KR20090021396A - 광디스크 매체 및 광디스크 장치 - Google Patents

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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 회절 한계 이하의 작은 폭의 피트열로 이루어지는 광디스크 매체에 있어서, 상기 피트열이 연장되는 방향과 직교하는 방향으로 고밀도 기록화를 도모하면서, 트랙킹 에러 신호의 검출 및 트랙킹 서보의 제어는 곤란하였다.
(해결수단) 나선 형상 또는 동심원 형상의 정보 피트열에 대하여, 광디스크 매체의 반경 방향으로 상기 정보 피트의 깊이가 주기적으로 변화되는 구조로 하고, 상기 구조로부터 회절되는 광에 의해 푸시풀 검출해서 트랙킹 에러 신호가 얻어지도록 하였다.

Description

광디스크 매체 및 광디스크 장치{OPTICAL DISC MEDIUM AND OPTICAL DISC DEVICE}
본 발명은 광디스크 매체 및 광디스크 장치에 관한 것으로, 특히 고밀도화가 가능한 광디스크 매체 및 광디스크 장치에 관한 것이다.
종래, 각종 광디스크의 대용량화는, 디스크의 트랙 상에 쓰여지는 정보 피트의 크기를 작게 함과 아울러, 기록이나 재생에 이용하는 레이저광의 단파장화 및 고개구수의 대물 렌즈의 채용에 의해, 초점면에서의 집광 스폿 사이즈를 작게 함으로써 달성해 왔다.
예컨대, CD(컴팩트 디스크)에서는, 광 투과층(정보 기록층 상에 마련되는 투명 보호층 및 스페이스층. 투명 기판이라고도 말함)으로 되는 디스크 기판의 두께가 약 1.2㎜, 레이저광 파장이 약 780㎚, 대물 렌즈의 개구수(NA)가 0.45이며, 기록 용량이 650MB이었다. 그에 반하여, DVD(디지털 다용도 디스크)에서는, 광 투과층으로 되는 디스크 기판의 두께가 약 0.6㎜, 레이저광 파장이 약 650㎚, NA가 0.6이며, 기록 용량이 4.7GB로 되어 있다. DVD는, 예컨대, 두께 약 0.6㎜의 디스크 기판을 2장 접합하여 1.2㎜의 두께의 디스크로서 사용되고 있다.
또 고밀도의 BD(Blu-ray Disc: 블루레이 디스크)에서는, 광 투과층의 두께를 0.1㎜로 얇게 한 광디스크를 이용하며, 레이저광 파장을 약 405㎚, NA를 0.85로 함으로써 23GB 이상의 대용량화를 실현하고 있다.
이 외에, 광 투과층으로 되는 디스크 기판의 두께를 DVD와 동일한 0.6㎜으로 한 광디스크를 이용하여, 레이저광 파장을 약 405㎚, NA를 0.65로 함으로써 18GB 이상의 대용량화를 실현하는 HDDVD(고세밀 디지털 다용도 디스크) 등이 있다.
이들보다도 더욱 고밀도화가 가능한 광디스크 기술이 기대된다.
광디스크의 고밀도화 기술 중에, 회절 한계 이하의 작은 기록 마크 또는 정보 피트를 기록하여 재생하는 초해상 기술이 있다.
일반적으로, 사용 파장 λ의 광을 개구수 NA로 집광한 광 스폿을 이용하는 재생 방법에서는, 기록 마크열 주기(또는 정보 피트열 주기)가 λ/(2×NA) 이하일 때 판독이 불가능하여, 이 기록 마크열 주기(또는 정보 피트열 주기)의 길이를 회절 한계라고 한다. 1 주기 내에서 기록 마크부(또는 정보 피트부)와 스페이스부의 길이가 동일하다고 했을 때, 기록 마크 길이(또는 정보 피트 길이)의 회절 한계는 λ/(4×NA)로 주어진다.
초해상 기술에는, 예컨대, 광 강도에 따라 그 굴절률 또는 투과율이 변화되는 비선형 광 흡수 재료를 광디스크 매체에 이용하여 국한된 광의 분포를 발생시켜 회절 한계 이하의 작은 기록 마크 또는 정보 피트를 기록 재생하는 것, 금속 플라즈몬 효과 또는 그 외의 광의 증진 효과(enhancement effect)를 병용하여 더욱 강 한 재생광 강도로 회절 한계 이하의 작은 기록 마크 또는 정보 피트를 기록 재생하는 것이 있다(예컨대, 특허 문헌 1, 특허 문헌 2, 특허 문헌 3, 비특허 문헌 1, 및, 비특허 문헌 2).
또 트랙이 연장되는 방향이란 직행(直行)하는 방향(이하, 래디얼 방향이라고 부름)으로의 고밀도화를 도모하는 종래의 기술로서, 회절 한계 이하의 작은 정보 피트를 그룹 트랙으로서 배열시키고, 미소 피트로 형성되고 또한 그들이 그룹화된 트랙과 그 사이에 존재하는 대략 평탄부의 래디얼 방향의 주기적인 구조로부터 회절되는 광을 래디얼 방향에 대하여 푸시풀(push-pull) 신호로서 검출하고, 그것으로부터 얻어지는 그룹 트랙에 대한 트랙킹 에러 신호를 이용하여 회절 한계 이하의 간격으로 배치되는 피트열에 집광 스폿을 정밀도 좋게 트랙킹 제어하여 원하는 상기 미소 피트를 재생하고자 하는 광디스크 매체 구조가 고안되어 있다(예컨대, 비특허 문헌 4).
보다 구체적으로는, 초해상 광디스크의 기본 구조는, 회절 한계 이하의 미소 피트가 형성된 디스크 기판에 초해상 효과를 나타내는 예컨대 AgInSbTe의 광 흡수 재료가 막으로 형성된 것이다. 그래서는, 상기 미소 피트만으로 구성되는 3개의 정보 피트열을 1군의 회절 한계 이상의 큰 폭의 트랙이라고 판단한 그룹 트랙이 형성된다. 이것에 의한 회절광을 푸시풀 신호로서 검출하여 트랙킹 에러 신호가 얻어지는 것이 보고되어 있다. 상기 그룹 트랙 내의 3개의 피트열에 집광 스폿을 주사시키는 경우에는, 상기 트랙킹 에러 신호에 전기적 오프셋을 인가하여, 소망하는 피트열 상에 집광 스폿을 이동시킨다(예컨대, 비특허 문헌 4).
상기의 종 기술에 의하면, 그룹 트랙화되지 않은 경우에 비하여 1.5배의 고밀도화가 가능해지지만, 회절 한계 이하의 작은 폭의 피트열로 이루어지는 광디스크 매체에 있어서, 광디스크 매체의 래디얼 방향으로 더욱더의 고밀도 기록화를 도모하면서, 트랙킹 에러 신호의 검출 및 트랙킹 서보의 제어를 행하는 것은 곤란하였다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 제2004-87073호 공보(9페이지, 도 1)
특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 제2004-235259호 공보(4~5페이지, 도 1)
특허 문헌 3 : 일본 특허 공개 제2005-339795호 공보(12페이지, 도 2)
비특허 문헌 1 : J.J.A.P. Vol.43, No.7A, 2004, pp.4212-4215, 「Observation of Eye Pattern on Super-Resolution Near-Field Structure Disk with Write-Strategy Technique」
비특허 문헌 2 : J.J.A.P. Vol.39, Part 1, No.2B, 2000, pp.980-981, 「A Near-Field Recording and Readout Technology Using a Metallic Probe in an Optical Disk」
비특허 문헌 3 : J.J.A.P. Vol.45, No.2B, 2006, pp.1379-1382, 「High-Speed Fabrication of Super-Resolution Near-Field Structure Read-Only Memory Master Disc using PtOx Thermal Decomposition Lithography」
비특허 문헌 4 : ODS Proceedings, WB4, pp.203-205, 「Super-RENS ROM Disc with Narrow Track Pitch」
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
본 발명은 상기의 광디스크 매체의 고밀도화, 특히 래디얼 방향으로의 더욱더의 고밀도화라는 과제를 해결하는 것이다.
본 발명은, 상기 종래기술에서 설명한 광디스크 매체의 그룹 트랙 사이에 존재하는 대략 평탄부에도 정보 피트를 배치하고, 또한 그룹 트랙에 의한 회절광을 푸시풀 신호로서 검출하여 트랙킹 에러 신호를 얻는 것이며, 종래기술보다도 더욱 고밀도화를 도모하는 것이다.
또한, 상기 본 발명의 광디스크 매체를 재생하는 광디스크 장치에 있어서, 내주로부터 외주, 또는 외주로부터 내주로 순서대로 피트열을 판독 가능하게 하기 위한 트랙킹 제어 방법을 부여하는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명에 따른 광디스크 매체는, 나선(spiral) 형상 또는 동심원 형상의 정보 피트열로 이루어지고, 래디얼 방향으로 상기 정보 피트의 주기적인 깊이 변화를 갖는 것이다.
(발명의 효과)
본 발명의 광디스크 매체 및 광디스크 장치에 의하면, 정확하게 트랙킹 동작이 가능하며, 이것에 의해 회절 한계 이하의 작은 정보 피트를 고밀도로 재생 또는 기록이 가능하고, 또한 광디스크 매체의 내주로부터 외주, 또는 외주로부터 내주로 정보를 순서대로 재생을 행할 수 있다고 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광디스크 매체의 정보 기록면의 확대 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예의 광디스크 매체의 구조를 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예의 광디스크 매체를 재생하는 광디스크 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 4는 본 발명의 실시예의 광디스크 매체로부터 얻어지는 트랙킹 에러 신호의 시뮬레이션 파형의 일례,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광디스크 매체의 트랙 포맷의 평면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광디스크 매체의 트랙 포맷을 나타내는 도 5의 트랙 전환부를 설명하는 확대도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광디스크 매체의 다른 트랙 포맷의 평면도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 광디스크 매체의 트랙 포맷을 나타내는 도 7의 트랙 전환부를 설명하는 확대도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 광디스크 매체의 트랙 포맷의 변형예를 나타내는 트랙 전환부의 확대도이다.
부호의 설명
1 : 디스크 기판
2 : 기록층
3 : 초해상막
30 : 광디스크
31 : 광 헤드
32 : 시스템 제어부
33 : 반도체 레이저
34 : 레이저광
35 : 콜리메이터 렌즈(collimator lens)
36 : 빔 스플리터(beam splitter)
37 : 대물 렌즈
38 : 광검지기
39 : 액츄에이터
40 : 가산 증폭기
41 : 파형 정형부
42 : 재생 신호 처리부
43 : 차동 증폭기
44 : 극성 제어부
45 : 트랙킹 제어부
46 : 구동부
47 : 어드레스 처리부
48 : 트래버스 제어부
49 : 기록 신호 처리부
50 : 레이저 구동부
51 : 스핀들 모터
52 : 구동부
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
(실시예)
이하, 도면에 따라 본 발명의 실시예에 있어서의 광디스크 매체에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광디스크 매체의 정보 기록면의 확대 사시도이다. 1은 디스크 기판, 2는 기록층, 3은 초해상 효과를 얻기 위한 초해상막이다. 초해상막(3)은, 광의 강도에 대하여 비선형의 특성을 가지며, 소정의 임계값 이상의 광 강도에서 그 굴절률 또는 투과율이 변화되는 광 흡수 재료로 이루어진다. 예컨대, 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2에 기재가 있듯이, Sb(안티몬) 또는 Te(텔루륨), 또는 Sb와 Te를 포함하는 화합물, 또는 특허 문헌 3에 기재가 있는 ZnO, SnO2, TiO2, Ta2O3 등의 금속 산화물로 이루어지는 광 흡수 재료를 초해상막(3)에 이용함으로써, 초해상 효과가 발생한다. 특히, 비특허 문헌 1 및 비특허 문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이, AgInSbTe나 GeSbTe 등이 그 대표적 재료이다. 또, 초해상막(3)의 재료로서, 표면 플라즈몬 효과 또는 그 외의 광의 증진 효과를 가져오는 비선형 재료를 이용하여도 좋다. 상기의 소정의 임계값 이상의 광 강도에 달하는 회절 한계 이하의 국소적인 영역을 만듦으로써, 광디스크 매체 상의 회절 한계 이하의 미소한 기록 마크 또는 정보 피트를 재생 가능하게 한다.
T1, T2, T3은 각각, 정보 피트열 P11과 P12와 P13, 정보 피트열 P21과 P22와 P23, 정보 피트열 P31과 P32와 P33을 각각 1세트로 한 세트 트랙이며, 인접하는 세트 트랙을 구성하는 정보 피트열의 피트 깊이가 세트 트랙마다 다르다.
도 2는 본 발명의 실시예의 광디스크 매체의 구조를 나타낸 단면도이다. 도 2에서는, 세트 트랙 T1과 세트 트랙 T3이 동일한 피트 깊이 d1이고, 세트 트랙 T2의 피트 깊이 d2는 상기 d1과 다른 깊이로 설정되어 있으며, d1>d2의 관계를 갖는다.
편의상, 도 1은 본 발명의 실시예의 광디스크 매체의 일부를 절취한 부분만을 도시하고 있으며, 도시한 래디얼(X) 방향으로 상기 피트 깊이 d1 및 d2의 각각으로 이루어지는 세트 트랙이 주기적으로 구성되어 있다. 또한, 도 1 및 도 2에 도시되는 광디스크 매체의 적층 구조는 최소한의 구성으로서, 화학적 열화나 기계적인 손상을 보호하는 등의 역할을 갖는 커버층이나 투명층이 더 적층되어 있어도 좋다.
도 1에 나타내어지는 1점 파선 CT1, CT2, CT3은 각각, 세트 트랙 T1, T2, T3의 트랙 중심이며, 세트 트랙 주기(또는 트랙 피치)는 CT1과 CT3의 간격에 상당한 다.
다음으로, 본 발명의 실시예의 광디스크 매체를 재생하는 광디스크 장치에 대하여 설명한다. 도 3은 이 광디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 단, 본 발명의 실시예에 따른 부위에 대해서만 도시하는 것이며, 그 외의 구성이 부가되어 있어도 좋다. 도 3에 있어서, 30은 광디스크, 31은 광 헤드이다. 32는 광디스크 장치의 동작 전체를 제어하도록, 내부에 프로그래밍 가능한 커맨드 연산 기능을 갖는 시스템 제어부이다. 광 헤드(31)에 있어서는, 33은 반도체 레이저, 34는 반도체 레이저로부터 출사된 레이저광, 35는 반도체 레이저(33)로부터 출사된 레이저광(34)을 평행광으로 변환하는 콜리메이터 렌즈, 36은 빔 스플리터, 37은 빔 스플리터(36)를 투과한 레이저광(34)을 광디스크(30) 상에 집광하여 집광 스폿을 형성하는 대물 렌즈이다. 또한, 38은 광디스크(30)로부터의 회귀 광을 수광하기 위한 광 검지기이며, 이 반사광을 푸시풀 신호로서 검출하여 트랙킹 에러 신호를 얻기 위해서, 광디스크(30)의 트랙(세트 트랙, 피트열)이 연장되는 방향에 대응한 방향의 분할선에 의해 2분할된 수광면으로 이루어진다. 39는 대물 렌즈(37)를 상기 트랙이 연장되는 방향으로 직행하는 방향(이하, 래디얼 방향이라고 부름)과 광디스크(30)의 정보 기록면에 수직 방향, 즉 대물 렌즈(37)의 광축 방향(이하, 포커스 방향)으로 자유자재로 이동 가능한 구동 구조를 갖는 액츄에이터이다.
40은 광 검지기(38)로부터 출력되는 신호가 입력되는 가산 증폭기, 41은 가산 증폭기(40)로부터의 출력 신호를 디지털 신호로 쉽게 변환하기 위한 이퀄라이저에 의해 상기 출력 신호의 변조 성분의 강조를 행하는 파형 정형부, 42는 파형 정 형부(41)로부터 출력되는 디지털 신호의 오류 정정이나 재생 데이터로 복조하는 재생 신호 처리부이다. 43은 광 검지기(38)로부터 출력되는 신호가 입력되어 푸시풀 출력에 의해 트랙킹 에러 신호를 생성하는 차동 증폭기, 44는 시스템 제어부(32)로부터의 출력 신호 S1에 근거하여 상기 트랙킹 에러 신호의 극성 반전을 행하는 극성 제어부이다. 45는 트랙킹 제어부로서, 시스템 제어부(32)로부터의 출력 신호 S2에 근거하여 극성 제어부(44)에서 처리된 트랙킹 에러 신호에 전기적 오프셋을 인가할 수 있다. 또, 트랙킹 제어부(45)로부터 출력되는 트랙킹 에러 신호를 액츄에이터(39)의 구동부(46)에 입력하여, 상기 트랙킹 에러 신호에 근거해서 대물 렌즈(37)에 의해 형성되는 집광 스폿을 광디스크(30) 상의 래디얼 방향으로 트랙킹 위치 제어한다. 47은 재생 신호 처리부(42)로부터 출력되는 재생 데이터로부터 광디스크(30) 상의 집광 스폿의 위치 정보를 추출하여, 시스템 제어부(32)에 상기 위치 정보(즉, 어드레스 정보)를 송출하는 어드레스 처리부이다.
48은 트랙킹 제어부(45)로부터 출력되는 트랙킹 에러 신호와 시스템 제어부(32)로부터의 출력 신호 S3에 근거하여, 광 헤드(31)를 광디스크(30)의 반경 방향(즉 래디얼 방향)으로 이동시켜, 내주로부터 외주의 정보 피트에 액세스를 가능하게 하기 위한 트래버스 제어부이다. 49는 기록 데이터가 입력되고, 그것에 대응하는 반도체 레이저(33)의 발광 패턴을 생성하여 출력하는 기록 신호 처리부, 50은 기록 신호 처리부(49)로부터 출력되는 발광 패턴에 근거하여 반도체 레이저(33)에 전류를 흘려 발광시키는 레이저 구동부이다.
재생시에 있어서는, 레이저 구동부에서 고주파 중첩된 전류에 의해 반도체 레이저(33)를 발광시킴으로써, 반도체 레이저(33)의 노이즈를 저감시킬 수 있다. 또, 레이저 구동부(50)는, 전술한 바와 같이 초해상 효과를 발생시키기 위해서 초해상막(3)의 굴절률 또는 투과율이 변화되는 소정의 임계값 이상의 광 강도를 회절 한계 이하의 미소한 영역에 형성하도록 반도체 레이저(33)의 발광량을 제어한다. 기록 신호 처리부(49) 및 레이저 구동부(50)의 동작은 시스템 제어부(32)로부터의 출력 신호 S41 및 S42에 근거하여 행해진다. 재생시에 있어서는, 반도체 레이저(33)를 발광하도록, 또는 발광을 중지하도록, S41에 근거하여 레이저 구동부(50)가 제어된다. 또한, 기록시에는, 기록 신호 처리부(49)로부터 레이저 구동부(50)로 기록 데이터에 따른 신호를 보내도록, S42에 근거한 신호가 시스템 제어부(32)로부터 기록 신호 처리부(49)로 보내진다. 또, 시스템 제어부(32)로부터의 출력 신호 S41이 레이저 구동부(50)에 보내져, 반도체 레이저(33)는 기록 데이터에 따라 변조된 발광 동작을 행할 수 있다. 51은 광디스크(30)를 회전 구동할 수 있는 스핀들 모터, 52는 스핀들 모터(51)의 회전 제어를 실시하는 구동부이다. 구동부(52)는 시스템 제어부(32)로부터의 출력 신호 S5에 근거하여 회전 속도 및 회전 동작의 작동과 정지의 전환을 행한다.
도 4(a)는 도 1 및 도 2에서 나타낸 광디스크 매체의 정보 기록면 상에 집광되는 집광 스폿이 광디스크 매체의 래디얼 방향(즉, X 방향)으로 변위되었을 때에, 도 3의 광디스크 장치 내의 차동 증폭기(43)에서 푸시풀 신호로서 검출하여 얻어지는 트랙킹 에러 신호의 시뮬레이션 파형의 일례이다.
상기 트랙킹 에러 신호 파형의 시뮬레이션 조건은, 사용 파장은 λ=405㎚, 대물 렌즈(37)의 개구수는 NA=0.85, 미소 피트 형상은 회절 한계 이하의 미소한 직사각형 피트(회절 한계는 0.119㎛(=λ/(4×NA))임)로 하였다. 또, 이 미소 피트는 0.075㎛×0.075㎛의 크기를 가진다. 또한, 인접하는 피트의 중심간 거리는 0.15㎛으로 하고, 세트 트랙 주기는 0.9㎛으로 하였다.
또한, 도 1 및 도 2에 나타낸 구조와 마찬가지로 세트 트랙의 피트열은 3열로 하고, 각 피트 깊이를 d1=6λ/8, d2=2λ/16으로 설정하였다. 여기서, 상기 피트 깊이 d1 및 d2의 값은, 광의 위상 또는 위상차로서 설명하기 때문에, 광이 정보 기록면 상에 집광할 때까지 이르는 광디스크 내의 투과층의 실질적인 굴절률 n이 1이라고 가정한 것으로 하고 있다. 그러나, 실제로는 상기 굴절률은 1 이상의 값을 갖기 때문에, 실제의 피트 깊이는 상기 피트 깊이 d1 및 d2를 상기 굴절률 n으로 더 나눈 값으로 설정한다. 이하에 설명하는 피트 깊이의 차 Δd에 대해서도 동일하다.
또, 초해상막(3)에 관하여도, 본 시뮬레이션에서는, 광 강도에 의존하지 않고 일정한 굴절률(본 시뮬레이션에서는 1이라고 가정)을 갖는 막으로서 취급하고 있다. 초해상을 발생시키는 면적은 집광 스폿과 비교하여 충분히 작고, 또한, 초해상부로부터 발생하는 반사광의 변화(소위 RF 신호)는 작동 신호 검출에 의해 소거(cancel)되므로, 본 시뮬레이션에서 취급하는 작동 신호인 푸시풀 신호로의 기여는 무시할 수 있기 때문이다.
또, 도 4(b)는 피트 깊이의 차 Δd(=d1-d2)에 대한 상기 트랙킹 에러 신호의 진폭 변화의 시뮬레이션 결과의 일례이다. 여기서는, 피트 깊이 d2=2λ/16로 고정 하여 피트 깊이 d1을 변화시키고 있다. 도 4(b)의 결과에 의하면, 피트 깊이의 차 Δd가 대략 4.5λ/16일 때에 푸시풀 신호 레벨이 가장 커져, 대략 3λ/16~6λ/16으로 설정함으로써 큰 트랙킹 에러 신호 레벨의 확보가 가능해진다.
도 4(a)에서 상기 트랙킹 에러 신호의 파형 상에 표시된 ●는 피트 깊이가 d2안 피트열 P21, P22, P23을, ○는 피트 깊이가 d1인 피트열 P12, P13, P31, P32를 트랙킹 제어할 때의 서보 동작점이다. 따라서, 소망하는 피트열에 트랙킹 동작을 행할 때에는, 서보 동작점에서의 경사 극성을 동일하게 하기 위한 극성 제어부(44)에 의한 극성 설정과, 트랙킹 제어부(45)에 의한 전기적 오프셋의 인가를 행하여, 각 서보 동작점에서 트랙킹 동작을 양호하게 실현할 수 있다. 이들 극성 설정 및 전기적 오프셋의 설정은 어드레스 처리부(47)에서 추출한 상기 어드레스 정보에 근거하여 행하여진다.
이상과 같이, 매우 좁은 트랙 피치에 있어서도, 상기의 트랙킹 방법에 의해서 양호한 트랙킹 동작을 실현할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 실시예의 광디스크 매체의 트랙 포맷에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광디스크 매체의 트랙 포맷의 평면도이다. 도 5는, 파선으로 둘러싸인 트랙 전환부(6a)에서, 세트 트랙이 이것과 인접하고 또한 피트 깊이가 다른 별도의 세트 트랙에 연결한 나선 타입의 트랙 포맷이다.
도 6은 도 5의 트랙 전환부(6a)를 설명하는 확대도이다. 사각의 표시는 정보 피트(7)를 나타내고 있다. 도 6을 이용하여, 트랙 전환부(6a)에서 도 4에서 나 타낸 트랙킹 에러 신호의 제어 방법에 대하여 설명한다.
트랙 전환부(6a)의 파선 테두리 내는 피트열마다 또는 세트 트랙마다 마련된 요철 구조의 헤더 영역(8)이다. 상기 헤더 영역(8)의 상세한 구조에 관해서는, 본 발명의 주요부가 아니기 때문에 여기서는 굳이 생략하며, 집광 스폿을 주사함으로써, 집광 스폿이 디스크 상의 어떤 위치에 존재하고 있는지를 어드레스 처리부(47)에서 추출할 수 있는 것이다. 어드레스 정보는 시스템 제어부(32)에서 처리된 후, 트랙킹 제어부(45)로 다음 동작 지시가 이루어진다. 예로서, 피트열 P23에 서보 동작한 후(경로 Ⅰ→경로 Ⅱ), 트랙 전환부(6a)에서 전술한 바와 같이 극성 및 전기적 오프셋을 설정하여 피트열 P31로 서보 동작점을 바꾼다. 그 결과, 경로 Ⅲ를 건너뛰어 연속해서 피트열 P31로 서보를 전환할 수 있다. 이러한 일련의 동작을 반복함으로써, 모든 피트열을 광디스크의 내주로부터 외주, 또는 외주로부터 내주로 순서대로 재생할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 관계되는 광디스크 매체의 다른 트랙 포맷의 평면도이다. 도 8은 도 7의 트랙 전환부(6b)를 설명하는 확대도이다. 도 6과 동일한 부호는 동일 또는 상당 부분을 나타내기 때문에 설명을 생략한다. 도 8을 이용하여, 트랙 전환부(6b)에서 도 4에서 나타낸 트랙킹 에러 신호의 제어 방법에 대하여 설명한다. 먼저 설명한 도 6과 마찬가지로, 트랙 전환부(6b)의 파선 범위 내는 피트열마다 또는 세트 트랙마다 마련된 요철 구조의 헤더 영역(8)이다. 상기 헤더 영역(8)의 상세한 구조에 관해서는, 본 발명의 주요부가 아니기 때문에 여기서는 생략하지만, 집광 스폿을 주사함으로써, 집광 스폿이 디스크 상의 어떤 위치에 존 재하고 있는지를 어드레스 처리부(47)에서 추출할 수 있는 것이다. 어드레스 정보는 시스템 제어부(32)에서 처리된 후, 트랙킹 제어부(45)로 다음 동작 지시가 이루어진다.
예로서, 피트열 P22에 서보 동작한 후(경로 Ⅰ→경로 Ⅱ), 트랙 전환부(6b)에서 전술한 바와 같이 극성 및 전기적 오프셋을 설정하여 피트열 P23으로 서보 동작점을 바꾼다. 그 결과, 경로 Ⅲ을 건너뛰고 연속하여 피트열 P23으로 서보를 전환할 수 있다. 이러한 일련의 동작을 반복함으로써, 모든 피트열을 광디스크의 내주로부터 외주, 또는 외주로부터 내주로 순서대로 재생할 수 있다.
도 8에서 나타낸 트랙 포맷에 의하면, 대물 렌즈(37)를 보지(保持)하여 이동시키는 액츄에이터의 실제의 움직임량을 작게 할 수 있어, 트랙킹 서보 동작이 보다 안정화된다.
도 9는 도 7에서 나타내는 본 발명의 실시예에 따른 광디스크 매체의 트랙 포맷의 변형예를 나타내는 트랙 전환부(6b)의 확대도이다. 도 6 및 도 8과 동일한 부호는 동일 또는 상당 부분을 나타내기 때문에 설명을 생략한다. 도 9를 이용하여, 트랙 전환부(6b)에서 도 4에서 나타낸 트랙킹 에러 신호의 제어 방법에 대하여 설명한다. 먼저 설명한 도 6과 마찬가지로, 트랙 전환부(6b)의 파선 범위 내는 피트열마다 또는 세트 트랙마다 마련된 요철 구조의 헤더 영역(8)이다. 상기 헤더 영역(8)의 상세한 구조에 관해서는, 본 발명의 주요부가 아니기 때문에 여기서는 생략하지만, 집광 스폿을 주사함으로써, 집광 스폿이 디스크 상의 어떤 위치에 존재하고 있는지를 어드레스 처리부(47)에서 추출할 수 있는 것이다. 어드레스 정보 는 시스템 제어부(32)에서 처리된 후, 트랙킹 제어부(45)로 다음 동작 지시가 이루어진다.
예로서, 피트열 P23에 서보 동작한 후(경로 Ⅰ→경로 Ⅱ), 트랙 전환부(6b)에서 전술한 바와 같이 극성 및 전기적 오프셋을 설정하여 피트열 P31로 서보 동작점을 바꾼다. 그 결과, 경로 Ⅲ을 건너뛰고 계속해서 피트열 P31로 서보를 전환할 수 있다. 이러한 일련의 동작을 반복함으로써, 모든 피트열을 광디스크의 내주로부터 외주, 또는 외주로부터 내주로 순서대로 재생할 수 있다.
도 9에서 나타낸 트랙 포맷에 의하면, 대물 렌즈(37)를 보지하여 이동시키는 액츄에이터의 실제의 움직임량을 부여할 필요는 없으며, 도 8에서 나타낸 트랙 포맷보다도 더욱 트랙킹 서보 동작이 안정화된다.
본 발명의 실시예에서는, 도 1 및 도 2에서 나타낸 바와 같이 피트 형상을 직사각형으로 나타내었지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 원 형상 또는 타원 형상 등이더라도 좋다.
또한, 본 발명의 실시예에 있어서의 도 1 및 도 2에서는 정보 피트(7)가 등간격으로 빠짐없이 나열된 예를 나타냈지만, 실제의 정보 데이터가 기록될 때에는, 반드시 모든 피트가 필요하게 되지는 않으며, 정보 피트(7)의 배열 방향으로는 랜덤한 간격으로 피트가 배치되어 있으면 되고, 또 정보 피트(7)의 배열 방향으로의 길이는 일정할 필요는 없고, 기록 데이터 및 데이터의 변조 방식에 따라 달라도 된다.
또한, 모든 피트에 대하여, 정보 피트(7)의 배열 방향으로 회절 한계 이하의 미소한 길이로 해 놓음으로써, 회절 한계 이상의 길이를 갖는 피트에 의한 회절광과의 간섭을 피할 수 있는 이점이 있다. 물론, 상기 간섭을 해결할 수 있는 다른 광디스크 시스템이면, 반드시 모든 피트의 배열 방향의 길이가 회절 한계 이하의 미소 길이일 필요는 없다.
또한, 세트 트랙 내의 피트열 수를 3으로서 설명했지만 이것에 한정되는 것이 아니며, 개개의 피트열이 래디얼 방향으로 회절 한계 이하의 미소한 폭을 갖고, 세트 트랙의 피치(또는 주기)가 회절 한계 이상의 길이이면 된다.
또한, 상기 세트 트랙의 피치(또는 주기)를 대략 1.6㎛, 대략 0.74㎛, 대략 0.34㎛로 설정해 두면, 각각 기존의 CD, DVD, BD의 트랙 피치와 동일하게 되어, 트랙 점프 동작 등의 광디스크 시스템에서의 서보 동작의 호환성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 있어서는 오목 형상의 피트가 피트열을 구성한다고 했지만, 반드시 오목 형상일 필요는 없으며, 볼록 형상의 「돌출부」이더라도 좋다. 이 경우, 피트 깊이의 차 Δd(=d1-d2)는 볼록 형상의 「돌출부」 높이의 차로 치환할 수 있다. 또한, 어떤 세트 트랙이 볼록 형상의 「돌출부」를 갖고, 인접하는 세트 트랙이 오목 형상의 피트를 갖고 있더라도 좋다. 이 경우, Δd(=d1-d2)에 있어서, d1>0, d2<0으로 하여, Δd를 계산하면 된다. 어떻든 간에, 요철로부터 발생하는 위상차를 고려하면, 동일한 효과가 얻어진다.

Claims (20)

  1. 정보 피트가 원 형상 또는 나선(spiral) 형상으로 배열된 광디스크 매체에 있어서,
    상기 광디스크 매체의 반경 방향으로 상기 정보 피트의 주기적인 깊이 변화를 갖는 것을 특징으로 하는 광디스크 매체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정보 피트 폭은, 상기 광디스크 매체를 이용하여 기록 재생을 행하는 광디스크 장치의 광학 사양인 대물 렌즈의 개구수 NA와 사용 파장 λ에 의해 결정되는 집광 스폿의 회절 한계인 λ/(4×NA) 이하인 것을 특징으로 하는 광디스크 매체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 정보 피트가 상기 원 형상 또는 나선 형상으로 배열되는 방향으로의 상기 정보 피트는 상기 광디스크 매체를 이용하여 기록 재생을 행하는 광디스크 장치의 광학 사양인 대물 렌즈의 개구수 NA와 사용 파장 λ에 의해 결정되는 집광 스폿의 회절 한계인 λ/(4×NA) 이하의 길이의 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 광디 스크 매체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 정보 피트의 깊이 변화의 주기는 상기 광디스크 매체를 이용하여 기록 재생을 행하는 광디스크 장치의 광학 사양인 대물 렌즈의 개구수 NA와 사용 파장 λ에 의해 결정되는 집광 스폿의 회절 한계인 λ/(2×NA) 이상인 것을 특징으로 하는 광디스크 매체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 정보 피트의 깊이 변화의 주기는 대략 0.32㎛인 것을 특징으로 하는 광디스크 매체.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 정보 피트의 깊이 변화의 주기는 대략 0.74㎛인 것을 특징으로 하는 광디스크 매체.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 정보 피트의 깊이 변화의 주기는 대략 1.6㎛인 것을 특징으로 하는 광디스크 매체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 피트열의 구조를 갖는 광디스크 기판 상에, 광의 강도에 대하여 비선형인 광의 투과율 특성을 갖는 광 흡수 재료가 적어도 1층 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 광디스크 매체.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 피트열의 구조를 갖는 광디스크 기판 상에, 광의 강도에 대하여 비선형인 광의 투과율 특성을 갖는 광 흡수 재료가 적어도 1층 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 광디스크 매체.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 피트열의 구조를 갖는 광디스크 기판 상에, 광의 강도에 대하여 비선형 인 광의 투과율 특성을 갖는 광 흡수 재료가 적어도 1층 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 광디스크 매체.
  11. 제 4 항에 있어서,
    상기 피트열의 구조를 갖는 광디스크 기판 상에, 광의 강도에 대하여 비선형인 광의 투과율 특성을 갖는 광 흡수 재료가 적어도 1층 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 광디스크 매체.
  12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 흡수 재료는 Sb 또는 Te를 함유하는 것을 특징으로 하는 광디스크 매체.
  13. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 흡수 재료는 ZnO, SnO2, TiO2, Ta2O3 중 적어도 어느 하나의 금속 산화물을 함유하는 것을 특징으로 하는 광디스크 매체.
  14. 제 1 항에 있어서,
    원 형상 또는 나선 형상으로 배열된 상기 정보 피트로 구성되는 세트 트랙은, 적어도 1주마다 트랙 전환부를 갖고, 상기 트랙 전환부에 적어도 어드레스 정보나 트랙킹 제어 정보를 포함하는 헤더부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 광디스크 매체.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 정보 피트가 제 1 피트 깊이 및 제 2 피트 깊이를 갖고, 또한 상기 정보 피트의 깊이 변화의 주기 A를 갖는 광디스크 매체로서,
    상기 트랙 전환부에서, 상기 정보 피트열이 상기 주기 Λ의 절반만큼 시프트된 정보 피트열과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 광디스크 매체.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 정보 피트가 제 1 피트 깊이 및 제 2 피트 깊이를 갖고, 또한 상기 정보 피트의 깊이 변화의 주기 Λ를 갖는 광디스크 매체로서,
    상기 트랙 전환부에서, 상기 정보 피트열이 이것에 인접하는 정보 피트열과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 광디스크 매체.
  17. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피트열의 깊이에서 발생하는 광의 위상차가 대략 2λ/16~대략 6λ/16인 것을 특징으로 하는 광디스크 매체.
  18. 청구항 8 내지 11 중 어느 한 항에 기재된 광디스크 매체를 기록 재생하는 광디스크 장치에 있어서,
    상기 광디스크 장치의 상기 대물 렌즈에 의해 상기 광디스크 매체에 집광되는 집광 스폿의 일부에서의 광 강도는 상기 광 흡수 재료의 초해상 효과가 발생하는 임계값 이상인 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
  19. 청구항 2 내지 11 중 어느 한 항에 기재된 광디스크 매체를 기록 재생하는 광디스크 장치에 있어서,
    상기 광디스크 매체로부터 반사된 광에 대하여, 적어도 원 형상 또는 나선 형상으로 상기 정보 피트가 배열되는 방향에 평행한 분할선에 의해 분할된 분할 수광면을 갖고, 상기 분할 수광면으로부터 출력되는 전기 신호를 차분 연산하여 얻어지는 푸시풀 신호를 이용하여, 상기 집광 스폿의 트랙킹 위치 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    각 정보 피트열의 위치에 대응하는 트랙킹 에러 신호의 극성 및 오프셋치를 설정함으로써 트랙킹 서보의 동작점을 전환하여 소망하는 정보 피트열에 상기 집광 스폿을 위치 제어하는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
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