KR20060101756A - 광학적으로 판독가능한 데이터를 광 데이터에 기록하는방법 및 장치 - Google Patents

광학적으로 판독가능한 데이터를 광 데이터에 기록하는방법 및 장치 Download PDF

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KR20060101756A
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Abstract

본 발명은, 광 데이터 매체(21)로부터 데이터를 판독 및/또는 그 매체에 데이터를 기록하는 장치(20)에 관한 것이다. 광원은 입사빔(26)을 발생하고, 대물렌즈 조립체(28)는 상기 입사빔을 상기 광 데이터 매체에 포커싱한다. 실질적인 비점수차 없는 얇은 볼록 렌즈(32)는, 트랙킹 오차신호를 발생하는 광 검출 조립체(33)에 복귀 빔(30)을 투영하는데 사용된다. 광 데이터 매체는, 이진 마크 또는 피트(11)의 형태로 광학적으로 판독가능한 데이터를 기록하는 기록층을 갖는다. 그 이진 마크는, 상기 이진 마크와 상호작용을 하는 반사광과 기록층의 나머지와 상호작용을 하는 반사광간에 180°에 근접해 있는 위상차를 일으킬 수 있다. 데이터 신호와 트랙킹 오차신호의 신호 대 잡음비는 동시에 향상된다.
광 데이터 매체, 입사빔, 트랙킹 오차, 반사광, 이진 마크

Description

광학적으로 판독가능한 데이터를 광 데이터에 기록하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR WRITING OPTICALLY READABLE DATA ONTO AN OPTICAL DATA}
본 발명은, 광 데이터 매체로부터 데이터를 판독 및/또는 그 매체에 데이터를 기록하는 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 광학적으로 판독가능한 데이터를 광 데이터 매체에 기록하는 방법과, 그 방법으로 얻어질 수 있는 광학적으로 판독가능한 데이터를 갖는 광 데이터 매체에 관한 것이다.
본 발명은, 콤팩트디스크, 디지털 다기능 디스크, 및 블루레이 디스크를 포함하는 모든 종류의 광 데이터 매체와, 데이터를 판독 및/또는 기록하기 위한 대응한 장치에 적용한다.
US-A-20030081530 등의 종래 기술에는, 광 디스크로부터 반사된 광빔은 검출 렌즈에 의해 수속되고, 광 검출기의 수광면에 이르기 전에 원통 렌즈 등의 비점수차를 생성하는 부재를 통과하는 광 픽업이 개시되어 있다. 광 검출기는, 기록 또는 데이터 신호를 생성하는 복조회로와, 포커스 오차신호, 트랙킹 오차신호 및 그 밖의 서보신호를 생성하는 오차 검출회로에 연결된다.
(발명의 요약)
본 발명의 목적은, 상기 신호, 특히 데이터 신호와 트랙킹 오차신호의 신호 대 잡음비(SNR)를 향상시켜, 광 데이터 매체로부터 데이터를 판독 및/또는 이 매체에 데이터를 기록하는 경우 오차의 비율을 최소화하는데 있다.
본 발명에 의하면, 상기 목적은, 청구항 1에 기술된 것과 같은 장치와, 청구항 6에 기술된 것과 같은 방법과, 청구항 10에 기술된 것과 같은 광 데이터 매체로 달성된다.
본 발명은, 종래기술의 광 픽업에서 일어나는 문제점, 즉 데이터 신호의 SNR과 트랙킹 오차신호의 SNR간에 충돌의 내용에 기초한다. 이러한 문제점은, 도 1, 도 2 및 도 3을 참조하여 보다 상세히 나타낼 것이다.
도 1은 종래기술의 광 픽업의 개략도로, 여기서는 편의상, 반사계가, 실제로 동일한 대물렌즈 조립체에 해당하는 입사 동공과 출사동공에서 동일한 개구를 갖는 투과계로서 나타내어져 있다. 데이터를 판독하기 위해서, 레이저 빔(6)은, 대물렌즈 조립체에 의해 광 디스크(3)의 기록층에 포커싱된다. 서보계의 도움에 의해, 레이저 스폿은, 포커싱 상태로 머무를 수 있고 트랙을 따라 상기 기록된 마크를 주사할 수 있다. 이 마크로 나타낸 이진 정보는, 비점수차 렌즈(5)를 통과해 광 검출기(4)에 투영된 상기 반사된 레이저 빔(7)의 강도 변동의 검출에 의해 판독된다.
이진 마크는, ROM 포맷 디스크에서는 피트이고 재기록 가능형 R(W) 포맷 디스크에서는 상변이 영역이다. 도 2는 ROM 포맷 디스크일 경우에 트랙의 일부를 나 타내는 디스크(3)의 개략적인 단면도이다. 이 디스크(3)는, 투과성 폴리카보네이트 기판층(8)을 포함한다. 이진 마크는, 내부 표면으로부터 기판층(8)으로 몰딩되는 높이 d를 갖는 피트(11)이다. 그리고, 반사 알루미늄층(9)은, 스퍼터링 공정으로 도포되고, 상기 몰딩된 폴리카보네이트 기판(8)에 일치한다. 보호층(10)은 상기 반사층(9)을 커버한다.
도 3은 ROM 디스크(3)의 일부를 나타내는, 도 2의 평면 III-III에 도시된 사시 단면도이다. 입사빔(6)은, 기판층(8)을 통해 디스크에 입사되고, 반사 알루미늄층(9)에서 반사된다. 데이터 피트(11)에 부딪히는 입사광선(6a)은, 광선(6b)으로부터 서로 다른 깊이에서 반사되고, 이 광선(6b)은 기판층(8)의 나머지, 즉 소위 랜드(12)에 부딪힌다. ROM 디스크에서는, 피트 랜드 구조를 2차원 위상 격자로 할 수 있다. 반사광선(7b,7a)간의 위상차
Figure 112006026805281-PCT00001
는,
Figure 112006026805281-PCT00002
=4πnd/λ를 만족하고, 이때 n은 기판층(8)의 굴절률이다.
도 1을 참조하면, 평행한 레이저 빔(6)은, 입사동공면(x,y)에 충만하고, 디스크(3)의 기록층에 포커싱된다. 그것은, 반사되면, 전달되고 출사동공(x',y')에 도달한다. 회절 때문에, 광의 일부만은 대물렌즈 조립체(1)를 통해 되돌아가고, 비점수차 렌즈(5)를 통해 광 검출기(4)에 투영된다. 회절이론에 의하면, 강한 비점수차의 존재로, 광 검출기(4)의 광 필드에는, 출사 동공면(x',y')에 비점수차가 나타날 것이고, 그래서, 광 검출기(4)로부터의 데이터 신호와 트랙킹 오차신호의 추출은, 대물렌즈 조립체(1)의 출사동공으로부터 직접 추출하는 것과 같다. 이제, 출사동공의 광 필드 A(x',y')는, 실질적으로 다음과 같다.
Figure 112006026805281-PCT00003
여기서, *는 콘벌루션을 나타내고, F{}는 푸리에 변환을 나타낸다. 입사 및 출사 동공면이 동일하고, 입사빔이 균일하므로, 입사 및 출사동공함수는 A(x,y)=1(x2+y2≤r2) 및 C(x',y')=1(x'2+y'2≤r2)이고, 이때 r은 대물렌즈 조립체(1)의 반경이다.
Figure 112006026805281-PCT00004
여기서, 윈도우 함수 Wp(u-ui, v-vi)는 위상 변조
Figure 112006026805281-PCT00005
를 갖는 좌표(ui,vi)에서 중심에 위치된 피트 i에 해당한다.
데이터 신호 I는, 광 검출기(4)의 광 강도를 적분하여 다음과 같이 생성될 수 있다.
Figure 112006026805281-PCT00006
여기서, Qi는 종래의 4상한 검출기의 상한을 나타낸다.
간략을 기하기 위해, 도 3에 도시된 것처럼, 반경방향 v와 접선방향 u에서 동일한 주기를 p로 동일한 피트 폭을 w로 가정한다. 또한, 피트 윈도우는, 이상적으로는 직사각형이고 무한으로 경사가 급한 벽을 갖는다고 가정한다. 다음의 근사식을 갖는다.
Figure 112006026805281-PCT00007
여기서, Wp(x,y)는 주기적 피트 윈도우 구조의 푸리에 변환을 나타내고, Wp(u,v)는 모든 피트 윈도우 Wp(u-ui,v-vi), 즉 2차원 사각파로 이루어진다.
Figure 112006026805281-PCT00008
는, 스폿 위치의 위상 시프트를 나타내고, 이때 레이저 스폿은 화살표 13으로 도시된 것처럼, 속도 s에서 접선방향 u를 따라 트랙을 주사한다고 가정한다. 이때, 1차 고조파만을 고려한다.
함수 Wp(x,y) 및 A(x,y)의 축방향 대칭 및 리얼니스(realness)를 사용하여 다음식을 얻는다.
Figure 112006026805281-PCT00009
여기서, 관련없는 DC 성분은 생략하였다.
명백한 것은, 상기 인자
Figure 112006026805281-PCT00010
가 데이터 신호의 변조 진폭을 결정한다는 것이다. 그 변조 진폭은, 피트 높이 d가 증가함에 따라 증가하고, 이는 위상차
Figure 112006026805281-PCT00011
의 증가에 해당한다. 최대 변조는, 위상차
Figure 112006026805281-PCT00012
가 π라디안, 즉 180°에 도달하는 경우 달성되고, 이는 피트(11)에서 반사된 광이 랜드(12)에서 반사된 광으로 역상 상태에 있고, 상기 반사된 빔(7)의 최대 소멸이 얻어진다는 것을 의미한다.
더욱이, 판독 또는 기록시에 원하는 트랙에 상기 포커싱된 레이저 스폿이 안 정되게 유지할 필요가 있는 트랙킹 오차신호 TES는, 일반적으로 소위 반경방향 푸시풀 채널로부터 생성된다. 도 3을 참조하면, 레이저 빔의 스폿이 접선방향 u로 시프트하지 않고 반경방향 v로 편차(즉, 오프 트랙) l을 갖는 피트(11) 중 하나 위에 덮여 있는 경우, 대응한 트랙킹 오차신호는 다음식으로 얻어질 수 있다.
Figure 112006026805281-PCT00013
식(1) 및 (2)를 식(6)으로 대체하고, 상기 데이터 신호 편차의 개요는 다음과 같이 얻는다.
Figure 112006026805281-PCT00014
여기서,
Figure 112006026805281-PCT00015
. 여기서 알 수 있는 것은, 트랙킹 오차신호 TES의 진폭은,
Figure 112006026805281-PCT00016
가 π/2에 도달하는 경우 최대화되고, 그리고
Figure 112006026805281-PCT00017
가 π에 도달하는 경우 제로 진폭에 도달하기까지 감소한다.
그래서, 종래 광 픽업에 의하면, 최대 데이터 신호 진폭과 트랙킹 오차신호 진폭간에 충돌은, 최대 데이터 신호 진폭에 도달하게 되는 경우 트랙킹 오차신호 TES가 완전히 손실될 것이다(sinπ=0). 달리 말하면, 데이터 신호의 변조 깊이는, 충분한 진폭을 갖는 트랙킹 오차신호의 요구사항으로 인해 제한되어야 한다. 따라서, 사용된 최고 변조 깊이는,
Figure 112006026805281-PCT00018
=135°에 해당한다.
상기 충돌을 인지하면, 본 발명의 기본 아이디어는, 트랙킹 오차신호를 생성 하는 역할을 하는 광 검출 조립체, 즉 상기 반사된 빔의 적어도 2개의 단면부에 대응하는 강도신호를 생성하는 적어도 2개의 광 검출기에 상기 반사된 빔이 이끌어지게 하는 광학계로부터의 모든 실질적인 비점수차를 억제하는데 있다. 이러한 구성은, 데이터 신호 진폭과 트랙킹 오차신호 진폭간의 충돌을 억제한다. 따라서, 그 양쪽의 신호의 진폭은, 동시에 증가되거나 심지어 최대화될 수 있어, 양쪽 신호의 SNR을 향상시키게 된다.
청구항 2에 기재된 것과 같은 구성은, 얇은 볼록렌즈, 즉 통상의 촬상렌즈를 사용하여 상기 반사된 빔을 광 검출기에 수속한다는 이점이 있다. 이러한 렌즈는, 품질 대 가격 비율면에서, 이롭다.
청구항 3에 기재된 것과 같은 구성은, 포커스 오차신호를 생성하기 위해 개개의 광학 분기를 제공한다. 따라서, 포커스 오차신호 생성의 임의의 방법은, 트랙킹 오차신호 생성을 방해하지 않고 사용될 수 있다. 그 데이터 신호는, 양쪽의 분기에서 검출될 수 있다.
청구항 4 및 5에 기재된 것 등의 서로 다른 형태의 트랙킹 오차신호, 특히 반경방향 푸시풀 신호와 서로 다른 푸시풀 신호와, 멀티빔 트랙킹 오차신호는, 청구항 1에 기재된 구성으로부터 이익을 얻을 것이다.
청구항 6에 기술된 것과 같은 방법은, 데이터 신호의 변조 진폭을 증가시켜, SNR이 향상된다. 동시에, 이러한 방법도, 청구항 1에 기술된 것과 같은 장치에 의해 생성된 트랙킹 오차신호의 변조 진폭 및 SNR을 향상시킨다. 청구항 7에 기재된 것과 같은 구성은, 실질적으로 양쪽의 신호에 대한 최적의 변조 진폭을 제공한다.
그 방법은, 종류가 서로 다른 기록층을 갖는 일부의 형태의 데이터 매체에 적용한다. 예를 들면, ROM 타입 광 디스크는, 디스크의 외부면에 대해 깊이에 있어서 국부적인 변동을 갖는 기판층으로 이루어진 기록층을 갖는다. 그 기판 두께는, 이진 1, 즉 소위 데이터 피트를 갖는 영역에서 감소된다. 상기 반사된 광의 위상 변조는, 데이터 피트의 깊이를 조정하여서 상기 선택된 범위 내에서 일어날 수 있다.
기록 가능형의 1회 기록 광 디스크(CD-R, DVD-R, DVD+R)에서, 데이터 기록층은, 유기 감광 염료이다. 이진 마크는, 레이저 광빔에 의해 생긴 화학적 변화로 그 염료에 기록된다. 상기 반사된 광의 위상 변조는, 적절한 염료를 선택하여 그 선택된 범위 내에서 일어날 수 있다.
재기록 가능형 광 디스크(CD-RW, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM)의 데이터 기록층은, 상변이 금속 합금막이다. 레이저 빔은, 그 막에 열을 가하여 상변이(결정화)를 야기시켜서 그 막에 이진 마크를 기록한다. 상기 반사된 광의 위상 변조는, 프리그루브 깊이와 그 이진 마크에서의 기록층 자기저항을 조정함으로써 그 선택된 범위 내에서 일어날 수 있다.
이후, 본 발명의 이들 내용과 다른 국면은, 도면을 참조하여 예시에 의해 설명된 실시예로부터 명백해지고 이 실시예를 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 종래 기술에 따라 광 픽업의 개략도,
도 2는 ROM 타입 광 디스크의 부분 단면도,
도 3은 ROM 타입 광 디스크의 기록층을 나타낸 부분 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 장치의 개략도,
도 5는 데이터 변조 깊이의 일부의 값에 대해, 광빔의 오프 트랙의 함수로서, 도 4의 장치로 얻어질 수 있는 반경방향 푸시풀 신호를 나타낸 그래프,
도 6은 데이터 변조 깊이의 함수로서 도 4의 장치에 의해 얻어질 수 있는 데이터 신호의 SNR을 나타낸 그래프이다.
(발명의 상세한 설명)
도 4는 광 디스크(21)로부터 데이터를 판독하고 데이터를 그 디스크에 기록하는 장치(20)를 나타낸다. 도 4의 개략도는, 상기 장치(20)의 광학계에 중점을 둔 반면에, 그 장치의 나머지는 종래기술이므로 여기서 상세히 설명하지 않겠다. 도시된 것과 같은 광학계는 개략적이다. 광 디스크(21)는, 임의의 타입이어도 된다. 그 광 디스크(21)가 ROM 타입인 경우, 도 2 및 도 3을 참조하여도 된다. 광 디스크(21)는, 모터(23)에 의해 샤프트(22)를 중심으로 회전된다.
상기 장치(20)의 광학계는, 입사빔(26)을 발생하는 레이저 소스(25)와, 그 입사빔(26)이 거의 평행하게 하는 시준렌즈(27)와, 그 빔(26)을 디스크(21)의 기록층에 포커싱하는 대물렌즈 조립체(28)와, 입사빔(26)으로부터 상기 반사된 빔(30)을 분리하는 제 1 빔 스플리터(29)(종래의 편광부재는 미도시됨)와, 상기 반사된 빔(30)을, 퍼펙트 렌즈(32)에 의해 제 1의 4부분으로 된 광 검출기(33) 상에 수속 된 제 1 분기(30a)와 비점수차 렌즈 조립체(34)에 의해 제 2의 4부분으로 된 광 검출기(35)에 수속된 제 2 분기(30b)로 분할시키는 제 2 빔 스플리터(31)를 구비한다.
상기 비점수차 렌즈 조립체(34)와 제 2의 4부분으로 된 광 검출기(35)는, 포커스 오차신호 발생회로(36)를 더 구비하는 종래의 비점수차 포커스 오차 검출계의 일부를 구성한다. 이 포커스 오차신호 발생회로(36)는, 4부분으로 된 광 검출기(35)의 4상한으로부터의 강도신호를 처리하여 포커스 오차신호 FES를 생성하고, 이 FES는 포커스 제어기(44)에 보내져 제어신호(37)를 생성하여 포커스 액추에이터(38)에 보낸다. 포커스 액추에이터(38)는, 광축을 따라 대물렌즈 조립체(28)의 위치를 변경할 수 있다.
그러나, 임의의 타입의 포커스 오차 검출계는, 비점수차 포커스 오차 검출계 대신에 제 2 분기(30b)에 배치되어도 된다. 예를 들면, 공지된 푸코(Foucault) 나이프 에지 포커스 오차 검출계도 적절하다.
상기 퍼펙트 렌즈(32)와 4부분으로 된 광 검출기(33)는, 아래에서 설명하는 것처럼, 4부분으로 된 광 검출기(33)의 4상한 Q1,Q2,Q3,Q4로부터 강도신호를 처리하여 데이터 신호 In 및 트랙킹 오차신호 TESn를 발생하는 처리회로(39)를 더 구비하는 변경식 트랙킹 오차 검출계의 일부이다. 상기 처리회로(39)는, 트랙킹 오차신호 TESn를 트랙킹 제어기(43)에 보내면, 트랙킹 제어기는 제어신호(40)를 그 트랙킹 오차신호 TESn의 함수로서 반경방향 트랙킹 액추에이터(41)에 보낸다. 반경방향 트랙 킹 액추에이터(41)는, 트랙에 횡으로 대물렌즈 조립체(28)의 위치를 변경하여 그 트랙의 중심에 포커싱 스폿(42)을 유지할 수 있다. 그 데이터 신호 In은, 여기서 더욱 상세히 설명할 필요가 없는 복조회로에 공급된다.
상기 퍼펙트 렌즈(32)는, 종래의 설계, 즉 얇고 근축이 설계의 볼록 촬상렌즈이다. 따라서, 이 퍼펙트 렌즈는 어떠한 실질적인 비점수차도 갖지 않는다. 달리 말하면, 대응한 파면수차의 평균 제곱은, 0.07λ의 회절 제한치보다 작고, 이때 λ는 파장이다. 도시될 것처럼, 비점수차가 없으므로, 데이터 신호와 트랙킹 오차신호 진폭간의 상술한 충돌은 억제된다.
4부분으로 된 광 검출기(33)의 광 강도 분포를 계산하기 위해서, 균일한 스케일링 인자를 일으키기만 하므로 빔 스플리터(29, 31)를 고려할 필요가 없다. 따라서, 상기 반사된 빔 분기(30a)의 광 경로는, 대물렌즈(28)의 출사동공면의 광 필드가 상기 퍼펙트 렌즈(32)에 의해 검출면에 추가로 촬상되는 것 외에는, 도 1의 빔(7)과 거의 같다. 푸리에 광학 이론에서 잘 알려진 것처럼, 퍼펙트 렌즈(32)에 관한 효과는 본질적으로 원방 근사식에서 푸리에 변환이다. 그래서, 광 검출기(33)의 검출면, 즉 그 면(u',v')의 광 필드 A는 다음과 같이 표시될 수 있다.
Figure 112006026805281-PCT00019
여기서,
Figure 112006026805281-PCT00020
,
Figure 112006026805281-PCT00021
이다.
F-1은 역 푸리에 변환을 나타내고, -- 양쪽의 형태는 1차 베셀 함수이다. 실제로, 그들은 A(x,y)=C(x',y')이기 때문에 서로 동일하다.
상기 식(4)에서 디스크 반사함수 R(u,v)에 대한 가정을 이용하지만 그 디스크 평면(u,v)으로 변환되지 않는 다음식이 있다.
Figure 112006026805281-PCT00022
여기서, 윈도우 편차 ΔWp(u,v,l)은, 트랙의 중심에 대해 반경방향 오프셋 l에 해당한다.
식(7)과 마찬가지로, 트랙킹 오차신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.
식(8) 및 (9)를 식(10)으로 대체하고, 다음과 같이,
Figure 112006026805281-PCT00024
정의하고, 함수 A(u,v), D(u,v) 및 ΔD(u,v)의 리얼니스를 고려하여, 다음식을 얻는다.
Figure 112006026805281-PCT00025
결론적으로, 상기 트랙킹 오차신호 TESn은, 상기 장치(20)에서
Figure 112006026805281-PCT00026
에 따라 변화한다.
따라서, 트랙킹 오차신호 TESn의
Figure 112006026805281-PCT00027
-의존도는, 종래 장치에서 얻어진 데이터 신호 I의 것과 동일하다, 즉 양쪽의 신호의 변조 진폭은,
Figure 112006026805281-PCT00028
가 0에서 π까지 증가함에 따라 단조롭게 증가한다. 이것이 의미하는 것은, 데이터 신호 I가 종래기술에서와 같은 유사한 조건, 즉 비점수차 렌즈(34)와 검출기(35)를 갖는 조건하에서 생성되는 경우, 양쪽의 신호의 SNR이 동시에 증가될 수 있다는 것이다. 도 4에서 점선 화살표 I로 나타낸 것처럼, 상기 회로(36)를 사용하여 데이터 신호 I를 생성하는 것이 가능하다.
그러나, 푸리에 변환이 신호의 총 강도를 변화시키지 않는다는 것은 잘 알려져 있다. 따라서, 퍼펙트 렌즈(32)에 의한 상기 반사된 빔(30)의 촬상 후 생성된 데이터 신호 In일 경우, 데이터 신호 In의
Figure 112006026805281-PCT00029
-의존도는, 검출기(33)가 대물렌즈 조립체(28)의 전체 출사 단면에 남은 광을 집속한다면, 프리팩터(pre-factor)
Figure 112006026805281-PCT00030
이다. 이것은, 렌즈(32)의 배율과 검출기(33)의 치수의 적절한 선택에 의해 달성될 수 있다. 따라서, 양쪽의 데이터와 트랙킹 오차신호가 상기 퍼펙트 렌즈(32)에 의해 상기 반사된 빔(30a)의 촬상 후 생성되는 경우, 데이터 신호 In와 트랙킹 오차신호 TESn의 진폭간의 충돌도 없앤다.
상기 이론적인 결과는, 스칼라 회절 이론에 의거한 컴퓨터 시뮬레이션으로 확인되었다. DVD ROM 파라미터를 사용하여 상기 시뮬레이션을 행한다. 그 결과는 도 5에 도시되어 있다. 각 곡선은, 위상차
Figure 112006026805281-PCT00031
=4πnd/λ의 서로 다른 값에 대해서(즉, 피트 깊이 d의 대응 값에 대해서) 반경방향 오프셋 l의 함수로서 트랙킹 오차신호 TESn의 변동을 나타낸다. 횡축은 l/p이고, 이때 p는 트랙 피치를 나타낸다. 종축은 임의의 단위의 TESn이다. 명백한 것은, 최대 진폭은
Figure 112006026805281-PCT00032
가 π에 도달하는 경우 이루어진다는 것이다.
일반적으로, 데이터 신호에 있는 잡음은, 먼지 및 스크래치 등의 데이터 매체의 결함과, 전자 잡음으로부터 발생한다. 이러한 잡음은, 피트 깊이와 직접적인 관계가 없다. 그래서, 식(5)에 따르면, 데이터 SNR의 상대 이득은, 다음과 같이 표시될 수 있다.
Figure 112006026805281-PCT00033
이 관계는 도 6에 나타내어져 있고, 이때 횡축은
Figure 112006026805281-PCT00034
[도]이고 종축은 GSNR[dB]이다.
Figure 112006026805281-PCT00035
=85°일 경우, 종래기술의 트랙킹 오차신호 진폭이 거의 최적이고, 데이터 SNR의 이득은 약 -7dB이고, 이것은 매우 중요하다. 종래기술에서 데이터 신호와 반경방향 푸시풀 신호 진폭간의 허용가능한 트레이드 오프로서 제안된
Figure 112006026805281-PCT00036
=135°일 경우, 데이터 SNR의 이득은 약 -1.5dB이다. 명백한 것은, 상기 대응한 위상차
Figure 112006026805281-PCT00037
가 π에 아주 근접할 때까지 피트 깊이를 증가시키면 데이터 SNR을 개선시킨다는 것이다. 이와 유사한 추세는, 트랙킹 오차신호 TESn의 SNR에 대해서도 관측된다. 따라 서, 상기 장치(20)에서는, 향상된 데이터 신호 SNR과 트랙킹 오차신호 SNR로 종래의 디스크에 대해 피트 깊이 d가 증가된 ROM 디스크를 판독한다. 비점수차 렌즈 조립체 대신에 퍼펙트 렌즈(32)를 사용함으로써 데이터 신호 변조를 증가시키는 것과 트랙킹 오차신호의 유용성간의 충돌을 없앤다. 이 때문에, 최대 데이터 변조를 이룰 수 있어 데이터 신호 대 잡음비의 수 dB를 얻을 수 있다.
상기 결과에서,
Figure 112006026805281-PCT00038
는 기판층(8)을 통해 전달되고 이진 마크(11)에서 반사된 광과 기판층(8)을 통해 전달되고 랜드 영역(12)에서 반사된 광 사이에서 일어나는 위상차를 말한다. 이들 결과는, ROM 타입 디스크에 한정되지 않는다. 그 결과는, 이진 마크가 위상차를 생성하는 임의의 다른 기록매체, 이를테면 1회 기록 광 디스크 및 재기록 가능형 광 디스크에 적용한다.
반경 트랙킹을 위해 수개의 반사 빔을 사용한 시스템, 이를테면 EP-A-379285에 기재된 3 스폿 시스템도, 데이터 및 트랙킹 오차신호의 진폭간의 충돌을 없애서 양쪽의 신호의 SNR을 최적화시키는 상기 방법으로 이익을 얻을 수 있다. 이것은, 반경방향 트랙킹용 멀티빔 푸시풀 신호가 수개의 1-빔 푸시풀 신호의 선형 합성이다는 사실에서 유래한다.
상기 신호 TESn에 대한 대안으로서, 상기 처리회로(39)는, 트랙킹 오차를 검출하는 다음과 같은 대각선 푸시풀 신호 DPP를 생성하기도 한다.
Figure 112006026805281-PCT00039
식(11)의 것과 유사한 유도 후, 상기 신호 DPP도 마찬가지로 프리팩터
Figure 112006026805281-PCT00040
를 갖 는다는 것을 관측할 수 있고, 이것은 그 신호 DPP도 데이터 신호 변조가 최대화되는 경우 최대 진폭을 얻는다는 것을 의미한다.
상기 장치(20)의 단순한 실시예에서는 상기에 설명하고 도면으로 나타내었지만, 추가의 광학 구성요소, 이를테면 수차 보상기, 편광기, 빔 스플리터 등을 설치한다는 점에서 보다 복잡한 실시예를 설계할 수 있다. 귀환광의 경로를 보다 이상적으로 하는 구성요소, 이를테면 수차 보상기는, 실제의 광빔이 상기 유도를 기초로 한 가정과 보다 유사하게 한다. 따라서, 상기와 같은 광학 구성요소는, 실질적으로 비점수차가 없는 촬상 렌즈 또는 렌즈 군이 트랙킹 오차를 검출하도록 설치된 광 검출기에 상기 반사된 빔을 수속하는 역할을 한다면, 트랙킹 오차신호 진폭에 악영향을 미치지 않고 사용될 수 있다.
상기 식이 명백함을 위해 스칼라 근사식에서 얻어졌지만, 광 편광의 적절한 고려는, 주요 결과, 즉 트랙킹 오차신호와 데이터 신호의 의존도가 위상차
Figure 112006026805281-PCT00041
에 관해 동일한 것을 변경시키지 않을 것이다. 따라서, 편광 구성요소는, 트랙킹 오차신호 진폭에 악영향을 주지 않고 상기 장치(20)에 추가되어도 된다.
광 디스크 시스템에서의 트랙킹 오차신호를 추출하는 방법을 기재하였고, 여기서 상기 반사된 빔의 경로가 비점수차 렌즈 조립체 대신에 퍼펙트 수속 렌즈 또는 렌즈군에 의해 변경된다. 데이터 신호와 트랙킹 오차신호 진폭은, 특히 ROM 포맷의 광 데이터 매체에 관한 데이터 변조 진폭의 조정에 의해 동시에 최적화된다.
"포함하는" 또는 "구비하는"의 동사와 그 활용의 사용은, 청구항에 설명된 것 이외의 구성요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다. 더욱이, 구성요소 또는 단계 앞의 관사 "a" 또는 "an"의 사용은, 복수의 상기 구성요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다.
청구항에서, 괄호 사이에 놓인 어떠한 참조부호도, 청구항의 범위를 제한하는 것으로서 파악되어서는 안된다.

Claims (10)

  1. 광 데이터 매체(21)로부터 데이터를 판독 및/또는 그 매체에 데이터를 기록하는 장치로서, 이 장치는, 입사빔(26)을 발생하는 광원과, 상기 입사빔을 상기 광 데이터 매체에 포커싱하는 대물렌즈 조립체(28)와, 상기 광 데이터 매체로부터 되돌아오는 복귀 빔(30)을 트랙킹 오차신호의 발생에 적절한 광 검출 조립체(33) 상에 투영하는 검출 렌즈 조립체를 구비하고, 상기 검출 렌즈 조립체는, 실질적인 비점수차 없는 수속 렌즈 조립체(32)인 것을 특징으로 하는 데이터 판독 및/또는 기록장치(20).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출 렌즈 조립체는, 얇은 볼록 렌즈(32)로 이루어진 것을 특징으로 하는 데이터 판독 및/또는 기록장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복귀 빔을, 상기 검출렌즈 조립체를 통해 투영된 제 1 분기(30a)와 상기 장치의 포커스 오차 검출 조립체에 투영된 제 2 분기(30b)로 분할시키는 빔 스플리터(31)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 데이터 판독 및/또는 기록장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복귀 빔의 2개의 단면부에 대응하는 강도신호간의 차이로 생기는 트랙킹 오차신호(TESn)를 발생하는 트랙킹 오차신호 발생기(39)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 데이터 판독 및/또는 기록장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    트랙킹 오차신호를 발생하는 트랙킹 오차신호 발생기(39)를 더 구비하고, 상기 광 검출 조립체는 4변으로 배치된 4개의 광 검출기(Q1-Q4)를 구비하고, 상기 트랙킹 오차신호는 2개의 대각선으로 대향된 광 검출기의 강도 신호를 추가하여서 각기 얻어진 2개의 신호간의 차이로 생기는 것을 특징으로 하는 데이터 판독 및/또는 기록장치.
  6. 기록층(8)을 갖는 광 데이터 매체(3)에 광학적으로 판독가능한 데이터를 기록하는 방법으로서, 상기 방법은 이진 마크(11)를 형성하는 상기 기록층을 국부적으로 변경하는 단계를 포함하되, 상기 이진 마크는 이 이진 마크와 상호작용을 하는 반사 광(7a)과 기록층의 나머지와 상호작용을 하는 반사광(7b)간에 위상차를 일으킬 수 있고, 상기 국부적 변경의 진폭(d)은 범위 [140°,220°]내에서 상기 위상차를 일으키도록 선택되는 것을 특징으로 하는 데이터 기록방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 국부적 변경의 진폭(d)은, 범위[170°,190°]내에서 상기 위상차를 일으키도록 선택되는 것을 특징으로 하는 데이터 기록방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 국부적 변경은, 상기 기록층의 두께에 관련된 것을 특징으로 하는 데이터 기록방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 국부적 변경은, 상기 기록층의 재료의 상변이에 관련된 것을 특징으로 하는 데이터 기록방법.
  10. 이진 마크(11)의 형태의 광학적으로 판독가능한 데이터를 구비한 기록층(8)을 갖되, 그 이진 마크는, 상기 이진 마크와 상호작용을 하는 반사광(7a)과 상기 기록층의 나머지와 상호작용을 하는 반사광(7b) 사이의 범위 [140°,220°] 내에서 위상차를 일으킬 수 있는 것을 특징으로 하는 광 데이터 매체.
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