KR100197619B1 - 가변속 재생이 가능한 광디스크시스템의 등화기특성 보상장치 - Google Patents

가변속 재생이 가능한 광디스크시스템의 등화기특성 보상장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가변속 재생이 가능한 광디스크시스템의 등화기 특성 보상장치에 관한 것으로서, 와이드PLL을 사용하는 광디스크시스템에 있어서, 소정의 광디스크로부터 재생한 고주파신호를 등화하여 와이드PLL로 출력하는 등화기와, 와이드PLL로부터 출력되는 클럭주파수에 근거하여 등화기의 특성을 보상하기 위한 전압을 발생하는 보상부, 및 보상부의 온/오프를 제어하는 제어부를 포함한다. 이와 같은 본 발명은 일정선속도방식의 광디스크시스템에서 와이드PLL을 적용하여 액세스타임을 줄이고자 할 때나, 기타 고속의 액세스를 요구하는 시스템에서 등화기의 특성을 최적화시켜 주는 잇점을 제공한다.

Description

가변속 재생이 가능한 광디스크시스템의 등화기 특성 보상장치
도 1a는 일반적인 광디스크시스템의 신호재생부를 나타낸 구성도,
도 1b는 일반적인 등화기의 특성을 나타낸 그래프,
도 2는 본 발명에 의한 광디스크시스템의 신호재생부를 나타낸 구성도,
도 3은 도 2의 보상부(24)를 나타낸 상세구성도,
도 4는 도 3의 보상부(24)의 출력을 나타낸 파형도,
도 5는 도 3의 보상부(24)의 특성을 나타낸 그래프,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 광디스크시스템의 신호재생부를 나타낸 상세구성도,
도 7은 도 6의 보상부(64)의 입력을 나타낸 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
21 : 등화기22 : 와이드PLL
23 : 자동조정부24 : 보상부
25 : 마이크로프로세서
[발명의상세한설명]
[발명의목적]
본 발명의 목적은 가변속 재생을 위하여 와이드PLL을 적용하는 DVD시스템에 있어서, DVD고유의 제약조건들로 인하여 재생신호가 열화되는 것을 방지하는 등화기의 특성이 와이드PLL구간에서도 최적이 되도록 등화기의 특성을 보상해 주는 장치를 제공함에 있다.
[발명이속하는기술분야및그분야의종래기술]
본 발명은 와이드PLL을 사용하는 광디스크시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 와이드PLL을 사용하기 위하여 필수적으로 사용되는 등화기의 특성을 보상해 줄 수 있도록 하는 장치에 관한 것이다.
컴팩트디스크(CD)나 디지탈비데오디스크(DVD)등과 같은 광디스크시스템은 높은 기록밀도에 의한 대용량의 기록능력과 빠른 액세스타임등의 장점 때문에 멀티미디어제품이나 그 응용군에 다양하게 적용되고 있다. 그러나 액세스타임이 빠르다고 해도 이는 기존의 자기기록매체등에 대한 상대적인 우세일 뿐 퍼스널컴퓨터(PC)의 주변장치인 하드디스크드라이브(HDD)나 반도체메모리와는 비교가 되지 않을 정도로 속도가 느리다. 따라서, 광디스크시스템을 컴퓨터의 주변장치로 활용하기 위하여 보다 빠른 액세스타임이 요구되며 이를 위한 여러가지 방법이 시도되고 있다.
DVD등은 기록밀도를 높이기 위한 방법중의 하나로 일정선속도(CLV)로 재생하도록 기록이 되어 있다. 일정선속도 재생방식은 디스크의 회전수면에서 볼 때, 읽고자 하는 데이타가 최외주에 있을 때보다 최내주에 있을 경우 회전수가 약 2배 정도 더 많다. 따라서, 상대적으로 먼 거리에 있는 정보를 읽어들이기 위해서는 데이타를 읽기 위한 픽업회로가 이동되어야 하고, 디스크의 회전량이 변동되어야 하는데 픽업회로가 이동하는 시간보다는 디스크의 회전변동에 걸리는 시간이 더욱 크기 때문에 이 시간을 줄이는 것이 액세스타임을 줄이는 방법이 된다.
디스크의 회전변동에 걸리는 시간을 줄이기 위한 방법으로 먼저, 회전수단인 스핀들모터의 성능을 높이는 방법을 생각할 수 있으나 이는 고가이기 때문에 경제적인 이득이 나빠진다. 또 다른 방법으로는, 디스크의 회전변동이 원하는 상태의 수십 % 이내 또는 그 이상에서도 데이타를 취할 수 있는 0g와이드 캡쳐 레인지 위상동기루프(Wide-capture range PLL; 이하, '와이드PLL'이라 함)0h를 사용하는 것이다.
광디스크시스템은 재생된 신호에 자체클럭복구가 가능하도록 변조되어 있으므로, 디스크로부터 재생된 신호를 2진수로 변환하기 위해서는 반드시 데이타 PLL이 필요하며, 이때 PLL의 성능에 따라 가변속재생이 결정된다. 즉, PLL의 클럭복구능력 범위가 넓으면 회전수가 정상속도로 수렴되지 않아도 데이타의 재생이 가능하기 때문에 액세스타임이 상대적으로 빨라지게 된다.
그러나, 이와 같이 와이드PLL을 사용하게 되는 경우 보완되어야 할 부분이 등화기이다. 광디스크시스템에서는 레이져빔의 파장, 대물렌즈의 개구수(NA), 최소피트의 길이등에 의하여 광학적전달함수(Optical Trasfer Function; OTF)가 존재한다. 이런 이유로, 재생속도에 제약이 생기며 재생된 고주파신호가 열화되는 특성이 있기 때문에 반드시 등화기가 필요하다.
CD의 경우는 이 제약에 비교적 여유가 있기 때문에 1배속 재생에 있어서는 등화기가 반드시 필요한 것은 아니지만, 데이타의 전송율을 높이기 위한 고배속의 경우 등화기를 사용하면 성능이 개선되며, DVD의 경우는 반드시 등화기가 필요하다.
도 1a는 일반적인 광디스크시스템의 신호재생부를 나타낸 것이다. 도시한 바와 같이, 와이드PLL(Wide PLL)(12)을 적용한 CD의 경우 등화기(RF_EQ)(11)를 사용하지만 그 특성값이 고정되어 있기 때문에 가변속재생구간에서는 최적의 등화기특성을 얻을 수 없다. 즉, 일정선속도(CLV) 재생에서 최적으로 설정된 등화기는 와이드PLL구간에서 그 특성이 다소 열화될 수 있으나, CD전용시스템인 경우 그 열화정도가 크지 않기 때문에 등화기의 특성을 보상하지 않고 사용하기도 한다. 도 1b는 이러한 등화기의 특성을 보여준다.
[발명이이루고자하는기술적과제]
그러나, DVD에서는 앞서 언급한 바와 같은 제약들로 인하여, 와이드PLL을 적용하는 경우 반드시 등화기의 특성을 보상해 주여야만 한다. 따라서, 등화기의 특성을 보상해 주기 위한 보상부를 필요로 하게 되었다.
[발명의구성및작용]
이와 같은 본 발명에 의한 가변속 재생이 가능한 광디스크시스템의 등화기 특성 보상장치는, 와이드PLL을 사용하는 광디스크시스템에 있어서, 소정의 광디스크로부터 재생한 고주파신호를 등화하여 상기 와이드PLL로 출력하는 등화기; 상기 와이드PLL로부터 출력되는 클럭주파수에 근거하여 상기 등화기의 특성을 보상하기 위한 전압을 발생하는 보상부; 및 상기 보상부의 온/오프를 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 가변속 재생이 가능한 광디스크시스템의 등화기 특성 보상장치는, 와이드PLL을 사용하는 광디스크시스템에 있어서, 소정의 광디스크로부터 재생한 고주파신호를 등화하여 상기 와이드PLL로 출력하는 등화기; 상기 와이드PLL로부터 출력되는 클럭주파수에 근거하여 자동조정전압을 발생하며, 상기 자동조정전압을 상기 와이드PLL에 포함되는 전압제어발진기의 입력전압에 가산되도록 공급하는 자동조정부; 상기 전압제어발진기의 입력전압에 근거하여 상기 등화기의 특성을 보상하기 위한 전압을 발생하는 보상부; 및 상기 보상부의 온/오프 및 상기 자동조정부의 자동조정전압 발생을 제어하는 제어부를 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 의한 광디스크시스템의 신호재생부를 나타낸 것이다. 도 2는 등화기(21)와 와이드PLL(22)을 구비한다. 와이드PLL(22)의 입력단에는 와이드PLL (22)의 발진주파수를 제어하기 위한 자동조정부(23)가 연결된다. 한편, 도 2는 와이드PLL(22)로부터 출력되는 클럭주파수를 입력받아 등화기(21)의 특성을 보상해 주기 위한 전압을 발생하는 보상부(24)를 구비한다. 그리고, 자동조정부(23)와 보상부(24)에는 이들 블럭들의 동작을 제어하는 마이크로프로세서(25)가 연결된다.
도 3은 본 발명의 주요부인 보상부(24)의 상세구성도를 나타낸 것이다.
본 발명의 보상부(24)는 우선, 와이드PLL(22)로부터 클럭주파수(fr)를 입력받아 주파수-전압변환하기 위한 f-V변환기(31)를 구비한다. f-V변환기(31)에는 주파수-전압변환된 값을 저역통과필터링하기 위한 저역통과필터(LPF)(32)가 연결된다. 그리고, 저역통과필터(32)에는 마이크로프로세서(25)로부터 공급받는 제어신호(cntl2)에 따라 저역통과필터(32)의 출력과 기설정된 기준전압(Vref)중 하나를 등화기(21)로 전달하기 위한 스위치(33)가 연결된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 도 4 및 도 5를 참조하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 상술한 보상부(24)의 출력파형을 나타내며, 도 5는 이러한 보상부(24)의 특성을 나타낸 그래프이다.
시스템에 전원이 입력되면, 우선 자동조정부(23)는 마이크로프로세서(25)로부터 제어신호(cntl1)를 공급받아 와이드PLL(22)의 초기 발진주파수를 결정한다. 또한, 마이크로프로세서(25)는 보상부(24)를 리셋시키기 위한 제어신호(cntl2)를 발생하여 보상부(24)로 공급한다. 이때, 보상부(24)의 스위치(33)는 기설정된 기준전압(Vref)을 등화기(21)로 전달한다. 등화기(21)는 보상부(24)로부터 인가되는 전압(Vq)을 이용하여 소정의 광디스크로부터 재생된 고주파신호(RF)를 등화한다. 와이드PLL(22)은 등화기(21)를 통해 등화된 신호를 입력받는다. 그리고, 자동조정부(23)의 제어에 의한 초기 주파수로 발진하여 입력받은 신호로부터 클럭(clock)을 재생한다.
이와 같은 동작중에 픽업을 이동시켜 액세스를 시도하게 되면, 자동조정부(23)는 와이드PLL(22)의 발진주파수가 목적지에서의 예상주파수가 되도록 와이드PLL(22)의 주파수를 조정한다. 이때, 마이크로프로세서(25)는 보상부(24)를 온(on)상태로 만드는 제어신호(cntl2)를 발생한다. 보상부(24)의 스위치(33)는 마이크로프로세서(25)로부터 공급받는 제어신호(cntl2)에 따라 저역통과필터(32)의 출력단을 보상부(24)의 입력단에 연결시킨다. 와이드PLL(22)로부터 재생된 클럭주파수(fr)는 미도시한 후단으로 출력됨과 동시에 보상부(24)의 f-V변환기(31)로도 궤환입력된다. f-V변환기(31)는 입력받은 클럭주파수에 비례하는 전압을 발생하여 저역통과필터(32)로 출력한다.
저역통과필터(32)는 등화기(21)의 특성을 보상하기 위하여 발생하는 전압이 어떤요인에 의하여 심하게 변화되는것을 방지한다. 이러한 저역통과필터(32)의 특성값은 디스크에 가해지는 외부의 충격이나 선속도의 변동에 의한 지터의 변화량등을 고려한 값으로 사전설정되며, 그 값은 대략 20∼30HZ대역이 적당하다. 이와 같이, 저역통과필터(32)는 입력전압을 저역통과필터링하여 안정화한다. 스위치(33)는 저역통과필터링된 전압(Vq)을 등화기(21)로 전달한다. 등화기(21)는 보상부(24)로부터 입력받은 전압(Vq)을 이용하여 입력되는 고주파신호(RF)의 주파수특성을 최적이 되게 한다. 보상부(24)로부터 발생되는 전압(Vq)은 도 4에 도시한 바와 같이, 픽업이 목적위치에 도달하기 전에 이미 등화기(21)로 출력되어, 등화기(21)의 특성이 빠르게 조정되도록 한다.
픽업이 목적위치에 도달한 후, 와이드PLL(22)이 동작하여 발진주파수가 연속적으로 변하면, 보상부(24)로부터 발생되는 전압(Vq) 역시 도 4에 나타낸 바와 같이, 선형적으로 감소 혹은 증가하게 된다.
한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 광디스크시스템의 클럭재생블럭을 나타낸 것이다.
도 6은 와이드PLL의 자동조정전압(Vset0)을 이용하여 등화기의 특성을 보상하도록 구성된다. 즉, 도 6은 와이드PLL(62)로부터 출력되는 클럭주파수를 입력받아 와이드PLL(62)을 자동조정하기 위한 전압을 발생하는 자동조정부(63)를 구비한다. 그리고, 도 6의 보상부(64)는 와이드PLL(62)내의 전압제어발진기(VCO)의 입력전압을 입력받도록 구성된다. 보상부(64)는 저역통과필터(641)와, 저역통과필터(641)의 출력을 일정시간동안 유지시켜 출력하는 홀드부(642)를 구비하며, 저역통과필터(641)의 출력전압으로부터 홀드부(642)의 전압을 감산하기 위한 감산기(643)를 구비한다. 그리고, 보상부(64)는 감산기(643)의 출력전압과 기설정한 기준전압(Vref)중 하나를 등화기(61)로 전달하기 위한 스위치(644)를 구비한다.
도 7은 도 6의 보상부(64)의 입력파형(Vset)을 나타낸 것이다. 도 7을 참조하여 본 발명의 다른 실시예의 동작을 설명하면 다음과 같다.
자동조정부(63)는 시스템에 전원이 입력되면, 와이드PLL(62)의 발진주파수를 제어하는 자동조정전압(Vset0)을 발생한다. 자동조정부(63)로부터의 자동조정전압(Vset0)은 와이드PLL(62)내의 전압제어발진기(VCO)의 입력전압에 가산된다. 이때, 자동조정전압(Vset0)이 가산된 전압제어발진기(VCO)의 입력전압(Vset)은 보상부(64)의 저역통과필터(641)로도 입력된다. 저역통과필터(641)는 입력받은 전압을 저역통과필터링하여 감산부(643) 및 홀드부(642)로 출력한다. 홀드부(642)는 저역통과필터링된 신호를 일정시간동안 유지시켜 출력한다. 홀드부(642)는 마이크로프로세서(65)의 제어에 따라 초기에 한번 값을 취하며, 동일한 디스크이고, 동일한 배속하에서는 그 값이 변하지 않고 같게 된다. 감산기(643)는 저역통과필터(641)의 출력전압으로부터 홀드부(642)의 출력전압을 감산하여 출력한다. 감산기(643)로부터의 감산결과는 스위치(644)를 통해 등화기(61)로 인가된다. 이때, 보상부(64)에서 출력되는 전압(Vq)은 자동조정부(63)로부터의 자동조정전압(Vset0)만큼 레벨이 이동한 값이다. 즉, 자동조정전압(Vset0)이 가해졌을 때 출력되는 전압은 기준전압(Vref)과 동일한 전압이 되도록 한다.
액세스를 시도하는 순간에 자동조정부(63)는 와이드PLL(62)의 발진주파수를 제어한다. 자동조정전압(Vset0)에 의한 와이드PLL(62)의 자동조정동안 보상부(64)는 마이크로프로세서(65)의 제어에 따라 리셋된다. 자동조정이 완료되면, 마이크로프로세서(65)는 보상부(64)를 온시킨다. 이때, 보상부(64)의 출력전압(Vq)은 저역통과필터(641)의 출력전압으로부터 자동조정부(63)의 자동조정전압(Vset0)을 감산한 값이 된다.
[발명의효과]
이와 같은 본 발명에 의한 가변속 재생이 가능한 광디스크시스템의 등화기 특성 보상장치는, 일정선속도방식의 광디스크시스템에서 와이드PLL을 적용하여 액세스타임을 줄이고자 할 때나, 기타 고속의 액세스를 요구하는 시스템에서 등화기의 특성을 최적화시켜 주는 잇점을 제공한다.

Claims (6)

  1. 와이드PLL을 사용하는 광디스크시스템에 있어서,
    소정의 광디스크로부터 재생한 고주파신호를 등화하여 상기 와이드PLL로 출력하는 등화기;
    상기 와이드PLL로부터 출력되는 클럭주파수에 근거하여 상기 등화기의 특성을 보상하기 위한 전압을 발생하는 보상부; 및
    상기 보상부의 온/오프를 제어하는 제어부를 포함하는 가변속 재생이 가능한 광디스크시스템의 등화기 특성 보상장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 와이드PLL의 발진주파수를 제어하는 자동조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변속 재생이 가능한 광디스크시스템의 등화기 특성 보상장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 보상부는 상기 제어부로부터 리셋신호를 입력받을 때 기설정된 기준전압을 상기 등화기로 공급하는 것을 특징으로 하는 광디스크시스템의 등화기 특성 보상장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 보상부는 상기 클럭주파수를 전압값으로 변환하는 주파수-전압변환기; 상기 주파수-전압변환기의 출력전압을 저역통과필터링하는 저역통과필터; 및 상기 기설정된 전압과 상기 저역통과필터의 출력중 하나를 상기 제어부의 제어에 따라 상기 등화기로 공급하는 스위치로 구성되는 것을 특징으로 하는 광디스크시스템의 등화기 특성 보상장치.
  5. 와이드PLL을 사용하는 광디스크시스템에 있어서,
    소정의 광디스크로부터 재생한 고주파신호를 등화하여 상기 와이드PLL로 출력하는 등화기;
    상기 와이드PLL로부터 출력되는 클럭주파수에 근거하여 자동조정전압을 발생하며, 상기 자동조정전압을 상기 와이드PLL에 포함되는 전압제어발진기의 입력전압에 가산되도록 공급하는 자동조정부;
    상기 전압제어발진기의 입력전압에 근거하여 상기 등화기의 특성을 보상하기 위한 전압을 발생하는 보상부; 및
    상기 보상부의 온/오프 및 상기 자동조정부의 자동조정전압 발생을 제어하는 제어부를 포함하는 가변속 재생이 가능한 광디스크시스템의 등화기 특성 보상장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 보상부는 입력되는 전압을 저역통과필터링하는 저역통과필터; 상기 저역통과필터의 출력을 소정시간동안 유지시켜 출력하는 홀드부; 상기 저역통과필터의 출력으로부터 상기 홀드부의 출력을 감산하는 감산기; 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 감산기의 출력과 기설정된 전압 중 하나를 상기 등화기로 공급하는 스위치로 구성되는 것을 특징으로 하는 가변속 재생이 가능한 광디스크시스템의 등화기 특성 보상장치.
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