KR19980081219A - 정보 기록 매체 및 정보 기록 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프리포맷(preformat)된 헤더 영역과, 기록 영역으로 구성되는 섹터를 단위로서, 상 변화에 의한 광학 특성 변화를 이용하여 정보의 기록 및 재생이 행하여지는 정보 기록 매체에 관한 것이다. 상기 기록 영역은 정보가 개서가능하게 기록되는 실제 기록 영역과, 상기 실제 기록 영역의 앞에 형성되고, 난수(J)에 기초하여 설정되는 길이를 가지며 정보가 기록되어 있지 않는 갭 영역을 포함한다. 이것에 의해 상기 실제 기록 영역의 기록 개시 위치는 임의로 설정된다. 이 갭 영역의 다음에는, 난수(K)에 기초하여 설정되는 길이를 가지고, 더미 데이타가 기록되는 가드(Guard) 1 영역이 형성된다. 중복 기록에 의한 기록 상(相)의 시단 열화는 이 가드 1 영역에서만 발생한다.

Description

정보 기록 매체 및 정보 기록 방법
본 발명은 섹터를 단위로서 정보가 기록 및 재생되는 정보 기록 매체에 관한 것으로, 특히, 상 변화에 의한 광학 특성 변화를 이용하여, 즉, 기록막의 결정 상태와 비결정 상태에서의 광학 정수의 변화에 의한 반사율의 차를 이용하여 정보의 기록 및 재생을 행하는 광 디스크 등의 정보 기록 매체 및 이 정보 기록 매체에 정보를 기록하는 방법에 관한 것이다.
정보의 기록 및 재생이 가능한, 소위 개서가능한 광 디스크에는 이미 제품화되어 있는 것으로서 직경 120mm 광 자기 디스크, 90mm 광 자기 디스크, 120mm 상 변화형 광 디스크(통칭 PD) 등이 있다.
이들 광 디스크 중 상 변화형 광 디스크는 기록하는 정보에 대응하여 조사 강도가 변조된 레이저 빔을 조사함으로써 정보의 기록을 행한다. 이 상 변화형 광 디스크는 광 자기 디스크에 정보를 기록하는 경우와 같이 자계를 발생시키기 위한 수단을 기록 장치측에 필요로 하지 않기 때문에, 기록 장치의 소형화·경량화를 도모하는 데 유용하다.
이 상 변화형 광 디스크에서는 정보의 기록시에 있어서 기록층(기록막)에 레이저 빔이 조사된다. 이 기록층 부분은 결정 상태인 경우, 융점 이상까지 온도 상승된 후에 급냉되면 비결정(비정질) 상태로 된다. 또한, 이 기록층 부분은 비결정성 상태인 경우, 융점 이하의 어느 소정의 온도까지 온도 상승된 후에 냉각되면 결정 상태로 되는 특성을 갖는다.
이와 같은 특성의 기록층을 갖는 상 변화형 광 디스크에 정보가 기록될 때, 레이저 빔의 조사에 의해 정보가 기록되는 기록층은 융점 이상의 온도까지 상승한다. 이 레이저 빔 조사 직후의 급냉에 의해, 레이저 빔이 조사되기 전에는 결정질 구조의 상태이던 기록층이 레이저 빔의 조사 직후에는 비결정 구조의 상태로 상 변화한다.
상 변화 광 디스크의 최대의 결점은 중복 기록, 즉 데이타의 개서를 반복하였을 때의 상 변화 기록층의 열화이다. 상 변화 광 디스크는 중복 기록될 때, 상 변화 기록층의 온도는 융점을 초과하여 상승하고, 급냉되어 비정질이 형성된다. 이 때 일시적으로 상 변화 기록층이 녹기 때문에, 동일 부분의 중복 기록을 반복하면, 상 변화 기록층이 레이저 빔의 주사 방향을 따라서 움직여 버린다(이하, 이것을 물질 이동이라 한다). 중복 기록을 반복하여 행하면, 이 물질 이동이 가속되고, 장소에 따라서는 상 변화 기록층 그 자체가 결락되어 버려 데이타를 파손시키는 경우도 있다. 특히, 초기 결함 부분, 및 데이타의 시단, 종단 부분에서 파형이 크게 왜곡될 우려가 있다. 이것은 데이타의 기록이 행해지지 않고, 항상 고체로 되어 있는 영역에 인접하는 기록층 영역에서 물질 이동이 현저히 발생하기 때문이다.
이 물질 이동은 상 변화형 광 디스크상의 동일 섹터에 몇만회씩이나 레이저 빔 조사에 의한 정보의 기록을 반복하면, 이 섹터에 있어서의 기록 영역의 전역에 걸쳐 신호 품질의 저하를 야기한다. 이것을 반복 기록에 의한 열화(전역 열화)라고 부른다. 또한, 이 신호 품질의 저하는 전술한 바와 같이 기록 부분의 시단과 후단에 특히 현저하게 나타난다. 즉, 종래의 기록 장치에 의한 데이타의 기록 개시 장치는 일정한 장소에 있기 때문에, 상기한 전역 열화 현상에 추가하여, 기록 영역에 있어서의 기록의 개시단 및 종료단에서는 상기 물질 이동 현상이 특히 현저하게 되고, 전역 열화에 의한 신호의 왜곡보다 더욱 큰 신호의 왜곡짐이 나타나게 되어 신호의 재생이 곤란하게 된다. 이것을 반복 기록에 의한 시단·종단 열화라고 부른다.
본 발명은 상기한 바와 같은 과제, 즉, 전역 열화 및 시단·종단 열화에 의한 신호 품질의 저하나 신호의 재생이 곤란하게 되는 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
즉 본 발명은 정보의 기록을 반복하여 행한 경우에도, 재생되는 신호의 품질 저하나 신호의 재생이 곤란하게 되는 것을 방지하고, 데이타 재생에 있어서의 확실성의 저하를 방지하는 것을 가능하게 하는 정보 기록 매체 및 정보 기록 방법의 제공에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 정보 기록 매체에 있어서의 섹터의 구조를 도시한 도면.
도 2의 (a)∼(d)는 NRZI 변환을 설명하기 위한 도면.
도 3은 8-16 변조를 설명하기 위한 변환 테이블.
도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명의 데이타 포맷의 예를 도시한 도면.
도 5의 (a) 및 (b)는 데이타 포맷의 다른 예를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시 형태에 관한 정보 기록 매체에 대하여 정보의 기록을 행하는 정보 기록 장치를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 실시 형태에 관한 정보 기록 장치의 일부를 구성하는 랜덤 시프트 파라메터 생성기를 도시한 도면.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 광 디스크
3 : 디스크 모터
4 : 모터 제어 회로
5 : 광 픽업
6 : 선형 모터
8 : 선형 모터 제어 회로
10 : 대물 렌즈
13 : 레이저 제어 회로
14 : 변조 회로
15 : 레이저 구동 회로
16 : PLL 회로
19 : 반도체 레이저 발진기
27 : 포커싱 제어 회로
28 : 트래킹 제어 회로
30 : CPU
37 : 헤더 검출 회로
38 : 랜덤·시프트·파라메터 생성기
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 정보 기록 매체 장치는 어드레스 정보가 미리 기록되는 헤드 영역과, 이 헤드 영역보다 뒤에 배치되는 기록 영역으로 적어도 구성되는 섹터를 단위로서, 상 변화에 의한 광학 특성 변화를 이용하여 정보의 기록 및 재생이 행하여지는 정보 기록 매체에 있어서, 상기 기록 영역은 정보가 개서가능하게 기록되는 실제 기록 영역과, 상기 실제 기록 영역의 앞에 설치되고, 제1 난수에 의해 설정되는 길이를 가지며, 상기 헤더 영역과 상기 실제 기록 영역의 간섭을 방지하기 위한 제1 무기록 영역을 포함하고 있다.
상기 제1 무기록 영역의 길이가 임의로 설정되기 때문에, 레이저 빔에 의해 중복 기록되는 상기 실제 기록 영역의 기록 개시 위치도 임의로 설정된다. 이것에 의해 시단 열화를 저감할 수 있다.
상기 기록 영역은 상기 실제 기록 영역의 뒤에 설치되고, 상기 제1 난수에 기초하여 설정되는 길이를 가지며, 다음 섹터의 헤더 영역과 상기 실제 기록 영역의 간섭을 방지하기 위한 제2 무기록 영역을 포함한다. 상기 제1 및 제2 무기록 영역의 길이의 합계는 항상 일정값이다. 이것에 의해, 상기 실제 기록 영역의 기록 종단 위치도 임의로 설정되기 때문에, 상기 종단 열화를 저감할 수 있다.
상기 실제 기록 영역은 상기 실제 기록 영역의 선두에 설치되고 소정의 길이를 가지며, 정확하게 재생되는 것을 필요로 하지 않는 더미 정보가 기록되는 제1 더미 데이타 영역을 포함한다. 이 제1 더미 데이타 영역에서만 상기 시단 열화가 발생하고, 실제로 필요로 하는 데이타의 기록 영역에서는 시단 열화는 발생하지 않는다.
상기 제1 더미 데이타 영역의 상기 소정의 길이는 제2 난수에 기초하여 설정되기 때문에, 상기 시단 열화의 발생이 억제된다.
상기 실제 기록 영역은 상기 실제 기록 영역의 후단에 설치되고 상기 제2 난수에 기초하여 설정되는 길이를 가지며, 정확하게 재생되는 것을 필요로 하지 않는 더미 정보가 기록되는 제2 더미 데이타 영역을 포함한다. 상기 제1 및 제2 더미 데이타 영역의 길이의 합계는 항상 일정값이다. 이 제2 더미 데이타 영역에서만 상기 종단 열화가 발생하고, 실제로 필요로 하는 데이타의 기록 영역에서는 종단 열화는 발생하지 않는다.
본 발명의 정보 기록 방법은 제1 난수를 발생시키고, 상기 실제 기록 영역의 앞에 상기 제1 난수에 의해 설정되는 길이를 가지며, 상기 헤더 영역과 상기 실제 기록 영역의 간섭을 방지하기 위한 제1 무기록 영역을 설치하는 단계를 구비한다. 이것에 의해, 상기 실제 기록 영역의 기록 개시 위치는 임의로 설정된다.
또한, 본 발명의 정보 기록 방법은 제2 난수를 발생시키고, 상기 실제 기록 영역의 선두에 상기 제2 난수에 기초하여 설정되는 길이를 가지며 정확하게 재생되는 것을 필요로 하지 않는 제1 더미 정보를 기록하는 단계를 구비한다.
이하에, 도면을 참조하면서 본 발명에 관한 실시 형태에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 의해 정보의 기록이 행하여진 상 변화형 광 디스크에 있어서의 섹터 포맷의 내용을 모식적으로 도시하고, 또한, 기능별로 구분된 섹터내의 각 부분이 어느 정도의 바이트수를 점유하는지를 도시하고 있다. 또한, 본 명세서에서는 16 채널 비트를 1 바이트로 칭하고 있다. 도 1은 지면의 상하 방향으로 3단 구성으로 되어 있고, 상단에 기록 영역의 범위, 중단에 각 영역의 명칭, 하단에 바이트수를 도시하고 있다.
상단에 도시되는 기록 영역(Recording field)은 정보 기록 장치의 광원으로부터 발생하는 레이저 빔에 의해 정보의 기록이 개서가능하게 행해지는 부분이다. 그 이외의 부분, 즉, 각각의 섹터에 있어서 기록 영역보다도 앞에 배치된 중단에 도시되는 헤더 영역(Header field) 및 미러 영역(Mirror field)은 광 디스크를 제조하는 단계에서, 미리 사전에 요철형의 비트로서 소정의 정보가 기록되어 있는 부분으로서, 프리포맷 영역으로 칭해진다.
이 프리포맷 영역 중에서, 헤더 영역(Header field)은 소정의 어드레스 정보, 즉, 섹터의 번지 등을 기록해 두는 부분이다. 여기에서는 도시하지는 않았지만, 이 헤더 영역의 보다 구체적인 구성은 예컨대, VFO 영역, AM 영역, PID 영역, IED 영역, 및 PA 영역으로 이루어진다. 이들 중에서, VFO 영역은 Voltage Frequency Oscillator의 약자로 PLL(Phase locked loop)을 위한 인입 영역이고, 후술하는 정보 기록 장치에 있어서의 PLL 회로에 VFO 영역내의 동기 신호를 추출시키고, 이 동기의 인입을 행하게 하기 위한 영역이다. 또한, 의 AM 영역은 의 Address Mark의 약자로 정보 기록 장치에 의해 복조할 때에 단어 경계를 판단하는데 이용되는 동기 코드이다. 또한, PID 영역은 Physical ID의 약자로서, 섹터 정보와 섹터 번호를 나타내는 섹터 어드레스 영역이다. 더욱이, IED 영역은 ID Error Detection code의 약자로 PID 영역을 위한 에러 검출 코드이다. PA 영역은 Post Amble의 약자로 복조할 때에 앞의 바이트의 상태를 확정시키는데 필요한 코드이다.
또한, 프리포맷 영역 중에서, 미러 영역(Mirror field)은 요철형의 피트가 없이 경면으로서 형성되고, 이 부분에서 반사율의 검출 등을 행할 수 있다.
이어서, 상단에 도시되는 기록(Recording field)내의 각 영역에 대하여 설명한다.
갭 영역(Gap field)은 상기 프리포맷 영역에 기록 영역이 겹쳐지는 것을 피하기 위한 공극이다. 따라서, 이 갭 영역에 정보의 기록은 행하지 않는다. 이 갭 영역의 길이는 (10+J/16) 바이트이다. 이 길이 가운데, 10 바이트분의 길이는 프리포맷 영역에 기록 영역이 겹쳐지는 것을 피하기 위한 갭으로서 작용하는데 필요한 길이이다. 또한, J의 값은 0 이상 15 이하의 정수에서 임의로 선택한다. 즉, J값은 난수이고, J/16 바이트는 0∼15 비트의 값을 취한다. J값의 설정은 후술하는 랜덤·시프트·파라메터 생성기에 의해 행한다. 이 J값에 의해, 갭 영역의 길이는 임의로 16 종류의 길이를 설정할 수 있다.
이와 같이 갭 영역의 길이를 임의로 가변시킴으로써, 완전히 동일한 채널 데이타(다음에 배치되는 가드(Guard) 1 영역 등의 데이타)를 동일한 섹터에 반복 기록할 때에도, 채널 비트마다 16 종류의 다른 위치에 피트가 형성되게 된다. 여기에서, 만일 매회 동일한 위치에서 정보의 기록을 개시하면, 매회 동일한 위치에서 상기한 물질 이동이 발생하여 국소적으로 반사율이 변동하게 된다.
그렇지만, 본 발명에 관한 실시 형태와 같이 16 종류의 이동, 즉, 16 종류의 다른 위치에서 정보의 기록을 개시하는 것에 의해, 상기한 바와 같은 국소적으로 반사율이 변동하는 현상이 경감되어, 재생 신호의 품질 저하를 방지할 수 있게 된다.
가드 1 영역(Guard 1 field)은 반복 기록에 의한 시단 열화를 흡수하기 위한 영역, 즉, 더미 데이타 영역으로, 정확하게 재생되는 것을 필요로 하지 않는 정보가 기록된다. 상기한 바와 같이, 일정 위치에 반복 기록을 행하면 신호 품질의 저하를 초래하고, 그 중에서도 기록의 개시 부분과 종료 부분의 기록층이 현저히 파괴된다. 그래서, 이 가드 1 영역을 형성함으로써, 시단 열화는 이 가드 1 영역내에서만 발생하고, 다른 부분의 반복 기록에 의한 기록층의 파괴가 경감된다.
여기에서, 시단 열화는 정보가 연속하여 기록된 경우에 있어서의 기록의 개시단으로부터 어느 일정 바이트내로 수습된다. 따라서, 실제로 필요하게 되는 정보를 기록하는 부분(즉, 다음 VFO 영역 이후의 영역)의 앞에 이 가드 1 영역에 의한 더미 데이타 영역을 설치함으로써, 반복 기록후의 정보의 기록·재생을 안정적으로 행할 수 있게 된다.
이 가드 1 영역의 선두 위치는 갭 영역의 길이에 의해, 즉, 상기한 J값에 의해 설정된다. 이 선두 위치는 레이저 빔에 의해 정보의 기록이 실제로 개시되는 위치이다.
이 가드 1 영역의 길이는 (20+K) 바이트이다. 이 길이 중에서, 20 바이트분의 길이는 반복 기록에 의한 시단 열화를 흡수(이 영역에서만 시단 열화가 발생)하기 위한 가드 영역으로서 요구되는 길이로 설정되어 있다. 또한, K의 값은 0 이상 7 이하의 정수에서 임의로 선택한다. 즉, 이 K값은 난수이고, 후술하는 랜덤·시프트·파라메터 생성기에 의해 설정된다. 이 K값의 설정에 의해, 가드 1 영역의 길이는 1 바이트마다 8 종류의 길이로 임의로 설정할 수 있다.
이와 같이, 8 종류의 이동을 행함으로써, 즉, 가드 1 영역을 1 바이트 단위로 8 종류의 길이로 설정하는 것에 의해, 상기한 갭 영역과 같이, 이 가드 1 영역의 뒤에 이어지는 데이타(다음 VFO 영역)의 반복 기록에 의한 기록층의 파괴를 방지할 수 있다. 또, 상기한 갭 영역의 16 종류의 이동과 조합하면, 128 종류의(즉, 16×8=128)의 기록 개시 위치(다음 VFO 영역의 개시 위치)를 설정할 수 있게 된다. 따라서, 이 가드 1 영역의 뒤에 이어지는 데이타의 반복 기록에 의한 기록층의 파괴를 방지하는 효과가 더욱 향상되고, 신호 품질의 저하를 방지하는 효과를 한층 더 향상시킬 수 있게 된다.
더욱이, 이 가드 1 영역에는 16 채널 비트의 일정 패턴으로서, 예컨대 「1000100010001000」을 (20+K)회만 연속적으로 반복하여 기록한다. 또, 여기에서 나타내는 데이타 패턴은 NRZI 변환전의 패턴이다. 하기에서도 마찬가지로, 본 명세서 중에서 나타내는 모든 패턴은 NRZI 변환전에 있어서의 패턴이다.
도 2의 (a)∼(d)는 NRZI 변환을 설명하기 위한 도면이다. 도 2의 (a)는 변환전의 데이타, 도 2의 (b)는 변환후의 파형, 도 2C는 도 2의 (b)의 파형에 대응하는 광 디스크상의 마크, 공간, 도 2의 (d)는 다른 변환후의 파형을 나타낸다. 도 2의 (b)와 같이 NRZI 변환에 의해 변환된 파형은 도 2의 (c)와 같이 기록 영역에 마크로서 기록된다. 즉, 상 변화형의 정보 기록 매체의 경우에는, 결정질 상태의 상으로 이루어지는 부분과, 비정질 상태의 상으로 이루어지는 부분을 기록하는 정보에 따라서 형성한다. 도 2의 (b) 또는 도 2의 (d)에 도시하는 NRZI 변환후의 기록 파형은 도 2의 (a)와 같은 NRZI 변환전의 패턴에 있어서의 비트 정보 1에 의해 레벨 반전시켜 얻어지는 파형으로, 기록되는 정보에 대응하여 2개의 상태를 취할 수 있다.
상기한 「1000100010001000」에 의해 표시되는 가드 1 영역의 연속적인 반복 데이타 패턴은 다음에 배치되는 VFO 영역의 내용과 동일한 패턴으로 설정되어 있다. 즉, 가드 1 영역의 내용이 반복 기록의 영향에 의해 파괴되어 있지 않는 상태에서는, 이 가드 1 영역에 VFO 영역의 기능을 겸할 수 있다. 이 VFO 영역은 소위 주파수 인입이라고 칭해지는 PLL의 동작을 행하게 하기 위한 영역이다. 따라서, 가드 1 영역에도 이 VFO 영역의 기능을 겸용시킴으로써, 보다 확실한 주파수 인입 동작을 PLL에 행하게 할 수 있게 된다.
VFO 영역(VFO field)은 상기한 바와 같이, PLL의 주파수 인입 및 위상 로크를 행하기 위한 영역, 즉, 후술하는 정보 기록 장치에 있어서의 PLL 회로에 VFO 영역의 동기 신호를 추출시키고, 이 동기의 인입을 행하게 하기 위한 영역이다. 이 VFO 영역은 PLL에 의한 인입이 가능하도록, 일정 주기의 연속적인 반복 데이타 패턴 예컨대, 「1000100010001000」에 의해 표시되는 패턴이 35회 반복 기록되고, 즉 35 바이트의 길이로 설정되어 있다. 또, 상기한 바와 같이, 이 VFO 영역의 패턴 「1000100010001000」은 가드 1 영역의 패턴과 동일한 패턴으로 설정된다.
PS 영역(PS field)은 J값 및 K값이 임의로 설정되는 것에 의해 임의로 이동하는 정보 신호의 기록 위치 변동을 검출하고, 정보 신호의 복조시에 필요하게 되는 단어 경계를 판단하기 위한 영역이다. 본 발명의 실시 형태에 있어서는, 이 PS 영역에 NRZI 변환후의 DSV(Digital Sum Value)가 0이 되는 패턴을 3 바이트만 기록한다. 이러한 패턴으로서 예컨대, 「0000010000100100000100001001000001000 001000010000」과 같은 패턴을 PS 영역에 기록한다.
이 PS 영역에 기록되는 패턴은 NRZI 변환후의 DSV가 0이 되는 패턴이지만, 가드 1 영역 및 VFO 영역에 기록되는 패턴으로서 상기한 반복 패턴 「100010001000 1000」도 NRZI 변환후의 DSV를 계산하면 0이 된다. 즉, 기록 영역 중의 데이타 영역보다 앞의 영역에 있어서는, 상기한 NRZI 변환후의 파형을 형성하는 2개의 마크의 상태가 전체적으로 평균하도록 형성된다.
따라서, 정보 신호를 변조할 때의 DSV 계산에 있어서는, 가드 1 영역, VFO 영역 및 PS 영역을 고려할 필요가 없고, DSV 적산은 다음에 설명하는 데이타 영역(data field)에서부터 시작하면 좋게 된다. 이것에 의해, 가드 1 영역, VFO 영역 및 PS 영역의 신호 품질에 반복 기록에 의해 열화가 발생한 경우에도, 이들 영역으로부터의 영향을 받지 않고, 보다 정확하게, 또한, 종래보다도 간단하게, 다음에 나타내는 데이타 영역의 DSV 계산을 행할 수 있게 된다.
데이타 영역(Data field)는 총 바이트수가 2418 바이트의 길이이고, 헤더 영역의 어드레스 정보에 의해 표시되는 데이타를 기록하기 위한 영역이다. 이 데이타 영역은 도시하지 않지만 구체적으로는, 예컨대, 원래 사용자가 기록하고 싶은 데이타를 기록하는 영역인 2048 바이트의 이용자 데이타 영역, 어드레스 정보를 기록하기 위한 4 바이트의 데이타 ID 영역, 이 데이타 ID 영역의 에러 검출을 행하기 위한 2 바이트의 IED 영역, 리저브(reserve)로서 확보되어 있는 6 바이트의 RSV 영역, 데이타의 에러 검출을 행하는 4 바이트의 EDC 영역, 에러 정정 검출용의 용장어인 302 바이트의 ECC 영역, 및 데이타의 동기 신호인 52 바이트의 SYNC 영역으로 구성된다.
PA 영역(PA field)은 데이타 영역에 있어서의 최후의 1 바이트분의 데이타를 복조할 때에 필요하게 되는 상태의 확정을 행함과 동시에, 상기한 가드 1 영역에 기록되는 파형의 극성과 후술하는 가드 2 영역에 기록되는 파형의 극성을 조정하기 위한 코드이다. 이 PA 영역은 1 바이트의 길이이고, 데이타 영역에 있어서의 최후의 1 바이트분의 데이타에 의해 결정되는 상태 및 이 최후의 1 바이트분의 데이타에 의한 파형의 종료 극성에 의해, 후술하는 4종류의 코드 패턴(코드 1 내지 코드 4) 중에서 1개를 선택하여 이용한다.
여기에서, 상태란 8-16 변조에 있어서 8 비트의 데이타를 16 비트의 코드에 의해 표시되는 데이타로 변조할 때에, 변조가능한 4종류의 상태(state)를 의미한다. 도 3은 8-16 변조를 설명하기 위한 변환 테이블이다. 즉, 어느 8 비트의 데이타(변환전 데이타)는 이 데이타에 대응하여 미리 정해진 상태(State) 1에서부터 상태 4까지의 4 종류 상태의 16 비트의 코드 중 어느 1개의 코드로 선택적으로 변조할 수 있다. 이 변조시에 있어서의 코드의 선택은 선택된 코드가 이 코드보다도 앞에 기록된 코드와 이어진 경우에, NRZI 변환후의 DSV를 가능한 한 0의 값에 가깝게 되도록 하여 행해진다.
또한, 이 8-16 변조에 있어서는, 어느 코드에 이어지는 다음 코드의 상태도 미리 정해져 있다. 도 3에 있어서 N.S.는 다음 데이타의 상태를 나타낸다. 다음 코드의 상태가 상태 1 또는 상태 4로 정해져 있는 16 비트의 코드인 경우, 이 16 비트의 코드를 단지 하나의 8 비트의 데이타로 복조할 수 있도록 정해져 있다. 한편, 다음 코드의 상태가 상태 2 또는 상태 3으로 정해져 있는 16 비트의 코드인 경우에는, 이 다음 코드의 상태가 상태 2와 상태 3의 어느 것인지 판별하지 않으면, 16 비트의 코드를 단지 하나의 8 비트의 데이타로는 복조할 수 없도록 정해져 있다. 따라서, 어느 16 비트의 코드를 8 비트의 데이타로 복조하기 위해서는, 상기 코드에 이어서 다음 코드의 상태가 적어도 상태 2와 상태 3인지 판단할 필요가 있다.
그래서, 데이타 영역에 있어서의 최후의 1 바이트의 데이타(코드)에 의해 결정되는 상태 즉, 이 최후의 1 바이트의 코드로 결정되어 있는 다음 코드의 상태가 1 또는 2인 경우에는, 코드 1로서 「0001001001000100」, 또는 코드 2로서 「0001001000000100」 중 어느 코드를 선택하여 P의 (a) 영역에 기록하는 코드로서 이용한다. 또한, 상기한 상태가 3 또는 4인 경우에는, 코드 3으로서 「1001001000000100」, 또는 코드 4로서 「1001001001000100」 중 어느 코드를 선택하여 P의 (a) 영역에 기록하는 코드로서 이용한다.
상기 상태가 1 또는 2인 경우에, 상기 코드 1과 코드 2 중 어느 코드를 선택할 것인지, 또한, 상기 상태가 3 또는 4인 경우에, 상기 코드 3과 코드 4 중 어느 코드를 선택할 것인지는 데이타 영역에 있어서의 최후의 1 바이트의 데이타에 의한 파형의 종료 극성에 따른다.
또, 상기한 각각의 경우에 있어서 선택되는 코드는 각각 짝수 코드와 홀수 코드로 이루어진다. 짝수 코드는 코드속에 1을 짝수개 포함하는 코드로서, NPZI 변환을 행하면 코드의 선두부와 후미부에서 극성이 동일하게 된다. 이 짝수 코드는 상기 코드 1과 코드 3이다. 또한, 홀수 코드는 코드속에 1을 홀수개 포함하는 코드로서, NRZI 변환후에 코드의 선두부와 후미부에서 극성이 반전한다. 이 홀수 코드는 상기 코드 2 및 코드 4이다.
이와 같은 짝수 코드와 홀수 코드를 선택하여 PA 영역에 이용하는 것에 의해, 상기한 가드 1 영역에 기록되는 파형의 극성과 후술하는 가드 2 영역에 기록되는 파형의 극성을 조정할 수 있다. 즉, 데이타 영역에 있어서의 최후의 1 바이트의 데이타에 의한 파형의 종료 극성이 가드 1 영역의 초기 극성과 동일하면 PA 영역에는 짝수 코드를 이용하는 것에 의해, 이 PA 영역에 이어서 기록되는 가드 2 영역의 초기 극성을 가드 1 영역의 초기 극성과 동일하게 되도록 조정할 수 있게 된다. 또한, 데이타 영역에 있어서의 최후의 1 바이트의 데이타에 의한 파형의 종료 극성이 가드 1 영역의 초기 극성과 다른 경우에는, PA 영역에 홀수 코드를 이용하여, 이 PA 영역에 이어서 기록되는 가드 2 영역의 초기 극성을 가드 1 영역의 초기 극성과 동일하게 되도록 조정할 수 있게 된다.
이와 같이, PA 영역에 기록하는 코드의 종류를 짝수 코드 또는 홀수 코드에서 선택하는 것에 의해, 가드 1 영역에 기록되는 파형의 극성과 후술하는 가드 2 영역에 기록되는 파형의 극성을 동일하게 할 수 있다. 이 PA 영역에 있어서의 극성 조정 기능은 후술하는 극성 난수화를 행할 때에 효과를 나타낸다.
후술하지만, 이 극성 난수화란 기록 영역에 기록되어 있는 NRZI 변환후의 파형의 기록 개시의 극성을 임의로 변화시키는 것이다. 즉, 이 극성 난수화에 의해, 가드 1 영역의 선두부에 기록되는 파형의 기록 개시의 극성은 임의로 변화한다. 이 극성 난수화가 행하여지더라도, 상기와 같은 PA 영역에 있어서의 홀수/짝수 패턴의 선택에 의해, 가드 1 영역과 동일한 초기 극성의 가드 2 영역을 얻을 수 있다. 반복 기록에 강한 극성 난수화를 행할 때에 가드 1 영역과 가드 2 영역은 동일한 조건으로 할 필요가 있고, PA 영역에 극성 조정 기능을 갖게 하는 것은 큰 의미를 가진다.
가드 2 영역(Guard 2 field)는 반복 기록에 의한 종단 열화를 흡수하기 위한 영역, 말하자면 더미 데이타 영역으로, 정확하게 재생되는 것을 필요로 하지 않는 정보가 기록된다(종단 열화가 이 영역에서만 발생한다). 상기와 같이, 일정 위치에 반복 기록을 행하면 신호 품질의 저하를 초래하고, 그 중에서도 기록의 개시 부분과 종료 부분의 기록층이 현저히 파괴된다. 그래서, 이 가드 2 영역을 설치함으로써, 종단 열화를 이 가드 2 영역내에 수습하여 다른 부분의 반복 기록에 의한 기록층의 파괴를 경감하는 것이다. 여기에서, 종단 열화는 연속하여 정보가 기록된 경우에 있어서의 기록의 종료단에서부터 앞의 어느 일정 바이트내로 수습된다. 가드(Guard) 2 영역의 길이는 이 일정 바이트의 길이이다. 따라서, 실제로 필요하게 되는 정보를 기록한 부분 뒤에, 즉, 상기한 PA 영역 뒤에, 이 가드 2 영역에 의한 더미 데이타 영역을 설치함으로써, 반복 기록후의 정보의 기록·재생을 안정적으로 행할 수 있게 된다.
이 가드 2 영역의 후미 위치는 후술하는 버퍼 영역의 길이에 의해 설정된다. 또, 후술하는 바와 같이 버퍼 영역의 길이는 상기한 J값에 의해 정해지기 때문에, 가드 2 영역의 후미 위치가 J값에 의해 설정된다고 할 수도 있다. 이 후미 위치는 기록 영역에 있어서의 정보의 기록 종료 위치로서, 사용자에 의한 정보의 기록이 종료하는 위치이다.
이 가드 2 영역의 길이는 (55-K) 바이트이다. 이 가드 2 영역에는 16 채널 비트의 일정 패턴으로서, 예컨대 「1000100010001000」을 (55-K)회만 반복하여 기록한다. 또한, K의 값은 0 이상 7 이하의 정수에서 임의로 선택한다. 이 K값은 후술하는 랜덤·시프트·파라메터 생성기에 의해 설정된다. 이 K값의 설정에 의해, 가드 2 영역의 길이는 1 바이트마다 8 종류의 길이로 임의로 설정할 수 있다. 또, 이 K값은 상기 가드 1 영역의 길이를 설정할 때에 사용된 K값과 동일한 것이다. 따라서, 가드 1 영역과 가드 2 영역의 길이의 합은 75 바이트로 일정하다.
버퍼 영역(Buffer field)은 기록 영역이 다음 프리포맷 영역에 겹쳐지는 것을 피하기 위한 공극이다. 따라서, 이 버퍼 영역에 정보의 기록은 행하지 않는다. 이 버퍼 영역의 길이는 (25-J/16) 바이트이다. 또한, J의 값은 0 이상 15 이하의 정수에서 임의로 선택한다. 이 J값의 설정은 후술하는 랜덤·시프트·파라메터 생성기에 의해 행한다. 이 J값에 의해, 버퍼 영역의 길이는 16종류의 길이를 임의로 설정할 수 있다. 또, 이 J값은 상기 갭 영역의 길이를 설정할 때에 사용된 J값과 동일한 값이다. 따라서, 갭 영역과 버퍼 영역의 길이의 합은 35 바이트로 일정하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 기록 영역(Recording field) 2567 바이트 중에서, 실제로는 데이타를 기록하지 않는 갭 영역(Gap field) 및 버퍼 영역(Buffer field)을 제외한 길이는 2532 바이트로 일정하다. 이 기록 영역으로부터 갭 영역 및 버퍼 영역을 제외한 부분, 즉, 가드 1 영역에서부터 가드 2 영역까지의 영역은 레이저 빔에 의해 실제로 어떠한 데이타가 기록되는 영역이다. 여기에서, 이 영역을 실제 기록 영역으로 칭하기로 한다.
이 실제 기록 영역의 개시 위치, 즉, 가드 1 영역에 의한 기록의 개시 위치는 갭 영역의 길이를 정하는 J값에 의해 16 종류의 개시 위치를 취할 수 있다. 이 J값에 의한 개시 위치의 변화폭은 15 채널 비트분이다. 이 실제 기록 영역의 개시 위치는 취할 수 있는 개시 위치의 수가 보다 많을수록, 또한 개시 위치의 변화 폭이 보다 클수록, 반복 기록에 의한 신호 품질의 열화나 기록층의 파괴는 평균적으로 경감된다. 그러나, 이러한 경우, 개시 위치가 크게 이동하기 때문에 시단 열화가 생기는 부분도 크게 이동하고, 결과적으로 시단 열화가 발생하는 범위가 증대하게 된다.
그래서, 갭 영역 및 버퍼 영역의 각 길이를 정하는 J값에 가드 1 영역 및 가드 2 영역의 각 길이를 정하는 K값을 조합한 이동을 행함으로써, 반복 기록에 의한 전역 열화를 경감함과 동시에, 시단·종단 열화가 미치는 위치도 데이타 영역으로부터 가능한 한 떨어진 위치로 수습하게 할 수 있다. 즉, 상기한 실제 기록 영역의 전체를 J값에 의한 15 비트의 폭으로 임의로 이동시키는 것에 의해, 반복 기록에 의한 전역 열화를 경감시킨다. 이것에 추가하여, 이 J값에 의해 이동한 실제 기록 영역의 내부에 있는 가드 1 영역에서부터 가드 2 영역까지의 부분을 K값에 의한 7 바이트의 폭으로 임의로 이동시킴으로써, 시단·종단 열화가 미치는 위치를 데이타 영역으로부터 가능한 한 떨어진 위치로 할 수 있다.
도 4의 (a)는 J=15, K=7, 도 4의 (b)는 J=0, K=0인 경우의 데이타 포맷을 나타낸다. 이와 같이 J값은 0에서부터 15(비트)의 16 종류, K값은 0에서부터 7(바이트)의 8 종류로 변화하기 때문에, VFO 영역의 선두는 128 종류의 위치를 취할 수 있다. 즉, VFO 영역의 데이타 기록 개시 위치는 (7+15/16) 바이트의 범위에서 채널 비트마다 변화한다.
여기에서, 이 VFO 영역의 선두 위치의 변화는 J값을 1에서부터 127로 하고, 또한 K값을 0이라 하여도, 동일하게 (7+15/16) 바이트의 범위로 채널 비트마다 변화한다. 그리고, 이것에 의해, 반복 기록에 의한 열화를 경감시킬 수 있다. 도 5의 (a) 및 (b)는 이와 같은 포맷을 나타내고, 5의 (a)는 J=0, 도 5의 (b)는 J=127인 경우를 나타낸다. 그렇지만, 이 경우, 시단·종단 열화가 발생하는 위치가 이동함에 따라서 데이타 영역도 이동하기 때문에, 시단·종단 열화가 발생하는 위치를 데이타 영역으로부터 가능한 한 떨어진 위치로 하는 것은 불가능하다. 도 5의 (a) 및 (b)에서는 이와 같은 소위 마진은 50+1/16 바이트이다.
한편, 본 발명의 실시 형태와 같이, J값과 K값을 조합한 이동을 행하면, 반복 기록에 의한 전역 열화를 경감함과 동시에, 시단·종단 열화가 발생하는 위치를 데이타 영역으로부터 가능한 한 떨어진 위치로 하는 것이 가능하게 된다. 도 4의 (a) 및 (b)에 도시되는 프리포맷에 있어서의 이와 같은 마진은 5의 (a) 및 (b)의 경우보다 커서, 57+1/16 바이트이다.
즉, 본 발명에 의하면, J값과 K값에 의해 정보의 기록 개시 위치를 이동시키고, 반복 기록에 의한 신호 품질의 저하를 보다 효과적으로 방지하는 것이 가능하다. 그러나, 이와 같이 기록 개시 위치를 이동시킨 경우에는, 상기 헤더 영역에 의한 타이밍 검출을 행하는 것만으로는 데이타 영역의 단어 경계를 판별할 수 없다. 이 데이타 영역의 단어 경계를 판별하기 위해서, 도시하지는 않았지만, 데이타 영역내에, 예컨대, 91 바이트의 데이타로 이루어지는 1 동기 프레임마다의 선두에 2 바이트의 동기 코드인 SYNC 영역을 배치한다.
여기에서, 만일 데이타 영역 선두의 동기를 취할 수 없는 경우에는 1 동기 프레임 91 바이트의 데이타가 에러로 되고, 데이타 영역의 선두에 있어서의 동기는 데이타 영역의 도중에서의 동기에도 더 한층 중요하다. 그렇지만, 본 발명의 실시 형태에 있어서는, 상기와 같이 PS 영역을 데이타 영역의 앞에 배치하고 있기 때문에, 동기 검출의 확률이 향상하고, 데이타 영역의 선두로부터 확실히 데이타 영역의 단어 경계를 판별가능하게 하고 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 있어서는, 상기 PS 영역의 앞에 PLL의 인입 영역인 VFO 영역이 있고, 이 부분에서 재생용 PLL의 위상을 로크시킨 후에, PS 영역의 동기 코드에 의한 블록 부호(8-16 부호)의 단어 경계 검출과 데이타 영역에 있어서의 데이타의 복조를 행하고 있다. 상기와 같이, 이 VFO 영역에는 예컨대, 「10001000···」과 같은 일정 패턴이 기록되어 있다. 더욱이, 본 발명의 실시 형태에서는, 이 VFO 영역에 기록된 패턴과 동일한 패턴이 VFO 영역의 앞에 배치된 가드 1 영역에도 기록되어 있다. 이 일정 주기를 반복하는 패턴에 의해, 더미 데이타 영역인 가드 1 영역에 있어서도 주파수 인입을 행할 수 있게 되어 있다.
이 가드 1 영역 및 VFO 영역에 기록되는 일정 패턴의 주기는 PLL의 이득에도 관계하는 중요한 인자이다. 이 패턴의 주기가 짧은 경우에는, PLL에 의한 루프 제어계 전체의 이득은 크고, 한편, 상기 패턴의 주기가 긴 경우에는, 계 전체의 이득은 작게 된다. 즉, 소정의 일정 패턴을 반복하는 주기가 짧아지면, 단위 시간당 위상 비교의 회수가 늘어나기 때문에, 계 전체의 이득이 커지는 효과를 얻을 수 있다.
그런데, 시단 열화에 관하여 설명하면, 이 일정 주기의 패턴보다도 마크 및 공간의 길이가 서서히 엉성한 상태에서 조밀한 상태로 되는 패턴은 가드 1 영역 및 VFO 영역에 기록되어 있던 쪽이 시단 열화를 짧은 범위내로 수습할 수 있다. 이것은 물질 이동성에 의한 것으로, 실험적으로 확인되고 있다. 그렇지만, 이러한 마크 및 공간의 길이가 서서히 엉성한 상태에서 조밀한 상태로 되는 패턴에서는 소위 주파수 인입이라고 불리는 PLL의 동작을 행할 수 없고, 또한 PLL에 의한 계 전체의 이득을 크게 하는 것도 불가능하다.
이것에 대하여, 본 발명의 실시 형태에 있어서는, 더미 데이타 영역인 가드 1 영역에도 VFO 영역과 동일한 일정 패턴이 기록되기 때문에, 이 가드 1 영역내에 시단 열화를 확실히 수습함과 동시에, VFO 영역만이 아니라 가드 1 영역도 이용하여 주파수 인입을 보다 확실히 행하는 것을 가능하게 하고 있다.
이어서, 극성 난수화에 대한 설명을 행한다. 마크 길이(또는, 공간 길이)를 변화시킴으로써, 정보의 기록을 행하는 마크 길이 기록은 NRZI 변환후의 파형을 기초로 하여 행해지지만, 이 NRZI 변환후의 파형에서는 상승 및 하강 에지에 정보를 갖게 하고 있다. 따라서, 이 NRZI 변환후의 기록 파형의 극성을 변화시킨다고 해도, 도 2의 (b) 및 도 2의 (d)와 같이 동일 내용의 정보를 기록하는 것이 가능하다. 그래서, 본 발명의 실시 형태에 있어서는, 이 NRZI 변환후의 파형의 극성을 임의로 변화시켜 광 디스크상에 마크 길이 기록을 행한다. 이와 같이 NRZI 변환후의 기록 파형의 극성을 임의로 변화시키는 것을 극성 난수화로 칭하기로 한다.
이 극성 난수화는 다음과 같이 하여 행한다. 우선, 초기 신호 극성으로서 P값을 설정한다. 이 P값은 난수이고, 0 또는 1의 값으로서, 후술하는 랜덤·시프트·파라메터 생성기에 의해 임의로 설정된다. 그리고, 이 임의로 값이 설정되는 P값을 기초로 하여 기록하는 신호 파형에 있어서의 극성의 초기값을 설정하고, P값이 0인 경우와 1인 경우에 극성을 반전시켜 마크 길이 기록을 행한다. 이것에 의해, 종래 마크였던 부분을 공간으로서, 반대로 종래 공간이었던 부분을 마크로서 기록하는 것이 가능하게 되어, 반복 기록에 의한 신호 품질의 저하를 경감할 수 있게 된다.
이어서, 상기와 같은 섹터 포맷에 의해 광 디스크에 정보를 기록하는 정보 기록 장치에 대하여 설명을 행한다.
도 6은 이 정보 기록 장치의 전체적인 구성을 도시하는 블록도이다.
도 6에 있어서, 상 변화형 광 디스크(1)는 모터(3)에 의해 예컨대, 일정한 선속도로 회전된다. 이 모터(3)는 모터 제어 회로(4)에 의해 제어된다. 광 디스크(1)에 대한 정보의 기록, 재생은 광 픽업(5)에 의해서 행하여진다. 광 픽업(5)은 선형 모터(6)의 가동부를 구성하는 구동 코일(7)에 고정되어 있고, 이 구동 코일(7)은 선형 모터 제어 회로(8)로 제어된다.
선형 모터 제어 회로(8)에 속도 검출 회로(9)가 접속되고, 이 속도 검출 회로(9)에서 검출되는 광 픽업(5)의 속도 신호가 선형 모터 제어 회로(8)에 전송된다. 선형 모터(6)의 고정부에 도시하지 않은 영구 자석이 설치되어 있고, 상기 구동 코일(7)이 선형 모터 제어 회로(8)에 의해 여자됨으로써, 광 픽업(5)이 광 디스크(1)의 반경 방향으로 이동된다.
광 픽업(5)에는 도시하지 않은 와이어 또는 판 스프링에 의해서 지지된 대물 렌즈(10)가 설치된다. 이 대물 렌즈(10)는 구동 코일(11)의 구동에 의해 포커싱 방향(렌즈의 광축 방향)으로의 이동이 가능하고, 또한 구동 코일(12)의 구동에 의해 트래킹 방향(렌즈의 광축과 직교하는 방향)으로의 이동이 가능하다.
레이저 제어 회로(13)의 구동 제어에 의해 반도체 레이저 발진기(9)로부터 광 빔이 발생한다. 레이저 제어 회로(13)는 변조 회로(14)와 레이저 구동 회로(15)로 이루어지고, PLL 회로(16)로부터 공급되는 기록용 클록 신호에 동기하여 동작한다. 변조 회로(14)는 에러 정정 회로(32)로부터 공급되는 기록 데이타를 기록에 적합한 신호, 예컨대 8-16 변조 데이타로 변조한다. 레이저 구동 회로(15)는 변조 회로(14)로부터의 8-16 변조 데이타에 따라서, 반도체 레이저 발진기(또는 아르곤 네온 레이저 발진기)(19)를 구동한다.
PLL 회로(16)는 기록시에, 수정 발진기로부터 발생하는 기본 클록 신호를 광 디스크(1)상의 기록 위치에 대응한 주파수로 분주하고, 이것에 의해 기록용의 클록 신호를 발생한다. 재생시에, PLL 회로(16)는 재생한 동기 코드에 대응하는 재생용 클록 신호를 발생하고, 더욱이 재생용 클록 신호의 주파수 이상(異常)을 검지한다. 이 주파수 이상의 검지는 재생용 클록 신호의 주파수가 재생하는 데이타의 광 디스크(1)상의 기록 위치에 대응한 소정 주파수의 범위내에 있는지 아닌지에 의해 이루어진다. 또한, PLL 회로(16)는 CPU(30)로부터의 제어 신호와 데이타 재생 회로(18)의 2치화 회로(41)로부터의 신호에 따라서 기록용 또는 재생용의 클록 신호를 선택적으로 출력한다.
반도체 레이저 발진기(19)로부터 발생하는 광 빔은 콜리메이터 렌즈(20), 하프 프리즘(21), 대물 렌즈(10)를 통해 광 디스크(1)상에 조사된다. 광 디스크(1)로부터의 반사광은 대물 렌즈(10), 하프 프리즘(21), 집광 렌즈(22) 및 원통형 렌즈(23)를 통해 광 검출기(24)에 인도된다.
광 검출기(24)는 4 분할의 광 검출 셀(24a, 24b, 24c, 24d)로 이루어진다. 이 가운데, 광 검출 셀(24a)의 출력 신호는 증폭기(25a)를 통해 가산기(26a)의 일단에 공급된다. 광 검출 셀(24b)의 출력 신호는 증폭기(25b)를 통해 가산기(26b)의 일단에 공급된다. 광 검출 셀(24c)의 출력 신호는 증폭기(25c)를 통해 가산기(26a)의 타단에 공급된다. 광 검출 셀(24d)의 출력 신호는 증폭기(25d)를 통해 가산기(26b)의 타단에 공급된다.
또한, 광 검출 셀(24a)의 출력 신호는 증폭기(25a)를 통해 가산기(26c)의 일단에 공급된다. 광 검출 셀(24b)의 출력 신호는 증폭기(25b)를 통해 가산기(26d)의 일단에 공급된다. 광 검출 셀(24c)의 출력 신호는 증폭기(25c)를 통해 가산기(26d)의 타단에 공급된다. 광 검출 셀(24d)의 출력 신호는 증폭기(25d)를 통해 가산기(26c)의 타단에 공급된다.
가산기(26a)의 출력 신호는 차동 증폭기(OP2)의 반전 입력단에 공급되고, 그 차동 증폭기(OP2)의 비반전 입력단에 가산기(26b)의 출력 신호가 공급된다. 차동 증폭기(OP2)는 가산기(26a, 26b)의 양 출력 신호의 차에 따른 포커스점에 관한 신호를 출력한다. 이 출력은 포커싱 제어 회로(27)에 공급된다. 포커싱 제어 회로(27)의 출력 신호는 포커싱 구동 코일(12)에 공급된다. 이것에 의해, 레이저 빔이 광 디스크(1)상에 항시 정확한 포커스로 되는 제어가 이루어진다.
가산기(26c)의 출력 신호는 차동 증폭기(OP1)의 반전 입력단에 공급되고, 이 차동 증폭기(OP1)의 비반전 입력단에 가산기(26d)의 출력 신호가 공급된다. 차동 증폭기(OP1)는 가산기(26c, 26d)의 양 출력 신호의 차에 따른 트랙차 신호를 출력한다. 이 출력은 트래킹 제어 회로(28)에 공급된다. 트래킹 제어 회로(28)는 차동 증폭기(OP1)로부터의 트랙차 신호에 따라서 트랙 구동 신호를 작성한다.
트래킹 제어 회로(28)로부터 출력되는 트랙 구동 신호는 트래킹 방향의 구동 코일(11)에 공급된다. 또한, 트래킹 제어 회로(28)에서 이용되는 트랙차 신호가 선형 모터 제어 회로(8)에 공급된다.
상기 포커싱 제어 및 트래킹 제어가 이루어짐으로써, 광 검출기(24)의 각 광 검출 셀(24a,···24d)의 출력 신호의 합 신호에는, 즉 가산기(26c, 26d)의 양 출력 신호를 가산하는 가산기(26e)의 출력 신호에는 기록 정보에 대응하여 광 디스크(1)의 트랙상에 형성된 피트 등으로부터의 반사율의 변화가 반영된다. 이 신호는 데이타 재생 회로(18)에 공급된다. 데이타 재생 회로(18)는 PLL 회로(16)로부터의 재생용 클록 신호에 기초하여 기록 데이타를 재생한다.
또한, 데이타 재생 회로(18)는 가산기(26e)의 출력 신호와 PLL 회로(16)로부터의 재생용 클록 신호에 따라서 프리포맷 데이타내의 섹터 마크를 검출한다. 데이타 재생 회로(18)는 또, PLL 회로(16)로부터 공급되는 2치화 신호 및 재생용 클록 신호에 기초하여, 이 2치화 신호로부터 어드레스 정보로서의 트랙 번호와 섹터 번호를 재생한다.
이 데이타 재생 회로(18)의 재생 데이타는 헤더 검출 회로(37)에 공급되고, 이 재생 데이타에 기초하여 헤더 검출 회로(37)는 광 디스크(1)상에 형성된 섹터의 헤더 검출을 행한다. 이 헤더 검출 회로(37)는 섹터의 선두에 배치된 헤더를 검출하면, 이 검출 결과로서 섹터 신호를 랜덤·시프트·파라메터 생성기(38)에 공급한다.
이 랜덤·시프트·파라메터 생성기(38)는 상기한 갭 영역 및 버퍼 영역의 각 길이를 정하는 J값, 가드 1 영역 및 가드 2 영역의 각 길이를 정하는 K값, 가드 1 영역 및 가드 2 영역에 있어서의 초기의 신호 극성을 정하는 P값을 임의로 생성한다. 생성된 J값, K값, 및 P값은 변조 회로(14)에 공급되고, 각 파라메터에 의해 결정된 섹터 포맷으로 정보의 기록이 행하여지도록 기록 데이타의 변조를 행한다. 이 랜덤·시프트·파라메터 생성기(38)에 관해서는 후에 상세히 설명한다.
또한, 데이타 재생 회로(18)의 재생 데이타는 버스(29)를 통해 에러 정정 회로(32)에 공급된다. 에러 정정 회로(32)는 재생 데이타내의 에러 정정 코드(ECC)에 의해 에러를 정정하거나, 또는 인터페이스 회로(35)로부터 공급되는 기록 데이타에 에러 정정 코드(ECC)를 부여하여 메모리(2)에 출력한다.
이 에러 정정 회로(32)에서 에러 정정되는 재생 데이타는 버스(29) 및 인터페이스 회로(35)를 통해 외부 장치로서의 기록 매체 제어 장치(36)에 공급된다. 기록 매체 제어 장치(36)로부터 발생하는 기록 데이타는 인터페이스 회로(35) 및 버스(29)를 통해 에러 정정 회로(32)에 공급된다.
상기 트래킹 제어 회로(28)에 의해 대물 렌즈(10)가 이동되어 있을 때, 선형 모터 제어 회로(8)에 의해 대물 렌즈(10)가 광 픽업(5)내의 중심 위치 근방에 위치하도록 선형 모터(6), 즉, 광 픽업(5)이 이동된다.
D/의 (a) 변환기(31)는 포커싱 제어 회로(27), 트래킹 제어 회로(28), 선형 모터 제어 회로(8)와 광 디스크 장치의 전체를 제어하는 CPU(30)사이에서의 정보의 수수(授受)에 이용된다.
모터 제어 회로(4), 선형 모터 제어 회로(8), 레이저 제어 회로(15), PLL 회로(16), 데이타 재생 회로(18), 포커싱 제어 회로(27), 트래킹 제어 회로(28), 에러 정정 회로(32) 등은 버스(29)를 통해 CPU(30)에 의해 제어된다. CPU(30)는 메모리(2)에 기록된 프로그램에 의해 소정의 동작을 행한다.
상기와 같은 구성으로 이루어지는 정보 기록 장치는 광 디스크에 대한 정보의 기록을 다음과 같이 하여 행한다.
반도체 레이저 발진기(19)로부터 발신된 광 빔이 광 디스크(1)상의 소정 위치에 조사되도록 선형 모터 제어 회로(8)에 의해 제어되는 선형 모터(6)에 의해 광 픽업(5)이 이동된다. 또한, 상기 소정 위치에 있어서 소정의 선속도로 광 빔의 조사가 행하여지도록 모터 제어 회로(4)에 의해 제어되는 모터(3)에 의해 광 디스크(1)가 회전된다.
이 때, 광 빔의 조사에 의한 광 디스크(1)로부터의 반사광은 광 검출기(24)에 인도되고, 광 검출기(24)의 출력 신호가 포커싱 제어 회로(27) 및 트래킹 제어 회로(28)에 공급된다. 이것에 의해, 포커싱 제어 회로(27)가 포커싱 방향의 이동 코일(12)을 구동하여 대물 렌즈(10)의 포커스 제어를 행하고, 트래킹 제어 회로(28)가 트래킹 방향의 구동 코일(11)을 구동하여 대물 렌즈(10)의 트래킹 제어를 행한다.
기록 매체 제어 장치(36)로부터 발생하는 기록 데이타는 인터페이스 회로(35) 및 버스(29)를 통해 에러 정정 회로(32)에 공급된다. 이 에러 정정 회로(32)에서는 인터페이스 회로(35)로부터 공급된 기록 데이타에 에러 정정 코드(ECC)가 부여되고, 이 기록 데이타는 메모리(2)로 출력된다. 메모리(2)로 출력된 기록 데이타는 변조 회로(14)에 공급되어 기록에 적합한 신호, 예컨대, 8-16 변조 데이타로 변조된다.
이 때, 변조된 데이타는 랜덤·시프트·파라메터 생성기(38)로부터 공급되는 J값, K값, 및 P값에 기초하여 도 1에 도시되는 섹터 포맷에 따른 변조 데이타로 포맷된다. 이 변조 데이타에 따라서, 레이저 구동 회로(15)가 반도체 레이저 발진기(19)를 구동하여 광 디스크(1)에 대하여 광 빔의 조사가 행하여진다.
이와 같은 동작에 의해, 광 디스크(1)상에는 랜덤·시프트·파라메터 생성기(38)로부터 공급되는 J값, K값, 및 P값에 기초하여, 도 1에 도시되는 섹터 포맷에 의해 정보의 기록이 행하여진다. 즉, J값에 의해 갭 영역 및 버퍼 영역의 길이가 결정되고, K값에 의해 가드 1 영역 및 가드 2 영역의 길이가 결정되고, 또한, P값에 의해 가드 1 영역 및 가드 2 영역의 초기 신호 극성이 결정된 섹터의 포맷으로 정보의 기록이 행하여진다.
이 본 발명의 실시 형태에 관한 섹터 포맷으로 정보의 기록이 행하여지는 것에 의해, 갭 영역 및 버퍼 영역의 길이를 결정하는 J값에 가드 1 영역 및 가드 2 영역의 길이를 결정하는 K값이 조합된 상태로, 상기한 실제 기록 영역의 이동이 행하여진다. 이것에 의해 반복 기록에 의한 전역의 열화가 경감됨과 동시에, 시단·종단 열화가 발생하는 위치도 데이타 영역으로부터 가능한 한 떨어진 위치로 수습할 수 있게 된다. 이것과 함께, P값으로서 설정되는 초기 신호 극성에 의해 극성 난수화가 행하여지고, 이 P값에 따라서 극성을 반전시킨 마크 길이 기록이 행하여짐으로써, 종래 마크였던 부분을 공간으로서, 반대로 종래 공간이었던 부분을 마크로서 기록하여 반복 기록에 의한 신호 품질의 저하를 경감할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 있어서는, PS 영역을 데이타 영역의 앞에 배치함으로써, 동기 검출의 확률이 향상하고, 데이타 영역의 선두로부터 확실하게 데이타 영역의 단어 경계를 판별할 수 있게 하고 있다. 더욱이, VFO 영역의 앞에 배치된 가드 1 영역에는 VFO 영역에 기록되는 패턴과 동일한 일정 주기를 반복하는 패턴이 기록되어 있어, 더미 데이타 영역인 가드 1 영역에서도 주파수 인입을 행할 수 있게 되어 있다.
이어서, 도 1에 도시한 본 발명의 실시 형태에 관한 섹터 포맷을 설정하기 위한 J값, K값 및 P값을 생성하는 랜덤·시프트·파라메터 생성기의 구성을 도 7에 도시한다.
이 도 7에 도시한 랜덤·시프트·파라메터 생성기는 13 비트의 피드백·시프트 레지스터로 구성되어 있고, 소위 M 계열의 카운터로 구성된다. 이 M 계열 카운터의 주기는 8191(즉, 2의 13승에서 1을 뺀 주기)이 된다. 이 카운터의 내용(출력값)은 8192 입력 클록마다 동일한 값이 되지만, 연속하여 입력되는 8191 클록에 대하여 임의로 변화한다.
도 7에 있어서, 13개의 가로로 배열된 정방형이 시프트 레지스터의 각 비트를 나타낸다. 이 13개의 비트 중에서, 우단이 LSB(Least Significant Bit), 좌단이 MSB(Most Significant Bit)이고, 우단에서 좌단으로 이동을 행한다. 여기에서 각 비트를 MSB로부터 차례로 비트 12, 비트 11,…, 비트 0으로 칭한다. 이동할 때에는, 비트 12에는 비트 11의 내용이, 비트 11에는 비트 10의 내용이,…, 비트 1에는 비트 0의 내용이 로드된다. 비트 0에는 (비트 12) xor (비트 9) xor (비트 6) xor (비트 0)의 결과가 로드된다. 여기에서, xor은 배타적 논리합을 나타낸다. 이 시프트 레지스터는 1 섹터의 데이타 기록을 행할 때마다, 즉, 도 6에 도시한 헤더 검출 회로(37)로부터의 섹터 신호가 공급될 때마다, 1회 이동되는 구성으로 한다.
본 발명의 실시 형태에 관한 상기 구성의 시프트 레지스터로 이루어지는 랜덤·시프트·파라메터 생성기에서는 총 13 비트의 시프트 레지스터의 내용 중, 비트 2에서부터 비트 0의 3 비트를 K값으로 하고, 비트 6에서부터 비트 3을 J값으로 하고, 또한, 비트 7을 P값으로 하여 랜덤·시프트·파라메터를 생성한다. 이와 같이 M 계열 카운터에 의해 랜덤·시프트·파라메터를 생성하면, 만일 동일 섹터에 반복 기록을 행한 경우라도, J값, K값 및 P값이 임의로 생성되기 때문에, 반복 기록에 의한 열화를 경감할 수 있게 된다. 또한, M 계열 카운터의 주기가 충분히 크기 때문에, 연속하는 복수 섹터를 반복 기록하더라도 각 영역의 시프트량의 편중은 발생하지 않고, 반복 기록에 의한 특성 열화를 억제할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 관한 정보 기록 매체 및 정보 기록 장치는 정보의 기록을 반복하여 행한 경우에도, 전역 열화 및 시단·종단 열화에 의한 재생 신호의 품질 저하를 방지하여 기록된 정보를 확실히 재생할 수 있게 한다.

Claims (10)

  1. 어드레스 정보가 미리 기록되는 헤더 영역과, 이 헤더 영역보다 뒤에 배치되는 기록 영역으로 적어도 구성되는 섹터를 단위로 하여, 상 변화에 의한 광학 특성 변화를 이용하여 정보의 기록 및 재생이 행해지는 정보 기록 매체에 있어서,
    상기 기록 영역은 정보가 개서 가능하게 기록되는 실제 기록 영역과,
    상기 실제 기록 영역의 앞에 형성되고, 제1 난수(J)에 기초하여 설정되는 길이를 가지며, 상기 헤더 영역과 상기 실제 기록 영역의 간섭을 방지하기 위한 제1 무기록 영역(Gap)을 포함하고,
    상기 실제 기록 영역의 기록 개시 위치는 임의로 설정되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 매체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기록 영역은 상기 실제 기록 영역의 뒤에 설치되고, 상기 제1 난수에 기초하여 설정되는 길이를 가지며, 다음 섹터의 헤더 영역과 상기 실제 기록 영역의 간섭을 방지하기 위한 제2 무기록 영역(Buffer)을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 무기록 영역의 길이의 합계는 항상 일정값인 것을 특징으로 하는 정보 기록 매체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 실제 기록 영역은 상기 실제 기록 영역의 선두에 설치되고 소정의 길이를 가지며, 정확하게 재생되는 것을 필요로 하지 않는 더미 정보가 기록되는 제1 더미 데이타 영역(Guard 1)을 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 기록 매체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 더미 데이타 영역(Guard 1)의 상기 소정의 길이는 제2 난수(K)에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 매체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 실제 기록 영역은 상기 실제 기록 영역의 후단에 설치되고 상기 제2 난수(K)에 기초하여 설정되는 길이를 가지며, 정확하게 재생되는 것을 필요로 하지 않는 더미 정보가 기록되는 제2 더미 데이타 영역(Guard 2)을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 더미 데이타 영역의 길이의 합계는 항상 일정값인 것을 특징으로 하는 정보 기록 매체.
  6. 제3항에 있어서, 상기 실제 기록 영역은 상기 제1 더미 데이타 영역(Guard 1)의 뒤에 설치되고, 클록 신호를 발생하기 위하여 연속적인 반복 데이타 패턴이 기록되는 반복 영역(VFO)을 포함하고,
    상기 제1 더미 데이타 영역에도 상기 반복 영역과 동일한 반복 패턴이 기록되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 매체.
  7. 제4항에 있어서, 상기 제1 난수(J)는 채널 비트 단위로 발생되는 난수이고, 또한, 상기 제2 난수(K)는 16 채널 비트를 1 바이트로 하는 바이트 단위로 발생되는 난수인 것을 특징으로 하는 정보 기록 매체.
  8. 제6항에 있어서, 상기 기록 영역은 상기 반복 영역의 뒤에 설치되어 사용자 데이타를 기록하기 위한 데이타 영역(data)을 포함하고,
    상기 기록 영역은 기록되는 정보에 대응하여 로우와 하이의 2종류의 레벨을 취하는 파형을 이용하여 패턴이 기록되고, 상기 기록 영역 중, 상기 데이타 영역보다 앞의 영역에 있어서 이용된 파형은 그 레벨의 평균값이 로우와 하이의 중간값이 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 매체.
  9. 어드레스 정보가 미리 기록된 헤더 영역과, 이 헤더 영역보다 뒤에 배치되고 정보가 개서 가능하게 기록되는 실제 기록 영역을 포함하는 기록 영역으로 적어도 구성되는 섹터를 단위로 하여, 상 변화에 의한 광학 특성 변화를 이용하여 정보의 기록 및 재생이 행하여지는 정보 기록 매체의 상기 기록 영역에 정보를 기록하는 방법에 있어서,
    제1 난수(J)를 발생시키는 단계와,
    상기 실제 기록 영역의 앞에 상기 제1 난수(J)에 기초하여 설정되는 길이를 가지고, 상기 헤더 영역과 상기 실제 기록 영역의 간섭을 방지하기 위한 제1 무기록 영역(Gap)을 설치하는 단계를 포함하며,
    상기 실제 기록 영역의 기록 개시 위치는 임의로 설정되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 방법.
  10. 제9항에 있어서, 제2 난수(K)를 발생시키는 단계와,
    상기 실제 기록 영역의 선두에 상기 제2 난수(K)에 기초하여 설정되는 길이를 가지고, 정확하게 재생되는 것을 필요로 하지 않는 더미 정보(Guard 1)를 기록 하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 기록 방법.
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