KR970011810B1 - 미니디스크 서보/데이타 신호생성회로 - Google Patents

Abstract

없음

Description

미니디스크 서보/데이타 신호생성회로

제1도는 종래 광디스크 드라이브의 수광센서의 구성도.

제2도는 제1도의 수광센서를 이용한 광디스크 드라이브의 포커스신호 추출 방법도.

(가)는 수광센서에 맺히는 포커스 에러의 형상도.

(나)는 포커스 에러신호와 디스크와의 촛점거리에 따른 그래프.

제3도는 제1도의 수광센서를 이용한 광디스크 드라이브의 트랙킹신호 추출 방법도.

(가)는 수광센서에 맺히는 트랙킹 에러의 형상도.

(나)는 트랙킹 에러신호와 디스크와의 촛점거리에 따른 그래프.

(다)는 디스크 형상도.

제4도는 종래 광디스크 드라이브의 서보/데이타 신호생성회로 구성도.

제5도는 본 발명 미니디스크 플레이어 서보/데이타 신호생성회로에 사용되는 수광센서의 구성도.

제6도는 제5도의 수광센서를 이용한 미니디스크 플레이어의 포커스신호 추출방법도.

(가)는 수광센서에 맺히는 포커스 에러의 형상도.

(나)는 포커스 에러신호와 디스크와의 촛점거리에 따른 그래프.

제7도는 제5도의 수광센서를 이용한 미니디스크 플레이어의 트랙킹신호 추출방법도.

(가)는 수광센서에 맺히는 트랙킹 에러의 형상도.

(나)는 트랙킹 에러신호와 디스크와의 촛점거리에 따른 그래프.

제8도는 제5도의 수광센서를 이용한 미니디스크 플레이어의 데이타신호 추출방법도.

(가)는 읽기 전용 데이타의 추출방법도.

(나)는 기록가능 데이타의 추출방법도.

제9도는 본 발명 미니디스크 플레이어의 서보/데이타 신호생성회로 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,20 : 수광센서2∼5,21∼28 : 전류전압 변환기

6,29 : 합신호 발생기7,30 : 포커스 에러신호 발생기

8,31 : 트랙킹 에러신호 발생기32 : 읽기전용 데이타 신호발생기

33 : 기록가능 데이타 신호발생기9∼11,34∼38 : 이득조정기

12,13,40,41 : 자동이득 조정회로39 : 0레벨 방지회로

본 발명은 광디스크를 매체로 하는 기록, 재생 장치에 있어 미니디스크의 포토디텍터에서 나온 신호를 처리하는 미니디스크 서보/데이타 신호생성회로에 관한 것으로, 포토디텍터에서 나온 신호를 조합하여 레이저광이 디스크면에 일정하게 맺히도록 하는 포커싱신호와 원하는 것으로 이동시키는 트랙킹신호를 생성하고, 디스크의 종류에 따라 읽기전용 디스크의 데이타와 쓰기 가능한 디스크의 데이타를 분리추출이 가능하도록 데이타 생성부분이 설계되어 있는 미니디스크 서보/데이타 신호생성회로에 관한 것이다.

일반적으로 광디스크 드라이브에서는 레이저를 광원으로 1개의 주빔과 2개의 부빔으로 이루어진 3개의 광빔으로 분할하여 이루어진 광학계를 거쳐 돌아온 빛에 의해 수광센서에 그 형상이 맺히게 된다.

이는 제1도에 도시된 바와 같이, 광디스크 드라이버에서 사용한 종래 수광센서(1)는 4개의 수광면(A∼D면)으로 구성되고, 상기 수광면(A∼D면)에 맺힌 빛의 형상에 의하여 원하는 트랙킹신호와 포커싱신호를 추출해낸다.

제2도는 제1도의 수광센서(1)를 이용하여 포커스신호의 추출방법을 보인 것으로, (가)는 수광센서(1)에 맺히는 포커스 에러의 형상도이고 (나)는 포커스 에러신호와 디스크와의 촛점거리에 따른 그래프를 나타낸 것이다.

포커스신호의 추출방법은 광디스크 드라이브의 기록디스크면이 대물렌즈의 초점평면에 생기는 신호의 형상에 의해 포커싱 에러를 추출하는 것으로, (A+C)-(B+D)로써 포커싱 에러값을 구하면 오른쪽으로 경사가 진 역 제트(Z)가 커브를 구하게 된다.

즉, (가)의 (a)는 디스크에서 촛점이 너무 멀리 떨어져 있는 경우로 (나)의 a점의 위치와 같이 포커스 에러값이 (-)가 되고, (가)의 (c)는 디스크에서 촛점이 너무 가까이에 있는 경우로 (나)의 c점과 같이 포커스 에러값이 (+)가 되며, (가)의 (b)는 디스크면상에 촛점이 완전히 맺히는 경우로 (나)의 b점과 같이 포커스 에러값이 '0'이 된다.

제3도는 제1도의 수광센서(1)를 이용한 트랙킹신호의 추출방법을 보인 것으로, (가)는 수광센서(1)에 맺히는 트랙킹 에러의 형상도이고, (나)는 트랙킹 에러신호와 디스크와의 촛점거리에 따른 그래프를 나타내며, (다)는 디스크 형상을 나타낸 것이다.

트랙킹신호의 추출방법은 디스크상의 그루브부(x)에서 반사회절된 광을 트랙중심에 대하여 대칭적으로 배치된 수광센서(1)의 수광부에서의 출력차로써 트랙킹 에러를 검출하는 것으로 (A+D)-(B+C)로서 트랙킹 에러값을 구하면 오른쪽으로 경사가진 에스(S)자 커브를 구하게 된다.

즉, (가)의 (a)와 (c)는 광촛점이 트랙의 그루브부(x) 사이에 걸쳐있는 경우이고, (가)의 (b)는 광촛점이 그루브부(x)의 중심에 있는 경우로 좌우 대칭의 반사회절광 분포가 얻어진 경우이다. 상기와 같이 검출된 에러와 디스크와의 촛점거리에 따른 그래프는 (나)와 같으며, 이를 (다)의 디스크 형상과 같이 하여 설명하면, 그루브부(x)의 상승에지가 (나)의 a점에 해당하고, 그루브부(x)의 하강에지가 (나)의 b점에 해당하며, 랜드부(y)의 상승에지는 (나)의 c점에 해당한다.

상기와 같은 원리로 구현된 종래 광디스크 드라이브의 서보/데이타 신호처리회로의 구성은 제4도에 도시된 바와 같이, 수광센서(1)의 각 수광면에 대하여 입사된 광량에 비례한 전류를 발생하게 된다. 상기 발생된 전류는 전류전압 변환기(2,3,4,5)를 통하여 전압으로 변환되어진다. 상기 전압으로 변환된 각 신호들을 (A+B+C+D)인 합(SUM)신호, (A+D)-(B+C)인 트랙킹 에러신호, (A+D)-(B+D)인 포커스 에러신호 등으로 조합하는 각 신호발생기(6,7,8)를 통하여 발생시키고, 최종단의 이득조정기(9,10,11)를 통하여 각 서보/데이타 신호(S1,S2,S3), 즉 합신호(S1)와 포커스 에러신호(S2)와 트랙킹 에러신호(S3)가 만들어지게 된다. 이렇게 발생된 포커스 에러신호(S2)와 트랙킹 에러신호(S3)들은 자동이득조정기(12,13)을 통하여 정량화된 서보신호(S4,S5), 즉 정량화된 포커스 에러신호(S4)와 정량화된 트랙킹 에러신호(S5)들로 다시 생성된다.

상기 자동이득 조정회로(12,13)의 원리는 각 서보신호(S2,S3)에 디스크의 상태, 수광센서(1)의 강도 및 기타 여러가지 외부요인에 의해 발생되는 약간의 차이를 정량화하기 위해 각 서보신호(S2,S3)의 크기가 비례하는 합신호(S1)를 각 신호(S2,S3)에 대해 나누어 주어 상기 외부요인에 의한 약간의 차이에 대해 정량화한 값으로 각 서보신호(S4,S5)를 구하도록 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 광디스크 드라이브에 대한 수광센서의 구조와 미니디스크 플레이어의 수광센서의 구조가 서로 다르기 때문에 수광센서를 이용한 회로구성이 다르게 되고 서로 호환이 될 수 없고, 데이타의 추출도 읽기전용 데이타와 기록가능한 디스크의 데이타의 2가지로 나누어져 이를 위한 구별도 가능해져야만 하며, 자동이득 조정회로는 원리적으로 나눗셈을 행하는 회로와 동일하나, 상기와 같은 광디스크 드라이브의 서보/데이타 신호처리 회로로는 데이타가 없는 경우에는 합신호가 '0'이 되기 때문에 정량화한 서보신호들은 분모가 '0'이 되어 이 부분에서는 무한대 값을 가지게 되므로 상기 회로에서는 합신호가 없어도 전원의 +/- 최대값으로 나타나게 된다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여, 미니디스크 플레이어 전용 서보/데이타 처리신호를 미니디스크 플레이어 전용 수광센서를 위한 서보/데이타 생성회로와, 읽기전용 디스크에서의 데이타신호와 기록가능한 디스크의 데이타를 분리하여 읽을 수 있는 회로와, 이득조정회로를 이용한 미니디스크의 포토디텍터에서 나온 신호를 처리하도록 함을 특징으로 한다.

즉, 본 발명 미니디스크 서보/데이타 생성회로는 미니디스크 플레이어를 위한 수광센서에서 원하는 서보신호와 데이타를 처리할 수 있도록 포커스 에러신호와 트랙킹 에러신호를 발생하는 신호 발생기와; 읽기전용 데이타와 기록가능 데이타를 분리하여 처리할 수 있도록 한 데이타 신호처리기와; 정량화한 서보신호를 얻기 위한 이득조정회로에서 합 입력신호가 0레벨로 떨어지는 것을 방지하여 안정된 정량화된 서보신호를 얻기위한 새로운 이득조정회로 및 0레벨 방지회로와; 정령화된 서보신호들을 추출하기 위한 자동이득 조정회로등으로 구성된다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제5도는 미니디스크 플레이어의 수광센서의 구조로서, 미니디스크 플레이어는 광디스크 드라이버와 마찬가지로 레이저를 광원으로 1개의 주빔과 2개의 부빔으로 이루어진 3개의 광빔으로 분할하여 이루어진 광학계를 거쳐 돌아온 빛이 수광센서(20)에 그 형상이 맺히게 된다. 상기 수광센서(20)는 8개의 수광면(A∼F,I,J면)으로 구성되어, 이들 수광면에 맺힌 광량의 차이에 의해 원하는 포커싱, 트랙킹 서보신호와 데이타신호를 추출하게 된다.

제6도는 제5도의 수광센서(20)를 이용한 미니디스크 플레이어의 포커스신호의 추출방법을 보인 것으로, (가)는 수광센서(20)에 맺히는 포커스 에러의 형상도이고, (나)는 포커스 에러신호와 디스크와의 촛점거리에 따른 그래프를 나타낸 것이다.

포커스신호의 추출방법은 미니디스크 플레이어의 기록디스크면이 대물렌즈의 촛점평면에 생기는 신호의 형상에 의해 포커싱 에러를 추출하는 것으로, (A+C)-(B+D)로써 포커싱 에러값을 구하면 오른쪽으로 경사가 진 역 제트(Z)자 커브를 구하게 된다.

즉, (가)의 (b)는 디스크면상에 촛점이 완전히 맺힌 경우로, 이때 포커스 에러의 값은 (나)의 b점에서 처럼 '0'이 되고, (가)의 (a)는 디스크에서 너무 멀리 떨어져 있는 경우로 이때의 에러값은 (나)의 a점에서 처럼 (-)가 되며, (가)의 (c)의 경우는 디스크와 너무 가까이 있는 경우로 이때의 값은 (나)의 c점에서 처럼 (+)가 된다.

제7도는 제5도의 수광센서(20)를 이용한 미니디스크 플레이어의 트랙킹신호 추출방법을 보인 것으로, (가)는 수광센서(20)에 맺히는 트랙킹 에러의 형상도이고, (나)는 트랙킹 에러신호와 디스크와의 촛점거리에 따른 그래프를 나타낸다.

즉, (E-F)의 식으로 얻어지는 트랙킹 에러값에 의해 (가)와 같은 에러형상이 나오게 되는데, 이때 (b)는 광촛점이 그루브부(x)의 중심에 있는 경우로 좌우 대칭의 반사회절광 분포가 얻어진 경우이고, 나머지 (a),(c)는 광촛점이 트랙의 그루브부(x) 사이에 걸쳐져 있는 경우이다. (나)는 상기와 같은 트랙킹 에러값을 그래프로 나타낸 것으로 오른쪽으로 경사가 진 에스(S)자형의 커브를 그리며, 제3도에서 (다)의 디스크 형상에서 그루브부(x)의 상승에지가 (나)의 a점에 해당하고, 그루브부(x)의 하강에지가 (나)의 b점에 해당하며, 랜드부(y)의 상승에지는 (나)의 c점에 해당한다.

제8도는 제5도의 수광센서를 이용한 미니디스크 플레이어의 데이타신호 추출방법을 보인 것으로, (가)는 읽기전용 데이타의 추출방법도이고, (나)는 기록가능 데이타의 추출방법도이다.

디스크에 기록되는 데이타는 크게 읽기전용 데이타와 기록가능 데이타로 나누어지며, 읽기전용 데이타는 수광센서(20)의 수광면 I,J에 나타난 광량의 합으로 데이타의 유무를 판별하고, 기록가능 데이타는 커(Kerr)효과를 이용한 각 광량의 차로써 데이타를 추출한다. 읽기전용 데이타는 (가)에서와 같이 (I+J)의 값이 일정값 이상이면 '1', 그 미만이면 '0'으로 되고, 기록가능 데이타는 (나)에서와 같이 (I-J)의 값이 (+)이면 '1', (-)이면 '0'으로 된다.

제9도는 상기와 같은 원리로 구성된 본 발명 미니디스크 플레이어의 서보/데이타신호 처리 구성도로서, 디스크에 맺힌 형상들에 의해 나타난 신호를 반사빔 스폿(Spot)으로 형성하여 상기 스폿(Spot)에 의한 광량에서 전류를 발생시키도록 하는 수광센서(20)와; 상기 전류를 전압으로 발생시키는 전류전압 변환기(21∼28)와; 합신호를 얻기 위한 각 소자들의 가산부로 구성된 합신호 발생기(29)와; 포커스 에러신호와 트랙킹 에러신호를 발생하는 가산부와 감산부의 기능을 가진 포커스 에러신호 발생기(30)와, 트랙킹 에러신호 발생기(31)와; 읽기전용 데이타를 생성하기 위해 각 신호 가산기로 구성된 일기전용 신호발생기(32)와; 기록가능 데이타를 생성하기 위해 각 신호 감산기로 구성된 기록가능 신호발생기(33)와; 상기 합신호와 포커싱 에러신호와 트랙킹 에러신호와 읽기전용 신호와 기록가능 신호를 정량화하기 위한 이득조정기(34∼38)와; 이득조정기(34)를 통해 추출된 합신호(S4)에 일정값의 옵셋값을 더해줌으로서, 합신호(S4)가 '0'레벨로 떨어지는 것을 방지하여 안정된 서보신호(S9,S10), 즉 정량화된 포커스 에러신호(S9)와 정량화된 트랙킹 에러신호(S10)를 얻도록 하는 '0'레벨 방지회로(39)와; 상기 '0'레벨 방지회로(S9)를 통한 합신호의 의해 포커싱 에러신호(S5)와 트랙킹 에러신호(S6)을 다시 정량화하는 자동이득 조정회로(40,41)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에서, 수광센서(20)는 수광센서(20)의 각 수광면(A∼F,I,J)에 대하여 입사된 광량에 비례한 전류를 발생하는데, 상기 각각의 수광면(A∼F,I,J)에서 발생된 전류는 전류전압 변환기(21∼28)를 통하여 전압으로 변환된다.

상기 전압으로 변환된 각 신호들을 조합하여 합신호, 트랙킹 에러신호, 포커스 에러신호, 읽기전용 데이타, 기록가능 데이타를 발생하도록 각 신호발생기(29∼33)를 통하게 하고, 최종단의 이득조정기(34∼38)를 통하여 각 서보데이타(S4∼S6), 읽기전용 데이타(S7) 그리고 기록가능 데이타(S8)가 만들어지게 된다. 이렇게 나타난 각 서보신호들(S5,S6), 즉 포커스 에러신호(S5)와 트랙킹 에러신호(S6)은 자동이득 조정기(40,41)를 통하여 정량화된 서보신호들(S9,S10)로 다시 생성된다.

상기 자동이득 조정회로(40,41)에서 정량화된 서보신호들(S9,S10)을 생성하는 원리는, 각 서보신호(S5,S6)에 디스크의 상태, 수광센서(20)의 감도 및 기타 여러가지 외부요인에 의해 발생되는 약간의 차이를 정량화하기 위해, 상기 각 이득조정기(35,36)에서 출력되는 각 서보신호(S5,S6)를 입력받고, 상기 이득조정기(34)에서 출력되어 0레벨 방지회로(39)를 통과한 합신호(S4)를 입력받아, 상기 각각의 서보신호(S5,S6)를 상기 합신호(S4)로 나누어줌으로써 상기 차이에 대한 정량화한 값의 서보신호(S9,S10)를 구한다. 이때, 분모가 되는 합신호(S4)가 이득조정기(34)에서 '0'으로 출력될 경우, 계산값(정량화한 값의 서보신호(S9,S10)값)이 무한대가 되는 것을 방지하기 위하여, 0레벨 방지회로(39)에서 상기 이득조정기(34)로부터 입력되는 합신호(S4)에 일정 옵셋값을 더해서 출력함으로써, 합신호(S4)가 항상 '0'레벨 이상이 되도록 하여 정량화한 값의 서보신호(S9,S10)가 무한대가 되는 것을 방지한다.

상기 0레벨 방지회로(39)에서 상기 이득조정기(34)로부터 입력되는 합신호(S4)에 일정 옵셋값을 더해서 출력함으로써, 합신호(S4)가 항상 '0'레벨 이상이 되도록 하는 것은 일반적인 방법으로, 합신호(S4)가 항상 '0'레벨 이상이 되도록 하는 것은 상기와 같은 방법 이외에도 여러가지 방법을 사용할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 미니디스크 플레이러를 위한 서보/데이타 신호처리 발생회로에서 사용한 8개의 수광면을 가진 수광센서를 사용하는 모든 광디스크 시스템에 그대로 적용가능하며, 또한 자동이득 조정회로는 0레벨 방지회로에 의해 보다 안정된 서보신호를 추출해낼 수 있도록 한다.

Claims (7)

1. 광디스크를 매체로 하는 기록/재생장치에 있어서, 디스크에 맺힌 형상들에 의해 나타난 신호를 반사빔 스폿(Spot)으로 형성하여 상기 스폿(Spot)에 의한 광량에서 전류를 발생시키도록 하는 수광센서(20)와; 상기 전류를 전압으로 발생시키는 전류전압 변환기(21∼28)와; 합신호를 얻기 위한 각 소자들의 가산부로 구성된 합신호발생기(29)와; 포커스 에러신호와 트랙킹 에러신호를 발생하는 가산부와 감산부의 기능을 가진 포커스 에러신호 발생기(30)와, 트랙킹 에러신호 발생기(31)와; 읽기전용 데이타를 생성하기 위해 각 신호 가산기로 구성된 일기전용 신호발생기(32)와; 기록가능 데이타를 생성하기 위해 각 신호 감산기로 구성된 기록가능 신호발생기(33)와; 상기 합신호와 포커싱 에러신호와 트랙킹 에러신호와 읽기전용 신호와 기록가능 신호를 정량화하기 위한 이득조정기(34∼38)와; 이득조정기(34)를 통해 추출된 합신호(S4)에 일정값의 옵셋값을 더해줌으로서, 합신호(S4)가 '0'레벨로 떨어지는 것을 방지하여 안정된 서보신호(S9,S10), 즉 정량화된 포커스 에러신호(S9)와 정량화된 트랙킹 에러신호(S10)를 얻도록 하는 '0'레벨 방지회로(39)와; 상기 '0'레벨 방지회로(S9)를 통한 합신호의 의해 포커싱 에러신호(S5)와 트랙킹 에러신호(S6)을 다시 정량화하는 자동이득 조정회로(40,41)로 구성됨을 특징으로 하는 미니디스크 서보/데이타 신호생성회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 수광센서(20)는 8개의 수광면(A∼F,I,J면)으로 구성되어, 레이저를 광원으로 1개의 주빔과 2개의 부빔으로 이루어진 3개의 광빔으로 분할하여 이루어진 광학계를 거쳐 돌아온 빛의 형상이 상기 수광면(A∼F,I,J면)에 맺히도록 함을 특징으로 하는 미니디스크 서보/데이타 신호생성회로.
3. 제1항에 있어서, 상기 합신호 발생기(29)는 상기 수광센서(20)의 수광면(A∼D)에 맺히는 광량의 합, 즉 (A+B+C+D)으로써 합신호를 발생함을 특징으로 하는 미니디스크 서보/데이타 신호생성회로.
4. 제1항에 있어서, 상기 포커스 에러신호 발생기(30)는 상기 수광센서(20)의 수광면(A∼D)에 맺히는 광량의 합과 차, 즉 (A+C)-(B+D)로써 포커스 에러신호를 발생함을 특징으로 하는 미니디스크 서보/데이타 신호생성회로.
5. 제1항에 있어서, 상기 트랙킹 에러신호 발생기(31)는 상기 수광센서(20)의 수광면(E,F)에 맺히는 광량의 차, 즉 (E-F)로써 트랙킹 에러신호를 발생함을 특징으로 하는 미니디스크 서보/데이타 신호생성회로.
6. 제1항에 있어서, 상기 읽기전용 신호발생기(32)는 상기 수광센서(20)의 수광면(I,J)에 맺히는 광량의 합, 즉 (I+J)로써 상기 값이 일정값 이상이면 '1', 그 미만이면 '0'을 발생함을 특징으로 하는 미니디스크 서보/데이타 신호생성회로.
7. 제1항에 있어서, 상기 기록가능 신호발생기(33)는 수광센서(20)의 수광면(I,J)에 맺히는 광량의 차, 즉 (I-J)로써 상기 값이 (+)이면 '1', (-)이면, '0'을 발생함을 특징으로 하는 미니디스크 서보/데이타 신호생성회로.