KR100526842B1

KR100526842B1 - 광디스크의신호처리방법및광디스크장치

Info

Publication number: KR100526842B1
Application number: KR1019980054553A
Authority: KR
Inventors: 시게루 후루미야; 유지 히사카도
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1998-12-11
Publication date: 2006-01-12
Also published as: CN1221178A; CN1116670C; US6195320B1; KR19990063012A; TW408307B

Abstract

본 발명은 광디스크에 있어서 아날로그 재생신호를 디지털신호로 변환하는 다수 비트 또한 고속의 A/D변환기의 과제인 고비용 등을 해결하는 신호처리방법 및 장치를 제공함을 목적으로 한다.

이를 위해, 광검출수단(4)에 의해 검출된 복수의 전기신호의 합신호(22) 또는 차신호(7)를 사용하는 신호처리방법에 있어서, 합신호 또는 차신호에 포함되는 ID신호와 기록신호를 선택하여 시간다중화하고, ID신호의 극성을 기록신호의 극성에 일치시키고, 극성을 일치시킨 ID신호와 기록신호의 DC레벨을 일정하게 제어하고, 극성 및 DC레벨이 일치하는 일련의 신호로 처리한 후에 A/D변환함으로써 다중으로 된 신호의 다이내믹 레인지가 억제되고, 비트 수가 최소인 1개의 A/D변환기로 합신호와 차신호의 양쪽을 디지털화할 수 있다.

Description

광디스크의 신호처리방법 및 광디스크장치

본 발명은 재기록가능형 광디스크를 재생하기 위한 광디스크의 신호처리방법 및 광디스크장치에 관한 것이다.

재기록가능형 광디스크는 고밀도의 정보기록재생이 가능하므로 컴퓨터의 외부기억장치나 화상음성용 AV디스크로서 개발 및 상품화가 진행되고 있다. 고밀도의 재기록가능형 광디스크는 광빔의 트래킹제어를 위한 그루브(안내홈:groove)와 랜드(홈사이:land)가 설치되어 있고, 랜드와 그루브 양쪽에 정보를 기록 재생하는 랜드그루브 기록기술이 알려져 있다.

광디스크에는 기록트랙을 소정의 정보량마다 구획한 섹터로 불리는 기록단위가 있다. 각 섹터의 선두에는, 통상, 그 섹터의 어드레스나 다양한 속성을 미리 기록한 ID신호가 기록되고, 랜드그루브기록은 인접하는 랜드나 그루브의 중간위치에 ID신호를 기록하고, 랜드와 그루브 양쪽으로부터 ID신호를 읽는 방법이 사용되고 있다. 그리고, 발명자들은 ID신호의 위치와 그 극성을 정확히 검출할 수 있는 광디스크의 ID검출회로를 검토하여 왔다(일본 특원평8-144033호).

또한, 광디스크의 신호재생은 디스크 상에 형성된 피트(pit) 또는 마크로 불리는 1미크론 이하의 미소신호에 레이져빔스포트를 조사하고, 반사광의 강약변화를 읽어들인다. 기록된 데이터가 디지털에서도 재생계통의 광학적 또는 전기적인 저역통과형태의 주파수특성에 의해 재생 파형은 중간 값을 가진 아날로그신호로 되어 버린다. 따라서, 광디스크재생장치는 상기 아날로그 재생신호를 원래의 디지털신호로 변환하는 A/D변환회로가 필요하다. 발명자들은 광디스크의 재생신호에 진폭변동 및 비대칭변동이 있어도 항상 정확한 디지털화가 가능한 A/D변환방법을 이미 제안하였다(일본 특원평8-212889호).

여기서, 광디스크의 재생신호를 디지털화하는 목적은 크게 2가지이고, 아날로그신호로 검출되는 신호를 단지 원래의 2값의 디지털신호로 복귀시키기 위한 경우와, 재생신호품질이 불충분하고 재생 중에 에러가 발생했더라도, 에러가 일어난 전후의 신호로부터 정확한 값을 추정하는 방법, 즉, 최대가능신호(Maximum Likelihood Signal) 등을 사용하기 위하여 A/D변환기를 사용하여 아날로그 재생신호를 그대로 다수 비트의 디지털신호로 변환하고나서 디지털신호처리하는 경우가 있다. 후자의 경우, 통상 6비트 이상의 분해능이고, 변환속도도 재생채널비율정도인 고속인 A/D변환기가 필요하게 된다.

광디스크장치 중에서도 광검출수단에서 검출된 복수의 전기신호의 합신호와 차신호를 사용하는 광디스크장치는 합신호와 차신호 각각에 A/D변환기가 필요하게 되어 버린다. 합신호만을 사용하는 광디스크장치에 있어서도 ID신호부와 기록신호부는 신호의 DC레벨의 오프셋이 발생하고, 또한, 특히, 차신호는 양극성이 검출되므로 이들 신호를 그대로 A/D변환하기 위해서는 전단(前段)회로의 다이내믹 레인지가 필요하고, 또한, A/D변환기의 비트 수도 증가시킬 필요가 있다. 다수 비트 또한 고속의 A/D변환기는 제조에 특수과정을 필요로 하고, 비용이 높게될 뿐만 아니라 소비전력도 크다는 문제가 있었다. 본 발명은 상기 과제를 해결하는 것이고, 비트 수가 최소인 1개의 A/D변환기로 재기록가능형 광디스크의 재생신호를 디지털화하기 위한 광디스크의 신호처리방법 및 이것을 사용한 광디스크장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 광검출수단에 의해 검출된 복수의 전기신호의 합신호 또는 차신호를 사용하는 광디스크의 신호처리방법에 있어서, 상기 합신호 또는 차신호에 포함되는 ID신호와 기록신호를 선택하여 시간다중화하고, 상기 ID신호의 극성을 상기 기록신호의 극성과 일치시키며, 극성이 일치된 상기 ID신호와 기록신호의 DC레벨을 일정하게 제어하며, ID신호와 기록신호를 극성 및 DC레벨이 일치한 일련의 신호로 처리한 후에 A/D변환함으로써 다중으로 된 신호의 다이내믹 레인지가 억제되고, 비트 수가 최소인 1개의 A/D변환기로 상기 합신호와 차신호 양쪽을 디지털화할 수 있다.

(실시형태1)

도 1에 본 발명의 실시형태1의 광디스크장치를 나타내고, 도 3에 그 신호파형도를 나타낸다.

도 1에 있어서, 광검출수단(4)은 광디스크(1), 이것을 회전시키는 모터(2) 및 광디스크(1)로부터 신호를 읽어 들이는 픽업(3)으로 구성된다. 광디스크(1)는 상변화막을 가진 랜드그루브 기록방식의 재기록가능형 광디스크이고, 섹터선두에 미리 엠보스(emboss)의 비트로서 ID신호를 랜드와 그루브의 경계에 배치하고, ID신호의 후방에 랜드 상과 그루브 상 양쪽에 결정과 비결정의 마크로서 기록신호를 가지는 것을 사용한다. 픽업(3)은 광디스크(1)의 랜드 상 또는 그루브 상에 포커스 및 트래킹제어를 실시한 레이져스폿을 조사하고, 광디스크(1)로부터의 반사광을 복수의 핀다이오드로 수광하고, 각각을 전기신호로 변환하여 출력한다. 복수의 전기신호의 내, 트래킹신호(5)를 입력하는 차동(差動)증폭기(6)에 의해 차신호(7)를 생성한다. 차신호(7)는 도 3(c)에 나타내듯이, 선두에 ID신호가 있고, 후방에는 단일주파수의 워블(wobble)신호가 있다. ID신호는 극성이 다른 2개의 부분으로 이루어지고, 각각 최초의 부분이 동기입력용 VFO신호가 배치되어 있다. 도 3에서는 VFO부분을 사선으로, 신호의 극성을 화살표로 나타낸다.

차신호(7)는 ID 인벨로프(envelope)신호(9)를 출력하는 ID 인벨로프검출수단(8)에 입력된다. ID 인벨로프신호(9)는, 도 3(d)에 나타내듯이, 차신호(c)에 포함되는 ID신호의 부분에서만 하이(Hi)로 되는 신호이다. ID 인벨로프검출수단(8)의 구체예를 설명한다.

우선, 차신호(7)는 제1하이패스필터(10)에 입력되고, 고주파신호인 ID신호는 통과하고, 저주파신호인 워블신호는 저지된다. 이어서, 전파정류기(11)와 제1로패스필터(12)에 의해 ID신호의 인벨로프전압이 검출된다. 인벨로프전압은 제1비교기(13)에 의해 기준전압과 비교되고, 2값화 된 ID 인벨로프신호(9)를 출력한다.

또한, 차신호(7)는 극성신호(15)를 출력하는 극성검출수단(14)에 입력된다. 극성신호(15)는, 도3(e)에 나타내듯이, 차신호(c)에 포함되는 ID신호부분에서는 ID신호의 극성을 하이(Hi)/로(Lo)로 나타내고, 워블신호 부분에서는 이것을 2값화 한 펄스로 된 신호이다.

극성검출수단(14)의 구체예를 설명한다.

우선, 차신호(7)는 제2로패스필터(16)에 입력되고, ID신호로부터 고주파성분을 제거하고 저주파성분의 극성이 추출됨과 아울러 저주파의 워블신호는 노이즈성분이 제거되어 통과된다. 이어서, 이들 신호는 제2비교기(17)에 의해 후술하는 추종 슬라이스전압(19)과 비교되고, 2값화 된 극성신호(15)를 출력한다. 극성신호(15)는 적분기(18)에 입력되고, 극성신호(15)의 하이(Hi)/로(Lo)의 시간평균이 일정하게 되도록 추종 슬라이스전압(19)을 제2비교기(17)로 출력한다. 다만, ID신호의 기간은 워블신호의 주기와 비교하여 오래 걸리므로 적분기(18)에서는 안정한 제어를 위해 ID신호기간을 나타내는 ID 인벨로프신호(9)를 사용하여 적분동작을 유지한다.

이어서, 합신호(22)는 광검출수단(4)이 출력하는 복수의 전기신호의 포커스신호(20)와 트래킹신호(5) 모두의 신호를 입력으로 하는 가산증폭기(21)에 의해 생성된다. 합신호(22)는, 도 3(a)에 나타내듯이, 선두에 ID신호가 있고, 후방에는 랜드 또는 그루브의 기록트랙에 결정/비결정의 상태로 기록된 기록데이터가 있다. 기록신호에는 최초의 부분에 동기입력용 VFO신호가 배치되어 있다.

도 1에 있어서, 합신호(22)는 RF인벨로프신호(23)를 출력하는 RF인벨로프검출수단(24)에 입력된다. RF인벨로프신호(23)는, 도 3(b)에 나타내듯이, 합신호(a)에 포함되는 ID신호와 기록신호가 존재하는 부분에서만 하이(Hi)로 되는 신호이다. RF인벨로프검출수단(24)의 구체예를 설명한다. RF인벨로프검출수단의 구성은 상기 ID 인벨로프검출수단(8)과 동등하다. 합신호(22)로부터 제2하이패스필터(25), 제2전파정류기(26), 제3로패스필터(27)에 의해 ID신호 및 기록신호의 인벨로프신호를 검출한다. 인벨로프전압은 제3비교기(28)에 의해 기준전압과 비교되고, 2값화 된 RF인벨로프신호(23)를 출력한다.

이상과 같이, 이 실시형태1의 광디스크장치는 광검출수단(4), 차동증폭기(6)에 의해 생성된 차신호(7)로부터 ID 인벨로프검출수단(8)에 의해 ID 인벨로프신호(9)가 극성검출수단(14)에 의해 극성신호(15)가 출력된다. 또한, 가산증폭기(21)에 의해 생성된 합신호(22)로부터 RF인벨로프검출수단(24)에 의해 RF인벨로프신호(23)가 출력된다. 여기까지의 실시형태에 대하여 바람직한 파라미터를 수치로 나타내어 서술한다.

광디스크(1)는 기록막에 텔루륨(tellurium), 게르마늄, 안티몬 등의 합금을 사용한 상변화형 광디스크, 기재에는 0.6mm두께의 폴리카르보네이트를 사용한 접합구조이고, 트랙피치 0.74㎛의 랜드그루브디스크를 사용한다.

광디스크(1)에는 기록선밀도 0.41㎛/bit이고, 섹터의 선두에 미리 ID신호가 랜드와 그루브의 경계에 엠보스의 피트로서 ID신호의 뒤에 랜드 또는 그루브 상에 기록신호가 동일 밀도로 비결정/결정의 마크/스페이스로서 기록되어 있다.

상기 광디스크(1)를 모터(2)로 로딩(loading) 선속도가 6m/s로 되도록 회전시키고, 파장650nm의 레이저를 탑재한 픽업(3)으로 읽어들인다. ID 인벨로프검출수단(8)에 있어서의 제1하이패스필터(10)는 컷오프주파수 1MHz, 제1로패스필터(12)는 컷오프주파수 100KHz인 것을 사용한다.

상기 디스크기록재생 파라미터에서는, 차신호(7)의 ID신호의 주파수대역은 약 500KHz에서 10MHz, 워블신호의 주파수는 약 160KHz로 되고, ID 인벨로프검출수단(8)에서는 워블신호가 제거되어 ID신호의 인벨로프만이 양호하게 검출가능하다. 극성검출수단(14)에 있어서의 제2로패스필터(16)는 컷오프주파수 300KHz, 제2비교기(17)와 적분기(18)의 폐루프의 게인 교점은 약 4KHz로 설정한다.

이것에 의해, 극성검출수단(14)에서는, ID신호부에서는 ID신호의 극성이, 워블신호부는 이것을 2값으로 한 펄스를 극성신호(15)로서 양호하게 검출할 수 있다.

또한, RF인벨로프검출수단(24)에 있어서의 제2하이패스필터(25)는 컷오프주파수 1MHz, 제3로패스필터(27)는 컷오프주파수 100KHz인 것을 사용한다. 상기 디스크기록재생 파라미터에서는 합신호(22)의 ID신호 및 기록신호의 주파수대역은 약 500KHz에서 10MHz로 되고, ID신호와 기록신호가 존재하는 부분에서 RF인벨로프신호(23)가 하이(Hi)로 된다.

또, 여기서 나타낸 파라미터는 이것만으로 한정되는 것은 아니고, 어느 정도의 범위에서 파라미터를 변화시켜도 이 실시형태는 동작한다. 또한, 광디스크의 기록재생 파라미터, 예컨대, 기록선밀도나 재생선속도가 다른 경우는 이들에 비례 또는 반비례시켜서 각 필터의 컷오프주파수를 변화시키면 대응할 수 있는 것은 명백하다.

이어서, 도 1의 극성 스위칭수단(29)을 설명한다.

극성 스위칭수단(29)은 차신호(7)를 입력으로 하고, 극성신호(15)로 신호의 극성을 스위칭하여 출력신호(30)를 출력한다. 그 결과, 출력신호(30)는, 도 3(f)에 나타내듯이, 극성신호(e)가 하이(Hi)일 때 입력의 차신호(c)가 반전한 신호로 되고, 양극성이었던 ID신호의 극성의 방향이 한 방향으로 일치된다. 다만, 신호의 극성은 일치하지만 신호의 DC레벨은 일치하지 않는다.

극성 스위칭수단(29)의 구체예를 나타낸다.

차신호(7)는 정전(正轉)버퍼(31)와 반전버퍼(32)에 입력되고, 셀렉터(33)에 의해 극성신호(15)에 근거하여 선택되어 출력된다.

이이서, 신호다중수단(34)을 설명한다.

신호다중수단(34)은 극성 스위칭수단(29)의 출력신호(30)와 합신호(22)를 입력으로 하고, ID 인벨로프신호(9)에 의해 선택하여 1개의 신호에 다중인 출력신호(35)를 출력한다. 그 결과, 출력신호(35)로서, 도 3(g)에 나타내듯이, ID 인벨로프신호(d)가 하이(Hi)일 때, 입력의 극성 스위칭수단의 출력신호(f)의 ID신호가 ID 인벨로프신호(d)가 로(Lo)일 때, 입력의 합신호(a)의 기록신호가 다중으로 되어 출력된다. 신호다중수단(34)의 구체예는 셀렉터(36)로 구성되고, 스위칭신호로서 ID 인벨로프신호(9)를 사용한다.

이이서, 오프셋 제어수단(37)을 설명한다.

오프셋 제어수단(37)은 신호다중수단(34)의 출력신호(35)를 입력으로 하고, 게이트신호(38)를 사용하여 신호의 유효데이터부분의 DC레벨을 일정하게 제어한 출력신호(39)를 출력한다. 그 결과 출력신호(39)는, 도 3(i)에 나타내듯이, 게이트 신호(h)가 로(Lo)일 때 ID신호 또는 기록신호의 선두에 있는 VFO부분에서 소정의 DC레벨까지 오프셋의 고속응답으로 입력을 실시하고, 게이트신호(h)가 하이(Hi)일 때 ID신호 또는 기록신호의 유효데이터부분에서 저속응답으로 일정한 DC레벨을 유지한다.

오프셋 제어수단(37)의 구체예를 나타낸다.

신호다중수단(34)의 출력신호(35)는 버퍼(40)에 입력되어 저출력 임피던스로 변환되고나서 콘덴서(41)를 통해 고입력 임피던스의 버퍼(44)에 입력된다. 버퍼(44)의 입력은 저항값이 큰 저항기(42)와 저항값이 작은 저항기(43)에 접속되고, 2개의 저항기의 타단은 스위치(45)를 통해서 기준전압에 접지되어 있다. 스위치(45)는 게이트신호(38)로 제어된다.

여기서, 게이트신호(38)가 로(Lo)일 때, 값이 작은 저항기(43)가 선택되고, 콘덴서(41)와 저항기(43)에 의해 결정된 고속의 시정수로 입력신호의 DC레벨의 입력을 실시한다.

반대로 게이트신호(38)가 하이(Hi)일 때, 값이 큰 저항기(42)가 선택되고, 콘덴서(41)와 저항기(42)에 의해 결정된 저속의 시정수로 입력신호의 DC레벨의 유지를 실시한다. 본 구성에 의해 출력신호(39)를 얻는다.

이어서, 게이트신호(38)를 발생하는 게이트발생수단(46)을 설명한다.

게이트발생수단(46)은 ID 인벨로프신호(9)와 RF인벨로프신호(23)를 입력으로 하고, 오프셋 제어수단(37)에서 사용하는 게이트신호(38)를 발생시킨다. 게이트신호(38)는, 도 3(h)에 나타내듯이, 신호다중수단의 출력신호(g)의 ID신호 또는 기록신호의 선두에 있는 VFO신호의 전반부에서 로(Lo)로 되고, 후반부로부터 유효데이터에 걸쳐서 하이(Hi)로 되는 신호이다.

도 1과 도 4를 사용하여 게이트발생수단(46)의 구체예를 나타낸다.

도 4는 게이트발생수단(46)의 동작을 나타내는 신호파형도이다. 게이트발생수단(46)은 복수의 딜레이소자, AND게이트 및 OR게이트로 구성한다. 게이트발생수단(46)의 입력신호 중 1개인 ID 인벨로프신호(9)는 딜레이(t1), 딜레이(t2) 및 딜레이(t3)에 순차적으로 입력된다. 이 때의 ID 인벨로프신호(9)를 도 4(b), 딜레이(t1) 출력신호(47)를 도 4(c), 딜레이(t2) 출력신호(48)를 도 4(d), 딜레이(t3) 출력신호(49)를 도 4(e)에 나타낸다. 각각 ID 인벨로프신호가 순차적으로 지연된 파형으로 되어 있다.

그리고, AND게이트1(50)의 출력신호(51)는 도 4(f), AND게이트2(52)의 출력신호(53)는 도 4(g)와 같이 된다. 또한, ID 인벨로프신호(9)와 또 하나의 입력신호인 RF인벨로프신호(23)는 AND게이트3(54)에 입력되어 RF인벨로프신호(23)의 ID신호부분이 제거된다.

AND게이트3(54)의 출력신호(55)는 딜레이(t4)에 입력되고 딜레이(t4) 출력신호(56)를 얻는다. AND게이트3 출력신호(55)와 딜레이(t4) 출력신호(56)는 AND게이트4(57)에 입력되고, AND게이트4 출력신호(58)를 얻는다.

이 때의, RF인벨로프신호(23)를 도 4(h), AND게이트3 출력신호(55)를 도 4(i), 딜레이(t4) 출력신호(56)를 도 4(j), AND게이트4 출력신호(58)를 도 4(k)에 나타낸다.

마지막에, AND게이트1 출력신호(51)와 AND게이트2 출력신호(53)와 AND게이트4 출력신호(58)는 OR게이트(59)에 입력되며, 게이트신호(38)를 발생시킨다. 게이트신호(38)를 도 4(l) 또는 도 3(h)에 나타낸다.

이상과 같이, 이 실시형태1의 광디스크장치에서는, 극성 스위칭수단(29)에 의해 차신호(7)에 포함되는 ID신호의 극성을 극성신호(15)에 근거하여 스위칭해서 출력하고, 신호다중수단(34)에 의해 극성 스위칭수단(29)의 출력신호(30)에 포함되는 ID신호와 합신호(22)에 포함되는 기록신호를 ID 인벨로프신호(9)에 근거하여 선택하여 출력하고, 오프셋 제어수단(37)에 의해 게이트발생수단(46)이 발생시키는 게이트신호(38)를 사용하여 신호다중수단(34)의 출력신호(35)의 DC레벨을 일정하게 제어할 수 있다. 여기서, 오프셋 제어수단(37) 및 게이트발생수단(46)의 바람직한 파라미터를 수치를 사용하여 설명한다. 상기 광디스크의 기록재생 파라미터를 사용한 경우에서, 또한, VFO의 길이가 18㎲일 때에 대하여 설명한다. 오프셋 제어수단(37)의 구체예에서 나타낸 콘덴서(41)와 저항기(43)로 구성되는 고속응답의 하이패스필터의 컷오프주파수를 300KHz, 콘덴서(41)와 저항기(42)로 구성되는 저속응답의 하이패스필터의 컷오프주파수를 1KHz로 한다. 게이트발생수단(46)의 구체예에서 나타낸 딜레이(t1),(t3),(t4)의 지연시간을 5㎲, 딜레이(t2)의 지연시간을 28㎲로 한다. 이들 파라미터를 사용한 경우, 오프셋 제어수단(37)에 있어서, VFO선두기간에 고속의 DC오프셋의 입력이 완료하고, 유효데이터를 포함하는 후반부분에서 안정한 DC레벨의 유지가 가능하게 된다.

또한, 여기서 나타낸 파라미터는 이것만으로 한정되는 것은 아니고, 어느 정도의 범위에서 파라미터를 변화시켜도 이 실시형태는 동작한다. 또한, 광디스크의 기록재생 파라미터, 예컨대, 기록선밀도나 재생선속도가 다른 경우는, 또한, VFO의 길이가 다른 경우에는, 이들에 비례 또는 반비례되어 각 필터의 컷오프주파수나 딜레이의 지연시간을 변화시키면 대응할 수 있는 것은 명백하다.

이상의 구성과 동작에 의해 재기록가능형 광디스크로부터 재생된 합신호와 차신호로부터 ID신호와 기록신호를 다중으로 하고, DC레벨을 일치시킨 출력신호(39)가 얻어진다. 상기 오프셋 제어수단(37)의 출력신호(39)는 AGC(자동진폭제어회로)와 EQL(이퀄라이저)(60)를 통해서 A/D변환기(62)에 입력된다. A/D변환기(26)에서는 입력의 다이내믹 레인지를 최대한으로 사용하여 다수 비트의 디지털신호(63)로 변환된다.

이 실시형태1에서는 A/D변환 전에 AGC/EQL처리하는 경우를 설명하였지만 이들 기능은 A/D변환 후에 디지털신호처리로 실시하는 것도 가능하다. 다만, A/D변환기의 비트 수를 최소한으로 하기 위해서는 이 실시형태와 같이 A/D변환 전에 아날로그 처리하는 쪽이 좋다.

(실시형태2)

우선, ID신호를 차신호로부터 선택하는 경우(실시형태2)의 광디스크장치를 나타내고, 도 5에 그 신호파형도를 나타낸다.

이 실시형태2는 상기 실시형태1과 공통의 구성에 대하여는 설명을 생략하고, 다른 부분에 대하여 설명한다. 도 2에 있어서 도 1과 동일부호를 붙인 부분은 실시형태1과 기능이 동일하다.

도 2에 있어서, 광검출수단(4)은 광디스크 상에 기록된 신호를 복수의 전기신호로 스위칭하여 출력한다. 차동증폭기(6)에 의해 차신호(7)를 생성한다. 차신호(7)는, 도 5(c)에 나타내듯이, 선두에 ID신호가 있고, 후방에는 단일주파수의 워블신호가 있다. ID신호는 극성이 다른 2개의 부분으로 이루어지고, 실시형태1과는 극성이 반대인 경우를 나타내고 있다. 차신호(7)는 ID 인벨로프검출수단(8)에 입력되고, ID 인벨로프신호(9)를 출력한다. 도 5(d)에 ID 인벨로프신호(9)를 나타낸다. 또한, 차신호(7)와 ID 인벨로프신호(9)는 극성검출수단(14)에 입력되어 극성신호(15)를 출력한다. 도 5(f)에 극성신호(15)를 나타낸다.

이어서, 가산증폭기(21)에 의해 합신호(22)를 생성한다. 합신호(22)는, 도 5(a)에 나타내듯이, 선두에 ID신호가 있고, 후방에는 랜드 또는 그루브의 기록트랙에 결정/비결정의 상태로 기록된 기록데이터가 있다. 이 실시형태2에서는 기록신호의 극성이 실시형태1과 반대인 경우를 나타내고 있다. 도 2에 있어서, 합신호(22)는 RF인벨로프검출수단(24)에 입력되고, RF인벨로프신호(23)를 출력한다.

이어서, 동기신호 발생수단(64)을 설명한다.

동기신호 발생수단(64)은 ID 인벨로프신호(9), 극성신호(15) 및 RF인벨로프신호(23)를 입력으로 하고, 신호다중수단(34)에서 사용하는 ID게이트신호(67), 극성 스위칭수단(29)에서 사용하는 극성게이트신호(68) 및 오프셋 제어수단(37)에서 사용하는 리드게이트신호(69)를 발생한다.

동기신호 발생수단(64)은 ID 인벨로프신호(9) 또는 극성신호(15) 또는 RF인벨로프신호(23)의 로(Lo)에서 하이(Hi)로 상승하는 모서리를 프리셋입력으로 하고, 1섹터를 연속해서 카운트하는 카운터(65)와, 카운터출력을 디코드하여 카운터와 동기한 게이트신호를 발생시키는 디코더(66)로 구성된다. ID게이트신호(67)는, 도 5(e)에 나타내듯이, 합신호(a) 또는 차신호(c)의 ID신호를 포함한 범위에서 하이(Hi)로 되는 신호이다.

극성게이트신호(68)는, 도 5(g)에 나타내듯이, ID신호 또는 기록신호의 극성을 하이(Hi)/로(Lo)로 나타낸 신호이다. 리드게이트신호(69)는, 도 5(j)에 나타내듯이, 극성 스위칭수단(29)의 출력신호(i)의 ID신호 또는 기록신호의 선두에 있는 VFO신호의 전반부에서 로(Lo)로 되고, 후반부에서부터 유효데이터에 걸쳐서 하이(Hi)로 되는 신호이다.

여기서, ID 인벨로프신호(9)와 ID게이트신호(67), 극성신호(15)와 극성게이트신호(68), 실시형태1의 게이트신호(38)와 상기 실시형태2의 리드게이트신호(69)의 다른 점은 ID 인벨로프신호(9)와 극성신호(15)와 게이트신호(38)가 광디스크로부터 검출된 직접의 신호 혹은 이들을 조합시킨 신호인 것에 대응하고, ID게이트신호(67)와 극성게이트신호(68)와 리드게이트신호(69)는 카운터를 사용하여 동기 재생하여 간접적으로 생성된 신호이다. 즉, 광디스크에 디펙트(손상 등에 의한 신호의 오류)가 있는 경우, 전자는 올바른 신호라고는 할 수 없지만, 후자는 보간 기능이 작동하여 항상 올바른 신호로 된다.

이어서, 신호다중수단(34)을 설명한다.

신호다중수단(34)은 차신호(7)와 합신호(22)를 입력으로 하고, ID게이트신호(67)에 의해 선택하여 1개의 신호에 다중으로 된 출력신호(70)를 출력한다. 그 결과, 출력신호(70)로서, 도 5(h)에 나타내듯이, ID게이트신호(e)가 하이(Hi)일 때 입력의 차신호(c)의 ID신호가, ID게이트신호(e)가 로(Lo)일 때 입력의 합신호(a)의 기록신호가 다중으로 되어 출력된다.

이어서, 극성 스위칭수단(29)은 신호다중수단(34)의 출력신호(70)를 입력으로 하고, 극성게이트신호(68)에서 신호의 극성을 스위칭하여 출력신호(71)를 출력한다. 그 결과, 출력신호(71)는, 도 5(i)에 나타내듯이, 극성게이트신호(g)가 하이(Hi)일 때에 입력되는 신호다중수단(34)의 출력신호(h)가 반전한 신호로 되고, 양극성이었던 ID신호의 극성의 방향 및 기록신호의 극성이 한 방향으로 일치된다.

이이서, 오프셋 제어수단(37)을 설명한다.

오프셋 제어수단(37)은 신호다중수단(34)의 출력신호(70)의 극성을 한 방향으로 일치시킨 출력신호(71)를 입력으로 하고, 리드게이트신호(69)를 사용하여 신호의 유효데이터부분의 DC레벨을 일정하게 제어한 출력신호(72)를 출력한다. 그 결과, 출력신호(72)는, 도 5(k)에 나타내듯이, 리드게이트신호(j)가 로(Lo)일 때, ID신호 또는 기록신호의 선두에 있는 VFO부분에서 소정의 DC레벨까지 오프셋의 고속응답으로 입력을 실시하고, 리드게이트신호(j)가 하이(Hi)일 때 ID신호 또는 기록신호의 유효데이터부분에서 저속응답으로 일정한 DC레벨을 유지한다.

이상과 같이, 이 실시형태2의 광디스크장치에서는 신호다중수단(34)에 의해 차신호(7)에 포함되는 ID신호와 합신호(22)에 포함되는 기록신호를 ID게이트신호(67)에 근거하여 선택해서 출력하고, 극성 스위칭수단(29)에 의해 신호다중수단(34)의 출력신호(70)에 포함되는 ID신호 및 기록신호의 극성을 극성게이트신호(68)에 근거하여 스위칭해서 출력하며, 오프셋 제어수단(37)에 의해 리드게이트신호(69)를 사용하여 극성 스위칭수단(29)의 출력신호(71)의 DC레벨을 일정하게 제어할 수 있다.

이상의 구성과 동작에 의해 재기록가능형 광디스크로부터 재생된 합신호와 차신호로부터 ID신호와 기록신호를 다중으로 하고, DC레벨을 일치시킨 출력신호(72)가 얻어진다. 상기 오프셋 제어수단(37)의 출력신호(72)는 AGC(자동진폭제어회로)와 EQL(이퀄라이저)(60)를 통해서 A/D변환기(62)에 입력된다.

A/D변환기(62)에서는 입력의 다이내믹 레인지를 최대한으로 사용하여 다수 비트의 디지털신호(63)로 스위칭한다. 상기 실시형태2에서도 A/D변환 전에 AGC/EQL처리하는 경우를 설명하지만 이들의 기능은 A/D변환 후에 디지털신호처리를 실시할 수도 있다. 다만, A/D변환기의 비트 수를 최소한으로 하기 위해서는 이 실시형태와 같이 A/D변환 전에 아날로그 처리하는 것이 좋다.

또한, 이 실시형태2에서 사용한 동기신호 발생수단(64)을 실시형태1에 적용하여 ID 인벨로프신호, 극성신호, 게이트신호를 얻도록 하여도 좋다.

또한, 실시형태2에서는 ID신호를 차신호로 하는 경우로 설명하였지만 ID신호는 합신호(트래킹신호, 전가산신호)에도 포함될 수 있고, 신호다중수단에서 ID기간에 이들을 선택하는 구성으로 하여도 좋다.

이 중, ID신호를 합신호(전가산신호)로부터 선택하는 경우에는 도 2에 나타내는 광디스크장치와 모두 동일 구성인 채로 제어신호를 변경하면 대응할 수 있다. 도 5(a)에 나타내는 합신호가 입력일 경우, ID게이트신호(67)를 로(Lo)로 고정함으로써 신호다중수단(34)에 있어서 항상 합신호를 선택한다. ID신호와 기록신호가 동일 극성이므로 극성게이트신호(68)를 하이(Hi)로 고정함으로써 ID신호와 기록신호의 극성을 함께 반전시키는 동작으로 하면 좋다. 또한, 도 10(a)에 나타내는 합신호가 입력인 경우에도 마찬가지로 ID게이트신호(67)를 로(Lo)로 고정함으로써 신호다중수단(34)에 있어서 항상 합신호(22)를 선택한다. 다만, ID신호와 기록신호의 극성이 다르므로 극성게이트신호(68)를, 도 10(b)로 나타내듯이, ID기간에서 하이(Hi)로 되는 신호로 함으로써 ID신호의 극성을 반전하고, 기록신호와 일치된 동작을 하면 좋다. 즉, 실시형태2의 광디스크장치는 ID신호를 차신호 또는 합신호 중 어느 쪽으로도 선택할 수 있는 구성으로 되어 있다.

이하에는, 다른 구성에 의해 ID신호를 트랙킹신호에서 취하는 경우의 실시형태3과, ID신호를 전체가산신호에서 취한 경우의 실시형태4에 대하여 설명한다.

(실시형태3)

도 6에 본 발명의 실시형태3의 광디스크장치를 나타내고, 도 8에 그 신호파형도를 나타낸다.

이 실시형태3은 상기 실시형태2와 공통인 부분에 대하여는 설명을 생략하고, 다른 부분에 대해서 설명한다. 도 6에 있어서 도 2와 동일부호를 붙인 부분은 실시형태2와 기능이 동일하다.

도 6에 있어서, 광검출수단(4)은 광디스크 상에 기록된 신호를 복수의 전기신호로 스위칭하여 출력한다. 이 중, 트래킹신호(5)의 검출법에 대하여 설명한다.

도 7에 나타내듯이, 픽업(3)에는 근접하여 배치된 디텍터(3a∼3d)로 이루어진 분할디텍터(94)를 사용하고, 그 경계에 수광빔(95)을 배치한다. 4개의 디텍터의 검출신호를 t1∼t4 신호로서 출력한다.

도 6에 있어서, t1과 t4를 가산한 신호가 트랙킹신호+(80), t2와 t3을 가산한 신호가 트랙킹신호-(81)이고, 각각, 도 8의 (a),(b)와 같은 파형으로 된다.

이이서, 동기신호 발생수단(84)을 설명한다.

동기신호 발생수단(84)은 ID 인벨로프신호(9), 극성신호(15) 및 RF인벨로프신호(23)를 입력으로 하고, 신호다중수단(82)에서 사용하는 선택게이트신호1(85), 선택게이트신호2(86) 및 오프셋 제어수단(37)에서 사용하는 리드게이트신호(69)를 발생한다. 선택게이트신호1(85)은, 도 8(d)에 나타내듯이, 트래킹신호+의 ID신호의 전반부에서 하이(Hi)로 되는 신호이다. 선택게이트신호2(86)는, 도 8(e)에 나타내듯이, 트랙킹신호-의 ID신호의 후반부에서 하이(Hi)로 되는 신호이다.

이어서, 신호다중수단(82)을 설명한다.

신호다중수단(82)은 합신호(22), 트래킹신호+(80) 및 트래킹신호-(81)를 입력으로 하고, 선택게이트신호(1),(2)에 의해 입력신호를 선택하여 1개의 신호에 다중으로 한 출력신호(83)를 출력한다.

도 8(f)에 나타내는 출력신호(83)는, 선택게이트신호(1)가 하이(Hi)일 때 입력의 트래킹신호+의 ID신호 전반부가, 선택게이트신호(2)가 하이(Hi)일 때 입력의 트래킹신호-의 ID신호 후반부가, 선택게이트신호(1),(2)가 모두 로(Lo)일 때 입력의 합신호(22)의 기록신호가 각각 선택된 결과, 얻어진다.

이상과 같이, 상기 실시형태3의 광디스크장치에서는 신호다중수단(82)에 의해 합신호의 일종인 트래킹신호에 포함되는 ID신호와, 합신호(22)(전체가산신호)에 포함되는 기록신호를 선택게이트(85,86)에 근거하여 선택하여 출력함으로써 ID신호와 기록신호를 다중으로 한 출력신호(83)가 얻어진다.

상기 실시형태3은 광검출수단(4)에 있어서의 광디스크(1)와 픽업(3)과 각도(틸트)가 정식규정이 아닌 경우에도 ID신호의 판독에러를 적게 할 수 있는 효과가 있다.

(실시형태4)

도 9에 본 발명의 실시형태4의 광디스크장치를 나타내고, 도 10에 그 신호파형도를 나타낸다.

이 실시형태4는 상기 실시예2와 공통인 부분에 대해서는 설명을 생략하고, 다른 부분에 대하여 설명한다. 도 9에 있어서 도 2와 동일부호를 붙인 부분은 실시형태2와 기능이 동일하다.

도 9에 있어서, 광검출수단(4)은 광디스크 상에 기록된 신호를 복수의 전기신호로 스위칭하여 출력한다. 복수의 전기신호는 가산증폭기(21)에 의해 전체가산되어 합신호(22)를 얻는다. 이것을 도 10(a)에 나타낸다.

이이서, 동기신호 발생수단(90)을 설명한다.

동기신호 발생수단(90)은 ID 인벨로프신호(9), 극성신호(15) 및 RF인벨로프신호(23)를 입력으로 하고, 극성 스위칭수단(91)에서 사용하는 극성게이트신호2(92), 오프셋 제어수단(37)에서 사용하는 리드게이트신호(69)를 발생한다. 극성게이트신호2(92)는, 도 10(b)에 나타내듯이, 합신호(22)의 ID신호부에서 하이(Hi)로 되는 신호이다.

이이서, 극성 스위칭수단(91)을 설명한다.

극성 스위칭수단(91)은 합신호(22)를 입력으로 하고, 극성게이트신호2에 의해 입력신호의 극성을 반전한 출력신호(93)를 출력한다. 도 10(c)와 같이 출력신호(93)는 극성게이트신호2가 하이(Hi)일 때 입력의 합신호(22)의 ID신호부의 극성이 반전되고, 로(Lo)일 때 합신호(22)의 기록신호부가 그대로의 극성으로 출력된다.

이상과 같이, 본 실시형태의 광디스크장치에서는 극성 스위칭수단(91)에 의해 합신호(22)(전체가산신호)에 포함되는 ID신호와 기록신호의 극성을 일치시켜 출력할 수 있다.

본 실시형태는 광검출수단(4)에 있어서의 광디스크(1)와 픽업(3)의 포커스제어오차가 큰 경우에도 ID신호의 판독에러를 작게 하는 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 광검출수단에 의해 검출된 복수의 전기신호의 합신호와 차신호를 사용하는 광디스크장치의 재생신호를 다수 비트의 디지털신호로 변환하는 용도에 있어서, A/D변환의 전단(前段)회로(예컨대, AGC나 이퀄라이저)의 다이내믹 레인지가 작아지고, 또한, 필요최소한의 비트 수의 1개의 A/D변환기로 디지털화할 수 있으므로 A/D변환기 및 장치설계가 용이하게 되고, 장치전체의 비용절감에 효과가 있다. 본 발명을 사용함으로써 광디스크장치에 최대가능신호 등에 의한 판독에러의 개선방법법을 도입할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시형태1에 있어서의 광디스크장치의 구성도,

도 2는 본 발명의 실시형태2에 있어서의 광디스크장치의 구성도,

도 3은 본 발명의 실시형태1에 있어서의 광디스크장치의 신호 파형도,

도 4는 본 발명의 실시형태1에 있어서의 게이트발생수단의 신호 파형도,

도 5는 본 발명의 실시형태2에 있어서의 광디스크장치의 신호 파형도,

도 6은 본 발명의 실시형태3에 있어서의 광디스크장치의 구성도,

도 7은 본 발명의 실시형태3에 있어서의 픽업(Peak Up)의 구성도,

도 8은 본 발명의 실시형태3에 있어서의 광디스크장치의 신호 파형도,

도 9는 본 발명의 실시형태4에 있어서의 광디스크장치의 구성도,

도 10은 본 발명의 실시형태4에 있어서의 광디스크장치의 신호 파형도.

Claims

광검출수단에 의해 검출된 복수의 전기신호의 합신호 또는 차신호를 사용하는 광디스크의 신호처리방법으로서,

상기 합신호 또는 차신호에 포함되는 ID신호와 기록신호를 선택하여 시간다중화하고, 상기 ID신호의 극성을 상기 기록신호의 극성에 일치시키고, 극성을 일치시킨 상기 ID신호와 기록신호의 DC레벨을 일정하게 제어하고, ID신호와 기록신호를 극성 및 DC레벨이 일치한 일련의 신호로 처리한 후에 A/D변환하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 신호처리방법.
제1항에 있어서, 상기 차신호에 포함되는 ID신호와, 합신호에 포함되는 기록신호를 선택하여 시간다중화하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 신호처리방법.
제1항에 있어서, 상기 차신호와 합신호에 포함되는 ID신호와, 합신호에 포함되는 기록신호를 선택하여 시간다중화하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 신호처리방법.
디스크로부터의 반사광을 분할검출하여 복수의 전기신호를 출력하는 광검출수단; 상기 복수의 전기신호로부터 합신호와 차신호를 생성하는 연산수단; 상기 합신호 또는 차신호로부터 ID신호와 기록신호를 선택하여 시간다중화하는 신호다중수단; 상기 ID신호의 극성을 상기 기록신호의 극성에 일치시키는 극성 스위칭수단; 극성을 일치시킨 상기 ID신호와 기록신호의 DC레벨을 일정하게 제어하는 오프셋 제어수단; 및 극성 및 DC레벨이 일치한 일련의 ID신호와 기록신호를 디지털화하는 A/D변환기를 구비한 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
제4항에 있어서, 상기 신호다중수단은 상기 차신호로부터 ID신호를, 합신호로부터 기록신호를 선택하여 시간다중화하는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
제4항에 있어서, 상기 신호다중수단은 상기 차신호와 합신호로부터 ID신호를, 합신호로부터 기록신호를 선택하여 시간다중화하는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.