KR20010046459A - 광디스크의 신호 재생방법 및 장치 - Google Patents

광디스크의 신호 재생방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광디스크의 신호트랙으로부터 검출된 워블신호를 슬라이싱하여 2치화함에 있어서 워블신호의 슬라이싱 레벨을 가변하도록 한 광디스크의 신호 재생방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 광디스크 상의 신호트랙으로부터 검출한 워블신호를 슬라이싱하여 2치화된 신호를 재생하는 방법에 있어서, 트래킹 에러신호에 의존하여 가변되는 슬라이싱 레벨로 워블신호를 슬라이싱하게 된다.
본 발명에 의하면, 회로 수정없이 워블신호(W)의 지터(Jitter)를 줄일 수 있으며, 펄스폭이 일정한 구형파신호가 위상 고정 루프(PLL) 및 데이터/클럭 복원회로에 입력됨으로써 데이터와 클럭신호를 정확하게 복원할 수 있게 된다.

Description

광디스크의 신호 재생방법 및 장치{Method And Apparatus Of Reproducing Signal On Optical Disc}
본 발명은 광디스크의 신호 재생방법에 관한 것으로, 광디스크의 신호트랙으로부터 검출된 워블신호를 슬라이싱하여 2치화함에 있어서 워블신호의 슬라이싱 레벨을 가변하도록 한 광디스크의 신호 재생방법 및 장치에 관한 것이다.
최근, 비디오 및 오디오정보 등과 같은 각종 정보를 기록하는 기록매체로서 광기록매체 및 광자기기록매체 등이 개발·상용화되고 있다. 이들 중 광기록매체에는 이미 일반화된 CD 계열을 비롯하여 CD보다 기록밀도가 월등한 DVD 계열이 개발되고 있다.
이와 같은 광디스크를 재생함에 있어서, 정보가 기록되어진 트랙의 중심에 레이저빔을 조사하여 그 트랙으로부터 반사된 반사빔의 변화를 전기적신호의 형태로 검출하고 검출된 신호를 신호처리함으로써 광디스크 상에 기록된 정보가 재생되어진다. 이 때, 트랙에 조사되는 반사빔의 집광상태는 광검출기에 조사되는 반사광의 분포에 따라 제어되고, 트래킹(레이저빔이 트랙을 이탈하는가의 여부)도 광검출기에 조사되는 반사광의 분포에 따라 조절된다. 또한, 재생된 정보에 의해 광디스크 상의 재생위치가 검출된다.
한편, 기록용 디스크에는 위와 같은 신호가 기록되어 있지 않으므로 정보의 기록을 가능하게 하는 신호트랙의 구조로 제작되어야 한다. 이 신호트랙은 트래킹상태를 지시하도록 산과 골의 형태로 형성되어야 하고, 아울러 신호트랙에는 회전속도를 지시하는 보조신호가 기록되어야 한다. 또한, 별도의 신호트랙에는 기록시에도 기록용 광디스크의 랜덤억세스가 가능하도록 물리적인 위치정보가 기록되어야 한다.
이에 따라, CD-R 및 CD-RW 등의 광디스크에는 도 1에서와 같이 산과 골의 형태로 연속된 나선형의 신호트랙들(2,4)이 형성되어 있으며, 통상 산의 신호트랙(2)이 정보를 기록하는 신호트랙으로 사용되고 있다. 이 골의 신호트랙(4)에는 신호트랙의 물리적인 위치를 지시하는 어드레스 등을 포함하는 일정주기의 워블링(Wobbling)신호가 기록되어 있다. 이 워블링신호에 의하여 광디스크의 회전속도와 기록위치(즉, 레이저빔이 위치한 신호트랙의 위치)가 검출되게 된다.
마찬가지로, DVD-RAM에는 도 2에서와 같이 산과 골의 형태를 가지는 신호트랙들(6,8)이 단속적으로 형성되어 있다. 이들 신호트랙들(6,8)은 데이타 섹터(Data Sector) 단위로 구분되고, 데이타 섹터는 헤더영역(Header Field)과 기록영역(Recoding Field)으로 구성된다. 헤더영역에는 앰보스드 피트들(12,14)이 형성되고 반면에 기록영역에는 산 또는 골의 트랙이 형성되어 있다. 앰보스드 피트열들(12,14)은 데이타섹터의 물리적인 위치를 지시하기 위해 섹터식별코드를 포함하고 있다. 이들 앰보스드 피트열들(12,14)중 제1 앰보스드 피트열(12)는 산의 신호트랙(6)의 물리적인 위치를 지시하고 제2 앰보스드 피트열(14)는 골의 신호트랙(8)의 물리적인 위치를 지시한다. 또한, 산 또는 골의 신호트랙(6 또는 8)의 양변에는 일정주기의 워블링신호(10)가 동일한 위상으로 프리포맷되어 있다. 워블링신호(10)는 신호트랙(6,8)의 물리적인 위치를 지시하는 어드레스를 포함한다.
이와 같은 광디스크에 기록되어진 신호를 재생하고 레이저빔이 신호트랙의 중심을 추종하게 하기 위하여, 광디스크 상에 하나의 레이저빔 스폿을 조사하여 반사된 신호로부터 워블신호와 트래킹신호를 검출하는 "푸쉬-풀(Push-pull)" 방식이 주로 이용되고 있다. 이 푸쉬풀 방식은 광디스크 상에 세 개의 레이저빔 스폿을 조사하는 3빔 방식에 비하여 광픽업의 구성을 간소화 할 수 있고 아울러 기록시 광효율을 높일수 있기 때문에 대부분의 정보 기록/재생장치에 사용되고 있다.
도 3에 있어서, 푸쉬풀신호를 이용하는 광디스크의 신호 재생장치는 광디스크(20)를 회전시키는 스핀들 모터(22)와, 광디스크(22)를 억세스하기 위한 광픽업(24)과, 광픽업(24)에 직렬접속된 트래킹에러/푸쉬풀신호 검출부(26) 및 트래킹서보(36)를 구비한다. 광픽업(24)은 레이저다이오드(LD)로부터의 광빔을 대물렌즈(OL)쪽으로 그리고 대물렌즈(OL)로부터의 광빔을 광검출기(PD)쪽으로 각각 안내하는 빔스프리터(BS)와, 대물렌즈(OL)를 상하좌우로 유동시켜 포커싱 및 트래킹을 수행하는 액츄에이터(AC)를 구비한다. 대물렌즈(OL)는 빔스프리터(BS)로부터 광디스크(20)로 향하는 광빔을 집광한다. 빔스프리터(BS)는 레이저 다이오드(LD)로부터의 광빔이 대물렌즈(OL)를 경유하여 광디스크(20)의 산의 신호트랙(2,6) 또는 골의 신호트랙(4,8)에 조사되게 함과 아울러 광디스크(20)로부터 반사된 반사광빔이 광검출기(PD)쪽으로 진행되게 한다. 액츄에이터(AC)는 광빔이 산 또는 골의 신호트랙(2,6 또는 4,8)의 중심을 추종하도록 대물렌즈(OL)를 좌우로 이동시킨다. 광검출기(PD)는 빔스프리터(BS)를 경유하여 입사되는 반사광빔을 전기적신호로 변환한다. 광검출기(PD)는 도 4와 같이 트랙방향과 반경방향으로 4분할된 4개의 광검출편(a,b,c,d)으로 구성된다. 또한 광검출기는 트랙방향으로 2분할된 2개의 광검출편으로 구성될 수도 있다. 트래킹에러/푸쉬풀신호 검출부(26)는 4 개의 광검출편들(a,b,c,d)의 출력신호들을 이용하여 푸쉬풀신호와 트래킹에러신호(Te)를 검출하게 된다. 이를 위하여, 트래킹에러/푸쉬풀신호 검출부(26)는 4입력 차동증폭기(28)와 로패스필터(Low Pass Filter)(30)로 구성된다. 차동증폭기(28)는 4개의 광검출편(a,b,c,d)의 출력신호들을 차동증폭하여 좌측의 두 광검출편(a,d)의 출력신호들의 합신호와 우측의 두 광검출편(b,c)의 출력신호들의 합신호와의 차신호인 푸쉬풀신호(PP)를 발생하게 된다. 로패스필터(24)는 푸쉬풀신호(PP)를 적분화함으로써 트래킹 에러신호(Te)를 출력하게 된다. 푸쉬풀신호(PP)는 도 5와 같이 광디스크(20)의 편심량이나 면진동량에 따라 증가되는 직류옵셋(offset)이 더해지게 된다. 푸쉬풀신호(PP)가 도 4와 같을 때 트래킹 에러신호(Te)는 푸쉬풀신호(PP)의 고주파성분이 제거되고 직류옵셋값만을 가지게 된다. 이 트래킹 에러신호(Te)는 트래킹 서보(36)에 입력되며, 트래킹서보(26)는 트래킹 에러신호(Te)에 따라 액츄에이터(AC)를 구동시켜 대물렌즈(OL)를 좌우로 이동시킴으로써 대물렌즈(OL)에 의해 광디스크(20) 상에 집광된 레이광빔 스폿이 광디스크(20)의 신호트랙(2,6 또는 4,8) 중심을 추종하게 한다.
또한, 광디스크의 신호 재생장치는 푸쉬풀신호(PP)를 이용하여 워블신호를 2치화하기 위한 밴드패스필터(Band Pass Filter)(32) 및 비교기(34)를 구비한다. 밴드패스필터(32)는 푸쉬풀신호(PP)에서 직류옵셋이 제거된 워블신호(W)를 검출하기 위하여 푸쉬풀신호(PP)를 대역 필터링하게 된다. 이 워블신호(W)는 비교기(34)의 정극성 입력단자에 공급된다. 비교기(34)는 자신의 부극성 입력단자에 공급되는 직류 기준전압(Vref)의 전압레벨로 워블신호(W)를 레벨 슬라이싱함으로써 구형파신호를 발생하게 된다. 이와 같이 워블신호(W)는 비교기(34)에 의해 구형파신호로 변환됨으로써 2치화된다. 2치화된 워블신호는 데이터 및 클럭신호 복원을 위한 위상 고정 루프(Phase Lock Loop : 이하 "PLL"이라 함) 및 데이터/클럭 복원회로에 입력된다.
그런데 워블신호(W)는 광디스크(20)의 편심량이나 면진동량에 따라 옵셋양이 변동되기 때문에 이러한 워블신호(W)를 비교기(34)의 기준전압(Vref)으로 도 6과 같이 레벨 슬라이싱하게 되면 비교기(34)로부터 출력된 구형파신호의 펄스폭이 불규칙하게 된다. 이와 같이 펄스폭이 불규칙한 구형파신호가 PLL 및 데이터/클럭 복원회로에 입력되면 데이터나 클럭신호의 복원이 어려워질 수밖에 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 광디스크의 신호트랙으로부터 검출된 워블신호를 슬라이싱하여 2치화함에 있어서 워블신호의 슬라이싱레벨을 가변하도록 한 광디스크의 신호 재생방법 및 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 워블링 신호가 프리포맷된 CD 계열 광디스크를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 앰보스드 피트열들을 가지는 DVD-RAM을 개략적으로 나타내는 도면.
도 3은 종래의 광디스크의 신호 재생장치를 나타내는 블록도.
도 4는 도 3에 도시된 광검출기를 상세히 나타내는 도면.
도 5는 도 3에 도시된 광디스크의 신호 재생장치로부터 검출되는 푸쉬풀신호 및 트래킹 에러신호를 나타내는 파형도.
도 6은 도 3에 도시된 광디시크의 신호 재생장치로부터 검출된 워블신호의 슬라이싱 레벨을 나타내는 파형도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광디스크의 신호 재생장치를 나타내는 블록도.
도 8은 도 7에 도시된 광디스크의 신호 재생장치로부터 검출된 워블신호의 슬라이싱 레벨을 나타내는 파형도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
2,6 : 산의 신호트랙 4,8 : 골의 신호트랙
19 : 광픽업 12 : 산의 ID영역
14 : 골의 ID영역 20 : 광디스크
22 : 스핀들모터 24 : 광픽업
26 : 트래킹에러/푸쉬풀신호 검출부 28 : 차동증폭기
30 : 로패스 필터 32 : 밴드패스 필터
34,40 : 비교기 36 : 트래킹 서보
38 : 증폭기
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광디스크의 신호 재생방법은 광디스크 상의 신호트랙으로부터 검출한 워블신호를 슬라이싱하여 2치화된 신호를 재생하는 방법에 있어서, 트래킹 에러신호에 의존하여 가변되는 슬라이싱 레벨로 워블신호를 슬라이싱하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광디스크의 신호 재생장치는 워블신호와 트래킹 에러신호를 검출하기 위한 신호 검출수단과, 트래킹 에러신호에 의존하여 가변되는 슬라이싱 레벨로 워블신호를 슬라이싱하기 위한 슬라이싱수단을 구비한다.
이하, 본 발명에 따른 광디스크의 신호 재생방법을 첨부한 도 6 및 도 7을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광디스크의 신호 재생장치를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 광디스크의 신호 재생장치는 광픽업(24)의 출력신호로부터 푸쉬풀신호(PP)와 트래킹 에러신호(Te)를 검출하기 위한 트래킹에러/푸쉬풀신호 검출부(26)와, 푸쉬풀신호(PP)로부터 워블신호(W)를 검출하기 위한 밴드패스 필터(32)와, 트래킹 에러신호(Te)에 따라 워블신호(W)를 2치화시키기 위한 비교기(40)를 구비한다. 트래킹에러/푸쉬풀신호 검출부(26)는 도 4와 같은 광검출편들(a,b,c,d)의 출력신호들 또는 트랙방향으로 2분할된 2분할 광검출기의 출력신호들을 이용하여 푸쉬풀신호와 트래킹에러신호(Te)를 검출하게 된다. 이 트래킹에러/푸쉬풀신호 검출부(26)는 광픽업(24)의 광검출기(PD)에 직렬 접속된 차동증폭기(28)와 로패스필터(30)로 구성된다. 차동증폭기(28)는 광검출편(a,b,c,d)의 출력신호들을 차동증폭하여 푸쉬풀신호(PP)를 검출한다. 로패스 필터(30)는 푸쉬풀신호(PP)를 적분화하여 트래킹 에러신호(Te)를 검출한다. 이렇게 검출된 푸쉬풀신호(PP)는 밴드패스 필터(32)에 의해 직류옵셋이 제거되어 비교기(40)의 정극성 입력단자에 입력되며, 트래킹 에러신호(Te)는 증폭기(38)의 이득값만큼 증폭되어 비교기(40)의 부극성 입력단자에 입력된다. 비교기(40)는 트래킹 에러신호(Te)의 전압레벨을 기준으로 워블신호(W)를 레벨 슬라이싱함으로써 구형파신호를 발생하게 된다. 이와 같이 2치화된 워블신호(W)는 PLL 및 데이터/클럭 복원회로에 입력된다.
이렇게 워블신호(W)를 트래킹 에러신호(Te)의 전압레벨로 레벨 슬라이싱하게 되면 도 8과 같이 워블신호의 옵셋값에 트래킹 에러신호가 일치되기 때문에 비교기(40)에서 펄스폭이 일정한 구형파신호가 출력된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광디스크의 신호 재생방법은 광디스크의 신호트랙으로부터 검출된 워블신호를 슬라이싱하여 2치화함에 있어서 워블신호의 슬라이싱레벨을 가변하게 된다. 이에 따라, 회로 수정없이 워블신호(W)의 지터(Jitter)를 줄일 수 있으며, 펄스폭이 일정한 구형파신호가 PLL 및 데이터/클럭 복원회로에 입력됨으로써 데이터와 클럭신호를 정확하게 복원할 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 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 의하여 정하여 져야만 한다.

Claims (3)

  1. 광디스크 상의 신호트랙으로부터 검출한 워블신호를 슬라이싱하여 2치화된 신호를 재생하는 방법에 있어서,
    트래킹 에러신호에 의존하여 가변되는 슬라이싱 레벨로 상기 워블신호를 슬라이싱하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 신호 재생방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가변 슬라이싱 레벨로 2치화된 워블신호는 데이터 및 클럭신호의 복원을 위한 데이터/클럭 복원회로에 입력되는 것을 특징으로 하는 광디스크의 신호 재생방법.
  3. 광디스크 상의 신호트랙으로부터 검출한 워블신호를 슬라이싱하여 2치화된 신호를 재생하는 장치에 있어서,
    상기 워블신호와 트래킹 에러신호를 검출하기 위한 신호 검출수단과,
    상기 트래킹 에러신호에 의존하여 가변되는 슬라이싱 레벨로 상기 워블신호를 슬라이싱하기 위한 슬라이싱수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 신호 재생방법.
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