KR100908513B1

KR100908513B1 - 광 저장 매체의 워블 트랙으로부터 정보를 얻는 방법 및 회로, 및 이 회로를 구비하고 광 저장 매체로부터 판독 또는 기록하기 위한 어플라이언스

Info

Publication number: KR100908513B1
Application number: KR1020047001895A
Authority: KR
Inventors: 뷔흘러크리스티안; 우베 레쉬케
Original assignee: 톰슨 라이센싱
Priority date: 2001-08-16
Filing date: 2002-08-05
Publication date: 2009-07-20
Also published as: US7151719B2; MXPA04001362A; AU2002333327A1; CN1543643A; WO2003017260A3; JP2005500639A; EP1461805B1; DE60229663D1; WO2003017260A2; DE10140325A1; US20040174778A1; CA2456419A1; KR20040023727A; JP4033128B2; CN1287364C; EP1461805A2

Abstract

본 발명은 광 저장 매체(34)의 워블 트랙(36)에 포함된 정보(INF)를 복구하기 위한 방법 및 회로에 관한 것이다. 본 발명의 하나의 목적은, 광 저장 매체(34)로부터 판독 및/또는 기록하기 위한 어플라이언스에서, 스위프 주파수와 최저 신호 주파수가 서로 근접한 경우에도, 워블 신호(TW) 내 데이터 신호 성분(AS')의 교란을 정정할 수 있는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명에 따라, 본 목적은, 광 저장 매체(34) 상의 트랙(36)에 포함된 데이터를 판독하는데 사용되는 광검출기(1)의 2개의 검출기 절반영역(1A+1D, 1B+1C)으로부터의 신호들(A+D, B+C)에, 광 저장 매체로부터 판독 및/또는 기록하기 위한 어플라이언스가 동작하는 동안 다이나믹하게 조정되는 가중 계수(K1, K2)가 제공되는 것에 의해 달성된다. 이 가중 계수(K1, K2)를 조정하기 위하여, 얻어진 스위프 주파수 신호(TW)는 데이터 신호(HF)에 연결된다.

Description

광 저장 매체의 워블 트랙으로부터 정보를 얻는 방법 및 회로, 및 이 회로를 구비하고 광 저장 매체로부터 판독 또는 기록하기 위한 어플라이언스{METHOD AND CIRCUIT FOR OBTAINING INFORMATION FROM A WOBBLE TRACK OF AN OPTICAL STORAGE MEDIUM, AND APPLIANCE FOR READING FROM OR WRITING TO OPTICAL STORAGE MEDIA HAVING THE CIRCUIT}

본 발명은 광 저장 매체의 워블 트랙(wobbled track)에 포함된 정보를 복구하기 위한 방법 및 회로에 관한 것이다.

이와 같은 방법은, 예를 들어, 워블 트랙이 형성된 광 저장 매체로부터 판독 및/또는 기록하기 위한 어플라이언스에서, 워블 트랙으로부터 어드레스 정보를 얻거나 또는 이 워블 주파수를 기록 클록(write clock)을 생성하는데 사용하기 위하여 사용된다.

일반적으로, 디스크 형태로 이루어지며 판독 및/또는 기록하기에 적당한 광 저장 매체에는, 엠보싱된 트랙이 인터리빙된 나선형이나 동심원을 나타내도록 엠보싱된 트랙이 형성되어 있다. 특별히 기록하기에 적당한 광 저장 매체인 경우에, 이 엠보싱된 트랙은 이 저장 매체 위의 특정 위치를 찾기 위하여, 추가적으로 특수 형태로 굴곡형성(wobbled)되어 있다. 이것은, 이 트랙이 대체로 직선으로 엠보싱되어 있는 것이 아니라 곡선(serpentine lines)으로 엠보싱되어 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 이들 곡선의 형상은 이 광 저장 매체 위의 특정 위치를 식별하는데 사용되는 어드레스 정보를 포함할 수 있다. 여러 가지 방법이 코딩을 위해 사용되는 데, 그 예로는 주파수 변조법이나 위상 변조법이 포함된다. 나아가, 이 워블 신호는 회전 속도 정보를 위해 또는 기록 데이터 속도를 미리 설정하기 위해서도 사용될 수 있다.

보통, 이런 트랙 워블의 변조 시프트는 작게 유지되어, 트랙 제어와 데이터 신호의 판독 품질에 눈에 띄는 영향을 주지 않는다. 변조 시프트는 그리하여 트랙 분리 거리의 수 퍼센트 정도로 유지된다. 나아가, 변조 주파수는, 전형적으로 트랙킹 조정기의 상부 차단 주파수를 초과하지만 데이터 신호의 최저 신호 주파수보다는 미만인 주파수 대역 내에 존재하도록 설계된다. 그러나, 변조 시프트가 작다는 것은 변조 시프트로부터 얻은 워블 신호의 신호 대 잡음 비(signal-to-noise ratio )가 비교적 작다는 것을 의미한다. 그럼에도 불구하고, 코딩된 정보와 기본 주파수는, 판독과 기록이 신뢰할만하도록 하기 위하여 신뢰성 있게 코딩되고 재구성될 수 있어야 한다. 그리하여 교란 잡음 성분이 효과적으로 억압되어야만 한다.

US 5,717,679는 워블 트랙의 임의의 편심성(eccentricity)으로 인해 발생되는 워블 신호 내의 잡음 성분을 정정할 수 있는 시스템을 개시한다. 이를 위해 개시된 회로는 2개의 검출기 절반 영역의 여러개의 조명 레벨을 보상하기 위하여 가변 이득 증폭기를 사용한다. 이 시스템은 22.05KHz의 워블 주파수를 사용하는 CD-R 기술에 기초하고 있다. 데이터 신호의 최저 신호 주파수는 934KHz이기 때문에, 마찬가지로 워블 신호에 존재하는 이들 데이터 신호 성분은 US 5,717,679에 또한 기술된 바와 같이 저역통과 필터에 의하여 용이하게 제거될 수 있다. 이런 알려진 시스템의 한 가지 단점은, 예를 들어, DVD 기술의 경우에서와 같이, 최저 신호 주파 수에 근접한 워블 주파수(워블 주파수 825KHz)를 사용할 때 저역통과 필터링이 불가능하다는 점이다. 그리하여 교란 데이터 신호 성분은 높은 워블 주파수에서 상기 개시된 시스템으로는 제거될 수 없게 된다.

본 발명의 하나의 목적은, 광 저장 매체로부터 판독 및/또는 기록하기 위한 어플라이언스에서, 워블 주파수와 최저 신호 주파수가 서로 근접한 경우에도, 워블 신호 내의 교란 데이터 신호 성분을 제거할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따라, 본 목적은, 워블 신호가 얻어지며 광 저장 매체의 트랙에 포함된 데이터를 판독하는데 사용되는 광검출기의 2개의 검출기 절반 영역으로부터의 신호들에 이 어플라이언스의 동작 동안 다이나믹하게 조정되는 가중 계수가 제공되는 것에 의해 달성된다. 이 가중 계수를 조정하기 위하여, 얻어진 워블 신호 내 데이터 신호 성분은 데이터 신호에 연결된다. 가중 계수를 다이나믹하게 조정하는 것에 의해, 만약 동작 동안 광검출기의 조명 레벨에 어떤 변화가 일어난다 하더라도, 워블 신호 내 데이터 신호 성분이 항상 최적으로 억압된다는 장점이 제공된다.

본 발명에 따라, 광검출기의 2개의 검출기 영역으로부터의 신호들에는 서로 상반되는 가중 계수(opposing weighting factors)가 제공된다. 이것은, 2개의 검출기 면으로부터의 신호들 사이의 차이로부터 얻어지는 워블 신호의 진폭이 가중 계수에 의해 영향을 받지 않는다는 장점을 가지고 있다.

본 발명에 따라, 데이터 신호는 워블 신호의 데이터 신호 성분에 연결되기 전에 디지털화(digitised)되어, 그 결과 연결 공정은 동기 복조 공정으로 수행되게 한다. 디지털화된 데이터 신호를 사용하는 것의 장점은, 동기적인 복조가 ±1과의 곱셈을 나타내며 기술적으로 이것은 용이하게 수행될 수 있다는 점이다.

워블 신호는 유리하게 데이터 신호 성분을 결정하기 전에 정규화된다(normalized). 이것은, 예를 들어, 하나의 검출기 절반 영역으로부터의 신호 또는 평균화된 합산 신호에 의하여 수행될 수 있다. 결과적으로, 워블 신호의 진폭은 광 스캐너에서 광원의 광 출력에 또는 광 저장 매체에 대한 반사율에 덜 종속된다. 가중 계수를 다이나믹하게 조정하기 위한 제어 루프의 반응 시간(reaction time)도 또한 이들 변수들에 덜 종속된다. 평균화된 합산 신호를 사용하는 것의 하나의 장점은, 이러한 평균화된 합산 신호가 광 저장 매체로부터 판독 및/또는 기록하기 위한 어플라이언스에 일반적으로 이미 이용가능하다는 점이다.

본 발명에 따른 다른 방법에서, 워블 신호의 진폭은, 2개의 검출기 절반 영역으로부터 오는 신호들이 각 평균화된 합산 신호에 의하여 개별적으로 정규화되게 함으로써 일정하게 유지된다.

본 발명에 따라, 워블 신호 내 교란 데이터 신호 성분은 위에서 언급된 방법 중 하나를 사용하는 회로에 의하여 제거된다.

본 발명에 따른 방법 또는 본 발명에 따른 회로는 광 저장 매체로부터 및/또는 기록하기 위한 어플라이언스에서 광 저장 매체 상의 워블 트랙에 포함된 정보를 복구하기 위해 유리하게 사용된다.

본 발명은 유리한 예시적인 실시예에 대해 도 1 내지 도 9를 사용하여 이하 본문에서 설명될 것이다. 유리한 예시적인 실시예의 조합들도 물론 본 발명의 적용 가능 영역 내에 있다. 도 1 내지 도 9에서, 동일한 참조 부호는 동일한 구성성분과 신호를 나타낸다.

도 1 은 종래 기술에 따른 워블 신호를 얻기 위한 장치(arrangement)를 보여주는 도면.

도 2 는 가중 계수를 자동적으로 조정하기 위한 본 발명에 따른 장치를 보여주는 도면.

도 3 은 도 2에 대응하는 장치의 변형예를 예시하는 도면.

도 4 는 데이터 신호를 진폭 조정한 도 2에 대응하는 장치를 도시하는 도면.

도 5 는 데이터 신호가 정규화된 도 2에 대응하는 장치를 예시하는 도면.

도 6 은 워블 신호가 정규화된 도 2에 대응하는 장치를 예시하는 도면.

도 7 은 워블 신호를 진폭 조정한 도 2에 대응하는 장치를 예시하는 도면.

도 8 은 2개의 검출기 절반영역의 신호들이 정규화된 도 2에 대응하는 장치를 예시하는 도면.

도 9 는 가중 계수를 자동적으로 조절하기 위한 본 발명에 따른 장치를 구비하는 광 저장 매체로부터 판독 및/또는 기록하기 위한 어플라이언스를 보여주는 도면.

도 9 은 광 저장 매체 위의 워블 트랙(36)에 포함된 정보(INF)를 얻기 위한 본 발명에 따른 장치(38)를 구비하는 광 저장 매체(34)로부터 판독 및/또는 기록하기 위한 어플라이언스를 도시한다. 광원(30)으로부터 방출되는 주사빔(40)은 콜리메이터(31)에 의해 시준되며 빔 스플리터(32)에 의하여 방향 전환된다. 대물 렌즈(33)는 주사빔(40)을 정보를 지니고 있는 광 저장 매체(34)의 층(35)의 워블 트랙(36)으로 집중시킨다. 정보를 지니고 있는 층으로부터 반사된 주사빔(40)은 대물 렌즈(33)에 의하여 시준되며 이미징 유닛(37)에 의하여 광검출기(1) 위에 이미지 형성된다. 트랙킹 에러 신호(TW')와 정보(INF)는, 광 저장 매체(34) 위의 워블 트랙(36)에 포함된 정보(INF)를 복구하기 위해 본 발명에 따른 장치(38)에 의하여 광검출기(1)로부터 오는 신호들(A, B, C, D)로부터 얻어진다. 트랙킹 에러 신호 (TW')는 트랙킹 조정기(39)에 공급되며, 이 트랙킹 조정기(39)는 자체적으로 주사빔(40)이 워블 트랙(36)의 트랙 중심에 가능한 한 근접하게 이동하도록 보장한다.

도 1 은 종래 기술에 따라 광 저장 매체(34)의 워블 트랙(36)에 포함된 정보 (INF)를 디코드하기 위해 디코딩 유닛(8)에 의하여 사용되는 워블 신호(TW)를 얻기 위한 장치를 도시한다. 워블 신호를 얻기 위한 기초는 광검출기(1)로부터 오는 신호들(A, B, C, D)을 연결하는 것이다. 이것은, 도 9에 도시된 바와 같이, 광 저장 매체(34)에 도달하는 주사빔(40)이 푸시-풀 트랙킹 제어법(push-pull tracking control method)을 가능하게 할 수 있게 해주는 효과를 가져오는 특성을 사용한다. 이 효과는, 정보를 지니는 메모리 층(35)으로부터 광검출기(1)의 방향으로 반사된 수직한 빔{0 차(zeroth order)}이 존재할 뿐만 아니라, 메모리 층(35)의 면에 정확히 수직으로 반사되지 않는 고차 빔(higher-order beams) 또한 존재하도록 하는 회 절 효과가 트랙(36)의 에지에서 발생하는 원리에 기초하고 있다. 이 경우에, 대물 렌즈(33)는 반사된 0차 및 ±1차 빔을 집속시키고 이 집속된 빔을 적어도 2개의 영역(1A+1D, 1B+1C)으로 세부 분할되어 있는 광검출기(1) 위에 이미지 형성하기 위해 일반적으로 사용된다. 이 과정에서, 트랙킹 위치의 함수로서 0차와 ±1차 사이의 중첩 영역에는 서로 다른 세기의 소멸 간섭이 형성되는데, 이것이 트랙킹 에러 신호(TW')의 형태로 평가된다. 결과적인 트랙킹 에러 신호(TW')는 이리하여 푸시-풀 트랙킹 에러 신호라고 부른다.

이 트랙킹 에러 신호(TW')를 얻기 위해, 광검출기(1)로부터 오는 출력 신호들(A, B, C, D)은 증폭기들(2)에 의하여 먼저 증폭되며, 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 이후 연결된다. 광검출기(1)는 전형적으로 트랙킹 에러 신호(TW') 외에 동시에 초점 에러 신호(focusing error signal)(도시되지 않음)를 얻기 위하여, 4개의 영역(1A, 1B, 1C, 1D)으로 세부 분할된다. 그러나, 푸시-풀 효과를 사용하여 트랙킹 에러 신호(TW')를 얻기 위해서는, 광검출기(1)를 우측 절반 영역(1B+1C)과 좌측 절반 영역(1A+1D)으로 세부 분할하고 이들 2개의 검출기 절반 영역으로부터 오는 출력 신호들을 서로 감산하는 것만으로 충분하다. 4-사분면 검출기(four-quadrant detector)의 경우에, 이것은 2개의 가산기(4, 5)를 사용하여 논리 동작 (A+D 및 B+C)을 먼저 수행함으로써 행해진다. 차이 신호{(A+D)-(B+C)}는 이후 차분 증폭기(6)에 의하여 형성된다. 이 방식으로 얻어진 차이 신호{(A+D)-(B+C)}는 이후 트랙킹 에러 신호(TW')로서 트랙킹 조정기(39)에 공급된다. 트랙킹 조정기(39)는, 조정기로서, 주사빔(40)이 미리 결정된 트랙(36)의 트랙 중심에 가능한 한 근접하 게 이동되도록 보장한다.

광 저장 매체(34)의 워블 트랙(36)에 포함된 정보(INF)를 디코드하기 위하여 또는 기록 클록을 형성하기 위하여, 워블 신호(TW)는 디코딩 유닛(8)에 공급되며, 이 디코딩 유닛(8)은, 예로서, 어드레스 정보 및/또는 기록 클록을 출력한다. 워블 신호(TW)는, 필터(7)에 의하여, 푸시-풀 트랙킹 에러 신호(TW')로부터 필터링을 통해 자체적으로 형성된다.

다른 한편으로, 광 저장 매체(34)의 정보 콘텐츠를 나타내는 데이터 신호(HF)는 가산기(3)에서 가산함으로써 광검출기(1)로부터의 출력 신호(A, B, C, D)로부터 형성된다. 광검출기 신호(A, B, C, D)를 가산하는 것에 의해 검출하기 위하여, 정보는 광 저장 매체(34) 위에 밝고/어두운 콘트라스트를 기록하거나 소위 피트(pit)를 엠보싱함으로써 저장된다.

주사빔(40)이 엠보싱된 트랙(36)의 중심을 따라가고 있으면, 주사빔(40)은 정보를 지니고 있는 광 저장 매체(34)의 층(35)에서 반사되어, 그 결과 이상적으로는 둥근 광 스폿이 광검출기(1) 상에 이미지 형성되며, 광검출기(1) 면들에서, 푸시-풀 효과로 인해 생기는 앞서 언급된 간섭이 관측된다. 이런 광 스폿의 총 세기는 주사빔(40)에 의하여 조명되는 영역의 밝기 콘트라스트에 의하여 변조된다.

데이터가 밝기 차를 유발하는 구조에 의하여 저장되기 때문에, 광 스폿의 세기는, 이 세기가 메모리 층(35) 위의 데이터에 대응하도록 그에 따라 변조된다. 이상적으로, 이것은 2개의 검출기 절반 영역(1A+1D, 1B+1C) 위에 동기 방식으로 수행된다. 트랙킹 에러 신호(TW')와 이 신호로부터 유도된 워블 신호(TW)는 검출기 절 반 영역(1A+1D, 1B+1C)으로부터의 신호들 사이의 차이{(A+D)-(B+C)}로부터 유도되기 때문에, 밝기 콘트라스트에 의해 유발된 데이터 신호 성분은 차분 증폭기(6)에 의한 감산 과정 동안 상쇄된다. 그러나, 광검출기(1) 위의 주사빔(40)의 이미지 형성이 이상적으로는 축방향으로 대칭적이지 않는다면, 데이터 신호 성분(AS')은 워블 트랙(36)을 나타내는 원하는 신호 성분 위에 중첩된다. 이것에 의해 이전의 신호 성분 뿐만 아니라 워블 트랙(36)에 의해 유발된 이들 신호 성분들도 평가할 수 없게 되며, 그로 인해 어드레스 평가시 에러가 발생한다.

광검출기(1)의 2개의 절반 영역{(1A+1D), (1B+1C)}으로부터 나오는 출력 신호들{(A+D, B+C)} 사이의 가중 계수가, 차분 증폭기(6)에 의한 감산 과정 이전에, 변화하게 되면 개선이 이루어지는데, 그 결과 교대하는 광 진폭의 콘트라스트 종속 성분이 광검출기(1)의 2개의 절반 영역(1A+1D, 1B+1C)에 대해 상쇄된다.

이 때문에, 4개의 광검출기 신호(A, B, C, D)는 증폭기(2)에 의하여 먼저 증폭된다. 2개의 신호 요소{(A+D), (B+C)}는 가산기(4, 5)에서 합산함으로써 생성되며, 이들 합산 값은 광검출기(1)의 각 절반 영역(1A+1D, 1B+1C)에 대한 변조 신호를 재생한다. 후속 감산 과정 이전에, 신호(A+D)는 가변적으로 조정가능한 이득 (K1)을 갖는 증폭기(9K1)를 통과하게 되며, 그 결과 차이 신호(TW')는 다음의 관계식에 따라 형성된다:

TW' = K1 ×(A+D)-(B+C)

가중 계수 부여 과정에 의해 검출기 절반 영역(1A+1D, 1B+1C) 위에 이미지 형성된 데이터 신호 성분은 서로 다른 변조의 결과 감산 과정 이전에 동일한 크기 로 설정되게 되어, 그로 인해 이들 신호 성분은 서로 상쇄된다. 이것은, 가변적으로 조정가능한 이득(K2)을 갖는 증폭기(9K2)를 통해 신호(B+C)를 통과시키는 것에 의해 동일한 방식으로 또한 달성될 수 있으며, 이는 다음의 신호 계산식:

TW' = (A+D) - K2 ×(B+C)

에 대응한다.

이 2개의 솔루션은, 차이 신호(TW')의 최종 진폭이 가중 계수(K1, K2) 설정값의 함수로서 변화한다는 공통 특성을 가진다. 이것은 2개의 신호{(A+D), (B+C)}가 가중되게 함으로써 그리고 가중 계수(K1, K2)가 K2=1-K1으로 되도록 서로 매칭되게 함으로써 회피될 수 있다. 이리하여 다음의 신호 계산식, 즉

TW' = K1 ×(A+D) - (1-K1) ×(B+C)

가 사용된다.

트랙킹 에러 신호(TW')는 잔류하는 트랙킹 에러 등에 의해 유발된 저 주파수 교란과 같은 임의의 다른 원치 않는 신호 성분을 보통 가지는데, 이 트랙킹 에러 신호(TW')에서 디코딩 유닛(8)에 공급되는 워블 신호(TW)를 얻기 위하여 이 트랙킹 에러 신호(TW')로부터 이 원치 않는 신호 성분이 필터(7)에 의하여 제거된다.

그러나, 광 저장 매체(34)로부터 판독 및/또는 기록하기 위한 어플라이언스의 동작 동안, 가열, 노화 또는 다른 교란 변수들에 의해 유발된, 광검출기(1) 위의 세기 분포 또는 이미지의 위치가 변화하는 상황이 일어날 수 있다. 이와 같은 상황은 특히 초점 제어 또는 트랙킹 제어(39)시에 에러가 잔류한 결과 발생할 수 있다. 만약 가중 계수(K1, K2)가 어플라이언스의 제조 동안 단 한번만 설정된다면, 이러한 변수를 보상하는 것, 즉 다이나믹하게 변화시키는 것은 불가능하다.

이 단점을 극복하기 위하여, 교란 데이터 신호 성분이 아마도 감산 과정(6)에서 뿐만 아니라 서로 상쇄되도록 동작하는 동안 자동적으로 가중 계수(K1, K2)를 조정하는 것이 유리하다.

광검출기(1)로부터 나오는 신호들(A, B, C, D)을 합산함으로써 얻어진 데이터 신호(HF)가 차이 신호(TW') 또는 워블 신호(TW)로부터의 데이터 신호 성분(AS')과 곱해지며, 곱한 결과값이 적분되고 적분 결과값이 가중 계수를 조정하는데 사용되는, 가중 계수(K1, K2)를 자동적으로 조정하기 위한 본 발명에 따른 장치가 도 2에 도시되어 있다.

도 1에 기술된 방식으로 얻어진 차이 신호(TW')는 저 주파수 교란 신호를 가지는데, 이 차이 신호(TW')로부터 데이터 신호 주파수 대역만을 통과시킬 수 있는 필터(10)에 의하여 저 주파수 교란 신호가 제거되며, 그리고 이 저 주파수 교란 신호가 제거된 차이 신호(TW')가 곱셈기(11)의 제 1 입력에 공급된다. 워블 신호(TW)가 또한 차이 신호(TW') 대신에 사용될 수 있다. 곱셈기(11)의 제 2 입력에는 필터(10b)에 의하여 저 주파수 교란 신호가 제거된 데이터 신호(HF)가 공급된다. 이 곱셈기(11)로부터 나오는 출력 신호는 적분기(12)에 의해 적분된다. 적분기(12)로부터 나오는 출력 신호는 제 1 가중 계수(K1)를 제어하는 반면, 컨버터(13)에 의해 변환되는 출력 신호는 제 2 가중 계수(K2)를 제어한다. 컨버터(13)는 예를 들어, 디바이더, 인버터, 또는 기능 블록이며, 이것은 어떤 값 x에 대해, 1-x의 값을 계산한다. 물론, 다른 컨버터가 또한 사용될 수 있다.

본 발명은 서로 동위상인 2개의 검출기 절반 영역(1A+1D, 1B+1C) 위에 광 변조를 교대로 하는 것에 기초하고 있다. 이런 이유로, 광검출기 영역(1A, 1B, 1C, 1D)으로부터 나오는 출력 신호(A, B, C, D)의 합은 데이터 신호를 얻는데 사용된다. 광검출기(1)에서 생성되는 전압은 이 경우에 광 저장 매체(34)로부터 반사된 세기에 비례한다.

해당 상황이 2개의 검출기 절반 영역(1A+1D, 1B+1C)에도 적용되며, 그 결과, 가중 계수(K1, K2)가 차분 증폭기(6)에 의하여 감산 과정 동안 2개의 브랜치 (branch)에서 동일하게 설정되는 경우, 데이터 신호 성분은, 진폭이 동일한 한, 서로 상쇄된다. 그러나, 여기에 진폭의 차이가 있는 경우에는, 원치 않는 데이터 신호 성분(AS')이 감산 과정 이후 차이 신호(TW')에 잔존하며 그리고 이것은 필터(7)에 의하여 필터링된 후 워블 신호(TW)에도 존재하게 된다. 이 데이터 신호 성분 (AS')은, 광검출기(1) 중 어느 쪽 절반영역(1A+1D, 1B+1C)이 더 많은 광을 수신하는지에 따라 데이터 신호(HF)에 대해 0° 또는 180°의 위상 각에 있다. 도 2에 도시된 예에서, 차이 신호(TW') 내의 데이터 신호 성분(AS')과 데이터 신호(HF) 사이의 위상 각은, 검출기 절반영역(1A+1D)이 보다 더 강하게 조명될 때 제로(0)로 된다. 만약 검출기 절반영역(1B+1C)이 더 강하게 조명될 때는 차이 신호(TW')에 대한 감산 과정에서 나타나는 음의 수학적 부호는, 차이 신호(TW') 내의 데이터 신호 성분(AS')과 데이터 신호(HF) 사이의 위상 각이 180°로 되는 것을 의미한다. 그 한계점에서, 검출기 절반영역(1A+1D, 1B+1C)에 대한 변조가 동일할 때나 또는 가중 계수(K1, K2)가 정확하게 설정될 때, 차이 신호(TW') 내의 데이터 신호 성분(AS') 은 제로가 되며, 이로 인해, 이상적인 경우에, 위상 각이 나타나지 않을 수 있다.

이러한 거동은 차이 신호(TW') 내의 데이터 신호 성분(AS')에 의해 데이터 신호(HF)를 곱함으로써 사용된다. 이 곱셈 결과 출력 신호가 생성되는데, 이 출력 신호의 수학적 부호는 위상 각에 따라 양 또는 음이 되며, 그리고 그 출력 신호의 크기는 차이 신호(TW') 내의 데이터 신호 성분(AS')의 진폭에 종속한다. 곱셈기 (11)로부터 나오는 출력 신호의 크기는 (B+C)에 대하여 (A+D)에서 데이터 신호 성분들 사이의 차이가 크면 클수록 더 크게 된다. 수학적 부호는 신호 성분 중 어느 것이 더 크며 그리고 적당한 가중 계수(K1, K2)에 의해 감쇠되어야 하는지를 나타낸다.

곱셈기(11)로부터 나오는 출력이 적분기(12)에 연결되면, 적분기(12)는 차이 신호(TW') 내의 데이터 신호 성분(AS')이 제로로 될 때까지 그 출력 전압을 변경한다. 만약 적분기(12)로부터 나오는 출력 신호가 차이 신호(TW')를 형성하도록 1개 또는 2개의 브랜치의 가중 계수(K1, K2)를 설정하면, 이것은 적분 응답을 갖는 제어 루프로 된다. 이 경우에, 적분기(12)는 곱셈기(11)로부터 나오는 출력 신호가 제로로 될 때까지 가중 계수(K1, K2)를 변화시킨다.

워블 신호(TW) 내의 데이터 신호 성분(AS')도 이리하여 마찬가지로 제로이다. 데이터 신호 성분(AS')만이 서로 곱하도록 하고 있으므로, 도 2에 도시된 바와 같이, 곱셈기(11)에 대한 입력 신호로부터 저 주파수 성분을 제거하는 것이 유리하다. 이것은, 예를 들어, 고역 통과 필터(10a) 또는 대역통과 필터(10b)에 의하여 수행될 수 있으며, 이에 의해 데이터 신호 주파수 대역만이 통과하게 된다. 명료하 게 하기 위해, 이들 필터(10a, 10b)는 다른 도면에는 도시되어 있지 않다.

적분 제어 루프 응답을 갖는 것의 장점은, 적분 시상수에 종속하는 일정 시간 후에, 가중 계수(K1, K2)가, 워블 신호(TW) 내의 데이터 신호 성분(AS')이 제로로 되도록 항상 설정된다는 점이다. 나머지 잔류 에러, 다시 말해, 이 경우에는 워블 신호(TW) 내의 데이터 신호 성분(AS')은, 제어 루프가 적분 응답을 가질 때 항상 제로로 된다. 그러나, 적분 시간은 적분기(12)의 입력에서 그 신호의 크기에 종속하며, 다시 말해 가중 계수 제어 루프의 경우에는, 곱셈기(11)의 출력의 진폭으로부터의 신호 크기에 종속한다. 이 진폭은 차례로 곱셈기(11)에 대한 입력 신호의 진폭에 종속하며, 다시 말해 워블 신호(TW) 내의 데이터 신호 성분(AS')과 데이터 신호(HF)로부터의 입력 신호의 진폭에 종속한다. 만약, 예를 들어, 광 스캐너 내의 광원(30)으로부터 나오는 광 출력이나 또는 광 저장 매체(34)의 반사율 (reflection)이 반감되면, 곱셈기(11)의 출력 진폭은 4로 나누어지는데, 이것은 적분 시간이 4의 계수만큼 증가되는 것을 의미한다.

도 3은, 도 2의 장치에 대응하는 장치로서, 여기서 곱셈기(11) 대신에 디지털 입력과 아날로그 입력을 갖는 동기 복조기(14)가 사용되는 장치를 예시한다. 차이 신호(TW')의 데이터 신호 성분(AS')은 동기 복조기(14)의 아날로그 입력에 공급된다. 데이터 신호(HF)는 비교기(15)에 의하여 디지털화되며 디지털화된 데이터 신호(HFD)는 동기 복조기(14)의 디지털 입력에 공급된다. 가중 계수(K1, K2)는 도 2를 참조하여 이미 기술된 바와 같이 설정된다. 먼저, 이 장치는 디지털화된 데이터 신호(HFD)의 진폭이 2개의 고정 값만을 취할 수 있어, 그 결과 적분 시간이 광 스 캐너 내의 광원(30)으로부터 나오는 광 출력이나 광 저장 매체(34)의 반사율에 덜 종속한다는 장점을 갖는다. 다른 한편으로, 디지털화된 데이터 신호(HFD)에 의한 곱셈은 기술적으로 구현하기에 용이한 ±1로 곱하는 것을 나타낸다.

도 4 는, 도 2에 도시된 것에 대응하는 본 발명에 따른 다른 예시적인 실시예로서, 여기서 데이터 신호(HF)의 진폭은 진폭 조정기(16)에 의해 일정하게 유지되는, 실시예를 예시한다. 아날로그 곱셈기(11)가 이 경우에 사용된다.

도 5 는, 도 2의 장치에 대응하는 장치로서, 여기서 데이터 신호(HF)의 진폭은 평균화된 합산 신호(UMIA)에 의해 정규화되는 장치를 예시한다. 이를 위해 데이터 신호(HF)는 평균 계산기(averager)(18)에 공급되며, 이 평균 계산기(18)의 출력 신호(UMIA)는 정규화기(normalizer)(17)에 인가되며, 데이터 신호(HF)를 정규화하는데 사용된다. 아날로그 곱셈기(11)가 이 경우에 또한 사용된다.

2개의 예시적인 실시예는, 데이터 신호(HF)의 진폭이 일정하게 유지되어, 그 결과 적분 시간이 광 스캐너 내의 광원(30)으로부터 나오는 광 출력이나 광 저장 매체(34)의 반사율에 덜 종속된다는 장점을 갖는다. 더구나, 정규화된 데이터 신호는 일반적으로 광 저장 매체로부터 판독 및/또는 기록하기 위한 어플라이언스에 이용가능하여, 이 이용가능한 신호가 유리하게 사용될 수 있다.

도 6 에 도시된 장치는 데이터 신호(HF) 대신에 평균화된 합산 신호(UMIA)에 의하여 차이 신호(TW')가 정규화된다는 점에서 도 5에 도시된 장치와 서로 다르다. 평균 계산기(18)로부터의 출력 신호(UMIA)는 정규화기(19)에 공급되며, 이 정규화기(19)는 신호(UMIA)에 기초하여 차이 신호(TW')를 정규화한다.

도 7에 도시된 장치는 데이터 신호(HF)의 진폭이 아니라 차이 신호(TW')의 진폭이 진폭 조정기(20)에 의하여 일정하게 유지된다는 차이를 갖고 도 4의 장치에 대응한다.

위에서 언급된 2개의 장치의 장점은, 적분 시간이 광 스캐너 내의 광원(30)으로부터 나오는 광 출력이나 광 저장 매체(34)의 반사율에 덜 종속한다는 점이다.

2개의 검출기 절반 영역(1A+1D, 1B+1C)으로부터 나오는 신호들{(A+D), (B+C)}은, 도 8에 예시된 바와 같이 가변 증폭기(9K1, 9K2)에 의하여 증폭되기 전에 그리고 차분 증폭기(6)에 의하여 감산되기 전에, 각 평균화된 합산 신호에 의하여 개별적으로 유리하게 정규화된다. 제 1 검출기 절반 영역(1A+1D)으로부터 나오는 합산 신호(A+D)는 이를 위해 평균 계산기(21)에 공급되며, 이 평균 계산기(21)의 출력 신호는 정규화기(22)에 공급되며 합산 신호(A+D)를 정규화하는데 사용된다. 대응되는 방식으로, 제 2 검출기 절반영역(1B+1C)으로부터 나오는 합산 신호(B+C)는 평균 계산기(23)와 정규화기(24)에 의하여 정규화된다.

이 장치의 장점은, 2개의 검출기 절반영역(1A+1D, 1B+1C)으로부터 나오는 신호들{(A+D), (B+C)}의 진폭들이 반사율과 광 출력에 완전히 독립적이라는 점이다.

도 2 내지 도 8에 도시된 장치 중 하나는, 도 9에 도시된 바와 같이, 워블 트랙을 갖는 광 저장 매체로부터 판독 및/또는 기록하기 위한 어플라이언스에 유리하게 사용된다.

전술된 바와 같이, 본 발명은, 광 저장 매체 위의 워블 트랙(wobbled track) 에 포함된 정보를 복구하기 위한 방법, 회로, 및 어플라이언스 등에 이용가능하다.

Claims

광검출기(1)의 2개의 광검출기 영역(1A+1D, 1B+1C)으로부터 나오는 신호들 사이의 차이로부터 워블 신호(TW)를 생성함으로써 광 저장 매체(34)의 워블 트랙 (36)으로부터 정보(INF)를 얻는 방법으로서, 하나의 광검출기 영역(1A+1D)으로부터 나오는 신호(A+D)에는 가중 계수(K1)가 제공되어 있는, 상기 워블 트랙으로부터 정보를 얻는 방법에 있어서,

상기 광검출기(1)로부터 나오는 상기 신호들(A, B, C, D)을 합산함으로써 얻어지는 데이터 신호(HF)는, 상기 워블 신호(TW, TW')에 포함되어 있는 데이터 신호 성분(AS')에 연결(link)되고 상기 가중 계수(K1)를 자동적으로 조정하는데 사용되는 것을 특징으로 하는, 워블 트랙으로부터 정보를 얻는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 하나의 광검출기 영역(1A+1D)과는 다른 광검출기 영역(1B+1C)으로부터 나오는 신호(B+C)에는 가중 계수(K2)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 워블 트랙으로부터 정보를 얻는 방법.
제 2항에 있어서, 상기 가중 계수(K1, K2)는 서로 상반(opposing)되는 것을 특징으로 하는, 워블 트랙으로부터 정보를 얻는 방법.
제 3항에 있어서, 상기 가중 계수(K1, K2)는 관계식 K2 = 1-K1 에 따라 서로 종속되는 것을 특징으로 하는, 워블 트랙으로부터 정보를 얻는 방법.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 데이터 신호(HF)는 디지털화되며, 상기 디지털화된 데이터 신호(HFD)와 상기 워블 신호(TW, TW') 내에 포함된 상기 데이터 신호 성분(AS')은 서로 동기적으로 복조되며, 그 결과 생기는 신호는 적분되는 것을 특징으로 하는, 워블 트랙으로부터 정보를 얻는 방법.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 데이터 신호(HF)와 상기 워블 신호(TW, TW')에 포함된 데이터 신호 성분(AS')은 서로 곱해지며, 그 결과 생기는 신호는 적분되는 것을 특징으로 하는, 워블 트랙으로부터 정보를 얻는 방법.
제 6항에 있어서, 상기 데이터 신호(HF) 또는 상기 워블 신호(TW, TW')는 정규화되는(normalized) 것을 특징으로 하는, 워블 트랙으로부터 정보를 얻는 방법.
제 6항에 있어서, 상기 2개의 광검출기 영역(1A+1D,1B+1C)으로부터 나오는 신호들(A, B, C, D, A+D, B+C)은 정규화되는 것을 특징으로 하는, 워블 트랙으로부터 정보를 얻는 방법.
제 6항에 있어서, 상기 데이터 신호(HF) 또는 상기 워블 신호(TW, TW')의 진폭은 진폭 조정기(16, 20)에 의하여 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는, 워블 트랙으로부터 정보를 얻는 방법.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 데이터 신호(HF) 또는 상기 워블 신호(TW, TW')는 상기 데이터 신호(HF)가 상기 데이터 신호 성분(AS')에 연결되기 전에 고역통과 필터링되는 것을 특징으로 하는, 워블 트랙으로부터 정보를 얻는 방법.
광검출기(1)의 2개의 광검출기 영역(1A+1D, 1B+1C)으로부터 나오는 신호들 (A+D, B+C) 사이의 차이로부터 워블 신호(TW)를 생성함으로써 광 저장 매체(34)의 워블 트랙(36)으로부터 정보(INF)를 얻기 위한 회로로서, 하나의 광검출기 영역(1A+1D)으로부터 나오는 신호(A+D)에는 가중 계수(K1)가 제공되어 있는, 워블 트랙으로부터 정보를 얻기 위한 회로에 있어서,

상기 회로는, 데이터 신호(HF)를 얻기 위한 가산기(3)와, 상기 데이터 신호(HF)를 상기 워블 신호(TW, TW')에 포함된 데이터 신호 성분(AS, AS')과 연결하기 위한 논리 유닛(11, 14)을 포함하며, 상기 논리 유닛(14)으로부터 나오는 출력 신호는 가중 신호를 결정하기 위한 유닛(12)으로 공급되며, 상기 가중 신호는 가중 계수(K1)를 조정하는 것을 특징으로 하는, 워블 트랙으로부터 정보를 얻기 위한 회로.
제 11항에 있어서, 상기 하나의 광검출기 영역(1A+1D)과는 다른 광검출기 영역(1B+1C)으로부터 나오는 신호(B+C)에는 컨버터(13)에 의해 생성된 가중 신호에 의해 설정된 가중 계수(K2)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 워블 트랙으로부터 정보를 얻기 위한 회로.
제 12항에 있어서, 상기 가중 계수(K1, K2)는 서로 상반되는 것을 특징으로 하는, 워블 트랙으로부터 정보를 얻기 위한 회로.
제 13항에 있어서, 상기 가중 계수(K1, K2)는 K2 = 1-K1 내에서 서로 독립적인 것을 특징으로 하는, 워블 트랙으로부터 정보를 얻기 위한 회로.
제 11항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회로는 상기 데이터 신호(HF)를 디지털화하기 위한 비교기(15)와, 상기 디지털화된 데이터 신호(HFD)와 상기 워블 신호(TW, TW') 내의 상기 데이터 신호 성분(AS')을 곱하기 위한 동기 복조기(14)와, 상기 동기 복조기(14)로부터 나오는 상기 출력 신호를 적분하기 위한 적분기(12)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 워블 트랙으로부터 정보를 얻기 위한 회로.
제 11항 내지 14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회로는, 상기 데이터 신호(HF)를 상기 워블 신호(TW, TW') 내의 상기 데이터 신호 성분(AS')과 서로 곱하는 곱셈기(11)와 상기 곱셈기(11)로부터 나오는 출력 신호를 적분하는 적분기(12)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 워블 트랙으로부터 정보를 얻기 위한 회로.
제 16항에 있어서, 상기 회로는 상기 데이터 신호(HF) 또는 상기 워블 신호(TW, TW')를 정규화하기 위하여, 평균 계산기(averager)(18)와 정규화기(normalizer)(17, 19)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 워블 트랙으로부터 정보를 얻기 위한 회로.
제 16항에 있어서, 상기 회로는 상기 데이터 신호(HF) 또는 상기 워블 신호(TW, TW')의 진폭을 일정하게 유지하기 위하여 진폭 조정기(16, 20)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 워블 트랙으로부터 정보를 얻기 위한 회로.
제 11항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회로는 상기 데이터 신호(HF)와 상기 데이터 신호 성분(AS')을 연결하기 전에 상기 데이터 신호(HF) 또는 상기 워블 신호(TW, TW')를 고역통과 필터링하기 위하여 필터(10a, 10b)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 워블 트랙으로부터 정보를 얻기 위한 회로.
광 저장 매체(34)로부터 판독 또는 기록하기 위한 어플라이언스에 있어서, 상기 어플라이언스는 제 11항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 기재된 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는, 어플라이언스.