KR100232048B1 - Optical disc having thin substrate - Google Patents

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KR100232048B1
KR100232048B1 KR1019950026513A KR19950026513A KR100232048B1 KR 100232048 B1 KR100232048 B1 KR 100232048B1 KR 1019950026513 A KR1019950026513 A KR 1019950026513A KR 19950026513 A KR19950026513 A KR 19950026513A KR 100232048 B1 KR100232048 B1 KR 100232048B1
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optical
disc
recording
thickness
optical disc
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KR1019950026513A
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Korean (ko)
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이사오 사또
사다오 미즈노
노보루 이또
Original Assignee
모리시타 요이찌
마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 기록용량이 크고, 종래의 카트리지규격으로 만들어진 광디스크기록재생장치에 장전하는 것이 가능한 광디스크의 제공을 목적으로 하며, 이 광디스크는 트랙(32)에 레이저광의 조사에 의해서 정보를 축적하는 정보담체막(35)을 형성한 제1디스크기재(30)와, 트랙(33)에 레이저광의 조사에 의해서 정보를 축적하는 정보담체막(36)을 형성한 제2 디스크기재(3)를 정보담체막쪽을 접착층(37)으로 접착해서, 일체로 성형한 광디스크(26)로서, 레이저광을 입사해서 신호를 기록재생하는 상기 제1, 제2 디스크기재는, 0.6㎜의 두께를 가지며, 상기 광디스크는 1.4㎜이하의 외형두께를 가진 것을 특징으로 한다.An object of the present invention is to provide an optical disk having a large recording capacity and that can be loaded into an optical disk recording and reproducing apparatus made of a conventional cartridge standard. The optical disk is an information carrier for accumulating information on a track 32 by laser light irradiation. The first disc substrate 30 having the film 35 formed thereon, and the second disc substrate 3 having the information carrier film 36 for accumulating information on the track 33 by laser light irradiation, are formed on the information carrier film side. Of the first and second disk substrates having a thickness of 0.6 mm, wherein the first and second disk substrates are formed by adhering the adhesive layer 37 and integrally molded to record and reproduce a signal by injecting a laser beam. It has an outer thickness of less than mm.

Description

박형디스크재를 가진 광디스크Optical discs with thin disc materials

제1도는 본 발명의 실시예의 광디스크를 이용하는 광디스크기록재생장치의 주요부의 구성도.1 is a block diagram of an essential part of an optical disc recording and reproducing apparatus using the optical disc of the embodiment of the present invention.

제2(a)도는 종래의 한쪽면의 기록면을 가진 단판광디스크의 구조도.2 (a) is a structural diagram of a conventional single light emitting disc having a recording surface on one side.

제2(b)도는 본 발명의 실시예인 2면의 기록면이 형성된 양면기록재생가능한 양면 광디스크의 구조도.2 (b) is a structural diagram of a double-sided recording / reproducing double-sided optical disc having two recording surfaces, which is an embodiment of the present invention.

제3도는 디스크의 기재 두께를 파라미터로 하고, 조리개렌즈에 의해 기록층에 집광된 광빔의 피크강도와 조리개렌즈의 NA와의 관계를 표시한 그래프.3 is a graph showing the relationship between the peak intensity of the light beam focused on the recording layer by the aperture lens and the NA of the aperture lens, with the substrate thickness of the disc as a parameter.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

2 : 광디스크 26 : 양면광디스크2: optical disc 26: double-sided optical disc

29 : 보호층 30,31 : 기재29: protective layer 30, 31: base material

32,33 : 트랙 35,36 : 기록박막32,33 Track 35,36 Recorded thin film

37 : 접착층37: adhesive layer

본 발명은 박형기재(基材)를 가진 광디스크에 관한 것이다.The present invention relates to an optical disk having a thin substrate.

고밀도가환(可換)매체로서 광디스크가 주목되어, 국제표준화작업이 진행되고있다. 90㎜개서형 광디스크카트리지의 드래프트 프로포절 DP10090이 1990년 1월에 ISO(International Standard Organization)에서 작성되었다.Optical discs have attracted attention as high-density recyclable media, and international standardization work is in progress. A draft proposal DP10090 for a 90mm rewritable optical disc cartridge was created in January 1990 by the International Standard Organization (ISO).

이 규격은, 86㎜직경의 광디스크를 대상으로 하고 있으며, 두께 1.2㎜의 폴리카보네이트기재에 1층의 광자기기록면을 형성한 것으로서, 그 용량이 128MB의 편면디스크이다.This standard covers 86 mm diameter optical discs, and one layer of magneto-optical recording surface is formed on a 1.2-mm-thick polycarbonate substrate, the capacity of which is 128 MB single-sided disc.

편면구조는, 자계변조에 의한 오버라이트를 가능하게 하는 목적과 얇고 취급에 편리한 카트리지의 제공, 나아가서는, 드라이브의 박형화를 겨냥한 것이다.The single-sided structure is aimed at the purpose of enabling overwriting by magnetic field modulation, providing a thin and convenient cartridge, and further, thinning the drive.

그러나, 디스크가 편면인 것때문에 디스크 1매당의 용량이 작아, 광디스크의 대용량성을 살릴 수 없다고 하는 과제가 있었다.However, there has been a problem that since the disk is single-sided, the capacity per disc is small and the capacity of the optical disk cannot be utilized.

이 과제를 해결하기 위하여, 양면구조로 하는 것을 생각할 수 있다. 그러나 단순히 양면으로 하면 종래의 디스크에 비해, 두께가 2배로 된다. 디스크두께가 2배로 된다는 것은, 이 디스크를 넣는 카트리지의 두께로 역시 증가하게 되어, 종래 규격의 광디스크를 대상으로 해서 만들어진 종래의 기록재생장치에 장전하는 것조차 할 수 없게 된다.In order to solve this problem, a double-sided structure can be considered. However, if both surfaces are simply doubled, the thickness is doubled as compared with the conventional disk. The doubling of the disk thickness also increases with the thickness of the cartridge in which the disk is inserted, which makes it impossible to load even a conventional recording and reproducing apparatus made for an optical disk of the conventional standard.

또다른 해결책으로서, 기록밀도를 올리는 것을 생각할 수 있다. 그를 위해서는 조리개렌즈로서, 높은 개구수 NA(Numerical Aperture=h/f, h:렌즈의 유효상(像) 높이, f:초점거리)의 것을 사용하는 것이 필요하다. 그러나, 디스크의 기재의 두께가, 그 장해가 된다. 즉, 기재의 두께에 의해서, NA가 높은 렌즈를 사용하는 것에는 한계가 있다.As another solution, it is conceivable to increase the recording density. For that purpose, it is necessary to use a high numerical aperture NA (Numerical Aperture = h / f, h: effective image height of the lens, f: focal length) as the aperture lens. However, the thickness of the base material of the disc becomes the obstacle. That is, there is a limit to using a lens with high NA by the thickness of the base material.

본 발명의 제1목적은, 광디스크기록재생장치에 사용하는 데 적합한 기록용량이 큰 광디스크를 제공하는 일이다.It is a first object of the present invention to provide an optical disc with a large recording capacity suitable for use in an optical disc recording and reproducing apparatus.

본 발명의 제2목적은, 종래의 카트리지규격으로 만들어진 광디스크기록재생장치에 장전하는 것이 가능한 양면의 광디스크를 제공하는 일이다.A second object of the present invention is to provide a double-sided optical disc which can be loaded into an optical disc recording and reproducing apparatus made of a conventional cartridge standard.

본 발명의 광디스크는 0.6㎜ 두께의 제1 및 제2디스크기재와, 상기 제1 및 제2디스크기재위에 형성된, 레이저광의 조사에 의해서 검출가능한 복수개의 상태사이를 가역적 또는 비가역적으로 변화하는 기록박막을 가지고, 상기 제1 및 제2 디스크기재의 기록박막이 형성되어 있는 쪽을 밀착해서, 일체적으로 성형하여 이루어진다.The optical disk of the present invention is a recording thin film which reversibly or irreversibly changes between a first and second disk substrate having a thickness of 0.6 mm and a plurality of states detectable by irradiation of laser light formed on the first and second disk substrates. And the ones on which the recording thin films of the first and second disk substrates are formed are brought into close contact with each other to be molded integrally.

이하, 본 발명의 실시예의 광디스크를 이용하는 광디스크기록재생장치에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.Hereinafter, an optical disc recording and reproducing apparatus using an optical disc of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

제1도에 있어서, (1)은 광디스크(2)를 수납하는 카트리지, (2)는 신호를 기록재생하는 광디스크, (8)은 신호를 기록재생하는 트랙을 형성한 기록면, (23)은 카트리지(1)의 디스크기재두께를 식별하기 위한 식별구멍이다.1, reference numeral 1 denotes a cartridge for accommodating the optical disc 2, 2 an optical disc for recording and reproducing a signal, 8 a recording surface for forming a track for recording and reproducing a signal, and 23 a cartridge. This is an identification hole for identifying the disk base material thickness (1).

(6)은 콜리메이트광(16)을 출사하는 고정광학부, (7)은 콜리메이트광(16)을 광디스크(2)의 기록면(8)의 트랙에 조르는 가동광학부, (9)는 반도체레이저, (10)은 레이저(9)의 출사광을 평행광으로 정형하는 콜리메이트렌즈, (11)은 광디스크(2)로부터의 반사광을 레이저(9)에 실질적으로 되돌리는 일없이 포토디렉터(14)쪽으로 반사해서 신호를 검출하기 위한 편광빔스플리터, (12)는 λ/4판, (13)은 비점수차를 발생시키는 원통모양렌즈, (14)는 광디스크(2)로부터의 반사광을 수광해서 서보신호나 재생신호를 검출하는 포토디렉터, (15)는 콜리메이트렌즈(10)를 포커싱이나 트래킹하기 위하여 움직이는 자동차, (16)은 콜리메이트광, (17)은 완전반사미러, (18)은 콜리메이트광(16)을 광디스크(2)의 기록면(8)에 집광하는 조리개렌즈, (19)는 평행평판, (20)은 평행평판(19)의 교환기구이다. (3)은 카트리지(1)에 형성한 식별구멍(23)으로부터, 수납된 광디스크(2)의 기재두께를 판별하기 위한 식별구멍검출소자, (4)는 광디스크(2)를 회전시키는 모터, (5)는 광디스크(2)를 고정해서 모터(4)로 회전시키는 회전축, (21)은 가동광학부(7)를 목적트랙에 이송하는 리니어모터, (22)는 가동광학부(7)를 안내하는 레일, (24)는 광디스크(2)의 식별신호이다.Denoted at 6 is a fixed optical portion for emitting the collimated light 16, at 7 a movable optical portion for pinching the collimated light 16 at a track of the recording surface 8 of the optical disc 2, and at 9 a semiconductor. A laser, 10 is a collimated lens for shaping the exit light of the laser 9 into parallel light, and 11 is a photo director 14 without substantially returning the reflected light from the optical disc 2 to the laser 9. A polarization beam splitter for reflecting the signal toward (), (12) is a λ / 4 plate, (13) is a cylindrical lens for generating astigmatism, and (14) receives reflected light from the optical disk (2) A photo director for detecting a signal or a reproduction signal, (15) is a moving vehicle for focusing or tracking the collimated lens (10), (16) collimated light, (17) a complete reflection mirror, (18) collie Aperture lens for focusing the mate light 16 on the recording surface 8 of the optical disc 2, 19 is a parallel flat plate, 20 is a parallel flat plate 19 exchange A nine. (3) is an identification hole detecting element for discriminating the thickness of the substrate of the optical disk (2) housed from the identification hole (23) formed in the cartridge (1), (4) is a motor for rotating the optical disk (2), ( 5) is a rotating shaft for fixing the optical disk (2) to rotate by the motor (4), 21 is a linear motor for transferring the movable optical unit 7 to the target track, 22 is a guide for the movable optical unit (7) The rails 24 denote identification signals of the optical disc 2.

이상과 같이 구성된 광디스크기록재생장치에 대해서 이하 설명한다.The optical disc recording and reproducing apparatus configured as described above will be described below.

제1도에 있어서, 광헤드는, 고정광학부(6)와 가동광학부(7)로 분할되고, 가동광학부(7)는 회전하는 광디스크(2)의 직경방향으로 리니어모터(21)에 의해서 레일(22)을 따라 목적트랙에 이송된다.In FIG. 1, the optical head is divided into the fixed optical section 6 and the movable optical section 7, and the movable optical section 7 is mounted on the linear motor 21 in the radial direction of the rotating optical disk 2. It is conveyed along the rail 22 to the target track.

콜리메이트렌즈(10)로 집광된 레이저(9)의 콜리메이트광(16)은 완전반사미러(17)에 의해 반사되어서, 조리개렌즈(18)로 광디스크(2)의 기록면(8)에 대략 수직으로 집광된다. 광디스크(2)로부터의 반사광은, λ/4판(12)의 작용으로 편광빔스플리터(11)에 의해서 대체로 완전 반사되어, 원통모양렌즈(13)를 개재해서 포토디렉터(14)에 입사한다. 포토디렉터(14)는, 원통모양렌즈(13)의 비점수차에 의해서 포커스오차신호를, 또 퍼필드 푸시플법에 의해서 트래킹오차신호를 검출한다. 광디스크(2)의 면흔들림에 의해서 발생하는 조리개렌즈(18)의 포커스어긋남은, 콜리메이트렌즈(10)를 작동자(14)에 의해서 구동함으로써 초점이 맞는 상태로 된다.The collimated light 16 of the laser 9 condensed by the collimated lens 10 is reflected by the full reflecting mirror 17, so that the aperture lens 18 is approximately perpendicular to the recording surface 8 of the optical disc 2. Condensed into. Reflected light from the optical disc 2 is generally completely reflected by the polarization beam splitter 11 under the action of the λ / 4 plate 12, and enters the photo director 14 via the cylindrical lens 13. The photo director 14 detects the focus error signal by the astigmatism of the cylindrical lens 13 and the tracking error signal by the perfield pushple method. The focus shift of the aperture lens 18 caused by the surface shake of the optical disc 2 is brought into focus by driving the collimated lens 10 by the operator 14.

레이저(9)를 데이터신호에 의해 기록파워레벨로 강도변조하면 대응한 트랙에 데이터가 기록된다.When the laser 9 is intensity-modulated to the recording power level by the data signal, data is recorded in the corresponding track.

제2도에 있어서, 종래의 단판디스크(25)와 본 발명의 양면광디스크(26)는 같은 디스크외형두께 t를 가지고 있다.In Fig. 2, the conventional single-plate disk 25 and the double-sided optical disk 26 of the present invention have the same disk outline thickness t.

제2(a)도에 있어서, (27)은 두께 t1인 폴리카보네이트 등의 투명수지의 기재, (28)은 기록면에 형성된 안내홈 등을 형성한 트랙이고, 기록박막(34)으로서 광자기기록박막 또는 상변화기록박막이 형성되어 있다. (29)는 자외선경화수지 등으로 이루어진 보호층이다.In Fig. 2 (a), reference numeral 27 denotes a substrate made of a transparent resin such as polycarbonate having a thickness t1, and reference numeral 28 denotes a track formed with guide grooves or the like formed on the recording surface, and as a recording thin film 34, magneto-optical recording. A thin film or phase change recording thin film is formed. Reference numeral 29 denotes a protective layer made of an ultraviolet curable resin or the like.

제2(b)도에 있어서, (30),(31)은 기재(27)와 동일한 폴리카보네이트 등의 투명수지나 유리로 이루어진 두께 t2인 기재이다. (32),(33)은 기록면이며, 안내홈을 형성한 트랙에 기록박막(35)(36)으로서는 상변화기록박막이 형성되어 있다. 이들 기록면(32),(33)은, 접착층(37)에 의해서 맞붙여져 있다. t3은, 평행평판(19)의 두께이다.In FIG. 2 (b), (30) and (31) are the base materials of thickness t2 which consist of transparent resin, such as polycarbonate, and glass, similar to the base material 27. FIG. Reference numerals 32 and 33 are recording surfaces, and phase change recording thin films are formed as recording thin films 35 and 36 on tracks provided with guide grooves. These recording surfaces 32 and 33 are bonded to each other by the adhesive layer 37. t3 is the thickness of the parallel flat plate 19.

기재두께는, 예를 들면, t=1.4㎜, t1=1.2㎜, t2=0.6㎜이다.Substrate thickness is t = 1.4 mm, t1 = 1.2 mm, t2 = 0.6 mm, for example.

제2(a)도의 단판디스크(25)의 기록막이 광자기박막인 경우는, 미리 소거동작으로 자화방향을 똑같이 갖춘 트랙(28)에, 조리개렌즈(18)에 의해서 1㎛이하로 죄인 강도변조된 레이저광을 기재(27)쪽에서부터 조사해서, 조사피트를 퀴리온도 이상으로 승온시켜, 바이어스자계에 의해서 자화를 반전해서 기록을 행한다. 판독은, 트랙(28)의 피트의 자화방향에 의해서 조사레이저광의 반사광의 편광이, 카아효과에 의해서 변화하는 상태를 검출하여 행한다.In the case where the recording film of the single plate disk 25 of FIG. 2 (a) is a magneto-optical thin film, the intensity modulation of the tightening force of 1 占 퐉 or less is performed by the aperture lens 18 on the track 28 having the same magnetization direction by the erase operation in advance. The irradiated laser light is irradiated from the substrate 27 side, the irradiated pit is heated up above the Curie temperature, and the magnetization is inverted by the bias magnetic field to record. The reading is performed by detecting a state in which the polarization of the reflected light of the irradiated laser light is changed by the car effect in the magnetization direction of the pit of the track 28.

한편, 제2(b)도의 양면광디스크(26)에서 기록막이 상변화매체인 경우는, 기재(30)쪽 또는 기재(31)쪽으로부터 레이저광을 기록면의 트랙(32),(33)에 대해서 조사하고, 레이저광의 조사조건에 따라서 결정상태와 비결정성상태, 또는 비결정성상태와 다른 비결정성상태의 가역적 상변화현상을 발생하는 상변화기록이 행하여지고, 재생은 미약한 레이저광을 트랙에 조사해서 그 반사광의 강도변화에 의해서 행하여진다. 즉, 레이저광은 기록파워, 소거파워, 재생파워의 3레벨로 변조되어, 기록막위에서 기록파워가 조사된 부분은 융점이상으로 가열된 후, 급냉되어서 비결정성상태로 되어 신호가 기록된다. 소거파워가 조사된 부분은 결정화 온도이상에서 융점이하의 온도로 가열되고, 결정상태로 된다(즉 소거된다). 이와 같이 상변화기록에서는, 트랙(32) 또는 트랙(33)에, 여전히 기록된 신호를 소거하면서 동시에 새로운 신호를 기록하는, 이른바 다이렉트 오버라이트가 가능하다.On the other hand, in the double-sided optical disk 26 of FIG. 2 (b), when the recording film is a phase change medium, the laser beam is directed from the substrate 30 side or the substrate 31 side to the tracks 32 and 33 of the recording surface. Phase change recording is performed to generate a reversible phase change phenomenon in a crystalline state and an amorphous state or an amorphous state and another amorphous state in accordance with the irradiation conditions of the laser beam, and the reproduction is irradiated to the track with a weak laser beam. By changing the intensity of the reflected light. That is, the laser light is modulated to three levels of recording power, erasing power, and reproducing power, and the portion irradiated with recording power on the recording film is heated above the melting point, and then quenched to become an amorphous state so that a signal is recorded. The portion irradiated with elimination power is heated to a temperature below the melting point above the crystallization temperature and is brought to a crystalline state (ie, erased). In this manner, in phase change recording, so-called direct overwrite is possible in the track 32 or the track 33 in which new signals are simultaneously recorded while erasing the still recorded signals.

또한, 이상의 오버라이트동작을 종래의 광자기디스크(25)에서 행하기 때문에 바이어스자계를 신호로 변조하면서 일정한 강도의 레이저광을 조사하는 자계변조 기록이 있다. 제2(a)도의 광자기디스크(25)는, 이 자계변조기록이 가능하도록 0.2㎛이하의 두께의 보호층(29)과 광자기매체를 형성한 트랙을 가진 두께 1.2㎛의 기재로 구성되어, 보호층(29)쪽에 자기헤드를 배치가능하도록 고려되어 있다.In addition, since the above overwrite operation is performed by the conventional magneto-optical disk 25, there is a magnetic field modulation recording for irradiating laser light of a constant intensity while modulating the bias magnetic field as a signal. The magneto-optical disk 25 of FIG. 2 (a) is composed of a substrate having a thickness of 1.2 mu m with a protective layer 29 having a thickness of 0.2 mu m or less and a track on which a magneto-optical medium is formed so as to enable magnetic field modulation recording. It is contemplated that the magnetic head can be disposed on the protective layer 29 side.

그러나 자계변조기록은, 제2(b)도와 같은 비교적 두꺼운 기재를 맞붙인 양면디스크(26)에서는, 자계빔의 확대로 기록주파수특성이 나쁘고, 또한 자계강도의 감쇠로부터 자기헤드변조전력이 커지게 되므로 사용이 곤란하다.However, in the magnetic field modulation recording, in the double-sided disc 26 bonded with a relatively thick substrate as shown in FIG. 2 (b), the recording frequency characteristic is poor due to the expansion of the magnetic beam, and the magnetic head modulation power is increased from the attenuation of the magnetic field strength. It is difficult to use.

제1도의 광디스크기록재생장치의 조리개렌즈(18)는, 기재두께 t1의 광디스크를 상정한 렌즈로서, 양면광디스크(26)의 기재두께 t2에서는 큰 수차를 발생한다. 그래서, 평행평판(19)을 삽입해서, 기재두께에 의한 광로정(=굴절률×두께)의 차이를 보정한다. 기재의 굴절률을 고려하면, 평행평판(27)의 두께 t3은, (n1 t1-n2 t2)/n3이다. 여기서, n1,n2,n3은 각각 기재(27),(30)(31)및 평행평판(19)의 굴절률이다. 예를 들면, n1,n2,n3이 같은 값(예를 들면 1.5)이고, t1=1.2㎜, t2=0.6㎜이면, t3은 0.6㎜이다.The aperture lens 18 of the optical disc recording / reproducing apparatus of FIG. 1 assumes an optical disc of the substrate thickness t1, and generates a large aberration at the substrate thickness t2 of the double-sided optical disc 26. Then, the parallel flat plate 19 is inserted, and the difference of the optical path crystal (= refractive index x thickness) by a base material thickness is correct | amended. In consideration of the refractive index of the substrate, the thickness t3 of the parallel plate 27 is (n1 t1-n2 t2) / n3. Here, n1, n2, n3 are the refractive indices of the substrates 27, 30, 31 and the parallel flat plate 19, respectively. For example, when n1, n2, n3 is the same value (for example, 1.5), and t1 = 1.2 mm and t2 = 0.6 mm, t3 is 0.6 mm.

상기 설명에 있어서는, 2종류의 광디스크에 대해서, 평행평판을 1매 설치하는 구성에 대해서 설명하였으나, 일반적으로는 m종류의 광디스크에 대해서, 평행평판은, 장착하는 광디스크의 기재의 두께의 종류에 따라서 복수매 설치된다.In the above description, a configuration in which one parallel flat plate is provided for two types of optical discs has been described. In general, for m types of optical discs, the parallel flat plate depends on the type of thickness of the substrate of the optical disc to be mounted. Plural sheets are installed.

각 광디스크의 기재의 두께를 t1,t2,……tm, 각 광디스크의 굴절률은 n1,n2,……,nm, 평행평판의 두께와 굴절율을 T1,T2,…,Tm:N1,N2,…,Nm으로 하면,The thickness of the base material of each optical disk is t1, t2,... … tm, the refractive index of each optical disk is n1, n2,... … , nm, the thickness and refractive index of the parallel plate T1, T2, ... , Tm: N1, N2,... , Nm,

n1t1 + N1T1 = n2t2 + N2T2 = ……nmtm + TmNm = 일정의 관계가 되도록, T1,T2,…,Tm:N1,N2,…Nm은 선택된다.n1t1 + N1T1 = n2t2 + N2T2 =... … nmtm + TmNm = T1, T2,... , Tm: N1, N2,... Nm is selected.

평행평판은, m종류의 광디스크에 대해서, m종류가 아니어도 된다. 예를 들면, 제2(b)도의 예에서는, T1=0, T2=t3, N2=n3인 것같이 평행평판을 삽입하지 않은 상태를 기준으로 함으로써, m-1종류로 된다. 또 복수매의 평행평판을 조합함으로써, 보다 적은 종류로 구성하는 것이, 광디스크의 기재의 두께의 종류에 따라서는 가능하다. 예를 들면, N1T1 + N2T2=TmNm의 관계가 성립될 때에는, 2매의 평행평판으로 대용할 수 있다.The parallel flat plate may not be m types for m types of optical discs. For example, in the example of FIG. 2 (b), it becomes m-1 type by making the reference | standard into which the parallel plate is not inserted like T1 = 0, T2 = t3, and N2 = n3. Further, by combining a plurality of parallel flat plates, it is possible to configure a smaller type depending on the type of the thickness of the base material of the optical disc. For example, when the relationship of N1T1 + N2T2 = TmNm is established, it can be substituted by two parallel flat plates.

다음에 제2(a)도의 단판디스크(25) 및 양면광디스크(26)가, 제1도의 광디스크기록재생장치에 로딩되었을 때의 광헤드의 동작에 대해서 이하 설명한다.Next, the operation of the optical head when the single plate disk 25 and the double-sided optical disk 26 in FIG. 2 (a) are loaded into the optical disk recording / reproducing apparatus in FIG. 1 will be described below.

카트리지(1)가 모터(4)의 회전축(5)에 장착되면, 식별구멍검출소자(3)는 카트리지(1)의 식별구멍(23)을 검출하여, 장착된 광디스크(2)의 기재두께를 표시한 식별신호(24)를 출력한다. 제어 CPU(도시하지 않음)는, 식별신호(24)를 시초로 조리개렌즈(18)의 출사면으로의 평행평판(19)의 탈착을 교환기구(20)에 지시한다.When the cartridge 1 is mounted on the rotary shaft 5 of the motor 4, the identification hole detecting element 3 detects the identification hole 23 of the cartridge 1, and the substrate thickness of the mounted optical disc 2 is adjusted. The displayed identification signal 24 is output. The control CPU (not shown) instructs the exchange mechanism 20 to detach the parallel flat plate 19 from the identification signal 24 to the exit surface of the aperture lens 18 at the beginning.

즉, 로딩된 광디스크(2)가 단판디스크(25)(기재두께 t1=1.2㎜)인 경우에는, 평행평판(19)은 장착되지 않는다. 로딩된 광디스크(2)가 양면광디스크(26)인 경우에는, 평행평판(19)이 장착된다. 콜리메이트렌즈(10)로 집광된 레이저(9)의 콜리메이트광(16)은 완전반사미러(17)로 반사되어서, 조리개렌즈(18)로 광디스크(2)의 기록면(8)에 대략 수직으로 집광되어, 포커스된다. 또한, 기재두께가 다르면, 광디스크를 모터회전테이블에 고정하는 그래프기준면과 기록박막(34)과(35)(36)과의 거리가 변화하나, 이것은 조리개렌즈(18)를 구동하는 작동자의 작용에 의해서 보정된다.That is, when the loaded optical disc 2 is the single-plate disc 25 (substrate thickness t1 = 1.2 mm), the parallel flat plate 19 is not mounted. When the loaded optical disc 2 is a double-sided optical disc 26, a parallel flat plate 19 is mounted. The collimated light 16 of the laser 9 condensed by the collimated lens 10 is reflected by the fully reflecting mirror 17, so that the aperture lens 18 is approximately perpendicular to the recording surface 8 of the optical disc 2. It is focused and focused. Also, if the substrate thickness is different, the distance between the graph reference plane for fixing the optical disk to the motor rotation table and the recording thin films 34 and 35 and 36 changes, but this is due to the action of the operator driving the aperture lens 18. Is corrected by

상기한 바와 같이, 광디스크(2)의 기재두께의 차이를 평행평판(19)으로 보정함으로써, 수차가 적은 양호한 집광결과를 얻을 수 있다.As described above, by correcting the difference in the substrate thickness of the optical disc 2 with the parallel flat plate 19, a good condensation result with little aberration can be obtained.

이상과 같이 본 실시예에 의하면, 기재두께가 다른 광디스크를 1개의 광디스크기록재생장치로 기록재생할 수 있어, 단판디스크의 카트리지와 같은 두께의 카트리지로 양면광디스크를 취급할 수 있다. 이때는, 광디스크기록용량을 2배로 할 수 있는 동시에, 단판광디스크, 양면광디스크의 호환성을 가진 광디스크기록재생장치를 가능하게 한다.As described above, according to the present embodiment, an optical disk having a different substrate thickness can be recorded and reproduced by one optical disk recording / reproducing apparatus, and a double-sided optical disk can be handled by a cartridge having the same thickness as that of a single-plate disk. At this time, the optical disc recording capacity can be doubled, and an optical disc recording and reproducing apparatus having compatibility with a single-plate optical disc and a double-sided optical disc can be enabled.

다음에, 상기의 광디스크기록재생장치에 사용하는데 최적인 광디스크의 실시예에 대해서 설명한다.Next, an embodiment of an optical disc that is optimal for use in the above optical disc recording and reproducing apparatus will be described.

광기록의 면기록밀도 D는, 광파장을λ, 조리개렌즈의 개구수를 NA로 하여 D∝(NA/λ)2으로 부여된다. 광파장λ의 단파장화는, 반도체레이저기술의 진보를 기다리지 않으면 안된다. 현재, 630㎜~670㎜의 반도체레이저의 개발을 서두르고 있으나, 이 이하의 파장의 레이저를 가능하게 하는 결정재료는 아직 실용에 견디는 것이 없고, 조리개렌즈의 NA를 올리는 일이 현실적이다.Surface of the optical recording recording density D is, the light wavelength to the λ, the numerical aperture of the lens aperture NA is given by the Dα (NA / λ) 2. The shorter wavelength of optical wavelength lambda must wait for the advancement of semiconductor laser technology. At present, the development of semiconductor lasers of 630 mm to 670 mm is rushing, but the crystalline material that enables lasers with wavelengths of less than this still does not endure practical use, and it is realistic to raise the NA of the aperture lens.

그러나, 광빔을 디스크기판을 통하여 기록층에 조사하여 신호를 기록재생하는 디스크구조에서는 디스크기재의 두께나, 디스크기울기에 의해서 생기는 코마수차와 비점수차로부터, 조리개렌즈의 NA가 제한된다.However, in a disc structure in which a light beam is irradiated to a recording layer through a disc substrate to record and reproduce a signal, the NA of the aperture lens is limited from the thickness of the disc base material and coma and astigmatism caused by the disc tilt.

광디스크에서 문제가 되는 디스크기울기는 0.5°이하이고, 이 정도에서는 비점수차의 영향은 적으며 코마수차가 지배적이다. 이 코마수차는 광빔의 강도피크치 즉, 기록 레이저피크파워를 저하시켜, 양호한 신호기록을 방해한다. 또, 재생시에는, 크로스토크가 증가하여, 신호의 C/N이 저하한다.The problem of disc skew in optical discs is less than 0.5 °, and the degree of astigmatism is small and coma is dominant. This coma aberration lowers the intensity peak value of the light beam, that is, the recording laser peak power, and hinders good signal recording. In addition, during reproduction, crosstalk increases and C / N of the signal decreases.

예를 들면, 광빔강도 피크치의 저하를 수%이하로 억제하기 위해서는, 1.2㎜기재에서는 디스크기울기가 0.3°이하이고, NA가 0.5~0.55이하인 렌즈를 사용하는 것이 현상황이다.For example, in order to suppress the decrease of the light beam intensity peak value to several percent or less, the current situation is to use a lens having a disc tilt of 0.3 degrees or less and an NA of 0.5 to 0.55 or less in a 1.2 mm substrate.

제3도는, 디스크기울기 0.2°, 파장 780㎚일 때의 디스크의 기재두께t=1.2㎜, 0.6㎜, 0.3㎜에 대한 광빔강도피크치를 구한 그래프이다.3 is a graph obtained by calculating the light beam intensity peak values for the substrate thickness t = 1.2 mm, 0.6 mm, and 0.3 mm of the disk at the disc tilt of 0.2 ° and the wavelength of 780 nm.

t=1.2㎜에서는 NA=0.5에서 광빔강도피크치는 약 99%로 저하하고, NA=0.85에서는 강도피크치는 약 56%로 크게 내려간다.At t = 1.2 mm, the light beam intensity peak value drops to about 99% at NA = 0.5, and at NA = 0.85 the intensity peak value drops to about 56%.

광빔강도피크치를 NA=0.5와 같은 정도인 약 99%이내의 저하로 억제하기 위해서는, NA=0.6에 있어서, 기재두께 t=0.6㎜이하로 되지 않으면 안된다. 또, NA=0.75로 하기 위해서는 기재두께 t=0.3㎜이하로 되지 않으면 안된다.In order to suppress the light beam intensity peak value to about 99% or less of the fall of NA = 0.5, the substrate thickness t = 0.6 mm or less must be used for NA = 0.6. In addition, in order to make NA = 0.75, the substrate thickness t = 0.3 mm or less.

한편, 리플리커제조공정의 마스터디스크로부터의 전사성, 리플리커의 기계적인 강도등의 관점에서, 기재두께는 0.6㎜ 이상이 바람직하고, 또 두꺼우면 구술한 바와 같이 먼지의 영향이 적다.On the other hand, the thickness of the substrate is preferably 0.6 mm or more from the viewpoint of the transferability from the master disc of the replicator manufacturing process, the mechanical strength of the replicator, and, if thick, the influence of dust is small as described above.

따라서, 0,6이상의 높은 조리개성능을 가진 렌즈를 사용하고, 또한 충분한 강도를 유지하기 위해서는, 디스크기재는 0,6㎜가 바람직하다.Therefore, in order to use a lens having a high aperture performance of not less than 0,6 and to maintain sufficient strength, the disc substrate is preferably 0,6 mm.

기재의 두께에 대한 먼지의 영향은, 기재두께가 얇게 됨에 따라서 현저하게 된다. 이것은, 기재표면의 레이저광의 조사면적이 저하하기 때문이고, 이 영향은, P.W,Bogels : “System coding parameters, mechanics and electro-mechanics of the reflective video disc player”, IEEE Trans.on Cnsumer electronics p309-317(Nov.,1976)(Fig. 19참조)에 보고되어 있다.The influence of dust on the thickness of the substrate becomes remarkable as the thickness of the substrate becomes thin. This is because the irradiation area of the laser light on the substrate surface is lowered, and this influence is PW, Bogels: “System coding parameters, mechanics and electro-mechanics of the reflective video disc player”, IEEE Trans.on Cnsumer electronics p309-317 (Nov., 1976) (see Fig. 19).

상기 논문에 의하면, 75㎛정도의 큰 먼지에 대해서 0.6㎜이상의 두께에서는 신호의 열화가 없고, 또 20㎛정도의 작은 먼지라면 0.3㎛정도까지 신호의 열화가 없는 것이 설명되어 있다. 광디스크가 카트리지에 들어가 있는 것을 고려하면, 비교적 작은 먼지를 대상으로 하면 되고, 0.3㎜정도의 기판이라도 교환가능한 매체로서 사용할 수 있다.According to the above paper, there is no signal degradation at a thickness of 0.6 mm or more for a large dust of about 75 µm, and no signal degradation up to about 0.3 µm for a small dust of about 20 µm. Considering that the optical disc is contained in the cartridge, relatively small dust may be used, and even a substrate of about 0.3 mm can be used as a replaceable medium.

또, 얇은 기재에서는 먼지의 부착에 의한 신호진폭에의 영향은 종래의 두꺼운 기판에 비교해서 커지게 되므로, 기록박막으로서는 0.2°정도의 편파면의 회전으로 신호를 검출하는 광자기재료보다도, 20~30%의 반사율변화로 신호를 검출하는 상변화재료가 바람직하다.In the case of thin substrates, the influence on the signal amplitude due to the adhesion of dust is larger than that of conventional thick substrates. Thus, as a recording thin film, it is 20 to 20 times more than the magneto-optical material that detects signals with rotation of a polarized plane of about 0.2 °. Phase change materials that detect signals with a 30% change in reflectance are preferred.

90㎜광디스크 카트리지의 국제표준화안에서는, 기재두께는 1.4㎜이하로 규정되어, 디스크를 수납하는 카트리지의 두께는 6㎜이다. 표준화에서는 단판디스크구조로 용량은 한쪽면분이 128MB이다. 그러나, 상기한 기재두께를 0.6㎜이하로 한 양면광디스크구조로 하면, 같은 6㎜두께의 카트리지를 사용하여, 단판디스크와 호환성을 가진 2배용량의 광디스크를 실현할 수 있다.In the international standardization of a 90 mm optical disc cartridge, the base material thickness is prescribed | regulated to 1.4 mm or less, and the thickness of the cartridge which accommodates a disc is 6 mm. In standardization, the single disk structure is 128MB on one side. However, when a double-sided optical disc structure having the above-described substrate thickness of 0.6 mm or less is used, a double-capacity optical disc compatible with a single plate disc can be realized by using a cartridge having the same 6 mm thickness.

또, 디스크기재의 박형화에 의해서 조리개렌즈의 NA를 높일 수 있어, 예를 들면 Na=0.6으로 하면, 광디스크 1매당의 용량은, (0.6/0.5)2×2=2.9배로 되어, 용량은 368MB로 된다.In addition, the NA of the aperture lens can be increased by thinning the disk substrate. For example, when Na = 0.6, the capacity per optical disc becomes (0.6 / 0.5) 2 x 2 = 2.9 times, and the capacity is 368 MB. do.

이상과 같이 본 실시예에 의하면, 단판디스크와 같은 두께의 카트리지로 디스크 기록용량을 약 3배로 대용량화한 양면광디스크가 가능하게 된다.As described above, according to the present embodiment, a double-sided optical disc capable of about three times the capacity of the disc recording capacity can be obtained by using a cartridge having the same thickness as the single-plate disc.

또, 콜리메이트렌즈(10)와 레이저(9)의 광로중에 빔스플리터(11)와 λ/4판(12)을 배치한 고정광학계(6)를 표시하였으나, 레이저(9)의 직후에 콜리메이트렌즈(10)를 배치하여 콜리메이트광(16)을 빔스플리터(11)와 λ/4판(12)에 입사하는 광학계라도 된다.In addition, the fixed optical system 6 in which the beam splitter 11 and the λ / 4 plate 12 are arranged in the optical paths of the collimated lens 10 and the laser 9 is displayed. The optical system which arrange | positions the lens 10 and injects the collimated light 16 into the beam splitter 11 and (lambda) / 4 plate 12 may be sufficient.

또, 이상으로 표시한 실시예는, 본 발명의 설명에 필요한 최저한의 구성요소를 표시한 것에 지나지 않으며, 예를 들면 서보·변복조신호처리·에러정정회로 등, 광디스크기록재생장치를 구성하는데 필요한 공지의 수단이 필요에 따라서 사용되는 것을 말할 필요도 없다.In addition, the above-mentioned embodiment is only the minimum component which is necessary for description of this invention, and it is well-known for making an optical disc recording / reproducing apparatus, such as a servo, a modulation / modulation signal process, and an error correction circuit, for example. Needless to say, the means are used as needed.

Claims (4)

정보를 기록재생가능한 상변화재료로 이루어진 정보층과, 대략 0.6㎜의 두께의 제1 및 제2 디스크기재와를 구비하고, 상기 제1디스크기재와 상기 제2 디스크기재사이에 상기 정보층을 끼우도록 상기 제1 및 제2디스크기재를 접착해서 이루어진 광디스크로서, 상기 광디스크의 외형두께를 1.4㎜이하로 하는 것을 특징으로 하는 광디스크.An information layer made of a phase change material capable of recording and reproducing information, and having first and second disc substrates having a thickness of approximately 0.6 mm, and sandwiching the information layer between the first disc substrate and the second disc substrate. An optical disk formed by adhering the first and second disk substrates to each other, wherein an optical thickness of the optical disk is 1.4 mm or less. 정보층과, 대략 0.6㎜의 두께의 제1 및 제2디스크기재와를 구비하고, 상기 제1디스크기재와 상기 제2디스크기재사이에 상기 정보층을 끼우도록 상기 제1 및 제2디스크기재를 접착해서 이루어진 광디스크로서, 상기 광디스크의 외형두께를 1.4㎜이하로 하는 것을 특징으로 하는 광디스크.An information layer, and the first and second disc substrates having a thickness of approximately 0.6 mm, wherein the first and second disc substrates are sandwiched between the first disc substrate and the second disc substrate. An optical disc formed by bonding, wherein an external thickness of the optical disc is 1.4 mm or less. 제1항에 있어서, 개구수(NA)가 0.6이상인 렌즈를 사용해서 상기 정보층에 레이저광을 조사함으로써, 신호가 기록 또는 재생되는 것을 특징으로 하는 광디스크.An optical disc according to claim 1, wherein a signal is recorded or reproduced by irradiating a laser beam to said information layer using a lens having a numerical aperture (NA) of 0.6 or more. 제2항에 있어서, 개구수(NA)가 0.6이상인 렌즈를 사용해서 상기 정보층에 레이저광을 조사함으로써, 신호가 기록 또는 재생되는 것을 특징으로 하는 광디스크.The optical disc according to claim 2, wherein a signal is recorded or reproduced by irradiating a laser beam to said information layer using a lens having a numerical aperture (NA) of 0.6 or more.
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