KR20000038346A - 광정보 재생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 워블드 피트열 구조를 가는 광기록매체로부터 정보를 재생하는 장치에 관한 것이다.

본 발명의 광정보 재생장치는 일정주기로 연속적으로 또는 간헐적으로 워블링된 피트열이 트랙을 이루고, 인접한 피트열이 서로 반전된 위상을 갖게끔 워블링된 광 기록매체에 광빔을 조사하는 집광수단과, 광기록매체에서 반사되는 광량을 트랙방향으로 2분할하여 검출하여 제1 및 제2 신호를 발생하는 광검출수단과, 제1 및 제2 신호를 일정시간 지연시킨 제3 및 제4 신호를 발생하고 제1 내지 제4 신호에 기초하여 재생정보신호를 검출하는 신호검출수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 고밀도화를 위하여 인접한 피트열이 역위상으로 워블링되고 트랙피치가 비교적 좁게 설정된 경우 특정파장대의 광빔을 피트열의 중심선을 추종하도록 조사하여 주기적으로 검출되는 크로스토크 성분을 검출하여 그 크로스토크 성분을 제거함과 아울러 트랙킹 제어를 수행함으로써 정확한 정보를 재생할 수 있게 된다.

Description

광정보 재생장치(Apparatus Of Reproducing Optical Information)

본 발명은 광정보 재생장치에 관한 것으로, 특히 워블드 피트(Wobbled Pit) 열 구조를 가는 광기록매체로부터 정보를 재생하는 장치에 관한 것이다.

최근, 오디오 및 비디오 정보 등의 각종 정보를 기록하는 정보기록매체로서 광기록매체 및 광자기 기록매체 등이 개발되어 상용화되고 있다. 이들 중 광기록매체의 경우 이미 일반화된 CD(Compact Disc)를 비롯한 CD-ROM(CD-Read Only Memory) 및 DVD-ROM(Digital Versatile Disc-ROM) 등의 재생전용 기록매체와, CD-R(CD-Recordable) 및 DVD-R 등의 WORM(Write Once Read Many) 타입의 기록매체와, 그리고 CD-RW(CD-Rewritable) 및 DVD-RAM(DVD-Random Access Memory) 등과 같은 재기록 가능한 기록매체가 보급 또는 개발되고 있다.

도 1을 참조하면, 통상의 광기록매체(10)에 트랙을 이루며 형성된 피트열(12)이 도시되어 있다.

도 1에 나타낸 광기록매체(10)는 재생전용의 기록매체로서 통상 나선상 또는 동심원상으로 내주에서 외주로 연장되는 트랙을 이루는 피트열(12) 형태로 정보를 저장하고 있다. 이렇게 피트열(12)의 형태로 기록된 정보는 트랙을 일정한 속도로 따라 가면서 조사되는 광빔의 반사광량을 검출함으로써 재생되게 된다. 이 경우, 트랙에 조사되는 광빔의 집광상태를 제어하는 포커스와 광빔이 트랙을 추종하도록 제어하는 트랙킹은 광검출기로 입사되는 반사광으로부터 검출된 전기적 신호에 따라 조절되게 된다. 또한, 재생된 정보에 의해 광기록매체 상의 재생위치 즉, 광빔이 조사되는 트랙의 위치가 알려지므로 광기록매체는 랜덤하게 억세스 될 수 있게 된다.

한편, 기록용 디스크에는 신호가 기록되어 있지 않은 상태이므로 정보기록시 트랙킹 상태를 안내하기 위한 트랙의 구조가 적용되고 있다. 예컨데, CD-R, DVD-RAM 등과 같은 광기록매체는 산과 골의 구조로 형성된 트랙을 구비한다. 더불어, 정보기록시 랜덤억세스가 가능하도록 물리적인 위치정보 등을 지시하기 위하여 인접한 산과 골의 트랙의 경계변은 일정한 주기로 워블링되어져 있다. 이 경우, 피트열은 골의 트랙 또는 산과 골의 트랙에 트랙 기준선을 따라 일직선으로 형성되어 있다.

최근들어, 동영상과 같은 대용량의 정보를 기록하기 위한 기록매체가 요구됨에 따라 광디스크의 기록밀도를 높여주기 위한 여러 가지 방법들이 시도되고 있다. 예컨데, CD 및 DVD 등의 경우 기록마크 또는 피트의 크기를 줄이거나 트랙간의 간격(Track Pitch)을 줄이는 방법이 시도되고 있다. 더불어, 단파장의 광원을 이용하고 대물렌즈의 개구수를 크게하여 광빔의 스폿 경을 작게 하는 기술들이 개발되고 있다.

그러나, 광빔의 스폿 경을 작게하는 것은 궁극적으로 한계가 있으므로 피트의 크기나 트랙간의 간격을 줄이는 것은 제한될 수밖에 없다. 예를 들면, 재생전용의 광디스크는 통상 노광장치를 이용하여 원하는 피트가 형성된 디스크의 원반을 제조하고 원반에 형성된 피트를 반전 전사시켜 스탬퍼를 제조한 후에 그 스탬퍼를 이용하여 디스크 를 복제, 즉 디스크 기판을 성형함으로써 제작되고 있다. 최근에는 아르곤(Ar) 레이져 등이 개발됨에 따라 미소피트를 형성하는 것이 가능하게 되었지만 재생장치에 있어서 아직은 그 미소피트에 대응하는 광원이 없으므로 결과적으로 재생장치가 읽을 수 있는 범위내로 피트의 크기 및 트랙피치가 제한될 수밖에 없다.

또한, 최근들어 블루레이져가 개발됨에 따라 미소 광스폿을 제공할 수 있게 됨으로써 피트의 크기와 트랙피치를 줄일 수 있게 되었지만 이 경우 인접트랙간의 크로스토크(Crosstalk)와 전후 피트간의 부호간 간섭(Inter-symbol Interference) 등과 같은 현상이 문제가 되고 있다. 결과적으로, 광기록매체에 고밀도로 기록된 정보를 크로스토크 성분을 효과적으로 제거하여 재생할 수 있는 장치가 요구되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 광 기록매체의 기록밀도를 높일 수 있도록 한 광정보 재생장치를 제공하는 것이다.

도 1은 통상의 광 기록매체에 형성된 트랙 구조를 개략적으로 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 광정보 재생장치에 적용되는 광기록매체의 트랙 구조와 광 스폿경과의 관계를 나타낸 도면.

도 3a 및 3b는 도 2에서 임의의 트랙에 조사된 제1 및 제2 광빔에 의한 반사광빔이 맺힌 광검출기를 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광정보 재생장치의 구성을 나타낸 도면.

＜ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＞

10, 20 : 광기록매체 12, 14 : 피트열

15 : 트랙중심선 16A,16B,16C,18A,18B,18C : 광빔

30 : 광검출기 32, 42, 44 : 가산증폭기

34, 36 : 밴드패스필터 38, 40 : 딜레이

46, 48, 52 : 차동증폭기 50 : 레벨조정부

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 광정보 재생장치는 일정주기로 연속적으로 또는 간헐적으로 워블링된 피트열이 트랙을 이루고, 인접한 피트열이 서로 반전된 위상을 갖게끔 워블링된 광 기록매체에 광빔을 조사하는 집광수단과, 광기록매체에서 반사되는 광량을 트랙방향으로 2분할하여 검출하여 제1 및 제2 신호를 발생하는 광검출수단과, 제1 및 제2 신호를 일정시간 지연시킨 제3 및 제4 신호를 발생하고 제1 내지 제4 신호에 기초하여 재생정보신호를 검출하는 신호검출수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 광정보 재생장치에 적용되는 고밀도 광기록매체의 트랙 구조와 그 트랙에 조사된 광빔의 스폿경과의 관계를 도시한 것이다.

도 2의 광디스크(20)는 일정주기로 워블링되도록 배열되어 신호트랙을 이루는 피트열(14)을 구비한다. 그리고, 임의의 트랙(또는 피트열)(14n)과 반경방향으로 인접한 트랙들(14n-1, 14n+1)은 반전된 위상을 갖도록 워블링되어 있다. 이에 따라, 트랙피치를 비교적 작게 설정하여 특정파장의 광 스폿이 임의의 트랙(14n)에 인접트랙(14n-1, 14n+1)까지 걸치도록 조사되는 경우 내주측과 외주측으로 인접한 트랙(14n-1, 14n+1)에 의한 크로스토크 성분은 위상이 반전되어 주기적으로 반복되게 되므로 반사광빔으로부터 검출된 신호에서 크로스토크 성분은 용이하게 제거하여 정확한 정보를 재생할 수 있게 된다.

다시 말하여, 임의의 트랙(14n)에 광을 조사하는 경우 워블링된 트랙중심선(15)을 추종하여 조사되는 광빔들(16A, 16B, 16C) 중 τ만큼의 시간차를 가지는 제1 및 제2 광빔(16A, 16B)에 의한 반사광빔은 도 3a에 도시된 바와 같이 트랙방향으로 2분할된 광검출기(30)에 결상되게 된다. 여기서, τ는 피트열(14) 워블주기(T)의 반주기에 해당하는 것으로서 인접트랙(14n-1, 14n+1)에 의한 크로스토크 성분(22)이 그 반주기(τ)마다 180°위상차를 가지고 있음을 알 수 있다. 또한, 그 다음 트랙(14n+1)에 트랙중심선(15)을 추종하여 조사되는 광빔들(18A, 18B, 18C) 중 τ만큼의 시간차를 가지는 제1 및 제2 광빔(18A, 18B)에 의한 반사광빔에 포함되는 인접트랙(14n, 14n+2)에 의한 크로스토크 성분(22) 역시 도 3b에 도시된 바와 같이 180°위상차를 갖게 된다. 이에 따라, 제1 광빔(16A, 18A)에 의해 검출된 신호를 τ만큼 지연시켜 제2 광빔(16B, 18B)에 의해 검출된 신호와 함께 연산하여 크로스토크 성분을 제거함으로써 정확한 정보를 재생할 수 있게 된다. 아울러, 트랙킹제어를 위한 트랙킹 에러신호도 검출하여 정확한 트랙킹을 수행할 수 있게 된다.

따라서, 고밀도화를 위하여 트랙피치가 비교적 작게 설정된 광기록매체도 특정파장 대역의 광빔을 이용하여 정보를 재생할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광정보 재생장치를 나타낸 블록도로서, 도 4에 도시된 광정보 재생장치는 광기록매체(20)에 광이 조사되어 반사되는 광량을 검출하는 광검출기(30)와, 광검출기(30)의 광검출신호(D1, D2)를 가산증폭하기 위한 제1 가산증폭기(32)와, 광검출기(30)의 광검출신호(D1, D2) 각각을 밴드패스필터링하기 위한 제1 및 제2 밴드패스필터(Band Pass Filter; BPF)(34, 36)와, 제1 및 제2 밴드패스필터(34, 36)의 출력신호(A, B)를 지연시키기 위한 제1 및 제2 딜레이(38, 40)와, 제1 밴드패스필터(34)와 제2 딜레이(40)의 출력신호(A, B')를 가산증폭하기 위한 제2 가산증폭기(42)와, 제2 밴드패스필터(36)와 제1 딜레이(38)의 출력신호(B, A')를 가산증폭하기 위한 제3 가산증폭기(44)와, 제1 딜레이(38)와 제2 밴드패스필터(36)의 출력신호(A', B)를 차동증폭하기 위한 제1 차동증폭기(46)와, 제2 및 제3 가산증폭기(42, 44)의 출력신호(A+B', A'+B)를 차동증폭하기 위한 제2 차동증폭기(48)와, 제2 차동증폭기(48)의 출력신호(PX) 크기를 줄이기 위한 레벨조정부(50)와, 제1 가산증폭기(32)와 레벨조정부(50) 출력신호(RF, X)를 차동증폭하기 위한 제3 차동증폭기(52)를 구비한다.

도 4에 도시된 광정보 재생장치에서 광검출기(30)는 광을 발생하여 광기록매체(20)에 조사하는 광픽업(도시하지 않음)에 포함되는 것으로서 도 2에 도시된 광 기록매체(20)에서 반사되는 광량을 검출하여 전기적인 신호로 변환하게 된다. 이 경우, 광검출기(30)는 트랙에 조사된 빔의 분포상태가 정확하게 검출될 수 있도록 트랙방향으로 4분할 또는 2분할된 광검출편들을 구비하게 된다. 편의상 본 발명에서는 트랙방향으로 2분할된 구조의 광검출기(30)를 이용하여 설명하기로 한다. 2분할 광검출기(30)에 구성된 제1 및 제2 광검출편(PDa, PDb) 각각은 입사되는 반사 광량을 전기적 신호로 변환하여 그 반사광량에 비례하는 제1 및 제2 광검출신호(D1, D2)를 발생하게 된다. 제1 가산증폭기(32)는 광검출기(30)로부터 입력되는 제1 및 제2 광검출신호(D1, D2)를 가산증폭하여 고주파신호(RF)를 검출한다. 제1 밴드패스필터(34)는 광검출기(30)로부터 입력되는 제1 광검출신호(D1)를 밴드패스필터링하여 워블신호성분이 제거된 고주파신호(A)만을 추출한다. 제2 밴드패스필터(36)도 광검출기(30)로부터 입력되는 제2 광검출신호(D2)를 밴드패스필터링하여 워블신호성분이 제거된 고주파신호(B)만을 추출한다. 제1 딜레이(38)는 제1 밴드패스필터(34)의 출력신호(A)를 τ만큼 지연시키게 된다. 여기서, τ는 T/2이고 T는 워블주기를 나타낸다. 이와 비슷하게, 제2 딜레이(40)도 제2 밴드패스필터(36)의 출력신호(B)를 τ만큼 지연시키게 된다. 제2 가산증폭기(42)는 제1 밴드패스필터(34)의 출력신호(A)와 제2 딜레이(40)에 의해 지연된 신호(B')를 입력하여 가산증폭하게 된다. 이와 비슷하게, 제3 가산증폭기(44)는 제2 밴드패스필터(36)의 출력신호(B)와 제1 딜레이(38)에 의해 지연된 신호(A')를 입력하여 가산증폭하게 된다. 제2 차동증폭기(48)는 제2 가산증폭기(42)에서 출력되는 합신호(A+B')와 제3 가산증폭기(44)에서 출력되는 합신호(A'+B)를 차동증폭하여 의사 크로스토크 신호(PX)를 검출하게 된다. 그런데, 제2 차동증폭기(48)에서 검출된 의사 크로스토크신호(PX)는 진위 크로스토크신호의 2배의 크기를 갖고 있으므로 레벨조정부(50)에서 의사 크로스토크신호(PX)의 크기를 1/2로 줄여 진위 크로스토크신호(X)를 발생하게 된다. 제3 차동증폭기(52)는 제1 가산증폭기(32)에서 출력되는 고주파신호(RF)와 레벨조정부(50)에서 출력되는 진위 크로스토크신호(X)를 입력하여 차동증폭함으로써 크로스토크성분이 제거된 고주파신호(RF')를 검출하여 재생신호로서 출력하게 된다. 제1 차동증폭기(46)는 제2 밴드패스필터(36)의 출력신호(B)와 제1 딜레이(38)에 의해 지연된 신호(A')를 차동증폭함으로써 트랙킹에러신호(Te)를 검출하게 된다. 또한, 제1 차동증폭기(46)는 제1 밴드패스필터(34)의 출력신호(A)와 제2 딜레이(40)에 의해 지연된 신호(B')를 차동증폭함으로써 트랙킹에러신호(Te)를 검출할 수도 있다. 다시 말하여, 트랙킹에러신호(Te)는 τ만큼 지연되어 상반된 위상으로 검출되는 광검출신호를 비교하여 검출된 차신호에 해당하게 된다. 도시하지 않은 트랙킹 제어부는 상기 트랙킹에러신호(Te)에 기초하여 광픽업(도시하지 않음)의 트랙킹 액츄에이터(도시하지 않음)에 공급되는 전류신호 또는 전압신호를 조절함으로써 광이 피트열의 중심선(15)을 추종할 수 있도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광정보 재생장치에 의하면 고밀도화를 위하여 인접한 피트열이 역위상으로 워블링되고 트랙피치가 비교적 좁게 설정된 경우 특정파장대의 광빔을 피트열의 중심선을 추종하도록 조사하여 주기적으로 검출되는 크로스토크 성분을 검출하여 그 크로스토크 성분을 제거함과 아울러 트랙킹 제어를 수행함으로써 정확한 정보를 재생할 수 있게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (5)

1. 일정주기로 연속적으로 또는 간헐적으로 워블링된 피트열이 트랙을 이루고, 인접한 피트열이 서로 반전된 위상을 갖게끔 워블링된 광 기록매체에 광빔을 조사하는 집광수단과,

   상기 광기록매체에서 반사되는 광량을 트랙방향으로 2분할하여 검출하여 제1 및 제2 신호를 발생하는 광검출수단과,

   상기 제1 및 제2 신호를 일정시간 지연시킨 제3 및 제4 신호를 발생하고 상기 제1 내지 제4 신호에 기초하여 재생정보신호를 검출하는 신호검출수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 재생장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 신호와 제4 신호 또는 상기 제2 신호와 제3 신호를 비교하여 트랙킹에러신호를 검출하고 그 트랙킹에러신호에 기초하여 상기 광빔의 트랙킹 제어를 수행하는 트랙킹 제어수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 재생장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 트랙킹 제어수단은

   상기 광빔이 상기 트랙의 중심선을 따라 추종하도록 상기 집광수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 광정보 재생장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 신호검출수단은

   상기 제1 신호와 제4 신호를 가산증폭하기 위한 제1 가산증폭수단과,

   상기 제2 신호와 제3 신호를 가산증폭하기 위한 제2 가산증폭수단과,

   상기 제1 및 제2 가산증폭수단의 출력신호를 차동증폭하기 위한 제1 차동증폭수단과,

   상기 제1 차동증폭수단의 출력신호의 크기를 줄여 크로스토크성분을 검출하기 위한 레벨조정수단과,

   상기 제1 및 제2 광검출신호를 가산증폭하여 고주파신호를 검출하기 위한 제3 가산증폭수단과,

   상기 고주파신호와 상기 크로스토크성분을 차동증폭하여 상기 재생정보신호를 발생하는 제2 차동증폭수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 재생장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 광검출기의 출력단에 접속되어 상기 제1 및 제2 신호를 각각 밴드패스필터링하여 상기 크로스토크성분이 포함된 고주파신호만을 검출하기 위한 제1 및 제2 밴드패스필터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 재생장치.