KR20000056143A - 다층 광디스크 기록/재생 장치 및 방법 - Google Patents

다층 광디스크 기록/재생 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다층 기록면을 갖는 광디스크를 기록/재생 하는데 적합한 다층 광디스크 기록/재생 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 다층 광디스크 기록/재생 장치는 광을 발생하는 광원을 적어도 하나 이상 구비하는 광픽업과, 다층 광디스크의 목표 기록층에 대응하는 광원의 종류 및/또는 파워를 결정하고 광원을 구동하는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 다층 광디스크를 포커스 스윙을 하면서 각 기록층별로 반사율을 획득하거나 다층 광디스크의 특정영역에 기록된 각 기록층별 반사율 정보를 읽어 저장하고 목표 기록층에 억세스 하는 경우 해당 반사율 정보를 읽어 레이저파워를 조정함으로써 각 기록층에 대해 재생 성능을 보장하는 수준의 S/N비를 얻을 수 있게 된다.

Description

다층 광디스크 기록/재생 장치 및 방법{Apparatus of Recording/Reproducing Optical Disc With Multiple Layer And Method Thereof}
본 발명은 다층 기록면을 갖는 광디스크를 기록/재생 하는데 적합한 다층 디스크 기록/재생 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 들어 광디스크는 상용화된 CD(Compact Disc)에 이어 기록용량이 향상된 DVD(Digital Versatile Disc)가 개발되어 보급되고 있으며, 오디오 및 비디오 데이터와 컴퓨터 데이터 등의 기록/재생용으로 그 용도가 더욱 증대되고 있다. 나아가 단파장의 광을 발생하는 블루레이져의 개발성공으로 보다 기록용량이 향상된 광디스크의 개발이 기대되고 있다.
통상, 광디스크는 광투과층으로 사용되는 투명한 기판과, 기판 위에 형성된 반사막과, 반사막 위에 형성된 보호막을 구비한다. 그리고, 기판에서 반사막과 접합되는 일측면은 기록면으로서 피트 또는 마크가 형성되게 된다. 이러한 광디스크는 레이저광이 광투과층을 투과하여 기록면에 조사됨으로써 기록/재생이 이루어지게 된다.
광디스크는 동영상과 같은 큰 정보를 저장할 수 있도록 고밀도화 추세에 있다. 광디스크의 고밀도화를 위하여 트랙피치가 줄어들게 되었고 DVD-RAM과 같이 상하면에 기록면을 각각 구비하는 다층 광디스크가 등장하게 되었다. 예를 들면, 미국특허 4,450,553 호에는 두 개 이상의 기록층을 갖는 다층 광디스크가 개시되어 있다. 이 미국특허 4,450,553호 개시된 다층 광디스크는 다층 기록층 중 특정 기록층에 레이저광의 초점위치(Focal position)가 놓이도록 광픽업을 제어하여 데이터가 기록 또는 재생되도록 하고 있다.
다층 광디스크에 있어서, 기록된 정보의 독출은 기본적으로 재생 레이저광을 기판을 통하여 신호기록층으로 집광되도록 포커스 제어하여 조사하고, 그 반사광이 신호기록층의 반사율의 변화에 의해 변조된 것을 검출하여 그 신호로부터 기록된 정보를 복원하는 것에 의해 실시된다.
또한, 각 기록층의 신호를 확실하게 재생 하는데는 다른 기록층으로부터의 신호를 분리하기 위해 각 층간을 격리할 수 있는 두께가 필요하며, 이를 위해 각 기록층을 재생하는 경우 재생광을 입사시키는 기판의 두께와 그 층까지에서의 기록층간의 두께를 합한 두께의 디스크를 재생하는 것과 동일하다.
도 1은 2개의 기록층을 갖는 다층 디스크를 예시한 것으로 제1층(2)을 재생하는 경우와, 제2층(4)을 재생하는 경우 전술한 바와 같이 각각의 실질적인 두께가 달라짐을 알 수 있다.
그러나, 재생광학계(픽업)는 규정된 디스크 두께에 대하여만 최상으로 집광되도록 구성되고, 게다가 고밀도 디스크를 재생하기 위해 재생용 레이저 단파장화, 재생장치에 있어 대물렌즈의 고개구율화가 도모되고 그 결과 초점심도가 짧게 된다. 이 때문에 각 기록층에서의 그 가산된 두께에 따라 재생광의 스폿의 크기가 달라진다. 즉, 각 층에서의 반사량이 달라지게 되며 층이 많아질수록 반사량은 떨어진다. 그리고, 입사면으로부터 먼쪽에 위치하는 기록층을 억세스하는 경우 입사광이 여러층을 거치게 되므로 더욱 반사율이 떨어진다.
이와 같이, 반사율이 떨어지면 신호의 S/N비가 떨어져 재생성능이 저하된다. 이 경우, 광검출기의 게인을 올리더라도 신호성분뿐만 아니라 노이즈 성분도 같이 증폭되기 때문에 S/N의 향상을 가져올 수 없다. 이상과 같이, 다층 디스크의 재생시 반사율이 떨어지고 반사율이 다르다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 다층 디스크에 있어 각 기록층에 대해 재생성능을 보장하는 수준의 S/N비를 얻을 수 있는 다층 광디스크의 기록/재생 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 일반적인 다층 광디스크의 구조와 각 기록층에 조사되는 광스폿 경의 관계를 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다층 디스크 기록/재생 장치를 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다층 디스크 재생방법을 단계적으로 설명하는 흐름도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다층 디스크 재생방법을 단계적으로 설명하는 흐름도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명〉
2 : 제1 기록층 4 : 제2 기록층
6 : 광투과층 10 : 다층 광디스크
12 : 광픽업 14 : 신호검출기
16 : 재생신호처리부 18 : 제어부
20 : 메모리 22 : 레이저다이오드 구동부
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 다층 광디스크 기록/재생 장치는 광을 발생하는 광원을 적어도 하나 이상 구비하는 광픽업과, 다층 광디스크의 목표 기록층에 대응하는 광원의 종류 및/또는 파워를 결정하고 광원을 구동하는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다층 광디스크 기록/재생 방법은 목표기록층에 대응하는 광원 및/또는 파워를 결정하는 제1 단계와, 결정된 광원 및/또는 파워에 따라 광원을 제어하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다층 광디스크 기록/재생 장치의 구성에 대한 블록도로서, 도 2에 도시된 다층 광디스크 기록/재생 장치는 다층 광디스크(12)에 광을 조사하여 반사되는 광량을 검출하기 위한 광픽업(12)과, 광픽업(12)의 광검출신호를 신호처리하여 고주파신호(RF)와 포커스에러신호(FE) 등을 검출하기 위한 신호검출부(14)와, 신호검출부(14)의 고주파신호(RF)를 신호처리하여 재생신호를 발생하는 재생신호처리부(16)와, 신호검출부(14)의 고주파신호(RF)와 포커스에러신호(FE)를 기초하여 각 기록층의 반사율을 검출하거나 계산하여 메모리(20)에 저장하는 제어부(18)와, 제어부(18)의 제어에 따라 광픽업(12)에 내장된 레이저다이오드를 구동하기 위한 레이저다이오드 구동부(22)를 구비한다.
도 2에 도시된 다층 디스크 기록/재생 장치에서 레이저다이오드 구동부(22)는 제어부(18)의 명령에 따라 광픽업(12)에 내장된 레이저다이오드를 선택적으로 온/오프하여 재생파워를 바꾼다. 다층 광디스크(10)의 특정영역, 예컨대 최내주부의 리드-인(Lead-in) 영역에 디스크의 종류, 층수, 반사율 특성 등을 제조과정에서 기록해 둘 수 있다. 예를 들면, 광픽업에서 다층 광디스크(10)에서 가장 가까운 층의 리드-인 영역에 디스크의 종류, 종류별 층수, 각 층의 반사율을 기록해 두게 된다. 또한, 각 층에 대한 레이저파워 크기 몇 지점에 대하여 반사율을 기록해 두게 된다. 더불어, 각 층에 대해서 해당 층 규격에 사용되는 레이저다이오드보다 파장 길이가 짧은 레이저다이오드들에 대한 반사율도 역방향(Backward) 호환성을 고려하여 기록해 두게 된다. 이와 같이, 다층 광디스크(10)의 리드-인 영역에 각 층에 대한 반사율 정보 등이 기록된 경우 광픽업(12)은 리드-인 영역을 억세스하여 각 층에 대한 반사율 정보 등을 읽어내게 된다. 반면에, 다층 광디스크(10)에 상기 반사율 정보 등이 기록되어 있지 않은 경우 광픽업(12)은 포커스 스윙(Focus swing)하면서 레이저다이오드의 종류와 파워에 따라 각 층에서 검출된 광검출신호를 출력한다. 이를 위하여, 광픽업(12)은 다층 디스크(10)의 각 기록층을 억세스하기에 적합한 광을 발생하는 레이저다이오드(LD)를 하나 또는 두 개 이상의 레이저다이오드를 구비하게 된다. 신호검출부(14)는 광픽업(12)으로부터 입력되는 광검출신호를 연산처리하여 고주파신호(RF)와 포커스에러신호(FE) 등을 검출하게 된다. 제어부(18)는 상기 다층 광디스크(10)의 리드-인 영역에 반사율 특성이 기록되지 않은 경우 레이저다이오드 구동부(22)를 제어하여 레이저다이오드 종류와 파워를 바꿔가면서 광픽업(12)이 포커스 스윙을 할 수 있도록 한다. 그리고, 제어부(18)는 포커스 스윙시 광픽업(12) 및 신호검출기(14)를 통해 입력되는 고주파신호나 포커스에러신호의 레벨을 검출하고 사용된 레이저파워와 검출된 레벨을 이용하여 각 층에 대한 반사율을 계산하여 메모리(20)에 저장한다. 또한, 다층 광디스크(12)에 반사율 정보 등이 기록되어 있는 경우 광픽업(12) 및 신호검출부(14)를 통해 입력된 각 층에 대한 반사율 정보를 메모리(20)에 저장한다. 그리고, 기록층 점프 명령에 따라 이동할 기록층의 반사율을 메모리(20)로부터 읽어들여 사용할 레이저다이오드의 종류와 파워를 계산하여 레이저다이오드 구동부(22)에 명령을 내리게 된다. 레이저다이오드 구동부(22)는 제어부(18)의 명령에 따라 광픽업(12)에 내장된 레이저다이오드를 선택적으로 온/오프시키고 제어부(18)로부터 인가되는 레이저다이오드의 파워로 해당 레이저다이오드를 구동시키게 된다.
이와 같이, 본 발명의 다층 디스크 기록/재생 장치는 다층 광디스크에 기록된 정보를 재생하는 경우 목표층에 적합한 레이저다이오드와 레이저다이오드의 파워를 결정하여 그 목표층을 억세스하게 됨으로써 정보를 정확하게 재생할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다층 광디스크 재생 방법을 단계적으로 설명하는 흐름도로서, 다층 광디스크(10)의 리드-인 영역에 각 기록층에 대한 반사율 또는 기록파워 값이 기록된 경우나 포커스 스윙에 의해 각 기록층별로 계산된 반사율이 메모리(20)에 미리 저장되어 있는 것을 전제로 한다.
우선적으로, 단계 2에서 외부로부터 목표 기록층으로 점프명령이 있는 경우 단계 4에서 메모리(20)에 미리 저장되어 있는 반사율 또는 레이저다이오드의 파워 등을 읽어들여 목표 기록층에 적합한 레이저다이오드의 종류 및 파워를 결정하게 된다. 그 다음, 단계 6에서 레이저다이오드 구동부(22)는 상기 4단계에서 결정된 레이저다이오드를 선택하여 레이저다이오드의 파워를 조절하게 된다. 이어서, 단계 8에서 광픽업(8)은 상기 단계 6에서 레이저다이오드 구동부(22)에 의해 선택된 레이저다이오드와 조정된 재생파워로 목표 기록층을 억세스하게 된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다층 디스크 재생방법을 단계적으로 설명하는 흐름도로서, 각 기록층에 대한 반사율 등이 마련되어 있지 않은 경우에 해당한다.
단계 10에서 외부로부터 목표 기록층으로 점프명령이 인가되면 단계 12에서 다층 광디스크의 특정영역에 기록된 기록층별 반사율 정보를 읽어내거나 레이저다이오드의 종류와 재생파워를 바꿔가면서 목표 기록층을 억세스하게 된다. 이 경우, 각 기록층별로 레이저다이오드 종류와 레이저다이오드 파워를 바꿔가면서 포커스 스윙동작을 하여 다층 기록층을 모두 억세스할 수도 있다. 그 다음, 단계 14에서 제어부(18)는 신호검출기(14)를 통해 입력되는 고주파신호로부터 반사율 정보를 검출하거나, 포커스 스윙시 광픽업(12) 및 신호검출기(14)를 통해 입력되는 고주파신호나 포커스에러신호의 레벨을 검출하고 사용된 레이저 파워와 검출된 레벨을 이용하여 목표 기록층 또는 각 기록층에 대한 반사율을 계산한다. 이어서, 단계 16에서 제어부(18)는 상기 14단계에서 검출되거나 계산된 각 기록층에 대한 반사율 정보를 메모리(20)에 저장하고 메모리(20)로부터 목표 기록층에 대한 반사율 또는 레이저다이오드의 파워 등을 읽어들여 목표 기록층에 적합한 레이저다이오드의 종류 및 파워를 결정하여 레이저다이오드 구동부(22)에 인가함으로써 레이저다이오드 구동부(22)는 해당 레이저다이오드를 선택하여 레이저다이오드의 파워를 조절하게 된다. 이에 따라, 광픽업은 목표 기록층의 반사율에 적합하게 결정된 레이저다이오드의 재생파워로 목표 기록층을 억세스하여 정보를 정확하게 재생할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 다층 광디스크 기록/재생 장치 및 방법은 다층 광디스크를 재생하는 경우만을 예로 들어 설명하였지만 다층 광디스크에 정보를 기록하는 경우에도 용이하게 적용될 수 있음을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 다층 디스크 기록/재생 장치 및 방법에 의하면, 다층 광디스크를 포커스 스윙을 하면서 각 기록층별로 반사율을 획득하거나 다층 광디스크의 특정영역에 기록된 각 기록층별 반사율 정보를 읽어 저장하고 목표 기록층에 억세스하는 경우 해당 반사율 정보를 읽어 레이저파워를 조정함으로써 각 기록층에 대해 재생성능을 보장하는 수준의 S/N비를 얻을 수 있게 된다. 이에 따라, 다층 디스크의 각 기록층에 대해 신뢰성 있는 기록/재생 동작을 수행할 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (2)

  1. 다층 디스크 기록/재생 장치에 있어서,
    광을 발생하는 광원을 적어도 하나 이상 구비하는 광픽업과,
    상기 다층 광디스크의 목표 기록층에 대응하는 상기 광원의 종류 및/또는 파워를 결정하고 광원을 구동하는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 다층 광디스크 기록/재생 장치.
  2. 다층 광디스크 기록/재생 방법에 있어서,
    목표기록층에 대응하는 광원 및/또는 파워를 결정하는 제1 단계와,
    결정된 광원 및/또는 파워에 따라 광원을 제어하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 광디스크 기록/재생 방법.
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