 미니디스크 평가장치.
  2. 제 1 항에 있어서 제 1검출부(10)는 포토디텍터(I)의 출력단에는 저역통과필터(12)가 연결되고 포토디텍터(J)의 출력단에는 저역통과필터(14)가 연결되며, 상기 저역통과필터(12)(14)의 출력단에는 감산부(16)와 가산부(18)의 각 입력단이 각각 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 미니디스크 평가장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 제 2 검출부(20)는 포토디텍터(A∼D)의 각 출력단에는 가산부(22)를 매개로 증폭부(24)가 연결되고, 상기 증폭부(24)에는 저역통과필터(26)가 연결됨과 더불어 반사율 측정포트가 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 미니디스크 평가장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 제 3 검출부(30)는 포토디텍터(A)(D)의 출력단에는 제 1 가산부(31)가 연결되고, 포토디텍터(B)(C)의 출력단에는 제 2 가산부(32)가 연결되며, 상기 제 1 가산부(31)와 제 2 가산부(32)의 출력단에는 감산부(34)가 연결되는 한편 감산부(34)의 출력단에는 저역통과필터(36)와 대역 통과 필터(38)가 각각 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 미니디스크 평가장치.
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