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KR100407904B1 - 데이터 기록 시스템 - Google Patents

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KR100407904B1
KR100407904B1 KR10-2000-0081634A KR20000081634A KR100407904B1 KR 100407904 B1 KR100407904 B1 KR 100407904B1 KR 20000081634 A KR20000081634 A KR 20000081634A KR 100407904 B1 KR100407904 B1 KR 100407904B1
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KR
South Korea
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data
recording
encoder
circuit
clock
Prior art date
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KR10-2000-0081634A
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KR20010062675A (ko
Inventor
하야시고지
쯔끼하시아끼라
하나모또야스시
다나까도루
Original Assignee
산요덴키가부시키가이샤
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Filing date
Publication date
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Publication of KR20010062675A publication Critical patent/KR20010062675A/ko
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    • G11B7/0045—Recording
    • G—PHYSICS
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    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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    • G11B19/04—Arrangements for preventing, inhibiting, or warning against double recording on the same blank or against other recording or reproducing malfunctions
    • G—PHYSICS
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    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

판독 동작으로부터 기입 동작으로의 전환을 원활하게 행한다.
피트 클럭 PCK에 동기한 시스템 클럭 SCK에 기초하여 인코더(14)를 동작시키면서 광 디스크(1)로부터 데이터를 판독한다. 재생 데이터가 기록 데이터에 비해 지연되었을 때, 인코더로의 시스템 클럭 SCK의 공급을 일시적으로 정지시켜 재생 데이터를 기록 데이터에 미칠 때까지 대기시킨다. 재생 데이터와 기록 데이터를 동기시킨 후, 기준 클럭 BCK에 동기한 시스템 클럭 SCK로 전환함과 함께, 판독 동작으로부터 기입 동작으로 전환한다.

Description

데이터 기록 시스템{DATA RECORDING SYSTEM}
본 발명은, 디스크형 기록 매체를 이용한 데이터 기록 재생 시스템에 관한 것이다.
종래부터, 기록 매체에 데이터를 기록하는 데이터 기록 장치로서, 기록 매체에 광 디스크를 이용한 광 디스크 기록 시스템이 알려져 있다. 이러한 광 디스크 기록 시스템에 있어서, 광 디스크에 대해 1 번만 데이터의 기입을 가능하게 하는, 소위 일회 기록(Write-Once)형의 광 디스크를 이용하는 것으로, CD-R(Compact Disc-Recordable) 드라이브가 널리 사용되고 있다. CD-R 드라이브에서는, 광 디스크에 대해 광학 헤드로부터 레이저 빔을 조사함으로써, 레이저광 열에 의한 색소의 형성을 이용하여 광 디스크의 기록층에 기록 피트를 형성하고, 기록층의 반사율을 변화시켜 기록 데이터를 기록한다.
광 디스크 기록 시스템은, 퍼스널 컴퓨터 등의 외부 장치로부터 입력되는 데이터를 비축하는 버퍼 메모리와, 그 버퍼 메모리에 비축된 데이터를 판독하고, 그 데이터를 광 디스크에 기록하기 위한 포맷으로 변조하는 인코더를 구비하고 있다. 이 때문에, 외부 장치로부터 입력되는 데이터의 전송율이, 광 디스크에 기록하는 데이터의 전송율(기입 속도)에 미치지 않은 상태가 되고, 버퍼 메모리에 축적되는 데이터가 감소한다. 이 상태가 계속되면, 이윽고 버퍼 메모리에 축적되는 데이터가 빈것(엠티)이 된다. 그렇게 하면, 변조 처리에 필요한 데이터를 인코더로 공급할 수 없게 되어, 광 디스크에 기록되는 기록 데이터가 도중에서 끊겨 버린다.
이와 같이, 광 디스크에 기록되는 데이터의 전송율보다도 외부 장치로부터 입력되는 데이터의 전송율이 늦어지고, 버퍼 메모리의 데이터 용량이 엠티가 되는 현상을 버퍼 언더런이라고 한다. 그리고, 버퍼 언더런이 발생한 결과, 광 디스크에 기록되는 기록 데이터가 도중에서 끊기는 현상을 버퍼 언더런 에러라고 한다.
CD-R 드라이브로 사용되는 일회 기록형의 광 디스크에서, 버퍼 언더런 에러가 발생하여, 광 디스크에 기록하는 파일군을 지정하는 기록 방식(예를 들면, 디스크 엣 원스(Disc At Once), 트랙 엣 원스(Track At Once) 등)을 이용하는 경우, 디스크 엣 원스는 광 디스크 전부를 사용할 수 없게 되고, 트랙 엣 원스는 기록 중의 트랙을 사용할 수 없게 된다.
최근, CD-R 드라이브에서의 기록 속도가 표준 속도의 4 배속이나 8 배속으로 더욱 고속화를 꾀할 수 있고, 또한 퍼스널 컴퓨터에 있어서 멀티 태스크 기능을 이용하여 동작시키는 기회가 증가하기 때문에, 버퍼 언더런 에러가 점점 더 발생하기쉬워진다.
그런데, 광 디스크 기록 시스템으로는, CD-RW(CD-ReWritable) 드라이브도 널리 사용되고 있다. CD-RW 드라이브에서는, 광 디스크에 대해 광학 헤드로부터 레이저 빔을 조사함으로써, 레이저광 열에 의한 결정/비결정의 상 변화를 이용하여 광 디스크의 기록층에 기록 피트를 형성하고, 기록층의 반사율을 변화시켜 데이터를 기록한다. 그 때문에, CD-RW 드라이브에서 사용되는 광 디스크는, 몇번이라도 데이터를 다시 기록(재기입)하는 것이 가능하고, 버퍼 언더런 에러가 발생해도, 광 디스크를 사용할 수 없게 되는 일은 없다. 그러나, 버퍼 언더런 에러가 발생하면, 버퍼 언더런의 발생 이전으로 되돌아가, 데이터의 파일의 처음부터 다시 기록해야하고, 버퍼 언더런의 발생 이전에 기록한 데이터가 쓸모없게 되기 때문에, 기록 동작에 필요한 시간이 증대하게 된다.
또한, 기록 매체에 광자기 디스크를 이용하여, 이 상기 광자기 디스크에 대해 광학 헤드로부터 레이저 빔을 조사함으로써, 광자기 디스크의 기록층에 잔류 자화를 제공하여 데이터를 기록하도록 한 광자기 디스크 기록 시스템이 알려져 있다. 광자기 디스크 기록 시스템으로는 MD(Mini Disc) 드라이브가 널리 사용되고 있지만, 이 MD 드라이브에서도, CD-RW 드라이브와 동일한 문제가 있었다.
그래서 본 발명은, 기록 매체에 기록 데이터의 연속성을 확보하여 기록하는 것이 가능한 데이터 기록 시스템의 기록 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 상술된 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 특징으로 하는 점은, 외부 장치로부터 입력되는 데이터를 버퍼 메모리에 축적하고, 버퍼 메모리에 축적한 데이터를 순차 기록 매체에 기록하는 데이터 기록 시스템으로서, 버퍼 메모리에 비축된 데이터량에 기초하여, 버퍼 언더런이 발생하는 상태가 된 것 및 그 버퍼 언더런이 발생하는 상태가 회피된 것을 판정하는 버퍼 언더런 판정 수단과, 상기 버퍼 언더런 판정 회로의 판정 출력에 응답하고, 버퍼 메모리에 축적되는 데이터량이 소정량 이하가 되었을 때에 기록 동작을 중단하고, 외부 장치로부터 새로운 데이터가 입력되어 버퍼 메모리에 소정량이상 축적되었을 때 기록 동작을 재개시키는 기록 제어 수단을 구비하고, 상기 기록 제어 수단은, 입력되는 데이터를 기록 매체에 기록하기 위한 포맷으로 변조하는 인코더와, 기록 매체로부터 판독되는 데이터를 출력 포맷으로 복조하는 디코더와, 상기 인코더를 동작시키는 시스템 클럭을 발생시키는 클럭 발생 회로와, 상기 기록 매체로의 데이터 기록이 중단된 때, 상기 중단 위치에서 복귀한 위치로부터 순차적으로 판독하는 상기 인코더의 변조 동작과 상기 기록 매체에 기록된 데이터를 상기 중단 위치에서 복귀한 위치로부터 순차적으로 판독하는 상기 디코더의 복조 동작과의 동기를 판정하고, 상기 인코더의 변조 동작 타이밍이 상기 디코더의 복조 동작 타이밍에 일치했을 때, 상기 인코더로부터 기록 매체에의 데이터의 기록을 개시시키는 제어 회로를 포함하고, 상기 클럭 발생 회로는, 상기 인코드 회로의 변조 동작이 상기 디코드 회로의 복조 동작에 대해 선행했을 때, 상기 인코드 회로의 변조 동작에 상기 디코드 회로의 복조 동작이 미칠 때까지 상기 인코더에 대해 시스템 클럭의 공급을 정지하는 것에 있다.
도 1은 본 발명의 데이터 기록 시스템의 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 광 디스크의 섹터 및 버퍼 메모리의 어드레스를 나타내는 모식도.
도 3은 재생 데이터와 기록 데이터와의 동기를 설명하는 타이밍도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 광 디스크
2 : 스핀들 모터
3 : 스핀들 서보 회로
4 : 광학 헤드
5 : RF 증폭기
6 : 헤드 서보 회로
7 : 디코더
7a : 서브 코드 복조 회로
8 : 워블 디코더
8a : ATIP 복조 회로
9 : 레이저 구동 회로
10 : 기록 제어 장치
11 : 버퍼 언더런 판정 회로
12 : 인터페이스
13 : 버퍼 메모리
14 : 인코더
15 : 클럭 발생 회로
16 : 시스템 제어 회로
17 : 액세스 제어 회로
18 : 기록 제어 회로
도 1은, 본 발명의 데이터 기록 시스템으로서의 CD-R 드라이브의 구성을 나타내는 블록도이다.
기록 제어 장치(10)는, 인코더(14), 디코더(7), 워블 디코더(8), 버퍼 RAM(13), 클럭 발생 회로(15), 시스템 제어 회로(16), 버퍼 언더런 판정 회로(11), 인터페이스(12), 액세스 제어 회로(17) 및 기록 제어 회로(18)로 구성된다. 그리고, CD-R 드라이브는, 기록 제어 장치(10) 외에, 스핀들 모터(2), 스핀들 서보 회로(3), 광학 헤드(4), RF 증폭기(5), 헤드 서보 회로(6) 및 레이저 구동 회로(9)로 구성된다.
CD-R 드라이브는, 퍼스널 컴퓨터에 접속되고, 퍼스널 컴퓨터로부터 입력되는 데이터를 CD-R 규격의 광 디스크(1)에 기입하여 기록함과 함께, 광 디스크(1)에 기록된 데이터를 판독하여 퍼스널 컴퓨터에 출력한다.
스핀들 모터(2)는 광 디스크(1)를 회전 구동한다. 스핀들 서보 회로(3)는, 워블 디코더(8)가 생성한 회전 제어 신호 SD에 기초하여 스핀들 모터(2)를 구동하고, 광 디스크(1)에 대해 CLV(Constant Linear Velocity) 제어를 행한다. 광학 헤드(4)는, 광 디스크(1)로부터 기록 데이터를 판독할 때에는, 광 디스크(1)에 대해 약한 레이저 빔을 조사하고, 그 레이저 빔의 반사광에 의해, 광 디스크(1)에 이미 기록되어 있는 기록 데이터를 판독하고, 기록 데이터에 대응하는 RF 신호를 출력한다. 또한, 광학 헤드(4)는, 광 디스크(1)에 데이터를 기입할 때에는, 광 디스크(1)에 대해 강한 (판독 동작시의 수십 배) 레이저 빔을 조사함으로써, 레이저광 열에 의한 색소의 형성을 이용하여 광 디스크(1)의 기록층에 기록 피트를 형성한다. 이에 따라, 기록층의 반사율이 변화하고, 데이터가 기입됨과 동시에, 그 레이저 빔의 반사광에 의해 광 디스크(1)에 기록된 기록 데이터를 재생하여 RF 신호를 출력한다.
RF 증폭기(5)는, 광학 헤드(4)가 출력하는 RF 신호를 증폭시키고, 그 RF 신호를 2진화하여 디지털 데이터로서 출력한다. 헤드 서보 회로(6)는, RF 증폭기(5)를 통해 광학 헤드(4)의 출력을 피드백함으로써, 레이저 빔을 광 디스크(1)의 기록층에 집점시키는 포커싱 제어와, 레이저 빔을 광 디스크(1)의 신호 트랙에 추종시키는 트랙킹 제어를 행함과 함께, 광학 헤드(4) 자체를 광 디스크(1)의 직경 방향으로 이송하는 쓰레드 이송 제어를 행한다.
디코더(7)는, RF 증폭기(5)로부터 입력되는 디지털 데이터에 대해 복조 처리를 실시하고, 재생 데이터를 생성한다. 또한, 디지털 데이터로부터 피트 클럭 PCK를 추출함과 함께 서브 코드 SCd를 분리하고, 서브 코드의 동기 신호 SYd를 추출한다. 디코더(7)는, 서브 코드 복조 회로(7a)를 포함하고, 분리한 서브 코드를 복조하여, 서브 코드의 Q 채널 데이터(이하, 「서브 코드 Q」라고 함)를 추출한다.
워블 디코더(8)는, RF 증폭기(5)로부터 출력되는 디지털 데이터에 포함되는 광 디스크(1)의 프리그루브(Pre-groove) 신호로부터 22.05 ㎑의 워블(Wobble) 성분을 추출하고, 광 디스크(1)의 회전 제어에 필요한 회전 제어 신호 SD를 생성한다. 워블 디코더(8)는, ATIP 복조 회로(8a)를 포함하고, 추출한 워블 성분으로부터 ATIP(Absolute Time In Pre-groove)를 복조하고, 절대 시간 정보 AT를 추출한다.
인터페이스(12)는, 퍼스널 컴퓨터와 CD-R 드라이브와의 데이터의 교환을 제어한다. 버퍼 메모리(13)는, FIFO 구성의 SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)로 이루어지는 링 버퍼에 의해 구성되고, 인터페이스(12)를 통해 퍼스널 컴퓨터로부터 입력되는 기록 데이터를 보유한다. 또한, 버퍼 메모리(13)에 있어서의 1 개의 어드레스에 기억되는 기록 데이터는, 광 디스크(1)에 있어서의 1 개의 섹터에 기록되는 기록 데이터에 대응한다.
버퍼 언더런 판정 회로(11)는, 버퍼 메모리(13)로써 현재 기입 또는 판독을 실행하고 있는 어드레스를 참조하여, 버퍼 메모리(13)에 보유되어 있는 기록 데이터의 데이터 용량을 직접적 또는 간접적으로 판단한다. 그리고, 그 데이터 용량에 기초하여, 버퍼 메모리(13)에 버퍼 언더런이 발생하는 상태가 된 것을 판단함과 함께, 버퍼 언더런이 발생하는 상태가 회피된 것을 판단한다.
인코더(14)는, 시스템 제어 회로(16)의 제어 아래, 시스템 클럭 SCK에 응답하여 동작하고, 버퍼 메모리(13)에 보유된 기록 데이터를, 광 디스크(1)에서의 섹터 단위로 판독하고, 그 입력 데이터를 광 디스크(1)에 기록하기 위한 섹터 단위의 기록 데이터로 변조한다. 인코더(14)는, RAM(14a)을 포함하고, 변조 처리에 필요한 데이터 및 변조 처리에 있어서의 중간 연산 데이터를 일시적으로 기억한다. 이 인코더(14)는, CD-ROM의 규격에 기초하는 변조를 행하는 경우, 입력 데이터에 대하여, 동기 부호, 헤더, CD-ROM 데이터용의 오류 정정 부호 ECC(Error Correction Code) 및 오류 검출 부호 EDC(Error Detection Code)를 부가하고, 이어서 CD 방식의 오류 정정 부호인 CIRC(Cross Interleaved Reed-Solomon Code) 처리와, EFM(Eight to Fourteen Modulation) 처리를 실시함과 함께, 서브 코드 Q를 포함하는 서브 코드 SCe와 서브 코드의 동기 신호 SYe를 부가한다.
레이저 구동 회로(9)는, 시스템 제어 회로(16)의 제어를 받아, 광학 헤드(4)의 레이저 광원을 구동하기 위한 구동 신호 LD를 출력한다. 여기서, 레이저 구동 회로(9)가 출력하는 구동 신호 LD는, 판독 동작시에는 일정 전압으로 설정되고, 기입 동작시에는 인코더(14)로부터 출력되는 기록 데이터에 응답하여 전압이 전환된다. 즉, 기록 동작시에, 인코더(14)로부터 출력되는 기록 데이터가 로우(L) 레벨인 경우(광 디스크(1)의 기록층에 기록 피트를 형성하지 않은 경우), 레이저 구동 회로(9)가 출력하는 구동 신호의 전압은, 재생 동작시와 동일한 레벨로 설정된다. 또한, 인코더(14)로부터 출력되는 기록 데이터가 하이(H) 레벨인 경우(광 디스크(1) 기록층에 기록 피트를 형성하는 경우), 레이저 구동 회로(9)가 출력하는 구동 신호의 전압은, 광 디스크(1)의 트랙 위치에 따라 다르지만, 재생 동작시의 수십배의 레벨로 설정된다.
액세스 제어 회로(17)는, 디코더(7)의 서브 코드 복조 회로(7a)에서 복조된 서브 코드 SC의 서브 코드 Q로 나타내는 시간 정보와, 워블 디코더(8)의 ATIP 복조 회로(8a)에서 복조된 절대 시간 정보 AT로 나타내는 시간 정보를 선택적으로 참조하고, 기록 제어 회로(18) 및 헤드 서보 회로(6)의 동작을 제어함으로써, 광 디스크(1)에 대한 액세스를 제어한다.
기록 제어 회로(18)는, 인터페이스(12)를 통해 퍼스널 컴퓨터 측으로부터 전송되어 오는 명령에 따라, 버퍼 언더런 판정 회로(11)의 판정 결과에 기초하여, 인터페이스(12), 액세스 제어 회로(17), 시스템 제어 회로(16)의 동작을 제어함으로써, 기록 동작을 제어한다.
클럭 발생 회로(15)는, 제1 PLL(15a), 제2 PLL(15b) 및 클럭 제어부(15c)로 구성된다. 제1 PLL(15a)은, 디코더(7)로부터 공급되는 피트 클럭 PCK를 참조하여 제1 클럭을 발생시킨다. 제2 PLL(15b)은, 수정 발진 회로 등으로부터 공급되는 고정 주파수의 기준 클럭 BCK를 참조하여 제2 클럭을 발생시킨다. 클럭 제어부(15c)는, 시스템 제어 회로(16)의 지시에 응답하여 제1 또는 제2 클럭 중 어느 하나를 시스템 클럭 SCK로서 출력한다. 즉, 데이터의 판독 동작에서는, 피트 클럭 PCK에 동기한 시스템 클럭 SCK를 공급하고, 데이터의 기입 동작에서는, 기준 클럭 BCK에 동기한 시스템 클럭 SCK를 공급하도록 구성된다. 여기서, 판독 동작으로부터 기입 동작으로 전환하는 경우, 미리 피트 클럭 PCK에 동기한 시스템 클럭 SCK에 의해 인코더(14)를 동작시켜 두고, 소정의 타이밍으로부터 판독 동작으로부터 기입 동작으로 전환하였을 때, 인코더(14)가 순간적으로 기록 데이터를 출력할 수 있도록 하고 있다. 또한, 시스템 클럭 SCK에 대해서는, 인코더(14) 외에, CD-R 드라이브의 각 부에 공급되어, 각각의 동작을 동기시키도록 하고 있다.
그런데, 이 클럭 발생 회로(15)에 대해서는, 단일의 PLL을 이용하여, 피트 클럭 PCK와 기준 클럭 BCK를 전환하여 참조하도록 구성해도 좋다. 이 경우, 회로 규모를 축소할 수 있다.
시스템 제어 회로(16)는, 디코더(7)로부터 공급되는 서브 코드 동기 신호 SYd에 대해, 인코더(14)에서 부가된 서브 코드 동기 신호 SYe를 동기시키고, 또한 디코더로부터 공급되는 서브 코드 데이터 SCd와 인코더(14)에서 부가되는 서브 코드 데이터 SCe와 대응시킨다. 이에 따라, 광 디스크(1)에 이미 기록되어 있는 데이터에 대해, 인코더(14)로부터 공급되는 기록 데이터의 동기를 취하도록, 기록 제어 회로(18)에 지시를 내린다. 여기서, 광 디스크(1)로부터 판독되는 재생 데이터가 인코더(14)로부터 공급되는 기록 데이터에 대해 지연되어 있는 경우, 시스템 제어 회로(16)는, 클럭 발생 회로(15)로부터 인코더(14)에의 시스템 클럭 SCK의 공급을 일단 정지시키고, 인코더(14)의 동작을 일시 정지시킨다. 그리고, 광 디스크(1)로부터 판독되는 재생 데이터에 인코더(14)로부터 공급되는 기록 데이터가 미치는 시점에서 시스템 클럭 SCK의 공급을 재개시킴으로써, 광 디스크(1)로부터 판독되는 재생 데이터와 인코더(14)로부터 공급되는 기록 데이터를 동기시킨다.
또한, 시스템 제어 회로(16)는, 기록 제어 회로(18)에 의해 제어되고, 인코더(14) 및 레이저 구동 회로(9)의 동작을 제어한다. 그리고, 버퍼 언더런 판정 회로(11)에 의해 버퍼 메모리(13)에 버퍼 언더런이 발생하는 상태가 되었다고 판정된 시점에서, 버퍼 메모리(13)로부터 판독된 기록 데이터의 버퍼 메모리(13)에 있어서의 어드레스와, 워블 디코더(8)로부터 공급되는 절대 시간 정보 AT로 나타내는 시간 정보를 기억 보유한다. 그리고, 후술된 기록 재개시 재생 동작에 있어서, 보유하고 있는 어드레스 및 시간 정보와, 버퍼 메모리(13)로부터 판독되는 기록 데이터의 버퍼 메모리(13)에서의 어드레스와, 워블 디코더(8)로부터 공급되는 절대 시간정보 AT에 의해 나타내는 시간 정보에 기초하여, 재개의 타이밍을 결정한다.
이어서, 상기된 바와 같이 구성된 본 실시예의 CD-R 드라이브의 동작에 대해 설명한다.
퍼스널 컴퓨터로부터 기록 동작을 실행시키기 위한 조작이 행해지면, 그 조작에 따른 명령이 발생되고, 그 명령은 인터페이스(12)를 통해 기록 제어 회로(18)로 전송된다. 기록 제어 회로(18)는, 명령에 따라, 인터페이스(12), 액세스 제어 회로(17), 시스템 제어 회로(16)의 동작을 제어함으로써, 기록 동작을 실행시킨다.
기록 동작이 개시되면, 시스템 클럭 발생 회로(15)는, 기준 클럭 BCK에 동기한 시스템 클럭 SCK를 발생시키고, CD-R 드라이브의 각 부를 기준 클럭 BCK에 따르는 타이밍으로 동작시킨다.
퍼스널 컴퓨터로부터 인터페이스(12)를 통해 입력되는 기록 데이터는, 버퍼 메모리(13)에 보유된 후에, 섹터 단위로 버퍼 메모리(13)로부터 판독되어 인코더(14)로 전송되고, 인코더(14)로써 섹터 단위로 광 디스크(1)에 기록하기 위한 포맷으로 변조된다. 그리고, 인코더(14)로써 변조된 기록 데이터에 기초하여, 레이저 구동 회로(9)가 출력하는 구동 신호의 전압이 가변되고, 광학 헤드(4)로부터 광 디스크(1)에 조사되는 레이저 빔의 강도도 가변되어, 광 디스크(1)의 기록층에 기록 피트가 형성되어 기록 데이터가 기록된다. 이와 동시에, 광학 헤드(4)로부터 광 디스크(1)에 조사된 레이저 빔의 반사광에 의해, 광 디스크(1)에 기록된 기록 데이터가 재생되고, 이 기록 데이터는 RF 신호로서 광학 헤드(4)로부터 출력된다.
광학 헤드(4)로부터 출력되는 RF 신호는, RF 증폭기(5)에 의해 증폭되면 모두 2진화되어 디지털 데이터로 변환된다. 그 디지털 데이터로부터 워블 디코더(8)로써 워블 성분이 추출되어, 회전 제어 신호가 생성된다. 그리고, 워블 디코더(8)가 추출한 워블 성분으로부터 ATIP 복조 회로(8a)에서 ATIP가 복조되고, ATIP에서의 절대 시간 정보 AT가 추출된다.
워블 디코더(8)가 생성한 회전 제어 신호에 기초하여, 스핀들 서보 회로(3)에 의해 스핀들 모터(2)가 회전 제어되고, 광 디스크(1)는 CLV 제어된다. 이 때, 퍼스널 컴퓨터로부터 입력되는 기록 데이터의 데이터 전송율이, 광 디스크(1)에 기록되는 데이터의 기입율에 미치지 않는 상태가 되면, 버퍼 메모리(13)에 보유되는 기록 데이터의 데이터 용량이 감소한다. 이 상태가 계속되면, 이윽고 버퍼 메모리(13)에 보유되는 기록 데이터의 데이터 용량이 빈것(엠티)이 되고, 버퍼 언더런이 발생한다. 그래서, 버퍼 언더런 판정 회로(11)는, 버퍼 메모리(13)에 남겨진 기록 데이터의 용량이 소정의 량보다 적어지면, 버퍼 언더런이 발생하는 상태가 되었다고 판정한다. 그 판정 결과에 기초하여, 기록 제어 회로(18)는 시스템 제어 회로(16)를 제어하고, 인코더(14)로부터의 기록 데이터의 출력을 중단시킨다.
이 중단 동작을 트리거로 하여, 시스템 제어 회로(16)에서는, 버퍼 메모리(13)로부터 판독된 기록 데이터의 버퍼 메모리(13)에 있어서의 어드레스를 기억 보유하고, 동시에 워블 디코더(8)로부터의 절대 시간 정보 AT로 나타내는 시간 정보를 기억 보유한다. 그리고, 인코더(14)로부터의 기록 데이터의 출력이 중단됨으로써, 레이저 구동 회로(9)로부터의 구동 신호의 출력이 중단되고, 광학 헤드(4)로부터의 레이저 빔의 조사가 정지되어, 광 디스크(1)에 대한 기록 데이터의 기록도 중단되고, 기록 동작이 중단된다.
그 후, 퍼스널 컴퓨터로부터 새로운 기록 데이터가 입력되고, 그 기록 데이터가 버퍼 메모리(13)에 축적되면, 버퍼 메모리(13)에 보유되는 기록 데이터의 데이터 용량이 증대하고, 버퍼 언더런이 발생하는 상태가 회피된다. 그래서, 버퍼 언더런 판단 회로(11)에 의해, 버퍼 언더런이 발생하는 상태가 회피된 것이 판단된다. 그 판단 결과에 기초하여, 기록 제어 회로(18)는, 액세스 제어 회로(17) 및 시스템 제어 회로(16)의 동작을 제어함으로써, 기록 재개시 재생 동작을 실행시킨다.
기록 재개시 재생 동작이 개시되면, 액세스 제어 회로(17)에 의해 헤드 서보 회로(6)가 제어된다. 헤드 서보 회로(6)는, 광학 헤드(4)를 제어(포커싱 제어, 트랙킹 제어, 쓰레드 이송 제어)함으로써, 버퍼 언더런이 발생하는 상태가 되어 기록 동작이 중단된 시점에서의 광 디스크(1)의 섹터 위치로부터 소정 섹터수만큼 되돌아간 섹터 위치에, 광학 헤드(4)로부터 레이저 빔을 조사시킨다. 그리고, 시스템 제어 회로(16)의 제어에 의해, 레이저 구동 회로(9)가 출력하는 구동 신호의 전압은 일정 전압으로 설정되고, 광학 헤드(4)로부터 광 디스크(1)에 약한 레이저 빔이 조사되어, 상술된 기록 동작에 의해 광 디스크(1)에 이미 기록되어 있는 기록 데이터가 재생되고, 이 기록 데이터는 RF 신호로서 광학 헤드(4)로부터 출력되고, 또한 RF 증폭기(5)로 증폭되고 2진화되어 디지털 데이터로 변환된다. 이 디지털 데이터는 디코더(7)로 복조되고, 이 디지털 데이터로부터 피트 클럭이 추출됨과 함께 서브 코드가 분리되어, 서브 코드의 동기 신호가 추출된다. 그리고, 디코더(7)가 분리한 서브 코드 SCd는 서브 코드 복조 회로(7a)에서 복조된다.
또한, 기록 재개시 재생 동작이 개시되면, 시스템 클럭 발생 회로(15)가 출력하는 시스템 클럭 SCK는, 시스템 제어 회로(16)에 의해, 피트 클럭 PCK에 동기한 시스템 클럭 SCK로 전환 제어된다. 그 결과, CD-R 드라이브의 각 부는, 재생 동작에 따르는 피트 클럭 PCK에 동기하여 동작하는 상태가 된다. 이와 같이, 피트 클럭 PCK를 시스템 클럭 SCK로 함으로써, 상술된 기록 동작에 따라 광 디스크(1)에 이미 기록되어 있는 기록 데이터를 정확하게 재생할 수 있다.
그런데, 기록 재개시 재생 동작이 개시되면, 기록 제어 회로(18)는 시스템 제어 회로(16)를 제어하고, 인코더(14)로부터의 기록 데이터의 출력을 재개시킨다. 인코더(14)는, 버퍼 언더런이 발생하는 상태가 되어 기록 동작이 중단된 시점의 버퍼 메모리(13)에서의 기록 데이터의 어드레스로부터, 상기 소정 섹터수에 상당하는 소정 어드레스수만큼 되돌아가고, 그 되돌아간 어드레스로부터 순차적으로, 버퍼 메모리(13)에 비축된 입력 데이터를 섹터 단위로 다시 판독한다. 그리고, 인코더(14)는, 버퍼 메모리(13)로부터 판독한 섹터 단위의 입력 데이터를 기록 데이터로 변조하고, 입력 데이터에 대해 동기 부호, 헤더, ECC, EDC를 부가하고, 또한 CIRC 처리와 EFM 처리를 실시함과 함께, 서브 코드를 부가한다.
여기서, 상기된 바와 같이, 레이저 구동 회로(9)의 구동 신호의 전압은, 시스템 제어 회로(16)에 의해 제어되고, 인코더(14)로써 변조된 기록 데이터에 관계없이, 재생 동작시의 일정 전압으로 설정된다. 즉, 버퍼 언더런이 발생하는 상태가 되어 기록 동작이 중단된 후에 실행되는 기록 재개시 재생 동작에서는, 버퍼 메모리(13) 및 인코더(14)가 기록 동작과 동일한 동작을 행하지만, 레이저 구동 회로(9)의 구동 신호의 전압은 재생 동작시의 낮은 레벨로 설정되기 때문에, 버퍼 언더런이 발생하는 상태가 되기 이전의 기록 동작에 따라 광 디스크(1)에 이미 기록되어 있는 기록 데이터에 대해 영향을 주는 일은 없다.
그리고, 시스템 제어 회로(16)로부터 기록 제어 회로(18)를 통해 액세스 제어 회로(17)가 제어되고, 광 디스크(1)에 이미 기록되어 있는 기록 데이터에 대해, 인코더(14)로부터 출력되는 기록 데이터의 동기가 취해진다. 즉, 시스템 제어 회로(16)는, 디코더(7)가 추출한 서브 코드의 동기 신호에 대해, 인코더(14)가 부가한 서브 코드의 동기 신호가 동기를 취한 후에, 서브 코드 복조 회로(7a)가 복조한 서브 코드 Q에 대해, 인코더(14)가 부가한 서브 코드 Q를 대응시키도록, 기록 제어 회로(18) 및 액세스 제어 회로(17)의 동작을 제어한다.
시스템 제어 회로(16)는, 이하와 같이 함으로써 기록 동작을 재개시킨다. 우선, 기록 재개시 재생 동작에서 버퍼 메모리(13)로부터 판독되는 입력 데이터의 버퍼 메모리(13)에서의 어드레스와, 버퍼 언더런이 발생하는 상태가 되어 기록 동작이 중단된 시점에서, 버퍼 메모리(13)로부터 판독된 입력 데이터의 버퍼 메모리(13)에 있어서의 어드레스(시스템 제어 회로(16) 내에 보유됨)를 비교하고, 양자의 일치 상태를 검출했을 때에 제1 재개 신호를 상승시킨다. 동시에, 기록 재개시 재생 동작에 있어서 절대시 정보 AT가 나타내는 시간 정보와, 버퍼 언더런이발생하는 상태가 되어 기록 동작이 중단된 시점에 있어서 절대 시간 정보 AT가 나타내는 시간 정보(시스템 제어 회로(16) 내에 보유됨)를 비교하고, 양자의 일치 상태를 검출했을 때에 제2 재개 신호를 상승시킨다. 그리고, 양 재개 신호가 모두 상승됐을 때, 기록 제어 회로(18)를 통해 인터페이스(12), 액세스 제어 회로(17), 시스템 제어 회로(16)의 동작을 제어함으로써, 기록 동작을 재개시킨다.
기록 동작이 재개되면, 클럭 발생 회로(15)가 출력하는 시스템 클럭 SCK는, 기준 클럭 BCK에 동기한 시스템 클럭 SCK에 재차 전환된다. 그리고, 상기 기록 동작과 동일한 동작이 행해진다. 기록 동작이 재개되었을 때, 광학 헤드(4)로부터 레이저 빔이 조사되는 광 디스크(1)의 섹터 위치는, 버퍼 언더런이 발생하는 상태가 되어 기록 동작이 중단된 시점의 섹터 위치의 다음 섹터 위치로 되어 있다. 이 때, 상술된 바와 같이, 시스템 제어 회로(16)에 의해, 광 디스크(1)에 이미 기록되어 있는 기록 데이터에 대해, 인코더(14)로부터 출력되는 기록 데이터의 동기가 취해지고 있다. 따라서, 광 디스크(1)에 있어서, 버퍼 언더런이 발생하는 상태가 되어 기록 동작이 중단된 시점의 섹터에 대해, 그 섹터에 이음매 없이 계속되는 위치에서부터 다음의 섹터의 기록 데이터를 기록할 수 있다.
도 2의 a는, 광 디스크(1)에서의 섹터를 나타내는 주요부 개략 평면도이고, 도 2의 b는, 버퍼 메모리(13)에 있어서의 어드레스를 나타내는 모식도이다. 도 2의 a에 나타내는 각 섹터 Sn+1, Sn, Sn-1, Sn-2······Sn-m은 각각, 도 2의 b에 나타내는 각 어드레스 An+1, An, An-1, An-2······An-m에 대응하고 있다.
기록 동작에서는, 어드레스 An-m→······An-2→An-1→An의 순으로 버퍼 메모리(13)로부터 각 어드레스의 입력 데이터가 판독되고, 인코더(14)에 의해 변조된 기록 데이터가, 섹터 Sn-m→······Sn-2→Sn-1→Sn의 순으로 광 디스크(1)의 각 섹터에 기록된다. 그 기록 동작 중에 임의의 어드레스 An에서, 버퍼 언더런 판단 회로(11)에 의해, 버퍼 메모리(13)에 버퍼 언더런이 발생하는 상태가 된 것이 판단되었다고 한다. 그렇게 하면, 어드레스 An에 대응하는 섹터 Sn의 기록 데이터는 광 디스크(1)에 기록되지만, 그 다음의 어드레스 An+1에 대응하는 섹터 Sn+1로부터는 기록 데이터의 기록이 중단된다. 그리고, 시스템 제어 회로(16)는, 어드레스 An과, 섹터 Sn의 기록 데이터로부터 복조된 시간 정보가 기억 보유된다.
그 후, 버퍼 언더런 판단 회로(11)에 의해, 버퍼 언더런이 발생하는 상태가 회피되었다고 판단하면, 버퍼 언더런이 발생하는 상태가 되어 기록 동작이 중단된 시점에서의 광 디스크(1)의 섹터 Sn으로부터 소정 섹터수분(여기서는, m 섹터분)만 되돌아가고, 그 되돌아간 섹터 Sn-m으로부터 기록 재개시 재생 동작이 개시된다. 또한, 기록 재개시 재생 동작이 개시되면, 버퍼 언더런이 발생하는 상태가 되어 기록 동작이 중단된 시점의 버퍼 메모리(13)에서의 기록 데이터의 어드레스 An으로부터, 상기 소정 섹터수(m 섹터)에 상당하는 소정 어드레스수분(m 어드레스분)만큼 되돌아가고, 그 되돌아간 어드레스 An-m으로부터 순차적으로, 버퍼 메모리(13)로부터 각 어드레스의 입력 데이터가 판독되어, 인코더(14)에서 기록 데이터로 변조된다.
그리고, 광 디스크(1)에 이미 기록되어 있는 각 섹터 Sn-m∼Sn의 기록 데이터에 대해, 인코더(14)로부터 출력되는 기록 데이터의 동기를 취할 수 있다. 그 후, 기록 재개시 재생 동작에 있어서 버퍼 메모리(13)로부터 판독되는 입력 데이터의 어드레스와, 시스템 제어 회로(16)에 기억 보유되어 있는 어드레스 An이 일치하고, 또한 기록 재개시 재생 동작에 있어서 절대 어드레스 정보 AT로 나타내는 시간 정보와, 시스템 제어 회로(16)에 기억 보유되어 있는 섹터 Sn의 기록 데이터로부터 복조된 시간 정보가 일치했을 때, 기록 동작이 재개된다. 이 결과, 버퍼 언더런이 발생하는 상태가 되어 기록 동작이 중단된 시점의 섹터 Sn에 대해, 그 섹터 Sn에 이음매없이 계속되는 위치로부터 다음의 섹터 Sn+1의 기록 데이터를 기록할 수 있다.
또한, 상기 소정 섹터수(m 섹터)는, 스핀들 서보 회로(3)에 의한 스핀들 모터(2)의 제어와 헤드 서보 회로(6)에 의한 광학 헤드(4)의 제어를 행하는데 필요한 시간 T1과, 신호 동기 회로(42)가 동기를 취하는데 필요한 시간 T2를 감안하고, 각 시간 T1, T2를 충분히 얻을 수 있는 섹터수로 설정하면 되고, 예를 들면 m=10∼30으로 설정하면 된다. 또한, CD-R 드라이브에서의 기록 속도가 표준 속도의 4 배속이나 8 배속으로 고속이 될수록, 각 시간 T1, T2가 길어지기 때문에, 상기 소정 섹터수를 큰 값으로 설정해 둘 필요가 있다.
도 3은, 기록 재개시 재생 동작에 있어서의 재생 데이터와 기록 데이터와의 동기를 취하는 방법을 설명하는 타이밍도이다. 여기서, 재생 데이터의 Sn은, 도 2의 a에 도시된 섹터 Sn에 대응하고, 기록 데이터의 An은, 도 2의 b에 도시된 어드레스 An에 대응한다. 또한, 도 3에 도시된 k는, n-m∼n 사이의 정수를 나타낸다.
도 3에 도시된 바와 같이, 재생 데이터가 기록 데이터에 대해 3 섹터분 지연되고 있는 경우, 광 디스크(1)의 판독 섹터가 Sk-3이 된 시점에서 인코더(14)로 공급하는 시스템 클럭 SCK를 정지시킨다. 이 상태에서 광 디스크(1)로부터 3 섹터분의 재생 데이터가 판독될 때까지 인코더(14)를 대기시킨 후, 광 디스크(1)의 판독 섹터가 Sk가 된 시점에서 인코더(14)에의 시스템 클럭 SCK의 공급을 재개한다. 이에 따라, 광 디스크(1)의 섹터 Sk로부터 재생 데이터가 판독될 때, 버퍼 메모리(13)의 어드레스 Ak로부터 기록 데이터가 판독되고, 버퍼 언더런이 발생하는 상태가 되어 기록 동작이 중단된 시점의 섹터 Sn의 시점에서는, 재생 데이터와 기록 데이터가 동기하고 있다. 또한, 재생 데이터의 재생 타이밍과 기록 데이터의 입력 타이밍이 어긋나는 경우라도, 시스템 클럭 SCK의 공급 개시의 타이밍을 광 디스크(1)의 섹터 Sk의 판독의 타이밍으로 동기시키면, 서로의 타이밍을 동기시킬 수 있다. 따라서, 시스템 클럭 SCK를 전환하여 판독 동작으로부터 기입 동작으로 전환했다고 해도, 광 디스크(1) 상에는, 이음매 없이 연속하여 데이터를 기록할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 이하와 같이 변경해도 되고, 그 경우라도 상기 실시예와 동등하거나 그 이상의 작용·효과를 얻을 수 있다.
(1) 상기 실시예에서는, 선속도 일정(CLV; Constant Linear Velocity) 방식의 광 디스크(1)를 회전 제어하기 위해, 기록 동작시에 시스템 클럭 발생 회로(15)가 출력하는 동작 클럭으로서, 기준 클럭 BCK를 이용하고 있다. 그러나, 본 발명은, 각속도 일정(CAV; Constant Angular Velocity) 방식의 광 디스크(1)를 회전 제어하는 경우에 적용해도 좋다. 그 경우는, 기록 동작시에 시스템 클럭 발생 회로(15)가 출력하는 동작 클럭으로서, 워블 디코더(8)에 의해 추출되는 워블 성분에 동기하여 발생되는 클럭을 이용하도록 하면 좋다.
(2) 상기 실시예는, 일회 기록형의 광 디스크를 이용하는 CD-R 드라이브에 적용한 것이지만, 몇번이라도 데이터를 다시 기록하는 것이 가능한 기록 매체(예를 들면, CD-RW 규격의 광 디스크, MD 규격의 광자기 디스크, 등)를 이용하는 데이터 기록 장치(예를 들면, CD-RW 드라이브, MD 드라이브 등)에 적용해도 좋다. 그 경우는, 버퍼 언더런 에러의 발생을 방지하는 것이 가능해지기 때문에, 버퍼 언더런이 발생하는 상태가 되기 이전에 기록한 데이터가 쓸모없이 되지 않아, 기록 동작에 필요한 시간을 단축할 수 있다.
(3) 상기 실시예는, 버퍼 언더런 판정 회로(11)나 시스템 제어 회로(16), 액세스 제어 회로(17), 기록 제어 회로(18)를 설치하고 있지만, 이들 제어 회로는, 마이크로 컴퓨터를 이용한 소프트웨어 처리라도 실현할 수 있다. 그 경우, 각종 설정의 변경이 용이해진다.
(4) 상기 실시예는, 버퍼 언더런의 발생에 의해 중단된 광 디스크에의 데이터의 기입을 재개하는 경우를 예시했지만, 본원 발명의 구성은, 광학 헤드(4)의 위치가 어긋나 데이터의 기입이 중단된 경우에 대해서도 적응 가능하다. 즉, 물리적인 충격이나 기계적인 문제점에 의해 광 디스크(1)와 광학 헤드(4)와의 상대 위치가 어긋났을 때도, 광 디스크에의 데이터의 기입이 중단되기 때문에, 중단 위치에서 데이터의 기입을 재개시킬 필요가 생긴다. 이러한 데이터의 기입의 재개에 관해서도, 상기 실시예와 마찬가지로, 기입 동작을 제어할 수 있다. 이 경우, 광 디스크가 외적인 진동을 받는 진동 센서를 이용하여 검출하거나, 광 디스크에 대한 광학 헤드(4)의 트랙킹 에러를 검출하는 것 등, 광 디스크(1)의 위치 어긋남을 판정하기 위한 수단을 버퍼 언더런 판정 회로(11)로 치환하면 된다.
본 발명에 따르면, 광 디스크에의 데이터의 기입 동작을 중단한 후에, 재차 기입 동작을 개시할 때, 재생 데이터와 기록 데이터를 용이하게 동기시킬 수 있다. 또한, 기입 동작을 재개시키기 직전까지 인코더를 피트 클럭에 동기한 시스템 클럭에 의해 동작시킴으로써, 판독 동작으로부터 기입 동작에의 순간적인 전환이 가능해진다.

Claims (2)

  1. 외부 장치로부터 입력되는 데이터를 버퍼 메모리에 축적하고, 버퍼 메모리에 축적된 데이터를 순차 기록 매체에 기록하는 데이터 기록 시스템에 있어서,
    버퍼 메모리에 비축된 데이터량에 기초하여, 버퍼 언더런이 발생하는 상태 및 그 버퍼 언더런이 발생하는 상태의 회피를 판정하는 버퍼 언더런 판정 수단과,
    상기 버퍼 언더런 판정 회로의 판정 출력에 응답하여, 버퍼 메모리에 축적되는 데이터량이 소정량 이하가 되었을 때에 기록 동작을 중단하고, 외부 장치로부터 새로운 데이터가 입력되어 버퍼 메모리에 소정량 이상 축적되었을 때 기록 동작을 재개시키는 기록 제어 수단을 포함하며,
    상기 기록 제어 수단은, 입력되는 데이터를 기록 매체에 기록하기 위한 포맷으로 변조하는 인코더, 기록 매체로부터 판독되는 데이터를 출력 포맷으로 복조하는 디코더, 상기 인코더를 동작시키는 시스템 클럭을 발생시키는 클럭 발생 회로, 상기 기록 매체로의 데이터 기록이 중단된 때, 상기 중단 위치에서 복귀한 위치로부터 순차적으로 판독하는 상기 인코더의 변조 동작과 상기 기록 매체에 기록된 데이터를 상기 중단 위치에서 복귀한 위치로부터 순차적으로 판독하는 상기 디코더의 복조 동작과의 동기를 판정하고, 상기 인코더의 변조 동작 타이밍이 상기 디코더의 복조 동작 타이밍과 일치했을 때, 상기 인코더로부터 기록 매체에의 데이터의 기록을 개시시키는 제어 회로를 포함하고,
    상기 클럭 발생 회로는, 상기 인코드 회로의 변조 동작이 상기 디코드 회로의 복조 동작에 대해 선행했을 때, 상기 인코드 회로의 변조 동작에 상기 디코드 회로의 복조 동작이 미칠 때까지 상기 인코더에 대해 시스템 클럭의 공급을 정지하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기록 제어 수단의 클럭 발생 회로는, 상기 디코더의 복조 동작에 따라 제1 클럭을 발생시킴과 함께, 고정 주파수의 기준 클럭에 따라 제2 클럭을 발생시키고, 상기 인코더의 변조 동작과 상기 디코더의 복조 동작이 동기할 때까지는 제1 클럭을 시스템 클럭으로서 상기 인코더에 공급하고, 동기한 후에는 제2 클럭을 시스템 클럭으로서 상기 인코더로 공급하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 시스템.
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