KR100577242B1 - 광디스크의 결함 검출 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광디스크 재생시 디스크의 표면에 이물질이나 흠집으로 인해 생긴 결함을 검출하여 데이터의 재생을 안정적으로 할 수 있도록 하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 광디스크 재생 시스템의 픽업 및 RF 아날로그 칩을 이용하여 출력된 RF 아날로그 신호를 디지털 변환하는 아날로그-디지털 변환기와, 상기 디지털 변환된 신호의 평균값을 구하는 평균값 계산기 1과, 상기 디지털 변환된 신호와 상기 평균값의 차를 구하는 뺄셈기와, 상기 뺄셈기의 출력값에 절대값을 취하는 절대값 변환부와, 상기 변환된 절대값의 평균값을 구하는 평균값 계산기 2와, 상기 평균값 계산기 2에서 구한 평균값과 기설정되어 입력된 기준값과의 비교를 통해 정상 혹은 결함 신호를 출력하는 비교기를 포함하여 구성됨으로써, 디스크 상에 결함이 존재하더라도 그러한 결함을 검출함으로써 데이터 재생 및 서보, 스핀들 모터 제어 장치의 동작이 안정적으로 이루어지도록 하는 효과가 있다.

광디스크, 광디스크 재생 장치, 결함 검출기, RF 아날로그 신호

Description

광디스크의 결함 검출 장치 및 방법{Apparatus of detecting defect in Optial disc and Method of the same}

도 1은 일반적인 광디스크에 기록되어 있는 디지털 비트 데이터와 RF 아날로그 신호를 나타낸 도면

도 2는 본 발명에 따른 디지털 결함 검출기를 포함한 광디스크 재생 장치를 나타낸 블록도

도 3은 본 발명에 따른 디지털 결함 검출기의 동작 관계를 설명하기 위해 도시한것으로 디스크 표면 결함으로 인한 RF 아날로그 파형 왜곡 형태를 나타낸 도면

도 4는 본 발명에 따른 디지털 결함 검출기의 내부 구성을 나타낸 블록도

도 5는 본 발명에 따른 디지털 결함 검출기 내부 평균값 계산기의 구성을 나타낸 블록도

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

1 : 스핀들 모터 2 : 픽업

3 : RF 아날로그 칩 4 : 아날로그-디지털 변환기

5 : 디지털 결함 검출기 6 : DPLL

7 : 제어 장치

본 발명은 광디스크 재생 시스템에 관한 것으로, 특히 광디스크 재생시 디스크의 표면에 이물질이나 흠집으로 인해 생긴 결함을 검출하여 데이터의 재생을 안정적으로 할 수 있도록 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적인 CD(Compact Disc) 및 DVD(Digital Versatile Disc)와 같은 광디스크의 표면에는 0과 1의 디지털 비트 정보가 기록되어 있다.

상기 기록된 디지털 비트 정보를 읽어오기 위해서는 먼저, 광디스크 재생 장치의 픽업을 이용하여 상기 0과 1의 비트에서 반사되는 레이저 빛의 양을 전기적인 신호로 변환하게 된다.

상기 전기적인 신호로 변환된 신호는 다시 광디스크 재생 장치의 아날로그 RF 칩을 통해 RF 아날로그 파형으로 변환된다. 상기 RF 아날로그 파형으로 변환된 형태를 첨부한 도 1에 도시하였다.

도 1과 같이 변환된 RF 아날로그 파형을 이용하여 광디스크 상의 비트 데이터를 재생하게 되고, 서보 및 스핀들 모터를 제어하게 된다.

이처럼 비트 데이터를 재생하고, 서보 및 스핀들 모터를 제어하는 도중에, 상기 광디스크의 표면에 이물질이 존재하거나 지문 및 흠집으로 인해 결함이 생긴 경우에는 반사되는 레이저 빛에 영향을 미치게 되어 상기 RF 아날로그 신호가 왜곡되게 된다.

이와 같이, RF 아날로그 신호가 왜곡되면 광디스크 재생 장치의 비트 재생 및 서보, 스핀들 모터 제어 장치에 좋지 않은 영향을 주게되어, 이들 장치의 동작이 불안정해진다.

때문에, 디스크 상의 결함으로 인한 RF 아날로그 신호의 왜곡을 검출하여 비트 재생 및 제어 장치를 조절하는 것은 안정적인 광디스크 재생 장치의 동작에 있어서 중요한 문제가 아닐 수 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 광디스크 재생 장치의 수신부에 입력되는 RF 아날로그 데이터가 디지털 데이터로 변환된 신호를 이용하여, 디스크 상의 이물질이나 흠집으로 인해 왜곡된 데이터를 검출함으로써 디스크 상에 기록된 비트 데이터 재생이 안정적으로 이루어지도록 하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광디스크의 결함 검출 장치는, 광디스크로부터 픽업 및 RF 아날로그 칩을 이용하여 출력된 RF 아날로그 신호를 이용하여 상기 광디스크의 결함 여부를 검출하기 위해, 상기 RF 아날로그 신호를 디지털 변환하는 아날로그-디지털 변환기와, 상기 디지털 변환된 신호의 평균값을 구하는 평균값 계산기 1과, 상기 디지털 변환된 신호와 상기 평균값의 차를 구하는 뺄셈기와, 상기 뺄셈기의 출력값에 절대값을 취하는 절대값 변환부와, 상기 변환된 절대값의 평균값을 구하는 평균값 계산기 2와, 상기 평균값 계산기 2에서 구한 평균값과 기설정되어 입력된 기준값과의 비교를 통해 정상 혹은 결함 신호를 출력하는 비교기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 평균값이 상기 기준값보다 적은 경우 결함 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 평균값 계산기 1,2는, 입력되는 값에 일정 크기의 게인 값을 곱하여 출력하는 증폭기 1과, 상기 입력값을 한 주기 지연시켜 출력하는 지연기와, 상기 지연된 신호에 상기 증폭기 1의 게인 값과 합하여 1이 되는 게인 값을 곱하여 출력하는 증폭기 2와, 상기 증폭기 1, 2의 출력을 더하는 덧셈기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 광디스크 결함 검출 방법은, 광디스크로부터 픽업 및 RF 아날로그 칩을 이용하여 출력된 RF 아날로그 신호를 이용하여 상기 광디스크의 결함 여부를 검출하기 위해, 상기 RF 아날로그 신호를 디지털 변환하는 단계와, 상기 디지털 변환된 신호의 평균값을 구하는 단계와, 상기 디지털 변환된 신호와 상기 평균값의 차를 구하는 단계와, 상기 차 값에 절대값을 취하는 단계와, 상기 절대값의 평균값을 구하는 단계와, 상기 절대값의 평균값과 기설정되어 입력된 기준값과의 비교를 통해 정상 혹은 결함 신호를 출력하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

이하 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성 및 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 디지털 결함 검출기를 포함한 광디스크 재생 장치를 나타낸 도면이다.

도 2와 같이, 본 발명에 따른 광디스크 재생 장치는, 디스크를 회전시키는 스핀들 모터(1)와, 상기 스핀들 모터(1)에 의해 회전하는 디스크 표면에 레이저 빔을 조사하여 반사되어온 빛의 양을 포토 센서를 이용하여 전기적 신호로 변환하여 출력하는 픽업(2)과, 상기 픽업(2)으로부터 출력된 전기적 신호를 입력받아 RF 아날로그 파형을 생성하는 RF 아날로그 칩(3)과, 상기 RF 아날로그 신호를 디지털로 변환하는 아날로그-디지털 변환기(ADC : Analog-Digital Converter)(4)와, 상기 디지털 변환된 신호를 입력받아 디지털적으로 결함을 검출하는 본 발명에 따른 결함 검출기(5)와, 상기 결함 검출기(5)로부터 검출된 신호를 이용하여 데이터 비트 재생시 동기 루프를 결정하는 디지털 위상 동기 루프(DPLL : Digital Phase Lock Loop)(6)와, 상기 결함 검출기(5)로부터 검출된 신호를 이용하여 포커스, 트래킹, 슬레드, 스핀들 드라이버(8)를 제어하는 제어 장치(7)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성을 갖는 광디스크 재생 장치는, 상기 픽업(2)을 통해 광디스크 표면에서 반사된 레이저 빛의 양을 전기적 신호로 변환하고, 상기 변환된 전기적 신호를 RF 아날로그 칩(3)에서 입력받아 RF 아날로그 신호를 생성하여, 상기 생성된 RF 아날로그 신호를 아날로그-디지털 변환기(4), 디지털 결함 검출기(5), DPLL(6), 제어 장치(7)를 포함하여 구성된 수신부에서 광디스크 상의 비트 데이터를 재생하고, 서보 및 스핀들 모터를 제어하도록 동작하게 된다.

이때, 재생하고 있는 광디스크의 표면에 이물질이 존재하거나 지문 및 흠집으로 인해 결함이 있을 경우에는 상기 픽업(2)을 통한 레이저 빛의 반사율이 영향을 받기 때문에 결함이 있는 위치에서 RF 아날로그 신호가 왜곡되게 되는데, 이를 첨부한 도 3에 도시하였다.

도 3은 이물질이나 흠집으로 인한 디스크 상의 결함으로 인해 RF 아날로그 신호가 왜곡된 모습을 나타낸 도면이다.

도 3과 같은 RF 파형의 형태는, 물론, 디스크 상의 결함의 종류와 반사되는 레이저 빛을 처리하는 RF 아날로그 칩(3)의 종류에 따라서 그 모양이 다를 수 있지만, 디스크 상의 결함으로 인해 레이저 빛의 반사율이 영향을 받기 때문에, 결함이 있는 위치에서 RF 파형의 진폭이 공통적으로 정상 상태의 그것보다 작아지게 된다.

이렇게 왜곡된 RF 파형은 이를 이용하는 비트 데이터 재생장치(DPLL)(6) 및 서보, 스핀들 제어 장치(7)에 나쁜 영향을 미치게 되므로 이를 검출하는 것은 이러한 장치들의 안정적인 동작에 도움을 준다.

따라서, 본 발명에 따르면, 이러한 광디스크의 결함을 검출하기 위해 디지털 결함 검출기(5)를 포함하여 구성하였다.

첨부한 도 4는 상기 본 발명에 따른 디지털 결함 검출기의 구성을 나타낸 도면이다.

도 4와 같이, 본 발명에 따른 디지털 결함 검출기(5)는, 아날로그-디지털 변환기(4)를 통해 디지털 변환된 신호를 입력받아 그 평균값을 구하는 평균값 계산기 1(51)과, 상기 디지털 변환된 신호와 그 평균값의 차를 구하는 뺄셈기(52)와, 상기 뺄셈기(52)의 출력값에 절대값을 취하는 절대값 변환부(53)와, 상기 변환된 절대값의 평균을 구하는 평균값 계산기 2(54)와, 상기 평균값 계산기 2(54)의 출력과 기 설정되어 입력된 기준값과의 비교를 통해 데이터의 정상 혹은 결함 신호를 출력하 는 비교기(55)를 포함하여 구성된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 디지털 결함 검출기(5)의 동작 관계를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 아날로그-디지털 변환기(4)를 거쳐서 들어온 데이터를 이용하여 평균값 계산기 1(51)에서 그 평균값을 구하게 된다. RF 파형은 대략 중앙값을 근처로 대칭적인 모습을 가지고 있으므로, 평균값을 계산하는 것은 RF 파형의 중앙값을 검출하는 것과 같은 의미이다.

그리고, RF 파형의 진폭을 근거로 RF 파형의 왜곡을 판단하기 위해 상기 아날로그 디지털 변환기(4)에서 출력된 데이터에서 상기 평균값 계산기 1(51)에서 계산된 평균값을 빼고, 이 값에 절대값 변환부(53)에서 절대값을 취한다.

이와 같은 방식으로 상기 아날로그-디지털 변환기(4)에서 샘플링된 위치의 진폭을 구하게 된다.

이처럼 계산된 값에 평균값 계산기 2(54)를 통해 평균을 구하면, 샘플링된 진폭의 평균값을 얻을 수 있고, 이를 실험적으로 구해진 기준값과의 비교를 통해 데이터의 정상 혹은 결함 여부를 판단하게 된다.

상기 샘플링된 진폭의 평균값이 기준값보다 작게 되면 RF 파형이 왜곡되었다고 판단하게 된다. 즉, RF 파형의 진폭 경향을 파악하여 진폭이 기준값보다 작아질 경우 이를 디스크 상의 결함으로 판단하게 되는 것이다.

이러한 방법을 사용하게 되면 데이터 재생 및 서보, 스핀들 제어에 영향을 주는 대부분의 왜곡을 검출하게 된다.

한편 첨부한 도 5는 본 발명에 따른 디지털 결함 검출기에 사용되는 평균값 계산기의 구조를 나타낸 도면이다.

도 5와 같이, 평균값 계산기는 입력된 데이터에 일정 크기의 게인 값을 곱하는 증폭기 1,2(541,544)와, 입력된 데이터를 클럭 한 주기만큼 지연시키는 플립플롭(F·F)(543)과, 상기 증폭기 1(541)을 통해 게인값이 곱해진 데이터와 한주기 지연된 데이터에 일정 크기의 게인 값이 곱해진 데이터를 합하는 덧셈기(542)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 증폭기 1(541)을 통해 입력 데이터에 일정 크기의 게인 값이 곱해진 값과, 상기 증폭기 2(541)를 통해 상기 플리플롭(543)에서 한주기 지연된 값에 일정 크기의 게인 값이 곱해진 값을 더함으로써 입력된 데이터들의 평균값을 구하게 되는 것이다. 이때, 상기 증폭기 1,2(541,544)의 게인 값의 합은 항상 1이 되어야 한다.

또한, 상기 증폭기 1(541)의 게인 값이 0에 가까울수록 많은 값을 합산하여 평균을 구하게 된다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 광디스크 결함 검출 장치는 광디스크의 RF 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시킨 데이터를 이용하여 디스크 상의 결함으로 인해 왜곡된 RF 아날로그 신호를 검출하도록 함으로써 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 디스크 상에 결함이 존재하더라도 그러한 결함을 검출함으로써 데이터 재생 및 서보, 스핀들 모터 제어 장치의 동작이 안정적으로 이루어지도록 하는 효과가 있다.

둘째, 디지털 영역에서 디스크 결함을 검출하게 되므로, 그 구현이 간편하고, 검출 오류가 줄어드는 효과가 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.

Claims (5)

1. 광디스크의 결함 검출 장치에 있어서,

   RF 아날로그 신호를 디지털 변환하는 아날로그-디지털 변환기;

   입력되는 값에 일정 크기의 게인 값을 곱하여 출력하는 증폭기 1과, 상기 입력값을 한 주기 지연시켜 출력하는 지연기와, 상기 증폭기 1의 게인 값과 합하여 1이 되는 게인 값을 상기 지연기의 출력 신호와 곱하여 출력하는 증폭기 2와, 상기 증폭기 1, 2의 출력을 더하는 덧셈기를 포함하여 구성되고, 상기 디지털 변환된 신호의 평균값을 구하는 평균값 계산기 1;

   상기 디지털 변환된 신호와 상기 평균값의 차를 구하는 뺄셈기;

   상기 뺄셈기의 출력값에 절대값을 취하는 절대값 변환부;

   입력되는 값에 일정 크기의 게인 값을 곱하여 출력하는 증폭기 1과, 상기 입력값을 한 주기 지연시켜 출력하는 지연기와, 상기 증폭기 1의 게인 값과 합하여 1이 되는 게인 값을 상기 지연기의 출력 신호와 곱하여 출력하는 증폭기 2와, 상기 증폭기 1, 2의 출력을 더하는 덧셈기를 포함하여 구성되고, 상기 변환된 절대값의 평균값을 구하는 평균값 계산기 2; 및

   상기 평균값 계산기 2에서 구한 평균값과 기설정되어 입력된 기준값과의 비교를 통해 정상 혹은 결함 신호를 출력하는 비교기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 광디스크의 결함 검출 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 광디스크의 결함 검출 방법에 있어서,

   RF 아날로그 신호를 디지털 변환하는 단계;

   상기 디지털 변환된 신호의 평균값을 구하는 단계;

   상기 디지털 변환된 신호와 상기 평균값의 차를 구하는 단계;

   상기 차 값에 절대값을 취하는 단계;

   상기 절대값의 평균값을 구하는 단계;

   상기 절대값의 평균값과 기설정되어 입력된 기준값과의 비교를 통해 정상 혹은 결함 신호를 출력하는 단계를 포함하여 이루어지고,

   상기 결함 신호 출력 단계에서 상기 평균값이 상기 기준값보다 적은 경우 결함 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 결함 검출 방법.
5. 삭제

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