KR100236364B1 - 디스크 형상 기록 매체 - Google Patents

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이데이 노부유끼
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Abstract

본 발명은, 디스크 형상 기록 매체에 관해서, 특히, 압축 오디오 PCM 데이타가 기록되어서, 소형 휴대용의 디스크 기록/재생 장치에 사용하기에 가장 적합한 디스크 형상 기록 매체에 관한 것이다.
압축된 디지탈 데이타가 광학 수단에 의해 기록되는 디스크 형상 기록 매체에 있어서, 상기 데이타 기록 영역은 28mm 내지 50mm의 범위 내의 내경 및 외경을 갖는데, 상기 외경은 내경이 28mm이면, 58mm 내지 62mm의 범위 내에 있고, 상기 외경은 내경이 50mm이면, 71mm 내지 73mm의 범위 내에 있고, 상기 외경은 내경이 28mm 보다는 크지만 42mm 보다는 작으면, 58mm 보다는 크고 68mm 보다는 작고, 상기 외경은 내경이 42mm 보다는 크지만 50mm 보다는 작으면, 65mm 보다는 크지만 73mm 보다는 작은 것을 특징으로 한다.

Description

디스크 형상 기록 매체
제1도는 본 발명의 한 실시예가 되는 디스크 형상 기록 매체의 데이타 기록 영역의 내경 치수와 외경 치수와의 관계를 도시하는 그래프.
제2도는 디스크 형상 기록 매체의 평면도.
제3도는 이 디스크 형상 기록 매체를 카트리지에 수납한 상태를 도시하는 개략적인 평면도.
제4도는 마그네트 클램프 방식의 디스크의 단면도.
제5도는 본 발명의 일 실시예로서의 디스크 기록 재생 장치의 구성예를 도시하는 블록도.
제6도는 기록 단위를 이루는 클러스터 구조의 포맷을 표시하는 도면.
제7도는 1 섹터(1 블록)의 데이타 구조의 일례를 도시하는 도면.
제8도는 서보 헤더의 내용을 도시하는 도면.
제9a도 및 9b도는 CD-I의 섹터 내의 데이타 구조를 도시하는 도면.
제10도는 CD의 규격에 있어서 프레임 및 블록(섹터)의 포맷을 도시하는 도면.
제11도는 상기 한 디스크 기록 재생 장치에 사용한 데이타 포맷을 도시하는 도면.
제12도는 상기 디스크 기록 재생 장치의 기록계에 있어서 메모리 제어된 메모리의 상태를 도시하는 도면.
제13도는 상기한 디스크 기록 재생 장치의 재생계에 있어서 메모리 제어된 메모리의 상태를 도시하는 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
2 : 광자기 디스크 3 : 광학헤드
4 : 자기헤드 6 : 서보 제어 회로
7 : 시스템 제어기 10 : 입력 단자
31 : 디스크 카트리지 32 : 디스크
38 : 센터링 홀 RA : 데이타 기록 영역
d : 데이타 기록 영역의 내경 치수
d : 데이타 기록 영역의 외경 치수
[발명의 상세한 설명]
본 발명은, 디스크 형상 기록 매체에 관한 것으로, 특히, 압축 오디오 PCM 데이타가 기록되어, 소형 휴대용의 디스크 기록/재생 장치에 사용하기에 가장 적합한 디스크 형상 기록 매체에 관한 것이다.
광디스크는, 자기 디스크에 비해서 기록 용량을 2 내지 3 행정도 크게 할수 있고, 테이프 형상 기록 매체에 비해서 고속 액세스가 가능하며, 또한, 매체에 대해서 비접촉으로 데이타의 기록/재생이 행해져 내구성이 뛰어난 등의 이점을 가지고 있기 때문에, 근래에 많이 사용되게 되고 있다. 이 광디스크로서는, 말하자면 CD(콤팩트 디스크)가 가장 널리 알려져 있다.
그런데, 광디스크를 사용해서 휴대용의 특히 말하자면 포켓 사이즈 정도의 헤드폰 스테레오 장치 혹은 그것에 유사한 기록 및/또는 재생 장치를 제공하려는 경우에 있어서, 예를들면 상술한 바와 같은 기존의 CD 에서는 디스크 지름이 12㎝인 것과, 8㎝인 것(말하자면 CD 싱글)이 포맷상 규정되어 있으나, 지름이 12㎝인 디스크에서는, 기록 재생 장치의 외형 치수가 지나치게 커져서 휴대성이 나쁘기 때문에, 8㎝ 혹은 보다 적은 지름의 디스크를 사용하는 것이 고려된다. 그러나, 이 8㎝ 정도 이하의 작은 지름의 광디스크를 사용해서 휴대용 혹은 포켓 사이즈 정도의 기록 및/또는 재생 장치를 구성하고자 하는 경우에는 다음과 같은 문제가 있다.
먼저, 샘플링 주파수가 44.1 KHz 로 16 비트 양자화된 스테레오의 디지탈 PCM 오디오 신호가 기록된 광디스크가 메이커측에서 공급되어, 유저측에서는 재생만이 행해지도록 된 표준적인 CD 포맷(CD-DA 포맷)에 있어서는, 지름이 8㎝인 디스크의 재생 시간(기록 시간)은 최대로도 20분 내지 22분 정도로 짧고, 클래식 음악의 교향곡을 1곡 전부 수록할 수 없게 된다. 재생 시간으로서는, 현재의 12㎝ CD와 같은 정도의 최대 74분간 정도가 요망된다. 또한, 이 CD-DA 포맷에 있어서는, 유저측에서의 기록이 행해지지 않는다. 더욱이, 비접촉의 광학 픽업 헤드는 기계적인 진동 등에 약하고, 진동 등에 의해 트랙 벗어남이나 포커스 벗어남 등이 생기기 쉽기 때문에, 장치를 휴대하는 경우에 있어서는, 이들의 트랙 벗어남이나 포커스 벗어남 등에 의한 재생 동작으로의 악영향을 억제하기 위한 어떠한 강력한 대책이 필요로 된다.
다음으로, 상기 표준적인 CD 포맷(CD-DA 포맷)의 확장 포맷으로서의 CD-MO 포맷(기록가능한 광자기 디스크를 사용하는 포맷)은 지름이 8㎝인 디스크의 기록 재생 시간이 상기 CD-DA 포맷과 같이 20분 내지 22분 정도로 짧은 결점이 있다. 또한, 기계적 진동 등에 의한 광학 픽업 헤드의 트랙 벗어남이나 포커스 벗어남이 생기기 쉽고, 이에 의한 기록, 재생 동작으로의 악영향을 방지하는 대책이 필요해진다.
다음으로, CD-I(CD-인터액티브) 포맷에 있어서는, 비트 압축된 디지탈 오디오 신호를 기록/재생하는 모드로 하여, 다음의 제1표에 표시된 바와 같은 각 레벨이 규정되어 있다.
[표 1]
본 제1표에 있어서, 예를들면 레벨 B의 모드로 기록된 디스크를 재생할때에는, 표준적인 CD-DA 포맷의 디지탈 신호를 약 4배로 비트 압축한 신호가 재생된다. 따라서, 예를들면 기록 데이타의 모두가 스테레오의 오디오 압축 데이타로 되어 있을 때에는, 약 4배의 시간(혹은 8채널분)의 재생이 행해지도록, 지름이 6㎝ 정도의 광 디스크로도 70분 정도의 재생이 가능하게 된다.
그런데, 상기 CD-1 포맷에 있어서는, 표준의 CD-DA 포맷과 같은 선속도로 디스크가 회전 구동됨으로써, 연속되는 오디오 압축 데이타가 디스크 위에서의 재생단위의 n 단위에 대해 1단위의 비율로 재생되게 된다. 이 단위는, 블록 혹은 섹터라 칭해지며, 1 블록(섹터)은 98 프레임으로, 주기는 1/75초이다. n은 상기 재생시간, 혹은 데이타의 비트 압축율에 따른 수치이며, 예를들면 레벨 B의 스테레오의 모드에서는, n=4 로 된다. 따라서, 이 레벨 B의 스테레오의 모드에서는, 섹터 단위로,
S D D D S D D D ...
(단, S는 오디오 섹터, D는 다른 데이타 섹터)
와 같이, 4섹터에 대해 1섹터가 오디오 섹터로 된 데이타 열이, 디스크에 기록되어 있게 된다. 단, 실제의 기록시에는, 상기 데이타 열은, 통상의 CD 포맷의 오디오 데이타에 대한 것과 동일한 소정의 엔코드 처리(착오 정정 부호화 처리 및 인터리브 처리)가 실시되기 때문에, 디스크 위의 기록 섹터에는 오디오 섹터 S의 데이타와 데이타 섹터 D의 데이타가 분산되어서 배치되게 된다. 여기에서 상기한 다른 데이타 섹터 D로서는, 예를들면 비디오 데이타나 컴퓨터 데이타 등이 사용되지만, 이 데이타 섹터 D에도 비트 압축 오디오 신호를 사용하는 경우에는, 4 채널분의 오디오 섹터 S1 내지 S4가 차례로 순회적으로 배치된 데이타 열인
S1 S2 S3 S4 S1 S2 S3 S4 ...
가 엔코드 처리되어 디스크 위에 기록되어지게 된다. 그래서, 연속하는 오디오 신호를 기록 재생하는 경우에는, 디스크 최내주로부터 오디오 섹터 S1에 대응하는 제1채널의 데이타를 최외주까지 재생한 후, 또다시 디스크 최내주로 되돌아가, 이번에는 오디오 섹터(S2)에 대응하는 제2채널의 데이타를 최외주까지 재생하여, 다음에 또다시 디스크 최내주에서 다음의 오디오 섹터 S3에 대응하는 제3채널의 데이타를 최외주까지 재생하여, 최후에 또다시 디스크 최내주로부터 나머지의 오디오 섹터 S4에 대응하는 제4채널의 데이타를 최외주까지 재생하므로써, 연속되는 4배의 시간의 재생이 행해진다.
그러나, 상술한 바와 같은 연속 재생시에는, 최외주에서 최내주로 되돌아가는 장거리의 트랙 점프 동작이 수회 필요하게 된다. 이 트랙 점프 동작은 순간적으로는 행해지지 않기 때문에, 이 사이의 재생 데이타가 없어져서 재생음이 중도에 끊겨 버리는 큰 문제가 있다. 또한, 연속하는 오디오 신호를 기록하려면, 기록시의 인터리브 처리의 관계로부터, 예를들면 섹터 S2의 신호만을 단독으로 기록할 수는 없고, 인접하는 섹터 S1와 S3, 혹은 다른 주변 섹터의 데이타도 포함한 인터리브가 필요하기 때문에, 이미 기록되어 있는 섹터의 신호를 고쳐쓰는 것이 필요해진다. 따라서, 이와 같은 연속적인 압축 오디오 데이타의 기록은 상당히 곤란하게 되어 실시간으로의 처리는 사실상 불가능하게 된다.
더욱이, 상술한 바와 같은 복수의 압축 모드가 절환 선택이 가능하면, 기록 재생 장치의 용도가 대폭적으로 확대되어 바람직하지만, 이들의 절환 선택된 압축 모드마다, 예를들면 디스크 회전 속도나 기록 패턴이나 신호 처리 동작 등을 절환하면, 회로구성이 복잡화되어, 염가의 공급이 곤란해진다. 따라서, 압축 모드가 달라도, 제어 동작이나 기록 패턴이나 신호 처리 동작 등에서의 변경 부분이 적은 것이 요망된다.
이들의 결점이 해결되면, 8㎝ 혹은 보다 작은 외경 치수의 디스크를 사용하여 표준적인 12㎝의 CD와 같은 정도 이상의 기록 재생시간이 얻어진다. 이때, 디스크 기록/재생 장치의 소형화의 요구와, 디스크의 기록용량을 고려하여, 가장 적합한 디스크 각 부분 치수를 선정하는 것이 필요해진다. 이 각부 치수의 선정은, 디스크 기록/재생 장치의 치수에 영향을 주기 때문에, 장치의 사용감 등에도 큰 영향을 주고, 보급도에도 영향이 미치는 중요한 것이다.
본 발명은 이와 같은 실정을 감안하여 이루어진 것으로서, 압축 오디오 데이타 등이 기록되는 디스크 형상 기록 매체로서, 적당한 기록 재생 시간이 가능함과 함께, 디스크 치수로서 기록/재생 장치의 치수의 소형화 요구에 응할 수 있는 디스크 형상 기록 매체의 제공을 목적으로 한다.
본 발명에 따르는 디스크 형상 기록 매체는, 디스크의 데이타 기록 영역의 내경 치수를 28㎜ 내지 50㎜의 범위 내의 값으로 설정함과 함께, 상기 데이타 기록 영역의 내경 치수가 28㎜인 때의 외경 치수를 58㎜ 내지 62㎜의 범위내의 값으로 하고, 상기한 데이타 기록 영역의 내경 치수가 50㎜인 때의 외경 치수를 71㎜ 내지 73㎜의 범위내의 값으로 함으로써, 상술한 과제를 해결하는 것이다.
데이타 기록 영역의 내경, 외경치수를 상기 조건으로 설정함으로써, 트랙피치가 1.6㎛. 선속도가 1.2 내지 1.4㎧, 압축율이 1/4의 압축 오디오 데이타를 기록할 때, 최저라도 약 60분, 평균적으로는 약 72분 내지 76분의 기록 재생시간을 얻을 수가 있다.
상기한 조건중, 소위 CD과 동형상의 디스크를 사용하는 경우에는 데이타 기록 영역 내경 치수가 32㎜보다 작으면, 리드인 영역의 내경이 더욱 적어져서, 광학 헤드를 내경 방향으로 이동할 때에 디스크 회전 구동용 스핀들이나 척킹, 클램핑 부재 등에 맞대어서 이동이 규제되어 리드인 영역을 트레이스 할 수 없게 된다. 또한, 디스크의 척킹이나 클램핑이 짧은 폭으로 확실히 수행되도록 된 구조의 디스크, 예로서 디스크 기판의 단측의 주면부에 센터링 홀을 둘러싸는 팽창되어 돌출된 부분이 형성된 디스크를 사용하는 경우에는 척킹, 클램핑 폭을 더욱 작게 하기 위해, 광학 헤드를 디스크의 더 내측으로 이동시키는 것이 가능하게 되고 데이타 기록 영역내경 치수를 28㎜까지 작게 하는 것이 가능하다. 한편 상기 조건 내에서 데이타 기록 영역 외경 치수가 73㎜보다 크면, 통상의 8㎝ CD와 같은 정도의 치수로 되어, 디스크 기록/재생 장치의 소형화 요구에 충분히 응할 수 없게 된다.
다음에, 본 발명에 따른 디스크 형상 기록 매체의 일 실시예에 대해서, 제1도 내지 제3도를 참조하면서 설명을 한다. 즉, 제1도는 본 발명의 일 실시예로 형성되는 디스크 형상 기록 매체의 데이타 기록 영역의 내경 치수 및 외경 치수를 도시하고 있다. 제2도는 디스크 형상 기록 매체의 평면도이고, 제3도는 이 디스크 형상 기록 매체를 카트리지(혹은 캐디)에 수납한 상태를 도시하는 개략적인 평면도이다.
먼저, 예를들면 광자기 디스크 등의 디스크 형상 기록 매체는, 제2도에 도시하는 바와 같이, 디스크(32)의 중심 위치에 지름 dH의 홀, 말하자면 센터링 홀(38)이 뚫어져 설치되어 있으며, 이 센터링 홀(38)에 스핀들이 삽입되고, 척킹됨으로써, 디스크(32)가 회전 구동 되도록 되어있다. 이 디스크(32)는 예를들면 제3도에 도시한 바와 같은 카트리지(혹은 디스크 캐디)(31)내에 수납되어서 디스크 장치(30)를 구성하는 것이며, 이 카트리지(31)에는, 예를들면 개폐가 자유로운 셔터판(39)등이 설치되어 있다.
또한, 제2도의 디스크(32)에 있어서, 데이타 기록 영역 RA의 내경 치수를 dI, 외경 치수를 do로 하고 있다. 데이타 기록 영역 RA의 더 내측에는 리드인 영역 혹은 TOC(테이블 오브 콘텐츠)영역이 설치되고, 이 영역의 내경 치수를 dL로 하고 있다. 또한, 데이타 기록 영역 RA의 더 외측의 디스크 외경 치수 do 와의 사이가 말하자면 림부로 되어 있다. 또한, 제2도의 파선으로 도시된 광학 헤드 OP는, 상기 리드인 영역의 최내주(내경 치수 dL)를 트레이스 하는 상태를 도시하고 있다.
다음에 제1도에 있어서, 횡축에는 데이타 기록 영역 RA의 외경 치수 do를 취하고, 종축에는 데이타 기록 영역 RA의 내경 치수 dI를 취하고 있으며, 도면중의 5개의 곡선 L60, L64, L68, L72, L76은 상술한 CD-I 포맷의 레벨 B, 스테레오 모드일 때의 기록 재생 시간이 각각 60분, 64분, 68분, 72분, 78분으로 되도록 상기 외경 치수 do와 내경치수 dI와의 관계를 도시하고 있다. 이때의 디스크의 포맷 외의 조건은, 표준적인 CD 포맷(CD-DA 포맷)과 동일하며, 예를들면 트랙 피치 1.6㎛, 선속도 1.2㎧등으로 되어있다.
여기에서, 데이타 기록 영역 RA의 내경 치수 dI로서는, 28㎜를 하한으로 하지만, 통상의 소위 CD와 같은 양면이 평평한 형상의 디스크를 사용하는 경우에는 32㎜를 하한으로 하는 것이 바람직하다. 이는, 현재의 기술로 실현이 가능한 광학헤드의 최소치수와 디스크의 척킹(클램핑)에 필요한 치수를 고려한 것이다. 즉, 상기한 내경 치수 dI가 32㎜인 때에는, 상기 리드인 영역의 내경 치수 dL가 30㎜정도로 되지만, 상기 센터링 홀(38)의 지름 dH로서 최저 10㎜정도가 필요하기 때문에, 센터링 홀(38)과 상기 리드인 영역의 내주와의 사이에는, 한쪽에서 10㎜ 정도밖에 잡히지 않게된다. 이 센터링 홀(38)의 주변에는 척킹, 클램핑을 위한 폭이 필요로 되기 때문에, 광학 헤드의 치수로서는, 중심에서 외벽까지의 거리가 상기 10㎜에서 상기 척킹, 클램핑을 위한 폭을 뺀 것으로 제한되며, 이것이 현시점에서 실현이 가능한 광학 헤드의 최소치수의 한계에 가깝다. 이와 같은 점에서, 상기 리드인 영역의 내경 치수 dL의 하한을 30㎜정도로 할 필요가 있고, 데이타 기록 영역 RA의 내경 치수 dI의 하한을 32㎜로 하는 것이 필요해진다.
다음으로, 데이타 기록 영역 RA의 내경 치수 dI의 상한은, 표준적인 CD의 치수를 초과하여도 기록용량이 감소하는 것만으로는 이점이 적은 것을 고려하여, 표준적인 CD의 데이타 기록 영역 내경치수인 50㎜로 하고있다.
따라서, 데이타 기록 영역 RA의 내경 치수 dI는, 32㎜ 이상, 50㎜ 이하의 범위 내로 선정하는 것이 바람직하다.
다음으로, 데이타 기록 영역 RA의 외경 치수 do는 상기 내경 치수 dI에 따라 필요로 되는 기록용량을 고려하여 결정하면 된다. 즉, 현재의 데이타 압축기술에 의하면, 필요로 되는 음질, 예를들면 FM 방송 레벨의 음질을 만족시킬 수 있는 데이타 압축율은, 1/4 (혹은 4배)정도가 한도이며, 예를들면 상술한 레벨 B의 스테레오 모드가 적당하다. 이때의 기록 재생 시간과 데이타 기록 영역의 내경, 외경 각 치수와의 관계는, 다른 조건을 표준적인 CD와 같게 하여, 선속도를 1.2㎧로 할 때, 제1도의 각 고선 L60내지 L75과 같게된다. 이에 대해서, 유저측에서 사용할 때에 적절한 기록 재생시간으로서는, 클래식 음악의 교향곡을 1곡 전부 수록할 수 있을 정도의, 즉 현재의 12㎝ CD와 같은 정도의 74분간 정도의 기록 재생시간이 요망된다. 여기에서, 최대 72분 내지 76분 정도의 기록 재생 시간이 소요되기 때문에 각 치수 do 및 dI은, 제1도의 망사선 부분의 범위로 들어가게 되고, 또한 기록 조건의 변경 등에 의한 데이타 기록 용량의 증감 등을 예측하여, 데이타 기록 영역 RA의 내경 치수 dI가 32㎜인 때에는, 상기 외경 치수 do를 60㎜ 내지 62㎜(제1도의 점 Pa 내지 Pb)의 범위내의 값으로 선정하고, 상기 데이타 기록 영역 RA의 내경 치수 dI가 50㎜인 때에는, 상기 외경 치수 do를 71㎜ 내지 73㎜(제1도의 점 Pc 내지 Pd)의 범위내의 값으로 선정하는 것이 바람직하다.
여기에서, 가장 바람직한 값의 구체적인 예로서는, 제1도의 점 Q1에 도시한 바와 같이,
데이타 기록 영역 RA의 내경 치수 dI= 32㎜
데이타 기록 영역 RA의 외경 치수 do = 61㎜이며,
이때의 다른 각 치수로서는, 예를들면
센터링 홀 내경 치수 dH= 10㎜
리드인 영역 내경 치수 dL= 30㎜
디스크 외경 치수 do = 64㎜ 로 되고,
이 디스크를, 종횡이 70㎜ × 74㎜ 인 디스크 카트리지(캐디)에 수납하여 시장에 공급하도록 하면, 초소형의 말하자면 포켓 사이즈 정도의 기록/재생 장치에 의해, 이 디스크에 대한 기록/재생이 가능해진다.
이 밖에, 제1도의 점 Q2에 도시한 바와 같이,
데이타 기록 영역 RA의 내경 치수 dI= 42㎜
데이타 기록 영역 RA의 외경 치수 do = 67㎜
로 하는것도 고려되고, 이때의 다른 각 치수로서는, 예를들면
리드인 영역 내경 치수 dL= 40㎜
디스크 외경 치수 do = 70㎜
로 하면 좋다. 또한, 제1도의 점 Q3에 도시한 바와 같이,
데이타 기록 영역 RA의 내경 치수 dI= 50㎜
데이타 기록 영역 RA의 외경 치수 do = 72㎜
로 하는것도 고려되고, 이때의 다른 각 치수로서는, 예를들면
리드인 영역 내경 치수 d = 46㎜
디스크 외경 치수 do = 76㎜
로 하면 된다. 이 밖에, 상술한 치수 조건을 만족하는 범위 내에서 각종의 조합이 가능한 것은 물론이다.
그런데, 이상의 조건은, 말하자면 CD 와 같이 평판 형상의 디스크를 사용한 경우를 도시하고 있지만, 척킹이나 클램핑이 짧은 폭으로 확실하게 행해질 수 있도록 된 구조의 디시크를 사용하는 경우에는, 상기 데이타 기록 영역 RA의 내경 치수 dI를, 최소로 28㎜정도로 까지 작게 할 수가 있다. 이와 같은 구조의 구체적인 예로서는, 본 출원인이 먼저 제출한 일본국 특허출원 평 3-40965 호의 명세서 및 도면에서 제안된 기록 디스크를 들 수가 있다. 이 구체적인 예에 대해서 제4도를 참조하여 설명한다.
제4도에 있어서, 디스크 형상 기록 매체로서는 광자기 디스크(100)를 상정하고 있으며, 한편의 주 면측에 설치된 자성판인 금속판(103)을 디스크 테이블(201)측에 설치한 마그네트(205)에서 흡인하여, 광자기 디스크(100)를 디스크 테이블(210)위에 클램프 하도록 하고 있다.
이 마그네트의 흡인력을 이용한 디스크 장착 방식에 사용되는 광자기 디스크(100)는, 제4도에 도시하는 바와 같이, 투명한 폴리카보네이트 수지 등의 합성수지를 원판 형상으로 성형하여 형성된 디스크 기판(101)을 구비하고 있다. 이 디스크 기판(101)의 한편의 주면(101a) 측에는, 소망하는 정보 신호가 기록되는 정보신호 기록층이 피착 형성되어 있다. 이 디스크 기판(101)을 사용해서 구성되는 광자기 디스크(100)는, 상기 디스크 기판(101)의 정보 신호 기록층이 피착 형성되는 한쪽의 주면(101a)과 대향하는 다른쪽의 주면(101b)을 정보 신호의 기입 판독면으로 하고, 이 기입 판독면측에서 상기 신호 기록층에 광빔을 조사하므로써 정보 신호의 기록 재생이 행해진다.
또한, 상기 디스크 기판(101)의 중앙부에는, 이 광자기 디스크(100)가 제4도에 도시한 바와 같이 디스크 회전 구동 장치(200)의 디스크 테이블(201)위에 장착될 때, 상기 광자기 디스크(100)의 회전 중심을 상기 디스크 테이블(201)의 회전 축심에 일치시키도록 하여 기능하는 센터링 부재(202)가 결합된 센터링 홀(102)이 뚫려 설치되어 있다. 더욱이, 상기 디스크 기판(101)의 한편의 주면(101a)측의 중앙부에는, 상기 센터링 홀(102)을 폐쇄하도록 평판인 원판형상을 이루는 자성판인 금속판(103)이 접착제 등을 사용해서 접합 설치되어 있다.
광자기 디스크(100)의 디스크 기판(101)은, 그 두께가 예를들면 1.2㎜정도의 얇은 것으로 하여 형성될 때, 디스크 테이블(201)측에 설치되는 센터링 부재(202)가 결합되는 센터링 홀(102)의 깊이를 충분히 크게 할 수가 없다. 더욱이, 디스크 기판(100)의 한쪽의 주면(101a)측에는, 상기 센터링 홀(102)을 폐쇄하여 금속판(103)이 설치되어 있기 때문에, 상기 센터링 홀(102)에 결합되는 센터링 부재(202)의 높이를 충분히 크게 할 수가 없다.
그런데, 광자기 디스크(100)가 디스크 테이블(201) 위에 장착될 때, 상기 광자기 디스크(100)의 회전 중심을 상기 디스크 테이블(201)의 회전 축심에 일치 시키도록 기능하는 센터링 조작을 행하는 센터링 부재(202)는, 디스크 테이블(201)을 지지하는 구동축(203)의 축 축방향으로 진퇴가 가능하여, 코일 스프링(204)에 의해 상기 구동축(203)의 축 축방향으로 진퇴가 가능하여, 코일 스프링(204)에 의해 상기 구동축(203)의 선단측에 부가되어 설치되어 있다. 그래서, 상기 센터링 부재(202)는, 광자기 디스크(100)가 디스크 테이블(201)위에 장착되어 갈 때, 상기 광자기 디스크(100)의 부하를 받아서 코일 스프링(204)의 부가력에 대항해서 구동축(203)의 축방향으로 진퇴하면서 센터링 홀(102)에 결합됨으로써 상기 광자기 디스크(100)의 디스크 테이블(201)에 대한 센터링 조작을 한다.
이와 같은 센터링 조작을 확실하게 하기 위해서, 센터링 부재(202)의 높이를 충분히 크게 하여, 광자기 디스크(100)와 센터링 부재(202)의 상대 이동량을 크게 하고 있다. 즉, 디스크 기판(101)의 금속판(103)이 설치되는 한쪽의 주면(101a)과 대향하는 다른쪽의 주면(101b)에 센터링 홀(102)을 둘러싼 링 형상으로 팽출부(104)를 배치하고, 센터링 홀(102)의 깊이를 충분히 크게하여, 센터링 부재(202)의 높이를 충분히 큰 것으로 함으로써 확실한 센터링 조작을 실현하고 있다.
또한, 센터링 부재(202)에 의해 센터링 조작을 할 수 있어서 디스크 테이블(201)위에 장착된 광자기 디스크(100)는, 제4도에 도시한 바와 같이, 상기 팽출부(104)의 단면을 장착 기준면(104a)으로 하고, 이 장착 기준면(104a)을 디스크 테이블(201)의 디스크 적치면(201a)위에 적치하여 상기 디스크 테이블(201) 위에 장착된다. 또한, 상기 광자기 디스크(100)는, 디스크 테이블(201) 위에 장착되었을때, 디스크 테이블(201)측에 설치되는 마그네트(205)에 의해 금속판(103)이 흡인되어 클램프되어서, 구동 모터(206)에 의해 상기 디스크 테이브(201)과 일체화 되어서 회전 조작된다.
이상 설명한 바와 같은 구조의 디스크 형상 기록 매체를 사용하는 경우에는, 디스크를 클램프하기 위한 클램프 폭을 보다 적게(좁게)할 수 있기 때문에, 상기 데이타 기록 영역의 내경 치수 dI을 28㎜ 정도로까지 작게 할 수 있다. 이와 같이 데이타 기록 영역의 내경 치수 dI을 보다 내측에 위치시키는 것은, 디스크의 특성의 양호한 부분을 유효하게 사용하는 관점에서 바람직한 일이다. 즉, 디스크를 수지 성형할 때에는, 통상의 경우, 금형의 디스크 내측 부분에서 수지를 주입하고 있으나, 수지 주입 후에 디스크 전체를 균일하게 경화시키는 일이 매우 곤란하며, 일반적으로 디스크 주변 부분이 먼저 경화하기 때문에 특성저하(복굴절, 휨, 불순물 농도 등의 점에서의 열화)가 생기기 쉬운데 대해서, 디스크 내측 부분은 특성이 양호하며, 이 부분을 유효하게 이용하는 것이 바람직하다. 여기에서, 기록 조건의 변경 등에 의한 데이타 기록 용량의 증감 등을 예측하여, 데이타 기록 영역의 내경 치수 dI을 28㎜로 할 때에는, 제1도의 점 Pc로 도시한 바와 같이, 외경 치수 do의 최소값을 58㎜로 하면 좋다.
이와 같은 클램프 방식 대응형의 디스크를 사용하는 경우에서의 가장 바람직한 각부 치수의 구체적인 예를 이하에 설명한다.
먼저 센터링 홀(102)의 직경은, 예를들면 11㎜로 넓혀서 상기한 금속판(103)이 상기 마그네트(205)와 대향하는 면적을 크게 함으로써 확실한 클램프를 행한다. 디스크 장착시의 높이 방향의 위치 결정을 위한 장착 기준면을, 팽출부(104)의 단면(104a)으로 함으로써, 광학 헤드의 이동 범위를 보다 내주측으로 까지 넓혀, 상기 데이타 기록 영역의 내경 치수 dI를 31㎜로 한다. 이때의 데이타 기록 영역의 외경 치수 do는 예를들면 61㎜로 한다. 상기 제1도상의 점 Qo가 이들의 내경 치수 dI및 외경 치수 do 의 조건을 만족하는 점이다. 내경 치수 31㎜의 데이타 기록 영역의 내측에는, 예를들면 폭 1.5㎜의 리드 인 영역이 형성되어, 리드 인 데이타가 프리피트로서 기록 형성되어 있다. 외경 치수 61㎜의 데이타 기록 영역의 외측에는, 예를들면 폭 0.5㎜의 리드 아웃 영역이 형성되어, 리드 아웃 데이타가 프리피트로서 기록 형성되어 있다.
상술한 바와 같은 마그네트 클램프 방식을 채용하는 경우에, 상기 광자기 디스크(100) 대신에 통상의 말하자면 CD와 같은 알루미늄 반사면의 광디스크를 사용해도 좋고, 이밖에, 각종의 광디스크에 적용할 수 있다.
또한, 제1도의 사선부는, 상기 최대 72 내지 76분의 기록 재생시간보다 더 시간을 요하고 싶은 경우나, 데이타 압축율을 억제하여 음질을 향상시키는 용도등에 적용이 가능한 상기 각부 치수 dI및 do의 조합을 도시한 것이다.
다음에, 이와 같은 디스크 형상 기록 매체가 사용되는 디스크 기록 재생 장치의 구체적인 예에 대해서, 제5도를 참조하여 설명을 한다. 즉, 제5도는 본 발명의 일 실시예인 상기 디스크 형상 기록 매체가 사용되는 디스크 기록 재생 장치의 개략적인 구성을 도시하고 있다.
이 제5도에 도시한 디스크 기록 재생 장치에 있어서, 스핀들 모터(1)에 의해 회전 구동되는 광자기 디스크(2)가 기록 매체로서 사용된다. 이 광자기 디스크(2)에 대해, 예를들면 광학 헤드(3)에 의해 레이저광을 조사한 상태에서 기록 데이타에 따른 변조 자계를 자기헤드(4)에 의해 인가함으로써, 상기 광자기 디스크(2)의 기록 트랙에 따라서 데이타의 기록(말하자면, 자계 변조기록)을 행하고, 또한 상기 광자기 디스크(2)의 기록 트랙을 상기 광학 헤드(3)에 의해 레이저 광으로 트레이스 함으로써, 자기 광학적으로 데이타의 재생을 하는 것이다.
상기 광학 헤드(3)는, 예를들면 레이저 다이오드 등의 레이저 광원이나 조준렌즈, 대물렌즈, 편광빔 스플리터, 원통형 렌즈 등의 광학 부품 및 소정의 배치로 분할된 포토 디텍터 등으로 구성되어 있으며, 상기한 광자기 디스크(2)를 사이에 두고 상기 자기 헤드(4)와 대향하는 위치에 설치되어 있다. 이 광학 헤드(3)는, 상기 광자기 디스크(2)에 데이타를 기록 할 때에, 후술하는 기록계의 헤드 구동 회로(16)에 의해 상기 자기 헤드(4)가 구동되어서 기록 데이타에 따라 변조 자계가 인가되는 상기 광자기 디스크(2)의 목적 트랙에 조사함으로써, 열자기 기록에 의해 데이타 기록을 행한다. 또한, 이 광학 헤드(3)는, 목적 트랙에 조사한 레이저 광의 반사광을 검출함으로써, 예를들면 소위 비점수차법에 의해 포커스 에러를 검출하고, 또한 예를들면 소위 푸시풀법에 의해 트래킹 에러를 검출함과 함께, 상기 광자기 디스크(2)에서 데이타를 재생할 때에, 레이저 광을 목적 트랙으로부터의 반사광의 편광각(카 회전각)의 차이를 검출하여 재생 신호를 생성한다.
상기 광학 헤드(3)의 출력은, RF 회로(5)에 공급된다. 이 RF 회로(5)는, 상기 광학 헤드(3)의 출력에서 포커스 에러 신호나 트래킹 에러 신호를 추출하여 서보 제어 회로(6)에 공급함과 함께, 재생 신호를 2치화하여 후술하는 재생계의 디코더(21)에 공급한다.
상기 서보 제어 회로(6)는, 예를들면 포커스 서보 제어 회로나 트래킹 서보 제어 회로, 스핀들 모터 서보 제어 회로, 스레드 서보 제어 회로 등으로 구성된다. 상기 포커스 서보 제어 회로는 상기 포커스 에러 신호가 영으로 되도록 상기 광학 헤드(3)의 광학계의 포커스 제어를 한다. 또한, 상기 트래킹 서보 제어 회로는, 상기 트래킹 에러 신호가 영으로 되도록 상기 광학 헤드(3)의 광학계의 트래킹 제어를 행한다. 또한, 상기 스핀들 모터 서보 제어 회로는, 상기 광자기 디스크(2)를 소정의 회전 속도(예를들면, 일정 선속도)로 회전 구동하도록 상기 스핀들 모터(1)를 제어한다. 또한, 상기 스레드 서보 제어회로는 시스템 제어기(7)에 의해 지정되는 상기 광자기 디스크(2)의 목적 트랙 위치에 상기 광학 헤드(3) 및 자기 헤드(4)를 이동시킨다. 이와 같은 각종 제어 동작을 행하는 상기 서보 제어 회로(6)는 이 서보 제어 회로(6)에 의해 제어되는 각부의 동작 상태를 나타내는 정보를 상기 시스템 제어기(7)에 공급하고 있다.
또한, 상기 시스템 제어기(7)에는, 키입력 조작부(8)나 표시부(9)가 접속되어 있다. 이 시스템 제어기(7)는, 상기 키입력 조작부(8)에 의한 조작 입력 정보에 의해 지정되는 동작 모드로 기록계 및 재생계의 제어를 행한다. 또한, 이 시스템 제어기(7)는 상기 광자기 디스크(2)의 기록 트랙에서 헤더 타임이나 서브 Q 데이타 등에 의해 재생되는 섹터 단위의 어드레스 정보에 의거해서, 상기 광학 헤드(3) 및 자기 헤드(4)가 트레이스 하고 있는 상기 기록 트랙상의 기록 위치나 재생위치를 관리한다. 또한, 시스템 제어기(7)는, 상기 키입력 조작부(8)에 의해 절환 선택된 후술하는 ADPCM 엔코더(13)에서의 비트 압축 모드 정보나, 상기 RF 회로(5)에서 후술하는 재생계를 거쳐서 얻어지는 재생 데이타 내의 비트 압축모드 정보에 의거해서, 이 비트 압축 모드를 표시부(9)에 표시시킴과 함께, 이 비트 압축 모드에서의 데이타 압축율과 상기 기록 트랙상의 재생 위치 정보에 의거해서, 표시부(9)에 재생 시간을 표시시키는 제어를 행한다.
이 재생시간 표시는, 상기 광자기 디스크(2)의 기록 트랙에서 헤더 타임이나 서브 Q 데이타 등에 의해 재생되는 섹터 단위의 어드레스 정보(절대 시간 정보)에, 상기 비트 압축 모드에서의 데이타 압축율의 역수(예를들면, 1/4 압축인 때에는 4)를 승산함으로써, 실제의 시간 정보를 구해, 이것을 표시부(9)에 표시시키는 것이다. 또한, 기록시에 있어서도, 예를들면 광자기 디스크 등의 기록 트랙에 미리 절대시간 정보가 기록되어 있는(프리 포맷 되어있음) 경우에는, 이 프리 포맷된 절대시간 정보를 판독하여 데이타 압축율의 역수를 승산함으로써, 현재 위치를 실제의 기록 시간으로 표시시킬 수도 있다.
여기에서, 이 디스크 기록 재생 장치의 기록계는, 입력 단자(10)에서 로우패스 필터(11)를 거쳐서 아날로그의 오디오 신호 AIN이 공급되는 A/D 변환기(12)를 구비하고 있다.
상기 A/D 변환기(12)는, 상기 오디오 신호 AIN을 양자화하고, 이 A/D 변화기(12)에서 얻어진 디지탈 오디오 데이타는 ADPCM(적응 차동 펄스 부호 변조) 엔코더(13)에 공급된다. 이 ADPCM 엔코더(13)는, 상기 오디오 신호 AIN을 상기 A/D 변환기(12)에 의해 양자화 한 소정 전송속도의 디지탈 오디오 데이타에 대해서, 상기 제1표에 표시한 CD-I 방식에서의 각종 모드에 대응하는 데이타 압축 처리를 행하는 것으로, 상기 시스템 제어기(7)에 의해 동작 모드가 지정되도록 되어있다. 예를들면, 제1표의 B 레벨의 모드에서는, 샘플링 주파수가 37.8kHz로 1샘플당의 비트수가 4비트의 압축 데이타(ADPCM 오디오 데이타)로 되어, 메모리(14)에 공급된다. 이 B 레벨의 스테레오 모드에서의 데이타 전송 속도는 18.75 섹터/초로 저감되어 있다.
여기에서, 제5도의 구체적인 예에 있어서는, A/D 변환기(12)의 샘플링 주파수가 예를들면 상기 표준적인 CD-DA 포맷의 샘플링 주파수인 44.1 kHz로 고정되어있으며, ADPCM 엔코더(13)에 있어서는, 상기 압축 모드에 따른 샘플링 비율 변환(예를들면, 레벨 B 에서는 44.1 kHz 에서 37.8 kHz로의 변환)이 행해진 후, 16비트에서 4비트로의 비트 압축처리가 실시되는 것을 상정하고 있다. 또한, 다른 구성예로서, A/D 변환기(12)의 샘플링 주파수 자체를 상기 압축 모드에 따라서 절환 제어하도록 하여도 좋고, 이 경우에는, 절환 제어된 A/D 변환기(12)의 샘플링 주파수에 따라 로우패스 필터(11)의 컷오프 주파수도 절환 제어된다. 즉, 상기 압축 모드에 따라 A/D 변환기(12)의 샘플링 주파수 및 로우패스 필터(11)의 컷오프 주파수를 동시에 절환제어 하도록 하면 좋다.
다음에, 상기 메모리(14)는, 데이타의 기입 및 판독이 상기 시스템 제어기(7)에 의해 제어되어, 상기 ADPCM 엔코더(13)에서 공급되는 ADPCM 오디오 데이타를 일시적으로 기억하여 두고, 필요에 따라서 디스크 위에 연속적으로 기록하기 위한 버퍼 메모리로서 사용되고 있다. 즉, 상기 B 레벨의 스테레오의 모드에 있어서, 상기 ADPCM 엔코더(13)에서 공급되는 압축 오디오 데이타는, 그 데이타 전송 속도가 18.75 섹터/초로 저감되어 있으며, 이 압축 데이타가 메모리(14)에 연속적으로 기입된다. 이 압축 데이타(ADPCM 데이타)는, 상술한 바와 같이 4섹터에 대해 1섹터의 기록을 하면 충분하나, 이와 같은 4섹터 건너서의 기록은 사실상 불가능에 가깝기 때문에, 후술하는 바와 같은 섹터 연속의 기록을 하도록 하고있다. 이 기록은, 휴지기간을 거쳐서, 소정의 복수 섹터(예를들면 32 섹터)로 이루어진 클러스터를 기록 단위로서, 75 섹터/초로 버스트적으로 행해진다. 즉, 메모리(14)에 있어서는, 상기 비트 압축율에 따라 18.75 (=75/4)섹터/초의 낮은 전송 속도로 연속적으로 기입된 B 레벨·스테레오 모드의 ADPCM 오디오 데이타가 기록 데이타로서 상기 75 섹터/초의 전송 속도로 버스트적으로 판독 된다. 이 판독되어 기록되는 데이타에 대해서, 기록 휴지 기간을 포함하는 전체적인 데이타 전송 속도는, 상기 18.75 섹터/초의 낮은 속도로 되어있으나, 버스트적으로 행해지는 기록 동작의 시간내에서의 순시적인 데이타 전송 속도는 상기한 표준적인 75섹터/초로 되어있다. 따라서, 디스크 회전 속도가 표준적인 CD-DA 포맷과 같은 속도(일정선속도)일 때, 이 CD-AD 포맷과 같은 기록밀도, 기억 패턴의 기록이 행해지게 된다.
상기 메모리(14)에서 상기 75 섹터/초의 전송 속도로 버스트적으로 판독된 ADPCM 오디오 데이타, 즉 기록 데이타는 엔코더(15)에 공급된다. 여기에서, 상기 메모리(14)에서 엔코더(15)에 공급되는 데이타 열에 있어서, 1회의 기록으로 연속 기록되는 단위는, 복수 섹터(예를들면 32섹터)로 이루어진 클러스터 및 이 클러스터의 전후 위치에 설치된 클러스터 접속용의 수 섹터로 하고 있다. 이 클러스터 접속용 섹터는, 엔코더(15)에서의 인터리브 길이보다 길게 설정되어 있으며, 인터리브 되어도 다른 클러스터의 데이타에 영향을 주지 않도록 되어 있다.이 클러스터 단위 기록의 상세한 것에 대해서는, 제5도를 참조하여 후술한다.
상기 엔코더(15)는, 상기 메모리(14)에서 상술한 바와 같이 버스트적으로 공급되는 기록 데이타에 대해서, 에러 정정을 위한 부호와 처리(패리티 부가 및 인터리이브 처리)나 EFM 부호화 처리 등을 실시한다. 이 엔코더(15)에 의한 부호화 처리의 실시된 기록 데이타가 상기 자기 헤드 구동 회로(16)에 공급된다.
이 자기 헤드 구동 회로(16)는, 상기 자기 헤드(4)가 접속되어 있으며, 상기 기록 데이타에 따른 변조 자계를 상기 광자기 디스크(2)에 인가하도록 상기 자기 헤드(4)를 구동된다.
또한, 상기 시스템 제어기(7)는, 상기 메모리(14)에 대한 상술하는 바와 같은 메모리 제어를 함과 함께, 이 메모리 제어에 의해 상기 메모리(14)에서 버스트적으로 판독되는 상기 기록 데이타를 상기 광 자기 디스크(2)의 기록 트랙에 연속적으로 기록하도록 기록 위치의 제어를 행한다. 이 기록 위치의 제어는, 상기 메모리(14)로부터 버스트적으로 판독되는 상기 기록 데이타의 기록 위치를 상기 시스템 제어기(7)에 의해 관리하여, 상기 광자기 디스크(2)의 기록 트랙상의 기록 위치를 지정하는 제어 신호를 상기 서보 제어 회로(6)에 공급함으로써 행해진다.
다음에, 이 디스크 기록 재생 장치에서의 재생계에 대해서 설명한다.
이 재생계는, 상술한 바와 같이 기록계에 의해 상기 광자기 디스크(2)의 기록 트랙 상에 연속적으로 기록된 기록 데이타를 재생하기 위한 것이며, 상기 광학 헤드(3)에 의해 상기 광자기 디스크(2)의 기록 트랙을 레이저 광으로 트레이스함으로써 얻어진 재생 출력이 상기 RF 회로(5)에 의해 2 치화되어서 공급되는 디코더(21)를 구비한다.
상기 디코더(21)는, 상술한 기록계에서의 상기 엔코더(15)에 대응하는 것으로서, 상기 RF 회로(5)에 의해 2치화된 재생 출력에 대해서, 에러 정정을 위한 상술한 바와 같은 복호화 처리나 EFM 복호화 처리 등의 처리를 하여 상술한 B 레벨·스테레오 모드의 ADPCM 오디오 데이타를 상기 B 레벨·스테레오 모드에 대한 정규의 전송속도 보다도 빠른 75 섹터/초의 전송 속도로 재생한다. 이 디코더(12)에 의해 얻어지는 재생 데이타는, 메모리(22)에 공급된다.
상기 메모리(22)는, 데이타의 기입 및 판독이 상기 시스템 제어기(7)에 의해 제어되어, 상기 디코더(21)에서 75 섹터/초의 전송속도로 공급되는 재생 데이타가 75 섹터/초의 전송속도로 버스트적으로 기입된다. 또한, 이 메모리(22)는, 상기 75 섹터/초의 전송속도로 버스트적으로 기입된 상기 재생 데이타가 B 레벨·스테레오 모드의 정규의 18.75 섹터/초의 전송 속도로 연속적으로 판독된다.
상기 시스템 제어기(7)는, 상기 재생 데이타를 상기 메모리(22)에 75 섹터/초의 전송 속도로 기입함과 함께, 상기 메모리(22)에서 상기 재생 데이타를 상기 18.75 섹터/초의 전송속도로 연속적으로 판독하도록 한 메모리 제어를 한다.
또한, 상기 시스템 제어기(7)는, 상기 메모리(22)에 대한 상술한 바와 같은 메모리 제어를 행함과 함께, 이 메모리 제어에 의해 상기 메모리(22)에 버스트적으로 기입된 상기 재생 데이타를 상기 광자기 디스크(2)의 기록 트랙에서 연속적으로 재생하도록 재생 위치의 제어를 행한다. 이 재생 위치의 제어는, 상기 메모리(22)에 버스트적으로 기입된 상기 재생 데이타의 광자기 디스크(2)의 기록 트랙상의 재생 위치를 상기 시스템 제어기(7)에 의해 관리하여, 상기 재생 위치를 지정하는 제어 신호를 상기 서보 제어 회로(6)에 공급함으로써 행해진다.
상기 메모리(22)에서 18.75 섹터/초의 전송속도로 연속적으로 판독된 재생 데이타로서 얻어지는 B 레벨·스테레오 모드의 ADPCM 오디오 데이타는, ADPCM 디코더(23)에 공급된다.
이 ADPCM 디코더(23)는, 상기 기록계의 ADPCM 디코더(13)에 대응하는 것으로서, 상기 시스템 제어기(7)에 의해 동작 모드가 지정되어서, 이 디스크 기록 재생장치에서는 B 레벨·스테레오 모드의 ADPCM 오디오 데이타를 4배로 데이타 신장하여 CD-DA 모드의 디티잘 오디오 데이타를 재생한다. 이 ADPCM 디코더(23)에 의해 디지탈 오디오 데이타는 D/A 변환기(24)에 공급된다.
상기 A/D 변화기(24)는, 상기 ADPCM 디코더(23)에서 공급되는 디지탈 오디오 데이타를 아날로그화하여, 아날로그의 오디오 신호 AOUT을 형성한다. 이 A/D 변화기(24)에 의해 얻어진 아날로그의 오디오 신호 AOUT는, 로우패스 필터(25)를 거쳐서 출력단자(26)에서 출력된다.
또한, 이 구체적인 예의 디스크 기록 재생 장치의 재생계에서는, 디지탈 출력 기능도 구비하고 있으며, 상기 ADPCM 디코더(23)에 의해 디지탈 오디오 데이타가 디지탈 출력 엔코더(27)를 거쳐서 디지탈 오디오 신호 DOUT로 하여 디지탈 출력단자(28)에서 출력되도록 되어있다.
이상 설명한 바와 같은 기록 재생 장치에 의한 기록 재생 동작에 대해서, 더 상세히 설명한다.
먼저, 기록 데이타(메모리(14)에서 판독된 데이타)는, 일정 수(예를들면 32개)의 섹터(혹은 블록)마다 클러스터화 되고, 이들 클러스터 간에 클러스터 접속용의 몇 개의 섹터가 설치된 형태로 되어있다. 구체적으로는 제6도에 도시한 바와 같이, 클러스터 Cn은 32개의 섹터(블록) B0 내지 B31로 되어 있으며, 이들 클러스터 Cn사이에 각각 5개의 접속용 섹터(링킹용 섹터) L1 내지 L5가 배치되어서 인접한 클러스터와 연결되어 있다. 여기에서, 1개의 클러스터, 에를들면 k 번째의 클러스터 Ck를 기록하는 경우에는, 이 클러스터 Ck의 32개의 섹터 B0 내지 B31뿐만 아니라, 전후 각각 3섹터씩의 접속용 섹터, 즉 클러스터 Ck-1측의 3개의 섹터 L3 내지 L5(런 인 블록)와, 클러스터 Ck-1측의 3개의 섹터 L1 내지 L3(런 아웃 블럭)을 포함해서, 계 38 섹터를 단위로 하여 기록을 행하도록 하고 있다. 이때, 이들 38 섹터분의 기록 데이타에 대하여, 이 엔코더(15)에서 인터리브 처리가 행해짐으로써, 최대 108 프레임(약 1.1 섹터에 해당)의 거리의 정열을 바구는 것이 행해지나, 상기 클러스터 Ck내의 데이타에 대해서는, 상기 런 인 블록 L3 내지 L5에서 런 아웃 블록 L1 내지 L3까지의 범위 내에 충분히 수납되어 있으며, 다른 클러스터 Ck-1이나 Ck+1에 영향을 미치는 일은 없다. 또한, 링킹용 섹터 L1 내지 L5에는, 예를들면 0 등의 더미 데이타가 배치되어 있으며, 인터리브 처리에 의한 본래의 데이타에 대한 악영향을 회피할 수 있다. 또한, 다음의 클러스터 Ck+1를 기록 할 때에는, 클러스터 Ck와의 사이의 5개의 링킹용 섹터 L1 내지 L5 내의 3개의 섹터 L3 내지 L5가 런 인 블록으로 하여 이용하기 때문에, 섹터 L3은 중복해서 기록되지만, 하등의 문제가 없다. 또한, 런인 블록 또는 런 아웃 블록중 하나의 L3를 제거한 37개의 섹터를 단위로서 기록을 행하여도 좋다.
이와같은 클러스터 단위의 기록을 행하게 함으로써, 다른 클러스터와의 사이에서의 인터리브에 의한 상호 간섭을 고려할 필요가 없어져, 데이타 처리가 대폭적으로 간략화 된다. 또한, 포커스 벗어남, 트래킹 어긋남, 이외의 오동작 등에 의해, 기록시에 기록 데이타가 정상으로 기록되지 않은 경우에는 상기 클러스터 단위로 재기록이 행해져, 재생시에 유효한 데이타 판독이 행해지지 않은 경우에는 상기 클러스터 단위로 재판독이 행해진다.
그런데, 1 섹터(블록)는, 2352 바이트로 구성되며, 선두에서 동기용의 12 바이트, 헤터용의 4 바이트, 및 데이타 D0001 내지 D2336 으로 되는 2336 바이트가, 이 순으로 배열되어 있다. 이 섹터 구조(블록 구조)는, 제7도와 같이 2 차원 배열 데이타로서 표시되고, 상기 동기용의 12 바이트는, 최초의 1 바이트가 00H(H는 16 진수를 표시함)로, 10 바이트의 FFH 가 계속, 최후의 1 바이트가 00H 되어 있다. 다음의 4 바이트의 헤더는, 각각 1 바이트씩의 분, 초, 블록의 어드레스 부분에 이어서, 모드 정보용의 1 바이트로 이루어져 있다. 이 모드 정보는, 주로 CD-ROM 의 모드를 표시하기 위한 것이며, 제6도나 제7도에 도시한 섹터 구조는, CD-ROM 포맷의 모드(2)에 해당하고 있다. CD-I는, 이 모드(2)를 사용한 규격이며, 상기 데이타의 D0001 내지 D0008의 내용이, 제8도와 같이 규정되어 있다.
제9a도 및 9b도는 CD-I 의 규격의 폼1 및 폼2를 도시하고 있으며, 동기용 12 바이트 및 헤더용 4 바이트는, 상기 CD-ROM 의 모드(2)(제6도 및 제7도 참조)와 같은 것이다. 다음의 서브헤더용의 8바이트는, 상기 제5도와 같이 규정 되어 있으며, 데이타 D0001, D0005가 화일번호, 데이타 D0002, D0006 이 채널 번호, 데이타 D0003, D0007 이 서브 모드 정보, 데이타 D0004, D0008 이 데이타 타입 정보로 되어있다. 데이타 D0001 내지 D0004 와 D0005 내지 D0008는, 같은 내용이 2중 기입되어 있다. 다음의 2328 바이트는, 제9a도의 폼 1에서는 유저 데이타용의 2048 바이트, 에러 검출용의 4바이트, P 패리티용의 172 바이트, 및 Q 패리티용의 104 바이트로 구성되어 있다. 이 폼 1은, 문자정보, 바이너리 데이타, 고압축 비디오 데이타 등을 기록하는 용도로 사용된다. 제9b도의 폼 2에서는, 서브헤더 이하의 2325 바이트가 유저 데이타, 나머지 4바이트가 리저브 데이타로 되어 있으며, 이 폼 2는, 압축 오디오 데이타나 비디오 데이타의 기록에 사용된다. 압축 오디오 데이타의 경우에는, 유저 데이타의 2324 바이트 내에, 128 바이트의 사운드 그룹이 18그룹(2304 바이트)설치되고, 나머지 20 바이트는 빈 공간으로 되어있다.
그런데, 이와 같은 섹터 구조의 데이타가 디스크 위에 기록될 때에는, 엔코더(15)에 의해 패리티 부가나 인터리브 처리 등을 포함하는 부호화 처리가 실시되고, EFM (8-14 변조) 처리가 실시되어, 제10도에 도시한 바와 같은 기록 포맷으로서 기록이 행해진다.
이 제10도에 있어서, 1블록(1섹터)이 제1프레임에서 제98프레임까지의 98프레임으로 형성되며, 1프레임은 채널 클럭 주기 T 의 588배(588T)로, 1프레임 내에는, 24T(+ 접속비트 3T)의 프레임 동기 패턴 부분, 14T(+접속비트 3T)의 서브 코드부분, 및 544T 의 데이타(오디오 데이타 및 패리티 데이타)부분이 설치되어 있다. 544T의 데이타 부분은, 12 바이트(12 심볼)의 오디오 데이타, 4 바이트의 패리티 데이타 12 바이트의 오디오 데이타, 및 4 바이트의 패리티 데이타가 말하자면 EFM 변조 된 것이며, 1 프레임 내의 오디오 데이타는 24 바이트(즉, 오디오 샘플 데이타의 1워드가 16 비트이므로 12워드)로 되어있다. 상기 서브 코드부분은 8비트의 서브 코드 데이타가 EFM 변조된 것이며, 98프레임 단위로 블록화 되어서, 각 비트가 8개의 서브코드 채널 P 내지 W를 구성하고 있다. 단, 제1및 제2프레임의 서브코드 부분은, EFM 변조의 규칙외(아웃 오브 룰)의 블록 동기 패턴 So, S1으로 되어있으며, 각 서브코드 채널 P 내지 W는 제3프레임에서 제98프레임까지의 가각 96비트씩으로 되어있다.
상기 오디오 데이타는 인터리브 처리되어서 기록되어 있으나, 재생시에는 디인터리브 처리되어서 시간의 순서에 따른 데이타 배열의 오디오 데이타로 된다. 이 오디오 데이타 대신에 예를들면, 제7도나 제9a도 및 제9b도에 도시한 바와 같은 CD-I 데이타 등을 기록할 수가 있다.
그런데, 상기 제5도의 디스크 기록 재생 장치에 있어서, A/D 변화기(12)에서 얻어진 디지탈 데이타는, 제11도에 도시한 바와 같이, 상기 CD-DA 포맷과 동일한 데이타, 즉 샘플링 주파수 44.1 kHz, 양자화 비트수 16 비트, 데이타 전송 속도 75 섹터/초의 오디오 PCM 데이타이다. 이것이 ADPCM 엔코더(13)로 보내져서, 예를들면 상기 B 레벨의 스테레오 모드에 비트 압축된 경우에는, 먼저 37.8 kHz의 샘플링 주파수로 비율 변환되고 양자화 비트수가 4 비트로 압축됨으로써, 데이타 전송율이 1/4의 18.74 섹터/초의 ADPCM 오디오 데이타로 되어 출력된다. 이 ADPCM 엔코더(13)에서 18.75 섹터/초의 전송속도로 연속적으로 출력되는 B 레벨·스테레오 모드의 ADPCM 오디오 데이타는, 메모리(14)에 공급된다.
상기한 시스템 제어기(7)는, 제12도에 도시한 바와 같이, 상기 메모리(14)의 라이트 포인터(W)를 18.75 섹터/초의 전송속도로 연속적으로 인크리멘트함으로써, ADPCM 오디오 데이타를 상기 메모리(14)에 18.75 섹터/초의 전송속도로 연속적으로 기입하고, 상기 메모리(14) 내에 기억되어 있는 상기 ADPCM 오디오 데이타의 데이타량이 소정량 K 이상으로 되면, 상기 메모리(14)의 리드 포인터(R)를 75 섹터/초의 전송속도로 버스트적으로 인크리먼트하고, 상기 메모리(14)에서 상기 ADPCM 오디오 데이타를 기록 데이타로하여 소정량 K 만큼 75 섹터/초의 전송속도로 버스트 적으로 판독하도록 메모리 제어를 행한다. 단, 상기 소정량은 1 클러스터분의 데이타 양을 단위로 한다.
즉, 상기 제5도에 도시한 디스크 기록 재생 장치의 기록계에 있어서는, 상기 시스템 제어기(7)에 의한 상기 메모리 제어에 의해, 상기 ADPCM 엔코더(13)에서 18.75 섹터/초의 전송속도로 연속해서 출력되는 ADPCM 오디오 데이타를 상기 18.75 섹터/초의 전송속도로 상기 메모리(14)에 기입하여, 이 메모리(14)내에 기억되어 있는 상기 ADPCM 오디오 데이타의 데이타량이 소정량 K 이상으로 되면, 상기 메모리(14)로부터 상기 ADPCM 오디오 데이타를 기록 데이타로 하여 소정량 K 만큼 75 섹터/초의 전송 속도로 버스트적으로 판독하도록 하였으므로, 상기 메모리(14) 내에 항상 소정량 이상의 데이타 기입 영역을 확보하면서 입력 데이타를 상기 메모리(14)에 연속적으로 기입 할 수가 있다. 여기에서 상기 메모리(14)에서 버스트적으로 판독되는 기록 데이타는, 상기 시스템 제어기(7)에 의해 상기 광자기 디스크(2)의 기록 트랙상의 기록 위치를 제어함으로써, 상기 광자기 디스크(2)의 기록 트랙위에서 연속하는 상태로 기록 할 수가 있다. 더욱이, 상술하는 바와 같이 상기 메모리(14)에는 항상 소정량 이상의 데이타 빈 영역이 확보되어 있으므로, 외란 등에 의해 트랙 점프 등이 발생한 것을 상기 시스템 제어기(7)가 검출하여 상기 광자기 디스크(2)에 대한 기록 동작을 중단한 경우에도, 상기 소정량 이상의 빈 영역에 입력 데이타를 계속 계속 기입하고, 그 사이에 복귀 처리 동작도 할 수가 있어, 상기 광자기 디스크(2)의 기록 트랙 위에는, 실시간으로 입력된 입력 데이타를 연속한 상태로 기록할 수가 있다.
또한, 상기한 광자기 디스크(2)에는, 상기 섹터의 물리 어드레스에 대응하는 헤더 타임 데이타가 상기 ADPCM 오디오 데이타에 섹터마다 부가되어서 기록된다. 또한, 그 기록 영역과 기록 모드를 도시한 목록 데이타가 목록 영역(리드인 영역, TOC 영역)에 기록된다.
다음으로, 제5도의 디스크 기록 재생 장치에 있어서, 상기 시스템 제어기(7)는, 제13도에 도시한 바와 같이 상기 메모리(22)의 라이트 포인터(W)를 75 섹터/초의 전송속도로 인크리멘트하고, 상기 재생 데이타를 상기 메모리(22)에 75 섹터/초의 전송 속도로 기입함과 함께, 상기 메모리(22)의 리드 포인터(R)를 18.75 섹터/초의 전송 속도로 연속적으로 인크리멘트하고, 상기 메모리(22)에서 상기 재생 데이타를 상기 18.75 섹터/초의 전송 속도로 연속적으로 판독하여, 상기 라이트 포인트(W)가 상기 리드 포인터(R)에 추적하면 기입을 정지하여 상기 메모리(22) 내에 기억되어있는 상기 재생 데이타의 데이타량이 소정량 L 이하로되면 기입을 하도록 상기 메모리(22)의 라이트 포인터(W)를 75 섹터/초의 전송 속도로 버스트적으로 인트리멘트하여 메모리 제어를 행한다.
따라서, 이와 같은 디스크 기록 재생 장치의 재생계에 있어서는, 상기 시스템 제어기(7)에 의한 상기 메모리 제어에 의해, 상기 광자기 디스크(2)의 기록 트랙에서 재생되는 B 레벨·스테레오 모드의 ADPCM 오디오 데이타를 75 섹터/초의 전송 속도로 버스트적으로 상기 메모리(22)에 기입하고, 상기 메모리(14)에서 상기 ADPCM 오디오 데이타를 재생 데이타로 상기 메모리(22) 내에 항상 소정량 L 이상의 데이타를 확보하면서 재생 데이타를 상기 메모리(22)에서 연속적으로 판독할 수가 있다. 또한, 상기 메모리(22)에서 버스트적으로 판독되는 재생 데이타는, 상기 시스템 제어기(7)에 의해 상기 광자기 디스크(2)의 기록 트랙 위의 재생 위치를 제어함으로써, 상기 광 자기 디스크(2)의 기록 트랙에서 연속하는 상태로 재생할 수가 있다. 더욱이, 상술한 바와 같이 상기 메모리(22)에는 항상 소정량 L 이상의 데이타가 확보되어 있으므로, 외란 등에 의해 트랙 점프 등이 발생한 것을 상기 시스템 제어기(7)가 검출하여 상기 광자기 디스크(2)에 대한 재생 동작을 중단한 경우에도, 상기 메모리(22)에 저장되어 있는 재생 데이타를 판독하여 아날로그 오디오 신호의 출력을 계속할 수가 있어 그 사이에 복귀처리 동작을 할 수가 있다.
여기에서, 이 디스크 기록 재생 장치에서는, B 레벨·스테레오 모드의 ADPCM 오디오 데이타의 기록·재생에 대해서 설명하였으나, 다른 CD-I 방식에 있어서 다른 모드의 ADPCM 오디오 데이타에 대해서도 동일하게 기록.재생을 할 수가 있다.
본 발명에 따른 디스크 형상의 기록 매체에 의하면, 디스크의 데이타 기록 영역의 내경치수를 28㎜ 내지 50㎜의 범위 내의 소정 값으로 설정하고, 데이타 기록 영역의 내경 치수가 28㎜ 인 때의 외경 치수는 58㎜ 내지 62㎜의 범위 내의 값으로 하고, 데이타 기록 영역의 내경 치수가 50㎜인 때의 외경 치수는 71㎜ 내지 73㎜의 범위 내의 값으로 함으로써, 소형 휴대용의 디스크 기록/재생 장치에 사용이 가능하게 함과 함께, 예를들면 압축율이 1/4인 압축 오디오 데이타를 기록함으로써 표준적인 12㎝ CD와 같은 정도의 재생 시간을 실현가능토록 한다. 즉, 트랙 피치가 1.6㎛. 선속도가 1.2 내지 1.4㎧, 압축율이 1/4인 압축 오디오 데이타를 기록할 때, 최저로도 약 60분, 평균적으로는 약 72분 내지 76분의 기록 재생 시간을 얻을 수가 있다.

Claims (10)

  1. 기록 표면과 상기 기록 표면에 대향하는 제2표면을 갖는 디스크 기판을 포함한 디스크 형상의 기록 매체에 있어서, 상기 기록 표면의 데이타 기록 영역은 데이타가 광학 수단에 의해 기록될 수 있는 물질로 구성되고, 상기 데이타 기록 영역은 28㎜ 내지 50㎜의 범위 내의 내경 및 외경을 갖는데, 상기 외경은 내경이 28㎜이면, 58㎜ 내지 62㎜의 범위 내에 있고, 상기 외경은 내경이 50㎜이면, 71㎜ 내지 73㎜의 범위 내에 있고, 상기 외경은 내경이 28㎜ 보다는 크지만 42㎜ 보다는 작으면, 58㎜ 보다는 크고 68㎜ 보다는 작고, 상기 외경은 내경이 42㎜ 보다는 크지만 50㎜ 보다는 작으면, 65㎜ 보다는 크지만 73㎜ 보다는 작은 디스크 형상의 기록 매체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 디스크 기판은 상기 기판을 통과하여 뻗친 센터링 홀을 포함하고, 상기 제2표면은 그 위에 신호 기록층을 포함하며, 상기 기록 표면은 상기 센터링 홀 주위에 돌출부를 포함하는 디스크 형상의 기록 매체.
  3. 기록 표면과 상기 기록 표면에 대향하는 제2표면을 갖는 디스크 기판을 포함한 디스크 형상의 기록 매체에 있어서, 상기 기록 표면의 데이타 기록 영역은 데이타가 미리 기록된 물질로 구성되고, 상기 데이타 기록 영역은 28㎜ 내지 50㎜의 범위 내의 내경 및, 외경을 갖는데, 상기 외경은 내경이 28㎜이면, 58㎜ 내지 62㎜의 범위 내에 있고, 상기 외경은 내경이 50㎜이면, 71㎜ 내지 73㎜의 범위 내에 있고, 상기 외경은 내경이 28㎜ 보다는 크지만 42㎜ 보다는 작으면, 58㎜ 보다는 크고 68㎜ 보다는 작고, 상기 외경은 내경이 42㎜ 보다는 크지만 50㎜ 보다는 작으면, 65㎜ 보다는 크지만 73㎜ 보다는 작은 디스크 형상의 기록 매체.
  4. 제2항에 있어서, 디스크 테이블에 대하여 디스크 형상의 기록 매체를 센터링하도록 돌출부에 결합시키기 위한 센터링 부재를 포함한 상기 디스크 테이블 및, 상기 센터링 부재가 돌출부에 결합된 경우 데이타 기록 영역상에 압축된 디지탈 데이타를 연속적으로 기록하는 기록 수단을 더 포함하는 디스크 형상의 기록 매체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 기록 수단은 또한 기록 표면의 리드 인 영역(read in region)상에 데이타를 기록하고, 디스크 기판은 상기 기판을 통과하여 뻗친 센터링 홀을 포함하며, 상기 리드 인 영역은 데이타 기록 영역과 센터링 홀 사이에 기록 표면의 환형 영역인 디스크 형상의 기록 매체.
  6. 제4항에 있어서, 상기 압축된 디지탈 데이타는 실질적으로 1/4인 압축비를 갖는 압축된 오디오 데이타인 디스크 형상의 매체.
  7. 제3항에 있어서, 상기 디스크 기판은 상기 기판을 통과하여 뻗친 센터링 홀을 포함하고, 상기 제2표면은 그 위에 신호 기록층을 포함하며, 상기 기록 표면은 상기 센터링 홀 주위에 돌출부를 포함하는 디스크 형상의 기록 매체.
  8. 제7항에 있어서, 디스크 테이블에 대하여 디스크 형상의 기록 매체를 센터링하도록 돌출부에 결합시키기 위한 센터링 부재를 포함한 상기 디스크 테이블 및, 상기 센터링 부재가 돌출부에 결합된 경우 데이타 기록 영역상에 연속적으로 기록하는 기록 수단을 더 포함하는 디스크 형상의 기록 매체.
  9. 제8항에 있어서, 상기 압축된 디지탈 데이타는 실질적으로 1/4인 압축비를 갖는 압축된 오디오 데이타인 디스크 형상의 기록 매체.
  10. 제8항에 있어서, 상기 기록 수단은 또한 기록 표면의 리드 인 영역(read in region)상에 데이터를 기록하고, 상기 디스크 기판은 상기 기판을 통과하여 뻗친 센터링 홀을 포함하며, 상기 리드 인 영역은 데이타 기록 영역과 센터링 홀 사이에 기록 표면의 환형 영역인 디스크 형상의 기록 매체.
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