KR19980086857A - 주파수 복조 회로, 광 디스크 장치 및 프리포맷팅 장치 - Google Patents

주파수 복조 회로, 광 디스크 장치 및 프리포맷팅 장치 Download PDF

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스스무 도사까
요시까쯔 니와
시니찌 나까오
고로 후지따
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이데이 노부유끼
소니 가부시끼가이샤
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Abstract

주파수 복조 회로, 광 디스크 및 워블 그루브로서 기록된 어드레스 정보를 재생하기 위해 비트 0 및 비트 1을 디코드하는 디코더를 갖는 프리포맷 장치에 있어서, 펄스 신호의 에지의 검출과 함께, 디코더는 펄스 신호의 비트 패턴에 대응하는 제1 및 제2 윈도우 펄스 생성 회로 및 에지 검출 신호가 제1 및 제2 윈도우 펄스 출력 타이밍에 대응하는 경우 일치 신호를 획득하기 위한 일치 신호 검출 회로를 포함한다. 그 다음, 디코더는 최종 출력이 디지탈 1인지 0인지를 판정하여 감소된 신호의 파형이 결함으로 인해 산만하고 불안정하더라도, 디지탈 1 또는 디지탈 0이 윈도우 펄스를 이용함으로써 정확하게 식별될 수 있다.
어드레스 정보의 만족스런 획득을 허용하는 어드레스 정보 ADM의 1 및 0의 접합점에서 워블 신호 시간축을 따라 지터의 발생을 크게 감소시키기도 하는 신호 주파수 변조에 따라 그루브 진폭을 유동시킴으로써 어드레스 정보 ADM의 1 및 0에 대한 접합점인 그루브 워블의 제로 교차점의 경사의 변화의 발생을 막을 수 있다.
2상 비트의 오버샘플링 클럭 신호는 데이터 클럭 신호의 주파수 대 2상 비트의 오버샘플링 클럭 신호의 주파수의 정수비로, 데이터 클럭 신호의 주파수 분할에 의해 생성된다. 복조가 데이터 및 어드레스 양자에 대한 클럭 신호를 이용하여 데이터 시스템에서 단일 위상 록 루프 회로로 달성되기 때문에, 구성은 매우 단순하게 만들어질 수 있다.
위상 정보를 갖는 재생 신호 마크의 극성에 의해, 광 디스크를 스캐닝하는 빔이 랜드 위에 있는지 그루브 위에 있는지를 판정하여, 빔이 랜드 또는 그루브 위에 있다는 것을 나타내는 위상 정보의 용이한 식별과 획득을 가능케 한다.
위상 정보를 포함하는 마크는, 고정확도의 (위상 ) 위치 정보를 획득하기 위해 마크를 용이한 프리모맷을 위해, 시간축 방향에 대해 절단 빔 쌍의 온 오프 제어에 의해 유일하게 베이스 디스크 표면 상에 형성된다.

Description

주파수 복조 회로, 광 디스크 장치 및 프리포맷팅 장치
본 발명은 주파수 복조 회로, 광 디스크 장치 및 프리포맷팅(preformatting) 장치에 관한 것이다.
종래의 기술에서는, 2상(biphase) 변조 어드레스 정보 ADM의 주파수 변조가 수행되고 포스트 변조 신호에 응답하여 그루브가 회전 상태에서 기록되는 광 디스크를 제안하였다. 도 40에 도시한 바와 같이 이 그루브 워블은, 예를 들면, 디지탈 데이터가 어드레스 정보 ADM의 한 비트 (2상 1 비트) 당 1인 경우, 4.25파(사인파상에서 4.25의 주기)가 되고, 디지탈 데이터가 어드레스 정보 ADM의 2상 1비트당 0인 경우, 그루브 워블은 3.75파(사인파상에서 3.75의 주기)가 된다. 이 경우, 그루브 워블은 포스트 변조 신호의 주파수에 관계없이 고정량이 된다.
도 41은 그루브 워블 재생 신호, 다시 말해서 워블 신호 SWB로부터 어드레스 정보 ADM을 획득하기 위해 사용되는 종래 기술의 주파수 복조 회로(100)의 샘플 레이아웃을 도시하는 블럭도이다. 이 주파수 복조 회로(100)는 DC 성분을 차단하기 위한 커패시터(101), 워블 신호 SWB를 임계값을 0으로 설정함으로써 DC 성분이 제거된 2진 신호 PWB로 변환시키기 위한 비교기(102)를 포함한다.
또한, 주파수 복조 회로(100)는 전압 제어식 발진기(103a), 위상 비교기(103b)를 포함하고, 저역 필터(103c)도 포함하여 PLL (위상 록 루프; phase-locked loop) 회로(103)를 구성한다. 위상 비교기(103b)는 이 전압 제어식 발진기(103a)의 출력 신호의 위상과 비교기(102)로부터 출력된 펄스 신호 PWB의 위상을 비교한다. 저역 필터(103c)는 이 위상 비교기(103b)로부터 출력된 위상 에러 신호의 저주파 성분을 도출하여 전압 제어식 발진기(103a)에 공급되는 제어 신호를 획득한다.
이 주파수 복조 회로(100)는 저역 필터(103c)로부터 출력 신호의 저주파 성분을 도출하기 위한 또 다른 저역 필터(104); DC 성분을 제거하기 위한 또 다른 커패시터(105); 및 임계값을 0으로 설정함으로써 DC 성분이 제거되는 저역 필터(104)의 출력 신호로부터 어드레스 정보 ADM을 획득하기 위한 또 다른 비교기(106)도 포함한다.
또한, 주파수 복조 회로(100)는 비교기(106)로부터 출력된 어드레스 정보 ADM의 상승 에지와 하강 에지를 검출하기 위한 에지 검출기(107); 이 에지 검출기(107)로부터 출력된 에지 검출 신호를 이용하면서 선정된 폭의 펄스 신호를 획득할 수 있는 단안정 멀티바이브레이터(monostable multivibrator; 108)를 포함한다.
주파수 복조 회로(100)는 또 다른 전압 제어식 발진기(109a), 또 다른 위상 비교기(109b), 또 다른 저역 필터(109c)를 포함하여, 또 다른 PLL 회로(109)를 구성한다. 위상 비교기(109b)는 이 전압 제어식 발진기(109a)의 출력 신호와 단안정 멀티바이브레이터(108)로부터 출력된 펄스 신호 간의 위상 비교를 행한다. 저역 필터(109c)는 위상 비교기(109b)로부터 출력된 위상 에러 신호로부터 저주파 성분을 도출하여 전압 제어식 발진기(109a)에 공급되는 제어 신호를 생성한다.
다음으로, 도 41에 도시한 주파수 복조 회로(100)의 동작을 설명하겠다. 워블 신호 SWB는 커패시터(101)를 경유하여 비교기(102)에 공급되어 2진 신호 PWB로 변환된다. 앞서 설명한 바와 같이, 2상 변조되었던 어드레스 정보 ADM은 주파수 변조되고, 이 주파수 변조 신호는 광 디스크 상의 그루브 워블로서 기록된다. 그 결과, 도 42a에 도시한 바와 같이, 워블 신호 SWB는 주파수 변조 신호와 유사하게 어드레스 정보 ADM의 1 비트 (2상 1 비트)에 일치하여 디지탈 데이터가 1인 경우 4.25파를 갖고, 디지탈 데이터가 0인 경우 3.75파를 갖는다. 따라서, 도 42b에 도시한 바와 같은 2진 신호 PWB는 비교기(102)로부터 출력된다.
한편, 1에 대응하는 워블 신호 SWB의 주파수와 0에 대응하는 워블 신호 SWB의 주파수가 서로 다르기 때문에, PLL 회로(103)를 구성하는 저역 필터(103c)의 출력 신호는 도 42c에 도시한 바와 같다. 그 결과, 어드레스 정보 ADM은, 도 42d에 표시한 바와 같이, 저역 필터(106)로부터 생성된다. 어드레스 정보 ADM의 에지는 에지 검출기(107)에 의해 검출된다. 에지 검출 신호는 트리거 신호로서 PLL 회로(109)에 공급되고 단안정 멀티바이브레이터(108)로부터 출력된 펄스 신호는 기준 신호로서 PLL 회로(109)에 공급된다. 그 결과, 어드레스 정보와 동기하는 클럭 신호 ACK는 전압 제어식 발진기(109a)로부터 획득되어 도 42e에 도시한 바와 같은 PLL 회로를 구성한다.
앞서 설명한 바와 같이, 도 41에 도시한 주파수 복조 회로(100)는 매우 복잡한 회로를 구성하는 PLL 회로(103 및 104)인 두 개의 신호 시스템을 갖는다.
앞서 설명한 바와 같이, 광 디스크 상에 기록된 워블 그루브의 진폭은 변조 후의 신호의 주파수에 관계없이 고정량이여서, 도 40에 확대 도시한 바와 같이, 경사(또는 편향)의 변화가 어드레스 정보 ADM의 1과 0의 접합부에 대응하는 그루브 워블의 교차점인 0에서 발생한다. 따라서, 어드레스 정보 ADM의 1과 0의 접합점과 일치하는 워블 신호 SWB의 시간축 상에서 큰 지터(jitter)가 발생하기 쉽다. 이 지터는 복조 회로가 에러 없는 어드레스 정보 ADM을 획득하는 것을 막는다.
본 발명의 양수인 및 다른 자들은 현재 광자기 디스크(ASMO)의 다음 세대를 개발하는 중에 있고 클럭 마크(closk mark)가 그루브 워블에 의해 어드레스 정보를 보유하고 프리포맷팅이 수행되는 광자기 디스크를 제안하고 있다. 앞서 개시되지 않은 광자기 디스크 장치에서는, 데이터 클럭 신호가 클럭 마크의 재생 신호를 이용함으로써 데이터를 기록하고 재생하도록 획득된다.
클럭 마크의 재생 신호 SWB는 도 43a에 도시한 바와 같다. 도 43b에 도시한 이 재생 신호 SWB는 제로(0) 교차점의 타이밍을 도시하는 PCM신호를 형성하는 기능을 한다. 데이터 클럭 신호는 펄스 PCM신호를 참조하여 PLL 회로에 의해 획득된다.
상술한 클럭 마크 CM은 한 쌍의 절단 빔을 이용하여 베이스 디스크의 표면을 절단함으로써 도 44a 및 도 44b에 도시한 바와 같이 형성된다. 랜드(12L) 및 그루브(12b)가 교대로 형성되어 있는 디스크 베이스의 표면에 걸쳐서 기입이 방사상으로 이루어진다. 그루브(15)는 절단빔을 이용하여 도 44b에 도시한 단면도와 같이 지정된 깊이 Da로 절단된다. 빔 Ba, Bb를 제외하고, 도 44는 수직 방향이 1로 설정된 경우 1/10의 측면 감소를 보이는데, 이는 후술할 도 45에서와 같다.
편평한 표면은 그루브 12G의 절단 에지 11a의 일측이고 다른 절단 에지 11b는 워블된다. 어드레스 정보 (사인파로 도시함) ADM 및 클럭 마크 CM (사인파의 한 사이클)은 어드레스 정보 ADM (사인파로 도시함)에서 연속적으로 형성된다.
한 쌍의 절단 빔 Ba, Bb는 워블 절단을 수행하기 위한 절단 빔으로써 도 44a에 도시한 바와 같이 사용된다. 절단 빔 Ba, Bb는 도면에 도시한 바와 같은 부분적으로 중첩된 상태에서 베이스 디스크의 표면을 스캐닝한다. 본 예에서, 그루브 워블은 절단 빔 Ba에 의해서 형성된다.
도 45에 도시한 PPB빔에 의해 그루브 워블의 그루브 12G에 형성된 클럭 마크 CM을 재생할 때, 랜드 12L의 스캐닝 중에 획득된 클럭 마크 CM의 재생 신호 SCM과 그루브 12G의 스캐닝 중에 획득된 클럭 마크 CM의 재생 신호 SCM양자는 도 43a에 도시한 바와 같이 동일한 극성의 신호를 형성한다.
따라서, 현재로서는 재생 신호 SCM에 의해 빔 PPB가 랜드 12L을 스캐닝하는지 또는 그루브 12G를 스캐닝하는지를 판정할 수가 없다. 그러나, 빔 PPB가 현재 랜드 12L을 스캐닝하는지 또는 그루브 12G를 스캐닝하는지의 여부를 재생 신호 SCM의 극성으로부터 판정될 수 있다면, 광 픽업(optical pickup) 시스템의 서보(servo) 제어는 정확하게 수행될 수 있다.
또한, 위와 관련하여, 워블 그루브에 의해 그루브 12G에 형성된 클럭 마크의 진폭 Wa (도 44a)는 매우 작다. 도 43a에 도시한 재생 신호 SCM의 클럭 마크 CM은 열악한 신호 대 잡음비를 갖는다. 따라서, 이 재생 신호 SCM를 이용함으로써 획득된 클럭 신호는 큰 지터를 갖고 예를 들면 데이터 재생의 클럭 신호에 이용될 수 없다. 또한, 클럭 신호가 진폭 Wa보다 더 작은 제로 교차점의 급격한 레벨 워블에 수반되어 형성되기 때문에, 제1 절단 빔 Ba의 제어가 어렵다.
따라서, 본 발명의 목적은 PLL 회로들의 하나의 신호 시스템이 복조를 수행하는 데 있어서 단순한 구성으로 감소되는 광 디스크 장치를 제공하는 것이다.
따라서, 본 발명의 다른 목적은 어드레스 정보 ADM의 1과 0의 접합점과 일치하여 어드레스 정보가 만족스럽게 획득될 수 있는 워블 신호 SWB의 시간축에서 지터가 감소된 광 디스크 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 고도로 정확한 위치 (위상) 정보를 갖는 마크를 쉽게 프리포맷할 수 있는 프리포맷 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 광 디스크를 스캐닝하는 빔이 랜드 위에 있는지 그루브 위에 있는 지를 판정하기 위해 위상 정보를 갖는 마크의 편광 재생 신호를 이용함으로써 빔이 그루브 위에 있는지 또는 랜드 위에 있는 지를 쉽게 식별하는 광 디스크 장치를 제공하는 것이다.
주파수 변조되고 2상 변조된 어드레스 정보로부터 획득된 신호에 대응하는 그루브 워블, 및 상기 워블 내에 놓여진 위상 정보를 나타내기 위한 마크가 프리포맷되어 있고 상기 두 개의 인접한 마크들 사이에 2상 비트 카운트 a (a는 자연수임)를 갖고 또한 상기 두 개의 인접한 마크들 사이에 채널 비트 카운트 n을 갖는 광 디스크를 구동시키기 위한 본 발명의 한 양상의 광 디스크 장치에서, 상기 광 디스크는 상기 클럭 마크의 재생 신호의 n 주파수 배를 이용하여 제1 클럭 신호를 생성하는 제1 클럭 신호 재생 수단, 상기 광 디스크로부터 상기 그루브 워블에 대응하는 워블 신호를 재생하는 워블 신호 재생 수단, 및 상기 워블 신호의 주파수 복조에 의해 상기 어드레스 정보를 획득하는 주파수 복조 수단을 포함하는데, 상기 주파수 복조 수단은 클럭 s (s는 자연수임)가 상기 2상 비트의 오버샘플링 값인 1/M(M=n/a·s)로 상기 제1 클럭 신호 재생 수단으로부터 공급된 데이터 클럭 신호를 나눔으로써 제2 클럭 신호를 생성하는 제2 클럭 신호 생성기, 상기 워블 신호의 파형을 형성하는 파형 성형 장치 및 상기 2진 신호에 대해 상기 제2 클럭 신호로 처리함으로써 상기 어드레스 정보를 획득하는 검출기를 포함한다.
따라서, 본 발명에서, 2상 비트 오버샘플링 클럭 신호는 데이터 클럭 신호와 2상 비트 오버샘플링 클럭 신호의 주파수의 정수비인 데이터 클럭 신호로부터 주파수 분할에 의해 생성된다. 클럭 신호를 이용함으로써 워블 신호 재생 수단으로 획득된 워블 신호의 주파수 복조에 의해 어드레스 정보의 획득이 가능하다.
기록 트랙을 포함하는 디스크 표면을 방사상으로 가로질러서 그루브와 랜드가 교대로 형성되어 있고 위상 정보가 프리포맷되어 있는 마크를 포함하는 광 디스크를 구동시키기 위한 본 발명의 다른 양상의 광 디스크 장치에 있어서, 상기 위상 정보를 갖는 마크는 상기 랜드 또는 상기 그루브의 한 단부 상에 형성되고 상기 직경 방향으로 평행한 하강측에 제1 공동 또는 돌출부를 갖고, 다른측에 형성된 상기 랜드 또는 그루브는 직경 방향에 평행하고 하강 방향과도 일치하는 트랙 상승 방향에서 제2 공동 또는 돌출부를 구성하며, 상기 광 디스크를 레이저 빔 스캐닝이 상기 랜드 위인지 상기 그루브 위인지가 마크 상의 재생 신호의 편광으로부터 검출될 수 있다.
본 발명의 다른 양상에서, 랜드 및 그루브에서, 위상 정보를 포함하는 마크를 포함하는 공동 및 돌출부 반대 방향으로 돌출된다. 따라서, 마크 재생 신호의 극성은 빔이 랜드를 스캐닝하고 있는지 그루브를 스캐닝하고 있는지에 따라 각기 서로 다른 극성을 가질 것이다. 이는 마크 재생 신호의 극성에 의해 빔이 그루브 상에 있는지 랜드 상에 있는지를 쉽게 판정할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명의 다른 양상에서의 프리포맷 장치가 상기 베이스 디스크 상에 그루브 및 위상 정보를 포함하는 마크를 형성하기 위해 베이스 디스크의 표면을 절단하여 형성하도록 제공되는데, 상기 프리포맷 장치는 제1 및 제2 절단 빔을 생성하기 위한 광원, 상기 제1 및 제2 절단 빔이 오버랩되어 베이스 디스크의 표면의 일부를 조사하도록 상기 제1 및 제2 절단 빔을 합쳐서 상호 오버랩하기 위한 광 수단, 상기 제1 및 제2 절단 빔의 온 오프 스위칭을 제어하기 위한 절단 빔 제어 수단, 상기 절단 빔 제어 수단의 동작을 제어하기 위한 제어 수단을 포함한다. 제어 수단은 상기 제1 절단 빔이 상기 마크가 형성되는 타이밍 직전에 고정 주기 동안에만 턴 오프되고, 상기 제2 절단 빔이 상기 마크가 형성되는 타이밍 직후에 고정 주기 동안에만 턴 오프되도록 조절된다.
본 발명의 다른 양상에서, 제1 및 제2 절단 빔은 오버랩되고 이들 광 빔들의 합성이 베이스 디스크 표면을 조사하여 그 표면에 그루브를 절단 형성한다. 제1 절단 빔은 상기 마크가 형성되는 타이밍 직전에 고정 주기 동안 턴 오프되고, 그루브의 일측에서, 디스크의 직경 방향으로 마크가 형성될 트랙을 향해 하강부에 평행하게 돌출부가 형성된다. 제2 절단 빔은 마크가 형성되는 타이밍 직후에 고정 간격 동안 턴 오프된다. 따라서, 마크가 디스크의 직경 방향으로 형성될 트랙을 향해 상승부에 평행하게 그루브의 다른 측 상에 그루브가 형성된다. 이 그루브들 내에 형성된 한 쌍의 돌출부는 위상 정보를 갖는 마크이다.
상술한 바와 같이 위상 정보를 갖는 마크가 프리포맷되어 있는 광 디스크에서, 마크가 빔에 의해 스캐닝되는 경우, 한 사이클의 사인파를 갖는 신호가 획득된다. 위와 연관하여, 마크가 절단 빔의 온 오프 스위칭을 제어함으로써 형성되기 때문에, 마크 재생 신호는 제로 교차점에서 갑작스런 변화가 생기게 된다. 따라서, 제로 교차점은 마크를 포함하는 한 쌍의 돌출부로부터의 돌출량이 작은 경우라도, 지터로부터 영향을 방지하고 정확하게 검출될 수 있다.
본 발명의 다른 양상에서, 주파수 복조 회로는 2진 신호를 획득하기 위해 디지탈 데이터를 나타내는 주파수 변조된 신호를 형성하는 파형 정형부, 상기 어드레스 정보의 1에 대응하는 주파수를 갖고, 상기 디지탈 데이터의 0에 대응하는 공배수에 의해 상기 주파수 신호보다 더 큰 주파수도 갖는 클럭 신호 생성 장치, 상기 2진 정보에 대응하는 클럭 신호에 기초하여 상기 디지탈 데이터를 획득하는 검출기를 포함한다.
본 발명의 광 디스크 장치는 주파수 변조된 어드레스 정보로부터 획득된 신호에 대응하는 그루브 워블, 및 포스트-변조 신호가 기록되어 있는 광 디스크; 상기 그루브 워블에 대응하는 워블 신호를 상기 광 디스크로부터 재생하기 위한 신호 재생 수단, 상기 워블 신호의 주파수 복조에 의해 상기 어드레스 정보를 획득하기 위한 주파수 복조 수단을 구동시키는데, 상기 주파수 복조 수단은 워블 신호로부터 정형된 파형으로부터 2진 신호를 획득하기 위한 파형 성형 장치, 1의 상기 어드레스 정보에 대응하는 워블 신호 주파수, 0의 상기 어드레스 정보에 대응하는 상기 워블 신호의 주파수 배를 갖는 클럭 신호를 획득하기 위한 클럭 신호 생성 수단, 상기 클럭 신호로 상기 2진 신호를 처리함으로써 상기 어드레스 정보를 획득하기 위한 검출기를 포함한다.
본 발명의 양상에서, 디지탈 데이터, 예를 들면, 어드레스 정보를 포함하는 주파수 변조된 신호가 파형 성형 장치에 의해 정형되고 2진 신호로 변환된다. 클럭 신호 생성기, 예를 들면, PLL 회로가 디지탈 데이터 1 및 0에 각각 대응하는 주파수 변조된 신호보다 더 높은 공배수 (예를 들면, 최저 공배수 주파수)인 클럭 신호를 획득하는데 사용된다.
클럭 신호에 기초하여, 1에 대응하는 2진 신호는 제1 클럭부로 구성된 1과 0의 패턴을 갖고, 0에 대응하는 2진 신호는 제2 클럭부로 구성된 1과 0의 패턴을 갖는다. 검출기에서, 이 클럭 신호를 이용하여 2진 신호 패턴이 검출되고 디지탈 데이터의 복조가 수행된다.
어드레스 정보가 주파수 변조되고 포스트-변조 신호가 그루브 워블로서 광 디스크 상에 기록되는 본 발명의 다른 양상의 광 디스크 장치에 있어서, 그루브 워블 진폭은 변조 후의 신호 주파수에 따라 변한다. 이 그루브 워블 진폭의 변화는 어드레스 정보의 0을 나타내는 파형 및 1을 나타내는 파형의 접합점에 대응하는 그루브 워블 제로 교차점 부근으로 편향되는 것을 막는다.
본 발명에서, 그루브 워블 진폭은 변조 후의 신호 주파수에 따라 변하도록 되어 있고 편향의 고정량이 어드레스 정보의 0과 1을 나타내는 파형의 접합점에 대응하는 그루브 워블 제로 교차점에 인가된다. 어드레스 정보의 0과 1의 접합에 대응하는 워블 신호 SWB의 시간축을 따라 지터가 감소된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예의 광자기 디스크 장치를 도시하는 블럭도.
도 2는 광자기 디스크의 섹터 레이아웃을 도시하는 평면도.
도 3a 내지 도 3d는 섹터 (워블 어드레스 프레임)를 설명하는 흐름도.
도 4는 2상 변조 전에 어드레스 정보의 하나의 섹터 (워블 어드레스 프레임)를 도시하는 도면.
도 5는 그루브 워블의 샘플 레이아웃을 도시하는 도면.
도 6은 광 헤드의 광 시스템을 도시하는 사시도.
도 7은 광 헤드의 광 시스템의 광 검출기의 구조 및 광 검출기 상에 형성된 스폿(spot)을 도시하는 도면.
도 8은 광 헤드의 광 시스템을 구성하는 월레스톤 프리즘(wollaston prism)의 구조를 설명하는 도면.
도 9는 월레스톤 프리즘에 의한 광선의 분리를 도시하는 도면.
도 10은 ADIP 검출기의 레이아웃을 도시하는 블럭도.
도 11a 내지 도 11f는 ADIP 검출기의 동작을 설명하는 흐름도.
도 12는 검출기의 레이아웃을 도시하는 블럭도.
도 13은 에지 검출 회로의 레이아웃을 도시하는 블럭도.
도 14a 내지 도 14f'은 검출기의 동작을 설명하는 파형.
도 15a 내지 도 15f'은 검출기의 동작을 설명하는 파형.
도 16a 내지 도 16f'은 검출기의 동작을 설명하는 파형.
도 17a 내지 도 17f'은 검출기의 동작을 설명하는 파형.
도 18a 내지 도 18g'은 검출기의 동작을 설명하는 파형.
도 19는 검출기의 다른 실시예를 도시하는 블럭도.
도 20은 검출기의 상승 에지를 도시하는 블럭도.
도 21은 검출기의 하강 에지를 도시하는 블럭도.
도 22a 내지 도 22i'은 검출기의 동작을 설명하는 파형.
도 23은 ADIP 검출기의 다른 실시예의 구조를 도시하는 블럭도.
도 24a 내지 도 24c는 ADIP 검출기에 의해 사용되는 클럭을 기술하는 흐름도.
도 25는 데이터 클럭 감소 장치의 구조를 도시하는 블럭도.
도 26a 내지 도 26e는 데이터 클럭 재생 장치의 동작을 기술하는 흐름도.
도 27은 본 발명의 제2 실시예의 광자기 디스크 장치의 구조를 도시하는 블럭도.
도 28은 프리포맷팅 장치의 구조를 도시하는 블럭도.
도 29a 내지 도 29c는 절단 빔의 온 오프 스위칭 및 클럭 마크 신호를 설명하는 파형.
도 30은 절단 빔의 온 오프 스위칭의 개념도.
도 31a 내지 도 31g는 클럭 마크와 그들의 재생 신호들의 상호 연관성을 도시하는 도면.
도 32는 극성 판별기의 구조를 도시하는 블럭도.
도 33a 내지 도 33b는 절단 빔의 온 오프 스위칭과 워블 (고정 쉬프트)을 도시하는 개념도.
도 34는 절단 빔의 온 오프 스위칭 및 워블 (고정 쉬프트)의 개념도.
도 35a 내지 도 35d는 데이터 클럭 신호에 의해 레이저 빔 변조를 설명하는 흐름도.
도 36은 본 발명의 제3 실시예의 광자기 디스크 장치의 구조의 블럭도.
도 37a 내지 도 37d는 데이터 클럭 신호에 의해 레이저 빔 변조를 설명하는 흐름도.
도 38은 본 발명의 제4 실시예의 광자기 디스크 장치의 구조의 블럭도.
도 39a 내지 도 39d는 데이터 클럭 신호에 의해 레이저 빔 변조의 흐름도.
도 40은 종래 기술의 워블 그루브의 샘플 구조를 도시하는 도면.
도 41은 종래 기술의 주파수 복조 회로의 구조를 도시하는 블럭도.
도 42a 내지 도 43d는 주파수 복조 회로의 동작을 설명하는 흐름도.
도 43a 내지 도 43d는 본 발명에 대란 광자기 디스크 장치의 클럭 마크 재생 신호를 도시하는 도면.
도 44a 내지 도 44b는 절단 빔과 클럭 마크의 상호 연관성을 도시하는 도면.
도 45는 랜드 및 그루브 상의 클럭 마크를 도시하는 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 광자기 디스크 장치 11 : 광자기 디스크
13 : 스핀들 모터 15 : 자기 헤드
16 : 자기 헤드 드라이버
17 : 광 헤드
지금부터 본 발명의 제1 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하겠다. 본 발명의 제1 실시예의 광자기 디스크 장치(10)의 구조가 도 1에 도시되어 있다.
광자기 디스크 장치(10) 내에 제공된 광자기 디스크(11)이 우선적으로 설명될 것이다. 도 11은 광자기 디스크(11)의 섹터 설계를 도시한다. 트랙 0 내지 트랙 n이 이러한 광자기 디스크(11) 상에 안쪽 원주면에서 바깥쪽 원주면으로 향하는 나선형으로 형성된다. 또한, 광자기 디스크(11)은 영역(zone)들로 분할되며, 0 내지 m1 섹터들은 안쪽 원주면 상에서 영역 X1의 트랙들에 원주로 포함되고, 0 내지 mn(m2m1) 섹터들은 바깥쪽 원주면 상에서 영역 X2의 트랙들에 원주로 포함된다.
섹터의 포맷(워블 어드레스 프레임)은 도 3의 A-0에 도시된다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 그루브(groove) 부분(12G) 및 랜드(land) 부분(12L)이 광자기 디스크의 직경 방향에서 교대로 형성되고, 데이터는 그루브 부분(12G) 또는 랜드 부분(12L) 중 하나에 기록되거나 또는 둘 모두에 기록된다. 그루브 부분(12G)의 한 면은 예를 들어 2상 변조된 어드레스 정보 ADM에 응답하여 워블 상태로 들어가게 된다.
이러한 경우에서, 어드레스 정보 ADM은 주파수 변조(즉 FM)이며, 그루브 부분(12G)들은 FM 변조 신호에 응답하여 워블한다. 다시 말해, 이러한 FM 변조된 신호는 그루브 워블로서 기록된다. 그루브 부분(12G)의 한 면에 워블되었기 때문에, 랜드 부분(12L)의 한 면도 결과적으로 어드레스 정보 ADM에 응답하여 워블 상태에 들어감을 이해하여야 한다.
이러한 어드레스 정보 ADM은 이미 2상 변조되었다. 어드레스 정보 ADM를 획득하여 사용하기 위해 어드레스 정보 상에 2상 변조를 수행하는 것은 DC 성분의 생성을 방지(DC free)하는 방법으로서 공지되어 있다. 2상 변조 이전의 어드레스 정보의 1 비트는 2상 2 비트에 대응한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 디지털 신호가 1일 경우에 그루브 워블은 어드레스 정보 ADM의 1 비트 당 4파가 되고, 디지털 신호가 0일 경우에 그루브 워블은 어드레스 정보 ADM의 1비트 당 3파가 된다. 또한, 이러한 그루브 워블의 진폭은 변조된 신호들의 주파수에 응답하여 변한다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 어드레스 정보 ADM의 1과 이러한 어드레스 정보의 0 간의 접합에 대응하는 제로 교점에서의 그루브 워블의 경사가 변하는 것은 허용되지 않는다.
여기에서, 1-섹터 (1 워블 어드레스 프레임) 주기 내의 그루브 워블은 예를 들어 42 비트 데이터인 2상 변조 이전의 데이터를 포함한다. 이러한 42 비트 데이터는 도 4에 나타난 바와 같이, 4 비트의 동기 (동기화) 신호, 24 비트의 프레임 어드레스 데이터, 6 비트의 예비 비트 및 14 비트의 CRC (주기적 용장도 검사)로 만들어진다.
또, 도3b에 도시된 바와 같이, 1 섹터가 예를 들어 24 세그먼트를 포함하는 경우가 있다. 도 3a에 도시된 것과 같은 클럭 마크 CM은 각각의 세그먼트의 경계 위치에서 그루브 워블과 다중 송신되도록 미리 포맷된다. 그 다음에, 도 3c에 도시된 바와 같이, 이러한 세그먼트들 각각에 60 바이트 데이터 영역이 형성되며, 또한 6 바이트의 고정된 패턴 영역이 각각의 세그먼트의 경계 위치에 대응하여 그 안에 형성된다. 아래에 설명될 바와 같이, 데이터를 기입할 때 NRZI 데이터는 데이터 영역에 기입되며, NRZI 데이터와 동기화된 2T-고정된 패턴 신호는 고정된 패턴 영역 상에 기록된다 (심볼 T는 데이터의 비트 간격).
여기에서, 광자기 디스크(11) 상의 1 섹터는 42 세그먼트를 포함하며, 클럭 마크 CM은 각각의 세그먼트의 경계 위치에서 미리 포맥되어 인접 클럭 마크들 간의 고속 비트 카운트 a가 2비트가 되게 한다. 또한, 이러한 광자기 디스크(11) 상에서, 각각의 세그먼트 내에 형성된 60 비트의 데이터 영역을 따라, 각각의 세그먼트의 경계 위치에 대응하는 6비트의 고정된 패턴 영역이 형성되어, 인접 클럭 마크들 간의 채널 비트 카운트 n은 528 비트가 된다.
이제 도 10에 도시된 광자기 디스크 장치가 설명될 것이다. 이러한 디스크 장치(10)는 광자기 디스크(11)을 회전시키기 위한 스핀들 모터(13)를 포함한다. 광자기 디스크(11)는 기록 작동 및 재생 작동 동안 일정한 각속도로 회전 구동된다. 스핀들 모터(13)의 회전 속도를 검색하기 위한 주파수 생성기(1)는 스핀들 모터(13)의 회전대 상에 장착된다.
디스크 장치(10)는 외부 자계를 생성하기 위한 자기 헤드(15); 이러한 자기 헤드(15)에 의한 자계의 생성을 제어하기 위한 자기 헤드 드라이버(16); 반도체 레이저, 대물 렌즈, 광검출기 등으로 구성된 광 헤드(17); 및 이러한 광 헤드(17)에 의한 반도체 레이저의 광방출을 제어하기 위한 레이저 드라이버(18)를 더 포함한다. 자기 헤드(15) 및 광 헤드(17)는 둘 다 광자기 디스크(11)이 자기 헤드(15)와 광 헤드(17)의 사이에 끼는 방식으로 서로 대향하여 배열된다. 레이저 전력 제어 신호 SPC는 서보 제어기 (아래에서 설명함)로부터 D/A 변환기를 지나 레이저 드라이버(18)로 공급되어, 광 헤드(17)의 반도체 레이저로부터 방출된 레이저 광의 전력이 기록 작동 동안 기록 전력 Pw에 도달할 수 있게 한다. 재생 동안, 전력 PW는 재생 전력 PR이 되도록 조절된다.
아래에 설명될 방식으로 데이터가 기입되는 동안, 기록 데이터 Dr 및 고정된 패턴 신호 SFP가 자기 헤드 드라이버(16)에 공급되어, 기록 데이터 Dr 및 고정된 패턴 신호 SFP에 대응하는 자계가 자기 헤드(15)로부터 생성된다. 그 다음에, 기록 데이터 Dr이 광자기 디스크(11)의 데이터 영역에 기록되고, 고정된 패턴 신호 SFP도 기록 데이터 Dr이 광 헤드(17)에서 방출된 레이저 빔과 관련된 자계에 의해 기록되는 데이터 영역에 대응하는 고정된 패턴 영역에 기록된다.
도 6은 광 헤드(17)의 광학 시스템 구조를 개략적으로 도시한다. 광 헤드(17)는 반도체 레이저(31), 콜리메이터 렌즈(32), 빔 스플리터(33), 상승 미러(34), 및 대물 렌즈(35)를 포함한다. 반도체 레이저(31)는 레이저 빔 LB를 생성하도록 채용되었다. 콜리메이터 렌즈(32)는 이러한 반도체 레이저에서 방출된 레이저 빔 LB의 발산광을 평행하게 해서 평행광을 생성하기 위해 채용된다. 빔 스플리터(33)는 레이저 빔 LB를 두 세트의 레이저 빔 즉, 투과광 및 반사광으로 분할하기 위해 채용된다. 반사 미러(34)는 레이저 빔 LB의 광 경로를 변경하기 위해 사용된다. 대물 렌즈(35)는 광자기 디스크(11)의 기록면(기록막) 상에 레이저 빔 LB를 조사하기 위해 채용된다.
이러한 광 헤드(17)는 월레스톤(Wollaston) 프리즘 (편광면 검출 프리즘)(36), 콘덴서 렌즈(37), 광검출기(39) 및 멀티-렌즈(38)를 더 포함한다. 월레스톤 프리즘(36)은 빔 스플리터(33)의 반사면(33b)으로부터 반사된 다음 이 빔 스플리터의 외부에서 편광 방향의 차이에 따라 세 종류의 레이저 빔으로 투사되는 레이저 빔을 분리하기 위해 채용된다. 콘덴서 렌즈(37)는 이러한 월레스톤 프리즘(36)으로부터 출력된 세 종류의 레이저 빔(평행광)을 집광하기 위해 채용된다. 그 후에, 이 콘덴서 렌즈(37)에서 투사된 세 종류의 레이저 빔은 광 검출기(39) 상에 조사된다. 멀티- 렌즈(38)는 콘덴서 렌즈(37) 및 광 검출기(39) 사이에 배치된다.
멀티 렌즈(38)는 볼록 렌즈 및 원통형 렌즈의 조합을 포함한다. 이러한 원통형 렌즈를 사용하는 이유는 초점 오차 신호가 공지의 비점수차(astigmatism) 방법을 이용하여 획득될 수 있다는 것이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 광 검출기(39)는 4-스플리트 광다이오드(39m), 및 광다이오드(39i, 39j)의 두 세트에 의해 배열된다.
월레스톤 프리즘 구조의 예시가 도 8에 도시된다. 이 프리즘(36)은 석영 등의 단축 결정으로 제조된 직각 프리즘(36a, 36b)으로 구성된다. 이러한 경우에서, 프리즘(36b)의 광축(Axb)은 프리즘(36a)의 광축에 대해 45°기울어지도록 설정된다.
이러한 광학 배열에서, 석영은 입사광의 편광면에 대하여 두 가지의 상이한 굴절률을 가진다. 결과적으로, 프리즘(36a)의 광축에 대해 45°기울어진 편광면 Ppo를 가지는 선형 편광 La가 이 프리즘(36a)에 입력되고, 이러한 편광 La는 도 9에 도시된 바와 같이 이 프리즘(36a) 내에서 편광 성분 Lb1 및 다른 편광 성분 Lb2로 분리된다. 편광면은 광축 Axa에 수직하고, 편광 성분 Lb2는 광축 Axa에 평행한 이러한 편광 성분 Lb2를 가진다. 또한, 다른 프리즘(36b)에서, 편광 성분 Lb1은 광축 Axb에 평행한 편광면을 가지는 편광 성분 Lc1 및 광축 Axb에 수직한 편광면을 가지는 편광 성분 Lc2로 분리된다. 또, 편광 성분 Lb2는 광축 Axb에 평행한 편광면을 가지는 Lc3 및 광축 Axb에 수직한 편광면을 가지는 Lc4로 분리된다.
여기에서, 편광 성분 Lc1 및 Lc2는 프리즘(36a)의 광축 Axa에 수직한 편광면을 가지며, 각각의 광량은 선형 편광 La로부터의 광량의 4분의 1이라는 것을 이해해야만 한다. 반면에, 편광 성분 Lc3 및 Lc4는 프리즘(36a)의 광축 Axa에 평행한 편광면을 가지며, 그들 각각의 광량은 선형 편광 La로부터의 광량의 4분의 1과 같다. 프리즘(36b)로부터의 편광 성분 Lc2의 광 투사각은 프리즘(36b)로부터의 편광 성분 Lc3와 동일하다. 결과적으로, 3 세트의 레이저 빔 Li, Lm, Lj는 월레스톤 프리즘(36)으로부터 개별적으로 얻어진다.
이제 도 14에 도시된 광 헤드(17)의 작동이 설명될 것이다. 반도체 레이저(31)에서 발산 광으로 방사된 레이저 빔 LB는 콜리메이터 렌즈(32)에 의해 평행하게 되어 빔 스플리터(33)으로 입력될 평행 레이저광을 형성한다. 빔 스플리터(33)의 다층막(33a)를 통과한 레이저 빔의 광 경로는 반사 미러(34)에 의해 직각으로 변하고, 결과적인 레이저 빔은 대물 렌즈(35)를 지나 광자기 디스크(11)의 기록면 상에 조사된다.
광자기 디스크(11)의 기록면 상으로 반사되는 레이저 빔은 대물 렌즈(35) 및 미러(34)를 지나 빔 스플리터(33)에 입력된다. 빔 스플리터(33)의 다층막(33a) 상으로 반사된 레이저 빔 Lr은 빔 스플리터(33)의 반사면(33b) 상에서 재차 반사된 다음, 이 빔 스플리터(33)의 외부로 투사된다. 이 투사된 레이저 광은 월레스톤 프리즘(36)으로 입사한다.
광자기 디스크(11)의 기록면으로부터의 반사와 관련된 레이저 빔 Lr은 월레스톤 프리즘(36)으로 입사된다. 상기에서 설명하지는 않았지만, 광자기 디스크(11)의 기록면 상에 편광면의 회전(Kerr 회전)이 없을 때의 편광면은 광축 Axa에 대해 45°기울어지도록 설정된다(선형 편광 La의 편광면 Ppo 및 광축 Axa 사이의 관계로 언급함). 결과적으로, 3 세트의 레이저 빔 Li, Lm, Lj는 전술한 선형 편광 La가 입사되었을 때의 경우와 유사한 방식으로 월레스톤 프리즘(36)을 이용하여 레이저 빔 Lr로부터 개별적으로 획득될 수 있다.
이러한 경우에서, 레이저 빔 Lr의 편광면은 광자기 디스크(11)의 기록막 상의 자화 방향에 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 약간 회전하여, 광자기 디스크(11)의 기록막의 자화 방향에 따라 레이저 빔 Li 및 Lj의 광량에 대해 크기량 관계가 성립되게 한다. 결과적으로, 레이저 빔 Li 및 Lj의 광량이 검출되고, 서로에서 감해져서, 광자기 방식에 의해 기록된 데이터(신호)에 대응하는 재생 신호가 획득될 수 있다. 레이저 빔 Lr의 편광면이 회전하는 경우에도 레이저 빔 Lm의 광량은 고정된다는 점에 주의하자.
전술한 바와 같이, 월레스톤 프리즘(36)으로부터 투사된 3 세트의 레이저 빔 Li, Lm, Lj는 콘덴서 렌즈(37) 및 멀티
렌즈(38)를 지나 광 검출기(39)에 입사된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 스폿 SPi, SPm, SPj는 광 검출기(39)를 구성하는 광다이오드(39i, 39m, 39j)들 상의 각각의 레이저 빔 Li, Lm, Lj에 의해 형성된다.
이러한 경우에서, 4-스플리트 광 다이오드(39m)을 구성하는 Da 내지 Dd의 4개의 광 다이오드의 검출 신호들을 각각 Sa 내지 Sd라고 가정하고, 또한 광 다이오드(39i, 39j)를 구성하는 광 다이오드 Di, Dj의 검출 신호들을 Si, Sj라고 가정하면, 아래에 언급되는 계산은 광 헤드(17)의 증폭 회로 단위(도시되지 않음) 내에서 수행되어, 재생 신호 즉, 비점수차 유형 초점 오차 신호 SFE및 푸시풀 신호 SPP가 기록 영역으로부터 생성된다:
SMO= Si - Sj
SFE= (Sa + Sc) - (Sb + Sd)
SPP= (Sa + Sb) - (Sc + Sd)
이제 다시 도 1을 참조하면, 광자기 디스크 장치(10)는 CPU(중앙 처리 장치)가 장착된 서보 제어기(41)를 포함한다. 광 헤드(17)에 의해 생성된 초점 오차 신호 SFE는 A/D 변환기를 지나 서보 제어기(41)에 공급된다. 광 헤드(17)에 의해 생성된 푸시풀 신호 SPP는 푸시풀 방법에 의한 트래킹 오차 신호 STE, 광자기 디스크(11)의 그루브 워블에 대응하는 워블 신호(FM 신호) SWB및 광자기 디스크(11)의 클럭 마크 CM에 대응하는 클럭 마크 재생 신호 SCM을 동기화함으로써 제조된다. 여기에서, 신호 STE,SWB, 및 SCM은 상이한 주파수 대역에 있다. 따라서, 신호 STE,SWB, 및 SCM은 각각 저주파 통과 필터 및 대역 필터를 사용하여 푸시풀 신호 SPP에 의해 추출될 수 있다.
저주파 통과 필터(43)에 의한 푸시풀 신호 SPP로부터 추출된 트래킹 오차 신호 STE는 A/D 변환기(44)를 지나 서보 제어기(41)로 공급된다. 또한, 상기 언급된 주파수 생성기(14)로부터 출력된 주파수 신호 SFG는 이 서보 제어기(41)에 공급된다.
서보 제어기(41)의 작동은 시스템 제어기(51)(후에 언급)에 의해 제어된다. 트래킹 코일, 포커스 코일, 및 광 헤드(17)를 직경 방향으로 이동시키시 위한 선형 모터는 이 서보 제어기(41)에 의해 제어되어 트래킹 작동 및 포커싱 작동의 서보 제어를 수행한다. 또, 서보 제어기(41)는 전술한 바와 같이 광자기 디스크(11)가 기록 작동 및 재생 작동 수행 중에 일정한 각속도로 회전되는 방식으로 서보 제어기(41)에 의해 제어된다.
광자기 디스크 장치(11)는 CPU가 장착된 시스템 제어기(51), 데이터 버퍼(52), 및 호스트 컴퓨터와 함께 데이터 및 명령을 변환/수신하는데 사용되는 SCSI(Small Computer System Interface) 인터페이스(53)를 포함한다. 시스템 제어기(51)는 이러한 디스크 장치(10)의 시스템 전체를 제어한다.
광자기 디스크 장치(10)는 또한 ECC(Error Correction Code) 회로(54) 및 데이터 변조기(55)를 포함한다. 이 ECC 회로(54)는 SCSI 인터페이스(53)를 통해 호스트 컴퓨터로부터 공급된 기록 데이텅의 오차 정정 코드 합 처리 및 데이터 변조기의 출력 데이터에 대해 오차 정정 처리 작동(후에 언급됨)을 수행한다. 데이터 변조기(55)는 이 ECC 회로에 의해 오차 정정 코드가 더해진 기록 데이터를 NRZI(Non Return to Zero Inverted) 데이터로 변환하여, 기록 데이터 Er을 획득하고 또한 상기 언급한 고정된 패턴 신호 SFP를 생성한다.
광자기 디스크 장치(10)는 이퀄라이저 회로(56), A/D 변환기(57), 데이터 판별기(58), 및 데이터 변조기(59)를 더 포함한다. 이퀄라이저 회로(56)는 광 헤드(17)로부터 생성된 재생 신호 SMO의 주파수 특성을 보충한다. A/D 변환기(57)는 이 이퀄라이저 회로(56)로부터의 출력 아날로그 신호를 디지털 신호로 A/D 변환한다. 데이터 판별기(58)는 이 A/D 변환기(57)로부터의 출력 디지털 데이터에 대하여 데이터 판별 처리를 디지털적으로 수행하여, 재생 데이터 Dp를 얻는다. 데이터 변조기(59)는 이 데이터 판별기(58)로부터 출력된 재생 데이터 Dp의 NRZI 역-변환 처리를 수행하여, 기록 데이터를 얻는다. 데이터 판별기(58)는 바이너리 회로 및 비터비(Viterbi) 디코더로 구성된다.
광자기 디스크 장치(10)는 ADIP(Address In Pre-groove) 디코더(60), 데이터 클럭 재생기(70), 및 타이밍 생성기(90)를 더 포함한다. ADIP 디코더(60)는 광 헤드(17)로부터 생성된 푸시풀 신호 SPP내에 포함된 워블 신호 SWB를 디코딩하여, 프레임 동기화 신호 FD 및 프레임 어드레스 데이터 FAD를 얻는다. 데이터 클럭 재생기(70)는 푸시풀 신호 SPP에 포함된 클럭 마크 생성 신호 SCM으로부터 데이터 클럭 신호 DCK 및 광자기 디스크(11)의 고정된 패턴 영역에 대응하는 재생 신호 SMO를 얻기 위해 채용된다. 타이밍 생성기(90)는 프레임 동기화 신호 FD 사용에 의해 시스템 전체의 각각의 회로에 필요한 판독 게이트 신호 및 기록 게이트 신호와 같은 타이밍 신호, 프레임 어드레스 데이터 FAD, 및 데이터 클럭 신호 DCK를 생성한다. 또, 프레임 어드레스 데이터 FAD는 샘플링 클럭으로서 A/D 변환기(57)에 공급된다.
ADIP 디코더(60)의 구조가 도 10에 도시된다. 이 ADIP 디코더(60)는 푸시풀 신호 SPP로부터 워블 신호를 추출하기 위한 대역 필터(61), 직류 전류를 차단하기 위한 캐패시터(61), 및 임계값이 0인 워블 신호 SWB를 펄스 신호 (바이너리 신호) PWB로 변환하기 위한 비교기(63)를 더 포함한다.
이 ADIP 디코더(60)는 전압 제어 오실레이터(64a), 전압 제어 오실레이터(64a)로부터 출력된 클럭 신호 CD24를 1/24로 분할하기 위한 주파수 디바이더(64b), 비교기(63)로부터 출력된 펄스 신호 PWB와 주파수 디바이더(64)로부터 출력된 신호의 위상 비교를 수행하기 위한 위상 비교기(64c) 및 전압 제어 오실레이터(64a)에 입력하기 위해 위상 비교기(64c)로부터의 출력된 위상 미분 신호의 저주파 성분에서 추출된 제어 신호를 얻기 위한 저주파 통과 필터(64d)를 더 포함한다.
이 ADIP 디코더(60)는 어드레스 정보 ADM을 얻기 위해 전압 제어 오실레이터(64a)로부터 출력된 클럭 신호 CK24의 비교기(63)로부터 출력된 바이너리 신호 PWB에 대한 주파수 변조를 더 수행한다. 이 ADIP 디코더(60)는 또한 검출기(67)로부터 얻은 어드레스 정보 ADM과 동기화된 클럭 신호 ACK를 사용함으로써 검출기(67)로부터 출력된 어드레스 정보 ADM의 동기 검출, 2상 복조, 및 오차 검출을 수행하여 프레임 동기화 신호 FD 및 프레임 어드레스 데이터 FAD를 얻기 위한 어드레스 변환기(68)를 구비한다.
다음으로, 도 10에 도시된 ADIP 디코더(60)의 작동이 설명된다. 워블 신호 SWB는 푸시풀 신호 SPP를 이용하여 대역 필터(61)로부터 추출된다. 그 다음에, 이 워블 신호 SWB는 캐패시터를 이용하여 비교기(63)에 공급되는 펄스 신호 PWB로 변환된다. 전술한 바와 같이, 주파수 변조는 2상 변조가 수행된 후의 어드레스 정보 ADM 상에 수행되며, 이 후-변조된 신호는 그루브 워블로서 기록된다. 결과적으로, 이 워블 신호 SWB는 도 11a에 도시된 바와 같이 주파수 변조 후의 신호와 동일하게 어드레스 정보 ADM의 1 비트(2상 1 비트)에 대해 1 동안 4 개의 웨이브를 가지며, 이 워블 신호 SWB는 0 동안에는 3 개의 웨이브를 가진다. 결과적으로, 도 11b에 도시된 바와 같이, 펄스 (바이너리) 신호 PWB가 비교기(63)에서 획득된다. 이 워블 신호 SWB의 진폭은 광자기 디스크(11)의 그루브 워블의 진폭에 비례한다.
비트 1에 대응하는 워블 신호 SWB의 주파수가 fa와 동일하고, 비트 0에 대응하는 워블 신호 SWB의 주파수가 fb와 동일한 경우, 전압-제어된 오실레이터(64a)의 오실레이팅 주파수는 이 오실레이팅 주파수가 공통 주파수 배수에 의해 이러한 주파수들 fa, fb 보다 높은 주파수(=6 fa =8 fb) 부근으로 변경되는 방식으로 설정된다. 전압 제어된 오실레이터(62a)의 결과로서, 도 11c에 나타난 바와 같이, 2상 비트 주파수 보다 24배 높은 주파수를 가지는 클럭 신호 CK24가 획득되고, 펄스 신호 PWB와 동기화된다.
클럭 신호 CK24를 기준으로 설정하면, 2상 1 비트 =1에 대응하는 펄스 신호의 시간 주기는 3 클럭에 대해 1 및 3 클럭에 대해 0으로 구성되는 6T 패턴을 갖고, 2상 1 비트 = 0에 대응하는 펄스 신호 PWB는 4 클럭에 대해 1 및 4 클럭에 대해 0으로 구성되는 8T 패턴을 갖는다.
펄스 신호 PWB로부터 8T 패턴이 계속해서 검출되면, 검출기(67)는 후속 2상 1 비트 주기 동안 클럭 신호 ACK (도 11d에 도시함)와 동기하여 0을 출력한다. 한편, 펄스 신호 PWB로부터 6T 패턴이 계속해서 검출되면, 디코딩 프로세스 회로(67)는 후속 2상 1비트 주기 동안 클럭 신호 ACK (도 11d에 도시함)와 동기하여 1을 출력한다.
환언하면, 검출기(67)는 펄스 신호 PWB에 대하여 복조 프로세스 동작을 실행하여, 그루브 워블에 대응하는 어드레스 정보 ADM (도 11e에 도시함)이 검출기(67)로부터의 클럭 신호 ACK와 함께 클럭 신호 ACK와 동기하여 출력된다. 재생 신호 SCM에 대한 클럭 마트 CM은 도 11f에 도시한 바와 같다.
어드레스 정보 ADM은 어드레스 컨버터(68)에 공급되고, 이 병렬 데이터는 디코더(69)에 공급된다. 어드레스 컨버터(68)는 동기 검출, 2상 복조, 및 어드레스 정보 ADM에 대한 에러 검출을 수행하여, 프레임 동기화 신호 FD 및 프레임 어드레스 데이터 FAD 양자가 모두 획득된다. 따라서, 어드레스 정보 ADM으로부터 획득된 프레임 어드레스 데이터 FAD는 프레임 동기화 신호 FD와 조합하여 어드레스 컨버터(68)로부터 출력된다.
검출기(67)의 구조는 도 12에 도시되어 있다. 이 검출기(67)는 2상 주기 검출 회로(102)를 구비하여 펄스 신호 PWB패턴 판별에 의해서 2상 비트 1과 2상 비트 0간의 변화점 (임계점)을 검출하고 2상 비트 동기화에 대한 클럭 신호 CKBP를 획득한다.
검출기(67)는 윈도우 펄스 생성 회로(104)도 포함하여 카운터(103)로부터의 출력에 기초하여 2상 비트 0에 대한 윈도우 펄스 PW0및 2상 비트 1에 대한 다른 윈도우 펄스 PW1을 생성한다. 2상 비트 0에 대한 윈도우 펄스 PW0은 정상적인 간격 (8T-패턴)을 갖는 펄스 신호 PWB의 상승 에지와 하강 에지에 응답하여 카운터(103)로부터 출력된 펄스이다. 따라서, 6 개의 윈도우 펄스들은 2상 주기 내에 획득된다. 유사하게, 2상 비트 1에 대한 다른 윈도우 펄스 PW1은 정상적인 간격 (8T-패턴)을 갖는 펄스 신호 PWB의 상승 에지와 하강 에지에 응답하여 카운터(103)로부터 출력된 펄스이다. 따라서, 8 개의 윈도우 펄스들은 하나의 2상 주기 내에 생성된다.
검출기(67)는 에지 검출 회로(110)도 구비하여 클럭 신호 CK24를 이용하여 펄스 신호 PWB의 상승 에지와 하강 에지를 검출하고 에지 검출 펄스 Pe로서 출력한다.
에지 검출 회로(110)의 구조가 도 13에 도시되어 있다. 에지 검출 회로(110)는 배타적-OR 회로(113)로 구성되고 클럭 신호 CK24에 의해 트리거되는 2단형 D 플립플롭 회로(111 및 112)를 포함한다. 펄스 신호 PWB는 제1 D 플립플롭 회로(111)의 데이터 D 단자에 인가되어, D 플립플롭 회로(112)의 데이터 단자 D에 공급되는 Q 단자에서 비반전 출력이 획득된다. D 플립플롭 회로(111 및 112)의 비반전 단자 Q로부터 획득된 신호들은 배타적-OR 회로(113)의 입력에 공급된다. 배타적-OR 회로(113)로부터의 출력은 에지 검출 펄스 Pe에 의해 출력된다.
도 12를 참조하면, 검출기(67)는 윈도우 펄스 생성 회로(104)도 포함하여 에지 검출 펄스 Pe에 의해 게이트되는 윈도우 펄스 PW0및 윈도우 펄스 PW1을 생성한다. 일치 검출 회로로서 기능을 하는 AND 게이트(121, 122)와 각각의 에지 검출 펄스들 Pe는 에지 펄스 카운터(123, 124)에 의해 계수되고 카운트 값 x, y는 비교된다. 다음 2상 비트 주기에서, 비교 회로(125)는 이 비교 결과에 기초하여 어드레스 정보 ADM을 출력한다.
여기서, 클럭 신호 CKBP는 각각의 2상 비트 주기 리셋 신호로서 에지 펄스 카운터(123 및 124)에 공급된다. 이 클럭 신호 CKBP는 또한 타이밍 신호로서 비교 회로(125)에 공급된다. 비교 회로(125)에서, 비트 0은 x가 y보다 클 때 어드레스 정보 ADM로서 출력되고, 비트 0은 y가 x보다 클 때 어드레스 정보 ADM으로서 출력된다.
검출기(67)는 또한 주파수 분할기(126)를 구비하여, 클럭 신호 CKBP를 참조하여 클럭 신호 CK를 24 (1/24)로 나눈 후에, 어드레스 정보 ADM과 동기하는 클럭 신호 ACK (도 11d 참조)를 출력한다.
검출기(67)의 동작을 도 12를 참조하여 설명하겠다. 펄스 신호 PWB및 클럭 신호 CK24는 2상 주기 검출기(102)에 공급되고 2상 주기 신호 CKBP가 획득된다. 5 비트 카운터(103)에서, 클럭 신호 CKBP는 리셋 신호로서 공급되고 클럭 신호 CK24는 카운팅을 위한 클럭 신호로서 공급된다. 따라서, 각 2상 비트 주기는 먼저 5 비트 카운터(103)에서 리셋되고 그런 다음 클럭 신호 CK24에 의해 카운팅이 수행된다. 카운트는 기본 10에서 0에서 23까지 수행된다.
5 비트 카운터(103)로부터 출력된 카운트는 윈도우 펄스 생성기(104)에 공급되고 5 비트 카운터(103)로부터의 출력에 기초하여, 2상 비트 0을 카운트하기 위한 윈도우 펄스 PW0및 2상 비트 1을 계수하기 위한 윈도우 펄스 PW1이 생성되고 이들 각각은 게이트 신호로서 AND 게이트(121 및 122)에 공급된다.
한편, 펄스 신호 PWB및 클럭 신호 CK24는 에지 검출 회로(110)에 공급된다. 펄스 신호 PWB의 상승 에지 및 하강 에지가 검출되고 에지 검출 펄스 Pe가 획득된다. 이 에지 검출 펄스 Pe는 또한 게이트 펄스로서 AND 게이트(121, 122)로부터 각각의 에지 펄스 카운터(123, 124)에 공급되고 각 2상 1 비트 주기가 계수된다.
2상 1 비트 주기 이전에 계수된 에지 펄스 카운터(123, 124)로부터의 계수값 x 및 y는 비교 회로(125)에서 비교된다. 그 다음, 다음 2상 1 비트 주기에서, 어드레스 정보 ADM이 이 비교 결과에 기초하여 출력된다.
예를 들면, 도 14a에 도시된 2상 1 비트 주기에 대한 워블 신호 SWB가 2상 비트 0에 대응하는 경우, 펄스 (2진) 신호 PWB는 8T 패턴으로 도 14b에 도시한 바와 같이 3회 연속 계수되고 에지 검출기 펄스 Pe는 도 14d 및 도 14d1에 도시한 바와 같이 획득된다. 클럭 신호 CK24는 도 14c에 도시된다.
그러면, AND 게이트(121)에 공급하기 위한 도 14e에 도시한 바와 같은 윈도우 펄스 PW0을 형성하기 위해, 에지 펄스 카운터(123)에 공급하기 위한 게이트 출력 POO은 도 14e'에 도시한 바와 같이 x=6이 되도록 설정된다. 그러나, AND 게이트(122)에 공급하기 위한 도 14e'에 도시한 바와 같은 윈도우 펄스 PW1을 형성하기 위해, 에지 펄스 카운터(124)에 공급하기 위한 게이트 출력 PO1은 도 14f'에 도시한 바와 같이 y=2가 되도록 설정된다. 따라서, 다음 2상 1 비트 주기에서, 비트 0은 비교 회로(125)로부터의 어드레스 정보 ADM으로서 출력된다.
2상 1 비트 주기의 워블 신호 SWB는 도 15a에 도시한 바와 같이 2상 비트 1에 대응하고, 펄스 신호 (2진 신호) PWB의 도 15b에 도시한 바와 같은 6T 패턴은 4회 연속 반복되며, 에지 검출기 펄스 Pe는 도 15d'에 도시한 바와 같이 획득된다. 클럭 신호 CK24는 도 15c에 도시한 바와 같다.
그 다음, AND 게이트(121)를 공급하도록 도 15e에 도시한 바와 같은 윈도우 펄스 PWO를 형성하기 위해, 에지 펄스 카운터(123)에 공급하기 위한 게이트 출력 POO는 도 15f에 도시한 바와 같이 x=2가 되도록 설정된다. 그러나, AND 게이트(122)에 제공하도록 도 15e'에 도시한 바와 같이 윈도우 펄스 PW1을 형성하기 위해, 에지 펄스 카운터(124)에 공급하도록 게이트 출력 PO1을 도 15f'에 도시한 바와 같이 y=8이 되도록 설정한다. 따라서, 다음 2상 1 비트 주기에서, 비트 1은 비교 회로(125)로부터의 어드레스 정보 ADM으로서의 출력이다.
다음으로, 광자기 디스크(11)에서와 같은 결함이 발생하는 워블 신호의 변형을 설명하겠다.
예를 들면, 2상 1비트 주기의 워블 신호 SWB가 2상 비트 0과 일치하는 경우 도 16a에서와 같은 결함이 발생하면, 도 16b에서와 같은 펄스 (2진) 신PWB호가 획득되고, 도 16d, 도 16d'에서 도시한 바와 같은 에지 검출기 펄스 Pe가 획득된다. 클럭 신호 CK24는 도 16c에 도시한 바와 같다.
그 다음. AND 게이트(121)에 공급하도록 도 16e에 도시한 바와 같은 윈도우 펄스 PWO를 형성하기 위해, 에지 펄스 카운터(123)에 공급하기 위한 게이트 출력 POO이 도 16f에 도시한 바와 같이 x=6이 되도록 설정된다. 그러나, AND 게이트(122)에 공급하도록 도 16e'에 도시한 바와 같이 윈도우 펄스 PW1을 형성하기 위해, 에지 펄스 카운터(124)에 공급하기 위한 게이트 출력 PO1을 도 16f'에서 도시한 바와 같이 y=3이 되도록 설정된다. 따라서, 다음 2상 1 비트 주기에서, 비트 0은 비교 회로(125)로부터의 어드레스 정보 ADM으로서의 출력이다.
2상 1 비트 주기의 워블 신호 SWB는 2상 비트 1에 대응하고, 결함으로 인해 도 17a에 도시한 바와 같은 변형이 발생하며, 도 17b에서와 같은 펄스 (2진) 신호 PWB가 획득되고, 에지 검출 펄스 Pe가 도 17d 및 도 17d'에 도시한 바와 같이 획득된다. 클럭 신호 CK24는 도 17c에 도시한 바와 같다.
AND 게이트(121)에 공급되는 윈도우 펄스 PWO가 도 17e에 도시한 바와 같이 형성되기 때문에, 에지 펄스 카운터(123)에 공급되는 게이트 출력 POO은 도 17f에 도시한 바와 같이 x=1이 되도록 설정된다. 그러나, AND 게이트(122)에 공급되는 윈도우 펄스 PW1가 도 17e'에 도시한 바와 같이 형성되기 때문에, 에지 펄스 카운터(124)에 공급되는 게이트 출력 PO1은 도 17f'에 도시한 바와 같이 y=6으로 설정된다. 따라서, 다음 2상 1비트 주기에서, 비트 1은 비교 회로(125)로부터의 어드레스 정보 ADM으로서의 출력이다.
따라서, 도 12에 도시한 검출기(67)에서, 도 16a 및 도 17a에 도시한 바와 같이 워블 신호 SWB에 변형이 발생한다 해도, 워블 신호 SWB에 결함이 존재한다 해도 만족스런 어드레스 정보 ADM이 획득된다. 어드레스 정보 ADM의 품질은 워블 신호에 있어서 결함이 없는 것과 동일하다.
그러나, 도 16a 및 도 17a에 도시한 바와 같이 결함으로 인해 변형이 발생하는 경우, x 및 y 사이의 차이가 상술한 바와 같이 커져서 비트 0 또는 비트 1이 x와 y의 크기만으로 식별될 수 있다 해도, 정확한 어드레스 정보 ADM을 획득할 수 없다. 그러나, x 및 y 사이의 차이가 작은 경우에는 정보를 비트 0 또는 비트 1로서 식별하는 것이 어려울 때가 있다.
예를 들어, 워블 신호 SWB의 2상 1 비트 주기에서 도 18a에 도시한 바와 같이 변형이 발생하면, 펄스 (2진) 신호 PWB가 도 18b에 도시한 바와 같이 보여지고 도 18d (도 18e = 도 18e')에 도시한 바와 같이 에지 검출 펄스 Pe가 획득된다.
그 다음, AND 게이트(121)에 제공하도록 도 18f에 도시한 바와 같이 윈도우 펄스 PWO를 형성하기 위해, 에지 펄스 카운터(123)에 공급하기 위한 게이트 출력 POO은 도 18g에 도시한 바와 같이 x=4가 되도록 설정된다. 비트 0의 경우, x=6으로 가정할 수 있다.
그러나, AND 게이트(122)에 공급하도록 도 18f'에 도시한 바와 같이 윈도우 펄스 PW1을 형성하기 위해, 에지 펄스 카운터(124)에 공급하기 위한 게이트 출력 PO1은 도 17g'에 도시한 바와 같이 y=6으로 설정된다. 비트 1의 경우, x=8로 가정할 수 있다.
따라서, 단순한 비교에서, 비트 1은 x가 y보다 작기 때문에 식별될 수 있다. 그러나, 이는 각각의 카운트 출력 x 및 y이 검출될 원래의 카운트 출력과 비교되는 경우, 카운트 출력 x 및 y 둘다 두 개의 부족을 갖는 카운트가 있다는 점에서 볼 때, 동일한 에러를 갖기 때문에 실제로 비트 1로 즉각 결정할 수 없다.
윈도우에 조건을 더 가하고, 상승 에지와 하강 에지를 분리시킨 다음 이 에지들을 검출함으로써 보다 정확한 판정이 가능하다.
검출기(67A)의 다른 구조가 도 19에 도시되어 있다. 여기서, 상승 에지 및 하강 에지들은 분리되어 검출된다. 도 19에서 도 12에 대응하는 부분들에는 동일한 기호로 되어 있다.
이 검출기(67A)는 클럭 신호 CK24를 이용하고 2상 주기 검출 회로(102)에 의해 펄스 신호 PWB와 동일한 2상 비트 1 및 0의 경계선 (분할선)을 검출하고 2상 비트 동기화의 클럭 신호 CKBP를 획득한다. 이 검출기67)는 5 비트 카운터(103)도 포함하여 클럭 신호 CKBP에 리셋 신호를 공급하고 이를 카운팅을 위한 클럭 신호로서 공급한다.
검출기(67A)는 윈도우 펄스 생성기(104)를 구비하고 5 비트 카운터(103)로부터의 출력, 2상 비트 0을 계수하기 위한 윈도우 펄스 PW0U및 PW0D및 2상 비트 1을 계수하기 위한 PW1U및 PW1D에 기초한다.
여기서, 윈도우 펄스 PW0U는 순수한 8T 패턴의 펄스 신호 PWB의 상승 에지에 응답하는 펄스 출력이고, 3 개의 펄스들은 2상 1 비트 간격으로 발생된다. 윈도우 펄스 PW0D는 순수한 8T 패턴의 펄스 신호 PWB의 하강 에지에 응답하는 펄스 출력이고, 3 개의 펄스들은 2상 1 비트 간격으로 발생된다.
또한, 윈도우 펄스 PW1U는 순수한 6T 패턴의 펄스 신호 PWB의 상승 에지에 응답하는 펄스 출력이고, 4 개의 펄스들은 2상 1 비트 간격으로 발생된다. 윈도우 펄스 PW1D는 순수한 6T 패턴의 펄스 신호 PWB의 펄스 신호의 하강 에지에 응답하는 펄스 출력이고, 4 개의 펄스들은 2상 1 비트 간격으로 발생된다.
또한, 검출기(67A)는 펄스 신호 PWB의 상승 에지를 검출하기 위한 상승 에지 검출기(130)를 구비하고 클럭 신호 CK24를 이용하여 에지 검출 펄스 Peu를 출력한다. 검출기(67A)는 에지 검출 회로(140)로도 포함하여 동일한 방식으로 클럭 신호 CK24를 이용하여 펄스 신호 PWB의 상승 에지를 검출하고, 에지 검출기 펄스 Ped를 출력한다.
상승 에지 검출기(130)의 구조는 도 20에 도시되어 있다. 이 에지 검출기(130)는 클럭 신호 CK24에 의해 트리거되는 2단 플립플롭 회로, 및 AND 회로(133)로 이루어진다. 펄스 신호 PWB는 D 플립플롭 회로(131)의 데이터 단자 D에 공급된다. D 플립플롭 회로(131)의 비반전 출력 단자 Q로부터 획득된 신호는 D 플립플롭 회로(132)의 데이터 단자 D에 공급된다. 그러면, D 플립플롭 회로(131)의 비반전 출력 단자 Q 및 D 플립플롭 회로(132)의 반전 Q 바 출력 단자로부터 획득된 신호들은 AND 회로(133)의 입력에 공급된다. 에지 검출기 펄스 Peu는 이 AND 회로(133)로부터의 출력이다.
또한, 하강 에지 검출기(140)의 구조는 도 21에 도시된다. 이 에지 검출기(140)는 클럭 신호 CK24에 의해 트리거되는 2단 플립플롭 회로(141, 142)로 구성되고 또한 AND 회로(143)로 구성된다. 펄스 신호 PWB는 D 플립플롭 회로(141)의 데이터 단자 D에 공급된다. D 플립플롭(141)의 비반전 출력 단자 Q로부터 획득된 신호는 D 플립플롭 회로(142)의 데이터 단자 D에 공급된다. 그러면, D 플립플롭 회로(141)의 비반전 출력 단자 Q 및 D 플립플롭의 반전 Q 바 출력 단자로부터 획득된 신호들은 AND 회로(143)의 입력에 공급된다. 에지 검출기 펄스 Ped는 이 AND 회로(133)로부터의 출력이다.
도 19로 돌아가면, 검출기(67A)는 윈도우 펄스 생성 회로(104)를 더 포함하여 게이트 에지 검출 펄스 Peu, Ped로서 이용되는 윈도우 펄스 PW0U및 윈도우 펄스 PW0D를 생성시킨다. AND 게이트(151, 152)는 일치 검출 회로 및 일치 검출 회로로서 기능을 하는 검출기(67A)의 AND 게이트(153, 154)에 공급되고 윈도우 펄스 생성 회로(104)에 의해 생성되는 윈도의 펄스들의 각각의 에지 검출 펄스들 PW1U및 PW1D로서 기능을 한다.
검출기(67A)는 AND 게이트(151, 152)로부터 각각 게이트된 에지 검출 펄스 Peu, Ped를 계수하기 위한 에지 펄스 카운터(155, 156), AND 게이트(153, 154)로부터 게이트된 에지 검출 펄스 Peu, Ped를 계수하기 위한 에지 펄스 카운터(157, 158), 에지 펄스 카운터(155 및 156)로부터 카운트를 가산하는 가산기(159), 및 에지 펄스 카운터(157 및 158)로부터 카운트를 가산하는 가산기(160)를 포함한다. 검출기(67A)는 또한 이전의 2상 1 비트 간격으로 게수된 에지 펄스 카운터(155 및 156)의 총 카운트 x (가산기(159)로부터의 출력)와 이전의 2상 1 비트 간격으로 계수된 에지 펄스 카운터(157 및 158)의 총 카운트 y (가산기(160)로부터 출력된 값)를 비교한다. 다음 2상 1 비트 간격에서, 비교기(161)는 비교 결과에 기초하여 어드레스 정보 ADM을 출력한다.
여기서, 각 2상 비트 주기의 클럭 신호 CKBP는 리셋 신호로서 에지 펄스 카운터(155 내지 158)에 공급된다. 또한, 클럭 신호 CKBP는 타이밍 신호로서 비교 회로(161)에 공급된다. 이 비교 회로(161)에서, 비트 0은 x가 y보다 클 때 어드레스 정보 ADM으로서의 출력이고, 비트 1은 y가 x보다 클 때 어드레스 정보 ADM으로서의 출력이다.
검출기(67A)는 또한 주파수 분할기(126)를 포함하여, 클럭 신호 CKBP를 참조하여 클럭 신호 CK를 24로 나눈 후에 (1/24), 어드레스 정보 ADM과 동기하여 클럭 신호 ACK (도 11d 참조)를 출력한다.
검출기(67)의 동작을 도 19를 참조하여 설명하겠다. 펄스 신호 PWB및 클럭 신호 CK24는 2상 주기 검출기(102) 및 획득된 2상 주기 클럭 신호 CKBP에 공급된다. 5비트 카운터(103)에서, 이 클럭 신호 CKBP는 리셋 신호로서 공급되고 클럭 신호 CK24는 카운팅을 위한 클럭 신호로서 공급된다. 따라서, 각 2상 비트 주기는 먼저 5 비트 카운터(103)에서 리셋되고 클럭 신호 CK24에 의해서 카운팅이 수행된다. 이 카운트는 베이스 10에서 0에서 23까지 수행된다.
5 비트 카운터(103)로부터 출력된 카운트는 윈도우 펄스 생성기(104a)에 공급되고 5 비트 카운터(103)로부터의 출력에 기초하고, 2상 비트 0을 계수하기 위한 윈도우 펄스 PW0U, PW0D및 2상 비트 1을 계수하기 위한 윈도우 펄스 PW1U, PW1D가 생성되고 각각 AND 게이트(151 내지 154)로의 게이팅 신호로서 공급된다.
한편, 펄스 신호 PWB및 클럭 신호 CK24는 에지 검출 회로(130)에 공급된다. 펄스 신호 PWB의 상승 에지가 검출되고 에지 검출 펄스 Peu가 획득된다. 이 에지 검출 펄스 Peu는 AND 게이트(151, 153)에 각각 공급된다. 동일한 방식으로, 펄스 신호 PWB및 클럭 신호 CK24는 에지 검출 회로(140)에 공급된다. 펄스 신호 PWB의 하강 에지가 검출되고 에지 검출 펄스 Ped가 획득된다. 이 에지 검출 펄스 Ped는 AND 게이트(152, 154)에 각각 공급된다.
AND 게이트(151, 152)에 게이트된 에지 검출 펄스들 Peu 및 Ped는 에지 펄스 카운터(155 및 156) 각각에 공급되고 각 2상 1 비트 주기에서 계수된다. 또한, AND 게이트(153 및 154)에 게이트된 에지 검출 펄스 Peu 및 Ped는 에지 펄스 카운터(157 및 158) 각각에 공급되고 각 2상 1 비트 주기에서 계수된다.
비교 회로9161)는 이전의 2상 1 비트 주기에서 계수된 에지 펄스 카운터(155, 156)에 의한 카운트로부터의 총 x와 이전의 2상 1 비트 주기에서 계수된 에지 펄스 카운터(157, 158)로부터의 총 y 카운트를 비교한다. 어드레스 정보 ADM은 이 비교 결과에 기초하여 다음의 2상 1 비트 주기에서의 출력이다.
도 19에는 도 22a(=18a)에 도시한 바와 같이 변형일 발생할 때 검출기(67A)의 동작이 도시되어 있고 워블 신호 SWB의 2상 1 비트 주기를 설명하겠다. 펄스 (2진) 신호 PWB는 도 22b에 도시한 바와 같이 보여지고 도 22e (=22e')에 도시한 바와 같은 상승 에지에 대응하는 에지 검출 펄스 Peu가 획득되며 도 22g(=도 22g')의 하강 에지에 대응하는 에지 검출 펄스 Ped가 획득된다. 클럭 신호 CK24는 도 22c에 도시되어 있다. 에지 검출 펄스 Peu와 Ped를 결합하는 에지 검출 펄스 Pe가 도 22d에 도시되어 있다.
그 다음, AND 게이트(151, 152)에 공급하기 위한 도 22f 및 도 22h에 도시한 바와 같은 윈도우 펄스들 PW0U, PW0D을 형성하기 위해, 에지 펄스 카운터(155)에 공급하기 위한 게이트 출력들 AOU, Aod는 도 22i에 도시한 바와 같이 x=1이 되도록 설정된다. 그러나, AND 게이트(153, 154)에 공급하기 위한 도 22f' 및 도 22h'에 도시한 바와 같은 윈도우 펄스들 PW1U, PW1d를 형성하기 위해, 에지 펄스 카운터(157, 158)에 공급하기 위한 게이트 출력 A1u, A1d이 도 22i에 도시한 바와 같이 y=6이 되도록 설정된다. 따라서, x, y 차이는 보정 검출 결과를 비교 결과를 이용해서 얻을 수 있을만큼 충분히 크게 된다.
따라서, x, y 결과가 사용되고, 비교 회로(161)에서 비트 1은 다음의 2상 1 비트 주기에서 어드레스 정보 ADM으로서의 출력이다.
이 구성은 윈도우 펄스외에도 펄스 신호 PWB로부터 에지 정보도 또한 이용함으로써 보다 정확한 식별이 가능하다는 장점이 있다.
다음으로, 도 10에 도시된 ADIP 디코더(60)는 PLL 회로(64)를 포함하고 비교적 복잡한 구성을 갖는다.
위와 관련하여, 인접한 클럭 마크들 간의 2상 비트 카운트 a는 2 비트이다. 인접한 클럭 마크들 간의 채널 비트 카운트 n은 528 비트이다. 또한, 2상 비트의 오버샘플링 값은 24 클럭이다. 나중에 연관되는 바와 같이, 데이터 클럭 재생기(70)에서, 클럭 마크의 재생 신호 SCM은 n=528의 배이고 데이터 클럭 신호 DCK이 획득된다. 이 경우, 데이터 클럭 신호 DCK의 주파수 및 2상 비트의 오버샘플링 클럭 신호 CK24는 정수비에 의해 연관된다. 환언하면, 데이터 클럭 DCK 신호의 주파수는 dck로서 설정되고 신호 CK의 주파수가 f=24로 설정되는 경우, f dck=11 ×f 24가 된다. 따라서, 데이터 클럭 신호 DCK의 주파수 분할이 수행될 수 있고 클럭 신호 CK24가 생성된다.
ADIP 디코더(60A)의 또 다른 양상의 구성이 도 23에 도시되어 있다. 데이터 클럭 신호 DCK는 주파수 분할되고 클럭 신호 CK24가 획득된다. 도 23에는, 도 10의 부분과 동일한 기호를 사용하여 상세한 설명을 생략하겠다.
ADIP 디코더(60A)는 주파수 분할기(60)를 구비하여 1/M에 의해 데이터 클럭 재생기(70)에 의해 재생된 데이터 클럭 신호를 분할하고 오버샘플링 클럭 신호 CK24를 생성시킨다. 여기서, M = n / (a·s)이고 본 실시예에서, M=528/ (2·24) =11이다. 주파수 분할기(69)에서 생성된 클럭 신호 CK24는 검출기(69) (67A)에서 사용된다. 클럭 마크 CM의 재생 신호 SCM에 대한 타이밍, 데이터 클럭 신호 DCK 및 2상 비트의 오버샘플링 클럭 신호 CK24가 도 24a 내지 도 24c에 도시되어 있다.
도 23에 도시한 ADIP 디코더(60)는 도 10의 다른 구성에서 도시한 ADIP 디코더(60)와 동일하므로 자세한 설명은 생략하겠다. 그러나, 이 ADIP 디코더(60)는 도 10에 도시된 ADIP 디코더(60)와 동일한 방식으로 동작하고 프레임 어드레스 데이터 FAD 및 프레임 동기한 신호 FD가 어드레스 컨버터(68)로부터 획득된다.
이 ADIP 디코더(60)는, 도 23에 도시된 바와 같이, PPL 회로가 필요 없게끔 클럭 신호(S24)를 얻으며, 도 10에 도시된 ADIP 디코더(60)에 비해 더 간단한 구성을 가진 이점이 있다.
또한, 도 25에는 데이터 클럭 재생기(70)의 구조가 도시되어 있다. 이 데이터 클럭 재생기(70)는 푸시풀 신호(Spp)로부터 클럭 마크 재생 신호(ScM)를 추출하기 위한 대역 필터(71), DC 성분을 제거하기 위한 커패시터(72), 및 클럭 마크 재생 신호(ScM)로부터 0 교차점의 타이밍을 나타내는 펄스 신호(PcM)를 얻기 위한 에지 검출기(73)를 구비하고 있다.
이 데이터 클럭 재생기(70)는 또한 재생 신호(SMO)의 DC 성분을 제거하기 위한 커패시터(74); 임계값을 0으로 설정하면서 재생 신호(SMO)를 펄스(2진) 신호(PMO)로 변환하기 위한 비교기(75); 및 타이밍 생성기(90)로부터 공급된 고정 패턴 게이트 신호(SG)를 사용하여 상기 펄스 신호(PMO)를 AND 게이팅하여 광자기 디스크(11)의 고정 패턴 영역의 재생 신호(SMO)에 대응하는 펄스 신호(PFP)를 출력하기 위한 AND 회로(76)를 구비하고 있다. 이 경우, 도 3d에 도시된 바와 같이, 고정 패턴 게이트 신호(SG)는 고정 패턴 영역의 재생 신호(SMO)가 얻어지는 시간 주기에 1이되며, 다른 시간 주기에는 0이 된다.
이러한 타이밍 생성기(90)에서, 전술한 클럭 마크 재생 신호(SCM)의 0 교차점 타이밍을 나타내는 펄스 신호(PCM)가 공급된다. 또한, 타이밍 생성기(90)에서, 데이터 클럭 신호(DCK)가 계수되며, 이 펄스(2진) 신호(PCM)의 타이밍에 기초하여 고정 패턴 게이트 신호(SG)가 발생한다.
데이터 클럭 재생기(70)는 전압 제어식 발진기(77), 주파수 분할기(78), 위상 비교기(79), 및 PPL 회로를 구성하는 저역 필터(80)를 더 구비하고 있다. 주파수 분할기(78)는 전압 제어식 발진기(77)로부터 출력된 데이터 클럭 신호(DCK)를 1/N(여기서 N=n=528)로 분할한다. 위상 비교기(79)는 에지 검출기(73)로부터 출력된 펄스 신호(PCM)와 주파수 분할기(78)의 출력 신호를 비교한다. 저역 필터(80)는 위상 비교기(79)로부터 출력된 위상 에러 신호의 낮은 주파수 성분을 필터링한다.
데이터 클럭 재생기(70)는 또 하나의 위상 비교기(81), 고역 필터(82) 및 가산기(84)를 더 포함한다. 위상 비교기(81)는 AND 회로(76)로부터 출력된 펄스 신호(PFP)와 주파수 분할기(78)로부터의 출력 신호를 비교한다. 고역 필터(82)는 위상 비교기(81)로부터 출력된 위상 에러 신호의 높은 주파수 성분을 필터링한다. 가산기(84)는 저역 필터(80)로부터의 출력 신호를 접속 스위치(83)를 통해 공급되는 고역 필터(82)의 출력 신호에 가산한다. 접속 스위치(83)에는 시스템 제어기(51)로부터 스위치 제어 신호(SW)가 공급된다. 결과적으로, 접속 스위치(83)는 데이터가 기록될 때에 턴오프되며 데이터가 판독(재생)될 때에 턴온된다.
이제, 도 25에 도시된 데이터 클럭 재생기(70)의 동작이 설명된다. 클럭 마크 재생 신호(도 26a에 표시되어 있음)가 푸시풀 신호(SPP)로부터 추출된 다음, 클럭 마크 재생 신호(SCM)가 커패시터(72)를 통해 에지 검출기(73)로 공급된다. 클럭 마크 재생 신호의 0 교차점의 타이밍을 나타내는 펄스 신호(PCM)(도 26b에 도시됨)가 에지 검출기(73)로부터 얻어진다.
광학 헤드(17)(도 1 참조)로부터 출력된 재생 신호(SMO)는 커패시터(74)를 통해 비교기(75)로 공급되어 펄스(2진) 신호(PMO)로 변환된다. 그 다음, 광자기 디스크(11)의 고정 패턴 영역(SG)(EH 26c에 도시됨)의 재생 신호(SMO)에 대응하는 펄스 신호(PFP)(도 26d에 도시됨)는 상기 AND 회로(76)에 의해 상기 펄스(2진) 신호로부터 도출된다.
그 다음, 데이터가 기록될 때, 접속 스위치(83)는 턴오프되기 때문에, PLL 회로는 전압 제어식 발진기(77), 주파수 분할기(78), 위상 비교기(79), 및 저역 필터(80)로 구성된다. 위상 비교기(79)로부터 출력된 위상 에러 신호의 저주파 성분만이 제어 신호로서 전압 제어식 발진기(77)로 공급된다. 결과적으로, 데이터 클럭 신호(DCK)는 전압 제어식 발진기(77)로부터 발생하며, 이러한 데이터 클럭 신호(DCK)의 위상은 클럭 마크 재생 신호(SCM)가 갖고 있는 위상 정보의 저주파 성분에 의해 제어된다.
또한, 데이터가 판독(재생)될 때, 접속 스위치(83)는 턴온되기 때문에, PLL 회로는 전압 제어식 발진기(77), 주파수 분할기(78), 위상 비교기들(79, 81) 및 저역 필터(80)로 구성된다. 위상 비교기(79)로부터 출력된 위상 에러 신호의 저주파 성분에 위상 비교기(79)로부터 출력된 위상 에러 신호의 저주파 성분을 가산함으로써 생성된 가산 신호가 제어 신호로서 전압 제어식 발진기(77)로 공급된다. 결과적으로, 데이터 클럭 신호(DCK)는 전압 제어식 발진기(77)로부터 생성되며, 이러한 데이터 클럭 신호(DCK)의 위상은 클럭 마크 재생 신호(SCM)가 갖고 있는 위상 정보의 저주파 성분 및 고정 패턴 영역의 재생 신호(SMO)가 갖고 있는 위상 정보의 고주파 성분에 의해 제어된다. 도 26e는 데이터 클럭 신호(DCK)를 나타내고 있다는 것을 이해해야 한다.
이제, 도 1에 지시된 광자기 디스크 장치(10)의 동작을 설명한다. 호스트 컴퓨터로부터 시스템 제어기에 데이터 기록 명령이 제공될 때, 데이터 기록 처리 동작이 수행된다. 이 경우, SCSI 인터페이스(53)에 의해 수신되어 데이터 버퍼(52)에 저장된 기록 데이터에 관련하여, ECC 회로(54)에 의해 에러 정정 코드 추가 처리 동작이 실행되며, 또한 데이터 변조기(55)에 의해 NRZI 데이터로의 변환 동작이 수행된다. 그 다음, 기록 데이터(Dr) 및 고정 패턴 신호(SFP)가 데이터 변조기(55)로부터 자기 헤드 구동기(16)로 공급되며, 따라서 기록 데이터(Dr)는 광자기 디스크(11)의 목표 위치인 데이터 영역 안에 기록되며, 또한 고정 패턴 신호(SFP)는 기록 데이터(Dr)가 기록되는 곳인 데이터 영역에 대응하는 고정 패턴 영역 안에 기록된다.
호스트 컴퓨터로부터 시스템 제어기(51)로 데이터 판독 명령이 제공될 때, 데이터 판독 처리(재생 처리) 동작이 수행된다. 이 경우, 광자기 디스크(11)의 목표 위치로서 기능하는 데이터 영역 및 이 데이터 영역에 대응하는 고정 패턴 영역으로부터 재생 신호(SMO)가 얻어진다. 이 재생 신호(SMO)의 주파수 특성은 등화기 회로(56)에 의해 보상되며, 이 재생 신호(SMO)는 A/D 변환기(57)에 의해 데이터 클럭(DCK)을 사용하여 디지탈 신호로 변환된다. 그 다음, 디지탈 데이터는 데이터 판별기(58)에 의해 판별되어 재생 데이터(Dp)가 얻어진다. 그 다음, 데이터 변조기(59)에 의해 재생 데이터(Dp) 상에 NRZI 역변환이 수행되고, ECC 회로(54)에 의해 에러 정정 처리 동작이 수행되어, 판독 데이터가 얻어진다. 그 다음, 이 판독 데이터는 데이터 버퍼(52)에 임시 저장된 후, SCSI 인터페이스(53)를 통해 선정된 타이밍에 호스트 컴퓨터로 전송된다.
데이터 기록 처리 동작 및 데이터 판독 처리 동작에 있어서, 자기 헤드(51) 및 광학 헤드(17)는 서보 제어기(41)에 의해 목표 위치로 탐색 제어된다는 것을 알아야 한다. 이 경우, 탐색 동작은 ADIP 디코더(60)로부터 출력된 프레임 어드레스 데이터(FAD)에 기초하여 수행된다. 또한, 데이터가 기록될 때, 데이터 클럭 신호(DCK)는 데이터 클럭 재생기(70)로부터 재생되는데, 그 위상은 클럭 마크 재생 신호(SCM)에 의해 유지된 위상 정보의 저주파 성분에 의해 제어된다. 데이터 기록 처리 동작은 데이터 클럭 신호(DCK)와 동기로 수행된다. 반면에, 데이터가 판독(재생)될 때, 데이터 클럭 신호(DCK)는 데이터 클럭 재생기(70)로부터 생성되는데, 그 위상은 클럭 마크 재생 신호(SCM)에 의해 유지된 위상 정보의 저주파 성분 및 고정 패턴 영역의 재생 신호(SMO)에 의해 유지된 위상 정보의 고주파 성분에 의해 제어된다. 데이터 판독 처리 동작은 데이터 클럭 신호(DCK)와 동기로 수행된다.
도 1의 광자기 디스크 장치의 동작에 있어서, 데이터가 판독(재생)될 때, 데이터 클럭 신호(DCK)(도 25 참조)는 데이터 클럭 재생기(70)로부터 얻어질 수 있는데, 그 위상은 클럭 마크 재생 신호(SCM)에 의해 유지된 위상 정보의 저주파 성분 및 고정 패턴 영역의 재생 신호(SMO)에 의해 유지된 위상 정보의 고주파 성분에 의해 제어된다. 따라서, 클럭 마크 재생 신호(SCM)의 신호 대 잡음비(S/N 비)가 낮을 때에도, 재생 데이터와 동기화된 클럭 신호를 고정도로 얻을 수 있다. 따라서, 데이터 판독 처리 동작의 정확도가 향상될 수 있다.
또한, 광자기 디스크(11)의 그루브 워블 폭은 사후 변조 신호의 주파수에 응답하여 변하며, 1의 어드레스 정보(ADM)와 0의 어드레스 정보(ADM) 사이의 접합에 대응하는 0 교차점에서의 그루브 워블의 기울기가 변하는 것이 방지된다(도 5 참조). 결과적으로, 1의 어드레스 정보(ADM)와 0의 어드레스 정보(ADM) 사이의 접합에 대응하는 시간축 방향을 따른 워블 신호(SWB)의 지터 성분은 감소되어, 어드레스 정보(ADM)는 더 좋은 조건 하에 ADIP 디코더(60)에 의해 얻어질 수 있다(도 10 참조). 전술한 바와 같이, 이 실시 모드에서, 1 및 0의 어드레스 정보에 대응하는 그루브 워블의 파형 수는 정수로 선택된다. 1 및 0의 어드레스 정보에 대응하는 그루브 워블의 모든 접합은 0 교차점이 되기 때문에, 이것은 매우 유효한 배열이다.
또한, ADIP 디코더(60)에서, 어드레스 정보(ADM)는 워블 신호(SWB)의 주파수 fa 및 fb보다 공통 주파수 배만큼 높은 주파수 fc(=6fa=8fb)를 가진 클럭 신호(CK 24)를 사용하는 변조 처리 동작에 의해 얻어지는데, 이것은 1 및 0의 어드레스 정보(ADM)의 데이터에 대응한다(도 10 참조). 결과적으로, 디코딩 처리 회로는 PLL 회로의 단일 신호 시스템을 사용하여 배열될 수 있기 때문에, ADIP 디코더(60)의 배열이 간략화될 수 있는 이점이 있다. 이 경우, 1 및 0의 어드레스 정보(ADM)에 대응하는 그루브 워블의 파형 수가 적절한 정수로 선택되지만, 1 및 0의 어드레스 정보(ADM)에 응답하여 비교기(63)로부터 출력되는 펄스 신호가 항상 동일한 형태를 갖고 때문에, 디코딩 처리 회로(67)(67A)에서 클럭 신호(CK 24)를 사용하여 변조 처리 동작을 쉽게 수행할 수 있게 된다.
또한, 2상 비트를 위한 데이터 클럭 신호(DCK) 및 오버샘플링 클럭 신호(CK 24)의 주파수는 정수비에 의해 관련된다. 여기서, 데이터 클럭 신호(DCK)의 주파수 분할이 수행되며, ADIP 디코더(60A)를 위한 더 간단한 구성을 허용하도록 클럭 신호(CK 24)가 얻어진다(도 23).
또한, 검출기(67, 67A)의 ADIP 디코더(60, 60A)에서, 워블 신호(SWB)에 결함이 존재할 때에도 어드레스 정보(ADM)의 질이 워블 신호에 변형이 존재하지 않는 경우와 동일하도록 윈도우 펄스를 사용하여 비트 0 및 비트 1의 파 검출이 수행된다.
그 다음, 본 발명의 제2 실시예가 설명된다. 본 발명의 제1 실시예의 광자기 디스크 장치(10a)의 구조가 도 27에 도시되어 있다. 도 27의 참조 부호는 도 1에 도시된 것과 동일하며, 따라서 상세한 설명이 생략된다.
광자기 디스크 장치(10A)에 사용되는 광 디스크(11A)는 기록 트랙을 가진 디스크 표면을 방사상으로 가로지르는 교대하는 그루브 및 랜드를 갖도록 구성되어 있다. 랜드 또는 그루브는 위상 정보를 가진 클럭 마크를 갖도록 프리포맷되어 있다.
이러한 클럭 마크(CM)는 그루브의 한 단부에 방사상으로 형성된 평행 하강 에지부를 가진 제1 돌출부(CM)와 그루브의 다른 단부에 방사상으로 형성된 평행 상승 에지부를 가진 제2 돌출부(CM)를 구비한다는 점에서 도 44a 및 44b에 도시된 마크와 다르다.
베이스 디스크의 표면이 전술한 클럭 마크(CM)와 그루브 워블에 의한 어드레스 정보를 갖도록 프리포맷하기 위하여 도 28에 도시된 바의 프리포맷팅 장치(200)가 사용된다.
이러한 프리포맷팅 장치(200)는 절단 광원(201)을 갖고 있다. 예컨대 레이저 광원으로서 헬륨-카듐(He-Cd) 레이저가 사용될 수 있다.
광원(201)으로부터 출력된 절단 빔(레이저)은 하프 미러(20)에 의해 2개의 광빔으로 분리된다. 이들 중 하나인 빔 Ba는 하프 미러(202)를 통해 스위치(204)로 공급되며, 다른 빔 Bb는 스위치(205)로 직접 공급된다.
스위치들(204, 205)은 레이저 빔의 출력 및 정지를 조절한다. 본 예에서는 광전 변조기가 사용된다. 스위치들(204, 205)은 빔 온/오프 제어기(206)로부터의 제어 신호들 Ca, Cb에 기초하여 제어된다. 온/오프 제어기(206)의 제어 빔 신호 출력 타이밍은 제어기(207)에 의해 제어된다.
온/오프가 조절되는 절단 빔 Ba, Bb의 워블 상태는 빔 워블 제어기들(211, 212)에 의해 제어된다. 본 예에서는 빔 워블 제어기(211, 212)로서 AOM(음향 광 변조기)이 사용된다. 이러한 빔 워블 제어기(211, 212)의 워블량은 빔 워블 제어기(213)로부터의 제어 신호 Fa, Fb에 의해 조절된다. 실제로, 워블량은 제어 신호 Fa, Fb의 진폭 레벨에 의해 제어된다. 또한, 워블 방향은 제어 신호 Fa, Fb의 극성에 의해 제어된다. 제어 신호가 삼각 파형을 가질 때, 워블 마크는 삼각파를 형성한다. 사인파가 공급될 때, 워블 마크는 삼각파를 형성한다.
워블 상태에 의해 제어되는 절단 빔 Ba, Bb는 광 시스템(215)에 입력되며, 도 30에 도시된 한 단면에서 겹치는 빔들에 의해 광 접합이 형성된다. 이 경우, 한 쌍의 프리즘(216, 217)이 사용된다. 따라서, 절단 빔(216, 217)은 한 쌍의 프리즘(216, 217)에 의해 도 30에 도시된 한 접합에서 겹치게 된다.
광 접합을 형성하는 절단 빔 Ba, Bb는 대물 렌즈(218)에 의해 베이스 디스크(11E)의 표면(11f) 상에 조사되어, 그루브(12G) 및 그루브 워블이 형성된다(그루브 및 그루브 워블을 고려한 디스크). 여기서, 베이스 디스크(11E)를 방사상으로 회전시키고 x 방향으로 구동하기 위하여 회전-구동 기구(219)가 제공된다. 베이스 디스크(11E)는 베이스 디스크(11E)의 각 회전에 대해 한 나선만큼 구동된다. 즉, 구동된 거리는 한 그루브에서 다른 그루브까지의 거리와 동일하다.
클럭 마크(CM)는 베이스 디스크(11E)의 표면(11f)의 절단을 제어함으로써 형성된다. 베이스 디스크(11E)의 절단은 레이저 빔이 베이스 디스크(11E)의 표면(11f) 상에 조사될 때 수행된다. 그러나, 베이스 디스크(11E)의 표면(11f)에 대한 레이저 빔 조사가 정지될 때에는 베이스 디스크(11E)의 절단이 수행되지 않는다.
따라서, 경계부로서 얻어질 클럭 마크(CM) 재생 신호(SCM)(도 29a)의 0 교차점(타이밍)을 설정함으로서, 클럭 마크(CM)는 절단 빔 Ba, Bb를 온/오프로 스위칭함으로써 형성될 수 있다. 즉, 절단 빔 Ba는 0 교차점 전에 특정 위치로부터 0 교차점까지 스위치 오프되며(도 29b), 절단 빔 Bb는 0 교차점 직후에 특정 위치로 스위치 오프된다(도 29c).
이 경우, 절단 빔 Ba, Bb의 주사 트랙 TRa, TRb가 도 30에 각각 도시되어 있다. 따라서, 베이스 디스크(11E)의 표면(11f) 상에는 랜드(12L) 및 그루브(12G)가 형성된다.
그루브(12G)의 검사는 상부 에지가 그루브 워블 에지의 한 측부이고 하부 에지가 편평면이라는 것을 나타낸다. 이러한 상부 에지는 빔 Ba의 오프 기간에 따라 형성되며, 따라서 사각 돌출부(4a)가 내측으로 형성된다. 반면에, 하부 에지는 빔 Bb의 오프 기간에 따라 형성되며, 따라서 사각 돌출부(4b)가 내측으로 형성된다.
역으로, 랜드(12L)의 검사는 상부 에지가 그루브 워블 에지의 일 측부이고 하부 에지가 편평면이라는 것을 나타낸다. 하부 에지는 빔 Ba의 오프 기간에 따라 형성되며, 따라서 사각 돌출부(4a)가 외측으로 형성된다. 반면에, 상부 에지는 빔 Bb의 오프 기간에 따라 형성되며, 따라서 사각 돌출부(4b)가 외측으로 형성된다.
빔 Ba, Bb에 의해 형성된 돌출부 쌍(4a, 4b)은 클럭 마크(CM)를 포함한다. 이러한 돌출부 쌍(4a, 4b)의 에지는 가파른 에지를 가지며, 따라서 온 에지(4a')의 돌출부(4a) 및 오프 에지(4b')의 돌출부(4b)는 트랙 방향으로 대응하는 위치를 가지며, 따라서 동일한 반경을 형성한다.
도 27을 참조하면, 광 디스크(11A)는 도 28에 도시된 프리포맷팅 장치(200)에 의해 베이스 디스크(11E)상에 상기 관련된 프리포맷팅이 수행되어 있다. 따라서, 도 31a에 도시된 광 디스크(11A)의 표면에는 도 30에 도시된 베이스 디스크(11E)의 표면(11f)상에 형성된 것과 동일한 랜드(12L) 및 그루브(12G)가 형성된다.
도 31a에 도시된 광 디스크(11A) 상에 프리포맷된 클럭 마크(CM)(돌출부 4a, 4b)가 도면에 도시된 빔 PPB에 의해 재생될 때, 도 31b에 도시된 재생 신호 SCM이 얻어진다. 이 경우, 주사 트랙(5)에 대한 Pu의 상부로부터의 신호 Su와 Pd의 하부로부터의 신호 Sd 간의 차가 정해질 때(푸시풀 신호: Spp=Su-Sd); 돌출부들(4a, 4b)에 대한 차만이 랜드(12L)의 주사시에 더 크게 된다. 또한, 극성이 반전되기 때문에, 재생 신호 SCM은 도 31b에 실선으로 도시된 바와 같은 신호(SL)가 된다. SCM=SL의 재생 신호는 0 교차점의 근처에서 가파르게 레벨이 변한다.
대조적으로, 그루브(12G)를 주사할 때, 재생 신호 SCM은 돌출부들(4a, 4b)의 극성이 반전되고 전술한 신호(SL)에 대한 극성이 반전되기 때문에 도 31b에 점선으로 도시된 바와 같은 신호(SG)가 된다. SCM=SG의 재생 신호도 0 교차점의 근처에서 가파르게 레벨이 변한다.
데이터 클럭 재생기(70)에서 에지 검출기(73)(도 25 참조)에 의해 푸시풀 신호 Spp로부터 추출된 클럭 마크 SCM(SL, SG)의 0 교차점의 타이밍을 나타내는 펄스 신호 PCM(도 31c에 도시)이 얻어진다. 이 펄스 신호 PCM에 기초하여 데이터 클럭 신호(DCK)가 재생된다.
이러한 광자기 디스크 장치(10A)는 클럭 마크 신호 SCM의 극성에 의해 빔 PPB가 랜드(12L) 위 또는 그루브(12G) 위에 있는지를 식별하기 위한 극성 식별 회로(46)를 갖고 있다. 본 실시예에서 극성 식별 회로(46)에 의해 얻어진 식별 신호 SGL은 서보 제어기(41)로 공급된다. 서보 제어기(41)에서, 식별 신호 SGL에 기초하여, 랜드(12L)에 대한 트래킹 서보 또는 그루브(12G)에 대한 트래킹 서보를 사용할 것인지를 선택한다(랜드와 그루브의 서보 신호 극성은 다르다). 그 다음, 선택된 트래킹 서보에 기초하여, 서보 제어기(41)로부터의 트래킹 제어 신호에 의해 구동기(45)가 제어되어, 랜드(12L) 또는 그루브(12G) 상에서 빔에 의해 트래킹이 수행된다.
극성 식별 회로(46)의 구조가 도 32에 도시되어 있다. 극성 식별 회로(46)는 푸시풀 Spp로부터 클럭 마크 재생 신호 SCM을 추출하기 위한 대역 필터(46a), DC 성분을 제거하기 위한 커패시터(46b), 클럭 마크 재생 신호와 양의 임계값 TH1을 비교하기 위한 비교기(46c), 및 클럭 마크 재생 신호 SCM과 음의 임계값 TH2를 비교하기 위한 비교기(46d)로 구성된다.
이 경우, 비교기(46c)에서는, 클럭 마크 신호 SCM이 비반전 입력단에 공급되며, 임계값 TH1이 반전 입력단에 공급된다. 비교기(46c)의 출력 신호 S1은 SCM이 TH1 2상일 때에 1이 되며, SCM이 TH1보다 작을 때에는 0이 된다. 비교기(46d)에서는, 클럭 마크 신호 SCM이 반전 입력단으로 공급되며, 임계값 TH2가 비반전 입력단으로 공급된다. 비교기(46d)로부터의 출력 신호 S2는 SCM이 TH2 이하일 때에는 1이 되며, SCM이 TH2보다 클 때에는 0이 된다.
극성 식별 회로(46)는 출력 신호 S1, S2에 기초하여 클럭 마크 신호 SCM의 극성에 의해 빔 PPB가 랜드(12L) 위 또는 그루브(12G) 위에 있는지를 식별한 후 식별 신호 SGL을 발행하기 위한 그루브/랜드 식별 회로(46e)를 구비하고 있다. 그루브/랜드 식별 회로(46e)에서, 클럭 마크 신호 SCM의 0 교차점 타이밍의 to에 대한 근사 타이밍을 나타내는 타이밍 펄스 t1, t2(도 31f에 도시됨)가 타이밍 생성기(90)(도 1 참조)로부터 공급된다.
그루브/랜드 식별 회로(46e)에서, 출력 신호 S1이 타이밍 t1에서 1이 되고 출력 신호 S2가 타이밍 t2에서 1이 될 때, 빔 PPB는 그루브(12G)상에 있는 것으로 결정되며, 식별 신호 SGL로서 1이 출력된다. 그러나, 출력 S2가 타이밍 t1에서 1이 되고 출력 신호 S1이 타이밍 t2에서 1이 될 때는, 빔 PPB는 랜드(12L)상에 있는 것으로 결정되며, 식별 신호 SGL로서 0이 출력된다.
그 다음, 도 32의 극성 식별 회로(46)의 동작이 설명된다. 빔 PPB가 그루브(12G) 위로 주사될 때, 클럭 마크 재생 신호 SCM은 도 31b에 점선으로 도시된 신호 SG가 된다. 결과적으로, 비교기들(46c, 46d)의 출력 신호들 S1, S2는 도 31d에 도시된 바와 같이 되며, 출력 신호 S1은 타이밍 t1에서 1이 되며 출력 신호 S2는 타이밍 t2에서 1이 된다. 따라서, 그루브/랜드 식별 회로(46e)에서, 빔 PPB는 그루브(12G) 상에 있는 것으로 결정되며, 식별 신호 SGL로서 1이 출력된다.
한편, 빔 PPB가 랜드(12L) 상에 주사될 때, 클럭 마크 재생 신호 SCM은 도 31b에 실선으로 도시된 신호 SL이 된다. 결과적으로, 비교기들(46c, 46d)의 출력 신호 S1, S2는 도 31e에 도시된 바와 같이 되며, 출력 신호 S2는 타이밍 t1에서 1이 되고 출력 신호 S1은 타이밍 t2에서 1이 된다. 따라서, 그루브/랜드 식별 회로(46e)에서, 빔 PPB는 랜드(12L) 상에 있는 것으로 결정되며 식별 신호 SGL로서 0이 출력된다.
그러나, 도 30의 예에서, 랜드(12L)와 그루브(12G)의 돌출부들(4a, 4b)이 면한 방향이 보여지는 바와 같이 절단 빔들 Ba, Bb의 온/오프 스위칭에 의해 결정되기 때문에, 랜드(12L)는 그루브(12G)보다 두텁다(넓다). 결과적으로, 클럭 마크 재생 신호 SCM으로 사용되는 신호 SL, SG의 진폭 레벨은 다르다(도 31b 참조).
이러한 진폭 레벨의 차이는 도 30의 예에 도시된 바와 같이 절단 빔 Ba, Bb의 온/오프 스위칭에 의한 클럭 마크 CM(돌출부 Ba, Bb)의 형성에 기인한 것이다. 이러한 차이를 없애기 위하여, 예컨대 도 33a에 도시된 바와 같이, 절단 빔 Bb는 적어도 절단 빔 Ba의 오프 기간 동안에 랜드(12L) 측으로 이동될 수 있다. 이러한 빔 Bb의 이동은 도 28에 도시된 빔 워블 제어기(212)에 의해 수행된다.
빔 워블 제어가 수행될 때, 그루브(12G)의 피치 Wa는 절단 빔(Ba)의 오프 기간에서의 랜드(12L)의 피치 Wb와 일치한다. 이러한 과정은 클럭 마크 재생 신호 SCM의 신호 SL, SG의 진폭 레벨간의 차이가 도 33b에 도시된 바와 같이 수정되는 것을 가능하게 한다. 그러나, 진폭 레벨의 양 및 음의 측에서의 차이는 제거될 수 없다. 도 34에 도시된 예에서, 양 및 음의 진폭 레벨에서의 차이는 수정이 가능하도록 설정되었다.
이 경우, 빔(Ba, Bb) 온/오프 스위칭 타이밍 to는 경계로서 설정되며, 빔들 Ba, Bb는 경계 주위에서 서로 반대 방향으로(고정량의 워블) 이동된다. 결과적으로, 절단 빔 Ba에 대해, 도 34a에 도시된 바와 같은 제어 신호 Ca가 스위치(204)에 공급되며, 도 34b에 도시된 바와 같은 제어 신호 Fa가 빔 워블 제어기(211)로 공급된다.
같은 방식으로, 절단 빔 Bb에 대해, 도 34c에 도시된 바와 같은 제어 신호 Cb가 스위치(205)에 공급되며, 도 34d에 도시된 바와 같은 제어 신호 Fb가 빔 워블 제어기(212)에 공급된다. 이러한 제어 신호 Fa, Fb에 의해 빔 Ba, Bb을 이동시키는 간격은 임의적이다. 본 예에서, 빔 오프 기간은 약 1/2이다.
빔 Ba, Bb는 각각 도 34b 및 34d에 도시된 바와 같은 제어 신호 Fa, Fb를 공급함으로써 워블링을 하기 위해 서로 다른 방향으로 설정되어, 예컨대 그루브(12G)의 절단이 도 34e의 사선으로 도시된 바와 같이 수행되도록 한다. 결과적으로, 랜드(12L)와 그루브(12G)의 관계는 도 34f에 도시된 것과 같이 되며, 랜드(12L)와 그루브(12G) 간의 폭의 불균형이 제거된다. 따라서, 도 34g에 도시된 바와 같이, 클럭 마크 재생 신호 SCM의 신호 SL, SG의 진폭 레벨간의 차이는 완전히 제거된다.
도 34의 예에서, 제어 신호 Fa, Fb에 대한 삼각 파형이 도시되어 있으나, 사인파 또는 다른 파형도 사용될 수 있다. 삼각 파형의 폭 및 진폭, 즉 워블량 및 다른 항목들은 단지 일례를 구성한다. 예컨대, 워블량이 증가하면, 신호 SL, SG의 진폭 레벨도 그만큼 증가할 수 있다.
전술한 바와 같이, 광 디스크(11A) 상에 프리포맷팅된 클럭 마크 CM에서의 검사시, 그루브(12G)는 양 측부로부터 내측으로 돌출하도록 형성된 한 쌍의 돌출부(4a, 4b)를 포함한다. 그러나, 이러한 돌출부(4a, 4b) 대신에, 한 쌍의 오목부가 돌출부들(4a, 4b)에 일치하는 트랙 방향 위치에서 외측으로 돌출하도록 형성될 수 있으며, 이러한 오목부들은 클럭 마크 CM으로 사용될 수 있다.
도 27을 참조하면, 디스크 장치(10A)에 데이터를 기록할 때, 기록 데이터 Dr 및 고정 패턴 신호 SPP의 기록 동안에, 레이저 빔의 변조가 데이터 클럭 신호(DCK)에 의해 수행된다. 따라서, 데이터 클럭 재생기(70)에 의해 재생된 데이터 클럭 신호(DCK)는 레이저 구동기(18)로 공급된다. 데이터 클럭 신호(DCK)로 레이저 빔을 변조하는 방법은 예컨대 미국 특허 제5182734호에 기재되어 있다.
데이터를 기록할 때에도, 클럭 마크 CM의 재생은 광 디스크(11A)에 의해 수행된다. 전술한 바와 같이, 데이터 클럭 신호(DCK)에 의해 레이저 빔이 변조될 때, 가중된 클럭 마크 재생 신호 SCM'(도 43)가 얻어진다. 이러한 클럭 마크 재생 신호 SCM'로부터 데이터 클럭 신호(DCK)를 제거하기 위하여 저역 필터로 필터링을 수행할 때, 0 교차점 근처의 파형은 불분명해진다. 위상 정보로서 클럭 마크 신호 SCM을 사용하여 데이터 클럭 신호(DCK)가 재생될 때, 데이터 클럭 신호(DCK)에는 지터가 발생하며 데이터의 기록에 악영향을 미친다.
또한, 도 27의 디스크 장치(10A)에서 데이터의 기록 동안에 도 35b에 도시된 바와 같은 제어 신호 CT1이 시스템 제어기(51)로부터 레이저 구동기(18)로 공급된다. 클럭 마크 재생 신호 SCM(도 35a에 도시)가 얻어지는 기간(클럭 마크 기간)은 도 35d에 도시된 바와 같이 데이터 클럭 신호(DCK)에 의해 레이저 빔이 변조되지 않도록 설정된다. 또한, 도 35c에 도시된 바와 같이, 전력 제어 신호가 시스템 제어기(51)로부터 서보 제어기(41)로 공급되며, 프리포맷 기간 TCM에 레이저 빔 전력은 재생 전력 PR이지 기록 전력 PW가 아니다.
따라서, 도 35a에 도시된 바와 같이, 레이저 빔은 프리포맷 기간 TCM동안에 데이터 클럭 신호(DCK)에 의해 변조되지 않도록 설정되기 때문에, 데이터 클럭 신호(DCK)로부터 가중되지 않은 데이터 클럭 신호 SCM이 얻어질 수 있다. 결과적으로, 클럭 마크 재생 신호 SCM의 0 교차점으로부터 매우 정확한 위상 정보가 얻어질 수 있으며 데이터 클럭 재생 신호(DCK)의 만족스러운 재생이 얻어질 수 있다.
도 27의 디스크 장치(10A)는 도 1에 도시된 디스크 장치(10)와 동일한 구조를 갖고 있으며, 그 동작도 동일하다. 따라서, 도 27에 도시된 디스크 장치(10A)는 도 1에 도시된 디스크 장치(10)와 동일한 효과를 가진다.
또한, 이 디스크 장치(10A)에서, 광 디스크(11A)를 주사하는 빔 PPB는 클럭 마크 재생 신호 SCM의 극성에 의해 랜드 또는 그루브 위에 있도록 결정될 수 있다. 빔 PPB는 랜드 또는 그루브 위에 있는 것으로 쉽게 식별될 수 있다.
데이터 기록시, 레이저 빔은 데이터 클럭 신호(DCK)에 의해 변조되지 않도록 프리포맷 기간 TCM에 제어된다. 따라서, 데이터 클럭 신호 DCK로부터 가중되지 않은 데이터 클럭 신호 SCM이 얻어질 수 있으며, 클럭 마크 재생 신호 SCM의 0 교차점으로부터 매우 정확한 위상 정보가 얻어져 데이터 클럭 재생 신호 DCK의 만족스러운 재생이 얻어질 수 있다.
도 28에 도시된 프리포맷 장치(200)에 있어서, 절단 빔 Ba, Bb의 시간축을 따른 온/오프 제어가 수행되며 한 쌍의 돌출부(4a, 4b)가 클럭 마크 CM로서 형성된다. 이러한 방식으로 형성된 클럭 마크 CM(4a, 4b)에 대한 재생 신호 SCM의 교차점 근처에서의 레벨 변화는 급격하여, 클럭 마크 재생 신호 SCM의 0 교차점으로부터 매우 정확한 위상 정보가 얻어질 수 있으며 데이터 클럭 신호 DCK의 만족스러운 재생이 달성될 수 있다.
그 다음, 본 발명의 제3 실시예가 설명된다. 제3 실시예의 광 디스크 장치(10B)의 구조가 도 36에 도시되어 있다. 도 27에서와 동일한 참조 식이 도 36에서 사용되며, 이에 대한 상세한 설명이 생략된다.
도 27의 디스크 장치(10A)에서, 레이저 빔은 데이터 클럭 신호 DCK에 의해 변조되지 않도록 프리포맷 기간 TCM에 제어되고 레이저 빔 전력은 재생 전력 PR이 되도록 제어되지만, 제3 실시예의 광 디스크 장치(10B)에서는 클럭 마크 기간 TCM동안에 레이저 빔 DCK는 클럭 신호 DCK로 대체되며, 고주파 신호 HF에 의해 변조가 수행된다.
고주파 신호 HF를 출력하는 발진기(91)가 디스크 장치(10B)에 제공되며, 고주파 신호 HF는 레이저 구동기(18)로 공급된다. 반도체 레이저의 잡음을 감소시키도록 고주파 신호 HF에 대한 주파수 대역이 선택되며, 일반적으로 사용되는 주파수는 약 500 MHz인 것으로 알려져 있다.
데이터 기록시 디스크 장치(10B)에서, 도 37b에 도시된 바와 같이, 시스템 제어기로부터 발진기(91)로 제어 신호 CT2가 공급된다. 고주파 신호 HF는 클럭 마크 기간 TCM동안만 발진기(91)에 의해 레이저 구동기(18)로 공급된다. 따라서, 도 37d에 도시된 바와 같이, 레이저 빔은 데이터 클럭 신호 DCK를 사용하여 클럭 마크 기간에 고주파 신호 HF에 의해 변조된다. 레이저 빔 전력은 도 37c에 도시된 바와 같이 기록 전력 PW상태에서 제어되지만, 프리포맷 기간 TM에서만은 재생 전력 PR에 의해서도 제어될 수 있다.
따라서, 레이저 빔이 프리포맷 기간 TCM동안에 고주파 신호 HF에 의해 변조될 때, 클럭 마크 CM 재생시 출력된 푸시풀 신호 SP는 가중 상태에서 고주파 신호 HF에 의해 얻어지지만, 이러한 고주파 신호 HF는 클럭 마크 재생 신호 SCM주파수 대역보다 상당히 높은 주파수 대역에 있다. 따라서, 도 37a에 도시된 바와 같이, 클럭 마크 재생 신호 SCM은 고주파 신호 HF가 미치는 영향에 관계없이 대역 필터(71)에 의해 추출될 수 있다(도 25 참조). 클럭 마크 재생 신호 SCM의 0 교차점으로부터 위상 정보도 매우 정확하게 얻어질 수 있으며, 데이터 클럭 재생 신호 DCK의 만족스러운 재생이 달성될 수 있다.
그 다음, 본 발명의 제4 실시예가 설명된다. 제4 실시예의 광 디스크 장치(10C)의 구조가 도 38에 도시되어 있다. 도 36과 동일한 참조 식이 도 38에 사용되며, 따라서 이에 대한 상세한 설명이 생략된다.
도 36의 광 디스크 장치(10B)에서, 레이저 빔은 클럭 마크 기간 TCM동안에 고주파 신호 HF에 의해 변조되지만, 도 38의 광 디스크 장치(10C)에서는 클럭 마크 기간 TCM동안에 데이터 클럭 신호 DCK가 사용되며 클럭 신호 2DCK로 2배 주파수에서 변조가 수행된다.
결과적으로, 광 디스크 장치(10C)에는, 데이터 클럭 신호 DCK를 2배화하여 데이터 클럭 신호 2DCK를 얻는 2배화 회로(92)가 제공된다. 그 다음, 레이저 구동기(18)에는 데이터 클럭 신호 2DCK가 공급된다. 또한, 광 디스크 장치(10C)에서의 데이터 기록시에는 도 39b에 도시된 바와 같이, 시스템 제어기(51)로부터 레이저 구동기(18)로 제어 신호 CT3가 공급되며, 레이저 빔은 클럭 마크 기간 TCM동안에 도 39d에 도시된 바와 같이 클럭 신호 2DCK에 의해 변조된다. 레이저 빔 전력은 통상 도 39c에 도시된 바와 같이 기록 전력 상태로 제어된다.
따라서, 레이저 빔이 프리포맷 기간 TCM동안에 클럭 신호 2DCK에 의해 변조될 때, 클럭 마크 CM 재생 동안에 출력된 푸시풀 신호 SPP는 가중 상태로 얻어지지만, 클럭 마크 신호 2DCK는 클럭 마크 재생 신호 SCM보다 훨씬 더 높은 주파수 대역에 있다. 따라서, 도 39a에 도시된 바와 같이, 클럭 마크 재생 신호 SCM은 클럭 신호 2DCK에 의해 어떠한 영향도 받지 않으면서 대역 필터(71)(도 29 참조)에 의해 추출될 수 있다. 또한, 0 교차점으로부터 매우 정확하게 위상 정보가 얻어질 수 있으며, 데이터 클럭 신호 DCK의 만족스러운 재생이 달성될 수 있다.
광 디스크 장치(10D)는 2배화 회로(29)가 제공된다. 광 디스크 장치(10B)가 발진기(91)도 구비하고 있는 도 36에서 알 수 있듯이, 광 디스크 장치(10D)는 더 간단하 구조를 가지며 덜 비싸다. 또한, 도 38에 도시된 광 디스크 장치(10C)에는, 기록 전력과 재생 전력 PR간에 스위칭이 없으며, 따라서 광 디스크 장치(10A)에 비해 광 디스크 장치(10C)는 반도체 레이저의 간단한 전력 제어의 이점을 가진다.
상기 실시예들은 광 디스크(11)에서 보여졌으며, 그루브(12G)는 한 측부만이 워블링되었지만, 그루브(12G)는 양 측이 워블링될 수 있다.
또한, 상기 실시예에서, 클럭 마크 CM은 그루브 부분(12G)의 워블링된 쪽에서 프리포맷된다. 그러나, 클럭 마크 CM은 그루브(12G)의 워블링되지 않은 쪽에서 프리포맷될 수 있으며, 더우기 클럭 마크 CM은 그루브(12G)의 양쪽에서 프리포맷될 수 있다.
또한, 상기 실시예들에서, 1 및 0의 어드레스 정보에 대응하는 그루브 워블들의 파형수는 각각 4 및 3으로 선택되지만, 이에 제한될 필요는 없다.
또한, 상기 실시예에서, 기록 영역의 고정 패턴 영역은 클럭 마크의 기록 위치에 1 대 1로 대응하도록 제공된다. 그러나, 고정 패턴 영역은 클럭 마크 CM의 기록 위치에 대응하도록 배치될 필요가 없다. 이러한 고정 패턴 영역의 총 수는 예컨대 클럭 마크 CM보다 더 적도록 선택될 수 있다.
또한, 상기 실시예에서, 2T 고정 패턴 신호는 광자기 디스크(11)의 고정 패턴 영역의 NRZI 데이터와 동시에 기록된다. 이와 달리, 1T 고정 패턴 신호 또는 3T 2상의 고정 패턴 신호가 기록될 수 있다. 그러나, 패턴 간격이 작을 때에는 재생 신호 SMO의 진폭이 감소하며 MTF(변조 전달 함수)로 인해 S/N 비가 저하된다는 것을 알아야 한다. 역으로, 패턴 간격이 클 때에는 위상 비교를 위한 에지 수가 동일한 수로 얻어지도록 하기 위하여 고정 패턴 영역이 넓어져야 하며, 그 결과 데이터가 기록될 수 있는 데이터 영역이 감소된다.
또한, 상기 실시예에서, ADIP 디코더(60)에서, 변조 처리 동작은 워블 신호 SWB의 주파수 fa 및 fb보다 공통 주파수 배만큼 더 큰 주파수 fc(=6fa=8fb)를 가진 클럭 신호 CK 24를 사용하여 수행되는데, 상기 클럭 신호 CK 24는 1 및 0의 어드레스 정보 ADM의 데이터에 대응한다. 이와 달리, 워블 신호 SWB의 주파수 fa 및 fb보다 또 다른 공통 주파수 배만큼 더 큰 주파수를 가진 클럭 신호를 사용하여 유사한 변조 처리 동작이 수행될 수 있다.
상기 실시예에서, 본 발명의 독특한 사상이 광자기 디스크 장치(10)에 적용되어 있다. 또한, 이러한 독특한 사상은 어드레스 정보가 주파수 변조되고 주파수 변조된 신호가 그루브 워블로서 기록되는 광 디스크를 처리할 수 있는 다른 형태의 광 디스크 장치에도 유사하게 적용될 수 있다.

Claims (32)

  1. 디지탈 데이터를 표현하는 주파수 변조 신호를 복조하는 주파수 복조 회로에 있어서,
    상기 주파수 변조된 신호로부터 2진 신호를 얻는 파형 성형 장치;
    상기 디지탈 신호의 1에 대응하는 상기 주파수 변조된 신호의 주파수를 갖고, 상기 디지탈 데이터의 0에 대응하는, 상기 주파수 변조된 신호의 주파수 보다 공배수 만큼 높은 주파수를 또한 갖는 클럭 신호를 생성시키는 클럭 신호 생성 장치; 및
    상기 클럭 신호에 응답하여 상기 2진 신호를 디코딩하여 상기 디지탈 신호를 얻는 검출기
    를 포함하는 주파수 복조 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    1의 상기 디지탈 데이터 및 0의 상기 디지탈 데이터에 대응하는 상기 주파수 변조된 신호의 수 정보는 각각 정수인 주파수 복조 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 검출기는
    상기 2진 신호의 에지를 검출하여 에지 검출 신호를 출력하는 에지 검출 회로;
    제1 윈도우 펄스 및 상기 2진 신호의 패턴에 대응하는 제2 윈도우 펄스를 생성시키는 윈도우 펄스 생성 장치;
    상기 에지 검출 신호가 상기 제1 및 제2 윈도우 펄스의 출력 타이밍과 일치할 때 일치 펄스를 검출하는 일치 펄스 검출 장치; 및
    상기 일치 펄스에 기초하여 상기 디지탈 신호가 1 또는 0인지에 대한 결정을 하는 결정 장치
    를 포함하는 주파수 복조 회로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 윈도우 펄스 생성 장치는 상기 제1 윈도우 펄스를 상기 2진 신호의 상승 에지와 관련된 제1 윈도우 펄스와 상기 2진 신호의 하강 에지와 관련된 제2 윈도우 펄스로 분리하는 펄스 분리 장치를 포함하고; 상기 일치 펄스 검출 장치에서, 상기 제1 및 제2 분리된 윈도우 펄스가 상기 에지 검출 신호와 일치하는지에 대한 검출이 이루어지는 주파수 복조 회로.
  5. 어드레스 정보가 주파수 변조된 어드레스 신호를 발생시키도록 주파수 변조되고 상기 주파수 변조된 어드레스 신호는 그루브 워블로서 기록되는 광 디스크를 처리하기 위한 광 디스크 장치에 있어서,
    상기 그루브 워블에 대응하는 워블 신호를 재생하는 워블 신호 재생 수단; 및
    상기 워블 신호를 주파수 복조하여 상기 어드레스 정보를 얻는 주파수 복조 수단을 포함하고,
    상기 주파수 복조 수단은
    2진 신호를 얻기 위해 상기 워블 신호의 파형을 성형하는 파형 성형 장치;
    상기 어드레스 정보의 1에 대응하는 상기 워블 신호의 주파수를 갖고, 상기 어드레스 정보의 0에 대응하는, 상기 워블 신호의 주파수 보다 공배수 만큼 높은 주파수를 또한 갖는 클럭 신호를 생성시키는 클럭 신호 생성 장치; 및
    상기 클럭 신호에 응답하여 상기 2진 신호를 디코딩하여 상기 어드레스 정보를 얻는 검출기를 포함하는 광 디스크 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    1의 상기 디지탈 데이터 및 0의 상기 디지탈 데이터에 대응하는 상기 그루브 워블의 수 정보는 각각 정수인 광 디스크 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 어드레스 정보는 2상 변조된 신호인 광 디스크 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 그루브 워블의 진폭은 상기 어드레스 정보의 1을 표현하는 파형과 상기 어드레스 정보의 0을 표현하는 파형 사이의 상기 어드레스 정보의 접합에서의 기울기가 변화하지 않도록 상기 주파수 변조된 신호의 주파수에 응답하여 변경되는 광 디스크 장치.
  9. 어드레스 정보가 주파수 변조된 어드레스 신호를 발생시키도록 주파수 변조되고 상기 주파수 변조된 신호는 그루브 워블로서 기록되는 광 디스크를 처리하기 위한 광 디스크 장치에 있어서,
    상기 그루브 워블에 대응하는 워블 신호를 재생하는 워블 신호 재생 수단; 및
    상기 워블 신호를 주파수 복조하여 상기 어드레스 정보를 얻는 주파수 복조 수단을 포함하고,
    상기 주파수 복조 수단은
    2진 신호를 얻기 위해 상기 워블 신호의 파형을 성형하는 파형 성형 장치;
    상기 어드레스 정보 데이터의 1 및 상기 어드레스 정보 데이터의 0에 대응하는, 상기 워블 신호의 주파수 보다 공배수 만큼 높은 주파수를 갖는 클럭 신호를 상기 2진 신호를 참조하여 생성시키는 클럭 신호 생성 장치; 및
    상기 클럭 신호를 사용하여 상기 2진 신호를 디코딩하여 상기 어드레스 정보를 얻는 검출기를 포함하고,
    상기 검출기는
    상기 2진 신호의 에지를 검출하여 에지 검출 신호를 출력하는 에지 검출 회로;
    제1 윈도우 펄스 및 상기 2진 신호의 패턴에 대응하는 제2 윈도우 펄스를 생성시키는 윈도우 펄스 생성 장치;
    상기 에지 검출 신호가 상기 제1 및 제2 윈도우 펄스의 출력 타이밍과 일치할 때 제1 및 제2 일치 신호를 얻는 일치 펄스 검출 장치; 및
    상기 제1 및 제2 일치 신호에 기초하여 상기 디지탈 신호가 1 또는 0인지에 대한 결정을 하는 결정 장치를 포함하는 광 디스크 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 윈도우 펄스 생성 장치는 상기 윈도우 펄스를 상기 2진 신호의 상승 에지와 관련된 제1 윈도우 펄스와 상기 2진 신호의 하강 에지와 관련된 제2 윈도우 펄스로 분리하는 펄스 분리 장치를 포함하고; 상기 일치 펄스 검출 장치에서, 상기 제1 및 제2 분리된 윈도우 펄스가 상기 2진 신호와 일치하는지에 대한 검출이 이루어지는 광 디스크 장치.
  11. 어드레스 정보가 주파수 변조된 어드레스 신호를 발생시키도록 주파수 변조되고 상기 주파수 변조된 어드레스 신호가 그루브로서 기록되는 광 디스크에 있어서,
    상기 그루브 워블의 진폭은 상기 어드레스 정보의 1을 표현하는 파형과 상기 어드레스 정보의 0을 표현하는 파형 사이의 상기 어드레스 정보의 접합에서의 기울기가 변화하지 않도록 상기 주파수 변조된 신호의 주파수에 응답하여 변경되는 광 디스크.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 어드레스 정보는 2상 변조된 신호인 광 디스크.
  13. 제12항에 있어서,
    1의 상기 디지탈 데이터 및 0의 상기 디지탈 데이터에 대응하는 상기 그루브 워블의 파형 수는 각각 정수인 광 디스크.
  14. 2상 변조된 어드레스 정보의 주파수 변조로부터 얻어진 신호에 대응하는 그루브 워불 및 상기 워블 내부에 배치된 위상 정보를 나타내는 마크가 프리포맷되고; 인접한 상기 마크들의 2개 사이에 2상 비트 카운트 a (a는 자연수), 및 상기 인접한 마크의 2개 사이에 채널 비트 카운트 n (n은 자연수)를 갖는 광 디스크를 구동시키는 광 디스크 장치에 있어서,
    상기 클럭 마크의 재생 신호의 n 주파수 배수를 사용하여 제1 클럭 신호를 생성시키는 제1 클럭 신호 생성 장치;
    상기 광 디스크로부터 상기 그루브 워블에 대응하는 워블 신호를 재생하는 워블 신호 재생 수단; 및
    상기 워블 신호의 주파수 변조에 의해 상기 어드레스 정보를 얻는 주파수 복조 수단을 포함하고,
    상기 주파수 복조 수단은
    상기 제1 클럭 신호 재생 수단으로부터 공급된 데이터 클럭 신호를 1/M(M=n/(a·s) (여기서 클럭 s는 상기 2상 비트의 오버샘플링값)로 주파수 분할함으로써 제2 클럭 신호를 생성시키는 제2 클럭 신호 생성기;
    상기 워블 신호를 파형 형성함으로써 2진 값들을 얻는 파형 성형 장치; 및
    상기 2진 신호를 사용하여 상기 제2 클럭 신호를 처리함으로써 상기 어드레스 정보를 얻는 검출기를 구비하는 광 디스크 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    광 디스크 상에 상기 워블 그루브를 따라 형성된 기록 트랙을 기록 또는 재생하는 정보 기록/재생 수단을 더 포함하는 광 디스크 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 정보 기록/재생 수단은 상기 제1 클럭 신호에 기초하여 상기 정보 신호를 기록 또는 재생하는 광 디스크 장치.
  17. 기록 트랙을 구성하고 위상 정보를 포함하는 마크로 기록되는 그루브와 랜드로 번갈아 형성된 광 디스크를 구동시키는 광 디스크 장치에 있어서,
    각각의 상기 마크는 제1 부와 제2 부를 포함하고: 제1 부는 상기 랜드 또는 그루브의 한 단부 측상에 형성되고, 방사 방향과 평행한 스텝 다운부를 가지며, 오목 또는 볼록부를 포함하고, 제2 부는 상기 랜드 또는 그루브의 다른 단부 측상에 형성되고, 상기 스텝 다운부에 대응하고 방사 방향과 평행한 트랙 방향을 따르는 위치에 스텝 업부를 가지며, 오목 또는 볼록부를 포함하고,
    상기 광 디스크 장치는
    레이저 빔을 상기 광 디스크에 조사하는 레이저 조사 수단,
    상기 광 디스크로부터 반사된 레이저 빔을 수광하고 재생 신호를 출력하는 수광 수단; 및
    상기 광 디스크를 스캐닝하는 레이저 빔이 상기 렌즈 위에 있는지 또는 상기 그루브 위에 있는지를 마크 상의 재생 신호의 극성으로부터 검출하는 검출 수단을 포함하는 광 디스크 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 레이저 조사 수단으로부터 조사된 레이저 광을 상기 기록 트랙을 따르게 하는 서보 제어기를 더 포함하고, 상기 서보 제어기는 상기 검출 수단으로부터의 검출 결과를 공급받는 광 디스크 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 광 검출 수단은 재생 신호로서 푸시-풀 신호를 재생하고 상기 광 검출 수단은 상기 광 디스크를 스캐닝하는 레이저 빔이 상기 푸시-풀 신호의 극성에 기초하여 상기 랜드 위에 있는지 상기 그루브 위에 있는지를 검출하는 광 디스크.
  20. 위상 정보를 포함하는 그루브와 마크로 베이스 디스크의 표면을 절단 형성함으로써 상기 베이스 디스크를 프리포맷팅하는 프리포맷팅 장치에 있어서,
    상기 제1 및 제2 레이저 빔을 생성시키는 광원;
    중첩된 제1 및 제2 레이저 빔이 베이스 디스크의 표면을 조사하도록 상호 중첩하기 위해서 상기 제1 및 제2 레이저 빔을 결합시키는 광 수단;
    상기 제1 및 제2 레이저 빔의 스위칭 온 및 오프를 제어하는 레이저 빔 제어 수단; 및
    상기 레이저 빔 제어 수단의 동작을 제어하는 제어 수단을 포함하고,
    상기 제어 수단은 상기 제1 및 제2 레이저 빔이 둘다 턴 온되어, 상기 그루브는 상기 베이스 디스크 상에 형성되고 상기 제1 레이저 빔은 제1 타이밍으로부터 제2 타이밍 까지의 제1 소정 주기 동안만 턴 오프되고, 상기 제2 레이저 빔은 상기 제2 타이밍 바로 이후의 제2 소정 주기 동안만 턴 오프되고, 상기 제1 및 제2 레이저 빔은 상기 제2 소정 주기가 상기 제2 타이밍 이후 경과한 제3 타이밍에서 둘다 턴 온되도록 레이저 빔 제어 수단을 조정하는 프리포맷팅 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 레이저 빔 제어 수단은 상기 광원과 상기 베이스 디스크 사이에 주행하는 제1 및 제2 레이저 빔 광 경로 상에 배열된 제1 및 제2 광 스위치를 포함하여 상기 디스크 베이스 상에 조사하기 위해 상기 제1 및 제2 레이저 빔의 각각의 온 및 오프를 제어하는 프리포맷팅 장치.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 제2 레이저 빔을 상기 디스크 베이스 표면을 가로질러 방사상 변위하는 변위 수단을 더 포함하고, 상기 변위 수단은 제1 타이밍과 제2 타이밍 간의 시간 주기 동안 상기 제2 레이저 빔의 위치를 변위시키는 프리포맷팅 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 변위 수단은 상기 제2 레이저 빔을 상기 제1 및 제2 레이저 빔이 덜 중첩하는 방향 쪽으로 소정량 만큼 변위시키는 프리포맷팅 장치.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 레이저 빔을 상기 디스크 베이스 표면을 가로질러 각각 방사상 변위시키는 변위 수단을 더 포함하고, 상기 변위 수단은 제1 타이밍과 제2 타이밍 간의 시간 주기 동안 상기 제1 및 제2 레이저 빔의 위치를 변위시키는 프리포맷팅 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 레이저 빔은 상기 제1 및 제2 레이저 빔의 중첩이 최소이도록 상기 제2 타이밍에서 상기 변위 수단에 의해 소정량 만큼 변위되는 프리포맷팅 장치.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 제1 고정 주기와 상기 제2 소정 주기의 길이는 동일한 프리포맷팅 장치.
  27. 위상 정보를 포함하는 그루브와 마크로 베이스 디스크의 표면을 절단 형성함으로써 상기 베이스 디스크를 프리포맷팅하는 프리포맷팅 방법에 있어서,
    상기 베이스 디스크를 조사하여 상기 제1 및 제2 레이저 빔이 둘다 온이고 한 단면에서 서로 중첩하는 동안 상기 베이스 디스크 상에 상기 그루브를 형성하는 단계;
    제1 타이밍으로부터 제2 타이밍까지의 제1 소정 주기 동안 상기 제1 레이저 빔만을 스위칭 오프시키는 단계;,
    제2 타이밍 바로 이후의 제2 소정 주기 동안 상기 제2 레이저 빔만을 스위칭 오프시키는 단계; 및
    상기 제2 타이밍으로부터, 상기 제2 소정 주기가 상기 제2 타이밍 이후 경과한 제3 타이밍까지 상기 제1 및 제2 레이저 빔 둘다를 스위칭 온시키는 단계
    를 포함하는 프리포맷팅 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 제1 타이밍과 상기 제2 타이밍 간의 시간 주기 동안 상기 제2 레이저 빔을 변위시키는 단계를 더 포함하는 프리포맷팅 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 제2 레이저 빔을 상기 제1 및 제2 레이저 빔의 중첩량을 감소시키는 방향 쪽으로 상기 제1 타이밍 및 상기 제2 타이밍 간의 시간 주기 동안 소정량 만큼 변위시키는 단계를 더 포함하는 프리포맷팅 방법.
  30. 제27항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 레이저 빔을 상기 제1 타이밍으로부터 상기 제2 타이밍 까지의 시간 주기 동안 상기 제1 및 제2 레이저 빔의 위치를 변위시키는 단계를 더 포함하는 프리포맷팅 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 제2 레이저 빔을 상기 제1 및 제2 레이저 빔의 중첩량을 감소시키는 방향 쪽으로 상기 제1 타이밍과 상기 제2 타이밍 간의 시간 주기 동안 소정량 만큼 변위시키는 단계를 더 포함하는 프리포맷팅 방법.
  32. 제27항에 있어서, 상기 제1 고정 주기와 상기 제2 소정 주기의 길이는 동일한 프리포맷팅 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100513327B1 (ko) * 2001-12-21 2005-09-07 엘지전자 주식회사 광디스크 워블신호의 변조장치/방법 및 복조장치/방법

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