KR20010075534A - 광디스크와 이 광디스크로부터 데이터를 재생하는 방법 및장치 - Google Patents

광디스크와 이 광디스크로부터 데이터를 재생하는 방법 및장치 Download PDF

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KR20010075534A
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recording
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스즈키가츠미
요시자와다카시
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니시무로 타이죠
가부시끼가이샤 도시바
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Abstract

본 발명에 따르면, 광디스크의 투명 기판에 대한 두께가 0.2 mm 내지 0.4 mm 범위에서 선택된다. 투명 기판을 통과한 광빔의 파장이 400 nm 내지 420 nm 범위에서 선택된다. 광빔을 수렴시키기 위한 대물 렌즈에 대한 개구수가 0.60 내지 0.75 범위에서 선택된다.

Description

광디스크와 이 광디스크로부터 데이터를 재생하는 방법 및 장치{OPTICAL DISK, AND METHOD AND APPARATUS FOR READING DATA FROM OPTICAL DISK}
최근에 있어서, 광디스크가 대용량 메모리로서 사용될 수 있기 때문에 광디스크가 관심의 대상이 되었다. 실제적으로, 2시간짜리 동화상을 재생할 수 있는 고 밀도 광디스크인 DVD(Digital Versatile Disk)가 실질적으로 사용되고 있다. 현재 이용할 수 있는 광디스크보다 더욱 기록 밀도가 높고 저장 용량이 큰 광디스크에 대한 강한 요구가 있다. 이 요구를 충족시키기 위해서는, 여러 가지 요소의 기술에 대한 개발이 요구된다. 예를 들어, 더욱 미세한 집중점(condensed spot)을 사용하여 디스크에 이전에 기록된 더욱 작은 피트로 기록하는 기술이 더욱 고 밀도의 광디스크를 구현하는데 효과적이라는 것이 알려져 있다. 잘 알려져 있는 바와 같이, 집중점의 크기는 광 소스로부터의 레이저광에 대한 파장에 비례하고, 대물 렌즈의 개구수(NA)에 반비례하다. 파장에 대해서와 같이, 초기의 광디스크인 콤팩트 디스크는 780 내지 830 nm의 파장 범위를 갖는 레이저빔을 사용하였다. 현재, 적색 영역에 속하는 685 내지 635 nm의 파장 범위를 갖는 레이저빔을 발생시키는 반도체 레이저가 실질적으로 사용된다. 또한, 400 내지 420 nm의 청색의 파장 범위에 속하는 반도체 레이저는 이 반도체 레이저가 거의 실질적으로 사용될 수 있는 범위까지 개발되었다. 한편, 대물 렌즈의 개구수를 증가시키는 기술이 연구되었다. 예를 들어, 1996년에 개최된 OFA2-1에서 발표된 "INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON OPTICAL MEMORY AND OPTICAL DATA STORAGE" 회보의 pp. 345-347에 개시된 바와 같이, 두 개의 렌즈를 사용하여 0.85 내지 0.90 만큼 높은 개구수를 구현하는 대물 렌즈를 구성하는 방법이 제안되었다.
광디스크는 개략적으로 이하와 같이 3가지 유형의 디스크로 나뉘는데, CD와 같은 재생 전용 디스크와, 단 일회만 데이터를 기록할 수 있는 포스트스크립트형 디스크와, 컴퓨터 외부 메모리와 같은 재생/기록/소거를 행할 수 있는 재기록 가능한 디스크가 있다. 또한, 재기록 가능한 디스크는 개략적으로 광자기 디스크와, 재생/기록/소거하는 방법에 있어서 서로 상이한 방법으로 이루어지는 상변화 디스크로 나뉜다. 상변화 광디스크는 레이저빔이 비출 때 무정형 상태 및 결정형 상태 사이에서 가역적으로 상변화하는 기록막을 사용한다. 이러한 디스크에 있어서, 레이저빔을 투사하여 기록막(무정형 상태) 및 백그라운드(결정형 상태)를 형성하여 데이터를 기록한다. 기록막(무정형 상태) 및 백그라운드(결정형 상태)는 반사율에 있어서 상이하다. 반사율에 있어서 차이를 감지함으로써 데이터가 재생된다. 레이저가 투사된 기록막 부분이 무정형(마크) 또는 결정형(소거된 상태)으로 되는지 여부는 투사된 부분의 온도가 용융점 또는 결정화점을 초과하는지 여부에 따른다. 따라서, 용융점 및 결정화점 사이에 있는 기준 온도와 결정화 온도 이상의 기준 온도 사이에서 강도-변조된 레이저빔이 발생한다. 레이저빔으로 상변화 기록막을 스캐닝함으로써, 덮어쓰기가 행하여질 수 있고, 즉 동시에 소거 및 기록이 이루어질 수 있다.
이러한 광디스크의 기록 밀도를 증가시키기 위해서는, 집중점의 지름이 상기한 레이저광의 파장을 짧게 함으로써 작아지고, 랜드-그루브(land-groove) 기록 방법(L/G 기록 방법)이 사용된다. 종래의 광디스크에 있어서, 데이터는 그루브의 기록막 상에만 또는 그루브들 사이에 있는 랜드라고 불리우는 뱅크(bank) 상에만 기록된다. 랜드-그루브 기록 방법에 있어서, 데이터가 그루브 및 뱅크 양쪽 모두 상에 기입된다. 특히, 다음 방법이 사용되는 데, 레이저빔이 그루브를 스캐닝할 때 뱅크 상에 기록되는 마크가 광학적으로 보이지 않고, 레이저빔이 뱅크를 스캐닝할 때 그루브 상에 기입된 기록 마크가 광학적으로 보이지 않게 되는 방식으로 그루브의 깊이가 광학적으로 결정된다. 이 방법은 그루브 및 뱅크 양쪽 모두 상에 안정적으로 데이터를 기입할 수 있다.
상기한 바와 같이, DC 디스크를 상업화할 때에 있어서는, 광 헤드 상에 제공되는 반도체 레이저의 파장이 780 mm로 설정되고, 대물 렌즈의 NA(개구수)가 0.45로 설정되며, DC 디스크의 두께가 1.2 mm로 설정된다. 최근 DVD 디스크에 있어서는, 그러나 이들 파라미터가 다음과 같이 결정된다. DVD 구동 장치에 있어서, 광 헤드의 반도체 레이저 파장이 650 nm로 설정되고, 개구수 NA가 0.6으로 설정되며, DVD 디스크의 기판 두께가 0.6 mm로 설정된다.
CD에서 DVD로 교체되어 가는 교체기에 있어서, 이들 파라미터가 일제히 변경되는 이유로는, CD 디스크의 사전설정된 파라미터가 더 이상 변경되지 않으면 기록 밀도를 증가시킬 수 없기 때문이다. 특히, 광 헤드의 집중점에 대한 지름이 λ/NA에 비례하다는 것은 잘 알려져 있고, 여기서 λ는 레이저의 파장이고, NA는 렌즈의 개구수이다. 따라서, 파장이 더욱 짧아지고 NA가 집중점의 지름을 더욱 작게 하기 위해 가능한 한 크게 하려는 시도가 공동으로 이루어진다. 디스크 기판의 두께가 t라면, t(NA)3/λ에 비례한 코마를 더욱 작게 설정하기 위한 준비가 이루어진다. 특히, 비록 상기한 바와 같이 보다 큰 NA 및 보다 짧은 λ를 설정하여 데이터를 고 밀도로 기록할 수 있어도, 코마가 커진다. 이것을 상쇄시키기 위해서는 기판을 박형으로 하는 구조가 사용된다.
최근, 포스트-DVD에 대해서는 반도체 레이저의 파장을 410 nm 부근의 청색 파장으로 설정하고, NA를 가능한 한 크게 하려는 여러 가지 시도를 행함으로써, 레이저가 투사되는 면상의 기판이 많이 얇아졌다. 일 실시예에 있어서는, 레이저가 0.1 mm 두께의 커버층측으로 관통하여 들어가고, NA가 0.85로 설정된 광 헤드를 갖는 410 nm 파장에서 데이터를 기록하는 원인이다. 기판이 아니라 커버층이 0.1 mm인 이유로는,
0.1 mm 두께의 기판이 기계적인(또는 물리적인) 강성(stiffness)을 제공할 수 없어 통상적인 120 mm 지름을 갖는 디스크에 대해 기계적인 정밀도를 유지할 수 없기 때문으로, 디스크의 기계적인 강성이 더미 기판을 사용하여 유지되며, 0.1 mm 두께의 커버층이 이 더미 기판의 표면에 부여되거나 적층되고, 레이저광이 기판측이 아닌 커버층층으로부터 투사됨으로써 고 밀도 기록이 달성된다.
이러한 상황에 있어서, 적색 영역(또는 650 nm)에 잔류하는 반도체 레이저의 파장으로 일면 상에 기록/재생하는 온라인 능력만을 보다 크게 하려는 시도가 이루어져, 기록 밀도가 현 표준화된 단면의 4.7 GB DVD-RAM과 거의 동일하다. '98년도 ISOM(1998년 10월 20일 내지 22일에 개최된 International Symposium on OpticalMemory)에서 발표된 Th-N-05 "Rewritable Dual Layer Phase-Change Optical Disk"에 있어서, 레이저 투사에 의해 일면 상에 기록/재생을 행할 수 있는 상변화 2층 디스크(이하, 단면형 2층 RAM 디스크라고 약기함)가 이하에 제안된다.
도 1은 상기한 단면형 2층 RAM 디스크를 개략적으로 도시한다. 간단한 설명에 있어서는, 단면형 2층 RAM 디스크는 제1 RAM층(132)이 폴리카보네이트(PC) 기판(131) 상에 제공되고, 제2 RAM층(134)이 또 다른 PC 기판(133) 상에 제공되며, 이들 층들이 40 ㎛ 두께의 UV 경화 수지막(135)과 함께 적층된다. 제1 RAM층(132)은 ZnS-SiO2보호막(132A), GeSbTe 기록층(132B) 및 ZnS-SiO2보호막(132C)이 PC 기판 상에 순서대로 또 다른 층의 상부 중 하나에 피복되는 구조를 갖도록 형성된다. 제2 RAM층(134)은 Au 간섭막(134D), ZnS-SiO2보호막(134A), GeSbTe 기록막(134B), ZnS-SiO2보호막(134C) 및 Al-Cr 반사막(134E)이 UV 경화막(135) 상에 순서대로 피복되는 구조를 갖도록 형성된다.
초점 서보 회로(도시하지 않음)가 레이저빔을 집중시키는 대물 렌즈(136)를 제어한다. 대물 렌즈(136)가 제1 RAM층(132)에 있는 기록막(132B) 상에 초점을 맞추는 제1 초점 상태의 레이저빔 LA1과 제2 RAM층(134)에 있는 기록막(134B) 상에 초점을 맞추는 제2 초점 상태의 레이저빔 LA2 사이를 전환한다. 대응하는 초점 상태에 있어서, 데이터가 각 기록막(132B 및 134B)에 대해 기록/재생된다. 각 층의 기록 용량이 면당 4.7 GB로 표준화된다고 가정하면, 두면의 총 용량은 단면당 9.4 GB로 된다. 광 간섭에 의한 제1 RAM층(132)과 제2 RAM층(134) 사이의 누화를 고려하면, 기록 밀도가 각 층에 대한 기록 용량이 4.25 GB로 감소함에 따라 2층의 총 용량이 8.5 GB로 결정되는 범위에까지 조금 감소한다.
다음에, '98년도 ISOM(1998년 10월 20일 내지 22일에 개최된 International Symposium on Optical Memory)에서 발표된 Th-N-05 "Rewritable Dual Layer Phase-Change Optical Disk"에 개시된 단면형 2층 RAM 디스크에 대한 광학 설계 기술이 설명된다. 기본 설계에 대한 개념에 있어서, 대물 렌즈(136)가 집중시킨 레이저빔 LA2를 제2 RAM층에 또한 도달시키기 위해서는, 제1 RAM층(132)이 전체적으로 고 투과율을 갖는다. 제1 RAM층(132)을 통과한 약간의 레이저빔으로도 제2 RAM층(134)에대해 기록/재생할 수 있기 때문에, 기록할 때에는 전체적으로 고 감도를 갖고, 재생할 때에는 레이저빔에 대해 고 반사율을 구비해야 한다.
또한, 신호 처리 관점에 있어서는, 제1 RAM층(132)으로부터의 재생 신호와 제2 RAM층(134)으로부터의 재생 신호가 거의 동일한 수준이어야 한다. 재생 신호의 크기는 기록 마크(무정형 부분)와 기록 마크 주위의 소거된 부분(결정형 부분) 사이의 반사율의 차(이하, 반사율에 대한 변경량으로서 참조)로 표현된다.
제1 RAM층(132)에 대한 반사율이 r1이고, 그것의 투과율은 t1이며, 제2 RAM층(134)의 반사율이 r2이고, 제1 RAM층으로부터의 반사율에 대한 변경량이 ΔR1=Δr1이다. 여기서, Δr1은 제1 RAM층 그 자체의 반사율에 대한 변경량이다. 제2 RAM층이 반사시켜 제1 RAM층을 통과한 입사광이 다시 제1 RAM층(132)을 통과하기 때문에, 제2 RAM층으로부터의 반사율에 대한 변경량은 제2 RAM층(134)으로부터의 반사율에 대한 변경량 Δr2에 제1 RAM층(132)의 투과율을 재차 곱하여 얻어진값과 동일하다. 따라서, 제2 RAM층으로부터의 반사율에 대한 변경량 ΔR2의 절대값은 ΔR2 = Δr2×t1×t1이다. 상기한 바와 같이, 제1 RAM층(132)으로부터의 재생 신호의 크기와 제2 RAM층(134)으로부터의 재생 신호의 크기는 신호 처리 관점에서 거의 동일해야 하며, ΔR1 = ΔR2로 된다.
다음에, 개별적인 파라미터가 정의된다. 제1 RAM층에 대한 결정(crystal)의 반사율을 r1c, 제1 RAM층에 대한 결정의 흡광율을 α1c, 제1 RAM층에 대한 결정의 투과율을 t1c, 무정형 기판에 대한 반사율을 r1a, 무정형 기판에 대한 흡광율을 α1a, 무정형 기판에 대한 투과율을 t1a라고 하면, r1c+α1c+t1c = 100이고 r1a+α1a+t1a = 100이다.
상기한 바에 있어서, 반사율 r1c가 9%로 설정되기 때문에, 서보기구(servomechanism)는 제1 RAM(132)이 기록되지 않은 경우(결정성 상태)에도 전기적으로 기능할 수 있다. 반사율 r1c는 서보기구만을 고려하면 가능한 한 커져야 한다. 그러나, 상기한 바와 같이, 제2 RAM층(134)으로부터 반사된 광빔이 다시 제1 RAM층을 통과하여 대물 렌즈(136)로 되돌아오기 때문에, 반사율 r1c를 너무 크게 만들어 제2 RAM층(134)으로부터 반사된 광빔의 강도가 매우 작아진다. 이것을 기대하고, 반사율 r1c가 그 비율로 설정된다고 추정된다.
다음에, 상기한 조건하에 있어서는, 상기한 파라미터가 다음과 같이 결정된다. 우선, 입사 광빔이 제1 RAM층(132)을 통과한 후 제2 RAM층(134)에 도달하기 때문에, 제1 RAM층(132)에 대한 투과율 t1c가 50%로 설정된다. 투과율을 50%만큼 큰 값으로 설정하기 위해서는, 반사막(134E)은 일반적으로 상변화 광디스크에서 냉각을 위해 금속으로 구성된다. 또한, 반사막이 제1 RAM층(132)의 디스크 상에 제공되지 않는다. 제1 RAM층(132)에 대한 투과율을 지나치게 크게 하면, 제1 RAM층(132)에 대한 흡광율을 작게 하고, 제1 RAM층(132)에 대한 기록 감도를 감소시킬 수 있다는 문제점을 발생시킨다.
두 관점에 대해 결정하고, 제1 RAM층(132)에 대한 구조가 상변화 광디스크에서 설계된 후, 또 다른 파라미터가 자동으로 결정된다.
이러한 막 설계의 결과에 따라, 제1 RAM층에 대한 개별적인 파라미터가 다음과 같이 된다.
r1c = 9%, α1c = 41%, t1c = 50%
r1a = 2%, α1a = 28%, t1a = 70%
따라서, 제1 RAM층(132)으로부터의 재생 신호의 크기는 다음과 같다.
재생 신호의 크기
= 반사율의 변경량 ΔR1
= r1c - r1a(결정성 기판의 반사율 - 무정형 기판의 반사율)
= 7%
재생 신호의 크기
= 반사율의 변경량 ΔR2
= Δr2 ×t1 ×t1
= 제1 RAM층으로부터의 재생 신호의 크기
= 6%
따라서, 0.5(50%)의 투과율 t1c를 투과율 t1로 치환하고, 간단한 연산을 행하면 ΔR2는 24%이다.
제2 RAM층(134)의 디스크가 상기한 바와 같이 제1 RAM층(132)을 통과한 소량의 광으로 기록할 수 있도록 고 감도이어야 한다. 바꿔말하면, 기록되지 않은 부분(결정성 상태)의 흡광율이 높게 설정될 필요가 있다. 또한, 반사막으로부터 병합된 헤드가 벗어나는 것과 헤드가 벗어나는 것을 방지하기 위해서는, 반사막이 얇게 설정되기 때문에 얼마정도의 광량이 반사막을 통과할 수 있다.
상기한 조건하에 있어서는, 제2 RAM층의 막 구조를 설계하는 경우, ΔR2 = 24%이고,
r2c = 13%, α2c = 65%, t2c = 22%
r2a = 37%, α2a = 37%, t2a = 26%
이며, 여기서 r2c, α2c 및 t2c는 각각 결정성 상태의 제2 RAM층(134)의 반사율, 흡광율, 투과율이고, r2a, α2a 및 t2a는 각각 무정형 상태의 제2 RAM층(134)에 대한 반사율, 흡광율 및 투과율이다. 제2 RAM층(134)에 대한 반사율의 변경량은 말할 필요도 없이 ΔR2 = r2a - r2c = 24%이다.
제2 RAM층(134)은 L-투-H(L-to-H) 매체이고, 기록 마크(무정형 부분)의 반사율 r2a는 소거된 상태(결정형 부분)의 반사율 r2c보다 높다는 것을 주목해야 한다.
대물 렌즈의 개구수를 보다 크게 함으로써 기록 밀도를 증가시키는 방법은 다음과 같은 여러가지 문제점이 있다.
첫째로, 다음과 같은 문제점이 있다. 먼지 또는 디스크 표면에 들러붙은 지문 또는 디스크 표면의 결함과 같은 얼룩의 존재가 정보의 재생을 더 열화시키는 특징이 있다. 종래의 DVD 시스템에 있어서는, 대물 렌즈의 개구수가 0.60이고, 투명 기판의 두께가 0.6 mm이기 때문에, 디스크 표면에서의 빔 지름 또는 광빔이 디스크에 비출 때 빔 지름이 간단한 계산의 결과로 약 0.6 mm이다. 한편, 알려진 실시예에서와 마찬가지로, 개구수가 0.85인 경우, 디스크에서의 빔 지름이 약 0.12 만큼 작다. 동일한 디스크 제조 방법 및 처리가 실행되지 않는다면, 투명 기판의 두께에도 불구하고 동일한 크기의 얼룩이 디스크 표면에서 발생된다. 따라서, 상기 부분들을 통과한 광빔의 크기에 대한 얼룩진 부분의 크기의 상대 비율에 큰 차이가 있다. 도 2a 내지 도 2c에 도시한 바와 같이, 큰 개구수를 구현하는 알려진 실시예는 얼룩진 부분의 영역이 비교적 DVD 시스템보다 큰 빔 지름으로 될 수 있도록 한 결과, 상기 실시예의 우려가 보다 확실하게 영향을 미칠 수 있다. 도 2a 내지 도 2c에 있어서, 검은 점은 얼룩진 부분을 나타내고, 검은 점을 둘러싸는 원은 빔 지름을 지시한다.
둘째로, 알려진 실시예에 나타난 바와 같이, 0.85의 개구수를 갖는 대물 렌즈를 구현하기 위해서는, 대물 렌즈가 구형 렌즈로 설계되었더라도 실제적인 사용을 고려하면 대물 렌즈가 단일 렌즈로 구성될 수 없다. 복수개의 렌즈를 사용하는 경우, 렌즈의 정렬, 즉 디센터링(decentering), 상대 기울기(relative inclination) 및 렌즈 대 렌즈 간격이 고 정밀도를 필요로 한다. 이것은 부재 비용이 각 렌즈의 정밀도를 확보하기 위해 증가할 뿐만 아니라 조정 비용이 고 정밀도의 정렬을 위해 증가한다는 것을 의미한다. 이것은 광디스크 구동에 널리 사용되는단일 렌즈를 갖는 광 헤드의 구성에 대한 큰 변경을 포함하고, 그 결과 제조 라인을 달성하는 데 큰 어려움이 있다.
세째로, 큰 개구수를 갖는 대물 렌즈는 광 헤드에 대한 설치 정밀도의 개선책뿐만 아니라 신뢰도의 관리 유지를 필요로 한다. 이하에 기술하는 바와 같이, 큰 개구수를 갖는 대물 렌즈는 집중광(condense light)일 수 있고, 정보 기록을 책임질 수 있는 피트 상으로 투사되는 집중점의 광 품질을 열화시킨다. 이것은 다음과 같은 문제점을 야기한다. 수차가 개구수에 비례하여 증가하기 때문에 커진다. 코마는 주로, 예를 들어 디스크와 대물 렌즈 사이의 상대 기울기(각각의 렌즈들 사이의 상대 기울기) 또는 개구수의 3승에 비례하여 증가하는 디센터링에 기인하여 야기된다. 구형 수차는 주로 투명 기판의 두께의 오차 또는 개구수의 4배에 비례하여 증가하는 렌즈들 사이의 간격의 오차에 기인하여 야기된다. 이러한 인자가 부재 정밀도 또는 광 헤드 어셈블리 및 조정 정밀도를 변경할 뿐만 아니라 여러 가지 환경하에서 시간에 따라 구동부를 변경하기 때문에 수차를 야기하는 이러한 인자가 신뢰도를 더욱 낮출 수 있다. 이 때문에, 구동부는 어느 때보다 더욱 높은 신뢰도를 갖을 필요가 있다. 이러한 고 신뢰도에 대한 관리 유지의 필요성은 제조 비용을 증가시키는 단점을 야기한다.
네째로, 광학 설계의 관점에서 동작 거리는 디스크에서 가장 가까운 대물 렌즈의 부분과 개구수에 비례하여 감소하는 디스크 표면 사이의 거리에 대응한다. 예를 들어, 개구수가 0.60 mm이고, 동작 거리가 1.5 내지 1.8 mm인 경우에 비해, 개구수가 약 0.85이고, 동작 거리가 0.25 내지 0.30 mm로 좁은 경우에는 문제점이 있다. 동작 거리가 짧은 경우, 대물 렌즈가 디스크와 접촉할 확률이 더욱 커지고, 충격이 외부적으로 부여되는 경우, 디스크의 표면 또는 대물 렌즈의 표면이 손상을 입기 쉽다. 이 문제점을 회피하기 위해서는 정교하게 구성된 서보 제어를 요구하는 단점이 야기된다.
상변화 기록/재생/소거를 행할 수 있는 광디스크의 저장 용량을 증가시키는 방법에 관해서는, 상기한 바와 같은 두 가지의 방법이 있다. 하나의 방법은 청색 레이저, 높은 NA를 갖는 대물 렌즈 및 0.1 mm의 두께를 갖는 커버층을 사용하는 것이고, 다른 하나의 방법은 일면 상에 2층을 제공하는 기존의 DVD-RAM과 동일한 기판 두께 및 레이저 파장을 사용하여, 일면으로부터 액세스할 수 있는 온라인 용량만을 거의 두배로 하는 것이다.
이들 두 가지의 방법은 다음과 같은 단점을 갖는다. 고 밀도 기록이 높은 NA를 갖는 대물 렌즈 및 0.1 mm 두께의 커버층에 의해 청색 레이저로 이루어지는 경우, 0.1 mm 두께의 기판은 130 mm 지름을 갖는 디스크의 기계적 정밀도를 보증할 수 없다. 따라서, 상기한 바와 같이 기판을 더미 기판에 적층하여 기계적 정밀도가 유지되어야 한다. 더미 기판에 있어서는, 피트 및 그루브가 사전결정된 포맷으로 형성된다. 그 결과에 따른 기판에 있어서는, 소정의 층 구조를 갖는 상변화층이 피복된다. 상변화층에 있어서는, 0.1 mm 두께의 표면 커버층이 피복된다. 그 결과, 이 방법에 있어서는, 데이터를 단면의 2층 RAM 내로 기록할 수 있다.
또한, 이하에 기술하는 바와 같이, 일면에 대한 목표 용량을 15 GB에서 20 GB로 변경하기 위해서는, 대물 렌즈의 개구수 NA가 0.75 내지 0.85 범위에서 설정된다. 일반적으로, 대물 렌즈의 NA를 크게 하면 할수록 가격이 더욱 높아지고, 제조 프로세스가 더욱 어려워지며, 수율이 더욱 나빠진다.
한편, 2층 RAM 디스크에 있어서는, 2층 RAM 디스크의 온라인 용량이 거의 2배로 된다. 그러나, 2층 RAM 디스크가 기본적으로 DVD와 동일한 기술을 사용하기 때문에, 2층 RAM 디스크가 DVD보다 더욱 고 밀도로 기록할 수 있는 것은 불가능하다.
관련 출원에 대한 크로스레퍼런스
본 출원은 2000년 8월 31일자로 출원된 출원번호 제PCT/JP00/05932호의 연속 출원이다.
본 출원은 참조용으로 첨부되는 1999년 8월 31일자로 출원된 종래의 일본 특허 출원 번호 제11-246577호를 기초로 하여 우선권을 주장한다.
본 발명은 광디스크 및 광디스크로부터 데이터를 재생하는 방범 및 장치에 관한 것으로, 특히 고 밀도로 데이터를 기록하기 위해 최적화된 광디스크에 대한 개선책과 광디스크로부터 데이터를 재생하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 기록/재생/재생을 행할 수 있는 단면의 두 개의 상변화층(이하, 단지 단면형 2층 상변화 광디스크라고 칭함)이 제공되는 광디스크와, 광디스크로부터 데이터를 재생하기 위한 방법 및 장치로, 특히 기록/소거를 행할 수 있는 단면의 두 개의 상변화층이 제공되며, 단면의 두 개의 상변화층은 광빔이 비출 때 무정형 상태 및 결정형 상태 사이에서 가역적으로 상변화하고, 소정 두께의 접착층과 함께 결합되는 광 상변화 광디스크에 관한 것이고, 또한 각 층에 있어서의 일면으로부터 레이저빔을 수렴시킴으로써 디스크에 데이터를 기록/소거/재생할 수 있는단면형 2층 상변화 광디스크 상에 있어서의 고 밀도 기록을 위한 개선책과 광디스크로부터 데이터를 재생하는 장치 및 방법에 대한 개선책에 관한 것이다.
도 1은 단면형 2층 RAM 디스크에 대한 구성을 개략적으로 도시하는 개략도.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 종래의 동등물 및 본 발명의 실시예와 관련된 광디스크의 표면 상의 얼룩과 비교예와 관련된 광디스크 상의 얼룩을 도시하는 도면.
도 3은 투명 기판의 두께와 종래의 동등물 및 본 발명의 일 실시예에 있어서의 디스크 비틀림에 기인하여 발생하는 코마 사이의 관계를 도시하는 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 광디스크에 대한 일 실시예에서의 투명 기판의 개구수와 두께의 허용할 수 있는 범위를 도시하는 그래프.
도 5는 도 4의 설정 조건하에서 광디스크의 개구수를 증가시킨 결과로서 기대되는 기록 용량에 대한 증가를 도시하는 그래프.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광디스크에 대한 구성을 개략적으로 도시하는 횡단면도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상변화 광디스크에서 개구수를 증가시킨 결과로서 기대되는 기록 용량에 대한 증가를 도시하는 그래프.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상변화 광디스크에 대한 구성을 개략적으로 도시하는 횡단면도.
도 9는 도 8의 단면형 2층 RAM 디스크의 적층 이전에 제1 RAM층 디스크를 개략적으로 도시하는 횡단면도.
도 10은 도 8의 단면형 2층 RAM 디스크의 적층 이전에 제2 RAM층 디스크를 개략적으로 도시하는 횡단면도.
도 11은 도 9 및 도 10에 도시된 제1 RAM층 및 제2 RAM층을 제조하기 위한 기판 상에 막을 형성하기 위한 스퍼터 장치부를 도시하는 블럭도.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상변화 광디스크를 구동하기 위한 광디스크 구동부를 도시하는 블럭도.
도 13은 도 12의 광디스크 구동부를 구동하는 동안 레이저 펄스를 도시하는 파형도.
본 발명의 목적은 기록 밀도를 더욱 높이도록 최적화된 광디스크를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기록 밀도를 증가시킴으로써 저장 용량을 더욱 크게 할 뿐만 아니라 최적화된 기록/재생/소거에 영향을 미칠 수 있는 상변화 광디스크를 제공하는 것이다.
상기한 목적들을 달성하기 위해서, 본 발명의 발명자들은 디스크형 투명 기판의 두께와 더욱 높은 기록 밀도를 실현한 대물 렌즈의 개구수 사이의 최적화된 관계를 발견하였다. 특히, 본 발명에 있어서, 광디스크는 디스크형 투명 기판의 두께가 0.2 mm 내지 0.4 mm 범위에서 선택되고, 디스크형의 투명 기판을 통과한 광빔의 파장이 400 nm 내지 420 nm 범위에서 선택되며, 광빔을 수렴시키는 대물 렌즈의 개구수가 0.60 내지 0.75 범위에서 선택된다.
기록/재생/소거를 행할 수 있는 상변화 광디스크에 있어서, 기존의 DVD 비디오 또는 DVD-ROM에서 발견되는 바와 같이 비틀림 오차(tilt error)가 디스크에 있어서의 구부러짐과 관련된다는 가정하에 광디스크의 대량 생산성을 증가시켜 디스크의 단위 가격을 억제하려는 시도가 이루어졌다. 또한, 광디스크 상에 고 밀도로 데이터를 기록하기 위해서는, 광디스크의 개구수 NA가 0.60보다 작지 않아야 한다. 기존의 DVD의 비틀림에 기인하여 기존의 DVD의 코마와 거의 동일한 정도로 발생하는 코마를 억제하기 위해서는, 광디스크의 투명층에 대한 두께가 도 5를 참조하여 이하에 기술되는 바와 같이 0.4 mm보다 크지 않아야 한다.
두 개의 대물 렌즈 세트를 사용하는 경우에는 두 개의 렌즈에 대한 광 정렬을 필요로 하여 단일 대물 렌즈를 사용하는 경우보다 대량 생산성을 나쁘게 하고, 신뢰성에도 문제가 있다. 또한, 두 개의 대물 렌즈 세트는 디스크의 투명층에서의 두께 오차에 기인하여 발생하는 구면 오차를 허용하는 경향이 있다. 또한, 두 개의 대물 렌즈 세트의 동작 거리는 심각한 문제가 된다. 이러한 이유들로 인하여 대물 렌즈가 단일 렌즈 또는 하나의 대물 렌즈 세트인 것이 바람직하다. 하나의 대물 렌즈 세트에 있어서는, 개구수의 상한선은 약 0.75이다. 광디스크의 2층 구조를 실현하기 위해서는, 도 5에 도시하는 바와 같이 광디스크의 투명층에 대한 두께가 0.2 mm보다 작지 않아야 할 필요가 있다. 이러한 관점에서 본 발명에 따른 광디스크가 이하와 같이 제공된다.
(1) 본 발명에 따르면, 개구수가 0.60 내지 0.75 범위에서 결정되는 대물 렌즈에 의해 수렴되고, 파장이 400 nm 내지 420 nm 범위에서 선택되는 광빔이 투사되며, 두께가 0.2 mm 내지 0.4 mm 범위에서 결정되는 투명 기판과; 상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 통과한 광빔에 의해 검색되는 기록층을 포함하는광디스크를 제공한다.
(2) 본 발명에 따르면, 상기 대물 렌즈의 개구수가 실질적으로 0.65로 설정되며, 상기 투명 기판의 두께가 실질적으로 0.3 mm로 설정되는 본 발명의 항목 (1)에 관련된 광디스크를 제공한다.
(3) 본 발명에 따르면, 개구수가 0.60 내지 0.75 범위에서 결정되는 대물 렌즈에 의해 수렴되고, 대략 410 nm 부근의 청색 파장을 갖는 광빔이 투사되며, 두께가 0.2 mm 내지 0.4 mm 범위에서 결정되는 투명 기판과; 상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 통과한 광빔에 의해 검색/재생/기록 또는 소거를 행하는 기록층을 포함하는 광디스크를 제공한다.
(4) 본 발명에 따르면, 광빔이 기록/소거층을 비출 때 상기 상변화 기록층이 무정형(amorphous) 및 결정형(crystalline) 상태 사이에서 가역적으로 상변화하는 상변화 기록막으로 구성되는 본 발명의 항목 (3)에 관련된 광디스크 장치를 제공한다.
(5) 본 발명에 따르면, 상기 대물 렌즈의 개구수가 0.65로 설정되고, 상기 기판의 두께가 0.3 mm로 설정되는 본 발명의 항목 (3)에 관련된 광디스크를 제공한다.
(6) 본 발명에 따르면, 광빔이 비출 때 무정형 및 결정형 상태 사이에서 가역적으로 상변화하는 제1 상변화 기록막과;
상기 제1 상변화 기록막이 형성되고, 0.2 mm 내지 0.4 mm 범위에서 결정되는 두께를 갖는 제1 투명 기판과;
410 nm 부근의 파장을 갖는 광빔이 비출 때 무정형 및 결정형 상태 사이에서 가역적으로 상변화하는 제2 상변화 기록막과;
상기 제1 투명 기판 및 상기 제1 상변화 기록막을 통과한 광빔이 상기 제2 상변화 기록막 상으로 투사되는 바와 같이 상기 제1 투명 기판이 광빔의 입사면에 면할 수 있도록 위치되는 상기 제1 상변화 기록막에 상기 제1 투명 기판을 접합시키는 제1 접착층과;
상기 기록면에 대해 데이터를 기록/소거/재생하기 위해 상기 입사면으로부터의 광빔을 개구수가 0.60 내지 0.75 범위에서 선택되는 대물 렌즈에 의해 상기 제1 및 제2 상변화 기록막 중 하나 상에 수렴시킬 수 있는 단면 2층 상변화 광디스크를 포함하는 상변화 광디스크를 제공한다.
(7) 본 발명에 따르면, 상기 대물 렌즈의 개구수가 0.65로 설정되고, 상기 투명 기판의 두께는 0.3 mm로 설정되는 본 발명의 항목 (6)에 관련된 광디스크를 제공한다.
(8) 본 발명에 따르면, 410 nm 부근의 청색 파장을 갖는 광빔이 비출 때 무정형 및 결정형 상태 사이에서 가역적으로 상변화하는 제3 상변화 기록막과;
상기 제1 상변화 기록막이 형성되고, 0.2 mm 내지 0.4 mm 범위에서 결정되는 두께를 갖는 제2 투명 기판과;
광빔이 비출 때 무정형 및 결정형 상태 사이에서 가역적으로 상변화하는 제4 상변화 기록막과;
상기 제2 투명 기판 및 상기 제3 상변화 기록막을 통과한 광빔이 상기 제4상변화 기록막 상으로 투사되는 바와 같이 상기 제1 투명 기판이 광빔에 대한 입사면에 면할 수 있도록 위치되는 상기 제3 상변화 기록막에 상기 제2 투명 기판을 접합시키는 소정의 두께를 갖는 제2 접착층을 구비하는 상변화 광디스크를 더 포함하고,
상기 제1 투명 기판은 상기 제2 투명 기판 및 단면형 4층 구조를 생성하도록 함께 접합되는 두 개의 단면형 2층 상변화 디스크를 접착시키는 것을 특징으로 하는 청구항 제6항에 따른 광디스크를 제공한다.
(9) 본 발명에 따르면, 상기 대물 렌즈의 개구수가 0.65로 설정되고, 상기 투명 기판의 두께는 0.3 mm로 설정되는 본 발명의 항목 (8)에 관련된 광디스크를 제공한다.
(10) 본 발명에 따르면, 두께가 0.2 mm 내지 0.4 mm 범위에서 결정되고, 기록층이 투명 기판 상에 형성되며, 광빔이 상기 투명 기판을 통과하여 검색을 행하는 상기 투명 기판을 구비하는 광디스크로부터 데이터를 재생하는 방법으로서, 상기 광디스크로부터 데이터를 재생하는 방법은,
파장이 400 내지 420 nm 범위에서 선택되는 광빔을 발생시키는 단계와;
개구수가 0.60 내지 0.75 범위에서 결정되는 대물 렌즈에 의해 상기 상변화 기록막 상에 광빔을 수렴시키는 단계와;
상기 상변화 기록막으로부터 광빔을 처리하는 단계를 포함하는 데이터 재생 방법을 제공한다.
(11) 본 발명에 따르면, 상기 대물 렌즈의 개구수가 실질적으로 0.65로 설정되고, 상기 투명 기판의 두께가 실질적으로 0.3 mm로 설정되는 것을 특징으로 하는 본 발명의 항목 (10)에 관련된 데이터 재생 방법을 제공한다.
(12) 본 발명에 따르면, 광빔이 투사되고, 두께가 0.2 mm 내지 0.4 mm 범위에서 결정되는 투명 기판과, 상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 통과한 광빔이 검색/재생/기록 또는 소거하는 기록층을 구비하는 광디스크로부터 데이터를 재생/기록 또는 소거하는 방법으로서, 상기 광디스크로부터 데이터를 재생하는 방법은,
410 nm 부근의 청색 파장을 갖는 광빔을 발생시키는 단계와;
개구수가 0.60 내지 0.75 범위에서 결정되는 대물 렌즈에 의해 상변화 기록막 상에 광빔을 수렴시키는 단계와;
상기 상변화 기록막으로부터의 광빔을 처리하는 단계를 포함하는 데이터 재생/기록 또는 소거 방법을 제공한다.
(13) 본 발명에 따르면, 상기 기록층은 광빔이 기록/소거 데이터에 비출 때 무정형 및 결정형 상태 사이에서 가역적으로 상변화하는 상변화 기록막으로 구성되는 것을 특징으로 하는 본 발명의 항목 (12)에 관련된 데이터 재생/기록 또는 소거 방법을 제공한다.
(14) 본 발명에 따르면, 상기 대물 렌즈의 개구수가 0.65로 설정되고, 상기 투명 기판의 두께가 0.3 mm로 설정되는 것을 특징으로 하는 본 발명의 항목 (12)에 관련된 데이터 재생/기록 또는 소거 방법을 제공한다.
(15) 본 발명에 따르면, 광빔이 비출 때 무정형 및 결정형 상태 사이에서 가역적으로 상변화하는 제1 상변화 기록막과; 상기 제1 상변화 기록막이 형성되고, 0.2 mm 내지 0.4 mm 범위에서 결정되는 두께를 갖는 제1 투명 기판과; 광빔이 비출 때 무정형 및 결정형 상태 사이에서 가역적으로 상변화하는 제2 상변화 기록막과; 상기 제1 투명 기판 및 상기 제1 상변화 기록막을 통과한 광빔이 상기 제2 상변화 기록막 상으로 투사되는 바와 같이 상기 제1 투명 기판이 광빔에 대한 입사면에 면할 수 있도록 위치되는 상기 제1 상변화 기록막에 상기 제1 투명 기판을 접합시키는 제1 접착층을 구비하는 상변화 광디스크로부터 데이터를 재생/기록 또는 소거하는 방법으로서, 상기 광디스크로부터 데이터를 재생하는 방법은,
410 nm 부근의 청색 파장을 갖는 광빔을 발생시키는 단계와;
개구수가 0.60 내지 0.75 범위에서 결정되는 대물 렌즈에 의해 상기 입사면으로부터 상기 제1 및 제2 상변화 기록막 중 하나 상에 광빔을 수렴시키는 단계와;
상기 상변화 기록막으로부터의 광빔을 처리하는 단계를 포함하는 데이터 재생/기록 또는 소거 방법.
(16) 본 발명에 따르면, 상기 대물 렌즈의 개구수가 0.65로 설정되고, 상기 투명 기판의 두께가 0.3 mm로 설정되는 것을 특징으로 하는 상기 본 발명의 항목 (15)에 관련된 데이터 재생/기록 또는 소거 방법을 제공한다.
(17) 본 발명에 따르면, 두께가 0.2 mm 내지 0.4 mm 범위에서 결정되는 투명 기판과, 상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 통과한 광빔이 검색하는 기록층을 구비하는 광디스크로부터 데이터를 재생하는 장치로서, 상기 데이터 재생 장치는,
파장이 400 내지 420 nm 범위에서 선택되는 광빔을 발생시키는 수단과;
개구수가 0.60 내지 0.75 범위에서 결정되는 대물 렌즈에 의해 광빔을 상기 상변화 기록막 상에 수렴시키는 수단과;
상기 상변화 기록막으로부터의 광빔을 처리하는 수단을 포함하는 데이터 재생 장치.
(18) 본 발명에 따르면, 상기 대물 렌즈의 개구수가 실질적으로 0.65로 설정되고, 상기 투명 기판의 두께가 실질적으로 0.3 mm로 설정되는 것을 특징으로 하는 상기 본 발명의 항목 (17)에 관련된 데이터 재생 장치를 제공한다.
(19) 본 발명에 따르면, 광빔이 투사되고, 두께가 0.2 mm 내지 0.4 mm 범위에서 결정되는 투명 기판과, 상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 통과한 광빔에 의해 검색/재생/기록 또는 소거되는 기록층을 구비하는 광디스크로부터 데이터를 재생/기록 또는 소거하는 장치로서, 상기 광디스크로부터 데이터를 재생하는 장치는,
대략 410 nm 부근의 청색 파장을 갖는 광빔을 발생시키는 수단과;
개구수가 0.60 내지 0.75 범위에서 결정되는 대물 렌즈에 의해 광빔을 상기 상변화 기록막 상에 수렴시키는 수단과;
상기 상변화 기록막으로부터의 광빔을 처리하는 수단을 포함하는 데이터 검색/재생/기록 또는 소거 장치를 제공한다.
(20) 본 발명에 따르면, 상기 기록층은 광빔이 기록 및 소거 데이터에 비출 때 무정형 및 결정형 상태 사이에서 가역적으로 상변화하는 상변화 기록막으로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 본 발명의 항목 (19)에 관련된 데이터 검색/재생/기록 또는 소거 장치를 제공한다.
(21) 본 발명에 따르면, 상기 대물 렌즈의 개구수가 0.65로 설정되고, 상기 투명 기판의 두께가 0.3 mm로 설정되는 것을 특징으로 하는 상기 본 발명의 항목 (19)에 관련된 데이터 검색/재생/기록 또는 소거 장치를 제공한다.
(22) 본 발명에 따르면, 광빔이 비출 때 무정형 및 결정형 상태 사이에서 가역적으로 상변화하는 제1 상변화 기록막과; 상기 제1 상변화 기록막이 형성되고, 0.2 mm 내지 0.4 mm 범위에서 결정되는 두께를 갖는 제1 투명 기판과; 광빔이 비출 때 무정형 및 결정형 상태 사이에서 가역적으로 상변화하는 제2 상변화 기록막과; 상기 제1 투명 기판 및 상기 제1 상변화 기록막을 통과한 광빔이 상기 제2 상변화 기록막 상으로 투사되는 바와 같이 상기 제1 투명 기판이 광빔에 대한 입사면에 면할 수 있도록 위치되는 상기 제1 상변화 기록막에 상기 제1 투명 기판을 접합시키는 제1 접착층을 구비하는 상변화 광디스크로부터 데이터를 재생/기록 또는 소거하는 장치로서, 상기 광디스크로부터 데이터를 재생하는 장치는,
대략 410 nm 부근의 청색 파장을 갖는 광빔을 발생시키는 수단과;
개구수가 0.60 내지 0.75 범위에서 결정되는 대물 렌즈에 의해 입사면으로부터 상기 제1 및 제2 상변화 기록막 중 하나 상에 광빔을 수렴시키는 수단과;
상기 기록막으로부터의 광빔을 처리하는 수단을 포함하는 데이터 재생/기록 또는 소거 장치를 제공한다.
(23) 본 발명에 따르면, 상기 대물 렌즈의 개구수가 0.65로 설정되고, 상기투명 기판의 두께가 0.3 mm로 설정되는 것을 특징으로 하는 상기 본 발명의 항목 (22)에 관련된 데이터 재생/기록 또는 소거 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 목적 및 잇점은 이하의 상세한 설명에서 설명되고, 그 일부가 상세한 설명으로부터 명백해지거나 본 발명의 실시예에 의해 알 수 있을 것이다. 본 발명의 목적들과 잇점들이 구현될 수 있고, 본 명세서의 이하에 특별히 지적되는 수단 및 조합에 의해 얻어질 수 있다. 첨부된 도면은 결합되어 상세한 설명의 일부를 이루고, 상기한 일반적인 설명 및 이하에 기술되는 바람직한 실시예의 상세한 설명과 함께 본 발명의 현 바람직한 실시예를 예시하며, 본 발명의 원리를 설명하는 데 도움이 된다.
이하 본 발명에 따른 광디스크(정보 기록 매체)에 있어서 최적화에 대한 기본 개념이 설명된다.
대물 렌즈의 개구수를 크게 하면 크게 할수록 기록 밀도가 높아지지만, 그와 동시에 기록 밀도가 디스크 비틀림에 의해 보다 현저하게 영향을 받는다. 이러한영향을 피하기 위해서는, 다음 사항이 고려될 수 있는 데: 대물 렌즈가 현 기술 수준에서 달성할 수 있는 개구수보다 조금 작은 개구수로 구성함으로써, 비록 기록 밀도가 구현할 수 있는 최대 개구수 만큼은 기대할 수 없어도, 현 수준에 비해 비교적 용이하게 기록 밀도에 대해 조기에 안정한 개선을 실시한다. 본 발명의 실시예는 상기한 바와 같은 많은 문제점을 갖는 다중 렌즈가 아닌 단일 렌즈로 이루어지는 대물 렌즈에 대한 구성 및 기존의 DVD 시스템에 대해 허용된 수준을 유지하는 허용할 수 있는 디스크 비틀림의 양에 특징이 있다.
도 3은 투명 기판의 두께와 각 조건(또는 대물 렌즈에 대한 각 개구수) 하에서 디스크 비틀림에 기인하여 발생하는 코마(파면 수차로 변환됨) 사이의 관계를 도시하는 그래프이다. 관련된 비교를 실시하기 위해서는, 좌표축 상의 코마의 양이 임의의 단위로 설정된다. 기존의 DVD-ROM에 있어서는, 투명 기판의 두께가 0.6 mm이고, 대물 렌즈의 개구수가 0.60이며, 파장이 650 nm이다. 이 DVD-ROM에 있어서는, 단위각의 디스크 비틀림이 발생한 경우, 발생된 코마의 양이 임의의 단위로 대략 200이다. 특히, 코마는 다음 수학식 1에 의해 평가될 수 있다.
코마의 양 ∝ t ×(NA)3/λ
여기서, t는 투명 기판의 두께이고, NA는 대물 렌즈의 개구수이며, λ는 광 소스의 파장이다.
도 3으로부터는 파장이 650 nm에서 410 nm로 변화하고, DVD-ROM보다 짧아지며, 무익한 코마를 보다 크게 야기하는 개구수를 증가시키고 있다는 것을 알 수 있다. 코마가 디스크 비틀림에 비례해서 증가하기 때문에, 전반적인 코마는 이전보다 작은 비틀림을 갖는 광디스크를 제조함으로써 낮은 수준으로 억제할 수 있다. 이 경우에 있어서, 그러나 디스크 제조 비용의 증가는 판매 가격을 증가시키는 단점으로 이어진다. 이것은 고 밀도 광디스크 시스템을 대중화하려는 목표와 양립할 수 밖에 없다. 이러한 문제를 극복하기 위해서는, 가능한 한 많이 코마의 영향을 억제하여 디스크의 비틀림량이 종래 수준으로 제공되도록 대책을 세울 필요가 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, DVD-ROM 시스템에서와 같은 큰 코마의 발생을 억제하기 위해서는, 투명 기판의 박막화 및 개구수에 대한 범위의 제한이 조합되어야 한다. 특히, 개구수를 대략 0.6 보다 크고 0.75 보다 작게 설정하고, 투명 기판의 두께를 대략 0.2 mm보다 크고 0.4 mm보다 작게 설정할 필요가 있다. 또한, 모든 조합이 이 범위에서 허가되지 않는다. 코마를 소정값보다 작게 억제할 수 있는 투명 기판의 두께 및 개구수의 조합은 도 4에 도시된 빗금친 영역으로 제한된다.
도 5는 이러한 조건하에서 평가된 기록 용량을 도시한다. 실제 기록 용량이 예비 심사에서 개략적으로 평가될 수 있고, 비록 실제 기록 용량이 광디스크의 최소 비트 길이 및 트랙 간격 또는 구동 시스템에 사용된 변조 방식이 설계되고 상세히 결정된 후에만 결정되지만, 이 결정된 인자에 기초하여 기본 시험이 이루어진다. 도 5는 이러한 방식으로 평가된 저장 용량을 그래프로 도시하는 도면이다. 도 5는 레이저 파장이 410 nm로 설정되어 있을 때, 대물 렌즈의 NA(가로좌표 축)에 대해 120 mm 지름의 광디스크의 일측면 상의 계산된 저장 용량에 대한 값(세로좌표축)을 도시한다. 집중점의 지름이 파장에 비례하고 개구수에 반비례하게 감소한다는 것은 잘 알려져 있다. 또한, 기록 밀도의 증가는 거의 광디스크의 지름 및 원주 방향에 있어서 피트의 밀도(패킹 경로)에 비례하기 때문에, 기록 밀도의 증가가 거의 집중광의 지름의 제곱에 비례하다고 평가할 수 있다. 즉, 기록 밀도의 증가는 파장의 제곱에 비례하고 개구수의 제곱에 반비례하게 증가하는 것이 기대된다. 도 5는 기존의 DVD-ROM에 기초하는 상대 변환에 의해 기록 용량을 계산한 결과를 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제안된 방법을 사용하면, 지름이 DVD-ROM 디스크와 동일하고, 저장 용량이 일측면 상에 층당 12 GB 내지 18 GB인 대용량 디스크의 구현이 기대된다.
본 발명에 적용된 광디스크 구동은, 예를 들어 1989년도 라디오 기쥬츠샤(Radio Gizyutusha)에 무라야마 노보루 등에 의해 발표된 "Optical Disk Technology"에 개시된 구성과 기본적으로 유사하다. 상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 광디스크 구동은 대물 렌즈 및 광 소스의 파장의 구성에서 후자만이 상이하다. 나머지 구성은 후자의 구성과 동일하다. 이후에 설명되는 RAM 디스크 구동 시스템이 기본적으로 상기한 광디스크를 위한 구동부와 동일한 구성을 구비하기 때문에, 설명은 상기 실시예가 적용되는 광디스크 구동 시스템의 개요에 대해 참조해야 한다.
상기한 바와 같이, 이 실시예에 있어서는 0.6 보다 작은 개구수를 갖는 종래의 대물 렌즈와 마찬가지로, 대물 렌즈가 단일 렌즈이고, 렌즈 액추에이터 상에 소정의 위치에 고정된다. 개구수가 0.65이다. 대물 렌즈는 단일 렌즈로 제한되지 않고, 저가이고 고 신뢰성을 제공하는 복수개의 렌즈로 구성되는 복합 렌즈일 수 있다.
광 소스는 파장이 400 nm이고, 기본적으로 종래의 적색 반도체 레이저 또는 적외선 반도체 레이저와 동일한 방식으로 사용되는 반도체 레이저이다. 이 광 소스의 파장에 따르면, 프리즘 및 렌즈를 구비하는 광학 구성요소 부품을 위한 최상의 코팅 사양이 선택된다.
도 6은 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 광디스크(ROM 광디스크)에 대한 구성을 도시한다. 도 6에 도시된 광디스크(1)는 투명 기판(2) 및 PC(polycarbonate) 기판(3)으로 구성된다. PC 기판(3)에 있어서는, 정보를 적재하는 피트(pit)는 사전에 CD와 같은 재생 전용 디스크(playback-only disk)의 기판에 형성되어 있다. PC 기판(3)의 두께는 0.9 mm로 설정된다. 반사율을 증가시키기 위해서는, 예를 들어 알루미늄 박막(5)이 진공 기상 증착에 의해 PC 기판(3)의 피트(4)측 상에 증착된다. 또한, PC 기판(3)의 피트측 상에는, 0.3 mm 두께의 투명 기판(2)이 형성된다. 특히, 알루미늄이 증착된 PC 기판(3) 상에는, 0.3 mm 두께의 자외선 경화 수지층이 스핀 코팅 방법에 의해 형성되거나, 0.3 mm 두께의 투명 시트가 접착지 또는 자외선 경화 셀프접착지(self-adhesive)로부터 형성됨으로써 투명 기판(2)이 형성된다. 이들 기술은 DVD-ROM 디스크 적층 기술에서와 같이 달성된다.
상기한 구성을 갖는 광디스크에 있어서, 디스크 표면에서 광빔의 지름은 도 2b에 도시한 바와 같이 상기 디스크 표면 상에 있는 얼룩의 영향을 비교적 경감시키는 대략 0.34 mm이다. 동작 거리가 대략 1.7 mm로서, 서보 시스템을 설계할 수 있도록 하고, 대물 렌즈와 디스크 사이의 충돌을 방지하도록 조치를 취한다.
다음에, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상변화 광디스크는, 특히 단면형 2층 RAM 디스크가 도 6 내지 도 13을 참조하여 설명된다.
최적화를 전제로 하는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상변화 광디스크는 상변화 광디스크의 저장 용량을 보다 크게 하는 잇점 및 단점을 고려한다. 특히, 반도체 레이저의 파장이 410 nm 부근의 청색 파장으로 설정되고, 대물 렌즈의 NA가 0.6 보다 크고 0.75 보다 작게 설정되며, 투명 기판의 두께가 0.2 mm 보다 크고 0.4 mm 보다 작게 설정된다. 이러한 최적화는 고 밀도 기록뿐만 아니라 단면형 2층 RAM의 설계를 가능하게 하는 상변화 광디스크를 제공할 수 있게 한다. 특히, 본 발명에 있어서, 410 nm의 파장을 갖는 청색 레이저가 사용되고, 0.65의 NA를 갖는 대물 렌즈가 사용되며, 0.3 mm 두께의 원형 디스크가 사용되어 단면형 2층 상변화 RAM 디스크가 형성된다. 두 개의 단면형 2층 디스크가 외부측에 면하는 레이저 입사면을 갖고 함께 적층됨으로써, 130 mm 지름을 갖는 디스크의 경우에 있어서도 전반적인 두께가 거의 1.2 mm를 이룰 수 있도록 만드는 양측면을 전체적으로 구비하는 4층 RAM 디스크를 형성한다. 이것은 적어도 동일한 기계 정밀도나 기존의 단일 CD(1.2 mm 두께) 또는 양면형 적층 DVD(적층후 두께가 1.2 mm임)의 강성을 달성한다.
이 디스크에 있어서, 대략 12 GB의 기록/재생/소거할 수 있는 사용자 용량은 단면형 1층 디스크를 사용하여 달성하고, 대략 24 GB의 기록/재생/소거할 수 있는사용자 용량은 단면형 2층 디스크를 사용하여 달성하며, 대략 48 GB의 기록/재생/소거할 수 있는 사용자 용량은 양면형 4층 디스크를 사용하여 달성할 수 있다.
상기한 바와 같이 단면형 2층 상변화 RAM 디스크에 대한 최적화가 도 5와 유사한 도 7의 그래프를 참조하여 설명된다.
도 7은 레이저 파장이 410 nm로 설정된 경우에 대물 렌즈의 NA(가로좌표 축)에 대해 120 mm 지름을 갖는 광디스크의 일측면 상의 저장 용량에 대한 계산된 값(세로좌표 축)을 도시한다. 변환 용량 1이 표준화가 현재 진행중인 제2 세대 DVD-RAM에 기초하여 계산된다. 이하, 제2 세대 DVD-RAM은 상변화 기록막을 구비하는 120 mm 지름을 갖는 디스크이다. 제2 세대 DVD-RAM의 일측면의 사용자 용량은 4.7 GB이고, 레이저 파장 λ는 650 (λr)이며, 대물 렌즈의 NA는 0.6 (NAr)이고, 투명 기판의 두께는 0.6 mm이다. 이러한 조건하에 있어서, 상기 사용자 용량에 대해서는, 레이저 파장이 650 nm (λr)로부터 410 (λr)로 변경되고, 대물 렌즈의 NA가 0.6 (NAr)로부터 보다 높은 NA (NAb)로 변경되는 경우에 있어서 일측면에 대한 사용자 용량이 계산된다. 계산은 간단하다. 대물 렌즈에 대한 레이저의 파장의 비율이 발견되고, 면 밀도(바꿔말하면, 일측면에 대한 사용자 용량)는 다음 수학식 2로 표현되는 상기 대물 렌즈에 대한 레이저의 파장의 비율 및 크기(ratio and large)에 대해 제곱이다.
변환 용량 1 = 4.7 × {(λr/λb)/(NAr/NAb)}2
여기에서, NAr = 0.60이고, NAb = 변수, 파라미터이며, λr = 650 nm이고, λb = 410 nm이다.
또한, 다음의 수학식 3으로 표현되는 변환 용량 2는 완화된 기록 밀도가 제1 RAM층 디스크 상의 데이터와 제2 RAM층 디스크 상의 데이터 사이의 누화(crosstalk)가 기대되기 때문에 소량의 공차(leeway)를 남기는 경우에 있어서 상기 용량을 변경시키는 실시예이다.
변환 용량 2 = 변환 용량 1 × 0.844
레이저 파장이 650 nm로부터 410 nm로 변경되고, 일측면 상에 대한 저장 용량이 15 GB로부터 20 GB로 변경되며, 대물 렌즈의 NA가 0.67로부터 0.78로 변경되는 경우가 변환 용량 1로부터 알 수 있다. 이 경우에 있어서는, 그러나 0.1 mm 두께의 기판이 상기한 바와 같이 사용될 수 있기 때문에, 단면형 2층 RAM 디스크가 구현될 수 없다.
또한, 변환 용량 2를 사용하면, 120 mm의 지름을 갖는 디스크의 일측면 상에 대한 사용자 용량이 12 GB로 될 수 있고, 단면형 2층 RAM이 사용되며, NA = 0.65인 대물 렌즈의 NA가 통상적인 제조 기술을 사용하여 용이하게 제조되고, 낮은 구매 가격이 가능한 것을 알 수 있다.
다음에, 코마의 실험 결과가 도 3 및 수학식 1에 도시된다. 상기한 바와 같이, 도 3은 파장이 410 nm이고, 대물 렌즈의 NA가 파라미터로서 사용되는 경우, 가로좌표 축 상에 투명 기판의 두께를 갖는 코마를 도시한다. 코마는 수학식 1에 의해 표현된다. 참조를 위해서, 4.7 GB DVD-RAM(650 nm의 파장을 갖음)의 경우에는 점선으로 지시된다. 코마가 대략 200으로 기존의 4.7 GB DVD-RAM과 거의 동일하다고 가정하는 경우, 투명 기판의 두께가 NA가 파장이 410 nm인 레이저를 사용하여 변경될 때 독창적으로 결정된다. NA가 0.85 또는 0.9로 설정되는 경우, 투명 기판의 두께가 상기한 바와 같이 0.1 mm에 가까워진다. 한편, 대물 렌즈의 NA가 0.65로 용이하게 제조되고, 구매 가격이 저렴하다고 가정하는 경우, 투명 기판의 두께가 0.3 mm가 바람직하다는 것이 분명해진다. 0.3 mm 두께의 기판이 상기한 바와 동일한 방식으로 수지 재료를 사출 성형함으로써 생성될 수 있다. 그후, 단면형 2층 RAM이 대략 0.6 mm의 두께를 갖는다. 또한, 두 개의 단면형 2층 디스크가 외부측으로 면하는 기판측면(레이저 입사면)과 함께 적층되고, 두께 1.2 mm를 이룬다. 이것은 두께를 기존의 CD 또는 두 개의 디스크가 적층된 DVD와 동일한 두께로 설정할 수 있고, 제품 생산의 관점에서 충분한 기계적 정밀도 및 기계적 강도를 제공한다.
상기한 바와 같이, 기존의 DVD-RAM과 거의 동일한 코마로 억제하기 위해 410 nm의 파장이 사용되고, 대물 렌즈의 NA가 0.60 내지 0.75로 설정되며, 대물 렌즈가 용이하게 제조되어 저렴한 가격으로 이용할 수 있고, 투명 기판의 두께가 0.2 mm 내지 0.4 mm로 설정되는 경우, 저장 용량이 매우 커질 수 있다. 또한, 단면형 2층 RAM을 함께 적층하여 4층 디스크가 형성됨으로써, 충분한 기계적 정밀도가 달성된다.
상기한 바와 같이, 상업적으로 이용할 수 있는 양면형 4층 RAM 디스크(일측면 상에 2층)는 투명 기판의 두께를 0.6 mm 및 0.1 mm 사이의 중간점에 설정하고,대물 렌즈의 NA를 기존의 DVD의 NA보다 조금 크게 만든 청색 레이저를 사용하여 구현될 수 있다. 이하에 설명되는 또 다른 실시예에 있어서는, 기판의 두께가 0.3 mm로 설정되고, 대물 렌즈의 NA가 0.65로 설정되며, 410 nm의 파장을 갖는 청색층을 사용하여 기록/재생이 이루어지는 경우가 통상적인 실시예로서 설명된다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광디스크의 사시도이다. 도 9 및 도 10은 도 8에 도시된 광디스크에 대한 구성을 개략적으로 도시하는 횡단면도이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 단면형 2층 광디스크는, 디스크(27)가 제1 RAM층[이하, 단지 제1 RAM층 디스크(27)라 칭함]을 갖고, 디스크(28)가 접착층으로서 동작하는 UV 경화 수지막(29)과 함께 접합되는 제2 RAM층[이하, 단지 제2 RAM층 디스크(28)라 칭함]을 갖는 구성을 구비한다. 디스크의 중앙에 있어서는, 디스크 구동의 회전 모터에 접속되는 스핀들을 통과하는 구멍이 있다. 이 구멍 둘레에는, 광디스크가 회전할 수 있는 방식으로 광디스크를 고정시키기 위한 클램프 영역(21)이 제공된다. 클램프 영역(21) 둘레의 내부 구역에 있어서는, 픽업 헤드(도시하지 않음)가 데이터에 대한 검색을 개시하는 인입 영역(22)이 제공된다. 외부 구역에 있어서는, 인출 영역(23)이 제공된다. 인입 영역(21)에서부터 인출 영역(23)에 이르는 공간이 정보가 기록되는 정보 기록 영역(24)으로서 설정된다. 인입 영역(22)과 인출 영역(23) 사이의 영역이 데이터가 기입되는 데이터 기입 영역(25)으로서 설정된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 제1 RAM층 디스크(27)는 ZnS-SiO2보호막(102), GeSbTe 상변화 기록막(103), ZnS-SiO2보호막(104)이 순서대로 0.6 mm 두께의 디스크형 폴리카보네이트 기판(101) 상에 피복된 구성을 구비한다. ZnS-SiO2보호막(102 및 104)이 복합 재료 ZnS 및 SiO2로 구성되는 복합막(이하, 단지 ZnS-SiO2보호막이라 칭함)이다. 보호층(102), 상변화 기록막(103) 및 보호막(104)으로 구성되는 제1 RAM층(105)의 투과율이 50%로 설정되었기 때문에, 통상적인 1층 상변화 광디스크에 제공되어야 하는 금속 반사막은 제1 RAM층(105)에 제공되지 않는다.
도 4에 도시한 바와 같이, 제2 RAM층 디스크(28)는 다음의 구성을 구비하는 데: 0.6 mm 두께의 폴리카보네이트 투명 기판 상에는 Al-Cr 반사막(112) 및 ZnS-SiO2로 구성되는 유전체 보호막(113)이 형성된다. 결과막에 있어서는, 형성되는 상변화 기록막(114)이, 예를 들어 레이저빔이 비출 때 무정형 및 결정형 상태 사이에서 가역적으로 상변화하는, 예를 들어 GeSbTe의 3원계 합금으로 구성된다. 상변화 기록막(114)에 있어서는, ZnS-SiO2복합막으로 구성되는 유전체 보호막(115)과 또한 L-투-H(L-to-H) 매체를 형성하기 위해 반투명 간섭막으로서 적응되는 Au 반투명막(116)이 순서대로 형성된다. 이하, ZnS-SiO2보호막(113, 115)이 또한 복합 재료 ZnS 및 SiO2로 구성되는 복합막(이하, 단지 ZnS-SiO2보호막이라 칭함)이다.
상변화 기록막(114)은 광빔을 상변화 기록막 상에 투사하여 상변화 기록막을 용융시키고 신속하게 상변화 기록막을 냉각시킴으로써 무정형으로 된다. 이 때, 유전체 보호막(113 및 115)이 상변화 기록막(114)이 증발되는 것을 보호하고, 상변화 기록막(114)에 구멍을 구비하는 기능, 즉 열로부터 상변화 기록막을 보호하는 기능을 갖는다. 상부 유전체층(115)이 Au 반투명층(116) 및 금속 반사층(112)의 증폭기 효과에 의해 신호 재생에 있어서 광학적으로 강화되도록 설계된다. 상부 유전체층(115)의 두께는 정상적으로 500Å 내지 3000Å으로 설정된다. 상변화 기록막(114)이 정상적으로 매우 얇게 설계되기 때문에, 상변화 기록막이 레이저빔의 투사에 의해 용융될 수 있다. 상변화 기록막의 두께는 50Å 내지 300Å으로 설정된다. 상변화 기록막(114) 밑의 유전체 보호막(113)은 레이저빔을 투사하여 용융시킨 상변화 기록막에서 열을 신속하게 냉각하여 무정형 층으로 만들기 위해 금속 반사막(112)에서 열을 방출시키는 그러한 구조를 갖을 필요가 있다. 유전체 보호막(113)은 박형이고, 전형적으로 대략 50Å 내지 300Å 범위에서 두께가 설정된다.
최근 데이터 전송 속도의 증가가 고속 기록을 요구하고 있기 때문에, 디쿨링[열 보유: decooling]형 상변화 광디스크[신속한 냉각(열 분산)형이 아님]는 상변화 광디스크의 감도를 개선하기 위해 연구되었다. 이 경우에 있어서, 저 유전체층(113)이 300Å 내지 3000Å으로 설정된다. 재생 신호를 강화하고 열 방출을 용이하게 하기 위해서는, 금속 반사막(112)의 두께가 정상적으로 대략 500Å 내지 3000Å으로 설정된다.
이 실시예에 있어서, 기록 감도가 통상의 경우보다 높게 설정되기 때문에, 열이 방출되기 어렵게 되는 경우가 있을 수 있다. 이 경우에 있어서, 금속 반사막의 두께가 100Å 내지 500Å으로 설정될 수 있다. Au 반투명막을 통과한 레이저빔이 강화를 위한 상변화 기록막(114)으로부터 반사된 광빔을 간섭하기 위해서는, Au 반투명막(116)이 적절한 투과 및 반사를 필요로 한다. Au 반투명막의 두께가 정상적으로 20Å 내지 200Å으로 설정된다.
단면형 12 GB의 사용자 용량을 설정하기 위해서는, 기존의 면당 4.7 GB에 2.553배의 선형 밀도를 갖는 고 밀도 기록이 이루어진다. 이것을 선형 밀도로 변환하기 위해서, 제곱근한 결과가 1.6배이다. 기존의 4.7 GB RAM 디스크의 트랙 피치가 0.6 ㎛이기 때문에, 12 GB RAM 디스크의 트랙 피치는 0.375 ㎛이다.
이후, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단면형 2층 RAM 디스크를 생성하는 방법이 도 11을 참조하여 설명된다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단면형 2층 RAM 디스크를 생성하는 스퍼터 장치를 도시한다.
(실시예)
도 11에 도시된 회전 디스크형 테이블(8)에 있어서는, 0.3 mm 폭의 연속 그루브가 표면에 형성된 120 mm 지름을 갖는 0.3 mm 두께의 폴리카보네이트 디스크 기판이 세팅된다. 그후, 진공 터보 펌프(12)가 진공 스퍼터 장치(30)를 10-6torr 진공 상태까지 배기시킨다. 이 도면에 있어서, 참조부호 11은 배기 시스템에서 밸브를 지시한다.
우선, 도 9에 도시된 제1 RAM층 디스크가 생성된다. 60 rpm으로 회전하는 회전 디스크형 테이블(8)에 있어서는, Ar 가스 흡기 밸브가 개방되어 스퍼터 장치내로 Ar 가스가 도입된다. 변경되지 않고 잔류하는 배기 시스템의 용량에 있어서는, 진공도를 5×10-3torr로 설정하기 위해 유량 제어기(도시하지 않음)가 Ar 가스의 흐름을 조정한다. 선택기 스위치(17)가 RF 전원부(16)를 ZnS/SiO2타겟부(13b)의 전극(13a)측으로 전환함에 따라, RF 전원 600 W가 ZnS/SiO2타겟부에 공급된다. 약 1분동안의 사전 스퍼터 후, 타겟부 바로 위에 있는 셔터(13c)가 개방되고, ZnS/SiO2유전체막이 기판(9) 상에 형성되기 시작한다. 막 형성을 개시한 이래로 5분이 경과한 후, RF 전원부(16)가 꺼지고, 셔터(13c)가 폐쇄된다. ZnS/SiO2막이 510Å의 두께로 기판(9) 상에 형성된다.
밸브(10)가 폐쇄되고, 스퍼터 장치내에 잔류하는 Ar 가스 및 ZnS/SiO2분자가 일단 배기 시스템을 통해 배기된 후, 밸브(10)가 다시 개방되어 Ar 가스를 도입하고, 스퍼터 장치내의 Ar 가스압이 5×10-3torr로 설정된다. 선택기 스위치(17)가 GeSbTe 복합 타겟부(14b)의 전극(14a)측으로 전환되고, 전원부(16)가 켜짐에 따라, 전원 200W가 GeSbTe 타겟부에 공급된다. 약 1분동안의 사전 스퍼터 후, 타겟부 바로 위에 있는 셔터(14c)가 개방되고, GeSbTe 상변화 기록막이 ZnS/SiO2보호막 상에 형성되기 시작한다. 막 형성을 개시한 이래로 15초가 경과한 후, RF 전원부(16)가 꺼지고, 70Å 두께의 GeSbTe 기록막이 ZnS/SiO2막 상에 형성된다. 그후, 밸브(10)이다시 폐쇄된 후, 스퍼터 장치내에 잔류하는 Ar 가스 및 GeSbTe 분자가 배기되고, 밸브(10)가 개방되어 Ar 가스를 도입한다. 가스 흐름을 조정하여 Ar 가스압이 5×10-3torr로 된 후, 선택기 스위치(17)가 다시 ZnS-SiO2타겟부(13b)의 전극(13a)측에 접속됨에 따라, RF 전원부(16)가 ZnS-SiO2타겟부(13b)에 전원 600 W를 공급한다. 약 1분동안의 사전 스퍼터 후, 셔터(13c)가 다시 개방되고, ZnS/SiO2막이 형성되기 시작한다. 막 형성을 개시한 이래로 8분이 경과한 후, RF 전원부(16)가 꺼져 셔터(13c)를 폐쇄하고, 800Å 두께의 ZnS-SiO2유전체막이 Ge2Sb2Te5기록막 상에 피복된다.
그후, 샘플 디스크(9)가 스퍼터 장치(30) 밖으로 꺼내어진다. 제1 RAM층 디스크에 있어서, 막 구조는 기판, ZnS-SiO2막(510Å), GeSbTe 기록막(70Å) 및 ZnS-SiO2(800Å)막을 구비한다. 제1 RAM층 디스크가 고 전력 Ar 레이저로 디스크의 전 표면을 결정화하는 초기 결정화 장치(도시하지 않음)에 설치된다. 그후, 410 nm의 파장을 갖는 레이저빔이 기판측으로부터 투사되고, 반사율이 측정된다. 결정화 부분으로부터 측정되는 반사율은 대략 8%이다. 완전히 동일한 방식으로, 또 다른 제1 RAM층 디스크가 생성된다.
다음에, 도 10에 도시된 2층 디스크가 생성된다. 제1 RAM층 디스크에서와 같이, 0.375 ㎛의 트랙 피치를 갖는 연속 그루브가 표면에 형성된 130 mm 지름을 갖는 0.3 mm 두께의 폴리카보네이트 디스크 기판이 진공 스퍼터 장치(30)내에 있는 회전 디스크형 테이블(8) 상에 세팅된다. 그후, 진공 터보 펌프(12)가 진공 스퍼터 장치(30)를 10-6torr의 진공으로 배기한다. 60 rpm으로 회전하는 회전 디스크형 테이블(8)에 있어서는, Ar 가스 흡기 밸브(10)가 개방되고, Ar 가스가 스퍼터 장치내로 도입된다. 배기 시스템의 능력을 변경하지 않은 채로 유지함에 있어서는, 스퍼터 장치내의 진공도를 5×10-3torr로 설정하기 위해 유량 제어기(도시하지 않음)가 Ar 가스의 흐름을 조정한다. 선택기 스위치(17)가 AlCr 타겟부(15b)의 전극(15a)측으로 전환됨에 따라, RF 전원부(16)가 AlCr 타겟부(15b)에 전원 200 W를 공급한다. 약 1분동안의 사전 스퍼터 후, 셔터(15c)가 개방되고, AlCr 반사막이 형성되기 시작한다. 막 형성이 개시된 이래로 50초가 경과한 후, RF 전원부가 꺼지고, 셔터(15c)가 폐쇄된다. AlCr막이 기판 상에 300Å의 두께로 형성된다. 잔류하는 Ar 가스 및 AlCr 합금 원자가 일단 배기 시스템(12)을 통해 배기된 후, 밸브(10)가 다시 개방되어 스퍼터 장치내로 Ar 가스를 도입하고, 유량 제어기(도시하지 않음)가 스퍼터 장치내의 진공도를 5×10-3torr로 설정하기 위해 조정된다. 그후, 선택기 스위치(17)가 ZnS-SiO2타겟부(13b)의 전극(13a)측으로 전환됨에 따라, RF 전력 600 W가 ZnS-SiO2타겟부에 공급된다. 약 1분동안의 사전 스퍼터 후, 타겟부 바로 위에 있는 셔터(13c)가 개방되고, ZnS-SiO2유전체막이 기판(9) 상에 형성되기 시작한다. 막 형성이 개시된 이래로 5분 30초가 경과한 후, RF 전원부(16)가 꺼지고,셔터(13c)가 또한 폐쇄된다. ZnS-SiO2막이 AlCr막 상에 550Å의 두께로 형성된다. 그후, 밸브(10)가 폐쇄된 후, 일단 스퍼터 장치내에 잔류하는 Ar 가스 및 ZnS-SiO2분자가 배기된다. 그후, 밸브(10)가 다시 개방되어 Ar 가스를 도입하여, 스퍼터 장치내의 Ar 가스압이 5×10-3torr로 설정된다. 그후, 선택기 스위치(17)가 GeSbTe 복합 타겟부(14b)의 전극(14a)측으로 전환됨에 따라, 전원부(16)가 켜지고, 전력 600 W가 GeSbTe 타겟부로 공급된다. 약 1분동안의 사전 스퍼터 후, 타겟부 바로 위에 있는 셔터(14c)가 다시 개방되어, GeSbTe 상변화 기록막이 형성되기 시작한다. 막 형성이 개시된 이래로 20초가 경과한 후, RF 전원부(16)가 꺼지고, 100Å 두께의 GeSbTe 기록막이 ZnS-SiO2막 상에 형성된다. 그후, 밸브(10)가 다시 폐쇄되고, 스퍼터 장치내에 잔류하는 Ar 가스 및 GeSbTe 분자가 배기된다. 그후 밸브(10)가 개방되어 스퍼터 장치(30)내로 Ar 가스를 도입한다. 가스 흐름이 조정되어 Ar 가스압이 5×10-3torr로 된 후, 선택기 스위치(17)가 다시 ZnS-SiO2타겟부(13b)의 전극(13a)측으로 전환됨에 따라, RF 전원부(16)가 ZnS-SiO2타겟부(13b)에 전력 600 W를 공급한다. 약 1분동안의 사전 스퍼터 후, 셔터(13c)가 다시 개방되어, ZnS/SiO2막이 형성되기 시작한다. 막 형성이 개시된 이래로 10분 20초가 경과한 후, RF 전원부(16)가 꺼져 셔터(13c)가 폐쇄되고, 1040 Å 두께의 ZnS-SiO2유전체 막이 GeSbTe 기록막 상에 피복된다. 최종적으로, 밸브(10)가 다시 폐쇄되고, 스퍼터 장치내에 잔류하는 Ar 가스 및 ZnS-SiO2분자가 배기된다. 그후, 밸브(10)가 개방되어 Ar 가스를 도입한다. Ar 가스압이 5×10-3torr로 설정된 후, 선택기 스위치(17)가 RF 전원부(16)를 Au 타겟부(12b) 아래에 제공되는 전극(12b)에 접속시킴에 따라, RF 전원부(16)가 13.56 MHz에서 RF 전력 150 W를 공급하고, Au 타겟부가 Ar 가스를 사용하여 스퍼터되기 시작한다. 약 1분동안의 사전 스퍼터 후, 타겟부 바로 위에 있는 셔터(12c)가 개방되어, 100Å 두께의 Au 광 간섭막이 ZnS/SiO2막 상에 형성된다. 그후, RF 전원부가 꺼지고 셔터(12c)가 폐쇄된다.
그후, 정상 프로세스로 처리된 제2 RAM층 샘플 디스크(9)가 스파터 장치(30) 밖으로 꺼내진다. 상기 설명에 있어서, 디스크의 막 구조는 기판, AlCr(300Å), ZnS-SiO2(550Å), GeSbTe(100Å), ZnS-SiO2(1000Å) 및 Au(100Å)를 구비한다. 또한, 제2 RAM층 디스크가 디스크의 전 표면을 결정화하는 초기 결정화 장치(도시하지 않음)에 설치된다. 그후, 410 nm 파장을 갖는 반도체 레이저빔을 사용하여 반사율이 측정된다. 결정화 부분으로부터 측정되는 반사율은 대략 13%이다.
완전히 동일한 방식으로, 또 다른 제2 RAM층 디스크가 생성된다. 제2 RAM층 디스크 및 상기한 실시예에서 생성된 제1 RAM층 디스크가 이들이 도 8에 도시된 바와 같이 단면형 2층 RAM 디스크를 형성하는 방식과 마찬가지로 UV 경화 수지와 함께 적층된다. 스피너[도시하지 않음: spinner]가 제1 RAM층 디스크 상에 있는 ZnS-SiO2막의 전 표면에 40㎛ 두께의 UV 경화 수지가 균일하게 공급된다. 그후, 제2 RAM층 디스크가 제2 RAM층 디스크의 Au 간섭막측이 UV 수지와 접속을 이루는 방식과 마찬가지로 제1 RAM층에 놓인다. 그후, 전력 800 W의 UV광이 제1 RAM층 디스크의 기판측으로부터 20초동안 투사됨으로써 UV 수지를 경화한다.
각 제1 RAM층 디스크 및 제2 RAM층 디스크의 두 개의 장치가 생성되는 한편, 두 개의 단면형 2층 RAM 디스크가 적층의 결과로서 생성된다. 이들의 성능은 도 12에 도시된 광디스크 구동 장치 상에 있는 실험적으로 생성된 상변화 광디스크 샘플을 넣음으로써 평가된다.
우선, 도 12에 도시된 광디스크 구동 장치가 설명된다. 스핀들 모터(32)가 샘플 디스크(31)를 회전시켜 소정수 회전시킨다. 샘플 디스크가 단면형 2층 DVD-RAM이라고 가정할 수 있기 때문에, 회전수(the number of revolution)가 디스크의 반경의 위치에 따라 점차적으로 변경되는 등선속도(constant linear-velocity) 시스템을 사용하는 결과로, 샘플 디스크(31)와 광 헤드(33) 사이의 상대 속도가 8.2 m/s로 일정할 수 있다. 예를 들어, DVD-RAM의 경우에 있어서, 입력부(36)에는 변조 회로(35)가 8/16 변조에 의해 1 또는 0의 신호로 디지털화한 소정의 신호가 입력된다. 변조된 디지털 신호가 광 헤드의 레이저를 온/오프하는 레이저 구동 장치(37)로 전송됨으로써 데이터를 디스크 샘플(31) 상에 기입한다. 청색 반도체 레이저가 상업화되어 있지 않기 때문에, 414 nm 파장을 갖는 Ar 가스 레이저가 청색 반도체 레이저 대신에 제공된다. 0.65의 NA를 갖는 대물 렌즈가 사용된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 상변화 광디스크의 경우에 있어서, 레이저 전력이 기록되는 부분을 위해 (전력 Pw로) 발생함으로써, 상변화 기록막을 용융하고 상변화 기록막을 무정형상태로 하기 위해 신속하게 냉각시킨다. 데이터가 소거되는 부분에 있어서는, 레이저 전력이 중간 수준(레이저 전력 Pe)으로 설정되고, 소거되는 부분을 결정화하는 결정화 온도 이상에서 상변화 기록막에 대한 소거되는 부분을 발생시킨다. 이하, 레이저 전력 Pr은 재생하는 동안의 재생 전력이다. 샘플 디스크 상에 기입되는 데이터(무정형 마크)가 결정화된 부분의 주위와는 상이한 반사율을 갖기 때문에, 일정한 저 전력 디스크가 반사광의 양에 있어서 상이한 형태로 검지되는 신호를 스캐닝할 수 있다. 프리앰프(38)가 재생 신호를 증폭한다. 2진화 회로(39)가 아날로그 신호를 1 및 0의 디지털 신호로 변환한다. 또한, 복조 회로(40)가 8/16 변조에 의해 디지털 신호를 아날로그 신호로 복조하고, 아날로그 신호를 출력부(41)에 출력한다. 도 12에 있어서, 참조부호 43은 레이저로 기록할 때 레이저 구동 장치(37)를 제어하는 서보 제어 시스템을 지시한다. 기록 또는 재생에 있어서는, 예를 들어 선형 모터(34)가 제어 시스템의 제어하에 선형 모터 구동 제어 시스템의 반경 상에 있는 소정 위치에 액세스한다. 또한, 초점 구동 제어 시스템(44) 및 트랙 구동 제어 시스템(45)의 제어하에 있어서는, 광 헤드(33) 상에 제공되는 대물 렌즈 액추에이터가 기록 또는 재생에 있어서 디스크 표면에 대한 롤링(rolling) 또는 트랙에 대한 디센터링(decentering)을 추종하는 방식과 같이 제어된다.
다음에, 샘플 디스크를 평가하는 방법이 설명된다. 단면형 2층 RAM 디스크의 각 제1 및 제2 층에 대해 면당 12 GB의 사용자 용량을 부여하기 위해서는, 기록 밀도가 현 선형 밀도에 1.6배만큼 증가되어야 한다. 트랙 피치가 0.375 ㎛로 설정되기 때문에, 기록 밀도가 비트 피치와 동일한 수준으로 증가한다. 면당 4.7 GB를 위한 비트 피치가 0.28 ㎛이기 때문에, 0.175 ㎛의 피치에 의해 기록이 이루어진다. 이후에 재생 C/N 비율(캐리어 대 노이즈 비율)을 측정하기 위해서는, 가장 짧은 마크 3T만을 형성하는 것은 50% 듀티를 갖고 20.8 MHz의 주파수에서 기록이 이루어질 필요가 있다. C/N 비율이 기록한 후 재생할 때에 스펙트럼 분석기에 의해 측정된다. 이 측정값에 기초하여, 재생 신호의 크기가 평가될 수 있다.
평가에 있어서, 두 개의 0.3 mm 두께의 디스크를 함께 적층하여 약 0.6 mm의 두께를 갖는 디스크에 대한 기계적 강도를 검사하기 위해서는, 구동부를 장착한 디스크의 외부 모서리의 표면을 롤링(디스크가 8.2 m/s의 선속도로 회전하는 경우의 표면의 롤링)한 후 초점 서보 기능하는지 여부에 따라 제1 판정이 이루어진다. 실제적으로, 0.6 mm 두께의 단면형 2층 RAM 디스크에 있어서는, 초점 서보가 내부 모서리측에서 기능하지만, 외부 모서리측 상에서 기능하지 않는다.
다음에, 두 개의 단면형 2층 RAM 디스크가 제2 RAM층 디스크가 내부에 놓이는 것과 같은 방식으로 함께 적층된다. 이 경우에 있어서, UV 경화 수지 접착지가 응용 이후 UV광이 이 접착지에 도달하는 것을 방지하기 때문에, 양면 테이프가 결합을 위해 사용된다. 단면형 2층 RAM의 총 두께를 말할 필요없이, 양면형 4층 RAM 디스크의 두께가 1.2 mm이다. 4층 디스크에 있어서는, 하나의 단면형 2층 RAM 중 제1 RAM층 디스크 및 제2 RAM층 디스크가 초점에 이르게 하고, 서보가 부여된다. 그 결과로서, 서보가 제1 RAM층 디스크 및 제2 RAM층 디스크 양쪽 모두에 즉시 기능한다. 따라서, 1.2 mm 두께의 양면형 디스크가 기대한 만큼 기계적 강도를 갖지 못한다는 문제가 분명해진다. 기록이 50%의 20.8 MHz 듀티 비율로 이루어지는 경우기록 신호가 1 ㎽ 재생광에 의해 재생되고, C/N 비율이 측정되며, 기록이 제1 RAM층 디스크 및 제2 RAM층 디스크 양쪽 모두에 대해 8 ㎽로 설정된 기록 전력 Pw 및 4 ㎽로 설정된 소거 전력 Pe에 의해 이루어지는 경우 재생 C/N 비율이 제1 RAM층 디스크 및 제2 RAM층 디스크 양쪽 모두에 대해 53 dB이다. 디스크가 방향을 바꾸고, 동일한 가장 짧은 마크가 또 다른 면 상에 있는 2층 디스크 상에 기록된다. 측정된 재생 C/N 비율이 동일한 결과를 나타낸다.
본 발명에 따른 상변화 광디스크에 대한 실시예에 있어서는, 기판의 두께가 0.3 mm이고 대물 렌즈의 NA가 0.65일 때, 410 nm의 파장을 갖는 청색 레이저가 사용되는 경우가 설명된다. 410 nm의 파장을 갖는 레이저를 사용하는 경우, 대물 렌즈의 NA가 0.60 내지 0.75로 설정되고, 이 대물 렌즈는 비교적 용이하게 제조되며, 저렴하게 이용할 수 있고, 기판의 두께가 0.2 mm 내지 0.4 mm로 설정되기 때문에, 코마가 기존의 DVD-RAM에 대한 거의 그 코마로 제한될 수 있고, 디스크의 용량을 보다 크게 만들 수 있다. 단면형 2층 RAM로 이루어진 4개의 디스크를 함께 적층하는 것은 충분한 기계적 정밀도를 생성하는 것을 용이하게 기대된다.
한편, 본 발명의 실시예에 있어서, 무정형 상태와 결정형 상태 사이에서 가역적으로 상변화하는 상변화 기록막이 재기입할 수 있는 기록 매체로서 사용되고, 본 발명은 이 기록 매체로 제한되지는 않는다. 예를 들어, 본 발명은 광자기 기록막에 적용될 수 있다. 본 발명은 말할 필요없이 동일한 효과를 생성한다.
본 발명에 따른 광디스크는 반투명 기판의 두께가 0.2 mm 내지 0.4 mm 범위에서 선택되고, 반투명 기판을 통과한 광빔의 파장이 400 nm 내지 420 nm 범위에서선택되며, 광빔을 수렴시키기 위한 대물 렌즈의 개구수가 0.60 내지 0.75 범위에서 선택되고, 신호 재생 특성이 디스크 표면 상에 있는 얼룩에 기인하여 열화되지 않는다. 따라서, 구성요소 부분 뿐만 아니라 대물 렌즈를 사용하는 광 헤드를 제조할 때의 조립 비용이 증가하지 않는다. 또한, 대물 렌즈의 신뢰성 뿐만 아니라 충분한 동작 거리를 용이하게 확보한다.
본 발명에 따른 상변화 광디스크의 또 다른 실시예에 있어서는, 기판의 두께가 0.3 mm이고 대물 렌즈의 NA가 0.65일 때, 410 nm의 파장을 갖는 청색 레이저가 사용되는 경우가 설명된다. 410 nm의 파장을 갖는 레이저가 사용되는 경우, 대물 렌즈의 NA가 0.60 내지 0.75로 설정되고, 이 대물 렌즈는 비교적 용이하게 제조되며, 저렴하게 이용할 수 있고, 기판의 두께가 0.2 mm 내지 0.4 mm로 설정되기 때문에, 코마가 기존의 DVD-RAM에 대한 거의 그 코마로 제한될 수 있고, 디스크의 용량을 보다 크게 만들 수 있다. 단면형 2층 RAM로 이루어진 4개의 디스크를 함께 적층하는 것은 충분한 기계적 정밀도를 생성한다.
부가적인 잇점 및 변경이 당업자에 의해 용이하게 행해질 것이다. 따라서, 본 발명의 보다 넓은 측면에 있어서 본 발명은 본 명세서에 도시되고 개시되는 특정 상세한 설명 및 각 실시예에 제한되지 않는다. 또한, 여러 변경이 첨부된 특허청구범위 및 그들의 동등물에 의해 정의되는 바와 같은 일반적인 본 발명의 개념에 대한 정신 또는 범주에서 벗어나는 일없이 이루어질 수 있다.

Claims (9)

  1. 광디스크로서,
    개구수가 0.60 내지 0.75 범위에서 결정되는 대물 렌즈에 의해 수렴되고, 파장이 400 내지 420 nm 범위에서 선택되는 광빔이 투사되며, 두께가 0.2 mm 내지 0.4 mm 범위에서 결정되는 투명 기판과;
    상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 통과한 광빔에 의해 검색되는 기록층을 포함하는 광디스크.
  2. 광디스크로서,
    개구수가 0.60 내지 0.75 범위에서 결정되는 대물 렌즈에 의해 수렴되고, 대략 410 nm 부근의 청색 파장을 갖는 광빔이 투사되며, 두께가 0.2 mm 내지 0.4 mm 범위에서 결정되는 투명 기판과;
    상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 통과한 광빔에 의해 검색/재생/기록 또는 소거를 행하는 기록막을 포함하는 광디스크.
  3. 상변화 광디스크로서,
    광빔이 비출 때 무정형 및 결정형 상태 사이에서 가역적으로 상변화하는 제1 상변화 기록막과;
    상기 제1 상변화 기록막이 형성되고, 0.2 mm 내지 0.4 mm 범위에서 결정되는두께를 갖는 제1 투명 기판과;
    상기 410 nm 부근의 청색 파장을 갖는 광빔이 비출 때 무정형 및 결정형 상태 사이에서 가역적으로 상변화하는 제2 상변화 기록막과;
    상기 제1 투명 기판 및 제1 기록막을 통과한 광빔이 상기 제2 기록막 상으로 투과되는 방식과 같이 상기 제1 투명 기판이 광빔의 입사면에 면할 수 있도록 위치되는 상기 제1 상변화 기록막에 상기 제1 투명 기판을 접합시키는 제1 접착층과;
    상기 상변화 기록막에 대해 데이터를 기록/소거/재생하기 위해 상기 입사면으로부터의 광빔을 개구수가 0.60 내지 0.75 범위에서 선택되는 대물 렌즈에 의해 상기 제1 및 제2 상변화 기록막 중 하나에 수렴시킬 수 있는 단면 2층 상변화 광디스크를 포함하는 상변화 광디스크.
  4. 두께가 0.2 mm 내지 0.4 mm 범위에서 결정되는 투명 기판과, 상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 통과한 광빔에 의해 검색되는 기록막을 구비하는 광디스크로부터 데이터를 재생하는 방법으로서, 상기 광디스크로부터 데이터를 재생하는 방법은,
    파장이 400 내지 420 nm 범위에서 선택되는 광빔을 발생시키는 단계와;
    개구수가 0.60 내지 0.75 범위에서 선택되는 대물 렌즈에 의해 상기 기록막 상에 광빔을 수렴시키는 단계와;
    상기 기록막으로부터의 광빔을 처리하는 단계를 포함하는 데이터 재생 방법.
  5. 광빔이 투사되고, 두께가 0.2 mm 내지 0.4 mm 범위에서 결정되는 투명 기판과, 상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 통과한 광빔에 의해 검색/재생/기록 또는 소거되는 기록막을 구비하는 광디스크로부터 데이터를 재생/기록 또는 소거하는 방법으로서, 상기 광디스크로부터 데이터를 재생하는 방법은,
    410 nm 부근의 청색 파장을 갖는 광빔을 발생시키는 단계와;
    개구수가 0.60 내지 0.75 범위에서 결정되는 대물 렌즈에 의해 상기 기록막 상에 광빔을 수렴시키는 단계와;
    상기 기록막으로부터의 광빔을 처리하는 단계를 포함하는 데이터 재생 방법.
  6. 광빔이 비출 때 무정형 및 결정형 상태 사이에서 가역적으로 상변화하는 제1 상변화 기록막과, 상기 제1 기록막이 형성되고, 0.2 mm 내지 0.4 mm 범위에서 결정되는 두께를 갖는 제1 투명 기판과, 광빔이 비출 때 무정형 및 결정형 상태 사이에서 가역적으로 상변화하는 제2 상변화 기록막과, 상기 제1 투명 기판 및 제1 기록막을 통과한 광빔이 상기 제2 기록막 상으로 투과되는 방식과 같이 상기 제1 투명 기판이 광빔의 입사면에 면할 수 있도록 위치되는 상기 제1 상변화 기록막에 상기 제1 투명 기판을 접합시키는 제1 접착층을 구비하는 상변화 광디스크로부터 데이터를 재생/기록 또는 소거하는 방법으로서, 상기 광디스크로부터 데이터를 재생하는 방법은,
    대략 410 nm 부근의 청색 파장을 갖는 광빔을 발생시키는 단계와;
    개구수가 0.60 내지 0.75 범위에서 결정되는 대물 렌즈에 의해 상기 입사면으로부터 상기 제1 및 제2 상변화 기록막 중 하나에 광빔을 수렴시키는 단계와;
    상기 기록막으로부터의 광빔을 처리하는 단계를 포함하는 데이터 재생 방법.
  7. 두께가 0.2 mm 내지 0.4 mm 범위에서 결정되는 투명 기판과, 상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 통과한 광빔에 의해 검색되는 기록막을 구비하는 광디스크로부터 데이터를 재생하는 장치로서, 상기 데이터 재생 장치는,
    파장이 400 내지 420 nm 범위에서 선택되는 광빔을 발생시키는 수단과;
    개구수가 0.60 내지 0.75 범위에서 결정되는 대물 렌즈에 의해 상기 기록막 상에 광빔을 수렴시키는 수단과;
    상기 기록막으로부터의 광빔을 처리하는 수단을 포함하는 데이터 재생 장치.
  8. 광빔이 투사되고, 두께가 0.2 mm 내지 0.4 mm 범위에서 결정되는 투명 기판과, 상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 통과한 광빔에 의해 검색/재생/기록 또는 소거되는 기록층을 구비하는 광디스크로부터 데이터를 재생/기록 또는 소거하는 장치로서, 상기 광디스크로부터 데이터를 재생하는 장치는,
    대략 410 nm 부근의 청색 파장을 갖는 광빔을 발생시키는 수단과;
    개구수가 0.60 내지 0.75 범위에서 결정되는 대물 렌즈에 의해 상기 기록막 상에 광빔을 수렴시키는 수단과;
    상기 기록막으로부터의 광빔을 처리하는 수단을 포함하는 데이터 재생 장치.
  9. 광빔이 비출 때 무정형 및 결정형 상태 사이에서 가역적으로 상변화하는 제1 상변화 기록막과, 상기 제1 기록막이 형성되고, 0.2 mm 내지 0.4 mm 범위에서 결정되는 두께를 갖는 제1 투명 기판과, 광빔이 비출 때 무정형 및 결정형 상태 사이에서 가역적으로 상변화하는 제2 상변화 기록막과, 상기 제1 투명 기판 및 제1 기록막을 통과한 광빔이 상기 제2 기록막 상으로 투과되는 방식과 같이 상기 제1 투명 기판이 광빔의 입사면에 면할 수 있도록 위치되는 상기 제1 상변화 기록막에 상기 제1 투명 기판을 접합시키는 제1 접착층을 구비하는 상변화 광디스크로부터 데이터를 재생/기록 또는 소거하는 장치로서, 상기 광디스크로부터 데이터를 재생하는 장치는,
    대략 410 nm 부근의 청색 파장을 갖는 광빔을 발생시키는 수단과;
    개구수가 0.60 내지 0.75 범위에서 결정되는 대물 렌즈에 의해 상기 입사면으로부터 상기 제1 및 제2 상변화 기록막 중 하나에 광빔을 수렴시키는 수단과;
    상기 기록막으로부터의 광빔을 처리하는 수단을 포함하는 데이터 재생 장치.
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