KR100360680B1 - 광디스크 구동장치의 등화특성 제어장치 및 제어방법 - Google Patents

광디스크 구동장치의 등화특성 제어장치 및 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 광디스크 구동장치의 재생 RF신호의 등화특성을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 광디스크 구동장치의 등화특성 제어방법은, 일정각속도(CAV) 방식으로 회전구동되는 광디스크로 부터 독출되는 고주파 재생신호로 부터 재생속도에 따라 그 주기가 변하는 클럭을 생성출력하는 제 1단계; 및 상기 생성출력되는 클럭의 주기에 근거하여, 상기 재생신호에 대한 파형등화 특성을 가변설정하는 제 2단계를 포함하여 이루어져, 현재의 재생속도에 따른 R/F 파형등화기의 등화특성 설정이 제어부의 관여없어, 재생신호로 부터 생성되는 프레임 클럭에 기준하여 실시간적으로 모든 속도범위에 대해 이루어지도록 함으로써, 제어부의 부하를 감소시킬 수 있으며 또한 R/F 파형등화기의 등화특성 설정이 정밀해져 재생신호의 특성이 향상되는 효과가 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

광디스크 구동장치의 등화특성 제어장치 및 제어방법{An apparatus and method for controlling a characteristic of equalization in optical disc driver}
본 발명은, 광디스크 구동장치의 재생 RF신호의 등화특성을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
콤팩트 디스크(CD), 디지털 다기능디스크(DVD)와 같은 광디스크를 구동하는 구동장치(Driver)에서는 고속의 데이터 억세스(Access)가 필수적인데 이에 따라 디스크의 재생속도가 점점 빨라지고 있는 추세에 있고, 따라서 구동장치에서 디스크의 회전방식으로서 일정선속도(CLV : Constant Linear Velocity) 방식이 아닌 일정각속도(CAV : Constant Angular Velocity) 방식을 주로 채택하고 있다.
그런데, CLV 방식은 트랙에서의 선속도가 일정하도록 디스크의 회전속도를 조절하는 것과는 달리, CAV 방식은 디스크의 회전속도를 일정하게 유지하기 때문에 재생디스크의 위치에 따라 배속이 달라지게 된다. 그런데 광픽업에서 검출하는 RF신호는 디스크 재생속도가 빨라질수록 고대역의 주파수특성이 나빠지므로 RF IC에서는 이 고대역에서의 파형 감쇄를 보완하기 위하여 파형 등화처리를 수행한다. 즉 도1에서와 같이 고대역(3T 신호)의 신호갬쇄가 발생하는 것을 상기의 등화과정에서 보상하게 된다. 이와 같은 파형등화 처리를 위한 종래의 방법에 대해 도2의 일반적인 광디스크 구동장치의 구성을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도2는 일반적인 광디스크 구동장치에 대한 구성을 도시한 것으로서, 광디스크(10)에 기록된 신호를 독출하는 광픽업(20); 상기 광디스크(10)를 회전시키는 스핀들모터(11); 상기 광픽업(20)에서 검출되는 신호로 부터 재생 RF신호를 생성하고, 재생 RF신호는 여파정형화시켜 이진신호로 출력하는 R/F 파형등화기(30); 상기 이진신호에 위상동기된 자체클럭으로 상기 이진신호를 원래의 데이터로 복원하는 위상동기 루프 및 디지털신호 처리부(40); 상기 스핀들모터(11) 및 상기 광픽업(20)을 구동시키는 드라이브부(50); 및 상기 R/F 파형등화기(30)에, 상기 광디스크(10)의 현재의 재생속도에 상응하는 파형등화 특성을 설정하는 제어부(60)를 포함하여 구성되어 있다.
상기와 같이 구성되는 광디스크 구동장치에서는 먼저, 광디스크 구동장치에 광디스크(10)가 삽입안착되어 재생 요청되면, 상기 제어부(60)는 상기 드라이브부(50)를 통해 상기 스핀들 모터(11)에 구동전압을 인가하여 상기 광디스크(10)를 현재 CAV 방식에 따라 회전구동시키게 되고, 상기 광픽업(20)은 상기 회전구동되는 광디스크(10) 상의 기록데이터를 독출하여 상기 독출된 데이터에 대한 전기적 신호인 RF신호를 생성 출력한다.
상기 R/F 파형등화기(30)는 상기 광픽업(20)으로 부터 생성출력되는 RF신호를 파형등화하여 파형등화된 RF신호를 출력하고, 상기 위상동기 루프 및 디지털신호 처리부(40)에서는 상기 파형등화된 RF신호를 신호처리하여 상기 광디스크(10)의 위치정보인 서브큐(Sub-Q) 데이터(상기 광디스크(10)가 CD인 경우이며, DVD인 경우에는 ID 데이터가 된다)를 검출한다. 상기 제어부(60)는 상기 검출된 서브큐 데이터로 부터 상기 광디스크(10)의 현재의 재생위치를 파악하게 되고, 상기 파악된 재생위치에서의 재생속도를 산출하게 된다. 이와 같이 현재위치에서의 재생속도가 산출되면 상기 제어부(60)는 상기 R/F 파형등화기(30)에, 상기 광디스크(10)의 현재의 재생속도에 상응하는 파형등화 특성을 설정하게 된다.
그런데, CD의 경우 위치정보인 상기 서브큐 데이터는 1배속에서 13.3ms 마다 상기 제어부(60)가 읽을 수 있다. 따라서 상기 제어부(60)는 상기 R/F 파형등화기(30)를 배속에 따라 정확하게 파형등화 특성을 설정할 수 있는 시간간격이 최대 13.3ms이고, 40배속에서는 0.333ms(13.3ms/40)로 줄어들게 된다. 이를 위해서 상기 제어부(60)는 내부의 범용 타이머를 이용하여 인터럽트에 의해 주기적으로 서브큐 데이터를 읽게 된다.
도3은 상기와 같은 과정을 통해 광디스크(10)의 CAV 방식의 재생시에 광디스크의 재생위치에 따른 재생속도와 그에 따른 파형등화 특성을 가변하는 구간을 도시한 것으로서, 도2에서 실선으로 표시된 그래프는 광디스크의 재생위치에 따른 재생속도의 변화를 나타낸 것이다.
광디스크(10)의 정상재생시에는 상기에서와 같은 방법으로 등화특성 가변설정이 이루어지게 되고, 특정 위치의 탐색(Search)시에는 서브큐 데이터를 읽을 수 없으므로 탐색하고자 하는 목표위치에 해당하는 등화특성을 상기 R/F 파형등화기(30)에 미리 설정하고, 원하는 목표위치의 탐색 및 목표위치에서의 설정된 등화특성에 따른 RF 파형 등화동작이 이루어지도록 한다.
그러나, 상기와 같이 이루어지는 종래의 등화특성 조절방법에서는, 등화특성 설정을 위해 서브큐 데이터를 이용하므로 1배속 기준으로 볼때 연속적인 재생에서는 13.3ms의 불연속 주기로 등화특성을 가변 조절할 수밖에 없고, 이는 배속에 따른 등화특성의 가변 설정에 대한 정밀도를 저하시켜 RF 파형의 특성이 나빠지게 되는 문제점이 있었다.
또한, 배속이 높아질수록 제어부에서는 그만큼 서브큐 데이터를 빨리 읽어야 하는데, 이와 같이 고속의 처리속도를 요구하는 제어부 IC를 채택하는 것은 구동장치의 비용상승을 또한 초래하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 제어부의 처리속도에 영향을 주지 않으면서, 현재의 재생속도에 상응하는 등화특성 설정이 보다 정밀하고 신속하게 이루어지도록 하는 광디스크 구동장치의 등화특성 제어장치 및 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있는 것이다.
도1은 RF신호의 주파수 특성과, 등화처리된 RF신호의 주파수 특성을 도시한 것이고,
도2는 일반적인 광디스크 구동장치의 구성을 도시한 것이고,
도3은 CAV 방식에서 광디스크의 재생위치에 따른 재생속도와 그에 따른 파형등화 특성을 가변하는 구간을 도시한 것이고,
도4는 본 발명에 따른 재생신호의 등화특성 제어장치가 구성된 광디스크 구동장치의 구성을 도시한 것이고,
도5는 도4의 제어신호 발생부의 상세구성을 도시한 것이고,
도6은 본 발명에 따른 광디스크 구동장치의 등화특성 설정을 위해 필요한 프레임 클럭(Frame Clock) 및 크리스털 클럭(Crystal Clock)의 관계를 예로서 비교도시한 파형도이고,
도7은 본 발명에 따른 광디스크 구동장치의 등화특성 제어방법의 바람직한 일 실시예의 흐름을 도시한 것이고,
도8은 도4의 제어신호 발생부의 출력신호 형태를 도시한 것이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 광디스크 11 : 스핀들모터
20 : 광픽업 21 : 슬레드모터
30 : R/F부 40 : 위상동기 루프 및 디지털신호 처리부
50 : 드라이브부 60 : 제어부
61 : 선택 스위치 70 : 제어신호 발생부
71 : 카운터 72 : 감산기
73 : 제어신호 발생기
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광디스크 구동장치의 등화특성 제어장치는, 광디스크로 부터 독출되는 고주파 재생신호를, 설정된 파형등화 특성에 근거하여 파형등화하는 등화수단; 상기 독출되는 고주파 재생신호로 부터 재생속도에 따라 그 주기가 변하는 클럭을 생성출력하는 생성수단; 및 상기 생성출력되는 클럭의 주기에 근거하여, 상기 등화수단의 파형등화 특성을 가변 설정하는 조절수단을 포함하여 구성되는 것에 특징이 있는 것이며,
또한, 본 발명에 따른 광디스크 구동장치의 등화특성 제어방법은, 일정각속도(CAV) 방식으로 회전구동되는 광디스크로 부터 독출되는 고주파 재생신호로 부터 재생속도에 따라 그 주기가 변하는 클럭을 생성출력하는 제 1단계; 및 상기 생성출력되는 클럭의 주기에 근거하여, 상기 재생신호에 대한 파형등화 특성을 가변설정하는 제 2단계를 포함하여 이루어지는 것에 특징이 있는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 광디스크 구동장치의 등화특성 제어장치 및 제어방법의 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도4는 본 발명에 따른 재생신호의 등화특성 제어장치가 구성된 광디스크 구동장치의 구성을 도시한 것으로서, 전술한 도1과 동일한 구성외에, 상기 광디스크(10)의 정상 재생시와, 탐색 재생시에 따라 신호연결 상태를 절환하는 선택 스위치(61)와, 입력되는 프레임 클럭(Frame Clock)과 크리스털 클럭(Crystal Clock)을 이용하여 상기 광디스크(10)의 현재의 재생속도를 산출하고, 이에 따른 파형등화 제어신호를 출력하는 제어신호 발생부(70)를 더 포함하여 구성되어 있으며, 상기 제어신호 발생부(70)는 도5에 도시된 바와 같이 상기 위상동기 루프 및 디지털신호 처리부(40)로 부터 입력되는 프레임 클럭을, 입력되는 크리스털 클럭을 이용하여 카운트하여 그 카운트 값을 출력하는 카운터(71); 상기 제어부(60)로 부터 출력되는 기준배속 설정값(R)과 상기 출력되는 카운트 값을 감산하여 그 결과값을 출력하는 감산기(72); 및 상기 출력되는 감산 결과값을 펄스폭 변조(PWM : Pulse Width Modulation)하여 등화기 제어신호를 출력하는 제어신호 발생기(73)를 포함하여 구성되어 있다.
그리고 도6은 상기 각 클럭의 관계를 예로서 비교도시한 파형도이다.
도7은 본 발명에 따른 광디스크 구동장치의 등화특성 제어방법의 바람직한 일 실시예의 흐름을 도시한 것으로서, 이하에서는 도4 및 도5의 구동장치의 동작과 병행하여 본 발명에 따른 도7의 제어방법에 대해 상세히 설명한다.
우선, 전술한 바와 같이 상기 광디스크(10)의 재생요청에 따라(S10) 상기 광디스크(10)가 CAV 방식으로 회전구동되고 있는 상태에서(이 상태에서는 상기 선택 스위치(61)의 입력단이 b 단자에 신호연결되어 있게 된다)(S11), 상기 광픽업(20)은 상기 광디스크(10) 상의 기록데이터를 검출하게 된다. 이때 상기 R/F 파형등화기(30)는 기 설정된 등화계수에 의해 상기 광픽업(20)이 출력하는 RF신호를 파형 등화처리하여 출력하고(S12), 상기 위상동기 루프 및 디지털신호 처리부(40)는 상기 등화처리되어 입력되는 이진신호에 위상동기된 채널클럭을 생성하고 이의 분주신호인 프레임 클럭을 출력하게 된다(S13).
도6의 (a)는 상기 광디스크(10)의 데이터 기본단위인 프레임 구성을 나타낸 것으로서, 상기 프레임에는 프레임을 구분하는 동기신호가 포함되어 있고, 상기 동기신호는 CD의 경우에는 11T-11T-2T(24비트) 형태로, 그리고 DVD의 경우에는 14T-14T-2T(30비트)의 형태로 존재하여 다른 신호와 구분된다. 이와 같은 동기신호를주기적으로 나타낸 것이 도6의 (c)에 도시된 프레임 클럭이며, 이를 상기 위상동기 루프 및 디지털신호 처리부(40)에서 위상동조시킨 클럭인 도6의 (b)형태의 채널 클럭(T주기)으로 카운트하게 되면 CD의 경우에는 588개가, DVD의 경우에는 1488개가 된다.
한편, 도6의 (c)형태의 프레임 클럭과 주파수가 고정된 기준 클럭인 도6의 (d)형태의 크리스털 클럭이 상기 제어신호 발생부(70)에 인가됨에 따라, 상기 제어신호 발생부(70)는 상기 인가되는 양 클럭을 이용하여 상기 광디스크(10)의 현재의 재생속도를 산출하여(S14) 이에 상응하는 등화특성으로 상기 R/F 파형등화기(30)의 등화특성을 가변설정하는데(S15), 이 과정을 도8의 파형도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
상기 제어신호 발생부(70)의 카운터(71)는 상기 위상동기 루프 및 디지털신호 처리부(40)로 부터 입력되는 프레임 클럭(이 클럭은 디스크의 회전속도에 따라 그 주기가 변하게 된다)을, 그 주기가 고정된 크리스털 클럭을 이용하여 카운트하여 그 카운트 값을 도8의 (a)와 같이 출력하고, 상기 감산기(72)는 상기 카운트 값과 상기 제어부(60)로 부터 입력되는 기준배속 설정값(R)을 감산하여 그 결과값을 도8의 (b)와 같이 출력한다. 상기 제어신호 발생기(73)는 상기 감산기(72)로 부터 출력되는 도8의 (b)의 값을 펄스폭 변조(PWM)하여 도8의 (c)형태의 등화기 제어신호를 출력하게 된다. 상기 광디스크(10)의 현재 재생위치 영역에서의 기준속도(해당 영역 중심에서의 속도) 보다 현재의 재생배속이 보다 빠른 경우에는 프레임의 간격이 상대적으로 좁아져 1 또는 0의 구간에 대한 계수된 값이 작아지므로 기준속도에 상응하는 값보다 작아져 기준값에서 계수값을 뺀 값은 양(+)이 되고, 이때 등화기 제어신호는 1이 되고, 반대로 현재속도가 기준속도 보다 느린 경우에는 0이 되며, 양 속도가 동일하면 출력은 하이 임피던스 상태가 된다.
상기와 같은 과정에 의해 상기 제어신호 발생기(73)가 출력하는 도8의 (c)형태의 제어신호는 상기 선택 스위치(61)를 통해 상기 R/F 파형등화기(30)에 인가되어, 이로써 상기 R/F 파형등화기(30)의 등화특성은 +1의 펄스인 경우 고주파 특성을 좀더 보상하고 0의 펄스인 경우는 고주파 특성의 보상정도를 낮추게 됨으로써, 상기 광디스크(10)의 정상 재생동작이 계속해서 이루어지고 있는 상태에서는 상기와 같은 상기 R/F 파형등화기(30)의 등화특성 가변설정 동작이 현재의 속도에 맞게 실시간적으로 계속해서 이루어지게 된다.
만약, 정상 재생동작이 아닌 상기 광디스크(10)의 특정위치의 탐색(Search)시에는 상기 제어부(60)는 상기 선택 스위치(61)를 제어하여 신호 연결상태를 b 단자에서 a 단자로 절환토록 하고, 목표위치에 상응하는 상기 R/F 파형등화기(30)의 등화특성 설정을 위한 제어신호를 상기 선택 스위치(61)를 통해 미리 출력함으로써, 원하는 목표위치의 탐색 및 탐색된 목표위치에서의 적절한 파형등화 동작이 이루어지도록 한다.
상기와 같이 구성되어 이루어지는 본 발명에 따른 광디스크 구동장치의 등화특성 제어장치 및 제어방법은, 현재의 재생속도에 따른 R/F 파형등화기의 등화특성 설정이 제어부의 관여없어, 재생신호로 부터 생성되는 프레임 클럭에 기준하여 실시간적으로 모든 속도범위에 대해 이루어지도록 함으로써, 제어부의 부하를 감소시킬 수 있으며 또한 R/F 파형등화기의 등화특성 설정이 정밀해져 재생신호의 특성이 향상되는 효과가 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (9)

  1. 광디스크 구동방법에 있어서,
    일정각속도(CAV) 방식으로 회전구동되는 광디스크로 부터 독출되는 고주파 재생신호로 부터 재생속도에 따라 그 주기가 변하는 클럭을 생성출력하는 제 1단계; 및
    상기 생성출력되는 클럭의 주기에 근거하여, 상기 재생신호에 대한 파형등화 특성을 가변설정하는 제 2단계를 포함하여 이루어지는 광디스크 구동장치의 등화특성 제어방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2단계는, 광디스크의 트랙을 추종하는 정상 재생시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 광디스크 구동장치의 등화특성 제어방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2단계는, 주파수가 고정된 발진클럭으로 상기 클럭의 1 또는 0의 상태를 카운트함으로써 그 주기를 검출하는 것을 특징으로 하는 광디스크 구동장치의등화특성 제어방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2단계의 파형등화 특성의 가변설정은, 상기 광디스크의 재생영역의 중심배속과 현재배속과의 차이값에 상응하여 이루어지는 것을 특징으로 광디스크 구동장치의 등화특성 제어방법.
  6. 광디스크 구동장치에 있어서,
    광디스크로 부터 독출되는 고주파 재생신호를, 설정된 파형등화 특성에 근거하여 파형등화하는 등화수단;
    상기 독출되는 고주파 재생신호로 부터 재생속도에 따라 그 주기가 변하는 클럭을 생성출력하는 생성수단; 및
    상기 생성출력되는 클럭의 주기에 근거하여, 상기 등화수단의 파형등화 특성을 가변 설정하는 조절수단을 포함하여 구성되는 광디스크 구동장치의 등화특성 제어장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 조절수단은, 상기 생성출력되는 클럭의 주기를 고정 주파수의 클럭에 기준하여 검출한 뒤 검출된 주기에 근거하여 상기 광디스크의 현재의 재생배속에 상응하는 상기 등화수단의 파형등화 특성을 가변 설정하는 것을 특징으로 하는 광디스크 구동장치의 등화특성 제어장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 조절수단은,
    상기 생성출력되는 클럭을, 주파수 고정된 기준클럭으로 카운트하여 그 카운트 값을 출력하는 계수수단;
    상기 출력되는 카운트 값과, 기 설정된 기준 배속 설정값을 감산하여 그 결과값을 출력하는 감산수단; 및
    상기 출력되는 감산 결과값을 펄스폭 변조한 파형등화 제어신호를 상기 등화수단에 인가하는 제어신호 발생수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광디스크 구동장치의 등화특성 제어장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 조절수단의 출력과, 트랙횡단시에 등화특성을 설정하는 제어수단의 출력을 선택적으로 상기 등화수단에 인가하는 신호 선택수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광디스크 구동장치의 등화특성 제어장치.
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