KR100318202B1 - 광디스크 시스템의 미러신호 발생장치 - Google Patents

광디스크 시스템의 미러신호 발생장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 트랙점프 동작시 트랙카운트 및 액츄에이터 브레이크 등에 필요한 미러신호를 기록이 되지 않은 영역과 기록된 영역이 혼재하는 디스크 상에서 효과적으로 발생시킬 수 있는 광디스크 시스템의 미러신호 발생장치에 관한 것이다.
본 발명의 광디스크 시스템의 미러신호 발생장치는 고주파신호의 저역성분을 검출하기 위한 저역성분 검출수단과, 트랙에러신호를 슬라이싱하여 구형파 형태의 트랙 제로크로스 신호를 검출하기 위한 슬라이서와, 상기 슬라이서로부터 입력되는 트랙 제로크로스 신호의 상승에지부와 하강에지부를 각각 검출하기 위한 제1 및 제2 멀티바이브레이터와, 제1 및 제2 멀티바이브레이터 각각의 출력펄스에 따라 상기 고주파신호의 저역파성분을 샘플-홀드하여 상기 저역성분의 피크레벨과 바텀레벨을 각각 검출하기 위한 제1 및 제2 샘플-홀드부와, 상기 제1 및 제2 샘플-홀드부로부터의 피크레벨과 바텀레벨의 평균치를 검출하여 고주파신호의 직류레벨 변동분을 검출하는 수단과, 상기 고주파신호의 직류레벨 변동분과 상기 저역성분을 차동증폭하여 상기 직류레벨 변동분을 제거하기 차동증폭수단과, 상기 차동증폭수단으로부터의 출력신호를 임의의 기준레벨과 비교하여 미러신호를 발생하는 비교수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 기록영역과 미기록영역이 혼재하는 디스크 상에서 광픽업이 반경방향으로 이동할 때 검출되는 고주파신호의 직류레벨 변동분을 제거함으로써 정확한 미러신호를 발생할 수 있게 된다.

Description

광디스크 시스템의 미러신호 발생장치{Apparatus Of Generating Mirror Signal In Optical Disc System}
본 발명은 광디스크 시스템에 관한 것으로, 특히 트랙점프 동작시 트랙카운트 및 액츄에이터 브레이크 등에 필요한 미러(Mirror) 신호를 기록이 되지 않은 영역과 기록된 영역이 혼재하는 디스크 상에서 효과적으로 발생시킬 수 있는 광디스크 시스템의 미러신호 발생장치에 관한 것이다.
통상, 광디스크 시스템에서 원하는 위치의 데이터를 재생하기 위해서는 트랙점프 동작을 하게 된다. 이 트랙점프 동작은 현재 위치와 목표 위치의 거리를 계산하고 그 거리를 트랙수로 환산한 후 트래킹 액츄에이터를 움직이는 것으로 정밀한 이동을 위해서는 트랙수 계산의 정확성, 지나가는 트랙수의 정확한 검출, 적당한 액츄에이터 브레이크가 필요하다. 이 경우, 트랙수의 검출과 브레이크 동작에 필요한 것이 미러신호이며, 이 미러신호는 트랙과 트랙사이 영역을 나타내는 신호로 정의될 수 있다.
도 1은 종래의 재생전용 광디스크 시스템의 미러신호 발생장치를 도시한 블록도로서, 도 1의 미러신호 발생장치는 고주파신호(RFS) 입력라인(1)에 공통접속된 피크홀드(Peak Hold) 회로(2) 및 바텀홀드(Bottom Hold) 회로(4)와, 피크홀드 회로(2) 및 바텀홀드 회로(4)의 출력신호를 차동증폭하기 위한 차동증폭기(6)와, 차동증폭기(6)의 출력신호를 기준전압과 비교하여 미러신호(MS)를 발생하는 비교기(8)를 구비한다.
도 1에 도시된 미러신호 발생장치에서 피크홀드 회로(2)는 입력라인(1)을 통해 공급되는 고주파신호(RFS)로부터 피크성분을 검출하여 출력하게 된다. 바텀홀드 회로(4)는 입력라인(1)을 통해 공급되는 고주파신호(RFS)로부터 바텀성분을 검출하여 출력하게 된다. 차동증폭기(6)는 피크홀드 회로(2)로부터 입력되는 피크성분과 버텀홀드 회로(4)로부터 입력되는 바텀성분을 차동증폭하여 비교기(8)로 출력하게 된다. 비교기(8)는 차동증폭기(6)의 출력신호를 제2 입력라인(7)을 통해 입력되는 기준전압과 비교함으로써 미러신호를 발생하여 출력라인(9)을 통해 공급하게 된다.
이 경우, 기록영역과 미기록영역이 혼재하는 디스크 상에서 광픽업이 반경방향으로 움직일 때 발생되는 고주파신호와 미러신호는 도 2에 도시된 바와 같이 동위상으로 발생하게 된다. 도 2에서 고주파신호는 기록데이터의 영향으로 피크성분과 바텀성분을 갖는 특성을 보이다 미기록 영역에서는 피크(Peak), 바텀(Bottom) 값이 없는 형태로 나타나게 된다. 그런데, 도 1에 도시된 미러신호 발생장치는 재생전용 광디스크 시스템에 적용되는 것으로 재생전용 광디스크 상에는 미기록영역이 존재하지 않았기 때문에 고주파신호(RFS)의 피크홀드와 바텀홀드를 취하고 그 조합으로 미러신호를 발생시켰다. 그러나, 광디스크 기록/재생 시스템에서는 기록영역과 미기록영역이 혼재하기 때문에 전술한 방법으로는 미러신호를 발생시킬 수가 없었다.
이에 따라, 기록/재생 광디스크 시스템에 적용된 미러신호 발생장치는 도 3에 도시된 바와 같이 고주파신호(RFS)의 저역성분을 취한 래디얼 콘트라스트(Radial Contrast) 신호(RCS)를 특정레벨과 비교하는 방법을 사용하고 있다. 그런데, 래디얼 콘트라스트 신호(RCS)는 기록영역과 미기록영역에서 진폭 및 직류레벨의 차이가 심하고 디스크 표면상태에 따라 도 3에 도시된 바와 같이 레벨변화가 심하여 특정한 기준레벨과 비교하여 미러신호를 취하기에는 정확성이 떨어지는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위하여, 미러신호 발생장치는 도 4에 도시된 바와 같이 래디얼 콘트라스트 신호를 교류(AC) 결합시켜 직류성분을 뺀 신호로 비교하여 미러신호를 취하는 방법을 사용하고 있다.
도 4를 참조하면, 종래의 광디스크 기록/재생 시스템의 미러신호 발생장치가 도시되어 있다.
도 4에 도시된 미러신호 발생장치는 제1 입력라인(11)과 결합 캐패시터(Cc)를 통해 입력되는 래디얼 콘트라스트 신호(RCS)와 제2 입력라인(13)을 통해 입력되는 기준전압을 비교하여 미러신호를 발생하는 비교기(10)를 구비한다. 이 비교기(10)는 결합 캐패시터(Cc)에 의해 직류성분이 제거된 래디얼 컨트라스트 신호(RCS)를 기준전압과 비교하여 미러신호를 발생한다.
그런데, 전술한 미러신호 발생장치는 미러신호의 위상을 변화시킬 뿐만 아니라 교류결합에 의해서도 직류 레벨변동이 완전히 없어지지 않기 때문에 정확도가 역시 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 기록영역과 미기록영역이 혼재하여 직류레벨 변동이 있는 경우 정확한 미러신호를 발생할 수 있는 광디스크 시스템의 미러신호 발생장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 재생용 광디스크 시스템에 적용되는 미러신호 발생장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 미러신호 발생장치의 입출력 신호를 나타낸 파형도.
도 3은 기록/재생 광디스크 시스템에 적용되는 종래의 미러신호 발생장치에서 이용되는 신호를 나타낸 파형도.
도 4는 도 3에 도시된 신호파형을 이용하는 종래의 미러신호 발생장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 미러신호 발생장치에 적용되는 신호를 나타낸 파형도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 미러신호 발생장치에 대한 구성을 나타낸 블록도.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 미러신호 발생장치에 대한 구성을 나타낸 회로도.
도 8은 도 7에 도시된 각 구성요소의 출력신호를 나타낸 파형도.
도 9는 실제로 구현된 미러신호 발생장치에서 검출되는 고주파 바텀신호와 직류성분이 제거된 바텀신호를 나타낸 파형도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>
2 : 피크 홀드 회로 4, 28 : 바텀 홀드 회로
6, 24 : 차동증폭기 8, 10, 26, 44 : 비교기
12 : 로우패스필터(LPF) 14, 46 : 슬라이서
16, 18, 30 : 멀티바이브레이터 20, 22, 32, 33 : 샘플-홀드부
34, 36 : 샘플링 스위치 38, 40 : 전압 팔로워
42 : 차동증폭기
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 광디스크 시스템의 미러신호 발생장치는 고주파신호의 저역성분을 검출하기 위한 저역성분 검출수단과, 트랙에러신호를 슬라이싱하여 구형파 형태의 트랙 제로크로스 신호를 검출하기 위한 슬라이서와, 상기 슬라이서로부터 입력되는 트랙 제로크로스 신호의 상승에지부와 하강에지부를 각각 검출하기 위한 제1 및 제2 멀티바이브레이터와, 제1 및 제2 멀티바이브레이터 각각의 출력펄스에 따라 상기 고주파신호의 저역파성분을 샘플-홀드하여 상기 저역성분의 피크레벨과 바텀레벨을 각각 검출하기 위한 제1 및 제2 샘플-홀드부와, 상기 제1 및 제2 샘플-홀드부로부터의 피크레벨과 바텀레벨의 평균치를 검출하여 고주파신호의 직류레벨 변동분을 검출하는 수단과, 상기 고주파신호의 직류레벨 변동분과 상기 저역성분을 차동증폭하여 상기 직류레벨 변동분을 제거하기 차동증폭수단과, 상기 차동증폭수단으로부터의 출력신호를 임의의 기준레벨과 비교하여 미러신호를 발생하는 비교수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 5 내지 도 9를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 적용되는 신호파형을 나타내고 있다.
도 5에 있어서, 미러신호(MS)는 이상적인 경우 기록영역과 미기록영역이 혼재하는 디스크 상에서 광픽업이 반경방향으로 움직일 때 광픽업의 출력신호를 신호처리하여 발생되는 고주파신호(RF)와 동위상으로 발생하게 된다. 다시 말하여, 고주파신호를 저역필터링하여 검출된 래디얼 콘트라스트 신호(RCS)와 미러신호(MS)는 동위상으로 발생하게 된다. 또한, 광픽업의 출력신호를 신호처리하여 발생되는 트랙에러신호(TES)는 통상 기록영역과 미기록영역의 반사율 차이로 그 크기가 다르게 나타나고, 래디얼 콘트라스트 신호(RCS)와는 90°위상차를 가지고 발생하게 된다. 다시 말하여, 트랙에러신호(TES)를 레벨슬라이싱하여 검출한 트랙 제로크로스 신호(TZCS)가 래디얼 콘트라스트 신호(RCS)의 피크레벨과 바텀레벨일 경우와 위상이 일치하게 된다. 이에 따라, 트랙 제로크로스 신호(TZCS) 타이밍에 래디얼 컨트라스트 신호(RCS)를 샘플-홀드하면 래디얼 컨트라스트 신호(RCS)의 피크레벨과 바텀레벨을 검출할 수 있게 된다. 그리고, 래디얼 컨트라스트 신호(RCS)를 샘플-홀드하여 검출된 피크레벨과 바텀레벨은 후술하는 미러신호 발생장치에 사용되게 된다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광디스크 시스템의 미러신호 발생장치에 대한 구성을 나타낸 블록도로서, 도 6의 미러신호 발생장치는 입력 고주파신호(RFS)로부터 래디얼 콘트라스트 신호(RCS)를 검출하기 위한 로우패스필터(12)와, 입력 트랙에러신호(TES)로부터 트랙 제로크로스 신호(TZCS)를 검출하기 위한 슬라이서(14)와, 슬라이서(14)로부터 입력되는 트랙 제로크로스 신호(TZC)의 상승에지부와 하강에지부를 각각 검출하기 위한 제1 및 제2 멀티바이브레이터(16, 18)와, 제1 및 제2 멀티바이브레이터(16, 18) 각각의 출력펄스에 따라 로우패스필터(12)로부터 입력되는 래디얼 컨트라스트 신호(RCS)를 샘플-홀드하여 피크레벨과 바텀레벨을 각각 검출하기 위한 제1 및 제2 샘플-홀드부(20, 22)와, 로우패스필터(12)로부터의 래디얼 컨트라스트 신호(RCS)와 제1 및 제2 샘플-홀드부(20, 22)로부터의 피크레벨과 바텀레벨을 입력하여 래디얼 컨트라스트신호(RCS)의 직류성분을 제거하기 위한 차동증폭기(24)와, 차동증폭기(24)의 출력신호를 입력 기준레벨과 비교하여 미러신호(MS)를 발생하는 비교기(26)를 구비한다.
도 6에 도시된 미러신호 발생장치에서 로우패스필터(12)는 제1 입력라인(17)을 통해 입력되는 고주파신호(RFS)를 로우패스필터링하여 래디얼 콘트라스트 신호(RCS)를 발생하게 된다. 슬라이서(14)는 제2 입력라인(19)을 통해 입력되는 트랙에러신호(TES)를 제로레벨로 슬라이싱하여 트랙 제로크로스 신호(TZCS)를 발생하게 된다. 이 경우, 트랙 제로크로스 신호(TZCS)는 래디얼 콘트라스트 신호(RCS)의 피크레벨과 바텀레벨일 경우와 위상이 일치하게 된다. 제1 멀티바이브레이터(16)는 비교적 짧은 시간출력을 갖고 슬라이서(14)로부터 입력되는 트랙 제로크로스 신호(TZCS)의 상승에지마다 비교적 작은 듀티비를 갖는 구형파신호를 발생하게 된다. 이 구형파신호는 트랙 제로크로스 신호(TZCS)의 상승에지마다 발생되는 것으로서 제1 샘플-홀드부(20)의 샘플링신호로 사용된다. 제2 멀티바이브레이터(18)는 인버터(INV)를 경유하여 위상반전된 트랙 제로크로스 신호(TZCS)의 상승에지마다 작은 듀티비를 갖는 구형파신호를 발생하게 된다. 이 구형파신호는 트랙 제로크로스 신호(TZCS)의 하강에지부마다 발생되는 것으로서 제2 샘플-홀드부(22)의 샘플링신호로 사용된다. 제1 샘플-홀드부(20)는 제1 멀티바이브레이터(16)로부터 입력되는 샘플링신호에 따라 로우패스필터(12)로부터 래디얼 컨트라스트 신호(RCS)를 샘플링하여 홀드함으로써 래디얼 컨트라스트 신호(RCS)의 피크레벨을 검출하게 된다. 비슷하게, 제2 샘플-홀드부(22)는 제2 멀티바이브레이터(18)로부터 입력되는 샘플링신호에 따라 로우패스필터(12)로부터 입력되는 래디얼 컨트라스트 신호(RCS)를 샘플링하여 홀드함으로써 래디얼 컨트라스트 신호(RCS)의 바텀레벨을 검출하게 된다. 차동증폭기(24)는 제1 및 제2 샘플-홀드부(20, 22)로부터 입력되는 피크레벨과 바텀레벨의 평균값과 래디얼 컨트라스트 신호(RCS)를 차동증폭하여 직류성분이 제거된 래디얼 콘트라스트 신호를 검출하게 된다. 여기서, 제1 및 제2 샘플-홀드부(20, 22)로부터 입력되는 피크레벨과 바텀레벨의 평균값은 래디얼 컨트라스트 신호(RCS)의 직류레벨 변동분을 나타낸다. 비교기(20)는 차동증폭기(24)에 의해 직류성분이 제거된 래디얼 콘트라스트 신호를 차동증폭기(24)의 기준레벨과 비교하여 미러신호를 발생하게 된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 미러신호 발생장치의 구성을 나타낸 것으로서, 도 7의 미러신호 발생장치는 도 6에 도시된 미러신호 발생장치와 대비하여 래디얼 컨트라스트 신호(RCS)를 검출하는 로우패스필터(12) 대신 고주파신호의 바텀성분을 검출하는 바텀홀드 회로(28)를 이용하는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비하므로 중복되는 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7의 미러신호 발생장치에서 바텀홀드회로(28)는 제1 입력라인(27)을 통해 입력되는 고주파신호(RFS)로부터 도 8에 도시된 바와 같은 바텀신호(A)를 검출하게 된다. 슬라이서(46)는 제2 입력라인(29)을 통해 입력되는 트랙에러신호(TES)를 슬라이싱하여 트랙 제로크로스 신호(TZCS)를 발생하게 된다. 멀티바이브레이터(30)는 슬라이서(46)로부터 입력되는 트랙 제로크로스 신호(TZCS)의 상승에지마다 비교적 작은 듀티비를 갖는 제1 샘플링신호(B)를 발생함과 아울러 인버터(INV)를 경유하여 위상반전된 트랙 제로크로스 신호(TZCS)의 상승에지마다 제2 샘플링신호(C)를 발생한다. 제1 샘플-홀드부(32)는 멀티바이브레이터(30)로부터 입력되는 제1 샘플링신호(B)에 따라 바텀홀드회로(28)로부터의 바텀신호를 샘플링하여 홀드함으로써 바텀신호의 피크레벨(D)을 검출하게 된다. 이를 위하여, 제1 샘플-홀드부(32)는 제1 샘플링신호(C)에 따라 바텀신호를 샘플링하기 위한 샘플링스위치(34)와, 스위치(34)에서 샘플링된 바텀레벨을 홀드하기 위한 캐패시터(C1)와, 캐패시터(C1)로부터 방전되는 바텀레벨을 유지하여 출력하기 위한 전압 팔로워(Voltage Follower)(38)를 구비한다. 제2 샘플-홀드부(33)는 제1 샘플-홀드부(32)와 동일한구성요소, 즉 샘플링스위치(36)와 캐패시터(C2) 및 전압 팔로워(40)를 구비하여 멀티바이브레이터(30)로부터 입력되는 제2 샘플링신호(C)에 따라 바텀홀드회로(28)로부터의 바텀신호를 샘플링하여 홀드함으로써 바텀신호의 바텀레벨(E)을 검출하게 된다. 차동증폭기(42)는 제1 및 제2 샘플-홀드부(32, 33)로부터 입력되는 피크레벨(D)과 바텀레벨(E)의 평균값과 바텀홀드회로(28)로부터 입력되는 바텀신호(A)를 차동증폭하여 직류성분이 제거된 고주파신호(RFS)의 바텀신호(F)를 검출하게 된다. 비교기(44)는 차동증폭기(42)에 의해 직류성분이 제거된 바텀신호(F)를 기준레벨과 비교하여 미러신호(MS)를 발생하게 된다. 이에 따라, 도 8에 도시된 바와 같이 기록영역과 미기록영역의 경계부근에서 고주파신호(RFS)의 바텀신호(A)의 직류성분은 크게 변하지만 미러신호(MS)는 정상적으로 발생하게 됨을 알 수 있다.
도 9를 참조하면, 실제로 구현된 미러신호 발생장치에서 검출된 고주파신호(RFS)의 바텀신호(A)와 직류성분이 제거된 바텀신호(F)의 파형이 도시되어 있다.
도 9에서 기록영역과 미기록영역의 경계부근에서 바텀신호(A)의 직류성분이 크게 변하지만 차동증폭기(24, 42)에 의해 직류성분이 제거된 바텀신호(F)를 얻을 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광디스크 시스템의 미러신호 발생장치에 의하면 기록영역과 미기록영역이 혼재하는 디스크 상에서 광픽업이 반경방향으로이동할 때 검출되는 고주파신호의 직류레벨 변동분을 제거함으로써 정확한 미러신호를 발생할 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (3)

  1. 고주파신호의 저역성분을 검출하기 위한 저역성분 검출수단과,
    트랙에러신호를 슬라이싱하여 구형파 형태의 트랙 제로크로스 신호를 검출하기 위한 슬라이서와,
    상기 슬라이서로부터 입력되는 트랙 제로크로스 신호의 상승에지부와 하강에지부를 각각 검출하기 위한 제1 및 제2 멀티바이브레이터와,
    제1 및 제2 멀티바이브레이터 각각의 출력펄스에 따라 상기 고주파신호의 저역파성분을 샘플-홀드하여 상기 저역성분의 피크레벨과 바텀레벨을 각각 검출하기 위한 제1 및 제2 샘플-홀드부와,
    상기 제1 및 제2 샘플-홀드부로부터의 피크레벨과 바텀레벨의 평균치를 검출하여 고주파신호의 직류레벨 변동분을 검출하는 수단과,
    상기 고주파신호의 직류레벨 변동분과 상기 저역성분을 차동증폭하여 상기 직류레벨 변동분을 제거하기 차동증폭수단과,
    상기 차동증폭수단으로부터의 출력신호를 임의의 기준레벨과 비교하여 미러신호를 발생하는 비교수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광디스크 시스템의 미러신호 발생장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고주파신호의 저역성분을 검출하기 위한 수단은
    상기 고주파신호를 로우패스필터링하여 래디얼 콘트라스트 신호를 검출하기 위한 로우패스필터인 것을 특징으로 하는 광디스크 시스템의 미러신호 발생장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고주파신호의 저역성분을 검출하기 위한 수단은
    상기 고주파신호의 바텀레벨만을 검출하기 위한 바텀레벨 홀드부인 것을 특징으로 하는 광디스크 시스템의 미러신호 발생장치.
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