KR20010005658A - 광디스크 장치 및 광디스크 - Google Patents

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KR20010005658A
KR20010005658A KR1019997008726A KR19997008726A KR20010005658A KR 20010005658 A KR20010005658 A KR 20010005658A KR 1019997008726 A KR1019997008726 A KR 1019997008726A KR 19997008726 A KR19997008726 A KR 19997008726A KR 20010005658 A KR20010005658 A KR 20010005658A
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pit
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와타베가즈오
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니시무로 타이죠
가부시끼가이샤 도시바
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Abstract

본 발명은 광디스크 장치 및 광디스크에 관한 것으로, 상기 광디스크 장치는 트랙 접선방향으로 데이터 비트에 대응하는 마크가 배치되는 광디스크, 광디스크를 회전하는 모터구동장치, 및 피트를 재생하는 재생장치로 이루어지고, 피트 각각의 길이(PL)는 다음의 수학식의 조건을 만족시키는 값으로 설정되며:
0.55 ≤ (fT·PL)/(n·Srl) ≤ 1.50
이때, 재생장치가 디스크의 반경(r1)에 기록된 피트를 재생할 때 디스크가 모터구동장치에 의해 회전되는 주사선형속도는 Srl[m/s]로 설정되고, 광디스크의 반경(r1)내 프리셋 채널 비트속도는 fT[b/s]로 설정되며, 피트는 n-채널 비트길이에 대응하여 기록된 데이터에 해당하고, 트랙 접선방향으로 측정된 피트 길이는 PL[m]로 설정되는 것을 특징으로 한다.

Description

광디스크 장치 및 광디스크{OPTICAL DISK APPARATUS AND OPTICAL DISK}
종래, 특히 재기록가능한 광디스크 장치의 고밀도 기록시스템으로서, 랜드/그루브 기록시스템이 제공되었다(예를 들어, 일본 특허출원 KOKOKU 공개번호 제63-57859호 참조). 상기 시스템은 랜드 및 그루브 모두에서 마크, 예를 들어 위상변조마크를 기록하고, 랜드와 그루브중의 하나에서만 마크를 기록하는 시스템과 비교하여 기록밀도를 더 높일 수 있는 시스템이다.
재기록가능한 광디스크 장치에서, 하드포맷의 경우 재기록가능한 데이터(사용자 데이터 등)외에 회전제어신호 및 어드레스 데이터 등과 같은 제어정보는 일반적으로 프리-피트(pre-pits)의 형태로 헤더 필드에 먼저 기록된다. 재기록가능한 데이터가 기록된 영역은 헤더 필드에서 기록 필드를 구별하기 쉽게 하기 위해 기록 필드라고 한다.
랜드와 그루브중의 하나에만 정보를 기록하는 기록 시스템에서, 헤더 필드는 랜드 또는 그루브의 트랙에만 제공된다. 반면, 랜드/그루브 기록 시스템에서, 헤더 필드는 랜드와 그루브의 트랙 모두에 제공된다. 그러나, 만일 피트가 헤더 필드내 각각의 트랙에 제공된다면, 정보가 헤더 필드로부터 재생될 때 인접 트랙에 피트가 존재하는 이유로 크로스토크가 발생하여, 일부 경우에서 정보를 재생하기 어렵게 만든다.
헤더 필드의 프리-피트 패턴이 랜드 및 그루브에 공용이 되도록 하기 위해 트랙 중심에 대해 우측 및 좌측으로 소정 길이씩 시프트하여 배치된 랜드/그루브 기록시스템이 제공된다. 이러한 시스템이 사용되는 경우, 헤더 필드내 프리-피트의 트랙 피치가 기록 필드에서보다 두 배가 되기 때문에, 인접 트랙으로부터의 크로스토크 영향은 감소될 수 있다. 이러한 경우, 2-세그먼트 스플릿 광검출기로부터의 미분 출력신호(푸시풀 신호)를 이용하는 재생 시스템이 효과적으로 사용될 수 있다. 또한, 우측 및 좌측에서 떨리는 프리-피트 스트링의 재생된 신호 진폭을 비교하므로써 라이트빔 스폿의 오프트랙양이 검출될 수 있다.
광디스크 장치에서, 어드레스 ID등과 같은 정보가 헤더 필드에 기록되기 때문에, 우수한 품질의 재생 신호가 요구된다. 신호 품질을 특징짓는 파라미터로서, 일반적으로 헤더 필드의 재생된 신호의 비대칭값 및 변조진폭이 광디스크의 명세서에 지정된다. 그러나, 푸시풀 신호에 기초한 재생 신호의 아이-패턴(eye-pattern)에서의 대칭의 제어가능성은 재생될 피트의 깊이 및 단면에 달려있을 수도 있지만, 명확한 표준은 지정되지 않았다. 만일 재생 신호의 대칭이 충분히 제어될 수 없다면, 재생된 신호의 지터가 더 커지기 때문에, 정확한 데이터 재생을 이루기 어렵다.
본 발명은 기록매체로서 광디스크를 이용하는 광디스크 장치에 관한 것으로, 특히 광헤드를 이용하여 데이터 비트에 대응하는 피트에 의해 구성된 데이터 스트림을 재생하기 위해 상기 피트가 먼저 기록되는 전부 또는 일부에서 광디스크를 이용하는 광디스크 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 광디스크 장치의 주요부를 나타내는 블럭도,
도 2는 광디스크에 기록된 프리-피트 패턴을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 상기 실시예와 관련된 피트 구조를 설명하는 도면,
도 4는 2-세그먼트 스플릿 광검출기의 평면도,
도 5는 재생신호 파형의 비대칭 정의를 설명하는 도면,
도 6은 본 실시예와 관련된 피트 길이와 비대칭간의 관계를 나타내는 특성도,
도 7은 본 실시예와 관련된 피트 길이와 비대칭간의 관계를 나타내는 특성도,
도 8은 본 실시예와 관련된 피트 스트링을 나타내는 도면,
도 9는 본 실시예와 관련된 직사각형 단면을 갖는 피트의 구조를 나타내는 도면,
도 10은 본 실시예와 관련된 피트 길이와 비대칭간의 관계를 나타내는 특성도,
도 11은 본 실시예와 관련된 피트 길이와 비대칭간의 관계를 나타내는 특성도,
도 12는 단일 나선형 포맷의 광디스크의 평면도,
도 13은 이중 나선형 포맷의 광디스크의 평면도, 및
도 14는 양면 디스크의 투시도이다.
본 발명의 목적은 2-세그먼트 스플릿 광검출기로부터 얻어진 푸시풀 신호를 발생하고, 매우 신뢰할만한 재생신호의 대칭 제어를 달성하기위해 재생신호의 대칭 제어와 관련된 피트의 구조를 지정하는 재생시스템을 이용하므로써 정확한 헤더 필드의 데이터 재생을 실시할 수 있는 광디스크 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 트랙 접선방향으로 데이터 비트에 대응하는 마크가 배치되어있는 광디스크, 광디스크를 회전하는 회전장치, 및 상기 마크를 재생하는 재생장치로 이루어지고, 상기 마크의 길이(PL)는 다음의 수학식 조건을 만족하는 값으로 설정되며:
0.55 ≤ (fT·PL)/(n·Srl) ≤ 1.50
재생장치가 디스크의 반경(r1)에 기록된 마크를 재생할 때 디스크가 회전장치에 의해 회전되는 주사선형속도는 Srl[m/s]로 설정되고, 광디스크의 반경(r1)에서의 프리셋 채널 비트속도는 fT[b/s]로 설정되며, 마크는 n-채널 비트길이에 대응하여 기록된 데이터에 대응하고, 트랙 접선방향의 측정된 피트 길이는 PL[m]로 설정되는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치가 제공된다.
다시 말해서, 본 발명은 데이터 비트에 대응하는 마크가 광디스크상에 기록되고, 기록 필드의 트랙중심선의 양측에서 떨리는 피트 스트링을 갖는 포맷이 제공되며, 빔스폿이 기록 필드의 트랙중심선을 따라 트랙킹-제어되고 데이터가 2-세그먼트 스플릿 광검출기로부터 얻어진 푸시풀 신호를 이용하여 재생될 때 후술한 바와 같은 피트를 기록하기 위한 조건이 설정되어, 적절한 대칭으로 재생신호를 얻을 수 있는 광디스크 장치를 제공한다. 즉, 만일 광디스크가 재생작동중에 회전될 때의 주사선형속도가 Srl[m/s]로 설정되고, 상기 주사선형속도에서의 프리셋 채널 비트속도가 fT[b/s]로 설정되며, n-채널 비트길이에 대응하여 기록된 피트의 트랙 접선방향으로의 피트 길이가 PL[m]으로 설정된다면, PL은 다음의 수학식에 의해 표시된 조건을 만족하도록 설정된다.
0.55 ≤ (fnT·PL)/(n·Srl) ≤ 1.50
이러한 경우, 피트 길이(PL)는 피트의 가장 깊은 부분에서의 깊이가 pd로 설정될 때 pd/2의 깊이에서 트랙 접선방향으로 측정된 피트 길이가 된다. 특히, 스페이스 및 피트의 최단 길이 신호인 경우(예를 들어, DVD에서 사용된 8-16변조의 경우에 3T 피트 및 스페이스 신호)에서의 피트 길이(PL)는 비대칭과의 관련성에 기초하여 상기 수학식을 만족시키기 위해 정확하게 설정되도록 요구된다.
2-세그먼트 스플릿 광검출기로부터의 미분신호에 기초한 재생시스템에서, 적절한 대칭의 재생신호는 광디스크의 헤더 필드상에 피트 길이(PL)를 갖는 프리-피트 패턴을 기록하므로써 얻어질 수 있다. 따라서, 높은 신뢰성을 갖는 헤더 필드로부터 정보가 재생될 수 있다.
또한, 본 발명에서, 만일 광디스크의 반경(rl)내에 기록되고 프리셋 변조방법으로 코드길이(nT)에 대응하여 길이로 형성된 피트의 가장 깊은 부분에서의 깊이가 pd로 설정될 때 pd/2의 깊이에서 트랙 접선방향으로의 피트 길이가 PLn[m]으로 설정되고, 반경(rl)에서 2nT-피치신호의 소정 재생 주파수가 fnT[l/s]이며, 반경(rl)에서 광디스크의 주사선형속도가 Srl[m/s]로 설정된다면, 다음 수학식에 표시된 조건을 만족한다.
PL = 0.55 ≤ (2·fnT·PLn)/Srl ≤ 1.50
지금부터 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 광디스크 장치를 설명한다.
광디스크 장치는 랜드/그루브 기록시스템을 이용하는 재기록가능한 광디스크 장치이고, 도 2에 도시된 바와 같이, 제어 정보등이 헤더 필드에 프리-피트 패턴(프리-피트 어레이) 형태로 기록된 광디스크가 사용되는 것으로 가정한다.
광디스크 장치는 광디스크(10)를 회전하는 스핀들 모터(11), 스핀들 모터(11)를 구동하는 스핀들 모터 구동기(12), 광헤드(13), 레이저 다이오드(LD) 구동기(18), 증폭기(21), 미분증폭기(25), 서보제어기(22), 신호처리기(26), 및 시스템 제어기(28)를 포함한다. 광디스크(10)의 기록면(20)에서, 도 2에 도시된 것과 같은 기록 필드 및 헤더 필드가 형성된다. 헤더 필드에서, 도 3에 도시된 것과 같은 구조를 갖는 피트는 후술되는 바와 같이 프리-피트 스트링에 기록된다.
광헤드(13)는 반도체 레이저(14), 콜리메이터 렌즈(15), 대물렌즈(16), 액츄에이터(17), 편광 빔 스플리터(19), λ/4 플레이트(29), 콘덴서 렌즈(23), 및 2-세그먼트 스플릿 광검출기(24)를 포함한다. 반도체 레이저(14)는 레이저빔을 방사하기 위해 LD 구동기(18)에 의해 구동된다. 콜리메이터 렌즈(15)는 반도체 레이저(14)로부터의 레이저빔을 수평광으로 변환한다.
수평광은 편광된 빔 스플리터(19) 및 λ/4 플레이트(29)를 통과하고, 대물렌즈(16)에 입사된다. 그리고, 대물렌즈(16)는 라이트빔이 광디스크(10)의 기록면(20)에 촛점이 맞춰지도록 한다. 이러한 경우, 방사상에서 목표 트랙으로부터 기록면(20)상에 촛점이 맞춰진 라이트빔의 편향량을 나타내는 신호 및 수직방향에서 기록면으로부터 라이트빔의 편향량을 나타내는 신호는 각각 트랙킹 에러신호 및 포커스 에러신호로서 광학/전기적 시스템(도시되지 않음)을 이용하여 증폭기(21)로 출력된다. 증폭기(21)에 의해 증폭된 에러신호는 서보제어기(22)로 입력된다. 서보제어기(22)는 대물렌즈(16)의 위치를 변경하고 라이트빔 스폿을 목표 위치에 가해지도록 제어하기 위해 액츄에이터(17)를 구동 및 제어하도록 각각의 편광량에 대응하는 구동신호를 발생한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 라이트빔 스폿은 광디스크의 기록필드에서 랜드(32) 및 그루브(33) 각각의 중심에 설정되도록 제어된다. 또한, 헤더 필드에서, 라이트빔은 헤더 필드가 스캔되기 바로 직전에 대응하는 반경에서 먼저 유지되고, 기록 필드의 트랙 피치의 절반에 대응하는 양만큼 프리-피트(31)의 중심에서 떨어진 거리에서의 위치를 스캔하도록 제어된다.
반면, 광디스크(10)로부터 반사된 라이트빔은 대물렌즈(16)를 통과한 후 λ/4 플레이트(29)를 통과하고 편광 빔 스플리터(19)에 의해 반사되며, 콘덴서 렌즈(23)상에 입사된다. 이러한 경우, 헤더 필드로부터의 라이트빔은 콘덴서 렌즈(23)에 의해 2-세그먼트 스플릿 광검출기(24)상에 집중된다. 2-세그먼트 스플릿 광검출기(24)는 도 4에 도시된 바와 같이 중심으로 설정된 광디스크상의 트랙 접선방향에 수평인 분리기(24c)로 나눠진 2개 광수신영역(24a,24b)을 갖는다. 2-세그먼트 스플릿 광검출기(24)는 헤더 필드에서의 신호검출에서 예외적으로 사용될 수도 있거나, 또는 RF 신호검출 또는 트랙킹 에러신호 검출에서 사용될 수도 있다. 미분증폭기(25)는 광수신영역(24a,24b)으로부터의 출력신호에 기초한 미분신호(푸시풀 신호)를 유도하고, 미분신호를 신호처리기(26)로 출력한다. 신호처리기(26)는 헤더 필드상에 기록된 정보에 대응하는 재생신호를 발생하고 그것을 시스템 제어기(28)로 출력하기 위해 프리셋 복조프로세스를 포함하는 신호처리작동을 실시한다.
후술하는 바와 같이, 본 발명의 요점은 재생신호의 신호 품질을 지정하는 비대칭(AS)의 값이 원하는 각도로 설정될 수 있도록 피트의 구조적 인수들사이에서 트랙 접선방향으로 피트의 길이(피트길이(PL))를 설정하는 것이다(도 3 참조).
재생신호의 신호 품질을 양적으로 평가하는 방법으로서, 프리-피트 스트링의 스페이스 및 피트의 최장길이 신호와 스페이스 및 피트의 최단길이 신호의 대칭 각도를 나타내는 인덱스인 비대칭(AS)의 값을 측정하는 방법이 공지되어 있다.
도 5는 재생신호 파형의 비대칭(AS)의 정의를 설명하는 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 비대칭(AS)은 예를 들어 임의의 변조시스템의 DVD에서 사용된 8-16 변조의 경우에서 스페이스 및 피트의 최단길이(3T는 스페이스 및 피트의 최단길이이다)의 재생신호의 최고레벨과 최저레벨이 각각 IminH과 IminL으로 설정되고, 예를 들어 DVD에서 사용된 8-16 변조의 경우에서 스페이스 및 피트의 최장길이(14T는 스페이스 및 피트의 최장길이이다)의 신호의 재생신호의 최고레벨과 최저레벨이 각각 ImaxH과 ImaxL로 설정될 때 다음의 수학식 1에 의해 표시될 수 있다. 이러한 경우, "nT"는 n-채널 비트의 시간격을 나타낸다.
일부 명세에서, 대칭값을 나타내기 위해 다른 수학식이 사용될 수 있지만, 그 극성을 제외하고는 대개 동일하다.
상기한 바와 같이, 재생신호의 신호 품질을 결정하는 중요 인수로서, 프리셋 지정범위내에 비대칭(AS)을 설정하는 것이 특히 요구되고, 이러한 요구는 고품질의 재생신호를 얻기 위해 만족되어야 한다. 특히, 상기 지정범위는 대개 광디스크 구동장치의 제조 한계 및 광디스크의 물리적 특성의 한계를 고려할 때 도 6에 도시된 특성도에서 -0.15 내지 1.5 범위로 설정된다. 도 6은 비대칭(AS) 값과 피트 길이(PL)간의 관계를 나타내는 특성도가다. 즉, 도 3에 도시된 프리-피트(1)의 구성에서, 스페이스 및 비트의 최단길이 신호의 트랙 접선방향으로의 피트 길이(PL)는 프리-피트(1)가 광헤드(13)를 사용하므로써 재생되고 AS에 거의 반비례할 때 푸시풀 신호의 비대칭(AS) 값에 밀접하게 된다. 이러한 경우, 상기한 바와 같이 푸시풀 신호는 광헤드(13)의 라이트빔 스폿(34)이 피트 중심으로부터 방사상에서 프리셋 오프셋된 위치로 촛점이 맞춰질 때 피트의 재생 시간에 얻어진 2-세그먼트 스플릿 광검출기(24)의 미분신호가 된다.
도 6은 스페이스 및 피트의 최단 길이 신호가 도 8에 도시된 바와 같은 1.23㎛의 피트 피치(PP)를 갖는 주기신호이고, 스페이스 및 피트의 최장길이 신호가 도 8에 도시된 바와 같은 5.74㎛의 피트 피치(PP)를 갖는 주기신호이며, 스페이스 및 피트의 최장길이 신호에서 피트길이가 광원이 685㎚이고 대물렌즈(16)의 수학적 구경이 0.6인 광학시스템(광헤드(13))에서 2.87㎛로 설정될 경우에서, 스페이스 및 피트의 최단길이 신호에서 피트길이(PL)에 대한 비대칭(AS) 값의 특성도이다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 특성 곡선(60A)은 직사각형 단면을 갖는 피트(1)의 구조에 대응한다. 특성 곡선(60B)은 도 3에 도시된 바와 같이 트랙 접선방향과 방사상 모두에서 약 30도의 벽면각 및 사다리형 단면을 갖는 피트(1)의 구조에 대응한다. 이러한 경우, 피트 깊이(pd)는 90㎚이다. 이 실시예에서, 피트길이(PL)는 피트 깊이(pd)의 반인 "pd/2" 깊이의 트랙 접선방향으로의 피트 길이가 된다.
도 8에 도시된 바와 같은 직사각형 단면을 갖는 피트에서, 만일 유사한 계산에 의해 그 결과는 도시되어 있지 않지만 피트 깊이(pd)가 90㎚에서 바뀌더라도 특성 곡선(60B)는 거의 변하지 않는 것으로 확인되었다. 또한, 도 6은 벽면각(θ) 및 피트 깊이(pd)가 피트가 직사각형 단면을 갖는 경우에 얻어진 특성 곡선(60A)에 대해 변화하는 경우 얻어진 특성 곡선(60B 내지 60E)을 나타내고 있다. 이러한 경우, 특성 곡선(60B)은 벽면각(θ)이 거의 30도이고 피트 깊이(pd)가 90㎚인 경우를 나타내고 있다. 유사하게, 특성 곡선(60C)은 벽면각(θ)이 거의 45도이고 피트 깊이(pd)가 70㎚인 경우를 나타내고, 특성 곡선(60D)은 벽면각(θ)이 거의 30도이고 피트 깊이(pd)가 70㎚인 경우를 나타내고 있다. 또한, 특성 곡선(60E)은 벽면각(θ)이 거의 30도이고 피트 깊이(pd)가 30㎚인 경우를 나타내고 있다. 특성 곡선(60A 내지 60E)에 따르면, 특성 곡선은 만일 벽면각(θ)이 변화되지 않은 상태로 유지되는 경우 피트 깊이(pd)가 증가함에 따라 그래프에서 좌방향으로 좀더 시프트된다. 또한, 특성 곡선은 만일 피트 깊이(pd)가 변화되지 않은 상태로 유지되는 경우 벽면각(θ)이 더 작아지는 것을 참조로 설정된 직사각형 경우의 특성 곡선과 함께 그래프에서 좌방향으로 좀더 시프트된다. 따라서, 도 3에 도시되 피트 구조에서, 30도 이상(90도 이하)의 벽면각(θ) 및 90㎚ 또는 그 이하의 피트 깊이를 갖는 피트의 특성 곡선은 도 6에서 격자무늬부로 표시된 특성 곡선(60A,60B) 사이의 범위에서 변화한다.
피트가 광디스크상에 형성된 경우, 미분신호의 진폭이 λ/8의 광학적 깊이에서 최대가 되고 λ/4의 깊이에서 최소가 된다는 것을 고려할 때, 상기 재생 광시스템에서 약 30도와 같거나 좀더 큰(90도 이하) 벽면각(θ) 및 90㎚ 이하의 피트 깊이(pd)를 갖는 피트를 형성하는 것이 현실적이다. 직사각형 단면과 거의 동일한 단면일 경우, 피트 깊이(pd)를 3λ/8 또는 5λ/8과 거의 동일한 값 및 90㎚ 이상으로 설정하는 것이 고려되지만, 이것은 90㎚ 이상에서와 거의 다르지 않다. 따라서, 이러한 실시예에서, 도 6에 도시된 격자무늬부 범위에 설정된 특성 곡선은 실제적으로 고려할 수 있는 피트 형태를 위한 것으로 가정되고, 요구된 비대칭(AS)을 위한 피트 길이(PL)가 설정된다. 즉, 요구된 비대칭(AS)은 상기한 바와 같이 대개 "-0.15 내지 0.15"의 범위에서 설정된다. 따라서, 도 6에 명확히 나타난 바와 같이, 피트 길이(PL)를 "0.380㎛ 내지 0.880㎛"의 범위에서 제어할 필요가 있다. 도 10은 각각의 특성 곡선(60A,60B)에서의 비대칭(AS)의 "-0.15 내지 0.15" 범위에 대응하는 피트 길이(PL)를 나타내고 있다.
프리-피트(1)의 트랙 접선방향으로의 피트 길이(PL)와 광헤드(13)에 의한 재생 시간에 얻어진 푸시풀 신호의 비대칭(AS)간의 관계가 설정된 경우, 피트 스트링은 도 8에 도시된 바와 같은 1.23㎛의 피트 피치를 갖는 단일 주파수 신호로 표시되고, 피트 주사선형속도가 S[m/s]로 설정되면, 단일 주파수 신호의 재생 신호 주파수 f[l/s]는 다음의 수학식 2로 표현된다.
따라서, 피트 길이(PL)를 "0.380㎛ 내지 0.880㎛"의 범위로 제어하기 위한 작동은 다음의 수학식 3에 따른 피트 길이를 제어하기 위한 작동과 같다.
또한, 스페이스 및 피트의 최단 길이 신호가 1.02㎛의 피트 피치(PP)를 갖는 피트 스트링으로서 처리되는 경우, 도 11에 도시된 특성 곡선은 비대칭(AS)에 대해 피트 길이(PL)의 특성 곡선(60A,60B)으로서 얻어진다. 이러한 경우, 상기 도면으로부터 비대칭(AS)의 "-0.15 내지 0.15"의 범위를 위한 피트 길이(PL)의 범위가 "0.302㎛ 내지 0.745㎛"가 된다는 것을 명확하게 알 수 있다. 따라서, 만일 피트 피치(PP)가 1.23㎛인 경우 이뤄진 것과 동일한 계산이 이뤄진다면, 다음의 수학식 4에 기초한 피트 길이(PL)를 제어하는 연산과 동등한 제어 연산이 이뤄질 수 있다.
f = S/(1.02 × 10-6)이기 때문에,
상기 경향에 기초하여, 실제 피트 형태가 가정되는 경우(벽면각(θ)이 약 30도 이상이고 90도 이하이며 깊이(pd)가 90㎚ 이하인 경우 또는 벽면각(θ)이 거의 90도일 때 깊이(pd)는 90㎚ 이상인 경우 포함), 비대칭(AS)을 적절한 각도로 설정하기 위해, 그 길이가 코드 길이(nT)에 대응하는 피트의 피트 길이(PLn)를 피트가 재생되는 반경(rl)에서의 2nT-피치 신호의 프리셋 재생주파수가 fnT[l/s]로 설정되고 반경(rl)에서의 주사선형속도는 Srl[m/s]로 설정될 때, 다음의 수학식 5를 만족시키도록 설정하는 것이 바람직하다.
수학식 5 대신 다음의 수학식 6을 만족시키는 피트 길이(PL)가 사용될 수도 있다. 즉, n-채널 비트길이에 대응하여 기록된 피트의 피트길이(PL)는 주사선형속도(Srl[m/s])에 대한 채널 비트속도가 fT[b/s]로 설정될 때 다음의 수학식 6을 만족시키도록 설정된다.
상기 실시예에서, 비대칭(AS)은 -0.15 내지 0.15의 범위내에 설정된다. 그러나, 이것은 상기 시스템의 임계할당에 따라 -0.10 내지 0.10의 범위내에 제한될 수도 있다. 이러한 경우, (2·fnT·PLn)/Srl은 다음과 같이 설정된다. 즉, 피트 길이(PL)는 도 6으로부터 1.23㎛의 피트 피치(PP)를 갖는 단일 주파수신호를 위해 0.445㎛ 내지 0.827㎛ 범위내에 결정된다. 이러한 피트 길이 범위는 다음의 수학식 7에 대응한다.
또한, 스페이스 및 피트의 최단길이 신호가 1.02㎛의 피트 피치(PP)를 갖는 피트 스트링으로서 처리되는 경우, 바람직한 비대칭(AS)의 범위를 위한 피트 길이(PL)의 범위가 "0.354㎛ 내지 0.698㎛"이 되는 도 11로부터 명백해진다. 따라서, 만일 피트 피치(PP)가 1.23㎛일 때 이뤄지는 것과 동일한 연산이 이뤄지는 경우, 다음의 수학식 8에 기초한 피트 길이(PL)를 제어하기 위한 연산과 동등한 제어연산이 얻어질 수 있다.
상기한 경향에 기초하여, 실제 피트 형태가 가정될 경우 -0.10 내지 0.10 범위내에 비대칭(AS)을 설정하기 위해, 피트 길이(PLn)를 다음의 수학식 9를 만족하도록 설정하는 것이 바람직하다.
수학식 9 대신 다음의 수학식 10을 만족시키는 피트 길이(PL)가 사용될 수도 있다.
상기한 바와 같이, 상기 실시예에 따르면, 광디스크의 헤더 필드에 기록된 프리-피트 어레이의 피트 구조(도 2에 도시된 바와 같이 트랙 중심에 대해 좌우로 시프트된 피트 배치)에서, 요구된 비대칭(AS)의 푸시풀 신호는 특히 피트가 방사상에서 피트 중심으로부터 프리셋 양만큼 오프셋되는 위치상에 빔 스폿 촛점을 맞춤으로써 재생될 때 스페이스 및 피트의 최단길이 신호의 각각의 피트에서, 상기 수학식 5, 수학식 6, 수학식 9, 또는 수학식 10을 만족시키도록 피트 길이(PL)를 설정하므로써 2-세그먼트 스플릿 광검출기를 이용하여 얻을 수 있다. 따라서, 2-세그먼트 스플릿 광검출기의 사용에 의해 푸시풀 신호를 발생하고 푸시풀 신호에 기초한 데이터 재생연산을 실시하기 위한 재생 시스템에서, 고품질의 재생신호가 얻어질 수 있다. 결과적으로, 랜드/그루브 기록시스템이 기록 필드에서 사용되고, 도 2에 도시된 프리-피트 어레이가 헤더 필드에서 사용된 경우, 고품질의 재생신호가 헤더필드로부터 얻어질 수 있다. 따라서, 데이터 기록밀도는 랜드/그루브 기록 시스템의 사용에 의해 향상될 수 있고, 동시에 높은 신뢰성을 갖는 헤더 필드내 프리-피트 패턴으로부터 다양한 정보 아이템을 재생하기 위한 고정밀성 재생 연산이 달성될 수 있다.
도 12 및 도 13은 각각 이중 나선형 포맷의 광디스크 및 단일 나선형 포맷의 광디스크를 나타내고 있다. 단일 나선형 포맷은 랜드 트랙(32)과 그루브 트랙(33)이 그 시작 포인트(P0)에서 그 종료 포인트(PE)까지 단일 나선형 트랙으로서 형성된 포맷이다. 이중 나선형 포맷은 랜드 트랙(32)과 그루브 트랙(33)이 2 수평 나선형 트랙으로서 형성된 포맷이다. 이러한 이중 나선형 포맷에는, 2 시작포인트(P0G,P0L) 및 2 종료포인트(PEG,PEL)가 있다.
광디스크(10)는 도 14에 도시된 바와 같은 양면 디스크로 구성된다. 특히, 상기 광디스크는 두개의 기판(53) 사이의 접착층에 의해 서로 접착된 2개 기록층(54)으로 이루어진다. 광디스크는 클램프 영역(51)과 판독 영역(52)이 제공되는 주위에 센터홀(50)을 갖는다. 프리-피트(31), 랜드(32), 그루브(33)는 도 2에 도시된 바와 같은 광디스크의 기록층(54)에 형성된다.
상기 실시예는 피트가 형성되는 광디스크를 제공한다. 그러나, 광디스크상에 피트 대신 마크가 형성될 수도 있다.
상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 랜드/그루브 기록시스템을 이용하는 재기록가능한 광디스크 장치에서, 특히 헤더 필드의 프리-피트 어레이로부터 데이터를 재생하기 위해 2-세그먼트 스플릿 광검출기에 의해 얻어진 푸시풀 신호를 이용하는 재생시스템이 사용된 경우, 요구된 비대칭(AS)의 푸시풀 신호가 얻어지도록 허용하는 피트 구조가 얻어질 수 있다. 따라서, 특히 다양한 정보 아이템이 헤더 필드내 프리-피트 패턴으로부터 재생되는 경우, 고품질의 재생신호가 얻어질 수 있고, 높은 신뢰성의 재생 연산이 달성될 수 있다.

Claims (20)

  1. 데이터 비트에 대응하는 마크가 트랙 접선방향으로 배치되는 광디스크;
    광디스크를 회전하는 회전수단; 및
    마크를 재생하는 재생수단으로 이루어지고,
    마크 각각의 길이(PL)는 다음의 수학식의 조건을 만족시키는 값으로 설정되며:
    0.55 ≤ (fT·PL)/(n·Srl) ≤ 1.50
    이때, 재생수단이 디스크의 반경(r1)에 기록된 마크를 재생할 때 디스크가 회전수단에 의해 회전되는 주사선형속도는 Srl[m/s]로 설정되고, 광디스크의 반경(r1)내 프리셋 채널 비트속도는 fT[b/s]로 설정되며, 마크는 n-채널 비트길이에 대응하여 기록된 데이터에 해당하고, 트랙 접선방향으로 측정된 피트 길이는 PL[m]로 설정되는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    마크는 반경(rl)에서 광디스크에 기록된 피트가 되고, PL[m]은 깊이(pd/2)에서 트랙의 접선방향으로 측정된 피트 각각의 길이를 나타내며, 단 pd는 피트의 가장 깊은 부분의 깊이를 나타내는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    피트 각각은 사다리형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    사다리형 단면을 갖는 피트는 트랙 접선방향에 대해 30도 내지 75도 기울어진 벽면 및 30㎚ 내지 90㎚ 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    피트는 직사각형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 수학식에서 n은 4인 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    재생수단은 광디스크상의 마크를 검출하기 위해, 마크 각각의 중심에 대해 반경내에 제공된 오프셋을 갖는 위치에서 최대 광강도를 갖는 라이트빔 스폿을 방사하는 수단;
    라이트빔 스폿에 의해 마크를 검출하기 위해 트랙 접선방향에 수평으로 분리기를 갖는 2-세그먼트 스플릿 광검출기; 및
    2-세그먼트 스플릿 광검출기로부터의 미분신호에 기초하여 데이터를 재생하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
  8. 비트 데이터에 대응하는 피트가 먼저 형성되는 광디스크;
    광디스크를 회전하는 회전수단; 및
    2-세그먼트 스플릿 광검출기로부터의 미분신호에 기초하여 데이터를 재생하기 위해, 피트 각각의 중심에 대해 반경내에 제공된 오프셋을 갖는 위치에서 최대 광강도 피크를 나타내는 라이트빔 스폿을 방사하여 얻어진 반사광에 의해 피트를 검출하도록 트랙 접선방향에 수평인 분리기를 갖는 2-세그먼트 스플릿 광검출기를 포함하는 재생수단으로 이루어지고,
    피트 각각의 길이는 다음의 수학식의 조건을 만족시키는 값으로 설정되며:
    0.55 ≤ (2·fnT·PLn)/Srl ≤ 1.50
    이때, PLn[m]은 소정의 변조방법으로, 광디스크의 반경(rl)에서 광디스크에 기록된 피트 각각의 가장 깊은 부분의 깊이가 pd인 조건에서의 깊이(pd/2)와 코드 길이(nT)에 대응하는 길이로 트랙 접선방향에서 측정된 피트 각각의 길이를 나타내고, fnT[l/s]는 반경(rl)에서 2nT 피치신호의 소정 재생 주파수이며, Srl[m/s]는 반경에서 광디스크의 주사선형속도인 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    재생수단은 광디스크상의 피트를 검출하기 위해 광디스크로 라이트빔 스폿을 방사하는 수단, 및 2-세그먼트 스플릿 광검출기로부터의 미분신호에 기초하여 데이터를 재생하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
  10. 재생수단에 의해 재생될 데이터 비트에 대응하는 다수의 피트가 트랙 접선방향을 따라 배열된 광디스크에 있어서,
    피트 각각의 길이(PL)는 다음의 수학식 조건을 만족하는 값으로 설정되고:
    0.55 ≤ (fT·PL)/(n·Srl) ≤ 1.50
    이때, 재생수단이 디스크의 반경(r1)에 기록된 마크를 재생할 때 디스크가 회전수단에 의해 회전되는 주사선형속도는 Srl[m/s]로 설정되고, 광디스크의 반경(r1)내 프리셋 채널 비트속도는 fT[b/s]로 설정되며, 마크는 n-채널 비트길이에 대응하여 기록된 데이터에 대응하고, 트랙 접선방향으로 측정된 마크 각각의 길이는 PL[m]로 설정되는 것을 특징으로 하는 광디스크.
  11. 제 10 항에 있어서,
    마크는 피트로 형성되고, PL[m]은 pd/2의 깊이에서 트랙 접선방향으로 측정된 비트 각각의 길이를 나타내며, 이때 pd는 피트 각각의 가장 깊은 부분의 깊이를 나타내는 것을 특징으로 하는 광디스크.
  12. 제 11 항에 있어서,
    피트 각각은 사다리형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 광디스크.
  13. 제 12 항에 있어서,
    피트 각각은 트랙 접선방향에 대해 30도 내지 75도 기울어진 벽면 및 30㎚ 내지 90㎚ 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    마크는 각각이 직사각형 단면을 갖는 피트로 형성된 것을 특징으로 하는 광디스크.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 수학식에서 n은 4인 것을 특징으로 하는 광디스크.
  16. 제 10 항에 있어서,
    재생수단은 광디스크상의 마크를 검출하기 위해, 마크 각각의 중심에 대해 반경내에 제공된 오프셋을 갖는 위치에서 최대 광강도를 갖는 라이트빔 스폿을 방사하는 수단;
    라이트빔 스폿에 의해 마크를 검출하기 위해 트랙 접선방향에 수평으로 분리기를 갖는 2-세그먼트 스플릿 광검출기; 및
    2-세그먼트 스플릿 광검출기로부터의 미분신호에 기초하여 데이터를 재생하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크.
  17. 다수의 피트가 2-세그먼트 스플릿 광검출기를 갖는 재생수단에 의해 재생될 데이터 비트에 대응하고, 회전수단에 의해 회전되는 광디스크에 있어서,
    피트 각각의 길이는 다음의 수학식의 조건을 만족시키는 값으로 설정되고:
    0.55 ≤ (2·fnT·PLn)/Srl ≤ 1.50
    이때, 트랙 접선방향으로 측정된 피트 각각의 길이는 소정의 변조방법으로 광디스크의 반경(rl) 및 코드길이(nT)에 대응하는 길이에서 광디스크에 기록된 피트 각각의 가장 깊은 부분의 깊이가 pd인 조건에서의 깊이(pd/2)에서 PLn[m]이 되며, 반경(rl)에서 2nT 피치신호의 소정 재생주파수는 fnT[l/s]이며, 반경(rl)에서 광디스크의 주사선형속도는 Srl[m/s]인 것을 특징으로 하는 광디스크.
  18. 데이터 비트에 대응하는 마크가 트랙 접선방향으로 배치되는 광디스크에 있어서,
    광디스크를 회전하는 회전수단; 및
    마크를 재생하는 재생수단으로 이루어지고,
    마크 각각의 길이(PL)는 다음의 수학식의 조건을 만족시키는 값으로 설정되며:
    0.65 ≤ (fT·PL)/(n·Srl) ≤ 1.40
    이때, 재생수단이 디스크의 반경(r1)에 기록된 마크를 재생할 때 디스크가 회전수단에 의해 회전되는 주사선형속도는 Srl[m/s]로 설정되고, 광디스크의 반경(r1)내 프리셋 채널 비트속도는 fT[b/s]로 설정되며, 마크는 n-채널 비트길이에 대응하여 기록된 데이터에 대응하고, 트랙 접선방향으로 측정된 마크 각각의 길이는 PL[m]로 설정되는 것을 특징으로 하는 광디스크.
  19. 비트 데이터에 대응하는 피트가 먼저 형성되는 광디스크;
    광디스크를 회전하는 회전수단; 및
    2-세그먼트 스플릿 광검출기로부터의 미분신호에 기초하여 데이터를 재생하기 위해, 피트 각각의 중심에 대해 반경내에 제공된 오프셋을 갖는 위치에서 최대 광강도 피크를 나타내는 라이트빔 스폿을 방사하여 얻어진 반사광에 의해 피트를 검출하도록 트랙 접선방향에 수평인 분리기를 갖는 2-세그먼트 스플릿 광검출기를 포함하는 재생수단으로 이루어지고,
    피트 각각의 길이(PLn)는 다음의 수학식의 조건을 만족시키는 값으로 설정되며:
    0.65 ≤ (2·fnT·PLn)/Srl ≤ 1.40
    이때, 트랙 접선방향으로 측정된 피트 각각의 길이는 소정의 변조방법으로 코드길이(nT)에 대응하는 길이와 광디스크의 반경(rl)에서 광디스크에 기록된 피트 각각의 가장 깊은 부분의 깊이가 pd인 조건에서의 깊이(pd/2)에서 PLn[m]이 되고, 반경(rl)에서 2nT 피치신호의 소정 재생 주파수는 fnT[l/s]이며, 반경에서 광디스크의 주사선형속도는 Srl[m/s]인 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
  20. 2-세그먼트 스플릿 광검출기 및 광디스크상의 피트를 검출하기 위해 피트 각각의 중심에 대해 방사상으로 제공된 오프셋을 갖는 위치에서 최대 광강도를 갖는 라이트빔 스폿을 방사하는 수단을 포함하는 재생수단에 의해 재생될 데이터 비트에 대응하는 다수의 피트가 있고, 회전수단에 의해 회전되는 광디스크에 있어서,
    피트 각각의 길이는 다음의 수학식의 조건을 만족시키는 값으로 설정되며:
    0.65 ≤ (2·fnT·PLn)/Srl ≤ 1.40
    이때, PLn[m]은 소정의 변조방법으로, 코드 길이(nT)에 해당하는 길이와 광디스크의 반경(rl)에서 광디스크에 기록된 피트 각각의 가장 깊은 부분의 깊이가 pd인 조건에서의 깊이(pd/2)에서 트랙 접선방향으로 측정된 피트 각각의 길이를 나타내고, 반경(rl)에서 2nT 피치신호의 소정 재생 주파수는 fnT[l/s]이며, 반경(rl)에서 광디스크의 주사선형속도는 Srl[m/s]인 것을 특징으로 하는 광디스크.
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