KR100840717B1 - 초해상 광기록매체의 기록 레이저파워 결정방법 및 초해상광기록매체로의 정보기록장치 - Google Patents

초해상 광기록매체의 기록 레이저파워 결정방법 및 초해상광기록매체로의 정보기록장치 Download PDF

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Abstract

기록데이터에 따라서 기록펄스열로 변조된 레이저 광을 조사하여, 재생광학계(再生光學系)에 있어서의 해상한계 미만의 크기의 기록마크 및 스페이스와, 해상한계 이상의 크기의 기록마크 및 스페이스를 포함하는 기록마크열을 형성하는 것에 의해, 초해상 광기록매체에 정보를 기록할 때에, 기록 전의 시험 기록에 의해 구해진 기록가능한 기록 레이저파워의 최대값 및 최소값을 구하고, 상기 최대값과 최소값의 차이의 3분의 1의 값을 상기 최소값에 더하여, 이것을 기록 레이저파워의 최적범위의 최대값으로 하고, 상기 최소값과 상기 최적범위의 최대값과의 사이에 기록 레이저파워의 최적범위를 결정하도록 한 초해상 광기록매체의 기록 레이저파워 결정방법.
광기록 매체, 정보기록장치

Description

초해상 광기록매체의 기록 레이저파워 결정방법 및 초해상 광기록매체로의 정보기록장치{METHOD FOR DETERMINING RECORDING LASER POWER FOR SUPER-RESOLUTION OPTICAL RECORDING MEDIUM AND APPARATUS FOR RECORDING INFORMATION ON SUPER-RESOLUTION OPTICAL RECORDING MEDIUM}
도1은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 초해상 광기록매체의 주요부분을 모식적으로 확대하여 나타내는 단면도.
도2는, 본 발명의 실시형태에 있어서의 정보기록/재생장치를 모식적으로 나타내는 블록도.
도3은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 기록 레이저파워 결정회로를 모식적으로 나타내는 블록도.
도4는, 기록 레이저파워를 바꾸어 8T마크를 단일 펄스에 의해 기록하였을 때의 8T마크에 있어서의 CNR(Carrier to Noise Ratio)를 나타내는 플롯팅(plotting) 그래프.
도5는, 기록가능범위 내의 기록 레이저파워에서, 8T마크와, 2T스페이스 내지 8T스페이스를 조합시켜서 기록한 기록패턴의 재생파형을 나타내는 선도면.
본 발명은, 재생광학계에 있어서의 해상한계 미만의 크기의 기록마크를 재생할 수가 있는 초해상 광기록매체의 기록 레이저파워 결정방법 및 초해상 광기록매체로의 정보기록장치에 관한 것이다.
최근, 예를 들면, 일본국 특개2003-6872호 공보(특허문헌1)에 기재되어 있는 바와 같이, 재생광학계에 있어서의 회절한계(回折限界)보다 작은 기록마크열의 재생이 가능한 초해상 광기록매체가 제안되고 있다.
상기 초해상 광기록매체에서는, 재생광학계의 해상한계를 초과한 미소한 기록마크(초해상 기록마크)의 재생이 가능하나, 이 원리는 아직 명확하지 않다.
일반적으로, 재생파장(λ), 대물렌즈의 개구수(NA)의 광학계(光學系)를 사용한 재생계(再生系)에서는, fc=2NA/λ가 컷오프 주파수가 되고, 그 이상 높은 주파수의 주기의 판독은 불가능해 진다. 상기 내용을 길이의 차원에서 환언하면, 재생파장(λ), 대물렌즈의 개구수(NA)의 광학계를 사용한 재생계에서는, Dc=1/fc=λ/NA/2보다 짧은 주기구조를 주기로서 인식하지 못하게 된다. 이 값(Dc)을 회절한계라고 부른다. 광기록에 있어서의 주기란, 한쌍의 마크(피트)와 스페이스에 의해 정의된다. 초해상 재생이란, 상기 Dc보다 짧은 주기구조를 형성하는 마크와 스페이스의 쌍을 분리하여 재생할 수 있는 기술이다. 여기서, 마크와 스페이스의 길이가 동등할 경우, 상기의 주기를 의미하는 회절한계는, Lc=Dc/2=λ/NA/4라는 마크(스페이스)의 길이로 나타낼 수가 있으며, 개념적으로 간편하다. 상기 Lc를 해상한계(解像限界)라고 한다.
일반적으로, 광기록매체로의 기록시에 있어서, 기록 레이저파워를 결정하는 방법으로서는, 일본국 특개평3-91124호 공보(특허문헌2)에 기재되어 있는 바와 같이, 상이한 레이저파워로 복수의 데이터를 시험기록하고, 상기 데이터를 재생하여, 에러 특성을 측정하고, 기록가능범위를 구하여, 그 대략의 중심값으로 하는 방법을 채용하고 있다.
여기서, 상기 특허문헌2에 있어서의 기록가능범위란, 이 범위내의 레이저파워로 기록을 실시하면, 재생데이터 중의 에러레이트의 정정처리가 가능한 범위를 말한다.
본 발명자는, 예의연구한 결과, 초해상 광기록매체로의 기록시에, 종래의 광기록매체와 동일한 방법으로 기록 레이저파워를 결정할 경우, 기록시의 부호간 간섭에 의해, 해상한계 미만의 크기의 마크를 재생할 때에, 재생신호의 레벨의 균일성이 유지되지 않고, 파형(波形)의 분리성이 좋지 않다는 것과, 기록 레이저파워를 보다 낮게 설정하는 것에 의해, 재생시의 파형이 양호해 지는 것을 발견하였다.
따라서, 본 발명은, 초해상 광기록매체로의 기록시에, 기록데이터에 따라서 기록펄스열로 변조된 레이저 광을 조사할 때의 기록 레이저파워의 결정방법을 최적화하는 것을 과제로 한다.
또, 상기 기록 레이저파워의 결정방법을 사용하여 초해상 광기록매체로의 정보기록장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본원 발명은, 이하의 구성에 의해 상기 과제를 해결할 수가 있다.
(1) 기록데이터에 따라서 기록펄스열로 변조된 레이저 광을 조사하여, 재생광학계에 있어서의 해상한계 미만의 크기의 기록마크 및 스페이스와, 해상한계 이상의 크기의 기록마크 및 스페이스를 포함하는 기록마크열을 형성하는 것에 의해, 초해상 광기록매체에 정보를 기록할 때의 기록 레이저파워의 결정방법으로서, 기록 전의 시험기록에 의해 구해지는 기록가능한 레이저파워의 최대값 및 최소값을 구하는 과정과, 상기 최대값과 최소값의 차이의 3분의 1 값을 상기 최소값에 더하여, 기록 레이저파워의 최적범위의 최대값으로 하는 과정과, 상기 최소값과 상기 기록가능한 범위의 최대값의 사이에, 기록 레이저파워의 기록가능한 범위를 설정하는 과정,을 포함하는 것을 특징으로 하는 초해상 광기록매체의 기록 레이저파워의 결정방법.
(2) 기록데이터에 따라서 기록펄스열로 변조된 레이저 광을 조사하여, 재생광학계에 있어서의 해상한계 미만의 크기의 기록마크 및 스페이스와, 해상한계 이상의 크기의 기록마크 및 스페이스를 포함하는 기록마크열을 형성하는 것에 의해, 정보를 기록하는 초해상 광기록매체로의 정보기록장치로서, 상기 초해상 광기록매체에 레이저 빔을 조사하기 위한 헤드와, 상기 헤드에 대하여, 상기 레이저 빔을 기록펄스열로 변조·제어하기 위한 레이저 구동신호를 공급하는 레이저 구동회로와, 상기 레이저 구동신호를 생성하는 레이저 컨트롤회로와, 기록 전의 시험기록에 의해 구해지는 기록가능한 레이저파워의 최대값 및 최소값을 구하고, 상기 최대값과 최소값의 차이의 3분의 1의 값을 상기 최소값에 더하여, 기록 레이저파워의 기 록가능범위의 최대값으로 하고, 상기 최소값과 상기 기록가능한 범위의 최대값의 사이에, 기록 레이저파워의 기록가능한 범위를 설정하고, 또한, 상기 설정값을 상기 레이저 구동회로에 출력하는 기록 레이저파워의 결정회로,를 포함하는 것을 특징으로 하는 초해상 광기록매체로의 정보기록장치.
본 발명은, 초해상 광기록매체에 기록마크를 형성할 때에, 최적의 레이저파워의 결정방법 및 정보기록장치를 제공한다.
(실시예)
본 발명을 실시하는 적합한 실시형태에 있어서의 기록 레이저파워의 결정방법은, 기록데이터에 따라서 기록펄스열로 변조된 레이저 광을 조사하여, 재생광학계에 있어서의 해상한계 미만의 크기의 기록마크 및 스페이스와, 해상한계 이상의 크기의 기록마크 및 스페이스를 포함하는 기록마크열을 형성하는 것에 의해, 초해상 광기록매체로의 정보를 기록할 때에, 기록 전의 시험기록에 의해 구해지는 기록가능한 범위 가운데, 하한(下限)에서부터 3분의 1 사이에 기록 레이저파워의 최적범위를 설정하는 것에 의해, 상기 과제를 해결하는 것이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도1 내지 도3을 참조하여 상세히 설명한다.
본 실시형태에서는, 초해상 광기록매체(10)에 대하여, 도2에 나타내는 바와 같은 정보기록/재생장치(30)에 의해, 정보의 기록 및 재생을 실시한다.
초해상 광기록매체(10)는, 도1에 나타내는 바와 같이, 기판(12)상에, 반사층(13)과, 제3의 유전체층(14)과, 광흡수층(15)과, 제2의 유전체층(16)과, 백금 산 화물을 주성분으로 하여 포함하는 분해반응층(17)과, 제1의 유전체층(18)과, 광 투과층(19)을 상기 순서로 적층하여 이루어지며, 광 투과층(19)을 통하여, 레이저 광(20)이 조사되었을 때에, 분해반응층(17)에 주성분으로서 포함되어 있는 백금 산화물이 백금과 산소로 분해되고, 생성된 산소가스에 의해, 공동(空洞)이 형성됨과 동시에, 백금의 미립자가 공동 내로 석출되는 것에 의해, 분해반응층(17)에 기록마크가 형성되도록 구성되어 있다.
정보기록/재생장치(30)는, 초해상 광기록매체(10)를 회전시키기 위한 스핀들모터(32), 레이저 빔을 초해상 광기록매체(10)에 조사하기 위한 헤드(34), 상기 헤드(34) 및 스핀들모터(32)를 제어하기 위한 컨트롤러(36), 헤드(34)로 부터의 레이저 빔을, 펄스열로 변조·제어하기 위한 레이저 구동신호를 공급하는 레이저 구동회로(38)와, 헤드(34)에 렌즈 구동신호를 공급하는 렌즈 구동회로(40)를 구비하여 구성되어 있다.
컨트롤러(36)에는, 포커스 서보 추종회로(36A), 트래킹 서보 추종회로(36B), 레이저 컨트롤회로(36C) 및 기록 레이저파워 결정회로(36D)가 포함되어 있다.
레이저 컨트롤회로(36C)는, 레이저 구동회로(38)에 의해 공급되는 레이저 구동신호를 생성하는 회로이며, 데이터의 기록시에 있어서는, 대상이 되는 초해상 광기록매체에 기록되어 있는 기록조건의 설정정보에 기초하여 적절한 레이저 구동신호의 생성을 실시하도록 되어 있다.
상기 기록조건의 설정정보란, 초해상 광기록매체에 대하여 데이터를 기록할 경우에 필요한 각종 조건을 특정하기 위하여 사용되는 정보를 말한다. 본 실시형태 에 있어서는, 기록조건의 설정정보에는, 적어도, 후술하는 기록스트래티지를 결정하기 위하여 필요한 정보가 포함되어 있다.
기록조건의 설정정보로서는, 데이터의 기록에 필요한 각 조건을 구체적으로 나타내는 것 뿐만 아니라, 정보기록/재생장치 내에 미리 격납되어 있는 각종 조건 중 어느 하나를 지정하는 것에 의해, 기록조건의 특정을 실시하는 것도 포함된다.
기록시의 레이저 빔은, 펄스변조하여 기록층에 조사되고, 이 때의 변조되는 펄스의 수, 펄스의 폭, 펄스의 간격, 파워 등의 설정이 기록스트래티지가 된다.
기록해야할 데이터는, 기록층의 트랙을 따라서 기록마크의 길이로 변조하고, 또한, 기록마크 및 스페이스의 길이를, 1클럭 주기를 T로 하였을 때에, T의 정수배(整數倍) nT에 대응시켜서 기록하게 되어 있다.
기록 레이저파워 결정회로(36D)는, 기록 레이저파워를 결정하는 회로이며, 데이터의 기록시에 있어서는, 신호의 캐리어 잡음비(CNR)가 최적의 범위내로 되도록, 기록 레이저파워를 결정하도록 되어 있다. 결정된 기록 레이저파워의 값은, 레이저 컨트롤회로(36C)가 생성하는 레이저 구동신호로서, 레이저 구동회로(38)에 의해 공급하도록 되어 있다.
기록 레이저파워 결정회로(36D)는, 도3에 나타내는 바와 같이, CNR검출부(42), 최대값·최소값 검출부(44), 연산부(46) 및 최적범위 결정부(48)를 구비하고 있다.
CNR검출부(42)는, 기록 전의 시험기록에 의해 형성된 기록마크를 판독하여 얻은 데이터의 CNR을 검출하여, 최대값·최소값 검출부(44)에 공급하도록 되어 있 다.
최대값·최소값 검출부(44)는, CNR검출부(42)로부터 수취한 CNR 가운데, 기록가능한 범위내로 되는 CNR에 대응한 기록마크를 형성한 기록 레이저파워 가운데 최대값 및 최소값을 연산부(46)에 공급하도록 되어 있다.
여기서, 기록가능한 범위란, 이 범위 내의 레이저파워로 기록을 실시하면, 재생데이터의 CNR이 일정한 값 이상이 되는 범위를 말한다.
연산부(46)는, 최대값·최소값 검출부(44)로부터 접수한 2개의 값의 차이를 계산하여, 차이의 3분의 1의 값을 최소값에 더하여 얻어진 값 및 최소값을 최적범위 결정부(48)에 공급하도록 되어 있다.
최적범위 결정부(48)는, 연산부(46)로부터 접수한 2개의 값의 사이에, 기록 레이저파워의 최적범위를 결정하도록 되어 있다.
상기 초해상 광기록매체에 파장(λ):405㎚, 대물렌즈의 개구수(NA;Numerical Aperture):0.85의 광학계를 구비한 정보기록/재생장치를 사용하여, 단일의 신호로 기록 레이저파워를 변경하여 기록하고, CNR을 측정하였다. 구체적으로는, 8T마크를 단일 펄스에 의해 기록하였을 때의 8T마크에 있어서의 CNR을 측정하였다. 여기서, 2T=75㎚이며, 8T=300㎚(＞λ/NA/4)이기 때문에, 8T마크는 회절한계보다 크다.
상기 결과를 다음 표1에 나타낸다.
기록파워 (mW) 8T CNR (dB)
A 3.5 50.1
B 4.0 51.9
C 5.0 50.6
D 6.0 49.1
E 7.0 45.3
F 8.0 30.5
또, 상기의 결과를 플롯트한 것을 도4에 나타낸다. 도4에 있어서는, 세로축을 8T 마크에 있어서의 CNR, 가로축을 기록 레이저파워의 강도로 하고, 플롯팅 포인트 A~F는, 표1에 있어서의 A, B, C, D, E 및 F에 각각 대응하고 있다.
표1 및 도4로부터, A, B 및 C, 즉 3.5~5.0mW의 범위가 기록가능한 범위가 된다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 8T 마크에 있어서의 CNR이 50.0dB 이상의 범위를 기록가능한 범위로 설정하고 있다.
기록가능한 범위 내의, 3.5mW, 4.0mW, 5.0mW의 3종류의 기록 레이저파워로, 특정 패턴의 신호를 8T 마크와 2T 스페이스 내지 8T 스페이스(도5에 있어서 부호 2~8로 나타낸다)를 조합하여 기록하고, 그 기록패턴의 재생파형을 도5에 나타낸다. 도5에 있어서는, 3.5mW의 기록 레이저파워로 기록한 경우를 실선으로, 4.0mW의 기록 레이저파워로 기록한 경우를 1점 쇄선으로, 5.0mW의 기록 레이저파워로 기록한 경우를 파선으로 각각 나타낸다. 도면 중의 2점 쇄선으로 둘러싸인 G로 나타내는 바와 같이, 2T 스페이스의 재생시에 있어서, 3.5mW 및 4.0mW의 기록 레이저파워로 기록한 경우는 파형이 양호하나, 5.0mW의 기록 레이저파워로 기록한 경우는, 파형이 흐트러져 있다. 이것은, 기록시의 부호간 간섭에 의해 마크가 분리되어 있지 않기 때문이라고 생각된다.
본 실시예에 의해, 최적의 범위는, 하한은 기록가능한 범위의 최소값이 되고, 상한은 기록가능한 범위의 최대값과 최소값의 차이의 3분의 1의 값을 최소값에 더한 값이 된다는 것을 알 수가 있다.
이상으로부터, 초해상 광기록매체의 기록시에 있어서는, 기존의 기록 레이저파워의 결정방법에서는, 재생시에 재생신호의 레벨의 균일성이 유지되지 않고, 파형의 분리성이 좋지 않다는 것과, 본 실시형태의 기록 레이저파워 결정방법에서는, 재생시의 파형이 양호해 진다는 것을 알 수가 있다.
또한, 본 실시예에서는, 8T 마크에 있어서의 CNR이 50.0dB 이상의 범위가 기록가능한 범위로 되지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 8T 마크 이외의 크기의 마크를 사용하여도, 또, 「50.0dB 이상」이외의 기준을 설정하여 기록가능한 범위로 하여도 좋다.
본 발명은, 초해상 광기록매체로의 기록시에, 기록데이터에 따라서 기록펄스열로 변조된 레이저 광을 조사할 때의 기록 레이저파워의 결정방법을 최적화하는 효과를 나타낸다. 또, 상기 기록 레이저파워의 결정방법을 사용하여 초해상 광기록매체로의 정보기록장치를 제공할 수가 있다.

Claims (2)

  1. 기록데이터에 따라서 기록펄스열로 변조된 레이저 광을 조사하여, 재생광학계에 있어서의 해상한계 미만의 크기의 기록마크 및 스페이스와, 해상한계 이상의 크기의 기록마크 및 스페이스를 포함하는 기록마크열을 형성하는 것에 의해, 초해상 광기록매체에 정보를 기록할 때의 기록 레이저파워의 결정방법으로서,
    기록 전의 시험기록에 의해 구해지는 기록가능한 레이저파워의 최대값 및 최소값을 구하는 과정과,
    상기 최대값과 최소값의 차이의 3분의 1의 값을 상기 최소값에 더하여, 기록 레이저파워의 기록가능한 범위의 최대값으로 하는 과정과,
    상기 최소값과 상기 기록가능한 범위의 최대값과의 사이에, 기록 레이저파워의 최적범위를 설정하는 과정,을 갖는 것을 특징으로 하는 초해상 광기록매체의 기록 레이저파워의 결정방법.
  2. 기록데이터에 따라서 기록펄스열로 변조된 레이저 광을 조사하여, 재생광학계에 있어서의 해상한계 미만의 크기의 기록마크 및 스페이스와, 해상한계 이상의 크기의 기록마크 및 스페이스를 포함하는 기록마크열을 형성하는 것에 의해, 정보를 기록하는 초해상 광기록매체로의 정보기록장치로서,
    상기 초해상 광기록매체에 레이저 빔을 조사하기 위한 헤드와,
    상기 헤드에 대하여, 상기 레이저 빔을 기록펄스열로 변조·제어하기 위한 레이저 구동신호를 공급하는 레이저 구동회로와,
    상기 레이저구동신호를 생성하는 레이저 컨트롤회로와,
    기록 전의 시험기록에 의해 구해지는 기록가능한 레이저파워의 최대값 및 최소값을 구하고, 상기 최대값과 최소값의 차이의 3분의 1의 값을 상기 최소값에 더하여, 기록 레이저파워의 기록가능한 범위의 최대값으로 하고, 상기 최소값과 상기 기록가능한 범위의 최대값과의 사이에, 기록 레이저파워의 최적범위를 설정하고, 또한, 상기 설정값을 상기 레이저구동회로로 출력하는 기록 레이저파워의 결정회로를 갖는 것을 특징으로 하는 초해상 광기록매체로의 정보기록장치.
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