KR20060103893A

KR20060103893A - 다중 데이터 층을 갖는 디스크에서의 광 저장

Info

Publication number: KR20060103893A
Application number: KR1020067008584A
Authority: KR
Inventors: 쇼에르트 스탈링아
Original assignee: 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2003-11-04
Filing date: 2004-10-26
Publication date: 2006-10-04
Also published as: WO2005043513A3; EP1702321A2; US20070109941A1; US7391700B2; JP2007511023A; WO2005043513A2; CN1879152A

Abstract

복수의 기록층(6,7)을 갖는 광 저장 디스크에 저장된 데이터를 검색하는 광 픽업 장치에 있어서, 제1 층(7)을 조사할 때 디스크로부터 후방 반사된 방사 빔은 제1 층(7)으로부터 후방 반사된 방사선과 1개 이상의 다른 층(6)으로부터 후방 반사된 방사선을 포함한다. 광 저장 디스크의 제1 기록층(7)에 의해 반사된 방사선과 다른 기록층들(6) 중 어느 것인가에 의해 반사된 방사선을 공간적으로 분리시키기 위해 방사 빔을 공간적으로 필터링하도록 배치 및 구성된 공간 필터(8)를 제공함으로써, 방사 빔으로부터 데이터를 검색하기 전에 다른 기록층들(6)로부터 후방 반사된 방사선의 적어도 상당한 부분을 방사 빔으로부터 선택적으로 제거할 수 있다.

광저장, 기록층, 방사선, 필터

Description

다중 데이터 층을 갖는 디스크에서의 광 저장{OPTICAL STORAGE IN DISCS HAVING MULTIPLE DATA LAYERS}

본 발명은 일반적으로 광 데이터 저장 시스템에 관한 것으로, 특히, 다중 데이터 저장면, 즉 층들을 갖는 디스크 상에 저장된 데이터를 판독하는 장치에 관한 것이다.

광 데이터 시스템은 디스크 상에 다량의 데이터를 저장하기 위한 수단을 제공한다. 디스크의 데이터 층 위에 레이저 빔을 포커싱한 후에 반사된 광 빔을 검출함으로써 데이터를 액세스한다. 공지된 하나의 시스템에 있어서, 데이터를 피트 등의 마크로서 디스크에 영구 삽입하고, 레이저 빔이 마크 위를 지나감에 따른 반사성의 변함에 의해 데이터를 검출한다.

또한, 소거가능한 광학 시스템에 대해서도 공지되어 있다. 이들 시스템은 데이터를 기록 및 소거하기 위해 일반적으로 레이저를 이용해서 임계 온도 이상 데이터 층을 가열한다. 광자기 기록 시스템은 위쪽 혹은 아래쪽 위치로 스폿의 자기 도메인을 향하게 함으로써 데이터를 기록한다. 저전력 레이저를 데이터 층으로 향하게 함으로써 데이터를 판독한다. 자기 도메인 방향의 차이에 의해, 광 빔의 편광면이 한쪽 방향 혹은 다른 방향, 시계방향, 혹은 시계 반대 방향으로 회전하게 된다. 그 후 이러한 편광 방향의 변화를 검출한다. 위상 변화 기록은 자신의 데이터 층의 구조적 변화를 이용해서(비결정 및 결정은 2개의 공통형 위상임) 데이터를 기록한다. 빔이 서로 다른 위상을 지나감에 따른 반사성의 변함에 의해 그러한 데이터를 검출한다.

컴퓨터 기술에 있어서의 향상은 증가된 메모리 용량을 요구한다. 광 디스크는 2차원 광 저장 장치로서, 현재 가장 널리 보급된 광 저장을 위한 물리적 포맷이다. 제3의 물리적 치수를 부가함으로써 광 디스크의 데이터 용량을 증가시킬 수 있다. 이것은 다층 광 디스크를 이용함으로써, 즉 단일 광 디스크에 다수의 정보층을 축방향으로 적층함으로써, 행해질 수가 있다. 2개 이상의 데이터 층을 갖는 광 디스크는 이론적으로 렌즈의 초점 위치를 변경시킴으로써 서로 다른 층에 액세스될 수 있다.

몇 개의 적층된 광 디스크 시스템에 대해서는, 예를 들면, US5,202,875 및 US5,255,262에 제안되어 있는데, 여기에는, 인접하는 디스크들 사이에 갭을 규정하도록 인접하는 디스크들 사이에 스페이서가 설치되어 있는 적층체에 개개의 디스크를 함께 본딩하는 것을 포함하는 광 디스크 용량을 증가시키는 용적측정 방법이 개시되어 있다. 한번이라도, 광 디스크 드라이에서의 이동가능한 렌즈는 데이터를 판독하기 위해서 디스크들 중 한 개의 디스크의 일면에 레이저를 포커싱한다. 다양한 디스크면으로부터 순차적으로 데이터를 판독하기 위해서 레이저의 포커스를 반복해서 변경한다. 레이저 원으로부터 가장 먼 디스크 이외에 각 디스크나 적어도 모든 디스크는 레이저를 이용해서 1개 이상의 다른 디스크 너머에 있는 디스크를 판독하기 위해 부분적으로 투과성을 가져야 한다. 그러나, 각 디스크면은 또한 데이터를 판독하기에 충분한 반사성을 가져야 한다.

그러나, 디스크의 수를 증가시킴으로써, 일반적으로 신호대잡음 비(SNR)가 감소되고, 층간 크로스토크가 충분해진다. 주사 스폿이 M개의 층 중 층 I에 포커싱되면, 광의 주요 부분은 층 I에 의해 반사되어, 검출기에 의해 수집될 것이다. 두 번째로, 광의 의사(spurious) 부분은 다른 M-1 층에 의해 반사되어, 검출기에 의해 (부분적으로) 수집될 것이다. 이러한 의사 부분은 주요 부분에 부가될 것이고, 트랙 상의 포커스에 주사 스폿을 유지하기 위해 사용된 에러 신호뿐만 아니라 판독신호를 열화시키는 역효과를 갖는다. 이중 층 디스크(M=2)에서는, 그러한 역효과가 비교적 작지만, 다층 디스크(>2)에서는 그러한 역효과가 상당히 심하므로, 다층 디스크에 대한 층간 크로스토크를 억제하기 위한 몇몇 수단이 명백히 필요하다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 복수의 기록층을 갖는 정보 기록매체에 저장된 데이터를 검색하는 데이터 검색 장치가 제공되는데, 상기 장치는, 전자기 방사선을 제1 기록층에 조사하는 수단과, 상기 정보 기록매체로부터 후방 반사된 전자기 방사 빔을 수신하여 상기 데이터를 검색하는 검출기를 구비하고, 상기 방사 빔은 상기 정보 기록매체의 상기 제1 층으로부터 후방 반사된 방사선과 1개 이상의 다른 층으로부터 후방 반사된 방사선을 포함하고, 상기 장치는, 상기 정보 기록매체의 상기 제1 기록층에 의해 반사된 방사선과 다른 기록층들 중 어느 것인가에 의해 반사된 상기 방사선을 공간적으로 분리시키기 위해서 상기 방사 빔을 공간적으로 필터링하도록 배치 및 구성된 공간 필터 수단과, 상기 방사 빔으로부터 상기 데이터를 검색하기 전에 상기 다른 기록층으로부터 후방 반사된 상기 방사선의 적어 도 상당한 부분을 상기 방사 빔으로부터 선택적으로 제거하는 수단을 더 구비한다.

이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 공간 필터링 수단을 사용해서, 2개 이상의 각 초점에 주요 반사광과 의사(擬似) 반사광을 유효하고 정확하게 포커싱할 수 있고, 그러한 필터링 수단은, 제1 기록층 상에 기록된 데이터를 검색하기 위한 검출기가 사용하는 적어도 대부분의 방사선이 그 기록층으로부터 반사된 방사선을 포함하는 것을 보장하기 위해서 제공된다. 특히, 공간 필터 수단은 제1 기록층에 의해 반사된 방사선을 제1 초점에 집광시키고, 1개 이상의 기록층으로부터 후방 반사된 방사선을 상기 제1 초점과 다른 1개 이상의 각 제2 초점에 집광시키기 위해서 배치 및 구성된 렌즈 등의 광학 소자를 구비할 수도 있다.

하나의 바람직한 실시예에 있어서, 차광수단은 공간 필터 수단과 검출기 사이의 방사선 전송 경로에 설치된다. 그러한 차광수단은 내부에 개구를 갖는 스크린을 구비하는데, 이 스크린은 개구가 제 1 초점에 있거나 제1 초점에 인접해 있도록 위치됨으로써, 제1 기록층으로부터 후방 반사된 방사선은 개구를 통해서 검출기로 전달되도록 허용되고, 1개 이상의 다른 기록층으로 후방 반사된 적어도 방사선의 적어도 상당한 부분은 스크린에 의해 검출기로 전송되는 것이 방지된다.

또한, 차광수단이, 각 제2 초점에 위치되거나 각 제2 초점에 인접해 위치됨으로써, 1개 이상의 다른 기록층 각각으로부터 후방 반사된 방사선은 검출기로 전송되는 것이 방지되지만, 제1 기록층으로부터 후방 반사된 방사선은 검출기로 전송되도록 허용된다.

또 다른 실시예에 있어서, 검출기는 적어도 2개의 세그먼트로 분할되어, 제1 기록층으로부터 후방 반사된 방사선으로 이루어진 공간적으로 필터링된 방사 빔의 주요 부분이 검출기의 제1 세그먼트에만 입사되고, 또 1개 이상의 다른 기록층으로부터 후방 반사된 방사선으로 이루어진 공간적으로 필터링된 방사 빔의 다른 부분이 검출기의 적어도 제1 및 제2 세그먼트에 입사되도록 배치 및 구성되어 있다. 이 경우에, 다른 기록층으로부터 후방 반사된 제1 방사선의 상당한 부분은, 제1 세그먼트에 관한 제1 방사선 강도 신호와 제2 세그먼트에 관한 제2 강도 신호를 산출하고, 제1 강도 신호로부터 제2 강도 신호를 감산함으로써 제거될 수 있다.

모든 경우에 있어서, 시준기 소자는 방사 빔을 검출기로 전송하기 전에 방사 빔을 시준하기 위한 검출기와 제1 초점 사이의 방사선 전송 경로에 설치되는 것이 유익하다.

더 나아가서, 본 발명은 복수의 기록층을 갖는 정보 기록매체에 저장된 데이터를 검색하는 방법에 더 확장되는데, 상기 방법은, 전자기 방사선을 제1 기록층에 조사하는 것과, 상기 정보 기록매체로부터 후방 반사된 전자기 방사 빔을 수신하는 것과, 상기 전자기 방사 빔으로부터 상기 데이터를 검색하는 것을 포함하고, 상기 방사 빔은 상기 정보 기록매체의 상기 제1 층으로부터 후방 반사된 방사선과 1개 이상의 다른 층으로부터 후방 반사된 방사선을 포함하며, 상기 방법은, 상기 정보 기록매체의 상기 제1 기록층에 의해 반사된 방사선과 상기 다른 기록층들 중 어느 것인가에 의해 반사된 상기 방사선을 공간적으로 분리시키기 위해 상기 방사 빔을 공간적으로 필터링하는 것과, 상기 방사 빔으로부터 상기 데이터를 검색하기 전에 상기 다른 기록층으로부터 후방 반사된 상기 방사선의 적어도 상당한 부분을 상기 방사 빔으로부터 선택적으로 제거하는 것을 더 포함한다.

본 발명의 이들 국면 및 다른 국면은 여기에서 설명되는 실시예를 참조하면 더 분명해질 것이다.

이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 예를 들어서 설명한다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 장치의 개략적인 부분 설명도이고,

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 장치의 개략적인 부분 설명도이며,

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 장치에서 사용하는 검출기의 개략적인 설명도이다.

US6,385,157 B1에는 복수의 기록층을 갖는 정보 기록매체로부터 정보를 기록 및 재생하기 위한 광 픽업 장치에 대해서 기술되어 있다. 그러한 광 픽업 장치는, 반도체 레이저로부터의 레이저 광이 시준기 렌즈에 의해 광속을 형성하기 위해 시준된 후에, 빔 스플리터에 의해 반사되어, 대물 렌즈에 의해 다층 광 디스크 상에 조사되는 외측 루트 시스템을 구비하고, 광 디스크에 의해 반사된 광이 빔 스플리터와 대물 렌즈를 통해서 전송된 후에 조리개 렌즈 및 핀 홀을 통해서 광 검출기에 수신되는 내측 루트 광학 시스템을 구비함으로써, 소망의 기록층 상에 기록된 정보를 재생한다.

그러나, 핀 홀의 직경이 너무 작으면, 의사 반사광의 중요한 부분이 검출기에 도달하는 것이 차단되더라도, 큰 비율의 소망의 반사된 광이기 때문에, 검출기에 도달하는 신호들이 약해서 재생된 결과 정보는 손상될 수도 있다. 다른 한편, 핀 홀이 너무 크면, 필요한 반사된 광의 대부분이 검출기에 전해지더라도, 광 디스크의 다른 층들로부터의 의사 반사광의 큰 부분이므로, 그 의사 반사광은 주 반사광에 부가되고, 트랙 위와 포커스 내에 주사 스폿을 유지하기 위해 사용된 에러 신호뿐만 아니라 판독 신호의 품질에 역효과를 미칠 것이다.

이와 같이, US6,385,157에는 r이 핀 홀의 반경, NA가 검출 시스템의 렌즈 개구, λ가 레이저 광의 파장, V_p가 에어리(Airy) 디스크의 반경인 다음의 식

이 조건식 3<V_p<6을 충족하는 것을 확실하게 해서 핀 홀의 반경을 선택하는 것이 제안되어 있다(CONFOCAL MICROSCOPY(Wilson, T)1990.ACADEMIC PRESS INC 참조.).

이와 같이, 상기에 기술된 공지의 구성은 핀 홀의 반경을 매우 정확하게 설정함으로써, 검출기에 도달하는 주요 반사광의 양에 너무 많이 역효과를 미치지 않으면서, 검출기로의 의사 반사광의 전송을 최소화하기 위해, 범위 내의 어떤 특정 기준을 충족해야 하는 식을 효율적으로 제공한다. 그러나, 핀 홀의 반경이 검출기에 도달하는 주요 반사광의 강도를 최대화하도록 설정되었으면, 검출기에 도달하는 수용할 수 없는 비율의 의사 반사광이 있을 것이라는 것과, 핀 홀 반경이 검출기에 도달하는 의사 반사광의 강도를 최소화하도록 설정되었으면, 이것이 검출되어 있는 주요 반사광의 강도에 역효과를 미칠 것이라는 것의 최상의 가능성(그러나 이상적이지 않음)을 제공하는 범위 내에서, 핀 홀의 반경이 설정된다는 점에서 여전히 교환조건 또는 절충안이 있다. 대신, 이 절충안에 대해서는 US6,385,157에 제안되어 있다.

반사된 빔으로부터 데이터를 검색하기 전에 반사된 빔으로부터 적어도 큰 비율의 의사 반사광을 활발히 제거함으로써, 크로스토크(신호대잡음 비)를 최소화하여, 재생된 데이터의 품질을 향상시키도록 동작하는 개량된 장치에 관해서 발명했다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 데이터 검색 장치는 전면(front surface;5), 제1 데이터 기록층(6) 및 제2 데이터 기록층(7)을 갖는 광 데이터 저장 디스크 상에 저장된 데이터를 검색하기 위해 제공된다. 나아가서 데이터 기록층은 제2 데이터 기록층(7) 뒤에 존재하지만, 이들은 간략화를 위해 도 1에는 도시되어 있지 않다는 것을 인지해 할 것이다. 더 나아가서, 제2 데이터 기록층(7)(또는 2개 이상의 기록층이 있는 경우에는, 마지막 데이터 기록층)은 실질적으로 빛을 통과시키지 않고 매우 높은 반사성을 갖지만, 다른 데이터 기록층(들)(6)은, 원 방사선이 디스크에 더 후방에 위치되는 데이터 기록층들로 전달될 수 있도록 부분적으로 투과성을 가져야 하며, 또한 입사된 방사선을 후방 반사시켜서 디스크 상에 지닌 데이터를 판독할 수 있도록 충분히 반사성을 가져야 한다는 것을 인지해야 한다.

이러한 장치는 병렬 방사 빔을 생성하도록 시준기 렌즈(2)에서 향하게 되는 빔을 방출하는 반도체 레이저 등의 전자기 방사원(1)을 구비한다. 이 방사 빔은 렌즈(4)에 의해 제2 데이터 기록층(7) 상의 초점에 집광된다. 명확하게는, 이 빔은 제1 데이터 기록층(6)(아마 다른 데이터 기록층들)을 통과해서 제2 층(7)에 도달해 야 하며, 이 제1 데이터 기록층(6)이 부분적으로 반사성을 갖기 때문에, 그것을 통해서 전송되는 대신에 그것에 의해 방사선의 일부가 후방 반사될 것이다.

이와 같이, 데이터 층(6,7)에 의해 반사된 방사선(아마 다른 데이터 층들)은 렌즈(4) 및 부분적으로는 반사 미러(3)를 통해서 시스템으로 후방 전달되어, 렌즈(8)에 입사된다. 렌즈(8)는, 데이터 층(6)으로부터 의사 반사된 방사선과 데이터층(7)으로부터 주 반사된 방사선이 서로 다른 효율적인 소스 점을 갖기 때문에, 반사된 방사선이 서로 다른 버젼스(vergence)에 의해 렌즈(8)에 입사된다는 점에서 공간 필터링 수단으로서 작용한다.

렌즈(8)는 입사된 방사선을 이미지 포인트에 집광시키는 역할을 한다. 얇은 렌즈의 중심으로부터 이미지 포인트까지의 거리인 이미지 거리가 렌즈 표면의 곡률의 반경에 의존한다는 것은 잘 알려져 있다. 렌즈의 곡면에 대한 법선과 광 축 사이의 각은 그 외측 에지쪽으로 증가하는 경향이 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게는 자명한 것이다.

이와 같이, 의사 반사된 방사선은 주 반사된 방사선과 다른 버젼스에 의해 렌즈(8)에 입사되기 때문에, 이미지 거리는 상위할 것이므로, 렌즈(8)는 데이터 층(7)에 의해 반사된 방사선을 이미지 포인트(10)에 집광시키고, 의사 반사된 방사선을 이미지 포인트(10)보다 렌즈(8)로부터 더 멀리 떨어져 있는 이미지 포인트(11)에 집광시킨다. 물론, 다른 데이터 층들은 렌즈(8)에 의해 집광되는 반사된 방사선을 서로 다른 각 이미지 포인트에 발생시킬 것이다.

일반적으로 중앙에 내부에 작은 핀 홀이 설치되어 있는 스크린(9)은, 데이터 층(7)에 의해 반사된 모든 방사선이 실질적으로 핀 홀을 통과하도록 초점(10)의 면 내에 위치된다. 그러나, 스크린(9)은 데이터 층(6)(디스크에 설치된 어떤 다른 데이터 층들)으로부터 의사 반사된 방사선의 대부분을 차단하도록 위치되며, 즉 이 의사 반사된 방사선의 작은 부분만이 핀 홀을 통과할 수 있다. 대부분의 의사 반사가 제거되는, 핀 홀을 통과하는 빔은 또 다른 시준기 렌즈(12)에 입사된 후에, 검출기(13)(미도시)로 전달된다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 제1 대표적인 실시예에 따르면, 망원경(렌즈 8 및 12)과 핀 홀을 가진 블로킹 스크린(9)을 이용한다. 이것에 의해, 방사선(즉, 광)의 주된 비율의 의사 반사된 부분이 검출기(13)에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 검출기(13)에 도달하는 의사 반사된 광의 부분은 주 반사된 광을 간섭하고, 간섭성(coherent)의 층간 크로스토크를 단지 초래하지만, 간섭성이 없는 층간 크로스토크는 억제된다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 대표적인 실시예에 따른 데이터 검색 장치는 전면(5), 제1 데이터 기록층(6) 및 제2 데이터 기록층(7)을 갖는 광 데이터 저장 디스크 상에 저장된 데이터를 검색하기 위해 제공된다. 제2 대표적인 실시예에 따른 장치는 상기에서 설명한 제1 대표적인 실시예와 많은 점에서 유사하므로, 도 2에서는 제1 실시예와 같은 특징을 나타내는 것에는 동일한 참조번호를 사용한다.

다시 한번 더, 데이터 기록층은 제2 데이터 기록층(7) 뒤에 존재하지만, 이들은 간략을 위해 도 2에서는 도시되어 있지 않다는 것을 인지해야 할 것이다. 또한, 제2 데이터 기록층(7)(혹은 2개 이상의 데이터 기록층인 경우에는 마지막 데이 터 기록층)은 실질적으로 빛을 통과시키지 않고 매우 높은 반사성을 갖지만, 다른 데이터 기록층(들)(6)은, 원 방사선이 디스크에 더 후방에 위치되는 데이터 기록층들으로 전달되도록 부분적으로 투과성을 가져야 하며, 또한 입사된 방사선을 후방 반사시켜서 디스크 상에 지진 데이터를 판독할 수 있도록 충분히 반사성을 가져야 한다는 것을 인지해야 한다

도 2의 장치는, 도 1을 참조하여 설명한 제1 대표적인 실시예에 따른 장치와 같이, 병렬 방사 빔을 생성하도록 시준기 렌즈(2)에서 향하게 되는 빔을 방출하는 반도체 레이저 등의 전자기 방사원(1)을 구비한다. 이 방사 빔은 렌즈(4)에 의해 제2 데이터 기록층(7) 상의 초점에 집광된다. 명확하게는, 이 빔은 제1 데이터 기록층(6)(아마 다른 데이터 기록층들)을 통과해서 제2 층(7)에 도달해야 하고, 이 제1 데이터 기록층(6)은 부분적으로 반사성을 갖기 때문에, 그것을 통과해서 전송되는 대신에 방사선의 일부가 후방 반사될 것이다.

이와 같이, 데이터 층(6,7)(아마도 다른 데이터 층들)에 의해 반사된 방사선은 렌즈(4)와 부분적으로는 반사 미러(3)를 통해서 시스템으로 후방 전달되어, 렌즈(8)에 입사된다. 이전과 같이, 렌즈(8)는, 데이터 층(6)으로부터 의사 반사된 방사선과 데이터 층(7)으로부터 주 반사된 방사선이 서로 다른 효율적인 소스 점을 갖기 때문에, 반사된 방사선이 서로 다른 버젼스에 의해 렌즈(8)에 입사된다는 점에서 공간 필터링 수단으로서 작용한다.

이전과 같이, 렌즈(8)는 입사된 방사선을 이미지 포인트에 집광시키는 역할을 하고, 의사 반사된 방사선은 주 반사된 방사선과 다른 번젼스에 의해 렌즈(8)에 입사되기 때문에, 이미지 거리는 상위할 것이므로, 렌즈(8)는 데이터 층(7)에 의해 반사된 방사선을 이미지 포인터(10)에 집광시키고, 의사 반사된 방사선을, 이미지 포인트(10)보다 렌즈로부터 더 멀리 떨어져 있는 이미지 포인트(11)에 집광시킬 것이다. 다시 한번 더, 다른 데이터 층들은 물론 렌즈(8)에 의해 집광되는 반사된 방사선을 서로 다른 각 이미지 포인트들에 발생시킬 것이다.

실질적으로 빛을 통과시키지 않는 차광부(obstruction;9)는, 실제로 데이터 층(7)에 의해 반사된 모든 방사선이 전송 경로를 따라 무엇이든 더 검출기(13)쪽으로 통과하는 것을 차단하도록 이미지 포인트(11)의 면 내에 위치된다. 그러나, 차광부(9)는 데이터 층(7)으로부터의 주 반사된 방사선의 대부분이 전송 경로를 따라 검출기(13)쪽으로 계속되는 것을 허용할 만큼 충분히 작은 사이즈를 가지면서 위치되어 있다. 모두는 아니지만 대부분의 의사 방사선이 제거되어 있는 결과로서 생긴 빔은 또 다른 시준기 렌즈(12)에 입사된 후에 검출기(13)(미도시)로 전해진다. 더욱 차광부(9)는, 방사 빔이 데이터 층(6)에 포커싱되어 있는 역상황을 위해 제공하기 때문에, 데이터 층(6)으로부터 반사된 빔은 광의 정보 운반 부분이며, 데이터 층(7)으로부터 반사된 빔은 차광되어야 할 필요가 있는 광의 의사 부분이라는 점을 인지해야 할 것이다. 추가 데이터 층이 광 저장 디스크에 존재하면, 그러한 추가 데이터 기록층의 각각으로부터 의사 방사선의 이미지 포인트에 설치되어 있는 차광부(9)가 더욱 더 필요하다.

이와 같이, 도 2를 참조하여 설명한, 본 발명의 제2 대표적인 실시예에 따른 장치는 도 1을 참조하여 설명한 것과 같은 망원경 형태를 이용하지만, 판독에 필요 한 데이터 층(7)으로부터 반사된 방사선의 초점에 있는 도 1의 실시예에서 사용된 블로킹 스크린(9)은 각 다른 데이터 기록층으로부터 후방 반사되어 렌즈(8)를 포함하는 공간 필터 수단을 통해서 전달된 의사 방사선의 각 초점에 있는 차광부로 대체된다. 그러한 차광부는 의사 반사된 부분을 완전히 차광하도록 되어 있다. 예시한 실시예에 있어서, 광축에 가깝게 전해지는 주 방사선의 부분 또한 차광될 수도 있다. 그러나, 관련 정보가 그 방사선 신호의 부분에 존재하지 않을 수도 있기 때문에, 이것은 특히 심각한 문제를 지니지 않는다. 이 제2 대표적인 실시예의 이점은 도 1의 실시예를 참조하여 설명한 간섭성의 크로스토크도 제거한다는 점이다.

본 발명의 또 다른 대표적인 실시예에는 내부에 핀 홀을 갖는 스크린(9) 없이, 도 1을 참조하여 설명 및 예시된 광학 장치가 포함되어 있다. 대신, 렌즈(12)는, 검출기(13)가 아마 실제로 스크린(9)과 같은 위치, 즉 실제로 반사된 빔의 주요 부분의 이미지 포인트(10)에서, 렌즈(8)에 근접해 위치되도록 제거될 수도 있다. 그 결과로서, 렌즈(8)를 통과하는 방사 빔은 빔의 주 반사된 부분인 중심부와, 의사 반사된 부분인 주변부를 포함할 것이다.

이와 같이, 도 3을 참조하면, 검출기(13)에 입사된 방사 빔은 반사된 광의 중심 주요 부분(15)과 그것을 둘러싸고 있는 반사된 광의 의사 부분(20)으로 구성된다. 이 경우에, 검출기(13)는 강도 신호(I3 및 I4)를 각각 생성하는 외측 세그먼트(30)와 내측 세그먼트(40)로 구성된다. 이 장치는 검출기(13)의 내측 세그먼트(40)에만 방사 빔의 주요 부분(15)이 입사되지만, 양 세그먼트(30, 40)에는 의사 부분이 입사되도록 배치 및 구성된다. 의사 부분은 일반적으로 검출기 표면에서 주 요 부분(15)보다 훨씬 큰 영역(20)을 점유할 것이라는 점을 인지해야 할 것이다. 예시된 실시예에 있어서, 생성된 강도 신호(I3 및 I4)로의 의사 반사광의 부과가 동일하도록 2개의 세그먼트(30, 40)의 영역이 조정된다. 이와 같이, 검출기(13)에 입사된 방사선에의 의사 부과는 실제로 차이 신호를 취함으로써 제거될 수 있다.

I=I4-I3

그러나, 생성된 강도 신호(I3 및 I4)에 의사 반사광의 부과가 동일하지 않으면, 방사선의 의사 부분은 실제로 k가 조정가능한 게인 인자인 I=I4-kI3을 취함으로써 제거될 수 있다.

본 발명의 제3 대표적인 실시예는 도 1을 참조하여 설명한 전자 버전의 광 기계적(opto-mechanical) 실시예인 것이 효율적이고, 그러한 것으로서, 간섭성이 없는 층간 크로스토크만이 제거되고, 즉, 주요 부분을 간섭하는 의사 광의 부분은 제거되지 않는다는 점을 인지해야 할 것이다.

더 나아가서, 세그먼트(30 및 40)의 각각은 다른 목적을 위해 다수의 서브 세그먼트, 예를 들면 포커스의 측정 및 에러 신호들의 추적을 허용하기 위해 4분원으로 세분될 수 있다는 점을 인지해야 할 것이다. 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에 잘 알려져 있는 그러한 신호들을 생성하기 위한 다양한 기술들이 있으며, 본 발명은 이러한 점에 제한되지 않는다.

요약하면, 본 발명은 공간 필터링, 즉 i) 광의 주 반사된 부분이 검출기에 도달하는 것을 허용하지만 광의 의사 반사된 부분이 검출기에 도달하는 것을 (실제로) 방지하는 수단, 또는 ii) 광의 의사 반사된 부분에 의한 신호가 관련 판독 신 호들로부터 제거될 수 있도록 적어도 2개의 세그먼트로 이루어진 검출기를 갖는 다층 광 저장 디스크를 판독하기 위한 광학 장치를 제공한다.

본 발명의 실시예는 상기에서 예로서만 설명되었지만, 첨부된 청구항들에 의해 규정된 바와 같이 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 기술된 실시예를 변형 및 변경할 수 있는 것은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게는 자명한 것일 것이다. 더 나아가서, 청구항들에 있어서, 괄호 안에 있는 참조부호는 청구항을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 명세서에서는 "구비 혹은 포함하는(comprising)"이라는 용어는 기록된 것들 이외의 다른 구성요소들 및 단계들의 존재를 배제하는 것이 아니다. 구성요소들의 단수("a" 혹은 "an")는 그러한 구성요소들의 복수의 존재를 배제하는 것이 아니다. 본 발명은, 일부 별개의 소자들을 포함하는 하드웨어와 적절하게 프로그램된 컴퓨터에 의해 구현될 수도 있다. 일부 수단을 열거하는 청구항의 장치에 있어서, 이들 수단의 일부가 한 항목 및 동일한 항목의 하드웨어로 구현될 수도 있다. 또한, 수단(measures)이 서로 다른 종속 청구항들에 기술되어 있는 단순한 사실은, 이익을 얻기 위해 이들 수단의 결합을 이용할 수 없다는 것을 나타내지 않는다.

Claims

복수의 기록층을 갖는 정보 기록매체에 저장된 데이터를 검색하는 데이터 검색 장치로서, 상기 장치는, 전자기 방사선을 제1 기록층에 조사하는 수단과, 상기 정보 기록매체로부터 후방 반사된 전자기 방사 빔을 수신하여 상기 방사 빔으로부터 상기 데이터를 검색하는 검출기를 구비하고, 상기 방사 빔은 상기 정보 기록매체의 상기 제1 층으로부터 후방 반사된 방사선과 1개 이상의 다른 층으로부터 후방 반사된 방사선을 포함하고, 상기 장치는, 상기 정보 기록매체의 상기 제1 기록층에 의해 반사된 방사선과 다른 기록층들 중 어느 것인가에 의해 반사된 상기 방사선을 공간적으로 분리시키기 위해서 상기 방사 빔을 공간적으로 필터링하도록 배치 및 구성된 공간 필터 수단과, 상기 방사 빔으로부터 상기 데이터를 검색하기 전에 상기 다른 기록층으로부터 후방 반사된 상기 방사선의 적어도 상당한 부분을 상기 방사 빔으로부터 선택적으로 제거하는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 검색 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 공간 필터 수단은, 상기 제1 기록층에 의해 반사된 방사선을 제1 이미지 포인트에 집광시키고, 상기 1개 이상의 기록층으로부터 후방 반사된 방사선을 상기 제1 이미지 포인트와 다른 1개 이상의 각 제2 이미지 포인트에 집광시키도록 배치 및 구성된 광학 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 검색 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 광학 소자는 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 검색 장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 공간 필터 수단과 상기 검출기 사이의 방사선 전송 경로에 위치된 차광수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 검색 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 차광수단은 내부에 개구를 갖는 스크린을 구비하고, 상기 스크린은, 상기 개구가 상기 제1 이미지 포인트에 있거나 상기 제1 이미지 포인트에 근접해 있도록, 또 상기 제1 기록층으로부터 후방 반사된 방사선이 상기 개구를 통해서 상기 검출기에 전달되도록 허용되며, 상기 1개 이상의 다른 기록층으로 후방 반사된 방사선의 적어도 상당한 부분이 상기 스크린에 의해 검출기에 전달되는 것을 방지하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 데이터 검색 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 차광수단은, 상기 1개 이상의 다른 기록층들 각각으로부터 후방 반사된 방사선이 상기 검출기로 전달되는 것을 방지하고, 상기 제1 기록층으로부터 후방 방사된 방사선이 상기 검출기로 전달되는 것을 허용하기 위해서 상기 각각의 제2 이미지 포인트에 배치되거나 상기 각각의 제2 이미지 포인트에 인접해 배치되는 것을 특징으로 하는 데이터 검색 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 검출기는 적어도 2개의 세그먼트로 분할되고, 상기 제1 기록층으로부터 후방 반사된 방사선으로 이루어진 공간적으로 필터링된 방사 빔의 주요 부분이 상기 검출기의 제1 세그먼트에만 입사되고, 상기 1개 이상의 다른 기록층으로부터 후방 반사된 방사선으로 이루어진 공간적으로 필터링된 방사 빔의 다른 부분이 적어도 상기 검출기의 제1 및 제2 세그먼트에 입사되도록 배치 및 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터 검색 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 다른 기록층들로부터 후방 반사된 방사선의 상당한 부분은 상기 제1 세 그먼트에 관한 제1 방사선 강도 신호와, 상기 제2 세그먼트에 관한 제2 강도 신호를 산출하고, 상기 제2 강도 신호를 상기 제1 강도 신호로부터 감산함으로써 제거되는 것을 특징으로 하는 데이터 검색 장치.
제 2 항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 방사 빔을 상기 검출기에 전송하기 전에 상기 방사 빔을 시준하는 상기 검출기와 상기 제1 이미지 포인트 사이의 방사선 전송 경로에 시준기 소자를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 검색 장치.
복수의 기록층을 갖는 정보 기록매체에 저장된 데이터를 검색하는 방법으로서, 상기 방법은, 전자기 방사선을 제1 기록층에 조사하는 것과, 상기 정보 기록매체로부터 후방 반사된 전자기 방사 빔을 수신하는 것과, 상기 전자기 방사 빔으로부터 상기 데이터를 검색하는 것을 포함하고, 상기 방사 빔은 상기 정보 기록매체의 상기 제1 층으로부터 후방 반사된 방사선과 1개 이상의 다른 층으로부터 후방 반사된 방사선을 포함하며, 상기 방법은, 상기 정보 기록매체의 상기 제1 기록층에 의해 반사된 방사선과 상기 다른 기록층들 중 어느 것인가에 의해 반사된 상기 방사선을 공간적으로 분리시키기 위해 상기 방사 빔을 공간적으로 필터링하는 것과, 상기 방사 빔으로부터 상기 데이터를 검색하기 전에 상기 다른 기록층들로부터 후 방 반사된 상기 방사선의 적어도 상당한 부분을 상기 방사 빔으로부터 선택적으로 제거하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 검색 방법.