KR100603231B1 - 광 디스크 및 광 디스크 장치 - Google Patents

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Abstract

2장의 기판(1a, 1b)이 접합된 본 발명의 광 디스크(1)에 있어서, 복굴절의 레벨은 판독 전용 디스크에서는 60 nm, 1회 추기형(write-once type) 디스크에서는 60 nm, 재기록 가능형 디스크에서는 40 nm 이내로 각각 설정된다.

Description

광 디스크 및 광 디스크 장치{OPTICAL DISK AND OPTICAL DISK APPARATUS}
도 1a 내지 도 1e는 광 디스크를 제작하는 공정을 도시한 개략도.
도 2a 내지 도 2c는 도 1에 도시한 광 디스크를 제작하는 공정에 계속되는 공정을 도시한 개략도.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시한 공정에 의해 형성되는 광 디스크의 단면 구성의 일례를 도시한 개략도.
도 4는 광 헤드의 구조를 도시한 도면.
도 5는 광 디스크 장치의 개략 구성을 도시한 도면.
도 6은 신호 검출부와 신호 판정 회로의 개략 구성을 도시하는 회로도.
도 7은 레벨 슬라이스 신호 처리 회로와, PRML 신호 처리 회로의 개략 구성을 도시하는 블럭도.
도 8은 레벨 슬라이스 신호 처리 회로의 주요부의 신호 파형과 데이터값을 도시한 개략도.
도 9는 PRML 신호 처리 회로의 주요부의 신호 파형과 데이터값을 도시한 개략도.
도 10은 ML 복호기에 의한 복호 처리를 설명하기 위한 개략도.
도 11은 기록용 광 디스크의 기록막의 구성의 일례를 도시한 도면.
도 12는 기록용으로 변조된 레이저 파형을 도시한 도면.
도 13은 재생 전용 광 디스크에 있어서의 리드 인 영역의 데이터 구조의 일례를 설명하는 개략도.
도 14는 재생 전용의 2층 디스크의 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역의 배열 및 데이터 구조를 설명하는 개략도.
도 15는 도 3에 도시한 광 디스크의 기계적인 치수를 설명하는 개략도.
도 16은 재생 전용 광 디스크의 각 영역의 기록 데이터 밀도를 설명하는 개략도.
도 17은 각 타입의 광 디스크의 컨트롤 데이터존의 데이터의 레이아웃을 설명하는 개략도.
도 18은 재생 전용 광 디스크의 물리 포맷 내의 정보 내용을 설명하는 개략도.
도 19는 도 18에 도시한 물리 포맷 내의 정보 내용의 일례(규격서 타입과 파트 타입)를 설명하는 개략도.
도 20은 도 18에 도시한 물리 포맷 내의 정보 내용의 일례(디스크 사이즈와 디스크의 최대 전송 속도)를 설명하는 개략도.
도 21은 도 18에 도시한 물리 포맷 내의 정보 내용의 일례(디스크 구조)를 설명하는 개략도.
도 22는 도 18에 도시한 물리 포맷 내의 정보 내용의 일례(기록 밀도)를 설명하는 개략도.
도 23은 각 타입의 광 디스크에 있어서의 데이터 영역 할당 정보 내용을 설명하는 개략도.
도 24는 도 23에 도시한 데이터 영역 할당 정보 내용(BCA 기술자)을 설명하는 개략도.
도 25는 재녹화용(재기록 가능형) 광 디스크의 각 영역의 기록 데이터 밀도를 설명하는 개략도.
도 26은 재기록 가능형 광 디스크의 데이터 리드 인 영역과 시스템 리드 인 영역의 배열 및 데이터 구조를 설명하는 개략도.
도 27은 데이터 리드 인 영역과 시스템 리드 인 영역 사이의 커넥션존의 구조를 설명하는 개략도.
도 28은 추기형 광 디스크의 데이터 리드 인 영역과 시스템 리드 인 영역의 배열 및 데이터 구조를 설명하는 개략도.
도 29는 PRML 신호 처리 회로를 포함하는 신호 재생 회로의 별도의 예(시스템 리드 인 영역 내의 신호 재생에 이용되는 신호 검출/신호 평가 회로의 일례)를 설명하는 개략도.
도 30은 도 29에 도시한 슬라이서의 일례를 설명하는 개략도.
도 31은 시스템 리드 인 영역 내의 신호 재생에 이용되는 신호 검출/신호 평가 회로의 일례를 설명하는 개략도.
도 32는 도 31에 도시한 신호 평가 회로 내에서 사용되는 비터비 복호기의 예를 설명하는 개략도.
도 33은 시각 t에서의 패스 매트릭의 계산예를 설명하는 개략도.
도 34는 패스 메모리의 일례를 설명하는 개략도.
도 35는 I/O와 패스 메모리셀의 구성의 일례를 설명하는 개략도.
도 36은 최종 패스 메모리셀로부터의 출력을 설명하는 개략도.
<도면에 사용된 부호의 설명>
1: 광 디스크
1a: 중심 구멍
1a, 1b: 기판
2: 기록층 또는 반사층
11: 레이저 소자
12: 대물렌즈
13: 광검출기
14: PBS
15: 1/4λ판
23: 레벨 슬라이스 신호 처리 회로
24: PRML 신호 처리 회로
65: ML 복호기
본 발명은 레이저 광선을 이용하여 정보 기록 매체에 정보를 기록하고, 또한 정보 기록 매체로부터 정보를 재생하는 광 디스크 장치 및 정보 기록 매체인 광 디스크에 있어서, C/N비가 높은 신호를 안정적으로 얻을 수 있는 광 디스크 및 광 디스크 장치에 관한 것이다.
광 디스크는 CD나 DVD-ROM으로 대표되는 재생 전용형, CD-R나 DVD-R로 대표되는 1회 추기형(write-once type), 컴퓨터의 외부 부착 메모리나 재녹화 비디오로 대표되는 재기록 가능형(rewritable type)(CD-RW, DVD-RAM) 등 여러 가지의 형태에 의해 널리 보급되어 있다.
최근, 광 디스크는 정보 관련 및 방송 관련 기기에서 요구되는 기록 용량의 급격한 증가에 대응하기 위해서 용량의 증대가 요구되고 있다. 그 때문에, 기록 밀도를 올릴 목적으로 레이저 파장의 단파장화(집광 스포트 직경의 소직경화)나 초해상 기술의 이용 등의 연구가 진행되는 한편, 트랙 피치, 마크 피트 피치를 채우기 위해서 전자빔 노광 등의 마스터링 기술이 연구되고 있다.
오늘날, 널리 이용되고 있는 DVD 규격의 디스크는 폴리카보네이트 수지의 사출성형에 의해 제작된 0.6 mm 두께의 기판에 반사막이나 기록막이 성막된 후, 자외선 경화 수지(이하, "UV 수지") 등을 이용하여 2장이 접합됨으로써 1.2 mm의 두께로 형성된다.
또, 예컨대 DVD-RAM은 직경 12 cm의 광 디스크 한 면에 MPEG2 화상을 2시간 이상 녹화하고 싶다고 하는 요구로부터 상품화되고, 기억 용량이 한 면 4.7 GB, 트랙 밀도가 0.74 μm/트랙, 선밀도가 0.267 μm/비트라고 정해져 있다. 또한, 정보 의 기록 또는 재생에 이용되는 광 빔의 파장은 650 nm이고, 광 헤드에 삽입되는 대물렌즈의 개구수는 0.6이다.
그런데, 사출성형에 의해 얇은 수지 디스크를 형성하는 경우 성형시에 기판 내에 남는 기계적 변형의 영향인 광학적 이방성을 완전히 제거하는 것은 곤란하다. 광학적 이방성은 주지의 복굴절을 야기하기 때문에 복굴절에 의해 생기는 위상 지연이 생겨, 광 디스크에서는 재생 신호의 강도가 감쇠되는 문제가 있다.
즉, 복굴절의 영향에 의해 광 디스크에 조사된 소정 파장으로, 소정 방향의 편광을 갖는 광 빔이 얇은 수지 디스크의 안을 전파되어 출사될 때에 재생 신호로서 이용할 수 있는 광 빔의 강도가 적어진다. 이 때문에, 전술한 DVD 규격의 광 디스크에 있어서는 복굴절의 상한치가 100 nm에 규정되어 있다.
오늘날, 더욱 기록 밀도의 증대의 요구에 따라서 파장이 짧은 광 빔, 예컨대 405 nm의 광 빔을 이용하여 기록 밀도를 높이는 것이 이미 제안되어 있다. 이 경우, 광 빔의 파장이 줄어드는 것에 기인하여 복굴절의 값이 동일해도 재생 신호의 진폭은 더욱 감소한다.
일본 특허 공개 제2002-304770호는 파장 400 nm인 광 빔을 이용하는 광 디스크의 복굴절을 규정하는 방법에 관한 것으로서, 광 디스크 회전 방향 1주의 복굴절의 변동량을 더블패스 측정 시에 ±20 nmpp 이하로 설정하는 것을 제안하고 있다.
또한, 일본 특허 공개 제2000-067468호는 투명 필름을 정보가 기록되어 있는 기반에 붙이는 방식의 광기록 매체에 있어서 투명 필름의 복굴절을 20 nm 이하로 설정하는 것을 보고하고 있다.
전술한 바와 같이, 광 디스크의 기록 용량을 증대시키기 위해서 파장이 짧은 광 빔을 이용하는 경우에는 복굴절의 영향에 의해 광 디스크로부터의 재생 신호의 신호 진폭이 감소하여 정보의 재생이 불안정하게 되는 문제가 있다.
일본 특허 공개 제2002-304770호에서 정의된 복굴절의 수치는 실제로는 지지 기반에 접착되는 투명 시트 단체에서의 수치이며, 사출성형에 의해 패턴을 전사하는 성형 기판의 경우에 중요한 문제가 되는 패턴의 전사성이나 기판의 휘어짐 또는 기판의 두께 등의 고려하여야 할 특성의 모두를 포함하는 수치가 아니다.
또한, 일본 특허 공개 제2000-067468호에서 정의된 복굴절의 수치도 기판 표면상에 접착층을 통해 접합되는 필름 단체의 수치이며, 사출성형에 의해 패턴을 전사하는 성형 기판의 경우에 중요한 문제가 되는 패턴의 전사성이나 기판의 휘어짐 또는 기판의 두께 등의 고려하여야 할 특성의 모두를 포함하는 수치가 아니다.
전술한 바와 같이, 전술한 두 건의 특허 공개 각각에 개시된 수치가 만족되었다고 해도 광 디스크로부터 얻어지는 재생 신호의 신호 진폭이 감소하여 정보의 재생이 불안정하게 되는 문제는 해결되어 있지 않다.
고밀도의 피트나 그루브를 포함하고, 파장이 405 nm인 광 빔이 이용되는 광 디스크를 사출성형에 의해 일체 형성하는 경우에는 파장이 650 nm인 광 빔을 이용하는 DVD 규격의 광 디스크에 비교하여 더욱 엄격한 전사성이 요구된다. 따라서, 예컨대 복굴절의 수치를 정의하는 경우에는 재생 신호의 신호 진폭의 크기에 관해서도 고려해야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 사출성형에 의해 형성되고 정보 마크가 전사된 성형 기판을 구비하는 광 디스크이며, 이 성형 기판에 파장이 600 nm 이하인 레이저 광선에 의해 1회만 정보를 기록할 수 있는 기록막이 성막되고, 상기 광 디스크에의 정보의 기록 또는 상기 광 디스크로부터의 정보의 재생이 가능하거나, 또는 반사막이 성막된 광 디스크로부터의 정보의 재생이 가능한 상기 광 디스크로서, 상기 광 디스크 전역의 복굴절 성분의 크기가 더블패스(double pass) 측정 시에 ±60 nm 이내인 것인 광 디스크를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 파장이 600 nm 이하인 레이저 광선을 이용하여 1회만 정보를 기록할 수 있는 기록막이 성막된 광 디스크에의 정보의 기록 또는 상기 광 디스크로부터의 정보의 재생이 가능하거나, 또는 반사막이 성막된 광 디스크로부터의 정보의 재생이 가능한 광 디스크 장치로서, 상기 광 디스크 전역의 복굴절 성분의 크기가 더블패스 측정 시에 ±60 nm 이내인 것인 광 디스크 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 사출성형에 의해 형성되고 정보 마크가 전사된 성형 기판을 구비하는 광 디스크이며, 상기 성형 기판에 정보의 기록 및 소거가 가능한 기록막이 성막되고, 파장이 600 nm 이하인 레이저 광선을 이용하여 정보의 기록 및 재생이 가능한 광 디스크로서, 상기 광 디스크 전역의 복굴절 성분의 크기가 더블패스 측정 시에 ±40 nm 이내인 것인 광 디스크를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 파장이 600 nm 이하인 레이저 광선을 이용하여 정보의 기록 및 소거가 가능한 기록막이 성막된 광 디스크에의 정보의 기록 및 광 디스크로부터의 정보의 재생이 가능한 광 디스크 장치로서, 상기 광 디스크 전역의 복굴절 성분의 크기가 더블패스 측정 시에 ±40 nm 이내인 것인 광 디스크 장치를 제공한다.
명세서에 합체되고 명세서의 일부를 구성하는 도면은 전술한 일반적인 설명 및 후술하는 실시예들의 상세한 설명과 함께 본 발명의 실시예를 설명하는 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관해서 상세히 설명한다.
도 1a 내지 도 1e 및 도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예를 적용할 수 있는 광 디스크를 제조하는 공정을 순으로 설명하는 개략도이다.
우선, 도 1a에 도시한 바와 같이, 예컨대 직경이 220 mm이고 두께가 6 mm 유리판을 준비하여, 그 표면을 소정의 표면 거칠기까지 연마한 후 세정하여 유리 원반(101)을 얻는다.
다음에, 도 1b에 도시한 바와 같이 유리 원반(101)의 표면에 포토레지스트(102)를 도포하고, 계속해서, 도 1c에 도시한 바와 같이 예컨대 파장 351 nm인 가스레이저를 광원으로 하는 원반 노광기를 이용하여 안내구(요철)나 피트 등인 패턴(103)을 노광한다.
다음에, 노광한 유리 원반(1)을 알칼리 현상액으로 현상하여 포토레지스트의 미현상 부분을 제거하고, 도 1d에 도시한 바와 같은 피트 등의 패턴(104)을 얻는다.
이하, 도 1e에 도시한 바와 같이 유리 원반(1)에 예컨대 Ni 등을 도금하여, 그 도금을 유리 원반(101)으로부터 박리함으로써 패턴(104)이 전사된 스탬퍼(105)를 얻을 수 있다.
스탬퍼(105)는 도 2a에 도시된 바와 같이 사출성형기(201)에 셋트되고, 스탬퍼(105)를 형으로 한 사출성형에 의해 안내구(요철, 즉 랜드 및 그루브)나 피트 등인 소정의 패턴이 전사된 수지 성형판[도 3을 이용하여 이하에 설명하는 광 디스크의 제1 기판(1a) 또는 제2 기판(1b)에 해당]을 얻을 수 있다. 또, 대부분의 경우, 기판[수지 성형판(1a 또는 1b)]은 폴리카보네이트에 의해 형성된다.
계속해서, 도 2b에 도시된 바와 같이 광 디스크의 용도 및 제1 기판과 제2 기판의 종류에 따라, 예컨대 스퍼터 장치에 의해 금속 또는 합금막(2)이 성막되고, 또는 스피너에 의해 색소막(2)이 코트된다. 예컨대, 광 디스크가 DVD-ROM인 경우에는 Al이나 Ag의 반사막(2)이 DVD-RAM인 경우에는 다층의 기록막(2)이 성막된다. 또, 기판으로서는 광 디스크의 용도에 따라 패턴이나 금속 또는 합금막 또는 색소막(2)이 형성되지 않는 평판인 더미 기판도 이용된다.
이하, 도 2c에 도시된 바와 같이 상술하지 않는 스피너의 턴테이블에 기판(1a 또는 1b)이 장착되고, 예컨대 자외선이 조사됨으로써 경화하는 도시하지 않는 UV 경화 수지가 접착제로서 소정량 도포된 후, 별도의 공정에서 미리 준비되어 있는 제2 기판(1b)이 기판(1a)상에 셋트되어 상술하지 않는 자외선(UV광)이 조사됨으로써 2장의 기판(1a, 1b)이 서로 부착된다.
또, 기판(1a, 1b)이 성형될 때는 예컨대 수지 재료의 온도나 스탬퍼(형)(5)의 온도, 수지 재료 주입시의 압력, 냉각 시간, 이형시의 형 분리 속도 등의 파라 미터가 최적화된다. 이에 따라, 각 기판(1a, b)에의 패턴의 전사성, 기판 단체의 휘어짐, 기판 내의 복굴절의 크기, 기판의 두께 등의 특성이 소정의 값으로 설정된다.
그런데, 도 1a 내지 도 1e에 의해 설명한 수지를 성형하여 기판을 얻을 때에 동시에 패턴을 전사하는 경우 기판내에 남는 기계적 변형의 영향인 광학적 이방성을 완전히 제거하는 것은 곤란하다.
광학적 이방성은 주지의 복굴절을 발생시키기 때문에 광 디스크로부터 정보를 재생할 때는 이하에 도시한 바와 같이 신호 진폭을 확보하기 위해서 여러 가지의 고안이 집중되고 있다.
도 5는 도 3에 설명한 광 디스크에 정보를 기록하고, 또한 광 디스크에 기록되어 있는 정보를 재생하는 광 디스크 장치의 일례를 도시한 개략도이다.
광 디스크 장치(20)는, 정보 기록 매체인 광 디스크(1)에 정보 즉 데이터를 기록하고, 또는 광 디스크(1)에 기록되어 있는 데이터를 재생한다.
광 디스크 장치(20)는 이하에 순으로 상술하는 광픽업(광학 헤드)(21), 광 디스크(1)로부터 반사되는 레이저 광선을 수광하여 레이저 광선의 강도에 대응하는 크기의 전류를 출력하는 신호 검출부(22), 레벨 슬라이스 신호 처리 회로(23), PRML(Partial Response and Maximum Likelihood) 신호 처리 회로(24), 신호 판정 회로(25), 드라이브 제어 회로(26), 에러 정정부(27), 상위 장치 인터페이스(28), 변조기(29), 기록 보상 회로(30), 기록 드라이버(31), 서보 제어부(32), 및 스핀들 모터(33) 등을 포함한다. 또, 에러 정정부(27), 상위 장치 인터페이스(28) 및 변조기(29)의 각각은 본 발명의 실시예가 직접 관련되는 요소가 아니라, 상세한 설명을 생략한다.
도 5에 도시한 광픽업(21)은 도 4에 설명한 바와 같이, 소정의 파장, 예컨대 405 nm인 레이저 광선(광 빔)을 출사할 수 있는 반도체 레이저 소자(이하 레이저 소자라 약칭한다)(11), 레이저 소자(11)에 의해 방사된 레이저 광선을 광 디스크(1)의 기록면에 집광하는 대물 렌즈(12), 광 디스크(1)의 기록면으로부터의 반사광(반사 레이저 광선)을 수광하여 반사광의 강도에 대응하는 전류를 출력하는 광검출기(13)[신호 검출부(22)] 등을 포함한다.
광 디스크(1)는 스핀들 모터(33)의 도시하지 않는 클램퍼에 셋트되어, 정보를 나타내는 피트(마크)열의 단위 길이당의 속도가 광 디스크(1)의 전역에서 동일한 속도가 되도록 스핀들 모터(33)에 의해 회전된다.
대물 렌즈(12)와 레이저 소자(11)와의 사이에는 레이저 소자(11)로부터 광 디스크(1)를 향한 빛과 광 디스크(1)의 기록면에서 반사된 반사광을 레이저 광선의 편광면의 방향에 의존하는 반사/투과를 이용하여 분리하는 편광빔 분할기(14), 및 레이저 소자(11)로부터 광 디스크(1)를 향한 빛과 광 디스크(1)의 기록면에서 반사된 반사광의 아이솔레이션을 정합하는 리타더(retarder)[1/4파장판](15)가 설치되어 있다.
레이저 소자(11)에는 레이저 소자(11)로부터 소정 강도의 레이저 광선을 출력시키는 도시하지 않는 레이저 드라이버, 레이저 소자(11)로부터 출력되는 레이저 광선의 강도를 기록하여야 할 정보의 유무에 따라서 변화시키는 기록 드라이버(31)가 접속되어 있다.
레이저 소자(11)로부터 출력된 레이저 광선은 대물 렌즈(12)에 의해 광 디스크(1)의 기록면에 집광된다.
이 집광된 레이저 광선에 의해 광 디스크(1)가 1회만 정보를 기록할 수 있는 광 디스크인 경우에는 정보의 기록시에는 광 디스크(1)에 피트(마크)열이 생성된다. 또한, 광 디스크(1)가 정보의 기록 및 소거가 가능한 광 디스크인 경우에는 정보의 기록시에는 광 디스크(1)의 상이 변화되어, 피트(마크)열이 생성된다. 또, 피트(마크)열은 마크와 마크의 간격과 각 마크의 길이에 의해 정보를 나타낸다.
또한, 광 디스크(1)로부터 정보가 재생되는 경우에는 피트(마크)열의 유무에 따라 광 디스크(1)로 반사된 레이저 광선의 편광의 방향이 변화된다.
레이저 소자(11)로부터는 기록 보상 회로(30)에 의해 설정되는 지시(파워)에 따라서 기록 드라이버(31)로부터 공급되는 레이저 구동 전류의 크기에 대응하는 강도의 레이저 광선이 출력된다. 예컨대, 재생 신호를 얻기 위한 재생용 파워, 정보를 기록하기 위한 기록용 파워 또는 정보를 소거하기 위한 소거 파워 중 어느 하나의 강도의 레이저 광선이 출력된다.
광픽업(21)의 신호 검출부(22)[광검출기(13)]는 도 6에 도시한 바와 같이, 레이저 광선을 검출하는 광검출기로서의 광검출기(13)의 임의의 검출 영역(이 예에서는 4분할이며, 각각의 검출 영역을, 좌측 위로부터 시계 방향으로 13a, 13b, 13c, 13d에 나타낸다)로부터의 각 검출 신호(Ia, Ib, Ic, Id)를 각각 전류 신호로부터 전압 신호로 변환하는 전류-전압 변환기(증폭기)(41a, 41b, 41c, 41d), 증폭기(41a, 41b)로부터의 신호를 가산하는 가산기(42a), 증폭기(41c, 41d)로부터의 신호를 가산하는 가산기(42b), 가산기(42a)로부터의 신호를 가산기(42b)로부터의 신호에 의해 감산하는 감산기(43) 등을 포함한다.
감산기(43)로부터의 신호 즉 신호 검출부(22)로부터의 출력 신호는 데이터 재생용 레벨 슬라이스 신호 처리 회로(23)와 PRML 신호 처리 회로(24)에 출력된다.
레벨 슬라이스 신호 처리 회로(23)는 도 7에 도시한 바와 같이, AGC(Automatic Gain Control) 증폭기(51), 가산기(52), 등화기(53), 레벨 슬라이스 검출기(54), PLL 회로(55), RLL 복조기(56), AGC 제어부(57), 오프셋 제어부(58) 등을 포함한다.
신호 검출부(22)로부터 공급된 신호[광 디스크(1)로부터의 반사광을 광전 변환한 출력]의 레벨은 AGC 증폭기(51)에 있어서 AGC 제어부(57)로부터의 제어 신호에 기초하여 보정되어, 가산기(52)에 출력된다.
AGC 증폭기(51)로 게인 컨트롤된 신호는 가산기(52)에 있어서 오프셋 제어부(58)로부터의 오프셋 신호가 가산되어, 등화기(53)에 출력된다.
가산기(52)에 의해 오프셋 신호가 가산된 신호는 등화기(53)에 있어서 재생 신호의 파형(재생 파형)에 대하여 미리 설정되어 있는 임계치와 등화 파형과의 교점을 윈도우의 중심에 일치(또는 근사)시키는 파형 등화(처리)되어, 레벨 슬라이스 검출기(54), AGC 제어부(57), 오프셋 제어부(58)에 출력된다.
레벨 슬라이스 검출기(54)에 있어서 PLL 회로(55)로부터의 채널 클록에 기초하여 등화기(53)로부터의 등화 파형과 임계치와의 교점이 검출되고, 윈도우 내에서 교점이 검출되면 "1", 검출되지 않으면 "0"의 2치 데이터가 RLL 복조기(56)에 출력된다.
PLL 회로(55)에 있어서는 레벨 슬라이스 검출기(54)로부터의 신호에 기초하여 채널 클록이 생성되어, RLL 복조기(56)에 출력된다.
RLL 복조기(56)에 있어서는 레벨 슬라이스 검출기(54)로부터의 2치 데이터가 RLL 코드에 기초하여 복조된다.
AGC 제어부(57)에 있어서는 등화기(53)에 의해 파형 등화된 등화 파형 출력에 기초하여 AGC 증폭기(51)에 있어서의 보정량이 설정된다.
오프셋 제어부(58)에 있어서는 등화기(53)로부터의 등화 파형 출력에 기초하여 설정되는 오프셋치가 가산기(52)에 출력된다.
다음에, 도 8의 (a)∼(g)을 이용하여 레벨 슬라이스 신호 처리 회로(23)에 의한 신호 처리 방식인 파형 슬라이스 방식의 일례를 설명한다. 또, 도 8의 (a)는 기록 데이터를, 도 8의 (b)는 기록 파형을, 도 8의 (c)는 피트와 레이저 광선과의 위치 관계를, 도 8의 (d)는 재생 파형[신호 검출부(22)의 출력]을, 도 8의 (e)는 등화 파형을, 도 8의 (f)는 교점 검출 2치 데이터를 각각 도시하고 있다.
광 디스크(1)에는 기록하여야 할 정보인 기록 데이터[도 8의 (a)]와 대응된 NRZI(Non Return Zero Inverted) 형식의 기록 파형[도 8의 (b)]에 따라서 도 8의 (c)에 도시한 바와 같은 피트(마크)열이 미리 형성되어 있다.
광 디스크(1)에 기록되어 있는 정보의 재생에 있어서는 광 디스크(1)의 피트(마크)열상에 광픽업(21)의 레이저 소자(11)로부터 재생용 광 빔이 도 8의 (c)에 사선으로 도시한 바와 같은 빔 스포트로서 조사된다. 이에 따라, 피트의 유무에 따라서 반사율 또는 빔 스포트 내의 편광의 방향이 변화된 반사 레이저 광선을 얻을 수 있다. 이 반사 레이저 광선을 도 5에 도시한 신호 처리부(22)에 의해 수광하여 신호 처리함으로써 광 디스크(1)에 기록되어 있는 정보가 판독된다. 즉, 광 디스크(1)로부터 얻어진 반사 레이저 광선을 도 4에 도시한 광검출기(13)에 의해 광전 변환하여 얻어지는 출력으로부터 광 디스크(1)에 기록되어 있는 정보에 대응한 재생 신호를 얻을 수 있다.
신호 처리부(22)[광검출기(13)]로부터의 재생 신호의 파형(재생 파형)은 기록 재생계의 특성에 기인하여, 도 8의 (b)을 이용하여 앞에 설명한 기록 파형과 같은 구형파로는 되지 않고, 도 8의 (d)에 도시한 바와 같이 완만해진 파형이 된다.
재생 신호의 파형(재생 파형)은 등화기(53)에 의해 도 8의 (d)에 도시한 재생 파형에 대하여 도 8의 (e)에 도시한 바와 같이 미리 설정된 임계치[도 8의 (f)에 일점 쇄선으로 도시한다]와 등화 파형의 교점을 윈도우의 중심에 일치(또는 근사)시키는 파형 등화(처리)된다. 구체적으로는, 재생 신호의 고주파 성분이 증폭된다.
등화 처리된 재생 신호의 파형(재생 파형)은 레벨 슬라이스 검출기(54)에 의해 도 8의 (f)에 도시한 바와 같은 윈도우 내에서 등화 파형과 임계치와의 교점이 검출된 경우에는 "1", 검출되지 않는 경우에는 "0"이라고 하여 2치화된다.
따라서, RLL 복조기(56)로부터 레벨 슬라이스 검출기(54)에 의해 얻어진 2치 데이터가 복조된 복조 신호가 출력된다.
PRML 신호 처리 회로(24)는 도 7에 도시한 바와 같이 AGC 증폭기(61), 가산기(62), A/D 변환기(63), 선형 등화기(등화기)(64), ML 복호기(비터비 복호기)(65), RLL 복조기(66), PLL 회로(67), AGC 제어부(68), 오프셋 제어부(69) 등을 포함한다.
신호 검출부(22)로부터 공급된 신호[광 디스크(1)로부터의 반사광을 광전 변환한 출력]의 레벨은 AGC 증폭기(61)에 있어서 AGC 제어부(68)로부터의 제어 신호에 기초하여 보정되어, 가산기(62)에 출력된다.
AGC 증폭기(61)에 의해 게인 컨트롤된 신호는 가산기(62)에 있어서 오프셋 제어부(69)로부터의 오프셋 신호가 가산되어, A/D 변환기(63)에 출력된다.
가산기(62)에 있어서 오프셋 신호가 가산된 신호는 A/D 변환기(63)에 있어서 PLL 회로(67)로부터의 채널 클록에 기초하여 이산 시간과 이산 진폭치 계열로 변환되어 디지털 신호로 변환되고, 등화기(64)에 출력된다.
A/D 변환기(63)로부터 출력된 디지털 신호는 FIR 필터(트랜스버설 필터) 등을 포함하는 선형 등화기(64)에 있어서 재생 신호의 파형(재생 파형)에 대하여 PR(1, 1) 특성의 파형으로 등화 처리되어, ML 복호기(65), PLL 회로(67), AGC 제어부(68) 및 오프셋 제어부(69)에 출력된다.
ML 복호기(65)에 있어서는 등화기(64)로부터의 등화 파형이 복호되어, 바이너리(2치) 데이터로서 RLL 복조기(66)에 출력된다. 또, ML 복호기(65)에는 예컨대 비터비 복호기를 이용할 수 있다.
RLL 복조기(66)에 있어서는 ML 복호기(65)로부터 출력된 복호화 2치 데이터 가 RLL 코드에 기초하여 복조된다.
PLL 회로(67)에 있어서는 등화기(64)로부터 출력된 등화 파형을 기초로 채널 클록이 생성되어, A/D 변환기(63)에 출력된다. 즉, PLL 회로(67)에 있어서는 PR 등화 파형의 진폭치와 이상적인 진폭치와의 차가 위상차로 환산되어, 채널 클록이 리커버리(복조)된다.
AGC 제어부(68)에 있어서는 등화기(64)로부터 출력된 등화 파형을 기초로 AGC 증폭기(61)에 있어서의 보정량(게인 컨트롤 레벨)이 설정된다.
오프셋 제어부(69)에 있어서는 등화기(64)로부터 출력된 등화 파형을 기초로 가산기(62)에 출력되는 오프셋치가 설정된다.
다음에, 도 9의 (a)∼(g)를 이용하여 PRML 신호 처리 회로(24)에 의한 신호 처리 방식에 관해서 설명한다. 또, 도 9의 (a)는 기록 데이터를, 도 9의 (b)는 기록 파형을, 도 9의 (c)는 피트와 레이저 광선과의 위치 관계를, 도 9의 (d)는 재생 파형[신호 검출부(22)의 출력]을, 도 9의 (e)는 PR(1, 1) 특성을, 도 9의 (f)는 PR(1, 2, 1) 특성을, 도 9의 (g)는 PR(1, 2, 2, 1) 특성을 각각 도시하고 있다.
광 디스크(1)에는 기록하여야 할 정보인 기록 데이터[도 9의 (a)]에 대응된 NRZI 형식의 기록 파형[도 9의 (b)]에 따라서 도 9의 (c)에 도시한 바와 같이 피트(마크)열이 미리 형성되어 있다.
광 디스크(1)에 기록되어 있는 정보를 재생하는 경우, 광 디스크(1)의 피트열상에 도 9의 (c)에 사선으로 도시한 바와 같은 빔 스포트로서 광픽업(21)의 레이저 소자(11)로부터 재생용 광 빔이 조사된다. 이에 따라, 피트의 유무에 따라서 반사율 또는 빔 스포트 내의 편광의 방향이 변화된 반사 레이저 광선을 얻을 수 있다. 이 반사 레이저 광선을 도 5에 도시한 신호 처리부(22)에 의해 수광하여 신호 처리함으로써 광 디스크(1)에 기록되어 있는 정보가 판독된다. 즉, 광 디스크(1)로부터 얻어진 반사 레이저 광선을 도 4에 도시한 광검출기(13)에 의해 광전 변환하여 얻어지는 출력으로부터 광 디스크(1)에 기록되어 있는 정보에 대응한 재생 신호를 얻을 수 있다.
도 9의 (d)에 도시되는 바와 같이 기록 재생계의 특성에 기인하여 기록 데이터[도 9의 (a)]에 비교하여 완만해진 파형인 재생 파형은 도 8을 이용하여 앞에 설명한 등화기(64)에 의해 PR(1, 1) 특성, PR(1, 2, 1) 특성 및 PR(1, 2, 2, 1) 특성에 따라서 각각 등화된다.
PR(1, 1) 특성은 연속하는 2식별점(즉 2개의 채널 클록 시각에서의 재생 파형의 진폭치)에 임펄스 응답이 각각 1:1의 비율로 나타나는 특성이다.
즉, 도 9의 (a) 기록 데이터의 최초의 부분 "010010"에 대응하는 도 9의 (b)의 NRZI 형식의 기록 파형은 다음과 같다.
011100
재생 파형은 기록 파형의 "1"에 대한 임펄스 응답이라고 볼 수 있고,
0110
00110
000110
이라는 응답의 선형 중첩인 "012210"으로 표시되는 도 9의 (e)와 같은 파형이 PR(1, 1) 특성(클래스)으로서 등화되어야 하는 목표 파형이 된다.
또, PR(1, 2, 1) 특성은 임펄스 응답이 연속하는 3식별점(즉 3가지의 채널 클록 시각에서의 재생 파형의 진폭치)에 각각, 1:2:1의 비율로 나타나는 특성이다. 또한, PR(1, 2, 2, 1) 특성은 임펄스 응답이 연속하는 4식별점(즉 4개의 채널 클록 시각에서의 재생 파형의 진폭치)에 각각, 1:2:2:1의 비율로 나타나는 특성이다.
즉, PR(1, 1) 특성의 경우와 같이, 기록 파형에 대응하는 임펄스 응답의 선형 중첩에 의해 요구되는 등화되어야 하는 목표 파형은 도 9의 (f) 및 도 9의 (g)가 된다(도시하지 않지만, 다른 PR 특성에 관해서도 마찬가지이다).
도 9의 (e), 도 9의 (f), 도 9의 (g)로부터 분명한 바와 같이 등화 후의 특성은 PR(1, 1) 특성, PR(1, 2, 1) 특성, PR(1, 2, 2, 1) 특성의 순으로 점차로 파형이 둔해진다.
전술한 바와 같이, PRML 방식에서는 광 디스크(1)로부터의 반사 레이저 광선을 변환하여 얻어지는 재생 파형을 재생 파형의 특성에 가까운 PR 특성으로 파형 등화함으로써 등화기(64)에 의해 신호 열화 성분이 증가하는 것을 억제할 수 있다.
ML 복호기(65)에 있어서는 등화기(64)로부터의 등화 파형이 복호되어, 바이너리(2치) 데이터로서 RLL 복조기(66)에 출력된다.
ML 복호기(65)에 있어서는 등화기(64)에 의해 재생 파형이 예컨대 PR(1, 2, 2, 1) 특성으로 등화되었다고 하면, PR(1, 2, 2, 1) 특성을 만족하는 모든 재생 파형 계열 중으로부터 등화 파형의 샘플 계열과의 오차가 가장 작은 계열이 선택되어, 선택된 재생 파형 계열을 발생시키는 기본이 된 기록 데이터(2치의 데이터, 복 호 데이터)가 상태 천이에 의해 추정되어 출력된다.
도 10의 (a) 내지 도 10의 (c)는 ML 복호기(65)에 의한 복호의 일례를 설명하는 개략도이다.
PRML 방식에 있어서는 하나의 샘플치로부터 복호되는 일은 없고, 복수의 샘플치 계열의 PR 특성에 기초하는 상관 관계(파형 간섭)의 선택을 전제로 한 시퀀스가 적용된다. 따라서, 샘플치사이에서 상관을 갖지 않는 신호 열화 성분에 대한 내성이 강하다.
즉, 도 10의 (a)에 도시되는 바와 같은 「등화 신호 샘플 계열」과 「ML 복호기(65)에 의해 선택되는 계열」과의 상관에 기초하여 도 10의 (b)에 도시하는 「선택된 계열의 신호 레벨」이 추출됨으로써 도 10의 (c)에 도시되는 바와 같은 복호 데이터 즉 도 9의 (a)와 동일한 데이터가 얻어진다.
즉, 도 10의 (a) 내지 도 10의 (c)에 도시한 바와 같이, PR(1, 2, 2, 1) 등화 후의 신호 파형 계열이
01355311356531 ……
인 경우, 기록된 데이터의 후보(01010 ……)(기록 파형은, 01100 ……)에 대응하는 임펄스 응답은
012210 ……,
001221 ……
와 같이 주어진다.
이어서, 상기 임펄스 응답의 선형 중첩으로 얻어지는 이상적인 PR 특성의 재생 파 형은 다음과 같다.
013431 ……
또한, 다른 기록된 데이터의 후보(01110 ……)(기록 파형은, 01110 ……)에 대응하는 임펄스 응답은 다음과 같이 주어진다.
0122100 ……
0012210 ……
0001221 ……
이어서, 상기 임펄스 응답의 선형 중첩으로 얻어지는 이상적인 PR 특성의 재생 파형은 다음과 같이 얻어진다.
0135531 ……
이후에, 상기 재생된 파형들의 파형 계열과의 상호 상관이 계산되어, 재생 등화 파형과의 상관의 가장 큰(=계열들 사이의 최소 오차) 계열이 확률적 수법에 의해 선택된다.
또, 파형의 후보는 트리 구조형으로 증가하는 것과 같이 세어 나가는 것도 가능하다. 그러나, PR 특성을 고려하면 얻을 수 있는 상태수는 유한하다. PR(1, 2, 2, 1) 특성의 경우는 구속 길이(파형 간섭이 미치는 범위)는 4이며, 파형 간섭에 기인하는 기록 데이터 계열의 변화는 "0"이나 "1"의 2 종류의 데이터값이 4개 병행하는 조합의 16 종류이기 때문에 용장이 없는 상태수는 최대라도 16이다. 또한, 변조 부호의 제한이 들어가면 더욱 이 상태수가 감소할 가능성이 있다.
또, ML 복호기(65)에서는 입력된 샘플치에 따라서 어떤 상태로부터 다음 상 태로 천이했다고 가정한 경우의 확률이 계산된다. 즉, 동일한 상태로 천이하는 파형 계열의 후보가 복수가 된 경우, 어느쪽의 후보를 선택하는 편이 확실할 것인지가 과거로부터의 천이 확률의 누적치로 판단된다.
이를 위해서, ML 복호기(65)에는 파형 계열의 후보를 기억하기 위해서 이용되는 패스 메모리(도 30 내지 도 34를 이용하여 후술)가 존재한다. 통상, 이 길이는 수십 채널 비트분으로 설정된다. 파형 계열의 후보는 패스 메모리를 통과하는 내에 복수 후보가 동일한 상태로 천이하는 것에 의하는 선택이 반복되고, 최종적으로 가장 확실할 것 같은 계열이 선택된다. 또, ML 복호기(65)는 상술하지 않지만, 샘플치가 입력되었을 때에 어떤 상태로부터 다음 후보의 상태로 옮겼다고 추정되는 경우의 이상 진폭치와의 오차로부터 환산되는, 상태가 천이하는 확률의 대수치를 계산하는 브랜치 매트릭(branch metric) 계산부와, 가산·비교·선택(Add-compare-select) 블록 회로의 약칭인 ACS와, 상태수의 각각의 상태에 대하여 상태 천이가 반복되어 그 상태가 되기까지의 과거의 브랜치 매트릭의 적산치용 메모리인 패스 매트릭 메모리를 포함한다. 또한, ML 복호기에 있어서의 가장 확실할 것 같은 계열의 선택은 주지이기 때문에 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
다시, 도 7을 참조하면, 신호 판정 회로(25)는 도 7에 도시한 슬라이스 방식과 PRML 방식을 전환하기 위해서 이용된다.
PRML 방식은 선형 중첩성이 성립되어 있는 경우에 최단 마크/피트의 진폭치가 작다고 해도 신호를 재생할 수 있다. 이것에 대하여, 레벨 슬라이스 방식에서는 최단 마크/피트의 진폭치가 어떤 레벨보다도 큰 것이 요구되기 때문에 신호 강도가 감소하는 계에서는 불리하다. 본 발명에서는 신호 판정 회로(25)에 의해 PRML 방식과 레벨 슬라이스 방식의 양방에서 재생 파형을 처리하여 얻어진 신호에 기초하여 광 디스크(1)로부터 신호를 재생하기 위한 적합한 조건 및 특성을 확인하고 있다. 따라서, 광 디스크(1)에 고유의 특성, 및 신호 재생을 위해 요구되는 적합한 재생 조건에 의해 광 디스크(1)에 기록되어 있는 정보가 재생된다.
드라이브 제어 회로(26)에 있어서는 신호 판정 회로(25)의 출력 즉 PRML 신호 처리 회로(24) 및 레벨 슬라이스 신호 처리 회로(23)의 적어도 한쪽으로부터의 출력 신호에 기초하여 재생 파형을 PRML 신호 처리 회로(24) 또는 레벨 슬라이스 신호 처리 회로(23) 중 어디 하나에 의해 재생할 것인지를 전환하기 위한 선택 신호를 출력할 수 있다.
예컨대, 드라이브 제어 회로(26)로부터 레벨 슬라이스 신호 처리 회로(23)의 전환 스위치(59)에 선택 신호가 출력되는 것에 의해 전환 스위치(59)가 온이 되고, 레벨 슬라이스 신호 처리 회로(23)에 의한 재생 파형으로부터의 신호 재생이 선택된다. 또한, 드라이브 제어 회로(26)로부터 PRML 신호 처리 회로(24)의 전환 스위치(69)에 선택 신호가 출력되는 것에 의해 전환 스위치(69)가 온이 되고, 레벨 슬라이스 신호 처리 회로(23)에 의한 재생 파형으로부터의 신호 재생이 선택된다.
또, 드라이브 제어 회로(26)에 있어서는 상위 장치 인터페이스(28)로부터의 지시 데이터와 에러 정정부(27)에 의해 얻어진 데이터에 관련된 어드레스 데이터에 기초하여 서보 제어부(32)에 소정의 제어 커맨드가 출력된다. 이에 따라, 광픽업(21)이 소정의 위치로 이동되는 동시에, 스핀들 모터(33)의 회전수가 액세스 위치에 대응하는 존의 회전수로 설정된다.
다음에, 도 4에 의해 앞에 설명한 광픽업에 의한 광 디스크(1)에의 정보의 기록 및 광 디스크(1)로부터의 정보의 재생에 관해서 설명한다.
광원인 반도체 레이저 소자(11)로부터 출사된 레이저 광선은 편광빔 분할기(PBS)(14) 및 1/4파장판(15)을 통과하여 대물 렌즈(11)에 안내된다는 점을 유념한다. 대물 렌즈(12)에 안내된 레이저 광선은 대물 렌즈(12)에 의해 주어지는 집속성에 의해 광 디스크(1)의 소정의 위치 즉 트랙 또는 그루브의 소정 깊이에 집광된다.
레이저 소자(11)로부터의 레이저 광선 중, 광 디스크(1)에 안내되는 성분은 편광면이 PBS(14)의 입사면과 평행한 전계 성분(P 편광)이며, 편광면이 입사면에 수직한 전계 성분(S 편광)은 반사 PBS에 의해 반사된다는 점을 유념한다.
1/4파장판(15)은 복굴절의 값이 소정의 값이 되는 광학 결정을 레이저 광선의 파장에 대응시킨 소정의 두께로 추출한 판형체이며, 레이저 소자(11)로부터 출사되고, PBS(14)를 통과한 P 편광의 직선 편광을 원편광으로, 광 디스크(1)로 반사된 반사 레이저 광선의 원편광을 직선 편광으로 변환한다. 즉, 레이저 소자(11)로부터의 레이저 광선의 편광의 방향을 x 방향으로 하고, PBS(14)를 x 방향의 편광 성분을 통과시키는 한편으로, x 방향과 직교하는 y 방향의 편광 성분을 반사시키도록 배치한 경우, 레이저 소자(11)로부터의 레이저 광선은 PBS(14)을 그대로 통과하여, 1/4파장판(15)으로 편광면의 방향이 원편광으로 변환되어 대물 렌즈(12)에 입사된다. 한편, 광 디스크(1)로 반사되어 대물 렌즈(12)에 복귀된 편광의 방향이 원편광인 반사 레이저 광선은 다시 1/4파장판(15)을 통과함으로써 편광의 방향이 y 축방향을 향한 직선 편광이 된다.
따라서, PBS(14)에 복귀된 광 디스크(1)로부터의 반사 레이저 광선은 PBS에 의해 광검출기(13)를 향해서 반사되고, 광검출기(13)에 의해 광전 변환되어 재생 신호를 얻기 위한 재생 파형의 출력에 이용된다.
여기서, 광 디스크(1)에 복굴절이 존재하는 경우의 신호 강도의 변화를 설명한다.
1/4파장판(15)에 의해 편광의 방향이 원편광이 된 레이저 광선이 광 디스크(1)로 반사되었을 때, 복굴절에 의해 V 방향에 생기는 위상 지연의 크기를 γ이라고 하면 반사 레이저 광선 중의 레이저 소자(11)에 되돌아가는 레이저 광선의 강도는 레이저 소자(11)로부터 광 디스크(1)를 향하는 레이저 광선의 강도에 비교하여 sin2(γ/2)배가 된다. 따라서, 광검출기(13)를 향해서 PBS(14)로 반사되는 레이저 광선의 강도는 cos2(γ/2)배가 된다. 즉, 복굴절에 의한 위상 지연 γ이 "0"이면 반사 레이저 광선의 전부가 광검출기(13)에 입사되지만, 위상 지연 γ이 크면 광검출기(13)에 입사되는 레이저 광선의 강도는 1-sin2(γ/2)만큼 적어진다. 또, 레이저 소자(11)에 되돌아가는 귀환광도 레이저 광선의 노이즈를 늘리는 요인이 되기 때문에 될 수 있는 한 작게 억제할 필요가 있다.
상세하게는, 레이저 소자(11)가 출사되어 PBS(14)에 입사하는 레이저 광선 Ein은 "a"를 레이저 소자(11)가 출사된 레이저 광선의 강도라고 할 때, 이하에 나타내는 수학식 1로 표시된다.
Figure 112004012276376-pat00001
1/4파장판(15)에 입사되는 레이저 광선의 방위각이 45°가 되도록 1/4파장판(15)을 기울여 배치하면 레이저 광선 Ein은 이하에 나타내는 수학식 2로 표시된다.
Figure 112004012276376-pat00002
1/4파장판(15)을 통과한 레이저 광선 Eout1은 y 방향 성분의 위상이 π/2만큼 지연되어, 이하에 나타내는 수학식 3으로 표시된다.
Figure 112004012276376-pat00003
수학식 3을 좌표 x-y상에서 표현하면 전술한 레이저 광선 Eout1은 이하에 나타내는 수학식 4로 표시된다.
Figure 112004012276376-pat00004
이 상태로 광 디스크(1)의 피트(마크)열 또는 그루브 또는 랜드에 조사되고, 광 디스크(1)로부터 반사된 반사 레이저 광선(Eref)에 y 방향으로 위상 지연 γ이 발생하면 반사 레이저 광선(Eref)는 이하에 나타내는 수학식 5로 표시된다.
Figure 112004012276376-pat00005
수학식 5를 좌표 x-y상에서 표현하면 전술한 반사 레이저 광선(Eref)은 이하에 나타내는 수학식 6으로 표시된다.
Figure 112004012276376-pat00006
이 반사 레이저 광선(Eref)이 1/4파장판(15)을 또 한번 통과하면 y 방향 성분의 위상이 π/2만큼 지연된 Eout2가 되어, 이하에 나타내는 수학식 7로 표시된다.
Figure 112004012276376-pat00007
따라서, 1/4파장판(15)을 2회 통과한 반사 레이저 광선(Eref)(Eout2)의 강도(Iout)는 이하에 나타내는 수학식 8로 표시된다.
Figure 112004012276376-pat00008
즉, 반사 레이저 광선 PBS(14)에 복귀된 Eout2 중, PBS(14)을 빠져나가 레이저 소자(11)에 복귀되는 귀환광의 강도(Ix)는 이하에 나타내는 수학식 9로, 동 PBS(14)으로 반사되어 광검출기(13)를 향하는 반사 레이저 광선의 강도(Iy)는 이하에 나타내는 수학식 10으로 각각 표시된다.
Figure 112004012276376-pat00009
Figure 112004012276376-pat00010
이와 같이, 복굴절 Δ의 영향에 의해 위상 지연 γ이 생긴 경우, 광검출기(13)에 입사되는 반사 레이저 광선의 강도는 레이저 소자(11)로부터 광 디스크(1)를 향하는 레이저 광선의 강도에 비교하여 앞에 설명한 바와 같이 cos2(γ/2)배가 된다.
그런데, 현행 DVD 디스크에 있어서는 광검출기(13)로 검출되는 신호 강도가 감소하는 것을 억지하기 위해서 더블패스 측정에 의한 복굴절 Δ의 크기로서 이하의 상한이 설정되어 있다.
예컨대, DVD 규격의 판독 전용 디스크(이하 DVD-ROM이라 한다)에 있어서는 100 nm(Standard ECMA-267 P15),
동일 회(回)만 정보를 기록할 수 있는 DVD-R에서는 100 nm(Standard ECMA-279 P16),
동(同)정보가 재기록 가능한 DVD-RAM에서는 60 nm(Standard ECMA-272 P13)이다.
또한, 복굴절 Δ을 측정하는 방법에 관해서도 Standard ECMA-267에서는 P41-P42에 "파장 640 ±15 nm의 레이저 광선을 디스크에 수직한 방향에서 7도 기울여 입사하여 측정"하는 것이 나타나 있다.
또, 복굴절 Δ의 영향에 의한 위상 지연 γ의 크기는 복굴절 γ에서 "γ=Δ/λ×360°(degree), λ:레이저 파장"에 의해 구할 수 있다는 점을 유념한다.
따라서, DVD 디스크에서는 복굴절 Δ와 광검출기(13)에 입사되는 레이저 광선의 강도와의 관계는 다음의 표 1로 표시된다.
굴절율(nm) 신호강도(%)
0 100.0
10 99.8
20 99.1
30 97.9
40 96.3
50 94.3
60 91.8
70 89.0
80 85.8
90 82.3
100 78.4
표 1과 복굴절 Δ의 규정을 대조하면 DVD-ROM 및 DVD-R에서는 신호 강도 78.4%까지, DVD-RAM에 관해서는 91.8%까지의 신호 강도의 감소가 허용되어 있다. 또, DVD-RAM 디스크는 원래 반사율이 낮은 데다가, 재기록에 의한 신호의 열화를 예상할 수 있기 때문에 DVD-ROM 및 DVD-R에 비교하여 큰 신호 강도를 필요로 하기 때문에 엄격한 사양으로 정해져 있다.
그런데, 신호 진폭(신호 강도)이 감소하는 계에서는 증폭기에 의해 신호를 증폭하는 것이 일반적이지만, 단순히 증폭한 것만으로는 노이즈 성분도 동시에 증대되기 때문에 C/N(S/N)비는 그대로이며, 효과는 없는 것은 물론이다.
또한, 화상 소스로서 보다 고선명인 정보가 요구되는 것에 따라, 전술한 PRML 신호 처리를 이용하는 것에 의하는 기록 용량의 증대가 요구되고 있다. 즉, 널리 이용되고 있는 레벨 슬라이스 신호 처리 방식에서는 단순히 피트(마크)의 크기를 저감한 경우에 재생 파형이 인접 비트로부터의 파형 간섭을 받기 때문에 1비트만으로 데이터를 판정할 수 없게 된다.
그러나, PRML 신호 처리 방식에 의해서도 파형 간섭은 존재하기 때문에 파형 의 전후를 고려한 시퀀스 중 가장 확실할 것 같은 것을 선택하는 최우(最尤)(ML) 검출기를 이용함으로써 보다 높은 에러율(에러레이트)로 재생 파형을 검출할 수 있다.
종래의 레벨 슬라이스 등화기에서는 재생 파형에 대하여 어떤 설정된 임계치와 등화 파형과의 교점을 윈도우의 중심에 위치시키는 등화 처리에 의해서 검출된 교점의 위치에 기초하여 2치 데이터가 구해지고, 교점 검출에 의해 얻어진 2치 데이터를 NRZI(Non Return Zero Inverted) 변환함으로써 복호 데이터를 얻을 수 있다(광 디스크에 기록되어 있는 데이터가 복호된다)는 점을 유념하여야 한다.
그런데, 등화 파형과 임계치와의 교점은 잡음 때문에 반드시 윈도우의 중심인 것은 아니다. 이 때문에, 윈도우폭으로 규격화했을 때의 교점 데이터의 표준 편차는 지터라고 불리고, 광 디스크나 드라이브의 평가 기준으로서 사용된다.
다음에, 현행 DVD 규격의 디스크를 향한 광 헤드(광픽업)를 이용하여 현행 DVD보다도 높은 밀도로 정보가 기록되어 있는 광 디스크로부터 정보를 재생하는 경우를 생각할 것이다.
트랙 밀도가 높아지면 재생 신호에는 크로스토크 성분이라고 불리는 신호 열화 성분이 많이 포함된다. 한편, 선밀도가 높아지면 재생 파형은 보다 완만해진 파형이 된다.
등화기에서는 전술한 바와 같이 재생 신호의 고주파 성분이 증폭되기 때문에 입력되는 재생 파형이 보다 완만해져 있는 경우에는 고주파 성분을 보다 증폭해야 한다. 그 결과, 등화기에 의해 전술한 신호 열화 성분도 증폭되는 것은 명백하다.
그런데, 표 1을 이용하여 앞에 설명한 복굴절 Δ의 영향에 의해 DVD-ROM 및 DVD-R에서는 신호 강도 78.4%까지, DVD-RAM에 관해서는 91.8%까지 각각 신호 강도가 감소하는 것은 이미 설명한 바와 같다.
이 복굴절 Δ의 영향을 파장이 405 nm의 레이저 광선을 이용하는 광 디스크 및 기록/재생계에 적용하면 표 2에 의해 이하에 도시한 바와 같이 DVD 계의 디스크와 동등한 신호 강도의 저감을 허용했다고 해도 허용되는 복굴절 Δ의 크기는 대폭 저감된다.
굴절율(nm) 신호강도(%)
0 100.0
10 99.4
20 97.6
30 94.7
40 90.7
50 85.7
60 79.9
70 73.3
80 66.2
85 62.5
90 58.7
100 51.0
표 2로부터 DVD-ROM 및 DVD-R에 대한 복굴절의 규격치(100 nm)를 그대로 적용하면 신호 강도는 대강 약분이 되고, DVD-RAM에서도 복굴절의 규격치(60 nm)에서는 신호 강도는 약80%가 된다. 이것으로는 기록/재생시에 에러가 생기기 쉽고 정확한 기록/재생을 할 수 없는 문제가 있다.
특히, 파장이 405 nm인 레이저 광선을 이용하는 광 디스크 및 기록/재생계로 검토되고 있는 RLL 변조에서는 최단 마크가 2T 신호[피트(마크)열의 선단과 후단을 나타내는 "1"의 사이에 존재가 허가되는 "0"의 수가 1인 기록 방식]가 되기 때문에 신호 강도의 최소치는 더욱 작아진다.
이들 문제점을 고려하여 본 발명에서는 다음 두 가지의 방법을 생각한다.
첫 번째는, 신호 처리 방식에 DVD 규격의 광 디스크에 대한 신호의 기록 및 동디스크로부터의 신호의 재생에 있어서, 현재 이용되고 있는 파형 슬라이스 방식을 이용하는 경우이다. 이 경우, DVD 규격의 광 디스크와 같은 사고방식에 의해 복굴절의 한계치를 고찰할 수 있다.
표 1로부터 구한 DVD 규격의 광 디스크의 신호 강도의 허용 범위[DVD-ROM 및 DVD-R: 신호 강도 78.4% 이상, DVD-RAM: 91.8% 이상]를 405 nm인 파장의 레이저 광선을 이용하는 계에서도 만족하는 복굴절 Δ치를 표 2로부터 구하면 ROM(재생 전용) 디스크 및 R(일회만 기록 가능) 디스크에서 60 nm 이하, RAM(기록 및 소거 가능, 이하, 재녹화 디스크라 호칭한다) 디스크에서 40 nm 이하가 된다.
즉, 복굴절 Δ의 크기가 ROM(재생 전용) 디스크 및 R(일회만 기록 가능) 디스크에서 60 nm 이하, RAM(재녹화) 디스크에서 40 nm 이하이면 파장 405 nm인 레이저 광선을 이용한 광 디스크 장치에 의해서도 안정적인 정보의 기록 및 재생이 가능하다.
두 번째는, 재생 신호의 S/N(신호 대 잡음비)이 저하한 경우의 재생 신호 처리 방식으로서 유효한 PRML 방식을 이용하는 경우이다.
PRML에서는 특히 도 6, 도 7 내지 도 9를 이용하여 앞에 설명한 ML 판정 회로의 효과에 의해 S/N비로 약2 dB, 재생 신호의 레벨을 높일 수 있다. 이것은 신호 진폭으로 생각하면 비ML 판정의 경우에 비교하여 대강 80%의 신호 강도로 동등한 재생 신호를 얻을 수 있는 것을 의미하고 있다.
즉, PRML 방식을 이용함으로써 파형 슬라이스 방식에 비교해서 80%의 신호 진폭이 있으면 안정적인 기록/재생이 가능해진다. 또, PRML 방식을 이용하는 경우 파형 슬라이스 방식에 비교해서 90%의 신호 진폭를 얻을 수 있으면 항상 안정적인 기록/재생이 가능하다.
따라서, PRML 방식을 이용하는 경우 표 1에 의해 구할 수 있는 DVD 규격의 광 디스크에 있어서의 신호 강도 허용 범위[DVD-ROM 및 DVD-R: 신호 강도 78.4% 이상, DVD-RAM: 91.8% 이상]의 80%에 해당하지만[ROM 디스크 및 R 디스크로 신호 강도62.7% 이상, RAM 디스크에서 73.4% 이상], 신호 재생에 요구되는 신호 강도의 하한치가 된다.
전술한 바로부터 표 2를 이용하여 DVD 규격의 광 디스크에 있어서 하한치가 되는 신호 강도를 확보할 수 있는 복굴절의 값을 구하면 ROM 디스크 및 R 디스크에 있어서는 85 nm 이하, RAM 디스크에 있어서는 70 nm 이하가 된다.
마찬가지로, 바람직하게 신호 강도를 확보할 수 있는 레벨로서 DVD 규격의 광 디스크에 있어서 신호 강도 허용 범위의 90%에 해당하는[DVD-ROM 및 DVD-R에서 신호 강도 70.6% 이상, DVD-RAM에서 82.6% 이상] 신호 강도를 확보할 수 있는 복굴절의 값을 구하면 ROM 디스크 및 R 디스크에 있어서는 75 nm 이하, RAM 디스크에 있어서는 55 nm 이하가 된다.
전술한 바와 같이, PRML 방식을 신호 처리에 이용함으로써 파장 405 nm인 레이저 광선에 의해 정보의 기록 및 재생이 가능한 광 디스크 및 광 디스크에 정보를 기록하고, 또한 광 디스크로부터 정보를 재생하는 광 디스크 장치에 있어서 전술한 복굴절의 영향에 의해 신호 강도가 저하했다고 해도 확실한 정보의 기록 및 재생이 가능해진다.
다음에, 도 3을 이용하여 도 1a 내지 도 1e 및 도 2a 내지 도 2c에 의해 이미 설명한 공정에 의해 형성된 광 디스크에 관해서 상세히 설명한다.
광 디스크(1)는 도 1의 성형 공정에서 제작된 성형 기판(1a)에 금속막 또는 색소막(재생 전용 디스크에 있어서는 반사막, 한번만 기록이 가능한 디스크에서는 유기 기록층, 재기록가 가능한 디스크에서는 상변화 기록막)(2)이 마련된 후, 상술하지 않는 자외선 경화 수지를 이용하여 별도의 성형 기판(또는 더미 기판)(1b)이 서로 부착되어 있다. 또, 성형 기판(1a)의 레이저 광선 입사면에는 디스크를 상처나 오물로부터 막기 위한 상술하지 않는 하드 코트층이 마련된다. 금속막 또는 색소막인 기록층(2)은 재생 전용(ROM) 디스크를 향한 경우 Al, Ag 등의 금속이 스퍼터링 또는 진공 증착 등에 의해 두께 100 nm 정도 성막된다. 기록층(2)이 일회 기록 가능 디스크를 향한 유기 기록층인 경우는 405 nm의 레이저 광선을 확실하게 흡수할 수 있는 색소 재료가, 예컨대 스핀코트에 의해 100 nm의 두께로 도포된다. 기록막(2)은 재녹화 디스크를 향한 상변화 기록막인 경우에는 스퍼터링 등에 의해 소정의 금속 또는 합금막이 형성된다.
적어도 1장의 수지 성형판[기판(1a 또는 1b)]은 상술하지 않는 스피너에 세트된 상태로 자외선 경화 수지(3)가 도포되고, 대향하는 기판이 세트된 후, 진공 중에 방치되는 것에 의해 자외선 경화 수지에 포함되는 기포가 제거된다. 계속해서, 소정의 압력으로 프레스된 후, 자외선이 조사됨으로써 경화된다.
또, 자외선 경화 수지에는 점도가 400 CPS 정도의 수지를 이용할 수 있고, 예컨대 본 실시예에서는 다이니폰 잉크가 제조한 SD694를 이용하고 있다.
스피너의 회전수는 적하 회전수가 60 RPM이고, 스윙 회전수가 8000 RPM이고, 두께 약25 μm인 수지층을 얻고 있다.
한편, 수지 성형판[기판(1a 또는 1b) 또는 더미 기판]은 예컨대 도시바 기계가 제조한 DVD용 사출 성형기(IS40HD)에 의해 사출 성형된다. 기판 재료로서는 예컨대 테이진 카세이가 제조한 폴리카보네이트 수지(AD-5503)를 이용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 파장 405 nm인 레이저 광선에 의해 정보를 재생할 수 있는 피트(마크)의 크기는 DVD 규격의 디스크에 비교하여 작고, 동파장의 레이저 광선으로부터 정보를 기록할 수 있는 일회 기록 가능 디스크와 재녹화 디스크에 있어서는 마찬가지로 트랙 피치가 좁아진다.
따라서, 성형시에 스탬퍼에 형성되어 있는 패턴을 확실하게 전사하는 동시에, 복굴절의 크기를 억제하는 것은 곤란하다. 특히 색소층을 코트하는 일회 기록형 디스크에 있어서는 그루브가 색소로 메워지기 때문에 더욱 전사성을 높이는 것이 요구된다.
성형 기판의 특성은 사출압, 결합압, 스트로크 시간, 결합 타이밍, 및 금형의 온도 등으로 대표되는 많은 파라미터에 지배되지만, 본 실시예에서는 주로 금형의 온도에 주목하고 있다.
기판 재료인 폴리카보네이트 수지의 글라스 전이 온도는 약150℃이며, 금형의 온도를 올리려고 해도 상한이 있지만, 온도를 올림으로써 복굴절의 크기가 억제되는 경향이 있다. 이 때문에, 본 실시예에서는 금형의 온도를 변화시켜 복수종의 광 디스크를 형성하고, 이하에 설명하는 방법으로 평가하여 최적 조건으로 하고 있다.
또, 샘플로서 사용된 디스크의 특성은 이하와 같다.
ROM(재생 전용) 디스크로서 파장 351 nm인 Kr 레이저 광선을 이용하는 원반 노광기에 의해 원반을 작성한 후, 최단 마크 길이를 0.205 μm, 트랙 피치를 0.40 μm, 피트 깊이를 70 nm으로 한 전사 데이터를 컷팅에 의해 기록하여 Ni를 도금한 스탬퍼에 의해 사출 성형의 조건을 바꿔 복굴절이 다른 5종류의 성형 기판 즉 샘플 A, B, C, D 및 E를 준비했다.
기판의 형상은 내경 15 mm, 외경 60 mm, 두께 0.60 mm이다. 그 성형 기판에 스퍼터 장치로 Al막을 약100 nm 성막하고, 자외선 경화 수지에 의해 별도의 성형 기판과 접합시키고 있다.
이들 샘플의 복굴절을 반경 40 mm의 위치에서 측정했다.
복굴절의 측정에는 광원에 청색의 레이저 광선(파장: 400 nm)을 출력할 수 있는 레이저 소자를 채용하고 있는 아드몬 사이언스사의 복굴절 측정기를 이용한다. 또, 동장치에 따르면 디스크의 기록면에서 반사된 레이저 광선의 위상 변화를 정확히 측정할 수 있다.
평가에 대응하여 레이저 광선을 Standard ECMA-267 P41-42의 규정에 준해, 디스크에 수직한 방향에서 7도 기울여 디스크에 입사시키고 있다.
복굴절은 성형 기판 단판(기판 1장)에 레이저를 투과시켜 싱글 패스(Single Pass)로 측정하는 것도 가능하지만, 단판으로 측정된 복굴절치는 2장의 기판을 접합시켜 광 디스크로 했을 때에 기판 내의 응력·변형의 영향에 의해 변동하기 때문에 실제로 접합된 디스크로부터의 반사광에 의해 더블 패스(Double Pass)로 측정하는 것이 바람직하다.
또, 광픽업의 대물렌즈의 개구수 NA를 0.65로 하여, 파장이 405 nm인 레이저 광선에 의해 광 디스크로부터의 반사 레이저 광선의 신호 특성을 평가하고 있다. 또한, 신호 특성을 평가하기 위해서 당사 독자의 신호 처리로서 에러레이트 평가를 채용하고 있다. 또, 본 발명에서는 데이터의 변조 방식에 RLL 변조를 이용하고 있지만, 다른 변조 방식에 있어서도 동등한 효과를 얻을 수 있는 것은 물론이다.
평가 조건은 피트(마크)열이 선속 6.6 m/sec의 속도에 이동되도록 샘플 디스크를 회전시키고, 레이저의 적색 파워(Read Power)를 0.5 mW로 하여 미리 컷팅된 데이터로부터의 반사광을 얻는 것으로 한다.
측정은 RF 신호의 고반사율측의 레벨을 Rtop로서 계측하고, 도 6에 의해 앞에 설명한 신호 처리 회로에 의해 복조된 데이터의 에러레이트를 구하는 방법이다. 그 때, 신호 판정 회로(25)에 의해 레벨 슬라이스 방식과 PRML 방식을 임의로 전환하여 각각의 방식으로 측정한 에러레이트를 구한다.
샘플 디스크를 회전시켜, 얻어진 반사광에 기초하여 구한 복굴절의 크기를 디스크 1주분의 평균치로 하고 있다.
표 3은 전술한 A에서 E 샘플 디스크로부터의 반사광을 신호 평가기에 의해 받아들여 평가한 결과를 나타내고 있다. 또, 표 3에 있어서 Rtop은 샘플 A(복굴절 Δ가 대강 "0")의 값을 기준으로 하여 규격화한 값이다. 또한, 에러레이트에 관해서는 신호를 안정적으로 재생할 수 있는 임계치를 1×10-4로 정하고, 그 이하인 경우를 ○, 넘는 경우를 ×로서 나타내고 있다.
굴절율(nm) Rtop(규격화) 레벨 슬라이스 PRML
샘플 A -3 1.00
샘플 B -35 0.94
샘플 C -60 0.78
샘플 D -81 0.61 ×
샘플 E -105 0.45 × ×
표 3으로부터 분명한 바와 같이, 복굴절이 커짐에 따라서 Rtop의 크기는 감소하지만, 레벨 슬라이스 방식에 있어서 샘플 C까지 PRML 방식에 있어서는 샘플 D까지 알맞은 에러레이트의 범위 내에서 신호를 재생할 수 있는 것이 확인된다. 또, PRML 방식을 이용하는 것에 의해 신호 강도가 감소한 경우라도 마진(여유율)이 넓어지고 있는 것을 알 수 있다.
표 4는 정보의 재기록가 가능한 재녹화 디스크에 관한 것이며, 앞에 설명한 ROM 디스크와 같이 사출 조건을 바꾼 5종류의 샘플을 준비하여, 복굴절의 영향을 평가한 결과를 나타내고 있다. 또, 원반 및 스탬퍼는 ROM 디스크와 같이 작성하고, 그루브(랜드) 피치를 0.68 μm으로 하여 그루브 및 랜드의 각각 데이터를 기록하고 있다(트랙 피치는 0.34 μm). 또한, 그루브는 디스크의 내주로부터 외주를 향하는 스파이럴형의 연속 그루브로 되어 있다.
도 11은 표 4에 도시한 5종류의 샘플 디스크에 공통의 다층 기록막의 예를 도시하고 있다.
도 11에 도시된 바와 같이 RAM(재기록) 디스크는 예컨대 성형 기판(1a)(또는 1b)으로부터 순으로 제1 유전체층(ZnSSiO2막)(3), 제2 유전체층(SiO2)(4), 제3 유전체층(ZnSSiO2, 즉 보호층)(5), 기록층(GeSbTeBi, 즉 다층막)(2), 제4 유전체층(ZnSSiO2 즉 열흡수층=보호층)(6), 반사층(AgNdCu)(7) 및 하드 코트층(자외선 경화 수지)(8) 등을 포함한다. 또, 제1 유전체층(3)으로부터 반사층(7)까지는 스퍼터에 의해 성막되어 있다.
각 층의 두께는 제1 유전체층(3)을 30 nm, 제2 유전체층(4)을 60 nm, 제3 유전체층(5)을 35 nm, 기록층(2)을 15 nm, 제4 유전체층(6)을 30 nm, 반사층(7)을 100 nm으로 되어 있다.
평가 조건은 RAM 디스크이기 때문에 처음에 데이터를 기록하여, 그 후 기록한 데이터를 재생하여 얻어지는 반사 레이저 광선에 관하여 복굴절의 영향을 평가하고 있다. 또, 기록 데이터는 RLL 변조된 랜덤 데이터이다.
데이터의 기록에는 도 12에 도시하는 기록용으로 변조된 레이저 파형을 이용한다. 또, 도 12에 있어서, Pw는 추기 기록 파워를, Pe는 소거 파워를, Pr는 재생 파워를 각각 나타내고 있다. 또한, 각 파워를 최적화함으로써 데이터를 오버라이트할 수 있다. 각 파워의 일례를 나타내면, Pw= 5.2 mW, Pe= 2.4 mW, Pr= 0.5 mW이다. 또, 선속을 5.6 m/sec, 기록시의 채널 주파수를 64.8 MHz로 하고 있다.
이들 조건으로 랜드를 중심으로, 합계 5트랙에 정보를 기록하고, 중앙의 랜드에 기록되어 있는 데이터를 재생했다. 즉, 크로스토크가 생겨 인접 트랙의 데이터가 새거나, 또는 인접 트랙에 데이터를 기록할 때에 조사되는 레이저 광선의 영향에 의해 생기는 크로스이레이즈 등도 재현된다.
굴절율(nm) Rtop(규격화) 레벨 슬라이스 PRML
샘플 A -2 1.00
샘플 B -22 0.98
샘플 C -38 0.92
샘플 D -65 0.75 ×
샘플 E -88 0.60 × ×
표 4에 있어서, Rtop은 샘플 A(복굴절 Δ가 대강 "0")의 값을 기준으로 하여 규격화한 값이다. 또한, 에러레이트에 관해서는 신호를 안정적으로 재생할 수 있는 임계치를 1×10-4이라고 정하고, 그 이하인 경우를 ○, 넘는 경우를 ×로서 나타내고 있다. 또, 신호 처리 회로에서는 도 6에 의해 앞에 설명한 시스템을 이용하고 있다.
표 4로부터 분명한 바와 같이, (샘플의) 복굴절의 크기가 커짐에 따라서 Rtop이 감소하지만, 레벨 슬라이스 방식에서는 샘플 C까지, PRML 방식에서는 샘플 D까지 알맞은 에러레이트의 범위 내에서 신호를 재생할 수 있다. 또한, PRML 방식을 채용함으로써 신호 강도의 감소에 대하여 마진이 넓어지고 있는 것이 확인된다.
1회만 기록할 수 있는 디스크에 관해서는 상세한 평가 결과를 나타내지 않지만, 앞에 설명한 재녹화 디스크의 제조 공정에 유사한 공정에 의해 트랙 피치를 0.40 μm, 그루브 깊이를 100 nm으로 하여 원반과 스탬퍼를 형성하고, 색소막을 도포한 기판을 2장 접합시킨 샘플을 준비하여, ROM 디스크 및 RAM 디스크와 같이 반사 레이저 광선의 신호 강도를 평가하고 있다.
또, 색소막에 의해 그루브가 메워지는 것을 고려한 것에 의해 그루브는 깊이는 ROM 디스크나 RAM 디스크에 비교해서 깊기 때문에 성형 조건으로서는 스탬퍼에 컷팅된 패턴을 보다 정확하게 전사할 수 있는 조건으로 변화시키고 있다.
이 경우, 단체의 기판에 생기는 휘어짐의 정도가 증대되지만, 접합시의 조건을 최적화함으로써 휘어짐의 정도도 규격 내로 하고 있다.
색소막으로서 시아닌계의 색소를 약200 nm의 두께로 스피너로 도포하고, 스퍼터에 의해 약100 nm의 두께의 Ag막을 반사막으로서 형성하고 있다. 또, 상술한 샘플에서는 RAM에 비교해서 복굴절의 크기가 크고, 표 3을 이용하여 앞에 설명한 ROM 디스크에 유사한 복굴절의 분포를 갖는 샘플이 얻어지고 있다.
평가 조건을 선속이 6.6 m/sec, 기록시의 채널 주파수가 64.8 MHz로 하여 RAM 디스크와 같이 평가한 바, 레벨 슬라이스 방식에서는 복굴절의 크기가 약60 nm 이하의 샘플로, PRML 방식에서는 복굴절의 크기가 약85 nm 이하의 샘플로 알맞은 에러레이트로 신호를 재생할 수 있다.
그런데, 파장이 405 nm인 레이저 광선에 의해 정보를 재생할 수 있고, 또한 파장의 레이저 광선에 의해 정보를 기록할 수 있는 광 디스크 및 그 광 디스크에 정보를 기록하고, 또는 광 디스크로부터 정보를 재생하는 광 디스크 장치에 있어서는 광 디스크 그 자체에 있어서 고유의 정보가 미리 기록되어 있다. 또한, 광 디스크 장치에 있어서는 광 디스크에 기록되어 있는 정보를 재생하여 기록 조건 및 재생 조건을 최적화할 수 있다.
이하에, 광 디스크에 기록되는 정보 및 그 정보를 재생할 수 있는 광 디스크 장치의 특징의 일례를 순으로 설명한다.
광 디스크(1)는 1) ROM(재생 전용) 디스크, 2) 일회만 정보를 기록할 수 있는 추기형(R) 디스크, 및 3) RAM(재기록 즉 재기록 가능형) 디스크의 각각에 공통인 데이터 배치 구조를 갖는다. 즉, 본 실시예에 있어서는 재생 전용/추기형/재기록 가능형의 각각으로 분류되는 정보 기억 매체[광 디스크(1)] 상호간의 호환성 확보를 중시하고, 도 13에 의해 이하에 설명하는 바와 같이 하기의 부분에서 재생 전용/추기형/재기록 가능형에서의 공통 구조를 갖는다.
(a) 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역을 가지고, 그 배열이 공통이다.
(b) 리드 인 영역은 커넥션 영역을 사이에 두고 시스템 리드 인 영역과 데이터 리드 인 영역에 공통으로 분할되어 있다.
(c) 재생 전용/추기형/재기록 가능형 모두 단층(단일의 광반사층 또는 기록 층)과 2층(광반사층 또는 기록층이 한 면에서 재생 가능한 형태로 2층 존재한다)의 구조를 허용한다.
(d) 정보 기억 매체 전체의 합계 두께, 내경, 외경 치수가 일치한다.
도 14에 도시한 바와 같이 재생 전용의 2층(Opposite track Path)에만 시스템 리드 인 영역을 갖는다. 또, 리드 인 영역을 포함하는 디스크의 데이터 영역의 구성은 예컨대 도 15에 도시한 바와 같다.
상기에 있어서, (a) 내지 (d) 특징에 관해서는 주지의 DVD 규격의 광 디스크에 있어서도 마찬가지이다. 본 실시예로서 특히 (b) 특징에 관해서 설명한다.
디스크 내의 정보 영역은 디스크의 모드에 따라서 다음 5개의 부분으로 분할된다. 즉, 시스템 리드 인 영역, 커넥션 영역, 데이터 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역을 갖는다. 정보 영역은 엠보스 피트의 열로 이루어지는 트랙을 갖는다.
시스템 리드 인 영역 내의 트랙은 360° 일주하는 연속한 나선이다. 데이터 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역의 트랙은 360° 일주하는 연속한 나선이다. 트랙의 중심은 피트의 중심이다.
현행 DVD에서도 재생 전용, 추기형, 재기록 가능형의 어느 정보 기억 매체에도 리드 인 영역이 설치되어 있다. 또한, 현행 DVD에서의 재기록 가능형 정보 기억 매체(DVD-RAM 디스크, DVD-RW 디스크)와 추기형 정보 기억 매체(DVD-R 디스크)에서는 엠보스 리드 인 영역이라고 하여 미세한 요철 형상을 갖은 피트 영역이 존재하고 있다.
상기한 재기록 가능형 정보 기억 매체, 추기형 정보 기억 매체 중 어디에 있더라도 피트 영역에서의 피트 깊이는 데이터 영역 내의 프리그루브(연속홈)의 깊이와 일치하고 있다.
현행 DVD에서의 재생 전용 정보 기억 매체인 현행 DVD-ROM에서는 이 피트의 깊이는 사용 파장을 λ, 기판의 굴절율을 n으로 했을 때, λ/(4n)이 최적의 깊이라고 말하고 있다.
현행 DVD에서의 재기록 가능형 정보 기억 매체인 현행 DVD-RAM에서는 데이터 영역 내에서의 인접 트랙의 기록 마크로부터의 크로스토크(재생 신호에의 누설량)를 가장 작게 하는 조건으로서 프리그루브의 깊이는 λ/(5n)∼λ/(6n)이 최적의 깊이라고 말하고 있다.
따라서, 현행 DVD-RAM에서는 그것에 맞춰서 엠보스 리드 인 영역의 피트의 깊이도 λ/(5n)∼λ/(6n)로 설정되어 있다.
깊이가 λ/(4n) 또는λ/(5n)∼λ/(6n)의 피트로부터는(깊이가 충분 깊기 때문에) 충분히 큰 진폭을 갖은 재생 신호를 얻을 수 있다.
전술한 것에 비해서 현행 DVD-R에서는 데이터 영역 내의 그루브의 깊이가 매우 얕기 때문에 동일한 깊이를 갖는 엠보스 리드 인 영역 내의 피트로부터는 큰 재생 신호 진폭을 얻을 수 없고, 재생이 안정적이지 않는 문제가 있다.
상기 문제를 해결하기 위해서, 재생 전용/추기형/재기록 가능형의 어느 정보 기억 매체에 대해서도 포맷의 호환성을 확보하면서 추기형 정보 기억 매체의 리드 인 영역으로부터의 안정적인 재생 신호를 보증하기 위해서 시스템 리드 인 영역을 설치하고, 여기서의 트랙 피치와 최단 피트 피치를 데이터 리드 인 영역 및 데이터 영역에서의 트랙 피치와 최단 피트 피치(최단 마크 피치)보다도 대폭 크게 하려는 것에 본 실시예의 특징이 있다.
현행 DVD에서는 레벨 슬라이스법을 이용하여 재생 신호를 검출(아날로그 재생 신호에 대한 2치화 처리를 출력)하고 있다.
현행 DVD에서도 미세한 요철 형상을 갖는 피트의 최단 피트 피치 또는 기록막의 광학적 특성 변화에 의해 형성되는 기록 마크의 최단 마크 피치가 재생용 광학 헤드(도 4)에 사용되는 대물렌즈의 OTF(Optical Transfer Function) 특성에 있어서의 차단(컷오프) 주파수에 가깝기 때문에 최단 피트 피치/최단 마크 피치로부터의 재생 신호 진폭은 대폭 감소하고 있다.
또한, 최단 피트 피치/최단 마크 피치를 채우면 레벨 슬라이스법에서의 재생 신호 검출은 불가능해진다. 또한, 전술한 이유로부터 현행의 추기형 정보 기억 매체(현행 DVD-R)에서는 최단 피트 피치가 가득차 있기 때문에, 리드 인 영역으로부터의 안정적인 재생 신호를 얻을 수 없는 문제가 있다.
본 실시예에서는 이 상반하는 문제점을 해결하기 위해서,
(α) 리드 인 영역 내를 시스템 리드 인 영역과 데이터 리드 인 영역으로 분리하여, 양자의 트랙 피치와 최단 피트 피치를 변화시킨다.
(β) 시스템 리드 인 영역에서는 트랙 피치와 최단 피트 피치를 대폭 넓혀 최소 피트 피치로부터의 재생 신호 진폭에 대한 최단 피트 피치로부터의 재생 신호 진폭의 저하량을 적게 하고, 이것에 따라 최단 피트로부터의 신호 재생을 쉽게 하 여 피트 깊이가 얕은 추기형 정보 기억 매체에 있어서의 시스템 리드 인 영역으로부터의 신호 재생을 가능하게 한다.
(γ) 정보 기억 매체 자체의 기억 용량 증가 목표로 하여 데이터 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역의 기록 밀도를 올리기 위해서 최단 피트 피치/최단 마크 피치를 좁게 하고, 재생 신호 검출(아날로그 신호로부터의 2치화)이 어려운 현행의 레벨 슬라이스법으로 바꿔 PRML법을 채용한다.
(δ) 최단 피트 피치/최단 마크 피치를 채워 기록 밀도를 향상시키는 데 알맞은 변조 방식을 채용한다.
즉, 변조후의 "0"이 연속하는 최소수[변조후의 (d, k) 제약에 있어서의 d의 값]를 현행 DVD에서는 d=2에 대하여 d=1의 변조 규칙을 채용한다고 하는 4개의 고안이 조합되어 있다. 이것은 도 6에 의해 앞에 설명한 PRML 신호 처리 회로에 의해 달성된다.
시스템 리드 인 영역에서의 트랙 피치와 최소 피트 피치를 거칠게 할 수 있다는 점을 유념한다. 이를 위해서, 시스템 리드 인 영역에서는 도 6에 의해 앞에 설명한 신호 처리 회로 중의 레벨 슬라이스 신호 처리 회로를 이용하여 레벨 슬라이스법에 의해 신호 재생을 2치화한다.
더욱 상세하게 설명하기 위해서, 도 15에 도시한 바와 같이 본 실시예의 정보 기억 매체는 재생 전용 형태/추기형/재기록 가능형에 의하지 않고 기계적인 치수는 DVD 규격의 디스크와 일치하고 있다.
따라서, 다음의 리스크가 있다.
(a) 본 실시예의 정보 기억 매체를 기존의 DVD 플레이어나 DVD 레코더에 장착하거나, 또는,
(b) DVD 규격의 디스크를 본 실시예의 정보 재생 장치 또는 정보 기록 재생 장치에 장착할 위험성이 있다.
상기 문제를 해결하기 위해서, 시스템 리드 인 영역의 엠보스 피트의 트랙 피치와 최단 엠보스 피트 길이를 DVD 규격의 디스크의 리드 인 영역의 엠보스 피트 치수에 가까운 값에 설정함으로서 상기 (a) 현상과 (b)의 현상이 생긴 경우라도 장치 내에서 신구 매체의 식별을 가능하게 하여, 그 매체 종별에 따른 안정적인 대응을 가능하게 한다.
현행 재생 전용의 DVD-ROM 디스크나 재기록 가능형의 DVD-RAM 디스크에서는 내주부의 리드 인 영역에 엠보스 형상의 피트가 형성되어 있지만, 현상 정보 재생 장치 또는 현상 정보 기록 재생 장치에서는 레벨 슬라이스법을 사용하여 리드 인 영역의 엠보스 피트로부터의 신호 검출을 하고 있다. 본 실시예의 정보 재생 장치 또는 정보 기록 재생 장치에서는 시스템 리드 인 영역에 대하여 도 7에 도시한 레벨 슬라이스 회로(23)를 채용하고 있다.
본 실시예에 따르면 현행의 재생 전용의 DVD-ROM 디스크나 재기록 가능형의 DVD-RAM 디스크 내주부의 리드 인 영역에 존재하는 엠보스 피트에 대해서도 도 7에 의해 앞에 설명한 동일한 검출 회로를 사용할 수 있어, 정보 재생 장치 또는 정보 기록 재생 장치의 간소화가 가능해져 저가격화를 실현할 수 있다. 실험에 의하면 트랙 피치, 최단 피트 길이가 ±30% 변화되더라도 도 7에 도시한 레벨 슬라이스 회 로로 안정적으로 슬라이스 레벨을 검출할 수 있다.
본 실시예의 정보 기억 매체의 데이터 영역에서의 재생이 불가능한 기존의 정보 재생 장치에 있어서도 근소한 개량을 가하는 것만으로 내장된 레벨 슬라이스 회로를 겸용시켜 본 실시예의 정보 기억 매체에 있어서의 시스템 리드 인 영역의 정보 재생이 가능해져, 상기 (a)의 사용자가 오류 조작을 했다고 해도 시스템 리드영역의 정보를 재생하고, 매체의 식별을 하여 사용자에게 통지하는 것이 가능해진다.
또한, 데이터 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역에서는 도 29에 도시한 바와 같은 PRML 신호 처리 회로에 의해 신호를 재생하는 것이 바람직하다. 또, 도 29에 도시하는 PRML 신호 처리 회로는 도 7을 이용하여 앞에 설명한 PRML 신호 처리 회로를 보다 상세히 설명한 것이다.
정보 기억 매체의 대용량화를 목표로 하여 기록 피트 또는 기록 마크의 고밀도화를 행하면 전술한 바와 같이 대물렌즈의 OTF 특성의 관계로부터 밀집한 피트 피치 또는 밀집한 기록 마크 피치에서 거의 재생 신호 진폭을 얻을 수 없고, 종래의 레벨 슬라이스법에서는 안정적으로 신호 재생 처리를 할 수 없다. 본 실시예에 있어서 신호 재생 처리에 PRML법을 이용함으로써 기록 피트 또는 기록 마크의 고밀도화를 도모하고, 정보 기억 매체의 대용량화를 실현할 수 있다.
도 13을 참조하여 앞에 설명한 바와 같이, 재생 전용 정보 기억 매체의 데이터 리드 인 영역 내에 기준 코드존을 배치하고, 도 29에 도시하는 재생 회로 내(특히 프리이퀄라이저(123) 내의 각 탭계수값의 설정이나 AGC(124) 내)에서의 자동 회 로 조정에 사용한다. 즉, 데이터 영역 내에 기록된 정보를 안정적으로 재생/신호 검출하기 위해서 먼저 상기 기준 코드를 재생하면서 자동 회로 조정을 행한다.
따라서, 이 기준 코드를 데이터 리드 인 영역 내에 배치함으로써 기준 코드에서의 트랙 피치와 최단 피트 길이를 데이터 영역 내의 값에 맞춰, 재생 회로의 자동 조정 정밀도를 향상시키는 것이 가능해진다.
도 26 및 도 28은 기록 가능 디스크 즉 추기형(R) 및 재기록 가능형(RAM) 정보 기억 매체에 있어서 데이터 리드 인 영역과 시스템 리드 인 영역과의 사이에 커넥션존(커넥션 영역)을 배치하는 예를 도시하고 있다.
본 실시예의 기록형 정보 기억 매체에는 엠보스 피트로 기록된 시스템 리드 인 영역과 추기 또는 재기록 가능한 기록 마크로 기록된 데이터 리드 인 영역과의 사이에 커넥션존을 배치하여, 시스템 리드 인 영역과 데이터 리드 인 영역과의 사이에서 거리를 두어 배치되는 구성으로 되어 있다. 또, 본 실시예에 있어서의 기록형 정보 기억 매체로서는 한 면으로부터의 기록·재생이 가능한 2개의 기록층을 갖고 있다.
한쪽의 기록층으로부터 재생하고 있을 때에 다른쪽의 기록층에서 반사하는 빛이 광검출기 속에 들어가, 재생 신호 특성을 열화시키는 층간 크로스토크라고 하는 현상이 있다.
특히, 다른쪽의 기록층에서 반사하는 빛이 시스템 리드 인 영역에 조사되고 있는지 데이터 리드 인 영역에 조사되고 있는지에 의해 반사량이 크게 다르다.
따라서, 2기록 층간이 상대적인 편심량의 차이에 의해 재생 대상으로 하고 있는 기록층을 따라서 1주 트레이스하고 있는 동안에 다른쪽의 기록층에서 반사하는 빛이 시스템 리드 인 영역과 데이터 리드 인 영역에 교대로 출입하면 층간 크로스토크의 영향이 커진다. 그 문제점을 회피하기 위해서, 본 실시예에서는 엠보스 피트로 기록된 시스템 리드 인 영역과 추기 또는 재기록 가능한 기록 마크로 기록된 데이터 리드 인 영역과의 사이에 커넥션존을 배치하고, 시스템 리드 인 영역과 데이터 리드 인 영역과의 거리를 분리하여, 층간 크로스토크의 영향을 경감하여 안정적인 재생 신호를 얻을 수 있는 배치로 하고 있다.
도 13에 도시한 재생 전용 정보 기억 매체에 있어서는 앞에 설명한 바와 같이 시스템 리드 인 영역 내에 이니셜존과 컨트롤 데이터존이 설치되고, 각각의 사이에 버퍼존이 배치된 구조를 갖는다. 각 영역의 개시 위치에서의 섹터 번호를 도 13의 오른쪽의 열에 명기했다.
도 13에 도시한 시스템 리드 인 영역 내에서 이니셜존은 엠보스 데이터 영역을 포함한다.
이니셜존 내의 기록 데이터 영역으로서 기록된 데이터 프레임의 메인 데이터는 "00h"로 설정된다. 버퍼존은 32개의 ECC 블록(1024 섹터)을 포함한다.
이 존에 물리 섹터로서 기록된 데이터 프레임의 메인 데이터는 "00h"로 설정된다.
컨트롤 데이터존은 엠보스 데이터 영역을 포함한다. 데이터 영역은 엠보스 컨트롤 데이터를 포함한다. 커넥션 영역은 시스템 리드 인 영역과 데이터 리드 인 영역을 접속하는 것이다.
시스템 리드 인 영역의 종료인 섹터 "02 6AFFh"의 센터 라인과, 데이터 리드 인 영역의 개시인 섹터 "02 6C00h"의 센터 라인과의 거리는 1.4 μm 내지 20.0 μm(일례)이다.
커넥션 영역은 물리 섹터수가 할당되어 있지 않기 때문에 물리 섹터수를 포함하지 않는다. 기준 코드존을 제외한 데이터 리드 인 영역의 전비트는 리저브가 된다. 기준 코드존은 엠보스 데이터 세그먼트를 포함한다. 데이터 영역은 엠보스 기준 코드를 포함한다.
기준 코드는 섹터 번호 1965576("02 FFE0h")로부터 시작되는 하나의 ECC 블록(32 섹터)으로 이루어진다.
메인 데이터의 각 섹터(2048 바이트)는 메인 데이터의 분포에 따라서 다음과 같이 정의된다.
데이터 심볼 "164"이 반복되고 있는 메인 데이터 D0∼D2047의 2048 바이트의 섹터가 생성된다.
32 섹터를 위한 기준 코드가 섹터의 메인 데이터에 스크램블 데이터를 가산함으로써 다음과 같이 생성된다.
섹터 0∼15
초기 프레셋값 "0Eh"의 스크램블 데이터를 섹터 메인 데이터에 가산한다. 그러나, 섹터 0의 D0∼D331의 부분에 대해서는 스크램블 데이터를 마스크하고, 가산을 하지 않는다.
섹터 16∼31
초기 프레셋값 "0Eh"의 스크램블 데이터를 섹터 메인 데이터에 가산한다.
기준 코드의 목적은 디스크상에 특정 피트 패턴의 1ECC 블록 길이(32 섹터)를 형성하기 위해서이다. 따라서, 변조전의 기록 프레임의 데이터는 ID, EDC, PI, PO 이외는 데이터 심볼 "164"(=0A4h)로 충전된다.
다음에, 기준 코드의 32 섹터로부터 메인 데이터를 어떻게 생성하는가를 설명한다.
스크램블을 2회 실행하는 것은 스크램블하지 않는 것과 동일하기 때문에 스크램블후의 특정 데이터 패턴을 발생하는 처리는 간단하다. 데이터 프레임의 메인 데이터 바이트는 스크램블값이 이미 가산된(미리 스크램블된) 데이터 바이트의 특정 패턴으로 충전된다. 이들 프레스크램블된 바이트가 통상으로 처리되면 기록 데이터 영역은 특정 패턴을 나타내는 모든 바이트를 포함한다.
ECC 블록의 제1 섹터의 D0∼D159는 미리 스크램블된 마스크가 되지 않는 한, 변직전에 나타나는 큰 DSV를 수반하는 연속하는 데이터를 포함하는 블록내의 몇 개의 PO행의 제어 불가능한 DSV를 방지하기 위해서 미리 스크램블되지 않는다.
2층 구조를 갖는 재생 전용 정보 기억 매체에 있어서의 데이터 구조와 섹터 번호 부여 방법을 도 14에 도시한다.
각 데이터 세그먼트는 32개의 물리 섹터를 포함한다. 단층 디스크, 또는 PTP 모드의 2층 디스크의 양레이어의 물리 섹터 번호는 시스템 리드 인 영역 내에서 연속하여 증가하고, 각 레이어 내의 데이터 리드 인 영역의 개시로부터 리드 아웃 영역의 종료까지 연속하여 증가한다.
OTP 모드의 2층 디스크상에서는 레이어 0의 물리 섹터 번호는 시스템 리드 인 영역에서 연속하여 증가하고, 각 레이어 내의 데이터 리드 인 영역의 개시로부터 중간 영역의 종료까지 연속하여 증가한다.
그러나, 레이어 1의 물리 섹터 번호는 레이어 0의 물리 섹터 번호의 비트 반전한 값을 가지고, 중간 영역(외측)의 개시로부터 데이터 리드 아웃 영역(내측)의 종료까지 연속하여 증가하고, 시스템 리드 아웃 영역의 외측에서 시스템 리드 아웃 영역의 내측까지 연속하여 증가한다. 레이어 1의 데이터 영역의 제1 물리 섹터 번호는 레이어 0의 데이터 영역의 최종 물리 섹터 번호가 비트 반전한 값을 갖는다. 비트 반전한 숫자는 비트값이 0이 되고, 그 반대도 성립하도록 계산되어 있다.
병렬 트랙 패스(PTP)의 2층 디스크상에서는 동일 섹터 번호의 각 레이어상의 물리 섹터는 디스크의 중심에서 대략 동일한 거리에 있다.
반대 트랙 패스(OTP)의 2층 디스크상에서는 서로 비트 반전되어 있는 섹터 번호의 각 레이어상의 물리 섹터는 디스크의 중심에서 대략 동일한 거리에 있다.
시스템 리드 인 영역의 물리 섹터 번호는 시스템 리드 인 영역의 종료에 위치하고 있는 섹터의 섹터 번호가 158463 "02 6AFFh"가 되도록 계산된다.
시스템 리드 인 영역 이외의 물리 섹터 번호는 데이터 리드 인 영역의 뒤의 데이터 영역의 개시에 위치하고 있는 섹터의 섹터 번호가 196608 "03 0000h"가 되도록 계산된다.
이미 전술한 바와 같이, 재생 전용의 2층(반대 트랙 패스)에만 시스템 리드 인 영역이 설치되어 있다.
중간 영역에 물리 섹터로서 기록된 데이터 프레임의 전체 메인 데이터는 "00h"이 된다.
데이터 리드 아웃 영역에 물리 섹터로서 기록된 데이터 프레임의 전체 메인 데이터는 "00h"이 된다.
시스템 리드 아웃 영역에 물리 섹터로서 기록된 데이터 프레임의 전체 메인 데이터는 "00h"이 된다.
상기한 "00h"는 변조전의 데이터 정보를 나타내고 있다. 따라서, 후술하는 변조 규칙에 따라서 변조를 한 후의 채널 비트 패턴이 정보 기억 매체에 기록된다. 그 때문에, 데이터 리드 아웃 영역이나 시스템 리드 아웃 영역에 있어서도 곳곳에 피트열이 배치된다.
도 16에 본 실시예의 재생 전용 정보 기억 매체에 있어서의 각 영역의 기록 데이터 밀도의 비교표를 게재한다.
본 실시예에서는 정보 기록 재생 매체로서 재생 전용 정보 기록 재생 매체(ROM 미디어), 추기형(일회 기록 타입) 정보 기록 재생 매체(R 미디어), 재기록 가능형 정보 기록 재생 매체(RAM 미디어)의 데이터 구조 공통성에 의해서 다른 기록 매체에 대해서도 시스템 플랫폼이 공통화를 가능하게 하고, 최종 상품의 제조를 용이화, 게다가 제품의 신뢰성을 향상할 수 있다고 하는 이점을 만들어 낸다.
이러한 공통화에 따라서 이점은 있지만, 성질이 다른 정보 기록 재생 매체에서는 불필요한 기능이 발생하고, 이들은 대응 기록 재생 매체의 성질로부터 효과적인 이용 방법을 제안할 수 있게 된다.
그 예로서 리드 인 영역의 데이터 구조로 이루어지는 영역의 이용 방법을 정보 기록 재생 매체의 성질로부터 새롭게 효과적인 이용 방법으로서 제안하는 것이다.
R 미디어나 RAM 미디어 등의 기록계 미디어에 있어서의 리드 인 영역은 엠보스 피트로 구성된 재생 전용의 시스템 리드 인 영역과, 디스크나 드라이브 테스트 및 결함 관리 등에 이용하는 데이터 기록 재생을 하는 데이터 리드 인 영역이 있다. 그러나, 재생 전용 ROM 미디어는 기록계의 데이터 리드 인 영역의 기능은 불필요했다.
도 13에 도시한 재생 전용 ROM 디스크에 있어서는 주지의 DVD 규격의 디스크의 시스템 리드 인 영역의 영역은 R 타입 디스크에 있어서 그루브 기록 방식을 채용하는 경우, 서보 신호 검출과 기록 신호 판독시의 RF 신호 특성의 관계로부터 그루브 깊이를 얕게 해야 하고, 엠보스 피트에 의한 신호 판독 특성은 엄격해진다. 그래서, 각 기록 매체에 있어서 공통성을 취하고자 하면 R 타입 디스크에 맞춰 기록 밀도를 내릴 필요가 있다.
이를 위해서, 데이터 영역과 동일한 기록 형태는 데이터 리드 인 영역의 신호로 대응한다. 이것으로부터, ROM 타입 디스크에서는 데이터 영역의 기준 신호가 되는 기준 코드를 데이터 리드 인 영역에 배치한다. 단, 영역의 범위에서 방대한 용량을 이용할 수 있고, ROM 타입 디스크에 특유의 기능을 할당하는 것이 가능하다.
ROM 타입 디스크는 대량 생산이 가능하고, 정보의 배포 방법으로서는 우수하 다. 이들 정보의 데이터 구조나 영상 음성 등의 압축 방식 등에 있어서의 부호화 방식에서는 물리계의 규격화 시간과는 다른 방식이 제안 이용될 가능성이 있다. 즉, 정보 기록 매체의 데이터 구조 등의 물리 규격으로는 데이터 저장 장소로서 정의해 두고, 그 이용 형태에 유연성을 갖게 하는 것이 기대된다. 한편으로 표준화에 의한 생산성 용이화로부터 많은 사용자에게 이용되는 것이 기대된다. 그래서, 콘텐츠 등의 최종 신호 재생 처리용 디코드 방식을 부호화된 콘텐츠와 같이 기록해 두고, 디코더 시스템에서는 디코드 프로그램을 판독하고, 그래서 표시된 디코더 방법으로 부호화 콘텐츠를 디코드하여 이용하는 방법이 생각된다.
도 17에 도 13에 도시한 컨트롤 데이터존 내의 데이터 배치를 도시한다. 도 17에 도시하는 구조는 재생 전용, 추기형, 재기록 가능형 어느쪽의 정보 기억 매체에 대해서도 공통인 구조를 갖고 있다.
또한, 재생 전용 정보 기억 매체에 있어서의 도 17에 도시한 물리 포맷 정보 중 정보 내용을 도 18에 도시한다.
본 실시예의 정보 기억 매체에 있어서의 물리 포맷 정보 내의 정보는 재생 전용, 추기형, 재기록 가능형 어느 것에 있어서도 도 18 내의 0 바이트째(규격서 타입과 파트 버전)로부터 16 바이트째[BCA 기술자(descriptor)]까지는 공통인 정보를 가지고 있다. 디스크 제조 정보에 쓰여진 텍스트 또는 코드 데이터는 교환시에 무시된다.
도 18에 있어서 BP0∼BP31은 DVD 패밀리에 사용되는 공통 데이터를 포함하고, BP32∼BP2047은 각 블록 독자의 정보에 사용된다.
각 바이트 위치의 기능의 설명은 이하와 같다.
(BP 0) 규격서 타입과 파트 버전(타입)(도 19 참조)
규격서 타입:
0100b…재생 전용 디스크에 대한 HD-DVD 규격
이들 비트는 DVD 포럼에 의해서 발행된 DVD 규격서를 정의하기 위해서 할당된다. 다음의 룰에 따라서 할당된다.
0000b…재생 전용 디스크에 대한 DVD 규격
0001b…재기록 가능 디스크(DVD-RAM)에 대한 DVD 규격
0010b…추기 가능 디스크(DVD-R)에 대한 DVD 규격
0011b…재기록 가능 디스크(DVD-RW)에 대한 DVD 규격
0100b…재생 전용 디스크에 대한 HD-DVD 규격
0101b…재기록 가능 디스크에 대한 HD-DVD 규격
기타…예약
파트 버전:
0000b…버전 0.9(버전 0.9는 테스트 사용뿐이고, 일반 제품에는 적용 안됨)
0001b…버전 1.0
0100b…버전 1.9(버전 1.9는 테스트 사용뿐이고, 일반 제품에는 적용 안됨)
0101b…버전 2.0
기타…예약
(BP1)디스크 사이즈와 디스크의 최대 전송 속도(도 20 참조)
디스크 사이즈:
0000b…12 cm 디스크
이들 비트는 이하의 룰에 따라서 할당된다.
0000b…12 cm 디스크
0001b…8 cm 디스크
기타…예약
디스크의 최대 전송 속도:
0100b…후일 결정[TBD(to be determined later) Mbps]
이들 비트는 이하의 룰에 따라서 할당된다.
0000b…2.25 Mbps
0001b…5.04 Mbps
0010b…10.08 Mbps
0100b…후일 결정(TBD(to be determined later) Mbps)
1111b…지정되어 있지 않음
기타…예약
(BP2) 디스크 구조(도 21 참조)
레이어수:
00b…싱글
01b…2층
기타…예약
트랙 패스:
0b…PTP 또는 SL
1b…OTP
레이어 타입:
0100b…각 비트는 이하의 룰에 따라서 할당된다.
b3: 0b…엠보스 사용자 데이터가 도 40(a)의 형식으로 기록됨
1b…엠보스 사용자 데이터가 도 40(b)의 형식으로 기록됨
b2: 0b…디스크는 재기록 가능한 사용자 데이터 영역을 포함하지 않음
1b…디스크는 재기록 가능한 사용자 데이터 영역을 포함함
b1: 0b…디스크는 기록 가능한 사용자 데이터 영역을 포함하지 않음
1b…디스크는 기록 가능한 사용자 데이터 영역을 포함함
b0: 0b…디스크는 엠보스 사용자 데이터 영역을 포함하지 않음
1b…디스크는 엠보스 사용자 데이터 영역을 포함함
(BP3) 기록 밀도(도 22 참조)
선형 밀도(Linear density)(데이터 영역)
0101b…0.153 μm/bit
이들 비트는 다음 룰에 따라서 할당된다.
0000b…0.267 μm/bit
0001b…0.293 μm/bit
0010b…0.409∼0.435 μm/bit
0100b…0.280∼0.291 μm/bit
0101b…0.153 μm/bit
0100b…0.130∼0.140 μm/bit
기타…예약
트랙 밀도(Track density)(데이터 영역)
0011b…0.40 μm/track(SL 디스크)
0100b…0.44 μm/track(DL 디스크)
이들 비트는 다음 룰에 따라서 할당된다.
0000b…0.74 μm/track
0001b…0.80 μm/track(기록 가능 디스크)
0010b…0.615 μm/track
0011b…0.40 μm/track(SL 디스크)
0100b…0.44 μm/track(DL 디스크)
0101b…0.34 μm/track
기타…예약
(BP4∼BP15) 데이터 영역 할당
도 23은 재생 전용/추기형/재기록 가능형 정보 기억 매체에 있어서의 데이터 영역 할당 정보 내용을 설명하는 개략도이다.
(BP16) BCA 기술자(도 24 참조)
이 바이트는 디스크상에 버스트 컷팅 영역(BCA)이 있는지 여부를 나타낸다. 비트 b6∼b0은 "000 0000b"로 설정되고, 비트 b7은 BCA가 있는지 여부를 나타낸다.
이들 비트는 다음 룰에 따라서 할당된다.
BCA 플래그:
1b…BCA가 존재함
(BP17∼BP31) 리저브
전바이트는 "00h"이 된다.
(BP32∼BP2047) 리저브
본 실시예의 재기록 가능형 정보 기억 매체에 있어서의 각 영역의 기록 데이터 밀도 설명도를 도 25에 도시한다.
도 25와 도 16의 비교로부터 알 수 있도록 시스템 리드 인 영역에 있어서의 각종 치수는 재생 전용과 재기록 가능형에서 전부 일치하고 있다. 또한, 도시하지 않지만, 본 실시예에 있어서는 추기형 정보 기억 매체의 시스템 리드 인 영역에 있어서의 각종 치수도 도 16 또는 도 25에 도시한 값과 일치하고 있다.
도 26에 본 실시예의 재기록 가능형 정보 기억 매체에 있어서의 리드 인 영역의 데이터 구조를 도시한다. 도 26에 있어서의 시스템 리드 인 영역에서는 엠보스형의 피트가 형성되어 있고, 데이터 리드 인 영역에서는 재기록 가능한 기록 마크로 형성된다.
도 26에 있어서 이니셜존은 엠보스 데이터 영역을 포함한다. 기록 데이터 영역으로서 이니셜존에 기록된 데이터 프레임의 메인 데이터는 "00h"이 된다. 버퍼존은 32개의 ECC 블록(1024 섹터)을 포함한다. 물리 섹터로서 이니셜존에 기록된 데 이터 프레임의 메인 데이터는 "00h"이 된다. 컨트롤 데이터존은 엠보스 데이터 영역을 포함한다. 데이터 영역은 엠보스 컨트롤 데이터를 포함한다.
커넥션 영역은 시스템 리드 인 영역과 데이터 리드 인 영역을 접속하는 것이다. 시스템 리드 인 영역의 최후의 섹터 "02 6BFFh"의 센터 라인과 데이터 리드 인 영역의 최초의 섹터 "02 6C00h"의 센터 라인과의 거리는 도 27에 도시한 바와 같이 1.4 μm∼20.0 μm(일례)이다.
커넥션 영역은 물리 섹터 번호 또는 물리 어드레스가 할당되어 있지 않기 때문에 물리 섹터 번호 또는 물리 어드레스를 포함하지 않는다.
가드 트랙존의 데이터 세그먼트는 데이터를 포함하지 않는다.
디스크 테스트존은 디스크 제조자에 의한 품질 테스트를 위함이다.
드라이브 테스트존은 드라이브에 의한 테스트를 위함이다.
정보 기록 재생 장치는 이 영역에 시험 기록을 행하여 기록 조건의 최적화를 도모한다.
데이터 리드 인 영역 내의 디스크 ID 존은 드라이브 정보와 리저브 영역을 포함한다.
드라이브 정보는 랜드 트랙과 그루브 트랙 내의 각 ECC 블록으로 이루어지고, 랜드 트랙 내에서는 "02 CD00h"로부터 시작되고, 그루브 트랙 내에서는 "82 CD00h"로부터 시작된다.
도 28에 본 실시예에 있어서의 추기형 정보 기억 매체의 리드 인 영역 내의 데이터 구조를 도시한다.
도 28에 도시한 바와 같이 본 실시예의 추기형 정보 기억 매체에서는 엠보스형의 피트가 기록되어 있는 시스템 리드 인 영역 내에 각종 매체에 공통인 컨트롤 데이터존을 가지고, 추기형 기록 마크가 기록되는 데이터 리드 인 영역 내에 시험 기록용 디스크 테스트존과 드라이브 테스트존 및 도 14에 도시한 재생 회로 조정용 기준 신호가 기록된 기준 코드존 및 디스크 ID존, R-물리 포맷 정보존이 존재한다.
시스템 리드 인 영역 내에서는 레벨 슬라이스법을 이용하여 신호 검출을 하고, 데이터 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역에서는 PRML법을 이용하여 신호 검출을 하는 데에 본 실시예의 특징이 있다.
도 29에 시스템 리드 인 영역 내의 신호 재생에 이용되는 신호 검출/신호 평가 회로를 도시한다.
4분할 광검출기(13a 내지 13d)의 출력의 합계를 취하여, 하이 패스 필터 (HPF)(122)를 통과시킨 후, 프리이퀄라이저(123)로 파형 보정한 후, 슬라이서(141)로 레벨 슬라이스한다.
도 29에 도시한 회로의 회로 특성은,
(1) 위상 록 루프(PLL)
4T에서의 내츄럴 주파수: ωn=300 Krads/s
4T에서의 덤핑레시오: d=0.70
(2) 하이 패스 필터(HPF)
일차 fc(-3 dB)=1.0 KHz
(3) 프리이퀄라이저
예컨대, 7차 등리플 필터(Equiripple)이며, 주파수 특성은 부트 레벨 k1이 9.0±0.3 dB이고, 차단 주파수가 16.5±0.5 MHz이다.
전술한 것 외에도, 도 29에 도시한 회로는 다음의 회로 특성을 갖는다.
(4) 슬라이서
듀티 피드백 방법: fc=5.0 KHz
(5) 지터
지터는 디스크의 1/4 회전중인 때 측정되고, 측정 주파수 대역은 1.0 KHz에서 HF까지이다.
레벨 슬라이스를 하는 부분인 도 29에 도시한 슬라이서 내의 구체적인 회로도를 도 30에 도시한다.
기본적으로는 비교기를 이용하여 프리이퀄라이저 출력 신호(read channel 1)를 2치화한 구조이다.
데이터 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역 내에서는 PRML법을 이용하여 신호 검출을 하지만, 그 검출 회로도를 도 31에 도시한다. 도 31에 있어서, 4분할 광검출기의 출력의 합계를 취하여, HPF(122)를 통과시킨 후, 프리이퀄라이저(123)로 파형 보정한 후의 신호 파형을 사용하는 곳은 도 29의 회로 구성과 일치하지만, 자동 이득 제어 AGC(Auto Gain Control) 회로(124)를 이용하여 재생 신호 진폭 레벨을 일정하게 제어하는 것에, PRML 회로에 입력하기 전의 전단 회로의 특징이 있다.
도 31에 도시한 회로에서는 아날로그/디지탈 변환 ADC(Analog to Digital Converter) 회로에서 디지털 변환하여, 디지털 처리에 의해 신호 처리를 하고 있다. 도 31에 도시한 회로의 특성을 하기에 정리하여 기재한다.
(1) 위상 록 루프(PLL)
4T에서의 내츄럴 주파수: ωn=580 Krads/sec
4T에서의 덤핑레시오: δ=1.1
(2) 하이 패스 필터(HPF)
일차 fc(-3 dB)=1.0 KHz
(3) 프리이퀄라이저
예컨대, 7차 등리플(Equiripple) 필터이며, 주파수 특성은 부트 레벨 k1이 9.0±0.3 dB이고, 차단 주파수가 16.5±0.5 MHz이다.
(4) 자동 게인 제어(AGC)
-3 dB 폐루프대역: 100 Hz
(5) 아날로그 디지털 변환(ADC)
ADC와 HF 신호의 다이나믹 레인지의 관계
샘플 클록: 72 MHz
해상도: 8 비트, I111의 레벨: 64 ±5
I111의 레벨: 192 ±5
(8) 이퀄라이저
9탭 트랜스버설 필터가 이퀄라이저로서 사용된다. 계수는 탭 컨트롤러에 의 해 제어된다.
탭 계수의 해상도: 7 비트
등가 신호의 해상도: 7 비트
(9) 탭 컨트롤러
이퀄라이저의 탭 계수는 최소 제곱 오차[Minimum Square Error(MSE)] 알고리즘에 의해 계산된다. 계수 계산의 전에는 계수는 초기값이 사용된다.
도 31에 도시한 신호 평가 회로 내에서 사용되는 비터비 복호기(viterbi decoder)(128) 내의 구조를 도 32에 도시한다. 본 실시예에서는 PR 클래스로서 PR(1, 2, 2, 2, 1)를 채용하고 있다.
데이터 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역으로부터의 리드(read) 채널은 ETM 코드와 조합되어, PR(1, 2, 2, 2, 1) 채널에 합쳐진다.
PR 채널의 상태 천이를 도 33에 도시한다.
Sabcd는 앞의 4비트의 입력이 abcd인 것을 나타내고, e/f는 다음의 입력 데이터가 e이며, 신호 레벨이 f인 것을 나타낸다.
비터비 복호기는 이하와 같이 등가 신호로부터 2치 데이터를 출력한다.
시각 t의 브랜치 매트릭은 다음과 같이 계산된다.
BM(t, i)=(yt-i)2
여기서, yt는 이퀄라이징후의 HF 신호를 나타내고, i=0, 1,…8,이다.
브랜치 매트릭의 해상도는 10 비트와 같거나 그 이상이다.
도 33에 도시된 바와 같이 시각 t에서의 패스 매트릭은 다음과 같이 계산된다.
PM(t, S0000)=min{PM(t-1, S0000)+BM(t, 0), PM(t-1, S1000)+BM(t, 1)}
PM(t, S0001)=min{PM(t-1, S0000)+BM(t, 1), PM(t-1, S1000)+BM(t, 2)}
PM(t, S0011)=min{PM(t-1, S0001)+BM(t, 3), PM(t-1, S1001)+BM(t, 4)}
PM(t, S0110)=PM(t-1, S0011)+BM(t, 4)
PM(t, S0111)=PM(t-1, S0011)+BM(t, 5)
PM(t, S1000)=PM(t-1, S 1100)+BM(t, 3)
PM(t, S1001)=PM(t-1,11000)+BM(t, 4)
PM(t, S1100)=min{PM(t-1, S0110)+BM(t, 4), PM(t-1, S1110)+BM(t, 5)}
PM(t, S1110)=min{PM(t-1, S0111)+BM(t, 6), PM(t-1, S1111)+BM(t, 7)}
PM(t, S1111)=min{PM(t-1, S0111)+BM(t, 7), PM(t-1, S1111)+BM(t, 8)}
패스 매트릭의 해상도는 11 비트와 같거나 그 이상이다.
가산·비교·선택(Add-compare-select) 블록(도 7에 도시한 ML 복조기에 대응)은 새로운 패스 매트릭을 계산하고, 패스 매트릭 메모리에 새로운 매트릭을 공급하고, 패스 메모리에 셀렉션을 공급한다.
select 0=0
{PM(t-1, S0000)+BM(t, 0)<PM(t-1, S1000)+BM(t, 1)의 경우},
select 0=1(상기 이외의 경우).
sclect 1=0
{](PM(t-1, S0000)+BM(t, 1)<PM(t-1, S1000)+BM(t, 2)의 경우},
select 1=1(상기 이외의 경우).
select 2=0
{PM(t-1, S0001)+BM(t, 3)<PM(t-1, S1001)+BM(t, 4)의 경우},
select 2=1(상기 이외의 경우).
select 3=0
{PM(t-1, S0110)+BM(t, 4)<PM(t-1, S1110)+BM(t, 5)의 경우},
select 3=1(상기 이외의 경우).
select 4=0
{PM(t-1, S0111)+BM(t, 6)<PM(t-1, S1111)+BM(t, 7)의 경우},
select 4=1(상기 이외의 경우).
sclect 5=0
{PM(t-1, S0111)+BM(t, 7)<PM(t-1, S1111)+BM(t, 8)의 경우},
select 5=1(상기 이외의 경우).
패스 메모리의 일례를 도 34에 도시한다. 패스 메모리는 예컨대 20개의 메모리셀을 갖는다. I/O와 패스 메모리셀의 구성을 도 35에 도시한다. 최종 패스 메모리셀은 도 36에 도시한 바와 같이 output 0으로부터 바이너리 데이터로서 하나의 신호만을 출력한다.
전술한 바와 같이 본 발명의 파장 405 nm인 레이저 광선에 의해 정보를 재생할 수 있고, 또한 파장의 레이저 광선에 의해 정보를 기록할 수 있는 광 디스크 및 그 광 디스크에 정보를 기록하거나, 또는 광 디스크로부터 정보를 재생하는 광 디스크 장치에 있어서는 광 디스크의 타입 즉 재생 전용, 일회만 기록 가능(추기형) 및 재녹화형(RAM 디스크)의 어느쪽의 디스크에 있어서도 복굴절의 레벨이 소정의 크기가 될 때까지는 레벨 슬라이스 방식에 의해, 또한 레벨 슬라이스 방식에서는 신호 강도가 저하하는 레벨의 복굴절을 포함하는 디스크에 있어서는 PRML 방식을 이용함으로써 레벨 슬라이스 방식에 비교하여 1순위 이상, 알맞은 에러레이트의 범위 내에서 신호를 재생할 수 있다. 또한, PRML 방식을 채용함으로써 신호 강도의 감소에 대하여 마진이 넓어지고 있는 것이 확인된다.
또한, 각각의 타입의 광 디스크에 포함되는 복굴절의 레벨은 소정의 에러레이트의 범위 내에서 재생 신호를 얻을 수 있는 레벨로서는,
DVD 규격의 판독 전용 디스크(이하 DVD-ROM이라 한다)에 있어서는 100 nm(Standard ECMA-267 P15),
동일회만 정보를 기록할 수 있는 DVD-R에서는 100 nm(Standard ECMA-279 P16),
동정보를 재기록 가능한 DVD-RAM에서는 60 nm(Standard ECMA-272 P13)으로 하는 규격 내로 설정된다.
본 발명은 상기 각 실시예에 한정되는 것이 아니라, 그 실시의 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형·변경이 가능하다. 또한, 각 실시예는 가능한 한 적절하게 조합하여 실시되어도 좋고, 그 경우, 조합에 의한 효과를 얻을 수 있다.
추가의 이점 및 변형은 당해 기술 분야의 숙련자에게 쉽게 가능해질 것이다. 따라서, 본 발명은 더욱 넓은 형태로, 본 명세서에 도시되고 설명된 구체적인 세부 및 대표적인 실시예에 한정되지 않는다. 따라서, 특허 청구 범위 및 그의 등가물에 의해서 정의되는 일반적인 발명 개념의 정신 또는 범위를 일탈하지 않고서도 다양한 변형이 구현될 수 있다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 파장이 405 nm인 광 빔을 이용하여 정보를 재생할 수 있는 광 디스크(정보 기록 매체)로부터 얻어지는 재생 신호의 신호 진폭의 감소가 억제되어, 높은 C/N비의 재생 신호를 얻을 수 있다. 또한, 광 디스크 장치에 있어서 광 디스크의 복굴절에 의존하지 않는 안정적인 신호 재생이 가능해진다. 따라서, 정보 기록 매체에 기록 가능한 정보량이 증대된다.

Claims (12)

  1. 사출성형에 의해 형성되고 정보 마크가 전사된 성형 기판을 구비하는 광 디스크이며, 이 성형 기판에 파장이 600 nm 이하인 레이저 광선에 의해 1회만 정보를 기록할 수 있는 기록막이 성막되어, 상기 광 디스크에의 정보의 기록 또는 상기 광 디스크로부터의 정보의 재생이 가능하거나, 또는 반사막이 성막되어 상기 광 디스크로부터의 정보의 재생이 가능한 상기 광 디스크로서, 상기 광 디스크 전역의 복굴절 성분의 크기가 더블패스(double pass) 측정 시에 ±60 nm 이내이며,
    PRML(Partial Response and Maximum Likelihood) 신호 처리가 상기 정보의 재생에 이용되는 경우에, 상기 광 디스크 전역의 복굴절 성분의 크기는 상기 더블패스 측정 시에 ±85 nm 이내인 것인 광 디스크.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광 디스크의 복굴절의 크기는 상기 더블패스 측정 시에 ±75 nm 이내인 것인 광 디스크.
  4. 파장이 600 nm 이하인 레이저 광선을 이용하여 1회만 정보를 기록할 수 있는 기록막이 성막된 광 디스크에의 정보의 기록 또는 상기 광 디스크로부터의 정보의 재생이 가능하거나, 또는 반사막이 성막된 광 디스크로부터의 정보의 재생이 가능한 광 디스크 장치로서, 상기 광 디스크 전역의 복굴절 성분의 크기가 더블패스 측정 시에 ±60 nm 이내이고, 상기 광 디스크의 기판의 두께는 대략 0.6mm이며,
    PRML 신호 처리가 상기 정보의 재생에 이용되는 경우에, 상기 광 디스크 전역의 복굴절 성분의 크기는 상기 더블패스 측정 시에 ±85 nm 이내인 것인 광 디스크 장치.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 광 디스크의 복굴절의 크기는 상기 더블패스 측정 시에 ±75 nm 이내인 것인 광 디스크 장치.
  7. 사출성형에 의해 형성되고 정보 마크가 전사된 성형 기판을 구비하는 광 디스크이며, 상기 광 디스크에 정보의 기록 및 소거가 가능한 기록막이 성막되고, 파장이 600 nm 이하인 레이저 광선을 이용하여 정보의 기록 및 재생이 가능한 상기 광 디스크로서, 상기 광 디스크 전역의 복굴절 성분의 크기가 더블패스 측정 시에 ±40 nm 이내이며,
    PRML 신호 처리가 상기 정보의 재생에 이용되는 경우에, 상기 광 디스크 전역의 복굴절 성분의 크기가 상기 더블패스 측정 시에 ±70 nm 이내인 것인 광 디스크.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 광 디스크의 복굴절의 크기는 상기 더블패스 측정 시에 ±55 nm 이내인 것인 광 디스크.
  10. 파장이 600 nm 이하인 레이저 광선을 이용하여 정보의 기록 및 소거가 가능한 기록막이 성막된 광 디스크에의 정보의 기록 및 상기 광 디스크로부터의 정보의 재생이 가능한 광 디스크 장치로서, 상기 광 디스크 전역의 복굴절 성분의 크기가 더블패스 측정 시에 ±40 nm 이내이고, 상기 광 디스크의 기판의 두께는 대략 0.6mm이며,
    PRML 신호 처리가 상기 정보의 재생에 이용되는 경우에, 상기 광 디스크 전역의 복굴절 성분의 크기가 상기 더블패스 측정 시에 ±70 nm 이내인 것인 광 디스크 장치.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 광 디스크의 복굴절의 크기가 상기 더블패스 측정 시에 ±55 nm 이내인 것인 광 디스크 장치.
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Families Citing this family (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004327013A (ja) * 2003-04-11 2004-11-18 Nec Corp 光ディスク媒体および光ディスク装置
JP2005346769A (ja) * 2004-05-31 2005-12-15 Toshiba Corp 光記録媒体及び情報記録再生装置
KR100667764B1 (ko) * 2004-10-08 2007-01-12 삼성전자주식회사 광 기록 매체, 기록/재생 방법 및 기록/재생 장치
JPWO2006062036A1 (ja) * 2004-12-06 2008-06-05 日本電気株式会社 光学的情報記録媒体、光学的情報記録/再生装置及び光学的情報記録媒体の製造方法
JP4390207B2 (ja) * 2004-12-17 2009-12-24 パイオニア株式会社 オフセット量測定方法及び装置
TWI259447B (en) * 2005-01-11 2006-08-01 Lite On It Corp Optical reproducing/recording apparatus and method for detecting RF signal quality executed thereby
TWI345778B (en) 2005-01-14 2011-07-21 Pioneer Corp Recording medium, recording apparatus and recording method
JP4660217B2 (ja) 2005-01-31 2011-03-30 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP2006236420A (ja) * 2005-02-22 2006-09-07 Toshiba Corp 記憶媒体、再生方法及び記録方法
JP2006236421A (ja) 2005-02-22 2006-09-07 Toshiba Corp 記憶媒体、再生方法及び記録方法
JP4080489B2 (ja) * 2005-02-25 2008-04-23 シャープ株式会社 記録条件設定装置、記録再生装置、記録条件設定方法、制御プログラム及び記録媒体
JP4473768B2 (ja) * 2005-04-14 2010-06-02 株式会社東芝 情報記憶媒体、再生方法及び記録方法
JP2007042152A (ja) 2005-07-29 2007-02-15 Toshiba Corp 追記形情報記憶媒体(透明基板上に形成された記録層を内側にして接着された構造を持つ記録形情報記憶媒体のディスク構造)、および情報再生方法または情報記録方法ならびに記憶媒体製造装置
US7804750B2 (en) * 2005-11-09 2010-09-28 Sanyo Electric Co., Ltd. Test disc and drive verification method
JP2007234204A (ja) 2006-01-31 2007-09-13 Toshiba Corp 情報記憶媒体、情報記録方法および情報記録装置
EP1987518A1 (en) * 2006-02-14 2008-11-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Bit detection for optical disc reading
KR20080040896A (ko) * 2006-11-06 2008-05-09 삼성전자주식회사 정보 저장 매체, 기록/재생 방법 및 장치
US20080117791A1 (en) * 2006-11-20 2008-05-22 Atmel Corporation Optical media identifications
KR20100092868A (ko) * 2007-12-11 2010-08-23 파나소닉 주식회사 정보 기록 매체 및 정보 기록 매체의 평가 방법
CN101946333A (zh) * 2008-02-12 2011-01-12 高通Mems科技公司 双层薄膜全息太阳能集中器/收集器
JP5030842B2 (ja) 2008-04-11 2012-09-19 株式会社日立製作所 多層光記録媒体
JP2009283130A (ja) * 2009-08-31 2009-12-03 Toshiba Corp 記憶媒体、再生方法及び記録方法
JP2010262734A (ja) * 2010-07-23 2010-11-18 Toshiba Corp 記憶媒体、再生方法及び記録方法
JP2010267377A (ja) * 2010-07-29 2010-11-25 Toshiba Corp 情報記憶媒体、再生方法、記録方法及び再生装置
JP2010267378A (ja) * 2010-07-29 2010-11-25 Toshiba Corp 情報記憶媒体、再生方法、記録方法及び再生装置
JP2011070765A (ja) * 2010-11-29 2011-04-07 Toshiba Corp 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP2011070766A (ja) * 2010-11-29 2011-04-07 Toshiba Corp 記憶媒体、再生方法、記録方法及び再生装置
JP5106654B2 (ja) * 2011-04-28 2012-12-26 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法及び記録方法
JP2012009133A (ja) * 2011-09-05 2012-01-12 Toshiba Corp 情報記憶媒体、情報再生方法、情報再生装置、情報記録方法及び情報記録装置
JP2011243283A (ja) * 2011-09-05 2011-12-01 Toshiba Corp 情報記憶媒体、情報再生方法、情報再生装置、情報記録方法及び情報記録装置
JP5060645B2 (ja) * 2011-09-09 2012-10-31 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5060644B2 (ja) * 2011-09-09 2012-10-31 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5060646B2 (ja) * 2011-09-09 2012-10-31 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP2012128945A (ja) * 2012-04-02 2012-07-05 Toshiba Corp 記憶媒体、再生方法及び記録方法
JP2012226823A (ja) * 2012-07-09 2012-11-15 Toshiba Corp 情報記憶媒体、再生方法、再生装置、記録方法及び記録装置
JP5166633B2 (ja) * 2012-09-07 2013-03-21 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5173060B2 (ja) * 2012-09-11 2013-03-27 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5173068B2 (ja) * 2012-09-11 2013-03-27 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5173067B2 (ja) * 2012-09-11 2013-03-27 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5173066B2 (ja) * 2012-09-11 2013-03-27 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5173065B2 (ja) * 2012-09-11 2013-03-27 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5173062B2 (ja) * 2012-09-11 2013-03-27 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5173061B2 (ja) * 2012-09-11 2013-03-27 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5173059B2 (ja) * 2012-09-11 2013-03-27 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5173063B2 (ja) * 2012-09-11 2013-03-27 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5173064B2 (ja) * 2012-09-11 2013-03-27 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5166635B2 (ja) * 2012-09-12 2013-03-21 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5166639B2 (ja) * 2012-09-12 2013-03-21 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5173071B2 (ja) * 2012-09-12 2013-03-27 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5166637B2 (ja) * 2012-09-12 2013-03-21 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5166640B2 (ja) * 2012-09-12 2013-03-21 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5166636B2 (ja) * 2012-09-12 2013-03-21 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5173073B2 (ja) * 2012-09-12 2013-03-27 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5166634B2 (ja) * 2012-09-12 2013-03-21 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5166646B2 (ja) * 2012-09-12 2013-03-21 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5166642B2 (ja) * 2012-09-12 2013-03-21 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5166645B2 (ja) * 2012-09-12 2013-03-21 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5173069B2 (ja) * 2012-09-12 2013-03-27 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5166638B2 (ja) * 2012-09-12 2013-03-21 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5173070B2 (ja) * 2012-09-12 2013-03-27 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5166644B2 (ja) * 2012-09-12 2013-03-21 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5166643B2 (ja) * 2012-09-12 2013-03-21 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5166641B2 (ja) * 2012-09-12 2013-03-21 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5173072B2 (ja) * 2012-09-12 2013-03-27 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5173074B2 (ja) * 2012-09-12 2013-03-27 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5166647B2 (ja) * 2012-10-22 2013-03-21 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP5619121B2 (ja) * 2012-12-13 2014-11-05 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP2013069406A (ja) * 2012-12-13 2013-04-18 Toshiba Corp 記憶媒体、再生方法、再生装置、記録方法及び記録装置
JP5619237B2 (ja) * 2013-08-12 2014-11-05 株式会社東芝 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置
JP2014112458A (ja) * 2014-01-20 2014-06-19 Toshiba Corp 情報記憶媒体、情報再生方法、情報再生装置、情報記録方法及び情報記録装置
JP2014099242A (ja) * 2014-02-28 2014-05-29 Toshiba Corp 記憶媒体、再生方法、記録方法、再生装置及び記録装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01166001A (ja) * 1987-12-22 1989-06-29 Showa Denko Kk 光学式ディスク基板
US5115041A (en) * 1989-03-31 1992-05-19 The B. F. Goodrich Company Substrate for optical recording media and molding composition therefor
WO1991008890A1 (en) * 1989-12-08 1991-06-27 Philips And Du Pont Optical Company Apparatus and method for controlling an injection molding process producing a molded part
JP3351164B2 (ja) 1995-03-24 2002-11-25 日本ビクター株式会社 光学的情報記録媒体の製造方法
JP3436466B2 (ja) * 1996-03-07 2003-08-11 出光石油化学株式会社 デジタルビデオディスク基板
US6207247B1 (en) * 1998-03-27 2001-03-27 Nikon Corporation Method for manufacturing a molding tool used for sustrate molding
JP2000067468A (ja) 1998-08-25 2000-03-03 Teijin Ltd 光ディスクおよびその製造方法
JP2000099997A (ja) * 1998-09-22 2000-04-07 Toshiba Corp 光ディスクおよび光ディスク装置
EP1193274B1 (en) * 1998-12-04 2006-05-31 Nippon Zeon Co., Ltd. Resin composition comprising hydrogenated polymers and process for producing substrate for information-recording medium
JP2000322767A (ja) 1999-05-10 2000-11-24 Victor Co Of Japan Ltd 光ディスク
CN100426396C (zh) * 1999-08-27 2008-10-15 陶氏环球技术公司 高数据密度光介质盘
US6436503B1 (en) * 1999-09-08 2002-08-20 General Electric Company Data storage medium containing polyestercarbonate
JP2001126311A (ja) 1999-10-26 2001-05-11 Jsr Corp 光学用成形材料および光ディスク
US6537636B1 (en) * 2000-06-05 2003-03-25 General Electric Company Data storage media containing clear polycarbonate blends
US7133331B2 (en) * 2000-12-28 2006-11-07 Victor Company Of Japan, Limited Recording medium having a substrate containing microscopic pattern of parallel groove and land sections and recording/reproducing equipment therefor
JP2002304770A (ja) 2001-02-01 2002-10-18 Victor Co Of Japan Ltd 光ディスク
JP2002237096A (ja) * 2001-02-09 2002-08-23 Ricoh Co Ltd 光記録媒体
JP2003022580A (ja) * 2001-05-02 2003-01-24 Victor Co Of Japan Ltd 情報記録担体、情報記録担体の製造方法、情報記録担体再生装置及び情報記録担体記録装置
JP2004013947A (ja) * 2002-06-04 2004-01-15 Victor Co Of Japan Ltd 情報記録担体、再生装置、記録装置、記録再生装置、再生方法、記録方法及び記録再生方法
US7351516B2 (en) * 2002-11-06 2008-04-01 Ricoh Company, Ltd. Optical information recording medium

Also Published As

Publication number Publication date
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