KR100239118B1 - 가변 여유영역비율을 가지는 광디스크 및 광디스크상에 여유영역의 비율을 가변적으로 설정하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재 기록 가능한(Rewritable)광 디스크에 있어서, 특히 기록영역의 기록/재생 블량을 보완하기 위하여 설치한 여유기록 영역의 크기와 분포를 결함(Error)발생 부위에 따라 여유영역의 크기를 상대적으로 크게 배치하도록 한 여유영역을 구비한 광 디스크에 관한 것이다.

종래 광 디스크의 기록영역 설정구조에 있어 존(Zone)내에 기록/재생 불량이 발생하는 경우, 이 부분에 기록될 정보를 대신 기록하는 데 사용되는 여유영역을 각 존(Zone)용량의 소정의 비율(5%)로 일정하게 할당하고 있으므로서, 존내의 결함발생 빈도에 따라 소진되는 여유영역 특성상, 모두 소진이 되면 해당 존은 사용할 수 없게 되므로 광 디스크 전체적으로 보면 신뢰성이 떨어지는 문제가 있다.

본 발명은 광 디스크에 제조에 있어 광 디스크의 변방, 즉 내주부와 인접부위 또는 외주부와 인접부위에서 결함발생 비율이 불균일성에 의해 높으므로서, 결함 발생비율이 높은 부분에는 여유영역 비율을 증가시키고, 낮은 중심부에는 여유영역의 비율을 감소시키면서 전체여유영역의 크기를 기존수준과 동일하게 하여 광 디스크의 용량의 변화가 없도록 하여 광 디스크에 신뢰성을 높이고자 하는 것이다.

Description

가변 여유영역비율을 가지는 광디스크 및 광디스크상에 여유영역의 비율을 가변적으로 설정하는 방법

본 발명은 여유영역을 구비한 광디스크 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 광 디스크내의 여유영역의 비율을 기록영역에 따라 가변적으로 형성하는 방법 및 가변 여유영역의 비율을 가지는 광디스크에 관한 것이다.

최근 정보산업의 발전에 따라 고밀도·대용량의 정보기록을 할 수 있는 기술에 대한 필요성이 증대되고 있으며, 특히 멀티미디어 시대를 맞아 CD(compact disc)및 DVD(digital versatile disc)등과 같은 광을 이용한 기록매체가 급속한 속도로 기술발전을 하고 있다.

이와같이 자기기록의 발전과 높은 용량의 기억매체에 대한 필요에 따라 기록 매체는 자기보다는 광을 이용하는 쪽으로 이동하고 있다. 그러나, 광기록에 있어서 기록매체인 광디스크의 기록재료가 자기디스크의 기록매체보다 신뢰성이 떨어지므로, 이를 보완하기 위하여 오류정정부호 및 여유영역의 설치등의 기술이 사용되고 있다.

여유영역은 광디스크의 기록영역중 일부를 정상기록시에는 사용되지 않는 부분으로 설정한 영역으로써, 여유영역의 설치는 광디스크가 복구불능의 상태로 훼손된 경우에 이 영역에 상당하는 크기의 영역을 해당 여유영역에서 제공하여 광디스크가 전체적으로는 기록매체의 역할을 정상적으로 지속할 수 있도록하는 것이다.

즉, 상기의 여유영역은 기록영역의 훼손에 대비한 예비의 개념으로 사용된다. 이때 여유영역은 광디스크의 특정 위치에 배치하거나 디스크내의 각 부분에 규일하게 분산하여 배치한다. 그러나, 여유영역을 광디스크의 특정 위치에 배치하는 것은 데이터의 판독 및 기록시 헤드의 불필요한 이동을 초래하므로 여유영역을 분할하여 디스크내의 각 부분에 분산하여 배치하는 것이 바람직하다. 또한 기록가능한 광디스크의 기록영역의 설정은 ZCLV(Zoned Constant Linear Velocity)방식을 채용하는 것이 일반적이다.

상기와 같은 광디스크의 일반적인 구조가 도 1에 도시된다. 도1에 도시된 광디스크에서 1은 디스크 의 반경, 2 는 디스크의 내경, 3은 데이터가 저장되는 디스크의 기록영역, 4는 지름방향으로 복수개의 분할영역으로 나누어진 존, 그리고 5는 존(4)내의 원주방향으로 분할된 섹터를 나타낸다. 도1에 도시되지는 않았지만 존(4)내에는 트랙이 동심원을 이루며 복수개 존재한다.

트랙, 섹터(5) 및 존(4)은 기록된 정보를 쉽게 읽어낼 수 있도록 각각 독립된 주소를 부여받는데 이는 기록된 정보의 파일명과 기록위치에 대한 주소를 File Allocation Table(FAT)에 의하여 관리하여 원하는 정보로의 접근이 용이하게 하도록한다.

광디스크의 초기화시에 기록영역은 24개의 연속적인 존으로 분할되고, 이 존(4)에 여유영역이 각각 할당된다. 상기와 같은 여유영역이 존내에 각각 설치되어 있으므로 존내부에서 기록불량이 발생하는 경우, 이 부분에 기록될 정보를 동일 존내의 여유영역에 기록하도록하여 불량을 방지한다. 이 여유영역은 크기를 조절할수 있는데 이 크기를 크게하면 디스크의 신뢰성은 높아지지만 기록용량은 상대적으로 작아지게된다. 따라서, 여유영역은 각 존내의 기록영역의 크기(블럭수)에 따라 일정 비율로 할당되며, 그 크기의 존(4)의 용량의 일정 비율인 약 5.37%를 차지한다. 이러한 각 존당 여유영역의 크기는 다음의 도3에 표시되어있다.

도3은 DVD 규격집으로부터 산출한 여유영역을 기록한 것이다.

상기와 같은 광디스크의 기록막은 일반적으로 박막형성의 주된 기술중 하나로 널리 사용되고 있는 스퍼터링방법을 사용하여 제조된다. 이때 제작되는 광디스크의 기록막 특성은 기록영역 전체에 걸쳐서 균일할 것이 요구되며 이러한 균일성의 확보가 광디스크의 품질을 일정하게 유지하기 위하여 중요한 요건이 되고 있다.

도2는 광디스크의 평균적인 기록막 두께 분포를 도시한 도이다. 도 2에서 도시되는 것처럼 기록영역의 중심부분에서는 비교적 균일한 두께를 가지나 디스크의 내주부와 인접하거나 또는 외주부와 인접한 부위에서는 두께의 변동이 발생된다.

또한, 플라스틱으로 이루어지는 광디스크의 기판의 제조를 위한 사출과정에서 디스크의 내경부와 외경부는 수지온도와 냉각시간등의 차이로 인하여 광학적 불균일성을 나타낸다. 이러한 기판의 불균일성과 기록막 두께 변동에 의하여 생기는 기록 특성의 편차는 디스크의 사용규격을 만족하는 수준에 있으나 신뢰성 측면에서의 개선의 필요가 있다.

따라서, 최근까지도 균일성의 확보를 위하여 많은 노력이 있었음에도 불구하고 현재의 기록막의 두께의 변동이 약 ±2% 의 편차를 보이고 있다. 또한, 이러한 불균일성을 완전히 해소하는 것이 어렵다는 것이 일반적인 견해이다.

이와같이 상기의 광디스크는 기록영역의 설정에 있어서 여유영역을 전체 존의 용량에 대하여 일정비율(약 5.37%)로 할당하고 있다. 도 2와 관련하여 기술된 것처럼, 광디스크는 전체적인 두께가 일정한 것이 아니라 반지름이 길이방향으로 그 두께의 변동에 따른 불균일성을 갖는다. 따라서, 광디스크의 특정 지점에서의 결함의 발생비율이 각각 달라지게되므로, 특정 존내의 결함이 증가하게되어 대체되는 여유영역이 모두 사용되면 해당 존은 더 이상 사용할 수 없게된다. 따라서, 전체 디스크를 사용할 수 없는 경우가 발생할 수 있는데 이는 결함부위의 증가에 의하여 디스크의 신뢰성이 결여되는 문제가 된다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 광디스크 내에 배치되는 여유영역의 비율을 가변적 설정하는 광디스크의 여유영역 설정방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 광디스크내에 배치되는 여유영역비율을 가변적으로 설정되는 광디스크를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 기존의 광디스크와의 호환성의 유지를 위하여 광디스크의 전체적인 크기를 변화시킴이 없이 일정하게 유지하면서 가변적인 크기를 가지는 광디스크를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광디스크는 복수의 존으로 분할되며, 디지털 데이터를 저장하기 위한 메인 영역 ; 및 상기 메인영역의 각각의 존에 가변적인 비율로 할당되며, 상기 메인 영역의 결함에 기인한 기록에러의 발생시에 상기 메인영역 대신에 해당 디지털 데이터를 저장하기 위한 복수의 여유영역을 포함한다.

또한, 다른 실시예에 의한 본 발명에 따른 광디스크는, 상기 여유영역의 비율을 반지름 방향으로 점진적으로 증가 또는 감소하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광디스크의 여유영역 설정방법은 광디스크의 결함에 의한 기록 에러 발생을 대비하기 위하여 여유영역을 광디스크내에 설정하는 방법에 있어서, 상기 여유영역의 설정이 상기 광디스크의 중앙부를 중심으로 반지름 방향으로 상기 여유영역의 비율을 가변적으로 설정하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 따라 본 발명에 따라 형성되는 광디스크에는 각 존마다 구비되는 여유영역이 각 존마다 일정하게 할당되는 것이 아니라 각 존마다 가변적으로 제공되어 디스크의 두께변동에 따라 발생가능한 결함에 대처할 수 있으므로 디스크의 전체적인 신뢰성이 향상된다.

제1도는 일반적인 광디스크의 구성을 도시한 도면.

제2도는 광디스크의 반지름 방향에 따른 두께의 변화를 도시한 도면.

제3도는 DVD 규격집으로부터 산출한 광디스크 여유영역을 기록한 표.

제4도는 본 발명의 제1실시예로서, 광디스크의 가변 여유영역의 크기 및 그 비율을 보인 표.

제5도는 본 발명의 제 2 실시예로서, 광디스크의 가변 여유영역의 크기 및 그 비율을 보인 표.

본 발명의 상기 목적 및 다른 장점은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 기술함으로써 더욱 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 광디스크는 여유영역을 배치함에 있어서, 광디스크의 제조시에 여유영역의 전체량은 기존의 여유영역을 포함하는 광디스크와 동일하게 설정하였다. 이때 여유영역의 전체량은 기존의 광디스크와의 호환성등을 고려하여 기존의 영역의 전체량과 동일하게 설정하였으나 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 여유영역의 배치에 있어서는 앞서 기술한 도2에 도시된 광디스크의 기록막 두께 특성을 고려하여 내주부 또는 외주부에 배치되는 여우영역의 비율을 중심부분에 배치되는 여유영역의 비율보다 상대적으로 크게 배치되도록 구성한다. 이때 여유영역의 비율이라함은 각 존마다 할당되는 여유영역의 크기와 각 존의 크기의 비율을 의미한다.

광디스크의 제작방법은 크게 스탬퍼(stamper)를 제작하는 과정, 제작된 스템퍼를 이용하여 0.6mm 정도 두께의 투명기판을 사출제작하는 과정, 상기 성형된 투명기판을 연속식 스퍼터를 이용하여 기록막을 입히는 과정 및 상기 기록막이 형성된 디스크를 접착하는 과정으로 이루어지며, 그 세부과정에 대하여는 상기 기술이 이미 널리 알려진 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 가변여유영역비율을 가지는 광디스크와 도3에 기재된 것과같은 기존의 고정여유영역을 가지는 광디스크와의 신뢰성에 대한 검토를 위하여 도3에 근거한 비율을 가지는 비교예와 후술할 도4 및 도5에 따른 비율을 가지는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예와 다음과 같이 비교하여 실험을 하였다.

본 발명의 제 1 실시예에서의 광디스크의 제작은 비교대상이 되는 종래기술의 광디스크의 제작은 기록막의 형성까지는 동일하다.

즉, 스템퍼를 제작하기 위하여 널리 사용되고 있는 소니사의 마스터링 설비를 이용하고, 제작된 스템퍼를 이용하여 0.6mm 정도의 두께를 가지는 투명기판을 사출제작한다. 이때는 명기 제작소(일본)의 성형기를 이용하고 폴리 카보네이트(GE사의 제품)를 사용하였으며, 상기 성형된 투명기판은 일본 진공사의 연속식 스퍼터를 이용하여 기록막이 입혀졌다.

상기와 같이 제작된 광디스크의 전체 존(23)개 용량(블럭수 : 76424)의 소정비율을 차지하는 여유영역을 형성한다. 도3에 기재된 여유영역을 가지는 광디스크를 비교예로서 작성한다. 즉, 여유영역의 비율은 5.37%(블럭수 : 4104)정도로 설치하며, 각각의 존 용량에 대한 여유영역의 비율도 5.37% 정도로 설치한다.

그리고, 본 발명에 따른 제 1 실시예는 상기에서 기술된 바와같이 제작된 광디스크의 전체 존 용량과 여유영역의 비율은 동일하게 한다. 단, 각각의 존내부의 기록영역의 크기에 대한 여유비율은 다음의 도4와 같은 비율을 가지도록 배치된다.

즉, 존 0 의 10.73%, 존 1 의 10.75%, 존 2 및 3 의 8.06%, 존 4 및 5 의 5.37%, 존 6 및 7 의 2.68%, 존 8 내지 12 의 2.69%, 존 13 내지 15 의 2.68%, 존 16 및 17 의 2.69%, 존 18 및 19 의 5.37%, 존 20 의 8.06%, 존 21 의 8.05%, 존 22 의 10.74% 그리고 존 23 의 10.73% 가 되도록 변경하되 그 전체 평규비율은 약 5.37%가 되도록 한다.

본 발명의 제 2 실시예는 앞서 언급된 비교예 및 제 1 실시예와 동일한 방법으로 제작된다. 즉, 광디스크의 전체 존의 용량에 대한 비율은 약 5.37%로 동일하나 각각의 존 크기에 대한 여유영역의 크기 비율은 도5에 기재된 바와 같이 제작하였다.

상기와 같은 제 1 및 제 2 실시예에 있어서 여유영역 전체의 크기는 변화가 없도록하여 광디스크의 기록용량이 저하되지 않도록 하였다. 이렇게 제조된 비교예와 제 1 및 제 2 실시예의 3종류의 광디스크를 각각 20장씩을 준비하여 신뢰성 평가를 하였다.

신뢰성 평가는 상기의 디스크들을 가혹환경에 노출시킨 후 디스크의 결함을 관측 및 측정하는 것이다. 이때 가혹환경은 각각의 광디스크들을 60℃의 온도와 90%정도의 상대습도의 조건하에서 15일간 노출하였고, 외부 환경에 노출후 상온에서 24시간 정도를 방치한 다음에 측정하였다.

즉, 상기 디스크들의 각 존에서의 결함정도를 측정하여 각 존에 구비되는 여유영역을 비교하여, 여유영역이 모두 소진된 디스크(불량디스크)의 숫자를 평가한 결과에 의하면 비교예에서는 불량 디스크의 수가 5개가 검출된 반면에 본 발명에 따른 제 1 실시예 및 제 2 실시예에서는 불량 디스크가 검출되지 않았다.

상기와 같은 불량디스크의 상태를 관찰한 결과에 의하면 대부분 디스크의 내주 및 외주측의 존에서 결함이 상대적으로 많이 발생되었고, 이 결함이 과다한 경우에 설정된 여유영역이 모두 소진하게되어 불량디스크로 판정이 되었다.

본 발명에 따른 제 1 실시예 및 제 2 실시예에서도 비교예와 비슷한 정도로 결함이 발생하였으나 앞서의 도3 및 도4에서 기재된 바와같이 광디스크의 내주부 및 외주부에 상대적으로 큰 여유영역비율을 가지기 때문에 불량발생의 비율이 적었다.

상기에서와 같이 본 발명에 따른 광디스크의 여유영역의 설정방법에 의하여 제조되는 광디스크는 재기록형 광디스크의 존 내부에 여유영역의 전체크기 및 분포를 변화함이 없이 각 존들간의 여유영역의 비율을 조절함으로써, 즉 광디스크의 내주부와 외주부에 여유영역비율을 높게하고, 상대적으로 안정된 부분이 중앙 부분에 대하여는 여유영역비율을 작게함으로써, 결함발생비율을 최소로하여 불량디스크를 감소시킬 수 있었다. 이에 따라 광디스크의 신뢰성을 높이고 광디스크의 불균일성에 따른 문제점을 해소시킬 수 있었다.

또한, 상기의 실시예에서는 내주부와 외부부에 영유영역비율을 높게 설정하였으나, 광디스크의 제조공정이 개선되면 반드시 상기와 같이 설정할 필요는 없으며 또한 광디스크의 중앙부를 중심으로 반지름방향으로 여유영역의 크기를 가변적으로 설정하는 것도 가능하다.

본 발명은 상기의 실시예를 참조하여 특별히 도시되어 기술되었지만, 이는 예시를 위하여 사용된 것이며 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 첨부된 청구범위에서 정의된 것처럼 발명의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 다양한 수정을 할 수 있다.

본 발명에 의하면 광디스크의 결합비율을 최소로 하여 불량 디스크를 감소시킬 수 있고, 또한 이에 따라 광디스크의 신뢰성을 높이고 광디스크의 불균일성에 따른 문제점을 해소시킬 수 있다.

Claims (10)

1. 복수의 존으로 분할되며, 디지털 데이터를 저장하기 위한 메인영역 ; 및 상기 메인영역의 각각의 존내에서 소정의 영역을 가지는 여유영역을 포함하며, 상기 여유영역중 적어도 하나의 영역은 상기 여유영역의 적어도 다른 영역에 대하여 크기가 상대적으로 가변되는 것을 특징으로 하는 광디스크.
2. 제1항에 있어서, 상기 여유영역의 상기 영역들의 상대적인 크기는 상기 광디스크상의 반경방향으로의 중간위치에서부터 내주부와 외주부로의 진행방향으로 실질적으로 대칭을 이루며 변화하는 것을 특징으로 하는 광디스크.
3. 제1항에 있어서, 상기 여유영역의 상기 영역들의 상대적인 크기는 상기 광디스크상에서 반지름방향으로 점진적으로 증가 또는 감소하는 것을 특징으로 하는 광디스크.
4. 제1항에 있어서, 상기 여유영역의 상기 영역들의 상대적인 크기는 상기 광디스크상의 반경방향으로의 중간위치에서부터 내측 및 외측방향으로 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 광디스크.
5. 제1항에 있어서, 상기 광디스크는 전체 23개의 존으로 분할되며, 상기 여유영역의 비율은 존 0 의 10.73%, 존 1 의 10.75%, 존 2 및 3 의 8.06%, 존 4 및 5 의 5.37%, 존 6 및 7 의 2.68%, 존 8 내지 12 의 2.69%, 존 13 내지 15 의 2.68%, 존 16 및 17 의 2.69%, 존 18 및 19 의 5.37%, 존 20 의 8.06%, 존 21 의 8.05%, 존 22 의 10.74% 그리고 존 23 의 10.73% 가 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 광디스크.
6. 제1항에 있어서, 상기 광디스크는 전체 23개의 존으로 분할되며, 상기 여유영역의 비율은 존 0 의 8.05%, 존 1 내지 3의 8.06%, 존 4 및 5 의 5.37%, 존 6 및 7 의 2.68%, 존 8 내지 12 의 2.69%, 존 13 내지 15 의 2.68%, 존 16 내지 18 의 5.37%, 존 19 및 20 의 8.05%, 존 21 및 22의 8.05%, 그리고 존 23 의 8.72% 가 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 광디스크.
7. 광디스크의 메인영역에서의 여유영역을 설정하는 벙법에 있어서, 상기 방법이 복수의 메인영역 및 상기 메인영역들 각각에 에 대응하는 여유영역을 구비하는 광디스크를 형성하는 단계 ; 및 상기 광디스크의 반지름방향으로 상기 영유영역들의 적어도 하나의 크기가 적어도 하나의 다른 여유영역의 크기와 상대적으로 다르도록 상기 메인영역에서의 상긱 여유영역들 각각에 대한 크기를 가변적으로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 여유영역 설정방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 가변설정단계는 상기 광디스크의 반경방향의 중간위치에서부터 내주부와 외주부로의 진행방향으로 실질적으로 대칭을 이루며 상기 여유영역의 크기를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 여유영역 설정방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 가변설정단계는 상기 광디스크의 반경방향의 중간위치에서부터 내주부와 외주부로의 진행방향으로 여유영역의 크기가 증가하도록 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 여유영역 설정방법.
10. 제7항에 있어서, 상기 가변설정단계는 상기 광디스크의 반지름 방향으로 상기 여유영역의 크기를 점진적으로 증가 또는 감소되도록 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 여유영역 설정방법.

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