KR840002131B1 - 기록디스크 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

기록디스크

제1도는 디스크상에 데이타신호를 기록하고, 적절히 기록되었는지를 확인하도록 그 기록된 디스크로부터 신호를 재생시키기 위한 장치의 개략적인 블록도.

제2도는 기록된 데이타신호를 나타내는 철부의 배열을 나타내는, 제1도에 도시된 디스크의 일부분의 확대 평면도.

제3도는 정보함유 철부가 형성되어 있는 단일의 기록표면을 가진 기록 후 직독 레코드 디스크의 부분 단면도.

제4도는 정보함유 철부들이 양 표면들에 형성되어 있는 2개의 기록표면을 가진 기록 후 기록 레코드 디스크의 부분 단면도이다.

본 발명은 일반적으로 정보기록 디스크에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 광학기술을 이용하여 정보를 기록 및 판독할 수 있는 형태의 광학기록디스크에 관한 것이다.

이 특정형태의 기록디스크는 적절히 기록되었는지를 즉시 확인할 수 있도록 기록시 직접 판독할 수 있는 기록 후 작독 디스크를 제공한다. 정보신호는, 디스크의 회전시 디스크상에 강도변조(lntensity-modulation)된 기록광비임이 집중(focus)되는 열처리(thermal process)에 의해 그 디스크에 기록되며, 그리하여 그 정보신호에 따라, 반사율과 같은 디스크의 특성들을 변경시킨다.

이러한 기록 후 기록(direct-real-after-write) 레코드장치에서 중래에 사용되던 기록매체는 플라스틱 기질위에 부착된 얇은 금속 필름을 포함하거나, 또는 높은 반사성의 상부 표면을 가진 기질위에 부착된 높은 광흡수성의 전기절연 물질의 얇은 층을 가지고 있는 것이 보통이다. 또한, 그러한 디스크들은 피복된 기질위에 간격을 가지고 떨어져 있는 부재(部材)를 가지고 있어 그 피복층이 오염 및 마모되는 것을 방지한다. 금속 필름을 가진 기록 후 직독 레코드 디스크에서는, 강도변조된 광비임은, 기록되는 정보를 나타내는 일련의 간격을 가지고 떨어져 있는 구멍들을 그 필름에 용융하도록 작용한다. 그러나, 그러한 금속 필름 레코드 디스크에서는, 금속 필름의 비교적 높은 열전도성 때문에 기록 광비임의 직경보다 큰 정보신호가 기록됨으로 기록밀도가 제한되고, 더우기 기록되는 정보를 나타내는 구멍들 주위에 용융되다가 남은 금속 잔유물들이 형성되어 신호대 잡음비가 낮아지게 된다.

한편, 전기절연 피복층을 가진 일반적인 기록 후 직독 레코드 디스크에서는, 피복층의 증발 또는 용발(溶發)에 의해 일련의 요부들이 전기절연 피복층에 형성된다. 그 요부들이 전술한 금속 필름매체에서 보다 다소 작게 이 매체에 형성될 수 있어 높은 밀도로 기록될 수 있지만, 그 용발 과정에서 각 요부 주위에 금속잔유물이 형성되어, 재생시의 신호대 잡음비에 악영향을 끼칠 수 있다. 그러므로, 높은 기록밀도와 높은 신호대 잡음비가 얻어질 수 있도록, 물질 잔여물이 없고 작은 정보함유 요철부들을 가진 기록 후 직독 레코드 디스크가 요구됨을 알 수 있다. 이들 요구는 본 발명에 의해 충족된다.

근본적으로, 본 발명은, 기록매체가 소정의 방식으로 회전할 때, 기록될 데이타신호에 따라 강도가 변조되는 기록 광비임을 그 매체에 투사하는 형태의 개량된 기록장치로 구체화 된다. 본 발명에 따르면, 기록매체는 유효량의 광흡수 피복층이 부착된 기질을 가지고 있고, 그러한 피복층은 폭발성 물질로 되어 있으며, 강도 변조(intensity-modulation)될 기록비임에 대해 그 매체가 회전될 때 피복층이 그 비임에 의해 선택적으로 가열되어 그 피복층에서 폭발을 일으키고 그리하여 데이타시호를 나타내는 불균일부들이 피복층의 외측면에 형성된다.

특히, 기록장치는 디스크가 소정의 작 속도로 회전될 때, 강도 변조된 기록 광비임뿐 아니라 일정한 강도의 판독 광비임을 그 디스크상에 집중시키도록 작동한다. 그 판독비임은 기록비임에 의해 기록된 표면 불균일부의 형태에 따라 그 디스크에 의해 반사된다. 기질 위에 부착된 특수한 광흡수 피복층은 니트로셀루로즈, 트리니트로아닐린, 또는 트리니트로토루엔과 같은 폭발성물질로 형성될 수 있고, 그들 모든 물질은 집중된 기록비임에 의해 선택적으로 소정의 자연점화 온도까지 가열될 때 자동적으로 비용축성 가스를 생성하는 화학적 반응을 한다. 피복층에 의해 응축된 강도 변조된 비임으로부터의 에너지의 양을 조절함으로써, 그 비임이 닿은 피복층의 선택된 부분들이 부분적으로 폭발되도록 할 수 있다.

이 부분적인 폭발로 인해 피복층의 외측표면에 철부를 형성하고, 완전 폭발은 요부를 형성한다. 폭발성물질들이 무색이기 때문에, 기록비임을 흡수하고 색체가 안정적(color-stable)이며 그 폭발성 물질에 용해될수 있는 적당한 염료를 그 폭발성 물질에 첨가하는 것이 필요하다. 또한, 기질은 특수한 피복층이 부착될 상부면을 가진 얇은 디스크형 플라스틱 디스크인 것이 보통이다.

본 발명에 필요한 기록매체의 일 양태에 따르면, 폭발성 물질과 선택된 염료를 필요에 따라 적당한 용제로 혼합한 다음 그 액체 용액을 기지의 상부면에 붓고 그 기질을 소정의 각 속도로 회전시켜 그 액체 피복물이 기질의 전체 표면에 균일한 두께로 되게 한다. 소정의 각 속도로 기질을 계속 회전시킴으로 용제를 증발시켜 소정의 두께의 특수한 피복층이 형성되도록 한다. 그 피복층의 두께는 그 용액의 점도 및 디스크의 회전 각 속도를 변경시킴에 의해 조절될 수 있다.

디스크가 단일의 기록표면을 가지고 있을 때는 디스크형태의 보호층이 그 피복층위에 간격을 가지고 떨어져 그들 사이에 환상 공동부(環狀空洞部)를 형성하여 배치되는 것이 보통이다. 강도 변조된 기록 광비임은 위로부터 보호층을 통해, 또는 아래로부터 기질을 통해 피복층에 투사될 수 있다. 디스크가 2개의 기록표면을 가진 때는 특수한 피복층이 각각 부착된 2개의 별도의 플라스틱 기질들이 간격을 가지고 떨어져 상면하여 배치된다. 이 예에서, 데이타신호는, 선택된 특수 피복층에 강도 변조된 기록비임을 기질을 통해 투사함에 의해 기록된다.

광흡수 피복층은 폭발성 물질로 된 폭발물층과, 그 폭발물층의 외측면 위에 부착되는 얇은 금속층으로 구성된다. 폭발물층에 형성된 각 철부에 의해 그에 대응하는 철부가 금속 피복층에 형성된다. 이 금속 피복층은 제조된 디스크의 반사도를 증진시켜, 기록된 데이타신호의 판독을 용이하게 한다. 이 예에서, 강도 변조된 광비임은 얇은 금속층 위로부터 또는 기질 아래로부터의 어느 한가지 방식으로 매체에 투사될 수 있고, 그 피복층은 주로 금속층으로부터의 전자들의 열전자 및 광전자 방출에 의해 가열된다.

본 발명의 다른 목적 및 잇점들은 본 발명의 원리를 예시한 첨부도면과 관련하여 기술된 하기 설명으로부터 명백하게 될 것이다.

도면, 특히 제1도에, 회전가능한 디스크(11)상에 주파수 변조된 비데오신호 또는 디지탈신호와 같은 데이타신호를 기록하기 위한 장치가 도시되어 있다. 이 기록장치는 디스크가 소정의 각 속도로 회전될 때 기록 광비임(13)을 디스크상에 투사하도록 작동하며, 그 광비임(13)은 기록된 데이타신호에 따라 강도가 변조된다. 그리하여, 디스크상에 나선 또는 동심원형태의 실제원형인 다수의 기록 트랙(19)로 배치되는 연속적인 미시적 정보함유 철부(凸部)(75)(제 2도)가 형성된다.

또한, 이 기록 장치는 기록비임(13)의 피이크(peak) 강도보다 낮은 일정한 강도를 갖는 판독 광비임(21)을 디스크상에 집중(focus)시킴으로, 기록비임에 의해 철부(75)를 형성한 직후 그 철부를 주사(scan)할 수 있게끔 한다. 이들 통해, 기록비임의 동력수준(power level)과 촛점을 연속적으로 제어하여 신호가 전체 디스크상에 적절히 기록될 수 있게 된다.

본 발명에 따르면, 그 특수 피복층(67)는 폭발성 물질로 되어 있고, 강도 변조된 기록 광비임(13)을 잘 흡수하여, 다스크(11)이 비임에 대해 회전될 때 그 피복층이 그 비임에 의해 선택적으로 가열되어, 데이타신호를 나타내는 미세한 철부(75)형태의 간격을 가지고 떨어져 있는 폭발부를 형성한다. 그 요부(15)들에는 어떤 잔여물질이 남아있지 않고 날카로운 모서리 및 거친 측벽도 형성되지 않아, 데이타신호의 신호대 잡음비가 개선되고, 철부의 단면 크기가 집중된 기록비임의 회절 제한된 스포트(spot)에 비해 작게 만들어 질수 있어 기록밀도가 증진된다.

특수한 광흡수 피복층(67)에 포함된 폭발성 물질은, 자연점화 온도까지 가열될 때 기체를 발생하도록 폭발하거나 또는 신속한 화학반응을 일으키는 물질이다. 그 피복층은 비교적 낮은 열전도성을 갖는 것이 바람직하며, 그리하여 강도 변조된 기록비임(13)을 실제 받는 피복층 부분만이 임계 온도로 가열되게 한다. 더우기, 신속한 화학반응으로 생긴 기체상 생성물이 냉각 후 기록장치의 부분위 또는 피복층위에서 용축하지 않도록 하는 것이 중요하다. 적당한 폭발물질들은 니트로셀루로즈, 트리니트로아닐린 및 트리니트로투루엔이다. 폭발성 물질은 디스크의 내측 보호된 표면상에 피복되고, 기질은 얇고 폴리메틸메타크릴레이트와 같은 탄력성 있고 손상을 쉽게 받지않는 물질로 만들어진다.

제3도는 오직 하나의 정보함유 표면만을 가진 DRAW (Direct-Reed-After-Write ; 기록 후 직독) 디스크의 일실시예를 나타낸다. 그 디스크는 폴리메틸메타크릴레이트와 같은 플라스틱 물질로 형성된 플라스틱기질 65로 되어 있고, 그 기질에 폭발성층 67과 얇은 금속 피복층 69로 된 특수한 광흡수 피복층이 부착되어 있다. 또한 디스크형태의 플라스틱 보호층 71이 금속층 69 위에 약 0.020인치 떨어져 있어, 그 금속층을 먼지 및 마모로부터 보호하는 폐쇄된 환상(環狀) 공동부(空洞部) 73을 형성한다. 이 실시예(제1도)에서, 기록비임(13)은 통상의 알곤이온 레이저에 의해 발생되며, 그 레이저는 대략 457과 488 및 514 나노미터(nanometer)의 파장을 갖는 비임을 발생시킨다.

특수한 폭발성 피복층(67)가 특수 공정에 의해 기질(65)의 상부 표면에 부착되며, 그 공정에서 폭발성 물질이 적당한 용제에 혼합된다. 그 바람직한 공정에서, 니트로셀루로즈 10중량부, 셀로솔브(cellosolve) 아세테이트 용제 약 300-400중량부가 혼합되어 약 3-5센티포이즈의 점도를 갖는 용액을 형성한다. 폭발성 물질을 녹이기 위한 다른 적당한 용제는 부틸 아세테이트 및 아밀 아세테이트이다.

그 액체상 용액을 기질(65)의 상부 표면에 쏟은 다음, 그 피복된 기질(65)을 상기 용액이 전표면에 걸쳐 균일한 두께로 될 때까지 약 1000rpm의 각 속도로 회전시킨다. 약 20-30초 동안 약 1000rpm으로 계속 회전시키면 셀로솔브(cellosolve) 아세테이트가 완전히 증발하고, 기질의 상면에 접합된 고체상 용액형태의 특수 피복층(67)이 남는다.

피복층(39)의 두께는 용액의 점도 및 (또는) 회전 속도를 변경시킴에 의해 조절될 수 있다. 최종 두께가 약 1000Å인 것이 바람직한데, 이는 기반 플라스틱 기질상에서 용제가 주는 영향이 피복층의 상부에 나타나지 않도록 하기 위함이다. 금속층(69)은 열증발 공정을 사용하여 폭발성층(67)상에 부착하는 것이 바람직하다.

정보함유 철부(75)는, 강도 변조된 기록 광비임(13)을 금속층(69)상에 집중하여 폭발성층(67)의 기반부에 간격을 두고 떨어져 있는 부분적인 폭발부들을 형성하고 폭발성층의 상부 부분과 금속 피복층에 철부들이 형성되게 하여 디스크상에 기록된다. 그 기록비임은 기반 기질(65)를 통해 또는 위로부터 보호층(71)을 통해 금속층상에 부사될 수 있다. 그 폭발성층이 기록비임의 흡수에 의해서 에너지를 부여받는 것이 아니라 금속층으로부터의 전자들의 열전자 또는 광전자 방출에 의해 에너지를 부여받기 때문에 그 피복층에 기록광비임을 흡수하기 위해 필요한 염료를 함유시킬 필요가 없다.

각 철부는, 기록비임에 의해 가열될 때 피복층에서 일어나는 신속한 화학반응에서 생성된 가스의 트랩핑(trapping)에 의해 형성되는 것으로 믿어진다.

다시, 제1도를 참조하여, 디스크(11)상에 데이타신호를 기록하기 위한 기록장치를 이하 상세히 설명한다. 기록광비임(13)은 알곤 이온 레이저와 같은 기록레이저(42)에 의해 발생되고 이 일정한 강도의 비임은 강도 변조기(43)으로 보내지고 그 변조기에서 데이타 서브시스템(subsystem)(도시안 됨)으로부터 라인(45)를 통해 공급된 데이타신호에 따라 비임의 강도를 변조한다. 그 변조된 비임의 강도는 특수한 피복층(67)의 폭발성 물질이 자연점화 온도에 도달하는 드레시호울드(threshold ; 임계점)보다 교대로 크고 또 작게 되어, 상응하는(75)가 디스크상에 형성된다.

그 강도 변조된 기록비임(13)은 변조기(43)으로부터 제1비임 분할기(splitter)(47)을 거쳐 거울(49)로 전달되고, 그 거울에서 비임이 반사되어 대물렌즈(51)로 보내진다. 그 대물렌즈는 디스크(10)상의 회절이 제한된 스포트(41)로 그 비임을 집중시킨다. 디스크는 스핀들 모우터(53)에 의해 규정된 각 속도로 회전되고 거울 및 대물렌즈는 디스크에 대해 반경방향으로 이동 가능한 캐리지(도시안 됨)상에 장착되어 데이타신호가 다수의 원형 기록트랙(19)(제2도)들로 연속적으로 기록될 수 있다.

디스크상에 기록된 직후 데이타신호를 판독하는데 이용되는 판독 광비임(21)은 판독 레이저(55)에 의해 발생된다. 그 비임은 기록비임(13)의 것보다 작은 일정한 강도를 가지고 있다. 그 판독 레이저는 헬륨 네온레이저로 구성되는 것이 유익하고, 그 헬륨 네온 레이저는 대략 6328A의 파장을 갖는 비임을 형성한다.

판독 비임(21)은 처음에 제 2비임 분할기(57)을 통해 제1비임 분할기(47)로 보내지고, 그 분할기(47)에서 그 비임이 반사되어 기록비임(13)과 결합된다. 그후, 그 비임이 디스크(11)상의 회절이 제한된 스포트(59)로 집중될 때까지 기록비임과 동일 통로를 따라 전달된다. 그 두개의 비임들은 디스크상의 그 비임들이 닿는 각 지점(41) 및 (59)가 대략 5미크론 떨어져 있도록 일렬로 정렬되고, 그 디스크는 그 스포트들이 공통 반경내에 있도록 배치되며, 기록비임이 판독비임 바로 앞에서 그 반경상의 주어진 지점을 주사하도록 회전한다.

판독 광비임(21)은 자연점화 온도로 폭발성 피복층을 가열하는데 불충분한 일정한 강도를 가지고 있어 피복층(67)의 외측면에 불균일부분들을 형성하지 않는다.

소정의 양 만큼 기록비임(13)에 뒤떨어져 주시되는 판독 광비임(21)은 금속층(69)에 형성된 첨부(75)의 형태에 따라 그 금속층에 의해 반사된다. 그 판독 비임이 그 금속층의 평면부에 닿으면, 대물렌즈(51) 쪽으로 반사되고 그 반사된 비임은 최대의 강도를 갖는다. 한편, 그 비임이 철부에 닿으면 그 비임이 분산되고 그의 비교적 적은 부분만이 대물렌즈에 의해 집합되어 그 반사된 비임은 최소 강도를 갖게 된다.

제4도는 본 발명에 따른 DRAW 디스크의 다른 실시예를 나타내며, 그 실시예에서 디스크는 2개의 정보함유 표면을 가지고 있다. 그 디스크는 2개의 플라스틱 기질(77a)와 (77b)로 구성되어 있고 각 기질상에 특수한 광흡수 피복층이 부착되어있다. 그 특수 피복층들은 특수한 폭발성층(79a) 또는 (79b)와 금속 피복층(81a) 또는 (81b)로 되어 있다. 그 기질들은 강도 변조된 기록비임(13)에 대해 투명하여야 하며, 그리하여 그 비임이 그 기질을 통해 상응하는 피복층으로 전달될 수 있게 한다. 제6도 실시예의 경우에서와 같이 그 폭발성층은 염료를 함유할 필요가 없다.

대물렌즈(51)에 의해 집합된 그 반사 판독 비임(21)은 그 대물렌즈로부터 거울(49)를 거쳐 제1비임 분할기(47)로 전달되고, 그 분할기(47)에서 반사되어 제 2비임 분할기(57)로 보내진다. 그 제 2분할기로부터, 그 반사 비임은 광 검파기(photodetetor)(61)로 보내지고, 그 광검파기는 그 비임을 복조(demodulate)하여 상응하는 기록 후 판독(read-after-write) 전기신호를 발생시킨다. 이 신호는 라인(63)을 통해 적당한 회로(도시안 됨)로 공급되어 동력수준 동력수준과 기록비임의 촛점을 연속적으로 조절하여 그 데이타신호가 디스크(11)의 전체 표면상에 적절히 기록될 수 있게 한다.

상술한 설명으로부터, 본 발명은 DRAW식 기록장치에 사용하기 위한 개량된 기록디스크를 제공함으로 종래 기록 디스크의 단점을 해소하여, 높은 정보밀도와 개선된 S/N비를 갖도록 함이 명백하다.

본 발명을 몇몇 실시예들로 상세히 기술하였으나, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 여러가지 제조가 행해질 수 있음이 당업자에게 이해될 것이다.

Claims (1)

1. 매끄럽고 평평한 상부 표면을 가진 디스크형태의 기질(65)과, 이 기질의 상부에 위치하는 광흡수성 피복층(67)과, 이광흡수성 피복층을 먼지와 마모로부터 보호하기 위해 이 광흡수성 피복층의 상부에 배치된 보호부재(71)로 구성되며, 기록 디스크(11)가 예정된 방식으로 회전할 때에 이 기록 디스크에 기록될 데이타신호에 따라서 강도 변조된 기록 광비임(13)과 이 기록 광비임의 상기 기록 디스크상의 집중점으로부터 예정된 거리만큼 뒤떨어진 집중점을 갖는 판독 광비임(21)이 상기 기록 디스크상에 동시에 조사(照射)되며, 상기 판독 광비임은 기록된 데이타신호에 따라서 이 기록 디스크에 의해 반사되도록 되어 있는 기록 후 직독(direct-read-after-write)이 가능한 기록장치에서 사용되는 기록 디스크에 있어서, 상기 광흡수성 피복층(67) 내에는 폭발성 물질이 포함되어 있으며, 상기 강도 변조된 기록 광비임에 대하여 디스크가 회전할 때에 상기 폭발성 물질이 이 기록 광비임의 에너지에 의해 선택적으로 가열되어서 다수의 폭발부를 간격을 두고 생성시킴으로써, 데이타신호를 나타내는 다수의 불균일부가 상기 광흡수성 피복층의 외면에 형성됨을 특징으로 하는 기록 디스크.

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