KR20060094749A - 초해상 정보 저장매체의 재생 방법 및 그 장치 - Google Patents

초해상 정보 저장매체의 재생 방법 및 그 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20060094749A
KR20060094749A KR1020050016178A KR20050016178A KR20060094749A KR 20060094749 A KR20060094749 A KR 20060094749A KR 1020050016178 A KR1020050016178 A KR 1020050016178A KR 20050016178 A KR20050016178 A KR 20050016178A KR 20060094749 A KR20060094749 A KR 20060094749A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resolution
super
super resolution
information storage
reproduction signal
Prior art date
Application number
KR1020050016178A
Other languages
English (en)
Inventor
이진경
김주호
정종삼
황인오
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050016178A priority Critical patent/KR20060094749A/ko
Publication of KR20060094749A publication Critical patent/KR20060094749A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/005—Reproducing
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
    • G11B20/10009—Improvement or modification of read or write signals
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/24—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor for reducing noise
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0943—Methods and circuits for performing mathematical operations on individual detector segment outputs
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/139—Numerical aperture control means
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B2220/00—Record carriers by type
    • G11B2220/20—Disc-shaped record carriers
    • G11B2220/25—Disc-shaped record carriers characterised in that the disc is based on a specific recording technology
    • G11B2220/2537—Optical discs
    • G11B2220/2595—Super-resolution optical discs, i.e. optical discs wherein the size of marks is below the optical diffraction limit

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Abstract

초해상 정보 저장매체의 재생 방법 및 그 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 초해상 정보저장매체에 기록된 데이터를 재생하는 방법은, 상기 초해상 정보저장매체의 서로 다른 위치에, 초해상 현상을 일으키는 파워를 가지는 제1 빔과 상기 초해상 현상을 일으키지 않는 파워를 가지는 제2 빔을 각각 조사하는 단계; 상기 제1 빔에 의한 제1 재생 신호와 상기 제2 빔에 의한 제2 재생 신호를 검출하는 단계; 및 상기 제1 재생 신호와 상기 제2 재생 신호 간의 차동 신호를 얻는 단계;를 포함하고, 상기 제1 빔의 스폿 사이즈는 상기 제2 빔의 스폿 사이즈보다 적은 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 초해상 정보저장매체에 재생 빔 조사 시 초해상 영역의 주변 영역으로부터의 재생 신호를 배제하여 신호간 간섭의 영향을 감소시키고, 초해상 정보저장매체로부터 얻은 재생 신호에 포함된 노이즈를 감소시킴으로써 재생 신호의 품질을 향상시킬 수 있다.
초해상(super resolution) 정보저장매체, 신호간 간섭, 노이즈

Description

초해상 정보 저장매체의 재생 방법 및 그 장치{Method and apparatus for reproducing data from super resolution information storage medium}
도 1은 초해상 정보저장매체에 조사된 재생 빔의 스폿에서 초해상 현상이 일어나는 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a는 분해능 이하의 크기를 가지는 마크와 분해능 이상의 크기를 가지는 마크로 기록된 기록 패턴의 일예를 나타낸 것이다.
도 2b는 도 2a의 기록 패턴으로 기록된 정보를 초해상 파워의 빔으로 재생하여 얻은 RF 신호를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초해상 정보 저장매체의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 재생 방법에 따라 초해상 파워의 빔과 비초해상 파워의 빔을 정보저장매체에 조사한 상태를 나타내는 도면이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 재생 방법에 따라 초해상 파워의 빔을 초해상 정보저장매체에 조사하였을 때 빔이 조사된 영역을 확대하여 나타낸 것이다.
도 5b는 비초해상 파워의 빔을 초해상 정보저장매체에 조사하였을 때 빔이 조사된 영역을 확대하여 나타낸 것이다.
도 6a는 본 발명에 따른 데이터 재생 방법에 따라 도 2a에 도시된 패턴으로 기록된 마크에 초해상 파워의 빔을 조사하여 얻은 재생 신호를 나타낸 것이다.
도 6b는 본 발명에 따른 데이터 재생 방법에 따라 도 2b에 도시된 패턴으로 기록된 마크에 비초해상 파워의 빔을 조사하여 얻은 재생 신호를 나타낸 것이다.
도 6c는 도 6a와 도 6b의 차동 신호를 나타낸 것이다.
도 7a는 본 발명에 따른 데이터 재생 방법에 따라 랜덤 패턴으로 기록된 마크에 초해상 파워의 빔을 조사하여 얻은 재생 신호를 나타낸 것이다.
도 7b는 본 발명에 따른 데이터 재생 방법에 따라 랜덤 패턴으로 기록된 마크에 비초해상 파워의 빔을 조사하여 얻은 재생 신호를 나타낸 것이다.
도 7c는 도 7a와 도 7b의 차동 신호를 나타낸 것이다.
도 8은 도 7c에 도시된 차동 신호로부터 얻은 아이패턴을 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 초해상 정보 저장매체의 데이터 재생 장치의 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 개구수 조절 소자를 나타내는 도면이다.
도 11은 같은 파장의 빔을 이용하여 서로 다른 사이즈의 두 개의 빔 스폿이 생성되는 경우를 설명하기 위한 참고도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초해상 정보 저장매체의 데이터 재생 장치의 블록도를 나타낸 것이다.
본 발명은 초해상 정보저장매체에 기록된 데이터를 재생하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초해상 정보저장매체로부터 얻은 재생 신호 간의 간섭 및 재생 신호에 포함된 노이즈를 감소시켜 재생 신호의 품질을 향상시킬 수 있는 초해상 정보저장매체의 데이터 재생 방법 및 장치에 관한 것이다.
광기록매체는 기존의 자기 기록 매체에 비해 기록 단위당 필요한 기록 면적이 매우 작기 때문에 고밀도 기록매체로서 많이 사용되고 있다. 이러한 광기록매체는 그 기능에 따라, 기록되어진 정보를 재생만 하는 재생 전용형(Read Only Memory: ROM)과 1회에 한하여 기록이 가능한 한번 기록형(Write Once Read Many: WORM) 및 기록 후 소거 및 재기록이 가능한 재기록가능형(ReWritable: RW)으로 구분된다.
한번기록형 광기록매체의 일례로서, CD-R(Compact Disc Recordable)이 있다. CD-R은 780nm의 기록 레이저 빔을 시아닌, 프탈로시아닌 등의 유기색소로 이루어진 기록층에 조사하여 색소층의 분해, 기판 및 반사막의 변형 등을 유발시키고, 1mW 이하의 낮은 파워로 기록된 신호를 읽어내는 광기록 매체로서 650MB 정도의 기록 용량으로 데이터, 음악, 화상 등 다양한 형태의 데이터를 기록 재생하는 용도로 널리 사용되고 있다.
그러나, CD-R 또는 CD-RW와 같이 780nm의 기록파장을 이용하는 광기록 매체는 그 용량이 동화상을 저장하기에는 부족할 뿐만 아니라 날로 복잡해지는 멀티미 디어 환경에서 사용하기에는 부족한 점이 많다.
이와 같은 문제점을 극복하고자 개발된 것이 630-680nm의 단파장 레이저 빔을 사용하여 단면 2.7 내지 4.7GB의 용량을 실현한 것이 DVD(Digital Versatile Disc) 이며, DVD 역시 재생전용(DVD), 한번기록형(DVD-R) 및 재기록가능형(DVD-RAM, DVD+RW, DVD-RW)으로 분류될 수 있다. DVD-R은 기록 레이저 빔을 기록층에 조사함으로써 기록층의 변형 및 분해를 유발하여, DVD-RAM, DVD-RW 등은 상변화에 의한 광학적 특성의 변화를 유발하여 데이터를 기록한다. 특히, 유기색소를 사용한 DVD-R은 DVD-ROM과의 호환성, 가격 및 용량면에서 다른 매체에 비해 상대적으로 유리한 위치에 있기 때문에 관심이 집중되고 있다.
광기록매체에 있어서 가장 큰 이슈는 데이터 용량이다. 이 데이터 용량을 증대시키기위한 여러 가지 연구가 시도되고 있다. 광기록매체의 용량은 정해진 면적내에 정확히 재생가능한 작은 크기의 마크 또는 피트를 얼마나 많이 기록하고, 또 이러한 마크 또는 피트를 정확히 재생할수 있는 레이저 빔의 특성에 우선적으로 의존한다.
레이저 다이오드로부터 발생되는 레이저 빔은 픽업의 대물렌즈를 통하여 집속되어도 회절영향 때문에 무한히 작은 한점으로는 모아지지 않고 유한 폭을 가진다. 일반적인 광기록매체의 경우에는 레이저 빔의 파장이 λ이고, 대물렌즈의 개구수가 NA (Numerical Aperture) 일 때, λ/4NA가 재생 분해능의 한계가 된다. 따라서, 광원의 파장이 짧아지거나 대물렌즈의 개구수가 커질수록 기록용량이 증대하게 된다.
그러나, 현재의 레이저 기술로는 파장이 짧은 레이저 빔을 제공하는데 한계가 있고, 개구수가 큰 대물렌즈를 제조하기 위해서는 제조비용이 고가라는 한계점이 있으며, 또한 대물렌즈의 개구수가 커질 수록 픽업과 디스크 사이의 거리(working distance)가 매우 짧아지기 때문에 픽업과 디스크의 충돌에 의해 디스크 표면이 손상됨으로써 데이터가 손실될 우려가 커지게 된다.
이러한 분해능보다 작은 마크를 재생해 낼 수 있으면 광기록 장치에 있어서의 기록 밀도를 더욱 높일 수가 있는데, 이처럼 분해능보다 작은 마크를 재생해 내는 기술을 초해상(Super Resolution) 기술이라고 한다. 이러한 초해상 기술에는 크게 두 가지가 있는데, 하나는 광자기 기록 기술로서 기록된 미소 자구를 확대하여 재생하는 방법이고, 다른 하나는 레이저 스폿(spot) 내의 국부적인 광학적 특성의 차이를 이용하는 방법이다.
이 중 후자의 경우는 일본 특허공개번호 1990-096926에 나타난 바와 같이 기본적으로 입사광 강도에 따라 변화하는 비선형 물질에 의해 유효 스폿의 크기를 감소시키는 데에 그 목적이 있다고 할 수 있다. 이를 구현하기 위하여 초해상 정보저장매체의 재료에 대하여 매우 다양한 방법들이 시도되고 있다. 예를 들면 상변화 재료의 부분 용융을 이용하는 방법(일본 특허공개번호 1993-089511), Thermochromic 재료를 사용하는 방법(일본 특허공개번호 1993-242524), 가포화 흡수 색소층을 사용하는 방법(일본 특허공개번호 1994-243508), Photochromic 재료를 사용하는 방법(일본 특허공개번호 1994-169057), 결정-결정 상변화 재료를 사용하는 방법(일본 특허공개번호 1996-007333), 반도체 재료 또는 유전체 Matrix에 반도 체 또는 금속 입자를 분산하는 방법(일본 특허공개번호 1998-320857), 산화물을 사용하는 방법(일본 특허공개번호 2001-084643), Surface Plasmon을 이용하는 방법(일본 특허공개번호 2001-229544) 등이 있다.
위의 방법들은 레이저 스폿 내의 광 강도의 차이에 의해 또는 이로부터 기인하는 초해상 정보저장매체의 초해상층의 온도 분포의 차이에 의해 발생하는 광학적 특성의 차이를 이용한다. 도 1을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 초해상 정보저장매체의 초해상층에 맺히는 광스폿(s) 내에서 부분적인 광 강도 차이로 인해 온도 분포 변화 또는 광학적 특성 변화가 일어나기 때문에 분해능 한계를 넘는 크기를 갖는 마크(m)에 대해서도 재생이 가능하게 된다. 즉, 광스폿(s)의 일부 영역(c)에서 온도 분포 변화 또는 광학적 특성 변화가 일어나고 상기 일부 영역(c)의 주변 영역(p)에서는 이러한 변화가 발생되지 않는 것으로 생각된다. 변화가 일어나는 상기 일부 영역(c)(이하, 초해상 영역이라고 한다.)은 도 1에 도시된 바와 같이 광스폿(s)의 중심부가 되거나 또는 후반부가 될 수 있다.
한편, 초해상 정보저장매체가 상용화되기 위해서는, 저장매체로서 기본적으로 요구되는 기록 특성 및 재생 특성을 만족시켜야 한다. 특히, 초해상 정보저장매체는 일반적인 정보저장매체에 비해 상대적으로 높은 파워의 기록 빔과 재생 빔을 사용하기 때문에 신호대 잡음비(CNR), 지터 특성, RF 신호와 같은 재생 신호 특성의 확보와 재생 신호의 안정성의 구현이 초해상 정보저장매체의 주요 과제가 된다.
그러나, 도 1을 참조하면, 기록마크(m)로부터 반사되어 나오는 신호에는 상기 광스폿의 초해상 영역(c)으로부터 나오는 신호뿐만 아니라 주변 영역(p)에서 반 사되어 나오는 신호까지 포함되어 있다. 만약 상기 주변 영역(p)에서 반사되는 신호가 없다면 실질적으로 유효한 광스폿의 사이즈가 감소되기 때문에, 길이가 서로 다른 마크들을 재생하는 것이 가능하며, 재생 신호 특성이 만족되어야 한다. 하지만, 재생 신호 특성이 불량하게 나왔다. 이는, 상기 광스폿의 주변 영역(p)의 빔도 반사되어 신호로 검출되며, 이 신호로 인해 신호간 간섭(ISI; Inter Symbolic Interference, 이하 ISI라고 함)이 발생되기 때문이다.
도 2a는 정보저장매체에 기록된 마크의 기록 패턴을, 도 2b는 이러한 패턴의 마크를 재생한 RF 신호를 나타낸 것이다. 기록 패턴은 레이저빔의 파장이 405nm이고, NA가 0.85이며, 분해능이 대략 119nm일 때, 분해능보다 작은 75nm 길이의 마크와 분해능보다 큰 300nm 길이의 마크와 스페이스의 조합에 따른 기록 패턴을 나타낸 것이다. 도 2b에 도시된 재생 신호를 보면, 300nm 길이의 마크 또는 스페이스가 광스폿의 주변에 있을 때 이 마크와 스페이스의 영향으로 인해 75nm 길이의 마크가 명확히 검출되지 않는 것을 알 수 있다. 또한, 75nm 마크와 스페이스의 개수에 따라 재생 신호의 레벨이 달라짐을 알 수 있다. 또한, 75nm 길이의 마크와 스페이스가 있을 때, 이 마크의 주변의 상황에 따라 신호 레벨이 일정하지 않고 경사를 가지고 검출된다. 전술한 문제들은 광스폿(s)의 초해상 영역(c) 이외에 주변 영역(p)으로부터 얻어지는 신호로 인한 ISI 때문에 발생되는 것이다.
또한, 종래 기술에 따라 초해상 기록/재생하는 경우, 상당히 큰 저주파 노이즈가 발생함이 확인되었다. 위와 같은 초해상 기록/재생에 있어서 노이즈는 큰 문제가 된다. 왜냐면 위와 같은 초해상은 기록/재생은 레이저 빔의 파장 및 개구수의 변화 없이 광 기록매체의 국부 영역의 광학 특성의 차이를 이용하여 기록용량을 높인다. 따라서 레이저 빔의 파장, 개구수에 의해 결정되는 일반적인 모듈레이션 곡선의 고주파 영역을 사용하므로 RF신호의 크기가 작아지게 되고, 그 결과 노이즈가 비초해상 경우와 같은 크기라면 RF 신호 대비 노이즈가 상대적으로 커지기 때문에 재생신호의 품질을 떨어뜨리게 된다. 따라서 일반적으로 노이즈는 광 기록매체의 데이터 용량이 증가할수록 줄어드는 것이 바람직하다.
초해상 기록/재생에서 발생하는 큰 저역 노이즈의 원인은 분명히 밝혀진 바는 없다. 그러나, 높은 레이저 파워에 의해 초해상 현상이 일어나서 회절한계 이하의 마크 또는 피크가 재생가능하게 되어 RF신호가 생성되지만 노이즈도 레이저 파워에 비례하여 커져버렸기 때문에 상대적으로 종래보다 노이즈가 커지게 되었다는 해석이 가능 할 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 초해상 정보저장매체에 재생 빔 조사 시 초해상 영역의 주변 영역으로부터의 재생 신호를 배제하여 신호간 간섭의 영향을 감소시키고, 초해상 정보저장매체로부터 얻은 재생 신호에 포함된 노이즈를 감소시킴으로써 재생 신호의 품질을 향상시킬 수 있는 초해상 정보저장매체의 데이터 재생 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일측면에 따른 초해상 정보저장매체에 기록된 데이터를 재생하는 방법은,
상기 초해상 정보저장매체의 서로 다른 위치에, 초해상 현상을 일으키는 파워를 가지는 제1 빔과 상기 초해상 현상을 일으키지 않는 파워를 가지는 제2 빔을 각각 조사하는 단계; 상기 제1 빔에 의한 제1 재생 신호와 상기 제2 빔에 의한 제2 재생 신호를 검출하는 단계; 및 상기 제1 재생 신호와 상기 제2 재생 신호 간의 차동 신호를 얻는 단계;를 포함하고, 상기 제1 빔의 스폿 사이즈는 상기 제2 빔의 스폿 사이즈보다 적은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 차동 신호를 얻는 단계는, 상기 제1 재생 신호와 상기 제2 재생 신호 간의 시간차를 보상하는 단계를 포함 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 제1 빔과 상기 제2 빔을 각각 조사하는 단계는, 하나의 광원에서 출사된 빔을 분광 소자를 이용하여 상기 빔을 상기 제1 빔과 상기 제2 빔으로 분광하는 단계를 포함 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 제1 빔과 제2 빔은 동일한 트랙을 따라 조사 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 제1 빔과 제2 빔은 독립적으로 구비된 제1광원과 제2광원에서 각각 조사 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 제1 빔의 개구수 및/또는 상기 제2 빔의 개구수를 조절하여 상기 제1 빔의 스폿 사이즈 및/또는 상기 제2 빔의 스폿 사이즈가 결정된다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 측면에 따른 초해상 정보저장매체에 기록된 데이터를 재생하는 방법은,
상기 초해상 정보저장매체의 서로 다른 위치에, 초해상 현상을 일으키는 파워를 가지는 초해상 빔과 상기 초해상 현상을 일으키지 않는 파워를 가지는 복수의 비초해상 빔들을 각각 조사하는 단계; 상기 초해상 빔에 의한 초해상 재생 신호와 상기 복수의 비초해상 빔들에 의한 복수의 비초해상 재생 신호들을 검출하는 단계; 및 상기 초해상 재생 신호와 상기 복수의 비초해상 재생 신호들 간의 차동 신호를 얻는 단계;를 포함하고, 상기 초해상 빔의 스폿 사이즈는 상기 복수의 비초해상 빔들의 스폿 사이즈보다 적은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 차동 신호를 얻는 단계는, 상기 초해상 재생 신호와 상기 복수의 비초해상 재생 신호들 간의 시간차를 보상하는 단계를 포함 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 초해상 빔과 상기 복수의 비초해상 빔들을 각각 조사하는 단계는, 하나의 광원에서 출사된 빔을 분광 소자를 이용하여 상기 빔을 상기 초해상 빔과 상기 복수의 비초해상 빔들로 분광하는 단계를 포함 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 초해상 빔과 상기 복수의 비초해상 빔들은 동일한 트랙을 따라 조사된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 초해상 빔과 상기 복수의 비초해상 빔들은 독립적으로 구비된 제1광원과 제2광원에서 각각 조사된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 초해상 빔의 개구수 및/또는 상기 복수의 비초해상 빔들의 개구수를 조절하여 상기 초해상 빔의 스폿 사이즈 및/또는 상 기 복수의 비초해상 빔들의 스폿 사이즈가 결정된다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일측면에 따른 초해상 정보저장매체 기록된 데이터를 재생하는 장치는,
상기 초해상 정보저장매체의 서로 다른 위치에, 초해상 현상을 일으키는 파워를 가지는 제1 빔과 상기 초해상 현상을 일으키지 않는 파워를 가지는 제2 빔을 각각 조사하고, 상기 초해상 정보저장매체로부터 반사된 제1 빔과 제2 빔을 각각 광전 변화하여 제1 재생 신호와 제2 재생 신호를 출력하는 광픽업; 및 상기 제1 재생 신호와 상기 제2 재생 신호 간의 차동 신호를 출력하는 신호 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 신호처리부는, 상기 제1 재생 신호와 상기 제2 재생 신호 간의 시간 차를 보상하여 시간 차가 보상된 상기 제1 재생 신호와 상기 제2 재생 신호를 출력하는 보상부; 및 상기 시간 차가 보상된 제1 재생 신호와 상기 제2 재생 신호 간의 차동 연산을 하여 상기 차동 신호를 출력하는 연산부;를 포함 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 광픽업은, 광원; 및 상기 광원에서 출사된 빔을 상기 제1빔과 상기 제2빔으로 분광시키는 분광 소자;를 구비 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 광 픽업은 상기 제1 빔과 제2 빔을 상기 초해상 정보저장매체의 동일한 트랙을 따라 조사 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 광픽업은 상기 제1 빔을 조사하는 제1광원과 제2 빔을 조사하는 제2광원을 구비 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 제1광원과 제2광원이 모듈로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 광 픽업은, 상기 제1 빔의 스폿 사이즈 및/또는 상기 제2 빔의 스폿 사이즈를 결정하기 위해 상기 제1 빔의 개구수 및/또는 상기 제2 빔의 개구수를 조절하는 개구수 조절 소자를 구비한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 측면에 따른 초해상 정보저장매체 기록된 데이터를 재생하는 장치는,
상기 초해상 정보저장매체의 서로 다른 위치에, 초해상 현상을 일으키는 파워를 가지는 초해상 빔과 상기 초해상 현상을 일으키지 않는 파워를 가지는 복수의 비초해상 빔들을 각각 조사하고, 상기 초해상 정보저장매체로부터 반사된 상기 초해상 빔과 상기 복수의 비초해상 빔들을 각각 광전 변화하여 초해상 재생 신호와 복수의 비초해상 재생 신호들을 출력하는 광픽업; 및 상기 초해상 재생 신호와 상기 복수의 비초해상 재생 신호들 간의 차동 신호를 출력하는 신호 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 신호처리부는, 상기 초해상 재생 신호와 상기 복수의 비초해상 재생 신호들 간의 시간 차를 보상하여 시간 차가 보상된 상기 초해상 재생 신호와 상기 복수의 비초해상 재생 신호들를 출력하는 보상부; 및 상기 시간 차가 보상된 상기 초해상 재생 신호와 상기 복수의 비초해상 재생 신호들 간의 차동 연산을 하여 상기 차동 신호를 출력하는 연산부;를 포함 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 광픽업은, 광원; 및 상기 광원에서 출 사된 빔을 상기 초해상 빔과 상기 복수의 비초해상 빔들로 분광시키는 분광 소자;를 구비한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 광 픽업은 상기 초해상 빔과 상기 복수의 비초해상 빔들을 상기 초해상 정보저장매체의 동일한 트랙을 따라 조사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 광픽업은 상기 초해상 빔을 조사하는 제1광원과 상기 복수의 비초해상 빔들을 조사하는 제2광원을 구비 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 제1광원과 제2광원이 모듈로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 광 픽업은, 상기 초해상 빔의 스폿 사이즈 및/또는 상기 복수의 비초해상 빔들의 스폿 사이즈를 결정하기 위해 상기 초해상 빔의 개구수 및/또는 상기 복수의 비초해상 빔들의 개구수를 조절하는 개구수 조절 소자를 구비한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 데이터 재생 방법은 분해능 한계를 넘는 크기를 갖는 기록 마크 또는 피트로 기록된 정보의 재생이 가능한 초해상 정보 저장매체에 적용된다.
본 발명에 따른 재생 방법 및 장치를 설명하기에 앞서, 초해상 정보저장매체의 일예를 설명한다.
도 3을 참조하면, 초해상 정보저장매체(30)는 기판(31)과, 이 기판(31) 상에 순차로 형성된 제1유전체층(33), 기록층(35), 제2유전체층(39), 초해상재생층(41), 제3유전체층(43) 및 커버층(45)을 포함한다. 여기서, 정보의 기록/재생에 이용되는 빔은 대물렌즈(OL)에서 집속된 채로 상기 커버층(45)을 투과하여 입사된다.
상기 기판(31)은 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리메틸메타아크릴레이트 (PMMA), 비정질 폴리올레핀(APO) 및 글래스 재질 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 구성되며, 그 일면 즉, 상기 제1유전체층(33)과 마주하는 면에는 입사빔을 반사시키는 반사막이 코팅 형성된 것이 바람직하다.
상기 제1 내지 제3유전체층(33)(39)(43)은 광학적 및/또는 열적 특성을 제어하기 위한 층이다. 상기 커버층(45)은 상기 기록층(35)과 초해상재생층(41)을 포함하여 상기 기판(31) 상에 형성된 층들을 덮도록 형성된 층이다. 여기서, 상기 제1 내지 제3유전체층(33)(39)(43)과 커버층(45)은 필수적인 구성 요소는 아니며, 이 층들이 없는 경우에도 정보의 재생이 가능함은 물론이다.
상기 제1 내지 제3유전체층(33)(39)(43) 산화물, 질화물, 탄화물, 황화물, 불화물 중 적어도 어느 하나의 물질로 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 제1 내지 제3유전체층(33)(39)(43)은 산화규소(SiOX), 산화마그네슘(MgOx), 산화알루미늄(AlOx), 산화티타늄(TiOx), 산화바나듐(VOx), 산화크롬(CrOx), 산화니켈(NiOx), 산화질코늄(ZrOx), 산화게르마늄 (GeOx), 산화아연(ZnOx), 질화규소(SiNX), 질화알루미늄(AlNx), 질화티타늄(TiNx), 질화질코늄(ZrNx), 질화게르마늄(GeNx), 탄화규소(SiC), 황화아연(ZnS), 황화아연-이산화규소 화합물(ZnS-SiO2), 불화마그네슘(MgF2) 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 재질로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 기록층(35)은 소정 기록 파워로 입사된 빔에 의하여 기록되는 기록마크 (m)의 단면형상이 직사각 형상 또는 직사각에 가까운 형상이 되도록 하는 구조를 가진다. 여기서, 기록마크(m)는 재생에 사용되는 광픽업의 분해능 이하 크기의 마크를 포함한다.
여기서, 초해상 현상을 이용하여 반복적으로 데이터를 재생하기 위하여, 상기 기록층(35)에서의 화학 반응 온도(Tw)는 상기 초해상재생층(41)에서 초해상 현상이 일어나는 온도(Tr) 보다 높다.
따라서, 상기 기록마크(m)를 형성하기 위하여, 상기 기록층(35)은 서로 물리적 성질이 다르고, 소정 온도에서 서로 화학 반응하는 적어도 두 가지 이상의 물질(예컨대 도 3에 도시된 A, B 두 가지 물질)이 혼합 형성된 일층 구조의 층이다.
물질 A와 B가 혼합된 형태의 기록층(35)을 예로 들어 살펴보면, 기록되기 이전 즉, 물질 A와 B 사이에 화학반응이 일어나기 이전에는 기록층(35)은 물질 A와 물질 B가 혼합된 막 형태를 가진다. 한편, 상기 기록층(35)에 대해 소정 파워의 기록용 빔이 조사되면, 상기 기록파워의 빔에 의해 광스폿이 맺힌 부위에서, 물질 A와 물질 B는 상호 화학반응을 하면서, 물질 A와 B가 혼합된 형태와는 다른 물성의 화합물 A+B가 된다. 이와 같이 변형된 화합물 A+B가 기록마크(m)를 형성하게 되며, 이 기록마크(m)는 다른 영역과 비교하여 볼 때, 다른 반사율을 가진다.
여기서, 상기 물질 A의 예로는 텅스텐(W)을 들 수 있고, 상기 물질 B의 예로는 규소(Si)를 들 수 있다. 이는 후술하는 초해상재생층으로서 Ge-Sb-Te 재질이 채용된 경우, 재생시 초해상 현상이 일어나는 온도가 대략 350℃이고, 이 재생온도 이상에서 기록되어야 하는 점을 고려하여 정해진 것이다. 즉, W-Si 합금은 반응온 도가 대략 600℃이므로, 재생파워에 의한 영향을 받지 않는다.
이와 같이 W, Si 물질을 선택한 경우, 두 물질 사이의 원자량, 밀도 차이를 고려하여 두 물질간의 원자수비가 W : Si ≒ 1 : 2가 되도록 혼합하여 상기 기록층(35)을 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 화학반응이 일어나면, 기록파워의 빔에 맺힌 상기 기록층(35)의 소정 영역은 WSi2 화합물이 된다. 여기서, W와 Si 사이의 원자수비는 예시적인 것에 불과한 것으로, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 기록층 재료로서 W와, Si 두 물질을 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하고, 레이저 빔에 의한 기록 가능한 온도 범위 내에서 상기한 재생온도 보다 큰 온도에서 화학반응 할 수 있는 물질들 범위 내에서 임의로 둘 이상의 물질을 선택할 수 있다. 예컨대, 바나듐(V), 크롬(Cr), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 게르마늄(Ge), 셀레늄(Se), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 주석(Sn), 안티몬(Sb), 텔루륨(Te), 티타늄(Ti), 질코늄(Zr) 및 란탄계 원소들 중에서 선택된 적어도 두 가지 이상의 물질을 포함할 수 있다.
상기 초해상재생층(41)은 입사된 빔스폿의 일부 영역의 온도 분포 또는 광학적 특성이 변화하는 성질을 가지는 상변화 재료로 이루어진 층이다. 즉, 상기 초해상재생층(41)은 황(S), 셀레늄(Se), 텔루륨(Te) 중 적어도 어느 하나의 물질을 포함하는 재료인 칼코게나이드(Chalcogenide) 상변화 재료로 구성되는 것이 바람직하다.
예컨대, 상기 초해상재생층(41)은 셀레늄-황(Se-S), 셀레늄-텔루륨(Se-Te), 황-텔루륨(S-Te), 인-황(P-S), 인-텔루륨(P-Te), 인-셀레늄(P-Se), 비소-황(As-S), 비소-셀레늄(As-Se), 비소-텔루륨(As-Te), 안티몬-황(Sb-S), 안티몬-셀레늄(Sb-Se), 안티몬-텔루륨(Sb-Te), 규소-황(Si-S), 규소-셀레늄(Si-Se), 규소-텔루륨 (Si-Te), 게르마늄-황(Ge-S), 게르마늄-셀레늄(Ge-Se), 게르마늄-텔루륨(Ge-Te), 주석-황(Sn-S), 주석-셀레늄(Sn-Se), 주석-텔루륨(Sn-Te), 은-황(Ag-S), 은-셀레늄 (Ag-Se), 은-텔루륨(Ag-Te), 알루미늄-황(Al-S), 알루미늄-셀레늄(Al-Se), 알루미늄-텔루륨(Al-Te), 갈륨-황(Ga-S), 갈륨-셀레늄(Ga-Se), 갈륨-텔루륨(Ga-Te), 인듐-황(In-S), 인듐-셀레늄(In-Se), 인듐-텔루륨(In-Te)계의 화합물 또는 이들에 적어도 어느 하나의 원소를 포함하는 화합물을 포함한다.
바람직하게는 상기 초해상재생층(41)은 게르마늄-안티몬-텔루륨(Ge-Sb-Te) 또는 은-인듐-안티몬-텔루륨(Ag-In-Sb-Te)계의 상변화 재료로 구성된다.
따라서, 상기 초해상재생층(41)은 일정 온도에서 일 결정상에서 다른 결정상으로 변화하여 빔 스폿의 일부 영역에서 온도 분포 변화 또는 광학적 특성 변화가 일어나는 초해상 영역이 생겨, 분해능 이하 크기를 가지는 기록마크(m)에 대해 정보의 재생이 가능하도록 한다.
상기와 같이 재생빔에 의해 온도 분포 변화 또는 광학적 특성 변화가 일어나는 초해상 영역은 재생빔 스폿의 일부 영역이 되며, 이 일부 영역은 스폿의 중심부 또는 후반부에 생길 수 있다.
전술한 초해상 정보저장매체(30)는 초해상 현상을 설명하기 위한 일 예일 뿐이며, 본 발명에 따른 재생 방법은 초해상 현상이 일어나는 어떠한 정보저장매체에 도 적용 가능하다.
다음, 본 발명의 일 실시예에 따른 초해상 정보저장매체에 기록된 데이터를 재생하는 방법에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 데이터 재생 방법은 도 4에 도시된 바와 같이 상대적으로 높은 파워의 제1빔(B1)과 상대적으로 낮은 파워의 제2빔(B2)을 초해상 정보저장매체(30)에 조사한다. 초해상 정보저장매체(30)의 트랙(T)을 따라 마크(m)들이 기록되어 있고, 제1빔(B1)과 제2빔(B2)이 동일 트랙의 서로 다른 위치에 이웃하여 조사된다.
제1빔(B1)과 제2빔(B2)은 하나의 광원에서 조사된 빔을 분광 소자를 이용하여 분광하여 생성되거나 서로 다른 파워의 빔을 조사하는 두 개의 광원을 이용하여 생성할 수 있다. 분광 소자로는 그레이팅(grating) 또는 홀로그램(hologram)과 같은 회절 소자 등을 이용할 수 있다.
상기 제1빔(B1)은 초해상 현상이 일어나는 재생 파워(초해상 파워)를 가지고, 제2빔(B2)은 초해상 현상이 일어나지 않는 재생 파워(비초해상 파워)를 가지며, 제1빔(B1)과 제2빔(B2)은 동시에 조사된다. 제1빔(B1)이 조사된 영역은 도 5에 도시된 바와 같이 전체 광스폿(s)의 일부 영역(c)에 온도 분포 변화 또는 광학적 특성 변화가 일어나 초해상 현상이 발생되고, 상기 일부 영역(c)의 주변 영역(p)에서는 초해상 현상이 발생되지 않는다. 제2빔(B2)이 조사된 영역은 전체 광스폿(s)에서 초해상 현상이 발생되지 않는다.
상기 제1빔(B1)의 파장을 λ, 개구수를 NA1이라 할 때 상기 제1 빔(B1)의 분 해능은 λ/(4*NA1)이 된다. 하나의 광원을 이용할 때 상기 제2빔(B2)의 파장은 상기 제1 빔(B1)의 파장과 동일하게 λ가 되고, 상기 제2빔(B2)의 개구수를 NA2라 할 때 상기 제2 빔(B2)의 분해능은 λ/(4*NA2)이 된다. 빔의 개구수는 빔의 반경을 대물렌즈의 초점거리로 나눈 값으로 정의된다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 재생 신호에 존재하는 ISI에 의한 영향 및 노이즈를 감소시키기 위해 상기 제2빔(B2)의 스폿 사이즈를 상기 제1빔(B1)의 스폿 사이즈보다 크게 한다. 상기 제2빔(B2)의 파워를 초해상 현상이 일으키지 않는 낮은 파워로 하고 상기 제2빔(B2)의 스폿 사이즈를 상기 제1 빔(B1)보다 크게 함으로써 상기 제2 빔(B2)으로부터 얻어지는 재생 신호는 데이터 성분은 거의 없이 노이즈 성분과 ISI로 인한 성분만을 포함한다. 따라서 상기 제1빔(B1)에 의한 제1 재생 신호와 상기 제2빔(B2)에 의한 제2 재생 신호 간의 시간 차를 보상한 후 상기 두 신호 간의 차동 연산을 함으로써 최종적으로 노이즈 성분과 ISI로 인한 성분이 제거된 재생 신호를 얻을 수 있다.
한편, 빔의 스폿 사이즈의 조정은 다양한 방법에 의해 수행될 수 있다. 만약, 상기 제1빔(B1)과 상기 제2빔(B2)이 하나의 광원에서 조사된 빔이라면 상기 두 빔의 파장은 동일하므로 각 빔의 스폿 사이즈를 조정하기 위해서는 각 빔의 개구수를 조정한다. 빔의 개구수는 빔의 반경을 대물렌즈의 초점거리로 나눈 값으로 정의된다. 따라서 도 10에 도시된 개구수 조절 소자를 이용하여 상기 제1빔(B1)과 상기 제2빔(B2)의 반경을 조정함으로써 상기 제1빔(B1)과 상기 제2빔(B2)의 스폿 사이즈를 조정할 수 있다.
만약, 두 개의 광원을 이용하여 각각 상기 제1빔(B1)과 상기 제2빔(B2)을 생성하는 경우, 각 빔의 파장 또는 개구수를 조정함으로써 상기 제1빔(B1)과 상기 제2빔(B2)의 스폿 사이즈를 조정할 수 있다.
전술한 바와 같은 상기 제1빔(B1)과 상기 제2빔(B2)을 초해상 정보저장매체(30)에 조사한 후 초해상 정보저장매체(30)로부터 반사된 각 빔으로부터 재생 신호를 얻는다. 도 6a는 도 2a에 도시된 마크 패턴으로 기록된 마크들을 재생한 것으로, 초해상 현상이 일어난 제1 재생 신호이고, 도 6b는 초해상 현상이 일어나지 않은 제2 재생 신호이다. 상기 제1빔(B1)에 의한 제1 재생 신호에는 광스폿의 초해상 영역(c)의 신호, 노이즈 성분 및 ISI에 의한 성분이 혼합되어 있고, 제2빔(B2)에 의한 제2 재생신호는 노이즈 성분 및 ISI에 의한 성분을 주성분으로 하는 신호이다.
이어서, ISI에 의한 성분 및 노이즈 성분이 배제되도록 상기 제1 재생 신호와 제2 재생 신호를 연산처리한다. 상기 제1 재생 신호와 제2 재생 신호의 시간 지연을 보상 처리한 다음 차동 신호로 연산처리한다. 도 6c는 상기 제1 재생 신호와 제2 재생 신호의 차동 신호를 나타낸 것이다.
도 6c를 참조하면, 분해능보다 작은 75nm 마크와 스페이스가 정확히 재생되며, 마크와 스페이스의 개수에 관계없이 신호 레벨이 일정하게 검출된다. 또한, 300nm 마크와 스페이스가 75nm 마크와 스페이스에 이웃하고 있는 경우에도 일정한 신호 레벨을 가짐을 알 수 있다. 또한, 광스폿의 전체 사이즈보다 작은 300nm 마크에 대한 하이 레벨과 로우 레벨에서 플랫한 영역이 나타난 것으로 보아 재생에 사 용되는 유효빔 사이즈가 실제 스폿 사이즈보다 작아진 효과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.
한편, 상기 예에서는 단순히 제1 재생 신호와 제2 재생 신호의 차 신호를 이용하였으나 이밖에도 다양한 연산처리가 가능함은 물론이다.
다음은 랜덤 기록 패턴으로 기록된 데이터를 본 발명의 재생 방법에 따라 재생한 결과를 도 7a 내지 도 7c에 도시하였다. 도 7a는 초해상 파워를 가지는 제1 빔으로 재생한 제1 재생 신호를, 도 7b는 초해상 파워보다 작은 비초해상 파워를 가지는 제2 빔으로 재생한 제2 재생 신호를 나타낸 것이고, 도 7c는 제1 재생 신호와 제2 재생 신호의 차동 신호를 나타낸 것이다.
도 8은 도 7c의 차동 신호로부터 얻은 아이-패턴(eye-pattern)을 나타낸 것으로, 재생 신호의 지터 특성이 매우 양호함을 알 수 있다. 즉, 초해상 정보저장매체(30)에 랜덤 패턴으로 기록된 데이터에 대해서도 본 발명에 따른 데이터 재생 방법이 유효하게 적용 가능함을 확인할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 재생 장치의 블록도이다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 재생 장치는 광픽업(50), 기록/재생 신호 처리부(60) 및 제어부(70)를 포함한다. 더욱 구체적으로 보면, 광픽업(50)은 빔을 조사하는 광원(51), 상기 광원(51)으로부터 조사된 빔을 분광시키는 분광 소자(53), 분광 소자(53)를 통과한 빔을 평행하게 해주는 콜리메이팅 렌즈(52), 입사빔의 진행 경로를 변환하는 빔스프리터(54), 빔스프리터(54)를 통과한 빔을 초해상 정보저장매체(30)에 집속시키는 대물렌즈(56)를 포함한다.
상기 광원(51)에서 출사된 빔은 분광 소자(53)를 통해 제1빔과 제2빔으로 분광된다. 상기 제1 빔은 초해상 파워를 가지는 빔이고, 상기 제2 빔은 비초해상 파워를 가지는 빔이다. 제1빔과 제2빔의 파워는 분광 소자(53)의 회절 패턴을 변화시켜 조절할 수 있다. 분광 소자(53)로는 그레이팅(grating) 또는 홀로그램(hologram)과 같은 회절 소자 등을 이용할 수 있다. 도 9에 도시된 데이터 재생 장치는 하나의 광원(51)을 구비한다. 따라서 상기 제1빔과 상기 제2빔의 파장은 동일하므로 각 빔의 스폿 사이즈를 조정하기 위해서는 각 빔의 개구수를 조정한다.
상기 제1빔(B1)과 상기 제2빔(B2)의 개구수를 조정하기 위해 도 10에 도시된 개구수 조절 소자를 광픽업(50)은 구비한다. 도 10에 도시된 개구수 조절 소자에 하나의 빔이 입사되면, 도 11에 도시한 바와 같이 빔의 반지름이 RA1인 제1 빔과 빔의 반지금이 RA2인 제2 빔이 각각 생성된다. 상기 제1 빔과 상기 제2 빔은 대물렌즈(56)를 거쳐 초해상 정보저장매체(30)에 각각의 스폿이 맺힌다.
도 10에 도시된 바와 같은 개구수 조절 소자를 별도로 광픽업(50)에 추가할 수도 있겠으나 분광 소자(53)가 개구수 조절 기능을 가질 수도 있다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 분광 및 개구수 조절 기능을 갖는 분광 소자(53)를 용이하게 구현할 수 있다.
초해상 정보저장매체(30)로부터 반사된 상기 제1빔과 상기 제2빔은 빔스프리터(54)에 의해 반사되어 광검출기(57)에 수광된다. 광검출기(57)에 수광된 제1빔과 제2빔은 전기적 신호로 변환되고 신호 처리부(60)를 통해 재생 신호로 출력된다.
상기 신호 처리부(60)에서는 상기 광검출기(57)를 통해 광전 변화된 제1빔 신호를 증폭기(61)에 의해 증폭시키고, 제2빔 신호를 보상부(62)를 통해 시간 지연을 보상해 준다. 그리고, 상기 제1빔의 재생 신호와 제2빔의 재생 신호는 연산부(63)를 통해 차동 연산처리된다. 채널1(Ch1)을 통해 최종 RF 신호가 출력되며 채널2(Ch2)를 통해 푸시풀 신호가 출력된다.
상기 제어부(70)에서는 분해능 이하의 크기를 갖는 기록 마크를 재생하기 위해 초해상 정보저장매체(30)의 재질 특성에 따라 요구되는 초해상 파워의 빔과 비초해상 파워의 빔이 조사되도록 상기 광픽업(50)을 제어한다. 그리고, 상기 제어부(70)는 상기 RF 신호와 푸시풀 신호를 이용하여 포커싱 서보와 트래킹 서보를 구현한다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 재생 장치의 블록도이다.
도 9에 도시된 데이터 재생 장치는 초해상 파워를 갖는 제1빔과 비초해상 파워를 갖는 제2빔을 생성하기 위해 분광 소자(53)를 구비하였으나, 도 12에 도시된 데이터 재생 장치는 초해상 파워의 빔을 조사하는 제1광원(58a)과 비초해상 파워의 빔을 조사하는 제2광원(58b)을 독립적으로 구비하여 제1빔과 제2빔을 생성한다. 여기서는 제1광원(58a)과 제2광원(58b)을 패키지화한 광모듈로 구성한 예를 도시하였다.
하지만, 광모듈로 구성하지 않고 제1광원과 제2광원을 독립적으로 구성하고, 제1광원과 제2광원을 각각 다른 위치에 배치하는 것도 가능하다. 도 12에 도시된 데이터 재생 장치와 같이 제1광원(58a)과 제2광원(58b)을 각각 구비하는 경우에는 분광 소자(53)를 구비할 필요가 없다.
도 12에 도시된 데이터 재생 장치는 제1광원(58a)과 제2광원(58b)의 두 개의광원을 구비한다. 따라서 상기 제1빔과 상기 제2빔의 파장 또는 개구수를 조정함으로써 상기 제1빔과 상기 제2빔의 스폿 사이즈를 조정할 수 있다. 만약 개구수를 조정하는 경우에는 도 12에 도시된 데이터 재생 장치의 광픽업(50)은 도 10에 도시한 바와 같은 개구수 조절 소자를 구비한다.
도 12에 도시된 장치에서 도 9와 동일한 참조번호를 사용하는 부재는 앞서 설명한 것과 동일한 기능 및 작용하는 부재로서 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 광검출기(57)는 제1광원(58a)에서 출사된 제1빔이 정보저장매체(D)에서 반사되어 온 빔을 수광하기 위한 제1광검출부(57a)와, 제2광원(58b)에서 출사된 제2빔이 초해상 정보저장매체(30)로부터 반사되어 온 빔을 수광하기 위한 제2광검출부(57b)를 구비한다. 제1빔에 의한 제1 재생 신호와 제2빔에 의해 제2 재생 신호의 시간 지연을 보상부(62)에 의해 보상 처리한 다음 연산 처리하여 ISI가 해소된 신호 특성이 우수한 RF 신호를 얻을 수 있다.
이와 같이 제1광원(58a)과 제2광원(58b)을 구비하는 경우에는 제1광원(58a)과 제2광원(58b) 중 어느 하나를 데이터의 기록을 위한 광원으로 사용하는 것이 가능해지는 이점이 있다.
이상, 초해상 파워를 갖는 제1빔과 비초해상 파워를 갖는 제2빔의 두 개의 빔을 초해상 정보저장매체(30)에 조사하는 경우를 예로 들어 본 발명의 실시예들을 설명하였다. 그러나 본 발명의 다른 실시예에 따르면 분광 소자(53) 또는 복수의 광원을 이용하여 비초해상 파워를 갖는 빔들을 복수개 생성하여 본 발명에 따른 데이터 재생을 수행할 수 있다. 즉, 비초해상 파워를 갖는 복수의 빔들을 초해상 정보저장매체(30)에 조사한 후 비초해상 파워를 갖는 각각의 빔들로부터 얻은 재생신호를 모두 이용하여 아래 수학식 1에 따라 최종적인 재생 신호를 얻을 수도 있다.
Figure 112005010365060-PAT00001
위 수학식 1에서 RF1은 초해상 파워를 갖는 빔으로부터 얻은 재생신호이고 RF2 내지 RFN은 비초해상 파워를 갖는 (N-1)개의 빔으로부터 얻은 재생신호이다. RF2 내지 RFN은 RF1 과의 시간 차가 보상된 신호들이다. g1 내지 gN-1은 소정의 계수이다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 위 수학식 1에 따라 최종 RF 신호를 얻을 수 있을 것이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 초해상 정보저장매체에 기록된 데이터를 재생하는 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 초해상 정보저장매체에 재생 빔 조사 시 초해상 영역의 주변 영역으로부터의 재생 신호를 배제하여 신호간 간섭의 영향을 감소시키고, 초해상 정보저장매체로부터 얻은 재생 신호에 포함된 노이즈를 감소시킴으로써 재생 신호의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 초해상 정보저장매체의 데이터 재생 장치는 기존의 재생 장치를 크게 변경하지 않고도 간단한 신호 처리에 의해 초해상 정보저장매체의 재생 신호 특성을 개선할 수 있다.
본 발명에 따른 데이터 재생 방법 및 장치를 이용하여 초해상 정보저장매체의 데이터 재생 성능을 향상시킴으로써 고품질, 고밀도, 고용량의 정보저장매체를 실용화할 수 있다. 또한, 본 발명의 재생 방법이 적용되는 초해상 정보 저장매체는 상기 예에서 기판 상에 5층 또는 7층의 다층막 구조와, 초해상층을 특정 재질로 한정하여 나타내었지만, 이는 예시적인 것에 불과하며 초해상 현상이 일어나는 정보 저장매체에 다양하게 적용 가능하다.

Claims (28)

  1. 초해상 정보저장매체에 기록된 데이터를 재생하는 방법에 있어서,
    상기 초해상 정보저장매체의 서로 다른 위치에, 초해상 현상을 일으키는 파워를 가지는 제1 빔과 상기 초해상 현상을 일으키지 않는 파워를 가지는 제2 빔을 각각 조사하는 단계;
    상기 제1 빔에 의한 제1 재생 신호와 상기 제2 빔에 의한 제2 재생 신호를 검출하는 단계; 및
    상기 제1 재생 신호와 상기 제2 재생 신호 간의 차동 신호를 얻는 단계;를 포함하고,
    상기 제1 빔의 스폿 사이즈는 상기 제2 빔의 스폿 사이즈보다 적은 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 차동 신호를 얻는 단계는,
    상기 제1 재생 신호와 상기 제2 재생 신호 간의 시간차를 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 빔과 상기 제2 빔을 각각 조사하는 단계는,
    하나의 광원에서 출사된 빔을 분광 소자를 이용하여 상기 빔을 상기 제1 빔과 상기 제2 빔으로 분광하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 빔과 제2 빔은 동일한 트랙을 따라 조사되는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제1 빔과 제2 빔은 독립적으로 구비된 제1광원과 제2광원에서 각각 조사되는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 빔의 개구수 및/또는 상기 제2 빔의 개구수를 조절하여 상기 제1 빔의 스폿 사이즈 및/또는 상기 제2 빔의 스폿 사이즈를 결정하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  7. 초해상 정보저장매체에 기록된 데이터를 재생하는 방법에 있어서,
    상기 초해상 정보저장매체의 서로 다른 위치에, 초해상 현상을 일으키는 파워를 가지는 초해상 빔과 상기 초해상 현상을 일으키지 않는 파워를 가지는 복수의 비초해상 빔들을 각각 조사하는 단계;
    상기 초해상 빔에 의한 초해상 재생 신호와 상기 복수의 비초해상 빔들에 의한 복수의 비초해상 재생 신호들을 검출하는 단계; 및
    상기 초해상 재생 신호와 상기 복수의 비초해상 재생 신호들 간의 차동 신호를 얻는 단계;를 포함하고,
    상기 초해상 빔의 스폿 사이즈는 상기 복수의 비초해상 빔들의 스폿 사이즈보다 적은 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 차동 신호를 얻는 단계는,
    상기 초해상 재생 신호와 상기 복수의 비초해상 재생 신호들 간의 시간차를 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 초해상 빔과 상기 복수의 비초해상 빔들을 각각 조사하는 단계는,
    하나의 광원에서 출사된 빔을 분광 소자를 이용하여 상기 빔을 상기 초해상 빔과 상기 복수의 비초해상 빔들로 분광하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 초해상 빔과 상기 복수의 비초해상 빔들은 동일한 트랙을 따라 조사되는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 초해상 빔과 상기 복수의 비초해상 빔들은 독립적으로 구비된 제1광원과 제2광원에서 각각 조사되는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  12. 제 7항에 있어서,
    상기 초해상 빔의 개구수 및/또는 상기 복수의 비초해상 빔들의 개구수를 조절하여 상기 초해상 빔의 스폿 사이즈 및/또는 상기 복수의 비초해상 빔들의 스폿 사이즈를 결정하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  13. 초해상 정보저장매체에 기록된 데이터를 재생하는 장치에 있어서,
    상기 초해상 정보저장매체의 서로 다른 위치에, 초해상 현상을 일으키는 파워를 가지는 제1 빔과 상기 초해상 현상을 일으키지 않는 파워를 가지는 제2 빔을 각각 조사하고, 상기 초해상 정보저장매체로부터 반사된 제1 빔과 제2 빔을 각각 광전 변화하여 제1 재생 신호와 제2 재생 신호를 출력하는 광픽업; 및
    상기 제1 재생 신호와 상기 제2 재생 신호 간의 차동 신호를 출력하는 신호 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 신호처리부는,
    상기 제1 재생 신호와 상기 제2 재생 신호 간의 시간 차를 보상하여 시간 차가 보상된 상기 제1 재생 신호와 상기 제2 재생 신호를 출력하는 보상부; 및
    상기 시간 차가 보상된 제1 재생 신호와 상기 제2 재생 신호 간의 차동 연산을 하여 상기 차동 신호를 출력하는 연산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 광픽업은,
    광원; 및
    상기 광원에서 출사된 빔을 상기 제1빔과 상기 제2빔으로 분광시키는 분광 소자;를 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 광 픽업은 상기 제1 빔과 제2 빔을 상기 초해상 정보저장매체의 동일한 트랙을 따라 조사하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 광픽업은 상기 제1 빔을 조사하는 제1광원과 제2 빔을 조사하는 제2광 원을 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 제1광원과 제2광원이 모듈로 구성된 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  19. 제 13항에 있어서,
    상기 광 픽업은,
    상기 제1 빔의 스폿 사이즈 및/또는 상기 제2 빔의 스폿 사이즈를 결정하기 위해 상기 제1 빔의 개구수 및/또는 상기 제2 빔의 개구수를 조절하는 개구수 조절 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  20. 초해상 정보저장매체에 기록된 데이터를 재생하는 장치에 있어서,
    상기 초해상 정보저장매체의 서로 다른 위치에, 초해상 현상을 일으키는 파워를 가지는 초해상 빔과 상기 초해상 현상을 일으키지 않는 파워를 가지는 복수의 비초해상 빔들을 각각 조사하고, 상기 초해상 정보저장매체로부터 반사된 상기 초해상 빔과 상기 복수의 비초해상 빔들을 각각 광전 변화하여 초해상 재생 신호와 복수의 비초해상 재생 신호들을 출력하는 광픽업; 및
    상기 초해상 재생 신호와 상기 복수의 비초해상 재생 신호들 간의 차동 신호를 출력하는 신호 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 신호처리부는,
    상기 초해상 재생 신호와 상기 복수의 비초해상 재생 신호들 간의 시간 차를 보상하여 시간 차가 보상된 상기 초해상 재생 신호와 상기 복수의 비초해상 재생 신호들를 출력하는 보상부; 및
    상기 시간 차가 보상된 상기 초해상 재생 신호와 상기 복수의 비초해상 재생 신호들 간의 차동 연산을 하여 상기 차동 신호를 출력하는 연산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 광픽업은,
    광원; 및 상기 광원에서 출사된 빔을 상기 초해상 빔과 상기 복수의 비초해상 빔들로 분광시키는 분광 소자;를 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  23. 제 20항에 있어서,
    상기 광 픽업은 상기 초해상 빔과 상기 복수의 비초해상 빔들을 상기 초해상 정보저장매체의 동일한 트랙을 따라 조사하는 것을 특징으로 하는 데이터재생장치.
  24. 제 20항에 있어서,
    상기 광픽업은 상기 초해상 빔을 조사하는 제1광원과 상기 복수의 비초해상 빔들을 조사하는 제2광원을 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 제1광원과 제2광원이 모듈로 구성된 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  26. 제 20항에 있어서,
    상기 광 픽업은, 상기 초해상 빔의 스폿 사이즈 및/또는 상기 복수의 비초해상 빔들의 스폿 사이즈를 결정하기 위해 상기 초해상 빔의 개구수 및/또는 상기 복수의 비초해상 빔들의 개구수를 조절하는 개구수 조절 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  27. 초해상 정보저장매체에 기록된 데이터를 재생하는 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 있어서,
    상기 초해상 정보저장매체에 기록된 데이터를 재생하는 방법은,
    상기 초해상 정보저장매체의 서로 다른 위치에, 초해상 현상을 일으키는 파워를 가지는 제1 빔과 상기 초해상 현상을 일으키지 않는 파워를 가지는 제2 빔을 각각 조사하는 단계;
    상기 제1 빔에 의한 제1 재생 신호와 상기 제2 빔에 의한 제2 재생 신호를 검출하는 단계; 및
    상기 제1 재생 신호와 상기 제2 재생 신호 간의 차동 신호를 얻는 단계;를 포함하고,
    상기 제1 빔의 스폿 사이즈는 상기 제2 빔의 스폿 사이즈보다 적은 것을 특징으로 하는 기록매체.
  28. 초해상 정보저장매체에 기록된 데이터를 재생하는 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 있어서,
    상기 초해상 정보저장매체에 기록된 데이터를 재생하는 방법은,
    상기 초해상 정보저장매체의 서로 다른 위치에, 초해상 현상을 일으키는 파워를 가지는 초해상 빔과 상기 초해상 현상을 일으키지 않는 파워를 가지는 복수의 비초해상 빔들을 각각 조사하는 단계;
    상기 초해상 빔에 의한 초해상 재생 신호와 상기 복수의 비초해상 빔들에 의한 복수의 비초해상 재생 신호들을 검출하는 단계; 및
    상기 초해상 재생 신호와 상기 복수의 비초해상 재생 신호들 간의 차동 신호를 얻는 단계;를 포함하고,
    상기 초해상 빔의 스폿 사이즈는 상기 복수의 비초해상 빔들의 스폿 사이즈보다 적은 것을 특징으로 하는 기록매체.
KR1020050016178A 2005-02-25 2005-02-25 초해상 정보 저장매체의 재생 방법 및 그 장치 KR20060094749A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050016178A KR20060094749A (ko) 2005-02-25 2005-02-25 초해상 정보 저장매체의 재생 방법 및 그 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050016178A KR20060094749A (ko) 2005-02-25 2005-02-25 초해상 정보 저장매체의 재생 방법 및 그 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20060094749A true KR20060094749A (ko) 2006-08-30

Family

ID=37602480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050016178A KR20060094749A (ko) 2005-02-25 2005-02-25 초해상 정보 저장매체의 재생 방법 및 그 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20060094749A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1492101A2 (en) Optical disc with super-resolution near-field structure
US5410534A (en) Optical information recording medium
KR100754166B1 (ko) 초해상 정보 저장매체 및 그 정보 기록 및/또는 재생기기
JP2007538351A (ja) 情報記録媒体及び情報記録再生装置
US20060046013A1 (en) Super-resolution information storage medium and method of and apparatus for recording/reproducing data to/from the same
KR101108680B1 (ko) 초해상 정보 저장매체의 재생 방법 및 그 장치
EP0971342A1 (en) Recording and reproducing method for optical information recording medium and optical information recording medium
EP1774521B1 (en) Method and apparatus for reproducing data of super resolution information storage medium
KR101554054B1 (ko) 반전된 수퍼 해상도 피트들 및 랜드들을 포함하는 광학 저장 매체
US5949751A (en) Optical recording medium and a method for reproducing information recorded from same
KR20050032689A (ko) 고밀도 재생전용 광디스크
KR20060094749A (ko) 초해상 정보 저장매체의 재생 방법 및 그 장치
US7499389B2 (en) Super resolution information storage medium and method of recording data thereon
KR100677630B1 (ko) 초해상 정보저장매체, 그 데이터 기록 방법 및 장치
EP2325840A1 (en) Optical storage medium comprising an active layer designed as an anti-reflective layer
KR100694066B1 (ko) 1회 기록 영역과 반복 기록 영역을 가지는 정보 저장매체및 정보 저장매체에 데이터를 기록/재생하는 방법
US20030161988A1 (en) High density optical disk
KR20060098956A (ko) 재생 전용 초해상 정보저장매체
JP2008209875A (ja) ホログラフィック記録媒体の記録方法及び再生方法
KR20060099249A (ko) 초해상 기록 매체, 그 재생 방법 및 장치
KR20060129944A (ko) 초해상 기록 매체
WO2002099793A1 (en) Multi-level optical recording medium
KR20050097927A (ko) 재기록형 광학 기록 매체
JP2008171500A (ja) 光記録再生装置および光情報記録媒体
KR20050117052A (ko) 초해상 정보저장매체의 신호 특성을 개선하는 방법 및데이터의 기록/재생 장치

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination