KR100533557B1 - 정보 기록 방법 및 기록 장치 - Google Patents

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KR100533557B1
KR100533557B1 KR10-2000-0009744A KR20000009744A KR100533557B1 KR 100533557 B1 KR100533557 B1 KR 100533557B1 KR 20000009744 A KR20000009744 A KR 20000009744A KR 100533557 B1 KR100533557 B1 KR 100533557B1
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가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
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Abstract

정보 기록을 위한 에너지빔 펄스에서의 중간 펄스 레벨 중 2개의 펄스 레벨만을 제어하는 것만으로는 중간 펄스의 평균 파워를 제어할 수 없으며, 기록의 호환성에 문제가 생긴다. 이 문제를 회피하기 위해, 에너지빔을 멀티 펄스화하여 기록 매체에 조사함으로써 기록 마크를 형성하는 정보 기록 장치에 있어서, 중간 펄스의 평균 파워를 측정하고, 이것을 소정의 값으로 설정한다. 이것에 의해, 멀티 펄스의 선두 펄스, 중간 펄스, 최종 펄스의 평균 파워를 정밀도 좋게 제어할 수 있다.

Description

정보 기록 방법 및 기록 장치{METHOD OF AND APPARATUS FOR RECORDING INFORMATION}
본 발명은 에너지빔의 조사에 의해 정보를 기록할 수 있는 정보 기록 매체를 이용하는 정보 기록 방법 및 기록 장치에 관한 것으로, 항상 호환성 좋게 정밀도 높은 정보의 기록을 행하는 정보 기록 방법에 관한 것이다.
상변화 재료를 이용하여 120mm 지름의 원판으로 한면의 기억 용량이 2.6GB를 실현하는 DVD-RAM이 실용화되고 있다. 여기서 기록 마크를 형성할 때에는, 1개의 에너지빔의 파워를 높은 파워 레벨과 낮은 파워 레벨 사이에서 변화시킴으로써 행하고, 또한, 기록 마크 사이의 부분(스페이스 부분)은 별도의 일정 레벨의 파워로 에너지빔을 매체에 조사하였다. 즉, 1개의 기록 마크를 형성함에 있어서, 에너지빔을 멀티 펄스로 하고 있으며, 이 멀티 펄스는(짧은 기록 마크를 제외) 선두 펄스, 멀티 펄스열(중간 펄스열), 최종 펄스, 최종 펄스에 이어지는 네가티브 펄스(부 펄스)의 4종류의 펄스로 이루어져 있다. 이러한 기록 방법에서는, 기존의 정보를 소거하면서 새로운 정보를 기록하는, 소위 오버 라이트(덮어 쓰기에 의한 재기록)가 가능해진다는 이점이 있다. 에너지빔의 파워 레벨은, 기록 매체의 콘트롤 데이터에 미리 기억되어 있으며, 이 정보를 기초로 실제의 에너지빔의 조사 파워를 결정하였다.
상기 종래 기술에 있어서, 중간 펄스열에 포함되는 에너지 량은, 중간 펄스열의 높은 파워 레벨과 낮은 파워 레벨뿐만아니라, 중간 펄스열의 듀티비에도 관계된다. 이 때문에, 중간 펄스열의 높은 파워 레벨과 낮은 파워 레벨을 소정의 값으로 설정하는 것만으로는, 중간 펄스열에 포함되는 에너지 량을 완전하게 제어할 수 없었다. 이 때문에, 중간 펄스열 부분에서 형성되는 기록 마크 형상이 항상 바른 형상으로 제어된다고는 할 수 없으며, 기록시의 호환성을 저하시키는 원인이 되었다. 특히, 4.7GB DVD-RAM과 같이 고밀도로 정보를 기록할 경우, 기록 마크의 중간 부분의 에너지 량이 안정되게 제어되지 않고 지나치게 적으면, 중간 부분이 가늘어 진 기록 마크가 형성되거나, 기록 마크 뒷부분의 크기가 지나치게 적어져서 재생 신호에 불필요한 엣지 시프트(edge shift)가 발생하여, 기록 재생의 호환성이 부족하다는 문제가 발생하였다. 또한, 기록 마크의 중간 부분의 에너지 량이 안정되게 제어되지 않고 지나치게 커지면, 중간 부분이 두꺼워진 기록 마크가 형성되거나 기록 마크 뒷부분의 크기가 지나치게 커져서 재생 신호에 불필요한 엣지 시프트가 발생하여, 기록 재생의 호환성이 부족하다는 문제가 발생하였다.
본 발명의 1 태양에 의하면, 기록 매체에 1개의 기록 마크를 형성할 때, 선두 펄스, 중간 펄스열, 최종 펄스 및 최종 펄스에 이어지는 부 펄스로 이루어진 에너지빔의 펄스열을 조사하는 정보의 기록 방법에 있어서, 선두 펄스의 파워 레벨, 중간 펄스열의 상측 펄스 레벨과 하측 파워 레벨, 최종 펄스의 파워 레벨, 부 펄스의 파워 레벨의 각각의 지시값을 미리 상기 기록 매체의 콘트롤 데이터 존(control data zone)에 기록하는 것, 상기 선두 펄스의 평균 파워를 상기 콘트롤 데이터 존의 선두 펄스의 파워 레벨 지시값으로 조정하는 것, 상기 중간 펄스열의 평균 파워를 상기 콘트롤 데이터 존의 상측 파워 레벨 지시값과 하측 파워 레벨 지시값의 산술평균값으로 조정하는 것, 상기 최종 펄스의 평균 파워를 상기 콘트롤 데이터 존의 최종 펄스의 파워 레벨 지시값으로 조정하는 것, 상기 부 펄스의 평균 파워를 상기 콘트롤 데이터 존의 부 펄스의 파워 레벨 지시값으로 조정하는 것, 상기 중간 펄스열의 에너지빔의 파워 레벨의 변동폭을 상기 콘트롤 데이터 존의 상측 파워 레벨 지시값과 하측 파워 레벨 지시값의 차로 조정하는 것의 각 단계를 갖는 정보 기록 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 의하면, 선두 펄스, 중간 펄스열, 최종 펄스의 각각의 평균 파워의 비가 소정값이 되도록 제어하는 장치가 제공된다.
먼저, 도 1을 이용하여, 정보를 기록 매체에 기록할 때의 기록 매체에 조사하는 에너지빔의 파워 레벨의 시간 경과에 따른 변화의 예를 도시한다. 여기에서는, 정보를 기록할 때의 파워 레벨의 시간 경과에 따라 변화시키는 방법을, 일반적으로 라이트 스트라티지(write strategy) 내지는 기록 스트라티지라 칭하도록 한다. 여기에서는 구체예로서, DVD-RAM을 예를 들어 설명하도록 한다. DVD-RAM의 경우, 기록 및 재생에서의 기준 클록의 시간폭을 T로 한 경우, 최단 마크 내지 최단 스페이스의 길이는 3T(시간 T의 3배의 길이의 시간)이며, 통상은 최장 마크 내지 최장 스페이스의 길이는 11T이다. 특수 패턴으로서 14T의 마크 내지 스페이스가 있다.
기록 매체상에 시계열적으로 기록해야 할 정보인 NRZI 신호가 얻어진 경우, 적당한 신호 처리 회로에 의해 NRZI 신호는 에너지빔의 파워 레벨의 시계열적 변화로 변환된다. 이러한 파워 레벨의 시계열적 변화가 도 1에 광 펄스 파형으로서 도시되어 있다. 파워 레벨은, Peak Power, Bias Power 1, Bias Power 2, Bias Power 3의 4개의 레벨로 설정되어 있으며, Bias Power 1에서는 기록 매체를 제1 상태로, Peak Power에서는 기록 매체를 제2 상태로 각각 이행시킬 수 있다. Bias Power 3은 Bias Power 1과 같거나 그것보다 낮은 레벨이다. 기록 매체에 제2 상태의 영역을 형성할 때에, 제2 상태의 영역의 길이가 4T 이상인 경우에는(즉, NRZI 신호의 길이가 4T 이상인 경우에는), Peak Power의 조사 기간 중에 Bias Power 3의 파워 레벨의 기간을 혼재시켜서 에너지빔을 멀티 펄스화한다. 멀티 펄스화된 에너지빔 중, 최초의 광 펄스를 선두 펄스, 최후의 광 펄스를 최종 펄스라 한다. 선두 펄스와 최종 펄스 사이에는 NRZI 신호의 길이에 따라서, Peak Power와 Bias Power 3을 반복하는 광 펄스가 반복되지만, 그 반복수는 NRZI 신호의 길이를 n회(n>3)로 하면 (n-4)회가 된다. 선두 펄스와 최종 펄스 사이에 끼워진 반복 펄스 전체를 중간 펄스라 한다. 또한, 최종 펄스에 이어져서 Bias Power 2의 파워 레벨을 유지하는 네가티브 펄스(부 펄스)가 조사된다. Bias Power 2는 Bias Power 1과 같거나 그것보다 낮게 파워 레벨이 설정된다. 이상으로부터, 5T 이상의 길이의 NRZI 신호에 대응한 제2 상태의 영역을 형성할 경우, 기록 펄스는 선두 펄스, 중간 펄스, 최종 펄스, 부 펄스로 이루어진다. 또한, 4T 길이의 NRZI 신호에 대응한 제2 상태의 영역을 형성할 경우, 기록 펄스는 선두 펄스, 최종 펄스, 부 펄스로 이루어진다. 또한, 3T 길이의 NRZI 신호에 대응한 제2 상태의 영역을 형성할 경우, 기록 펄스는 단일의 광 펄스(선두 펄스 또는 단일 펄스)와 부 펄스로 이루어진다.
Peak Power, Bias Power 1, Bias Power 2, Bias Power 3의 기준값은, 매체 정보로서, 기록 매체의 적정 장소에 미리 기록되어 있는 경우가 있다. 이와 같이, 기록 스트라티지에 관한 매체 정보를 기록하는 기록 매체상의 부분을, 콘트롤 데이터 존의 정보 트랙이라 한다. 파워 레벨의 기준값을 기록 매체의 콘트롤 데이터 존의 정보 트랙으로부터 읽어내고, 이것을 참고로 기록시의 각 파워 레벨을 결정한다. 선두 펄스의 파워 레벨의 지시값은 Peak Power이고, 중간 펄스의 상측 파워 레벨의 지시값은 Peak Power이고 하측 파워 레벨의 지시값은 Bias Power 3이며, 최종 펄스의 파워 레벨의 지시값은 Peak Power이고, 부 펄스의 파워 레벨의 지시값은 Bias Power 2이다. 정보 트랙에는, 이들 펄스의 시간 방향의 지시값도 기록되어 있는 경우가 있다.
먼저, 4T 이상의 NRZI 신호에 대응한 제2 상태의 영역을 기록 매체에 형성하는 경우를 고려하여, 기록 파형의 정의를 생각한다. NRZI 신호의 상승으로부터 TSFP만큼 경과한 시각으로 기록 펄스열의 선두 펄스의 상승이 정의되고, NRZI 신호의 상승으로부터 TEFP만큼 경과한 시각으로 기록 펄스열의 선두 펄스의 하강이 정의된다. 또한, 선두 펄스의 길이는 TFP이고, 이 값은 TEFP에서 TSFP를 감한 값과 같다. 기록 펄스열의 최종 펄스의 상승은, NRZI 신호의 하강 시각에서 시각 2T만큼 선행한 시각을 기준으로, 이 기준 시각에서 시간 TSLP만큼 경과한 시간에 최종 펄스의 상승이 있다. 기록 펄스열의 최종 펄스의 하강은, NRZI 신호의 하강 시각에서 시각 2T만큼 선행한 시각을 기준으로, 이 기준 시각에서 시간 TELP만큼 경과한 시각에 최종 펄스의 하강이 있다. 최종 펄스의 길이는 TLP이고, 이 TELP에서 TSLP를 감한 값과 같다.
선두 펄스와 최종 펄스 사이에는 중간 펄스가 존재할 경우가 있다. 중간 펄스열의 각각의 펄스의 상승은 기준 클록 위치에 일치하고, 각각의 펄스 상승 시각에서 시간 TMP만큼 경과한 시각에 각각의 펄스 하강이 있다.
이어서, 3T의 NRZI 신호에 대응한 제2 상태의 영역을 기록 매체에 형성할 경우를 생각한다. NRZI 신호의 상승으로부터 TSFP만큼 경과한 시각에 광 펄스의 상승이 존재한다. 또한, 광 펄스의 하강은, NRZI 신호의 하강 시각에서 시각 2T만큼 선행한 시각을 기준으로, 이 기준 시각에서 시간 TELP만큼 경과한 시각에 광 펄스의 하강이 있다.
4T 이상의 길이의 기록 펄스에서의 최종 펄스에 이어서, 내지는 3T의 기록 펄스에 이어서, 파워 레벨이 Bias Power 2인 부분이 존재하고, 이 길이는 TLC로 되어 있다.
기록 펄스를 정의하는 시간인 TSFP, TEFP, TFP, TSLP, TELP, TLP, TLC, TMP는, 그 기준값을 기록 매체의 콘트롤 데이터 존의 정보 트랙으로부터 읽어내서 그것을 참고로 값을 결정한다.
기록 펄스를 정의하는 시간인 TSFP, TEFP, TFP, TSLP, TELP, TLP, TLC, TMP는, 반드시 일정값을 취한다고는 할 수 없으며, NRZI 신호의 조합에 따라서 변화시킬 필요가 있는 경우가 있다. 특히, 한면 4.7GB의 DVD-RAM의 경우를 예를 들면, 최단 마크인 3T 길이는 0.42 미크론 정도가 되고, 기록 스폿 반지름 0.45 미크론보다 짧아진다. 이와 같은 고밀도 기록을 행한 경우, 인접한 마크 사이의 열적 간섭이 커져서 항상 안정된 기록이 곤란해질 경우가 있다. 그래서, NRZI 신호의 전후의 조합에 따라서 적응적인 기록 파형의 변화를 시키는 것이 고려된다. 전(前)엣지의 시프트를 보정하기 위해서는 다음의 2개의 방법이 있다.
1) TEFP를 고정하여 TSFP를 변화시킨다. 이 때, TFP는 TSFP의 변화에 따라 변화된다.
2) TFP를 고정하여 TSFP를 변화시킨다. 이 때, TEFP는 TSFP의 변화에 따라 변화한다.
또한, 후(後)엣지의 시프트를 보정하기 위해서는 다음의 2개의 방법이 있다.
1) TSLP를 고정하여 TELP를 변화시킨다. 이 때, TLP는 TELP의 변화에 따라 변화한다.
2) TLP를 고정하여 TELP를 변화시킨다. 이 때, TSLP는 TELP의 변화에 따라 변화한다.
전엣지나 후엣지의 제어를 위해서 상기 방법 중 어느쪽을 선택할지는, 기록 매체의 설계 방법, 기록 매체의 기록 특성에 의존한다. 전엣지 및 후엣지의 시프트의 제어 방법 중 어느쪽을 선택하면 좋을지는, 기록 매체의 제조자가 가장 잘 알고 있기 때문에, 기록 매체의 제조자는 엣지 시프트의 제어 방법을 어느쪽을 선정해야 할지를 정보 기록 장치에 추장(推奬)할 수 있다. 즉, 기록 매체의 제조자는, 기록 매체의 특정 장소에 엣지 시프트의 제어 방법의 추장을 기록하고, 이 정보를 정보 기록 장치가 읽어내서 엣지 시프트의 제어방법을 결정한다. 이와 같이 한 경우, 기록 매체의 제조자가 의도한 매체 특성을 남기지 않고 정보 기록 장치를 이용할 수 있으며, 가장 안정되게 정보의 기록을 행할 수 있게 된다. 또한, 기록 매체의 제조자는 엣지 시프트 제어를 위한 룩업 테이블을 준비하여, 이것을 기록 매체에 기록한다. 이 룩업 테이블을 정보 기록 장치가 읽어내서, 이것을 참고로 이용하여 엣지 시프트 제어를 행함으로써, 기록 매체의 제조자가 의도한 매체 특성을 남기지 않고 정보 기록 장치를 이용할 수 있으며, 가장 안정되게 정보의 기록을 행할 수 있게 된다. 이상과 같은 연구에 의해, 고밀도 기록이면서 기록의 호환성을 가장 취할 수 있는 수단을 제공할 수 있다.
전엣지에 관한 룩업 테이블은, 현재 기록하고자 하는 해당 마크의 길이를 M(n)으로 하고, 해당 마크에 선행하는 스페이스의 길이를 S(n-1)로 한 경우, M(n)와 S(n-1)의 조합으로 결정되는 값을 나열한 것이고, 정의 값도 부의 값도 취할 수 있다.
후엣지에 관한 룩업 테이블은, 현재 기록하고자 하는 해당 마크의 길이를 M(n)으로 하고, 해당 마크에 선행하는 스페이스의 길이를 S(n+1)로 한 경우, M(n)와 S(n-1)의 조합으로 결정되는 값을 나열한 것이고, 정의 값도 부의 값도 취할 수 있다.
이상과 같이, TSFP나 TELP를 NRZI 신호의 전후의 조합에 따라서 변화시킴으로써, 마크 엣지 위치를 항상 정밀도 좋게 제어할 수 있다.
이상과 같은 기록 스트라티지를 이용한 정보의 기록을 행할 경우의 기록 호환성에 대해서 논한다.
다른 장치 사이에서, 동일한 라이트 스트라티지로 안정되게 기록할 수 있으며, 또한, 이들 중 어느쪽의 장치로 기록된 기록 마크도, 동일한 특성의 재생 신호로서 판독되는 상황을 기록의 호환성이 있다라고 한다. 기록가능한 광디스크 장치에서는, 정보 매체의 교환이 가능한 것을 실현하기 위해서, 재생 호환성이 있는 것과 마찬가지로, 기록 호환성이 있는 것이 필수이다. 이를 위해서는 다음과 같은 조건이 필요하다.
1)기록 파형에 지나치게 큰 오버슈트나 언더슈트가 없는 것.
2) 선두 펄스, 중간 펄스, 최종 펄스 및 부 펄스의 각각에 포함되는 에너지 량(또는 펄스에 포함되는 에너지를 펄스의 유지 시간으로 나눈 값인 펄스의 평균 레벨)이 소정값으로 제어되는 것.
3) Bias Power 1의 파워 레벨을 유지하는 에너지빔이 안정되게 사출되고, Bias Power 1의 값이 소정값으로 제어된다. 또는 Bias Power 1 레벨 유지 기간의 평균 파워가 소정값으로 제어된다.
DVD-RAM과 같은 상변화 매체에 있어서는, 기록 호환성을 확보하기 위해서는, 상기 2)의 조건이 특히 중요하다. 즉, 선두 펄스는 큰 평균 파워를 기록 매체에 조사하여 기록막의 용융(熔融)을 개시시키는 역할, 중간 펄스는 비교적 낮은 평균 파워로 기록막의 용융을 계속시키는 역할, 최종 펄스는 기록 마크 뒷부분의 형상 안정을 위해 약간 큰 평균 파워를 투입시키는 동시에 그것에 이어지는 작은 평균 파워의 부 펄스로 기록 마크 뒷부분의 형상 안정을 도모한다. 이와 같이, 기록 펄스는 선두 펄스, 중간 펄스, 최종 펄스 및 Bias Power 3 레벨 유지 펄스의 각각으로 역할이 다르기 때문에, 각각의 값 내지는 각각의 값 사이의 비율을 정밀도 좋게 제어하는 것이 필요하다.
실제의 기록 장치에 있어서는, 온도 변동 등으로 에너지빔의 조사 에너지 량이 변화하기 때문에, 우선은 선두 펄스, 중간 펄스, 최종 펄스 및 부 펄스의 각각의 평균 파워 사이의 비율을 제어하고, 이어서 이들간의 비율을 유지한 채로 전체의 파워 레벨을 증감하여, 최적의 파워를 결정하게 된다. 이와 같이 함으로써, 항상 기록 매체에 적합한 기록 메카니즘이 실현가능한 기록 펄스를 정밀도 좋게 결정할 수 있는 효과가 있다. 또한, 조사 에너지 량이 변화하지 않는다는 전제라면, 선두 펄스, 중간 펄스, 최종 펄스 및 부 펄스의 각각의 평균 파워를 제어하면 된다.
상기 2)의 각각의 펄스의 평균 파워가 설정해야할 값으로부터의 오차에서 ±5% 정도로 제어하면, 기록의 호환성을 거의 유지할 수 있다. 이와 같이 평균 파워가 제어되는 상황에 있어서는, 상기 1)의 오버슈트나 언더슈트의 허용량은, 설정되어야 할 파워 레벨의 ±10% 정도 내지는 파워 레벨 변동량의 ±10% 정도까지는 허용된다. 기록 펄스는 매우 고속의 펄스열이기 때문에, 오버슈트나 언더슈트가 빈번히 발생되기 쉽지만, 상기 2)의 조건만 허락하면, 상기 1)에 대해서 큰 허용량이 허락되어 장치 설계가 용이해진다. 이 것은, 결과적으로 안정된 성능의 기록 장치를 용이하게 실현할 수 있게 되어, 안정되고 호환성 좋게 기록 재생을 행할 수 있게 된다. 또한, 상기 3)은, Bias Power 1은, 1그룹의 멀티 펄스열과 다음 1그룹의 멀티 펄스열 사이에 존재하는 준DC적인 레벨이고, 이 정밀도를 ±5% 정도로 억제하는 데 큰 어려움은 없다.
중간 펄스열의 평균 파워를 소정값으로 설정하였다고 해도, 중간 펄스열을 오버슈트나 언더슈트의 영향 때문에, 그 파워 레벨의 변화폭이 반드시 보증되지는 않는다. DVD-RAM과 같은 상변화 기록 매체를 생각한 경우, 중간 펄스열의 평균 파워를 소정값으로 하여도, 파워 레벨의 변화폭이 지나치게 크거나 적으면, 기록 마크의 중간 부분의 형성을 충분히 정밀도 좋게 행할 수 없다. 중간 펄스열의 파워레벨의 변화폭의 지정값은 Peak Power 지시값에서 Bias Power 3 지시값을 감한 값이 되지만, 실제의 기록 파형에서는 중간 펄스열의 파워 레벨의 변화폭을 지시값에서 ±20% 정도의 오차가 허용된다. 이 때문에, 중간 펄스열의 평균 파워를 지시값에서 ±5%의 정밀도로 맞추면, 중간 펄스열의 상측 파워와 하측 파워에는 각각 지시값에서 10% 정도의 오차가 허용된다.
각각의 펄스의 평균 파워의 목표값을 다음과 같이 하면, 충분한 기록 호환성을 유지할 수 있다. 즉, 선두 펄스의 평균 파워 레벨은 Peak Power 지시값 ±5%로 한다. 또한, 중간 펄스의 평균 파워 레벨은 Middle Power 지시값을 0.5×(Peak Power의 지시값 + Bias Power 3의 지시값)로 정의했을 때 Middle Power 지시값 ±5%로 한다. 또한, 최종 펄스의 평균 파워 레벨은 Peak Power의 지시값 ±5%로 한다. 또한, 부 펄스의 평균 펄스 레벨은 Bias Power 2의 지시값 ±5%로 한다. 또한, 및 Bias Power 1 레벨의 평균 파워 레벨은 Bias Power 1의 지시값 ±5%로 한다. 또한, Peak Power, Bias Power 1, Bias Power2, Bias Power 3의 각각의 지시값은, 기록 매체의 콘트롤 데이터에 기록되어 있는 경우가 있으며, 이 경우 이것을 판독하여 이용할 수 있다.
각각의 펄스의 비를 미리 조정할 경우라도, 우선은, 상기와 같이 각 펄스의 파워 설정을 행한다. 이어서, 이들 펄스간의 평균 파워의 비율이 변화하지 않도록, 각 펄스의 파워를 증감하여 최적 파워를 발견한다.
실제로 기록 매체에 조사되는 파워의 시간적 변화로부터 선두 펄스의 평균 파워 레벨을 결정하는 수법의 하나로 다음의 수법이 생각된다. 즉, 선두 펄스 레벨이 설정해야 할 파워 레벨의 X%의 라인을 시작으로 상방향으로 지나가는 시각1과, 선두 펄스 레벨이 설정해야할 파워 레벨의 X%의 라인을 최후로 하향으로 지나가는 시각2를 고려하여, 이 2개의 시각 사이의 파워 레벨을 적분하여 이것을 적분 시간으로 나눈 것이, 선두 펄스의 평균 파워 레벨이다. 여기서, X%는 90%나 95%나 장치의 사정에 맞춰서 결정하면 된다.
실제로 기록 매체에 조사되는 파워의 시간적 변화로부터 중간 펄스의 평균 파워 레벨을 결정하는 수법의 하나로 다음의 수법이 고려된다. 여기서, 중간 펄스는 길이가 5T 이상의 기록 마크만으로밖에 실현할 수 없기 때문에, 길이 5T 이상의 기록 마크에 한하여 고려된다. NRZI 신호의 길이를 nT(n>4)로 하면, (n-4)T의 타임 윈도우를 고려한다. 2개의 타임 윈도우 시간만큼 떨어진 2개의 시각1과 시각2를 고려하여, 이 2개의 시각 사이에 모든 중간 펄스가 포함되도록, 이들 2개의 시각을 설정한다. 이 2개의 시각 사이의 파워 레벨을 적분하여 이것을 적분 시간으로 나눈 것이, 중간 펄스의 평균 파워 레벨이다.
실제로 기록 매체에 조사되는 파워의 시간적 변화로부터 최종 펄스의 평균 파워 레벨을 결정하는 수법의 하나로 다음의 수법이 고려된다. 즉, 최종 펄스 레벨이 설정해야할 파워 레벨의 Y%의 라인을 시작으로 상방향으로 지나가는 시각1과, 최종 펄스 레벨이 설정해햐할 파워 레벨의 Y%의 라인을 최후로 하향으로 지나가는 시각2를 고려하여, 이 2개의 시각 사이의 파워 레벨을 적분하여 이것을 적분 시간으로 나눈 것이, 최종 펄스의 평균 파워 레벨이다. 여기서, Y%는 90%든 95%든 장치의 사정에 맞춰서 결정하면 된다.
실제로 기록 매체에 조사되는 파워의 시간적 변화로부터 부 펄스의 평균 파워 레벨을 결정하는 수법의 하나로 다음의 수법이 고려된다. 즉, 부 펄스 레벨이 설정해야할 파워 레벨의 Z%의 라인을 시작으로 하향으로 지나가는 시각1과, 부 펄스가 설정해햐할 파워 레벨의 Z%의 라인을 최후로 하향으로 지나가는 시각2를 고려하여, 이 2개의 시각 사이의 파워 레벨을 적분하여 이것을 적분 시간으로 나눈 것이, 부 펄스의 평균 파워 레벨이다. 여기서, Z%는 110%나 105%나 장치의 사정에 맞춰서 결정하면 된다. 단, Bias Power 2 레벨과 Bias Power 1 레벨이 동일화 또는 차가 적은 경우에, 시각 2를 정의하는 것이 곤란해질 경우가 있다. 이와 같은 경우, 시각 1과, 시각 1에서 Bias Power 2 레벨이 유지되어야 할 시간만큼 경과한 시각 2를 고려하여, 이 2개의 시각 사이의 파워 레벨을 적분하여 이것을 적분 시간으로 나눈 것이, 부 펄스의 평균 파워 레벨로 하면 된다.
실제로 기록 매체에 조사되는 파워의 시간적 변화로부터 Bias Power 1 레벨의 평균 파워 레벨을 결정하는 수법의 하나로 다음의 수법이 고려된다. 즉, 부 펄스의 평균 파워 레벨을 구하는데 사용한 시각2와, Bias Power 1 레벨이 설정해야할 파워 레벨의 W%의 라인을 최후로 상향으로 지나가는 시각3을 고려하여, 이 2개의 시각2와 시각3 사이의 파워 레벨을 적분하여 이것을 적분 시간으로 나눈 것이, Bias Power 1 레벨의 평균 파워 레벨이다. 여기서, W%는 110%나 105%나 장치의 사정에 맞춰서 결정하면 된다. 단, Bias Power 1 레벨의 유지 시간은 길기 때문에, 평균 파워로 파워를 결정하면, 소거 특성에 악영향을 미치는 비교적 느린 파워 변동을 억압할 수 없기 때문에, 이와 같은 파워 변동이 적어지도록 유의할 필요가 있다.
이어서, 본 발명의 다른 실시예를 도 2에 의해 설명한다. 도 2는 정보 기억 장치의 블록도이다. 또한, 설명을 위해서, 정보 기억 장치에는 기록 매체(100)가 장착되어 있는 것이 도시되어 있다. 정보를 기억하기 위해서 기록 매체(100)는 필수이지만, 기록 매체(100)는 필요에 따라서 정보 기억 장치로부터 분리되거나 또는 부착된다.
도 2에 있어서, 덮개(108)에 부착된 모터(110)의 회전축(111)에는 척(chucking) 기구(112)가 부착되고, 척 기구(112)는 기록 매체(100)를 유지한다. 척 기구(112)는, 즉 기록 매체(100)의 유지 기구로 되어 있다. 또한, 모터(110), 회전축(111) 및 척 기구(112)에 의해, 기록 매체(100)와 에너지빔을 상대적으로 이동시키는 이동 기구를 구성하고 있다.
덮개(108)에는 레일(115)이 부착되어 있다. 케이스(117)에는 레일(115)에 가이드되는 레일 가이드(116)가 부착되어 있다. 또한, 케이스(117)에는 직선 기어(119)가 부착되어 있으며, 직선 기어(119)에는 회전 기어(120)가 부착되어 있다. 덮개(108)에 부착된 회전 모터(118)의 회전을 회전 기어(120)에 전함으로써, 케이스(117)는 레일(115)을 따라서 직선 운동한다. 이 직선 운동의 방향은, 기록 매체(100)의 거의 반지름 방향으로 되어 있다.
케이스(117)에는 자석(121)이 부착되어 있다. 또한, 케이스(117)에는, 대물렌즈(136)를 기록 매체(100)의 기록면의 거의 법선 방향과, 기록 매체(100)의 거의 반지름 방향의 2개의 방향으로만 이동가능하게 하는 서스펜션(123)을 통해 대물렌즈(136)가 부착되어 있다. 또한, 대물렌즈(136)에는 자석(121)과 거의 대향하도록 코일(122)이 부착되어 있다. 코일(122)에 전류를 흘림으로써, 자력적인 효과에 의해, 대물렌즈(136)는 기록 매체(100)의 기록면의 거의 법선 방향과, 기록 매체(100)의 거의 반지름 방향의 2개의 방향으로 이동할 수 있다. 레일(115), 레일 가이드(116), 케이스(117), 자석(121), 서스펜션(123), 코일(122), 대물렌즈(136)에 의해, 에너지빔을 기록 매체(100)상의 소정 위치에 위치시키는 위치 결정 구조를 구성하고 있다.
케이스(117)에는, 에너지빔 발생기인 반도체 레이저(131)가 부착된다. 반도체 레이저(131)로부터 사출된 에너지빔은, 콜리메이트 렌즈(132) 및 빔 스프리터(133)를 통과하여 대물렌즈(136)를 통과한다. 대물렌즈(136)로부터 사출된 광의 일부는 기록 매체(100)에서 반사되고, 대물렌즈(136)를 통과하여, 빔 스프리터(133)에서 반사되고, 검출 렌즈(134)에서 집광되어, 광검출기(135)에서 광강도를 검출한다. 광검출기(135)는 수광 에리어가 복수로 분할되어 있다. 각각의 수광 에리어에서 검출된 광강도는 앰프(152)로 증폭되는 동시에 연산되고, 대물렌즈(136)에서 집광된 광 스폿과 기록 매체(100)의 상대적인 위치 관계의 정보(서보 신호)와 정보 판독 신호가 검출된다. 서보 신호는 서보 콘트롤러(151)에 전송된다. 또한, 판독 신호는 디코더(153)에 전송된다.
정보 기억 장치에 기록 매체(100)가 부착되고, 척 기구(112)가 기록 매체(100)를 고정하면, 검출기(14)가 작동하여 그 신호를 시스템 콘트롤러(150)에 보낸다. 시스템 콘트롤러(150)는 그것을 받아서 모터(110)를 제어하여 기록 매체(100)를 적절한 회전수가 되도록 회전시킨다. 또한, 시스템 콘트롤러(150)는, 회전 모터(118)를 제어하여 케이스(117)를 적절한 위치에 위치결정한다. 또한, 시스템 콘트롤러(150)는 반도체 레이저(131)를 발광시키는 동시에, 서보 콘트롤러(151)를 동작시켜서 회전 모터(118)를 작동시키거나 코일(123)에 전류를 흘려서, 대물렌즈(136)가 형성하는 촛점 스폿을 기록 매체(100)상의 소정 위치에 위치결정한다. 이어서, 서보 콘트롤러(151)는 촛점 스폿이 기록 매체(100)상에 형성된 유(由)의 신호를 시스템 콘트롤러(150)에 보낸다. 시스템 콘트롤러(150)는 디코더(153)에 지시를 받아서, 판독되는 신호를 디코드한다. 판독되는 트랙이 콘트롤 데이터 존의 정보 트랙이 아닌 경우, 시스템 콘트롤러(150)는 서보 콘트롤러(151)에 지시를 내려서, 촛점 스폿이 콘트롤 데이터 존의 정보 트랙에 위치결정되도록 한다. 상기의 동작의 결과, 시스템 콘트롤러(150)는 콘트롤 데이터 존의 정보 트랙을 읽어내서 기록에 관한 매체 정보를 판독한다.
콘트롤 데이터 존의 정보 트랙에는, 도 1에서 설명한 기록 스트라티지의 파라미터가 기록되어 있다. 기록 파워 레벨, 각각의 기록 펄스의 시간적인 관계, 룩업 테이블 등의 정보를 시스템 콘트롤러(150)는 기록 매체(100)로부터 읽어낸다. 시스템 콘트롤러(150)는 이들 기록 스트라티지의 파라미터를, 신호 처리 회로(154)의 파라미터 테이블, 지연 회로(155)의 파라미터 테이블 및 전류 싱크(156)의 전류 싱크 량 파라미터에 기록한다.
입력 커넥터(159)를 통해 상위 콘트롤러로부터 정보 재생의 지시를 보내 온 경우, 시스템 콘트롤러(150)는 서보 콘트롤러(151)에 지시를 내려서 촛점 스폿을 기록 매체(100)상의 적절한 위치에 위치결정하고, 광검출기(135)로 얻어지는 신호를 디코더(153)로 디코드한 후, 출력 커넥터(158)를 통해 판독한 정보를 상위 콘트롤러에 보낸다.
입력 커넥터(159)를 통해 상위 콘트롤러로부터 정보 기록의 지시 및 기록해야 할 정보가 보내져 온 경우, 시스템 콘트롤러(150)는 서보 콘트롤러(151)에 지시를 내려서 촛점 스폿을 기록 매체(100)상의 적절한 위치에 위치결정한다. 또한, 기록해야 할 정보는 신호 처리 회로(161)를 통해 NRZI 신호로 변환된다. NRZI 신호로 변환된 신호는, 신호 처리 회로(154)를 통해, 복수의 적당한 펄스열로 변환된다. 이들 펄스열은 지연 회로(155)를 통과하여, 전류 싱크(156)로 전해진다. 여기서, 신호 처리 회로(161) 및 신호 처리 회로(154)는, 기록 해야할 정보를 기록 펄스의 열로 변환하는 신호 처리 회로를 구성한다.
반도체 레이저(131)에는 정전류원(157)이 접속되어 있으며, 반도체 레이저(131)와 전류 싱크(156)에서 소비되는 전류의 합계가 항상 일정값이 되도록 하고 있다. 정전류원(157)에는 복수의 전류 싱크(156)가 접속되어 있다. 전류 싱크(156)가 동작하여 전류를 흡입할지의 여부는 처리 회로(154)에서 발생하여 지연 회로(155)를 통과한 신호에 의존하고 있다. 전류 싱크(156)가 동작함으로써, 정전류원(157)으로부터 나오는 전류의 일부가 전류 싱크(156)에 흡입되고, 결과적으로 반도체 레이저(131)에 유입되는 전류량이 저하한다. 이것에 의해, 반도체 레이저(131)에서 발생되는 에너지빔의 에너지 레벨을 변환시킨다. 신호 처리 회로(154)와 지연 회로(155)는, 복수의 전류 싱크(156)를 적당한 타이밍으로 동작시킴으로써, 도 1에 도시한 기록 스트라티지를 실현한다.
이상의 동작을 행하기 위해서, 정보 기록 장치는 단자(160)를 통해 외부로부터 전력의 공급을 받고 있다.
이상의 정보의 기록 장치에 있어서, 도 1에서 설명한 정보의 기록 방법을 실현하는 방법의 예로서 다음의 2개의 방법이 있다.
1) 대물렌즈로부터 사출되는 에너지빔의 파워를 파워 미터로 측정하여, 선두 펄스, 중간 펄스열, 최종 펄스, 부 펄스의 평균 파워 레벨을 측정한다. 여기서, 대물렌즈로부터 사출되는 에너지빔의 파워를 측정하기 위해서는, 대물렌즈 직후에 파워 미터를 설치하는 방법, 또는 에너지빔 발생기의 사출광의 일부를 검출하는 방법 등이 있다. 각각의 펄스의 평균 에너지빔의 측정값이 각각의 지시값과 일치하거나, 각각의 측정값이 각각의 지시값의 a배(a는 실수)가 되도록, 전류 싱크나 지연 회로로의 지시값을 조정한다. 각각의 측정값이 각각의 지시값의 a배(a는 실수)가 되도록 설정한 경우, a의 값을 변환시키면서 기록 매체에 정보를 기록하여 이것을 재생하고, 디코더로 검출되는 에러 정보를 기초로, 이것이 가장 적어지도록 a 값을 조정한다. 최종적으로 구한 a 값을 a1로 했을 때, 최적의 기록 펄스의 파워 레벨은 지시값의 a1배가 된다. 시스템 콘트롤러는 상기 시퀀스를 콘트롤해야할 순서를 그 속에 기억하고 있다.
2) 각 펄스의 평균 파워를 직접 측정하는 기능을 갖지 않는 정보의 기록 장치인 경우, 다음과 같은 순서로 실질적으로 도 1에서 설명한 정보의 기록 방법을 실현한다. 즉, 간소한 구조 또한 다량으로 생산되는 정보의 기록 장치인 경우, 기록 펄스의 파워 방향의 정밀도나 시간 방향의 정밀도에는 격차가 많다. 이와 같은 격차를 억제하기 위해서는, 선두 펄스, 최종 펄스, 오로지 부 펄스 등은 파워를 합치고, 중간 펄스열에서는 파워의 합침 및 펄스의 듀티 조정에 의해 평균 파워를 합친다. 이것에 의해, 결과적으로 선두 펄스, 중간 펼스열, 최종 펄스열, 부 펄스의 각각의 파워의 밸런스가 취해진 양호한 기록 파형을 만들 수 있다. 또한, 이들 펄스 사이의 파워의 비를 일정하게 유지한 채, 각 펄스의 파워 레벨을 조정하고, 파워의 적정치를 구함으로써, 항상 기록 매체에 적합한 최적의 기록 파워를 얻을 수 있다. 시스템 콘트롤러는, 상기의 시퀀스를 콘트롤해야할 순서를 그 속에 기억하고 있다.
상술한 본 발명의 실시예에 의하면, 항상 안정되게 기록의 호환성을 확보할 수 있는 것, 기록 파형에 대한 오버슈트나 언더슈트에 대한 제한을 완화하는 것이 가능하므로 기록 장치 설계가 용이해지고, 결과적으로 신뢰성 및 호환성이 좋은 기록 장치를 실현할 수 있다.
도 1은 정보를 기록 매체에 기록할 때 기록 매체에 조사하는 에너지빔의 파워 레벨의 시간 경과에 따른 변화의 예를 도시한 도면.
도 2는 정보의 기록 장치의 구성도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
100 : 기록 매체
108 : 덮개
110 : 모터
111 : 회전축
112 : 척기구(chucking 機構)
115 : 레일
116 : 레일 가이드
117 : 케이스
119 : 직선 기어
120 : 회전 기어
121 : 자석
123 : 서스펜션
130 : 대물렌즈
132 : 콜리메이트 렌즈
133 : 스프리터
134 : 검출렌즈
135 : 광 검출기
151 : 서보 콘트롤러
152 : 앰프
155 : 지연회로
156 : 전류싱크
157 : 정전류원
161, 154 : 신호 처리 회로

Claims (9)

  1. 기록 매체에 각각의 기록 마크를 형성할 때, 선두 펄스, 중간 펄스열, 최종 펄스 및 상기 최종 펄스에 이어지는 부 펄스(negative pulse)를 포함하는 에너지빔의 펄스열을 조사하는 정보 기록 방법에 있어서,
    상기 선두 펄스의 평균 파워를 콘트롤 데이터 존에 기록된 선두 펄스의 파워 레벨 지시값으로 조정하는 단계;
    상기 중간 펄스열의 평균 파워를 상기 콘트롤 데이터 존에 기록된 상측 파워 레벨 지시값과 하측 파워 레벨 지시값의 산술평균값으로 조정하는 단계;
    상기 최종 펄스의 평균 파워를 상기 콘트롤 데이터 존에 기록된 최종 펄스의 파워 레벨 지시값으로 조정하는 단계;
    상기 부 펄스의 평균 파워를 상기 콘트롤 데이터 존에 기록된 부 펄스의 파워 레벨 지시값으로 조정하는 단계; 및
    마크의 길이 및 상기 마크에 선행하는 스페이스의 길이의 조합에 의해 결정되는 값을 기록한 룩업 테이블에 기초하여 상기 선두 펄스의 엣지 위치를 제어하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 기록 방법.
  2. 기록 매체에 1개의 기록 마크를 형성할 때, 선두 펄스와, 상기 선두 펄스에 이어지는 중간 펄스열과, 상기 중간 펄스열에 이어지는 최종 펄스 및 최종 펄스에 이어지는 부 펄스로 이루어진 에너지빔의 펄스열을 조사하는 정보 기록 방법에 있어서,
    상기 선두 펄스의 파워 레벨, 상기 중간 펄스열의 상측 파워 레벨과 하측 파워 레벨, 상기 최종 펄스의 파워 레벨, 상기 부 펄스의 파워 레벨의 각각의 지시값을 미리 상기 기록 매체의 콘트롤 데이터 존에 기록하는 단계;
    a를 실수로 했을 때, 상기 선두 펄스의 평균 파워를 (상기 콘트롤 데이터 존의 선두 펄스의 파워 레벨 지시값 ×a)의 값으로 조정하는 단계;
    상기 중간 펄스열의 평균 파워를 (상기 콘트롤 데이터 존의 상측 파워 레벨 지시값과 하측 파워 레벨 지시값의 산술평균치×a)의 값으로 조정하고, 상기 최종 펄스의 평균 파워를 (상기 콘트롤 데이터 존의 최종 펄스의 파워 레벨 지시값 ×a)의 값으로 조정하는 단계;
    상기 부 펄스의 평균 파워를 (상기 콘트롤 데이터 존의 부 펄스의 파워 레벨 지시값 ×a)의 값으로 조정하는 단계;
    상기 중간 펄스열의 에너지빔의 파워 레벨의 변동폭을 (상기 콘트롤 데이터 존의 상측 파워 레벨 지시값과 하측 파워 레벨 지시값의 차 ×a)의 값으로 조정하는 단계;
    임의의 a 값을 이용하여 각 펄스의 파워 조정을 한 후에, a 값을 변화시키면서 기록 특성이나 기록 재생 특성을 측정하여, 가장 기록 특성이나 기록 재생 특성이 양호해지는 값을 구함으로써 상기 기록 매체에 대해서 최적의 기록 파워를 견출하는 단계
    를 포함하고,
    상기 선두 펄스의 엣지 위치는 마크의 길이 및 상기 마크에 선행하는 스페이스의 길이의 조합에 의해 결정되는 값을 기록한 룩업 테이블에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 방법.
  3. 에너지빔 발생기, 상기 에너지빔 발생기가 발생하는 에너지빔의 파워 레벨을 조정가능한 파워 조정 기구, 기록 매체를 유지할 수 있는 유지 기구, 상기 에너지빔과 상기 기록 매체를 상대적으로 이동시킬 수 있는 이동 기구, 기록해야 할 정보를 상기 에너지빔의 파워 레벨로 변환시키는 신호 처리 회로를 가지며, 기록 매체에 1개의 기록 마크를 형성할 때, 선두 펄스와, 상기 선두 펄스에 이어지는 중간 펄스열과, 상기 중간 펄스열에 이어지는 최종 펄스 및 최종 펄스에 이어지는 부 펄스로 이루어진 에너지빔의 펄스열이 상기 기록 매체에 조사되는 정보 기록 장치에 있어서,
    상기 선두 펄스의 파워 레벨, 상기 중간 펄스열의 상측 파워 레벨과 하측 파워 레벨, 상기 최종 펄스의 파워 레벨, 상기 부 펄스의 파워 레벨의 각각의 지시값을 미리 상기 기록 매체의 콘트롤 데이터 존에 기록하고;
    a를 실수로 했을 때, 상기 선두 펄스의 평균 파워를 (상기 콘트롤 데이터 존의 선두 펄스의 파워 레벨 지시값 ×a)의 값으로 조정하며;
    상기 중간 펄스열의 평균 파워를 (상기 콘트롤 데이터 존의 상측 파워 레벨 지시값과 하측 파워 레벨 지시값의 산술평균치×a)의 값으로 조정하는 것, 상기 최종 펄스의 평균 파워를 (상기 콘트롤 데이터 존의 최종 펄스의 파워 레벨 지시값 ×a)의 값으로 조정하고;
    상기 부 펄스의 평균 파워를 (상기 콘트롤 데이터 존의 부 펄스의 파워 레벨 지시값 ×a)의 값으로 조정하며;
    상기 중간 펄스열의 에너지빔의 파워 레벨의 변동폭을 (상기 콘트롤 데이터 존의 상측 파워 레벨 지시값과 하측 파워 레벨 지시값의 차 ×a)의 값으로 조정하고;
    임의의 a 값을 이용하여 각 펄스의 파워 조정을 한 후에, a 값을 변화시키면서 기록 특성이나 기록 재생 특성을 측정하여, 가장 기록 특성이나 기록 재생 특성이 양호해지는 값을 구함으로써 상기 기록 매체에 대해서 최적의 기록 파워를 견출하며;
    상기 선두 펄스의 엣지 위치는 마크의 길이 및 상기 마크에 선행하는 스페이스의 길이의 조합에 의해 결정되는 값을 기록한 룩업 테이블에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 정보 기록 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 선두 펄스의 평균 파워를 조정하는 단계, 상기 중간 펄스열의 평균 파워를 조정하는 단계, 상기 최종 펄스의 평균 파워를 조정하는 단계 및 상기 부 펄스의 평균 파워를 조정하는 단계에 앞서, 상기 선두 펄스의 평균 파워, 상기 중간 펄스열의 평균 파워, 상기 최종 펄스의 평균 파워 및 상기 부 펄스의 평균 파워를 결정하는 것을 특징으로 하는 정보 기록 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 선두 펄스의 평균 파워를 결정하는 단계는, 상기 선두 펄스의 2개의 시각의 파워 레벨을 측정하여 이를 서로 적분하는 단계와, 상기 적분 결과를 상기 적분 시간으로 나누어 상기 선두 펄스의 평균 파워를 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 기록 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 중간 펄스열의 평균 파워를 결정하는 단계는, 상기 중간 펄스열의 모든 중간 펄스를 포함하는 2개의 시각 사이의 파워 레벨을 측정하는 단계와, 상기 2개의 시각 사이의 파워 레벨을 적분하는 단계와, 상기 적분 결과를 상기 적분 시간으로 나누어 상기 중간 펄스열의 평균 파워를 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 기록 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 최종 펄스의 평균 파워를 결정하는 단계는, 상기 최종 펄스의 2개의 시각의 파워 레벨을 측정하는 단계와, 상기 2개의 시각 사이의 파워 레벨을 적분하는 단계와, 상기 적분 결과를 상기 적분 시간으로 나누어 상기 최종 펄스의 평균 파워를 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 기록 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 부 펄스의 평균 파워를 결정하는 단계는, 상기 부 펄스의 2개의 시각의 파워 레벨을 측정하는 단계와, 상기 2개의 시각 사이의 파워 레벨을 적분하는 단계와, 상기 적분 결과를 상기 적분 시간으로 나누어 상기 부 펄스의 평균 파워를 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 기록 방법.
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