KR100433355B1 - 광학정보캐리어기록방법및장치 - Google Patents

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제임스 호워드 쿰스
요한네스 헨드리쿠스 마리아 스프루이트
요한 필립 윌리엄 베트리스 두카테우
구프 에프. 조우
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 광학 정보 캐리어를 기록하기 위한 방법에 관한 것으로, 기록된 데이터를 표시하는 마크들은, 기록 속도와 관계없이, 동일한 길이 및 출력의 방사 펄스들에 의해 서로 다른 기록 속도들로 기록된다. 기록된 마크의 단위 길이당 펄스들의 수는 기록 속도에 관계없이 일정하게 된다.

Description

광학 정보 캐리어 기록 방법 및 장치{Method and device for recording an optical information carrier}
기록 속도는 정보 캐리어의 정보층과 이 정보층상에 방사 빔에 의해 형성되는 스폿(spot) 사이의 속도의 크기이다. 정보 캐리어상에 데이터를 기록할 때, 기록 속도는 정보층상의 방사 빔의 위치의 함수로서 변할 수 있다. 기록 속도의 변화들은 일정한 각속도로 회전하는 디스크 형태의 정보 캐리어상에 기록할 때 발생된다. 이는 반경에 무관한 데이터 속도(a radius-independent data rate)와 반경으로 증가하는 데이터 속도(radially increasing data rate) 모두에 적용된다.
서두에 따른 기록 방법은 일본 특허 출원 제 3-283021 호에 이미 공지되어 있다. 이러한 공지된 방법은 서로 다른 기록 속도들로 정보층상에 마크들을 기록하는데 이용된다. 이 방법의 단점은 일정한 길이의 마크를 형성하는데 필요한 기록 펄스들의 수가 기록 속도에 의존하고, 그로 인해, 그 방법을 이용하는 기록 장치의방사원(radiation source)을 제어하는 제어 유닛을 복잡하게 한다는 것이다.
본 발명은 펄스화된 방사 빔에 의해 정보층을 조사하여 광학 정보 캐리어의 정보층상에 서로 다른 속도들로 데이터를 나타내는 마크들을 기록하는 방법에 관한 것으로, 펄스들은 실제 동일한 펄스 폭을 갖는다. 또한, 본 발명은 상술한 기록 방법을 실행하기 위한 장치에 관한 것이다.
도1a 내지 도1d는 높은 기록 속도에서 본 발명에 따른 시간-의존(time-dependence)의 여러 신호들을 포함하는 도면.
도2는 채널-비트 주기와 기록 속도 사이의 관계를 도시한 도면.
도3a 및 도3b는 낮은 기록 속도에서 시간-의존의 여러 신호들을 포함하는 도면.
도4a 내지 도4c는 낮은 기록 속도에서 시간-의존의 여러 신호들을 포함하는 도면.
도5는 본 발명에 따른 기록 장치를 도시한 도면.
본 발명의 목적은 비교적 간단한 제어 유닛을 필요로 하고, 서도 다른 기록 속도들로 확실한 기록을 위한 기록 방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적은, 서두에 기재된 방법에서, 마크가 기록 속도에 무관한 마크의 단위 길이당 실질적으로 일정한 개수의 펄스들에 의해 기록되는 특징이 있을 때 성취된다. 제어 유닛은, 기록 속도가 변할 때 어떤 길이의 마크를 형성하기 위한 기록 펄스들의 수가 변경되지 않기 때문에, 간단히 될 수 있다. 마크의 단위 길이당 펄스들의 동일한 수와 실제 일정한 펄스 폭의 조합은 단위 길이당 해당하는 방사 에너지의 동일한 양을 제공하고, 그 결과로서, 기록 속도에 무관한 폭을 갖는 마크들이 형성된다. 이러한 방법은 예를 들어, 소위 채널-비트 길이라 칭하는 정수배와 동일한 길이인 길이들의 불연속 수만을 가질 수 있는 마크들을 기록하는데 매우 적당하다. 따라서, 그와 같은 마크에 대한 기록 펄스들의 수는 바람직하게 1 또는 2를 뺀 채널-비트 길이의 수와 동일하게 된다.
본 발명에 따른 방법의 양호한 실시예에 있어서, 펄스 주기는 기록 속도와 실질적으로 역비례한 것으로 되어 있다. 마크의 단위 길이당 펄스들의 수의 작은 변화는 일정한 각 속도로 회전하는 디스크 형태의 캐리어가 여러 영역들로 분할되고, 각각의 영역이 일정한 각도로 기록되고, 증가하는 반경들에서의 밀도 및 영역들이 증가하는 각도 밀도로 기록되는 실시예에서 있을 수 있다.
펄스들의 동일한 폭 및 단위 길이당 일정한 개수의 기록 펄스들과는 마크의리딩 엣지(leading edge) 및 트레일링 엣지(trailing edge)에 적용할 수 없다. 대략 1 내지 2 개의 채널-비트 길이들과 함께 포함하는 그들 엣지들은 본 발명에 따른 방법의 특정 실시예에서 다루어지는 과도 현상(transient phenomena)을 형성한다.
펄스들은 데이터 클럭 신호에 바람직하게 동조되고, 그 주파수는 기록 속도에 의존한다. 데이터 클럭의 주파수가 기록 속도와 비례할 때, 정보층상의 실질적으로 일정한 선형 정보 밀도가 실현될 수 있다. 데이터 클럭에 펄스들의 타이밍의 커플링(coupling)은 모든 기록 속도들에서 마크들의 적당한 형성을 가능하게 한다. 그러한 커플링은 단순한 전자 수단(electronic means)에 의해 제어 유닛에서 실현될 수 있다.
제어 유닛의 다른 간단화는, 마크들의 길이들 및 기록 속도와 관계없이, 실질적으로 미리 결정된 기록 레벨로 펄스들에서 출력(power)을 유지하여 성취될 수 있다.
상대적으로 큰 속도 차이들에서, 기록 출력(write power)은 기록 속도의 감소에 따라 증가하는 것이 바람직하다. 기록 출력은 바람직하게 기록 속도에 따라 선형 의존성(linear dependence)을 갖는다. 그러한 의존성의 장점은 1.5 계수(factor)의 속도 변화들로 이미 현저하게 나타날 수 있다. 1 및 1/2의 계수만큼 기록 속도의 감소와 5% 내지 25% 범위의 기록 출력의 관련된 증가는 기록 동작을 개선한다. 보다 큰 출력은 낮은 듀티 사이클(duty cycle)로 인하여 저속으로 증가된 냉각을 보상한다.
마크들의 기록은 마크들이 기록되지 않을 때 소거 레벨에서 방사 출력을 설정하여 이미 기록된 마크들의 동시 소거와 조합될 수 있다. 기록된 마크의 리딩 및 트레이딩 엣지의 정확한 정의를 위해, 소거 출력(erase power)은 마크가 기록되기 이전 시간의 이미 정의된 순간에서 또는 그 이전에 바로 바람직하게 스위칭-오프되고, 특허 청구 범위에 정의된 것과 같은 방식으로 마크가 기록된 이후에 바람직하게 스위칭-온 된다.
아래에 기재된 기록 방법의 양호한 실시예들과 특히, 특허 청구 범위의 제 2 항, 제 3 항 및, 제 5 항 내지 제 11 항은 단일, 고정된 기록 속도를 이동하는 기록 방법에도 이용될 수 있음을 주목한다.
이하, 도면을 참조로 하여 본 발명을 설명한다.
도1a 내지 도1d는 본 발명에 따른 기록 방법의 설명에 이용되는 여러 신호들을 포함하는 도면이다. 도1a(트레이스 a)는 시간 함수로서 디지탈 데이터 신호의 값을 나타낸다. 수직 점선은 데이터 신호에 속하는 데이터 클럭의 클럭 신호에서 천이들을 나타낸다. 소위 채널-비트 주기로 지칭되는 데이터 클럭의 주기(TW)는 T1로 나타낸다. 데이터 신호는 데이터 클럭의 천이들에서 "하이"에서 "로우"로 및, "로우"에서 "하이"로 값이 변한다. 데이터 신호는, 3T1에서 11T1까지의 주기 동안에 "로우"로 될 수 있고, 또한, 3T1에서 11T1까지의 주기 동안에 "하이"로 될 수 있는 소위 EFM 코드 신호가 될 수 있다. 데이터 신호를 기록할 때, "하이" 주기는 "하이" 주기의 기간 또는 폭에 대응하는 길이를 갖는 마크로서 기록되고, "로우" 주기는 마크 사이의 기록되지 않은 영역으로서 기록되고, "로우"주기의 기간 또는 폭에 대응하는 길이를 갖는다.
데이터는 정보층을 갖는 광학 정보 캐리어에 기록된다. 데이터를 나타내는 마크들은 방사 빔에 의해 정보층내의 한 트랙을 따라 기록된다. 마크들은, 마크들의 광학 판독을 가능하게 하는, 그들 주변들에서 서로 다른 광학 특성들을 갖는 정보층의 영역들이다. 정보층에 기록된 마크의 길이는 기록 속도에 데이터 신호의 채널-비트 주기들의 수의 곱과 실질적으로 동일하게 된다. 마크의 길이는 채널-비트 길이로 표시될 수 있고, 하나의 채널-비트 길이는 기록 속도에 하나의 채널-비트 주기의 곱과 동일하게 된다.
도1b(트레이스 b)는 데이터 신호가 정보층에 기록되도록 하는 방사 빔을 변조하는데 이용된 기록 펄스들의 시퀀스를 도시한 도면이다. 펄스들은 동일한 폭(TP) 및 TW의 펄스 주기를 갖는다. 도면에서 펄스들의 중심은 데이터 클럭의 천이들에 위치되어 있다. 클럭 천이들 상의 펄스들의 중심을 결정하는 정확성은 +/- TP/5의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 소위 NT 마크라 지칭되는, 데이터 신호에서 N 채널 비트들의 "하이" 주기는 N-1 기록 펄스들을 이용하는 도1a 내지 도1d에 도시된 기록 방법의 실시예에서 기록된다. 또한, NT 마크를 기록하기 위한 N 또는 N-2 기록 펄스들을 이용할 수 있다. 펄스들의 높이는 방사 빔의 기록 출력(write power)에 대응한다.
도1c(트레이스 c)는 기록될 마크들 사이에서 이전에 기록된 마크들이 소거되도록 방사 빔을 변조하는 소거 신호를 도시한 도면이다. 소거 신호는 마크를 기록하기 위한 최초 기록 펄스의 상승 엣지(rising edge)에서 "하이"에서 "로우"로 강하하고, 데이터 신호의 트레일링 엣지(trailing edge)에서 "로우"에서 "하이"로 강하한다. 소거 신호는 여러 채널-비트 주기들의 주기들 동안에 연속된 "하이" 레벨을 갖는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 소거 신호는 또한 그들 주기들 동안에 짧은 일련의 펄스들을 포함할 수 있다.
도1d(트레이스 d)는 제어 신호의 진폭에 비례한 출력을 갖는 방사 빔을 발생하는 방사원에 대한 입력으로서 이용된 제어 신호를 나타낸다. 제어 신호는 도1b(트레이스 b)의 기록 펄스들과 도1c(트레이스 c)의 소거 펄스들로 구성된다. 제어 신호의 최고 레벨은 방사 빔의 기록 레벨에 대응하고, 트레이스(trace)의 중간 레벨은 소거 레벨에 대응하며, 트레이스의 최저 레벨은 바이어스 레벨에 대응한다.
마크를 기록하기 위한 펄스들의 시퀀스는, K 및 L이 채널-비트 주기들의 단위들의 시퀀스에서 최초 및 최종 펄스 각각의 폭을 나타내는 수들이고, M이 NT 마크를 기록하기 위한 시퀀스에서 펄스들의 수를 나타내는 정수인, 표기(notation)[K-L(M)]로 표시될 수 있다. 시퀀스는 최초 펄스와 최종 펄스 사이에 TP의 폭을 갖는 기록 펄스들의 수를 포함하고, 그 수는 기록될 마크의 길이와 최초 및 최종 펄스의 길이에 의존한다. 폭(TP)의 10 및 2 펄스들을 포함하는 도1d(트레이스 d)에서 두 개의 펄스 시퀀스들은 0.5 - 0.5(N-1)로 표시될 수 있다.
도1d(트레이스 d)에서 마크에 대한 최초 기록 펄스는 시퀀스의 중간에 기록 펄스들에 대한 경우처럼 다른 기록 펄스 보다 앞서지 않는다. 그러므로, 정보층은 최초 기록 펄스가 정보층에 입사될 때 이전 펄스에 의해 예열(pre-heating)되지 않는다. 이는 정보층의 보다 낮은 온도와 리딩 엣지(leading edge) 근처에 마크의 보다 작은 폭을 얻을 수 있다. 이러한 천이 현상은 최초 기록 펄스의 시작까지 소거 레벨을 유지하고, 그로 인해 소거 펄스에 의해 정보층을 예열하는 도1a 내지 도1d에 도시된 기록 방법에서 해결된다. 보다 많은 예열이 필요하다면, 기록 시퀀스의 최초 펄스의 레벨은 증가될 수 있다. 대안으로, 최초 펄스의 폭은 증가될 수 있다. 시퀀스에 있어서 다음에 오는 펄스들의 폭의 두 배와 동일한 폭은 확실한 기록을 제공할 수 있다. 펄스 시퀀스는 1 - 0.5(N-1)이 된다. 최초 펄스의 보다 긴 폭은 최초 펄스의 시작까지 소거 레벨을 유지하여 조합되는 것이 바람직하다.
상대적으로 낮은 기록 출력을 필요로 하는 기록 펄스 시퀀스는 1.5 - 0.5(N-2)가 된다. 이 시퀀스는 11T 마크를 기록하기 위한 9 펄스들을 포함한다.
기록된 마크들의 품질은 시퀀스의 최종 펄스의 폭을 증가시켜 개선될 수 있다. 마크의 배면에 배치된 여분의 에너지(extra energy)는 그 위치에서 이전에 기록된 마크의 소거를 개선한다. 최종 펄스의 폭은 0.6과 1.5 채널-비트 주기들 사이의 것이 바람직하다. 위상-변화 정보층 상에 정보를 기록하기 위해 이용될 때, 최종 펄스의 폭은 상대적으로 짧은 결정 시간(crystallization time), 예를 들어, 40ns 보다 짧은 시간을 갖는 위상-변화 층들에 대하여 0.6과 0.75 사이가 바람직하고, 바람직하게는 상대적으로 긴 결정 시간, 예를 들어 100ns 보다 긴 시간을 갖는 위상 변화층들에 대해서 1과 1.5 사이가 바람직하다. 보다 긴 최종 펄스를 갖는 시퀀스의 예는 0.6과 1.5 채널-비트 주기들 사이의 X에 의해 0.5 - X(N-1)가 된다. 보다 대칭적인 시퀀스는 1.0 - 1.0(N-2)가 된다.
상술한 펄스 시퀀스들에서 바이어스 레벨은 기록 펄스들 사이의 방사 빔의 상대적으로 낮은 출력에 대응하여, 기록 펄스에 의해 방사 이후에 정보층의 고속 냉각(rapid cooling)을 허용한다. 바이어스 레벨은 소거 레벨과 동일하게 될 수 있다. 그러나, 소거 레벨의 70% 보다 작은 것이 바람직하다. 소거 레벨은 정보 캐리어상에 미리 기록된 정보가 소거될 수 있는 미리 결정된 출력이다. 광학 기록 장치는 정보 캐리어상에 기록된 소거 출력에 대한 값을 판독하여 소거 출력을 얻을 수 있거나, 정보 캐리어상에 하나 또는 그 이상의 테스트 기록들을 형성하여 얻을 수 있다. 소거 출력의 70% 보다 높은 바이어스 출력은 기록 시퀀스의 최종 펄스 이후에 훨씬 많은 가열을 일으킨다. 이러한 높은 바이어스 출력은, 결과적으로, 마크를 기록하기 위한 펄스들의 시퀀스에 따르는 소거가 너무 이르게 시작되고, 그릇된 방법으로 기록된 마크의 최종 부분을 소거하게 된다. 이는 마크들을 판독할 때 지터(jitter)를 증가시키게 된다. 소거 레벨의 0에서 70%의 범위에서 선택될 바이어스 출력의 실제 값은 특정 정보 캐리어의 구성에 의존하고, 정보 캐리어상에 측정된 바이어스 출력 플롯(bias power plot)에 대한 지터의 최소값으로부터 결정되거나, 기록 파라미터들에 관한 정보 캐리어상에 기록된 정보로부터 결정될 수 있다. 실험들은 임의 제조업자로부터의 캐리어들의 범위가 4 mW의 소거 레벨과, 소거 레벨의 50% 보다 작은 1.6 내지 1.9의 바이어스 레벨이 필요함을 나타내었다. 다른 제조업자로부터의 캐리어들의 범위는 0 mW의 바이어스 레벨에서 최적의 중복 특성(optimum overwrite characteristics)을 갖는다. 약간의 정보 캐리어들에 있어서, 최적의 바이어스 레벨은 판독 레벨과 동일하게 될 수 있다. 최적값 이하의 바이어스 레벨은 마크들의 배면 엣지에 의해 야기되는 지터의 증가를 나타내는데, 이는, 아마도 바로 기록된 마크 이후에 바로 이전에 기록된 마크들이 적당히 소거되지 않기 때문이다. 바이어스 출력이 0보다 클 때, 다음 기록 펄스에 대하여 약간의 예열이 제공되고, 기록 펄스들에 필요한 기록 출력을 감소시킨다.
도1d(트레이스 d)에 도시된 시퀀스의 최초 펄스는 소거 레벨에서 시작한다. 그러나, 이 순서 및, 또는 다른 언급된 시퀀스들은 바이어스 레벨로부터 시작할 수 있다. 최초의 펄스보다 앞선 바이어스 레벨 주기는, 기록될 마크의 바로 이전에 미리 기록된 마크들을 적당히 소거하기 위하여, 1 채널-비트 주기 보다 짧은 것이 바람직하다.
시퀀스의 최종 펄스 이후에, 소거 출력은 이전에 기록된 마크들의 소거를 계속하기 위해 바로 스위칭-온 될 수 있다. 그러나, 이러한 소거는 바로 기록된 마크의 배면 엣지에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 소거 출력은 최종 펄스의 트레일링 엣지 이후에 짧은 주기에서 스위칭-온 되는 것이 바람직하다. 짧은 주기 동안에, 방사 빔은 소거 출력 보다 낮은 출력으로 설정된다. 도1a 내지 도1d에 있어서, 소거 출력은 데이터 신호의 트레일링 엣지 이후에 바로 스위칭-온 되고, 그로 인해, 최종 기록 펄스와 소거 펄스 사이에 감소된 열에 의해 짧은 주기를 남긴다. 도1d(트레이스 d)에 도시된 냉각 주기의 폭은 실제로 TW- (TP/2)와 동일하다. 소거 출력이 후에 스위칭-온 된다면, 바로 기록된 마크에 후속하기 이전에 기록된 마크들의 소거는 완료되지 않게 된다. 실험들은 상술한 펄스 시퀀스들에 대해서 최종 기록 펄스의 배면 엣지에서 소거 펄스의 상승 엣지까지 주기가 1/2 TW에서 3/2 TW까지의 범위에 있는 것이 바람직함을 나타내었다. 그러한 범위 내에서, 마크들의 배면-엣지 지터는 크게 감소된다. TW의 주기는 서로 다른 제조업자들의 정보 캐리어들 상에 기록하는데 매우 적당하게 되도록 나타난다.
냉각 주기에서 방사 출력의 레벨은, 도1d(트레이스 d)에 도시된 것처럼, 바이어스 레벨과 동일하게 될 수 있다. 시퀀스의 최종 펄스 바로 이후에 소거는 냉각 주기 동안 방사 출력을 바이어스 레벨과 소거 레벨 사이의 값으로 설정하여 바로 기록된 마크의 배면 엣지의 적당한 정의(definition)를 유지하면서 개선될 수 있다. 양호한 실시예에 있어서, 냉각 주기에서 출력은 소거 레벨의 25%에서 75%까지 범위내의 값으로 설정되고, 판독 출력은 소거 레벨의 약 25%로 설정되며, 바이어스 출력은 소거 출력의 0에서 25%까지 범위내의 값으로 설정된다.
일정한 각속도로 회전하고 실질적으로 일정한 선형 정보 밀도를 갖는 디스크 형태의 정보 캐리어에 대해서, 도2를 참조하여 기록 절차상 기록 속도의 변화들의 영향을 설명한다. 도2는 기록 속도(V)와 채널-비트 주기(TW)의 역함수 사이의 관계를 도시한 그래프이다. 방사 빔이 디스크의 기록 가능한 영역의 외부 반경 근처에서 한 트랙을 주사할 때, 디스크의 정보층과 방사 빔 사이의 속도는 비교적 크다. 그 속도는 소위 기록 속도라 칭하고, 도2에서 V1로 도시되어 있다. 기록 속도에 속하는 채널-비트 주기(TW)는 T1과 동일하고, 도면에 도시된 것처럼 비교적 짧게 된다. 방사빔이 디스크의 기록 가능한 영역의 내부 반경 근처에서 트랙을 주사할 때, 기록 속도(V2)는 외부 가장자리(outer rim) 근처 보다 느리게 된다. 한 트랙을 따라 마크들의 동일한 선형 밀도를 실현하기 위하여, 채널-비트 주기(TW)는 T1보다 긴 T2와 동일하게 된다. 이러한 관계는 기록 속도(V)와 채널-비트 주기(TW) 또는 펄스 주기의 역함수 사이에서 비례 특성을 나타내는 직선으로 도면에 도시되어 있다. 결과적으로, 디스크의 외부에서 내부 반경까지 기록 속도가 예를 들어 2의 계수(factor)만큼 감소할 때, 채널-비트 주기는 2의 동일한 계수만큼 실질적으로 증가한다. 다시 말해, 데이터 클럭의 주파수는 기록되는 트랙의 증가 반경에서 증가한다.
외부 파라미터에 대해 주파수를 연속으로 채택해야 하는 클럭 회로는, 기록될 트랙의 반경인 경우에, 다소 복잡하게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 방법의 특정 실시예에 있어서, 클럭의 주파수는 반경이 증가할 때 스텝들로 증가하게 되기 때문에, 클럭 회로는 각각의 스텝에서 안정된 클럭 신호를 제공할 수 있다. 이러한 스텝 형태의 증가는 도2에서 계단(staircase)으로 도시되어 있다. 도면에 있어서, 내부 반경과 외부 반경 사이의 디스크의 영역은 10개의 영역들로 분할된다. 각각의 영역 내에서 데이터 클럭의 주파수는 일정하게 된다. 이러한 방법으로 영역이 분할된 디스크는 소위 영역화된 일정한 각속도(ZCAV) 디스크라 칭한다. 일반적으로 영역들의 수는, 정보 캐리어의 최고 정보 밀도와 데이터 클럭의 주파수 변화들의 최저 수 사이에 형성되는 중간물(compromise)에 의존하여, 2의 반경들의 비율에 대해 5와 30 사이가 된다. 영역들의 수는 데이터 클럭 주파수와 기록 속도가 도2에서 직선으로 주어진 최적 관계에 가까운 디스크 상의 모든 곳에 있도록 보장한다. 한 영역내에서, 단위 길이당 펄스들의 수는 증가하는 반경에서 약간 감소하게 된다. 한 영역에서 평균된 단위 길이당 펄스들의 수는 기록 속도에 무관하게 된다. 단위 길이당 펄스들의 수의 변화는 속도 변화들과 영역들의 수에 의존하게 된다. 그 변화는 5 m/s의 최저 속도와 12 m/s의 최고 속도를 갖는 5개의 영역들에 대해 (+/-)18%가 된다.
도1d는 정보 캐리어의 외부 반경에서 제어 신호를 도시한 것으로, 여기서,T1은 디스크의 외부 반경에서 기록 속도(V1)에 속하는 채널-비트 주기이다. 도3a 및 도3b는 디스크의 내부 반경에 대한 제어 신호를 도시한 것이다. 도1a 내지 도1c와, 도3a 및 도3b는 동일한 비율로 도시되어 있다. 내부 반경에서 데이터 클럭의 주파수는 외부 반경 보다 약 2의 계수가 낮다. 그로 인해, 내부 반경에서 채널-비트 주기(T2)는 외부 반경에서 채널-비트 주기(T1) 만큼 약 2배가 된다. 도3a(트레이스 a)는 6개의 채널-비트 주기들의 "하이" 주기에 의해 데이터 신호를 도시한 것이다. 시퀀스 0.5 - 0.5(N-1)에 관계된 제어 신호는 도3b(트레이스 b)에 도시되어 있다. 6개의 채널-비트 마크는 5개의 펄스들에 의해 기록되는데, 그들 중심들은 수직 점선으로 도시된 데이터 클럭 신호의 천이들에 위치된다. 그 펄스들의 폭은 예를 들어, 외부 반경 근처에 이용된 기록 펄스들과 동일한 폭인 TP와 동일하다. 소거 출력의 스위칭-온 및 스위칭-오프의 타이밍은 외부 반경 근처에서와 동일하게 되어 있다. 정보 캐리어의 열 작용은 외부 반경에 기록된 N-채널-비트 마크가 내부 반경 근처에 기록된 N-채널-비트 마크와 같은 길이 및 폭을 실질적으로 갖도록 된다. 따라서, 기록된 마크의 단위 길이당 기록 펄스들의 수는 기록 속도와 무관하다. 그로 인해, 본 발명에 따른 기록 방법은 데이터 클럭의 주파수만을 변경하여 서로 다른 기록 속도들로 마크를 기록할 수 있다. 따라서, 제어 유닛의 전자 장치의 실현을 비교적 간단히 될 수 있다.
펄스 시퀀스가 TP와 다른 폭들을 갖는 최초 및 최종 펄스를 포함할 때, 그들 폭들은 기록 속도를 변할 때 변경되지 않는다. 최초의 펄스와 다음 펄스 사이의 거리와 최종이 아닌 펄스와 최종 펄스 사이의 거리는 폭(TP)을 갖는 펄스들 사이로서 기록 속도에 동일한 의존성을 갖는다.
도4a 내지 도4c는 본 발명에 따른 기록 방법의 다른 실시예에 따라 제어 신호를 도시한 것이다. 도4a(트레이스 a) 및 도4b(트레이스 b)는, 도3b(트레이스 b)에 비해, 낮은 기록 속도로 시퀀스 1.0 - 0.5(N-1)에 대해 6개의 채널-비트 마크를 기록하기 위한 데이터 신호 및 제어 신호를 도시한 것이다. 그러나, 소거 출력은 데이터 신호의 상승 엣지에서 스위칭-오프 되는데, 예를 들어, 최초 펄스의 종료 이전에 절반의 펄스 폭에 플러스 한 데이터 클럭 주기에서 스위칭-오프 된다. 또한, 최초 기록 펄스의 폭은, 예를 들어 최초 펄스와 클럭 천이 이후에 TP/2에서 종료되는 펄스가 종료 이전에 TP보다 이른 폭(TP)의 기록 펄스에 필요하게 되는 것보다 기록 출력을 보다 이른 스위칭-온 하여 증가된다. 부가적인 폭은 기록된 마크의 리딩 엣지(leading edge)에서 정보층에 있는 에너지를 증가시키는데, 그로 인해, 최초 기록 펄스를 선행하는 펄스에 의해 예열의 부족을 보상한다. 기록 방법의 다른 실시예에 있어서, 최초 기록 펄스에서 기록 출력은 단지 최초 기록 펄스의 폭 대신에 증가된다.
도4c(트레이스 c)는 다른 실시예에 따라 T2의 채널-비트 주기에서 6T 마크를 기록하기 위한 펄스 시퀀스 1.0 - 0.5(N-1)를 도시한 것이다. 최초 펄스는 4개의 연속된 펄스들에 대한 폭의 2배의 폭을 갖는다. 연속된 펄스들의 각각의 폭은채널-비트 주기(T1)의 절반과 동일하다. 연속된 펄스들은 데이터 클럭의 천이에서 시작한다. 연속된 펄스들 사이의 주기들의 폭은 실질적으로 동일하다. 최종 펄스 다음의 냉각 주기는 채널-비트 주기(TW)의 절반의 폭을 갖는다.
상술한 것과 같은 마크를 기록하는 펄스 시퀀스들의 서로 다른 실시예들은 본 발명에 따른 방법에 이용될 수 있음을 알 수 있다. 펄스 폭들과 펄스 주기들로 구성된 펄스 패턴은 일정한 속도에서 최적화되고, 속도에 의존하여 펄스 주기들을 변경하고, 동일한 값들로 펄스 폭들을 유지하여 서로 다른 속도에서 기록하기 위해 실질적으로 채택된다.
기록 방법의 실시예에 있어서, 기록 장치는, 예를 들어, 디스크 형태로, 디스크 상에 저장된 기록 파라미터들을 우선 판독하여 정보 캐리어에 기록 동작을 시작한다. 그들 파라미터들 중 한 파라미터는 디스크의 특정 형태에 필요한 기록 출력이다. 광학 디스크에서 통상 행하는 것처럼, 디스크의 내부 반경에서 기록을 시작하는 대신에, 장치는 외부 반경 근처에 마크들을 기록하여 테스트를 우선 실행하는 것이 바람직한데, 그 이유는 기록 파라미터들의 값들이 내부 반경 근처 보다 외부 반경 근처에서 보다 임계치가 되기 때문이다. 테스트 실행은 장치의 기록 출력을 측정하고, 외부 반경에서 적당한 기록을 위해 펄스 폭(TP)의 값을 결정한다. 테스트 마크들의 품질은, 예를 들어 마크들로부터 판독된 신호의 지터를 측정하여 평가될 수 있다. 그러한 평가는 각각의 광학 기록 장치에 통상 존재하는 에러 보정 회로에 의해 검출된 에러들을 카운팅하여 이루어 질 수도 있다. 방사원의 주어진최대 출력으로 기록 속도의 최적화는 외부 반경에서 채널-비트 주기(TW)의 절반과 대략 같은, 예를 들어 T1의 기록 펄스 폭(TP)으로 일반적으로 유도된다. 도1a 내지 도1d는 마크를 기록할 때 실질적으로 50% 듀티 사이클 제어 신호(duty cycle control signal)를 표시하는 외부 반경 근처의 기록 펄스 시퀀스를 도시한 것이다. 외부 반경 근처의 50% 듀티 사이클 기록 펄스는 양호한 값이 되고, 듀티 사이클들은 40% 및 60% 범위 내에 있을 수 있다. 디스크의 서로 다른 반경에서 기록할 때, 단지 채널-비트 주기(TW)는 반경에 적응되어야 하고, 또는 동일하게, 펄스 폭과 펄스 전력이 실질적으로 일정하게 유지되면서, 도2에 도시된 직선 또는 계단형 라인에 따라 주사 속도에 적응되어야 한다.
특정한 경우에 있어서, 기록 방법의 개선은 감소된 기록 속도에서 기록 출력을 약간 증가시켜 성취될 수 있다. 실험적으로, 특정 정보 캐리어에 대하여, 7.6 m/s에서 3 m/s까지의 기록 속도의 감소는 10.5에서 13 mW까지 기록 출력 증가를 필요함을 알 수 있다. 그로 인해, 2 및 절반의 계수만큼 기록 속도의 감소는 기록 출력의 25% 증가를 필요로 한다. 다른 정보 캐리어들에 있어서, 10% 증가는 기록 속도에서 동일한 감소가 측정되었다. 정보 캐리어상에는 디스크 상의 서로 다른 반경들에 대한 기록 출력 값들이 정보 캐리어상에서 테스트를 실행한 최초 사용자에 의해 또는 매체의 제조업자에 의해 저장될 수 있다. 따라서, 기록 장치는 디스크상의 어떤 반경에 대해 최적의 기록 출력을 얻기 위해 그들 값들 사이에 보간(interpolate)할 수 있다. 그러한 보간은 1 보다 더 큰 정도 또는 선형으로 될수 있다. 또한, 기록 장치는 각각의 기록 세션(session) 이전에 여러 반경들에서 기록들을 테스트할 수 있고, 그들 테스트로부터 각각의 반경에서 파라미터들의 적당한 값들을 결정할 수 있다.
본 발명에 따른 기록 방법은 위상-변화 정보층 상에 마크들을 기록하는데 매우 적당하고, 특히 결정체의 정보층에 비결정 마크들을 기록하는데 적당하게 되어 있다. 짧은 기록 펄스들은, 특히 디스크의 내부 반경에서 위상-변화 재료의 비결정화(amorphization) 및 재-결정화(re-crystallization)를 통해 기록 공정의 적당한 제어를 허용한다.
또한, 본 발명에 따른 기록 방법은, 예를 들어, 디스크들의 정보층들의 서로 다른 형태들로 인하여, 서로 다른 기록 속도들을 위해 설계된 서로 다른 정보 캐리어들 상에 데이터를 기록하는데 이용될 수 있다. 펄스 폭은 최고 기록 속도를 갖는 정보 캐리어의 채널-비트 주기 동안에 결정된다. 낮은 기록 속도로 디스크를 기록할 때, 펄스 폭은 변경되지 않지만, 단지 채널-비트 주기만이 정보 캐리어의 명세(specification)에 따라 증가된다. 그로 인해, 기록 장치는 가능한 기록 출력과 채널-비트 주기를 단순히 변경하여, 정보 캐리어들의 서로 다른 형태들에 기록할 수 있다.
도5는 본 발명에 따른 기록 장치를 도시한 것이다. 데이터 신호(SD)는 제어 유닛(1)에 접속되어 있다. 제어 유닛(1)의 출력에 제공되는 제어 신호(SC)는 방사원(2)에 접속되어 있다. 제어 신호는 방사원에 의해 발생된 방사 빔(3)의 출력을 제어한다. 방사 빔은 렌즈(4)에 의해 디스크의 형태로 정보 캐리어(6)의 정보 층(5)에 포커싱된다. 정보 캐리어는 모터(7)에 의해 그 중심 주위에 일정한 각속도로 회전하게 된다. 방사원(2)이 디스크에 대해 방사 방향으로 배치될 때, 화살표(8)로 도시된 것처럼, 정보층(5)의 영역은 빔(3)에 의해 방사될 수 있다. 위치 센서(9)는, 예를 들어 방사원(2)의 반경 변위를 결정하거나, 정보층으로부터 판독된 신호들로부터 위치를 유도하여, 방사빔의 반경 위치를 검출한다. 그러한 위치는 데이터 클럭 신호(SK)를 발생하는 클럭 발생기(10)에 공급되는데, 그 신호의 주파수는 디스크(6)의 중심으로부터 방사빔(3)의 반경 거리에 따라 증가한다. 일반적으로, 클럭 신호는 결정 클럭(crystal clock)으로부터 유도되는데, 예를 들어, 반경 거리에 의존하는 수만큼 결정 클럭 신호를 분할하여 유도된다. 제어 유닛(1)은 예를 들어, AND 게이트에 의해, 데이터 신호(SD) 및 클럭 신호(SK)를 제어 신호(SC)에 조합하여, 제어 신호는 클럭 신호와 동기된 실질적인 동일한 폭 및 동일한 출력의 기록 펄스들을 포함한다. 제어 유닛은 데이터 신호 및 클럭 신호에 의해 트리거되는 단-안정 멀티바이브레이터에 의해 동일한 폭의 펄스들을 발생할 수 있다. 멀티바이브레이터는 바람직하게 조정 가능한 펄스 폭을 가지고, 시퀀스의 최초 및 최종 펄스의 서로 다른 길이들에 대해 마크를 기록하도록 할 수 있다. 기록 펄스들의 수는 기록된 마크의 단위 길이에 대해 일정하다. 제어 유닛은 기록 속도와 무관한 어떤 마크를 기록하기 위한 기록 펄스들의 동일한 시퀀스를 생성하고, 단지 펄스들이 발생되는 비율만이 기록 속도, 예를 들어 방사빔의 반경 위치에 의해 변화한다.

Claims (14)

  1. 펄스화된 방사빔으로 정보층을 조사하여 광학 정보 캐리어의 정보층에, 서로 다른 기록 속도들로, 데이터를 나타내는 마크들을 기록하는 방법으로서, 상기 펄스들은 실질적으로 동일한 펄스 폭을 갖는, 상기 마크들을 기록하는 방법에 있어서,
    상기 기록 속도에 관계없이 마크의 단위 길이당 실질적으로 일정한 개수의 펄스들에 의해 마크가 기록되는 것을 특징으로 하는, 기록 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 펄스들은 데이터 클럭 신호에 동기되며, 상기 데이터 클록 신호의 주파수는 상기 기록 속도에 의존하는 것을 특징으로 하는, 기록 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 펄스들에서 출력(power)은 미리 결정된 레벨과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는, 기록 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 펄스들에서 출력은 기록 속도의 감소에 따라 증가되는 것을 특징으로 하는, 기록 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 펄스들 중 적어도 하나의 펄스 이후에, 상기 방사 출력은 미리 결정된 소거 레벨의 70% 보다 낮은 바이어스 레벨로 설정되는 것을 특징으로 하는, 기록 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 방사 출력은 마크를 기록하기 위한 펄스들의 시퀀스의 최초 펄스 이전에 상기 바이어스 레벨로 설정되는 것을 특징으로 하는, 기록 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 방사 출력은 상기 시퀀스의 최초 펄스의 종료 이전의 펄스 폭의 절반에 1 데이터 클럭 주기를 플러스한 순간에 상기 소거 레벨에서 상기 바이어스 레벨로 변경되는 것을 특징으로 하는, 기록 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사 출력은 마크를 기록하기 위한 펄스들의 시퀀스의 최종 펄스의 종료에서 바이어스 레벨로 설정되고, 이후에, 냉각 주기 이후에, 상기 바이어스 레벨 보다 큰 소거 레벨로 설정되는 것을 특징으로 하는, 기록 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 냉각 주기의 폭은 상기 데이터 클럭 주기의 1/2와 3/2 배 사이에 있는 것을 특징으로 하는, 기록 방법.
  10. 제 1 항 또는 제 9 항에 있어서,
    마크를 기록하기 위한 펄스들의 시퀀스의 상기 최초 펄스 바로 이전의 상기 방사 출력은 상기 펄스들에서 상기 출력 레벨 보다 작은 소거 레벨에 있는 것을 특징으로 하는, 기록 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    마크를 기록하기 위한 일련의 펄스들의 상기 최초 펄스의 폭은 상기 일련의 펄스들내의 후속하는 펄스들의 펄스 폭의 두 배와 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는, 기록 방법.
  12. 방사빔으로 정보층을 조사하여 정보 캐리어의 정보층상에 마크들의 형태로 데이터를 기록하기 위한 광학 기록 장치로서, 상기 방사 빔을 제공하는 방사원과 기록 속도에 따라 상기 방사 빔의 출력을 제어하기 위한 제어 유닛을 포함하는 상기 광학 기록 장치에 있어서,
    상기 제어 유닛은 기록된 마크의 단위 길이당 펄스들의 미리 결정된 수를 제공하고, 기록 속도에 의존하는 실질적으로 동일한 펄스 폭 및 펄스 주기를 갖도록 동작되는 것을 특징으로 하는, 광학 기록 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 마크들의 기록 속도를 결정하는 데이터 클럭을 출력에서 제공하는 클럭 발생기를 포함하고, 상기 클럭 발생기의 출력은 데이터 클럭 신호에 따라 상기 펄스 폭을 제어하기 위한 상기 제어 유닛에 접속되는 것을 특징으로 하는, 광학 기록 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    마크를 기록하기 위한 펄스들의 시퀀스의 상기 최초 펄스 바로 이전의 상기 방사 출력은 상기 펄스들에서 상기 출력 레벨 보다 작은 소거 레벨에 있고, 마크를 기록하기 위한 일련의 펄스들의 상기 최초 펄스의 폭은 상기 일련의 펄스들내의 후속하는 펄스들의 펄스 폭의 2배와 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는, 기록 방법.
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