KR100207615B1 - 광디스크 기록보상장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광디스크 기록/재생시스템에 있어서 기록보상장치 및 그 방법이 개시되어 있다.

본 발명은 기입모드가 설정되면 미리 소정의 영역으로 나누어진 디스크상에서 현재 기입되는 영역을 인식하는 시스템 콘트롤서, 데이터열에서 정상데이터 펄스폭보다는 작으며, 광디스크의 내주영역일수록 데이터펄스폭을 작게 갖도록 기입펄스를 보상하는 기입펄스 보정부, 기입펄스 보정부로부터 출력되는 보정된 기입펄스에 대응하여 광파워를 조절하는 광파워 조절부를 포함하여 기록신호와 재생신호의 오차를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

광디스크 기록보상장치 및 그 방법

제1a도 내지 제1d도는 종래의 기록방법을 설명하기 위한 파형도이다.

제2a도 및 제2b도는 제1a도 내지 제1d도에 도시된 기록방법에 의해 기록할 경우 자기 영역상에 형성되는 눈물방울(teardrop)현상과 써멀 인터액션(thermal interaction)현상을 설명하기 위한 도면이다.

제3도는 본 발명이 적용된 광디스크 기록/재생장치의 블록도이다.

제4도는 본 발명에 의한 광디스크 기록보상장치의 일 실시예에 따른 블록도이다.

제5도는 본 발명에 의한 광디스크의 영역구분을 설명하기 위한 도면이다.

제6a도 내지 제6e도는 기입펄스보정부에서 보정되는 펄스들의 파형도이다.

제7a도 내지 제7c도는 제4도에 도시된 기록보상장치의 출력펄스의 파형도이다.

제8도는 제4도에 도시된 시스템 콘트롤러에서 수행되는 광디스크 기록보상방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

31 : 시스템 콘트롤러 32 : 기록용 제어스위치

33 : 펄스폭 조절부 34 : 펄스열 발생부

35 : 트래킹 서보부 36 : 포커싱 서보부

37 : 경고발생부 38 : 광파워 조절부

39 : 기입펄스 보상부

본 발명은 광디스크 기록보상장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 디지탈 비디오 디스크 레코더에 있어서 기록영역의 상호간에 나타날 수 있는 에러를 최소화하기 위하여 기록 및 재생특성에 적합하도록 기록신호의 파형을 보상하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

현재의 영상/음성 기록/재생장치의 기술추세는 아날로그 방식에서 고선명, 고화질을 제공하는 디지탈 방식으로 변환하고 있으며, 아날로그 영상/음성 기록재생장치로 대표적인 것이 비디오 테이프를 이용하는 비디오 카세트 레코더(VCR)를 들 수 있으며, 디지탈 영상/음성 기록재생장치로는 광디스크를 이용하는 레이저 디스크 플레이어(LDP), 광자기 디스크 드라이브(Magnetic-Optical Disc Driver:MODD)시스템등이 있다.

이 광 디스크에는 한 번 데이터를 쓰면 지우는 것이 불가능한 추기형(write once read many type)기록형 디스크와 같은 영역에 몇번이라도 바꾸어 써 넣는 것이 가능한 바꾸어 써넣기형(rewriteable type)디스크가 있다.

바꾸어 써넣기형 디스크를 이용하여 가정용 VCR기능과 결합한 형태인 디지탈 비디오 디스크 레코더(D-VDR)가 제안, 개발되었다.

이 D-VDR은 비디오 신호와 오디오 신호를 디지탈 데이터로 변환하여 광자기 디스크에 기록하고 재생하는 장치로서, 방대한 량의 데이터를 기록, 재생하기 위해서는 기본적으로 고밀도 기록 기술과, 고정도 재생 및 검출 기술이 필요해진다. 특히 고밀도 기록기술을 위해서는 아래의 4가지의 기술이 응용되어야 한다.

①트랙 피치의 감소: 기존의 광자기 디스크는 1.6㎛의 피치를 가지고 있으나 디지탈 비디오 디스크는 1.0㎛를 갖는다.

②단파장 기록/재생용 매체(디스크): 디스크의 매질의 굴절율에 따라 반사광량이 달라지기 때문이다. 이 굴절율은 스폿 크기와 관계가 있다.

③단파장 레이저의 사용; 기존의 MODD는 780㎚의 파장을 갖는 반도체 레이저를 사용하고 있으나, 레이저 빔의 스폿을 작게 하기 위하여 D-VDR에서는 532㎚의 파장을 갖는 반도체 레이저를 사용하고 있다.

④마크 길이 기록(Mark Length Recording)방법을 이용:Mark길이 변조는 계열의 부호로부터 NRZI(Non Return Zeoro Inverse)에서 파형열을 생성해서 기록하는 방법으로, 재생시에는 디스크상의 마크의 양쪽 끝을 검출해서 신호검출하여 기록밀도를 높힌다.

상술한 방법으로 고밀도의 기록을 위해 광자기 디스크에 기록할 경우 가장 기본적으로 일어날 수 있는 문제점인 서멀 인터액션(Thermal interaction:열적 상호작용)과 부호간간섭(Inter Symbol Inteferance:ISI)을 해결하는 것이 무엇보다도 중요한 관건이 되고 있다.

여기서, 열적 상호작용이라 함은 디스크의 자성영역에 레이저빔을 큐리에 온도(curie temperature)이상의 온도에서 발사하여 기록되어진 경우 데이터사이의 상호작용에 의해 열적 팽창을 일으킨다.

부호간간섭(ISI)이란 어떤 마크를 읽을 때 마크 간격이 좁기 때문에 앞뒤의 마크의 영향을 받는 경우가 있어, 읽어내는 신호로서는 파형간섭을 일으키는 것을 말한다.

한편, 기록신호를 보상없이 기록을 할 경우 제1a도에 도시된 기입 펄스에 따라 제1b도에 자기 영역상에 변환이 되게 한다. 따라서, 제1c도에 도시된 재생신호로부터 검출되는 제1d도에 도시된 재생 펄스는 기입 펄스(제1a도)와 많은 오차를 갖게 되어 에러를 유발할 수가 있다.

제1d도의 결과를 유발하는 눈물방울(Teardrop)현상은 제2a도에 도시된 바와 같으며, 열적 상호작용에 의해서 형성된 영역의 예는 제2b도에 도시되어 있다.

따라서 이러한 문제를 해결하기 위하여 기록할 신호를 매체의 기록/재생특성에 가장 알맞은 신호로 변화를 시켜주는 기록보상장치가 필요하게 된다.

본 발명의 목적은 기록영역의 상호간에 나타날 수 있는 에러를 최소화하기 위하여 기록신호를 보정하여 기록하는 광디스크 기록보상장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 광디스크 기록보상장치는 비디오/오디오신호를 데이터열로 변환하여 광신호로 광디스크에 기록하고, 재생하는 광디스크 기록/재생시스템에 있어서; 기입모드가 설정되면 미리 소정의 영역으로 나누어진 디스크상에서 현재 기입되는 영역을 인식하는 시스템 콘트롤러; 상기 데이터열에서 정상데이터 펄스쪽보다는 작으며, 상기 광디스크의 내주영역일수록 데이터펄스쪽을 작게 갖도록 기입펄스를 보상하는 기입펄스 보정수단; 및 상기 기입펄스 보정수단으로부터 출력되는 보정된 기입펄스에 대응하여 광파워를 조절하는 광파워 조절수단을 포함함을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 의한 광디스크 기록보상방법은 비디오/오디오신호를 테이터열로 변환하여 광신호로 광디스크에 기록하고, 재생하는 광디스크 기록/재생방법에 있어서: 기업모드를 설정하는 기입모드 설정단계; 상기 기입모드가 설정되면 미리 소정수의 영역으로 나누어진 상기 광디스크상에서 현재의 영역정보를 입력하는 영역정보 입력단계; 상기 현재의 영역정보를 입력하여 상기 데이터열에서 정상데이터 펄스폭보다는 작으며 상기 광디스크의 내주영역일수록 데이터 펄스폭을 작게 갖도록 기입펄스를 보정하는 기입펄스 보정단계; 및 상기 기입펄스 보정단계에서 출력되는 보정된 기입펄스에 대응하여 광파워를 조절하는 광파워 조절단계를 포함함을 특징으로 하고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 광디스크 기록보상장치 및 그 방법의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

제3도는 본 발명이 적용된 광디스크 기록/재생장치의 블록도이다.

제3도에 의하면, A/D변환부(10)에서는 기록하고자 하는 비디오신호와 오디오신호를 입력해서 디지탈신호형태로 변환한다.

DSP인코더(20)에서는 2진 정보의 1,0으로 이루어지는 입력데이터 비트열을 변조방식에 따른 기록부호열로 변환한 후 기록보상장치(30)에서 기록밀도특성을 개선하고 재생시의 파형간섭을 적게 하기 위해 기입펄스 보상을 행한다. 데이터를 광디스크에 기록시 인접 트랙 또는 인접 기록영역의 간섭으로 일어 날 수 있는 에러를 최소화하기 위하여 기입펄스를 보정한다.

레이저 다이오드(40)에서는 보정된 기입펄스를 광(레이저)신호로 변환하여 광디스크(DISC)에 기록하게 된다.

포토다이오드(50)에 의해 광디스크(DISC)로 부터 반사되어오는 광신호를 전류신호로 변환하여 재생증폭기(60)에서 증폭한다. 레이저 다이오드(40)와 포토다이오드(50)는 픽업부에 해당한다.

재생등화기(70)에서는 재생증폭기(60)의 출력파형을 수정하여 파형간섭을 적게 해서 고밀도화를 도모한다.

동기신호발생부(80)에서는 재생등화기(70)의 출력신호의 기본주기에 동기시킨 동기신호를 발생한다.

DSP디코더(90)에서는 동기신호발생부(80)에서 발생되는 동기신호를 이용해서 정하여진 시간대, 결국 검출 윈도우(detection window)중에 광의 재생펄스신호가 있는가 없는가를 검출하고, 그 검출부호열은 데이터 비트열로 복조한다.

D/A변화부(100)에서는 복조된 비트열을 아날로그 비디오, 아날로그 오디오신호로 변환하여 최종출력한다.

제4도는 본 발명에 의한 광디스크 기록보상장치의 일 실시예에 따른 블록도이다.

본 발명에 의한 광디스크 기록보상장치는 미리 소정의 영역으로 나누어진 디스크상에서 현재 기입되고 있는 영역을 인식하는 시스템 콘트롤러(31)와, 기록모드를 설정하기 위한 기록용 제어스위치(32)와, 디스크의 기록영역이 외주영역(트랙 또는 섹터)에 해당하는 경우 기입펄스는 펄스폭을 조절하여 보정하는 펄스폭 조절부(33), 디스크의 기록영역이 내주 트랙에 해당하는 경우 기입펄스는 펄스열로 보정하는 펄스열 발생부(34)로 되어 있는 기입펄스 보상부(39)와, 시스템 콘트롤러(31)의 제어하에 광디스크의 중심구멍의 편심에 대응하여 트랙위에서 정확하게 읽어내고, 기입하기 위해서 레이저 빔이 트랙을 정확하게 추적하도록 하는 트래킹 서보부(35)와, 시스템 콘트롤러(31)의 제어하에 광픽업부와 광디스크사이에는 항상 0.2-0.3㎜정도의 면진동이 생기고 있지만 광디스크용 픽업부의 대물렌즈에서의 초점심도는 겨우 ±1㎛정도이므로 즉, 디스크 면진동은 초점심도보다 훨씬 크기 때문에 대물렌즈를 상하로 움직여서 렌즈와 광디스크 사이의 거리를 렌즈의 초점심도내로 조절하는 포커싱 서보부(36)와, 현재 기입되는 영역이 미리 분류된 영역이 아닌 경우에는 에러표시를 하는 경고발생부(37)와, 펄스폭조절부(33) 및 펄스열제어부(34)에서 출력되는 보정된 기입펄스에 대응하여 광파워를 조절하는 광파워 조절부(38)로 구성되어 있다.

이어서, 제4도의 동작을 제5도 내지 제7d도를 결부시켜 설명하기로 한다.

우선, 본 발명에서는 제5도에 도시된 바와 같이 광디스크를 4영역으로 구분하여 기록보상을 행한다.

기록스위치(32)에 의해 기록모드가 설정되면, 시스템콘트롤러(31)에서는 이를 인식하고, DSP인코더(20)에서 출력되는 변조된 데이터열이 기록될 영역이 제5도에 도시된 구분된 4영역 중 어느 영역인지를 판단하여 펄스폭 조절부(33) 또는 펄스열 발생부(34)에 구동제어신호를 출력한다.

여기서, 정상적인 기록데이터가 제6a도에 도시된 바와 같은 경우 기록될 영역이 B영역이면 펄스열 발생부(34)에서 제6b도에 도시된 바와 같은 펄스열(이하 제2펄스열이라고 칭함)을 출력한다. 기록될 영역이 A 영역이면 펄스열 발생부(34)에서는 제6c도에 도시된 바와 같은 펄스열(이하 제1펄스열이라고 칭함)을 출력한다.

여기서, 광파워 조절부(38)에서는 제6b도에 도시된 신호가 제6a도에 도시된 신호보다 광파워가 크게 조절한다.

기록될 영역이 D영역에 해당하는 신호인 경우에는 펄스폭 조절부(33)에서 제6d도에 도시된 바와 같이 정상적인 펄스폭보다 작게 펄스폭을 조절한 펄스신호(이하 제2펄스폭이라고 칭함)를 출력한다.

기록될 영역이 C영역에 해당하는 신호인 경우에는 펄스폭 조절부(33)에서 제6f도에 도시된 바와 같이 정상적인 펄스폭보다 작게 펄스폭을 조절한 펄스신호(이하 제1펄스폭이라고 칭함)한다.

여기서, 광파워 조절부(38)에서는 제6d도에 도시된 신호의 광파워가 제6e도에 도시된 신호의 광파워보다 크게 되도록 조절한다. 따라서, 디스크의 내주영역보다 외주의 영역일수록 광파워를 크게 조절한다.

펄스폭 조절부(33) 및 펄스열 발생부(34)로부터 출력되는 펄스로 기입할 경우 제7a도 내지 제7d도에 도시된 바와 같이 형성된 영역 독출 신호와 독출 펄스는 에러(error) 없이 기입펄스 파형과 동일한 파형을 얻을 수 있다.

즉, 제7a도는 기입펄스파형이고, 제7b도에 도시된 신호는 자성영역에 형성되는 형태이고, 제7c도는 독출신호의 파형이고, 제7d도는 독출신호에 대한 독출펄스를 나타내고 있다.

제8도는 제4도에 도시된 시스템 콘트롤러에서 수행되는 광디스크 기록보상방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

S1단계는 기록모드 설정단계이고, S2단계는 현재의 디스크 영역정보 입력단계이며, S3내지 제18단계는 기입펄스 보정단계이고, S19단계는 에러경고단계에 해당한다.

이어서, 제8도에 도시된 각 단계를 제4도에 도시된 장치와 결부시켜 상세히 설명하기로 한다.

시스템 콘트롤러(31)에서는 메인 플로우를 진행하면서 기입모드 설정용 제어스위치(32)를 통해 기입모드가 설정되면 이를 인식한다(S1단계).

미리 소정수의 영역으로 분류된 디스크(DISC)로부터 현재의 기록영역정보를 입력한다(S2단계).

그런다음 분류된 영역이 A영역인지를 판단한다(S3단계).

A영역이면 기록신호를 제2펄스열(제6c도)로 출력한 후 (S4단계), 광파워를 조절하여 기록한다(S5단계). A영역의 기록이 완료 되었는지를 판단하여 완료되었으면 S2 단계로 피드백하고, 그렇지 않으면 S4단계로 피드백한다(S6단계).

분류된 영역이 B영역인지를 판단한다(S7단계).

B영역이면 기록신호를 제1펄스열(제6b도)로 출력한 후 (S8단계), 광파워를 조절하여 기록한다(S9단계). B영역의 기록이 완료되었는지를 판단하여 완료되었으면 S2단계로 피드백하고, 그렇지 않으면 S8단계로 피드백한다(S10단계).

분류된 영역이 C영역인지를 판단한다(S11단계).

C영역이면 기록신호를 제2펄스폭(제6f도)으로 조절하여 출력한 후(S12단계), 광파워를 조절하여 기록한다(S13단계). C영역의 기록이 완료되었는지를 판단하여 완료되었으면 S2단계로 피드백하고, 그렇지 않으면 S12단계로 피드백한다(S14단계).

분류된 영역이 D영역인지를 판단한다(S15단계).

D영역이면 기록신호를 제1펄스폭(제6d도)으로 조절하여 출력한 후 광파워를 조절하여 기록한다(S17단계). D영역의 기록이 완료 되었는지는 판단하여 완료되었으면 S2단계로 피드백하고, 그렇지 않으면 S16 단계로 피드백한다(S18단계).

분류된 영역이 A,B,C, 또는 D영역이 아닌 경우에는 시스템 동작이 에러임을 나타내어 사용자가 알 수 있도록 하고 메인 플로우를 계속 진행한다(S19단계).

즉, 경고발생부(37)에서 벨을 울려 준다거나 디스플레이상에 에러 메시지를 나타나게 한다거나 하는 여러 가지 방법이 이용될 수 있다.

본 발명은 펄스열 발생이나 펄스폭 조정의 방법으로 기록보상을 하는 것은 ISI나 써멀 인터액션의 발생을 방지하기 위하여 레이저의 광 파워를 매체에 알맞은 조건을 맞추기 위함이며, 이 두방법을 사용함으로서 디스크상에 기록된 영역현상이 이상적인 형태를 갖게 하기 위한 것이다.

본 발명은 광자기 시스템을 응용하는 비디오 디스크 레코더, MODD 등의 모든 기기에 적용이 가능하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 광디스크 기록보상장치 및 그 방법은 기록영역의 상호간에 나타날 수 있는 에러를 최소화하기 위하여 디스크의 영역별로 펄스열 또는 펄스폭을 조정함으로써 기록신호와 재생신호의 오차를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 비디오/오디오신호를 데이터열로 변환하여 광신호로 광디스크에 기록하고, 재생하는 광디스크 기록/재생시스템에 있어서: 기입모드가 설정되면 미리 소정의 영역으로 나누어진 디스크상에서 현재 기입되는 영역을 인식하는 시스템 콘트롤러; 상기 데이터열에서 정상데이터 펄스폭보다는 작으며, 상기 광디스크의 내주영역일수록 데이터펄스폭을 작게 갖도록 기입펄스를 보상하는 기입펄스 보정수단; 및 상기 기입펄스 보정수단으로부터 출력되는 보정된 기입펄스에 대응하여 광파워를 조절하는 광파워 조절수단을 포함함을 특징으로 하는 광디스크 기록보상장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 기록펄스 보상수단은 현재의 기록 영역이 디스크의 외주영역이면 기입펄스는 펄스폭을 조절하여 보정하는 펄스폭 조절부; 및 현재의 기록영역이 디스크의 내주영역이면 기입펄스는 펄스열로 발생하는 펄스열 발생부를 포함함을 특징으로 하는 광디스크 기록보상장치.
3. 제1항에 있어서, 현재의 기록영역이 미리 분류된 영역에 속하지 않는 경우에는 에러표시를 하는 경고발생수단을 더 포함함을 특징으로 하는 광디스크 기록보상장치.
4. 비디오/오디오신호를 데이터열로 변환하여 광신호로 광디스크에 기록하고, 재생하는 광디스크 기록/재생방법에 있어서: 기입모드를 설정하는 기입모드 설정단계: 상기 기입모드가 설정되면 미리 소정수의 영역으로 나누어진 상기 광디스크상에서 현재의 영역정보를 입력하는 영역정보 입력단계; 상기 현재의 영역정보를 입력하여 상기 데이터열에서 정상데이터 펄스폭보다는 작으며 상기 광디스크의 내주영역일수록 데이터 펄스폭을 작게 갖도록 기입펄스를 보정하는 기입펄스 보정단계; 및 상기 기입펄스 보정단계에서 출력되는 보정된 기입펄스에 대응하여 광파워를 조절하는 광파워 조절단계를 포함함을 특징으로 하는 광디스크 기록보상방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 기입펄스 보정단계는 현재의 기록 영역이 광디스크의 외주영역이면 기입펄스는 펄스폭을 조절하여 보정하는 펄스폭 조절단계; 및 현재의 기록영역이 광디스크의 내주영역이면 기입펄스는 펄스열로 보정하는 펄스열 발생단계를 포함함을 특징으로 하는 광디스크 기록보상방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 영역정보 입력단계에서 현재의 기록영역이 미리 분류된 영역이 아니면 에러표시를 하는 에러표시단계를 더 포함함을 특징으로 하는 광디스크 기록보상방법.