KR20010014250A

KR20010014250A - 기록매체로부터 정보를 재생하는 장치

Info

Publication number: KR20010014250A
Application number: KR1019997012357A
Authority: KR
Inventors: 반덴엔덴규스베르트제이.
Original assignee: 요트.게.아. 롤페즈; 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1999-04-20
Publication date: 2001-02-26
Also published as: WO1999056283A2; EP0992037A2; TW463154B; CN1266529A; JP2002506557A; US6452881B1; WO1999056283A3

Abstract

본 발명은 기록매체로부터 정보를 재생하는 장치에 관한 것이다. 이 장치는, 디스크 형태의 기록매체(4) 상의 트랙으로부터 정보를 나타내는 복수의 마크를 판독하는 판독 헤드(6)를 구비한다. 더구나, 제어신호(cs1)에 응답하여, 특정한 클록 주파수(f_s)를 사용하여 판독신호를 A/D 변환하는 A/D 변환기(12, 34)가 존재한다. 또한, A/D 변환수단에 접속된 입력을 갖는 비트 복원부(130)가 설치되는데, 이 비트 복원부는 특정한 비트 주파수(f_b)를 사용하여 그것의 입력에 인가된 신호로부터 복수의 비트로 구성된 시퀀스를 검색하도록 구성된다. 또한, 상기한 제어신호를 도출하는 발생부 뿐만 아니라, 상기한 특정한 비트 주파수를 도출하는 발생기가 존재한다. 상기한 제어신호를 도출하는 발생부는, 판독신호로부터 복수의 마크에 대한 판독 헤드의 상대 속도를 나타내는 제어신호를 도출하여, 상기 복수의 마크에 대한 적어도 한 개의 판독 헤드의 상대 속도에 무관하게, A/D 변환수단(12, 34)에 의해 비트당 대략 N개의 샘플이 출력되도록 하는 특정한 클록 주파수(f_s)를 발생하는 수단(132; 134, 84)을 구비한다.

Description

기록매체로부터 정보를 재생하는 장치{APPARATUS FOR REPRODUCING INFORMATION FROM A RECORD CARRIER}

본 발명은, 기록매체로부터 정보를 재생하는 장치에 관한 것이다. 이와 같은 장치는 공지되어 있다. 이에 대해서는, 본 명세서의 끝에 기재된 관련문헌 목록의 문헌 D1인 US 특허 명세서 5,569,912를 참조하기 바란다.

상기한 장치는, CD 또는 DVD와 같이 광 디스크를 판독하기 위한 것이거나, 기록가능한 기록매체를 판독 및 기록하기 위한 것이다. 이와 같은 장치에 있어서, 판독 헤드는 기록매체 상의 트랙으로부터 판독신호를 발생하는 한편, 이 헤드가 특정한 속도를 갖고 트랙에 대해 움직인다. 기록매체는, 재생과정 동안, 거의 일정한 비트 전송속도로 정보신호가 일정한 밀도를 갖는 기록매체로부터 복원될 수 있도록, 판독 헤드의 반경방향의 위치에 반비례하는 공칭 속도를 갖고 회전하도록 구성된다. 정보가 디스크의 서로 다른 부분으로부터 검색될 때, 판독 헤드는 고속으로 반경방향으로 움직이는데, 이것은 점프로 불리며, 상기한 특정한 속도를 얻기 위해 회전속도가 이에 대응하여 변형되어야 한다. 회전속도의 변화는 지연을 발생하며 강력한 모터를 필요로 한다.

결국, 본 발명은, 더욱 더 다용도로 사용이 가능하고, 다양한 속도로 기록매체로부터 정보를 판독할 수 있는 재생장치를 제공함에 있다.

본 발명에 따르면, 기록매체 상의 트랙에 있는 복수의 마크로 표시되는 복수의 비트로 구성된 시퀀스를 포함하는 정보를 기록매체로부터 재생하는 재생장치는,

- 트랙으로부터 복수의 마크를 판독하며, 상기 트랙으로부터 판독신호를 발생하는 판독 헤드를 구비한 판독수단과,

- 제 1 제어신호에 응답하여, 특정한 클록 주파수를 사용하여 판독신호를 A/D 변환하는 A/D 변환수단과,

- A/D 변환수단에 접속된 입력을 갖고, 특정한 비트 주파수를 사용하여 그것의 입력에 주어진 신호로부터 복수의 비트로 구성된 시퀀스를 검색하도록 구성된 비트 검출수단 및 상기 특정한 비트 주파수를 도출하는 수단과,

- 복수의 비트로 구성된 시퀀스를 공급하는 출력수단과,

- 상기 제 1 제어신호를 도출하는 도출수단을 구비하고,

상기 도출수단이 판독신호로부터 복수의 마크에 대한 판독 헤드의 상대 속도를 나타내는 제 2 제어신호를 도출하는 수단과, 제 2 제어신호에 의존하여 제 1 제어신호를 출력하는 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명은, A/D 변환기와, 등화기 및 비트 검출수단과 같은 또 다른 디지털 소자가 특정한 클록 주파수와 비트 주파수 사이에 거의 일정한 비율을 갖고 동작한다는 효과를 갖는다. 판독신호 내부의 파라미터가 복수의 기록된 마크에 판독 헤드의 실제 속도에 해당하므로, 제 1 제어신호를 판독신호 그 자체의 속도 의존적 파라미터로부터 도출하는 것이 유리하다. 이와 같은 구성은, 광범위한 속도 범위에 걸쳐 비트 주파수의 바람직한 복원을 일으키므로, 점프 후의 데이터 복원의 신속한 개시를 허용한다.

더구나, 본 발명은, 회전 속도가 더욱 느리게 변형될 수 있으므로, 구동 모터와, 디스크의 가속 및 제동에 기인한 전력 소모에 대한 요구사항이 덜 엄격해진다는 이점을 갖는다. 짧은 시간간격을 갖고 점프가 수행되면, 상기한 장치는 거의 일정한 회전 속도(일정 각속도: Constant Angular Velocity, CAV)로 효과적으로 동작하는 반면에, 비교적 큰 양의 데이터가 판독될 때에는, 회전속도가 CLV 속도 범위에 따라 서서히 변형, 즉 판독 헤드의 반경방향의 위치에 반비례하기 때문에, 장치가 트랙에 대해 헤드의 거의 일정한 선속도(constant linear velocity: CLV)로 동작한다. 이와 같은 구성은, 장치가 그 자체를 응용분야의 형태에 맞추어 변형시킨다는, 즉 많은 랜덤한 점프를 갖는 응용분야에 대해서는 짧은 액세스 시간을 갖고, 다량의 정보를 재생하는 경우에는 일정한 특정 비트 주파수를 갖는다는 이점을 지닌다.

바람직한 실시에는, 상기 도출수단이 비트 주파수와 관계를 갖는 제 3 제어신호를 도출하는 수단을 더 구비하고, 상기 제 1 제어신호를 출력하는 수단이 제 2 제어신호와 제 3 제어신호에 의존하여 제 1 제어신호를 출력하도록 구성된 것을 특징으로 한다. 이와 같은 구성은, 상기한 비율이 거의 수치 N이 되게 조절되도록 한다. 이것은 2개의 제어 루프, 즉 한 개의 대략적인 제어 루프와 미세한 제어 루프에 의해 구현된다. 이 대략적인 제어 루프는, 제 2 제어신호를 발생하며, A/D 변환기가 트랙에 대한 판독 헤드의 상대 속도에 무관하게 검출하려는 비트당 N개의 샘플의 거의 일정한 수를 출력하도록 상기한 특정한 클록 주파수를 제어한다. 상기한 미세 제어 루프는, 제 3 제어신호를 발생하며, 비트당 N 개의 샘플의 값으로부터 비트당 샘플수로 표시되는 특정한 클록 주파수의 편차를 보정하도록 상기한 특정한 클록 주파수를 제어한다.

그 결과, 상기한 특정한 비트 주파수를 도출하는 수단이 작은 포착 범위(capture range)를 갖더라도, 장치가 비트당 N 개수의 샘플의 상태를 갖도록 매우 신속하게 제어한다.

본 발명의 이와 같은 발명내용과 또 다른 발명내용을, 다음의 첨부도면을 참조하여 이하에서 설명되는 실시예로부터 보다 명백해질 것이다:

도 1 및 도 2는 장치의 일 실시예를 나타낸 것이고,

도 3은 장치의 일 실시예를 더욱 상세히 나타낸 것이며,

도 4는 도 3에 도시된 장치에 대한 출력 버퍼의 추가를 나타낸 것이고,

도 5는 도 1, 도 2 또는 도 3에 도시된 장치 내부의 A/D 변환기의 또 다른 실시예를 나타낸 것이며,

도 6은 도 1, 도 2 또는 도 3의 장치 내부의 등화부의 일 실시예를 나타낸 것이고,

도 7은, 재생과정 동안 기록매체의 2가지 서로 다른 속도에 대해, 기록매체로부터 판독된 정보신호의 주파수의 함수로써의 크기 특성을 나타낸 것이며,

도 8은, 기록매체의 마찬가지의 2가지 다른 속도에 대한, 주파수의 함수로써의 등화부의 필터 곡선을 나타낸 것이고,

도 9는 도 3에 도시된 장치 내부의 위상동기루프의 포착 범위를 나타낸 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 재생장치의 일 실시예를 나타낸 것이다. 이 장치는, 광학계를 통해 안내된 레이저 빔과 같은 방사 빔(42)을 통해 기록매체(4)로부터 정보를 판독하고 트랙 내부의 복수의 마크를 검출기로 출력하는 판독 헤드(6)를 구비한다. 판독 헤드(6)의 출력은 A/D 변환기(12)의 입력에 접속되며, 이 변환기는 출력(14)을 갖는다. 이 A/D 변환기는, 특정한 클록 주파수(또는 샘플링 주파수) f_s를 사용하여 기록매체(4) 상의 트랙으로부터 판독된 정보를 샘플링하여, 상기한 특정한 클록 주파수를 사용하여 정보신호의 샘플을 그것의 출력(14)으로 공급한다. 기록매체(4)는, 회전 제어신호(46)를 통해 제어되는 모터(48)에 의해 회전한다.

상기한 장치는 일반적으로 등화부(16)를 구비한다. 그러나, 이 등화부(16)는 본 발명을 설명하는데 필수적인 것은 아니므로, 생략하거나, 정보신호를 복원하는 다른 디지털 신호처리수단으로 대체될 수 있다. 상기한 등화부(16)의 입력은 A/D 변환기(12)의 출력(14)에 접속되고, 등화부(16)의 출력은 비트 복원부(130)의 입력에 접속된다. 비트 복원부(130)는, PLL과 같이 비트 주파수 f_b를 발생하는 발생회로와, 비트 검출부를 구비한다. 이 비트 검출부는 특정한 비트 주파수 f_b를 사용하여 입력신호로부터 복수의 비트로 구성된 시퀀스를 검색하도록 구성된다. 비트 복원부(130)의 출력(26)은, 데이터의 출력을 제어하는 출력부(101)에 접속된다. 이 출력부(101)는 회전 제어신호(46)를 통해 모터(48)의 회전 속도를 제어하며, 요구된 데이터 양이 검색되도록 제어신호(56)를 통해 판독 헤드의 위치를 제어한다. 어떠한 데이터도 필요하지 않은 경우에, 판독 헤드는 1개 또는 그 이상의 트랙만큼 뒤로 점프하도록 제어된다.

상기한 장치는, 기록매체로부터 판독된 정보신호로부터 정보신호를 나타내는 기록매체(4) 상의 복수의 마크에 대한 판독 헤드의 상대속도를 나타내는 제 2 제어신호 cs2를 도출하는 속도 도출수단(132)을 더 구비한다. 상기한 속도는 판독된 신호의 스펙트럼에 있는 특정한 주파수 성분으로부터 도출할 수도 있다. 마크가 서로 다른 길이를 갖는 복수의 마크를 구비한 기록매체에 대해, 속도 도출수단(132)은 상기한 마크에 대응하는 정보신호 내부의 신호 부분의 평균 길이에 의존하여 제 2 제어신호(cs2)를 도출하도록 구성된다. 예를 들어, 공지된 CD에 있어서, 3 내지 11의 런길이와 5의 평균 런길이를 갖는 EFM으로 불리는 채널 코드가 사용된다. DVD에 대해서도 유사한 채널 코드가 사용된다. 평균 런길이는 상기한 속도의 적절한 표시자에 해당한다. 이와 달리, 가장 긴 및/또는 가장 짧은 마크가 판독신호에서 식별될 수 있으며, 각각의 길이 또는 그들의 차이가 속도의 표시자로서 사용될 수 있다. 제 2 제어신호 cs2는 제어신호 cs1으로 변환되며, 전압 제어 발진기(Voltage Controlled Oscillator: VCO)일 수 있는 f_s발생기(34)에 접속되어, 특정한 클록 주파수 f_s를 발생한다. 상기한 제어신호 cs2는, 합성부(84)를 통해 비트 복원부(130)에 의해 주어진 제 3 제어신호 cs3와 합성되어, 제 1 제어신호를 출력한다. 제 3 제어신호는, 비트당 샘플수의 목표값으로부터 비트당 샘플수의 편차를 나타낸다.

도 2는 본 발명에 따른 재생장치의 또 다른 실시예를 나타낸 것이다. 도 1을 참조하여 전술한 실시에와 마찬가지로, 이 장치는, 모터(48), 판독 헤드(6), A/D 변환기(12), 비트 복원부(130), 출력부(101), f_s발생기(34) 및 선택적인 등화부(16) 및/또는 합성부(84)를 구비한다. 이 장치는, 속도 도출수단의 또 다른 실시예로서, 기록매체에서 판독된 신호로부터 기록매체(4)의 상의 트랙에 있는 복수의 서보 트랙에 대한 판독 헤드의 상대속도를 나타내는 제 2 제어신호 cs2를 도출하는 거리 도출수단(134)을 더 구비한다. 이들 서보 마크는, 판독신호 그 자체서 검출되거나, 예를 들면, 서보 신호를 도출하는데 일반적으로 사용되는 사분면 검출기(quadrant detector)로부터, 서로 다른 검출신호의 조합을 통해 판독 헤드로부터 도출된다. 상기한 검출신호 또는 서보 신호는, 아날로그 형태 또는 디지털화를 거친 후에, 거리 도출수단의 입력에 접속된다. 이들 서보 신호로부터, 복수의 서보 마크 사이의 시간 간격이 거리 도출수단(134)에 의해 결정된다. 속도값은, 각각의 형태의 기록매체 상의 서보 마크의 알려진 거리와 측정된 시간 간격에 근거하며, 이 속도값은 제어신호 cs2로 변환된다. 상기한 제어신호 cs2는 합성수단(84)으로 출력되어, 제어신호 cs1으로 변환된다. 이때, 제어신호의 갑작스런 변동을 방지하기 위해 속도값의 평균이 취해진다. 서보 마크의 형태는 각각의 기록매체에 의존한다. 이들 서보 마크는, 일반적으로 워블(wobble)로 불리는 트랙 위치의 반경 방향의 변화, 및/또는 헤더 및/또는 프리피트(pre-pit) 및/또는 상기한 복수의 마크 사이의 소정의 거리에 있는 미세 클록 마크일 수 있다. 트랙 워블이 CD-R에서 가장 일반적으로 사용되며, 특히 워블의 변조가 어드레스 정보를 표시하는데 사용된다. 헤더는 예를 들면 DVD-RAM와 같은 데이터 저장용 디스크에서 주로 사용되는데, 이때 헤더 사이의 거리는 소정의 비트 수에 해당한다. 프리피트는, DVD-R과 같은 기록가능한 디스크에 대한 서보 제어 또는 헤더에 사용되며, 마찬가지로 소정의 거리를 갖는다. 미세 클록 마크는 워블과 조합하여 사용되는 특정한 형태의 트랙 변화로서, 워블과 상당히 다른 형태를 갖는데, 즉 미세 클록 마크는 비교적 높은 공간 주파수를 갖는 반면에, 나머지 워블은 비교적 낮은 공간 주파수를 갖는다. 본 경우에, 상기한 거리 도출수단(134)은 워블 검출수단과, 서로 다른 형태의 미세 클록 마크를 검출하는 수단을 갖는다. 복수의 서보 마크 사이의 비트수는 마찬가지로 디스크 상의 반경방향의 위치에 의존한다. 따라서, 비트의 실제수는, 헤더 또는 변조된 워블로부터 검색될 수 있는 트랙 번호 또는 지역 번호와 같은 반경방향의 위치 지시자에 근사하여 산출된다. 거리 구동수단은, 상기한 거리를 나타내는 상기한 복수의 마크에 대응하는 서보 신호의 파라미터에 의존하여 제 2 제어신호(cs2)를 도출하도록 구성된다.

도 3은 본 발명에 따른 재생장치의 상세한 실시예를 나타낸 것이다. 이 장치는 기록매체(4)로부터 정보를 판독하는 판독부(2)를 구비한다. 이 판독부는 적어도 한 개의 판독 헤드(6)와, 일반적으로 전치 증폭기(8)를 구비한다. 판독부(2)의 출력은, 출력(14)을 갖는 A/D 변환기(12)의 입력(10)에 접속된다. A/D 변환기(12)는, 특정한 클록 주파수(또는 샘플링) f_s를 사용하여 기록매체(4) 상의 트랙으로부터 판독된 정보를 샘플링하여, 상기한 특정한 클록 주파수를 사용하여 정보신호의 복수의 샘플을 그것의 출력(14)에 공급한다.

상기한 장치는 일반적으로 등화부(16)를 구비한다. 그러나, 이 등화부(16)는 본 발명을 설명하는데 필수적인 것은 아니므로, 생략하거나, 정보신호를 복원하는 다른 디지털 신호처리수단으로 대체될 수 있다. 상기한 등화부(16)의 입력(18)은 A/D 변환기(12)의 출력(14)에 접속되고, 등화부(16)의 출력은 비트 검출부(24)의 입력(22)에 접속된다. 비트 검출부(24)의 출력(26)은 출력 단자(28)에 접속된다.

상기한 비트 검출부(24)는, 특정한 비트 주파수 f_b를 사용하여, 그것의 입력(22)에 주어진 신호로부터 복수의 비트로 구성된 시퀀스를 검색하도록 구성된다.

상기한 장치는, 비트 주파수 f_b를 발생하는 발생회로(30)와, 클록 주파수 f_s를 발생하는 발생회로(32)를 구비한다. 발생회로(30)는, 위상동기루프로서, 위상 비교기(70), 루프 필터(72) 및 전압 제어 발진기(74)를 구비한다. 이 위상 비교기(70)의 제 1 입력은 등화부(16)의 출력에 접속되고, 위상 비교기(70)의 제 2 입력은 발진기(74)의 출력에 접속된다. 위상 비교기(70)의 출력은, 루프 필터(72)의 입력에 접속되며, 루프 필터는 신호 합성부(76)를 거쳐 발진기(74)의 입력에 접속된 출력을 갖는다. 발진기(74)의 출력은 비트 검출기(24)의 클록 입력에 더 접속된다.

이때, 상기한 발생회로 30 및 32는, 판독되는 기록매체 상의 트랙에 대한 헤드(6)의 상대 속도에 무관하게, 이들 발생회로가 f_s/f_b=N이 되게 주파수 f_b와 f_s를 각각 발생하도록 동작하며, 이때 N은 상수로서, 반드시 정수 상수일 필요는 없다는 점에 주목하기 바란다.

이 값 N은, 비트 검출부(24)에 의해 검출되고, A/D 변환기(12)에 의해 발생되는 비트당 샘플수를 나타낸다.

A/D 변환기(12)는, 제 1 제어신호 cs1에 응답하여, 상기한 특정한 클록 주파수 f_s를 사용하여 기록매체로부터 판독된 정보신호를 변환한다. 본 실시예에 있어서, 이와 같은 클록 신호는, 루프 32의 일부분에 해당하며 A/D 변환기(12)의 클록 입력(36)에 클록 주파수 f_s를 공급하는 전압 제어 발진기(34)에 의해 발생된다. 이 클록 주파수 f_s는 또한 등화부(16)의 클록 입력(80)과 변환기(82)로 공급된다. 변환기(82)는, 주파수 분주기의 형태를 가지며, 그것의 입력에 주어진 주파수 f_s를 N으로 분주하여 주파수 f_s/N을 그것의 출력에 출력한다. 이 출력은 신호 합성부(76)의 또 다른 입력에 접속된다.

디스크 형태의 기록매체(4)를 화살표 44로 나타낸 방향으로 회전시키기 위해 구동 모터(48)가 설치된다. 이 모터는 제어신호(46)에 의해 제어된다. 제어신호(46)는, 기록매체 상의 복수의 정보 마크 또는 서보 마크에 근거하여 판독 헤드에 의해 판독된 신호로부터 도출될 수 있다. 이와 달리, 상기한 제어신호(46)는, 예를 들면, 도 4에 도시된 것과 같은 데이터 버퍼장치로부터 도출된 필요한 데이터의 양에 근거할 수도 있다. 판독 헤드는, 통상적인 방식으로 발생된 반경방향의 제어신호(56)에 의해 반경 방향으로 놓인다.

상기한 장치는, 판독신호의 파라미터에 응답하여 제 2 제어신호 cs2를 발생하는 변환기(60)를 구비한다. 이 제 2 제어신호 cs2는, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 것과 같이, 디스크 상의 트랙의 위치를 나타내는 정보 신호 또는 서보 정보를 표시하는 복수의 마크에 대한 판독 헤드(6)의 상대 속도의 측정값에 해당한다. 제 2 제어신호 cs2는 신호 합성부(84)의 입력(82)에 주어진다. 합성부(84)의 제 2 입력(86)을 통해, 제 3 제어신호 cs3가 주어진다. 이와 같은 제 3 제어신호 cs3는 PLL(30) 내부의 루프 필터(72)의 출력신호에 해당한다. 상기한 장치는, 합성부(84)에 접속된 제 4 제어신호(cs4)를 도출하는 변환수단(50)을 더 구비한다. 모터(48)는 라인(58)을 거쳐 변환기(50)를 향해 타코 펄스를 출력하는 타코 발생기를 구비할 수 있다. 변환기(50)는, 위치 제어신호(56)를 수신하며, 반경방향의 위치와 회전 속도를 상기한 회전속도와 반경 방향의 위치에서 기록매체에 대한 판독 헤드의 공칭 상대 속도의 측정값에 해당하는 제 4 제어신호(cs4)의 값으로 변환한다. 이 공칭 속도는, 실체 측정된 회전속도와 반경방향의 위치로부터 산출되거나, 트랙의 다른 부분으로 점프하는 경우에는 목표값으로 설정될 수 있는데, 이 목표값은 도착시의 반경방향의 위치 및/또는 회전속도에 근거한다. 합성부(84)는, 마찬가지로 제 4 제어신호에 의존하여, 예를 들면 신호를 제 2 제어신호(cs2)에 추가함으로써, 제 1 제어신호를 출력하도록 구성된다. 이와 달리, 합성부(84)는, 판독 헤드로부터 어떠한 정보신호도 사용할 수 없거나, 판독 헤드가 트랙의 서로 다른 부분을 액세스하기 위해 트랙에 걸쳐 반경방향으로 움직일 때의 기간과 같은, 장치의 조건에 의존하여 제 2 제어신호 대신에 제 4 제어신호를 접속하도록 구성된다.

이하, 상기한 장치의 동작을 더욱 상세히 설명한다. 이때, 기록매체가 특정한 회전속도와 반경방향의 위치에서 구동되어 선 속도 v₁을 발생한다고 가정한다. 그 결과, 복수의 서보 마크가 검출되어 변환기(60)로 주어지며, 이 변환기는 이것에 응답하여 제 2 제어신호 cs2를 발생한다. 제 2 제어신호 cs2는 합성부(84)를 거쳐 발진기(34)로 주어지고, A/D 변환기(12)로 공급되는 클록 주파수 f_s를 발생한다. 이것에 응답하여, A/D 변환기는, 대략적으로 검출하려는 비트당 N개의 샘플이 발생되도록, 기록매체로부터 판독된 정보를 샘플링한다. 기록매체의 선속도가 변화하면, 즉 증가하거나 감소하면, 발생된 서보 펄스의 주파수가 증가하거나 감소한다. 그 결과, 클록 주파수 f_s가 증가하거나 감소한다. 그러나, 기록매체 속도가 증가(감소)하면, 정보신호가 증가(감소)된 속도로 판독되고, 이 정보신호는 증가(감소)된 클록 주파수 f_s를 사용하여 샘플링되므로, 결국에는, 다시 검출하려는 비트당 대략 N개의 샘플이, 기록매체 속도에 무관하게, A/D 변환기(12)에 의해 발생된다.

따라서, 구성요소 48, 60, 34로 이루어진 제어 루프는, A/D 변환기(12)의 출력에, 검출하려는 비트당 대략 일정한 수(N)의 샘플이 출력되도록 하는 대략적인 제어 루프를 구성한다. 이때, N은 일례로서 3으로 선택될 수 있다.

상기한 등화부(16) 또한 클록 주파수 f_s를 수신한다. 도 6은 등화부(16)의 실시예의 일례를 나타낸 것이고, 도 7은 상기한 특정한 속도 v₁에서의 기록매체로부터 판독된 정보신호의 주파수의 함수로써의 크기 특성 M₁을 나타낸 것이며, 도 8은 상기한 특정한 기록매체 속도 v₁에서의 등화부(16)의 주파수 특성을 곡선 H₁에 의해 나타낸 것이다. 이 크기 특성 M₁은 비트 주파수 f_b에서 특정한 크기 M₁(f_b)를 갖는다.

도 6에 도시된 등화부 내부에 T로 나타낸 지연소자는, 클록 주파수 f_s에 의해 제어되며, 1/f_s와 동일한 지연 T를 실현한다. 이와 같은 지연으로 인해, 도 4의 등화부(16)는 도 8에 도시된 주파수 특성 H₁을 구현한다.

속도를 2배 만큼 줄이는 것과 같이 기록매체 속도를 변화할 경우에, 기록매체로부터 판독된 신호의 크기 특성이 2배 만큼 줄어들므로, 도 7에 도시된 특성 M₂로 변한다. 새로운 비트 주파수 f_b'에서의 크기 M₂(f_b')는 M₁(f_b)와 동일하다. 상기한 구성요소 48, 60 및 34로 이루어진 제어 루프로 인해, 클록 주파수 f_s는 동일한 2의 비율을 갖고 변화한다(줄어든다). 이에 따라, 등화부의 지연이 동일한 2배 만큼 증가한다는 의미에서, 도 6에 도시된 등화부의 지연이 변화한다. 따라서, 이와 같은 특성 H₂는, 기록매체로부터 판독된 정보신호의 크기 특성 M₂와 동일한 양으로 줄어든다.

따라서, 등화부(16)의 동작은, 마찬가지로 기록매체 속도에 무관하게, 발진기(34)에 의해 발생된 클록 주파수 f_s의 제어하에서, 등화부(16)가 정확하게 기록매체로부터 판독된 신호를 등화시킨다.

상기한 변환부(82)는, 발진부(74)를 주파수 f_s/N에 위치시키기 위해 합성부(76)를 거쳐 발진기(74)로 주어지는 제어신호를 그것의 출력에서 발생한다.

이때, 상기한 PLL(30)은 발진기(74)의 주파수를 f_b를 향해 제어한다는 점에 주목해야 한다. 그러나, PLL(30)는 예를 들면 f_b보다 10% 작거나 큰 작은 포착 범위를 갖는데, 이에 대해서는 도 9를 참조하기 바란다. 라인(90)과 신호 합성부(76)를 거쳐 VCO(74)로 인가된 제어신호를 사용하여, VCO(74)는 도 9에 도시된 라인 92으로 나타낸 것과 같이 f_b의 근방으로 신속하게 변화한다. 미세 제어가 없는 경우에는, 후술하는 제어신호 cs3를 사용하여, VCO(74)가 주파수 값 f_b"을 유지하며, 예를 들면 기록매체의 속도의 변화에 의해 발생한 교란이, 도 9에 곡선 92로 나타낸 것과 같이, 루프(30)의 포착 범위로부터 주파수를 벗어나게 하므로, PLL(30)이 로크(lock) 상태로부터 해제된다.

그러나, 상기한 위상 비교기(70)와 루프 필터(72)는, 필요한 비트 주파수 f_b로부터 제어신호 cs3이며 VCO(74)의 주파수의 편차의 측정값에 해당하는 제어신호를 발생한다. 이때, 필요한 비트 주파수 f_b는 일정한 주파수 값이 아니며, 기록매체 속도가 변화함에 따라 변화한다는 점에 유의하기 바란다.

상기한 제어신호 cs3는 신호 합성부(84)의 제 2 입력으로 주어진다. 이와 같은 제어신호 cs3는 미세 제어신호로서 필요한 비트 주파수 f_b를 향해 VCO(74)의 주파수를 제어한다. 이것을 도 9에 라인 94로 나타내었다. 예를 들어, 기로매체의 속도 변화에 의해 발생된 교란은 VCO(74)의 주파수에 변화를 일으킨다. 그러나, 이와 같은 변화는 도 9에 도시된 곡선 94로 나타낸 것과 같이 루프(30)의 포착 범위 내로 유지되므로, PLL(30)은 로크 상태로 유지된다.

도 4는 도 3에 도시된 장치의 출력 단자(28)에 접속될 수 있는 버퍼 메모리(100)를 나타낸 것이다. 이와 같은 버퍼 메모리(100)는 FIFO 메모리로서의 기능을 수행한다. 비트 검출기(24)에 의해 검출된 복수의 비트로 구성된 시퀀스는, 발진기(74)에 의해 발생된 주파수 f_b와 동일한 특정한 주파수 f_in를 지닌 버퍼 메모리에 기억될 수 있다.

검출된 복수의 비트는 판독 클록 주파수 f_out를 사용하여 버퍼 메모리(100)에서 검색될 수 있다. 이 주파수 f_out는 f_in보다 작거나 클 수 있다. 전자의 경우에, 버퍼 메모리(100)가 점차적으로 정보로 채워져, 오버플로우를 발생한다. 후자의 경우에는, f_out의 필요한 속도로 출력하기 위한 비트가 더 이상 존재하지 않을 때까지, 버퍼가 점진적으로 비워진다. 이들 문제점을 극복하기 위해, 버퍼 메모리(100)는 출력(102)을 구비하며, 이 출력(102)에서 버퍼 메모리(100)의 충전도를 나타내는 신호를 사용할 수 있다. 이 신호는 변환기(104) 내부에서 제어신호로 변환되어, 모터 제어부(106)로 출력된다. 모터 제어부(106)는, 구동신호(46)를 모터(48)로 출력한다.

f_out이 f_in보다 클 때에는, 충전도가 줄어든다. 그 결과, 기록매체(4)의 이송 속도가 증가하도록 제어신호가 발생된다. f_out이 f_in보다 작으면, 충전도가 증가한다. 그 결과, 기록매체(4)의 이송 속도가 감소하도록 제어신호가 발생된다. 구성요소 60, 82 및 34를 통한 대략적인 제어 루프 뿐만 아니라, 구성요소 70, 72, 82 및 34를 통한 미세 제어는, 전술한 것과 같이, 자동적으로 기록매체의 변화하는 이송 속도에 맞추어 그 자신을 변형시킨다.

도 5는 도 1, 도 2 또는 도 3에 도시된 A/D 변환부(12)의 또 다른 실시예를 나타낸 것이다. 도 5에 도시된 A/D 변환부는, 클록 입력(114)을 통해 발진기(112)에 의해 발생된 샘플링 주파수를 수신하는 A/D 변환기(110)를 구비한다. 이 발진기(112)에 의해 발생된 샘플링 주파수는 f_s보다 높을 수 있다. 변환기(110)에 의해 발생된 샘플은 다운 샘플러로 보내지고, 이 샘플러는 제어신호 입력(120)으로 인가된 제 1 제어신호 cs1에 응답하여 그것의 입력(118)에 주어진 신호를 다운 샘플링한다. 그것의 출력(14)에서, 주파수 f_s에서 샘플링된 정보신호가 존재하게 된다.

이때, 다운 샘플러(116)는 그것의 입력(118)에 인가된 복수의 샘플로 구성된 어레이를 다운 샘플링할 수 있을 뿐만 아니라, 필요한 경우에는 내삽(interpolation)을 수행하여, 그것의 출력신호를 얻을 수도 있다.

비록, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 이들 실시예는 본 발명을 제한하기 위해 주어진 실시예가 아니라는 점은 자명하다. 따라서, 청구범위에 기재된 것과 같은 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서, 본 발명이 속한 기술분야에 속한 당업자에게 있어서 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 일례로, 상기한 제어신호 cs2는 기록매체 상에 기록된 복수의 동기 패턴으로부터 도출될 수 있다. 더구나, 또 다른 실시예에 있어서, 제 3 제어신호 cs3는 전술한 것과는 다른 방식으로 발생될 수 있는데, 즉 버퍼 메모리(100)의 출력(102)으로부터 발생될 수 있다. 이와 같은 실시예에 있어서, f_out는 예를 들면 구성요소 82로부터 도출되며 f_s/N과 동일한 값을 갖는데, 이에 대해서는 도 3을 참조하기 바란다. 이때, 버퍼 메모리(100)의 출력(102)에 존재하는 제어신호는 f_b-f_s/N의 적분의 측정값이므로, 제어신호 cs3의 적분의 측정값이 된다. 더욱이, 상기한 기록매체는, 자기, 광자기 또는 광학 형태를 갖는 길이방향의 기록매체, 사각형의 카드 형태 또는 디스크 형태의 기록매체일 수 있다.

더구나, 본 발명은 모든 신규한 특징부 또는 이들 특징부의 조합을 포괄한다.

Claims

기록매체(4) 상의 트랙에 있는 복수의 마크로 표시되는 복수의 비트로 구성된 시퀀스를 포함하는 정보를 기록매체로부터 재생하며,

- 트랙으로부터 복수의 마크를 판독하며, 상기 트랙으로부터 판독신호를 발생하는 판독 헤드(6)를 구비한 판독수단(6, 8)과,

- 제 1 제어신호(cs1)에 응답하여, 특정한 클록 주파수(f_s)를 사용하여 판독신호를 A/D 변환하는 A/D 변환수단(12, 34)과,

- A/D 변환수단에 접속된 입력을 갖고, 특정한 비트 주파수(f_b)를 사용하여 그것의 입력에 주어진 신호로부터 복수의 비트로 구성된 시퀀스를 검색하도록 구성된 비트 검출수단(130; 24) 및 상기 특정한 비트 주파수를 도출하는 수단(130; 30)과,

- 복수의 비트로 구성된 시퀀스를 공급하는 출력수단(101; 28)과,

- 상기 제 1 제어신호를 도출하는 도출수단을 구비한 재생장치에 있어서,

상기 도출수단이 판독신호로부터 복수의 마크에 대한 판독 헤드의 상대 속도를 나타내는 제 2 제어신호(cs2)를 도출하는 수단(132; 134)과, 제 2 제어신호에 의존하여 제 1 제어신호를 출력하는 수단(84)을 구비한 것을 특징으로 하는 재생장치.
제 1항에 있어서,

상기 도출수단은 비트 주파수와 관계를 갖는 제 3 제어신호(cs3)를 도출하는 수단(130; 70, 72)을 더 구비하고, 상기 제 1 제어신호를 출력하는 수단(84)이 제 2 제어신호와 제 3 제어신호에 의존하여 제 1 제어신호를 출력하도록 구성된 것을 특징으로 하는 재생장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

복수의 마크가 서로 다른 길이를 갖는 복수의 마크를 포함하는 기록매체로부터 정보를 재생하며, 상기 도출수단(132)이 상기 복수의 마크에 대응하는 판독신호 내부의 신호 부분의 평균 길이에 의존하여 제 2 제어신호(cs2)를 도출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 재생장치.
제 1항, 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

복수의 마크가 기록매체 또는 트랙에 대한 판독 헤드의 위치를 나타내는 복수의 서보 마크를 포함하는 기록매체로부터 정보를 재생하며, 상기 도출수단(134)이 상기 복수의 서보 마크에 대응하는 판독 신호 내부의 신호 부분에 의존하여 제 2 제어신호(cs2)를 도출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 재생장치.
제 4항에 있어서,

상기 복수의 서보 마크는, 복수의 트랙 변화 또는 헤더 또는 프리피트 또는 상기 복수의 마크 사이의 소정의 거리에 있는 미세 클록 마크를 포함하고, 상기 도출수단은 상기 거리에 대응하는 판독신호 내부의 신호 부분에 의존하여 제 2 제어신호(cs2)를 도출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 재생장치.
제 5항에 있어서,

디스크 형태의 기록매체로부터 정보를 재생하며, 상기 도출수단은 트랙 번호와 같은 판독 헤드의 반경 방향의 위치의 표시자에 의존하여 소정의 거리를 연산하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 재생장치.
제 1항, 제 2항, 제 3항, 제 4항, 제 5항 또는 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,

디스크 형태의 기록매체로부터 정보를 재생하며, 상기 도출수단은 디스크의 회전속도와 판독 헤드의 반경방향의 위치에 근거하여 제 4 제어신호(cs4)를 도출하는 수단(50)을 구비하고, 이 제 4 제어신호는 상기 회전속도와 반경방향의 위치에서의 기록매체에 대한 판독 헤드의 공칭 상대 속도의 측정값이며, 제 1 제어신호를 출력하는 수단(84)이 제 4 제어신호에 의존하여 제 1 제어신호를 출력하도록 구성되거나, 어떠한 판독신호도 판독 헤드로부터 사용될 수 없거나 판독 헤드가 트랙의 서로 다른 부분을 액세스하기 위해 트랙을 가로질러 반경방향으로 움직일 때의 기간과 같은 장치의 조건에 의존하여 제 2 제어신호 대신에 제 4 제어신호를 접속하도록 구성된 것을 특징으로 하는 재생장치.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 장치는, 상기 제 1 제어신호(cs1)에 응답하여 상기 특정한 클록 주파수를 발생하는 전압 제어 발진수단(34)을 더 구비한 것을 특징으로 하는 재생장치.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 A/D 변환수단은, 상기 제 1 제어신호(cs1)에 응답하여 상기 특정한 클록 주파수에서 복수의 샘플값을 발생하는 다운 샘플러 수단(116)을 더 구비한 것을 특징으로 하는 재생장치.
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 특정한 클록 주파수를 사용하여, 디지탈화된 판독신호에 대해 등화과정을 수행하여, 등화된 정보신호를 얻기 위해 디지털 등화기 필터수단(16)이 설치된 것을 특징으로 하는 재생장치.
제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 도출수단은, 특정한 클록 주파수와 비트 주파수가 서로에 대해 일정한 비율 N이 되돌고 제 1 제어신호를 발생하도록 구성되고, 이때 N은 양의 상수인 것을 특징으로 하는 재생장치.
제 11항에 있어서,

상기 도출수단은, 상기 트랙에 대한 상기 적어도 한 개의 판독 헤드의 상대 속도에 무관하게, 비트당 N개의 샘플이 A/D 변환수단(12)에 의해 출력되도록 하는 특정한 클록 주파수(f_s)를 발생하기 위해 대략적인 제어신호를 도출하는 대략적인 제어신호 발생수단(60)과, 비트당 N개의 샘플의 값으로부터, 비트당 샘플수로 표시되는 특정한 클록 주파수의 편차를 보정하기 위해 미세 제어신호(cs3)를 도출하는 미세 제어신호 발생수단(30, 70, 72)을 구비한 것을 특징으로 하는 재생장치.