KR100403583B1

KR100403583B1 - 복수의 정보면을 갖는 광디스크

Info

Publication number: KR100403583B1
Application number: KR10-2001-0009477A
Authority: KR
Inventors: 김성수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2001-02-24
Filing date: 2001-02-24
Publication date: 2003-10-30
Also published as: KR20020069295A

Abstract

투명 기판과, 투명 기판 상에 형성된, 입사광을 파장에 따라 선택적으로 투과 및 반사시키는 박막 광학 필터층을 가지는 제1정보면과, 스페이서층과, 전반사막을 가지는 제2정보면을 포함하며, 제1정보면 및 스페이서층을 포함하는 적층 그룹이 적어도 한개 이상 구비된 것을 특징으로 하는 광디스크가 개시되어 있다.

이러한 복수층을 갖는 광디스크는 서로 다른 파장의 광을 사용하는 서로 다른 포맷의 복수의 정보면의 기록/재생을 위해, 종래의 반투명막 대신에 파장에 따라 선택적으로 투과 및 반사시키는 박막 광학 필터층을 구비하므로, 큰 재생신호의 신호대잡음비를 얻을 수 있다.

Description

복수의 정보면을 갖는 광디스크{Optical disk having a plurality of information surfaces}

본 발명은 광디스크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 다른 파장의 광으로 정보를 기록 및/또는 재생하는 서로 다른 포맷의 복수의 정보면을 갖는 광디스크에 관한 것이다.

도 1을 참조하면, 종래의 2층 광디스크(1)는 투명 기판(3)과, 상기 기판(3) 상에 순차로 제1정보면(5), 스페이서층(7), 제2정보면(9)을 구비하며, 상기 기판(3)과 반대쪽에는 보호층(2)이 형성되어 있다.

상기 제1정보면(5)에는 기판(3)을 통하여 입사면 광 중 일부가 제2정보면(9)까지 도달할 수 있도록 반투명막(5a)이 형성되어 있다. 입사광은 상기 제1정보면(5)의 반투명막(5a)에 의해 일부는 반사되고 일부는 투과되며, 이 투과된 광은 제2정보면(9)의 전반사막(9a)에 의해 모두 반사된다. 따라서, 제1 및 제2정보면(9)에 대한 재생 신호가 얻어질 수 있다.

그런데, 종래의 2층 광디스크(1)는, 제1정보면(5)에 반투명막이 형성되어 있으므로, 제1 및 제2정보면(5)(9)을 단일 파장 또는 서로 다른 파장의 광으로 재생할 때, 입사된 광이 제1정보면(5)에서 반사되는 비율이 낮으며 제2정보면(9)까지 도달하는 광량이 작아 제1 및 제2정보면(5)(9)에 대한 재생신호의 신호대 잡음비(S/N)가 낮은 단점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 종래의 반투명막을 구비한 경우보다 신호대 잡음비를 크게 향상시킬 수 있도록 된 복수의 정보면을 갖는 광디스크를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 2층 광디스크를 개략적으로 보인 단면도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광디스크를 개략적으로 보인 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 광디스크에 채용되는 박막 광학 필터층의 파장 선택적 기능을 설명하기 위해 파장에 따른 반사율 특성의 예를 보인 도면,

도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 다른 실시예들에 따른 광디스크를 개략적으로 보인 단면도.

<두면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10,20,30...광디스크 11...투명 기판

13,17,21,25,29...정보면 17a,29a...전반사막

15,25,27...박막 광학 필터층 15a,15b...유전체층

16,24,28...스페이서층 19...보호층

35...중간층

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광디스크는, 투명 기판과; 상기 투명 기판 상에 형성된, 입사광을 파장에 따라 선택적으로 투과 및 반사시키는 박막 광학 필터층을 가지는 제1정보면과; 스페이서층과; 전반사막을 가지는 제2정보면;을 포함하며, 상기 제1정보면 및 스페이서층을 포함하는 적층 그룹이 적어도 한개 이상 구비된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 박막 광학 필터층은, 청색, 적색 및 근적외선 파장영역의 광 중에서 한 파장영역의 광은 반사시키고, 적어도 하나의 다른 파장영역의 광은 투과시키도록 형성되고, 제1정보면은 그에 대응하는 박막 광학 필터층에서 반사된 파장영역의 광을 사용하는 포맷으로 형성되고, 제2정보면은 입사되는 파장영역의 광을 사용하는 포맷으로 형성된다.

이때, 상기 박막 광학 필터층은, 대응하는 제1정보면의 재생에 사용하는 파장영역의 광에 대해 50% 이상의 반사율을 가지며, 다른 파장영역의 광에 대해 50% 이상의 투과율을 갖도록 형성된 것이 바람직하다.

상기 박막 광학 필터층은, 서로 다른 굴절율을 갖는 한쌍의 유전체층이 적어도 1회 이상 적층되어 형성된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 기판과; 상기 박막 광학 필터층을 가지는 제1정보면과; 상기 스페이서층과; 전반사막을 가지는 제2정보면;이 양면 복수층 구조로 형성될 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 복수의 정보면을 갖는 광디스크의 바람직한 실시예들을 설명한다.

본 발명에 따른 광디스크는 복수의 정보면이 서로 다른 파장의 광을 사용하는 서로 다른 포맷으로 형성된 점에 특징이 있다. 본 기술 분야에서, 특정 포맷의 광디스크 뿐만 아니라 기존 포맷의 광디스크도 기록 및/또는 재생할 수 있도록, 광 기록/재생기기에 서로 다른 파장의 광을 출사하는 복수의 광원을 적용하는 구조가 일반화되어 있는 점을 고려할 때, 본 기술분야에서 알려진 호환형 광 기록/재생기기를 이용하면 본 발명에 따른 광디스크에 기록된 정보를 재생하거나 그 광디스크에 정보를 기록할 수 있음은 분명하다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광디스크(10)를 보인 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광디스크(10)는, 투명 기판(11)과, 상기 기판(11) 상에 순차로 입사광을 파장 영역에 따라 선택적으로 반사 및 투과시키는 파장 선택적 박막 광학 필터층(15)을 가지는 제1정보면(13), 스페이서층(16), 전반사막(17a)을 가지는 제2정보면(17)을 구비하며, 상기 기판(11)과 반대쪽에 보호층(19)이 형성되어 있다.

상기 제1 및 제2정보면(13)(17)에는 서로 다른 포맷의 정보가 기록된다. 예를 들어, 제1정보면(13)에는 차세대 DVD 포맷의 정보가 기록되고, 제2정보면(17)에는 DVD 포맷의 정보가 기록된다.

상기 박막 광학 필터층(15)은, 제1정보면(13)의 정보 기록 및/또는 재생에 사용하는 파장을 포함한 소정 파장영역의 광은 반사시키고, 제2정보면(17)의 정보기록 및/또는 재생에 사용하는 파장을 포함한 소정 파장영역의 광은 투과시키도록 구성된다. 상기 박막 광학 필터층(15)은, 굴절율이 서로 상이한 유전체층을 교대로 적층하면 일정한 파장 대역에 대해서만 투과율 또는 반사율이 높은 광학 필터를 제조할 수 있는 원리를 이용한 것이다. 즉, 상기 박막 광학 필터층(15)은 굴절율이 상이한 유전체층(15a)(15b)을 교대로 적층하여 형성된다.

도 3은 상기 박막 광학 필터층(15)을, 400 nm ~ 600 nm 사이의 파장을 갖는 광을 반사시키고 그 이외 파장을 갖는 광을 투과시키도록 형성했을 때, 그 박막 광힉 필터층(15)에서의 광 반사율 특성을 나타낸 것이다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 굴절율이 상이한 유전체층(15a)(15b)을 교대로 적층하여 형성된 박막 광학 필터층(15)은 원하는 파장영역의 광은 반사시키고 다른 파장영역의 광은 투과시킬 수 있다. 이때, 박막 광학 필터층(15)의 반사율은 도 3에 보여진 바와 같이, 유전체층(15a)(15b)의 적층수가 많아질수록 증가한다.

상기 박막 광학 필터층(15)을 두 파장(λ1, λ2)을 재생 광원으로 사용하는 호환형 광 기록/재생기기용 광디스크에 적용하여, 제1정보면(13)을 파장이 λ1인 광으로 재생하고, 제2정보면(17)을 파장이 λ2인 광으로 재생할 때, 파장이 λ1인 광은 대부분 제1정보면(13)의 박막 광학 필터층(15)에서 반사되고, 파장이 λ2인 광은 대부분 제1정보면(13)을 투과하여 제2정보면(17)에 도달하게 된다. 물론, 이 제2정보면(17)에 도달한 광은 전반사막(17a)에 의해 모두 반사된다.

본 기술 분야에서 알려진 CD 및 DVD 계열 광디스크에는 기록/재생을 위해 각각 780 nm, 650 nm(또는 635 nm) 파장의 광을 사용하며, 후에 포맷이 정해질 차세대 DVD 계열 광디스크에는 기록/재생을 위해 청색 파장영역 예컨대, 410nm 파장의 광이 사용될 것이다.

따라서, 예를 들어, 상기 제1 및 제2정보면(13)(17)이 각각 차세대 DVD 및 DVD 포맷으로 형성되면, 상기 박막 광학 필터층(15)은 청색 파장영역의 광은 반사시키고, 적색 파장영역의 광을 투과시키도록 형성된다. 반대로 상기 제1 및 제2정보면(13)(17)이 각각 DVD 및 차세대 DVD 포맷으로 형성되면, 상기 박막 광학 필터층(15)은 적색 파장영역의 광은 반사시키고, 청색 파장영역의 광을 투과시키도록 형성된다.

다른 예로서, 상기 제1 및 제2정보면(13)(17)이 DVD 및 CD 포맷 중에서 서로 다른 포맷으로 각각 형성되면, 상기 박막 광학 필터층(15)은 적색 파장영역의 광과 근적외선 파장영역의 광 중 제1정보면(13)의 기록/재생용 파장을 포함하는 일 파장영역의 광은 반사시키고, 제2정보면(17)의 기록/재생용 파장을 포함하는 다른 파장영역의 광은 투과시키도록 형성된다.

또 다른 예로서, 상기 제1 및 제2정보면(13)(17)이 차세대 DVD 및 CD 포맷 중에서 서로 다른 포맷으로 형성되면, 상기 박막 광학 필터층(15)은 청색 파장영역의 광과 근적외선 파장영역의 광 중 제1정보면(13)의 기록/재생용 파장을 포함하는 일 파장영역의 광은 반사시키고, 제2정보면(17)의 기록/재생용 파장을 포함하는 다른 파장영역의 광은 투과시키도록 형성된다.

따라서, 상기한 바와 같은 파장 선택적 박막 광학 필터층(15)을 구비한 본 발명의 일 실시예에 따른 광디스크(10)의 제1 및 제2정보면(13)(17)에 기록된 정보는 서로 다른 두 파장의 광을 사용하여 서로 다른 두 포맷의 광디스크를 호환 채용할 수 있도록 된 광 기록/재생기기에 의해 높은 신호대 잡음비로 재생될 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광디스크(20)를 보인 단면도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광디스크(20)는 서로 다른 포맷의 제1 내지 제3정보면(21)(25)(29)을 구비하고 있다. 여기서, 도 2에서와 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 부재를 나타낸다.

상기 제1정보면(21)에는 제1박막 광학 필터층(23)이 형성되어 있으며, 상기 제2정보면(25)에는 제2박막 광학 필터층(27)이 형성되어 있고, 상기 제3정보면(29)에는 전반사막(29a)이 형성되어 있다. 그리고, 제1 및 제2정보면(21)(25) 사이, 제2 및 제3정보면(25)(29) 사이에는 각각 스페이서층(24)(28)이 위치되어 있다.

상기 제1 내지 제3정보면(21)(25)(29)은 차세대 DVD, DVD 및 CD 포맷 중에서 서로 다른 포맷으로 형성된다. 상기 제1박막 광학 필터층(22)은 상기 제1정보면(21)의 기록/재생에 사용하는 파장을 포함한 소정 파장영역의 광은 반사시키고, 제2 및 제3정보면(29)의 기록/재생에 사용하는 파장을 포함하는 다른 파장영역의 광은 투과시키도록 형성된다. 상기 제2박막 광학 필터층(27)은, 상기 제2정보면(25)의 기록/재생에 사용하는 파장을 포함한 소정 파장영역의 광은 반사시키고, 제3정보면(29)의 기록 /재생에 사용하는 파장을 포함하는 다른 파장영역의 광은 투과시키도록 형성된다. 여기서, 상기 제1 및 제2박막 광학 필터층(23)(27)의 구성은 본 발명의 일 실시예에 따른 광디스크(10)에서의 박막 광학 필터층(15)과 유사하므로 그 자세한 설명을 생략한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광디스크(20)는, 서로 다른 두가지 파장을 사용하는 호환형 광 기록/재생기기용 광디스크로 사용되거나, 서로 다른 세가지 파장을 사용하는 호환형 광 기록/재생기기용 광디스크로 사용될 수 있다.

이상에서는 본 발명에 따른 광디스크가 단면 복수층 구조로 형성된 경우를 예를 들어 설명 및 도시하였는데, 본 발명에 따른 광디스크는 양면 복수층 구조로 형성될 수도 있음은 물론이다. 양면 복수층 구조인 본 발명에 따른 광디스크는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같은 광디스크(10)(20)의 적층 구조가 대칭적으로 배가되는 구조를 가지며, 양측에 투명 기판이 위치되므로 보호층이 불필요하다.

예를 들어, 도 2에 도시된 광디스크(20)를 양면 구조로 변경하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광디스크(30)는, 도 5에 도시된 바와 같은 구조로 된다. 도 5에서 참조번호 35는 전반사막(17a)을 가지는 제2정보면들(17) 사이에 위치된 중간층이다. 도 5에서 도 2에서와 동일한 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 하는 동일 부재이므로, 그 반복적인 설명을 생략한다.

이상에서와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 광디스크에서, 박막 광학 필터층은, 대응하는 정보면의 재생에 사용하는 파장영역의 광에 대해 50% 이상의 반사율을 가지며, 다른 파장영역의 광에 대해 50% 이상의 투과율을 갖도록 형성된 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 서로 다른 파장의 광을 사용하는 서로다른 포맷의 복수의 정보면의 기록/재생을 위해, 종래의 반투명막 대신에 파장에 따라 선택적으로 투과 및 반사시키는 박막 광학 필터층을 구비하므로, 큰 재생신호의 신호대잡음비를 얻을 수 있다.

Claims

투명 기판과; 상기 투명 기판 상에 형성된, 입사광을 파장에 따라 선택적으로 투과 및 반사시키는 박막 광학 필터층을 가지는 제1정보면과; 스페이서층과; 전반사막을 가지는 제2정보면;을 포함하며, 상기 제1정보면 및 스페이서층을 포함하는 적층 그룹이 적어도 한개 이상 구비되어 있으며, 상기 제1 및 제2정보면은 서로 다른 파장의 광을 사용하는 서로 다른 포맷의 정보면인 것을 특징으로 하는 광디스크.
제1항에 있어서, 상기 박막 광학 필터층은, 청색, 적색 및 근적외선 파장영역의 광 중에서 한 파장영역의 광은 반사시키고, 적어도 하나의 다른 파장영역의 광은 투과시키도록 형성되고,

제1정보면은 그에 대응하는 박막 광학 필터층에서 반사된 파장영역의 광을 사용하는 포맷으로 형성되고, 제2정보면은 입사되는 파장영역의 광을 사용하는 포맷으로 형성된 것을 특징으로 하는 광디스크.
제2항에 있어서, 상기 박막 광학 필터층은, 대응하는 정보면의 재생에 사용하는 파장영역의 광에 대해 50% 이상의 반사율을 가지며, 다른 파장영역의 광에 대해 50% 이상의 투과율을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 광디스크.
투명 기판과; 상기 투명 기판 상에 형성된, 입사광을 파장에 따라 선택적으로 투과 및 반사시키는 박막 광학 필터층을 가지는 제1정보면과; 스페이서층과; 전반사막을 가지는 제2정보면;을 포함하며, 상기 제1정보면 및 스페이서층을 포함하는 적층 그룹이 적어도 한개 이상 구비되어 있으며,

상기 박막 광학 필터층은, 대응하는 정보면의 재생에 사용하는 파장영역의 광에 대해 50% 이상의 반사율을 가지며, 다른 파장영역의 광에 대해 50% 이상의 투과율을 갖도록 형성되며,

상기 제1 및 제2정보면은 서로 다른 파장의 광을 사용하는 서로 다른 포맷의 정보면인 것을 특징으로 하는 광디스크.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 박막 광학 필터층은, 서로 다른 굴절율을 갖는 한쌍의 유전체층이 적어도 1회 이상 적층되어 형성된 것을 특징으로 하는 광디스크.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판과; 상기 박막 광학 필터층을 가지는 제1정보면과; 상기 스페이서층과; 전반사막을 가지는 제2정보면;이 양면 복수층 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 광디스크.