KR100219585B1 - 광디스크와 이의 회전속도 제어방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

광디스크와 이의 회전속도를 제어하는 광디스크의 회전속도 제어방법 및 그 장치가 개시되어 있다. 광디스크는 높은 주파수의 소밀한 피변조신호에 대응하는 그루우브정보를 가진다. 이 그루우브정보로부터 광디스크를 구동하는 스핀들 모터를 제어하기 위한 신호를 추출하기 위하여, 광픽업에서 그 그루우부정보에 따른 피변조신호를 검출하는 그루우브신호 검출부(30), 그 피변조신호로부터 변조시에 사용된 반송파를 복조하는 복조부(33), 그리고 그 반송파와 기준신호를 비교하는 비교부(34)를 갖는다. 기록 또는 재생신호나 외란등에 영향이 없는 높은 주파수로 변조된 신호에 의하여 그루우브를 형성하고 그로부터 변조 및 복조를 통하여 노이즈에 강한 신호를 추출함으로써 광디스크의 고정도 회전속도 제어가 가능한 것이다.

Description

광디스크와 이의 회전속도 제어방법 및 그 장치

제1도는 광디스크의 평면도.

제2도 (a)(b)는 종래 광디스크의 트래킹 그루우브 형태를 나타낸 각각의 단면도.

제3도 (a)(b)는 본 발명에 따른 광디스크의 트래킹 그루우브 형태를 나타낸 각각의 단면도.

제4도 (a)(b)는 제3도 (a)(b)에 보여진 트래킹 그루우브를 형성하는 각각의 레어저 커팅장치를 나타낸 측면도.

제5도는 제4도 (a)(b)에 나타난 레이저 다이오드 또는 대물렌즈 구동소자를 제어하기 위한 피변조신호를 변조하는 변조기의 회로도.

제6도는 제5도에 나타난 변조기의 각 단자에 입력되는 신호파형으로서, (a)와 (b)는 소밀한 제1 및 제2변조파. (c)는 반송파, 그리고 (d)는 피변조신호를 나타낸다.

제7도는 본 발명에 따른 광디스크의 회전속도 제어장치를 나타낸 회로도.

제8도는 본 발명에 따른 광디스크의 회전속도 제어장치의 각부에 나타나는 신호의 파형도로서, (a)는 광디스크의 트래킹 그루우브에 따른 트래킹 신호, (b)는 그 트래킹 신호를 복조한 복조신호, 그리고 (d)는 기준신호를 나타낸다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,1' : 광디스크 7,7' : 그루우브

9a,9b : 소밀한 제1 및 제2파형부 16,16' : 피변조신호

22 : 반송파 22' : 트랙추종신호

23 : 스핀들 모터 24 : 광픽업

30 : 그루우브신호 검출부 31 : 대역통과필터

32 : 복조부 33 : 비교부

34 : 기준신호발생부

본 발명은 정보를 광학적으로 기록재생하는 광디스크 플레이어에 사용되는 광디스크와 이의 회전속도를 제어하는 광디스크의 회전속도 제어방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 특히 회전속도를 알리는 개선된 트래킹 정보를 가지는 광디스크와 그 트래킹 정보로부터 광디스크가 일정한 선속도를 유지하도록 그 광디스크를 구동하는 모터를 제어하는 광디스크의 회전속도 제어방법 및 그 장치에 관한 것이다.

광디스크 플레이어에 있어서 광디스크는 스핀들 모터에 의하여 회전한다. 스핀들 모터의 호전수를 일정하게 하면, 광디스크는 내주에서 외주로 선속도가 증가하게 된다. 따라서 광디스크의 기록밀도를 향상시키기 위하여는 내외주 모두 일정한 선속도를 유지하도록 그 스핀들 모터의 회전수를 광디스크의 기록재생위치에 따라서 가변시킬 필요가 있는 것이다.

제1도를 참조하면, 광디스크(1)는 통상 센터홀(2)을 갖는 도너츠형으로서, 최내주(3)와 최외주(4)와 각기 근접한 부위에 리드 인 영역(5)과 리드 아웃 영역(6)을 가진다. 그 리드 인 영역(5)과 리드 아웃 영역(6) 사이에는 연속한 나선형 그루우브(7)와 랜드(8)가 형성되어 있다. 그 르루우브(7)에는 트래킹 정보가 기록되며 랜드(8)에는 데이터 정보가 기록되는 것이다. 즉, 도시하지 않은 광픽업에 의하여 그 랜드(8)상에 기록된 정보를 재생하는 동안에 그루우브(7)에 있는 트래킹 정보로부터 광디스크(1)의 현재의 회전속도를 검출해 내며, 그 검출된 신호를 근거로 광디스크를 회전시키는 스핀들 모터를 제어함으로써 그 부분이 일정한 선속도 회전될 수 있게 하는 것이다.

상기한 트래킹 정보를 기록함에 있어서, 종래에는 제2도의 (가) 또는 (나)에 도시된 바와 같이 그루우브(8)의 측면(8a) 또는 그 저면(8b)을 일정한 주기의 워블(wobble)형으로 형성하고, 광픽업으로부터 그 그루우브(8)의 워블형으로부터 직접 주파수를 취하여 스핀들 모터를 제어하고 있었다. 그러나 이와같은 종래의 기술에 있어서는 그 르루우브(8)로부터 직접 취한 워블 주파수를 취하기 때문에 인접한 신호(예를 들면 기록 또는 재생신호) 주파수의 간섭이나 외란, 노이즈 등의 영향에 의한 에러가 자주 발생하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 이러한 문제점의 근본적인 원인 해결을 위하여 광디스크의 회전속도 제어가 가능한 주파수를 소정의 높은 주파수로 변조하고 그 변조된 높은 주파수에 따라 그루우빙된 개선된 트래킹 정보를 가지는 광디스크의 제공을 그 목적으로 한다.

또한 본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 개선된 트래킹 정보를 가지는 광디스크를 일정한 선속도로 제어하는 광디스크의 회전속도 제어방법 및 그 장치를 제공함에 있다.

상기 첫번째 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

나선형으로 형성된 그루우브를 가지는 광디스크에 있어서,

상기 그루우브에 상호 연속적으로 반복하는 소정의 소밀한 제1 및 제2주파수를 갖도록 변조된 피변조신호에 따른 광정보가 수록되어 있는 광디스크를 제공한다.

상기 두번째 목적을 달성하는 본 발명의 광디스크 회전속도 제어방법은,

나선형으로 형성된 그루우브를 가지며, 상호 연속적으로 반복하는 소정의 소밀한 제1 및 제2주파수를 갖도록 변조된 피변조신호에 따른 광정보가 그 그루우브에 수록되어 있으며, 스핀들 모터에 의하여 회전되는 광디스크의 회전속도를 제어하기 위한 광디스크의 회전속도 제어방법에 있어서,

상기 회전하는 광디스크의 임의 위치에서 상기 그루우브에 수록된 광정보로부터 상기 피변조신호를 검출하는 검출단계와,

상기 검출되는 피변조신호로부터 그의 제1 및 제2주파수의 각 영역으로 변화되는 주기와 대응하는 제2주파수를 갖는 트랙추종신호를 복조하는 복조단계와,

상기 복조되는 트랙추종신호와 소정의 기준신호를 비교하여 구동전압을 출력하는 비교단계를 포함하여, 그 출력되는 구동전압으로 상기 스핀들 모터를 구동하는 것을 그 특징으로 한다.

그리고, 상기 두번째 목적을 달성하는 본 발명의 광디스크 회전속도 제어장치는,

나선형으로 형성된 그루우브를 가지며, 상호 연속적으로 반복하는 소정의 소밀한 제1 및 제2주파수를 갖도록 변조된 피변조신호에 따른 광정보가 그 그루우브에 수록되어 있으며, 스핀들 모터에 의하여 회전되는 광디스크의 회전속도를 제어하기 위한 광디스크의 회전속도 제어장치에 있어서,

상기 회전하는 광디스크의 임의 위치에서 상기 그루우브에 수록된 광정보로부터 상기 피변조신호를 검출하기 위한 검출수단과,

상기 검출되는 피변조신호로부터 그의 제1 및 제2주파수의 각 영역으로 변화되는 주기와 대응하는 제3주파수를 갖는 트랙추종신호를 복조하기 위한 복조수단과,

상기 복조되는 트랙추종신호와 소정의 기준신호를 비교하여 구동전압을 출력하기 위한 비교수단을 포함하여, 그 출력되는 구동전압으로 상기 스핀들 모터를 구동하도록 구성하여 되는 것을 그 특징으로 한다.

상기와 같이 본 발명에 의하면, 광디스크를 구동하는 스핀들 모터를 일정한 속도로 제어할 수 있는 기준 동기신호에 해당하는 주파수를 고주파 변조하여 그 광디스크의 그루우브에 수록하고, 광디스크의 기록 또는 재생시에 그 그루우브의 고주파 신호로부터 그 기준 동기신호를 복조하고 복조된 신호를 원래의 기준 동기신호와 비교함으로써 원할하게 스핀들 모터의 회전속도를 증감시킬 수 있다. 여기서 스핀들 모터가 일정한 속도롤 회전되고 있는 상태에서 그 복조된 신호와 원래의 기준 동기신호 사이의 위상차는 광디스크의 반경위치에 따라 점차 증가 또는 감소되어질 것이므로 광디스크는 그 기록 또는 재생위치에 따라 회전속도가 자동조정되어 임의 위치에서 일정한 선속도를 유지하게 된다. 이러한 본 발명에 있어서는 특히 광디스크로부터 초기에 검출되는 신호가 고주파이므로 인접하는 다른 신호 예를 들면, 기록과 재생신호나 외란 노이즈 등에 의한 영향을 거의 받지 않게 된다. 따라서 광디스크의 일정한 선속도 유지에 거의 에러가 발생되지 않는 것이다.

이와같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제3도의 (a)(b)는 본 발명에 따른 광디스크의 나선형 그루우브(7')에 형성되는 광정보의 형태를 보인다. 그 광정보는 그루우브(7)의 측면 또는 저면에 형성되는 제1파형부(9a)와 제2파형부(9b)로 이루어진다. 그 제1파형부(9a)와 제2파형부(9b)는 연속적으로 반복형성된 것으로서, 각 파형에 대응하는 소밀한 2개의 주파수 성분을 갖는다.

제4도의 (가)(나)는 통상 광디스크의 마스터(10)를 제작하는 레이저 커팅장치로서 상기한 제1파형부(9a)와 제2파형부(9b)를 갖는 그루우브(7')를 형성하는 것을 보인다. 여기서 마스터(10)는 모터(11)에의하여 일정한 선속도가 유지되도록 제어되는 것이다. 광학계(12)는 레이저 다이오드(13), 반사경(14) 및 집속렌즈(15)로 되어 있으며, 회전하는 마스터(10)의 반경방향으로 이동된다. 상기한 제1파형부(9a) 및 제2파형부(9b)가 형성되어 있는 그루우브(7')를 형성하기 위하여는 소정의 피변조신호(16)에 따라 (가)도에서와 같이 레이저 다이오드(13)를 스위칭하거나 또는 (나)도와 같이 집속렌즈(15)를 수직방향으로 구동하는 액튜에이터(15a)를 작동시켜 행하면 된다. 액튜에이터(15a)로서는 보이스코일이나 액정소자를 사용한다.

제5도는 상기한 피변조신호(16)를 변조하는 간단한 변조기(17)의 원리를 설명하기 위하여 나타낸 도면이다. 변조기(17)는 2개의 입력단자(18a)(18b)와 출력단자(19), 그리고 제어단자(20)를 가진다. 일측 입력단자(18a)에는 제6도의 (가)와 같은 제1변조신호(21a)가 입력되고, 타측입력단자(21b)에는 제6도 (나)의 제2변조신호(21b)가 입력된다. 그 2개의 입력단자(18a)(18b)는 제어단자(20)에 입력되는 제6도 (다)의 반송파(22)에 따라 교대로 전환하도록 스위칭되는 것이다. 따라서 출력단자(19)로부터는 상기한 제1 및 제2변조신호(21a)(21b)가 연속적으로 반복하여 되는 소밀한 제1 및 제2주파수를 갖도록 변조된 피변조신호(16)가 얻어지는 것이다. 상기에서 제1파형부(9a)는 제1변조신호(21a)의 주파수에 대응되며, 제2파형부(9b)는 제2변조신호(21b)의 주파수에 대응된다. 반송파(22)는 예를 들면, 후술하는 바와 같은 광디스크 플레이어에 있어서, 광디스크를 구동하는 스핀들 모터를 제어하는데 사용되는 소정의 주파수의 기준 동기신호에 해당하는 것이다.

이렇게 하여 형성된 상기 그루우브(7')를 가지는 본 발명에 따른 광디스크는 이후의 기록 또는 재생시에 그 그루우브(7')에서 추출되는 신호를 이용함으로써 일정한 선속도로 회전제어하는 것이 가능하게 된다.

제7도는 본 발명에 따른 광디스크의 회전속도 제어장치를 나타낸 회로도로서, 부호 1'는 상기한 그루우브(7')를 가지는 광디스크, 23은 그 광디스크(1')를 구동하는 스핀들 모터, 24는 기록재생용 광픽업이다. 광픽업(24)은 레이저 빔을 방출하는 레이저 다이오드(25), 그 레이저 빔을 일부통과 및 일부반사시키는 하프미러(26), 그 레이저 빔을 광디스크(1')에 집속시키는 대물렌즈(27) 및 광디스크(1')로부터의 반사빔을 수광하여 전기적 신호를 검출하는 광검출기(28)로 구성되며, 도시하지 않은 이송모터에 의하여 이송되는 캐리지(29)에 탑재되어 그 광디스크(1')의 반경방향으로 수평이송된다. 광디스크(1')의 반사빔에는 광디스크(1')에 기록되어진 데이터 정보 외에도 상기한 그루우브(7')에 의한 정보도 함께 수록되어 있다.

본 발명은 스핀들 모터(23)를 제어하기 위하여 그루우브신호 검출부(30)에서 그 광검출기(28)로부터 상기한 소밀한 제1 및 제2파형부(9a)(9b)를 갖는 그 루우브(7')에 대응하는 그루우브신호, 즉 제8도 (가)와 같은 소밀한 피변조신호(16')를 검출한다. 이 피변조신호(16')를 전술한 반송파가 통과할 수 있는 대역통과필터(31)를 거친 후 증폭부(32)에서 증폭시키고, 복조부(33)에 의하여 제8도 (나)와 같은 트랙추종신호(22')를 복조해 낸다. 이 트랙추종신호(22')는 비교부(34)의 일측단자로 입력된다. 비교부(34)의 타측단자에는 기준신호 발생부(35)로부터 제공되는 제8도 (다)와 같은 기준신호 즉, 전술한 반송파(22)가 입력되는 것이다. 비교부(34)는 예를 들면 위상검출기로서, 그 복조되는 트랙추종신호(22')와 반송파(22) 사이의 위상차에 따라 가변하는 구동전압을 출력한다. 그 구동전압은 다른 전력증폭부(36)를 거쳐 스핀들 모터(23)에 인가되는 것이다.

제7도에서 광픽업(24)으로부터 레이저 빔이 집속되는 광디스크(1')의 기록 또는 재생위치가 기준 선속도보다 빠른 속도로 회전하고 있다면, 그 검출 및 복조되어진 트랙추종신호(22')의 위상이 기준신호 즉, 반송파(22)의 위상보다 빠르게 된다. 이경우 비교부(34)는 저감되는 전압을 출력하게 되어 스핀들 모터(23)의 속도가 낮아지게 된다. 반대로 광디스크(1')의 속도가 기준 선속도에 비하여 느리며, 그 트랙추종신호(22')의 위상이 반송파(22)보다 지연되고, 이에 비교부(34)로부터 증가된 전압이 출력되어 그 스핀들 모터의 속도(23)는 빨라지게 된다. 한편, 그 트랙추종신호(22')와 반송파(22)의 위상이 같으면, 스핀들 모터(23)의 속도는 변하지 않는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 광디스크를 구동하는 스핀들 모터의 제어가능한 주파수를 반송파로 하는 고주파 변조를 통해 그 광디스크의 그루우브에 소정의 광정보를 수록하고, 그 광디스크에 데이타 정보를 기록하고 재생할 때 그 그루우브에서 추출되는 신호를 이용하여 스핀들 모터의 회전을 제어케 하는 발명으로서, 기록 또는 재생신호의 주파수나 그 외의 다른 주파수에 영향이 없는 주파수로 그루우빙을 하므로 종래에 직접 그루우브신호를 취하여 모터를 제어하는 것보다 노이즈에 훨씬 강하고 특히 변복조를 통한 정확한 신호의 추출이 가능하여 에러가 거의 발생되지 않는 고정도의 광디스크 회전속도 제어를 가능케 하는 지극히 효과적인 발명이다.

Claims (9)

1. 나선형으로 형성된 그루우브를 가지는 광디스크에 있어서,

   상기 그루우브에 상호 연속적으로 반복되는 소정의 소밀한 제1 및 제2주파수를 갖도록 변조된 피변조신호에 따른 그루우브정보가 수록된 것을 특징으로 하는 광디스크.
2. 제1항에 있어서, 상기 그루우브정보가 상기 소밀한 제1 및 제2주파수 각각에 해당하는 소밀한 제1 및 제2파형부를 상기 그루우브의 측면 또는 그 저면에 형성하여 되는 것을 특징으로 하는 광디스크.
3. 나선형으로 형성된 그루우브를 가지며, 상호 연속적으로 반복하는 소정의 소밀한 제1 및 제2주파수를 갖도록 변조된 피변조신호에 따른 그루우브정보가 그 그루우브에 수록되어 있으며, 스핀들 모터에 의하여 회전되는 광디스크의 회전속도를 제어하기 위한 광디스크의 회전속도 제어방법에 있어서,

   상기 회전하는 광디스크의 임의 위치에서 상기 그루우브에 수록된 그루우브정보로부터 상기 피변조신호를 검출하는 검출단계와,

   상기 검출되는 피변조신호로부터 그의 제1 및 제2주파수의 각 영역으로 변화되는 주기와 대응하는 제3주파수를 갖는 트랙추종신호를 복조하는 복조단계와,

   상기 복조되는 트랙추종신호와 소정의 기준신호를 비교하여 구동전압을 출력하는 비교단계를 포함하여, 그 출력되는 구동전압으로 상기 스핀들 모터를 구동하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 회전속도 제어방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 검출단계에 의하여 검출되는 상기 피변조신호를 소정의 주파수 통과 대역을 갖는 밴드패스필터로 필터링하는 필터링단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 회전속도 제어방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 비교단계를 상기 트랙추종신호와 기준신호 사이의 위상차에 따라 가변되는 전압을 출력하는 위상검출기로 비교하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 회전속도 제어방법.
6. 제3항에 있어서, 상기 기준신호가 상기 피변조신호를 변조하기 위하여 사용되는 반송파인 것을 특징으로 하는 광디스크의 회전속도 제어방법.
7. 나선형으로 형성된 그루우브를 가지며, 상호 연속적으로 반복하는 소정의 소밀한 제1 및 제2주파수를 갖도록 변조된 피변조신호에 따른 그루우브정보가 그 그루우브에 수록되어 있으며, 스핀들 모터에 의하여 회전되는 광디스크의 회전속도를 제어하기 위한 광디스크의 회전속도 제어장치에 있어서,

   상기 회전하는 광디스크의 임의 위치에서 상기 그루우브에 수록된 그루우브정보로부터 상기 피변조신호를 검출하기 위한 검출수단과,

   상기 검출되는 피변조신호로부터 그의 제1 및 제2주파수의 각 영역으로 변화되는 주기와 대응하는 제3주파수를 갖는 트랙추종신호를 복조하기 위한 복조수단과,

   상기 복조되는 트랙추종신호와 소정의 기준신호를 비교하여 구동전압을 출력하기 위한 비교수단을 포함하여, 그 출력되는 구동전압으로 상기 스핀들 모터를 구동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광디스크의 회전속도 제어장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 검출수단과 복조수단 사이에서 상기 소밀한 변조신호를 필터링하는 소정의 주파수 통과 대역을 갖는 밴드패스필터를 더 구비하여 된 것을 특징으로 하는 광디스크의 회전속도 제어장치.
9. 제7항에 있어서, 상기 비교수단이 상기 트래킹신호와 기준신호 사이의 위상차에 따라 가변되는 전압을 출력하는 위상검출기를 구비하여 되는 것을 특징으로 하는 회전속도 제어장치.