KR100606811B1 - 광디스크 기록방법 및 기록장치 - Google Patents

광디스크 기록방법 및 기록장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광디스크의 기록방법에 관한 것으로, 제1 레이저빔을 이용하여 디스크내 이전에 기록된 데이터를 소거하는 단계와, 제2 레이저빔을 이용하여 상기 소거된 영역에 데이터를 기록하는 단계로 이루어 진것을 특징으로 하며, 또한, 제1 레이저빔을 이용하여 디스크내 이전에 기록된 데이터를 소거하고, 제2 레이저빔을 이용하여 소거된 영역에 데이터를 기록함에 있어서, 버퍼 언더런 (buffer under run) 발생유무를 확인하고, 버퍼 언더런 발생시, 제2 레이저빔에 의해 데이터가 기록되고 제1 레이저빔에 의해 데이터가 소거된 위치를 버퍼 언더런 (buffer under run) 발생 이전에 최종 기록된 위치로 판별하여, 상기 판별된 위치 이후부터 연속기록을 수행하는 것을 특징으로 하는 바, 이를통해 디스크 표면을 최초 블랭크 디스크와 같은 상태로 계속적으로 사용하는 것이 가능하게 되어 좋은 기록품질이 계속 유지되는 장점이 있음은 물론, 버퍼 언더런 발생시에도, 손쉽게 최종 기록위치를 확인할 수 있게 되는 장점이 있다.
광디스크, 기록파워, 이레이저 파워, 소거, 버퍼 언더런

Description

광디스크 기록방법 및 기록장치{Method and Apparatus for recording data on optical disc}
도1은 본발명이 적용되는 일반적인 광기록재생장치를 도시한 것이고,
도2는 본발명에 적용되는 일반적인 레이저빔의 사용을 도시한 것이고,
도3은 본발명에 의한 제1 레이저빔(first beam)과 제2 레이저빔(second beam)의 사용을 도시한 것이고,
도4a, 도4b는 본발명의 제1 레이저빔(first beam)에 의한 디스크 표면의 변화를 도시한 것이고,
도5는 본발명에 의한 제1 레이저빔(first beam)과 제2 레이저빔(second beam)을 발생하는 구성을 예를들어 도시한 것이고,
도6a ~ 도6c는 본발명에 의한 실험적 효과를 도시한 것이고,
도7은 본발명의 제1 레이저빔(first beam)과 제2 레이저빔(second beam)을 이용한 버퍼 언더런(buffer under-run)시의 연속 기록방법의 흐름도를 도시한 것이다.
- 도면내의 주요부분에 대한 설명 -
10 : 광드라이브 20 : 호스트
11 : 픽업 14 : 서보
16 : 마이컴
본 발명은 광디스크에 데이터를 기록하는 기록방법 및 기록장치에 관한 것으로, 특히 새로운 기록파워에 의해 안정된 기록을 수행하는 방법등에 관한 것이다.
대용량의 데이터를 기록할 수 있는 광기록매체 (이하, "광디스크"라 한다)는 기록용량의 증가와 더불어 씨디(CD), 디브이디(DVD), 차세대 디브이디(HD-DVD, BD etc)로 계속적인 기술발전을 이룩하고 있으며, 또한, 상기 광디스크는 기록용량의 증가뿐만 아니라 기록재생 속도의 향상을 통해 더욱 편리하게 사용가능한 저장매체로 발전하고 있다.
관련하여, 일반적으로 광디스크에 데이터를 기록시에는, 픽업을 통해 특정 기록파워 또는 레이저파워 (이하 이를 통칭하여 "레이저빔(laser beam)" 이라 한다)를 주사하여 디스크 표면에 피트(pit)와 랜드(land)의 조합을 형성하게 된다.
따라서, 상기 디스크표면에 주사하는 레이저빔의 세기 및 종류에 따라, 디스크표면에 형성되는 피트(pit)의 크기등에 차이가 나게 되고, 또한, 디스크표면이 계속적인 재기록(Overwrite)에 의해 열화된 경우에는 동일한 레이저빔이라도 지터(jitter)성분이 증가하여 기록품질이 악화되는 문제점이 생기게 된다.
특히, 재기록가능한 디스크의 경우라면, 이전에 디스크에 형성된 피트(pit)에 현재 새로이 형성될 피트(pit)가 간섭을 받게 되는 문제점이 발생하므로 이에 대한 적절한 해결책이 요구된다 할 것이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 창작된 것으로서, 광디스크에 데이터를 기록시, 이전 디스크표면에 기록된 데이터(피트)를 소거하여, 디스크 표면에 안정적으로 데이터를 기록하는 방법 및 장치를 제공하는 데, 목적이 있는 바, 다음과 같은 특징적인 기술적 과제를 가지고 있다.
디스크표면에 주사되는 레이저빔중 일부는 이전 디스크표면에 기록된 데이터(피트)를 소거하는 용도로 활용하고, 일부는 현재 데이터를 기록하는 용도로 제공하고자 하며,
또한, 상기 제공되는 복수의 레이저빔을 활용한 기록방법으로서, 버퍼 언더런(buffer under-run)시의 효율적인 대응방법을 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광디스크의 기록방법은, 제1 레이저빔을 이용하여 디스크내 이전에 기록된 데이터를 소거하는 단계와, 제2 레이저빔을 이용하여 상기 소거된 영역에 데이터를 기록하는 단계로 이루어 진것을 특징으로 하며,
또한, 본 발명에 따른 또다른 광디스크의 기록방법은, 제1 레이저빔을 이용하여 디스크내 이전에 기록된 데이터를 소거하고, 제2 레이저빔을 이용하여 소거된 영역에 데이터를 기록함에 있어서, 버퍼 언더런 (buffer under run) 발생유무를 확인하고, 버퍼 언더런 발생시, 제2 레이저빔에 의해 데이터가 기록되고 제1 레이저 빔에 의해 데이터가 소거된 위치를 버퍼 언더런 (buffer under run) 발생 이전에 최종 기록된 위치로 판별하여, 상기 판별된 위치 이후부터 연속기록을 수행하는 것을 특징으로 하며,
또한, 본 발명에 따른 또다른 광디스크의 기록장치는, 제1 레이저빔을 출력하여 디스크내 이전에 기록된 데이터를 소거하고, 제2 레이저빔을 출력하여 소거된 영역에 데이터를 기록하는 픽업부와, 상기 픽업부의 트랙킹 및 포커싱 구동을 제어하는 서보부와, 상기 픽업부로부터 검출되는 신호로부터 상기 서보부의 동작을 제어하는 마이컴을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 따른 광디스크의 기록방법 및 기록장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
아울러, 본발명에서 사용되는 용어는 가능한한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본발명을 파악하여야 됨을 밝혀두고자 한다.
도1은 본발명의 설명을 위해, 일반적으로 적용되는 광디스크 기록재생장치를 도시한 것으로, 그 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선 전체 광기록재생장치는 광드라이브(10)와 호스트(20)로 분류가능하며, 이는 광드라이브(10)가 독립된 제품으로 PC(Personal Computer)등에 제공되는 경우를 상정한 경우로서, 이때 호스트(20)는 PC내부에 존재하는 CPU가 이에 해당될 것이다. 그러나, PC등에 장착되지 않는 "플레이어(Player)"라고 한다면 상기 광드라이브(10)와 호스트(20)는 모두 하나의 "플레이어(Player)"내에 구비되게 될 것이고, 이때 광드라이브(10)는 "기록재생부"로 명명 되고, 호스트(20)는 "제어부(controller)"로 명명 할 수도 있을 것이다. 따라서, 본발명은 PC등의 내부에 장착되어 운영되는 광드라이브(10) 및 단독제품으로 활용되는 "플레이어(Player)" 모두에 적용가능함은 자명하다 할 것이며, 이하 상세 구성의 구체동작을 설명하기로 한다.
픽업부(11)는 내부에 레이저빔 발광부(LD; Laser Diode)를 구비하여 광디스크 표면에 데이터를 기록하거나, 광디스크 표면으로부터 반사되는 신호를 독출하는 역할을 수행한다.
데이터-프로세서(13)는 픽업부(11)로터 독출된 신호를 수신하여 원하는 신호값으로 복원해내거나, 기록될 데이터를 광디스크에 기록되는 신호로 변조(modulation)하여 픽업부(11)로 전달한다.
마이컴(16)은 전체 광드라이브(10)를 제어하되, 특히 데이터-프로세서(13)를 통해 입력되는 신호로부터 픽업부(11)의 트래킹(Tracking) 및 포커싱(Focusing) 동작을 제어하는 제어신호를 발생하게 된다.
서보부(14)는 상기 마이컴(16)으로부터 발생된 제어신호에 근거하여, 픽업부(11)의 트래킹(Tracking) 및 포커싱(Focusing) 동작을 제어하게 된다.
또한, 인터페이스(12)는 외부와의 통신을 수행하고, 메모리(15)는 광디스크내의 관리정보등을 일시 저장하거나, 기록재생될 데이터의 일시저장을 위한 버퍼기 능을 수행하는 저장수단을 통칭하여 사용한 것이다.
호스트(20)는 전술한 바와 같이, 광드라이브(10) 외부에 존재하가능하며, 광드라이브에 기록재생 명령을 전달하고, 전체 시스템을 제어하는 역할을 수행하게 된다.
관련하여, 픽업부(11)에서 출력되는 레이저빔은 디스크표면에 주사되어, 디스크 표면을 비결정질(amorphous) 상태로 변경하여, 피트(pit)를 형성하게 되는 바, 이에 대해 도2를 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도2는 본발명의 설명을 위해, 일반적으로 적용되는 광디스크에의 기록패턴을 도시한 것으로, 도1의 도면부호 "30" 부분을 확대하여 도시한 것이다.
즉, 디스크 표면에 데이터를 기록하기 위해, 픽업부(11)로부터 출력되는 레이저빔은 다양한 종류로 생성 가능하나, 일반적으로 멀티펄스(Multi-pulse) 형태의 파워를 제공하며, 상기 멀티펄스의 레벨은 크게 3가지로 구분가능 한 바, 첫째는 가장 하이 레벨 (high level)로서 이를 "Write Power"라 하고, 본 레벨의 파워는 디스크표면을 변형시켜 데이터를 기록할 수 있는 파워를 의미하며, 둘째는 중간 레벨로서 이를 "Erase Power"라 하며, 본 레벨의 파워는 디스크표면을 소거(erase)할 수 있는 파워를 의미하며, 세째는 로우 레벨(low level)로서 이를 "Bias Power 또는 Read Power"라 하며, 본 레벨의 파워는 디스크표면을 변형시키지 않고 데이터를 재생할 수 있는 파워를 의미한다.
따라서, 데이터-프로세서(도1, 13)는 디스크표면에 형성할 피트(pit) 크기를 고려하여, 상기 각 레벨을 최적의 시간동안 주사되도록 멀티펄스를 형성하게 되고, 이를 입력받은 픽업부(11)는 상기 멀티펄스에 맞추어 픽업내부의 발광부를 구동하여 레이저빔을 디스크표면에 주사하게 될 것이다.
결국, 도2는 디스크표면에 상기 멀티펄스를 고려한 레이저빔이 주사된 경우를 예를들어 도시한 것으로, 레이저빔에 의해 상이한 크기의 피트(pit)가 형성되고, 피트(pit)와 피트(pit)사이에는 디스크표면이 변형되지 않은 랜드(land)가 형성된 경우를 도시한 것이다. 따라서, 디스크내에 형성된 상기 피트(pit)/랜드 (land)의 조합이 결국 기록하고자 하는 데이터가 된다.
그러나, 디스크를 재기록하는 경우라면, 이는 이전에 형성된 피트(pit)/랜드 (land) 위에 새로운 피트(pit)/랜드(land) 조합을 기록하는 것을 의미하게 되고, 이전에 기록된 피트(pit)에 의해 현재 기록될 피트(pit)/랜드(land)가 영향(간섭)을 받게 되어 기록품질이 나빠지는 문제가 발생하게 된다. 즉, 1000회 이상 재기록 가능한 디스크에서에서 약100회 정도의 재기록이 수행되면 디스크표면은 열화가 생기고, 상기와 같이 이전에 형성된 피트(pit)가 완전히 소거(erase)되지 못한 상태에서 현재 피트(pit)/랜드(land)를 형성하게 됨에 따라 위상변화를 거듭한 디스크표면의 매질이 조금씩 변성되어 기록품질이 악화되는 것이다.
도3은 본발명의 광디스크 기록방법을 도시한 것으로, 광디스크에 데이터를 기록시 우선 제1 레이저빔(first beam)을 이용하여 디스크내 이전에 기록된 피트(pit)를 소거 한 후, 전술한 멀티펄스 레이저빔(이를 편의상 "제2 레이저빔(second beam)"이라 한다)을 이용하여 소거된 영역에 현재 기록될 데이터를 의미하는 피트(pit)/랜드(land)를 형성하는 것을 특징으로 한다.
즉, 제2 레이저빔(second beam)은 도2에서 전술한 멀티펄스 파워로서, 실제 데이터를 기록하는 파워로 사용하되, 제2 레이저빔(second beam)에 선행하여 제1 레이저빔(first beam)을 별도 주사하여, 이전에 기록된 피트(pit)를 소거 한후, 제2 레이저빔(second beam)에 의한 새로운 피트(pit)를 형성하도록 한 것이다. 따라서, 제1 레이저빔(first beam)은 이전에 기록된 피트(pit)를 소거하기 위하여, 연속적인 DC 소거파워(Erase Power)로 구성될 것이다.
도4a와 도4b는 상기 본발명과 관련된 제1 레이저빔(first beam)의 동작을 설명하기 위하여 도시한 것으로, 도4a는 이전에 기록된 피트(pit)에 제1 레이저빔 (first beam)이 주사되는 경우를 도시한 것이고, 도4b는 일정구간 제1 레이저빔 (first beam)이 디스크표면에 주사된 후의 디스크 표면의 상태를 도시한 것이다.
즉, 도4b에서와 같이 제1 레이저빔(first beam)이 주사된 디스크 표면은 이전에 기록된 피트(pit)가 소거되고, 마치 최초 블랭크(blank) 디스크와 동일한 상태로 변경된다. 따라서, 재기록가능한 디스크에 기록시 계속적인 반복기록으로 인해 디스크 표면이 열화된 경우라도, 실제 데이터 기록을 위한 제2 레이저빔(second beam)에 선행하여 제1 레이저빔(first beam)을 이용하여 디스크표면을 반사율이 높은 결정질 상태 (이를 "crystal"이라고도 한다)로 만든 후, 제2 레이저빔(second beam)을 이용하여 원하는 피트(pit)/랜드(land)를 형성하므로서 최초 디스크(Blank disc)가 가지는 높은 기록품질을 계속 유지 할 수 있게 되는 것이다.
도5는 본발명의 픽업부(11)의 구성을 간략히 도시한 것으로, 전술한 제1 레이저빔(first beam)과 제2 레이저빔(second beam)을 발생하는 방법을 설명하기 위 해 도시한 것이다.
관련하여, 본발명의 제1 레이저빔(first beam)은 픽업 내부의 다양한 광학적 특성을 이용하여, 여러가지 방법으로 구현하는 것이 가능한 바, 본발명에서는 예를들어, 각각의 레이저빔마다 별도의 레이저 발광부를 구비한 것을 제시한 것이다. 즉, 제1 레이저빔(first beam)은 제1 발광부(first beam LD)에서 출력되되, 전술한 바와 같이 DC 소거파워(Erase Power)로 출력되어 질 것이고, 제2 레이저빔(second beam)은 제2 발광부(second beam LD)에서 출력되되, 전술한 바와 같이 멀티펄스 파워로 출력되어 질 것이다.
상기 제1 발광부(first beam LD)와 제2 발광부(second beam LD)에서 출력된 레이저빔은 픽업 내부의 렌즈와 편광판(polarizer)을 통과 한후 최종 디스크표면에 레이저빔을 주사하는 대물렌즈를 거쳐, 제1 발광부(first beam LD)에서 출력된 제1 레이저빔(first beam)이 제2 발광부(second beam LD)에서 출력된 제2 레이저빔(second beam)에 선행하여 디스크에 주사되도록 광학적으로 설계할 수 있음은 자명하다 할 것이다.
도6a ~ 도6c는 본발명의 효과를 설명하기 위한, 실험적 결과를 도시한 것으로, 도6a는 한번도 기록되지 않은 최초 블랭크 디스크(blank disc)상태에서 출력 반사신호(RF)를 도시한 것이고, 도6b는 종래 제2 레이저빔(second beam)만을 이용하여 100회 재기록시의 출력 반사신호 (RF)를 도시한 것이고, 도6c는 본발명의 제1 레이저빔(first beam)과 제2 레이저빔(second beam)을 이용하여 100회 재기록시의 출력 반사신호 (RF)를 도시한 것이다.
즉, 도6b의 출력 반사신호 (RF)는 100회 재기록에 따라 디스크 표면의 열화에 따른 반사신호(RF)의 왜곡이 진행중임을 알 수 있고, 반사신호(RF)가 왜곡된다 함은 결국 기록품질이 악화되었음을 의미하고 재생시 에러(error)가 발생될 여지가 높은 경우가 된다. 이에반해 도6c의 출력 반사신호 (RF)는 100회 재기록에도 불구하고 도6a와 거의 동일한 출력 반사신호 (RF)를 가짐을 확인할 수 있으며, 이는 본발명의 제1 레이저빔(first beam)의 사용에 따라, 최초 블랭크 디스크와 같은 상태가 디스크표면에 유지되고 있음을 의미한다 할 것이다.
도7은 본발명의 제1 레이저빔(first beam) 및 제2 레이저빔(second beam)의 사용을 응용한 또다른 광기록방법의 흐름도를 도시한 것으로, 특히, 버퍼 언더런 (buffer under run) 발생시 최종 기록위치에 연속기록하는 방법을 도시한 것이다.
관련하여, 버퍼 언더런 (buffer under run)이라 함은, 광디스크에 데이터를 기록함에 있어, 호스트(도1, 20)로부터 기록할 데이터를 수신하여 이를 특정 버퍼에 저장한 후 기록을 수행하게 되나, 다양한 원인에 의해 상기 버퍼에 기록할 데이터가 부족하여, 버퍼로부터 데이터를 읽어올때까지 기록을 중단해야 하는 상황을 의미한다.
따라서, 상기 버퍼 언더런 (buffer under run)이 발생되면, 광기록재생장치(도1)는 기록중단 상태에서 대기하다가, 버퍼로부터 데이터를 읽어올 수 있게 되면, 기록을 재개하되, 이전에 최종 기록된 위치에 이어서 연속기록하여야 한다.
이때, 버퍼 언더런 (buffer under run) 발생전에 최종 기록된 위치는, DVD-R/+R, CD-R과 같은 1회 기록가능한 광디스크라면, 디스크표면의 기록 및 미기록 영 역의 반사신호(RF)를 통해 쉽게 확인가능 할 것이나, DVD-RW/+RW, CD-RW와 같은 재기록가능한 광디스크라면 디스크표면에 이전에 기록된 피트(pit)가 혼재되어 있어 최종 기록된 위치를 확인하는 데 많은 어려움이 따르게 된다. 이하 상기 문제점을 해결하기 위한 본발명의 기록방법을 도7을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
즉, 정상기록 상태(710)에서 버퍼 언더런 (buffer under run) 발생유무를 확인하고(720), 버퍼 언더런 (buffer under run)이 발생하게 되면, 본발명의 제1 레이저빔(first beam)에 의해 이전 기록된 데이터가 소거된 영역과 제2 레이저빔(second beam)에 의해 현재 데이터가 기록된 영역을 판별하고(730), 상기 판별된 영역의 경계영역이 결국 버퍼 언더런 (buffer under run) 발생전에 최종 기록된 위치로 판별하여(740), 해당 위치에 이어서 연속적인 기록을 수행하는 것이 가능하게 되는 것이다(750).
결국, 본발명의 제1 레이저빔(first beam)을 활용함에 따라, 광디스크에 기록시 주요한 에러원인으로 인식되는 버퍼 언더런 (buffer under run) 발생시에도 효과적으로 대응할 수 있게 됨을 알 수 있다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 광디스크의 기록방법 및 기록장치는 새로운 기록파워(제1 레이저빔)를 도입하여, 디스크 표면을 최초 블랭크 디스크와 같은 상태로 계속적으로 사용하는 것이 가능하게 되어 좋은 기록품질이 계속 유지되는 장점이 있음은 물론, 버퍼 언더런 발생시에도, 손쉽게 최종 기록위치를 확인할 수 있게 되는 장점이 있다 할 것이다.

Claims (7)

  1. 동일 트랙 상에서, 제1 레이저빔을 이용하여 디스크내 이전에 기록된 데이터를 소거하고, 제2 레이저빔을 이용하여 소거된 영역에 데이터를 기록하되, 상기 제 1 레이저빔은 연속적인 DC 소거파워(Erase Power)인 것을 특징으로 하는 광디스크 기록방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 레이저빔은 멀티펄스 파워(Write, Erase, Read Power)인 것을 특징으로 하는 광디스크 기록방법.
  4. 제1 레이저빔을 이용하여 디스크내 이전에 기록된 데이터를 소거하고, 제2 레이저빔을 이용하여 소거된 영역에 데이터를 기록함에 있어서,
    버퍼 언더런 (buffer under run) 발생유무를 확인하고,
    버퍼 언더런 발생시, 제2 레이저빔에 의해 데이터가 기록되고, 제1 레이저빔에 의해 데이터가 소거된 위치를 버퍼 언더런 (buffer under run) 발생 이전에 최 종 기록된 위치로 판별하여,
    상기 판별된 위치 이후부터 연속기록을 수행하는 것을 특징으로 하는 광디스크 기록방법.
  5. 동일 트랙 상에서 제 1 레이저빔으로 연속적인 DC 소거파워(Erase Power)를 출력하여 디스크내 이전에 기록된 데이터를 소거하고, 제 2 레이저빔을 출력하여 소거된 영역에 데이터를 기록하는 픽업부와,
    상기 픽업부의 트랙킹 및 포커싱 구동을 제어하는 서보부와,
    상기 픽업부로부터 검출되는 신호로부터 상기 서보부의 동작을 제어하는 마이컴을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광디스크 기록장치.
  6. 삭제
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2 레이저빔은 멀티펄스 파워(Write, Erase, Read Power)인 것을 특징으로 하는 광디스크 기록장치.
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