KR20070005602A - 전자서적에 적용하기 위한 다중나선형 하이브리드 디스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 두 개의 일치한 이웃하는 나선을 가지는 하이브리드 정보층을 포함하는 광 디스크(10)에 관한 것으로, 상기 이웃하는 나선의 첫 번째 나선(12)은 읽기 전용 데이터를 포함하는 ROM 섹션으로 구성되고 상기 이웃하는 나선의 두 번째 나선(14)은 기록시 추적을 위해 설치된 프리 그루브를 가지는 기록 가능 섹션을 포함한다. 상기 ROM 섹션과 상기 기록 가능 섹션은 적어도 부분적으로 서로 이웃하게 배치됨으로써, 오버랩 영역을 형성하고, 읽기 전용 데이터를 포함하는 상기 첫 번째 나선의 트랙은 프리 그루브를 포함하는 상기 두 번째 나선의 관련 트랙 옆에 배치된다.

하이브리드, 디스크, 데이터, 트랙

Description

전자서적에 적용하기 위한 다중나선형 하이브리드 디스크{MULTIPLE-SPIRAL HYBRID DISC FOR E-BOOK APPLICATIONS}

광학 디스크 등의 광학 기록 시스템에서는 대물렌즈의 수치 구경 증가와 레이저 파장의 감소에 의해 데이터 용량이 급격히 증가하였다. 총 데이터 용량은 650MB(CD, NA = 0.45, λ = 780nm) 내지 4.7GB(CD, NA = 0.65, λ = 670nm)에서 현재 25GB(블루레이 디스크(BD), (NA = 0.85, λ = 405nm)로 증가하였다. 재기록형 BD뿐만 아니라 읽기 전용 BD(BD-ROM), 일회 기록형 BD의 표준이 정립될 예정이다. 이러한 데이터 용량이 높은 디스크는 예를 들면, HDTV 영상기록, 파일 저장 매체, 데이터 백업, 전자서적에 적용이 가능하다.

전자의 적용에서는 일반적으로 기록 가능한(일회 기록 또는 재기록 가능) 디스크가 요구되지만, 후자의 적용(전자서적)에서는 ROM 기능과 기록 기능을 동시에 제공하는 기록 매체가 요구된다. 예를 들면, 텍스트북의 내용이 담긴 전자서적 BD 디스크를 구매한 경우, 구매자는 행간에서 기록하고 싶은 부분이나 두드러지게 중요한 부분을 먼저 읽는다. 구매자는 또한 동일 전자서적 BD 디스크의 추가 내용이 되는 워크북에서 연습을 하거나, 질문에 답하는 등을 해야 할 수도 있다. 추가 정보라고도 불리는 이들 노트, 마크, 기록된 텍스트는 ROM 기능뿐만 아니라 기록 기능도 제공하는 이러한 BD 디스크에 기록될 수 있다.

일반적으로, 이후 하이브리드 광학 디스크라고도 불리는, ROM 및 기록 기능을 동시에 가지는 광학 디스크는 콘텐츠 분배(예를 들면, 텍스트북)와 추가 정보 저장의 이점을 통합하는 데 적합한 해결책이다. 이러한 하이브리드 디스크는 예를 들면, IBM사와 DataPlay사로부터 알려져 있다. DataPlay사는 기록을 위해 구비한 섹션(세그먼트 또는 파티션)을 가진 디스크를 제안하는 반면, IBM사는 ROM 데이터만 포함한 제 1 층(선기록 정보층)과, 기록 가능한 제 2 층(기록 가능 정보층)의 두 개의 다른 정보층을 가지는 디스크를 출원했다. 또한, US 6,300,041 B1에서는, 각각 기록을 위해 구비된 프리 그루브를 가지는 두 개의 나선을 가진 이중 나선 구조의 데이터 기록 영역과, 사전에 기록된 ROM 데이터로 구성된 피트 열을 포함하는 단일 나선을 가지는 다음 분리 영역으로 구성된 단일 정보층을 가지는 광학 기록 매체가 제시되었다. 기록 기능뿐만 아니라 ROM 기능도 제공하는 디스크의 정보층은 이후 하이브리드 정보층이라고도 한다.

이들 하이브리드 디스크로는 ROM 데이터의 기록과 추가 정보의 기록이 가능하지만, 그것들이 특별히 전자서적에 대한 적용을 위해 고안된 것은 아니다. 예를 들면 추가 정보가 ROM 데이터에 직접 접속된 경우, 리더에 의해 ROM-텍스트가 마크되면, 리더는 ROM-텍스트와 그의 추가 정보를 동시에 보고 싶어하므로, 두 정보는 동시에 접속 가능해야 한다. 따라서, 전자서적에 대한 적용을 위해서는 두 데이터에 빠르게 접속할 필요가 있는데, 상기 하이브리드 광학 디스크로는 만족스럽게 제공되지 않는다.

본 발명은 전자서적에 대한 적용에 더 적합하고, ROM 데이터와 기록 가능한/기록된 파티션 모두에 더 빨리 액세스할 수 있는 하이브리드 광학 디스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 첫 번째 태양에 따르면, 본 목적은 적어도 두 개의 일치하는 인접한 나선들을 가지는 하이브리드 정보층으로 구성된 광학 디스크에 의해 달성되는데, 거기에서 상기 인접하는 나선들의 첫 번째 스퍼이럴은 읽기 전용 데이터를 포함하는 ROM 섹션을 포함하고 상기 인접하는 나선들의 두 번째 나선은 기록시 추적을 위한 목적으로 제공된 프리 그루브를 가지는 기록 가능 섹션을 포함하며, 상기 ROM 섹션과 상기 기록 가능 섹션은 적어도 부분적으로 서로 인접하게 배치됨으로써, 상기 읽기 전용 데이터를 포함하는 첫 번째 나선의 트랙(연속 나선의 360° 회전)이 상기 프리 그루브를 포함하는 두 번째 나선의 관련 트랙 옆에 배치되는 오버랩 영역을 형성한다.

따라서 오버랩 영역에서 첫 번째 나선의 ROM 섹션에 저장된 ROM 데이터와 두 번째 나선의 기록 가능 섹션에 기록된 관련 추가 정보는 나란히, 즉 일치하는 인접 나선들의 동일 위치에 배치될 수 있다. 이에 따라 기록 및/또는 판독시에 광학 헤드나 레이저 스폿의 원거리 점프 발생을 최소화할 수 있다. 기록 가능/기록된 트랙이 ROM 트랙 부근에 있으므로 두 종류의 데이터에 대한 더 빠른 액세스가 가능하다. 줄어든 거리에 의한 또 다른 이점으로서, 판독/기록 장치의 기계적 부하가 감소할 수 있다.

본 발명의 첫 번째 태양을 더욱 개량한 두 번째 태양에 따르면, 상기 ROM 섹 션은 상기 첫 번째 나선의 전체 데이터 영역에 걸쳐 확장한다.

이중 나선형 하이브리드 디스크의 경우, ROM 섹션은 상기 디스크의 전체 데이터 용량의 적어도 50%를 커버한다. 이에 따라 두 번째 나선에서 모든 기록 가능한 섹션은 전체적으로 사전에 기록된 ROM 데이터와 인접한다.

본 발명의 첫 번째 태양 또는 두 번째 태양을 더욱 개량한 세 번째 태양에 따르면, 기록 재료는 상기 ROM 섹션도 커버하도록 설치된다.

공지의 재기록 가능 정보층은 주로 상변화 물질을 포함하는데, 이는 전형적으로 내구성 다결정 구조를 가지는 합금으로, 두 개의 유전체 ZnS-SiO2 층 사이에 개재된다. 금속층은 주로 광학적 및 열적 특성을 향상시키기 위해 추가한다. 기록 신호에 의해 조정되는 기록 레이저 빔은 상변화 물질에 의해 대체로 흡수되는데, 이로 인해 상변화를 유도하여, 주로 초기 결정상태에서 아모포스 상태로 변화한다. 결정상태(바닥상태)는 주로 높은 반사율을 가지는 반면, 아모포스 상태(기록상태)는 감소한 반사율을 가진다. 따라서, 이러한 재기록 가능형 정보층에 초점이 모인 판독 빔은 기록 마크(피트)에 충돌하는지 또는 미기록 영역(랜드)에 충돌하는지에 따라 다른 강도로 반사된다.

공지의 일회 기록형 정보층은 대체로 시아닌, 프탈로시아닌, 또는 금속화 아조 등의 유기염료물질을 사용한다. 주로 금 또는 은 또는 알루미늄으로 이루어진 반사성 금속층은 기록 적층을 형성하는 염료층에 인접하게 배치된다. 기록 레이저 빔은 염료층에 의해 부분적으로 흡수되며, 이로 인해 내구적으로 그리고 불가역적으로 염료 재료를 표백하고 분해한다. 이런 식으로 기록된 마크에 충돌하는 판독 빔은 그 마크에 의해 부분적으로 산란한다. 결과적으로, 기록 적층으로부터 반사된 빛의 강도는 판독 빔이 기록 마크와 충돌했는지 또는 기록 적층의 미기록 부분과 충돌했는지에 의존한다.

특히, 연구와 관련된 현재와 미래의 광학 데이터 기억장치에 대해서, 본 발명은 상기 언급된 기록 기술이나 기록 재료에 한정되지 않는다. 예를 들면, Cu-Si 등의 무기물질계는 현재 BD-R 디스크를 위해 조사중이다. 그 경우, 열이 유도된 레이저는 Cu와 Si층의 혼합을 일으켜, 초기 상태와 다른 광학적 특성을 지니는 상태를 형성한다.

어느 경우든지, 기록은 기록 가능한 정보층의 광학적 반사에 있어서 변화를 유도한다. 본 발명에 따르는 디스크의 하이브리드 정보층에 있어서 ROM 섹션은 읽기 전용 피트 형태의 정보를 포함하여, ROM 섹션의 위치에서 기록하는 것은 바람직하지 않지만, 본 발명의 세 번째 태양에 따르면 기록 재료는 하이브리드 정보층 전체에 걸쳐 확장한다. 이러한 배치의 이점은 기록 가능한 디스크에 대해 잘 정립된 제조 방법이 적용될 수 있다는 점과 이러한 디스크의 비용이 저감될 수 있다는 점이다.

ROM 섹션의 중복 기록을 방지하기 위해, 본 발명의 첫 번째 태양 내지 세 번째 태양 중 어느 하나를 더욱 개량한 네 번째 태양에 따르면, 상기 기록 가능한 섹션에 기록만 할 수 있게 하는 조작정보가 제공된다.

이 조작정보로 상기 디스크의 소정 위치, 즉 상기 기록 가능한 섹션에 기록만을 할 수 있게 된다. 조작정보는 예를 들면, 트랙의 선두에, 위치 변동된 프리 그루브를 제공함으로써 기록 가능한 섹션 자체에, 또는 조작정보만을 위해 설치된 다른 섹션에 제공할 수 있다.

본 발명의 첫 번째 태양 내지 네 번째 태양 중 어느 하나를 더욱 개량한 다섯 번째 태양에 따르면, 디스크는 기록 가능한 정보층을 더 포함한다.

본 발명의 첫 번째 태양 내지 다섯 번째 태양 중 어느 하나를 더욱 개량한 여섯 번째 태양에 따르면, 디스크는 사전에 기록된 정보층을 더 포함한다.

본 발명은 따라서 다른 목적을 위해 둘 이상의 정보층을 가지는 다층 디스크에도 적용된다.

본 발명의 상기 다른 목적, 특성, 이점은 이하의 첨부 도면과 관련된 다음의 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터 자명해진다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 광학적 이중나선형 하이브리드 디스크의 간략한 구성을 나타낸다.

도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 광학적 이중나선형 하이브리드 디스크의 간략한 구성을 나타낸다.

도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따르는 광학적 이중나선형 하이브리드 디스크의 간략한 구성을 나타낸다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따르는 광학적 다중나선형 하이브리드 디스크의 단면도를 나타낸다.

도 1에 따르는 이중나선형 디스크(10)는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 하이브리드 구조로 구성된다. 이 하이브리드 구조는 두 개의 인접한 일치하는 나선(12, 14)로 구성된다. 나선들은 디스크의 데이터 영역 내에만 나타난다. 이 데이터 영역에서, 두 나선 중 첫 번째 나선(12)은 ROM 데이터, 즉 이진 데이터를 암호화하는 다른 런 길이의 읽기 전용 피트로만 구성된다. 두 번째 나선은 원하는 것을 추적하기 위해 프리 그루브로만 구성되고, 추가 정보를 기록하기 위해 설치된다. 다시 말해, 본 실시예에 따르면, 첫 번째 나선은 단일 ROM 섹션으로만 구성되고, 두 번째 나선은 단일 기록 가능한 섹션으로 구성되며, 두 섹션에 의해 형성된 오버랩 영역은 전체 데이터 영역을 커버한다. 따라서 ROM 데이터 용량의 추가 정보 용량에 대한 비율은 이 경우 1 : 1이다. 두 나선은 디스크의 내부(17)로부터 외부(18)를 향하는 방향으로, 또는 반대 방향으로 판독/기록하는데 쓰일 수 있다.

도 2에 따르는 이중 나선 디스크(20)는 다시 두 개의 인접한 일치하는 나선(22, 24)을 포함하는데, 그 첫 번째 나선(22)은 ROM 데이터만을 포함한다. 본 실시예에 따르면, 두 번째 나선(24)은 읽기 전용 피트(ROM 데이터)의 파티션(25)들과 프리 그루브의 파티션(26)들을 교대로 포함한다. 두 번째 나선을 도 2에 나타낸 바와 같은 파티션들로 분할함으로써, 전체 기록 가능한 용량은 50% 아래로 감소하는 반면, 전체 ROM 용량은 디스크의 총 용량의 50% 이상까지 증가할 수 있다. 본 실시예에 따라 형성된 오버랩 영역은 각 기록 가능한 파티션(26)의 시작에서부터 끝까지 걸쳐 있다.

도 3에 나타낸 세 번째 실시예의 하이브리드 구조에 따르면, 두 번째 나선(34)을 단일 프리 그루브 파티션으로 구성하면서 첫 번째 나선(32)을 ROM 파티션(35)들과 기록 가능한 파티션(36)들로 유사하게 분할함으로써, 디스크(30)의 전체 ROM 용량을 50% 아래로 감소할 수도 있다. 이 경우의 오버랩 영역은 각 ROM 파티션(35)의 시작에서부터 끝까지 걸쳐 있다.

따라서 전체 ROM 용량은 적용, 예를 들면 앞서 알려진 텍스트북의 적용에 대한 요구에 맞추어 개별적으로 선택할 수 있다. 그러면 유효한 기록 가능 용량은 총 데이터 용량(BD 시스템에서 23.3, 25 또는 27GB)과 지정된 ROM 데이터의 차다. 예를 들면, 25GB의 BD 시스템을 사용하면, 다음의 데이터 용량 비율이 얻어질 수 있다. 텍스트북 20GB ROM 파티션인 경우 5GB의 기록 가능 파티션, 워크북 12.5GB ROM 파티션인 경우 12.5GB의 기록 가능 파티션, 소설이나 다른 스토리북 24GB ROM 파티션인 경우 1GB의 기록 가능 파티션이다.

또한, 예를 들면, ROM 섹션과 기록 가능 섹션이 연속으로 배치된 US 6,300,041과는 달리, 첫 번째 및/또는 두 번째 나선에서 ROM 파티션과 기록 가능 파티션의 배열은 전자서적 응용의 특정한 특성에 따라 가장 가능성이 큰 상호 기능을 제공하기 위해 선택될 수 있다.

바람직하게는, 기록 가능 파티션의 길이는 실질적인 데이터 설정의 저장을 가능케 하기 위해 50 이상의 에러수정코드(ECC: error correcting code) 블록으로 구성된다. 방사상의 위치에 의존하는 BD 디스크의 경우, 2-5 ECC 블록들은 회전당 배열된다. 두 번째 나선에서 이러한 기록 가능 파티션이 인접한 제1의 나선에서 RAM 섹션과 완전히 겹치면, ROM 데이터를 방사 방향으로 포함하는 트랙들이 반복적으로 기록 가능 트랙(간략화를 위해 도면에 나타내지 않음)들과 교대하도록 오버랩 영역은 하나 이상의 회전(10과 25 사이)에 걸친다.

도 4에 본 발명에 따른 단층 재기록 가능 하이브리드 디스크(40)의 일부를 보이는 방사 방향의 단면도를 나타낸다. 두 개의 인접한 트랙들을 나타낸다. 추적을 위해, 첫 번째 트랙은 미리 기록된 피트(41)를 포함하고, 두 번째 트랙은 프리 그루브(42)를 포함한다. 나타낸 바와 같이 디스크는 리코드 스택(44)을 운반하는 기판(43)으로 구성된다. 이 구조는 ROM 섹션들과 기록 가능 섹션들을 유사하게 커버하는 디스크 전체에 걸쳐 설치된 것을 알 수 있다. IPIM-스택이라고도 불리는 기록 스택(44)은 잘 알려져 있다. 그것은 두 개의 절연층 I 사이에 개재된 상변화 기록층 P를 포함하는데, 스택 위에서 요구된 온도 분포를 위해 설치되며, 기판에 인접하여 디스크의 광학적 및 열적 특성을 조정하기 위한 금속 미러층 M이 설치된다. 기판(43)의 반대편에는, 기록 스택(44) 위에 커버층(45)이 적층된다. 블루레이 디스크(BD-ROM, BD-RE, BD-R)에 대해서는, 화살표(48)로 표시한 것처럼 판독은 커버층을 통한다. DVD에서, 적층은 기판 상부에 놓인다. 적층은 보호 커버로 커버된다. 판독은 기판 측을 통한다.

매스터 하이브리드 디스크(40)는 도 1 내지 도 3에 따라 서술한 패턴 중 어느 하나에 따라, 부분적으로 프리 그루브(42)를 포함하고 부분적으로 프리 매스터 피트(41)가 설치된 적어도 두 개의 나선(도시 생략)을 포함한다. 이러한 패턴은 딥-UV 액체 침지 매스터링(LIM) 또는 E-빔 매스터링 설치로 공지의 방식으로 매스터 될 수 있다.

어느 패턴이 설치되더라도, 이러한 재기록 가능 하이브리드 디스크(40)의 경우, 적절한 층 두께를 가진 IPIM 스택(44)을 활용함으로써 ROM 영역에서도 충분한 반사를 보장받을 수 있다. 그러나 기록 스택(44)이 전체 디스크를 커버하므로, 컨트롤 정보와 같은 소프트웨어 보호는 ROM 영역에서 데이터 저장을 방지하기 위해 삽입되어야 한다.

일회 기록형 하이브리드 디스크의 경우, 더 간단한 염료 기록 기술이 적용될 수 있다. 이 경우 IPIM 스택은 염료층과 미러층으로 구성된 적층에 의해 대체된다.

상기 디스크에 관해 도면을 참조하여 서술한 실시예는 단일 정보층만을 포함하지만, 본 발명은 두 개 이상의 정보층을 가지는 다층 디스크에 적용될 수 있다. 특히, 상기 제시한 하이브리드 구조 모두는 다층 디스크에서 단일 정보층이나 복수 정보층에 적용될 수 있다. 또한, 하나는 미리 기록된 ROM 데이터를 위한 것이고 하나는 미리 기록된 ROM과 추가 데이터를 위한 미리 기록된 그루브의 조합을 가진, 두 개의 일치한 나선을 가진 하이브리드 정보층(들)은 다층 디스크에 적용될 수 있고, 이로써 다른 정보층(들)은 재기록 가능이나 일회 기록을 위해 미리 기록된 데이터나 미리 기록된 그루브를 포함할 수 있다. 그러면 상기 실시예 중 어느 하나에 따른 첫 번째 정보층에서 데이터는 DVD 규격에도 알려져 있듯이, 두 번째 정보층이 역방향으로 판독 및 기록이 가능하면서 안쪽으로부터 바깥쪽으로 판독 및 기록할 수 있는 방식, 또는 그 역으로 배열될 수 있다.

또한, 본 발명은 이중 나선형 하이브리드 구조로 된 광 디스크에 한정되지 않고, 3 이상의 나선형에도 적용될 수 있다.

Claims (6)

1. 적어도 두 개의 일치한 인접하는 나선들을 가지는 하이브리드 정보층으로 구성된 광 디스크(10, 20, 30)로서, 상기 인접한 나선들의 첫 번째 나선(12, 22, 32)은 읽기 전용 데이터를 포함하는 ROM 섹션으로 구성되고 상기 인접한 나선들의 두 번째 나선(14, 24, 34)은 기록시 추적을 위해 설치된 프리 그루브를 가지는 기록 가능 섹션으로 구성되며, 상기 ROM 섹션과 상기 기록 가능 섹션은 적어도 부분적으로 서로 이웃하게 배치됨으로써, 오버랩 영역을 형성하고, 읽기 전용 데이터를 포함하는 상기 첫 번째 나선의 트랙은 프리 그루브를 포함하는 상기 두 번째 나선의 관련 트랙 옆에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 디스크.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 ROM 섹션은 상기 첫 번째 나선의 전체 데이터 영역에 걸쳐 연장하는 것을 특징으로 하는 광 디스크.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 ROM 섹션도 커버하는 기록층이 설치된 것을 특징으로 하는 광 디스크.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 기록 가능 섹션에서 기록만을 가능케 하는 컨트롤 정보를 설치한 것을 특징으로 하는 광 디스크.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   기록 가능 정보층을 포함한 것을 특징으로 하는 광 디스크.
6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   미리 기록된 정보층을 포함한 것을 특징으로 하는 광 디스크.

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