KR100561454B1 - 시간 지연을 보상한 재생 신호 검출방법 및 그 회로 - Google Patents
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Abstract
시간 지연을 보상한 재생 신호 검출 방법 및 그 회로가 개시되어 있다. 본 발명은 광 검출 소자의 출력간에 시간 차이를 검출해서 시간 차이가 발생한 광 검출 소자의 일부 출력을 광 검출 소자의 나머지 출력과 시간적으로 일치시켜서 시간 지연을 보상한 광 검출 소자의 일부 출력을 제공하는 시간 지연 보상기 및 시간 지연을 보상한 광 검출 소자의 일부 출력과 광 검출 소자의 나머지 출력들을 합산하여 재생 신호를 제공하는 연산기를 포함하여, 광 검출 소자의 각 출력간의 시간 지연을 보상함으로써 데이터 재생 신호의 변조도를 높일 수 있으며, 신호의 왜곡이나 열화를 최대로 억제하고 재생 신호의 에러 발생을 최소화하여 재생 신호의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
Description
도 1은 종래의 재생 신호 검출 원리를 보인 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 재생 신호 검출 회로의 일 실시예에 따른 회로도이다.
도 3은 시간 지연이 발생한 도 2에 도시된 광 검출 소자의 출력(A+D)과 출력(B+C)의 파형을 보인 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 시간 지연을 보상한 광 검출 소자의 출력(A+D)과 출력(B+C)의 파형을 보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 이해를 돕기 위한 보정 전 재생 신호와 보정 후 재생 신호를 비교한 도면이다.
도 6은 본 발명에 의한 재생 신호 검출 회로의 다른 실시에에 따른 회로도이다.
본 발명은 광 기록 매체의 재생 분야에 관한 것으로, 특히 광 검출 소자의 출력간의 시간 지연을 보상하여 재생 신호를 검출하는 방법 및 그 회로에 관한 것이다.
기판위에 데이터를 피트 형상으로 제작하여 그 피트에 광을 조사시킴으로써 발생되는 빛의 반사량의 비교에 의해 데이터를 검출하는 CD(Compact Disc), DVD(Digital Versatile Disc) 등의 광 기록 매체의 기록 및/또는 재생 장치에서 데이터 피트 형상의 조건(폭, 길이, 깊이, 각도 등)에 의해 발생되는 광 검출 소자의 출력간의 시간 지연(time delay), 트랙방향(tangential)으로 데이터 간의 간섭에 의한 시간 지연 등은 신호를 열화시키게 된다.
종래의 재생 신호 검출 원리는 도 1에 도시된 바와 같이, 디스크(100)에 기록된 정보를 검출하기 위해서 픽업 유니트(P/U: 102)는 광원(레이저 다이오드)으로부터 방출되는 빔을 디스크(100)에 조사하고, 통상 포토 다이오드(Photo Diode: PD)로 구성된 다분할 광 검출 소자(104: 일명 검출 센서라고도 함)에서 디스크(100)로부터 반사되어 오는 광 신호를 다분할해서 검출한다.
제1 내지 제4 전류/전압(I/V) 변환기들(106,108,110,112)은 광 검출 소자(104)로부터 제공되는 전류 신호 형태의 다채널의 출력(A,B,C,D)을 전압 신호로 변환하고, 연산기(114)는 I/V 변환기들(106,108,110,112)로부터 제공되는 전압 신호들을 합산(summation)하여 RF(Radio Frequency) 형태의 재생 신호(RF SUM)를 제공한다.
종래에는 각각의 I/V 변환기(106,108,110,112)의 출력을 단순한 합산을 통해 데이터의 재생 신호를 검출하기 때문에 디스크상의 데이터 피트 형상의 조건, 데이 터 간의 간섭에 의해 발생되는 각각의 I/V 변환기(106,108,110,112)의 출력간의 시간 지연에 의해 연산시 재생 신호의 왜곡 및 열화가 발생하게 된다.
한편, 광 디스크의 개발 추세는 HD(High Definition)급 영상을 기록 및/또는 재생하기 위하여 대용량 기록과 고속도 재생이 요구되고 있으며, 시스템이 고밀도, 고배속으로 가면 갈수록 재생 신호의 왜곡 및 열화가 더욱 더 심각하게 되어 시스템 구현시 상당한 노력 및 제품의 추가 비용을 야기시킨다. 따라서, 광 검출 소자의 각 출력간에 시간 지연이 발생하면 재생 신호에 왜곡이 생기며, 재생 신호의 크기(amplitude)가 제대로 검출되지 못하게 되면 시스템의 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 광 기록 매체상에 기록되어 있는 데이터 피트 형상의 조건 및 데이터 간의 간섭에 의한 시간 지연을 보상하여 재생 신호를 검출하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 광 기록 매체상에 기록되어 있는 데이터 피트 형상의 조건 및 데이터 간의 간섭에 의한 시간 지연을 보상하여 재생 신호를 검출하는 회로를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 재생 신호 검출 방법은 광 기록 매체로부터 반사되어 오는 광 신호를 다분할로 검출하는 광 검출 소자를 이용하여 재생 신호를 검출하는 방법에 있어서: 광 검출 소자의 출력간에 시간 차이를 검출해서 시간 차이가 발생한 광 검출 소자의 일부 출력을 광 검출 소자의 나머지 출력과 시간적으로 일치시켜서 시간 지연을 보상한 광 검출 소자의 일부 출력을 제공하는 단계 및 시간 지연을 보상한 광 검출 소자의 일부 출력과 광 검출 소자의 나머지 출력들을 합산하여 재생 신호로 제공하는 단계를 포함함을 특징으로 하고 있다.
상기한 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 재생 신호 검출 회로는 광 기록 매체로부터 반사되어 오는 광 신호를 다분할로 검출하는 광 검출 소자를 포함하는 광 기록 및/또는 재생 장치에 있어서: 광 검출 소자의 출력간에 시간 차이를 검출해서 시간 차이가 발생한 광 검출 소자의 일부 출력을 광 검출 소자의 나머지 출력과 시간적으로 일치시켜서 시간 지연을 보상한 광 검출 소자의 일부 출력을 제공하는 시간 지연 보상기 및 시간 지연을 보상한 광 검출 소자의 일부 출력과 광 검출 소자의 나머지 출력들을 합산하여 재생 신호를 제공하는 연산기를 포함함을 특징으로 하고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 시간 지연을 보상한 재생 신호 검출 방법 및 그 회로의 바람직한 실시예들을 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 의한 재생 신호 검출 회로의 일 실시예에 따른 회로도로서, 디스크에 기록된 데이터 피트 형상의 조건이나 데이터 간의 간섭에 의해 발생되는 재생 신호의 시간 지연을 n 분할된 광 검출 소자의 각 출력간의 위상 비교에 의해 검출하고, 발생된 시간 지연을 연속적 또는 부분적으로 보정할 수 있다.
즉, 픽업 유니트(P/U: 202)는 디스크(200)에 기록된 정보를 검출하고자 하는 위치로 움직여서 P/U(202)내의 광원(레이저 다이오드)으로부터 방출되는 빔을 디스크(200)에 조사하고, n(여기서는 4) 분할된 광 검출 소자(204)는 디스크(202)로부터 반사되어 오는 광 신호를 다분할해서 검출한다.
제1 내지 제4 전류/전압(I/V) 변환기들(206,208,210,212)은 광 검출 소자(204)로부터 제공되는 전류 신호 형태의 다채널의 출력(A,B,C,D)을 전압 신호로 변환한다.
제1 가산기(214)는 제1 I/V 변환기(206)로부터 제공되는 광 검출 소자(204)의 출력(A)에 해당하는 전압 신호와 제4 I/V 변환기(212)로부터 제공되는 광 검출 소자(204)의 출력(D)에 해당하는 전압 신호를 가산하고, 제2 가산기(216)는 제2 I/V 변환기(208)로부터 제공되는 광 검출 소자(204)의 출력(B)에 해당하는 전압 신호와 제3 I/V 변환기(210)로부터 제공되는 광 검출 소자(204)의 출력(C)에 해당하는 전압 신호를 가산한다. 여기서, 광 검출 소자(204)의 출력(A)과 출력(D)는 트랙방향으로 동일 선상에 위치하고, 광 검출 소자(204)의 출력(B)과 출력(C)는 트랙방향으로 동일 선상에 위치하고 있기 때문에 제1 가산기(214)를 통해 제공되는 광 검출 소자(204)의 출력(A+D: 제1 출력들의 합이라고 지칭될 수 있음)과 제2 가산기(216)를 통해 제공되는 광 검출 소자(204)의 출력(B+C: 제2 출력들의 합이라고 지칭될 수 있음)은 데이터 피트 형상의 조건 및 데이터 간의 간섭에 의하여 트랙방향(tangential)으로 도 3에 도시된 바와 같이 시간 지연이 발생한다. 도 3에서는 광 검출 소자(204)의 출력(B+C)은 광 검출 소자(204)의 출력(A+D)에 비해 위상이 뒤쳐져 있다. 따라서, 시간 지연 보상기(218)는 데이터 피트 조건 및 데이터 간 의 간섭에 의한 시간 지연을 광 검출 소자(204)의 출력(B+C)에 대해 보상한다.
즉, 제1 비교기(220)는 제1 가산기(214)의 출력을 기준 신호와 비교해서 이치화 신호로 변환하고, 제2 비교기(222)는 제2 가산기의 출력을 기준 신호와 비교해서 이치화 신호로 변환한다. 제1 비교기(220)와 제2 비교기(222)는 아날로그 전압 신호를 이치화하는 역할을 한다.
위상 검출기(224)는 제1 비교기(220)의 출력의 위상과 제2 비교기(222)의 위상을 비교해서 위상 에러를 검출한다. 딜레이(226)는 제2 가산기(216)로부터 제공되는 광 검출 소자(204)의 출력(B+C)을 위상 검출기(224)로부터 제공되는 위상 에러만큼 시간적으로 시프트시켜서 도 4에 도시된 바와 같이 시간 지연을 보상한다. 이때, 딜레이(226)는 설정되는 보상 범위에 따라 광 검출 소자(204)의 각 출력의 위상 차이를 연속적으로 검출하여 시간 지연을 보상함으로써 전체 데이터에 적응하는 연속 시간 지연 보상 방법과 신호의 특성에 따라 소정의 신호 주기를 갖는 데이터에 적응하는 부분 시간 지연 보상 방법이 적용될 수 있다.
통상, DVD의 경우는 3T에서 14T까지 존재하므로 딜레이(226)는 보상 범위를 전체 데이터(3T14T)로 하여 시간 지연을 보상할 수도 있고, 신호의 주기가 짧은 데이터(일 예로서 3T)를 중심으로 부분적(또는 간헐적으로)으로 시간 지연을 보상할 수 있다. 통상, 신호의 주기가 짧은 데이터의 시간 지연이 보정되면 나머지 데이터의 시간 지연은 고려되지 않을 수 있다는 것은 주지의 사실이다. 딜레이(225)는 타임 시프터(time shifter)로서 동작하고, 제3 가산기(228)는 연산기로 지칭될 수 있다.
제3 가산기(228)는 제1 가산기(214)의 출력과 딜레이(226)의 출력을 가산하여 시간 지연을 보상한 재생 신호(RF SUM)를 제공한다. 데이터 피트 형상의 조건 및 데이터 간의 간섭에 의한 시간 지연을 보상하기 전과 후의 재생 신호(RF SUM)를 비교한 파형은 도 5에 도시된 바와 같다. 도 5에서 알 수 있듯이 시간 지연을 보상한 재생 신호(RF SUM)가 시간 지연을 보상하기 전 재생 신호보다 크기가 커지고 이로 인해 변조도가 향상된다. 신호 처리에서 가장 중요한 신호의 변조도가 향상되면 신호 왜곡 및 신호 열화 등이 개선되므로 시스템의 성능을 높일 수 있다. 특히, 변조도가 향상된 재생 신호를 이용하게 되면 디포커스(Defocus) 마진(margin), 디트랙(Detrack) 마진, 반경방향의 틸트(Radial tilt) 마진, 트랙방향의 틸트(Tangential tilt) 마진이 높아져 시스템의 성능을 향상시킨다.
도 6은 본 발명에 의한 재생 신호 검출 회로의 다른 실시예에 따른 회로도로서, 디스크에 기록된 데이터 피트 형상의 조건이나 각 데이터 간의 간섭에 의해 발생되는 재생 신호의 시간 지연을 n 분할된 광 검출 소자 각각의 출력으로부터 검출하여, 발생된 시간 지연을 신호의 주기가 짧은 데이터 중심으로 보정한다.
도 6에 도시된 P/U(302), 제1 내지 제4 I/V 변환기(306,308,310,312)와 제1 및 제2 가산기(314,316)는 도 2에 도시된 P/U(202), 제1 내지 제4 I/V 변환기(206, 208,210,212)와 제1 및 제2 가산기(214,216)와 동일하므로 그 구성 및 동작 설명은 생략하고, 시간 지연 보상기(318)를 중심으로 설명하기로 한다.
도 6에 있어서, 시간 지연 보상기(318)의 대역 통과 필터(BPF: 320)는 피드백 입력되는 감산기(330)의 출력에 대해 소정의 신호 주기를 갖는 데이터에 해당하 는 대역의 신호만을 피크 홀드기(322)에 제공한다. 여기서, 소정의 신호 주기를 갖는 데이터는 신호의 주기가 짧은 데이터가 될 수 있다. 피크 홀드기(322)는 BPF(320)의 출력의 피크(peak_를 홀드(hold)해서 아날로그/디지털 변환기(ADC: 324)에 제공한다. ADC(324)는 피크 홀드기(322)의 출력을 디지털 데이터로 변환해서 최소값 검출기(326)에 출력한다. 최소값 검출기(326)는 ADC(324)의 출력에 대응하여 소정의 시간 보상 데이터를 딜레이(328)에 제공해서 광 검출 소자(304)의 출력(B+C)을 시간적으로 시프트시키고, 감산기(318), BPF(320), 피크 홀드기(322)를 통해 다시 ADC(324)의 출력을 얻는 과정을 반복하여 ADC(324)의 최소값을 먼저 검출하고, ADC(324)의 출력과 검출된 최소값과의 차이에 해당하는 시간 지연 보상 데이터를 딜레이(328)에 제공한다.
딜레이(328)는 제2 가산기(316)의 출력을 최소값 검출기(326)로부터 제공되는 시간 지연 보상 데이터에 해당하는 만큼 시간적으로 시프트시켜 감산기(330) 및 제3 가산기(332)에 동시에 제공한다. 감산기(330)는 제1 가산기(314)로부터 제공되는 광 검출 소자(304)의 출력(A+D)으로부터 딜레이(328)로부터 제공되는 시간 지연이 보상된 광 검출 소자(304)의 출력(B+C)을 감산해서 BPF(320)에 부궤환(negative feedback)시킨다. 제3 가산기(332)는 제1 가산기(314)의 출력과 딜레이(330)의 출력을 가산하여 시간 지연이 보상된 재생 신호(RF SUM)를 제공한다.
도 6에서는 신호의 주기가 짧은 데이터에 해당하는 광 검출 소자(304)의 출력간의 시간 지연을 보정함으로써 신호에서 가장 중요한 신호의 변조도를 향상시키고 나아가 시스템의 성능을 높일 수 있다.
본 발명은 광 검출 소자의 각 출력 간의 시간 지연을 보상함으로써 데이터 재생 신호의 변조도를 높일 수 있으며, 신호의 왜곡이나 열화를 최대로 억제하고 재생 신호의 에러 발생을 최소화하여 재생 신호의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 재생 신호를 이용하면 디포커스의 마진, 디트랙의 마진, 반경방향의 틸트의 마진, 트랙방향의 틸트 마진을 높이게 되어 시스템의 성능을 높일 수 있다.
Claims (22)
- 삭제
- 광 기록 매체로부터 반사되어 오는 광 신호를 다분할로 검출하는 광 검출 소자를 이용하여 재생 신호를 검출하는 방법에 있어서:(a) 상기 광 검출 소자의 출력간에 시간 차이를 검출해서 시간 차이가 발생한 광 검출 소자의 일부 출력을 광 검출 소자의 나머지 출력과 시간적으로 일치시켜서 시간 지연을 보상한 광 검출 소자의 일부 출력을 제공하는 단계; 및(b) 상기 시간 지연을 보상한 광 검출 소자의 일부 출력과 상기 광 검출 소자의 나머지 출력들을 합산하여 재생 신호로 제공하는 단계를 포함하며,상기 (a) 단계는,(a1) 광 검출 소자의 트랙 방향(tangential)으로 동일 선상에 있는 제1 출력들의 합과 제1 출력들과는 트랙 방향으로 동일 선상에 있지는 않지만 각각은 트랙방향으로 동일 선상에 있는 제2 출력들의 합을 이치화하여 제1 및 제2 이치화 신호를 제공하는 단계;(a2) 상기 제1 및 제2 이치화 신호간의 위상 차이를 검출해서 시간 지연 보상 신호로서 제공하는 단계; 및(a3) 보상 범위와 상기 시간 지연 보상 신호에 따라 상기 제2 신호들의 합 신호를 시간적으로 시프트하는 단계를 포함하는 재생 신호 검출 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 보상 범위는, 상기 재생 신호의 전체 데이터에 적응하여 연속적으로 시간 지연을 보상하기 위한 전체 데이터인 것을 특징으로 하는 재생 신호 검출 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 보상 범위는, 상기 재생 신호를 신호의 특성에 따라 소정의 신호 주기를 갖는 데이터에 대해 적응하여 부분적으로 시간 지연을 보상하기 위한 소정의 신호 주기를 갖는 데이터인 것을 특징으로 하는 재생 신호 검출 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 (a) 단계는,(a1) 광 검출 소자의 트랙방향으로 동일 선상에 있는 제1 출력들의 합으로부터 제1 출력들과는 트랙방향으로 동일 선상에 있지는 않지만 각각은 트랙방향으로 동일 선상에 있으며, 피드백 입력되는 시간 지연이 보상된 제2 출력들의 합을 감산하여 감산 결과를 제공하는 단계;(a2) 상기 감산 결과에서 소정의 신호 주기를 갖는 데이터에 대응하는 대역만의 피크 신호를 검출하는 단계;(a3) 시간 지연 보상 신호에 따라 상기 제2 신호들의 합 신호를 시간적으로 시프트해서 시간 지연이 보상된 제2 신호들의 합을 상기 (a1) 단계와 상기 (b) 단계에 동시에 제공하는 단계; 및(a4) 상기 (a1) 단계, (a2) 단계 및 (a3) 단계를 반복 수행하여 상기 피크 신호의 최소값을 먼저 검출하고, 검출된 최소값과 상기 피크 신호의 차이에 해당하는 상기 시간 지연 보상 신호를 제공하는 단계를 포함하는 재생 신호 검출 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 소정의 신호 주기를 갖는 데이터는 신호의 주기가 짧은 데이터인 것을 특징으로 하는 재생 신호 검출 방법.
- 삭제
- 제2항에 있어서, 상기 재생 신호는 시스템의 디포커스 마진을 높이는 데 사용하는 것을 특징으로 하는 재생 신호 검출 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 재생 신호는 시스템의 디트랙 마진을 높이는 데 사용하는 것을 특징으로 하는 재생 신호 검출 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 재생 신호는 시스템의 반경방향의 틸트 마진을 높이는 데 사용하는 것을 특징으로 하는 재생 신호 검출 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 재생 신호는 시스템의 트랙방향의 틸트 마진을 높이는 데 사용하는 것을 특징으로 하는 재생 신호 검출 방법.
- 삭제
- 광 기록 매체로부터 반사되어 오는 광 신호를 다분할로 검출하는 광 검출 소자를 포함하는 광 기록 및/또는 재생 장치에 있어서:상기 광 검출 소자의 출력간에 시간 차이를 검출해서 시간 차이가 발생한 광 검출 소자의 일부 출력을 상기 광 검출 소자의 나머지 출력과 시간적으로 일치시켜서 시간 지연을 보상한 광 검출 소자의 일부 출력을 제공하는 시간 지연 보상기; 및상기 시간 지연을 보상한 광 검출 소자의 일부 출력과 상기 광 검출 소자의 나머지 출력들을 합산하여 재생 신호를 제공하는 연산기를 포함하며,상기 시간 지연 보상기는,상기 광 검출 소자의 트랙방향으로 동일 선상에 있는 제1 출력들의 합과 제1 출력들과는 트랙방향으로 동일 선상에 있지는 않지만 각각은 트랙방향으로 동일 선상에 있는 제2 출력들의 합을 이치화하여 제1 및 제2 이치화 신호를 제공하는 제1 및 제2 이치화 회로;상기 제1 및 제2 이치화 신호간의 위상 차이를 검출해서 시간 지연 보상 신호로서 제공하는 위상 검출기; 및입력되는 보상 범위와 상기 시간 지연 보상 신호에 따라 상기 제2 신호들의 합 신호를 시간적으로 시프트하는 딜레이를 포함하는 재생 신호 검출 회로.
- 제13항에 있어서, 상기 보상 범위는, 상기 재생 신호의 전체 데이터에 적응하여 연속적으로 시간 지연을 보상하기 위한 전체 데이터인 것을 특징으로 하는 재생 신호 검출 회로.
- 제13항에 있어서, 상기 보상 범위는, 상기 재생 신호를 신호의 특성에 따라 소정의 신호 주기를 갖는 데이터에 대해서 적응하여 부분적으로 시간 지연을 보상하기 위한 소정의 신호 주기를 갖는 데이터인 것을 특징으로 하는 재생 신호 검출 회로.
- 제13항에 있어서, 상기 시간 지연 보상기는,상기 광 검출 소자의 트랙방향으로 동일 선상에 있는 제1 출력들의 합으로부터 제1 출력들과는 트랙방향으로 동일 선상에 있지는 않지만 각각은 트랙방향으로 동일 선상에 있으며 피드백 입력되는 시간 지연이 보상된 제2 출력들의 합을 감산하여 감산 결과를 제공하는 감산기;상기 감산 결과에서 소정의 신호 주기를 갖는 데이터에 대응하는 대역만을 필터링하는 대역 통과 필터;상기 대역 통과 필터의 출력으로부터 피크를 검출하는 피크 홀드기;상기 피크 홀드기의 출력을 디지털 신호로 변환하여 피크 데이터를 제공하는 아날로그/디지털 변환기;상기 피크 데이터의 최소값을 먼저 검출하고, 검출된 최소값과 상기 피크 데이터와의 차이에 해당하는 시간 지연 보상 신호를 제공하는 최소값 검출기; 및상기 시간 지연 보상 신호에 따라 상기 제2 신호들의 합 신호를 시간적으로 시프트해서 상기 시간 지연이 보상된 제2 신호들의 합을 상기 감산기와 상기 연산기에 동시에 제공하는 딜레이를 포함하는 재생 신호 검출 회로.
- 제16항에 있어서, 상기 소정 신호의 주기를 갖는 데이터는 신호의 주기가 짧은 데이터인 것을 특징으로 하는 재생 신호 검출 회로.
- 삭제
- 제13항에 있어서, 상기 재생 신호는 시스템의 디포커스 마진을 높이는 데 사용하는 것을 특징으로 하는 재생 신호 검출 회로.
- 제13항에 있어서, 상기 재생 신호는 시스템의 디트랙 마진을 높이는 데 사용하는 것을 특징으로 하는 재생 신호 검출 회로.
- 제13항에 있어서, 상기 재생 신호는 시스템의 반경방향의 틸트 마진을 높이는 데 사용하는 것을 특징으로 하는 재생 신호 검출 회로.
- 제13항에 있어서, 상기 재생 신호는 시스템의 트랙방향의 틸트 마진을 높이는 데 사용하는 것을 특징으로 하는 재생 신호 검출 회로.
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