KR19980702936A - 광학적 기록 매체상의 피트 깊이 변경 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

복제된 광디스크(1)상의 표면 효과의 특성을 개선하기 위한 방법 및 장치로서, 기입빔 광원(7)과 기록매체상의 정보기록을 위한 변조기 구동 신호(10)에 따라 상대적 이동하는 기록매체의 임계레벨 이상 및 미만으로 광 기입빔의 강도를 변조하는 광변조기(11)를 포함하는 광학적 기록장치상에서 그 마스터가 기록되는데, 광빔은 기입빔이 임계레벨 이상일 때 상대적으로 이동하는 마스터 기록매체에 표면효과 또는 인디시아의 트랙을 형성할 수 있고 기입빔이 임계레벨 이하일 때는 상대적 이동기록 매체에 표면효과를 형성할 수 없다.

Description

광학적 기록 매체상의 피트 깊이 변경 방법 및 장치

[발명의 배경]

[발명의 분야]

본 발명은 신호 처리 시스템 분야에 관한 것으로, 더 상세히는 광학적 정보 기록 시스템에서 파형의 정형(shaping)에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 광학적 디스크 마스터링(mastering)장치에 사용되어 적절한 듀티사이클과 기록 정보의 비대칭성을 유지하면서 복제된 광학 디스크에서의 인디시아(indicia)의 특성과 해상도를 개선할 수 있는 동적 광학 변조 조절기 및 파형 정형 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 또한 입력 정보의 보조 채널을 기록 매체의 기록면상에 표면 불연속부의 깊이 또는 높이로 기록하는 방법과 수단을 제공한다.

[종래 기술의 간단한 설명]

광반응성 매체상에 정보를 광학적으로 기록하는 매우 많은 시스템이 공지되어 있다. 아날로그 정보뿐 아니라 디지탈 정보도 디스크, 드럼 및 테이프 형태의 감광막, 광화학 재질 그리고 감열성 재질 등의 다양한 매체에 기록될 수 있다.

이와 같은 공지의 시스템들의 거의 전부는 기존의 광학 기록 매체의 비선형성에 따라 펄스 코드 변조(PCM)이나 주파수 변조(FM)를 채택해 왔다. 또한 이들 시스템의 거의 전부는 대물렌즈를 포함하는 광학 시스템을 채택하여 매체의 감광성 표면상의 작은 스포트(spot)에 빛의 기입빔을 포커싱(focusing)하였다. 크기로 매체의 정보 밀도를 최대화하기 위해서는 기입빔을 가능한 최소의 스포트 크기로 포커싱해야 한다. 회절 효과에 따라, 코히런트(coherent) 복사로 포커싱된 빔은 중앙의 밝은 스포트가 에어리(Airy) 디스크로 불리는 동축상의 이격된 빛의 고리로 둘러싸여, 출력이 거의 가우스 분포를 가진다. 중앙스포트의 직경은 기록광의 파장과 대물렌즈의 개구수(numerical aperture; NA)로 결정된다.

대부분의 광학 기록 매체는 임계효과를 가지는데, 이것은 레이저 기입빔의 출력 밀도의 수준이 그 이상을 넘어서면 매체가 변화되고, 그 미만에서는 변화되지 않음을 의미한다. 포커싱된 기입빔의 출력 밀도가 중앙스포트의 중심과의 거리에 따라 변화되므로, 매체상의 변화 영역을 포커싱된 광의 중앙스포트의 직경보다 작게 형성할 수 있다. 소정 크기의 변화 영역을 형성하기 위해, 종래에는 변조된 빔의 피이크 강도를 소정 직경내의 포커싱 스포트의 출력 밀도가 기록 매체의 임계수준과 같도록 하는 방법이 개시되었다. 실험에 의하면 이러한 방법은 기록 스포트와 매체간에 상대적 이동이 없고 매체와 에너지 흡수에 의해 확산되는 전도 효과가 없는 경우 매우 우수한 효과를 나타냄이 밝혀졌다. 그러나 대부분의 실제 시스템에 있어서는 매체와 기록 스포트 간의 상대 운동이 필요하다. 이러한 상대 운동 때문에 매체의 특정 영역에서 흡수된 에너지 양을 연산하기 매우 어렵게 된다.

모든 감광성 매체는 소정 시간동안 받은 에너지의 양을 축적하는 경향을 나타내는데, 이에 따라 매체의 임계수준이 매체가 변화될 수 있는 소정의 순간출력 밀도를 결정하는 것이 아니라, 출력이 수신된 전체 시간에 걸쳐 받은 에너지 밀도의 축적의 결과를 결정하게 된다. 즉 매체의 임계수준은 실제로는 노광(exposure) 수준이 된다. 노광 수준은 전체 노광 시간에 걸쳐 단위 면적에 축적된 복사 플럭스(radiant flux)로 정의된다. 소정 시간에서 매체의 특정점에 조사된 복사 플럭스는 포커싱 스포트내의 이 점의 위치와 기록빔의 순간 변조 수준의 함수이다. 특히 매체상의 소정점에서의 노광 수준은, 시간의 함수인 변조된 기입빔의 순간 출력과, 노광시간에 걸쳐 포커싱 스포트를 통한 매체의 특정점의 경로와 속도로 규정되는 출력밀도 분포함수의 컨벌루션(convolution) 적분치와 동일하다. 포커싱 스포트의 출력 분포가 2차원으로 변화되므로,매체상의 노광 수준은 3차원 그래프를 정의한다. 매체의 임계 수준에 대응하는 높이에서 이 그래프와 평면 슬라이스(slice)의 교차점이 매체의 변화 영역의 경계를 표시한다.

기록 스포트의 유한한 크기 효과를 결정하는 중요한 개념은 이동하는 기록 매체상의 정보의 공간 주파수의 개념이다(이하의 설명에서, 기록 매체의 이동은 광학 기록 장치 또는 재생장치의 기록 또는 독출 헤드에 대해 상대적인 것임에 유의해야 한다. 즉 매체는 이동 광학 헤드에 기입 또는 독출되는 정지된 카아드일 수 있다). 이것은 본원에 참조되는 미국 특허 제 4,613,356호에 개시된 것이다.

본원에서 미국특허 제 4,225,873호도 참조되는데, 이 특허는 기록 정보의 적절한 듀티 사이클을 달성하고 기록 정보의 2차 고주파 왜곡을 최소하는 신호처리 기술을 개시하고 있는 바, 이들은 본 발명에 관련된 인자들로서 본 발명에 의해 개선된다. 이하의 설명에서 기록 정보의 듀티 사이클이 상세히 참고될 것인데, 이것에 2차 고조파 왜곡에 비례함에 유의해야 한다. 즉 듀티 사이클이 약 50%로 제어되면 기록 정보의 2차 고조파 왜곡이 최소화된다.

전술한 바와 같이 레이저광을 사용하여 매체상에 기록할 때, 기록 처리의 효과는 기록면의 식각(ablation), 탈색, 감광막 피복면의 광학적 경화 또는 연화, 범프(bump) 또는 거품 형성 등이 된다. 모든 경우에 있어서, 기록 매체는 충돌하는 광빔에 대해 상대적으로 이동하고, 광빔의 에너지는 임계수준에 대해 증가 또는 감소함으로 각각 소요효과를 발생 또는 비발생시키게 된다. 또한 모든 경우에 있어서 광빔이 턴온되거나 임계수준을 초과해도, 기록면상의 에너지의 전체 효과는 즉시 실현되지 않는다. 특히 감열성 매체에 있어서 기록 효과(즉 인디시아)는, 인가된 에너지의 영향으로 시간에 따라 증가하는 매체의 온도에 주로 기인하여 시간에 따라 증가된다. 즉 광빔이 처음 턴온되었을때는 이동 기록면상에는 어떠한 변화도 나타나지 않는다. 광빔을 연속적으로 유지하면 충돌 광빔의 전체 효과는 기록면상에 넓은 효과의 띠를 형성함으로써, 시간의 경과에 따른 광빔 궤적의 확대를 나타낸다.

반면에 광빔의 턴오프 또는 임계수준 미만으로서의 하강시, 광빔으로부터 충분한 에너지가 전달되지 못하는 효과는 디스크의 후측이 냉각상태이고 비변화 상태이므로 디스크면에서 거의 즉각적으로 감지된다.

이에 따라, 광빔을 신속하게 턴오프하면 기록 효과는 거의 즉각 정지하고, 광빔이 기록면과의 충돌점에서 거의 원형이므로 기록 인디시아의 후단에는 약간 뭉툭한 단부가 관찰된다.

이에 따라 이동 기록면이 급격히 상승하는 전단과 급격히 하강하는 후단을 가지는 광빔과 충돌하게 되면 배 모양 또는 눈물 방울형의 표면 효과가 나타나게 되어 전단이 테이퍼를 가져 빔이 셧오프될때까지 일정한 폭으로 확장되고, 거기서 원형 또는 뭉툭한 후단을 형성한다. 이와 같은 광디스크 기록의 특성은 본원에 참조되는 미국특허 5,297,129호에 기재되어 있다.

상술한 기록면의 특성은 선택된 기록 효과에 무관하게 나타나므로, 이하의 설명에서는 설명의 편의상 기록광빔이 표면을 식각하여 피트(pit)를 형성하는 것으로 가정한다. 그러나, 범프, 탈색, 감광막 경화, 감광막 연화 등의 다른 인디시아도 기록효과의 기술적 설명의 특징내에서 피트라는 용어와 대체될 수 있음에 유의해야 한다. 또한 본원에 사용되는 피트라는 용어는 감광막이 기록면으로 선택된 경우 감광막의 현상후 형성되는 범프(bump) 또는 피트(pit)와 대응하는 것임에도 유의해야 한다. 이에 따라 본원에서는 표면 불연속부라는 용어를 평탄한 비기록 디스크면과 구분되는 범프, 피트 또는 표면 교란의 총칭으로 사용한다. 그리고 기록면이라는 용어는 광빔이 충돌하는 부분이 디스크의 외부 표면이건 그 하부의 면이건 디스크에서 광에너지의 충돌에 반응하는 부분을 지칭한다. 종래의 모든 방식의 마스터링 방법에 대해 본 발명의 개념을 적용하는 것이 이론적으로 불가능한 것은 아니지만 기입후 즉시 독출(DRAW) 디스크 마스터링이 가능한 유일한 마스터링 시스템이므로 물리적인 피트 또는 범프를 형성하는 기록 방법만이 실질적 관점에서 유용할 것이다. 이에 따라 감광방식 마스터링 시스템은 본 발명을 채택할 수 없다. 이것은 뒤에서 상세히 설명한다.

컴팩트 디스크(CD) 마스터의 기록에 있어서 가장 중요한 변수는 피트 대 랜드(land) 비의 정확한 제어이다. 랜드로부터 피트로 또는 그 역의 천이는 EFM(8대 14 변조) 신호의 제로 크로싱(zero crossing)점을 기록한다. 이에 따라 랜드 영역의 크기는 대응 피트의 크기만큼의 디지탈 정보를 보유한다. 피트와 랜드 크기의 비율이 기록의 듀티 사이클이다. 50% 듀티 사이클은 피트가 트랙 영역의 50%를 차지하고 랜드 영역이 나머지 50%를 차지하는 대칭 신호를 나타낸다. 50% 듀티 사이클을 벗어나는 모든 기록은 비대칭 신호로서 아이(eye) 패턴(도 2를 통해 후술함)을 나타낸다. 복제 방법의 제한과 다양한 CD 재생기의 광학계의 차이, 그리고 CD 재생기의 전기적 부스트(boost) 등에 따라, 완전한 50-50 대칭으로 기록된 것을 포함한 모든 CD 기록을 재생 광학계에서 약간 비대칭으로 보일 수 있다. CD 재생기의 회로는 이러한 비대칭성을 양과 음의 반주기간의 타이밍 차이가 평균에 나타나지 않는 점으로 제로 레벨을 시프팅(shifting) 시킴으로써 교정한다.

재생기의 광학 헤드는 약 1μ직경의 스포트로 레이저빔을 포커싱하여 이 스포트를 디스크상의 피트 및 랜드의 나선 트랙을 따라 주사함으로써 디스크 상의 정보를 독출한다. 랜드는 대부분의 광을 헤드의 광 감지기로 반사하지만, 피트(실제로는 독출 레이저가 디스크의 반대측으로부터 독출하므로 범프로 인식됨)는 독출헤드에 광을 거의 반사하지 않는다. 광감지기는 이 스포트로 조명된 디스크상의 영역으로부터 반산된 광량에 비례하는 전기적 신호를 생성한다. 이 스포트는 회절이 거의 제한되고 디스크상의 최단의 피트 길이보다 그 직경이 조금 밖에 안 크므로, 전기 신호의 상승과 하강은 상대적으로 조금 늦으며 최단 길이 피트를 나타내는 신호의 진폭이 더 긴 피트를 나타내는 신호의 진폭보다 작다. 이 진폭의 차이는 광학계 특성의 차이로 재싱기마다 다르며 피트 크기 때문에 디스크마다 다르다. 모든 재생기는 이 진폭의 차리를, 고주파 신호의 진폭을 저주파 신호의 진폭에 대해 부스트하는 아날로그 어퍼츄터(aperture) 보상 신호로 보정한다. 경제적 관점에서 보면 불행히도 이 부스트 회로가 위상 선형이 아니어서 신호의 고주파가 여러 가지 크기로 지연되고 파형의 형태가 그 진폭에 추가하여 변환된다.

컴팩트 디스크상에 기록된 EFM 신호는 자체 클럭을 가지며 천이간의 타이밍내에 디지탈 신호를 포함하는 런 길이(run length)가 제한된 디지탈 코드이다. 디스크상에서 이러한 천이는 피트 및 피트간의 랜드간 또는 그 반대의 경계이다. 그러므로 각 피트의 길이는 데이터의 퀀텀(quantum)이며, 피트간의 각 랜드의 길이 역시 데이터의 퀀텀이다.

CD 표준에 따른 EFM 코드 규정은 각각의 그리고 모든 천이는 최종 천이후 아홉번의 허용시간중의 하나에서 발생될 것을 요구한다. 더 상세히는, 두 천이간의 주기는 nT여야 하는데, T는 시간의 고정주기(약 231ns)이며 n은 3과 11간의 정수이다. 정보를 디코딩하기 위해서 재생기는 각 천이간에 몇 개의 T가 경과했는가를 판별해야 한다. 재생 헤드 하부의 디스크의 회전속도는 이 천이들을 고정된 클럭으로 간단히 측정할만큼 안정적이지 못하다. 그 대신 T당 평균 1사이클(4.3218㎒)로 진행하는 채널 클럭이 재생 신호에 대해 위상 동기된다. 이 PLL(위상 동기 루프)은 신호내의 각 천이의 타이밍을 클럭의 가장 인접한 사이클 종단과 비교하여 동작된다. 클럭의 사이클 종단 직전에 천이가 발생되는 일이 계속되면 클럭은 천이가 정확히 사이클 종단에서 발생될때까지 서서히 가속된다.

불행히도 디스크로부터의 아날로그 신호의 상승과 하강 시간이 상대적으로 길어 T를 초과하므로, 천이 순간의 결정을 위해서는 소정의 전압이 선택되어야 한다. 이 전압이 재생기의 식별수준이다. 재생기는 이 수준을 EFM 코드의 다른 규정을 통해 선택하는데, 이 규정은 EFM 신호가 평균적으로(그리고 이상적으로) 로우인 시간과 정확히 동일한 길이만큼 하이여야 한다고 규정하고 있다. 이에 따라, 재생기가 판별점의 전압을 과도히 높게 선택했다면, EFM 신호는 하이(판별점보다 높음)인 경우보다 더 자주 로우(판별점보다 낮은)가 될 것이다. 재생기의 서어보 루프는 적절한 판별 수준 전압을 발견 및 유지하기 위해 제한전압을 서서히 조정한다.

재생기가 판별 수준을 사이클 단위로 변경할 수 있는 것이 아니며, 천이간의 주기가 순간적으로 3T 내지 11T로 변화될 수 있다는 사실이 중요하다. 파형의 형태에 대한 주파수 의존 영향이 있으면 신호의 고주파 요소에 대한 이상적인 판별점은 신호의 저주파 요소에 대한 이상적 판별점과 다른 전압이 된다. 재생기는 이 전압들의 평균인 판별점을 선택할 것이다. 상술한 바와 같이 재생기의 부스트 회로는 위상선형이 아니므로 이상적인 판별점 전압을 주파수에 대해 분산시키게 된다.

디스크로부터 신호를 독출하기 위해, 재생기는 디스크상의 피트의 이동나선 트랙상에 중심을 둔 작은 광 스포트를 유지해야 한다. 트랙에 대한 스포트의 위치를 감지하는데는 여러 가지 기술이 사용되고 있는데, (단일빔 또는 푸시풀 트래커를 사용하고 있는) 일부 재생기의 트래킹 장치는 트랙상의 피트의 평균 듀티 사이클에 크게 영향을 받는다. 즉 이 재생기는 트랙의 피트 영역이 랜드 영역보다 큰 비율(50% 이상의 듀티 사이클)일때만 트랙의 중심을 제대로 추종하게 된다. 기록된 지적 정보가 피트와 랜드 모두에 포함되어 있으나, 디스크면의 비기록영역, 즉 피트의 트랙간의 디스크면과 동일면상인 랜드에서 트래킹 정보가 포함되지 않는다. 이에 따라 피트의 길이가 피트간의 랜드에 비해 커지면 트래킹 서브 시스템이 더 잘 작동하게 된다.

전술한 바와 같이 듀티 사이클이 50% 미만이 되면 푸시풀 트래커를 트랙상에 유지시키기에 충분한 트래킹 정보가 포함될 수 없다. 이 문제의 한 해결책은 피트 대 랜드 듀티 사이클을 50% 이상으로 하고, 기록 듀티 사이클의 증가를 보상하도록 판별 수준을 재조정하는 재생기의 능력에 의존하는 방법일 것이다. 그러나 재생기의 PLL이 EFM 신호에 기초하여 채널 클럭을 유지하려면 듀티 사이클의 증가가 전 신호에 걸쳐 일정해야 하는데, 아홉가지 다른 피트 크기(3T 내지 11T)를 가지는 피트 길이에 동일한 비례적 증가가 이뤄지지 않으므로 그럴 수가 없다. 3T 피트는 비율로 보아 6T 또는 11T 피트보다 더 큰 크기 증가를 가져오게 될 것이다. 그러므로 단일 빔 트래커에 부합시키기 위해 50% 듀티 사이클을 벗어나면 대칭성이 희생되고, 비대칭성이 커지면 재생기의 위상 동기 루프는 재생 신호에 동기될 수 없을 것이다.

기록 과정에서 적절히 제공되고 있지 않은 고려 사항은 트래킹 오류의 방향에 있는 광센서에 반사된 광량에 트래킹 기능이 좌우되는 단일빔 재생기가 기록면에 형성된 피트의 테이퍼진(뾰족한) 종단에 가장 잘 동작한다는 사실이다.

이상적인 피트는 도립된 피라미드와 유사한 형태로 피트의 바닥에 정점을 가지는 연장된 홈일 것이다.

그 측벽의 경사가 커지고 단부가 테이퍼를 가질수록 유리하다. 이에 따라 피트 형태가 평탄부를 가지도록 하고 피트의 길고 좁으며 테이퍼진 선단을 제거하도록 개선하면, 이러한 단일빔 재생기는 트래킹이 더욱 어려워진다. 뿐만 아니라 피트 길이는 예를 들어 3T 내지 11T로 별로 크게 변화하는데, 3T 폭 피트 또는 랜드가 11T 피트 또는 랜드와 바로 인접하여 배열될 수 있다. (테이퍼를 덜 가지도록) 만곡되어 고 해상도의 3T 피트를 형성하기 위해 피이크 출력 레벨을 증가시키면, 동일한 출력 레벨이 11T 피트의 형성에도 적용되어 매우 넓거나 뭉툭한 후단부를 형성하게 될 것이다. 이와 같이 3T 및 11T 피트의 형상차이가 3T 피트가 어떤 대칭성을 가지면 11T 피트가 다른 대칭성을 가지도록 차별적인 대칭성을 형성하는 바, 이는 결과적으로 재생기의 디코더에 문제를 야기한다. 이상적으로는 각 피트 크기에 동일한 대칭성이 있어야 한다. 그렇지 않으면 아이 패턴(도 2를 참조하여 후술함)에서 패턴의 분산이 있을 것이다.

광 디스크 복제 품질을 저하시키는 다른 현상은 반경에 따라 피트 깊이가 변화되는 것에 관련된 것이다. 이것은 완전한 스탬퍼(stamper)에서도 발생되는데, 복제물의 피트 깊이는 반경이 커질수록 온도와 압력이 부적절한 것에 기인하여 변화되어, 복제품의 피트는 외변을 향해 얕아진다.

또 다른 현상은 정확히 성형 과정에 기인하는 것으로, 반경에 무관하게 3T 피트가 5T 피트보다 더 큰 깊이를 가지는 4T 피트보다 더 큰 깊이를 가지는 관계가 성립된다. 이것은 스탬퍼상의 범프가 모든 펄프폭 3T-11T에 대해 일정한 높이를 가지는 경우에도 사실인 바, 즉 성형된 복제물의 피트가 스탬퍼상의 범프의 정확한 형태를 반영하지 못하는 것이다. 이러한 현상은 상술한 마스터링 과정동안 다른 길이의 펄스들에 대해 표면 온도 차이에 기인하는 기존의 피트깊이 변화를 감안할 때 일정한 피트 깊이를 유지하고자 하는 문제를 더욱 복잡하게 한다. 이 피트 길이에 따른 깊이 차이는 3T 및 4T 프트간과 4T 및 5T 피트간에 상당히 크다. 그러나 5T 내지 11T 피트간의 깊이 차이는 이보다 상당히 작다. 이론적으로 모든 피트는 동일한 깊이여야 한다.

이에 따라 상술한 배경 지식이 없으면, 간단한 마스터 기록기 설계로서 기록정보에 단순히 50% 듀티 사이클을 적용할 수 있는 것으로 이해될 수 있다. 이론적으로는 50% 듀티 사이클을 유지하는 것이 기록 과정에서 필수 요건으로 보이므로 이것은 확실히 수행해야 할 과정으로 느껴질 수도 있다. 이에 따라 초기의 종래 기술에서의 방법과 장치들은 nT 길이 피트를 나타내는 부분이 피트간의 nT 길이 랜드를 나타내는 파형 부분과 동일한 구형(rectangular) 파형을 단순히 제공하였다.

경험의 축적에 따라, 디스크상의 피트의 최적 트랙의 형성을 위해 많은 요인들이 고려되어야 한다는 것이 명확해졌다. 예를 들어 피트의 깊이와 그 폭이 표면에 빔이 충돌할 수 있는 시간의 길이에 따라 트랙상에서 변화되므로, 피트 크기와 속도는 표면 속도의 함수인바, 표면속도는 일정한 각 속도 포맷으로 기록된 디스크에서는 중요한 인자이다. 상술한 바와 같이 고려될 다른 인자들은 듀티 사이클(50%), 피트 측벽의 형상(단일빔 트래커에서 중요), 비대칭성, 피트 해상도 등이다.

펄스 길이는 듀티 사이클의 증가로 연장되나 이는 비대칭성을 증가시킨다. 변조 광빔의 출력 레벨을 증가시키면 선단의 해상도를 개선하고 듀티 사이클을 증가시키지만 배모양 후단을 형성하고 과도한 비대칭성을 야기한다. 계단형 변조기 구동 펄스를 사용하여 선단에서의 피이크 출력을 증가시키면 선단에서의 해상도는 개선되나 듀티 사이클을 제어할 수 있기 위해서는 펄스 길이의 감소가 요구된다. 이렇게 하면 다른 펄스 길이에 대한 다른 대칭성이 나타나 최적 결과를 위해서는 각 표면 속도에 대한 조정이 요구된다. 임계전압은 듀티 사이클 증가를 위해 낮춰질 수 있으나, 그러면 피트의 선단에서 해상도가 저하되고. 3T 와 11T 펄스 길이간에 형태의 상당한 차이가 나타나도록 피트 폭이 불명확해진다. 결과적으로 피트 해상도를 증가시키고자 하는 모든 시도는 그 자체가 단일빔 트래커의 트랙 능력을 저하시키게 된다.

이에 따라 피트의 타이밍과 형태에 영향을 미치는 인자들의 여러 가지 조정이 가능하지만, 디른 인자에 영향을 미치는 조정에 의한 상호작용은 생산성을 저하시키고 기록 작업자의 계속적 주의를 요하는 대단한 문제이다.

그러므로 당 분야에서 이제까지 가능했던 것보다 더 넓은 범위에 걸쳐 형태 및 비대칭성을 독립적으로 제어할 수 있는 펄스로 광변조기를 구동하는 방법 및 장치의 필요성이 있었다. 이러한 방법 및 장치는 비대칭성을 최적화(최소화)할 수 있도록 펄스 길이와 출력을 제어하게 해야 하고, 디스크의 전 표면에 걸쳐 피트의 형태의 조정이 가능해야 한다. 이와 같은 인자들의 독립적인 제어는 디스크 제조를 위한 과정에서 디스크의 화학 조성과 표면 두께, 성형장치, 마스터링 장치 등의 차이와 특정장치가 최적의 피트 형태 및 비대칭성을 얻기 위해 다른 조정을 요구한다는 점을 감안하면 매우 중요한 바, 종래 기술은 이와 같은 어떤 인자들을 독립적으로 제어할 수 있는 유연성의 제공에 실패했다. 이에 따라 본 발명은 특정 시스템에 대해 변조기 구동 펄스의 최적 조절이 가능할 뿐 아니라 시스템별의 차이의 보상을 위한 조절도 가능한 방법 및 장치에 대한 당 분야의 숙원 과제를 해결한다.

[발명의 요지]

본 발명은 광학적 기록 매체상에 기록되는 표면 불연속부의 깊이 또는 높이를 정보 신호에 따라 변경시킬 수 있는 방법과 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 한 실시예에 의하면, 정보 신호는 기록 표면의 피트의 깊이(또는 범프의 높이)를 반경의 함수로 변화시키는 램프 전압이다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 정보 신호는 기록 표면의 피트의 깊이(또는 범퍼의 높이)를 입력 펄스 열(train)(예를 들어 EFM 입력 펄스열)의 일련의 다른 피트 형태로부터 식별된 피트 형태의 함수로 변화시키는 펄스 파형 정형 수단이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 피트 깊이(또는 범프 높이)는 입력 정보 신호에 따라 변화된다. 이러한 입력 정보 신호는 임의의 포맷을 가질 수 있으며, 피트 깊이(또는 범프 높이)가 입력 신호에 따라 연속적으로 변화되도록 연속적이거나, 피트 깊이(또는 범프 높이)가 증분적으로 변화되도록 단계적일 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니나 간단한 경우에는, 피트 깊이가 매체의 재생기의 기능 스위치가 제 1 위치일 것을 나타내도록 얕게 형성되고, 깊은 피트가 제 2 위치를 나타낼 수 있다. 예를 들어 재생장치의 오디오 부에서 얕은 피트는 모노 신호임을 표시하고 있는 피트는 스테레오를 표시하거나, 스위치가 가운데 음향 채널을 턴온하거나 턴오프하게 할 수 있다. 비디오 표현에 있어서는 얕고 깊은 피트가 기록된 비디오 프로그램의 화면 종횡비의 변화를 식별하게 할 수 있다.

피트 깊이(또는 범프 높이)의 변화가 연속적이라면 트랙을 따라 변화하는 피트 깊이에 따라 재생기로 도출된 정보는 음향 효과, 오디오의 추가 채널, 특수한 비디오 마스킹 또는 인핸싱 신호 등의 될 수 있다. 실제적으로, 가변적인 피트 깊이(또는 범프 높이)는 트랙을 따라 연장되는 피트 또는 범프 길이와 같이 또 다른 정보 채널로 취급된다. 상술한 실시예들 중 첫 번째 두 실시예가 본원에서 예시적으로 충분히 설명될 것이다.

본 발명은 EFM 프로세서로부터 구형파를 수신하는 파형 처리 수단을 제공하여 광학적 기록 장치에 사용되는 특징적으로 변경된 변조기 구동 신호를 제공하거나, 광빔의 변조에 변조기 구동 신호로 제공되어 기록 정보 트랙상의 위치나 소정의 기록 정보 특성 또는 양자 모두에 따라 동적으로 변화되는 변조기 구동신호를 생성한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 변조기 구동 신호는 광디스크의 반경의 함수로서, 정보 트랙상의 비례길이의 표면불연속부를 형성하는 펄스폭의 함수로서, EFM 소오스 신호의 피트 길이(3T-11T)의 함수로서, 또는 모두의 함수로서 동적으로 변화된다.

도 2는 CD 표준 규격에 따라 완전히 대칭인 아이 패턴을 보이는 도면, 도 3은 펄스식별과 정형기능부를 부가한 도 2의 상세 블록도, 도 4는 도 3에 도시된 펄스식별과 정형기능부를 더 상세히 도시한 블록도, 도 5는 도 3 및 도 4의 펄스 식별 및 정형기능부에 의해 변경될 수 있는 파형의 여러 부분을 보이는 모델 변조기구동파형의 파형도이다.

[바람직한 실시예의 상세한 설명]

도 1의 기록장치 블록도는 본 발명의 신규성 설명에 적절한 종래장치의 특성들 만을 포함한다. 광학적 기록 장치의 완전한 설명은 전술한 미국 특허 제 4,225,873호를 참조할 수 있다.

도 1 및 도 3에 도시된 기록장치는 회전하는 디스크 형태의 매체(1)상에 정보를 기록하기 위한 것이다. 디스크는 속도 제어기(5)(도 3)에 의해 제어되는 축모터(3)에 의해 회전한다. 매체는 당업자에게 자명한 매체 이동 시스템의 필요한 변경을 통해 드럼, 카아드 또는 선형 테이프의 형태를 가질 수 있다.

레이저 또는 이와 유사한 고밀도 광원(7)이 특정 광파장의 기입빔(9)을 형성한다. 기입빔은 신호선(10)상의 구동신호에 따라 기입빔의 강도를 변화시키는 광변조기(11)를 통과한다. 예를 들어 이 변조기(11)는 음향-광학 변조기(AOM)로 구성될 수 있다.

변조기는 통과한 빔(13)은 기록매체(1)에 유도되어 적절한 광학계에 의해 스포트(15)에 포커싱된다. 이 광학계는 바람직하기는 대물렌즈(17)와, 변조기로부터의 빔이 대물렌즈(17)의 구경에 차도록 분산시키는 빔확산렌즈(19)를 포함한다. 도시된 실시예에서 렌즈(17, 19)들은 디스크(1)에 대한 스포트(15)를 매체에 대해 이동시키는데는 축모터의 이동을 포함하여 여러 가지 다른 구성이 가능하다. 도시된 실시예에서, 캐리지는 23에 개략적으로 도시된 병진(translation)구동 시스템에 의해 이동된다.

광변조기(11)의 구동신호는 파형정형회로(13)에 의해 형성된다. 파형정형회로는 기록될 정보의 수신을 정의하는 EFM 입력(33) (도 1) 또는 처리된 EFM 입력(26)(도 3)을 포함하며, 또한 변조빔(13)의 평균 강도의 조절을 위한 구동신호 바이어스제어를 수신하는 입력(35) (도 3만)을 포함한다. 포커싱된 스포트(15)에 대한 정보매체의 상대적 속도가 일정하지 않다면, 신호처리시스템은 순간 상대속도를 표시하는 신호의 수신을 위한 입력(37)을 포함할 수 있다.

기록매체(1)는 기판(41)과 기판 5에 적층된 감광성 기록층(43)을 포함할 수 있다.

듀티 사이클 서어보(6)는 디스크(1)로부터 독출신호를 샘플링하여 파형정형회로(31)와 레이저 출력조절기(8)에 수정신호를 송출함으로써 일정한 비대칭성을 유지한다.

도 2는 당업자라면 쉽게 이해할 수 있는, 완전히 대칭인 아이 패턴의 도면인데, 본원에서의 재생기의 재생신호에서 비대칭성을 제어할 필요가 있음을 보이기 위해 도시되었다. 수평중앙선 상의 다이어몬드 형태는 모든 파형의 완전한 제로 크로스오버(Zero crossover)를 나타낸다. 도시된 바와 같이 이상적인 아이 패턴을 형성하면 잡음에 매우 강하다. 예를 들어 I3 파형(3T 피트 또는 3T 랜드의 교번을 나타냄)이 비대칭이라면, 즉 피트와 랜드의 길이가 같지 않다면, I3 파형의 반주기중의 한 천이는 제로 크로스오버점에서 일어나지 않을 것이다. 다른 파형이 한 nT 신호를 다른 nT 신호와 식별할 수 있도록 도 2의 그래프의 수평 중앙선을 따르는 것이 블가능한 점에 대해 비대칭이라면, 재생 디스크에서는 부적절한 신호가 재생되어 위상동기 루프가 신호에 동기 될 수 없게 되고, 이에 따라 자체 생성 클럭을 상실하여 재생신호의 통일성이 훼손되거나 이러한 비대칭성은 피트 하강단이 클럭의 잘못된 타이밍윈도우에서 검출되어 역시 큰 문제를 야기하게 할 수 있다. 신호선(33)상의 CD 마스터링을 위한 EFM 프로세서의 표준적인 전기출력은, 지속기간의 3T 내지 11T로 펄스별로 변화함에도 불구하고 약 50%의 평균 듀티 사이클을 가지는 구형파이다.

대체적으로 본 발명은 기입후 즉시 독출(DRAW) 재생독출헤드로부터의 데이터 흐름의 분석과 재생신호를 생성하는 기록가능을 가능한한 완전히 조절하는데 관련된다. 이러한 방법으로 디스크의 완전한 재생에 가까움을 사용자가 실감할 수 있지만 복제 디스크의 사출성형에 사용되는 몰드는 불완전할 수 있다. 광변조기(11)를 구동하는 신호도 마찬가지로 불완전할 수 있는데, 이러한 불완전성은 성형된 복제물 또는 재생디스크 등의 최종 산물이 완전하도록 고의적으로 도입된다. 실제적 관점에 있어서 이론적 이상상태에서 벗어나도록 마스터링 과정을 고이적으로 조절하는 것은 실시간 기입후 즉시 독출(DRAW) 기능을 채택한 마스터링 시스템에서만 구현될 수 있다. 감광막을 채택하는 마스터링 방법은 복제 디스크의 완전한 제조, 복제물의 테스트, 추가적 조정, 그리고 다시 복제하는 과정등이 필요하여 이러한 과정을 채택할 수 없다. 완전한 복제물의 제조를 위한 최적 파라미터에 도달하기 위한 이러한 과정의 공수와 비용 때문에 불가능한 것이다.

또한, 본 발명은 기록면의 물리적 특성의 연속적 단계형성(gradation)이 가능한 마스터링 시스템과 기록매체의 조합, 예를 들어 매체 표면에 다른 깊이의 피트(다른 높이의 범프)를 형성할 수 있는 조합에만 사용될 수 있다. 그러므로 감광막을 채택한 기록매체는 다른 깊이의 피트를 형성할 수 없으므로 역시 사용될 수 없다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 주된 목적을 성형과정이 모든 피트를 동일한 피트 깊이를 성형할 수 없음이 나타나는 디스크의 외변에서의 성형현상을 보상하기 위한 수정신호 또는 보상신호를 생성하는 것이다. CD나 비디오디스크 몰드의 외변에는 이 피트를 훌륭히 복제하는데 충분한 압력과 온도가 제공되지 않는다.

본 발명은 이와 같은 문제를 이론적으로 고정인 각 펄스길이를 일정하지 않게 강제함으로써 해결한다. 당업자의 상식으로는, 디스크의 전 표면에 걸쳐 펄스길이를 일정(예를 들어 3T-11T의 특정 펄스형식)하게 유지하도록 레이저 기록출력을 동적으로 조절하는 것이 성형과정의 목적이다. 그러나 본 발명에서는 모든 반경에 유효하거나 특정반경에 도입된 램프 기능에 의해 펄스길이를 고의적으로 변경한다. 램프기능을 파형정형회로(31)에 연결된 출력으로 램프신호를 생성하는 듀티 사이클 램프 생성기(4)를 포함하는 장치 제어기(4)에서 발생된다. 램프 출력 수준은 마스터링 장치의 독출헤드의 반경에 따라 결정되며, 기록헤드의 반경 변화에 따라 연속적으로 변화된다. 램프함수는 성형, 비선형이거나 특징 디스크 형식, 크기, 보상을 위한 소정 요구 등에 적절한 어떤 곡선을 추종하여, 외변에서의 표면 불연속부를 더 깊게 또는 더 얕게 형성한다. 전형적인 DRAW 마스터링 장치에 있어서, 램프함수는 반경의 증가에 따라 피트를 더 깊게 한다.

고속 듀티 사이클 루프를 통한 듀티 사용 서어보(6)가 여전히 동작하여 비대칭성을 일정하게 유지하므로, 반경에 따라 가변적인 전압 램프 함수가 삽입되면, 파형정형회로(31)로부터의 펄스길이는 디스크의 외경으로 갈수록 짧아지지만, 레이저 출력 조절기(8)로 제어되는 레이저 출력과 비대칭성을 여전히 일정하게 유지된다. 이에 따라 비대칭성은 일정하게 유지되지만 펄스 길이가 짧아져 피이크 출력이 커지므로 기록과정의 진행에 따라 피트는 더 깊게 형성된다. 그러나 재생 대칭성은 디스크 표면에 걸쳐 일정하게 유지된다. 이에 따라 이러한 기능의 조합은 이중망의 서어브루프라 할 수 있는데, 램프 기능이 저속 서어보 루프로 효율적으로 기능하는 것이다. 그러면 피트 깊이의 변화가 가능하게 되면서도 두 고속 및 저속 서어보 루프의 결과로 일정한 비대칭성이 유지된다. 즉, 듀티 사이클 램프생성기로부터 보상신호가 이 서어보 루프에 도입되면 펄스 길이가 반드시 짧아지고, 짧아진 펄스길이의 보충을 위해 레이저 출력이 증가됨으로써 일정한 비대칭성을 형성하는 것이다.

이 일정한 비대칭성은, 듀티 사이클 서어보(6), 파형정형회로(31), 광변조기(11), 그리고 디스크로부터의 독출정보를 직접 서어보(6)에 제공하는 독출헤드(도시안됨)를 포함하는 고속펄스폭 서어보 루프에 기인한다. 이에 따라 고속 펄스폭 서어보는 본 발명 채택전과 동일하게 동작하는데, 즉 비대칭성을 일정하게 유지한다. 그러나 펄스폭을 일정하게 유지하는 레이저 출력은 본 발명에 따라 고의적으로 일정하게 유지되지 않는바, 예를 들어 짧은 펄스 길이에 대해서는 비대칭성의 유지를 위해 레이저 출력이 증가되어야 한다.

예를 들어 비대칭성성이나 광디스크에서 재생된 다른 어떤 신호도 변화시키지는 않으면서 피트 깊이를 변화시키는 이러한 방법은 DRAW 마스터링 장치에만 유일하게 적용될 수 있다. 이 방법은 감광막 마스터링 장치를 사용해서는 수행될 수 없다는 점이 중요하다. 상술한 방법이 본 발명과 함께 사용되는 광 디스크 기록 기술 방식에 유용한 이유는 본 발명에 사용되는 기록매체가 기록층을 모두 식각해내지 않기 때문이다. 반명에 피트의 깊이는 피이크 레이저 출력에 따른다.

본 발명의 두 번째 주된 목적에 있어서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 변조구동신호가 EFM 입력 펄스의 길이에 기초하여 동적 변화됨으로써 디스크상에 대응표면불연속부를 형성하는데 사용된다. 기본적으로 이것은 펄스폭 식별기(14)와 펄스정형프로세서(32)를 구비하는 이중기능회로로 수행되는데, 후자는 파형정형회로(31)에 의한 광 변조기 출력펄스의 정형을 보조한다. 펄스폭 식별기(14)는 신호선(33)상의 입력 EFM 신호를 지연회로(50)를 통해 지연시켜 채널선택기(57)로 전송한다. EFM신호의 지연은 피트/펄스형식 정보가 실제 피트 개시부의 형성전에 채널선택기와 펄스정형프로세서(32)에 사용되도록 하기 위해서이다. 펄스정형프로세서(32)는 세 동일한 처리채널(16, 18, 20)로 구성된다. 각 채널(16, 18, 20)은 예를 들어 3T 피트, 4T 피트 그리고 5T-11T 피트들을 형성하는 소정 파형을 생성하며, 전단과 후단 지연, 진폭, 오프셋, 후면경사, 팁 비율, 그리고 시정수가 다른 파형을 생성한다. 기능블록(59, 61, ... 65, 67)들은 이러한 파형변경을 수행하는 회로를 나타내는데, 신호선(10)상의 변조기구동신호의 어느 부분이 도 5의 파형을 참조하여 조절되는지 정확히 안다면, 당업계의 통상의 전문가는 소요 기능을 수행하는 적절한 전자요소를 선택 및 배치하는데 어려움이 없을 것이다. 물론 분리된 회로스테이지들이 필수적인 것은 아니며, 잘 설계하면 요소의 복잡성을 최소화 하도록 효율적인 배치를 할 수 있을 것이다. 예를 들어 진폭 설정과 오프셋 설정은 동일한 증폭기 스테이지에서 수행될 수 있다.

식별기는 3T 펄스 센서(41), 4T 펄스 센서(47), 그리고 EFM 지연회로(50)의 세 블록으로 구성된다. 3T 및 4T 펄스 센서(41, 47)는 신호의 인정에 방전을 사용한다. 기본적 신호는 5T-11T의 범위에서 펄스를 감지하여 인정된다. 판정시간의 결정에 EFM 지연이 필요하므로 피트/펄스 형식이 사전에 알려지다.

각각 전단 및 후단상의 전단 및 후단 포트(pot) (60, 62), (70, 72), (80, 82)에 의해 설정되어 고정된 시간길이에 의해 레이저를 정시(on time)로 수정하는 단부정형기(edge shaper) (59, 69, 79)가 각 다른 지연에 대해 구비된다. 펄스폭 식별기(14)로부터의 신호선(55)상의 피트/펄스형식 제어신호에 의해 세단부정형기(59, 69, 79)중의 하나가 선택된다.

나머지 블록(61-67), (71-77), (81-87)들은 3T, 4T 그리고 5T-11T 펄스들에 대한 각각 독립적인 세 채널을 통해 소요 파형을 생성한다. 이에 따라 기록 치적화에 적합한 다른 파형을 사용하여 다른 형식의 피트가 형성될 수 있다. 각 채널은 신호를 최고 수준으로 설정하는 오프셋 조절기(63, 73, 83), 신호 진폭을 규정하는 진폭 조절기(61, 71, 81), 신호의 평탄저부를 설정하는 비율조절기(67, 77, 87), 팁의 RC 시정수를 변화시키는 시정수조절기(68, 78, 88), 그리고 후단의 상승경사를 설정하는 후면경사조절기(65, 75, 85)를 각각 별도로 구비한다.

합산회로(24)는 세 파형정형 채널(16, 18, 20)으로부터의 파형을 조합하여 출력동축케이블(26)을 구동하는 출력 스테이지를 구비한다.

중요한 점은, 본 발명이 피트 보상기능, 즉 반경의존기능과 EFM 펄스폭 기능을 동시에 채택할 수 있다는 점이다. 즉 상술한 바와 같이 펄스를 단축하고 이를 고출력 레이저로 기록하도록 함으로써, 피트를 반경의 함수로 더 깊게 형성하는 능력에 부가하여, 본 발명은 개별적인 피트의 깊이를 변화시킬 수 있는 등화(egualization) 방법을 동시에 채택할 수 있다. 즉 3T 피트는 4T 피트보다 깊거나 얕게 형성할 수 있으며, 4T 피트는 5T 피트보다, 5T 피트는 5T 내지 11T 피트보다 순차적으로 더 깊거나 얕게 형성할 수 있다. 뿐만 아니라 필요하고 적절한 경우에는 다른 개별적인 피트 길이, 예를 들어 5T 내지 11T의 하나 또는 모든 피트 길이가 깊이에 따라 맞춰질 수 있다. 여기서 설명된 바람직한 마스터링방법을 사용하는 경우 피트깊이 변경에 세 동일 구성 채널(16, 18, 20)만이 필요하다. 도 3에 점선으로 도시된 채널(22)은 필요한 경우의 추가 채널을 표시한다.

펄스폭 식별기(14)는 EFM 입력 펄스열의 각 펄스의 펄스폭 결정에 사용된다. 펄스가 3T 펄스라면, 이것은 다른 감지된 펄스들과 별도로 채널(16)에서 단출된다. 이와 같이 다른 3T-11T 펄스들에 대해 독립적인 펄스길이의 변경과정은 전술한 반경의 함수로써 길이와 무관하게 모든 펄스를 단축하는 램프기능에 부가적이다. 본 발명의 궁극적인 목표는 필요하다면 3T 내지 11T 펄스를 독립적으로 조절하는 것이다. 즉 펄스 지속시간에 의해 본 발명은 각 펄스의 길이를 얼마나 변경할 것인가 결정한다. 당업계의 통산의 전문가라면 도 3을 확장하여 소요되는 nT 채널을 쉽게 구형할 수 있을 것이다.

긱 피트 깊이는, 펄스길이(3T-11T)의 인식후 펄스를 단축 또는 연장하고 펄스를 최적 파형으로 선택적으로 형성하는 펄스정형프로세서(32), 즉 전자적 처리 채널(16, 18, 20)에 의해 변경 및 제어된다. 듀티 사이클 서어보(6)는 이와 동시에 레이저 출력 조절기(8)를 통해 레이저 피이크 출력을 조절한다. 예를 들어 식별기(14)에서 3T펄스가 검지되면, 적절한 전자회로(16, 18, 20)가 펄스폭을 단축 또는 연장하고 이 펄스 지속시간에 대해 레이저 피이크 출력을 각각 증가 또는 감속시킨다.

이러한 실시예의 사용에 있어서 3T 피트만을 얕게하는 것만이 필요하다면, 피트를 형성하는데 사용되는 펄스의 지속시간 동안 레이저 출력을 감소시키는 레이저 출력 조절기(8)만이 필요하다. 그러나 이렇게 되면 상술한 바와 같이 적절한 조절을 유지하는데 필요한 비대칭성이 깨어진다. 이러한 잠재적 문제는 펄스의 지속기간 동안 레이저 출력을 증가시키는 동시에 3T 펄스를 단축시키거나 그 역의 방법으로 해결된다. 이에 따라 처리 채널(16)은 모든 3T 펄스의 진폭, 지속시간, 파형 모두를 처리 패널(18)은 모든 4T 펄스와(처리 채널(20)의) 모든 5T 내지 11T 펄스와 달리 조절한다.

식별기(14)는 입력되는 EFM 펄스의 길이를 식별하여 이 펄스를 처리할 채널(3T, 4T 또는 5T-11T 채널)을 선택한다. 각 채널은 합산회로(24)에서 다른 처리펄스와 합산되어 신호선(26)을 통해 광변조기(11)로 전송될 출력펄스의 형태로 소용 진폭, 지속시간, 파형을 설정하는 조정전위차계를 구비한다. 필요에 따라 합산회로(24)의 처리 펄스를 도 1을 통해 전술한 기능을 수행하는 추가적인 파형정형회로(31)로 전송될 수도 있다.

종래기술과 비교해 보면, 종래 방법들은 날카롭고 고출력인 선단과 후단측으로 더욱 점차적으로 경사지는 기록 펄스의 형성을 제안하였다. 이 과정은 펄스가 짧아질수록 선단이 펄스시간에 더 큰 비율을 차지하므로 더 긴 11T 펄스보다 더 짧은 3T 펄스에 더 큰 영향을 미쳐, 이것은 순전히 진폭조절과정이다. 본 발명은 광변조기에 대한 기입 출력 펄스폭을 EFM 신호의 기입 입력 펄스의 함수로 설정하는 점에서 이와 다르다.

반경의 함수로서의 피트깊이 변화 보상 입력 펄스 길이의 함수로서의 피트 깊이 변화 보상의 두 과정을 조합하는 방법은 각 펄스파형보상기(14, 16, 18, 20, 22)를 먼저 마스터 디스크의 내경에서 설정하는 과정을 포함한다. 다음 반경의 증가에 따라 반경의존 펄스변경 기능이 작용된다. 이 반경의존보상은 디스크의 트랙의 처음부터 끝까지 또는 소정반경에서 작용할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 또한 이 보상은 연속적이거나 소정반경에서 증분적으로 변화될 수 있다. 뿐만 아니라 각 펄스파형보상회로 채널(16, 18, 20, 22)은 출력 펄스폭을 조정할 수 있을 뿐 아니라 특정 채널을 통과하는 펄스의 선단 및 후단 변경할 수 있다. 물론 이와 같이 기입펄스를 여러 가지 방법으로 조절하는 복잡한 방법을 즉각적인 결과가 검증될 수 있고 각 처리 채널에 대해 인자를 설정할 수 있는 DRAW 장치에서만 가능하다. 예를 들어 이러한 경우에 아이패턴은 제로 크로싱의 위상오류를 최소화를 보장하기 위해 실시간으로 관찰가능하다. 어느 경우에나 디스크를 기록상태에서 피드백함으로써 기입펄스가 정확한 길이, 지속 시간, 파형을 가지는지 관찰될 수 있고, 적절한 수정기능이 펄스별이나 각 펄스/피트 T 길이에 기초하여 개시될 수 있다. 이에 따라 디스크에서 재생되는 정보가 가능한한 완전해질 수 있다.

반경 램프 실시예를 살펴보면, 이 회로는 프로그램 가능한 보상수단을 내장하여 마스터가 완전하게 형성되는 것이 아니라, 복제물이 완전하도록 마스터를 고의적으로 불완전하게 형성한다(성형을 위한 사전보상기능을 내장하여 구비함).

그러나 이러한 추가적 기능은 마스터를 완전하게 형성하는 기능을 수행하는 서어보 루프를 가지는 것이 아니라 개방된 루프, 즉 이러한 사전성형 오프셋 기능이 사전설정되어야 한다.

입력으로부터 마스터링 장치까지의 데이터 흐름의 관찰과 이 데이터흐름을 형성하는 디스크로부터의 재생정보의 사용에 관련된 본 발명의 모든 특징은 이러한 과정으로 제조된 마스터 디스크가 완전하거나 성형을 위해 서전 보상되어 있거나 복제물의 재생을 최선으로 하는 특징을 가진다. 모든 경우에 있어서, 본 발명은 다른 깊이의 피트나 다른 높이의 범프로 기록될 수 있는 기록매체를 사용하는 DRAW 마스터링 장치에만 사용될 수 있다.

전술한 본 발명 실시예에 있어서 도 1 및 도 2에 보조입력(38)으로 표시된 정보채널이 기록매체 표면의 피트깊이나 범프높이의 변화의 기록에 사용될 수 있다. 상술한 램프 및 피트 형식 기능에 있어서는 외부 보조입력이 필요 없다. 그러나 기록정보의 추가 채널이 바람직한 실시예에 있어서는, 보조입력(38)이 파형정형회로(31) 또는 레이저 출력 조절기(8) 또는 양자 모두에 입력으로 접속되어 가변 피트 깊이(또는 범프높이) 형성에 필요한 펄스 변경에 사용될 수 있다. 파형정형회로(31)에 입력되면 광변조기(11)을 구동하는 신호선(10)상의 펄스진폭이 변화될 수 있다. 반면에 피트깊이 또는 범프높이가 정보의 보조채널에 더 직접적으로 영향받게 하려면, 보조입력(38)이 레이저 출력 조절기(8)에 전송되어 이 보조입력에 포함된 정보에 따라 레이저(7)의 출력을 즉각적으로 제어하게 된다.

보조정보를 파형정형회로(31) 또는 레이저 출력 조절기(8)에 입력하는 어느 경우에나, 재생기가 감지하여 재생기 듀티 사이클 서어보 신호를 생성함으로써 적절히 수정할 수 있는, 트랙상의 기록 피트 또는 범프의 고의적인 가변 듀티 사이클이 존재한다. 실제로의 수정신호는 재생기가 임의 목적으로 사용하도록 추출할 수 있는 기록된 보조 입력 정보가 된다.

가변 깊이의 피트(또는 범프높이)의 형성에 변조기 구동 신호를 수정하는 별도의 보조입력을 사용하는 대신, 파형정형회로(31)의 입력신호(도 1 및 도 2에 EFM입력(33)으로 예시)나 피트깊이(또는 범프높이)가 입력신호(33)의 진폭변화로서 보조정보를 엔코딩하여 변경될 수 있다.

이상에서 본 발명이 특정한 실시예를 통해 설명되었으나 당업계에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 범위내에서 여러 가지 변경이 가능할 것이다. 이에 따라 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해서만 제한된다.

Claims (20)

1. 기입빔 광원과 기록 매체의 표면에 정보를 기록하기 위한 변조기 신호에 따라 이동 기록매체의 임계레벨 이상 또는 이하로 기입빔의 강도를 변조하는 광변조기를 갖는 광학적 기록장치에 사용되고, 상기 광빔은 상기 기입빔이 상기 임계레벨 이상일때 상기 이동기록매체의 표면 불연속부의 트랙을 형성할 수 있으며 기입빔이 상기 임계레벨 이하일때 상기 표면 불연속부의 트랙을 형성할 수 없는 동적 파형정형회로에 있어서,

   상기 광변조기에 접속되고, 상기 기입빔을 변조하는 상기 변조기 구동신호로 구형파를 수신하는 파형정형회로와,

   상기 파형정형회로에 접속되고, 상기 트랙상의 상기 표면 불연속부의 소정 듀티 사이클을 유지하는 듀티 사이클 서어보와,

   상기 파형정형회로에 접속되어 상기 표면 불연속부의 트랙상에서 가변 듀티 사이클을 갖는 표면 불연속부를 형성하는 변조기 구동신호를 생성하도록 상기 피트의 듀티 사이클 서어보의 효과를 변경시키는 파형변경 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 동적 파형정형회로.
2. 제1항에 있어서,

   상기 파형변경 수단이, 상기 듀티 사이클을 상기 표면 불연속부의 트랙상에서 소정 위치간에 연속적으로 변화시키도록 상기 파형정형회로에 램프 전압 입력을 인가하는 램프전압 생성기를 구비하는 것을 특징으로 하는 동적 파형정형회로.
3. 제2항에 있어서,

   상기 기록 매체가 디스크이고, 상기 위치가 상기 디스크의 소정 반경에 대응하는 것을 특징으로 하는 동적 파형정형회로.
4. 제3항에 있어서,

   상기 표면 불연속부가 상기 매체의 표면에 형성된 피트이며,

   상기 파형변경수단이 상기 트랙상의 상기 피트의 듀티 사이클을 연속적으로 단축하는 램프전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 동적 파형정형회로.
5. 제1항에 있어서,

   상기 기입광원에 의해 생성된 광의 강도를 변화시키는 광출력 조절기를 포함하고,

   상기 듀티 사이클 서어보가 상기 광출력 조절기에 접속되어 상기 파형변경 수단에 의한 듀티 사이클의 변화와 반대로 표면 불연속부의 상기 트랙상의 듀티 사이클을 변화시키도록 상기 광원으로부터의 광의 강도를 변경함으로써, 상기 파형변경수단에 의한 듀티 사이클의 변화가 상기 기입빔의 강도 변경에 의한 듀티 사이클의 변화에 의해 오프셋되도록 하는 폐쇄 루프 서어보 기능을 형성하는 것을 특징으로 하는 동적 파형정형회로.
6. 제4항에 있어서,

   상기 기입광원에 의해 생성된 광의 강도를 변화시키는 광출력 조절기를 포함하고,

   상기 듀티 사이클 서어보가 상기 광출력 조절기에 접속되어 상기 파형변경 수단에 의한 듀티 사이클의 변화와 반대로 표면 불연속부의 상기 트랙상의 듀티 사이클을 변화시키도록 상기 광원으로부터의 광의 강도를 변경함으로써, 상기 파형변경 수단에 의한 듀티 사이클의 변화가 상기 기입빔의 강도 변경에 의한 듀티 사이클의 변화에 의해 오프셋되도록 하는 폐쇄 루프 서어보 기능을 형성하는 것을 특징으로 하는 동적 파형정형회로.
7. 제3항에 있어서,

   상기 램프전압 생성기가 상기 듀티 사이클 서어보에 상기 트랙상의 증분적 변화를 일으키는 단계적 램프를 생성하는 것을 특징으로 하는 동적 파형정형회로.
8. 기입빔 광원과 기록 매체의 표면에 정보를 기록하기 위한 변조기 구동신호에 따라 광의 기입빔의 강도를 광빔에 대해 상대적으로 이동하는 기록매체의 임계레벨 이상 및 이하로 변조하는 광변조기를 갖는 광학적 기록장치에 사용되고, 상기 광빔은 기입빔이 상기 임계레벨 이상일때, 상기 상대적 이동 기록매체 내에 표면 불연속부의 트랙을 형성할 수 있으며 기입빔이 상기 임계레벨 이하일때 상기 상대적 이동기록 매체내에 상기 표면 불연속부의 트랙을 형성할 수 없는 동적 파형정형회로에 있어서,

   상기 광변조기에 접속되고, 기입빔을 변조하는 상기 변조기 구동신호로 제공된 구형파 형태이며,

   식별가능한 펄스방식을 갖는 펄스열을 수신하는 파형정형회로와,

   상기 광변조기에 접속되고, 상기 기입빔을 변조하는 상기 변조기 구동신호로 구형파를 수신하는 파형정형회로와,

   상기 파형정형회로에 접속되어 상기 표면 불연속부의 트랙상에서 가변 듀티 사이클을 갖는 표면 불연속부를 형성하는 변조기 구동신호를 생성하도록 상기 듀티 사이클 서어보의 효과를 변경시키며, 상기 표면 불연속부의 트랙상의 각 표면 불연속부의 물리적 특성을 상기 각 표면 불연속부에 대응하는 펄스형태에 따라 변경시키는 수단을 갖는 파형변경 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 동적 파형정형회로.
9. 제8항에 있어서,

   T가 컴팩트 디스크로 알려진 정보 디스크의 기록 및 재생시의 EFM 코드 기준규정에서 정의된 고정된 시간 주기일때, 상기 구형파가 3T 내지 11T의 범위를 갖는 구형 펄스폭의 열이며,

   상기 각 표면 불연속부의 물리적 특성 변경수단이

   3T 펄스폭만을 감지 및 변경하는 수단과,

   4T 펄스폭만을 감지 및 변경하는 수단과,

   5T 내지 11T 펄스폭만을 감지 및 변경하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 파형정형회로.
10. 기입빔 광원과 기록 매체의 표면에 정보를 기록하기 위한 변조기 신호에 따라 대적 이동하는 기록매체의 임계레벨 이상 또는 이하로 광 기입빔의 강도를 변조하는 광변조기를 포함하는 광학적 기록장치에 사용되고, 상기 광빔은 상기 기입빔이 상기 임계치 이상일때, 상대이동 기록매체상에 표면 불연속부의 트랙을 형성할 수 있으며, 상기 기입빔이 상기 임계레벨 이하일때, 상대이동 기록매체상에 표면 불연속부의 트랙을 형성할 수 없는 동적 파형정형회로에 있어서,

    상기 광변조기에 접속되고, 상기 기입빔을 변조하는 상기 변조기 구동신호로 구형파를 수신하는 파형정형회로와,

    상기 파형정형회로에 접속되고, 상기 트랙상의 상기 표면 불연속부의 소정 듀티 사이클을 유지하는 듀티 사이클 서어보와,

    상기 파형정형회로에 접속되어 상기 표면 불연속부의 트랙상에서 가변 듀티 사이클을 갖는 표면 불연속부를 형성하는 변조기 구동신호를 생성하도록 상기 듀티 사이클 서어보의 효과를 변경시키는 파형변경 수단을 구비하며,

    상기 파형변경 수단이,

    상기 듀티 사이클을 상기 표면 불연속부의 트랙상에서 소정 위치간에 연속적으로 변화시키도록 상기 파형정형회로에 램프 전압 입력을 인가하는 램프전압 생성기와,

    상기 표면 불연속부의 트랙상의 각 표면 불연속부의 물리적 특성을 상기 각 표면 불연속부에 대응하는 펄스형태에 따라 변경시키는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 동적 파형정형회로.
11. 제10항에 있어서,

    상기 기록 매체가 디스크이고, 상기 소정 위치가 상기 디스크의 소정 반경에 대응하는 것을 특징으로 하는 동적 파형정형회로.
12. 제11항에 있어서,

    상기 불연속부가 상기 매체의 표면에 형성된 피트이며,

    상기 파형변경수단이 상기 트랙상의 상기 피트의 듀티 사이클을 연속적으로 단축하는 램프전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 동적 파형정형회로.
13. 제10항에 있어서,

    상기 기입광원에 의해 생성된 광의 강도를 변화시키는 광출력 조절기를 포함하고,

    상기 듀티 사이클 서어보가 상기 광출력 조절기에 접속되어 상기 파형변경 수단에 의한 듀티 사이클의 변화와 반대로 표면 불연속부의 상기 트랙상의 듀티 사이클을 변화시키도록 상기 광원으로부터의 광의 강도를 변경함으로써, 상기 파형변경 수단에 의한 듀티 사이클의 변화가 상기 기입빔의 강도 변경에 의한 듀티 사이클의 변화에 의해 오프셋되도록 하는 폐쇄 루프 서어보 기능을 형성하는 것을 특징으로 하는 동적 파형정형회로.
14. 제12항에 있어서,

    상기 기입광원에 의해 생성된 광의 강도를 변화시키는 광출력 조절기를 포함하고,

    상기 듀티 사이클 서어보가 상기 광출력 조절기에 접속되어 상기 파형변경 수단에 의한 듀티 사이클의 변화와 반대로 표면 불연속부의 상기 트랙상의 듀티 사이클을 변화시키도록 상기 광원으로부터의 광의 강도를 변경함으로써, 상기 파형변경 수단에 의한 듀티 사이클의 변화가 상기 기입빔의 강도 변경에 의한 듀티 사이클의 변화에 의해 오프셋되도록 하는 폐쇄 루프 서어보 기능을 형성하는 것을 특징으로 하는 동적 파형정형회로.
15. 제11항에 있어서,

    상기 램프전압생성기가 상기 듀티 사이클 서어보에 상기 트랙상의 증분적 변화를 일으키는 단계적 램프를 생성하는 것을 특징으로 하는 동적 파형정형회로.
16. 기입빔 광원과 기록 매체의 표면에 정보를 기록하기 위한 변조기 신호에 따라 상대적 이동하는 기록매체의 임계레벨 이상 또는 이하로 기입빔의 강도를 변조하는 광변조기를 포함하는 광학적 기록장치에 사용되고, 상기 광빔은 상기 기입빔이 상기 임계치 이상일때, 상대이동 기록매체상에 표면 불연속부의 트랙을 형성할 수 있고, 상기 기입빔이 상기 임계레벨 이하일때, 상대이동 기록매체상에 표면 불연속부의 트랙을 형성할 수 없으며, 상기 기록 매체가 상기 광빔에 반응하여 상기 기입빔이 상기 임계레벨이상이면 상기 기입빔의 강도에 따라 기록 매체표면에 수직한 방향으로 가변크기의 표면 불연속부를 형성하는 동적 광변조기 구동회로에 있어서,

    상기 광변조기에 접속되고, 상기 기입빔을 변조하는 상기 변조기 구동신호로 제공되는 구형파 열을 수신하는 상기 광변조기에 접속되는 구동펄스열을 생성하는 파형정형회로와,

    상기 파형정형회로에 접속되고, 상기 기록면에 수직한 방향으로 가변 크기를 갖는 표면 불연속부를 형성하는 변조기 구동신호를 생성하도록 상기 구동펄스열을 변경하는 펄스변경수단과,

    상기 파형정형회로에 접속되어 상기 트랙을 따른 표면 불연속부의 소정 듀티 사이클을 유지하는 듀티 사이클 서어보를 구비하는 것을 특징으로 하는 동적 광변조기 구동회로.
17. 제16항에 있어서,

    상기 기입빔 빔이 레이저이고,

    상기 동적 광변조기 구동회로가 입력신호에 따라 레이저 피크출력을 조절하는 레이저 출력 조절기를 더 구비하며,

    상기 레이저 출력 조절기로의 상기 신호에 포함된 정보가 상기 기록면에 수직한 방향으로 상기표면 불연속부의 가변크기로서 상기 매체에 기록되는 것을 특징으로 하는 동적 광변조기 구동회로.
18. 제17항에 있어서,

    상기 표면 불연속부가 피트이며,

    상기 레이저 출력 조절기에 대한 입력 정보에 포함된 정보가 상기 매체에 가변 깊이 피트로 기록되는 것을 특징으로 하는 동적 광변조기 구동회로.
19. 기록매체의 기록면의 트랙상에 표면 불연속부를 형성하는 광학적 기록장치에 사용되는 광변조기 구동회로에 있어서,

    제 1 정보에 관련된 가변폭의 펄스열을 수신하고 이 펄스열을 광변조기에 접속하여 이 펄스열내의 펄스의 펄스폭에 따른 트랙상의 길이를 갖는 표면 불연속부를 형성하도록 하는 수단과,

    상기 광변조기에 접속되어 상기 기록매체의 기록면에 수직한 방향으로 상기 표면 불연속부의 크기가 변화되도록 제 2 정보 신호에 따라 상기 펄스열을 변경하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광변조기 구동회로.
20. 제19항에 있어서,

    상기 표면 불연속부가 상기 기록매체의 기록면에 형성된 피트이며, 상기 제 2 정보 신호가 상기 트랙을 따라 가변 깊이를 갖는 피트로서 상기 매체에 기록되는 것을 특징으로 하는 광변조기 구동회로.