KR20000068933A - 광 기록매체와 이 기록매체를 주사하는 장치 - Google Patents

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KR20000068933A
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반덴엔덴규스베르트요세프
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요트.게.아. 롤페즈
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

광 기록매체(10)는, 거의 평행한 복수의 트랙에 광학적으로 검출가능한 복수의 마크로 구성된 패턴으로 정보를 기록하기 위한 기록층을 구비한다. 상기 트랙은 교번하는 제 1 및 제 2 서보 트랙(11, 13)을 포함한다. 상기한 서보 트랙은, 정보 패턴과 다르고 위치정보를 나타내는 트랙 변조를 갖는다. 상기한 제 1 및 제 2 서보 트랙의 트랙 변조는, 서로 다른 위치를 포함하며 일정한 위상 관계를 갖는다.

Description

광 기록매체와 이 기록매체를 주사하는 장치{OPTICAL RECORD CARRIER AND APPARATUS FOR SCANNING SUCH A RECORD CARRIER}
본 발명은, 광학적으로 검출가능한 복수의 마크로 구성된 패턴으로 사용자 정보를 기록하기 위한 거의 평행한 복수의 트랙을 갖는 기록층을 구비하되, 상기 복수의 트랙이 트랙 방향에 수직한 방향으로 제 1 서보 트랙, 비서보(non-servo) 트랙, 제 2 서보 트랙 및 비서보 트랙의 반복된 연속물을 형성하고, 상기 복수의 서보 트랙은 사용자 정보 패턴과 다른 트랙 변조를 가지며, 상기 제 1 및 제 2 서보 트랙이 제 1 및 이와 다른 제 2 위치정보를 나타내는 제 1 및 제 2 변조 패턴을 갖는 광 기록매체에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 이와 같은 기록매체를 주사하는 방법, 이 기록매체를 주사하는 장치와 이 기록매체를 제조하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 트랙은 주사장치가 따라가게 되며 기록매체의 특징적인 치수와 같은 정도의 길이를 갖는 기록매체 상의 라인에 해당한다. 사각형 기록매체 상의 트랙은 기록매체의 길이 또는 폭과 거의 동일한 길이를 갖는다. 디스크 형태의 기록매체 상의 트랙은, 디스크 상의 연속적인 나선형 라인 또는 원형 라인의 360°회전에 해당한다. 변조는 기록매체의 특성값의 변화에 해당하며, 이 변화값은 정보를 나타낸다. 기록매체가 광 기록매체인 경우에, 상기한 특성값은 기록매체의 국부적인 반사율, 기록매체 내부에 있는 홈의 폭, 또는 그것의 변화를 광학적으로 검출할 수 있는 기타의 특징값이 될 수 있다. 이와 같은 변조를 사용하여 기록된 서로 다른 복수의 정보 패턴을 식별하기 위해 서로 다른 변조가 사용될 수 있다.
주사 방사선 스폿을 사용하여 기록매체 상에 사용자 정보를 기록할 때, 일반적으로, 기록매체 상의 방사 스폿의 위치를 아는 것이 바람직하다. 서두에 기재된 것과 같은 기록가능한 처녀 기록매체 상에는 사용자 정보를 사용할 수 없기 때문에, 이와 같은 위치는 기록매체의 복수의 서보 트랙으로부터 위치정보를 판독함으로써 결정될 수 있다.
서보 트랙에 정보가 기억된 기록매체는 일본 특허출원 제 06338066호에 공지되어 있다. 이 문헌에 기재된 기록매체는, 기판 내부에 있는 인접한 복수의 홈의 형태로 교번하는 제 1 및 제 2 서보 트랙을 구비한다. 이때, 서보 트랙의 변조는, 홈의 중심선의 반경방향의 워블(wobble)에 해당한다. 상기한 제 1 서보 트랙은 비교적 낮은 주파수에서 주파수 변조되며, 제 2 서보 트랙은 비교적 높은 주파수에서 주파수 변조된다. 서보 트랙을 주사할 때, 서보 트랙의 변조에 의해서만 주사 스폿이 변조되며, 주사장치는 제 1 서보 트랙에 대해 저주파 디코더를 선택하고 제 2 서보 트랙에 대해 고주파 디코더를 선택함으로써 위치정보를 판독할 수 있다. 2개의 서보 트랙 사이에 있는 트랙을 주사할 때, 인접한 두 개의 서보 트랙의 변조에 의해 스폿이 변조된다. 이에 따라, 상기한 주사장치는, 인접한 제 1 및 제 2 서보 트랙의 위치정보를 판독하기 위해 저주파 및 고주파 디코더 사이에서 전환함으로써 제 1 및 제 2 서보 트랙으로부터 발생된 신호를 식별할 수 있다.
기록매체 상의 주사 스폿의 정확한 위치지정을 달성하기 위해서는, 서보 트랙에 있는 위치정보의 밀도가 가능한 한 높아야 한다. 그러나, 이러한 밀도는 사용자 정보를 나타내는 신호 상의 트랙 변조의 누화(crosstalk)에 의해 제한된다. 종래의 기록매체에 있어서, 제 2 서보 트랙의 주파수는 누화에 의해 제한된 한계값 근처로 선택될 수 있다. 주사장치 내부에서 2가지 주파수를 분리하여 복수의 서브 트랙 사이에 낮은 누화를 생성할 수 있도록 하기 위해서는, 제 1 서보 트랙의 주파수가 실질적으로 제 2 서보 트랙의 주파수보다 낮아야 한다. 충분히 낮은 주파수는 더 낮은 정보밀도를 생성한다. 이에 따라, 제 1 서보 트랙은 비교적 낮은 위치정보 밀도를 갖는다.
결국, 본 발명의 목적은, 서보 트랙의 높은 위치정보 밀도를 갖는 기록매체와, 주사방법 및 관련된 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일면에 따르면, 서두에 기재된 것과 같은 기록매체는, 상기 제 1 및 제 2 서보 트랙의 트랙 변조가 소정의 위상 관계를 갖는 것을 특징으로 한다. 이러한 소정의 위상 관계는, 주사장치가 복수의 서보 트랙 사이에 있는 트랙을 주사할 때 제 1 및 제 2 서보 트랙으로부터 발생한 위치정보를 식별할 수 있도록 한다. 주사장치는, 제 1 및 제 2 서보 트랙 모두의 결합된 트랙 변조를 나타내는 검출기 신호를 샘플링하기 위해 한 개의 트랙을 따라 적절히 다른 제 1 및 제 2 위치를 선택할 수 있다. 제 1 위치에서는, 제 1 서보 트랙의 변조가 재 2 서보 트랙의 변조로부터 간섭을 받지 않고 검출기 신호로부터 도출될 수 있으며, 제 2 위치에서는, 제 2 서보 트랙의 변조가 제 1 서보 트랙의 변조로부터 간섭을 받지 않거나 이미 알려진 간섭을 받으면서 도출될 수 있다.
상기 소정의 위상 관계는, 제 1 및 제 2 서보 트랙의 변조에 대해 서로 다른 주파수를 선택할 수 있도록 한다. 바람직하게는, 이들 주파수는 2개의 정수 비에 해당한다. 주파수가 누화에 의해 제한된 한계값 근처로 선택되면, 이들 두가지 서보 트랙은 동일한 주파수에서 변조되는 것이 바람직하며, 제 1 및 제 2 서보 트랙 모두는 높은 위치정보 밀도를 가져, 기록매체 상에 정확하게 위치시킬 수 있도록 한다.
기록매체의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 트랙 변조는 서보 트랙을 따라 규칙적인 소정의 위치에서 소정의 값을 갖는다. 주사장치는, 비서보 트랙을 주사할 때 이와 같은 소정의 변조를 유리하게 이용할 수 있다. 따라서, 제 1 위치에서의 검출기 신호의 샘플은 인접하는 제 1 및 제 2 서보 트랙 모두의 변조에 기인한다. 그럼에도 불구하고, 제 2 서보 트랙의 변조가 제 1 위치에서 소정의 값을 갖는 경우에, 상기한 장치는 검출기 신호로부터 제 1 서보 트랙의 변조 내부에 기억된 위치정보를 검색할 수 있다. 마찬가지로, 제 1 서보 트랙의 변조가 제 2 위치에서 소정의 값을 갖는 경우에, 이와 같은 사실을 사용하여 주사장치는, 제 2 위치에서 검출기 신호를 샘플링하여 제 2 서보 트랙의 변조를 도출할 수 있다.
바람직하게는, 상기한 복수의 서보 트랙은 기록매체의 정보층 내부에 있는 홈이며, 상기한 복수의 비서보 트랙은 홈 사이에 있는 랜드이다. 바람직하게는, 상기한 트랙 변조는 정현파 패턴을 갖는다. 상기한 패턴은, 서보 트랙의 횡방향 위치, 그것의 폭 또는 깊이, 또는 이들의 조합의 정현파 변화일 수 있다. 이들 변화값은, 위치, 폭 또는 깊이의 평균값으로부터의 편차일 수 있다. 트랙을 따른 변화값의 평균의 비제로(non-zero) 값은 기록매체의 주사시에 오프셋을 일으킬 수 있기 때문에, 상기한 평균값은 기록매체 상의 위치에 무관하게 제로값인 것이 바람직하다. 사용자 정보는 홈 내부 및/또는 랜드 상에 기록될 수 있다.
상기한 제 1 및 제 2 서보 트랙에 있어서의 정현파 패턴 사이의 위상 관계는, 거의 90°의 위상 편이인 것이 바람직하다. 그 결과, 제 1 서보 트랙의 변조가 사인파인 경우에, 제 2 서보 트랙에 있는 변조는 코사인파이다. 비서보 트랙의 주사 중에 90°의 제 1 위치에서 샘플을 취하면, 코사인 변조는 제로가 되어, 검출기 신호는 직접적으로 제 1 서보 트랙의 변조를 나타낸다. 마찬가지로, 0°의 제 2 위치에서 샘플을 취하면, 사인 변조는 제로가 되어, 검출기 신호는 제 2 서보 트랙의 변조를 나타낸다.
기록매체의 바람직한 실시예에 있어서, 상기한 위치정보는 180°의 위상 편이 키잉(phase-shift keying)에 의해 서보 트랙 내부에 인코드된다. 이러한 형태의 인코딩은 제 1 및 제 2 위치에 있는 변조를 변경시키기 않기 때문에, 이와 같은 인코딩은 본 발명의 위상 편이된 변조와 적절히 결합될 수 있다.
샘플을 취하기 위해 트랙을 따른 제 1 및 제 2 위치의 양호한 선정은, 상기한 서보 트랙에 복수의 클록 마크가 설치될 때 달성될 수 있다. 따라서, 샘플링을 위한 위치는 상기한 클록 마크에 대해 규정될 수 있다.
상기한 트랙 변조는, 어드레스 정보와 같이 위치정보를 나타내는 부분과, 클록 마크와 같이 위치정보를 나타내지 않는 부분을 포함할 수 있다. 상기한 클록 마크는, 클록 마크의 검출에 사용되는 빠른 상승 및 하강 엣지를 가질 수 있다. 인접한 복수의 서보 트랙에 있는 클록 마크는, 트랙에 횡단하는 방향으로 정렬되는 것이 바람직하다. 인접한 복수의 클록 마크가 동일한 위상을 갖는 경우에, 이들 클록 마크는 서보 트랙과 비서보 트랙을 주사할 때 판독될 수 있으며, 이들 클록 마크는 사용자 정보의 판독을 방해하지 않는다.
위치정보 변조가 클록 마크로서 검출되는 것을 방지하기 위해, 위치정보를 나타내는 변조는 트랙을 따르는 위치에 대한 미분값을 갖는 것이 바람직하다. 트랙 변조가 정현파인 경우에, 이것은 0°또는 180°에서 시작하거나 끝나는 사인파의 부분과 90°또는 270°에서 시작하거나 끝나는 코사인파의 부분을 사용함으로써 실현될 수 있다. 필요한 경우에, 상기 변조 패턴은 정현파 변화값에 변화값을 갖지 않은 부분을 더함으로써 소정의 고정된 길이를 갖도록 완성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 청구범위에 기재된 것과 같이 기록매체를 주사하는 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 청구범위에 기재된 것과 같이 본 발명에 따른 광 기록매체를 주사하는 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 청구범위에 기재된 것과 같이 본 발명에 따른 기록매체를 제조하는 장치가 제공된다.
본 발명의 목적, 이점 및 특징은, 다음의 첨부도면을 참조하여 주어지는 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다:
도 1a 내지 도 1d는 본 발명에 따른 기록매체의 실시예를 나타낸 것이고,
도 2는 기록매체의 사시도이며,
도 3은 본 발명에 따른 2개의 인접한 서보 트랙의 변조를 나타낸 것이고,
도 4a∼도 4e는 트랙 변조 인코딩 정보를 나타낸 것이며,
도 5는 클록 마크를 갖는 트랙 변조를 나타낸 것이고,
도 6은 본 발명에 따른 주사장치를 나타낸 것이며,
도 7은 검출기 신호로부터 위치정보를 도출하는 신호처리기를 나타낸 것이고,
도 8은 기록매체를 제조하는 장치를 나타낸 것이다.
도 1은 기록매체(1)의 실시예를 나타낸 것으로, 도 1a는 평면도이고, 도 1b는 b-b선에 따른 일부 단면도이며, 도 1c 및 도 1d는 기록매체(1)의 제 1 및 제 2 실시예의 일부분(2)을 확대하여 나타낸 평면도이다. 상기한 기록매체(1)는, 나선형 라인의 360°회전을 각각 형성하는 일련의 서보 트랙을 구비하는데, 도면에는 이들 중에서 8개만을 도시하였다. 상기한 복수의 서보 트랙은, 예를 들면 사전에 형성된 홈(4) 또는 융기부에 의해 구성된다. 도면에 도시된 홈(4)의 바닥 부분은, 이들 홈 사이에 있는 랜드보다 기록매체의 광입사 측에 더 가깝다. 또 다른 실시예에 있어서는, 홈의 바닥 부분보다 랜드가 광입사 측에 더 가깝다. 이러한 복수의 서보 트랙은 위치정보 신호를 기록하기 위한 것이다. 정보를 기록하기 위해, 상기한 기록매체(1)는, 투명 기판(5) 상에 적층되고 보호 코팅(7)으로 덮인 기록층(6)을 구비한다. 상기한 기록층은, 적절한 방사선에 노출될 경우 광학적으로 검출가능한 변화를 겪는 방사선에 민감한 재료로 이루어진다. 이와 같은 층으로는, 예를 들면, 방사빔에 의한 가열시에 방사율이 변화하는 텔루르와 같은 재료의 박막층이 사용될 수 있다. 이와 달리, 상기한 층은, 가열시에 자화 방향 또는 결정 구조를 각각 변화시키는 광자기 또는 상변화 재료로 이루어질 수 있다. 상기한 복수의 트랙이 기록하려는 정보에 따라 변조되는 강도를 갖는 방사빔에 의해 주사될 때, 광학적으로 검출가능한 복수의 마크로 이루어진 정보 패턴이 얻어지는데, 이 패턴은 정보를 나타낸다. 사용자가 기록할 수 없는 판독 전용의 기록매체에 있어서, 상기한 층(6)은 예를 들면 알루미늄이나 은과 같은 금속으로 제조된 반사층일 수 있다. 이와 같은 기록매체에 있어서 정보는, 예를 들면 엠보싱된 피트의 형태로 그것의 제조과정 동안 기록매체 내부에 사전에 기록된다.
기준 서보 트랙의 시작점에 대한 주사되는 트랙 부분의 위치를 결정하기 위해, 적절하게는 도 1c에 도시된 것과 같이 정현파의 트랙 위치 워블의 형태로 사전에 형성된 트랙 변조를 사용하여 기록되는데, 이때 트랙 중심의 반경방향의 위치가 동요한다. 트랙 위치의 워블은 기록매체의 제조과정 중에 실현하기가 용이하기 때문에, 트랙 위치 워블의 형태를 갖는 트랙 변조가 바람직하다. 그러나, 예를 들면 트랙 폭 변조(도 1d) 또는 트랙 깊이 변조와 같은 다른 형태의 트랙 변조 또한 적합하다.
이때, 도 1에는 트랙 변조가 매우 과장되어 도시되었다는 점에 유의해야 한다. 실제로는, 600x10-9의 트랙 폭의 경우에 약 20x10-9미터의 진폭을 갖는 워블이 방사빔 변조의 신뢰할 수 있는 검출을 위해 적합한 것으로 밝혀졌다. 작은 진폭의 워블은 인접한 서보 트랙 사이의 거리를 줄일 수 있다는 이점을 갖는다.
기록매체의 특정한 실시예에 있어서, 서보 트랙에 저장된 위치정보는 48 이진 비트로 구성된 복수의 서보 세그먼트로 분할된다. 서보 세그먼트의 첫 번째 비트는, 위치정보의 동기를 위해 사용되는 동기 패턴을 나타낸다. 다음의 4개의 비트는 기록매체의 층 번호를 나타낸다. 이 번호는, 복수의 중첩된 기록층을 갖는 기록매체에 있어서 기록층의 서수를 나타낸다. 상기한 서보 세그먼트의 다음 3개의 비트는 트랙 내부의 세그먼트 번호를 나타낸다. 한 개의 서보 트랙은 8개의 반경방향으로 정렬된 서보 세그먼트로 분할된다. 다음의 16 비트는 서보 트랙의 트랙 번호를 나타낸다. 기록매체 상의 최내측의 서보 트랙은 트랙 번호 0을 갖는다. 서보 세그먼트의 마지막 24 비트는 위치정보의 오류 정정을 위해 사용되는 3개의 패리티 바이트를 나타낸다.
도 2는, 복수의 홈의 형태를 갖는 서보 트랙과 이들 홈 사이에 랜드 부분의 형태를 갖는 비서보 트랙을 갖는 기록매체(10)의 단면에 대한 사시도를 나타낸 것이다. 기록매체는 4개의 트랙으로 구성된 복수의 그룹을 갖는데, 이중에서 2개의 그룹을 나타내었다. 한 개의 그룹은, 첫 번째 서보 트랙(11), 비서보 트랙(12), 두 번째 서보 트랙(13)과 비서보 트랙(14)을 구비한다. 트랙 15, 16, 17 및 18은 유사한 복수의 트랙으로 구성된 인접한 그룹을 형성한다. 복수의 기록 마크로 구성된 정보 패턴을 트랙 11, 12 및 13 내부에 개략적으로 나타내었다. 서보 트랙 11 및 13에는, 홈의 측벽의 위치를 변조함으로써 위치정보가 설치된다. 이와 같은 기록매체를 주사하는데 적합한 주사장치는, 홈의 중심을 따라 또한 2개의 홈 사이에 있는 랜드의 중심을 따라 방사선 스폿을 안내할 수 있다. 이 장치는 홈 내부와 랜드 상에 정보를 기록, 판독 및/또는 소거할 수 있다. 서보 트랙, 즉 도 2에 도시된 홈을 따라 주사할 때, 주사장치는 홈 워블로부터 위치정보를 얻을 수 있다. 이 홈 워블은, 특히 미국 특허 제 US 4,057,833호로부터 공지된, 통상적으로 푸쉬풀 방법(push-pull method)으로 불리는 방법을 사용하여 판독될 수 있다. 비서보 트랙, 즉 도 2에 도시된 랜드를 따라 주사할 때, 상기한 푸쉬풀 방법은 그것의 크기가 두개의 인접한 홈의 홈 워블의 결과값에 해당하는 신호를 발생하는데, 이 신호는 서로 다른 위치 콘텐트를 갖는다. 본 발명에 따른 변조를 사용하면, 양자의 서보 트랙 내부에 저장된 위치정보를 검색할 수 있다.
도 3은, 첫 번째 서보 트랙(20), 두 번째 서보 트랙(21)과, 이들 2개의 서보 트랙 사이에 있는 비서보 트랙(22)을 개략적으로 나타낸 것이다. 이들 서보 트랙에 번호가 부여되는 경우에는, 첫 번째 및 두 번째 서보 트랙은 각각 짝수 및 홀수의 서수를 갖는 서보 트랙일 수 있다. 한 개의 트랙에 따른 위치는 각도로 표시되는데, 이때 360°는 서보 트랙의 위치, 즉 도 3에 도시된 홈의 중심선이 변조될 때의 정현파 패턴의 1 주기에 해당한다. 서보 트랙 20은 사인파 변화를 갖는 반면에, 서보 트랙 21은 위치의 코사인 변화를 갖는다. 도면의 우측 절반부는, 주사장치의 스폿이 서보 트랙(20, 21) 및 비서보 트랙(22)을 따라갈 때 얻어지는 푸쉬풀 검출기에서 발생된 2가지 신호(23, 24, 25)를 나타낸 것이다. 도면의 좌측 및 우측 절반부는 트랙을 따라 각도상으로 동일한 위치를 나타낸다. 스폿이 서보 트랙을 따라갈 때, 신호 23 및 24에 의해 나타낸 것과 같이, 검출기 신호의 진폭이 트랙 변조를 따라가게 된다. 이에 따라, 검출기 신호 23 및 24는 90°만큼 위상 편이된다.
비서보 트랙(22)을 따라갈 때, 푸쉬풀 신호(25)는 신호 23 및 24의 선형 조합에 해당한다. 도면으로부터, 90°위치에서는 신호(25)의 진폭이 서보 트랙 20의 변조에 의해 결정되는 반면에, 0°위치에서는 신호(25)의 진폭이 서보 트랙 21의 변조에 의해 결정된다는 것을 알 수 있다. 따라서, 비서보 트랙(22)을 따라갈 때 트랙을 따라 90°및 0°위치에서 푸쉬풀 신호를 샘플링함으로써 서보 트랙(20, 21)에 저장된 위치정보를 검색할 수 있다.
도 4는, 정현파 트랙 변조에 있는 정보를 코딩할 수 있는 방법을 나타낸 것이다. 위치정보의 한 개의 비트는 서보 트랙의 810°부분에 저장된다. 또한, 연속적인 복수의 비트는 연속적인 부분에 저장된다. 도 4a는 동기 패턴을 나타낸 것이다. 2개의 연속적인 사인파의 0°내지 180°부분과, 제로 트랙 편차를 갖는 90°부분과, 2개의 연속적인 사인파의 180°내지 360°부분으로 이루어진 독특한 패턴은, 동기 패턴을 나타내는 부분 이외의 서보 트랙의 부분에는 발생하지 않는다.
도 4b는 논리값 1을 나타내는 첫 번째 서보 트랙의 변조 패턴을 나타낸 것이다. 이 패턴은, 2개의 완전한 사인파와 그후의 제로 트랙 편차를 갖는 90°부분을 포함한다. 도 4c는 논리값 0을 나타내는 첫 번째 서보 트랙의 변조 패턴을 나타낸 것이다. 이 패턴은, 2개의 완전한 반전된 사인파와 그후의 제로 트랙 편차를 갖는 90°부분을 포함한다. 도 4d는 논리값 1을 나타내는 두 번째 서보 트랙의 변조 패턴을 나타낸 것이다. 이 패턴은, 제로 트랙 편차를 갖는 90°부분과 그후의 2개의 완전한 사인파를 포함한다. 도 4e는 논리값 0을 나타내는 두 번째 서보 트랙의 변조 패턴을 나타낸 것이다. 이 패턴은, 제로 트랙 편차를 갖는 90°부분과 그후의 2개의 완전한 반전된 사인파를 포함한다. 상기한 정현파 패턴은, 변조 패턴에 있어서 가파른 전이를 피하기 위해, 항상 제로값에서 시작하고 끝나며, 최대값 또는 최소값에서 시작하거나 끝나지 않는다. 이와 달리 구성하는 경우에, 이와 같은 전이는 변조 패턴 내부에 삽입된 클록 마크와 간섭을 일으킬 수 있다.
본 발명은 도 4에 도시된 변조 패턴에 제한되는 것은 아니다. 패턴은 2개의 완전한 사인파 대신에 단지 1개의 완전한 사인파를 포함할 수도 있다. 트랙킹에 있어서 오프셋을 방지하기 위해, 각 패턴 또는 일련의 패턴의 평균값은 제로값인 것이 바람직하다. 상기한 정현파 패턴 대신에, 삼각형 패턴 또는 싱크함수(sinc-function) 패턴과 같은 기타 패턴이 사용될 수 있다.
도 5는, 논리값 0 또는 1을 갖는 변조 패턴 내부에 삽입된 클록 마크(30)의 일례를 나타낸 것이다. 클록 마크는, 제로값으로부터 최대 트랙 편차, 그리고 최소 트랙 편차와 다시 제로 트랙 편차로 되돌아가는 서보 트랙의 비교적 빠른 변조에 해당한다. 클록 마크의 비교적 빠른 변조는, 주파수 선택에 의해 검출기 신호로부터 클록 마크를 추출할 수 있도록 한다. 이때, 바람직하게는, 상기한 클록 마크는 서보 트랙을 따라 0°위치에 배치된다. 한 개의 서보 트랙에, 즉 디스크 형태의 기록매체의 1회전에 대해 128개의 클록 마크가 존재할 때 만족할만한 클록 추출이 달성된다.
도 6은 도 3에 도시된 것과 같은 기록매체를 주사하는 장치를 나타낸 것이다. 이 장치는 기록매체(10) 내부의 트랙을 광학적으로 주사하는 광학계(31)를 구비한다. 광학계(31)는, 예를 들어 반도체 레이저와 같은 방사원(32)을 구비한다. 방사원(32)은, 빔 스프리터(34)에 의해 반사되어, 대물렌즈(35)에 의해 기록매체(10)의 정보층 내부의 트랙 상에 있는 방사선 스폿(36)으로 수렴하는 방사빔(33)을 방출한다. 기록매체로부터 반사된 방사선은, 대물렌즈(35)와 빔 스프리터(34)를 통해 검출기(37)로 안내된다. 상기한 검출기는, 주사되는 트랙의 방향에 평행하게 주행하는 검출기의 2개의 절반부 사이에 분할선을 갖는 분할 검출기이다. 통상적으로 중심 개구 신호로 불리는 2개의 절반부의 합 신호는, 트랙 내부에 기록된 정보를 나타내며 신호 Si로서 출력된다. 통상적으로 푸쉬풀 신호로 불리는 상기한 2개의 절반부의 차 신호는, 트랙 내부에 기록된 위치정보와 서보 정보를 나타내며, 신호 Sp로서 출력된다. 상기한 신호 Sp의 저주파 성분은, 주사되는 트랙의 중심선에 대한 방사선 스폿(36)의 위치를 표시하는 서보 정보를 나타낸다. 신호 Sp는, 가능한 경우에는 서보 정보를 통과시키지만 위치정보를 차단하는 저역통과 필터를 거친 후에, 서보 회로(38)에 대한 입력으로 사용된다. 서보 회로는, 광학계(31)의 위치 및/또는 광학계 내부의 대물렌즈(35)의 위치를 제어함으로써, 트랙의 방향에 수직한 방향으로 방사선 스폿의 위치를 제어한다.
상기한 신호 Sp는, 신호 Sp로부터 위치 신호를 추출하는 신호 처리기(39)로도 공급된다. 신호처리기(39)로부터 출력된 위치정보 신호는, 도 6에 도시된 것과 같이 마이크로프로세서(40)로 공급된다. 마이크로프로세서는, 예를 들어 상기한 위치정보 신호로부터 기록매체(10) 상의 방사선 스폿(36)의 현재 위치를 도출할 수 있다. 판독, 소거 또는 기록과정 동안 마이크로프로세서는 현재의 위치를 원하는 위치와 비교하여 광학계가 원하는 위치로 점프하기 위한 파라미터를 결정할 수 있다. 점프를 위한 파라미터는 서보회로(38)로 주어진다. 상기한 정보신호 Si는 마이크로프로세서로 공급되어 마이크로프로세서가 신호로부터 예를 들어 디렉토리 정보를 도출할 수 있도록 하며, 이 디렉토리 정보는 방사선 스폿의 위치를 제어하는데 사용될 수 있다. 이 정보신호는 마이크로프로세서(40)의 출력신호(41)로서 제공된다.
위치정보를 포함하는 사전에 기록된 서보 트랙을 갖는 기록매체 상에 사용자 정보를 기록할 경우에, 기록하려는 사용자 정보는 신호(42)에 의해 마이크로프로세서(40)로 공급된다. 주사장치는 복수의 서보트랙으로부터 위치정보를 판독한다. 마이크로프로세서(40)는 기록되는 정보를 위치정보와 동기시켜, 발생원 제어부(43)에 접속되는 제어신호를 발생한다. 발생원 제어부(43)는 방사원(32)에 의해 방출되는 방사빔의 광 출력을 제어함으로써, 기록매체(10) 내부의 마크의 생성을 제어한다. 상기한 동기화는, 위치정보 내부의 동기 패턴과 기록하려는 사용자 정보 내부에 존재하는 동기 패턴 사이에 일정한 관계를 설정하는 과정을 포함할 수 있다.
도 7은 푸쉬풀 신호 Sp로부터 위치정보를 추출하는 신호처리기(39)의 일 실시예를 나타낸 것이다. 상기한 신호 Sp는 아날로그 디지탈 변환기(50)의 입력에 접속되며, 아날로그 디지탈 변환기는 클록 신호 Sc에 의해 결정된 샘플링 레이트로 샘플을 취함으로써 아날로그 신호 Sp를 디지탈 출력신호로 변환한다. 이 디지탈 출력신호는, 디지탈 출력신호 내부에 존재하는 클록 마크만을 통과시키는 고역통과 필터(51, 52)에 접속된다. 도시된 실시예에 있어서, 상기한 필터는 고역통과 필터(51)와 코사인 필터(52)를 구비한다. 고역통과 필터의 출력은, 고역통과 필터에서 사용된 샘플링 주파수의 절반의 주파수에서 제로값을 갖는 2탭 유한 응답 필터(two-tap finite response filter)인 코사인 필터(52) 내부로 주어진다. 피크 검출기(53)는 필터링된 클록 마크의 피크값을 결정한다. 이 피크 검출기는 피크값의 가동값이 얻어지도록 하는 시정수를 갖는다. 이 피크 검출기의 출력과 필터링된 클록 마크 모두는 비교기(54)에 접속된다. 비교기는, 클록 마크의 신호가 클록 마크의 피크값의 절반을 초과할 때에만 출력신호를 제공함으로써, 회로가 노이즈에 의해 트리거되는 것을 방지한다. 상기한 비교기의 출력신호는 카운터(55)의 리셋 입력에 접속된다. 이 카운터는 클록 신호 Sc에 접속된 카운트 입력을 갖고 2개의 클록 마크 사이에 있는 샘플의 개수를 계수한다. 감산기(56)는, 2개의 클록 펄스 사이의 원하는 샘플 수를 나타내는 기준값, 예를 들면 2400으로부터 상기한 샘플 수를 감산한다. 2개의 클록 마크 사이의 비트 수가 6으로 선택되면, 각각의 비트에 대한, 즉 트랙의 각 810°부분에 대한 샘플 수는 300이 된다. 비교기(54)의 출력에 의해 제어되는 스위치(57)는, 감산기의 차이값을 적분기(58)로 보낸다. 이 적분기의 출력은 디지탈 아날로그 변환기(59)에 의해 디지탈로부터 아날로그로 변환된다. 이 변화기의 아날로그 출력 신호는, 클록 신호 Sc를 출력하는 전압제어 발진기(60)에 대한 입력으로 사용된다. 이러한 클록 신호는, 모든 구성요소(50∼59)의 샘플링 레이트와 신호처리 속도를 제어하는데 사용된다. 상기한 구성요소 50 내지 60은, 기록매체의 주사 속도에 무관하게 2개의 연속적인 클록 마크 사이의 샘플 수를 소정값 Ns로 설정하는 폐쇄 루프를 구성한다.
상기한 아날로그 디지탈 변환기(50)의 디지탈 출력신호는 대역통과 필터의 입력에 접속되는데, 도시된 실시예에 있어서 대역통과 필터는, 고역통과 필터(61)와 저역통과 필터(62) 및 코사인 필터(63)를 구비한다. 상기한 대역통과 필터는 트랙 변조를 나타내는 워블 신호를 통과시키며, 클록 마크의 통과를 차단한다. 이 대역통과 필터의 출력은, 타이밍 회로(66)에 의해 제어되는 2개의 스위치(64, 65)에 접속된다. 이 타이밍 회로는, 워블 신호가 서보 트랙 내부에 인코딩된 위치정보를 특정하는 값을 가질 때의 시점이나, 트랙을 따른 위치를 결정한다.
변조 패턴이 도 4에 도시된 형태를 갖는 경우에, 첫 번째 서보 트랙에 대한 위치는 90°, 270°, 450° 및 630°이며(도 4b 및 도 4c), 이들 위치에서 두 번째 서보 트랙의 트랙 편차는 제로가 된다. 또한, 두 번째 서보 트랙에 대한 위치는 180°, 360°, 540° 및 720°이며(도 4d 및 도 4e), 이들 위치에서 첫 번째 서보 트랙의 트랙 편차는 제로가 된다. 대역통과 필터는 그것의 입력신호에 맞추어 그것의 출력신호를 변경하기 위한 설정 시간(settling time)을 필요로 하기 때문에, 상기한 위치는 패턴의 종료점 근처, 즉 첫 번째 서보 트랙에 대해서는 450°또는 630°위치로 두 번째 서보 트랙에 대해서는 540°또는 720°위치로 선택하는 것이 바람직하다. 첫 번째 서보 트랙에 대한 위치로 450°로 취한 경우에, 타이밍 회로(66)는 스위치(64)를 순간적으로 폐쇄하여, 워블 신호의 각 비트에 있는 300개의 샘플 중에서 450*300/810에 가장 근접한 서수를 갖는 샘플을 통과시킨다. 가장 근접한 샘플을 선택하는 대신에, 복수의 샘플 사이에서 내삽(interpolating)함으로써 필요한 순간에 측정된 트랙 편차를 계산할 수도 있다. 샘플이 양의 값을 갖는 경우에, 첫 번째 서보 트랙의 위치정보 비트로서 논리값 '1'이 출력되며, 샘플이 음의 값을 갖는 경우에는, 논리값 '0'이 출력된다. 마찬가지로, 두 번째 서보 트랙에 대한 위치가 540°로 취해지는 경우에는, 스위치(65)가 순간적으로 폐쇄되어, 540*300/810에 가장 근접한 서수를 갖는 각 비트 내부의 샘플을 통과시킨다. 샘플이 양의 값을 갖는 경우에는, 두 번째 서보 트랙의 위치정보로서 논리값 '1'이 출력되며, 음의 값인 경우에는, 논리값 '0'이 출력된다. 스위치(64)의 출력에 있는 연속적인 비트는 첫 번째 서보 트랙의 위치정보 신호 S1을 나타내며, 스위치(65)의 출력에 있는 연속적인 비트는 두 번째 서보 트랙의 위치정보 S2를 나타낸다. 첫 번째 또는 두 번째 서보 트랙을 주사할 때에는, 단지 신호 S1또는 S2만을 얻을 수 있다. 비서보 트랙을 주사할 때에는, 두가지 신호 S1및 S2를 얻을 수 있다.
도 7에 도시된 것과 같은 신호처리기(39)의 또 다른 실시예에 있어서는, 폐쇄 루프(50∼60)가 전부 디지탈 방식이다. 상기한 아날로그 디지탈 변환기(50)는, 일정한 높은 샘플링 레이트에서 샘플링을 하는 아날로그 디지탈 변환기로 대체된다. 이 변환기의 샘플은 다운 샘플러로 주어지며, 다운 샘플러는 다운 샘플러 내부에 입력된 감소인자에 따라 샘플 수를 줄인다. 이 다운 샘플러의 출력은 필터 51 및 61의 입력에 접속된다. 도 7에 도시된 디지탈 아날로그 변환기(59)와 전압 제어 발진기(60)는 필요하지 않으며, 적분기(58)의 출력은 다운 샘플러에 대한 감소 인자로서 사용된다.
도 8은 본 발명에 따른 기록매체를 제조하는 장치를 나타낸 것이다. 이 장치는 광학계(70)를 구비하며, 방사원(71)은 방사빔(72)을 발생하고, 이 방사빔은 집광 렌즈(73), 변조부(74) 및 대물 렌즈(75)를 거쳐 기록매체(78)의 방사선에 민감한 층(77) 상의 방사선 스폿(76)으로 안내된다. 마이크로프로세서(79)는 액추에이터(80)를 제어하며, 액추에이터는 기록매체(78)에 대한 광학계(70)의 위치를 제어한다. 기록매체가 디스크 형태를 갖는 경우에, 액추에이터는 광학계의 반경방향의 위치를 제어한다. 기록매체 상의 방사선 스폿(76)의 접선방향의 위치는, 기록매체를 회전시키는, 도면에 미도시된 드라이브에 의해 제어된다. 방사선 스폿(76)은 일련의 인접한 원형 트랙의 형태 또는 연속된 나선형 라인의 360°회전의 형태로 서보 트랙을 기록한다.
기록매체 상에 기록하는 동안, 마이크로프로세서는 서보 트랙에 기록될 위치정보를 변조기(82)로 전송한다. 변조기는, 위치정보의 각 비트를 첫 번째 및 두 번째 서보 트랙에 대한 도 4에 도시된 패턴에 따라 트랙의 810°부분으로 변환하고, 클록 마크를 추가한다. 또한, 변조부(74)의 동작을 제어하기 위해 제어신호가 사용된다. 변조부는 서보 트랙의 원하는 변조가 얻어질 수 있도록 방사빔을 변조한다. 서보 트랙의 반경방향의 위치를 변조하려는 경우에, 상기한 변조부(74)는, 트랙의 방향에 수직한 방향으로 방사빔의 방향과, 이와 함께 방사선 스폿(76)의 위치를 변경하는, 음향광학장치와 같은 편향부에 해당한다. 서보 트랙의 위치 대신에 폭을 변경하려는 경우에는, 상기한 변조부(74)로는 방사빔의 전달을 조절할 수 있어, 기록매체(78) 상에 축적되는 방사 에너지의 양을 제어하는 장치가 사용될 수 있다. 다량의 에너지는 소량의 에너지에 비해 폭이 더 넓은 서보 트랙을 생성한다. 이러한 경우에, 변조부(74)는 방사원(71)과 일체화되어, 방사선의 출력 전력이 제어될 수 있는 발생원을 형성할 수 있다.
전술한 것과 같이 기록매체가 조사된 후에, 기록매체는 방사선에 민감한 층(77)의 방사빔(72)에 노출된 부분을 제거하기 위해 에칭공정을 거쳐, 워블을 나타내는 홈이 형성된 마스터 디스크가 제조된다. 연속된 복수의 서보 트랙에 번호가 부여되는 경우에, 짝수 번호의 트랙에 있는 워블은 도 4b 및 도 4c의 변조 패턴에 따라 변조되고, 홀수 번호의 트랙에 있는 워블은 도 4d 및 도 4e의 변조 패턴에 따라 변조된다. 이러한 마스터 디스크로부터 기록층(6)이 적층된 복제본이 제조된다. 이에 따라 얻어진 기록가능한 형태의 기록매체에 있어서는, 방사선에 민감한 층(77)이 제거된 마스터 디스크의 부분에 해당하는 부분이 서보 트랙으로서 사용된다(이 서보 트랙은 홈 또는 융기부가 될 수 있다).

Claims (11)

  1. 광학적으로 검출가능한 복수의 마크로 구성된 패턴으로 사용자 정보를 기록하기 위한 평행한 복수의 트랙을 갖는 기록층을 구비하되, 상기 복수의 트랙이 트랙 방향에 수직한 방향으로 제 1 서보 트랙, 비서보 트랙, 제 2 서보 트랙 및 비서보 트랙의 반복된 연속물을 형성하고, 상기 복수의 서보 트랙은 사용자 정보 패턴과 다른 트랙 변조를 가지며, 상기 제 1 및 제 2 서보 트랙이 제 1 및 이와 다른 제 2 위치정보를 나타내는 제 1 및 제 2 변조 패턴을 갖는 광 기록매체에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 서보 트랙의 트랙 변조가 소정의 위상 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 광 기록매체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 트랙 변조는 서보 트랙을 따라 규칙적인 소정의 위치에서 소정의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 광 기록매체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 트랜 변조는, 서보 트랙의 위치, 폭 또는 깊이 중에서 적어도 한 개의 정현파 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 광 기록매체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 서보 트랙에 있어서의 트랙 변조는, 상기 제 2 서보 트랙의 트랙 변조에 대해 90°위상이 벗어난 것을 특징으로 하는 광 기록매체.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 위치정보는 180°의 위상 편이 키잉에 의해 서보 트랙 내부에 인코드되는 것을 특징으로 하는 광 기록매체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 서보 트랙에는 복수의 클록 마크가 설치된 것을 특징으로 하는 광 기록매체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    위치정보를 나타내는 트랙 변조는 트랙을 따르는 위치에 대한 미분값을 갖는 것을 특징으로 하는 광 기록매체.
  8. 광학적으로 검출가능한 복수의 마크로 구성된 패턴으로 사용자 정보를 기록하기 위해 평행한 복수의 트랙을 갖는 기록매체를 주사하되, 상기 복수의 트랙이 트랙 방향에 수직한 방향으로 제 1 서보 트랙, 비서보 트랙, 제 2 서보 트랙 및 비서보 트랙의 반복된 연속물을 형성하고, 상기 복수의 서보 트랙은 사용자 정보 패턴과 다른 트랙 변조를 갖는 주사방법에 있어서, 비서보 트랙을 주사할 때, 비서보 트랙을 따라 규칙적인 제 1 위치에서 제 1 서보 트랙의 트랙 변조를 샘플링함으로써 위치정보가 제 1 서보 트랙으로부터 판독되고, 비서보 트랙을 따라 상기 제 1 위치와 다른 규칙적인 제 2 위치에서 제 2 서보 트랙의 트랙 변조를 샘플링함으로써 위치정보가 제 2 서보 트랙으로부터 판독되는 것을 특징으로 하는 주사방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 트랙 변조는 주기적인 변화이며, 상기 제 1 및 제 2 위치는 90°위상차의 변화 주기를 갖는 것을 특징으로 하는 주사방법.
  10. 광학적으로 검출가능한 복수의 마크로 구성된 패턴으로 사용자 정보를 기록하기 위해 평행한 복수의 트랙을 갖는 기록매체를 주사하되, 상기 복수의 트랙이 트랙 방향에 수직한 방향으로 제 1 서보 트랙, 비서보 트랙, 제 2 서보 트랙 및 비서보 트랙의 반복된 연속물을 형성하고, 상기 복수의 서보 트랙은 정보 패턴과 다른 트랙 변조를 가지며, 방사빔에 의해 복수의 트랙을 주사하는 광학계와, 기록매체로부터 발생되고 적어도 한 개의 서보 트랙의 트랙 변조에 의해 변조된 방사빔을 검출하는 검출기와, 검출기의 출력신호로부터 위치정보를 도출하는 신호처리기를 구비한 주사장치에 있어서, 상기 신호처리기는, 주사되는 트랙을 따라 위치를 지정하기 위한 타이머와, 상기 검출기의 출력신호를 샘플링하기 위해 타이머에 접속된 샘플러와, 규칙적인 제 1 위치에서 취한 샘플로부터 상기 제 1 서보 트랙에 저장된 위치정보를 나타내는 제 1 정보신호를 형성하고, 상기 제 1 위치와 다른 규칙적인 제 2 위치에서 취한 샘플로부터 상기 제 2 서보 트랙에 저장된 위치정보를 나타내는 제 2 정보신호를 형성하는 신호회로를 구비한 것을 특징으로 하는 주사장치.
  11. 제 1 항에 기재된 기록매체를 제조하며, 방사선에 민감한 층 내부에 형성하려는 서보 트랙에 대응하는 경로를 따라 방사빔에 의해 기록매체의 방사선에 민감한 층을 주사하는 광학계와, 상기 방사빔에 의해 형성된 패턴이 변조부에 인가된 제어신호에 대응하도록 상기 방사빔을 변조하는 변조부를 구비한 제조장치에 있어서, 제 1 서보 트랙에 기록하려는 제 1 위치정보와 제 2 서보 트랙에 기록하려는 제 2 서보 정보로부터, 상기 제 1 및 제 2 서보 트랙의 결과적으로 얻어진 변조가 소정의 위상 관계를 갖도록 제어신호를 형성하는 회로를 구비한 것을 특징으로 하는 제조장치.
KR1019997004098A 1997-09-09 1998-08-31 광 기록매체와 이 기록매체를 주사하는 장치 KR20000068933A (ko)

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