KR100686042B1 - 광 기록재생기의 기록신호 생성 방법 - Google Patents

광 기록재생기의 기록신호 생성 방법 Download PDF

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Abstract

광 디스크에 기록을 위한 최적의 기록 신호를 생성하는 방법에 관한 것으로서, 특히 피트가 형성되는 기록 구간에서는 2레벨의 펄스열을 형성하고, 피트 형성이 끝나는 부분 즉, 쿨링 펄스를 형성하는 순간에만 2레벨 이상 예를 들면, 3레벨 펄스열을 형성하여 기록을 함으로써, 스위칭 시간의 간섭에 의한 스위칭 노이즈를 줄임과 동시에 다음 기록 피트 형성에 잠열 특성의 영향을 최소화하여 최적의 기록을 수행한다.
기록 신호, 멀티 펄스

Description

광 기록재생기의 기록신호 생성 방법 {Method for record signal generating of optical record/player}
도 1은 일반적인 광 기록 재생기에서 기록신호 생성 장치의 구성 블록도
도 2의 (a) 내지 (f)는 도 1에서 3 레벨의 라이트 스트레티지 구현을 위한 타이밍도
도 3의 (a) 내지 (e)는 도 1에서 2 레벨의 라이트 스트레티지 구현을 위한 타이밍도
도 4의 (a) 내지 (e)는 본 발명에 따른 라이트 스트레티지 구현을 위한 타이밍도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101 : 광 디스크 102 : 광 픽업
103 : 엔코더 104 : 파워 생성부
105 : ALPC 제어부 106 : 레이저 다이오드(LD) 구동부
107 : ALPC 궤환부
본 발명은 광 디스크에서의 데이터 기록 재생 시스템에 관한 것으로서, 특히 디스크에 데이터 기록을 위한 최적의 기록 신호를 생성하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 재기록 가능한 디스크의 경우 대개 기록 매질은 상 변화형 물질로 형성되어 있다. 따라서, 광 헤드에서 집속된 광이 열로 변환되고 이 열이 상 변화 기록 매질의 상태를 바꾸어 반사량이 변화되도록 함으로써, 상 변화형 디스크에 마크의 형성하여 피트를 기록한다. 여기서, 디스크에 정형된 길이만큼 마크를 형성하는 것을 라이트 스트레티지(write strategy)라 한다.
이때, 레이저 광은 피트(pit)가 있는 반사면의 반대측에서 입사된다. 따라서, 레이저 입사측면에서 보면 피트는 돌기로 보인다.
상기 피트는 폭이 0.4∼0.6㎛로, 1개의 피트 길이 및 피트와 피트의 간격은 콤팩트 디스크(CD)인 경우 3T에서 11T까지 9단계로, 디지털 다기능 디스크(DVD)인 경우 3T에서 14T까지 12단계로 구분된다. 여기서, T라고 하는 것은 클럭 펄스 1개분의 길이이며, 3T라고 하는 것은 3개의 클럭 펄스를 의미하고, 11T는 클럭 펄스 11개분의 길이에 해당한다.
그리고, 나선형으로 감기어 있는 트랙의 피트군을 보면 어떤 일정한 간격마다 특정한 피트 배열이 있고, 정기적으로 존재하는 피트 배열에는 동기 신호가 있으며, 동기 신호에서 다음 동기신호까지의 블록을 프레임(frame)이라 한다. 이때, 1 프레임은 다수개의 심볼 데이터로 구성된다.
도 1은 일반적인 광 디스크 기록 재생 장치 중 기록 관련 부분의 구성 블록도로서, 디스크(101)에 기록하기 위한 신호 즉, 라이트 펄스가 엔코더(103)로 입력 되면 상기 엔코더(103)는 이 라이트 펄스를 16비트의 디지털 신호로 변환하고 다시 상위 8비트와 하위 8비트(이것을 심볼이라 함)로 분할하는 과정을 프레임 단위로 처리한다.
그리고, 심볼 8비트의 데이터에 해당하는 14비트 코드값을 메모리(도시되지 않음)의 코드 테이블로부터 불러옴으로써, 심볼 8비트의 데이터를 14비트로 변환하는 EFM(Eight to Fourteen Modulation) 또는 EFM+ 변조를 행한다. 즉, 메모리에는 EFM 또는 EFM+를 위한 코드 테이블이 매핑되어 있다.
상기 EFM 또는 EFM+ 변조된 데이터는 변조 후의 직류 성분을 제거하기 위하여 마진 비트(예, 3비트)를 부가하여 도 2의 (a)와 같이 비제로 복귀 반전(Non-Return-to Zero, Inverted) 변조된 후 레이저 다이오드(LD) 구동부(106)로 입력된다. 상기 NRZI 변조는 '1'의 신호에서 데이터를 반전시키는 변조 규칙이다. 즉, '1'만 만나면 현재 상태를 반전시킨다.
한편, 파워 생성부(104)는 기록될 데이터에 대한 레이저 다이오드(LD)의 파워를 생성하여 아날로그로 변환한 후 자동 레이저 파워 제어(Auto laser power control ; ALPC) 제어부(105)를 통해 레이저 다이오드(LD) 구동부(106)로 출력한다. 여기서, 상기 라이트 파워는 형성할 마크의 길이에 따라, 디스크 상태에 따라 다르다.
상기 레이저 다이오드(LD) 구동부(106)는 상기 엔코더(103)에서 NRZI 변조된 데이터가 입력되면 상기 레이저 다이오드(LD)의 파워를 기록시의 파워로 변조하여 즉, 레이저 다이오드(LD) 구동 전압을 레이저 다이오드(LD) 구동 전류로 변환하여 광 픽업(102)의 레이저 다이오드(LD)를 구동시킨다. 따라서, NRZI 변조된 신호가 광 디스크(101)에 기록된다. 이때, 레이저 다이오드(LD) 광 출력은 온도에 따라서 현저하게 변화하는데, 온도가 올라갈수록 라이트 파워는 떨어지고 온도가 내려갈수록 라이트 파워는 올라가므로 이를 해결하기 위하여 레이저 다이오드(LD) 파워의 일부를 자동 레이저 파워 제어(Auto laser power control ; ALPC) 궤환부(107)로 피드백시킨다. 상기 ALPC 궤환부(107)는 상기 피드백되는 레이저 다이오드(LD) 파워에 따라 ±파워 레벨을 ALPC 제어부(105)로 출력하여 파워 생성부(104)에서 생성된 라이트 파워에 더함에 의해 기록/재생시 레이저 다이오드(LD) 출력 파워가 일정하게 유지되도록 한다.
이때, NRZI 변조된 단일 펄스로 데이터를 기록하는 경우 디스크 자체의 열적 특성 때문에 피트의 모양이 눈물 방울처럼 형성되거나 디스크의 잠열 특성으로 인하여 마크의 형성이 왜곡되게 된다. 즉, 현재 기록되는 마크의 선단이 바로 전에 기록된 마크를 형성하기 위해 발생된 잠열의 영향을 받아서 마크의 길이에 영향을 주고 또한, 현재의 기록 마크의 길이에 따라 기록 마크의 끝단의 길이에 영향을 준다.
따라서, 이러한 열의 확산을 방지하고 피트의 모양을 매끄러운 타원형으로 형성하기 위해 멀티 펄스 변조 방식을 사용하기도 한다. 즉, NRZI 변조된 하나의 단일 펄스 내에서 여러번 온/오프함에 의해 하나의 단일 펄스를 여러개의 펄스로 나누어서 디스크에 주사하는 멀티펄스 변조를 행한다.
이때, 상기 멀티 펄스로 구현되는 라이트 스트레티지는 보통 2레벨, 3레벨, 4레벨 등의 형태를 갖는다. 여기서, 재기록 가능형 디스크의 경우 각 레벨의 파워는 통상 라이트 파워(write power)가 제일 강하고 다음은 이레이저 파워(erase power), 리드 파워(read power), 쿨링 파워(cooling power) 순이다. 상기 리드 파 워와 쿨링 파워의 레벨은 같을 수도 있고 다를 수도 있다.
그리고, 기록시 3레벨 또는 4레벨 등을 구현하기 위해서는 각 레벨의 레이저 파워를 달성하기 위해 공급되는 전압 레벨을 레이저 다이오드(LD) 구동부(106)에서 3채널 또는 4채널과 같이 다채널로 스위칭해준다.
도 1의 레이저 다이오드(LD) 구동부(106)는 3레벨의 레이저 다이오드(LD) 구동 전압을 각각의 스위칭을 통해 레이저 다이오드(LD) 구동 전류로 변환하는 3채널 스위칭의 예를 보이고 있으며, 도 2의 (b)는 이때의 라이트 스트레티지를 보이고 있다. 즉, 기록 구간에서 이레이즈 펄스는 오프시키고 라이트 펄스와 리드 펄스를 온/오프함에 의해 3레벨의 라이트 스트레티지를 구현하고 있다.
이를 위해 엔코더(103)는 라이트 펄스, 이레이즈 펄스, 리드 펄스를 상기 레이저 다이오드(LD) 구동부(106)로 출력한다. 또한, 파워 생성부(104)는 각 파워 예컨대, 라이트 파워, 이레이즈 파워, 리드 파워를 생성하여 ALPC 제어부(105)로 출력하고, ALPC 제어부(105)는 상기 엔코더(103)에서 출력하는 제어 펄스(control pulse)에 의해 피드백되는 라이트 파워, 이레이즈 파워, 리드 파워를 더하여 상기 레이저 다이오드(LD) 구동부(106)로 출력한다.
상기 레이저 다이오드(LD) 구동부(106)의 V-I 앰프(106-1)는 라이트 펄스에 의해 도 2의 (c)와 같이 온/오프되어 ALPC 제어부(105)에서 출력되는 라이트 파워를 전류로 변환하고, V-I 앰프(106-2)는 이레이즈 펄스에 의해 도 2의 (d)와 같이 온/오프되어 ALPC 제어부(105)에서 출력되는 이레이즈 파워를 전류로 변환하며, V-I 앰프(106-3)는 리드 펄스에 의해 도 2의 (e)와 같이 온/오프되어 ALPC 제어부(105)에서 출력되는 리드 파워를 전류로 변환한다. 그리고, 가산기(106-4)에서 V-I 앰프(106-1∼106-3)에서 출력되는 전류들을 모두 더하여 광 픽업(102) 내의 레이저 다이오드(LD)를 구동시키면 멀티펄스 변조된 신호가 광 디스크(101)에 기록된다.
만일, 4레벨의 라이트 스트레티지를 구현한다면 쿨링 파워에 의해 도 2의 (f)와 같이 스위칭되는 V-I 앰프가 레이저 다이오드(LD) 구동부(106)에 더 구비되어야 한다. 또한, 리드 파워가 기록시에는 쿨링의 의미가 있으며, 도 2의 (b)의 원 부분과 같이 쿨링 레벨을 다르게 할 수 있다. 그리고, 리드 파워(또는 쿨링 파워)는 기록시에 파워 레벨을 떨어뜨려 잠열과 피트의 크기를 줄일 수 있다.
이때, 상기와 같은 3레벨 또는 4레벨의 라이트 스트레티지는 도 2의 g와 같이 각 레벨을 스위칭하는 펄스들의 라이징/폴링 특성이 동일해야 스위칭 노이즈가 발생하지 않는다. 따라서, 스위칭 시간이 약간만 어긋나도 상기 3 레벨의 전압을 각 V-I 앰프에서 서로 스위칭하는 시간의 간섭에 의하여 레이저 다이오드(LD) 구동 전류의 생성시 글리치(glitch)등 노이즈가 발생하고, 이로 인해 기록 특성을 열화시키는 문제가 있다.
한편, 2레벨 기록의 경우는 이레이즈 파워와 리드 파워는 도 3의 (d),(e)와 같이 항상 온시키고 라이트 파워만을 도 3의 (c)와 같이 온/오프시켜 구현한다. 따라서, 상기 2레벨의 경우 스위칭 노이즈는 적어진다. 하지만, 도 3의 (b)와 같이 쿨링 레벨이 없으므로 기록 피트의 길이와 다음 기록 피트에 영향을 주어 마크의 형성이 왜곡되기 쉽다. 즉, 쿨링 레벨이 없으므로 디스크의 잠열 특성으로 인하여 현재 기록되는 마크의 선단이 바로 전에 기록된 마크를 형성하기 위해 발생된 잠열의 영향을 받아서 마크의 길이에 영향을 받고 또한, 현재의 기록 마크의 길이에 따라 기록 마크의 끝단의 길이에 영향을 준다. 이로 인해 디스크로부터 데이터를 재생할 경우 재생 신호에 지터의 요인으로 작용하여 정확한 데이터 복원이 어려워진다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 기록 피트의 중간 부분은 2레벨로, 끝 부분은 2레벨보다 낮은 레벨로 기록하도록 기록 신호를 생성하는 광 기록재생기의 기록신호 생성 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 기록재생기의 기록신호 생성 방법은, 기록 피트의 중간 부분에서는 2레벨로, 기록 피트의 끝 부분에서는 상기 2레벨과 상이한 레벨로 기록을 하도록 기록 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 기록 피트의 중간 부분에서는 단일 채널로 동작하는 것을 특징으로 한다.
상기 기록 피트의 중간 부분에서는 라이트 펄스만을 온/오프함에 의해 기록 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 기록 피트의 끝 부분에서는 기록 피트의 중간보다 낮은 레벨로 기록하도록 기록 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
통상, 피트의 형성은 기록층의 잠열 특성과 밀접한 관련이 있으므로 즉, 전후의 기록 피트의 길이나 잠열 특성에 종속되므로 이를 독립화하는 것이 라이트 스트레티지를 구현하기 쉽다.
따라서, 본 발명에서는 피트를 형성하기 위한 기록 구간에서는 2레벨의 펄스열을 구현하고 피트 형성이 끝나는 부분 즉, 쿨링 펄스를 형성하는 순간에만 3레벨 형태를 취하여 다음 피트 형성에 잠열 특성의 영향을 최소화하는데 있다.
도 4의 (a) 내지 (e)는 본 발명에 따른 라이트 스트레티지와 상기된 라이트 스트레티지 구현을 위한 레이저 다이오드(LD) 구동부의 V-I 앰프 인에이블 스위칭 펄스의 예를 보이고 있다.
즉, 라이트 펄스에 의해 형성된 피트에서 나와야 할 신호인 NRZI 폼이 도 4의 (a)와 같다면 실제 레이저 다이오드(LD)를 구동하는 펄스인 라이트 스트레티지는 도 4의 (b)와 같다. 그리고, 상기 도 4의 (b)와 같은 라이트 스트레티지를 구현하기 위한 라이트, 이레이즈, 쿨링 스위칭 펄스는 도 4의 (c) 내지 (e)와 같다. 즉, 레이저 다이오드(LD) 구동부 내의 V-I 앰프는 도 4의 (a) 내지 (c)와 같은 라이트, 이레이즈, 쿨링 스위칭 펄스가 하이일 때 각각 온되어 인가되는 전압에 비례하는 전류를 출력한다.
여기서, 라이트 펄스와 라이트 파워는 도 4의 (c)와 같이 종래와 동일하게 생성하여 레이저 다이오드(LD) 구동부의 V-I 앰프를 스위칭한다.
이때, 기록 피트가 형성되는 중간 즉, 기록 구간에서는 라이트 펄스만 온/오프시키고, 이레이즈 펄스와 리드 펄스는 온시켜 2레벨을 설정한다. 즉, 레이저 다이오드(LD) 구동부는 라이트 펄스에 의해 온/오프되는 V-I 앰프만 온/오프 동작을 하고 나머지 V-I 앰프는 하나의 상태(예컨대, 온 상태)를 계속 유지하므로 단일 채널 동작을 한다. 이때에 쿨링 펄스에 의해 스위칭되는 V-I 앰프가 별도로 구비되어 있다면 쿨링 펄스에 의해 오프시킨다.
그리고, 기록 피트의 끝 부분에서 상기 라이트 펄스가 로우 즉, 오프되면 도 4의 (d)와 같이 이레이즈 펄스를 오프시켜 쿨링 파워 레벨을 설정한다. 즉, 이레이즈 펄스는 쿨링 파워 레벨일때만 오프된다. 이때, 리드 펄스가 온되어 있으면 쿨링 파워 레벨은 리드 파워 레벨이 된다.
만일, 도 4의 (e)와 같이 쿨링 펄스에 의해 스위칭되는 V-I 앰프가 있다면 기록이 끝난 후 상기 V-I 앰프를 온시켜 쿨링 파워로 쿨링 파워 레벨을 설정할 수 있다.
이때, 피트 길이에 따라 쿨링 펄스폭과 레벨을 따로 가져갈 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 광 기록재생기의 기록신호 생성 방법에 의하면, 기록 구간에서는 2레벨의 펄스열을 형성하고, 피트 형성이 끝나고 쿨링 펄스를 형성하는 순간에만 2레벨보다 낮은 레벨 예를 들면, 3레벨의 펄스열을 형성함으로써, 스위칭 시간의 간섭에 의한 스위칭 노이즈를 줄임과 동시에 다음 기록 피트 형성에 잠열 특성의 영향을 최소화하여 최적의 기록을 수행한다. 또한, 이로 인해 재생 신호에도 지터가 작용하지 않으므로 최적의 재생을 수행한다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (11)

  1. 서로 다른 파워 레벨을 갖는 스위칭 펄스에 의해 각각 온/오프되어 생성된 기록 신호로 레이저 다이오드를 구동하여 기록 피트를 형성하는 광 기록재생기의 기록신호 생성 방법에 있어서,
    기록 피트의 중간 부분에서는 2레벨로 기록을 하도록 이레이즈 펄스와 리드 펄스는 계속 온 시킨 상태에서 라이트 펄스만을 온/오프하여 기록 신호를 생성하고, 기록 피트의 끝 부분에서는 상기 2레벨과 상이한 레벨로 기록을 하도록 기록 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 광 기록재생기의 기록신호 생성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기록 피트의 끝 부분에서는 기록 피트의 중간 부분보다 낮은 레벨로 기록하도록 기록 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 광 기록재생기의 기록신호 생성 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기록 피트의 끝 부분에서 라이트 펄스가 오프되면 이레이저 펄스를 오프시켜 쿨링 파워 레벨을 설정하는 것을 특징으로 하는 광 기록재생기의 기록신호 생성 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 기록 피트의 끝 부분에서 리드 펄스를 온시키면 리드 파워 레벨이 쿨링 파워 레벨로 설정되는 것을 특징으로 하는 광 기록재생기의 기록신호 생성 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 쿨링 파워의 펄스폭과 레벨은 기록 피트의 길이에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 광 기록재생기의 기록신호 생성 방법.
  6. 서로 다른 파워 레벨을 갖는 라이트 펄스와 쿨링 펄스를 이용하여 기록 피트를 형성함으로써 데이터를 기록하는 방법에 있어서,
    기록 피트의 중간 부분에서 라이트 펄스를 온/오프하여 기록 신호를 생성하고, 상기 기록 피트의 끝 부분에서 상기 라이트 펄스가 오프되면 쿨링 펄스를 온하여 기록 신호를 생성하며, 상기 라이트 펄스는 상기 기록 피트의 시작점으로부터 소정시간 후에 온되고 상기 기록 피트의 끝점으로부터 소정시간 전에 오프되는 것을 특징으로 하는 데이터 기록방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기록 피트의 중간 부분에서 상기 라이트 펄스는 이레이즈 펄스를 온시킨 상태에서 온/오프되는 것을 특징으로 하는 데이터 기록방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 라이트펄스와 상기 쿨링 펄스에 의해 생성되는 피트와 피트 사이에 위치하는 스페이스는 상기 이레이즈 펄스를 온시켜 생성하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 쿨링 펄스가 온될 때 상기 이레이즈 펄스가 오프되고, 상기 쿨링 펄스가 오프될 때 상기 이레이즈 펄스는 온되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 기록 피트의 중간 부분에서 상기 라이트 펄스가 복수로 온/오프되어 멀티펄스가 생성되는 경우, 상기 멀티펄스의 펄스와 펄스 사이는 상기 쿨링 펄스의 파워레벨과 다른 파워레벨을 갖는 펄스를 인가하여 기록신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 멀티펄스의 첫번째 펄스는 상기 기록 피트의 시작점으로부터 소정시간 후에 온되고, 상기 멀티 펄스의 마지막 펄스는 상기 기록 피트의 끝점으로부터 소정시간 전에 오프되는 것을 특징으로 하는 데이터 기록방법.
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JPH05205268A (ja) * 1991-11-26 1993-08-13 Fuji Xerox Co Ltd 相変化型光記録装置及びこれを用いた光記録方法
JPH09115141A (ja) * 1995-10-16 1997-05-02 Ricoh Co Ltd 情報記録方式
KR100327225B1 (ko) 1998-09-10 2002-07-18 윤종용 재기록가능광디스크기록장치및방법
KR100327223B1 (ko) 1998-08-05 2002-08-24 삼성전자 주식회사 고밀도기록에적합한기록방법

Patent Citations (4)

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