KR100458727B1 - Optical recording media - Google Patents

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KR100458727B1 KR10-1998-0705661A KR19980705661A KR100458727B1 KR 100458727 B1 KR100458727 B1 KR 100458727B1 KR 19980705661 A KR19980705661 A KR 19980705661A KR 100458727 B1 KR100458727 B1 KR 100458727B1
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

홈이 형성된 기록층을 갖는 광 기록매체에 대해 개시된다. 미기록된 복수의 트랙을 갖는 구조는, 주사장치가 푸쉬풀법에 따라 반경방향의 트랙킹 오차신호를 도출할 수 있도록 해야 한다. 또한, 기록된 복수의 트랙을 갖는 구조는, 주사장치가 고주파 위상검출법에 따라 반경방향의 트랙킹 오차신호를 도출할 수 있도록 해야 한다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 상기 홈의 깊이는 상기 기록매체를 주사하는 파장의 1/24배 내지 1/7배의 범위에 있는 값을 갖고, 기록된 복수의 트랙 사이에 있는 트랙 상의 영역과 마크로부터 반사된 방사빔 사이의 위상차는 0.4 내지 2.0 라디안 범위의 값을 갖는다.Disclosed is an optical recording medium having a grooved recording layer. The structure having a plurality of unrecorded tracks should allow the scanning device to derive the radial tracking error signal in accordance with the push-pull method. In addition, the structure having a plurality of recorded tracks should enable the scanning device to derive the radial tracking error signal in accordance with the high frequency phase detection method. To achieve this purpose, the depth of the grooves has a value in the range of 1/24 times to 1/7 times the wavelength for scanning the recording medium, and marks and areas on the track between the plurality of recorded tracks. The phase difference between the reflected radiation beams from these ranges from 0.4 to 2.0 radians.

Description

광 기록매체Optical record carrier

본 발명은, 소정 파장을 갖는 방사빔을 사용하여 정보를 기록 및 판독하되, 기록층을 구비하고, 상기 기록층은 방사빔에 의한 조사시 제 1 및 제 2 상태 사이에서 변화하며, 상기 기록된 정보는 제 1 상태를 갖는 영역 내부에 제 2 상태로 기록된 복수의 마크로 표시되고, 상기 복수의 마크는 일정한 깊이를 갖는 안내홈을 구비한 복수의 트랙 내부에 배치되며, 상기 제 1 상태에 있는 트랙 상의 영역과 제 2 상태에 있는 트랙 상의 영역으로부터 반사될 때 제 1 광학 위상차가 존재하고, 상기 제 1 광학 위상차가 상기 제 1 상태에 있는 복수의 트랙 사이에 위치한 영역과 제 1 상태에 있는 트랙 상의 영역과의 광학 위상차를 증가시키도록 구성된 광 기록매체에 관한 것이다.The present invention provides a method of recording and reading information using a radiation beam having a predetermined wavelength, comprising a recording layer, the recording layer changing between first and second states upon irradiation with a radiation beam, The information is represented by a plurality of marks recorded in a second state in an area having a first state, the plurality of marks being disposed in a plurality of tracks having guide grooves having a constant depth, and in the first state. A first optical phase difference exists when reflected from an area on a track and an area on a track in a second state, and the first optical phase difference is located between a plurality of tracks in the first state and the track in the first state. An optical record carrier configured to increase an optical retardation with an area of an image.

정보는 광학헤드를 갖는 주사장치에 의해 기록매체 내부에 저장될 수 있다. 상기 헤드는 기록매체 내부에 있는 정보층 위에 방사빔을 집광시키고, 트랙 내부에 있는 홈으로부터 도출된 트랙킹 정보를 사용하여 기록되지 않은 트랙을 따라가게 된다. 상기 매체가 디스크 형태를 가질 때, 상기 홈은 원형 또는 나선형을 갖고, 상기 트랙킹 정보는 반경방향의 트랙킹 오차신호의 형태를 갖는다. 비교적 높은 출력의 방사빔이 기록될 정보를 나타내는 신호에 의해 변조될 때, 상기 정보는 광학적으로 검출가능한 복수의 마크의 형태로 트랙 내부에 기록된다. 판독과정 중에는, 상기 방사빔이 비교적 낮은 출력을 가져, 정보층으로부터의 반사시에 복수의 마크에 의해 변조된다. 또한, 판독과정 중에 트랙킹 정보는 홈으로부터 도출되거나 기록된 정보로부터 도출될 수 있다.The information may be stored inside the recording medium by a scanning device having an optical head. The head focuses the radiation beam on the information layer inside the recording medium and follows the unrecorded track using tracking information derived from the grooves inside the track. When the medium has a disc shape, the groove has a circular or spiral shape, and the tracking information has a form of a radial tracking error signal. When a relatively high output radiation beam is modulated by a signal representing information to be recorded, the information is recorded inside the track in the form of a plurality of optically detectable marks. During the reading process, the radiation beam has a relatively low output and is modulated by a plurality of marks upon reflection from the information layer. In addition, the tracking information can be derived from the home or from the recorded information during the reading process.

서두에서 정의한 형태를 갖는 광 기록매체에 대해서는, 일본국 특허출원 JP-A 5174380호에 공지되어 있다. 이러한 기록매체는 그 안에 기록층이 매립된 복수의 광학 박막층으로 이루어진 적층체를 구비한다. 상기 기록층에 인접한 적층체의 투명층에 대한 두께는, 트랙의 미기록된 영역과 기록된 영역 사이의 제 1 광학 위상차가 제 1 상태에 있는 복수의 트랙 사이에 있는 영역과 마찬가지로 제 1 상태에 있는 트랙 상의 영역 사이의 광학 위상차를 증가시키도록 조정된다. 광학 위상차 사이의 이러한 관계는 주사된 복수의 마크로부터 도출된 정보신호를 증가시킨다. 이러한 종래의 기록매체가 갖는 단점은, 정보층 내부에 기록된 복수의 마크로부터 트랙킹 신호를 도출하기 위한 소위 위상검출법을 사용하여 주사장치가 복수의 트랙을 적절하게 따라갈 수 없다는 것이다. 고주파 위상검출을 사용하여 트랙킹 정보를 도출하는 방법에 대해서는 특히 미국특허 제 4,785,441호에 공지되어 있다.An optical recording medium having a form defined at the beginning is known from Japanese Patent Application No. JP-A 5174380. Such a recording medium has a laminate comprising a plurality of optical thin film layers having a recording layer embedded therein. The thickness for the transparent layer of the stack adjacent to the recording layer is such that the track in the first state is the same as the area in which the first optical phase difference between the unrecorded area of the track and the recorded area is between the plurality of tracks in the first state. It is adjusted to increase the optical phase difference between the areas of the image. This relationship between the optical phase differences increases the information signal derived from the plurality of scanned marks. A disadvantage of such a conventional recording medium is that the scanning device cannot properly follow the plurality of tracks by using a so-called phase detection method for deriving a tracking signal from the plurality of marks recorded inside the information layer. A method of deriving tracking information using high frequency phase detection is especially known from US Pat. No. 4,785,441.

결국, 본 발명의 목적은, 상기한 위상검출법에 따라 기록된 복수의 마크로부터, 그리고 복수의 홈으로부터 트랙킹 신호를 도출할 수 있는 광 기록매체를 제공함에 있다.After all, it is an object of the present invention to provide an optical recording medium capable of deriving a tracking signal from a plurality of marks recorded by the above-described phase detection method and from a plurality of grooves.

이러한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 기록매체는, 상기 안내홈의 깊이가 상기 파장의 1/24배 내지 1/7배의 범위에 있는 값을 갖고, 상기 제 1 광학 위상차는 0.4 내지 2.0 라디안 범위의 값을 갖는 것을 특징으로 한다. 상기한 위상검출법은 비교적 좁은 홈을 필요로 한다. 최소 홈 깊이는 주사장치가 그것으로부터 트랙킹 정보를 도출할 수 있는 요구조건에 의해 설정된다. 상기한 홈 깊이와 제 1 광학 위상차의 조합은, 위상검출법에 따라 트랙킹 신호를 적절히 도출할 수 있는 파라미터 범위를 규정한다.In order to achieve this object, the recording medium according to the present invention has a value in which the depth of the guide groove is in a range of 1/24 times to 1/7 times the wavelength, and the first optical retardation is 0.4 to 2.0. It is characterized by having a value in radians. The phase detection method described above requires a relatively narrow groove. The minimum groove depth is set by the requirement for the injection device to derive tracking information from it. The combination of the groove depth and the first optical phase difference described above defines a parameter range in which the tracking signal can be appropriately derived in accordance with the phase detection method.

상기한 제 1 광학 위상차는 0.4 내지 1.1 라디안의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 이 값보다 작은 위상차를 갖는 매체는, 위상검출법에 의해 도출될 때 비대칭적인 트랙킹 신호를 나타낸다. 이와 같은 비대칭성은, 방사빔이 기록층의 상하에 집광될 때, 서로 다른 진폭을 갖는 트랙킹 신호로서 나타난다. 상기한 비대칭성의 가능한 측정값은 (x-y)/(2z)으로 표시되는데, 이때, x는 방사빔이 정보평면의 1㎛ 위에 집광되었을 때의 위상검출 트랙킹 오차신호의 최대값이고, y는 방사빔이 정보평면의 1㎛ 아래에 집광되었을 때의 위상검출 트랙킹 오차신호의 최대값이며, z는 방사빔의 정보평면에 집광되었을 때의 위상검출 트랙킹 오차신호의 최대값이다.It is preferable that said 1st optical phase difference has a range of 0.4-1.1 radians. Medium having a phase difference smaller than this value shows an asymmetric tracking signal when derived by the phase detection method. This asymmetry appears as a tracking signal with different amplitudes when the radiation beam is focused up and down the recording layer. Possible measurements of the asymmetry described above are expressed as (xy) / (2z), where x is the maximum value of the phase detection tracking error signal when the radiation beam is focused on 1 μm above the information plane, and y is the radiation beam. The maximum value of the phase detection tracking error signal when condensed below 1 占 퐉 of the information plane, and z is the maximum value of the phase detection tracking error signal when condensed on the information plane of the radiation beam.

또한, 제 2 상태에 있는 트랙 상의 영역의 반사강도와 제 1 상태에 있는 트랙 상의 영역의 반사강도의 비가 0.15보다 클 때, 상기한 위상검출 트랙킹 신호가 더욱 향상될 수 있다. 이와 같은 매체는 암기록 매체(dark-writing medium)라 불린다. 소위 백색기록 매체(white-writing medium)는. 바람직하게는, 제 1 상태에 있는 트랙 상의 영역의 반사강도와 제 2 상태에 있는 트랙 상의 영역의 반사강도의 비가 0.15보다 큰 값을 갖는다. 위상 검출법에 의해 도출될 때 트랙킹 신호의 대칭성은, 상기한 비율이 암기록 매체와 백색기록 매체 양자에 대해 0.3 내지 0.5의 범위에 놓일 때 향상된다.Further, when the ratio of the reflection intensity of the region on the track in the second state and the reflection intensity of the region on the track in the first state is greater than 0.15, the phase detection tracking signal can be further improved. Such a medium is called a dark-writing medium. The so-called white-writing medium is Preferably, the ratio between the reflection intensity of the region on the track in the first state and the reflection intensity of the region on the track in the second state has a value greater than 0.15. The symmetry of the tracking signal as derived by the phase detection method is improved when the above ratio is in the range of 0.3 to 0.5 for both the dark recording medium and the white recording medium.

상기 정보층으로부터 반사된 방사빔으로부터 우수한 정보신호를 도출할 수 있도록 하기 위해서는, 암기록 매체에 대해 제 1 상태에 있는 트랙 상의 영역에 대한 반사강도가 0.15보다 큰 것이 바람직하다. 또한, 백색기록 매체에 대해서는, 제 2 상태에 있는 영역의 반사강도가 0.15보다 큰 것이 바람직하다.In order to be able to derive an excellent information signal from the radiation beam reflected from the information layer, it is preferable that the reflection intensity of the region on the track in the first state with respect to the dark recording medium is larger than 0.15. In addition, for the white recording medium, it is preferable that the reflection intensity of the region in the second state is larger than 0.15.

상기한 정보층 내부에 형성된 홈은 정보를 액세스하는데 사용되는 어드레스와 같은 정보를 저장하는데 사용될 수 있다. 이와 같은 정보는 홈의 깊이방향에 대한 워블(wobble)의 형태로 저장되거나 홈의 위치의 형태로 저장될 수 있다. 이때, 상기한 홈의 깊이는 방사빔 파장의 1/12 내지 1/7배의 범위를 갖는 것이 바람직하다.A groove formed inside the information layer can be used to store information such as an address used to access the information. Such information may be stored in the form of wobble for the depth direction of the groove or in the form of the location of the groove. In this case, the depth of the groove preferably has a range of 1/12 to 1/7 times the wavelength of the radiation beam.

상기한 매체의 광학 위상차는, 복수의 광학 박막층으로 이루어진 적층체 내부에 기록층을 매립하고 상기한 복수의 층의 두께를 조정함으로써 실현될 수 있다. 이때, 제 1 상태에 있는 기록층의 재료가 3.4보다 큰 굴절률의 허수부를 갖는 경우에, 적층체의 설계를 용이하게 이룰 수 있다.The optical phase difference of the medium can be realized by embedding a recording layer inside a laminate composed of a plurality of optical thin film layers and adjusting the thicknesses of the plurality of layers. At this time, when the material of the recording layer in the first state has an imaginary part with a refractive index larger than 3.4, the design of the laminate can be easily achieved.

아울러, 상기한 기록층 재료는 상변화 형태로 이루어진 것이 바람직하다. 또한, 복수의 비정질(amorphous) 마크가 결정질 층 내부에 기록될 때 기록속도를 상대적으로 높일 수 있다. 이때, 상기 제 1 상태는 결정 상태이고, 상기 제 2 상태는 비정질 상태이다.In addition, the recording layer material is preferably made of a phase change form. In addition, the recording speed can be relatively increased when a plurality of amorphous marks are recorded inside the crystalline layer. In this case, the first state is a crystal state, and the second state is an amorphous state.

이하, 본 발명의 이러한 발명내용과 또 다른 발명내용은 다음의 도면을 참조하여 주어지는 실시예로부터 명확해질 것이며 보다 명백해질 것이다.Hereinafter, this and other inventions of the present invention will become more apparent and more apparent from the examples given with reference to the following drawings.

도면에서,In the drawing,

도 1은 본 발명에 따른 기록매체의 단면도를 나타낸 것이고,1 is a cross-sectional view of a recording medium according to the present invention;

도 2는 상기 기록매체의 기록층에 대한 평면도이며,2 is a plan view of a recording layer of the recording medium;

도 3은 본 발명에 따른 기록매체를 주사하기 위한 주사장치를 나타낸 것이고,3 shows an injection apparatus for scanning a recording medium according to the present invention,

도 4a는 반경방향의 푸쉬풀(push-pull) 트랙킹 오차신호를 형성하기 위한 장치에 대한 회로를 나타낸 것이며,4A shows a circuit for an apparatus for forming a radial push-pull tracking error signal,

도 4b는 반경방향의 DTD 트랙킹 오차신호를 형성하기 위한 장치에 대한 회로를 나타낸 것이다.4B shows a circuit for an apparatus for forming a radial DTD tracking error signal.

도 1은 일정한 설계파장을 갖는 집광된 방사빔을 사용하여 정보를 기록 및 판독하도록 형성된 본 발명에 따른 정보 기록매체(1)를 나타낸 것이다. 기록매체(1)는 투명 기판(2)과 기록층(3)을 갖는다. 상기 기록층은 기판(2)을 통해 방사빔에 의해 주사될 수 있다. 기록층(3)은 기판 위에 배치된 복수의 광학 박막층으로 이루어진 적층체(4) 내부에 매립된다. 적층체는 기판측으로부터 순서대로 투명 간섭층(5), 기록층(3), 또 다른 간섭층(6) 및 반사층(7)을 구비한다. 적층체(4)는 보호층(8)에 의해 외부의 영향으로부터 차폐된다.1 shows an information recording medium 1 according to the invention, which is formed to record and read information using a focused radiation beam having a constant design wavelength. The recording medium 1 has a transparent substrate 2 and a recording layer 3. The recording layer can be scanned by the radiation beam through the substrate 2. The recording layer 3 is embedded in the stack 4 composed of a plurality of optical thin film layers disposed on the substrate. The laminate includes a transparent interference layer 5, a recording layer 3, another interference layer 6, and a reflective layer 7 in order from the substrate side. The laminate 4 is shielded from external influences by the protective layer 8.

상기 기판(2)은 적층체(4)가 배치된 측에 홈 패턴을 구비한다. 디스크 형태의 매체에 대해, 상기 홈 패턴은 원형 또는 나선형으로 형성된 복수의 홈을 갖는다. 적층체 측으로부터 보았을 때 기판 내부에 함몰부를 구성하는 홈 패턴 부분은 홈(9)으로 불린다. 또한, 동일한 관점에서 보았을 때 상승부를 구성하는 패턴 부분은 랜드(land)(10)로 불린다. 적층체(4) 내부에 있는 복수개의 층의 두께가 너무 작기 때문에 기판(2) 상의 패턴은 기록층(3)에도 마찬가지로 존재하게 된다.The board | substrate 2 is provided with the groove pattern in the side in which the laminated body 4 is arrange | positioned. For disc shaped media, the groove pattern has a plurality of grooves formed in a circular or spiral shape. When viewed from the laminate side, the groove pattern portion constituting the depression inside the substrate is called a groove 9. In addition, the pattern part which comprises a raise part from the same viewpoint is called the land 10. FIG. Since the thicknesses of the plurality of layers in the stack 4 are too small, the pattern on the substrate 2 also exists in the recording layer 3 as well.

실시예 IExample I

670nm의 설계파장에서 굴절률 1.58을 갖는 폴리카보네이트(PC)를 사용하여 기록매체의 기판을 제조한다. 간섭층 5는 2.13의 굴절률을 갖는 80%의 ZnS 및 20%의 SiO2로 이루어진 90nm의 두께를 갖는 층이다. 기록층(3)은, 비정질 상태에 있을 때 4.26 - i 1.69의 굴절률을 갖고 결정 상태에 있을 때 4.44 - i 3.08의 굴절률을 갖는 GeSb2Te4의 상변화 물질로 이루어진 30nm 두께를 갖는 층이다. 또한, 간섭층 6은 간섭층 5와 동일한 재료로 이루어진 30nm의 두께를 갖는 층이다. 반사층(7)은 1.98 - i 7.81의 굴절률을 갖는 알루미늄 합금으로 이루어진 100nm의 두께를 갖는 층이다. 홈(9)의 깊이는 40nm이고, 홈의 폭은 500nm이며, 트랙 피치에 해당하는 홈 피치는 900nm이다.A substrate of a recording medium is manufactured using polycarbonate (PC) having a refractive index of 1.58 at a design wavelength of 670 nm. Interference layer 5 is a layer with a thickness of 90 nm consisting of 80% ZnS with a refractive index of 2.13 and 20% SiO 2 . The recording layer 3 is a layer having a thickness of 30 nm made of a phase change material of GeSb 2 Te 4 having a refractive index of 4.26-1.69 in an amorphous state and a refractive index of 4.44-i 3.08 in a crystalline state. In addition, the interference layer 6 is a layer having a thickness of 30 nm made of the same material as the interference layer 5. The reflective layer 7 is a layer having a thickness of 100 nm made of an aluminum alloy having a refractive index of 1.98-7.81. The groove 9 has a depth of 40 nm, the groove width is 500 nm, and the groove pitch corresponding to the track pitch is 900 nm.

도 2는 복수의 홈(9)과 복수의 랜드(10)를 갖는 기록층(3)의 일부를 나타낸 것이다. 이때, 정보는 홈 내부에 기록된다. 기록층(3)은 처음에는 결정 상태를 갖는다. 기록과정 중에 마크로 불리는 비정질 영역(11)이 기록층 내부에 형성된다. 이 복수의 마크의 길이 및 위치는 매체 내부에 기록된 정보를 나타낸다. 비정질 상태에서 기록층의 영역에 있는 적층체(4)의 반사강도는 0.07의 값을 갖는다. 또한, 결정 상태에서의 영역에 있는 적층체(4)의 반사강도는 0.18의 값을 갖는다. 따라서, 결정성 반사에 대한 비정질 반사의 비는 0.39이다. 이들 양자의 반사강도는 홈이 없는 영역에서 집광된 반사빔을 사용하여 측정한 것이다.2 shows a part of the recording layer 3 having a plurality of grooves 9 and a plurality of lands 10. At this time, the information is recorded inside the home. The recording layer 3 initially has a crystal state. During the recording process, an amorphous region 11 called a mark is formed inside the recording layer. The lengths and positions of these plural marks represent information recorded in the medium. The reflection intensity of the laminate 4 in the region of the recording layer in the amorphous state has a value of 0.07. In addition, the reflection intensity of the laminate 4 in the region in the crystal state has a value of 0.18. Thus, the ratio of amorphous reflection to crystalline reflection is 0.39. Both reflection intensities are measured by using a reflected beam focused in a grooveless region.

도 2에 'a'로 나타낸 트랙 내부의 결정 상태를 갖는 영역으로부터 반사된 방사빔은, 트랙 사이에 있는 마찬가지로 결정 상태를 갖는 영역 'b'로부터 반사된 방사빔에 비해 1.2 라디언만큼 위상이 지연된다. 또한, 도 2에 'c'로 나타낸 트랙 내부의 비정질 상태를 갖는 영역으로부터 반사된 방사빔은, 트랙 내부의 결정 상태를 갖는 영역으로부터 반사된 방사빔에 비해 0.6 라디언 만큼 위상이 지연된다. 따라서, 랜드와 홈 사이의 위상차는 복수의 마크와 이들 마크 사이에 있는 영역 사이의 위상차에 의해 증가된다. 달리 표현하면, 홈의 유효 깊이는 마크가 놓인 위치에서 증가되는 것이다.The radiation beam reflected from the region with the crystalline state inside the track indicated by 'a' in FIG. 2 is delayed in phase by 1.2 radians compared to the radiation beam reflected from the region 'b' with the same crystalline state between the tracks. do. Further, the radiation beam reflected from the region having an amorphous state inside the track indicated by 'c' in FIG. 2 is delayed in phase by 0.6 radians compared to the radiation beam reflected from the region having the crystalline state inside the track. Thus, the phase difference between the land and the groove is increased by the phase difference between the plurality of marks and the area between these marks. In other words, the effective depth of the groove is increased at the position where the mark is placed.

상기 푸쉬풀 트랙킹 오차신호는, 최대 푸쉬풀 신호에 대해 최적화된 홈 깊이를 갖는 매체에 대해 얻어진 값의 90%에 해당하는 최대 측정값을 갖는다. 또한, 후술하는 주사장치에 의해 측정된 위상검출 트랙킹 오차신호는 0.24의 최대값을 갖는다. 이와 같은 트랙킹 오차신호의 값은, 기록매체 상에 정보를 기록하는데 사용된 채널 클록주기에 대해 정규화된 시간차에 해당한다.The push-pull tracking error signal has a maximum measurement value corresponding to 90% of the value obtained for a medium having a groove depth optimized for the maximum push-pull signal. In addition, the phase detection tracking error signal measured by the scanning device described later has a maximum value of 0.24. The value of this tracking error signal corresponds to a time difference normalized to the channel clock period used to record the information on the recording medium.

실시예 IIExample II

670nm의 설계파장에서 굴절률 1.58을 갖는 폴리카보네이트(PC)를 사용하여 기록매체의 기판을 다시 제조한다. 적층체는 도 1에 도시된 것과 동일한 순서의 층을 갖는다. 간섭층 5는 2.13의 굴절률을 갖는 80%의 ZnS 및 20%의 SiO2로 이루어진 95nm의 두께를 갖는 층이다. 기록층(3)은, 비정질 상태에 있을 때 4.26 - i 1.69의 굴절률을 갖고 결정 상태에 있을 때 4.44 - i 3.08의 굴절률을 갖는 GeSb2Te4의 상변화 물질로 이루어진 25nm 두께를 갖는 층이다. 또한, 간섭층 6은 간섭층 5와 동일한 재료로 이루어진 35nm의 두께를 갖는 층이다. 반사층(7)은 1.98 - i 7.81의 굴절률을 갖는 알루미늄 합금으로 이루어진 100nm의 두께를 갖는 층이다. 홈(9)의 깊이는 55nm이고, 홈의 폭은 400nm이며, 홈 피치는 900nm이다.The substrate of the recording medium is again manufactured using polycarbonate (PC) having a refractive index of 1.58 at a design wavelength of 670 nm. The laminate has layers in the same order as shown in FIG. 1. Interference layer 5 is a layer having a thickness of 95 nm consisting of 80% ZnS having a refractive index of 2.13 and 20% SiO 2 . The recording layer 3 is a layer having a thickness of 25 nm made of a phase change material of GeSb 2 Te 4 having a refractive index of 4.26-1.69 in an amorphous state and a refractive index of 4.44-i 3.08 in a crystalline state. In addition, the interference layer 6 is a layer having a thickness of 35 nm made of the same material as the interference layer 5. The reflective layer 7 is a layer having a thickness of 100 nm made of an aluminum alloy having a refractive index of 1.98-7.81. The depth of the groove 9 is 55 nm, the width of the groove is 400 nm, and the groove pitch is 900 nm.

정보는 결정성 주변부 내부에 있는 복수의 비정질 마크의 형태를 갖는 복수의 홈 내부에 기록된다. 비정질 상태에서 기록층의 영역에 있는 적층체(4)의 반사강도는 0.05의 값을 갖는다. 또한, 결정 상태에서의 영역에 있는 적층체(4)의 반사강도는 0.16의 값을 갖는다. 따라서, 결정성 반사에 대한 비정질 반사의 비는 0.31이다. 이때, 이들 양자의 영역은 홈이 없는 영역이다.The information is recorded inside a plurality of grooves in the form of a plurality of amorphous marks inside the crystalline periphery. In the amorphous state, the reflection intensity of the laminate 4 in the region of the recording layer has a value of 0.05. In addition, the reflection intensity of the laminate 4 in the region in the crystal state has a value of 0.16. Thus, the ratio of amorphous reflection to crystalline reflection is 0.31. At this time, both of these regions are regions without grooves.

도 2에 'a'로 나타낸 트랙 내부의 결정 상태를 갖는 영역으로부터 반사된 방사빔은, 트랙 사이에 있는 마찬가지로 결정 상태를 갖는 영역으로부터 반사된 방사빔에 비해 1.6 라디언만큼 위상이 지연된다. 또한, 도 2에 'c'로 나타낸 트랙 내부의 비정질 상태를 갖는 영역으로부터 반사된 방사빔은, 도 2에 'b'로 나타낸 트랙 내부의 결정 상태를 갖는 영역으로부터 반사된 방사빔에 비해 0.7 라디언만큼 위상이 지연된다.The radiation beam reflected from the region having the crystalline state inside the track indicated by 'a' in FIG. 2 is delayed in phase by 1.6 radians compared to the radiation beam reflected from the region having the same crystalline state between the tracks. Further, the radiation beam reflected from the region having an amorphous state inside the track indicated by 'c' in FIG. 2 is 0.7 radii compared to the radiation beam reflected from the region having a crystalline state inside the track indicated by 'b' in FIG. 2. The phase is delayed by some amount.

상기 푸쉬풀 트랙킹 오차신호는, 최대 푸쉬풀 신호에 대해 최적화된 홈 깊이를 갖는 매체에 대해 얻어진 값의 95%에 해당하는 최대 측정값을 갖는다. 또한, 위상검출 트랙킹 오차신호는 0.24의 최대값을 갖는다.The push-pull tracking error signal has a maximum measurement value corresponding to 95% of the value obtained for a medium having a groove depth optimized for the maximum push-pull signal. In addition, the phase detection tracking error signal has a maximum value of 0.24.

실시예 IIIExample III

670nm의 설계파장에서 굴절률 1.58을 갖는 폴리카보네이트(PC)를 사용하여 기록매체의 기판을 다시 제조한다. 적층체는 도 1에 도시된 것과 동일한 순서의 층을 갖는다. 간섭층 5는 2.13의 굴절률을 갖는 80%의 ZnS 및 20%의 SiO2로 이루어진 70nm의 두께를 갖는 층이다. 기록층(3)은, 비정질 상태에 있을 때 4.40 - i 1.96의 굴절률을 갖고 결정 상태에 있을 때 4.65 - i 3.81의 굴절률을 갖는 GeSb2Te4의 상변화 물질로 이루어진 25nm 두께를 갖는 층이다. 또한, 간섭층 6은 간섭층 5와 동일한 재료로 이루어진 25nm의 두께를 갖는 층이다. 반사층(7)은 1.98 - i 7.81의 굴절률을 갖는 알루미늄으로 이루어진 100nm의 두께를 갖는 층이다. 홈(9)의 깊이는 51nm이고, 홈의 폭은 500nm이며, 홈 피치는 870nm이다.The substrate of the recording medium is again manufactured using polycarbonate (PC) having a refractive index of 1.58 at a design wavelength of 670 nm. The laminate has layers in the same order as shown in FIG. 1. Interference layer 5 is a layer having a thickness of 70 nm consisting of 80% ZnS having a refractive index of 2.13 and 20% SiO 2 . The recording layer 3 is a layer having a thickness of 25 nm made of a phase change material of GeSb 2 Te 4 having a refractive index of 4.40-i 1.96 when in an amorphous state and a refractive index of 4.65-i 3.81 when in a crystalline state. In addition, the interference layer 6 is a layer having a thickness of 25 nm made of the same material as the interference layer 5. The reflective layer 7 is a layer having a thickness of 100 nm made of aluminum having a refractive index of 1.98-7.81. The groove 9 has a depth of 51 nm, a groove width of 500 nm, and a groove pitch of 870 nm.

정보는 결정성 주변부 내부에 있는 복수의 비정질 마크의 형태를 갖는 복수의 홈 내부에 기록된다. 비정질 상태에서 기록층의 영역에 있는 적층체(4)의 반사강도는 0.043의 값을 갖는다. 또한, 결정 상태에서의 영역에 있는 적층체(4)의 반사강도는 0.17의 값을 갖는다. 따라서, 결정성 반사에 대한 비정질 반사의 비는 0.25이다. 이때, 이들 양자의 영역은 홈이 없는 영역이다.The information is recorded inside a plurality of grooves in the form of a plurality of amorphous marks inside the crystalline periphery. The reflection intensity of the laminate 4 in the region of the recording layer in an amorphous state has a value of 0.043. In addition, the reflection intensity of the laminate 4 in the region in the crystal state has a value of 0.17. Thus, the ratio of amorphous reflection to crystalline reflection is 0.25. At this time, both of these regions are regions without grooves.

도 2에 'a'로 나타낸 트랙 내부의 결정 상태를 갖는 영역으로부터 반사된 방사빔은, 트랙 사이에 있는 마찬가지로 결정 상태를 갖는 영역으로부터 반사된 방사빔에 비해 1.5 라디언만큼 위상이 지연된다. 또한, 도 2에 'c'로 나타낸 트랙 내부의 비정질 상태를 갖는 영역으로부터 반사된 방사빔은, 트랙 사이에 있는 마찬가지로 결정 상태를 갖는 영역으로부터 반사된 방사빔에 비해 0.8 라디언 만큼 위상이 지연된다.The radiation beam reflected from the region having the crystalline state inside the track indicated by 'a' in FIG. 2 is delayed in phase by 1.5 radians compared to the radiation beam reflected from the region having the same crystalline state between the tracks. Also, the radiation beam reflected from the region having an amorphous state inside the track indicated by 'c' in FIG. 2 is delayed in phase by 0.8 radians compared to the radiation beam reflected from the region having the same crystalline state between the tracks. .

상기 푸쉬풀 트랙킹 오차신호는, 최대 푸쉬풀 신호에 대해 최적화된 홈 깊이를 갖는 매체에 대해 얻어진 값의 95%에 해당하는 최대 측정값을 갖는다. 또한, 위상검출 트랙킹 오차신호는 0.3의 최대값을 갖는다.The push-pull tracking error signal has a maximum measurement value corresponding to 95% of the value obtained for a medium having a groove depth optimized for the maximum push-pull signal. In addition, the phase detection tracking error signal has a maximum value of 0.3.

비록, 본 발명에 따른 기록매체의 전술한 3가지 예는 비정질 마크가 결정성 주변부 내에 기록된 기록매체에 관한 것이지만, 본 발명은 복수의 결정성 마크가 비정질 마크 내부에 기록된 기록매체에도 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 정보가 복수의 홈 내부에 기록되는 기록매체에 한정되지 않으며, 정보가 복수의 홈 사이에 있는 랜드 상에 기록되는 기록매체에도 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 적층체(4)는 다양한 형태를 가질 수 있다. 즉, 또 다른 반사층이 도 1에 도시된 것과 같은 적층체(4)의 기판(2)과 간섭층(5) 사이에 배치될 수 있다. 이와 달리, 또 다른 간섭층과 반사층이 적층체와 기판 사이에 삽입될 수 있다. 또한, 상기 적층체는 층 3, 4 및 5 만을 구비할 수 있는데, 이러한 적층체는 1회 기록형(write-once) 매체에 매우 적합하다. 아울러, 상기 기록층에 대한 재료는, 그 내부에 광학적으로 정보를 기록하기에 적합한 상변화 물질, 염료 또는 여타의 재료가 사용될 수 있다.Although the above three examples of the recording medium according to the present invention relate to a recording medium in which an amorphous mark is recorded in the crystalline periphery, the present invention is equally applicable to a recording medium in which a plurality of crystalline marks are recorded inside the amorphous mark. Can be applied. In addition, the present invention is not limited to a recording medium in which information is recorded in a plurality of grooves, and the same can be applied to a recording medium in which information is recorded on lands between the plurality of grooves. In addition, the laminate 4 may have various forms. That is, another reflective layer can be disposed between the substrate 2 and the interference layer 5 of the laminate 4 as shown in FIG. 1. Alternatively, another interference layer and a reflective layer can be inserted between the stack and the substrate. In addition, the stack may have only layers 3, 4 and 5, which stack is well suited for write-once media. In addition, as the material for the recording layer, a phase change material, dye or other material suitable for optically recording information therein may be used.

주사장치Injection device

도 3은 본 발명에 따라 매체에 정보를 기록하고 매체로부터 정보를 판독하기에 적합한 광학 주사장치를 나타낸 것이다. 이 도면에는 복수의 피트(pits) 및 범프(bumps)의 형태로 엠보싱된 정보를 구비한 기록매체(1)의 일부를 나타내었다. 정보층은 기판(2)을 관통하여 주사된다. 이때, 상기 기록매체는 서로 적층된 1개 이상의 정보층을 구비할 수 있다.3 shows an optical scanning device suitable for recording information on and reading information from the medium in accordance with the present invention. This figure shows a part of the recording medium 1 with information embossed in the form of a plurality of pits and bumps. The information layer is scanned through the substrate 2. In this case, the recording medium may include one or more information layers stacked on each other.

상기 장치는 방사빔(13)을 방출하는, 예를 들어 반도체 레이저 등의 방사원(12)을 구비한다. 방사빔은 대물계(4)에 의해 정보층(3) 상에 집광되는데, 간략화를 기하기 위해 도면에는 상기 대물계를 한 개의 렌즈로 나타내었다. 또한, 상기 정보층에 의해 반사된 방사빔은 빔 스프리터를 거쳐 검출장치(15)를 향하게 된다. 이때, 상기한 빔 스프리터는 반투명 판, 회절격자가 사용될 수 있으며 편광 의존성을 가질 수 있다. 상기 검출장치는 입사광을 1개 또는 그 이상의 전기신호로 변환하여, 이것을 전자회로(16)에 공급하여 기록매체로부터 판독된 정보를 나타내는 정보신호 Si와 복수의 제어신호를 도출한다. 이러한 복수의 제어신호 중 한 개는, 방사빔에 의해 정보평면 상에 형성된 스폿의 중심과 주사되는 트랙의 중심선 사이의 거리를 나타내는 반경방향의 트랙킹 오차신호 Sr이다. 또 다른 제어신호는, 방사빔의 초점과 정보평면 사이의 거리를 나타내는 초점 오차신호 Sf이다. 이러한 2가지 오차신호는 서보회로(17)에 공급되어, 방사빔의 초점 위치를 제어하다. 도면에 있어서, 상기 초점 오차신호에 응답하여 그것의 광축 방향으로 대물계(14)를 움직임으로써 초점제어가 실현되는 한편, 상기 반경방향의 트랙킹 신호에 응답하여 트랙을 가로지르는 방향으로 상기 대물계를 움직임으로써 반경방향의 트랙킹이 실현된다. 또한, 기록과정 중에, 방사원의 강도는 기록될 정보에 의해 변조된다.The device comprises a radiation source 12, for example a semiconductor laser, which emits a radiation beam 13. The radiation beam is condensed on the information layer 3 by the objective system 4, for the sake of simplicity, the objective system is represented by one lens. In addition, the radiation beam reflected by the information layer is directed to the detection device 15 via the beam splitter. In this case, the beam splitter may be a translucent plate, a diffraction grating may be used and may have a polarization dependency. The detection device converts the incident light into one or more electrical signals and supplies it to the electronic circuit 16 to derive an information signal S i representing the information read from the recording medium and a plurality of control signals. One of the plurality of control signals is a radial tracking error signal S r representing the distance between the center of the spot formed on the information plane by the radiation beam and the center line of the track being scanned. Another control signal is a focus error signal S f representing the distance between the focus of the radiation beam and the information plane. These two error signals are supplied to the servo circuit 17 to control the focal position of the radiation beam. In the figure, focus control is realized by moving the objective system 14 in its optical axis direction in response to the focus error signal, while the objective system is moved in a direction crossing the track in response to the radial tracking signal. By moving, radial tracking is realized. In addition, during the recording process, the intensity of the radiation source is modulated by the information to be recorded.

도 4는 상기한 검출장치(15)와 검출장치 신호로부터 반경방향의 트랙킹 오차신호를 도출하는 관련된 전자회로(16)의 일부에 대한 레이아웃을 나타낸 것이다. 도 4a는 푸쉬풀법에 따라 반경방향의 트랙킹 신호를 도출하는 회로를 나타낸 것이다. 검출장치(15)는 4개의 방사선 감응 검출소자(A, B, C, D)를 갖는 4분면(quadrant) 검출기를 구비한다. 검출소자 A 및 B에서 발생된 검출신호는 증폭기 18에서 가산 및 증폭된다. 마찬가지로, 검출소자 C 및 D에서 발생된 검출신호는 증폭기 19에서 가산 및 증폭된다. 증폭기(18, 19)의 출력은 차동증폭기(20)에 접속되어, 2개의 입력신호의 차를 생성한다. 이에 따라, 차동증폭기(20)의 출력신호는 반경방향의 푸쉬풀 트랙킹 오차신호 Sr(PP)에 해당한다. 이러한 오차신호는 기록된 복수의 마크가 없는 복수의 트랙을 갖는 기록매체 부분에 있어서 반경방향의 트랙킹 서보를 제어하는데 매우 적합하다.4 shows the layout of the detector 15 and a portion of the associated electronic circuit 16 which derives the radial tracking error signal from the detector signal. 4A shows a circuit for deriving a radial tracking signal according to the push pull method. The detection device 15 has a quadrant detector having four radiation sensitive detection elements A, B, C, and D. The detection signals generated by the detection elements A and B are added and amplified by the amplifier 18. Similarly, the detection signals generated by the detection elements C and D are added and amplified by the amplifier 19. The outputs of the amplifiers 18 and 19 are connected to the differential amplifier 20 to produce the difference between the two input signals. Accordingly, the output signal of the differential amplifier 20 corresponds to the radial pull pull tracking error signal S r (PP). This error signal is well suited for controlling the radial tracking servo in the portion of the recording medium having a plurality of tracks without a plurality of recorded marks.

도 4b는 고주파 위상검출법에 따라 반경방향의 트랙킹 신호를 도출하는 회로를 나타낸 것이다. 검출장치(15)의 소자 A 및 C에서 발생된 검출신호는 증폭기 21에서 가산 및 증폭된다. 그후, 증폭기 21의 출력은 슬라이서(slicer)로 공급된다. 슬라이서는 입력신호와 검출 레벨의 레벨 교차점을 검출하여, 입력신호를 디지탈화한다. 또한, 상기 검출장치(15)의 소자 B 및 D의 검출신호는 증폭기(23) 내부에서 가산 및 증폭되는데, 이 증폭기의 출력은 슬라이서 24의 입력에 접속된다. 이때, 상기 검출신호에 대한 주사장치의 광학계의 응답 효과를 보상하기 위해, 증폭기(21, 23)의 출력신호가 슬라이서(22, 24)에 각각 공급되기 이전에, 등화기에 의해 정형될 수도 있다. 상기 슬라이서(22, 24)의 디지탈 출력신호는 위상 비교기(25)로 공급되고, 이 위상 비교기는 비교기의 2개의 입력에 존재하는 복수의 펄스 사이의 위상에 의존하여 출력신호를 발생한다. 이 비교기(25)의 출력신호는 필터(26)에 의해 저역통과 필터링된다. 이 필터(26)의 출력신호 Sr은, 전술한 위상검출법의 특정한 일 실시예인 대각선 시간차(diagonal time-difference: DTD)법에 따라 도출된 반경방향의 트랙킹 오차신호에 해당한다. 이와 같은 오차신호는 복수의 기록된 마크를 구비한 기록매체 부분에 있어서 반경방향의 트랙킹 서보를 제어하는데 매우 적합하다.4b shows a circuit for deriving a radial tracking signal according to a high frequency phase detection method. The detection signals generated by the elements A and C of the detection device 15 are added and amplified by the amplifier 21. The output of amplifier 21 is then fed to a slicer. The slicer detects the level intersection of the input signal and the detection level, and digitalizes the input signal. In addition, the detection signals of the elements B and D of the detection device 15 are added and amplified inside the amplifier 23, the output of which is connected to the input of the slicer 24. At this time, in order to compensate for the response effect of the optical system of the scanning device to the detection signal, the output signals of the amplifiers 21 and 23 may be shaped by an equalizer before being supplied to the slicers 22 and 24, respectively. The digital output signals of the slicers 22, 24 are fed to a phase comparator 25, which generates an output signal depending on the phase between a plurality of pulses present at the two inputs of the comparator. The output signal of this comparator 25 is low pass filtered by the filter 26. The output signal S r of this filter 26 corresponds to a radial tracking error signal derived by a diagonal time-difference (DTD) method, which is one specific embodiment of the above-described phase detection method. This error signal is well suited for controlling the radial tracking servo in the portion of the recording medium having a plurality of recorded marks.

또한, 본 발명에 따른 기록매체 상의 복수의 기록된 트랙은, 도 4b에 도시된 방법을 아날로그 방식으로 변형한 방법이나, 특히 미국특허 제 4,785,441호에 공지된 위상검출법을 아날로그 방식 또는 디지탈 방식으로 변형한 방법 등과 같은 여타의 고주파 위상검출법에 따라 도출된 반경방향의 트랙킹 오차신호를 사용하여 따라가게 할 수도 있다.In addition, the plurality of recorded tracks on the recording medium according to the present invention is a method in which the method shown in FIG. 4B is modified in an analog manner, but in particular, a phase detection method known in US Pat. It can also be followed using a radial tracking error signal derived by other high frequency phase detection methods such as one method.

Claims (9)

소정 파장을 갖는 방사빔을 사용하여 정보를 기록 및 판독하고, 기록층을 구비하며, 상기 기록층은 방사빔에 의한 조사시 제 1 및 제 2 상태 사이에서 변화하며, 상기 기록된 정보는 제 1 상태를 갖는 영역 내부에 제 2 상태로 기록된 복수의 마크로 표시되고, 상기 복수의 마크는 일정한 깊이를 갖는 안내홈을 구비한 복수의 트랙 내부에 배치되며, 상기 제 1 상태에 있는 트랙 상의 영역과 제 2 상태에 있는 트랙 상의 영역으로부터 반사될 때 제 1 광학 위상차가 존재하고, 상기 제 1 광학 위상차가 상기 제 1 상태에 있는 복수의 트랙 사이에 위치한 영역과 제 1 상태에 있는 트랙 상의 영역과의 광학 위상차를 증가시키도록 구성된 광 기록매체에 있어서,Record and read information using a radiation beam having a predetermined wavelength, comprising a recording layer, the recording layer changing between first and second states upon irradiation with a radiation beam, the recorded information being first A plurality of marks recorded in a second state in an area having a state, wherein the plurality of marks are disposed in a plurality of tracks having guide grooves having a constant depth, the plurality of marks being located on the track in the first state; There is a first optical phase difference when reflected from an area on a track in a second state, the first optical phase difference being between an area located between a plurality of tracks in the first state and an area on the track in a first state. An optical record carrier configured to increase an optical retardation, 상기 안내홈의 깊이가 상기 파장의 1/24배 내지 1/7배의 범위에 있는 값을 갖고, 상기 제 1 광학 위상차는 0.4 내지 2.0 라디안 범위의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 광 기록매체.And the depth of the guide groove is in a range of 1/24 times to 1/7 times the wavelength, and the first optical retardation has a value in the range of 0.4 to 2.0 radians. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 상태에 있는 트랙 상의 영역의 반사강도와 상기 제 1 상태에 있는 트랙 상의 영역의 반사강도의 비가 0.15보다 큰 것을 특징으로 하는 광 기록매체.And the ratio of the reflection intensity of the region on the track in the second state to the reflection intensity of the region on the track in the first state is greater than 0.15. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 상태에 있는 트랙 상의 영역의 반사강도와 상기 제 2 상태에 있는 트랙 상의 영역의 반사강도의 비가 0.15보다 큰 것을 특징으로 하는 광 기록매체.And the ratio of the reflection intensity of the area on the track in the first state to the reflection intensity of the area on the track in the second state is greater than 0.15. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제 1 상태에 있는 트랙 상의 영역의 반사강도가 0.15보다 큰 것을 특징으로 하는 광 기록매체.And the reflection intensity of the area on the track in the first state is greater than 0.15. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제 2 상태에 있는 트랙 상의 영역의 반사강도가 0.15보다 큰 것을 특징으로 하는 광 기록매체.And the reflection intensity of the area on the track in the second state is greater than 0.15. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 안내홈의 깊이는 상기 파장의 1/12 내지 1/7배의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 광 기록매체.And the depth of the guide groove has a range of 1/12 to 1/7 times the wavelength. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기록층은, 제 1 상태에서 3.4보다 큰 굴절률의 허수부를 갖는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 기록매체.And the recording layer comprises a material having an imaginary part having a refractive index of greater than 3.4 in the first state. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기록층은 상변화 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 기록매체.And the recording layer comprises a phase change material. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제 2 상태는 비정질 상태인 것을 특징으로 하는 광 기록매체.And the second state is an amorphous state.
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