KR100239502B1 - 광디스크의 기록/재생장치 및 광디스크의 기록방법 - Google Patents

광디스크의 기록/재생장치 및 광디스크의 기록방법 Download PDF

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Abstract

기록초기시 광디스크로부터 반사되는 큰 반사광을 이용하여 RF 신호를 생성하고, 이 RF 신호에 의한 보상신호를 광기록 레이저 다이오드의 구동신호에 부가하여서 레이저 다이오드의 기록파워를 제어함으로써 빠르게 피트가 생성되고 피트의 에지(Edge)가 선명해짐과 동시에 낮은 기록파워로 기록이 가능한 광기록/재생장치 및 광기록 방법을 제공하기 위한 것으로, 마이컴으로부터 생성되어 전송된 광디스크에서의 피터생성에 필요한 기록파워 레퍼런스와 부호화기로부터 나오는 기록신호에 따라 기록제어신호를 생성하고, 상기 제어신호에 따라 레이저 다이오드의 기록파워를 발생하여 광디스크에 공급하여 기록을 개시한 후, 상기 레이저 다이오드의 파워에 의한 광디스크의 반사광을 사용하여 RF 신호를 생성하고 이 RF 신호를 이용하여 보상제어신호를 만들어 상기 기록제어신호에 부과함으로써 상기 레이저 다이오드의 기록파워를 변조하도록 구성한 것이다.

Description

광디스크의 기록/재생장치 및 광디스크의 기록방법
본 발명은 광디스크에 데이터를 기록할 때 레이저 광출력을 변조시키는 광디스크의 기록/재생장치 및 기록방법에 관한 것으로, 구체적으로는 광디스크의 기록시 피트의 생성특성을 향상시키도록 광디스크로부터 읽어 들인 RF 신호를 제어기로 피드백시켜 레이저 파워를 변조시키는 광디스크의 기록/재생장치 및 기록방법에 관한 것이다.
종래의 광디스크 기록장치는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 광디스크에 데이터를 기록/재생하기 위한 레이저 다이오드(1)와, 사용자의 기록지시에 따라 피트생성에 필요한 기록 및 재생파워 레퍼런스를 설정하고 시스템을 제어하기 위한 μ-COM(7)와, 상기 μ-COM(7)의 재생파워 레퍼런스와 외부 부호화기(11)로부터의 재생신호에 따라 전압-전류변환기(5)를 통하여 레이저 다이오드(1)의 레이저의 방출 및 작동타이밍을 제어하는 재생제어부(3), μ-COM(7)의 기록파워 레퍼런스와 외부 부호화기(11)로부터의 기록제어신호에 따라 전압-전류변환기(5')를 통하여 레이저 다이오드(1)의 레이저의 방출 및 작동타이밍을 제어하는 기록제어부(4)와, 기록 및 재생 도중에 레이저 파워의 변동을 일정범위로 유지하도록 레이저 다이오드(1)의 레이저의 방출량에 따른 광디스크(8)의 반사광을 감지하여 재생제어부(3) 또는 기록제어부(4)로 피드백시키는 모니터 다이오드(2)와, 온도변화에 따른 레이저 방출량의 변화를 보상하여 일정 파워의 레이저를 방출하도록 하는 온도보상회로(6)와, 광디스크(8)의 반사광을 수광하여 전류로 변환하는 4분할 포토 다이오드(9)와, 상기 4분할 포토 다이오드(9)의 RF 출력신호를 증폭시키는 RF 앰프(10)를 구비하도록 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 종래의 광디스크 기록/재생장치는 사용자가 광기록 장치에 기록(또는 재생)을 지시하면 μ-COM(7)은 상기 지지명령에 따라 피트생성에 필요한 기록(또는 재생)파워 레퍼런스를 생성해 주고, 이 기록(또는 재생) 레퍼런스 파워와 부호화기(11)로 부터 나오는 파형에 따라서 레이저 다이오드(1)의 파워를 스위칭시켜 줌으로써, 광디스크(8)에 데이타를 기록(또는 재생)하고, 기록(또는 재생)도중 모니터 다이오드(2)는 레이저 다이오드(1)에서 방출되는 레이저 파워에 따른 광디스크(8)의 반사광을 감지하여 기록제어부(4)(또는 재생제어부(3))로 보내 주게 되면 기록제어부(4)(또는 재생제어부(3))는 현재 레이저 파워변동 여부가 감지되어 수정이 가하게 되므로, 내부 또는 외부요인으로 인하여 기록(또는 재생)파워가 일정한 값을 벗어나는 것을 방지할 수 있으며, 기록(또는 재생)시에 온도변화에 따라 레이저 파워가 변화되면 온도보상회로(6)에 의해 레이저 파워의 변화를 감지한 신호가 기록제어부(4)(또는 재생제어부(3))로 보내지고 기록제어부(4)(또는 재생제어부(3))에서는 감지신호에 근거하여 기록(또는 재생)시의 레이저 다이오드(1)의 레이저 파워를 항상 일정하게 되도록 제어한다.
그리고 종래의 광디스크 기록은 다음과 같이 행하여진다.
먼저, 도 2의(a)에 도시된 바와 같이, 광디스크(8)에 특정길이의 피트를 기록하기 위해서, 이 피트길이의 생성에 상당하는 시간 Δt1동안 레이저 다이오드(1)를 온시키는 기록신호(기록펄스) V0가 부호기(11)로부터 입력된다.
상기 기록펄스 V0가 μ-COM(7)의 제어에 의해, 도 2의(b)에 도시된 바와 같이, 기록제어부(4) 및 전압-전류변환기(5)를 통하여 기록전류 I0로 변환된 후 레이저 다이오드(1)로 인가된다.
그리고 상기 기록파워의 레이저가 광디스크(8)에 조사될 때 상기 기록파워에 의해 광디스크(8)로부터 반사되는 반사광을 변환하여 4분할 포토 다이오드(9)는 도 2의(c)에 도시된 바와 같이 RF 신호 V1를 발생한다.
즉, 광디스크(8)에서 반사되는 반사광에 의한 4분할 포토 다이오드(9)의 RF신호 V1는 피트 형성 초기에는 RF 신호레벨이 크고, 피트가 형성된 후에는 초기치보다는 낮으므로 안정된 RF 신호레벨을 유지하게 된다.
광디스크(8)의 기록물질은 레이저 다이오드(1)의 기록파워로부터 열을 흡수하여 어떤 문턱값 이상으로 온도가 올라가면 기록물질의 상태변화, 예를 들면 상변화물질에서는 결정질에서 비정질로의 변화가 발생하게 되어 피트를 형성하게 되며, 이때 도 2의(d)에 도시된 바와 같이, 피트를 형성하기 위한 열의 흡수에 따른 시간지연 Δt2가 발생하게 되고 피트가 W1의 폭으로 안정될 때까지 Δt3의 시간지연이 발생하게 된다.
따라서, 레이저 다이오드(1)의 기록파워가 광디스크(8)에 인가되어도 즉시 피트가 형성되지 않고 광디스크(8)의 기록막의 온도가 상태변화 온도인 문턱값까지 올라가고 안정되는 시간만큼 시간지연(Δt2+Δt3)이 발생하게 된다.
그리고 기록파워가 제거된 후에도 즉시 기록피트 형성이 완전히 중지되지 않고 시간 Δt4만큼 지연후에 완전히 중지하게 된다.
도 2의 (e)에 도시된 바와 같이, 각 제품마다 그의 기록막이나 반사막 등의 특성차이로 인하여 동일한 기록파워를 광디스크(8)에 인가하여도, 광디스크(8)로부터 반사되는 반사광에 의한 RF 신호레벨이 V2, V3및 V3로 차이가 생기고 이로 인하여 도 2f와 같이, 각각 기록피트의 형성이 Δt5, Δt6, Δt7만큼 지연되어 전체 기록피트의 길이도 다르게 될 뿐만 아니라 폭도 W2, W3, W4로 차이가 발생하게 된다.
이상과 같이 종래의 광디스크의 기록/재생장치나 기록방법은 피트가 형성되기 시작하는 시점이나 피트가 완전히 형성된 시점의 어느 시점에서도 동일 파워의 구형파 레이저 파워를 사용하기 때문에 초기에 광디스크로 전달되는 적은 열로 피트의 엣지(Edge) 형성이 이루어지게 되어 지터특성이 나쁘게 될 뿐만 아니라 피트 형성에 상대적으로 많은 시간이 걸리게 되고 피트형성시 광반사율의 차이로 인하여 각 광디스크마다 피트길이가 다르게 되며 피트의 폭도 상대적으로 넓게 되는 등의 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 기록초기시 광디스크로부터 반사되는 큰 반사광을 이용하여 RF 신호를 생성하고, 이 RF 신호에 의한 보상신호를 광기록 레이저 다이오드의 구동신호에 부가하여서 레이저 다이오드의 기록파워를 제어함으로써 빠르게 피트가 생성되고 피트의 에지(Edge)가 선명해짐과 동시에 낮은 기록파워로 기록이 가능한 광기록/재생장치 및 광기록방법을 제공하기 위한 것이다.
제1도는 종래의 광디스크의 기록/재생장치의 블럭도,
제2도는 종래의 광디스크의 기록시 신호파형을 나타낸 도면,
제3도는 본 발명의 광디스크의 기록/재생장치의 블럭도,
제4도는 본 발명의 광디스크의 기록시, 신호파형을 나타낸 도면이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1, 10 : 레이저 다이오드 2, 16 : 모니터 다이오드
3, 14 : 재생제어부 4, 13 : 기록제어부
7, 11 : μ-COM 5, 12, 12', 20 : 전압-전류제어부
6, 15 : 온도보상회로 17 : 4분할 포토 다이오드
18 : RF 신호생성부 19 : RF 레벨변환부
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 광기록방법은 마이컴으로부터 생성되어 전송된 광디스크에서의 피트생성에 필요한 기록파워 레퍼런스와 부호화기로부터 나오는 기록신호에 따라 기록제어신호를 생성하는 과정과, 상기 제어신호에 따라 레이저 다이오드의 기록파워를 발생하여 광디스크에 공급하여 기록을 개시하는 과정과, 상기 레이저 다이오드의 파워에 의한 광디스크의 반사광을 사용하여 RF 신호를 생성하고 이 RF 신호를 이용하여 보상제어신호를 만들어 상기 기록제어신호에 부과함으로써 상기 레이저 다이오드의 기록파워를 변조하는 과정을 구비함을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 광기록 재생장치는, 마이컴으로부터 사용자의 지시에 따라 생성되어 전송된 피트생성에 필요한 기록파워 레퍼런스와 부호화기로부터 나오는 기록신호에 따라 데이터의 기록제어신호를 발생하는 기록제어부와, 마이컴으로부터 사용자의 지시에 따라 생성되어 전송된 광디스크의 재생에 필요한 재생파워 레퍼런스와 부호화기로 부터 나오는 재생신호에 따라 데이터의 재생제어신호를 발생하는 재생제어부와, 상기 기록제어부 또는 재생제어부의 전압출력을 각각 소정레벨의 전류로 변환하는 전압-전류변환기와, 상기 각 전압-전류변환기의 출력에 의해 구동되어 데이터를 광디스크에 기록/재생하기 위한 기록파워를 발생하는 기록파워 발생기와, 데이터의 기록시 상기 기록파워 발생기의 기록파워에 따른 광디스크의 반사광을 사용하여 RF 신호를 생성하고 상기 RF 신호를 이용하여 보상제어신호를 만들어 기록파워 발생기에 피드백시켜 줌으로써 상기 기록파워 발생기의 파워를 변조시키기 위한 기록파워 변조기를 구비함을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 광디스크 기록/재생장치에 대하여 첨부도면에 근거하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 광디스크 기록/재생장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 광디스크(33)에 데이터를 기록/재생하는 레이저 다이오드(20)와, 사용자의 지시에 따라 피트생성에 필요한 기록 및 재생파워 레퍼런스를 설정하고 기록/재생 레이저 다이오드(20)의 레이저 파워가 일정레벨이 되도록 μ-COM(21)의 제어신호에 따라 각각 전압-전류변환기(22, 25)를 개재하여 레이저 다이오드(20)의 출력을 제어하는 기록제어부(23) 및 재생제어부(24)와, 기록/재생시에 레이저 파워의 변동을 일정범위로 유지하도록 레이저 다이오드(20)의 기록/재생파워에 따른 광디스크(33)의 반사광을 감지하여 재생제어부(24) 또는 기록제어부(23)로 피드백시키는 모니터 다이오드(26)와, 레이저 다이오드(20)의 온도변화에 따른 레이저 파워의 변동을 보상하여 레이저 다이오드(20)의 레이저 파워가 온도변화에 관계없이 일정량이 되도록 하는 온도보상회로(27)와, 데이터의 기록시 광디스크(33)로부터 반사되는 반사광을 수광하여 전류로 변환하는 4분할 포토 다이오드(28)와, 상기 4분할 포토 다이오드(28)의 각 분할 출력을 합산하고 증폭하여 소정전압의 RF 신호를 생성하는 RF 신호 생성부(29)와, 상기 RF 신호생성부(29)의 출력을 소정레벨로 변환시키는 RF 레벨변환기(30)와, 상기 RF 레별변환기(30)의 전압출력레벨을 전류레벨로 변환하는 전압-전류변환기(31)로 구성되어 있다.
상술한 기록제어신호 또는 재생제어신호의 전압-전류변환기(22, 25)의 출력과 상기 전압-전류변환기(31)의 출력은 서로 합산되어 레이저 다이오드(20)를 구동하도록 연결되어 있으며 부호화기(32)의 출력은 상기 기록제어부(23)와 재생제어부(24)의 입력단에 각각 연결되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작동에 대하여 도 4를 근거하여 상세히 설명한다.
사용자의 지시에 따라 피트생성에 필요한 기록 및 재생파워 레퍼런스를 μ-COM(21)으로부터 설정하여 기록제어부(23)에 입력시키면, 이 기록제어부(23)는 도 4(a)에 도시된 부호화기(32)로부터 나오는 기록신호 V5에 따라 데이터의 기록제어신호를 발생하고 이 신호는 전압-전류변환기(22)를 거쳐 도 4b에 도시된 바와 같은 기록전류(I1)를 레이저 다이오드(20)에 인가하여 레이저 다이오드(20)를 구동한다.
레이저 다이오드(20)는 상기 기록전류(I1)로 구동되어 기록파워의 레이저를 발생하고 이 레이저가 광디스크(3)에 조사되면 광디스크(33)로부터의 반사광이 발생되고, 이 반사광은 4분할 포토 다이오드(28)의 각 포토 다이오드에 의하여 RF 신호로 변환된 후 RF 신호생성부(29)에서 4개의 포토 다이오드의 RF 신호를 합산한 후 증폭하여 도 4의(b)에 도시된 바와 같은 RF 신호 V6를 생성한다.
도 4의(b)에 도시된 바와 같은 파형의 상기 RF 신호 V6이 형성되는 이유는, 광디스크(33)에서 반사되는 광량은 랜드(Land)에서는 많고 피트에서는 빛의 상태로 인하여 더 적어진다. 그리고 기록파워가 재생파워보다 훨씬 크기 때문에 기록하기 위해 갑자기 광량을 높이면 피트는 아직 형성되지 아니한 채 광량이 증가하였으므로 초기에 반사되는 광량은 매우 크게 된다. 따라서, 상기 매우 큰 반사광을 4분할 포토 다이오드(28)가 변환하여 RF 신호를 형성하기 때문에 초기의 피드백되는 RF 신호가 매우 크게 되나, 광디스크(33)에 흡수된 열이 증가하여 광디스크의 온도가 문턱값 이상으로 높아지게 되어 피트가 형성되기 시작되면, 이때부터는 반사되는 광량이 줄어들다가 완전히 피트가 형성되면 레이저 다이오드(20)로부터 출력되는 레이저에 의해 형성되는 광디스크(33)의 반사광은 매우 적고, 이 작은 반사광이 4분할 포토 다이오드(28)를 통하여 RF 신호로 변환하여 형성되기 때문이다.
이 RF 신호는 RF 레벨변환부(30)에서 소정신호레벨로 변환되고, 전압전류변환기(31)를 통하여 다시 전류(I2)로 변환되어 출력된 후 전압-전류변환기(25)의 구형전류(I1)와 합성되어 도 4의 (d)와 같은 레이저 다이오드(20)의 새로운 구동전류를 생성한다.
새로운 상기 레이저 다이오드(20)의 새로운 구동전류에 의하여 이전보다 매우 높은 초기값을 가지는 기록파워 레이저가 생성되고 이 높은 초기값을 가지는 기록파워의 레이저가 광디스크(33)에 조사되면 광디스크(33)의 반사광이 또한 도 4e에 도시된 바와 같이, 큰 초기값(V7)을 가지게 된 후 큰 RF 신호로 변환되어, 레이저 파워를 발생하는 레이저 다이오드(20)의 구동전류로 피드백되기 때문에 광디스크(33)의 기록막이 상변화를 일으키는 온도로 상승하는데 걸리는 시간(ΔT8)이 대폭적으로 단축되어 도 4의(f)와 같이 된다.
그리고 상기 광디스크(33)의 반사광을 이용 초기의 레이저 다이오드(20)의 기록파워를 크게 할 수 있으므로 기록피트 형성에 소요되는 기록파워도 종래보다 작게 할 수 있으므로 기록피트의 폭(W5)도 크게 줄어들게 된다.
그리고 본 발명의 광디스크의 재생/기록장치는, 도 4의 (g) 및 (h)에 도시된 바와 같이, 서로 다른 광디스크를 사용하더라도 거의 일정한 기록피트가 형성된다.
즉, 일정의 레이저 파워로 광디스크를 구동할 때 광디스크에서의 열흡수율이 커서 반사율이 작은 경우에는 광디스크(33)에서의 반사광이 작아 피드백되는 보상 RF 신호가 작고 이로 인해 레이저 다이오드(20)의 전체 구동전류가 작게 되어 광디스크(33)에 조사되는 레이저의 파워가 작게 된다.
이에 반하여 광디스크에서의 열흡수율이 작아서 반사율이 큰 경우에는 광디스크(33)에서의 반사광이 크게 되어 피드백되는 보상 RF 신호가 크고, 이로 인해 레이저 다이오드(20)의 전체 구동전류가 크게 되어 광디스크(33)에 조사되는 레이저의 파워가 크게 된다.
따라서, 광디스크가 흡수하는 열량이, 광디스크의 차이에 관계없이, 일정하게 되어서 상변화를 일으키는 온도까지 상승하는데 소요되는 시간이 동일하게 되므로 동일한 기록파워를 이용하여서 서로 다른 광디스크를 구동하더라도 생성되는 피트의 모양은 도 4의(h)와 같이 동일하게 된다.
한편, 모니터 다이오드(26)와 온도보상회로(27)의 동작은 전술한 종래 기술의 모니터 다이오드(2)와 온도보상회로(6)의 동작과 동일하므로 이들에 대한 설명은 생략한다.
그리고, 재생시에는 μ-COM(21)의 제어신호로 RF 신호생성부(29)의 구동을 중지하여 RF 신호가 피드백되지 않도록 하며, 그 이외의 동작은 종래의 재생시와 동일하므로 이들 동작에 대한 설명은 생략한다.
이상과 같이 본 발명에 의한 광기록/재생장치 및 광기록방법에 의하면, 종래에 비하여 광디스크로의 기록초기에 광디스크로부터 급격히 반사되는 많은 량의 광을 이용하여 보상 RF 신호를 만들고 이를 피드백시켜 기록파워를 출력하는 레이저 다이오드의 구동전류에 부가하여 사용되므로 레이저 다이오드의 기록파워가 상기 보상 RF 신호에 변조되어 발생되고, 이 기록파워를 사용하여 데이터를 기록하므로 피트생성이 빨라질 뿐만 아니라 피트의 에지(Edge)가 선명해진다.
그리고 피트의 에지가 선명하기 때문에 기록파워를 낮출 수 있고 이 낮아진 기록파워로 인하여 피트의 폭이 좁아지게 되므로 이것에 의해 레이저 파워가 컸을 때에도 잔열에 의한 피트길이가 짧아지며, 또한 서로 다른 광디스크간에도 유사한 피트를 형성하는 것이 가능하다는 등의 뛰어난 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 사용자의 지시에 따라, 마이컴으로부터 생성되어 전송된 광디스크에서의 피트생성에 필요한 기록파워 레퍼런스와 부호화기로부터 나오는 기록신호에 따라 기록제어신호를 생성하는 과정과, 상기 기록제어신호에 따라 레이저 다이오드의 기록파워를 발생하여 광디스크에 공급하여 기록을 개시하는 과정과, 상기 레이저 다이오드의 파워에 의한 광디스크의 반사광을 사용하여 RF 신호를 생성하고 이 RF 신호를 이용 보상제어신호를 만들어서 상기 레이저 다이오드의 구동신호에 피드백시켜 줌으로써 상기 레이저 다이오드의 기록파워를 변조시키는 과정을 구비함을 특징으로 하는 광디스크의 기록방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레이저 다이오드의 방출되는 빛의 양을 감지하여 기록파워가 소정범위에 있도록 제어하는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 광디스크의 기록방법.
  3. 제1항에 있어서, 레이저 다이오드의 온도를 모니터링하여 제어신호를 발생하고 이를 레이저 다이오드의 구동신호에 피드백시켜 줌으로써 레이저 다이오드의 기록파워가 온도변화에 관계없이 일정량이 되도록 온도변화에 따른 레이저 다이오드의 구동신호를 보상하는 과정이 더 포함함을 특징으로 하는 광디스크의 기록 방법.
  4. 사용자의 지시에 따라, 마이컴으로부터 생성되어 전송된 피트생성에 필요한 기록파워 레퍼런스와 부호화기로부터 나오는 기록신호에 따라 데이터의 기록제어신호를 발생하는 기록제어부와, 마이컴으로부터 생성되어 전송된 광디스크의 재생에 필요한 재생레퍼런스와 부호화기로부터 나오는 재생신호에 따라 데이터의 재생제어신호를 발생하는 재생제어부와, 상기 기록제어부 및 재생제어부의 출력을 각각 소정레벨의 전류로 변환하는 전압-전류변환기와, 상기 전압-전류변환기의 출력에 의해 구동되어 데이터를 광디스크에 기록/재생하기 위한 기록파워를 발생하는 기록파워발생기와, 데이터의 기록시 상기 기록파워 발생기의 기록파워에 따른 광디스크의 반사광을 사용하여 RF 신호를 생성하고, 상기 RF 신호를 보상제어신호로 만들어 상기 기록파워 발생기에 피드백시켜 줌으로써 상기 기록파워발생기의 기록파워를 변조시키기 위한 기록파워 변조수단을 구비함을 특징으로 하는 광기록/재생장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 기록파워발생기의 기록파워가 온도변화에 관계없이 일정하게 되도록 온도변화에 따라 상기 기록파워발생기의 구동신호를 보상하기 위한 온도보상회로가 더 구비함을 특징으로 하는 광기록/재생장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 기록파워발생기의 방축되는 빛의 량을 감지하여 기록파워가 소정범위에 있도록 제어하는 빛의 방출량에 따른 보상장치를 더 구비함을 특징으로 하는 광기록/재생장치.
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