광 기록매체에 데이터를 기록하는 방법 및 그 장치(Method and apparatus for recording data on an opticalrecording medium)

공개특허 특2003-0028369

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(51) 。Int. Cl.7
G11B 7/004
(11) 공개번호
(43) 공개일자
특2003-0028369
2003년04월08일
(21) 출원번호 10-2002-0056227
(22) 출원일자 2002년09월16일
(30) 우선권주장 1020010061039 2001년09월29일 대한민국(KR)
(71) 출원인 삼성전자주식회사
경기도 수원시 팔달구 매탄3동 416번지
(72) 발명자 안용진
서울특별시서초구양재동우성아파트105동1401호
박인식
경기도수원시팔달구영통동신나무실615동801호
이경근
경기도성남시분당구서현동시범한신아파트122동1002호
양창진
경기도용인시기흥읍서천리에스케이아파트101동1005호
오오쯔까다쯔히로
경기도수원시팔달구우만동우만현대아파트18동205호
윤두섭
경기도수원시권선구호매실동LG삼익아파트110동1901호
김성수
서울특별시성동구금호동1가금호삼성래미안아파트203동404호
(74) 대리인 이영필
이해영
심사청구 : 없음
(54) 광 기록매체에 데이터를 기록하는 방법 및 그 장치
요약
광 기록매체에 데이터를 기록하는 방법 및 그 장치가 개시된다.
본 발명에 따라 광 기록매체에 데이터를 기록하는 방법은 멀티 펄스를 포함하는 소거 패턴을 가진 기록 파형을 사용하
여 마크를 형성하거나 스패이스(space)를 형성한다. 이에 의해 마크 형상의 왜곡을 억제함과 동시에 마크 형상의 개선
을 가져와서 기록/재생 특성이 향상된다.
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대표도
도 4
명세서
도면의 간단한 설명
도 1은 종래 방식에 따른 기록 파형을 도시한 참고도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기록장치의 블록도,
도 3은 도 2의 일 구현예,
도 4는 기록 파형 발생 회로(2)에 의해 발생되는 기록 파형의 일 예,
도 5는 기록 파형 발생 회로(2)에 의해 발생되는 기록 파형의 다른 예,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 4가지 타입의 소거 패턴을 설명하기 위한 파형도,
도 7은 도 6의 (a) LH의 다른 예들,
도 8 내지 10은 시뮬레이션을 통해 기록된 마크의 형상들,
도 11 내지 15는 DVD-RAM에 대한 특성을 도시한 그래프,
도 16 내지 20은 DVD-RW에 대한 특성을 도시한 그래프,
도 21은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기록 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 광 기록매체에 데이터를 기록하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 디스크에 마크(mark)
를 형성하여 디지털 데이터를 기록하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
광 기록매체의 하나인 광 디스크에 데이터를 기록한다는 것은 광 디스크에 형성된 트랙에 마크를 형성함을 의미한다.
CD-ROM, DVD-ROM 등의 읽기전용 디스크의 경우 마크는 피트(pit)로 형성된다. CD-R/RW, DVD-R/RW/RAM
등 기록가능 디스크의 경우 기록층에는 온도에 따라 결정질 또는 비정질로 변화되는 상변화막이 도포되어 있고 마크는
상변화막의 상변화를 통해 형성된다.

신호 검출의 관점에서 데이터 기록 방식은 마크 에지 기록(Mark Edge Recording) 방식 및 마크 포지션 기록(Mark
Position Recording) 방식으로 나눌 수 있다. 마크 포지션 기록 방식에 따르면 검출된 RF 신호의 진폭이 마크가 기록
된 위치에서 양/음에서 음/양으로 변경된다. 마크 에지 기록 방식에 따르면 검출된 RF 신호의 진폭이 마크의 양 끝(ed
ge)에서 양/음에서 음/양으로 변경된다. 따라서 마크의 에지를 정확히 기록하는 것은 재생 신호의 품질을 높이는데 있
어 중요한 요소가 된다.

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그러나, 상변화막이 도포된 디스크의 경우, 종래 기록방법에 따라 기록된 마크의 끝 부분(Trailing Edge)을 관찰해 보
면, 마크의 길이 또는 마크의 간격, 즉 스패이스(space)의 길이에 따라 그 형태가 다르게 나타남을 알 수 있다. 다시 말
해, 마크의 끝 부분이 마크의 첫 부분(Leading Edge)에 비해 크게 형성되어 기록/재생 특성을 저하시키고 있다. 기록
마크의 길이가 상대적으로 긴 경우에는 열축적으로 인해 더욱 그러하다.
도 1은 종래 방식에 따른 기록 파형을 도시한 참고도이다.

도 1을 참조하면, NRZI(Non Return to Zero Inverted) 데이터를 기록하기 위한 다양한 기록 파형 (a), (b) 및 (c)
가 도시되어 있다. 기록 파형 (a)는 DVD-RAM을 위0한 것이고, 기록 파형 (b) 및 (c)는 DVD RW를 위한 것이다.
여기서, T는 기준 클럭의 주기를 의미한다. 마크 에지 기록 방식에 따르면, NRZI 데이터의 하이 레벨은 마크로 기록되
고 로우 레벨은 스패이스로 형성된다. 마크를 기록하는데 사용되는 기록 파형은 기록 패턴이라 하고 스패이스를 형성하
는데 사용되는(마크를 소거하는데 사용되는) 기록 파형은 소거 패턴이라 부른다. 종래 기록 파형 (a), (b) 및 (c)는 기
록 패턴으로 멀티 펄스를 사용하고, 각 펄스의 파워 레벨을 Ppeak, Pb1, Pb2 및 Pb3 의 4 가지 레벨로 조절하며, 구간
E에 도시된 바와 같이, 소거 패턴의 파워를 소정 DC 레벨로 일정하게 유지한다.


이처럼 종래 기록 파형에 포함되어 있는 소거 패턴은 소정 시간 동안 DC 레벨을 일정하게 유지하기 때문에 해당 영역에
0~200℃ 정도의 열이 지속적으로 가해지게 된다. 따라서, 복수회 반복기록하게 되면 열화가 발생하고 마크 형태에 왜
곡을 가져오게 되어 기록/재생 특성이 현저히 저하되는 문제점이 있다. 특히, 디스크에 보다 많은 데이터를 기록하기 위
한 고밀도, 고선속화가 진행됨에 따라 기준 클럭의 주기 T가 감소하게 되어 기록 파형을 구성하는 펄스들 간의 열간섭
이 커지는 환경에서 더욱 그러하다.

한편, 종래에는 광 디스크의 종류, 특히 DVD-RAM, DVD RW 등 규격에 따라 서로 다른 기록 파형을 사용한다. 왜냐
하면 기록막의 특성이 서로 다르기 때문이다. 디스크마다 서로 다른 기록 파형을 사용해야 하는 것은 모든 규격의 디스
크를 기록/재생할 수 있는 멀티 드라이브를 제조할 때 특히 문제가 된다. 멀티 드라이브는 다양한 종류의 기록 파형을
구현할 수 있어야 하기 때문이다. 이는 비용 증가를 가져온다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
상기한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 마크의 첫 부분 및 끝 부분의 모양의 왜곡을 보다 억제할 수 있고 반
복 기록에 의한 열화를 억제할 수 있는 기록 파형으로 데이터를 기록하는 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 마크 형태를 보다 개선할 수 있는 소거 패턴을 갖는 기록 파형으로 데이터를 기록하는 방법 및
그 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 다양한 특성의 기록막을 가진 디스크에 적용할 수 있는 기록 파형으로 데이터를 기록하는 방
법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
발명의 구성 및 작용
상기 목적은, 본 발명에 따라, 광 기록매체에 데이터를 기록하는 방법에 있어서, (b) 멀티 펄스를 포함하는 소거 패턴을
가진 기록 파형을 사용하여 마크를 형성하거나 스패이스(space)를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
에 의해 달성된다.
상기 (b)단계는 RLL(Run length Limited) (n,m)에 기초하며 소정 NRZI 데이터의 제1 레벨을 마크로 제2 레벨을 스
페이스로 기록하는 단계임이 바람직하다. 여기서, n 및 m은 정수이다.
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한편, 상기 목적은 광 기록매체에 데이터를 기록하는 방법에 있어서, (a) 채널 변조된 디지털 데이터를 생성하는 단계
; (b) 멀티 펄스를 포함하는 소거 패턴 및 소정 기록 패턴을 포함하는 기록 파형을 생성하는 단계; 및 (c) 생성된 기록
파형을 사용하여 상기 디지털 데이터의 제1 레벨을 마크로 형성하고 제2 레벨을 스패이스(space)로 형성하는 단계를
포함하는 것을 특징으로 하는 방법에 의해서도 달성된다.
상기 (a), (b) 및 (c)단계는 RLL(n, m)에 기초함이 바람직하고, 특히 RLL (2,10) 또는 RLL (1,7)에 기초함이 더욱
바람직하다. 여기서, n 및 m은 정수이다.

상기 소거 패턴의 선두 펄스의 파워 레벨은 상기 멀티 펄스의 로우 레벨이고 마지막 펄스의 파워 레벨은 상기 멀티 펄스
의 하이 레벨임이 가장 바람직하고, 상기 소거 패턴의 선두 펄스의 파워 레벨은 상기 멀티 펄스의 하이 레벨이고 마지막
펄스의 파워 레벨은 상기 멀티 펄스의 하이 레벨이거나, 상기 소거 패턴의 선두 펄스의 파워 레벨은 상기 멀티 펄스의
로우 레벨이고 마지막 펄스의 파워 레벨은 상기 멀티 펄스의 로우 레벨이거나, 상기 소거 패턴의 선두 펄스의 파워 레벨
은 상기 멀티 펄스의 하이 레벨이고 마지막 펄스의 파워 레벨은 상기 멀티 펄스의 로우 레벨임이 바람직하다.

상기 멀티 펄스의 하이 레벨과 로우 레벨의 지속 시간의 비율은 1 대 1이고 상기 하이 레벨의 지속 시간은 클럭 주기의
1/2임이 바람직하다.
상기 (a)단계는 소정 NRZI 데이터의 제1 레벨을 마크로 형성하는 단계이고, 상기 (b)단계는 상기 NRZI 데이터의 제
2 레벨을 스패이스로 형성하는 단계임이 효과적이다.
상기 기록 파형은 쿨링 펄스를 포함하며, 상기 소거 패턴은 상기 쿨링 펄스의 일부를 포함하게 된다. 상기 쿨링 펄스의
종료 시점이 상기 NRZI 신호의 하강 에지(trailing edge)로부터 0.5T보다 작거나 클 경우 상기 소거 패턴을 구성하는
선두 펄스의 지속 시간이 0.5T 이상으로 증가하는 것이 효과적이다.
상기 멀티 펄스를 구성하는 단위 펄스는 상기 기록 패턴을 구성하는 선두 펄스의 지속 시간에 따라 조절되는 하이 레벨
과 로우 레벨을 가지는 것이 바람직하다.
상기 기록 패턴은 멀티 펄스를 포함하며 상기 기록 패턴은 적어도 두 개의 파워 레벨을 갖는 것이 더욱 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면 상기 목적은 광 기록매체에 데이터를 기록하는 장치에 있어서, 멀티 펄스를 포함하
는 소거 패턴 및 소정 기록 패턴을 가진 기록 파형을 생성하는 기록 파형 생성부; 및 생성된 기록 파형에 따라 상기 광
기록매체에 광을 조사하여 마크를 형성하거나 스패이스를 형성하는 픽업부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치에 의
해서도 달성된다.
상기 장치는 외부로부터 제공된 데이터를 채널 변조하여 NRZI 데이터를 생성하여 상기 기록 파형 생성부로 출력하는
채널 변조부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 픽업부는 상기 광 기록매체를 회전시키는 모터; 상기 광 기록매체에 레이저 광을 조사시키거나 상기 광 기록매체
로부터 반사된 레이저 광을 수신하기 위한 광 헤드;
상기 모터 및 광 헤드를 서보제어하는 서보 회로; 및 상기 광 헤드에 설치된 레이저를 구동하는 레이저 구동 회로를 구
비하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기록장치의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 기록장치는 광 기록매체(200)에 마크를 형성하거나 스패이스를 형성함으로써 데이터를 기록하는 장
치로서, 픽업부(1), 기록 파형 생성부(2) 및 채널 변조부(3)를 구비한다.
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채널 변조부(3)는 외부로부터 입력된 데이터를 채널 비트열로 변조한다. 기록 파형 생성부(2)는 채널 비트열을 제공받
고 이를 기록하기 위한 기록 파형을 생성한다. 본 발명에 따라 생성된 기록 파형은 소거 멀티 펄스를 갖는 소거 패턴을
포함한다. 기록 파형에 대한 상세한 설명은 후술한다. 픽업부(1)는 생성된 기록 파형에 따라 광 기록매체(1)에 광을 조
사하여 마크 또는 스패이스를 형성한다.
도 3은 도 2의 일 구현예이다. 다만, 동일한 기능을 수행하는 블록에 대해서는 도 2의 그것과 동일한 참조번호를 부여
하고 반복되는 설명은 생략한다.
도 3들 참조하면, 기록장치는 픽업부(1), 기록 파형 발생회로(2) 및 채널 변조기(3)를 포함한다. 픽업부(1)는 광 디스
크(200)를 회전시키기 위한 모터(11), 광 디스크(200)에 레이저 광을 조사시키거나 광 디스크(200)로부터 반사된
레이저 광을 수신하기 위한 광 헤드(13), 모터(11) 및 광 헤드(13)를 서보 제어하는 서보 회로(12) 및 광 헤드(13)
에 설치된 레이저(도시되지 않음)를 구동하는 레이저 구동 회로(14)를 구비한다.
채널 변조기(3)는 입력된 데이터를 채널 비트열로 변조하여 NRZI(Non Return to Zero Inverted) 데이터를 출력한
다. 기록 파형 발생회로(2)는 NRZI 데이터를 기록하기 위한 기록 파형을 발생시켜 픽업부(1)에 구비된 레이저 구동
회로(14)로 제공한다.
레이저 구동회로(14)는 수신된 기록 파형을 사용하여 레이저를 제어함으로써 광 디스크(200)에 마크 또는 스패이스를
형성시킨다.
도 4는 기록 파형 발생 회로(2)에 의해 발생되는 기록 파형의 일 예이다.

도 4를 참조하면, NRZI 데이터는 채널 변조기(3)의 변조 방식에 따라 달라진다. 즉, RLL(Run Length Limited)(2,1
0) 계열로 변조하는 경우, 즉 EFM(Eight to fourteen Modulation), EFM (Eight to fourteen Modulation plus),
D(8-15) 및 Dual 변조에 의하면 최소 마크 길이는 3T이고 최대 마크 길이는 11T가 된다. 여기서, D(8-15)는 200
1년 ODS(Optical Data Storage)에서 마쓰시다가 " Optical Disc Recording System of 25GB Capacity" 에서 발표
한 변조 방식을 말한다. Dual 변조는 본 출원인에 의해 1999년 9월 30일자로 출원되고 2000년 11월 25일자로 공개
된 한국 특허출원 제99-42032호 " 개선된 DC 억압 능력을 갖는 RLL 코드 배치 방법, 변복조 방법 및 복조 장치" 에
개시되어 있다. RLL(1,7) 계열을 사용하여 기록하면 최소 기록 마크는 2T이고 최대 기록 마크는 8T가 된다.

NRZI 데이터의 하이 레벨를 마크로 형성하고 로우 레벨을 스패이스로 형성할 때 기록 파형은 7T의 길이를 갖는 마크
를 기록하기 위한 기록 패턴, 3T의 길이를 갖는 스패이스를 형성하기 위한 소거 패턴 및 3T의 길이를 갖는 마크를 기
록하기 위한 기록 패턴을 포함한다.

기록 패턴은 펄스 열을 포함한다. 소거 패턴 또한, 구간 F에 도시된 바와 같이, 펄스 열로 구성된다. Tmp는 기록 패턴
을 구성하는 멀티 펄스(multi pulse)의 폭을 가리킨다. 여기서, 멀티 펄스는 폭과 파워의 크기가 동일한 적어도 두 개
의 펄스를 가리킨다. 본 실시예에서 Tmp는 0.5T이다. Tlp는 기록 패턴을 구성하는 마지막 펄스(last pulse)의 폭을
가리킨다. Tcl는 쿨링 펄스(cooling pulse)의 지속 시간을 가리킨다. 쿨링 펄스는 기록 패턴과 소거 패턴에 걸쳐서 존
재한다. Temp는 소거 패턴을 구성하는 소거 멀티 펄스(erase multi pulse)의 폭을 가리킨다. 본 실시예에서 Temp는
0.5T이다. Tsfp는 NRZI 데이터가 로우 레벨에서 하이 레벨로 스위칭되는 시점에서부터 기록 패턴을 구성하는 선두 펄
스(first pulse)가 시작되기까지의 시간(start of first pulse)을 의미한다. Tsfp는 소거 패턴의 파워 레벨에 영향을
미친다. 즉, 도시된 바와 같이 Tsfp가 0.5T보다 클 경우 소거 패턴에 포함된 멀티 펄스가 로우 레벨 Pb1에서 종료되면
이어지는 Tsfp는 멀티 펄스의 하이 레벨 Pb2에서 시작된다. 반대로, Tsfp가 0.5T보다 작을 경우 소거 패턴에 포함된
멀티 펄스가 로우 레벨 Pb1에서 종료되면 이어지는 Tsfp는 멀티 펄스의 로우 레벨 Pb1을 계속 유지한다.

49도 5는 기록 파형 발생 회로(2)에 의해 발생되는 기록 파형의 다른 예이다.
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도 5를 참조하면, NRZI 데이터의 하이 레벨을 마크로 형성하고 로우 레벨을 스패이스로 형성할 때 기록 파형은 7T의
길이를 갖는 마크를 기록하기 위한 기록 패턴, 5T의 길이를 갖는 스패이스를 형성하기 위한 소거 패턴 및 3T의 길이를
갖는 마크를 기록하기 위한 기록 패턴을 포함한다.

마찬가지로, 기록 패턴은 펄스 열로 구성된다. 소거 패턴 또한, 구간 G에 도시된 바와 같이, 펄스 열로 구성된다. Tmp
는 기록 패턴을 구성하는 멀티 펄스(multi pulse)의 폭을 가리킨다. 멀티 펄스는 폭과 파워의 크기가 동일한 적어도 하
나의 펄스를 가리킨다. 본 실시예에서 Tmp는 0.5T이다. Tlp는 기록 패턴을 구성하는 마지막 펄스(last pulse)의 폭을
가리킨다. Tcl는 쿨링 펄스의 지속 시간을 가리킨다. 쿨링 펄스는 기록 패턴과 소거 패턴에 걸쳐서 존재한다. Temp는
소거 패턴을 구성하는 소거 멀티 펄스(erase multi pulse)의 폭을 가리킨다. 본 실시예에서 Temp는 0.5T이다. Tsfp
는 NRZI 데이터가 로우 레벨에서 하이 레벨로 스위칭되는 시점에서부터 기록 패턴을 구성하는 선두 펄스(first pulse)
가 시작되기까지의 시간(start of first pulse)을 의미한다. Tsfp는 소거 패턴의 파워 레벨에 영향을 미친다. 즉, 도시
된 바와 같이 Tsfp가 0.5T보다 클 경우 소거 패턴에 포함된 멀티 펄스가 로우 레벨 Pb1에서 종료되면 이어지는 Tsfp
는 멀티 펄스의 하이 레벨 Pb2에서 시작된다. 반대로, Tsfp가 0.5T보다 작을 경우 소거 패턴에 포함된 멀티 펄스가 로
우 레벨 Pb1에서 종료되면 이어지는 Tsfp는 멀티 펄스의 로우 레벨 Pb1을 계속 유지한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 4가지 타입의 소거 패턴을 설명하기 위한 파형도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 소거 패턴은 (a) LH, (b) HH, (c) HL 및 (d) LL의 4가지 타입으로 분류된다. 각 소
거 패턴의 차이점을 용이하게 구분할 수 있도록 원으로 표시하였다. 먼저, (a) LH는 소거 패턴을 구성하는 선두 펄스의
파워가 이어지는 소거 멀티 펄스의 로우 레벨 Pb1과 같고 소거 패턴을 구성하는 마지막 소거 멀티 펄스가 로우 레벨 P
b1에서 종료된 다음 이어지는 Tsfp의 파워 레벨이 소거 멀티 펄스의 하이 레벨 Pb2와 같을 때를 말한다. (b) HH는 소
거 패턴을 구성하는 선두 펄스의 파워가 이어지는 소거 멀티 펄스의 하이 레벨 Pb2와 같고 소거 패턴을 구성하는 마지
막 소거 멀티 펄스가 하이 레벨 Pb2에서 종료된 다음 이어지는 Tsfp의 레벨이 소거 멀티 펄스의 하이 레벨 Pb2로 지속
될 때를 말한다. (c) HL은 소거 패턴을 구성하는 선두 펄스의 파워가 이어지는 소거 멀티 펄스의 하이 레벨 Pb2와 같
고 소거 패턴을 구성하는 마지막 소거 멀티 펄스가 하이 레벨 Pb2에서 종료된 다음 이어지는 Tsfp의 레벨이 소거 멀티
펄스의 로우 레벨 Pb1과 같을 때를 말한다. 마지막으로, (d) LL은 소거 패턴을 구성하는 선두 펄스의 파워가 이어지는
소거 멀티 펄스의 로우 레벨 Pb1과 같고 소거 패턴을 구성하는 마지막 소거 멀티 펄스가 로우 레벨 Pb1에서 종료된 다
음 이어지는 Tsfp의 레벨이 소거 멀티 펄스의 로우 레벨 Pb1로 지속될 때를 말한다.

도 7은 도 6의 (a) LH의 다른 예들이다.

도 7을 참조하면, (e) LH2는 도 6의 (a) LH와 동일하나 1 주기를 구성하는 소거 멀티 펄스의 하이 레벨 Pb2의 지속
시간 Temp1과 로우 레벨 Pb1의 지속 시간 Temp2의 값이 각각 0.7T 및 0.3T로 서로 다르다. (f) LH3 또한 도 6의
(a) LH와 동일하나 소거 멀티 펄스의 하이 레벨 Pb2와 로우 레벨 Pb1의 지속 시간 Temp이 1.0T이다. 여기서, 1 주
기를 구성하는 소거 멀티 펄스의 하이 레벨 Pb2의 지속 시간 Temp1과 로우 레벨 Pb1의 지속 시간 Temp2의 비율은
m:n으로 다양하게 변경할 수 있다(m,n은 정수).

이처럼, 본 발명에 따른 기록 파형은 그 파워가 하이 레벨 Pb2과 로우 레벨 Pb1를 갖는 소거 멀티 펄스를 포함하는 소
거 패턴을 가짐으로서 마크의 끝 부분의 왜곡을 감소시키고 재생 특성의 향상을 가져온다. 특히, 전술한 실시예에서 보
여준 기록 파형들은 소거 멀티 펄스의 하이 레벨 Pb2과 로우 레벨 Pb1의 지속 시간을 클럭 주기 T에 대해 0.25~0.75
T의 범위 내에서 조절하여 디스크(200)의 열특성에 적합한 지속 시간을 선택하여 구성한 것이므로 더욱 그러하다.
한편, 이와 같은 4 가지 타입의 소거 패턴에 관한 정보(타입 정보)는 기록가능 디스크의 리드-인(lead-in) 영역에 기
록되거나 워블 신호에 헤더 정보의 하나로서 실릴 수 있다. 이에, 기록 장치는 데이터를 기록할 때 리드-인 영역이나
워블 신호로부터 타입 정보를 읽어들여 해당 기록 파형을 발생시켜 마크 및 스패이스를 형성할 수 있다.
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나아가, 4가지 타입의 소거 패턴은 기록 재생시 디스크의 배속이나 마크의 종류를 나타내는 기호로 사용될 수 있다. 예
를 들어, 「LH 타입의 소거 패턴을 사용하는 디스크는 배속을 20으로 한다」는 정보를 표시할 수 있다.
본 발명의 효과를 알아보기 위해서 시뮬레이션을 통해 기록된 마크의 형상을 관찰하였다. 시뮬레이션에 사용된 구조는
다음 [표 1]과 같다. 사용된 디스크는 4층막 구조를 가진다.
[표 1]
기판 유전체막 기록막 유전체막 반사막
Material PC ZnS-SiO2 Sb-Te eutectic ZnS-SiO2 Ag alloy
두께 0.6㎜ 128㎚ 14㎚ 16㎚ 30㎚

시뮬레이션 조건은 파장 405nm, 개구수 NA 0.65, 선속도 6m/s로 하였다. 마크 형상을 관찰하기 위해 8T의 마크를
기록한 후에 4T가 겹치도록 다시 8T의 마크를 기록하였다. 종래의 기록 파형을 사용한 경우와 본 발명에 따른 기록 파
형을 사용한 경우 각각 마크 형상을 비교한 결과는 도 8 내지 10에 나타내었다. 도 8의 (a)는 시뮬레이션에 의해 형성
된 마크를 나타내고, (b)는 (a) 위에 본 발명에 따른 기록 파형에 의해 형성된 마크를 나타내고 (c)는 (a) 위에 종래에
따른 기록 파형에 의해 형성된 마크를 나타낸다. 마찬가지로, 도 9의 (d)는 시뮬레이션에 의해 형성된 마크를 나타내고,
(e)는 (d) 위에 본 발명에 따른 소거 패턴을 갖는 기록 파형에 의해 형성된 마크를 나타내고 (f)는 (d) 위에 종래에 따
른 DC 소거 패턴을 갖는 기록 파형에 의해 형성된 마크를 나타낸다. 도 10의 (g)는 시뮬레이션에 의해 형성된 마크를
나타내고, (h)는 (g)의 마크를 본 발명에 따른 소거 패턴으로 소거한 후를 나타내고 (i)는 (g) 위에 종래에 따른 DC
소거 패턴으로 소거한 후를 나타낸다.

다음 [표 2]는 열해석을 위해 시뮬레이션에 사용된 박막의 파라메터이다.
[표 2]
Material λ=405㎚ C(J/cm3K) k(W/cmK)
n k
ZnS-SiO2 2.300 0.000 2.055 0.0058
Sb-Te eutectic(crystal) 1.650 3.150 1.285 0.0060
Sb-Te eutectic(amorphous) 2.900 2.950 1.285 0.0060
Ag alloy 0.170 2.070 2.450 0.2000

다시 도 8 내지 10의 시뮬레이션 결과를 참조하면, 도 8의 (c)의 종래의 방식의 종래의 DC 소거 패턴을 갖는 기록 파
형으로 형성된 마크의 끝 부분에 비해 (b)의 본 발명에 따른 소거 패턴을 갖는 기록 파형으로 형성된 마크의 그 것이
보다 양호함을 알 수 있다. 마크의 첫 부분의 형상은 도 9에서 확인되듯이 끝 부분과 마찬가지로 본 발명에 따른 소거
패턴을 사용함으로써 보다 양호함을 알 수 있다. 이상의 시뮬레이션 결과로부터 본 발명에 따라 소거 멀티 펄스로 구성
된 소거 패턴을 갖는 기록 파형을 사용함으로써 마크의 형상이 종래에 비해 개선됨을 확인하였다. 소거 멀티 펄스의 형
태, 폭, 파워 레벨의 조절에 의해 마크의 형태 왜곡을 보다 감소시킬 수 있다.

본 발명의 효과를 실험적으로 검증하기 위해 laser 파장 650nm, 개구수 NA 0.60인 DVD 평가기를 사용하여 4.7GB
DVD-RAM와 4.7GB DVD-RW 디스크에 도 4 및 5에 도시한 기록 파형을 얻기 위해 필요한 파라메터, 즉 지속 시간
및 파워 레벨을 구한 다음 반복 기록/재생 특성을 기존의 방식과 비교하였다.
도 11 내지 15는 DVD-RAM에 대한 특성을 도시한 그래프로서, 도 11 내지 13은 종래 DC 소거 패턴을 가진 기록 파
형으로, 기록시 파워 및 시간 특성을 보여주고, 도 14 및 15는 본 발명에 따른 기록 파형으로 기록시 개선된 특성을 보
여준다.
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공개특허 특2003-0028369

도 11의 (a) 및 (b)는 기존 DC 소거에 있어서 마크의 시작 부분(Leading Edge), 끝 부분(Trailing Edge) 및 양 부
분(Both Edge)에 대한 기록 파워 및 소거 파워에 따른 지터 특성을 각각 나타낸다. (a) 및 (b)로부터 본 실험을 위한
기록 파워는 14.5mW, 소거 파워는 6mW를 선택하였다.
도 12 및 13은 기존 DC 소거에 있어 측정된 결과를 나타낸다.
도 12의 (a), (b), (c) 및 14의 (a) 및 (b)를 참조하면, 3T와 4T 이상에 대해 각각 Tsfp=0.5T, 0.4T가 가장 바람
직한 지터 특성을 보이고, Tlp는 0.7T에서 양호하며, Tle는 특성에 큰 차이가 없음을 알 수 있다.
이와 같이 실험적으로 구해진 파라메터에 기초하여 전술한 4 가지 타입의 소거 패턴을 갖는 기록 파형으로 마크를 형성
한 다음 형성된 마크의 특성을 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다.
도 14는 본 발명에 따라 도 6에 표시한 4가지 타입의 소거 패턴의 지터 특성을 나타내고 있다.

도 14를 참조하면, 본 발명에 따른 소거 패턴, 도 6에 따른 4가지 타입의 소거 패턴을 가진 기록 파형으로 기록시 기존
방법에 비해 지터 특성이 양호함을 보여준다. 특히, 도 14의 (a)를 참조하면, 4가지 타입 중 LH 타입이 가장 우수함을
알 수 있다. 도 14의 (b)를 참조하면, 본 발명에 따른 소거 멀티 펄스로 구성된 소거 패턴을 사용하여 소거할 경우 소거
멀티 펄스의 하이 레벨과 로우 레벨의 차이 ΔPb(Pb2-Pb1)에 대해 그 지터 특성을 살펴볼 수 있다. 5mW까지는 큰
차이가 없음을 확인할 수 있다.

도 15는 본 발명에 따른 소거 패턴을 갖는 기록 파형을 사용하여 반복 기록/재생한 결과의 지터 특성을, DC 소거 패턴
을 갖는 종래 기록 파형의 그것과 비교해서 보여준다.
도 15를 참조하면, 쉽게 알 수 있듯이 본 발명에 따라 소거 멀티 펄스를 사용하여 소거한 경우, 특히 반복 기록 특성 측
면에서 우수한 결과를 보이고 있다.
도 16 내지 20은 DVD-RW에 대한 특성을 도시한 그래프이다. 도 16 내지 18은 종래 DC 소거 패턴을 가진 기록 파형
으로 기록시 파워 및 시간 특성을 보여주고, 도 19 및 20은 본 발명에 따른 기록 파형으로 기록시 개선된 특성을 보여
준다.
도 16의 (a) 및 (b)는 각각 기존 DC 소거에 있어서 마크의 시작 부분(Leading Edge), 끝 부분(Trailing Edge) 및
양 부분(Both Edge)에 대한 기록 파워 및 소거 파워에 따른 지터 특성을 나타낸다. (a) 및 (b)로부터 기록 파워는 14.
0mW, 소거 파워는 6mW를 선택하였다.
도 17 및 18은 기존 DC 소거에 있어 측정된 결과를 나타낸다.
도 17 및 18을 참조하면, 3T와 4T 이상에 대해 각각 Tsfp=0.3T, 0.05T가 가장 바람직하였으며, Tlp는 0.55T에서
양호하며, Tle은 1.0T, 1.1T가 양호함을 알 수 있다.
이와 같이 실험적으로 구해진 파라메터에 기초하여 전술한 4 가지 타입의 소거 패턴을 갖는 기록 파형으로 마크를 형성
한 다음 형성된 마크의 재생 특성을 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다.
도 19는 도 6에 표시한 4 가지 타입의 소거 패턴의 지터 특성을 나타내고 있다.
도 19를 참조하면, 4 가지 타입 중 LH 타입이 가장 우수함을 알 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 소거 멀티 펄스로 구성
된 소거 패턴을 사용하여 소거할 경우 소거 멀티 펄스의 하이 레벨과 로우 레벨의 차이 ΔPb(Pb2-Pb1)에 대해 그 지
터 특성을 살펴볼 수 있다. 3mW부터 특성이 급격히 열화되므로, 반복 기록/재생 실험의 조건으로는 1mW를 선택하였
다.
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공개특허 특2003-0028369

도 20은 본 발명에 따른 소거 패턴을 갖는 기록 펄스를 사용하여 반복 기록/재생한 결과의 지터 특성을 보여준다.
도 20을 참조하면, 쉽게 알 수 있듯이 본 발명에 따라 소거 멀티 펄스를 사용하여 소거한 경우, 특히 반복 기록 특성 측
면에서 우수한 결과를 보이고 있다. 그러나 ~2000회 이상에서는 오히려 지터 특성이 급격히 악화된다. 이로부터, 통상
DVD-RW에서 보장하는 1000회의 반복 기록까지는 본 발명에 따른 펄스 소거 방법이 유리함을 알 수 있다.
한편, 위의 실험들은 DVD 포맷에 따랐기 때문에 EFM 변조방식을 사용하였으나, 기록 마크를 안정하게 기록하기 위
해 일반적으로 사용되는 기타의 변조 방식, 예로, RLL(1,7), D(8-15), Dual 변조 등을 적용하여도 마찬가지 결과를
얻을 수 있다.
상기와 같은 구성을 기초로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기록 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 21은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기록 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 21을 참조하면, 기록 장치는 외부로부터 데이터를 입력받아 변조하여 NRZI 데이터를 생성한다(2101단계). 다음으
로, 소거 멀티 펄스를 포함하는 소거 패턴을 갖는 기록 파형을 생성한다(2102단계). 이어서, 생성된 기록 파형을 사용
하여 광 디스크(200)에 마크를 형성하거나 스패이스를 형성한다(2103단계).
발명의 효과
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면 기록시 인접 마크 사이의 열 간섭 및 열 축적에 의한 마크 형상의 왜곡을 억제함과
동시에 마크 형상의 개선을 가져오는 기록 파형을 사용하여 데이터를 기록하는 방법 및 그 장치가 제공된다. 이에, 기록
/재생 특성이 향상된다.
(57) 청구의 범위
청구항 1.
광 기록매체에 데이터를 기록하는 방법에 있어서,
(b) 멀티 펄스를 포함하는 소거 패턴을 가진 기록 파형을 사용하여 마크를 형성하거나 스패이스(space)를 형성하는 단
계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 2.
제1항에 있어서,
상기 (b)단계는 RLL(Run length Limited) (2,10)에 따라 기록하는 단계임을 특징으로 하는 방법.
청구항 3.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 (b)단계는 소정 NRZI 데이터의 제1 레벨을 마크로 제2 레벨을 스페이스로 기록하는 단계임을 특징으로 하는 방
법.
청구항 4.
광 기록매체에 데이터를 기록하는 방법에 있어서,
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공개특허 특2003-0028369

(a) 채널 변조된 디지털 데이터를 생성하는 단계;
(b) 멀티 펄스를 포함하는 소거 패턴 및 소정 기록 패턴을 포함하는 기록 파형을 생성하는 단계; 및
(c) 생성된 기록 파형을 사용하여 상기 디지털 데이터의 제1 레벨을 마크로 형성하고 제2 레벨을 스패이스(space)로
형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 5.
제4항에 있어서,
상기 (a), (b) 및 (c)단계는 RLL(Run length Limited) (n, m)에 기초함을 특징으로 하는 방법. 여기서, n 및 m은
정수이다.
청구항 6.
제4항에 있어서,
상기 (a), (b) 및 (c)단계는 RLL(Run length Limited) (2,10) 또는 RLL(Run length Limited) (1,7)에 기초함을
특징으로 하는 방법.
청구항 7.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소거 패턴의 선두 펄스의 파워 레벨은 상기 멀티 펄스의 로우 레벨이고 마지막 펄스의 파워 레벨은 상기 멀티 펄스
의 하이 레벨임을 특징으로 하는 방법.
청구항 8.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소거 패턴의 선두 펄스의 파워 레벨은 상기 멀티 펄스의 하이 레벨이고 마지막 펄스의 파워 레벨은 상기 멀티 펄스
의 하이 레벨임을 특징으로 하는 방법.
청구항 9.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소거 패턴의 선두 펄스의 파워 레벨은 상기 멀티 펄스의 로우 레벨이고 마지막 펄스의 파워 레벨은 상기 멀티 펄스
의 로우 레벨임을 특징으로 하는 방법.
청구항 10.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소거 패턴의 선두 펄스의 파워 레벨은 상기 멀티 펄스의 하이 레벨이고 마지막 펄스의 파워 레벨은 상기 멀티 펄스
의 로우 레벨임을 특징으로 하는 방법.
청구항 11.
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공개특허 특2003-0028369

제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 멀티 펄스의 하이 레벨과 로우 레벨의 지속 시간의 비율은 1 대 1임을 특징으로 하는 방법.
청구항 12.
제11항에 있어서,
상기 하이 레벨의 지속 시간은 클럭 주기의 1/2임을 특징으로 하는 방법.
청구항 13.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 멀티 펄스의 하이 레벨과 로우 레벨의 지속 시간의 비율은 m:n임을 특징으로 하는 방법(여기서 m과 n은 정수).
청구항 14.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (a)단계는 소정 NRZI 데이터의 제1 레벨을 마크로 형성하는 단계이고,
상기 (b)단계는 상기 NRZI 데이터의 제2 레벨을 스패이스로 형성하는 단계임을 특징으로 하는 방법.
청구항 15.
제14항에 있어서,
상기 기록 파형은 쿨링 펄스를 포함하며,
상기 소거 패턴은 상기 쿨링 펄스의 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 16.
제15항에 있어서,
상기 쿨링 펄스의 종료 시점이 상기 NRZI 신호의 하강 에지(trailing edge)로부터 0.5T보다 작거나 클 경우 상기 소
거 패턴을 구성하는 선두 펄스의 지속 시간이 0.5T 이상으로 증가함을 특징으로 하는 방법.
청구항 17.
제16항에 있어서,
상기 멀티 펄스를 구성하는 단위 펄스는 상기 기록 패턴을 구성하는 선두 펄스의 지속 시간에 따라 조절되는 하이 레벨
과 로우 레벨을 가짐을 특징으로 하는 방법.
청구항 18.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
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공개특허 특2003-0028369

상기 기록 패턴 또한 멀티 펄스를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 19.
제18항에 있어서,
상기 기록 패턴은 적어도 두 개의 파워 레벨을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 20.
광 기록매체에 데이터를 기록하는 장치에 있어서,
멀티 펄스를 포함하는 소거 패턴 및 소정 기록 패턴을 가진 기록 파형을 생성하는 기록 파형 생성부; 및
생성된 기록 파형에 따라 상기 광 기록매체에 광을 조사하여 마크를 형성하거나 스패이스를 형성하는 픽업부를 포함하
는 것을 특징으로 하는 장치.
청구항 21.
제20항에 있어서,
외부로부터 제공된 데이터를 채널 변조하여 생성된 NRZI 데이터를 상기 기록 파형 생성부로 출력하는 채널 변조부를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
청구항 22.
제20항 또는 제21항에 있어서,
상기 픽업부는
상기 광 기록매체를 회전시키는 모터;
상기 광 기록매체에 레이저 광을 조사시키거나 상기 광 기록매체로부터 반사된 레이저 광을 수신하기 위한 광 헤드;
상기 모터 및 광 헤드를 서보제어하는 서보 회로; 및 상기 광 헤드에 설치된 레이저를 구동하는 레이저 구동 회로를 구
비하는 것을 특징으로 하는 장치.
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도면
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