KR20070008697A - 기록매체와 화상을 기록하는 방법 - Google Patents

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KR20070008697A
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에르빈 알. 마인더스
안드레 미예리츠키이
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

기록매체(10)와 기록매체(10)에 화상을 기록하는 방법이 제공된다. 레이저 빔(18)에 의해 가해진 열 에너지의 인가시에 색상을 변화시키는 복수의 광학특성 변화층들(12, 14, 16)이 설치된다. 적층체의 어떤 층에 도달하여 착색되는지는 레이저 빔(18)의 파워에 의존한다. 광학특성의 변화를 유도하기 위한 온도가 한 개의 층으로부터 다음 층으로 증가하므로, 레이저 파워의 미세한 조정이 불필요하다.
기록매체와, 화상 기록, 광학특성 변화, 열 에너지, 착색

Description

기록매체와 화상을 기록하는 방법{RECORD CARRIER AND METHOD OF RECORDING AN IMAGE}
본 발명은, 기록매체와, 기록매체에 화상을 기록하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 광학 레코더의 일부인 레이저를 사용하여 광학 레코더 내부에서 기록매체 상에 화상을 기록하는 것에 관한 것이다.
다양한 응용분야에서, 광 기록매체 상에 라벨을 기록하는 것이 유리하다. 종래기술에서는, 다수의 접근방식이 제안되었다. 예를 들면, 손으로 펜이나 마커를 사용하여 광 디스크에 간단히 표시할 수 있다. 또 다른 가능한 방법은 디스크에 고정될 수 있는 접착 라벨을 이용하는 것이다. 데이터를 기록 및/또는 판독하는데 사용되는 것과 동일한 광학 레코더 내부의 광학장치를 사용하는 더 정교한 기술이 제안된 바 있다. 데이터와 동일한 면에, 예를 들면 디스크의 남아 있는 미기록된 부분에, 가시 패턴들이 생기도록 여분의(redundant) 데이터 블록들의 구조적 기록을 통해 라벨을 기록하는 다양한 가능한 방법이 제안되었다. 이와 같은 기술의 문제점은, 열악한 가시 광학 콘트라스트와, 이와 같은 기록과정의 결과가 단색 화상만이 가능하다는 사실이다.
또 다른 기술은 US 2003/0133005 A1에 기재되어 있다. 열감지층들이 광 디스크 상에 설치되며, 광학 레코더 내부의 레이저 헤드가 변조되어 열감지층들을 태워 통과하게 된다. 이들 열감지층들은 가열되면 색상을 변화하므로, 레이저 빔의 인가가 색상, 특히 디스크 상에 착색된 화소를 생성한다. 다양한 열감지층들이 다양한 색상을 발생할 수 있으므로, 다수의 층의 설치는 착색된 화상을 생성할 수 있다. 그러나, 종래기술의 문제점은 다수의 층들로 이루어진 적층체 내부의 특정한 층에의 레이저 파워의 적절한 인가와 관련된다. 원하는 색상을 발생하는 층에 정확히 도달하도록 파워를 조정하지 않으면, 이것은 원하지 않는 착색 효과 또는 열악한 광학 콘트라스트를 갖는 화상을 생성할 수도 있다.
결국, 본 발명의 목적은, 광학 품질과 관련하여 레이저 파워의 조정이 결정적으로 중요하지 않도록 하는, 기록매체와, 레이저 빔을 사용하여 고품질의 화상을 기록하는 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적은 독립항들의 특징부에 의해 해결된다. 본 발명의 또 다른 구성과 바람직한 실시예들은 종속항들에 요약되어 있다.
본 발명에 따르면, 복수의 적층된 층들을 구비하되, 상기 적층된 층들의 적어도 일부의 광학 특성들이 열을 가하여 변화가능하여, 광학특성 변화층들의 적층체를 제공함으로써, 적층된 층들의 상면에 레이저 빔을 가하여 가시 패턴이 기록될 수 있으며, 상기 레이저 빔의 파워에 의존하여, 레이저 빔이 상기 광학특성 변화층들의 적층체의 하부 층들에 도달할 수 있도록 구성된 기록매체에 있어서, 상기 광학특성의 변화를 유도하는데 필요한 온도가 상부 광학특성 변화층으로부터 하부 광학특성 변화층까지 증가하는 것을 특징으로 하는 기록매체가 제공된다. 이에 따르면, 레이저 파워를 변조함으로써 복수의 층들의 광학특성의 변화가 달성된다. 상부층의 광학특성들을 변화시키기 위해서는, 낮은 레이저 파워만이 필요하다. 상부층보다 아래에 있는 층의 광학특성들을 변화하고자 하는 경우에는, 레이저 파워가 증가된다. 상부 층보다 아래에 있는 층에서의 광학특성 변화를 유도하는데 필요한 온도가 상부층에서의 광학특성 변화를 유도하는데 필요한 온도보다 높으므로, 레이저 파워가 상당한 양만큼 증가되어야 한다. 따라서, 상부층에서의 광학특성 변화를 유도하기 위해 낮은 파워를 사용할 때에는, 이 상부층보다 아래에 있는 층에서의 원하지 않는 광학특성 변화는 아마도 일어나지 않을 것이다. 따라서, 인접한 층들에서의 광학특성 변화에 대한 레이저 파워 차이가 크므로, 레이저 파워의 조정이 중요하지 않다.
본 발명은, 복수의 적층된 층들이 광학특성 변화층들의 적층체가 위에 배치된 기판을 구비하고 기판에서 가장 작은 거리에 배치된 광학특성 변화층의 광학특성 변화를 유도하는데 가장 높은 온도가 필요한 실시예에 대해 특히 유리하다. 이에 따르면, 기판의 반대측의 광학특성 변화층들의 면에서 레이저 빔이 공급된다. 따라서, 기판이 적절한 레이저 파워의 정확한 인가에 대해 교란을 일으키는 영향을 미치지 않는다.
바람직한 실시예에서는, 광학특성 변화층들 위에 커버층이 배치된다. 커버층이 광학특성 변화층들을 보호하므로, 이들 광학특성 변화층들에 대한 재료를 기계적인 내구성에 무관하게 선택할 수 있다. 더구나, 배치가 시스템 광학부품들에 맞추어 조정되어, 열적으로 영향을 미치고자 하는 층에 대해 레이저 빔의 정확한 초점맞춤을 보장하도록, 커버층의 두께를 선택할 수 있다.
이와 같은 특징은 기판이 광 디스크로 이루어질 때 중요한 역할을 한다. 광 기록용 시스템에서는, 데이터가 기록된 층에 도달하기 전에 레이저 빔에 의해 투과되어야 하는 투명한 층들에 맞추어 광학계가 조정된다. DVD에 대해서는 이 층이 0.6mm의 두께를 갖는다. 바람직하게는, 광학특성 변화층들 위에 배치된 커버층은 동일한 두께를 갖는다. 그러나, 더 큰 기록 스폿 크기를 갖는 레이저 스폿이 발생되도록, 다른 두께를 갖는 커버층을 갖는 것이 유리할 수도 있다. 더 큰 스폿은 전체 기록 시간을 줄이는데 바람직하다. 가장 크기가 큰 가능한 스폿 크기는 열 분해를 개시하는데 필요한 레이저 파워에 의존한다.
또 다른 실시예에 따르면, 복수의 적층된 층들은 광학특성 변화층들의 적층체가 그 위에 배치되는 기판을 구비하고, 기판까지 가장 먼 거리에 배치되는 광학특성 변화층의 광학특성 변화를 유도하는데 가장 높은 온도가 필요하다. 본 실시예에서, 기판은, 광학특성 변화층들을 지지하는 것 이외에, 레이저 빔이 광학특성 변화층들에 도달하기 전에 이 레이저 빔을 수광하기 위한 특성을 갖는다. 이와 관련해서, 본 발명은 광 디스크의 라벨링에 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 현재 설명한 것과 같이 계층 구조를 갖는 다른 물체들에 화상을 도포하는데에도 적용가능하다.
바람직하게는, 광학특성 변화층들의 적층체는 적어도 3개의 층을 포함하고, 광학특성 변화는 색상 변화이며, 상기 적어도 3개의 층의 색상 변화가 다르다. 서로 다른 색상들을 생성할 수 있는 3개의 층들을 설치로 인해, 칼라 화상이 제공될 수 있다. 관련된 색상들의 적절한 선택에 의해, 광학 스펙트럼으로부터의 모든 색상을 포함하는 착색된 화상이 생성될 수 있다.
특히, 레이저 빔에 의해 유도된 특정한 층의 색상 변화는 이 특정한 층을 이루는 재료에 의해 좌우된다. 가능한 재료로는, 적색 색상에 대한 Fe2O3, 녹색 색상에 대한 ZnCo2O4, 청색 색상에 대한 CoAl2O4를 들 수 있다. 또 다른 예는 황색에 대한 (Ti0.85Ni0.05Nb0.1)O2이다. 또 다른 시스템은 Si-Cu, Sn-In 및 Bi-Sn이다.
바람직하게는, 레이저 빔에 의해 유도된 색상 변화는 인접한 층들 사이의 화학반응에 의해 영향을 받는다. 이와 같은 화학반응은 단일층의 열적 유도된 분해 이외에 색상 변화에 영향을 미치거나, 색상 변화가 전체가 화학반응에 의해 좌우될 수 있다.
이와 관련하여, 계면층들이 광학특성 변화층들 사이에 배치되는 것이 유용하다. 이들 계면층은 저온에서의 화학 안정성을 증진시키는 장벽들을 제공한다. 중간층들이 가열로 인해 파괴된 경우에만 2개의 인접한 층들 사이의 화학반응이 가능하다. 이에 따르면, 화상 화소들의 크기가 더 양호하게 제어될 수 있다.
본 발명에 따르면, 복수의 적층된 층들을 구비하되, 상기 적층된 층들의 적어도 일부의 광학 특성들이 열을 가하여 변화가능하여, 광학특성 변화층들의 적층체를 제공함으로써, 적층된 층들의 상면에 레이저 빔을 가하여 가시 패턴이 기록될 수 있으며, 상기 레이저 빔의 파워에 의존하여, 레이저 빔이 상기 광학특성 변화층들의 적층체의 하부 층들에 도달할 수 있도록 구성된 기록매체 위에 화상을 기록하는 방법에 있어서, 상기 광학특성의 변화를 유도하는데 필요한 온도가 상부 광학특성 변화층으로부터 하부 광학특성 변화층까지 증가하는 것을 특징으로 하는 화상 기록방법이 제공된다.
더구나, 본 발명에 따른 기록매체에 화상을 기록하는 광학 레코더가 제공된다.
이에 따르면, 본 발명에 따른 기록매체의 이점들과 특징들이 방법 및 광학 레코더와 관련해서도 실현된다. 이것은 본 발명에 따른 방법과 본 발명에 따른 광학 레코더의 바람직한 실시예들로 변환될 수 있는 기록매체의 바람직한 실시예들과 관련해서도 적용이 가능하다.
본 발명의 이들 발명내용과 또 다른 발명내용은 이하에서 설명하는 실시예들을 참조하여 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 광학 레코더의 개략도를 나타낸 것이고,
도 2는 본 발명에 따른 기록매체의 개략도를 나타낸 것이며,
도 3은 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예를 예시한 흐름도를 나타낸 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 광학 레코더의 개략도이다. 이 개략도에는 본 발명과 직접 관련된 구성요소들만을 나타내었다. 광 디스크(20)는 광학 레코더의 모터(26) 위에 배치된다. 레이저(28)에서 발생된 레이저 빔이 광 디스크(20)에 도달할 수 있도록 레이저(28)가 배치된다. 레이저가 광 디스크(20) 상의 특정한 위치에 도달할 수 있도록 레이저(28)의 위치를 지정하기 위해 제어기(30)가 설치된다. 이것은, 레이저(28)의 병진 운동과 모터(26)를 사용한 디스크(20)의 회전운동에 의해 달성된다. 레이저(28)의 위치지정은 광 저장매체에 대해 판독 및/또는 기록을 수행하는데 사용되는 종래기술의 트랙킹 시스템들과 유사할 수 있는 트랙킹 시스템에 의해 유지된다. 제어기(30)는 데이터가 기억되는 메모리(32)를 더 구비하며, 이 데이터에 기초하여 광 디스크(20) 상에 화상이 기록된다.
레이저(28)에서 발생된 레이저 빔은 광 디스크(20)의 이면을 향한다. 이때, 레이저(28)는 광 디스크(20)에 화상을 기록하는데 전용으로 사용되는 특정한 레이저일 수 있다. 또 다른 가능한 구성은, (도 1에 도시되지 않은) 데이터 기록/판독 위치로부터 (도 1에 도시된) 화상 기록 위치로 디스크를 회전시키는 회전기구를 제공하는 것이다. 또 다른 가능한 구성은 본 발명을 실시하기 위해 디스크를 손으로 회전시키는 것이다.
화상 데이터를 포함하는 메모리(32)가 반드시 제어기(30)의 일부일 필요는 없다. 예를 들면, 메모리는 외부 메모리일 수 있다. 또 다른 가능한 구성은, 광 디스크(20)에서 얻어진 데이터가 화상 정보를 포함하여, 이 데이터를 판독한 후에, 디스크(20)의 이면에 화상이 기록될 수 있도록 하는 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 기록매체의 개략도이다. 기록매체(10)는 3개의 적층된 층들(12, 14, 16)을 포함한다. 예를 들어, 이들 층들은 광 디스크의 표면의 적어도 일부를 덮으면서, 도 1의 광 디스크(20)의 이면에 형성된다. 이와 관련하여, 광 디스크(20)는 층들(12, 14, 16)에 대한 기판으로서의 역할을 한다. 트랙킹 목적을 위해 그루브가 형성된 층(34)이 설치된다. 이들 층(12, 14, 16) 위에는, 커버층(미도시)이 설치될 수 있다. 커버층의 두께를 광학계에 맞추어 변형할 수 있으므로, 광학 레코더의 광학 판독/기록부가 사용될 때 이와 같은 구성이 특히 유리하다. 이들 층(12, 14, 16)은 본 발명과 관련해서는 광학특성 변화층들이다. 특히, 이들 층들(12, 14, 16)은 열 에너지의 인가시에 그들의 색상을 변화시킨다. 예를 들어, 이들 층(12, 14, 16)의 초기 색상은 백색이다.
바람직한 실시예에 따르면, 열 에너지가 가해졌을 때, 층 12는 그것의 색상을 백색으로부터 녹색으로 변화시킨다. 층 14는 열 에너지가 가해질 때 그것의 색상을 백색으로부터 청색으로 변화시킨다. 상부층 16은 열 에너지가 가해질 때 백색으로부터 적색으로 변화한다. 매우 낮은 레이저 파워가 가해지면, 레이저 빔(18)이 상부층(16)에만 도달한다. 따라서, 적색 화소가 발생된다. 중간의 레이저 파워(18')가 가해지면, 이 레이저 빔(18)이 상부층을 태워 통과하여 층 14에 도달할 수 있다. 이 경우에 중간 파워의 인가시에 상부층(16)은 착색이 않되어 투명해지 고, 화소의 색상은 열적으로 분해된 매체 층(14)의 색상과 일치한다. 따라서, 청색 화소가 제공된다. 마찬가지로, 높은 파워의 레이저 빔(18")의 인가시에, 레이저 빔(18")이 2개의 층(16, 14)을 태워 통과하여, 하부층(12)이 그것의 색상을 변화시킬 수 있다. 한가지 가능한 구성은, 높은 파워의 인가시에 착색이 않되어 투명한 층들 16 및 14를 얻음으로써, 열적으로 분해된 하부층(12)의 색상을 갖는 화소를 생성하는 것으로, 즉 녹색 화소가 제공된다.
또 다른 실시예에 따르면, 레이저 빔에 의해 도달하고자 하는 최하위 층 위에 착색이 않되어 투명한 층들을 생성하는 것이 반드시 필요하지 않게 된다. 또한, 다수의 착색된 적층된 층들을 생성하거나 유지하는 것도 가능하다. 이 경우에, 예를 들어 최하위 층(12)에 도달하는 레이저 빔에 의해 발생된 화소는, 열적으로 분해된 하부 층(12)의 색상을 갖는 화소로서 나타내는 것이 아니고, 관련된 색상들의 혼합에 의해 생성된 화소로 나타난다. 따라서, 색상들의 온도 의존성의 적절한 선택에 의해 화소들의 광학적 외형이 광범위하게 영향을 받을 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 레이저 빔을 인가하지 않고 착색되는 상부층으로 시작하는 것도 가능하다. 낮은 레이저 파워가 층들 16 및 14의 분해를 일으킨다. 높은 또는 중간의 레이저 파워가 층들 16, 14 및 12의 분해를 일으킨다. 따라서, 분해된 층들의 색상들의 적절한 선택이 예를 들어 층들 16 및 16의 색상들의 혼합으로 인해 청색 색상을 발생하고 층들 16, 14 및 12의 색상들의 혼합으로 인해 녹색 색상을 생성한다. 여하튼, 화소의 광학적 외형은 모든 가시층들의 광학특성들에 의해 좌우된다.
본 발명에 따르면, 분해 온도, 즉 색상 변화를 위해 필요한 온도가 다양한 층들 12, 14, 16에 대해 다르다. 층 16은 분해 온도 T1에서 분해하고, 층 14는 분해 온도 T2d서 분해하며(T2>T1), 층 12는 분해 온도 T3에서 분해한다(T3>T2). 이와 같은 분해 온도의 선택으로 인해, 한 개의 층의 분해로부터 다른 층의 분해로 전환하기 위해서는 레이저 파워의 큰 차이가 필요하다. 따라서, 레이저 파워의 조정이 중요한 문제가 되지 않는다. 레이저 파워와 3개의 층들(12, 14, 16)의 열 흡수 모두가 기록 적층체 내부의 최종적인 열 분포를 결정한다.
층들(12, 14, 16)의 계면에, 계면층들이 설치될 수 있다. 이들 계면층(22, 24)은 다른 층들(12, 14, 16)에 도달하는데 필요한 레이저 파워의 변조를 더욱 확대시키기 위한 열적 장벽으로서의 역할을 할 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 층들의 색상 변화가 인접한 층들 사이의 화학반응에 의해 영향을 받는다. 이 경우에는, 계면층들(22, 24)이 실온에서 화학 안정성을 향상시킨다. 즉, 레이저 빔에 의해 열 에너지를 가하지 않은 상태에서의 원치 않는 화학반응이 방지된다.
도 3은 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예를 예시한 흐름도이다. 스텝 S01에서 기록과정의 개시후에, 스텝 S02에서 화소 데이터, 즉 화소들의 위치 및 색상이 메모리에서 판독된다. 그 결과, 레이저 빔 및/또는 모터가 제 위치로 이동하여, 기록매체의 원하는 위치가 스텝 S03에서 얻어질 수 있다. 스텝 S04에서는, 메모리에서 판독된 색상 정보에 대응하는 레이저 파워가 가해진다. 이에 따라, 원하는 색상의 착색된 화소가 기록된다. 스텝 S05에서는, 화소 데이터가 더 처리되어야 하는지 여부를 판정한다. 더 처리될 필요가 없으면, 스텝 S06에서 기록과정이 완료된다. 더 처리해야 하는 경우에는, 스텝 S02에서 다음 화소 데이터가 판독된다.
이때, 본 발명에 따른 시스템과 방법은 첨부도면에 도시되고 위에서 설명한 실시예들과 다를 수도 있다는 점에 주목하기 바란다. 예를 들면, 1개보다 많은 수의 레이저가 시스템 내부에 제공되어, 데이터의 판독 및 기록과 기록매체에 대한 화상의 기록의 다양한 요구가 레이저의 특성에 대해 최적화될 수 있다. 더구나, 본 발명은 CD, DVD 등과 같은 광 기록과 관련된 응용분야에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 기록매체는, 화상이 그 위에 기록되는 임의의 적절한 물체일 수 있다. 따라서, 본 발명은, 한편으로는, 원하는 라벨링 방법을 제공함으로써 광 기록의 향상을 제공하고, 다른 한편으로는, 기본적인 인쇄 개념을 제공한다.
첨부된 청구범위에 기재된 것과 같은, 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 위에서 설명하지 않은 동등물 및 변형물이 채용될 수도 있다.

Claims (11)

  1. 복수의 적층된 층들(12, 14, 16)을 구비하되, 상기 적층된 층들의 적어도 일부의 광학 특성들이 열을 가하여 변화가능하여, 광학특성 변화층들의 적층체를 제공함으로써, 적층된 층들의 상면에 레이저 빔(18)을 가하여 가시 패턴이 기록될 수 있으며, 상기 레이저 빔의 파워에 의존하여, 레이저 빔이 상기 광학특성 변화층들의 적층체의 하부 층들에 도달할 수 있도록 구성된 기록매체(10)에 있어서,
    상기 광학특성의 변화를 유도하는데 필요한 온도가 상부 광학특성 변화층으로부터 하부 광학특성 변화층까지 증가하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 적층된 층들이 상기 광학특성 변화층들의 적층체가 위에 배치된 기판을 구비하고 상기 기판에서 가장 작은 거리에 배치된 상기 광학특성 변화층의 상기 광학특성 변화를 유도하는데 가장 높은 온도가 필요한 것을 특징으로 하는 기록매체.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 광학특성 변화층들 위에 커버층이 배치된 것을 특징으로 하는 기록매체.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 기판이 광 디스크(20)로 구성된 것을 특징으로 하는 기록매체.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 적층된 층들은 상기 광학특성 변화층들의 적층체가 그 위에 배치되는 기판을 구비하고, 상기 기판까지 가장 먼 거리에 배치되는 상기 광학특성 변화층의 상기 광학특성 변화를 유도하는데 가장 높은 온도가 필요한 것을 특징으로 하는 기록매체.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 광학특성 변화층들의 적층체는 적어도 3개의 층을 포함하고, 상기 광학특성 변화는 색상 변화이며, 상기 적어도 3개의 층의 색상 변화가 다른 것을 특징으로 하는 기록매체.
  7. 제 6항에 있어서,
    레이저 빔에 의해 유도된 특정한 층의 상기 색상 변화는 이 특정한 층을 이루는 재료에 의해 좌우되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  8. 제 6항에 있어서,
    레이저 빔에 의해 유도된 상기 색상 변화는 인접한 층들 사이의 화학반응에 의해 영향을 받는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  9. 제 6항에 있어서,
    계면층들(22, 24)이 광학특성 변화층들 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 기록매체.
  10. 복수의 적층된 층들을 구비하되, 상기 적층된 층들의 적어도 일부의 광학 특성들이 열을 가하여 변화가능하여, 광학특성 변화층들의 적층체를 제공함으로써, 적층된 층들의 상면에 레이저 빔을 가하여 가시 패턴이 기록될 수 있으며, 상기 레이저 빔의 파워에 의존하여, 레이저 빔이 상기 광학특성 변화층들의 적층체의 하부 층들에 도달할 수 있도록 구성된 기록매체 위에 화상을 기록하는 방법에 있어서,
    상기 광학특성의 변화를 유도하는데 필요한 온도가 상부 광학특성 변화층으로부터 하부 광학특성 변화층까지 증가하는 것을 특징으로 하는 화상 기록방법.
  11. 제 1항 내지 제 9항에 기재된 기록매체에 화상을 기록하는 광학 레코더.
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