KR100530167B1

KR100530167B1 - 광 디스크의 재생장치 및 재생방법

Info

Publication number: KR100530167B1
Application number: KR10-2002-7005139A
Authority: KR
Inventors: 미나미노쥰이치; 이시바시히로미치; 후루미야시게루
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2005-11-22
Also published as: DE60005044T2; EP1229538A1; CN1190789C; EP1229538A4; WO2001033568A1; CN1384965A; DE60005044D1; EP1229538B1; US6665250B1; KR20020040906A

Abstract

파형 등화 회로를 이용해도, 상기의 새로운 지터가 발생되지 않도록 하는 신호 처리가 가능한 광 디스크 재생장치를 제공한다. 파형 등화 회로의 전단(前段)에 트리머를 삽입하여, 재생 신호 파형의 정 방향의 진폭의 상한, 부 방향의 진폭의 하한을 제한해서, 정 방향의 진폭과 부 방향의 진폭이 대략 동일하게 되도록 제한한다. 이에 따라서 재생 신호의 지터를 개선할 수 있다.

Description

광 디스크의 재생장치 및 재생방법{OPTICAL DISK PLAYER AND PLAYBACK METHOD}

본 발명은 광 디스크에 기록된 마크 또는 스페이스를 판독하는 재생장치 및 재생방법에 관한 것이다.

기록 가능한 광 디스크는 마크, 및 마크와 마크 사이의 스페이스와의 조합에 의해서 기록이 실행된다. 마크의 길이는 3T, 4T, 5T, 6T, 7T, 8T, 9T, 10T, 11T 중의 어느 1개를 사용하고, 스페이스의 길이도 3T, 4T, 5T, 6T, 7T, 8T, 9T, 10T, 11T 중의 어느 1개를 사용한다. 여기서 T는 채널 클록의 주기를 나타낸다. 최단의 마크 3T의 물리적 길이는 약 0.4㎛이며, 마크를 형성하는 레이저 광의 광 스폿 (spot)의 직경(반값 폭; half width)은 약 0.6㎛이다. 광 스폿의 광 강도는 중심이 가장 강하며, 주변으로 향하면서 약해지는 강도 분포를 가지고 있기 때문에, 광 스폿이 순간적으로 부딪혀도 0.6㎛의 마크가 형성되는 것은 아니며, 약간 작은 0.4㎛의 마크가 형성된다.

광 디스크에 마크를 기록하는 경우, 3T 마크, 3T 스페이스, 3T 마크(3Tm-3Ts-3Tm라고 나타낸다)와 같이, 2개의 짧은 마크 사이에 짧은 스페이스가 들어가서, 기록이 실행될 수도 있다. 이와 같이 기록된 3Tm-3Ts-3Tm을 재생하는 경우, 부호간 간섭에 의한 재생 신호 지터(jitter)가 발생하며, 0, 1의 판독 오류가 발생한다.

도 6은 종래의 광 디스크 재생장치를 나타낸다. 62는 광 디스크, 64는 광학 헤드, 66은 증폭기, 68은 자동 이득 제어기, 70은 콘덴서, 72는 저항이다. 74는 재생된 신호의 고주파대를 증폭하는 파형 등화 회로, 76은 2치화(2値化) 회로, 78은 위상 동기 루프이다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 종래에는 상기의 부호간 간섭을 해결하기 위해서, 파형 등화 회로(74)를 2치화 회로(76)의 전단에 삽입하였다. 파형 등화 회로(74)에 의해서 재생 파형은 증폭된다. 이 동작이 도 7에 도시되어 있다.

도 7(a), (b)는 각각 짧은 마크가 재생된 신호, 및 그것이 파형 등화 회로 (74)에서 증폭된 신호를 나타낸다. 도 7(c), (d)는, 각각 긴 마크가 재생된 신호, 및 그것이 파형 등화 회로(74)에서 증폭된 신호를 나타낸다. 각각의 신호의 중앙에 나타낸 선은, 2치화 회로(76)의 임계 전위 Vth를 나타낸다. 이 전위 Vth를 초과하면 1, 이하이면 0이 2치화 회로(76)로부터 출력된다. 이와 같이, 재생 신호의 고주파대를 파형 등화 회로(74)에서 증폭하여, 재생 신호의 지터를 저감하였다.

파형 등화 회로(74)를 이용하지 않는 경우, 또는, 등화량 K가 약한 경우는 광 디스크의 재생 신호를 직접 2치화 회로(76)에 입력하면, 도 7(e)에 도시하는 바와 같이, 긴 마크의 재생 신호가 임계 전위와 교차하는 점과, 짧은 마크의 재생 신호가 임계 전위와 교차하는 점을 일치시킬 수 있지만, 광 디스크의 재생 신호를 등화량 K가 큰 파형 등화 회로(74)를 통하여 2치화 회로(76)에 입력하면, 도 7(f)에 도시하는 바와 같이, 긴 마크의 재생 신호가 임계 전위와 교차하는 점은 편이량 g 만큼 편이된다. 이 편이에 의해서 재생 신호에 새로운 지터가 발생한다. 이 새로운 지터는 기록 밀도가 높아질수록, 또한 등화량 K가 강할수록, 더욱 현저하게 나타난다.

도 1은 제1실시형태에 의한 재생장치.

도 2(a) 내지 도 2(c)는 도 1의 재생장치로부터 취득되는 신호의 파형도.

도 3은 제2실시형태에 의한 재생장치.

도 4(a) 내지 도 4(c)는 도 3의 재생장치로부터 취득되는 신호의 파형도.

도 5(a) 내지 도 5(d)는 트리머에 의하여 파형의 상한, 또는 상한과 하한이 제한된 파형도.

도 6은 종래의 재생장치.

도 7(a) 내지 도 7(f)는 종래의 재생장치로부터 취득되는 신호의 파형도.

도 8(a) 내지 도 8(c)는 가우스(Gauss) 분포로 나타낸 광 스폿과 긴 마크와의 관계를 나타낸 설명도.

도 9는 여러가지 길이의 마크에 대한 신호 파형을 나타낸 그래프.

도 10(a) 내지 도 10(c)는 가우스 분포로 나타낸 광 스폿과 짧은 마크와의 관계를 나타낸 설명도.

도 11은 선(線)밀도와 등화 오차와의 관계를 나타낸 그래프.

(발명이 해결하고자 하는 기술적 과제)

본 발명은, 파형 등화 회로를 이용하여도, 상기의 새로운 지터가 발생하지 않도록 하는 신호 처리가 가능한 광 디스크 재생장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

(해결하기 위한 방법)

본 발명의 제1의 관점에 의하면, 광 디스크에 기록된 마크 또는 스페이스(이하 마크)를 판독하는 재생장치로서,

마크에 광 스폿을 조사(照射)해서, 마크를 판독하여, 재생 신호를 출력하는 광 헤드 수단과,

광 헤드에 의해서 판독된 재생 신호를, 2치화 신호로 변환하기 위한 소정의 임계치에 대한 정(正) 방향의 파형의 진폭과 부(負) 방향의 파형의 진폭 중에서 적어도 큰 쪽의 진폭의 파형을 제한하여, 양 방향의 진폭이 대략 동일하게 되도록 하는 트리머(trimmer) 수단과,

트리머 수단으로부터의 출력 신호의 고주파대를 증폭하는 파형 등화 회로와,

파형 등화 회로로부터의 출력 신호를, 상기 소정의 임계치를 이용하여 2치화 신호로 생성하는 2치화 회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 재생장치이다.

본 발명의 제2의 관점에 의하면, 상기 트리머 수단은 정 방향의 진폭만을 제한하는 것을 특징으로 하는 제1의 관점의 재생장치이다.

본 발명의 제3의 관점에 의하면, 상기 트리머 수단은 정 방향의 진폭 및 부 방향의 진폭을 제한하는 것을 특징으로 하는 제1의 관점의 재생장치이다.

본 발명의 제4의 관점에 의하면, 정 방향의 진폭을 제한함으로써 절단되는 양을 정 방향의 진폭의 최대값의 55% 이하로 하고, 부 방향의 진폭을 제한함으로써 절단되는 양을 부 방향의 진폭의 최대값의 50% 이하로 하는 것을 특징으로 하는 제3의 관점의 광 디스크 재생장치이다.

본 발명의 제5의 관점에 의하면, 마크의 가장 짧은 길이가 nT(n은 정(正)의 정수(整數), T는 채널 클록의 주기를 나타낸다)인 변조 부호의 경우, 상기 트리머 수단은, 마크 길이가 (n＋2)T 이상의 신호에 대해서, 정 방향의 진폭 및 부 방향의 진폭을 제한하고, 마크 길이가 nT 및 (n＋1)T의 신호에 대해서는, 정 방향의 진폭 및 부 방향의 진폭을 제한하지 않는 것을 특징으로 하는 제3의 관점의 광 디스크 재생장치이다.

본 발명의 제6의 관점에 의하면, 광 디스크 상의 피트(pit) 길이 ML과 광 스폿의 반값 폭 Wh와의 비 ML/Wh가 다음의 관계

ML/WhR

1.0R1.35

를 만족하는 경우에, 상기 트리머 수단으로써 진폭을 제한하는 것을 특징으로 하는 제1의 관점의 광 디스크 재생장치이다.

본 발명의 제7의 관점에 의하면, 상기 광 디스크는 최단 마크 길이 MLmin과 광 스폿의 반값 폭 Wh의 비가 MLmin/Wh＜0.82의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 제1의 관점의 광 디스크 재생장치이다.

본 발명의 제8의 관점에 의하면, 기록 가능한 광 디스크에 기록된 마크를 판독하는 재생방법으로서,

광 헤드로부터 마크에 광 스폿을 조사해서, 마크를 판독하여, 재생 신호를 출력하는 단계와,

광 헤드에 의해서 판독된 재생 신호를, 2치화 신호로 변환하기 위한 소정의 임계치에 대한 정 방향의 파형의 진폭과 부 방향의 파형의 진폭 중 적어도 큰 쪽의 진폭의 파형을 제한하여, 양 방향의 진폭이 대략 동일하게 되도록 하는 단계와,

양 방향의 진폭이 대략 동일한 신호를 증폭하는 단계와,

증폭한 신호를 상기 소정의 임계치를 이용하여 2치화 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 재생방법이다.

본 발명의 제9의 관점에 의하면, 양 방향의 진폭이 대략 동일하게 되도록 하는 단계는 정 방향의 진폭만을 제한하는 것을 특징으로 하는 제8의 관점의 재생방법이다.

본 발명의 제10의 관점에 의하면, 양 방향의 진폭이 대략 동일하게 되도록 하는 단계는 정 방향의 진폭 및 부 방향의 진폭을 제한하는 것을 특징으로 하는 제8의 관점의 재생방법이다.

본 발명의 제11의 관점에 의하면, 정 방향의 진폭을 제한함으로써 절단되는 양을 정 방향의 진폭의 최대값의 55% 이하로 하고, 부 방향의 진폭을 제한함으로써 절단되는 양을 부 방향의 진폭의 최대값의 50% 이하로 하는 것을 특징으로 하는 제10의 관점의 광 디스크 재생방법이다.

본 발명의 제12의 관점에 의하면, 마크의 가장 짧은 길이가 nT(n은 정의 정수, T는 채널 클록의 주기를 나타낸다)인 변조 부호의 경우, 상기 트리머 수단은, 마크 길이가 (n＋2)T 이상의 신호에 대해서, 정 방향의 진폭 및 부 방향의 진폭을 제한하고, 마크 길이가 nT 및 (n＋1)T의 신호에 대해서는, 정 방향의 진폭 및 부 방향의 진폭을 제한하지 않는 것을 특징으로 하는 제10의 관점의 광 디스크 재생방법이다.

본 발명의 제13의 관점에 의하면, 광 디스크 상의 피트 길이 ML과 광 스폿의 반값 폭 Wh와의 비 ML/Wh가 다음의 관계

ML/WhR

1.0R1.35

를 만족하는 경우에, 상기 양 방향의 진폭이 대략 동일하게 되도록 하는 단계에 의하여 진폭을 제한하는 것을 특징으로 하는 제8의 관점의 광 디스크 재생방법이다.

삭제

본 발명의 제14의 관점에 의하면, 상기 광 디스크는 최단 마크 길이 MLmin과 광 스폿의 반값 폭 Wh의 비가 MLmin/Wh＜O.82의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 제8의 관점의 광 디스크 재생장치이다.

(종래 기술보다 유효한 효과)

본 발명에 의하여, 지터가 발생하지 않는 신호 처리가 가능한 광 디스크 재생장치 및 방법을 제공할 수 있다.

[제1실시형태]

도 1은 본 발명에 의한 광 디스크 재생장치의 제1실시형태를 나타낸다. 도 1에 있어서, 2는 광 디스크, 4는 광학 헤드, 6은 증폭기, 8은 자동 이득 제어기, 10은 콘덴서, 12는 저항이다. 14는 정 방향의 진폭의 상한을 제한하는 트리머, 16은 재생된 정현파를 증폭하는 파형 등화 회로, 18은 2치화 회로, 20은 위상 동기 루프이다.

트리머(14)는, 저항(14a), 다이오드(14b), 버퍼(14c), 버퍼(14d)로써 구성되고, 버퍼(14c)의 입력에는 상한치를 특정하는 신호 X1이 입력된다.

또한, 파형 등화 회로(16)는 지연 회로(16a, 16b), 증폭기(16c, 16d), 가산기(16e)로써 구성된다.

이어서 동작을 설명한다.

기록 가능한 광 디스크(2)에는 미리 상(相) 변화에 의한 마크, 및 마크와 마크 사이의 스페이스와의 조합에 의해서 기록이 실행되어 있는 것으로 한다. 마크의 길이는, 3T, 4T, 5T, 6T, 7T, 8T, 9T, 10T, 11T 중의 어느 1개를 사용하고, 스페이스의 길이도 3T, 4T, 5T, 6T, 7T, 8T, 9T, 10T, 11T 중의 어느 1개를 사용한다. 여기서 T는 채널 클록의 주기를 나타낸다. 최단의 마크 또는 스페이스는, 이 경우는 3T로서, 그 물리적 길이는 약 0.2~0.4㎛이고, 마크를 재생하는 레이저광의 광 스폿의 직경(반값 폭)은 약 0.4~0.6㎛이다. 최장의 마크 또는 스페이스는, 이 경우는 11T로서, 그 물리적 길이는 약 O.7~1.5㎛이다.

광 헤드(4)에 의해서 판독된 마크 및 스페이스(이하, 총칭해서 마크라고 한다)의 재생 신호는 증폭기(6), 자동 이득 제어기(8)에 의해서 증폭되고, 콘덴서 (10), 저항(12)에 의해서 불필요한 주파수 성분이 차단되어서, 트리머(14)에 입력된다. 트리머(14)에 입력되는 신호를 S1, 트리머(14)로부터 출력되는 신호를 S2, 파형 등화 회로(16)로부터 출력되는 신호를 S3이라고 한다.

도 2(a)에, 긴 마크에 대응하는 재생 신호 S1과 짧은 마크에 대응하는 재생 신호 S1을 나타낸다. 재생 신호 S1의 특징으로서, 임계 전위 Vth로부터 본 정 방향의 진폭 A1과 부 방향의 진폭 A2를 비교한 경우, A1＞A2인 것이, 실험에 의해서 관찰되었다. 즉, 임계 전위 Vth에 대한 정 방향의 진폭과 부 방향의 진폭이 비대칭으로 되어 있다.

트리머(14)는 이러한 비대칭성을 없애거나, 또는 저감하기 위한 회로이다.

즉, 트리머(14)는 정 방향의 진폭 A1이 X1 레벨을 초과하는 경우는, X1 레벨에서 절단하여, 정 방향의 진폭 A1의 상한치를 X1 레벨로 제한하는 회로이다. 도 2(b)에 재생 신호 S2가 도시되어 있다. 긴 마크의 재생 신호 S2는 레벨 X1에서 절단되어 있고, 짧은 마크의 재생 신호 S2는 레벨 X1 이하이기 때문에, 절단되지 않는다.

재생 신호 S2는 파형 등화 회로(16)에 입력되어서, 증폭된다. 증폭된 신호 S3이 도 2(c)에 도시되어 있다. 파형 등화 회로(16)는 파형의 슬로우프(slope) 부분의 기울기를 증가시키도록 작용한다. 따라서, 레벨 X1에서 절단된 에지(edge)에는 오버슈트(overshoot)가 나타나 있다. 이와 같이, 레벨 X1에서 절단된 재생 신호 S2, 특히 긴 마크의 재생 신호 S2를 파형 등화 회로(16)에서 증폭한 경우, 재생 신호 S2가 임계 전위 Vth와 교차하는 점은 편이되는 양이 크게 저감되어 있다. 따라서, 이 편이에 의해서 재생 신호에 새로운 지터가 발생하는 경우를 회피할 수 있다. 결과적으로, 재생 신호의 지터를 개선할 수 있다.

[제2실시형태]

도 3은 본 발명에 의한 광 디스크 재생장치의 제2실시형태를 나타낸다. 도 1에 비교한 경우, 도 3에 나타내는 광 디스크 재생장치는, 트리머(114)의 구성이 상이하고, 기타 부분의 구성은 도 1에 나타내는 광 디스크 재생장치의 구성과 동일하므로, 트리머(114)의 구성에 대해서만 설명하고, 기타 부분의 구성의 설명은 생략한다.

트리머(114)는 저항(14a), 다이오드(14b, 14e), 버퍼(14c, 14f), 버퍼(14d)로써 구성되고, 버퍼(14c)의 입력에는 상한치를 특정하는 신호 X1이 입력되고, 버퍼(14f)의 입력에는 하한치를 특정하는 신호 X2가 입력된다.

이어서 동작을 설명한다.

상기한 바와 마찬가지로, 미리 마크가 기록된 기록 가능한 광 디스크(2)를 재생하는 것으로 한다.

트리머(114)에 입력되는 신호를 S1, 트리머(114)로부터 출력되는 신호를 S2, 파형 등화 회로(16)로부터 출력되는 신호를 S3으로 한다.

도 4(a)에, 긴 마크에 대응하는 재생 신호 S1과 짧은 마크에 대응하는 재생 신호 S1을 나타낸다. 재생 신호 S1의 특징으로서, 임계 전위 Vth로부터 본 정 방향의 진폭 A1과, 부 방향의 진폭 A2를 비교한 경우, A1＞A2이고, 비대칭인 것은, 상기한 바와 동일하다.

트리머(114)는 이러한 비대칭성을 없애거나, 또는 저감하기 위한 회로이다. 즉, 트리머(114)는, 정 방향의 진폭 A1이 X1 레벨을 초과하는 경우는, X1 레벨에서 절단하여, 정 방향의 진폭 A1의 상한치를 X1 레벨로 제한하는 동시에, 부 방향의 진폭 A2가 X2 레벨을 하방향으로 초과하는 경우는, X2 레벨에서 절단하여, 부 방향의 진폭 A2의 하한치를 X2 레벨로 제한하는 회로이다. 도 4(b)에 재생 신호 S2가 도시되어 있다. 긴 마크의 재생 신호 S2는 상방향으로 레벨 X1에서 절단되고, 하방향으로 레벨 X2에서 절단되어 있다. 짧은 마크의 재생 신호 S2는 레벨 X1, X2 이내이므로, 절단되어 있지 않다.

재생 신호 S2는 파형 등화 회로(16)에 입력되어서, 증폭된다. 증폭된 신호 S3이 도 4(c)에 도시되어 있다. 파형 등화 회로(16)는, 파형의 슬로우프 부분의 기울기를 증가시키도록 작용한다. 따라서, 레벨 X1이나 레벨 X2에서 절단된 에지에는 오버슈트가 나타나 있다. 이와 같이, 레벨 X1이나 레벨 X2에서 절단된 재생 신호 S2, 특히 긴 마크의 재생 신호 S2를 파형 등화 회로(16)에서 증폭한 경우, 재생 신호 S2가 임계 전위 Vth와 교차하는 점은 편이량이 크게 저감되어 있다. 따라서, 이 편이에 의해서 재생 신호에 새로운 지터가 발생하는 경우를 회피할 수 있다. 결과적으로, 재생 신호의 지터를 개선할 수 있다.

이어서 최단 마크 길이 0.333㎛의 광 디스크를 직경 0.6㎛의 광 스폿을 이용하여 재생한 경우에, 지터가 어느 정도 개선되었는가를 설명한다.

지터 값 G(%)는 다음의 계산식을 사용한다.

여기서 g1, …, gm은 소정 시간 내에 나타나는 편이량(도 7(f)에 나타나는 편이량)을 순서대로 나타낸다.

도 6에 나타내는 종래예의 경우는, 지터 값은 12.3%이었다. 이 경우의 파형 등화 회로(74)에 입력되는 재생 신호 S2는 도 5(a)에 도시하는 바와 같이,

A1≒1.1A2

의 관계로 되어 있다.

도 1에 나타내는 제1실시형태의 경우는, 지터 값은 10.6%이었다. 이 경우의 파형 등화 회로(16)에 입력되는 재생 신호 S2는, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 정 방향의 진폭 파형만을 절단하여,

A1=A2

의 관계로 되어 있다. 이것은 정 방향으로 약 1% 내지 5%의 절단을 실행함으로써 달성되었다.

도 3에 나타내는 제2실시형태 경우는, 지터 값은 7.3%이었다. 이 경우의 파형 등화 회로(16)에 입력되는 재생 신호 S2는, 도 5(c)에 나타내는 바와 같이, 정 방향과 부 방향의 진폭 파형을 절단하여,

A1=A2

의 관계로 되어 있다. 이것은 정 방향으로 약 5% 내지 55%의 절단, 부 방향으로 약 1% 내지 50%의 절단을 실행함으로써 달성되었다. 즉, 정 방향의 진폭을 제한함으로써 절단되는 양을 정 방향의 진폭의 최대값의 55% 이하로 하고, 부 방향의 진폭을 제한함으로써 절단되는 양을 부 방향의 진폭의 최대값의 50% 이하로 함으로서 달성되었다.

또한, 도 3에 나타내는 제2실시형태의 경우에 있어서, 지터 값이 최소값이 되는 경우를 탐색한 결과, 6.9%를 얻을 수 있었다. 이 경우의 파형 등화 회로(16)에 입력되는 재생 신호 S2는, 도 5(d)에 도시되는 바와 같이, 정 방향과 부 방향의 진폭 파형을 절단하여,

A1≒1.1A2

의 관계가 되어 있다. 이것도 정 방향으로 약 5% 내지 55%의 절단, 부 방향으로 약 1% 내지 50%의 절단을 실행함으로써 달성되었다.

절단 레벨 X1, X2는, 짧은 마크, 예를 들면, 3T에 대응하는 신호의 진폭까지 절단하는 것은 바람직하지 않다. 절단 레벨 X1, X2는,

(X1-Vth)≒(Vth-X2)

가 되는, 즉, 정 방향의 진폭과 부 방향의 진폭이 대략 동일하게 되도록 설정하는 것이 바람직하지만, 정 방향의 진폭 (X1-Vth)를 부 방향의 진폭 (Vth-X2)보다 0.2% 내지 수 % 크게 해 두는 편이 더욱 바람직하다.

상기의 예에 있어서는, 정 방향으로 돌출하여, 부 방향보다 큰 경우에 대해서 설명했지만, 부 방향으로 돌출하여, 정 방향보다 큰 경우에 있어서는, 적어도 부 방향의 진폭 파형을 절단하면 된다.

이어서, 레벨 X1에서 절단되는 재생 신호는 어느 정도 크기의 재생 신호로부터 절단되어야 하는 것인가에 대해서 설명한다.

광 스폿은 가우스(Gauss) 분포인 것으로 간주할 수 있다. 광 스폿이 트랙을 따라서 스페이스나 마크 위를 이동하는 것은, 가우스 분포가 트랙을 따라서 스페이스나 마크 위를 이동하는 것이라고 간주할 수 있다. 광 디스크의 재생 신호 레벨은, 가우스 분포에 있어서 마크가 점유하는 면적에 의해서 결정된다. 즉, 재생 신호 레벨은, 가우스 분포에 있어서, 마크가 있는 부분의 면적을 플러스, 마크가 없는 부분의 면적을 마이너스로 하여 양 면적의 가산에 의해서 구할 수 있다. 따라서,

재생 신호 레벨 = 선영부(線影部)의 면적＋(-선영부 이외의 면적)

이 된다. 또한, 이 예에 있어서는, 가우스 분포의 면적을 1로 하고 있다. 도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 가우스 분포에 마크가 들어가 있지 않은 경우는, 재생 신호 레벨은 -1이 된다. 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 가우스 분포에 마크가 절반이 걸려 있는 경우, 즉, 마크의 선단 에지가 가우스 분포의 중심에 위치하고 있는 경우는, 재생 신호 레벨은 0이 된다. 도 8(c)에 나타내는 바와 같이, 가우스 분포의 전역(全域)에 마크가 존재하는 경우는, 재생 신호 레벨은 +1이 된다. 이와 같이 마크 길이 ML이 가우스 분포의 폭 GW와 동일하거나 더욱 길면, 재생 신호 레벨은, 도 9의 선(900)으로 나타내는 바와 같이, -1로부터 0이 되고, 나아가 +1까지 변화한다. 이 경우, 0이 되는 것은, 정확하게 마크의 선단 에지가 가우스 분포의 중심에 위치하였을 때이다.

이어서, 마크 길이 ML이 가우스 분포의 폭 GW보다 짧은 경우에 대하여 검토한다. 도 10(a)에 나타내는 바와 같이, 마크가 가우스 분포에 전혀 들어가 있지 않은 경우는, 재생 신호 레벨은 -1이다. 도 10(b)에 나타내는 바와 같이, 마크의 선단 에지가 가우스 분포의 중심에 위치하고 있는 경우는, 재생 신호 레벨은, 0이 아니고, 약간 마이너스 값(-ΔS)을 갖는다. 도 10(c)에 나타내는 바와 같이, 마크의 중심이 가우스 분포의 중심에 위치하고 있는 경우는, 재생 신호 레벨은 피크 값을 갖지만, +1보다도 작은 피크 값이 된다. 또한, 도 8, 9, 10은, 변조 신호로서 8-16 변조를 채용한 경우에 대하여 나타내고 있다.

이와 같이 마크의 선단 에지가 가우스 분포의 중심에 위치하였을 때(이하, 에지 센터일 때라고 한다)에 취득되는 재생 신호 레벨은 부호간 간섭량 -ΔS로 나타낼 수 있다. 이 에지 센터일 때의 재생 신호 레벨(-ΔS)의 절대치 ｜-ΔS｜는, 마크 길이 ML이 가우스 분포 폭 GW보다도 짧아짐에 따라서 커지게 된다. 이와 같이, 에지 센터일 때에 있어서의 재생 신호 레벨이 0에서 부 방향으로 이동하는 것도, 편이량 g가 발생하는 요인의 하나인 것으로 생각된다.

그래서, 본 발명에 있어서는, 마크 길이 ML을, 짧은 쪽으로부터 순차적으로 길게 해가면서, 에지 센터일 때에 있어서의 재생 신호 레벨이 마이너스 값으로부터대략 0에 도달하였을 때, 예를 들면 -0.01 이내에서 0에 근접했을 때, 레벨 X1에서 절단이 개시되도록 레벨 X1의 크기를 설정한다. 도 9의 경우, 3T 마크의 파형 901의 에지 센터일 때에 있어서의 재생 신호 레벨은 -0.099이고, 4T 마크의 파형 902의 경우는 -0.028이며, 5T 마크의 파형 903의 경우는 -0.006이다. 따라서, 레벨 X1은 4T 마크의 파형의 피크 값과 5T 마크의 파형의 피크 값과의 사이에 설정된다.

이것은, 다른 관점에서 보면, 마크 길이 ML이 가우스 분포의 폭 GW와 동등하게 될 때 쯤의 신호로부터, 또는 마크 길이 ML이 광 스폿의 반값 폭 Wh와 동등하게 될 때 쯤의 신호로부터 레벨 X1에서 신호가 절단되도록 하면 좋다. 즉,

ML/WhR

1.0R1.35

일 때, 레벨 X1에서 절단이 실행되도록 설정하면 좋다. 도 8에 있어서, 803은 광 스폿의 반값 폭 Wh이고, 광 스폿 분포의 피크 강도에 대해서 1/2 강도가 되는 분포의 폭을 나타내며, DVD에서는 대략 0.6㎛이다.

이상의 내용을 또한 수식을 이용하여 분석한다.

여기서, 광 스폿의 반값 폭을 Wh로 하고, 충분히 긴 스페이스에서는 재생 신호 레벨이 -1(최소 신호 레벨), 충분히 긴 마크에서는 재생 신호 레벨이 +1(최대 신호 레벨)이 되는 것으로 하면, 광 스폿을 나타내는 가우스 분포 Sf(x)는 수식 1로 나타낼 수 있다(x는 광 스폿 중심으로부터의 거리).

(수식 1)

어떤 시각에 있어서의 재생 신호 레벨은 수식 1로 나타낼 수 있어서, 마크가 존재하는 구간 부분을 모두 적분한 값으로부터 마크가 존재하지 않는 구간을 모두 적분한 값으로써 감하면 된다. 충분히 긴 마크에서는 1이 되는 것으로부터 명백한 바와 같이, 수식 1을 전 범위에 걸쳐서 적분한 값은 1이다. 또한, 예를 들면 광 스폿이, 충분히 긴 스페이스와 충분히 긴 마크의 변화점에 있는 경우에는, 수식 1이 x=0에 대하여 대칭이기 때문에, 재생 신호 레벨은 0이 된다.

여기서, 변조 부호로서 8-16 변조를 이용한 경우의 부호간 간섭에 대하여 설명한다. 간단화하기 위하여 충분히 긴 스페이스의 다음에, 3T 마크, 4T 마크, 5T 마크, 6T 마크가 연속하는 신호의 예를 이용하여 후속 마크에 의한 부호간 간섭에 대하여 설명한다. 상기 재생 파형을 도 9에 도시한다. 도 9에 있어서, 901은 3T 마크, 902는 4T 마크, 903은 5T 마크, 904는 6T 마크의 파형이다.

광 스폿이, 충분히 긴 스페이스와 nT 마크의 변화점에 존재하는 경우의 재생 신호 레벨은 수식 1을 0으로부터 n×B1까지 적분한 수식 2가 된다. 여기서 B1은, 1채널 비트 당, 즉, 1T 당의 광 디스크 상의 길이를 나타내므로, n×B1은 마크 길이에 상당한다. 최단 마크 3T의 마크 길이를 MLmin으로 하면 B1=MLmin/3이다. 또한, 1T는 시간 길이를 나타내고, B1은 디스크 상의 공간 길이를 나타낸다.

(수식 2)

여기서, 도 6에 있어서의 종래의 파형 등화 회로(74)로써 등화를 실행한 경우의 재생 신호 레벨 EQnT는, 시간 -τ의 재생 신호 레벨 AnT와, 시간 +τ의 재생 신호 레벨 BnT에 각각 계수 K를 곱하여, 시간 0의 재생 신호 레벨 InT에 가산한 값이 되므로,

EQnT=InT+KㆍAnT+KㆍBnT=InT+Kㆍ(AnT+BnT)

이다. 시간 τ에 의해서 광 스폿이 거리 d만큼 진행하는 것으로 하면, AnT, BnT는 각각 수식 3, 수식 4로 나타낼 수 있다.

(수식 3)

(수식 4)

수식 2에 의하면, 예를 들면 광 스폿의 반값 폭 Wh가 0.6㎛, 채널 비트 길이 B1이 0.14㎛일 때, 3T로부터 6T의 부호간 간섭량 InT는 각각,

I3T=-0.099,

I4T=-0.028,

I5T=-0.006,

I6T=-0.001

이 된다. 또한, AnT+BnT는, 거리 d=2ㆍB1로 하면, 3T로부터 6T 마크에 있어서는,

A3T+B3T=-0.734+0.146=-0.588,

A4T+B4T=-0.729+0.456=-0.273,

A5T+B5T=-0.728+0.629=-0.099,

A6T+B6T=-0.728+0.700=-0.028

이 된다.

이 때, 종래의 등가 회로의 탭(tap) 계수 K를 -I3T/(A3T+B3T)=-0.169로 선택하면, 등화에 의해서 3T 마크의 부호간 간섭은 제거할 수 있지만, 4T 마크에서는 0.018, 5T 마크에서는 0.011, 6T 마크에서는 0.004의 오차가 발생한다. 마찬가지로, 탭 계수 K를 -I4T/(A4T+B4T)=-0.103으로 선택하면, 4T 마크의 부호간 간섭은 제거할 수 있지만, 3T 마크에서는 -0.039, 5T 마크에서는 0.004, 6T 마크에서는 0.002의 오차가 발생한다. 이와 같이 종래의 등화 회로에서는 모든 마크의 부호간 간섭을 제거할 수 없었다. 결국, 절대치 오차의 평균치가 가장 작아지는 등화량으로 하였다.

이것은 InT와, AnT+BnT의 관계가 비례 관계가 아니기 때문이다. 그래서, 본 발명의 등가 회로에서는, 부호간 간섭량 InT의 절대치가 0.010보다 작아지는 5T 이상, 즉, 5T, 6T, 7T, …의 재생 신호는 레벨 X1에서 절단을 실행하는 진폭 제한을 실행함으로써, 5T 이상의 재생 신호의 피크 값을 일정하게 하고, I3T와 I4T의 관계가,

I3T:I4T=(A3T+B3T):(A4T+B4T)

가 되도록, AnT, BnT에 진폭 제한을 실행함으로써 InT와, AnT+BnT의 관계를 강제적으로 비례 관계에 가깝게 하고 있다. 비례 관계가 되면, 계수 K를

K=-I3T/(A3T+B3T)=-I4T/(A4T+B4T)

로 선택하면, 모든 마크의 부호간 간섭을 제거할 수 있다.

구체적으로는 AnT를 -0.578로 진폭 제어하고, BnT를 0.578로 진폭 제어하면,

A3T+B3T=-0.578+0.146=-0.433,

A4T+B4T=-0.578+0.456=-0.122,

A5T+B5T=-0.578+0.578=0,

A6T+B6T=-0.578+0.578=0

이 되고, K=-0.230으로 선택하면, 오차가 3T 마크에서 0, 4T 마크에서 0, 5T 마크에서 -0.006, 6T 마크에서 -0.001로 거의 0에 가깝게 할 수 있다.

본 발명은 진폭 제한(레벨 X1에 의한 절단)을 실행하지 않는 경우의 파형에 있어서의 InT와 (AnT+BnT)가 비례 관계로부터 멀어지는 고밀도 기록에 있어서 효과를 발휘한다. 여기서, 도 11에 진폭 제한을 실행하지 않는 종래의 파형 등화 회로의 경우의, 선(線)밀도와 4T 마크 오차의 관계를 나타낸다. 또한, 선밀도는 최단 마크 길이 MLmin과 광 스폿의 반값 폭 Wh의 비로서 정의하고, 파형 등화 회로의 계수 K는 3T 마크의 부호간 간섭을 제거하는 값

K=-I3T/(A3T+B3T)

로 하고 있다. 이것은 오차가 크면 InT와 (AnT+BnT)가 비례 관계로부터 멀어지고 있는 것을 나타낸다. 본 발명에 있어서는, 도 11의 오차량이 0.010 이상에서 효과를 발휘한다. 선밀도로서는, 최단 마크 길이와 광 스폿의 반값 폭의 비가 0.82 이하에서 효과를 발휘한다. 또한 오차량이 0.018 이상, 선밀도 0.70 이하에서 더욱 큰 효과를 발휘한다.

또한, 여기서는 스페이스 다음의 마크에 의한 부호간 간섭의 예에 있어서 설명했지만, 스페이스와 마크가 역(逆)인 경우에 있어서도 부호가 반전(反轉)할 뿐, 마찬가지라고 할 수 있다. 또한, 스페이스 앞의 마크에 의한 부호간 간섭의 경우에도, 시간축을 반전하여 생각하면, AnT와 BnT가 역으로 될 뿐, 마찬가지라고 할 수 있다.

결국, 모든 조합에 있어서도, 마찬가지라고 할 수 있다.

또한, (1, 7) 변조 등의 2T가 최단 마크인 변조 부호에 있어서도, 상기의 8-16 변조의 3T를 (1, 7) 변조에서의 2T, 8-16 변조의 4T를 (1, 7) 변조에서의 3T로 치환하면 마찬가지의 효과가 있다.

이상 설명한 바와 같이, 2치화 회로(18)에 입력되기 전의 재생 신호, 바람직하게는 파형 등화 회로에 입력되는 재생 신호 S2에 대하여, 적어도 돌출되어 있는 일방향, 예를 들면, 적어도 정 방향의 진폭 파형을 절단하면, 편이량 g를 저감할 수 있으며, 재생 신호의 지터를 개선할 수 있다.

Claims

삭제
삭제
삭제
광 디스크에 기록된 마크 또는 스페이스(이하 마크)를 판독하는 재생장치로서,

마크에 광 스폿을 조사해서, 마크를 판독하여, 재생 신호를 출력하는 광 헤드 수단과,

마크의 가장 짧은 길이가 nT(n은 정(正)의 정수(整數), T는 채널 클록의 주기를 나타낸다)인 변조 부호의 경우, 마크 길이가 (n+2)T 이상의 재생 신호에 대해서, 정 방향의 진폭 및 부 방향의 진폭을 제한하고, 마크 길이가 nT 및 (n+1)T의 재생 신호에 대해서는, 정 방향의 진폭 및 부 방향의 진폭을 제한하지 않도록, 진폭을 제한하여, 정부(正負) 양 방향의 진폭이 대략 동일하게 되도록 하는 트리머 수단과,

양 방향의 진폭이 대략 동일하게 되도록 하는 트리머 수단으로부터의 출력 신호의 고주파대를 증폭하는 파형 등화 회로와,

파형 등화 회로로부터의 출력 신호를, 소정의 임계치를 이용하여 2치화 신호로 생성하는 2치화 회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 재생장치.
삭제
제4항에 있어서, 광 디스크 상의 피트(pit) 길이 ML과 광 스폿의 반값 폭 Wh와의 비 ML/Wh가 다음의 관계,

ML/WhR

1.0R1.35

를 만족하는 경우에, 상기 트리머 수단으로써 진폭을 제한하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생장치.
제4항에 있어서, 상기 광 디스크는, 최단 마크 길이 MLmin과 광 스폿의 반값 폭 Wh의 비가 MLmin/Wh＜0.82의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생장치.
삭제
삭제
삭제
기록 가능한 광 디스크에 기록된 마크를 판독하는 재생방법으로서,

광 헤드로부터 마크에 광 스폿을 조사해서, 마크를 판독하여, 재생 신호를 출력하는 단계와,

마크의 가장 짧은 길이가 nT(n은 정(正)의 정수(整數), T는 채널 클록의 주기를 나타낸다)인 변조 부호의 경우, 마크 길이가 (n+2)T 이상의 재생 신호에 대해서, 정 방향의 진폭 및 부 방향의 진폭을 제한하고, 마크 길이가 nT 및 (n+1)T의 재생 신호에 대해서는, 정 방향의 진폭 및 부 방향의 진폭을 제한하지 않도록, 진폭을 제한하여, 정부 양 방향의 진폭이 대략 동일하게 되도록 하는 단계와,

양 방향의 진폭이 대략 동일한 신호를 증폭하는 단계와,

증폭한 신호를, 소정의 임계치를 이용하여 2치화 신호로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 재생방법.
삭제
제11항에 있어서, 광 디스크 상의 피트 길이 ML과 광 스폿의 반값 폭 Wh와의 비 ML/Wh이 다음의 관계,

ML/WhR

1.0R1.35

를 만족하는 경우에, 상기 양 방향의 진폭이 대략 동일하게 되도록 하는 단계에 의하여 진폭을 제한하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생방법.
제11항에 있어서, 상기 광 디스크는 최단 마크 길이 MLmin과 광 스폿의 반 값폭 Wh의 비가 MLmin/Wh＜0.82의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생방법.