KR100638063B1 - 레이저광의파워제어방법,광디스크의데이터기록방법및광디스크기록장치 - Google Patents

레이저광의파워제어방법,광디스크의데이터기록방법및광디스크기록장치 Download PDF

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Abstract

광디스크에 조사되는 정보 신호의 기록에 이용되는 레이저광의 파워를 최적화하는 방법, 또는 상기 정보 신호의 검증을 행하는 방법을 제공한다.
상 변화 광디스크의 기록면에 정보 신호를 기록하는 레이저광이 마크(4)를 기록하는 파워에서 스페이스(3)를 기록하는 파워로 변할 때, 상기 레이저광의 상기 기록면에서의 반사광에는 언더슈트가 생긴다. 이 언더슈트의 양에 기초하여 레이저광의 최적화를 행한다. 또한, 상기 언더슈트를 소정의 레벨에 대해서 변별함으로써 기록된 정보 신호의 검증을 행한다. 또한, 레벨 변별 출력과 정보 신호를 비교함으로써 검증을 행한다.

Description

레이저광의 파워 제어 방법, 광디스크의 데이터 기록 방법 및 광디스크 기록 장치
본 발명은 광디스크에 정보 신호의 기록을 행하는 레이저광의 파워를 제어하는 레이저광의 파워 제어 방법과, 광디스크에 기록된 정보 신호를 확인하는 광디스크의 검증 방법과, 레이저광의 파워를 제어하면서 정보 신호의 기록을 행하는 광디스크 기록 장치와, 광디스크에 기록된 정보 신호의 검증를 행하는 광디스크 기록 장치에 관한 것이다.
레이저광이 조사됨으로써 정보 신호의 기록 재생이 행해지는 상 변화 광디스크가 제공되고 있다.
이 상 변화 광디스크는, 폴리카보네이트와 같은 플라스틱 등에 의해 형성된 투명 기판의 주면에, 상 변화 재료층을 포함하는 기능막으로 다루어지는 다층막이 피착 형성되어 이루어진다.
상기 상 변화 광디스크는 상기 다층막을 기록면으로서 상기 상 변화 재료층에서의 상 변화 재료의 결정과 어몰퍼스와의 상태의 반사율의 차이를 이용해서 정보 신호의 기록 재생을 행한다.
즉, 상기 기록면의 트랙에 따라, 제어된 레이저광의 조사에 의해 결정으로 형성되는 스페이스와, 어몰퍼스로 형성되는 마크의 패턴에 의해 정보 신호가 기록된다.
마크를 기입하는 경우에는, 상기 기록면에 레이저광을 집광해서 조사하고, 레이저광의 집광 스폿의 상 변화 재료층을 융점 이상의 온도로 가열해서 용융한 후, 급냉해서 어몰퍼스 상태를 형성한다.
또한, 스페이스를 기입할 때에는, 상기 기록면에 레이저광을 집광해서 조사하고, 레이저광의 집광 스폿의 상 변화 재료층을 결정화 온도 이상에서, 게다가 융점보다 낮은 온도까지 가열하여 집광 스폿의 상 변화 재료를 결정화한다.
재생 때에도 레이저광이 조사되고, 스페이스와 마크의 반사광의 리턴 광량의 차이에 의해 이 정보 신호를 판독할 수 있다.
이와 같은 상 변화형 광디스크는 광자기디스크와는 달리, 기록 재생시에 외부 자계를 부가할 필요가 없으므로, 기록 재생에 자기 헤드 등이 불필요한 등의 특징을 가지며, 차세대의 정보 기록 매체로서 연구가 진행되고 있다.
그런데 상기 상 변화 광디스크의 기록면에 스페이스 및 마크를 형성하기 위해서는, 상기 기록면에 스페이스 및 마크의 각각에 대응하는 파워의 레이저광을 조사할 필요가 있다.
종래에는, 상기 레이저광의 파워로서는 미리 설정된 파워를 사용하고 있었다. 이 때문에, 상기 상 변화 광디스크의 상 변화 재료 등의 변화에 대한 시스템 마진은 적었다.
또한, 상기 상 변화 광디스크의 기록면에 스페이스와 마크로 기입된 정보 신호를 확인하는 말하자면 검증을 행하는 경우가 있다.
종래에, 상기 검증은 일련의 정보 신호의 기입이 종료된 후에 별개의 공정으로서 행해져 왔다. 이 때문에, 상기 검증에 소정의 시간을 할당하지 않을 수 없어, 데이터 전송률을 저하시키는 요인 중 하나로 되어 있었다.
본 발명은 상술한 실정을 감안하여 제안되는 것으로서, 상 변화 광디스크에 정보 신호를 기록하면서 상기 레이저광의 파워를 최적화하는 레이저광의 파워 제어 방법, 상 변화 광디스크에 정보 신호를 기록하면서 기록된 정보 신호의 검증를 행하는 광디스크의 검증 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상 변화 광디스크에 정보 신호를 기록하면서 상기 레이저광의 파워를 최적화하는 광디스크 기록 장치, 상 변화 광디스크에 정보 신호를 기록하면서 기록된 정보 신호의 검증를 행하는 광디스크 기록 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
다음에 본 발명의 실시예의 한 예에 대해서 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
도 1a 내지 도 1c는 상 변화 광디스크의 기록면의 트랙을 따라 스페이스(3) 및 마크(4)의 패턴으로 기입된 정보 신호와, 상 변화 광디스크의 기록면에 조사되어 정보 신호를 기록하는 레이저광의 레이저 광원을 구동하는 데이터 기입 신호와, 상기 레이저광의 상기 기록면에서의 반사광의 리턴 광량의 관계를 도시하는 타이밍 챠트이다.
도 1a는 상 변화 광디스크의 기록면의 트랙을 따라 스페이스(3)와 마크(4)의 패턴으로 기입된 정보 신호를 도시하고 있다.
상술한 바와 같이, 스페이스(3)에 대응하는 영역의 상 변화 재료층은 결정 상태이고 반사율은 높다. 이에 대해서 상기 마크(4)에 대응하는 영역의 상기 상 변화 재료층은 어몰퍼스 상태이고 반사율은 낮다.
여기에서, 트랙 위의 집광 스폿(5)은 상기 기록면에 레이저광이 집광되어서 조사되는 영역을 표시한다. 상기 기록면으로의 스페이스(3)와 마크(4)의 기입은 상기 집광 스폿(5)에 집광해서 조사되는 레이저광의 파워를 절환함으로써 행해진다.
도 1b는 기록면에 조사되어서 스페이스(3)와 마크(4)를 각각 기록하는 레이저광의 레이저 광원을 구동하는 데이터 기입 신호의 원리적인 파형을 도시하고 있다.
기록면에 스페이스(3)를 기입하는 경우에는, 집광 스폿(5)이 결정화 온도보다 높고 융점보다는 낮은 온도로 가열되는 소거 파워(PE)로 레이저광을 조사한다. 소거 파워(PE)의 레이저광에 의한 집광 스폿의 영역의 상 변화 재료층은 반사율이 높은 결정 상태로 되고 스페이스(3)가 형성된다.
기록면에 마크(4)를 기입하는 경우에는, 집광 스폿(5)을 기입 파워(PW)로 레이저광을 조사한다. 기입 파워(PW)의 레이저광에 의해 상기 상 변화 재료층은 융점 이상으로 가열되어 용융 상태로 되나, 집광 스폿(5)에서 멀어짐에 따라 급냉되어서 반사율이 낮은 어몰퍼스 상태로 되고 마크(4)가 형성된다.
또한, 기입 파워(PW)는 집광 스폿(5)을 상 변화 재료의 결정화 온도보다도 높은 융점까지 가열하므로 소거 파워(PE) 보다도 큰 파워이다.
도 1c는 상 변화 광디스크(1)로부터의 레이저광의 반사광의 리턴 광량의 파형을 도시한다.
리턴 광량은 과도적인 상태를 제외하면, 도 1a의 스페이스(3)에 대해서는 결정의 반사율을 곱한 소거 파워(PE)의 레이저 광량에, 마크(4)에 대해서는 용융 상태의 반사율을 곱한 기입 파워(PW)의 레이저 광량에 각각 비례하고 있다. 도면에 의하면 상기 리턴 광량은 스페이스(3)에 대한 광량보다도 마크(4)에 대한 광량이 많다.
상 변화 광디스크(1)의 기록면에 조사하는 레이저광의 파워가 기입 파워(PW) 에서 소거 파워(PE)로 강하하는 시점에서 상기 상 변화 광디스크로부터의 반사광의 리턴 광량에는 언더슈트(6)가 보인다.
이 언더슈트(6)는 도 1a에 도시하는 바와 같이, 소거 파워(PE)의 레이저광으로 조사되는 집광 스폿(5)이 직전에 기입된 반사율이 낮은 마크(4)에 일시적으로 겹치기 때문에 생긴다. 언더슈트(6)는 상기 강하 시점에서 최대로 크고, 집광 스폿(5)과 마크(4)의 중복이 소멸됨에 따라 빠르게 소멸한다.
언더슈트(6)로부터 기입 파워(PW)의 레이저광의 조사에 의해 형성된 마크(4)의 상태를 알 수 있다. 즉, 어몰퍼스가 충분히 형성되어 있는 경우에는 반사율이 낮고 언더슈트(6)가 커지나, 어몰퍼스가 충분하게 형성되지 있지 않은 경우에는 반사율은 위와 비교해서 높고 언더슈트(6)는 위와 비교하면 작다.
이러한 사실을 이용해서, 언더슈트(6)의 양에 기초해서 레이저광의 파워를 조절하는 소위 APC(오토 파워 콘트롤)를 행할 수 있다.
예를 들면, 마크(4)의 어몰퍼스화의 정도에 대응하는 상기 언더슈트(6)의 최저값(VB)을 검출하여, 이 최저값(VB)이 일정하게 되도록 레이저광의 기입 파워(PW) 를 제어할 수가 있다. 이때, 기록면에는 일정한 반사율의 마크(4)가 형성된다.
이 방법에 의하면, 언더슈트(6)의 변화에 실시간으로 대응할 수가 있으므로 시스템 마진을 크게 취할 수 있다.
또, 언더슈트(6)가 어떤 임계치(VT)를 음의 방향으로 넘은 경우에는 어몰퍼스화의 정도는 충분하다고 판단함으로써, 마크(4)의 검증를 행할 수 있다.
이 검증 방법은 정보 신호의 기록과 동시에 행할 수가 있으므로 기록과는 별도로 행해지는 통상의 검증 방법에 비교해서 시간의 단축면에서 특히 실익이 있다. 따라서, 상기 검증 방법을 이용함으로써 데이터의 전송률 등을 향상시킬 수 있다.
도 2 는 이미 정보 신호가 기입되어 있는 상 변화 광 디스크의 트랙에 다른 정보 신호를 덮어쓰는 경우의 각 파형을 도시하는 타이밍 챠트이다.
도 2a는 상 변화 광디스크의 트랙에 따라 스페이스(3)와 마크(4)에 의해 기록되어 있는 정보 신호의 패턴이다. 도면 중 "0"은 스페이스(3)에, "1"은 마크(4)에 각각 대응하고 있다.
도 2b는 상 변화 광디스크에 기입하는 정보 신호이다. 위와 같이 "0"은 스페이스(3)에, "1"은 마크(4)에 대응하고 있다.
도 2c는 도 2a의 정보 신호를 기록된 상 변화 광디스크(1)의 트랙의 반사율을 표시하고 있다. "0"으로 표시되는 스페이스(3)의 부분은 결정이므로 반사율은 높으나 "1"로 표시되는 마크(4)의 부분은 어몰퍼스이므로 반사율은 낮다.
도 2d 는 도 2b에 도시된 정보 신호를 기록하는 레이저광의 레이저 광원을 구동하는 데이터 기입 신호이다. 도 2b의 "0"의 스페이스(3)의 부분은 소거 파워(PE)에, "1"의 마크(4)의 부분은 기입 파워(PW)에 각각 대응하고 있다.
도 2e 는 도 2d 의 기입 펄스에 따라서 레이저광을 조사한 경우에 기록되지 않았다고 가정한 가상적인 경우의 반사광의 리턴 광량을 도시한다. 이 리턴 광량은 도 2d 의 데이터 기입 신호에 의해 제어된 레이저광의 파워에 따르나, 도 2a의 "1"로 표시되는 마크(4)의 부분은 반사율이 낮으므로 "0"으로 표시되는 스페이스(3)의 부분보다도 리턴 광이 작게 되고 있다.
도 2f 는 도 2d 의 데이터 기입 신호에 따라서 상기 상 변화 광디스크에 레이저광을 조사하여 스페이스(3)와 마크(4)에 정보 신호를 기입한 경우의 리턴 광량이다. 도 2d 에 있어서, 기입 펄스가 기입 파워(PW)에서 소거 파워(PE)로 하강할 때에 언더슈트(6)가 보인다.
상술한 바와 같이, 언더슈트(6)의 양을 예를 들면, 최저값(VB)을 검출해서 이용함으로써 레이저광의 파워의 APC를 행할 수 있다.
또한, 소정의 임계치(VT)에 대한 상기 언더슈트(6)의 레벨 변별에 의해 기록된 정보 신호의 검증을 행할 수 있다. 즉, 소정의 임계치(VT)를 음의 방향으로 넘은 경우에는, 마크(4)에 있어서 어몰퍼스는 충분하게 형성되어 있다고 볼 수 있다.
또한, 리턴 광량이 적당히 설정된 임계치(VT2)를 양의 방향으로 넘었는지의 여부를 변별함으로써, 미리 기입된 마크(4)가 소거되어 스페이스(3)가 형성되었는지의 여부의 검증을 행할 수도 있다. 즉, 상기 리턴 광량이 상기 임계치(VT2)를 양의 방향으로 넘은 경우에는, 상기 스페이스(3)에서의 결정 상태가 충분히 형성되어 있다고 볼 수 있다.
또한, 언더슈트(6)의 폭이 다른 것은 상기 상 변화 광디스크(1)에 미리 기입되어 있던 정보 신호가 스페이스(3)인지 마크(4)인지의 차이에 의한다.
즉, 미리 스페이스(3)가 기록되어 있던 영역에 스페이스(3)를 기입하는 경우에는, 반사율의 변화가 일어나지 않기 때문에, 언더슈트(6)의 폭은 스폿이 이동해서 직전에 기록된 마크(4)가 집광 스폿(5)의 시야에서 없어지는 시간으로 정해진다.
이것에 대해서 미리 마크(4)가 기록되어 있던 영역에 스페이스(3)를 기입하는 경우에는, 소거 파워(PE)로 가열된 상 변화 재료층이 비정질(어몰퍼스)로부터 결정으로의 상 전이 반응을 일으키는데에 소정의 반응 시간이 생기기 때문에, 언더슈트(6)의 폭은 상 변화 재료층이 비정질(어몰퍼스)로부터 결정으로의 상 전이 반응을 일으키는 것만의 반응 시간에 대응해서 결정되게 된다.
상술한 바로부터, 미리 마크(4)가 기록되어 있던 영역에 스페이스(3)를 기입하는 것이 미리 스페이스(3)가 기록되어 있던 영역에 기입하는 것에 비해 언더슈트(6)의 폭이 넓어진다.
또, 상 변화 재료층의 상 전이 반응 시간에 따라서 언더슈트(6)가 임계치(VT2)를 가로질렀는지의 여부를 검출함으로써 스페이스(3)가 확실하게 형성되었는지의 여부를 확인할 수 있다.
도 2g 는 도 2f에 도시한 리턴 광량의 언더슈트(6)가 임계치(VT)를 음의 방향으로 넘은 시간은 "1", 다른 시간을 "0"으로 하는 2값 신호로서 나타낸 것이다. 이 신호의 상태가 "1"인 경우에는 마크(4)의 기록이 확인(검증)된 것으로 된다.
또한, 상기 검증으로서는 상기 "1"의 상태의 펄스가 발생하고 있는 것으로부터 물리적인 기입을 확인하는 방법이 있다. 또, 상기 "1"의 상태의 타이밍과 상기 데이터 기입 신호를 비교 조합하는 방법이 있다.
도 3 은 본 발명에 관한 광디스크 기록 장치의 실시예의 한 예의 개략적인 구성의 블록도이다.
상기 상 변화 광디스크 기록 장치의 실시예의 한 예는 광검출부(10)와, 광조사부(20)와, APC(30)와, 언더슈트 검출부(40)와, 비교부(2)로 구성되어 상 변화 광디스크(1)를 수납한다.
상기 광검출부(10)는 빔 스플리터(11)와 제 1 수광부(12)와 제 2 수광부(13)로 이루어진다.
상기 빔 스플리터(11)는 상기 기입부(20)에서 공급되는 레이저광의 일부를 반사해서 상기 제 1 수광부(12)에 부여하고 다른 것을 투과시킨다. 상기 빔 스플리터(11)를 투과한 레이저광은 상기 상 변화 광디스크(1)에 조사되어, 그 반사광은 상기 빔 스플리터(11)로 반사되어서 상기 제 2 수광부(13)에 공급된다.
상기 제 1 수광부(12)는 수광한 광량을 전류로 변환하여 이 전류를 APC(30)에 부여한다. 상기 제 2 수광부(13)는 수광한 광량을 전류로 변환하여 이 전류를 언더슈트 검출부(40)와 신호 재생계에 공급한다.
상기 광조사부(20)는 입력 신호로부터 데이터 기입 신호를 발생하는 데이터 기입 신호 발생부(21)와, 레이저광을 발생하고 광검출부(10)의 빔 스플리터(11)를 통해서 상기 상 변화 굉디스크(1)에 광을 조사하는 레이저 광원(22)으로 구성된다.
상기 데이터 기입 신호 발생부(21)는 데이터 기입 신호를 발생하여 이 데이터 기입 신호를 상기 레이저 광원(22)과 상기 비교부(2)에 공급한다. 상기 레이저광원(22)은 상기 APC(30)의 제어하에 상기 데이터 기입 신호 발생부(21)에서 공급되는 기입 제어 신호에 따라서 레이저광을 발생한다.
상기 APC(30)는 상기 광검출부(10)의 제 1 수광부(12)에서 수광한 광량에 대응하는 전류를 부여받고, 상기 언더슈트 검출부(40)로부터는 상기 언더슈트(6)의 최저값(VB)을 부여받아, 이들의 양에 기초해서 상기 최저값(VB)이 소정값으로 보존되도록 상기 광조사부(20)의 레이저 광원(22)의 파워를 제어한다.
상기 언더슈트 검출부(40)는 상기 반사광의 리턴 광량에 대응하는 전류를 상기 제 2 수광부(13)에서 부여받고, 이에 따라 언더슈트(6)의 최저값(VB)을 검출해서 상기 APC(30)에 부여한다. 또한, 상기 언더슈트(6)가 임계치(VT)를 음의 방향으로 넘고 있는지의 여부를 판별하여, 그 결과를 상기 비교부(2)에 부여한다.
상기 비교부(2)는 상기 광조사부(20)의 데이터 기입 신호 발생부(21)에서 데이터 기입 신호의 타이밍을 부여받고, 언더슈트 검출부(40)에서 상기 판별 결과를 부여받고, 이들을 써서 기록한 정보 신호의 검증을 행하고, 이 결과를 검증 결과로서 출력한다.
도 4에는 본 발명의 실시예의 한 예의 언더슈트 검출부(40)의 구성을 도시한다.
이 언더슈트 검출부(40)는 I/V 변환부(41), 제 1 홀드부(42), 제 2 홀드부(43), 제 1 제산부(44), 제 2 제산부(45), 임계치 발생부(46), 제 1 비교기(47), 제 2 비교기(48), 평균부(49), 이상 변조부(50), 비교부(51), 제어부(52), 제 1 스위치(SW1) 내지 제 5 스위치(SW5)의 5 개의 스위치로 구성된다.
상기 I/V 변환기(41)는 상기 제 2 광검출부(13)에서 전류로서 주어지는 수광한 리턴 광량을 전압으로 변환해서 다음단에 부여한다.
상기 제 1 스위치(SW1)는 I/V 변환부(41)와 상기 제 1 홀드부(42)를 연결하는 회로를 개폐한다. 상기 제 2 스위치(SW2)는 상기 I/V 변환부(41)와 상기 제 2 홀드부(43)를 연결하는 회로를 개폐한다. 상기 제 3 스위치(SW3)는 상기 I/V 변환 회로(41)와 제 1 제산부(44) 및 제 2 제산부(45)를 연결하는 회로의 개폐를 한다.
이들 제 1 스위치(SW1) 내지 제 3 스위치(SW3)는 상기 제어부(52)에서 공급되는 타이밍 등을 표시하는 신호에 기초해서 개폐된다. 여기에서 상기 신호의 경로는 도면 중 파선으로 표시되어 있다.
상기 상 변화 광디스크(1)에 기입 파워(PW)의 레이저광이 조사되어 있는 기간에는 상기 스위치(SW1 내지 SW3)는 모두 열리고, I/V 변환부(41)로부터의 출력은 후단에 공급되지 않는다.
상기 상 변화 광디스크(1)에 소거 파워(PE)의 레이저광이 조사되어 있는 기간에는 제 1 스위치(SW1) 및 제 3 스위치(SW3)는 닫히고 상기 제 2 스위치(SW2)는 열린다. 그리고, 상기 I/V 변환부(41)로부터의 출력은 상기 제 1 홀드부(42)와 상기 제 1 제산부(44) 및 상기 제 2 제산부(45)에 공급된다.
상기 상 변화 광디스크(1)에 냉각 파워의 레이저광이 조사되는 기간에는, 상기 제 1 스위치(SW1)는 열리고, 상기 제 2 스위치(SW2) 및 상기 제 3 스위치는 닫힌다. 그리고, 상기 I/V 변환부(41)로부터의 출력은 상기 제 2 홀드부(43)와 상기 제 1 제산부(44) 및 제 2 제산부(45)에 공급된다.
상기 제 1 홀드부(42)는 상기 I/V 변환부(41)에서 제 1 스위치(SW1)를 통해서 공급되는 상기 상 변화 광디스크(1)에 소거 파워(PE)의 레이저광이 조사된 경우의 리턴 광량에 대응하는 전압을 홀드해서, 소거 파워(PE)의 경우의 기준값으로서 상기 제 1 제산부(44)에 공급한다.
상기 제 2 홀드부(43)는 상기 I/V 변환부(41)에서 제 2 스위치(SW2)를 통해서 공급되는 상기 상 변화 광디스크(1)에 냉각 파워의 레이저광이 조사되는 경우의 리턴 광량에 대응하는 전압을 홀드하여, 냉각 파워의 경우의 기준값으로서 상기 제 2 제산부(45)에 공급하다.
상기 제 1 제산부(44)는 상기 I/V 변환부(41)에서 공급되는 소거 파워(PE)의 경우의 상기 상 변화 광디스크(1)로부터의 반사광의 리턴 광량에 대응하는 전압을 상기 제 1 홀드(42)에서 부여되는 기준값으로서 제산을 실시하여 정규화를 한다.
그리고 이 정규화된 전압을 상기 제 1 비교기(47)와 상기 제 5 스위치(SW5) 를 통해서 상기 평균부(49)에 부여한다.
또한, 상기 제 1 제산부(44)로부터의 출력은 상기 상 변화 광디스크(1)에 냉각 파워의 레이저광이 조사되는 기간에는 제 4 스위치(SW4) 및 제 5 스위치(SW5) 에서 선택되지 않기 때문에, 후단에는 관계하지 않는다.
상기 제 2 제산부(45)는 상기 I/V 변환부(41)에서 공급되는 냉각 파워의 경우의 상 변화 광디스크(1)에서의 반사광의 리턴 광량에 대응하는 전압을 상기 제 2 홀드부(42)에서 부여되는 기준값으로서 제산을 실시하여 정규화를 한다. 그리고, 이 정규화된 전압을 상기 제 2 비교기(48)에 부여한다.
또한, 상기 제 2 제산부(45)로부터의 출력은 상기 상 변화 광 디스크(1)에 소거 파워의 레이저광이 조사되는 기간에는 제 4 스위치(SW4)에서 선택되지 않기 때문에 후단에는 관계하지 않는다.
상기 임계치 발생부(46)는 임계치를 발생해서, 상기 제 1 비교기(47)와 상기 제 2 비교기(48)에 공급한다. 이 임계치는 예를 들면, 앞의 도 1c에서의 임계치(VT) 에 대응하고 있다.
상기 제 1 비교기(47)는 상기 제 1 제산기(44)에서 정규화된 소거 파워(PE) 의 경우의 리턴 광량에 대응하는 전압을 수취하여, 이 전압을 상기 임계치 발생부(46)에서 공급되는 임계치의 전압과 비교해서 그 결과를 출력한다.
또한, 상기 제 1 비교기(47)로부터의 출력은 상기 상 변화 광디스크(1)에 냉각 파워의 레이저광이 조사되는 경우에는, 상기 제 4 스위치(SW4)에서 선택되지 않기 때문에 후단에는 관계하지 않는다.
상기 제 2 비교기(48)는 상기 제 2 제산기(45)에서 정규화된 냉각 파워(Pc) 의 경우의 리턴 광량에 대응하는 전압을 수취하고, 이 전압을 상기 임계치 발생부(46)에서 공급되는 임계치의 전압과 비교해서 그 결과를 출력한다.
또한, 제 2 비교기(48)로부터의 출력은 상기 상 변화 광디스크(1)에 소거 파워(PE)의 레이저광이 조사되는 기간에는 상기 제 4 스위치(SW4)에서 선택되지 않기 때문에 후단에는 관계하지 않는다.
상기 제 4 스위치(SW4)는 상기 제어부(52)에서 공급되는 신호의 타이밍에 따라서 전환된다. 즉, 상기 상 변화 광디스크에 소거 파워(PE)의 레이저광이 조사되는 경우에는, 상기 제 1 비교기(47)로부터의 출력을 선택하고, 상기 레이저광이 냉각 파워의 기간에는 상기 제 2 비교기(48)로부터의 출력을 선택하여, 각각 선택한 출력을 상기 비교부(2)에 출력한다. 또한, 상기 레이저광이 기입 파워(PW)인 경우에는, 어느 것도 선택하지 않는다.
상기 제 5 스위치(SW5)도 상기 제어부(52)에서 공급되는 신호에 따라 전환된다. 즉, 상기 상 변화 광디스크(1)의 소거 파워(PE)의 레이저광이 조사되는 경우에는 닫고, 상기 제 1 제산부(44)에서 초래되는 상기 리턴 광량에 대응하는 정규화된 전압을 상기 평균부(49)에 부여한다. 상기 레이저광이 냉각 파워의 경우와 기입 파워(PW)인 기간에는, 상기 제 5 스위치는 열고, 상기 제 1 제산부(44)로부터의 출력을 다음 단으로 넘기지 않는다.
상기 평균부(49)는 상기 상 변화 광디스크에 한번 조사되는 레이저광이 소거 파워인 경우에, 제 1 제산부(44)에서 부여되는 리턴 광량에 대응하는 정규화된 전압을 평균하여 그 결과를 비교부(51)에 부여한다.
상기 이상 변조부(50)는 이상적인 변조 신호를 발생하여, 발생한 신호를 다음 단의 비교부(51)에 부여한다. 상기 비교부(51)는 상기 평균부(49)와 상기 이상 변조기(50)로부터 부여되는 신호를 비교해서, 이 비교의 결과를 상기 제어부(52)에 부여한다.
상기 제어부(52)는 상기 비교부(51)에서 공급되는 신호를 기초로 하여 상기 상 변화 광디스크(1)에 조사되는 레이저광의 파워의 타이밍 등을 표시하는 신호를 제 1 스위치(SW1) 내지 제 5 스위치(SW5)에 공급한다. 각 스위치(SW1 내지 SW5)는 상기 이 신호에 기초해서 개폐의 동작을 한다.
또, 상기 제어부(52)는 상기 비교부(51)에서 주어지는 신호를 기초로 해서 상기 언더슈트(6)의 최저값(VB)에 관한 신호를 APC(30)에 공급한다.
이어서, 상기 상 변화 광디스크(1)에 정보 신호를 기록하는 레이저광의 레이저 광원을 구동하는 데이터 기입 신호에 대해서 상세히 설명한다.
먼저, 도 5 에 기초해서, 상기 상 변화 광디스크(1)로의 정보 신호의 기록에 사용되는 각 신호의 원리에 대해서 설명한다. 여기에서, 도 5a에는 NRZI 펄스, 도 5b에는 기입 펄스, 도 5c에는 바이어스 펄스, 도 5d에는 덮어쓰기 펄스의 각 신호의 파형이 표시되어 있다.
도 5a의 NRZI(Non Return to Zero Inverted) 펄스는 디지털 신호의 값이 "0"인 경우에는 "0" 또는 "1"의 상태를 바꾸지 않고, 상기 디지털 신호의 값이 "1"인 경우에는 상기 상태를 서로 바꾸는 디지털 신호의 변조 펄스이다.
도면 중에서, "0"의 상태는 스페이스(3)에 "1"의 상태는 마크(4)에 각각 대응하고 있다. 또, 여기에서의 단위 주기는 TW로 되어 있다.
여기에서는, 디지털 오디오에 사용되는 EFM(Eight to Fourteen Modulation) 변조가 이미 실시되어 있으므로, 상기 NRZI 펄스에 있어서는, "0" 또는 "1"의 연속하는 상태는 3TW 내지 11TW 의 범위에 있다.
도 5b에 도시되는 기입 펄스의 파형은 도 5a의 NRZI 펄스에 따라서 이 NRZI 펄스의 "1" 상태를 위에 게시한 도 1a에 도시한 바와 같이, 상기 상 변화 광디스크(1)의 기록면에 마크(4)로서 기입할 때에 사용된다.
도면과 같이, 복수 단위 주기에 걸쳐 연속되는 "1" 상태에 대응하는 마크(4)를 기입할 때에는 주기 TW, 폭 TP의 복수의 펄스로 이루어지는 다중 펄스가 사용된다.
예를 들면, 길이 11TW의 연속되는 마크를 기입하는 경우에는, 폭 TP의 펄스를 주기 TW에서 10개 사용한다. 또, 길이 3TW의 연속되는 마크를 기입하는 경우에는 마찬가지로 해서 폭 TP의 펄스를 2개 사용한다.
도 5c의 바이어스 펄스는 레이저광을 소거 파워로 조사하여, 용융 어몰퍼스 상태인 마크(4)를 소거해서 결정 상태의 스페이스(3)로 바꿔 쓸 때에 사용한다.
상기 바이어스 펄스는 상기 레이저 광원(22)의 소거 파워(PE)에 대응하여, 상기 상 변화 광디스크(1)에 스페이스(3)를 기록할 때에 사용된다. 도면에서와 같이, 상기 바이어스 펄스는 도 5a의 NRZI 펄스가 "0" 상태로 변화하면 상승하며, 상기 기입 펄스가 "1" 상태로 상승하면 하강한다.
도 5d 의 덮어쓰기 펄스는 도 5b의 기입 펄스와 도 5c의 바이어스 펄스를 조합시킨 것으로, 도 2a 및 2b와 같이 스페이스(3)와 마크(4)에서 정보 신호가 기록면에 이미 기입되어 있는 상 변화 광디스크(1)에 정보 신호를 덮어쓸 때에 사용된다.
즉, 상기 덮어쓰기 펄스는 상기 레이저 광원(22)의 기입 파워(PW)와, 소거 파워(PE)와, 냉각 파워(PC)에 대응하는 3개의 레벨을 갖는다. 그래서, 상기 기입 파워(PW)는 도 5b의 기입 펄스의 펄스에 대응하여 상기 바이어스 파워(PB)는 도 5c의 바이어스 펄스의 파워에 대응하고 있다.
상기 냉각 파워(PC)는 도 5b의 기입 펄스와 도 5c의 바이어스 펄스에 있어서 양쪽 모두 "1"이 아닌 상태로 대응하고 있다. 상기 냉각 파워(PC)는 상기 기록면을 정보 신호가 기록되는 온도로는 가열하지 않는다.
다음에 도 6 에 기초해서 실제의 기입 펄스의 파형에 대해서 설명한다. 여기에서, 도 6a의 파형은 상술한 NRZI 펄스, 도 6b의 파형은 기입 펄스이다.
상술한 바와 같이, 상기 NRZI 펄스는 EFM 변조가 되어 있으므로, 단위 주기를 TW로 하여, 연속하는 "0" 또는 "1" 상태는 3TW 내지 11TW의 범위에 있다. 그리고, 상 변화 광디스크(1)의 기록면에 있어서는, "0" 상태는 스페이스(3)에 "1" 상태는 마크(4)에 대응하고 있다.
도 6b에는 NRZI 펄스에 대응해서 상기 상 변화 광디스크(1)에 기입을 행하는 실제의 기입 펄스의 파형이 도시되어 있다.
위에 게시한 도 5b에 있어서 주기 TW, 폭 TP의 다중 펄스와는 다르고 여기에서의 기입 펄스는 폭 3TW/2-TFM의 초회의 펄스와 이것에 이어지는 주기 TW, 폭 TW/2 의 다중 펄스로 구성된다.
예를 들면, 도 6a의 폭 11TW의 펄스에 대해서는, 이 펄스의 상승에 TFM 지연되어, 폭 3TW/2-TFM의 도면 중 FP(First Pulse)로서 표시되는 초회의 펄스가 발생된다. 그리고, 상기 NRZI 펄스의 상승으로부터 시간 2TW에서 시간 10TW까지의 각 단위 시간 TW의 전반의 시간 TW/2이 "1"로 되는 폭 TW/2의 8개의 펄스가 연속되는 도면 중의 MPC(Multi-Pulse Chain)로서 표시되는 다중 펄스가 발생된다.
상기 기입 펄스는 도 6a의 폭 5TW의 펄스에 대해서는, 위와 같이 이 펄스의 상승으로부터 TFM 지연되어 폭 3TW/2-TFM의 초회의 펄스(FP)를 발생하고, 이것에 이어서 상기 폭 5TW의 상승으로부터 경과 시간이 2TW로부터 4TW까지의 범위의 각 단위 시간 TW의 전반 TW/2이 펄스로 되는 2 개의 폭 TW/2의 펄스가 연속되는 다중 펄스가 발생된다.
상기 기입 펄스는 도 6a의 폭 3TW의 펄스에 대해서는, 위와 같이 이 펄스의 상승으로부터 TFM 지연되어 폭 3TW/2-TFM의 초회의 펄스(FP)를 발생한다. 이 경우에는 다중 펄스는 발생하지 않는다.
계속해서, 도 7 에 의해 실제의 덮어쓰기 펄스에 대해서 설명한다. 상기 덮어쓰기 파워는 레이저광의 레이저 광원을 구동하는 데이터 기입 신호에 직접 대응한다.
도면 중에 있어서, 레이저광의 파워의 레벨을 높은 파워에서 낮은 파워까지 차례로 들면 피크 파워(PP; Peak Power), 제 1 바이어스 파워(BP1; Bias Power), 제 2 바이어스 파워(BP2; Bias Power), 냉각 파워(CP; Cooling Power), 판독 파워(RP; Read Power)가 된다.
또, 도면 중 TFP는 상기 초회의 펄스의 폭 TMP는 다중 펄스(Multi Pulse)의 펄스의 1개의 폭 TCP는 냉각 펄스(Cooling Pulse)의 폭이다.
상 변화 광디스크(1)의 기록면에 레이저광을 집광하여 조사해서 스페이스(3)와 마크(4)와의 패턴에 의한 정보 신호를 판독하기 위해서는 상기 판독 파워(PP)가 사용된다.
또, 상기 기록면으로의 마크(4)의 기입에는 상기 피크 파워(PP), 스페이스(3)의 형성에는 제 1 바이어스 파워(BP1)가 사용된다. 단, 상기 초회의 펄스(FP)와 다중 펄스(MPC) 사이, 또, 다중 펄스(MPC)의 각 펄스간에서는 제 2 바이어스 파워 (BP2)가 사용되고, 상기 다중 펄스(MPC)의 종료후의 소정 시간에는 폭 TCP의 냉각 펄스(CP)가 발생된다.
도 8 에는 상 변화 광디스크(1)의 기록면에 기록되는 각 섹터의 구성과 샘플/홀드의 타이밍이 도시되어 있다.
도 8a에 도시되어 있는 바와 같이, 상 변화 광디스크(1)의 트랙에 기록되는 정보 신호는 섹터로부터 구성된다. 도면 중의 제 n 섹터는 제 n APC 끌어들임 영역 An과 제 n 데이터 기입 영역 Dn으로 구성된다. 그리고, 상기 제 n APC 끌여들임 영역 An은 제 n 냉각 파워 끌어들임 영역 Cn과, 제 n 소거 파워 끌어들임 영역 En과 제 n 기입 파워 끌어들임 영역 Wn으로 이루어진다.
도 8b는 냉각 파워 끌어들임 영역 Cn에 관한 샘플/홀드 신호이다. 도면 중의 "1"이 샘플이고 "0"이 홀드이며(이하도 동일함), 냉각 파워 끌어들임 영역 Cn에 정보 신호를 기록하는 타이밍에서 샘플을 인출하고 있다.
도 8c는 상기 소거 파워 끌어들임 영역 En에 관한 샘플/홀드 신호이다. 상기 소거 파워 끌어들임 영역 En에 정보 신호를 기록하는 타이밍으로 샘플을 인출하고 있다.
도 8d 는 상기 데이터 기입 영역 Dn에 관한 샘플/홀드 신호이다. 상기 데이터 기입 영역 Dn에 있어서는 소정 간격으로 샘플을 인출하고 있다.
도 9는 상 변화 광디스크에 상술한 데이터 기입 신호에 의한 레이저광으로 정보 신호를 기록할 때의 상기 상 변화 광디스크(1)로부터의 반사광의 리턴 광량의 측정 결과를 도시하고 있다. 여기에서, 가로축은 시간을 눈금당 500ns, 세로축은 전압으로 눈금당 500mV 이다.
도면 중의 리턴 광량의 파형에는 각 펄스의 하강시에 언더슈트(6)가 보인다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 관한 레이저광의 파워 제어 방법을 사용하면, 광디스크에 정보 신호를 기록하면서 레이저광의 파워의 최적화를 행할 수 있다. 따라서, 다양한 특성의 광디스크에 대응할 수가 있고, 또, 시스템 마진을 크게 취할 수 있다.
본 발명에 관한 광디스크의 검증 방법은 광디스크로 정보 신호를 기록하면서 기록한 정보 신호의 검증을 행할 수가 있다. 따라서 검증의 공정을 별개로 설치할 필요가 없어지므로 데이터의 전송률 등을 향상시킬 수가 있다.
본 발명에 관한 광디스크 기록 장치는 광디스크로의 정보 신호를 기록하면서 레이저광의 파워의 최적화를 행하고, 동시에, 기록한 정보 신호의 검증를 행한다. 따라서, 광디스크 기록 장치는 데이터 처리가 고속이다.
도 1 은 광디스크로 조사하는 레이저광의 파워와 반사광과의 관계를 표시하는 타이밍 챠트.
도 2 는 정보 신호가 기록된 트랙에 다른 정보 신호를 덮어쓸 때의 각 신호의 파형을 도시하는 타이밍 챠트.
도 3 은 광디스크 기록 장치의 실시예의 한 예의 개략적인 구성을 도시하는 블록도.
도 4 는 실시예의 한 예의 언더슈트 검출부의 개략적인 구성을 도시하는 블록도.
도 5 는 정보 신호와 각 신호와의 관계를 도시하는 타이밍 챠트.
도 6 은 정보 신호와 덮어쓰기 펄스와의 관계를 도시하는 타이밍 챠트.
도 7 은 데이터 기입 신호를 도시하는 타이밍 챠트.
도 8 은 각 섹터의 기록 영역과 샘플/홀드 신호를 도시하는 타이밍 챠트.
도 9 는 광디스크에 조사된 레이저광의 반사광의 측정 결과를 도시하는 그래프.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
1 : 상 변화 광디스크 5 : 집광 스폿
6 : 언더슈트 10 : 광검출부
20 : 광조사부 30 : APC
40 : 언더슈트 검출부

Claims (12)

  1. 레이저광의 파워 제어 방법에 있어서,
    데이터 기입 신호에 따라 발광 구동되는 레이저 광원으로부터 발생된 레이저광을 광디스크에 조사하는 공정과,
    상기 광디스크에 조사된 상기 레이저광의 반사광을 수광하는 공정과,
    상기 반사광의 수광 신호의 언더슈트를 검출하여, 이 언더슈트의 양에 따라서 상기 레이저광의 파워를 제어하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저광의 파워 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 레이저광의 파워를 제어하는 공정은 미리 설정된 기준 언더슈트량과 상기 수광 신호의 언더슈트량을 비교하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저광의 파워 제어 방법.
  3. 광디스크의 데이터 기록 방법에 있어서,
    데이터 기입 신호에 따라서 발광 구동되는 레이저 광원으로부터 발생된 레이저광을 광디스크에 조사하는 공정과,
    상기 광디스크에 조사된 상기 레이저광의 반사광을 수광하는 공정과,
    상기 반사광의 수광 신호의 언더슈트를 검출하여, 이 언더슈트를 소정의 임계치로 레벨 변별하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 광디스크의 데이터 기록 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 레벨 변별의 출력과 상기 데이터 기입 신호를 비교하는 것을 특징으로 하는, 광디스크의 데이터 기록 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 레벨 변별의 출력에 따라서 레이저광의 파워 제어를 행하는 것을 특징으로 하는, 광디스크의 데이터 기록 방법.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 레이저광을 광디스크에 조사하는 공정은, 데이터 기입 신호에 따라 제 1 레이저 파워와, 상기 제 1 레이저 파워보다 낮은 제 2 레이저 파워로 레이저광을 광디스크에 조사하는 것을 특징으로 하는, 광디스크의 데이터 기록 방법.
  7. 광디스크 기록 장치에 있어서,
    데이터 기입 신호에 따라서 광디스크에 레이저광을 조사하는 광 조사 수단과,
    상기 광디스크에 조사된 레이저광의 반사광을 수광하는 수광부와,
    상기 수광부에서 수광된 상기 반사광의 수광 신호의 언더슈트를 검출하는 언더슈트 검출부를 포함하고,
    상기 언더슈트의 양에 기초해서 상기 레이저광의 파워를 제어하는 것을 특징으로 하는, 광디스크 기록 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 언더슈트를 소정의 임계치로 레벨 변별하는 것을 특징으로 하는, 광디스크 기록 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 레벨 변별의 출력과 상기 데이터 기입 신호를 비교하는 비교부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 광디스크 기록 장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 언더슈트를 소정의 임계치로 레벨 변별하는 수단을 포함하고, 데이터의 기입 또는/및 소거를 행하는 것을 특징으로 하는, 광디스크 기록 장치.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 광디스크는 상 변화 디스크인 것을 특징으로 하는, 광디스크 기록 장치.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 광 조사 수단은, 데이터 기입 신호에 따라서 제 1 레이저 파워와, 상기 제 1 레이저 파워보다 낮은 제 2 레이저 파워의 레이저광을 선택적으로 광디스크에 조사하는 것을 특징으로 하는, 광디스크 기록 장치.
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