KR100312935B1 - 디스크 및 디스크 기록 장치 - Google Patents

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KR100312935B1
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코니시시니치
우에노후미아키
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모리시타 요이찌
마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 디스크는 데이터를 재생하기 위한 제 1 저장 영역과 데이터를 기록 및 재생하기 위한 제 2 저장 영역을 포함하고, 서로 가까운 제 1 및 제 2 저장 영역에서 각 트랙 (track)의 섹터 (sector) 수는 제 2 저장 영역에서 보다 제 1 저장 영역에서 더 크고, 또한 제 1 저장 영역의 각 트랙에서 섹터의 선두 엣지 (leading edge)는 반지름 방향으로 적어도 한 선에 정렬된다.

Description

디스크 및 디스크 기록 장치{Disk and disk recording apparatus}
최근에는 대용량의 데이터를 유지하는 기능으로 인해, 정보를 기록할 수 있는 광학 디스크가 오디오 데이터, 비디오 데이터, 및 다양한 정보 장비 데이터를 축적하는데 중요해지고 있다. 이러한 환경하에서, 더 큰 용량의 광학 디스크가 요구된다. 이 요구를 만족시키기 위해서는 광학 디스크에 기록된 정보의 밀도가 증가될 필요가 있다. 광학 디스크상의 정보 밀도는 정보 트랙의 피치 (pitch)와 트랙 방향으로의 정보 밀도 (즉, 정보의 선형 밀도)에 의해 결정된다. 그래서, 광학 디스크상의 정보 밀도를 개선하기 위해서는 트랙 피치를 좁히고 선형 밀도를 증가시킬 것이 요구된다.
광학 디스크는 다양한 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 운용 체계 및 게임에 관한 기본적인 사전이나 소프트웨어와 같은 소프트웨어를 공급하기 위한 매체로 광학 디스크를 사용하는 경우, 데이터가 오목 또는 볼록 피트 (pit)의 형태로 기록되는 방식으로 판독 전용 광학 디스크가 제작되면, 광학 디스크는 적은 비용에서 대용량으로 복제될 수 있다.
한편, 사용자가 소프트웨어 공급자에 의해 기록된 판독 전용 데이터에 원하는 데이터를 그에 따라 첨부 또는 기록할 수 있도록 요구된다. 그래서, 이 요구를 만족시키기 위해서는 판독 전용 데이터가 기록된 영역과 기록 및 재생가능한 영역을 하나의 광학 디스크가 갖도록 요구된다.
기록/재생을 위해 상술된 두 영역을 하나의 광학 디스크에 제공하는 경우, 판독 전용 데이터는 선적 이전에 오목한 그루브 (groove)와 볼록한 트랙에 기록되고, 이 기록된 영역은 데이터를 재생하는데만 사용된다. 이 경우, 판독 전용 데이터는 각 디스크에 기록되도록 요구되어, 시간이 소모되고 비용이 증가된다.
이 문제점을 해결하기 위해, 원하는 데이터가 오목 또는 볼록 피트의 형태로 광학 디스크의 영역에 기록되고, 나머지 영역은 기록가능하게 만들어지는 광학 디스크가 제안된다 (예를 들면, 일본 공개 공표 No. 63-20769). 이 경우에는 원하는 데이터를 각 디스크에 기록할 것이 요구되지 않아, 예를 들면 주입에 의한 광학 디스크의 대량 생산이 허용되어 비용이 감소되게 된다.
ROM 디스크와 같이 가장 대중적인 디스크는 CD 또는 DVD-ROM 디스크이다. 이들 디스크에서는 대용량을 이루기 위해, 오목 또는 볼록한 피트가 트랙을 추적하기 위한 일정한 선형 속도로 연속하여 기록된다. 말할 필요도 없이, 데이터는 일정한 선형 속도로 디스크를 회전시킴으로서 재생되도록 요구된다.
ROM 부분과 RAM 부분을 갖는 디스크를 구성하는 경우, ROM 부분의 포맷은 다음의 이유로 CD 또는 DVD-ROM 디스크와 동일하게 이루어져야 한다. ROM 부분과 RAM 부분을 갖는 디스크가 CD 또는 DVD-ROM 디스크로부터 데이터를 판독만하는 드라이브 디바이스에 잘못 삽입될 때, ROM 부분의 포맷이 CD 또는 DVD-ROM과 동일하면, 드라이브 디바이스는 잘못 삽입된 디스크를 인식할 수 있다.
이제는 드라이브 디바이스에 의해 CD 또는 DVD-ROM 디스크로부터 데이터를 재생하는 방법이 설명된다.
상술된 디스크의 재생을 위해, 픽업 헤드 (pick-up head)는 리드인 (lead-in)이라 칭하여지는 영역으로 이동되고, 디스크를 재생하는데 요구되는 제어 데이터라 칭하여지는 정보를 판독한다. 정보가 판독되기 시작할 때까지의 과정은 다음과 같다.
먼저, 디스크 표면은 픽업 헤드의 렌즈 부분을 제어함으로서 초점이 맞추어진다. 두 번째로, 가로지르는 기계 및 렌즈를 제어함으로서 피트 스트링 (pit string)이 연속적으로 판독되도록 트래킹 (tracking)이 실행된다. 세 번째로, 재생 회로에 입력되는 재생 신호의 특정한 주기 (예를 들면, 가장 큰 간격)가 검출되고, 모터의 회전 속도가 제어된다. 네 번째로, 회전 변화가 중단되고 신호가 일정한 선형 속도로 재생될 수 있게 될 때, 재생 신호와 동기화된 클럭이 발생되고, 그 클럭을 근거로 데이터가 판독된다.
그러나, 상술된 바와 같이 오목 또는 볼록 피트가 일정한 선형 속도로 연속하게 기록된 RAM 부분 및 ROM 부분을 갖는 디스크에서는 데이터가 판독되기 이전에 디스크의 부팅 (boot-up) 동안 다수의 동작이 성공적으로 실행되도록 요구된다. 그래서, 이러한 디스크는 긴 부팅 시간을 갖는 불편한 점을 갖는다.
더욱이, ROM 부분은 짧은 파장 커팅 (cutting) 기기에 의해 기록되므로, RAM 부분과 비교해 선형 밀도가 더 높아질 수 있다.
대조적으로, RAM 부분은 데이터가 기록된 영역과 데이터가 기록되지 않는 영역을 갖고, 섹터 (sector) ID는 일반적으로 헤더 (header)라 칭하여지는 프리-피트 (pre-pit)로 구성된다. 헤더에는 어드레스 정보에 부가하여, PLL (phase-locked loop) 회로의 동작을 보조하는 VFO 신호, 어드레스 정보의 동기화 신호인 어드레스 마크 등이 배치되고, 그에 의해 RAM 부분의 용장도는 ROM 부분 보다 더 높아진다.
그러나, CD 또는 DVD-ROM 디스크와 같은 종래의 광학 디스크에서는 ROM 부분의 한 트랙에 포함된 섹터의 수가 RAM 부분의 한 트랙에 포함된 것과 같다. 이 경우, ROM 부분의 섹터 포맷은 높은 용장도를 갖는 RAM 부분과 동일하므로, ROM 부분의 기록 밀도가 높아질 수 없게 된다.
더욱이, 종래의 광학 디스크에서는 한 트랙에 포함된 섹터의 수가 RAM 부분에서 내부 트랙으로부터 외부 트랙까지 동일하므로, 내부 트랙 보다 외부 트랙에서 기록 밀도가 더 낮아져 기록 밀도가 더 높아질 수 없게 된다.
본 발명은 재생 전용으로 고정된 정보가 기록된 영역과 기록가능하고 재생가능한 영역을 갖는 디스크, 및 그 디스크에 기록을 실행하는 디스크 기록 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에서 광학 디스크의 구조도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에서 광학 디스크의 ROM 부분에 대한 물리적인 구성을 도시하는 도면
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에서 광학 디스크를 재생할 때 탐색 방법을 설명하는 타이밍도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에서 광학 디스크의 구조도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에서 광학 디스크의 RAM 부분에 대한 구성을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에서 광학 디스크의 RAM 부분에 대한 구성을 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에서 광학 디스크의 RAM 부분에 대한 트랙 구성을 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에서 광학 디스크의 RAM 부분에 대한 섹터 포맷 (sector format)의 구성을 도시하는 도면.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에서 광학 디스크의 ROM 부분과 RAM 부분 사이의 경계 영역 구성을 도시하는 도면.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에서 광학 디스크의 구조도.
도 11은 본 발명의 제 4 실시예에서 광학 디스크의 구조도.
도 12는 ROM 부분과 RAM 부분 사이의 경계 영역에서 어드레스의 구성을 도시하는 도면.
도 13은 본 발명의 제 5 실시예에서 디스크 기록 장치를 도시하는 블록도.
도 14는 본 발명의 제 5 실시예에서 디스크 기록 장치의 ROM 부분에 대한 커팅 (cutting) 동작을 설명하는 타이밍도.
도 15는 본 발명의 제 5 실시예에서 디스크 기록 장치의 듀티 (duty) 제어기 동작을 설명하는 타이밍도.
도 16은 본 발명의 제 5 실시예에서 디스크 기록 장치의 RAM 부분에 대한 커팅 동작을 설명하는 타이밍도.
도 17은 본 발명의 제 5 실시예에서 디스크 기록 장치의 듀티 제어기 동작을 설명하는 타이밍도.
도 18은 듀티비 정정의 필요성을 설명하는 타이밍도.
도 19는 기록 펄스 커팅량과 재생 진폭 사이의 관계를 도시하는 그래프.
도 20은 본 발명의 제 6 실시예에서 디스크 기록 장치를 도시하는 블록도.
도 21은 본 발명의 제 6 실시예에서 디스크 기록 장치의 듀티 제어기 동작을 설명하는 타이밍도.
상술된 문제점을 고려해, 본 발명의 목적은 대용량의 ROM 부분 및 RAM 부분을 갖는 디스크의 포맷을 고안함으로서 부팅 (boot-up) 시간이 단축된 디스크와, 그 디스크를 커팅하는 디스크 기록 장치를 제공하는 것이다.
상술된 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 디스크는, 데이터를 재생하기 위한 제 1 저장 영역; 및 데이터를 기록하고 재생하기 위한 제 2 저장 영역을 포함하고, 제 1 저장 영역은 제 2 저장 영역에 가깝고, 서로 가까운 제 1 저장 영역 및 제 2 저장 영역의 각 트랙에서 섹터의 수는 제 2 저장 영역 보다 제 1 저장 영역에서 더 크고, 또한 제 1 저장 영역의 각 트랙에서 섹터의 선두 엣지 (leading edge)는 적어도 한 선에 정렬된다.
한 실시예로, 제 1 저장 영역에서 각 섹터의 선두 엣지와 제 2 저장 영역에서 각 섹터의 선두 엣지는 반지름 방향으로 적어도 한 선에 정렬된다.
한 실시예로, 데이터가 기록되지 않은 부분은 제 1 저장 영역과 제 2 저장 영역 사이에 배치된다.
한 실시예로, 어드레스는 제 1 및 제 2 저장 영역에 연속적으로 제공된다.
한 실시예로, 제 1 저장 영역과 제 2 저장 영역 사이의 경계 위치를 나타내는 정보는 제 1 저장 영역에서 백업 데이터 (backup data) 부분에 기록된다.
본 발명의 디스크는, 데이터를 재생하기 위한 제 1 저장 영역; 및 데이터를 기록하고 재생하기 위한 제 2 저장 영역을 포함하고, 제 2 저장 영역은 다수의 구역으로 나뉘고, 디스크의 내측의 각 구역에서는 섹터의 수가 더 작고, 또한 제 1 저장 영역의 각 트랙에서 섹터의 선두 엣지는 방사형으로 배열된다.
한 실시예로, 제 2 저장 영역의 각 구역에서 트랙의 수는 서로 똑같다.
한 실시예로, 제 1 저장 영역에서 각 섹터의 선두 엣지와 제 2 저장 영역에서각 섹터의 선두 엣지는 반지름 방향으로 적어도 한 선에 정렬된다.
한 실시예로, 데이터가 기록되지 않은 부분은 제 1 저장 영역과 제 2 저장 영역 사이에 배치된다.
한 실시예로, 어드레스는 제 1 및 제 2 저장 영역에 연속적으로 제공된다.
한 실시예로, 제 1 저장 영역과 제 2 저장 영역 사이의 경계 위치를 나타내는 정보는 제 1 저장 영역에서 백업 데이터 부분에 기록된다.
한 실시예로, 제 1 저장 영역은 백업 데이터 부분과 사용자 데이터 부분을 포함하고, 각 섹터의 모든 선두 엣지는 백업 데이터 부분에서 방사형으로 배열되고, 사용자 데이터 부분은 다수의 구역으로 나뉘고, 각 섹터의 선두 엣지는 사용자 데이터 부분의 각 구역에서 방사형으로 배열되고, 제 2 저장 영역은 다수의 구역으로 나뉘고, 각 섹터의 선두 엣지는 제 2 저장 영역의 각 구역에서 방사형으로 배열되고, 또한 제 1 및 제 2 저장 영역의 각 구역에서 트랙의 수는 서로 똑같다.
한 실시예로, 각 구역에서 선두 섹터의 어드레스는 선두 섹터의 반지름 방향으로 한 위치에 따라 결정된다.
본 발명의 디스크 기록 장치는, 데이터를 재생하기 위한 제 1 저장 영역과 데이터를 기록 및 재생하기 위한 제 2 저장 영역을 갖는 마스터 광학 디스크를 조사하는 광원; 광원으로부터의 광빔을 제 1 저장 영역에 피트 (pit)를 형성하기 위한 제 1 광빔과 제 2 저장 영역에 그루브 (groove) 및 헤더를 형성하기 위한 제 2 광빔으로 분할하는 광빔 스플리터 (light beam splitter); 제 1 저장 영역에 피트를 형성하기 위한 제 1 광빔을 변조하는 제 1 광변조기; 기록 데이터를 근거로 제 1 광변조기를 제어하는 제 1 제어기; 제 2 저장 영역에 그루브 및 헤더를 형성하기 위한 제 2 광빔을 변조하는 제 2 광변조기; 기록 데이터를 근거로 제 2 광변조기를 제어하는 제 2 제어기; 제 2 광변조기로부터 출력된 제 2 광빔을 트랙 방향의 우측 각도로 편향시키는 광빔 편향기; 광빔 편향기를 제어하는 광빔 편향 제어기; 제 1 광변조기로부터의 제 1 광빔을 정형화하는 제 1 빔 정형 유닛; 광빔 편향기로부터의 제 2 광빔을 정형화하는 제 2 빔 정형 유닛; 제 1 빔 정형 유닛으로부터의 제 1 광빔의 광학축을 제 2 빔 정형 유닛으로부터의 제 2 광빔의 광학축과 정합시키는 광빔 조합 유닛; 광빔 조합 유닛으로부터 광빔을 수신하고 그 광빔을 마스터 광학 디스크에 집중시키는 대물 렌즈; 마스터 광학 디스크를 회전시키는 모터; 모터를 제어하는 모터 제어기; 및 모터 제어기로부터의 한 회전 동기화 신호를 근거로 제 1 및 제 2 제어기와 광빔 편향 제어기의 타이밍을 제어하는 타이밍 제어기를 포함하고, 제 1 제어기는 제 1 저장 영역에서 각 섹터의 선두 엣지가 방사형으로 배열되도록 기록 신호를 발생하고, 기록 신호는 제 1 광변조기를 제어한다.
한 실시예로, 제 2 제어기는 그루브를 기록할 때의 기록 광빔 전력과 비교해, 어드레스 정보를 나타내는 피트를 기록할 때 기록 광빔 전력을 감소시킨다.
한 실시예로, 제 1 및 제 2 제어기는 독립적으로 기록 데이터의 ON/OFF 듀티비 (duty ratio)를 제어한다.
한 실시예로, 제 1 제어기는 제 1 저장 영역이 백업 데이터 부분과 사용자 데이터 부분으로 나누어질 때 각 구역에서 입력되는 기록 데이터의 ON/OFF 듀티비를 제어하고, 제 2 제어기는 각 구역에서 기록 데이터의 ON/OFF 듀티비를 제어한다.
한 실시예로, 광빔 편향기는 헤더인 어드레스 정보를 포함하는 피트로 형성된 한 데이터 무리의 첫 번째 절반에 대해 외부 트랙 방향으로 약 절반 트랙 만큼 제 2 광빔을 편향시키고, 데이터의 두 번째 절반에 대해 내부 트랙 방향으로 약 절반 트랙 만큼 제 2 광빔을 편향시켜, 제 2 광빔이 그루브를 가로지를 때 제 2 광빔이 워블 (wobble)되는 것을 주기적으로 허용한다.
본 발명에 따른 디스크 기록 장치는, 마스터 광학 디스크에서 데이터를 재생하기 위한 제 1 저장 영역에 피트를 형성하고 데이터를 기록 및 재생하기 위한 제 2 저장 영역에 그루브 및 헤더를 형성하는 광원; 광원으로부터의 광빔을 변조하는 광변조기; 기록 데이터를 근거로 광변조기를 제어하기 위한 광변조 제어기; 광변조기로부터의 광빔을 트랙 방향의 우측 각도로 편향시키는 광빔 편향기; 광빔 편향기를 제어하는 광빔 편향 제어기; 광빔 편향기로부터의 광빔을 정형화하는 빔 정형 유닛; 제 1 저장 영역과 제 2 저장 영역 사이에서 빔 정형 유닛으로부터 광빔의 개구 (aperutre) 한계를 스위칭하는 개구 격막; 개구 격막으로부터의 광빔을 마스터 광학 디스크에 집중시키는 대물 렌즈; 마스터 광학 디스크를 회전시키는 모터; 모터를 제어하는 모터 제어기; 및 모터 제어기로부터의 한 회전 동기화 신호를 근거로 광변조 제어기와 광빔 편향 제어기의 타이밍을 제어하는 타이밍 제어기를 포함하고, 광변조 제어기는 제 1 저장 영역에서 각 섹터의 선두 엣지가 방사형으로 배열되도록 기록 신호를 발생하고, 기록 신호는 광변조기를 제어한다.
한 실시예로, 광변조 제어기는 제 2 저장 영역을 기록할 때와 비교해, 제 1 저장 영역을 기록할 때 기록 광빔 전력을 감소시키고, 제 2 저장 영역에 그루브를기록할 때와 비교해, 제 2 저장 영역에 어드레스 정보를 포함하는 피트를 기록할 때 기록 광빔 전력을 감소시킨다.
한 실시예로, 광변조 제어기는 독립적으로 제 1 및 제 2 저장 영역에서 기록 데이터의 ON/OFF 듀티비를 제어한다.
한 실시예로, 광원 제어기는 각 구역에서 제 2 저장 영역에 기록된 기록 데이터의 ON/OFF 듀티비를 제어한다.
한 실시예로, 광빔 편향기는 제 2 저장 영역에서 헤더인 어드레스 정보를 포함하는 피트로 구성된 한 데이터 무리의 첫 번째 절반에 대해 외부 트랙 방향으로 약 절반 트랙 만큼 광빔을 편향시키고, 데이터의 두 번째 절반에 대해 내부 트랙 방향으로 약 절반 트랙 만큼 광빔을 편향시켜, 광빔이 그루브를 가로지를 때 광빔이 워블되는 것을 주기적으로 허용한다.
한 실시예로, 개구 격막은 제 2 저장 영역에서 그루브와 헤더 사이의 개구 한계를 스위칭한다.
이후에는 본 발명의 광학 디스크가 도면을 참고로 설명된다.
제 1 실시예
도 1은 ROM 부분과 RAM 부분을 갖는 광학 디스크의 도면으로, 본 발명의 제 1 실시예에서 섹터 포맷 (sector format)의 구성을 도시한다. 도 1에 도시된 디스크(1)는 내부 트랙측에 있는 ROM 부분과 외부 트랙측에 있는 RAM 부분을 포함하고, ROM 부분(2)에서 섹터의 모든 선두 엣지 (leading edge)는 방사형으로 배열된다. 더욱이, ROM 부분(2)은 백업 데이터 (backup data) 부분이나 사용자 데이터 부분을 형성한다.
도 2는 ROM 부분(2)의 물리적인 표면 구성을 도시하는 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, ROM 부분(2)은 오목 또는 볼록한 피트 (pit)로 구성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, ROM 부분(2)의 섹터(4)는 섹터 어드레스(6)와 데이터 부분(7)을 갖고, 데이터 블록의 위치를 관리하는 정보는 섹터 어드레스(6)에 기록된다. 디스크(1)가 재생될 때, 디스크 기록/재생 장치의 픽업 헤드 (pick-up head)는 섹터 어드레스(6)에 따라 탐색하고 (반지름 방향으로 이동하고), 그에 의해 원하는 정보가 얻어진다. 섹터 어드레스(6)를 탐색하기 위해, 일반적으로 싱크 패턴 (sync pattern) S(8)이라 칭하여져 데이터에 주어지지 않는 특정한 버스트 (burst) 패턴이 섹터 어드레스(6)의 선두 엣지에 배치되고, 싱크 패턴 S(8)의 신호는 장치의 클럭 신호와 동기화되어 검출되고, 그에 의해 섹터 어드레스(6)가 얻어진다.
RAM 부분(3)의 각 섹터는 ROM 부분(2)과 유사한 방식으로 피트로 형성된 기록 부분(12)과 헤더(11)를 포함한다. 헤더(11)는 4개의 ID (13-1, 13-2, 13-3, 13-4)로 구성된다. 각 ID1 내지 ID4에는 어드레스 정보(14), 어드레스 정보(14)를 복조할 때의 동기화를 위해 어드레스(14) 앞에 배치되는 어드레스 마크 (AM)(15), 동기화 재생 클럭을 발생하도록 어드레스 마크 (AM)(15)를 재생하기 위한 PLL 회로의 동작을 보조하는 VFO 영역(16) 등이 기록된다. 기록 부분(12)은 VFO 영역(16), 기록 데이터 부분(18), 및 기록 데이터 부분(18)과 VFO 영역(16)을 보호하기 위한 보호 영역 (17-1, 17-2)을 포함한다. 기록 데이터 부분(18)은 ROM 부분의 데이터 부분(7)과 똑같은 포맷을 갖고, 섹터 어드레스(6) 및 데이터 부분(7)을 포함한다.
이 구성으로부터 이해되는 바와 같이, RAM 부분(3)은 대부분 실제로 사용자 데이터로 사용되는 데이터 부분(7) 이외의 부분으로 차지되므로, ROM 부분(2) 보다더 높은 용장도를 갖는다. 그러므로, ROM 부분(2)과 RAM 부분(3)이 실질적으로 똑같은 선형 밀도로 기록되더라도, 트랙 당 섹터의 수는 RAM 부분(3) 보다 ROM 부분(2)에서 더 커진다. 더욱이, ROM 부분(2)은 커팅기에 의해 커팅 (피트가 생성)되므로, RAM 부분(3)의 선형 밀도와 비교해, 상당히 더 높은 밀도의 기록이 가능하다. 상술된 다양한 이유로, 본 실시예에서와 같이, 트랙 당 섹터의 수가 RAM 부분(3) 보다 ROM 부분(2)에서 더 커지는 방식으로 RAM 부분(3)과 ROM 부분(2)을 구성하는 것이 가능하다. 그래서, 더 높은 밀도의 디스크가 실현가능하다.
종래 기술에서 설명되는 바와 같이, 오목 또는 볼록한 피트가 일정한 선형 속도로 연속하여 기록되는 ROM 부분 및 RAM 부분을 갖는 디스크에서는 데이터가 판독되기 이전에 디스크의 부팅 (boot-up) 동안 다수의 동작이 연속적으로 실행되도록 요구된다. 그래서, 이러한 디스크에는 긴 부팅 시간을 갖는 불편한 점이 있다.
대조적으로, 본 실시예의 디스크에서는 제어 데이터를 포함하는 ROM 부분(2)에서 섹터의 선두 엣지가 방사형으로 배열된다. 그러므로, ROM 부분(2)에서 각 섹터의 재생 주기를 일정하게 만들기 위해서는 본 실시예의 디스크가 일정한 각속도 (CAV)로 회전되도록 요구된다. CAV 제어는 선형 속도가 일정해지는 모터 제어와 비교해, 디스크가 더 짧은 주기로 부팅되어 안정화되도록 허용한다.
본 실시예에서는 ROM 부분(2) (리드인 (lead-in)을 포함하여)이 디스크 내부에 배치되는 경우가 설명된다. 그러나, ROM 부분(2)은 디스크의 외부에 배치될 수 있다. 더욱이, RAM 부분에 리드인이 배치될 수 있다.
도 1로부터 이해되는 바와 같이, ROM 부분(2)에서 섹터의 선두 엣지는 트랙당 한 위치에서 RAM 부분(3)의 섹터의 선두 엣지와 정렬된다.
도 3은 디스크(1)가 드라이브에 의해 재생될 때 탐색 방법을 설명하는 타이밍도이다. 일반적으로, 드라이브에 의해 디스크를 재생하는 경우에서 모터 회전의 제어를 대략 조정하는 것은 모터에 의해 발생된 FG 펄스의 주기를 점검함으로서 행해진다. 도 3에서, (a)가 모터로부터의 FG 펄스를 나타내고, (b)가 FG 펄스 (a)를 나눔으로서 발생된 한 트랙 동기화 신호를 나타내고, 트랙 당 6개의 FG 펄스가 발생되는 것으로 가정된다. (c)는 ROM 부분의 재생 동안 섹터 어드레스의 위치를 나타내는 싱크 패턴으로부터 발생된 신호를 나타낸다. 도 1로부터 이해되는 바와 같이, 트랙 당 10개의 섹터 어드레스가 있다.
먼저, ROM 부분(2)의 일부인 제어 데이터는 디스크(1)를 부팅하는 동안 재생된다. ROM 부분(2)과 RAM 부분(3)에서 섹터(4)의 선두 엣지가 정렬되는 제어 데이터 부분에 있는 섹터 어드레스(6)는 마스터 디스크가 커팅될 때 결정된다. ROM 부분(2)과 RAM 부분(3)에서 섹터(4)의 선두 엣지가 정렬된 위치에 있는 싱크 패턴 S(8)으로부터 발생된 신호와 그 신호 직전의 FG 펄스 사이의 시간차 T는 측정되어 기억된다.
RAM 부분(3)의 어드레스 정보(14)가 판독되고 있는 동안, 탐색이 실행된다. 그러나, RAM 부분(3)에는 데이터가 기록된 섹터와 데이터가 기록되지 않은 섹터가 주어진다. 그러므로, 어드레스 정보(14)를 판독하기 위해서는 어드레스 정보(14)를 포함하는 헤더(11)가 판독되는 타이밍에 '1'이 되는 게이트 신호가 요구된다. (d)는 소정의 FG 펄스로부터 앞서 기억된 소정의 시간 주기 T 이후에 헤더(11)가 판독될 때 '1'이 되는 탐색을 위한 게이트 신호를 나타낸다. 이 게이트 신호에 응답해, PLL 회로는 동작을 시작한다. PLL 회로는 동기화 재생 클럭을 장치의 클럭 신호와 동기화시키는데 VFO 영역(16)을 사용하고, 그에 의해 어드레스 정보(14)가 판독된다. 예를 들어, 게이트 신호가 재생 신호의 포락선 등에 의해 발생되는 경우, 게이트 신호의 질은 신호에 따라 매우 나빠질 수 있다. 그러나, 게이트 신호가 상술된 방법에 의해 발생될 때는 어드레스 정보(14)가 트랙 당 한번 판독될 수 있음이 보장된다.
제 2 실시예
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에서 ROM 부분과 RAM 부분을 갖는 광학 디스크의 도면이다.
제 2 실시예는 RAM 부분(3)이 구역 (zone)으로 나뉜다는 점에서 제 1 실시예와 다르다. ROM 부분(2)에서, 섹터(4)의 선두 엣지는 제 1 실시예와 같은 방식으로 방사형으로 배열된다. RAM 부분(3)에서 섹터(4)의 선두 엣지는 트랙 당 한번 ROM 부분(2)에서의 섹터(4)의 선두 엣지와 정렬된다. 더욱이, RAM 부분(3)의 데이터 영역에서, 각 구역에 포함된 트랙의 수는 서로 똑같다. 이는 데이터 영역 이외의 영역 (예를 들면, 리드아웃 (lead-out) 영역)에 적용가능하지 않다.
도 5 및 도 6은 도 4에 도시된 RAM 부분(3)의 구성을 도시하는 도면이다.
도 5는 내부 트랙측이나 외부 트랙측으로 1/2 트랙 피치 만큼 쉬프트된 헤더(31)의 어드레스 정보 두 개를 도시한다. 더욱이, 헤더(31)의 피트 신호폭은정보 기록 부분(32)에서 그루브 부분(33) 및 랜드 (land) 부분(34)의 폭과 실질적으로 똑같도록 설계된다.
도 6에서 헤더(41)의 어드레스 정보는 각각 그루브 부분(43)과 랜드 부분(44)에 포함되도록 설계되고, 어드레스 정보는 그루브 부분(43)과 랜드 부분(44) 각각의 중심에 거의 위치한다. 더욱이, 헤더(41)의 피트 신호폭은 정보 기록 부분(42)에서 그루브 부분(43)과 랜드 부분(44) 보다 더 좁도록 설계된다.
도 5 및 도 6에 도시된 경우에서는 모두 그루브 부분 (33, 43)과 랜드 부분 (34, 44)이 트랙의 추적 방향으로 수직 방향에서 싸인파 워블 (wobble)된다. 드라이브가 RAM 부분(3)의 정보 기록 부분 (32 또는 42)에 데이터를 기록하는 경우, 이는 검출된 신호와 동기화된 클럭 신호를 발생하도록 워블 주기를 검출하고, 클럭과 동기화되어 데이터를 기록한다. 워블은 거의 그루브 부분 (33, 43) 및 랜드 부분 (34, 44)에 대해 한 트랙에 따라 연속적으로 나타난다. 그러므로, PLL 회로는 동기화 재생 클럭을 장치의 클럭 신호와 신속하게 동기화시켜, 기록 시간을 감소시킨다.
도 7은 도 4에 도시된 RAM 부분(3)에서 가이드 트랙 (guide track) (그루브 부분 및 랜드 부분)의 구성을 설명하는 디스크 도면이다.
가이드 트랙은 정보가 드라이브에 의해 기록/재생될 때, 광학 디스크에 의해 방사된 광빔의 스폿 (spot)이 특정한 경로를 추적할 수 있도록 제공된다. 그루브 부분 (실선으로 나타내지는)과 랜드 부분 (점선으로 나타내지는)은 각 회전시 스위칭된다. 더욱이, 정보는 그루브 부분과 랜드 부분에 모두 기록될 수 있다. 도 7에도시된 가이드 트랙은 나선형을 갖는다. 그러나, 이들은 동일 중심으로 배열되거나, 나선 방향이 반대로 될 수 있다.
도 8은 도 5에 도시된 헤더(31) 및 정보 기록 부분(32)의 섹터 포맷 구성을 상세히 도시하는 도면이다.
한 섹터는 총 2697 바이트 (이후 'B'라 칭하여지는)의 헤더(31) (IDa, IDb) 및 정보 기록 부분(32)을 갖는다. 정보가 실제적으로 기록된 정보 기록 부분(32)은 GUARD1 부분 ((20+i) B), VFO 부분 (35 B), PS 부분 (3 B), DATA 부분 (2418 B), PA 부분 (1 B), 및 GUARD2 부분 ((55-i) B)을 포함한다. 이들 중에서, DATA 부분 (2418 B)은 도 1의 ROM 부분에서 데이터 영역(5)과 똑같은 포맷을 갖고, 이는 SY1 부분 (2 B)과 DATA1 (91 B), SY2 부분 (2 B)과 DATA2 부분 (91 B), ..., 및 SY26 부분 (2 B)과 DATA26 (91 B) 부분의 조합으로 구성된다. 헤더(31)에서는 IDa가 ID1 (46 B)과 ID2 (18 B)로 구성되고, IDb가 ID3 (46 B)과 ID4 (18B)로 구성된다. MIRROR 부분 (2 B), GAP 부분 ((10+j/16) B), 및 BUFFER 부분 ((25-j/16) B)에는 실질적인 정보가 기록되지 않는다. 여기서, i는 0 내지 7의 한 정수이고, j는 0 내지 16의 한 정수이다.
ID1 내지 ID4는 섹터의 어드레스를 식별할 뿐만 아니라 이어지는 가이드 트랙이 그루브 또는 랜드인가 여부를 식별하는데 사용된다. MIRROR 부분과 GAP 부분은 기록시 레이저 전력을 조정하는데 사용된다. 더욱이, BUFFER 부분은 광학 디스크의 편심 및 광학 디스크의 회전 변화를 근거로 기록되는 데이터의 시간축으로 쉬프트를 조정하는데 사용된다. GUARD1 부분과 GUARD2 부분은 반복되는 기록으로 인해 데이터의 선두 엣지 및 하강 엣지가 변형되는 것을 보호하는데 사용된다. VFO 부분은 재생시 재생 클럭을 발생하기 위한 PLL 회로의 동작을 돕는다. PS 부분은 데이터의 시작부를 나타내는데 사용되고, PA 부분은 기록시 실행되는 데이터 변조에서 각 섹터의 최종 데이터를 완료시키는데 요구되는 기록 데이터로 사용된다.
도 9는 ROM 부분(2)과 RAM 부분(3) 사이의 경계 영역에 대한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 전이 영역은 워블 신호를 포함하는 연속적인 트랙 (헤더가 없는 트랙)으로 구성되거나 상술된 RAM 부분(3)에서와 똑같은 방식으로 헤더를 포함하도록 구성되는 것으로 고려된다. 어떠한 경우에서든, 기록을 실행하기 위한 처리 클럭이 발생될 수 있다.
이와 같이 구성된 RAM 부분(3)에서는 각 구역내 섹터의 수가 내부 트랙에서 외부 트랙으로 한 섹터 만큼 증가된다. 이러한 구역 포맷의 목적은 사용자 데이터의 한 비트가 다른 트랙 길이를 갖는 각 구역에서 거의 똑같도록 요구되는 디스크상의 기록/재생 길이 (이후 '비트 길이 (bit length)'라 칭하여지는)로 기록 용량을 증가시키는 것이다. 이에 따라, 디스크의 회전수가 변하고, 즉 디스크의 회전수가 외부 구역에서 더 더 커지도록 지정되고, 각 구역에서 CAV 상수가 실행되어, 그에 의해 기록되고 재생되는 비트 길이가 실질적으로 일정하게 된다. 가장 내측의 트랙 길이와 가장 외측의 트랙 길이가 한 구역에서 다르므로, 비트 길이는 실질적으로 약간 변한다. 그러나, 변화량은 비트 길이의 기록 및 재생에 포함되는 비트 길이의 허용가능한 에러 범위내에 든다.
상술된 구조는 구역이 탐색된 것으로 이미 공지되면, 디스크의 회전 속도가탐색 구역에 대응하는 회전 속도로 즉시 가속될 수 있다는 이점을 갖는다. 더욱이, 본 실시예의 디스크에서는 각 구역에서 트랙의 수가 서로 똑같다. 그러므로, 현재 섹터 어드레스에서 탐색 섹터 어드레스로 얼마나 많은 트랙이 점프되어야 하는가를 쉽게 알거나, 점프되는 트랙의 수를 근거로 탐색 구역이 쉽게 공지된다.
본 실시예의 마스터 디스크가 커팅되는 경우에는 모터가 일반적으로 CAV 제어에 의해 구동되고, 기록되는 신호의 비트 비율이 각 구역에서 제어되어, 비트 길이가 거의 일정하게 유지된다. 그래서, 비트 비율은 구역 사이의 전이 지점에서 스위칭되도록 요구된다. 그러므로, 트랙의 수가 카운트되고, 비트 비율은 상향 카운트 신호와 스위칭된다. 각 구역에서 트랙의 수가 서로 똑같을 때, 이 제어는 용이하게 실행될 수 있고, 회로도 용이하게 구성될 수 있다.
제 3 실시예
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에서 ROM 부분과 RAM 부분을 갖는 광학 디스크의 도면이다. 제 3 실시예는 ROM 부분(2)이 백업 데이터 부분(51)과 사용자 데이터 부분(52)으로 구성된다는 점에서 제 2 실시예와 다르다. 백업 데이터 부분(51)에서 섹터의 모든 선두 엣지는 방사형으로 배열된다. 사용자 데이터 부분(52)은 구역으로 나뉘고, 섹터의 모든 선두 엣지는 방사형으로 배열된다. 더욱이, 제 1 실시예에서 설명된 바와 같이, ROM 부분(2)에서 각 섹터(4)의 선두 엣지에는 섹터 어드레스(6)가 포함되므로, 사용자 데이터 부분(52)의 각 섹터는 RAM 부분(3)의 각 섹터에서와 같이 헤더를 반드시 요구하지 않는다. ROM 부분(2)에서 사용자 데이터부분(52)의 한 구역은 제 1 실시예의 RAM 부분(3) 중 한 구역과 비교된다. 두 구역이 모두 반지름 방향으로 같은 위치에 배치되면, 전자 구역에서 헤더를 갖지 않는 섹터의 수는 후자 구역에서 헤더를 갖는 섹터의 수 보다 더 커진다.
디스크의 목적은 ROM 부분(2)의 사용자 데이터 부분(52)이 일부 내용을 포함하도록 커팅되고, 내용을 포함하는 ROM 부분(2)과 재기록가능한 RAM 부분(3)이 제공되는 것이다. 이러한 디스크는 내용에 대해, 예를 들면 게임에 요구되는 사용자 데이터 영역 (RAM 3)을 쉽게 갖고 그 내용을 문자로 합성하도록 사용자가 원하는 영상을 RAM 부분(3)에 취할 수 있다. 또한, 같은 내용을 갖는 디스크라도 취급자 등이 원하는 형태로 부가되는 값들이 제공될 수 있다. ROM 부분(2) 및 RAM 부분(3)에 관계없이, 각 구역에서 트랙의 수가 서로 똑같으므로, 커팅 및 탐색에 대해 제 2 실시예와 똑같은 효과가 얻어질 수 있다.
제 4 실시예
도 11은 본 발명의 제 4 실시예에서 ROM 부분과 RAM 부분을 갖는 광학 디스크의 도면이다. 제 4 실시예는 ROM 부분(2)의 사용자 데이터 부분(52)이 또한 도 4의 RAM 부분(3)과 똑같은 섹터 포맷 (도 8)을 갖는다는 점에서 제 3 실시예와 다르다.
본 실시예에서, ROM 부분(2)의 사용자 데이터 부분(52)은 상술된 바와 같이 RAM 부분(3)과 똑같은 섹터 포맷을 가지므로, 임의의 위치에 있는 섹터 어드레스는 제 2 실시예에서의 디스크와 완전히 똑같이 이루어질 수 있다. 이 경우, 게임 프로그램 등의 내용을 포함하는 ROM 부분과 RAM 부분을 갖는 디스크는 제 2 실시예와 거의 똑같은 방식으로 드라이브에 의해 재생될 수 있다는 이점을 갖는다.
도 12는 RAM 부분(2)과 ROM 부분(3) 사이의 스위칭 지점에서 섹터 어드레스의 연결을 설명하는 도면이다.
더욱이, 본 실시예에서, 또는 제 1 내지 제 3 실시예에서, ROM 부분(2)과 RAM 부분(3)의 섹터 어드레스가 연속적일 때, 데이터는 매우 쉽게 관리될 수 있어, 탐색하는 동안 문제가 발생되지 않는다. 섹터 어드레스가 서로 오버랩 (overlap)되거나 ROM 부분(2)과 RAM 부분(3) 사이에서 스킵 (skip)되면, 사용자가 오버랩되거나 스킵된 어드레스를 지정할 때, 문제가 발생된다.
더욱이, ROM 부분과 RAM 부분 사이에서 경계 영역을 식별하기 위한 데이터가 백업 데이터 부분에 기록될 때, 기록 및 재생 신호의 트래킹 및 이득 스위칭은 매끄럽게 실행될 수 있다. 고밀도 ROM 부분과 RAM 부분을 갖는 디스크에서는 트래킹이 피트의 존재로 인해 ROM 부분에서 3-빔 방식이나 위상차 방식에 의해 실행되고, 트래킹은 RAM 부분이 데이터가 기록되지 않은 영역을 포함하므로 RAM 부분에서 푸시풀 (push-pull) 방식에 의해 실행된다. 그래서, 경계 영역을 식별하는 데이터가 리드인의 제어 부분에 기록되면, 트래킹 방식의 스위칭이 매끄럽게 실행된다.
간략하게, 본 발명은 ROM 부분의 한 트랙에서 섹터의 수가 10이고, RAM 부분의 제 1 구역 또는 전체적인 RAM 부분의 한 트랙에서 섹터의 수가 9인 경우를 예를 들어 설명된다. 그러나, 제 1 실시예에서와 같이 ROM 부분의 섹터 수가 RAM 부분 보다 더 큰 동안에, 또한 제 2 실시예에서와 같이 섹터의 수가 정수인 동안에는 임의의 수의 섹터가 사용될 수 있다.
더욱이, 제 3 실시예에서, ROM 부분의 한 트랙 중 리드인의 섹터 수는 10으로 설정되고, 제 1 구역 및 제 2 구역에서는 11 및 12로 설정되고, 또한 RAM 부분의 제 1 구역에서 한 트랙의 섹터 수는 11로 설정된다. 그러나, 정수인 한, 임의의 수의 섹터가 사용될 수 있다.
제 4 실시예에서, ROM 부분의 한 트랙 중 리드인 부분의 섹터 수는 10으로 설정되고, 제 1 구역 및 제 2 구역에서는 9 및 10로 설정되고, 또한 RAM 부분의 제 1 구역에서 한 트랙의 섹터 수는 11로 설정된다. 그러나, 정수인 한, 임의의 수의 섹터가 사용될 수 있다. ROM 부분과 RAM 부분에서 구역의 수는 정수이어야 한다.
다음의 테이블은 본 발명에 따라 ROM 부분과 RAM 부분을 갖는 디스크의 예를 도시한다. 본 실시예에서, 디스크는 기본적으로 제 2 실시예와 똑같은 구성을 갖는다.
다음의 표에서는 ROM 부분의 일부, 비기록 부분, 및 RAM 부분이 리드인 영역을 형성한다. RAM 부분의 다른 일부는 데이터 영역과 리드아웃 영역을 형성한다. 리드인 영역과 구역 0에 포함된 RAM 부분의 일부는 실질적으로 한 구역을 형성하고, 이는 각각이 17개 섹터를 갖는 1888개 트랙을 갖는다. 구역 1은 각각이 18개 섹터를 갖는 1888개 트랙을 갖는다. 다른 외부 구역 2 내지 23 각각은 같은 수의 트랙을 갖지만, 섹터의 수는 각 구역에서 바깥쪽으로 하나씩 증가된다. 리드아웃 영역은 가장 외측에 제공된다.
백업 데이터는 ROM 부분에 미리 기록된다. 비기록 부분은 데이터가 기록되지 않은 미러 (mirror) 영역이다. 결함 관리 정보와 같은 백업 데이터는 원하는 경우디스크를 기록/재생하는 동안 리드인 영역에 포함된 RAM 부분 일부에 기록된다. 리드아웃 영역에는 백업 데이터가 미리 기록된다.
제 5 실시예
도 13은 본 발명의 제 5 실시예에서 디스크 기록 장치를 도시하는 블록도이다. 디스크 기록 장치는 제 2 실시예에서 설명된 광학 디스크의 마스터 디스크에 데이터를 기록한다.
도 13에서, 참고 번호(60)는 마스터 디스크를 나타내고, (61)은 마스터 디스크(60)를 조사하는 레이저 광원을 나타내고, (62)는 레이저 광원(61)으로부터의 광빔을 ROM 부분에서 피트를 형성하는 광빔과 RAM 부분에서 그루브 및 헤더를 형성하는 광빔으로 분리하는 광빔 스플리터 (splitter)를 나타내고, (63-1) 및 (63-2)는 미러를 나타내고, (64)는 ROM 부분에서 비트를 형성하는 광빔을 변조하는 제 1 광변조기를 나타내고, (65)는 입력된 기록 데이터를 근거로 제 1 광변조기(64)를 제어하는 제 1 제어기를 나타내고, (66)은 RAM에서 그루브 및 헤더를 형성하는 광빔을 변조하는 제 2 광변조기를 나타내고, (67)은 입력된 기록 데이터를 근거로 제 2 광변조기(66)를 제어하는 제 2 제어기를 나타내고, (68)은 트랙 방향에 직교하는 방향으로 제 2 광변조기(66)로부터 출력된 광빔을 편향시키는 광빔 편향기를 나타내고, (69)는 광빔 편향기(68)를 제어하는 광빔 편향 제어기를 나타내고, (70)은 제 1 광변조기(64)로부터의 광빔을 정형화하는 제 1 빔 정형 유닛을 나타내고, (71)은 광빔 편향기(68)로부터의 광빔을 정형화하는 제 2 빔 정형 유닛을 나타내고, (72)는 제 1 빔 정형 유닛(70)으로부터의 광빔을 제 2 빔 정형 유닛(71)으로부터의 광빔과 정합시키고 조합된 광이 대물 렌즈로 입사되게 허용하는 광빔 조합 유닛을 나타내고, (73)은 광빔 조합 유닛(72)으로부터의 광빔을 집중시키는 대물 렌즈를 나타내고, (74)는 마스터 디스크(60)를 회전시키는 스핀들 모터 (spindle motor)를 나타내고,(75)는 스핀들 모터(74)를 제어하는 모터 제어기를 나타내고, 또한 (76)은 모터 제어기(75)로부터의 회전 동기화 신호를 근거로 제 1 및 제 2 제어기 (65, 67)와 광빔 편향 제어기(69)의 타이밍을 제어하는 타이밍 제어기를 나타낸다. 참고 번호(77)는 외부 하드 디스크 (도시되지 않은)와의 SCSI 인터페이스를 나타내고, (78)은 기록 데이터를 외부 하드 디스크 (도시되지 않은)로부터 제 1 및 제 2 제어기 (65, 67)의 메모리로 입력하는 SPC (SCSI protocol controller)를 나타낸다.
제 1 제어기(65)는 SPC(78)로부터 데이터를 한번 축적하는 메모리(101), ROM 부분이 커팅될 때 기록 데이터의 한 비트 주기로 클럭 (이후 'ROM 부분에서의 채널 클럭'이라 칭하여지는)을 발생하는 클럭 발생기(102), 클럭 발생기(102)에 의해 발생된 클럭으로 메모리(101)로부터의 바이트 데이터를 병렬/직렬 변환하는 P/S 변환기(103), 및 '1'과 '0' 사이에서 P/S 변환기(103)에 의해 일렬화되는 ROM 부분의 레이저 ON/OFF 신호에 대한 듀티 (duty) 제어를 실행하는 제 1 듀티 제어기(104)를 포함한다. 더욱이, 제 1 듀티 제어기(104)는 지연선(105)과 AND 회로(106)로 구성된다.
제 2 제어기(67)는 RAM 부분이 RAM 부분의 각 구역에 따라 커팅될 때 기록 데이터의 한 비트 주기로 클럭 (이후 'RAM 부분의 채널 클럭'이라 칭하여지는)을 연속하여 발생하는 프로그램가능한 합성기(111), SPC(78)로부터 데이터를 한번 축적하는 메모리(112), 프로그램가능 합성기(111)에 의해 발생된 클럭으로 메모리(112)로부터의 바이트 데이터를 병렬/직렬 변환하는 P/S 변환기(113), '1'과 '0' 사이에서 P/S 변환기(113)에 의해 일렬화되는 RAM 부분의 헤더 부분에서 레이저 ON/OFF 신호의 듀티 제어를 실행하는 제 2 듀티 제어기(114), 및 제 2 듀티 제어기(114)로부터 RAM 부분의 헤더 부분에서의 레이저 ON/OFF 신호 진폭을 조정하는 헤더 부분 진폭 조정기(115)를 포함한다. 더욱이, 제 2 듀티 제어기(114)는 타이밍 제어기(76)의 제어에 의해 RAM 부분의 각 구역에 대응하는 지연량을 출력하는 ROM(116), ROM(116)으로부터의 지연량을 근거로 P/S 변환기(113)로부터의 레이저 ON/OFF 신호를 지연시키는 프로그램가능 지연선(117), 및 AND 회로(118)로 구성된다.
광빔 편향 제어기(69)는 워블 (wobble) ROM(122), 타이밍 제어기(76)로부터의 재설정 신호와 프로그램가능 합성기(111)로부터의 RAM 부분의 채널 클럭으로 워블 신호를 발생하도록 데이터가 기록된 워블 ROM(122)의 어드레스를 주기적으로 제공하는 워블 카운터(121), 싸인파 워블 신호를 발생하도록 워블 ROM(122)으로부터 데이터를 디지털/아날로그 변환하는 D/A 변환기(123), RAM 부분의 헤더 부분 신호를 트랙에 대해 수직 방향으로 1/2 트랙 피치 만큼 쉬프트하기 위한 타이밍 신호를 발생하는 차동 증폭기(124), NOT 회로 (125, 126), D/A 변환기(123)로부터의 워블 신호로 차동 증폭기(124)의 출력 신호를 스위칭하기 위한 신호를 형성하는 AND 회로(127), 및 실제로 스위칭을 실행하는 선택기(128)를 포함한다.
도 14는 ROM 부분의 커팅 동작을 설명하는 타이밍도이다. 도 15는 제 1 듀티 제어기(104)의 동작을 설명하는 타이밍도이다. 도 16은 RAM 부분의 커팅 동작을 설명하는 타이밍도이고, 도 17은 제 2 듀티 제어기(114)의 동작을 설명하는 타이밍도이다.
이후에는 도 13 내지 도 17을 참고로 커팅 동작이 설명된다.
스핀들 모터(74)에 부착된 마스터 디스크(60)는 CAV 제어에 의해 회전되고, ROM 부분 및 RAM 부분은 나선형으로 마스터 디스크(60)에 형성되고, 또한 대물 렌즈(73)는 운송 시스템 (도시되지 않은)에 의해 반지름 방향으로 운송된다.
먼저, 광학 시스템의 동작이 설명된다.
레이저 광원(61)에 의해 조사된 광빔(201)은 광빔 스플리터(62)에 의해 2개의 광빔 (202, 203)으로 분리된다. 광빔(202)은 ROM 부분에 피트를 기록하는데 사용되고, 광빔(203)은 RAM 부분에 그루브와 헤더를 기록하는데 사용된다. 광빔(202)은 제 1 제어기(65)로부터 출력된 ROM 부분의 레이저 ON/OFF 신호(305)를 근거로 제 1 광변조기(64)에 의해 변조된 광강도를 갖는다. 광빔(203)은 미러(63-1)에 의해 반사되고, 제 2 제어기(67)로부터 출력된 RAM 부분의 ON/OFF 신호(308)를 근거로 제 2 광변조기(66)에 의해 변조된 광강도를 갖는다. 미러(63-2)에 의해 반사되고 제 2 광변조기(66)에 의해 변조된 광강도를 갖는 광빔(205)은 IDa가 RAM 부분의 헤더(31) (도 5)에 기록될 때 절반 트랙 만큼 바깥쪽으로 광빔 편향기(68)에 의해 편향되고, IDb (도 5)가 헤더(31)에 기록될 때 절반 트랙 만큼 안쪽으로 평향되고, 또한 그루브의 커팅 동안 반지름 방향에서 싸인파로 워블된다. 제 1 빔 정형 유닛(70)에 의해 정형화되고 제 1 광변조기(64)에 의해 변조된 광강도를 갖는 광빔(204)과 제 2 빔 형성 유닛(71)에 의해 정형화되고 광빔 편향기(68)에 의해 편향된 광빔(206)은 실질적으로 서로 정합되도록 광빔 조합 유닛(72)에 의해 조합된다. 조합된 광빔은 대물 렌즈로 입사되어 집중되고, 그에 의해 원하는 포맷으로 마스터 디스크(60)의 광레지스터 (photoresist)를 조사한다.
다음에는 각 제어기의 동작이 설명된다. 먼저, ROM 부분이 설명된다. 도 14의 모터 제어기(75)로부터 출력된 신호(301)는 스핀들 모터(74)의 한 회전 동기화 신호로, 이 모터는 예를 들면, 4096 FG 펄스로 한 회전을 이룬다. 타이밍 제어기(76)로부터 출력된 신호(302)는 ROM 부분의 선두 엣지로 한번 출력되고, RAM 부분의 선두 엣지로 각 구역에 각각 한번씩 출력된다. P/S 변환기(103)로부터 출력된 신호(303)는 듀티 제어 이전에 ROM 부분의 레이저 ON/OFF 신호이다.
커팅을 시작하는 지시가 사용자에 의해 주어질 때, 신호(302)는 제 1 신호(301)와 동기화되어 출력된다. 동시에, SCSI 인터페이스(77)를 통해 SPC(78)로부터 메모리(101)에 앞서 기록된 커팅 데이터가 ROM 부분의 채널 클럭의 N배와 동기화되어 판독된다. P/S 변환기(103)는 클럭 발생기(102)로부터의 채널 클럭으로 커팅 데이터 (바이트 데이터)를 직렬 데이터로 변환한다. 그래서, 지정된 어드레스의 섹터가 연속적으로 기록되면서, 신호(303)가 출력되고, ROM 부분에서의 피크 기록이 시작된다. 도 15는 신호(303)를 확대된 상태로 도시하는 도면이다. 지연선(105)에 의해 앞서 설정된 지연량을 근거로 신호(303)로부터 td 만큼 지연된 신호(304)는 AND 회로(106)에서 신호(303)와 AND 처리되고, '1' (레이저 ON)의 주기로 단축된 신호(305)는 제 1 광변조기(64)에 입력된다.
이제는 스핀들 모터(74)의 한 회전 동기화 신호(301)와 클럭 발생기(102)의 채널 클럭 사이의 관계가 설명된다.
도 4에 도시된 디스크는 트랙 당 10개 섹터로 분할된 ROM 부분을 갖는다. 설명은 그에 따라 이루어진다. (ROM 부분의 한 섹터에 기록된 채널 클럭의 수) x 10(한 구역에서 섹터의 수) x (클럭 발생기(102)로부터 출력된 클럭의 한 주기) = 스핀들 모터(74)의 한 회전 동기화 신호(301)에서 한 주기의 시간과 같은 시간이 되는 방식으로 클럭 발생기(102)의 주파수가 선택되거나 합성기의 주파수 (사용되는 경우)가 설정되면, ROM 부분에서 섹터의 선두 엣지는 방사형으로 배열되도록 커팅될 수 있다.
간략하게, 본 발명은 ROM 부분의 한 트랙에서 섹터의 수가 10인 경우를 예로 하여 설명된다. 그러나, 정수인 한, 임의의 수의 섹터가 사용될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이 데이터가 기록되지 않은 미러 부분을 형성하기 위해서는 기록 신호가 도 14에 도시된 바와 같이 한 회전 동기화 신호의 8개 트랙 동안 출력되지 않는다. 미러 부분이 완료될 때, RAM 부분의 커팅이 시작된다. 미러 부분이 완료되면, 신호(302)가 RAM 부분의 선두 엣지에서 한 회전 동기화 신호(301)와 동기화되어 다시 출력된다. 제 2 제어기(67)의 동작은 이 신호가 입력될 때 시작된다. 이 동작은 도 16을 참고로 설명된다.
신호(302)가 RAM 부분의 선두 엣지에서 한 회전 동기화 신호(301)와 동기화되어 다시 출력될 때, SCSU 인터페이스(77)를 통해 SPC(78)로부터 메모리(112)에 앞서 기록된 RAM 부분에서 헤더 부분의 커팅 데이터는 RAM 부분에서 제 1 구역의 채널 클럭의 N배와 동기화되어 판독된다. P/S 변환기(113)는 프로그램가능 합성기(111)로부터 출력된 RAM 부분에서의 제 1 구역의 채널 클럭으로 커팅 데이터 (바이트 데이터)를 직렬 데이터로 변환한다. 그래서, 신호(307)가 출력된다. RAM 부분에서 헤더 부분의 기록은 지정된 어드레스의 섹터가 연속적으로 기록되면서 시작된다. 도16은 확장된 신호 (307, 308)를 또한 도시한다. 프로그램가능 지연선(117)에 의해 추후 설명될 방식에 따라 설정된 제 1 구역에 대응하는 지연량을 근거로 신호(307)에서 td 만큼 지연된 신호(309)가 출력되고, AND(118)는 신호 (307)과 (309)를 'AND' 처리하고, 그에 의해 '1' (레이저 ON) 주기로 감소된 신호가 헤더 부분 진폭 조정기(115)에 입력된다. 헤더 부분 진폭 조정기(115)는 추후 설명될 동작에서 광빔 편향 제어기(69)에 의해 형성된 헤더에서만 '0'이 되는 신호(310)에 의해 제어되고, 신호(310)가 '0'일 때에만 감소된 진폭을 갖는 신호를 발생한다. 동시에, 헤더 부분 진폭 조정기(115)는 이와 같이 발생된 신호와 타이밍 제어기(76)로부터 입력된 그루브 부분에서 '1' (레이저 ON)이 되는 신호(306)를 'OR' 처리한다. 헤더 부분에서 듀티 제어 및 진폭 조정이 행해지고 그루브 부분에서 '1'이 되는 신호(308) (확장된)는 제 2 광변조기(66)에 입력되어 듀티 및 진폭으로 변조된 광강도를 갖고, 그에 의해 헤더 부분 및 그루브 부분이 커팅된다.
여기서는 RAM 부분에서 구역이 스위치될 때 각 구역에 따라 프로그램가능 합성기(111)와 제 2 듀티 제어기(114)에 의해 실행되는 동작이 도 17을 참고로 설명된다. 프로그램가능 합성기(111)와 제 2 듀티 제어기(114)는 타이밍 제어기(76)로부터 현재 커팅된 구역을 근거로 다음에 오는 구역을 나타내는 신호(316)와 각 구역의 선두 엣지에서 출력되는 신호(302)를 수신한다. 프로그램가능 지연선(117)은 ROM 부분(116)으로부터 각 구역에 대응하는 미리 설정된 지연량의 데이터 중에서 신호(316)에 의해 나타내지는 다음에 올 구역의 지연량 설정 데이터를 수신한다. 지연량 설정 데이터는 다음 구역의 선두 엣지에 입력되는 신호(302)로 프로그램가능지연선(117)에서 설정된다. 프로그램가능 합성기(111)는 똑같은 방식으로 동작된다. 프로그램가능 합성기(111)는 2개의 전송 소스를 갖는다. 한 전송 소스는 현재 커팅되고 있는 채널 클럭을 출력하고, 다른 채널 소스는 다음에 올 구역을 나타내는 신호(316)로 다음 구역의 채널 클럭을 발생한다. 이들 두 전송 소스는 다음 구역의 선두 엣지에 출력되는 신호(302)와 스위치되고, 그에 의해 각 구역에 대응하는 채널 클럭은 항상 출력될 수 있다.
구역은 예를 들면, 스핀들 모터(74)의 한 회전 동기화 신호(301)를 한 구역에 1888 만큼 카운트함으로서 다음 구역으로 스위치된다. 본 발명의 디스크에 따라, 출력값은 임의의 구역에서 똑같으므로, 카운터는 간단하게 구성될 수 있다.
한편, 동시에, 광빔 편향 제어기(69)는 워블 카운터(121)를 재설정하는 신호(306), IDa (도 5)에서만 '1'이 되는 신호(311), 및 타이밍 제어기(76)로부터 IDb (도 5)에서만 '1'이 되는 신호(312)를 수신한다. 차동 증폭기(124)는 신호 (311, 312)를 미분하고, 그에 의해 헤더 부분의 IDa에서만 평균값 보다 더 낮게 설정되고 헤더 부분의 IDb에서만 평균값 보다 더 높게 설정되어, IDa에서의 값과 평균값 사이의 전위차 및 IDb에서의 값과 평균값 사이의 전위차가 서로 거의 같게되는 신호(313)를 출력한다. 더욱이, 워블 카운터(121)가 그루브 부분에서만 '1'이 되는 신호(306)에 의해 재설정되고, 그루브가 시작될 때, 워블 카운터(121)는 프로그램가능 합성기(111)로부터 입력된 RAM 부분의 채널 클럭으로 상향 카운트되고, 186 채널 비트 주기에 의해 재설정되어 주기적으로 순환 카운트된다. 카운트 신호는 워블 ROM(122)에 입력되고, 싸인파 형태의 데이터는 디지털 데이터로 출력되고, 또한 디지털 데이터는 D/A 변환기(123)에 의해 디지털/아날로그 변환되어 그루브 부분에서만 싸인파를 갖는 워블 신호(314)를 출력한다. 더욱이, 신호(314)의 오프셋 전압은 신호(313)의 평균값의 전위로 조정된다. NOT 회로 (125, 126) 및 AND 회로(127)에 의해 발생된 헤더 부분에서만 '0'이 되는 신호(310)는 선택기(128)를 제어하고, 선택기(128)는 헤더 부분에 대한 신호(313)와 그루브 부분에 대한 신호(314)를 선택하여 신호(315)를 광빔 편향기(68)에 입력한다. 광빔 편향기(68)는 평균값 보다 낮은 전위가 입력되는 IDa 동안 절반 트랙 만큼 외부 트랙측으로 빔을 편향시키고, 평균값 보다 더 높은 전위가 입력되는 IDb 동안 절반 트랙 만큼 내부 트랙으로 빔을 편향시킨다. 광빔 편향기(68)는 그루브 부분 동안 싸인파로 빔을 편향시킨다. 그래서, RAM 부분에서 헤더 부분과 그루브 부분이 커팅된다.
도 16에 도시된 바와 같이, 기록 신호는 RAM 부분의 랜드 부분으로부터 출력되지 않고, 스핀들 모터(74)는 한 트랙 만큼만 회전되고, 또한 대물 렌즈(73)는 한 트랙 만큼 외부 트랙으로 전달된다.
도 4에 도시된 디스크에서, RAM 부분의 제 1 구역은 트랙당 9개 섹터로 나뉜다. 그러므로, 그에 따라 설명이 이루어진다. (ROM 부분에서 한 섹터에 기록된 채널 클럭의 수) x 9 (RAM 부분의 한 구역에서 섹터의 수) x (프로그램가능 합성기(111)로부터 실제 출력되는 클럭의 한 주기) = 스핀들 모터(74)의 한 회전 동기화 신호(301)에서 한 시간 주기와 똑같은 시간이 되도록 허용하는 채널 클럭을 발생하도록 프로그램가능 합성기(111)의 주파수가 설정되면, RAM 부분의 제 1 구역에서 섹터의 선두 엣지는 항상 방사형으로 배열되도록 커팅된다. RAM 부분의 각 구역에서 섹터의 선두 엣지는 유사한 동작으로 제 2 구역에서 리드아웃으로 항상 방사형으로 배열되도록 커팅된다.
더욱이, RAM 부분의 한 트랙에서 제 1 섹터의 헤더 또는 ROM 부분의 한 트랙에서 제 1 섹터의 섹터 어드레스는 스핀들 모터(74)의 한 회전 동기화 신호(301)와 동기화되어 기록되므로, ROM 부분과 RAM 부분은 한 트랙에서 한번도 실패하지 않고 섹터의 선두 엣지가 정렬되도록 쉽게 커팅될 수 있다.
간략하게, 본 발명은 RAM 부분의 제 1 구역에서 한 트랙의 섹터 수가 9인 경우를 예로 하여 설명된다. 그러나, 정수인 한, 임의의 수의 섹터가 사용될 수 있다.
상술된 바와 같이 동작함으로서, 제 2 실시예의 디스크가 커팅될 수 있다. 여기서는 듀티비 정정이 실행되고 ROM 부분 및 RAM 부분의 헤더 부분에 듀티비 정정이 독립적으로 행해져야 하는 필요성이 설명된다.
도 18은 듀티비 정정에 대한 필요성을 설명하는 타이밍도이다. (a)는 기록되기 원하는 피트를 나타내고, (b)는 원하는 피트 (a)를 구하기 위한 듀티비 정정 이전의 기록 펄스를 나타내고, (c)는 기록 레이저의 레이저 스폿을 나타내고, (d)는 듀티비 정정 이전과 이후에 구해진 피트를 나타내며, 여기서 빗금친 부분은 듀티비 정정 이전에 기록 펄스에 의해 구해진 피트를 나타내고, 백색 부분은 듀티비 정정 이후에 기록 펄스에 의해 구해진 피트를 나타낸다. (e)는 듀티비 정정 이후의 기록 펄스를 나타내고, 여기서 빗금친 부분은 커팅된 펄스를 나타낸다. 도면으로부터 이해되는 바와 같이, 원하는 크기로 피트 (a)를 구하기 위해, 기록 레이저의 스폿(c)이 제한된 크기를 가지므로, 소정의 기록 펄스 (b) 보다 더 큰 피트, 즉 빗금친 부분으로 나타내지는 피트 (d)가 형성된다. 그래서, 원하는 크기로 피트를 구하기 위해서는 미리 듀티비 정정이 행해진 기록 펄스 (e)로 기록이 실행되어야 한다.
원하는 폭으로 기록 펄스를 구하는 방법이 설명된다. 도 19는 재생하는 동안 기록 펄스폭의 커팅량과 최단 피트의 진폭 사이의 관계를 도시하는 그래프이다. 도 19에 도시된 바와 같이, 재생하는 동안의 진폭은 기록 펄스폭의 커팅량이 너무 많거나 너무 적을 때는 최상으로 되지 않는다. 진폭을 최대화하는 기록 펄스폭의 커팅량으로 기록이 실행될 때, 최상의 S/N을 갖는 신호가 재생 동안 얻어질 수 있다. 듀티비 정정에 대한 필요성과 그에 대한 방법이 설명된다.
이후에는 ROM 부분과 RAM 부분에서 독립적으로 듀티비 정정을 실행할 필요성이 설명된다. 본 실시예에서는 ROM 부분과 RAM 부분이 각각의 광빔에 의해 커팅된다. 말할 필요도 없이, 그루브와 피트를 커팅하기 위한 광빔과 피트만을 커팅하기 위한 광빔 사이에는 지름의 차이가 있다. 그래서, 그들 사이에서는 상술된 기록 펄스의 커팅량에 대한 최상의 조건이 다르다. 더욱이, 본 실시예에서는 스핀들 모터(74)에 CAV 제어를 행함으로서 커팅이 실행되어, 똑같은 크기를 갖는 기록 피트에 대한 펄스폭이 내측에서 보다 외측에서 더 짧아진다. 그러므로, 기록 펄스의 커팅량은 각 구역에서 일정한 관계에 의해 스위칭되어야 한다. 이를 위해서는 ROM 부분과 RAM 부분에서 독립적으로 듀티비 정정이 이루어질 것이 요구된다. 더욱이, RAM 부분에서는 구역 사이에서도 듀티비 정정이 이루어지도록 요구된다.
상술된 바와 같이, 본 실시예에서는 RAM 부분에서 그루브 및 피트를 커팅하는데 똑같은 광빔이 사용된다. 듀티비 정정 필요성과 같은 이유로, 재생하는 동안 최상이 되는 피트 및 그루브의 폭은 서로 다르다. 그루브 및 피트의 경우, 마스터 디스크(60)에 조사되는 광빔의 전력은 제 2 광변조기(66)에 의해 진폭을 변화시킴으로서 스위칭되고, 그에 의해 그루브 및 피트는 재생하는 동안 최상이 되도록 제어된다.
상술된 바와 같이, 제 2 실시예의 디스크는 커팅될 수 있다. 더욱이, 제 3 실시예의 디스크는 제 2 제어기의 프로그램가능한 합성기에서와 같이, 각 구역에 따라 제 2 제어기(65)의 클럭 발생기(102)가 클럭을 교환하도록 허용함으로서 쉽게 커팅될 수 있다. 제 4 실시예의 디스크는 클럭 발생기(102)를 제어하고 제 2 및 제 3 실시예에서와 똑같은 포맷으로 기록 데이터가 ROM 부분의 백업 데이터 부분에서 SCSI 인터페이스를 통해 메모리(101)에 기록되도록 허용하고 제 2 실시예의 RAM 부분과 똑같은 포맷으로 기록 데이터가 사용자 데이터 부분에서 SCSI 인터페이스를 통해 메모리(101)에 기록되도록 허용함으로서 쉽게 커팅될 수 있다.
제 6 실시예
도 20은 본 발명의 제 6 실시예의 디스크 기록 장치를 도시하는 블록도이다. 디스크 기록 장치는 제 2 실시예에서 설명된 광학 디스크의 마스터에 데이터를 기록하는데 사용된다. 도 20에서는 도 13과 유사한 소자가 그와 유사한 참고 번호로 표시된다. 그에 대한 설명도 생략된다.
도 20에서, 참고 번호(401)는 ROM 부분에서 피트를 형성하고 RAM 부분에서 그루브 및 헤더를 형성하는 광빔을 변조하는 광변조기를 나타내고, (402)는 입력된 기록 데이터를 근거로 광변조기(401)를 제어하는 광변조 제어기를 나타내고, (403)은 광빔 편향기(68)로부터 광빔을 정형화하는 빔 정형 유닛을 나타내고, 또한 (404)는 ROM 부분과 RAM 부분 사이에서 빔 정형 유닛(40)을 통과한 광빔의 격막 한계를 스위칭하는 개구 격막 (aperture diaphragm)을 나타낸다. 광변조 제어기(402)는 제 5 실시예에서의 제 2 제어기와 똑같은 구조를 갖는다.
먼저, 광학 시스템의 동작이 설명된다.
레이저 광원(61)에 의해 조사된 광빔(501)은 미러(63-1)에 의해 반사되고 광변조기(402)로부터 출력된 ROM 부분 및 RAM 부분에서의 레이저 ON/OFF 신호(308)를 근거로 광변조기(401)에 의해 변조된 광강도를 갖는다. 미러(63-2)에 의해 반사되고 광변조기(401)에 의해 변조된 광강도를 갖는 광빔(502)은 IDa가 RAM 부분의 헤더에 기록될 때 광빔 편향기(68)에 의해 절반 트랙 만큼 외부 트랙으로 편향되고, IDb가 헤더에 기록될 때 절반 트랙 만큼 내부 트랙으로 편향되고, 또한 광빔 편향 제어기(69)로부터 출력된 신호(315)를 근거로 그루브의 커팅 동안 반지름 방향에서 싸인파 워블된다. 빔 정형화 유닛(403)에 의해 정형화되고 광빔 편향기(68)에 의해 편향된 광빔(503)은 타이밍 제어기(76)로부터 출력된 신호(350)로 개구 격막(404)에 의해 ROM 부분에서 보다 RAM 부분에서 개구 한계의 비율이 더 커지게 지정함으로서 더 큰 스폿 지름을 갖는 광빔이 RAM 부분에 형성되도록 제어된다. ROM 부분과 RAM 부분 사이에서 스위칭된 개구 한계를 갖는 광빔(504)은 대물 렌즈(73)로 입사되고 원하는 포맷으로 마스터 디스크(60)의 광레지스트를 조사하도록 집중된다.
다음에는 각 제어기의 동작이 설명되는데, 여기서는 제 5 실시예와 다른 동작만이 상세히 설명된다.
제 5 실시예에서는 ROM 부분 및 RAM 부분을 커팅하는데 다른 광빔이 사용되므로, 2개의 광변조기와 2개의 광변조 제어기가 있다. 그러나, 본 실시예에서는 ROM 부분 및 RAM 부분을 커팅하는데 하나의 광빔이 사용되므로, ROM 부분 및 RAM 부분의 광변조를 제어하는데 하나의 광변조기(401) 및 하나의 광변조 제어기(402)가 사용된다. 상술된 바와 같이, 광변조 제어기(402)의 구성은 도 13에 도시된 제 2 제어기와 똑같다. ROM 부분의 경우에서의 동작만이 설명된다.
ROM 부분에서는 커팅을 시작하는 지시가 사용자에 의해 주어질 때, 신호(302)가 제 1 신호(301)의 상승과 동기화되어 출력된다. 동시에, SCSI 인터페이스(77)를 통해 SPC(78)로부터 메모리(112)에 미리 기록된 ROM 부분의 커팅 데이터가 ROM 부분에서 채널 클럭의 N배와 동기화되어 판독된다. P/S 변환기(113)는 프로그램가능 합성기(111)에서의 채널 클럭으로 커팅 데이터 (바이트 데이터)를 직렬 데이터로 변환하고, 그에 의해 신호(207)가 출력된다. ROM 부분에서의 기록이 시작되고, 기록은 지정된 어드레스의 섹터로부터 연속적으로 실행된다. 제 5 실시예에서는 신호(307)가 RAM 부분의 헤더 부분에서 커팅 데이터만을 출력시킨다. 그러나, 본 실시예에서는 도 14에 도시된 신호(303)의 ROM 부분에서 커팅 데이터를 출력하도록 신호(307)가 타이밍 제어기(76)에 의해 제어된다. 도 21은 본 실시예에서 듀티 제어기(114)의 동작을 설명하는 타이밍도이다. 도 21로부터 이해되는 바와 같이, ROM 부분의 지연량 데이터를 포함하는 어드레스는 타이밍 제어기(76)로부터의 재설정 신호의 입력과 함께 ROM(116)에 입력된다. ROM 부분에 대응하는 지연량은 ROM(116)으로부터 프로그램가능 지연선(117)에 입력되고 신호(302)의 제 1 상승시 설정된다. 이때, 프로그램가능 합성기(111)는 같은 동작에서 ROM 부분에 대응하는 채널 클럭을 출력하도록 타이밍 제어기(76)에 의해 제어된다.
프로그램가능 지연선(117)에 의해 설정된 ROM 부분에 대응하는 지연량을 근거로 신호(307)로부터 td 만큼 지연된 신호(309)는 출력되고, 신호 (307)과 (309)는 AND 회로(118)에 의해 AND 처리되고, 그에 의해 감소된 '1' (레이저 ON) 주기로 신호가 광변조기(401)에 입력되어 광빔(501)을 변조시킨다. 이후에, 광변조기(401)의 RAM 부분의 제어는 제 5 실시예와 똑같다.
제 5 실시예와 똑같은 방식으로, 도 4에 도시된 ROM 부분은 트랙 당 10개의 섹터로 나뉜다. 그에 따라 설명이 이루어진다. (채널 클럭의 수) x 10 (ROM 부분의 한 구역에서 섹터의 수) x (프로그램가능 합성기(111)로부터 실제로 출력된 클럭의 한 주기) = 스핀들 모터(74)의 한 회전 동기화 신호(301)에서 한 주기의 시간과 같은 시간이 되게 허용하는 채널 클럭을 발생하도록 프로그램가능 합성기(111)의 주파수가 설정되면, ROM 부분에서 섹터의 선두 엣지는 항상 방사형으로 배열되도록 커팅된다.
다음에는 개구 격막(404)의 동작이 설명된다.
개구 격막(404)은 RAM 부분의 선두 엣지에 출력되는 신호(302)의 상승을 사용해 타이밍 제어기(76)에 의해 발생되어 RAM 부분에서 '1'이 되고 ROM 부분에서 '0'이 되는 신호(350)를 수신한다. 신호(350)를 수신하면, 개구 격막(404)은 개구 한계의 비율이 '0'에서 작아지고 (개구 격막이 RAM 부분과 비교해 더 커지는) 개구 한계의 비율이 '1'에서 커지도록 (개구 격막이 ROM 부분과 비교해 더 작은) 동작된다. 좁아진 광빔은 ROM 부분에서 대물 렌즈(73)로 입력되고, ROM 부분에서 보다 약간 더 큰 광빔은 RAM 부분에서 대물 렌즈(73)로 입력되며, 이들 광빔은 재생하는 동안 지터 (jitter) 또는 경사 마진과 같은 특성이 최상으로 되도록 제어된다. 더욱이, 이와 연관되어, 헤더 부분 진폭 조정기(115)는 신호(350)를 광변조기(401)에 입력하여, 신호(350)가 '0'일 때 기록 신호의 진폭을 RAM 부분의 헤더 부분을 커팅하기 위한 기록 신호 보다 더 작게 만들고, 신호(350)가 '1'일 때 제 5 실시예와 똑같은 방법으로 헤더 부분을 커팅하기 위한 기록 신호의 진폭을 그루브를 커팅하기 위한 기록 신호 보다 더 작게 만든다. 개구 한계는 스위칭되어 광강도가 변조되고, 그에 의해 지터 또는 경사 마진과 같은 특성이 최적화된다. 기록 신호의 진폭 제어는 다음의 이유로 요구된다. 개구 부분이 더 작아질 때, 투과율이 낮아진다. RAM 부분에 기록할 때는 개구 한계에 의해 기록 전력이 더 작아지므로, ROM 부분 보다 더 큰 기록 전력이 요구된다. 이를 보상하기 위해, 진폭 제어가 제공된다.
상술된 바와 같이, 제 2 실시예의 디스크는 커팅될 수 있다. 더욱이, 제 3 실시예의 디스크는 광변조 제어기(402)의 프로그램가능 합성기(111)가 각 구역에 따르 클럭을 스위칭하도록 허용함으로서 쉽게 커팅될 수 있다. 제 4 실시예의 디스크는 프로그램가능 합성기(111)를 제어하고, 제 2 및 제 3 실시예와 똑같은 포맷으로 기록 데이터가 ROM 부분의 백업 데이터 부분에서 SCSI 인터페이스를 통해 메모리(112)에 기록되게 허용하고 제 2 실시예의 RAM 부분과 똑같은 포맷으로 기록데이터가 사용자 데이터 부분에서 SCSI 인터페이스를 통해 메모리(112)에 기록되도록 허용함으로서 쉽게 커팅될 수 있다.
제 6 실시예에 따라, 제 5 실시예의 효과에 부가하여, 제 2 실시예의 광학 디스크가 간단한 광학 시스템으로 커팅될 수 있게 하는 이점이 있다.
상기 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 디스크에서는 ROM 부분 (제 1 메모리 영역)과 RAM 부분 (제 2 메모리 영역) 사이의 경계 영역에서 한 트랙에 포함된 섹터의 수가 RAM 부분에서 보다 ROM 부분에서 더 크고, ROM 부분에서 섹터의 선두 엣지는 반지름 방향으로 적어도 한 선에 배열된다. 그러므로, 디스크 상승 시간이 단축되고 더 큰 ROM 부분의 용량이 제공될 수 있다.
더욱이, RAM 부분은 구역으로 나뉘고, RAM 부분의 데이터 영역에서 각 구역에 포함된 트랙의 수는 서로 거의 같고, 또한 ROM 부분에서 섹터의 선두 엣지는 방사형으로 배열된다. 그러므로, 디스크 상승 시간이 단축되고 더 큰 RAM 부분의 용량이 제공될 수 있다. 더욱이, 데이터 영역에서 각 구역에 포함된 트랙의 수가 서로 거의 같으므로, 탐색 구역이 쉽게 발견되고, 모터 회전 제어가 더 빠르게 이루어질 수 있어, 커팅 동안 기록 장치의 구조가 간략화될 수 있다.
더욱이, ROM 부분의 한 트랙에서 섹터의 적어도 하나의 선두 엣지가 반지름 방향으로 RAM 부분의 한 트랙에서 섹터의 적어도 하나의 선두 엣지와 정렬되므로, RAM 부분에서 탐색이 실행될 때 어드레스가 안정되게 판독될 수 있다.
더욱이, ROM 부분은 백업 데이터 부분과 사용자 데이터 부분으로 구성된다. 백업 데이터 부분에서 섹터의 모든 선두 엣지는 방사형으로 배열된다. 사용자 데이터 부분은 구역으로 나뉜다. 각 구역에서 섹터의 모든 선두 엣지는 방사형으로 배열되고, RAM 부분의 각 구역에서 섹터의 모든 선두 엣지도 방사형으로 배열된다. ROM 부분과 RAM 부분의 각 구역에 포함된 트랙의 수는 서로 거의 같다. 그러므로, DVD-ROM의 포맷 내용 등은 ROM 부분에 기록될 수 있고, 그에 의해 높은 부가값을 갖는 디스크가 구해질 수 있다.
ROM 부분 및 RAM 부분에서 구역 수의 할당에 관계없이, 각 구역에서 선두 섹터의 어드레스는 항상 똑같다. 그러므로, 데이터가 쉽게 관리될 수 있다.
ROM 부분과 RAM 부분 사이의 경계 영역에 대한 정보가 백업 데이터 부분에 기록되므로, 초점 조정, 트래킹, 및 이득의 스위칭 등이 매끄럽게 실행될 수 있다.
더욱이, 본 발명의 디스크 기록 장치는 ROM 부분에서 섹터의 선두 엣지가 방사형으로 배열되도록 ROM 부분을 커팅하는 광빔의 변조기를 제어하기 위한 제 1 제어기가 기록 신호를 발생하는 구조를 갖고, 제 1 광변조기는 기록 신호에 의해 제어된다. 그러므로, 디스크 부팅 시간이 단축되고, 디스크는 더 큰 ROM 부분 및 RAM 부분의 용량을 갖도록 커팅될 수 있다.
광빔의 기록 전력은 RAM 부분에 그루브를 기록하는 것 보다 어드레스 정보를 포함하는 피트를 기록할 때 더 작아지도록 제어될 수 있다. 그러므로, 그루브 및 피트는 드라이브에 의한 기록/재생 데이터에 대해 최적의 특성을 갖도록 디스크에 커팅될 수 있다.
입력되는 기록 데이터의 ON/OFF 듀티비는 ROM 부분과 RAM 부분에서 독립적으로 제어된다. 그러므로, 디스크는 드라이브에 의해 ROM 부분과 RAM 부분에 데이터를 기록/재생하기 위한 최적의 특성을 갖도록 커팅될 수 있다.
ROM 부분이 백업 데이터 부분과 사용자 데이터 부분으로 나뉠 때 입력되는 기록 데이터의 ON/OFF 듀티비는 각 구역에서 제어되고, RAM 부분에서 항상 입력되는 기록 데이터의 ON/OFF 듀티비도 각 구역에서 제어된다. 그러므로, 디스크는 드라이브에 의해 ROM 부분과 RAM 부분의 각 구역에 데이터를 기록 및 재생하기 위한 최적의 특성을 갖도록 커팅될 수 있다.
더욱이, 본 발명의 디스크 기록 장치에서는 개구 한계가 한 종류의 빔으로 ROM 부분과 RAM 부분을 커팅하는 사이에서 스위칭된다. ROM 부분을 커팅하는 경우, 광변조 제어기는 ROM 부분에서 섹터의 선두 엣지가 방사형으로 배열되도록 기록 신호를 발생하고, 광변조기는 기록 신호에 의해 제어된다. 그러므로, 디스크의 부팅 시간이 단축될 수 있고, ROM 부분과 RAM 부분의 큰 용량을 갖는 디스크가 간략화된 구성으로 커팅될 수 있다.

Claims (17)

  1. 디스크에 있어서,
    상기 디스크의 내측에 배치된, 섹터 어드레스 부분과 데이터 부분을 포함하는 데이터를 재생하기 위한 제 1 저장 영역과,
    적어도 프리피트(prepit)들로 기록된 어드레스 정보를 포함하는 헤더 부분과 데이터를 기록 및 재생할 수 있는 기록 데이터 부분을 포함하고, 적어도 섹터 어드레스 부분과 데이터 부분을 가지며, 상기 디스크의 외측에 배치된 제 2 저장 영역을 포함하고,
    서로 가까이 있는 상기 제 1 저장 영역 및 상기 제 2 저장 영역의 각 트랙 (track)내의 섹터(sector)들의 수가 상기 제 2 저장 영역에서 보다 상기 제 1 저장 영역에서 더 크고,
    상기 제 1 저장 영역의 각 트랙내의 섹터들의 선두 엣지 (leading edge)가 적어도 한 선에 정렬되는 디스크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 저장 영역내의 각 섹터의 선두 엣지 및 상기 제 2 저장 영역내의 각 섹터의 선두 엣지는 반지름 방향으로 적어도 한 선에 정렬되는 디스크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    데이터가 기록되지 않은 부분은 상기 제 1 저장 영역과 상기 제 2 저장 영역 사이에 배치되는 디스크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    어드레스들은 상기 제 1 및 제 2 저장 영역에 연속적으로 제공되는 디스크.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 저장 영역과 상기 제 2 저장 영역 사이의 경계 위치를 나타내는 정보는 상기 제 1 저장 영역내의 백업 데이터(backup data) 부분에 기록되는 디스크.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 저장 영역은 백업 데이터 부분과 사용자 데이터 부분을 포함하고,
    상기 사용자 데이터 부분은 다수의 구역으로 나뉘고, 상기 각 섹터들의 선두 엣지는 상기 사용자 데이터 부분의 각 구역에서 방사형으로 배열되고,
    상기 제 2 저장 영역은 다수의 구역으로 나뉘고, 상기 각 섹터들의 선두 엣지는 상기 제 2 저장 영역의 각 구역에서 방사형으로 배열되고,
    상기 제 1 및 제 2 저장 영역의 각 구역내의 트랙들의 수는 서로 똑같은 디스크.
  7. 데이터를 재생하기 위한 제 1 저장 영역과 데이터를 기록 및 재생하기 위한 제 2 저장 영역을 갖는 마스터 광학 디스크를 조사하는 광원과,
    상기 광원으로부터의 광빔(light beam)을, 상기 제 1 저장 영역에 피트 (pit)를 형성하기 위한 제 1 광빔과 상기 제 2 저장 영역에 그루브 (groove) 및 헤더 (header)를 형성하기 위한 제 2 광빔으로 분할하는 광빔 스플리터(splitter)와,
    상기 제 1 저장 영역에 피트를 형성하기 위한 상기 제 1 광빔을 변조하는 제 1 광변조기와,
    기록 데이터를 근거로 상기 제 1 광변조기를 제어하는 제 1 제어기와,
    상기 제 2 저장 영역에 그루브 및 헤더를 형성하기 위한 상기 제 2 광빔을 변조하는 제 2 광변조기와,
    상기 기록 데이터를 근거로 제 2 광변조기를 제어하는 제 2 제어기와,
    상기 제 2 광변조기로부터 출력된 상기 제 2 광빔을 트랙 방향의 우측 각도로 편향시키는 광빔 편향기 (deflector)와,
    상기 광빔 편향기를 제어하는 광빔 편향 제어기와,
    상기 제 1 광변조기로부터의 상기 제 1 광빔을 정형화하는 제 1 빔 정형 유닛과,
    상기 광빔 편향기로부터의 상기 제 2 광빔을 정형화하는 제 2 빔 정형 유닛과,
    상기 제 1 빔 정형 유닛으로부터의 상기 제 1 광빔의 광학축을 상기 제 2 빔 정형 유닛으로부터의 상기 제 2 광빔의 광학축과 정합시키는 광빔 조합 유닛과,
    상기 광빔 조합 유닛으로부터 광빔을 수신하고 그 광빔을 마스터 광학 디스크에 집중시키는 대물 렌즈와,
    상기 마스터 광학 디스크를 회전시키는 모터와,
    상기 모터를 제어하는 모터 제어기와,
    상기 모터 제어기로부터의 한 회전 동기화 신호를 근거로 상기 제 1 및 제 2 제어기와 상기 광빔 편향 제어기의 타이밍을 제어하는 타이밍 제어기를 포함하고,
    상기 제 1 제어기는 상기 제 1 저장 영역내의 각 섹터들의 선두 엣지가 방사형으로 배열되도록 기록 신호를 발생하고, 상기 기록 신호는 상기 제 1 광변조기를 제어하는 디스크 기록 장치.
  8. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 제어기는 그루브를 기록할 때의 기록 광빔 전력과 비교해, 어드레스 정보를 나타내는 피트를 기록할 때 기록 광빔 전력을 감소시키는 디스크 기록 장치.
  9. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 제어기는 독립적으로 기록 데이터의 ON/OFF 듀티비 (duty ratio)를 제어하는 디스크 기록 장치.
  10. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 제어기는 상기 제 1 저장 영역이 백업 데이터 부분과 사용자 데이터 부분으로 나누어질 때 각 구역에 입력되는 기록 데이터의 ON/OFF 듀티비를 제어하고,
    상기 제 2 제어기는 각 구역에서 기록 데이터의 ON/OFF 듀티비를 제어하는 디스크 기록 장치.
  11. 제 14 항에 있어서,
    상기 광빔 편향기는 헤더인 어드레스 정보를 포함하는 피트들로 형성된 한 데이터 무리의 첫 번째 절반에 대해 외부 트랙 방향으로 약 절반 트랙 만큼 상기 제 2 광빔을 편향시키고, 데이터의 두 번째 절반에 대해 내부 트랙 방향으로 약 절반 트랙 만큼 상기 제 2 광빔을 편향시키고, 또한 제 2 광빔이 그루브를 가로지를 때 상기 제 2 광빔이 워블 (wobble)되는 것을 주기적으로 허용하는 디스크 기록 장치.
  12. 마스터 광학 디스크에서 데이터를 재생하기 위한 제 1 저장 영역에 피트들을형성하고 데이터를 기록 및 재생하기 위한 제 2 저장 영역에 그루브 및 헤더를 형성하는 광원과,
    상기 광원으로부터의 광빔을 변조하는 광변조기와,
    기록 데이터를 근거로 상기 광변조기를 제어하는 광변조 제어기와,
    상기 광변조기로부터의 광빔을 트랙 방향의 우측 각도로 편향시키는 광빔 편향기와,
    상기 광빔 편향기를 제어하는 광빔 편향 제어기와,
    상기 광빔 편향기로부터의 광빔을 정형화하는 빔 정형 유닛과,
    상기 제 1 저장 영역과 상기 제 2 저장 영역 사이에서 빔 정형 유닛으로부터 광빔의 개구 한계를 스위칭하는 개구 격막 (aperture diaphragm)과,
    상기 개구 격막으로부터의 광빔을 상기 마스터 광학 디스크에 집중시키는 대물 렌즈와,
    상기 마스터 광학 디스크를 회전시키는 모터와,
    상기 모터를 제어하는 모터 제어기와,
    상기 모터 제어기로부터의 한 회전 동기화 신호를 근거로 상기 광변조 제어기와 상기 광빔 편향 제어기의 타이밍을 제어하는 타이밍 제어기를 포함하고,
    상기 광변조 제어기는 상기 제 1 저장 영역내의 각 섹터들의 선두 엣지가 방사형으로 배열되도록 기록 신호를 발생하고, 상기 기록 신호는 상기 광변조기를 제어하는 디스크 기록 장치.
  13. 제 19 항에 있어서,
    상기 광변조 제어기는 상기 제 2 저장 영역을 기록할 때와 비교해, 상기 제 1 저장 영역을 기록할 때 기록 광빔 전력을 감소시키고, 상기 제 2 저장 영역에 그루브를 기록할 때와 비교해, 상기 제 2 저장 영역에 어드레스 정보를 포함하는 피트를 기록할 때 기록 광빔 전력을 감소시키는 디스크 기록 장치.
  14. 제 19 항에 있어서,
    상기 광변조 제어기는 독립적으로 상기 제 1 및 제 2 저장 영역에서 기록 데이터의 ON/OFF 듀티비를 제어하는 디스크 기록 장치.
  15. 제 21 항에 있어서,
    상기 광원 제어기는 각 구역에서 상기 제 2 저장 영역에 기록된 기록 데이터의 ON/OFF 듀티비를 제어하는 디스크 기록 장치.
  16. 제 19 항에 있어서,
    상기 광빔 편향기는 상기 제 2 저장 영역내의 헤더인 어드레스 정보를 포함하는 피트로 구성된 한 데이터 무리의 첫 번째 절반에 대해 외부 트랙 방향으로 약 절반 트랙 만큼 광빔을 편향시키고, 데이터의 두 번째 절반에 대해 내부 트랙 방향으로 약 절반 트랙 만큼 광빔을 편향시키고, 광빔이 그루브를 가로지를 때 광빔이 워블되는 것을 주기적으로 허용하는 디스크 기록 장치.
  17. 제 19 항에 있어서,
    상기 개구 격막은 상기 제 2 저장 영역에서 그루브와 헤더 사이의 개구 한계를 스위칭하는 디스크 기록 장치.
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