KR930000521B1

KR930000521B1 - 광 디스크

Info

Publication number: KR930000521B1
Application number: KR1019900001483A
Authority: KR
Inventors: 가즈오 나까시마; 야스노브 하시모또; 미요조 마에다; 세이야 오가와
Original assignee: 후지쓰 가부시끼가이샤; 야마모도 다꾸마
Priority date: 1989-02-08
Filing date: 1990-02-08
Publication date: 1993-01-21
Also published as: EP0382528B1; EP0382528A1; KR900013474A; US5214627A; DE69016054D1; DE69016054T2

Abstract

내용 없음.

Description

광 디스크

제1도는 마크길이 기록방식의 설명도.

제2도는 마크위치 기록방식의 설명도.

제3도는 본 발명에 의한 광디스크의 제1실시예를 나타낸 도면.

제4도는 디스크의 독출전용 영역 및 기입 가능영역위에 정보가 어떻게 기록되는가를 나타낸 도면.

제5a 및 제5b도는 디스크의 독출전용 영역과 기입가능 영역위에 구역이 어떻게 형성되는가를 나타낸 도면.

제6도는 디스크에 대해서 정보의 독출 및 기입을 제어하는 광디스크 드라이브 회로의 일예를 나타낸 도면.

제7도는 본 발명에 의한 제2실시예를 나타낸 도면.

본 발명은 독출영역과 기입가능 영역을 설비한 광디스크에 관한 것이다.

광디스크는 정보를 기록하고 또한 레이저빔 또는 자계에 의해서 기록된 정보를 재생할 수 있는 메체이다. 그들은 재생전용, 정보의 추기, 재기입의 3형식으로 사용방법에 따라 분류될 수 있다.

재생전용형의 광디스크는 폴리카보네이트 등의 수지로 만들어지고 알루미늄등의 금속으로 만들어진 반사막으로 피복된 투명의 디스크형 기판이고 정보가 이 막위에 凹凸상으로 기록되어 독출전용으로 사용된다.

정보의 추기형의 광디스크에 있어서는 테루륨(Te)등의 승화용이 재료로 만들어진 기록막을 상술한 기판위에 형성시켜 정보를 레이저빔에 의해서 구멍형태로 기록하고 정보는 이들 구멍들을 검출함으로써 독출되고 기입은 단 1회만 행할 수 있다.

재기입형의 광디스크의 자기광학효과(MO), 상변화등을 이용하는 것이 알려져있다. 자기 광학효과(MO)를 이용한것에 있어서는 수직으로 자화된 자성막이 기판위에 형성되고 자성막위에 강한 레이저빔 조사에 의한 가열과 축가된 코일들에 의해서 생성된 자계에 의해서 각 방향으로 자화되게하여 정보를 기록한다. 한편, 정보의 재생은 외부자계를 제거하고, 약한 레이저빔을 조사하여 그 반사광의 편광면을 검출함으로써 행해진다.

반사광의 편광면의 각도가 자구의 자계방향에 따라서 다르다는 소위 커어효과 (Kerr effect) 또는 자성체를 통과할때에 광의 편광면이 회전한다는 소위 파라데이 효과를 이용한 것이다. 상변화형에 대해서는 온도변화에 의하여 비정질과 결정 또는 2결정상태간의 상변화를 발생시키는 특수 기록막을 기판위에 형성한 것이고, 상기 기록막이 결정상태나 비정질상태나 또는 제1결정상태나 제2결정상태냐에 따라서 광의 반사율이 다르다는 성질을 이용하여 기록된 신호의 재생을 행하는 것이다.

재생전용형 광디스크는 대량으로 복제가능하다는 장점을 갖고 있는 디지탈 오디오디스크 및 비디오디스크에 사용되고 있다.

추기형광디스크는 기입가능한것으로 장수명이며, 1회의 기입을 행한후는 잘못하여 신호가 소거될 우려가 적으므로 문서파일, 자기 테이프등에 기억장치로서 사용되고 이메지 데이타 파일과 재기입형 광디스크의 백업용으로 사용되고 있다.

재기입형 광디스크는 반복기입이 가능하므로 계산기의 외부기억장치등에 사용되고 있다.

그런, 상기 종래의 광디스크에 있어서는 기판 또는 기판위의 기록막에 형성되는 기록 가능영역의 전체를 독출전용 메모리 또는 기입가능메모리의 어느한쪽 메모리에 사용하고 있는 동일면내에 독출전용 영역과 기입가능 영역을 겸한 광디스크는 아직 시판되지 않고 있다.

예를들면 독출전용 또는 재생전용형 광디스크는 대용량의 기록이 가능하고 용이하게 랜덤억세스가 가능하고 대량의 복재가 가능하고 또 염가이므로 워드프로세서의 사전이나 폰트패턴을 기억한 디스크 또는 컴퓨터의 프로그램이나 조작 매뉴얼을 기억한 디스크용으로 사용할 수 있다고 생각된다.

그러나, 독출전용 또는 재생전용형 광디스크는 재생전용이고 또한 전용공장에서 제조되므로 그들이 워드프로세서의 사전용으로 공급될때에 사용자는 외래문자로서 한자등을 등록하든지 또는 사용자의 업무용으로 필요한 특수단어나 숙어를 사전에 추가기록하여 사전을 충실하게 할 수 없다.

프로그램에 자주 기능을 추가하고 버그(bug)를 수정하기 위하여 패치(patch)한다. 이 패칭은 짧은 프로그램에 대해서 자주 행해진다.

그러므로, 정보추가형 광디스크내에 기억된 프로그램이 사용자에게 공급됐을경우에 사용자는 프로그램데이타를 재기입할 수 없다. 프로그램이 패칭에 대해서 수정될때에도 사용자는 그 근소한 프로그램수정을 위하여 새로운 정보추가형 광디스크를 구입하지 않으면 안된다.

또, 프로그램 수정시마다 새로운 정보추가형 광디스크를 만들지 않으면 안된다는 것은 프로그램 공급자에 대해서는 부담이 크게 현실적이 아니다.

그러므로, 장래에는 독출전용 영역이외에 사용자가 임의로 정보를 기입할 수 있는 기입 가능 영역을 갖는 광디스크의 수요가 증가된다고 생각된다.

상기와 같은 광디스크에 있어서는 예를들면 수학공식등 재기입할 필요가 없는 항목을 독출전용영역에 기억해놓고 연산결과나 처리결과를 기입가능영역에 기록하는등의 이용형태로 사용된다. 마크길이 기록방식과 마크위치 기록방식의 2종류의 방식이 잘 알려져있다.

제1도는 마크길이 기록방식의 설명도이다. 이 기록방식에서는 기록피트(pit) 2의 에지(edge) 3 및 4는 신호 ″1″을 나타내고 에지가 없는 부분은 신호 ″0″을 나타낸다. 또, 신호들 6은 기록정보에 대해서 동기신호들인 클록5에 응하여 디스크위에 기록된다.

더 구체적으로 설명하면 주사레이저 빔이 통과할때에 디스크면 1로부터 기록피트 2로 들어가는 에지 3 또는 주사레이저빔이 기록 피트 2로부터 디스크면 1위로 나오는 에지 4가 신호 ″1″을 나타내고 한편, 에지 4가 없는 디스크면 1 또는 기록피트 2중의 평탄면이 신호 ″0″을 가리킨다.

클록 5에 대응하는 독출용 레이저광의 조사위치에 기록피트 2의 에지 3 또는 4가 있느냐 없는냐를 검출함으로써 정보를 재생하고 있다. 이 마크길이 기록방식은 마크길이 변조를 사용한 기록방식이라고도 칭하고 있다.

제2도는 마크위치 기록방식의 설명도이다. 레이저빔 조사에 의해서 기록피트 12가 형성될때에 클록 15에 대응하는 신호 ″1″이 기록되고 디스크위에 기록피트가 형성되지 않을때에 신호 ″0″이 기록된다. 이 마크위치 기록방식에 있어서는 클록신호 15에 대응하는 위치에 기록피트 12가 있느냐 없느냐를 검출함으로써 정보를 독출한다. 이 마크위치 기록방식은 마크위치 변조에 의한 기록방식이라고도 칭한다.

상기 두가지 방식을 비교하면 마크길이 기록방식은 마크위치 기록방식의 기록밀도의 2배로 형성된다. 왜냐하면 구멍(또는 기록피트 2)의 에지들 3 및 4를 사용하여 디스크위에 정보를 기록하기 때문이다. 그러나, 마크위치 기록방식에서는 기록피트 2의 에지들 3 및 4를 정확하게 검출하기 위한 위치제어는 클록신호들 5로 기록피트 2의 에지 3과 에지 4를 동시에 검출해야 하기때문에 더 복잡해진다. 따라서, 독출전용형의 광디스크에는 마크위치 기록방식이 또 기입가능형의 광디스크에는 마크위치 기록방식이 채용되었다.

즉, 마크길이 기록방식은 凹凸를 디스크위에 높은 위치정도로 사전에 형성할 수 있기 때문에 독출전용형 광디스크에 채용되어 있고 광디스크의 회전제어는 CLV(Constant linear velocity)방식에 의해서 행하고 있다. 한편, 마크위치 기록방식은 디스크위의 기록피트 정확하게 위치시키는 제어때문에 기입가능형 광디스크에 채용되어 있다. 디스크의 회전은 이 경우에 CAV (Constant angular velocity)방식으로 제어하고 있다.

상기 CLV방식은 디스크의 트랙에 정보가 기록재생되는 선속이 모든 트랙에서 일정하게 되어있다. 디스크의 외주쪽에 가까워질수록 1트랙당 형성되는 기록피트수가 많아져서 높은 기록용량을 갖을 수 있다. 그러나, 광디스크 구동용 스핀들 모터의 회전제어가 더 복잡해진다.

CAV방식은 스핀들 모터의 회전속도는 일정하여 기록·재생 주파수가 변화되지 않아서 스핀들모터의 제어가 단순해지고 스핀들모터의 제어회로방식이 단순화되고 스핀들모터 그 자체를 수형화할 수 있다. 그러나, 디스크위의 1트랙당 기억용량은 디스크의 최내주트랙위에 기록될 수 있는 마크의 수(또는 정보량)에 의해서 정해지므로 광디스크 전체의 기억용량이 상기 CLV방식에 의해서 적어진다.

본 발명은 상기한 결점들을 제거하려는 것이며 본 발명의 목적은 1매의 기판위에 독출전용 영역과 기입가능 영역을 제공하는데 있다.

본 발명의 광디스크에 의하면 1매의 디스크위에 독출전용 영역과 기입가능 영역을 설비하고 정보독출만을 행하는 독출전용 영역은 위치정밀성이 좋게 凹凸를 형성할 수 있고, 마크길이 방식에 의해서 정보의 기입가능 영역은 기록피트의 위치를 정확히 제어하기 용이한 마크위치 기록방식으로 정보기록을 하도록 하고 있다.

독출전용 영역은 디스크의 내주에 따라서 위치하고 한편, 기입가능 영역은 디스크이 외주에 따라서 위치하여 디스크의 기입가능 영역위에 정보를 기록하는데 채용되는 기록주파수는 디스크의 독출전용 영역에 채용되는 기록주파수의 2배로 설정되어 있다.

CAV방식을 채용하고 있기때문에 스핀들모터의 회전을 용이하게 제어할 수 있고 정보의 기록재생을 위하여 전산기의 주변기기로 사용한 경우에 억세스 속도를 고속으로 행할 수 있다. CAV방식의 결점인 정보의 기록밀도가 반경방향의 외측이 됨에 따라서 정보의 기록밀도가 저하된다는 결점을 내주부에 기록밀도가 높은 마크길이 기록방식의 형성이 용이한 독출전용 영역으로 하고 외주부를 기입가능영역에 적합한 마크위치 기록방식에 의해서 정보의 기록·재생을 행하는 기입가능 영역을 배치하여 마크위치 기록방식의 결점인 기록밀도의 저하를 상기 기록가능 영역에 정보를 기록할때의 기록주파수를 상기 독출전용 영역의 기록주파수의 2배로 함으로써 기입가능 영역의 트랙당 기록용량을 독출전용 영역과 동등하게 하고 있다.

상기 독출전용영역과 상기 기입가능 영역은 디스크의 내주로부터 시작하여 외부로 이동되게 교호로 배치하여도 된다. 이 경우에는 정보는 마크길이 기록방식에 의해서 독출전용영역에 기입되고 또 정보가 마크위치 기록방식에 의해서 기입가능영역에 또는 그로부터 기록·재생된다.

독출전용 및 기입가능 영역은 디스크의 내주로부터 시작하여 외주로 이동하여 교호로 배치된다. 기입가능 영역에 사용되는 기록주파수는 독출전용 영역에 사용되는 기록주파수 2배로 되어있다. 정보는 이들 독출전용 영역과 기입가능 영역에 등가속도로 기록된다. 억세스속도와 기록밀도는 상술한 바와같이 높게할 수 있다.

또, 독출전용 영역 및 기입가능영역은 상술한 바와같이 교호로 배치된다. 디스크의 회전각속도는 정보가 마크위치 기록방식에 의해서 기입가능 영역에 기록될때에 정보가 독출전용 영역으로부터 독출될때 보다도 낮게 선택된다. 이 각회전 속도에 준하여 기입가능 영역에 정보를 기록하는데 채용되는 기록주파수는 기입 가능 영역위에 트랙당 기록용량을 독출전용 영역위의 트랙당 기억용량과 동등하게 설정된다. 또 정보가 기입가능 영역으로부터 독출될때에 선택된 디스크의 회전각속도는 정보가 독출전용 영역으로부터 독출될때에 선택된 회전각 속도와 동일하게 한다.

이와같이 회전각속도를 저하시킴으로써 고속회전각 속도로 정보를 기록할때에 조사하는 레이저빔의 광량이 저하되는데 기인되는 기록감도의 악화를 기입가능영역에 정보를 기록할 때에 방지할 수 있다.

독출전용 영역, 기입가능 영역 모두 정보를 재생할때 선택된 디스크의 회전각속도는 일정하므로 정보독출시의 고속도 억세스가 가능하다.

또 상술한 바와같이 독출전용 영역과 기입가능 영역이 교호로 배치되는 경우에 정보는 마크위치 기록방식에 의해서 기록되고 디스크의 회전제어는 디스크의 각 속도가 반경위치(반경영역)에 따라 가변되는 다단 CAV법에 따라 행해지며 또한 기록주파수의 가변제어는 선속도에 응하여(즉 디스크의 반경방향의 위치에 응하여) 행해진다.

기록주파수의 가변제어가 예를들어 기록가능 영역에 기록되는 정보의 트랙당 기억용량이 독출전용 영역의 기억용량과 동일하게 되게 행해진다. 또한, 이 경우에 정보를 상기 독출전용 영역으로부터 독출할때의 회전각속도와 상기 기입가능 영역으로부터 독출할때의 회전각속도를 동일하게 선택한다.

이와같이 구성하는 경우에 기억용량은 독출전용 영역과 기입가능 영역 모두에 동일하게되고 회전각속도가 두 경우 모두 동일하고 일정속도로 되므로 고속 억세스가 가능해진다.

본 발명의 실시예를 첨부도면에 의해서 상세하게 설명하겠다.

제3도는 본 발명에 의한 광디스크의 제1실시예를 나타내고 있다.

광디스크 20은 반경 5인치의 유리, 폴리카보네이트수지로 된 플라스틱등의 투명기판위에 TbFeCo, TbFe, GdFeCo등의 광감응성 부재가 스퍼터링법 또는 증착법등에 의해서 피복되어 제조된 것이다. 상기 광감음성기록부재는 강한 레이저빔 스폿이 조사된 경우에는 반사율이 변화되는 광자기 기록막으로 되고 약간 강도의 레이저빔 스폿이 조사되는 경우에는 그 레이저빔를 반사하는 반사막으로 본다. 따라서 강한 강도의 레이저빔 스폿 조사를 하는 동시에 외부로부터 상시 약한 직류자계를 가함으로써 상기 광감응성 기록부재는 광변조방식에 의해서 정보의 재기입이 가능하다. 이미 정보가 기록되어 있는 경우에는 그 정보를 일단 소거 시킨후에 새로운 정보의 기록을 광변조에 의해서 행한다.

제3도에 나타낸 바와 같이 정보가 그로부터 독출될 수 있는 독출전용영역 22는 디스크 20의 내주에 따라 위치되고 정보가 그위에 기입될 수 있는 기입가능영역 24는 외주에 따라서 위치되어 있다. 더 상세히 말하면 정보가 독출전용영역 22에 마크길이 기록방식에 의해서 기록되는 한편, 마크위치 기록방식에 의해서 기입가능영역 24에 정보가 기록된다.

표 1에 나타낸 바와 같이 디스크의 반경방향 외측으로 35~70mmR의 영역이 독출전용영역 22로 할당되고 반경방향 외측으로 70~105mmR의 다음영역이 기입가능영역 24에 할당되어 있다.

[표 1]

정보가 독출전용영역 22와 기입가능영역 24에 기록될때에 광디스크 20의 회전수는 같다. 즉, 양 영역다 1800rpm이다. 그러나, 독출전용영역 22의 기록주파수는 3.3MHZ이고 기입가능영역 24의 기록주파수는 6.6MHZ이다.

정보의 기록은 CAV(Constant angular velocicty) 방식에 의해서 디스크 20을 1800rpm의 회전속도로 유지하면서 행해진다.

제4도는 독출전용영역 22와 기입가능영역 24에 정보가 기록되는 형식을 나타내고 있다.

독출전용영역 22는 사전에 기판위에 정보가 피트(구멍) 30에 의해서 형성되어 있고 그 피트 30의 길이(또는 피트길이)는 반경위치 35mm에서는 1㎛이고 반경위치 75mm에서는 2㎛로 되어 있다. 이것은 독출전용영역 22에 있어서는 회전수가 1800rpm인 CAV 방식에 의해서 정보의 기록이 행해진다. 왜냐하면 디스크의 외주에 가까운 트랙일수록 피트길이가 길어지기 때문이다.

광디스크 20이 사용자에게 인도될때에 기입가능영역 24위에 프리포매트(pre-format)가 형성되어 있다. 더 상세히 말하면 레이저 빔 스폿이 일정한 위치를 유지하도록 설비된 안내홈과 섹터위치를 식별하기 위한 트랙번호와 섹터번호가 기입되어 있는 ID부 등만이 기입가능영역 24위에 형성된다. 피트 30에 대응하는 각자구(또는 상변화 영역구)길이는 반경위치 70mm 바로 외측에서 1㎛이고, 기입가능영역 24의 최외주인 반경위치 105mm에서 1.5㎛이다. 이것은 정보가 독출전용영역 22나 기입가능영역 24에 기록될때 디스크의 회전속도가 모두 1800rpm로 되어 있고 기입가능영역 24에 정보가 기록되는 기록주파수 6.6MHZ가 독출전용영역 22로의 정보기록주파수 3.3MHZ의 2배로 되어 있기 때문이다. 이상 설명한 바와 같이 기입가능영역 24로의 정보의 기록은 마크위치 기록방식에 의해서 행해진다. 마크위치 기록방식에 의해서 정보가 기록되는 기입가능영역 24내의 기록밀도는 마크길이 기록방식에 의해서 기록되는 독출전용영역 22내의 기록밀도의 1/2로 된다. 그러나, 기입가능영역 24에서의 기록주파수 (6.6 MHZ)는 독출전용영역 22의 기록주파수(3.3MHZ)의 2배로 하여 트랙당 기억용량을 독출전용영역 22와 기입가능영역 24 모두 동일하게 되게하였다.

기입가능영역 24 및 독출전용영역 22를 위한 광디스크 20의 독출시(또는 재생시)의 회전속도는 역시 정보기록시와 같은 1800rpm이다. 따라서 재생주파수는 기록시와 동일하게 6.6MHZ, 33MHZ로 되어 있다.

제5A 및 5B도는 독출전용영역 및 기입가능영역의 섹터포매트를 나타낸 도이다.

제5A도에 나타낸 바와 같이 독출전용영역 22위의 섹터 100에는 어드레스영역 111, R/W 식별번호 112등으로 되는 ID부 110, 광디스크 20의 회전변동을 흡수하기 위한 정보가 기록되어 있지 않은 캡 120 및 동기신호 131, 데이타영역 132등으로 되는 데이타부로 되어 있다.

어드레스 111은 트랙번호, 섹터번호로 되는 섹터의 어드레스를 식별하기 위한 정보이고 R/W 식별신호 112는 이 섹터가 독출전용영역 22내의 섹터인지 또는 기입가능영역 24인지를 식별하기 위한 신호이다. 동기신호 131은 데이타영역 132에 기록되어 있는 데이타를 클록에 동기시켜 독출하기 위한 신호이다.

상기 섹터 100은 디스크기판위에 凹凸의 형태로 기록되어 있다.

제5B도에 나타낸 바와 같이 기입가능영역 24위의 섹터 200은 독출전용영역 22위의 섹터 100과 같은 구성을 갖고 있고, 섹터 200용 어드레스의 식별정보인 어드레스부 211과 이 섹터 200이 기입가능영역 24내의 섹터인 것을 나타내는 R/W 식별신호 212로 되는 ID부 210, 상기 캡 120과 같은 캡 220 및 상기 동기신호 131과 같은 동기신호 231과 데이타가 기록되어 있는 데이타영역 232로 되는 데이타부 230으로 되어 있다.

기록은 열-자구를 형성함으로써 행해지고 반면에 정보재생은 직선편광의 강도가 약한 레이저빔 스폿을 자구들에 조사함으로써 행해진다.

제6도는 광디스크 20에 또는 그로부터 정보의 기록재생을 하는 디스크 드라이브 회로의 일예를 나타내고 있다.

CPU 301은 드라이브 인터페이스를 거쳐서 호스트 컴퓨터등의 상류시스템으로부터 공급되는 지령에 응하여 회로블록을 제어한다. 상류로부터 송신되어온 데이타를 광디스크 20위의 섹터에 기입하고 상류시스템에 의해서 지정된 데이타를 광디스크 20위의 섹터로부터 독출하여 드라이브 인터페이스를 거쳐서 상류시스템으로 송신하는 제어를 행한다.

광헤드 302는 레이저 다이오드등의 반도체 레이저로부터의 레이저빔 스폿을 집광시켜 광디스크 20의 목표 위치에 조사하여 기록 또는 소거를 행하고 또 반사광을 전기신호로 변환시켜 디스크 20으로부터 정보재생을 하는 광학시스템과 구동시스템으로 되어 있다.

광학시스템은 레이저빔 스폿을 광디스크 20위에 집광시키거나 레이저빔 스폿과 광디스크 20위의 목표위치와의 상태적인 위치의 엇갈림을 검출하는 역할을 한다. 이 광학시스템은 반도체레이저, 랜드들(컴플링렌즈, 집광렌즈, 대물렌즈), 프리즘류(빔스플리터, 나이프 에지프리즘), 1/4파장판 및 포토다이오드로 구성되어 있다. 구동시스템은 대물렌즈를 디스크면에 추종시키게 하는 포카싱제어와 트랙에 추종시키는 트랙킹제어를 행하여 광디스크 20의 목표위치에 대해서 레이저빔 스폿을 고정시킬 수 있다. 이 구동시스템은 주로 마그네트 및/또는 코일과 지지부재로 되어 있다.

광디스크 20에 기록된 마크위치 변조 또는 마크길이 변조에 의해서 부호화된 데이타는 상기 광헤드 302로부터 출력된 전기신호로 변환시켜 스위치 303, 마크길이 기록데코더 304 및 마크위치 기록데코더 305로 전송된다.

광디스크 20은 스핀들모터(도시하지 않음)에 의해서 회전되고 스핀들모터의 회전을 제어하는 회로가 역시 디스크 드라이브 회로내에 포함되어 있다. 이 회전제어회로는 CPU 301에 의해서 제어된다.

또 디스크 드라이브 회로는 레이저빔의 웨이스트(waist)과 그 근방을 광디스크 20의 기록면위에 유지시키는 포커싱 서보라인(또는 시스템), 디스크 20의 목표트랙으로 레이저빔 스폿을 이동시키는 시이킹 서보라인 및 디스크 20의 목표트랙에 레이저빔 스폿을 추종시키는 트랙킹 서보라인등으로 되는 서보제어시스템을 더 포함하고 있다.

마크위치 기록엔코더 404는 CPU 301로부터 가해지는 기입데이타 Y를 클록 402으로부터 가해지는 6.6MHZ의 클록에 동기시켜 마크위치 변조된 2치의 파형렬 Z를 생성하고 그것을 레이저 다이오드 드라이버 406(이후 LD 드라이버라고 하겠다)로 가한다.

LD 드라이버 406은 광헤드 302내의 레이저 다이오드의 레이저빔을 가해진 파형렬 Z에 준하여 제어한다. 즉, ″1″을 나타내는 신호를 수신할 경우에는 LD 드라이버 406은 강한 레이저빔을 조사하게 레이저 다이오드를 제어하고 ″0″을 나타내는 신호를 수신할 경우에는 약한 레이저빔을 조사하게 레이저 다이오드를 제어한다.

스위치들 303 및 307은 2개의 입력단자를 거쳐서 가해지는 신호를 광헤드 302가 독출전용영역 22로부터 정보를 독출하는 모드(이후 ROM 영역 독출모드라고 하겠다)에 있는지 기입가능영역 24로부터 정보를 독출하는 모드에 있는지에 따라서 2개의 입력단자로부터 입력되는 신호를 절환하여 전송하는 역할을 한다.

스위치 303은 상기 ROM 영역 독출모드에서는 광헤드 302에 의해서 독출된 독출전용영역 22내의 마크길이 변조된 부호화 데이타를 한편 RAM 영역 독출모드에서는 광헤드 302에 의해서 독출된 기입가능영역 24내의 마크위치 변조된 부호화 데이타를 PLL 306으로 전송한다. 또, 상기 ROM 영역 독출모드에서는 독출된 상기 마크길이 변조된 부호화 데이타, 상기 RAM 영역 독출모드에서는 독출된 마크위치 변조된 부호화 데이타는 각각 마크길이 기록용 데코더 304 및 마크위치 기록용 데코더 305로 공급된다.

PLL 306은 스위치 303을 거쳐서 입력되는 부호화 데이타의 기본주기에 응하여 동기신호를 발생하는 페이스 록크드 루프(Phase Locked Loop)이고 마크길이 기록용 데코더 304와 마크위치 기록용 데코더 305로 이 동기신호를 공급한다.

마크길이 기록용 데코더 304와 마크위치 기록용 데코더 305는 PLL 306으로부터 가해진 동기신호들에 응하여 입력된 부호화 데이타를 데이타 비트열에 복조시켜 스위치 307로 전송시킨다.

스위치 307은 상기 ROM 영역 독출모드시에는 마크길이 기록용 데코더 304로부터 출력되는 복조된 데이타 비트열을, 한편 상기 RAM 영역 독출모드시에는 마크위치 기록용 데코더 305로부터 출력되는 복조된 데이타 비트열을 CPU 301로 출력한다.

CPU 301은 스위치 307를 거쳐서 입력되는 데이타 비트열을 인터페이스(도시하지 않음)를 거쳐서 호스트 컴퓨터로 송신한다.

또 CPU 301은 상기 ROM 영역 독출모드, 또는 상기 RAM 영역 독출모드시에는 LD 드라이버 406을 거쳐서 각각 독출할 피트 또는 독출할 자구에 약한 강도의 레이저빔이 조사되도록 레이저 다이오드를 제어한다.

다음에 광디스크 20의 독출전용영역 22 또는 기입가능영역 24로부터 데이타를 독출하는 동작을 제6 및 7도에 의해서 설명하겠다.

통상 독출시에는 스위치들 303 및 307은 ROM 독출모드로 세트된다.

1) 광디스크 20의 독출전용영역 22로부터 해당 섹터를 독출하는 동작

CPU 301은 독출할 데이타의 어드레스정보(트랙번호 및 섹터번호)를 수신하면 광디스크 20은 회전제어시스템을 거쳐서 1800rpm로 회전되고 LD 드라이버 406을 거쳐서 광헤드 302내의 레이저 다이오드로부터 약한 강도의 레이저빔이 회전하는 광디스크 20위에 조사되어 어드레스정보에 의해서 지정되는 트랙번호가 가리키는 트랙의 섹터 100의 ID부 110이 독출될 수 있다. 이 ID부 110의 독출은 광헤드 302, 마크길이 기록용 데코더 304 및 스위치 307을 거쳐서 행해진다. 어드레스부 111에 의해서 지정된 섹터가 독출전용영역내에 있는지 또는 기입가능영역에 있는지를 R/W 식별신호에 의해서 판단된다(S1). 이 섹터가 독출전용영역에 있다고 판단되면(S2) ROM 영역내의 1섹터가 독출된다(S3). 즉 목표섹터 100은 ID부 110을 성공적으로 독출함으로써 검출된다. 이와 같이 검출될때에 데이타 영역 132가 광헤드 302, 마크길이 기록용 데코더 304 및 스위치 307을 거쳐서 독출된다.

2) 광디스크위의 기입가능영역의 섹터로부터 데이타를 독출하는 동작

CPU가 독출될 데이타의 어드레스 정보(트랙번호 섹터번호)를 수신하면 광디스크 20는 회전제어시스템을 거쳐서 1800rpm로 회전되고 LD 드라이버를 거쳐서 광헤드 302의 레이저 다이오드로부터 회전하는 광디스크 20위에 약한 강도의 레이저빔이 조사되어 어드레스 정보에 의해서 지정되어 있는 트랙번호가 가리키는 트랙의 섹터 200의 ID부 210을 독출할 수 있다. 이 ID부 210의 독출은 광헤드 302, 마크길이 기록용 데코더 304 및 스위치 307를 거쳐서 행해진다. ID부 210이 독출될때에 어드레스부 111에 의해서 지정된 섹터가 독출전용영역내에 있는지 또는 기입가능영역내에 있는지는 R/W 식별신호에 의해서 판단되고(S1) 이 섹터가 기입가능영역으로 판단되면(S2) ID부에 도달된후에 스위치 303 및 307은 RAM 영역 독출모드로 세트되고(S4) 목표섹터 200이 독출시에 ID부 210을 독출할때 검출되면 섹터 200의 데이타영역 232가 광헤드 302, 마크위치 기록용 데코더 305 및 스위치 307를 거쳐서 독출된다(S5). 목표섹터 독출후에 스위치들 303 및 307은 ROM 영역 독출모드로 복귀된다(S6).

3) 광디스크위의 기입가능영역의 섹터에 데이타를 기입하는 동작

CPU 301이 독출될 데이타의 어드레스정보(트랙정보, 섹터번호)를 수신하면 광디스크 20은 회전제어시스템을 거쳐서 1800rpm으로 회전된다. LD 드라이버 406을 거쳐서 광헤드 302내의 레이저 다이오드로부터 약한 강도의 레이저빔이 회전하는 디스크 20위에 조사되어 어드레스 정보에 의해서 지정되는 트랙버호에 의해서 가리키는 트랙의 섹터 200의 ID부 210이 독출될 수 있다. 이 ID부 210의 독출은 광헤드 302, 마크길이 기록용 데코더 304 및 스위치 307을 거쳐서 행해진다. 어드레스 정보에 의해서 지정된 섹터가 이 섹터가 독출전용영역 22내에 있는지 또는 기입가능영역 24내에 있는지를 판단할 수 있게 하는 R/W 식별신호에 의해서 기입가능영역 24내에 있다고 판단되면 목표정보가 기입가능영역 24의 목표섹터 200의 데이타영역 232에 마크위치 기록용 엔코더 404, LD 드라이버 406 및 광헤드 302를 거쳐서 기입된다. 한편, R/W 식별신호에 의해서 이 섹터가 기입가능영역 24내에 있지않다고 판단되면 기입동작이 행해지지 않는다.

제8도는 본 발명에 의한 광디스크의 제2실시예를 나타내고 있다.

제8도에 나타낸 바와 같이 독출전용영역 410 및 기입가능영역 420이 광디스크 400위에 광디스크 400의 내주로부터 외부로 교호로 배치되어 있다.]

정보는 독출전용영역 410에는 마크길이 기록방식에 의해서 또 기입가능영역 420에는 마크위치 기록방식에 의해서 기록된다.

제2광디스크 400의 제1적용을 아래에 설명하겠다. 광디스크 400위의 정보기록은 표 2에 나타낸 조건하에 행해진다.

[표 2]

표 2에 나타낸 바와 같이 독출전용영역 410은 각각이 5mm 폭이고 광디스크 400위에 5mm 간격으로 즉 기입가능영역 420이 그들사이에 끼워있고, 디스크 400의 반경방향으로 30~35mm, 40~45mm 및 50~55mm 및 동심원위에 배치되어 있다. 또, 기입가능영역 420은 각각 5mm 폭이고 5mm 간격으로 즉 독출전용영역이 그들사이에 끼어있고 디스크 400의 반경방향으로 35~40mm, 45~50mm 및 50~60mm의 동심원위에 배치되어 있다.

정보의 재생 및 기록시에 디스크 400의 회전수는 독출전용영역 410이나 기입가능영역 420 양 경우에 CA 시스템에 의해서 제어된다. 다시말하면 광디스크 400은 일정회전 각속도 또는 3600rpm로 회전되고 독출전용 기록영역 410으로는 3.3MHZ의 기록주파수로 기입가능영역 420으로는 6.6MHZ 기록주파수로 정보가 기록된다.

제2실시예의 광디스크 400의 제1응용을 위하여 기입가능영역 420의 기록주파수를 독출전용영역 410의 기록주파수의 2배로 하여 영역 410과 영역 410위의 트랙당 동일기억용량을 제공 ; 즉 양 영역 410 및 420위의 각각 트랙에 동일기억용량을 제공했다.

독출전용영역 410 및 기입가능영역 420이 광디스크 400위에 상술한 바와 같이 반경방향으로 교호로 배치되면 광헤드 302는 새로운 정보를 기입하는데는 반경방향으로 5mm만 이동하면 된다. 독출전용영역 410위의 반경위치 30mm에 구정보가 기록되고 새로운 정보가 기입가능영역 420위의 임의의 섹터에 기입되는 경우에 최소 70mm를 반경방향으로 광헤드르 이동시키지 않으면 안되는 제1실시예의 광디스크에 비해서 고속으로 억세스시킬 수 있다.

즉, 제2실시예의 광디스크 400의 제1응용예에서는 독출전용영역 410은 광디스크 400위에 그들사이에 기입가능영역 420을 끼워서 반경방향으로 배치되어 있다. 따라서, 독출전용영역 410위에 기록된 정보에 관한 새로운 정보를 광디스크 400의 중심에 가능한한 가까운 기록가능영역 420위에 기입할 수 있어서 억세스 시간을 더욱 단축시킬 수 있다.

제2실시예의 광디스크의 제2응용예를 아래에 설명하겠다. 여기서는 광디스크 400위의 정보기록은 표 3에 나타낸 조건하에 행해진다.

도면에서 보는 바와 같이 독출전용영역 410 및 기입가능영역 420이 제2실시예의 광디스크 400의 제1응용예의 경우에서 보는 바와 같이 광디스크 400위에 반경방향으로 교호로 배치되어 있다. 그러나, 광디스크 400의 회전각속도는 기입 및 소거사이클을 위하여 낮추어졌다. 즉, 디스크의 회전속도를 정보의 기입과 소거를 할때만 2400rpm으로 설정했다.

[표 3]

정보의 기록시와 소거시에 한해서 각속도를 낮추었다. 이것은 회전 각속도가 고속일 경우에 레이저빔 스폿의 단위면적당의 강도가 낮아져 기록감도가 저하된다는 문제를 해결하기 위해서다. 따라서, 광디스크 400의 회전속도를 기입가능영역 420에 기입하고 그로부터 소거할때에 2400 또는 그 이하로 설정한다. 또한 기록주파수를 4.4M HZ 또는 그 이하로 설정하여 제2실시예의 광디스크 400의 제1응용예에서와 같이 트랙당의 기억용량을 동일하게 할 수 있다.

정보독출프로세서를 위한 광디스크 400의 회전속도는 독출전용영역 410 및 기입가능영역 420 두 경우 모두 3600rpm로 설정되고 독출프로세스를 위한 디스크의 회전제어는 제2실시예의 광디스크 400의 제1응용예에서와 같이 행한다. 독출프로세스를 위한 기록주파수는 독출전용영역 410위의 기록시의 주파수가 3.3MHZ일 경우 기입가능영역 420의 독출시의 2배인 6.6MHZ로 설정하고 있다. 이것은 마크길이 기록방식에 의한 기록밀도가 마크위치 기록방식의 2배이기 때문이다.

제2실시예의 광디스크의 제3응용예를 설명하겠다. 정보기록은 표 4 및 표 5에 나타낸 조건하에 행해진다. 표 4는 기입가능영역 420위에 행해질 경우의 조건을 나타내고 표 5는 정보기록이 독출전용영역 410위에 행해질 경우의 조건을 나타내고 있다.

표 4 및 표 5에 나타낸 디스크의 반경위치에서 명백한 바와 같이 독출전용영역 410과 기입가능영역 420이 디스크위에 제2실시예의 디스크의 제1 및 제2응용예에서 보는 바와 같이 교호로 배치되어 있다.

[표 4]

[표 5]

표 4에 나타낸 바와 같이 정보기입 및 소거를 위한 디스크 400의 회전속도는 반경위치 35~40mm, 45~50mm, 55~60mm의 영역에서 각각 4777, 3822, 3185rpm으로 유지하고 잇다.

회전수에 대응하여 기입가능영역에서의 기록주파수는 반경위치 35mm, 45mm, 55mm에서의 비트길이(자구의 길이)가 1㎛로 유지되도록 각각 8.8(8.75)MHZ, 9.0MHZ, 9.2(9.17)MHZ로 설정하고 있다.

정보를 기입가능영역 420으로부터 독출할시에 사용되는 디스크의 회전속도는 일정속도인 5400rpm이다. 따라서, 기입가능영역 420으로부터 정보를 독출하는 주파수(또는 재싱주파수 또는 독출클록)은 35~40mm, 45~50mm 및 55~60mm의 기입가능영역 420에서 각각 9.9MHZ, 12.7MHZ, 15.6MHZ로 된다.

표 5에 나타낸 바와 같이 독출전용영역 410를 위한 디스크의 회전속도는 기입가능영역 420를 위한 것과 같이 5400rpm로 설정된다. 그러나 기록주파수는 30~35mm, 40~45mm 및 50~55mm 독출전용영역에 5.0MHZ, 6.4MHZ 및 7.8MH Z로 각각 설정된다. 즉, 기록주파수는 인접하는 독출전용영역 410밖에 위치한 기입가능영역 420의 주파수의 1/2로 설정되어 있다.

각 기입가능영역 420의 기록감도의 변화는 수단계로 회전각속도를 변경함으로써 적게 할 수 있다. 그러나, 제2실시예의 디스크의 제1 및 제2응용예의 경우에 정보를 기입하고 소거할때 사용하는 디스크의 회전속도는 모든 기입가능영역 420에 어느속도 (3600rpm)로 한다. 선속도는 디스크의 외주로 갈수록 높아진다. 마찬가지로 기록감도도 낮아진다. 제2실시예의 디스크 400의 제3응용예는 이 문제점을 해결하기 위한 것이다.

상술한 본 발명의 실시예를 위해서는 기입가능영역은 정보가 광변조 방식에 의한 정보의 기록을 행하는 기록이다. 그러나, 이 기록막은 수직자기재료등의 다른 재료일 수도 있고 정보를 시스템의 자기변조에 의해서 기록하거나 상변화형의 광메모리재료에 의해서 기록할 수 있다.

상술한 실시예에 채용되는 회전속도 및 기록주파수는 상술한 값에 한정되는 것이 아니고 광디스크의 용도에 따라서 자유로히 선택할 수 있다.

본 발명은 2개의 영역 즉, 정보가 사전에 기록하여 거기에서 정보를 독출할 수만 있는 독출전용영역과 정보를 재기입할 수 있는 기입가능영역으로 되어 있다. 따라서, 재기입동작을 피해야하는 정보를 독출전용영역에 기록시켜 놓음으로써 정보의 재기입이 확실하게 방지할 수 있다. 그리하여 사용자는 기입가능영역을 작업영역으로 사용할 수 있으므로 본 발명의 디스크는 다양한 용도에 사용할 수 있어서 실용효과가 크다.

Claims

독출전용영역과 기입가능영역을 갖는 광디스크에 있어서, 마크길이 기록방식에 의해서 정보가 기록되는 독출전용영역이 반경방향으로 디스크의 내주부에 위치하고 상기 마크길이 기록방식에 사용되는 기록주파수의 2배의 기록주파수로 마크위치 기록방식에 의해서 정보가 기록 및 재생되는 기입가능영역이 반경방향으로 디스크의 외주부에 위치하고, 상기 마크길이 기록방식과 상기 마크위치 기록방식이 광디스크가 일정회전각속도로 회전하는 동안에 행해지는 것을 특징으로 하는 광디스크.
독출전용영역가 기입가능영역을 갖는 광디스크에 있어서, 상기 독출전용영역과, 상기 기입가능영역이 반경방향으로 디스크의 내주로부터 외주로 분포되어 디스크의 동심원위에 교호로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광디스크.
제2항에 있어서, 상기 독출전용영역에서는 마크길이 기록방식에 의해서 정보가 재생되고 상기 기입가능영역에서는 마크위치 기록방식에 의해서 정보가 기록 및 재생되는 것을 특징으로 하는 광디스크.
제3항에 있어서, 상기 마크위치 기록방식에 사용되는 기록주파수가 상기 마크길이 기록방식에서 사용되는 기록주파수의 2배인 것을 특징으로 하는 광디스크.
제4항에 있어서, 상기 마크길이 기록방식 및 상기 마크위치 기록방식은 광디스크가 일정회전각속도로 회전하는 동안에 행해지는 것을 특징으로 하는 광디스크.
제3항에 있어서, 상기 마크위치 기록방식에 의해서 기입가능영역위에 정보를 기입할때에 채용되는 광디스크의 회전각속도는 상기 독출전용영역으로부터 정보를 독출할때에 채용되는 회전각속도 보다도 낮고 상기 기입가능영역위에 정보를 기록할때에 채용되는 기록주파수는 회전각속도에 따라서 상기 기입가능영역위의 트랙당 기억용량이 상기 독출전용영역위의 트랙당 기억용량과 동일하게 되도록 설정되고 상기 기입가능영역으로부터 정보를 독출할때에 채용되는 회전각속도가 상기 독출전용영역으로부터 정보를 독출할때에 채용되는 회전각속도와 동일한 것을 특징으로 하는 광디스크.
제3항에 있어서, 상기 마크위치 기록방식에 의해서 상기 기입가능영역위에 정보가 기록될때의 디스크의 회전제어가 디스크의 반경위치에 따라서 수단계로 회전각속도가 변화되는 다단 CAV 방식에 의해서 행해지는 것을 특징으로 하는 광디스크.
제7항에 있어서, 상기 기입가능영역위에 정보를 기록할때에 채용되는 기록주파수의 가변제어가 상기 기입가능영역위에 기록되는 트랙당의 정보의 기억용량이 대응하는 상기 독출전용영역위에 기록되는 트랙당의 정보의 기억용량과 동일하게 되도록 행해지는 것을 특징으로 하는 광디스크.
제8항에 있어서, 상기 독출전용영역으로부터 정보를 독출할때에 채용되는 회전각속도가 상기 기입가능영역으로부터 정보를 독출할때에 채용되는 회전각속도와 동일한 것을 특징으로 하는 광디스크.
제3항에 있어서, 상기 기입가능영역이 디스크의 외주에 형성되는 것을 특징으로 하는 광디스크.