KR19990088025A - 데이터나정보를재생하거나기록하기위한장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광검출기와 디지털 에러 신호와 평가 신호 처리로 데이터나 정보를 재생하거나 기록하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명의 목적은, 디지털 평가 신호 처리에도 불구하고 거의 비용을 필요로 하지 않고, 여러 가지 스캐닝 속도에 상당한 적응 능력을 요구하는, 데이터나 정보를 재생하거나 기록하기 위한 장치를 제공하는 것이다. 본 발명은, 비록 데이터나 고주파수 신호의 데이터 속도가 무선 주파수나 비디오 신호 대역을 위한 아날로그 디지털 변환기를 필요로 할지라도, 오디오 기술로부터 공지된 아날로그 디지털 변환기로 디지털 평가 신호를 발생시키게 하는 원리에 기초를 두고 있다. 오디오 주파수 대역을 위한 아날로그 디지털 변환기는, 고주파수 신호를 직접 제공하는 것이라기 보다는 오히려 하나 이상의 고주파수 신호의 포락선을 제공해주는 아날로그 디지털 변환기에 의해 디지털 평가 신호를 발생시키는데 사용될 수 있다. 또한 포락선 검출기가 제안되는데, 이 포락선 검출기는 유리하게도 상부 포락선을 제공하기 위한 목적과 하부 포락선을 제공하기 위한 목적 모두를 위하여 적절하다. 본 발명은 광검출기와 디지털 에러 신호와 평가 신호 처리로 데이터나 정보를 재생하거나 기록하기 위한 장치에 우선적으로 사용될 수 있는데, 이 장치를 사용하여 데이터나 정보가 기록 매체나 여러 기록 매체의 데이터 트랙으로부터 판독되거나 트랙에 기록된다.

Description

데이터나 정보를 재생하거나 기록하기 위한 장치{APPARATUS FOR THE REPRODUCTION OR RECORDING OF DATA OR INFORMATION}

본 발명은, 광 스캐닝 장치를 사용하여 기록 매체의 데이터 트랙으로부터 데이터나 정보를 판독하거나 기록 매체의 트랙에 데이터나 정보를 기록하는, 광검출기와 디지털 에러 신호와 평가 신호 처리로 데이터나 정보를 재생하거나 기록하기 위한 장치에 관한 것인데, 그 절차가 초점 조절 회로를 사용하여 광 빔이 기록 매체 위에 초점이 형성되고 트랙 조절 회로를 사용하여 데이터 트랙을 따라 유도되며 또한 그 기록 매체로부터 반사된 광 빔이 광검출기 위로 반사되는 것으로 일어나는, 상기 장치에 관한 것이다.

광 스캐닝 장치를 사용하여, 데이터나 정보가 기록 매체의 데이터 트랙으로부터 판독되거나 기록 매체의 트랙에 기록되는, 데이터나 정보를 재생하거나 기록하기 위한 장치에 있어서, 광 또는 레이저 빔은 초점 조절 회로를 사용하여 기록 매체 위에 초점이 형성되고 트랙 조절 회로를 사용하여 기록 매체의 데이터 트랙 위로 유도된다. 데이터나 정보를 재생하거나 기록하기 위한 장치, 예를 들어 CD 플레이어, DVD 플레이어, 자기 광학 장치, DRAW 디스크나 비디오 디스크 플레이어를 위한 기록 및 재생 장치와 같은, 이러한 유형의 장치의 광 스캐닝 장치는 레이저 다이오드, 하나 이상의 렌즈, 프리즘 형태의 빔 스플리터, 적당하다면 회절 격자와 광검출기를 구비한다. 광 스캐닝 장치, 소위 광 픽업의 구조와 기능은 전자 소자 및 응용(Electronic Components & Applications, Vol. 6, No. 4, 1984, 209-215 페이지)에 기술된다.

레이저 다이오드에서 방출되는 광 빔은 렌즈에 의하여 기록 매체 상에 초점이 형성되고 그 기록 매체로부터 광검출기 위로 반사된다. 기록 매체 상에 저장된 데이터나 정보와, 초점 조절 회로 및 트랙 조절 회로를 위한 실제값이나 에러 신호가 광검출기의 출력 신호로부터 얻어진다. 트랙 및 초점 조절을 위한 디지털 서보프로세서를 사용하는 것은 이미 일반적으로 공지되어 있다. 초점과 트랙 조절 회로를 위한 에러 신호가 데이터 신호에 비하여 상대적으로 저주파수를 갖기 때문에, 오디오 기술로부터 알려진 아날로그 디지털 변환기가 에러 신호의 아날로그 디지털 변환을 위하여 사용될 수 있다. 디지털 데이터 신호는 광검출기로 제공되는 아날로그 고주파수 신호의 제로 교차(zero crossings)를 검출하는, 펄스 정형기(pulse shaper)를 사용하여 생성된다. 더욱이, 예를 들어 미러 신호와 결함 신호와 같은 소위 평가 신호가 광검출기로 제공되는 고주파수로부터 유도되는데, 디지털 서보프로세서에도 불구하고 평가 신호는, 데이터나 고주파수 신호의 디지털화가 비디오 응용에 사용되는 종류의 고속의 아날로그 디지털 변환기를 요구하기 때문에, 독점적으로 아날로그 회로 수단을 사용하여 자주 발생된다. 디지털 오디오 기술로부터 알려져 있는 이 유형의 변환기는 광검출기에 의하여 CD로부터 검출되는 고주파수 신호의 대역폭 때문인 경우에만 사용될 수 없다. 이것은, 고주파수 신호의 전체 대역폭이 디지털화되어야 하기 때문에, 고가이고 다중 스캐닝 속도를 갖는 장치에 높은 비용을 필요로 한다. 다른 한편으로, 데이터 신호나 고주파수 신호의 프로파일로부터 유도되는 정보는, 예를 들어 트랙 이동이나 결함일 수 있는, 고주파수 신호에서의 이상(abnormality)의 원인을 확인하는 데에 상대적으로 높은 중요성을 가지며, 그리하여 재생이나 기록을 하는 장치의 신뢰할 만한 기능을 위하여 없어서는 안된다. 예를 들어, 미러 신호는 트랙 에러 신호가 두 경우 모두에 제로(0)와 같기 때문에, 그 스캐닝 빔이 데이터 트랙 위에 위치되는지 아니면 데이터 트랙 사이에 위치되는지를 구별하기 위하여 요구된다.

결과적으로, 디지털 평가 신호 처리의 장점은 무선 주파수 대역이나 비디오 응용을 위한 아날로그 디지털 변환기를 위하여 고비용으로 인해 상쇄된다.

본 발명의 목적은, 디지털 평가 신호 처리에도 불구하고 거의 비용을 필요로 하지 않고 여러 가지 스캐닝 속도에 상당한 적응 능력을 요구하는, 데이터나 정보를 재생하거나 기록하기 위한 장치를 제공하는데에 있다.

본 발명의 목적은 독립항으로 설명된 특징에 의하여 달성된다. 유리한 디자인과 개선이 종속항에 설명된다.

본 발명의 제 1 측면은, 비록 데이터나 고주파수 신호의 데이터 속도가 무선 주파수 대역이나 비디오 신호 대역을 위한 아날로그 디지털 변환기를 필요로 할지라도, 오디오 기술로부터 알려져 있는 아날로그 디지털 변환기로 디지털 평가 신호를 발생할 수 있게 하는 것이다.

오디오 주파수 대역을 위한 아날로그 디지털 변환기는 비교적으로 낮은 비용을 필요로 한다. 그러나, 디지털 오디오 기술로부터 알려져 있는 이 유형의 변환기는 단일 스캐닝 속도만을 갖는 광검출기에 의하여 CD로부터 검출되는 고주파수 신호의 대역폭 때문에 사용될 수 없다. 그럼에도 불구하고, 오디오 주파수 대역을 위한 아날로그 디지털 변환기는, 고주파수 신호를 직접적으로 제공하는 것이라기보다는 오히려 고주파수 신호의 하나 이상의 포락선을 제공해주는 아날로그 디지털 변환기에 의하여 디지털 평가 신호를 발생시키기 위하여 사용될 수 있다. 포락선 신호가 고주파수 신호보다 상당히 더 좁은 대역폭을 가지기 때문에, 오디오 기술로부터 공지되어 있는 아날로그 디지털 변환기는 디지털 평가 신호를 발생하기 위한 목적으로 사용될 수 있고 디지털 평가 신호 처리의 장점도 역시 사용될 수 있다. 그후, 오디오 주파수 대역을 위한 아날로그 예비 증폭기, 아날로그 디지털 변환기, 디지털 프로세서를 포함하는 하이브리드 해법이 포함되는 것이 유리하다.

본 발명의 또다른 측면은 광검출기와 디지털 에러 신호와 평가 신호 처리로 데이터나 정보를 재생하거나 기록하기 위한 장치의 디지털 신호 프로세서에 연결되는 단지 하나의 아날로그 디지털 변환기를 사용하는 것이다. 이러한 목적으로, 기록 매체로부터 검출되는 에러 신호와 고주파수 신호의 하나 이상의 포락선 신호가 다중화기를 통하여 비디오 신호 대역을 위한 아날로그 디지털 변환기에 공급된다. 이 경우에, 아날로그 포락선 검출기는 광검출기로 검출되는 데이터 신호의 가장 낮은 고주파수에 정합하는 시상수(time constant)를 가지는 것이 바람직하다. 광검출기로 검출되는 데이터의 주파수나 고주파수 신호는, 다른 신호 처리 단계에서 분리되는, 광검출기에서 검출되는 데이터 신호가 정보 신호의 위치, 길이 또는 내용에 관한 추가적인 세부 사항을 포함하기 때문에, 정보 신호의 주파수보다 대체로 더 높다. 포락선 신호를 형성하는 데이터 신호의 아날로그 예비 처리에도 불구하고, 예를 들어 미러 또는 결함 신호와 같은, 하나 이상의 평가 신호의 변수 파라미터들이 디지털 영역에서 대체로 자동화된 방식으로 조정된다. 이것은 여러 가지의 기록 매체와 스캐닝 속도를 위한 장치를 사용하는 능력에 대한 높은 레벨의 적응성을 일으킨다. 본 발명은, 미러와 결함 신호를 포함하는 모든 서보신호의 디지털 신호 처리에도 불구하고 저주파수의 아날로그 신호를 독점적으로 사용하여, 그 결과 협대역 아날로그 디지털 변환기나 비디오 주파수 대역을 위한 아날로그 디지털 변환기가 사용될 수 있고, 디지털 에러와 평가 신호 발생용으로 필요한 모든 상기의 신호는 다중화기를 통하여 상기 변환기에 제공되는, 원리에 기초를 두고 있다. 예를 들어, 결함과 트랙 이동 사이를 구별할 수 있도록 하기 위하여, 서보제어 루프에서의 이득을 조정하기 위하여, 부정확한 데이터 신호를 표시하기 위하여, 또는 교차되는 트랙의 수를 올바르게 셈하기 위하여, 고주파수 데이터 신호의 디지털 평가 또는 신호 처리는, 고주파수 데이터 신호로부터 유도되는 하나 이상의 포락선 신호가 실제로 디지털화 이전에 형성된다는 사실에 의하여 가능하게 된다. 그러나, 포락선 신호의 평가는 높은 정밀도와 적응성을 보장하기 위하여 디지털 영역에 제공된다. 비록 광검출기로 검출되고, 본 명세서에서는 입력 주파수라고 하는, 여러 가지 광 기록 매체용 재생 또는 기록 장치의 데이터 속도는 광대역을 가질지라도, 제어와 신호 처리는 협대역 신호로 실행된다. 광검출기에 의하여 기록 매체로부터 검출되는 데이터나 고주파수 신호는 평가 신호를 형성하기 위하여 신호의 포락선에 관하여만 디지털화 된다. 그 포락선 신호는 예를 들어, 정류기와, 정의된 방식으로 충전되고 방전되는, 커패시터를 포함하는 아날로그 회로를 사용하여 데이터나 고주파수 신호로부터 형성된다. 원리적으로, 디지털 평가 신호 처리에도 불구하고 거의 비용을 필요로 하지 않는, 데이터를 재생하거나 기록하기 위해 제안된 본 장치는 포락선 신호가 발생되는 방법과는 독립적이다.

그럼에도 불구하고, 유리한 방식으로 포락선 신호를 발생시키기 위하여 사용될 수 있는 두 개의 회로 배열이 설명된다.

고주파수 신호의 상부 포락선과 하부 포락선 모두가 검출되게 해주는 제 1 회로 배열이 제안된다. 이 배열은 상기 상부 포락선과 하부 포락선 신호가 다른 처리를 동시에 받을 수 없다기보다는 오히려 연속적으로 받을 때 특별히 제공된다. 포락선 신호를 발생하기 위한 상기 제 1 회로 배열 뒤에 있는 원리는 충전이나 방전 회로를 통하여, 제어 트랜지스터가 베이스 전류 보상 회로에 연결되는 두 개의 트랜지스터, 커패시터 및 전류원으로 형성되는 것이 바람직한 적분기 단계를 구동하기 위하여 검출되는 고주파수 신호를 사용하는데에 있다. 적분기 단계에 의하여 형성되는 포락선 신호는 에미터 폴로어(follower)에 의하여 결합되고 동시에 충전이나 방전 회로에 비교 신호로서 사용된다. 상부나 하부 포락선을 형성하기 위하여, 적분되는 단계의 입력과 출력은 상부나 하부 포락선을 위한 충전이나 방전 회로에 선택적으로 연결된다. 이것은 유리하게도 곱셈기(multiply)로 사용되는 단 하나의 적분기 단계만이 상부와 하부 포락선을 형성하는데 필요하다는 것을 의미한다. 상부와 하부 포락선 신호를 동시에 제공하기 위하여, 제 1 회로 배열과는 제 2 적분기 단계가 제공된다는 점만이 서로 다른 제 2 회로 배열이 제안되는데, 그 결과 상부와 하부 포락선 신호 모두가 항상 동시에 이용가능하다. 기록 매체의 유형과 그 매체의 재생 속도에 지배되는, 여러 가지 입력 주파수에도 불구하고, 포락선 신호의 형성과 연관하여 일정한 시상수를 사용하는 것이 가능하다. 입력 주파수에 정확히 정합되는 이상적인 포락선으로부터의 편차는 디지털 영역에서 상기 포락선의 평가 동안에 고려되어질 수 있다. 포락선 검출기와 그 신호를 위한 시상수의 선택에 포함되는 모든 것은 아날로그 영역에서 평가될 필요가 없기 때문에, 거의 비용이 거의 들지 않은 채, 여러 가지 시상수가 예를 들어 IIC 버스를 통하여 디지털 프로세서로 설정되는 포락선 검출기를 제공하는 것이, 가능하다.

아날로그 디지털 변환기에 연결되는 프로세서에서 에러와 평가 신호의 디지털 신호 처리는 이미 이 측면에서 해법이 공지되어 있고 본 발명이 디지털 신호 처리 다운스트림(downstream)의 유형과는 무관하기 때문에 이점에 있어서 구체적으로는 논의하지 않는다. 디지털 에러 신호와 평가 신호 처리를 위해 필요한 모든 신호는 에러 신호와 포락선 신호의 아날로그 디지털 변환 이후에 프로세서에 이용가능하다.

본 발명은 도면을 참조로 하여 아래에 좀더 상세하게 설명된다.

도 1은 DVD 플레이어의 입력 회로의 블록도.

도 2는 포락선 선택 수단을 갖는 입력 회로의 블록도.

도 3은 포락선(EV)을 갖는 데이터 신호(HF)의 개략도.

도 4는 포락선 발생 수단을 갖는 입력 회로의 블록도.

도 5는 광검출기로 제공되는 [라쿠나(lacuna)] 신호의 개략도.

도 6은 간섭의 영향을 받지 않는 데이터 신호(HF)의 프로파일의 개략도.

도 7은 트랙 점핑의 과정에서 간섭의 영향을 받지 않는 데이터 신호(HF)의 프로파일의 개략도.

도 8은 불순물이나 진동으로 인한 간섭의 영향을 받는 데이터 신호(HF)의 프로파일의 개략도.

도 9는 불순물이나 진동으로 인한 간섭의 영향을 받는 데이터 신호(HF)의 프로파일의 개략도.

도 10은 아날로그 평가 신호 설비를 위한 공지된 회로 배열의 개략도.

도 11은 포락선 검출기를 위한 회로 배열도.

도 12는 포락선 검출기를 위한 기능 회로도.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

PD : 광검출기 PRE : 예비 증폭기 유닛

DD : 데이터 디코더 SP : 서보프로세서

I : 인버터 Q1, … ,Q13 : 트랜지스터

도 1에 도시되어 있는 바와 같이 DVD 플레이어의 입력 회로의 블록도는, 광검출기(PD), 아날로그 예비 증폭기 유닛(PRE), 데이터 디코더(DD) 및 서보프로세서(SP)를 포함한다. 축약어 DVD는 디지털 다용도 디스크(Digital Versatile Disc)를 나타내고 일반적으로 DVD 플레이어는 변동하는 스캐닝 속도로 데이터나 정보를 재생하거나 아니면 기록하기 위하여 제공된다.

아날로그 예비 증폭기 유닛(PRE)은 예비 증폭기(AMP), 데이터 신호 발생 단계(DSG), 서보신호 발생 단계(SSG), 포락선 검출기(ED) 및 버스 인터페이스(BI)를 포함하고, 또한 서보프로세서(SP)는 다중화기(MPL), 아날로그 디지털 변환기(ADC), 미러 신호(MI)와 결함 신호(DE)를 발생시키는 프로세서(PRZ) 뿐만 아니라 시간 제어 유닛(TC)으로 제공된다. 더욱이, 프로세서(PRZ)는 직렬 버스를 통하여 아날로그 예비 증폭기 유닛(PRE)의 버스 인터페이스(BI)에 연결된다.

광검출기(PD)는 예를 들어 도 5에 따른 공지된 방식으로 구성된다. 광검출기는 서로 결합되어 정사각형을 형성하는 4개의 광다이오드(A, B, C 및 D)를 포함한다. 기록 매체로부터 반사되어 4개의 광다이오드(A, B, C 및 D) 위에 초점이 형성되는 광 빔은 광검출기에서 아날로그 데이터 신호(HF = A + B + C + D)를 발생시키고 초점 에러 신호(FE)가 대향하는 광다이오드의 쌍들 사이의 차이로부터 공지된 방법으로 발생된다. 광다이오드(A, B, C 및 D)에 부가하여, 광다이오드(E, F)가 제공되어 공지된 방법으로 그 형성되는 신호들 사이의 차이에 의한 트랙 에러 신호(TE)를 발생시키는데 사용된다. 트랙 에러 신호(TE)와 초점 에러 신호(FE)는 소위 2개의 서보신호를 형성한다. 도 1에 따라, 서보신호 발생 단계(SSG)에서 발생되는 다른 서보신호는, 기록 매체의 스캐닝 속도를 결정하는 디스크 동조 가능 모터 신호와, 거친 드라이브(coarse drive)와 버어니어 드라이브(vernier drive)를 포함하는 추적 시스템인 경우에 거친 드라이브를 위한 제어 신호이다. 예를 들어, 거친 드라이브는 예를 들어, 레이저 다이오드, 렌즈, 프리즘형 빔 스플리터, 회절 격자와 광검출기를 포함하는 전체 광학 스캐닝 장치가 방사상으로 위치될 수 있게 하는, 스핀들(spindle)로서 디자인된다. 버어니어 드라이브는, 예를 들면 광 빔이 비록 방사상 방향으로 미리 결정 가능한 작은 각도로 기울어지게 할 수 있어서, 그 결과 광 빔이 이 경사 운동에 의하여만 기록 매체의 반경을 따라 단거리로 이동될 수 있다. 그러나, 원리적으로 아날로그 데이터 신호(HF)와 해당 에러 신호를 제공하는 다른 광검출기도 또한 본 발명과 연결하여 사용될 수 있다.

그러나, 트랙 에러 신호(TE)와 초점 에러 신호는, 스캐닝이 예를 들어 데이터 트랙 위와 데이터 트랙 사이 둘다에서 일어나게 되는 때에, 트랙 에러 신호(TE)가 제로(0) 값을 가지기 때문에, 광 기록 매체로 데이터를 재생하거나 기록하기 위한 장치의 기능을 위해 충분하지 않다. 그리하여, 상기 장치가 기록 매체의 데이터 트랙 상에서 스캐닝하는지 데이터 트랙 사이에서 스캐닝하는지를 구별하게 해주는 평가 신호가 필요하다. 광검출기(PD)에서 발생되는 데이터 신호(HF)는 이 목적으로 사용되고, 그 신호는 스캐닝이 트랙 상에서 일어나는 때 최대가 되고, 또한 스캐닝이 데이터 트랙 사이에서 일어나는 때 최소가 된다. 고주파수 신호의 진폭은 광 빔이 데이터 트랙 상에 조사(radiate)하는 때에 최대가 되나, 다른 한편으로 광 빔이 데이터 트랙 사이에 위치되는 때, 다시말하면 소위 반사면에 위치되는 때에 최소가 된다. 그러므로, 이 평가 신호는 또한 미러 신호(MI)로 언급되고 도 1에 따른 프로세서(PRZ)에 의하여 제공된다.

자주 사용되는 평가 신호 -미러 신호(MI)와 결함 신호(DE)- 는 도 6 내지 도 9를 참조로 하여 좀더 상세하게 설명된다. 도 6은 이상적인 조건 하에서 데이터 신호(HF)의 프로파일을 도시한다. 상부와 하부 포락선은 데이터 신호(HF)가 기록 매체의 오물과 긁힘이나 트랙 이동에 의하여 영향을 받지 않을 때 직선이다. 도 7은 트랙 점핑 과정에서 데이터 신호(HF)와 데이터 신호(HF)의 포락선의 이상적인 프로파일을 도시한다. 하부 포락선은 다시 또 직선이나, 이와는 다르게 상부 포락선은 정현파 프로파일을 나타낸다. 검출되는 최대값의 수는 교차되는 트랙의 수에 해당한다. 도 8에서, 비록 상부 포락선이 직선을 형성할지라도, 하부 포락선은 CD 디스크 상에 불순물이나 긁힘으로 인하여 기원이 되고 진동으로 야기되는 불규칙적인 만곡을 가지게 된다.

마지막으로 도 9는 재생 장치가 트랙 이동 동안 진동에 노출되어 있는 때나 그 기록 매체가 긁힘, 먼지, 지문이나 다른 오물로 손상되어 있는 때의 데이터 신호(HF)의 프로파일을 도시한다. 상부 포락선의 정현파 프로파일은 도 8에서의 포락선에 유사한 프로파일을 가지는, 하부 포락선에 의하여 심지어 방해 받을 수도 있다.

도 10은 아날로그 기술로 사용되고 포락선의 프로파일로부터 해당 평가 신호를 제공하는 회로 배열의 예시적인 실시예를 도시한다.

기록 매체로부터 반사되는 광 빔은 정사각형 모양의 4개의 광다이오드(A, B, C 및 D)로부터 구성되는 광검출기(PD) 상에 초점이 형성된다. 광검출기(PD)에 의하여 발생되고 광다이오드(A, B, C 및 D)의 광 전압의 합과 같은 데이터 신호(HF)가 디코드 되기 위하여 회로(도시되지 않음)로 진행된다. 더욱이, 데이터 신호(HF)는 다이오드(D2)의 양극에 연결되는 다이오드(D1)의 음극에 적용된다. 다이오드(D1)의 양극은, 커패시터(CA)의 다른 전극이 기준 접지 전위에 있는 커패시터(CA)의 한 전극과, 전류원(SQ1)의 다른 단자가 전압(U1)을 가지고 있는 전류원(SQ1)의 한 단자와, 이뿐 아니라 비교기(V1)의 다른 입력이 전위차계(P1)의 탭(tap)에 연결되어 있는 비교기(V1)의 하나의 입력에 연결된다. 전압(U2)은 전위차계(P1)의 하나의 전극에 적용되는 반면, 전위차계(P1)의 다른 전극은 기준 접지 전위에 있다. 다이오드(D2)의 음극은 커패시터(CB)의 다른 단자가 기준 접지 전위에 있는 커패시터(CB)의 하나의 전극과, 전류원(SQ2)의 다른 단자가 마찬가지로 기준 접지 전위에 있는 전류원(SQ2)의 하나의 단자와, 또한 비교기(V2)의 다른 입력이 전위차계(P2)의 탭에 연결되어 있는 비교기(V2)의 하나의 입력에 연결된다. 전압(U3)은 전위차계(P2)의 하나의 전극에 인가되고 전위차계(P2)의 다른 전극은 기준 접지 전위에 있다. 도 10에 도시되어 있는 회로 배열에서 소자(D1, CA, SQ1, V1 및 P1)를 포함하는 부분에서, 하부 포락선(u)은 도 9에서 점선으로 도시되는 하부 임계값(SU)과 비교되고, 또한 도 10의 회로 배열에서 소자(D2, CB, SQ2, V2 및 P2)로 형성되는 다른 부분에서, 상부 포락선(o)은 도 9에서 점선으로 똑같이 도시되어 있는 상부 임계값(SO)과 비교된다. 비교기(V2)는 데이터 신호(HF)의 상부 포락선(o)이 상부 임계값(SO) 아래로 떨어지면 비교기의 출력에서 신호(A2)를 출력한다. 출력(A)에서의 신호는 광 빔이 트랙을 교차하고 있다는 것을 지시한다. 다른 한편으로, 비교기(V1)는 데이터 신호(HF)의 하부 포락선이 하부 임계값(SU)을 초과하면 비교기의 출력(A1)에서 신호를 출력한다. 출력(A1)에서의 신호는 기록 매체 상에 먼지, 지문, 긁힘 등이나 재생 장치의 진동으로 야기되는 간섭의 존재를 지시한다. 전위차계(P1 및 P2)의 설정은 하부와 상부 임계값(SU 및 SO)을 각각 한정한다. 광 빔이 트랙을 교차하여 점핑하고 있는지, 기록 매체 상에 진동이나 오물로 인해 야기되는 간섭이 존재하는지, 또는 두 현상이 모두 존재하는지가 데이터 신호(HF)로부터 즉시 확인될 수 있다는 사실 때문에, 예를 들어 초점 조절 회로 및 트랙 조절 회로가 이러한 조건 하에서 좀더 신속하게 또는 좀더 정확하게 조절하도록 영향을 받게 하는 것이 가능하다. 그러나, 도 10에서 도시되는 회로 배열은 아날로그 기술을 사용하여 실현되는 단점을 가지고 또한 그 결과로서 이 기술의 공지된 단점을 가지게 된다. 예를 들어, 기록 매체의 여러 가지 특성과 여러 가지 스캐닝 속도에 파라미터를 정합시키는 것 뿐 아니라 임계값의 복잡한 설정과 그로 인한 드리프트는 디지털 서보신호 프로세서의 용도로 제공되는 다른 순수한 디지털 환경 내에 아날로그 기술이 제공되는 단점으로서 간주될 수 있다. 아날로그 회로는 DVD, CD, CD-ROM, 기록형 CD, DVD 및 여러 가지 속도와 그와 연관된 시상수와 같은 여러 가지 기록 및 재생 시스템에 관하여 아주 고정적이다. 다른 한편으로 데이터 신호(HF)의 디지털화는 데이터 신호(HF)의 넓은 대역폭과 고주파수가 예를 들어 비디오 응용에 사용되는 종류의 아날로그 디지털 변환기를 제공하는 것을 필요로 하기 때문에 높은 비용을 필요로 한다. 에러 신호는 데이터 신호(HF)에 비하여 상대적으로 협대역인 특성과 저주파수를 갖기 때문에, 원리적으로는 오디오 응용에 사용되는 종류의 아날로그 디지털 변환기는 디지털 서보신호 프로세서를 구동하기에 충분하다.

이것으로부터 야기되는 모순은, 데이터 신호(HF)의 하나 또는 두 개의 포락선의 발생은 아날로그 영역에서 제공되지만 그 포락선의 평가는 디지털 영역에서 제공된다는 사실에 의하여 해결된다. 아날로그 회로 요소의 비율은 줄어들고, 또한 여러 가지 상황에 적용하기 위한 높은 적응성과 상당한 비용 절감이, 디지털 평가 신호 처리에도 불구하고, 단 하나의 협대역 아날로그 디지털 변환기만이 하나 이상의 평가 신호를 위해 제공되어지게 된다는 점으로 달성된다. 이것은, 유리하게도 도 1에 따라 다중화기(MPL)를 통하여 수개의 에러 신호와 평가 신호를 발생시키기 위하여 요구되는 신호 둘다가 공급되는, 단 하나의 아날로그 디지털 변환기(ADC)를 갖는 서보프로세서(SP)로 데이터를 재생하거나 기록하기 위한 장치를 제공할 수 있는 가능성을 열어준다. 평가 신호를 발생시키는데 요구되는 신호는, 아날로그 영역에서 데이터 신호(HF)로부터 사실상 발생되기는 하나, 예를 들어 임계값으로 비교함으로써 평가되지는 않는, 데이터 신호(HF)의 상부 포락선과 하부 포락선이 있다. 도 1에 도시되고 데이터 신호 발생 단계(DSG)에 연결되는 포락선 검출기(ED)가 이러한 목적으로 제공된다. 아날로그 예비 증폭기 유닛(PRE)에서, 광검출기(PD)로 검출되는 데이터 신호(HF)는 하나 이상의 예비 증폭기(AMP)를 통하여 데이터 신호 발생 단계(DSG)에 공급되는데, 적어도 일부는 동시에 신호를 서보신호 발생 단계(SSG)에 제공한다. 광검출기(PD)를 형성하는 광다이오드의 개수와 예비 증폭기(AMP)의 개수는 사용되는 스캐닝 시스템에 달려있고 여기에서는 예를 들어서만 설명된다. 더욱이, 아날로그 예비 증폭기 유닛(PRE) 내에 도시되어 있는 버스 인터페이스(BI)는 예로서, 아날로그 위상 검출기의 여러 가지 시상수가 프로세서(PRZ)의 IIC 버스를 통하여 선택되어야만 할 경우에만 필요하다. 더욱이, 버스 인터페이스는 만약 서보 및 포락선 신호가 아날로그 예비 증폭기 유닛(PRE)을 떠나기 전에 저역 통과 필터링을 받게 된다면 편리하다. 단순하고 공지되어 있는 능동 제 2계 필터는 예로서 이러한 목적으로 사용될 수 있다.

데이터 디코더(DD)는 디지털 데이터 정보를 발생시키기 위한 목적으로 아날로그 예비 증폭기 유닛(PRE)의 데이터 신호 발생 단계(DSG)에 연결되고 시간 제어 유닛(TC)은 시간 순서를 제어하기 위한 목적으로 서보프로세서(SP) 내에 제공된다.

상부 포락선(o)과 하부 포락선(u)은 동시에 요구되지 않기 때문에, 도 2에 도시된 바와 같이, 포락선 중의 하나는 데이터 신호(HF)의 선택적인 반전에 의하여 선택되게 하는 것이 가능하다. 이러한 목적으로, 도 2에 따라, 인버터(I)가 제공되고 스위치(S)가 상부 포락선(o) 및 하부 포락선(u)을 형성하기 위하여 데이터 신호(HF) 또는 반전된 데이터 신호() 중 어느 하나를 포락선 검출기(ED)에 공급하는데 사용된다. 이것은, 유리하게도 데이터 신호(HF)의 상부 포락선(o)과 하부 포락선(u) 모두가 형성되는데, 단 하나의 포락선 검출기(ED)만이 필요하다는 것을 의미한다. 도 2는 다른 모든 구성 요소에 관하여 도 1과 동일하다.

원리적으로, 도 3에 예를 들어 도시되어 있는 바와 같이, 포락선 신호(EV)는 데이터 신호(HF)보다 상당히 더 좁은 대역폭을 가지고 그리하여 심지어 오디오 응용에 사용되는 종류의 값싼 아날로그 디지털 변환기(ADC)를 사용하여서도 디지털화될 수 있다. 원리적으로, 상부 포락선(o)과 하부 포락선(u)은 또한 도 4에 도시된 바와 같이 동시에 다중화기(MPL)에 공급될 수 있다.

그 원리가 도 11을 참조하여 설명되는 회로 배열이 포락선 검출기(ED)로 제안된다. 상부 포락선과 하부 포락선 모두가 도 11에 따른 회로 배열을 사용하여 매핑(map)될 수 있다. 포락선 검출기(ED)의 임무는 저주파수 신호가 고주파수 신호 위에 중첩되어지는 더 높은 주파수 신호의 포락선을 형성하는 데에 있다. 도 11에 따라, 커패시터(C1)와 전류원(I1)과 더불어 두 개의 트랜지스터(Q4, Q5)가 입력(IN)으로 구동되는 적분기 단계를 형성한다. 입력(IN)은 제 1 트랜지스터(Q4)의 베이스에 의하여 형성되고 커패시터(C1)에 연결되는데, 그 커패시터(C1)의 다른 전극은 제 2 트랜지스터(Q5)의 콜렉터와 제 1전류원(I1)에 연결된다. 제 1 전류원(I1)은 공급 전압(VCC)에 연결되고 제 2 트랜지스터(Q5)의 에미터는 접지에 연결되는 반면, 제 2 트랜지스터(Q5)의 베이스는 제 1 트랜지스터(Q4)의 에미터에 연결된다. 제 1 트랜지스터(Q4)의 베이스 전류에 의하여 커패시터(C1)의 원치 않는 충전을 피하기 위하여, 3개의 트랜지스터(Q1...Q3)와 저항기(R1)로 형성되는 베이스 전류 보상 회로가 제공되는데, 그 저항기는 한 편으로는 공급 전압(VCC)에 연결되고, 다른 한편으로는 제 3 트랜지스터(Q1)의 에미터와 제 4 트랜지스터(Q2)의 콜렉터에 연결된다. 더욱이, 제 3 트랜지스터(Q1)의 베이스는 제 4 트랜지스터(Q2)의 베이스에 연결되고, 제 3 트랜지스터(Q1)의 콜렉터는 제 5 트랜지스터(Q3)의 에미터에 연결되고, 또한 제 4 트랜지스터(Q2)의 에미터는 제 1 트랜지스터(Q4)의 콜렉터에 연결된다. 제 5 트랜지스터(Q3)의 콜렉터는 접지에 연결되고 제 5 트랜지스터(Q3)의 베이스는 제 1 트랜지스터(Q4)의 베이스에 연결된다.

만약 전류가 입력(IN)에서 접지에 연결된다면, 그후 제 2 트랜지스터(Q5)의 콜렉터에서의 전위는 상승하고, 역으로 전류가 공급 전압(VCC)으로부터 공급된다면 그 전위는 떨어지게 된다. 그 신호는 제 6 트랜지스터(Q6)로 형성되는 에미터 폴로어를 통하여 결합된다. 제 6 트랜지스터(Q6)의 베이스는 제 2 트랜지스터(Q5)의 콜렉터에 연결되고, 제 6 트랜지스터(Q6)의 콜렉터는 공급 전압(VCC)에 연결되고, 또한 제 7 트랜지스터(Q7)의 베이스와 접지에 연결된 전류원(I2)은 제 6 트랜지스터(Q6)의 에미터에 연결된다. 제 7 트랜지스터(Q7)는 자신의 콜렉터로 접지되고, 공급 전압(VCC)에 연결된 전류원(I3)에 연결되는 제 7 트랜지스터 에미터는 포락선 신호(EV)를 제공하는 출력(OUT)을 형성한다. 제 7 트랜지스터(Q7)는 제 6 트랜지스터(Q6) 양단의 베이스-에미터 전압 강하를 제거하고 동시에 온도 반응성을 향상시킨다. 제 3 트랜지스터(Q1), 제 5 트랜지스터(Q3)와 제 7 트랜지스터(Q7)는 pnp 트랜지스터이고 도 11에 설명된 다른 트랜지스터는 npn 트랜지스터로 형성된다.

도 11에서 도시되고 상부 포락선과 하부 포락선 모두를 제공할 수 있는 포락선 검출기(ED)는, 상부 포락선(o)을 제공하기 위하여 회로 블록 상부 포락선과, 및 하부 포락선(u)을 제공하기 위하여 회로 블록 하부 포락선에, 도 12에 따라 연결된다. 도 12에 따라, 데이터 신호(HF)는 전극(SIG_IN)에 적용되는데, 이 전극(SIG_IN)은 회로 블록 상부 포락선 내에 있는 제 8 트랜지스터(Q8)의 베이스와 회로 블록 하부 포락선 내에 있는 제 11 트랜지스터(Q11)의 베이스에 의하여 형성된다. 회로 블록 상부 포락선과 하부 포락선은 포락선 검출기(ED)를 위한 충전이나 방전 회로를 구성한다. 포락선 검출기(ED)는 도 12에서 도 11로 지정되는 블록으로 도시되는데, 상기 블록의 입력(IN)과 출력(OUT)은 두 개의 양방향 스위치(S1 및 S2)로 형성되는 전환 스위치에 연결된다. 전환 스위치에 의하여 도 11에 대응하는 포락선 검출기(ED)는, 상부 포락선(o)이나 하부 포락선(u)에 대응하는 신호가 전극(Envelope_OUT)에 제공되도록 하기 위하여, 회로 블록 상부 포락선으로 형성되는 충전이나 방전 회로 또는 회로 블록 하부 포락선으로 형성되는 충전이나 방전 회로에 선택적으로 연결된다.

도 12에서 도시되는 회로 배열의 기능은 회로 블록 상부 포락선을 사용하여 설명된다. 전극(SIG_IN)에 공급되는 데이터 신호(HF)는 비교기에 의하여 포락선 검출기(ED)의 출력(OUT)에서의 신호와 비교된다. 이 비교기는 제 8 트랜지스터(Q8) 및 제 9트랜지스터(Q9)에 의하여 형성된다. 이러한 목적으로 트랜지스터(Q8 및 Q9)의 에미터는 공급 전압(VCC)에 연결되는 전류원(I4)에 연결된다. 제 8트랜지스터(Q8)의 콜렉터는 접지에 연결되고제 9 트랜지스터의 콜렉터는 제 10 트랜지스터(10)의 베이스에 연결되고 또한 접지에 연결된 저항기(R2)에 연결된다. 제 9 트랜지스터(Q9)의 베이스는 포락선 검출기의 출력(OUT)으로 구동된다. 만약 제 9 트랜지스터(Q9)의 베이스의 전위가 제 8 트랜지스터(Q8)의 베이스의 전위보다 더 낮다면, 전류원(I4)으로 제공되는 전류는 제 9 트랜지스터(Q9)를 통하여 흐르게 되고 제 10 트랜지스터(Q10)를 동작시키게 된다. 그후 제 10 트랜지스터는 전류를 접지로 연결하는데, 그 전류는 상기 트랜지스터의 에미터에 연결되는 저항기(R3)와 도 11에 따라 포락선 검출기(ED) 내에 위치되는 전류원(I1)에 의해서만 제한 받는다. 전극(Envelope_OUT)의 전위는 상승하고 전극(SIG_IN)에서의 데이터 신호(HF)를 신속히 따라 간다. 만약 제 9 트랜지스터(Q9)의 베이스 전위가 전극(SIG_IN)에서의 데이터 신호(HF)의 레벨을 초과한다면, 전류원(I4)으로 제공되는 전류는 제 8 트랜지스터(Q8)로 형성되는 비교기 좌측 경로를 통하여 접지로 흐른다. 제 10 트랜지스터(Q10)의 콜렉터와 공급 전압(VCC)에 연결되는 전류원(I5)으로 제공되는 비교적 적은 전류가 도 11에 따른 포락선 검출기(ED)에서의 커패시터(C1)를 방전하여, 그 결과 전극(Envelope_OUT)에서의 전위가 천천히 감소한다. 상기 비교기를 형성하는 트랜지스터는 pnp 형이고 제 10 트랜지스터는 npn 형이다.

결합된 양방향 스위치(S1 및 S2)는 전환이 하부 포락선 확인을 가능하게 한다. 검출 동작의 이면에 있는 원리는 충전과 방전의 과정이 반대로 작동한다는 것을 제외하고는 동일하다. 그러므로, 회로 블록 상부 포락선과 동일한 구조를 갖는 회로 블록 하부 포락선은 회로 블록 상부 포락선에 대하여 보완 방식으로 구성된다. 결과적으로, 회로 블록 하부 포락선에 있는 비교기를 형성하는 트랜지스터(Q11, Q12)는 npn 형이고 이러한 트랜지스터의 에미터는 접지에 연결된 전류원(I6)에 연결되는 반면, 저항기(R4, R5)와 트랜지스터(Q11)의 콜렉터는 공급 전압(VCC)에 연결된다. 도 11에 대응하는 포락선 검출기의 입력(IN)은 이미 언급된 전환 스위치를 통하여 접지에 연결되는 전류원(I7)과, pnp 형인 해당 트랜지스터(Q13)의 콜렉터에 연결된다. 회로 블록 상부 포락선의 전류원(I5)은 도면에서 충전 회로라고 지시된 충전 회로를 구동하여 도 11에 대응하는 적분기 단계로 몰아가는 반면, 회로 블록 하부 포락선의 전류원(I6)은 도면에서 방전 회로라고 지시된 방전 회로를 구동하여 도 11에 대응하는 적분기 단계로 몰아간다. 그러나, 일반적으로, 포락선 신호는 출력(OUT 또는 Envelope_OUT)에 제공되고 트랜지스터(Q9)나 트랜지스터(Q12)의 베이스를 통하여 데이터 신호(HF)와 비교된다.

만약 상부와 하부 포락선들이 동시에 요구된다면, 도 11에 해당하는 적분기 단계는 두 번 제공되어야만 한다. 결합된 양방향 스위치(S1 및 S2)는 생략된다.

다른 한편으로, 만약 포락선 중 하나만이 요구되어야 한다면, 회로 블록 상부 포락선이나 회로 블록 하부 포락선 중 어느 하나만이 도 11에 해당하는 적분기 단계와 연결하는 것이 필요하다. 이러한 경우에, 역시 결합된 양방향 스위치(S1 및 S2)가 생략된다. 그러나 본 발명은 전술한 예시적인 실시예로 제한되지 않고 오히려 본 발명의 원리의 범주 내에서 개조와 변경을 포함한다.

Claims (12)

1. 광검출기와 디지털 에러 신호와 평가 신호 처리로 데이터나 정보를 재생하거나 기록하기 위한 장치에 있어서,

   오디오 주파수 대역에 대한 아날로그 디지털 변환기(ADC)가 디지털 평가 신호를 발생하기 위하여 제공되는 것을 특징으로 하는 재생하거나 기록하기 위한 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 디지털 평가 신호를 발생하기 위하여 상기 오디오 주파수 대역에 대한 상기 아날로그 디지털 변환기(ADC)에 연결되는 아날로그 포락선 검출기(ED)가 상기 광검출기(PD)에 연결되는 것을 특징으로 하는 재생하거나 기록하기 위한 장치.
3. 제 1항에 있어서, 포락선 신호 검출기(ED)는 스위치(S)를 직접 통하거나 인버터(I)를 경유한 스위치(S)를 통하여 상기 광검출기(PD)에 연결되는 것을 특징으로 하는 재생하거나 기록하기 위한 장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 광검출기(PD)로 검출되는 데이터 신호의 상부(o)와 하부(u) 포락선 모두를 제공하는 포락선 검출기(ED)가 상기 광검출기(PD)에 연결되고 또한 아날로그 디지털 변환기(ADC)에 연결되는 것을 특징으로 하는 재생하거나 기록하기 위한 장치.
5. 광검출기와 디지털 에러 신호와 평가 신호 처리로 데이터와 정보를 재생하거나 기록하기 위한 장치에 있어서,

   비디오 신호 대역에 대한 아날로그 디지털 변환기(ADC)가 초점 에러 신호와 트랙 에러 신호 및 하나 이상의 포락선 신호가 공급되는 다중화기(MPL)에 연결되는 것을 특징으로 하는 재생하거나 기록하기 위한 장치.
6. 제 5항에 있어서, 포락선 신호 검출기(ED)가 스위치(S)를 직접 통하거나 인버터(I)를 경유한 스위치(S)를 통하여 상기 광검출기(PD)에 연결되는 것을 특징으로 하는 재생하거나 기록하기 위한 장치.
7. 제 5항에 있어서, 상기 광검출기(PD)로 검출되는 데이터 신호의 상부(o)와 하부(u) 포락선 모두를 제공하는 포락선 검출기(ED)가 상기 광검출기(PD)에 연결되는 것을 특징으로 하는 재생하거나 기록하기 위한 장치.
8. 광검출기와 디지털 에러 신호와 평가 신호 처리로 데이터나 정보를 재생하거나 기록하기 위한 장치에 있어서,

   오디오 주파수 대역에 대한 아날로그 포락선 검출기(ED)와 아날로그 디지털 변환기(ADC)가 적어도 디지털 미러 신호를 발생시키기 위하여 사용되는 것을 특징으로 하는 재생하거나 기록하기 위한 장치.
9. 제 8항에 있어서, 상기 광검출기로 검출되는 데이터 신호의 상부와 하부 포락선을 제공하는 포락선 검출기(ED)와, 상기 오디오 주파수 대역에 대하여 다중화기(MPL)를 통하여 상기 포락선 신호가 공급되는 아날로그 디지털 변환기(ADC)가 디지털 미러 신호(MI)나 결함 신호(DE)를 발생시키기 위하여 사용되는 것을 특징으로 하는 재생하거나 기록하기 위한 장치.
10. 광검출기와 디지털 에러 신호와 평가 신호 처리로 데이터나 정보를 재생하거나 기록하기 위한 장치에 있어서,

    충전이나 방전 회로를 통하여 데이터 신호(HF)를 제공하는 상기 광검출기(PD)와 평가 신호를 처리하기 위하여 아날로그 디지털 변환기(ADC)에 연결되며, 적분기 단계에 의하여 형성되는, 포락선 검출기(ED)가 제공되는 것을 특징으로 하는 재생하거나 기록하기 위한 장치.
11. 제 10항에 있어서, 상기 포락선 검출기(ED)를 형성하는 상기 적분기 단계는 상부 포락선을 제공할 목적과 하부 포락선을 제공할 목적 모두를 위하여 사용되는 것을 특징으로 재생하거나 기록하기 위한 장치.
12. 제 10항에 있어서, 상기 충전이나 방전 회로는 비교기와 연결되는 충전 회로나 방전 회로를 제공하는 회로 배열인 것을 특징으로 하는 재생하거나 기록하기 위한 장치.