KR20060133968A

KR20060133968A - 포커스 오프셋 영역을 갖는 광 디스크

Info

Publication number: KR20060133968A
Application number: KR1020067006710A
Authority: KR
Inventors: 후베르트 씨. 에프. 마르텐스; 알로이시우스 엠. 제이. 엠. 스프뤼트; 마르크 콘세울데르; 피에르 에이치. 보에를레; 빌헬무스 알. 콥페르스
Original assignee: 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2003-10-09
Filing date: 2004-10-06
Publication date: 2006-12-27
Also published as: TW200519895A; WO2005036535A3; MXPA06003874A; AR046100A1; EP1673767A2; BRPI0415078A; CA2541784A1; JP2007508645A; WO2005036535A2; CN1864209A; US20070008840A1

Abstract

기록매체는 기록층 상의 트랙에 마크를 기록함으로써 정보를 기록하기 위한 것이다. 정보를 기록하기 위해 사용된 가장 짧은 마크는 미리 규정된 최소 수 d의 채널 비트 길이의 길이를 갖는다. 기록매체(11)는 기록층 상의 미리 규정된 위치에 포커스 영역(12)을 제공하는 포커스 마크들(18,19)을 포함하는 캐리어 패턴에 의해 변조되는 프리그루브를 갖는다. 포커스 마크들은 주사 스폿의 유효한 직경보다 실질적으로 길기 위해서 가장 짧은 마크의 길이의 적어도 2배의 길이를 갖는다. 주사장치는 포커스 영역을 배치하고, 캐리어 패턴을 주사하는 중에 최대 판독 신호 진폭을 검출해서 최상의 포커스 오프셋을 결정한다.

기록매체, 포커스 마크, 프리그루브, 캐리어 패턴

Description

포커스 오프셋 영역을 갖는 광 디스크{OPTICAL DISC HAVING FOCUS OFFSET AREA}

본 발명은 트랙에 마크들을 기록하여 정보를 기록하기 위한 기록형 기록매체에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 기록매체를 주사하기 위한 장치에 관한 것이다.

미국 특허 제2002-0150005호에는 트랙의 위치를 나타내기 위한 가이드 그루브(일반적으로 프리그루브(pregroove)라고 칭함)를 구비하는 기록매체가 개시되어 있는데, 상기 트랙에서는 광학적으로 판독 가능한 마크들을 기록하여 미리 규정된 방식으로 정보를 나타낸다. 이러한 프리그루브는 횡방향으로의 트랙의 주기적인 변화(excursion)(워블(wobble)이라고도 칭함)에 의하여 사행한다(meandering). 이러한 워블은 어드레스와 같은 부가 정보에 따라 주기가 변화된다. 대응하는 주사 장치는 워블(wobble)에 근거한 트랙킹 서보 신호들을 발생시켜 트랙에 대한 헤드의 공간 편차를 검출하는 보조 검출기를 갖는다. 액츄에이터를 제어해 헤드를 트랙 위에 위치시키기 위해서 트랙킹 서보 신호들을 사용한다. 워블 주기 변화를 검출해서 보조 정보, 예를 들면 어드레스 정보를 검색한다. 빔의 최적 포커싱을 위해, 상기 장치는 미리 생성된 데이터 패턴이 설치된 포커스 영역을 판독해서 포커스 조정 기능을 수행한다. 이 데이터 패턴 주사 중에 판독 신호의 에러율 혹은 지터값에 근거 해서 서보 오프셋을 조절한다. 그루브 깊이와 다른 깊이를 가진 미리 생성된 데이터 패턴은 기록 매체 제조 시에 기록매체에 적용되어야 한다. 그러한 미리 생성된 데이터 패턴은 프리그루브와 다르므로, 부가 생성 공정이 필요하다.

따라서, 본 발명의 목적은 미리 생성된 포커스 오프셋을 조절하기 위해 데이터 패턴을 필요로 하지 않는, 주사 빔의 포커싱을 조정하는 기록매체 및 주사장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 제1 국면에 따르면, 상기 목적은, 기록매체의 입사면을 통해서 입사되는 방사선의 빔에 의해서 기록층 상의 트랙에 마크들을 기록해서 정보를 기록하고, 상기 트랙 상에 유효한 직경을 가진 주사 스폿을 구성하는 기록형 기록매체에 의해 달성되는데, 상기 마크들은 다수의 채널 비트 길이 T에 대응하는 길이를 갖고, 가장 짧은 마크들은 미리 규정된 최소 수 d의 채널 비트 길이 T의 길이를 가지며, 상기 유효한 직경을 가진 주사 스폿에 의해 검출가능하고, 상기 기록층은 상기 트랙을 표시하기 위한 프리그루브를 구비하고, 상기 프리그루브는 상기 트랙의 길이방향과 가로의 방향으로 프리그루브의 변위에 의해 이루어지는 워블을 나타내고, 상기 프리그루브는 포커스 마크들을 포함하는 캐리어 패턴을 구성하기 위해 프리그루브 영역의 깊이 및/또는 폭의 프리그루브 변조를 포함하며, 상기 포커스 마크는 미리 규정된 최소 수 d의 채널 비트 길이 T의 적어도 2배의 길이를 가지며, 상기 주사 스폿의 유효한 직경보다 실질적으로 길고, 상기 캐리어 패턴은 상기 기록층 상의 미리 규정된 위치에서 포커스 영역을 구성한다.

본 발명의 제2 국면에 따르면, 상기 목적은 방사선 빔을 통해서 상기 언급한 기록매체 상의 트랙을 주사하는 장치에 의해 달성되는데, 상기 장치는 상기 빔을 제공하기 위한 헤드와, 상기 트랙 위에 상기 주사 스폿을 구성하기 위해 상기 빔을 포커싱하기 위한 포커스 서보 수단과, 상기 트랙에서 마크들을 검출하기 위해 주사신호를 발생시키기 위한 프런트 엔드 유닛과, 포커스 영역을 배치하고, 상기 포커스 영역을 주사하는 중에 캐리어 패턴에 기인한 주사 신호의 진폭에 의존해서 상기 포커스 서보 수단을 조정하기 위한 포커스 조정 유닛을 구비한다.

이것은 프리그루브를 생성하기 위해 이전에 사용된 동일한 생성 공정을 이용해 기록매체의 제조 중에 캐리어 패턴이 생성된다고 하는 이점이 있다. 캐리어 패턴의 포커스 마크를 포함하는 효과는, 주사 신호의 최대 진폭에 근거해 검출되는 포커스 오프셋이 최적의 포커스 오프셋에 실질적으로 대응한다는 점이다. 포커스 마크들은 실질적으로 주사 스폿의 유효한 직경보다 길며, 이 유효한 직경은 적어도 미리 규정된 최소 사이즈로부터 마크들을 판독하는데 효율적이고, 통상 방사선의 강도가 그 피크값의 50% 이하인 직경으로서 규정된다.

본 발명은 또한 다음의 인식에 근거한다. 고밀도에서, 기록층의 이상적이지 않은 깊이 위치에 의해 야기된 광학 수차 효과로 인해 약화될 수도 있는 판독 신호를 개선하기 위해서 광 기록 포커스 오프셋을 사용한다. 지터는 일반적으로 서로 다른 마크 길이를 이용하는 채널 코딩에 따라 사용자 데이터를 나타내는 마크들의 판독 중에 발생하는 에러에 대한 표시자로서 알려져 있다. 따라서, 데이터 패턴이 이용가능한 경우에 지터를 측정할 수 있다. 그러나, 발명자는 미리 기록된 포커스 패턴을 제공하기 위해서 데이터 패턴을 생략하고 프리그루브 변조를 적용하는 것을 생각했다. 프리그루브 변조의 판독 신호의 진폭 및 품질은 비교적 낮다고 판명되었다. 따라서, 지터 측정은 실용적이지 않다. 놀랍게도, (통상 정확한 포커스에서 트랙에 헤드의 위치를 정하기 위한 프리그루브로부터 검출된)푸시풀 신호의 최대값은 최상의 포커스 오프셋에 항상 대응하지 않는다는 것을 알았다. 발명자는 포커스 오프셋을 결정하기 위한 프리그루브 변조 패턴에 진폭 측정을 적용한 경우에, 최대 진폭이 최상의 오프셋 값과 반드시 일치하지 않는다는 것을 알았다. 특히, 최대 진폭과 최상의 포커스의 편차는, 짧은 마크들을 이용할 때 발견되었다. 따라서, 캐리어 패턴은 포커스 마크들에 기인한 진폭을 검출하기 위해 충분한 포커스 마크들을 포함한다. 문구 "다수의 채널 비트 길이 T에 대응하는 길이를 갖는 마크들"는, 마크들의 길이가 정수의 채널 비트 길이 T, 예를 들면 3T거나, 마크들의 길이가 실수의 채널 비트 길이 T, 예를 들면 3.2T일 수 있다는 것을 의미한다.

기록매체의 실시예에 있어서, 포커스 마크들은 미리 규정된 깊이 및 폭의 피트 포커스 마크들과 교체되는 제로 깊이의 랜드 포커스 마크들을 포함한다. 이와 같은 문맥에서 제로의 깊이는 대략 제로의 길이를 의미하다. 랜드 포커스 마크들의 깊이가 정확히 제로라는 것은 중요하지 않지만, 랜드와 피트의 길이들 사이의 차가 검출될 만큼 충분히 다르다는 것은 중요하다.

기록매체의 다른 실시예에 있어서, 피트 포커스 마크들 및 랜드 포커스 마크들은 50%보다 작은, 바람직하게는 10%보다 작은 듀티 사이클로 서로 연속되는데, 이 피트 포커스 마크들이 더 길다. 이 실시예는, 푸시풀 트랙킹 신호에 대한 랜드 의 잠재적인 부정의 영향을 감소시킨다고 하는 이점이 있다. 50%의 피트 포커스 마크들 및 랜드 포커스 마크들의 듀티 사이클에 의해, 약 인수 2개에 의해 진폭이 감소된 푸시풀 트랙킹 신호가 된다. 또한, DC 오프셋이 푸시풀 트랙킹 신호에 도입된다. 결과적으로, 트랙킹의 신뢰성이 적어진다. 포커스 마크들의 듀티 사이클을 줄임으로써, 푸시풀 트랙킹 신호가 포커스 마크들에 의해 더 적게 만들어진다. 예를 들면, 실시예에서, 피트 포커스 마크들이 적어도 100 채널 비트 길이 T를 갖고, 랜드 포커스 마크들이 대략 10 채널 비트 길이 T의 길이를 기지므로, 10% 이하의 듀티 사이클이 된다. 본 발명자는 158T의 피트 포커스 마크 길이와 8T의 랜드 포커스 마크 길이를 갖는 좋은 결과를 찾았다.

바람직한 실시예에 있어서, 다음 피트 포커스 마크와 랜드 포커스 마크의 총 주기는 워블 길이의 N/2배이며, N은 정수이고, 랜드 포커스 마크들은 워블이 편차를 갖고 있지 않은 위치와 정렬된다. 이 실시예는 워블 진폭이 너무 많이 열화되지 않는다고 하는 이점이 있다.

다른 실시예에 있어서, 이웃하는 트랙 상에서 다른 랜드 포커스 마크에 바로 인접한 캐리어 패턴의 랜드 포커스 마크들의 수가 최소화되고, 바람직하게는 캐리어 패턴의 랜드 포커스 마크들은 이웃하는 트랙 상에서 바로 인접한 랜드 포커스 마크를 갖지 않는다. 이와 같이, 제1 트랙 내의 제1 랜드 포커스 마크는 이웃하는 트랙(들) 내의 제1 랜드 포커스 마크에 인접한 제2 랜드 포커스 마크가 아니어야 한다. 이 실시예는, 푸시풀 트랙킹 신호에 적은 DC 오프셋이 있다고 하는 이점이 있다.

기록매체의 실시예의 더 상세로서, 랜드 포커스 마크들은, 반경 R이 어떤 방향으로도 랜드 포커스 마크 위치에서 주기성이 없는 트랙 피치의 몇 배와 같도록 캐리어 패턴으로 임의로 배열된다.

포커스 마크들의 시작 위치는 워블의 싱크와 정렬되는 것이 유리하다. 이것은, 어떻게든지 행해지는 워블 검출로부터 얻은 타이밍이 포커스 마크들의 신호 레벨을 샘플링하기 위해 사용될 수 있다고 하는 이점이 있다. 이것에 의해 포커스 마크 측정의 정밀도가 향상된다.

다른 실시예에 있어서, 포커스 마크들은 단조 워블 영역에만 위치된다. 이것은, 워블 데이터가 포커스 마크들의 존재에 의해 열화되지 않아, 워블 정보의 보다 더 신뢰할 수 있는 판독으로 이끈다고 하는 이점이 있다. 단조 워블 영역은, 워블이 일정한 주파수 및 위상을 갖는 영역이다.

기록매체의 바람직한 실시예에 있어서, 포커스 마크들은 적어도 한 개의 트랙, 바람직하게는 그 이상의 트랙을 커버한다. 이 실시예에 의해, 더 많은 로버스트(robust) 포커스 최적화를 수행할 수 있다. SNR 필요조건들로 인해, 포커스 마크들이 1개 이상의 트랙을 커버한다. 최대, 예를 들면 100개가 디스크의 용량 감소를 제한하기 위해 관측되어야 한다.

실시예에서, 기록매체는 적어도 제1 기록층과 제2 기록층을 구비하는데, 제1 기록층은 제2 기록층보다 입사면에 더 가까운 위치에 존재하며, 각 기록층은 포커스 패턴을 갖는다. 이것은, 각 층에 대한 포커스 오프셋이 각각의 포커스 패턴을 통해서 조정 가능하다고 하는 이점이 있다. 특히, 초점 밖에 있는 기록층으로부터 의 스트레이(stray) 광에 의한 효과는 포커스 마크들을 포함하는 캐리어 패턴에 기인한 신호의 진폭을 최대화시킴으로써 정정될 수 있다. 2층 이상의 기록매체는 바람직하게는 각 층 위에 포커스 마크를 갖는다.

기록매체의 실시예에 있어서, 캐리어 패턴만이 실질적으로 상기 포커스 마크들을 포함한다. 그러한 캐리어 패턴은 주로 포커스 마크들, 즉 주사 스폿의 유효한 직경보다 긴 적어도 50% 마크들을 갖는 패턴으로 구성된다. 유리하게는 그러한 캐리어 패턴은 최상의 포커스 오프셋에 대응하는 최대 신호 진폭을 제공한다.

유럽 특허 제1136988호에는 포커스 영역 내에 마크들의 포커스 테스트 패턴을 구비하는 광 기록매체에 대해서 개시되어 있다. 특히, 테스트 패턴들은 2T 혹은 3T와 같은 짧은 마크들로 구성된다. 사용자 데이터는 RLL(1,7) 코드와 같은 런(run) 길이 제한 코드를 이용하여 기록되며, 신호 변화들 간에는 적어도 1개 많아야 7개의 채널 비트의 동일 신호 값이 있어, 2~8 채널 비트 길이(2T 혹은 8T)의 마크가 된다. 주사 빔을 포커싱하기 위해, 장치는 포커스 조정 기능을 수행하고, 포커스 테스트 패턴을 판독해서 포커스 오프셋을 결정한다. 포커스 서보 게인은 판독된 서로 다른 포커스 오프셋에서 판독 신호의 진폭 차에 근거해 조절된다. 본 발명에서는, 포커스 영역 내의 캐리어 패턴이 상기 포커스 마크들을 포함하는 프리그루브 변조에 의해서 구성된다.

본 발명에 따른 상기 장치의 또 다른 바람직한 실시예는 청구항에 기술되어 있다.

본 발명의 이들 국면과 다른 국면들은 다음의 설명에 기술되어 있는 실시예와 첨부도면을 참조하면 더 명확해질 것이다.

도 1a는 디스크형 기록매체를 도시한다.

도 1b는 기록매체의 단면도를 도시한다.

도 1c는 트랙의 워블의 예를 도시한다.

도 1d는 폭 변화에 의한 프리그루브 변조를 갖는 워블을 도시한다.

도 1e는 깊이 변화에 의한 프리그루브 변조를 갖는 워블을 도시한다.

도 2는 포커스 조정을 갖는 주사 장치를 도시한다.

도 3은 다층 광 디스크를 도시한다.

도 4는 포커스 에러 신호 S-곡선을 도시한다.

도 5는 다층 광 디스크 및 스트레이 광을 도시한다.

도 6은 검출기 상에 반사된 광을 도시한다.

도 7은 포커스 에러 신호 S-곡선 및 포커스 오프셋을 도시한다.

도 8은 이중층 디스크의 지터 값을 도시한다.

도 9는 이중층 디스크의 L1층에 대한 포커스 오프셋의 함수로서의 판독 신호를 도시한다.

도 10은 이중층 디스크의 L1층에 대한 포커스 오프셋의 함수로서의 지터를 도시한다.

도 11은 50% 이하의 듀티 사이클을 가진 피트 포커스 마크와 랜드 포커스 마크를 갖는 워블을 도시한다.

도 12는 대략 5%의 듀티 사이클을 갖는 포커스 마크 테스트 패턴을 가진 스탬퍼의 현미경 사진을 도시한다.

도 13은 도 12의 테스트 패턴으로부터 얻은 주사 신호를 도시한다.

도 14는 포커스 마크를 가진 기록매체 상의 영역에서 얻는 주사 신호 및 푸시풀 신호를 도시한다.

도 15는 포커스 마크들을 가진 단조 워블을 도시한다.

도 16은 포커스 마크들을 가진 싱크 패턴을 갖는 워블을 도시한다.

도 17은 몇 개의 트랙 상의 랜드 포커스 마크들의 분포를 도시한다.

도 18은 어떤 방향으로도 주기성을 갖지 않는 몇 개의 트랙 상의 랜드 포커스 마크들의 다른 분포를 나타낸다.

도면에서, 이미 설명한 소자에 대응하는 소자들은 동일한 참조번호를 갖는다.

도 1a는 트랙(9)과 중심 홀(10)을 갖는 디스크형 기록 매체(11)를 도시한다. 트랙(9)은 정보층 상에 실질적으로 평행한 트랙을 구성하는 나선형 회전 패턴에 따라 배열되어 있다. 기록 매체는 기록형 정보층을 가진 광디스크일 수도 있다. 기록형 디스크의 예로서는 CD-R 및 CD-RW과, DVD+RW가 있다. 기록형 기록 매체 상의 트랙(9)은 공 기록 매체 제조 시에 제공된 프리 엠보싱 트랙(pre-embossed track), 예를 들면, 프리그루브로 나타나게 된다. 기록된 정보는 트랙을 따라 기록된 광학적으로 검출 가능한 마크들에 의하여 정보층 상에 표시된다. 이 마크들은 제1 물리 적 파라미터의 변화에 의해 구성되므로, 그들의 환경, 예를 들면 반사율의 변화와 다른 광학 특성을 갖는다.

도 1b는 기록형 기록 매체(11)의 b-b 선에 따른 단면도로서, 이 도면 내의 투명 기판(15)에는 기록층(16)과 보호층(17)이 설치되어 있다. 트랙 구조는 예를 들면 프리그루브(14)로 구성되는데, 이 프리그루브에 의해서 주사 중에 판독/기록 헤드가 트랙(9)을 추종할 수 있다. 프리그루브(14)는 압입부 또는 융기부로서 구현되거나, 프리그루브의 재료와 상이한 광학 특성을 갖는 재료로 이루어질 수 있다. 프리그루브에 의하여 판독/기록 헤드가 주사 중에 트랙(9)을 추종할 수 있다. 트랙 구조는 또한 규칙적으로 분배된 서브트랙으로 형성될 수도 있으며, 상기 서브트랙은 서보 신호를 주기적으로 발생시킨다. 기록 매체는 예를 들면 비디오 또는 오디오 정보와 같은 실시간 정보 또는 컴퓨터 데이터와 같은 다른 정보를 보유하도록 구성될 수도 있다.

도 1c는 트랙의 워블의 예를 도시한다. 상기 도면은 워블이라고도 불리는 트랙의 측면 위치의 주기적인 변화를 도시한다. 이러한 변화에 의해서, 주사 장치의 헤드 내의 중심 스폿에서 일부 검출기에 의해 발생한 푸시풀 채널과 같은 보조 검출기에서 부가 신호가 발생하게 된다. 워블은 예를 들면, 주파수 변조되고, 위치 정보는 변조 시에 인코딩된다. 이러한 방식으로 인코딩된 디스크 정보를 포함하는 기록형 CD 시스템에서 도 1c에 도시된 바와 같은 종래의 워블에 대한 포괄적인 설명은 미국 특허 제4,901,300호(PHN12.398) 및 제5,187,699호(PHQ 88.002)에서 알 수 있다.

트랙을 주사하여 판독하는 중에, 워블의 변조가, 트랙킹 서보 신호를 발생시키기 위한 검출기 세그먼트 또는 부가적인 검출기에 의하여 검출 가능한 반사 빔의 단면에서의 강도 변화와 같은 제2 유형의 방사선 변화를 통해 검출될 수 있다. 트랙킹 서보 시스템용 워블을 검출하는 것은 전술한 CD-R 및 CD-RW 시스템으로부터 잘 알려져 있다.

사용자 데이터는, 예를 들면 CD 혹은 DVD 채널 코딩 방식에 따라 채널 비트라고 불리는 단위의 길이를 갖는 마크들에 의해서 기록매체 상에 기록될 수 있다. 이 마크들은 다수의 채널 비트 길이 T에 대응하는 길이를 갖고 있다. 사용되는 가장 짧은 마크들은 미리 규정된 최소 수 d의 채널 비트 길이 T의 길이를 가지며, 효과적인 직경을 갖는 트랙 상의 주사 스폿을 통해서 검출가능하고, 통상 가장 짧은 마크의 길이와 대략 같다.

본 발명에 따르면, 기록매체는 기록층 상의 미리 규정된 위치에서 포커스 영역(12)을 갖는다. 이 미리 규정된 위치는 도면 내의 직사각형 12에 의해 트랙(9)의 일부로서 개략적으로 표시되어 있지만, 실질적으로 포커스 영역은 최대 판독 신호를 결정할 수 있는 충분한 길이, 예를 들면 약간의 트랙의 나선(windings)을 갖는다. 통상, 포커스 영역은 포커스가 아직 최적화되지 않은 경우, 예를 들면 어드레스를 프리그루브로부터 검출할 수 있는 경우에 그 위치가 정해질 수 있다.

일 실시예에 있어서, 미리 규정된 위치는 트랙에서 어드레스를 판독할 필요없이 광학 헤드의 회전 반경의 위치지정에 근거해 장치가 포커스 영역의 위치를 정할 수 있도록 미리 규정된 회전 반경의 범위를 커버하는 영역이다.

포커스 영역(12)은 최상의 포커스 오프셋을 설정하기 위한 후술하는 포커스 조정 과정을 수행하기 위해 설치되어, 사용자 데이터의 판독 신호에서 낮은 지터가 발생된다. 포커스 영역(12)에는 기록 매체의 제조 시에 포커스 마크를 포함하는 캐리어 패턴이 설치되어 있다. 이 캐리어 패턴은 사용자 데이터 인코딩을 위해 사용된 가장 짧은 마크의 길이보다 긴 마크를 포함하는 일련의 미리 기록된 마크들로서, 실질적으로 주사 스폿의 유효한 직경보다 길다. 실질적으로, 포커스 마크들은 미리 규정된 최소 수 d의 채널 비트 길이 T의 적어도 2배의 길이를 갖는다. 각종 실시예에 있어서, 캐리어 패턴은 단일 길이를 갖는 포커스 마크들로 구성되거나, 약간의 길이를 이용한 미리 규정된 패턴이거나, 다른 정보를 인코딩하기 위해 임의로 변경 혹은 변조될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 주 정보를 기록하기 위한 가장 짧은 마크들은 통상 d=3T 혹은 3I로서 표시되는 3 채널 비트 길이의 길이를 갖는다. 예를 들면, DVD에서 채널 코드는 3T의 최소 길이와 11T의 최대 길이를 갖는 RLL(2,10) 코드이지만, 14T의 마크들은 동기화를 위해 사용된다. 그러한 시스템에 있어서, 포커스 마크들은 적어도 6T 혹은 7T의 길이를 갖지만, 바람직하게는 적어도 8T의 길이를 갖는다. 실제 단일 단조 캐리어 패턴은 예를 들면 11T의 길이를 갖는 피트들과 중간 랜드들과 같은 단일 사이즈의 포커스 마크들을 갖는다. 미리 규정된 개수의 채널 비트 길이에 대응하는 워블에 대하여 적절한 프리그루브 마크 길이를 선택해서 그 미리 규정된 개수에 맞는 패턴을 구성한다는 점에 주의한다. DVD+RW와 같이 32 채널 비트의 워블에 대해서는, 적절한 길이가 8T 프리그루브 랜드들과 교체되는 8T 프리그루브 피트들이다. 포커스 마크 내의 정보를 인코딩하기 위한 적절한 길이의 범위는 6T~14T 혹은 10T~12T의 범위이다.

본 발명의 실시예에 있어서, 기록매체에는 캐리어 패턴을 가진 포커스 영역을 구성하기 위해서 판독 전용 기록매체 상에 미리 기록된 데이터와 같은 피트들 및 랜드들의 영역이 설치되어 있다. 이 피트들 및 랜드들은 상기에 설명한 바와 같이 가장 짧은 사용자 데이터 피트들보다 길다.

본 발명의 실시예에 따르면, 프리그루브에는 후술하는 프리그루브의 형상과 관련된 물리적 파라미터의 변화에 의해 이루어진 프리그루브 변조가 제공되어 있다.

도 1d는 폭 변화에 의한 프리그루브 변조를 갖는 워블을 도시한다. 상기 도면은 프리그루브 변조(13)를 갖는 워블된 프리그루브(14)를 도시한다. 국부적 단면 형상인 프리그루브의 형상은 인코딩되어야 할 부가 정보 신호에 따라 변화된다. 이러한 형상 변화는 주사 중에 트랙으로부터 반사된 방사선에 영향을 미치며, 그것에 의하여 검출될 수 있다. 도면에 도시한 바와 같이, 프리그루브의 폭은 디지털 변조 패턴에 따라 변조된다.

도 1e는 깊이의 변화에 의한 프리그루브 변조를 갖는 워블을 도시한다. 도시한 바와 같이 깊이는 미리 규정된 깊이를 갖는 프리그루브 피트 영역(18)과, 제로 깊이를 갖는 프리그루브 랜드 영역(19)(즉, 프리그루브가 존재하지 않음)을 구성하기 위해서 디지털적으로 변화된다. 대신, 다른 깊이의 변화가 이용될 수도 있다.

일 실시예에 있어서, 50%보다 작은, 바람직하게는 10%보다 작은 듀티 사이클 을 가진 피트들 및 랜드들이 서로 연속되는데, 피트가 더 길다. 도 11에는, 대략 15%의 듀티 사이클을 갖는 연속하는 피트(18) 및 랜드(19)의 예가 도시되어 있다. 도 12에는, 대략 5%의 듀티 사이클을 갖는 긴 마크 테스트 패턴을 가진 스탬퍼의 현미경 사진이 도시되어 있다. 도 13에는, 도 12의 긴 마크 테스트 패턴의 판독 시에 얻는 주사 신호(100)(CA 신호라고도 칭함)가 도시되어 있다. 도 14에는 도 12의 긴 마크 테스트 패턴의 판독 시에 얻은 푸시풀 트랙킹 신호(101)가 도시되어 있다. 또한, 도 14에는 대응하는 주사 신호(100) 혹은 CA 신호도 도시되어 있다. 도시한 바와 같이, 포커스 마크들의 5%의 듀티 사이클에 기인한 푸시풀 트랙킹 신호에서 볼 수 있는 효과는 거의 없다.

그러한 기록매체를 제조하기 위해서 마스터 디스크가 제조된다. 마스터링 프로세스 중에, 레이저 빔 레코더에 의해서 프리그루브가 기록된다. 트랙의 공칭의 중심 위치의 작은 측면 오프셋을 부과해서 워블을 만들고, 마스터링 레이저 빔의 레이저 파워의 강도 또한 변조해서 프리그루브 형상 변조를 제공한다.

실시예에 있어서, 트랙을 따른 프리그루브(폭, 깊이) 변조를 이용해 부가 데이터 채널을 생성한다. 미기록된 디스크(R 혹은 RW형)는 부가적인 마스터(mastered) 데이터, 예를 들면 기록 제어 데이터를 포함한다. 주 사용자 데이터를 인코딩하기 위해 사용된 채널 코드와 비슷하거나 같은 채널 코드를 이용해 부가 데이터를 인코딩해도 된다. 이것은, 부가 데이터를 디코딩하기 위해서 부가 회로가 필요없다고 하는 이점이 있다. 실시예에 있어서, 다른 변조, 즉 주 사용자 데이터를 인코딩하기 위해 사용된 채널 코드와 다른 채널 변조 코드를 이용한다. 이것에 의해 프리그루브의 다른 특성을 방해하지 않기 위해 최적화되는 프리그루브 내의 정보를 인코딩하기 위해서 어떠한 변조든지, 예를 들면 펄스의 위치에 의해 부가 데이터를 인코딩하는 '일정한 길이 펄스'를 갖는 변조를 이용할 수가 있다.

실시예에서, DVD와 같은 필수의 표준화된 포맷에 따라, 관련 HF 데이터를 포함하지 않는 영역에, 예를 들면 리드-아웃(lead-out) 존 혹은 중간 존에 포커스 영역이 위치된다.

실시예에서, 중첩된 고주파수 주 사용자 데이터와 부가 데이터를 구별하기 위해서 프리그루브 내의 부가 데이터를 변조하는데, 예를 들면 주 사용자 데이터의 변조와 다른 런 길이 변조, 주파수 변조, 진폭 변조, 위상 변조, 혹은 어떤 다른 변조 방식일 수 있다.

도 2는 포커스 조정을 갖는 주사 장치를 도시한다. 이 주사 장치에는 기록 매체(11) 상의 트랙을 주사하기 위한 수단이 설치되는데, 상기 수단은 기록 매체(11)를 회전시키기 위한 구동 유닛(21), 헤드(22), 헤드(22)를 트랙에 위치시키기 위한 서보 유닛(25) 및 제어 유닛(20)을 구비한다. 헤드(22)는 기록 매체의 정보층의 트랙 상의 방사선 스폿(23)에 포커스된 광학 소자를 통해 안내되는 방사선 빔(24)을 발생시키기 위한 공지된 유형의 광학계를 구비한다. 방사선 빔(24)은 예를 들면 레이저 다이오드와 같은 방사선원에 의하여 발생한다. 상기 헤드는 또한 상기 방사선 빔의 광축을 따라 방사선 빔(24)의 포커스를 이동시키기 위한 포커싱 액츄에이터(미도시)와, 트랙의 중심 상에 반경 방향으로 스폿(23)을 미세하게 위치시키기 위한 트랙킹 액츄에이터(미도시)를 구비한다. 트랙킹 액츄에이터는 광학 소 자를 반경방향으로 이동시키기 위한 코일을 구비하거나, 또는 반사 소자의 각도를 변경하기 위하여 교대로 배열될 수도 있다. 포커싱 및 트랙킹 액츄에이터는 서보 유닛(25)으로부터 액츄에이터 신호에 의하여 구동된다. 판독을 위해 정보층에 의하여 반사된 방사선을, 각종 주사 신호를 발생시키기 위한 프런트 엔드 유닛(31)에 접속된 검출기 신호를 발생하기 위한 헤드(22)에서, 예를 들면 4분원 다이오드와 같은, 통상의 검출기에 의하여 검출하고, 상기 각종 주사 신호는 주 주사 신호(33)와 트랙킹 및 포커싱을 위한 에러 신호(35)를 포함한다. 에러 신호(35)는 상기 트랙킹 및 포커싱 액츄에이터를 제어하기 위한 서보 유닛(25)에 접속되어 있다. 정보를 검색하기 위해서 복조기, 디포맷터(deformatter) 및 출력 유닛을 포함하는 통상의 판독 처리 유닛(30)은 주 주사 신호(33)를 처리한다.

제어 유닛(20)은 정보의 주사 및 검색을 제어하며, 사용자로부터 또는 호스트 컴퓨터로부터 명령을 수신하도록 배열될 수도 있다. 제어 유닛(20)은 예를 들면 시스템 버스와 같은 제어 라인(26)을 통해 상기 장치 내의 다른 유닛에 접속된다. 제어 유닛(20)은 예를 들면 마이크로프로세서와 같은 제어 회로, 프로그램 메모리 및 전술한 과정 및 후술하는 기능을 수행하기 위한 인터페이스를 구비한다. 제어 유닛(20)은 또한 논리 회로 내의 스테이트 머신(state machine)으로서 구현될 수도 있다.

상기 장치는 포커스 영역의 위치를 정하고, 포커스 서보 유닛(25)을 조정하기 위한 포커스 조정 유닛(32)을 구비한다. 후술하는 포커스 영역 내의 캐리어 패턴을 주사함으로써 최상의 포커스를 검출한다. 포커스 영역을 주사하는 중에 상기 포커스 마크에 기인한 주사 신호의 진폭을 검출한다. 특히, 포커스 오프셋을 변화시켜서 최대 진폭을 찾는다. 포커스 조정 유닛은 또한 포커스 마크에 기인한 신호의 진폭을 검출하기 위한 판독 유닛(30)에서 이용가능한 판독회로를 이용해, 제어 유닛(20) 내의 소프트웨어 기능으로서 구현될 수도 있다. 제어 유닛(20)은 포커스 서보 유닛(25)과, 후에 상세히 설명되는 포커스 조정 기능을 수행하기 위한 다른 판독 기능들을 제어한다.

실시예에서, 상기 장치는 다음과 같이 주사신호에서 프리그루브 변조를 검출하기 위한 프리그루브 복조 유닛(34)을 구비한다. 프런트 엔드 유닛(31)으로부터 주 주사 신호(33)를 수신한다. 프리그루브 복조 유닛(34)은 프로그루브 변조로부터 기록 제어 정보를 검색한다. 보조 신호의 데이터 클럭을 재구성하기 위한 타이밍 리커버리는 워블 주파수 또는 프리그루브 변조 자체에 근거할 수 있다. 실시예에서, 타이밍 리커버리는 주 데이터에 대해서 검색된 데이터 클럭에 근거한다. 보조 데이터의 데이터 비트를 검출하기 위해서 동기 검출이 적용될 수 있다. 실시예에서, 프리그루브 변조에는 사용자 데이터에 사용된 채널 코드와 다른 채널 코드 및/또는 에러 정정 코드가 제공되며, 복조 유닛(34)에는 전용의 채널 코드 복조기 및/또는 에러 정정 유닛이 설치되어 있다. 실시예에서, 예를 들면 포커스 마크에 명확히 동조된 로 패스(low pass) 혹은 밴드 패스(band pass) 기능을 갖는 필터 유닛에 의해, 주 정보의 마크들에 기인한 신호(33) 내의 성분을 제거하고, 프리그루브 변조의 마크에 기인한 성분을 분리시킨다.

실시예에서, 상기 장치에는 예를 들면 CD-R이나 CD-RW, 또는 DVD+RW나 BD와 같은 기록형 또는 재기록형의 기록매체에 정보를 기록하기 위한 기록수단이 설치되어 있다. 기록 수단은 방사선의 기록 빔을 발생시키기 위해 헤드(22)와 프런트 엔드 유닛(31)과 연동하고, 기록 신호를 발생시켜 헤드(22)를 구동시키기 위해 입력 정보를 처리하는 기록 처리 수단을 구비하며, 상기 기록 처리 수단은 입력 유닛(27), 포맷터(formatter; 28) 및 변조기(29)를 구비한다. 정보 기록을 위해서, 방사선의 빔을 제어해 기록층에서 광학으로 검출 가능한 마크들을 생성한다. 마크들은 광학적으로 판독 가능한 형태, 예를 들면 염료, 합금 또는 상변화 물질과 같은 물질로 기록할 때 얻어지는 그 주변과 다른 반사율을 갖는 영역의 형태, 또는 자기 광학 물질로 기록할 때 얻어지는 그 주변과 상이한 편광 방향을 갖는 영역의 형태를 취해도 된다.

광디스크 상에 기록하기 위한 정보의 기록 및 판독과, 포맷팅(formatting), 에러 정정 및 채널 코드법은 종래기술에서, 예를 들면 CD 또는 DVD 시스템으로부터 잘 알려져 있다. 실시예에서, 입력 유닛(27)은 아날로그 오디오 및/또는 비디오, 또는 디지털 비압축 오디오/비디오와 같은 입력 신호용 압축 수단을 구비한다. MPEG 표준의 비디오용의 적절한 압축 수단이 기술되어 있으며, MPEG-1은 ISO/IEC 11172에 규정되어 있고, MPEG-2는 ISO/IEC 13818에 규정되어 있다. 입력 신호는 이러한 표준에 따라 미리 부호화되어도 된다.

포커스 조정 유닛(32), 포커스 서보 유닛(25) 및 제어 유닛(20)은 최적의 포커스 오프셋을 찾기 위한 포커스 조정 기능을 수행하고 있다. 우선, 포커스 영역의 위치가 정해지고, 헤드가 그 포커스 영역 내의 트랙 위에 위치된다. 그 다음, 포커 스 마크들의 캐리어 패턴을 주사하고, 포커스 오프셋 값의 범위에서 판독 신호 진폭을 검출한다. 최대 신호 값은 최상의 포커스 오프셋 값을 나타내고, 그 포커스 오프셋 값은 포커스 서보 유닛 내의 오프셋 조절 설정부에 저장된다. 실시예에서, 관련 층의 각각에 대한 다층 디스크에 대하여 개별적으로 포커스 조정 기능을 수행한다. 각 층 위에서 포커스 영역의 위치를 정하고, 제1 층에 대하여 상기에 나타낸 바와 같이 또 다른 공정을 수행한다. 기록형 및 재기록형 디스크를 기록하기 위해서는 정확한 포커스 오프셋을 찾는 것이 중요하다. 최적이 아닌 포커스 오프셋으로, 최적이 아닌 방식으로 디스크 상에 데이터를 기록하면, (특히, 판독 시에) 지터 값이 증가하게 된다.

상기 장치의 실시예에서, 고주파수(HF) 데이터라고도 불리는 주 사용자 데이터는 변조된 프리그루브에 중첩된다. 이것은 예를 들면 리드-인 혹은 리드-아웃 영역을 생성하기 위한 DVD-ROM과 같은 표준과의 호환성을 위해 필요하다. 프리그루브 변조 및 HF 데이터를 포함하는 영역은 저하된 HF 판독 신호를 나타낼 수도 있다는 점에 유념한다. 또한, 중첩 후에는 프리그루브 변조가 더 이상 검출 불가능할 수도 있다. 상기 장치의 실시예에서는, 포커스 조정 유닛(32)은 기록매체 상에 기록된 데이터가 이용 가능하자마자, 지터, 에러율 또는 진폭과 같은 데이터의 측정에 의존해 포커싱을 조정하기 위해 포커스 조정 유닛(32)이 설치되어 있다.

비디오 및 데이터 애플리케이션을 위한 기록형 및 재기록형 광 저장 장치는 급속히 성장하는 분야이다. DVD+R/+RW에서, 저장용량은 4.7Gbyte로서, 비디오 기록 및 데이터 애플리케이션을 위한 제한된 저장용량이다. 더 많은 데이터 저장용량이 바람직하다. 다수의 정보층을 갖는 광 디스크를 이용하는 것은 선택이다.

도 3은 다층 광 디스크를 나타낸다. L0는 제1 기록층(40)이고, L1은 제2 기록층(41)이다. 제1 투과층(43)은 제1 기록층을 덮고, 스페이서 층(42)은 양 기록층(40, 41)을 분리시키며, 기판 층(44)은 제2 기록층(41) 아래에 있다. 제1 기록층(40)은 제2 기록층(41)보다 기록매체의 입사면(47)에 더 가까운 위치에 배치되어 있다. 레이저 빔은 LO 층 상에 포커스된 제1 스테이트(state;45)에 있고, 또 레이저 빔은 L1 층에 포커스된 제2 스테이트(46)에 있다. 각 기록층은 포커스 패턴을 갖는다.

다층 디스크는 DVD-ROM 혹은 DVD-비디오와 같은 판독 전용의 미리 기록된 디스크로서 이미 이용가능하다. 이중층 DVD+R 디스크가 최근 제어되었는데, 그 디스크는 바람직하게는 이중층 DVD-ROM 표준과 호환가능해야 한다. 양 층의 반사율은 >18%이다. LO 층은 약 50~70%의 투과율을 갖는다. 스페이서 층은 30과 60㎛ 사이의 전형적인 두께를 갖는 층들을 분리시킨다. L1 층은 높은 반사율을 가지며, 매우 민감할 필요가 있다. 또한 재기록형 이중층 디스크가 제어된다. LO 층은 약 40~60%의 투과율을 갖는다. 더 낮은 값과 더 높은 값이 가능하더라도(3%~18%) 양 층의 유효한 반사율은 전형적으로 7%이다. 3개 이상의 기록층을 갖는 기록형 및 재기록형 광 저장매체도 고려된다.

도 4는 포커스 에러 신호 S-곡선을 도시한다. 기록층 아래에서 위로 변화되는 포커스에 대한 포커스 에러 신호(48)가 도시되어 있다. 예를 들면, 단일 층 +RW 및 ROM에서, S-곡선의 영점(49)에서 포커스 에러를 유지함으로써 최적의 포커스 오 프셋을 찾는다. 미리 기록된 데이터(ROM 디스크의 경우에)를 최적화함으로써 부가적인 미세 조정(fine-tuning)이 제공될 수 있다. 이중층 DVD-ROM(DVD-9)에서, S-곡선의 영점에서 포커스 에러를 유지한 후에 판독 신호의 지터를 최소화해서 포커스 오프셋을 최적화함으로써 최적의 포커스 오프셋을 찾는다. 여기서, 최적의 포커스 오프셋은 다른 초점외(out-of focus)층과, 일반적으로 초점내(in-focus)층의 이상적이지 않은 깊이에 기인한 수차로부터의 스트레이 광으로 손상받지만, 이것은 지터를 최적화함으로써 보상될 수 있다. (미기록된) 이중층 DVD+R/+RW에서, 지터 값을 최적화하기 위해는 미리 기록된 데이터가 이용 불가능하다.

도 5는 다층 광 디스크와 스트레이 광을 나타낸다. LO는 제1 기록층(40)이고, L1은 제2 기록층(41)이다. LO 층에 포커스된 레이저 빔(45)이 도시되어 있다. 초점 밖에 있는 제2 층 L1으로부터 반사되는 스트레이 광(50)이 도시되어 있다. 이중층 디스크에는, 기록을 위한 최적의 포커스 오프셋 값을 찾아야 하는 문제점이 있으며, 미리 기록된 데이터가 존재하지 않고, 또한, 초점 밖에 있는 층으로부터의 비균일한 스트레이 광(50)과, 초점내 층의 이상적이지 않은 깊이 위치에 기인한 수차로 손상받는다.

도 6은 검출기에 반사된 광을 도시한다. 4분원형 검출기(61)가 개략적으로 도시되어 있다. 반사된 광(62)은 강도가 균일하지 않은 검출기 위에 음영을 제공하는 초점외 스트레이 광을 포함한다.

도 7은 포커스 에러 신호 S-곡선 및 포커스 오프셋을 도시한다. 공칭의 포커스(72)가 영점에 도시되어 있다. 그러나, 최적의 포커스 오프셋, 즉 지터를 최소화 하기 위한 최상의 오프셋은 양의 오프셋(71) 혹은 음의 오프셋(73) 중 어느 한쪽으로 시프트된다. 스트레이 광뿐만 아니라, 다른 효과들도 투명한 상부층의 공칭의 두께의 편차 등, 최상의 오프셋에 영향을 미친다는 점에 주의한다. 실시예에서, 포커스 영역에는 포커스 마크들(예를 들면 피트 및 랜드 I11-I11 등의 11 채널 비트의 길이)을 갖는 미리 기록된 큰 단조 캐리어가 설치되어 있다. 포커스 영역은 미리 규정된 영역, 예를 들면 이중층 디스크의 리드-인 존 및/또는 리드-아웃 존 내에 위치된다. 바람직하게는, 각 기록층은 포커스 영역을 포함한다. 실시예에서, 프리그루브를 변조해서 데이터 존의 프리그루브와 같은 그루브 깊이를 갖는 프리그루브 랜드들 및 프리그루브 피트들을 구성한다. 포커스 마크를 이용해, 최대 판독 신호 진폭이 대략 기록을 위한 최적의 포커스 오프셋 값으로 이끈다. 실시예에 있어서, 이와 같이 찾은 포커스 조정을 짧은 기록 테스트에 의해 더 향상시켜, 지터에 대하여 포커스 오프셋을 미세 조정할 수 있다.

판독 신호만을 최적화하기 때문에, 미리 기록된 캐리어 패턴에 대한 그루브 깊이는 절대적인 최대 신호를 제공하기 위해 최적화될 필요가 없다는 점에 유념한다. 따라서, 디스크에서는 프리그루브를 제조하는데 필요한 마스터링 종래기술을 이용할 수 있다. 지금까지 연구한 모든 경우에 있어서는, 포커스 마크들에 기인한 최대 신호 진폭이 대략 정확한 포커스 오프셋 값에 대응한다.

도 8은 이중층 디스크의 지터 값을 도시한다. 수직방향으로 지터값이 표시되어 있고, 수평방향으로 이중층 디스크 상에서 지터의 함수로서의 최대 신호를 표시하기 위한 판독 신호 값이 표시되어 있다. 위쪽에 있는 곡선(81)은 L1층에 대한 지 터 값을 나타내고, 아래쪽에 있는 곡선(82)은 포커스 마크의 캐리어 패턴을 판독할 때 LO층에 대한 지터 값을 나타낸다. 최대 신호 값은 양 층에 대한 최상의(즉, 가장 낮은) 지터 값에 대응한다는 것을 알 수 있다. 몇몇 디스크들, 즉 표준 DVD+RW 디스크, DL ROM 디스크, 이중층 DVD+RW 디스크, 단층 LO 및 L1 +RW 적층체, 이중층 DVD+R 디스크, 단층 LO 및 L1 +R 적층체가 연구되었다. 모든 경우에 있어서, 최소 지터값은 높은 긴 마크 패턴(예를 들면 I11 캐리어) 신호 진폭과 관련이 있다.

도 9는 이중층 디스크의 L1층에 대한 포커스 오프셋의 함수로서의 판독 신호를 도시한다. 수직방향으로 판독신호 값이 표시되어 있고, 수평향으로 이중층 디스크 상에서 포커스 오프셋의 함수로서의 최대 신호를 표시하기 위한 포커스 오프셋 값이 표시되어 있다. 회색 삼각형으로 표시된 제1 곡선(91)은 포커스 마크들에 기인한 판독 신호를 나타낸다. 점선으로 표시된 제2 곡선(92)은, 최대 신호가 도 10에 도시한 바와 같이 최상의 오프셋에 대응하는 약 -1볼트의 오프셋에 대응한다는 것을 나타내는 제1 곡선(91)에 근거한 다명(polynomial)을 나타낸다. 다이아몬드로 표시된 제3 곡선(93)은 푸시풀 신호를 나타내지만, 그 곡선에 근거한 다명은 실질적으로 동일한 신호 값을 포함한다. 최상의 포커스 오프셋을 찾기 위해 사용될 수 있는 푸시풀 신호에서 최대값을 명확히 찾을 수 없다. 최대 푸시풀 신호가 최적이 아닌 포커스 깊이에 의해 야기된 수차에 기인한 가장 낮은 지터 값과 직접 관련되어 있지 않다는 점에 주의하자.

도 10은 이중층 디스크의 L1층에 대한 포커스 오프셋의 함수로서의 지터를 도시한다. 수직방향으로는 지터 값이 표시되어 있고, 수평방향으로는 포커스 오프 셋 값이 표시되어 있다. 욕조형상의 곡선(95)은 이중층 디스크 상의 포커스 오프셋의 함수로서 데이터 판독 시에 예상된 에러에 대응하는 지터를 나타낸다. 최상의 포커스 오프셋은 욕조형상의 곡선(95)의 중간에 대응하는 약 -1볼트이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 최상의 오프셋 값은 포커스 마크들의 캐리어 패턴에 기인한 최대 판독 신호에 대응한다.

도 15에는 단조 워블(102)의 예가 도시되어 있다. 실시예에서, 다음 피트 포커스 마크와 랜드 포커스 마크의 총 주기는 워블 길이의 N/2배이고, N은 정수이며, 랜드 포커스 마크들은 워블이 편차를 갖고 있지 않은 위치들과 정렬되어 있다. 도 15에서, 랜드 포커스 마크들의 위치는 검정색 직사각형 103으로 표시되어 있다. 명확히, 랜드 포커스 마크들은 워블이 제로 편차를 갖고 있는 곳에 위치된다. 이 정렬에 의해서 워블 신호가 최소한으로 저하된다. 단조 워블 영역 내부의 포커스 마크들의 위치지정은, 워블 데이터가 포커스 마크들의 존재에 의해 열화되지 않아, 더 많은 신뢰할 수 있는 워블 정보의 판독으로 이끈다고 하는 이점이 있다.

실시예에서, 랜드 포커스 마크들의 시작 위치는 워블의 싱크와 정렬된다. 이것은 도 16에 도시되어 있다. 화살표 107은 워블 싱크 패턴에 대한 랜드 포커스 마크 시작 위치를 나타낸다. 워블 싱크 패턴은 ADIP 워드 싱크 필드(105) 앞에 위치한 ADIP 비트 싱크 필드(104)에서 시작한다. ADIP 데이터 비트 필드(106)은 ADIP 워드 싱크 필드(105) 다음에 위치한다. 포커스 마크들은 워블 싱크 패턴을 추종하는 85개의 단조 워블 주기로 위치된다.

푸시풀 트랙킹 신호에서 오프셋을 줄이기 위해, 반경방향으로 랜드 포커스 마크 정렬을 피해야 한다. 도 17에서, 한 개의 랜드 포커스 마크(103)에 대하여 화살표 108로 표시된 바와 같이, 랜드 포커스 마크(103)는 이웃하는 랜드 포커스 마크(103)를 갖기 않는다.

다른 실시예에 있어서, 랜드 포커스 마크들은, 반경 R이 어떤 방향으로도 랜드 포커스 마크 위치에 주기성이 없는 트랙 피치의 몇 배와 같도록 캐리어 패턴으로 임의로 배열되어 있다. 도 18에서, 이것은 화살표 108, 109 및 110으로 표시되어 있다. 랜드 포커스 마크들의 패턴은 무작위다.

본 발명은 반사 변화에 근거하여 광 디스크를 이용하는 실시예로 주로 설명되었지만, 본 발명은 또한 직사각형 광학 카드, 자기 광 디스크 또는 기록형 기록 매체에 미리 적용된 패턴을 가진 다른 유형의 정보 저장 시스템 등의 다른 기록 매체에도 적용될 수 있다. 또한, 기록매체는 CD, DVD, 블루-레이 디스크 형태, 단층, 다층 또는 다른 광 디스크 형태일 수 있다. 본원에서 '구비하다 혹은 포함한다'라는 표현은 기재된 것과 다른 소자들 또는 단계의 존재를 배제하지 않는 것이며, 소자 앞의 부정관사는 이러한 소자들의 복수개의 존재를 배제하지 않는 것으로, 참조 부호는 청구범위를 제한하지 않으며, 본 발명은 하드웨어 및 소프트웨어에 의하여 구현될 수 있으며, 몇몇 수단 또는 유닛은 동일한 하드웨어 또는 소프트웨어 항목으로 나타낼 수도 있다. 또한, 본 발명의 범위는 실시예에 제한되지 않으며, 본 발명은 모든 신규의 특징 또는 전술한 특징의 조합으로 존재할 수 있는 것에 주목해야 한다.

Claims

기록형 기록매체로서 상기 기록매체의 입사면을 통해서 입사되는 방사선의 빔에 의해서 기록층 상의 트랙에 마크들을 기록해서 정보를 기록하고, 상기 트랙 상에 유효한 직경을 갖는 주사 스폿을 구성하는 기록형 기록매체에 있어서,

상기 마크들은 다수의 채널 비트 길이 T에 대응하는 길이를 갖고, 가장 짧은 마크들은 미리 규정된 최소 수 d의 채널 비트 길이 T의 길이를 가지며, 상기 유효한 직경을 갖는 주사 스폿에 의해 검출가능하고,

상기 기록층은 상기 트랙을 표시하기 위한 프리그루브(14)를 구비하고, 상기 프리그루브는 상기 트랙의 길이방향과 가로의 방향으로 프리그루브의 변위에 의해 이루어지는 워블을 나타내며, 상기 프리그루브는 포커스 마크들(18,19)을 포함하는 캐리어 패턴을 구성하기 위해 프리그루브 영역의 깊이 및/또는 폭의 프리그루브 변조를 포함하고,

상기 포커스 마크들은 미리 규정된 최소 수 d의 채널 비트 길이 T보다 실질적으로 큰 길이를 가지며, 상기 주사 스폿의 유효한 직경보다 실질적으로 길고,

상기 캐리어 패턴은 상기 기록층 상의 미리 규정된 위치에서 포커스 영역(12)을 구성하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
제 1 항에 있어서,

상기 포커스 마크들은 상기 미리 규정된 최소 수 d의 채널 비트 길이 T의 적어도 2배의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 기록매체.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 포커스 마크들은 미리 규정된 깊이 및 폭의 피트 포커스 마크들과 교체되는 제로 깊이의 랜드 포커스 마크들을 구비하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 랜드 포커스 마크들 및 상기 피트 포커스 마크들은 50%보다 작은, 바람직하게는 10%보다 작은 듀티 사이클로 서로 연속되며, 상기 피트 포커스 마크들이 더 긴 것을 특징으로 하는 기록매체.
제 3 항에 있어서,

상기 피트 포커스 마크들은 적어도 100 채널 비트 길이 T의 길이를 갖고, 상기 듀티 사이클은 10% 이하인 것을 특징으로 하는 기록매체.
제 3 항에 종속되며, 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

다음 피트 포커스 마크와 랜드 포커스 마크의 총 주기는 워블 길이의 N/2배이고, N은 정수이며, 랜드 포커스 마크들은, 워블이 편차를 갖지 않는 위치와 정렬되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
제 3 항에 종속되며, 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

이웃하는 트랙 상의 다른 랜드 포커스 마크에 바로 인접한 랜드 포커스 마크의 발생 수를 최소화하며, 바람직하게는 캐리어 패턴의 랜드 포커스 마크가 이웃하는 트랙에 바로 인접한 랜드 포커스 마크를 갖지 않는 것을 특징으로 하는 기록매체.
제 3 항에 종속되며, 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 랜드 포커스 마크들은, 반경 R이 어떤 방향으로도 랜드 포커스 마크 위치에 주기성이 없는 트랙 피치의 몇 배와 같도록 캐리어 패턴으로 임의로 배열되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 랜드 포커스 마크들의 시작 위치는 워블의 싱크와 정렬되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 포커스 마크들은 단조 워블 영역 내에만 배치되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 포커스 마크들은 적어도 한 개의 트랙, 바람직하게는 그 이상의 트랙을 커버하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기록매체는 적어도 제1 기록층(40) 및 제2 기록층(41)을 구비하고, 상기 제1 기록층은 상기 제2 기록층보다 입사면에 더 가까운 위치에 존재하며, 각 기록층은 상기 포커스 마크들을 갖는 것을 특징으로 하는 기록매체.
제 12 항에 있어서,

각 기록층은 실제로 대응하는 반경방향의 위치에서 상기 포커스 마크들을 구비하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
제 2 항에 있어서,

상기 미리 규정된 최소 수 d는 3 채널 비트 길이 T(d=3T)이고, 상기 포커스 마크들은 적어도 6T의 길이, 특히 8T~14T의 범위에 있는 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 기록매체.
제 1 항에 있어서,

실질적으로 상기 캐리어 패턴만이 상기 포커스 마크들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
제 1 항에 있어서,

상기 프리그루브 변조는 미리 규정된 채널 코딩 알고리즘에 따라 상기 포커스 마크들에 의해 인코딩된 부가 정보를 나타내고 있고, 상기 미리 규정된 채널 코딩 알고리즘은 상기 기록된 정보를 나타내는 채널 코딩 알고리즘과 다른 것을 특징 으로 하는 기록매체.
방사선 빔(24)을 통해서 기록매체(11) 상의 트랙을 주사하는 장치로서, 상기 트랙이 기록층 상에 마크들을 구비하고, 상기 빔이 상기 기록매체의 입사면을 통해서 입사되어, 상기 트랙 상에 유효한 직경을 가진 주사 스폿을 구성하며, 상기 마크들이 정수의 채널 비트 길이 T에 대응하는 길이를 갖고, 가장 짧은 마크가 미리 규정된 최소 수 d의 채널 비트 길이 T의 길이를 가지며, 상기 유효한 직경을 갖는 주사 스폿을 통해서 검출가능하고, 상기 기록층이 상기 트랙을 표시하기 위한 프리그루브를 구비하고, 상기 프리그루브가 상기 트랙의 길이방향과 가로의 방향으로 상기 프리그루브의 변위에 의해 이루어진 워블을 나타내며, 상기 프리그루브가 포커스 마크들을 포함하는 캐리어 패턴을 구성하기 위해 프리그루브 영역의 깊이 및/또는 폭의 프리그루브 변조를 포함하고, 상기 포커스 마크들이 상기 미리 규정된 최소 수 d의 채널 비트 길이 T보다 실질적으로 큰 길이를 가지며 상기 주사 스폿의 유효한 직경보다 실질적으로 길고, 상기 캐리어 패턴이 상기 기록층 상의 상기 미리 규정된 위치에서 포커스 영역을 구성하는 주사장치에 있어서,

상기 빔을 제공하기 위한 헤드(22)와,

상기 주사 스폿을 구성하기 위해 상기 트랙에 상기 빔을 포커싱하기 위한 포커스 서보 수단(25)과,

상기 트랙에서 마크들을 검출하기 위해 주사 신호(33)를 생성하기 위한 프런 트 엔드 유닛(31)과,

상기 포커스 영역을 배치하고, 상기 포커스 영역을 주사하는 중에 상기 캐리어 패턴에 기인한 상기 주사 신호의 진폭에 의존해서 상기 포커스 서보 수단을 조정하기 위한 포커스 조정 수단(32)을 구비하는 것을 특징으로 하는 주사장치
제 17 항에 있어서,

상기 포커스 마크들은 상기 미리 규정된 최소 수 d의 채널 비트 길이 T의 적어도 2배의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 주사장치.
제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,

상기 포커스 마크들은 미리 규정된 깊이 및 폭의 피트 포커스 마크들과 교체되는 제로 깊이의 랜드 포커스 마크들을 구비하는 것을 특징으로 하는 주사장치.
제 19 항에 있어서,

상기 피트 포커스 마크들 및 상기 랜드 포커스 마크들은 50%보다 작은, 바람직하게는 10%보다 작은 듀티 사이클로 서로 연속되며, 상기 피트 포커스 마크들이 더 긴 것을 특징으로 하는 주사장치.
제 17 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 포커스 서보 수단(25)은 상기 기록매체의 적어도 제1 기록층(40)과 제2 기록층(41) 중 하나에 포커싱하기 위해 구비되고, 상기 제1 기록층은 상기 제2 기록층보다 입사면에 더 가까운 위치에 존재하며, 각 기록층은 포커스 패턴을 갖고, 상기 포커스 조정 수단(32)은 각 기록층에 대하여 개별적으로 상기 포커스 영역을 배치하고, 상기 각 층의 포커스 영역을 주사하는 중에 상기 캐리어 패턴에 기인한 상기 주사 신호의 진폭에 의존해서 상기 포커스 서보 수단(25)을 조정하기 위해 구비된 것을 특징으로 하는 주사장치.
제 17 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 포커스 조정 유닛(32)은 포커스 테스트 패턴을 기록하고, 그 후에 상기 테스트 패턴을 판독하는 중에 검출된 지터 혹은 에러에 의존해서 상기 포커스 서보 수단(25)을 더 조정하기 위해 구비된 것을 특징으로 하는 주사장치.
제 17 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 장치는 상기 주사신호로부터, 미리 규정된 채널 코딩 알고리즘에 따라 상기 프리그루브 변조로 인코딩된 부가 정보를 검색하기 위한 프리그루브 복조 유닛(34)을 구비하고, 상기 미리 규정된 채널 코딩 알고리즘은 상기 기록된 정보를 나타내는 채널 코딩 알고리즘과 다른 것을 특징으로 하는 주사장치.