KR20030081108A - 정보 기록 매체, 기록 장치, 및 재생 장치 - Google Patents

Abstract

주 정보 및 보조 정보를 기록하기 위한 정보 기록매체가 제공된다. 보조 정보는 주 정보를 나타내는 피트들 혹은 기록 마크들의 에지 위치들이 트랙방향을 따라 위상이 앞서는 방향으로 혹은 위상이 지연되는 방향으로 시프트되는 방식으로 정보 기록매체에 기록된다. 소정의 주파수는 보조 정보를 기록하기 위해서 위상이 앞서는 방향으로 혹은 위상이 지연되는 방향으로 에지 위치가 시프트되는지를 판정하는 데 사용된다. 소정의 주파수는 피트들 혹은 기록 마크들을 생성하기 위한 기록 클럭의 기준 주파수의 1/2보다 거의 일관되게 낮으며 주 정보를 재생하기 위한 재생 클럭을 발생하기 위한 PLL의 응답 주파수보다 높다.

Description

정보 기록 매체, 기록 장치, 및 재생 장치{Information recording medium, recording apparatus, and reproduction apparatus}

1. 발명의 분야

본 발명은 정보 기록매체, 정보 기록매체에 정보를 기록하기 위한 기록장치, 및 정보 기록매체로부터 정보를 재생하기 위한 재생장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 보조 정보와 함께 주 정보를 기록하는 기술에 관한 것이다.

2. 관련 기술의 설명

DVD(디지털 다기능/비디오 디스크)로 대표되는 광학 디스크들은 이를테면 AV(오디오 비디오) 데이터, 컴퓨터 데이터 등과 같은 대량의 디지털 데이터를 저장하기 위한 매체로서 광범하게 사용된다. 예를 들면, 두 시간 또는 그 이상의 고화질 동화상이 기록되는 재생전용 광학 디스크들이 현재 시판되고 있다. 이러한 저작권화된 디지털 콘텐츠를 다른 기록매체로의 권한없는 복제를 방지하기 위해서, "콘텐츠 암호화"라 하는 기술이 도입되었다(1996년 11월 18일, 닉케이 일렉트로닉스, 13-14 페이지).

이 기술에서는 영화와 같은 압축된 디지털 콘텐츠는 3층의 사설키들(tree-layer private keys)(타이틀 키, 디스크 키, 및 마스터 키)을 사용하여 암호화된 후 사용자가 액세스할 수 있는 사용자 정보 영역에 저장된다. 사설키들 중에서 가장 중요한 마스터 키는 라이센스가 있는 권한있는 제조업자들에게만 제공된다. 각각의 DVD 및 각각의 타이틀마다 필요한 디스크 키 및 타이틀 키는 각각 마스터 키에 근거하여 암호화되고 사용자에 의해 액세스될 수 없는 제어정보 영역에 저장된다. 이 경우, 사용자는 해독에 필요한 사설키들에 액세스할 수 없으므로, 파일 복사 조작 등에 의한 권한없는 복제가 방지된다. 이러한 보호기술은 다음의 결점이 있다. 사설키들을 저장하는 제어정보 영역을 포함하는 전체 기록영역 내 콘텐츠가 권한없이 다른 디스크들에 복제된다면, 암호화된 콘텐츠는 권한있는 재생장치에 의해 이들 광학 디스크들로부터 해독되어 재생될 수 있다.

전술한 문제를 해결하기 위해서, 일본 특허공개 공보 11-126426은 다음의 기술을 개시하고 있다. 정규의 주 정보는 트랙 상에 형성된 피트들(pits) 혹은 기록 마크들(recording marks) 간 길이 혹은 간격을 변경함으로써 결과적인 재생신호가 소정의 기본 사이클의 정수 배인 사이클로 가변되게 하여 기록된다. 광학 정보 기록매체를 식별하기 위한 식별자 등과 같은 보조 정보는 피트들 혹은 마크들을 이들의 정규 위치들에서 약간 전후에 배치함으로써 기록된다.

전술한 종래의 예를 도 7을 참조하여 기술한다. 도 7은 종래의 광학 정보 기록장치(501)를 도시한 것이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 광학 정보 기록장치(501)는 광학 정보 기록매체(502)에 인가될 기록 광(L)을 변조시킴으로써광학 정보매체(502)에 디지털 정보를 기록한다. 광학 정보 기록장치(501)는 변조회로(504), 디스크 식별자 발생회로(505), 제2 변조회로(506), 광학 변조기(507), 스핀들 서보(spindle servo: 508) 및 기록 레이저(509)를 포함한다.

변조회로(504)는 디지털 오디오 테이프 레코더(503)로부터 제1 디지털 정보(D1)의 신호 레벨들을 기본 사이클의 정수 배인 사이클로 스위칭함으로써 제1 변조신호(S2)를 발생한다.

제2 변조회로(506)는 제1 디지털 정보(D1)이외의 제2 디지털 정보(SC1)(이 종래의 예에선, 디스크 식별자 발생회로(505)에 의해 출력되는 디스크 식별자)에 따라 제1 변조신호(S2)의 레벨 변경 타이밍을 변조함으로써 이중 변조된 신호(SC)를 발생한다. 광학 변조기(507)는 이중 변조된 신호(SC)에 따라 기록광(L)을 변조한다.

도 8은 제2 변조회로(506)를 도시한 것이다. 도 9는 제 2 변조회로(506) 내의 요소들의 타이밍 챠트들을 보여준다. 도 8을 참조하면, 제2 변조회로(506)에 입력된 EFM 신호(S2)는 단안정 멀티바이브레이터들(510A, 510B)에 입력된다. 단안정 멀티바이브레이터들(510A, 510B)은 EFM 신호(S2)의 상승 에지 및 하강 에지를 검출한 후 상승 에지 검출펄스(MMS) 및 하강 에지 검출펄스(MMR)를 출력한다(도 9). 데이터 선택기(511A)는 상승 에지 검출펄스(MMS)와 지연회로(512A)를 사용하여 상승 에지 검출펄스(MMS)를 지연시킴으로써 얻어진 신호를 수신한다. 데이터 선택기(511B)는 하강 에지 검출펄스(MMR)와 지연회로(512B)를 사용하여 하강 에지 검출펄스(MMR)를 지연시킴으로써 얻어진 신호를 수신한다. 디스크 식별정보(SC1)는 프레임 클럭(FCK)에 의해 초기화된다. M 시퀀스 코드(MS)는 PLL(513)에 의해 발생된 채널 클럭(CK)에 기초하여 발생된다. 제어신호(MS1)는 초기화된 디스크 식별정보(SC1)와 M 시퀀스 코드(MS)의 배타논리 OR 연산에 의해 발생된다. 데이터 선택기들(511A, 511B)은 이들 각각의 선택 입력단자를 통해 각각 제어신호(MS1) 및 반전된 제어신호(MS1)를 수신한다.

제어신호(MS1)가 "H"를 나타낼 때, 데이터 선택기(511A)는 지연회로(512A)에 의해 지연된 상승 에지 검출펄스(MMS)를 선택하여 이를 상승 에지 펄스(SS)로서 출력한다. 제어신호(MS1)가 "L"을 나타낼 땐, 데이터 선택기(511A)는 비-지연된 상승 에지 검출펄스(MMS)를 선택하여 이를 상승 에지 펄스(SS)로서 출력한다. 제어신호(MS1)가 "L"을 나타낼 때, 데이터 선택기(511B)는 지연회로(512B)에 의해 지연된 하강 에지 검출펄스(MMR)를 선택하고 이를 하강 에지 펄스(RR)로서 출력한다. 제어신호(MS1)가 "H"을 나타낼 때, 데이터 선택기(511B)는 비-지연된 하강 에지 검출펄스(MMR)를 선택하고 이를 하강 에지 펄스(RR)로서 출력한다.

상승 에지 펄스(SS) 및 하강 에지 펄스(RR)는 셋/리셋 플립플롭(514)에 의해 EFM 신호로 재구성된다. 결국, EFM 신호의 에지는 부분적으로 지연된다. 이러한 기록 기술에 따라서, 전체 기록영역 내 콘텐츠가 비트씩 권한없이 다른 광학 디스크들에 복제될지라도, 기록 마크의 에지에 의해 엔코드된 디스크 식별정보는 복제될 수 없다. 그러므로, 예를 들면, 이러한 복제된 디스크로부터 정보의 재생이 시도되었을 때, 디스크 식별정보는 검출되어 재생될 수 없어 재생동작이 저지될 수 있다.

그러나, 이러한 종래의 기술은 다음의 결점이 있다. 주 정보와 함께 엔코드된 보조 정보를 검출할 때 디스크 상의 먼지나 흠들에 기인하여 비트 시프트가 일어날 수 있다. 이 경우, 기록시 수립된 EFM 신호의 에지는 제어신호의 대응하는 레벨에 정확하게 연관될 수 없을 수도 있다. 즉 EFM 신호의 지연이 정확하게 검출될 수 없을 수도 있다. 이 경우, 제1 디지털 정보(D1)가 정확하게 에러정정에 의해 재생될 수 있어도, 보조 정보는 정확하게 검출될 수 없다.

(발명의 요약)

본 발명의 양상에 따라서, 주 정보 및 보조 정보를 기록하기 위한 정보 기록매체가 제공된다. 상기 정보 기록매체는 트랙을 포함한다. 상기 주 정보는 상기 주 정보를 나타내는 피트들 혹은 기록 마크들이 트랙 방향으로 상기 정보 기록매체 상에 제공되도록 상기 정보 기록매체 상에 기록된다. 상기 보조 정보는 상기 피트들 혹은 상기 기록 마크들의 에지 위치들이 상기 트랙방향을 따라 위상이 앞서는 방향으로 혹은 위상이 지연되는 방향으로 시프트되는 방식으로 상기 정보 기록매체에 기록된다. 소정의 주파수는 상기 보조 정보를 기록하기 위해서 위상이 앞서는 방향으로 혹은 위상이 지연되는 방향으로 상기 에지 위치가 시프트되는지를 판정하는 데 사용된다. 상기 소정의 주파수는 상기 피트들 혹은 상기 기록 마크들을 생성하기 위한 기록 클럭의 기준 주파수의 1/2보다 거의 일관되게 낮으며 상기 주 정보를 재생하기 위한 재생 클럭을 발생하기 위한 PLL의 응답 주파수보다 높다.

이 발명의 일 실시예에서, 상기 소정의 주파수는 소정의 2진 시퀀스와 상기보조 정보의 제1 논리 연산의 결과에 근거하여 결정된다. 상기 소정의 2진 시퀀스의 주파수는 상기 기록 클럭의 상기 기준 주파수의 1/2보다 낮으며 상기 PLL의 상기 응답 주파수보다 높다.

이 발명의 일 실시예에서, 상기 소정의 2진 시퀀스는 복수의 요소들을 포함하는 의사 난수 시퀀스이다. 상기 소정의 주파수는 상기 제1 논리 연산의 결과와 PE 변조된 신호의 제2 논리 연산의 결과에 근거하여 결정된다. 상기 PE 변조된 신호는 상기 복수의 요소들 각각의 중간에서 논리적으로 반전된다. 상기 PE 변조된 신호의 상기 주파수는 상기 기록 클럭의 상기 기준 주파수의 1/2보다 낮으며 상기 PLL의 상기 응답 주파수보다 높다.

본 발명의 또 다른 양상에 따라서, 트랙을 가지는 정보 기록매체에 주 정보 및 보조 정보를 기록하기 위한 기록장치가 제공된다. 장치는 기록 클럭에 동기된 상기 주 정보를 나타내는 기록 신호를 발생하기 위한 기록 신호 발생부; 상기 주 정보 및 상기 보조 정보를 나타내는 위상 변조 기록 신호를 발생하기 위해 상기 기록 신호의 에지 위치를 위상이 앞서는 방향으로 혹은 위상이 지연되는 방향으로 변조시키기 위한 위상 변조부; 및 상기 위상 변조 기록 신호에 근거하여, 피트들 혹은 기록 마크들의 에지 위치들이 트랙 방향을 따라 위상이 앞서는 방향으로 혹은 위상이 지연되는 방향으로 시프트되는 방식으로 상기 정보 기록매체에 상기 주 정보를 나타내는 상기 피트들 혹은 상기 기록 마크들을 생성하고 이에 의해서 상기 주 정보 및 상기 보조 정보가 상기 정보 기록매체에 기록되는 기록부를 포함한다. 상기 위상 변조부는 상기 기록 신호의 위상이 앞서는 방향으로 혹은 위상이 지연되는 방향으로 상기 기록 신호의 에지 위치가 시프트되는지 여부를 판정하기 위해 소정의 주파수를 사용한다. 상기 소정의 주파수는 상기 피트들 혹은 상기 기록 마크들을 생성하기 위한 기록 클럭의 기준 주파수의 1/2보다 거의 일관되게 낮으며 상기 주 정보를 재생하기 위한 재생 클럭을 발생하기 위한 PLL의 응답 주파수보다 높다.

이 발명의 일 실시예에서, 기록장치는 소정의 2진 시퀀스를 발생하기 위한 2진 시퀀스 발생부; 상기 보조 정보를 출력하기 위한 보조 정보 출력부; 및 상기 소정의 2진 시퀀스와 상기 보조 정보의 제1 논리 연산을 수행하며, 상기 제1 논리연산의 결과에 근거하여, 상기 소정의 주파수를 나타내는 제어신호를 생성하기 위한 논리 연산부를 더 포함한다. 상기 위상 변조부는 상기 기록 신호의 위상이 앞서는 방향으로 혹은 위상이 지연되는 방향으로 상기 기록 신호의 에지 위치가 변조되는지 여부를 판정하기 위해 상기 제어신호에 의해 나타내어진 상기 소정의 주파수를 사용한다. 상기 소정의 2진 시퀀스의 주파수는 상기 기록 클럭의 상기 기준 주파수의 1/2보다 낮으며 상기 PLL의 상기 응답 주파수보다 높다.

이 발명의 일 실시예에서, 상기 소정의 2진 시퀀스는 복수의 요소들을 포함하는 의사 난수 시퀀스이다. 상기 기록장치는 상기 복수의 원소들 각각의 중간에서 논리적으로 반전되는 PE 변조된 신호를 발생하는 PE 변조 신호 발생부를 더 포함한다. 상기 논리 연산부는 상기 제1 논리연산의 결과와 상기 PE 변조신호의 제2 논리 연산을 수행하며, 상기 제2 논리 연산의 결과에 근거하여, 상기 제어신호를 생성한다. 상기 PE 변조된 신호의 상기 주파수는 상기 기록 클럭의 상기 기준 주파수의 1/2보다 낮으며 상기 PLL의 상기 응답 주파수보다 높다.

본 발명의 또 다른 양상에 따라서, 정보 기록매체에 기록된 주 정보 및 보조 정보를 재생하기 위한 재생장치가 제공된다. 상기 정보 기록매체는 트랙을 포함한다. 상기 주 정보는 상기 주 정보를 나타내는 피트들 혹은 기록 마크들이 트랙방향으로 상기 정보 기록매체에 제공되는 방식으로 상기 정보 기록매체에 기록된다. 상기 보조 정보는 상기 트랙방향을 따라 위상이 앞서는 방향으로 혹은 위상이 지연되는 방향으로 상기 피트들 혹은 상기 기록 마크들의 에지 위치들이 시프트되는 방식으로 상기 정보 기록매체에 기록된다. 상기 재생장치는, 상기 피트들 혹은 상기 기록 마크들을 독출하고 독출된 신호를 생성하는 독출부; 상기 독출 신호에 동기된 재생클럭을 발생하는 PLL; 상기 독출신호의 위상과 상기 재생클럭의 위상을 비교하고, 상기 독출 신호의 위상이 상기 재생클럭의 위상으로부터 앞서있을 때 상기 독출된 신호의 위상이 앞선 것을 나타내는 위상이 앞선 위상 신호, 혹은 상기 독출된 신호의 위상이 상기 재생클럭의 위상으로부터 지연되었을 때 상기 독출신호의 위상의 지연을 나타내는 위상이 지연된 위상 신호를 생성하기 위한 위상 비교부; 상기 위상이 앞선 신호와 상기 위상이 지연된 신호를 소정의 주파수에 따라 적분하고, 적분결과에 근거하여 상기 보조 정보를 검출하기 위한 보조 정보 검출부; 및 상기 주 정보를 검출하기 위해 상기 독출된 신호를 복조하기 위한 복조부를 포함한다. 상기 소정의 주파수는 상기 피트들 혹은 상기 기록 마크들을 생성하기 위한 기록 클럭의 기준 주파수의 1/2보다 거의 일관되게 낮으며 상기 PLL의 상기 응답 주파수보다 높다.

이 발명의 일 실시예에서, 상기 보조 정보 검출부는 상기 적분결과와 소정의 정의 임계값(positive threshold)과 소정의 부의 임계값(negative threshold)을 비교함으로써 상기 보조 정보의 값을 검출한다.

이 발명의 일 실시예에서, 상기 보조 정보 검출부는 상기 적분 결과와 소정의 정의 임계값과 소정의 부의 임계값을 비교함으로써 상기 보조 정보의 유무를 검출한다.

이 발명의 일 실시예에서, 상기 재생장치는 복수의 요소들을 포함하는 의사 난수 시퀀스를 발생하기 위한 의사 난수 시퀀스 발생부; 상기 복수의 요소 각각의 중간에서 논리적으로 반전되는 PE 변조된 신호를 발생하기 위한 PE 변조된 신호 발생부; 및 상기 의사 난수 시퀀스와 상기 PE 변조된 신호의 논리연산을 수행하며, 상기 논리연산의 결과에 근거하여, 상기 소정의 주파수를 나타내는 제어신호를 생성하는 논리 연산부를 더 포함한다. 상기 보조 정보 검출부는 상기 제어신호에 의해 나타내어진 소정의 주파수에 따라 상기 위상이 앞선 신호와 상기 위상이 지연된 신호를 적분한다. 상기 의사 난수 시퀀스의 주파수 및 상기 PE 변조된 신호의 주파수는 상기 기록 클럭의 상기 기준 주파수의 1/2보다 낮으며 상기 PLL의 상기 응답 주파수보다 높다.

이에 따라, 여기 기술된 발명은 저작권화된 디지털 콘텐츠를 포함하는, 정보 기록매체에 기록된 모든 콘텐츠는 변경없이, 권한없이 복제되는 것으로부터 보호되고 기존의 재생장치들에 실질적으로 영향을 미치지 않으며, 보조 정보는 먼지나 흠이 있는 디스크로부터도 안정되게 재생될 수 있는 정보 기록매체와, 정보를 정보기록매체 기록하는 기록장치와, 정보 기록매체로부터 정보를 재생하는 재생장치를 제공하는 이점들을 가능하게 한다.

본 발명의 이들 및 다른 이점들은 첨부한 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명을 읽고 이해할 때 이 기술에 숙련된 자들에게 명백하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광학 디스크 기록장치를 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광학 디스크 기록장치 내 요소들의 동작들의 타이밍도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광학 디스크 기록장치를 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광학 디스크 기록장치의 동기 검출회로를 도시한 도면.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광학 디스크 기록장치 내 요소들의 동작들의 타이밍도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광학 디스크 기록장치에서 비트 시프트가 발생하였을 때의 타이밍도.

도 7은 종래의 광학 디스크 기록장치를 도시한 도면.

도 8은 종래의 광학 디스크 기록장치의 제2 변조회로를 도시한 도면.

도 9는 종래의 광학 디스크 기록장치의 동작들의 타이밍도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

4: 기록 채널5: 기록 헤드

6: 광학 디스크7: 동기 신호 검출기

8, 35: 타이밍 발생 회로9: 의산 난수 발생 회로

이하, 본 발명은 예들로써 상세히 설명된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광학 디스크 기록장치(100)를 도시한 것이다. 광학 디스크 기록장치(100)는 에러정정 부가회로(1), 변조회로(2), 위상 변조회로(3), 기록채널(4), 기록헤드(5), 동기신호 검출회로(7), 타이밍 발생회로(8), 의사 난수 발생회로(9), 보조 정보 출력회로(10), 논리연산 회로(11), 및 PE(위상 엔코딩) 변조회로(12)를 포함한다. 광학 디스크(6)(정보 기록매체)는 광학 디스크 기록장치(100)에 로딩된다. 광학 디스크(6)는 트랙(320)(도 5)을 갖고 있다.

에러정정 부가회로(1)는 외부 장치 등(도시생략)을 통해 입력되는 주 정보(201)에 대한 에러정정 코드들을 계산하여 에러정정 코드들을 주 정보(201)에 부가한다. 변조회로(2)는 기록 채널 비트 클럭(206)에 동기된 주 정보(201)를 나타내는 기록 채널신호(202)를 발생하는 기록 신호 발생부로서 기능한다. 변조회로(2)는 에러정정 코드들로 주 정보(201')를 변조하고 변조된 코드에 NRZi 변환을 행하여 기록채널 신호(202)를 출력한다. 기록 채널신호(202)는 주 정보(201)를 나타낸다.

위상변조 회로(3)는 위상변조 제어신호(212)에 따라 변조회로(2)에 의해 발생된 기록 채널신호(202)를 위상 변조한다. 위상 변조회로(3)는 위상 변조 제어신호(212)의 극성에 따라 입력 기록 채널신호(202)의 상승 에지 및 하강 에지의 위상을 약간 앞서게 하거나 지연시킨다. 위상 변조회로(3)에 의해 출력된 위상 변조된 기록 채널신호(202)를 변조된 기록채널 신호(203)이라 한다. 변조된 기록채널 신호(203)는 주 정보(201) 및 보조 정보(210)를 포함한다.

기록채널(4) 및 기록헤드(5)는 주 정보(201) 및 보조 정보(210)를 광학 디스크(6)에 기록하는 기록부로서 기능한다. 기록채널(4) 및 기록헤드(5)는 광학 디스크(6) 상의 트랙 방향으로 주 정보(201)를 나타내는 피트들 혹은 기록 마크들을 형성하는데, 이 피트들 혹은 기록 마크들은 변조된 기록채널 신호(203)에 따라, 주 정보(201)의 위상이 앞서게 하거나 혹은 지연되게 하는 방향으로 시프트 된다. 그럼으로써, 주 정보(201) 및 보조 정보(210)가 광학 디스크(6)에 기록된다. 기록채널(4)은 광학 디스크(6)에 인가될 레이저 빔의 기록파워를 변조된 기록 채널신호(203)에 따라 변경하는 데 사용되는 제어신호(204)를 발생하고, 제어신호(204)를 기록헤드(50)에 출력한다. 기록헤드(5)는 기록채널(4)로부터 제어신호(204)에 따라 레이저 빔의 파워를 변경하면서 광학 디스크(60)에 광학적으로 독출 가능한 변조된 피트들 혹은 기록 마크들을 형성한다.

동기신호 검출회로(7)는 변조회로(2)에 의해 주 정보(201)에 부가된 동기신호(205)를 검출한다. 타이밍 발생회로(8)는 PE 변조 기준신호 발생부로서 기능한다. 타이밍 발생회로(8)는 외부장치 등(도시생략)으로부터 기록 채널신호(202)에 동기된 기록 채널 비트 클럭(206)을 수신하여 난수 발생 클럭(207) 및 PE 변조 기준신호(208)를 발생한다. 난수 발생 클럭(207)은 의사 난수 발생회로(2진 시퀀스 발생부)에 의해 발생될 의사 난수들(2진 시퀀스)의 시퀀스의 발생 타이밍을 지시한다.

이 실시예에서, 타이밍 발생회로(8)는 기준으로서 동기신호(207)를 사용하여 16 기록 채널 비트 클럭들의 한 사이클에 교번하여 "로우(Low)" 혹은 "하이(High)"로 가는 PE 변조 기준 신호(208)를 발생하는 것에 유의하자. 난수 발생클럭(207)은 PE 변조 기준신호(208)를 반전한 신호이다. 의사 난수 발생회로(9)는 난수 발생 클럭(207)의 상승 에지일 때마다 의사 난수 시퀀스(209)를 갱신한다. 의사 난수 시퀀스(209)의 주파수(즉, 의사 난수 시퀀스(209)를 발생함에 있어 기준으로서 사용되는 난수 발생 클럭(207)의 주파수)는 기록 채널 비트 클럭(206)의 기준 주파수의 1/2보다는 낮고, 주 정보(201)를 재생하기 위한 재생 채널 클럭(304)(도 5)을 발생하는 PLL(위상 고정 루프)의 응답 주파수보다 높다. 도 2에 도시한 바와 같이, 이 실시예에서, 기록 채널 비트 클럭(206)의 기준 주파수의 1 사이클은 1 클럭이다. 이 실시예에서, 난수 발생클럭(207) 및 PE 변조 기준 신호(208)의 적어도 하나의 1 사이클은 32개의 클럭들이다.

보조 정보 출력회로(10)는 보조 정보(210)(예를 들면, 디스크 식별 정보, 디지털 콘텐츠를 암호화하여 광학 디스크(60)에 기록하는 데 사용되는 사설 키, 등)를 저장한다. 보조 정보 출력회로(10)는 동기신호(205)에 따라 비트마다 보조 정보(201)를 출력한다. 이 실시예에서, 보조 정보(210)는 보조 정보(210)가 외부장치(도시생략)로부터 입력될 수 있을지라도 광학 디스크 기록장치(100) 내에서 발생될 수도 있고, 혹은 보조 정보(210)는 주 정보(201)의 콘텐츠로부터 추출될 수도 있다.

논리연산 회로(11) 및 PE 변조회로(12)는 논리 연산부로서 기능한다. 논리연산 회로(11)는 의사 난수 발생회로(9)에 의해 출력된 의사 난수 시퀀스(209)와 보조 정보 출력회로(10)에 의해 출력된 보조 정보의 배타논리 OR 연산을 수행한다. PE 변조회로(12)는 PE 변조 기준신호(208)를 사용하여 논리연산 회로(11)에 의해 출력된 배타논리 OR 출력신호(211)를 PE 변조한다. 배타논리 OR 출력신호(211)는 논리연산 회로(11)에서의 연산결과를 나타낸다. 구체적으로, PE 변조회로(12)는 배타논리 OR 출력신호(211)와 PE 변조 기준신호(208)의 배타논리 OR 연산을 수행한다. 결국, PE 변조회로(12)는 배타논리 OR 출력신호(211)에 포함된 각 요소의 중간에서 반전된 극성을 갖는 위상 변조 제어신호(212)를 발생한다. PE 변조회로(12)는 배타논리 OR 출력신호(211)가 "1"을 나타낼 땐 "01"을 출력하고 배타논리 OR 출력신호(211)가 "0"을 나타낼 땐 "10"을 출력한다.

이 실시예에서, 배타논리 OR 출력신호(211)는 매 32개의 기록 채널 비트 클럭들(206)에서 갱신되는 의사 난수 시퀀스이다. 그러므로, 위상 변조 제어신호(212)의 극성은 1비트 의사 난수 시퀀스(209)의 중간에서(즉, 매 16개의 기록 채널 비트 클럭들(206)에서) 반전된다.

위상 변조회로(3)는 위상 변조 제어신호(212)를 수신한다. 위상 변조회로(3)는 위상 변조 제어신호(212)의 주파수에 의거하여, 기록 채널신호(202)의 위상이 앞서게 하거나 지연되도록 기록 채널신호(202)의 에지 위치를 변조할 것인지 여부를 결정한다. 위상 변조 제어신호(212)의 주파수는 거의 일관적으로 기록 채널 비트 클럭(206)의 기준 주파수의 1/2보다 낮으며 주 정보(201)를 재생하기 위한 재생 채널 클럭(도 5)를 발생하는 PLL(45)(도 3)의 응답 주파수보다 높다. 여기 사용되는 "거의 일관적으로 낮다"라는 것은 위상 변조 제어신호(212)가 기준 주파수의 1/2 이상인 주파수들의 약간의 량을 포함할 수 있고 이러한 잡음은 허용공차 내에 있음을 나타낸다. 위상 변조 회로(3)는 기록 채널신호(202)의 각각의 에지에서 위상 변조 제어신호(212)의 극성에 따라 기록 채널신호(202)의 각각의 에지의 위상을 앞서게 하거나 지연시킨다. 구체적으로, 위상 변조 제어신호(212)가 "1"을 나타낼 때, 기록 채널신호(202)의 에지의 위상인 앞서게 된다. 위상 변조 제어신호(212)가 "1"을 나타낼 때, 기록 채널신호(202)의 에지의 위상인 지연된다. 변상 변조된 기록 채널신호(203)는 광학 디스크(6) 상에 기록 마크들의 형성을 위한 레이저 방출의 제어를 수행하는 기록헤드(5)에 기록채널(4)을 통해 전송된다.

도 2는 광학 디스크 기록장치(100) 내 요소들의 타이밍 차트를 도시한 것이다. 광학 디스크 기록장치(100)의 동작을 도 2를 참조하여 보다 상세히 설명한다. 에러정정 부가회로(1)는 에러정정 코드들을 주 정보(201)에 부가하여 주 정보(201')를 출력한다. 변조회로(2)는 주 정보(201')를 변조하고 동기신호를 주 정보(201')를 부가한다. 변조된 주 정보(201')에 NRZi 변환을 행한 후에, 변조된 주 정보(201')는 기록 채널신호(202)로서 위상 변조회로(3)에 출력한다.

변조회로(2)에 의해 부가된 동기신호(205)는 동기신호 검출회로(7)에 의해 검출되어 출력된다. 타이밍 발생회로(8)는 PE 변조 기준 신호(8)와 PE 변조 기준신호(208)의 반전된 신호인 난수 발생 클럭(207)을, 동기신호(205)에 기준하여 기록 채널신호(202)에 동기된 기록 채널 비트 클럭(206)에 의거하여 발생한다. 구체적으로, 도 2에 도시한 바와 같이, PE 변조 기준신호(208)는 동기신호(205)에 기준하여 타이밍 발생회로(8)에 의해 발생되므로 PE 변조 기준신호(208)는 16개의 클럭들의 사이클로 번갈아 가며 "0" 혹은 "1"로 간다. 난수 발생클럭(207)은 PE 변조 기준신호(208)의 반전된 신호이다. 의사 난수 발생회로(9)는 난수 발생클럭(207)의 상승 에지일 때마다(즉, PE 변조 기준신호(208)의 하강 에지) 의사 난수 시퀀스(209)를 갱신한다.

의사 난수 시퀀스(209)는 복수의 요소들을 포함한다. 이 실시예에서, 의사 난수 시퀀스(209)에 포함된 요소들 중 하나는 어떤 기간(도 2에서 32 클럭 기간) 내 포함된 "0" 혹은 "1"을 나타내는 한 세트의 의사 난수들을 나타낸다. PE 변조 기준신호(208)의 논리는 의사 난수 시퀀스(209)에 포함된 요소들 각각의 중간에서 반전된다. PE 변조 기준신호(208)의 주파수는 기록 채널 비트 클럭(206)의 기준 주파수의 1/2보다 낮고 주 정보(201)를 재생하기 위한 재생 채널 클럭(304)(도 5)을 발생하는 PLL(45)(도 3)의 응답 주파수보다 높다.

동기신호(205)는 의사 난수 발생회로(9) 및 보조 정보 출력회로(10)에 입력된다. 의사 난수 발생회로(9)에서, 의사 난수 발생회로(10)의 동작은 동기신호(205)에 의해 지시된 타이밍에서 초기화되며, 의사 난수 시퀀스(209)는 난수 발생 클럭(207)에 의해 지시된 타이밍에서 순차로 발생된다. 보조 정보 출력회로(10)는 보조 정보 출력회로(10)에 저장된 디스크 식별정보, 사설키, 등의 보조정보(210)를 동기신호(205)에 응하여 비트씩 출력한다.

배타논리 OR 회로(11)는 의사 난수 시퀀스(209)와 보조 정보(210)의 배타논리 OR 연산을 수행하고 배타논리 OR 출력신호(211)를 PE 변조회로(12)에 출력한다. PE 변조회로(12)는 배타논리 OR 출력신호(211)와 PE 변조 기준신호(208)의 배타논리 OR 연산을 수행하고, 연산결과에 근거하여, 위상 변조 제어신호(212)를 발생한다. 이 실시예에서, 배타논리 OR 출력신호(211)의 극성이 "0"일 때, 위상변조 제어신호(212)는 32개 클럭들 중 제1 반분인 16개의 클럭들 내 "0"과 제2 반분의 16개의 클럭들 내 "1"을 나타낸다. 배타논리 OR 출력신호(211)의 극성이 "1"일 때, 위상변조 제어신호(212)는 제1 반분의 16개 클럭들 내 "1"과 제2 반분의 16개 클럭들 내 "0"을 나타낸다.

PE 변조회로(12)에 의해 출력된 위상변조 제어신호(212)는 위상 변조회로(3)에 입력된다. 위상 변조회로(3)는 다음의 위상변조를 수행한다. 위상 변조 제어신호(212)가 "1"을 나타낼 때, 기록채널 신호(202)의 에지 위치의 위상을 앞서게 한다. 위상 변조 제어신호(212)가 "0"을 나타낼 때, 위상 변조회로(3)는 기록 채널신호(202)의 에지 위치의 위상을 지연시킨다.

위상 변조된 기록채널 신호(203)는 기록채널(4)에 입력된다. 기록채널(4)은 레이저 빔의 기록파워를 변경시키는 데 사용되는 제어신호(204)를, 변조된 기록채널 신호(203)에 따라 발생하여, 이를 기록헤드(5)에 출력한다. 기록헤드(5)는 기록채널(4)에 의해 출력되는 제어신호(204에 따라 레이저 빔 파워를 증가 혹은 감소시키면서 광학 디스크(6)에 광학적으로 독출가능한 변조된 기록 마크들(혹은 변조된 피트들)을 형성한다.

전술한 바와 같이, 의사 난수 시퀀스에 근거하여 암호화된 보조 정보는 주 정보용의 기록 마크들의 에지 부분들에서 엔코딩되고 이에 따라 정보 기록매체에 기록될 수 있다.

위상 변조회로(3)에 의해 수행되는 위상변조의 사이클(즉, 에지 위치의 위상을 앞서게 하는 제1 상태와 에지 위치의 위상을 지연시키는 제2 상태가 스위칭 되는 사이클)을 이하 기술한다. 에지 위치의 위상을 앞서게 하는 제1 상태 혹은 에지 위치의 위상을 지연시키는 제2 상태가 재생에서 재생 채널클럭을 발생하는 PLL의 응답 주파수 대역(즉, 제1 상태와 제2 상태를 스위칭 하는 사이클의 역인 주파수는 PLL 응답 주파수 이하임) 내에 있다면, PLL은 위상 변조된 에지 위치를 반대로 따라가므로, 위상 변조에 의해 기록된 보조 정보는 검출될 수 없다. PLL 응답 주파수는 재생 채널 클럭이 PLL에 의해 갱신되는 사이클의 역인 것에 유의한다.

이 실시예에서, 위상 변조 제어신호(212)의 소정의 주파수는 PLL(45)의 응답 주파수보다 높다. 이에 따라, 보조 정보를 기록하기 위한 피트 혹은 기록 마크의 에지 위치를 시프트시키는 방향들 스위칭 하는 사이클은 재생채널 클럭(304)을 갱신하는 PLL(45)의 사이클보다 짧다. 그러므로, PLL(45)은 위상 변조된 에지 위치에 따르지 않는다.

종래의 예에서, 제1 상태와 제2 상태를 스위칭하는 주파수는 PLL 응답 주파수보다 높으므로 제1 및 제2 상태들은 채널 클럭마다 스위칭된다. 이 경우, 재생에서 광학 디스크 상의 먼지, 흠, 지문 등에 기인하여 비트 시프트가 일어난다면(예를 들면, 재생에서 검출된 동기신호는 기록할 때 사용된 동기신호로부터 1클럭만큼 시프트된다), 기록시 위상변조 제어신호의 극성은 재생에서 위상변조 제어신호의 극성에 반대이므로 정확한 위상차 검출이 수행될 수 없다.

그러므로, PLL 응답 주파수 및 비트 시프트의 허용가능한 폭에 근거하여, 제1 상태 혹은 제2 상태가 계속되는 기간을 결정할 필요가 있다. 이 경우, 제1 상태 혹은 제2 상태의 기간이 길면 길수록, 비트 시프트의 악영향이 덜 하지만, 보조 정보를 엔코딩하기 위한 1비트 의사 난수 시퀀스의 길이는 더 짧아진다. 이 경우, 정확한 의사 난수 시퀀스 및 부정확한 의사 난수 시퀀스 간 상관이 증가된다.

다음에, 주 정보(201) 및 보조 정보(210)가 공학 디스크 기록장치(100)에 의해 기록된 광학 디스크(6)로부터 주 정보(201) 및 보조 정보(21)를 재생하는, 본 발명의 실시예에 따라 광학 디스크 재생장치(300)에 대해 설명한다. 도 3은 광학 디스크 재생장치(300)를 도시한 것이다. 광학 디스크 재생장치(300)는 주 정보(201) 및 보조 정보(210)를 광학 디스크(6)로부터 동시에 재생하는 역량을 갖고 있다. 광학 디스크 재생장치(300)는 광학 디스크(6) 상에 형성된 변조된 기록 마크들에 따라 주 정보(201)를 재생할 뿐만 아니라 주 정보(201)를 재생할 때, 변조된 기록 마크의 지터에 들어있는 보조 정보를 검출하는 역량을 갖고 있다.

광학 디스크 재생장치(300)는 재생헤드(31), 재생채널(32), 복조회로(33), 클럭 추출회로(34), 타이밍 발생회로(35), 동기 검출회로(36), 동기신호 검출회로(37), 의사 난수 발생회로(38), PE 변조회로(39), 및 에러정정 회로(40)를 포함한다. 클럭 추출회로(34)는 PLL(45) 및 위상 비교회로(46)를 포함한다. 광학디스크(6)는 광학 디스크 재생장치(300)에 정보 기록매체로서 로딩된다.

재생헤드(31)는 공 빔을 수렴시키고 기록 광학 디스크(6) 상에 형성된 변조된 기록 마크(301)(도 5)를 광 빔으로 조사하고, 반사된 광을 포토다이오드를 사용하여 수신한다. 재생헤드(31)는 반사된 광을 수신하는 포토다이오드의 출력신호를 증폭하고, 변조된 기록 마크(301)의 에지 위치를 나타내는 아날로그 독출 신호(302)를 발생하고 이를 재생채널(32)에 출력한다. 재생헤드(31)는 피트들 혹은 기록 마크들을 독출하기 위한 독출부로서 기능한다. 재생채널(32)은 아날로그 독출신호(302)의 파형 등화 혹은 정형화를 수행하여 이를 디지털 독출신호(303)로 변환하고, 이를 클럭 추출회로(34) 및 복조회로(33)에 출력한다.

PLL(45)는 디지털 독출신호(303)에 근거하여, 기록 채널 비트 클럭(206)(도 2)에 동기된 재생채널 클럭(304)을 발생하고 이를 타이밍 발생회로(35)에 출력한다. 동시에, 클럭 추출회로(34)에 포함된 위상 비교회로(46)는 기준으로서 재생 채널클록(304)을 사용하여 디지털 독출 신호(303)의 위상 내 에러를 검출한다.

위상 비교회로(46)는 디지털 독출 신호(303)의 위상을 재생클럭의 위상과 비교한다. 디지털 독출 신호(303)의 위상이 재생 채널클럭(304)의 위상으로부터 앞서 있다면, 위상 비교회로(46)는 디지털 독출 신호(303)의 위상이 앞서 있음을 나타내는 앞선 위상 에러 신호(305)를 발생한다. 디지털 독출 신호(303)의 위상이 재생 채널클럭(304)의 위상으로부터 지연되어 있을 때, 위상 비교회로(46)는 디지털 독출 신호(303)의 위상이 지연된 것임을 나타내는 지연된 위상 에러신호(306)를 발생한다. 위상 비교회로(46)는 후술하는 동기 검출회로(36)에 위상이 앞선 에러신호(305) 및 위상이 지연된 에러신호(306)를 출력한다.

복조회로(33)는 주 정보(201)를 검출하기 위해 기준으로서 동기신호 검출회로(37)에 의해 검출된 동기신호를 사용하여 디지털 독출 신호(303)를 복조한다. 에러정정 회로(40)는 검출된 주 정보(201)에 에러정정을 행하고, 결과로 나온 주 정보(201)를 출력한다.

동기신호 검출회로(37)는 디지털 독출 신호(303)에 포함된 동기패턴을 검출하고 동기신호(307)를 발생하여 복조회로(33), 타이밍 발생회로(35), 및 의사 난수 발생회로(38)에 출력한다.

타이밍 발생회로(35)는 광학 디스크 기록장치(100) 내 타이밍 발생회로(8)(도 1)과 동일한 기능을 갖고 있고, PE 변조 기준신호(308) 및 난수 발생클럭(309)을 기준으로서의 동기신호(307)를 사용하여 발생한다.

의사 난수 발생회로(38)는 광학 디스크 기록장치(100) 내 의사 난수 발생회로(9)(도 1)와 동일한 기능을 갖고 있고, 동기신호(307)에 의해 지시된 타이밍에 따라 초기 값을 미리 설정하고, 타이밍 발생회로(35)에 의해 출력된 난수 발생클럭에 의해 지시된 타이밍에 따라 의사 난수 시퀀스(310)를 발생한다.

PE 변조 기준신호(208)의 논리는 의사 난수 시퀀스(310)에 포함된 복수의 요소들 각각의 중간에서 반전된다. 의사 난수 시퀀스(310)의 주파수(즉, 의사 난수 시퀀스(310)를 발생함에 있어 기준으로서 사용되는 난수 발생클럭(309)의 주파수) 및 PE 변조 기준신호(308)의 주파수는 각각 기록 채널 비트 클럭(206)의 기준 주파수의 1/2 이하이고 주 정보(201)를 재생하기 위한 재생 채널클럭(304)을 발생하는PLL(45)의 응답 주파수보다 높다.

PE 변조회로(39)는 광학 디스크 기록장치(100) 내 PE 변조회로(12)(도 1)고 동일한 기능을 갖고 있고, 타이밍 발생회로(35)에 의해 출력된 PE 변조 기준신호(308)에 근거하여 의사 난수 발생회로(38)에 의해 출력된 의사 난수 시퀀스(310)를 PE 변조하여 위상 변조 검출 제어신호(311)를 발생하고 이를 동기 검출회로(36)에 출력한다. 위상 변조 검출 제어신호(311)의 주파수는 거의 일관적으로 기록 채널 비트 클럭(206)의 기준 주파수의 1/2보다 낮으며 주 정보(201)를 재생하기 위한 재생 채널 클럭을 발생하는 PLL(45)의 응답 주파수보다 높다.

동기 검출회로(36)는 클럭 추출회로(34)에 출력된 위상이 앞선 에러신호(305) 및 위상이 지연된 에러신호(305)와, PE 변조회로(39)에 의해 출력된 위상 변조 검출 제어신호(311)로부터 보조 정보(210)를 검출하다.

도 4는 동기 검출회로(36)를 도시한 것이다. 동기 검출회로(36)는 선택기(41), 적분회로(42), 보조 정보 판정회로(43), 및 보조 정보 갱신 타이밍 발생회로(44)를 포함한다. 선택기 회로(41)는 2 입력/1출력 스위치들(47, 48)을 포함한다. 위상 변조 검출 제어신호(311)가 "1"을 나타낼 때, 선택기 회로(41)는 위상이 앞선 에러 신호(305) 및 위상이 지연된 에러신호(306)를 적분회로(42)의 정의 입력 단자(+) 및 부의 입력단자(-)에 각각 입력한다. 위상 변조 검출 제어신호(311)가 "0"을 나타낼 때, 선택기 회로(41)는 위상이 앞선 에러 신호(305) 및 위상이 지연된 에러신호(306)를 적분회로(42)의 부 입력 단자(-) 및 정 입력단자(+)에 각각 입력한다.

적분회로(42)는 정 입력단자(+)를 통해 입력된 신호들을 누적적으로 가산하고 부 입력단자(-)를 통해 입력된 신호들을 누적적으로 감하는 차동 입력 아날로그 적분회로이다. 보조 정보 갱신 타이밍 발생회로(44)는 갱신신호(312)를 동기신호(307)에 따라 적분회로(42)에 출력한다. 적분회로(42)가 갱신신호(312)를 수신하였을 때, 아날로그 적분회로(42)에 의해 유지된 값을 클리어 시킨다. 결국, 위상 변조 검출 제어신호(311)가 "1"을 나타낼 때, 적분회로(42)는 위상이 앞선 에러신호(305)를 누적적으로 가산하고 위상이 지연된 에러신호(306)를 누적적으로 감산한다. 위상 변조 검출 제어신호(311)가 "0"을 나타낼 때, 적분회로(42)는 위상이 앞선 에러신호(305)를 누적적으로 감산하고 위상이 지연된 에러신호(306)를 누적적으로 가산한다. 적분회로(42)는 적분 값(313)에 대응하는 전압을 출력한다(도 5).

그러므로, 정의 상관이 계속될 때, 즉, 위상 변조 검출 제어신호(311)가 "0"을 나타내는 기간에는 위상이 지연된 신호(306)에만 펄스들이 나타나는 반면 위상 변조 검출 제어신호(311)가 "1"을 나타내는 기간엔 위상이 앞선 에러신호(305)에만 펄스들이 나타날 때, 적분 값(313)은 정의 방향으로 단조 증가된다. 반대로, 부의 상관이 계속될 때, 즉, 위상 변조 검출 제어신호(311)가 "0"을 나타내는 기간에는 위상이 앞선 신호(305)에만 펄스들이 나타나는 반면 위상 변조 검출 제어신호(311)가 "1"을 나타내는 기간엔 위상이 지연된 에러신호(306)에만 펄스들이 나타날 때, 적분 값(313)은 부의 방향으로 단조 감소된다.

정의 상관도 없고 부의 상관도 없을 때(즉, 위상 변조 검출 제어신호(311)에관계없이 위상이 앞선 에러신호(305)와 위상이 지연된 에러신호(306) 모두에 랜덤하게 펄스들이 나타날 때), 위상이 앞선 에러신호(305) 및 위상이 지연된 에러신호(306)는 거의 동시에 발생한다. 결국, 적분회로(42)의 출력전압은 거의 제로 레벨이다.

보조 정보 판정회로(43)는 비교기 등(도시생략)을 포함하며, 적분회로(42)에 의해 출력된 적분 값(313)을 나타내는 아날로그 신호(314)의 전압 값이 소정의 정의 임계값과 소정의 부의 임계값에 의해 정의된 3개의 전압구간들 중 어느 것에 속하는지를 판정한다. 보조 정보 판정회로(43)는 보조 정보 갱신 타이밍 발생회로(44)에 의해 출력된 갱신 신호(312)의 수신시 아날로그 신호(314)의 전압 값이 정의 임계값보다 클 때 "1"을 나타내는 보조 정보와 "1"을 나타내는 검출 플래그(315)를 출력한다. "1"을 나타내는 검출 플래그(315)는 보조 정보(210)가 검출되었음을 나타낸다. 보조 정보 판정회로(43)는 보조 정보 갱신 타이밍 발생회로(44)에 의해 출력된 갱신 신호(312)의 수신시 아날로그 신호(314)의 전압 값이 부의 임계값보다 클 때 "0"을 나타내는 보조 정보와 "1"을 나타내는 검출 플래그(315)를 출력한다.

아날로그 신호(314)의 전압 값이 정의 임계값과 부의 임계값 사이에 놓여있을 때, 보조 정보 판정회로(43)는 "0"을 나타내는 검출 플래그(315)를 출력한다. "0"을 나타내는 검출 플래그(315)는 어떠한 보조 정보(210)도 검출되지 않았음을 나타낸다.

보조 정보 갱신 타이밍 발생회로(44)는 동기신호(307)에 따라 보조 정보 검출동작의 갱신 타이밍을 나타내는 갱신신호(312)를 발생한다. 갱신신호(312)를 수신하였을 때, 적분회로(42)는 적분 값(313)을 클리어하고 보조 정보 판정회로(43)는 보조 정보(210)의 값 및 보조 정보(210)의 유무의 판정결과를 클리어 한다.

다음에, 광학 디스크 재생장치(300) 내 요소들의 타이밍 차트를 나타낸 도 5를 참조하여 광학 디스크 재생장치(300)의 재생동작을 기술한다.

PLL(45)은 디지털 독출 신호(303)에 근거하여 재생 채널클럭(304)을 발생한다. 발생된 재생 채널클럭(304)의 에지의 위상의 상승은 디지털 독출 신호(303)의 상승 에지와 하강 에지에 동기된다. 동기신호 검출회로(37)는 재생 채널 클럭(304)이 하강 에지일 때 디지털 독출 신호(303)를 샘플링하고, 디지털 독출 신호(303)를 특정의 동기 패턴과 비교하여 디지털 독출 신호(303) 내 동기 패턴을 검출한다. 특정의 동기 패턴과 일치하는 동기 패턴이 검출되었을 때, 동기 신호 검출회로(37)는 특정 패턴을 나타내는 동기신호(307)를 출력한다.

동기신호(307)를 수신하였을 때, 타이밍 발생회로(35)는 PE 변조 기준신호(308) 및 난수 발생 클럭(309)를 출력한다. PE 변조 기준신호(308)는 한 사이클의 16 재생 채널 클럭들(304)에서 교번한다. 의사 난수 발생회로(38)는 동기신호(307)에 의해 지시된 타이밍에 따라 의사 난수 시퀀스(310)를 초기화한다. 의사 난수 발생회로(38)는 PE 변조 기준신호(308)의 하강 에지에서 갱신되는 의사 난수 시퀀스(310)를 발생한다. PE 변조회로(39)는 의사 난수 시퀀스(310)와 PE 변조 기준신호(308)의 배타논리 OR 연산의 결과에 따라 위상 변조 검출 제어신호(311)를 발생한다. PE 변조회로(39)는 위상 변조 검출 제어신호(311)에"1"을 할당할 것인지 "0"을 할당할 것인지 여부를 32 채널 클럭들의 매 16 채널 클록들마다 배타논리 OR 연산의 결과에 따라 결정한다.

위상 비교회로(46)는 재생 채널클럭(304)의 상승 에지와 디지털 독출 신호(303)의 하강 에지들 간 위상 차를 검출한다. 디지털 독출 신호(303)의 에지가 재생채널 클럭(304)의 상승 에지로부터 앞서있을 때, 위상 비교회로(46)는 위상이 앞선 에러신호(305)를 출력한다. 디지털 독출 신호(303)의 에지가 재생 채널클럭(304)의 상승 에지로부터 지연되었을 때, 위상 비교회로(46)는 위상이 지연된 에러신호(306)를 출력한다.

위상 변조 검출제어신호(311)가 "1"을 나타낼 때, 동기 검출회로(36)는 위상의 앞선 에러신호(305)를 더하고 위상의 지연된 에러신호(306)를 감한다. 위상 변조 검출 제어신호(311)가 "0"을 나타낼 땐, 동기 검출회로(36)는 위상의 지연된 에러신호를 더하고 위상의 앞선 에러신호(305)를 감한다.

동기 검출회로(36)는 소정의 바이트 수에 대해 적분이 완료될 때까지 전술한 가산 및 감산을 반복한다. 적분 값(313)을 나타내는 아날로그 신호(314)의 전압 값이 정의 임계값보다 클 때, 동기 검출회로(36)는 보조 정보(210)의 값이 "1"인 것으로 판정하고 "1"을 나타내는 보조 정보(210) 및 "1"을 나타내는 검출 플래그(315)를 출력한다. 아날로그 신호(314)의 전압 값이 부의 임계값보다 낮을 때, 동기 검출회로(36)는 보조 정보(210)의 값이 "0"인 것으로 판정하고, "0"을 나타내는 보조 정보(21) 및 "1"을 나타내는 검출 플래그(315)를 출력한다. 아날로그 신호(314)의 전압 값이 정의 임계값과 부의 임계값 사이에 놓여 있을 때, 동기 검출회로(36)는 보조 정보(210)가 주 정보(201) 내 정확하게 포함되어 있지 않은 것으로 판정하고 "0"을 나타내는 검출 플래그(315)를 출력한다.

다음에, 광학 디스크 재생장치(300)에서, PLL에 의해 발생된 재생 채널 클럭(304) 및 디지털 독출신호(303)가 광학 디스크(6) 상의 흠, 먼지, 지문 등에 기인하여 동기에서 벗어난 경우(즉, 비트 시프트의 발생)에 대해 설명한다.

일반적으로, 동기패턴의 검출은 판독된 재생신호가 소정의 동기 패턴과 완전히 일치함을 의미할 뿐만 아니라 이의 거의 완전한 일치를 의미한다. 후자의 경우, 소정의 동기패턴에 거의 일치하는 동기패턴이 검출되었을 때, 거의 근접한 동기패턴은 동기신호로서 간주될 수 있다. 예를 들면, DVD의 경우에, 주 정보는 각 단위가 복수의 바이트들에 대응하는 프레임들이라 하는 단위들로 분할된다. 프레임의 위치에 따라 각각의 프레임들의 리딩부에 복수 유형들의 동기패턴들이 기록된다. 그러나, 복수 유형들의 동기패턴들은 공통 패턴(예를 들면, 14T+4T. 14T+4T는 4 클럭들에 대응하는 "L" 혹은 "H" 신호가 뒤따르는, 14 클럭들에 대응하는 "L" 혹은 "H" 신호를 의미한다)을 포함한다. 공통패턴을 검출함으로써, 공통패턴은 동기신호로서 간주된다. 이 경우, 예를 들면, 소정의 패턴 14T+4T에 가까운, 이를테면 14T+3T, 13T+3T, 15T+4T와 같은 패턴이 검출되었을 때에도, 이들 근사한 패턴들은 동기패턴으로서 간주된다.

대안으로, 동기패턴의 시프트 외에, 디지털 독출신호 및 재생 채널클럭이 동기에서 벗어났을 때, 기록시 형성되었던 비트 패턴과는 다른 비트 패턴이 검출된다. 이러한 경우에, 재생된 디지털 독출신호는 복조될 수 없으므로, 정확한 주 정보가 얻어질 수 없다. 그러므로, 소거 정정을 위한 에러정정을 수행함으로써, 모든 프레임들이 잘못되어 있을 때에도 정확한 주 정보가 재생될 수 있다.

그러나, 동기신호 검출 타이밍이 디스크에 기록된 동기패턴에서 벗어났을 때 혹은 재생채널클럭 및 디지털 독출신호가 동기에서 벗어났을 때, 광학 디스크 기록장치에서 위상 변조 제어신호에 의해 지시된 타이밍은 광학 디스크 재생장치에서 위상 변조 검출 제어신호에 의해 지시된 타이밍에서 벗어나므로, 위상 변조 검출 제어신호와, 위상이 앞선 에러신호와 위상의 지연된 에러신호 간에 틀린 상관으로 된다.

도 6을 참조하여 비트 시프트에 대해 보다 상세히 설명한다. 도 6은 디스크(6) 상의 먼지, 흠, 지문 등이 디지털 독출신호(303)의 일부의 비트 패턴을 왜곡시켜 디지털 독출신호(303')이 얻어지고, 결국, 비트 시프트가 전혀 발생하지 않았을 때에 비해 동기패턴의 검출이 3 클럭들만큼 벗어난 것을 도시한 것이다.

기록동작의 경우에, 기록 채널 비트 클럭(206)에 따라 기록 채널 신호(202)(도 2)가 출력되고, 동기패턴을 나타내는 동기신호(205)가 기록 채널신호(202)에 관하여 동일한 위치에 일관되게 출력된다(즉, 어떠한 일탈도 발생하지 않았음).

도 2를 참조하여 전술한 바와 같이, PE 변조 기준신호(208) 및 의사 난수 시퀀스(209)는 동기신호(205)에 따라 발생된다. 위상 변조 제어신호(212)는 의산 난수 시퀀스(209)와 보조 정보(210)와 PE 변조 기준신호(208)의 배타논리 OR 연산의 결과를 나타내는 배타논리 OR 출력신호(212)로부터 발생된다. 기록 마크들의 에지들의 위상들을 위상 변조 제어신호(212)에 따라 앞서게 하거나 아니면 지연시킴으로써, 보조 정보(21)는 주 정보(201)와 함께 엔코딩 된다.

광학 디스크 재생장치(300)가 주 정보(201) 및 보조 정보(210)를 저장한 광학 디스크(6)로부터 주 정보(201) 및 보조 정보(210)를 재생할 때, 동기신호(307)로부터 3클럭들만큼 벗어난 동기신호(307')가 얻어지는 것으로 가정한다. 동기신호(307)는 기준으로서 사용되기 때문에, 위상의 앞선 에러신호(305), 위상이 지연된 에러신호(306), PE 변조 기준신호(308), 의사 난수 시퀀스(310), 및 위상 변조 검출 제어신호(311)은 각각 3클럭들만큼 시프트되어, 위상이 앞선 에러신호(305'), 위상의 지연된 신호(306'), PE 변조 기준신호(308'), 의사 난수 시퀀스(310'), 및 위상 변조 검출 제어신호(311')가 된다. 기록시 사용되는 위상 변조 제어신호(212)에 비해, 재생에서 사용되는 위상 변조 검출 제어신호(311')는 3클럭들만큼 지연된다. 도 6에서, 위상 변조 제어신호(212)의 극성은 원들로 표시한 디지털 독출 신호(303')의 에지 위치들에서 위상변조 검출 제어신호(311')의 극성과 동일하다. 이들 극성들이 동일한 기간에, 위상이 앞선 에러신호(305')와 위상의 지연된 에러신호(306')와 위상변조 검출 제어신호(311') 간 상관은 정확하게 검출될 수 있다. 그러나, 위상 변조 제어신호(212)의 극성이 위상 변조 검출 제어신호(311')의 극성과는 다르기 때문에, 십자형으로 표시된 에지 위치들에서 상관은 정확하게 검출될 수 없다.

1비트 의사 난수 시퀀스의 기간에서(길이가 32클럭), 위상 변조 제어신호(212)의 극성은 26 클럭들에 걸쳐 위상 변조 검출 제어신호(311')의 극성과 일치하는 반면, 위상 변조 제어신호(212)의 극성은 6클럭들에 걸쳐 위상 변조검출 제어신호(311')의 극성과 일치하지 않는다. 오일치(mismatching) 기간에 3클럭들들에 걸쳐 1/2의 확률없이 정확한 상관이 얻어질 수 있다. 그러므로, 27.5/32의 확률로 32 클럭 기간에 정확한 상관이 얻어진다.

위상 변조가 랜덤하게 발생한다면, 모든 클럭 기간들에 걸쳐 정확한 상관이 얻어질 확률은 1/2, 즉, 정확한 상관이 얻어지지 않을 확률이 1/2이다. 이 경우, 정확한 상관이 32 클럭 기간에 얻어질 확률은 1/2(=16/32)이다. 그러므로, 검출된 동기신호가 3클럭들만큼 벗어났어도, 정확한 보조 정보가 얻어질 수 있다.

반대로, 종래의 예들에서, 검출된 동기신호가 3클럭들만큼 벗어났다면, 기록에서 난수 시퀀스는 재생에서 난수 시퀀스와 완전히 다르므로 정확한 상관이 얻어지지 않는다.

이 실시예에서, 피트 혹은 기록 마크의 에지 위치의 시프트 방향을 판정하기 위한 기준인 소정의 주파수는 기록 채널 비트 클럭(206)의 기준 주파수의 1/2보다 낮다. 즉, 위상 변조 제어신호(212) 및 위상 변조 검출 제어신호(311) 각각의 최소 사이클은 2클럭들보다 크다.

이제, 위상 변조 검출 제어신호(311)가 위상 변조 제어신호(212)로부터 1클럭만큼 벗어나고 위상 변조 제어신호(212) 및 위상 변조 검출 제어신호(311) 각각의 최소 사이클이 2클럭들인 것으로 가정한다. 1사이클이 2클럭들일 때, 정확한 상관이 얻어질 확률은 1/2이다. 이 실시예에서, 위상 변조 제어신호(212) 및 위상 변조 검출제어신호(311) 각각의 최소 사이클은 2클럭들보다 크며, 정확한 상관이 얻어질 확률은 1/2보다 크므로, 정확한 보조 정보(210)가 얻어질 수 있다. 그러므로, 이 실시예에서, 위상 변조 제어신호(212)가 위상 변조 검출 제어신호(311)로부터 1클럭만큼 벗어나 있어도, 정확한 보조 정보(210)가 일관되게 얻어질 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 광학 디스크 기록장치 및 광학 디스크 재생장치에서, 보조 정보를 암호화하기 위한 의사 난수 시퀀스의 발생 사이클이 연장된다. 그러므로, 광학 디스크 상의 흠, 먼지, 지문 등에 기인하여 광학 디스크 기록장치에서 사용되는 의사 난수 시퀀스와 광학 디스크 재생장치에서 사용되는 의사 난수 시퀀스 간에 비트 시프트가 발생할 때에도, 위상 변조 검출 제어신호와 위상이 앞선 에러신호와 위상이 지연된 에러신호 간 상관이 정확하게 검출될 수 있는 확률은 1/2보다 클 수 있다. 이에 따라, 보조 정보가 정확하게 검출될 수 있다.

지금까지 본 발명에 따른 지터 변조를 갖는 광학 디스크의 일부 실시예들, 및 광학 디스크를 채용하는 광학 디스크 기록 장치 및 광학 디스크 재생장치를 기술하였다. 본 발명은 전술한 실시예들로 한정되지 않는다. 본 발명은 광학 디스크 기록장치 및 광학 디스크 재생장치의 특징적 성분들의 동작들을 수행하는 단계들을 포함하는 기록방법 및 재생방법에 의해 구현될 수 있다.

본 발명에 따라서, 소정의 주파수는 보조 정보를 기록하기 위해서 피트 혹은 기록 마크의 한 에지의 위치의 위상이, 위상이 앞서는 방향으로 혹은 위상이 지연되는 방향으로 시프트되었는지 여부를 판정하는 데 사용된다. 이 소정의 주파수는 피트들 혹은 기록 마크들을 생성하기 위한 기록 클럭의 기준 주파수의 1/2보다 거의 일관적으로 낮으며 주 정보를 재생하기 위한 재생 클럭을 발생하는 PLL의 응답주파수보다 높다. 그러므로, 정보 기록 매체 상의 흠, 먼지, 지문 등에 기인하여 재생에서 동기화 동작에서 비트 시프트가 발생하였어도, 기록할 때 위상 시프트의 방향을 판정하기 위한 위상 변조 제어신호와 재생에서 위상 시프트의 방향을 판정하기 위한 위상 변조 검출 제어신호 간 차이가 감소될 수 있고, 그럼으로써 보조 정보를 정확하게 검출하는 것이 가능해진다.

이 발명의 범위 및 정신에서 일탈함이 없이 이 기술에 숙련된 자들에 의해 여러 가지 다른 수정들이 명백할 것이며 이들에 의해 쉽게 행해질 수 있다. 따라서, 여기 첨부된 청구 범위는 여기 개시된 설명으로 한정되게 한 것이 아니라 그 보다는 청구항들은 광범하게 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

1. 주 정보 및 보조 정보를 기록하기 위한 정보 기록매체에 있어서,

   상기 정보 기록매체는 트랙을 포함하며;

   상기 주 정보는 상기 주 정보를 나타내는 피트들(pits) 혹은 기록 마크들(recording marks)이 트랙 방향으로 상기 정보 기록매체 상에 제공되도록 상기 정보 기록매체 상에 기록되며;

   상기 보조 정보는 상기 피트들 혹은 상기 기록 마크들의 에지(edge) 위치들이 상기 트랙 방향을 따라 위상이 앞서는 방향으로 혹은 위상이 지연되는 방향으로 시프트(shift)되는 방식으로 상기 정보 기록매체에 기록되며;

   소정의 주파수는 상기 보조 정보를 기록하기 위해서 위상이 앞서는 방향으로 혹은 위상이 지연되는 방향으로 상기 에지 위치가 시프트되는지를 판정하는 데 사용되며;

   상기 소정의 주파수는 상기 피트들 혹은 상기 기록 마크들을 생성하기 위한 기록 클럭의 기준 주파수의 1/2보다 거의 일관되게 낮으며 상기 주 정보를 재생하기 위한 재생 클럭을 발생하기 위한 PLL의 응답 주파수보다 높은 것인, 정보 기록매체.
2. 제1항에 있어서, 상기 소정의 주파수는 소정의 2진 시퀀스와 상기 보조 정보의 제1 논리연산의 결과에 근거하여 결정되며;

   상기 소정의 2진 시퀀스의 주파수는 상기 기록 클럭의 상기 기준 주파수의 1/2보다 낮으며 상기 PLL의 상기 응답 주파수보다 높은 것인, 정보 기록매체.
3. 제2항에 있어서, 상기 소정의 2진 시퀀스는 복수의 요소들을 포함하는 의사 난수 시퀀스(pseudo-random number sequence)이며;

   상기 소정의 주파수는 상기 제1 논리연산의 상기 결과와 PE 변조된 신호의 제2 논리 연산의 결과에 근거하여 결정되며, 상기 PE 변조된 신호는 상기 복수의 요소들 각각의 중간에서 논리적으로 반전되며;

   상기 PE 변조된 신호의 상기 주파수는 상기 기록 클럭의 상기 기준 주파수의 1/2보다 낮으며 상기 PLL의 상기 응답 주파수보다 높은 것인, 정보 기록매체.
4. 트랙을 가지는 정보 기록매체에 주 정보 및 보조 정보를 기록하기 위한 기록장치에 있어서,

   기록 클럭에 동기된 상기 주 정보를 나타내는 기록 신호를 발생하기 위한 기록 신호 발생부;

   상기 주 정보 및 상기 보조 정보를 나타내는 위상 변조 기록 신호를 발생하기 위해 상기 기록 신호의 에지 위치를 위상이 앞서는 방향으로 혹은 위상이 지연되는 방향으로 변조시키기 위한 위상 변조부; 및

   피트들 혹은 기록 마크들의 에지 위치들이 상기 위상 변조 기록 신호에 근거하여, 트랙 방향을 따라 위상이 앞서는 방향으로 혹은 위상이 지연되는 방향으로시프트되는 방식으로 상기 정보 기록매체에 상기 주 정보를 나타내는 상기 피트들 혹은 상기 기록 마크들을 생성하고 이에 의해서 상기 주 정보 및 상기 보조 정보가 상기 정보 기록매체에 기록되는 기록부를 포함하고,

   상기 위상 변조부는 상기 기록 신호의 위상이 앞서는 방향으로 혹은 위상이 지연되는 방향으로 상기 기록 신호의 에지 위치가 시프트되는지 여부를 판정하기 위해 소정의 주파수를 사용하며;

   상기 소정의 주파수는 상기 피트들 혹은 상기 기록 마크들을 생성하기 위한 기록 클럭의 기준 주파수의 1/2보다 거의 일관되게 낮으며 상기 주 정보를 재생하기 위한 재생 클럭을 발생하기 위한 PLL의 응답 주파수보다 높은 것인, 기록장치.
5. 제4항에 있어서,

   소정의 2진 시퀀스를 발생하는 2진 시퀀스 발생부;

   상기 보조 정보를 출력하는 보조 정보 출력부; 및

   상기 소정의 2진 시퀀스와 상기 보조 정보의 제1 논리 연산을 수행하며, 상기 제1 논리연산의 결과에 근거하여, 상기 소정의 주파수를 나타내는 제어신호를 생성하는 논리 연산부를 더 포함하며,

   상기 위상 변조부는 상기 기록 신호의 위상이 앞서는 방향으로 혹은 위상이 지연되는 방향으로 상기 기록 신호의 에지 위치가 변조되었는지 여부를 판정하기 위해 상기 제어신호에 의해 나타내어진 상기 소정의 주파수를 사용하며;

   상기 소정의 2진 시퀀스의 주파수는 상기 기록 클럭의 상기 기준 주파수의1/2보다 낮으며 상기 PLL의 상기 응답 주파수보다 높인 것인, 기록장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 소정의 2진 시퀀스는 복수의 요소들을 포함하는 의사 난수 시퀀스이며;

   상기 기록장치는 상기 복수의 원소들 각각의 중간에서 논리적으로 반전되는 PE 변조된 신호를 발생하기 위한 PE 변조 신호 발생부를 더 포함하며,

   상기 논리 연산부는 상기 제1 논리연산의 결과와 상기 PE 변조신호의 제2 논리 연산을 수행하며, 상기 제2 논리 연산의 결과에 근거하여, 상기 제어신호를 생성하며;

   상기 PE 변조된 신호의 상기 주파수는 상기 기록 클럭의 상기 기준 주파수의 1/2보다 낮으며 상기 PLL의 상기 응답 주파수보다 높은, 기록장치.
7. 정보 기록매체에 기록된 주 정보 및 보조 정보를 재생하기 위한 재생장치에 있어서,

   상기 정보 기록매체는 트랙을 포함하며;

   상기 주 정보는 상기 주 정보를 나타내는 피트들 혹은 기록마크들이 트랙방향으로 상기 정보 기록매체에 제공되는 방식으로 상기 정보 기록매체에 기록되며;

   상기 보조 정보는 상기 트랙방향을 따라 위상이 앞서는 방향으로 혹은 위상이 지연되는 방향으로 상기 피트들 혹은 상기 기록 마크들의 에지 위치들이 시프트되는 방식으로 상기 정보 기록매체에 기록되며;

   상기 재생장치는,

   상기 피트들 혹은 상기 기록 마크들을 독출하고 독출된 신호를 생성하는 독출부;

   상기 독출신호에 동기된 재생클럭을 발생하는 PLL;

   상기 독출신호의 위상과 상기 재생클럭의 위상을 비교하고, 상기 독출 신호의 위상이 상기 재생클럭의 위상으로부터 앞서 있을 때 상기 독출 신호의 위상이 앞선 것을 나타내는 위상이 앞선 위상 신호, 혹은 상기 독출된 신호의 위상이 상기 재생 클럭의 위상으로부터 지연되었을 때 상기 독출신호의 위상의 지연을 나타내는 위상이 지연된 위상 신호를 생성하기 위한 위상 비교부;

   상기 위상이 앞선 신호와 상기 위상이 지연된 신호를 소정의 주파수에 따라 적분하고, 적분 결과에 근거하여 상기 보조 정보를 검출하기 위한 보조 정보 검출부; 및

   상기 주 정보를 검출하기 위해 상기 독출된 신호를 복조하는 복조부를 포함하며,

   상기 소정의 주파수는 상기 피트들 혹은 상기 기록 마크들을 생성하기 위한 기록 클럭의 기준 주파수의 1/2보다 거의 일관되게 낮으며 상기 PLL의 상기 응답 주파수보다 높은 것인, 재생장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 보조 정보 검출부는 상기 적분결과와 소정의 정의 임계값(positive threshold)과 소정의 부의 임계값(negative threthold)을 비교함으로써 상기 보조 정보의 값을 검출하는 것인, 재생장치.
9. 제7항에 있어서, 상기 보조 정보 검출부는 상기 적분 결과와 소정의 정의 임계값과 소정의 부의 임계값을 비교함으로써 상기 보조 정보의 유무를 검출하는 것인, 재생장치.
10. 제7항에 있어서,

    복수의 요소들을 포함하는 의사 난수 시퀀스를 발생하기 위한 의사 난수 시퀀스 발생부;

    상기 복수의 요소 각각의 중간에서 논리적으로 반전되는 PE 변조된 신호를 발생하기 위한 PE 변조된 신호 발생부; 및

    상기 의사 난수 시퀀스와 상기 PE 변조된 신호의 논리연산을 수행하며, 상기 논리연산의 결과에 근거하여, 상기 소정의 주파수를 나타내는 제어신호를 생성하기 위한 논리 연산부를 더 포함하며,

    상기 보조 정보 검출부는 상기 제어신호에 의해 나타내어진 상기 소정의 주파수에 따라 상기 위상이 앞선 신호와 상기 위상이 지연된 신호를 적분하며;

    상기 의사 난수 시퀀스의 주파수 및 상기 PE 변조된 신호의 주파수는 상기 기록 클럭의 상기 기준 주파수의 1/2보다 낮으며 상기 PLL의 상기 응답 주파수보다 높은 것은, 재생장치.