KR100483634B1

KR100483634B1 - 기록재생장치및그방법,및디스크

Info

Publication number: KR100483634B1
Application number: KR1019970024389A
Authority: KR
Inventors: 쇼에이 고바야시; 도루 다께다; 다모쯔 야마가미; 쇼조 마스다
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 1996-06-13
Filing date: 1997-06-12
Publication date: 2005-09-02
Also published as: US6256276B1; JPH103667A; DE69724043D1; KR980004423A; DE69724043T2; EP1341174A2; EP0813198A2; EP1341174A3; EP0813198A3; EP0813198B1

Abstract

열 응력이 디스크 기록 매체에서 누적되는 것을 방지할 수 있다. 기록될 데이터는 32 킬로바이트의 클러스터들로 분할되고, 상기 클러스터 전후에, 길이가 임의로 변화되고 총 8개의 프레임으로 형성되는 전방 링크 영역과 후방 링크 영역이 부가된다. 그리고, 상기 데이터는 상기 디스크에 이미 기록되어 있는 어드레스 데이터를 기초로 하여 디스크의 소정의 영역에 기록된다.

Description

기록 재생 장치 및 그 방법, 및 디스크

본 발명은 기록 및 재생 장치와 그 방법, 및 디스크에 관한 것이다. 보다 상세히는, 본 발명은 데이터를 디스크에 반복해서 기록할 때 기록 매체에 열 응력이 누적되는 것을 방지하기 위한 기록 및 재생 장치와 그 방법, 및 디스크에 관한 것이다.

종래의 기록 장치는 기록될 데이터를 기초로 하여 레이저 빔 세기를 변조시킨 다음, 이 변조된 레이저 빔을 디스크로 방사하여 기록 매체 내에 어떤 물리적 변화를 일으킴으로써 데이터를 기록한다.

이러한 종래의 기록 장치에서, 데이터는 이미 기록되어 있는 어드레스 정보를 기초로 하여 디스크에 기록된다. 그러므로, 어떤 특정 어드레스 정보에 의하여 데이터가 기록될 때, 상기 데이터가 기록되는 영역이 디스크 상에 미리 결정되어 있게 된다.

예를 들어, 재기록형 디스크 내에서 기록 레이저 빔이 상기 영역으로 반복하여 방사될 때, 열 응력이 기억 매체 상에 누적된다는 사실은 잘 알려져 있다. 그 결과, 정확하게 기록되어 있는 데이터에 오류가 발생된다.

데이터가 디스크에 기록될 때, 재생 시 신호를 동기화하기 위해 기록되어 있는 데이터와 함께 동기화를 위한 신호(이하, 동기 신호라고 약칭함)를 기록할 필요가 있다. 이러한 동기 신호와 같은 정보(내용)가 종종 디스크 상의 위치(어드레스)에 따라 결정된 후, 특정 동기 신호가 소정의 어드레스에 전송된다.

그러므로, 데이터가 재기록형 디스크 상에 반복해서 기록(오버라이트(overwrite))될 때, 상기 동기 신호는 디스크의 상기 위치에 반복해서 쓰여진다. 그 결과, 열 응력이 기록 매체의 상기 부분 상에 누적되는 문제가 발생하게 되고, 동기 신호를 정확하게 기록하는 데 어려움이 있다.

따라서, 이러한 문제점들을 해결하기 위해, 기록 데이터의 기록 시작점을 랜덤(random)하게 변경하기 위한 기록 방법이 일본 특허공개공보 제8-10489호에 개시되어 있다. 그러나, 이 방법은 디스크에 기록된 데이터가 불연속적이기 때문에, 기록하는 동안 기록 타이밍을 제공하기 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 상황을 고려하여 구현되었다. 본 발명은 재기록형 디스크에 재기록이 수행된 경우에도 열 응력이 기록 매체에 누적되는 것을 방지할 수 있으며 데이터를 연속적으로 기록할 수 있다.

청구항 1의 기록 및 재생 장치는, 데이터를 소정 길이의 블럭으로 분할하기 위한 분할 수단, 상기 블럭의 전후에 소정 길이의 전방 링크 영역과 후방 링크 영역을 각각 부가함으로써 기록 및 재생 유닛을 형성하기 위한 기록 및 재생 유닛 형성 수단, 상기 재기록형 디스크에 이미 기록되어 있는 어드레스를 검출하기 위한 어드레스 검출 수단, 및 상기 어드레스 검출 수단의 출력을 기초로 하여 재기록형 디스크의 소정의 영역에 상기 기록 및 재생 유닛을 기록하기 위한 기록 수단을 포함한다.

청구항 10의 기록 및 재생 방법은, 데이터를 소정 길이의 블럭으로 분할하기 위한 분할 단계, 상기 블럭의 전후에 소정 길이의 전방 링크 영역과 소정 길이의 후방 링크 영역을 각각 부가함으로써 기록 및 재생 유닛을 형성하기 위한 기록 및 재생 유닛 형성 단계, 상기 재기록형 디스크에 저장되어 있는 어드레스를 검출하기 위한 어드레스 검출 단계, 및 상기 어드레스 검출 단계에서 검출된 어드레스를 기초로 하여 상기 재기록형 디스크의 소정 영역에 기록 및 재생 유닛을 기록하기 위한 기록 단계를 포함한다.

청구항 11의 디스크는, 소정의 길이로 분할된 데이터의 전후에 전방 링크 영역과 후방 링크 영역이 각각 부가되는 방식으로 형성된 재생 및 기록 유닛이 기록된다. 상기 전방 링크 영역과 상기 후방 링크 영역의 길이는 상기 기록 및 재생 유닛이 고정된 길이를 갖도록 랜덤하게 변경된다.

청구항 1의 기록 및 재생 장치에 있어서, 상기 분할 수단은 데이터를 소정 길이의 블럭으로 분할하고, 상기 기록 및 재생 유닛 형성 수단은 블럭의 전후에 소정 길이의 전방 링크 영역과 후방 링크 영역을 각각 부가함으로써 기록 및 재생 유닛을 형성하며, 상기 어드레스 검출 수단은 재기록형 디스크에 기록되어 있는 어드레스를 검출하고, 상기 기록 수단은 상기 어드레스 검출 수단의 출력을 기초로 하여 상기 재기록형 디스크의 소정의 영역에 상기 기록 및 검출 유닛을 기록한다. 예를 들어, 기록될 데이터는 상기 분할 수단에 의해서 소정 길이의 블럭으로 분할되고, 전방 링크 영역과 후방 링크 영역이 블럭의 전후에 각각 부가되고, 전방 및 후방 링크 영역이 부가된 기록 및 재생 유닛은 어드레스 검출 수단에 의해서 검출된 상기 어드레스를 기초로 하여 디스크 상에 기록된다.

청구항 10의 기록 및 재생 방법에 있어서, 분할 단계에서는 데이터가 소정 길이의 블럭으로 분할되고, 기록 및 재생 유닛 형성 단계에서는 블럭의 전후에 소정 길이의 전방 링크 영역과 후방 링크 영역을 각각 부가함으로써 기록 및 검출 유닛이 형성되며, 어드레스 검출 단계에서는 재기록형 디스크에 기록되어 있는 어드레스가 검출되고, 기록 단계에서는 상기 어드레스 검출 단계에서의 출력을 기초로 하여 기록 및 재생 유닛이 재기록형 디스크의 소정의 영역에 기록된다. 예를 들어, 기록될 데이터가 분할 단계에서 소정 길이의 블럭으로 분할되고, 블럭의 전후에 전방 링크 영역과 후방 링크 영역이 각각 부가되며, 상기 어드레스 검출 단계에서 검출된 상기 어드레스를 기초로 하여 전방 링크 영역과 후방 링크 영역에 부가되어 있는 기록 및 재생 유닛이 디스크에 기록된다.

청구항 11의 디스크에서는, 전방 링크 영역과 후방 링크 영역이 소정 길이로 분할된 데이터의 전후에 각각 부가되는 바와 같은 방식으로 형성된 기록 및 재생 유닛이 그 위에 기록되고, 상기 전방 링크 영역 및 상기 후방 링크 영역의 길이는 상기 기록 및 재생 유닛이 고정된 길이를 갖도록 랜덤하게 변경되어 기록된다. 예를 들어, 소정의 길이로 분할된 데이터의 전후에 랜덤하게 그 길이가 변경된 전방 링크 영역과 후방 링크 영역이 각각 부가되는 것과 같은 방식으로 기록 및 재생 유닛이 형성되고, 상기 기록 및 재생 유닛이 기록된다.

본 발명의 상술된 목적과 기타 다른 목적, 특성 및 신규한 특징은 첨부된 도면과 관련하여 이하의 상세한 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다.

도 1a와 도 1b는 본 발명의 디스크에 따른 광 디스크의 구성의 일례를 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 디스크(광 디스크)(1)에는 프리그루브(2)가 내부 영역으로부터 외부 영역 방향으로의 나선형으로 형성되어 있다. 물론, 이 프리그루브(2)는 동심원 모양으로 형성된다.

또한, 도 1b의 상기 프리그루브(2) 부분에 도시된 바와 같이, 상기 프리그루브(2)의 좌측벽과 우측벽은 어드레스 정보를 기초로 하여 워블링 모양이 되며, 주파수 변조파를 따라 사행된다. 일 트랙은 복수의 워블링 어드레스 프레임을 갖는다.

도 2는 워블링 어드레스 프레임의 구조(포맷)를 보여준다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 워블링 어드레스 프레임은 48 bit로 구성되는데, 처음 4 bit는 재기록형 디스크의 시작을 표시하는 동기화 신호(Sync)이다. 다음 4bit는 복수의 기록층 중에서 어느 층인가를 나타내는 층(층)으로 이루어진다. 다음 20bit는 트랙 어드레스(트랙 번호)로 구성된다. 또한, 다음 4bit는 상기 어드레스 프레임의 상기 프레임 번호를 표시한다. 다음 14bit는 에러 검출 코드(CRC)를 나타내고, 동기화 신호(Sync)를 제외한 데이터의 에러 검출 코드(CRC)가 기록된다. 마지막 2bit(예비)는 앞으로의 이용을 위해 예비로 남겨둔다.

예를 들어, 한 트랙(일회전)당 8개의 어드레스 프레임으로, 회전 각속도가 일정한 상기 워블링 어드레스 프레임은 CAV 디스크형으로 기록된다. 따라서, 예를 들어, 도 2의 프레임 번호와 같이, 0 내지 7사이의 값이 기록된다.

도 3은 도 2에 도시된 형식의 어드레스 프레임을 기초로 하여 프리그루브(2)를 워블링하기 위한 워블링 신호를 발생하는 워블링 신호 발생 회로의 구성을 도시한다. 발생 회로(11)는 115.2㎑의 주파수를 갖는 신호를 발생한다. 상기 발생 회로(11)로부터 발생된 신호는 제산기(12)에 공급되어 값 7.5로 제산되고, 15.36㎑의 주파수를 갖는 2위상 클럭 신호로서 2위상 변조 회로(13)에 공급된다. 또한, 도 2에 도시된 프레임 포맷의 ADIP(Address In Pre-groove) 데이터가 상기 2위상 변조 회로(13)에 공급된다.

2위상 변조 회로(13)는 (도시되지 않은) 회로로부터 공급된 ADIP 데이터(어드레스 데이터)를 이용하여 제산기(12)로부터 공급된 2위상 클럭을 2위상 변조하고, 이 2위상 신호를 FM 변조 회로(15)로 출력한다. 또한, 발생 회로(11)에 의해서 발생된 115.2㎑의 신호를 제산기(14)에 의해 값 2로 제산하여 57.6㎑의 주파수를 갖게 된 반송파는 FM 변조 회로(15)에 입력된다. 상기 FM 변조 회로(15)는 2위상 변조 회로(13)에 의해 입력된 2위상 신호를 사용하여, 제산기(14)로부터 입력된 상기 반송파를 주파수 변조하고, 그 결과로 얻게 된 주파수 변조 신호를 출력한다. 디스크(1)의 상기 프리그루브(2)의 좌측벽과 우측벽은 주파수 변조 신호에 따라 형성(워블링)된다.

도 4 및 도 5는 2위상 변조 회로(13)로부터 출력되는 2위상 신호의 예를 도시한다. 본 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이 선행하는 비트가 0일 때에는 동기 패턴(Sync)으로서 "11101000"이 사용되고, 도 5에 도시된 바와 같이 선행하는 비트가 1일 때에는 도 4에 도시된 상기 경우와 반대인 위상인 "00010111"이 사용된다. SYNC는 변조에 나타나지 않은 상기 규칙을 제외하고 유일한 패턴을 갖는다.

상기 어드레스 데이터(ADIP 데이터)의 상기 데이터 비트(Data Bit) "0"은 2위상 변조되고, (이전 채널 비트가 0인 경우에) "11" 또는 (이전 채널 비트가 1인 경우에) "00"의 채널 비트로 변경된다. 또한, "1"은 (이전 채널 비트가 "0"인 경우에) "10" 또는 (이전 채널 비트가 "1"인 경우에) "01"의 채널 비트로 변경된다. 이러한 2의 패턴 중 어느 것이 변경되는가는 이전의 부호에 따른다. 즉, 도 4 및 도 5의 "파형(Wave Form)"은 채널 비트 0, 1의 패턴이 고레벨인 1과 저레벨인 0으로 표시된다. 이 파형이 연속되도록 상기 2개의 패턴 중 어느 한 패턴이 선택된다.

FM 변조 회로(15)는 도 4 및 도 5에 도시된 2위상 신호에 대응하여 도 6에 도시된 바와 같이 제산기(14)로부터 공급되는 반송파를 주파수 변조한다.

즉, 채널 비트 데이터(2위상 신호)가 0인 경우, 상기 FM 변조 회로(15)는 1데이터 비트의 절반 길이에 대응되는 기간에 3.5파 반송파를 출력한다. 이 3.5파 반송파는 정(positive) 반파 또는 부(negative) 반파로부터 시작된다.

이와 달리, 채널 비트 데이터(2위상 신호)가 1인 경우에는, 1 데이터 비트의 절반 길이에 대응되는 기간에 4파 반송파가 출력된다. 이 4파 반송파도 또한 정 반파와 부 반파로부터 시작된다.

그러므로, FM 변조 회로(15)는 데이터 0에 대응하여 채널 데이터 비트 00이 입력되면, 상기 데이터 비트의 길이에 대응되는 기간에 7파(=3.5+3.5) 주파수 변조파를 출력하고, 채널 데이터 비트 11이 입력되면 8파(=4+4) 주파수 변조파를 출력한다. 또한, 데이터 1에 대응하여 채널 데이터 비트가 10 또는 01이 입력되면, 7.5(=4+3.5=3.5+4)파의 주파수 변조파가 출력된다.

상기 FM 변조 회로(15)에 입력되는 57.6㎑의 반송파는 7.5파에 해당된다. 상기 FM 변조 회로(15)는 데이터에 응답하여 7.5파의 반송파를 발생하거나, 7.5파의 반송파를 ±6.67%(=0.5/7.5)만큼 시프트 시킨 7파 또는 8파의 주파수 변조파를 발생한다.

상술된 바와 같이, 채널 데이터 0과 1에 각각 대응되는 정 반파와 부 반파로부터 시작되는 반송파에 대하여, 이전의 신호에 연속되는 반송파가 선택된다.

도 7은 이러한 방식으로 FM 변조 회로(15)로부터 출력되는 주파수 변조파의 일례를 도시한다. 예를 들어, 최초의 데이터 비트는 0이 되고, 이것의 채널 데이터 비트는 00이 된다. 최초의 채널 데이터 비트 0에 대하여, 시작점으로부터 정 반파에서 시작되는 3.5파의 반송파가 선택된다. 그 결과, 이 반송파의 종료점은 정 반파로 종료된다. 그리고, 다음의 채널 데이터 비트 0에 대하여, 부 반파로부터 시작되는 3.5파가 선택되어, 데이터 비트 0에 대하여 총 7파의 주파수 변조파가 형성된다.

이 데이터 비트 0 다음에는 데이터 비트 1(채널 비트 10)이 온다. 이전의 데이터 비트 0에 대응하는 채널 데이터 비트의 상기 3.5파가 부 반파로 종료되므로, 데이터 비트 1에 대응하는 최초의 채널 데이터 비트 1의 4파의 반송파는 정 반파로부터 시작되는 것이 선택된다. 채널 데이터 비트 0의 4파가 부 반파로서 종료되므로, 다음 채널 데이터 비트 0의 4파는 정 반파로 시작되는 것이 선택된다.

이하 마찬가지로, 데이터 비트 1(채널 데이터 비트 10), 데이터 비트 0(채널 데이터 비트 11), 및 데이터 비트 0(채널 데이터 비트 00)에 대응하여, 7.5파, 8파, 및 7파 반송파가 데이터 비트의 경계부(시작점 및 종료점)에 연속되도록 하는 방식으로 형성되어 출력된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 채널 비트의 길이는 7파, 7.5파, 또는 8파의 반송파 파장의 1/2의 정수배이다. 즉, 채널 비트의 길이는 7파의 반송파(주파수 변조파) 파장의 1/2의 7배가 되고, 8파의 반송파(주파수 변조파) 파장의 1/2의 8배가 된다. 또한, 채널 비트의 길이는 (채널 비트가 0인 경우) 7.5파의 1/2의 7배가 되고, (채널 비트가 1인 경우) 8배가 된다.

그러므로, 본 실시예에서, 2위상 변조되는 채널 비트의 경계부(시작점 및 종료점)는 주파수 변조파의 원점(zero cross point)에 위치한다. 따라서, 어드레스 데이터(채널 데이터 비트)와 상기 주파수 변조파의 위상이 일치하게 되고, 그 비트의 경계부의 식별이 용이하게 되어, 어드레스 데이터 비트의 오검출을 방지할 수 있다. 그 결과, 어드레스 정보의 정확한 재생이 용이하게 된다.

또한, 본 실시예에서, 데이터 비트의 경계부(시작점 및 종료점)는 주파수 변조파의 단부(edge)(원점)에 대응된다. 따라서, 주파수 변조파의 단부를 기준으로 하여 클럭을 생성할 수 있다. 그러나, 본 실시예에서는 도 9a 내지 도 9d를 참조하여 후술되어지는 바와 같이, 클럭 동기 마크를 기준으로 하여 클럭이 생성된다.

도 8은 프리그루브를 갖는 디스크(1)를 제조하기 위한 기록 장치(디스크 형성 장치)의 구성의 일례를 도시한다. 워블링 신호 발생 회로(21)는 도 3에 도시된 구성을 가지며, FM 변조 회로(15)로부터 출력되는 주파수 변조 신호를 합성 회로(22)에 공급한다. 마크 신호 발생 회로(23)는 소정의 타이밍에서 클럭 동기 마크 신호를 발생하고, 그것을 합성 회로(22)에 출력한다. 합성 회로(22)는 워블링 신호 발생 회로(21)로부터 출력되는 주파수 변조 신호와 마크 신호 발생 회로(23)로부터 출력되는 클럭 동기 마크 신호를 합성하고, 그 결과를 기록 회로(24)에 출력한다.

도 9a 내지 도 9d에 도시된 바와 같이, 상기 합성 회로(22)는 클럭 동기 마크 신호가 공급되면 그 클럭 동기 마크(미세 클럭 마크(Fine Clock Mark))를 워블링 신호 발생 회로(21)에 의해 공급되는 반송파에 합성한다. 기록 재생 데이터의 변조를, DVD 등의 EFM(Eight To Fourteen Modulation : (8-14) 변조)+로 한 경우, 클럭 동기 마크의 길이는 6 내지 14T(T는 비트 셀의 길이)이다.

즉, 도 9a 내지 도 9d에 도시된 바와 같이, 상기 채널 비트 데이터가 00(데이터 0), 11(데이터 0), 10(데이터 1), 또는 01(데이터 1)인 경우, 각각의 데이터의 중심(채널 비트의 스위칭부)의 반송파의 원점에 대하여 어드레스 정보의 변조주파수(57.6㎑)보다 높은 주파수의 클럭 동기 마크를 합성한다. 이 클럭 동기 마크는 각 데이터 비트마다 또는 소정의 수의 데이터 비트마다 기록된다.

이와 같이, 어드레스 데이터 비트의 중심(상기 채널 데이터 비트의 스위칭점)에 대응되는 워블링 주파수 변조파의 영점에 클럭 동기 마크를 삽입함으로써, 클럭 동기 마크의 진폭 변동이 적게 되고, 그 검출이 용이하게 된다.

즉, FM 변조 회로(15)에서, 채널 데이터 비트가 0인 경우에는 예를 들어 중심 주파수로부터 -5% 정도 주파수를 시프트 하도록 주파수 변조하고, 채널 데이터 비트가 1인 경우에는 예를 들어 중심 주파수로부터 +5% 정도 주파수를 시프트 하도록 주파수 변조한 때에는, 데이터 비트 또는 채널 데이터 비트의 경계부와 주파수 변조파의 원점이 일치하지 않아, 채널 데이터 비트(또는 데이터 비트)를 오검출하기 쉽다. 또한, 상기 클럭 동기 마크의 삽입 위치는 반드시 원점인 것은 아니며, 주파수 변조파의 소정의 진폭 값을 갖는 점에 중첩된다. 그 결과, 상기 클럭 동기 마크의 레벨은 그 진폭 값의 분량만큼 증가되거나 감소되고, 그 검출이 어렵게 된다. 본 실시예에 따르면, 클럭 동기 마크가 항상 주파수 변조파의 원점에 위치하므로, 그 검출(주파수 변조파와의 식별)이 용이하게 된다.

기록 회로(24)는 합성 회로(22)에 의해 공급된 신호에 대응하여 광 헤드(25)를 제어하여, 원반(26)에 프리그루브(클럭 동기 마크를 포함함)를 형성하기 위한 레이저 광을 발생시킨다. 스핀들 모터(27)는 원반(26)을 일정한 각속도(CAV)로 회전시킨다.

보다 상세하게는, 워블링 신호 발생 회로(21)에 의해 발생된 주파수 변조 신호는 합성 회로(22)에서 마크 신호 발생 회로(23)에 의해 출력된 클럭 동기 마크 신호와 합성되고, 기록 회로(24)에 입력된다. 기록 회로(24)는 합성 회로(22)로부터 입력된 신호에 따라 광 헤드(25)를 제어하여 레이저 광을 발생시킨다. 광 헤드(25)로부터 발생된 레이저 광은 스핀들 모터(27)에 의해 일정한 각속도로 회전하는 원반(26)에 조사된다.

원반(26)을 현상하고, 이 원반(26)으로부터 스탬퍼(stamper)를 작성하여, 스탬퍼로부터 복수의 레플리카(replica)로서 디스크(1)를 형성한다. 이에 의해, 상술된 클럭 동기 마크를 갖는 프리그루브(2)가 형성된 디스크(1)를 얻을 수 있게 된다.

도 10은 이와 같이 하여 얻은 디스크(1)에 대해 데이터를 기록 또는 재생하는 광 디스크 기록 및 재생 장치의 구성예를 도시한다. 스핀들 모터(31)는 디스크(1)를 소정의 각속도로 회전하도록 작용한다. 광 헤드(25)(기록 수단, 기록 단계)는 디스크(1)에 대해 레이저 광을 조사하여, 디스크(1)에 대해 데이터를 기록함과 함께, 그 반사광으로부터 데이터를 재생한다. 기록 및 재생 회로(33)(기록 및 재생 유닛 형성 수단, 기록 및 재생 유닛 형성 단계, 부가 수단, 부가 단계, 제2 부가 단계)는 (도시되지 않은) 장치로부터 입력된 기록 데이터를 일시적으로 메모리(34)(분할 수단, 분할 단계)에 저장하고, 메모리(34)에 기록 단위로서의 1 클러스터 분의 데이터(또는 1 섹터의 데이터도 좋음)가 저장될 때, 이 1 클러스터 분의 데이터를 판독하고, 소정의 방식으로 변조한 후, 이 변조 데이터를 광 헤드(25)에 출력한다. 또한, 기록 및 재생 회로(33)는 광 헤드(25)로부터 입력된 데이터를 적절히 복조하고, 복조된 데이터를 (도시되지 않은) 장치로 출력한다.

후술되어지는 바와 같이, 기록 및 재생 회로(33)는 기록 데이터에 전방 링크 영역과 후방 링크 영역을 부가하고, 이러한 링크 영역에 동기 신호를 부가한 후, 그 결과를 출력한다.

어드레스 발생 및 판독 회로(35)(어드레스 검출 수단, 어드레스 검출 단계)는 제어 회로(38)에서의 제어에 대응하여 트랙(프리그루브(2)) 내에 기록되는 데이터 어드레스(섹터 어드레스)(도 17을 참조하여 후술됨)를 발생시키고, 기록 및 재생 회로(33)에 이 데이터 어드레스를 출력한다. 기록 및 재생 회로(33)는 이 어드레스를 (도시되지 않은) 장치로부터 공급되는 기록 데이터에 부가하고, 이 데이터를 광 헤드(25)로 출력한다. 또한, 기록 및 재생 회로(33)는 광 헤드(25)가 디스크(1)의 트랙으로부터 재생되는 재생 데이터 중에 어드레스 데이터가 포함된 경우 이 어드레스 데이터를 분리하고 이 어드레스를 어드레스 발생 및 판독 회로(35)로 출력한다. 어드레스 발생 및 판독 회로(35)는 판독된 어드레스를 제어 회로(38)로 출력한다.

또한, 마크 검출 회로(36)는 상기 광 헤드(25)에 의해 재생되어 출력된 RF 신호에서 상기 클럭 동기 마크에 대응되는 성분들을 검출한다. 프레임 어드레스 검출 회로(37)는 상기 광 헤드(25)로부터 출력된 RF 신호로부터 워블링 신호를 포함하고 있는 어드레스 정보(도 2의 상기 트랙 번호와 상기 프레임 번호)를 판독하고 상기 어드레스 정보를 클러스터 카운터(46)와 상기 제어 회로(38)로 인가한다.

마크 주기 검출 회로(40)는 마크 검출 회로(36)가 클럭 동기 마크를 검출했을때 출력되는 검출된 펄스의 주기수를 결정한다. 즉, 상기 클럭 동기 마크는 일정한 주기로 발생되므로, 상기 마크 검출 회로(36)로부터의 입력된 검출 펄스가 이러한 현재의 일정한 주기에서 펄스를 검출했는지를 검사하기 위해 검사가 수행된다. 만일 상기 펄스가 이러한 일정한 주기에서 발생된 검출 펄스라면, 상기 검출 펄스를 동기화하는 펄스를 발생시켜, 이후의 단계에서 PLL 회로(41)의 위상 비교기(42)로 출력한다. 또한, 검출 펄스가 일정한 사이클에서 입력되지 않은 경우, 이후의 단계에서 상기 PLL 회로(41)가 부정확한 위상에 의해 동작하지 않도록 하기 위해 상기 마크 주기 검출 회로(40)는 소정의 타이밍에서 의사 펄스를 발생한다.

상기 PLL 회로(41)는, 상기 위상 비교기(42)뿐 아니라, 저역 필터(LPF)(43), 전압 제어 발진기(VCO)(44), 및 주파수 분할기(45)를 포함한다. 상기 위상 비교기(42)는 마크 주기 검출 회로(40)의 입력 위상과 주파수 분할기(45)의 입력 위상을 비교하고 이 위상사이의 위상차를 출력한다. 상기 저역 필터(43)는 위상 비교기(42)의 위상차 신호 출력을 완만하게 하고 VCO(44)로 상기 신호를 출력한다. 상기 VCO(44)는 상기 저역 필터(43)로부터 출력에 응답하는 위상을 갖는 클럭을 발생하고, 상기 주파수 분할기(45)의 클럭을 출력한다. 상기 주파수 분할기(45)는 소정의 값(제어 회로(38)에 의해 지정된 값)에 의해 VCO(44)로부터 입력된 클럭을 주파수 분할하고 상기 위상 비교기(42)에 주파수 분할된 결과를 출력한다.

상기 VCO(44)의 상기 클럭 출력은 각 회로와 또한 상기 클러스터 카운터(46)에 인가된다. 상기 클러스터 카운터(46)는 참조된 바와 같이 프레임 어드레스 검출 회로(37)로부터 인가되는 상기 프레임 어드레스를 이용하여 상기 VCO(44)로부터의 다수의 클럭 출력을 계수하고, 상기 계수된 값이 이미 설정되어 있는 소정의 값(하나의 클러스터의 길이에 대응되는 값)에 도달할 때 클러스터 시작 펄스를 발생시키고, 상기 제어 회로(38)로 상기 값을 출력한다.

상기 제어 회로(38)에 의해 제어되는 스레드 모터(39)는, 상기 광 헤드(25)를 상기 디스크(1)의 소정의 트랙 위치로 이동시킨다. 또한, 상기 제어 회로(38)는 소정의 각속도(CAV)로 디스크(1)를 회전시키기 위해 스핀들 모터(31)를 제어한다.

존에 대응되는 (상세하게 후술되어질) 존과 밴드 사이의 관계에 의해 정의되는 테이블이 요구되므로, ROM(47)에 디스크(1)의 데이터 기록 영역을 분할하는 어드레스 프레임과 존에서 트랙 번호(도 2) 사이의 관계에 응답하여 정의되는 테이블이 저장된다.

보다 상세하게는, 도 11에 도시된 디스크(1)와 같이, 상기 제어 회로(38)는 다수의 분할된 존(본 실시예에서, 제0 존 내지 제m+1 존의 m+2개의 존)에 대해 데이터를 기록하거나 재생한다. 제0 존의 한 트랙 당 데이터 프레임의 수(도 2를 참조하여 도시된, 상기 어드레스 프레임과 같이, 이 데이터 프레임은 데이터 블럭의 한 유닛이다.)가 n으로 설정되었을 때, 다음 제1 존에서, 한 트랙 당 상기 데이터 프레임의 수는 n+8로 설정된다. 그 다음, 이와 유사한 방법으로, 데이터 프레임의 수가 내부의 인접된 존보다 외부의 존에서, 8개 누적된다. 최외부의 상기 m+1 존에서, 데이터 프레임의 수는 n+8*(m+1)에 도달한다.

n+8 프레임 용량이 상기 제0 존의 최내부 선밀도와 동일한 선밀도를 얻을 수 있는 반경 위치에서 상기 제1 존으로의 변화가 수행된다. 그 다음, 이와 유사한 방법으로, 제m 존에서, 제0 존의 최내부 선밀도와 동일한 선밀도에서 제m 존이 n+8*m개의 프레임 용량을 얻을 수 있는 반경 위치에 형성된다.

예를 들어, 만일 디스크(1)의 반경이 24 내지 58mm인 곳에서 기록 및 재생영역이 형성된다면, 도 12 내지 15에 도시된 바와 같이, 트랙 피치는 0.87㎛이고, 선밀도는 0.38㎛/bit, 상기 기록 및 재생 영역은 92개의 존으로 분할된다. 상기 디스크 반경이 24m인 상기 제0 존에서, (1회전) 트랙 당 520개의 프레임이 있다. 상기 존은 1개 누적될 때마다, 1 트랙 당 8개의 프레임이 누적된다.

본 실시예에서, 후술되는 바와 같이, 한 섹터는 26개의 프레임(데이터 프레임)으로 구성되므로, (각 존에 대해 누적되는) 프레임 수(=8)는 한 섹터를 구성하는 프레임의 상기 수(=26)보다 작은 값으로 설정된다. 이것은 유사한 유닛에서 존의 형성과 디스크(1)의 용량 증가를 가능하게 한다. 이러한 방법을 존 CLD(Constant Linear Density, 일정한 선밀도)라 칭한다.

도 12 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 각 열의 데이터는 상기 존의 수, 반경, 트랙당 프레임 수, 한 존당 트랙 수, 기록 및 재생 유닛(블럭)의 수(클러스터 수), 존 내의 최소 선밀도, 존의 용량, 존의 회전 속도, 존의 최소 선 속도, 및 존의 최대 선 속도를 칭한다. 상기 회전 속도는 데이터 전송률이 11.08Mbps로 설정되었을 때 분당 회전수를 표시한다.

본 실시예에서, 각 존의 트랙 수는 424로 고정된다. 상기 트랙 수는 (도 20을 참조하여 후술되는) 한 기록 및 재생 유닛의 프레임 수(ECC 블럭의 프레임 수)로서 동일한 값을 갖는다.

비록 본 발명의 실시예에서 각 존의 상기 트랙 수가 상기 기록 및 재생 유닛으로 구성되는 데이터 프레임의 수(424 프레임)의 배가 된다면, 상기 수는 이후 정수배가 될 수 있다. 이것은 조닝 효율을 향상시킬 수 있으면서, 과잉 데이터 프레임의 발생을 막고, 기록 및 재생 유닛(블럭)의 정수배를 각 존에 위치시킨다. 따라서, 존 CLV보다 작지만, 존 CAV보다 크고 존 CAL에 근접하는 용량을 얻을 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, CVL에 근접하는 존닝을 수행하면서, 하나의 존에서 클럭 주파수를 변화하면, 다음 존이 작아지게 된다. 그러므로, 재생이 CLV를 전용의 재생 장치에 의해 수행될 때조차, 클럭 주파수가 변화되는 존 사이에서의 클럭 추출이 가능하고, 따라서, 존 사이에서 연속적으로 재생이 수행될 수 있다.

다음, 도 10에 도시된 본 실시예의 동작이 설명되어질 것이다. 여기서, 데이터를 기록하는 동안의 동작이 설명되어질 것이다. 상기 광 헤드(25)는 상기 광 디스크(1)로 레이저 광을 방출하고, 그곳에서의 반사광으로부터 얻을 수 있는 RF 신호를 출력한다. 상기 프레임 어드레스 검출 회로(37)는 RF 신호로부터 워블링 정보(어드레스 정보)를 판독하고, 상기 제어 회로(38)와 상기 클러스터 카운터(46)로 판독 결과를 출력한다. 또한, 이 워블링 정보는 상기 마크 검출 회로(36)로 입력되고, 클럭 동기 마크가 검출되고 상기 마크 주기 검출 회로(40)로 인가된다.

상기 마크 주기 검출 회로(40)는 클럭 동기 마크의 주기를 결정하고, 그것에 대응되는 소정의 펄스를 발생하고, 상기 펄스를 상기 PLL 회로(41)로 출력한다. 상기 PLL 회로(41)는 이 펄스를 동기화하는 클럭을 발생시키고 클러스터 카운터(46)로 상기 클럭을 인가한다.

상기 제어 회로(38)는 상기 프레임 어드레스 검출 회로(37)로부터 인가되는 상기 프레임 어드레스(프레임 수)로부터의 하나의 트랙(1회전)에서 참조 클럭 동기 마크의 위치를 검출할 수 있다. 예를 들어, 참조된 바와 같이, 프레임 수 0의 프레임(어드레스 프레임)의 시작 부분에 검출된 클럭 동기 마크를 가지고, 상기 기록 클럭의 카운트 값을 기초로 하여 트랙 위의 임의의 최적 위치(1회전 동안의 임의의 최적 위치)를 액세스 할 수 있다.

상술된 방법에서, 트랙 위의 임의의 최적 위치에서 액세스가 수행될 때, 또한 액세스 점을 포함하는 존을 결정할 필요가 있고, VCO(44)가 존에 대응되는 주파수 클럭을 발생시키도록 할 필요가 있다. 그러므로, 상기 제어 회로(38)는 또한 도 16의 순서도에 도시된 바와 같은 클럭 스위칭 과정을 수행한다.

보다 상세하게는, 초기에, S1 단계에서, 상기 제어 회로(38)는 프레임 어드레스 검출 회로(37)로부터 출력되는 액세스 포인트의 프레임 어드레스로부터 트랙수를 판독한다. 그리고 S2 단계에서, S1 단계에서 판독된 상기 트랙 수에 대응되는 존이 ROM(47)에 저장된 테이블로부터 판독된다. 상술된 바와 같이, ROM(47)에 저장된 상기 테이블은 제0 내지 제92 존에 각각의 트랙 수를 포함하고 있는 정보를 이미 저장하고 있다.

그러므로 S3 단계에서, 판독된 트랙 수가 그때까지 액세스되었던 존과 다른 새로운 존을 가리키는지를 결정하기 위한 검사가 수행된다. 상기 존이 새로운 존이라는 것이 결정되면, S4 단계에서 상기 제어 회로(38)가 새로운 존에 대응되는 주파수 분할비를 설정하기 위한 주파수 분할기(45)를 제어하는 과정이 수행된다. 따라서, 각각의 존과 다른 주파수 기록 클럭이 상기 VCO(44)로부터 출력된다.

반면, 현재의 존이 새로운 존이 아니라는 것이 S3 단계에서 결정될 때에는, S4 단계가 수행되지 않는다. 즉 상기 주파수 분할비는 변화되지 않고 일정하게 유지된다.

다음, 기록 데이터의 형식을 설명하게 될 것이다. 본 실시예에서, 상술된 바와 같이, 데이터가 하나의 클러스터(32 킬로바이트) 유닛으로 기록되고, 이 클러스터는 후술되는 바와 같이 구성된다.

즉, 2 킬로바이트(2048 바이트)의 데이터가 한 섹터에 대한 데이터로 추출되고, 도 17에 도시된 바와 같이, 거기에 16 바이트의 오버헤드가 부가된다. 상기 오비헤드는 섹터 어드레스(도 10의 상기 어드레스 발생 및 판독 회로(35)에 의해 발생되고 판독된 어드레스)와 에러 검출을 위한 에러 검출 코드의 내용을 담고 있다.

도 18에 도시된 바와 같이, 총 2064(2048+16) 바이트의 이 데이터는 12*172(2064) 바이트의 데이터로 형성되어 있다. 16개의 한 섹터에 대한 이러한 데이터가 모여 192(=12*16)*172 바이트의 데이터를 형성한다. 192*172 바이트의 이러한 데이터에 대해, 10 바이트의 내부 코드(PI)와 16 바이트의 외부 코드(PO)가 수평, 수직 위치의 각 바이트에 대응해서 부가된다.

또한, 208(=192+16)*182(=172+10)로 블럭화된 상기 데이터는, 16*182 바이트의 외부 코드(PO)를 16개의 1*182 바이트의 데이터로 분할된다. 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 데이터는 12*182 바이트의 0 내지 15의 16개의 섹터 데이터에 모두 1개씩 부가되고 인터리브된다. 그리고, 13(12+1)*182 바이트의 데이터는 한 섹터의 데이터로 볼 수 있다.

또한, 도 19에 도시된 208*182 바이트의 데이터는 도 20에 도시된 바와 같이, 수직 방향으로 두개의 부분으로 분할할 수 있는데, 한 프레임은 91개의 데이터로 형성되며, 따라서, 상기 데이터는 208*2개의 프레임의 데이터로 형성된다. 그리고, 4*2 프레임의 링크 데이터(링크 영역의 데이터)는 208*2 프레임의 상기 데이터의 헤드에 부가된다(보다 상세하게는, 도 23을 참조하여 후술되는 바와 같이, 8 프레임의 데이터 부분이 상기 클러스터의 시작부분에 기록되고, 나머지는 클러스터의 끝부분에 기록된다.) 2 바이트 프레임 동기 신호(FS)에 상기 91 바이트 프레임 데이터의 헤드가 더 부가된다. 따라서, 도 20에 도시된 바와 같이, 한 프레임의 데이터는 총 93 바이트의 데이터가 되고, 총 212(=208+4)*(93*2)) 바이트(424 프레임)의 블럭 데이터가 된다. 이것은 한 클러스터(기록 유닛으로서 블럭)에 대한 데이터가 된다. 오버헤드 부분이 제외된 곳과 같은 실제 데이터 섹션의 크기는 32킬로바이트(2048*16/1024 킬로바이트)가 된다.

즉, 본 실시예에서, 한 클러스터는 16개의 섹터로 형성되고, 하나의 섹터는 26개의 프레임으로 형성된다.

도 21은 ROM 디스크(read-only disk)와 RAM 디스크(rewritable-type disk)의 각 프레임과, 프레임 동기 신호의 구조가 도시된다. 상기 ROM 디스크에서 한 섹터는 데이터 당 13행 즉, 26개 프레임으로 형성된다. 또한, 프레임 동기 신호, SY0 내지 SY7은 각 프레임의 헤드에 부가된다.

또한, 상기 RAM 디스크의 경우에, 8 프레임의 링크 영역은 데이터의 13행, 즉, 26 프레임이 다음에 위치하고, 그 다음 26 프레임의 데이터가 부가된다. 상기 RAM 디스크의 데이터 영역의 상기 프레임 동기 신호와 상기 ROM 디스크의 데이터 영역의 상기 프레임 동기 신호의 구조는 같다. 또한, 상기 RAM 디스크의 링크 영역의 상기 프레임 동기 신호는 데이터 영역의 프레임 동기 신호의 단부와 같이 형성된다. 즉, 상기 링크 영역의 SY1 내지 SY4 그리고 SY7은 데이터 영역의 제10 내지 제13 행과 동일한 패턴이다. 그러한 구조에서, ROM 디스크 전용의 재생 장치에 의해 RAM 디스크가 재생 가능하게 될 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 데이터 블럭의 제10 내지 제13 행에 저장된 8 프레임의 동기 신호(SY1, SY7, SY2, SY7, SY3, SY7, SY4, 및 SY7)가 검출될 때, ROM 디스크 전용의 상기 재생 장치는 그러한 방법으로 형성되고, 재생 장치는 데이터 블럭의 시작 부분이 되는 다음 데이터를 인식한다. 그러므로, 링크 영역에 이러한 8프레임 동기 신호를 저장함으로써, 재생 장치가 링크 영역 다음의 데이터 영역의 시작 부분을 인식하도록 한다.

도 22는 도 21에 도시된 프레임 동기 신호 SY0 내지 SY7의 예가 도시된다. 본 실시예에서, 비록 프레임 동기 신호가 2 바이트의 데이터일지라도, 채널 비트 데이터에서 변화된 후의 데이터가 도시된다; 따라서, 각 프레임 동기 신호의 상기 데이터 길이는 32비트(4바이트)이다. 예를 들어, SY0에는 1 내지 4의 4가지 형태가 있다. 상기 신호에 91바이트의 (도 20에 도시된) 프레임 데이터가 부가될 때, DSV(Digital Sum Value)가 최소값에 도달된 상태의 데이터가 선택되고, 프레임 동기 신호가 부가된다.

도 23에 도시된 바와 같이, 그러한 데이터가 클러스터 유닛으로 디스크(1)에 기록된 이후, 링크 영역이 클러스터 사이에 형성된다.

도 23에 도시된 바와 같이, 링크 영역(링킹 프레임)이 8 프레임으로 형성되고, 32 킬로바이트의 데이터 블럭 사이에 삽입된다. 각 RW 유닛(기록 및 재생 유닛)은: 프레임 동기 신호(SY1 내지 SY7)와 같은, 32 킬로바이트의 데이터 블럭이나 링크 데이터의 전방 링크 영역의 슬라이스/PLL 데이터; 32 킬로바이트의 데이터 블럭; 32 킬로바이트 데이터 블럭의 후방 링크 영역의 포스트앰블; 및, 포스트가드를 포함하여 구성된다.

상기 슬라이스는 2진 재생 데이터에 대한 시간 상수를 설정하기 위한 데이터이고, 상기 PLL은 클럭을 재생하기 위한 데이터이다. 도 22를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 프레임 동기 신호(SY1 내지 SY7)에 대해 고려해보면, 임의의 상태 1과 상태 4가 선택되고, 그곳에 부가할 수 있다.

마지막 데이터의 상기 마크 길이를 조절하고 신호 극성으로 복귀되는 데이터는 상기 포스트앰블에 기록된다. 상기 포스트가드는 디스크의 분산에 응답하여 발생하는 기록 지터를 흡수하고, 디스크 감도 등을 기록하기 위한 영역이다. 또한, 상기 포스트가드는 후술되는 바와 같이 데이터 기록 시작 위치가 변화되었을 때 다음을 기록하기 위해 링크 영역에 인접된 링크 영역간의 데이터가 서로 간섭되는 것을 막는다. 그러므로, 지터가 없을 때 그리고 후술되는 DPS(데이터 위치 자리이동)가 0일 때 상기 포스트가드는 8 바이트에 의해 다음 데이터가 중첩되는 것과 같은 방법으로 기록된다.

4 바이트 데이터인, 상기 동기 신호(Sync)는, 동기화를 위한 신호이다. 또한 마지막 4바이트는 앞으로의 이용을 위해 예비 비트로 남겨둔다.

각각의 RW 유닛(기록 및 재생 유닛)에서, 정보의 기록은 시작점(start point)에서 시작되고, 시작점으로부터 8 바이트의 액세스(중첩)가 발생되었을 때 기록이 종료된다. 또한, 기록을 수행하는 동안 기록 및 재생 회로(33)는 0 내지 64 바이트 중 어느 하나의 값이 임의로 선택되고, 선택된 DPS 값을 기초로 하여 링크 영역의 데이터 기록 위치와 32 킬로바이트의 블럭 데이터가 변화된다.

도 23의 분해된 도면에 도시된 바와 같이, 예를 들어, DPS로 0 바이트가 선택되었을 때, 14 바이트 링크 데이터가 전방 링크 영역의 상기 제1 프레임 동기 신호(SY2) 앞에 부가되고, 85 바이트 링크 데이터가 후방 링크 영역의 최종 프레임 동기 신호(SY7) 뒤에 부가된다.

또한, 상기 DPS로 32 바이트가 선택되면, 46 바이트의 링크 데이터가 전방 링크 영역의 프레임 동기 신호(SY2) 앞에 부가되고, 53 바이트의 링크 데이터가 후방 링크 영역의 최종 프레임 동기 신호(SY7) 뒤에 부가된다.

또한, 상기 DPS로 64 바이트가 선택될 때, 78 바이트 링크 영역이 전방 링크 영역의 프레임 동기 신호(SY2) 앞에 부가되고, 21 바이트 링크 영역이 후방 링크 영역의 최종 프레임 동기 신호(SY7) 후에 부가된다.

상술된 바와 같이, 기록 및 재생 회로(33)에 의해 선택된 DPS의 값을 기초로 하여, 링크 데이터와 32 킬로바이트 데이터 블럭이 기록된 위치가 변화 가능하다. 그러므로, 상변화(phase-change) 디스크 상에서 변화되는 동안, 상기 동일한 데이터(예를 들어, 프레임 동기 신호 등)가 디스크의 동일한 위치에 반복해서 저장되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이 경우, 시작점이 고정되기 때문에, 종래에 수행된 것과 유사한 방법으로 기록 타이밍을 발생시킬 수 있다.

도 24에는 도 12 내지 도 15에 도시된 상술된 방법에서, 92개의 존으로 분할되는 디스크 1의 개략도가 도시된다. 비록 상술된 본 실시예에서, 각각의 92개의 존 중 임의의 존에서, 디스크(1)가 이러한 92개의 모든 존에서 고정된(동일한) 각속도로 분할되더라도, 이것은 또한 다수의 존에 밴드를 형성하고 상기 밴드 내에서 고정된 각속도로 동작되는 각각의 밴드와 다른 각속도로 디스크(1)를 동작시킬 수 있다.

예를 들어, 도 25와 도 26에 도시된 바와 같이, 최내부의 반경 r0에서 최외부 반경 rn까지의 범위는 데이터가 기록되고 재생되는 영역이고, 이 영역은 중간 반경 r3(=(r0+rn)/2)에서 분할된다. 즉, 상기 영역은 반경 r0에서 반경 r3까지의 밴드와 반경 r3에서 반경 rn까지의 밴드로 분할된다. 각각의 반경 내에서, 디스크(1)은 소정의 각속도를 회전한다고 생각할 수 있다. 반경 r0에서 상기 각속도(회전 속도)가 R0으로 표시될 때, 반경 r3에서의 각속도 R3은 상기 각속도가 상기 반경에 반비례하므로 다음 평균값으로 결정할 수 있다.

R3= R1*(r0/r3)

또한, 도 26에 도시된 바와 같이, 반경 r0에서의 선속도가 v1으로 표시될 때, 제1 밴드 내의 반경 r3의 선속도가 상기 반경에 반비례하므로 v4의 선속도는 다음 평균값으로 표시될 수 있다.

v4= (r3/r0)*r1

또한, 다음 밴드에서의 반경 r3의 선속도는 v1이므로, 반경 rn에서의 선속도 v3는 다음 식으로 결정될 수 있다.

v3= (rn/r3)*v1

반경 r0에서 반경 r3까지의 밴드의 경우보다 반경 r3에서 반경 rn 까지의 밴드의 회전속도가 느리기 때문에, 만일 상기 영역이 이러한 방식에 의해 밴드로 분할되면, 통상적인 존 CAV 방법의 경우보다 기록 용량이 증가될 수 있다.

도 25와 도 26의 본 실시예에서, 상기 밴드는 중간 반경 r3에서 최내부 영역의 반경 r0과 최외부 영역의 반경 rn으로 분할된다. 따라서, 두 밴드의 선속도에 있어서 변화폭은 다르다.

그리고, 또한, 도 27과 도 28에 도시된 바와 같이, 두개의 밴드의 선속도의 변화폭은 동일하게 될 수 있다.

보다 상세하게는, 이 경우, 만일 상기 밴드로 분할된 반경이 r2 그리고 각 밴드의 종료점에서의 선속도가 v2로 표시된다면, 선속도 사이의 관계에서 다음 식을 얻을 수 있다.

v1/r0 = v2/r2

v1/r2 = v2/rn

그러므로, 상술된 식으로부터 다음 식을 얻을 수 있다.

r2 = (r0*rn)^1/2

v2 = (rn/r0)^1/2*v1

또한, 만일 반경 r0에서 반경 r2까지의 밴드의 상기 회전 속도가 R1으로, 반경 r2에서 반경 rn까지의 밴드의 회전 속도가 R2로 표시된다면, R2는 다음 식으로부터 결정될 수 있다.

R2 = R1(r0/r2) = (r0/rn)^1/2*R1

상술된 바와 같이, 만일 이 영역이 반경 r2에서 두개의 밴드로 분할된다면, 각 밴드에 있어서 선속도의 변화폭이 동일하게 될 수 있다.

비록 상술된 실시예에서 밴드수가 2라 하더라도, 상기 수는 4가 될 수도 있다. 도 25 및 도 26에 대응되는 도 29 및 도 30은 밴드가 반경 r8, r9, 및 r10에서 r0 내지 rn의 반경 범위에서 4 부분으로 똑같이 분할되어 형성되는 경우를 보여준다. 도 27과 도 28에 대응되는, 도 31과 도 32는 밴드가 각 밴드의 선속도의 변화폭을 동일하게 하기 위해 반경 r5, r6, 및 r7로 분할되는 경우를 보여준다.

즉, 도 29 내지 도 30에 도시된 실시예에서, 반경 r0에서 rn까지의 범위가 반경 r8, r9, 및 r10에서 4부분으로 동일하게 분할되므로, 각각의 반경은 다음 식으로 표현된다.

r8 = r0+(rn-r0)/4

r9 = (r0+rn)/2

r10 = r0+(3/4)(rn-r0)

또한, 각 밴드의 회전 속도 R8, R9, 및 R10은 각각 다음 식으로 표현된다.

R8 = R1*(r0/r8)

R9 = R1*(r0/r9)

R10 = R1*(r0/r10)

또한 각 밴드의 반경 r8, r9, r10, 및 rn의 종료점에서의 선속도 v8, v9, v10, 및 v11는 각각 다음 식으로 결정될 수 있다.

v8 = (v1/r0)*r8

v9 = (v1/r0)*r9

v10 = (v1/r0)*r10

v11 = (v1/r0)*rn

한편, 도 31과 도 32의 실시예에서, 반경 r5에서 r6, 반경 r6에서 r7, 반경 r7에서 rn에서 회전 속도 R5, R6, 및 R7은 각각 다음 식으로 결정될 수 있다.

R5 = R1*(r0/r5)

R6 = R1*(r0/r6)

R7 = R1*(r0/r7)

또한, 도 32에 도시된 바와 같이, 각 밴드의 종료점의 반경 r5, r6, r7, 및 rn에서의 선속도가 v5로 표시될 때, 다음 식을 만족한다.

v1/v5 = r0/r5 = r5/r6 = r6/r7 = r7/rn

그러므로, 다음 식을 얻을 수 있다.

r5 = (r0*r6)^1/2

r6 = (r0*rn)^1/2

r7 = (r6*rn)^1/2

또한, 각각의 반경 r5, r6, r7, 및 rn에서 선속도 v5는 다음 식으로 결정될 수 있다.

v5 = (r5/r0)v1 = (r0*r6)^1/2(v1/r0) = (r6/r0)^1/2v1 = ((r0*rn)^1/2/r0)^1/2 = (rn/r0)^1/4v1

통상적인 CAV 디스크의 경우, 반경 rn 위치에서의 상기 선속도가 vn이므로, 다음 변화폭은 vn-v1이 된다. 도 31과 도 32에 도시된 실시예에서, 비교해보면, v5-v1의 상기 변화 폭((vn-v1)의 1/4 또는 그 이하의 변화 폭)으로 제한된다.

상술된 바와 같이, 선 폭의 변화 폭을 고정시키기 위해 반경 r0 내지 rn의 범위가 반경 r5, r6, 및 r7에서 4개의 밴드로 분할되었을 때, 상기 선밀도와 상기 클럭 주파수 뿐 아니라 상기 디스크의 회전 속도와 상기 선속도는 도 33 내지 도 35에 도시된 바와 같이 각각 다양해진다.

즉, 반경 r0 내지 r5에서의 밴드에서, 회전 속도는 R1이고, 반경 r5 내지 r6의 밴드에서, 회전 속도는 R5로 설정된다. 반경 r6 내지 r7의 밴드에서, 회전 속도는 R6으로 설정된다. 반경 r7 내지 rn의 밴드에서, 회전 속도는 R7로 설정된다. 그리고, 도 34에 도시된 바와 같이, 각 밴드의 선속도는 최내부에서 최외부을 향해 v1 에서 v5로 증가된다. 그러나, 각 밴드의 변화 폭은 고정된다.

또한, 도 35에 도시된 바와 같이, 상기 클럭 주파수가 상술된 각 존 내에 고정되지만, 상기 클럭 주파수는 각 존에 연결되고, 각 존에서, 상기 클럭 주파수는 내부 영역의 존보다 외부 영역의 존에서 보다 계속해서 증가된다. 반경 r0, r5, r6, 및 r7에서 각 밴드의 시작점에서의 클럭 주파수는 동일하다; 그러나, 각 밴드의 선 폭(트랙 번호)이 다르기 때문에, 각 밴드의 종료점에서의 클럭 주파수의 값은 외부 지역 밴드의 경우보다 크다.

또한, 각 존에서, 선밀도는 내부 영역보다 외부 영역이 더 작다; 모든 밴드의 모든 존에서, 변화 폭은 고정된다.

상술된 바와 같이, 다수의 존이 다수의 밴드로 집합되어 분할된 경우, 제어회로(38)는 도 36에 도시된 클럭 스위칭 및 회전 제어 처리를 수행한다. S11 내지 S14 단계의 과정은 도 16의 S1 내지 S3 단계의 과정과 기본적으로 유사하다. 즉, 단계 S11에서, 트랙 수가 워블링 어드레스로부터 판독되었을 때, 단계 S12에서 상기 판독된 트랙 수에 대한 상기 존과 상기 밴드를 ROM(47)으로부터 판독한다. 그리고, S13 단계에서 판독된 트랙 수의 존이 새로운 존인지를 판별하기 위한 검사가 수행된다. 이것이 새로운 존이라는 것이 판단되면, PLL 회로(41)의 주파수 분할비를 변화시키기 위한 처리가 수행되는 S14 단계가 수행된다. 그리고, S15 단계에서 S12 단계에서 판독된 트랙 수의 밴드가 새로운 밴드인지를 판단하기 위한 처리가 수행된다. 이것이 새로운 밴드라는 것이 판단되면, S16 단계에서 제어 회로(38)가 스핀들 모터(31)의 회전 속도를 새로운 밴드에 대응되는 각 속도로 변화시키는 처리가 수행된다.

S13 단계에서 상기 존이 새로운 존이 아니라는 것이 판단되었을 때, S14 내지 S16 단계를 수행하지 않는다. 또한, S15 단계에서 판독된 트랙 수에 대한 상기 밴드가 새로운 밴드가 아니라는 것이 판단되었을 때, S16 단계가 수행되지 않는다.

도 24에 도시되어 상술된 바와 같이, 0 내지 91의 92개의 존으로 분할된 각각의 존은 도 31과 도 32에 도시된 바와 같이 각각의 밴드의 선속도의 변화 폭이 고정되어 있는 밴드로 그룹화되고, 도 37 내지 도 40에 도시된 바와 같이 각각의 매개 인수를 갖는다. 이러한 도면에서, 왼쪽의 7열의 데이터는 도 12 내지 도 15에 도시된 경우와 동일하고, 오른쪽의 3열의 데이터는 각 존의 회전 속도, 각 존의 최소 선속도, 및 각 존의 최대 선속도를 각각 표시한다. 이러한 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 존 0 내지 15는 제1 밴드를 형성하고, 16 내지 35의 존은 제2 밴드를 형성하고, 36 내지 60의 존은 제3 밴드를 형성하고, 61 내지 92의 존은 제4 밴드를 형성한다.

상술된 실시예에서는 각 영역의 길이(바이트 수)가 소정의 값으로 적절하게 설정될 수 있는 예를 들었다.

또한, 본 발명을 상변화형 디스크에 적용했을 때, 보다 만족할 수 있는 장점을 얻을 수 있다.

상술된 바와 같이, 청구항 1의 기록 및 재생 장치와 청구항 10의 기록 및 재생 방법에 따르면, 데이터는 소정 길이의 블럭으로 분할되고, 상기 블럭의 전후에 전방 링크 영역과 후방 링크 영역을 각각 부가하여 기록 및 재생 유닛을 형성한다. 재기록형 디스크에 기록되어 있는 어드레스가 검출되고, 기록 및 재생 유닛이 검출된 어드레스를 기초로 하여 재기록형 디스크의 소정의 영역에 기록된다. 따라서, 재기록형 디스크에 기록되어 있는 동기 신호의 위치는 각각의 기록 빈도에 따라 변화된다. 따라서, 재기록형 디스크의 기록 매체에 열 응력이 누적되는 것을 방지할 수 있게 된다.

청구항 11의 디스크에 따르면, 소정의 길이로 분할된 데이터의 전후에 전방 링크 영역과 후방 링크 영역이 각각 부가되는 방식으로 형성된 기록 및 재생 유닛이 상기 디스크에 기록되고, 기록 및 재생 유닛이 고정된 길이를 갖도록 하기 위해서 상기 기록 및 재생 유닛은 전방 링크 영역과 후방 링크 영역의 길이가 랜덤하게 변경되는 방식으로 기록된다. 그러므로, 열 응력으로부터 기록 매체를 보호하는 것이 가능하다.

본 발명의 여러 다른 실시예가 본 발명의 정신과 범위에 벗어나지 않도록 구성될 수 있다. 본 발명은 본 명세서에서 설명된 특정 실시예에 제한되는 것이 아니라는 것이 이해될 수 있다. 한편, 본 발명은 이하에서 청구되는 바와 같이 본 발명의 사상이나 범위 내에서 다양한 변형이나 대등한 구성을 할 수 있도록 의도되었다. 특허청구범위에서의 범위는 이러한 모든 변형, 대등한 구성, 및 기능을 포함하여 포괄적으로 해석될 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 디스크가 워블링(wobbling)된 상태를 도시하는 도면.

도 2는 워블링 어드레스 프레임 구조의 일례를 도시하는 도면.

도 3은 워블링 신호 발생 회로 구성의 일례를 도시하는 도면.

도 4는 도 3의 2위상(biphase) 변조 회로(13)로부터 출력되는 2위상 신호의 일례를 도시하는 도면.

도 5는 도 3의 2위상 변조 회로(13)로부터 출력되는 2위상 신호의 다른 일례를 도시하는 도면.

도 6은 도 3의 FM 변조 회로(15)에 의해 수행되는 주파수 변조를 도시하는 도면.

도 7은 도 3의 FM 변조 회로(15)로부터 출력되는 주파수 변조파를 도시하는 도면.

도 8은 프리그루브(pre-groove)를 갖는 디스크(1)를 제조하기 위한 레코드장치 구성의 일례를 도시하는 도면.

도 9a, 도 9b, 도 9c, 및 도 9d는 도 8의 합성 회로(22)의 동작을 도시하는 도면.

도 10은 본 발명의 기록 및 재생 장치에 따른 광 디스크 기록 및 재생 장치의 구성의 일례를 도시하는 블럭도.

도 11은 디스크의 존을 도시하는 도면.

도 12는 각각의 존의 매개 인수를 도시하는 도표.

도 13은 각각의 존의 매개 인수를 도시하는 도표.

도 14는 각각의 존의 매개 인수를 도시하는 도표.

도 15는 각각의 존의 매개 인수를 도시하는 도표.

도 16은 도 10의 실시예에서 클럭 스위칭 과정을 도시하는 순서도.

도 17은 일 섹터의 데이터 형식을 도시하는 도면.

도 18은 32 킬로바이트의 데이터 구조를 도시하는 도면.

도 19는 도 18의 외부 코드가 인터리빙(interleaving)된 상태를 도시하는 도면.

도 20은 32 킬로바이트 블럭의 데이터 구조를 도시하는 도면.

도 21은 ROM 디스크의 프레임 및 RAM 디스크의 프레임과, 프레임 동기 신호 구조의 일례를 도시하는 도면.

도 22는 도 21에 도시된 프레임 동기 신호의 일례를 도시하는 도표.

도 23은 링크 영역의 구조의 일례를 도시하는 도면.

도 24는 디스크를 92개의 존으로 분할한 상태를 도시하는 도면.

도 25는 디스크가 2개의 밴드로 분할된 경우의 디스크 회전 속도를 도시하는 도면.

도 26은 디스크가 2개의 밴드로 분할된 경우의 선속도(linear velocity)를 도시하는 도면.

도 27은 디스크가 2개의 밴드로 분할된 경우의 디스크 회전 속도를 도시하는 도면.

도 28은 디스크가 2개의 밴드로 분할된 경우의 선속도를 도시하는 도면.

도 29는 디스크가 4개의 밴드로 분할된 경우의 디스크 회전 속도를 도시하는 도면.

도 30은 디스크가 4개의 밴드로 분할된 경우의 선속도를 도시하는 도면.

도 31은 디스크가 4개의 밴드로 분할된 경우의 디스크 회전 속도를 도시하는 도면.

도 32는 디스크가 4개의 밴드로 분할된 경우의 선속도를 도시하는 도면.

도 33은 디스크가 4개의 밴드로 분할된 경우의 디스크 회전 속도를 도시하는 도면.

도 34는 디스크가 4개의 밴드로 분할된 경우의 선속도를 도시하는 도면.

도 35는 디스크가 4개의 밴드로 분할된 경우의 선속도와 클럭 주파수를 도시하는 도면.

도 36은 밴드가 분할된 경우의 클럭 스위칭 및 회전 제어 과정을 도시하는 순서도.

도 37은 디스크가 4개의 밴드로 분할된 경우의 매개 인수를 도시하는 도면.

도 38은 디스크가 4개의 밴드로 분할된 경우의 매개 인수를 도시하는 도면.

도 39는 디스크가 4개의 밴드로 분할된 경우의 매개 인수를 도시하는 도면.

도 40은 디스크가 4개의 밴드로 분할된 경우의 매개 인수를 도시하는 도면.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 광디스크

2 : 프리그루브

11 : 발생 회로

12, 14 : 제산기

13 : 2위상 변조 회로

15 : FM 변조 회로

21 : 워블링 신호 발생 회로

22 : 합성 회로

23 : 마크 신호 발생 회로

24 : 기록 회로

25, 32 : 광 헤드

26 : 원반(原盤, original disk)

27, 31 : 스핀들 모터

33 : 기록 및 재생 회로

34 : 메모리

35 : 어드레스 판독 및 발생 회로

36 : 마크 검출 회로

37 : 프레임 어드레스 검출 회로

38 : 제어 회로

39 : 스레드 모터

40 : 마크 주기 검출 회로

41 : PLL 회로

42 : 위상 비교기

43 : LPF

44 : VCO

45 : 주파수 분할기

46 : 클러스터 카운터

47 : ROM

Claims

재기록형 디스크에 데이터를 기록하고 이 디스크로부터 데이터를 재생하기 위한 기록 및 재생 장치에 있어서,

데이터를 소정 길이의 블럭으로 분할하기 위한 분할 수단;

상기 블럭의 전후에 소정 길이의 전방 링크 영역과 후방 링크 영역을 각각 부가함으로써 기록 및 재생 유닛을 형성하기 위한 기록 및 재생 유닛 형성 수단;

상기 재기록형 디스크에 기록되어 있는 어드레스를 검출하기 위한 어드레스 검출 수단; 및

상기 어드레스 검출 수단의 출력을 기초로 하여 상기 재기록형 디스크의 소정의 영역에 상기 기록 및 재생 유닛을 기록하기 위한 기록 수단

을 포함하고,

상기 기록 및 재생 유닛 형성 수단은 상기 기록 및 재생 유닛의 길이가 일정하게 되도록 상기 전방 링크 영역과 상기 후방 링크 영역의 길이를 랜덤(random)하게 변경시키는 기록 및 재생 장치.
제1항에 있어서,

상기 재기록형 디스크는 상변화형(phase-change-type) 디스크인 기록 및 재생 장치.
제1항에 있어서,

상기 기록 수단은 제1과 제2 기록 및 재생 유닛을, 상기 제1 기록 및 재생 유닛의 상기 후방 링크 영역의 일부분과 상기 제2 기록 및 재생 유닛의 상기 전방 링크 영역의 일부분이 중첩되도록 기록하는 기록 및 재생 장치.
제3항에 있어서,

상기 기록 수단은 제1과 제2 기록 및 재생 유닛을, 상기 제1 기록 및 재생 유닛의 상기 후방 링크 영역의 최종 동기 신호와 상기 제2 기록 및 재생 유닛의 상기 전방 링크 영역의 최초 동기 신호가 중첩되지 않도록 기록하는 기록 및 재생 장치.
제1항에 있어서,

상기 데이터에 동기 신호를 부가하기 위한 부가 수단

을 더 포함하고,

상기 부가 수단에 의해 부가된 동기 신호는 판독 전용 디스크에 기록된 동기 신호와 동일한 구성을 갖는 기록 및 재생 장치.
제5항에 있어서,

상기 전방 링크 영역 또는 상기 후방 링크 영역에 동기 신호를 부가하기 위한 제2 부가 수단

을 더 포함하고,

상기 제2 부가 수단에 의해 부가된 동기 신호는 상기 부가 수단에 의해 부가된 동기 신호의 단부와 동일한 구성을 갖는 기록 및 재생 장치.
제1항에 있어서,

상기 기록 및 재생 유닛 형성 수단은, 데이터의 상호 간섭을 방지하기 위한 포스트가드(postguard) 영역을 상기 후방 링크 영역 내에 형성하는 기록 및 재생 장치.
제1항에 있어서,

상기 후방 링크 영역의 길이는 하나 또는 그 이상의 데이터 프레임인 기록 및 재생 장치.
재기록형 디스크에 데이터를 기록하고 이 디스크로부터 데이터를 재생하는 기록 및 재생 방법에 있어서,

데이터를 소정 길이의 블럭으로 분할하기 위한 분할 단계;

상기 블럭 전후에 소정 길이의 전방 링크 영역과 후방 링크 영역을 각각 부가함으로써 기록 및 재생 유닛을 형성하기 위한 기록 및 재생 유닛 형성 단계;

상기 재기록형 디스크에 기록되어 있는 어드레스를 검출하기 위한 어드레스 검출 단계; 및

상기 어드레스 검출 단계에서 검출된 어드레스를 기초로 하여 상기 재기록형 디스크의 소정 영역에 상기 기록 및 재생 유닛을 기록하기 위한 기록 단계

를 포함하고,

상기 기록 및 재생 유닛 형성 단계는 상기 기록 및 재생 유닛의 길이가 일정하게 되도록 상기 전방 링크 영역과 상기 후방 링크 영역의 길이를 랜덤(random)하게 변경시키는 기록 및 재생 방법.
데이터를 반복해서 기록할 수 있는 디스크에 있어서,

소정의 길이로 분할된 데이터의 전후에 전방 링크 영역과 후방 링크 영역이 각각 부가되어 형성된 기록 및 재생 유닛이 기록되고,

상기 후방 링크 영역과 상기 전방 링크 영역의 길이는 상기 기록 및 재생 유닛이 일정한 길이를 갖도록 랜덤하게 변경되는 디스크.
제10항에 있어서,

상기 디스크는 상변화형 디스크인 것을 특징으로 하는 디스크.
제10항에 있어서,

상기 데이터에 부가되는 방식으로 기록된 동기 신호는 판독 전용 디스크에 기록된 동기 신호와 동일한 구성을 갖는 디스크.
제10항에 있어서,

상기 전방 링크 영역 또는 상기 후방 링크 영역에 저장된 동기 신호는 상기 데이터의 단부에 기록된 동기 신호와 동일한 구성을 갖는 디스크.
제10항에 있어서,

상기 후방 링크 영역 내에는 데이터의 상호 간섭 방지를 위한 포스트가드 영역이 형성되는 디스크.