KR100278786B1 - 광기록매체와 광 기록/재생 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 동일한 구동장치에 의하여 기존의 광디스크와 호환적으로 구동될 수 있는 고밀도 광기록매체가 개시되게 된다. 이 광 기록매체는 적어도 하나 이상의 기록면과, 대략 0.2~0.45 mm의 두께를 가지는 적어도 하나 이상의 광투과층을 구비하며, 대략 395~425 nm의 파장의 광빔이 대략 0.62~0.68의 개구수를 가지는 대물렌즈 및 상기 광투과층을 경유하여 상기 기록면에 조사됨에 의해 정보를 기록/재생하기에 적합하게 된다.

Description

광기록매체와 광 기록/재생 방법 및 장치{Optical Recording Medium and Optical Recording/Reproducing Method and Apparatus}
본 발명은 정보가 광학적으로 억세스되게 하는 광 기록매체에 관한 것으로, 특히 정보를 고밀도로 기록하기에 적합한 광 기록매체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 고밀도의 광 기록매체를 기록/재생하기에 적합한 광 기록매체 기록 및 재생 장치에 관한 것이다.
영화와 같은 동화상정보는 디지털 화상 처리 기술 및 동화상 압축 기술이 발전됨에 따라 그 양이 대폭적으로 축소되고 있다. 실제로, NTSC (National Television System Committee) 및 PAL (Phase Alternating by Line) 방식으로 구축되어진 2시간분의 아날로그 비디오신호는 대략 80 Gbytes 정도의 정보량을 가지는 반면, 동화상 전문가 그룹(Moving Picture Expert Group)에 의해 제안되어진 동화상 압축 표준안인 "MPEG-2"에 의해 압축되어진 2시간분의 디지털 비디오신호는 대략 15 Gbytes 정도의 정보량을 가지게 된다. 이렇게 비디오신호가 작은 정보량을 가지게끔 압축되어짐에 따라, CD(Compact Disc) 및 DVD(Digital Versatile Disc)와 같은 광 기록매체도2시간 정도의 디지털 비디오신호를 저장할 수 있게끔 요구받고 있다.
한편, 가장 큰 기록용량을 가지는 광 기록매체로서는 DVD를 들 수 있다. 이 DVD의 신호트랙상에 조사되는 빔 스폿(Beam Spot)은 인접 신호트랙에 의한 크로스토크를 최소화 될 수 있는 크기를 가지게 되어 있다. 이를 위하여, DVD를 구동하기 위한 광학계는 파장이 650nm인 레드(Red) 레이저 빔을 발생하는 반도체 레이저와 개구수가 0.6인 대물렌즈를 포함하고 있다. 이러한 광학계에 의해 구동되는 DVD는 4.7 GBytes까지만 기록할 수 있기 때문에 2시간분의 동화상정보를 기록하기에 적합하지 않은 실정이다.
이와 같은 광 기록매체의 기록용량을 높이기 위하여, 레드 레이저 빔 보다 짧은 파장의 블루 레이저 빔을 사용하는 방안이 논의되고 있다. 이 블루레이저 빔을 발생하기 위한 블루 레이저는 GaN계 레이져가 개발됨에 따라 조만간에 상용화될 것임과 아울러 파장이 대략 400nm 정도인 레이저 빔을 발생하는 것으로 알려져 있다. 이 블루 레이저를 포함하는 광 픽업은 블루 레이저용 광 기록매체 (이하, "HD-DVD (High Density-DVD)"라 함) 뿐만 아니라 기존의 DVD도 억세스 할 수 있어야 한다. 이를 위하여, HD-DVD가 기존의 DVD와 동일한 0.6mm의 기판(즉, 광투과층)의 두께를 가짐과 아울러 블루 레이저를 가지는 광픽업 (이하, "블루 레이저 픽업"이라 함)이 0.6의 개구수의 대물렌즈를 사용한다고 가정하면, 블루 레이저 픽업에 의해 디스크에 조사되는 빔 스폿의 직경은 (λ/NA)2에 비례하는 크기를 가지게 되므로 HD-DVD는 DVD에 비하여 2.51배의 기록밀도를 가지게 된다. 다시 말하여, HD-DVD는 기존의 DVD와 같은 형태로 제작되어질 경우에 4.7GB×2.51 = 11.8GB의 기록용량을 가지게 된다.
또한 블루 레이져 픽업은 회절 한계 이내의 빔 스폿과 양호한 신호대잡음(S/N)를 제공하기 위하여 0.07λ의 마샬표준(Marchel's Criteion) 보다 작은 평균 광학 수차량을 가져야만 한다. 평균 광학수차량은 파장의 단위로 주어질 때 의미가 있는 것으로서 구면수차, 코마수차 및 비점수차 등을 포함하게 된다. 이러한 평균 광학수차량은 빔의 파장(λ)에 반비례하는 코마수차량에 가장 큰 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 코마수차량은 디스크 틸트(Tilt)에 의해 나타나는 것으로서 "t·(NA)3/λ"에 비례하게 된다. 다시 말하여, 평균 광학 수차량은 디스크의 틸트량에 따라 커지게 된다. 따라서, 블루 레이저 픽업이 기존의 DVD용 광픽업과 동일한 ±0.6。의 틸트 마진을 가지는 경우에 HD-DVD는 상기한 기록용량을 가질 수 없게 된다. 이는 기존의 DVD용 광픽업보다 1/1.159 만큼 짧아진 파장의 블루 레이저 빔을 사용하는 블루 레이저 픽업에서의 틸트량이 커지는 것에 기인한다. 실제로, 블루 레이저 빔의 파장(λ)이 410nm, 대물렌즈의 개구수(NA)가 0.6, 디스크 기판의 두께(t)가 0.6mm 인 경우에 HD-DVD의 기록용량은 8~9GB 정도로 작아지게 된다.
이와 같이, 블루레이져를 사용하는 것만으로는 광 기록매체가 15GB의 기록용량을 확보하기 곤란한다. 이를 해결하기 위하여, 트랙피치 또는 피트길이를 줄이는 등의 방안이 시도되고 있다. 이들 방안들을 실현하기 여러 가지의 새로운 제어 기술들이 적용되고 있다. 새로운 제어기술의 일 예로서, "The path from DVD(red) to DVD(blue)"의 명칭으로 JOINT MORIS/ISOM '97 Conference Proceeding pp.52~53에 발표된 논문을 들 수 있다. 이 논문에는, 래디얼 방향의 틸트 각도에 따라 다이나믹 서보를 실행함으로써 수차정정 및 기록밀도를 높이는 방안이 개시되어 있다. 그러나, 디스크의 틸트각도는 래디얼(Radial) 방향으로 발생하면 탄젠셜(Tangential) 방향으로도 같은 정도의 틸트각이 발생하게 된다. 특히, 면진동이 심한 디스크의 경우 이 래디얼, 탄젠셜 방향의 틸트각도는 더욱 커지게 된다. 따라서, 래디얼 방향의 다이나믹 서보만 실행해서는 탄젠셜 방향의 틸트에 의한 수차 정정이 이루어지지 않게 된다.
광 기록매체의 기록밀도를 높이기 위한 다른 방안으로서, "A rewritable optical disk system with over 10GB of capacity" 명칭으로 Optical Data Storage '98 Conference Edition pp.131~133 에 발표된 논문을 들 수 있다. 이 논문은 대물렌즈의 개구수(NA)를 아주 높여 기록밀도를 증가시키는 방안을 제시하고 있다. 이 논문에서와 같이, 대물렌즈의 개구수(NA)가 증가하게 되면 디스크의 틸트마진이 커질 수밖에 없다. 또한, 디스크의 틸트마진을 확보하기 위해서는 디스크의 기판의 두께(t)가 줄어 들어야만 한다. 예를 들어, 개구수(NA)를 0.85로 설정하는 경우 디스크의 틸트마진을 확보하기 위해서는 디스크의 기판은 코마수차량(t·(NA)3/λ)이 대략 1 정도가 되는 0.13mm의 두께를 가지게 된다. 실제로, 디스크 기판의 두께(t)를 0.1mm로 그리고 대물렌즈의 개구수(NA)는 0.85로 설정하는 상기 논문에 따르면, 기존의 DVD의 5.04배의 기록용량을 확보할 수 있는 HD-DVD가 마련될 수 있게 된다. 나아가 코마수차 마진 및 비점수차 마진(Defocus Margin)과 기판두께의 마진 등의 구면수차 마진에 의한 감소치를 고려한다 하여도, 상기 논문은 대략 20GBytes 정도의 기록용량을 가지는 HD-DVD를 제공할 수 있다. 그러나, 상기 논문에 개시된 방안은 기판의 두께가 0.1mm 정도로 너무 얇아진다는 문제점을 안고 있다. 나아가, 얇은 기판두께로 인하여 디스크의 표면이 먼지, 스크래치(Scratch) 등에 약해지게 된다. 아울러, 0.85의 개구수를 갖는 대물렌즈는 제작이 어려워 두개의 렌즈를 조합하여야 할 뿐만 아니라 렌즈로부터 디스크면까지의 동작거리(Working Distance)가 너무 짧아지게 된다. 이와 같이 0.1mm의 기판 두께를 가지는 HD-DVD는 0.6mm의 기존의 DVD 및 1.2mm의 CD까지 호환적으로 억세스 할 수 있는 블루 레이저 픽업을 비교적 간단한 구성으로 구현하는 것이 곤란하다.
따라서, 본 발명의 목적은 동일한 구동장치에 의하여 기존의 광디스크와 호환적으로 구동될 수 있는 고밀도 광 기록매체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기존의 광 기록매체와 상기 고밀도 광 기록매체 모두를 호환적으로 억세스하기에 적합한 광 기록/재생 장치를 제공함에 있따.
본 발명의 또 다른 목적은 동일한 구동장치를 이용하여 상기 고밀도의 광 기록매체와 기존의 광 기록매체 모두를 호환적으로 억세스하기에 적합한 광 기록/재생 장치를 제공함에 있다.
제1도는 디스크의 기판두께에 대한 구면수차의 관계를 나타낸 특성도,
도2는 디스크 틸트에 의한 코마수차가 0.07 λ및 0.05 λ일 때, 디스크의 기판두께와 개구수의 관계를 나타낸 특성도,
도3는 본 발명의 실시 예에 따른 광디스크의 구조를 도시하는 단면도,
도4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광디스크의 구조를 도시하는 단면도,
도5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광디스크의 구조를 도시하는 단면도,
도6는 본 발명의 실시 예에 따른 광 기록/재생 장치를 개략적으로 도시하는 도면,
도7는 도6에 도시된 편광판을 상세하게 도시하는 평면도이다.
<도면의 주요부호에 대한 부호의 간단한 설명>
10. 18 : 제1 기판 14, 14A : 제2 기판
16. 14B : 제3 기판 30A : HD-DVD
30B : DVD 30C : CD
32 : 블루 레이저 34 : 액정판
36 : 시준렌즈 38 : 빔스프리터
40 : 편광판 40A : 비편광영역
40B : 편광영역 42 : 대물렌즈부
44 : 센서렌즈 46 : 광검출기
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광 기록매체는 적어도 하나 이상의 기록면과, 대략 0.2~0.45mm의 두께를 가지는 적어도 하나 이상의 광투과층을 구비하여, 대략 395~425 nm의 파장의 광빔이 대략 0.62~0.68의 개구수를 가지는 대물렌즈 및 상기 광투과층을 경유하여 상기 기록면에 조사됨에 의해 정보를 기록/재생하기에 적합하게 된다.
본 발명에 따른 광 기록매체는 적어도 하나 이상의 기록면과, 대략 0.2~0.45 mm의 두께를 가지는 적어도 하나 이상의 광투과층을 구비하여, 395~425 nm의 파장의 광빔이 아래 수식에 따라 광투과층의 두께에 따른 개구수 조건을 가지는 대물렌즈를 포함하는 기록/재생수단에 의하여 정보를 기록/재생하게 된다.
상기 수식에서, "θ" 가 기록매체의 틸팅각도(틸트마진)로서 0.6도이고, "t"는 상기 광투과층의 두께(0.2~0.45), "NA"는 상기 대물렌즈의 개구수를 나타낸다.
본 발명에 따른 광 기록/재생 방법은 적어도 하나 이상의 기록면과 두께가 대략 0.2~0.45 mm인 적어도 하나 이상의 광투과층을 가지는 광 기록매체의 기록면상에 대략 395~425 nm의 파장을 가지는 광빔이 대략 0.62~0.68의 개구수를 가지는 대물렌즈와 상기 광투과층을 경유하여 조사되게 함에 의해 정보의 기록/재생을 수행한다.
본 발명에 따른 광 기록/재생 장치는 대략 396~400 nm의 파장을 가지는 상기 광빔을 상기 기록매체상에 조사하기 위한 적어도 하나 이상의 광원과, 광빔을 상기 광 기록매체상에 집속함과 아울러 대략 0.62~0.68 의 개구수를 가지는 대물렌즈를 구비한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
본 발명의 실시 예들을 설명하기 전에, 블루레이저 광픽업이 기존의 DVD 및 HD-DVD 모두를 호환적으로 억세스 가능하게 하는 본 발명에 따른 HD-DVD의 기판 두께를 살펴보기로 한다. 블루레이저 광픽업이 HD-DVD 뿐만 아니라 기존의 DVD까지 호환적으로 억세스하기 위해서는 평균 광학수차량이 마샬 표준값(0.07λ) 보다 작아져야 한다. 이를 위하여, 평균 광학수차량의 산출에 사용되는 추가 구면수차량이 0.07 이하가 되어야 한다. 이 추가 구면수차량은 DVD와 HD-DVD와의 기판의 두께차에 의해 발생되게 된다. 만약, 기존의 DVD와 본 발명에 따른 HD-DVD의 기판두께 차이가 Δt이면, 기판 두께의 차이(Δt)에 의해 대물렌즈상의 임의의 위치에서 발생되는 추가 구면수차량(Wspr(r))은 수학식 1과 같이 산출되게 된다.
여기서, "n"은 디스크 기판의 굴절율, "NA"는 대물렌즈의 개구수, "r"은 대물렌즈의 중심으로부터 광이 통과하는 임의의 위치까지의 거리를 각각 나타낸다. "r"은 대물렌즈의 개구수(NA)에 의해 정규화 되어진 값이다. r=1인 위치는 유효 개구수(Clear Aperture)에 의해 제한되는 원의 반경에 해당하게 된다. 임의의 위치에서의 추가 구면수차(Wspr(r))는 파장(λ)에 의해 정규화 됨으로써 단위가 없게 된다. 원래의 대물렌즈에 대하여 설계된 HD-DVD의 기판두께가 "t"이고 DVD와 HD-DVD간의 기판 두께의 차이가 "Δt"인 경우, 대물렌즈상의 임의의 위치에서의 추가 구면수차 Wspr(r)이 대물렌즈의 초점 조정에 의해 최소화 된 때에도 구면수차가 나타나게 된다. 이러한 구면수차는 "대물렌즈상의 임의의 위치에서의 잔존 구면수차"라 불리우며 수학식 2와 같이 연산된다.
이어서, 수학식 2와 같이 연산되어진 대물렌즈상의 각 위치에서의 잔존 구면 수차들(Wspr_rem(r))이 적분됨으로써 잔존 구면수차의 평균값이 산출되게 된다. 또한, 대물렌즈상의 각 위치에서의 잔존 구면수차들(Wspr_rem(r))이 제곱 연산으로써 잔존 구면수차의 제곱값이 산출되게 된다. 이들 잔존 구면수차의 평균값과 잔존 구면수차들 각각의 제곱값을 루트 민 스퀘어(Root Mean Squre) 연산됨으로써 구면수차(Wrms)가 산출되게 된다. 이 구면수차(Wrms)의 연산식은 수학식 3과 같이 표현 된다.
이렇게 산출되어진 구면수차(Wrms)로부터, 그 구면수차(Wrms)가 최소로 되게 하는 상수(α)가 산출될 수 있다. 이 상수(α)에 의존하여 수학식 3이 연산됨으로써, 최소 구면수차(WFERrms)가 얻어진다. 이 최소 구면수차(WFERrms)의 연산식은 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.
DVD의 기판두께가 0.6mm 이므로, 최소 구면수차(WFERrms)는 HD-DVD의 기판두께(t)에 따라 제1도와 같이 변하게 된다. 도1을 참조하면, 최소 구면수차(WEFRrms)는 HD-DVD의 기판 두께(t)가 커짐에 따라 점진적으로 감소되어 HD-DVD의 기판 두께(t)가 DVD의 그것과 같아 질 때 "0"가 된다. 이러한 최소 구면수차(WEFRrms)가 0.07λ의 마샬 표준값 이하로 설정되어야 하기 때문에 HD-DVD의 기판 두께(t)는 0.2mm 이상이 되어야만 한다.
이어서, 디스크의 틸트 영향을 고려한 HD-DVD 기판두께를 살펴보기로 하자. 일반적으로, 디스크가 억세스 될 때에 디스크 틸트가 발생되게 된다. 이러한 디스크의 틸트에 의해 여러 가지 수차들이 나타나게 된다. 이들 수차 중 코마수차가 디스크의 억세스에 가장 큰 영향을 미치게 된다. 최소 코마수차(WFECrms)는 수학식 5와 같이 연산되게 된다.
여기서, "θ"는 디스크의 틸트각을 나타낸다. 블루레이저 광픽업이 DVD 광픽업과 동일한 틸트 마진(θ=±0.6°)을 가지게 함과 아울러 0.07λ의 최소 코마수차를 가지게 하는 경우, HD-DVD의 기판 두께(t)는 대물렌즈의 개구수가 커짐에 따라 도2의 제1 곡선(CL1)과 같이 감소되게 된다. 이와는 달리, 블루레이저 광픽업이 DVD 광픽업과 동일한 틸트 마진(θ=±0.6°)과 아울러 0.05λ의 코마 수차를 가지게 하는 경우, HD-DVD의 기판 두께(t)는 대물렌즈의 개구수가 커짐에 따라 도2의 제2 곡선(CL2)과 같이 감소되게 된다. 도2는 대물렌즈의 개구수가 0.68 이하로 제한된다고 할 경우에 HD-DVD의 기판 두께가 0.45mm 이하로 설정되어야만 한다는 것을 나타낸다. 다시 말하여, 대물렌즈의 개구수가 0.68 이하로 제한되는 경우, 도1 및 도2는 HD-DVD의 기판두께(t)가 0.2mm 보다는 크고 0.45mm 보다는 작은 범위(즉, 0.2 < t < 0.45)로 설정되어야만 한다는 것을 지시한다. 그러나, 실제 광빔의 품질은 디스크들간의 기판 두께의 차이 및 디스크의 틸트에 의한 수차들 뿐만 아니라 광픽업에서의 수차를 포함한 여러 가지 수차들에 영향을 받게 된다. 이러한 각종 수차들을 고려하자면, HD-DVD는 대물렌즈의 개구수(NA)는 0.65 정도로 그리고 HD-DVD의 기판 두께(t)는 0.3mm 정도로 설정되는 것이 바람직하다.
다음으로, 디스크의 틸트마진을 고려하여 본 발명에 따른 HD-DVD에 적합한 대물렌즈의 개구수(NA)를 살펴보기로 한다. 수학식 5와 같이 산출되는 최소코마수차(WFECrms)가 0.07λ 이하로 제한됨과 아울러 HD-DVD용 대물렌즈의 개구수가 DVD용 대물렌즈의 개구수 보다는 크고 0.68 보다는 작은 값으로 제한되는 경우, HD-DVD의 기판두께(t)와 대물렌즈의 개구수(NA)는 도2에 빗금친 영역내의 값들로 설정될 수 있다. 도2 에서, 본 발명에 따른 HD-DVD의 기판두께(t)는 0.2mm 내지 0.45mm 의 범위로 설정되게 되고, 대물렌즈의 개구수(NA)는 0.62~0.68 범위에서 설정될 수 있음을 알 수 있다. 나아가, HD-DVD용 광픽업이 DVD용 광픽업에서 허용되는 틸트마진과 동일한 틸트 마진을 가지게 하는 경우, 디스크의 기판 두께는 0.6mm에서 0.3mm로 얇아지고 빔의 파장(λ)도 650nm에서 400nm로 짧아지게 된다. 이에 따라, HD-DVD용 대물렌즈의 개구수는 DVD용 대물렌즈의 개구수 보다 NA=1.0805배 증가될 수 있다. DVD용 대물렌즈의 개구수가 0.6이므로, HD-DVD용 대물렌즈의 개구수는 NA = 0.6×1.0805 = 0.648 정도로 설정될 수 있다.
나아가, GaN계의 블루레이져 즉, 400nm 파장의 광빔을 사용하여 HD-DVD와 DVD를 호환적으로 억세스하고자 하는 경우에 DVD에 적합한 대물렌즈의 유효개구수를 살펴보기로 하자. 블루레이져로부터 발생되는 빔의 파장이 λ=400nm이고 기판의 굴절율이 n=1.5이라고 할 경우에, 최소 구면수차(WFErms)가 0.05로 되는 대물렌즈의 유효 개구수를 구해보자. 이때, 구면수차량과 함께 고려되어야 할 것은 디스크의 기록면에 집광된 빔스폿의 크기이다. 기록면에 집광되는 빔 스폿의 크기는 λ/NA에 비례하게 된다. DVD에 적용되는 빔의 파장(λ)은 650nm이고 대물렌즈의 개구수(NA)는 0.6이므로, 블루레이져(λ=400nm)를 사용해서 종래와 같은 정도의 빔 스폿 사이즈를 만들기 위해서는 HD-DVD용 대물렌즈의 제1 유효개구수(NAeff1)는 (0.6/650)×400 = 0.369 이 된다. 이에 따라, 블루레이져를 이용하여 DVD를 재생할 경우 개구수 조절수단을 이용하여 대물렌즈의 제1 유효개구수(NAeff1)가 0.369가 되도록 대물렌즈의 개구수를 조절하면 0.6mm 두께의 DVD도 억세스할 수 있게 된다. 또한, 블루레이져(λ=410nm)를 사용하여 CD를 억세스하기 위한 빔스폿 사이즈를 얻고자 하는 경우, CD에 적용되는 빔의 파장(λ)은 780nm이고 대물렌즈의 개구수(NA)는 0.45이므로, HD-DVD용 대물렌즈의 유효개구수(NAeff2)는 0.45×(400/780) = 0.231 이 된다. 이에 따라, 블루레이져를 이용함과 아울러 HD-DVD용 대물렌즈의 유효개구수(NAeff2)가 0.231이 되도록 대물렌즈의 개구수를 조절하면, 1.2mm 두께의 CD가 블루레이저 광픽업에 의해 억세스될 수 있게 된다. 예를 들면, 이러한 대물렌즈의 개구수 조절은 개구수 조절수단과 트윈 대물렌즈를 이용하여 달성할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 바람직한 실시 예들은 도3 내지 도7를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도3를 참조하면, 본 발명에 따른 광 기록매체는 제1 기판(10)과 제2 기판(14) 사이에 적어도 하나의 기록면을 구비한다. 제1 및 제2 기판(10,14)은 폴리카보네이트 등과 같은 광투과성 물질로 성형된다. 제1 기판(10)의 광입사면은 성형시 천사도니 피티패턴에 의해 기록면이 형성된다. 이 제1 기판(10)의 기록면 상에는 반사막이 전면증착된다. 제2 기판(14)은 광투과층 역할은 한다. 이 제2 기판(14)의 광출사면은 성형시 전사된 피트패턴에 의해 기록면이 형성된다. 기록면이 각각 형성되는 제1 및 제2 기판(10,14)은 도시하지 않은 접착층 예를 들면 자외선 경화 수지막을 사이에 두고 접합된다. 이렇게 제1 및 제2 기판(10,14) 사이에 두 개의 기록면이 형성될 수도 있지만, 제1 및 제2 기판(10,14) 사이에 하나의 기록면이 형성될 수도 있다. 즉, 제1 및 제2 기판(10,14) 중 어느 하나의 기판(10 또는 14)의 일면에만 기록면이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(10)의 광입사면에만 기록면이 형성되고 이 기록면 상에 반사막이 전면증착된 후, 그 위에 기록면이 형성되지 않은 제2 기판(14)이 접합된다. 이와 반대로, 제2 기판(14)의 광출사면에만 기록면이 형성되고 이 기록면 상에 반사막이 전면증착된 후, 그 위에 기록면이 형성되지 않은 제1 기판(10)이 접합된다. 여기서, 제2 기판(14)의 두께는 0.2~0.45nm의 두께로 설정된다. 제1 기판(10)의 두께는 제2 기판(14)의 두께와의 합이 기존의 CD 및 DVD와 호환될 수 있는 두께(1.2mm)가 될 수 있는 두께로 설정된다.
도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 기록매체를 나타낸다.
도4를 참조하면, 본 발명에 따른 광 기록매체는 제1 기판(10)과 제2 기판(14) 사이에 적어도 하나의 기록면이 형성되며, 제1 기판(10)을 사이에 두고 제2 기판(14)과 대칭적으로 제1 기판(10)에 접합되는 제3 기판(16)을 구비한다. 이 광기록매체와 도3에 도시된 그것을 비교하면, 도4에 도시된 광 기록매체는 기록면이 형성되는 제1 및/또는 제2 기판(10,14)은 그 구조가 도3에 도시된 그것과 실질적으로 동일하며 제3 기판(16)이 더 추가된다. 제3 기판(16)은 제1 기판(10)을 사이에 두고 제2 기판(14)과 대칭적으로 제1 기판(10)에 접합되기 때문에 습도 등과 같은 구동환경의 변화에 따른 광기록매체의 휨변형 등을 방지하는 역할을 하게된다. 이 제3 기판(16)의 두께는 제2 기판(14)과의 대칭성을 고려하여 0.2~0.45mm로 설정될 수 있다.
도5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 HD-DVD의 구조를 도시한다.
도5를 참조하면, 본 발명에 따른 광 기록매체는 제1 기판(10) 및 제2 기판(14A) 사이에 적어도 하나의 기록면이 형성됨과 아울러 제1 기판(10) 및 제3 기판(14B) 사이에 적어도 하나의 기록면이 형성된다. 제1 내지 제3 기판(10,14A,14B)은 폴리카보네이트 등과 같은 광투과성 물질로 성형된다. 제1 기판(10)의 전면과 배면의 광입사면은 성형시 전사된 피트패턴에 의해 기록면이 형성된다. 제1 기판(10)의 기록면들에는 반사막이 전면 증착된다. 제2 및 제3 기판(14A,14B)은 각각 0.2 내지 0.45mm의 두께로 성형되어 광투과층 역할을 한다. 이 제2 및 제3 기판(14A,14B)의 광출사면 각각에는 성형시 전사된 피티패턴에 의해 기록면이 형성된다. 제2 및 제3 기판(14A,14B)은 제1 기판(10)을 사이에 두고 자외선 경화수지막을 사이에 두고 대칭적으로 접합된다. 이렇게 제1 및 제2 기판(10,14A) 사이와 제1 및 제3 기판(10,14B) 사이에 각각 두 개의 기록면이 형성될 수도 있지만 제1 및 제2 기판(10,14A) 사이와 제1 및 제3 기판(10,14B) 사이에는 각각 하나의 기록면이 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 기판(10)의 광입사면(전면)이나 제2 기판(14A)의 광출사면 중 어느 한 면에 기록면이 형성되고 제1 기판(10)의 광입사면(배면)이나 제3 기판(14B)의 광출사면 중 어느 한 면에 기록면이 형성된다.
도3 내지 도5는 재생전용의 디스크를 실시예로서 설명하였지만, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명이 기록 가능한 디스크에도 적용될 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 실제로 도3 내지 도5에 도시된 본 발명의 실시 예들에 따른 광기록매체들에 있어서, 각 기판들의 기록면 상에 상변화 기록물질이나 광자기 기록물질을 도포하게 되면 기록 가능한 디스크로 사용될 수 있다.
도6은 본 발명의 실시 예에 따른 광 기록/재생 장치를 개략적으로 도시한다. 도6을 참조하면, 광 기록/재생 장치는 광빔을 HD-DVD(30A), DVD(30B) 또는 CD(30C)상에 조사하기 위한 블루레이져(32)와, 블루레이져(32)로부터의 광빔을 HD-DVD(30A), DVD(30B) 또는 CD(30C)의 기록면에 집광시키기 위한 대물렌즈부(42)를 구비한다. 블루레이져(32)와 대물렌즈부(42) 사이에는 액정판(34), 시준렌즈(36), 빔 스프리터(38), 편광판(40)가 순차적으로 배열되게 된다. 또한, 광 기록/재생 장치는 HD-DVD(30A), DVD(30B), 또는 CD(30C)의 기록면에 의해 반사되어진 광빔을 전기적신호로 변환하기 위한 광검출기(46)와, 빔 스프리터(38) 및 광 검출기(46) 사이에 위치하는 센서렌즈(44)를 추가로 구비한다. HD-DVD(30A), DVD(30B) 및 CD(30C)는 각각 광투과층의 두께가 다르다. 즉, HD-DVD(30A)의 광투과층 두께는 0.3mm, DVD(30B)의 광투과층 두께는 0.6mm 그리고 CD(30C)의 광투과층 두께는 1.2mm이다. 광원으로 이용되는 블루레이져(32)는 파장이 40nm인 광빔을 발생한다. 이 블루레이져(32)에서 발생되는 광빔은 수직 선편광, 수평 선편광 및 원편광 등의 특성을 가질 수 있으나, 편의상 수직 선편광 특성을 가진다고 가정하다. 다시 말하여, 블루레이저(32)에서 발생되는 광빔이 수직 선편광빔이라 한다. 시준렌즈(36)는 블루레이져(32)로부터 액정판(34)을 경유하여 빔스프리터(38) 쪽으로 진행하는 발산형의 광빔을 평행광빔으로 변환함으로써 광빔의 누설을 방지한다. 빔스프리터(38)는 시준렌즈(36)로부터의 광빔이 편광판(40)을 거쳐 대물렌즈부(42)쪽으로 진행하게 함과 아울러 HD-DVD(30A), DVD(30B), 또는 CD(30C)의 기록면으로부터 반사되어 대물렌즈부(42)와 평관판(40)을 경유하여 입사되는 반사광빔이 센서렌즈(44)를 거쳐 광검출기(46)쪽으로 진행하게 한다. 센서렌즈(44)는 빔스프리터(38)로부터 광검출기(46) 쪽으로 진행하는 광빔을 광 검출기(46)의 표면에 집속시킴으로써 광빔의 누설을 방지한다. 광검출기(46)는 HD-DVD(30A), DVD(30B), 또는 CD(30C)의 기록면에 의해 반사되어 대물렌즈부(42), 편광판(40), 빔스프리터(38) 및 센서렌즈(44)를 경유하여 입사되는 반사광빔을 전기적신호로 변환한다. 이 전기적신호에는 통상 서보신호와 정보신호가 포함되게 된다.
대물렌즈부(42)는 서로 다른 개구수(NA)를 갖는 제1 및 제2 대물렌즈(42A,42B)를 구비한다. 제1 및 제2 대물렌즈(42A,42B)는 하나의 지지체에 설치되어 광디스크의 종류에 따라 지지체가 회동됨에 의해 선택적으로 광경로 상에위치되게 된다. 지지체는 액츄에이터(도시하지 않음)에 의해 회동되게 되며, 액츄에이터는 통상 지지체가 회전축을 중심으로 선회되게끔 축섭동 방식으로 지지체를 구동하게 된다. 제1 대물렌즈(42A)는 제1 개구수(NA1), 즉 0.65의 개구수를 가지는 반면에 제2 대물렌즈(42B)는 제2 개구수(NA2), 즉. 0369의 개구수를 가지게 된다. 또한, 제2 대물렌즈(42B)의 제2 개구수(NA2)는 후술될 개구수 조절수단에 의해 제3개구수(NA3)(즉,0.231) 모드로 조정될 수 있다.
광원(32)과 시준렌즈(36) 사이에 배치된 액정판(34)과, 빔스프리터(38)와 대물렌즈부(42) 사이에 배치된 편광판(40)은 제2 대물렌즈(42B)의 개구수를 조절하게 된다. 액정판(34)은 전압의 인가 여부에 따라 광빔의 편광특성을 변경시키는 역할을 하고, 편광판(40)은 입사광빔의 편광특성에 따라 그 광빔의 일부를 선택적으로 차단하게 된다. 상세히 하면, 액정판(34)은 광원(32)로부터 시준렌즈(36)로 진행하는 수직편광빔을 전압인가여부에 따라 선택적으로 90°회전시킨다. 예컨데, HD-DVD(30A) 및 DVD(30B)가 억세스되는 경우에 액정판(34)에 하이전압이 인가되게 된다. 이 때, 액정판(34)은 블루레이져(32)로부터의 수직 선편광빔이 원래의 편광 특성을 유지한 상태로 통과되도록 한다. 반면에, CD(30C)가 억세스되는 경우, 액정판(34)에는 로우전압이 인가되게 된다. 그러면, 액정판(34)는 블루레이져(32)부터의 수직 선편광빔을 90°회전시킴으로써 수평편광빔으로 변환시킨다. 이와는 달리, 액정판(34)은 블루레이져(32)에서 수평 선편광빔을 발생하는 경우에는 이 수평편광빔을 상기와 상반된 전압에 따라 광빔의 편광특성을 선택적으로 변경시키게 된다. 편광판(40)은 도7에 도시된 바와 같이 원형의 비편광영역(40A)과, 비편광영역(40A)의 주위에 형성된 편광영역(40B)을 구비한다. 이러한 편광판(40)에서 중앙부에 위치한 비편광영역(40A)은 입사광빔의 편광특성에 무관하게 그 광빔을 대물렌즈부(42) 쪽으로 통과시킨다. 편광영역(40B)은 광빔의 편광방향이 자신의 편광방향과 동일한 경우 통과시키는 반면에, 광빔의 편광방향이 자신의 편광방향과 다른 경우 차단한다. 다시 말하여, 입사광빔이 수직편광빔인 경우 즉, HD-DVD(30A), DVD(30B)가 억세스 되는 경우 편광영역(40B)은 이 수직 선편광빔을 비편광영역(40A)과 마찬가지로 대물렌즈부(42) 쪽으로 그대로 통과시킨다. 반면에, 입사광빔이 수평 선편광빔인 경우 즉, CD(30C)이 억세스 되는 경우 편광영역(40B)은 비편광영역(40A)과는 반대로 수평 선편광빔을 차단시키게 된다. 이 경우, 비편광영역(40A)은 제2 대물렌즈(42B)가 제3 개구수(NA3)를 가지게 한다. 또한, 비편광영역(40B)은 0.369의 제2 개구수(NA2)를 가지는 제2 대물렌즈(42B)가 0.231의 제3 개구수(NA3)로 변경되게 한다.
다음으로, HD-DVD(30A), DVD(30B), 또는 CD(30C)를 억세스하는 경우를 상세히 살펴보기로 한다. 우선 HD-DVD(30A)가 억세스되는 경우, 제1 대물렌즈(42A)를 광경로에 위치됨과 아울러 액정판(34)에 하이 전압을 인가되게 된다. 이에 따라, 블루레이저(32)에서 발생된 수직 선편광빔은 액정판(34)과 시준렌즈(36), 빔스프리터(38) 및 편광판(40)을 경유하여 제1 대물렌즈(42A)에 입사되게 된다. 이 입사광빔은 제1 개구수(NA1)를 갖는 제1 대물렌즈(42A)에 의해 집속됨으로써 HD-DVD(30A)에 적합한 크기의 스폿 형태로 HD-DVD(30A)의 기록면상에 조사되게 된다. 다음으로, DVD(30B)가 억세스되는 경우, 액정판(34)에 하이전압을 인가됨과 아울러 아울러 제2 개구수(NA4)를 가지는 제2 대물렌즈(42B)가 광경로에 위치하게 된다. 이때, 제2 대물렌즈(42B)는 액츄에이터에 의해 대물렌즈부(42)의 지지체가 선회됨으로써 광경로상에 배치되게 된다. 이에 따라, 블루레이저(32)으로부터 발생된 수직선편광빔은 액정판(34)과 시준렌즈(36), 빔스프리터(38), 및 편광판(40)을 경유하여 제2 대물렌즈(42B)에 입사되게 된다. 그러면, 제2 개구수(NA2)를 가지는 제2 대물렌즈(42B)는 광빔을 집속함으로써 광빔이 DVD(30B)에 적합한 크기의 스폿 형태로 DVD(30B)의 기록면에 조사되게 된다. 마지막으로, CD(30C)가 억세스될 경우에는, 액정판(34)에 로우전압을 인가됨과 아울러 제2 대물렌즈(42B)가 광경로상에 위치하게 된다. 이에 따라, 블루레이저(32)으로부터 발생된 수직 선편광빔은 액정판(34)에 의해 수평 선편광빔으로 변경되어진 상태로 시준렌즈(36) 및 빔스프리터(38)를 경유하여 편광판(40)에 입사하게 된다. 편광판(40)에 입사된 수평 선편광빔은 외곽부가 편광영역(40B)에 의해 차단되어 중심부만이 비편광영역(40A)을 통과됨으로써 감소된 선속경을 가지게 된다. 이렇게 선속경이 감소된 수평 선편광빔은 제2 대물렌즈(42B)가 비편광영역(40A)에 해당되는 면적의 제3 개구수(NA3)를 가지게 한다. 이에 따라, 제2 대물렌즈(42B)는 광빔이 CD(30C)에 적합한 크기의 스폿 형태로 CD(30C)의 기록면에 조사되게 된다.
결과적으로, HD-DVD(30A), DVD(30B), 또는 CD(30C)에 대응되는 광빔의 파장과 대물렌즈의 개구수의 구체적인 수치는 다음 표 1과 같이 나타낼 수 있다.
도6에 도시된 실시 예외에도 여러 가지의 개구수 조절수단을 조합하여 장치를 구성하는 경우에도 3가지의 광디스크를 호완하여 기록/재생 동작을 수행할 수 있게 된다. 예를 들면, 본인의 선출원인 특허출원 제98-11972호, 제98-11973호, 제98-11974호에 제안된 개구수 조절수단들이 있다. 다른 방법으로, 액정판과 환형차폐판(Annular mark)을 조합하여 이용하면 하나의 대물렌즈를 이용하여 3가지의 개구수모드를 제공할 수도 있다. 이 차폐판을 이용하는 방식은 "A compact disc compatible digital video disc pickup using annular mask" Joint ISOM/ODS '96 Vol.12 pp.348~350에 개시되어 있다.
이와 같이, 광 기록/재생 장치는 광원으로 블루레이져를 이용하고 대물렌즈의 개구수가 3개의 모드로 조절이 가능하게 됨으로써 본 발명에 따른 HD-DVD 뿐만 아니라 기존의 CD 및 DVD까지를 호환적으로 기록/재생할 수 있게 된다. 또한, 위 실시 예에서는 HD-DVD, DVD, CD의 3가지 광디스크를 모두 호완할 수 있는 광 기록/재생 장치를 예를 들어 설명하였지만 HD-DVD와 DVD, 또는 HD-DVD와 CD 등 2가지만을 대상으로하여 호완할 수 있는 광 기록/재생 장치를 구성하는 것도 가능하게 된다. 한편, 상술한 HD-DVD는 13.8GB의 용량밖에 확보할 수 없다. 이로 인하여 상기 13.8GB의 용량을 15GB로 확장하기 위해서는 8%의 추가 용량이 필요하다. 이는 트랙피치를 8% 만큼 좁게한 후 인접트랙 간의 크로스토크를 제거하는 기술을 적용하거나 탄젠셜방향의 ISI를 줄이는 기술 등을 이용함으로써 용이하게 달성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 HD-DVD는 블루 레이져에 대응하여 0.2~0.45 사이의 기판두께를 갖고 0.62~0.68 사이의 개구수를 갖는 대물렌즈를 이용함으로써 요구되는 대용량을 용이하게 달성할 수 있다. 그리고, 본 발명에 따른 광 기록/재생 방법 및 장치에 의하면 대물렌즈의 개구수를 DVD 및 CD에 대응하여 0.369과 0.231가 되도록 조절함으로써 기존의 CD 및 DVD와 본 발명에 따른 HD-DVD를 호환하여 기록/재생 동작을 수행할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 HD-DVD, DVD 또는 CD에 대응되는 개구수의 기준치만을 제시하고 있지만 당업자라면 상기 개구수가 10% 정도의 범위에서 변화되어도 본 발명의 목적이 달성될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
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 (16)

  1. 적어도 하나 이상의 기록면과, 대략 0.2~0.45 mm의 두께를 가지는 적어도 하나 이상의 광투과층을 구비하여, 대략 395~425 nm의 파장의 광빔이 대략 0.62~0.68의 개구수를 가지는 대물렌즈 및 상기 광투과층을 경유하여 상기 기록면에 조사됨에 의해 정보를 기록/재생하기에 적합하게 된 것을 특징으로 하는 광 기록매체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광디스크는 전체두께가 약 1.2mm인 것을 특징으로 하는 광 기록매체.
  3. 적어도 하나 이상의 기록면과, 두께가 대략 0.2~0.45 mm인 적어도 하나 이상의 광투과층을 가지는 광 기록매체의 기록면상에 대략 395~425 nm의 파장을 가지는 광빔이 대략 0.62~0.68의 개구수를 가지는 대물렌즈와 상기 광투과층을 경유하여 조사되게 함에 의해 정보의 기록/재생을 수행하는 것을 특징으로 하는 광 기록매체 기록/재생 방법.
  4. 적어도 하나 이상의 기록면과, 두께가 대략 0.2~0.45 mm인 적어도 하나 이상의 광투과층을 가지는 광 기록매체의 기록면상에 광빔이 조사되게 함에 의해 정보의 기록/재생을 수행하기에 적합한 광 기록/재생 장치에 있어서, 대략 396~400 nm의 파장을 가지는 상기 광빔을 상기 기록매체상에 조사하기 위한 적어도 하나 이상의 광원과, 상기 광빔을 상기 광 기록매체상에 집속함과 아울러 대략 0.62~0.68 의 개구수를 가지는 대물렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 기록/재생 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 대물렌즈의 개구수가 0.35~0.40로 변경되게끔 대물렌즈에 입사될 광빔의 선속경을 조절함으로써 대략 0.6mm의 두께를 가지는 제2 기록매체도 기록/재생되게 하는 개구수 조절수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 광 기록/재생 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 대물렌즈의 개구수가 대략 0.24로 변경되게끔 대물렌즈에 입사될 광빔의 선속경을 조절함으로써 대략 0.6mm의 두께를 가지는 제3 기록매체도 기록/재생되게 하는 개구수 조절수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 광 기록/재생 장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 대물렌즈의 개구수가 0.35~0.40 및 대략 0.24 중 어느 하나로 변경되게끔 대물렌즈에 입사될 광빔의 선속경을 조절함으로써 대략 0.6mm의 두께를 가지는 제2 기록매체 및 대략 1.2㎜의 두께를 가지는 제3 기록매체까지도 선택적으로 기록/재생되게 하는 개구수 조절수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 광 기록/재생 장치.
  8. 적어도 하나 이상의 기록면과, 대략 0.2~0.45 mm의 두께를 가지는 적어도 하나 이상의 광투과층을 구비하여, 395~425 nm의 파장의 광빔이 아래 수식에 따라 광투과층의 두께에 따른 개구수 조건을 가지는 대물렌즈를 포함하는 기록/재생수단에 의하여 정보를 기록/재생하는 것을 특징으로 하는 광 기록매체.
    상기 수식에서, "θ" 가 기록매체의 '틸팅각도(틸트마진)로서 0.6도이고, "t"는 상기 광투과층의 두께(0.2~0.45), "NA"는 상기 대물렌즈의 개구수임.
  9. 제1항에 있어서, 상기 광투과층 역할을 하는 제2 기판과, 지지층 역할을 하는 제1 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 기록매체.
  10. 제1항에 있어서, 상기 광투과층 역할을 하는 제2 기판 및 제3 기판과, 상기 제2 및 제3 기판 사이에 배치되어 지지층 역할을 하는 제1 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 기록매체.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제1 기판의 광빔 입사면측에 기록면이 형성된 것을 특징으로 하는 광 기록매체.
  12. 제9항에 있어서, 상기 제2 기판의 광빔 출사면측에 기록면이 형성된 것을 특징으로 하는 광 기록매체.
  13. 제9항에 있어서, 상기 제1 기판의 광빔 입사면과 상기 제2 기판의 광빔 출사면측에 기록면이 형성된 것을 특징으로 하는 광 기록매체.
  14. 제10항에 있어서, 상기 제1 기판의 광빔 입사면측에 기록면이 형성된 것을 특징으로 하는 광 기록매체.
  15. 제10항에 있어서, 상기 제2 기판의 광빔 출사면측에 기록면이 형성된 것을 특징으로 하는 광 기록매체.
  16. 제10항에 있어서, 상기 제1 기판의 광빔 입사면측과 상기 제2 기판 및 제3 기판의 광빔 출사면측에 기록면이 형성된 것을 특징으로 하는 광 기록매체.
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US09/334,894 US6345034B1 (en) 1998-06-18 1999-06-17 Recording medium having substrate with thickness dependent on numerical aperture of object lens, method of forming the optical medium and optical recording/reproducing apparatus
DE19927714A DE19927714B4 (de) 1998-06-18 1999-06-17 Aufzeichnungsträger und Verfahren zum optischen Aufzeichnen/Abspielen
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CNB991090861A CN1173350C (zh) 1998-06-18 1999-06-18 光记录介质和光记录/重放方法与装置
US09/908,807 US6747938B2 (en) 1998-04-04 2001-07-20 Recording medium having substrate with thickness dependent on numerical aperture of object lens, method of forming the optical medium and optical recording/reproducing apparatus
US10/779,681 US7471612B2 (en) 1998-04-04 2004-02-18 Recording medium having substrate with thickness dependent on numerical aperture of object lens, method of forming the optical medium and optical recording/reproducing apparatus
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100490660B1 (ko) * 2001-04-20 2005-05-19 티디케이가부시기가이샤 광정보매체의 재생방법 및 재생장치

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100278786B1 (ko) * 1998-06-18 2001-01-15 구자홍 광기록매체와 광 기록/재생 방법 및 장치
EP1063644B1 (en) * 1999-06-25 2005-08-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of compensating for tilt and/or defocus and apparatus therefor
US6449241B1 (en) * 1999-11-03 2002-09-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Optical disk
KR100657251B1 (ko) * 2000-01-14 2006-12-19 삼성전자주식회사 광픽업장치
CN100334635C (zh) * 2000-04-25 2007-08-29 松下电器产业株式会社 光盘制造方法
US7903528B2 (en) * 2000-05-12 2011-03-08 Konica Minolta Opto, Inc. Optical pick-up apparatus
JP2002074740A (ja) * 2000-08-25 2002-03-15 Hayashibara Biochem Lab Inc 光記録媒体
JP2002163838A (ja) * 2000-09-14 2002-06-07 Tdk Corp 光情報媒体
EP1333431B1 (en) * 2000-10-10 2013-07-03 Panasonic Corporation Optical disc
KR100399998B1 (ko) * 2001-01-09 2003-09-29 삼성전자주식회사 틸트 보상 방법 및 그 장치
TW583660B (en) * 2001-01-25 2004-04-11 Koninkl Philips Electronics Nv Optical information medium and a method of manufacturing the medium
US20030113665A1 (en) * 2001-03-28 2003-06-19 Horst Berneth Optical data medium containing, in the information layer, a dye as a light-absorbing compound
US6936325B2 (en) 2001-03-28 2005-08-30 Sony Corporation Optical recording medium
TWI252479B (en) * 2001-10-04 2006-04-01 Bayer Ag Optical data medium containing, in the information layer, a dye as a light-absorbing compound
KR20030035519A (ko) * 2001-10-31 2003-05-09 삼성전자주식회사 위상보정기 및 이를 채용한 호환형 광픽업
JP2003165272A (ja) * 2001-11-30 2003-06-10 Fuji Photo Film Co Ltd 光情報記録媒体
TWI260004B (en) * 2002-03-04 2006-08-11 Ritek Corp Write-once high-density CD-recordable layer structure and manufacturing method
KR100962743B1 (ko) 2002-04-10 2010-06-09 소니 주식회사 광학 기록 매체 및 그 제조 방법
JP2004281008A (ja) * 2003-03-18 2004-10-07 Konica Minolta Holdings Inc 光ピックアップ装置
US7193954B2 (en) * 2003-03-31 2007-03-20 Konica Minolta Holding, Inc. Optical pickup device and objective lens for the optical pickup device
US7301862B2 (en) * 2003-05-08 2007-11-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical disc drive having tilt controlled objective lens and optical disc
TWI241437B (en) * 2003-05-30 2005-10-11 Toppoly Optoelectronics Corp Dual liquid crystal display
WO2005035237A1 (en) * 2003-10-09 2005-04-21 Target Technology Company, Llc Multi-layer optical information storage medium and method of making the same
US7821906B2 (en) * 2004-06-21 2010-10-26 Hoya Corporation Objective lens for optical pick-up
JP4400342B2 (ja) * 2004-07-02 2010-01-20 コニカミノルタオプト株式会社 対物レンズ及び光ピックアップ装置
TWI268503B (en) * 2004-09-22 2006-12-11 Sony Corp Optical pickup and optical disk apparatus
US20060099459A1 (en) * 2004-11-10 2006-05-11 Tdk Corporation Information recording medium
US7385911B2 (en) * 2004-11-10 2008-06-10 Tdk Corporation Optical recording medium having multiple layers of different thermal conductivities
KR100680178B1 (ko) * 2005-01-27 2007-02-08 삼성전자주식회사 광픽업 장치
US20060250912A1 (en) * 2005-05-09 2006-11-09 Pratt Thomas L System and method for multi-laser optical medium
JP2008299960A (ja) * 2007-05-31 2008-12-11 Toshiba Corp 光ディスク装置、および光ディスク判別方法
USD679933S1 (en) 2011-11-22 2013-04-16 Primo Products, LLC Beverage maker
KR101661275B1 (ko) * 2014-04-18 2016-09-29 한양대학교 산학협력단 메모리 소자

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09204688A (ja) * 1997-01-31 1997-08-05 Sony Corp 光学記録媒体
JPH09204703A (ja) * 1996-01-30 1997-08-05 Sanyo Electric Co Ltd 光学的記録媒体の識別装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2638248B2 (ja) * 1990-03-15 1997-08-06 松下電器産業株式会社 光学的情報媒体および再生装置および記録装置および再生方法および記録方法
US5838646A (en) * 1991-09-11 1998-11-17 Sony Corporation Optical disk having a protective layer of specified thickness relative to the numerical aperture of the objective lens
US5481530A (en) * 1992-10-20 1996-01-02 Mitsubishi Chemical Corporation High density optical recording method and recording medium
US5373499A (en) * 1993-07-22 1994-12-13 International Business Machines Corporation Multilayer optical disk and system having multiple optical paths include identical total disk substrate thickness
US5602825A (en) * 1994-01-19 1997-02-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Optical disk and optical disk apparatus
JP3558306B2 (ja) 1994-07-26 2004-08-25 パイオニア株式会社 多層記録ディスク及びこれを用いた記録／再生システム
JP2995003B2 (ja) 1995-05-08 1999-12-27 三洋電機株式会社 光学式再生装置
US20010048809A1 (en) * 1995-06-12 2001-12-06 Seiji Kajiyama Optical disk recording/reproduction apparatus for recording/reproducing information to/from optical disk of different standards
EP0762398B1 (en) 1995-08-31 2003-05-07 SANYO ELECTRIC Co., Ltd. Optical disk recording/reproducing apparatus recording/reproducing information to/from optical disks according to different standards
US5917791A (en) 1995-11-30 1999-06-29 Sanyo Electric Co., Ltd. Apparatus for discriminating optical recording media of different thicknesses from each other and reproducing information therefrom
JPH09180261A (ja) 1995-12-22 1997-07-11 Pioneer Electron Corp 貼合せ型光ディスク
KR0176949B1 (ko) 1996-03-25 1999-04-15 구자홍 씨디/디브이디 겸용 광픽업장치
JPH1027364A (ja) 1996-07-09 1998-01-27 Sony Corp 光ピックアップ装置、この光ピックアップ装置を備えた光学再生装置及び対物レンズ制御方法
KR980011972A (ko) * 1996-07-29 1998-04-30 김광호 큰 단차를 가지는 반도체 장치의 제조방법
KR980011973A (ko) * 1996-07-31 1998-04-30 김광호 더미패턴을 갖는 반도체장치
KR980011974A (ko) * 1996-07-31 1998-04-30 김광호 반도체 고주파 rie방식 건식식각기의 고주파전력 전달장치
EP0854473B1 (en) * 1997-01-17 2002-09-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical pickup and optical disk apparatus using the same
JPH10302309A (ja) * 1997-04-25 1998-11-13 Sony Corp 光学記録媒体
JPH1196579A (ja) * 1997-09-19 1999-04-09 Tdk Corp 光記録媒体の記録再生方法および光記録媒体
DE69837037T2 (de) * 1997-12-11 2007-10-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Wiederbeschreibbares optisches informationsmedium
JP4613356B2 (ja) * 1998-03-03 2011-01-19 独立行政法人産業技術総合研究所 光記録媒体、光記録方法、光信号再生方法、光記録装置及び光信号再生装置
JPH11273148A (ja) * 1998-03-20 1999-10-08 Toshiba Corp 光ディスクおよびその記録再生方法
KR100278786B1 (ko) * 1998-06-18 2001-01-15 구자홍 광기록매체와 광 기록/재생 방법 및 장치
US6449241B1 (en) * 1999-11-03 2002-09-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Optical disk

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09204703A (ja) * 1996-01-30 1997-08-05 Sanyo Electric Co Ltd 光学的記録媒体の識別装置
JPH09204688A (ja) * 1997-01-31 1997-08-05 Sony Corp 光学記録媒体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100490660B1 (ko) * 2001-04-20 2005-05-19 티디케이가부시기가이샤 광정보매체의 재생방법 및 재생장치

Also Published As

Publication number Publication date
HK1068451A1 (en) 2005-04-29
JP2000030287A (ja) 2000-01-28
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DE19927714B4 (de) 2012-11-08
US20040160888A1 (en) 2004-08-19
US7471612B2 (en) 2008-12-30
US6747938B2 (en) 2004-06-08

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