KR20050071331A - 정보저장매체, 이에 기록된 정보재생장치 및 방법 - Google Patents

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KR20050071331A
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김주호
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Abstract

데이터 영역은 초해상 영역이고 데이터 컨트롤 영역은 비초해상 영역으로 된 구조의 정보저장매체, 이에 기록된 정보와 보다 기록밀도가 낮은 정보저장매체에 기록된 정보를 호환 재생할 수 있는 정보재생장치 및 방법이 개시되어 있다.
개시된 정보저장매체는 정보재생장치로부터 입사된 빔의 분해능 이하 크기의 기록마크를 포함하며, 소정 영역에 기록된 매체 종류 정보를 포함하는 컨트롤 데이터가 비초해상 구조로 된 것을 특징으로 한다.
또한, 개시된 정보재생장치는 입사된 빔의 분해능 이하 크기의 기록마크를 가지며, 소정 영역에 기록된 매체 종류 정보를 포함하는 컨트롤 데이터가 비초해상 구조로 된 제1정보저장매체;와 전 영역이 입사된 빔의 분해능 보다 큰 크기의 기록마크로 기록된 제2정보저장매체;를 호환 채용할 수 있도록 된 것으로, 채용된 정보저장매체에 소정 파워의 빔을 조사하는 광원과, 채용된 정보저장매체로부터 반사된 빔을 수광하여 재생신호 및 채용된 매체 종류 정보를 나타내는 구별신호를 검출하는 광검출기를 구비한 픽업 유니트와; 광검출기를 통하여 검출된 구별신호로부터 채용된 매체의 종류를 판별하고, 이에 따라 광원에서 조사되는 빔의 재생 파워를 결정하는 신호 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

정보저장매체, 이에 기록된 정보재생장치 및 방법{Information storage medium, apparatus and method for reproducing of information recorded in the same}
본 발명은 초해상 현상을 이용할 수 있는 구조의 정보저장매체, 이에 기록된 정보재생장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 데이터 영역은 초해상 영역이고 데이터 컨트롤 영역은 비초해상 영역으로 된 구조의 정보저장매체, 이에 기록된 정보 보다 기록밀도가 낮은 정보저장매체에 기록된 정보를 호환 재생할 수 있는 정보재생장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 정보저장매체는 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 기록마크를 가지는 초해상 현상을 이용할 수 있는 정보저장매체가 연구되고 있다. 여기서, 사용되는 광픽업장치의 레이저 파장을 λ, 대물렌즈의 개구수를 NA라 할 때, 재생 분해능은 λ/4NA 가 된다.
이 초해상 현상을 이용한 정보저장매체는 입사빔에 의해 표면 플라즈몬(plasmon)이 발생되는 마스크층을 포함하는 것으로, 정보 재생시 마스크층에서 발생되는 표면 플라즈몬을 이용함으로써 고밀도 기록을 구현한다.
예를 들어, 산화백금(PtOX)을 이용한 마스크층을 구비한 경우, 이 마스크층에 레이저 빔을 조사하면 이 마스크층을 구성하는 산화백금이 조사된 빔에 의해 백금(Pt)과 산소(O2)로 분해된다. 이 분해된 백금(Pt)에서 표면 플라즈몬이 발생되어 근접장(near field) 재생이 가능해진다. 따라서, 레이저 빔의 분해능 한계 보다 작은 크기의 기록마크에 대해서도 신호의 재생이 가능해진다.
한편, 405 nm 파장의 광을 조사하는 광원과, 개구수 0.85를 가지는 대물렌즈를 구비한 광픽업장치를 통하여 상기한 초해상 현상을 이용한 정보저장매체에 기록된 정보를 재생하고자 하는 경우 대략 1.2 mW 이상의 재생파워에서 신호가 검출된다. 반면, 상기한 청색 파장 및 고 개구수를 이용하여 재생되는 비초해상 구조의 정보저장매체의 경우는 상기한 광픽업장치를 통하여 정보 재생시 대략 0.35 mW의 재생파워에서 신호가 검출된다.
즉, 상기한 초해상 정보저장매체에 대하여 정보의 재생을 수행할 수 있는 광픽업장치는 그 광학적 구성 및 재생 파워의 컨트롤 측면에서 초해상 정보저장매체의 기록밀도 보다 상대적으로 낮은 기록밀도를 가지는 비초해상 구조의 정보저장매체에 대하여 정보의 재생을 수행할 수 있다. 하지만, 재생시 서로 재생 파워를 달리 한다. 즉, 비초해상 구조의 정보저장매체에 대해 재생을 수행할 수 있는 재생 파워로는 종래의 초해상 정보저장매체에 대해 재생을 수행할 수 없고, 초해상 정보저장매체에 적합한 대략 1.0 mW 내외의 파워의 빔을 조사하여 비초해상 구조의 정보저장매체에 대해 재생하고자 하는 경우는 그에 기록된 데이터의 파괴가 일어날 수 있다는 문제점이 있다. 예를 들어, 상변화 광디스크에 대해 대략 1.2 mW 파워의 빔을 조사하면, 높은 재생 파워로 인하여 기록된 마크가 열화되어 정보가 지워질 수 있다. 또한, 정보가 기록되지 않은 부분에 있어서도, 상변화 기록막의 열화가 발생되어 이 부분에 대한 정보의 기록이 안 되는 문제를 야기할 수 있다.
이에 따라, 상기한 광픽업장치의 재생 파워를 초해상 정보저장매체에 맞추어 놓고 사용하는 경우는 상대적으로 저밀도를 갖는 비초해상 구조의 정보저장매체를 호환 채용할 수 없다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 매체 종류를 포함하는 컨트롤 데이터에 대한 정보는 비초해상 구조의 정보저장매체에 사용되는 상대적으로 낮은 재생 파워의 빔으로 독취 할 수 있도록 된 구조의 정보저장매체를 제공하는데 일 목적이 있다.
초해상 정보저장매체와 이 매체보다 기록밀도가 낮은 정보저장매체에 기록된 정보를 호환 재생할 수 있도록 된 정보재생장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
초해상 정보저장매체와 이 매체보다 기록밀도가 낮은 정보저장매체에 기록된 정보를 호환 재생할 수 있도록 된 정보재생방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기한 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 정보재생장치로부터 입사된 빔의 분해능 이하 크기의 기록마크를 포함하는 정보저장매체에 있어서, 소정 영역에 기록된 매체 종류 정보를 포함하는 컨트롤 데이터가 비초해상 구조로 된 것을 특징으로 한다.
여기서, 정보저장매체는 리드-인 영역, 데이터 영역 및 리드-아웃 영역으로 구분되며, 상기 컨트롤 데이터는 상기 리드-인 영역 및/또는 상기 리드-아웃 영역의 적어도 일부 영역에 기록되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 일 목적을 달성하기 위한 본 발명은 리드-인 영역, 데이터 영역 및 리드-아웃 영역을 구비하는 것으로, 정보재생장치로부터 입사된 빔의 분해능 이하 크기의 기록마크를 상기 데이터 영역에 포함하는 정보저장매체에 있어서, 상기 리드-인 영역 및/또는 상기 리드-아웃 영역은, 분해능 이상의 기록 피트들로만 이루어진 비초해상 재생영역과, 분해능 이하의 기록 피트들을 포함하는 초해상 재생영역;을 구비한 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 비초해상 재생영역을 이루는 기록 피트들의 깊이를 d1, 상기 초해상 재생영역을 이루는 기록 피트들 중 분해능 이하의 크기를 가지는 기록 피트의 깊이를 d2, 상기 초해상 재생영역을 이루는 기록 피트들 중 분해능 이상의 크기를 가지는 기록 피트의 깊이를 d3, 상기 데이터 영역을 이루는 기록 피트 또는 그루브의 깊이를 d4라 할 때, 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 한다.
<조건식>
또한, 상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입사된 빔의 분해능 이하 크기의 기록 마크를 가지며 소정 영역에 기록된 매체 종류 정보를 포함하는 컨트롤 데이터가 비초해상 구조로 된 제1정보저장매체와; 모든 영역이 입사된 빔의 분해능 보다 큰 크기의 기록마크로 기록된 제2정보저장매체;를 호환 채용할 수 있도록 된 정보재생장치에 있어서, 채용된 정보저장매체에 소정 파워의 빔을 조사하는 광원과, 상기 채용된 정보저장매체로부터 반사된 빔을 수광하여 재생신호 및 채용된 매체 종류 정보를 나타내는 구별신호를 검출하는 광검출기를 구비한 픽업 유니트와; 상기 광검출기를 통하여 검출된 구별신호로부터 채용된 매체 종류를 판별하고, 이에 따라 상기 광원에서 조사되는 빔의 재생 파워를 결정하는 신호 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입사된 빔의 분해능 이하 크기의 기록마크를 가지며, 소정 영역에 기록된 매체 종류 정보를 포함하는 컨트롤 데이터가 비초해상 구조로 된 제1정보저장매체와; 모든 영역이 입사된 빔의 분해능 보다 큰 크기의 기록마크로 기록된 제2정보저장매체;로부터 정보를 재생하는 정보재생방법에 있어서, 상기 제1 및 제2정보저장매체 모두에 대하여 상기 제2정보저장매체에 대한 정보 재생시 사용되는 재생 파워의 빔을 조사하는 단계와; 채용된 정보저장매체에서 반사된 빔을 수광하여, 상기 정보저장매체의 컨트롤 데이터로부터 정보저장매체의 종류를 판단하는 단계와; 제1정보저장매체가 채용된 것으로 판단된 경우 상기 제2정보저장매체에 대한 정보 재생시의 재생 파워 보다 상대적으로 높은 재생 파워의 빔을 조사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정보저장매체 및 이에 기록된 정보재생방법 및 장치를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예를 설명하기에 앞서, 도 1에 도시된 바와 같은 초해상 구조의 정보저장매체를 준비하고 이에 대한 신호 재생 능력을 살펴 본 후, 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 초해상 정보저장매체는 폴리카보네이트로 된 기판과, 이 기판 상에 순차로 형성되는 85 nm 두께를 가지는 ZnS-SiO2로 된 유전체층, 15 nm 두께를 가지는 Ge-Sb-Te 기록 보조층, 25 nm 두께를 가지는 ZnS-SiO2로 된 유전체층, 3.5 nm 두께의 PtOX의 금속 산화물로 된 기록층, 25 nm 두께를 가지는 ZnS-SiO2로 된 유전체층, 15 nm 두께를 가지는 Ge-Sb-Te 기록 보조층, 95 nm 두께를 가지는 ZnS-SiO2로 된 유전체층, 이 상부에 스핀 코팅에 의해 0.1 mm 두께를 가지는 레진으로 된 커버층을 포함한다. 이와 같이 구성된 초해상 정보저장매체는 상기 커버층을 통하여 레이저 빔(L)을 조사함으로써 정보 재생을 수행한다.
즉, 상기 기록층에 레이저 빔을 조사하면 이 기록층을 구성하는 산화백금이 조사된 빔에 의해 백금과 산소로 분해된다. 이 분해된 백금이 표면 플라즈몬(plasmon)을 발생시킨다. 이 표면 플라즈몬에 의하여 근접장(near field) 재생이 가능해지고, 대물렌즈에 의해 정보저장매체에 집속된 레이저 빔의 분해능 한계 보다 작은 크기의 기록마크에 대해서도 신호의 재생이 가능하다. 예컨대, 광픽업장치의 분해능이 119 nm인 경우, 이보다 작은 75 nm 크기의 기록마크에 대해서도 재생할 수 있다.
도 2는 405 nm 파장의 광을 조사하는 광원과, 개구수(Numerical Aperture: NA) 0.85의 대물렌즈를 구비하여 분해능 119 nm를 가지는 광픽업장치를 이용하여 기록마크 길이 변화에 따른 신호대 잡음비(Carrier-to-Noise Ratio : 이하 CNR 이라 함)의 변화를 나타낸 것이다.
도 2를 살펴보면, 분해능 119 nm 보다 작은 100 nm, 75 nm의 길이를 가지는 기록마크에 대해서도 대략 40 dB의 CNR이 얻어져 재생이 가능함을 알 수 있다.
도 3은 405 nm 파장의 광을 조사하는 광원과, NA 0.85의 대물렌즈를 구비하여 분해능 119 nm를 가지는 광픽업장치를 이용하여, 75 nm 크기의 기록마크의 재생 파워의 변화에 따른 CNR 특성을 나타낸 그래프이다.
도면을 참조하면, 75 nm 크기의 기록마크의 경우는 대략 1.2 mW 이상의 재생파워에 대해서만 40 dB 이상의 안정적인 CNR이 얻어짐을 알 수 있다. 즉, 낮은 재생 파워에서는 재생에 요구되는 CNR을 얻을 수 없다. 이는 일정값 이상의 광량이 입사되거나 정보저장매체 내부의 온도가 일정 온도 이상으로 올라가야만 초해상 효과가 나타나기 때문인 것으로 보인다.
그러므로, 상기한 초해상 정보저장매체에 적합한 재생 파워의 레이저 빔을 조사하는 광픽업장치로는 상대적으로 낮은 재생 파워의 레이저 빔에 의해 정보 재생이 가능한 비초해상 구조로 된 정보저장매체를 호환 채용할 수 없다.
이를 감안하여, 본 발명의 실시예에 따른 초해상 정보저장매체는 정보재생장치로부터 입사된 빔의 분해능 이하 크기의 기록마크를 포함하는 것으로, 소정 영역에 기록된 컨트롤 데이터가 비초해상 구조로 된 점에 특징이 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 정보저장매체(10)는 사용자 데이터가 기록되는 데이터 영역(13)과, 이 데이터 영역(13)의 내주에 마련되는 리드-인 영역(11) 및, 데이터 영역(13)의 외주에 마련되는 리드-아웃 영역(15)으로 구분된다.
여기서, 리드-인 영역(11)의 적어도 일부는 후술하는 소정 정보가 미리 기록되고, 이 기록된 데이터가 변하지 않는 미리 기록 존(21)으로 이용된다. 그리고, 리드-인 영역의 나머지 부분은 재기록가능 영역(또는 재생전용 영역)(25)으로 이용된다.
미리 기록 존(21)은 정보저장매체에 대한 정보가 데이터 형태로 기록된 컨트롤 데이터 영역(23)으로 이용된다. 여기서, 컨트롤 데이터는 정보저장매체의 종류, 해당 정보저장매체에 대한 최적의 기록 파워, 재생 파워 등에 대한 정보를 포함한다.
상기 컨트롤 데이터 영역(23)은 모든 기록마크가 정보재생장치로부터 입사된 빔의 분해능 보다 큰 크기를 가지는 구조 즉, 비초해상 구조로 되어 있는 비초해상 재생영역(23A)과, 분해능 이하의 크기를 가지는 기록마크를 포함하는 구조의 초해상 재생영역(23B)을 포함한다. 한편, 상기 초해상 재생영역(23B)은 필수적인 것은 아니며, 상기 컨트롤 데이터 영역(23) 전체가 비초해상 재생영역으로 구성되는 것도 가능하다.
여기서, 본 정보저장매체에 대해 정보 재생에 사용되는 정보재생장치의 사용 레이저 빔의 파장을 λ, 대물렌즈의 개구수를 NA라 할 때, 상기한 입사빔의 분해능은 λ/4NA로 표현된다. 이때, 상기 비초해상 재생영역(23A)에 기록된 컨트롤 데이터는 분해능(λ/4NA) 이상 크기의 프리-피트(Pre-Pit) 마크 또는 프리-레코디드(Pre-Recorded) 마크, 또는 워블(Wobble)로 된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 정보저장매체의 컨트롤 데이터는 초해상 현상을 이용한 재생과는 달리 대략 0.35 mW 정도의 낮은 재생 파워를 가지는 레이저 빔을 조사함에 의하여 독취 할 수 있다. 이 낮은 재생 파워는 비초해상 구조를 가지는 일반적인 광정보저장매체에 대한 정보 재생시 이용되는 재생 파워이다.
따라서, 낮은 재생 파워를 통하여 정보저장매체의 종류에 대한 정보를 얻을 수 있으므로, 정보재생장치에 채용된 정보저장매체가 상기한 초해상 정보저장매체 뿐만 아니라 상대적으로 기록밀도가 낮은 비초해상 정보저장매체인 경우에도 데이터 파괴 없이 컨트롤 데이터를 독취할 수 있다. 그리고 이 독취된 정보로부터 초해상 정보저장매체 여부를 판별하고, 이를 토대로 사용되는 레이저 빔의 재생 파워를 조절함으로써, 초해상 정보저장매체와 상대적으로 저밀도를 가지는 비초해상 정보저장매체를 호환 채용할 수 있다.
여기서, 상기 리드-인 영역(11)의 재기록 가능 영역(25)은 본 발명의 실시예에 따른 정보저장매체가 추기형 또는 재기록 가능형으로 이용될 때 사용자 데이터 등이 기록되는 영역을 나타낸다. 이 재기록 가능 영역(25)은 버퍼 존(26), 보류 존(27), 테스트 존(28) 및 정보 존(29) 등을 구비한다. 이 경우, 데이터 영역(13) 및 리드-아웃 영역(15)은 재기록 가능 영역(31)으로 이용된다.
그리고, 이와 같이 재기록 가능 영역(25)을 구비한 경우에 있어서는 정보가 기록되는 면에는 나선형의 랜드와 그루브(groove)가 형성되어 있다.
한편, 상기한 본 발명의 실시예에 따른 정보저장매체는 추기형, 재기록 가능형 뿐만 아니라 재생전용 모두에 적용될 수 있다. 이 경우, 리드-인 영역의 일부와, 데이터 영역 및 리드-아웃 영역은 재생 전용 영역으로 이용되며, 정보 신호는 소정 깊이를 가지는 피트(pits) 형태로 기록된다.
상기한 바와 같이 구성된 정보저장매체에 있어서, 각 영역의 기록마크에 대한 정보신호 재생 효율을 높일 필요가 있다. 이를 위하여 컨트롤 데이터 영역(23)의 비초해상 재생영역(23A), 초해상 재생영역(23B)에 기록된 피트(pit)는 소정 깊이 범위를 만족하여야 한다. 그리고, 재기록 가능 영역(25)(31)의 그루브 및, 재생전용영역의 피트 또한 소정 깊이 조건을 만족하여야 한다.
이하, 도 6 내지 도 8을 참조하면서, 상기한 영역들 각각의 최적의 피트 깊이 및 그루브 깊이를 살펴보기로 한다.
도 6은 비초해상 재생영역에서 피트 깊이 변화에 따른 재생 신호의 진폭비를 나타낸 것이다. 즉, 도 6은 λ단위의 피트 깊이에 대한 재생 신호를 파장 650nm, NA 0.6을 사용하여 1T를 0.4㎛로 하여, 기록 마크의 길이가 3T 및 14T인 경우에 대해 최대값 신호를 기준으로 규격화한 결과를 나타낸 것이다. 여기서, 정보저장매체의 굴절률 n은 1.5이다.
그래프를 살펴보면, 피트의 깊이가 λ/4n 이상 즉, 약 0.167λ이상 일 때 최대의 진폭비가 나오며, 깊이가 얕아질수록 3T 및 14T 모두 감소하는 것을 알 수 있다.
이와 같은 점들을 고려하여, 상기 비초해상 재생영역(23A)을 이루는 기록 피트들의 깊이 d1은 하기의 수학식 1의 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 초해상 재생영역(23B)을 이루는 기록 피트들 중 분해능 이하의 크기를 가지는 기록 피트의 깊이를 d2라 하고, 상기 초해상 재생영역(23B)을 이루는 기록 피트들 중 분해능 이상의 크기를 가지는 기록 피트의 깊이를 d3라 할 때, 이들 깊이 d2, d3은 하기의 수학식 2의 조건을 만족하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이, 피트 깊이 d2, d3 값을 설정하는 경우, 최적의 재생신호 특성을 얻을 수 있다. 이와 관련한 기술 그 자체는 일본국 특개2001-250274호(발명의 명칭 : 광정보매체 및 그 재생방법, 공개일 : 2001년 9월 14일)에 개시되어 있으므로, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 데이터 영역(13)을 이루는 재기록 가능 영역(31)의 그루브 또는 재생전용영역의 피트 또한 소정 깊이 조건을 만족하는 것이 바람직하다. 도 7을 참조하면서 최적 그루브 깊이 설정 조건을 살펴보기로 한다.
도 7은 그루브 깊이 변화에 따른 합신호와 트래킹 에러신호를 나타내는 푸시풀(PushPull, PP)신호의 변화를 나타낸 그래프이다. 도면을 참조하면, 푸시풀 신호는 트래킹 에러 신호는 대략 λ/6n(= 0.111λ) 즉, 약 72nm의 그루브 깊이에서 최대인 사인(sine)파를 가짐을 알 수 있다. 반면, 합신호는 그보다 낮은 깊이에서 최대값을 가지고 깊이가 깊어질수록 단조 감소하는 것을 알 수 있다.
이 합신호와 푸시풀신호를 모두 고려하여 그루브와 피트의 깊이를 정하는 것이 필요한 바, 이를 위하여 기록 전의 푸시풀신호(PushPull before; 이하 PPb라 한다)의 검토가 필요하다. 이 PPb 신호는 푸시풀신호에 대한 합신호의 비로 나타낸 것이다.
도 8은 그루브 깊이 변화에 따른 PPb 신호 변화를 나타낸 그래프이다. 도 8을 참조하면, 푸시풀신호가 최대가 되는 깊이인 λ/6n (≒ 72nm) 보다 깊은 영역 즉, 약λ/3.5n (≒ 123nm)에서 PPb 값이 최대임을 알 수 있다.
한편, 재생신호(RF신호) 특성을 고려하여 볼 때, 그루브 깊이는 가능한 얕은 것이 바람직하다. 이에 따라, 현재의 DVD-RW의 규격은 PPb 값이 0.22 내지 0.44 범위로 설정되어 있다. 그리고, DVD-RW와 본 발명에 따른 초해상 구조의 정보저장매체 모두 그 그루브 깊이를 설정함에 있어서, 파장 λ와, 굴절률 n에 대한 함수로 표현하므로, 상호 비례 관계에 있다.
따라서, 상기 DVD-RW의 규격을 만족하는 PPb 범위를 토대로 할 때, 점 a와 점 b 사이의 그루브 깊이를 가지는 것이 바람직하므로, 데이터 영역에서의 그루브 깊이(또는 기록 피트의 깊이)를 d4라 할 때, 다음의 수학식 3의 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
이로써 규격에 따른 PPb값을 만족하는 그루브 깊이를 결정하고, 아울러 상기 수학식 2에 의해 피트 신호가 양호하게 나타나는 피트 깊이를 결정할 수 있다.
상기한 바와 같이 각 영역에서의 피트 및 그루브의 깊이를 설정함으로써, 각 영역의 기록마크에 대한 정보신호 재생 효율을 더욱 높일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 컨트롤 데이터가 상기 리드-인 영역의 적어도 일부에 기록된 것을 예로 들어 나타내었지만 본 발명의 보호범위는 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 콘트롤 데이터가 리드-아웃 영역에 형성되는 것과, 리드-인 영역과 리드-아웃 영역 모두에 형성되는 것도 가능하다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 정보재생장치 및 이 정보재생장치를 이용한 정보재생방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 정보재생장치를 개략적으로 보인 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 정보재생장치(40)는 정보저장매체(10)를 회전 구동하는 구동부(35)와, 정보저장매체(10)로부터 재생신호를 독취하는 픽업부(50) 및, 독취된 신호를 처리하는 신호처리부(60)를 포함한다.
상기 픽업부(50)는 광원(51), 진행되는 빔의 진행 경로를 변환하는 빔스프리터(53), 정보저장매체(10)로 향하는 빔을 집속시키는 대물렌즈(55) 및 광검출기(57)를 포함한다. 상기 광원(51)은 소정 파워의 레이저 빔을 조사한다. 즉, 이 광원(51)에서 조사되는 빔의 파워는 가변적인 것으로, 정보 재생시와 기록시 및, 채용되는 정보저장매체의 종류에 따라 서로 다른 파워의 빔을 조사한다.
여기서, 상기 정보재생장치에 채용되는 정보저장매체(10)는 크게 제1 및 제2정보저장매체로 나눌 수 있다. 제1정보저장매체는 본 발명의 실시예에 따른 정보저장매체를 가리키는 것으로, 기본적으로는 초해상 구조를 가지며 컨트롤 데이터가 비초해상 구조로 되어 있다. 여기서, 컨트롤 데이터는 소정 영역 즉, 리드-인 영역 및/또는 리드-아웃 영역의 적어도 일부에 기록되는 것으로 매체의 종류 정보를 포함한다. 따라서, 이 제1정보저장매체로부터 정보를 재생하는 경우에 있어서, 상기 컨트롤 데이터에 대한 정보 독취는 상대적으로 낮은 재생 파워 예컨대, 대략 0.35 mW 파워를 가지는 빔을 조사함으로써 수행한다. 그리고, 나머지 영역에 대한 정보 독취는 초해상 재생에 필요한 재생 파워 예컨대, 1.0 mW 이상의 파워를 가지는 빔을 조사함으로써 수행한다.
제2정보저장매체는 모든 영역이 입사된 빔의 분해능 보다 큰 크기의 기록마크로 기록된 매체로서, 대략 20GB 이상의 기록용량을 가지는 광디스크가 이에 해당된다. 이 제2정보저장매체에 기록된 신호의 재생은 컨트롤 데이터 영역 뿐만 아니라 데이터 영역 모두에 대하여 상대적으로 낮은 재생 파워 예컨대, 대략 0.35 mW 파워를 가지는 빔을 조사함으로써 수행된다.
상기 광검출기(57)는 상기 정보저장매체(10)로부터 반사된 빔을 수광하여 재생신호 및 채용된 매체의 종류 정보를 나타내는 구별신호를 검출한다.
상기 신호처리부(60)는 상기 광검출기(57)를 통하여 검출된 구별신호로부터 채용된 매체의 종류가 제1정보저장매체인지 제2정보저장매체인지 여부를 판별하고, 상기 광원(51)에서 조사되는 빔의 재생 파워를 결정한다. 또한, 신호 처리부(60)는 상기 구동원(35)이 소정 속도 예컨대, 선속도 5 m/sec로 회전되도록 제어한다.
이를 위하여, 상기 신호처리부(60)는 상기 광검출기(57)를 통하여 독취된 실제 재생신호의 신호 레벨을 검출하는 재생신호 검출부(61)와, 중앙 컨트롤러(63) 및, 상기 광원(51)의 재생 파워를 조정하는 파워 컨트롤러(65)를 포함한다.
상기 중앙 컨트롤러(63)는 재생신호 검출부(61)를 통하여 독취된 구별신호를 구별신호 복조기를 통하여 복조하여 매체 종류를 판별한다.
제1정보저장매체로 판별된 경우 파워 컨트롤러(65)는 초해상 구조로 된 영역 즉, 컨트롤 데이터 영역을 제외한 나머지 영역에 대하여 재생시 대략 1.0 mW 이상의 높은 재생 파워를 가지는 빔이 조사되도록 광원(51)을 제어한다.
한편, 제2정보저장매체로 판별된 경우 파워 컨트롤러(65)는 모든 영역에 대하여 초기의 재생 파워 예컨대 대략 0.35 mW의 재생 파워를 가지는 빔이 조사되도록 광원(51)을 제어한다.
따라서, 상기한 정보재생장치를 통하여 재생을 수행하는 경우는 서로 재생 파워를 달리하는 제1 및 제2정보저장매체를 호환 채용할 수 있다.
이와 같이 구성된 정보재생장치를 통하여 정보저장매체로부터 재생신호를 재생하는 정보재생방법은 다음과 같다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 우선 구동원(35)에 의해 회전되는 정보저장매체(10)에 대해 소정 재생 파워의 빔을 조사한다(S10). 이 정보저장매체(10)는 앞서 설명된 제1 및 제2정보저장매체 중 어느 하나이며, 초기에 조사되는 빔은 제2정보저장매체에 대한 정보 재생시 사용되는 빔 즉, 대략 0.35 mW의 상대적으로 파워가 낮은 레이저 빔이다.
이어서, 상기 정보저장매체(10)에서 반사된 빔을 광검출기(57)를 통하여 수광하고, 이로부터 컨트롤 데이터 영역에 수록된 매체 종류 구별신호를 검출한다(S21). 이로부터 채용된 매체가 제1정보저장매체인지 제2정보저장매체인지 정보저장매체의 종류를 판단한다(S25)(S27).
여기서, 판단된 매체가 제1정보저장매체 즉, 초해상 정보저장매체로 판단된 경우는 광원의 재생 파워를 증가시킨다(S30). 즉, 제1정보저장매체가 채용된 것으로 판단된 경우 상기 제2정보저장매체에 대한 정보 재생시의 재생 파워 보다 상대적으로 높은 예컨대 대략 1.0 mW 이상의 재생 파워의 빔을 조사하면서 재생을 수행한다(S40).
반면, 판단된 매체가 제2정보저장매체인 경우는 재생 파워의 증가 없이 원래의 재생 파워로 재생을 수행한다(S40).
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 정보저장매체는 회절 한계 이하의 기록마크에 대하여 정보를 재생할 수 있으므로 레이저 다이오드의 단파장화나 대물렌즈의 개구수를 증가시키는 것과는 별도로 정보저장매체의 기록밀도를 높여 대용량화가 가능하다는 이점이 있다. 또한, 소정 영역에 비초해상 구조의 컨트롤 데이터 영역을 둠으로써 일반적인 정보저장매체에 사용되는 재생 파워를 그대로 사용하더라도, 매체의 종류 등을 판독할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 각 영역에서의 피트 및 그루브의 깊이를 설정함으로써, 각 영역의 기록마크에 대한 정보신호 재생 효율을 더욱 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 정보재상장치 및 방법은 상기한 바와 같은 구조를 가지는 채용된 매체가 초해상 정보저장매체인지 일반적인 정보저장매체인지를 판별하고, 이를 토대로 재생 파워를 조절할 수 있으므로, 요구되는 재생 파워가 서로 다른 매체를 호환 채용할 수 있다는 이점이 있다.
상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.
도 1은 초해상 정보저장매체의 기록마크 길이와 재생파워 변화에 따른 광학적 특성 변화를 살펴보기 위하여 사용된 정보저장매체를 보인 개략적인 단면도.
도 2는 도 1의 초해상 광기록매체에 있어서, 기록마크 길이 변화에 따른 CNR 변화를 보인 그래프.
도 3은 도 1의 초해상 광기록매체에 있어서, 75 nm 크기의 기록마크의 재생 파워 변화에 따른 CNR 변화를 보인 그래프.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 정보저장매체를 보인 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 정보저장매체의 영역별 레이아웃을 보인 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 정보저장매체의 비초해상 재생영역에서 피트 깊이 변화에 따른 재생 신호의 진폭비를 나타낸 그래프.
도 7은 그루브 깊이 변화에 따른 합신호와 트래킹 에러신호를 나타내는 푸시풀 신호의 변화를 나타낸 그래프.
도 8은 도 7로부터 구한 기록전의 푸시풀 신호(PPb)를 나타낸 그래프.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 정보재생장치를 보인 개략적인 도면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 정보재생방법을 설명하기 위하여 나타낸 순서도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10...정보저장매체 11...리드-인 영역
13...데이터 영역 15...리드-아웃 영역
35...구동부 50...픽업부
51...광원 53...빔스프리터
55...대물렌즈 57...광검출기
60...신호처리부 61...재생신호 검출부
63...중앙 컨트롤러 65...파워 컨트롤러

Claims (18)

  1. 정보재생장치로부터 입사된 빔의 분해능 이하 크기의 기록마크를 포함하는 정보저장매체에 있어서,
    소정 영역에 기록된 매체 종류 정보를 포함하는 컨트롤 데이터가 비초해상 구조로 된 것을 특징으로 하는 정보저장매체.
  2. 제1항에 있어서,
    사용되는 레이저 빔의 파장을 λ, 대물렌즈의 개구수를 NA라 할 때,
    상기 컨트롤 데이터는 λ/4NA 이상 크기의 프리-피트(Pre-Pit) 마크 또는 프리-레코디드(Pre-Recorded) 마크로 된 것을 특징으로 하는 정보저장매체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤 데이터는 워블(Wobble)로 된 것을 특징으로 하는 정보저장매체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    정보저장매체는,
    리드-인 영역, 데이터 영역 및 리드-아웃 영역으로 구분되며,
    상기 컨트롤 데이터는,
    상기 리드-인 영역 및/또는 상기 리드-아웃 영역의 적어도 일부 영역에 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 정보저장매체.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨트롤 데이터는 대략 0.35 mW 의 재생 파워로 재생 되는 것을 특징으로 하는 정보저장매체.
  6. 리드-인 영역, 데이터 영역 및 리드-아웃 영역을 구비하는 것으로, 정보재생장치로부터 입사된 빔의 분해능 이하 크기의 기록마크를 상기 데이터 영역에 포함하는 정보저장매체에 있어서,
    상기 리드-인 영역 및/또는 상기 리드-아웃 영역은,
    분해능 이상의 기록 피트들로만 이루어진 비초해상 재생영역과,
    분해능 이하의 기록 피트들을 포함하는 초해상 재생영역;을 구비한 것을 특징으로 하는 정보저장매체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 비초해상 재생영역을 이루는 기록 피트들의 깊이를 d1이라 할 때, 이 깊이 d1은 하기의 조건식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 정보저장매체.
    <조건식 1>
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 초해상 재생영역을 이루는 기록 피트들 중 분해능 이하의 크기를 가지는 기록 피트의 깊이를 d2라 하고,
    상기 초해상 재생영역을 이루는 기록 피트들 중 분해능 이상의 크기를 가지는 기록 피트의 깊이를 d3라 할 때,
    상기 피트 각각의 깊이 d2 및 d3은 하기의 조건식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 정보저장매체.
    <조건식 2>
  9. 제8항에 있어서,
    상기 데이터 영역을 이루는 기록 피트 또는 그루브의 깊이를 d4라 할 때, 이 깊이 d4는 하기의 조건식 3을 만족하는 것을 특징으로 하는 정보저장매체.
    <조건식 3>
  10. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 데이터 영역을 이루는 기록 피트들의 깊이를 d4라 할 때, 이 깊이 d4는 하기의 조건식 3을 만족하는 것을 특징으로 하는 정보저장매체.
    <조건식 3>
  11. 입사된 빔의 분해능 이하 크기의 기록마크를 가지며, 소정 영역에 기록된 매체 종류 정보를 포함하는 컨트롤 데이터가 비초해상 구조로 된 제1정보저장매체;와 전 영역이 입사된 빔의 분해능 보다 큰 크기의 기록마크로 기록된 제2정보저장매체;를 호환 채용할 수 있도록 된 정보재생장치에 있어서,
    채용된 정보저장매체에 소정 파워의 빔을 조사하는 광원과, 상기 채용된 정보저장매체로부터 반사된 빔을 수광하여 재생신호 및 채용된 매체 종류 정보를 나타내는 구별신호를 검출하는 광검출기를 구비한 픽업 유니트와;
    상기 광검출기를 통하여 검출된 구별신호로부터 채용된 매체의 종류를 판별하고, 이에 따라 상기 광원에서 조사되는 빔의 재생 파워를 결정하는 신호 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보재생장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 광원은,
    상기 제1 및 제2정보저장매체 모두에 대하여 상기 제2정보저장매체에 대한 정보 재생시 사용되는 재생 파워의 빔을 조사하여, 상기 채용된 정보저장매체의 종류를 판별하는 것을 특징으로 하는 정보재생장치.
  13. 제12항에 있어서,
    채용된 정보저장매체의 종류 판별시 사용되는 재생 파워는 대략 0.35 mW 인 것을 특징으로 하는 정보재생장치.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 신호 처리부를 통하여 상기 채용된 정보저장매체가 제1정보저장매체로 판별된 경우, 사용자 데이터 재생시 사용되는 재생 파워는 대략 1.0 mW 이상인 것을 특징으로 하는 정보재생장치.
  15. 입사된 빔의 분해능 이하 크기의 기록마크를 가지며, 소정 영역에 기록된 매체 종류 정보를 포함하는 컨트롤 데이터가 비초해상 구조로 된 제1정보저장매체와; 전 영역이 입사된 빔의 분해능 보다 큰 크기의 기록마크로 기록된 제2정보저장매체;로부터 정보를 재생하는 정보재생방법에 있어서,
    상기 제1 및 제2정보저장매체 모두에 대하여 상기 제2정보저장매체에 대한 정보 재생시 사용되는 재생 파워의 빔을 조사하는 단계와;
    채용된 정보저장매체에서 반사된 빔을 수광하여, 상기 정보저장매체의 컨트롤 데이터로부터 정보저장매체의 종류를 판단하는 단계와;
    제1정보저장매체가 채용된 것으로 판단된 경우 상기 제2정보저장매체에 대한 정보 재생시의 재생 파워 보다 상대적으로 높은 재생 파워의 빔을 조사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보재생방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1정보저장매체는 리드-인 영역, 데이터 영역 및 리드-아웃 영역으로 구분되며, 상기 컨트롤 데이터는 상기 리드-인 영역 및/또는 상기 리드-아웃 영역의 적어도 일부 영역에 기록되고,
    매체 종류 판별시 상기 컨트롤 데이터 영역에 대하여 레이저 빔을 조사하는 것을 특징으로 하는 정보재생방법.
  17. 제15항에 있어서,
    채용된 정보저장매체의 종류 판별시 사용되는 재생 파워는 대략 0.35 mW 인 것을 특징으로 하는 정보재생방법.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 채용된 정보저장매체가 제1정보저장매체로 판별된 경우, 사용자 데이터 재생시 사용되는 재생 파워는 대략 1.0 mW 이상인 것을 특징으로 하는 정보재생방법.
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