KR100604789B1 - 광 기록장치에서 고밀도 기록장치 및 방법 - Google Patents

광 기록장치에서 고밀도 기록장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광 기록기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 기록 장치에서 고 밀도로 데이터를 기록하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 광 기록 장치에서 고 밀도 기록 장치는 광 기록 장치에 있어서, 상기 광 기록 데이터를 소정의 펄스 코드를 엔코딩하는 엔코딩부; 상기 광 기록 데이터의 용량에 따라 세대별로 소정의 클럭 주파수를 발생하는 발진기; 상기 발진기의 클럭 주파수를 입력으로 하여 세대별 상기 광 기록 데이터의 왜곡 및 잡음을 제거하고 파형을 정형하는 신호처리부; 제1 스위칭 제어신호에 따라 상기 엔코딩부의 출력을 상기 신호처리부로 스위칭하는 제1 스위칭부; 상기 신호처리된 파형을 광 디스크에 기록하기 위한 광 기록부; 제2 스위칭 제어신호에 따라 상기 신호처리부의 출력신호를 상기 광 기록부로 스위칭하는 제2 스위칭부; 및 상기 광 기록 장치 전체를 제어하며, 상기 광 기록 데이터의 용량에 따라 세대별 광 디스크를 판단하여 상기 발진기의 출력 주파수를 제어하고, 상기 제1 스위칭 제어신호 및 제2 스위칭 제어신호를 출력하는 제어부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 기록 이퀄라이저를 선별적으로 적용함으로써 제1 세대와 제2 세대 디스크를 상호 호환하여 최적의 기록 상태를 유지할 수 있으며, 새로운 제2 세대 디스크의 규격에 대한 대응 및 제어 알고리즘을 정립하여 규격을 주도할 수 있는 효과가 있다.

Description

광 기록 장치에서 고 밀도 기록 장치 및 방법{High density recording apparatus and method in optical recording system}
도 1은 제1 세대 4.7GB DVD-RAM의 기록 이퀄라이저 펄스를 나타내는 파형도 이다.
도 2는 본 발명에 따른 광 기록 장치에서 고 밀도 기록 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 3은 도 2에 도시된 장치에 대한 기록 이퀄라이저 펄스를 나타내는 파형도 이다.
도 4는 본 발명에 따른 광 기록 장치에서 고 밀도 기록 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.
본 발명은 광 기록기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 기록 장치에서 고 밀도로 데이터를 기록하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
멀티미디어 시대가 도래함에 따라 더욱 더 많은 용량을 가지는 기록매체가 요구되고 있다. 이와 같은 요구에 부합되는 기록 매체가 광 기록 장치인 광 자기 디스크 드라이버(Magneto Optic Disk Driver : MODD) 또는 디지털 비디오 디스크 램(Digital Video Disk RAM : DVD RAM)이다. 이러한 장치들은 그 기록 밀도가 높아짐에 따라, 더욱 양호한 시스템 상태와 정밀성을 요구하게 된다.
도 1은 제1 세대 4.7GB DVD-RAM의 기록 이퀄라이저 펄스를 나타내는 파형도 이다.
도 1에 도시된 바와 같이 (a) 파형은 기록하고자 하는 NRZI(Non Return Zero Invert) 신호를 나타낸다. (a) 파형을 최적의 기록 조건으로 유지하기 위해 (b) 파형과 같은 이론적인 기록 이퀄라이저(Equalizer)를 실시한다. 기록 이퀄라이저된 펄스는 레이저 다이오드(미도시)를 구동하여 광 기록 디스크에 실제로 기록된다.
광 디스크에 기록될 때 기록되는 실제의 펄스를 관찰하여 보면 (c) 파형과 같은 형태로 나타난다. 현재 1세대인 4.7GB DVD-RAM의 채널 클럭은 (b) 파형에 도시된 바와 같이 58㎒(17ns)이고, 포맷에 규정된 (b-1), (b-2), (b-3) 구간은 동작 시간이 8ns 이다. 이것은 이론적인 내용으로 실제 레이저 다이오드 구동 시에는 채널 클럭이 (c) 파형과 같은 펄스로 나타나게 된다. 이때 레이저 다이오드의 물리적인 특성상 펄스의 상승(Rising)이나 하강(Falling) 시에 2∼4ns의 시간이 필요하게 된다.
따라서 (c) 파형에서 표현된 펄스는 삼각파 혹은 그 이상의 왜곡된 형상으로 나타나게 된다. 실제로 (c) 파형을 유지하는 것은 기술적으로 어려운 부분이다. 현재의 1세대 DVD-RAM 에서는 그런대로 성능을 유지하는 것이 가능하다. 그러나 향후 4.7GB 이상의 고밀도 DVD-RAM에서 기록 재생을 할 경우에는 채널 클럭이 58㎒(17ns) 이상이 되기 때문에 (c)와 같은 펄스를 구현하는 것이 물리적으로 불가능하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 기록 이퀄라이저를 선별적으로 적용함으로써 제1 세대와 제2 세대 디스크를 상호 호환하여 최적의 기록 상태를 유지하기 위한 광 기록 장치에서 고 밀도 기록 장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적인 과제는 기록 이퀄라이저를 선별적으로 적용함으로써 제1 세대와 제2 세대 디스크를 상호 호환하여 최적의 기록 상태를 유지하기 위한 광 기록 장치에서 고 밀도 기록 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 광 기록 장치에서 고 밀도 기록 장치는 광 기록 장치에 있어서, 상기 광 기록 데이터를 소정의 펄스 코드를 엔코딩하는 엔코딩부; 상기 광 기록 데이터의 용량에 따라 세대별로 소정의 클럭 주파수를 발생하는 발진기; 상기 발진기의 클럭 주파수를 입력으로 하여 세대별 상기 광 기록 데이터의 왜곡 및 잡음을 제거하고 파형을 정형하는 신호처리부; 제1 스위칭 제어신호에 따라 상기 엔코딩부의 출력을 상기 신호처리부로 스위칭하는 제1 스위칭부; 상기 신호처리된 파형을 광 디스크에 기록하기 위한 광 기록부; 제2 스위칭 제어신호에 따라 상기 신호처리부의 출력신호를 상기 광 기록부로 스위칭하는 제2 스위칭부; 및 상기 광 기록 장치 전체를 제어하며, 상기 광 기록 데이터의 용량에 따라 세대별 광 디스크를 판단하여 상기 발진기의 출력 주파수를 제어 하고, 상기 제1 스위칭 제어신호 및 제2 스위칭 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적인 과제를 해결하기 위한 광 기록 장치에서 고 밀도 기록 방법은 광 기록 데이터를 엔코딩하는 엔코딩수단, 소정의 클럭 주파수 및 엔코딩된 상기 데이터에 대한 파형을 정형하는 신호처리부, 신호처리된 파형을 기록하는 광 디스크로 구성된 광 기록 장치에 있어서, (a) 상기 광 기록 장치가 기록모드인가를 확인하여 상기 데이터의 용량에 따라 기록할 상기 광 디스크를 확인하는 단계; (b) 상기 광 디스크 확인 결과 제1 세대 광 디스크인 경우 상기 소정의 클럭 주파수 및 엔코딩된 상기 데이터에 대한 파형을 정형하여 출력하는 단계; (c) 상기 광 디스크 확인 결과 제2 세대 광 디스크인 경우 상기 소정의 클럭 주파수 및 엔코딩된 상기 데이터에 대한 파형을 정형하여 출력하는 단계; (d) 상기 (b) 또는 (c)단계에서 출력되는 파형을 상기 광 디스크에 기록하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 광 기록 장치에서 고 밀도 기록 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 2에 도시된 장치는 기록 데이터(NRZI)를 DVD 계열의 공통된 EFM(Eight to Fourteen Modulation)펄스 코드로 엔코딩하는 엔코딩부(20), 시스템 전체를 제어하는 마이콤(21), 기록 데이터에 따라 클럭 주파수를 발생하는 발진기(22), 발진기(22)의 클럭 주파수를 입력으로 하여 스위칭된 기록 데이터의 왜곡 및 잡음 을 제거하고 파형을 정형하는 신호처리부(23), 마이콤(21)의 스위칭 제어신호에 따라 엔코딩부(20)의 출력신호를 신호처리부(23)로 스위칭하는 제1 스위칭부(24), 광 디스크(25)에 데이터를 기록하기 위한 레이저 다이오드 구동부(26), 마이콤(21)의 스위칭 제어신호에 따라 신호처리부(23)의 출력신호를 레이저 다이오드 구동부(26)로 스위칭하는 제2 스위칭부(27)로 구성된다.
본 발명에서 발진기(22)는 마이콤(21)의 제어신호에 따라 제1 세대 DVD-RAM의 클럭 주파수를 발생하는 제1 발진기(22-1) 및 제2 세대 DVD-RAM의 클럭 주파수를 발생하는 제2 발진기(22-2)로 구성되며, 신호처리부(23)는 제1 스위칭부(24)의 스위칭 동작에 의해 제1 발진기의 클럭 주파수를 입력으로 하여 제1 세대 DVD-RAM 파형 정형 신호를 출력하는 제1 이퀄라이저(23-1), 제1 스위칭부(24)의 스위칭 동작에 의해 제2 발진기의 클럭 주파수를 입력으로 하여 제2 세대 DVD-RAM 파형 정형 신호를 출력하는 제2 이퀄라이저(23-2)로 구성된다.
도 3은 도 2에 도시된 장치에 대한 기록 이퀄라이저 펄스를 나타내는 파형도 이다.
도 4는 본 발명에 따른 광 기록 장치에서 고 밀도 기록 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.
도 4에 도시된 흐름도는 메인 루틴을 수행하는 단계(40), 기록모드인가를 확인하는 단계(41), 기록할 광 디스크를 확인하는 단계(42), 제1 세대 DVD-RAM 디스크인가를 확인하는 단계(43), 제1 세대 DVD-RAM 기록 이퀄라이저를 선택하는 단계(44), 제2 세대 DVD-RAM 디스크인가를 확인하는 단계(45), 제2 세대 DVD-RAM 기록 이퀄라이저를 선택하는 단계(46), 기록 이퀄라이저 및 레이저 다이오드 구동 전원을 확인하는 단계(47), 기록이 완료되었는지 판단하는 단계(48)로 구성된다.
이어서, 도 2 ∼도 4를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에서 기록 데이터라는 것은 호스트 컴퓨터(미도시)에서 기록하고자 하는 데이터를 의미하며, 이때 데이터의 형태는 NRZI 이다.
기록하고자 하는 데이터는 엔코딩부(20)에서 DVD(Digital Video Disc) 계열의 공통된 EFM plus 펄스 코드로 엔코딩을 하게 된다. 엔코딩된 데이터는 제1 스위칭부(24)를 통하여 제1 세대 DVD-RAM인지, 제2 세대 DVD-RAM인지를 구분하여 신호처리부(23)로 전송된다. 여기서 제1 세대 DVD-RAM은 기록 및 재생 용량이 2.6/4.7GB의 용량을 갖는 DVD-RAM을 말하며, 제2 세대 DVD-RAM은 기록 및 재생 용량이 4.7GB 이상의 DVD-RAM 모두를 포함한다.
전송된 데이터에 따라 각각 제1 세대, 또는 제2 세대 기록 이퀄라이저(23-1, 23-2)를 적용한다. 제1 기록 이퀄라이저(23-1)는 제1 스위칭부(24)의 스위칭 동작에 의해 제1 발진기의 클럭 주파수를 입력으로 하여 제1 세대 DVD-RAM 파형 정형 신호를 출력하고, 제2 기록 이퀄라이저(23-2)는 제1 스위칭부(24)의 스위칭 동작에 의해 제2 발진기의 클럭 주파수를 입력으로 하여 제1 세대 DVD-RAM 파형 정형 신호를 출력한다.
마이콤(21)은 전송된 데이터에 따라 각각의 기록 용량에 맞게 제1 또는 제2 발진기(22-1, 22-2)를 적용한다. 이때 제1 발진기(22-1)는 마이콤(21)의 제어신호에 따라 제1 세대 DVD-RAM의 클럭 주파수(29㎒)를 발생하고 제2 발진기(22-2)는 마 이콤(21)의 제어신호에 따라 제2 세대 DVD-RAM의 클럭 주파수(58㎒)를 발생한다.
이렇게 선택된 기록 신호처리부(23)를 거친 데이터는 제2 스위칭부(27)를 통하여 레이저 다이오드 구동부(26)를 거쳐 광 디스크(25)에 기록을 하게 된다.
본 발명에서 가장 중요한 내용은 기록 이퀄라이저를 선별 적용하여, 제1 세대 또는 제2 세대의 디스크에 최적의 기록 상태를 유지하는 것이다.
도 3에는 기록 이퀄라이저 펄스의 파형도를 제1 세대 DVD-RAM과 제2 세대 DVD-RAM을 비교하여 작성하였다. (a) 펄스는 제1 세대의 DVD-RAM의 NRZI 데이터를 나타내었다. NRZI 데이터는 호스트에서 전송되는 기록 데이터로써 "High", "Low" 구간을 갖는 TTL(Transistor Transistor Logic) 레벨의 EFM plus 펄스 코드 규격을 갖는 데이터를 나타낸다. (a) 펄스에서 "T"는 채널 클럭을 의미하며 EFM plus 펄스 코드는 3T∼14T(12T, 13T는 없음)의 데이터 조합 코드를 갖는다.
(b) 클럭은 제1 세대 DVD-RAM의 기록 이퀄라이저(23-1) 패턴을 나타낸 것으로, NRZI 데이터를 광 디스크(25)기록하기 전에, 레이저 다이오드와 광 디스크(25)특성에 최적화 하기 위하여 기록 데이터를 가공한다. 제1 세대 DVD-RAM의 기록 이퀄라이저(23-1)의 데이터는 첫 번째 펄스, 마지막 펄스 및 쿨링(Cooling) 펄스의 폭(Width)을 1T로 하며, 중간 펄스 열은 T/2의 폭으로 출력되도록 마이콤(21)에 의해 제어된다.
(c) 클럭은 제2 세대 DVD-RAM의 기록 이퀄라이저(23-2) 패턴을 나타낸 것으로, 그 데이터는 첫 번째 펄스, 마지막 펄스 및 쿨링 펄스의 폭을 1T로 하며 중간의 펄스 열을 하나의 펄스 폭으로 출력되도록 마이콤(21)에 의해 제어된다.
따라서, 세대 별 DVD-RAM의 상태에 따라 기록 이퀄라이저의 출력을 달리하여 광 디스크(25)에 기록할 수 있게 되는 호환성을 갖게된다.
도 4는 고 밀도 기록 방법에 관한 것으로, 드라이버는 메인 루틴을 수행하는 중(40단계)에 기록모드인가를 확인한다(41단계). 메인 루틴은 드라이버가 기록을 하지 않고 있는 상태로 드라이버가 기록을 하지 않더라도 마이콤(21)의 제어 등에 의해 다른 임무(예를 들어, 디스크 또는 모터의 동작으로 디스크를 재생하고 있는 상태 등)를 수행하고 있는 상태이다. 마이콤(21)은 메인 루틴을 제어하면서 드라이버의 상태가 기록모드인가를 확인한다.
드라이버가 기록모드가 되면 기록할 광 디스크를 확인한다(42단계). 메인 루틴 수행 중에 기록 데이터가 입력되면, 마이콤(21)은 기록 모드임을 인식하고 데이터 기록을 위한 광 디스크를 확인한다.
광 디스크 확인 결과 제1 세대 DVD-RAM 디스크로 확인(43단계)되면, 제1 세대 DVD-RAM 기록 이퀄라이저(23-1)를 선택한다(44단계). 제1 세대 DVD-RAM 기록 이퀄라이저(23-1)는 제1 발진기(22-1)의 클럭 주파수 29㎒를 입력으로 하여 도 3의 (b)와 같은 파형을 출력한다.
선택된 제1 세대 DVD-RAM 기록 이퀄라이저(23-1)의 출력 및 레이저 다이오드 구동하기 위한 드라이버 전원을 확인한 후에(47단계). 광 디스크(25)에 기록하여 기록이 완료되면 메인 루틴으로 복귀한다(48단계).
광 디스크 확인 결과 제2 세대 DVD-RAM 디스크로 확인(45단계)되면, 제2 세대 DVD-RAM 기록 이퀄라이저(23-2)를 선택한다(46단계). 제2 세대 DVD-RAM 기록 이퀄라이저(23-2)는 제2 발진기(22-2)의 클럭 주파수 58㎒를 입력으로 하여 도 3의 (c)와 같은 파형을 출력한다.
선택된 제2 세대 DVD-RAM 기록 이퀄라이저(23-2)의 출력 및 레이저 다이오드를 구동하기 위한 드라이버 전원을 확인한 후에(47단계), 광 디스크(25)에 기록하여 기록이 완료되면 메인 루틴으로 복귀한다(48단계).
종래 기술의 문제점에서도 밝혔듯이 기록하고자 하는 NRZI 데이터의 최적의 기록 조건을 유지하기 위하여 도 1의 (b)와 같은 이론적인 기록 이퀄라이저를 실행한다. 그러나 실제 기록 데이터는 도 1의 (c)와 같은 펄스로 나타나게 되고 이때 라이징 및 폴링 시에 2∼4ns 시간이 필요하게 된다. 제1 세대 DVD-RAM에서는 도 1의(c)와 같은 파형 정형이 가능하지만 채널 클럭이 58㎒(17ns) 이상인 제2 세대 DVD-RAM은 도 1의 (c)와 같은 파형 정형이 어렵기 때문에 세대에 따라 기록 이퀄라이저의 출력(제1 세대 DVD-RAM일 경우에는 도 3의 (b) 파형으로, 제2 세대 DVD-RAM일 경우에는 도 3의 (c) 파형으로 정형한다)을 달리하여 광 디스크(25)에 기록함으로써 호환성을 유지할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 사상 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 기록 이퀄라이저를 선별적으로 적용함으로써 제1 세대와 제2 세대 디스크를 상호 호환하여 최적의 기록 상태를 유지할 수 있으며, 새로운 제2 세대 디스크의 규격에 대한 대응 및 제어 알고리즘을 정립 하여 규격을 주도할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 광 기록 장치로서,
    상기 광 기록 데이터를 소정의 펄스 코드를 엔코딩하는 엔코딩부;
    제1세대 광 디스크의 경우 29 MHz의 클럭 주파수를 발생하는 제1 발진기;
    제2세대 광 디스크의 경우 58 MHz의 클럭 주파수를 발생하는 제2 발진기;
    상기 제1 발진기의 클럭 주파수를 입력으로 하여 제1세대 광 디스크의 파형 정형 신호를 출력하는 제1 이퀄라이저;
    상기 제2 발진기의 클럭 주파수를 입력으로 하여 제2세대 광 디스크의 파형 정형 신호를 출력하는 제2 이퀄라이저;
    상기 제1 또는 제2 이퀄라이저에서 출력되는 신호를 광 디스크에 기록하기 위한 광 기록부; 및
    상기 광 기록 장치 전체를 제어하고 기록 및 재생 용량이 2.64/4.7 GB의 용량을 갖는 DVD-RAM인 제1세대 광디스크의 경우 상기 엔코딩부, 제1 발진기 및 제1 이퀄라이저를 통하여 출력되는 신호를 기록하도록 제어하고, 기록 및 재생 용량이 4.7 GB 이상의 용량을 갖는 DVD-RAM인 제2세대 광디스크의 경우 상기 엔코딩부, 제2 발진기 및 제2 이퀄라이저를 통하여 출력되는 신호를 기록하도록 제어하는 제어부를 포함하는 광 기록 장치에서 고 밀도 기록 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 이퀄라이저는
    상기 제1 발진기의 클럭 주파수 및 스위칭된 상기 엔코딩 광 기록 데이터를 입력으로 하여 첫 번째 펄스, 마지막 펄스 및 쿨링 펄스의 폭을 1T로 하며, 중간 펄스 열은 T/2의 폭으로 파형 정형하여 출력하는 것을 특징으로 하는 광 기록 장치에서 고 밀도 기록 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 이퀄라이저는
    상기 제2 발진기의 클럭 주파수 및 스위칭된 상기 엔코딩 광 기록 데이터를 입력으로 하여 첫 번째 펄스, 마지막 펄스 및 쿨링 펄스의 폭을 1T로 하며, 중간의 펄스 열을 하나의 펄스 폭으로 파형 정형하여 출력하는 것을 특징으로 하는 광 기록 장치에서 고 밀도 기록 장치.
  6. 광 기록 데이터를 엔코딩하는 엔코딩부, 세대별 광 디스크에 따라 다른 클럭 주파수를 발생하는 발진기, 상기 클럭 주파수 및 엔코딩된 상기 데이터에 대한 파형을 정형하는 이퀄라이저, 상기 정형된 파형을 기록하는 광 기록부를 포함하는 광 기록 장치의 구동방법으로서,
    (a) 상기 광 기록 장치가 기록모드인가를 확인하여 상기 광 디스크의 기록 및 재생 용량이 2.64/4.7 GB의 용량을 갖는 DVD-RAM인 제1세대 광 디스크인지, 상기 광 디스크의 기록 및 재생 용량이 4.7 GB 이상의 용량을 갖는 DVD-RAM인 제2세대 광 디스크인지 확인하는 단계;
    (b) 상기 광 디스크 확인 결과 제1세대 광 디스크인 경우, 상기 발진기에서 발생된 29 MHz의 클럭 주파수 및 엔코딩된 데이터에 대한 파형을 정형하여 출력하는 단계;
    (c) 상기 광 디스크 확인 결과 제2세대 광 디스크인 경우, 상기 발진기에서 발생된 58 MHz의 클럭 주파수 및 엔코딩된 데이터에 대한 파형을 정형하여 출력하는 단계; 및
    (d) 상기 (b) 또는 (c)단계에서 출력되는 파형을 상기 광 디스크에 기록하는 단계를 포함하는 광 기록 장치에서 고 밀도 기록 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 (b)단계의 파형은
    첫 번째 펄스, 마지막 펄스 및 쿨링 펄스의 폭을 1T로 하며, 중간 펄스 열은 T/2의 폭으로 파형 정형되어 상기 광 디스크에 기록되는 것을 특징으로 하는 광 기록 장치에서 고 밀도 기록 방법.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 (c)단계의 파형은
    첫 번째 펄스, 마지막 펄스 및 쿨링 펄스의 폭을 1T로 하며, 중간의 펄스 열을 하나의 펄스 폭으로 정형되어 상기 광 디스크에 기록되는 것을 특징으로 하는 광 기록 장치에서 고 밀도 기록 방법.
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