KR20070019967A - 기록장치 및 최적화 중복 기재 방법 - Google Patents

기록장치 및 최적화 중복 기재 방법 Download PDF

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KR20070019967A
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요하네스 지. 에프. 캅라우
데르 블로이텐 마아르텐 반
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은, 방사빔(12)에 의해 정보층(101)을 조사하여 기록매체(10)의 정보층에 정보를 기록하는 기록장치 및 대응한 기록방법에 관한 것이고, 상기 정보층(101)은, 결정질 상태와 비정질 상태 사이에서 상태가 가역적으로 변경 가능하다. 이전에 기록된 마크를 기록하는데 사용된 서로 다른 라이터의 결과이기도 한 마크 폭과 상관없이, 반드시 이전에 기록된 마크가 완전히 소거되도록 하기 위해서, 정보를 기록, 소거 및/또는 판독하기 위한 상기 방사빔을 방출하는 방사원(11)과, 상기 방사빔의 전력을 제어하도록 동작하는 제어부(15)와, 상기 정보층에 있는 이전에 기록된 마크를 검출하고 이전에 기록된 마크의 마크 폭을 결정하는 검출부(16)를 구비하고, 상기 제어부(15)는, 이전에 기록된 마크의 마크 폭에 의거하여 정보를 기록하기 위한 기록 파라미터를 제어하도록 구성된다.
기록장치, 파라미터, 마크 폭, 정보층, 방사빔.

Description

기록장치 및 최적화 중복 기재 방법{RECORDING APPARATUS AND METHOD FOR OPTIMIZED OVERWRITING}
본 발명은, 기록장치와, 결정질 상태와 비정질 상태 사이에서 상태를 가역적으로 변경가능한 기록매체의 정보층에 정보를 기록하는 대응한 방법에 관한 것이다.
기록가능형 CD, DVD 및 BD 시스템과 같은 광 기록 시스템에서, 매체마다 그리고 기록속도마다 기록 스트래티지, 기록전력 및 소거전력 등의 기록 파라미터 최적화는, 매우 중요하다. CD-RW 등의 상태 변이 재기록 가능형 시스템에서는, 이전에 기록된 신호의 특성도 중복 기재된 신호 품질에 상당히 영향을 미칠 수 있다는 것을 관측하였다. 호환성 시험, 예를 들면 CDs21 솔루션 TWG2에서 실행된 HS-ICOW(Inter Company OverWrite) 시험은, 고속 CD-RW 매체가 초기에 일 드라이브에 기록되고 다른 드라이브에 의해 중복 기재되는 경우 실행된다. 그 결과는, 약간 부족하게 수행하는 라이터/오버라이터 결합을 포함하였다. 이러한 부족한 성능에 대한 가능한 원인은, 기록 파라미터, 특히 2개의 레코더의 기록전력, 기록속도, 소거 전력 및/또는 기록 스트래티지의 차이뿐만 아니라, 기록 스폿 파라미터의 차이도 있다.
초고속 CD-RW(Recordable Compact Disc Systems, Orange Book part III:CD- RW,vol.3: Ultra Speed v 1.0 and v1.1)의 표준 개발시에, (예를 들면, 트랙에 대해 반경방향으로 또는 대각선으로 배향된) 기록 스폿 형상을 갖는 강한 관계를 관측하였다: 반경방향으로 배향된 스폿으로 기록된 시호는, 중복 기재하기 보다 어려워지게 된다. 따라서, 초고속 CD-RW 매체는 고속 CD-RW 매체에 대해 시험된 비호환성에 보다 민감할 것이다.
중복 기재하기 보다 어렵게 나타난 신호가 오히려 고변조를 나타냈다는 것이 알려졌다. 실제로, 소거능력(DC 소거 후 나머지 반송신호)은, 이전에 기록된 신호의 변조에 강하게 의존하는 것을 나타낸다.
US 5,541,900에는, 서로 다른 스폿 크기 형태 매체를 위한 광 정보 기록 및 재생장치 및 방법이 개시되어 있다. 이 기록 및 재생장치는, 로딩되는 정보 기록매체에 적합한 스폿 크기를 인지하는 스폿 크기 인지회로를 구비하고, 상기 스폿 크기 인지회로에 의해 인지된 스폿 크기에 의거하여 디포커싱 또는 오프 트랙킹하여 상기 정보 기록매체에 대해 소거, 기록 및 재생을 수행한다. 여기서, 로딩된 정보 기록매체에 적합한 스폿 크기는, 정보 기록매체의 카트리지에 부착된 탭 스위치의 종류 또는 정보 기록매체의 제어 트랙에 기록된 관리정보로부터 인지된다. 이 인지된 스폿 크기에 의거하여, 정보 기록매체의 기록면과 기록빔의 초점간의 거리를 나타내는 디포커스량을 계산하거나, 정보 기록매체의 기록면에 형성된 트랙의 중심과 기록빔의 초점간의 거리를 나타내는 오프 트랙양을 계산한다. 그러나, 이러한 해결책은, 상술한 교정 액션(디포커스 또는 오프 트랙)을 실행하기 위해서 별도의 소거 사이클이 필요하다. 그러므로, 그 해결책은 CD-RW, DVD±RW 및 BD-RE 등의 직접 중 복기재(DOW) 기반 시스템에서 구현될 수 없다.
본 발명의 목적은, DOW 기반 시스템에도 적용할 수 있는 상술한 비호환성 문제점을 해결하는 기록장치 및 방법에 대한 해결책을 제공하는데 있다.
상기 목적은, 청구항 1에 기재된 기록장치와, 청구항 11에 기재된 상기 기록장치에 대응한 기록방법에 의한 본 발명에 따라 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예는, 종속항에 기재되어 있다.
본 발명은, 이전에 기록된 신호의 특성과 최적의 중복기재 조건간에 상호작용이 있다는 내용에 의거한다. 중요한 요소는 이전에 기록된 마크의 마크폭이라는 것을 알았다. 고 기록전력에서 반경방향으로 배향된 스폿은 폭넓은 마크를 기록하게 된다. 중복기재용 스폿이 비교적 낮은 전력, 보다 작을 수 있는 스폿 및 보다 높은 기록속도인 경우, 상기 폭넓은 마크를 완전히 소거하기 어려울 것이다. 이들 현상은, 결정화 속도가 보다 높아짐에 다라 훨씬 더 중요해진다. 그래서, 본 발명의 일반적인 아이디어는, 상기 중복기재용 라이터에 의해 이전에 기록된 신호의 특성을 분석하고, 그 분석결과를 상기 라이터에서 사용하여 중복기재 조건을 최적화하여 지터를 최소화하는 것이다.
특히, 본 발명에서는 이전에 기록된 마크가 있는 경우 중복기재 이전 및/또는 중복기재하는 동안 검출하여, 상기 이전에 기록된 마크의 마크 폭을 결정하는 것을 제안한다. 이러한 검출 및 결정 결과에 의거하여, 기록 파라미터는, 폭에 상관없이 이전에 기록된 마크가 확실성이 높게 완전히 소거되도록 변경된다.
제어부를 보다 상세히 정의하는 기록장치의 바람직한 실시예는, 청구항 2 내 지 4에 기재되어 있다. 기록장치를 폭넓은 이전에 기록된 마크를 처리하는 일 방식은 기록속도를 감소시키는 것이다. 결정화 속도가 임계인 경우, 기록속도가 보다 낮을수록(즉, 소거속도가 보다 낮을수록) 폭넓은 이전에 기록된 마크를 완전히 소거하는데 많은 시간이 걸릴 것이다. 폭넓은 이전에 기록된 마크일 경우에 중복기재 처리를 최적화하는 다른 방식은, 소거전력레벨을 증가시키는 것이다. 그래서, 매체의 보다 폭넓은 영역을 유리 온도 이상으로 가열하고, 그 폭넓은 마크의 완전한 소거는 보다 가능할 것이다. 이와는 달리, 기록전력레벨 및/또는 기록 스트래티지는, 최적화되어도 된다.
기록속도의 감소 및/또는 소거전력레벨의 증가는, 검출된 이전에 기록된 마크의 마크 폭에 의거하여 제어될 수 있고, 바람직하게는, 이를테면, 소거전력레벨의 연속적 증가 및/또는, 마크 폭의 증가에 따른 기록속도의 연속적 감소를 행하는 것이다. 이와는 달리, 기록속도의 감소 및/또는 소거전력레벨의 증가는, 검출된 마크 폭의 서로 다른 레벨 또는 임계값에 의존하는 단계로 행할 수 있다. 기록속도 및/또는 소거전력레벨은, 이전에 기록된 마크가 마크의 폭에 상관없이 완전히 소거되도록 제어되는 것이 바람직하다.
검출부의 바람직한 실시예는, 청구항 5 내지 7에 기재되어 있다. 기록장치가 이전에 기록된 신호를 분석하는 일 방식은, 마크 폭의 측정으로서 알 수 있는 HF 변조를 측정하는 것이다. 나아가서 임계전력레벨로부터, 변조는 단조롭게 기록전력에 따라 증가하여 결국에는 포화한다. 일반적으로, 판독 스폿은, 기록 마크보다 크다. 따라서, 비정질 재료와 결정질 재료의 비율은, 마크 폭 증가에 따라 증가하고, 변조는, 그 마크 폭이 정보층의 유효 스폿의 한계치에 도달하는 경우 포화할 것이다. 그래서, 상기 측정된 HF변조로부터 이전에 기록된 마크의 마크 폭을 결정할 수 있다.
다른 방식은, 기록 마크들 사이의 신호 측정에 의해 HF 누화를 측정하는 것이다. 마크 폭과 기록된 트랙의 변조를 증가시킴에 따라 랜드에 트랙킹할 때 검출된 신호량은 증가하여서, 마크 폭의 결정은 HF 누화의 측정에 의해 가능하다.
또 다른 방식은, 실제 소거과정시 상기 이전에 기록된 신호 세기를 측정하는 것으로, 이 방식은 상기 이전의 마크 폭을 실시간으로 측정하는 방식이어도 된다. 마크 폭을 검출하는 가장 간단한 방법은, 기록시에 랜드-그루브 전환과 고속 샘플링을 필요로 하지 않기 때문에 변조측정법이 있다.
본 발명은 아래의 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하겠다:
도 1은 마크를 기록하는데 사용된 방사빔의 서로 다른 형태의 스폿 형상을 나타내고,
도 2는 도 1에 도시된 스폿 형상을 갖는 방사빔에 의해 기록된 서로 다른 마크 폭을 나타내고,
도 3은 본 발명에 따른 기록장치의 블록도,
도 4a, 4b 및 4c는 기록하는 동안 방사빔의 전력레벨을 제어하는 본 발명에 따른 제어신호와, 데이터 신호를 나타내고,
도 5는 이전에 기록된 신호 특성에 의거하여 기록속도 최적화로 개시 기록 시퀀스의 흐름도를 나타낸다.
도 1은 광 기록매체의 접선방향 t를 따라 또한 그 반경방향 r에 수직하게 배향된 트랙 Tr을 따라 상태 변이형 광 기록매체의 정보층에 마크를 기록하는데 사용된 기록빔의 서로 다른 스폿 형상을 나타낸다. 접선방향 t에 수직한 장축을 갖는 타원형의 형상을 갖는 반경방향으로 배향된 스폿 S1, 그 장축이 접선방향 t에 대해 45도를 이루는 대각선으로 배향된 스폿 S2, 및 그 장축이 접선방향에 평행한 접선방향으로 배향된 스폿 S3가 도시되어 있다. 도 2에는, 스폿 형상의 상기와 같은 서로 다른 형태를 갖는 방사빔으로 기록된 (길이가 4T인) 기록된 마크 M1,M2,M3의 형상이 도시되어 있다.
도 3은 디스크형 기록매체(10)의 정보층(101)에 마크를 기록하는 본 발명에 따른 기록장치의 실시예를 나타낸다. 정보층(101)은, 상태 변이 형태를 갖고, 즉 결정질 상태와 비정질 상태 사이에서 가역적으로 변경가능한 상태를 갖는다. 기록매체는, 모터에 의해 매체의 중심 둘레를 회전한다. 방사빔(12)은, 방사원(11), 이를테면 예를 들면 레이저 광원에 의해 발생되고, 렌즈(13)에 의해 정보층(101)에 포커싱된다.
방사빔(12)의 전력은 제어부(15)에서 공급된 제어신호 Sc에 의해 제어되고, 여기서는 그 방사빔(12)의 전력이 제어신호 Sc의 대응한 레벨에 비례한다고 가정한다. 도 4b 및 도 4c에는, 상기 제어신호 Sc의 예가 도시되어 있다. 제어부(15)는, 기록매체(10)의 정보층(101)에 기록되는 마크의 길이를 나타내는 디지털 데이터 신 호 SD를 그에 대응한 제어신호 Sc로 변환한다. 이러한 변환은, 소위 기록 스트래티지에 근거한다. 이러한 디지털 데이터 신호 SD의 예도 도 4a에 도시되어 있다.
제어신호 Sc에서 펄스들과 그 펄스들 사이의 갭으로 이루어진 패턴은, 검출부(16)에서 결정된 마크 폭 정보 W에 근거하여 제어부(15)에 의해 제어된다. 또한, 회전 모터속도를 설정하는 모터 제어신호 SM도, 검출부(16)에서 결정된 마크 폭 정보 W에 근거하여 제어부(15)에 의해 제어된다. 검출부(16)는, 새로운 정보를 기록하는 정보층의 트랙에 존재하는 이전에 기록된 마크가 있는지를 검출한다. 또한, 이전에 기록된 마크가 있는 경우, 상기 이전에 기록된 마크의 마크 폭도 검출된다.
바람직한 실시예에서, 검출부(16)는, 긴(예: CD에서는 I11; DVD에서는 I14) 스페이스의 A 정상 레벨과 긴 마크의 B 바닥 레벨에 관하여 (A-B)/A로서 특히 DC 결합형 HF 신호에서 HF 변조를 측정하도록 구성된다.
다른 바람직한 실시예에서, 검출부(16)는, 기록된 트랙들 사이의 HF 누화를 측정하도록 구성된다. HF 누화는, 정보층의 랜드 위와 그루브 내에서 트랙킹하는 HF 신호 진폭의 비율로서 측정되는 것이 바람직하다.
도 5는 이전에 기록된 변조 또는 누화에 의거하여 기록속도를 최적화하는 후자의 2개의 실시예의 개시 기록 시퀀스의 흐름도를 나타낸다. 이는, 기록 액션을 시작할 때마다 행해질 수 있다.
도 3에 도시된 또 다른 바람직한 실시예에서, 검출부(16)는 기록시에 빔 스플리터(17)에 의해 아웃커플된(outcouple) 반사광을 이용하여 (거의) 실시간 측정 을 하도록 구성된다. 기록 펄스에 의해 변조된 상기 아웃커플 신호 R은, 중복기재 처리 이전 및 중복기재 처리동안 정보층의 반사도 상태에 대한 정보를 포함한다. 그래서, 그 반사광의 정확하고 빠른 샘플링은, 기록시에 신호 진폭의 실시간 측정을 가능하게 하는데 필요하다.
상기 제어부(15)는, 마크 폭 정보 W에 의거하여, 상기 제어신호 Sc를 변경한다. 특히, 제어신호 Sc에 있어서 펄스들과 그 펄스들 사이의 갭으로 이루어진 패턴과, 기록속도 및 전력레벨을 설정한다. 바람직하게는, 마크 폭이 증가함에 따라 중복기재 속도는 감소되고, 그리고/또는 소거 펄스의 소거 전력레벨은 반드시 이전에 기록된 마크가 새로운 정보를 기록할 때 완전히 소거되도록 하기 위해 증가된다.
도 4a에는, 기록되는 디지털 데이터 신호 SD의 예가 도시되어 있다. 도 4b 및 도 4c에는, 디지털 데이터 신호 SD에 관한 제어신호 Sc의 예들이 도시되어 있다. 도 4b는 마크 또는 "정상" 폭의 마크를 정보층에 이전에 기록하지 않은 경우 사용된 제 1 제어신호 SC1을 나타내고, 도 4c는 정보층에 폭넓은 마크를 이전에 기록하는 경우 사용된 제 2 제어신호 SC2를 나타낸다. 디지털 데이터 신호 SD는, 시간의 함수로서 도시되어 있고, 이 신호의 값은 기록되는 정보를 나타낸다. 이어서, 본 예시에서, 데이터 신호 SD는 실질적으로 3T 스페이스, 4T 마크, 6T 스페이스 및 7T 마크로 이루어지고, T는 기준/데이터 클록의 기간, 소위 채널 클록 기간을 나타낸다.
데이터는 정보층을 갖는 광 재기록 가능형 기록매체에 기록되고, 그 정보층 은 결정질 상태와 비정질 상태 사이에서 상태를 가역적으로 변경 가능하다. 그 데이터를 나타낸 마크는, 마크를 기록하기 위해서 펄스형 방사빔으로 정보층의 트랙을 따라 조사하여 그 정보층에 있는 트랙을 따라 기록된다. 데이터를 나타낸 이전에 기록된 마크는, 트랙을 따라 CW(연속발진) 방사빔으로 조사하여 정보층에 있는 트랙을 따라 소거된다. 직접 중복기재 시스템일 경우에, 재기록시에, 소거레벨은, 이전에 기록된 마크를 소거하기 위해서 기록펄스들간에 소거레벨을 인가한다. 도 4b 및 도 4c에 도시된 제어신호는, N-1 기록 스트래티지, 시간 길이 NT인 마크를 기록하는 기록펄스의 수는, N-1과 같다, 즉 4T 마크를 기록하기 위해 3개의 기록 펄스(21)를 사용하고, 7T 마크를 기록하기 위해 6개의 기록 펄스(22)를 사용하고, 모든 기록 펄스의 기록전력레벨 Pw는 일정하다. 이전에 기록된 마크는, 일정한 소거레벨 23,24 Pe1을 적용함으로써 스페이스를 기록시에 소거된다.
검출된 이전에 기록되고 폭이 넓은 마크가 있는 경우 사용된 제 2 제어신호 SC2에 도시되어 있다. 본 실시예에서 알 수 있듯이, 소거펄스(33,34)의 소거전력레벨 Pe2는 제 1 제어신호 SC1의 전력 Pe1과 비교하여 증가된다. 동시에, 기록속도는 감소되어, 클록기간 T는 증가된다. 그래서, 반드시 상기 이전에 기록된 마크가 완전히 소거되도록 할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시되고 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 특히, 다른 기록 스트래티지(예: 2T 형태 기록 스트래티지)도 마찬가지로 적용될 수 있다, 예를 들면, 펄스형 방사빔의 사용은, 반드시 필요하지는 않다. 또한, 측정된 마크 폭 을 평가하고 본 발명으로 모두 커버되는 기록 스트래티지를 최적화하는 방식이 서로 다르다.
끝으로, 본 발명은 광 디스크를 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 예를 들면, 광자기 디스크와 같은 다른 형태의 정보매체에 적용될 수 있다.

Claims (11)

  1. 방사빔(12)에 의해 정보층(101)을 조사하여 기록매체(10)의 정보층(101)에 정보를 기록하는 기록장치로서,
    정보를 기록, 소거 및/또는 판독하기 위한 상기 방사빔을 방출하는 방사원(11)과,
    상기 방사빔의 전력을 제어하도록 동작하는 제어부(15)와,
    상기 정보층에 있는 이전에 기록된 마크를 검출하고 이전에 기록된 마크의 마크 폭을 결정하는 검출부(16)를 구비하고,
    상기 제어부(15)는, 이전에 기록된 마크의 마크 폭에 의거하여 정보를 기록하기 위한 기록 파라미터를 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기록장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부(15)는, 기록속도의 감소 및/또는, 검출된 이전에 기록된 마크의 폭이 증가된 경우에 상기 방사빔의 소거 전력레벨의 증가를 행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기록장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부(15)는, 검출된 이전에 기록된 마크의 폭이 소정의 임계값을 초과하는 경우, 기록속도의 감소 및/또는, 상기 방사빔의 소거 전력레벨의 증가를 행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기록장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부(15)는, 기록속도 및/또는, 이전에 기록된 마크가 완전히 소거되도록 상기 방사빔의 소거 전력레벨을 설정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기록장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출부(16)는, 이전에 기록된 마크의 HF 변조를 측정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기록장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출부(16)는, 인접한 트랙간의 HF 누화를 측정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기록장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출부(16)는, 정보 기록시 이전에 기록된 신호의 신호 세기를 측정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기록장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부(15)는, 기록속도의 점진적 감소 및/또는, 검출된 이전에 기록된 마크의 폭이 배수의 임계레벨을 갖는 소정 임계값을 초과하는 경우 상기 방사빔의 소거 전력레벨의 점진적 증가를 행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기록장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부(15)는, 특히 기록 액션을 시작할 때, 이전에 기록된 HF 변조 또는 HF 누화에 의거하여 기록속도를 설정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기록장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    결정질 상태와 비정질 상태 사이에서 상태가 가역적으로 변경 가능한 정보층(101)에 정보를 기록하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기록장치.
  11. 청구항 1에 기재된 기록장치에서 특히 사용하기 위한 것으로, 방사빔(12)에 의해 정보층(101)을 조사하여 기록매체(10)의 정보층(101)에 정보를 기록하는 기록방법으로서,
    정보를 상기 정보층에 기록하기 위한 방사빔을 방출하는 단계와,
    상기 정보층에 있는 이전에 기록된 마크를 검출하는 단계와,
    이전에 기록된 마크의 마크 폭을 결정하는 단계와,
    상기 방사빔의 전력과, 중복기재되는 상기 이전에 기록된 마크의 마크 폭에 의거하여 정보를 기록하기 위한 기록 파라미터를 제어하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 기록방법.
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