KR100587718B1 - 광학적기록매체및그제조방법 - Google Patents

Abstract

포맷에 관한 고유 정보를 미리 기록하는 것이나, 미리 기록되어 있는 각종 정보에 부가하여 사용자가 뒤로부터 정보를 기입하는 것이 가능하도록 적응된 디스크 포맷의 광학적 기록 매체를 제공한다.

그룹 및 랜드로 이루어진 더블 스파이럴 구조의 트랙을 형성한 데이터 기록 영역과, 피트 열로 이루어진 싱글 스파이럴 구조의 트랙을 형성한 재생 전용 영역을 가지며, 재생 전용 영역의 트랙 피치가 데이터 기록 영역의 트랙 피치의 2배보다도 좁은 것에 의해, 데이터 기록 영역과 재생 전용 영역과의 기록 밀도를 서로의 포맷에 의한 제약을 받지 않고 각각 향상시킨 광학적 기록매체를 제공한다.

Description

광학적 기록 매체 및 그 제조 방법

본 발명은 광학적 기록 매체에 관한 것이며, 특히, 재생 전용 영역을 공유한 추기형 또는 재기록형의 광학적 기록 매체의 기록 밀도의 향상 등을 도모하는 것에 관한 것이다.

광학적 기록매체의 일종인 광디스크에서는 도 10a 에 도시하는 광학적으로 투명한 플라스틱제의 기판(3)의 한쪽의 면(신호면)(4)상의 신호 기록 영역(2)에 일반으로 소정 피치 p(예컨대 p:0.7～1.6㎛)의 나선(스파이럴)상의 트랙을 갖고 있다. 트랙은 도 10b 에 도시하는 연속 홈 상의 요철(凹凸)(오목(凹)부인 그룹(groove)(5) 및 볼록(凸)부인 랜드(6))이거나 또는 도 10c 에 도시하는 피트(8)가 연속된 피트 열로 이루고 있다.

광디스크 중, 상 변화 기록 방식 또는 광 자기 기록 방식을 채용한 추기형이나 재기록형의 광디스크같은 사용자가 정보를 기록하는 것이 가능한 광디스크 (이하, 다만 「기록가능한 광디스크」라고 부른다)에서는 도 10b 의 그룹(5)와 랜드(6)와의 어느 한쪽을 기록 에어리어로서 사용하며 나머지의 한쪽을 트래킹용 광반사 에어리어로서 쓰는 것이 주류로 되고 있다.

한편, 재생 전용의 광디스크에서는 도 10c 의 피트(8)가 연속된 피트 열을 기록 에어리어와 트래킹용 회전 격자로 겸용하는 것이 주류로 되어 있다.

정보의 기록·재생 시에는 스핀들 모터(도시되지 않음)의 구동에 의해 광디스크(1)를 회전시키면서 신호면(4)과 반대측의 면(판독면)(7)에 광학 픽업(도시되지 않음)에서 레이저 광을 도시한다.

그리고, 기록 가능한 광디스크에서는 기록 시에 그 조사광에 의해서 예컨대 랜드(6)상의 기록 에어리어에 재생 전용 디스크에 있어서의 피트에 상당하는 마크로서 정보가 기록되며 재생 시에 그 기록된 정보가 반사광에 의해서 판독된다. 또, 기록·재생용의 레이저광이 항상 소정의 트랙 상에 조사되게 예컨대 랜드(6)와 그룹(5)에서의 반사광을 검출하고 트래킹이 행해진다.

다른 한편, 재생 전용의 광디스크에서는 피트 열(8)을 형성한 신호면(4)에서의 반사광, 회절광을 검출함으로써 정보의 판독, 트래킹이 각각 행해진다.

이러한 트랙의 형상은 기록매체로서의 성능을 좌우하는 것이므로 기판(3)은 고정밀도로 제조할 것이 요구된다. 도 11 은 일반적으로 행해지고 있는 광디스크의 기판의 제조 공정을 도시한다.

(1) 원반 제작

원반의 재료인 유리를 판 상으로 가공하고 그 표면을 충분하게 평탄하게 연마하고 세척과 건조를 행함으로써 유리 원반(23)을 제작한다.

(2) 포토레지스트 도포

포토레지스트, 예컨대 노광 처리에 의해 알칼리 가용성이 되는 포치형 레지스트(20)를 유리원반(23)상에 두께 약 0.1㎛ 정도로 도포하고 유리원반(23)에 열처리를 실시함으로써 포토레지스트(20)를 건조시킨다.

(3) 레이저광에 의한 기록(커팅)

기록용 레이저광(31)을 대물렌즈(32)로 집광해서 유리원반(23)상의 포토레지스트(20)에 조사한다(기록 가능한 광디스크로는 조사를 연속적으로 행하고 재생 전용의 광디스크로는 조사를 단속적으로 행함으로써 포토레지스트(20)를 노광시킨다. 동시에 유리선반(23)을 원주방향으로 회전시키면서 노광 스폿을 일정한 이송 피치로, 즉, 1 회전마다 등거리씩 원반(23)의 반경 방향으로 이송한다. 이것에 의해서 기록 가능한 광디스크의 경우에는 일정 간격의 스파이럴 상의 그룹으로 이루어진 트랙의 잠상이 포토레지스트(20)에 발광하고 재생 전용의 광디스크의 경우에는 일정 간격의 스파이럴 상의 피트 열로 이루어진 트랙의 잠상이 포토레지스트(20)에 발생한다.

(4) 현상

포토레지스트(20)를 알칼리성 현상액으로 현상함으로써 그 노광 부분을 제거한다. 이것에 의해 기록 가능한 광디스크의 경우에는 유리원반(23)에 스파이럴 상의 그룹(25)과 랜드(26)를 교대로 반복해서 이루어진 소정 피치의 트랙 패턴이 유리 원반(23)에 형성된다. 또, 재생 전용의 광디스크에서는 연속된 스파이럴 상의 피트 열(28)로 이루어진 소정 피치의 트랙 패턴이 형성된다.

(5) 스템퍼 작성

유리 원반(23)상에 니켈을 전주하고 형성된 니켈층을 박리함으로써 유리 원반(23)상의 패턴을 전사한 니켈 마스터(스탬퍼)(34)를 작성한다.

(6) 플라스틱 성형

스템퍼(34)를 사용하여 광디스크의 기판 재료인 플라스틱을 사출 성형법 등으로 성형함으로써 도 10 에 도시한 바와 같은 그룹 및 랜드 또는 피트 열로 이루어진 트랙을 갖는 광디스크의 기판(3)이 작성된다. 이 기판(3)이 유리원반(23)의 레프리카이다.

이 레프리카 작성 후, 기록 가능한 광디스크에서는 기판(3)의 신호면(4)상에 기록막, 반사막 등(도시되지 않음)이 성막되고 재생 전용의 광디스크에서는 기판(3)의 신호면(41)상에 반사막, 보호막 등(도시되지 않음)이 성막된다.

도 12 는 도 11 의 공정중의 커팅을 행하기 위해서 쓰이는 장치(커팅머신)의 전체 구성의 개요를 도시하며 도 13 은 그 광학계의 상세한 구성을 도시한다. 이 커팅 머신은 다음의 각부로 구성되고 있다.

(1) 광원인 레이저 장치(41)

일예로서 파장 413nm 의 Kr 이온레이저 장치가 쓰인다.

(2) 기록 광강도 제어부(42)

광원의 출력의 불안정성을 제거하고 최종적인 기록광 강도를 제어하기 위한 장치이며 전기 광학 결정 소자(Eo)(42a), 애널라이저(42b), 포토다이오드(42c), 기록 광파워 제어 회로(42d)를 쓴 서보 시스템이 쓰인다.

(3) 광변조부(43)

빔 스프리터(BS1, BS2)나 볼록 렌즈(L1, L2)에 의해서 형성되는 광로 상에 광변조기(43a)를 설치한 광학계이다. 광변조기(43a)는 전기적 기록 신호의 전압 레벨을 광 강도로 변환한다(예컨대, 기록 신호의 전압 레벨이 「0」,「1」의 2 값으로 이루어진 경우는 투과광을 온오프한다). 광변조기로서는 수 10MHz 의 대역에서 사용할 수 있는 성능이 요구되므로 통상은 EOM(전기 광학 결정 소자 변조기)나 AOM(음향 광학 결정 소자 변조기)이 쓰인다.

(4) 빔 엑스팬더부(44)

기록용 레이저광의 빔 지름을 확대하는 광학계이며 그 확대율(배율)에 의해서 집광 스폿 지름이 조정된다.

(5) 대물렌즈(45)

기록용 레이저광을 집광하고 유리원반(23)상의 포토레지스트(20)에 조사시키는 광학계이다.

(6) 유리원반(23)을 유지하고 원주 방향으로 회전시키는 턴테이블(46)

(7) 이송기구(도시되지 않음)

빔 액스팬더부(44) 및 대물렌즈(45)를 이동 정반에 유지하고 이동 정반을 모터 등으로 전반(23)의 반경 방향에 이동시킴으로써 기록용 레이저광의 노광 스폿을 원반(23)의 반경 방향에 이송하는 기구이다.

(8) 서보 시스템

유리원반(23)의 면에 수직 방향에서의 원반(23)과 대물렌즈(45)와의 거리를 일정하게 유지한 것이며 통상은 포토레지스트(20)가 개량하지 않는 파장의 포커싱용 레이저(49)가 사용된다.

이런 구성의 커팅 머신을 쓰고 유리원반(23)을 회전시키면서 기록용 레이저광의 노광 스폿을 소정의 이송 피치로 원반(23)의 반경 방향으로 이송함으로써 상술같이 일정 간격의 스파이럴 상의 그룹(또는 피트 열)의 잠상이 포토레지스트(20)에 발생한다.

도 12 및 도 13에는 커팅머신의 광학계의 기본 구성을 도시했는데 기록이 가능한 광디스크의 경우에는 기판의 제조 공정의 단계에서 사용자에 의한 정보의 기록시의 목표가 되는 어드레스 신호등도 미리 기록해둘 필요가 있다. 그러기 위한 방식으로서는 그룹용의 노광 스폿과는 다른 위치에서 어드레스 신호의 피트용의 노광을 행하는 것이나 그룹용의 노광 스폿을 원반의 반경 방향으로 진동시키는 (워블링) 것에 의해서 지그재그 그룹의 잠상을 발생시키는 것이 있고 컷팅 머신에도 그것에 대응한 광학계가 부가되고 있다.

도 14 는 워블링에 대응한 2빔 광학계를 갖는 커팅 머신의 구성의 개요를 도시한다. 도 12 및 도 13 에 도시한 광학계(채널 Ch-A 로 한다) 외에 다른 광학계 (채널 Ch-B로 한다)가 설치되고 있으며 애널라이저(42b)의 후단의 빔 스프리터(BS1)의 투과율을 약 50% 로 함으로써 Ch-A에 부여되는 광량과 Ch-B에 부여되는 광량이 대략 동일하게 되고 있다. 다만, 채널마다의 필요한 광량에 따라서 빔 스프리터 BS1의 투과율을 50% 이외로 결정해도 좋다.

Ch-B 는 광변조부에 관해서는 Ch-A의 광변조부(43)와 전적으로 동일 구성을 하고 있으며 Ch-A의 광변조기(43a)에 공급하는 전기적 기록 신호와 Ch-B 의 광변조기(43a')에 공급하는 전기적 기록 신호를 상이하게 함으로써 상이한 패턴(예컨대 Ch-A 에선 그룹, Ch-B 에선 피트)에 대응한 기록용 레이저 광이 얻어진다.

Ch-B의 광로 상에는 AOD(음향 광학 편향기) 등의 광편향기(51)가 설치되어 있으며 이 광 편향기(51)에 입력되는 전기 신호에 따라서 기록용 레이저 광의 광축 방향이 한 평면 내에서 미소하게 진동한다. 이것에 의해 유리원반(23)상에서 노광 스폿이 진동한다. 또한, 현재의 광디스크의 포맷으로는 워블링을 원반의 반경 방향으로 행하게 되어 있으므로 광 편향기(51)는 노광 스폿이 도 15 에 도시하듯이 원반(23)의 반경 방향으로 진동하게 배치되어 있다.

Ch-B의 기록용 레이저광은 빔 스프리터(BS3)를 거쳐서 편광 빔 스프리터 PBS 에 의해 Ch-A의 기록용 레이저광과 광축이 맞춰진다. 여기에서 레이저 장치(41)에서는 직선 편광의 상태에서 레이저광이 출사되고 있으므로 편광 빔 스프리터 PBS의 앞에선 두 채널과도 기록용 레이저광은 같은 방향의 직선 편광으로 되어 있다. 편광 빔 스프리터는 어느 방향의 직선 편광을 100% 투과시키고 그것과 직교하는 직선 편광을 100% 반사하므로 두 채널의 기록용 레이저광을 최대 광량으로 유리원반(23)에 도달시키기 위해선 한쪽의 채널의 직선 편광을 90 도 회전시키면 좋다.

그래서, 예컨대 Ch-A에 있어서 편광 빔 스프리터 PBS 의 전단에 반파장판(52)을 두고 반파장판(52)에 의해서 직선 편향의 방향이 90 도 회전한 Ch-A 의 기록용 레이저광을 편광 빔 스프리터 PBS로 100% 투과시키고 빔 엑스팬더부(44)에 입사시키는 동시에 Ch-B 의 기록용 레이저광을 편광 빔 스프리터 PBS로 100% 반사시켜서 빔 액스팬더부(44)에 입사시키고 있다.

또한, 반파장판은 판면 내의 결정축 방향에 대해서 각도 Q로 입사하는 직선 편광의 방향을 각도 2θ 만큼 회전시키므로 Ch-A의 기록용 레이저광의 반파장판(52)으로의 입사각을 조절함으로써 직선 편광의 방향의 회전각을 변화시키게 하면 편광 빔 스프리터 PBS 에서의 Ch-A의 기록용 레이저광의 투과율의 0%에서 100% 간에서 변화하므로 두 채널의 기록용 레이저광의 광량비를 최종적으로 조정할 수도 있다.

빔 액스팬더부(44)를 통과한 두 채널의 기록용 레이저광은 대물렌즈(45)에 의해서 집광되어서 유리 원반(23)상의 포토레지스트(20)를 노광한다. 두 채널의 노광 스폿은 유리원반(23)의 반경 방향으로 미소거리(일반으로 트랙의 피치의 1/2 이내, 즉 최대로 1㎛ 정도)만큼 사이가 떨어지게 한다. 그때문의 조정은 두 채널의 기록용 레이저광의 광축이 완전히 일치한 상태에서 편광 빔 스프리터 PBS에서의 Ch-B의 기록용 레이저광의 반사각이 유리원반(23)의 반경 방향상에서 변화하게 편광 빔 스프리터 PBS에 「게이트각」을 부여함으로써 행해진다. 이 반사각의 변화에 의해 도 15에 도시한 워블링의 경우와 마찬가지로 Ch-B의 기록용 레이저광의 노광 스폿이 유리원반(23)상에서 반경 방향으로 이동하므로 두 채널의 노광 스폿의 사이가 서로 떨어진다.

다음에 광 디스크 기판의 트랙 포맷에 대해서 말한다. 종래, 도 16(A)에 도시하는 1개의 나선상의 기록 트랙 T를 형성하는 「싱글 스파이럴 구조」가 채용되고 있었는데 근래 기록 가능한 광디스크의 고밀도화를 바라고 여러 가지 포맷이 새로 제안되게 되어 있다. 그 하나는 도 16(B)에 도시하듯이 2 개의 나선상의 기록 트랙 Ta, Tb 를 형성하는 「더블 스파이럴 구조」가 있다.

이 더블 스파이럴 구조는 트랙상의 모든 기록 위치를 액세스하기 위해서는 반드시 한 번은 기록 트랙 Ta, Tb 의 한쪽에서 다른 쪽으로 점프해야 된다는 결점을 가지므로 그 결점 이상으로 기록밀도의 향상이라는 이점을 중요시하는 경우에 채용될 수 있는 포맷이다.

더블 스파이럴 구조의 트랙의 형성 방법에는 다음의 2 가지의 방법이 있다. 제 1의 방법으로서 커팅 시의 노광 스폿의 이송 피치를 트랙 피치 p의 2배의 2p로 하고 그룹과 랜드의 양쪽을 기록 에어리어로서 사용하는 방법(「랜드/그룹 기록법」이라 부른다)으로, 일반적으로 그룹, 랜드의 폭을 각각 약 p씩으로 하고 있다.

이 방법은 랜드, 그룹 중 종래 트래킹용의 안내 홈으로서 밖에 사용하고 있지 않았던 쪽의 면적을 유효하게 이용해서 기록밀도를 향상시키는 것이며 금후의 광디스크의 고밀도화를 위한 가장 유력한 방법이라고 생각되고 있다.

제 2 의 방법으로서, 커팅 시에 반경 방향으로 트랙 피치 p 만큼 사이가 떨어진 그 스폿을 노광하고 그 이송 피치를 트랙 피치 p 의 2배의 2p 로 하는 방법 ( 「2 스폿 노광법」이라고 부른다)이 있다.

이 방법의 대표적인 예로 이 출원인이 제안하는 「간헐 워블링 방식」 (미국 특허 출원 제08/823,879호)이 있다. 이 방법은 상술의 어드레스 신호 등의 기록을 위한 워블링을 변형해서 적용한 것이며 도 17 에 도시하듯이 트랙 Ta, Tb의 한쪽(도면에선 Tb)을 워블 트랙으로서 그 노광 스폿(스폿 B)을 진동시키고 나머지의 한쪽(도면에선 Ta)에선 그 노광 스폿(스폿 A)을 통상대로 직진시키고 있다.

통상의 워블링에선 트랙 피치를 좁게함으로써 이웃하는 트랙간의 기록 신호의 누화(크로스 토크)가 크게 되므로 신호의 정확한 판독이 곤란해진다는 문제가 있다. 그러나, 이 간헐의 워블링 방식에선 워블링된 트랙이 하나 걸러서 밖에 존재하지 않으므로 트랙 피치가 좁은 경우에도 크로스 토크를 충분히 방지해서 신호를 정확하게 판독하는 것이 가능하다. 이 방법은 미니디스크의 일종인 제 2 세대의 MD-DATA로 채용될 예정이다.

2 스폿 노광법은 도 14 에 도시한 바와 같은 2 빔 광학계를 갖는 커팅머신을 사용하여 행해진다.

그런데, 이상과 같은 더블 스파이럴 구조는 기록 가능한 광디스크에 있어서의 기록용의 영역의 고밀도화를 바라고 제안된 트랙 포맷이며 그룹 및 랜드로 이루어진 데이터 기록 영역만을 갖는 것을 전제로 하는 것이었다.

이것에 대해서 예컨대 광디스크를 비롯한 각종 광학적 기록 매체에는 포맷에 관한 고유 정보를 미리 기록해두는 것이 일반적이며, 또 미리 기록되고 있는 각종 정보에 덧붙여서 사용자가 뒤에 정보를 기록할 수 있어 한 광디스크(「파샬 ROM」이라 부르는 것)도 존재하고 있는데 이들에 적응한 트랙·포맷의 광디스크는 아직 제안되게 이르고 있지 않다.

본 발명은 상술의 점을 감안해서 이뤄진 것이며 포맷에 관한 고유 정보를 미리 기록하는 것이나 파샬 ROM 에 적응한 트랙·포맷의 광학적 기록 매체나 그 제조 방법 등을 제공하려는 것이다.

본 발명에 관한 광학적 기록 매체는 그룹 및 랜드로 되는 더블 스파이럴 구조의 트랙을 형성한 데이터 기록 영역과 피트 열로 이루어진 싱글 스파이럴 구조의 트랙을 형성한 재생 전용 영역을 공유하는 것을 특징으로 하고 있다.

이 광학적 기록 매체에 의하면 데이터 기록 영역외에 피트열로 이루어진 싱글 스파이럴 구조의 재생 전용 영역이 존재하고 있으므로 이 재생 전용 영역에 포맷에 관한 고유 정보나 기타의 각종 정보를 미리 기록할 수 있게 된다.

또, 본 발명에 관한 광학적 기록매체의 제조 방법은 원반 상에 감광층을 형성하는 공정과 감광층을 노광함으로써 트랙의 잠상을 형성하는 커팅 공정과 감광층을 현상함으로써 원반에 트랙의 패턴을 형성하는 공정과 이 패턴과 같은 패턴의 트랙을 갖는 광학적 기록 매체의 기판을 성형하는 공정을 포함한 광학적 기록 매체의 제조 방법에 있어서 커팅 공정 시에 데이터 기록 영역의 더블 스파이럴 구조의 트랙의 잠상을 소정의 이송 피치의 노광 스폿에 의해서 형성하고 재생 전용 영역의 싱글 스파이럴 구조의 트랙의 잠상을 이 소정의 이송 피치보다 좁은 이송 피치의 노광 스폿에 의해서 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.

이 제조 방법에 의하면 재생 전용 영역의 싱글 스파이럴 구조의 트랙의 잠상을 형성할 때의 노광 스폿의 이송 피치를 데이터 기록 영역의 더블 스파이럴 구조의 트랙의 잠상을 형성할 때의 이송 피치보다 좁게 했으므로 재생 전용 영역의 트랙 피치가 2p 보다 좁게(즉, 데이터 기록 영역의 트랙 피치 p의 2 배보다 좁게)된다. 이것에 의해서 데이터 기록 영역과 재생 전용 영역과의 기록 밀도를 서로의 포맷에 의한 제약을 받지 않고 각각 향상시킨 광학적 기록매체가 제조되게 된다.

이하, 첨부 도면을 참조해서 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 도 5 내지 도 7 은 그룹 및 랜드로 이루어진 더블 스파이럴 구조의 트랙을 형성한 데이터 기록 영역과 피트 열로 이루어진 싱글 스파이럴 구조의 트랙을 형성한 재생 전용 영역을 공유하는 광디스크의 트랙 포맷의 예를 각각 도시한다. 도 5 내지 도 7 에 있어선 Ta, Tb는 각각 그룹 구조의 트랙이며 Ta, Tb 사이에 랜드부가 형성되고 있다. 다른 실시예에서는 특히 도 5, 도 7 에 도시되는 구성에 대응해서 Ta를 그룹, Tb를 랜드/그룹 기록 가능한 광디스크를 채용하는 것도 가능하다.

재생 전용 영역의 트랙을 싱글 스파이럴 구조로 한 것에는 이하와 같은 이유가 있다.

현행의 커팅 방법같이 연속 노광(커팅머신의 이송기구에 의한 이송 동작과 턴테이블에 의한 회전 동작을 일순도 정지하지 않고 이것들에 불연속인 동작도 시키지 않는 것)을 행하는 것을 전제로 하면 데이터 기록 영역 외에 재생 전용 영역을 설정하기 위한 커팅 방법으로서 다음같은 방법이 생각된다.

1. 재생 전용 영역에 있어서 1 개의 노광 스폿으로 커팅을 행하는 방법.

이것은 다시 다음 2가지로 나뉜다.

제 1의 방법은 도 1에 도시하듯이 데이터 기록 영역의 더블 스파이럴 구조의 트랙의 잠상을 랜드/그룹 기록법으로 형성하는 경우에 있어서 데이터 기록 영역의 그룹의 잠상을 형성한 스폿 A 를 그대로 재생 전용 영역(ROM 영역)의 트랙의 잠상의 형성을 위해서 사용하는 방법.

제 2의 방법은 도 2에 도시하듯이 데이터 기록 영역의 더블 스파이럴 구조의 트랙의 잠상은 2 스폿 노광법으로 형성하는 경우에 있어서 2 스폿 A, B 중의 한족의 스폿(도면에서는 스폿 B)을 재생 전용 영역의 트랙의 잠상의 형성을 위해서 사용하는 방법.

이들 방법에 있어서는 재생 전용 영역의 트랙은 싱글 스파이럴 구조로 된다.

2. 재생 전용 영역에 있어서 2 개의 노광 스폿으로 커팅을 행하는 방법.

이것은 다시 다음의 2 가지로 나뉜다.

제 1 의 방법은 도 3 에 도시하듯이 데이터 기록 영역의 더블 스파이럴 구조의 트랙의 잠상을 랜드/그룹 기록법으로 형성한 경우에 있어서 재생 전용 영역의 트랙의 잠상의 형성을 위해서 이송 피치 2P 에 대해서 반경 방향으로 스폿 A 에서 거리 P 만큼 사이가 떨어진 또 하나의 스폿 B 을 추가해서 사용하는 방법.

제 2 의 방법은 도 4 에 도시하듯이 데이터 기록 영역의 더블 스파이럴 구조의 트랙의 잠상을 2 스폿 노광법으로 형성한 경우에 있어서 스폿 A, B 을 그대로 재생 전용 영역의 트랙의 잠상의 형성을 위해서 사용하는 방법.

이중, 재생 전용 영역의 트랙을 더블 스파이럴 구조로 하는 것에는 상술같이 트랙 점프를 행해야 된다는 결점이 있으며 게다가 재생 전용 영역의 경우에는 데이터 기록 영역과 달라서 기록 밀도의 향상이라는 이점이 이 결점 이상으로는 중시되고 있지 않다. 또, 이 결점 외에도 재생 전용 영역으로의 기록 신호를 1 개의 마스터에서 2 개의 노광 스폿용의 (즉, 2 채널용 홈의) 2 개의 신호를 분할해야 되므로 시간이 든다는 점이나 2 개의 노점 스폿은 커팅 머신상에서 상이한 광로를 통과하므로 그것들로 노광된 피트 열에서 동등한 재생 신호를 얻기가 상당히 곤란하다(피트 형성을 위한 노광은 그룹 형성을 위한 노광과 비교해서 트랙의 접선 방향의 스폿 형상도 민감하게 반영하므로 제어가 한층 어렵다)라는 결점이 있다.

또한, 보다 중대한 문제로서 기록 가능한 광디스크 기타의 광학적 기록 매체의 기록 재생 장치가 서포트하는 재생 전용의 기록 매체의 트랙·포맷과의 호환성의 문제가 있다. 이런 기록 재생 장치에 있어서의 재생 전용의 기록 매체의 트랙 포맷은 싱글 스파이럴 구조로 되어 있으며 따라서 재생 전용 영역을 더블 스파이럴 구조로 하면 이런 기록 재생 장치의 설계에 있어서 트랙 점프나 트래킹 서보의 문제로의 대응을 생각해야 되므로 설계가 성가시게 된다.

이런 이유에서 재생 전용 영역을 싱글 스파이럴 구조로 했다. 이것에 의해서 기록 재생 장치의 시스템의 간소화나 재생 전용 영역으로의 기록 작업의 간략화나 재생 전용 영역에서의 재생 신호의 정밀도의 향상이 실현된다.

다음에 본 발명에 관한 광디스크는 그룹 및 랜드로 이루어진 더블 스파이럴 구조의 트랙을 형성한 데이터 기록 영역과 비트 열로 되는 싱글 스파이럴 구조의 트랙을 형성한 재생 전용 영역을 갖는 광학적 기록 매체에 있어서 재생 전용 영역의 트랙 피치가 데이터 기록 영역의 트랙 피치의 2배보다 좁다는 것을 특징으로 하고 있다.

이같이 재생 전용 영역의 트랙 피치를 데이터 기록 영역의 트랙 피치의 2배보다 좁게 한 것에는 이하와 같은 이유가 있다.

도 1 및 도 2 에 도시한 상기 1, 제 1, 제 2 의 방법에 의해 재생 전용 영역을 싱글 스파이럴 구조로 한 경우, 더블 스파이럴 구조의 데이터 기록 영역의 트랙 피치 p에 대해서 이송 피치가 2p로 되므로 재생 전용 영역의 트랙 피치도 2p(즉, 데이터 기록 영역의 트랙 피치 p의 2배)로 된다. 따라서 재생 전용 영역의 기록 밀도가 기술적 시계보다 낮아지고 만다.

포맷에 관한 고유 정보를 미리 기록하는 것만이라면 재생 전용 영역의 기록 용량은 거의 무시할 수 있을 정도로 작으므로 이런 기록 밀도의 저하는 문제로 되지 않는다. 그러나 파샬 ROM에 있어선 재생 전용 영역의 기록 밀도의 저하는 심각한 문제이다.

또, 재생 전용 영역으로의 기록 신호는 같은 기록 밀도로 비교하면 데이터 기록 영역으로의 기록 신호(상 변화 신호 또는 광자기 신호)와 신호 특성(스큐마진 등)이 일치하지 않는다. 따라서, 재생 전용 영역의 기록 밀도를 데이터 기록 영역과 동일하게 할 필요는 없다. 적어도, 재생 전용 영역의 트랙 피치가 데이터 기록 영역보다 2 배 이상 넓어야 할 이유는 전혀 존재하지 않는다.

이들 이유에서 재생 전용 영역의 트랙 피치를 데이터 기록 영역의 트랙 피치의 2배보다 좁게 한다. 이것에 의해 데이터 기록 영역과 재생 전용 영역과의 기록 밀도를 서로의 포맷에 의한 제약을 받지 않고 각각 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 일예로서 재생 전용 영역의 트랙 피치는 광학적 기록 매체를 실제로 구동하려는 특성 드라이브로 서포트되고 있는 재생 전용의 기록 매체의 트랙 포맷에 있어서의 트랙 피치에 일치시키는 것이 적합하다. 그렇게 함으로써 그 드라이브로 구동되는 재생 전용의 기록 매체와의 호환성을 용이하게 지니게 할 수 있게 된다.

이와 같이 데이터 기록 영역과 재생 전용 영역을 변용하는 광 디스크로서 도 5 의 예에서는 데이터 기록 영역과 재생 전용 영역(ROM 영역)이 트랙을 형성되고 있지 않은 영역(무신호 면 또는 미러 면이라 부른다)에 의해서 사이가 떨어져 있다.

도 6 의 예에서는 데이터 기록 영역과 재생 전용 영역이 일부 겹친 영역(데이터 기록 영역의 트랙 Ta 과 Tb 간에 재생 전용 영역의 T 가 낀 영역)이 존재하고 있다.

이들 트랙 포맷은 커팅 시에 데이터 기록 영역과 재생 전용 영역을 따로따로 독립해서 커팅하는 것으로 실현된다.

즉, 광디스크 상에서 재생 전용 영역이 차지하는 기록 반경 Rr 의 범위를 r1 ≤ Rr ≤ r2 로 하고 데이터 기록 영역이 차지하는 기록 반경 Rw 의 범위를 r3 ≤ Rw ≤ r4로 하면 도 5 의 경우에는 r2 < r3으로 설정하고, 도 6의 경우에는 r2 > r3 이라 설정하고 데이터 기록 영역과 재생 전용 영역을 각각 커팅하면 좋다. 여기에서 이 r2 와 r3 과 차의 절대값이 클수록(즉, 도 5 의 무신호 면이나 도 6의 겹침 영역이 클수록) 기록 용량의 손실이 증대하므로 이 값을 가능한한 0에 가깝게 한 것이 바람직하다. 이것은 커팅의 개시시나 종료시에 있어서의 노광 스폿의 반경 방향 상에서의 자리 매김의 정밀도에도 의존하지만 현재의 커팅머신은 5㎛ 정도(트랙 10개분 정도)의 자리 매김 정밀도를 갖고 있으므로 기록용량의 손실을 무시 할 수 있을 정도로 적게 할 수 있다.

또한, 도 5 나 도 6 의 예에서는 재생 전용 영역과 데이터 기록 영역이 완전히 불연속이 되므로 재생 전용 영역, 데이터 기록 영역의 한쪽의 영역의 트랙을 그대로 추종해도 다른쪽의 영역의 트랙으로 이행하는 일은 없다. 그래서 이런 트랙 포맷의 광디스크에서 모든 영역의 기록 신호를 재생하기 위해선 재생 전용 영역, 데이터 기록 영역간의 이행을 가능으로 할 방식이 필요해진다.

이 방식으로서는, 예컨대, 기록 가능한 미니디스크에 있어서 재생 전용 영역, 데이터 기록 영역간의 이행을 위해서 현재 실시되고 있는 방식을 이용하면 좋다.

도 8 은 이 방식을 도시하는 도면이며 우선 재생 전용 영역과 데이터 기록 영역과 이 경계 부근의 수 트랙을 기록이나 재생에는 사용하지 않는 영역(천이영역 또는 불사용 영역이라 부른다)으로 해둔다. 그리고 동 도면에 ①로서 도시하듯이 예컨대 재생전용영역의 기록 신호의 재생이 종료된 시점에서 재생 스폿을 천이영역을 넘어선 데이터 기록 영역의 적당한 위치에 트랙 점프시킨다. 이때, 재생 전용 영역과 데이터 기록 영역에서 트래킹 서보계의 게인을(경우에 따라선 극성도) 전환하도록한다. 다음에 동 도면에 ②로서 도시하듯이 착지한 데이터 기록 영역의 트랙에서의 어드레스 신호(어드레스 비트 또는 워블링에 의해서 삽입된 어드레스 정보)에 기초하여 목적의 어드레스를 잘라낸다.

도 5내 도 6의 트랙 포맷의 광디스크에서 이 방식을 이용하기 위해선 도 5에 있어서의 무신호 면, 도 6에 있어서의 겹침 영역과 각각 그 전후 수 트랙분을 합친 영역을 천이영역으로서 설정하면 좋다.

다음에 도 7의 포맷 예에선 데이터 기록 영역의 트랙 Ta, Tb 중의 한쪽의 트랙(여기에선 Ta)과 재생 전용 영역의 트랙 T가 연속하고 있다.

이 트랙 포맷은 커팅 시에 데이터 기록 영역의 트랙의 잠상을 형성하는 개소와 상기 재생 전용 영역의 트랙의 잠상을 형성하는 개소와의 경계 부문에서 노광 스폿의 이송 피치를 변화시키므로서 실현된다.

즉, 예컨대, 재생 전용 영역의 트랙 피치는 0.9㎛로 하고 데이터 기록 영역의 트랙 피치를 랜드/그룹 기록법을 채용하고 0.9㎛로 하는 경우에는 우선 재생 전용 영역에 대해서 이송 피치 0.9㎛로 커팅을 마친 후, 노광 스폿에 데이터 기록 영역으로 향해서 경계부분(도 7의 천이 영역)을 이동하고 있는 동안에 이송 피치를 1.8㎛까지 변화시킨다.

또, 예컨대 재생 전용 영역의 트랙 피치를 0.9㎛로 하고 데이터 기록 영역의 트랙 피치를 2 스폿 노광법을 채용해서 0.9㎛로 하는 경우에는, 우선, 재생 전용 영역에 대해서 이송 피치 0.9㎛로 커팅을 마친 후, 노광 스폿이 데이터 기록 영역으로 향해서 경계 부분을 이동하고 있는 동안에 이송 피치를 1.8㎛로까지 변화시키고 노광 스폿이 데이터 기록 영역에 이르면 그 노광 스폿에서 반경 방향으로 0.9㎛ 만큼 사이를 떨어져서 다른 노광 스폿을 추가한다.

이상의 2예에 있어서 먼저 데이터 기록 영역 쪽으로 이송 피치 1.8㎛로 커팅을 마친 후, 노광 스폿이 재생 전용 영역으로 향해서 경계부분을 이동하고 있는 동안에 이동 피치를 0.9㎛까지 변화시키게 해도 좋음은 물론이다.

그런데, 커팅 중에 이송 피치를 변경한 경우, 당연하게는 이송 피치가 재차 안정하기까지에는 다소의 시간을 요한다. 현행의 커팅머신의 이송 기구는 리니어 모터에 의한 에어슬라이드 방식 또는 공기 정압 나사 방식을 채용하고 있으며 에어슬라이드 방식의 경우엔 이 소요시간의 심측 결과가 약 1/15초였다. 따라서, 예컨대 커팅머신의 턴테이블의 회전수를 매분 900회전(매초 15회전)으로 한 경우엔 턴테이블이 거의 1회전하는 동안에 이송 피치를 변경후의 피치로 안정시킬 수 있다. 현행의 커팅머신에 있어서의 턴테이블의 회전수는 개략 매분 200회전에서 2500회전의 범위 내에 있으며 따라서 최대여도 턴테이블이 3회전하는 동안에 이송 피치를 안정시킬 수 있으므로 실용상은 전혀 문제가 없다고 해도 좋다.

또한, 도 7의 트랙 포켓의 광디스크에서 기록 신호를 재생하는 경우에도 재생 전용 영역과 데이터 기록 영역과의 천이 영역에서는 역시 도 8같이 재생 스폿을 트랙 점프시키는 것이 적합하다. 그 이유는 첫째 트랙 점프를 하고 있는 동안에 트래킹 서보계의 게인을(경우에 따라선 극성까지도) 전환할 수 있기 때문이다. 또, 둘째 랜드/그룹 기록 범위에 있어서 먼저 랜드쪽에 신호가 기록되고 있는 경우도 있으나 재생 전용 영역의 트랙을 그대로 추종해가면 데이터 기록 영역의 그룹으로 이행하고 마는 것에 대해서 트랙 점프를 하면 먼저 데이터 기록 영역의 랜드로도 이행할 수 있기 때문이다.

이 도 7의 트랙 포멧에는 도 5나 도 6의 트랙 포맷과 비교해서 다음과 같은 이점이 있다.

(a) 트랙 점프했을 때 오류로 천이영역에 착지한 경우에도 천이영역에 그룹이 존재하고 있으므로 그대로 데이터 기록 영역의 그룹으로 이행할 수 있다. 따라서 재생 스폿이 폭주할 위험성이 있다.

(b) 상술한 바와 같이 턴테이블이 최대여도 3회전하는 동안에 이송 피치를 변경후의 피치로 안정화시킬 수 있으므로 천이영역의 폭이 도 5나 도 6의 경우보다 좁게 해도 된다. 따라서 트랙 점프했을 때 오류로 천이 영역에 착지할 확률 자체가 낮아진다.

그런데, 현행의 커팅머싱의 이송기구 제어계는 도 9에도 도시한 바와 같이 일예로서 다음과 같은 시스템 구성으로 되고 있다.

(1) 기록 선속도(CLV) 또는 턴테이블의 회전수(CAV)등의 어느 한 정보와 이송 피치의 정보를 시스템 컨트롤러 SC에 부여하고 (CLV) 정보쪽을 부여한 경우엔 기록 반경의 정보까지도 시스템 컨트롤러에 부여, 이들 정보에서 이송기구의 이송 속도를 제산시킨다.

(2) 이 이송 속도 정보를 디지털 시그널프로세서 DSP에 부여하고 소정 비트(예컨대 24비트)의 디지털 데이터를 작성시킨다. 이 비트 수를 많게 할수록 이송 속도를 자세하게 설정할 수 있다. 또, CLV 정보 및 기록 반경의 정보를 사용하여 이송 속도를 계산하는 경우에는 기록 반경에 의해서 이송 속도가 변화하지만 그 경우에도 이 비트 수를 많게 함으로써 이송 속도를 고정밀도로 제어하는 것이 가능으로 된다.

(3) 이 디지털 데이터를 다이렉트 디지털 신세사이터 DDS에 부여하고 이송 속도에 따른 주파수의 펄스 신호로 변환시킨다.

(4) 이 펄스 신호를 이송기구 드라이버 DR에 부여하고 펄스 신호의 주파수에 따른 이송 속도로 이송기구(모터 등)을 동작시킨다.

그래서, 커팅 중에 이송 피치를 변경시키기 위해선 도 9에 도시하듯이 상기 (1)의 단계에서 다수의 이송 피치 정보와 그것에 대응하는 다수의 기록 반경 정보를 시스템 컨트롤러 SC에 부여하게 프로그램을 짠 시스템 구성으로 하면 좋다.

또는, 이송 피치 p의 변화를 2의 제곱 배(2p, 4p,...) 또는 2의 제곱의 역수배(p/2, p/4,...)로 한정해도 좋은 경우엔 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 (3)의 단계에서 분해능을 향상시키기 위해서 우선 주파수 f의 고주파 펄스 신호를 생성한 후, 이것을 분주하는 것에 의해서 주파수 f/2, f/4, f/8, f/16 등의 펄스 신호를 생성하고 이들 펄스 신호를 셀렉터 SL에 공급하는 동시에 기록 반경에 따라서 셀렉터 SL의 선택을 전환시키는 것에 의해 이송기구 드라이버 DR에 공급하는 펄스 신호의 주파수를 기록 반경에 따라서 전환케 해도 좋다. 도 9에서는 현재 주파수 f/4의 펄스 신호가 드라이버 DR에 공급되고 있으며 셀렉터 SL의 선택을 주파수 f/8의 펄스 신호로 전환 신호가 부여되고 있는 상태를 도시하고 있다.

또한, 이상의 실시예에서는 광 디스크에 본 발명을 적용하고 있는데 기타의 광학적 기록매체(예컨대 광카드 등)에 본 발명을 적용해도 좋다.

또, 본 발명은 이상의 실시예에 한하지 않으며 본 발명의 요지를 일탈하지 않고 기타 여러 가지 구성을 취할 수 있음은 물론이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 그룹 및 랜드로 되는 더블 스파이럴 구조의 트랙을 형성한 데이터 기록 영역 외에 피트 열로 이루어진 싱글 스파이럴 구조의 트랙을 형성한 재생 전용 영역이 존재하므로 이 재생 전용 영역에 포맷에 관한 고유 정보나 기타의 각종 정보를 미리 기록할 수 있게 된다.

또, 재생 전용 영역의 트랙 피치를 데이터 기록 영역의 트랙 피치의 2배보다 좁게 한 경우, 즉, 재생 전용 영역의 싱글 스파이럴 구조의 트랙의 잠상을 형성할 때의 노광 스폿의 이송 피치를 데이터 기록 영역의 더블 스파이럴 구조의 트랙의 잠상을 형성할 때의 이송 피치보다 좁게 한 경우엔 데이터 기록 영역과 재생 전용 영역과의 기록 밀도를 세로의 포맷에 의한 제약을 받는 일없이 각각 향상시킬 수 있는 동시에 재생 전용의 기록매체와의 호환성을 용이하게 지니게 할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 관한 커팅 방법의 일예를 도시하는 도면.

도 2는 본 발명에 관한 커팅 방법의 다른 일예를 도시하는 도면.

도 3은 데이터 기록 영역 외에 재생 전용 영역을 설정하기 위한 커팅 방법의 다른 일예를 도시하는 도면.

도 4는 데이터 기록 영역 외에 재생 전용 영역을 설정하기 위한 커팅 방법의 다른 일예를 도시하는 도면.

도 5는 본 발명에 관한 광 디스크의 트랙 포맷의 일예를 도시하는 도면.

도 6은 본 발명에 관한 광 디스크의 트랙 포맷의 다른 일예를 도시하는 도면.

도 7은 본 발명에 관한 광 디스크의 트랙 포맷의 다른 일예를 도시하는 도면.

도 8은 재생 전용 영역 데이터 기록 영역간의 이행을 위한 방식을 도시하는 도면.

도 9는 본 발명에 관한 커팅머신의 이송기구 제어계의 시스템 구성예를 도시하는 도면.

도 10a 내지 도 10c는 광디스크의 구성예를 도시하는 도면.

도 11은 광 디스크의 기판의 제조 공정의 일예를 도시하는 도면.

도 12은 커팅머신의 구성의 일예를 도시하는 도면.

도 13은 도 12의 커팅머신의 광학계의 일예를 도시하는 도면.

도 14는 커팅머신의 구성의 일예를 도시하는 도면.

도 15는 워블링의 일예를 도시하는 도면.

도 16a 및 도 16b는 종래의 광디스크의 트랙 포맷의 일예를 도시하는 도면.

도 17은 간헐 워블링 방식의 일예를 도시하는 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 광디스크 2 : 신호 기록 영역

3 : 디스크 기판 4 : 신호면

5 : 그룹 6 : 랜드

7 : 판독면 8 : 피트

Claims (9)

1. 그룹(groove)과 그 그룹에 인접된 랜드(land)에 의해서 각각 스파이럴 형상의 기록 트랙을 형성하는 더블 스파이럴 구조의 트랙을 형성한 데이터 기록 영역과, 피트 열로 이루어진 싱글 스파이럴 구조의 트랙을 형성한 재생전용 영역을 갖고,

   상기 데이터 기록 영역과 상기 재생 전용 영역이 일부 겹쳐져 있는 것을 특징으로 하는, 광학적 기록 매체.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 재생 전용 영역의 트랙 피치가 상기 데이터 기록 영역의 트랙 피치의 2배보다도 좁은 것을 특징으로 하는 광학적 기록 매체.
3. 그룹과 랜드가 번갈아 배열된 2개의 기록 가능한 트랙이 스파이럴 형상으로 설치된 더블 스파이럴 구조의 트랙을 형성한 데이터 기록 영역과, 피트 열로 이루어진 싱글 스파이럴 구조의 트랙을 형성한 재생 전용 영역을 갖으며,

   상기 데이터 기록 영역과 상기 재생 전용 영역이 일부 겹쳐져 있는 것을 특징으로 하는, 광학적 기록 매체.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 재생 전용 영역의 트랙 피치가 상기 데이터 기록 영역의 트랙 피치의 2배 보다도 좁은 것을 특징으로 하는, 광학적 기록 매체.
5. 원반(原盤) 위에 감광층을 형성하는 공정과,

   상기 감광층을 노광함으로써 트랙의 잠상(潛像)을 형성하는 커팅 공정과,

   상기 감광층을 현상함으로써 상기 원반에 트랙의 패턴을 형성하는 공정과,

   상기 패턴과 같은 패턴의 트랙을 갖는 광학적 기록 매체의 기판을 형성하는 공정을 포함한 광학적 기록 매체의 제조 방법에 있어서,

   커팅 공정 시에 데이터 기록 영역의 더블 스파이럴 구조의 트랙의 잠상을 소정의 이송 피치의 노광 스폿에 의해 형성하고, 재생 전용 영역의 싱글 스파이럴 구조의 트랙의 잠상을 상기 소정의 이송 피치보다도 좁은 이송 피치의 노광 스폿에 의해 형성하고, 상기 데이터 기록 영역과 상기 재생 전용 영역이 일부 겹쳐져 있는 것을 특징으로 하는, 광학적 기록 매체의 제조 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 데이터 기록 영역의 트랙은 연속하는 홈으로서 형성하고, 상기 재생 전용 영역의 트랙은 연속하는 피트 열로서 형성하는 것을 특징으로 하는, 광학적 기록 매체의 제조 방법.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 데이터 기록 영역의 트랙의 잠상을 형성하는 개소와 상기 재생 전용 영역의 트랙의 잠상을 형성하는 개소와의 경계 부분에서 노광 스폿의 이송 피치를 변화시키는 것을 특징으로 하는, 광학적 기록 매체의 제조 방법.
8. 적어도 이송 피치의 정보를 사용하여 이송 기구의 이송 속도를 계산하는 계산 수단과, 상기 이송 속도에 따른 주파수의 펄스 신호를 생성하는 생성 수단과, 상기 펄스 신호에 기초하여 이송 기구를 동작시키는 제어 수단을 갖는 광학적 기록 매체의 커팅머신에 있어서,

   다수의 기록 반경에 대응한 다수의 이송 피치 정보를 상기 계산 수단에 공급하는 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 광학적 기록 매체의 커팅머신.
9. 적어도 이송 피치의 정보를 사용하여 이송 기구의 이송 속도를 계산하는 계산 수단과, 상기 이송 속도에 따른 주파수의 펄스 신호를 생성하는 생성 수단과, 상기 펄스 신호에 기초하여 이송 기구를 동작시키는 제어 수단을 갖는 광학적 기록 매체의 커팅머신에 있어서,

   상기 생성 수단이 생성한 펄스 신호로부터 다수의 분주 펄스 신호를 생성하는 수단과, 다수의 기록 반경에 대응해서 상기 다수의 분주 펄스 신호 중의 어느 하나를 상기 제어 수단에 공급하는 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 광학적 기록 매체의 커팅머신.