KR100507564B1 - 광 디스크장치 - Google Patents
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Abstract
광 디스크장치에 있어서, ZCLV 기록의 최적화를 도모하는 것을 과제로 한다. 광 디스크(100)를 스핀들 모터(10)로 ZCLV 제어한다. DSP(18)는, 기록할 데이터량 및 회전수의 상한에 근거하여, ZCLV에 있어서 분할 구역수 및 각 구역에 있어서의 선속도를 설정하여 기록시간을 최소로 한다. 예를 들면, 기록 데이터량이 79분인 경우에는 구역수를 6으로 한다. 구역수 및 선속도를 고정화하지 않고 기록 데이터량에 따라 변화시키는 것으로, 효율적인 기록이 가능해진다.
Description
본 발명은, 광 디스크장치, 특히 광 디스크를 반경방향으로 복수 구역(zone)으로 분할하고, 각 구역에서 CLV(선속도 일정) 제어하는 ZCLV 방식으로의 기록에 관한 것이다.
종래부터, 광 디스크장치에서는 CLV(선속도 일정) 제어나 CAV(각속도 일정) 제어 이외에, 광 디스크를 복수의 구역으로 분할하고, 각 구역 내에서는 선속도 일정으로 제어하는 동시에, 구역 사이에서는 다른 선속도로 제어하는 ZCLV 제어가 사용되고 있다. 광 디스크에 데이터를 기록할 때는, 기록품질의 향상이 비교적 용이하다는 것 때문에, CLV 제어가 주로 채용되지만, CLV 제어에서 기록속도를 올리려고 하면 디스크 최내주에 있어서의 회전수 상한이 장애가 된다. 즉, CLV 제어에서는 최내주에서 회전속도가 가장 크고, 이 최내주에서의 전기적 또는 기계적 제약에 의한 회전수 상한이 CLV에서의 선속도를 결정해 버리게 된다.
따라서, ZCLV에서는, 디스크 전체 둘레에 걸쳐 선속도를 일정하게 하는 것이 아니고, 구역마다 선속도를 다르게 함으로써 기록속도의 향상을 도모하고 있다. 예를 들면, 최내주에서 16배속의 선속도가 상한이더라도, 동일 회전속도에서 중간 둘레에서는 20배속의 선속도, 외주에서는 24배속의 선속도가 얻어지게 되기 때문에, 광 디스크를 3구역으로 분할하여, 각각 16배속, 20배속, 24배속으로 데이터를 기록한다.
그렇지만, 종래에 있어서는 ZCLV 제어에 있어서 구역수와 선속도는 고정적으로 설정되어 있고, 구역수의 최적화 및 각 구역에 있어서의 선속도의 최적화에 관해 거의 검토되어 있지 않았다.
이하, 구역수 및 선속도에 의해 기록시간이 여러가지로 변화하는 점에 대해 설명한다.
지금, 광 디스크를 2구역으로 분할하는 것으로 하고, 디스크 최내주의 회전수 상한이 16배속이라고 한다. 내주측의 구역 1의 선속도를 16배속, 외주측의 구역 2의 선속도를 32배속으로 설정하면, 16배속의 회전수에서 32배속의 선속도가 얻어지는 디스크 위치는 약 51분이 된다. 따라서, 기록할 데이터량이 51분보다 적으면 기록은 모두 16배속으로 행해지게 되고, 기록할 데이터량이 79분인 경우에는, 그 중의 51분은 16배속, 나머지 28분은 32배속으로 기록되게 된다. 기록에 필요한 시간은,
16배속에서의 기록시간: 3분 11초
32배속에서의 기록시간: 53초
합계: 4분 4초
가 된다.
한편, 외주측의 구역 2의 선속도를 32배속에서 24배속으로 변경하여 같은 79분의 데이터를 기록하는 경우를 생각한다. 16배속의 회전수에서 24배속의 선속도가 얻어지는 디스크 위치는 약 21분으로, 79분의 데이터 중에서 21분은 16배속으로 기록되고, 나머지 58분은 24배속으로 기록되게 된다. 기록에 필요한 시간은,
16배속에서의 기록시간: 1분 19초
24배속에서의 기록시간: 2분 25초
합계: 3분 44초이다. 상기한 시간과 대비하면, 외주측의 구역의 선속도를 24배속으로 하는 편이 32배속으로 하는 것보다도 약 20초 기록시간이 단축되는 것을 알 수 있다. 이와 같이, 각 구역의 선속도에 따라 기록시간이 여러가지로 변화하는 것으로, 분할 구역수에 대해서도 마찬가지이다. 단순히 각 구역의 선속도를 크게 하더라도 기록시간을 단축하는 것은 불가능하며, 또한, 단순히 분할 구역수를 크게 하더라도 마찬가지로 기록시간을 단축하는 것은 불가능하다.
본 발명은, 상기한 종래기술이 갖는 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그것의 목적은, ZCLV 제어를 사용하여 효율적으로 데이터를 기록하는 것이 가능한 장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 광 디스크를 복수의 구역으로 분할하고, 각 구역 내에서는 일정한 선속도로 제어하는 동시에, 각 구역 사이에서는 다른 선속도로 제어하여 상기 광 디스크에 데이터를 기록하는 광 디스크장치에 있어서, 기록할 데이터량에 따라 적어도 구역수 및 각 구역의 선속도의 어느 한가지를 설정하는 수단과, 설정된 구역수 및 선속도에서 상기 광 디스크를 회전구동하는 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 장치에 있어서, 상기 설정하는 수단은, 상기 기록할 데이터량 및 상기 광 디스크의 허용 회전수에 따라 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 본 장치에 있어서, 상기 설정하는 수단은, 기록시간이 최소가 되도록 설정하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명에서는 종래와 같이 고정적인 구역수 및 선속도를 사용하는 것이 아니라, 기록할 데이터량에 따라 적응적으로 구역수 및 선속도의 적어도 어느 한가지, 바람직하게는 양자를 변화시켜 데이터를 기록한다. 이때, 구역수 및 선속도의 최적화, 즉 기록시간의 최소화는, 구역수 및 선속도의 가능한 조합을 순차 선택하여 기록시간을 시뮬레이트함으로써 실행할 수 있거나, 또는 미리 데이터량에 대한 최적 구역수와 최적 선속도를 기억해 두고, 기록할 데이터량에 따라 이들을 선택함으로써 실행할 수도 있다.
본 발명은, CD-R 이외에, ZCLV 제어에 의한 기록이 가능한 임의의 광 디스크에 적용가능하다.
(실시예)
이하, 도면에 근거하여 본 발명의 실시예에 관해 설명한다.
도 1에는, 본 실시예에 관한 광 디스크장치의 구성블록도가 도시되어 있다. 광 디스크(100)는 스핀들 모터(10)에 의해 회전구동된다. 스핀들 모터(10)는, 후술하는 DSP(18)로부터의 제어신호에 근거하여 광 디스크(100)를 ZCLV 제어한다. 즉, 광 디스크(100)를 가상적으로 복수의 구역으로 분할하고, 각 구역마다 선속도가 일정하게 되도록 제어한다. 광 디스크(100)의 구역수 및 각 구역에 있어서의 선속도는 DSP(18)가 기록할 데이터량에 따라 동적으로 설정한다.
광 픽업(12)은 LD(레이저 다이오드) 및 포커스/트랙킹 액추에이터를 포함하며, 데이터 기록시에는 기록파워의 레이저광을 조사하여 피트를 형성하고, 재생시에는 재생파워의 레이저광을 조사하여 피트에서 변조된 귀환광을 전기신호로서 출력한다. 이때, LD로부터의 레이저광은 회절격자에서 3개의 빔(메인빔과 2개의 서브빔)으로 분할되어 조사된다. 또한, 기록 데이터는 인코더(14)에서 인코드되어 광 픽업(12)에 공급된다. 또한, 광 픽업(12)으로부터의 재생 RF 신호는 재생신호 처리부(16)로 공급된다.
재생신호 처리부(16)는, 앰프, 이퀄라이저, 2값화기, PLL 및 디코더를 포함하며, 재생 RF 신호로부터 데이터를 복조하여 재생 데이터로서 출력한다. 또한, 재생 RF 신호로부터 포커스 에러신호 및 트랙킹 에러신호를 생성하여 DSP(18)로 공급한다. 포커스 에러신호 및 트랙킹 에러신호의 생성은 공지이지만, 간단히 설명하면, 광 디스크(100)로부터의 메인빔 귀환광을 4분할 검출기로 수광하여 얻어진 신호에 대해, 한쌍의 대각선 상에 배치된 검출기로부터의 신호와 다른쪽의 대각선 상에 배치된 검출기로부터의 신호의 차이를 연산하는 것으로 포커스 에러신호가 생성된다. 또한, 메인빔의 푸시풀 신호(디스크 반경방향으로 분할된 검출기로부터의 신호의 차이 신호)를 TEM, 서브빔의 푸시풀 신호를 각각 TES1, TES2로 하면, TEM-(TES1+TES2)/2 = TE에 의해 트랙킹 에러신호 TE가 생성된다.
DSP(18)는, 재생신호 처리부(16)로부터의 포커스 에러신호 및 트랙킹 에러신호에 근거하여 제어신호를 서보부(20)에 공급하며, 서보부(20)는 제어신호에 근거하여 포커스 에러 및 트랙킹 에러를 해소하도록 포커스 액추에이터 및 트랙킹 액추에이터를 구동한다. 또한, DSP(18)는, 기록 데이터, 특히 그것의 데이터량에 관한 정보를 입력하고, 기록할 데이터량에 따른 구역수 n 및 각 구역에 있어서의 선속도 Vn을 결정하여 스핀들 모터(10)를 구동한다. 도 2에는, 광 디스크(100)를 2구역으로 나눈 경우의 구성이 도시되어 있다. 내주측의 구역 Z1의 선속도를 V1, 외주측의 구역 Z2의 선속도를 V2로 한다. 최내주의 구역 Z1에 있어서의 선속도 V1은 장치의 허용 회전수로부터 결정되고, 구역 Z2에 있어서의 선속도 V2는 기록시간이 최소가 되도록 결정된다.
이하, DSP(18)에 있어서의 구역수 n 및 선속도 Vn의 설정에 대해 상세히 설명한다.
도 3에는, CLV 제어시의 디스크 위치(분)와 회전수의 관계가 도시되어 있다. 도면에 있어서, 예를 들면 16배속의 경우에는 최내주에 있어서 약 7000 rpm(가정조건에서는 7333 rpm)이고, 외주로 갈수록 회전수가 감소한다. 80분 위치에서는 약 3000 rpm이다. 이 도면에서, 16배속에서의 최내주의 회전수 7333 rpm은 24배속의 약 21분 위치, 32배속의 약 51분 위치, 40배속의 약 80분 위치에 해당하는 것을 알 수 있다. 이것은, V1을 16배속으로 하고, 다음의 V2를 16배속보다도 극단적으로 큰 선속도로 하면, 그 만큼 V1의 선속도로 기록되는 영역이 확대되어 버려(Z1의 면적이 증대된다), 결과적으로 기록시간이 증대되어 버리는 것을 의미한다.
역으로, V2의 선속도를 V1에 가깝게 한 경우, 예를 들면 V2를 20배속으로 한 경우에는, V1의 선속도로 기록되는 영역은 축소되지만, 0분∼10분의 영역이 16배속, 나머지의 영역이 20배속으로 기록되게 되어, 79분의 데이터를 기록하면,
16배속에서의 기록시간: 38초
20배속에서의 기록시간: 3분 27초
합계: 3분 55초
가 되어 V2가 24배속인 경우보다도 합계의 기록시간은 증대되어 버린다. 이것은, V2를 20배속으로 하는 것으로, V1의 16배속으로 기록되는 영역은 작아졌기는 하지만, V2의 20배속은 24배속보다도 느리기 때문에 그것의 영향을 받았기 때문이다.
이와 같이, V2는 너무 커도 너무 작아도 기록시간은 증대되어 버리기 때문에, 최적의 선속도를 탐색할 필요가 있다.
또한, 구역수에 대해서도 마찬가지로서, 예를 들면 Z1, Z2의 2구역으로 분할하여, V1=16배속, V2=32배속으로 한 경우에는 79분의 데이터 기록시간은 전술한 것과 같이 4분 4초가 되지만, Z1, Z2, Z3의 3구역으로 분할하여, V1=16배속, V2=24배속, V3=32배속으로 설정하면,
16배속에서의 기록시간: 1분 19초
24배속에서의 기록시간: 1분 15초
32배속에서의 기록시간: 53초
합계: 3분 27초
로 되어 Z1, Z2의 2개의 구역으로 분할한 경우보다도 기록시간은 단축된다. 이것은, 도 3에서도 알 수 있듯이. 구역수를 늘려 각 구역의 속도를 적당한 값으로 설정하면, 기록중의 광 디스크(100)를 높은 회전수로 유지할 수 있기 때문이다.
그렇지만, 구역의 전환에서는 한번 기록을 중단하여 디스크의 회전수를 상승시키고, 광 픽업(12)을 기록위치까지 탐색하여 다음 구역에서 기록할 필요가 있기 때문에, 구역수를 많게 하면 그것의 대기 시간이 누적되어 버려 결과적으로 기록시간을 단축할 수 없게 된다.
이와 같이, DSP(18)는, 단순히 구역수를 증대시키는 것, 또는 단순히 각 구역에서의 선속도를 증대시키는 것이 아니라, 기록할 데이터량에 따라 최적의 구역수 및 선속도를 연산에 의해 설정하는 것이다.
도 4에는, DSP(18)에서의 처리 흐름도가 도시되고 있다. 우선, DSP(18)는 기록할 데이터량 D를 입력한다(S101). 다음에, 구역수 파라미터 n(초기값은 1)을 1 만큼 증분하고(S102), 각 구역에 있어서의 선속도 Vn을 선택한다(S1O3). 여기서, 최내주의 구역 Z1의 선속도는 회전수 상한으로부터 결정할 수 있으며, 본 실시예에서는 예를 들면 16배속으로 한다. 그리고, Z2 이후의 선속도를 미리 정한 후보로부터 선택한다. 예를 들면, 선속도 후보로서, 17배속, 18배속, 19배속, 20배속, …, 38배속, 40배속을 준비하고, 우선 (V1, V2)=(16배속, 17배속)을 선택한다. 구역수및 각 구역에서의 선속도를 선택한 후, 이들을 사용하여 기록시간 t를 산출한다 (S104). 기록시간 t는,
로 산출할 수 있다. 단, WT는 구역의 전환위치에 있어서의 기록 중단시간으로 고정값, Sn은 구역 Zn의 영역 면적, Tp는 트랙피치로 예를 들면 1.6㎛로 고정값이다. 구역수 n과 각 구역에 있어서의 선속도 Vn이 주어지면 Sn은 일의적으로 결정할 수 있고, 최외주의 구역의 면적은 D로부터 결정된다. 예를 들면, 2개의 구역의 경우, 기록시간 t는
로서, S1은 V1 및 V2로부터 결정되고, S2는 S2=D-S1으로부터 결정된다. 산출된 기록시간 t는, 그때의 구역수 n 및 선속도 Vn과 함께 DSP(18) 내부의 메모리에 기억된다. 예를 들면, (구역수 2, V1=16배속, V2=18배속, 기록시간=t) 등이다.
기록시간 t를 산출하여 메모리에 기록한 후, 각 구역에 대해 다른 선속도 Vn의 조합이 있는지 아닌지를 판정한다. 다른 조합이 있는 경우에는(전술한 경우에는, V2로서 17배속 이외에 20배속, 22배속, …이 있다), 이들을 순차적으로 선택하여 동일하게 기록시간 t를 산출하여 메모리에 기억한다(S105). 이에 따라, 2개의 구역에 대해, 선속도를 변화시킨 경우의 기록시간 t가 메모리에 기억되게 된다.
V1, V2에 대해 모든 조합을 선택하여 기록시간 t를 산출한 후, 구역수 n이 소정의 상한 nth(예를 들면 10)에 도달하였는지 아닌지를 판정한다(S106). 아직 상한에 이르지 않은 경우에는, 다시 S102 이후의 처리로 되돌아가, n을 1 만큼 증분하여 구역수를 3으로 하고, 각 구역에 있어서의 선속도 Vn을 선택하여 기록시간 t를 산출한다. 예를 들면, V=16배속, V2=18배속, V3=20배속으로 하여 기록시간 t를 산출한다. 기록시간 t를 산출한 후, 다른 선속도의 조합을 선택하여, 예를 들면 V1=16배속, V2=18배속, V3=32배속으로 하여 기록시간 t를 산출한다.
이상의 처리를 실행함으로써, 구역수 n=2, 3, 4, …, nth 마다, 선속도 Vn을 변화시켰을 때의 기록시간 t가 얻어진다. 그리고, DSP(18)는, 이들 중에서 기록시간 t가 최소가 되는 구역수 n 및 선속도 Vn의 조합을 추출한다(S107). 물론, 구역수 n마다 기록시간의 최소값을 구하고, 그후, 구역수마다의 최소 기록시간을 서로 비교하여 가장 기록시간이 작은 구역수를 선택하여도 된다. 구체적으로는 이하와 같이 된다.
도 5에는, 구역수 n=2, V1=16배속, 기록할 데이터량 D=79분, 트랙피치 TP=1.6㎛, 기록 개시위치=반경 25mm, 기록 중단시간 WT=2초로 하고, V2를 17배속, 18배속, 19배속, …, 40배속으로 변화시킨 경우의 기록시간 t의 변화가 표시되어 있다. 도면에 있어서, 횡축은 V2, 종축은 합계 기록시간(초)이다. V2가 커지면 기록시간은 감소하기 시작하여, V2=26배속에서 최소가 되고, 그후 V2가 커지면 반대로 기록시간이 증가한다. 최소값은 224.64초이다.
마찬가지로 하여, 구역수 3, 4, 5, 6, 7, 8의 경우의 최소값을 구하면, 이하와 같아진다.
구역수 | 선속도(배속) | 기록시간 |
2 | V1=16, V2=26 | 224.64 |
3 | V1=16, V2=22V3=29 | 208.61 |
4 | V1=16, V2=21V3=26, V4=32 | 202.61 |
5 | V1=16, V2=19V3=23, V4=27V5=32 | 200.17 |
6 | V1=16, V2=19V3=22, V4=25V5=28, V6=32 | 199.58 |
7 | V1=16, V2=18V3=20, V4=23V5=26, V6=29V7=32 | 199.95 |
8 | V1=16, V2=18V3=20, V4=22V5=24, V6=26V7=29, V8=32 | 200.78 |
이 표에서, 기록할 데이터 D가 79분인 경우에는, 구역수를 6으로 하고, 각각의 구역의 선속도를, V1=16배속, V2=19배속, V3=22배속, V4=25배속, V5=28배속, V6=32배속으로 하면, 최소의 시간으로 데이터를 기록할 수 있다.
이때, 재생시에는, DSP(18)의 메모리에 기억된 기록시의 구역수 및 각 구역에 있어서의 선속도 데이터를 사용하여도 되며, 각속도 일정의 CAV 제어로 기록 데이터를 재생하여도 된다.
이와 같이, 본 발명에서는 DSP(18)에서 구역수 및 선속도를 다양하게 변화시켜 기록시간을 시뮬레이트하여, 기록시간이 최소가 되는 구역수 및 선속도를 결정하고 있기 때문에, 효율적으로 데이터를 기록할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 기록시간에 영향을 주는 파라미터를 정리하여 나타낸다.
(a) 기록할 데이터량
(b) 구역수
(c) 광 디스크의 기본 선속도
(d) 기록 개시위치
(e) 기록 중단시간
(f) 디스크의 허용 회전수
(g) 광 디스크의 트랙피치
이들 중에서, (c), (e), (f)는 고정값으로서 사용할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 관해 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 다양한 변경이 가능하다.
예를 들면, 본 실시예에서는 디스크 회전수의 상한으로서 최내주에서 16배속으로 하고 있지만, 장치가 허용할 수 있는 임의의 배속을 사용할 수 있다.
또한, 데이터를 추가기록하는 경우에는, 데이터의 기록 개시위치가 반드시 디스크의 최내주 위치(반경 25mm)로는 한정되지 않기 때문에, Z1의 선속도 V1으로서 16배속이 아니라 그 위치에 있어서의 배속(24배속 또는 32배속)으로 하면 된다. 구역수 및 V2 이후의 선속도의 설정에 관해서는 전술한 것과 같다.
또한, 본 실시예에서는 도 4에 도시된 것과 같이 기록할 데이터량 D를 입력하고, DSP(18)에서 구역수와 선속도의 조합으로부터 기록시간을 산출하며, 얻어진 기록시간 중에서 최소가 되는 것을 추출하고 있지만, 미리 기록할 데이터 D마다 이들 연산을 실행하여 데이터량 D와 최소 기록시간이 얻어지는 구역수, 선속도를 맵으로서 기억해 두어도 된다.
기록시간 D=60분:
구역수 A, V1=α, V2=β, V3=γ, …
기록시간 D=70분:
구역수 B, V1=h, V2=i, V3=j, …
등이다. 이에 따라, 기록할 데이터량 D를 입력하고 메모리에 액세스하여, 즉시 구역수 및 각 구역에 있어서의 선속도를 설정할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 기록시간이 최소가 되는 구역수 및 선속도를 설정하고 있지만, 기록할 데이터량으로부터 목표가 되는 기준 기록시간을 산출하고, 이 기준 기록시간보다도 기록시간이 작아지는 구역수 및 선속도의 조합 중에서 한 개의 조합을 선택하는 것도 가능하다. 예를 들면, 기록할 데이터량의 기준 기록시간을 4분으로 하고, 4분 이내에 기록할 수 있는 구역수 및 선속도 중에서 한 개를 선택하여 스핀들 모터(10)를 회전구동하는 것 등이다. 선택에 있어서는, 선속도의 상한을 규정하고, 이 상한 이하가 되는 선속도를 갖는 조합을 선택할 수도 있다.
더구나, 본 실시예에서는 기록할 데이터량에 따라 구역수와 선속도를 함께 설정하고 있지만, 예를 들면 구역수를 2 또는 3으로 고정하고, 각 구역에 있어서의 선속도만을 최적화하는 기술도 본 발명에 포함된다.
이상 설명한 것과 같이, 본 발명에 따르면 ZCLV 제어에 있어서 구역수 및 각 구역의 선속도를 최적화하여 데이터를 기록하기 때문에, 고정적으로 기록하는 경우에 비교하여 기록시간의 단축을 도모할 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 불필요한 고속기록을 방지할 수 있기 때문에 광 디스크에의 데이터 기록에 대한 신뢰성 및 기록품질의 향상과 장치의 저소비 전력화를 도모할 수도 있다.
도 1은 실시예의 구성블록도이다.
도 2는 광 디스크의 구역 분할 설명도이다.
도 3은 각 배속에 있어서 디스크 위치와 회전수의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 4는 실시예의 처리 흐름도이다.
도 5는 2분할 구역에 있어서의 구역 2의 선속도와 기록시간의 관계를 나타낸 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10: 스핀들 모터 12: 광 픽업
14: 인코더 16: 재생신호 처리부
18: DSP 20: 서보
Claims (3)
- 광 디스크를 복수의 구역으로 분할하고, 각 구역 내에서는 일정한 선속도로 제어하는 동시에, 각 구역 사이에서는 다른 선속도로 제어하여 상기 광 디스크에 데이터를 기록하는 광 디스크장치에 있어서,기록할 데이터량 및 광 디스크의 허용회전수에 따라 구역수, 각 구역의 개시위치 및 각 구역의 선속도를 설정하는 수단과,설정된 구역수 및 선속도에서 상기 광 디스크를 회전구동하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 광 디스크장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,상기 설정하는 수단은, 기록시간이 최소가 되도록 설정하는 것을 특징으로 하는 광 디스크장치.
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