KR100257426B1

KR100257426B1 - 다중모드드라이브용캘리브레이션장치및그를이용한광디스크드라이브

Info

Publication number: KR100257426B1
Application number: KR1019970014649A
Authority: KR
Inventors: 알란 로버트 클락; 로버트 알렌 허친스; 글렌 알란 자퀘트
Original assignee: 포만 제프리 엘; 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션
Priority date: 1996-06-28
Filing date: 1997-04-19
Publication date: 2000-05-15
Also published as: JPH1064174A; US5978335A; JP2004127507A; JP4178322B2; KR980004472A; JP3525991B2; DE69718716T2; EP0817193A3; EP0817193B1; EP0817193A2; DE69718716D1

Abstract

본 발명의 통합된 캘리브레이션 장치는 다수의 기록 모드에서 드라이브를 캘리브레이션 할 수 있도록 광 디스크 드라이브와 같은 다중모드 정보 저장 시스템의 다수의 캘리브레이션 모드로 동작한다. 이벤트 처리 및 측정 회로(event processing and measurement circuit)는 다양한 캘리브레이션 측정에 각각 대응하는 다수의 구성으로 구성가능하다. 이러한 각 구성은 특정 기록 모드로 동작하는 광 디스크 드라이브에 의해 광 디스크에 기록된 리드백 데이터(readback data)의 하나 이상의 파라미터들을 동시에 측정한다. 한정 회로(qualification circuit)는 2개의 상이한 파라미터들에 대해 또는 동일한 파라미터의 2개의 상이한 한정에 대해 유효한 측정치를 선택한다. 합산 회로는 측정된 각 파라미터에 대한 유효한 측정치를 합산하고 각 파라미터에 대해 합산된 측정치의 수를 계수한다. 본 캘리브레이션 장치는 이들 합 및 계수로부터 측정된 파라미터에 대한 평균치를 계산한 후, 이 평균치에 기초하여 그의 현재 기록 모드에 대해 다중모드 광 디스크 드리이브를 캘리브레이션한다.

Description

다중모드 드라이브용 캘리브레이션 장치 및 그를 이용한 광 디스크 드라이브{INTEGRATED CALIBRATION APPARATUS FOR A MULTI-MODE INFORMATION STORAGE SYSTEM}

본 발명은 전반적으로 정보 저장 시스템용 캘리브레이션 장치(calibration apparatus)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 모드로 기록하는 정보 저장 시스템을 위한 캘리브레이션 장치에 관한 것이다.

광 디스크 드라이브는 다른 사양들중에서도 광 디스크 드라이브의 신호-대-잡음비(signal-to-noise ratio; SNR)를 극대화하도록 캘리브레이션되어야 한다. 통상, 캘리브레이션 시스템은 레이저 기록 전력 및 방법을 최적 레벨로 세트하여 주어진 판독 헤드 및 광 디스크 매체에 대한 SNR을 극대화한다. 이 최적 레벨 또는 동작점은 상이한 광 드라이브 및 디스크 매체에 따라 달라질 수 있으므로, 광 디스크의 기록 조건은 각각의 드라이브/매체 조합에 대해 최적화되어야 한다.

다수의 드라이브는 다수의 모드로 데이터를 기록할 수 있고(다중모드 드라이브), 각종 유형의 정보 매체가 디스크 드라이브내로 로딩될 수 있기 때문에, 최종적인 드라이브/매체 조합을 알 수 없으므로 제조 라인상에서 캘리브레이션을 고정시킬 수 없다. 예를 들면, 다중모드 드라이브는 펄스 위치 변조(Pulse Position Modulation; PPM) 또는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation; PWM) 기록을 이용하여 광 디스크에 기록될 수 있고, 이들 기록 모드중 하나가 위상 변화(Phase Change;PC), 또는 광자기(Magneto-Optical;MO), 1회 기록 다회 판독(Write Once Read Many;WORM)과 같은 재기록가능한 매체 유형을 포함하는 임의의 유형의 광 디스크 매체와 함께 사용될 수 있다. 따라서, 광 디스크 드라이브를 최적의 기록 동작 레벨 및 방법으로 세트하려면, 일단 구성이 세트 또는 리셋되었을 때, 디스크 드라이브의 성능을 결정하기 위해 디스크 드라이브 리드백(readback) 신호에 대해 측정을 수행하는 캘리브레이션 장치가 각각의 광 디스크 드라이브내에 조립된다. 그리고 나서, 이들 측정치는, 광 디스크 드라이브의 최적의 성능을 얻기 위해, 기록 전력 및 방법을 조정하도록 제어 마이크로프로세서에 의해 처리된다. 이러한 캘리브레이션은 새로운 디스크가 드라이브에 삽입되거나 또는 새로운 기록 모드가 선택될 때마다 하드웨어에 의해 수행될 수 있다. 대안적으로, 캘리브레이션은 기록 에러 복구 프로시쥬어(Error Recovery Procedures ; ERP's)의 일부로서 수행될 수 있다. 다수의 드라이브/매체 조합 및 다수의 기록 모드가 존재하므로, 전형적으로 각각의 동작 모드 및 광 디스크 드라이브의 조합에 대해 상이한 캘리브레이션 파라미터가 측정되어야 한다.

다양한 동작 모드중 임의의 모드에서의 캘리브레이션을 지원하기 위해, 광 디스크 드라이브는 상이한 리드백 데이터의 파라미터를 각각 측정하는 다수의 캘리브레이션 장치를 필요로 할 수도 있다. 각 캘리브레이션 장치는 최초에 디스크에 기록된 테스트 패턴 또는 데이터를 판독하고 나서 특정 파라미터의 평균값을 측정하는 사이클을 수행한다. 주어진 캘리브레이션 모드가 다수의 파라미터 측정을 요구하는 경우, 캘리브레이션 측정을 완료하기 위해서는 다수의 이들 캘리브레이션 사이클이 요구된다.

알게 되는 바와 같이, 다수의 캘리브레이션의 각각을 지원하기 위해 단일 디스크 드라이브내에 다수의 캘리브레이션 장치를 포함하게 되면 회로의 양이 심각하게 증가하고, 대량의 전력이 소모되며, 광 디스크 또는 다른 유형의 드라이브의 비용이 증가하게 된다. 또한, 다수의 파라미터의 측정을 필요로 하는 캘리브레이션은 전형적으로 다수의 캘리브레이션 사이클을 필요로 하게 된다. 따라서, 캘리브레이션 하드웨어를 실질적으로 증가시키지 않고, 다중모드 드라이브의 모든 캘리브레이션 모드에 필요한 여러 가지 측정을 수행할 수 있는 캘리브레이션 장치가 필요하다. 또한, 이러한 캘리브레이션 장치가 단일 캘리브레이션 사이클내에 적어도 몇몇 캘리브레이션 모드에 대해 모든 캘리브레이션 측정을 수행하는 것이 바람직할 것이다. 이러한 장치는 비용을 실질적으로 감소시키고 다중모드 드라이브에 대해 캘리브레이션 속도를 증가시킨다.

본 발명에 따른 캘리브레이션 장치(calibration apparatus)는, 다중모드 광 디스크 드라이브를 다수의 캘리브레이션 모드로 캘리브레이션하도록 동작한다. 캘리브레이션 회로는 상이한 캘리브레이션 측정에 각각 대응하는 다수의 다양한 구성을 갖는 구성가능한 이벤트 처리 및 측정 회로(event processing and measurement circuit)를 포함한다. 각각의 측정치는 리드백 데이터의 다수의 가능한 파라미터들중 선택된 하나 이상의 파라미터로 되어 있어서, 측정된 파라미터는 특정 기록 모드 및 판독 세팅에서 동작하는 광 디스크 드라이브의 캘리브레이션에 대한 정보를 제공하게 된다. 합산 회로는 이벤트 처리 및 측정 회로에 의해 측정된 각 파라미터의 선택된 측정치들을 합산하고 각 파라미터에 대해 합산된 측정치의 수를 계수한다. 본 발명의 상술한 목적 및 부가의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 광 디스크 드라이브를 도시하는 도면,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예의 광 디스크 드라이브에서의 판독 검출 채널의 블럭도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 캘리브레이션 회로 및 로직의 블럭도,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 마크/공백 측정을 수행하도록 구성된 이벤트 처리 및 한정 회로의 개략적인 블럭도,

도 5는 PWM을 이용하여 광 디스크에 기록된 판독 데이터 채널 출력에 대한 마크 및 공백 길이의 예를 도시하는 도면,

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 위상-에러 지터 측정을 수행하도록 구성된 이벤트 처리 및 한정 회로의 개략적인 블럭도,

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 피크간 크기 측정을 위해 구성된 이벤트 처리 및 한정 회로의 개략적인 블럭도,

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 이벤트 처리 및 한정 회로에 의해 수행되는 피크간 크기 측정의 예를 도시하는 도면,

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 임계 측정을 수행하기 위해 구성된 이벤트 처리 및 한정 회로의 개략적인 블럭도,

도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매체 스캔을 설명하기 위한 개략적인 블럭도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

20 : 광 헤드 22 : 코어스 트랙 액츄에이터

54 : 레이저 제어 장치 116 : 데이터 회로

128 : 포커스 서보 130 : 트랙킹 및 탐색 서보

132 : 스핀들 모터 140 : 디스크 드라이브 제어기

150 : 고정 광 시스템 200 : 판독 검출 채널

300 : 캘리브레이션 회로 및 로직

본 발명의 특성으로 간주되는 신규한 특성은 첨부되는 청구 범위에 개시된다. 그러나, 본 발명 및 본 발명의 바람직한 사용 모드, 다른 목적 및 장점은 예시적인 실시예의 다음의 상세한 설명을 참조하여 첨부되는 도면과 함께 읽혀짐으로써 가장 잘 이해될 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예는 4개의 캘리브레이션 모드로 구성가능한 캘리브레이션 장치를 제공하며, 각 모드는 단일 캘리브레이션 사이클내에 다중모드 광 디스크 드라이브의 리드백(readback) 신호의 하나 이상의 파라미터를 측정한다. 캘리브레이션 모드로는 마크(mark) 및 공백(space) 길이를 측정하는 마크 공백 모드, 리드백 신호의 피크간 크기(peak-to-peak amplitude)를 측정하는 피크간 모드, 위상 에러 지터(phase-error jitter) 및 SNR을 측정하는 위상 동기 루프(Phase Locked Loop;PLL) 위상-에러 모드, 및 적어도 2개의 상이한 데이터 패턴에 대해 트랙킹 임계(tracking threshold)를 측정하는 트랙킹 임계 모드가 있다. 또한, 이 장치는 판독 동작시에 이득 및/또는 SNR을 테스트하고 적절하게 수정할 수 있다. 모든 모드는 광 디스크 드라이브에 대한 캘리브레이션을 위해 제어 마이크로프로세서에 의해 특정 드라이브 동작 모드 및 광 디스크 매체에 대한 최적의 판독 또는 기록 파라미터로 선택되도록 동시에 이용가능하다. 바람직한 실시예에서, 광 디스크 드라이브는 PPM 또는 PWM을 이용하는 기록 프로세스에 대해서, 그리고 PC, MO, 및 WORM을 포함하는 임의의 유형의 광 매체에 대해서 캘리브레이션될 수 있다. 또한, 디스크 매체에 기록되었는지를 판정하기 위해 매체 스캔(Medium Scan) 기능을 수행하도록 이용가능한 측정치중 어느 것도 이용할 수 있다. 이것은, 드라이브가 디스크에 기록하는 경우 우선 이용가능한 비기록 섹터(unwritten sector)를 결정해야 하는 WORM 유형의 매체에서 특히 유용하다.

이제 도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 디스크 드라이브 시스템의 개략적인 블럭도가 도시되어 있다. 본 발명은 광 디스크 드라이브에 대한 실시예를 참조하여 기술되나, 당 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 테이프 드라이브 시스템, 광자기(magnetic-optical) 시스템, 또는 다른 유형의 정보 저장 및 검색 시스템과 정보 매체에서 구현될 수 있고, 본 발명의 범주가 이러한 실시예들로 확장될 수 있음을 이해할 것이다. 시스템(10)은 전형적으로 동심원 또는 나선형의 데이터 트랙을 갖는 디스크인 광 디스크(12)에 광 데이터를 저장한다. 디스크(12)는 스핀들 모터(14)에 장착된다. 광 헤드(20)는 디스크(12) 아래에 위치되고 코어스 트랙 액츄에이터(coarse track actuator)(22)에 의해 디스크(12)에 대해 방사 방향으로 이동된다.

고정형 광 소자(FOE) 시스템(150)은 레이저(40), 렌즈(44), 서큘러라이저(circularizer)(46), 빔 스플리터(48), 렌즈(50), 검출기(52), 빔 스플리터(90), 파장판(wave plate)(98), 빔 스플리터(100), 렌즈(106, 112, 120) 및 검출기(108, 114, 122)를 포함한다. 레이저 다이오드일 수 있는 레이저(40)는 편광된 광 빔(42)을 생성한다. 광 빔(42)은 렌즈(44)에 의해 시준되고, 서큘러라이저(프리즘)(46)에 의해 원형화된다. 빔(42)은 빔 스플리터(48)에 전달되고, 빔(42)의 일부는 빛을 전력 모니터 광 검출기(52)에 포커싱시키는 렌즈(50)를 향해 반사된다. 검출기(52)는 레이저 제어 장치(54)에 접속되어 모니터 전력 신호를 제공하며, 모니터 전력 신호는 레이저(40)의 전력을 적절하게 조정하는데 이용된다.

빔(42)의 나머지 부분은 빔 스플리터(48)를 통해 미세 트랙 액츄에이터(72)에 장착된 미러(60)에 전달되며, 미세 트랙 액츄에이터(70)는 회전자(21) 및 회전자 탑재대(24)를 포함한다. 미세 트랙 액츄에이터(72)는 미러(60)를 작은 거리만큼 회전시키며, 이에 의해 디스크(12)상의 적절한 트랙 위치에 광 빔(42)을 유지할 목적으로 디스크(12)의 표면상에서 방사 방향으로 광 빔(42)이 이동된다. 미러(60)는 렌즈 홀더(64)에 장착된 대물 렌즈(62)를 향해 빛을 반사하며, 렌즈 홀더(64)는 디스크(12)상의 적절한 트랙 위치에 광 빔(42)을 포커싱시키도록 포커스 액츄에이터(66)에 의해 디스크(12)의 측방향으로 유지된다. 광 빔(80)은 디스크(12)로부터 반사되고, 렌즈(62)를 통해 전달되며, 미러(60)에 의해 반사된다. 광 빔(80)의 일부는 빔 스플리터(48)에 의해 빔 스플리터(90)로 반사된다. 빔 스플리터(90)는 빔(80)을 데이터 빔(94) 및 서보 빔(servo beam)(96)으로 분할한다.

서보 빔(96)은 당 분야에서 잘 알려진 바와 같이 스폿 사이즈 측정 검출기(a spot size measuring detector) 등의 분할된 광 검출기(segmented optical detector)(122)상에 포커싱된다. 포커스 서보(128)는 검출기(122) 및 모터(66)에 접속되어 렌즈(62)의 위치를 적절하게 조정하도록 모터(66)를 제어함으로써 적절한 초점을 유지한다. 트랙킹 및 탐색 서보(130)는 검출기(122) 및 액츄에이터(22, 72)에 접속된다. 서보(130)는 액츄에이터(22)로 하여금 디스크(12)상의 원하는 트랙을 탐색하기 위해 헤드(20)의 위치를 적절하게 조정하게 하고, 일단 적절한 트랙에 도달되면 액츄에이터(72)로 하여금 적절한 트랙킹 위치를 유지하도록 미러(60)를 적절하게 회전시키게 한다. 스핀들 모터 제어 장치(132)는 모터(14)에 접속된다. 디스크 드라이브 제어기(140)는 스핀들 모터(14) 및 레이저 제어 장치(54)뿐만 아니라, 서보(128, 130)에 대해 전반적인 제어를 제공한다.

데이터 빔(94)은 반파장판(half waveplate)(98)을 통해 편광 빔 스플리터(100)로 전달되고, 편광 빔 스플리터(100)는 빔(94)을 2개의 직교 편광 성분(orthogonal polarization component)으로 분할한다. 제 1 편광 성분 빔(104)은 렌즈(106)에 의해 데이터 광 검출기(108)에 포커싱된다. 제 2 편광 성분 빔(110)은 렌즈(112)에 의해 데이터 광 검출기(114)에 포커싱된다. 데이터 회로(116)는 검출기(108, 114)에 접속된다. MO 매체의 경우, 이 회로는 검출기(108, 114)에서 검출된 광량의 차에 응답하여 디스크(12)상에 기록된 데이터를 표시하는 데이터 신호를 생성하며, 당 분야에서 알려진 임의의 유용한 방식을 이용하여 아날로그 입력 신호를 디지털 파형 표시로 변환한다. 데이터 회로(116)의 디지털 파형 표시 출력은 판독 검출 채널(200)의 입력 데이터 스트림을 형성한다.

MO 매체의 판독 동작시에 제어기(140)는, 레이저 제어 장치(54)로 하여금 레이저(40)를 활성화시켜서 디스크(12)를 큐리(Curie) 온도 이상으로 가열할 만큼 강력하지 않은 저전력 편광 빔(42)을 생성하게 한다. 반사된 광의 위상 변화는 검출기(108, 114)에 의해 검출되어 데이터 회로(116)에 전달되며, 데이터 회로(116)는 기록된 데이터를 표시하는 디지털화된 데이터 신호를 출력한다. 기록 동작시에 제어기(140)는, 레이저 제어 장치(54)로 하여금 레이저(40)를 활성화시켜서 디스크(12)상에 마크(MO의 경우) 또는 피트(pits)(WORM의 경우)를 형성하기에 충분할 만큼 강력한 고전력 편광 빔(42)을 제공하게 한다. 레이저(40)는 디스크상에 기록될 데이터에 응답하여 펄스발생되며, 결과적으로 디스크의 표면상에 마크 및 공백을 형성한다.

바람직한 실시예에서, 광 디스크 드라이브(10)는 다수의 기록 인코딩중 어느 하나로 광 디스크에 데이터를 기록할 수 있는 다중모드 드라이브이다. 원하는 기록 방법 및 레이저 전력 레벨은 흔히 데이터 저장 매체 유형 및 데이터 밀도의 함수로서, 디스크 드라이브 제어기(140)에 의해 선택되어 제어된다. 전형적으로, 광 디스크상에 저장된 데이터는 펄스 위치 변조(PPM) 또는 펄스 폭 변조(PWM)를 이용하여 인코딩된다. PPM데이터 기록은 데이터 파형에 피크가 존재하면 이진수 1 또는 0중 선택된 하나로서 해석하는 잘 알려진 기록 방법으로 이루어진다. 일반적으로, 입력 데이터 파형내의 피크는, 데이터 파형의 도함수가 0의 값을 갖고 데이터 파형의 크기가 사전결정된 임계값을 초과하는 시간 간격 동안에 검출된다. PPM 데이터 기록은 1배속(1X) 및 2배속(2X) 광 디스크를 포함하는 이전 세대의 광 기록 매체에서 널리 이용되었다. PWM 데이터 기록은 비트 셀 시간 간격내에 신호 천이가 존재하면 이진수 1 또는 0중 선택된 하나로 표시하고 비트 셀 시간 간격내에 신호 천이가 존재하지 않으면 2개의 가능한 이진 상태중 다른 하나로 표시하는 데이터 기록 방법이다. 비트 셀 시간 간격내의 신호 천이의 존재 및 부재로 데이터 정보를 전송하므로, (PPM뿐만 아니라) PWM 데이터 기록은 검출 클럭이 비트 셀 시간 간격을 정확히 한정하도록 제공될 것을 요구한다. 이러한 검출 클럭 신호는 원래의 데이터를 정확히 재생하기 위해, PWM 인코딩된 데이터가 광 매체상에 최초에 기록될 때 사용되었던 비트 셀 시간 간격으로 동기되어야 한다. PWM 데이터 기록은 4X 광 디스크 및 디지털 비디오 디스크(DVD) ROM 및 DVD RAM을 포함하는 현재 세대의 광 기록 매체에 이용된다.

이제 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예의 판독 검출 채널(200)의 블럭도가 도시되어 있다. 판독 검출 채널(200)은 바람직하게 다수의 인코딩 방법중 임의의 한 방법을 이용하여 광 디스크상에 저장된 데이터를 복구할 수 있는 완전히 디지털적인 모듈 회로를 이용하여 구현된다. 판독 검출 채널(200)의 예시된 구성은 PWM 및 PPM 신호를 디코딩하는 이중 위상 적응 임계(dual phase adaptive threshold; DPAT) 채널로서, 입력 신호에 대해 최적 검출 레벨 근처의 기준 임계 레벨을 유지하기 위해 이중 위상 동기 루프로부터 위상 피드백을 이용한다.

도시된 바와 같이, 판독 검출 채널(200)은 등화기(equalizer)(230), 트랙킹 임계 회로(234), 검출기(250), 이중 위상 동기 루프(270, 280), 데스큐(deskew)(병합) 회로(290)를 포함한다. 판독 검출 채널(200)의 입력 데이터 스트림을 형성하는 데이터 회로(116)(도 1참조)로부터의 디지털 파형 출력은 등화기(230)에 의해 수신된다. 등화기(230)는, 예를 들어, 유한 임펄스 응답(FIR) 디지털 필터를 이용하여 입력 데이터 스트림을 필터링한다. 필터링된 디지털 파형 표시는 트랙킹 임계 회로(234)에 등화기 출력(EQOUT) 신호(232)로서 전달된다.

트랙킹 임계 회로(234)는 입력 데이터 스트림내의 데이터 천이를 검출하기 위해 검출기(250)에 의해 이용되는 임계(THR) 신호(236)를 생성한다. THR 신호(236)는 EQOUT 신호(232)의 양의 피크 및 음의 피크 사이의 실질적으로 중간 지점 부근인 최적 검출 레벨의 추정치(an estimate)이다. 트랙킹 임계 회로(234)에 의해 생성된 THR 신호(236)를 이용하여, 검출기(250)는 입력 데이터 스트림의 천이를 식별할 수 있고 따라서 디스크상에 인코딩된 데이터 비트를 검출할 수 있다. 대안적으로, 트랙킹 임계 회로(234)는 EQOUT 신호(232) 및 이 EQOUT 신호(232)와 데이터 출력 신호(272, 274)와의 위상 차를 각각 지정하는 임계 에러(THERR) 신호(276, 286)에 기초하여 입력 데이터 스트림의 임계 중심선을 추정할 수 있다.

검출기(250)는 THR 신호(236)를 이용하여 검출기 입력(244)에서 수신된 신호내의 천이 또는 영교차(zero-crossing) 점의 위치를 추정한다. 예를 들면, 주어진 샘플 시간에서 PWM 데이터의 검출은, 검출기 입력(244)의 데이터 샘플이 THR 신호(236)의 값보다 큰 값을 갖고 이전의 데이터 샘플이 THR 신호(236)의 값보다 작은 값을 갖는 경우, 또는 반대로 검출기 입력(244)의 데이터 샘플이 THR 신호(236)의 값보다 작은 값을 갖고 이전의 데이터 샘플이 THR 신호(236)의 값보다 큰 값을 갖는 경우, 검출기(250)는 이중 PLL(270, 280)에 제공되는 펄스 도달 시간(PAT) 신호(252, 258)에 의해 천이가 샘플링 클럭의 샘플 셀내에서 발생되었다는 추정치를 생성함으로써 영교차가 발생했음을 표시한다. 또한, 검출기(250)는 양 천이(positive transition;PTR) 신호(256, 258) 또는 음 천이(negative transition;NTR) 신호(260, 262)를 각각 송출(assert)함으로써 천이 펄스의 상승 에지로 이루어지는지 또는 하강 에지로 이루어지는지를 표시하는 한정자(qualifiers)를 PLL(270, 280)에 대해 발생한다.

이해되는 바와 같이, 데이터 트랙으로부터 비트 스트림을 복구하기 위해서는 그 비트 스트림을 기록하는 데 사용된 클럭을 복구할 필요가 있다. 이러한 샘플링 클럭은 클럭의 샘플 셀내에 센터링된 신호 천이를 생성하도록 트랙의 비트 셀 위치 및 물리적으로 변경된 특징들에 대해 주파수에 있어서 프리젠테이션 속도(presentation rate)에 대응해야 한다. 그러나, 다수의 요인에 의해 매체에 기록된 비트가 그 이상적인 위치로부터 쉬프트되어, 리드 백 트랜스듀서(read back transducer)에 의해 생성된 리드백 신호에 주파수 또는 위상 쉬프트가 발생할 수 있다. 판독 채널의 PLL은, 판독 채널내의 광 천이 검출기로부터 수신되며, 실질적인 비트 셀을 추적하려고 시도하는 샘플 셀들로 분할된 자기-클럭킹(self-clocking) 신호 파형 피크들의 흐름에 응답하여 동기형 데이터 클럭 파형을 재발생한다.

판독 검출 채널(200)의 DPAT 구성에서, PLL(270)은 양의 천이를 처리하도록 지정되고 PLL(280)은 음의 천이를 처리하도록 지정된다. 데이터 출력 신호(272, 284)는 클럭 출력 신호(274, 282)와 각각 연관되며, 클럭 출력 신호(274, 282)는 데이터 출력 신호(272, 284)의 매 비트 셀에 대해 데이터 유효 신호(data valid signal)를 제공한다. PLL(270, 280)의 출력은 임계 에러(THERR) 신호(276, 286)를 더 포함하며, 이 신호들은 올바른 중심선 임계값에 고정시키기 위해 트랙킹 임계 회로(234)에 의해 사용되는 위상 에러 신호를 이룬다. 데스큐 로직(290)은 데이터 출력 신호(272, 284)와 클럭 출력 신호(274, 282)를 병합하여 출력 데이터 스트림(FMDATAX)(292) 및 데이터 유효 신호(FMDVX)(294)를 얻는다. 출력 데이터 스트림(292) 및 데이터 유효 신호(294)는 잘 알려진 신호 포맷터(formatter)(도시되지 않음)로 전달되며, 신호 포맷터는 출력 데이터 스트림(292)으로부터 섹터 정보, 버스트 필드, 및 동기 문자와 같은 비데이터(non-data) 정보를 제거함으로써 광 디스크(12)내에 저장된 원래의 데이터를 복구한다.

이제 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 캘리브레이션 로직 및 회로의 개략적인 블럭도가 도시되어 있다. 캘리브레이션 로직 아키텍처(300)는 논리적으로 이벤트 처리 및 한정(qualification) 로직(302), 캘리브레이션 제어기(334), 합산 로직(304)으로 나누어진다. 이벤트 처리 및 한정 로직(302)은 판독 검출 채널(200)로부터 (이벤트 및 한정자로 구성되는) 입력 데이터를 수신한다. 데이터는 이벤트 처리부(306) 및 길이 측정부(308)에 의해 처리되어 특정의 판독 및/또는 기록 모드로 동작하는 광 디스크 드라이브의 캘리브레이션에 필요한 선택된 측정치가 얻어진다. 그리고 나서, 각 측정치는 한정 회로(310, 312)내에서 길이 측정부(308)에 의해 생성된 측정치를 프로그램된 입력 최소 및 최대 레벨과 비교하고 측정치가 최소 및 최대 레벨 사이에 있는 경우 한정 신호를 생성함으로써 한정된다. 캘리브레이션 제어기(334) 또는 디스크 드라이브 제어기(140)는 측정치의 최소 레벨(MIN1, MIN2) 및 측정치의 최대 레벨(MAX1, MAX2)을 세트하며, 측정치의 최소 및 최대 레벨은 특정한 캘리브레이션 모드에서 광 디스크 드라이브를 캘리브레이션하는 데 이용되도록 특정한 측정치를 유효 측정치로서 한정한다. 한정부(310, 312)에 대해 개별적으로 세팅함으로써 동일한 파라미터의 2개의 개별적인 측정치 또는 2개의 상이한 파라미터를 동시에 한정하는 것이 가능하게 된다.

한정된 측정치는 선택된 파라미터에 대한 평균값의 계산을 가능하게 하도록 합산 로직(304)에 의해 합산된다. 이벤트 처리부(306) 또는 길이 측정부(308)로부터의 측정치는 AND게이트(314, 316)에서 각각 한정부(310, 312)의 출력과 논리적으로 AND연산된다. 어느 하나의 한정부(310, 312)에 의해 한정된 경우, 측정치는 각기 레지스터(318) 또는 레지스터(320)에 저장된다. 이후, 선택된 측정치가 한정될 때, 이들 측정치는 가산기(322, 324)에 의해 레지스터(318, 320)에 저장된 측정치의 이전의 누산치와 합산된다. 합 레지스터(318, 320)에 저장된 측정치의 누산된 합은 각각 캘리브레이션 합산 신호 CALSUM2 및 CALSUM1로서 출력된다. 또한, 각 측정치가 한정부(310, 312)에 의해 한정될 때, 생성된 이진 한정 신호는 각각 가산기(326, 328)에 입력된다. 바람직한 실시예에서, 유효 측정치임을 나타내는 한정 신호는 "1"이다. 따라서, 가산기(326, 328)는 한정된 측정치가 레지스터(318, 320)에 저장된 합에 누산될 때, 합 레지스터(330, 332)에 각기 저장된 캘리브레이션 계수에 한정 신호 "1"를 가산한다. 총 계수를 표시하는 출력 캘리브레이션 계수 신호 CALCNT2 및 CALCNT1는 각기 계수 레지스터(330, 332)로부터 출력된다. 따라서, CALCNT1 및 CALCNT2는 합산된 측정치 CALSUM1 및 CALSUM2을 각각 생성하기 위해 취해진 측정치의 수를 나타낸다. 합산 로직(304)은 2세트의 누산기 및 계수기를 제공하므로, 특정한 캘리브레이션 모드에서 한정된 측정치의 쌍들이 캘리브레이션 로직 아키텍처(300)에 의해 동시에 취해질 수 있다. 예를 들면, 마크 및 공백 길이 또는 평균 ID 크기 및 데이터 크기가 측정된 후, 동시에 합산 로직에 의해 합산될 수 있다.

이제 이해되는 바와 같이, 합산 로직(304)은 1개 또는 2개의 파라미터에 대한 한정된 측정치의 합을 누산하고, 이 합을 형성하는 한정된 측정치의 수(즉, 유효 측정치가 발생된 횟수의 계수)를 계수하는 데 이용된다. 그리고 나서, 각 파라미터에 대한 이들 2개의 저장된 값은 측정치의 평균값을 결정하기 위해 캘리브레이션 제어기(334) 또는 디스크 드라이브 제어기(140)에 의해 이용될 수 있다.

이제 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 PWM에서 캘리브레이션을 위한 마크/공백 측정을 수행하는 이벤트 처리 및 한정 회로(302)의 구성요소의 개략적인 블럭도가 도시되어 있다. 마크/공백 측정은 PWM으로 인코딩된 광 디스크상의 데이터 트랙의 평균 마크 길이 및 평균 공백 길이를 측정한다. 전형적으로, 이들 데이터 트랙은 리드백되어 측정될, 캘리브레이션 사이클의 개시시에 광 디스크에 기록된 테스트 트랙일 것이다. 마크/공백 측정을 위해 구성되는 경우, 길이 측정 회로(308)에 의해 처리되는 입력 이벤트는 광 검출기로부터 수신된 신호 천이의 신호 천이 도달 시간이다. 이 신호는 판독 검출 채널(200)에 의해 검출기 펄스 도달 시간(DETPAT(0:5))으로서 생성되고, 천이가 음 천이였는지 또는 양 천이였는지를 표시하는 음 천이 검출 신호(DETNTR) 또는 양 천이 검출 신호(DETPTR)와 함께 입력 이벤트로서 수신된다. 따라서, DETNTR이 활성인 경우, DETPAT 데이터는 데이터 스트림의 비트 셀내에 음 천이의 위치를 포함하고, 마찬가지로, DETPTR은 데이터 스트림의 특정한 비트 셀내의 양 천이를 표시한다. 도 4의 바람직한 시스템에서, 마크 폭의 측정은 항상 양 천이(DETPTR)로 시작되어 음 천이(DETNTR)로 종료된다. 마찬가지로, 공백 측정은 음 천이(DETNTR)로 시작되어 양 천이(DETPTR)로 종료된다.

이것이 도 5에 도시되어 있으며, 도 5에서는 PWM을 이용하여 광 디스크에 기록된 리드백 데이터의 결과인 제 1 마크(MARK0), 제 1 공백(SPACE0), 및 제 2 마크(MARK1)를 갖는 판독 데이터 채널 출력의 일예를 도시한다. MARK0은 제 2 샘플 셀(SC2) 동안 검출되는 양 천이로 시작된다. 양 천이의 펄스 도달 시간(PAT)은 샘플 셀의 개시 후, 양 천이 신호가 임계 레벨에 도달하는 시간으로서 측정된다. 도 5에 도시된 바와 같이, MARK0에 대한 PAT는 PAT0으로서 표시된다. PAT가 샘플 셀의 시간 주기와 같은 시간 단위로 측정되는 경우, 펄스 도달로부터 샘플 셀의 종료까지의 시간은 1-PAT로서 계산될 수 있다. 이로부터, 광 디스크가 회전하고 있는 속도가 주어진 경우, 마크의 길이 및 공백의 길이는 판독 신호가 각각 임계 레벨보다 크거나 작은 상태로 유지되는 시간에 기초하여 계산될 수 있다. 도 5의 일예에 도시된 바와 같이, MARK0의 길이 = (1 - PAT0) + 4 + PAT1 샘플-셀-길이(SCL)이고, 여기서 SCL은 판독 레이저가 샘플 셀 주기 동안 광 디스크 트랙을 따라 이동하는 거리이다. (1 - PAT0)은 신호가 SC2 동안 임계치 위로 천이하는 시간에 해당하고, PAT1은 신호가 SC7 동안 임계치 위인 상태로 유지되는 시간에 해당하며, "4"는 SC3∼SC6에 해당한다. 마찬가지로, SPACE0의 길이 = (1 - PAT1) + 3 + PAT2 SCL이고, MARK1의 길이 = (1 - PAT2) + 1 + PAT3 SCL이다.

도 4를 다시 참조하면, 마크 측정을 수행하는 경우 프로세스는 DETPTR의 도달로부터 개시되는데, DETPTR의 도달은 DETPAT(0:5)가 샘플 셀내에서 양 천이의 위치를 포함함을 신호한다. 현재 샘플 셀의 천이 도달로부터 트레일링 에지(trailing edge)까지의 거리는 감산기(402)에 의해 "1"로부터 입력 검출기 펄스 도달 시간을 감산함으로써 계산되고(즉, "1-x") 그 결과는 레지스터(404)(REG2(0:6))에 저장된다. 음 천이 신호(DETNTR) 및 양 천이 신호(DETPTR)는 OR게이트(406)에서 OR연산되고, 각각 레지스터(408, 410)에 개별적으로 입력된다. 음 또는 양의 검출된 천이는 레지스터(412)에 래치된다. 또한, OR게이트(406)의 출력은 멀티플렉서(414)를 제어하며, 멀티플렉서(414)는 판독 채널 데이터 출력상에서 천이가 검출되지 않는 경우 "+1"을 출력하고, 검출된 천이가 발생하는 경우에는 DETPAT를 출력한다. 멀티플렉서(414)로부터의 출력은 멀티플렉서(416)로부터의 출력과 누산기(418)에서 합산된다. 이 누산된 값은 합산 레지스터(420)(REG1(0:9))에 저장되며, 합산 레지스터는 합산 신호 SUMIN(0:9)을 출력한다.

이제 이해되는 바와 같이, 마크는 감산기(402)에서 1로부터 양 천이의 PAT를 감산하고(이 값은 샘플 셀의 천이 도달로부터 트레일링 에지까지의 간격이다), 제 1 샘플 셀 주기 동안 레지스터(404)에 이 간격을 저장함으로써 측정된다. 양 천이는 레지스터(412)에 저장된다. 다음의 샘플 셀(SC3)에서, 레지스터(412)는 해당 비트를 출력하며, 이것은 계산된 기간을 레지스터(404)로부터의 출력으로서 선택하도록 멀티플렉서(416)를 세트한다. 이 기간은 가산기(418)에서 멀티플렉서(414)로부터의 출력과 가산되어 그 합 값은 레지스터(420)에 저장된다. 이 합산은 DETPTR을 수신한 후 한 사이클 뒤에 수행되고, OR게이트(406)의 출력은 0이며 멀티플렉서(414)는 "+1"을 출력하도록 세트된다. OR게이트(406)에 의해 천이가 검출되지 않는 각각의 부가적인 샘플 셀에 대해, 가산기(418)는 멀티플렉서(416)를 통해 레지스터(420)의 출력을 멀티플렉서(414)로부터 출력된 "1"의 값과 함께 합산함으로써, 레지스터(420)에 저장된 누산된 값을 증분시킨다. 마지막으로, DETNTR로 표시된 바와 같이, 음 천이가 도달하면, 펄스 도달 시간이 멀티플렉서(414)의 출력으로서 세트되어, 멀티플렉서(414)로부터 출력된 DETPAT가 가산기(418)에서 멀티플렉서(416)로부터 출력된 레지스터(420)에 저장된 누산된 값과 합산된다. 마크의 길이를 나타내는 최종 누산 결과는 레지스터(420)에 저장되고 SUMIN(0:9)으로서 출력된다.

각각의 셈플 셀 동안, 길이 측정 회로(308)의 출력은 간격 한정 회로(310, 312)에 입력되어, 측정된 마크 길이가 합산 로직(304)에 의해 합산될 유효 측정치인지를 판정한다. 천이 이벤트 DETNTR 및 DETPTR의 수신 후, 이들은 각각 레지스터(408, 410)에 입력된다. 레지스터(408)는 음 천이가 수신되고 마지막 누산된 마크 길이가 레지스터(420)에 저장된 후 한 샘플 셀 사이클 뒤에 AND게이트(430)로 양의 신호 출력을 발생한다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, SUMIN은 비교기(422∼428)에 입력된다. 비교기(422)는 입력값 SUMIN이 프로그램된 최소값(MIN1)보다 큰 경우 AND게이트(430)로 양의 신호를 출력하고, 비교기(424)는 합산 신호 SUMIN이 프로그램된 최대값(MAX1)보다 작은 경우 AND게이트(430)로 양의 값을 출력한다. OVERFLOW 신호에 의해 오버플로우 조건이 표시되지 않는 것으로 가정하면, 레지스터(420)에 누산된 마크 길이 측정치가, 음 천이 신호를 수신한 후 한 사이클 뒤에 MIN1 및 MAX1에 의해 세트된 한정 범위(qualification window)내에 놓이는 경우(즉, MIN1 〈 마크 측정치 〈 MAX1) AND게이트(430)는 한정 신호(QUAL1IN)를 출력한다. 유효 한정 신호 QUAL1IN은 마크 측정치 SUMIN이 한정된 마크 측정치로서 합산 레지스터(320, 332)의 제 1 세트에서 합산되어 계수될 수 있게 한다.

공백 측정은 검출된 음 천이(DETNTR)의 도달로 개시된다. 샘플 셀의 천이 도달로부터 트레일링 에지까지의 간격은 감산기(402)에 의해 계산되어, 천이가 수신되는 샘플 셀 동안 레지스터(404)에 저장된다. 음 천이 비트는 또한 OR게이트(406)에서 OR연산되고 레지스터(412)에 저장되어 멀티플렉서(416)를 제어한다. (이 비트는 또한 동시에 발생하여 다음의 샘플 셀에서 종료하는 마크 길이 측정치의 마지막 합산된 값에 대해 DETPAT를 출력하도록 멀티플렉서(414)를 세트한다. 다음 샘플 셀의 도달에 의해, 천이는 OR게이트(406)로부터 출력되지 않으며 따라서 멀티플렉서(414)는 "+1"값을 출력하고, 또한 이전의 사이클 동안 레지스터(412)에 저장된 이진값 1은 멀티플렉서(416)의 출력을 레지스터(404)의 간격 값으로 세트한다. 이들 멀티플렉스된 출력은 가산기(418)에 의해 합산된다. 각 부가적인 샘플 셀에 대해, 양 천이가 검출될 때까지 레지스터(420)에 저장된 누산된 값에 1이 가산된다. OR게이트(406)로부터 출력되는 양 천이 비트가 도달하면 멀티플렉서(414)의 출력이 DETPAT로 세트되고, 이 DETPAT는 가산기(418)에서 멀티플렉서(416)를 통한 레지스터(420)(SUMIN)의 출력과 합산되어, 최종 공백 측정치로서 레지스터(420)에 저장된다.

이와 같이 얻어진 공백 길이는 비교기(426, 428)에서 프로그램된 최소 및 최대값과 각각 비교된다. 공백 측정치가 최소값(MIN2)보다 크고 최대값(MAX2)보다 작은 경우, 비교기(426, 428)는 양의 신호를 출력한다. 레지스터(410)가 양 천이 비트(DETPTR)를 저장한 후 다음 샘플 셀에서, 전체 공백 길이 측정치가 레지스터(420)로부터 출력될 때, 레지스터(420)내의 누산된 값의 한정이 AND게이트(432)에서 수행된다. OVERFLOW 신호에 의해 오버플로우가 없는 것으로 표시된다고 가정하면, AND게이트(432)는, 이 공백 측정치가 유효하며, 합산된 값이 합산 로직내 합산 레지스터(318, 330)의 제 2 세트에서 합산되고 계수되도록 한정됨을 표시하는 한정 신호(QUAL2IN)를 출력한다.

이해되는 바와 같이, 마크/공백에 대한 이벤트 처리 및 한정 회로는 마크 및 공백의 합산을 동시에 수행할 수 있고, 모든 유효 마크 길이의 합 및 모든 유효 공백 길이의 합이 별도의 레지스터에서 합산되고 별도의 한정 범위가 측정치의 각 세트에 적용되므로, 마크/공백 길이에 대한 측정 및 한정은 공유 하드웨어를 이용하여 병렬로 수행되고 광 디스크의 캘리브레이션 영역상에서 단일 판독 전달에 대해 수행될 수 있다. 이것은 두 측정이 2 사이클이 아니라 하나의 캘리브레이션 사이클내에 수행될 수 있게 한다. 따라서, 본 발명은 캘리브레이션 회로의 중복 및 광 디스크 드라이브를 캘리브레이션하는 마크/공백 길이 측정을 수행하는데 필요한 시간을 실질적으로 감소시킨다.

이제 도 6을 참조하면, 광 디스크 드라이브의 SNR 계산이 가능하도록 위상-에러 지터(phase-error jitter) 측정을 수행하는 이벤트 처리 및 한정 회로의 개략적인 블럭도가 도시되어 있다. SNR 계산은 전형적으로 판독 채널 및 모든 기록 방법에서의 캘리브레이션에 필요하다. 길이 측정 회로(308) 및 한정 회로(310, 312)는 공백/마크 측정에 대해서처럼 유효 측정치가 특정 유형의 신호 또는 톤의 위상/에러 지터에 대해 획득된 때를 표시(QUAL1IN, QUAL2IN으로)하도록 구성된다. 클럭 위상 에러 신호는 결코 동시에 발생하지 않으므로, 양 천이(CLKPH0)(0:5)에 대한 클럭 위상 에러 및 음 천이(CLKPH1(0:5))에 대한 클럭 위상 에러는 이벤트 처리 회로(306)내에서 이벤트로서 OR게이트(434)에 입력된다. 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 이해되는 바와 같이, 이들 위상-에러 측정치들은 검출된 천이에서의 위상 차를 표시한다.

OR게이트(434)에서 수신된 위상 에러의 절대값은 블럭(436)에서 도출되고, 그 결과의 절대값은 레지스터(438)에 저장된다. 다음 클럭 사이클에서, 레지스터(438)의 내용은 블럭(440)에 입력되며, 블럭(440)은 위상 에러값을 제곱하여 결과를 SUMIN(0:9)으로서 출력한다. 비교기(422∼428)에 배치된 프로그램가능한 값은 2개의 상이한 범위의 길이 측정을 허용함으로써 (선택된 마크 또는 공백의) 2개의 상이한 길이와 연관된 지터가 제곱된 위상-에러를 이들 2개의 상이한 길이에 대한 합산 로직으로 누산함으로써 측정된다. 음 천이로 표시된 바와 같이 제 1 길이에 대해 한정된 측정치의 수는 CALCNT1에 저장되고 합산되며, 양 천이로 표시된 바와 같이 제 2 길이에 대해 한정된 측정치의 수는 CALCNT2에 저장되고 합산된다. 제곱된 위상-에러의 합은 음 천이에 대해 CALSUM1에 저장되고 양 천이에 대해 CALSUM2에 저장된다. 이들 값으로부터, 양 천이 및 음 천이에 대한 위상-에러의 분산(variance)은 (평균 위상-에러가 0이라고 가정하는 경우) 다음과 같이 계산될 수 있다.

여기서 n은 음 천이에 대해서는 CALCNT1내의 계수이고, n은 양 천이에 대해서는 CALCNT2내의 계수이며,

성분은 음 천이에 대해서는 CALSUM1에 저장되고 양 천이에 대해서는 CALSUM2에 저장된다. 이것으로부터, 캘리브레이션 제어기(334) 또는 디스크 드라이브 제어기(140)를 이용하는 캘리브레이션 장치는 다음의 식에 의해 그 현재의 기록 모드에서 광 디스크 드라이브의 SNR을 추정할 수 있다.

이제 도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 피크간 크기 측정(a peak-to-peak amplitude measurement)을 위한 이벤트 처리 및 한정 회로의 개략적인 블럭도가 도시되어 있다. 이 캘리브레이션 모드는 평균 피크간 크기 추정이 ID 필드 및 데이터 필드에서 요구되는 PPM 채널에 대해 주로 설계된다. 크기 측정치는 판독게이트2(RG2)가 활성인 경우 데이터 필드내에 수집되고, RG2가 비활성이거나 ID 필드에 기인하는 경우 ID 필드내에 수집된다. 이해되는 바와 같이, 단일의 피크간 크기 측정은 디지털 판독 검출 채널(200)에서 트랙킹 임계 로직에 의해 수행되고, 피크간 측정이 이루어졌음을 표시하는 비트(THRPKFF)와 함께, 이벤트(THRPKPK(0:8))로서 전달된다. 2개의 피크 측정치간의 간격이 비교기(422∼428)에 프로그램된 길이 한정 범위(샘플 셀로 양자화됨)내에 있는 경우, 피크간 크기값은 유효한 것으로 간주되고 평균 피크간 계산에 사용되도록 합산 로직(304)에서 누산된다.

ID 필드 처리동안, 피크간 크기 값은 합산 레지스터의 제 1 세트에 누산되고, 데이터 필드 처리동안, 피크간 크기 값은 합산 레지스터의 제 2 세트에 누산된다. 레지스터(504, 506)에 저장된 THRPKFF 신호는 레지스터(502)에 저장된 값 THRPKPK가 새로운 피크간 크기 측정치를 나타냄을 표시한다. 다음의 클럭 사이클에서, 이 비트는 레지스터(504)로부터 출력되고 AND게이트(508)의 입력단에서 반전되어 단지 "1"만이 가산기(510)에 의해 가산되어 레지스터(512)에 저장된다. 후속하는 클럭 사이클들에서, 레지스터(504)의 출력은 0이 되어, AND게이트(508)가 그 입력을 레지스터(512)로부터 가산기(510)로 출력하게 한다. 레지스터(512)에 저장된 합은 가산기(510)에서 1만큼 증분되어 다시 레지스터(512)에 저장된다. 레지스터(504)의 입력단에 비트로 표시된 바와 같이, 이 값은 다음의 측정된 피크간 크기가 도달할 때까지 계속 증분된다. 다음 사이클에서, 레지스터(504)가 THRPKFF 비트를 출력하여 AND게이트(508)를 디스에이블시키는 경우, 레지스터(512)에 저장된 측정된 피크간 간격이 비교기(422∼428)에서 비교되고 그 결과는 AND게이트(430)로 출력된다. 이 때, 레지스터(506)로부터의 비트가 동시에 출력되어, (OVERFLOW 상태가 존재하지 않는다고 가정하면) RG2 신호의 함수로서 AND게이트(430, 432)중 하나 또는 다른 하나의 출력을 인에이블시킨다. 피크간의 간격이 비교기(422∼428)로 정의된(그리고 샘플 셀 간격으로 한정된) 길이 한정 범위내에 있는 것으로 판정되는 경우, 한정 신호 QUAL1IN 또는 QUAL2IN가 합산 로직(304)으로 출력되어, 측정된 피크간 크기가 ID 데이터 및 데이터 필드에 대해 동시에 누산될 수 있게 한다.

이벤트 처리 및 한정 회로(302)에 의해 수행되는 피크간 크기 측정은 도 8에 도시된 예시적인 리드백 데이터 파형을 참조하면 가장 잘 이해될 수 있다. 임계 피크간 크기(THRPKPK)는 리드백 신호내의 연속하는 피크 각각에 대해 측정된다. 각 측정치는 THRPKFF 신호로 식별된다. 각 THRPKFF 신호간의 간격은 측정되어, 간격들의 최소(MIN) 범위 및 최대(MAX) 범위에 대해 비교된다. 피크간 간격이 범위내에 놓이는 경우, 임계 피크간 측정치는 합산 로직에 누산되어 평균 피크간 크기 측정이 캘리브레이션 장치에 의해 수행될 수 있게 한다.

이제 도 9를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 트랙킹 임계 측정을 위해 구성된 이벤트 처리 및 한정 회로의 개략적인 블럭도가 도시되어 있다. 임계치 캘리브레이션은 2개의 상이한 패턴, 예를 들면, 2T 톤(tone) 및 8T 톤에 대해 트랙킹 임계치의 평균값을 결정하도록 수행된다. 2T 톤은 2개 샘플 셀 길이를 갖는, 광 디스크에 기록된 단파장 데이터 패턴이다. 8T 톤은 8개 샘플 셀 간격으로 데이터 천이를 갖는 데이터 패턴에 의해 생성된 장파장 데이터 신호이다. 회로는 도 7의 피크간 크기 측정과 동일한 하드웨어를 이용하며 동일한 방식으로 동작한다. 그러나, 비교기(422∼428)에 저장된 한정 범위는 2개의 테스트 패턴(즉, 2T 및 8T 각각에 대해 하나의 범위)의 각각에 대한 것이다. 또한, 입력 이벤트는 트랙킹 임계 측정치(THRCTR(0:7))와, 레지스터(502)의 측정치가 유효인 때를 표시하는 트랙킹 임계 측정치 유효 비트(THRCTRFF)로서, 이 둘은 모두 트랙킹 임계 회로(234)로부터 수신된다.

타이밍 조건이 단파장에 대해 충족되는 경우(즉, 트랙킹 임계 측정치간의 간격은 장치(504∼512)에 의해 THRCTRFF 신호간의 샘플 셀을 계수하고 장치(422, 424, 430)에서 한정 범위와 비교함으로써 결정되는 바와 같이 2T이다), 레지스터(502)에 저장된 연관된 트랙킹 임계 측정치(THRCTR(0:7))는 합산 로직(304)내 합산 레지스터중 하나에 합산된다. 타이밍 조건이 장파장에 대해 충족되는 경우(즉, 트랙킹 임계 측정치간의 샘플 셀의 수가 장치(504∼512)에 의해 THRCTRFF 신호간의 샘플 셀을 계수하고 장치(426, 428, 432)에서 한정 범위와 비교함으로써 결정되는 바와 같이 8T이다), 레지스터(502)에 저장된 트랙킹 임계 측정치는 합산 로직(304)내의 다른 합산 레지스터에 합산된다. 그리고 나서, 캘리브레이션 장치는 합산 로직(304)내의 누산된 합 및 계수로부터 단파장 패턴에서의 평균 트랙킹 임계값 및 장파장 패턴에서의 평균 트랙킹 임계값을 계산함으로써 임계치 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 이벤트 처리 및 한정 로직의 동작은 트랙킹 임계 측정치가 합산 로직에서 합산되는 것을 제외하고는, 피크간 크기 측정의 동작과 실질적으로 동일하다.

본 발명의 바람직한 실시예의 다른 측면에서, 캘리브레이션의 결과, 통상적으로 크기 캘리브레이션 측정의 결과로부터 매체 스캔 기능(a media scan function)을 수행함으로써 드라이브에 로딩된 디스크가 데이터로 기록되었는지의 여부를 판정할 수 있다. 이것은 새로운 데이터가 디스크에 기록될 수 있도록 드라이브가 먼저 이용가능한 비기록 섹터를 결정해야 하는 WORM 유형의 매체에서 특히 유용하다. 도 10에 도시된 매체 스캔 회로는 현재 판독되는 디스크의 섹터가 기록된 경우, 또는 기록되지 않는 경우 프로세서에 대해 인터럽트를 선택적으로 발생하도록 프로그램할 수 있다. CALCNT2 레지스터(통상적으로 크기 캘리브레이션 모드)내의 처리된 이벤트의 수는 비교기(602)에서 캘리브레이션 제어기(334)에 의해 세트된 고정된 임계치(SEVENTS)와 비교된다. 계수의 상위 비트(CALCNT2(0:3))가 비교기(614)에 의해 결정되는 바와 같이 0이고, 비교기(602)에서 계수의 하위 비트(CALCNT(4:11))가 고정된 임계치보다 작은 것으로 판정된 경우, 판독 동작의 종료시에 계수기내의 값은 고정된 임계치보다 작고, 판독되는 섹터는 비기록 섹터이다. 이들 결과는 OR게이트(604)로 입력((614)의 결과는 반전되어 입력됨)된 후 그 결과가 XOR게이트(606)로 출력된다.

캘리브레이션 제어기(334)로부터의 입력 INTSW는 섹터가 기록된 섹터이고 INTSW가 1인 경우 또는 섹터가 기록되지 않은 섹터이고 INTSW가 0인 경우에 인터럽트가 발생되도록 프로세서 인터럽트의 로직을 세트한다. XOR게이트(606)의 출력은 반전되어 AND게이트(608)에 입력된다. RG2 신호가 또한 반전되어, 이전의 샘플 셀로부터의 레지스터(610)에 저장된 이전의 RG2 신호와 함께 AND게이트(608)에 입력된다. 이러한 로직에 의해 매체 스캔 측정이 ID 필드가 아닌 데이터 필드의 크기 측정으로부터 도출됨을 보장한다는 것이 이해될 것이다. 얻어지는 매체 스캔 인터럽트(CALINT)는 레지스터(612)에서 래치되어 프로세서로 출력된다.

본 발명의 캘리브레이션 장치는 프로그램가능한 크기 측정, 임계 측정, 지터 측정, 또는 마크/공백 길이 측정이 다중모드 정보 저장 및 검색 시스템(즉, 광 디스크 드라이브 등)의 현재의 판독 또는 기록 모드에 대해 요구되는 대로 수행되도록 하는데 있어 매우 호환성이 있다. 본 캘리브레이션 회로는 그의 현재 기록 모드동안 다중모드 드라이브의 판독 특성의 적절한 파라미터 측정을 수행하며, 당 분야에 잘 알려진 다수의 방법들중 어느 하나의 방법에서, 본 캘리브레이션 장치는 이들 측정에 기초해 현재의 동작 모드에서 데이터를 신뢰성있게 판독하고 기록하기 위해 판독 및/또는 기록 프로세스를 최적화시키도록 다중모드 드라이브를 캘리브레이션할 수 있다. 또한, 본 발명의 캘리브레이션 장치는 광 드라이브/광 매체 조합의 SNR 측정을 가능하게 하여 다중모드 드라이브로부터 데이터의 복구를 더욱 향상시킨다.

요약하면, 본 발명의 캘리브레이션 장치는 다수의 캘리브레이션 모드에 대해 측정된 데이터를 제공하도록 다수의 측정 구성으로 용이하게 프로그램될 수 있으므로, 광 디스크 드라이브에 대해 구성되는 어떤 유형의 판독 또는 기록 모드 또는 드라이브/매체 조합도 특정 기록 모드 및 드라이브/매체 조합에 대해 적절한 파라미터를 선택적으로 측정함으로써 캘리브레이션될 수 있다. 또한, 본 캘리브레이션 장치는 다량의 회로를 부가하지 않고, 다량의 전력을 소모하지 않으며, 또는 광 디스크 드라이브의 비용을 사실상 증가시키지 않고, 다수의 캘리브레이션을 제공하도록 공통 하드웨어를 공유하는 단일 장치로 다수의 캘리브레이션 장치를 통합한다. 또한, 다수 파라미터들의 측정은 선택된 파라미터에 대해 단일의 캘리브레이션 사이클내에 수행될 수 있고, 비용을 감소시키며 다중모드 광 디스크 드라이브에 대해 캘리브레이션 속도를 증가시킬 수 있다.

이상 본 발명이 바람직한 실시예를 참조하여 특히 도시되고 기술되었으나, 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 정신 및 범주로부터 벗어나지 않고 형태 및 세부사항에 있어 다양한 변화가 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

본 발명에 의하면, 캘리브레이션 하드웨어를 실질적으로 증가시키지 않고, 다중모드 드라이브의 모든 캘리브레이션 모드에 필요한 여러 가지 측정을 수행할 수 있는 캘리브레이션 장치가 제공된다. 또한, 본 발명의 캘리브레이션 장치에 의하면, 단일의 캘리브레이션 사이클내에 적어도 몇몇 캘리브레이션 모드에 대해 모든 캘리브레이션 측정을 수행할 수 있으며, 비용이 실질적으로 감소되고 다중모드 드라이브에 대해 캘리브레이션 속도가 증가된다.

Claims

다수의 기록 모드(a plurality of write modes)중 임의의 선택된 한 모드로 정보 매체에 데이터를 기록하고 다수의 기록 모드중 임의의 모드로 기록된 정보 매체로부터 리드백 데이터(readback data)를 판독하는 다중모드 드라이브용 캘리브레이션 장치(a calibration apparatus)에 있어서,

① 다양한 측정에 각각 대응하는 다수의 다양한 구성을 구비하는 구성가능한 이벤트 처리 및 측정 회로(a configurable event processing and measurement circuit) ─ 상기 각 측정은, 측정된 파라미터가 상기 리드백 데이터를 기록하는데 사용되었던 상기 다수의 기록 모드들중 특정의 모드로 동작하는 다중모드 드라이브의 캘리브레이션을 위한 정보를 제공하도록 상기 리드백 데이터로부터 다수의 가능한 파라미터들중 선택된 하나 이상의 파라미터에 대한 측정이고, 상기 다수의 기록 모드들 각각은 상기 정보 매체상에 데이터를 인코딩하는 다양한 방법들에 대응함 ─ 와,

② 상기 이벤트 처리 및 측정 회로에 의해 측정된 선택된 파라미터들의 측정치를 합산하고 상기 선택된 파라미터들 각각에 대해 합산된 측정치들의 수를 계수하는 합산 회로(a summation circuit)

를 포함하는 다중모드 드라이브용 캘리브레이션 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 이벤트 처리 및 측정 회로는 동일한 리드백 데이터로부터 상기 다수의 파라미터들중 적어도 2개의 파라미터를 동시에 측정하는 다중모드 드라이브용 캘리브레이션 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 다수의 기록 모드들중 임의의 기록 모드로 상기 정보 매체상에 데이터 패턴(a data pattern)을 기록하는 기록 장치와, 상기 정보 매체로부터 리드백 데이터를 검색하기 위해 테스트 패턴(a test pattern)을 판독하는 판독 장치를 더 포함하며, 상기 리드백 데이터는 파라미터가 측정되는 하나 이상의 이벤트(one or more events)를 포함하는 다중모드 드라이브용 캘리브레이션 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 다수의 기록 모드는 적어도, 펄스 폭 변조(pulse-width modulation)를 이용하여 상기 정보 매체에 데이터가 기록되는 제 1 모드와, 펄스 위치 변조(pulse position modulation)를 이용하여 상기 정보 매체에 데이터가 기록되는 제 2 모드를 포함하는 다중모드 드라이브용 캘리브레이션 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 이벤트 처리 및 측정 회로는 한정 범위(a qualfication window)에 대해 측정된 파라미터를 비교하는 한정 회로(a qualification circuit)를 포함하고, 상기 합산 회로는 한정 범위내에 놓이는 측정치들만이 합산되도록 선택하는 다중모드 드라이브용 캘리브레이션 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 한정 회로는 제 1 한정 범위에 대해 제 1 측정된 파라미터를 비교하고, 제 2 한정 범위에 대해 제 2 측정된 파라미터를 비교하는 다중모드 드라이브용 캘리브레이션 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 이벤트 처리 및 측정 회로는 동일한 리드백 데이터를 이용하여 마크 파라미터(a mark parameter) 및 공백 파라미터(a space parameter)를 동시에 측정하는 다중모드 드라이브용 캘리브레이션 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 이벤트 처리 및 측정 회로는 피크간 크기 파라미터(a peak-to-peak amplitude parameter)를 측정하는 다중모드 드라이브용 캘리브레이션 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 이벤트 처리 및 측정 회로는 위상 에러 파라미터(a phase-error parameter)를 측정하는 다중모드 드라이브용 캘리브레이션 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 이벤트 처리 및 측정 회로는 트랙킹 임계 파라미터(a tracking threshold parameter)를 측정하는 다중모드 드라이브용 캘리브레이션 장치.
다수의 모드로 기록하는 광 디스크 드라이브에 있어서,

① 광 데이터 저장 매체(an optical data storage medium)와,

② 다수의 기록 모드중 임의의 모드로 상기 광 데이터 저장 매체상에 테스트 패턴을 기록할 수 있는 기록 장치―상기 다수의 기록 모드 각각은 상기 광 데이터 저장 매체상에 데이터를 인코딩하는 다양한 방법에 대응함―와,

③ 상기 광 데이터 저장 매체로부터, 다수의 이벤트를 포함하는 리드백 데이터를 검색하기 위해 상기 테스트 패턴을 판독하는 판독 장치와,

④ 다양한 측정에 각각 대응하는 다수의 다양한 구성을 갖는 구성가능한 이벤트 처리 및 측정 회로─상기 각 측정은, 측정된 파라미터가 상기 리드백 데이터를 기록하는데 사용되었던 상기 다수의 기록 모드들중 특정 모드로 동작하는 상기 광 디스크 드라이브의 캘리브레이션을 위해 정보를 제공하도록 상기 리드백 데이터로부터 다수의 가능한 파라미터들중 선택된 하나 이상의 파라미터에 대한 측정임─와,

⑤ 상기 이벤트 처리 및 측정 회로에 의해 측정된 상기 선택된 파라미터들의 측정치들을 합산하고 각각의 파라미터에 대해 합산된 측정치들의 수를 계수하는 합산 회로

를 포함하는 광 디스크 드라이브.
제 11 항에 있어서,

상기 이벤트 처리 및 측정 회로는 상기 측정된 파라미터를 한정된 범위에 대해 비교하는 한정 회로를 포함하고, 상기 한정 범위내에 놓이는 측정치들만이 상기 합산 회로에 의해 합산되는 측정치들로서 선택되는 광 디스크 드라이브.
제 11 항에 있어서,

상기 이벤트 처리 및 측정 회로는 동일한 리드백 데이터를 이용하여 마크 파라미터 및 공백 파라미터를 동시에 측정하는 광 디스크 드라이브.
제 11 항에 있어서,

상기 이벤트 처리 및 측정 회로는 피크간 파라미터를 측정하는 광 디스크 드라이브.
제 11 항에 있어서,

상기 이벤트 처리 및 측정 회로는 위상-에러 파라미터를 측정하는 광 디스크 드라이브.
제 11 항에 있어서,

상기 이벤트 처리 및 측정 회로는 트랙킹 임계 파라미터를 측정하는 광 디스크 드라이브.
제 11 항에 있어서,

상기 이벤트 처리 및 측정 회로는 매체 스캔 기능(a medium scan function)을 수행하는 광 디스크 드라이브.
제 11 항에 있어서,

상기 이벤트 처리 및 측정 회로는 위상-에러 지터(phase-error jitter)를 측정하는 광 디스크 드라이브.
제 11 항에 있어서,

상기 다수의 기록 모드는 적어도, 펄스 폭 변조를 이용하여 상기 정보 매체에 데이터가 기록되는 제 1 모드와, 펄스 위치 변조를 이용하여 상기 정보 매체에 데이터가 기록되는 제 2 모드를 포함하는 광 디스크 드라이브.