KR20060098867A - 광 기록 매체 재생기에서의 디지털화된 포커스 오케이 또는디스크 결함검출신호의 검출방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 픽업으로부터 피디이(PDE)와 피디에프(PDF) 신호를 수신하여 이들의 아날로그 합신호를 얻는 제 1단계; 상기 아날로그 합신호를 디지털 신호로 변환하는 제 2단계; 및 상기 디지털 신호를 기준신호와 비교하여 포커스 오케이 신호 또는 DFCT 신호를 검출하는 단계를 포함하는 디지털화된 포커스 오케이 또는 DFCT 검출신호의 검출방법 및 이에 사용되는 검출 장치를 제공한다.

포커스 OK, DFCT, 디지털 RF 블록

Description

광 기록 매체 재생기에서의 디지털화된 포커스 오케이 또는 디스크 결함검출신호의 검출방법 및 장치{Method for Detection of Focus OK or DFCT Signal Digitalized in Optical Recording Media Player}

도 1은 기존 아날로그 방식의 디스크 결함 신호(DFCT) 검출 회로도

도 2는 기존 아날로그 방식의 포커스 OK 회로도

도 3은 광 디스크 분야에서 사용하는 3 빔법의 설명도

도 4는 디지털 방식의 RF 블록을 구성하는 EF 합 및 포커스 신호의 비교도

도 5는 RF 신호의 아이패턴도(eye pattern)

도 6은 디지털 방식의 RF 블록을 구성하는 EF 합 및 디스크 결함신호(DFCT)의 비교도

도 7은 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 제안되는 디지털 RF 블록도

도 8은 본 발명에 따른 디지털 RF 블록을 구성하는 아날로그 블록의 세부 회로도

도 9는 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 제안되는 디지털 로직 알고리즘도

도 10은 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 제안되는 디지털 로직 블록의 입출력 핀의 구성도

도 11은 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 제안되는 디지털 로직 블록의 핀에 대한 설명을 보여주는 테이블

본 발명은 광 기록 매체 재생기에서의 디지털화된 포커스 오케이 또는 광 디스크 결함신호의 검출방법 및 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 씨디피(CDP: Compact Disk Player) 또는 디브이디피(DVDP: Digital Versatile Disk Player) 등과 같은 광 디스크 시스템에서 기존 RF 신호를 이용하여 아날로그 방식으로 처리되던 RF 기능 블록 중 두개의 블록을 낮은 주파수의 EF 합(sum) 신호와 디지털 로직(digital logic)에 의해 디지털 처리하는 것이 가능한 광 기록 매체 재생기에서의 디지털화된 포커스 오케이 또는 디스크 결함신호의 검출방법 및 이에 사용되는 장치에 관한 것이다.

광 디스크 플레이어가 재생과정에서 광디스크의 결함이나 오류데이터로 인해 원래의 신호와 다른 모양의 파형이 재생되는 경우가 있으며, 이의 주된 이유로는 광디스크의 마스터 링 제작 과정, 광디스크의 제조공정 과정 및 사용자의 부주의로 인해 허용범위 이상의 결함이 광디스크 표면에 유발되는 것을 들 수 있다.

기존 방식의 경우 도 1에 도시된 바와 같이 상기한 결함들의 검출과정은 아 날로그 방식의 검출회로를 이용하여 수행되어졌다. 하지만, 이 경우 도 1의 구성에서 결함신호의 검출 및 결함신호의 버텀홀드(bottom hold)를 얻기 위해 크고, 작은 시정수가 요구되며, 이러한 큰 시정수를 얻기 위해서는 실효치가 큰 수동소자(저항, 커패시터) 들이 요구된다.

상기 아날로그 회로를 통해 종래에는 RF 신호로부터 저주파수 영역(long hold)과 고주파수 영역(short hold)의 두 개의 버텀홀드 신호를 얻고, 두 신호간에 증폭회로를 이용하여 적당한 오프셋을 가하여 그 값을 비교함으로써 결함신호를 검출하는 방법을 사용한다.

하지만, 이와 같은 아날로그 신호검출 방법은 RF 블럭 전체의 파워 소모를 증가시킬 뿐만 아니라, 고집적 반도체 장치 내에서 큰 값의 수동 소자들을 칩(Chip)상에 집적하려면 보다 큰 면적이 요구되고 그 결과 칩 면적이 증가하여 집적화를 곤란하게 한다.

따라서 이 경우 수동 소자들은 개별소자로써 반도체 장치의 외부에 인쇄회로 기판상에 장착하여 사용되어야 했다.

상기 아날로그 회로는 반도체 장치 패키지(package)의 리드 핀(lead-pin)의 수를 필연적으로 증가시키고, 이는 반도체 장치의 제조 단가를 상승시키는 요인이 되며, 칩 내/외부의 저항과 커패시터에 의한 특성변화에 의해 시스템이 불안정해 질 우려가 있다. 또한 재생장치의 인쇄회로기판의 인쇄회로가 복잡해지고, 재생장치의 신뢰성을 저하시키기도 한다.

또한, 광 디스크 플레이어의 포커스 서치(focus search) 구간에서 포커스 서 보의 ON/OFF 신호를 생성하는 도 2의 포커스 OK(Focus OK) 블록은 수신된 RF 신호로부터 바이어스 DC 성분을 추출하고, 이를 오프셋 전압과 비교함으로써 포커스 OK 신호를 생성할 수 있다. 하지만 위 회로의 경우에도 아날로그 회로로 구현되어지므로 앞서 설명한 결함신호 검출회로와 동일한 문제점들을 안고 있다.

따라서, 칩 단가 및 파워 소비의 면에서 경쟁력을 제고하기 위해서는 새로운 접근 방식이 요구된다.

본 발명은 상기한 바와 같이 종래기술이 가지는 문제를 극복하기 위해 제안된 것으로,

본 발명의 목적은 기존의 아날로그 RF 기능 블록의 일부, 즉 포커스 OK블록 및 결함신호(DFCT) 검출 블록을 디지털 방식으로 처리하는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 종래 아날로그 방식으로 처리되어 오던 포커스 OK블록 및 결함신호(DFCT) 검출 블록의 신호처리과정을 디지털 방식으로 처리할 수 있는 검출장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 제 1측면에 따른 본 발명은 픽업으로부터 피디이(PDE)와 피디에프(PDF) 신호를 수신하여 이들의 아날로그 합신호를 얻는 제 1단계; 상기 아날로그 합신호를 디지털 신호로 변환하는 제 2단계; 및 상기 디지털 신 호를 기준신호와 비교하여 포커스 오케이 신호를 검출하는 단계를 포함하는 디지털화된 포커스 오케이 신호의 검출방법을 제공한다.

본 발명에 의하면, 상기 제 1단계에서의 피디이(PDE)와 피디에프(PDF) 신호는 밸런스 조정된 신호인 것을 특징으로 하는 검출방법을 제공한다.

본 발명에 의하면, 상기 상기 제 1단계에서의 상기 피디이(PDE)와 피디에프(PDF) 신호는 RW 이득 조정된 것임을 특징으로 하는 검출방법을 제공한다.

또한, 제 2측면에 따른 본 발명은 픽업으로부터 피디이(PDE)와 피디에프(PDF) 신호를 수신하여 이들의 아날로그 합신호를 얻는 제 1단계; 상기 아날로그 합신호를 디지털 신호로 변환하는 제 2단계; 및 상기 디지털 신호를 기준신호와 비교하여 결함검출(DFCT) 신호를 검출하는 단계를 포함하는 디지털화된 결함검출신호의 검출방법을 제공한다.

본 발명에 의하면, 상기 제 1단계에서의 피디이(PDE)와 피디에프(PDF) 신호는 밸런스 조정된 신호인 것을 특징으로 하는 검출방법을 제공한다.

본 발명에 의하면, 상기 제 1단계에서의 상기 피디이(PDE)와 피디에프(PDF) 신호는 RW 이득 조정된 것임을 특징으로 하는 검출방법을 제공한다.

또한 본 발명의 포커스 OK 신호 또는 광 디스크의 결함신호의 검출장치는 픽업으로부터 수신한 피디이(PDE)와 피디에프(PDF) 신호의 합신호를 생성하는 EF합 신호생성부; 상기 EF합 신호생성부의 출력신호를 디지털 변환하는 A/D 변환기; 및 상기 디지털로 변환된 EF합 신호와 기준전압을 입력받아 그 값의 크기를 비교하여 포커스 OK 신호 또는 결함신호(DFCT)를 검출하는 디지털로직부를 포함하는 디지털 화된 포커스 OK 신호 또는 광 디스크 결함신호의 검출장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 상기 EF 합 신호생성부의 입력단에 픽업으로부터 수신한 피디이(PDE)와 피디에프(PDF) 신호의 밸런싱 회로부가 더 구비되어짐을 특징으로 하는 검출장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 상기 EF 합 신호 생성부의 출력단과 A/D 변환기의 입력단 사이에 멀티플렉서가 더 구비되어짐을 특징으로 하는 검출장치를 제공한다.

본 발명에 의하면 상기 멀티플렉서 또는/및 A/D 변환기는 기존의 서보부를 구성하는 소자를 그대로 이용함을 특징으로 하는 검출장치를 제공한다.

상기한 바와 같이 본 발명은 기존에 RF 신호를 이용하여 검출하여 오던 포커스 OK 신호 및 광 디스크 결함신호(DFCT)를 디지털화된 신호를 이용하여 간단한 회로구성을 통해 검출하는 방법 및 장치를 제공함에 종래 기술과 대비되는 특징이 있다.

도 3에 도시한 바와 같이 광디스크 재생용(예를 들어 CDP) 픽업은 트래킹 에러 검출을 하기 위해서 3 빔법을 이용하므로, PDA, B, C, D의 출력 신호의 합인 RF 신호 대신 PDE, PDF 신호를 합하는 경우 도 4에 도시한 바와 같은 RF 신호와 유사한 파형이 얻어진다.

이 때, PDE 신호와 PDF 신호는 밸런스 조정이 잘 이루어진 경우 같은 DC 신호와 180도의 위상 차를 가진 AC 신호를 출력하게 되므로 두 신호의 합(이하, EF 합 신호라 한다)은 일정한 DC 신호로서 출력된다. 따라서, RF 신호와 동일하게 포커스 OK 블록의 기준 DC 옵셋 전압을 정해주면, EF 합 신호와 옵셋 전압을 비교하 여 포커스 OK 신호를 검출해 낼 수 있다. 이 때, EF 합 신호는 A/D 변환기에 의해 샘플링 되어 디지털화 되고, 샘플링된 EF 합 신호와 옵셋 전압을 비교하여 포커스 OK 신호를 디지털 방식에 의해 검출하게 된다.

RF 합 신호는 포커스 온 상태에서 아이 패턴(eye pattern) 신호를(도 5) 출력하게 되지만, EF 합 신호는 PDE와 PDF의 AC 신호가 서로 상쇄되므로 DC 신호만 남게 된다. 또한, RF 신호는 포커스 온 상태에서 씨디피(CDP)의 경우 1.4MHz의 주파수 성분을 가지지만, EF 합 신호는 최대 20kHz의 주파수 성분을 가지므로 44.1kHz의 A/D 변환기에 의해 샘플링이 가능하다.

광 디스크 재생기의 재생 도중의 RF 신호와 EF 합 신호는 도 6에 나타낸 바와 같다. 상기 도 6에서처럼 EF 합 신호는 PDE, PDF 신호의 합 신호이므로 포커스 온 상태에서 일정한 DC 전압으로 출력되며 광 디스크 표면의 결함이 존재할 경우, 픽업의 3 빔 스폿 범위를 넘어가게 되므로 PDA, B, C, D, E, F 영역 모두 반사율이 현저하게 떨어지게 된다. 따라서 RF 신호와 마찬가지로 EF 합 신호 또한, 도 6의 낮은 DC 신호로 출력이 감소하게 되므로 이를 이용하여 동일한 결함 신호를 검출할 수 있다. 상기 신호 역시 디지털 변환되어진 후 디지털 로직 블록을 통해서 검출되어질 수 있다.

아날로그 방식과 비교해서 디지털 방식으로 처리된 결함 신호의 경우 1.4MHz의 주파수를 가지는 RF 합 신호와는 달리, 일정 DC 전압을 출력하는 EF 합 신호를 이용하므로 글리치(glitch)의 영향도 훨씬 적어질 수 있다.

이하, 본 발명의 내용을 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예로서 제시되는 디지털 RF 블록도를 나타낸다.

본 발명의 의한 디지털 RF 블록은 바람직하게는 픽업으로부터 수신되는 E와 F 신호의 밸런싱과 경우에 따라 RW 이득 조정을 수행하는 트래킹 에러의 중간 블록(10, TE 블록), 상기 트래킹 에러의 중간블록(10)의 출력(Eout', Fout')을 합성하는 EF 합 블록(11, EF sum 블록)으로 구성되는 아날로그 블록(100); 및

상기 아날로그 블록(100)의 출력신호(EF 합 신호)를 입력신호로 하여 선택적으로 출력하는 멀티플렉서(21, MUX), 상기 멀티플렉서(21)로부터 출력되는 EF 합 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기(22), 상기 디지털화된 EF 합 신호를 입력받아 기준 신호와 비교하여 포커스 OK 신호 또는 결함검출신호를 검출하는 디지털 로직 블록(23)으로 구성되는 디지털 블록(200)을 포함한다.

상기 본 발명의 디지털 RF 블록을 이용한 신호의 검출과정에 대하여 설명한다.

도 8은 아날로그 블록을 구성하는 TE 불록(10)과 EF 합 블록(11)을 나타낸다. 상기 TE 블록은 광 픽업의 PDE, PDF 출력을 받아 트래킹 에러 신호를 검출하는 기존의 트래킹 에러 블록을 구성하며, 오랜기간 픽업을 사용한 결과 떨어진 감도 등을 보상하기 위한 회로로서 두개의 증폭회로를 가지고 있다. 또한 상기 증폭회로는 각각 RW 이득조정회로가 구비되어 있다. 밸런싱을 거친 중간신호 Eout', Fout' 은 EF 합 블록(11)으로 입력된다. 여기서 상기 두 신호를 합한 후 설계된 이득 값에 따라 증폭회로를 통해 증폭되며, 상기 증폭된 신호는 디지털 블록을 구성하는 멀티플렉서(21)의 입력신호 중 하나로 인가된다. 이때 Vref는 외부에서 인가되는 기준 전압으로 보통은 VDD/2 로 정해진다.

광디스크 재생기 내부의 멀티플렉서(21)는 8X1 멀티플렉서로 구현되었으며, EF 합 신호 이외에도 포커스 에러, 트래킹 에러와 같은 서보 에러 신호 및 전원 전압의 1/2 값을 갖는 기준 신호(Vref) 등 서보 단에서 처리되는 신호들을 입력받는다.

A/D 변환기(22)에서는 아날로그 형태의 EF 합 신호를 디지털 신호로 변환한다. 이 때, 재생기 내부의 A/D 변환기(22)는 씨디피(CDP)의 경우 예를 들어 44.1kHz의 샘플링 주파수를 가지므로 20kHz의 EF 합 신호는 데이터의 손실 없이 샘플링되는 것이 가능하다.

디지털 로직 블록(23)에서는 디지털 신호로 변환된 EF 합 신호를 이용하여, 미리 설정된 DC 오프셋 값을 이용하여 내부에서 포커스 OK 신호와 DFCT 신호를 검출하기 위한 소정의 알고리즘(도 9를 참조)을 수행함으로써 두 신호를 검출하게 된다.

디지털 로직 블록에서는 EF 합 신호를 읽어 포커스 OK 신호의 기준값과 비교하여 큰 경우 하이 신호(FOK=1)를 출력하고, 작거나 같은 경우에는 로우 신호(FOK=0)을 출력한다. 이와는 달리 결함신호 검출의 경우 기준값과 비교하여 큰 경우에는 로우 신호(DFCT=0)을 출력하고, 작거나 같은 경우에는 하이 신호(DFCT=1)을 출력한다.

도 10은 디지털 블록의 일 예시 회로 구성도를 나타내며, 도 11은 도 10에 나타난 디지털 로직 회로의 각 핀에 대한 기술을 포함하고 있다.

상기 EF 합 블록(11)의 출력은 디지털 블록(200)을 구성하는 멀티플렉스(21)와 8비트 A/D 변환기(22)를 거친 후 샘플링 된 EF 합 신호로서 출력된다. 이 때의 샘플링된 EF 합 신호와 디지털 서보에서 임의로 값으로 변화시킬 수 있는 포커스 OK, DFCT 신호 검출 블록의 기준 값을 D[15:8]을 통해서 디지털 로직 블록의 입력으로 인가된다.

도 10에서 wrz는 쓰기 인에이블(write enable) 신호를 의미하며, waddr_4, 7, 9는 각각 포커스 OK 기준 레지스터, DFCT 신호 검출 기준 레지스터, EF 합 레지스터의 인에이블 신호를 의미한다.

따라서, 레지스터 A에 임시 저장된 D[15:8] 데이터는 wrz와 waddr_4의 or 연산을 행한 신호의 라이징 에지에서 레지스터 B에 저장되며, 마찬가지로 wrz와 waddr_7의 or 연산을 행한 신호의 라이징 에지에서 레지스터 D에 저장된다. 동일한 방법에 의해서 샘플링된 EF 합 신호가 레지스터 C에 저장되어, 다음 클록에서 디지털 비교회로를 통해 FOK_ref와 EF 합, DFCT_ref와 EF 합 신호 값을 비교하여 각각 포커스 OK(FOK)와 DFCT 신호를 검출하게 된다. 이 때, FOK는 EF sum > FOK_ref 에서 하이(high)를 출력하고, DFCT는 EF sum < DFCT_ref 에서 하이를 출력한다. 이때, 16MHz의 내부 클록을 사용하므로, 디지털 RF 블록에서 처리되는 FOK, DFCT에 의한 지연은 EF 합 신호가 최대 20kHz 이하의 주파수를 가지므로 전체 블록에서 무 시할 수 있다.

상기 본 발명에서 제안한 디지털 RF 블록(200)은 포커스 OK 및 DFCT 신호 검출 시 시분할 방식에 의해 추가적인 하드웨어 없이 서보부의 A/D 변환기(22)를 공유함에 의해 안정된 출력 신호를 얻을 수 있다.

따라서, 본 발명에서 제안된 방식에 의해 종래의 아날로그 포커스 OK 및 DFCT 신호 검출 블록은 동일한 기능을 갖는 디지털 포커스 OK 및 DFCT 신호 검출 블록으로 교체가 가능하며, 이에 의한 개선된 RF 기능 블록의 설계가 가능하다.

또한, 디지털 로직에서 기존 방식의 경우 수동소자 값에 의해 조정되었던 포커스 OK 및 DFCT 블록의 기준레벨은 디지털 RF 블록내에서는 마이콤 명령어(MICOM command)에 의해 쉽게 변경이 가능하다.

본 발명은 모든 광 디스크 플레이어에 적용이 가능하며, 이와 같은 광 디스크 플레이어로서는 CDP뿐만 아니라 LDP 및 CDGP, VCDP, DVDP, CDR, CDR/W, BDP 등이 있다. 특히, 최근에 MPEG-4의 동화상 압축 기술을 이용한 DVD 및 이를 재생하는 DVDP가 각광을 받고 있는데 CDP용 RF 블록은 모든 광 디스크 플레이어에 적용이 가능하므로, 본 발명에서 제안된 디지털 RF 블록을 토대로 보다 효율적이고, 안정적인 시스템을 구현하는 것이 가능하다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면 포커스 OK, DFCT 신호 검출을 디지털화하여 검출하는 것이 가능하다. 이를 위하여 간단한 EF 합 블록과 디지털 로직 블록 그리고, 디지털 서보 블록의 멀티플렉서, A/D 변환기를 시분할 방식에 의해 공유함으로써 추가적인 하드웨어의 설계 없이 아키텍처의 수정만으로 기존과 동일한 기능의 처리가 가능한 디지털 RF 블록을 구현할 수 있다. 이에 의하면, 기존 아날로그 방식의 포커스 OK 및 DFCT 검출 블록에서 문제가 되었던 파워 소비, 제조 단가, 안정성 면 등에서 개선된 RF 기능 블록의 설계가 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (11)

1. 픽업으로부터 피디이(PDE)와 피디에프(PDF) 신호를 수신하여 이들의 아날로그 합신호를 얻는 제 1단계; 상기 아날로그 합신호를 디지털 신호로 변환하는 제 2단계; 및 상기 디지털 신호를 기준신호와 비교하여 포커스 오케이 신호를 검출하는 단계를 포함하는 디지털화된 포커스 오케이 신호의 검출방법
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1단계에서의 피디이(PDE)와 피디에프(PDF) 신호는 밸런스 조정된 신호인 것을 특징으로 하는 검출방법
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제 1단계에서의 상기 피디이(PDE)와 피디에프(PDF) 신호는 RW 이득 조정된 것임을 특징으로 하는 검출방법
4. 픽업으로부터 피디이(PDE)와 피디에프(PDF) 신호를 수신하여 이들의 아날로그 합신호를 얻는 제 1단계; 상기 아날로그 합신호를 디지털 신호로 변환하는 제 2단계; 및 상기 디지털 신호를 기준신호와 비교하여 광 디스크 결함검출(DFCT) 신호를 검출하는 단계를 포함하는 디지털화된 결함신호의 검출방법
5. 제 1항에 있어서, 상기 제 1단계에서의 피디이(PDE)와 피디에프(PDF) 신호는 밸런스 조정된 신호인 것을 특징으로 하는 검출방법
6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 제 1단계에서의 상기 피디이(PDE)와 피디에프(PDF) 신호는 RW 이득 조정된 것임을 특징으로 하는 검출방법
7. 픽업으로부터 수신한 피디이(PDE)와 피디에프(PDF) 신호의 합신호를 생성하는 EF합 신호생성부; 상기 EF합 신호생성부의 출력신호를 디지털 변환하는 A/D 변환기; 및 상기 디지털로 변환된 EF합 신호와 기준전압을 입력받아 그 값의 크기를 비교하여 포커스 OK 신호 또는 광디스크 결함신호를 검출하는 디지털로직부를 포함하는 디지털화된 포커스 OK 또는 결함신호의 검출장치
8. 제 7항에 있어서, EF합 신호생성부의 입력단에 픽업으로부터 수신한 피디이(PDE)와 피디에프(PDF) 신호의 밸런싱 회로부가 더 구비되어짐을 특징으로 하는 검출장치
9. 제 7항에 있어서, EF합 신호생성부의 출력단과 A/D 변환기의 입력단 사이에 멀티플렉서가 더 구비되어짐을 특징으로 하는 검출장치
10. 제 9항에 있어서, 멀티플렉서는 서보부를 구성함을 특징으로 하는 검출장치
11. 제 7항 내지 제10항에서 선택된 어느 한 항에 있어서, A/D 변환기는 서보부 를 구성함을 특징으로 하는 검출장치

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