KR100628422B1 - 광 기록 매체 및 광 기록 재생 장치 - Google Patents

광 기록 매체 및 광 기록 재생 장치 Download PDF

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Abstract

정보 기록 피트가 형성된 정보 기록면(11a) 상에 광 투과층(12)이 형성되고, 광 투과층 측으로부터 380㎚≤λ≤450㎚인 파장(λ)을 갖는 레이저 광이 개구수 N.A.(numerical aperture)가 0.76 이상인 렌즈 시스템을 통해 조사되는 광기록 매체가 개시된다. 광기록 매체의 신호 영역에서, 광 투과층의 두께 t가 3∼182㎛으로 설정되고, 광 투과층의 두께 불균일도 △t가 ±5.26λ/(N.A.)4이내로 설정된다. 또한, 정보 기록면(11)의 트랙 피치 (TP)가 0.27∼0.404㎛로 설정되고, 정보 기록 피트의 최소 피트 길이 (Pmin)가 0.13∼0.219㎛로 설정되며, 기록 선 밀도 (LD)가 0.146㎛/bit 이하의 피트열로 설정되고, 정보 기록 피트의 깊이 (D)가 31∼75㎚로 설정되고, 광 기록 매체는 8GB 이상의 기억 용량 및 적어도 일부분에서 ROM(read omly memory)을 갖는 광 디스크로서 제공된다.
정보 기록 피트, 광 기록 매체, 광 재생 장치, 기억 용량, 트랙 피치, 광 투과층

Description

광 기록 매체 및 광 기록 재생 장치{OPTICAL RECORDING MEDIUM AND OPTICAL RECORDING AND REPRODUCING APPARATUS}
도 1은 본 발명에 따른 광 기록 매체의 제1 실시예를 도시하는 개략적인 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 광 기록 매체의 제2 실시예를 도시하는 개략적인 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 광 기록 매체의 또 다른 일례를 도시하는 개략적인 단면도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 광 기록 매체의 실시예들에서 피트열의 패턴을 각각 도시하는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 광 기록 매체의 일례의 피트열에서 패턴을 도시하는 도면.
도 6a∼도 6c는 본 발명에 따른 광 기록 매체의 실시예들에서 정보 패턴을 도시하는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 광 기록 재생 장치 주요부의 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
M : 광 기록 기판
10 : 기판
11a : 제1 정보 기록면
11b : 제2 정보 기록면
12 : 광 투과층
13 : 정보 기록 피트
14 : 시트
15 : 중간층
31 : 제1 렌즈
32 : 제2 렌즈
31a, 31b, 32a, 32b : 렌즈면
40 : 기록가능한 영역
P : 피트
본 발명은 광 기록 매체 및 광 기록 재생 장치(본 명세서에서 광 기록 재생 장치는 광 기록 매체용 재생 및/또는 기록을 광학적으로 수행하기 위한 장치를 나타냄)에 관한 것으로서, 특히 적색 및 청색 레이저 광을 사용하여 대기록 용량을 구현하기 위한 것이다.
광 기록 매체로서 디스크 형태를 사용하는 경우, 기록 및 재생 장치는 액세스가 빠르고, 크기가 작으며, 편리하다는 특징이 있다. 예를 들면, 한쪽면에서만 4 시간내에 NTSC의 기록 및 재생을 수행하고, 현재 사용하고 있는 비디오 테이프 레코더(Video Tape Recorder : VTR)를 대체할 수 있는 디스크를 구현하기 위해서는, 8GB(giga byte) 이상의 기억 용량이 필요하다.
본 발명의 목적은, 기억 용량이 8GB 이상이고, 적어도 일부분에서 ROM(Read Only Memory)부 및 광 기록 매체용 재생 및/또는 기록을 광학적으로 수행하는 광 기록 매체 재생 장치를 구비한 광 디스크가 기본 구조인 광 기록 매체를 제공하는 것이다.
본 발명의 광 기록 매체에 따르면, 정보 기록 피트가 형성되는 정보 기록면 상에 광 투과층이 형성되고, 광 투과층 측으로부터 380㎚≤λ≤450㎚의 파장(λ)을 갖는 레이저 광을 0.76 이상의 개구수 N.A.(numerical aperture)를 갖는 렌즈 시스템을 통해 조사하여, 정보를 판독한다. 광 기록 매체는, 광 투과층의 두께가 3∼182㎛이고, 광 투과층의 두께 불균일도가 ±5.26λ/(N.A.)4이내이며, 트랙 피트가 0.27∼0.404㎛로 설정되고, 정보 기록 피트의 최단 또는 최소 피트 길이가 0.13∼0.219㎛이며, 기록 선 밀도가 0.146㎛/bit 이하인 피트열로 되고, 정보 기록 피트의 최단 거리가 31∼75㎚로 설정되는 구성을 갖는다.
본 발명에 따른 광 기록 재생 장치는 상술된 본 발명의 광 기록 매체를 사용하여, 광 투과층 측으로부터 380㎚≤λ≤450㎚의 파장(λ)을 갖는 레이저 광을 개구수 N.A.가 0.76 이상인 광학 시스템을 통해 조사하여, 정보 기록면으로부터 기록 된 정보를 재생한다.
본 발명의 광 기록 매체에서는, 정보 기록면 상에 광 투과층이 형성되고, 광 투과층 측으로부터 레이저 광이 조사되며, 정보 기록면은 광 투과층으로 기능하는 중간층을 통해 각각 적어도 하나 이상의 제1 정보 기록면 및 제2 정보 기록면을 적층함으로써 형성된다.
각각의 정보 기록면으로부터 레이저 광의 입사면들 사이에 배치된 광투과층 및 중간층의 두께의 합이 3∼182㎛로 설정된다. 즉, 정보 기록면으로부터 레이저 광의 입사면 사이에만 광 투과층을 갖는 경우, 광 투과층의 두께가 3∼182㎛이고, 광 투과층 및 중간층이 삽입되어 있는 경우, 이들 두께의 합이 3∼182㎛이다. 다음, 입사면 및 모든 정보 기록면 사이의 두께 불균일도가 ±5.26λ/(N.A.)4 이내로 설정된다.
제1 정보 기록면의 트랙 피치가 0.27∼0.404㎛로 설정되고, 제2 정보 기록면의 트랙 피치가 0.45∼0.57㎛로 설정된다.
380㎚≤λ≤450㎚의 파장(λ)을 갖는 레이저 광이, 개구수 N.A.(numerical apeture)가 0.76 이상인 광학 시스템을 통해 제1 정보 기록면 상에 조사되고, 635㎚≤λ≤680㎚의 파장(λ)을 갖는 레이저 광을, 개구수 N.A.가 0.76 이상인 광학 시스템을 통해 제2 정보 기록면 상에 조사하여, 기록 또는 재생 중 적어도 어느 하나를 수행한다.
본 발명에 따른 광 기록 재생 장치는 상술된 제1 정보 기록면 및 제2 정보 기록면을 갖는 광 기록 매체를 사용하고, 380㎚≤λ≤450㎚의 파장(λ)을 갖는 제1 레이저 광 및 635㎚≤λ≤680㎚의 파장(λ)을 갖는 제2 레이저 광을, 개구수 N.A.가 0.76 이상인 광학 시스템을 통해 제1 정보 기록면 및 제2 정보 기록면 상에 각각 조사하여, 기록 또는 재생 중 적어도 어느 하나를 수행한다.
상술된 구성에 따라, 8GB 이상의 대기억 용량을 구현하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 광 기록 매체 M의 제1 실시예가 개략적인 단면도인 도 1을 참조하여 설명된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 플라스틱 기판, 금속 기판, 또는 유리 기판 등의 기판(10)의 하나의 표면 상에 정보 기록 피트(13)가 형성되어, 정보 기록면(11a) 상에 광투과층(12)이 형성된다.
기판(10)은 예를 들면, 폴리카르보네이트(PC)를 인젝션 몰딩(injection molding)함으로써 형성된다. 몰딩과 동시에, 몰딩 금속 몰드에 배치된 스탬퍼 상에 형성된 선정된 패턴의 미세한 오목부 및 볼록부가 스탬퍼로부터 전달되어, 기판(10)의 하나의 표면 상에 상술된 정보 기록 피트(13) 또는 소위 그루브(groove)가 형성된다.
기판(10)의 두께가 인젝션 몰딩에 의해 0.3㎜이상으로 선택될 수 있고, CD 등의 기판에 대응하는 두께는 1.2㎜이하로 선택될 수 있다.
광 투과층(12)의 두께 t는 3∼182㎛로 설정될 수 있고, 두께 불균일도 △t는 ±5.26λ/(N.A.)4 이내로 설정된다.
광 투과층(12) 측으로부터 재생 및/또는 기록을 수행하는 레이저 광이 입사된다.
레이저 광이 청색 레이저 광 또는 청색보다 파장의 범위가 동일하거나 짧은 레이저 광, 즉 380㎚≤λ≤450㎚의 파장(λ)을 갖는 레이저 광으로 설정되고, 개구수 N.A.가 0.76 이상인 렌즈 시스템을 통해 조사하여, 예를 들면 정보 판독 또는 재생을 수행한다.
또한, 정보 기록면(11a) 상의 트랙 피트 TP가 0.27∼0.404㎛로 설정된다.
정보 기록 피트의 최소 피트 길이 Pmin은 0.13∼0.219㎛로 설정된다.
기록 선 밀도 LD가 0.146㎛/bit 이하의 피트열로 설정된다. 정보 기록 피트의 깊이 D는 31∼75㎚로 설정된다.
광 투과층의 두께 t가 50∼120㎛로 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 635㎚≤λ≤680㎚의 파장(λ)을 갖는 레이저 광이 광 투과층(12) 측으로부터 광 기록 매체(M) 상으로 조사되는 광 기록 매체(M) 모드를 취할 수 있다. 이 경우, 레이저 광을 개구수 N.A.가 0.76 이상인 렌즈 시스템을 통해 조사하여, 예를 들면 정보 판독 또는 재생을 수행한다.
광 투과층(12)의 두께 t는 3∼182㎛로 설정될 수 있고, 두께 불균일도 △t는 ±5.26λ/(N.A.)4 이내로 설정된다.
정보 기록면(11a) 상의 트랙 피트 TP가 0.45∼0.57㎛로 설정된다.
정보 기록 피트의 최소 피트 길이 Pmin은 0.21∼0.31㎛로 설정된다.
기록 선 밀도 LD가 0.21㎛/bit 이하의 피트열로 설정된다.
정보 기록 피트의 깊이 D는 57∼113㎚로 설정된다.
광 투과층의 두께 t가 50∼120㎛로 설정되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 광기록 매체가 개략적인 단면도인 도 2를 참조하여 설명된다. 도 2에 도시된 바와 같이 제2 실시예에서, 정보 기록면은 광 투과층으로서 제공되는 중간층을 통해 적어도 하나 이상의 제1 정보 기록면(11a) 및 제2 정보 기록면(11b)을 적층함으로써 형성되는 구성을 갖는다.
이러한 구성에서, 각각의 정보 기록면으로부터 레이저 광의 입사면 사이에 배치된 광 투과층 및 중간층의 두께의 합은 3∼182㎛로 설정된다. 예를 들면, 도 2에 도시된 구성에서, 광 투과층(12) 및 중간층(16)의 두께의 합은 3∼182㎛로 설정된다. 또한, 이러한 경우, 레이저 광이 정보 기록면으로 입사된 면으로부터의 두께 불균일도가 ±5.26λ/(N.A.)4 이내로 설정된다.
도 1과 결합하여 상술된 구조와 유사한 제1 정보 기록면(11a)에 대하여, 정보 기록면의 트랙 피치 TP가 0.27∼0.404㎛로 설정되고, 정보 기록 피트의 최소 피트 길이 Pmin는 0.13∼0.219㎛로 설정되며, 기록 선 밀도 LD가 0.146㎛/bit 이하로 설정되고, 정보 기록 피트의 깊이 D는 31∼75㎚로 설정된다.
반면에, 제2 정보 기록면(11b)에 있어서, 트랙 피치 TP가 0.45∼0.57㎛으로 설정되고, 정보 기록 피치의 최소 피트 길이 Pmin는 0.21∼0.31㎛로 설정되며, 기록 선 밀도 LD가 0.21㎛/bit 이하인 피트열로 설정된다. 또한, 정보 기록 피치의 깊이 D는 57∼113㎚로 설정된다.
제1 정보 기록면(11a) 상에 380㎚≤λ≤450㎚의 파장(λ)을 갖는 레이저 광이 개구수 N.A.가 0.76 이상인 렌즈 시스템을 통해 조사되는 동안, 635㎚≤λ≤680㎚의 파장(λ)을 갖는 레이저 광을, 개구수 N.A.가 0.76 이상인 렌즈 시스템을 경유하여 제2 정보 기록면(11b) 상에 각각 조사하여, 기록 또는 재생 중 어느 하나가 수행된다.
본 발명에 따른 광 기록 매체의 구성이 이하 설명된다.
먼저, 재생 또는/및 기록을 적색 파장 범위의 레이저 광에 의해 수행하는 제2 정보 기록면(11b)이 설명된다.
이미 제안된 DVD(Digital Versatile Disc or Digital Video Disc)에서, 정보 신호부의 영역이 디스크 중심부로부터 반경 24∼58㎜의 범위 내에 있고, 파장이 0.65㎚이고, 개구수 N.A.가 0.6인 광학 시스템이 사용되며, 기억 용량은 4.7GB이다. 따라서, 이러한 기억 용량에 기초하여 8GB의 기억 용량을 구현하기 위해, 용량(이 경우, 밀도)이 N.A에 비례하고, 파장에는 반비례하며, 그 제곱에 의해 영향을 받는 다음과 같은 수학식이 설정된다.
Figure 111999006849456-pat00001
적색 파장의 범위에서, 635㎚≤λ≤680㎚인 파장(λ) 또는 실제적으로 0.635㎛, 0.650㎛, 및 0.680㎛의 레이저 광이 존재한다. 그러나, 기록 밀도를 증가시키기 위해서는 이들 레이저 광 중에서 짧은 파장(λ)=0.635㎛의 레이저 광이 적절하다. λ= 0.635㎛가 상술된 수학식 1에서 사용되는 경우,
Figure 111999006849456-pat00002
여기서, N.A.= 0.76이 얻어진다.
λ= 0.635㎛ 및 N.A.= 0.76을 사용하여 8GB의 기록 용량을 얻기 위해, 최단 피트 길이 Pmin 및 선 밀도 LD를 다음과 같이 설정한다.
TP=0.74/
Figure 112004028248440-pat00003
(8/4.7)=0.57㎛
Pmin=0.40/
Figure 111999006849456-pat00004
(8/4.7)=0.31㎛
LD=0.267/
Figure 111999006849456-pat00005
(8/4.7)=0.21㎛/bit
여기서, 4.7GB의 DVD에서, 트랙 피치가 0.74㎛이고, 최단 피치 길이는 0.40 ㎛이며, 선 밀도가 0.267㎛/bit이고, 변조 시스템은 EFM이다.
다음, 이하 설명될 바와 같이, 렌즈 시스템이 2-그룹 렌즈로 구성되는 경우, 수학식 2로부터 상술된 값들을 다음과 같다.
TP=0.74/(0.95/0.6×0.65/0.635)
=0.45㎛
Pmin=0.4/(0.95/0.6×0.65/0.635)
=0.24㎛
LD=0.267/(0.95/0.6×0.65/0.635)
=0.16㎛/bit
따라서, 본 발명에서 트랙 피치 TP가 0.45∼0.57㎛로 설정되고, 최단 피치 길이는 0.24∼0.31㎛로 설정되며, 기록 선 밀도 LD가 0.21㎛/bit 이하의 피트열로 설정된다.
여기서, 광 디스크 변조 시스템용으로 EFM(2-7) 시스템 및 (1-7)시스템의 변조 시스템이 있으며, 각 시스템의 최소 피트 길이:채널 피트 길이:신호 피트 길이의 비율이 EFM 시스템에서 3:1:2이고, 1-7 시스템에서 4:2:3이다. 이러한 관계로부터 동일한 밀도에서 1-7 시스템을 사용하는 경우, 피트 길이는 8/9로 증가한다. 이것이 곱해지면, 최단 피치 길이는 0.12㎛이 된다.
반면에, 피트의 깊이 D가 가장 얇은 경우, 파장(λ)의 1/4인 최소 변조도가 된다. 또한, 얕은 경우, λ/8을 갖는 트랙킹 에러 서보 시스템 중 하나로 공지된 푸시-풀(push-pull) 시스템 내의 푸시-풀 신호가 최대가 된다. 따라서, 피트의 깊이 D가 상술된 범위 내에 있도록 요구된다. 따라서, 적색의 레이저 광이 680㎚의 긴 파장 및 635㎚의 짧은 파장에서 피트의 깊이 D는 다음과 같다.
680/4/1.5=113㎚
635/8/1.5=57㎚
즉, 본 발명에서 피트의 깊이 D는 57∼113㎚로 설정된다.
이러한 경우, 정보 기록면(11a) 상에서 기록 및/또는 재생이 수행되는 경우, 적색 레이저 광과는 구별되는 단파장의 레이저 광, 즉 청색광보다 짧은 430㎚, 또는 예를 들면 SHG(secondary harmonic generation)에 의해 얻어진 450㎚ 이하의 레이저 광, 또는 400㎚의 반도체 레이저, 다시 380㎚의 레이저 광을 사용한다. 이러한 경우, 다음과 같은 값들이 얻어진다.
TP=0.74×(0.45/0.65×0.6/0.76)
=0.404㎛
Pmin=0.40×(0.45/0.65×0.6/0.76)
=0.219㎛
LD=0.267×(0.45/0.65×0.6/0.76)
=0.146㎛/bit
다음, 이하 설명될 바와 같이, 렌즈 시스템이 2-그룹 렌즈로 구성되는 경우, N.A.=0.95 정도가 구현될 수 있다. 따라서, 상술된 값들은 다음과 같다.
TP=0.74×(0.38/0.65×0.6/0.95)
=0.27㎛
Pmin=0.40×(0.38/0.65×0.6/0.95)
=0.14㎛
LD=0.267×(0.38/0.65×0.6/0.95)
=0.09㎛/bit
따라서, 정보 기록면(11a)에 대하여, 트랙 피치 TP가 0.27∼0.404㎛로 설정되고, 최단 피치 길이는 0.14∼0.219㎛로 설정되며, 기록 선 밀도가 0.146㎛/bit 이하의 피트열로 설정된다.
상술한 바와 유사한 1-7 시스템에서 최단 피치 길이가 8/9가 되므로, 0.13㎛이 된다.
조사 레이저 광의 광축에서 광 기록 매체의 경사도의 허용치(스큐 마진 : skew margin) SM은 다음과 같은 관계식을 만족한다.
SM
Figure 111999006849456-pat00006
λ/(N.A.)3/t
개구수 N.A.가 증가할수록, 정보 기록면(11a)을 향하는 레이저 광이 투과하는 광 투과층(12)의 두께는 얇아야 한다.
스큐 마진 SM이 다음과 같은 관계식을 만족한다는 것이 특개평 제3-225650호로부터 공지되어 있다.
|SM|≤84.115°(λ/(N.A.)3/t)
상술된 관계는 본 발명의 광 기록 매체에 적용될 수 있고, SM의 실제적인 임계치로서 SM을 0.4°로 설정하는 것이 타당하다.
이제, SM=0.4°에서, 레이저 광의 파장을 짧게하고, 개구수 N.A.를 높게함으로써 광 투과층의 두께가 어떤 정도로 설정되는지에 대하여 설명한다. λ=38㎚의 청자색 레이저 광 보다 짧은 파장을 갖는 레이저 광의 호환성이 고려되는 경우, 상술된 조건과 동일한 상태, 즉 개구수 N.A.가 0.76 이상에서, 광 투과층의 두께는 t=182㎛가 된다.
반면에, 광 투과층 두께의 최소 한계는, 기록막 및 반사막을 보호하는 역할을 하는 광 투과층이 보호 기능을 하는지의 여부를 결정한다. 즉, 이후에 설명될 2-그룹 렌즈에서 높은 개구수 N.A.에 따라 광 투과층에 도달할 때 광 기록 매체의 의존성 및 렌즈를 갖는 광 투과층의 표면의 충돌에 의한 영향이 고려되는 경우, 상술된 최소 한계는 3㎛이상으로 되는 것이 필요하다.
따라서, 본 발명에서, 광 투과층의 두께 t가 3∼183㎛로 설정되는 것이 요구된다.
또한, 광 투과층의 두께에서 고밀도가 요구된다.
광 투과층의 두께가 재생 대물 렌즈의 설계 중심으로부터 빗나가고, 두께 불균일도에 의해 야기된 레이저 스폿의 수차량은 개구수 N.A.의 4승 및 파장(λ)에 비례한다.
따라서, 개구수 N.A.을 높게 하고, 파장을 짧게 함으로써 고기록 밀도화를 의도되는 경우, 광 투과층의 두께 불균일도가 엄격하게 제한된다.
실제적인 시스템의 일례로서 CD의 경우, N.A.=0.45가 실용화되고, 광 투과층(CD에서의 기판)의 두께 불균일도의 규격은 ±100㎛로 설정된다.
또한, DVD의 경우, 개구수 N.A.=0.6일때, 유사한 두께 불균일도가 ±30㎛로서 규정된다.
CD에서의 허용량 ±100㎛을 기준으로 하는 경우, 두께 불균일도 △t는 다음과 같다.
△t=±(0.45/N.A.)4×(λ/0.78)×100
=±5.26×(λ/(N.A.)4)㎛
상술된 광 기록 매체에서 대용량화를 의미하는 경우, 개구수 N.A.=0.85에서의 광 투과층의 두께 t는 DVD에서의 SM과 동일한 정도의 스큐 마진을 얻기 위해 0.6×(0.6/0.85)3= 0.21㎜ 이하가 되도록 요구된다.
또한, 파장이 400㎚인 청자색 레이저의 호환성이 고려되는 경우,
0.21×0.4/0.65=0.129㎜
가 얻어지고, 광 투과층의 두께 t는 0.12㎜ 이하로 설정된다.
실제적으로 광 투과층(12)이 형성되는 경우, 간결하게 예를 들면, 수지를 코팅하거나 수지 시트를 본딩한다. 수지 코팅 공정에서, 강화시 수지의 수축에 의해 스큐가 생성되고, 회전시 코팅된 수지에 의해 최외부 상에 융기가 생성된다는 문제점이 야기된다.
따라서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 광 기록 매체의 도 3에 도시된 개략적 인 단면도로서, 투명한 수지 시트(14)를 투명 접착층(15)으로 효과적으로 결합하는 방법이 고려된다. 이러한 경우, 수지 시트가 50㎛이하가 되는 경우, 이중 굴절률이 커지므로, 신호 특성에 영향을 미치게 된다. 따라서, 광 투과층의 두께 t는 50㎛ 이상이 바람직하다.
또한, 광 투과층으로의 먼지의 유착 또는 결함의 생성에 따른 기록 및/또는 재생 레이저 스폿과 불안정한 서보에서, 광 투과층의 두께 t는 50㎛ 이상이 바람직하다.
상술한 바로부터, 광 투과층의 두께가 50∼120㎛으로 설정되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 광 기록 매체의 구조가 설명된다. 본 발명의 광 기록 매체 상의 피트 P의 열이 단수 또는 도 4a에 도시된 하나의 나선 또는 다수 또는 도 4b에 도시된 2개의 나선 상에 형성될 수 있다.
또한, 도 5에서 개략적인 패턴을 도시한 바와 같이, 빗금으로 도시된 기록가능한 영역(40)이 정보 피트 P의 형성 영역 이외에 정보 기록면(11a) 및 정보 기록면(11b) 상에 형성될 수 있다.
기록가능한 영역(40)이 상술한 피트열과 유사한 방식으로 단수 또는 다수의 나선일 수 있다.
나선, 예를 들면, 이중 나선(2개의 평행 나선) 등이 형성되고, 나선 형태의 그루브(groove)이 형성된 곳에서 이러한 구성이 가능하며, 기록가능한 영역은 그루브 내 및 소위 인접한 그루브 사이의 랜드 상에 형성되며, ROM부를 형성하는 피트 P가 예를 들면, 랜드 상에 형성된다.
또한, 도 6a에 도시된 개략적인 패턴에서와 같이, 빗금으로 표시된 나선 형태의 그루브 Grv이 형성되고, 그루브 Grv의 각각의 연장선 및 그루브 Grv사이의 랜드 Lnd 상에 피트열이 형성되며, 도 6b 및 도 6c에 도시된 바와 같이, 또 다른 방식으로 각각의 그루브 Grv 및 랜드 Lnd의 연장선 상에 피트의 열이 형성된 곳에, 그루브 Grv 및 랜드 Lnd가 형성된다.
상술된 바와 같이, 구성이 서로 다른 제1 정보 기록면(11a) 및 제2 정보 기록면(11b)이 적층되는 경우, 이들은 예를 들면, 자외선 강화 수지로 기능하는 중간층을 경유하여 적층될 수 있다.
이러한 경우, 제2 정보 기록면(11b)에서 광 투과층의 두께 t는 상술된 중간층(16) 및 표면 상의 광 투과층(12)의 두께의 합이다.
이러한 경우, 파장이 짧을수록 스큐 마진이 엄격해지기 때문에, 짧은 파장에 대응하는 정보 기록면(11a)을 제2 정보 기록면(11b)에 대해 레이저 광 입사측에 인접한 측 또는 광 기록 재생 장치의 대물 렌즈에 인접한 측에 위치하는 것이 바람직하다.
상술된 구성에서, 피트열에 의해 구성된 ROM의 정보 기록면(11a) 상에서는, 반사막을 형성한다. 정보 기록면이 나선으로 적층된 다층 구조가 만들어지고, 레이저 광 입사측에서 반사층이 반투명하게 된다.
기록가능한 영역에서, 한번의 재기입이나 기입, 또는 소위 WO형 등이 배열될 수 있다. 소위 위상 변환형이 배열되는 경우, 위상 변환 재료층이 형성된다. 필요한 경우에는 기록가능한 영역에서도 반사막이 형성면, 즉 예를 들면 그루브 및 랜드 면 상에서 형성될 수 있다.
상술된 일례에서, 예를 들면 다층 구조가 될 정보 기록면(11a), 또는 제1 정보 기록면(11a) 및 제2 정보 기록면(11b)을 각각 다층 구조로 만드는 것이 가능하다. 즉, 본 발명은 도면에 도시된 일례들에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 광 기록 재생 장치가 정보 기록면(11a) 또는 제1 및 제2 정보 기록면(11a, 11b), 예를 들면 광 디스크를 갖는 각각의 광 기록 매체 M를 사용하여, 재생 또는/및 기록을 광학적으로 수행한다. 도 7은 광 기록 재생 장치의 일례의 주요부를 도시하는 개략적인 도면이다.
예를 들면, 정보 기록면(11a)을 갖는 광 기록 매체용 광 기록 재생 장치는 380㎚≤λ≤450㎚ 범위의 파장(λ)을 갖는 레이저 광 L을 생성하는 레이저 광원부(도시되지 않음)를 포함한다. 레이저 광 L은 개구수 N.A.(numerical aperture)가 0.76 이상인 광학 시스템, 즉 대물 렌즈, 예를 들면 광 투과층(12) 측으로부터 수직인 방향으로 회전하는 광 기록 매체 M를 통해 입사되어, 정보 기록면 상에서 정보 기록면으로부터 기록 정보의 재생 또는/및 기록을 수행한다.
상술된 635㎚≤λ≤680㎚인 파장(λ)을 갖는 레이저 광이 사용된 제2 정보 기록면을 갖는 광 기록 매체에서 재생 또는/및 기록을 수행하는 광 기록 재생 장치는, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 광원 유닛으로서 380㎚≤λ≤450㎚의 파장(λ)을 갖는 레이저 광을 생성하기 위한 레이저 광원 유닛(도시되지 않음) 및 제2 광원 유닛으로서 635㎚≤λ≤680㎚의 레이저 광 L용 광원 유닛(도시되지 않음)을 포함한 다. 이러한 경우, 레이저 광원 모두는 스위치되고, 재생 또는/및 기록이 제1 정보 기록면(11a) 및 제2 정보 기록면(11b)의 임의의 정보 기록면 상에서 수행되는지의 여부에 의해 광 기록 매체 M 상에 조사된다.
상술된 각각의 광 기록 재생 장치에서 광학 시스템은 2-그룹 렌즈 시스템(31, 32)으로 구성되고, 높은 개구수 N.A.를 얻도록 유도된다. 이들 렌즈 시스템(31, 32)은 선정된 곡면(31a, 31b, 32a, 32b)을 각각 갖는 단수 렌즈로 구성되거나, 다수의 렌즈로 형성된 렌즈 그룹으로 각각 구성된다.
광학 시스템의 2-그룹 렌즈 시스템(31, 32)이 배열되어, 그 사이의 간격을 조절하여 변화한다. 이러한 다양한 배열에 의해, 광 투과층의 두께의 변화에 따른 파형 수차를 상쇄하는 것이 가능하다. 따라서, 광 기록 매체 및 광 기록 재생 장치의 설계 및 제조를 단순화하고, 기록 및 재생을 안정화시키며, 특성을 향상시키는 것이 가능하다.
상술된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 스큐 마진 값을 DVD의 스큐 마진 값과 유사하게 유지하는 동안, 예를 들면 8GB의 대기록 용량을 나타내는 광 기록 매체 및 광 기록 매체에서 재생 또는/및 기록을 수행하는 광 기록 재생 장치를 생성하는 것이 가능하다.
상술된 광 기록 매체에서, 기판(10) 상의 하나의 표면 상에 정보 기록면의 하나 이상의 층을 형성하는 동안, 정보 기록면을 각각 갖는 2개의 기판(10)은 정보 기록면이 형성되는 곳에 서로 대향하여 결합되어 있는 방식으로, 양면형 광 기록 매체를 생성하는 것이 가능하다. 이에 대응하여, 광 기록 매체에서 광 기록 재생 장치가 배열되어, 정보 기록면 양면 모두에 각각 레이저 광을 조사한다. 다른말로 하면, 본 발명에 따른 광 기록 매체 및 광 기록 재생 장치는 다양하게 변화하고 변형될 수 있다.
한편, 본 명세서에서 "투명(transparent)" 및 "광투과(light transmission)"라는 단어는 사용된 레이저 광에서의 투과성도 나타낸다.
본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 상술된 실시예에만 제한되는 것이 아니고, 청구항에서 정의된 본 발명의 측에서 벗어나지 않고 당업자에 의해 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 것이 자명하다.

Claims (23)

  1. 정보 기록 피트가 형성되는 정보 기록면 상에 광 투과층이 형성되고, 상기 광 투과층 측으로부터 380㎚≤λ≤450㎚의 파장(λ)을 갖는 레이저 광을, 개구수 N.A.(numerical aperture)가 0.76 이상인 렌즈 시스템을 통해 조사하여, 상기 정보를 판독하는 신호 기록 영역을 갖는 광 기록 매체로서,
    상기 신호 기록 영역에서,
    상기 광 투과층의 두께가 3∼182㎛으로 설정되고,
    상기 광 투과층의 두께 불균일도가 ±5.26λ/(N.A.)4이내로 설정되며,
    상기 정보 기록면의 트랙 피치가 0.27∼0.404㎛로 설정되고,
    상기 정보 기록 피트의 최소 피트 길이가 0.13∼0.219㎛로 설정되며,
    기록 선 밀도가 0.146㎛/bit 이하의 피트열(pit string)로 설정되고,
    상기 정보 기록 피트의 깊이가 31∼75㎚로 설정되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피트열이 단수 또는 복수의 나선으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광 투과층의 두께가 50∼120㎛로 설정되는 것을 특징 으로 하는 광 기록 매체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 정보 기록면이 2층 이상으로 적층되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 정보 기록면의 상기 정보 피트부 형성 영역 이외의 영역에 기록가능한 영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 기록가능한 영역이 단수 또는 복수의 나선으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  7. 제1항에 있어서, 상기 정보 기록 피트를 갖는 정보 기록면 및 기록가능한 영역을 갖는 정보 기록면이 적층되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 피트열을 갖는 상기 정보 기록면이, 상기 기록가능한 영역을 갖는 상기 정보 기록면보다 레이저 광 입사측에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
  9. 정보 기록 피트가 형성되는 정보 기록면 상에 광 투과층이 형성되고, 상기 광 투과층의 두께가 3∼182㎛로 설정되며, 상기 광 투과층의 두께 불균일도가 ±5.26λ/(N.A.)4이내로 설정되고, 상기 정보 기록면의 트랙 피치가 0.27∼0.404㎛로 설정되며, 상기 정보 기록 피트의 최소 피트 길이가 0.13∼0.219㎛로 설정되고, 기록 선 밀도가 0.146㎛/bit 이하의 피트열로 설정되며, 상기 정보 기록 피트의 깊이가 31∼75㎚로 설정되는 광 기록 매체를 사용하는 광 기록 재생 장치로서,
    380㎚≤λ≤450㎚의 파장(λ)을 갖는 레이저 광을, 개구수 N.A.(numerical aperture)가 0.76 이상인 광학 시스템을 통해 상기 광 투과층 측으로부터 상기 광 기록 매체에 조사하여, 상기 정보 기록면 상에 기록된 정보를 재생하는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생 장치.
  10. 정보 기록 영역을 갖는 정보 기록면 상에 광 투과층이 형성되고, 상기 광 투과층의 두께가 3∼182㎛로 설정되며, 상기 광 투과층의 두께 불균일도가 ±5.26λ/(N.A.)4이내로 설정되고, 상기 정보 기록면의 트랙 피치가 0.27∼0.404㎛로 설정되며, 상기 정보 기록 피트의 최소 피트 길이가 0.13∼0.219㎛로 설정되고, 기록 선 밀도가 0.146㎛/bit 이하의 피트열로 설정되며, 상기 정보 기록 피트의 깊이가 31∼75㎚로 설정되는 광 기록 매체를 사용한 광 기록 재생 장치로서,
    380㎚≤λ≤450㎚의 파장(λ)을 갖는 레이저 광이 개구수 N.A.(numerical aperture)가 0.76 이상인 광학 시스템을 통해 상기 광 투과층 측으로부터 상기 광기록 매체 상에 입사되어, 상기 정보 기록면의 기록 정보의 기록 또는 재생 중 적어도 어느 하나를 수행하도록 한 것을 특징으로 하는 광 기록 재생 장치.
  11. 정보 기록면 상에 광투과층이 형성되고, 상기 광 투과층 측으로부터 레이저 광이 조사되는 광 기록 재생 매체에 있어서,
    상기 정보 기록면이, 각각 적어도 하나 이상의 제1 정보 기록면 및 제2 정보 기록면이 각각 광투과층으로 만들어진 중간층을 통해 적층함으로써 형성되고,
    상기 각각의 정보 기록면과 상기 레이저 광의 입사면 사이에 배치된 중간층의 두께와 광투과층의 두께의 합이 3∼182㎛로 설정되며,
    입사면과 모든 정보 기록면 사이의 두께 불균일도가 ±5.26λ/(N.A.)4이내로 설정되고,
    상기 제1 정보 기록면의 트랙 피치가 0.27∼0.404㎛로 설정되며,
    상기 제2 정보 기록면의 트랙 피치가 0.45∼0.57㎛로 설정되고,
    상기 제1 정보 기록면 상에 380㎚≤λ≤450㎚의 파장(λ)을 갖는 레이저 광이 개구수 N.A.(numerical aperture)가 0.76 이상인 광학 시스템을 통해 조사되고,
    상기 제2 정보 기록면 상에 635㎚≤λ≤680㎚의 파장(λ)을 갖는 레이저 광을, 개구수 N.A.(numerical aperture)가 0.76 이상인 광학 시스템을 통해 조사하여, 기록 또는 재생 중 적어도 어느 하나를 수행하도록 한 것을 특징으로 하는 광 기록 재생 매체.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 정보 기록면이 정보 기록 피트를 갖고, 상기 정보 기록 피트의 최소 피트 길이가 0.13∼0.219㎛로 설정되며,
    그 선 기록 밀도가 0.146㎛/bit 이하의 피트열로 설정되고,
    상기 정보 기록 피트의 깊이가 31∼75㎚로 설정되며,
    상기 제2 정보 기록면이 정보 기록 피트를 갖고, 상기 정보 기록 피트의 최소 피트 길이가 0.21∼0.31㎛로 설정되며,
    그 선 기록 밀도가 0.21㎛/bit 이하의 피트열로 설정되고, 상기 정보 기록 피트의 깊이가 57∼113㎚로 설정되는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생 매체.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제1 정보 기록면이 상기 제2 정보 기록면보다 상기 레이저 광 입사측에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생 매체.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제1 정보 기록면이 상기 제2 정보 기록면보다 상기 레이저 광 입사측에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생 매체.
  15. 정보 기록면 상에 광 투과층이 형성되고, 상기 광 투과층 측으로부터 레이저 광이 조사되는 광 기록 매체를 이용하는 광 기록 재생 장치에 있어서,
    상기 정보 기록면이, 각각 적어도 하나 이상의 제1 정보 기록면 및 제2 정보 기록면이 각각 광투과층으로 만들어진 중간층을 통해 적층함으로써 형성되고,
    상기 각각의 정보 기록면과 상기 레이저 광의 입사면 사이에 배치된 광투과층 및 중간층의 두께의 합이 3∼182㎛로 설정되며,
    입사면 및 모든 정보 기록면사이의 두께 불균일도가 ±5.26λ/(N.A.)4이내로 설정되고,
    상기 제1 정보 기록면의 트랙 피치가 0.27∼0.404㎛로 설정되며,
    상기 제2 정보 기록면의 트랙 피치가 0.45∼0.57㎛로 설정되고,
    380㎚≤λ≤450㎚의 파장(λ)을 갖는 제1 레이저 광 및 635㎚≤λ≤680㎚의 파장(λ)을 갖는 제2 레이저 광을, 개구수 N.A.(numerical aperture)가 0.76 이상인 광학 시스템을 통해 각각 상기 제1 정보 기록면 및 상기 제2 정보 기록면 상에 조사하여, 기록 또는 재생 중 적어도 어느 하나를 수행하도록 한 것을 특징으로 하는 광 기록 재생 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 정보 기록면이 정보 기록 피트를 갖고, 상기 정보 기록 피트의 최소 피트 길이가 0.13∼0.219㎛로 설정되며,
    그 선 기록 밀도가 0.146㎛/bit 이하의 피트열로 설정되고,
    상기 정보 기록 피트의 깊이가 31∼75㎚로 설정되며,
    상기 제2 정보 기록면이 정보 기록 피트를 갖고, 상기 정보 기록 피트의 최소 피트 길이가 0.21∼0.31㎛로 설정되며,
    그 선 기록 밀도가 0.21㎛/bit 이하의 피트열로 설정되고,
    상기 정보 기록 피트의 깊이가 57∼113㎚로 설정되는 광 기록 매체를 사용하는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생 장치.
  17. 제9항에 있어서, 상기 광학 시스템이 2-그룹 렌즈 시스템으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생 장치.
  18. 제10항에 있어서, 상기 광학 시스템이 2-그룹 렌즈 시스템으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생 장치.
  19. 제15항에 있어서, 상기 광학 시스템이 2-그룹 렌즈 시스템으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생 장치.
  20. 제17항에 있어서, 상기 광학 시스템의 2-그룹 렌즈들 사이의 간격이 변할 수 있도록 만들어지는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생 장치.
  21. 제18항에 있어서, 상기 광학 시스템의 2-그룹 렌즈들 사이의 간격이 변할 수 있도록 만들어지는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생 장치.
  22. 제19항에 있어서, 상기 광학 시스템의 2-그룹 렌즈들 사이의 간격이 변할 수 있도록 만들어지는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생 장치.
  23. 정보 기록 피트가 형성되는 기록면 상에 광 투과층이 형성되고, 상기 광 투과층 측으로부터 635㎚≤λ≤680㎚의 파장(λ)을 갖는 레이저 광을, 개구수 N.A.(numerical aperture)가 0.76 이상인 렌즈 시스템을 통해 조사하여, 상기 정보를 판독하는 신호 기록 영역을 갖는 광 기록 매체로서,
    상기 신호 기록 영역에서,
    상기 광 투과층의 두께가 3∼182㎛로 설정되고,
    상기 광 투과층의 두께 불균일도가 ±5.26λ/(N.A.)4 이내로 설정되며,
    상기 정보 기록면의 트랙 피치가 0.45∼0.57㎛로 설정되고,
    상기 정보 기록 피트의 최소 피트 길이가 0.21∼0.31㎛로 설정되며,
    기록 선 밀도가 0.21㎛/bit 이하의 피트열로 설정되고,
    상기 정보 기록 피트의 깊이가 57∼113㎚로 설정되는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
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