KR100585059B1 - 광학기록매체의 회전수 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광학기록매체의 회전수 제어방법에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 광학기록매체에 있어서, 재생되는 데이터의 위치에 따라 광학기록매체의 회전수를 제어하여 재생속도를 극대화할 수 있도록 Partial CAV 방식을 개선한 광학기록매체의 회전수 제어방법을 제공함에 있다.

이를 위해 본 발명은, 광학기록매체의 내주에서는 각속도 일정 제어방식(CAV방식)으로, 외주에서는 선속도 일정 제어방식(CLV방식)으로 광학기록매체의 회전수를 제어하는 방법에 있어서: 광학기록매체에 기록되어 있는 데이터중에서 재생하고자 하는 데이터를 시크(seek)할 때, 시크할 데이터가 기록되어 있는 목표위치 및 회전수를 검출하고, 광학기록매체의 최대 회전수 값을 검출된 목표위치의 최대 회전수 값으로 변경하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 광학기록매체의 회전수 제어방법에 의하면 내주에서는 각속도 일정 제어방식으로, 외주에서는 선속도 일정 제어방식으로 광학기록매체의 회전수를 제어하는 Partial CAV 방식에서 광학기록매체에 기록된 데이터를 재생할 때, 재생되는 데이터의 위치에 따라 광학기록매체의 회전수를 제어하여 재생속도를 극대할 수 있는 이점이 있다.

광학기록매체, 회전수, 선속도 일정 제어방식, 각속도 일정 제어방식, 재생속도

Description

광학기록매체의 회전수 제어방법{METHOD FOR CONTROLLING THE REVOLUTION NUMBER OF OPTICAL RECORDING MEDIUM}

도 1은 CLV 방식에 의한 디스크 반경과 디스크 회전수 및 디스크 반경과 재생 데이터 비율의 관계를 나타낸 도면,

도 2는 CAV 방식에 의한 디스크 반경과 디스크 회전수 및 디스크 반경과 재생 데이터 비율의 관계를 나타낸 도면,

도 3은 Zoned CAV 방식에 의한 디스크 반경과 디스크 회전수 및 디스크 반경과 재생 데이터 비율의 관계를 나타낸 도면,

도 4는 Partial CAV 방식에 의한 디스크 반경과 디스크 회전수 및 디스크 반경과 재생 데이터 비율의 관계를 나타낸 도면,

도 5는 본 발명에 따른 개선된 Partial CAV 방식에 의한 디스크 반경과 디스크 회전수 및 디스크 반경과 재생 데이터 비율의 관계를 나타낸 도면,

도 6은 도 5에 도시된 Partial CAV 방식에서 데이터를 재생시키는 실시예를 나타낸 도면.

본 발명은 광학기록매체의 회전수 제어방법에 관한 것으로, 광학기록매체의 내부에서는 각속도 일정 제어방식인 씨에이브이(Contant Angular Velocity; 이하CAV라 함)로 제어하고, 외부에서는 선속도 일정제어방식인 씨엘브이(Contant Linear Velocity; 이하 CLV라 함)로 제어하는 부분 CAV(Partial CAV)방식에 있어서; 광학기록매체에 저장된 데이터의 위치에 따라 광학기록매체의 회전수를 제어하여 재생속도를 극대화한 광학기록매체의 회전수 제어방법에 관한 것이다.

기록된 정보를 재생할 때 광을 이용한 방식은 기록매체의 기록면에 광을 주사하고, 기록매체상에 가공된 피트(Pit)에 의해 난반사되는 상태를 감지하여 정보를 재생하는 방식을 말하며, 기록 매체 상에 피트를 가공한다는 점에서 정보의 보전 효율이 매우 우수하다는 장점을 갖는다.

광을 이용한 방식의 대표적인 기록매체로는 CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory)과 DVD-ROM(Digital Versatile Disk-Read Only Memory)을 들 수 있다. 이러한 광학기록매체에는 원판 형태의 저장 매체 상에 방사상으로 구획된 다수개의 섹터와, 각 섹터마다 동심원 형태로 등분할된 다수개의 트랙이 존재한다.

이와 같은 광학기록매체에 있어서 디스크 회전수 제어방법에는 CAV방식과 CLV방식이 있다.

도 1에는 CLV 방식에 의한 디스크 반경과 디스크 회전수 및 디스크 반경과 재생 데이터 비율의 관계를 나타낸 도면이 도시되어 있고, 도 2에는 CAV 방식에 의한 디스크 반경과 디스크 회전수 및 디스크 반경과 재생 데이터 비율의 관계를 나타낸 도면이 도시되어 있다.

CLV 방식은 선속도 일정 제어방식으로, 도 1을 참조하면, 픽업(pick-up)이 트랙을 추적하는 속도를 일정하게 고정시킴으로써 데이터의 재생속도를 일정하게 하는 방식이다. 즉, 광학기록매체의 내주에서는 디스크의 회전수가 많고, 외주로 갈수록 디스크의 회전수가 적어지도록 헤드의 위치에 따라 스핀들 모터(spindle motor)의 속도를 조절하여 데이터의 재생 비율이 일정하게 유지한다.

버퍼링(buffering)이 없는 기존의 오디오 재생에 적합한 방식으로, 이때의 재생속도는 1배속이며, 롬 데이터 재생시에는 2배속, 4배속, 6배속, 8배속, 12배속 등으로 증폭되어 왔다.

그러나, CLV의 배속이 증가됨에 따라 DSP(Data Processor)와 스핀들 모터가 각각 발달하게 되는데, 스핀들 모터가 먼저 한계에 도달하면서, 진동, 발열, 전력소비등이 증가하고, 스핀들 모터의 기동력이 떨어지면 시크(seek) 시간도 길어지는 문제점이 발생한다. 또한, 스핀들 모터의 속도가 자주 변하기 때문에 안정화되기까지 많은 시간이 걸린다. 따라서, 광학기록매체에 기록된 데이터를 이곳 저곳에서 재생시켜야 하는 CD-ROM과 같은 기록매체에서는 CLV 제어방식이 비효율적이다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 스핀들 모터의 속도를 고정시키는 대신 데이터의 재생속도의 가변을 허용하게 되었는데, 이것이 CAV 방식으로 각속도 일정 제어방식이다.

도 2를 참조하면, CAV 방식은 스핀들 모터의 속도를 진동, 발열등의 문제가 발생하지 않는 속도로 고정시켜서 동심원형태의 트랙을 지닌 광학기록매체를 일정한 속도로 회전시킨다. 따라서, 광학기록매체의 내주와 외주의 디스크 회전수는 동일하므로 광학기록매체의 데이터 재생 비율은 내주에서 외주로 갈수록 높아진다. 즉, 광학기록매체의 맨 안쪽에서는 느린 속도로 데이터가 재생되고, 바깥쪽으로 갈수록 점차 많은 데이터를 재생하게 된다. 결국, 최고 속도라는 것을 광학기록매체의 맨 바깥쪽에서 나오게 되는 것이다.

그러나, CAV 방식에서는 광학기록매체의 내외주의 데이터 전송속도가 2배이상 차이가 있으며, DSP는 재생속도가 빠른 외주를 기준으로 개발되어 있어서 내주에서는 DSP의 성능이 제대로 발휘되지 못하여 효율이 떨어지는 문제가 발생된다.

따라서, CAV 방식에서 부분적으로 CLV 방식을 수행하여 광학기록매체의 회전수를 제어하는 Zoned CAV와 Partial CAV가 개발되었다.

도 3에는 Zoned CAV 방식에 의한 디스크 반경과 디스크 회전수 및 디스크 반경과 재생 데이터 비율의 관계를 나타낸 도면이 도시되어 있으며, 도 4에는 Partial CAV 방식에 의한 디스크 반경과 디스크 회전수 및 디스크 반경과 재생 데이터 비율의 관계를 나타낸 도면이 도시되어 있다.

Zoned CAV 방식은 CAV 방식에서 광학기록매체의 내외주의 재생속도가 2배 이상 차이나는 것을 평준화하기 위하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 광학기록매체를 몇 개의 구역으로 나누어 회전속도를 제어하는 방식이다. 이 방식에서 구역수를 무한히 증가시키면 CLV와 같은 방식이 된다. 그러나, Zoned CAV 방식은 각 구역의 경계선 상에서의 제어가 다소 까다롭다.

Partial CAV 방식은, 도 4에서와 같이, 광학기록매체의 내주에서는 데이터의 재생비율이 작으므로 스핀들 모터의 성능을 극대화할 수 있도록 CAV 방식으로 제어하고, 외주에서는 데이터의 재생 비율이 증가하므로 DSP의 능력을 초과하는 영역부터는 CLV 방식으로 절환한다.

본 발명의 목적은, 광학기록매체에 있어서, 재생되는 데이터의 위치에 따라 광학기록매체의 회전수를 제어하여 재생속도를 극대화할 수 있도록 Partial CAV 방식을 개선한 광학기록매체의 회전수 제공방법을 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 광학기록매체의 내주에서는 각속도 일정 제어방식(CAV방식)으로, 외주에서는 선속도 일정 제어방식(CLV방식)으로 광학기록매체의 회전수를 제어하는 방법에 있어서: 광학기록매체에 기록된 데이터를 시크(seek)할 때, 시크할 데이터가 기록되어 있는 목표위치의 회전수를 검출하고, 검출된 회전수로 광학기록매체의 최대 회전수를 제어하는 것에 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 회로의 구성소자 등과 같은 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 5에는 본 발명에 따른 개선된 Partial CAV 방식에 의한 디스크 반경과 디스크 회전수 및 디스크 반경과 재생 데이터 비율의 관계를 나타낸 도면이 도시되어 있고, 도 6에는 도 5에 도시된 Partial CAV 방식에서 데이터를 재생시키는 실시예를 나타낸 도면이 도시되어 있다.

본 발명에 적용되는 개선된 Partial CAV 방식은 도 5에서와 같이, 광학기록매체에 기록된 데이터를 연속 재생할때의 기본 형태는 종래의 Partial CAV 방식과 동일하다.

즉, 광학기록매체의 최외주지점(A)은 회전속도 및 데이터의 재생속도가 DSP의 처리능력에 의해 한정되어지므로 최외주지점(A)에서의 한계점은 변동이 없고, CAV 방식에서 CLV 방식으로 전환되는 지점(B)은 스핀들 모터의 최대 회전속도가 크면 클수록 내주쪽으로 이동하며, 최내주지점(C)은 스핀들 모터의 최대 회전속도가 크면 클수록 높아진다.

이와 같은 Partial CAV 방식에서 재생속도를 극대화하기 위해 광학기록매체의 회전수를 제어하는 방법을 도 6을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

<광학기록매체의 내주(CAV영역)에서 외주(CLV영역)로 이동할 때>

도 6a에 도시된 바와 같이, 광학기록매체에 기록된 데이터 중에서 시크하고자 하는 데이터의 위치, 즉 목표위치가 CLV영역이고, 광학기록매체의 픽업(pick-up)의 위치는 CAV영역인 경우에는, 데이터를 시크할 때 광학기록매체의 최대 회전수 값을 목표위치의 최대 회전수 값으로 변경한다.

즉, 데이터를 시크하기 전에(광학기록매체를 회전시키기 전에) 목표위치에서의 최대 회전수 값을 광학기록매체의 최대 회전수 값으로 변경하여, 광학기록매체의 맨 안쪽에서부터 목표위치까지 CAV 방식으로 광학기록매체의 회전수를 제어한다.

<광학기록매체의 외주(CLV영역)에서 내주(CAV영역)로 이동할 때>

도 6b에 도시된 바와 같이, 광학기록매체에 기록된 데이터 중에서 시크하고자 하는 데이터의 목표위치가 CAV영역이고, 픽업의 위치는 CLV영역인 경우에는, 픽업의 위치가 목표위치에 도달할때까지 현재위치의 최대 회전수를 유지하고, 일정시간 경과후에 광학기록매체의 회전수를 점진적으로 목표위치에서의 최대 회전수로 증가시킨다.

즉, 데이터를 시크한 후(광학기록매체를 회전시킨 후), 픽업이 목표위치에 도달할때까지 현재위치에서의 회전수를 유지한다. 왜냐하면, CLV영역에서 CAV영역으로 이동(seek)하였다가 다시 CLV영역으로 이동하는 경우 급가속과 급감속이 연이어 발생하므로 스핀들 모터에 무리가 따르게 된다. 따라서, 픽업의 위치가 목표위치에 도달하더라도 일정시간(예컨대, 기 설정된 시간이나 일정수의 데이터 블록을 리드(read)하는 시간)이 경과할때까지 픽업의 현재위치의 회전수(즉, CAV영역에서의 회전수)를 유지하는 것이다. 이후 일정시간이 경과하면, 광학기록매체의 회전수를 점진적으로 증가시켜서 목표위치의 최대 회전수에 도달할때까지 점진적으로 증가시킨다.

<광학기록매체의 같은 CLV영역에서 바깥쪽으로 이동할 때>

도 6c에 도시된 바와 같이, 광학기록매체에 기록된 데이터 중에서 시크하고자 하는 데이터의 목표위치가 CLV 영역이고, 픽업의 위치는 CLV영역이며 목표위치보다 내주인 경우에는, 데이터를 시크할 때 광학기록매체의 최대 회전수 값을 목표위치에서의 최대 회전수 값으로 변경한다.

즉, 데이트를 시크하기 전에(광학기록매체를 회전시기 전에), 픽업의 현재위치에서의 회전수를 목표위치에서의 최대 회전수 값으로 변경하여, 픽업의 현재위치에서부터 목표위치까지 CAV 방식으로 광학기록매체의 회전수를 제어한다.

<광학기록매체의 같은 CLV영역에서 안쪽으로 이동할 때>

도 6d에 도시된 바와 같이, 광학기록매체에 기록된 데이터 중에서 시크하고자 하는 데이터의 목표위치가 CLV 영역이고, 픽업의 위치는 CLV 영역이며 목표위치보다 외주인 경우에는, CLV 방식으로 광학기록매체의 회전수를 점진적으로 증가시키면서 픽업이 목표위치에 도달하면, 광학기록매체의 최대 회전수 값을 목표위치의 최대 회전수 값으로 변경한다.

즉, 데이터를 시크한 후(광학기록매체를 회전시킨 후), 픽업이 목표위치에서의 최대 회전수 값에 도달할때까지 광학기록매체의 회전수를 점진적으로 증가시킨다. 픽업이 목표위치에 도달하면, 목표위치에서의 최대 회전수 값을 광학기록매체의 최대 회전수값으로 변경하여 광학기록매체의 회전수를 제어한다.

<광학기록매체의 데이터 재생시 에러 비율이 증가할 때>

광학기록매체에 기록된 데이터를 재생할 때 기 설정된 방식에 기초하여 에러 검출 및 정정을 수행하게 되는데, DSP로부터의 에러 플래그(error flag) 신호를 카운트하면 에러 정정후의 에러 포함정도를 측정할 수 있다. 이렇게 정정되지 않은 에러가 증가할 때 대체로 재생속도를 낮추면 에러 비율(error rate)이 감소한다. 따라서, 도 6e에 도시된 바와 같이, DSP로부터의 에러 플래그 신호를 카운트하여 일정 이상의 에러 비율이 유지되면, 광학기록매체 회전수를 작게 한다. 이에 따라 광학기록매체의 재생 데이터 비율이 작아지므로 에러 발생 비율을 감소시킬 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 광학기록매체의 회전수 제어방법에 의하면 내주에서는 각속도 일정 제어방식으로, 외주에서는 선속도 일정 제어방식으로 광학기록매체의 회전수를 제어하는 Partial CAV 방식에서 광학기록매체에 기록된 데이터를 재생할 때, 재생되는 데이터의 위치에 따라 광학기록매체의 회전수를 제어하여 재생속도를 극대할 수 있는 이점이 있다.

Claims (5)

1. 광학기록매체의 내주에서는 각속도 일정 제어방식(CAV 방식)으로, 외주에서는 선속도 일정 제어방식(CLV 방식)으로 상기 광학기록매체의 회전수를 제어하는 방법에 있어서:

   상기 광학기록매체에 기록된 데이터를 시크(seek)할 때 시크할 데이터가 기록되어 있는 목표위치(CAV 영역 또는 CLV 영역)의 회전수를 검출하고,

   상기 목표위치가 CLV 영역이고 상기 광학기록매체의 픽업의 위치는 CAV 영역이면, 상기 목표위치의 회전수로 상기 광학기록매체의 회전수를 제어하고,

   상기 목표위치가 CAV 영역이고 상기 광학기록매체의 픽업의 위치가 CLV 영역이면, 상기 픽업이 위치한 CLV 영역의 회전수를 유지한 상태에서 상기 픽업이 상기 목표위치에 도달하여 일정시간이 경과하면 상기 목표위치에서의 최대 회전수에 도달할 때까지 상기 회전수를 점진적으로 증가시키는 것을 특징으로 하는 광학기록매체의 회전수 제어방법.
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