KR20060054276A - 1회 기록용 기록매체에 마크들을 기록하는 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 정보층을 방사빔에 의해 조사하여 1회 기록용 기록매체의 정보층에 데이터를 나타내는 마크들을 기록하되, 여기서 하나의 마크가 하나의 기록펄스(10)에 의해 기록되고 상기 정보층이 유기재료로 이루어진, 기록방법 및 그에 대응한 장치에 관한 것이다. 마크들을 짧은 공간 뒤에 기록하는 경우, 특히 고속으로 1회 기록을 하는 경우 일어난 피트 저하를 감소시키기 위해서, 본 발명에서는, 기록펄스(10)가 시간에 따라 증가하는 기록전력레벨을 갖는 전방부(21,22)를 포함하는 것을 제안한다.
기록매체, 마크, 기록펄스, 정보층, 피트 저하, 전방부
Description
본 발명은, 정보층을 방사빔에 의해 조사하여 1회 기록용 기록매체의 정보층에 데이터를 나타내는 마크들을 기록하는 방법 및 장치에 관한 것이고, 여기서 하나의 마크는 하나의 기록펄스에 의해 기록되고 상기 정보층은 유기재료로 이루어진다.
열 간섭은 고속으로 1회 기록하는데 현재 직면한 중요한 문제이다. 이 문제는, 마크 뒤에 짧은 공간(예를 들면, I3 공간, 즉 기준클록의 3주기 T를 갖는 시간 길이를 공간)이 오는 경우 주로 부닥친다. DVD+R 기록일 경우, 이것은 포스트 열로 인한 피트(pit) 수축으로서 잘 알려져 있다. 다음 마크들의 기록은 이전 마크의 형성에 영향을 준다. 저속에서는, 2개의 마크를 기록하기 위해서 블록형상이 바람직한 2개의 기록펄스들간의 시간을 충분히 길게 하여서 정보층을 포함한 기록 적층체를 충분히 냉각시킨다. 그래서, 다음 마크의 기록은, 상승 마크 구간의 형성에 영향을 주지 않는다. 하지만 기록속도가 증가하는 경우, 2개의 기록펄스들간의 시간은 그에 따라서 감소한다.
이것은, 마크의 물리적 길이가 모든 기록 속도에 대해 동일하게 유지하고, 드웰(dwell) 타임이 기록속도를 증가시키면서 감소한다는 사실로부터 알 수 있다. 그 감소된 냉각시간은, 직접 레이저 가열 및 기록 적층체를 통한 열확산 모두에 의해 이전에 기록된 마크의 포스트 열 현상을 일으킬 것이다. 이러한 포스트 열 문제의 일례로서는, 데이터를 4x DVD+R에서 공칭 전력과 10% 오버파워로 기록한 것이 있다. 최단 마크(I3)는, 이 마크 뒤에 I3공간이 오는 경우 저하시킨다는 것이 밝혀졌다.
피트 수축은 총 데이터 용량 및/또는 데이터 전송속도를 제한하는 중요한 문제이다. 바로 그 메카니즘이 마크 저하(수축)에 뒤져 있는 것을 완전히 이해하지 못하지만, 적층체의 냉각상태에서만 일어나는 어닐(anneal) 효과의 일종이라고 한다. 마크 저하는, I3마크들이 9T간격으로 기록되고 다음 기록 사이클에서 기록되는 경우 존재하지 않고, 그 적층체가 완전히 냉각된 경우, I3마크들은 이전에 기록된 I3마크들 사이에서 정확히 기록된다. 이러한 구성으로, I3-I3 캐리어는, 마크 저하의 흔적을 관측하지 못하도록 기록되어 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 상기 문제점, 특히 마크 저하의 문제점을 해결할 수 있는 기록방법 및 장치를 제공하는데 있다. 이러한 목적은, 기록펄스가 시간에 따라 증가하는 기록전력레벨을 갖는 전방부를 포함하는 청구항 1에 기재된 방법을 갖는 본 발명에 따라 달성된다. 방사원과 제어부를 구비한 이 방법에 대응한 장치는, 청구항 11에 기재되어 있다.
본 발명은, 특히 중간공간이 짧은 경우 2개의 마크들 사이에서 기록하는 동안 일어나는 열 간섭을 줄여, 이를테면 램프형상 또는 계단형상 선행 구간과 같은 기록펄스의 증가하는 선행 구간(전방부)을 제공함으로써 지연된 기록을 뒤에서 지 원한다는 생각을 기초로 한다. 궁극적으로, 1T 블록의 끝에서 고기록전력의 초단 기록펄스는, 이전의 영역의 온도 상승을 상당히 지연하겠지만, 상기 고기록전력은 현재와 가까운 미래의 레이저 다이오드에 의해 사용가능하지 않다. 따라서, 선행 구간에서 레이저 전력이 증가하는 것은, 실제 염료 분해(기록) 전에 주변을 가열하는 것을 필요로 한다. 상기 제안된 기록펄스의 상승 구간은, 가능한 높은 냉각속도가 가파른 마크 구간을 얻기 위해서 필요하므로 그에 대응한 감소가 없는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예들은, 종속항에 기재되어 있다. 상기 전방부의 서로 다른 형상은, 청구항 2 내지 5에 기재되어 있다. 제 1의 바람직한 실시예에서는, 상기 전방부의 기록전력레벨은 시간에 따라 연속적으로 증가되어, 램프형 선행 구간이 된다. 이와는 달리, 계단형 선행 구간은 청구항 3에 기재된 것처럼 사용되고, 즉 상기 전방부는 n개의 서브부분으로 이루어지고, 이때 n은 1보다 큰 정수이고, i번째 서브부분은 i번째 서브부분은 i번째 기록전력레벨을 갖고, i는 1과 n사이의 범위에 있는 정수이며, i번째 부는 (i+1)번째 부에 선행하고, 상기 i번째 기록전력레벨은 (i+1)번째 기록전력레벨보다 낮다. 상기 전방부는 실질적으로 동일한 지속기간을 갖는 n개의 부로 이루어지는 것이 바람직하다.
일반적으로, 램프형 선행구간은, 계단형 구간에 대해 더욱 바람직하다, 그러나, 계단은 제한된 시간 분해능의 논리적 결과이다. 불연속 레벨의 수가 광 기록장치에서 한정되므로, 전형적으로 동적 분해능(전력레벨의 수) 및 시간 증가분의 수 사이에서 절충안을 찾는다. 일부의 광 기록장치에서는, 기록 스트래티지 최적화를, 시간 도메인, 시간 이동에 의한 기록작용의 미세 조정에서 행하고, 다른 장치에서는, 전력레벨을 미세조정하여 미세 조정을 행한다. 따라서, 일부의 경우에, 시간 분해능은, 램프 대신에 계단 작용의 정의를 강요한다.
지수적으로 증가하는 전력과 같은 편향된 프로파일은, 일부의 경우에, 예를 들면, 초고속 기록에서 이로울 수도 있다.
또한, 전방부의 단부가 기록펄스의 연속적인 부분의 정상의 기록전력레벨보다 큰 증가된 기록전력레벨을 갖는 바람직한 실시예에서는, 어닐링을 보다 적게 하고 피트 저하를 보다 적게 할 수 있다. 그래서, 오버부스트는, 그 전력레벨이 나머지 기록펄스 동안 인가된 정상의 기록전력레벨로 돌아가기 전에 전방부의 끝에서 제공된다.
바람직하게는, 기록펄스는 xT마크를 기록하는 시간길이 xT를 포함하고, 이때 x는 1보다 큰 정수이고, T는 기준클록의 1주기의 길이를 나타내며, 상기 전방부의 시간길이는 T이고 나머지 부분의 기록펄스의 시간길이는 (x-1)T이다. 이것이 의미하는 것은, 전방부가 바로 전력레벨이 증가하는 동안의 시간길이를 갖는다는 것을 말한다. 나머지 시간동안, 그 전력레벨은 정상의 기록전력레벨에서 일정하게 유지하는 것이 바람직하다. 또 다른 실시예에 의하면, 상기 전방부의 시간길이는, 기준클록의 1주기 T보다 짧거나 길다.
또한, 상기와는 다른 실시예에서, 전방부를 포함하는 전체 기록펄스의 길이는 NT 마크가 기록될 경우 (N-1)T이다, 즉 (N-1)T 기록 스트래티지로 길이 NT의 마크를 기록하는 것도 가능하다는 것이 바람직하다.
이미 상술한 것처럼, 본 발명에 따른 증가하는, 즉 기록전력레벨이 시간에 따라 증가하는 전방부를 포함한 기록펄스들은, 특히 시간길이가 yT인 공간 뒤와 같은 짧은 공간 뒤에 마크들을 기록하는데만 사용되는 것이 바람직하고, 이때, y는 CD 또는 DVD 기록매체에 대해 3이고, BD 기록매체에 대해 2이다. 상기와 같은 짧은 공간 뒤에, 짧은 공간 뒤에 피트를 기록할 때의 피트 저하의 문제점이 최대가 된다. 보다 긴 공간 뒤에 피트들을 기록하는 경우, 피트 저하는 보다 덜 일어난다. 그래서, 전방부에서의 기록전력레벨은, 이전의 공간의 길이에 따라 증가시킬 수 있을 것이다. 이를테면, 상기 전방부는, 3T 피트에 대해 길이를 1T, 4T 피트에 대해 길이를 0.5T, 5T 피트에 대해 길이를 0.25T, 6T-11T 피트에 대해 길이를 0.125T로 할 수 있을 것이다.
또한, 또 다른 실시예에 의하면, 전방부의 시간길이는, 기록속도에 의존한다. 이 기록속도를 증가시킴에 따라, 2개의 기록동작간의 시간은 그에 따라서 감소된다. 증가된 속도 때문에, 전방부의 길이는 증가한다. 그러나, 사용가능한 레이저 전력이 고속으로 기록하는데 필요하므로, 그 경우에 아주 많은 에너지를 손실하지 않는다.
바람직한 실시예에 의하면, 기록펄스는, 상기 전방부를 제외하고는, 일정한 전력레벨을 포함하는 것이 바람직한 블록형 형태를 갖는다. 다른 실시예에서, 블록형 기록펄스의 전력레벨은, 그 블록내에서 기록 적층체를 가열하는 것에 대한 보상하도록 감소된다. 이것에 의해, 점차로 전력이 감소된다. 또 다른 가능성은, 전력레벨을 약간 펄스로 하는 일종의 펄스형 블록이다. 또한, 도그 본(dog-bone) 기록 펄스는, 판독 특성을 향상시키기 위해서 약간 보다 넓힌 마크의 선행 및 후미 구간을 기록하는데 이롭다.
본 발명에 따른 기록장치는, 본 발명에 따른 방법을 실행하도록 구성된다. 이를 위해, 그 기록장치는, 방사빔을 제공하는 방사원과, 그 방사빔의 전력을 제어하고 마크들을 기록하는 기록펄스를 제공하도록 동작하는 제어부를 구비한다. 또한, 상기 제어부는, 상기 블록형 기록펄스가 시간에 따라 증가하는 기록전력레벨을 갖는 전방부를 구비하도록 방사빔의 전력을 제어하게 동작한다. 상기 제어부는, 스위칭부들, 패턴 생성기 등등의 종래의 아날로그 또는 디지털 전자장치를 사용하여 실행되어도 된다. 이와는 달리, 상기 제어부는, 디지털 처리부와, 이러한 처리부를 제어하는 적절한 소프트웨어 프로그램에 의해 구현되어도 된다.
본 발명은 아래의 첨부도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하겠다:
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방사빔의 전력을 제어하는 제어신호의 시간에 따른 변화상태를 나타내고,
도 2는 상기 제어신호에서 기록펄스의 전방부의 서로 다른 구현을 나타내고,
도 3은 또 다른 실시예에 따른 제어신호의 시간에 따른 변화상태를 나타내고,
도 4는 본 발명의 응용의 바람직한 영역을 나타내고,
도 5는 I11마크보다 선행 및 이 마크가 후속하는 I3 공간들 사이에 I3마크의 후미구간에서 온도와 시간 프로파일을 나타내고,
도 6은 또 다른 실시예에 따른 제어신호의 시간에 따른 변화상태를 나타내고,
도 7은 I3마크의 마크 형성 시뮬레이션을 나타내며,
도 8은 공지된 기록 스트래티지와 본 발명에 따른 기록 스트래티지에 대한 기록전력의 함수로서 I3마크의 변조를 나타내고,
도 9는 또 다른 실시예에 따른 제어신호의 시간에 따른 변화상태를 나타내고,
도 10은 또 다른 실시예에 따른 펄스형 제어신호의 시간에 따른 변화상태를 나타낸다.
도 1의 도면은, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 방사빔의 전력을 제어하는 제어신호(10)의 시간에 따른 변화상태를 나타낸다. 본 실시예에서는, 기록펄스의 전방부(선행구간)(11)를 램프구간으로 형성되어 있다, 즉 기록전력레벨은 "정상의(normal)" 기록전력레벨에 이를 때까지 시간에 따라 연속적으로 증가하고 있다. 기록펄스의 나머지 부분(12)은, 상기 정상의 기록전력레벨로 일정하게 유지된다. 이러한 제어신호(10)는, 예를 들면, 특히 (예를 들면 염료 등의) 유기재료로 이루어진 정보층을 갖는 1회 기록용 기록매체에 정보를 기록하는데 사용된 (x-1) 기록 스트래티지를 적용하는 경우, 길이가 8T인 기록펄스(시간길이가 1T인 전방부를 포함함)로 9T마크를 기록하는데 사용된다.
도 2에는 전방부의 서로 다른 구현을 나타낸다. 20은 공지된(표준) 블록형 전방부를 나타내고, 21은 도 1에 도시된 램프(ramp) 구간을 나타내고, 22는 계단형 전방부를 나타내고, 이때의 계단은 본 실시예에서 동등한 시간길이와 동등한 스텝 크기를 갖는 다수의 스텝을 갖는다. 스텝의 수와, 스텝 크기, 지속기간 등과 같은 파라미터는, 기록 적층체와 기록속도에 매우 많이 의존한다. 스텝의 수는, 일반적으로 2 내지 N 사이이고, 이때 N은 적어도 20이고, 스텝 크기는 일반적으로 정상의 기록전력레벨의 2 내지 99% 사이이고, 바람직하게는 5 내지 10% 사이이다.
별도의 전력 부스트(30)를 제공하기 위해서, 전방부의 변경은, 도 3에 도시된 것과 같은 것을 사용할 수 있다. 이러한 별도의 전력 부스트(30)는, 전방부(31)의 끝과 정상의 전력레벨부(32) 앞에서 인가되는 것이 바람직하고, 상기 정상의 기전력레벨부(32) 동안 인가된 정상의 전력레벨보다 큰 전력레벨을 갖는다. 이것에 의해, 고속기록에서 열 간섭의 감소가 보다 좋아지게 된다.
본 발명은, I3마크가 I3공간에 의해 이격된 2개의 긴 I11 마크들 사이에 기록되어야 하는 도 4에 도시된 경우에 적용되는 것이 바람직하다. I3마크의 후미구간(40)에서의 온도-시간 응답은, 도 5에서 블록형 기록 스트래티지(50)와 계단 기록 스트래티지(51)에 대해 보상된다. 그 계단은, 전력이 기록전력의 25% 증가마다, 즉 25%, 50%, 75%, 100%, 125% 및 150%마다 변화된 6시간 스텝으로 이루어졌다. 상기와 같은 계단형 전방부를 포함하는 상기 제어신호(61)는, 공지된 블록형 전방부(60)를 갖는 제어신호를 나타내는 도 6의 도면에 도시되어 있다. 후미구간(40)에서의 제 1 온도 상승(52)은 실제로 마크를 기록하기 위해서 기록 펄스에 원인이 있고, 제 2 온도 상승(53)은 후속하는 I11마크로부터 포스트 열에 기인한다. 포스트 열은, 레이저 빔의 직접 가열에 의한 상기 온도 상승 모두를 포함할 뿐만 아니라 기록 적층체를 통한 열 확산도 포함한다. 제 2 온도 상승(53)은, I3마크 뒤에 I3 공간이 올 때 계단형 선행구간을 사용하는 경우에, 억제되거나, 적어도 아주 낮다(피크 54)는 것을 알았다. 이때, 제 1 I11 마크를 실제로 기록하기 위해서 제 1 기록펄스는, I3마크의 후미구간에서 거의 온도 상승이 일어나지 않는다.
또한, 피트 수축은 어닐링 프로세스의 일종으로서 모델링되었다. 도 7에는, 숫자로 나타낸 시뮬레이션으로부터 생기는 피트 형상이 도시되어 있다. 블록형 기록펄스로부터 생기는 피트 형상(71)(모든 3개의 피트가 블록형 펄스로 기록된다)은, 초기의 피트 형상(70)과 비교하여 심한 피트 수축을 특징으로 한다. 계단 펄스일 경우에 감소된 온도 상승(제 2 I11 피트는 도 6에 도시된 것처럼 계단 펄스로 기록된다)에 의해, 피트 형상(72)으로부터 알 수 있듯이, 어닐링이 보다 적어지게 되어 피트 저하가 아주 보다 적어지게 된다는 것이 명백하다.
계단 기록 스트래티지의 이점의 실험적인 증거가 도 8에 나타내어져 있다. (DVD+R I3 캐리어, 4배속일 경우) 기록전력의 함수로서 I3마크의 변조를 도시하고 있다. 그 변조도(80)는 포화상태로 되어 결국 블록형 스트래티지일 경우 아주 높은 기록전력에서 떨어지고, 그 달성된 변조도(81)는, 매우 높고, 전력이 기록전력의 25% 증가분마다, 즉 25%, 50%, 75% 및 100%마다 변화된 계단 펄스 형상에 대해 아주 떨어지지는 않는 것같다.
도 9 및 도 10은, 점선으로 나타낸 것처럼 전력레벨이 일정한 공지된 블록형 제어신호와 비교하여 본 발명에 따른 제어신호의 또 다른 실시예를 나타낸다. 도 9 는, 오버부스트를 갖는 계단형 전방부(71)와, 거의 일정한 전력레벨을 갖는 도그 본 펄스형 중간부(72)와, 증가된 단부(73)를 갖는, 제어신호(70)가 도시되어 있다. 이러한 제어신호(70)는, 판독특성을 향상시키기 위해서 약간 보다 넓혀진 마크의 선행구간과 후미구간을 기록하는데 이롭다.
또 다른 가능한 제어신호는, 계단형 전방부(81), 점진적으로 감소되는 중간부(82) 및 일정한 단부(83)를 갖는, 참조부호 80으로 나타내어져 있다. 중간부(82)에서 상기 점진적으로 감소되는 전력레벨을 사용하여 기록 적층체의 가열에 대해 보상한다.
제 3의 제어신호(90)는 계단형 전방부(91)와 약간 펄스로 한 나머지 부(92)를 갖도록 도 10에 도시되어 있고, 여기서 전력레벨은, 공지된 블록형 펄스의 대략 정상의 전력레벨 또는 그 이상의 2개의 레벨들 사이에서 펄스로 된다.
Claims (11)
- 정보층을 방사빔에 의해 조사하여 1회 기록용 기록매체의 정보층에 데이터를 나타내는 마크들을 기록하되, 여기서 하나의 마크가 하나의 기록펄스(10)에 의해 기록되고 상기 정보층은 유기재료로 이루어진, 기록방법에 있어서,상기 기록펄스(10)는, 시간에 따라 증가하는 기록전력레벨을 갖는 전방부(21,22)를 포함한 것을 특징으로 하는 기록방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 전방부(11,21,31)는, 시간에 따라 계속 증가하는 기록전력레벨을 갖는 것을 특징으로 하는 기록방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 전방부(22)는 n개의 서브부분으로 이루어지고, 이때 n은 1보다 큰 정수이고, i번째 서브부분은 i번째 서브부분은 i번째 기록전력레벨을 갖고, i는 1과 n사이의 범위에 있는 정수이며, i번째 부는 (i+1)번째 부에 선행하고, 상기 i번째 기록전력레벨은 (i+1)번째 기록전력레벨보다 낮은 것을 특징으로 하는 기록방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 전방부(22)는 실질적으로 동일한 지속기간을 갖는 n개의 부로 이루어진 것을 특징으로 하는 기록방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 전방부(31)의 단부(31)는, 기록펄스의 연속적인 부분(32)의 정상의 기록전력레벨보다 큰 증가된 기록전력레벨을 갖는 것을 특징으로 하는 기록방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 기록펄스(10)는 xT마크를 기록하는 시간길이 xT를 포함하고, 이때 x는 1보다 큰 정수이고, T는 기준클록의 1주기의 길이를 나타내며, 상기 전방부의 시간길이는 T이고 나머지 부분의 기록펄스의 시간길이는 (x-1)T인 것을 특징으로 하는 기록방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 기록펄스의 전방부의 시간길이는, 1T보다 작거나 크고, T는 기준클록의 1주기 의 길이를 나타내는 것을 특징으로 하는 기록방법.
- 제 1 항에 있어서,기록전력레벨이 시간에 따라 증가하는 전방부(21,22)를 포함한 기록펄스들(10)은, 특히 시간길이가 yT인 공간 뒤와 같은 짧은 공간 뒤에 마크들을 기록하는데만 사용되고, 이때, y는 CD 또는 DVD 기록매체에 대해 3이고, BD 기록매체에 대해 2인 것을 특징으로 하는 기록방법.
- 제 1 항에 있어서,전방부(21,22)를 포함하는 기록펄스(10)는, 기록속도에 의존하는, 특히 증가하는 기록속도에 따라 증가하는 시간길이를 갖는 것을 특징으로 하는 기록방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 기록펄스는, 상기 전방부를 제외하고는, 실질적으로 일정하고, 점진적으로 감소되거나 약간 펄스형의 전력레벨을 포함하는 블록형 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 기록방법.
- 정보층을 방사빔에 의해 조사하여 1회 기록용 기록매체의 정보층에 데이터를 나타내는 마크들을 기록하되, 여기서 하나의 마크가 하나의 기록펄스에 의해 기록되고 상기 정보층은 유기재료로 이루어지며, 방사빔을 제공하는 방사원과, 그 방사빔의 전력을 제어하고 마크들을 기록하는 기록펄스(10)를 제공하도록 동작하는 제어부를 구비한 기록장치에 있어서,상기 제어부는, 상기 기록펄스(10)가 시간에 따라 증가하는 기록전력레벨을 갖는 전방부(21,22)를 구비하도록 방사빔의 전력을 제어하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 기록장치.
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