KR20050042785A

KR20050042785A - 기록매체의 상변화형 정보층에 마크들을 기록하는 방법 및장치

Info

Publication number: KR20050042785A
Application number: KR1020057002347A
Authority: KR
Inventors: 에르빈 알. 마인더스; 요아킴 더블유 헬미그
Original assignee: 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2002-08-14
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2005-05-10
Also published as: JP2005535998A; CN1675689A; US20060007833A1; TW200415598A; CN100336117C; EP1530790A1; JP4112555B2; WO2004017308A1; AU2003250421A1

Abstract

본 발명은, 결정질 상태와 비정질 상태 사이에서 가역적으로 변경가능한 상태를 갖는 정보층을 펄스형 방사빔을 사용하여 조사하여, 데이터(1a)를 나타내고 1개 이상의 기록펄스로 이루어진 시퀀스(1c)만큼 기록되는 마크들을 기록매체의 정보층 내에 기록하는 방법에 관한 것이다. 상기 시퀀스에서의 기록펄스들 중 적어도 한 개는 점차 상승하는 전방 에지를 갖는다. 이것은, 시간의 함수로서 계단형 기록펄스(11) 또는 연속적으로 증가하는 기록전력레벨을 갖는 기록펄스 중 어느 한쪽이어도 된다. 상기와 같은 방법을 적용하는 기록 스트래티지는, 다중층 기록매체 및 고속기록으로 기록되는 기록매체에 마크들을 기록하는데 바람직하다. 또한, 본 발명은, 상기 방법을 실행할 수 있는 기록장치에 관한 것이다.

Description

기록매체의 상변화형 정보층에 마크들을 기록하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR RECORDING MARKS IN A PHASE-CHANGE TYPE INFORMATION LAYER OF A RECORD CARRIER}

본 발명은, 결정질 상태와 비정질 상태 사이에서 가역적으로 변경가능한 상태를 갖는 정보층을 펄스형 방사빔을 사용하여 조사하여, 데이터를 나타내고 1개 이상의 기록펄스로 이루어진 시퀀스만큼 기록되는 마크들을 기록매체의 정보층 내에 기록하는 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 기록매체 내에 데이터를 나타낸 마크들을 기록하고, 상기 방법을 실행할 수 있는 기록장치에 관한 것이다.

일반적으로, 결정질 상태와 비정질 상태 사이에서 가역적으로 변경가능한 상태를 갖는 정보층은, 상변화층으로서 공지되어 있다. 마크는, 예를 들면 포커싱된 레이저빔 등의 방사빔에 의해 상기 상변화층을, 상변화층의 기록물질을 국부적으로 결정질 상태로부터 비정질 상태로 변경하는 용융온도까지 국부적으로 가열하여 기록된다. 이어서, 온도가 충분히 빠르게 감소되는 경우, 상기 기록물질은 결정질 상태로 역전되지 않고(재결정화라고 불림) 비정질 상태로 유지하여서, 상기 상변화층 내에는 검출가능한 마크가 남게 된다. 이제, 데이터 기록동작은, 기록하려고 하는 데이터에 따라 방사빔의 조사조건을 변경하여 행해져서, 데이터를 나타낸 상변화층 내에 마크들의 일 패턴을 형성한다.

기록된 마크들은, 방사빔에 의해 기록온도보다 일반적으로 낮은 소거온도까지 상기 상변화층을 가열한 후, 그 온도를 점차 감소시킴으로써 소거되기도 한다. 이러한 소거 동작시에, 비정질 상태를 갖는 영역들은, 결정질 상태로 재결정화되어 효과적으로 상기 마크를 제거할 것이다.

상변화층으로 이루어진 기록매체는, 상술한 것처럼 방사빔의 출력을 변조시킴으로써 데이터가 기록 및 소거될 수 있다. 이러한 재기록가능형 기록매체는, 예를 들면, CD-RW, DVD-RW, DVD+RW에 사용되고, 최근에는 블루 레이 디스크 시스템이 도입되고 있다. 이들 시스템에서는, 레이저빔에 의해 회전하는 기록매체를 조사하는 기록장치에 의해 기록매체에 데이터를 기록한다. 이 문맥에서는 기록하려고 하는 데이터는, 디지털 비디오, 디지털 오디오 및 소프트웨어 데이터를 포함한다.

상기 기록된 데이터는, 비교적 낮은 출력의 레이저빔을 사용하여 상기 회전하는 기록매체를 주사하는 기록장치에 의해 기록매체로부터 다시 판독되어서, 상기 기록매체에 기록된 마크들의 패턴을 검출한다. 이를 위해, 상기 반사된 레이저광은, 검출기에 의해 광전류로 변환된다. 결정질 주변에 대해 비정질 마크들의 반사차 때문에, 광전류는 판독되는 상기 기록된 데이터에 따라 변조된다.

전제부에 기재된 것과 같은 기록방법 및 장치는, 예를 들면 국제특허출원 WO 97/30440에 공지되어 있다. 마크는, 기록전력레벨을 각각 갖는 기록펄스들로 이루어진 시퀀스로 기록된다. 바이어스 전력레벨은, 단일 시퀀스에서 기록펄스들 사이에서 인가된다.

더욱이, 기록되는 마크들간의 상기 기록된 마크들은, 기록 펄스들로 이루어진 시퀀스들 사이에서 상기 바이어스 전력레벨보다 높고 상기 기록전력레벨보다 낮은 소거전력레벨을 인가하여 소거된다. 이에 따라, 기록매체의 정보층내에 기록되는 데이터를 기록함과 동시에 정보층 내에 이전에 기록된 데이터를 소거하는 직접 겹쳐쓰기(DOW) 모드에서 상기 방법을 사용할 수 있다.

기록매체의 저장용량이 2배만큼 증가하는 것은 제 2 정보층을 도입함으로써 쉽게 달성될 수 있다. 상기 용량의 더욱 추가로 증가시키는 것은 추가의 정보층들을 추가함으로써 달성될 수 있다. 그러나, 일측으로부터 상기 기록매체와 인터페이싱하는 단일 방사빔을 사용하여 상기와 같은 이중층 기록매체에 있는 양쪽의 정보층들을 액세스할 수 있도록, 방사빔을 방출하는 방사원에 보다 가까운 정보층은, 전부 또는 일부가 투명해야한다.

상기와 같은 (반) 투명 정보층은, 정보층 적층체 설계의 변경을 필요로 한다. 예를 들면 소위 IPIM 적층체 등의 상변화형의 정보층으로 이루어진 표준 적층체는, 금속 거울층(M), 유전 간섭층(I) 및 기록물질을 포함하는 상변화층(P) 자체로 이루어진다. 그러나, 상기와 같은 표준 적층체를 갖는 정보층은, 금속거울층이기 때문에 (반)투명하지 않다. 따라서, 이러한 금속 거울층은, 예를 들면, 소위 투명한 EPI 적층체가 생기는 상기 적층체로부터 생략된다. 이와는 달리, 표준 금속거울층은, 예를 들면, 반 투명 정보층이 생기는 얇은 Ag층 등의 비교적 높은 광 투과도를 갖는 비교적 얇은 금속층으로 대체된다. 상기와 같은 반 투명 상부 정보층을 포함하는 이중층 기록매체는, 예를 들면 US 6,190,750에 기재되어 있다.

그러나, 상기 정보층의 적층체로부터 금속 거울층을 남기는 것이나, 표준 금속층을 비교적 얇은 금속층으로 대체하는 것으로 품질이 나쁘게 기록되는 것을 관찰하였다. 예를 들면, 이들 마크들은, 감소되고 명백한 길이가 아니어서, 판독 지터가 증가된다.

상기 판독 지터는, 상기 기록된 마크들로부터 판독하여 얻어진 디지털화된 판독신호의 레벨 천이와, 클록신호에서의 그에 대응한 천이간의 시간차의 표준 편차이고, 이때의 시간차는 상기 클록신호의 1주기의 지속기간만큼 정규화되어 있다. 또한, 이들 마크들은, 비교적 좁게 나타내어져 있고, 이것에 의해 재판독시에 상기 판독신호의 변조가 감소되게 되고, 이때의 변조는 마크가 기록되지 않은 영역을 판독하는 것에 의해 일어나는 판독신호의 진폭에 대한 마크가 기록된 영역을 판독하는 것에 의해 일어나는 판독신호의 진폭의 차이이다.

본 발명의 목적은, 양호한 품질의 기록된 마크들(즉, 재판독시에, 낮은 판독 지터와 충분한 변조에 의해 상기 기록된 데이터를 신뢰성 있게 재생할 수 있는 판독신호들이 생기게 되는 기록된 마크들)이 생기게 된다는 서두에 기재된 종류의 마크들을 기록하는 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하는 청구항 1에 따른 방법은, 2개 이상의 기록펄스로 이루어진 시퀀스만큼 마크가 기록되는 경우, 상기 시퀀스 내의 제 1 기록펄스 이외의 상기 2개 이상의 기록펄스 내의 기록펄스들 중 적어도 한 개가 n개의 부분들로 이루어지고, 이때 n은 1보다 큰 정수이고, i번째 부분은 i번째 기록전력레벨을 갖고, i는 1∼n의 범위 내의 정수이며, i번째 부분은 (i+1)번째 부분에 선행하는 것을 특징으로 하고, 또한 i번째 기록전력레벨은 (i+1)번째 기록전력레벨보다 낮은 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 이러한 목적을 달성하는 청구항 5에 따른 방법은, 1개 이상의 기록펄스로 이루어진 상기 시퀀스 내의 기록펄스들 중 적어도 한 개가, 시간 함수인 기록전력레벨을 갖는 전방부를 구비한 것을 특징으로 하고, 상기 기록전력레벨은 연속적으로 증가하는 것을 특징으로 한다.

정보층의 적층체로부터 금속 거울층을 남기거나 감소시키는 것은, 정보층의 광학작용에 대한 결과를 가질 뿐만 아니라, 명백히 그것의 열특성에 대한 결과를 갖는다는 것을 관찰하였다. 금속 거울층은, 상기 적층체에서의 다른 층들보다 훨씬 큰 열 도전성을 갖는다. 이러한 금속 거울층의 열 도전성은, 비정질 마크들의 실제 기록공정에 바람직하게 보인다. 이러한 기록공정시에, 상변화 물질은, 방사빔으로 수백 ℃(대표적으로 550°....850℃)까지 가열된다. 그 후, 상변화 물질은, 용융된(즉, 비정질) 물질의 재결정화를 막도록 충분히 빠르게 냉각되어야 한다. 이러한 공정들을 성공하기 위해서는, 그 냉각시간은, 재결정화시간보다 짧을 필요가 있다. 금속 거울층의 큰 열 도전성과 가열능력은, 상기 용융된 상변화 물질로부터 상기 가열을 신속하게 제거하는데 도움이 된다. 그러나, 상기와 같은 금속 거울층의 감소된 양이 없거나 감소된 양이 있는 (반-)투명 정보층에서, 냉각시간은 보다 길어질 것 같고, 이것에 의해 상기 용융된 상변화 물질에서 적어도 일부가 재결정화가 생긴다. 마크를 형성하려는 영역은, 관련된 기록펄스 그 자체에 의해 가열될 뿐만 아니라, 소위 가열전 효과를 생기게 하는 시퀀스에서의 이전 기록펄스들에 의해 가열된다. 더욱이, 냉각시간은, 소위 가열후 효과를 생기게 하는 상기 관련된 기록펄스 뒤에 오는 시퀀스에서의 기록펄스에 의해 마크를 형성하는 영역에 열을 가하기 때문에 길어진다. 기록매체에서의 상변화층의 감소된 냉각능력과 관련하여 열의 축적은 품질이 나쁜 마크들이 생기게 되는 것 같다.

본 발명에 따른 방법은, 상변화층에서의 상기 용융 온도보다 위의 국부적 피크 온도에 도달하도록 기록펄스의 전방부분에서의 기록전력을 감소시킴과 아울러 기록펄스의 후방부분에서의 충분한 기록전력을 제공함으로써 상변화층에 축적된 열의 양을 감소시킨다. 축적된 열의 양이 감소될 뿐만 아니라, 상기 기록온도보다 위의 온도가 상변화층에서 유지되는 동안 시간이 추가로 감소된다. 일반적으로, 본 발명에 따른 기록펄스로 이루어진 시퀀스만큼 상변화층에 인가된 에너지의 총량은, WO 97/30440에 기재된 것처럼 기록펄스로 이루어진 시퀀스만큼 상변화층에 인가된 에너지의 총량과 비교하여 감소되어 있다.

이때, 저품질의 마크들의 문제점은, 고속 기록을 적용하는 기록 시스템에서 관측된다. 기록속도는, 기록매체의 정보층과 이러한 층의 방사빔에 의해 형성된 스폿간의 속도의 크기이다. 마찬가지로 이들 저품질 마크들은 불충분한 냉각으로 인해 나타난다. 고속 기록이기 때문에, 기록펄스들로 이루어진 시퀀스들간의 시간과 개개의 기록펄스들간의 시간은, 비교적 짧다. 이에 따라 상변화층을 냉각시키는데 시간이 불충분하여, 적어도 부분적으로 재결정화가 일어난다.

특히, 이것은, 고속기록이기 때문에, 예를 들면 Ge₂SB₂Te₂ 또는 도핑된 SbTe 등의 급속 상변화 물질이 사용될 때이다. 새로운 비정질 마크들(직접 겹쳐쓰기(DOW) 모드)의 기록시에 이전에 기록된 비정질 마크들을 재결정화하는데 사용가능한 시간은, 기록속도가 증가함에 따라 감소된다. 레이저 스폿의 단일 과정시에 재결정화를 가능하게 하기 위해서, 이들의 보다 빠른 상변화 물질은, 재결정화 속도가 증가되도록 도포된다. 기록펄스들간의 감소된 시간과 상기 상변화 물질의 상기 증가된 결정화 속도 모두는, 새롭게 기록된 마크들의 적어도 일부의 재결정화의 원인이 된다. 그러므로, 상변화층 내에서의 열량을 감소시키는데 목적이 있는 본 발명의 기록방법은, 이들 고속 기록계에서 바람직하게 적용될 수 있다.

청구항 1에 따른 방법에서, 시퀀스에서의 제 1 기록펄스 이외의 기록펄스들로 이루어진 시퀀스에서의 적어도 한 개의 기록펄스는, 상기 부분들의 기록전력레벨이 처음 부분부터 마지막 부분까지 증가하도록 복수의 부분들로 나누어진다. 단일 기록펄스에서의 기록펄스의 증대는, 축적되는 열을 남기지 않고 상변화층에서 기록온도 보다 위의 순시 온도를 보증한다.

청구항 2에 따른 방법의 변형에 있어서도, 기록펄스들로 이루어진 시퀀스에서의 제 1 기록펄스는, 상기 부분들의 기록전력레벨이 처음부분부터 마지막 부분까지 증가하도록 복수의 부분들로 나누어진다. 이때, US특허 5,732,062에는, 전방부분을 제 1 기록펄스에 추가하고, 이때의 전방부분의 전력레벨이 제 1 기록펄스의 나머지의 전력레벨보다 낮은 경우의 기록펄스들로 이루어진 시퀀스가 개시되어 있다. US특허 5,732,062의 도 38은, 전방부분이 제 1 기록펄스에만 추가된 바로 단일 기록펄스로 이루어진 시퀀스를 나타낸다. 그러나, 상변화층에서의 열을 감소시키는데 목적이 있는 본 발명에 따른 방법에 대조해볼 때, 이러한 전방부분은, 기록펄스들로 이루어진 시퀀스의 초기에 상변화층에 열을 추가하도록 적용되어서, 가열전 효과를 일으킨다.

상기 부분들의 기록전력레벨이 (제 1 부분의) 최저 기록전력레벨과 (마지막 부분의) 최고 기록전력레벨 사이에서 거의 균등하게 배분되는 경우, 그에 대응한 기록펄스는 종래의 전자공학 및 광학의 상태를 사용하여 용이하게 실현될 수 있다. 이것은, 상기와 같은 기록펄스에서의 상기 부분들 사이에서 비교적 저전력의 레벨 천이가 요구되기 때문이다. 그러나, 이때 상기 부분들의 기록전력레벨의 분배는 이러한 균등한 분배에 한정되지 않고 임의의 분배를 수반하여도 된다. 또한, 이때, 상기 부분들의 기록전력레벨의 이상적인 분배는, 일 시퀀스에서의 모든 기록펄스들에 적용되거나, 이와는 달리, 상기 부분들의 기록전력레벨의 서로 다른 분배는 일 시퀀스에서 개개의 기록펄스들에 대해 사용되어도 된다.

기록펄스들로 이루어진 시퀀스 사이에서 소거전력레벨을 적용하여 기록되는 마크들 사이에서 이전에 기록된 마크들을 소거하는 직접 겹쳐쓰기(DOW) 모드에서 상기 마크들을 기록하는 경우, 기록펄스의 처음부분의 제 1 기록전력레벨은, 소거전력레벨 이상이어도 된다. 그러나, 본 발명에 따른 방법의 바람직한 변형에 의하면, 처음부분의 이러한 제 1 기록전력레벨은, 상기 소거전력레벨보다 낮다. 모든 부분이 아닌 연속하는 부분들의 기록전력레벨도, 상기 소거전력레벨보다 낮아도 된다. 이러한 방법으로, 냉각갭은, 기록펄스의 시작점에서 일어난다.

청구항 5에 따른 방법에서, 기록전력의 증대는, 기록전력레벨이 계속하여 증가하는 적어도 전방부분을 갖는 기록펄스에 의해 달성된다. 예를 들면, 연속적인 부분들도 기록전력레벨이 계속 증가하여, 계속 증가하는 기록전력레벨을 갖는 단일 기록펄스가 된다. 이와는 달리, 연속적인 부분은, 이산 기록전력레벨을 가져서, 계속 증가하는 기록전력레벨을 갖는 전방부분과 그후의 일정한 기록전력레벨을 갖는 1개 이상의 부분들로 이루어진 기록펄스가 된다.

전방부분에서의 기록전력레벨은, 임의의 계속 증가하는 시간의 함수에 따라 변화하기도 한다. 그러나, 예를 들면 포물선 함수 또는 지수함수 등의 고차함수를 사용하는 경우 특히 바람직하다. 이러한 고차함수는, 상변화층에서 기록온도보다 위의 온도를 유지하는 동안 특히 시간이 짧다. 이와는 달리, 선형 증가 함수를 사용하는 경우, 대응 기록펄스는, 이러한 함수의 단순성 때문에 종래의 전자공학과 광학의 상태를 사용하여 쉽게 실현될 수 있다.

본 발명에 따른 방법은, 경사진 선행구간을 갖는 기록펄스에 의거하고, 상변화층에 축적된 열의 양을 감소시킨다. 이러한 경사진 선행구간은, 계단형 경사 또는, 이와는 달리, 연속적으로 증가하는 선행구간에 의해 실현된다. 이때, 기록펄스들의 후미구간은, 유사한 계단형 경사 또는 연속적으로 감소하는 경사가 없는 것이 바람직하다. 상기 기록펄스들은, 재결정화를 방지하기 위해 높은 ??치(quench)속도(급속냉각)를 갖는 것이 바람직하기 때문에, 경사 후미구간을 갖지 않는 것이 바람직하다.

이때, 본 발명에 따른 방법들은, 길이가 xT(T는 1주기의 데이터신호에 속하는 데이터 클록의 길이)인 마크가 x-y 기록펄스들로 이루어진 시퀀스만큼 기록되는 마크들을 기록하기 위한 임의의 공지된 기록 스트래티지에 적용될 수 있다. 상기와 같은 기록 스트래티지들의 예로는, x-2개의 기록펄스들(1개의 기록펄스에 의해 기록된 3T 마크, 2개의 기록펄스에 의해 기록된 4T 마크 등)에 의해 xT마크를 기록한 (x-2) 스트래티지들과, x-1개의 기록펄스들(2개의 기록펄스들에 의해 기록된 3T마크, 3개의 기록펄스들에 의해 기록된 4T 마크 등)에 의해 xT마크를 기록하는 (x-1) 스트래티지들이 있다. 그러나, 또한, 본 발명에 따른 방법들은, (반) 투명한 정보층을 갖는 기록매체에 마크들을 기록하기 위한 다른 기록 스트래티지들에서 적용되는 것이 바람직할 수 있고, 상기 (반) 투명한 정보층에서, 길이가 xT인 마크는 x/y개의 기록펄스들로 이루어진 시퀀스만큼 기록된다. 상기와 같은 기록 스트래티지의 일예로는, 1개의 기록펄스에 의해 3T마크를 기록하고, 2개의 기록펄스에 의해 4T 및 5T 마크를 기록하며, 3개의 기록펄스들에 의해 6T 및 7T마크를 기록하는 등의 (x/2) 스트래티지가 있다.

본 발명의 다른 목적은, 본 발명에 따른 방법을 실행할 수 있는 기록장치를 제공하는데 있다. 이러한 목적은, 청구항 8에 따른 기록장치를 제공하여 달성된다. 이와는 달리, 이러한 목적은, 청구항 10에 따른 기록장치를 제공하여 달성된다.

본 발명에 따른 기록장치는, 본 발명에 따른 방법을 실행하도록 구성된다. 이를 위해, 본 발명은, 방사빔의 전력을 제어하고 기록펄스들로 이루어진 시퀀스들을 제공하는 제어부를 구비하여, 상기 시퀀스에서의 제 1 기록펄스 이외의 2개 이상의 기록펄스들로 이루어진 시퀀스에서의 상기 기록펄스들 중 적어도 한 개는 n개의 부분들로 이루어지고, 이때의 n은 1보다 큰 정수이고, i번째 부분은 i번째 기록전력레벨을 갖고, i는 1∼n의 범위 내에 있는 정수이고, i번째 부분은 (i+1)번째 부분에 선행하고, i번째 기록전력레벨은 (i+1)번째 기록전력레벨보다 낮다. 이와는 달리, 상기 제어부는, 상기 방사빔의 전력을 제어하도록 동작하여, 1개 이상의 기록펄스들로 이루어진 시퀀스에서의 기록펄스들 중 적어도 한 개는 시간의 함수이고 연속적으로 증가하는 기록전력레벨을 갖는 전방부분을 구비한다.

상기 제어부는, 스위칭부, 패턴 생성기 등의 종래의 아날로그 또는 디지털 전자기기를 사용하여 구현되어도 된다. 또한, 상기 제어부는, 디지털 처리부와 이러한 처리부를 제어하는 적절한 소프트웨어 프로그램으로 구현되어도 된다.

본 발명의 이들 및 다른 목적들, 특징들 및 이점들은, 첨부도면에 나타낸 것처럼, 다음의 본 발명의 실시예들의 더욱 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다:

도 1은 데이터 신호와 상기 방사빔의 전력을 제어하는 제어신호의 시간 의존상태의 도면을 나타내고,

도 2는 마크를 기록한 이중층 기록매체의 정보층의 단면을 나타내고,

도 3 및 도 4는 다른 실시예들에 따른 방사빔의 전력을 제어하는 제어신호의 시간 의존상태의 도면을 나타내고,

도 5는 마크를 기록한 고속 기록매체의 정보층의 단면도,

도 6은 데이터 신호와 다른 실시예에 따른 방사빔의 전력을 제어하는 제어신호의 시간 의존상태의 도면을 나타내며,

도 7은 데이터 신호와 직접 겹쳐쓰기(DOW) 과정을 적용하는 다른 실시예에 따른 방사빔의 전력을 제어하는 제어신호의 시간 의존상태의 도면을 나타낸다.

도 1a는 시간의 함수로서 디지털 데이터 신호(10)을 나타내고, 이 신호의 값은 기록되는 데이터를 나타낸다. 수직 점선은 데이터 신호(10)에 속하는 데이터 클록의 클록신호의 천이를 나타낸다. 또한, 채널비트주기라고 불리는 1주기의 데이터 클록은, T로 나타낸다. 이러한 데이터신호를 기록매체의 정보층에 기록하는 경우, 데이터 신호의 "하이"주기들과 "로우"주기들은, 마크들(즉, 비정질 영역들)과 그 마크들 사이의 공간들(즉, 결정질 영역들)로서 기록된다. 일반적으로, 마크의 길이는, 데이터 신호의 채널비트주기의 수 × 기록속도와 거의 같다. 따라서, 마크의 길이는, 종종 대응한 데이터 신호가 "하이"일 경우 데이터 클록주기의 수로 표현된다(예를 들면, 도 1a에 도시된 것처럼 7개의 데이터 클록주기에 대해 대응한 데이터신호가 "하이"인 마크에 대한 I7).

도 1b 및 도 1c는, 데이터신호(10)에 관련된 제어신호들(200,20)을 나타낸다. 이들 제어신호들은, 방사빔의 전력을 변조하는데 사용되고, 방사빔의 전력레벨은 상기 제어신호의 대응한 레벨에 비례한다고 가정한다. 도 1b는 종래기술에서 공지된 방법에서 적용된 펄스형 제어신호(200)를 나타낸다. I7 마크는, (x-1) 기록 스트래티지를 적용하는 경우) 6개의 블록형 기록펄스들(101)로 이루어진 시퀀스만큼 기록된다.

도 1c는 본 발명에 따른 방법의 변형에서 적용된 제어신호(20)를 나타낸다. 또한, I7마크는, 6개의 기록펄스(11)로 이루어진 시퀀스로 기록된다. 그러나, 상기 시퀀스 내의 각 기록펄스(11)는, 계단형상이다. 기록펄스(11)는, 거의 동일한 지속기간을 갖는 4개의 부분(12)으로 이루어진다. 그러나, 이때, 기록펄스에서의 연속적인 부분은 동일한 지속기간을 갖지 않는 실시예들은 이와는 달리 사용될 수 있다. 계단형상의 기록펄스(11)의 전체 지속기간은, 일반적으로 블록형 기록펄스(101)의 지속기간과 거의 같다.

도 2a는 종래기술로부터 공지되고 도 1b에 도시된 제어신호에 대응하는 방법을 IPI형 적층체를 천천이 냉각시키는 기록매체에 적용하는 경우 생기는 I7마크를 나타내고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따르고 도 1c에 도시된 제어신호에 대응하는 방법이 동일한 기록매체에 적용되는 경우 생기는 I7 마크를 나타낸다. 수평선(25)은, 예를 들면, 기록매체에 형성된 원형 또는 나선형 트랙의 횡방향으로의 중심축 등의 기록매체가 주사되는 경로의 중심축을 나타낸다.

도 2a는, I7 마크의 기록시에, 종래기술의 공지된 방법에 의해, 결정질 상변화 물질이 초기에 용융 에지(melt edge)(21)까지 용융된 것을 나타낸다. 그러나, 기록시의 열축적에 의해 심각한 재결정화가 일어나서, 결국에는 비정질 마크(22)가 좁아지게 된다. 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 방법에 의해 I7마크의 기록시에, 결정질 상변화 물질이 초기에, 대략 상기 용융 에지 21과 동일한 형상 및 크기를 갖는 용융 에지 23까지 용융된 것을 나타낸다. 그러나, 재결정화 효과는 상당히 감소된다. 이러한 결과의 비정질 마크(24)는, 특히 중심축(25)에 수직한 방향(즉, 원형 기록매체에서의 반경방향)으로 좁은 마크(22)와 비교하여 잘 정의된 크기를 갖는다. 더욱이, 횡방향으로의 단축효과도 상당히 감속되어, 마크들의 지터가 감소되게 된다.

도 3a는 도 1b에 도시된 블록형 기록펄스들(101) 중 2개를 (비율에 따라 만들어지지 않은)확대를 나타낸다. 도 3b 및 도 3c는 본 발명에 따른 방법의 다른 변형에서 적용된 제어신호들을 나타낸다. 도 3b는 거의 동일한 지속기간의 5개의 부분(35)으로 이루어진 계단형상의 기록펄스(33)를 갖는 제어신호(31)를 나타낸다. 상기 부분들(35)의 기록전력레벨은, 제 1 부분의 최하위 기록전력레벨과 마지막 부분의 최상위 기록전력레벨 사이에 균등하게 분배되어 있어, 일부분으로부터 다음의 부분까지 진행하는 경우 전력 단차(즉, 일부분의 기록전력레벨과 선행부분의 기록전력레벨간의 차이)가 동일해지게 된다. 도 3c는 4개의 부분으로 이루어진 계단형상의 기록펄스(34)를 갖는 제어신호(32)를 나타낸다. 이제, 마지막 부분(36)의 지속기간은, 각 선행 부분의 지속기간보다 2배 길다. 더욱이, 마지막 부분과 선행부분간의 전력 단차는 다른 부분들간의 전력단차보다 2배 높다.

본 발명에 따른 방법은, 다층 기록매체의 (반) 투명 정보층에 마크들을 기록하는데 매우 적합할 뿐만 아니라, 고속기록을 적용하는 기록 시스템에서의 단일층 기록매체의 정보층 상에 마크들을 기록하는데도 매우 적합하다. 예를 들면, 상기와 같은 시스템은, (즉, 표준 DVD속도의 2배) 7m/s의 기록속도에서 데이터를 기록하는 DVD(디지털 다기능 디스크) 기록 시스템이다. 도 5a는 종래기술로부터 공지되고, 도 3b에 도시된 기록펄스들 101에 대응하는 방법의 단일층 DVD 기록매체에 적용하는 것으로부터 일어나는 I11 마크를 나타내고, 도 5b는 본 발명에 따르고 도 3b에 도시된 기록펄스들 33에 대응하는 방법의 변형의 동일한 DVD 기록매체에 적용하는 것으로부터 일어나는 I11 마크를 나타낸다. 수평선(25)은, 기록매체가 주사되는 수행된 트랙의 중심축을 나타낸다.

도 5a는 블록형 기록펄스들(101)을 사용하여 종래기술로부터 공지된 방법에 의해 I11 마크의 기록시에, 결정질 상변화 물질은 초기에 요해 에지(51)까지 용융되는 것을 나타낸다. 그러나, 기록시에 열축적에 의해 재결정화가 심하게 일어나고, 결국에는 비정질 마크(52)가 좁아지게 된다.

도 5b는 계단형 기록펄스들(33)을 사용하여 본 발명의 변형에 따른 방법에 의해 11 마크의 기록시에, 결정질 상변화 물질은 초기에 용융 에지 53까지 용융되는 것을 나타내고, 상기 용융 에지 53은 상기 용융 에지 51과 같은 형상 및 크기를 갖는다. 그러나, 재결정화 효과는 상당히 감소된다. 그 결과의 비정질 마크(54)는, 특히 중심축(25)에 수직한 방향으로 좁은 마크(52)에 비교하여 잘 정의된 크기를 갖는다. 계단형 기록펄스들을 사용하여 상기 결정질 상변화 물질을 용융하는데 필요한 열은 블록형 기록펄스들을 사용하는 것 미만이었다는 것을 관측하였다. 이 때문에, 기록되는 마크의 주변을 덜 가열한 후, 상변화 물질에서 보다 낮은 온도가 일어났다. 또한, 이것에 의해 재결정화 효과가 감소하게 된다.

계단형 기록펄스들은 각 종 기록속도에서 적용될 수 있다. 그러나, 기록전력레벨은 재결정화 효과의 최대 억제를 얻기 위해서 이들 기록속도들에 적응시켜야 한다. 최적전력측정(Optimal Power Calibration; OPC) 과정으로서 공지된 잘 알려진 최적화과정은, 이러한 목적을 위해 사용될 수 있다. 이때, 도 3c에 도시된 기록펄스(34) 등의 계단형 선행부와 연속하는 블록형 후미부로 이루어진 기록펄스는 표준 DVD 속도의 1.5배의 기록속도에 아주 적합하다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 방법의 다른 변형에 적용된 제어신호들을 나타낸다. 도 4a는 기록전력레벨이 연속적으로 증가하는 단일의 전방부분으로 이루어진 기록펄스(43)를 갖는 제어신호(41)를 나타낸다. 상기 기록전력레벨은, 기록펄스의 시작점에서의 최하위 레벨로부터 기록펄스의 끝점에서의 최상위 레벨까지 선형으로 증가된다. 이러한 선형 함수 대신에, 포물선 또는 지수함수를 사용할 수 있다. 도 4b는 전방부분(44)으로 이루어진 기록펄스를 갖는 제어신호(42)를 나타내고, 전방부분에서의 기록전력레벨은 연속적으로 증가하고, 다음의 부분(45)의 기록전력레벨은 일정하다.

도 6a는 데이터 매체 상에 기록되는 I7 마크를 나타낸 디지털 데이터 신호(10)를 나타낸다. 도 6b는 I7 마크를 기록하기 위해 본 발명에 따른 방법의 다른 변형에서 적용된 제어신호(61)를 나타낸다. 이러한 변형에서, I7마크들을 기록하기 위한 기록펄스들로 이루어진 시퀀스는 계단형 기록펄스들(62)과 블록형 기록펄스들(63)의 조합으로 이루어진다. 이러한 실시예는, 동일한 수의 기록펄스를 갖는 기록펄스들로 이루어진 시퀀스만큼 길이가 서로 다른 마크들을 기록하는 경우 특히 바람직하다. 기록되는 마크의 길이는, 기록펄스들로 이루어진 시퀀스에서의 그들의 위치와 계단형 기록펄스들에서의 기록전력레벨들의 값에 의해, 게단형 기록펄스들의 수만큼 영향을 받는다. 예를 들면, I7 및 I8 마크는, 6개의 기록펄스들로 이루어진 시퀀스만큼 기록될지도 모르고, 이때의 I7마크는 도 6b에 도시된 것처럼 제어신호(61)에 의해 기록되고, I8 마크는 6개의 계단형 기록펄스들(62)만으로 이루어진 제어신호에 의해 기록된다.

본 발명에 따른 방법들은, 기록매체의 정보층에 기록되는 데이터를 기록함과 동시에 정보층에 이전에 기록된 데이터를 소거하는 직접 겹쳐쓰기(DOW) 모드에서 사용되는데 적합하다. 이러한 직접 겹쳐쓰기(DOW) 모드에서 마크들을 기록할 경우, 기록되는 마크들 사이의 이전에 기록된 마크들은, 기록펄스들로 이루어진 시퀀스 사이에 소거전력레벨 e를 적용하여 소거된다. 이것은 도 7에 도시되어 있고, 도 7a는 기록매체에 기록되는 2개의 I3 마크들을 나타낸 디지털 데이터 신호(70)를 나타내고, 도 7b 및 도 7c는 이러한 데이터 신호(70)에 관련된 제어신호들(71,72)을 나타낸다.

도 7b는 본 발명에 따른 방법의 변환에서 적용된 제어신호(71)를 나타낸다. 각 I3마크는 2개의 계단형 기록펄스들로 이루어진 시퀀스만큼 기록되고, 이전에 기록된 마크들을 소거하기 위한 일정한 소거전력레벨 e는 이들 시퀀스들 사이에 적용된다. 각 계단형 기록펄스는 3개의 부분(73)으로 이루어지고, 이때 제 1 부분(74)의 기록전력레벨은 소거전력레벨 e보다 높다. 도 7c는 본 발명에 따른 방법의 바람직한 변형에서 적용된 제어신호(72)를 나타낸다. 또한, 각 I3 마크는 2개의 계단형 기록펄스로 이루어진 시퀀스만큼 기록되고, 각 계단형 기록펄스는 3개의 부분으로 이루어진다. 그러나, 제 1 부분(75)은 소거전력레벨 e보다 낮은 기록전력레벨을 갖는다. 이러한 구성에서, 냉각 갭은 기록펄스의 시작점에서 일어난다.

이때, 상기 변형은 본 발명을 한정하기보다는 오히려 설명하는 것이고, 당업자는 첨부된 청구항의 범위를 일탈하지 않고 대체안을 설계할 수 있을 것이다. 이때, 특히, 본 발명은 이중층 기록매체에만 사용하는데 제한되는 것이 아니다. 본 발명은 임의의 수의 정보층들로 이루어진 기록매체에 사용되어도 된다. 더욱이, 상술한 것처럼, 또한, 본 발명은 고속 기록 시스템(상변화 형태의 단일 정보층 또는 다수의 정보층으로 이루어진 기록매체)에 적용될 경우, 특히 바람직하다.

Claims

결정질 상태와 비정질 상태 사이에서 가역적으로 변경가능한 상태를 갖는 정보층을 펄스형 방사빔을 사용하여 조사하여, 데이터를 나타내고 1개 이상의 기록펄스로 이루어진 시퀀스만큼 기록되는 마크들을 기록매체의 정보층 내에 기록하는 방법에 있어서,

2개 이상의 기록펄스로 이루어진 시퀀스만큼 마크가 기록되는 경우, 상기 시퀀스 내의 제 1 기록펄스 이외의 상기 2개 이상의 기록펄스 내의 기록펄스들 중 적어도 한 개가 n개의 부분들로 이루어지고, 이때 n은 1보다 큰 정수이고, i번째 부분은 i번째 기록전력레벨을 갖고, i는 1∼n의 범위 내의 정수이며, i번째 부분은 (i+1)번째 부분에 선행하는 것을 특징으로 하고, 또한 i번째 기록전력레벨은 (i+1)번째 기록전력레벨보다 낮은 것을 특징으로 하는 기록방법.
제 1 항에 있어서,

2개 이상의 기록펄스로 이루어진 시퀀스에서의 제 1 기록펄스는, n개의 부분들로 이루어지고, 이때 n은 1보다 큰 정수이고, i번째 부분은 i번째 기록전력레벨을 갖고, i는 1∼n의 범위 내의 정수이며, i번째 부분은 (i+1)번째 부분에 선행하는 것을 특징으로 하고, 또한 i번째 기록전력레벨은 (i+1)번째 기록전력레벨보다 낮은 것을 특징으로 하는 기록방법..
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 2개 이상의 기록펄스로 이루어진 상기 시퀀스에서의 상기 기록펄스들 중 적어도 한 개는, 거의 동일한 지속기간의 n개의 부분들로 이루어진 것을 특징으로 하는 기록방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 정보층은, 소거전력레벨을 갖는 방사빔에 의해 1개 이상의 기록펄스로 이루어진 시퀀스들 사이에서 조사되고, 상기 소거전력레벨은, 제 1 부분에서의 제 1 기록전력레벨보다 높고, 마지막 부분에서의 n번째 기록전력레벨보다 낮은 것을 특징으로 하는 기록방법.
결정질 상태와 비정질 상태 사이에서 가역적으로 변경가능한 상태를 갖는 정보층을 펄스형 방사빔을 사용하여 조사하여, 데이터를 나타내고 1개 이상의 기록펄스로 이루어진 시퀀스만큼 기록되는 마크들을 기록매체의 정보층 내에 기록하는 방법에 있어서, 1개 이상의 기록펄스로 이루어진 상기 시퀀스 내의 기록펄스들 중 적어도 한 개는, 시간 함수인 기록전력레벨을 갖는 전방부를 구비하고, 상기 기록전력레벨은 연속적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 기록방법.
제 5 항에 있어서,

1개 이상의 기록펄스로 이루어진 상기 시퀀스 내에서의 기록펄스들 중 상기 적어도 한 개의 적어도 한 개는 일정한 기록전력레벨을 갖는 후방부를 포함하고, 그 일정한 기록전력레벨은 전방부에서의 최상위 기록전력레벨 이상인 것인 특징으로 하는 기록방법.
제 5 항에 있어서,

상기 정보층은, 소거전력레벨을 갖는 방사빔에 의해 1개 이상의 기록펄스로 이루어진 시퀀스들 사이에서 조사되고, 상기 소거전력레벨은, 전방부분에서의 최하위 기록전력레벨보다 높고, 전방부분에서의 최상위 기록전력레벨보다 낮은 것을 특징으로 하는 기록방법.
결정질 상태와 비정질 상태 사이에서 가역적으로 변경가능한 상태를 갖는 정보층을 펄스형 방사빔을 사용하여 조사하여, 데이터를 나타내고 1개 이상의 기록펄스로 이루어진 시퀀스만큼 기록되는 마크들을 기록매체의 정보층 내에 기록하고, 상기 방사빔을 제공하는 방사원과 그 방사빔의 전력을 제어하고 상기 마크들을 기록하기 위한 기록펄스들로 이루어진 시퀀스들을 제공하도록 동작하는 제어부를 구비한 기록장치에 있어서,

상기 제어부는, 2개 이상의 기록펄스로 이루어진 시퀀스만큼 마크가 기록되는 경우, 상기 시퀀스에서의 제 1 기록펄스 이외의 2개 이상의 기록펄스들로 이루어진 상기 시퀀스에서의 상기 기록펄스들 중 적어도 한 개는 n개의 부분들로 이루어지고, 이때의 n은 1보다 큰 정수이고, i번째 부분은 i번째 기록전력레벨을 갖고, i는 1∼n의 범위 내에 있는 정수이고, i번째 부분은 (i+1)번째 부분에 선행하고, i번째 기록전력레벨은 (i+1)번째 기록전력레벨보다 낮도록 상기 방사빔의 전력을 제어하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 기록장치.
제 8 항에 있어서,

상기 제어부는, 2개 이상의 기록펄스들로 이루어진 상기 시퀀스에서의 제 1 기록펄스가 n개의 부분들로 이루어지고, 이때의 n은 1보다 큰 정수이고, i번째 부분은 i번째 기록전력레벨을 갖고, i는 1∼n의 범위 내에 있는 정수이고, i번째 부분은 (i+1)번째 부분에 선행하고, i번째 기록전력레벨은 (i+1)번째 기록전력레벨보다 낮도록 상기 방사빔의 전력을 제어하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 기록장치.
결정질 상태와 비정질 상태 사이에서 가역적으로 변경가능한 상태를 갖는 정보층을 펄스형 방사빔을 사용하여 조사하여, 데이터를 나타내고 1개 이상의 기록펄스로 이루어진 시퀀스만큼 기록되는 마크들을 기록매체의 정보층 내에 기록하고, 상기 방사빔을 제공하는 방사원과 그 방사빔의 전력을 제어하고 상기 마크들을 기록하기 위한 기록펄스들로 이루어진 시퀀스들을 제공하도록 동작하는 제어부를 구비한 기록장치에 있어서,

상기 제어부는, 1개 이상의 기록펄스로 이루어진 상기 시퀀스내에서의 기록펄스들 중 적어도 한 개가, 시간의 함수이고 기록전력레벨이 연속적으로 증가하는 기록전력레벨을 갖는 전방부분을 포함하도록 상기 방사빔의 전력을 제어하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 기록장치.