KR20020066955A - 광 디스크 기록장치 및 광 디스크 기록매체 - Google Patents

광 디스크 기록장치 및 광 디스크 기록매체 Download PDF

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KR20020066955A
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Abstract

본 발명은, 기록파워를 가변하여 소거가능형 광 디스크의 테스트 기록영역에 기록을 하여 테스트 기록영역을 재생한 신호에 근거하여 최적기록파워를 구하는 최적기록파워 산출수단 S40∼S60과, 최적기록파워에 따른 계수와 최적기록파워로부터 최적소거파워를 구하는 최적소거파워 산출수단 S62를 갖고, 최적기록파워와 최적소거파워를 사용하여 광 디스크의 기록을 하는 것에 의해, 기록파워가 크게 변동된 경우에도 소거파워가 일정범위보다 커지지 않기 때문에, 기록파워와 소거파워의 합계가 억제되고, 광 디스크의 반복 기록 내구성의 악화를 억제할 수 있다. 따라서, 본 발명은, 기록파워가 크게 변동된 경우에도 광 디스크의 반복 기록 내구성의 악화를 억제할 수 있는 광 디스크기록 장치를 제공한다.

Description

광 디스크 기록장치 및 광 디스크 기록매체{DEVICE FOR RECORDING OPTICAL DISK AND OPTICAL DISK RECORD CARRIER}
본 발명은 광 디스크 기록장치 및 광 디스크 기록매체에 관한 것으로, 특히, 소거가능형 광 디스크에 기록을 하는 광 디스크 기록장치 및 광 디스크 기록매체에 관한 것이다.
기록형 광 디스크에는, CD-R 등의 추기형(Write Once)과, CD-RW 등의 소거가능형(Erasable)이 있다. 이 중, 소거가능형 광 디스크의 겹쳐쓰기 기록(오버라이트)에는, 도 5에 나타낸 것처럼, 레이저 파워가 기록파워 Pw와 기록냉각파워 Pc와 소거파워 Pe의 3값으로 변화되는 레이저 빔이 사용된다. 이 경우, 기록파워 Pw는 기록막(상변화막)을 융점까지 상승시키는 파워를 공급하고, 기록냉각파워 Pc는 기록막을 융점부터 비결정질을 형성하는 온도까지 급냉하기 위한 저파워를 공급하고, 소거파워 Pe는 기록막을 유리 전이점 이상의 온도로 상승시키는 파워를 공급한다.
광 디스크 기록시의 레이저 빔의 최적기록파워 Pwo와 최적소거파워 Peo는, 광 디스크의 종류, 기록 장치, 기록속도 각각에 의해서 다르다. 따라서, 실제로 기록을 할 때의 광 디스크의 종류, 기록 장치, 기록속도의 조합으로써 최적기록파워 Pwo와 최적소거파워 Peo를 설정하기 위해서, 정보의 기록에 앞서 OPC(Optimum Power Control)라고 불리는 기록파워 교정동작을 한다.
종래의 소거가능형 광 디스크 기록장치에 있어서의 OPC 동작에 관하여 설명한다. 광 디스크의 기록면상에는, 도 6에 나타낸 것처럼, 각 종 데이터를 기억하기 위한 데이터 영역, 레이저 빔의 최적기록파워를 설정하기 위한 테스트 기록영역인 PCA(Power Calibration Area)가 설치된다. PCA는 디스크의 최내주에 설정되어 있고, 테스트 영역과 카운트 영역으로 이루어지고, 테스트 영역은 100개의 파티션으로 구성되어 있다. 또한, 각각의 파티션은 15개의 프레임으로 구성되어 있다. 1회의 OPC 동작에서는 파티션 중 하나가 사용되어, 파티션을 구성하는 15개의 프레임에 대하여 15단계의 레이저 파워로 테스트신호를 기록한다. 이 테스트신호는, 기준 시간폭 T(T는 표준속도[1배속]으로써 주파수 4.32MHz의 1주기로 약 230nsec)의 3배∼11배의 시간폭을 갖는 펄스열로 이루어진 EFM 변조된 신호로, 프레임에는 9종류의 길이의 피트가 기록된다.
이들 프레임에 대하여 레이저 빔을 조사하여, 광 디스크로부터의 반사광을 검출함으로써, 테스트신호를 재생함과 동시에, 각각의 재생 RF(고주파)신호의 진폭 크기를 나타내는 지표인 변조도 m을 측정한다. 변조도 m의 측정에는 AC 결합전 단계의 재생 RF신호가 사용된다.
m=I11/Itop…(1)
여기서, 도 7에 나타낸 것처럼, I11은 11T의 피트 및 랜드(피트와 피트 사이의 부분)에 의한 재생 RF신호진폭, I3은 3T의 피트 및 랜드에 의한 재생 RF신호진폭, Itop는 랜드 부분의 미러 반사 레벨이다. 변조도 m은 기록파워 Pw에 따라서 변화된다. 이때, 기록파워가 낮은 때는, 재생 RF신호의 진폭이 작기 때문에 변조도 m은 작고, 기록파워 Pw가 커짐에 따라서, 재생 RF신호의 진폭이 커지기 때문에 변조도 m은 커진다.
변조도 m에 의해 최적기록파워 Pwo를 결정하는 경우, 변조도 m의 특성으로부터 구해지는 다음의 파라미터 γ를 사용한다.
γ=(dm/dPw)×(Pw/m)…(2)
즉, 파라미터 γ는 변조도 m의 특성을 미분한 것이다. 광 디스크에는 ATIP(Absolute Time In Pregroove) 정보로서 파라미터 γ의 목표값 γtarget이 미리 기록되어 있다. 그래서, 도 8에 나타낸 것처럼, 변조도 m의 특성으로부터 상기 식에 의해 파라미터 γ의 특성을 구하고, 목표값 γtarget를 얻을 수 있는 기록파워값 Ptarget를 구한다.
또한, 광 디스크에는 ATIP 정보로서, Ptarget로부터 최적기록파워 Pwo를 구하는 계수 ρ가 미리 기록되어 있기 때문에, 이 계수 ρ를 사용하여 다음 식에 의해 최적기록파워 Pwo를 구할 수 있다.
Pwo=ρ×Ptarget…(3)
그리고, 이것을 신호기록시의 기록파워로서 설정하여 사용한다. 또한, 최적소거파워 Peo에 관해서는, 광 디스크에 ATIP 정보로서, 고정값의 계수 ε(소거/기록파워비)를 사용하여, 최적기록파워 Pwo로부터 설정한다.
Peo=ε×Pwo…(4)
그리고, 기록냉각파워 Pc는 일정파워로 한다.
종래와 같이, OPC에 의해서 최적기록파워 Pwo를 결정하고, 이 최적기록파워 Pwo에 대하여 고정값의 계수 ε를 승산하여 최적소거파워 Peo를 구하고, 기록냉각파워 Pc를 일정파워로 하는 방법은, 파라미터가 적게 설정이 용이하지만, 광 디스크와 광 픽업의 조합에 의하여 기록파워가 변동하는 영향으로 이 기록파워가 커진 경우는 소거파워도 커져, 기록파워와 소거파워의 합계가 커지기 때문에, 광 디스크의 반복 기록 내구성이 악화된다고 하는 문제가 있었다. 반대로, 기록파워가 변동하는 영향으로 이 기록파워가 작아진 경우는 소거파워도 작아져, 소거특성이 악화된다고 하는 문제가 있었다. 이때, 반복 기록 내구성은 광 디스크의 동일 장소에 몇 번 기록할 수 있는지로 나타내고, 기록 후의 재생에 있어서 지터값과 변조도 m이 소정의 규격을 만족하는 기록회수이다.
본 발명은, 상기한 점을 감안하여 주어진 것으로, 광 디스크와 광 픽업의 조합으로 기록파워가 크게 변동된 경우에도 광 디스크의 반복 기록 내구성의 악화를 억제할 수 있어, 기록파워가 작게 변동된 경우는 소거파워가 일정범위보다 작아지지 않아 소거특성의 악화를 억제할 수 있는 광 디스크 기록장치 및 광 디스크 기록매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 광 디스크 기록장치의 일 실시예의 블록 구성도,
도 2는 본 발명의 장치의 CPU24가 실행하는 OPC 동작의 일 실시예의 흐름도,
도 3은 본 발명에 따른 기록파워와 변조도의 특성을 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 최적기록파워에 대한 계수ε와 최적소거파워를 도시한 도면,
도 5는 겹쳐쓰기 기록시의 레이저 파워의 파형을 도시한 도면,
도 6은 광 디스크의 테스트 기록영역을 설명하기 위한 도면,
도 7은 변조도 m을 설명하기 위한 도면,
도 8은 테스트 기록에 있어서의 기록파워와 변조도의 관계를 도시한 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
20 : 광 디스크22 : 축
24 : CPU24a : RAM
24b : ROM26 : 서보회로
28 : 광 픽업30 : 재생회로
32 : ATIP 디코더34 : 디코더
38 : 변조도 측정회로40 : A/D 컨버터
42 : D/A 컨버터44 : 기록회로
46 : 인코더50 : 동작모드 지시부
청구항 1에 기재된 발명은, 소거가능형 광 디스크의 기록을 하는 광 디스크 기록장치에 있어서,
기록파워를 가변하여 소거가능형 광 디스크의 테스트 기록영역에 기록을 하여 상기 테스트 기록영역을 재생한 신호에 근거하여 최적기록파워를 구하는 최적기록파워 산출수단과,
상기 최적기록파워에 따른 계수와 상기 최적기록파워로부터 최적소거파워를 구하는 최적소거파워 산출수단을 구비하고,
상기 최적기록파워와 최적소거파워를 사용하여 상기 광 디스크의 기록을 하고, 청구항 2에 기재된 발명에서는, 상기 계수가 상기 최적기록파워가 커질수록 작은 값으로 됨으로써,
광 디스크와 광 픽업의 조합으로 기록파워가 크게 변동된 경우에 있어서도, 소거파워가 일정범위보다 커지지 않기 때문에, 기록파워와 소거파워의 합계가 억제되고, 광 디스크의 반복 기록 내구성의 악화를 억제할 수 있어, 반대로, 기록파워가 작게 변동된 경우는 소거파워가 일정범위보다 작아지지 않아 소거특성의 악화를 억제할 수 있다.
청구항 3에 기재된 발명은, 소거가능형 광 디스크 기록매체에 있어서,
최적기록파워로부터 최적소거파워를 구하기 위한 계수를 상기 최적기록파워에 따라서 기록하고,
또한, 청구항 4에 기재된 발명에서는 상기 계수가 상기 목표 최적기록파워가 커질수록 작은 값으로 됨으로써,
이 광 디스크 기록매체가 장착된 광 디스크 기록장치에서, 광 디스크와 광 픽업의 조합으로 기록파워가 크게 변동된 경우에 있어서, 소거파워가 일정범위보다 커지지 않기 때문에, 기록파워와 소거파워의 합계가 억제되고, 광 디스크의 반복 기록 내구성의 악화를 억제할 수 있고, 반대로, 기록파워가 작게 변동된 경우는 소거파워가 일정범위보다 작아지지 않아 소거특성의 악화를 억제할 수 있다.
[실시예]
도 1은 본 발명의 광 디스크 기록장치의 일 실시예의 블록 구성도를 나타낸 것이다. 동일 도면에서, 광 디스크(20)는 스핀들 모터에 의해 구동되어 축(22)을 중심으로 하여 회전한다. CPU(24)는 상위장치로부터 공급되는 기록/판독 명령에 따라서 서보회로(26)에 명령을 공급한다.
서보회로(26)는 상기 스핀들 모터의 CLV(선속도 일정) 서보를 행함과 동시에 광 픽업(28)의 스레드 모터의 회전제어를 하여 광 디스크(20)의 원하는 블럭으로 이동시키고, 또한, 광 픽업(28)의 포커스 서보 및 트랙킹 서보를 한다.
광 픽업(28)으로부터 조사된 레이저 빔은, 광 디스크(20)의 기록면상에서 반사되어, 반사빔이 광 픽업(28)으로 검출된다. 광 픽업(28)으로 얻을 수 있는 재생 RF신호는 재생회로(30)에 공급되고, 여기서 증폭된 재생 RF신호는 서보회로(26)에공급됨과 동시에, 재생회로(30)내에서 EFM 복조를 받은 후, ATIP 신호가 분리되어 ATIP 디코더(32)에 공급된다. 또한, 동기된 복조신호는, 디코더(34)에 공급되어 CIRC(크로스 인터리브리드 솔로몬 부호) 디코딩 및 에러 정정 후, 재생 데이터로서 출력된다. ATIP 디코더(32)는 ID번호나 각 종 파라미터 등의 ATIP 정보를 디코딩하여 CPU(24) 및 서보회로(26)에 공급한다.
또한, 재생회로(30)가 출력하는 재생신호는 변조도 측정회로(38)에 공급된다. 변조도 측정회로(38)는 AC 결합전 단계의 재생 RF신호의 변조도 m을 측정한다. 이 변조도 m은 A/D 컨버터(40)에서 디지탈화되어 CPU(24)에 공급된다.
CPU(24)는 상기 변조도 m에 따라서 기록파워 제어신호를 생성하고, 이 기록파워제어신호는 D/A 컨버터(42)에서 아날로그화 되어 기록파워 제어전압으로서 기록회로(44)에 공급된다. 인코더(46)는 CPU(24)의 제어에 따라서, 입력되는 기록신호를 CIRC(크로스 인터리브리드 솔로몬 부호) 인코딩을 하여 기록회로(44)에 공급한다.
기록회로(44)는, 기록시에 인코더(46)로부터 공급되는 신호를 EFM 변조하고, 이 변조신호를 기록파워 제어전압에 따른 기록파워로 제어하여 광 픽업(28)내의 레이저 다이오드(LD)에 공급하여 구동한다. 이에 따라, 레이저 빔이 광 디스크(20)에 조사되어 신호기록이 행하여진다.
이때, CPU(24)이 내장하는 RAM(24a)에는 과거 OPC(기록파워교정)의 이력, 요컨대, 과거에 측정된 최적기록파워가 기억되어 있다. 이 OPC 이력은 어떤 일정시간동안 유지된다.
또한, CPU(24)이 내장하는 ROM(24b)에는, 광 디스크의 종류(ID 번호)마다, 기록속도(1, 2, 4, 6, 8, 12, 16배속 등)에 따른 OPC의 스타트 파워와 스텝 파워가 설정된 테이블과, 광 디스크의 종류 및 기록속도에 따른 계수 K의 테이블과, 광 디스크의 종류마다 최적기록파워 Pwo에 따른 계수 ε의 테이블 등이 설정되어 있다. 또한, 동작모드 지시부(50)로부터의 지시입력은 CPU(24)에 공급된다.
도 2는, CPU(24)가 실행하는 OPC 동작의 일 실시예의 흐름도를 나타낸다. 이 도면에서, 스텝 S40에서 기록속도를 기록명령이 지정하는 값으로 설정하고, 스텝 S42에서 광 디스크(20)로부터 ATIP 정보로서 기록되어 있는 ID 번호를 취득하여, 광 디스크의 종류를 판별한다. 다음으로, 스텝 S44에서 해당하는 광 디스크의 종류의 기록속도에 따라서 ROM(24b)로부터 OPC의 스타트파워와 스텝파워의 테이블을 선택하고, 스텝 S46에서 기록파워 Pw를 상기 선택한 테이블로 설정되어 있는 스타트파워로부터 스텝파워 단위로 15단계 변화시켜 광 디스크(20)의 테스트 기록영역에 테스트신호를 기록한다.
다음에, 스텝 S48에서 상기한 테스트 기록부분을 재생하고, 스텝 S50에서 15단계의 기록파워 Pw마다 변조도 m을 측정한다. 그리고, 스텝 S52에서 도 3에 실선으로 나타낸 특성을 얻는다. 그리고, 스텝 S54에서, 도 3에 실선으로 나타낸 특성으로부터 변조도 m이 최대가 되는 변조도 mmax를 구한다. 다음으로, 스텝 S56에서 ROM(24b)에서 광 디스크의 종류 및 기록속도에 따라서 판독한 계수 K를 상기 최대 변조도 mmax로 승산하여 목표 변조도 mk를 구한다. 여기서, 계수 K는 1미만의 실수로, 예컨대 0.8정도의 값이다.
다음에, 스텝 S58에서, 도 3에 실선으로 나타낸 특성으로부터 목표 변조도 mk에 대응하는 최적기록파워 Pwo를 구한다. 그리고, 스텝 S60에서 이 최적기록파워 Pwo를 실제 기록파워로서 설정하여, CPU(24)의 RAM(24a)에 기억한다.
여기서, 도 3에 나타낸 것처럼, 기록파워가 낮은 때는 재생 RF신호의 진폭이 작기 때문에 변조도 m은 작고, 기록파워 Pw가 커짐에 따라서 재생 RF신호의 진폭이 커지기 때문에 변조도 m은 커진다. 최대 변조도 mmax는 변조도의 포화 포인트에 있기 때문에, 드라이브장치나 디스크의 차이에 의한 변동이 작다. 또한, 이 최대 변조도 mmax에 계수 K를 승산하여 목표 변조도 mk를 구하기 때문에, 드라이브장치나 디스크의 차이에 의한 변조도의 오차가 최대 변조도 mmax에 의해서 정규화되어, 드라이브장치나 디스크의 차이에 의한 변조도의 오차를 흡수할 수 있어, 최적기록파워 Pwo를 좋은 정밀도로 결정하는 것이 가능해진다.
다음 스텝 S62에서는, 광 디스크의 종류와 스텝 S60에서 설정한 최적기록파워 Pwo에 따른 계수 ε를 ROM(24b)의 테이블로부터 판독하고, 이 계수 ε를 최적기록파워 Pwo에 승산하여 최적소거파워 Peo로서 설정하여, CPU(24)의 RAM(24a)에 기억한다. 이때, 기록냉각파워 Pc는 일정파워로 한다. 그리고, OPC 동작을 종료한 후, 기록동작을 시작한다.
여기서, 도 4에 나타낸 것처럼, 소정 광 디스크의 종류에 대하여 최적기록파워 Pwo가 20.00부터 27.00까지 설정되는 경우, 최적기록파워 Pwo가 20.00부터23.00미만의 범위는 계수 ε가 0.37로 되고, 최적기록파워 Pwo가 23.00부터 25.00미만의 범위는 계수 ε가 0.34로 되고, 최적기록파워 Pwo가 25.00부터 27.00의 범위는 계수 ε가 0.31로 된다. 이 결과, 최적기록파워 Pwo에 대하여 최적소거파워 Peo는 우단란에 기재된 것과 같이 된다.
이와 같이, 최적기록파워 Pwo의 값이 커질수록 계수 ε는 작은 값이 되고, 최적기록파워 Pwo와 계수 ε에서 최적소거파워 Peo를 구하고 있기 때문에, 광 디스크와 광 픽업의 조합에 의하여 기록파워가 변동하는 영향으로 기록파워가 커진 경우에도, 소거파워가 일정범위보다 커지지 않기 때문에, 기록파워와 소거파워의 합계가 억제되고, 광 디스크의 반복 기록 내구성의 악화를 억제할 수 있다. 이때, 소거파워는 기록막을 유리 전이점 이상의 온도로 상승시키는 소정 값 이상이면, 그 이상 큰 파워로서도 소거특성은 별로 변화되지 않고, 소정 값 근방에서 유효한 소거특성을 얻을 수 있다.
그런데, 본 발명의 광 디스크 기록매체에서는, ATIP 정보로서 도 4에 나타낸 테이블과 마찬가지로, 최적기록파워로부터 최적소거파워를 구하기 위한 계수 ε가 최적기록파워에 따라서 기록된다. 이 경우, 본 발명의 광 디스크 기록장치에서는, 광 디스크 기록매체로부터 상기 최적기록파워와 계수 ε의 테이블을 판독하여 RAM(24a)에 기억해 두고, OPC 동작을 하여 최적기록파워 Pwo를 구한 후, 이 최적기록파워 Pwo에서 RAM(24a)의 테이블을 참조하여 최적의 계수 ε를 얻어, 이 최적의 계수 ε와 최적기록파워 Pwo를 사용하여 최적소거파워를 구한다. 이때, 본 발명의 광 디스크 기록매체에서는, 상기 테이블을 기록장치마다 기록해 두어도 된다.
이때, 상기 실시예에서는, 목표 변조도 mk로부터 최적기록파워 Pwo를 구하지만, 종래와 마찬가지로 파라미터 γ의 특성으로부터 기록파워값 Ptarget를 구하여, 계수 ρ를 사용하여 최적기록파워 Pwo를 구하는 구성이어도 되고, 상기 실시예로 한정되지 않는다. 또한, 도 4에 나타낸 테이블은, 기록속도마다 설정하여도 된다.
이때, 스텝 S40∼S60이 청구항에 기재된 최적기록파워 산출수단에 대응하고, 스텝 S62가 최적소거파워 산출수단에 대응한다.
상술한 것처럼, 본 발명의 광 디스크 기록장치는, 기록파워를 가변하여 소거가능형 광 디스크의 테스트 기록영역에 기록을 하여 상기 테스트 기록영역을 재생한 신호에 근거하여 최적기록파워를 구하는 최적기록파워 산출수단과, 상기 최적기록파워에 따른 계수와 상기 최적기록파워로부터 최적소거파워를 구하는 최적소거파워 산출수단을 구비하고, 상기 최적기록파워와 최적소거파워를 사용하여 상기 광 디스크의 기록을 하고, 또한 상기 계수가 상기 최적기록파워가 커질수록 작은 값으로 됨으로써, 광 디스크와 광 픽업의 조합으로 기록파워가 크게 변동된 경우에도, 소거파워가 일정범위보다 커지지 않기 때문에, 기록파워와 소거파워의 합계가 억제되어, 광 디스크의 반복 기록 내구성의 악화를 억제할 수 있고, 반대로, 기록파워가 작게 변동된 경우는 소거파워가 일정범위보다 작아지지 않아 소거특성의 악화를 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 광 디스크 기록매체는, 최적기록파워로부터 최적소거파워를 구하기 위한 계수를 상기 최적기록파워에 따라서 기록하고, 상기 계수가 상기 목표 최적기록파워가 커질수록 작은 값으로 됨으로써, 이 광 디스크 기록매체가 장착된 광 디스크 기록장치로, 광 디스크와 광 픽업의 조합으로 기록파워가 크게 변동된 경우에도, 소거파워가 일정범위보다 커지지 않기 때문에, 기록파워와 소거파워의 합계가 억제되고, 광 디스크의 반복 기록 내구성의 악화를 억제할 수 있고, 반대로, 기록파워가 작게 변동된 경우는 소거파워가 일정범위보다 작아지지 않아 소거특성의 악화를 억제할 수 있다.

Claims (4)

  1. 소거가능형 광 디스크의 기록을 하는 광 디스크 기록장치에 있어서,
    기록파워를 가변하여 소거가능형 광 디스크의 테스트 기록영역에 기록을 하여 상기 테스트 기록영역을 재생한 신호에 근거하여 최적기록파워를 구하는 최적기록파워 산출수단과,
    상기 최적기록파워에 따른 계수와 상기 최적기록파워로부터 최적소거파워를 구하는 최적소거파워 산출수단을 구비하고,
    상기 최적기록파워와 최적소거파워를 사용하여 상기 광 디스크의 기록을 하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 기록장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 계수는, 상기 최적기록파워가 커질수록 작은 값으로 되는 것을 특징으로 하는 광 디스크 기록장치.
  3. 소거가능형 광 디스크 기록매체에 있어서,
    최적기록파워로부터 최적소거파워를 구하기 위한 계수를 상기 최적기록파워에 따라서 기록한 것을 특징으로 하는 광 디스크 기록매체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 계수는, 상기 최적기록파워가 커질수록 작은 값으로 되는 것을 특징으로 하는 광 디스크 기록매체.
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