KR20010051794A - 광디스크, 기록 재생장치 및 방법 - Google Patents

광디스크, 기록 재생장치 및 방법 Download PDF

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KR20010051794A
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이데이 노부유끼
소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

광디스크가 고밀도인 경우, 동일한 크기의 결함이 있는 경우 사용자데이터영역의 데이터와 어드레스영역의 ID에 큰 영향을 끼칠 수 있다. ID 검출기(23)는 광디스크(10)의 어드레스영역에 저장된 어드레스마크(AM) 다음에 있는 어드레스 데이터 ID를 검출하고, 신호검출기(22)에 의해 검출된 와블링 신호의 주파수에 해당하는 데이터클럭을 사용함으로써 어드레스마크(AM) 다음의 ID를 샘플링하여 ID정보를 얻는다.

Description

광디스크, 기록 재생장치 및 방법{Optical disk and recording and/or reproducing apparatus and method}
본 발명은 피트 트레인(pit train) 내에 어드레스 데이터가 미리 형성되어 있는 광디스크와, 광디스크의 데이터를 기록/재생하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
WO(write one) 광디스크나 재기입이 가능한 광디스크에는 ISO 표준 광자기디스크와 DVD-RAM이 있다. 이러한 광디스크에 데이터를 기록할 때, 프리피트(prepit)에 의해 디스크에 기록된 어드레스 데이터를 참조하여 섹터 단위로 기록한다. 즉, 섹터위치는 프리피트 헤더(어드레스)에 의해 구별된다.
DVD-RAM에 프리피트 헤더를 형성시키는 예를 설명한다. 도 1a에서, 어드레스영역(AR2)(상기 프리피트 헤더에 해당함)은 섹터의 선두에 형성되어, 사용자영역(AR1)의 그루브(G) 및 랜드(L)의 어드레스가 기록되어 있다. 기록 재생장치는 어드레스영역(AR2)를 독출하고, 독출된 어드레스가 원하는 어드레스인지를 확인한다. 그리고, 헤더 다음에 있는 사용자영역(AR1)의 랜드 및 그루브에서 데이터를 독출하거나 기록한다.
어드레스영역(AR2)에서 헤더의 피트 트레인은 그 중심이 방사방향으로 랜드와 그루브 사이의 경계연장 상에서 만나도록 배치되어 있다. 따라서, 프리피트 헤더는 랜드의 연장 또는 그루브의 연장 상에서 재생될 수 있다.
그러나, 프리피트의 내용은 그루브(랜드)에만 저장된 ISO-MO의 내용과 유사한 형태이다.
즉, 어드레스영역(AR2)의 헤더(HL)(헤더1과 헤더2)는 다음 랜드의 어드레스를 나타낸다. 헤더(HG)(헤더3과 헤더4)는 다음 그루브의 어드레스를 나타낸다. 도 1b에서와 같이 헤더(HL)와 헤더(HG)는 모두 합쳐 128바이트이다.
도 1c에서는 128바이트의 상세를 나타내고 있다. 헤더(HL) 내에서, 헤더 1은 PLL 위상동기에 사용하는 VFO(variable frequency oscillator)(36바이트)와, 헤더에 대한 동기화 신호인 어드레스 마크(AM)(3바이트)와, 트랙어드레스, 섹터어드레스, 세그먼트어드레스 또는 ID정보의 어느 하나(4바이트) 및 그 패러티 PED(PID 에러검출코드)(2바이트)의 형식을 갖는 물리 ID(PID)로 구성된 ID(6바이트)와, 변조단자에 부가된 포스트앰블(PA)(1바이트)로 구성되어 있다. 여기서, VFO는 디스크회전에 여러 변화가 있을 때라도 데이터 재생을 보증하는 연속적인 반복 데이터 패턴이다. 헤더(HL)의 다른 헤더 2는 VFO가 8바이트이라는 것을 제외하고는 헤더 1과 동일한 구성을 갖는다. 이 두 헤더에서, 동일한 ID가 두 번 기록된다. 그리고, 헤더(HG)의 헤더 3과 헤더 4도 유사한 관계에 있다.
헤더(HL)의 헤더 1과 헤더 2의 구성을 표 1에 나타내었다. 각 ID는 각 바이트에 대해 EFM처리가 되고, 기록패턴은 NRZI(non-return-to-zero inverted recording) 변조처리되어 피트를 형성한다.
DVD-RAM에서 사용하는 ID의 변조방식은 EFM방식이기 때문에, ID의 1바이트(8비트)가 16채널비트(ch)로 변조된다. 실제로, 비트로 정렬된 데이터가 아닌 VFO, AM 등은 ID와 동일한 방법으로 변환된 값을 나타낸다. AM과 PA는 EFM에서 발견될 수 없는 유일한 패턴으로 보고 있다.
최근 레이저가 더 짧은 파장으로 바뀌고 광학시스템의 N/A비가 커지면서, 사용자영역에서 기록밀도를 높이기 위한 연구들이 진행되고 있다. 당연한 결과로서, 사용자영역을 위한 용장 프리헤더에서 기록밀도를 높이려고 하고 있다.
고밀도에서, 동일한 크기의 결함이 사용자영역(AR1)의 데이터와 어드레스영역(AR2)의 ID에 큰 영향을 끼친다. N/A비를 높이기 위한 시도로서 스큐마진(skew margin)를 높이기 위해 디스크기판을 얇게 하고 있다. 그러나, 기판이 얇으면 먼지나 긁힘에 상당한 영향을 받게 된다. 따라서, 사용자데이터나 ID에 에러가 발생하게 된다. ID가 사용자데이터의 기록 및 재생을 관리하고 제어하는데 사용되기 때문에, ID 에러는 최소화되어야 한다.
어드레스영역(AR2)에서 ID를 생성하는 경우, ID(PID)를 에러검출코드(PED)로 바꾸어서 에러를 줄일 수 있다. 그러나, ID같이 필수적으로 적은 정보의 관점에서, 신호의 크기를 확장할 수 없고 에러가 정정되지 않는다. PLL위상동기에 사용되는 영역(VFO영역 포함)에 결함이 있는 경우, 전체 헤더(ID)에 영향을 주고 에러정정처리를 불가능하게 할 수 있다. 이것은 상기 표에서 나타낸 것처럼 일반적으로 DVD-RAM 디스크형식으로 VFO영역이 프리헤더의 대부분을 차지하고 있기 때문이다.
즉, 통상의 프리피트 헤더는 ID영역과 비교하여 PLL위상동기에 사용되는 VFO영역이 커야 하고, VFO영역을 포함하여 PLL위상동기에 사용되는 영역에 결함이 있으면 전체 헤더(ID)에 역효과를 준다.
본 발명의 목적은 결점이 있는 경우 전체 헤더에 대한 그 영향을 제거할 수 있는 광디스크를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 어드레스복조를 위한 PLL이 필요없고 회로의 크기를 줄일 수 있는 광디스크 기록재생장치를 제공하는 것이다.
제 1특징에서, 본 발명은 미리 어드레스정보가 기록되어 있는 어드레스정보영역과, 기록 및 재생영역이 서로 번갈아 배치되어 있는 광디스크에 있어서, 어드레스영역의 선두에 영역의 시작을 나타내는 어드레스마크가 배치되어 있고 이 어드레스마크 다음에 어드레스정보가 있는 광디스크를 제공한다.
다른 특징으로서, 본 발명은 어드레스정보영역과, 기록 및 재생영역이 서로 번갈아 배치되어 있는 광디스크에 데이터를 기록하거나 재생하는 기록 재생장치에 있어서, 광디스크에 기록된 신호를 독출하는 독출수단과, 어드레스정보를 독출하기 위해 독출수단에 의해 독출된 신호를 처리하는 신호처리수단과, 소정의 샘플링 클럭에 따라서 신호처리수단에 의해 처리된 출력으로부터 어드레스정보를 검출하는 어드레스정보검출수단으로 구성된 기록 재생장치를 제공한다.
특히, PPL에서 추출된 클럭이 사용되지 않고, 외부 클럭이 샘플링에 사용된다. 이러한 방법의 채택으로 VFO영역이 필요없게 된다. ID기록밀도는 외부 클럭을 사용하여 샘플링이 가능하도록 감소된다. ID기록밀도의 감소에 의해 결점에 의한 영향을 줄이고 에러를 최소화할 수 있다. 나머지 에러는 에러정정처리에 의한다. 디스크는 편심되고 디스크상의 ID채널비트와 샘플링(외부) 클럭이 동기되기 때문에, 샘플링 클럭은 디스크에서 ID채널을 샘플링하기 위한 최적의 위상에 있지 않는다. 위상에서 이탈한 경우라도 정밀한 위상 동기와 복조를 보증하기 위해, 기록밀도를 상기와 같이 감소시키고 마크/스페이스 차이의 검출을 사용한다.
피트가 항상 마크/스페이스 쌍으로 구성되어 있는 PE(위상인코딩) 변조가 사용된다. 샘플링 클럭과 ID채널비트 간의 위상 시프트가 커지는 것을 방지하기 위해, 피트의 중심(PE의 비트중심)에서 위상정보를 갖고 있는 에지가 차이에 의해 계산되고 샘플링 타이밍 보상이 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 고밀도의 광디스크에서 전체 어드레스영역에 대한 결함의 영향을 제거할 수 있다. 밀도를 감소시켜서 결함의 영향에 의한 에러를 비교적 감소시킬 수 있고 나머지 에러정정에 의하여 어드레스 독출시 에러를 감소시킬 수 있다. 샘플링과 복조는 PLL없이 정밀하게 수행될 수 있다.
도 1a, 1b, 1c는 종래 광디스크의 사용자영역과 어드레스영역의 포맷을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 의한 광디스크의 포맷을 나타낸다.
도 3a, 3b는 광디스크의 어드레스영역과 사용자영역의 포맷을 나타낸다.
도 4는 어드레스영역의 어드레스정보의 피트패턴을 나타낸다.
도 5는 종래 광디스크의 어드레스영역의 어드레스정보의 피트패턴을 나타낸다.
도 6은 광디스크를 제조하는데 사용되는 마스터링장치를 나타내는 블록도이다.
도 7은 광디스크에 데이터를 기록 재생하는 광디스크 기록 재생장치의 블록도이다.
도 8은 광디스크의 어드레스영역의 샘플링 타이밍과 재생신호를 도시한 것이다.
도 9는 광디스크 기록 재생장치를 구성하는 ID검출기의 구성을 상세히 나타낸 것이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명
1. 광디스크 22. 신호검출부
23. ID 검출부 24. 타이밍 발생기
15. 변조/복조부 26. 버퍼메모리
27. 조종회로 28. 에러정정회로
도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
우선, 도 2와 도 3을 참조하여, 본 발명에 의한 광디스크를 설명한다.
본 발명에 의한 광디스크의 트랙은 8개의 세그먼트(Sg0-Sg7)로 되어 있다. 세그먼트(Sgi)는 엠보싱처리된 피트로 형성된 어드레스영역(AR2)과, 그루브와 랜드가 나선형으로 형성되어 있는 사용자영역(AR1)으로 구성되어 있다. 나선형으로 형성된 그루브와 랜드는 일정한 주파수로 와블링(wobbling)되어 있다. 이 와블링 주파수는 기록 및 재생클럭으로 사용되고 어드레스영역(AR2)의 ID정보에 대한 샘플링클럭으로도 사용된다.
내부 트랙에서 외부 트랙까지, 광디스크의 사용자영역(AR1)은 n+1개의 영역(Z0-Zn)으로 분할된다. 가장 안쪽의 영역(Z0)에서, 그루브는 세그먼트(Sgi)에 대하여 420개의 웨이브로 와블링되어 있고, 트랙 전체에 대하여 3360개의 웨이브로 와블링되어 있다. 영역(Z1)에서, 와블링 주파수는 6증가하여 세그먼트(Sgi)에 대하여 426개의 웨이브가 되어 트랙 전체에 대하여 3408개의 웨이브가 와블링된다. 즉, 영역번호가 외부트랙에 1씩 증가하면, 와블링 주파수는 세그먼트(Sgi) 당 6씩 증가하여 전체 트랙에 대하여 48개의 웨이브가 증가한다. 디스크는 각 영역(Zi)의 가장 안쪽 트랙의 와블링 주파수가 동일하게 되도록 형성된다. 영역(Zn)에서, 세그먼트당 420+6n개의 웨이브가 형성되고 전체 트랙에 대하여 3360+48n개의 웨이브가 형성된다.
어드레스영역(AR2)은 CAV모드로 또는 방사형으로 영역(Zi)에 형성된다. 그루브의 어드레스정보가 그루브헤더(HG)에 기록되고 랜드의 어드레스정보는 랜드헤더(HL)에 기록된다. 이 어드레스영역(AR2)는 각 영역(Zi)의 가장 안쪽 트랙의 밀도가 동일하게 되도록 형성된다.
도 3a에서 광디스크는 어드레스영역(AR2)의 랜드헤더(헤더 1과 헤더 2)는 이어진 랜드의 어드레스를 나타낸다. 그루브헤더(헤더 3과 헤더 4)는 이어진 그루브의 어드레스를 나타낸다.
어드레스영역(AR2)에서, 맨 앞의 VFO가 삭제되어 있다. 즉, 도 3b에서, 헤더 1은 헤더에 대한 동기화 신호인 어드레스마크(AM)(48 채널비트)와, 트랙어드레스, 섹터어드레스 또는 세그먼트어드레스 및 그 패러티 PED(PID 에러검출코드)와 다른 ID정보인 물리 ID(PID)에 대한 ID(10바이트, 480채널비트)와, 변조단자에 부가된 포스트앰블(PA)(12채널)로 구성되어 있다. 헤더(HL)의 다른 헤더 2는 헤더 1과 동일한 구성이고, 동일한 ID가 두 번 기록된다. 헤더 3과 헤더 4 사이의 관계도 동일하다.
여기서, ID는 EFM이 아니라 위상인코딩(PE)에 의해 변조된다. PE 변조방식은 비트의 중앙에서 항상 역전이 일어나도록 설계된 방식이다. 동일한 신호가 계속되는 경우, 데이터비트의 경계에서 다른 역전이 일어난다. 표 2는 헤더를 구성하는 여러 부분에 할당된 바이트, 비트 및 채널비트의 수를 나타낸다.
표 2에 있는 ID 정보의 기록비트를 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 표 2의 ID정보의 비트패턴을 일부 나타낸 것이다. AM은 표시하지 않았다. VFO영역은 처음부터 존재하지 않는다. ID정보는 각 비트에 대하여 PE 변조되고, 비트는 각 PE 채널비트에 대하여 3개의 데이터 채널비트에 대응하는 기록패턴으로 형성된다. 즉, 바이트 0에 대한 데이터(8비트) "00000000"가 PE변조되어 "0101010101010101" PE채널비트가 되고 채널밀도는 기록 전에 사용자 데이터의 채널밀도의 1/3로 감소된다. 마크 및 공간은 동일한 비트길이로 존재할 것이다. 바이트1에 대한 데이터 "00000001"는 "0101010101010110"으로 PE변조되고 마크와 공간이 도시된 것처럼 형성된다. 최소 마크길이는 3T이고 최대 마크길이는 6T이다. 그러나, 3T와 6T의 형태로만 존재한다. 따라서, 클럭의 윈도우너비가 3개 채널비트에 해당하는 너비로 확장될 수 있다.
표 1에서 언급한 종래 피트패턴을 비교예 1로서 도 5에 나타내고 있다. 이 비교예는 상기한 바와 같이 EFM방식에 의한 것이다. 즉, ID의 1바이트=8비트가 16채널비트로 변조된다. 또한, 피트는 NRZI방식에 의해 변조된 기록패턴으로 형성된다. 예를 들면, 0바이트의 데이터는 EFM방식에 의해 "0010000000001001"로 변조되고 NRZI방식에 의해 한 번 더 "0011111111110001"으로 변조된다. 1바이트의 데이터는 EFM방식에 의해 "0010000000010010"로 변조되고 NRZI방식에 의해 한 번 더 "0011111111100011"으로 변조된다. 따라서, 비트패턴은 3T, 4T, 5T, 6T...가 되고, 결과적으로 클럭의 윈도우너비가 1로만 제한된다.
또한, 결함이 있는 경우 큰 영향을 끼치게 되는 고밀도에서, 도 1a에 나타낸 헤더 1의 ID영역에서 결함이 있으면, 헤더 1의 ID에 에러가 생길 뿐만 아니라 PLL이 언락킹(unlocking)되어 헤더 2의 ID가 재생되지 않게 된다. 헤더 1의 ID가 정정될 수 있다면, 적어도 하나의 ID는 재생될 수 있다. 그러한 경우를 고려하여, ID를 에러정정코드로 변환하는 것이 좋다. 따라서, 도 1과 표1의 종래의 것(비교예 1)과 비교하여, 표 3에 도시한 다른 비교예 2가 가능하다. 예를 들면, 4패러티가 정정용 2바이트로 DVD-RAM 포맷에 부가되어 ID가 10바이트가 된다. 이 때, 2패러티는 표 1의 EDC의 구성과 유사하게 에러정정을 감소시키는 마진으로 남겨둔다. 여기서, RS(Read Solomon)코드가 에러정정코드로 사용될 수 있다.
비교예 2에서, VFO1와 VFO2는 이전과 같다. 그러나, ID1과 ID2에 대한 에러정정능력이 향상되더라도, VFO의 채널비트수가 여전히 크기 때문에 전체 설정이 비효율적이다. 비교예 1과 같이, EFM과 다음의 NRZI변조의 결과로서 얻은 기록패턴이 피트를 형성하는데 사용되어, 피트패턴이 3T, 4T, 5T, 6T...된다. 따라서, 클럭윈도우너비는 채널비트정도로 좁다.
비교예 1과 비교예 2예에 대하여, 본 실시예의 광디스크는 VFO를 제거하고 ID에 대해 PE변조를 제공한다. PE의 1채널비트는 사용자 데이터의 3채널비트에 대응시켜, ID의 기록밀도를 낮춘다. 즉, PE변조에 의해 1비트를 2채널비트에 대응시켜 채널비트밀도를 사용자데이터의 1/3로 줄인다.
에러가 전파되는 방법에 따라 변하지만, 본 실시예(표 2의 형식)의 광디스크는 ID정보의 데이터밀도는 비교예 2(표 3의 형식)의 1/3로 감소되어, 결함에서 발생하는 ID 에러수가 표 3의 비교예에 비하여 1/3이 된다. 실시예의 광디스크에서, 결함에 의해 발생하는 버스트에러에 비해 랜덤 에러가 충분히 적은 경우, 랜덤 에러는 충분히 정정될 수 있다.
버스트에러와 관련하여 극단적인 경우를 고려해 보면, 표 3의 비교예 2에서 3바이트길이에 해당하는 에러가 정정될 수 없는데 반하여, 표 2의 광디스크는 에러가 1바이트이기 때문에 이를 정정할 수 있다. 따라서, VFO의 제거와 그에 대응하는 만큼 ID밀도를 감소시켜 버스트에러에 대한 대응력을 향상시킬 수 있다.
표 3의 비교예 2에 있어서, PLL 락킹에 관련하는 영역에서 특히 VFO영역에서 결함이 있는 경우, 전체 ID의 샘플링과 재생을 할 수 없게 된다. 한 편, 표 2의 광디스크에서, VFO가 없기 때문에 재생장치측에 PLL회로가 불필요하게 되고 워블링 신호로부터 얻은 샘플링클럭에 의해 샘플링할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예를 구체적으로 설명한다. 이것은 다중기입 대신에 ID의 에러정정능력을 향상시키기는 경우이다.
예를 들어, 표 4에서 나타낸 바와 같이, 4바이트를 정정할 수 있도록 패러티가 부가된다.
48채널비트가 AM1에, 672채널비트가 ID1에, 12채널비트가 PA1에 할당되어 전체 732채널비트이다. 매우 큰 결함으로부터 발생한 에러는 다중기입에 의한 인접 헤더 양쪽에 에러를 발생시키기 쉽다. 그래서 헤더가 처음부터 어느 거리만큼 떨어져 있지 않으면 의미가 없다. 한 편, 그렇게 크지 않은 에러에 대하여는 정정능력을 향상시켜 대처할 수 있기 때문에 상기의 방법이 유효하다.
다음에, 어드레스영역(AR2)과 사용자영역(AR1)이 형성된 광디스크를 생산하는 마스터링장치를 설명한다. 광디스크는 마스터링장치에 의해 디스크원반을 광노출하여 생산한다.
도 6에서, 마스터링장치는 워블링신호 발생회로(11), 어드레스신호 발생회로(12), 워블링신호 발생회로(11) 및 어드레스신호 발생회로(12)에서 공급된 신호를 합성하여 구동신호(SD)를 출력하는 합성회로(13), 구동신호(SD)에 의거하여 광학헤드(15)를 구동하는 구동회로(14), 디스크원반(16)를 회전시키는 스핀들모터(17)와 시스템제어회로(도시하지 않음)로 구성되어 있다.
워블링신호발생회로(11)는 워블링신호(WB)로서 디스크원반(16)의 회전에 동기되어 특정의 주파수를 갖는 사인파를 출력한다. 워블링신호발생회로(11)는 조닝(zoning)에 응하여 워블링신호의 주파수를 단계적으로 증대시켜 출력한다. 이에 의하여, 워블링신호발생회로(11)는 이 워블링신호에 의해 레이저빔을 조사할 위치를 변위시켜서 각 섹터 당 특정 주기에 맞게 그루브를 만든다.
어드레스신호 발생회로(12)는 시스템제어회로(도시하지 않음)의 제어하에 어드레스신호를 생성한다. 이 어드레스신호는 광학헤드(15)의 변위에 따라 연속하여 변하는 값이다. 특정을 위해, 어드레스신호 발생회로(12)는 스핀들모터(17)로부터 디스크원반(16)의 회전에 동기된 FG로 구성된 타이밍신호를 수신하고, 특정의 카운터로 이 타이밍신호를 카운트하여 레이저빔의 조사위치를 나타내는 어드레스 ID를 생성한다. 이 때, 어드레스신호 발생회로(12)는 표 2 또는 표 4에 있는 헤드정보를 생성하고 이를 PE변조하여 소정의 채널비트데이터로 변환한다.
어드레스신호 발생회로(12)는 어드레스신호(A)로서 변조출력을 합성회로(13)에 출력한다. 합성회로(13)는 레이저빔의 스캐닝에 대응하는 타이밍에 따라 이 어드레스신호(A)를 출력한다.
구동회로(14)는 디스크원반(16)의 회전에 동기된 타이밍에 의해 레이저빔 조사위치에 따라서 광학헤드(15)의 구동조건을 바꾸어 디스크원반(16)을 조닝한다. 구체적으로, 구동회로(14)는 디스크원반(16)의 정보기록면을 방사형태의 영역으로 나누어 섹터구조를 형성하도록 광학헤드(15)의 구동조건을 전환한다. 내부 트랙에서 외부트랙으로 이 전환타이밍을 단계적으로 변화시켜서, 구동회로(14)는 동심원 상에 정보기록면을 분할하여 복수의 영역(Z0-Zn)을 만든다.
구동회로(14)는 시스템제어회로의 제어에 따라서, 구동신호(SD)에 의해 사용자영역(AR1)에 레이저빔의 조사위치를 변위시켜 그루브를 형성시킨다.
디스크원반(16)은 유리기판에 포토레지스트가 도포되어 형성되어 있다. 디스크원반(16)은 스핀들모터(17)에 의하여 일정한 각속도로 회전된다. 광학헤드(15)는 소정의 트레드(thread)구조에 의해 디스크원반(16)에 동기하여 안쪽 트랙에서부터 바깥쪽 트랙으로 단계적으로 조사위치를 변위하여 디스크원반(16)에 레이저빔(L)을 조사한다. 이러한 방법으로, 광학헤드(15)는 나선형의 트랙을 형성한다.
상기의 과정을 통해, 레이저빔을 조사함으로써 마스터링장치는 광디스크를 제조한다.
광디스크에서 데이터를 재생하고 기록하는 광디스크 기록 재생장치에 대하여 설명한다.
도 7에서 광디스크 기록재생장치는 광디스크(10)의 기록면에 데이터를 신호를 기록하거나 독출하기 위해 레이저빔을 조사하는 광학헤드(OP헤드)(21), 광학헤드(21)에서 독출한 신호로부터 RF신호를 검출하여 디지털신호로 변환하고 또한 워블링신호나 서보신호를 검출하는 신호검출회로(22), 신호검출회로(22)로부터의 디지털 데이터 중에서 어드레스영역(AR2)으로부터 트랙어드레스 또는 섹터어드레스의 채널비트를 검출하고 ID비트데이터를 생성하는 ID검출부(23), 타이밍생성기(24)에 의해 공급된 타이밍펄스에 의거한 어드레스에 따라서 디지털신호를 복조하고 기록시는 데이터를 변조하는 변조/복조부(25)를 포함한다.
이 광디스크 기록재생장치는 기록 및 재생 데이터를 임시로 저장하는 버퍼메모리(26), 이 버퍼메모리(26)에 여러 데이터를 기록하고 독출하는 요청을 조종하는 조종회로(27), 기록 및 재생 데이터의 에러를 정정하는 에러정정회로(ECC)(28), 외부시스템과의 연결을 위한 인터페이스(29)를 포함한다.
광학헤드(21)는 레이저 구동장치(30)에 의해 구동되는 레이저빔을 광디스크(10)의 기록면에 포커싱하여 이 레이저빔의 반사 빔을 수신하도록 설계된 높은 개구수를 갖는 광학시스템으로 구성된다. 따라서, 광학헤드(21)는 트랙킹에러의 양에 따라서 신호레벨이 변하는 트랙킹에러신호와 포커싱에러의 양에 따라서 신호레벨이 변하는 포커싱에러신호를 발생시킨다. 이 트랙킹에러신호와 포커싱에러신호에 따라 구동되는 광학시스템에 의해 광학헤드(21)는 트랙킹과 포커싱을 제어할 수 있다.
광학헤드(21)는 변조/복조회로(25)에서 공급된 변조신호에 따라서 레이저빔의 크기를 단속적으로 증가시켜서 광디스크의 정보기록면에 변조신호에 대응하는 피트를 연속적으로 생성한다. 이 때, 광학헤드(21)는 높은 개구수의 광학시스템을 통해 단파의 레이저빔을 조사하여 피트를 연속적으로 생성시켜서 고밀도로 사용자 데이터를 기록한다.
광학헤드(21)는 재생시 일정한 세기로 레이저빔을 조사하고, 재생신호(RF)(반사 빔의 세기에 따라 신호레벨이 변함)를 신호검출회로(22)에 출력한다.
광디스크 기록재생장치에서, 버퍼메모리(26)는 컴퓨터 등의 외부장치 사이에서 입출력되는 사용자 데이터를 일시적으로 저장한다.
에러정정회로(ECC)(28)는 기록시 조종회로(27)에 의해 데이터교환 기능이 제어되는 버퍼메모리(26)를 통해 사용자데이터를 수신하고 이를 소정의 ECC포맷으로 변환한다.
에러정정회로(28)는 기록시 생성된 ECC블럭데이터를 인터리브하여 이를 출력한다. 또한, 회로는 각 ECC블럭에 소정 워드의 패러티를 부가하여 출력한다.
재생시에, 에러정정회로(28)는 변조/복조회로(25)에 의해 복조되어 조종회로(27)를 통해 버퍼메모리(26)에 저장된 재생 데이터를 디인터리브한다. 에러정정회로(28)는 재생데이터를 ECC블럭단위로 에러정정처리를 수행하고 처리결과로부터 사용자데이터를 선택하여 버퍼메모리(26)에 출력한다.
변조/복조회로(25)는 기록시 광디스크(10)에 적당한 변조방식으로 에러정정회로(28)의 출력데이터를 변조하고 변조된 데이터를 직렬데이터열로 변환하여 출력한다. 변조/복조회로(25)는 재생시 신호검출회로(22)의 출력데이터를 복조하여 재생데이터를 얻고 이를 병렬로 출력한다.
ID검출부(23)는 광디스크(10)의 어드레스영역에 저장된 어드레스마크(AM) 다음의 어드레스데이터(ID)를 검출하고, 신호검출부(22)에서 검출된 워블링신호의 주파수에 대응하는 데이터클럭을 사용하여 ID를 샘플링하고 ID정보를 얻는다.
ID검출부(23)의 동작원리를 설명한다. 도 8은 헤더 ID부의 재생신호와 샘프링을 나타낸다. PE는 데이터비트 "0"과 "1"를 채널비트트레인 "01"과 "10"으로 변환하고 비트의 유무(mark/space)에 대응시켜 채널비트 "0"과 "1"을 기록한다. 따라서, 데이터비트의 가운데에는 항상 반전이 일어난다. 그 반전부분을 에지(edge)로 하여 타이밍정정을 계속하면서 데이터가 재생된다. 에지검출을 위해, 윈도우에서 샘플링된 값이 0크로스인지 여부를 판단한다. 또는, 윈도우에서 샘플링된 값의 차이가 최대인 위치를 찾을 필요가 있다. 윈도우는 이전에 정정된 타이밍에 의해 비트중심위치를 예측하여 그 근방에 생성된다. 처음에는 타이밍이 AM에 의해 고정된다. 샘플링주파수는 편심에 의해 시프트가 있지만, 대략 원하는 주파수를 사용할 수 있다. 샘플링위상은 맞지 않고, 결국 에지로서 판단된 샘플링 쌍은 "p2와 p3에서 검출" 에서 "p3와 p4에서 검출" 까지의 범위에 있게 된다.
PE복조 데이터는 에지의 양측에서 샘플링된 값의 차이의 극성을 조사하여 복조된다. 클럭 에지 샘플링 쌍이 "p2와 p3"일 때, 데이터 샘플링 쌍 "p1과 p4"의 차이를 조사할 필요가 있다. 클럭 에지 샘플링 쌍이 "p3와 p4"일 때, 데이터 샘플링 쌍 "p2과 p5"의 차이를 조사할 필요가 있다. 차이가 + 또는 -인 것에 따라, PE변조 채널비트는 "01" 또는 "10" 즉, 변조 데이터비트가 "0" 또는 "1"이 될 수 있다. 개생신호와 샘플링타이밍이 상기한 바와 같이, 연속적으로 "p1와 p4"와 "p2와 p5"의 범위에 있다. 그러나, 위상관계가 어떻게 되든지 차이에 의해 정확한 데이터를 재생하게 된다.
ID검출기(23)의 상세한 구성을 도 9에 나타내었다. 신호검출기(22)에서 검출된 헤더 ID정보의 재생신호는 4단 레지스터(Reg1-Reg4)(31,32,33,34)에 입력된다. 두번째 레지스터(Reg2)와 세번째 레지스터(Reg3)의 값의 차이는 차이검출기(dif.1)(35)에서 계산되고, 계산결과에 따라서 에지가 식별된다. 차이검출기(dif.1)(35)에서 얻은 값이 에지경사에 의존하기 때문에, 값은 양 또는 음이 될 수 있다. 여기서 차이는 절대값이다. 신호는 인접타이밍에서 반전되지 않는다.
첫번째 레지스터(Reg1)(31)의 값과 네번째 레지스터(Reg4)(36)의 값이 비교기(cmp.1)(36)에서 비교되어 그 결과에 의거하여 데이터가 재생된다. 이 비교기에 의한 비교결과는 양 또는 음의 1비트로 제한될 수 있다. 즉, 마크/스페이스(mark/space)(111000) 또는 마크/스페이스(000111)이다.
카운터(카운터 LSB)는 ID데이터의 1비트에 해당하는 카운터 즉 6카운터를 한다. 두번째 레지스터와 네번째 레지스터의 값의 최대 차이는 제어기(39)에서 계산된다. 에지용 윈도우는 AM이 검출되는 때부터 비트중심의 에지의 타이밍(차이가 최대일 때의 타이밍)을 예측하게 한다. 예를 들어, 그것과 그 전후의 1클럭에 해당하는 포인트 사이의 포인트가 윈도우가 되고, 카운터는 차이가 실제로 최대인 포인트에서 리셋(로드)된다.
레지스터(Reg5)(37)와 비교기(cmp.2)(38)는 최대 차이값을 계산하는데 사용한다. 플립플롭(FF.2)(44)은 1단과 2단 간의 비교결과를 저장하고 에지타이밍이 얻어지면, 대응하는 결과는 제어기(39)에서 제어되는 선택기(sel)(40)에 의해 전환되어 ID비트데이터로서 출력된다.
ID부에서, 제어기(39)는 에지타이밍에 의해 카운터를 제어한다. 처음에는, AM이 검출되고 카운터가 초기화된다. 카운터(카운터 MSB)와 카운터(카운터 LSB)는 모든 헤더를 동기화하는데 사용된다.
따라서, ID정보를 재생하기 위해, 광디스크 기록재생장치는 PLL에서 추출된 클럭을 사용하지 않고 외부 클럭으로 ID정보를 샘플링한다. 따라서, 회로크기를 감소시킬 수 있다. 광디스크는 프리피트 헤더에 VFO영역이 필요없기 때문에, 용장성이 그 만큼 줄어든다. 그리고 결함에 의한 영향이 관련된 국소지역에 한정된다. 에러정정신호의 사용에 의해 국소 에러를 정정할 수 있고 ID에러율을 감소시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. 미리 어드레스정보가 기록되어 있는 어드레스정보영역과, 기록 및 재생영역이 서로 번갈아 배치되어 있는 광디스크에 있어서,
    상기 어드레스영역의 선두에 영역의 시작을 나타내는 어드레스마크가 배치되어 있고 이 어드레스마크 다음에 상기 어드레스정보가 있는 것을 특징으로 하는 광디스크.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 어드레스정보는 위상인코딩변조에 의해 마크/스페이스 쌍으로 기록되는 것을 특징으로 하는 광디스크.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 어드레스정보의 1채널비트를 상기 기록 및 재생영역에 기록된 복수의 채널비트에 대응시키는 것을 특징으로 하는 광디스크.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 어드레스정보는 에러정정코딩되는 것을 특징으로 하는 광디스크.
  5. 어드레스정보영역과, 기록 및 재생영역이 서로 번갈아 배치되어 있는 광디스크에 데이터를 기록하거나 재생하는 기록 재생장치에 있어서,
    상기 광디스크에 기록된 신호를 독출하는 독출수단과,
    상기 어드레스정보를 독출하기 위해 상기 독출수단에 의해 독출된 신호를 처리하는 신호처리수단과,
    소정의 샘플링 클럭에 따라서 상기 신호처리수단에 의해 처리된 출력으로부터 상기 어드레스정보를 검출하는 어드레스정보검출수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기록 재생장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 광디스크는 워블링 그루브로 형성된 기록 및 재생영역을 갖고 상기 어드레스정보검출수단은 상기 신호처리수단에 의해 검출된 그루부의 워블링주파수에 의거한 샘플링 클럭에 따라서 상기 어드레스정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 기록 재생장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 어드레스정보는 위상인코딩변조에 의해 마크/스테이스 쌍으로 상기 광디스크에 저장되고, 상기 어드레스정보검출수단은 기록된 마그/스페이스 쌍 사이의 차이를 검출하여 비트를 변조하는 것을 특징으로 하는 기록 재생장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 어드레스정보는 위상인코딩변조에 의해 마크/스테이스 쌍으로 상기 광디스크에 저장되고, 상기 어드레스정보검출수단은 변조된 마크/스페이스 쌍의 경계를 비트 중심의 에지로 하고 샘플링 타이밍을 정정하여 채널비트를 샘플링하는 것을 특징으로 하는 기록 재생장치.
  9. 어드레스정보영역과, 기록 및 재생영역이 서로 번갈아 배치되어 있는 광디스크에 데이터를 기록하거나 재생하는 기록 재생방법에 있어서,
    어드레스정보를 독출하기 위해 상기 광디스크에서 독출된 신호를 처리하는 단계와,
    소정의 샘플링 클럭에 따라서 상기 신호처리단계에서 처리된 출력에서 상기 어드레스정보를 검출하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기록 재생방법.
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