KR100606708B1 - 광기록 매체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상기한 랜드 프리 피트(land pre-pit)를 이용한 광디스크의 고배속 기록에 있어서 기록 후에 어드레싱 능력을 향상시킬 수 있는 기록용 광디스크를 제공하기 위한 것으로서, 랜드 프리 피트의 프리 피트 싱크 코드 비트를 포함하며 상대 주소 비트와 사용자 데이터 비트로 이루어지고, 랜드 프리 피트의 첫 번째 피트, 두 번째 피트 및 마지막 피트 각각의 피트의 길이를 LP1, LP2, LP3라고 함에 있어서, 랜드 프리 피트의 존재와 트랙의 주기(Track pitch)를 Tp라 하면 2Tp≥LP1>LP2≥LP3을 만족하도록 랜드 프리 피트를 형성하는데 있다.
DVD-R/RW, LPP, 광디스크

Description

광기록 매체{optical recording media}
도 1 은 기존의 DVD-R/RW의 랜드 프리 피트의 위치 및 구조의 일 예를 나타낸 도면
도 2 는 기존의 DVD-R/RW에서 랜드 프리 피트 측정회로에서 추출하여 워블신호에 함께 나타난 LPP신호의 일 예를 나타낸 도면
도 3 은 기존의 ECC 블록 구조와 랜드 프리 피트의 위치를 나타낸 도면
도 4 는 본 발명에 따른 DVD-R/RW 기판의 랜드 프리 피트 형성을 나타낸 도면
도 5 는 본 발명에 따른 DVD-R/RW 기판의 랜드 프리 피트 형상을 포함한 단면도
본 발명은 광기록 매체에 관한 것으로, 특히 고배속에서 DVD-R/RW와 같이 어드레싱을 위한 랜드 프리 피트 신호를 사용하는 광디스크에 관한 것이다.
일반적으로 정보의 기록, 소거 및 재생이 가능한 광디스크로서, DVD-RAM, DVD-RW에는 일정한 트랙을 따라 정보의 기록 및/또는 재생이 이루어지도록 그루브 가 형성되어 있다. 이 그루브는 기판을 제조하기 위한 스탬퍼 제조시 형성된다.
그리고 기록 가능한 광 디스크에는 스핀들 서보(servo) 동작의 제어 및 데이터의 기록/재생을 위한 클럭(clock) 발생을 위하여 광 디스크 구조 안에 물리적 어드레스 정보가 반드시 포함되어야 한다.
그런데 DVD-RAM과 DVD-RW의 가장 큰 차이점은 기록 영역에서 나타난다.
즉, DVD-RAM은 그루브 영역과 랜드 영역에 모두 기록이 되고, 일정한 물리적인 단위에 의해 정보의 위치를 찾기 위해 각 단위의 어드레스(address)가 들어 있는 영역이 피트 형태로 되어 있다.
반면에 DVD-R/RW 같은 경우는 랜드(land)와 그루브(groove) 트랙을 모두 갖고 있지만, 상기 그루브 트랙에만 데이터 기록을 하게 된다. 그리고 상기 랜드 트랙은 랜드 프리 피트(Land Pre-Pit : LPP)를 위치시켜 물리적 어드레스를 포함하고 있으며, 데이터 피트(pit)는 포함하고 있지 않다.
즉, 상기 랜드 트랙에 그루브 트랙의 물리적 어드레스(Physical address)를 피트 형태로 기록하고, 또한 상기 LPP는 그루브 트랙과 위상을 맞추어 기록되어진다.
따라서, 균일한 진폭 및 하나의 주파수를 갖는 워블과 함께 랜드 프리 피트 어드레싱(land pre-pit addressing)을 사용하고 있는 DVD-R/RW의 경우에는 기록 배속이 점차 증가함에 따라 CD의 경우처럼 DVD 고배속의 기록시 여러 가지 문제점이 대두되고 있다.
특히, 전체 기록 및 부분 기록 후 어드레싱을 위한 랜드 프리 피트 신호 수 준(level) 진폭(Amplitude)이 디스크의 고배속화에 따른 기록 및 재생 조건에 따라 크게 변화함으로써, 기록후의 어드레스 디코딩 성능인 BELRa가 증가되는 단점이 있게 된다.
따라서, 이러한 점을 보완하기 위해 랜드 프리 피트의 길이를 증가시키면 가장 작은 신호(3T신호)에 간섭이 크게 되며, 또한 랜드 프리 피트 진폭(amplitude)을 증가시키면 RF 신호의 왜곡을 주게 된다. 이때, 상기 왜곡된 신호는 신호 파형의 불균형(asymmetry) 뿐만 아니라 가장 중요한 신호 특성인 패리티 A 에러 및 지터(jitter) 특성을 열화 시키는 문제점을 야기하게 된다.
따라서 고배속 기록에 있어서 랜드 프리 피트 어드레싱(land pre-pit addressing)을 사용하는 DVD-R/RW의 방식의 경우에 기록 후에 어드레싱 능력을 향상시킬 수 있는 방법을 모색해야 할 필요성이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 상기한 랜드 프리 피트(land pre-pit)를 이용한 광디스크의 고배속 기록에 있어서 기록 후에 어드레싱 능력을 향상시킬 수 있는 기록용 광디스크를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광기록 매체의 특징은 랜드 프리 피트의 프리 피트 싱크 코드(Pre-pit sync code) 비트를 포함하며 상대 주소(relative address) 비트와 사용자 데이터(user data) 비트로 이루어지고, 랜드 프리 피트의 첫 번째 피트(the first pit), 두 번째 피트(the second pit) 및 마지막 피트(the third pit) 각각의 피트의 길이를 LP1, LP2, LP3라고 함에 있어서, 랜드 프리 피트의 존재와 트랙의 주기(Track pitch)를 Tp라 하면 2Tp≥LP1>LP2≥LP3을 만족하도록 랜드 프리 피트를 형성하는데 있다.
그리고, 첫 번째 피트, 두 번째 피트, 세 번째 피트 각각의 피트의 높이를 AP1, AP2, AP3라고 함에 있어서, 랜드 프리 피트의 존재와 함께 그루브의 높이(The depth of Groove)를 Dg라 하면 Dg≥AP3≥AP2>AP1을 만족하도록 랜드 프리 피트를 형성하는데 다른 특징이 있다.
또한, 상기 광 기록 매체는 상기 광디스크 기판 및 구조를 유도하는 스탬퍼 및 상기 스탬퍼에 상기 기판의 중심을 기준으로 나선형의 기록 트랙을 포함하고, 임의의 구역에 상기 기록 트랙에 기록되는 임의의 데이터와 관련하여 상기 기판 및 스탬퍼 상의 임의의 구역에 형성되는 피트를 포함하는데 또 다른 특징이 있다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 광기록 매체의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
스핀들 서보(servo) 동작을 제어하거나 데이터의 기록/재생을 위한 클럭(clock) 발생을 위하여 광 디스크의 그루브(groove) 또는 랜드(land)면에 물리적 어드레스 정보가 기록되어야 하는데, DVD-R/RW과 같은 기록 가능형 광 디스크에서는 랜드 프리 피트 어드레싱(land pre-pit addressing) 방식을 사용하고 있다.
이때, DVD-R/RW의 랜드 프리 피트는 기록 과정에서 그루브에 기록되는 정보 피트(pit또는 마크, mark)와는 달리 디스크를 유도하는 스탬퍼를 제작하는 마스터 링(mastering) 공정에서 변조기에서 계산되어진 정보에 따라서 레이저빔을 이용하여서 스탬퍼의 그루브를 기록할 때 동시에 랜드 트랙에 피트를 형성하게 된다.
도 1 은 DVD-R/RW의 랜드 프리 피트의 위치 및 구조의 일 예를 나타낸 도면이고, 도 2 는 DVD-R/RW에서 랜드 프리 피트 측정회로에서 추출하여 워블신호에 함께 나타난 LPP신호의 일 예를 나타낸 도면이다.
상기 DVD-R/RW의 경우 랜드에 미리 기록된 LPP 신호를 검출하여 트랙의 위치를 나타내는 어드레스 정보, 동기신호 등을 검출하고 있다.
상기 랜드 프리 피트(LPP) 위치에 대해 이하 DVD-R/RW 디스크를 일 실시예로 설명한다.
DVD-R/RW 디스크는 데이터의 기록 재생이 ECC(Error Correction Code) 블록(block)단위로 이루어지는데, 도 3에서처럼 사용자 데이터 및 에러 정정 정보를 포함하는 1개의 ECC(Error Correction Code) 블록(block)은 16개의 물리적 섹터(physical sectors)로 구성되고 1개의 물리적 섹터는 다시 26개의 싱크 프레임(sync frame)으로 이루어진다. 그리고 상기 1개의 싱크 프레임(sync frame)에는 다시 8개의 워블(wobble)이 존재한다.
여기서 상기 워블이란 일정한 클럭을 변조하여 디스크에 포함되어진 정보이다. 예를 들면, 해당 위치의 정보, 디스크의 회전속도에 대한 정보 등을 워블 추출회로에서 획득한다.
이러한 워블의 정점에 해당하는 위치에 랜드 프리 피트가 존재한다.
우선 랜드 프리 피트의 데이터 프레임을 살펴보면 1비트의 프리 피트 싱크 코드와 상대 주소(relative address) 4 비트 및 사용자 데이터 8 비트로 이루어진다.
이러한 프리 피트 데이터 프레임은 하나의 비트가 3 비트로 변환되는 과정을 통해 프리 피트 물리 섹터(physical sector)가 구성되어진다. 그리고 각 물리적 섹터는 짝수(even) 동기 프레임에 LPP 데이터가 기록되거나 또는 홀수(odd) 동기 프레임에 LPP 데이터가 기록되어진다. 또한 하나의 물리적 섹터에는 39비트의 LPP 데이터가 기록되어진다.
그리고 첫 번째 워블 정점에 항상 위치한 랜드 프리 피트를 프레임 싱크(SYNC) 비트라 하며 이 피트 옆에 14T의 피트(또는 마크로 명명됨) 또는 랜드 형태로 이루어진 32 비트 싱크 코드(32 bit sync code)가 정보로써 그루브에 기록되게 된다.
또한, 두 번째와 세 번째 워블에 위치하는 랜드 프리 피트의 경우에는 랜드 프리 피트의 표시에 따라 즉, 1인 경우는 랜드 프리 피트가 존재하게 되며, 0인 경우에는 랜드 프리 피트가 존재하지 않게 된다.
도 1에서 상기 홀수 동기프레임의 경우 인접한 트랙에 짝수 동기 프레임이 있으면, 인접한 짝수 동기 프레임의 시작위치에 기록되는 LPP와 겹쳐지는 중첩을 방지하기 위해서 두 번째 동기 프레임에 LPP 데이터를 기록한다.
그리고 도 2에서와 같이 짝수 동기 프레임의 시작위치 즉, 첫 번째 동기 프레임에 실리는 LPP(b0,b1,b2)의 비트는 111이고, 홀수 동기 프레임의 두 번째 동기 프레임에 실리는 LPP는 110이다. 여기서 b0,b1,b2는 동기 비트라고 칭한다.
따라서 현재 동기 프레임이 짝수 동기 프레임인지 홀수 동기 프레임인지는 상기 동기 비트(b0,b1,b2)를 이용하여 판별된다.
즉, 상기 동기 비트(b0,b1,b2)가 111이면 짝수 동기 프레임 즉, 짝수 포지션에 LPP 데이터가 기록되는 짝수 섹터가 되고, 상기 동기 비트(b0,b1,b2)가 110이면 홀수 동기 프레임 즉, 홀수 포지션에 LPP 데이터가 기록되는 홀수 섹터가 된다.
그리고 DVD-R/RW에서는 각 ECC 블럭의 첫 번째 섹터는 항상 짝수 동기 프레임에 LPP 데이터가 실리는 짝수 섹터가 된다.
랜드 프리 피트로부터 기록 방식(write strategy) 정보뿐만 아니라 기록 미디어의 일반적인 정보 및 어드레스 정보를 얻기 위해서는 LPP 측정장치가 측정할 수 있는 수준 이상의 랜드 프리 피트 검출 신호를 워블 신호로부터 추출이 필요하다.
또한, 이러한 신호의 종류로는 기록 전 랜드 프리 피트 신호 진폭과 관련된 LPPb(Land Pre-pit amplitude before recording, 0.18<LPPb<0.28) 및 기록 후 워블 진폭을 제외한 랜드 프리 피트 진폭의 최대 최소값의 비율인 AR(Aperture Ratio, AR>15%) 같은 신호 항목이 있다.
일반적으로 기록 전 안정한 신호 진폭은 랜드 프리 피트의 깊이나 길이 또는 넓이를 조정하거나 인접한 그루브에서 위치를 조정함으로써 LPP의 형상으로 인하여 회절되는 빛의 양이 달라지게 된다. 따라서, PD에 도달하는 광량의 세기에 따라서 PD에서 나오는 신호의 레벨이 달라지게 되는데, LPP의 형상 및 위치가 최적화 되지 않은 경우 기록 전 랜드 프리 피트 신호 진폭(LPPb)이 나빠지게 된다.
특히, 기록전에 LPP 신호진폭이 너무 크게 되면 RF신호에 영향을 주게 되고, 또한 신호의 길이가 3T신호의 길이보다 길게 되면 인접한 그루브 트랙을 읽을 때 간섭이 일어나며, 이는 지터특성 및 PI8Sum을 증가시키는 요인이 된다.
또한 LPPb의 신호가 너무 작게 되면 에러신호로 간주될 수도 있으며, 따라서 LPP측정유닛이 측정하지 못하게 되면 랜드 프리 피트의 블록 에러 비율(block error rate before recording, BLERb)의 증가함으로 인해 정확한 어드레스 정보를 얻기가 어려워 기록에 많은 문제를 초래하게 된다.
한편 기록 전뿐만 아니라 기록 후에도 기록 정보이외에 랜드 프리 피트로부터의 어드레스 취득 및 기록 부분에 이어서 미 기록 부분을 기록할 때 정확한 어드레싱을 위해서는 AR 및 블록 에러 비율(block error rate after recording, BLERa)정보가 필요하게 된다. 랜드트랙에 기록된 LPP의 열화로 인하여 기록후의 어드레싱 특성들, 즉 AR과 BLERa 특성이 나빠지게 된다.
논-멀티(non-multi) 기록 방식의 경우를 예로 들어 설명하면, 최적 기록 파워(optimum recording power, Po)와 중간 기록 파워(Pm)의 비율(Po/Pm)이 너무 낮은 경우에는 기록된 마크의 열 간섭에 의한 인접한 랜드 프리 피트가 포함하는 염료가 변색이나 랜드 프리 피트가 훼손되므로 반사도가 낮아지게 된다. 따라서, 기록후의 LPP 신호의 진폭 변화가 증가하게 된다.
이러한 랜드 프리 피트 신호의 비균일성이 증가하게 된다. 즉, AR 값이 낮아지게 되며, 또한 랜드 프리 피트의 열화로 인하여 BLERa의 값이 증가하게 된다. 따라서 랜드 프리 피트로부터 기록후의 어드레스 정보를 놓치기가 쉬워진다.
그러나 반대로 그 비율이 높은 경우 불균형 레벨에 기준이 되는 14T 신호 파형의 왜곡이 일어난다. 또한, 고 배속 기록의 경우에는 기록 비율 이외에도 높은 기록 파워로 인하여 열간섭의 영향과 포커싱되는 빛의 유효반경의 증가와 포커싱과 트랙킹 서보의 기계적 문제로 인해 랜드 프리 피트의 훼손은 배속이 증가함에 따라서 랜드 프리 피트의 열화되는 정도가 한층 더 증가된다.
따라서 이를 보완하기 위한 랜드 프리 피트의 구조는 도 4에서 처럼 랜드 프리 피트의 프리 피트 싱크 코드(Pre-pit sync code) 비트를 포함하며 상대 주소(relative address) 비트로 랜드 프리 피트 그룹이 이루어진다.
이때, 랜드 프리 피트의 첫 번째 피트(the first pit)를 P1이라 하고, 두 번째 피트(the second pit)를 P2라고 하고, 마지막 피트(the third pit)를 P3라고 하며, 각각의 피트의 길이를 LP1, LP2, LP3라고 함에 있어서, 랜드 프리 피트의 존재와 트랙의 주기(Track pitch)를 Tp라 하면 2Tp≥LP1>LP2≥LP3을 만족하도록 랜드 프리 피트를 조절한다.
또한 도 5에서처럼 랜드 프리 피트의 첫 번째 피트(the first pit)를 P1이라하고, 두 번째 피트(the second pit)를 P2라고 하고, 마지막 피트(the third pit)를 P3라고 할 때, 광디스크 기판의 단면으로 보면, 랜드 프리 피트의 높이(Height), 각각의 피트의 높이를 AP1, AP2, AP3라고 함에 있어서, 랜드 프리 피트의 존재와 함께 그루브의 높이(The depth of Groove)를 Dg라 하면 Dg≥AP3≥AP2>AP1을 만족하도록 랜드 프리 피트를 조절하여 DVD-R/RW디스크를 제작할 수 있는 스탬퍼를 제작하고 그것으로 디스크를 제작하여 고배속으로 기록한다.
상기 형상을 지닌 디스크의 LPP 측정은 슬라이싱 레벨로 워블 신호를 슬라이싱 한 후 LPP 감지회로로부터 LPP신호가 획득되어진다.
따라서 상기의 형상을 가진 LPP는 고배속 기록 및 재생에 따른 영향에도 불구하고 LPP그룹을 확인하는 동기신호의 획득이 좋아지며, 따라서 기록후의 어드레싱 능력이 향상되며, 기록후의 랜드 프리 피트의 변화정도인 AR의 경우에서도 높아진다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 광기록 매체는 기록 후에 어드레싱을 위한 랜드 프리 피트 진폭(amplitude)의 편차가 디스크의 고 배속화에 따른 기록 및 재생 조건에 의해 크게 변화함으로써 어드레스 디코딩 성능이 떨어지는 단점을 보완하여 어드레싱 성능을 높일 뿐만 아니라 랜드 프리 피트 진폭을 높임에 따른 RF 신호 왜곡에 의한 재생 신호의 간섭을 감소하게 된다.

Claims (3)

  1. 랜드 프리 피트의 프리 피트 싱크 코드(Pre-pit sync code) 비트를 포함하며 상대 주소 비트와 사용자 데이터 비트로 이루어지고, 상기 랜드 프리 피트의 첫 번째 피트, 두 번째 피트 및 마지막 피트 각각의 피트의 길이를 LP1, LP2 및 LP3라고 함에 있어서, 상기 랜드 프리 피트의 존재와 트랙의 주기(Track pitch)를 Tp라 하면 2Tp≥LP1>LP2≥LP3을 만족하도록 상기 랜드 프리 피트를 형성하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 첫 번째 피트, 상기 두 번째 피트 및 상기 세 번째 피트 각각의 피트의 높이를 AP1, AP2 및 AP3라고 함에 있어서, 상기 랜드 프리 피트의 존재와 함께 그루브의 높이를 Dg라 하면 Dg≥AP3≥AP2>AP1을 만족하도록 상기 랜드 프리 피트를 형성하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 광 기록 매체는
    상기 광디스크 기판 및 구조를 유도하는 스탬퍼 및 상기 스탬퍼에 상기 기판의 중심을 기준으로 나선형의 기록 트랙을 포함하고, 임의의 구역에 상기 기록 트랙에 기록되는 임의의 데이터와 관련하여 상기 기판 및 스탬퍼 상의 임의의 구역에 형성되는 피트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체.
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