KR0152430B1 - 정보신호기록방법및그장치 - Google Patents

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크리스티아누스 마리아 반 데르쟌데 파우투스
그리스티아누스 요하누스 회벤 페트루스
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이반 밀러 레르너
필립스 일렉트로닉스 엔. 브이
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Abstract

내용없음.

Description

정보 신호 기록 방법 및 그 장치
제1a도는 본 발명에 따른 기록 매체의 할 실시예의 평면도.
제1b도는 1a 도의 라인(b-b)에 따라 취해진 단면도.
제1c도 및 제1d도는 기록 매체의 실시예의 부분을 확대 도시한 평면도.
제2도는 위치-정보 신호도.
제3도는 위치-정보 코드에 적합한 포맷도.
제4도는 본 발명에 따른 기록 및/또는 판독 장치의 한 실시예도.
제5도 및 제 12도는 기록 및/또는 판독장치에 사용된 마이크로 컴퓨터용 프로그램의 흐름도.
제6도는 기록 및/또는 판독 장치에서 사용하기 위한 복조 회로의 한 실시예도.
제7도는 기록 마크의 패턴으로 형성된 트랙 부분의 확대도.
제8도는 본 발명에 따른 방법에 의해 기록 매채를 제조하는 장치의 한 실시예도.
제9도는 제 8도에 도시된 장치에 사용하기 위한 변조 회로의 한 실시예도.
제10도는 시간 t의 함수로서 변조 회로에 나타난 다수의 신호도.
제11a도 내지 제 11c 도는 서보 트랙에 사전 기록된 위치-동기화 신호에 상대적으로 기록된 신호의 시간-동기화 신호의 위치도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 기록 매체 4 : 서보 트랙
5 : 투명기판 6 : 기록층
63 : 클럭 발생회로 64 : EFM 변조기
65 : 복조 회로 67 : 마이크로컴퓨터
101 : 제어 회로 103 : 변조 회로
104 : 변조기 120 : 클럭 발생 회로
183 : 구동 수단 190 : 음향-광학 변조기
본 발명은 정보 신호내에 관련 신호 부분의 시간 위치를 지시하는 시간-코드 신호와 시간-동기화 신호를 교번적으로 갖는 정보 신호, 특히 EFM 변조 신호를 기록 매체 상에 기록하는 방법으로서, 기록 매체에 미리 형성된 서보 트랙을 주사하는 단계와, 상기 정보 신호에 대응하는 기록 마크의 정보 패턴을 서보 트랙에 기록하는 단계와, 기록될 상기 서보 트랙 부분이 상기 정보 패턴과 구별될 수 있도록 주기적으로 트랙을 변조하는 단계를 포함하는 정보 신호 기록 방법에 관련된다.
또한 본 발명은, 상기 방법을 실행하기 위한 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 특정 주사 속도로 서보 트랙을 주사하는 주사 수단을 포함하고, 상기 주사 수단은 특정 기록 속도를 가진 정보 신호에 대응하는 기록 마크의 정보 패턴을 형성하는 기록 수단을 포함한다.
디지털 정보 신호를 기록하는 방법 및 장치는, 미국 특허 명세서 제 4,473,829 호(PHN 10317)에 공지되었다. 상기 명세서에 설명된 방법은 동기화 영역 및 정보-기록 영역으로 분할된 사전형성된 서보 트랙을 갖춘 기록 매체를 사용 하는데, 두 형태의 영역이 서로 교번적으로 제공된다. 정보-기록 영역은 정보 신호를 기록하기 위한 것이다. 정보-기록 영역의 장소에서, 트랙은 일정한 주파수의 주기적 트랙변조를 나타낸다. 트랙을 주사하는 동안, 트랙 변조가 검출될 수 있고 검출된 트랙 변조로부터, 기록 과정을 제어하는 클럭 신호가 유도될 수 있다.
동기화 영역은 기록 마크의 사전 기록된 패턴의 형태로 인접한 정보 기록 영역의 주소를 포함한다. 상기 주소 정보는 특정 트랙 부분이 빠르고 정확히 위치하게 한다.
그러나, 공지된 방법에 사용된 기록 매체는 CD 오디오 또는 CD-롬 표준(CD Audio or CD-ROM standard)에 따라 EFM 신호를 기록하기에는 그다지 적합하지 않다. 게다가, 상기 신호를 기록하기 위해서는, 비인터럽트된(uninterrupted) 정보 기록 영역이 필요하다.
본 발명의 목적은 EFM 신호를 기록하기에 좀더 적합하고, 아직 정보 신호를 포함하지 않은 트랙 부분의 위치가 정확이 결정되도록하는, 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기 방법에 관해 상기 목적은, 상기 기록 매체가 트랙 변조 주파수가 위치-정보 신호에 따라 변조되는 형태로 이루어지는데, 상기 위치-정보 신호는 서보 트랙의 시작에 관한 관련 트랙 부분의 위치를 나타내고 위치-동기화 신호와 교번적으로 위치한 위치-코드 신호를 포함하며, 정보 신호의 기록동안, 주사된 트랙 부분의 트랙 변조에 의해 표시된 위치-동기화 신호와 시간-동기화 신호간에 고정된 위상 관계가 유지되도록하여 이루어진다.
상기 장치에 관해 상기 목적은, 주사된 서보-트랙 부분에 의해 표시된 위치-동기화 신호와 정보 신호의 시간-동기화 신호 사이의 고정된 위상 관계를 유지하기 위해, 상기 장치가 주사 및/또는 기록 속도를 조절하는 수단을 포함함으로써 이루어 진다.
따라서, 사전형성된 트랙을 주사할 때, 주사되는 트랙 부분의 위치를 결정하는 것이 항상 가능하다.
또한, 제 1 및 제 2 동기화 신호간의 고정된 위상관계를 유지시켜, 상기 제 1 및 제 2 동기화 신호를 기록한 후, 전체 기록된 정보 신호에 대해 동기를 유지시키는 잇점을 갖는다. 따라서, 정보 신호에 포함된 시간-코드 신호와 트랙 변조에 의해 표시된 위치-코드 신호 모두를 사용하여, 정보 신호의 특정 부분이 기록되었던 트랙 부분의 위치에 대해, 기록된 신호의 특정 부분의 위치를 알아내는 대단히 융통성 있는 시스템을 산출하는 것이 가능하다.
상기 방법의 실시예에 있어서, 기록 매체는 트랙 변조의 평균 주파수가 위치-동기화 신호의 반복 레이트(repetition rate)의 소정의 정수배밍을 특징으로 하고, 주사 속도는 폐루프 제어 시스템에 의해 제어되고, 여기서, 상기 주사 속도에 의해 통제되는 주파수를 가진 주기적인 측정 신호가 상기 제어를 위한트랙 변조의 검출에 의해 유도되어지고, 상기 측정 신호의 위상이 주기적인 기준 신호의 위상과 비교되어지며, 기준 신호의 주파수와 시간-동기화 신호간의 비가 상기 소정의 정수 배와 같고, 측정 신호와 기준 신호간의 위상차에 따라, 평균 위상차가 실질적으로 일정한 값으로, 주사 속도가 조정되어지는 것을 특징으로 한다.
상기 실시예에서, 평균 주파수 또는 트랙 변조와 제 2 동기화 신호의 반복 레이트간의 비가, 기준 신호의 주파수와 제 1 동기화 신호간의 비와 같다는 사실의 결과로서, 두 동기화 신호간의 고정 위상 관계가 유지된다.
실제로, 예를들어 스크래치(scratch)와 같은 결함을 보이는 기록 매체의 경우에, 두 동기화 신호간의 위상 관계가 상기 스크래치에 의해 야기된 방해의 결과로 인해서 천천히 변화할 수 있다. 상기 결점을 완하시키는 방법의 실시예는, 사전 형성된 트랙 변조가 기록동안 검출되고, 위치-동기화 신호가 검출된 트랙 변조로부터 복구되며, 시간-동기화 신호와 위치-동기화 신호간의 위상차가 결정되고, 검출된 위상차가 기록 속도 및/또는 주사 속도를 조절하여 실질적으로 일정하게 유지되는 것을 특징으로 한다.
다수의 상이한 연속한 정보 신호가 기록 매체상에 기록되어졌다면, 특정 정보 신호가 시간-코드 신호와 위치-코드 신호에 따라 위치할 수 있도록 양 코드 신호간에 항상 고정 관계를 유지하는 것이 바람직하다.
상기 요구에 부합하는 방법의 실시예에 있어서, 정보 신호가 기록되기 시작하는 트랙 부분에 표시된 위치-코드 신호가 상기 결정된 위치-코드 신호에 따라 조명되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예 및 본 발명의 또다른 잇점은 예를들어, 이하 도면과 관련하여 보다 상세히 설명될 것이다.
이하 본원에 서술될 본 발명의 실시예는 CD-오디오 또는 CD-ROM 표준에 따른 EFM 신호 기록용으로 적합하다. 그러나 본 발명의 기술 사상이 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
본 실시예를 설명하기 전에, 본 발명을 올바르게 이해하기 위해 EFM 신호의 특성에 관해 간략히 서술한다. EMF 신호는 각각 98개의 EFM 프레임으로 이루어진 서브 코드 프레임으로 구성된다. EFM 프레임 각각은 588 EFM 채널 비트로 구성되는데, 상기 588 EFM 채널 비트중 첫 번째 24 비트는 프레임 동기 신호 코드로 사용하며, 상기 프레임 동기 신호 코드는 나머지 EFM 신호와 구별가능한 형태를 하고 있다. 나머지 564 EFM 채널 비트는 14 비트 EFM 심볼들로서 배치된다. 동기화 코드와 EFM심볼들은 항상 3개의 조합 비트(merging bit)만큼 서로 떨어져 있다. 이용가능한 EFM 심볼은 24 데이터 심볼로 분할되고, 그 각각은, 8 비트의 코드화되지 않은 신호와, 오류 정정용 8 패리티 심볼과, 8 제어 비트로된 하나의 제어 심볼이다. 각 EFM 제어 심볼에 의해 표현된 8 비트는, P, Q, R, S, T, U, V, W 비트로 표시하고, 그 각각은 고정된 비트 위치를 갖는다. 각 서브 코드 프레임의 첫 번째 두 EFM 프레임에 있는 16 비트의 EFM 제어 심볼은 서브 코드 프레임의 시작을 나타내는 서브 코드 동기 신호를 형성한다. 96개의 잔여 EFM 프레임의 나머지 96 Q-비트는 서브 코드 Q-채널을 구성한다. 상기 비트중 24 비트는 절대시간 코드를 표시 하는데 이용된다. 상기 절대시간 코드는 EFM 신호 개시부터 경과한 시간을 나타낸다. 이 시간은, 분(8 비트), 초(8 비트) 및 서브 코드 프레임(8 비트)으로 표현된다.
또한 주목할 점은 EFM 신호는 직류와 무관(d.c. free)하다는 것이다. 즉 EFM 주파수 스펙트럼에는 주파수 범위가 100KHz 미만인 주파수 성분은 거의 나타나지 않는다는 것이다.
제1a 내지 제1d도는 기록 매체(1)의 실시예를 도시한 것으로서, 제1a도는 평면도, 제1b도는 b-b를 절단한 단면도, 제1c도 및 제1d도는 기록 매체(1)의 일부분(2)의 제 1 및 제 2 실시예의 평면도이다. 정보 매체(1)는, 예를들어 홈(groove)과 리지(ridge)가 미리 형성된 구성의 서보 트랙(4)을 구비한다. 서보 트랙(4)은 정보 신호를 기록하기 위한 것이다. 상기의 정보 신호를 기록하기 위해 기록 매체(I)는 투명 기판(5)상에 증착되고, 보호막(7)으로 피복된 기록 충(6)을 구비한다. 기록 충(6)은 적절한 빛의 방사에 노출될 경우 광학적으로 검출 가능하도록 변하는 재료로 만든다. 그러한 기록 충의 예로는 텔루르(Te:Tellurium)와 같은 금속 박막을 들 수 있다. 상기 금속층을 충분히 높은 강도의 레이저 방사선에 노출시키면 상기 금속층은 부분적으로 용융하는 것이 가능하여, 상기 층은 부분적으로 서로 다른 반사 계수를 갖게 된다. 서보 트랙(4)이, 기록할 정보에 따라 빔 강도가 변동되는 방사선 빔으로 주사될 때, 광학적으로 검출가능한 기록 마크의 정보 패턴이 구하여지고, 상기 패턴은 정보를 나타낸다.
기록 층(6)은, 가열시, 비결정질에서 결정으로 또는 그와 반대로 구조 변화가 일어나는 재료나 자기 광학 재료와 같은, 상이한 방사선 감지 재료로 교번적으로 구성된다. 상기 재료에 관한 연구는 광 디스크 시스템의 원리(Principles of optical disc systems), Adam Hilgar Ltd, Bristol and Boston, pp.210-227에 기술되어 있다.
서보 트랙(4)에 의해, 정보 기록용 기록 매체(1)에 조준된 방사선 빔이 서보트랙(4)과 정확히 일치할 수 있다. 즉, 기록 매체(1)로부터 반사된 방사선을 이용한 서보 시스템을 이용해, 동일한 방사 방향의 방사선 빔의 위치가 제어될 수 있다. 기록 매체상에 방사 스포트의 방사 위치를 측정하기 위한 측정 시스템은, 앞서 언급된 서적 광 디스크 시스템의 원리에 수록된 시스템중의 하나에 해당한다.
주사되고 있는 트랙 부분의 서보 트랙 시작점에 대한 상대 위치를 결정하기 위해, 위치 정보 신호는 미리 형성된 트랙 변조, 즉 제1c도에 도시된 바와 같은 정현파적인 트랙 워벌(wobble) 형태로 기록된다. 그러나 트랙 폭 변조(제 1d 도 참조)등과 같은 다른 형태의 트랙 변조도 적합하다. 트랙 워벌은 기록 매체 제작시에 매우 쉽게 실현할 수 있기 때문에, 트랙 워벌 형태의 트랙 변조가 더 양호하다.
제1a내지 제1d도의 트랙 변조는 상당히 확대하여 나타냈음을 주의해야 한다. 실제로는 트랙폭이 약 10-6미터인 경우 워벌의 진폭이 30.10-9정도이면 신뢰성있는 주사 빔 변조의 검출이 가능하다. 워벌의 진폭이 작으면 인접 서보 트랙들간의 거리를 작게할 수 있는 잇점이 있다.
바람직한 트랙 변조는 트랙 변조 주파수를 위치 정보 신호에 따라 변조하는 경우이다.
제 2 도는 적합한 위치 정보 신호에 관한 실시예로서, 상기 위치 정보 신호는 위치 동기 신호(11)와 교번적으로 반복하는 위치 코드 신호(12)를 포함한다. 각 위치 코드 신호(12)는 길이 76 채널 비트인 이상-마크 변조 신호(biphase-mark modulated signal)를 포함하며, 이 신호는 38 코드 비트인 위치 정보 코드를 나타낸다. 이상 마크 변조 신호에서 각 코드 비트는 연속적이 두 개의 채널 비트로 표시된다. 제 1 논리값(본 실시예에서는 0이다)의 각 코드는, 논리값이 같은 비트 두 개로 표시된다. 나머지 논리값(1)은 논리값이 서로 다른 논리값을 갖는 채널비트 두 개로 표시된다. 또한 이상-마크 변조 신호의 논리값은 모든 한쌍의 채널 비트 다음에 변동되기 때문에(제 2 도 참조) 논리값이 같은 연속 비트의 최대 수는 많아야 두 개이다. 위치 동기 신호(11)는 이 신호가 위치 코드 신호와 분별 가능하도록 선택한다. 이것은 위치 동기 신호에서 동일 논리값으로 연속적인 비트의 최대수가 3개가 되도록 선택함으로써 실현할 수 있다. 제 2 도에 도시된 위치 정보 신호는 저주파수 성분이 거의 나타나지 않는 주파수 스펙트럼을 갖는다. 이에 관한 잇점은 이하에서 설명한다.
앞에서 언급되었듯이, 위치 정보 신호는 38 비트 위치 정보 코드를 나타낸다. 상기 38 비트 위치 정보 코드는, 정규 주사 속도로 트랙의 처음부터 위치 정보 신호가 위치한 부분까지 주사하는 동안에 필요한 시간을 나타내는 시간 코드를 구비한다. 상기 위치 정보 코드는, CD 오디오나 CD-ROM 디스크 등에 EFM 변조 정보를 기록하는데 이용되는 다수의 연속 바이트를 갖는다. 제 3 도는 CD 오디오 및 CD-ROM인 경우에 사용되는 절대 시간 코드와 시간을 가리키는 제 1 BCD 부호와 부분(13)과, 초단위로 시간을 가리키는 제 2 BCD 부호와 부분(14)과, 서브 코드 프레임 번호를 가리키는 제 3 BCD 부호와 부분(15)과, 에러 검출용으로 다수개의 패리티 비트를 갖는 제 4 부분(16)을 구비한다. 서보 트랙(4)에서 위치를 가리키기 위해 상기 위치 정보 코드를 사용하면 CD-오디오 또는 CD-ROM 표준에 따라 변조된 EFM 신호가 기록될 경우에 유리하다. 이 경우에 서브 코드 Q-채널에 존재하는 절대 시간 코드는 트랙 변조에 의해 표현된 위치 정보 코드와 같은 유형이다.
기록 매체에 CD-오디오 또는 CD-ROM 표준에 맞게 EFM 변조 신호를 기록하고자 할 경우, 트랙 변조에 의해 주사빔에 생성된 강도 변조(intensity modulation)의 평균 주파수가 22.05 KHz이면 통상적인 주사 속도(1.2~1.4m/s)를 얻을 수 있는 장점이 생긴다. 이것은 트랙 변조의 평균 주기가 54.10-6미터사이 이어야 된다는 것을 의미한다. 이러한 경우 기록 매체 속도는, 4.3218MHz 주파수(EFM 신호 비트 레이트)를 주파수 분할(EFM 신호를 기록하려면 어차피 필요한 것임)하여 쉽게 얻을 수 있는 주파수를 갖는 기준 주파수의 위상과 검출된 트랙 변조 위상을 비교하여 매우 간단하게 제어할 수 있다. 또한 트랙 변조 주파수는 EFM 신호 기록에 필요한 주파수 대역밖에 있어서 EFM 신호와 위치 정보 신호는 판독시에 서로 간섭받지 않는다. 또한 상기 주파수는 트래킹 시스템의 주파수 대역폭밖에 있어서 상기 트래킹 시스템은 트래킹 변조에 의한 영향을 거의 받지 않는다.
위치 정보 신호의 채널-비트 레이트(rate)가 6300Hz로 선정되었을 경우, 판독 가능한 위치 정보 코드의 수는 초당 75개이며, 이러한 수는 기록할 EFM 신호의 초당 절대 시간 코드수와 정확히 같다. 만일 기록되는 동안 절대 시간 코드의 시작점을 가리키는 서브 코드 동기 신호의 위상이 트랙 변조에 의해 나타난 위치 동기 신호의 위상으로 고정되면, 위치 정보 코드가 가리키는 절대 시간은 기록된 EFM 신호의 절대 시간 코드와 동기화된 상태로 남는다.
제11a도는 기록되는 동안 위치 동기 신호와 서브 코드 동기 신호의 위상 관계가 일정하게 유지될 경우, 위치 동기 신호(11)에 따라 변조된 트랙 정보에 대해서 기록된 서브 코드 동기 신호의 상대적인 위치를 도시하고 있다. 위치 동기 신호(11)에 따라 변조된 서보 트랙 부분은 도면 부호(140)로 나타내고, 서브 코드 동기화 신호가 기록된 위치는 화살표(141)로 나타낸다. 제11a도로부터 명백히 알 수 있는 것처럼 위치 정보 코드가 가리키는 시간은 절대 시간 코드가 가리키는 시간과 동기화된 상태로 남는다. 만일 기록 초기에 절대 시간 코드의 초기값이 위치 정보 코드에 적용된 경우 절대 시간 코드가 가리키는 트랙 위치는 위치 정보 코드가 가리키는 트랙 위치와 동일하다. 이것은 기록된 신호의 특정 부분의 위치를 나타내는데에는 절대 시간 코드와 위치 정보 코드를 모두 사용할 수 있다는 잇점을 갖는다.
만일 제11b도와 같이, 서브 코드 동기 코드가 기록되어 있는 트랙 위치(141)가 위치 정보 신호에 따라 변조된 트랙 부분(140)과 일치하면, 위치 정보 코드가 나타내는 트랙 위치와 절대 시간 코드가 나타내는 트랙 위치의 차는 최소화될 것이다. 따라서 기록되는 동안 위치 동기 신호와 서브 코드 동기 신호와의 위상차를 최소화하는 것이 바람직하다.
EFM 신호가 판독되는 동안 EFM 채널 클럭은 판독되는 신호로부터 복원된다.
기록된 EFM 신호가 판독될 때, EFM 채널 클럭은 유용한 정보가 있는 제 1 서브 코드 프레임이 판독되자마자 이용가능하여야 한다. 이것의 실현은 EFM 신호 초기에 의사 정보(dummy information)를 갖는 하나 또는 그 이상의 정보를 가산함으로써 가능하다. 이러한 방식은 완전히 빈 서보 트랙에 EFM 신호를 기록하는데 적합하다.
그러나 EFM 신호를 이전에 기로한 EFM 신호와 인접하여 기록하려고 하는 경우에, 서보 트랙(4)내에서 새로운 EFM 신호의 기록을 시작할 위치가 이전에 기록한 EFM 신호의 기록이 끝난 위치와 실질적으로 인접하도록 하는 것이 더 좋다. 실제로 시작점과 끝점의 위치 결정의 정확도는 몇몇 EFM 프레임의 크기에 따라 결정되므로 작은 공백 트랙 부분은 신호가 기록된 트랙 부분들 사이에 남아있던지, 제 1 신호와 제 2 신호는 서로 중첩하게 될 것이다.
이러한 중복 부분이나 공백 트랙 부분 때문에 채널 클럭 복원이 방해받는 결과를 초래한다. 따라서, 기록된 EFM 신호(142와 143)의 경계(144)를 제 11c 도에 도시한 바와 같이 트랙 부분(140)사이에 위치하도록 하는 것이 좋다. 경계선(144)으로부터 유용한 정보가 내장된 제 1 서브 코드 프레임의 초기까지의 부분은 유용한 정보가 내장된 제 1 서브 코드 프레임의 초기에 도달되기 전에 복원된 채널 클럭을 재저장할만큼 충분히 길다. 경계(144)의 위치는 트랙 부분(140a과 140b)의 중심 앞에 설정하는 것이 양호한데, 왜냐하면 이렇게 할 경우 복원된 채널 클럭을 재저장하는데 비교적 긴 시간을 이용할 수 있기 때문이다. 그러나, EFM 신호(142)의 마지막 서브 코드 프레임내에 있는 정보의 마지막 부분이 EFM 신호(143) 기록 시작점 위치 결정의 부정확성으로 인해 파괴되는 것을 방지하기 위해, 경계선(144)은 기록된 EFM 신호(142)의 유용한 정보를 내장한 마지막 서브 코드 프레임의 끝(위치(141a)에 해당한다)으로부터 충분히 떨어져서 위치해야 한다.
기록된 정보의 파괴는 별문제로 하더라도, 이러한 중복으로 인해, 마지막 서브 코드 프레임에 속한 절대 시간 코드와 서브 코드 프레임의 끝부분에 속한 서브코드 동기화 신호가 더 이상 신뢰성 있게 판독되지 않는 결과를 초래한다. 절대 시간 코드와 서브 코드 동기 신호는 판독 처리 제어용으로 쓰이기 때문에 판독할 수 없는 서브 코드 동기 신호 및 절대 시간 코드 신호의 개수를 적게 하는 것이 바람직하다. 위치(141a)와 경계선(144) 사이에 있는 EFM 신호(142)의 기록된 정보가 신뢰성있게 판독되지 않음은 명백하다. 따라서 의사 정보, 예컨대 상기 부분내에 있는 EFM 중지 코드 신호(EFM pause-code signals)를 기록해도 또한 좋다.
제 4 도는 본 발명에 따른 기록 및 판독 장치(50)로서, 이 장치를 사용하면 EFM 신호는 트랙 변조에 의해 나타난 위치 동기 신호(11)가 기록된 EFM 변조 신호에 있는 서브 코드 동기 신호와 동기된 상태로 남아있도록 기록된다. 장치(50)는 축(52)를 중심으로 기록 매체(1)를 회전시키는 구동 모터(51)를 구비한다. 광학 판독/기록 헤드(53)는 회전하는 기록 매체(1)와 마주보는 위치에 있다. 상기 판독/기록 헤드(53)는 방사선 빔(55)을 발생시키는 레이저를 구비하며, 이 방사선 빔은 기록 매체(1) 상에 작은 주사 스포트(spot)를 형성하도록 집속된다.
판도/기록 헤드(53)는 2개의 모드, 즉, 레이저가 기록 층(6)에서 광학 검출 가능 변화를 일으키지 않을 정도의 일정 강도의 방사선 빔을 생성하는 제 1 모드(판독 모드)와, 방사 빔(55)이 기록 층(6)의 서보 트랙(4) 위치에 있는 정보 신호(Vi)에 대응하며 광학적 성질이 변형된 기록 미크 패턴을 형성하기 위하여 기록할 정보 신호에 따라 변조되는 제 2 모드(기록 모드)에서 동작 가능하다.
판독 및 기록 장치(50)는, 방사선 빔(55)에 의해 생성된 주사 스포트가 서보 트랙(4)상에 중심을 가지도록 유지시키는 종래 형태의 트래킹 수단을 구비한다.
서보 트랙(4)이 주사됨에 따라 반사 방사선 빔(55)이 트랙 변조에 의해 변조된다.
적당한 광학 검출기 수단을 이용하여 판독/기록 헤드(53)는 반사빔의 변조를 검출하고, 변조가 검출되었음을 나타내는 검출 신호(Vd)를 발생한다.
22.05KHz의 중간 주파수를 갖는 대역통과 필터(56)를 이용함으로써, 위치 정보 신호에 따라 변조되고 트랙 변조에 의해 생성된 주파수 성분이 검출 신호로부터 추출된다. 레벨 제어 단안정(level controlled monostable:57)과 같은, 에지 복원회로(edge restoring circuit)에 의해, 필터(56)의 출력 신호는 2진 신호로 변환되어 XOR 게이트(58)를 통해 주파수 분주기(59)에 인가된다. 주파수 분주기(59)의 출력은 위상 검출기(60)의 한 입력에 접속 된다. 클럭 발생 회로(63)에 의해 발생된 22.05KHz의 기준 신호는 XOR 게이트(61)를 통해 주파수 분주기(62)에 인가된다.
주파수 분주기(62)의 출력은 위상 검출기(60)의 다른 입력에 접속된다. 위상 검출기(60)에 의해 결정된 두 입력측에서의 신호들간의 위상차를 가리키는 신호는 에너지 공급 회로(61)에 인가되어, 구동 모터(51)용 에너지 공급 신호를 발생한다. 이렇게 형성된 궤환 제어 회로는 위상 동기 푸프(PLL) 속도 제어 시스템을 구성하여 속도 이탈의 척도인 검출 위상차를 최소화 시킨다.
PLL 속도 제어 시스템의 대역폭은 위치 정보 신호의 비트 레이트(6300Hz)에 비해 작다(보통 100Hz 정도). 또한 트랙 변조 주파수를 변조하는 위치 정보 신호는 어떠한 저역 주파수 성분도 포함하고 있지 않아 상기 FM 변조는 속도 제어에 영향을 미치지 않고, 따라서 주사 속도는 트랙 변조에 의해 검출 신호(Vd)에서 생성된 주파수 성분의 평균 주파수가 22.05KHz로 유지되는 값으로 고정되는데, 이것은 주사 속도가 초당 1.2내지 1.4 미터사이의 일정값으로 유지된다는 것을 의미한다.
장치(50)가 기록 목적을 달성하기 위해 종래 형태인 EFM 변조 회로를 구비하며, 상기 회로는 인가된 정보를 CD-ROM 또는 CD 오디오 표준에 따라 변조된 신호Vi로 변환시킨다. EMP 신호(V)는 이 신호를 EMF 신호 Vi에 대응되는 기록 마크 패턴이 서보 트랙(4)상에 기록되도록 연속 펄스로 변환시키는 변조 회로(71b)를 통해 기록/판독 헤드에 인가된다. 변조 회로(71b)는 공지된 것으로서, 특히 미국 특허 명세서 제 4,473,829 호에 수록되어 있다. EFM 변조기는 EFM 비트 레이트 4.3218MHz와 동일한 주파수를 갖는 제어 신호로 제어 된다. 상기 제어 신호는 클럭 발생 회로(63)에서 발생된다. 22.05KHz의 기준 신호는 주파수 분할에 의해 4.3218MHz 신호로부터 유도되어, EFM 변조기(64)의제어 신호와 22.05KHz 기준 신호 사이에 고정 위상 관계(fixed phase-relationship)가 설정된다. EFM 변조기의 제어 신호가 22.05KHz 기준 신호로 위상 동기되기 때문에 검출 신호(Vd)도 또한 22.05KHz 기준 신호로 위상 동기되어서, EFM 변조기에서 발생된 절대 시간 코드는 주사되고 있는 서보 트랙(4)의 트랙 변조에 의해 나타나는 위상 정보 코드와 동기화된 상태로 유지된다. 그러나 만일 기록 매체(1)가 결함, 예컨대 긁혀있거나 드롭아웃(dropouts) 등이 나타나면, 위치 코드 신호와 절대 시간 코드 사이에 위상 차의 증가를 야기시킨다.
이것을 방지하기 위해 EFM 변조기(64)에서 발생된 서브 코드 동기 신호와 판독되고 있는 위치 동기 신호와의 위상차를 결정한 후 주사 속도를 상기 결정된 위상차에 따라 수정한다. 복조 회로(65)는 이러한 목적을 위해서 필터(56)의 출력 신호로부터 위치 동기 신호와 위치 코드 신호를 추출하고 또한 위치 코드 신호로부터 위치 정보 코드를 복원한다.
이하에서 상세히 기술되는 복조 회로(65)는 위치 정보 코드를 버스(66)를 통해 종래 마이크로컴퓨터(67)에 인가한다. 또한 복조 회로(65)는 신호선(68)을 통해 검출 펄스(Vsync)를 공급하며, 상기 펄스는 위치 동기 신호가 검출된 순간을 나타낸다. EFM 변조기(64)는 서브 코드 신호를 발생시키고 그밖의 다른 EFM 정보와 서브 코드 신호를 결합시키는 종래 유형의 수단을 구비한다. 절대 시간 코드는 카운터(69)에 의해 발생 가능하고 버스(69a)를 통해 EFM 변조기(64)에 인가될 수 있다. 카운터(69)의 카운크 값은 주파수가 75Hz인 제어 펄스에 응답하여 증가한다. 카운터(69)에 대한 펄스는 EFM 변조기 수단에 의한 제어 신호 4.3218MHz의 주파수 분할에 의해 유도되며, 라인(72a)을 통해 카운터(69)의 카운트 입력에 인가된다.
EFM 변조기(64)는 또한 서브 코드 동기 신호가 생성된 순간을 나타내는 신호(Vsub)를 생성한다. 신호(Vsub)는 신호선(70)을 통해 마이크로컴퓨터(67)에 인가된다. 카운터(69)는 카운트 값을 설정할 입력들을 구비하는데, 이 입력을 통해 인가된 값으로 설정된다. 상기 입력은 버스(71)를 통해 마이크로컴퓨터(67)에 연결된다. 주목할 점은 마이크로 컴퓨터(67)에 카운터(69)를 포함시키는 것도 가능하다는 것이다.
마이크로컴퓨터(67)에는 기록에 앞서 판독/기록 헤드(53)를 원하는 트랙의 맞은편에 위치시키는 프로그램이 로드된다. 원하는 트랙에 대한 판독/기록 헤드(53)의 위치는 복조 회로(65)에서 발생된 위치 정보 코드 수단에 의해 결정되며, 판독/기록 헤드(53)는 원하는 위치에 도달될때까지 상기 결정된 위치에 의해 정해진 방사선 방향으로 이동한다. 판독/기록 헤드(53)를 이동시키기 위해서 장치가 구비하는 것으로는 방사선 방향으로 판독/기록 헤드(53)를 이동시키는 종래의 수단, 예컨대 마이크로컴퓨터(67)에 으해 제어되는 모터(76)와 스핀들(77)이 있다.
원하는 트랙 위치에 도달되는 순간 카운터(69)의 초기 값은 절대 시간 코드에 대한 초기값이 현재 주사되고 있는 트랙 위치의 위치 정보 코드에 대응되는 값으로 설정 되도록 조절된다. 따라서 판독/기록 헤드(53)는 신호선(71a)을 통해 마이크로컴퓨터(67)에 의해 기록 모드로 설정되어 EFM 변조기(64)는 신호선(72)를 통해 활성 상태로 되어 기록을 시작하며, 상기 기록 즉, EFM 신호의 절대 시간 코드이 기록은 앞서 설명한 바와 동일한 방식으로 기록 위치에서 트랙 변조에 의해 나타나는 위치 코드 신호와 동기 상태를 유지한다. 이것의 장점은 기록된 절대 시간 코드가 이것이 기록된 트랙 부분 위치에서 트랙 변조에 의해 표시되는 위치 코드 신호에 항상 대응한다는 것이다. 이것은 특히, 만일 서로 다른 정보 신호들이 차례차례 기록될 경우, 절대 시간 코드 신호가 두 개의 연속 기록 EFM 신호 사이에서의 변이에 있어서 갑작스런 변동은 일어나지 않기 때문에 우수한 장점이 된다. 따라서 기록 정보 신호의 특정 부분을 위치 설정하기 위해서는 정보 신호와 함께 기록된 절대 시간 코드와 트랙 변조에 의해 표시되는 위치 코드 신호 모두를 사용하는 것이 가능하며, 이것은 매우 융통성이 있는 복구 시스템을 제공한다.
제 7 도는 EFM 신호(Vi)가 서보 트랙(4)에 기록될 때 형성된 기록 마크(100)의 패턴을 도시한다. 트래킹 제어의 대역폭은 트랙 변조에 의한 주사빔 변조(이경우에는 트랙 워벌(track wobble)의 형태) 주파수보다도 훨씬 작으므로 그 결과 트래킹 제어는 트랙 파동으로 인한 트랙 에러에 응답하지 않는다. 따라서 주사빔은 정확하게 트랙을 따라가는 것이 아니고 서보 트랙(4)의 평균 중심 위치를 타나내는 직선 경로를 따라간다. 그러나 트랙 워벌의 진폭은 30.10-19미터(피크간 60.10-9미터)정도가 적합하나 트랙폭이 10-6미터인 것에 비해 작기 때문에 기록 마크(100)의 패턴은 실제로 항상 서보 트랙(4)에 대해 중심부에 있다. 도면에서 직사각형 트랙 워벌로 표시하여 간명하게 하였다. 그러나 실제로는 정현파적인 트랙워벌을 사용하는 것이 더 좋은데 이것은 트랙 변조에 의해 행성된 주사 빔(55) 변조에 있어서 고주파 성분 수를 최소화하여서 그 결과 판독되고 있는 EFM 신호가 받는 영향이 최소로 되기 때문이다.
기록시에 마이크로컴퓨터(67)는, 신호선(68, 70)을 통해 인가된 신호(Vsync 와 Vsub)를 유도하는 프로그램을 실행하여, 주사되고 있는 트랙 부분에서 동기 신호가 검출되는 순간과 서브 코드 동기 신호가 발생되는 순간과의 시간 간격을 유도 한다. 위치 동기 신호가 소정의 임계치 이상으로 서브 코드 신호 발생을 앞서는 경우, 마이크로컴퓨터(67)는 하나 또는 그 이상의 부가적 펄스를 매번의 동기 신호 검출후 XOR 게이트(58) 및 신호선(73)을 통해 분주기(59)에 공급하고, 이 때문에 위상 검출기(60)가 검출한 위상차가 증가하고 에너지 공급 회로(61)는 구동 모터(53)의 속도를 감소시키므로, 검출된 위상 동기 신호와 발생된 서브코드 동기 신호간의 위상차는 감소한다.
검출된 동기 신호가 소정 임계값 이상으로 서브 코드 동기 신호보다 지연되는 경우에는, 마이크로컴퓨터(67)는 신호선(74)과 XOR 게이트(61)를 통해 부가적 펄스를 분주기(62)에 인가한다. 이로인해 위상 검출기에서 검출되는 위상차가 감소하고, 그 결과 구동 모터(53)의 속도를 증가시키고 검출된 위치 동기 신호와 발생된 서브 코드 동기 신호와의 위상차를 감소시킨다. 이러한 방식으로 하여 두 동기 신호간의 영구적인 동기화(permanent synchronisation)가 유지된다. 원하는 위상 관계를 유지하기 위해서 주사 속도 대신 기록 속도를 조작하는 것도 원리적으로 가능함을 주의해야 한다. 예를들면 EFM 변조기(64)의 제어 신호 주파수를 검출된 위상차에 따라 바꿈으로써 가능하다.
제 5 도는 동기화 유지에 적합한 프로그램의 흐름도이다. 이 프로그램의 단계(S1)에서는 동기화 신호 판독의 검출 순간(Td)과 서브 코드 동기 신호의 발생 순간(To)과의 시간 간격(T)이 신호선(68, 70)의 신호(Vsub, Vsync)에 의해 결정된다.
단계(S2)에서는 시간 간격(T)이 소정 임계값(Tmax)보다 큰지 여부를 확인한다. 만일 소정 임계값보다 크다면 단계(S3)가 수행되고, 이 단계에서 부가적 펄스를 카운터(62)에 인가한다. 단계(S3) 다음에는 단계(S1)가 반복된다.
그러나, 결정된 시간 간격(T)이 Tmax보다 작을 경우 단계(S2)가 단계(S4)로 진행되어 시간 간격(T)이 최소 임계값(Tmin)보다 작은지의 여부를 확인한다. 만일 작다면 단계(S5)로 진행되어, 부가적 펄스가 카운터59에 인가된다. 단계(S5) 다음에는 단계(S1)가 반복된다. 단계(S4)의 진행중에 임계값보다 작지 않은 시간 간격이 발견되면 어떤 부가적 펄스도 발생하지 않으며 프로그램이 단계(S1)로 진행한 다.
제 12 도는 앞서 기록된 EFM 신호에 연속적으로 EFM 신호를 기록하기 위한 마이크로컴퓨터(67)의 프로그램 흐름도이다. 이 프로그램의 단계(S10)에서는 위치정보 코드(AB)가 결정되고, 이 코드는 이미 기록된 정보의 마지막 위치를 나타낸다. 이러한 위치 정보 코드는, 예컨대 선행 신호의 기록후 마이크로컴퓨터(67)의 메모리내에 저장할 수 있다. 또한 단계(S10)에서는 기록할 서브 코드 프레임 번호로부터 위치 정보 코드(AE)가 유도되며, 이 코드는 기록을 끝내야 할 위치를 가리킨다. 이러한 정보는 기록할 정보가 저장되어 있는 저장 매체에 의해 생성되어 마이크로컴퓨터(67)에 인가될 수 있다. 저장 매체와 기록할 신호의 길이를 검출하는 방법은 본 발명의 범위를 벗어나는 것이므로 더 이상의 설명을 하지 않는다. 단계(S10)가 끝난 후, 단계(S11)가 실행되어 통상적인 방식으로 판독/기록 헤드(53)가 EFM 신호기록이 시작될 지점앞에 있는 트랙부분에 마주보고 위치한다. 이러한 목적을 위한 제어 수단으로는 미국 특허 명세서 제 4,106,058 호에 요약적으로 기술되어 있다.
계속하여 단계(S11a)에서는 검출 신호(Vsync)가 대기하고 있으며, 이 검출 신호는 신호선(68)을 통해 복조 회로(65)에서 공급받으며 새로운 판독 위치 정보코드가 버스(66)에 인가되는 것을 나타낸다. 단계(S12)에서는 상기 위치 정보 코드가 판독되고, 단계(S13)에서는 상기 판독된 위치 정보 코드가 기록의 시작점을 나타내는 위치 정보 코드(AB)와 대응하는지의 여부를 조사한다. 대응하지 않을 경우 단계(S13)에서에서 단계(S11a)로 진행한다. 단계(S11a, S12, S13)로 구성된 프로그램 루프는 판독 위치 정보 코드가 위치 정보 코드(AB)에 대응될 때까지 반복된다.
그 다음 단계(S14)에서는 카운터(69)에서의 절대 시간 코드의 초기값이 위치 정보 코드(AB)에 따라 설정된다. 계속하여 단계(S15)에서는 EFM 변조기(64)가 신호 선(72)을 통해 동작 상태로 된다.
단계(S16)에서는 대기 시간(Td)이 관찰되며, 상기 대기 시간은 경계선(144)과 선행 트랙 부분(140, 제 11c 도 참조)과의 거리(Sw)에 해당하는 거리에 대한 주사 스포트의 변위에 대응된다. 대기 시간 마직막에서 서보 트랙(4)에서의 주사 스포트의 위치는 기록의 원하는 시작 위치에 대응하고, 판독/기록 헤드(53)는 단계(S17)동안 기록 모드로 설정된 후 기록이 시작된다. 계속하여 단계(S18)에서는 연속되는 모든 검출 펄스(Vsync)가 대기 상태가 되고, 그 후, 단계(S19)에서 검출된 위치 정보 코드가 판독되고, 그것에 따라 단계(S20)에서는 판독된 위치 정보 코드가 기록의 마지막을 나타내는 위치 정보 코드(AE)와 일치하는지의 여부를 조사한다. 일치하지 않을 경우 프로그램은 단계(S18)로 진행되고 일치하는 경우 대기 시간(Td)이 단계(S22) 진해에 앞서 단계(S21)에서 관측된다. 단계(S22)에서 판독/기록 헤드(53)은 판독 모드로 다시 설정된다. 계속하여 단계(S23)에서 EFM 변조기(64)가 동작하지 않는다.
기록의 시작과 마지막을 나타내는 트랙 위치를 결정하는 상기 방법은 이미 기록된 위치 정보 코드를 사용한다. 그러나 시작과 마지막 위치를 검출하기 위하여 위치 정보 코드를 결정하는 것이 반드시 패　요한 것은 아님을 주목하자, 예컨대, 서보 트랙의 시작에서부터 이미 기록된 위치 동기 신호를 카운트함으로서 현재 주사되고 있는 트랙 부분의 위치를 검출하는 것이 또한 가능하다.
제 6 도는 복조 회로(65)를 상세히 도시하고 있다. 복조 회로(65)는 필터(56)의 출력 신호로부터 위치 정보 신호를 복원하는 FM 복조기(80)를 구비한다.
채널 클럭 재생 회로(81)는 복원된 위치 정보 신호로부터 채널 클럭을 재생한다.
위치 정보 신호는, 상기 신호를 8 비트 시프트 레지스터(83)에 인가되는 2진 신호로 변환시키는 비교기 회로(82)에 인가되고, 8 비트 시프트 레지스터(83)는 채널 클럭에 의해 제어된다. 시프트 레지스터(83)의 병렬 출력은 동기 신호 검출기(84)에 공급되어 시프트 레지스터에 저장된 비트 패턴이 위치 동기 신호와 일치는지의 여부를 검출한다. 시프트 레지스터(83)의 직렬 출력은 이상마크 변조된 위치 코드 신호로 표시된 위치 정보 코드 비트 복원용 이상마크 복조기(85)에 접속된다. 복원 코드 비트는 시프트 레지스터(86)에 인가되며, 상기 시프트 레지스터(86)는 채널 클럭 주파수의 절반과 동일한 클럭 주파수로 제어되며, 위치 코드 신호의 비트(38)수와 동일한 길이를 갖는다.
시프트 레지스터(86)는 길이 14 비트인 제 1 부분(86a)과 길이 24 비트인 제 2 부분(86b)으로 구성된다. 제 1 부분(86a)과 제 2 부분(86b)의 병렬 출력은 에러 검출 회로(87)에 입력된다. 제 2 부분(86b)의 병렬 출력은 병렬 입력-병렬 출력 레지스터(88)에 입력된다.
위치 정보 코드는 다음과 같이 복원된다. 동기 신호 검출기(84)가 위치 동기 신호에 대응하는 비트 패턴의 존재를 검출하는 순간, 검출 펄스가 발생되어 신호 선(89)을 통해 펄스 지연 회로(90)에 인가된다. 회로(90)는 이상 마크 변조기의 처리 시간에 해당하는 특정 시간만큼 검출 펄스를 지연시켜, 신호선(68)으로부터의 검출 펄스가 지연 회로(90)의 출력상에 나타나고, 완전한 위치 정보 코드가 시프트 레지스터(86)에 존재하게 된다. 상기 지연 회로(90)의 출력에 나타난 지연된 검출 펄스는 또한 레지스터(86)의 부하 입력에 인가되어, 위치 정보 코드를 표시하는 24 비트가 지연된 검출 펄스에 따라 레지스터(88)에 로드된 위치 정보 코드는 레지스터(88)의 출력상에 이용 가능하며, 이 레지스터(88)의 출력은 버스(66)를 통해 마이크로컴퓨터(67)에 접속된다. 에러 검출 회로(87)는 회로(90) 출력상의 지연 검출 펄스에 의해 활성화된 후, 수신된 위치 정보 코드가 종래의 검출 표준에 있어서 신뢰성이 있는지의 여부를 조사한다. 위치 정보가 신회성이 있는지의 여부를 나타내는 출력 신호는 신호선(91)을 통해 마이크로컴퓨터(67)에 인가된다.
제 8 도는 본 발명에 따른 기록 매체(1)를 제조하는 장치(181)의 일례를 도시하고 있다. 장치(181)는 구동 수단(183)에 의해 회전되는 턴테이블(182)을 구비 한다. 턴테이블(182)은, 감광막 형태의 방사선 감지층(185)이 설치된 판형 글래스 디스크 등의 디스크형 매체(184)를 지지하는데 적합하다.
레이저(186)는 광감지층(185)에 투사되는 광 빔(187)을 발생한다. 광비(187)은 먼저 편향 장치를 통과한다. 사익 편향 장치는 광 빔을 좁은 영역내에서 매우 정밀하게 편향시킬 수 있는 유형의 장치이다. 본 실시예에 있어서 상기 정치는 음향-광학 변조기(acouso-optical moudulator:190)이다. 편향 장치는 이것 이외의 장치로도 또한 가능한데, 예컨대 중심적에서 작은 각도의 회전이 가능한 거울, 또는 전기-광학 편향 장치 등이다. 편향 범위의 한계는 제 8 도에서 점선으로 나타내었다. 음향-광학 변조기(190)에서 편향된 광 빔(187)은 광 헤드(196)는 광 빔을 광 감지층(185)상에 초점을 맞추기 위한 거울(197)과 대물 렌즈(198)을 구비한다. 광학 헤드(196)는 액츄에이터(Actuatingdevice:199)에 의해 회전하는 회전 매체(184)에 대해 방사상으로(radially)이동 가능하다.
상기 서술된 광 시스템에 의해, 광 빔(187)은 방사선 감지층(185)상에 주사 스포트(102)를 형성하도록 초점이 맞춰지며, 상기 주사 스포트(102)의 위치는 음향-광학 변조기(109)에 의한 광 빔(187)의 편향에 의존하고, 매체(184)에 대한 기록 헤드(196)의 방사상 위치에 의존한다. 도시된 광학 헤드(196)의 위치에서, 주사 스포트(102)는 편향 장치(190)에 의해 범위(B1)내에서 이동 가능하다. 광학 헤드(196)에 의해 목표 지점이 지시된 편향 방향으로 영역(B2)을 통해 이동한다.
장치(181)는 제어 장치(101)을 구비하며, 이 제어 장치(101)는, 네덜란드 특허출원 제 8701448 호(PHN12.163)에 상세히 수록된 시스템과 같은 시스템을 구비할 수도 있으며, 이는 참고 자표로 본원에 포함되었다. 상기 제어 장치(101)에 의해 구동 수단(183)의 속도와 액추에이터 장치(199)의 반지름 방향 속도가 일정하게 되도록 제어된다. 장치(181)는 또한 주파수가 위치 정보 신호에 따라 변조되는 주기적 구동 신호를 발생하기 위한 변조 회로(103)를 구비한다. 변조 회로(103)에 관해서는 이하의 서술에서 자세히 설명한다. 변조 회로(103)에서 발생된 구동 신호는 전압 제어 발진기(VCO:Voltage-Controlled Oscillator)(104)에 인가되고, 상기 VCO(104)는 음향-광학 변조기(104)를 위해 주기적 구동 신호를 발생하고, 상기 신호 주파수는 구동 신호의 신호 레벨에 실질적으로 비례한다. 주사 스포트(102)의 변위가 구동 신호의 신호 레벨에 비례하므로 음향-광학 변조기(190)에 의해 발생된 편향성은 구동 신호의 주파수에 비례한다. 변조 회로(103), VCO(104) 및 음향-광학 변조기(190)는 주사 스포트(102)의 주기적 반지름 방향 이탈 크기가 약 30.10-9미터가 되게끔 서로 조절된다. 또한 변조 회로(103)와 제어 회로(101)는 구동 신호의 평균 주파수와 방사선 감지층(108)의 주사 속도와의 비가 22050/1.2m-1내지 22050/1.4m-1가 되도록 서로 조절하며, 이 레이트는 구동 신호의 모든 주기에서 주사 스포트에 대한 방사 감지층(185)의 변위가 54.10-6미터 내지 64.10-6미터인 것을 의미한다.
앞서 서술된 바와 같이 방사선 감지층(185)은 주사된 후, 방사 빔(187)에 노출된 방사 감지층(185) 부분을 제거시키는 에칭 처리되며, 위치 정보 신호에 따라 변조된 주파수를 갖는 주기적 반지름 방향 워벌을 갖는 홈을 내부에 형성시킨 마스터 디스크를 만든다. 이 마스터 디스크로부터 기록 층(6)이 증착된 디스크를 복제 한다. 이렇게 만든 기입가능형 기록 매체에는 마스터 디스크의 방사선 감지층(185)이 제거된 부분에 해당하는 부분은 서보 트랙(홈이나 마루)(4)으로서 사용된다. 서보 트랙(4)이 마스터 디스크의 방사선 감지층이 제거된 부분에 해당하도록 하는 기록 매체를 제조하는 방법은 서보 트랙(4)의 반사도가 매우 높고 기록 매체의 판독시 만족스러운 신호 대 잡음비를 얻을 수 있다는 장점을 가진다. 사실, 서보 트랙(4)은 보통 유리로 만들어진 기록 매체(184)의 매우 매끄러운 표면에 해당한다.
제 9 도는 변조 회로(103)의 실시예를 도시하고 있다. 변조 회로(103)는 3개의 직렬 순환식 8비트 BCD 카운터(110, 111, 112)를 구비한다. 카운터(110)는 8비트로서 카운트 범위가 75이다. 카운터의 최대 카우트 값이 될 때 카운터(110)는 클럭 펄스를 초 가운터(111)의 카운트 입력에 공급하며 카운터(111)에 최대 카운트 59가 되면 카운터 (111)는 클럭 펄스를 분 카운터(112)의 카운터 입력에 공급한다. 카운터(110, 111, 112)의 가운트 값은 종래의 방식으로 에러 검출을 목적으로 14개의 패리티 비트를 유도하기 위해 카운터의 병렬 출력과 버스(113, 114, 115)를 통해 가운터(116)에 인가한다.
변조 회로(103)는 5개의 연속 부분(117a 내지 117e)으로 분할된 42 비트 시프트 레지스터(117)를 구비한다. 비트 조합 1001은 4 비트 부분(117a)으로 된 4개의 병렬 입력측에 인가되며, 상기 비트 조합은 이상 마크 변조되는 동안 이하에 서술된 방식으로 위치 동기 신호(11)로 변환된다. 상기 연속 부분중 117b, 117c, 117d는 각각 8 비트 길이이고, 117e은 14 비트 길이이다. 카운터(112)의 카운트 값은 버스(115)를 통해 부분(117b)에 병렬 입력된다. 카운터(111)의 카운트 값은 버스(114)를 통해 부분(117c)의 병렬 입력에 인가된다. 카운터(110)의 카운트 값은 버스(113)를 통해 부분(117d)의 병렬 입력측으로 전송된다. 회로(116)에서 발생된 14개의 패리티 비트는 버스(116a)를 통해 부분(117e)의 병렬 입력에 인가된다.
시프트 레지스터의 직렬 출력 신호는 이상 마크(biphase-mark) 변조기(118)에 공급된다. 변조기(118)의 출력은 FM 변조기(119)에 인가된다. 회로(103)는 카운터(110), 시프트 레지스터(117), 이상 마크 변조기(118) 및 FM 변조기(119)에 대한 제어 신로를 발생하는 클럭 방생 회로(120)를 구비한다.
본 실시예에 있어서, 방사선 감지층(185)은 마스터 디스크가 제조되는 동안 EFM 변조 신호의 주사 속도(1.2 내지 1.4m/s)에 해당하는 속도로 주사된다. 그러면, 클럭 발생 회로(120)는 카운터(110)에 대해 75Hz 클럭 신호(139)를 발생하여, 카운터(110, 111, 112)의 카운트 값은 방사선 감지층(185)이 주사되는 동안 경과된 시간을 나타낸다.
카운터(110, 111, 112)의 카운트 값이 알맞게 바뀐직후, 클럭 발생 회로는 제어 신호(128)를 시프트 레지스터(117)의 병렬 부하 입력에 인가하여, 시프트 레지스터가 병렬 입력측에 인가된 신호, 즉 비트 조합 1001 , 카운터 (110, 111, 112)의 카운트값 및 패리티 비트에 따라 로드된다.
시프트 레지스터(117)에 로드된 패턴은 클럭 발생 회로(120)에서 발생된 클럭 신호(138)와 동기화되어 직렬 출력을 통해 이상 마크 변조기(118)에 인가된다. 상기 클럭 신호(138)의 주파수는 3150Hz이고, 전체 시프트 레지스터는 병렬 입력을 통해 다시 로드되는 순간에 비어 있다.
이상 마크 변조기(118)는 시프트 레지스터에서 출력되는 42 비트를 84 채널 비트의 위치 코드 신호로 변환한다. 이러한 목적을 위해 변조기(118)는 출력 논리 레벨이 입력되는 클럭 펄스에 따라 변하는 클럭형 플립-플롭(121)을 구비한다. 게이트 회로 수단에 의해 클럭 신호(122)는 클럭 발생 회로(120)에서 발생된 신호(123, 124, 125, 126)와, 시프트 레지스터(170)의 직렬 출력 신호(127)로부터 유도 된다. 출력 신호(127)는 2 입력 AND 게이트(129)의 입력측에 인가된다. 출력 신호(123)는 AND 게이트(129)의 나머지 입력측에 인가된다. AND 게이트(129)의 출력 신호는 OR 게이트(130)를 통해 플립-플롭(121)의 클럭 입력에 인가된다. 신호(125,126)는 OR 게이트(131)의 입력측에 인가되며, OR 게이트(131)의 출력은 2 입력 AND 게이트(132)의 한 입력에 접속된다. AND 게이트(132)의 신호는 OR 게이트(130)를 통해 플립플롭(121)의 클럭 입력에 인가된다.
신호(123, 124)는 시프트 레지스터(117)에 출력 신호(127)의 비트 레이트(=3150Hz)과 같은 주파수를 갖는 두 개의 180˚ 위상 이동된 펄스형 신호(제 10도 참조)를 포함한다. 신호(125, 126)는 반족 레이트가 75Hz 네가티브 펄스를 갖는다.
신호(125)의 위상은, 시프트 레지스터(117)가 다시 로드된 후 신호(124)의 제 2 펄스와 일치하도록 되어 있다. 신호(126)의 네가티브 펄스는 시프트 레지스터(117)가 다시 로드된 후 신호(124)의 제 4 펄스와 일치한다.
플립플롭(121)의 출력 상에 있는 이상-마크-변조된(biphase-mark-modulated)위치 코드 신호(12)는 다음과 같이 발생한다. 신호(124)의 펄스는 AND 게이트(132)와 OR 게이트(130)를 통해 플립플롭(121)의 클럭 입력에 전송되어, 위치 코드 신호(12)의 논리값이 신호(124)의 모든 펄스에 응답하여 변한다. 또한 신호(127)의 논리값이 1인 경우 신호(123)의 펄스는 AND 게이트(129), OR 게이트(13)를 통해 플립플롭(121)의 클럭 입력측에 전송되어, 모든 1 비트에 대한 논리 신호값의 변동이 구하여진다. 원칙적으로 동기 신호는 유사한 방식으로 발생된다. 그러나 신호(125, 126)의 네가티브 펄스를 사용하면, 시프트 레지스터가 재도드된 후 신호(124)의 제 2 및 제 4 펄스가 플립플롭(121)에 전송되는 것을 방지하게 되고, 위치 동기 신호를 이상-마크-변조된 신호와 구별할 수 있게 만들어내게 된다. 이러한 변조 방법은 서로 반전된 두 개의 다른 동기 신호에도 적용할 수 있음에 주목 해야 한다.
이렇게 하여 플립-플롭(121)의 출력상에서 구하여진 위치 정보 신호는 FM 변조기(119)에 인가되는데, 이는 FM 변조기의 출력상에서 발생된 주파수와 위치 정보 신호의 비트 레이트와의 관계가 일정할 때 적합한 유형이다. 주사 속도 제어가 방해를 받지 않으면, EFM 신호의 서브 코드 동기 신호는 상기 장치(50)에 의해 EFM 신호가 기록되는 동안 트랙(4)에 있는 동기 신호(11)와 동기화 상태를 유지 한다.
기록 매체의 결함 때문에 속도 제어가 방해받는 것은 제 4 도에 관련하여 기술된 바와 같이 매우 작은 교정에 의해 보상될 수 있다.
제9도에 도시된 FM 변조기(119)에서, 출력 주파수와 위치 정보 신호의 비트 레이트간의 상기 유리한 관계가 얻어진다. FM 변조기(119)는 분할 계수(divisor) 8을 갖는 주파수 분주기(173)를 구비한다. 위치-정보 신호의 논리 값에 따라, (27)·(6300) Hz의 주파수를 갖는 클럭 신호(134) 또는 (29)·(6300)Hz의 주파수를 갖은 클럭 신호(135)는 주파수 분주기(137)에 인가된다. 상기 목적을 위해, FM 변조기(119)는 통상적인 다중화 회로(136)를 구비한다. 위치-정보 신호의 논리 값에 따라, FM 변조기의 출력(133) 주파수는 29/8·6300 = 22.8375 KHz 또는 27/8·6300 = 21.2625 KHz 이다.
신호(134 및 135)의 주파수는 위치-정보 신호의 채널 비트 레이트의 정수배이므로 채널 비트 하나의 길이는 클럭 신호(134 및 135)의 주기 총수에 대응하며 그것은 FM 변조의 위상 단계가 최소로 되는 것을 의미한다.
또한, 위치-정보 신호의 직류 성부 때문에, FM-변조 신호의 평균 주파수는 22.05KHz와 정확히 동일하며, 그것은 FM 변조가 속도 제어에 미치는 영향은 무시해도 좋을 만큼임을 의미한다.
제 9 도에 되시된 변조기(11a) 대신에, 종래의 CPFSK(연속 위상 주파수 시프트 키이; Continuous Phase Frdquency Shift Keying) 변조기 등의 다른 FM 변조기를 사용해도 된다. 상기 CPFSK 변조기는 A.Bruce Carlson의 통신 시스템, MacGraw Hill, p.519에 기술되었다.
또한, 정현파 출력 신호를 갖는 FM 변조기를 사용하는 것이 바람직한다. 제 9 도에 도시된 FM 변조기(119)에서 예를들면 분주기(117)의 출려과 변조기(119)의 출력 사이에 대역-통과 필터를 배치함으로써 정현파 출력 신호를 갖는 FM 변조기를 실현할 수 있다. 주파수 진폭은 1KHz 크기 정도가 적합하다.
끝으로 본 발명의 범위는 상기 기술된 실시예에만 국한되지 않는다. 예를들면 기술된 실시예에서, 위치정보 신호의 주파수 스펙트럼은 기록할 신호의 주파수 스펙트럼과 중복하지 않아도 된다. 이 경우에 미리 형성된 트랙 변조에 의하여 기록된 위치 정보 신호는 그 다음에 기록된 정보 신호와 항상 구별가능하다. 그러나 자기-광 기록의 경우, 먼저 기록된 위치-정보 신호의 주파수 스펙트럼과 그 다음에 기로된 정보 신호는 상호 중첩될 수 있다. 실제로 방사선 빔의 주사동안 트랙 변조는 방사선 빔의 강도 변조로되고, 반면에 자구(magnetic domain)에 의해 형성된 정보 패턴은 강도 변조에 관계 없이 반사된 방사선 빔의 편광 방향을 변조시킨다.
(케르-효과). 상기 기술된 실시예에서, 주사 빔은 기록할 정보에 따라 변조된다.
자기 광 기록 매체에 기록하는 경우 주사 빔 대신에 자기 필드를 변조시키는 것도 가능하다.

Claims (9)

  1. 정보 신호내의 관련 신호 부분의 시간 위치를 지시하는 시간-코드 신호가 시간-동기화 신호를 교번적으로 갖는 정보 신호, 특히 EFM 변조 신호를 기록 매체 상에 기록하는 방법으로서, 미리 형성된 기록 매체의 서보 트랙을 주사하는 단계와, 상기 정보 신호에 대응하는 기록 마크의 정보 패턴을, 상기 정보 패턴과 구별될 수 있는 주기적 트랙 변조를 포함하는 상기 서보 트랙의 부분에 기록하는 단계를 포함하는 정보 신호 기록 방법에 있어서, 상기 기록 매체는 서보 트랙의 변조 주파수가, 서보 트랙의 시작에 관한 관련 트랙 부분의 위치를 나타내는 위치-코드 신호와 위치-동기화 신호를 교번적으로 포함하는 위치-정보 신호에 따라 변조되는 유형이며, 상기 방법은, 상기 정보 신호를 기록하는 동안, 주사되는 트랙 부분의 서보 트랙 변조에 의해 표현되는 위치-동기화 신호와 시간-동기화 신호간의 고정된 위상 관계를 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 기록 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기록 매체는, 서보 트랙 변조의 평균 주파수가 위치-도기화 신호의 반복 레이트(rate)의 소정의 정수배인 유형이고, 상기 방법은, 폐루프 제어 시스템에 의해 상기 주사 속도를 제어하는 단계와, 상기 주사 속도에 의해 규정되는 주파수를 갖는 주기적인 측정 신호를 제어용 트랙 변조 검출에 의해 유도하는 단계와, 상기 시간-동기화 신호와의 주파수가 상기 소정의 정수배와 같은 주기적인 기준 신호의 위상과 상기 측정 신호의 위상을 비교하는 단계와, 상기 측정 신호와 상기 기준 신호간의 위상차에 따라, 상기 주사 속도를 상기 평균 위상차가 실질적으로 일정하게 되는 값으로 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 신호 기록 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 미리 형성된 트랙 변조가 기록동안 검출되고, 상기 위치-동기화 신호는 검출된 트랙의 변조로부터 복구되며, 상기 시간-동기화 신호와 상기 위치-동기화 신호간의 위상차가 결정되고, 상기 검출된 위상차가 상기 기록 속도 및/또는 상기 주사 속도를 조정하여 실질적으로 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 정보 신호 기록 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 정보 신호의 기록이 시작되는 트랙 부분에 표시된 위치-코드 신호는 상기 트랙 변조 검출에 의해 결정되며, 상기 시간-코드 신호는 상기 결정된 위치-코드 신호에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 정보 신호 기록 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 위치-코드 신호는 CD-표준에 따라 변조된 EFM 신호의 절대-시간-코드 신호와 동일한 형태인 것을 특징으로 하는 정보 신호 기록 방법.
  6. 서보트랙을 갖는 기록 매체 상에 관련 시간 동기화 신호를 갖는 정보 신호를 기록하고, 특정 기록 속도로 정보 신호에 대응하는 기록 마크(recording marks)의 정보 패턴을 형성하는 기록 수단을 포함하고 특정 주사 속도로 서보 트랙(4)을 주사하는 주사 수단(53, 55)을 포함하는, 정보 신호 기록 장치에 있어서, 주사 및/또는 기록 속도를 조정하여 주사한 트랙 부분에 표시된 위치-동기화 신호와 상기 정보 신호의 시간-동기화 신호간의 고정된 위상 관계를 유지시키는 수단(57, 58, 59, 60, 61, 62, 65, 67)을 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 신호 기록 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 정보 신호 기록 장치는, 트랙 변조를 검출하는 검출 수단(53, 56)과, 상기 검출된 트랙 변조에 따라 주사 속도를 제어하는 폐루프 제어 시스템을 포함하고, 주사 속도 제어를 위해 상기 제어 시스템은, 상기 검출된 트랙 변조로부터 주파수가 주사 속도를 나타내는 주기적인 측정 신호를 유도하는 수단(57)과, 상기 주기적인 측정 신호의 주파수와 상기 시간-동기화 신호의 주파수 사이의 비가 상기 트랙 변조의 평균 주파수와 상기 위치-동기화 신호의 주파수 사이의 비와 동일한, 주기적인 기준 신호를 생성하는 수단(63)과, 상기 측정 신호와 상기 기준 신호 사이의 위상차를 검출하는 위상 비교 수단(60)과, 상기 검출된 위상차에 따라 상기 주사 속도를 상기 위상차의 평균값을 실질적으로 일정한 값으로 조정하는 수단(61)을 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 신호 기록 장치.
  8. 제6항에 있어서, 주사되는 트랙 부분의 트랙 변조를 검출하는 검출 수단과, 상기 검출된 트랙 변조로부터 상기 위치-동기화 신호를 복구하는 수단(80, 81, 84, 90)과, 시간-동기화 신호와 상기 복구된 위치-동기화 신호 사이의 위상차를 검출하는 제 2 위상 비교 수단(67)과, 상기 검출된 위상차에 따라 상기 기록 속도 및/또는 주사 속도를 조절하는 수단(58, 61, 67)을 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 신호 기록 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 시간-코드 신호 발생 수단을 포함하는 정보 신호 발생 수단(64)을 포함하고, 상기 검출된 트랙 변조로부터 상기 위치-코드 신호를 복구하는 수단(80, 83, 85)과, 상기 복구된 위치-코드 신호에 따라 기록의 처음에 상기 시간-코드 신호 발생 수단을 조정하는 조정 수단(67, 69)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 신호 기록 장치.
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