KR19990014335A

KR19990014335A - 광 기록 매체 및 기록 방법

Info

Publication number: KR19990014335A
Application number: KR1019980031366A
Authority: KR
Inventors: 다모츠 야마가미; 도루 다케다; 쇼에이 고바야시; 고이치로 오기하라
Original assignee: 이데이 노부유키; 소니 주식회사
Priority date: 1997-07-24
Filing date: 1998-07-24
Publication date: 1999-02-25
Also published as: US6256282B1; EP1538610A2; JPH1196602A; DK0893794T3; EP1538610A3; CN1296912C; MY120337A; EP0893794A2; TW417105B; SG89261A1; CN1311452C; EP0893794A3; KR100572810B1; ES2246523T3; EP0893794B1; ATE306708T1; CN1542794A; CN1213130A; SG111079A1; ID20615A

Abstract

본원 발명은 고밀도, 기록 재생 신뢰성, 드라이브 장치 처리의 용이성을 실현하는 신규의 기록 매체 제공하기 위한 것으로, 트랙의 워블링 진폭량은 10 내지 15nm, 트랙의 트랙 피치는 0.74 내지 0.82 μm으로 한다. 이것은 대용량 기록을 실현함과 동시에 기록 재생 성능을 악화시키지 않는 값이 된다. 또한 관리 정보로서 내주 위치 및 외주 위치 각각에서의 기록 재생 동작을 위한 추장 정보를 기록한다. 링킹 섹션의 데이터 사이즈는 데이터 블록을 구성하는 섹터와 같은 사이즈로 한다,

Description

광 기록 매체 및 기록 방법

본 발명은 광 디스크 등의 광 기록 매체, 및 그 기록 방법에 관한 것으로서, 특히, 프리그룹(pregroove)을 워블링함으로써, 어드레스 정보가 기록되는 광 디스크에 관한 것이다.

디스크에 데이터를 기록하는 데에는 데이터를 소정의 위치에 기록할 수 있도록 어드레스 정보를 기록할 필요가 있다. 상기 어드레스 정보는 워블링에 의해 기록되는 경우가 있다.

즉, 데이터를 기록하는 트랙이 예를 들면, 프리그룹으로서 미리 형성되지만, 상기 프리그룹의 측벽을 어드레스 정보에 대응하게 워블링(사행시킨다)된다.

상기와 같이 하면, 워블링 정보로부터 어드레스를 판독할 수 있고, 예를 들면, 어드레스를 나타내는 비트 데이터 등을 미리 트랙상에 형성해 두지 않아도, 원하는 위치에 데이터를 기록 재생할 수 있다. 상술된 워블링 정보를 디스크상의 트랙에 기록하는 방법의 일예가 미국 특허 No. 4, 942, 565에 개시되어 있다.

이러한 광 디스크에 대한 과제로서는 기록 재생 동작의 신뢰성을 유지함에 있어서의 대용량화가 요구되고, 이를 위해, 적절한 기록 밀도의 제안이 요망되고 있다.

또한, 기록 재생 장치에 있어서의 처리의 간이성이나, 다른 종별의 디스크와의 매체적 및 장치적인 호환성을 실현할 수 있는 것이 바람직하다.

예를 들면 멀티미디어 용도에 적합한 광학 디스크 기록 매체로서 DVD- ROM(Digital Versatile Disc ROM/Digital Video Disc ROM)이라 불리는 디스크가 개발되었지만, 상기 DVD-ROM과 호환성을 유지함과 동시에, 기록 재생 장치의 구성을 복잡하지 않도록 한 재기록 가능한 기록 매체가 요망된다.

물론 호환성을 고려한 후에, 디스크 자체에서 그 종별을 판별시키는 기능을 구비하는 것도 요구된다.

도 1은 본 발명의 실시예인 디스크 포맷의 설명도.

도 2는 실시예인 디스크의 에어리어 구조 설명도.

도 3은 실시예인 디스크의 컨트롤 데이터의 설명도.

도 4는 실시예인 디스크의 컨트롤 데이터의 물리 포맷 정보의 설명도.

도 5는 실시예인 디스크의 워블링 프리그룹의 설명도.

도 6은 실시예인 디스크의 그룹폭 및 워블 진폭의 설명도,

도 7은 실시예인 디스크의 워블링 어드레스의 CAV 포맷의 설명도.

도 8은 실시예인 디스크의 워블링 어드레스 세그먼트의 설명도.

도 9는 실시예인 디스크의 워블링 어드레스 프레임 구조의 설명도.

도 10은 실시예인 디스크 포맷 설정을 위한 지터와 데이터 비트 길이 관계의 설명도.

도 11은 실시예인 디스크 포맷 설정을 위한 워블 C/N과 진폭 관계의 설명도.

도 12는 실시예인 디스크 포맷 설정을 위한 워블 어드레스 스큐 마진과 워블 진폭 관계의 설명도.

도 13은 트랙 피치와 레이디얼 스큐 관계의 설명도.

도 14는 실시예인 디스크 포맷 설정을 위한 스큐 마진과 트랙 피치 관계의 설명도.

도 15는 실시예인 디스크를 제조하는 커팅(cutting)장치의 블록도.

도 16은 실시예인 디스크에 대한 워블링 신호 발생 회로의 블록도.

도 17은 실시예인 디스크에 대한 워블링 신호 발생 회로가 출력하는 바이페이즈 신호의 설명도.

도 18은 실시예인 디스크에 대한 워블링 신호 발생 회로가 출력하는 바이페이즈 신호의 설명도.

도 19는 실시예인 디스크에 대한 워블링 신호 발생 회로의 주파수 변조의 설명도.

도 20은 실시예인 디스크에 대한 워블링 신호 발생 회로의 주파수 변조파의 설명도.

도 21은 실시예인 디스크에 대한 워블링 신호의 합성 동작 설명도.

도 22는 실시예인 디스크의 섹터 포맷의 설명도.

도 23은 실시예인 32K 바이트의 데이터 구성의 설명도.

도 24는 실시예인 외부호를 인터리브한 형태의 설명도.

도 25는 실시예인 블록 데이터 구성의 설명도.

도 26은 실시예인 링킹 섹션 구조의 설명도.

도 27은 실시예인 링킹 섹션의 데이터 구조의 설명도.

도 28은 실시예인 링킹 섹션의 설명도.

도 29는 ROM 디스크의 동기 신호의 설명도.

도 30은 실시예인 디스크 동기 신호의 설명도.

도 31은 실시예인 동기 신호의 설명도.

도 32는 실시예인 디스크의 존 구조의 설명도.

도 33은 실시예인 디스크의 존 구조의 설명도.

도 34는 실시예인 디스크의 존 구조에 대응하는 라이트 클록 변화의 설명도.

도 35는 실시예인 디스크의 조닝 포맷 설명도.

도 36은 실시예인 디스크의 조닝 포맷의 설명도.

도 37은 실시예인 기록 재생 장치의 블록도.

도 38은 실시예인 기록 재생 장치의 클록 변환 처리의 순서도.

도 39는 실시예인 기록 재생 장치의 ROM 테이블 내용의 설명도.

도 40은 실시예인 기록 재생 장치 동작의 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1…디스크, 2…그룹,

3…랜드, 32…광 헤드,

33…기록 재생 회로, 35…어드레스 발생 판독 회로,

36…마크 검출 회로, 37…세그먼트 어드레스 검출 회로,

38…제어 회로, 40…마크 주기 검출 회로,

본 발명은 이들의 과제를 해결하고, 신규한 광 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 위해서, 데이터를 기록하는 트랙이 미리 형성되어 있는 동시에, 상기 트랙이 어드레스 정보에 대응하여 소정의 주파수를 갖는 캐리어를 주파수 변조한 신호로 워블링되어 있는 광 기록 매체에 있어서, 상기 트랙은 10 내지 15nm의 진폭량을 가지며, 0.74 내지 0.82μm의 트랙 피치로 되어 있도록 한다.

이것은 소정의 NA 및 레이저 파장의 조건하에서, 상기 광 기록 매체상에 소정의 데이터 기록 용량이 얻어짐과 동시에, 그 워블링 진폭량과 트랙 피치의 관계는 어드레스 정보 및 재생 정보의 재생 에러율이 적합한 값으로 된다.

또한, 상변화 기록 영역으로서 데이터를 기록하는 트랙이 미리 형성되어 있고, 이 트랙이, 어드레스 정보에 대응하여 소정의 주파수의 캐리어를 주파수 변조한 신호로 워블링되면서 이 어드레스 정보로서의 워블링이 각속도가 일정한 회전에 대응하여 형성되어 있고, 또한 광 기록 매체상에 소정 위치에 해당 광 기록 매체의 관리 정보를 기록하는 에어리어를 갖추고, 상기 관리 정보는 적어도 어드레스 정보에 기초해서 워블링된 트랙을 갖춘 상변화 기록 매체로서의 매체 종별을 나타내기 위한 식별 정보를 포함한다.

더욱이, 상기 트랙에 데이터가 거의 일정한 선밀도로 기록되도록 분할된 다수의 링을 갖추고, 상기 관리 정보는 적어도 내주 위치 및 외주 위치의 각각에 있어서의 기록 재생 동작을 위한 추장 정보를 포함한다.

결국, 기록 재생 장치가 상기 광 기록 매체에 대하여 적합한 기록 재생조건을 파악할 수 있고, 또한 그 물리적 특성을 식별할 수 있도록 한다.

또한, 데이터를 기록하는 트랙이 미리 형성되어 있는 동시에 상기 트랙이 어드레스 정보에 대응하여 소정의 주파수를 갖춘 캐리어를 주파수 변조한 신호로 워블링되어 있는 광 기록 매체로서, 상기 트랙에 대한 데이터 기록 단위로서의 데이터 블록과, 인접하는 데이터 블록 사이에 링킹 섹션이 개재됨과 동시에, 상기 링킹 섹션의 데이터 사이즈는 상기 데이터 블록을 구성하는 최소 데이터 단위와 동사이즈로 되어 있도록 한다.

이것에 의해 재기록 가능을 위해 필요한 연결 섹션의 처리를 간이화시킨다. (실시예)

이하, 본 발명의 실시예로서 기록 가능한 광 디스크 및 그 광 디스크에 대응하는 커팅 장치, 기록 재생 장치에 관해서, 다음 순서로 설명한다.

〔A〕광 디스크의 물리 포맷

A-1: 디스크 포맷

A-2: 컨트롤 데이터

A-3: 워블 어드레스 포맷

A-4: 물리 포맷 설정 근거

〔B] 커팅 장치

〔C] 광 디스크의 논리 포맷

C-l: 섹터 포맷

C-2: 연결 섹션

C-3: 프레임 동기 신호

C-4: 연결 섹션 설정 근거

〔D〕조닝 포맷

〔E〕기록 재생 장치

〔A〕광 디스크의 물리 포맷

A-1: 디스크 포맷

본 예의 광 디스크는 상변화 방식으로 데이터의 기록을 행하는 광 디스크이고, 그의 물리적인 포맷은 도 1에 도시된 바와 같다.

디스크 사이즈로서는 지름이 120mm로 된다. 또한, 디스크 두께(substrate) 0.6mm 판의 2장 맞붙여진 디스크로 되며, 전체적으로 디스크 두께는 1.2mm로 된다. 또한 디스크 클램핑은 기계적인 방식이 채용된다. 즉 이들의 점에서는 외형적으로 보면 CD(Compact Disc), DVD-ROM(Digital Versatile Disc-R0M/Digital Video Disc-ROM) 등과 마찬가지로 된다.

또한, 기록 재생 장치에 장전될 때 등에 사용할 수 있는, 상기 디스크를 수납 유지하는 케이스가 옵션으로서 준비된다.

디스크상에는 사전 그룹(홈)에 의한 트랙이 형성되며, 상기 그룹이 워블링(사행)됨으로써 물리 어드레스가 표현된다. 상세한 것은 후술하지만, 그룹이 어드레스를 FM 변조한 신호에 의해 워블링됨으로써, 그룹으로부터의 재생 정보를 FM 변조함으로써 절대 어드레스가 추출되도록 되어 있다.

또한 디스크는 CAV(각속도 일정)방식으로 회전 구동됨으로써, 이것에 따라서 그룹에 포함되는 절대 어드레스는 CAV 데이터로 된다.

그룹의 깊이는 기록 재생을 위한 레이저 파장 λ/8, 그룹폭은 0.48μm 중심, 워블링 진폭은 l2.5nm 중심으로 되어 있다.

또, 레이저 파장 λ=650nm(-5/+l5nm), 기록 재생 장치의 광학 헤드의 개구율 NA=0.6으로 된다.

이 광 디스크로서는 그룹 기록 방식이 채용되고(랜드는 기록에 사용되지 않음), 트랙 폭방향에 그룹의 중앙에서 인접하는 그룹의 중앙까지가 트랙 피치가 된다. 트랙 피치는 0.80μm로 된다.

또한 데이터 기록은 선밀도 일정(CLD: Constant Linear Density)로 되어 기록된다. 종이 밀도는 0.35μm/비트로 된다.

단지 선밀도 범위로서 혹은 폭이 설정되고, 실제로는 대단히 다수의 조닝설정이 행해짐으로써, 디스크 전체로서 선밀도 일정하게 근접한 상태로 된다. 이것을 존 CLD(Zoned Constant Linear Density)라고 부르기로 하고, 상세한 것은 후술한다.

디스크 지름 120mm 중, 후술하는 바와 같이, 데이터 기록가능한 에어리어가 설정되는 것, 존 CLD로 됨으로써, 트랙 피치 0.80μm는 한 면(한쪽의 기록층)으로 3.0G 바이트/의 기록 용량을 실현하는 값이 된다.

또한, 기록 데이터의 변조 방식으로서는 소위 DVD와 마찬가지로 8-16 변조가 채용되고, 상변화 기록 매체에의 마크 에지 기록이 행해진다.

도 2에 디스크의 내주측(lead in)으로부터 외주측(lead out)까지의 에어리어 구조를 도시한다. 상기 구조도의 좌측에는 반경 위치를, 오른쪽에는 절대 어드레스의 값을 16진 표기로 부기하고 있다.

최내주측(반경 위치 22.6mm 내지 24.0mm)의 사선을 부기한 부분은 엠보스 비트가 기록된 에어리어로 된다.

이 엠보스 에어리어에는 모두 「00h」의 데이터 이외에는 절대 어드레스 「2F000h」의 위치로부터 참조 코드가 2ECC 블록(이하, 간단히 블록이라 함)만큼 기록되며, 또한 절대 어드레스「2F200h」의 위치로부터 컨트롤 데이터가 l 92 블록 기록된다.

블록(ECC 블럭)이란, 에러 정정 블록을 구성하는 단위이고, 32Kbyte의 데이터마다 에러 정정 코드가 부가되어 형성된다.

이들의 컨트롤 데이터 및 참조 코드는 원반 제조를 위한 커팅시에 기록되며, 판독 출력용 피트 데이터로 된다. 컨트롤 데이터에는 광 디스크가 물리적인 관리 정보 등이 기록된다.

반경 위치 24.0mm에서 최외주까지의 영역, 요컨대 엠보스 에어리어 이외의 영역은 그룹에 의한 트랙이 형성된 기록 가능 영역(그룹 에어리어)으로 된다. 단지, 반경 위치 58.0mm으로부터 외주측은 단지 그룹만이 형성되어진다.

사용자가 데이터 기록에 사용할 수 있는 기록 가능한 에어리어는 반경 위치 24.19mm 내지 57.9mm의 영역이고, 절대 어드레스로 말하면 31000h 내지 1A0EBFh 까지로 된다.

이 기록 가능한 에어리어에서도 내주측 및 외주측에는 가드존, 디스크 테스트 존, 드라이브 테스트 존, DMA(defect management area)가 설치된다.

가드존은 디스크 테스트 존이나 DMA에 대한 기록을 행할 때에 기록 클럭의 동기를 갖기 위한 에어리어로서 형성되어 있다.

디스크 테스트 존은 디스크 컨디션 체킹을 위해 형성되어 있다.

드라이브 테스트 존은 기록 재생 드라이브 상황의 체킹에 사용된다.

DMA로서, 디스크 내주측에는 DMAl, DMA2가, 또는 디스크 외주측에는 DMA3, DMA4가 형성된다. DMA1 내지 DMA4는 각각 동일의 내용이 기록된다.

이 DMA에는 기록 가능 에어리어의 결함 상황의 검출 결과 및 그 교대 섹터의 정보가 기록된다. 기록 재생 동작이 DMA의 내용을 참조하여 행해짐으로써, 결함 영역이 없는 기록 재생을 행할 수 있다.

A-2: 컨트롤 데이터

상기한 바와 같이 엠보스 에어리어에 재생 전용 데이터로서 기록되는 컨트롤 데이터의 내용을 도 3에 도시한다.

192 블록으로 이루어진 컨트롤 데이터의 각 블록은 16 섹터(1섹터=2048바이트: 섹터 포맷에 관해서는 후술한다)를 포함한다. 그리고, 그 16 섹터는 도 3과 같이 사용된다.

즉 최초의 섹터 넘버(0)의 섹터에 있어서, 해당 디스크의 물리 포맷 정보가 기록된다.

또한, 섹터 넘버(l)의 섹터에 있어서, 해당 디스크의 제조 정보가 기록된다. 이것은 디스크 제조자가 자유 포맷으로 기록할 수 있는 텍스트 데이터나 코드 데이터이다.

섹터 넘버(2 내지 l5)의 섹터에는 각종의 작성자 정보가 기록된다.

섹터 넘버(0)의 섹터에 기록되는 물리 포맷 정보의 내용을, 도 4에 섹터 내의 바이트 위치 및 바이트 수와 함께 나타낸다.

바이트 위치(0)에는 북타입 및 파트 버젼이 기록된다.

북타입으로서는 4 비트의 데이터에 의해 디스크 종별, 예를 들면 판독 전용형 디스크, 재기록 가능한 디스크 등의 종별이 기록된다.

또한 파트 버젼으로서 4 비트로 버전 정보가 기록된다.

바이트 위치(1)에는 각 4 비트에 의해 디스크 사이즈와 최소 판독 출력율이 기록된다. 디스크 사이즈란, 8cm 디스크, 12cm 디스크, 그 밖의 종별 정보이다.

바이트 위치(2)에는 디스크 구조가 기록된다. 여기에는 층수로서 단일층인지 이중층인지의 구별, 트랙 패스로서 병렬 트랙 패스인가 오포짓트 트랙 패스인지의 구별, 층타입으로서, 엠보스 사용자 데이터 에어리어, 기록 가능 사용자 데이터 에어리어, 기록 가능 사용자 데이터 등을 포함하는지 /포함하지 않는지의 정보가 기록된다.

바이트 위치(3)에는 기록 밀도의 정보로서, 각 4 비트로 선밀도(linear density), 트랙 밀도(track pitch)가 기록된다.

본 예의 디스크의 경우, 선밀도로서는 0.35μm/bit, 트랙 피치로서 0.80μm이라는 값이 기록된다.

바이트 위치(4 내지 15)의 12 바이트는 데이터 에어리어 할당, 바이트 위치(16 내지 31)의 16 바이트는 예약되어 있다.

바이트 위치(32)에는 CAV 회전수의 값이 기록된다.

그리고, 바이트 위치(33 내지 38)의 6 바이트, 바이트 위치(39 내지 44)의 6 바이트, 바이트 위치(45 내지 48)의 4 바이트는 각각 제1 선속도, 제2 선속도, 제3 선속도에 있어서의 추장 정보가 기록된다.

제 l 선속도란, 규정된 CAV 회전수에 있어서의 반경 위치 24mm에서의 선속도이다. 디스크 회전은 CAV로 행해지기 때문에, 반경 위치에 따라 선속도는 다르고, 바꾸어 말하면, 반경 속도에 따라 선속도가 결정된다. 그리고 제 l 선속도로서의 반경 위치 24mm에서의 선속도란, 요컨대 도 2에 도시된 기록 가능한 에어리어의 선두 부분에서의 선속도이다.

또한 제2 선속도란, 규정된 CAV 회전수에 있어서 반경 위치 4lmm에서의 선속도, 즉, 기록 가능한 에어리어의 거의 중간 위치에서의 선속도이다. 또한, 제3 선속도란, 규정된 CAV 회전수에 있어서 반경 위치 58mm에서의 선속도, 즉, 그룹 에어리어의 유효 데이터를 갖는 영역으로서의 최외주 위치에서의 선속도이다.

각 추장 정보로서는 각각의 반경 위치(선속도)에 있어서의 레이저의 피크 파워, 바이어스 파워, 판독 파워 등의 추장치가 기록된다.

본 예의 디스크에 관해서는 CAV 회전이기 때문에 선속도는 외주측으로 갈수록 높아진다. 그 상태에서 CLD(선밀도 일정) 기록 방식을 실현하기 위해서 반경 위치(후술하는 존)에 따라서 기록 클럭의 주파수를 변화시킨다.

이러한 방식이기 때문에, 기록/재생 등을 위한 레이저 파워는 내외주에서 최적의 값이 다르고, 실제로는 그 최적치는 어느 정도 리니어로 변화하여 가지만, 제1, 제2, 제3의 각 선속도에 있어서의 추장치로서, 최소, 중간, 최대의 값이 가드적으로 나타내여진다.

바이트 위치(49 내지 2047)의 1999 바이트는 예약되어 있다.

이러한 컨트롤 데이터내의 물리 포맷 정보에 의해, 디스크의 종별이나 물리적 특성이 나타내여지고, 기록 재생 장치는 상기 정보를 판독 입력됨으로써, 상기 디스크에 대하여 적절한 기록 재생 동작을 행하는 것이 가능해진다.

A-3: 워블 어드레스 포맷

본 예의 디스크에 있어서 엠보스 에어리어 이외의 그룹 에어리어에서는 워블링 그룹에 의해 트랙이 미리 형성되어 있고, 또한 그 워블링 그룹이 절대 어드레스를 표현하고 있다. 따라서 기록 재생 장치는 디스크 드라이브 시에 그룹의 워블 상황에 따른 신호를 추출함으로써 절대 어드레스 등의 정보를 얻을 수 있다.

도 5는 본 예의 광 디스크의 그룹 구조예를 도시하고 있다. 도 5(a)에 모식적으로 도시된 바와 같이, 본 예의 디스크(1)의 그룹 에어리어에는 방어 그룹(2)이 나선형으로 내주로부터 외주를 향해 이미 형성되어 있다. 물론, 상기 프리그룹(2)은 동심원형으로 형성하는 것도 가능하다.

또한, 상기의 프리그룹(2)은 도 5(b)에 있어서 그 일부를 확대하여 도시된 바와 같이, 그 좌우의 측벽이, 어드레스 정보에 대응하여 워블링된다. 즉 후술하는 바와 같이 어드레스에 근거하여 생성된 워블링 신호에 대응하는 소정의 주기로 사행되어 있다. 그룹(2)과 그 인접 그룹(2) 간은 랜드(3)로 되고, 데이터의 기록은 그룹(2)에서 행하여진다.

따라서 트랙 피치는 그룹(2)의 중심과 그 인접 그룹(2)의 중심까지의 거리로 되며, 도 6(a)에 도시된 바와 같이 상기 트랙 피치가 0.8μm로 된다. 그리고 그룹폭(그룹(2)의 저면부의 폭)은 0.48μm로 되고, 따라서 그룹(2)의 폭은 랜드(3)의 폭보다도 넓게 된다.

도 5(b)와 같이 그룹(2)은 사행되지만, 이 사행(워블)의 량은 도 6(b)에 도시된 워블 진폭(WW)의 값으로서 규정된다.

본 예의 디스크(1)에서는 상기 워블 진폭(WW)은 12.5nm로 되어 있다. 또 그룹상에서는 어떤 주기의 간격으로 순간적으로 워블량이 크게 되고, 그것이 후술하는 파인 클럭 마크(fine clock mark)로 되지만, 그 부분에서는 워블 진폭은 예를 들면 25 내지 30nm 정도로 된다.

1개의 트랙(1주의 트랙)은 복수의 워블링 어드레스 프레임을 갖고 있다.

워블링 어드레스 프레임은 도 7에 도시된 바와 같이 디스크의 회전 방향으로 8분할되어, 각각이 서보 세그먼트(0 내지 7)로 되어 있다.

1개의 서보 세그먼트(이하 단지 세그먼트라 함)에는 절대 어드레스를 주로 하는 48 비트의 정보가 포함되며, 1 세그먼트 당의 워블링은 360으로 되어 있다. 각 세그먼트(0 내지 7)로서의 각 워블링 어드레스 프레임은 48 비트의 워블 데이터가 FM 변조된 워블 그룹이 형성되어지게 된다.

또한, 상기 핀 클럭 마크(fin cluck mark)가 워블링 그룹상에 등간격으로 형성되고, 이것은 데이터의 기록시의 기준 클럭을 PLL 회로에서 생성하기 위해서 사용하지만, 상기 핀 클럭 마크는 디스크 1회전당 96개 형성되어 있고, 따라서 1 세그먼트당 12개의 핀 클럭 마크가 형성된다.

각 세그먼트(세그먼트 0 내지 세그먼트 7)로서의 각 워블링 어드레스 프레임은 도 9에 도시된 구성으로 된다.

48 비트의 워블링 어드레스 프레임에 있어서, 최초의 4 비트는 워블링 어드레스 프레임의 시작을 나타내는 동기신호(Sync)로 된다. 상기 4 비트의 동기 패턴은 8 채널 비트로 4 비트 데이터를 형성하는 바이페이즈 데이터로 되어 있다.

다음의 4 비트는 복수의 기록층 중의 어느 하나의 층이거나, 또는 디스크가 어떠한 층 구조인가를 나타내는 층(Layer)정보로 되어 있다.

다음의 20 비트는 디스크상의 절대 어드레스로서의 트랙 어드레스(트랙 넘버)가 된다.

또한, 다음 4 비트는 세그먼트 넘버를 나타낸다. 세그먼트 넘버의 값은 세그먼트(0 내지 7)에 대응하는 「0」내지 「7」의 값이고, 요컨대 상기 세그먼트 넘버는 디스크의 원주 방향에 대한 위치를 나타내는 값으로 된다..

다음의 2 비트는 예약되고, 워블링 어드레스 프레임의 마지막의 14 비트는 에러 검출 부호(CRC)가 형성된다.

또한 상기와 같이, 워블링 어드레스 프레임에는 파인 클럭 마크가 등간격으로 형성된다.

도 8은 파인 클럭 마크의 상태를 도시하고 있다. 각 워블링 어드레스 프레임에 48 비트의 데이터가 기록되고, 1 비트는 도 8에 도시된 바와 같이, 소정의 주파수의 신호 중의 7파(캐리어)에 의해 나타내는 것으로 하면, 1프레임에는 360파가 존재하게 된다.

광 디스크(1)를 매분 1939 회전시키는 것으로 하면, 상기 캐리어의 주파수는 93.l KHz가 된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 도 9에 도시된 워블링 어드레스 프레임에 있어서, 파인 클럭 마크를 위해, 어드레스 정보의 4 비트마다 l 비트가 할당되어 있고, 즉, 4 비트를 주기로서 그 중의 l 비트에 파인 클럭 마크가 겹치는 형태로 된다.

4 비트 단위에서의 최초의 1 비트가, 파인 클럭 마크가 포함되는 비트로 되며, 나머지 3 비트는 파인 클럭 마크를 포함하지 않은 비트로 된다. 파인 클럭 마크가 포함되는 비트를 도 8의 하부에 확대하여 도시하고 있지만, 도시된 바와 같이 데이터 비트 길이의 중앙 위치에 파인 클럭 마크(FCK)로서의 파형이 포함된다.

실제의 디스크(1)상의 그룹(2)의 사행 형상으로서는 상기 파인 클럭 마크(FCK)에 상당하는 부분에 있어서 순간적으로 워블 진폭(WW)이 예를 들면 30 nm 정도로 커진다.

1프레임 중에는 3 비트 걸러서 12개의 파인 클럭 마크가 기록되어지고, 따라서 1회전(1 트랙)에는 96(=12×8)개의 파인 클럭 마크가 기록된다.

이 파인 클럭 마크(기록 재생 장치에 있어서 파인 클럭 마크로부터 생성되는 PLL 클럭)는 세그먼트 넘버보다도 더욱 자세하게, 원주 위치를 나타내는 정보로 할 수 있다.

48 비트의 각 데이터의 캐리어의 주파수는 각 데이터에 대응한 값으로 된다. 트랙 넘버 등의 각 데이터는 바이페이즈 변조된 후, 또한, 주파수 변조되어, 이 주파수 변조파로 프리그룹이 워블링된다.

A-4: 물리 포맷 설정 근거

본 예의 디스크의 물리 포맷은 이상과 같이 설정되지만, 상기 포맷의 설정근거 및 그것에 의한 효과는 다음과 같이 된다.

우선, 트랙 피치가 0.8μm, 종이 밀도가 0.35μm/비트, 워블 진폭(WW)이 12.5nm로 되어 있는 것에 관해서 기술한다.

우선, 도 1에 도시된 바와 같이, 레이저 파장 λ=650nm, NA=0.6이라는 값을 고려하여, 또한 상술된 바와 같이 지름 120mm의 디스크에 있어서, 3G 바이트라는 기록 용량을 실현하는 것을 전제로 한다.

그리고, 3G 바이트를 실현하는 트랙 피치로서는 예를 들면 0.8μm 전후가 필요하게 되는 것이 산출된다.

여기서, 가령 트랙 피치를 0.8μm로서 CLD 기록을 행할 때에, 적합한 선밀도를 고려한다.

도 10은 트랙 피치=0.8μm으로 한 상태에서, 각종의 선밀도의 상태에서의 재생 데이터의 지터를 계측한 결과를 도시한 것이다.

또, 실선의 곡선은 누화 없음인 경우, 일점 쇄선의 곡선은 누화 있음인 경우이다. 누화 있음이란, 검사 대상이 되는 트랙에 인접하는 트랙에 데이터를 기록해 두고, 따라서 검사 대상 트랙의 재생 데이터로서 어느 정도의 누화 성분이 포함된 상태, 역으로 누화 없음이란, 검사 대상이 되는 트랙에 인접한 트랙에 데이터 기록을 행하지 않으며, 따라서 검사 대상 트랙의 재생 데이터에 누화 성분이 포함되지 않은 상태이다.

이 도면을 보고 이해할 수 있도록, 선밀도가 0.35μm/bit의 전후를 경계로서, 보다 밀도가 낮은 방향에는 지터의 증감은 급격하지 않지만, 종이 밀도가 0.35μm/bit를 초과되고부터 급격히 지터가 증대되는 경향이 있다. 즉, 0.35μm/bit의 전후까지의 선밀도가 지터의 관점에서는 바람직한 범위이고, 게다가 가능한한 고밀도화하는 것을 고려하여, 본 예에서는 선밀도 0.35μm/bit라는 값이 설정된 것이다.

다음에 트랙 피치=0.8μm, 선밀도=0.35μm/bit라는 조건하에서, 워블 진폭차를 고려한다.

도 11은 워블의 C/N(carrier/noise비)과, 워블 진폭량의 관계를 도시한다.

도면에서 알 수 있듯이, 워블 진폭(2)이 커질 수록, C/N은 양호해지고, 즉 워블 진폭량이 클수록, 절대 어드레스의 디코드에 있어서의 에러율은 양호하여 진다. 반대로 워블 진폭량이 작을 수록 C/N이 악화되고, 어드레스 에러율이 악화된다.

특히, C/N이 23dB 이하로 되면, 어드레스 에러가 허용치 이상이 되고, 이것에 의해 워블 진폭 값은 대개 10nm 이상인 것이 필요하게 된다.

한편, 도 12는 워블 어드레스의 스큐 마진과 워블 진폭량의 관계를 도시한다. 요컨대 디스크의 경사 상태에 대하여 어드레스를 양호하게 디코드할 수 있는 한계를 나타내고 있고, 상기 스큐 마진은 클수록 양호하다.

이 도면에서는 워블 진폭량이 15nm를 초과하면, 스큐 마진이 악화된것을 알게 된다.

이상의 고찰로부터, 워블 진폭량은 10 내지 l5nm가 적절하다고 할 수 있다. 그리고 본 예의 경우는 이 범위에 포함되는 값으로서 워블 진폭량 WW= 12.5nm로 하고 있다.

이상과 같이, 워블 진폭량이 결정된 경우에, 반대로 트랙 피치= 0.8μm가 적절한지의 여부를 다음에 고찰한다.

여기서도 평가 함수를 어드레스 에러의 스큐 마진으로 한다.

우선 도 13에 트랙 피치와 어드레스 에러의 관계를 도시한다. 도 l3a는 트랙 피치가 작은 경우, 도 13(b)는 트랙 피치가 큰 경우를 도시하고 있다. 그리고 세로축이 어드레스 에러의 레벨(%), 횡축이 래디얼 스큐의 값(도)이다.

여기서 어드레스 에러 10%에 상당하는 부분의 폭이 스큐 마진이고, 예를 들면 도 13(a)의 경우는 ±0.9도 정도, 도 l3b의 경우는 ±1.2도 정도가 스큐 마진으로 된다.

이 도면에서는 트랙 피치가 좁을 수록 스큐 마진이 악화되는 것을 알 수 있다.

도 14는 각종 트랙 피치에 대한 스큐 마진을 도시한 도이고, 도시된 바와 같이, 트랙 피치 0.80μm 전후와 비교하여, 보다 트랙 피치를 좁혀 감에 따라서 스큐 마진이 악화된다.

이 때문에, 0.80μm 전후가 트랙 피치로서 적합한 값임을 알 수 있다.

또, 실제로는 도 14에 도시된 바와 같이 0.74 내지 0.82μm의 범위가, 스큐 마진으로서 허용 가능한 범위라고 할 수 있고, 이 그 중에서도 특히 0.80μm 전후가 가장 바람직한 것이다.

결국, 3G 바이트를 실현하는 규격으로서, 본 예와 같은 트랙 피치가 0.8μm, 선밀도가 0.35μm/bit, 워블 진폭(WW)이 12.5nm라는 결합이, 최적의 규격의 하나인 것을 알 수 있다.

이상에서, 본 예에서는 목적으로 하는 기록 용량의 실현과 동시에, 워블링 그룹으로부터의 절대 어드레스 추출, 데이터 디코드 등의 동작의 신뢰성에 의해 적합한 포맷이 실현된다고 할 수 있다.

이러한 효과를 갖는 본 예의 포맷의 디스크는 그 포맷 내용이 컨트롤 데이터에 있어서 식별됨으로써, 예를 들면 DVD-ROM과의 호환성을 유지하면서 기록 재생 장치에 있어서 양호한 드라이브 동작을 실현할 수 있다.

상술된 바와 같이, 트랙 피치 및 선밀도는 컨트롤 데이터 중의 물리 포맷정보에 있어서, 바이트 위치(3)의 기록 밀도의 정보로서 기록되어 있다.

또한 바이트 위치(0)의 북타입의 정보로서, 트랙 피치가 0.8μm, 선밀도가 0.35μm/bit, 워블 진폭량(WW)이 12.5nm라는 규격의 디스크인 것을 식별시킬 수도 있다.

물론 상기 북타입은 상기 광 디스크가, 상변화 기록 영역으로서 데이터를 기록하는 트랙이 이미 형성되어 있고, 상기 트랙이, 어드레스 정보에 대응하여 소정의 주파수의 캐리어를 주파수 변조한 신호로 워블링되고, 또한 상기 어드레스 정보로서의 워블링이 각속도 일정 회전에 대응하여 형성되어 있는 디스크인 것을 식별하는 정보로서도 기능할 수 있다.

더욱이, 바이트 위치(33 내지 48)에 있어서 제1 선속도, 제2 선속도, 제3 선속도에서의 추장 정보가 기록되지만, 이것에 의해, 본 예의 디스크는 선밀도가 0·35μm/bit의 CLD 방식을 실현하기 위한, 후술하는 독자의 조닝 포맷이 채용되는 것이 표현된다.

이것에 의해서도 본 예의 포맷의 디스크인 것을 식별할 수 있다.

[B] 커팅 장치

상술된 물리 포맷을 갖는 디스크의 커팅 방식에 관해서 설명한다.

디스크의 제조 프로세스는 크게 구별하면, 소위 원반공정(masterring process)와, 디스크화 공정(리플리케이션 프로세스)로 나누어진다. 원반 공정은 디스크화 공정에서 사용하는 금속원반(스템퍼)을 완성하기까지의 프로세스이고, 디스크화 공정은 스템퍼를 사용하여, 그 복제인 광 디스크를 대량 생산하는 프로세스이다.

구체적으로는 원반 공정은 연마된 유리 기판에 포트레지스터를 도포하고, 상기 감광막에 레이저 빔에 의한 노광에 의해서 비트나 그룹을 형성하는, 소위 커팅을 행한다.

본 예의 경우, 디스크의 엠보스 에어리어에 상당하는 부분에서 피트 커팅이 행하여지고, 또한 그룹 에어리어에 상당하는 부분으로, 워블링 커팅이 행하여진다. 엠보스 에어리어에 있어서의 피트 데이터는 프리마스터링이라고 불리는 준비 공정에서 준비된다.

그리고, 커팅이 종료하면, 현상 등의 소정의 처리를 행한 후, 예를 들면 전기 주조에 의해서 금속 표면상에의 정보의 전송을 행하고, 디스크의 복제를 행할 때에 필요한 스템퍼를 작성한다.

다음에, 상기 스템퍼를 사용하여, 예를 들면 인젝션법 등에 의해서, 수지 기판상에 정보를 전사하고, 그 위에 반사막을 생성한 후, 필요한 디스크 형태로 가공하는 등의 처리를 행하여, 최종 제품을 완성한다.

커팅 장치는 예를 들면 도 15에 도시된 바와 같이, 포토레지스터된 유리 기판(71)에 레이저 빔을 조사하여 커팅을 행하는 광학부(70)와, 유리 기판(7l)을 회전 구동하는 구동부(80)와, 입력 데이터를 기록 데이터로 변환함과 동시에, 광학부(70) 및 구동부(80)를 제어하는 신호 처리부(60)로 구성된다.

광학부(70)에는 예를 들면 He-Cd 레이저로 이루어진 레이저 광원(72)과, 상기 레이저 광원(72)으로부터의 출사광을 기록 데이터에 근거하여 변조(on/off)하는 음향 광학형 광변조기(73)(AOM)와, 또한, 레이저 광원(72)으로부터의 출사광을 워블 신호에 근거하여 편향하는 음향 광학형 광편향기(74)(AOD)와, 광편향기(74)로부터의 변조 빔의 광축을 구부리는 프리즘(75)과, 프리즘(75)으로 반사된 변조 빔을 집광하여 유리 기판(71)의 포토레지스터면에 조사하는 대물렌즈(76)가 마련되어 있다.

또한, 구동부(80)는 유리 기판(71)을 회전 구동하는 모터(81)와, 모터(81) 의 회전 속도를 검출하기 위한 FG 펄스를 발생하는 FG(82)와, 유리 기판(71)을 그 반경 방향으로 슬라이드시키기 위한 슬라이드 모터(83)와, 모터(81), 슬라이드 모터(83)의 회전속도나, 대물렌즈(76)의 트랙킹 등을 제어하는 서보 컨트롤러(84)로 구성된다.

또한, 신호 처리부(60)는 예를 들면 컴퓨터로부터의 소스 데이터에 예를 들면 에러 정정 부호 등을 부가하여 입력 데이터를 형성하는 포맷팅 회로(61)와, 상기 포맷팅 회로(61)로부터의 입력 데이터에 소정의 연산 처리를 실시하여 기록 데이터를 형성하는 논리 연산 회로(62)와, 그룹을 워블링시키기 위한 워블 신호를 발생하는 워블링 신호 발생 회로(63)와, 파인 클럭 마크의 형성을 위한 신호를 발생시키는 마크 신호 발생 회로(64)와, 합성회로(65)와, 합성회로(65)로부터의 신호에 근거하여 광변조기(73) 및 광편향기(74)를 구동하는 구동회로(68)와, 논리 연산 회로(62) 등에 클럭을 공급하는 클럭 발생기(66)와, 공급된 클럭에 근거하여, 서보 컨트롤러(84) 등을 제어하는 시스템 컨트롤러(67)로 구성되어 있다.

그리고, 상기 커팅장치에서는 커팅시, 서보 컨트롤러(84)는 모터(81)에 의해서 유리 기판(71)을 일정 각속도로 회전 구동함과 동시에, 슬라이드 모터(83)에 의해서 유리 기판(71)을 회전시킨 채로, 소정의 트랙 피치로 나선형의 트랙이 형성되도록 슬라이드시킨다.

동시에, 레이저 광원(72)으로부터의 출사광은 광변조기(73), 광편향기(74)를 통해 기록 데이터에 근거한 변조 빔으로 되어 대물렌즈(76)로부터 유리기판(71)의 포토레지스터면에 조사되어 가고, 그 결과, 포토레지스터가 데이터나 그룹에 근거하여 감광된다.

한편, 포맷팅 회로(61)에 의해서 에러 정정 부호 등이 부가된 입력 데이터즉, 컨트롤 데이터 등의 엠보스 에어리어에 기록되는 데이터는 논리 연산 회로(62)에 공급되어 기록 데이터로서 형성된다.

그리고, 엠보스 에어리어의 커팅 타이밍에 있어서는 상기 기록 데이터는 합성 회로(65)를 통해 구동 회로(68)에 공급되고, 구동 회로(68)는 기록 데이터에 따라서 비트를 형성해야 할 비트 타이밍으로 광변조기(73)를 온 상태로 제어하고, 또한 비트를 형성하지 않은 비트 타이밍으로 광변조기(73)를 오프 상태로 구동 제어한다.

그룹 에어리어의 커팅 타이밍에서는 합성 회로(65)는 워블링 신호 발생회로(63)로부터 출력되는 신호, 즉 절대 어드레스가 FM 변조된 신호에, 마크 신호 발생 회로(64)로부터 출력되는 파인 클럭 마크에 상당하는 신호를 합성시키어 워블링을 형성하기 위한 신호로서 구동 회로(68)에 공급한다. 구동 회로(68)는 그룹을 형성하기 위해서 연속적으로 광변조기(73)를 온 상태로 제어한다. 또한 워블링을 위해 공급된 신호에 따라서 광편향기(74)를 구동한다. 이것에 의해서 레이저광을 사행시켜, 즉 그룹으로서 노광되는 부위를 워블링시킨다.

이러한 동작에 의해, 유리 기판(41)상에 포맷에 근거하여 그룹/엠보스 피트에 대응하는 노광부가 형성되어 간다.

그 후, 현상, 전기 주조 등을 행하는 스템퍼가 생성되어, 스템퍼를 사용하여 상술의 디스크가 생산된다.

절대 어드레스를 포함하는 워블링 그룹을 형성하기 위해서 마련되어 있는, 워블링 신호 발생 회로(63), 마크 신호 발생 회로(64)에 관해서 자세히 설명한다. 도 16은 그룹을 워블링시키기 위한 워블링 신호를 발생하는 워블링 어드레스 발생 회로(63)의 구성예를 나타내고 있다.

발생회로(11)는 372.4KHz의 주파수의 신호를 발생한다.

발생회로(1l)가 발생하는 신호는 제산회로(l2)에 공급되어, 값「l5」로 나눗셈한 후, 주파수 24.8KHz의 바이페이즈 클럭 신호로서 바이페이즈 변조 회로(13)에 공급되어 있다. 바이페이즈 변조 회로(13)에는 또, 어드레스 데이터로서의 ADIP(ADdress In Pre-groove)데이터가 공급되어 있다.

바이페이즈 변조 회로(13)는 제산기(12)에서 공급되는 바이페이즈 클럭을, 도시하지 않은 회로에서 공급되는 ADIP 데이터로 바이페이즈 변조하여, 바이페이즈 신호를 FM 변조회로(l5)에 출력하고 있다.

FM 변조회로(l5)에는 또한, 발생회로(l1)가 발생된 372.4KHz의 신호를, 제산기(14)에 의해 값「4」로 나눗셈하여 얻어진 주파수 93.l KHz의 캐리어가 입력되어 있다.

FM 변조회로(l5)는 상기 제산기(14)에 입력된 캐리어를, 바이페이즈 변조 회로(l3)에서 입력되는 바이페이즈 신호로 주파수 변조하여, 그 결과 얻어지는 FM 신호를 출력한다. 즉 절대 어드레스가 포함된 워블 신호로서 합성 회로(65)에 출력한다.

상기한 커팅 장치의 동작에 의해, 디스크(1)의 그룹(2)의 좌우 측벽은 상기 FM 변조에 의한 워블 신호에 대응하여 형성(워블링)된다.

도 l7과 도 18은 바이페이즈 변조 회로(13)가 출력하는 바이페이즈 신호의 예를 도시하고 있다.

상기 예에 있어서는 선행하는 비트가 0일 때, 도 17에 도시된 바와 같이, 동기 패턴(SYNC)으로서, 1l101000이 이용되고, 선행하는 비트가 1일 때, 동기 패턴으로서, 도 18에 도시된 바와 같이, 도 17에 도시된 경우와 역상의 0001011l이 사용된다. 동기 패턴(SYNC)은 변조로서는 나타나지 않는 규칙 외의 독특한 패턴으로 된다.

도시한 바와 같이, 절대 어드레스 데이터(ADIP 데이터)의 데이터 비트 중, 0은 바이페이즈 변조되고, l1(이전의 채널 비트가 0일 때) 또는 0(이전의 채널 비트가 l일 때)의 채널 비트로 변환된다.

또한 데이터 비트의 1은 10(이전의 채널 비트가 0일 때) 또는 1(이전의 채널 비트가 1일 때)의 채널 비트로 변환된다.

2개의 패턴 중의 어느 것으로 변환될 것인가는 이전의 부호에 의존한다. 즉, 도 17과 도 18의「Wave Form」은 채널 비트의 1, 0의 패턴을, 1을 고레벨, 0을 저 레벨의 신호로서 나타낸 것이지만 상기 파형이 연속하도록, 2개의 패턴 중, 어느 하나가 선택된다.

FM 변조 회로(15)는 도 17 또는 도 18에 도시된 바와 같은 바이페이즈 신호에 대응하여, 제산기(14)에서 공급되는 캐리어를 도 l9에 도시된 바와 같이 주파수 변조한다.

즉, 채널 비트 데이터(바이페이즈 신호)가「0」일 때, FM 변조회로(15)는 l 데이터 비트의 절반의 길이에 대응하는 기간에, 3.5파의 캐리어를 출력한다. 이 3.5파의 캐리어는 양의 반파 또는 음의 반파로부터 시작된다.

이것에 대하여, 채널 비트 데이터(바이페이즈 신호)가 「1」일 때, 1 데이터 비트의 절반의 길이에 대응하는 기간에, 4파의 캐리어가 출력된다. 상기의 4파의 캐리어도 양의 반파로부터 시작되는 캐리어 또는 음의 반파로부터 시작되는 캐리어로 된다.

따라서, FM 변조 회로(15)는 데이터 비트「0」에 대응하여 채널 데이터 비트「00」이 입력되면, 데이터 비트의 길이에 대응하는 기간에, 7파(=3.5+3.5)의 주파수 변조파를 출력하여, 채널 데이터 비트「1l」이 입력되면, 8파(= 4+4)의 주파수 변조파를 출력한다.

또한, 데이터 비트「l」에 대응하여 채널 데이터 비트「10」또는「01」이 입력되면, 7.5파(= 4+3.5=3.5+4)의 주파수 변조파가 출력된다.

FM 변조회로(15)에 입력되는 93.1KHz의 캐리어는 7.5파에 대응하고 있고, FM 변조회로(15)는 데이터에 대응하여, 상기 7.5파의 캐리어, 또는 이것을 ± 6.20% 어긋난 7파 또는 8파의 주파수 변조파를 생성한다.

상술된 바와 같이, 채널 데이터(0)와 채널 데이터(1)에 대응하는, 각각 양의 반파로부터 시작되는 캐리어와 음의 반파로부터 시작되는 캐리어는 이전의 신호와 연속되는 쪽이 선택된다.

도 20은 이렇게 하여 FM 변조회로(l5)에서 출력되는 주파수 변조파의 예를 도시하고 있다. 상기 예에 있어서는 최초의 데이터 비트가「0」으로 되어 있고, 그 채널 데이터 비트는「00」으로 되어 있는 최초의 채널 데이터 비트「0」에 대하여, 개시점에서 양의 반파로 시작되는 3.5파의 캐리어가 선택되어 있다.

그 결과, 그 캐리어의 종료점은 양의 반파로 종료한다. 그래서, 다음 채널 데이터 비트「0」에 대하여, 음의 반파로부터 시작되는 3.5파가 선택되어, 데이터 비트「0」에 대하여, 합계 7파의 주파수 변조파로 된다.

이 데이터 비트「0」의 다음에는 데이터 비트「l」(채널 비트「0」)이 계속되고 있다. 이전의 데이터 비트「0」에 대응하는 채널 데이터 비트 「0」의3.5파는 음의 반파로 종료하고 있기 때문에, 데이터 비트「1」에 대응하는 최초의 채널 데이터 비트「1」의 4파의 캐리어로서는 양의 반파로부터 시작되는 것이 선택된다. 상기 채널 데이터 비트 「1」의 4파는 음의 반파로 종료하기 때문에, 다음 채널 데이터 비트 「0」의 4파는 양의 반파로부터 시작되는 것이 선택된다.

이하 동일하게 해서, 데이터 비트「1」(채널 데이터 비트「10」), 데이터 비트「0」(채널 데이터 비트「11」), 데이터 비트「0」(채널 데이터 비트「00」)에 대응하여 7.5파, 8파, 7파의 캐리어가 데이터 비트의 경계부(시점과 종점)에 있어서 연속하도록 형성 출력된다.

도 20에 도시하는 바와 같이, 이 예에 있어서는 채널 비트의 길이는 7파, 7.5파 또는 8파 캐리어 중의 어느쪽의 경우에 있어서도 캐리어 파장의 1/2 정수배의 길이로 되어 있다. 즉, 채널 비트의 길이는 7파의 캐리어(주파수 변조파) 파장의 1/2인 7배 길이로 되고, 또한 8파의 캐리어(주파수 변조파〕의 1/2인 8배의 길이로 되어 있다. 그리고, 채널 비트의 길이는 7.5파의 캐리어 파장의 1/2인 7배(채널 비트가 「0」일 때), 또는 8배 (채널 비트가「1」일 때)로 된다.

또한, 본 예에 있어서는 바이페이즈 변조된 채널 비트의 경계부(종점 또는 시점)가 주파수 변조파의 제로크로스점이 되도록 이루어져 있다. 이것에 의해, 어드레스 데이터(채널 비트 데이터)와 주파수 변조파의 위상이 일치하고, 그 비트의 경계부 식별이 용이해지고, 어드레스 데이터 비트의 오검출을 방지할 수가 있다. 그 결과, 어드레스 정보의 정확한 재생이 용이해 진다.

또한, 이 예에 있어서는 데이터 비트의 경계부(시점과 종점)와 주파수 변조파의 에지(제로크로스점)가 대응하도록 이루어져 있다. 이것에 의해, 주파수 변조파의 에지를 기준으로서 클럭을 생성할 수도 있다.

그런데, 본 예의 경우, 도 21(a) 내지 (d)에 도시하는 바와 같이, 채널 비트의 데이터가「00」(데이터「0」, 「11」(데이터「0」),「10」(데이터「0」) 또는「01」(데이터「1」) 일 때, 각각의 데이터 중심(채널 비트의 변환점) 캐리어의 제로크로스점에 있어서 어드레스 정보의 변조 주파수(93.1 KHz)보다 높은 주파수의 파인 클럭 마크를 합성시킨다,

도 21은 4 데이터 비트마다 되는 파인 클럭 마크가 부가된 신호이고, 합성 회로(65)는 워블 신호 발생 회로(63)로부터의 워블 신호(주파수 변조파)에 마크 신호 발생 회로(64)로부터의 신호를 합성시켜 4 비트에 1회의 비율로 도 21과 같은 신호를 생성한다.

이 때, 어드레스 데이터 비트의 중심(채널 데이터 비트의 변환점)에 대응하는 워블링 주파수 변조파의 제로크로스점에 파인 클럭 마크를 삽입함으로써 파인 클럭 마크의 진폭 변동이 적어지고 그 검출이 용이해 진다.

반면, 상술한 FM 변조 회로(15)에 있어서 채널 데이터 비트가 0일 때, 예를 들면 중심 주파수로부터 -5%만 주파수를 어긋나도록 주파수 변조하고 채널 데이터 비트가 l일 때, +5%만 중심 주파수로부터 어긋나도록 주파수 변조를 하도록 한 경우, 데이터 비트 또는 채널 데이터 비트의 경계부와 주파수 변조파의 제로크로스점이 일치하지 않고, 채널 데이터 비트(또는 데이터 비트)를 오검출하기 쉽다. 또한, 파인 클럭 마크의 삽입 위치는 반드시 제로크로스점으로 되는 것은 아니고, 주파수 변조파의 소정의 진폭치를 갖는 점에 중첩된다. 그 결과, 파인 클럭 마크의 레벨이 그 진폭치분만큼 증가 또는 감소하고 그 검출이 곤란해지는 현상이 있다.

그런데, 본 예에 의하면 항상 주파수 변조파의 제로크로스의 위치에 파인 클럭 마크가 배치되기 때문에 그 검출, 즉, 주파수 변조파와의 식별이 용이해지는 이점이 얻어진다.

〔C〕광 디스크의 논리 포맷

C - 1 : 섹터 포맷

다음에, 기록 데이터의 논리 포맷에 관해서 설명한다.

본 예에 있어서는 1 클러스터가 32K 바이트로 구성되고 이 클러스터를 단위로서 데이터가 기록된다. 이 32K 바이트란 전술한 ECC 블럭에 상당한다.

1 클러스터는 16 섹터로 구성된다.

도 22에 도시하는 바와 같이, 2K 바이트(2048 바이트)의 데이터가 1 섹터분의 데이터로서 추출되어 이것에 l6 바이트의 오버헤드가 부가된다. 이 오버헤드에는 섹터 어드레스 (후술하는 도 37의 어드레스 발생 판독 회로(35)에서 발생되고, 혹은 판독되는 어드레스)와 에러 검출을 위한 에러 검출 부호 등이 포함되어 있다.

이 합계 2064 (=2048+16) 바이트의 데이터가 도 23에 1행으로서 도시한다. 12×172 (= 2064) 바이트의 데이터(1섹터)로 된다.

그리고, 이 1 섹터분의 데이터가 16개 모아져 도시하는 192 (=12×16)×172바이트의 데이터가 구축된다.

이 192×172 바이트의 데이터에 대하여 l0 바이트의 내부호(PI)와 16 바이트의 외부호(PO)가 횡방향 및 종방향의 각 바이트에 대하여 패리티로서 부가된다.

더욱이, 이렇게 하여 형성되는 208×182 바이트(=(192+16)×(172+10))에 블럭화된 데이터 중, 16×82 바이트의 외부호(PO)는 16개의 1×182 바이트의 데이터로 구분되고, 도 24에 도시하는 바와 같이, 12×182 바이트의 번호(0) 내지 번호(15)의 16개의 섹터 데이터 밑에 1개씩 부가되어 상호 배치된다.

그리고, 13(,12+ l)× 182 byte의 데이터가 1 sector의 데이터라고 된다.

더욱이, 도 24에 도시하는 208×182 바이트의 데이터는 도 25에 도시하는 바와 같이 종방향으로 2분할되어 1 프레임이 91 바이트의 데이터로 되고 208(row)×2 (frame)의 데이터로 된다.

그리고, 이 208×2 프레임의 각 데이터 선두에 13(row)×2(frame)의 링킹 섹션 (링크 에어리어 데이터)이 부가된다.

또, 보다 정확하게는 도 26을 참조하여 후술하는 바와 같이, 26 프레임분의 링킹 섹션 데이터의 일부가 전 클러스터 최후에 기록되고, 나머지는 현 클러스터 선두에 기록된다.

91 바이트의 프레임 데이터 선두에는 또한 2 바이트의 프레임 동기 신호(FS)가 부가된다. 그 결과, 도 25에 도시하는 바와 같이, l 프레임의 데이터는 합계93 바이트의 데이터가 되고 합계 22l(row)×93×2 바이트, 즉 442 프레임의 블록 데이터가 된다.

이것이 1 클러스터(기록 단위로서의 블록)분의 데이터가 된다. 그 오버헤드부분을 제외한 실 데이터부의 크기는 32K 바이트(=2048×16/l024K 바이트)가 된다.

이상과 같이 본 예의 경우, 1 클러스터가 16 섹터로 구성되며 l 섹터가 26 프레임으로 구성된다.

C-2 : 링킹 섹션

이러한 데이터가 디스크(1)에 클러스터 단위로 기록되고 클러스터와 클러스터 사이에는 도 26에 도시하는 링킹 섹션이 배치된다.

링킹 섹션은 26 프레임으로 이루어지고, 즉, 상기 l 섹터와 같은 사이즈가 된다.

그리고 이 링킹 섹션은 32k 바이트의 클러스터(블록) 사이에 삽입되어 있다.

단, 실제로는 블록(N)이 되는 클러스터 기록 동작의 종단과, 블록(N+1)이 되는 클러스터의 기록 개시 위치에 있어서 링킹 섹션으로 분할한 상태로 형성된다.

도 27은 링킹 섹션의 각 프레임의 동기 신호의 종별(SY0 내지 SY7)과 데이터 내용을 도시하고 있다.

도시하는 바와 같이, 데이터 내용으로서는 올 0 데이터 이외, 소정 프레임에 AUX 데이터가 기록되는 경우가 있다. 또한, 레이저 파워 컨트롤을 위해 사용되는 경우도 있다. 프레임의 동기 신호 종별에 관해서는 후술한다.

도 28에 클러스터 사이에 형성되는 링킹 섹션의 형태를 도시한다.

각 클러스터에는 32k 바이트의 데이터 블록 선두 부분에 형성되는 링킹 섹션(linking point이후 부분)으로서 Slice/PLL 데이터, 프레임 동기 신호(SYI 내지 SY7) 등의 데이터가 기록된다. 그리고 클러스터의 본체가 되는 32k 바이트의 데이터 블록에 연결되어 클러스터 후단부측의 링킹 섹션(linking point 이전 부분)으로서, 포스트앰블(PA), 포스트가드 영역이 형성된다.

Slice 데이터는 재생 데이터를 2값화 하기 위한 시정수를 설정하기 위해서 사용되는 데이터이고, PLL데이터는 클럭을 재생하기 위한 데이터이다.

프레임 동기 신호(프레임 싱크)(SY1 내지 SY7)는 도 3l을 참조하여 후술하는 바와 같이, 스테이트(1 내지 4) 중에서 어느것인가가 선택되어 부가된다.

포스트앰블(PA)에는 최후 데이터의 마크 길이를 조절하여 신호 극성을 되돌리기 위한 데이터가 기록된다.

포스트가드는 디스크의 편심이나 디스크의 기록 감도 등에 따라서 생기는 기록 지터를 흡수하는 에어리어이다. 또한, 포스트가드는 후술하는 바와 같이 데이터의 기록 개시 위치를 변경한 경우에 있어서도 다음에 기록되는 링크 에어리어와의 사이에서 데이터가 서로 간섭하는 것을 방지하는 기능을 가진다. 또한, 포스트가드는 지터가 전혀 없는 경우에서, 또한, 후술하는 DPS(Data Position Shift)가 0 바이트인 경우, 8 바이트만 다음 데이터와 초과되어 기록된다.

동기 신호(sync)는 4 바이트의 데이터이고 동기를 취하기 위한 신호이다. 또한, 링킹 섹션의 최후 4 바이트는 장래 이용을 위해 유보(reserve)되어 있다.

각 클러스터는 링킹포인트로부터 정보의 기록이 개시되어 링킹 포인트를 8 바이트 초과(overlap)한 것으로 기록이 종료된다. 또한, 기록 때는 후술하는 기록 재생 장치의 기록 재생 회로(33)는 0 내지 64 바이트의 어떠한 값을 DPS로서 임으로 선택하고, 선택한 DPS 값에 따라서 링크 에어리어 데이터와 32k 바이트의 블록 데이터의 기록 위치를 변경한다.

도 28에 확대하여 도시하는 바와 같이, 예를 들면 DPS로서 0 바이트가 선택된 경우 전방 링킹 섹션의 최초의 프레임 동기 신호(SY1) 앞에는 14 바이트의 링크데이터가 부가되고 또한, 후방 링킹 섹션의 최후의 프레임 동기 신호(SY5) 뒤에는 85 바이트의 링크 데이터가 부가된다.

또한, DPS로서 32 바이트가 선택된 경우, 전방 링킹 섹션의 최초의 프레임 동기 신호(SYl) 앞에는 46 바이트의 링크 데이터가 부가되고, 후방 링킹 섹션의 최후 프레임 동기 신호(SY5) 뒤에는 53 바이트의 링크데이터가 부가된다.

더욱이, DPS로서 64 바이트가 선택된 경우, 전방 링킹 섹션의 최초의 프레임 동기 신호(SYl) 앞에는 78 바이트의 링크 데이터가 부가되고, 후방 링킹 섹션 최후의 프레임 동기 신호(SY5) 뒤에는 21 바이트의 링크데이터가 부가된다.

이와 같이, 기록 재생 회로(33)가 선택하는 DPS 값에 따라서 링크 데이터와 32k 바이트의 데이터 블록이 기록되는 위치가 변화한다.

이것은 상변화 디스크에 정보를 기록할 때에 있어서, 디스크의 같은 부분에 동일 데이터(예를 들면 프레임 동기 신호 등)가 반복 기록되는 것을 방지함으로써 반복 기록 회수로서의 디스크의 장수명화에 기여할 수 있다.

또한, 그 때 링킹 포인트는 고정으로 되어 있기 때문에, 기록 타이밍의 발생은 종래와 같이 실시할 수 있다.

C - 3 : 프레임 동기 신호

그런데, 클러스터/섹터를 구성하는 각 프레임에는 상기 링킹 섹션의 프레임도 포함하여 그 선두 위치에 프레임 동기 신호가 부가되며 그 종류는 SY0 내지 SY7로 된다.

도 29는 후술하는 본 예의 기록 재생 장치로, 본 예의 디스크와 호환적으로 사용할 수 있는 ROM 디스크(예를 들면 DVD-ROM)에 있어서의 프레임 동기 신호의 구성을 도시하고 있다. ROM 디스크에서도 1 섹터는 13행 (row)의 데이터, 즉, 26 프레임으로 구성되어 있고, 또한, 각 프레임의 선두에는 프레임 동기 신호(SY0 내지 SY7)가 부가되어 있다. 또, ROM 디스크의 경우는 링킹 섹션은 존재하지 않는다.

그리고 선두 프레임으로부터 순차로 도시하도록 SY0, SY5, SYl, SY5, SY2, SY5,·······SY3, SY7, SY4, SY7 과 같이, 26개의 각 프레임에 서의 프레임 동기 신호가 설정되어 있다.

한편, 본 예의 디스크에서의 프레임 동기 신호의 구성은 도 30에 도시된다. l 섹터는 13행(row), 즉 26 프레임으로 구성되고, 각 프레임 선두에 프레임 동기 신호(SY0 내지 SY7)가 부가되어 있다. 그리고 링킹 섹션도 l 섹터분의 사이즈가 된다.

그리고 각 섹터 및 링킹 섹션으로서는 모두 선두 프레임으로부터 순차로 도시하도록, SY0, SY5, SY1, SY5, SY2, SY5,·······SY3, SY7, SY4, SY7과 같이 26개의 각 프레임의 프레임 동기 신호의 종별이 설정되어 있다.

즉, 섹터 단위로 보아 ROM 디스크과 본 예의 디스크는 링킹 섹션도 포함하며 프레임 싱크의 종별은 동일 패턴(배열)으로 되어 있다.

이러한 구성으로 함으로서, RAM 디스크를 ROM 디스크 전용의 재생 장치에 있어서도 재생하는 것이 가능해진다.

즉, ROM 디스크 전용의 재생 장치에서는 데이터 블록의 제 10행째 내지 제13행째에 격납되어 있는 8개의 프레임 동기 신호(SYl, SY7, SY2, SY7, SY3, SY7, SY4, SY7)가 검출되면, 그 다음 데이터가 데이터 블록의 선두부임을 인지하도록 이루어져 있으므로, 이들 8개의 프레임 동기 신호를 링크 에어리어에 격납함으로써 링크 에어리어에 다음에 계속되는 데이터 에어리어의 선두부를 재생 장치에 인지시킬 수 있다.

도 31은 프레임 동기 신호(SY0 내지 SY7)의 일례를 나타내고 있다. 또, 프레임 동기 신호는 2 바이트의 데이터로 되어 있지만, 이 예에서는 채널 비트 데이터로 변환후의 데이터를 나타내고 있기 때문에, 각 프레임 동기 신호의 데이터 길이는 32 비트(4 바이트)로 되어 있다.

예를 들면 SY0에는 스테이트(1) 내지 스테이트(4)의 4종류가 존재하고 있고 91바이트의 프레임 데이터(도 25 참조)에 부가된 경우에 DSV(Digital Sum Value)가 최소가 되는 스테이트의 데이터가 선택되어 프레임 동기 신호로서 부가된다.

C-4 : 링킹 섹션 설정 근거

상기와 같이 링킹 섹션은 1 섹터분의 영역으로 되지만, 이러한 포맷으로 함으로써 다음과 같은 효과가 얻어진다.

링킹 섹션에는 클러스터로서의 실 데이터 기록 또는 재생 동작에 앞서 기록 또는 재생 클럭의 동기를 취하기 위한 에어리어로서의 기능도 있다. 이 때문에 링킹 섹션으로서는 기록 재생 장치에 있어서의 클럭 생성을 위해 충분한 사이즈인 것이 요구된다.

일반적으로, 재생 클럭 추출을 위한 PLL회로는 디스크상의 상처 등의 영향에 의한 클럭의 흐트러짐 등을 방지하기 위해서, 어떤 정도 긴 시정수가 설정되는 것이 많다. 이것 때문에, 링킹 섹션이 1 섹터분의 사이즈로 되어 있는 것은 클럭 생성이라는 관점에서 호적 길이가 되며, 즉, 본 예의 디스크를 각종 재생 장치(예를 들면 DVD-ROM player)등으로 재생하여도 호적이다.

또한, 링킹 섹션이 l 섹터 사이즈로 되어 있음으로, 기록 재생 장치의 신호 처리 계통도 복잡한 처리가 불필요해 진다.

즉, 데이터 재생 처리는 기본적으로 1 섹터 단위로 파악한 뒤에 도 25와 같은 블록으로 에러 정정을 행하도록 구성되지만, 링킹 섹션이 1 섹터 사이즈가 아닌 경우, 디스크로부터 숙독한 데이터에 있어서 링킹 섹션분만의 어긋남이 1 섹터보다 작은 데이터 단위로 발생하며, 이것은 회로 구성이나 동작의 복잡화를 초래한다. 그런데, 본 예에서는 링킹 섹션에 관해서는 1 섹터분의 데이터로서 취급할 수 있기 때문에, 예를 들면 판독 데이터 중에서 링킹 섹션에 관한 데이터를 생략하는 처리나 기록 동작 때의 링킹 섹션 데이터의 발생 처리 등을 간략화할 수 있다.

〔D〕 조닝(zoning)포맷

본 예의 디스크는 CLD 방식을 매우 다수의 존 분할에 의한 존 CLD로서 실현한다.

이 조닝 포맷에 관해서 설명한다.

본 예의 디스크(1)는 도 32에 도시하는 바와 같이, 복수의 존(이 예의 경우, 제0 존 내지 제m + 1존의 m+2개의 존으로 구분하여 데이터를 기록 또는 재생한다.

현재, 제 0존의 1트랙당 데이터 프레임(이 데이터 프레임은 도 9에서 설명한 어드레스 프레임과는 다르고, 도 25를 참조하여 설명한 데이터의 블록 단위이다)의 수를 n개로 할 때 다음 제 1존에서는 1 트랙당 데이터 프레임 수는(n+1)개로 된다.

이하 동일하게, 보다 외주측 존은 인접하는 내주측 존에 비해 1개씩 데이터 프레임수가 증가하여 제 m 존에서는 데이터 프레임수는 (n+m)개, 최외주의 제(m+1) 존에서는 n+(m+1)개가 된다.

존의 분기는 앞 존과 같은 최내주 선밀도로 (n+1)프레임의 용량이 얻어지는 반경 위치로 된다. 요컨대, 제 0 존의 최내주 선밀도와 같은 선밀도로 (n+1)프레임의 용량이 얻어지는 반경 위치가 제 1 존의 개시 위치가 된다.

동일하게, 제 m 존은 제 0 존의 최내주선 밀도와 같은 선밀도로, (n+m))프레임의 용량이 얻어지는 반경 위치가 개시 위치로 된다.

그리고 본 예와 같이, 지름이 120mm의 디스크(l)이고 반경 위치로서 24mm 내지 58mm의 범위를 리코더 불 에어리어로 하고, 트랙 피치를 0.80μm, 선밀도를 약 0.351μm/bit로 하면, 기록 가능한 에어리어는 도 33에 도시하는 바와 같이, 제 o 존 내지 제 8l4존의 815개 존으로 구분된다.

반경 위치 24mm가 개시 위치가 되는 제 0 존에서는 1트랙 (1회전)당 578 프레임이 되고, 존이 1씩 증가함에 따라서 1 트랙당 1프레임이 증가된다.

상술한 바와 같이, 본 예의 경우 1 섹터는 26 프레임(데이터 프레임)으로 구성되기 때문에, 존마다 증가되는 프레임의 수(=1)는 이 1 섹터를 구성하는 프레임의 수(=26)보다 작은 값으로 설정된다. 이것에 의해, 보다 세미한 단위로 많은 존을 형성할 수 있고, 디스크(1)의 용량을 크게 할 수가 있다. 이 방식을 존 CLD (Zoned Constant Linear Density)로 칭한다.

CLD 방식을 생각한 경우, 도 34에 실선으로 도시하는 바와 같이 디스크 반경 위치에 따라서 클럭 주파수를 리니어로 변화시켜 갈 필요가 있다. 그런데 실제상은 그와 같은 제어는 곤란 (불가능하지는 않지만) 또한 필요성이 적고, 이것 때문에 본 예에서는 파선으로 모식적으로 도시하는 바와 같이 단계적으로 클럭 주파수를 변화시키고 기본적으로는 소위 존 CAV와 같은 방식을 취한다. 단, 존을 예를 들면 815개 등 매우 다수로 분할함으로서, 존내에서의 선밀도의 변동량을 억제하고 존 CLD 방식으로 하여 결과적으로 선밀도를 약 0.35μm/bit를 중심으로 대략 일정한 범위내로 하고 있다.

각 존의 상세한 매개 변수는 도 35, 도 36에 도시되어 있다. 또, 여기서는 8l5가 전 존에 관해서 매개 변수를 크게 하는 것은 생략하고 제 0 존 내지 제 23 존 및 제796 존 내지 제 814 존에 관해서 예시하고 있다.

도 35, 도 36에 있어서 각 열의 데이터는 존 번호, 존 개시 위치가 되는 반경 위치, 1 트랙당 프레임수, 1 존당 트랙수, 1 존당 기록 재생 단위(블록)수 (클러스터수), 그 존내에서의 선밀도, 그 존의 용량, 그 존에서의 회전 속도, 존의 최소선 속도, 존의 최대선 속도를 각각 나타내고 있다.

이와 같이, CLV에 가까운 조닝을 행함으로써 존과 다음 존에서의 클럭 주파수의 변화가 작아지고, CLV 전용 재생 장치에 의해 재생한 경우에 있어서도 클럭 주파수가 변화하는 존 사이에서도 클럭의 추출이 가능해져 존 사이를 연속하여 재생할 수가 있다.

[E] 기록 재생 장치

도 37은 상술한 디스크(1)에 대하여 데이터를 기록 또는 재생하는 광 디스크기록 재생 장치의 구성예를 도시하고 있다.

스핀들 모터(3l)는 디스크(1)를 소정의 속도로 회전시킨다. 즉, CAV 회전 구동을 실행한다.

광 헤드(32)는 디스크(1)에 대하여 레이저광을 조사하고 디스크(1)에 대하여

데이터를 기록함과 동시에, 그 반사광으로부터 데이터를 재생한다.

기록 재생 회로(33)는 도시하지 않은 장치(예를 들면 호스트 컴퓨터)로부터 입력되는 기록 데이터를 메모리(34)에 일단 기록시키고 메모리(34)에 기록 단위로서 l 클러스터분의 데이터가 기억되었을 때, 이 1 클러스터분 데이터를 판독, 인터리브(interleave), 에러 정정 부호의 부가, 8-16변조 등의 인코드를 행하고 기록 데이터를 생성한다. 그리고 기록 데이터를 광 헤드(32)에 출력하고 디스크(l)에 대한 기록 동작을 실행시킨다.

또한, 재생시에는 기록 재생 회로(33)는 광 헤드(32)에서 얻어진 데이터에 대하여 81-l6 복조, 에러 정정 처리, 디인터리브 등의 디코드를 행해 디코드된 데이터를 도시하지 않은 장치에 출력한다.

기록시에는 어드레스 발생 판독 회로(35)는 예를 들면 마이크로 컴퓨터에 의해 형성되는 제어 회로(38)로부터의 제어에 대응하여 트랙 (프리그룹(2))내에 기록하는 어드레스(또, 이것은 워블링 정보로서 기록되는 어드레스가 아님)를 발생시키고 기록 재생 회로(33)에 출력한다.

기록 재생 회로(33)는 이 어드레스를 기록 데이터에 부가하여 광 헤드(52)에 출력하고 어드레스 데이터로서 기록시키고 있다.

또한, 기록 재생 회로(33)는 디스크(1)의 트랙으로부터 재생하는 재생 데이터중에 어드레스 데이터가 포함될 때, 이것을 분리하여 어드레스 발생 판독 회로(35)에 출력하고 있다. 어드레스 발생 판독 회로(35)는 판독한 어드레스를 제어 회로(38)에 출력한다.

또한, 어드레스 발생 판독 회로(35)는 데이터 중의 프레임 동기 신호(FS)(Frame Sink)를 검출하고, 그 검출 결과를 프레임 싱크(PS) 카운터(49)에 출력한다. FS 카운터(49)는 어드레스 발생 판독 회로(35)가 출력하는 FS 검출 펄스를 카운트하고 그 카운트 값을 제어 회로(38)에 출력한다.

마크 검출 회로(36)는 광 헤드(32)가 재생 출력하는 RF 신호(워블링 신호)로부터 파인 클럭 마크에 대응하는 성분을 검출하고 있다. 마크 검출 회로(36)의 검출 신호는 제어 회로(38) 및 마크 주기 검출 회로(40)에 공급된다.

세그먼트 어드레스 검출 회로(37), 트랙 어드레스 검출 회로(48)는 각각 광 헤드(52)가 출력하는 워블링 신호로부터 세그먼트 넘버, 트랙 넘버를 검출한다. 도 9를 참조하여 설명한 것 같이 48비트의 워블링 어드레스 프레임에는 트랙 넘버(트랙 어드레스), 세그먼트 넘버(원주 위치 정보)가 기록되어 있지만, 이들이 트랙 어드레스 검출 회로(48) 및 세그먼트 어드레스 검출 회로(37)에 의해서 검출되어 제어 회로(38)에 공급된다.

또한, 검출된 트랙 어드레스는 클러스터 카운터(46)에도 공급된다.

마크 주기 검출 회로(40)는 마크 검출 회로(36)가 파인 클럭 마크를 검출하였을 때에 출력하는 검출 펄스의 주기성을 판정한다. 즉, 파인 클럭 마크는 일정한 주기 (4비트마다)로 발생하기 때문에 마크 검출 회로(36)에서 입력되는 검출 펄스가 일정한 주기로 발생한 검출 펄스인가의 여부를 판정하여, 일정한 주기로 발생한 검출 펄스이면 그 검출 펄스에 동기한 펄스를 발생시키고 후단의 PLL회로(41)의 위상 비교기(42)에 출력한다.

또한, 마크 주기 검출 회로(40)는 일정한 주기로 검출 펄스가 입력되지 않는 경우에는 후단의 PLL회로(41)가 잘못된 위상에 로크하지 않도록 소정의 타이밍으로 유사 펄스를 발생시킨다.

PLL회로(41)는 위상 비교기(42) 외, 로 패스 필터(43), 전압 제어 발진기(VCO)(44) 및 분주기(45)를 갖고 있다.

위상 비교기(42)는 마크 주기 검출 회로(40)로부터의 입력과 분주기(45)로부터의 입력과의 위상을 비교하여 그 위상 오차를 출력한다. 로 패스 필터(43)는 위상 비교기(42)가 출력하는 위상 오차 신호의 위상을 보상하고 VCO(44)에 출력한다.

VCO(44)는 로 패스 필터(43)의 출력에 대응하는 위상의 클럭를 발생시키고 분주기(450에 출력한다. 분주기(45)는 VCO(44)에서 입력되는 클럭을 소정의 값으로 분주하고 분주한 결과를 위상 비교기(42)에 출력하고 있다.

또한 VCO(44)가 출력하는 클럭은 기록 클럭으로서 소요 회로에 공급됨과 동시에, 클러스터 카운터(46)에도 공급된다. 클러스터 카운터(46)는 트랙 어드레스 검출 회로(48)에서 공급되는 워블링 신호 중 트랙 어드레스를 기준으로서 VCO(44)가 출력하는 클럭의 수를 계수하여, 그 계수치가 미리 설정된 소정의 값(1 클러스터 길이에 대응하는 값)에 달하였을 때, 클러스터 스타트 펄스를 발생시키고 제어 회로(38)에 출력하고 있다.

슬렛 모터(39)는 제어 회로(38)에 제어되어 광 헤드(32)를 디스크(1)의 소정의 트랙 위치로 이송하도록 이루어져 있다. 또한, 제어 회로(38)는 스핀들 모터(31)를 제어하고 디스크(1)를 소정의 속도로 회전시킨다.

ROM(47)에는 어드레스 프레임 중 트랙 넘버와 디스크(1)의 데이터 기록 영역을 구분한 존과의 대응 관계를 규정하는 테이블과 필요에 따라서 존과 그 존이 대응하는 밴드의 관계를 규정하는 테이블이 기억되어 있다.

제어 회로(38)는 상술한 조닝 포맷에 따른 기록 재생 동작이 실행되도록 각부의 제어를 행한다.

제어 회로(38)는 액세스해야 할 점을 섹터 번호로 취득하였을 때, 이 섹터 번호를 트랙 넘버와 그 트랙에서의 데이터 프레임 번호로 치환하는 처리를 한다.

즉, ROM(47)에는 예를 들면 도 39에 도시하는 바와 같이, 섹터 넘버와 존 넘버, ECC 블록 넘버, l 존당 프레임수, 트랙 넘버, 1 트랙당 프레임수 등과의 대응 관계를 나타내는 테이블이 기억되어 있다. 제어 회로(38)는 이 테이블을 참조하여 지정된 섹터 넘버에 대응하는 트랙 넘버와 그 트랙 내에서의 데이터 프레임의 수를 판독한다.

한편으로 제어 회로(38)는 트랙 어드레스 검출 회로(48)의 출력으로부터 트랙 번호, 즉, 워블링 신호로부터 검출되는 현재의 트랙 어드레스를 검출한다.

그리고 제어 회로(38)는 트랙 어드레스 검출 회로(48)로부터 목표하는(액세스 목적인) 트랙 번호가 검출되었을 때, 다음에 그 트랙의 기준 위치를 검출한다.

도 40에 도시하는 바와 같이, 디스크(1)에는 워블링 정보로서 트랙 번호가 기록되어 있음과 동시에, 각 트랙의 어드레스 프레임에는 4 비트 주기로 클럭 동기 마크가 기록되어 있다. 제어 회로(38)는 소정 트랙의 최초 어드레스 프레임(세그먼트 번호(0)의 어드레스 프레임)의 48 비트 중 제 1 비트에 삽입되어 있는 파인 클럭 마크를 기준 파인 클럭 마크로서 검출한다.

더욱이, 제어 회로(38)는 기준이 되는 파인 클럭 마크가 트랙 l 주에 관해서 1개 검출되었을 때, FS 카운터(49)의 카운트값를 리세트한다. FS 카운터(49)는 이후 프레임 동기 신호가 검출되면 이것을 카운트한다.

FS 카운터(49)의 카운트 값이 검색해야 할 섹터 번호에 대응하는 값이 되었을 때, 그 섹터가 검색해야 할 섹터로 판별된다.

그리고, 제어 회로(38)는 소정의 섹터에 기록을 개시할 때, 그 섹터 기록의 기록 개시 위치를 기준이 되는 파인 클럭 마크의 제로크로스의 타이밍으로부터 (0 내지 2) ±4 바이트의 범위가 되도록 제어한다.

이상과 같이, 제어 회로(38)는 예를 들면 프레임 번호(0)의 프레임(어드레스프레임) 최초에 검출되는 클럭 동기 마크를 기준으로서 기록 클럭의 카운트값으로부터 트랙상의 임의의 위치 (1회전 중의 임의 위치)에 액세스시키는 제어를 하는 것이 가능해진다.

결국, 트랙과 데이터 프레임 단위로 액세스할 수 있다.

이렇게 하여, 트랙상의 임의의 위치에 액세스한 경우, 그 액세스점이 어떤 존에 속하는가의 여부를 판정하고, 그 존에 대응하는 주파수의 클럭를 VCO(44)에 발생시킬 필요가 있다. 그래서, 제어 회로(38)는 도 38의 순서도에 도시하는 클럭 변환 처리를 실행한다.

즉, 최초에 스텝(Fl01)에 있어서 제어 회로(38)는 트랙 어드레스 검출 회로(48)가 출력한 액세스점의 어드레스 중에서 트랙 넘버를 판독한다. 그리고, 스텝(F102)에 있어서 스텝(Fl01)에서 판독한 트랙 넘버에 대응하는 존을 ROM(47)에 기억되어 있는 테이블로부터 판독한다.

상술한 바와 같이, ROM(47) 테이블에는 각 번호의 트랙이 예를 들면 제 0 존 내지 제 814 존 중 어느 존에 속하는가가 미리 기억되어 있다.

그래서, 스텝(F103)에 있어서 현재 판독한 트랙 넘버가 그때까지 액세스하고 있던 존과 다른 새로운 존인가의 여부를 판정한다. 새로운 존이라고 판정된 경우에 있어서는 스텝(Fl04)으로 진행하고, 제어 회로(38)는 분주기(45)를 제어하며 그 새로운 존에 대응하는 분주비를 설정시킨다. 이것에 의해, 각 존마다 다른 주파수의 기록 클럭이 VCO(44)로부터 출력된다.

또, 스텝(Fl03)에 있어서, 현재의 존이 새로운 존이 아니라고 판정된 경우에 있어서는 스텝(F104)의 처리는 스킵된다. 즉, 분주기(45)의 분주비는 변경되지 않고, 클럭 주파수는 그대로 된다.

그런데, 도 38의 처리에서는 어드레스(트랙 번호)로부터 ROM(47)의 테이블을 참조하여 존을 판별하여 발생해야 할 클럭 주파수를 설정하고 있지만, ROM(47)의 테이블 데이터를 사용하지 않고서 (즉, 불필요함) 어드레스 또는 트랙 번호를 사용한 소정 연산에 의해 발생해야 할 클럭 주파수를 판별하여 분주비를 설정하는 처리로 할 수 있다.

이상, 실시 형태의 디스크 및 또한 그에 대응하는 커팅(cutting)장치, 기록 재생 장치에 관해서 설명하였지만, 본 발명은 이들 예에 한정되지 않는다. 또한 포맷으로서 설명한 수치 중에서 본 발명의 요지에 관련하지 않는 부분에 관해서는 각종 변경이 가능함은 물론이다.

이상 설명하였듯이, 본 발명의 광 기록 매체는 트랙의 워블링 진폭량은 10 내지 15nm, 트랙의 트랙 피치는 0.74 내지 0.82μm으로 되어 있고, 이것은 소정의 NA 및 레이저 파장 조건하에 있어서, 상기 광 기록 매체상에 소정의 데이터 기록 용량이 얻어짐과 동시에, 그 워블링 진폭량과 트랙 피치의 관계는 어드레스 정보 및 재생 정보의 재생 에러 비율이 적당한 값으로 되어 있다. 즉 대용량 기록을 실현함과 동시에 기록 재생 성능을 악화시키지 않는 신규의 광 기록 매체를 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명의 광 기록 매체는 상변화 기록 영역으로서 트랙상에 어드레스정보로서의 워블링이 각속도 일정 회전에 대응하여 형성되어 있다. `또한 그 트랙에는 데이터가 대개 일정 선밀도로 기록되도록 조닝 설정이 됨과 동시에, 상기 광 기록 매체의 관리 정보를 기록하는 에어리어가 광 기록 매체상의 소정 위치에 설치되어 있다. 그리고, 이 관리 정보로서 적어도 상변화 기록 매체로 어드레스가 워블링 트랙에 의해 표현되어 있는 기록 매체인 것의 식별 정보나 내주 위치 및 외주 위치 각각에 있어서의 기록 재생 조작을 위한 추장 정보가 기록되어 있도록 한다. 이것은 기록 매체의 식별을 표현하는 기능을 구비함과 동시에 호적의 기록 재생 조작을 가이드 하는 기능, 또한 CLD 방식을 양호하게 실현하는 가이드로서의 기능을 갖음으로서, 기록재생 드라이브 환경을 양호하게 설정할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 관리 정보로서 트랙 피치값 및 중심적인 선밀도의 값이 기록되어 있도록 하거나, 또는 트랙 피치 및 중심적인 선밀도를 식별할 수 있는 정보가 기록되어 있도록 함으로 종별의 식별 기능은 강화되고 또한 기록 재생 동작이 양호한 가이드가 된다.

또한, 본 발명의 광 기록 매체 또는 기록 방법은 트랙에 대한 데이터 기록 단위로서의 데이터 블록과 그 인접하는 데이터 블록 사이는 링킹 섹션이 개재되도록 하고, 또한 링킹 섹션의 데이터 사이즈는 데이터 블록을 구성하는 최소 데이터 단위(섹터)와 같은 사이즈로 하였기 때문에, 확실한 기록 매체로서 필요한 링킹 섹션의 처리 (기록 재생 장치 처리)를 간이화시키고 또한 PLL 동기에도 충분한 사이즈이기 때문에 링킹 섹션으로서의 기능을 강화할 수 있는 효과가 있다.

Claims

데이터를 기록하는 트랙이 미리 형성되어 있는 동시에, 상기 트랙이 어드레스 정보에 대응하여 소정의 주파수를 갖는 캐리어를 주파수 변조한 신호로 워블링되어 있는 광 기록 매체에 있어서,

상기 트랙은 10 내지 15nm의 진폭량을 가지며, 0.74 내지 0.82μm의 트랙 피치를 갖는 워블링 트랙인 광 기록 매체.
제 1항에 있어서, 상기 트랙은 그룹으로 형성되고, 이 그룹의 측벽이 상기 어드레스 정보에 대응하여 워블링되어 있는 광 기록 매체.
제 2 항에 있어서, 상기 그룹은 이 그룹 위로의 데이터 기록 또는 그룹 위에 기록된 데이터의 재생을 위한 레이저 광을 갖는 파장(λ)의 거의 1/8의 깊이를 갖는 광 기록 매체.
제 2 항에 있어서, 직경을 약 120mm, 기록된 데이터의 선밀도를 약 0.35μm/bit로 한 경우, 적어도 3.0GB의 기록 용량을 갖는 광 기록 매체.
상변화 기록 영역으로서 데이터를 기록하는 트랙이 미리 형성되어 있고, 이 트랙이, 어드레스 정보에 대응하여 소정의 주파수의 캐리어를 주파수 변조한 신호로 워블링되면서 이 어드레스 정보로서의 워블링이 각속도가 일정한 회전에 대응하여 형성되어 있고, 또한 광 기록 매체상에 소정 위치에 해당 광 기록 매체의 관리 정보를 기록하는 에어리어를 갖추고, 상기 관리 정보는 적어도 어드레스 정보에 기초해서 워블링된 트랙을 갖춘 상변화 기록 매체로서의 매체 종별을 나타내기 위한 식별 정보를 포함하는 광 기록 매체.
제 5 항에 있어서, 상기 트랙에 데이터가 거의 일정한 선밀도로 기록되도록 분할된 다수의 링을 갖추고,

상기 관리 정보는 적어도 내주 위치 및 외주 위치의 각각에 있어서의 기록 재생 동작을 위한 추장 정보를 포함하는 광 기록 매체.
제 5 항에 있어서, 상기 트랙은 10 내지 15nm의 진폭량과, 0.74 내지 0.82μm의 트랙 피치를 갖춘 워블링 트랙이고,

상기 관리 정보는 적어도 상기 트랙 피치의 값 및 중심적인 선밀도의 값을 포함하는 광 기록 매체.
제 5 항에 있어서, 상기 트랙은 10 내지 15nm의 진폭량과, 0.74 내지 0.82μm의 트랙 피치를 갖춘 워블링 트랙이고,

상기 관리 정보는 상기 트랙 피치 및 중심적인 선밀도를 식별하기 위한 정보를 포함하는 광 기록 매체.
데이터를 기록하는 트랙이 미리 형성되어 있는 동시에 상기 트랙이 어드레스 정보에 대응하여 소정의 주파수를 갖춘 캐리어를 주파수 변조한 신호로 워블링되어 있는 광 기록 매체로서,

상기 트랙에 대한 데이터 기록 단위로서의 데이터 블록과, 인접하는 데이터 블록 사이에 링킹 섹션이 개재됨과 동시에,

상기 링킹 섹션의 데이터 사이즈는 상기 데이터 블록을 구성하는 최소 데이터 단위와 동사이즈인 광 기록 매체.
데이터를 기록하는 트랙이 미리 형성되어 있음과 동시에, 상기 트랙이 어드레스 정보에 대응하여 소정의 주파수를 갖춘 캐리어를 주파수 변조한 신호로 워블링되어 있는 광 기록 매체에 대한 기록 방법으로서,

상기 트랙에 대한 데이터 기록 단위로서의 데이터 블록과, 이 데이터 블록을 구성하는 최소 데이터 단위와 동사이즈의 링킹 섹션을 형성하고, 서로 인접하는 2개의 상기 데이터 블록 사이에 상기 링킹 섹션이 개재되도록 데이터를 기록하는 광 기록 매체의 기록 방법.