KR100712775B1 - 고밀도 광디스크 및 그 제조방법 - Google Patents

고밀도 광디스크 및 그 제조방법 Download PDF

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KR100712775B1 KR1020010035389A KR20010035389A KR100712775B1 KR 100712775 B1 KR100712775 B1 KR 100712775B1 KR 1020010035389 A KR1020010035389 A KR 1020010035389A KR 20010035389 A KR20010035389 A KR 20010035389A KR 100712775 B1 KR100712775 B1 KR 100712775B1
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Abstract

본 발명은, 고밀도 광디스크 및 그 제조방법에 관한 것으로, 고밀도 디브이디(HD-DVD)와 같은 고밀도 광디스크의 리드인(Lead In) 영역을 포함하는 상하 표면 중, 고밀도 피트 형상의 데이터 기록층의 반대측에, 광픽업의 대물렌즈(OL)가 인입될 수 있도록 하기 위한 소정 깊이 및 폭의 환형 홈을 형성시켜, 고밀도 광디스크가 광디스크 장치 내에 뒤집힌 상태로 오 삽입(Error Insert)되는 경우, 광픽업의 대물렌즈(OL)가 포커싱하기 위한 최대 가동범위까지 수직 이동되더라도, 고밀도 광디스크와 대물렌즈간에 충돌이 발생되지 않도록 함으로써, 고밀도 광디스크 또는 광픽업의 대물렌즈가 파손되거나, 또는 서보 동작에 치명적인 오류가 발생되는 것을 원천적으로 방지시킬 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.
고밀도 디브이디(HD-DVD), 환형 홈, 리드인 영역, 오 삽입(Error Insert), 대물렌즈

Description

고밀도 광디스크 및 그 제조방법 {High density optical disc and method for manufacturing them}
도 1은 일반적인 씨디(CD)에 대한 디스크 구조를 도시한 것이고,
도 2는 일반적인 디브이디(DVD)에 대한 디스크 구조를 도시한 것이고,
도 3은 일반적인 고밀도 디브이디(HD-DVD)에 대한 디스크 구조를 도시한 것이고,
도 4 및 도 5는 일반적인 고밀도 디브이디가 광디스크 장치 내에 정상 삽입된 상태와 오 삽입된 상태를 각각 도시한 것이고,
도 6은 본 발명에 따른 고밀도 디브이디에 대한 단면도를 도시한 것이고,
도 7은 본 발명에 따른 고밀도 디브이디가 오 삽입된 상태를 도시한 것이고,
도 8은 본 발명에 따른 고밀도 디브이디의 제조방법에 대한 공정 흐름도를 도시한 것이고,
도 9는 본 발명에 따른 고밀도 디브이디의 제조공정에 사용되는 스템퍼와 성형기에 대한 단면도를 도시한 것이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10,20,30 : 고밀도 디브이디 11 : 턴테이블
12 : 스핀들 모터 13 : 모터 드라이버
14 : 광픽업 15 : 서보 컨트롤러
100 : 스템퍼 200 : 제1 성형기
300 : 제2 성형기 400 : 스푸르(Spure)
본 발명은, 고밀도 광디스크 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고밀도 디브이디(HD-DVD: High Density Digital Versatile Disc)와 같은 고밀도 광디스크에 기록된 신호를 재생 또는 기록하는 광디스크 장치에, 고밀도 광디스크가 오 삽입(Error Insert)되는 경우, 그로 인해 광디스크와 광픽업의 대물렌즈가 충돌되는 것을 방지시킬 수 있도록 하기 위한 고밀도 광디스크 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적인 씨디(CD)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 1.2mm의 디스크 두께와 120mm의 디스크 직경을 가지며, 또한 15mm 직경의 중앙 홀(Center Hole)과, 광디스크 장치 내에 구비된 턴테이블 및 클램퍼(Clamper)에 의해 클램핑되도록 하기 위한 44mm 직경의 클램핑 영역을 갖는 구조로 제조된다.
한편, 상기 씨디(CD)에 피트 패턴(Pit Pattern)으로 기록되는 데이터 기록층은, 상기 광디스크 장치에 포함 구성되는 광픽업의 대물렌즈(OL: Object Len)에 대향되는 방향으로, 약 1.2mm 정도 이격되는 위치에 형성되는 데 상기 씨디 용 광픽업은, 개구수(NA)가 비교적 작은 NA= 0.45의 값을 갖는다.
그리고, 일반적인 디브이디(DVD)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 1.2mm의 디스크 두께와 120mm의 디스크 직경, 그리고 15mm 직경의 중앙 홀(Center Hole)과 광디 스크 장치 내에 구비된 턴테이블 및 클램퍼(Clamper)에 의해 클램핑되도록 하기 위한 44mm 직경의 클램핑 영역을 갖는 구조로 제조되되, 상기 디브이디(DVD)에 피트 패턴(Pit Pattern)으로 기록되는 데이터 기록층은, 상기 광디스크 장치에 포함 구성되는 광픽업의 대물렌즈(OL)에 대향되는 방향으로, 약 0.6mm 정도 이격된 위치에 형성되며, 상기 디브이디 용 광픽업은, 개구수(NA)가 비교적 큰 NA= 0.6의 값을 갖는다.
한편, 일반적인 고밀도 디브이디(HD-DVD)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 1.2mm의 디스크 두께와 120mm의 디스크 직경, 그리고 15mm 직경의 중앙 홀(Center Hole)과 광디스크 장치 내에 구비된 턴테이블 및 클램퍼(Clamper)에 의해 클램핑되는 44mm 직경의 클램핑 영역을 갖는 구조로 제조되되, 상기 고밀도 디브이디(DVD)에 피트 패턴(Pit Pattern)으로 기록되는 데이터 기록층은, 상기 광디스크 장치에 포함 구성되는 광픽업의 대물렌즈(OL)에 대향되는 방향으로, 약 0.1mm 근접 이격된 위치에 형성된다.
또한, 상기 고밀도 디브이디 용 광픽업은, 개구수(NA)가 상대적으로 가장 큰 NA= 0.85의 값을 갖으며, 고밀도로 기록된 피트 형상의 데이터를 재생 또는 기록하기 위하여, 상기 씨디(CD) 및 디브이디(DVD)에 비해, 파장이 짧은 단파장의 레이저 빔을 사용하게 된다.
따라서, 고밀도 디브이디 용 광픽업의 대물렌즈(OL)를, 상기 고밀도 디브이디의 기록층에 보다 근접시킨 상태에서, 단파장의 레이저 빔을 발광시킴과 아울러, 대물렌즈의 개구수(NA)를 크게 함으로써, 고밀도로 기록된 피트 형상에 보다 많은 광량의 레이저 빔을 작은 빔 스폿(Beam Spot)으로 형성시킬 수 있게 되고, 또한 단파장의 레이저 빔이 투과되는 광투과층을 최단거리로 단축시킬 수 있게 되어, 레이저 빔의 성질 변화 및 수차 발생을 최소화시킬 수 있게 된다.
한편, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 고밀도 디브이디(10)가, 광디스크 장치 내에 구비된 턴테이블(11) 상에 정상적으로 삽입 안착되는 경우, 통상적인 서보(Servo) 동작, 예를 들어 스핀들 모터(12)와 모터 드라이버(13), 그리고 서보 컨트롤러(15)에 의한 서보 동작에 의해 고속으로 회전되는 상태에서, 광픽업(14)의 대물렌즈(OL)가 소정의 가동범위(OD: Operating Distance)를 갖고 상하(上下)로 이동되는 포커싱(Focusing) 동작에 의해, 포커싱된 후 피트 형상으로 고밀도 기록된 데이터의 독출 또는 기록동작을 정상적으로 수행하게 된다.
그러나, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 고밀도 디브이디(10)가, 광디스크 장치 내에 구비된 턴테이블(11) 상에 오 삽입(Error Insert)되는 경우, 예를 들어, 고밀도 디브이디가 뒤집혀서 삽입 안착되는 경우, 전술한 바와 같이, 상기 고밀도 디브이디(10)는, 스핀들 모터(12)와 모터 드라이버(13), 그리고 서보 컨트롤러(15)에 의한 서보 동작에 의해 고속으로 회전되는 데, 이때 오 삽입된 고밀도 디브이디의 기록층은, 정상적으로 삽입 안착된 고밀도 디브이디의 기록층에 비해, 광픽업(14)의 대물렌즈(OL)로부터 적어도 1.1mm 만큼 더 멀어진 위치에 존재하게 된다.
따라서, 상기 광픽업(14)의 대물렌즈(OL)가, 상하(上下)로 이동되는 통상적인 포커싱 동작에 의해서는, 정상적인 데이터 독출 또는 기록동작이 수행되지 않게 되므로, 상기 포커싱 동작을 제어하는 서보 컨트롤러(15)에서는, 상기 광픽업의 대물렌즈(OL)를 최대 가동범위(OD_Max)까지 고밀도 디브이디(10)의 기록층 방향으로 계속 수직 이동시키게 되어, 결국 광픽업의 대물렌즈(OL)와 고밀도 디브이디(10)가 서로 충돌하게 되어, 고밀도 광디스크 또는 광픽업의 대물렌즈가 파손되거나, 서보 동작에 치명적인 오류가 발생하게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 고밀도 디브이디(HD-DVD)와 같은 고밀도 광디스크의 리드인(Lead In) 영역을 포함하는 상하 표면 중, 고밀도 피트 형상의 데이터 기록층의 반대측에, 광픽업의 대물렌즈(OL)가 인입될 수 있도록 하기 위한 소정 깊이 및 폭의 환형 홈을 형성시켜, 고밀도 광디스크가 광디스크 장치 내에 뒤집힌 상태로 오 삽입(Error Insert)되는 경우, 광픽업의 대물렌즈(OL)가 포커싱하기 위한 최대 가동범위(OD_Max)까지 수직 이동되더라도, 고밀도 광디스크와 대물렌즈간에 충돌이 발생되지 않도록 하기 위한 고밀도 광디스크 및 그 제조방법을 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고밀도 광디스크는, 고밀도 피트 형상의 데이터 기록층이, 디스크 두께의 중앙으로부터 일측으로 치우쳐 형성된 고밀도 광디스크에 있어서, 상기 고밀도 광디스크의 리드인 영역을 포함하는 상하 표면 중, 상기 기록층의 반대측에 환형 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하며,
또한, 본 발명에 따른 고밀도 광디스크 제조방법은, 고밀도 피트 형상이 형성되어진 마스터 원반을 마련하는 단계; 상기 피트 형상을 반전 전사하여 스템퍼를 제작하는 단계; 및 상기 스템퍼를 성형기에 취부시킨 후, 상기 성형기에 기판 재료를 고온 주입하여 압축 성형하는 단계를 포함하는 제조공정을 통해, 고밀도 피트 형상의 데이터 기록층이, 디스크 두께의 중앙으로부터 일측으로 치우쳐 형성되도록 고∼밀도 광디스크를 제조하되, 상기 고밀도 광디스크의 리드인 영역을 포함하는 상하 표면 중, 상기 기록층의 반대측에 환형 홈을 형성 제조하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 고밀도 광디스크 및 그 제조방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
우선, 도 6은 본 발명에 따른 고밀도 광디스크에 대한 단면도를 도시한 것으로, 상기 고밀도 광디스크, 예를 들어 고밀도 디브이디(20)는, 도 3을 참조로 전술한 바와 같이, 1.2mm의 디스크 두께와 120mm의 디스크 직경, 그리고 15mm 직경의 중앙 홀(Center Hole)과 광디스크 장치 내에 구비된 턴테이블 및 클램퍼(Clamper)에 의해 클램핑되는 44mm 직경의 클램핑 영역을 갖는 구조로 제조되며, 또한 피트 패턴(Pit Pattern)으로 기록되는 데이터 기록층이, 상기 광디스크 장치에 포함 구성되는 광픽업의 대물렌즈(OL)에 대향되는 방향으로, 약 0.1mm 근접 이격된 위치에 형성되되, 상기 고밀도 디브이디(20)의 리드인 영역(Lead In) 영역, 예를 들어 45.2mm 직경에서 48mm 직경 사이에 네비게이션 정보들이 기록 저장되는 리드인 영역의 일측 표면을 포함하는 영역에, 광픽업의 대물렌즈(OL)가 인입되도록 하기 위한 환형 홈이 형성된다.
한편, 상기 환형 홈은, 상기 데이터 기록층과는 반대되는 리드인 영역의 일측 표면을 적어도 포함하는 영역에 한하여 형성되는 것으로, 예를 들어, 상기 환형 홈의 폭(D2)은, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 대물렌즈의 폭(직경, D1) 보다는 넓은 폭으로 형성되며, 또한 상기 환형 홈의 깊이(t1)는, 광픽업의 대물렌즈(OL)가 포커싱하기 위한 최대 가동범위까지 수직 이동되더라도, 고밀도 광디스크와 대물렌즈간에 충돌이 발생되지 않게 되는 소정 깊이, 예를 들어 0.1mm ∼ 0.5mm 깊이로 형성되어, 상기 대물렌즈가 환형 홈에 인입될 수 있도록 형성 제조된다.
이에 따라, 상기 고밀도 디브이디(20)가 광디스크의 장치 내에 정상적으로 삽입 안착되는 경우, 상기 환형 홈이 형성된 고밀도 디브이디의 상측 표면은, 광픽업의 대물렌즈(OL)와 반대되는 상측 방향을 향하게 된다.
따라서, 도 4를 참조로 전술한 바 있는 광디스크 장치에서는, 스핀들 모터(12)와 모터 드라이버(13), 그리고 서보 컨트롤러(15)에 의한 스핀들 서보동작을 수행하여, 정상 삽입된 고밀도 디브이디(20)를 고속으로 회전시키게 되고, 상기 고밀도 디브이디의 리드인 영역에 기록된 데이터를 독출하기 위한 포커싱 서보동작을 1차적으로 수행한 후, 그 네비게이션 정보에 근거하여 고밀도 디브이디의 데이터 기록영역에 기록된 동영상 데이터 등을 정상적으로 독출 재생할 수 있게 된다.
한편, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 고밀도 디브이디(20)가 광디스크의 장치 내에 뒤집힌 상태로 오 삽입되는 경우, 상기 환형 홈이 형성된 고밀도 디브이디의 상측 표면은, 광픽업의 대물렌즈(OL)에 대향되는 하측 방향을 향하게 된다.
그리고, 상기 광디스크 장치에서는, 스핀들 모터(12)와 모터 드라이버(13), 그리고 서보 컨트롤러(15)에 의한 스핀들 서보동작을 수행하여, 오 삽입된 고밀도 디브이디(20)를 고속으로 회전시키게 되고, 상기 고밀도 디브이디의 리드인 영역에 기록된 데이터를 독출하기 위한 포커싱 서보동작을 1차적으로 수행하게 되는 데, 이때 오 삽입된 고밀도 디브이디의 기록층은, 정상적으로 삽입 안착된 고밀도 디브이디의 기록층에 비해, 광픽업(14)의 대물렌즈(OL)로부터 적어도 1.1mm 만큼 더 멀어진 위치에 존재하게 되므로, 상기 광픽업(14)의 대물렌즈(OL)가, 상하(上下)로 이동되는 통상적인 포커싱 동작에 의해서는, 정상적인 데이터 독출 또는 기록동작이 수행되지 않게 된다.
따라서, 상기 포커싱 동작을 제어하는 서보 컨트롤러(15)에서는, 상기 광픽업의 대물렌즈(OL)를 최대 가동범위(OD_Max)까지 고밀도 디브이디(10)의 기록층 방향으로 계속 수직 이동시키게 되는 데, 이때 상기 광픽업의 대물렌즈(OL)는, 상기 환형 홈에 인입되므로, 고밀도 디브이디(20)와 광픽업의 대물렌즈간에 충돌을 방지시킬 수 있게 된다.
이하, 상기와 같이 광픽업의 대물렌즈가 인입되도록 하기 위한 환형 홈이 형성된 고밀도 디브이디의 제조방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 8은 본 발명에 따른 고밀도 디브이디의 제조방법에 대한 공정 흐름도를 도시한 것으로, (S10) 단계에서 마스터링(Mastering) 공정에 의해 원반을 마련하고, (S11) 단계에서 상기 원반에 형성된 피트 패턴을 반전 전사시켜 스템퍼(Stamper)를 제작하게 된다.
그리고, (S12) 단계에서, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 제작된 스템퍼(100)를 제1 성형기(200)에 취부시키고, 제2 성형기(300)를 압착시킨 상태에서, 수지 등과 같은 기판 물질을 스푸르(Spure)를 통해 고온 주입하여, 상기 스템퍼(100)에 의해 피트 패턴이 형성된 기판을 사출 성형하게 된다.
한편, 상기 제2 성형기(300)에는, 상기와 같이 성형 사출되는 기판의 일측 표면, 즉 상기 스템퍼에 의해 피트 형상의 데이터가 형성되는 기록층에 반대되는 기판의 상측 표면을 적어도 포함하는 영역에, 광픽업의 대물렌즈(OL)가 인입될 수 있도록 하기 위한 소정 깊이 및 폭의 환형 홈을 형성시키기 위한 환형 돌기가 구비되어 있어, 도 6 및 도 7을 참조로 전술한 바 있는 환형 홈을 형성시키게 된다.
그리고 상기 중앙 홀은, 상기 스푸르와 함께 절단(Cutting)된 후, (S13) 단계에서, 상기 성형 사출된 기판의 피트 패턴 면에, 알루미늄(Al) 등과 같은 전반사 물질을 성막시켜, 반사막(기록층)을 형성시키게 되고, 이후, (S14) 단계에서 스핀 코팅(Spin Coating)법 또는 필름(Film) 접합 등을 통해 광투과층을 형성 또는 접착시키게 되는 데, 예를 들어 상기 반사막에는 스핀 코딩법에 의해 UV 본드 재가 도포된 후 자외선에 조사되어 강화되고, 그 위에 커버 층이 대향되게 올려져, 고밀도 디브이디가 제작 완성되며, (S15) 단계에서 상기 완성된 고밀도 디브이디의 광학적 반사량과 품질 검사 등을 수행하여 양품여부를 판별하는 검사를 수행하게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 고밀도 디브이디의 제조방법은, 통상적인 광디스크의 제조공정과 동일한 공정에 의해 제조되되, 전술한 바와 같이, 고밀도 디브이디의 일측 표면에 소정 깊이 및 폭의 환형 홈이 형성되도록 그에 대응되는 독특한 고유의 형상을 갖는 제2 성형기(300)의 사용에 그 특징이 있는 것이다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 재생전용의 고밀도 디브이디는 물론, 재기록 가능한 고밀도 디브이디(HD-DVD RAM)에 적용할 수 있으며, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.
상기와 같이 구성 및 이루어지는 본 발명에 따른 고밀도 광디스크 및 그 제조방법은, 고밀도 디브이디(HD-DVD)와 같은 고밀도 광디스크의 리드인(Lead In) 영역을 포함하는 상하 표면 중, 고밀도 피트 형상의 데이터 기록층의 반대측에, 광픽업의 대물렌즈(OL)가 인입될 수 있도록 하기 위한 소정 깊이 및 폭의 환형 홈을 형성시켜, 고밀도 광디스크가 광디스크 장치 내에 뒤집힌 상태로 오 삽입(Error Insert)되는 경우, 광픽업의 대물렌즈(OL)가 포커싱하기 위한 최대 가동범위까지 수직 이동되더라도, 고밀도 광디스크와 대물렌즈간에 충돌이 발생되지 않도록 함으 로써, 고밀도 광디스크 또는 광픽업의 대물렌즈가 파손되거나, 또는 서보 동작에 치명적인 오류가 발생되는 것을 원천적으로 방지시킬 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (7)

  1. 고밀도 피트 형상의 데이터 기록층이, 디스크 두께의 중앙으로부터 일측으로 치우쳐 형성된 고밀도 광디스크에 있어서,
    상기 광디스크의 리드인 영역을 포함하는 상하 표면 중, 상기 기록층의 반대측에 환형 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 환형 홈의 폭은, 상기 고밀도 광디스크에 기록된 신호를 독출하기 위한 광픽업의 대물렌즈의 폭 보다 넓게 형성된 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 환형 홈의 깊이는, 0.1 mm ∼ 0.5 mm 깊이로 형성된 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크.
  4. 고밀도 피트 형상이 형성되어진 마스터 원반을 마련하는 단계;
    상기 피트 형상을 반전 전사하여 스템퍼를 제작하는 단계; 및
    상기 스템퍼를 성형기에 취부시킨 후, 상기 성형기에 기판 재료를 고온 주입하여 압축 성형하는 단계를 포함하는 제조공정을 통해, 고밀도 피트 형상의 데이터 기록층이, 디스크 두께의 중앙으로부터 일측으로 치우쳐 형성되도록 고밀도 광디스 크를 제조하되,
    상기 고밀도 광디스크의 리드인 영역을 포함하는 상하 표면 중, 상기 기록층의 반대측에 환형 홈을 형성 제조하는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크 제조방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 환형 홈의 폭은, 상기 고밀도 광디스크에 기록된 신호를 독출하기 위한 광픽업의 대물렌즈의 폭 보다 넓게 형성 제조되는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크 제조방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 환형 홈의 깊이는, 0.1 mm ∼ 0.5 mm 깊이로 형성 제조되는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크 제조방법.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 성형기의 내측 일면에는, 상기 환형 홈을 형성시키기 위한 환형 돌기가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크 제조방법.
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JPS60180329A (ja) * 1984-02-28 1985-09-14 Seiko Epson Corp 携帯用小型機器
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KR20020087668A (ko) * 2001-05-15 2002-11-23 엘지전자 주식회사 고밀도 광디스크 및 그 구동장치

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