KR101421421B1 - 다층 광 디스크의 기동 성능을 향상시키는 방법 및 장치 - Google Patents

다층 광 디스크의 기동 성능을 향상시키는 방법 및 장치 Download PDF

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로날드 요셉 안토니우스 에텔라르
도나토 파스꾸아리엘로
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코닌클리케 필립스 엔.브이.
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Abstract

광 기록매체에 배치된 복수의 기록층 중에서 적어도 1개에 기동 절차와 관련된 데이터를 기록하고, 다음의 기동시에 기록된 데이터를 판독하는 단계를 포함하고, 이 적어도 1개의 기록층의 선택이 이 적어도 1개의 기록층의 특성에 근거하는 방법이 개시된다. 이 기술은 광 기록매체의 기동 시간을 저감하여, DVD, HD-DVD 및 BD 레코더 및/또는 플레이어에 유용하다.
광 디스크, 기동 절차, 기록층 특성, 반복 판독 안정성

Description

다층 광 디스크의 기동 성능을 향상시키는 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE TO IMPROVE START-UP PERFORMANCE OF A MULTI-LAYER OPTICAL DISC}
본 발명은, 광 디스크의 기동(start-up) 성능을 향상시키는 방법에 관한 것으로, 특히 다층 광 디스크의 기동 성능을 향상시키는 방법에 관한 것이다.
US 특허 2005/0002308에는 다층 광 기록매체에 데이터를 기록하는 레코더가 개시되어 있다. 다층 광 기록매체를 레코더에 로딩하는 것(즉, 광 기록매체가 기록할 준비가 되도록 개시하는 것)은 보통 평균적으로 약 12초 걸릴 수 있으며, 약 15 내지 20초까지 변동할 수 있다. 이것은 최종 사용자에게 있어서는 상당히 귀찮을 수 있다.
다층 기록매체의 기록 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제공하는 것이 유리할 것이다. 또한, 다층 기록매체의 기동 성능을 향상시킬 수 있는 드라이브를 제공하는 것이 유리할 것이다.
광 기록매체에 배치된 복수의 기록층 중에서 적어도 1개에 기동 절차와 관련된 데이터를 기록하고, 다음의 기동시에 상기 기록된 데이터를 판독하는 단계를 포함하고, 상기 적어도 1개의 기록층의 선택이 상기 적어도 1개의 기록층의 특성에 근거하는 방법이 개시된다.
광 기록매체에 배치된 복수의 기록층 중에서 적어도 1개에 기동 절차와 관련된 데이터를 기록하고, 다음의 기동시에 상기 기록된 데이터를 판독하도록 구성된 제어부를 구비하고, 상기 적어도 1개의 기록층의 선택이 상기 적어도 1개의 기록층의 특성에 근거하는 드라이브가 개시된다.
더구나, 기동 절차와 관련된 데이터 기록방법은 컴퓨터 프로그램을 사용하여 구현될 수 있다.
전술한 국면, 특징부 및 이점을 동일한 참조번호가 동일하거나 유사한 부분을 표시하는 이하의 첨부도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다:
도 1은 예시적인 4층 기록매체의 개략도를 나타낸 것이고,
도 2는 0.7mW, 0.9mW, 1.0mW 및 1.2mW의 판독 파워에서의 예시적인 BD-R 디스크의 반복된 판독 거동을 개략적으로 예시한 것이며,
도 3은 본 발명에 따른 방법의 상세한 단계를 예시한 흐름도의 일례를 나타낸 것이고,
도 4는 기록 적층체에 금속층을 포함하는 다층 기록매체 내부의 한 개의 층 과 기록 적층체에 금속층을 갖지 않는 다층 기록매체의 예시적인 층의 반복된 판독 거동을 개략적으로 나타낸 것이며,
도 5는 예시적인 기록매체에 대해 데이터를 기/판독하는데 사용된 예시적인 드라이브의 개략적인 블록도의 일례를 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 예시적인 4층 광 기록매체(10)를 참조하면, 복수의 기록층 L0, L1, L2 및 L3가 기판의 제 1 표면에 형성된다. 복수의 분리층 sp1, sp2 및 sp3가 각각 기록층들 L0, L1, L2 및 L3 사이에 배치된다. 커버층 c1은 상단의 기록층 L3 위에 배치된다. 이때, 광 기록매체(10)는 보통 각각 재료층들의 적층체로 구성되는 기록층들을 갖는다는 점에 주목하기 바란다. 광 기록매체(10) 내부의 이들 재료층들은 (예를 들어) ZnS, SiO2, Cu, Si 및 Ag로 구성될 수 있다. 기록층 L1, L2 및 L3의 적층체는 금속층들 ZnS, SiO2, Cu 및 Si로 구성된다. 재료층들은 보통 대략 약 5∼15nm의 두께를 갖는다. 상단 기록층은 투명할 필요가 있으므로 이 상단 기록층 L3에는 두꺼운 금속층이 존재할 수 없다. 기저 기록층 L0는 대체로 두꺼운 금속층(예를 들어, 대략 100∼150nm 두께의 후막 Ag-거울)을 구비한다. 기저층은 투명할 필요가 없으므로, 두꺼운 금속층은 기저 기록층 L0에만 있을 수 있다. 이때, 단지 예시용으로 4층 광 기록매체를 도시하였으며 임의의 수의 층(예를 들어, 2층, 3층, 4층, 6층, 8층)을 갖는 것이 가능하다는 점에 주목하기 바란다.
모든 기록층을 기록 및 판독하기 위해서는 상단 기록층(들)을 통한 투과율이 매우 높아야 한다. 기록층의 수가 많을수록, 상단 기록층이 필요로 하는 투과율이 높다. 예시로서, 각 층으로부터 4%의 유효 반사율(4% 유효 반사율은 현재의 블루레이 디스크 표준(System description Blu-ray disc recordable format, Part 1, Basic format specifications; System description Blu-ray disc rewritable format, Part 1, Basic format specifications)에서 각 층에서의 최소 반사율이다)에 도달하는데 필요한 개별적인 정보층들의 투과율을 계산하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
각각의 단일의 개별적인 정보층을 통한 계산된 투과율
정보층 반사율
(개별층), r		 투과율
(개별층), t		 유효 반사율,
R
L3 4% 82% 4%
L2 6% 74% 4%
L1 11% 63% 4%
L0 27% 0% 4%
표 1의 데이터는 다음 식을 이용하여 산출된다:
R0=(t3×t2×t1)2×r0
R1=(t3×t2)2×r1
R2=(t3)2×r2
R3=r3
이때,
tn 및 rn은 각각 개별 정보층에서의 투과율 및 반사율이고, Rn은 도 1에 도시된 광 기록매체의 n번째 층에서의 반사율이다.
표 1에서, 상단 기록층들 L3, L2 및 L1의 투과율이 매우 높을, 즉 60∼80%일 필요가 있다는 것을 관찰할 수 있다. 이와 같은 높은 반사율에 도달하기 위해서는 상단 적층체에 금속층의 사용을 배제해야 한다. 기록 적층체의 냉각을 향상시키기 위해 금속층들이 히트싱크로 사용되는 일이 많다. 따라서, 불가피하게 이들 상부층들은 매우 열악한 냉각 성능을 갖게 된다.
대부분의 광 디스크 표준(예를 들어, System description Blu-ray disc recordable format, Part 1, Basic format specifications; System description Blu-ray disc rewritable format, Part 1, Basic format specifications)에서는, "반복 판독 안정성"이 명기되어 있다. 또한, 기록된 데이터를 열화시키지 않고 특정한 최소 판독 파워에서 데이터를 1,000,000회 판독할 수 있어야 하는 것도 명기되는 일이 많다.
도 2를 참조하면, 종축은 지터(단위 %)를 표시하고 횡축은 반복된 판독 사이클의 수를 표시한다. 판독 파워가 클수록, 더 빠르게 지터가 증가한다(데이터가 열화한다)는 것을 알 수 있다. 반복된 판독 중에 방사원(예를 들어, 레이저)이 디스크를 서서히 가열하여, 기록된 데이터의 열화를 일으킨다. 기록 적층체의 냉각 특 성이 양호할수록, 반복된 판독중에 기록 적층체가 더 안정해진다. 판독 안정성은 적층체의 냉각 특성과 직접 연관된다.
1x(BD에 대해서는 4.92m/s)보다 높은 속도로 디스크에서 데이터를 판독하는 것은 보통 판독 파워가 증가되는 것을(신호대 잡음비가 향상되는 것을) 요구한다. 실제적으로, 이것은 매우 양호한 판독 안정성을 갖는 디스크만이 더 높은 속도에서 판독될 수 있다는 것을 의미한다.
광 기록매체에 배치된 복수의 기록층 중에서 적어도 1개에 기동 절차와 관련된 데이터를 기록하고, 다음의 기동시에 상기 기록된 데이터를 판독하는 단계를 포함하고, 상기 적어도 1개의 기록층의 선택이 상기 적어도 1개의 기록층의 특성에 근거하는 방법이 개시된다.
사용자의 관점에서는 성공적인 기동이 디스크 플레이어/레코더의 중대한 성능 표시자이다. 다층 광 기록매체에서는, 서로 다른 층들이 서로 다른 특성을 갖게 된다. 기동 관련 데이터가 층에 기록되고 이 층에서 데이터를 신속하게 액세스할 수 있으므로, 복수의 기록층들의 특성에 근거하여 기록층에 기동 절차와 관련된 데이터를 기록하는 것은 기동 성능을 향상시킬 수 있다. 레코더/플레이어에서의 광 기록매체(10) 로딩이 빠르면, (더 느린 광 기록매체 로딩 시간과 비교할 때) 사용자가 더 높은 레코더/플레이어의 만족도를 갖게 된다.
도 3을 참조하면, 스텝 302에서, 기록층들의 특정한 특성에 근거하여 기동 절차와 관련된 데이터를 기록하기 위해 기록층들 중에서 1개(즉, L0, L1, L2 및 L3 중에서 1개)가 선택된다. 스텝 304에서는, 선택된 기록층에 데이터가 기록된다.
일 실시예에서, 기동 절차와 관련된 데이터를 기록하는데 있어서, 적어도 1개의 기록층의 특성은 기록된 데이터의 반복 판독 안정성과 판독 속도 중에서 적어도 한가지이다. 도 4를 참조하면, 횡축은 반복 판독 회수를 표시하고 종축은 지터 %를 표시한다. 금속 기록층을 갖지 않은 광 기록매체는 지터가 증가하기 시작하기 전에 약 10,000 판독 사이클에 도달하는 반면에, 금속 기록층을 갖는 광 기록매체(10)(도 1 참조)는 1,000,000 판독 사이클을 넘어서도 안정하다. 광 기록매체(10)의 후막 금속층(예를 들어, Ag 합금)은 적층체의 냉각을 향상시키고, 그 결과 제 1 기록층 L0의 반복 판독 안정성이 매우 양호하다. 따라서, 기동 절차 관련 데이터를 기록하기 위해 판독 속도와 반복 판독 안정성에 근거하여 적절한 기록층을 선택하는 것은 기동 성능을 향상시킬 수 있다.
또 다른 실시예에서는, 기동 절차와 관련된 데이터를 기록함에 있어서, 복수의 기록층들 L0, L1, L2, L3 중에서 1개는 기판의 제 1 표면 위에 배치된 제 1 기록층 L0(도 1 참조)이고, 제 1 기록층 L0는 후막 금속층에 인접하여 존재한다. 이때, 제 1 기록층 L)는 기록/판독장치에서 보았을 때 기저 기록층(즉, 방사빔 발생원에서 가장 멀리 떨어진 기록층)이라는 점에 더 주목하기 바란다. 제 1 기록층이 양호한 반복 판독 안정성과 판독 속도를 갖는 층이므로, 제 1 기록층 L0에 기동 절차와 관련된 데이터를 기록하는 것이 유리하다. 더구나, 제 1 기록층이 우연히 매우 양호한 판독 안정성을 갖는 층이므로, 더 높은 속도에서 기동 데이터가 판독될 수 있으므로, 기동 성능을 향상시킬 수 있다. 제 1 기록층 L0는 더 높은 데이터 무결성을 제공한다는 추가적인 이점을 갖는다.
또 다른 실시예에서는, 기동 절차와 관련된 데이터가, 기록된 데이터의 목록표(table of contents), 기록된 데이터의 메뉴 구조에 대한 정보와, 실행가능한 애플리케이션 중에서 적어도 한가지이다. 상기한 데이터는 보통 기동 직후에 다수의 애플리케이션에서 필요로 하므로 이와 같은 구성이 유리하다.
더구나, 기록된 데이터의 메뉴 구조에 대한 정보는 제 1 기록층 L0(도 1 참조)에 저장된 영화의 메뉴 구조를 포함한다. 스트리밍 데이터(비디오 및 오디오)는 더 낮은 속도(예를 들어 1x 속도)로 재생될 수 있으므로, 이 스트리밍 데이터는 층들 L1, L2, L3(도 1 참조)에 저장된다.
더구나, 상기한 방법은, 실행가능한 애플리케이션에 관련된 데이터를 제 1 기록층 L0(도 1 참조)에 기록하는 단계와, 상기 실행가능한 애플리케이션과 연관된 나머지 데이터를 상기 제 1 기록층 L0 위에 있는 복수의 기록층들 L1, L2, L3(도 1 차조) 중에서 적어도 1개에 기록하는 단계를 포함한다. 실행가능한 애플리케이션은 광 기록매체(10)에서 가장 자주 판독되므로, 이 실행가능한 애플리케이션을 제 1 기록층 L0에 기록하는 것이 유리하다. 광 기록매체(10)에서 (실행가능한 애플리케이션이 필요로 할 때에만) 덜 빈번하게 판독되는 데이터베이스 유형 데이터 등의 실행가능한 애플리케이션과 연관된 나머지 데이터는 기록층들 L1, L2 및 L3에 기록될 수 있다. 이 실행가능한 애플리케이션은 자바(등록상표) 애플리케이션일 수 있다. 자바 애플리케이션은, 예를 들어 기동 직후에 BD 드라이브에 의해 실행될 수도 있으므로, 이와 같은 구성이 유리하다.
또 다른 실시예에 있어서, 광 기록매체는 DVD, 블루레이 및 HD-DVD 등의 광학 기록형/재기록형 기록매체이다. DVD, 블루레이 디스크 및 HD-DVD의 저장용량은 증가하고 있으며, 4층/6층 블루레이 디스크가 시판될 것으로 예상된다. 따라서, 기동 관련 데이터를 신속하게 액세스할 수 있으며 이와 같은 디스크의 기동 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제공하는 것이 유리할 것이다.
도 5를 참조하면, 광 기록매체(10)(도 1 참조)는 스핀들 모터(52)에 의해 일정 각속도(CAV) 제어되거나 일정 선속도(CLV) 제어된다. 광 픽업장치(54)는 레이저 다이오드에서 방출된 (일정한 기록 파워값에서) 레이저 광을 사용하여 광 기록매체(10)에 데이터를 기록한다. 데이터를 기록하고자 할 때, 이 데이터가 인코더부(58)에 공급되고 인코더부(58)에 의해 인코딩된 데이터가 레이저 다이오드 구동부(56)로 주어진다. 레이저 다이오드 구동부(56)는 인코딩된 데이터에 근거하여 구동신호를 발생하고 구동신호를 광 픽업장치(54)의 레이저 다이오드에 공급한다. 더구나, 기록 스트래티지와 기록 파워가 제어신호에 의해 결정되도록 제어부(54)에서 발생된 제어신호가 레이저 다이오드 구동부(56)로 주어진다. 그러나, 광 기록매체(10)에서 데이터가 판독될 때, 광 픽업장치(54)의 레이저 다이오드가 판독 파워(판독 파워<기록 파워)의 레이저 광을 방출하고, 반사광이 수광된다. 수광된 방사광은 전기신호로 변환되고 판독 RF 신호가 얻어진다. 판독된 RF 신호는 RF 신호처리부(50)로 주어진다.
RF 신호처리부(50)는 등화기, 이진화부, 위상동기루프(PLL)부를 구비하고, 판독된 RF 신호를 이진화하고, 동기 클록신호를 발생하여, 이들 신호를 디코더부(57)로 공급한다. 디코더부(57)는 이들 공급된 신호에 근거하여 데이터를 디코딩하여, 이 디코딩된 데이터를 판독 데이터로서 출력한다. 드라이브(500)는, 트랙킹 에러신호 또는 포커스 에러신호 각각과, (예를 들어 어드레스 복조화용 또는 회전수 제어용의) 광 기록매체(10)에 형성된 워블신호를 발생함으로써 포커스 서보 또는 트랙킹 서보를 제어하는 (데이터 판독용) 회로를 더 구비한다. 서보 제어 구조는 종래의 드라이브 시스템에서의 서보 제어 구조와 동일하므로, 상세히 설명하지 않겠다.
도 5에 도시된 구성은 드라이브(500)의 일반적인 동작과 관련된 부분만을 도시하였다. 광 픽업장치, 스핀들 모터, 슬라이드 모터를 제어하는 서보회로와 제어회로는 종래의 시스템에서와 유사하게 구성되므로, 이들 구성요소의 상세한 설명은 생략한다.
제어부(59)는, 광 기록매체에 배치된 복수의 기록층 중에서 적어도 1개에 기동 절차와 관련된 데이터를 기록하고, 다음의 기동시에 상기 기록된 데이터를 판독하도록 구성되고, 상기 적어도 1개의 기록층의 선택이 상기 적어도 1개의 기록층의 특성에 근거한다.
일 실시예에서는, 기동 절차와 관련된 데이터 기록시에, 제어부가 다음 중에서 적어도 한가지에서 적어도 한 개의 기록층의 특성을 선택하도록 구성된다:
- 기록된 데이터의 반복 판독 안정성, 및
- 판독 속도.
또 다른 실시예에서는, 제어부(59)(도 5 참조)가 기판의 제 1 표면 위에 배치된 제 1 기록층 L0(도 1 참조)에 데이터를 기록하도록 구성되고, 상기 제 1 기록층 L0는 후막 금속층에 인접하여 존재한다.
드라이브(500)는 DVD 드라이브, 블루레이 디스크 드라이브 및 HD-DVD 드라이브 등의 광 드라이브일 수 있다. 더구나, 이 드라이브(500)를 갖는 레코더 또는 플레이어(예를 들어, DVD 레코더 및/또는 플레이어, 블루레이 디스크 레코더 및/또는 플레이어)는, 드라이브(500)가 광 기록매체(10)를 드라이브(500)에 로드하는데(즉, 기록/판독을 준비하는데) 걸리는 시간을 저감할 수 있다.
본 발명을 다층 블루레이 디스크를 사용하는 실시예들에 의해 설명하였지만, 본 발명은 모든 종류의 광 기록매체(HD-DVD, DVD 및 CD)에 적용이 가능하다. 더구나, 본 발명은, 2층 단면 디스크, 즉 이중층 디스크와 2층 양면 디스크, 즉 이중층 양면 디스크에 한정되지 않는다. 본 기술분야의 당업자에게 있어서 상기한 방법의 전술한 실시예가 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어 양자로 구현될 수 있다. 첨부도면, 상세한 설명 및 첨부된 청구범위로부터, 특허청구된 본 발명을 실시하는 당업자에 의해 개시된 실시예에 대한 다른 변형이 이루어질 수도 있다. 동사 "구비한다" 또는 "포함한다"의 사용이 청구범위나 상세한 설명에 언급된 것 이외의 구성요소들의 존재를 배제하는 것이 아니다. 구성요소 앞의 부정관사 "a" 또는 "an"의 사용이 복수의 이와 같은 구성요소들의 존재를 배제하는 것이 아니다. 첨부도면과 상세한 설명은 단지 예시적인 것으로 생각되어야 하며 보호범위를 제한하는 것이 아니다.

Claims (11)

  1. 광 기록매체에 배치된 복수의 기록층 중에서 적어도 1개에 기동 절차와 관련된 데이터를 기록하고, 다음의 기동시에 상기 기록된 데이터를 판독하는 단계를 포함하고, 상기 적어도 1개의 기록층의 선택이 상기 적어도 1개의 기록층의 특성에 근거하고,
    상기 기동 절차와 관련된 데이터 기록시에, 상기 적어도 1개의 기록층의 특성이,
    상기 기록된 데이터의 반복 판독 안정성, 및 판독 속도 중에서 적어도 한가지이고,
    상기 기동 절차와 관련된 데이터는,
    상기 기록된 데이터의 목록표(table of contents), 상기 기록된 데이터의 메뉴 구조에 대한 정보, 및 실행가능한 애플리케이션 중에서 적어도 한가지인 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 기록층들 중에서 1개는 기판의 제 1 표면 위에 배치된 제 1 기록층이고, 상기 제 1 기록층은 후막 금속층에 인접하여 존재하는 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 광 기록매체는 DVD, 블루레이 디스크 및 HD-DVD 중에서 한가지인 방법.
  6. 광 기록매체에 배치된 복수의 기록층 중에서 적어도 1개에 기동 절차와 관련된 데이터를 기록하고, 다음의 기동시에 상기 기록된 데이터를 판독하도록 구성된 제어부를 구비하고, 상기 적어도 1개의 기록층의 선택이 상기 적어도 1개의 기록층의 특성에 근거하고,
    상기 기동 절차와 관련된 데이터의 기록시에, 상기 제어부는,
    상기 기록된 데이터의 반복 판독 안정성, 및 판독 속도 중에서 적어도 한가지에서 상기 적어도 1개의 기록층의 특성을 선택하도록 구성되고,
    상기 제어부는 기판의 제 1 표면 위에 배치된 제 1 기록층에 데이터를 기록하도록 구성되고, 상기 제 1 기록층은 후막 금속층에 인접하여 존재하고,
    상기 제어부는,
    상기 기록된 데이터의 목록표, 상기 기록된 데이터의 메뉴 구조에 대한 정보, 및 실행가능한 애플리케이션 중에서 적어도 한가지에서 기동 절차와 관련된 데이터를 선택하도록 구성된 드라이브.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 드라이브는 DVD 드라이브, 블루레이 드라이브 및 HD-DVD 드라이브 중에서 한가지인 드라이브.
  11. 광 기록매체에 배치된 복수의 기록층 중에서 적어도 1개에 기동 절차와 관련된 데이터를 기록하고, 다음의 기동시에 상기 기록된 데이터를 판독하는 단계를 포함하고, 상기 적어도 1개의 기록층의 선택이 상기 적어도 1개의 기록층의 특성에 근거하는 방법을 수행하도록 구성하고,
    상기 기동 절차와 관련된 데이터 기록시에, 상기 적어도 1개의 기록층의 특성이,
    상기 기록된 데이터의 반복 판독 안정성, 및 판독 속도 중에서 적어도 한가지이고,
    상기 복수의 기록층들 중에서 1개는 기판의 제 1 표면 위에 배치된 제 1 기록층이고, 상기 제 1 기록층은 후막 금속층에 인접하여 존재하고,
    상기 기동 절차와 관련된 데이터는,
    상기 기록된 데이터의 목록표(table of contents), 상기 기록된 데이터의 메뉴 구조에 대한 정보, 및 실행가능한 애플리케이션 중에서 적어도 한가지인 컴퓨터 프로그램 코드를 기록한 컴퓨터 판독 가능한 매체.
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