KR100235330B1 - 광 기록 매체 및 그 기록 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고밀도 광디스크에서 다수의 반복 기록으로 인한 인접 트랙의 정보를 열화를 방지할 수 있는 광 기록 매체와 그 기록 방법에 관한 것이다.
본 발명의 광 기록 매체는 트랙들에 데이터가 연속적으로 기록되는 데이터 기록 영역과, 한 트랙씩을 건너뛰어 데이터가 기록되는 파일 관리 영역을 구비한다.
본 발명의 광 기록 매체 기록 방법은 데이터가 기록될 위치가 데이터 기록 영역인가 아니면 파일 관리 영역인가를 식별하는 제1단계와, 1단계에서 데이터 기록 영역으로 판별된 경우 트랙들에 데이터를 연속적으로 기록하는 제2단계와, 1단계에서 파일 관리 영역으로 판별된 경우 한 트랙씩을 건어뛰어 데이터를 기록하는 제3단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 파일 관리 영역은 랜드 전용 기록 또는 그루브 전용 기록을 하여 데이터가 기록된 트랙간의 거리를 넓힘으로써, 다수의 반복 기록시에도 인접 트랙의 정보 열화를 방지할 수 있다.

Description

광 기록 매체 및 그 기록 방법
제1도는 일반적인 상변화형 광디스크의 구조를 도시한 단면도.
제2도는 본 발명의 광 기록 매체 기록 방법에 따른 광 기록 매체의 정보기록면을 상세하게 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 기판 2 : 하부 유전체층
3 : 정보기록층 4 : 상부 유전체층
5 : 반사막 6 : 자외선 보호막층
7 : 정보 기록면 8 : 랜드
9 : 그루브 10 : 피트
본 발명은 광빔에 의해 정보를 기록할 수 있는 광 기록 매체에 관한 것으로, 특히 고밀도 광디스크에서 다수의 반복 기록시 인접 트랙의 정보를 열화시키는 크로스-토크(Cross-talk) 및 크로스-이레이져(Cross-erasure)현상을 방지할 수 있는 광 기록 매체 및 그 기록 방법에 관한 것이다.
광 기록 매체(이하, 광 디스크라 한다)는 읽기 전용 컴팩트 디스크(Compact Disc; CD)에 의해 실용화되어서 최근에는 광자기디스크와 상변화형 광 디스크가 반복 기록이 가능한 광디스크로서 실용화 되어 있다. 여기서, 상변화형 광디스크의 기록 용량은 약 650MByte이고, 최근에는 이를 약 4배 증가시킨 2.6GByte의 소위 디브이디 램(Digital Versatile Disc-Random Access Memory; DVD-RAM)디스크가 곧 상용화될 것으로 보인다.
일반적으로, 반복 기록이 가능한 상변화형 광디스크는 정보기록면에 광빔을 조사하여 정보기록면을 구성하고 있는 물질의 물리적 특성을 변화시킴으로써 정보를 재기록할 수 있다. 다시 말하여, 상변화형 광디스크는 정보기록면에 광빔을 조사하여 기록면의 결합구조를 결정질상과 비정질상으로 상변화(Phase Change)시킴으로써 기록된 정보를 소거하고 임의의 정보를 기록한다. 통상적으로, 디스크의 결정질 구조의 영역은 광빔에 대한 반사도가 높은 반면에 비정질 구조의 영역은 광빔에 대한 반사도가 상대적으로 낮다, 이때, 상기 결정질상이 정보가 없는 부분, 즉 '0'이 되고 비정질상이 기록비트, 즉 '1'이 됨으로써 2진데이터 기록이 가능하다. 즉, 결정질과 비정질의 반사도 차이로서 정보를 읽어 내게 된다. 따라서, 이러한 광디스크에 정보를 기록하기 위해서는 정보기록면의 결합구조가 변화될 수 있는 충분하게 큰 에너지의 광빔을 사용하여야 하며, 또한 광디스크에 수록된 정보를 재생할 경우에는 정보기록면의 결합구조가 변화되지 않는 비교적 작은 에너지의 광빔을 사용하여야 한다.
이와 같은 상변화형 광디스크에서 가장 부각되고 있는 기술적인 문제점들은 크게 기록용량의 확대와 관계되는 문제와 반복 기록 횟수 증가와 관계되는 문제로 대별될 수 있다. 이에 상기 기록용량의 확대와 관련된 문제는 랜드 및 그루브 기록 방식으로 해결할 수 있었다. 즉, 랜드 및 기루부 기록방식은 종래의 랜드만 기록하거나 그루브만 기록하는 방식에 비해 약 2배의 기록밀도 증가효과를 가져왔다. 한편, 광디스크가 정보기록매체로서 사용되기 위해서는 정보를 다수 회 반복 기록할 수 있어야 한다. 그런데, 최근 광디스크의 구조가 고밀도화 되어감에 따라 정보를 반복 기록할 경우 정보를 열화시키는 크로스-토크 및 크로스-이레이져 현상이 심해지는 문제점이 있었다. 이러한 종래의 광디스크에 대한 문제점을 첨부한 도면을 참조하여 살펴보기로 한다.
제1도는 일반적인 상변화형 광디스크의 구조를 도시한 단면도로서, 상변화형 광디스크는 투명기판(1)의 상부에 계속적으로 적층된 하부 유전체층(2), 기록층(3), 상부 유전체층(4) 및 반사막층(5)으로 구성된다. 그리고, 상기 반사막층(5)의 상부에는 자외선 보호막층(6)이 형성된다.
이와 같은 구조를 갖는 상변화형 광디스크에서 기록밀도의 증가를 위하여 단파장, 예를 들어 680nm 또는 650nm의 레이저 사용, 랜드 및 그루브 기록 및 짧은 트랙 피치 적용 등의 기술이 개발되어 왔다. 이중에서 랜드 및 그루브 기록 기술은 디스크의 밀도를 2배가량 증가시킬 수 있는 방법으로 광디스크의 고밀도화에 필수적이다.
그러나, 상기 랜드 및 그루브 기록 방식은 인접 트랙간의 거리가 반으로 줄어들기 때문에 데이터 판독시에 인접트랙에서 반사가 일어나 인접트랙의 데이터가 읽히는 크로스-토크 현상이 커지게 되었다. 또한, 다수의 반복 기록시에 인접트랙의 데이터에 열적 영향을 미쳐 이미 기록된 인접트랙의 데이터를 지우게 되는 크로스-이레이져 현상이 발생하게 되었다. 이러한 현상은 특히 디스크의 구조가 고밀도화에 맞추어져서 트랙 피치가 작아지게 됨에 따라 더욱 더 커지게 되었다. 특히, 상기 크로스-이레이져 문제는 반복 기록 횟수가 증가함에 따라 더욱 심각해진다.
실제로, 반복 기록이 가능한 광디스크에서 상기의 문제들이 발생할 수 있는 반복 기록 횟수는 수천회 이상인데, 이 횟수로 반복 기록이 일어나는 부분은 전체 디스크영역에서 1%정도 뿐이다. 다시 말하여, 수천회 이상의 반복 기록으로 인하여 정보의 열화가 나타나는 부분은 디스크의 전체 영역 중 파일관리 영역으로 도스 포맷인 경우 FAT(File Allocation Table) 부분이고, CD 포맷인 경우 TOC(Table Of Content) 부분에 해당하는 곳이다. 상기 파일 관리 영역은 실제 물리적으로 광디스크의 최내주부 또는 최외주부에 위치한다. 그리고, 앞으로 나올 광디스크의 기록 포맷들도 상기의 두가지 방식과 큰차이가 없을 것으로 예상된다. 다시 말하여, 파일 관리 영역을 이 부분을 참조하는 실제 데이터 영역과 구분해서 기록하는 방식이 될 것이다.
따라서, 반복 기록이 많이 이루어지는 상기 파일 관리 영역에서 발생하는 크로스-이레이져 문제를 해결하면 전체 디스크에서 크로스-이레이져 문제는 해결이 될 수 있다.
이와 관련되어 상기 종래의 광디스크 문제를 해결하기 위한 한 방법이 미국 특허 제5,581,539호에 제시되었다. 이는 광디스크의 기록 영역중 TOC부분이나 FAT 부분에 해당하는 파일 관리 영역의 트랙 피치를 다른 데이터 기록 영역보다 1.05~1.5배 넓히는 방법을 제안하고 있다. 이에 따라, 파일 관리 영역이 디스크의 전체 영역에서 1% 미만이므로 고밀도를 유지하면서 크로스-이레이져 문제를 어느 정도 해결할 수 있었다. 그러나, 상기 방법도 반복횟수가 계속 증가할 경우 크로스-이레이져 현상이 어느 정도 나타날 수 밖에 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 다수의 반복 기록시 인접 트랙의 정보를 열화시키는 크로스-토크 및 크로스-이레이져 현상을 방지할 수 있는 광 기록 매체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다수의 반복 기록시 인접 트랙의 정보를 열화시키는 크로스-토크 및 크로스-이레이져 현상을 방지할 수 있는 광 기록 매체 기록 방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광 기록 매체는 다수의 트랙을 구비하는 광 기록 매체에 있어 상기 트랙들에 연속적으로 데이터가 기록되는 데이터 기록 영역과, 상기 트랙들 중 한 트랙씩을 건너뛰어 데이터가 기록되는 파일 관리 영역을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광 기록 매체는 랜드 형상 및 그루브 형상의 트랙들을 구비하는 광 기록 매체에 있어 랜드 형상 및 그루브 형상의 트랙 모두에 데이터가 기록되는 데이터 기록 영역과, 상기 랜드 형상 및 그루브 형상의 트랙 중 어느 한쪽에만 데이터가 기록되는 파일 관리 영역을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광 기록 매체 기록방법은 다수의 트랙을 구비하고 데이터 기록 영역과 파일 관리 영역으로 구분되는 광 기록 매체에 데이터를 기록함에 있어 데이터가 기록될 위치가 데이터 기록 영역인가 아니면 파일 관리 영역인가를 식별하는 제1단계와, 1단계에서 데이터 기록 영역으로 판별된 경우 상기 트랙들에 데이터를 연속적으로 기록하는 제2단계와, 1단계에서 파일 관리 영역으로 판별된 경우 상기 트랙들 중 한 트랙씩을 건너뛰어 데이터를 기록하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광 기록 매체 기록 방법은 랜드 형상 및 그루브 형상의 트랙을 구비하고 데이터 기록 영역과 파일 관리 영역으로 구분되는 광 기록 매체에 데이터를 기록함에 있어 데이터가 기록될 위치가 데이터 기록 영역인가 아니면 파일 관리 영역인가를 식별하는 제1단계와, 1단계에서 데이터 기록 영역으로 판별된 경우 랜드 형상 및 그루브 형상의 트랙 모두에 대해 데이터를 기록하는 제2단계와, 1단계에서 파일 관리 영역으로 판별된 경우 랜드 형상 및 그루브 형상의 트랙 중 어느 한쪽에만 데이터를 기록하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 그밖의 목적 및 이점은 후술될 본 발명의 실시예에 대한 상세한 설명을 통하여 보다 명확해질 것이다.
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.
우선, 본 발명에 적용되는 광 기록 매체는 제1도에 도시된 바와 같은 일반적인 구조를 갖는 상변화형 광디스크를 실시 예로하여 설명하기로 한다. 이 광디스크의 구조를 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.
제1도에 도시된 상변화형 광디스크는 투명기판(1)의 상부에 계속적으로 적층된 하부 유전체층(2), 기록층(3), 상부 유전체층(4), 반사막층(5) 및 자외선 보호막층(6)으로 구성된다.
상변화형 광디스크에서 소정의 두께를 갖는 투명기판(1)에는 통상 모든 투명한 플라스틱 기판, 예를 들어 폴리카보네이트 또는 PMMA 기판이 이용되며, 도시하지는 않았지만 통상 랜드 및 그루브 표면을 갖는다. 상기 투명기판(1)의 상부에 균일한 두께로 적층된 하부 유전체층 및 상부 유전체층(2,4)은 동작파장에서 흡수율이 낮은 일반적으로 쓰이는 모든 유전체 물질, 예를 들어 ZnS-SiO2, SiO2, AlN 등이 가능하다. 상기 하부 유전체층(2)과 상부 유전체층(4) 사이에 형성되는 정보 기록층(3)은 반복 기록 가능한 모든 상변화형 물질이 사용될 수 있는데, 이의 대표적인 예로서 Ge-Sb-Te계와 Ag-In-Sb-Te계를 들 수 있다. 그리고, 상기 상부 유전체층(4)의 상부에 적층되는 반사막(5)은 일반적으로 쓰이는 모든 금속 반사막이 가능한데, 이의 대표적인 예로 Al-Ti(3%) 합금과 Au를 들 수 있다.
이와 같은 상변화형 광디스크를 제조 방법을 실제 예를 들어 간단히 설명하면 다음과 같다. 먼저, 폴리 카보네이트 기판(1)상에 하측 유전체층(2)을 형성하고 고주파(RF)로 스퍼터하여 유전체막의 두께가 80~150nm가 되게 형성한다. 이어서, 상기 조성식을 만족하는 정보 기록층(3) 타겟을 1~5 mtorr의 압력과 100~300W의 파워로 변화시켜 스퍼터링을 하여 하측 유전체층(2)상에 두께 15~30nm가 되게 균일하게 적층시킨다. 그후, 상기 정보 기록층(3)상에 하부 유전체막과 마찬가지로 고주파로 스퍼터하여 상부 유전체층(4)을 20~50nm두께로 형성한다. 그리고 알루미늄 합금의 반사막(5)을 상부 유전체층(4)에 80~150nm의 두께로 적층하여 형성한 후, 자외선 경화수지를 도포하여 보호층(6)을 형성한다.
제2도는 본 발명에 따른 광 기록 매체의 정보 기록면을 상세히 도시한 도면이다.
제2도를 참조하면, 랜드 및 그랜드 표면을 갖은 투명기판(1)상에 랜드트랙(8) 및 그루브 트랙(9)이 형성된 정보 기록면(7)을 갖는 광디스크가 도시되어 있다. 이 광디스크는 제2도에 도시된 점선을 경계로하여 도스 포맷인 경우 FAT 부분과 CD 포맷인 경우 TOC 부분에 해당하는 파일 관리 영역과 사용자의 데이터를 기록하는 데이터 기록 영역으로 구분된다. 여기서, 상기 파일 관리 영역은 랜드 트랙(8) 또는 그루브 트랙(9)에만 기록 피트(10)를 형성시킨다. 즉, 상기 파일 관리 영역은 랜드 전용 기록 또는 그루브 전용 기록을 하여 데이터가 기록되는 트랙간의 거리를 넓힌다.
이에 따라, 다수의 반복 기록시에도 인접 트랙의 데이터에 열적 영향이 미치는 것을 방지할 수 있다. 한편, 사용자의 데이터가 기록되는 데이터 기록 영역은 랜드 트랙(8) 및 그루브 트랙(9) 전부에 기록 피트(10)를 형성시킨다. 즉, 데이터 기록 영역은 종래와 같이 랜드 및 그루브 기록을 하므로 고밀도 기록을 할 수 있다.
상기와 같은 광디스크에서 본 발명에 따른 정보 기록 방법은 다음과 같다.
우선, 상기 광디스크는 광디스크의 저장영역, 즉 트랙의 물리적인 위치를 나타내는 보조 신호가 프리포맷되어 있음을 전제한다. 이러한 보조신호는 광디스크에 워블 신호(Wobble Signal)의 형태로 프리포맷되게 된다. 다시 말하여, 이 워블 신호 방식의 보조정보는 랜드와 그루브 트랙이 워블됨에 의해 프리포맷되는 것으로 사용자 데이터가 기록될 트랙영역을 소모하지 않는다는 장점이 있다.
이에 따라, 상기 광디스크에 정보를 기록할 경우 제1단계에서 ATIP(Absolute Time In Pregroove)신호를 이용해 정보를 기록할 부분이 데이터 기록 영역인가, 아니면 파일 관리 부분인가를 판단한다. 이는 ATIP 신호에 디스크의 위치신호가 포함되어 있기 때문에 상기 데이터 기록 영역과 파일 관리 영역의 구별이 가능하다. 또한, 프리-엠보스드 피트(Pre-embossed Pit)를 이용하여 상기 데이터 기록영역과 파일 관리 영역을 구별할 수 있다. 이때, 상기 프리-엠보스드 피트(Pre-embossed Pit)에 디스크의 위치신호를 넣어서 파일 관리 영역인지를 데이터 기록 영역인지를 구분할 수 있다.
상기 1단계에서 데이터 기록 영역 부분으로 판별된 경우 제2단계에서 랜드 및 그루브 기록을 한다. 그리고,상기 1단계에서 파일 관리 영역 부분으로 판별된 경우 제3단계에서 그루브 전용 또는 랜드 전용 기록을 한다. 이때, 좀 더 나은 신호품질을 위해서는 그루브 전용 기록만을 할 수 있다.
이에 따라, 광디스크의 파일 관리 영역을 랜드 전용 기록 또는 그루브 전용 기록을 하여 데이터가 기록되는 트랙 간의 거리를 넓힘으로써, 크로스-이레이져 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 광디스크에 기록된 데이터 판독시에도 크로스-토크 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 광디스크의 파일 관리 영역은 랜드 전용 기록 또는 그루브 전용 기록을 하여 데이터가 기록된 트랙간의 거리를 넓힘으로써, 반복 기록시 인접 트랙에 미치는 열적 영향으로 인한 크로스-이레이져 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 광디스크에 기록된 데이터 판독시에 인접 트랙에 미치는 열적 영향으로 인한 크로스-토크 현상이 발생하는 것도 방지할 수 있다. 그리고, 실제의 데이터가 기록되는 데이터 기록 영역은 랜드 및 그루브 기록을 하고, 상기 파일 관리 영역은 다시크에서 차지하는 부분이 1%도 안되기 때문에 전체적으로 광디스크는 고밀도 기록을 유지할 수 있게 된다.
한편, 상기 본 발명의 실시 예에서는 랜드 형상 및 그루브 형상을 갖는 광디스크로 한정하여 설명하였지만, 이를 확장하여 다수의 트랙을 갖는 어떠한 광디스크도 적용될 수 있음을 당업자라면 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정하여져야만 한다.

Claims (7)

  1. 다수의 트랙들을 구비하는 광 기록 매체에 있어서, 상기 트랙들에 데이터가 연속적으로 기록되는 데이터 기록 영역과; 상기 트랙들 중 한 트랙씩 건너뛰어 데이터가 기록되는 파일 관리 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  2. 랜드 형상 및 그루브 형상의 트랙들을 구비하는 광 기록 매체이 있어서, 상기 랜드 형상 및 그루브 형상의 트랙 모두에 데이터가 기록되는 데이터 기록 영역과; 상기 랜드 형상 및 그루브 형상의 트랙 중 어느 한쪽에만 데이터가 기록되는 파일 관리 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 파일 관리 영역은 상기 랜드 형상의 트랙에만 데이터가 기록되는 것을 특징으로 하는 광기록 매체.
  4. 제2항에 있어서, 상기 파일 관리 영역은 상기 그루브 형상의 트랙에만 데이터가 기록되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  5. 제2항에 있어서, 상기 랜드 형상 및 그루브 형상의 트랙들이 워블됨에 의해 트랙의 위치신호가 워블신호의 형태로 프리포맷된 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  6. 다수의 트랙들을 구비하고 데이터 기록 영역과 파일 관리 영역으로 구분되는 광 기록 매체에 데이터를 기록함에 있어서, 상기 데이터가 기록될 위치가 데이터 기록 영역인가 아니면 파일 관리 영역인가를 식별하는 제1단계와; 상기 1단계에서 데이터 기록 영역으로 판별된 경우 상기 트랙들에 데이터를 연속적으로 기록하는 제2단계와; 상기 1단계에서 파일 관리 영역으로 판별된 경우 상기 트랙들 중 한 트랙씩을 건너뛰어 데이터를 기록하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 기록 방법.
  7. 랜드 형상 및 그루브 형상의 트랙들을 구비하고 데이터 기록 영역과 파일 관리 영역으로 구분되는 광 기록 매체에 데이터를 기록함에 있어서, 상기 데이터가 기록될 위치가 데이터 기록 영역인가 아니면 파일 관리 영역인가를 식별하는 제1단계와; 상기 1단계에서 데이터 기록영역으로 판별된 경우 랜드 형상 및 그루브 형상의 트랙 모두에 대해 데이터를 기록하는 제2단계와; 상기 1단계에서 파일 관리 영역으로 판별된 경우 랜드 형상 및 그루브 형상의 트랙 중 어느 한쪽에만 데이터를 기록하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 기록 방법.
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