KR20090130827A

KR20090130827A - 보호 코드를 갖는 고 데이터 용량 저장 매체, 보호 코드를 얻는 방법 및 각각의 데이터 판독 장치

Info

Publication number: KR20090130827A
Application number: KR1020090052816A
Authority: KR
Inventors: 가엘 필라드; 프랭크 프르지고다; 크리스토프 페리
Original assignee: 톰슨 라이센싱
Priority date: 2008-06-16
Filing date: 2009-06-15
Publication date: 2009-12-24
Also published as: EP2136364A1; CN101609701A; TW201001407A; TWI453740B; US20090310456A1; CN101609701B; US7983129B2; KR101573541B1; JP2010003400A; JP5524514B2; EP2136363A1

Abstract

광학 저장 매체는 기판층(2) 및 그 기판층(2) 상에 배치된 데이터층(3)을 포함하고, 데이터층(3)은 마크 및 스페이스로서 트랙에 정렬되는 데이터를 포함한다. 보호 코드(PC)는 코드가 제1 크기(w1)의 마크(P)와 보다 작은 제2 크기(w2)의 마크(P)를 포함하는 트랙들 중 하나 또는 트랙의 일부에 코딩된다. 제2 크기(w2)의 마크는 특히 제1 크기(w1)의 마크 크기보다 더 작은 폭을 가진다. 보호 코드(PC)를 얻기 위해, 제1 데이터 신호(D1)를 얻기 위해 제1 레이저 전력으로 트랙(T) 또는 트랙의 일부를 판독하는 단계, 다른 단계에서, 제2 데이터 신호(D2)를 얻기 위해 제1 레이저 전력과는 상이한 제2 레이저 전력으로 동일한 트랙(T) 또는 트랙의 동일한 일부를 판독하는 단계, 및 제1 및 제2 데이터 신호를 고려하여 보호 코드를 계산하는 단계를 포함하는 방법이 사용된다. 보호 코드는 예를 들면 각각의 데이터 판독 장치의 마이크로프로세서에 의해 계산될 수 있다.

광학 저장 매체, 기판층, 데이터층, 트랙, 초고해상도 근접장 효과, 보호 코드

Description

보호 코드를 갖는 고 데이터 용량 저장 매체, 보호 코드를 얻는 방법 및 각각의 데이터 판독 장치{HIGH DATA CAPACITY STORAGE MEDIUM WITH PROTECTION CODE, METHOD FOR OBTAINING THE PROTECTION CODE AND RESPECTIVE DATA READING APPARATUS}

본 발명은 기판층과 그 기판층 상의 트랙에 피트 구조 또는 마크/스페이스 구조로 정렬된 데이터층을 포함하는 광 저장 매체 및 데이터를 판독하기 위한 각각의 장치에 관한 것이다. 광 저장 매체는 특히 데이터층으로서의 판독 전용 데이터층 및 높은 데이터 밀도로 데이터를 저장하는 초고해상도 근접장 구조를 갖는 마스크층을 포함하는 광 디스크이다.

광 저장 매체는, 예를 들면, 레이저 및 픽업 내에 집적되는 광 검출기에 의해 광학적으로 판독가능한 방식으로 데이터가 저장되는 매체이다. 광 검출기는 저장 매체로부터 데이터를 판독할 때 레이저 빔의 반사 광을 검출하는데 사용된다. 한편, 상이한 레이저 파장으로 동작되고 1기가비트 아래에서부터 50 기가비트(GB)까지 저장 용량을 제공하는 상이한 크기를 갖는 매우 다양한 광학 저장 매체가 공지되어 있다. 포맷으로는 판독 전용 포맷, 1회 기록 광학 매체 뿐만 아니라 재기 록가능 포맷을 포함한다. 디지털 데이터는 매체의 하나 이상의 층에 있는 트랙을 따라 이들 매체 상에 저장된다.

최고의 데이터 용량을 갖는 저장 매체는 현재 블루레이 디스크(BD)로서, 듀얼층 디스크 상에 50 GB까지 저장할 수 있다. 블루레이 디스크의 판독 및 기록을 위해, 레이저 파장이 405 nm인 광 픽업이 사용된다. 블루레이 디스크 상에서, 320 nm의 트랙 피치와 2T부터 8T 및 9T까지의 마크 길이가 사용되고, 여기에서, T는 채널 비트 길이이고, 138 - 160 nm의 최소 마크 길이에 대응한다. 블루레이 디스크 시스템에 관한 추가의 정보는 예를 들면 인터넷 www.blu-raydisc.com을 통해 블루레이 그룹으로부터 이용가능하다.

초고해상도 근접장 구조(super resolution near field structure; Super-RENS)를 갖는 새로운 광 저장 매체는 블루레이 디스크에 비해 1차원에서 2 내지 4의 인자에 의해 광 저장 매체의 데이터 밀도를 증가시키는 가능성을 제공한다. 이것은 광 저장 매체의 데이터층 상에 위치되고 광 저장 매체로부터의 판독에 사용되는 광 스폿의 유효 크기를 상당히 감소시키는 소위 초고해상도 또는 Super-RENS층에 의해 가능하다. Super-RENS층은 또한 데이터층 상에 정렬되고 일부 특정 재료에 대해 레이저 빔의 고강도 중심부만이 마스크층을 통과할 수 있기 때문에 마스크층으로도 불린다. 또한, 포커싱된 레이저 빔의 중심부에서 보다 높은 반사율을 보이는 재료, 예를 들면, 비선형 광학 특성을 보이는 InSb를 마스크층용으로 사용할 수 있다. 초고해상도 효과는 특히 일부 특정 재료의 비선형 효과에 기초한다고 가정할 수 있다. 따라서, Super-RENS 효과는 디스크 상의 데이터를 판독하거나 디스 크 상에 데이터를 기록하는데 사용되는 광 픽업의 해상도 한계 이하의 크기를 갖는 광 디스크의 마크에 데이터를 저장하고 그 마크에 저장된 데이터를 판독할 수 있다.

광 회절 한계를 넘는 작은 마크를 기록하고 검색하는 초고해상도 근접장 기술은, 예를 들면, 1998년 10월 12일자 Applied Physics Letters, Vol. 73, No. 15에 게재된 Tominaga, Nakno 및 Atoda에 의한 "An approach for recording and readout beyond the diffraction limit with an Sb thin film"에 설명되어 있으며, 여기에서는 초고해상도층으로서 Sb 박막을 설명하고 있다.

폭이 서로 다른 마크를 갖는 광 디스크에 대한 마스터의 제조 방법은, 예를 들면, EP-A-0814464에 설명되어 있는데, 여기에서는 기록 빔을 제공하는 레이저를 사용하고, 마스터의 제조를 위해 기록 빔의 강도를 가변시키는 변조기를 사용한다. 최소 폭의 가독성(legibility)을 증가시키기 위해, 최단 마크에 보다 높은 레이저 전력을 제공함으로써, 최단 마크의 폭이 증가될 수 있다.

응용 물리 일본 저널, Vol. 45, No. 2B, 2006, pp. 1374-1378에 게재된 Kim 등의 "Random Signal Characteristics of Super Resolution Near Field Structure Read-Only Memory Disc"에서, 제1 폭의 둥근 피트를 갖는 트랙을 구비한 Super-RENS 판독전용 디스크와 보다 큰 폭의 트랙을 구비한 각각의 판독전용 디스크에 대한 측정이 설명되어 있다. 판독 전력에 의존하는 CNR이, 173 nm의 길이 및 170 nm 내지 415 nm 범위의 피트 폭에 제공된다. 또한 64 nm 내지 160 nm 범위의 폭을 갖는 피트를 구비한 광 디스크에 대한 시뮬레이션이 도시되어 있다.

광 저장 매체는 기판층과 그 기판층 상에 배치된 데이터층을 포함하고, 데이터층은 트랙에 마크 및 스페이스로서 정렬되는 데이터를 포함한다. 광 저장 매체는 트랙들 중 하나에 또는 트랙의 일부에 코딩된 보호 코드를 포함하고, 이 코드는 제1 레이저 전력으로 판독가능한 제1 크기의 마크와 상기 제1 레이저 전력보다 높은 제2 레이저 전력으로만 판독가능한 제2 크기의 마크를 포함한다. 광 저장 매체는, 예를 들면, 마크로서 압축 피트를 포함하는 판독전용 광 디스크이고, 트랙은 광 디스크 상에 하나 또는 수개의 나선형으로 정렬된다.

제1 단계에 전력을 공급하는 제1 레이저로 보호 코드를 판독 할 때, 마크의 크기가 상이하기 때문에, 또 다른 단계에서 제2 레이저 전력으로 판독되는 제2 데이터 신호와는 다른 제1 데이터 신호가 얻어지고, 보호 코드는, 예를 들면, 제1 및 제2 데이터 신호의 합 또는 차를 계산함으로써, 제1 및 제2 데이터 신호를 고려하여 계산될 수 있다. 이러한 종류의 보호 코드는 특히 제1 크기의 마크가 보다 넓은 폭을 가질 때 복제하기가 매우 어렵게 되고, 제2 크기의 마크는 보다 작은 폭을 가져 작게 되어, 이들은 제2의 보다 높은 레이저 전력으로만 판독될 수 있고 제1 레이저 전력으로는 판독될 수 없다.

이러한 종류의 보호 코드는, 광 저장 매체의 데이터층과 커버층 사이에 정렬되는 초고해상도 근접장 구조에 특히 초고해상도 효과를 제공하는 비선형 재료로 이루어진 마스크층을 포함하는 고밀도의 광 저장 매체에 이롭게 사용될 수 있다. 제1 레이저 전력은 마스크층에 초고해상도 근접장 효과를 제공하는 임계값 이하인 레이저 전력을 사용함으로써 제1 크기의 마크가 명확하게 판독가능하고 제2 크기의 마크는 그렇지 않도록 조정되고, 제2 레이저 전력은 제2의 보다 작은 크기의 마크 판독에 초고해상도 근접장 효과를 제공하도록 조정된다.

보호 코드는, 그 보호 코드를 사용자 데이터 이전의 광 저장 매체의 시작부에 정렬시키면서, 예를 들면, 광 저장 매체의 사용자 데이터의 시작부에 관한 정보를 포함할 수 있다. 데이터의 시작부는 일반적으로 광 디스크의 경우 내부 부분이다. 그러면, 사용자 데이터의 시작부에 관한 정보없이 사용자가 사용자 데이터를 판독하는 것을 가능하지 않을 것이다. 또한, 시판중인 기록기가 광 저장 매체 상에 상이한 폭을 갖는 마크를 기록할 수 없기 때문에 광 저장 매체의 복제는 사용자에게 매우 어려울 것이다.

따라서, 이러한 종류의 광 저장 매체를 판독하는 장치는, 광 저장 매체의 사용자 데이터로의 액세스가 가능하기 전에 광 저장 매체의 보호 코드를 계산해야 한다. 보호 코드를 얻기 위해, 상기 장치는 제1 데이터 신호를 얻기 위해 대응하는 광 픽업의 레이저 전력을 조정하여 제1 레이저 전력으로만 보다 큰 크기의 마크를 판독하고, 다른 단계에서 제1 데이터 신호와는 상이한 제2 데이터 신호를 얻기 위해 제1 레이저 전력보다 높은 제2 레이저 전력으로 동일한 트랙 또는 동일한 트랙의 일부를 판독하여 제1 폭을 갖는 마크뿐만 아니라 그보다 작은 폭을 갖는 마크도 판독한다. 다음 단계에서, 보호 코드는, 예를 들면, 상기 장치의 마이크로프로세 서를 사용함으로써 제1 및 제2 데이터 신호를 고려하여 계산된다.

본 발명의 바람직한 실시예는 개략적인 도면을 참조하여 예로서 이하에 보다 상세히 설명된다.

초고해상도 근접장 구조(Super-RENS)층(4)을 포함하는 광 저장 매체(1)가 단순한 방식으로 도 1에 단면으로 도시되어 있다. 저장 매체(1)는 기판(2), 그 위에 압축 피트 구조 또는 대안으로 마크/스페이스 구조로 정렬되는 데이터층(3)을 포함한다. 데이터층(3) 상에는 보호층으로서 제1 유전층(5)이 정렬된다. 또한, 도 1에는 도시되지 않았지만, 반사 금속층, 예를 들면, 알루미늄층이 유전층(5)과 데이터층(3) 사이에 정렬될 수 있다. Super-RENS층(4)은 마스크층으로도 지칭되는데, 그 이유는 이 층이 데이터층(3) 위에 정렬되고, 일부 특정 재료에 대해 레이저 빔의 고강도 중심부만이 Super-RENS층(4)을 통과할 수 있기 때문이다. 광 저장 매체(1)는 특히 DVD 및 CD와 유사한 크기를 갖는 광 디스크이다.

광 저장 매체(1)는 저장 매체(1)의 보호층으로서의 커버층 및, 이롭게도 커버층(7)과 Super-RENS층(4) 사이에 정렬된 제2 유전층(6)을 더 포함한다. 데이터층(3)의 데이터를 판독하기 위해, 저장 매체(1)의 상부에 레이저 빔이 인가되어 커버층(7)을 우선 통과한다. 제1 및 제2 유전층(5, 6)은, 예를 들면, 재료 ZnS-SiO₂를 포함한다. 기판(2)과 커버층(7)은 DVD 및 CD로부터 공지된 바와 같이 플라스틱 재료로 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 초고해상도 근접장 구조가 사용될 때, 가열 영향에 기인하여 투과율의 증가를 제공하지는 못하지만 임의의 다른 Super-RENS 효과로 작용하는 반사 금속층은 생략될 수 있다.

광 저장 매체(1)는 특히 데이터층(3)의 병렬 트랙에 기본적으로 정렬된 판독 전용 데이터를 포함한다. 판독 전용 데이터는, 예를 들면, 종래의 광 디스크로부터 공지된 바와 같이 사용자 데이터 및 제어 데이터를 포함하고, 저장 매체(1)의 내부에서 시작해서 외부에서 종단되는 하나 또는 수개의 나선형으로 정렬된다. 본 발명에 따라, 광 저장 매체(1)는 또한 도 2에 도시된 바와 같이 트랙들 중 하나 또는 트랙의 일부에 코딩된 보호 코드를 포함한다.

도 2에서, 코딩된 디지털 데이터를 나타내는 랜드(L)에 의해 분리된 피트(P)를 포함하는 일부의 트랙(T)이 도시되어 있다. 피트(P)는 상이한 크기, 특히 제1 폭(w1) 및 그 보다 작은 제2 폭(w2)을 갖는다. 폭(w1)을 갖는 피트는 이들이 블루레이 디스크 표준 요구사항에 따라 파장 및 레이저 전력, 예를 들면, 5 m/s의 속도에서 0.4 mW의 레이저 전력을 갖는 블루 레이저를 사용하여 광 픽업을 구비한 장치로 판독가능하도록 하는 치수이다. 이것은 초고해상도 근접장 효과를 제공하기에는 충분하지 않은 레이저 전력이다.

피트(P)의 제2 폭(w2)은 상기 레이저 전력으로 판독할 수 없도록 매우 작다. 폭(w2)을 갖는 피트를 판독하기 위해, 제1 레이저 전력보다 기본적으로 더 높고 예를 들면 5m/s의 트랙 속도에서 약 2.0 mW인, 초고해상도 근접장 효과를 제공하는데 충분한 제2 레이저 전력이 요구된다. 이것은 블루 레이저 다이오드를 구비한 현재의 광 픽업이 용이하게 제공할 수 있는 레이저 전력이다. 제1 레이저 전력에 대 해, 특히 0.1-1 mW 범위 내의 레이저 전력이 사용될 수 있고, 제2 레이저 전력에 대해, 0.8-5 mW 범위 내의 레이저 전력이 사용될 수 있다.

따라서, 광 저장 매체(1)의 판독을 위한 장치가 제1 레이저 전력으로 트랙(T)의 피트(P)를 판독할 때, 보다 큰 폭(w1)을 갖는 피트만이 검출되고, 이는 도 3a에 도시된 바와 같은 데이터 신호(D1)가 된다. 상기 장치가 트랙(T)의 동일 부분을 초고해상도 근접장 효과를 제공하는데 충분한 제2 레이저 전력으로 판독하는 경우, 보다 큰 폭(w1)을 갖는 피트(P)뿐만 아니라 보다 작은 폭(w2)을 갖는 피트(P)도 검출되고, 그 결과 도 3b에 도시된 바와 같은 데이터 신호가 된다. 따라서, 도 2와 관련하여 설명된 바와 같이, 두 개의 상이한 크기(w1 및 w2)의 피트를 갖는 트랙은, 제1 및 제2 레이저 전력으로 트랙(T)을 판독할 때, 두 개의 상이한 데이터 신호(D1, D2)를 제공한다. 이 효과는 제1 및 제2 데이터 신호(D1, D2)를 고려하는, 계산을 사용함으로써 광 저장 매체(1)에 보호 코드를 제공하는데 이용될 수 있다.

따라서, 광 저장 매체(1)의 보호 코드를 액세스하기 위해, 광 저장 매체를 판독하기 위한 장치는 도 3a의 제1 데이터 신호(D1)를 얻기 위한 보다 큰 폭(w1)을 갖는 피트만을 판독하도록 제1 단계에서는 제1 레이저 전력을 사용한다. 제2 단계에서, 상기 장치는, 도 3b의 제2 데이터 신호(D2)를 얻기 위해, 동일한 트랙(T) 또는 트랙(T)의 동일한 부분을, 보다 큰 크기(w1)를 갖는 피트(P) 뿐만 아니라 보다 작은 크기(w2)를 갖는 피트(P)를 판독하기 위한, 제1 레이저 전력보다 기본적으로 더 높은 제2 레이저 전력으로 판독한다. 다음에, 예를 들면, 상기 장치의 마이크 로프로세서에 의해 행해질 수 있는 두 개의 데이터 신호(D1, D2)의 조합을 사용하여 보호 코드가 계산된다. 예를 들면, 보호 코드는 제2 데이터 신호(D2)와 제1 데이터 신호(D1) 간 차를 사용하여 계산되어, 도 3c에 도시된 바와 같은 제3 데이터 신호(D3)가 된다. 그러나, 보호 코드를 얻기 위해 임의의 다른 수학적 계산 방법, 예를 들면, 가산 또는 승산을 사용해도 된다.

보호 코드는 이롭게도 인가받지 않은 사람이 사용자 데이터를 판독하는 것을 방지하도록 광 저장 매체의 판독 보호를 위해 사용될 수 있다. 따라서, 상기 장치는 저장 매체의 보호 코드가 상기 장치의 메모리에 저장된 보호 코드와 일치할 때, 또는 사용자가, 예를 들면, 원격 제어 장치를 사용하여 상기 장치에 정확한 보호 코드를 입력할 때만, 사용자가 광 디스크의 데이터를 판독할 수 있다.

보호 코드는, 광 디스크의 내부에서 시작해서 광 디스크의 외부에서 종단되는 하나의 나선으로 정렬되는 트랙에, 광 저장 매체의 시작부에서, 예를 들면, 광 디스크의 나선의 내부 섹션에서 사용자 데이터쪽으로 정렬될 수 있다. 보호 코드는 특히 광 디스크의 사용자 데이터의 시작 위치를 포함할 수 있다. 따라서, 보호 코드를 알지 못하면, 사용자 데이터 시작부의 판독은 가능하지 않게 된다. 보호 코드는 광 디스크의 사용자 데이터의 판독을 위해 필요한 기본적인 제어 데이터를 대안으로 또는 부가하여 포함할 수도 있다.

보호 코드는, 도 2 및 도 3a 내지 도 3c와 관련하여 설명한 바와 같이, 보다 큰 폭(w1)을 갖는 마크 및 보다 작은 폭(w2)을 갖는 마크를 사용할 때 판독 전용 광 저장 매체에 대해 매우 유효한 복제 방지로서 사용될 수 있다. 현재의 광 기록 기는 도 2에 도시된 바와 같이 교대로 서로 다른 폭을 갖는 마크를 광 디스크 상에 기록할 수 없다. 상이한 폭의 마크를 기록하기 위해, 디스크 상에 기록하는 레이저 광의 스폿 크기는 제1 폭(w1) 및 제2 폭(w2)의 마크를 교대로 기록하기 위한 폭으로 변조되어야 한다. 이것은 시판중인 장치에서는 가능하지 않다.

따라서, 도 2에서 도시된 바와 같이 보호 코드를 포함하는 트랙의 미가공 데이터를 판독할 때, 도 3b에 도시된 바와 같은 데이터 신호(D2)를 얻기 위한 보다 높은 제2 레이저 전력을 사용하여 한 단계에서 모든 데이터가 판독될 수 있다. 따라서, 예를 들면, 보다 높은 레이저 전력으로 광 디스크를 완전히 판독함으로써 광 저장 매체의 미가공 데이터를 얻는 것 또한 가능하다. 그러나, 기록가능 광 디스크 상에 미가공 데이터가 복제될 때, 기록가능 광 디스크 상에 복제된 데이터 신호(D2)는 항상 동일한 폭을 갖는 마크를 구비한 트랙이 되고, 따라서, 제1 데이터 신호(D1)에 대한 정보가 손실되기 때문에, 복제된 디스크로부터 더 이상 보호 코드가 얻어질 수 없다.

따라서, 오리지날 광 저장 매체의 정확한 보호 코드가 알려지는 경우라도, 이 보호 코드는 기록된 광 디스크의 복제된 데이터 판독에는 사용될 수 없는데, 그 이유는 보호 코드를 제공하도록 설계된 트랙의 보호 코드를 얻는 방법을 사용할 때, 광 디스크의 판독을 위한 장치는, 복제된 트랙이 오리지날 디스크 상에 포함된 바와 같이 상이한 폭의 마크를 포함하지 않기 때문에, 제1 단계에서 낮은 판독 전력으로 그리고 제2 단계에서 높은 판독 전력으로 트랙(T)을 판독할 때 두 개의 상이한 데이터 신호(D1, D2)를 얻지 못하기 때문이다.

미래의 표준이 될 광 저장 매체로서 사용될 수 있는, 초고해상도 근접장 효과를 이용하는 높은 데이터 용량 광 디스크를 설계하거나 특정할 때, 도 2와 관련하여 설명된 바와 같이, 상이한 폭을 갖는 트랙 또는 트랙의 일부에 포함되는 경우 매우 유효한 복제 방지가 포함될 수 있다.

그러한 Super-RENS 광 디스크의 판독을 위한 장치는, 예를 들면, 현재의 블루레이 디스크 픽업용으로 사용되는 바와 유사한, 블루 레이저 다이오드 및 개구수(numerical aperture) N=0.85를 갖는 광 픽업을 포함할 수 있다. 보호 코드의 마크에 대해, 150 nm의 길이와 150 nm의 폭을 갖고, 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같은 라운드 크기를 갖는 압축된 피트가 사용될 수 있다. 크기(w1)의 피트(P)는 낮은 판독 레이저 전력, 예를 들면, 전술한 바와 같이, 0.4 mW로 볼 수 있다. 크기(w1)의 피트(P)는 도 3a에 도시된 바와 같이 제1 데이터 신호(D1)를 제공할 수 있다. 제2 폭(w2)에 대해, 블루 레이저 다이오드를 사용하는 광 픽업의 광 해상도 한계 아래인 120 nm 이하의 폭이 사용될 수 있다. 폭(w2)을 갖는 피트는 Super-RENS 디스크에 초고해상도 효과를 제공하는 보다 높은 전력, 예를 들면, 2.0 mW로만 판독될 수 있고, 이것이 제2 데이터 신호(D2)가 된다. 보호 코드의 계산을 위해, PC, 장치는 그 장치에 이미 이용가능한 마이크로프로세서를 사용할 수 있다.

블루레이 디스크 표준과 일치하는 광 픽업은 디스크 상에 이 픽업에 대해 대략 광 해상도 한계 λ/2*NA에 대응하는 240 nm의 스폿 크기를 제공한다. 4.92 m/s의 속도에서 이에 대응하는 컷오프 주파수는 20.6 MHz이고 240 nm의 "스페이스-마크" 기법과 관련이 있다. 120 nm의 길이를 갖는 피트에 대해 최소의 검출가능한 피트 크기에 도달한다. 이것은 경험에 의해 확인된다. 동일한 방식으로, 120 nm 이하의 폭과 함께 150 nm의 길이를 갖는 피트는 초고해상도 효과 같은 수단없이는 검출할 수 없다.

더 증명하기 위해, 초고해상도 효과를 제공하기에 충분하지 않은 제1 레이저 전력에 대해 150 nm의 길이를 갖고 150 nm 이하의 상이한 폭을 갖는 피트의 검출를 위한 시뮬레이션을 행하였다. 이들 시뮬레이션의 결과가 도 4에 도시되어 있으며, 이 결과에서는, 150 nm 및 그 보다 약간 더 작은 폭을 갖는 피트가 그 피트에 대해 판독 신호의 변조를 야기하고, 이는 이론 및 경험에 따라 이들 피트를 검출할 수 있다. 그러나, 120 nm 이하의 폭을 갖는 150 nm 피트에 대해서는 데이터 신호의 충분한 변조가 얻어지지 않고, 그러한 레이저 전력은 그러한 마크가 검출되는 것을 방해한다.

동일한 비트에 대해, 그러나 이제는 초고해상도 효과를 제공하는데 충분한 보다 높은 레이저 전력을 사용하여 추가의 시뮬레이션을 실행하였다. 이들 시뮬레이션의 결과가 도 5에 도시되어 있다. 볼 수 있는 바와 같이, 심지어 75 nm 이하의 폭을 갖는 피트에 대해, 데이터 신호의 명확한 변조가 얻어진다.

보호 코드를 나타내는 도 2에 도시된 바와 같은 마크(P)는 모두 동일한 길이를 갖는다. 대안으로, 제1 폭을 갖는 마크에 대해, 제2 폭을 갖는 마크에 대해, 또는 두가지 유형의 마크에 대해 서로 다른 길이를 사용해도 된다.

두 가지의 상이한 폭(w1, w2)의 피트(P)를 갖는 판독 전용 광 디스크는 광 디스크에 대해 마스터를 제조하기 위한 전자 빔 마스터링(mastering)을 사용함으로 써 용이하게 제작될 수 있다. 전자 빔 마스터링을 사용하면, 피트의 규정 폭을 트랙에 제공하기 위해, 트랙 방향에 횡단하는 방향으로 전자 빔을 워블링(wobble)할 수 있다. 전자 빔에 대한 워블 진폭은, 도 2에 도시된 바와 같이, 두 개의 상이한 폭을 갖는 피트의 시퀀스를 제공하기 위해 용이하게 변조될 수 있다. 이러한 종류의 마스터는 각각의 판독 전용 광 디스크의 데이터 층의 압축을 위해 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명의 보호 코드는, 도 1과 관련하여 설명된 바와 같이, 초고해상도 근접장 구조를 갖는 마스크층을 포함하는 Super-RENS 광 디스크에 대해 유용하게 사용될 수 있지만, 본 발명은 다른 광 디스크 또는 다른 광 저장 매체, 예를 들면, 홀로그래픽 저장 매체에 대해서도 이용할 수 있다. 본 발명은 판독 전용(ROM) 광 저장 매체 뿐만 아니라, 예를 들면, 사용자가 광 저장 매체의 기록가능 부분 상에 사용자 특정 데이터를 기록할 수 있도록 기록가능 광 저장 매체에 대해서도 사용할 수 있다. 그러한 종류의 광 저장 매체를 판독하기 위한 장치는 블루 파장을 제공하는 레이저 다이오드 뿐만 아니라 임의의 다른 파장을 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서의 뒤에 첨부되는 청구범위 내에 있게 된다.

도 1은 초고해상도 근접장 효과를 제공하는 마스크층을 포함하는 광 저장 매체의 단면도.

도 2는 상이한 폭을 갖는 마크를 포함하는 도 1의 광 저장 매체의 트랙의 일부를 도시한 도면.

도 3a는 낮은 레이저 전력으로 도 2의 트랙을 판독할 때 얻어지는 제1 데이터 신호를 도시한 도면.

도 3b는 제1 레이저 전력보다 더 높은 제2 레이저 전력으로 도 2의 트랙을 판독할 때 얻어지는 제2 데이터 신호를 도시한 도면.

도 3c는 제1 및 제2 데이터 신호로부터 계산되는 제3 데이터 신호를 도시한 도면.

도 4는 폭과 제1의 낮은 레이저 전력의 함수로서 150 nm의 길이를 갖는 마크의 시퀀스에 대한 시뮬레이션 결과를 도시한 도면.

도 5는 폭과 초고해상도 효과를 제공하는 제2 레이저 전력의 함수로서 150 nm의 길이를 갖는 마크의 시퀀스에 대한 시뮬레이션 결과를 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 광 저장 매체

2: 기판

3: 압축 데이터층

4: 초고해상도 근접장 구조층

5: 제1 유전층

6: 제2 유전층

7: 커버층

Claims

광학 저장 매체(1)로서,

기판층(2), 및

상기 기판층(2) 상에 배치되고, 데이터가 마크 및 스페이스로서 트랙에 정렬되는 데이터층(3)

을 포함하고,

코드가 제1 레이저 전력으로 판독가능한 제1 크기(w1)의 마크(P), 및 상기 제1 레이저 전력보다 높은 제2 레이저 전력으로만 판독가능한 보다 작은 제2 크기(w2)의 마크(P)를 포함하는 보호 코드(PC)가 트랙들 중 하나 또는 트랙의 일부에 코딩되는 것을 특징으로 하는 광학 저장 매체(1).
제1항에 있어서,

상기 제2 크기(w2)의 마크는 상기 제1 크기(w1)의 마크의 폭보다 더 작은 폭을 갖는 광학 저장 매체(1).
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 광학 저장 매체의 보호 코드는 제1 레이저 전력으로 판독되는 제1 데이터 신호(D1) 및 상기 제2 레이저 전력으로 판독되는 제2 데이터 신호(D2)를 사용하여 계산되고, 상기 제1 데이터 신호(D1)는 제1 크기(w1)의 마크(P)와 대응되고, 상 기 제2 데이터 신호(D2)는 제2 크기(w2)의 마크(P)와 대응되는 광학 저장 매체(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

커버층(7), 및 특히 초고해상도 근접장(super-resolution near-field) 구조에 초고해상도 효과를 제공하는 비선형 재료를 구비하고 상기 커버층(7)과 상기 데이터층(3) 사이에 정렬되는 마스크층(4)을 포함하는 광학 저장 매체(1).
제4항에 있어서,

상기 제2 크기(w2)의 마크는 상기 광학 저장 매체의 데이터 판독을 위해 설계된 광 픽업의 광 해상도 한계 이하인 크기를 갖고, 상기 제1 크기(w1)의 마크는 상기 광 픽업의 광 해상도 한계 이상의 크기를 가지며, 상기 제1 레이저 전력은 마스크층(4)에 초고해상도 근접장 효과를 제공하는 임계값 이하인 레이저 전력이고, 제2 레이저 전력은 상기 마스크층(4)의 초고해상도 근접장 효과를 제공하는 임계값 이상인 레이저 전력인 광학 저장 매체(1).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 및 상기 제2 크기(w1, w2)의 마크(P)들은 동일한 길이를 갖는 광학 저장 매체(1).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광학 저장 매체는 마크(P)로서 압축 피트(pit)를 포함하는 판독전용 광학 디스크이고, 상기 보호 코드(PC)는 상기 광학 디스크의 복제 보호 또는 판독 보호용으로 사용가능한 광학 저장 매체(1).
기본적으로 병렬 트랙(T)에 정렬된 데이터를 포함하는 광학 저장 매체(1)로부터 데이터를 판독하는 방법으로서,

제1 데이터 신호(D1)를 얻기 위해 제1 레이저 전력으로 트랙(T) 또는 트랙의 일부를 판독하는 단계,

다른 단계에서, 상기 제1 데이터 신호(D1)와는 상이한 제2 데이터 신호(D2)를 얻기 위해 상기 제1 레이저 전력과는 상이한 제2 레이저 전력으로 동일한 트랙(T) 또는 트랙의 동일한 일부를 판독하는 단계, 및

상기 제1 및 상기 제2 데이터 신호(D1, D2)를 고려하여 상기 광학 저장 매체의 보호 코드(PC)를 계산하는 단계

를 포함하는 데이터 판독 방법.
제8항에 있어서,

광 픽업을 사용하는 단계는 상기 판독하는 단계 모두에 동일한 파장을 제공하고, 상기 제1 및 상기 제2 레이저 전력은 상기 광학 저장 매체(1)의 광학 특성이 상이한 제1 및 제2 데이터 신호(D1, D2)를 제공하도록 선택되는 데이터 판독 방법.
제8항 또는 제9항에 있어서,

상기 제1 레이저 전력은 상기 광학 저장 매체(1)의 초고해상도 근접장 효과를 이용하기 위한 임계값 이하인 레이저 전력이고, 상기 제2 레이저 전력은 상기 광학 저장 매체의 초고해상도 근접장 효과를 이용하기 위한 임계값 이상인 레이저 전력인 데이터 판독 방법.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 보호 코드는 상기 제1 및 상기 제2 데이터 신호의 차 또는 합을 고려하여 계산되는 데이터 판독 방법.
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 보호 코드는 상기 광학 저장 매체의 복제 방지용 또는 판독 방지용으로 사용되는 데이터 판독 방법.
제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광학 저장 매체는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 광학 저장 매체(1)인 데이터 판독 방법.
제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 방법을 사용함으로써 광학 저장 매체의 데이터를 판독하는 광 픽업을 포함하는 장치.
제14항에 있어서,

상기 보호 코드(PC)를 계산하는 마이크로프로세서를 포함하고, 상기 광 픽업은 400-420 nm 범위의 파장을 갖는 레이저 다이오드를 포함하는 장치.