KR20050058626A - 초해상 정보 저장 매체 및 ｃ／ｎ 개선 방법 - Google Patents

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Abstract

초해상 정보저장매체가 개시되어 있다.
개시된 정보저장매체는 입사된 광빔의 분해능 이하의 크기를 갖는 마크로 기록된 정보를 재생할 수 있게 된 정보저장매체로서, 상기 정보저장매체에 광을 조사하는 광원의 파장과 광원으로부터 조사된 광을 상기 정보저장매체에 집속되도록 하는 대물렌즈의 개구수에 의존하는 분해능 근처의 크기를 제외한 크기를 갖는 마크를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의해, 분해능 이하의 크기를 갖는 마크를 형성할 때, 분해능 근처의 크기를 갖는 마크가 C/N이 작게 나오는 특성을 이용하여 C/N을 향상시키며, 초해상 정보 재생 성능을 개선하고, 정보저장매체의 고밀도화 및 대용량화가 구현되도록 한다.

Description

초해상 정보 저장 매체 및 Ｃ／Ｎ 개선 방법{Super resolution information storage medium and method for developing C/N of the same}
본 발명은 재생빔의 분해능 이하 크기를 갖는 마크로 기록된 정보를 재생할 수 있도록 되어 있고, C/N 특성을 개선한 정보저장매체 및 C/N 개선 방법에 관한 것이다.
광기록매체는 비접촉식으로 정보의 기록 재생을 수행하는 광픽업장치의 정보 저장매체로서 이용되는 것으로, 산업 발전과 더불어 저장되는 정보의 기록밀도가 높아질 것이 요구되고 있다. 이를 위하여, 레이저 빔의 분해능 이하 크기의 기록 마크를 가지는 초해상 현상을 이용할 수 있는 광기록매체가 개발되고 있다.
정보저장매체는 기록된 정보를 재생만 하도록 된 재생 전용형 저장매체(ROM:Read Only Memory)와, 1회에 한하여 기록이 가능한 1회 기록형(write once read many) 저장매체 및 기록, 소거 및 재기록이 가능한 기록가능형(rewritable) 저장매체가 있다.
기술이 발달될수록 이러한 정보저장매체에 요구되는 성능이 증가되는데, 그 중 가장 중요한 것으로 생각되는 것 중 하나가 저장매체의 용량이다. 저장매체의 용량 증가는 저장매체의 정해진 면적 내에 마크를 얼마나 작게 기록할 수 있고, 이렇게 기록된 마크를 어떻게 정확하게 재생할 수 있는가에 달려있다.
특히, 정보 재생 성능은 정보 재생에 사용되는 광원의 파장을 짧게 하거나 대물렌즈의 개구수를 높게 하는데 의존한다. 하지만, 현재의 기술로는 파장이 짧은 레이저를 제공하는데 한계가 있고, 개구수가 큰 대물렌즈를 제조하기 위해서는 제조 비용이 고가라는 한계점이 있다. 또한, 대물렌즈의 개구수가 커질수록 광픽업과 저장매체 사이의 작동 거리(working distance)가 매우 짧아지기 때문에 광픽업과 저장매체의 충돌에 의해 저장매체 표면이 손상됨으로써 저장매체에 기록된 정보가 손실될 염려도 커진다. 이러한 여러 가지 이유들 때문에 저장매체의 고용량화 및 고밀도화 해결이 쉽지 않다.
더 나아가, 저장매체의 정보를 재생하기 위한 광원의 파장이 λ이고, 대물렌즈의 개구수가 NA일 때, λ/4NA가 재생 분해능의 한계로 나타나기 때문에, 기록 마크를 극도로 작게 형성하는 것이 가능하다 하더라도 재생이 불가능할 수 있다. 즉, 광원으로부터 조사된 광이 λ/4NA보다 작은 크기를 갖는 기록 마크는 구분할 수 없기 때문에 정보 재생이 불가능한 것이 일반적이다.
그런데, 분해능 한계를 넘는 크기를 가지는 기록 마크가 재생되는 초해상 현상이 일어나고, 이러한 초해상 현상에 대한 원인 분석 및 연구 개발이 진행되고 있다. 초해상 현상에 따르면, 분해능 한계를 넘는 크기를 가지는 기록 마크에 대해서도 재생이 가능하기 때문에, 초해상 기록매체는 고밀도 및 고용량의 요구를 획기적으로 충족시킬 수 있다.
초해상 정보저장매체가 상용화되기 위해서는, 정보저장매체로서 기본적으로 요구되는 기록 특성 및 재생 특성을 만족시켜야 한다. 기본적인 기록 특성 및 재생 특성은 여러 가지가 있으나, 그 중 가장 중요한 특성은 신호 대 잡음비(이하, C/N이라고 함) 특성의 확보이다. 특히, 초해상 정보저장매체는 일반적인 정보저장매체에 비해 상대적으로 높은 파워의 기록빔과 재생빔을 사용하기 때문에 이러한 C/N 특성의 개선이 더욱 중요한 과제가 된다.
본 발명은 분해능 이하의 크기를 갖는 마크의 재생이 가능하도록 재생에 필요한 C/N 특성을 확보한 정보 저장매체 및 C/N 특성 개선 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 정보 저장매체는, 입사된 광빔의 분해능 이하의 크기를 갖는 마크로 기록된 정보를 재생할 수 있게 된 정보저장매체로서,
상기 정보저장매체에 광을 조사하는 광원의 파장과 광원으로부터 조사된 광을 상기 정보저장매체에 집속되도록 하는 대물렌즈의 개구수에 의존하는 분해능 근처의 크기를 제외한 크기를 갖는 마크를 포함한다.
상기 제외되는 마크의 크기는, 광원의 소정 파장과 대물렌즈의 소정 개구수에서 마크의 크기에 따른 C/N이 상대적으로 작게 나오는 범위를 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 마크의 길이가 nT(n은 실수)이고, C/N이 상대적으로 작게 나오는 마크의 크기가 mT(m은 실수)일 때, 상기 mT를 가지는 마크를 상기 분해능 근처의 크기를 갖지 않도록 조절하는 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 방법은, 입사된 광빔의 분해능 이하의 크기를 갖는 마크로 기록된 정보를 재생할 수 있게 된 정보저장매체에 데이터를 기록하는 방법에 있어서,
상기 정보저장매체에 광을 조사하는 광원의 파장과 광원으로부터 조사된 광을 상기 정보저장매체에 집속되도록 하는 대물렌즈의 개구수에 의존하는 분해능 근처의 크기를 제외한 크기를 갖는 마크를 형성하는 단계;를 포함한다.
상기 마크의 길이가 nT(n은 실수)이고, C/N이 상대적으로 작게 나오는 마크의 크기가 mT일 때, 상기 mT를 가지는 마크만을 C/N이 상대적으로 작게 나오는 범위 밖의 크기를 가지는 pT로 조절하는 단계를 포함한다.
상기 마크의 길이가 nT(n은 실수)이고, C/N이 상대적으로 작게 나오는 마크의 크기가 mT일 때, 상기 mT를 가지는 마크를 C/N이 상대적으로 작게 나오는 범위 밖의 크기를 가지도록 된 mT'로 조절하는 단계; 상기 nT를 mT의 조절된 T'에 따라 nT'로 조절하는 단계;를 포함한다.
상기 마크의 길이가 nT(n은 실수)이고, C/N이 상대적으로 작게 나오는 마크의 크기가 mT일 때, 상기 mT를 가지는 마크를 C/N이 상대적으로 작게 나오는 범위 밖의 크기를 가지도록 mT에서 p만큼 작게 하거나 크게 조절하는 단계; 상기 nT를 p만큼 작게 하거나 크게 조절하는 단계;를 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초해상 정보 저장매체 및 C/N 개선 방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 정보저장매체는 분해능 한계를 넘는 크기를 갖는 마크로 기록된 정보를 재생할 수 있도록 된 초해상 정보 저장매체이다. 특히, 분해능 이하의 크기를 갖는 마크의 크기를 최적화하여 C/N 특성을 향상시키는데 특징이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 C/N 개선 방법이 적용되는 초해상 정보저장매체의 일예를 도시한 것이다.
이 정보저장매체는 기판(10)과, 초해상 현상이 일어나도록 재생빔의 조사에 의해 열적 반응이 일어나는 적어도 하나의 초해상층(18)과, 상기 재생빔의 열을 흡수하여 상기 초해상층(18)과 함께 초해상 현상이 일어나도록 해주는 적어도 하나의 열흡수층(14)을 포함한다.
또한, 상기 기판(10)과 열흡수층(14) 사이에 제1유전체층(12)이, 열흡수층(14)과 초해상층(18) 사이에 제2 유전체층(16)이, 상기 초해상층(18) 상에 제3 유전체층(24)이 더 구비될 수 있다.
상기 기판(10)은 폴리카보네이트, 폴리메틸메티아크릴레이트(PMMA), 비정질 폴리올레핀(APO) 및 글래스 재질 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 형성된다.
상기 초해상층(18)은 금속산화물 또는 고분자 화합물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 초해상층(18)은 PtOx, PdOx, AuOx 및 AgOx 들로부터 선택된 금속산화물 중 적어도 하나로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 고분자 화합물로는C32H18N8,H2PC(Phthalocyanine)가 사용될 수 있다. 초해상층(18)은 재생빔에 의해 열적 반응이 일어나 초해상 현상이 일어나도록 한다.
상기 열흡수층(14)은 재생빔에 의해 상기 초해상층(18)이 열적 반응을 일으킬 때, 상기 초해상층(18)을 보조하여 분해능 이하의 크기를 갖는 마크의 재생이 가능하도록 한다. 상기 열흡수층(14)은 Ge-Sb-Te계 합금 또는 Ag-In-Sb-Te계 합금으로 구성될 수 있다.
한편, 재생빔은 상기 기판(10) 아래쪽에서 기판(10)을 향해 조사되거나 기판의 반대쪽으로부터 조사될 수도 있다.
상기 열흡수층(14)은 상기 초해상층(18)을 기준으로 하부 또는 상부에 배치될 수 있지만, 재생빔이 조사되는 방향에서 가까운 쪽에 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 재생빔이 기판(10)의 반대쪽으로부터 조사될 때에는 상기 초해상층(18)의 상부에 배치되고, 재생빔이 기판(10)의 아래쪽으로부터 조사될 때에는 초해상층(18)의 하부에 배치될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 빔이 상기 기판(10)의 반대쪽으로부터 조사되는 경우에는 카바레이어(cover layer)가 더 구비된다.
도 2는 열흡수층이 2층 구비된 정보저장매체를 도시한 것이다. 이 정보저장매체는 기판(30)과, 기판(30) 상부에 제1 열흡수층(34), 초해상층(38) 및 제2 열흡수층(46)이 배치된 구조로 되어 있다.
또한, 기판(30)과 상기 제1 열흡수층(34) 사이에 제1 유전체층(32)이, 제1 열흡수층(34)과 초해상층(38) 사이에 제2 유전체층(36)이, 초해상층(38)과 제2 열흡수층(46) 사이에 제3유전체층(44)이, 제2 열흡수층(40) 상부에 제4유전체층(48)이 구비된다.
이와 같이 열흡수층을 2층으로 구성하는 경우가 열흡수층을 1층으로 구성하는 경우에 비해 재생 신호 특성이 더 좋게 나온다.
상기와 같이 구성된 정보저장매체에서 데이터가 재생되는 과정을 살펴보면 다음과 같다. 데이터 재생을 위해 정보저장매체에 재생빔을 조사하면, 재생빔이 조사된 초해상층(18)(38)의 부분에서 금속 입자로부터 입사빔보다 파장이 짧은 플라즈몬(plasmon)이 발생 및 여기되어 분해능보다 작은 크기를 갖는 마크를 재생할 수 있게 된다. 이때, 상기 열흡수층(14)(34)(46)에서도 재생빔의 열을 흡수하여 상기 초해상층(18)(38)에 영향을 줄 수 있다.
초해상 정보저장매체에서는 분해능보다 작은 크기를 갖는 마크의 재생이 가능하도록 상기 초해상층(18)(38)과 열흡수층(14)(34)(46)에서의 열적 반응을 유도하기 위해서, 일반적인 정보저장매체의 재생에 사용되는 빔에 비해 상대적으로 높은 파워의 재생빔이 사용된다. 여기서, 일반적인 정보저장매체는 초해상 현상에 의해 데이터를 재생하지 않고 일반적인 방법으로 데이터가 재생되는 정보저장매체를 의미한다.
초해상 정보저장매체에서 사용되는 재생빔의 파워가 높기 때문에, 반복적인 재생빔의 조사에 의해 재생 특성이 열화될 가능성이 일반적인 정보저장매체에 비해 높을 것이 예상된다. 이와 같이 재생 특성이 열화되면 결국에는 재생이 불가능해진다. 따라서, 반복적인 재생으로 인해 재생 특성이 열화되는 것을 방지할 것이 요구된다. 하지만, 이보다 앞서 C/N 특성이 먼저 확보되어야 데이터 재생이 가능해진다.
C/N 특성을 개선하기 위해 초해상 정보저장매체의 마크 길이에 따른 C/N 변화를 측정하였다.
도 3은 정보저장매체에 기록된 정보를 재생하기 위해 사용되는 레이저 광원의 파장이 405nm이고, 대물렌즈의 개구수 NA가 0.85일 때, 마크 길이를 변화시키면서 C/N 특성의 변화를 측정한 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
도 4는 레이저 광원의 파장이 405nm이고, 대물렌즈의 개구수가 0.65일 때, 마크 길이에 따른 C/N 특성의 변화를 나타낸 것이다.
도 3 및 도 4의 결과에 따르면, 특정 마크 길이를 갖는 구간(A,A')에 대해 C/N이 급격히 나빠지는 특성이 나옴을 알 수 있다. 여기서, 레이저 광원의 파장을 λ라 하고, 대물렌즈의 개구수를 NA라 할 때 분해능은 λ/4NA이다. 예를 들어, 파장이 405nm이고, 개구수가 0.85인 경우에는 분해능이 대략 119.11nm가 된다. 또한, 파장이 405nm이고, 개구수가 0.65인 경우에 대해서는, 분해능이 대략 155.7nm가 된다. 이러한 분해능 이하의 크기를 가지는 마크는 일반적인 방법으로는 재생이 불가능하다. 하지만, 이러한 분해능 이하의 크기를 갖는 마크를 초해상 현상을 이용하여 재생할 수 있다.
한편, 마크 길이에 따른 C/N 특성의 결과를 보면, 분해능에 가까운 길이를 갖는 구간(A,A')의 마크에 대해 C/N 특성이 급격한 변화를 나타남을 확인할 수 있다. 분해능 한계점 부근에서 C/N이 상대적으로 급격히 감소하여, 분해능 부근에서의 C/N이 오히려 분해능 한계점보다 더 작은 길이를 갖는 마크에 대한 C/N보다 작게 나왔다.
상기 결과를 감안하여, 정보저장매체에 기록되는 마크가 분해능 한계점 근처의 길이를 갖지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 분해능 근처의 길이를 갖는 마크를 배제함으로써 상대적으로 C/N이 작게 나오는 경우를 방지할 수 있다.
다시 말하면, 정보저장매체에 형성되는 마크의 길이가 nT(n은 실수)이고, 이러한 마크 중 적어도 하나가 C/N이 상대적으로 작게 나오는 분해능 근처의 크기를 가질 때, 이 마크를 분해능 근처의 크기를 갖지 않도록 조절하여, C/N이 작게 나오는 크기를 갖는 마크를 배제한다.
구체적으로, 마크의 최소 마크 길이(MML; Minimum Mark Length)가 nT(n은 실수)이고, 상기 정보저장매체가 nT,(n+1)T,...,(n+m)T의 크기를 가지는 마크를 포함하고, 상기 마크 중 하나인 pT가 분해능 근처의 크기를 가질 때 pT를 분해능 근처를 벗어난 크기로 조절한다. 분해능 근처를 벗어나는 정도는 C/N이 다른 크기를 갖는 마크에 비해 상대적으로 작게 나오는 범위에 따라 결정된다.
바람직하게는, 도 3 및 도 4의 결과를 고려하여 마크의 크기를 최적화하면, 상기 마크 중 분해능 근처의 크기를 가지는 마크를 mT라고 할 때, mT는 다음 조건식을 만족하는 크기를 가지도록 하는 것이 좋다.
여기서, m은 실수를 나타낸다.
예를 들어, 레이저 광원의 파장(λ)이 405nm이고, 대물렌즈의 개구수가 0.85이고, 최소마크길이 2T=75nm일 때, 분해능이 대략 119.11nm가 된다. 이 경우 도 3에 도시된 바와 같이 A 영역에 있는 마크에 대해서는 C/N이 상대적으로 작게 나오므로 이 범위 내의 크기를 갖지 않는 것이 바람직하다. 예를 들어, 2T=75nm일 때 3T는 112.5nm로 이 크기를 가질 때 C/N이 작게 나오므로, 3T=112.5nm 대신에 분해능 근처 구간(A,A')을 벗어난 크기를 갖는 마크를 형성하는 것이 바람직하다.
상기 수학식 1을 적용하면 다음과 같다.
3T를 상기 수학식 2의 범위 내에 있는 길이를 가지도록 하고, 나머지 다른 길이를 가지는 4T, 5T, 6T, 7T...는 최소마크길이 즉, 2T=75(nm)에 따라 정해지는 T를 기준으로 하여 정해진 길이를 가질 수 있다. 다시 말하면, 3T 대신에 상기 수학식 2에 따른 범위 내에 있는 길이를 가지는 마크를 형성하고, 다른 마크들은 4T=150(nm), 5T=187.5(nm), 6T=225(nm)...의 길이를 가지도록 형성한다. 이와 같이 분해능 한계점에 가까운 값을 가지는 pT를 분해능 한계점 근처의 값을 가지지 않도록 조절하고, 나머지 다른 길이를 가지는 마크에 대해서는 최소마크길이 nT에 의해 정해지는 T에 따른 길이를 가지도록 한다.
결국, C/N이 상대적으로 작게 나오는 분해능 한계점 근처의 크기를 가지는 구간에 대응되는 마크에 대해서만 상기 구간을 벗어나도록 하는 크기로 조절하고, 나머지 크기에 대해서는 최소마크길이에 따라 정해지는 크기를 그대로 유지한다.
또는 이와 달리, 분해능 한계점 근처에 있는 길이를 가지는 pT를 C/N이 상대적으로 작게 나오는 구간을 벗어난 크기를 가지도록 pT'로 조절하고, 조절된 T'에 따라 나머지 다른 길이를 가지는 마크의 크기를 모두 조절할 수 있다.
구체적으로, 상기 예에서 분해능 근처의 크기를 가지는 3T를 조절하여 얻은 T'를 기준으로 다른 마크들의 크기를 함께 가질 수 있다. 예를 들어, 3T=107이라고 하면 T=107/3을 기준으로 2T,3T,4T,5T...의 길이를 가지는 마크를 형성한다.
또 다른 방법으로서, 분해능 근처의 크기를 가지는 마크를 분해능 근처 구간을 벗어나는 크기만큼 크게 하거나 작게 조절하는 방법이 있다. 즉, 분해능 근처의 크기를 가지는 마크의 크기를 pT라고 하고, 분해능 근처 구간을 벗어나는 크기를 Q라고 할 때, pT 크기를 마크를 (pT+Q) 또는 (pT-Q) 크기를 가지도록 조절한다. 그리고, 다른 크기를 가지는 마크에 대해서도 동일하게 Q 만큼 크게 하거나 작게 조절한다.
또 다른 예로서 도 4를 참조하면, NA가 0.65, 파장이 405nm이면, 분해능이 155.7nm이다. 여기서, 최소마크길이가 2T=150nm일 때, 이 최소마크길이는 분해능 근처의 값을 가지므로 2T를 분해능 근처의 값을 가지지 않도록 조절한다. 예를 들어, 2T를 상기 수학식 1에 따른 범위 내에서 조절하고, 다른 길이를 가지는 마크들 즉, 3T,4T,5T...nT는 2T=150nm에 의해 정해지는 T에 따른 길이를 가지도록 한다.
또는, 변화된 2T에 따라 정해진 T'에 따라 나머지 다른 3T,4T,5T...nT를 변화시킬 수 있다.
다음, 2T~8T의 길이를 가지는 마크 중 분해능 근처의 크기를 가지는 마크만을 변화시켜 분해능 근처의 크기를 가지지 않도록 할 수 있다.
이때, 분해능 근처의 크기를 가지는 마크를 조절한 다음의 마크를 기존의 마크로 인식하도록 함으로써 기존의 신호처리 시스템을 그대로 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 정보 저장매체의 기록/재생 방법은 분해능 근처의 크기를 가지는 마크를 가지지 않도록 정보를 기록하는 단계를 포함한다.
마크가 nT(n=실수)의 크기를 가진다고 할 때, 상기 마크 중 분해능 근처의 크기를 가지는 마크가 있다면, 그 마크를 분해능 근처의 크기를 가지지 않도록 조절한다.
마크를 분해능 근처의 크기를 가지지 않도록 하기 위해, nT의 크기를 가지는 마크 중 분해능 근처의 크기를 가지는 마크의 크기만을 변화시킨다. 예를 들어, 정보저장매체에 2T~8T의 크기를 가지는 마크들로 기록되고, 3T가 정보저장매체의 재생장치의 분해능 근처의 크기를 가질 때, 3T의 길이를 가지는 마크만을 분해능 근처의 길이를 가지지 않도록 조절하고, 나머지 다른 길이를 가지는 마크 즉, 2T,4T,5T,6T,7T,8T의 크기를 가지는 마크는 T에 의해 정해지는 길이를 그대로 유지하도록 한다.
또는, 3T가 분해능 근처의 크기를 가질 때, 최소마크길이의 크기를 조절하고 조절된 최소마크길이에 따른 T'에 의존하여 2T-8T의 길이를 새롭게 정하는 방법이 있다. 다시 말하면, 마크가 2T~8T의 크기를 가지고, 최소마크길이가 2T일 때, 2T의 크기를 2T'로 조절하고, 조절된 T'를 기준으로 마크가 2T'~8T'의 크기를 가지도록 조절함으로써 2T'~8T'의 크기가 분해능 근처의 크기를 가지지 않도록 한다. 여기서, 최소마크길이의 조절된 T'는 분해능 근처의 크기를 가지는 마크를 분해능 근처에 포함되지 않도록 하기 위해 선택된다. 이 경우에는 전체 마크가 새롭게 조절된 T'에 따라 변화된 길이를 가진다.
또 다른 방법으로, nT의 크기를 가지는 마크들 중 분해능 근처의 크기를 가지는 마크가 있을 때, 분해능 근처의 크기를 가지는 마크를 C/N 저하 범위로부터 벗어나도록 크기를 조절하고, 나머지 다른 길이를 가지는 마크를 상기 조절된 크기만큼 동일하게 조절한다. 구체적으로, 마크가 2T~8T의 크기를 가지고, 3T가 분해능 근처의 크기를 가질 때, 3T가 분해능 근처의 크기를 가지지 않도록 그 크기를 a만큼 크게 하거나 작게 조절할 수 있다. 또한, 나머지 다른 길이를 가지는 마크들도 a만큼 크게 하거나 작게 조절한다.
이와 같이 마크 길이에 따른 C/N 특성이 상대적으로 낮게 나타나는 분해능 근처의 크기를 가지는 마크를 배제함으로써 전체적으로 C/N 특성이 우수하게 나오도록 할 수 있다.
도 5는 상기와 같은 본 발명에 따른 정보저장매체를 기록/재생하는 시스템을 개략적으로 도시한 것이다. 이 기록/재생 시스템은 픽업부(50), 기록/재생 신호 처리부(60) 및 제어부(70)를 포함하여 구성된다. 더욱 구체적으로 보면, 기록/재생 시스템은 광을 조사하는 레이저 다이오드(51), 상기 레이저 다이오드(51)로부터 조사되는 광을 평행하게 해주는 콜리메이팅 렌즈(52), 입사광의 진행 경로를 변환하는 빔스프리터(54), 빔스프리터(54)를 통과한 광을 정보저장매체(D)에 집속시키는 대물렌즈(56)를 포함한다.
상기 정보저장매체(D)에 마크가 기록되는데 있어서, 상기 마크는 분해능 근처의 크기를 가지지 않도록 한다. 특히, 마크의 길이에 따른 C/N 특성이 상대적으로 작게 나오는 분해능 근처의 크기를 갖지 않는 마크가 형성된다.
이와 같이 분해능 근처의 크기를 갖지 않도록 마크가 형성된 정보저장매체(D)에서 반사된 광이 상기 빔스프리터(54)에 의해 반사되어 광검출기, 예를 들어 4분할 광검출기(57)에 수광된다. 상기 광검출기(57)에 수광된 광은 연산회로부(58)를 거쳐 전기신호로 변환되어 RF 신호 즉, 썸신호로 검출되는 채널1(Ch1)과 푸시풀 방식에 신호를 검출하는 차동신호 채널(Ch2)로 출력된다.
상기 제어부(70)에서 분해능 이하의 크기를 갖는 마크를 재생하기 위해 정보저장매체의 재질 특성에 따라 요구되는 소정 파워 이상의 재생빔을 상기 픽업부(50)를 통해 조사하도록 한다. 재생빔이 상기 픽업부(50)를 통해 정보저장매체(D)에 맺히면, 정보저장매체(D)에서 초해상 현상이 발생된다. 본 발명의 정보저장매체(D)의 초해상 현상에 대해서는 앞서 설명한 바와 같으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.
상기 정보저장매체(D)로부터 반사된 빔이 대물렌즈(56)와 빔스프리터(54)를 통해 광검출기(57)에 입력된다. 광검출기(57)에 입력된 신호는 연산회로부(58)에 의해 전기신호로 변환되어 RF 신호로 출력된다. 상기 정보저장매체(D)는 마크 길이에 따른 C/N 특성을 이용하여 C/N 특성이 상대적으로 작게 나오는 크기를 배제한 마크에 의해 정보를 저장함으로써, 정보저장매체에 형성된 모든 마크에 대해 C/N 특성이 양호하게 나오도록 할 수 있다. 따라서, 상기 신호 처리부(60) 및 제어부(70)에 의해 데이터의 기록/재생이 원활하게 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 정보저장매체는 분해능 이하의 크기를 갖는 마크로 기록된 정보를 재생할 수 있도록 된 초해상 정보저장매체이다. 특히, 분해능 근처의 크기를 갖는 마크가 형성되는 경우, 다른 크기를 갖는 마크에 비해 상대적으로 C/N이 작게 나오는 특성을 이용하여, C/N이 상대적으로 작게 나오는 분해능 근처의 크기를 갖지 않도록 마크를 형성한다. 그럼으로써, 정보저장매체에 형성된 마크의 C/N이 모든 크기에 대해 양호하게 나오도록 할 수 있고, 이에 따라 초해상으로 정보를 재생하는 성능을 향상시킨다. 이와 같이 초해상 정보저장매체의 구현이 가능하도록 함으로써, 정보저장매체의 기록밀도의 고밀도화 및 대용량화가 실현된다.
또한, 본 발명에 따른 정보의 기록/재생 방법은 정보저장매체에 형성되는 마크의 크기를 최적으로 정함으로써 C/N이 모든 마크에 대해 양호하게 나오도록 하여 정보저장매체에 기록된 정보가 초해상으로 양호하게 재생될 수 있는 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 정보저장매체는 기판 상에 5층 또는 7층의 다층막 구조와, 초해상층을 특정 재질로 한정하여 나타내었지만, 이는 예시적인 것에 불과하며 특허청구범위에 기재된 발명의 사상 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 C/N 개선 방법이 적용되는 정보저장매체의 일예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 C/N 개선 방법이 적용되는 정보저장매체의 다른 예를 도시한 것이다.
도 3은 대물렌즈의 NA가 0.85이고, 레이저 광원의 파장이 405nm일 때 마크 길이에 따른 C/N 특성의 변화를 나타낸 것이다.
도 4는 대물렌즈의 NA가 0.65이고, 레이저 광원의 파장이 405nm일 때 마크 길이에 따른 C/N 특성의 변화를 나타낸 것이다.
<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10,30...기판, 12,16,24,30,34,46...유전체층
14,34,46...열흡수층, 18,38...초해상층

Claims (10)

  1. 입사된 광빔의 분해능 이하의 크기를 갖는 마크로 기록된 정보를 재생할 수 있게 된 정보저장매체로서,
    상기 정보저장매체에 광을 조사하는 광원의 파장과 광원으로부터 조사된 광을 상기 정보저장매체에 집속되도록 하는 대물렌즈의 개구수에 의존하는 분해능 근처의 크기를 제외한 크기를 갖는 마크를 포함하는 정보저장매체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제외되는 마크의 크기는, 광원의 소정 파장과 대물렌즈의 소정 개구수에서 마크의 크기에 따른 C/N이 상대적으로 작게 나오는 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 정보저장매체.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 광원의 파장을 λ라 하고, 대물렌즈의 개구수를 NA라고 하며, 상기 마크 중 분해능 근처의 크기를 가지는 마크를 mT(m은 실수)라고 할 때, mT는 다음 범위의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 정보저장매체.
    <조건식>
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 마크의 길이가 nT(n은 실수)이고, C/N이 상대적으로 작게 나오는 마크의 크기가 mT(m은 실수)일 때, 상기 mT를 가지는 마크를 상기 분해능 근처의 크기를 갖지 않도록 조절하는 것을 특징으로 하는 정보저장매체.
  5. 입사된 광빔의 분해능 이하의 크기를 갖는 마크로 기록된 정보를 재생할 수 있게 된 정보저장매체에 데이터를 기록하는 방법에 있어서,
    상기 정보저장매체에 광을 조사하는 광원의 파장과 광원으로부터 조사된 광을 상기 정보저장매체에 집속되도록 하는 대물렌즈의 개구수에 의존하는 분해능 근처의 크기를 제외한 크기를 갖는 마크를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제외되는 마크의 크기는, 광원의 소정 파장과 대물렌즈의 소정 개구수에서 마크의 크기에 따른 C/N이 상대적으로 작게 나오는 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 광원의 파장을 λ라 하고, 대물렌즈의 개구수를 NA라고 하며, 상기 마크 중 분해능 근처의 크기를 가지는 마크를 mT(m은 실수)라고 할 때, mT는 다음 범위의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
    <조건식>
  8. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 마크의 길이가 nT(n은 실수)이고, C/N이 상대적으로 작게 나오는 마크의 크기가 mT일 때, 상기 mT를 가지는 마크만을 C/N이 상대적으로 작게 나오는 범위 밖의 크기를 가지는 pT로 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 마크의 길이가 nT(n은 실수)이고, C/N이 상대적으로 작게 나오는 마크의 크기가 mT일 때, 상기 mT를 가지는 마크를 C/N이 상대적으로 작게 나오는 범위 밖의 크기를 가지도록 된 mT'로 조절하는 단계;
    상기 nT를 mT의 조절된 T'에 따라 nT'로 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 마크의 길이가 nT(n은 실수)이고, C/N이 상대적으로 작게 나오는 마크의 크기가 mT일 때, 상기 mT를 가지는 마크를 C/N이 상대적으로 작게 나오는 범위 밖의 크기를 가지도록 mT에서 p만큼 작게 하거나 크게 조절하는 단계;
    상기 nT를 p만큼 작게 하거나 크게 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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