KR20000047300A - 광디스크 재생기의 등화계수 조절장치 및 방법 - Google Patents

광디스크 재생기의 등화계수 조절장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 광디스크 재생기의 등화계수 조절장치 및 방법에 있어서, 광디스크로부터 독출되는 RF신호 레벨의 검출상태에 따라 파형 등화계수를 선택/가변함으로써, 고밀도 광디스크 또는 광픽업의 특성 변화에 따른 RF신호 독출 에러를 자동으로 보정하는 광디스크 재생기의 등화계수 조절장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 광디스크 재생기의 등화계수 조절방법은, 광디스크로부터 독출되는 RF신호를 설정된 등화계수로 파형 등화하는 1단계; 상기 등화된 RF신호의 최대 진폭과 최소진폭을 검출하여 그 비(比)를 산출하는 2단계; 및 상기 산출된 비율(比率)에 따라 상기 설정된 등화계수를 선택/가변하는 3단계를 포함하여 이루어져, 고밀도 광디스크 및 광픽업 고유의 특성에 따라 독출되는 RF신호의 레벨을 검출하고, 상기 검출결과에 따라 일정레벨의 RF신호가 검출되도록 파형 등화하는 파형 등화계수를 자동으로 선택/가변함으로써, 안정된 RF신호의 독출 및 재생신호 처리가 이루어지도록 하는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

광디스크 재생기의 등화계수 조절장치 및 방법
본 발명은, 광디스크 재생기의 등화계수 조절장치 및 방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는, 광디스크로부터 독출되는 RF신호 레벨 검출상태에 따라 파형 등화계수를 선택/가변함으로써, 고밀도 광디스크 또는 광픽업의 특성 변화에 따른 RF신호 독출 에러를 자동으로 보정하는 광디스크 재생기의 등화계수 조절장치 및 방법 에 관한 것이다.
일반적인 광디스크 재생기는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 광디스크(1)에 기록된 신호를 독출하는 광픽업(P/U)(2)과, 상기 광픽업(2)에 의해 독출되는 신호를 여파 정형하여 RF(Radio Frequency)신호로 출력하는 RF 변환부(3)와, 상기 변환된 RF신호를 고정(Fixed)된 등화계수로 파형 등화하는 파형 등화기(4)와, 상기 등화된 RF신호를 일정주기로 샘플링하여 디지털신호로 변환하는 A/D 변환기(5)와, 상기 A/D 변환된 디지털신호를 영상 및 음성신호로 재생신호 처리하는 신호처리부(DSP) (6)와, 상기 파형 등화된 RF신호에 상응하여 상기 광픽업(2)의 포커싱 및 트랙킹 동작을 제어하는 서보부(7)를 포함하여 구성되어 있다.
상기와 같이 구성되는 일반적인 광디스크 재생기의 재생동작은, 우선, 광디스크(1)가 광디스크 재생기에 구비된 트레이(tray)(미도시)에 안착, 삽입되어 일정속도로 정속 회전되는 상태에서, 광픽업(2)은, 상기 광디스크(1)의 기록면에 기록된 기록신호를 독출하기 위하여 상기 광픽업(2)에 구비된 레이저다이오드(LD: Laser Diode)를 발광시켜, 상기 광디스크(1) 기록면에 일정크기의 광스폿(Spot)을 형성시키고, 상기 형성된 광스폿의 반사광을 다시 광픽업(2)에 구비된 포토디텍터(PD: Photo Detector)를 이용하여 전기신호로 변환 출력한다. 상기 변환 출력되는 전기신호는 RF 변환부(3)에 의해 고주파성분의 RF신호로 변환된다. 상기 변환된 RF신호는 파형 등화기(4)에 의해 파형 등화(Equalize)되어 신호처리에 적당한 일정 레벨의 RF신호로 출력되고, 상기 등화된 RF신호는 A/D 변환기(5)에 의해 일정주기로 샘플링되어 디지털신호로 변환된다. 상기 변환된 디지털신호는 디지털신호 처리부(6)에 의해 디지털영상 및 음성신호로 신호 처리되는 한편, 상기 RF신호는 서보부(7)에 입력되는 데, 상기 서보부(7)는 입력되는 RF신호가 일정 값 이상이 되도록 상기 광픽업(2)의 포커싱 및 트랙킹 동작을 제어함으로써, 상기 광디스크(1)의 기록면에 기록된 신호가 일정 레벨의 RF신호로 독출, 영상 및 음성신호로 재생신호 처리되는 것이다.
한편, 상기 광픽업(2)에 의해 형성되는 광스폿의 크기는, 레이저다이오드(LD)의 광 파장(λ)과 대물렌즈(OL: Object Lens)의 개구율(NA)에 따라 그 크기가 달라지는 데, 일반적인 씨디(CD)계열의 광디스크를 재생하는 사용되는 광스폿 크기 (B spot)에 대한 산출식은, 식 1과 같다.
B spot (CD) = 1.22 X λ / NA = 1.22 X 780nm / 0.45 = 2.11μm - 식(1)
1.22 : 굴절 계수 (상수)
λ : 파장 ( CD용 LD 파장 = 780nm )
NA : 개구율 ( CD용 개구율 = 0.45 )
또한, 재생신호처리에 적당한 반사광량은, 총 반사광량의 약 84%에 해당하는 데, 상기 일반적인 씨디(CD)계열의 광디스크를 재생신호 처리하는 데 적당한 반사광량(B energy)에 대한 산출식은, 식 2와 같다.
B energy (CD) = 0.82 X λ / NA = 0.82 X 780nm / 0.45 = 1.42μm - 식(2)
0.82 : 반사 계수 (상수)
λ : 파장 ( CD용 LD 파장 = 780nm )
NA : 개구율 ( CD용 개구율 = 0.45 )
즉, 일반적인 씨디(CD)계열의 광디스크를 재생하기 위한 광스폿의 크기와 반사광량은, 씨디(CD)의 기록면에 형성된 최소 기록 피트의 크기(3T=0.87μm)에 약 2.42배에 해당하는 광스폿의 크기(2.11μm)와, 약1.63배에 해당하는 반사광량(1.42μm)을 사용하고 있다.
한편, 고밀도 광디스크 즉, 디브이디(DVD)의 경우, 상기 광픽업(2)에 의해 형성되는 광스폿의 크기(B spot)에 대한 산출식은, 식 3과 같다.
B spot (DVD) = 1.22 X λ / NA = 1.22 X 635nm / 0.6 = 1.29μm - 식(3)
1.22 : 굴절 계수 (상수)
λ : 파장 ( DVD용 LD 파장 = 635nm )
NA : 개구율 ( DVD용 개구율 = 0.6 )
또한, 상기 디브이디(DVD)계열의 광디스크를 재생하는 데 적당한 반사광량(B energy)에 대한 산출식은, 식 4와 같다.
B energy (DVD) = 0.82 X λ / NA = 0.82 X 635nm / 0.6 = 0.868μm - 식(4)
0.82 : 반사 계수 (상수)
λ : 파장 ( DVD용 LD 파장 = 635nm )
NA : 개구율 ( DVD용 개구율 = 0.6 )
즉, 고밀도 광디스크인 디브이디(DVD)계열의 광디스크 재생을 위하여 사용되는 광스폿의 크기와 반사광량은, 디브이디(DVD)의 기록면에 형성된 최소 기록 피트의 크기(3T=0.4μm)에 약 3.22배에 해당하는 광스폿의 크기(1.29μm)와 약 2.17배에 해당하는 반사광량(0.868μm)을 사용하고 있다.
따라서, 상기 디브이디(DVD)의 기록면에 형성된 최소 기록 피트(3T=0.4μm)가, 일반적인 씨디(CD)의 기록면에 형성된 최소 기록 피트(3T=0.87μm) 보다 2배 이상 줄어들어, 반사되는 광량 즉, 씨디(CD)계열의 광디스크로부터 독출되는 RF신호 레벨보다 상기 디브이디(DVD)로부터 독출되는 RF신호 레벨이 감소됨은 물론, 부호간의 간섭에 대한 영향을 많이 받게 되어, RF신호 독출 에러가 빈번히 발생하는 문제점이 있었다.
특히, 도 2에 도시한 바와 같이 정상적인 서보동작 상태 예를 들면, 포커스 에러가 없는 상태에서는 도 2의 (a)와 같이 정상적인 RF신호가 독출되지만, 도 2의 (b)와 같이 포커스 에러 발생시, 비정상적인 RF신호가 반복 독출되어 정상적인 재생 신호처리가 불가능하게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 광디스크로부터 독출되는 RF신호 레벨의 검출상태에 따라, 상기 파형 등화계수를 선택/가변함으로써, 일정레벨의 RF신호가 독출, 재생신호 처리되도록 하는 광디스크 재생기의 등화계수 조절장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있는 것이다.
도 1은 일반적인 광디스크 재생기의 구성을 도시한 것이고,
도 2는 일반적인 광디스크 재생기의 RF 출력을 도시한 것이고,
도 3은 본 발명에 따른 광디스크 재생기의 등화계수 조절장치에 대한 구성을 도시한 것이고,
도 4는 본 발명에 따른 등화특성 검출부의 상세 구성도를 도시한 것이고,
도 5는 본 발명에 따른 RF 레벨 검출 및 그에 따른 제어 출력에 대한 파형도를 도시한 것이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 광디스크 12 : 광픽업(P/U)
13 : RF 변환부 14 : 파형 등화기
15 : A/D 변환기 16 : 신호처리부
17 : 서보(Servo)부 19 : 마이컴(Micom)
21 : 등화계수 발생부 22 : 먹스(MUX)
30 : 등화특성 검출부
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광디스크 재생기의 등화계수 조절장치는, 광디스크로부터 독출되는 RF신호를, 설정된 등화계수에 근거하여 파형 등화하는 등화수단; 상기 등화된 RF신호 레벨의 등화특성을 검출하는 검출수단; 및 상기 검출된 등화특성에 따라 상기 등화계수를 선택 가변하는 제어수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하며, 또한, 본 발명에 따른 광디스크 재생기의 등화계수 조절방법은, 광디스크로부터 독출되는 RF신호를 설정된 등화계수로 파형 등화하는 1단계; 상기 등화된 RF신호의 최대 진폭과 최소진폭을 검출하여, 그 비(比)를 산출하는 2단계; 및 상기 산출된 비율(比率)에 따라 상기 설정된 등화계수를 선택/가변하는 3단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 것이다.
상기와 같이 이루어지는, 본 발명에 따른 광디스크 재생기의 등화계수 조절장치 및 방법은, 광디스크로부터 독출되는 RF신호를 초기 설정된 등화계수로 파형 등화하고, 상기 등화된 RF신호를 영점교차시점에 근거하여 분리한 후, 분리된 RF신호의 최대진폭과 최소진폭을 검출하여, 그 비(比)를 산출하며, 상기 산출된 비율이 일정 범위의 비율에 포함되도록 상기 등화계수의 값을 선택/가변함으로써, 광디스크 및 광픽업 고유의 특성에 따른 RF신호 독출 에러를 자동으로 보정하는 보정동작이 이루어지게 되는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은, 본 발명에 따른 광디스크 재생기를 도시한 것으로, 광디스크(11)에 기록된 신호를 독출하는 광픽업(P/U)(12)과, 상기 광픽업(12)에 의해 독출되는 신호를 여파 정형하여 RF(Radio Frequency)신호로 출력하는 RF 변환부(13)와, 상기 변환된 RF신호를 일정주기로 샘플링하여 디지털성분의 RF신호로 변환하는 A/D 변환기(14)와, 상기 A/D 변환된 RF신호를 임의의 등화계수로 파형 등화하는 파형 등화기(15)와, 서로 다른 값의 등화계수(C0,C1..Cn)를 발생/출력하는 등화계수 발생부(21)와, 상기 발생되는 서로 다른 값의 등화계수를 선택 출력하는 먹스(MUX)(22)와, 상기 등화된 RF신호를 영상 및 음성신호로 재생신호 처리하는 신호처리부(DSP)(16)와, 상기 등화된 RF신호에 상응하여 상기 광픽업(12)의 포커싱 및 트랙킹 동작을 제어하는 서보부(17)와, 상기 등화된 RF신호의 등화 특성을 검출하는 등화특성 검출부(30)와, 상기 등화특성 검출결과에 따라 상기 먹스(22)의 선택/출력동작을 제어하여, 상기 파형 등화계수를 가변/설정시키는 마이컴(Micom)(19)과, 상기 마이컴 동작에 필요한 데이터를 저장하는 내부 메모리(Memory)(미도시)를 포함하여 구성된다.
한편, 도 4는 본 발명에 따른 광디스크 재생기의 등화특성 검출부(30)에 대한 상세 구성을 도시한 것으로서, 상기 등화계수에 의해 파형 등화된 RF신호를 영점교차시점에 근거하여, 구분/분리 출력하는 분리기(Separator)(31)와, 상기 분리 출력되는 RF신호를 임시 저장하는 복수의 버퍼(32)와, 상기 임시 저장된 RF신호를 각각 가산하여, 상기 광디스크의 최대 기록 피트(11T)와 최소 기록 피트(3T)에 상응하는 RF신호 레벨 값으로 출력하는 복수의 가산기(33)와, 상기 가산기로부터 출력되는 각각의 RF신호 레벨 값을 제산하여, 상기 최대 기록 피트(11T)와 최소 기록 피트(3T)에 상응하는 RF신호 레벨 값의 비율을 산출하는 제산기(34)와, 상기 제산기(34)에 의해 산출된 비율을 일정범위의 기준 비율(Vth,Vth2)과 비교하는 비교기(35)를 포함하여 구성된다.
상기와 같은 구성되는 본 발명에 따른 광디스크 재생기의 등화계수 조절장치 및 방법에 대한 동작설명은, 우선, 광디스크(11)가 광디스크 재생기에 구비된 트레이(tray)(미도시)에 안착, 삽입되어 일정속도로 정속 회전되는 상태에서, 광픽업(12)은, 상기 광디스크(11)의 기록면에 기록된 기록신호를 독출하기 위하여 상기 광픽업(12)에 구비된 레이저다이오드(LD: Laser Diode)를 발광시켜, 상기 광디스크(11) 기록면에 일정크기의 광스폿(Spot)을 형성시키고, 상기 형성된 광스폿의 반사광을 다시 광픽업(12)에 구비된 포토디텍터(PD: Photo Detector)를 이용하여 전기신호로 변환 출력한다. 상기 변환 출력되는 전기신호는 RF 변환부(13)에 의해 고주파성분의 RF신호로 변환되고, 상기 변환된 RF신호는 A/D 변환기(14)에 의해 일정주기로 샘플링되어 디지털 성분의 RF신호로 출력된다. 상기 A/D 변환된 RF신호는 파형 등화기(15)에 초기 설정된 임의의 등화계수에 의해 일정레벨의 파형으로 등화(Equalize)되어 신호처리에 적당한 일정 레벨의 RF신호로 출력된다. 한편, 상기 등화된 RF신호는 디지털신호 처리부(16)에 의해 디지털영상 및 음성신호로 신호 처리되며, 또한, 상기 등화된 RF신호는 서보부(17)에 입력되는 데, 상기 서보부(17)는 입력되는 RF신호가 일정 레벨 이상이 되도록 상기 광픽업(12)의 포커싱 및 트랙킹 동작을 제어한다.
한편, 상기 가변 파형 등화기(15)에 의해 등화된 RF신호는, 도 4와 같이 구성된 등화특성 검출부(30)로 입력되는 데, 상기 등화특성 검출부(30)의 분리기(31)는 상기 입력되는 디지털성분의 RF신호 즉, A/D 변환 및 파형 등화된 RF신호를 도 5에 도시한 바와 같이 극성이 변화되는 영점교차(ZC: Zero Crossing)시점에 근거하여, 분리하며, 상기 분리된 RF신호를 버퍼(32)(Buffer 1∼4)로 출력하는 한편, 상기 버퍼 1로 입력되는 신호는 포지티브(Positive)한 RF신호 레벨의 최대 값(A)이 되고, 상기 버퍼 2로 입력되는 신호는 네거티브(Negative)한 RF신호 레벨의 최대 값(D)이 되고, 상기 버퍼 3으로 입력되는 신호는 포지티브(Positive)한 RF신호 레벨의 최소 값(E)이 되고, 상기 버퍼 4로 입력되는 신호는 네거티브(Negative)한 RF신호 레벨의 최소 값(B)이 된다.
이후, 상기 버퍼 1과 버퍼 2에 각각 임시 저장된 RF신호 레벨 값(A,D)은, 다시 가산기 1에 의해 절대값으로 합산되어, 광디스크의 최대 기록 피트(11T)에 대응되는 RF신호의 레벨 값으로 출력되고, 상기 버퍼 3과 버퍼 4에 각각 임시 저장된 RF신호 레벨 값(E,B)은, 가산기 2에 의해 절대값으로 합산되어 광디스크의 최소 기록 피트(3T)에 대응되는 RF신호의 레벨 값으로 출력된다.
상기와 같이 가산, 출력되는 가산기 1과 가산기 2의 RF신호 레벨 값은, 제산기(34)에 의해 다시 상호 제산됨으로써, 상기 광디스크의 최대 기록 피트(11T)에 대응되는 RF신호(RF11T)레벨 값과 최소 기록 피트(3T)에 대응되는 RF신호(RF3T)레벨 값의 비율(Ratio= RF3T/RF11T)로 산출되는 데, 통상적으로 재생신호 처리에 적당한 RF신호가 독출되는 경우, 상기 비율(Ratio)은 약 0.25에 해당하는 값을 갖게된다.
한편, 상기 제산기(34)에 의해 연산된 비율(Ratio)은, 비교기(35)에 입력되어, 상기 비교기(35)의 기준 값(비율), 예를 들면, 기준 값 1 (Vth1=0.20), 기준값 2 (Vth2=0.25)와 비교되어, 상기 비교기(35)는 도 5의 (b)와 같은 비교결과를 마이컴(19)으로 출력한다. 상기 마이컴(19)은 비교기(35)로부터 출력되는 비교결과에 따라 즉, 상기 제산기(34)에 의해 연산된 비율(Ratio)이 기준 값 1 (Vth1=0.20)보다 작으면, 독출되는 RF신호의 레벨이 작다고 판별하여, 상기 파형 등화기(15)의 이득을 증가시키는 등화계수를 선택하도록 하는 제어신호(Sel C-Up)를 상기 먹스(22)로 출력하고, 상기 제산기(34)에 의해 연산된 비율(Ratio)이 기준 값 2 (Vth1=0.25)보다 크면, 독출되는 RF신호의 레벨이 크다고 판별하여 상기 파형 등화기(15)의 이득을 감소시키는 등화계수를 선택하도록 하는 제어신호(Sel C-Down)를 상기 먹스(22)로 출력하는 한편, 상기 제산기(34)에 의해 연산된 비율(Ratio)이 일예를 들어, 기준 값 1 (예: Vth1=0.20)보다 크고, 기준 값 2 (예: Vth=0.25)보다 작으면, 독출되는 RF신호의 레벨이 적당하다고 판별하여, 상기 파형 등화기(14)의 등화계수를 선택/가변시키는 제어신호를 출력하지 않는다.
이에 따라 상기 먹스(MUX)(22)는, 마이컴(19)으로부터 출력되는 제어신호(Sel)에 따라 상기 등화계수 발생부(21)로부터 입력되는 서로 다른 값을 갖는 등화계수(C0,C1...Cn) 중 해당하는 임의의 한 등화계수를 선택하여, 선택된 등화계수에 의해 RF출력이 가변되는 것이다.
이와 같이, 등화특성 검출부(30)에서 검출된 등화특성에 따라 파형 등화계수를 가변 설정함으로써, 고밀도 광디스크 또는 광픽업의 특성 변화에 따른 RF신호 독출 에러를 자동으로 보정하게 되는 것이다.
한편, 등화계수 가변/설정에 대한 다른 실시예로는, 상기 등화특성 검출부(30)의 제산기(34) 출력을 마이컴(19)으로 직접 입력시키고, 상기 마이컴(19)은, 입력되는 제산기(34)의 출력 즉, 산출된 비율(Ratio)의 크기에 반비례하는 등화계수가 파형 등화기(15)에 설정되도록, 상기 먹스(22)의 선택/출력동작을 제어함으로써, 상기 파형 등화출력이 가변/설정되게 할 수도 있으며, 또한, 또다른 실시예로는, 상기 파형 등화기(15)에 의해 등화된 RF신호의 등화특성을 검출하기 위하여, 상기 최대 기록 피트(11T)에 대응되는 RF신호(RF11T)레벨 값과 최소 기록 피트(3T)에 대응되는 RF신호(RF3T)레벨 값간의 비율(Ratio= RF3T/RF11T)을 산출하는 대신, 최대 기록 피트(11T)에 대응되는 RF신호(RF11T)레벨 값 또는, 최소 기록 피트(3T)에 대응되는 RF신호(RF3T)레벨 값이 일정범위의 RF신호 레벨 값이 되도록, 상기 파형 등화계수를 직접 가변/설정할 수 도 있다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 광디스크 재생기의 등화계수 조절장치 및 방법은, 고밀도 광디스크 및 광픽업 고유의 특성에 따라 독출되는 RF신호의 레벨을 검출하고, 상기 검출결과에 따라 일정레벨의 RF신호가 검출되도록 파형 등화계수를 자동으로 선택/가변함으로써, 안정된 RF신호의 독출 및 재생신호 처리가 이루어지도록 하는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (4)

  1. 광디스크로부터 독출되는 RF신호를, 설정된 등화계수에 근거하여 파형 등화하는 등화수단;
    상기 등화된 RF신호 레벨의 등화특성을 검출하는 검출수단; 및
    상기 검출된 등화특성에 따라 상기 등화계수를 선택 가변하는 제어수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 광디스크 재생기의 등화계수 조절장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 검출수단은,
    상기 등화된 RF신호를 영점교차시점에 근거하여 분리하는 분리수단;
    상기 분리된 RF신호를 임시 저장하는 저장수단;
    상기 저장된 RF신호간의 피크 치를 연산하여, 상기 광디스크의 최대 기록 피트와 최소 기록 피트에 상응하는 RF신호간의 비율을 연산하는 연산수단; 및
    상기 연산된 RF신호의 비율을 기준 값과 비교하는 비교수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 광디스크 재생기의 등화계수 조절장치.
  3. 광디스크로부터 독출되는 RF신호를 설정된 등화계수로 파형 등화하는 1단계;
    상기 등화된 RF신호의 최대 진폭과 최소진폭을 검출하여 그 비(比)를 산출하는 2단계; 및
    상기 산출된 비율(比率)에 따라 상기 설정된 등화계수를 선택/가변하는 3단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 광디스크 재생기의 등화계수 조절방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 2단계는,
    상기 등화된 RF신호 중 양의 최대치와 음의 최대치, 양의 최소치와 음의 최소치를 각각 가산하는 1하위 단계; 및
    상기 가산된 각각의 RF신호를 제산하여, 해당 RF신호에 상응하는 기록 피트간의 비율을 연산하는 2하위 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 광디스크 재생기의 등화계수 조절방법.
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