KR20040086555A - 기록 정보 평가 방법과 장치 및 그 정보 기록 매체 - Google Patents

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Abstract

물리 어드레스 정보가 그루브 워블(groove wobble)의 위상 변조에 의해 기록되어 있는 광 디스크로부터 상기 그루브 워블에 영향을 받은 워블 신호를 광학적으로 취득한다. 이 워블 신호는 위상 검출기(32)에 의해 위상 검출되어 저역 통과 필터(34)에 제공된다. 지터 계산기(51)에서는, 그 저역 통과 필터의 출력으로부터 구한 지터 분포의 표준편차(σ)와 상기 위상 변조의 심볼 클록의 주기(T)를 이용하여 σ/T의 값을 산출하여 그 기록된 물리 어드레스 정보를 평가한다.

Description

기록 정보 평가 방법과 장치 및 그 정보 기록 매체{RECORDED INFORMATION EVALUATION METHOD AND DEVICE AND INFORMATION RECORDING MEDIUM THEREFOR}
본 발명은 기록 매체의 평가 방법과 장치 및 그 정보 기록 매체에 관한 것이다. 본 발명은 예컨대 DVD 등의 광 디스크에 기록된 정보를 평가하는 데에 유용한 발명이다.
널리 공지된 바와 같이, 최근에, 정보의 고밀도 기록이 가능한 광 디스크로서, 한면에 단일층의 용량이 4.7 GB인 광 디스크가 실용화되고 있다. 그러한 광 디스크에는 재생 전용의 광 디스크인 DVD-ROM과, 재기록 가능한 광 디스크인 DVD-RAM, DVD-RW 및 DVD+RW가 있다.
이들 광 디스크는 투명 기판 상에 정보 기록층을 형성하여, 레이저광을 이것에 집광함으로써, 정보의 기록 및 재생을 행하고 있다. 광 디스크의 정보 기록층은 안내 홈을 갖고 있다. 정보의 기록 또는 재생은 이 안내 홈을 따라서 수행된다. 또, 정보를 기록 또는 재생하는 공간적인 위치를 식별하기 위하여 물리 어드레스가형성되어 있다.
DVD-RAM에 있어서, 물리 어드레스는 프리피트(prepit)라 불리는 요철에 의해서 형성되어 있다. 이에 대하여, DVC+RW에서는 안내 홈을 디스크의 반경 방향으로 미소하게 진동시키는 그루브 워블의 변조(이하 워블 변조)를 이용하고 있다. 워블 변조에 의한 물리 어드레스 형성 방법은 기록 트랙을 차단하지 않으므로, 사용자 정보를 기록하는 면적이 넓고, 즉 포맷 효율이 높으며, 재생 전용 미디어와 호환이 쉽게 이루어지는 이점이 있다.
예컨대, Standard ECMA-337의 DVD+RW 포맷에서는 워블 위상 변조에 의해 물리 어드레스를 형성하고 있다. 이 포맷에서는 워블 신호를 평가하는 지표로서 NBSNR(Narrow Band Signal to Noize Ratio)를 이용하고 있다. NBSNR이란 워블 신호의 주파수 대역에서의 신호 대 잡음비를 의미하며, NBSNR가 클수록 신호 품질은 양호해진다. DVD+RW 포맷에 있어서, 워블 신호의 NBSNR은 측정 트랙에 신호가 기록되어 있지 않은 상태에서 45 dB 이상이 되도록 정해지고, 측정 트랙에 신호가 기록되어 있는 상태에서 38 dB 이상이 되도록 정해져 있다. 물리 어드레스의 내용에 관한 세부 사항은 standard ECMA-337에 기술된다.
그러나, 상기한 종래 기술에 있어서, 워블 신호 자체(무변조의 워블 신호)의 품질을 측정하는 것은 가능하지만, 위상 변조가 정확하게 행해지고 있는지 여부를 아는 것은 불가능하다. 위상 변조가 정확하게 수행되지 않는다는 의미는 어드레스를 정확하게 독출할 수 없다는 것이며, 이것은 광 디스크에 대하여 정보를 기록하거나 재생할 때 심각한 문제를 초래한다.
어드레스 정보를 얼마만큼 정확하게 독출할 수 있는지를 측정하는 방법으로는 어드레스 비트의 에러율을 측정하는 방법이 있다. 그러나, 어드레스 에러율을 측정하기 위해서는 독출한 어드레스 정보와 정확한 어드레스 정보를 비교할 필요가 있으며, 또한 정확한 어드레스 정보를 준비하기 위해서는 어떤 수단을 이용하여 광 디스크 상의 어느 부분을 현재 독출하고 있는지를 알 필요가 있지만, 이것은 매우 어렵다.
도 1은 광 디스크 장치의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 광 검출기부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 광 디스크의 개략 평면도이다.
도 4a 및 4b는 다른 기록 방법을 설명하는 도 3의 광 디스크의 부분 확대 사시도이다.
도 5는 도 3의 광 디스크의 워블된 그루브 트랙 및 랜드 트랙을 개략적으로 도시한다.
도 6a 및 6b는 도 5의 워블된 트랙들이 스캐닝되었을 때 합 출력 신호 및 차분 출력 신호를 각각 도시한다.
도 7은 주파수 변조에 기초한 워블 변조 신호의 일예를 도시한다.
도 8은 위상 변조에 기초한 워블 변조 신호의 일예를 도시한다.
도 9는 광 디스크의 세그먼트의 물리 어드레스 설정 방법을 설명하는 데 이용하는 다이어그램이다.
도 10은 광 디스크의 물리 어드레스의 포맷의 일예를 도시한다.
도 11은 본 발명에 따른 평가 방법을 채용한 복조 회로의 블록도이다.
도 12a 내지 12d는 도 11의 회로의 동작을 설명하는 데 이용하는 신호 파형도이다.
도 13a 내지 13d는 도 11의 회로 동작을 설명하는 데 이용하는 신호 파형도이다.
도 14는 본 발명에 따른 다른 평가 방법을 채용한 복조 회로의 블록도이다.
도 15는 본 발명에 따른 또 다른 평가 방법을 채용한 복조 회로의 블록도이다.
도 16a 내지 16d는 도 15의 회로 동작을 설명하는 데 이용하는 신호 파형도이다.
도 17a 내지 17c는 도 15의 회로 동작을 설명하는 데 이용하는 신호 파형도이다.
도 18a 및 18b는 도 15의 회로 동작을 설명하는 데 이용하는 ΔT의 분포도이다.
도 19는 본 발명에 따른 더욱 또 다른 평가 방법을 채용한 복조 회로의 블록도이다.
도 20은 동기 신호의 영향과 어드레스 정보의 영향이 지터 성분으로서 나타난 경우의 ΔT의 분포도이다.
도 21은 도 18의 회로와 본 발명의 평가 방법을 채용한 경우에 측정된 지터와 어드레스 검출 에러율 관계를 도시한다.
도 22는 본 발명에 따른 또 다른 평가 방법을 채용한 복조 회로의 블록도이다.
도 23a 내지 23c는 도 22의 회로 동작을 설명하는 데 이용하는 신호 파형도이다.
도 24a 및 24b는 도 22의 회로 동작을 설명하는 데 이용하는 진폭 분포를 도시한다.
도 25a 및 25b는 도 22의 회로 동작을 설명하는 데 이용하는 진폭 분포를 도시한다.
도 26은 어드레스 에러율 맵의 일예를 도시한다.
도 27은 본 발명에 따른 또 다른 평가 방법을 채용한 복조 회로의 블록도이다.
도 28a 내지 28c는 도 27의 회로 동작을 설명하는 데 이용하는 신호 파형도이다.
도 29는 본 발명에 따른 다른 평가 방법을 채용한 복조 회로의 블록도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 광 디스크, 12 : 픽업 헤드(PUH),
13 : 광 검출기부, 4 : 전치 증폭기,
15 : 서보 회로, 16 : RF 신호 처리 회로,
17 : 어드레스 신호 처리 회로, 18 : 제어기,
19 : 기록 신호 처리 회로, 31 : 대역 통과 필터(BPF),
32 : 위상 검출기, 33 : 위상 동기 루프 회로,
34 : 저역 통과 필터(LPF), 35 : 슬라이서,
36 : 심볼 클록 생성기, 37 : 어드레스 디코더,
41 : 어드레스 에러율 계산기, 42 : 메모리,
51 : 지터 계산기, 52 : 분주기,
61 : 추정 에러율 계산기, 71 : 적분기,
72 : 어드레스 디코더, 73 : 어드레스 에러율 계산기.
따라서, 본 발명은 평가 성능 및 신뢰성이 높은 평가 방법과 장치 및 이 방법과 관련된 정보 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 간결히 요점을 말하면, 위상 검출된 워블 신호의 출력이 어드레스 에러율과 상관성이 있다는 점에 주목하고 있다.
본 발명의 일특징에 따르면, 워블 신호는 그루브 워블의 위상 변조 형태로 물리 어드레스 정보를 기록하는 광 디스크로부터 광학적으로 취득된다. 이 워블 신호는 그루브 워블에 의해 영향을 받는다. 이 워블 신호를 위상 검출하여, 이 위상 검출된 출력 파형을 저역 통과 필터에 통과시켜, 상기 저역 통과 필터의 출력으로부터 구한 지터 분포의 표준편차(σ)와 이 위상 변조의 심볼 클록의 주기(T)를 이용하여 σ/T의 값을 산출하여, 상기 물리 어드레스 정보를 평가하는 것을 기본으로 하고 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 저역 통과 필터의 출력으로부터 구한 진폭의절대치 분포의 표준편차(σ) 및 평균치(μ)를 이용하여 추정 에러율의 값을 산출함으로써, 그 기록된 물리 어드레스 정보의 신뢰성을 평가한다.
본 발명의 추가적인 목적 및 이점들은 이후의 상세한 설명에서 설명될 것이며, 부분적으로는 상세한 설명으로부터 명백히 이해되거나, 본 발명의 실시예 의하여 교시될 수 있다. 본 발명의 목적 및 이점들은 이후에 특히 지시된 수단 및 그 조합에 의해 실현되고 얻어질 수 있다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다.
광 디스크 장치의 기본적인 설명
본 발명의 광 디스크 장치는 픽업 헤드(PUH)로부터 출사되는 레이저광을 광 디스크(11)의 정보 기록층에 집광함으로써, 정보의 기록 또는 재생을 수행한다. 도 1에 는 광 디스크 장치의 구성예를 도시한다. 디스크(11)로부터 반사한 광은 다시, PUH(12)의 광학계를 통과하여, 광 검출기(PD)부(13)에 입력되어 전기 신호로서 검출된다.
PD(13)는 2이상의 섹션으로 분할되어 있으며, 각 섹션의 전압치를 가산한 신호를 합신호라 칭하고, 전압차에 의해 발생된 신호를 차신호라 칭한다. 특히, 사용자 정보 등의 고주파 정보가 부가된 합신호를 RF 신호라 칭한다. 또, 광 디스크 (11)에 대하여 반경 방향으로 광학적으로 배치된 검출기부의 출력에 관한 감산 처리를 수행함으로써 발생된 신호는 방사상 푸쉬풀 신호(radial push- pull signal)라 칭한다.
도 2에는 4 섹션 PD부(13)의 예를 도시한다. 이 PD(13)는 4개의 섹션(3a-3d)으로 분할된다. 이 모든 섹션(3a 내지 3d)의 출력 신호를 가산함으로써 합신호가 발생된다. 검출기 섹션의 각쌍(3a와 3b, 3c와 3d)의 출력 신호를 가산하여 2개의 합신호를 발생시킨 다음, 2개의 합신호 중 하나와 다른 합신호를 감산함으로써 차신호가 발생된다.
그 검출된 전기 신호는 전치 증폭기(프리앰프)(14)에서 증폭되어, 서보 회로 (15), RF 신호 처리 회로(16) 및 어드레스 신호 처리 회로(17)에 출력된다.
어드레스 신호 처리 회로(17)에서는 검출된 신호를 처리하여 광 디스크(11) 상의 기록 위치를 나타내는 물리 어드레스 정보를 독출한 다음, 그 독출 어드레스 정보를 제어기(18)로 보낸다. 제어기(18)는 이 어드레스 정보를 토대로 광 디스크 상의 원하는 위치에 기록된 사용자 정보 등의 정보를 독출하거나, 원하는 위치의 사용자 정보 등의 정보를 기록한다.
기록 모드에서는 제어기(18)의 제어를 기초로 기록 신호를 기록될 신호 처리 회로(19)로부터 출력하여, 레이저 다이오드 드라이버(LDD)(20)에 공급된다. 이에 따라, PUP(12)로부터의 레이저광이 변조되어 광 디스크(11)의 기록 트랙에 정보가 기록된다.
광 디스크와 랜드 앤드 그루브 기록의 설명
본 발명의 광 디스크(11)는 투명 기판 상에 형성되어 있는 정보 기록층의 정보 기록 영역에 형성된 안내 홈을 갖고 있다. 안내 홈을 형성함으로써 생기는 요철 구조는 트랙이라 불리며, 정보의 기록 재생은 이 트랙에 따라서 이루어진다. 트랙은 스파이럴형 및 동심원 형태이다. 이 스파이럴 구성에서, 그 트랙은 도 3에 도시한 바와 같이 디스크의 내측에서 외측까지 스파이럴 형태로 형성된다. 동심원 구성에 있어서, 트랙은 동심원 형태로 형성된다.
도 4a 및 4b에는 트랙의 확대도를 도시한다. 이 트랙은 정보 기록층의 요철로 형성된다. 그 돌기부는 랜드(land)로 칭해지는 반면에, 오목부는 그루브 (groove)로 칭해진다. DVD-RAM에서는 도 4(a)에 기재한 것과 같은 랜드와 그루브의 모두에 정보를 기록 마크의 형태로 기록한다. DVD+RW 등에서는 도 4(b)와 같이 그루브에만 정보가 기록된다.
워블 신호와 푸쉬풀 관계의 설명
도 5는 트랙의 평면도를 도시한다. 본 발명의 광 디스크의 트랙은 디스크의 반경 방향으로 완만하게 구불구불하게 형성된다. 이러한 트랙이 워블 트랙이라고 칭해진다. 이 워블 트랙을 따라서 집광된 빔 스폿을 주사해 나가면, 워블의 주파수가 트랙킹 서보 신호의 대역에 비하여 높은 주파수이기 때문에, 빔 스폿은 워블 트랙의 중심으로 거의 직진한다. 이 때, 그 합신호는 거의 변화되지 않고, 반경 방향의 차신호, 즉 방사상 푸쉬풀 신호만이 워블에 맞춰 변화된다. 이것을 워블 신호 (wobble signal)라 부른다. 이 워블 신호는 스핀들의 회전 주파수의 조정이나, 기록 클록의 기준 및 물리 어드레스 정보로서 이용된다. 도 6(a)에는 합신호의 파형을 도시하고, 도 6(b)에는 차신호[방사상 푸쉬풀(워블 신호)]의 파형을 도시한다.
워블 신호의 설명
본 발명을 적용하는 광 디스크에서는 이 워블 신호를 변조함으로써, 광 디스크의 정보 기록 영역에 관한 물리적인 위치를 나타내는 물리 어드레스 정보가 기록된다.
즉, 트랙에 부여될 워블을 도 7에 도시한 바와 같은 주파수 변조 또는 도 8에 도시한 바와 같은 위상 변조를 함으로써 물리 어드레스 정보가 기록된다. 도 7은 제1 주파수(예컨대 "0"으로 설정) 및 제2 주파수(예컨대 "1"로 설정)를 조합하여 의미를 갖는 정보를 제공한다. 도 8의 예에서는, 제1 위상(예컨대 "0"으로 설정) 및 제2 위상(예컨대 "1"로 설정)을 조합하여 의미를 갖는 정보를 제공한다. 그 주파수 기록된 물리 어드레스 정보는 도 11과 같은 복조 회로를 이용함으로써 독출될 수 있다. 이 복조 회로는 이후에 상세히 설명될 것이다.
도 9에는 광 디스크(11)의 정보 기록 영역의 구성을 도시한다. 광 디스크의 정보 기록 영역의 물리적인 위치를 식별하기 위해서, 도면에 도시한 바와 같이, 트랙 번호와 세그먼트 번호를 이용하고 있다. 트랙에 순서대로 트랙 번호를 붙여 방사상 방향의 위치를 식별하고, 또한 트랙을 복수의 세그먼트로 분할하여, 세그먼트 번호를 붙임으로써, 접선(tangential) 방향의 위치를 식별할 수 있다.
이 때, 한 세그먼트 내의 워블을 변조함으로써 1회 또는 여러 번 위치 정보인 어드레스 정보를 기록할 수 있다. 이 워블 변조에 의해 생성된 어드레스 정보의 구성은 도 10에 도시된 바와 같다. 각 어드레스 정보를 복원할 때, 어드레스 정보의 시작 위치를 알기 위해서 동기 신호가 필요하게 된다. 도 10의 동기 신호는 어드레스 정보를 복원할 때 타이밍 생성 등에 이용된다.
위상 복원 방법의 설명
도 11에 위상 변조된 워블 신호로부터 어드레스 정보를 복원하기 위한 복조회로의 예를 도시한다. 이 워블 신호에는 매체 고유의 잡음이나, 인접하는 트랙으로부터의 누화에 의한 잡음 등이 포함되어 있다. 이 때문에, 광 검출기부(13)로부터 얻어진 차신호는 대역 통과 필터(BPF)(31) 등에 공급된다. 이 대역 통과 필터 (31)에서는 워블 신호의 주파수 대역 밖의 잡음 성분이 제거된다. 이 때, 위상 변화점에 있어서 파형의 주파수는 워블 신호의 주파수와 다르기 때문에, 위상 변화점에서는 대역 통과 필터 처리에 의해서 진폭의 감쇠가 생긴다. 도 12a는 광 검출기부(13)로부터 추출된 위상 변조된 워블 신호를 보여주며, 도 12b는 대역 통과 필터(31)를 통과한 후의 워블 신호를 보여준다. 도 12에 보여준 바와 같이, 제1 위상과 제2 위상의 경계선 부근에서 진폭 감쇠가 생기고 있다.
잡음이 제거된 워블 신호는 위상 검출기(32)에 제공되는 동시에 위상 동기 루프 회로(PLL)(33)에 입력되어 반송파 신호를 발생한다. 위상 동기 루프 회로(33)에서 위상 동기 기능을 수행하여 워블 신호에 동기되는 반송파 신호(도 12c에 도시)를 발생한다. 위상 검출기(32)에서는 워블 신호와 이것에 동기한 반송파를 토대로 위상 검출 처리를 수행한다. 통상적인 위상 검출 방법은 변조 신호와 반송파 신호의 곱셈에 의해서 위상의 극성을 판별하는 것이 있다.
곱셈 후의 파형은 도 12(d)에 도시한 바와 같이 제1 위상과 제2 위상에서 오프셋된 형태로 검출된다. 따라서, 이 위상 검출에 의해서 생긴 고주파를 저역 통과 필터(LPF)(34) 등을 이용하여 제거한다. 그리고, 저역 통과 필터링 처리 후의 파형을 슬라이서(35)에 의해서 2개의 임계치를 이용하여 검출함으로써 신호를 2진화한다. 도 13a는 위상 검출기(32)의 출력 파형을 나타내고, 도 13b는 위상 검출기(32)의 출력의 고주파 성분을 제거한 저역 필터(34)의 출력 파형을 나타낸다. 도 13c는 저역 통과 필터(34)의 출력을 슬라이서(35)를 통하여 2진화한 출력 파형을 나타낸다.
2진화된 파형으로부터 어드레스 비트 정보를 얻기 위해서는 어드레스 비트에 동기한 클록(이하 심볼 클록)이 필요하게 된다. 이 심볼 클록은 위상 동기 루프 회로(33)로부터 출력되고 워블 주기에 동기한 워블 클록과, 슬라이서(35)로부터 출력되는 2진화 신호를 이용하여 심볼 클록 발생기(36)에 의해 생성된다.
심볼 클록 생성기(36)에서는 2진화 신호에 대하여, 워블 클록을 1/N 분주한 파형이 동기되도록 처리를 수행한다. 여기서 N은 1 어드레스 비트를 표현하는 데에 이용하는 워블 파수이다. 예컨대, 1 어드레스 비트를 4개의 워블파로 구성하는 경우, 2진화 신호는 4의 배수의 워블파의 소정수마다 극성의 전환이 생긴다. 이 때의 최단 변조 주기는 4 워블이다. 즉, N을 4라고 하면 어드레스 비트에 동기한 클록을 생성할 수 있다. 도 13d와 같이, 2진화 신호의 에지 검출을 실시하고, 이 검출된 에지를 기준으로, 4개의 연속 워블 클록 펄스마다의 카운팅은 비트 동기화 펄스로 된다.
2진화 신호에 동기한 1/N 분주 워블 클록은 심볼 클록으로서 어드레스 디코더(37)로 보내진다. 어드레스 디코더(37)는 슬라이서(35)로부터 입력된 2진화 신호와 심볼 클록을 이용하여 어드레스 정보를 복원한다.
그러나 도 10에 도시한 바와 같이, 워블은 물리 어드레스 정보뿐만 아니라, 어드레스 정보의 시작 위치를 나타내는 동기 신호를 포함하도록 변조되는 것이 일반적이다. 동기 신호는 어드레스 정보처럼 오류로서 식별되는 것을 막기 위해서 어드레스 비트와는 다른 변조 주기로 변조된다. 이 경우, 심볼 클록은 동기 신호를 포함하는 최소의 변조 주기로 생성될 필요가 있다. 다만, 동기 신호의 검출을 어드레스 비트 검출과 별도의 방법으로 행하는 경우(예컨대, 1 워블파의 단위로 검출), 심볼 클록은 어드레스 비트의 최단 변조 주기에 맞추면 된다.
이하에, 워블 변조에 의해서 어드레스가 기록된 광 디스크에 있어서, 어드레스 정보의 신뢰성을 평가하는 수단을 기재한다.
위상 변조 워블 신호의 평가 방법의 설명 : (1) 어드레스 검출 에러율의 측정
전술한 위상 복조 방법에서, 어드레스의 검출 에러율을 측정하는 방법을 도 14에 도시한다. 복조 회로는 도 11에서 도시한 회로와 동일하므로, 동일 부호를 붙인다. 전단 복조 회로에 의해서 얻어진 어드레스 데이터는 후단의 어드레스 에러율 계산기(41)에 입력된다. 어드레스 에러율 계산기(41)는 미리 준비된 메모리(42)의 어드레스 맵과 입력된 데이터의 동기 처리를 실시하여, 어드레스의 에러율을 계산한다.
어드레스 정보는 디스크의 재생 방향에 대하여 연속적으로 기록되는 것이 일반적이다. 따라서, 어떤 타임에 있어서 어드레스를 확정하기 위하여, 그 타임 전후의 어드레스 정보를 이용할 수 있다. 이 때문에, 마크 및 스페이스의 형태로 기록된 사용자 정보를 복조한 경우의 에러율에 비해서 약간 나쁘더라도 어드레스의 검출은 가능하다. 다만, 사용자 정보를 복원하는데 오류 정정 회로를 정상적으로 이용하지만, 어드레스 정보를 복원하는 데 오류 정정 회로를 이용하는 일은 거의 없다. 이것은 기록 재생에 있어서, 현재 디스크로부터 독출하고 있는 디스크의 어드레스 정보가 기록 또는 재생에 즉시 곧바로 필요로 하므로, 오류 정정에 의해서 생기는 지연을 허용할 수 없기 때문이다.
이상의 점을 생각하면, 신뢰성을 확보하기 위해서, 어드레스의 에러율은 1E-3 이하(1000개에 1 오류)인 것이 바람직하다. 또한 기록 재생 속도를 향상시키기 위해서 어드레스의 탐색 속도를 줄이는 것이 예상된다. 이 경우, 전후의 연속성을 이용하지 않고 어드레스 정보를 검출해야 하며, 보다 신뢰성을 확보할 필요가 있다. 이 경우 어드레스의 에러율은 1E-4 이하(10000개에 1 오류)인 것이 바람직하다.
위상 변조 워블 신호의 평가 방법의 설명 : (2) 지터의 측정
도 15에는 전술한 위상 복조 방법에서 위상 검출 후의 2진화 파형으로부터 지터를 측정하는 방법을 도시한다. 도 11의 복조 회로와 동일한 복조 회로가 있고, 각 부분에는 동일 부호를 붙이고 있다. 위상 검출기(32)의 출력은 후단의 저역 통과 필터(LPF)(34)에 의해 충분히 감쇠된 후에 2진화된다. 그 2진화 신호에는 어드레스 비트의 정보가 포함되어 있다. 이 때문에, 2진화 신호와 어드레스 비트에 동기된 심볼 클록을 이용함으로써, 어드레스의 검출 에러율과 상관되는 지터를 계산할 수 있다. 이러한 처리는 지터 계산기(51)에 의해 수행된다.
도 16a 및 16b는 잡음을 포함하고 있지 않은 워블 신호 및 잡음을 포함하는 워블 신호의 위상 검출 후에 저역 통과 필터(LPF)(34)의 출력 파형을 도시한다. 워블 신호가 잡음을 포함하고 있는 경우, 위상 검출에 의해서 추출된 신호를 포함하는 위상 정보도 잡음이 포함된다. 이 잡음은 어드레스 디코딩 할 때에 악영향을 미치게 한다. 도 16c 및 16d는 각각 도 16a 및 도 16b의 신호의 2진화 버젼의 상승과 하강 에지에 해당하는 신호를 나타내고 있다. LPF 출력 파형에 잡음이 없는 경우, 상승 에지 및 하강 에지 신호는 어드레스 비트와 동기하여 정확하게 상승한다. 그러나, LPF 파형 출력이 잡음을 포함하는 경우, 상승 및 하강 신호는 정확한 타이밍에서 틀어진다. 잡음이 커져, 타이밍 어긋남이 커지면, 어드레스의 검출 오류가 생긴다.
도 17a는 잡음이 없는 경우의 에지 신호를 나타내고, 도 17b는 잡음이 있는 경우의 에지 신호를 나타내고 있다. 도 17b는 지터의 출현을 나타낸다. 잡음이 없는 경우, 상승 에지 신호 및 하강 에지 신호와 해당하는 시스템 클록(도 17(c))사이의 타임(ΔT)은 일정하다. 그러나, 잡음이 있는 경우, ΔT에 변동을 일으킨다. 도 18a 및 18b는 잡음의 유무에 따른 ΔT의 분포를 나타낸다. 잡음이 없는 경우 ΔT의 분포는 T/2의 위치에 집중된다(도 18a). 그러나, 잡음이 있는 경우, ΔT의 변동에 의해서 ΔT의 분포는 어떠한 표준편차(σ)를 갖게(도 18(b)) 된다. 이 표준편차(σ)를 1심볼당 시간(T)(심볼 클록 펄스 사이의 시간 간격의 평균)으로 규격화한 값, σ/T을 지터의 지표값으로서 이용할 수 있다. σ이 작게 평가되는 경우, 광디스크는 양호하게 결정될 수 있다. σ가 큰 경우는 부적절한 디스크라고 판단할 수 있다.
지터의 측정계는 도 19에 도시한 바와 같이 수정될 수 있다. 도 15의 구성에심볼 클록 생성기(36)를 이용하더라도, 도 19에서는 심볼 클록 생성기(36) 대신에, 단순한 분주기(52)를 이용하고 있다. 즉, 주파수 분주기(52)는 워블 클록의 주파수를 분주하여, 그 주파수 분주된 워블 클록을 지터 계산기(51)에 공급하고 있다. 1 심볼의 표현이 워블 4파로 표현된다고 가정하면, 워블 클록의 주파수는 주파수 분주기(52)에서 1/4로 간단히 분주된다. σ/T를 측정하는 경우, 지터가 가장 양호하게 되도록 지터 계산기(51)에서 주파수 분주기의 출력이 간단히 지연된다.
또 상술한 바와 같이, 워블 신호에는 어드레스 비트와 다른 주기로 변조된 동기 신호가 포함되어 있는 것이 일반적이다. 이 경우, ΔT의 평균값은 어드레스 비트 부분과 동기 신호 부분 사이에서 변한다. 이 때문에, ΔT의 분포는 2개로 나뉜다. 즉, 어드레스 부분에서의 ΔT의 분포와, 동기 신호 부분에서의 ΔT의 분포가 도 20에 도시된 바와 같이 나타날 것이다. 이 경우, σ값은 어드레스 부분의 분포에서만 계산하는 것이 바람직하다. 이것은 지터 계산기(51) 내에서 용이하게 실현 가능하다.
도 21에는 지터와 어드레스 검출 에러율의 상관도를 도시한다. 이 도면으로부터 지터가 어드레스 검출 에러율과 거의 1대1의 상관이 있음을 알 수 있다. 상술한 바와 같이, 어드레스 검출 에러율은 1.0E-03 이하(10-3의 비율 : 1000개당 1개의 에러))라면 현실적으로는 바람직하다. 그렇다면, 도 21로부터 환산하면 지터는 12% 이하인 것이 바람직하다. 또 어드레스간의 연속성을 이용하지 않는 경우, 어드레스 검출 에러율이 1.0E-04 이하일 필요가 있기 때문에, 이 경우의 지터는 10% 이하인것이 바람직하다. 더욱이, 도 21에 있는 것과 같이, 지터와 어드레스의 검출 에러율의 상관에는 어느 정도의 변동이 존재하고 있다. 이러한 변동을 고려하면, 어드레스 연속성을 이용하는 검출계의 경우에 지터 값은 11% 이하, 연속성을 이용하지 않는 검출계에서는 지터 값은 9% 이하인 것이 바람직하다.
위상 변조 워블 신호의 평가 방법의 설명 : (3) 추정 에러율의 측정
도 22에는 전술한 위상 복조 방법에서 위상 검출 후에 저역 통과 필터(LPF) 출력의 진폭치에 기초한 평가 방법이 도시된다. 이 복조 회로는 도 11에 도시된 것과 동일하고, 동일 부분에 대하여는 동일 부호를 붙이고 있다. 위상 검출기(32)의 출력은 후단의 저역 통과 필터(LPF)(34)에 의해서 충분히 감쇠된 고주파 성분을 갖고, 그 다음에 심볼 클록이 동시에 추정 에러율 계산기(61)에 입력된다. 이 심볼 클록은 LPF 후의 파형의 진폭치를 샘플링하는 데에 이용된다. 이러한 동작은 도 23을 참조로 설명된다. 추정 에러율 계산기(61)에서, 심볼 클록이 상승하는 시간에 저역 통과 필터의 출력 파형의 진폭치는 샘플링된다. 잡음이 없는 경우(도 23a), 샘플링된 진폭치의 절대치는 거의 일정하게 되지만, 잡음이 있는 경우(도 23b), 샘플링된 진폭치의 절대치는 어떠한 분산을 갖는다.
도 24a는 잡음이 없는 이상적인 진폭 분포를 나타내지만, 도 24b는 잡음이 있는 경우의 진폭 분포를 나타낸다. 잡음이 커지면, 진폭 분포의 분산은 넓어져, 원래 2개의 분포의 중심치(도면에서는 0)를 경계로 서로 나뉘어져 있어야 할 2개의 분포는 서로 겹치게 된다. 이 때 어드레스의 검출 오류가 생긴다. 따라서, 분포의 분산치와 평균치의 비율은 어드레스 검출 에러율과 상관한다.
도 25(a)의 좌측의 분포는 도 25(b)의 우측의 분포 상에 진폭을 절대치로 나타내어 2개의 분포를 서로 겹치게 한다. 이 분포의 표준편차(σ)와 평균치(μ)를 이용함으로써 어드레스 검출 에러율을 추정할 수 있다. 진폭의 절대치의 분포는 거의 가우스 분포를 형성한다. 이 때문에, 가우스의 확률 밀도 함수에 의해서 표현되는 오차 함수를 이용함으로써 검출 에러율의 추정치가 구해진다. 이하에 그 식을 나타낸다.
EER(Estimated Error Rate) 값과 어드레스 검출 에러율은 거의 1대1의 상관을 보인다. 이 때문에, EER 값은 1E-3 이하인 것이 바람직하다. 또 어드레스간의 연속성을 이용하지 않는 경우, 어드레스 검출 에러율이 1.0E-04 이하일 필요가 있기 때문에, 이 경우의 EER 값은 1.0E-04 이하인 것이 바람직하다. 더욱이 측정 변동도 고려한 경우, 어드레스 연속성을 이용한 검출계에서는 EER 값은 5.0E-04 이하, 연속성을 이용하지 않는 검출계에서는 EER 값은 5.0E-05 이하인 것이 바람직하다.
또 보다 간단히 에러율을 추정하기 위해서는 μ/σ를 이용하는 방법도 있다.
도 26에는 μ/σ와 검출 에러율의 상관표를 도시한다. 이 표를 이용함으로써, μ/σ의 값으로부터 검출 에러율의 측정은 가능하다. 이 표로부터 μ/σ의 값은 3.0 이상인 것이 바람직하다.
위상 변조 워블 신호의 평가 방법의 설명 : (4) 적분 검출하는 경우의 어드레스 검출 에러율의 측정
도 27은 적분기(71)를 이용한 어드레스 검출 방법과 그 에러율 측정 방법을 도시한다. 앞서 설명한 복조 회로와 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고 있다. 위상 검출 파형은 통과 필터(LPF) 처리 및 슬라이스 처리에 제공된 후, 심볼 클록 생성기(71)에 입력되어 심볼 클록을 생성한다. 또 그 위상 검출기 출력은 리셋될 수 있는 적분기(71)에 제공된다. 그 심볼 클록은 적분기(71)에도 제공된다. 적분기(71)는 심볼 클록 주기만큼 분리된 일정한 간격으로 입력 위상 검출기 출력 파형을 적분하여 출력한다. 이 동작은 도 28에 도시한다. 적분기(71)의 출력 부분에서는 심볼 클록 펄스가 입력되는 시점에서 적분치를 유지하는 레지스터가 위치된다. 이 레지스터의 값은 심볼 클록의 입력마다 갱신된다. 또한 적분 처리를 하고 있을 때의 계산치는 심볼 클록의 입력으로 리셋된다. 이렇게 해서 얻어진 파형은 심볼 클록과 함께 어드레스 디코더(72)에 입력되어, 어드레스의 디코딩이 이루어진다. 그 디코더(72)에 의해서 얻어진 어드레스 데이터는 후단의 어드레스 에러율 계산기(73)에 입력된다. 어드레스 에러율 계산기(73)는 미리 준비된 메모리(74)로부터의 어드레스 맵과 입력된 데이터의 동기 처리를 하여, 어드레스의 에러율을 계산한다. 이 검출계를 이용했을 때의 신뢰성을 확보하기 위한 어드레스의 에러율도 전술한 바와 같이 1E-3 이하인 것이 바람직하다.
위상 변조 워블 신호의 평가 방법의 설명 : (5) 적분 검출하는 경우의 추정 에러율의 측정
도 29에 적분기를 이용한 어드레스 검출시 추정 에러율의 측정 방법을 도시한다. 추정 에러율 계산기(81)에는 적분기(71) 출력과 심볼 클록이 입력된다. 추정 에러율 계산기(81) 내부에서는 심볼 클록을 이용하여 적분한 후의 파형으로부터 진폭치를 샘플링한다. 이 샘플링된 진폭치를 이용하여 추정 에러율을 계산하는 방법은 상기와 같은 방법으로 행한다. 이 검출계를 이용했을 때의 신뢰성을 확보하기 위한 추정 에러율도 전술한 것과 같이 1E-3 이하인 것이 바람직하다. 또한 μ/σ의 값도 3.0 이상인 것이 바람직하다.
상기한 본 발명의 요점을 정리하면 다음과 같다.
(1) 물리 어드레스 정보가 그루브 워블의 위상 변조에 의해 기록되어 있는 광 디스크에 있어서, 워블 신호의 위상 검출 파형을 이용하여 어드레스 정보의 신뢰성을 평가하는 방법이다. 이 방법(1)의 이점은 위상 검출 파형을 이용하여 평가함으로써, 용이하게 어드레스 검출 에러율과 상관이 있는 평가치를 얻는 것이 가능하게 된다.
(2) 상기 (1)의 평가 방법에 있어서 위상 검출 파형의 저역 통과 필터 출력으로부터 구한 지터 분포의 표준편차(σ) 및 변조의 심볼 클록 주기(T)를 이용하여 신뢰성을 평가하는 방법이다. 이러한 방법(2)의 이점은 지터 분포의 표준편차 및 변조의 심볼 클록 주기를 이용하여 평가함으로써, 용이하게 어드레스 검출 에러율과 상관이 있는 평가치를 얻는 것이 가능해진다.
(3) 상기 2의 평가 방법을 이용하여 선별된 광 디스크는 지터 분포의 표준편차 및 변조의 심볼 클록 주기를 이용하여 평가함으로써, 측정이 용이하고 또한 어드레스 검출 에러율과 상관이 있는 평가치에 의해 광 디스크를 선별하는 것이 가능해진다.
(4) 상기 2의 평가 방법에 있어서, 표준편차(σ) 및 변조의 심볼 클록 주기(T)에 의해서 산출되는 σ/T가 12% 이하이도록 선별된 광 디스크이다. 이러한 방법(4)의 이점은 σ/T를 이용하여 평가함으로써, 측정이 용이하고 또 어드레스 검출 에러율과 상관이 있는 평가치에 의해, 광 디스크를 선별하는 것이 가능해진다.
(5) 상기 1의 평가 방법에 있어서, 위상 검출 파형의 저역 통과 필터 출력으로부터 구한 진폭의 절대치 분포의 표준편차(σ) 및 평균치(μ)를 이용하여 어드레스 정보의 신뢰성을 평가하는 방법이다. 이러한 방법(5)의 이점은 진폭의 절대치 분포의 표준편차 및 평균치를 이용하여 평가함으로써, 용이하게 어드레스 검출 에러율과 상관이 있는 평가치를 얻는 것이 가능해진다.
(6) 상기 5의 평가 방법을 이용하여 선별된 광 디스크는 진폭의 절대치 분포의 표준편차 및 평균치를 이용하여 평가함으로써, 측정이 용이하고 또한 어드레스 검출 에러율과 상관이 있는 평가치에 의해 광 디스크를 선별하는 것이 가능해진다.
(7) 상기 5의 평가 방법에 있어서, 표준편차(σ) 및 평균치(μ)에 의해서 산출되는 추정 에러율이 1E-3 이하이도록 선별된 광 디스크는 추정 에러율을 이용하여 평가를 함으로써, 측정이 용이하고 또한 어드레스 검출 에러율과 상관이 있는 평가치에 의해 광 디스크 선별을 하는 것이 가능해진다.
당업자라면 이점과 수정 사항들을 추가적으로 쉽게 알 수 있을 것이다. 따라서, 광범위한 양태의 본 발명은 본원에 도시되고 기술된 특정 세부 사항 및 대표적인 실시예에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 첨부된 청구항들 및 그들의 등가물에 정의된 바와 같이 일반적인 발명의 개념의 사상 또는 범위에 벗어남이 없이 다양한 수정이 이루어질 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 평가 성능 및 신뢰성이 높은 평가 방법과 장치, 이에 따라 선별된 정보 기록 매체를 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. 물리 어드레스 정보가 그루브 워블의 위상 변조에 의해 기록되어 있는 광 디스크로부터, 상기 그루브 워블에 의해 영향을 받는 워블 신호를 광학적으로 취득하는 단계와,
    상기 워블 신호를 위상 검출하는 단계와,
    상기 위상 검출에 의해 얻은 상기 위상 검출 파형을 저역 통과 필터로 통과시키는 단계와,
    상기 저역 통과 필터의 출력으로부터 구한 지터 분포의 표준편차(σ)와 상기 위상 변조의 심볼 클록의 주기(T)를 이용하여 산출된 σ/T의 값을 판정하여, 상기 기록된 물리 어드레스 정보의 신뢰성을 평가하는 단계를 포함하는 것인 기록 정보 평가 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 σ/T가 12% 이하인 것을 평가의 기준으로 설정하는 것인 기록 정보 평가 방법.
  3. 물리 어드레스 정보가 그루브 워블의 위상 변조에 의해 기록되어 있는 광 디스크로부터, 상기 그루브 워블에 영향을 받는 워블 신호를 광학적으로 취득하는 단계와,
    상기 워블 신호를 위상 검출하는 단계와,
    상기 위상 검출에 의해 얻은 위상 검출 파형을 저역 통과 필터로 통과시키는 단계와,
    상기 저역 통과 필터 출력으로부터 구한 진폭 절대치 분포의 표준편차(σ) 및 평균치(μ)를 이용하여 산출되는 추정 에러율의 값을 판정함으로써, 상기 기록된 물리 어드레스 정보의 신뢰성을 평가하는 단계를 포함하는 것인 기록 정보 평가 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 추정 에러율이 1E-3 이하인 것을 평가의 기준으로 설정하는 것인 기록 정보 평가 방법.
  5. 물리 어드레스 정보가 그루브 워블의 위상 변조에 의해 기록되어 있는 광 디스크로부터, 상기 그루브 워블에 영향을 받는 워블 신호를 광학적으로 취득하는 수단과,
    상기 워블 신호를 위상 검출하는 위상 검출 수단과,
    상기 위상 검출 수단으로부터 출력된 위상 검출 파형을 저역 통과 필터링하는 수단과,
    상기 저역 통과 필터링 수단의 출력으로부터 구한 지터 분포의 표준편차(σ)와 상기 위상 변조용 심볼 클록의 주기(T)를 이용하여 산출된 σ/T의 값을 산출 및 판정함으로써, 상기 기록된 물리 어드레스 정보의 신뢰성을 평가하는 수단을 포함하는 것인 기록 정보 평가 장치.
  6. 물리 어드레스 정보가 그루브 워블의 위상 변조에 의해 기록되어 있는 광 디스크로부터, 상기 그루브 워블에 의해 영향을 받는 워블 신호를 광학적으로 취득하는 수단과,
    상기 워블 신호를 위상 검출하는 위상 검출 수단과,
    상기 위상 검출 수단으로부터 출력된 위상 검출 파형을 저역 통과 필터링하는 수단과,
    상기 저역 통과 필터링 수단의 출력으로부터 구한 진폭 절대치 분포의 표준편차(σ) 및 평균치(μ)를 이용하여 산출되는 추정 에러율의 값을 산출 및 판정함으로써, 상기 기록된 물리 어드레스 정보의 신뢰성을 평가하는 수단을 포함하는 것인 기록 정보 평가 장치.
  7. 물리 어드레스 정보가 그루브 워블의 위상 변조에 의해 기록되어 있는 광 디스크로서, 이 광 디스크로부터 상기 그루브 워블에 의해 영향을 받는 워블 신호를 광학적으로 취득하고, 상기 워블 신호를 위상 검출하며, 이 위상 검출에 의해 얻은 위상 검출 파형을 저역 통과 필터로 통과시키는 것에 의해, 상기 저역 통과 필터의 출력으로부터 구한 지터 분포의 표준편차(σ)와 상기 위상 변조용 심볼 클록의 주기(T)를 이용하여 산출된 σ/T의 값이 12% 이하인 것인 광 디스크.
  8. 물리 어드레스 정보가 그루브 워블의 위상 변조에 의해 기록되어 있는 광 디스크로서, 상기 그루브 워블에 영향을 받은 워블 신호를 광학적으로 취득하고, 상기 워블 신호를 위상 검출하며, 이 위상 검출에 의해 얻은 위상 검출 파형을 저역 통과 필터에 통과시킴으로써, 상기 저역 통과 필터의 출력으로부터 구한 진폭의 절대치 분포의 표준편차(σ) 및 평균치(μ)를 이용하여 산출되는 추정 에러율이 1E-3 이하인 것인 광 디스크.
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