KR20070018990A - Disk-shaped recording medium, disk device, and method for manufacturing optical disks - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 정보신호의 고쳐쓰기가 가능한 광디스크이며, 정보신호의 고쳐쓰기 가능한 고쳐쓰기 가능영역의 트랙에 각각 트랙킹제어용의 안내홈(81a)이 형성되며, 안내홈(81a)이 형성된 기판상에는, 정보신호를 기입하기 위한 기록층(83)이 적층되어 있다. 이 기록층(83)은 적어도 정보신호의 고쳐쓰기 가능한 영역에 있어서 멀티빔의 근접 장소의 빛에 의해 정보신호의 고쳐쓰기가 가능하게 되며, 가장 표면에는, 안내홈(81a)이 형성되어 있는 위치에 따라서 오목부(85a)가 형성되어 있다. According to the present invention, an optical disk capable of rewriting an information signal is provided, and the guide grooves 81a for tracking control are formed on tracks of the rewritable regions where the information signals can be rewritten. The recording layer 83 for writing the information signal is stacked. In the recording layer 83, at least in the rewritable area of the information signal, the information signal can be rewritten by the light in the vicinity of the multi-beam, and the surface where the guide groove 81a is formed The recessed part 85a is formed in accordance with this.
Description
본 발명은, 근접 장소의 빛을 이용하여 광학적으로 정보신호의 기록 또는 재생을 행하는 디스크형 기록매체, 이 디스크형 기록매체에 대해 정보신호의 기록 또는 재생을 행하는 디스크 장치에 관한 것이며, 또한, 정보기록매체로서의 광디스크의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a disc-shaped recording medium for optically recording or reproducing an information signal by using light in a nearby place, and a disc device for recording or reproducing an information signal with respect to the disc-shaped recording medium. A method of manufacturing an optical disc as a recording medium.
본 출원은, 일본에 있어서 2004년 6월 28일에 출원된 일본 특허 출원 번호 2004-190250을 기초로서 우선권을 주장하는 것이며, 이 출원은 참조함으로써, 본 출원에 원용된다.This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2004-190250 for which it applied on June 28, 2004 in Japan, and this application is integrated in this application by reference.
종래, 자기 기록매체나 광기록매체의 고밀도화, 대용량화의 연구가 진행되며, 고밀도화, 대용량화를 도모한 기록매체가 제공되고 있다. 이런 종류의 기록매체 가운데, 광기록매체에 있어서는, DVD(Digital Versatile Disc)가 제공되며, 또한, DVD의 수배이상의 기록밀도를 가지는 차세대형의 DVD 개발도 진행되고 있다. 한편, 하드 디스크 자기 기록 장치(HDD)의 기록밀도도 해마다 증가하고 있다. 그런데, 화상 정보의 디지털화나 고정밀화, 광통신의 고속도화에 수반하여, 한층 더 스토리지의 대용량화, 고밀도화가 요구되고 있고, 2010년에는 1Tbits/(inch)2의 기록밀도의 달성이 기대되고 있다. 2. Description of the Related Art [0002] In the past, studies have been made to increase the density and capacity of a magnetic recording medium and an optical recording medium, and a recording medium having a high density and a large capacity has been provided. Among the recording media of this kind, a DVD (Digital Versatile Disc) is provided in the optical recording media, and further development of the next generation DVD having a recording density of several times or more of the DVD is in progress. On the other hand, the recording density of the hard disk magnetic recording device (HDD) is also increasing year by year. However, with the digitization, high definition, and high speed of optical communication of image information, further increase in storage capacity and high density are required, and in 2010, a recording density of 1 Tbits / (inch) 2 is expected.
하드 디스크 자기 기록 장치에서는, 초상자성(超常磁性)효과나, 자기헤드의 갭폭 제어의 곤란성 때문에, 100~300Gbpsi가 한계라고 해서, 그 한계를 넘는 것으로서, 광어시스트 자기 기록이 기대되고 있다.In the hard disk magnetic recording apparatus, optical assist magnetic recording is expected because the superparamagnetism effect and the difficulty in controlling the gap width of the magnetic head are 100 to 300 Gbpsi and exceed the limit.
광기록매체에 있어서는, 근접 장소의 빛을 이용한 광기록이 기록밀도의 고도화를 도모하는데 있어서 기대되고 있다. 이 근접 장소의 빛이란, 미소(微小) 개구(開口)나 미소 물체의 주위에서 빛의 회절 한계 이하의 영역내에 존재하는 비(非)전파광이다. 다른 물체를 당해 미소 개구나 미소 물체의 회절 한계 이하의 거리까지 근접시키면, 근접 장소의 빛은 당해 물체내에 전파하는 동시에 상호작용을 야기시킨다. 이와 같은 근접 장소의 빛을 삼출(渗出)하게 하기 위해서는, 미소 개구나 미소 물체의 사이즈를 보다 미세화함으로써 실현될 수 있다. 또, 이 삼출시킨 근접 장소의 빛을 광기록매체에 조사함으로써 고밀도의 광기록을 행하는 것이 가능하게 된다. 이 근접 장소의 빛을 이용한 광기록에 있어서는, DVD 등과 동일하게 단일광 스포트를 안내홈(그루브:Groove) 또는 둑(랜드:Land)에 추종시키고, 정보의 기록이나 재생을 행한다.In the optical recording medium, optical recording using light in the vicinity of the place is expected to improve the recording density. Light in this vicinity is non-propagating light which exists in the area below the diffraction limit of light around a micro aperture or a micro object. If another object is brought close to the micro-opening or a distance below the diffraction limit of the micro-object, the light in the proximate location propagates within the object and causes interaction. In order to exude light in such an adjacent place, it can be realized by making the size of a micro opening and a micro object smaller. In addition, high-density optical recording can be performed by irradiating the optical recording medium with the light of the exhaled adjacent place. In optical recording using light in the vicinity of a place, a single light spot is followed by a guide groove (groove) or a weir (land) in the same manner as a DVD or the like to record or reproduce information.
상술한 근접 장소의 빛을 이용하여 광기록매체상에 정보를 기록하기 위해서는, 그루브가 형성되어 있지 않은 평활한 고쳐쓰기 가능 영역에 대하여 이것을 실행할 필요가 있고, 특히 고밀도로 정보를 기록하기 위해서는, 이러한 평활한 고쳐 쓰기 가능 영역의 면적을 증가시킬 필요가 있다.In order to record information on the optical recording medium using the above-mentioned light of the adjacent place, it is necessary to perform this on a smooth rewritable area in which no groove is formed. In particular, in order to record information at a high density, It is necessary to increase the area of the smooth rewritable area.
종래의 광기록매체에 있어서는, 광기록매체상에 기록되는 기록영역이 그루브에 따르도록 형성되며, 근접 장소의 빛에 의한 광스포트에 대하여 1개의 안내홈이 대응하도록 구성되어 있다. 이 때문에, 기록밀도를 향상시킬 수 있도록 광기록매체상에 수많은 광스포트를 형성시켰을 경우에는, 형성한 광스포트에 따른 수의 그루브가 필요하게 된다. 현실적으로 이와 같이 수많은 광스포트에 대응한 그루브를 스파이럴(spiral)형으로 촘촘한 피치로 커팅 하는 것은 용이하지 않다.In the conventional optical recording medium, the recording area recorded on the optical recording medium is formed along the groove, and one guide groove is formed so as to correspond to the optical spot caused by the light in the vicinity. For this reason, when a large number of optical spots are formed on the optical recording medium so that the recording density can be improved, the number of grooves corresponding to the formed optical spots is required. In reality, it is not easy to cut grooves corresponding to a large number of light spots in a spiral type at a fine pitch.
통상, 광기록매체상에 있어 그루브를 2개 병렬로 형성시키기 위해서는, 커팅할 때도 2개의 빔을 사용하고, 또는 고속 커팅용의 광빔을 워블시키는 것으로, 이것을 의사적으로 실현할 필요가 있지만, 필요한 그루브가 3개, 4개로 증가해 감에 따라, 제작의 난이도가 더한다고 하는 문제점이 있다.Usually, in order to form two grooves in parallel on an optical recording medium, it is necessary to realize this by using two beams when cutting or by wobbling an optical beam for high speed cutting, but the necessary grooves are required. As the number increases to three or four, there is a problem that the difficulty of production is added.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 이 근접 장소의 빛을 이용한 광기록의 고밀도화와 전송 레이트의 향상을 도모한 광기록매체, 기록재생장치 등이, 특개 2003-272176호 공보 등에 있어서 제안되고 있다. 이 공보에는, 스윙 암에 장착된 접동 혹은 부상형의 슬라이더에 의한 제어방법이 개시되어 있다. 이러한 종래 예에 있어서는, 대물렌즈가 광기록매체의 면에 모방하여 구동되기 때문에, 독립하여 배치되어 있는 광축에 대하여, 이러한 대물렌즈가 기울거나 위치가 어긋나거나 하는 것이 예상된다. 특히, 근접 장소의 빛에 의한 기록 재생을 행하는 경우에 있어서는, 광기록매체의 표면 및 근접 장소의 빛의 광스포트에 대한 대물렌즈의 위치가 엄격하게 요구되기 때문에, 보다 신뢰성이 높은 기록재생처리를 행하는데에 있어서 장 벽으로 되는 경우도 생각할 수 있다.In order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-272176 and the like have proposed an optical recording medium, a recording / reproducing apparatus, etc. which aim to increase the density of optical recording and improve the transmission rate using light in the vicinity. This publication discloses a control method by a sliding or floating slider mounted on a swing arm. In this conventional example, since the objective lens is driven by imitating the surface of the optical recording medium, it is expected that such an objective lens will be inclined or displaced with respect to the optical axes arranged independently. In particular, in the case of recording and reproduction by light in the vicinity of the place, the position of the objective lens with respect to the surface of the optical recording medium and the light spot of the light in the vicinity of the place is strictly required. It may be considered to be a barrier to doing this.
또, 기록재생처리의 한 공정에 있어서는, 광기록매체의 표면에 오목부가 형성되어 버리는 경우도 있다. 이와 같은 오목부가 형성되어 버리면, 근접 장소의 빛에 의한 기록재생처리를 행하는 경우에 있어서 오히려 장벽이 되어 버린다.In one step of the recording / reproducing process, a recess may be formed on the surface of the optical recording medium. If such a recess is formed, it becomes a barrier in the case of performing the recording / reproducing process by the light of the adjacent place.
본 발명은, 상술한 문제점에 감안하여 제안된 것이며, 그 목적으로 하는 것은, 근접 장소의 빛에 의한 기록 재생 가능한 디스크형 기록매체에 있어서, 정보신호의 고밀도인 기록을 행할 수 있는 것에 부가하여, 표면에 형성된 오목부를 유효 활용함으로써, 이것에 추종시킨 각종 처리를 실행하는 것이 가능한 디스크형 기록매체를 제공하는 것에 있고, 또 이러한 디스크형 기록매체가 삽입되었을 경우에, 정보신호의 고밀도인 기록처리를 안정되어 실행 가능한 디스크 장치를 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a high-density recording of an information signal in a disk-type recording medium capable of recording and reproducing by light at a nearby place. The present invention provides a disk-type recording medium capable of performing various processes following the effective use of the recess formed on the surface, and when such a disk-type recording medium is inserted, a high-density recording process of the information signal is provided. It is to provide a stable and executable disk device.
본 발명은, 정보신호의 고쳐쓰기가 가능한 고쳐쓰기 가능 영역의 트랙에 각각 트랙킹 제어용의 안내홈이 형성된 디스크형 기록매체에 있어서, 안내홈이 형성된 기판상에는, 정보신호를 기입하기 위한 기록층이 적층되며, 기록층은, 적어도 고쳐쓰기 가능 영역에 있어서 멀티 빔의 근접 장소의 빛에 의해 정보신호의 고쳐쓰기가 가능하게 되며, 당해 디스크형 기록매체의 가장 표면에는, 안내홈이 형성되어 있는 위치에 따라 오목부가 형성되어 있다.According to the present invention, in a disc-shaped recording medium in which guide grooves for tracking control are formed on tracks of a rewritable area in which information signals can be rewritten, recording layers for writing information signals are stacked on a substrate on which guide grooves are formed. The recording layer is capable of rewriting the information signal at least in the rewritable area by the light in the vicinity of the multi-beam, and at the position where the guide groove is formed on the outermost surface of the disc-shaped recording medium. A recess is thus formed.
또, 본 발명은, 정보신호의 고쳐쓰기가 가능한 고쳐쓰기 가능 영역의 트랙에 각각 트랙킹 제어용의 안내홈이 형성된 디스크형 기록매체에 대하여 정보의 기록 또는 재생을 행하는 디스크 장치에 있어서, 정보신호로서의 근접 장소의 빛을 멀티 빔으로 고쳐쓰기 가능 영역으로 삼출하게 하기 위한 2축액츄에이터와, 2축액츄에이터를 소망의 트랙 위치로 이동시키기 위한 구동 제어부를 가지는 제어부를 갖추고, 제어부는, 안내홈이 형성된 기판상에, 적어도 고쳐쓰기 가능 영역에 있어서 정보신호를 기입하기 위한 기록층이 적층되며, 또한 안내홈이 형성되어 있는 위치에 따라 가장 표면에 오목부가 형성되어 있는 디스크형 기록매체가 삽입되었을 경우에는, 근접 장소의 빛에 의한 스포트열이 오목부에 따라 배열되도록 구동 제어부를 거쳐서 2축액츄에이터를 제어한다.In addition, the present invention provides a disk apparatus for recording or reproducing information on a disc-shaped recording medium having guide grooves for tracking control in tracks of a rewritable area in which information signals can be rewritten, the proximity of which is an information signal. And a control unit having a biaxial actuator for exhaling the light of the place into a multi-beam rewritable area, and a drive control unit for moving the biaxial actuator to a desired track position. In the case where a disc-like recording medium having a recessed portion formed on the surface of the recording layer for recording the information signal in at least the rewritable area and having the guide groove formed thereon is inserted in the vicinity, Through the drive control unit, the biaxial actuators are arranged so that the spot rows caused by the light of the place are arranged along the recesses. It controls the emitter.
본 발명에 관계되는 디스크형 기록매체는, 안내홈이 형성된 기판상에, 정보신호를 기입하기 위해 기록층이 적층되며, 이 기록층은, 적어도 고쳐쓰기 가능 영역에 있어서 멀티 빔의 근접 장소의 빛에 의해 정보신호의 고쳐쓰기 가능하게 되며, 가장 표면에는, 안내홈이 형성되어 있는 위치에 따라 표면에 오목부를 형성하고 있으므로, 멀티 빔의 근접 장소의 빛에 의해 정보신호의 고쳐쓰기를 행할 때에, 근접 장소의 빛의 광스포트를 복수 형성시킴으로써 고밀도의 기록처리를 실현할 수 있다. 즉, 근접 장소의 빛을 이용하여 재생, 기록을 행하는 경우에는, 광빔을 집광하는 렌즈로부터 디스크 가장 표면의 거리(공기층)가 신호의 강도에 영향을 준다. 이 때문에, 안내홈을 오목한 상태로 하고, 보호막을 이 그루브에 따른 형태로 형성함으로써 공기층의 두께가 두꺼워지며, 안내홈의 신호를 얻기 쉬워진다. 또한, 기록면을 볼록형상으로 하고, 안내홈을 소정간격으로서 멀티 빔용으로 함으로써, 렌즈보다 가까운 위치에서 기록부가 넓게 형성되게 되며, 근접 장소에 형성하기 쉬운 기록면으로 할 수 있다. 이 때문에, 본 발명은, 멀티 빔을 이용하여 근접 장소에 의한 정보의 재생 또는 기록을 행하는 광디스크에 적용하여 유용하다.In the disc-shaped recording medium according to the present invention, a recording layer is laminated on a substrate on which guide grooves are formed to write an information signal, and the recording layer is formed at least in the rewritable area of the light near a multi-beam. It is possible to rewrite the information signal, and since the recess is formed on the surface in accordance with the position where the guide groove is formed on the outermost surface, when the information signal is rewritten by light in the vicinity of the multi-beams, By forming a plurality of light spots of light in the vicinity, high density recording processing can be realized. In other words, when reproducing and recording using light in the vicinity of the place, the distance (air layer) on the surface of the disc from the lens that condenses the light beam influences the intensity of the signal. For this reason, when the guide groove is concave and the protective film is formed in the shape along this groove, the thickness of the air layer becomes thick, and the signal of the guide groove can be easily obtained. Further, by making the recording surface convex and guiding grooves for the multi-beams at predetermined intervals, the recording portion can be formed wider at a position closer to the lens, and the recording surface can be easily formed at a nearby place. For this reason, the present invention is useful when applied to an optical disc that reproduces or records information at a nearby location using a multi-beam.
본 발명의 또 다른 목적, 본 발명에 의하여 얻을 수 있는 구체적인 이점은, 이하에서 도면을 참조하여 설명되는 실시의 형태로부터 한층 밝혀질 것이다.Another object of the present invention, the specific advantages which can be obtained by the present invention will become more apparent from the embodiments described below with reference to the drawings.
도 1은, 본 발명을 적용한 광기록 장치를 나타내는 블록 회로도이다.Fig. 1 is a block circuit diagram showing an optical recording device to which the present invention is applied.
도 2는, 광기록 장치가 갖추는 렌즈 블록을 나타내는 측면도이다.2 is a side view showing a lens block included in the optical recording device.
도 3은, 복귀광량과 갭간 거리와의 관계를 나타내는 특성도이다.3 is a characteristic diagram showing the relationship between the amount of returned light and the distance between gaps.
도 4는, 본 발명을 적용한 광기록 장치에 의해 신호의 기록이 행해지는 광디스크를 나타내는 부분 단면도이다.4 is a partial sectional view showing an optical disc in which signals are recorded by the optical recording apparatus to which the present invention is applied.
도 5는, 본 발명을 적용한 광기록 장치에 탑재되는 렌즈 블록에 있어서, 멀티 빔의 근접 장소의 빛을 신호 기록면에 대하여 삼출하는 예를 나타내는 단면도이다.Fig. 5 is a cross-sectional view showing an example in which light in a vicinity of a multi-beam is extruded from the signal recording surface in the lens block mounted in the optical recording device to which the present invention is applied.
도 6은, 렌즈 블록으로부터의 근접 장소의 빛에 의해 형성되는 광스포트를 도 5중 D방향으로 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a view showing a light spot formed by light in the vicinity of the lens block in the D direction in FIG. 5.
도 7은, 안내홈을 사행(蛇行)하여 형성한 광디스크를 나타내는 평면도이다.7 is a plan view showing an optical disc formed by meandering a guide groove.
도 8은, 광스포트를 광디스크상에 한 번에 4개 형성한 예를 나타내는 평면도이다.8 is a plan view showing an example in which four optical spots are formed on an optical disc at one time.
도 9a~도 9g는 광디스크의 제조공정을 공정순서로 나타내는 단면도이며, 도 9a는 유리 원반의 표면을 연마 세정하는 상태를 나타내고, 도 9b는 세정한 유리 원 반의 표면에 포토레지스트(photoresist)를 도포한 상태를 나타내며, 도 9c는 그루브 정보로 변조한 레이저광을 포토레지스트상에 조사하고, 그루브 패턴을 기록한 상태를 나타내고, 도 9d는 유리 원반을 현상처리한 상태를 나타내고, 도 9e는 유리 원반의 표면에 니켈을 증착하여 니켈 도금층을 형성한 상태를 나타내고, 도 9f는 니켈 도금층에 의해 구성된 스템퍼에 의해 디스크 기판을 성형한 상태를 나타내며, 도 9c는 기록층 및 보호막이 형성된 광디스크를 나타낸다.9A to 9G are sectional views showing the manufacturing process of the optical disc in the order of process, FIG. 9A shows the state of polishing and cleaning the surface of the glass disc, and FIG. 9B shows the application of photoresist to the surface of the cleaned glass disc. 9C shows a state in which a laser light modulated with groove information is irradiated onto the photoresist and a groove pattern is recorded, FIG. 9D shows a state in which a glass disc is developed, and FIG. 9E shows a state of the glass disc. Fig. 9F shows a state in which a disk substrate is formed by a stamper constituted by a nickel plating layer, and Fig. 9C shows an optical disc on which a recording layer and a protective film are formed.
이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail, referring drawings.
우선, 본 발명을 적용한 디스크 장치를 설명한다. 광기록장치(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 기록매체로서 광디스크(2)를 착탈 가능하게 한 장치이며, 착탈 가능하게 된 광디스크(2)를 회전 구동시키는 스핀들 모터(3)와, 광디스크(2)의 신호 기록면(2a)상에 레이저광을 조사하는 동시에, 광디스크(2)의 신호 기록면으로부터 반사되는 복귀광을 검출하는 광학 헤드(4)와 광학 헤드(4)에 의해 검출된 복귀광에 근거하여 각각 제어신호(S1)를 생성하는 갭 제어부(6)를 갖추고 있다.First, a disk device to which the present invention is applied will be described. As shown in Fig. 1, the
스핀들 모터(3)에는, 광디스크(2)를 장착하는 디스크 테이블이 일체적으로 장착된다. 스핀들 모터(3)는, 도시하지 않은 시스템 제어기로부터 공급되는 스핀들 구동신호에 의거하여, 구동축을 예를 들면, 선속도 일정(CLV:Constant Linear Velocity), 또는 각속도 일정(CAV:Constant Angular Velocity)으로 회전 구동시킴으로써, 디스크 테이블상에 장착된 광디스크(2)를 회전한다.The
광학 헤드(4)는, 스핀들 모터(3)의 구동에 의해 회전 조작되는 광디스크(2)의 각 기록층에 광빔을 집광하고, 광디스크(2)의 신호 기록면(2a)에서 반사된 복귀광을 검출하여 도시하지 않은 신호 처리부로 출력한다. 이때, 광학 헤드(4)는, 회전 조작되는 광디스크(2)의 종류에 의하여, 그 광디스크(2)에 최적인 파장의 레이저광을 출사하도록 제어된다.The
또, 갭 제어부(6)는, 광학 헤드(4)로부터 송신되는 갭 에러 신호(GE)에 의거하여 제어신호(S)를 생성하고, 이것을 광학 헤드(4)에 출력한다. 즉, 이 제어신호(S1)에 의해, 광학 헤드(4)가 갖추는 대물렌즈를 광디스크(2)에 근접 이간할 방향으로 미세조정할 수 있다.Moreover, the
이 광기록장치(1)에서는, 도시하지 않은 액세스 기구에 의해, 광학 헤드(4)를 광디스크(2)의 지름 방향으로 이송 조작하고, 또한, 광학 헤드(4)가 광디스크(2)의 소정의 기록 트랙상에 위치하도록 이동 제어한다.In the
다음에, 본 발명을 적용한 광기록장치(1)에 이용되는 광학 헤드(4)를 더욱 상세하게 설명한다.Next, the
이 광학 헤드(4)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 멀티 빔의 레이저광을 출사가능한 반도체 레이저의 구동 전류를 제어하는 APC(Automatic Power Controller)(42)와, 각 반도체 레이저를 지지하는 홀더(43)와, 이 반도체 레이저로부터 출사된 멀티 빔의 레이저광의 광로중에 배치된 빔 분할기(44)와, 이 빔 분할기(44)를 투과한 레이저광을 평행광으로 하는 콜리메이터 렌즈(45)와, 이 콜리메이 터 렌즈(45)에 의해 평행광으로 된 레이저광의 광로중에 배치된 밀러(46)와, 이 밀러(46)에 의해 반사된 레이저광이 입사하는 1/4 파장판(47)과, 이 1/4 파장판(47)을 통과한 레이저광을 광디스크(2)의 신호 기록면(2a)상에 집광하는 렌즈 블록(38)과, 광디스크(2)의 신호 기록면(2a)으로부터 반사하여 돌아온 복귀광을 집광하는 집광렌즈(55)와 복귀광을 수광하는 수광소자(56)를 갖추고 있다.As shown in FIG. 1, the
홀더(43)에는, 소정의 파장으로 이루어지는 멀티 빔의 레이저광을 출사하는 반도체 레이저(71)가 장착되어 있다. 이 반도체 레이저(71)는, 반도체의 재결합 발광을 이용한 발광소자이다. 이 반도체 레이저(71)는, 레이저광의 출력이 일정하게 되도록 APC(42)에 의해 구동전류가 제어된 후, 정보원(58)으로부터 공급되는 정보신호에 의거하여 레이저광을 출사한다.The
빔 분할기(44)는, 반도체 레이저(71)로부터 출사된 레이저광을 투과시키고 광디스크(2)로 이끄는 동시에, 광디스크(2)로부터 반사해 돌아오는 복귀광을 반사하여 수광소자(56)로 이끈다. 이 빔 분할기(44)를 투과한 발산광인 레이저광은, 콜리메이터 렌즈(45)에 의해 평행광으로 되며, 1/4 파장판(47)을 투과한다. 또한, 빔 분할기(44)는, 반도체 레이저(71)로부터 출사된 레이저광이 편광을 가지는 경우에, 편광 빔 분할기를 이용함으로써, 광디스크(2)로부터 반사해 돌아오는 복귀광이 반도체 레이저(71)로 돌아오는 것을 방지할 수 있다.The
밀러(46)는, 빔 분할기(44)를 투과한 레이저광이 반사됨으로써 광로를 접어 구부린다. 이것에 의해, 레이저광은, 광학 헤드(4)의 아래쪽에 위치하는 광디스크(2)의 신호기록면(2a)에 대하여 대략 수직으로 조사되게 된다.The
1/4 파장판(47)은, 통과하는 레이저광에 π/2의 위상차를 부여하는 것이다. 반도체 레이저(71)로부터 출사된 직선 편광의 레이저광은, 1/4 파장판(47)을 통과하여 원편광으로 된다. 또 광디스크(2)를 반사하여 돌아오는 원편광의 레이저광은, 이 1/4 파장판(47)을 통과했을 경우에, 직선 편광으로 된다.The 1/4
렌즈 블록(38)은, 밀러(46)를 반사한 레이저광의 광로중에 배치되어 있고, 이 레이저광을 집광하여 광디스크(2)의 신호 기록면(2a)상에 조사시키는 기능을 가진다. 이 렌즈 블록(38)은, 자신이 갖추는 2축액츄에이터에 의하여, 광디스크(2)에 근접 이간하는 방향 및 광디스크(2)의 지름 방향의 2축방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 이 렌즈 블록(38)은, 광디스크(2)로부터의 복귀광에 의해 생성된 제어신호(S1)에 의거하여, 2축액츄에이터에 의해 이동 동작되며, 포커싱 제어가 실현되게 된다.The
광디스크(2)의 신호 기록면(2a)상에 집광 된 각 레이저광은, 이 신호 기록면(2a)에서 반사되며, 렌즈 블록(38)을 통과함으로써 평행광으로 된다. 그리고, 광디스크(2)로부터 반사하여 돌아오는 복귀광은, 1/4 파장판(47)을 거쳐서 콜리메이터 렌즈(45)를 통과함으로써 집속광으로 되어, 빔 분할기(44)를 반사한다.Each laser beam condensed on the
또, 수광소자(56)는, 빔 분할기(44)를 반사하고, 집광렌즈(55)에 의해 집광 된 레이저광을 수광하여 광전 변환하여 후술하는 갭 에러 신호(GE)를 생성하고, 이것을 갭 제어부(6)에 공급한다. 즉, 이 수광소자(56)상에 있어서 멀티 빔의 레이저광의 광스포트에 대응한 수의 검출 패턴을 제작하여 둠으로써, 각각 독립한 신호 로서 취득하는 것이 가능하게 된다. 이 수광소자(56)에 형성된 검출 패턴을 최적화함으로써, 예를 들면 푸시 풀법에 의거하여 광스포트를 독해하는 것도 가능하게 된다.The
다음으로, 렌즈 블록의 상세에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. 렌즈 블록(38)은, 밀러(46)를 반사한 레이저광의 광로중에 배치되어 있고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 대물렌즈(62)와 SIL(Solid Immersion Lens)(63)과 렌즈 폴더(64)와 2축액츄에이터(65)를 갖추고 있다.Next, the details of the lens block will be described in more detail. The
대물렌즈(62)는, 레이저광을 집광하여 SIL(63)에 공급하는 기능을 가지는 비구면 렌즈이다. SIL(63)은, 구형 렌즈의 일부를 평면으로 잘라낸 형상을 한 고(高)굴절률의 렌즈이다. SIL(63)은, 신호 기록면(2a)에 근접 배치되며, 대물렌즈(62)로부터 공급된 레이저광을 구면측으로부터 입사하여, 구면과 반대측 면(단면)의 중앙부에 집속 시킨다.The
또한, 이 렌즈 블록(38)에서는, 상술한 SIL(63)의 대체로서, 반사 밀러가 형성된 SIM(Solid Immersion Mirror)을 이용해도 좋다.In addition, in this
렌즈 폴더(64)는, 대물렌즈(62)와 SIL(63)을 소정의 위치 관계로 보관 유지하고 있다. SIL(63)은, 렌즈 폴더(64)에 의하여, 구면측이 대물렌즈(62)와 대향하도록, 또 구면과 반대측 면(단면)이 광디스크(2)의 신호 기록면(2a)과 대향하도록 보관 유지된다.The
이와 같이, 렌즈 폴더(64)에 의하여 대물렌즈(62)와 신호 기록면(2a)과의 사이에 고굴절률의 SIL(63)을 배치하는 것으로, 대물렌즈(62)만의 개구수보다도 큰 개구수(NA)를 얻을 수 있다. 일반적으로, 렌즈로부터 조사되는 레이저광의 스포트 사이즈는, 렌즈의 개구수(NA)에 반비례하기 때문에, 대물렌즈(62), SIL(63)에 의하여, 보다 미소한 스포트 사이즈의 레이저광으로 할 수 있다.Thus, by arranging the high
2축액츄에이터(65)는, 갭 제어부(6)로부터 제어신호(S1)로서 출력되는 제어 전압에 따라서 포커스 방향으로 렌즈 폴더(64)를 동작시킨다.The
렌즈 블록(38)에 있어서 정의되는 에바네센트(evanescent)광은, SIL(63)의 단면에 임계각 이상의 각도로 입사되며 전반사 한 레이저광의 반사 경계면으로부터 삼출한 빛이다. SIL(63)의 단면이, 광디스크(2)의 신호 기록면(2a)에서, 후술하는 니어 필드(근접 장소)내에 있는 경우에, SIL(63)의 단면으로부터 삼출한 상술의 에바네센트광은, 신호 기록면(2a)에 조사되게 된다.The evanescent light defined in the
계속하여, 니어 필드(near field)에 대하여 설명을 한다. 일반적으로, 니어 필드는, 도 2에 나타내는 바와 같이 SIL(63)의 단면으로부터, 광디스크(2)에 있어서의 신호 기록면(2a)까지의 거리(갭)를 d로 했을 때, SIL(63)에 입사된 레이저광의 파장(λ)에 의하여 d≤λ/2로 정의되는 영역이 니어 필드이다. 즉, 광디스크(2)의 신호 기록면(2a)과, SIL(63)의 단면과의 거리로 정의되는 갭(d)이, d≤λ/2을 만족하고, SIL(63)의 단면으로부터 에바네센트광이 광디스크(2)의 신호 기록면(2a)에 삼출하는 상태를 니어 필드 상태라고 하며, 갭(d)이, d>λ/2를 만족하고, 신호 기록면(2a)상에 에바네센트(evanescent)광이 삼출되지 않는 상태를 파 필드(far field)상태라고 한다.Next, the near field will be described. Generally, as shown in FIG. 2, when the near field is d, the distance (gap) from the end surface of the
그런데, 파 필드 상태인 경우, SIL(63)의 단면에 임계각 이상의 각도로 입사 된 레이저광은, 모두 반사되어 복귀광으로 된다. 따라서, 도 3에 나타내는 바와 같이 파 필드 상태에서의 복귀광량은, 일정 값으로 되어 있다.By the way, in the far field state, all of the laser beams incident on the cross section of the
한편, 니어 필드 상태인 경우, SIL(63)의 단면에 임계각 이상의 각도로 입사 된 레이저광의 일부는, 상술한 바와 같이, SIL(63)의 단면 즉 반사 경계면에 있어서, 에바네센트광으로서 광디스크(2)의 신호 기록면(2a)에 삼출한다. 따라서, 도 3에 나타내는 바와 같이 전반사 된 레이저광의 복귀광량은, 파 필드 상태일 때 보다 감소하게 된다. 또, 이 니어 필드 상태에 있어서의 복귀광량은, SIL(63) 단면과 디스크(2)와의 거리에 의존하여 감소한다.On the other hand, in the near field state, a part of the laser light incident on the cross section of the
또한, 니어 필드 상태인 경우에 있어서, 복귀광량이 갭 길이에 대하여 선형으로 변화하는 선형 영역과, 비선형으로 변화하는 비선형 영역으로 분류할 수 있다. 따라서, SIL(63)의 단면의 위치가 니어 필드 상태에 있고, 또한 선형 영역에 속하는 경우에는, 복귀광량을 수광소자(56)에 의해 수광하여 광전변환하고 갭 에러 신호(GE)를 생성하고, 이것에 의거하여 피드백 서보를 행함으로써, 갭을 일정하게 제어하는 것이 가능하게 된다. 즉, 도 3에 나타내는 바와 같이 복귀광량이 제어 목표치(P)로 되도록 제어를 행하면, 갭(d)을 일정한 거리로 유지하는 것이 가능하게 된다.In the near-field state, the returned light amount can be classified into a linear region that changes linearly with respect to the gap length and a nonlinear region that changes nonlinearly. Therefore, when the position of the cross section of the
덧붙여서, 이 렌즈 폴더를 구성하는 대물렌즈(62), SIL(63)의 조합에 의해, NA=1.83의 고(高)NA상태를 형성하고 있지만, 이러한 경우로 한정되는 것이 아니고, NA가 1.0 이상이면, 근접 장소의 빛을 삼출하게 하는 것이 가능하게 된다.Incidentally, the combination of the
상술한 구성으로 이루어지는 렌즈 블록(38)에 있어서의 갭(d)을 λ/2 이하로 될 때까지 신호 기록면(2a)으로 근접시키기 때문에, 이 안내홈의 대체로서 둑(랜드:Land)을 설치하면 주사시에 이것에 충돌할 가능성도 있기 때문에, 안내홈을 오목한 상태로 하는 것으로, 본 발명의 효과가 보다 현저하게 된다.Since the gap d in the
이와 같이, 본 발명을 적용한 광기록장치(1)에서는, 2축액츄에이터(65)를 이용함으로써 포커스 제어를 행할 수 있기 때문에, 광스포트에 대한 대물렌즈의 위치가 엄격하게 요구되는 근접 장소의 빛에 의한 기록 재생에 있어서, 보다 신뢰성이 높은 처리를 실현하는 것이 가능하게 된다.As described above, in the
다음으로, 본 발명을 적용한 광기록장치(1)에 의해 정보신호를 기록하는 광디스크(2)의 상세한 구성에 대해 설명을 한다.Next, a detailed configuration of the
이 광디스크(2)는, 보다 간략하게 나타내면 예를 들면 도 4에 나타내는 바와 같이, 안내홈(81a)이 형성된 기판(81)상에, 적어도 기록층(83)이 적층되게 된다.As shown in Fig. 4, the
기판(81)은, 예를 들면 폴리카보네이트로 이루어진다. 이 기판(81)에 형성된 안내홈(81a)은, 예를 들면 전자선 등을 이용하여 노광함으로써 용이하게 나노 미터 사이즈의 폭으로 되도록 커팅하는 것이 가능하게 된다. 즉, 이 기판(81)은 현상의 마스터링 장치를 이용하여 용이하게 제작할 수 있다.The
또, 기록층(83)은, GeSbTe 등의 재료로 이루어지는 상변화 기록막으로 구성되며, 또 이것을 광자기 기록막으로 구성하는 경우에는, 예를 들면 TbFeCo 등의 재료로 이루어진다.In addition, the
이 광디스크(2)의 가장 표면에는, 안내홈(81a)이 형성되어 있는 위치에 따라 서 미소한 오목부(85a)가 또한 형성되어 있다. 특히 광디스크(2)의 가장 표면에 이를 때까지의 층을 다이아몬드형 카본(DLC:Diamond Like Carbon)막 등과 같은 고형 또한 무기계(無機系)의 막이나 자외선 경화 수지를 이용함으로써, 레지스터 등을 사용하는 경우와 비교하여 오목부(85a)를 효율적으로 형성시킬 수 있다.On the outermost surface of this
또한, 근접 장소의 빛을 이용하여 고밀도의 광기록을 행하는 경우에는, 이 오목부(85a) 영역을 극력 줄임으로써, 평탄한 부분의 면적을 증가시키는 것이 바람직하지만, 멀티 빔을 이용하는 광기록장치(1)에서는, 형성시키는 광스포트의 수에 대한 안내홈(81a)의 비율을 극력 줄일 수 있는 점에 있어서 유리하게 되며, 기록밀도를 높이는 것도 가능하게 된다.In addition, in the case of performing high density optical recording using light in the vicinity of the place, it is preferable to increase the area of the flat portion by reducing the area of the
덧붙여서, 이 오목부(85a)의 사이즈는, 예를 들면 깊이가 30nm이며, 폭이 약 80nm로 구성되지만, 이러한 사이즈로 한정되는 것은 아니다.Incidentally, the size of the
즉, 본 발명을 적용한 광기록장치(1)에서는, 가장 표면에 오목부(85a)가 형성된 광디스크(2)에 대하여 근접 장소의 빛의 광스포트를 형성시킴으로써 기록처리를 실현할 수 있는 것에 부가하여, 이러한 오목부(85a)에 추종시킨 각종 동작을 실행시킬 수 있다. 이 오목부(85a)를 이용한 가이드 트랙 신호의 취득도 실현될 수 있다. 특히, 이 오목부(85a)의 위치는, 상술한 안내홈(81a)의 위치에 따라 형성시키는 것으로 메리트가 나온다.That is, in the
이와 같은 구성으로 이루어지는 광디스크(2)에 대하여, 광기록장치(1)에 의해, 근접 장소의 빛을 멀티 빔으로 조사하는 경우에 대하여 설명을 한다.The
도 5는, 상술한 구성으로 이루어지는 렌즈 블록(38)에 있어서, 멀티 빔의 근 접 장소의 빛을 신호 기록면(2a)에 대하여 삼출하게 하는 예를 나타내고 있다. 멀티 빔의 레이저광 중 실선으로 나타내어지는 제 1의 레이저광(Ll)에 의거하여 근접 장소의 빛은, 신호 기록면(2a)에 있어서의 점(p)으로 조사되게 된다. 또 이 멀티 빔의 레이저광 중 점선으로 나타내어지는 제 2의 레이저광(L2)에 의거하여 근접 장소의 빛은, 신호 기록면(2a)에 있어서의 점(q)으로 조사된다.FIG. 5 shows an example in which the
도 6은, 렌즈 블록으로부터의 근접 장소의 빛에 의해 형성되는 광스포트(Sp)를 도 5중 D방향으로 나타내고 있다. 멀티 빔의 각 광스포트(Sp)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 광디스크(2)의 디스크 진행방향(A)에 대하여 수직인 안내홈(81a)을 끼우도록 하여 일렬로 배치된다. 이 광스포트(Sp)의 중심(P1)을 연결하는 직선의 안내홈(81a)에 대한 각도()는 어떠한 값이어도 좋다. 이러한 경우에는 각도()를 미리 식별해 둠으로써, 각 광스포트(Sp)의 거리를 취득하는 것이 가능하게 되며, 후단의 신호 처리에 있어서의 유리성을 확보할 수 있다.FIG. 6 shows the light spot Sp formed by the light in the vicinity of the lens block in the D direction in FIG. 5. As shown in FIG. 6, each optical spot Sp of a multi-beam is arrange | positioned so that the
이 도 6에 있어서, 멀티 빔의 각 광스포트(Sp) 간의, 광디스크(2)의 지름방향(B)에 있어서의 거리를 d로 했을 경우에, 이 안내홈(81a)의 폭을 d이하로 함으로써, 트랙킹 정보를 양(兩)광스포트(Sp)에 의거하여 광량의 변화로부터 검출하는 것이 가능하게 되며, 예를 들면 푸시풀 신호를 검출함으로써 이러한 트랙킹 정보를 얻는 것도 가능하게 된다. In FIG. 6, when the distance in the radial direction B of the
덧붙여서, 이 안내홈(81a)은, 도 7에 나타내는 바와 같이 사행(蛇行)되어 형성되어 있어도 좋다. 즉, 클락이나 주소 등의 정보에 의거하여 안내홈(81a)을 사 행시킴으로써, 이러한 안내홈(81a)을 걸치도록 하여 형성된 2개의 광스포트(Sp)로 이루어지는 광스포트열(SL)에 의해, 신호검출하는 것도 가능하게 된다. 즉, 이 2개의 광스포트(Sp)에 의해 복귀광의 안내홈(81a)과의 엇갈림분을 산출하고, 그것을 오차 신호로서 2축액츄에이터(65)에 부여함으로써 상술과 같은 트랙킹이 실현된다.In addition, this
이와 같이 하여 안내홈(81a)에 광스포트(Sp)를 추종시킴으로써, 예를 들면 나선 모양으로 안내홈(81a)이 그려져 있는 경우에는, 광디스크(2)를 1주 시킨 후에는, 도 6, 도 7에 실선으로 나타내어지는 위치에서 점선으로 나타내어지는 위치까지 광스포트열(SL)이 이동하게 된다.By following the optical spot Sp in the
또한, 이 안내홈(81a)간의 피치는, n개의 광스포트로 이루어지는 광스포트열을 형성시키는 경우에 있어서, n×d로 되도록 제어해도 좋다. 이것에 의해, 형성시키는 광스포트(Sp)의 중심(P1)을 연결하는 직선이 가령 안내홈(81a)에 대하여 수직 방향으로 되는 경우여도, 광스포트(Sp)의 조사위치가 서로 겹쳐지지 않게 되며, 광디스크(2)로의 기록재생처리를 효율 좋게 행하는 것이 가능하게 된다. In addition, the pitch between the
또, 광스포트(Sp)를 광디스크(2)상에 한 번에 4개 형성시키는 예를 도 8에 나타낸다. 이 도 8에 나타내어지는 바와 같이, 안내홈(81a)을 끼우도록 하여 양측으로 2개씩 광스포트(Sp)가 형성되어 있다. 안내홈(81a)이 나선 모양으로 그려져 있는 경우에는, 광디스크(2)를 1주 시킨 후에는, 도 8에 나타내는 실선으로 나타내는 위치에서 점선으로 나타나는 위치까지 광스포트(Sp)가 이동하게 된다. 또한, 안내홈(81a)의 양측에 형성되는 광스포트(Sp)의 수는 1:1의 비로 되는 것이 바람 직하지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 어떠한 비로 구성되어 있어도 좋다. 예를 들면, 안내홈(81a)의 일단 측에 1개의 광스포트(Sp)가, 타단 측에는 3개의 광스포트(Sp)가 1:3의 비로 구성되어 있어도 좋다. 또, 광스포트(Sp)는, 안내홈(81a)에 따라 형성되어 있는 것이면, 안내홈(81a)의 일단측에만 4개 늘어놓는 구성이어도 좋다. 또한, 이 광스포트(Sp)의 수는 복수이면 어떠한 것이어도 좋다.8 shows an example in which four optical spots Sp are formed on the
광스포트(Sp)를 광디스크(2)상에 한 번에 4개 형성시키는 경우도 동일하게 n×d의 식에서 4d, 즉 4개 분의 스포트 간격 이상으로 안내홈(81a)의 간격을 제어함으로써, 광스포트(Sp)의 조사 위치가 서로 겹치지 않고, 광디스크(2)로의 기록재생처리를 효율 좋게 행하는 것이 가능하게 된다. Similarly in the case where four optical spots Sp are formed on the
다음으로, 본 발명을 적용한 기록용의 광디스크의 제조 공정을 설명한다.Next, a manufacturing process of an optical disc for recording according to the present invention will be described.
본 발명이 적용되는 광디스크(2)를 제조하는데에는, 도 9a에 나타내는 바와 같이, 유리 원반(101)을 준비하고, 이 유리 원반(101)의 표면을 연마 세정한다. 그 다음으로, 도 9b에 나타내는 바와 같이, 세정한 유리 원반(101)의 표면에 포토레지스트(102)를 도포한다. 그 다음으로, 도 9c에 나타내는 바와 같이, 그루브 정보로 변조한 레이저광(103)을 대물렌즈(104)에 의해 집광하여 포토레지스트(102)상에 조사하고, 그루브 패턴을 기록한다. 이 경우에, 포트레지스트(102)에 조사하는 레이저광으로서는, 근접 장소의 빛을 이용하는 것도 가능하다.In manufacturing the
상술한 바와 같이 그루브 패턴을 노광 기록한 후, 도 9d에 나타내는 바와 같이, 유리 원반(101)을 현상 처리한다. 이 때, 예를 들면, 레이저광이 조사된 부분의 포토레지스트(102)만이 현상액에 의해 용해된다. 이 결과, 유리 원반(101)상에 는, 기록면에 형성되는 패턴에 대응하는 패턴이 형성된다.After exposing and recording the groove pattern as described above, as shown in FIG. 9D, the
다음으로, 도 9e에 나타내는 바와 같이, 현상을 행하고 표면에 패턴이 형성된 유리 원반(101)의 표면에, 니켈을 증착하고, 니켈 도금층(117)을 형성한다. 그 후, 이 니켈 도금층(117)을 유리 원반(101)으로부터 갈라놓는 것으로, 유리 원반(101)상에 형성된 요철 패턴이 니켈 도금층(117)에 전사된다. 요철 패턴이 전사 된 니켈 도금층(117)은, 광디스크를 구성하는 디스크 기판을 성형하기 위한 스템퍼로서 이용된다.Next, as shown in FIG. 9E, nickel is deposited on the surface of the
니켈 도금층(117)에 의해 구성된 스템퍼(127)를, 예를 들면 사출 성형용의 금형 장치에 장착하고, 이 금형 장치를 이용하여 합성수지재료를 성형한다. 합성수지재료가 성형되면, 도 9f에 나타내는 바와 같이, 스템퍼(127)의 표면에 형성된 요철 패턴인 그루브 패턴(112a)이 전사된 디스크 기판(112)이 형성된다.The
이 디스크 기판(112)의 그루브 패턴(112a)이 형성된 면상에 기록막(105)을 형성하고, 또한, 기록막(105)을 덮고 투명한 보호막(106)을 피착 형성함으로써, 도 9g에 나타내는 바와 같은 기록용의 광디스크(107)가 형성된다.A recording film 105 is formed on the surface on which the
이 광디스크(107)에 있어서, 기록층(105)은, 광 빔의 조사에 의하여 정보신호의 기록을 가능하게 하고, 또는 정보신호의 고쳐쓰기를 가능하게 하는 재료를 이용하여 형성된다. 예를 들면, 기록층(105)은, GeSbTe등의 재료로 이루어지는 상변화 기록막에 의해 구성되며, 또는 TbFeCo등의 재료로 이루어지는 광자기 기록막에 의해 구성된다.In the
또, 여기서, 보호막(106)은, 다이아몬드형 카본(DLC:Diamond Like Carbon) 막 등과 같은 고형 또는 무기계(無機系)의 막에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 또, 보호막(106)은, 자외선 경화 수지에 의해 형성한 것이어도 좋다.In addition, the
또한, 본 발명은, 도면을 참조하여 설명한 상술의 실시예에 한정되는 것이 아니고, 첨부의 청구의 범위 및 그 주지를 일탈하지 않고, 여러 가지 변경, 치환 또는 그 동등의 것을 행할 수 있는 것은 당업자에 있어서 분명하다.Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments described with reference to the drawings, and that various changes, substitutions, or equivalents thereof can be made to those skilled in the art without departing from the scope of the appended claims and their known features. Is obvious.
또한, 본 발명을 적용한 광기록장치(1)에서는, 니어 필드(near field)와 파 필드(far field)의 2개의 모드에 의거하여 신호를 기록할 수 있는 예에 대하여 설명을 했지만, 이러한 경우에 한정되는 것이 아니고, 니어 필드만의 모드에 의거하여 근접 장소의 빛에 의해 신호를 기록할 수 있는 장치에 적용해도 좋다. 또, 본 발명을 적용한 광기록장치(1)에 의해, 광디스크(2)에 기록되고 있는 신호를 재생할 수 있는 구성을 채용해도 좋은 것은 물론이다.In addition, in the
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