KR20050026633A - 광 기록 재생 시스템 - Google Patents

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KR20050026633A
KR20050026633A KR1020030063048A KR20030063048A KR20050026633A KR 20050026633 A KR20050026633 A KR 20050026633A KR 1020030063048 A KR1020030063048 A KR 1020030063048A KR 20030063048 A KR20030063048 A KR 20030063048A KR 20050026633 A KR20050026633 A KR 20050026633A
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박상온
김응수
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 광 기록 재생 시스템에 관한 것으로, 특히 광 디스크 제조시에 기존의 고주파와 상기 고주파를 1/n 분주한 저주파로 트랙의 경계면에 이중으로 워블링을 형성하고, 상기된 이중 워블 구조를 갖는 디스크에서의 데이터 기록 재생시에 고주파 워블 신호와 저주파 워블 신호를 동시에 검출하여 기록 및 재생에 이용함으로써, 데이터를 고배속으로 기록/재생하는 경우나 워블에 보다 많은 정보를 기록하거나, 링크(Lick)시 보다 정확한 링킹(Linking)을 위하여 워블 주파수가 점점 고주파화되는 경우에도 저주파 워블 신호는 안정되고 정확하게 검출되므로 안정된 기록/재생을 수행할 수 있다. 특히, 상기 저주파 워블 신호는 상대적으로 샘플 & 홀드에 강하므로 기록 파워 구간 이외의 구간만을 이용하여 워블 신호를 검출하는 경우에도 안정된 기록 제어가 가능해지며, 이로 인해 데이터의 손실을 줄일 수 있다.

Description

광 기록 재생 시스템{Optical recording/playing system}
본 발명은 광 기록 재생 시스템에 관한 것으로, 특히 이중 워블 구조를 갖는 광 디스크 및 상기 디스크로부터 이중 워블 신호를 검출하는 광 기록 재생 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 콤팩트 디스크(Compact Disc ; CD), 디지털 다기능 디스크(Rewritable Digital Versatile Disc ; DVD) 방식의 디스크는 디스크의 중심(내주)부터 시작되어, 디스크의 끝(외주)에서 끝나는 단일의 나선형의 기록 트랙을 가진다.
이때, CD-R, CD-RW 등은 재기록 가능한 CD이고, DVD-R/RW, DVD-RAM, DVD+R/RW 등은 재기록 가능한 DVD이다.
이 중 상기 CD-R/RW, DVD-RW/R은 그루브에만 데이터를 기록한다. 이때, 1회만 기록이 가능한 CD-R/DVD-R은 1회만 기록 가능하도록 기록막이 형성되어 있다. 그리고, 반복 기록 가능하도록 기록막이 형성되어 있는 CD-RW/DVD-RW에서의 기록 방식은 상변화(Phase Change) 기록이며, 결정상태와 비결정상태의 반사율의 차로서 데이터기록을 행한다.
이러한 CD-R/RW, DVD-R/RW는 랜드 트랙을 프리 피트(pre-pit)시켜 그루브 트랙에 대한 위치 정보를 기록하고, 랜드 트랙에는 데이터를 기록하지 않는다. 이때, 랜드에 있는 위치 정보를 랜드-프리-피트(Land-pre-pit ; 이하, LPP라 칭함) 정보라 한다. 즉, 랜드에 미리 그루브 트랙의 물리적 어드레스에 대한 정보를 피트 형태로 기록한다.
또한, 상기 위치 정보는 트랙 경계면을 따라 워블링(Wobbling) 형상으로 기록할 수도 있다. 여기서, 워블링이란 일정한 클럭을 변조하여 디스크에 가할 정보 예를 들면, 해당 위치의 정보, 디스크의 회전 속도에 대한 정보 등을 레이저 다이오드의 파워에 공급함으로써, 해당 레이저의 광빔의 변화에 의해 제어 정보가 트랙의 경계면에 기록되는 것을 말한다.
이때, LPP 영역의 트랙킹 에러 신호는 워블 신호에 임의의 규칙을 가지고 상하로 크게 발생한다. 그러므로, 상기된 CD-RW/R, DVD-RW/R의 경우, 랜드에 미리 기록된 LPP 신호 또는 워블 신호를 검출하면, 트랙의 위치를 나타내는 어드레스 정보를 검출할 수 있다.
한편, 상기 DVD-RAM은 랜드(Land)와 그루브(Groove)의 트랙에 모두 데이터를 기록하는데, 트랙은 일정한 크기의 단위 구간(이하, 섹터라 함)으로 구분되고, 상기 다수개의 섹터(일 예, 16개의 섹터)가 하나의 블록을 구성하며, 블록 단위로 정보의 기록/재생이 이루어진다. 이때, 섹터는 선두에 위치하는 식별 정보 영역(이하, 헤더 영역이라 함)과 상기 헤더 영역에 연이어 위치하는 사용자 정보 영역으로 이루어진다. 사용자 정보 영역은 '기록 영역'으로도 불리며, 사용자가 원하는 정보를 기록하게 된다. 또한, 상기 헤더 영역에는 섹터 어드레스, 랜덤 억세스, 회전 제어등을 위한 제어 정보가 프리 포맷팅으로 기록되어 있으며, 이로 인해 정보 신호가 기록되어 있지 않은 공 디스크에서도 트랙킹 제어를 할 수 있게 한다.
상기 제어 정보는 트랙을 따라 워블링(Wobbling) 형상으로 기록할 수도 있다.
따라서, 광 기록 재생 시스템은 미기록 디스크에 데이터 기록시 워블 신호를 검출하고, 검출된 워블 신호로부터 기록 어드레스, 스피드 기록용 클럭 등을 생성하여 기록 재생을 수행하고 있다.
도 1은 일반적인 재기록 가능 디스크에 기록된 단일 워블 신호의 구조를 나타낸 도면으로, 디스크에는 사용자 데이터 영역인 트랙(랜드 트랙 및/또는 그루브 트랙)이 형성되어 있는데, 상기 랜드 트랙과 그루브 트랙에 스펙에 규정된 주파수로 워블(Wobble) 신호가 기록되어 있다.
즉, 각 디스크의 스펙에 따라 트랙의 경계면에 형성하는 워블 주파수가 결정된다. 예를 들어, 상기 CD-R/RW의 경우 22.05±1KHz의 주파수로 트랙의 경계면을 워블링하고, 상기 DVD-R/RW의 경우 140.6KHz의 주파수로 트랙의 경계면을 워블링한다. 또한, 상기 DVD+R/RW의 경우 817KHz의 주파수로, DVD-RAM의 경우 157KHz의 주파수로 트랙의 경계면을 워블링한다.
종래에는 상기된 재기록 가능한 광 디스크에 데이터 기록시, 기록 파워 구간에서는 입력 신호를 홀드하고, 이레이즈 파워 구간에서는 샘플링하는 샘플 ＆ 홀드(Sample ＆ Hold, 이하 S/H라 함) 방법을 이용하여 이레이즈 파워 구간에서만 워블 신호를 검출하였다. 여기서, 입력 신호는 광 픽업의 광 검출기(도시되지 않음)에서 디스크에 대하여 출사하는 광스폿의 반사광 정보이다. 만일, 상기 광 디스크가 1회만 기록 가능한 광 디스크라면 상기 이레이즈 파워 구간 대신 리드(Read) 파워 구간에서 워블 신호를 검출한다.
따라서, 데이터 기록시에는 기록에 의해 디스크로부터 입력되는 워블 검출 신호가 열화되는 문제점이 있으며, 또한 피트를 생성하는 부분과 리드(read) 또는 이레이저(erase)하는 부분을 샘플 ＆ 홀드하여 워블 신호를 생성하므로 데이터의 손실이 많아지는 문제가 발생한다.
즉, 기록 파워 구간 이외의 구간(즉, 1회 기록 가능한 디스크의 경우 리드 파워 구간, 반복 기록 가능한 디스크의 경우 이레이즈 파워 구간)만을 이용하여 워블 신호를 검출하면, 광 디스크의 기록 속도가 빨라지면 빨라질수록 샘플 & 홀드된 신호의 안정성이 떨어지고 특히 고주파 워블을 갖고 있는 디스크는 워블 신호 검출에 많은 어려움이 따른다.
그리고, 상기된 예에서 보듯이, DVD 계열은 CD 계열보다 매우 높은 주파수의 워블 구조를 하고 있으므로, 고배속 기록으로 갈수록 기록 및 재생시 워블 신호의 검출이 어려워진다.
또한, 워블에 보다 많은 정보를 기록하기 위해 또는, 링크시 보다 정확한 링킹을 위하여 워블 주파수가 점점 고주파화하고 있으며, 이러한 디스크에 데이터 기록시 레이저 파워의 변화에 의해 워블 검출이 더욱 어려워지고 있다.
이와 같이 워블 신호가 제대로 검출되지 않으면 디스크의 정보를 정확히 알 수 없게 되므로, 기록 신호 생성이나, 디스크의 회전 제어에 문제가 발생하여 기록 품질 열화 및 기록 서보에 문제가 발생하게 된다. 특히, 고주파 워블 구조의 디스크에 고배속 기록을 할 때에는 기록 열화 및 디스크 손상을 초래할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 디스크의 트랙면에 서로 다른 주파수로 이중 워블 신호를 기록한 후, 데이터 기록 재생시에 상기 이중 워블 신호를 검출하여 안정된 기록 및 재생을 수행하는 광 기록 재생 시스템을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 기록 재생 시스템은, 제 1 워블 주파수와 상기 제 1 워블 주파수를 1/n 분주한 제 2 워블 주파수가 트랙의 경계면에 이중으로 워블링된 기록 가능한 광 기록매체; 상기 광 기록 매체로의 데이터 기록/재생시에 상기 광 기록매체로부터의 광 반사 신호로부터 차 신호를 생성하는 차 신호 생성부; 상기 차 신호 중 제 1 워블 신호에 해당하는 주파수 성분만을 통과시켜 제 1 워블 신호를 검출하는 제 1 워블 검출부; 상기 차 신호 중 제 2 워블 신호에 해당하는 주파수 성분만을 통과시켜 제 2 워블 신호를 검출하는 제 2 워블 검출부; 그리고 상기 검출된 제 1, 제 2 워블 신호로부터 데이터 기록/재생에 필요한 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 워블 검출부는 제 1 워블 신호에 해당하는 주파수 성분만을 통과시키고 그 이외의 주파수 성분을 제거하는 밴드 패스 필터로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 워블 검출부는 제 2 워블 신호에 해당하는 주파수 성분만을 통과시키고 그 이외의 주파수 성분을 제거하는 밴드 패스 필터로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
본 발명은 먼저, 도 2와 같이 디스크 제조시에 트랙 경계면에 디스크 정보가 포함된 서로 다른 주파수를 갖는 이중 워블 신호를 기록한다. 본 발명에서는 제 1 워블 주파수는 스펙에 규정된 기존의 고주파 워블 주파수로, 제 2 주파수는 상기 제 1 주파수를 1/n 분주한 저주파 워블 주파수로 하는 것을 실시예로 한다. 이때, 상기 n은 16으로 하는 것을 실시예로 한다.
도 2는 이러한 이중 워블 구조를 갖는 광 디스크에서 워블 신호를 검출하기 위한 본 발명의 광 기록 재생 시스템을 나타낸 구성 블록도로서, 워블 검출 관련된 부분만을 도시하고 있다.
도 2를 보면, 데이터 기록/재생시 상기 광 픽업(10)에서 출력되는 전기 신호 A,B,C,D로부터 리드 채널 2 신호를 생성하는 리드 채널 2 생성부(102), 상기 리드 채널 2 신호 중 제 1 워블 신호에 해당하는 주파수 성분만을 통과시켜 제 1 워블 신호를 검출하는 제 1 워블 검출부(103), 상기 검출된 제 1 워블 신호를 위상 동기 루프(PLL)시키는 제 1 워블 PLL부(104), 상기 리드 채널 2 신호 중 제 2 워블 신호에 해당하는 주파수 성분만을 통과시켜 제 2 워블 신호를 검출하는 제 2 워블 검출부(105), 상기 검출된 제 2 워블 신호를 PLL 시키는 제 2 워블 PLL부(106), 및 상기 제 1, 제 2 PLL부(104,106)에서 각각 출력되는 PLL된 제 1, 제 2 워블 신호로부터 디스크 기록 및 재생에 필요한 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부(107)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에서 광 픽업(101)은 대물 렌즈에 집광된 광빔이 광 디스크의 신호 트랙 위에 놓이게 하고, 또한 신호 기록면에서 반사하여 들어온 광을 다시 대물렌즈로 집광한 후 RF 신호와 서보 에러 신호인 포커스 에러 신호, 리드 채널 2 신호의 검출을 위해 광 검출기로 입사한다. 예를 들어, 상기 광 검출기가 광 디스크의 신호트랙 방향과 래디얼 방향으로 4분할한 4개의 광 검출 소자(A,B,C,D)로 구성되어 있다면, 각 광 검출 소자에서 검출된 반사광 정보는 광전 변환 회로(도시되지 않음)에 의해 검출 광량에 비례하는 전기 신호 A,B,C,D로 변환되며, 이 전기 신호 A,B,C,D는 리드 채널 2 생성부(102)로 입력된다.
상기 리드 채널 2 생성부(102)는 상기 전기 신호를 (A+D)-(B+C)하여 얻을 수 있으며, 트랙킹 에러 신호는 상기 리드 채널 2신호를 가공하여 얻을 수 있다. 상기 리드 채널 2 신호는 제 1, 제 2 워블 신호 검출부(103,105)로 출력된다.
상기 제 1 워블 검출부(103)는 제 1 워블 신호에 해당하는 주파수 성분만을 통과시키고 그 이외의 주파수 성분을 제거하는 밴드 패스 필터로 구성되며, 상기 리드 채널 2 신호에 포함된 제 1 워블 신호를 도 4의 (b)와 같이 검출한다.
상기 제 2 워블 검출부(105)는 제 2 워블 신호에 해당하는 주파수 성분만을 통과시키고 그 이외의 주파수 성분을 제거하는 밴드 패스 필터로 구성되며, 상기 리드 채널 2 신호에 포함된 제 2 워블 신호를 도 4의 (c)와 같이 검출한다.
즉, 종래의 단일 워블 구조를 갖는 디스크에서는 도 4의 (a)와 같이 고주파 워블 신호만 검출되지만, 본 발명의 이중 워블 구조를 갖는 디스크에서는 도 4의 (b),(c)와 같이 고주파 워블 신호와 상기 고주파 워블 신호가 1/n 분주된 저주파 워블 신호가 동시에 검출된다.
이때, 상기 제 1 워블 신호는 제 1 워블 PLL부(104)로 출력되고, 상기 제 1 워블 PLL부(104)는 제 1 워블 신호에 PLL을 걸어 제어 신호 생성부(107)로 출력한다.
상기 제 2 워블 신호는 제 2 워블 PLL부(106)로 출력되고, 상기 제 2 워블 PLL부(106)는 제 2 워블 신호에 PLL을 걸어 제어 신호 생성부(107)로 출력한다.
즉, 상기 제 1, 제 2 워블 신호에 PLL을 거는 이유는 디스크 결함등의 이유로 워블 신호가 잘 검출되지 않을 경우를 대비한 것이며, 또한 랜드/그루브 트랙에 따라 위상이 바뀌지 않도록 하기 위해서이다. 즉, 상기 PLL된 워블 신호는 랜드/그루브 트랙이나 헤더 영역에 상관없이 항상 동위상의 일정한 주파수가 된다.
상기 제어 신호 생성부(107)는 상기 PLL된 제 1, 제 2 워블 신호로부터 디스크 기록 및 재생에 필요한 제어 신호를 생성한다.
즉, 상기 PLL된 제 1, 제 2 워블 신호는 디스크를 일정 회전수로 제어하고, 기록/재생시 기록용 클럭신호 또는 재생용 클럭신호를 얻기 위한 수단으로 이용된다.
예를 들어, DVD-RAM의 경우 각 섹터마다 존재하는 워블 신호의 개수는 항상 일정하므로 상기 PLL된 워블 신호의 개수를 카운트하여 헤더 마스크 신호를 생성할 수 있다. 그리고, 랜드와 그루브 트랙에서의 워블 신호는 180도 위상차가 나므로 랜드/그루브 트랙의 판별에도 이용할 수 있다.
또한, 상기 PLL된 워블 신호로부터 현재 디스크의 회전 속도를 알 수 있으므로 빨리 원하는 타겟 속도로 스핀들을 제어할 수도 있다.
특히, 상기 저주파 워블 신호 즉, 제 2 워블 신호는 상대적으로 샘플 & 홀드에 강하므로 안정된 기록 제어가 가능해진다.
이때, 상기 제어 신호 생성부(107)는 PLL된 아날로그 워블 신호로부터 제어 신호를 생성할 수도 있고, 상기 PLL된 아날로그 워블 신호를 디지털화한 후 제어 신호를 생성할 수도 있다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 광 기록 재생 시스템에 의하면, 광 디스크 제조시에 기존의 고주파와 상기 고주파를 1/n 분주한 저주파로 트랙의 경계면에 이중으로 워블링을 형성하고, 상기된 이중 워블 구조를 갖는 디스크에서의 데이터 기록 재생시에 고주파 워블 신호와 저주파 워블 신호를 동시에 검출하여 기록 및 재생에 이용함으로써, 데이터를 고배속으로 기록/재생하는 경우나 워블에 보다 많은 정보를 기록하거나, 링크(Lick)시 보다 정확한 링킹(Linking)을 위하여 워블 주파수가 점점 고주파화되는 경우에도 저주파 워블 신호는 안정되고 정확하게 검출되므로 안정된 기록/재생을 수행할 수 있다.
특히, 상기 저주파 워블 신호는 상대적으로 샘플 & 홀드에 강하므로 기록 파워 구간 이외의 구간(즉, 1회 기록 가능한 디스크의 경우 리드 파워 구간, 반복 기록 가능한 디스크의 경우 이레이즈 파워 구간)만을 이용하여 워블 신호를 검출하는 경우에도 안정된 기록 제어가 가능해지며, 이로 인해 데이터의 손실을 줄일 수 있다.
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 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다.
도 1은 일반적인 단일 워블 신호의 구조를 나타낸 도면
도 2는 본 발명에 따른 이중 워블 신호의 구조를 나타낸 도면
도 3은 본 발명에 따른 이중 워블 구조를 갖는 디스크에서 워블 신호를 검출하기 위한 광 기록 재생 시스템의 구성 블록도
도 4의 (a)는 종래의 단일 워블 구조를 갖는 디스크에서 검출된 워블 신호의 예를 보인 도면
도 4의 (b),(c)는 본 발명의 이중 워블 구조를 갖는 디스크에서 동시에 검출된 고주파, 저주파 워블 신호의 예를 보인 도면
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101 : 광 픽업 102 : 리드 채널 2 생성부
103 : 제 1 워블 검출부 104 : 제 1 워블 PLL부
105 : 제 2 워블 검출부 106 : 제 2 워블 PLL부
107 : 제어 신호 생성부

Claims (6)

  1. 제 1 워블 주파수와 상기 제 1 워블 주파수를 1/n 분주한 제 2 워블 주파수가 트랙의 경계면에 이중으로 워블링된 기록 가능한 광 기록매체;
    상기 광 기록 매체로의 데이터 기록/재생시 상기 광 기록매체로부터의 광 반사 신호로부터 차 신호를 생성하는 차 신호 생성부;
    상기 차 신호 중 제 1 워블 신호에 해당하는 주파수 성분만을 통과시켜 제 1 워블 신호를 검출하는 제 1 워블 검출부;
    상기 차 신호 중 제 2 워블 신호에 해당하는 주파수 성분만을 통과시켜 제 2 워블 신호를 검출하는 제 2 워블 검출부; 그리고
    상기 검출된 제 1, 제 2 워블 신호로부터 데이터 기록/재생에 필요한 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 워블 주파수는
    상기 제 1 주파수를 1/16 분주한 저주파인 것을 특징으로 하는 광 기록 재생 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 차 신호 생성부에서 생성된 차 신호는 리드 채널 2 신호인 것을 특징으로 하는 광 기록 재생 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 워블 검출부는
    제 1 워블 신호에 해당하는 주파수 성분만을 통과시키고 그 이외의 주파수 성분을 제거하는 밴드 패스 필터로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 워블 검출부는
    제 2 워블 신호에 해당하는 주파수 성분만을 통과시키고 그 이외의 주파수 성분을 제거하는 밴드 패스 필터로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 워블 검출부와 제어 신호 생성부 사이에는 제 1, 제 2 워블 신호에 각각 PLL을 거는 제 1, 제 2 워블 PLL부가 더 구비됨을 특징으로 하는 광 기록 재생 시스템.
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