KR100755833B1 - 광 기록 재생기의 등화 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

광 기록 재생기의 RF 신호 등화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 입력되는 RF 신호로부터 최소 길이를 갖는 T를 검출하여 미분함에 의해 ZCP에서의 기울기를 구하고, 상기 RF 신호로부터 최대 길이를 갖는 T를 검출하여 미분함에 의해 ZCP에서의 기울기를 구한 후 상기 최소 길이를 갖는 T의 기울기 값과 최대 길이를 갖는 T의 기울기 값의 차 신호에 따라 등화 파라미터를 제어하여 상기 RF 신호에 대한 등화를 수행함으로써, 배속에 상관없이 실시간으로 RF 신호의 등화를 수행할 수 있다.

등화, ZCP, 기울기

Description

광 기록 재생기의 등화 방법 및 장치{Equalizing method and apparatus of optical record/player}

도 1은 일반적인 광 기록 재생기의 구성 블록도

도 2a는 도 1에서 등화되기 전의 RF 신호의 파형도

도 2b는 도 1에서 등화된 후의 RF 신호의 파형도

도 3은 본 발명에 따른 광 기록 재생기의 등화 장치의 구성 블록도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

201 : 최소 길이 검출부 202 : 제 1 미분기

203 : 최대 길이 검출부 204 : 제 2 미분기

205 : 증폭기 206 : 비교기

207 : 등화기

본 발명은 광 기록 재생기에 관한 것으로서, 특히 광 기록매체 기록 재생시 광 기록매체로부터 반사되는 RF 신호를 자동으로 등화하는 방법 및 장치에 관한 것 이다.

일반적으로 광 기록 매체 즉, 광 디스크를 기록 재생하는 광 디스크 기록 재생 장치는 CD(compact disc), DVD(digital versatile disc)등과 같은 광 디스크를 기록 매체로 하여 상기 광 디스크에 기록된 데이터를 재생하거나, 상기 디스크에 데이터를 기록하는 장치이다.

일 예로, 기록 물질이 상 변화형 물질로 형성되어 있는 재기록 가능한 광 디스크에 데이터 기록하는 경우, 광 헤드에서 집속된 광을 열로 변환한 후 상기 열로 상 변화 기록 매질의 상태를 바꾸어 반사량이 변화되도록 한다. 그러면, 상기 상 변화형 디스크에 마크가 형성되면서 피트를 기록한다.

이때, 레이저 광은 피트(pit)가 있는 반사면의 반대측에서 입사된다. 따라서, 레이저 입사측면에서 보면 피트는 돌기로 보인다.

상기 피트는 폭이 0.4∼0.6㎛로, 1개의 피트 길이 및 피트와 피트의 간격은 콤팩트 디스크(CD)인 경우 3T에서 11T까지 9단계로, 디지털 다기능 디스크(DVD)인 경우 3T에서 14T까지 12단계로 구분된다. 여기서, T라고 하는 것은 클럭 펄스 1개분의 길이이며, 3T라고 하는 것은 3개의 클럭 펄스를 의미하고, 11T는 클럭 펄스 11개분의 길이에 해당한다.

그리고, 나선형으로 감기어 있는 트랙의 피트군을 보면 어떤 일정한 간격마다 특정한 피트 배열이 있고, 정기적으로 존재하는 피트 배열에는 동기 신호가 있으며, 동기 신호에서 다음 동기신호까지의 블록을 프레임(frame)이라 한다. 이때, 1 프레임은 다수개의 심볼 데이터로 구성된다.

도 1은 일반적인 광 디스크 기록 재생 장치에서 신호 처리 부분에 관련된 구성 블록도로서, 광 픽업(101)은 광 디스크에 데이터를 기록하거나 광 디스크에 기록된 데이터를 재생하기 위한 광 디스크의 지정된 위치에 레이저를 입사시키고, 그 반사광을 픽업하여 전기 신호로 변환한 후 RF 및 서보 에러 생성부(102)로 출력한다.

상기 RF 및 서보 에러 생성부(102)는 상기 광 픽업(101)에서 출력되는 전기 신호들을 조합하여 서보 제어를 위한 포커스 에러 신호, 트랙킹 에러 신호, 데이터 재생을 위한 RF 신호등을 생성한 후 상기 RF 신호는 증폭기(103)로 출력한다.

이때, 상기 광 픽업(101)으로 입사되는 반사광은 평평한 면에서는 밝게 되고, 피트 부분에서는 어둡게 되므로, 상기 RF 신호로 피트의 유무를 알 수 있다.

상기 증폭기(103)는 데이터 재생을 더욱 정확하게 하기 위해 상기 RF 신호를 일정 레벨 이상으로 증폭한 후 등화기(104)로 출력한다.

상기 등화기(104)는 상기 RF 신호의 잡음 및 왜율을 제거하고, 위상 보정 등을 수행한 후 데이터 슬라이싱부(105)로 출력한다.

상기 데이터 슬라이싱부(105)는 상기 파형 등화된 RF 신호를 기 설정된 슬라이스 레벨로 슬라이싱하여 디지털 신호로 변환한 후 디지털 신호 처리부(106)로 출력한다. 상기 디지털 신호 처리부(106)는 상기 디지털화된 RF 신호로부터 동기 신호를 검출하고, 상기 동기 신호를 이용하여 상기 디지털화된 RF 신호를 원래의 심볼 데이터로 복원한 후 디인터리빙, 에러 정정등을 수행하여 D/A 변환부(107)로 출력한다.

상기 D/A 변환부(107)는 상기 디지털 신호 처리부(106)에서 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한 후 스피커등으로 출력한다.

이때, 일정 수준 이상의 서보 특성을 확보한 후 광 픽업으로부터 얻은 아날로그 신호를 디지털 데이터로 정확하게 변환하기 위해서는 RF 레벨 및 크기가 확보되어야 한다. 특히, 3T, 4T와 같이 주파수가 높은 짧은 T의 경우 그 확보의 필요성이 더욱 현저하다. 이것이 상기 등화기(104)에서 등화를 하는 이유이다.

즉, DVD의 경우 피트의 길이는 3T에서 14T까지 9단계가 있는데, 각 T마다 주파수가 다르다. 여기서, T의 길이가 짧을수록 주파수는 높고, T의 길이가 길수록 주파수는 낮다. 즉, 3T의 주파수가 가장 높고, 14T의 주파수가 가장 낮다. 다시 말해, 3T가 14보다 14/3만큼 주파수가 높다.

따라서, 짧은 T의 경우 상기 증폭기(103)를 거칠 때 높은 주파수로 인해 신호의 일부가 깎일 수 있다. 이러한 신호를 데이터 슬라이싱부(105)에서 디지털 신호로 변환시 슬라이싱 레벨이 조금만 흔들려도 잘못된 신호로 변환될 수 있다. 예를 들어, 원래 T가 3T였다면 3T로 디지털화되는 것이 아니라 2T나 4T로 변환될 수도 있다.

이를 해결하기 위해 종래의 등화기(104)는 스펙에 명시된 대로 작은 T(예, 3T, 4T,...)의 주파수 대역의 게인을 일정한 값으로 올려주었다.

즉, RF 신호들은 사인파들의 형태로 볼 수 있고, 사인파의 특성상 제로 크로스 포인트(이하, ZCP)에서의 기울기가 가장 크다. 예컨대, 각 T들 사이의 기울기 값이 ZCP에서 가장 크게 차이가 난다.

이때, 도 2a에서와 같이 등화되지 않은 RF 신호의 경우, nT별로 ZCP의 시작 기울기는 모두 같다. 그 이유는 3T가 주파수 한계이므로 다른 T는 3T에 종속하기 때문에 다른 T는 3T의 기울기를 넘어갈 수 없기 때문이다. 그러므로, 각 T의 ZCP의 기울기는 모두 같다. 그러나, 도 2b와 같이 이상적으로 등화된 RF는 nT별로 ZCP의 기울기가 모두 틀리게 된다.

결국, 각 T의 ZCP에서의 기울기 정보를 알 수 있다면, 현재의 등화 상태와 앞으로 얼마만큼 등화를 하여야 할지를 추측해 낼 수 있다.

특히, 종래에는 트랙 서보 및 어드레스 리드까지 안정하게 검출되어야만 현재의 어드레스 및 트랙 위치를 판단하여 등화기의 등화 파라미터(예, 등화 필터 계수)를 바꿔 주었다.

따라서, 종래의 등화기는 배속이 달라져 주파수 대역이 올라가면 대응하지 못하는 단점이 있었다. 즉, 배속이 바뀔 때마다 배속을 판단하여 자동적으로 등화 파라미터 셋팅을 달리 해줄 수는 있으나 시간이 많이 걸려 실시간으로 등화를 제어하기가 어렵다. 특히, 최대 정각속도(CAV) 모드로 디스크를 돌릴 경우, 트랙 위치에 따라 달라지는 스핀들 속도에 적응하여 RF 등화를 할 수 없었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 어드레스 리드와 상관없이 일정 수준 이상의 RF 신호가 검출되기만 하면, 고정도의 미분기를 이용하여 그 형상을 하드웨어적으로 검출한 후 자동적으로 RF 등화 파라미터를 바꾸어 줌으로써, 배속에 상관없이 실시간으로 등화를 수행하는 광 기록 재 생기의 등화 방법 및 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 기록 재생기의 등화 방법은, 입력되는 RF 신호로부터 최소 길이를 갖는 T(T는 클럭 펄스 1개분의 길이)를 검출하여 미분하는 단계와, 상기 RF 신호로부터 최대 길이를 갖는 T를 검출하여 미분하는 단계와, 상기 두 미분 결과의 차 신호를 검출하는 단계와, 상기 차 신호에 따라 등화 파라미터를 제어하여 상기 RF 신호에 대한 등화를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 차 신호 검출 단계는 상기 최대 길이를 갖는 T의 미분 결과를

배만큼 증폭한 후 상기 최소 길이를 갖는 T의 미분 결과와의 차를 구하여 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 차 신호 검출 단계는 상기 최소 길이를 갖는 T의 미분 결과를

배만큼 증폭한 후 상기 최대 길이를 갖는 T의 미분 결과와의 차를 구하여 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 등화 단계는 상기 차 신호만큼 최소 길이를 갖는 T의 진폭을 크게 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 광 기록 재생기의 등화 장치는, 입력되는 RF 신호로부터 최소 길이를 갖는 T를 검출하는 최소 길이 검출부와, 상기 검출된 최소 길이를 갖는 T를 미분하여 RF 신호의 제로 크로스 포인트(ZCP)에서의 기울기를 구하는 제 1 미분부와, 상기 RF 신호로부터 최대 길이를 갖는 T를 검출하는 최대 길이 검출부와, 상기 검출된 최대 길이를 갖는 T를 미분하여 RF 신호의 제로 크로스 포인트(ZCP)에서의 기울기를 구하는 제 2 미분부와, 상기 제 1, 제 2 미분부의 기울기 차를 구한 후 상기 차 신호에 따라 등화 파라미터를 제어하여 상기 RF 신호에 대한 등화를 수행하는 등화부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 광 기록 재생기는, 광 기록매체로부터의 광 반사 신호를 이용하여 RF 신호를 생성하는 RF 신호 생성부와, 상기 RF 신호로부터 최소 길이를 갖는 T와 최대 길이를 갖는 T를 검출하여 각각 미분한 후 두 미분 결과의 차 신호에 따라 등화 파라미터를 제어하여 상기 차 신호만큼 최소 길이를 갖는 T의 진폭을 높이는 등화부와, 상기 등화부에서 등화된 RF 신호를 기 설정된 슬라이스 레벨로 슬라이싱하여 디지털 RF 신호로 변환하는 데이터 슬라이싱부와, 상기 디지털화된 RF 신호로부터 원래의 심볼 데이터를 복원한 후 에러 정정, 디인터리빙을 수행하는 디지털 신호 처리부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 광 디스크 기록 재생 장치 중 등화에 관련된 부분의 구성 블록도이다.

도 3을 보면, RF 신호로부터 최소 길이를 갖는 T를 검출하는 최소 길이 검출 부(201), 상기 검출된 최소 길이를 갖는 T를 미분하는 제 1 미분기(202), 상기 RF 신호로부터 최대 길이를 갖는 T를 검출하는 최대 길이 검출부(203), 상기 검출된 최대 길이를 갖는 T를 미분하는 제 2 미분기(204), 상기 제 2 미분기(204)의 출력을 기 설정된 비율로 증폭하는 증폭기(205), 상기 제 1 미분기(202)의 출력과 증폭기(205)의 출력을 비교하고, 비교 결과를 제어 신호로 출력하는 비교기(206), 및 상기 비교기(206)에서 출력되는 제어 신호에 따라 등화 파라미터를 제어하여 RF 신호의 등화를 수행하는 등화기(207)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명은 최대 길이를 갖는 T(DVD의 경우 14T)와 최소 길이를 갖는 T(DVD의 경우 3T)를 검출한 후 각각을 미분하여 ZCP에서의 기울기를 얻어내고, 그 값의 비율을 DVD의 경우 3/14가 되도록 등화기 특성을 바꾸어주는데 있다. 여기서, RF 신호를 사인파라고 가정하고 미분하면 진폭값은 주파수에 비례하게 된다.

그리고, 본 발명에서 최소 길이를 갖는 T와 최소 길이를 갖는 T를 이용하는 것은 가장 짧은 T와 가장 긴 T의 기울기 차가 가장 크므로 구분이 용이하기 때문이다. 이것은 하나의 실시예이며, 비교적 짧은 길이를 갖는 T와 비교적 긴 길이를 갖는 T를 이용할 수도 있다.

본 발명에서는 최소 길이를 갖는 T와 최소 길이를 갖는 T를 이용하는 것을 실시예로 하였으므로, 최소 길이 검출부(201)는 입력되는 RF 신호로부터 최소 길이를 갖는 T(일 예로, DVD, CD의 경우 3T)를 검출하여 제 1 미분기(202)로 출력하고, 최대 길이 검출부(203)는 입력되는 RF 신호로부터 최대 길이를 갖는 T(일 예로, DVD의 경우 14, CD의 경우 11T)를 검출하여 제 2 미분기(204)로 출력한다.

상기 제 1 미분기(202)는 최소 길이를 갖는 T를 미분하여 최소 길이를 갖는 T의 기울기를 구하여 비교기(206)로 출력하고, 제 2 미분기(204)는 최대 길이를 갖는 T를 미분하여 최대 길이를 갖는 T의 기울기를 구하여 증폭기(205)로 출력한다.

즉, 상기 제 1 미분기(202)에서 최소 길이를 갖는 T를 미분하면 ZCP에서의 최소 길이를 갖는 T의 기울기가 구해지고, 제 2 미분기(204)에서 최대 길이를 갖는 T를 미분하면 ZCP에서의 최대 길이를 갖는 T의 기울기가 구해진다.

이때, 3T의 진폭을 14T와 같게 하려면, 기울기를 바꾸어 주면 된다.

따라서, 상기 증폭기(205)는 최대 길이를 갖는 T의 기울기 값을 3/14배만큼 증폭한 후 비교기(206)로 출력된다. 즉, 상기 최대 길이를 갖는 T의 기울기를 3/14배만큼 줄이는 것이다.

여기서, 상기 증폭기(205)가 제 2 미분기(204) 뒷단에 배치되는 것은 하나의 실시예이며, 제 1 미분기(202) 뒷단에 배치될 수도 있다.

만일, 상기 증폭기(205)가 제 1 미분기(202) 뒷단에 배치된다면 상기 증폭기는 14/3배만큼 제 1 미분기(202)에서 미분된 최소 길이를 갖는 T의 기울기 값을 증폭하게 된다.

본 발명에서는 상기 증폭기(205)가 제 2 미분기(204) 뒷단에 배치되는 것을 실시예로 한다.

따라서, 상기 비교기(206)는 상기 제 1 미분기(202)의 출력과 상기 증폭기(205)의 출력을 입력받아 두 기울기의 차를 구한다. 상기 차 신호는 등화 파 라미터를 바꾸어주는 제어 신호로서 등화기(207)로 출력된다.

상기 등화기(207)는 상기 제어 신호에 의해 입력되는 기울기 차만큼 짧은 T의 진폭을 보상한다. 즉, 상기 등화기(207)는 제어 신호에 따라 가장 짧은 T와 가장 긴 T의 진폭(즉, 크기)가 어느 정도 일치하도록 등화 파라미터(예, 등화 필터 계수)를 조정한다. 일 예로, 상기 증폭기(205)에서 14T의 기울기를 3/14배만큼 줄였으므로 등화된 3T는 14/3배로 기울기가 커지면서 3T와 14T의 진폭이 거의 일치하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 광 기록 재생기의 등화 방법 및 장치에 의하면, 미분기를 통해 최소 길이를 갖는 T와 최대 길이를 갖는 T의 기울기를 구한 후 두 기울기의 차만큼 자동적으로 등화기의 등화 파라미터를 조정함으로써, 배속에 상관없이 실시간으로 RF 신호의 등화를 수행할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (8)

1. 광 기록매체로부터의 광 반사 신호를 이용하여 RF 신호를 생성하고 상기 RF 신호의 등화를 수행하는 방법에 있어서,

   (a)상기 RF 신호로부터 최소 길이를 갖는 T(T는 클럭 펄스 1개분의 길이)를 검출하여 미분하는 단계;

   (b)상기 RF 신호로부터 최대 길이를 갖는 T를 검출하여 미분하는 단계;

   (c)상기 (a)단계 또는 (b)단계에서 얻은 미분 결과 중 어느 하나를 상기 최소 길이를 갖는 T와 최대 길이를 갖는 T의 비율에 따라 증폭하는 단계;

   (d)상기 (a)단계 또는 (b)단계에서 얻은 미분 결과와 상기(c)단계에서 증폭된 미분 결과의 차 신호를 검출하는 단계; 그리고

   (e)상기 차 신호에 따라 등화 파라미터를 조정하여 상기 RF 신호에 대한 등화를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생기의 등화 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 (c)단계 내지 (d)단계는,

   상기 최대 길이를 갖는 T의 미분 결과를

   

   배만큼 증폭한 후 상기 최소 길이를 갖는 T의 미분 결과와의 차 신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생기의 등화 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 (c)단계 내지 (d)단계는,

   상기 최소 길이를 갖는 T의 미분 결과를

   

   배만큼 증폭한 후 상기 최대 길이를 갖는 T의 미분 결과와의 차 신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생기의 등화 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 (e)단계는,

   상기 차 신호에 상응하여 등화 파라미터를 조정함을 특징으로 하는 광 기록 재생기의 등화 방법.
5. 광 기록매체로부터의 광 반사 신호를 이용하여 RF 신호를 생성하고 상기 RF 신호의 등화를 수행하는 장치에 있어서,

   상기 RF 신호로부터 최소 길이를 갖는 T를 검출하는 최소 길이 검출부;

   상기 검출된 최소 길이를 갖는 T를 미분하여 RF 신호의 제로 크로스 포인트(ZCP)에서의 기울기를 구하는 제 1 미분부;

   상기 RF 신호로부터 최대 길이를 갖는 T를 검출하는 최대 길이 검출부;

   상기 검출된 최대 길이를 갖는 T를 미분하여 RF 신호의 제로 크로스 포인트(ZCP)에서의 기울기를 구하는 제 2 미분부;

   상기 미분 결과 중 어느 하나를 상기 최소 길이를 갖는 T와 상기 최대 길이를 갖는 T의 비율에 따라 증폭하고, 증폭된 미분 결과와의 차 신호에 따라 등화 파라미터를 제어하여 상기 RF 신호에 대한 등화를 수행하는 등화부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생기의 등화 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 등화부는

   상기 최대 길이를 갖는 T의 기울기 값을

   

   배만큼 증폭하는 증폭기와,

   상기 제 1 미분부에서 검출된 최소 길이를 갖는 T의 미분 결과와 상기 증폭기를 통해 증폭된 결과와의 차를 구하여 출력하는 비교기와,

   상기 비교기의 차 신호에 따라 등화 필터 계수를 조정하는 등화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생기의 등화 장치.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 등화부는

   상기 최소 길이를 갖는 T의 기울기 값을

   

   배만큼 증폭하는 증폭기와,

   상기 제 2 미분부에서 검출된 최대 길이를 갖는 T의 미분 결과와 상기 증폭기를 통해 증폭된 결과와의 차를 구하여 출력하는 비교기와,

   상기 비교기의 차 신호에 따라 등화 필터 계수를 조정하는 등화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생기의 등화 장치.
8. 광 기록매체로부터의 광 반사 신호를 이용하여 RF 신호를 생성하는 RF 신호 생성부;

   상기 RF 신호로부터 최소 길이를 갖는 T와 최대 길이를 갖는 T를 검출하여 각각 미분하는 미분기와, 상기 미분 결과의 어느 하나를 상기 최소 길이를 갖는 T와 상기 최대 길이를 갖는 T의 크기 비에 따라 증폭하는 증폭기, 및 어느 하나가 증폭된 두 미분 결과의 차 신호에 따라 등화 파라미터를 조정하는 등화기를 포함하여 진폭을 조절하는 등화부;

   상기 등화부에서 등화된 RF 신호를 기 설정된 슬라이스 레벨로 슬라이싱하여 디지털 RF 신호로 변환하는 데이터 슬라이싱부; 그리고

   상기 디지털화된 RF 신호로부터 원래의 심볼 데이터를 복원한 후 에러 정정, 디인터리빙을 수행하는 디지털 신호 처리부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생기.

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