KR20010007463A - 광기록매체 - Google Patents

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KR20010007463A
KR20010007463A KR1020000034085A KR20000034085A KR20010007463A KR 20010007463 A KR20010007463 A KR 20010007463A KR 1020000034085 A KR1020000034085 A KR 1020000034085A KR 20000034085 A KR20000034085 A KR 20000034085A KR 20010007463 A KR20010007463 A KR 20010007463A
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나까지마준사꾸
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마찌다 가쯔히꼬
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Abstract

마크 (mark)가 그루브 (groove : G)에 기록될 수 있고, 정보가 프리피트 (prepit) 영역에서 프리피트 (PP)의 형태로 미리 기록된 광기록매체에 있어서, 상기 매체는 상기 그루브 폭 (Wg), 상기 랜드 폭 (Wl) 및 상기 프리피트 폭 (Wp)이 (Wl) < (Wg) 및 (Wp) < (Wg), 또는 (Wl) > (Wg) 및 (Wp) > (Wg) 가운데 하나의 관계를 만족하도록 구성된다. 이상에 있어, 선택적 또는 부가적으로, 상기 프리피트 영역내의 피트-존재 부분의 길이의 합은 상기 프리피트 영역내의 피트-부재 부분의 길이의 합보다 크다.

Description

광기록매체{OPTICAL RECORDING MEDIUM}
본 발명은 기록가능 (한차례 기입가능한) 하고 재기입이 가능한 정보저장매체, 특히, 광디스크에 관한 것이다. 최근, 컴퓨터용 기록 장치 또는 음악 및 이미지 정보용 패키지 미디어로 사용되는 광디스크의 고밀도화가 진행되어 왔다. 상기 고밀도 트랙에 정확하고 고속의 액세스를 하기 위하여, 광디스크의 정보를 기록 및 재생하는 기록매체면에 어드레스 정보를 갖는 프리포맷 신호 (preformatted signal) 들을 제공하는 것이 필요하다. 나아가, 삭제를 원하지 않는 정보는 상기 디스크상의 프리포맷 신호들로서 미리 형성될 수 있다. 상기 프리포맷 부분이외의 부분들은 간단히 '그루브 (grooves)'로 나타내는 가이드 그루브가 형성되는 기록 영역이다. 상기 그루브 영역, 즉, 기록 영역에서, 오목한 부분인 그루브 및 오목하지 않은 랜드 (land)가 존재한다.
도 5A 및 5B는 각각 관련 기술의 디스크 및 상기 디스크의 상면도 (top view) 및 사시도이다. 또한, 도 5B에서는, 상기 디스크의 단면이 도시된다. 참조 심볼 'G' 및 'L'은 각각 그루브 및 랜드를 나타낸다. 참조 심볼 'PP'는 프리피트 (prepit)를 나타낸다. 광 (3) (일반적으로, 레이저 빔)은 렌즈 (2)에 의해 집중된 후 기판 (1)을 통해 입사된다. 상기 랜드를 그루브와 비교할 경우, 그루브는 상기 렌즈 (2)의 근처에 있다.
광자기 재료, 상변화 재료 또는 유기 염색 재료로 대표되는 재료의 기록층이 상기 랜드, 그루브 및 프리피트에 형성된다 (상기 도면에 도시되지 않음). 상기 도면에서, 기록 마크 (M)는 그루브에 기록된다. 이것은 상기 정보가 랜드에 기록되는 것보다 그루브에 기록될 경우 질적으로 보다 나은 신호가 얻어질 수 있기 때문이다.
상술한 바와 같이 상기 가이드 그루브가 형성되는 광 디스크 위 또는 광학 디스크로 부터 정보를 기록/재생할 경우, 상기 그루브 및 프리피트에서 광의 회절에 의해 '푸시-풀 신호 (push-pull signal)'로 불리는 서보 제어 신호를 사용한 푸시-풀 방법에 의해 트랙킹 서보 제어가 구현된다. 렌즈 (2)에 의해 집중된광 빔 ('빔 스폿 : beam spot')은 상기 그루브 및 프리피트를 트랙한다.
일반적으로, 상기 프리피트 영역내의 상기 푸시-풀 신호는 상기 그루브 영역내의 푸시-풀 신호보다 작은 진폭을 가진다. 이에 대한 이유는 다음과 같다. 오목한 부분들이 서로 떨어져 있는 상기 프리피트 영역의 구조는 조각난 또는 불연속적인 그루브와 동일하다. 그러므로, 상기 프리피트 영역에서, 상기 오목한 부분들의 불연속성에 의해, 광 회절의 정도는 평균적으로 감소된다. 이것은 상기 푸시-풀 신호의 진폭이 그루브 영역에서보다 상기 프리피트 영역에서 더 작기 때문이다.
따라서, 상기 트랙킹 서보 제어의 이득 (gain)이 그루브 영역에 맞게 조정된다면, 프리피트 영역내의 상기 푸시-풀 신호의 진폭은 너무 작아진다. 그러므로, 상기 트래킹 서보 제어의 이득은 상기 프리피트 영역에 대해 비교적 작고 상기 제어 정확도가 저하된다. 대조적으로, 상기 트랙킹 서보 제어의 이득이 상기 프리피트 영역에 적합하게 된다면, 그루브 영역내의 상기 푸시-풀 신호의 진폭은 지나치게 크게된다. 따라서, 트랙킹 서보 시스템내에서 오실레이션이 발생한다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 고안되었고, 본 발명의 목적은 기록이 적어도 그루브에서 실행되는 프리피트 영역을 가지며, 제어 정확도의 저하와 트랙킹 서보 제어 시스템의 오실레이션이 발생됨이 없이 정확한 트랙킹을 실현하도록 그루브 영역 (기록 영역) 및 프리피트 영역에서 취득되는 푸시-풀 신호들이 유사한 진폭을 가지는 것을 특징으로 하는 고 신뢰성 광기록매체를 제공하고, 그것에 의해, 기록/재생 장치의 회로의 복잡성 및 그러한 장치의 비용 증가를 피할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 측면에 따르면, 적어도 랜드 및 그루브로 구성된 기록영역을 갖는 기판 및 미리 정보가 프리피트의 형태로 기록된 프리피트 영역을 포함하며, 상기 기록영역은 상기 랜드와 그루브 중에서 적어도 그루브에 기록될 수 있는 것을 특징으로 하는 광기록매체가 제공된다.
상기 광기록매체는 개별 그루브의 폭 (Wg), 개별 랜드의 폭 (Wl) 및 개별 프리피트의 폭 (Wp)이 다음의 관계: Wl < Wg 및 Wp < Wg, 또는 Wl > Wg 및 Wp > Wg중 하나를 만족하도록 구성된다.
상기 배치와 함께, 상기 기록영역 (그루브 영역) 및 상기 프리피트 영역으로부터의 푸시-풀 신호의 진폭은 서로 동일하게 또는 서로 약간 다르게 될 수 있다. 따라서, 정확한 트래킹 서보 제어를 달성하는 것이 가능하다. 따라서, 광기록매체에 대한 기록/재생 장치의 비용증가 및 회로의 복잡성을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 적어도 랜드 및 그루브로 구성된 기록영역을 갖는 기판 및 정보가 프리피트의 형태로 미리 기록된 프리피트 영역을 포함하며, 상기 기록영역은 적어도 상기 랜드와 그루브 중에서 적어도 그루브에 기록될 수 있고, 상기 프리 피트 영역내의 피트-존재 (pit-presence) 부분들의 길이의 합이 상기 프리피트 영역내의 피트-부재 (pit-absence) 부분들의 길이 합보다 큰 것을 특징으로 하는 광기록매체가 제공된다.
본원의 발명자는 (상기 프리피트 영역내의 피트-존재 부분들의 길이의 합)/(상기 프리피트 영역내의 피트-존재 및 피트-부재 영역들의 길이의 합)으로 부터 계산되는 프리피트 (간단히 '피트'라고 나타냄)의 듀티 (duty)를 증가시킴으로서, 상기 프리피트 영역내의 푸시-풀 신호의 진폭을 증가시키는 것이 가능하다는 것을 발견하였다. 상기 배열을 갖는 광기록매체는 50%이상의 프리피트의 듀티를 갖는다. 따라서, 상기 그루브 영역과 상기 프리피트 영역사이의 푸시-풀 신호의 진폭 차이가 존재하도록 상기 프리피트 폭이 그루브 폭과 동일하다면, 상기 차이는 감소될 수 있다. 결과적으로, 정확한 트랙킹 서보 제어가 가능하다. 더우기, 상기 이유에 대해 그루브와 프리피트에 관해 동일한 폭이 사용될 수 있기 때문에, 상기 광기록매체는 간단히 제조될 수 있다.
본 발명의 제1 및 제2 측면의 상기 특징은 그루브 및 프리피트의 폭 뿐만 아니라, 프리피트의 듀티도 변화되도록 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 그루브 영역과 프리피트 영역으로부터의 푸시-풀 신호의 진폭사이에 차이가 없거나 작은 차이가 있는 것과 같이 상기 광기록매체를 설계할 경우 자유도는 증가된다. 본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은 다음 설명으로 부터 분명해 질 것이다.
본 발명은 아래에 주어진 자세한 설명 및 단지 예시적으로 주어지고, 본 발명을 한정하는 것이 아닌 관련 도면으로부터 보다 완전히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 그루브 영역 및 프리피트 영역을 갖는 디스크를 설명하는 도면.
도 2는 본 발명의 광기록매체내의 그루브/프리피트 폭과 푸시-풀 신호의 진폭사이의 관계를 도시하는 그래프.
도 3은 본 발명의 광기록매체에서 프리피트 영역내의 피트의 서로 다른 듀티에 대한 그루브/프리피트 폭과 푸시-풀 신호의 진폭사이의 관계를 도시하는 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 광기록매체의 프리피트 영역내의 피트의 듀티를 설명하는 도면.
도 5a 및 5b는 관련 분야에 따른 광기록매체를 개략적으로 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 기판
2 : 렌즈
3 : 광
G : 그루브
L : 랜드
PP : 프리피트
M : 마크
Wg : 그루브 폭
Wp : 프리피트 폭
앞으로, 본 발명이 적용된 구체적인 예 및 비교 예가 도면과 함께 자세히 설명될 것이다.
650㎚의 파장을 갖는 레이저 빔 및 0.6의 NA (개구수 : numerical aperture)를 갖는 렌즈를 포함하는 광 시스템을 사용할 경우, 0.74㎛의 트랙킹 피치 (그루브사이의 거리, 즉, Wg + Wl)에서 다양한 그루브 폭 (Wg) 및 프리피트 폭 (Wp)을 갖는 디스크로 실험이 실시된다.
상기 그루브 (G) 및 프리피트 (PP)는 각각 30㎚의 깊이를 가진다. 상기 기록층에 대해서는 상변화 재료인 GeSbTe가 사용된다. 각각의 디스크는 기록 및 재생시에 3.5㎧의 선형 속도로 회전한다.
[제1 실시예]
제1 실시예는 도 1 및 2를 참조로 하여 아래에 설명된다.
먼저, 서로 다른 그루브 폭 (Wg), 랜드 폭 (Wl) 및 프리피트 폭 (Wp) (도 1을 참조)을 갖는 디스크들이 각각 상술한 값들로 고정된 그루브 깊이 및 프리피트 깊이로 준비된다. 그 후, 그루브 영역 (즉, 기록영역) 및 프리피트 영역으로부터의 푸시-풀 신호의 진폭을 측정하기 위하여 이러한 디스크들의 테스트가 실행된다.
도 1은 준비된 광디스크의 일부분을 나타내어 설명하는 도면이다. 상기 도면에 도시된 바와 같이, 그루브 영역은 교대로 그루브 (G) 및 랜드 (L)을 포함하고 프리피트 영역은 프리피트 (PP)의 스트링 (strings) (또한 간단히 '피트'로 나타냄)을 포함한다. 상기 그루브/랜드는 상기 도면에는 도시하지 않았지만 프리피트 스트링과 함께 동심원 또는 나선을 이룬다.
상기 테스트에서, 광빔 스폿이 도 1에 도시된 것과 같이 개별 디스크에 배열된 상기 프리피트 영역 및 그루브 영역을 통과할 때, 푸시-풀 신호의 진폭이 측정된다. (Wg 및 Wl의 합이 트랙 피치를 정의하고 상기 실시예에서는 0.74㎛의 값으로 일정하다는 것에 주의하기 바람.)
도 2는 상기 측정 결과를 도시하는 그래프이다. 상기 그래프에서, 횡좌표의 축은 그루브 폭 (Wg) 및 프리피트 폭 (Wp)을 나타내고 종좌표의 축은 (Wg) 및 (Wp)에 대한 푸시-풀 신호의 진폭을 나타낸다.
가장 큰 푸시-풀 신호 진폭은 Wg=Wl=0.37㎛일 경우 상기 그루브 영역에서 얻어진다. 이러한 이유로 인해, 상기 푸시-풀 신호의 진폭의 값들은 Wg=Wl=0.37㎛일 경우 그루브 영역으로 부터 취득되는 푸시-풀 신호의 진폭, 1의 값, 을 사용하여 노말라이즈되고 도 2의 세로축은 그에 따라서 스케일된다. 다시, (Wg) 및 (Wl)의 합은 이전에 설명한 바와 같이 0.74㎛이다. 추가로, 테스트된 디스크는 주변 프리피트 스트링의 중심선들사이의 거리, 즉 프리피트의 축방향에서 1 피치, 가 (Wg) 및 (Wl)의 합과 동일한 0.74㎛에서 일정한 조건하에 있다.
자연히, 상기 프리피트 폭 (Wp)이 (Wg) 및 (Wl)의 합 (트랙 피치 : 상기 예에서는 0.74㎛)과 동일하거나 보다 큰 것은 피해야할 조건들중 하나이다. 만일 그렇다면, 주변 프리피트 스트링이 서로 접하거나 겹쳐지기 때문이다.
도 2로 부터 분명해지는 것과 같이, (Wg) = (Wp)일 경우, 푸시-풀 신호의 진폭은 그루브 영역 (상기 도면에서 파선으로 나타냄)내에서 보다 상기 프리피트 영역 (상기 도면에서 실선으로 표시됨)내에서 더 작아지고, 일반적으로 전자는 후자의 약 1/2이다. 프리피트 영역과 그루브 영역사이의 푸시-풀 신호 진폭내의 상기 차이는 트랙킹 서보 제어와 관련된 상술한 문제를 발생시킨다. 그러나, 도 2는 상기 문제가 그루브 폭 (Wg)를 프리피트 폭 (Wp)과 다르게 만듦으로서 해결될 수 있다는 것을 나타낸다.
한 예를 통해 이것을 고찰해보자. 상기 그루브 폭 (Wg)이 0.22㎛이면, 상기 그루브 영역의 푸시-풀 신호는 노말라이즈된 후 0.5의 진폭을 가진다. 상기 프리피트 폭 (Wp)이 0.37㎛일 경우, 상기 프리피트 영역으로부터 유도된 푸시-풀 신호에 의해 유사한 진폭이 제공된다. 그러므로, 광디스크 (광기록매체)가 (Wg)=0.22㎛, (Wp)=0.37㎛ 및 (Wl)=0.52㎛ (이 값은 (Wg) + (Wl) = 0.74㎛로 부터 얻어짐)와 같이 형성된다면, 유사한 진폭을 갖는 푸시-풀 신호는 그루브 영역과 프리피트 영역 모두로부터 얻어질 수 있다.
추가로, (Wg) = 0.53㎛, (Wp) = 0.37㎛ 및 (Wl) = 0.21㎛ (이 값은 (Wg) + (Wl) = 0.74㎛로 부터 얻어짐)이라면, 상기 그루브 영역 및 프리피트 영역으로부터의 푸시-풀 신호들도 유사한 진폭을 가질 것이다.
상기 그루브 영역 및 프리피트 영역으로부터의 푸시-풀 신호가 거의 동일한 진폭 또는 약간의 차이가 있는 진폭을 가지도록 하는 (Wg), (Wp) 및 (Wl)의 다른 조합들이 있다. 상기 조합들은 다음 공식화된 조건하에서 존재한다:
Wl > Wg, Wp > Wg,
또는 대안으로,
Wl < Wg, Wp < Wg
[제2 실시예]
상기 프리피트 폭 (Wp)을 일정한 값 (0.37㎛)으로 유지하는 동안 상기 프리피트 영역의 듀티를 변화시킴으로서 다양한 광 디스크들이 준비된다. 그 후, 상기 광디스크의 푸시-풀 신호들의 진폭이 측정된다. 도 3은 상기 측정결과를 도시한다.
여기서 상기 '듀티 (duty)'는 상기 프리피트 영역내의 피트-존재 부분들의 점유율을 의미하고, (피트-존재 부분들의 전체 길이)/(피트-존재 부분의 전체 길이 및 피트-부재 부분의 전체길이의 합)으로 부터 계산된다. 도 3에 명백한 것과 같이, 듀티가 클수록, 푸시-풀 신호는 커진다. 상기 프리피트 영역의 100% 듀티는 피트가 서로 분리되지 않거나 오히려 단일 피트가 연속적으로 확장된 상태를 나타낸다. 즉, 100% 듀티를 갖는 프리피트 영역은 상기 그루브와 동일하고, 상기 듀티의 값은 푸시-풀 신호가 가장 큰 진폭을 갖도록 한다.
제2 실시예에서, 상기 프리피트 폭 (Wp)은 0.37㎛ (상기 실시예에서, 트랙 피치는 0.74㎛임.)이다. 비록 상기 프리피트 폭 (Wp)이 이 값에서 변화하고 상기 진폭의 최대값은 상기 프리피트 폭에 달려있더라도 보다 큰 듀티는 상기 푸시-풀 신호의 진폭을 보다 크게하는 경향을 가진다. 도 3의 그래프의 세로축은 주어진 프리피트 폭 (Wp) (상기 경우에는 0.37㎛)에서 다양한 듀티들로 부터 유도된 개별 푸시-풀 신호 진폭의 노말라이즈 - 노말라이즈는 100% 듀티로 부터 유도된 푸시-풀 신호의 진폭, 1의 값, 을 사용함 - 된 값을 나타낸다.
제1 실시예에서, 그루브 영역 및 프리피트 영역 모두에서 거의 동일한 진폭의 푸시-풀 신호를 얻기 위하여 그루브 폭 (Wg) 및 프리피트 폭 (Wp)를 서로 다르게 만드는 기술이 설명된다.
반대로, 프리피트의 듀티의 변화가 프리피트 영역내의 푸시-풀 신호의 진폭으로 하여금 변화되도록 하는 제2 실시예가 도 3으로부터 이해된다. 즉, 상기 그루브 폭 (Wg)이 프리피트 폭 (Wp)과 동일할 경우에도, 상기 프리피트 영역과 그루브 영역사이의 프리피트 신호의 진폭 차이는 상기 프리피트 영역의 듀티를 적절히 변화시킴으로서 감소될 수 있다. 좀 더 구제적으로, 상기 프리피트 영역의 듀티는 증가되어야 한다.
제2 실시예의 기술에 따르면, 피트의 듀티가 변화하더라도, 프리피트 폭 (Wp)은 그루브 폭 (Wg)과 동일하게 될 수 있다. 그러므로, 본 실시예의 상기 광 디스크 (광기록매체)는 간단히 제조될 수 있다.
상기 피트 폭은 물론 제1 실시예와 같이 상기 그루브 폭과 다르게 설계될 수 있다.
상기 설계가 채용될 경우, 그루브 영역내의 상기 푸시-풀 신호의 진폭을 프리피트 영역내의 상기 푸시-풀 신호의 진폭과 균형을 맞추기 위한 파라미터는 피트 폭 및 그루브 폭 뿐만 아니라, 피트의 듀티도 포함한다. 결과적으로, 제1 실시예의 기술과 비교하면 설계의 자유도가 증가한다.
상기 실시예들은 데이터가 그루브에만 기록되는 광디스크 (광기록매체)와 연관지어 설명되었다. 또한, 상기 그루브이외에 랜드상에 데이터를 기록할 수 있고 따라서, 본 발명은 소위 랜드-그루브 기록 디스크에 응용될 수 있다. 랜드로 부터 유도된 푸시-풀 신호가 그루브로 부터 유도된 푸시-풀 신호의 진폭과 동일한 진폭을 가지기 때문에 비록 상기 신호의 위상이 반대라 하더라도 상기 토의는 랜드에서 유도된 푸시-풀 신호에 대해서도 유효하다. 유사하게, 프리피트 스트링들사이에서 유도된 푸시-풀 신호가 프리피트 스트링으로부터 유도된 푸시-풀 신호의 진폭과 동일한 진폭을 가지기 때문에 비록 상기 신호의 위상이 반대라 하더라도 상기 토의는 프리피트 스트링들사이에서 유도된 푸시-풀 신호에 대해서도 유효하다.
나아가, 상기 실시예들에서, 650㎚의 파장 및 0.6 개구수 (numerical aperture : NA)를 갖는 광 시스템이 사용된다. 그러나, 분명히 본 발명의 상기 효과들은 광 시스템에만 한정되지 않는다. 더우기, 상기 트랙 피치, 상기 그루브 폭 및 상기 프리피트 폭은 상기 도시된 값들로 한정되지 않는다. 또한 본 발명의 요점에 따르면, 청구범위내에 나타난 범위내의 다양한 조합의 폭을 배열하는 것이 가능하다.
따라서 본 발명이 위와 같이 설명되더라도, 동일한 것이 많은 방법으로 변화할 수 있는 것은 자명하다. 상기 변화들은 본 발명의 의미 또는 범주에 벗어나는 것으로 간주되지 않고, 본 분야에 숙련된 사람에게 자명한 모든 상기 변형들은 다음의 청구범위의 범주내에 포함된다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 적어도 랜드 및 그루브로 구성된 기록영역을 갖는 기판 및 정보가 프리피트의 형태로 미리 기록된 프리피트 영역을 포함하며, 상기 기록영역은 상기 랜드와 그루브 중에서 적어도 그루브에 기록이 가능하고, 그루브 영역 (기록 영역) 및 프리피트 영역에서 취득되는 푸시-풀 신호들이 유사한 진폭을 가지는 것을 특징으로 하는 광기록매체를 구비함으로서 기록/재생 장치의 회로의 복잡성 및 그러한 장치의 비용 증가없이도 제어 정확도의 저하와 트랙킹 서보 제어 시스템의 오실레이션의 발생이 없는 정확한 트랙킹이 구현될 수 있는 고 신뢰성의 광기록매체를 만들 수 있다.

Claims (4)

  1. 적어도 랜드 (LAND : L) 및 그루브 (GROOVES : G)로 구성된 기록영역을 갖는 기판, 및 정보가 프리피트 (PREPIT : PP)의 형태로 미리 기록된 프리피트 영역을 포함하며, 상기 기록영역은 상기 랜드와 그루브 중에서 적어도 상기 그루브 (G)에 기록가능한 광기록매체에 있어서,
    상기 광기록매체는 각각의 그루브 (G)의 폭 (Wg), 각각의 랜드 (L)의 폭 (Wl) 및 각각의 프리피트 (PP)의 폭 (Wp)이 다음의 관계:
    Wl < Wg, Wp < Wg, 또는 Wl > Wg, Wp > Wg 중 어느 하나
    를 만족하도록 구성되는
    것을 특징으로 하는 광기록매체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프리피트 영역내의 피트-존재 (pit-presence) 부분들의 길이의 합은 상기 프리피트 영역내의 피트-부재 (pit-absence) 부분들의 길이의 합보다 큰 것을 특징으로 하는 광기록매체.
  3. 적어도 랜드 (L) 및 그루브 (G)로 구성된 기록영역을 갖는 기판, 및 정보가 프리피트 (PP)의 형태로 미리 기록된 프리피트 영역을 포함하며, 상기 기록영역은 상기 랜드와 그루브 중에서 적어도 상기 그루브 (G)에 기록가능한 광기록매체에 있어서,
    상기 프리피트 영역내의 피트-존재 부분의 길이의 합은 상기 프리피트 영역내의 피트-부재 부분의 길이의 합보다 큰 것을 특징으로 하는 광기록매체.
  4. 제3항에 있어서,
    그루브 폭 (Wg)은 프리피트 폭 (Wp)과 동일한 것을 특징으로 하는 광기록메체.
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