KR920010000B1 - 광 메모리소자 - Google Patents

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KR920010000B1
KR920010000B1 KR1019890011951A KR890011951A KR920010000B1 KR 920010000 B1 KR920010000 B1 KR 920010000B1 KR 1019890011951 A KR1019890011951 A KR 1019890011951A KR 890011951 A KR890011951 A KR 890011951A KR 920010000 B1 KR920010000 B1 KR 920010000B1
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오다 겐지
이누이 데쭈야
가다야마 히로유끼
다가하시 아키라
히로가네 주뉘
니시타니 유끼노리
미에다 미시노부
반 가주오
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샤프 가부시끼가이샤
쓰지 하루오
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Abstract

내용 없음.

Description

광 메모리소자
제1도에서 제21도까지는 본 발명에 관한 것이다.
제1a도는 광자기 메모리소자의 평면도.
제1b도는 그의 X-X화살표시 단면도.
제2도는 레이저광의 강도분포를 표시하는 도면.
제3도는 기록막의 온도분포를 표시하는 도면.
제4도는 본 발명의 효과에 의해 비트 주변에서 불연속인 온도분포가 얻게 되어 소정의 온도 이상으로 기록할 수 있는 것을 표시하는 도면.
제5도는 본 발명에 사용되는 광자기막의 1구성을 표시하는 도면.
제6도는 본 발명에 관한 광메모리소자의 1실시예를 표시하는 모식도.
제7도는 본 발명의 구성을 표시하는 블록도.
제8a도는 조사된 레이저광의 출력을 표시하는 타임챠트.
제8b도는 제8a도와의 관계로 표시된 광자기메모리 소자의 단면도.
제8c도는 두개의 PIN포토 다이오우드(photodiode)의 출력의 합계신호를 표시하는 타임챠트.
제8d도는 두개의 PIN포토 다이오우드의 출력의 차신호를 표시하는 타임챠트.
제9a도는 광자기 메모리소자의 단면도.
제9b도는 제9a도와의 관계로 표시된 조사레이저광 출력을 표시하는 타임챠트.
제9c도는 두개의 PIN포토 다이오우드의 출력의 차신호를 표시하는 타임챠트.
제10도는 광메모리소자의 1부 평면도.
제11도는 제10도의 각 A, B 및 C의 방향을 광빔이 주사할때의 신호파형을 표시하는 도면.
제12도는 정보의 재생을 하는 회로구성을 표시하는 블록도.
제13도는 광메모리소자의 기판을 표시하는 개략정면도.
제14도는 기준비트에서의 재생신호가 출력되어서 부터 경사비트에서의 재생신호가 출력될때까지의 시간 간격을 표시하는 타임챠트.
제15도와 제16도는 경사비트의 다른 예를 표시하는 도면.
제17a도는 트래킹(tracking)오차 검출부로서의 경사비트를 표시하는 개략정면도.
제17b도는 광빔이 경시비트를 통과할때의 재생신호의 강도의 변화를 표시하는 그래프.
제18a도는 트래킹 오차검출부로서의 2개의 비트를 표시하는 개략정면도.
제18b도는 광빔이 2개의 비트를 통과할때의 재생신호의 강도의 변화를 표시하는 그래프.
제19a도는 트래킹 오차검출부로서의 2개의 비트를 표시하는 개략정면도.
제19b도는 광빔의 2개의 비트를 통과할때의 재생신호의 강도의 변화를 표시하는 그래프.
제20도는 광메모리소자의 구동장치의 회로구성을 표시하는 블록도.
제21도는 제20도의 각부의 신호파형을 표시하는 도면.
제22도는 제28도까지는 종래의 예를 도시한 것으로써
제22도는 종래의 광메모리소자의 단면 1부 확대도.
제23도는 기록 홈부와 트래킹의 어드레스정보를 표시하는 비트와의 관계를 표시하는 개략도.
제24도는 종래의 광메모리소자에 있어서 기록레이저파워가 너무 커서 기록막부가 고온이 되고 기록비트가 안내구에 비어저나오는 것을 표시하는 도면.
제25도는 종래의 예에 있어서의 재생장치를 표시하는 개략구성도.
제26도는 다른 종래예에 있어서의 기판을 표시하는 개략정면도.
제27도는 제26도에 표시하는 종래예에 있어서 트래킹 오차검출용 비트에서의 재생신호의 진폭을 표시하는 타임챠트.
제28도는 제26도에 표시하는 종래예에 있어서 재생 장치를 표시하는 개략구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
49 : 반도체 레이저 구동회로 48 : 파워제어장치
46 : 발진기 47 : 카운터
50 : CPU 44 : 검출부
40 : 모터 45 : 기준PIT 검출부
본 발명은 광메모리소자에 관한 것으로서, 정보의 기록, 재생, 또는 소거를 할 수 있는 광메모리소자에 관한 것이다. 반도체 레이저등의 광에 의해 정보의 기록, 재생, 또는 소거를 가능하게 하는 광메모리소자는 휴대성에 우수한 고밀도 대용량 메모리매체로서 주목되고 있다.
특히 기록매체에 자성막을 사용하는 광자기 메모리는 고쳐쓰기 가능한 광메모리소자중에서 가장 실용화로 앞으로 나가고 있는 것이다.
광자기 디스크는 투명기판상에 수직자기 이방성이 있는 자성막으로 되는 기록막을 형성하여 이루워지는 것이고 자화(磁化)의 방향을 반전하게함으로서 정보를 기록하고 있다.
그리고 광자기 메모리를 사용하는 과메모리장치는 레치저광으로 상기의 기록막을 승온(昇溫)하게한 상태로 외부 자계를 인가하거나 또는 자성막 자신의 반자계에 의해 자계상태를 변화케하여 정보의 기록, 소거를 하는 한편, 상기 기록막에 입사한 레이저광이 반사할때 광의 진동면이 자화의 방향에 따라 회전하는 것을 이용하여 정보의 판독을 하도록 되어 있다.
그런데 광메모리장치에 있어서 광메모리소자(광디스크)의 미기록부분에 새로이 정보를 기록했을때 정보가 정확하게 기록 되어 있는가 아닌가의 첵크를 할 필요가 있다. 그러나 종래의 광메모리장치에서는 그러한 첵크를 상기의 기록이 종료한 후에 광디스크가 회전하여 기록부분이 또 다시 광헤드(head)의 위치에 회전하여 왔을 때에 정보를 재생하는 것에 의해 행하여지고 있다.
또 기록체의 부분에 다른 정보를 재기록할 경우에는 정보를 소거(자화방향을 이니셜방향을 마련한다)한 후에 광디스크가 회전하여 소거부분이 광헤드의 위치에 회전하여왔을때에 정보를 기록하고 더한층 광디스크가 회전하여 또 다시 기록부분이 광헤드의 위치에 회전하여왔을때에 기록부분을 재생하여 정보의 정·부(正·否)를 확인 하는 것이 필요하다.
즉 전자의 경우에는 적어도 1회의 회전대기시간이 필요하게 되고 후자에는 적어도 2회의 회전대기시간이 필요하게 되어 정보의 기록 및 이것에 수반되는 첵크에 요하는 시간이 대폭적으로 증가한다고 하는 문제를 초래하고 있다.
근년 이 광메모리소자에 정보의 기록, 재생 또는 소거를 하는 수단으로서 반도체레이저등의 광이 이용되고 있다. 상기의 반도체레이저의 광을 집광하여 광메모리소자에 조사하기 위해서의 레이저계나 광메모리소자에서의 반사광량을 검출하는 광검출기등으로 이루어지는 광학소자(광 픽업)는 광메모리소자에 대하여 2차원적으로 고속으로 이동하게할 필요가 있다. 따라서 광메모리소자의 필요한 위치에 광학소자를 고정도로 위치결정을 하는데 있어 매우 곤란을 수반한다.
그래서 상기의 광메모리소자를 원판상으로 형성하고 이 광메모리소자 자체를 회전하게 되면서 상기 광학소자를 광메모리소자의 반경방향에 1차원적으로 이동하게 하는 것에 의해 광메모리소자의 원판면상에 있어서 정보를 기록, 재생 또는 소거되도록 구성되어 있는 것이 통례이다.
이와같은 원판형을 이루는 광메모리소자는 일반적으로는 제22도에 표시하는 것과 같이 기판(79)의 한쪽의 편면(片面)제 집광된 광빔을 안내하기 위한 다수의 안내홈 (그루브, groove)(80)…가 설정되어 이들 안내홈(80)…의 형성되어 있는 기판면상에 기록막(81)이 설정되어 있다. 그리고 기판(79)의 타방의 편면에서 대물렌즈(83)로 집광된 광빔(82)을 기록홈부(84)…에 조사하여 정보의 기록, 재생 또는 소거할 수 있도록 구성되어 있다.
상기와 같이 기판(79)에 다수의 안내홈(80)…이 설정되어 있는 것은 집광된 광빔의 위치 결정제어를 정확하게 하기 위한 것이고 소정의 위치에 정보를 기록하거나 기록되어 있는 정보를 소정의 위치에서 재생하기 위한 것이다.
그때문에 제23도에 표시하는 것과 같이 기록홈부(84…)를 1부 피트(pit)상(85…)에 단속(斷續)하고 해당 피트(85…)의 길이 또는 위치로 기록홈의 번지(어드레스)를 지정하는 것이 일반적이었다.
환언하면 투명기판에 요철(凹凸)로 안내홈이나 어드레스피트를 만들어 기록막은 그 기판상에 연속하여 설정 되는 것이 통례였다.
그런데 이와같은 광메모리소자에 있어서는 기록에 사용되는 반도체레이저의 파워가 사전에 예상하고 있었던 값보다도 클 경우에는 실제의 광메모리장치에서는 장치간의 기록파워의 분산에 의해 어떤 장치로 기록하는 경우와 타의 장치로 기록하는 경우에는 기록파워가 다르게되는 경우가 자주 발생한다.
기록홈부(84)상의 기록막에 기록된 기록피트(86)가 제24도에 표시하는 것과 같은 인근의 안내홈(80…)상의 기록막에도 퍼져 인접 기록홈부에 기록된 신호를 광빔이 재생하려고 하면 본래 재생될 수 없는 것의 신호가 섞여들어 크로스 토크(cross talk)가 발생한다.
또 기록홈방향에서는 동일한 것을 말할 수가 있다. 즉 기록파워의 변동에 의해 기록피트의 크기가 기록홈 방향에 분산, 신호의 품질이 열화(劣化)되는 경우가 있다.
광메모리소자로서의 광디스크, 광자기 디스크등의 광메모리 장치에 있어서의 기록피트는 그이 면적이 1μ㎡정도로 작기때문에 광빔의 엑세스에는 고정도의 제어가 필요하게 된다.
종래 데이터 기록용의 광디스크의 분야에서는 트래킹서보(tracking servo)로서 연속홈 방식과 샘플(sample)방식이 사용되고 있다. 상기의 연속홈 방식은 제25도에 표시한 것과 같이 기판(91)상에 홈(groove)(92)을 설정하고 이 홈(92)으로 발생하는 광의 회절현상을 이용하여 광빔위치버너남을 검출하는 것이다.
즉, 도면에 표시되지 않은 레이저광원등에서의 광이 하프미러(half mirror)(93), 대물렌즈(94)를 통하여 기판(91)상의 홈(92)에 조사된다. 홈(92)에서의 반사광은 대물렌즈(94), 하프미러(93)를 경유하여 2분할식 광검출기(95)에 입사되어 2분할식검출기(95)의 각 검출부(95a, 95b)에서의 출력되는 신호의 차가 차동증폭기(96)로 증폭되는 것에 의해 트래킹 오차 검출신호가 얻게 된다.
한편 샘플방식으로 제26도에 표시하는 것과 같이 기판(97)상에 트래킹 오차검출용의 1쌍의 피트(98,99)를 데이타 피트(100…)가 배열된 화살표(B)가 통과하는 트랙중앙에 대하여 트랙과 수직방향에 있어 반대측에 각각 등거리(等距離)만을 떨어져 설정하고 피트(98,99)에서의 재생신호의 진폭강도를 비교하고 예를들면 제27a도에 표시한것과 같이 피트(98)에서의 재생신호의 진폭강도(S1)가 피트(99)에서의 재생신호의 진폭강도(S2)보다 클 경우에는 광빔은 화살표(A)에 따라 비트(98)모임의 위치를 액세스한 것으로 보고 제27b도에 표시한 것과 같이 피트(98,99)에서의 재생신호의 진폭강도(S1,S2)가 같을 경우에는 광빔은 화살표(B)에 따라 트랙중앙을 액세스한 것으로 보고 제27c도에 표시한 것과 같이 피트(99)에서의 재생신호의 진폭강도(S2″)가 피트(98)에서의 재생신호의 진폭강도(S1″)보다 클 경우에는 광빔은 화살표(C)에 따라 피트(99)에 따라 피트(99)의 모임의 위치를 액세스한 것으로 보도록 하고 있다.
더욱 피트(98,99)의 쌍은 트렉상에 다수로 설정되어 있다. 상기 샘플방식에 있어서는 기판(97)상의 피트(98,99)에서의 반사광이 제28도에 표시한 것과 같이 대물렌즈(94), 하프미러(93)를 통하여 순차 광검출기(101)에 입사한다.
이것에 수반하여 피트(98,99)에서의 재생신호의 지폭강도에 응한 신호가 광검출기(101)에서 파형 정형회로(102)를 통하여 순차 시프트 레지스트(shift resister)(103)에 보내어져 그들의 차가 타이밍 발생기(104)에서의 신호에 의거하여 차동증폭기(105)에 의해 증폭되어 트래핑 오차검출신호로 된다.
그런데 제25도에 포시하는 것과 같은 상기 연속홈방식에 있어서는 광빔 적성위치, 즉 트랙의 중앙을 액세스하고 있어도 기판(91)이 경사되고 있으면 트래킹 오차신호가 “0”로는 되지 않기 때문에 트래킹 오차신호만으로는 광빔의 위치가 벗어나 있는가 기판(91)이 경사되고 있는가의 판별이 될 수 없다고 하는 문제가 있었다.
이때문에 연속홈방식에서는 기판(91)의 경사에 대하는 허용치가 작게 된다고 하는 문제점을 가지고 있다. 한편 제26도∼제28도에 표시하는 상기 샘플방식에 있어서는 기판(97)이 경사되어도 트래킹 오차신호는 발생하기 곤란하나 정확한 트래킹 오차의 검출을 하기 위해서는 피트(98,99)의 폭, 깊이등의 형상정도(精度)가 요구된다.
또 샘플링에 의해 재생신호를 검출하는 것이니까 광빔이 피트(98,99)를 통과하는 시각이 미리 정해져 있고 따라서 한쌍의 비트(98,99)와 다른 쌍의 비트(98,99)사이의 상대적인 위치정도를 높이게 하는 필요가 있기 때문에 기판(97)의 제조코스트가 양등한다고 하는 문제점을 가지고 있다.
본 발명의 목적은 광메모리소자에 대하여 정보의 기록을 실행할때, 기록과 그 기록된 정보의 내용의 첵크를 기록단위마다에 매우 짧은 시간사이에 행하고 처리속도가 대폭으로 향상하는 것과 함께 각 기록단위에 대하는 광빔의 조사위치를 정확히 제어할 수가 있고 기록동작을 정확하게 실행할 수가 있도록 한 것이다.
본 발명의 타의 목적은 샘플피트에서의 재생신호의 위상차를 검출하는 것에 의해 광메모리소자가 경사되고 있을 경우에도 트래킹 오차검출신호에 큰 영향을 주지 않도록 한것이다. 본 발명의 더욱 타의 목적은 샘플피트에서의 재생신호의 위상차를 검출하는것에 의해 샘플피트를 구성하는 트래킹 오차검출부가 피트 또는 홈등인 경우에도 그들의 폭, 깊이등에 의한 영향을 작게 하여 정확한 트래킹 오차의 검출이 될 수 있도록 한 것이다.
본 발명의 더욱 타의 목적은 샘플피트간의 위치정도를 샘플방식정도 높게 팔 필요가 없고 코스트 저감이 가능하도록 한 것이다.
본 발명의 더욱 타의 목적은 기록장치간의 기록파워의 분산에의한 기록피트의 기록홈에서의 비어져나옴, 기록홈상에 동시에 조재하는 기록피트이 갖추어지지않은 것이 없고 크로스토크가 저감될 수 있고 게다가 신호품질이 향상하도록 한 것이다.
이들의 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 관한 광메모리소자는 정보의 기록을 가능하게하는 부분이 1기록단위 마다에 서로가 고립상태로 형성되어 있고 또 그의 구동장치는 광빔이 그 고립부분의 위치를 정확하게 확인하여 조사하도록 한 것이다.
상기의 구성에 의하면 정보의 기록(소거) 및 그의 첵크를 광빔이 그의 기록단위를 구성하는 고정부분을 정확하게 조사하기 위해서 기록(소거), 재생등의 동작을 정확히 실행할 수가 있다.
본 발명에 관한 타의 광메모리소자는 기록막을 기록피트의 크기에 제한한 것을 특징으로 한다.
즉 기록피트와 같은 크기의 기록막이 기록피트 간격만큼 떨어져 구성되어 있는 것을 특징으로 하고있다. 상기의 구성을 하는 광메모리소자를 사용하는 것에 의해 기록장치간의 기록파워의 분산에 의한 기록피트의 기록 홈부에서의 비어져나옴이나 기록홈상 동시 존재하는 기록피트의 갖추어지지 않은 것이 없어지고 크로스토크를 저감될 수 있는 동시에 상호품질이 향상한다.
본 발명에 관한 더욱 타의 광메모리소자는 상기의 과제를 해결하기위해 기판상에 광빔의 액센스방향에 소정의 간격을 두어 샘플피트가 설정됨과 동시에 샘플피트를 구성하는 복수의 트래킹 오차검출부중 적어도 하나의 트랙킹오차 검출부가 광빔의 액세스방향에 대해 경사되어져 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기의 구성에 의하면 예를들면 샘플피트가 두개의 트래킹 오차검출부에서 구성되어 있는 경우 광빔의 액세스에 의해 한쪽면의 트래킹 오차검출부에서 재생신호가 출력되는 시각과 타측의 트래킹 오차검출부에서 재생신호가 출력되는 시각과의 사이의 경과시간, 환언하면 한쌍의 트래킹 오차 검출부에서의 재생신호의 위상차는 광빔의 액세스위치가 트랙의 중앙에서 트랙과 직교하는 방향에의 변위량에 따라 변화한다.
따라서 한쌍의 트래킹 오차검출부에서의 각 재생신호에 위상차를 구하는 것에 의해 트래킹 오차를 검출할 수가 있다. 이경우 광검출기로서는 2분할식의 것이 아니고 1체식의 것을 사용할 수 있기때문에 기판이 경사되어도 트래킹 오차검출신호에는 큰 영향은 발생하지 않는다.
또 샘플피트에서의 재생신호의 위상차에 의거하여 트래킹 오차를 얻도록 했기 때문에 예를들면 샘플피트를 구서하는 트래킹오차검출부가 피트 또는 홈등인 경우에는 그들의 폭 깊이등의 변화에 의한 영향이 작게 되어 그것에 의해 정확한 트래킹 오차의 검출이 행하여 질 수 있게 된다. 더욱 샘플피트를 구성하는 트래킹 오차검출부간의 위치 정도는 요구되는 것의 하나의 샘플피트와 타의 샘플피트간의 위치정도는 상기 종래의 샘플방식정도 높게할 필요가 없기때문에 광메모리장치를 값싼 가격으로 제조할 수 있기 때문에 유리하게 된다.
본 발명에 관한 타의 광메모리소자는 정보의 기록을 가능하게 하는 부분이 1기록단위마다 서로 고립상태로 형성되어 있는 광메모리소자를 사용하고 있고 그의 구동장치는 광빔이 한개의 고립부분을 통과하는 동안 필요에 따라 광빔의 출력을 바꾸어 고립부분에 정보를 기록 또는 소거한 후에 기록 또는 소거된 상태가 정확한가 아닌가를 확인하는 수단을 비치하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기의 구성에 의하면 정보의 기록(소거)및 그의 첵크를 광빔이 한개의 고립부분을 통과하는 동안에 실행하기 때문에 회전대기 시간이 필요없고 정보의 기록(소거)에 관련하여 필요한 시간, 즉 기록(소거)과 이에 수반되는 첵크에 요하는 시간의 합계시간을 대폭으로 단축할 수가 있다.
본 발명을 제1도에서 제21도에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 여기서는 광메모리소자의 예로서 광자기 메모리소자(4)를 들고 있다.
광자기 메모리소자(4)는 제1b도에 단면 1부 확대로서 표시하는 것과 같이 유리등의 투명기판(1)에 있어 일방의 편면에 제1a도에 표시한 것과 같은 기록피트와 같은 크기의 기록피트(이하 단지 피트라 칭한다.)(2…)의 깊이 보다도 얇은 자성막을 포함하는 기록막(3…)이 투명기판상(1)에 형성되어 있다. 이 구성에 있어 기록막(3…)은 기록피트부분(즉 피트2…)과 그 이외의 부분(즉 안내홈)으로 분단되어있다.
이렇게 하는 것에 의해 피트(2…)에 기록되었던 피트는 피트(2…)이외에는 가득 채우는 것이 없고 따라서 크로스토크도 없고 신호품질이 개선된다. 즉, 일반적으로는 광기록에 사용하는 반도체레이저광을 대물렌즈로 집광하면 광의 강도분포는 제2도에 표시한 것과 같은 가우스 분포(gaussian distrivution)에 가까운 분포가 된다.
이와같은 강도분포를 한 광을 기록막에 조사하면 기록막은 일시적으로 광의 강도분포에 가까운 온도분포(예를들면 제3a도와 같은 분포)로 되어 시간이 경과 하면 기록막의 전열(傳熱)에 의해 제3b도와 같이 더욱 넓어진 분포가 된다.
그런데 본 발명의 광메모리소자를 사용하면 기록막(3…)이 피트(2…)로 중도에서 끊어져 있기 때문에 상기와 같이 피트(2…)와 안내홈의 사이에 끼워진 벽이 장벽 으로 되어 열이 피트(2…)외에 널리 퍼지기 어렵고 예를들면 제4a도와 같은 강도분포의 광을 조사하여도 동도(b)와 같이 피트(2…)의 주변에서 불연속적인 온도분포가 얻게 되어 도면중 B로 표시하는 온도이상으로 올라가지 않으면 기록할 수 없는 기록막의 겨우 기록영역(즉 기록피트부분)는 피트(2)외에 퍼지지 않는다.
본 발명은 상기 설명과 같이 집광된 광에 의해 기록 막의 온도를 어떤 스레숄드(threshold)에서 상승하게 하여 기록하는 경우에 유용하고 광자기기록이나 결정, 비결정등 사이의 상전이(相轉移)를 이용하는 기록에 있어 이용할 수가 있다.
제1도에 표시한 기록막(3...)은 제5도에 표시한 것과 같이 투명기판(1)상에 SiN등의 제1질소화합물(5), GdTbFe, TbFeCo, GdNdFe등의 자성막(6), SiN등의 제2질소화합물(7), Al, Ta, Ti등의 반사막(8)으로 형성되는 4층막구조를 사용하면 자성막을 얇게할 수가 있고, 기판에 넣는 피트의 깊이를 얇게할 수가 있는 매우 유효하다.
예를들면 해당 4층막구조에 있어서는 자성막(6)두께는 150Å∼300Å 정도가 바람직하고 그때의 상기 비트의 깊이는 300Å이상이면 좋은 것이 된다.
본 발명과 같은 피트 부착기판을 얻기 위해서는 예를들면 일본의 특허공개공보(특개소59-210547호 공보)와 같은 에칭(etching)방식이 유효하다.
특히 반응성 이온에칭과 같은 이방성(異方性)에칭을 행하면 피트의 단면이 기판에 대략 직각이 되어 좋은 형편이다.
본 발명에 관한 광메모리소자 및 그의 구동장치에 있어서는 정보의 기록을 가능하게 하는 부분이 기록단위(피트)마다 서로 고립상태로 형성되어 있는 광자기 메모리소자가 사용되어 제6도에 본 발명에 관한 광자기 메모리소자의 전체의 피트구성의 모식도를 표시한다.
한편 본 발명의 구동장치 전체는 예를들면 제7도에 표시한 것과 같이 반도체 레이저광을 광자기메모리소자(4)에 인도하기 위해서의 제1광학계(17)를 구성하는 반도체리이저(11), 코리메터렌즈(colimater lense)(12), 정형 프리즘(prism)(13), 빔 스프리터(beam spliter)(14), 미러(mirror)(15) 및 대물렌즈(16), 광자기 메모리소자(4)로서 반사된 반사광을 검출하여 정보의 재생을 하는 제2광학계(24)를 구성하는 빔스프리터(18), 1/2파장판(19), 집광렌즈(20), 빔스프리터(21), 및 PIN포토 다이오드(22,23)와 광자기 메모리소자(4)로서 반사된 반사광을 검출하여 포카스(focus) 및 트래킹 서보에 제공하기 위해서의 제3광학계(28) 를 구성하는 집광렌즈(25) 시린드리칼 렌즈(cylindrical lens)(26) 및 서보용 PIN포토 다이오드(27)를 비치하여 구성되어 있다.
상기의 PIN포토 다이오드(22,23)의 출력의 차를 검출하는 것에 의해 광자기 신호의 재생이 행하여지도록 되어 있다.
예를들면 기록막(3...)의 자화방향에 대응한 반사광의 편광방위(偏光方位)의 변화를 서로 다른 2방향의 광축상에 설정된 PIN포토 다이오드(22,23)에 입사되는 상기 반사광이 광강도의 위치에 의해 검출하도록 되어 있다.
또 PIN포토 다이오드(22,23)의 출력의 합계를 검출하는 것에 의해 상기 피트(2...)의 존재를 검출할 수 있게 되어 있다.
예를들면 피트(2...)와 비피트부와의 고, 저(高, 低)차에 의해 발생하는 광의 회절에 의해 비트(2...)에의 반사광의 합계의 광강도가 변화하는 것을 이용하도록 되어 있다.
그리고 상기의 반도체 레이저(11)에서는 제8a도에 표시한 것과 같이 광출력이 펄스(pulse) 구동되어 또한 동도(b)에 표시하는 광자기메모리소자(4)와의 관계로 표시하는 것과 같이 한개의 피트(2...)에 대해 3개의 펄스가 대응하도록 레이저광의 조사가 행하여지도록 되어 있다.
즉 동도(b)에 있어서 정(正) 방향(이니셜 방향)에 자화된 기록막(3a)을 가지는 피트(2a)에 대해서는 펄스(a,b,c)가 대응하고 반대방향에 자화된 기록막(3b)을 가지는 피트(2b)에 대해서는 펄스(d,e,f)가 대응하고 있다.
상기의 구성에 의하면 펄스구동된 조사레이저광에 대응하는 PIN포토 다이오드(22,23)의 합계출력에 있어서 동도(c)에 표시한 것과 같이 상기 펄스(a,b,c,d,e,f)에 대응하는 펄스(a1,b1,c1,d1,e1,f1)는 어느 정도 출력의 작은 것으로 검출되어 이것에 의해 피트(2...)의 존재가 검출되게 된다.
한편 펄스구동된 조사레이저광에 대응하는 PIN포토 다이오드(22,23)의 차출력(差出力)에 있어서 동도(d)에 표시한 것과 같이 상기 펄스(a,b,c)에 대응하는 펄스(az,bz,cz)는 더욱 어느정도 출력의 작은 것으로서 검출되어 펄스(d,e,f)에 대응하는 펄스(dz,ez,fz)는 정, 부의 역전한 것으로서 검출된다.
즉 비트신호와 광자기신호는 서로 독립하여 골라낼 수가 있는 동시에 광자기 신호인 az, bz, cz와 dz, ez, fz와는 서로가 구별할 수 있는 것이 되어 이것에 의해 광자기 메모리소자(4)에 대한 정보재생이 가능하다.
여기서 광자기메모리소자(4)에 정보를 기록하고 또는 소거하는 경우에 있어서는 기록 또는 소거하려고 하는 피트(2)상의 기록막(3)의 기록상태를 하나하나 확인하여 기록하는가 소거하는가를 결정할 필요가 있다.
이때 상기의 펄스(a,d)가 사용된다.
제9도를 설명하면 동도(a)에 표시하는 피트(2c)에 대응하는 3개의 펄스(a′, b′, c′)(조사된 레이저광의 펄스이다)중의 펄스(a′)가 사용된다.
비트(2c)가 동도와 같이 소거상태이면 동도(c)에 표시한 것과 같이 대응펄스(az′)는 타의 펄스와 동일하게 정(正)츠거에 솟아오른다.
이 펄스(az′)에 의해 비트(2c)상에 기록막(3)의 기록상태가 확인되어, 그 결과가 희망하고 있던 상태와 달라져 있으면 후속의 펄스(b′)의 출력을 강하게 하고 비트(2c)상의 기록막(3)의 온도를 상승토록 하고 보자력(保磁力)을 저하하게 하여 자화반전을 행하게 한다.
이것에 의해 기록이 행하여진다.
그리고 이 기록상태의 확인은 후속의 펄스(c′)(출력은 펄스 a′와 같음)에 의해 행하여진다.
즉 상기의 경우이면 제9c도에 표시한 것과 같이 펄스(c′)에 대응하는 펄스(z′)는 부(負)측에 내려가고 기록 상태인 것이 확인되어 이와같이 하여 펄스(c2′)의 방향에 의해 의도한 자화상태로 되어 있는가 아닌가의 확인이 행하여진다.
이와같이 정보의 기록(소거) 및 그의 첵크를 광빔이 한개의 고립부분(기록단위)을 통과하는 사이에 행하여지기 때문에 종래의 회전대기시간이 필요가 없고 정보의 기록(소거)에 관련하여 필요하게 되는 시간, 즉 기록(소거)과 이것에 수반되는 첵크에 요하는 시간의 합계시간을 대폭으로 단축할 수가 있다.
더욱 상기 펄스(az′)로 피트(2c)상의 기록막(3)의 기록상태가 조사되어 그 결과가 희망하고 있었던 상태와 같으면 후속의 펄스(b′)는 펄스(a′)와 같은 강도이면 좋다.
즉 본 실시예에서는 자화상태를 펄스(az′)로 확인하는 것에 의해 희망하고 있는 자화상태인가 아닌가를 미리 검지하기 때문에 희망하고 있든 상태와 같으면 그 피트(2)의 기록막(3)에 대한 기록동작을 생략할 수가 있다.
이와같이 본 발명의 광고메모리소자 및 그의 구동장치는 광빔이 한개의 고립부분을 통과하는 사이에 필요에 따라 광빔의 출력을 바꾸어 고립부분에 정보를 기록함과 동시에 기록된 정보가 옳은가 아닌가를 확인한다.
그리고 상술한 바와 같이 펄스구동하는 것으로 자화상태를 조사하는 펄스, 자화상태를 발전케하는 펄스자화상태를 확인하는 펄스의 구별을 한다. 더욱 펄스수는 각 피트(2)에 대응하여 3개여야 할 필요가 없고 3개이상이라도 좋다.
예를들면 펄스수를 5로 하는 것에 의해 광빔의 한개의 피트(2)를 통과하는 동안에 자화조사→자화반전→자화확인→자화반전→자화확인을 행하게 해도 좋다. 이것에 의하면 한번째의 자화확인에 있어서 의도한 자화상태로 되어 있지 않으면 확인된 경우에 다음동작의 자화반전에 의해 소망의 자화상태로 변경되게 할 수가 있다.
상술의 광메모리소자의 구동장치는 광메모리소자로서 정보의 기록을 가능하게하는 부분이 기록단위마다 서로 고립상태로 형성되어 있는 광메모리소자에 사용되고 있고 고립부분(본 실시예에서 말하면 피트 2상의 기록막 3)에 기록할 때 이 고립부분의 중심에서 약간 빗나간 위치에 기록레이져 출력이 중심이 조사되었다 하더라도 고립부분 내에서의 온도분포에는 차는 거의 발생하지 않고 승온되어, 한편 그의 고립부분이외의 부분에서는 열이 분산하기가 쉽기 때문에 양자의 사이에서는 온도에 크게 차가 발생한다.
이것에 수반하여 고립부분에 있어서만 자화반전이 행하여져 고립부분에서 비어져나와 자화반전이 발생한다고 하는 사태가 회피되어 크로스토크등의 문제를 해소할 수가 있게 된다.
예지한 광자기 메모리소자(4)는 기록단위(피트)마다 서로 고립되는 형상을 비치해 그 때문에 기록단위에 해당하는 개소에 형상하고 그 피트의 단차(段差)에 의해 각 피트상의 기록막(3…)을 서로 분리하고 있다. 또 제6도에 광자기 메모리소자(4)의 전체의 피트구성을 표시하나 상기의 기록단위마다의 피트(기록피트)뿐만 아니라 기록단위의 비트위치정보의 기준으로 되는 기준위치정보를 제공하는 복수 피트(샘플 피트)를 배치하고 있다.
이 샘플피트를 구성하는 기준피트와 경사피트와의 간격은 인접하는 기록단위의 피트(기록피트)간의 간격과는 다른간격(유닉 디스턴스 unique distance)을 가지고 있고 기록피트의 배열에 따라서 설정된다. 또, 샘플피트는 디스크 상에 소정의 간격으로 배치되어 있다.
다음은 제6도에 표시하는 샘플피트에 대해 제10도 및 제11도에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
제10도에 표시한 것과 같이 광자기 메모리 소자(4) 상에는 화살표(B)가 통과하는 트랙의 중앙을 따라 복수의 기록피트(데이타 피트)(2…)가 형성되어 동시에 그들 사이에 있어서 트랙의 중앙에 한편의 트래킹 오차검출부로서의 대략원형의 기준피트(30)가 형성되어 있다.
또, 기준피트(30)에서 트랙의 늘어나는 방향인 광빔의 액세스 방향에 소정의 간격을 두고 타방의 트래킹 오차검출부로서의 긴 경사피트(31)가 설치되어 있다. 이 경사피트(31)는 광빔의 액세스 방향 즉, 트랙의 방향에 대해 θ의 각도만큼 경사된 방향에 늘어나는 홈부로서 형성되어 있다. 경사피트(31)는 화살표(B)가 통과하는 트랙이 중앙을 중심에 트랙과 수직인 방향의 양측에 거의 동거리 만큼 늘어나서 형성되어 있다.
이것에 의해 후술하는 재생장치에 있어서의 광빔이 화살표(B)에 따라 트랙의 중앙을 액세스한 경우에는 제11도 중 (b)로 표시한 것과 같이 기준피트(30)에서의 재생신호가 출력되어서 경사피트(31)에서의 재생신호가 출력될 때까지의 시간 간격은 to로 한다.
한편, 광빔이 트랙의 중앙에서 트랙과 수직인 방향의 한편 측에 벗어난 화살표(A)에 따라 액세스한 경우는 제11도 중(a)로 표시한 것과 같이 기준피트(30)에서의 재생신호가 출력되는 시각은 광빔이 트랙의 중앙을 액세스한 경우와 같으나 경사피트(31)에서의 재생신호가 출력되는 시각은 광빔이 트랙의 중앙을 액세스한 경우 보다 늦게 되므로 기준피트(30)에서의 재생신호가 출력되어서 부터 경사피트(31)에서의 재생신호가 출력될때 까지의 시간간격(t)은 to보다 △t만큼 길게 된다.
이와 같이 기준피트(30)에서의 재생신호가 출력되어서 부터 경사피트(31)에서의 재생신호가 출력될 때까지의 시간간격이 상기의 시간간격(to)보다 긴가 짧은가에 의해, 환언하면 기준피트(30)와 경사피트(31)에서의 재생신호의 위상차에 의해 광빔이 트랙의 중앙에서 어느측에 빗나가 있는지를 검출할 수가 있고 동시에 기준피트(30)에서의 재생신호가 출력되어서 부터 경사피트(31)에서의 재생신호가 출력될때 까지의 실제의 시간간격과 광빔이 트랙의 중앙을 액세스한 경우의 상기 시간간격(to)과의 차를 구하는 것에 의해 광빔의 트랙중앙에서의 변위량을 알 수가 있다.
이하, 광메모리 소자(4)의 정보를 재생하는 재생장치에 대해 설명한다.
제12도에 있어서 트래킹 오차의 검출할 때에는 도면에 표시되지 않은 레이저 광원 등에서 하프미터 및 대물렌즈를 통하여 광자기 메모리 소자(4)에 광빔이 조사되어 광자기 메모리 소자(4)상의 도면에 표시되지 않응은 기준피트(30) 및 경사피트(31)에서의 반사광이 대물렌즈(56) 및 하프미터(55)를 통하여 순차적으로 광검출기(57)에 입사된다.
이것에 의해 기준피트(30) 및 경사피트(31)에서의 각 반사광에 대응하는 광검출기(57)에서의 신호가 파형정형회로(32)를 통하여 순차적으로 시간간격 검출기(33)에 입력된다. 그리고 타이밍 발생기(34)에서의 타이밍 신호에 의거하여 시간간격 검출기(33)에 있어서 기준피트(30)에서 재생신호가 출력되어서 부터 경사피트(31)에서 재생신호가 출력될 때까지의 시간간격이 검출되는 것에 의해 트래킹 오차검출 신호가 얻게 된다.
다음은, 제13도에서 제16도에 의거하여 타의 샘플피트의 예를 설명하면 다음과 같다.
여기서 예시하는 것은 제13도에 표시하는 것과 같이 광자기 메모리소자(4)상에 트래킹 오차검출부로서의 제1의 기준피트(61) 및 경사피트(62)를 형성함과 동시에 광빔의 액세스 방향을 보고 경사비트(62)의 후방에 제1의 기준피트(61)와 경사피트(62)간의 간격과 등간격을 두고 트래킹 오차검출부로서의 제2의 기준피트(63)를 설정할 것이다.
그리고 이 샘플피트에서는 제1의 기준피트(61)에서의 재생신호가 출력되어서 부터 경사피트(62)에서의 재생신호가 출력하게될 때까지의 시간간격과 경사피트(62)에서의 재생신호가 출력되어서 부터 제2의 기준피트(63)에서의 재생신호가 출력하게 될때 까지의 시간간격을 비교하는 것에 의해 트래킹 오차의 검출을 행하도록 하고 있다.
즉, 광빔이 화살표(B)에 따라 트랙의 중앙을 액세스한 경우에는 제14도 중(b)에 표시한 것과 같이 제1의 기준피트(61)에서의 재생신호가 출력되어서 부터 경사피트(62)에서의 재생신호 출력하게 될때 까지의 시간간격(t1)과 경사피트(62)에서의 재생신호가 출력되어서 부터 제2의 기준피트(63)에서의 재생신호가 출력하게 될때 까지의 시간간격(tz)과는 같게 된다.
이것에 대해 광빔이 트랙의 중앙에서 트랙과 수직방향의 일방측에 년위한 화살표(A)에 따라 액세스 한 경우는 제14도 중(a)에 표시한 것과 같이 제1의 기준피트(61)에서의 재생신호가 출력될때 까지의 시간간격(t1′)이 경사피트(62)에서의 재생신호가 출력되어서 부터 제2의 기준피트(63)에서의 재생신호가 출력하게 될때 까지의 시간간격(t2′)보다 길게 된다.
한편, 광빔이 트랙의 중앙에서 트랙과 수직방향의 타방측에 변위한 화살표(c)에 따라 액세스 한 경우는 제14도 중(c)에 표시하는 것과 같이 제1의 기준피트(61)에서의 재생신호가 출력되어서 부터 경사피트(62)에서의 재생신호가 출력하게 될때 까지의 시간간격(t1″)이 경사피트(62)에서의 재생신호가 출력되어서 부터 제2의 기준피트(63)에서의 재생신호가 출력하게 될때 까지의 시간간격(t2″)보다 짧게 된다. 더욱 이상의 예에서는 트래킹 오차검출부로서 하나 또는 복수의 기준피트와 하나의 경사피트를 설정된 경우에 대해 언급했으나 제15도에 표시한 것과 같이 그것에 대신하여 화살표(D)로 표시하는 광빔이 액세스 방향에 대해 서로 역으로 경사한 한쌍의 경사피트(64,65)를 설정하고 경사피트(64)에서 재생신호가 출력되어서 부터 경사피트(65)에서 재생신호가 출력하게 될때까지의 경과시간에 의거하여 트래킹오차를 검출하도록 해도 좋다.
또, 같은 생각에 의해 제16도에 표시된 것과 같이 광자기 디스크에 있어서 기록피트(66…)(편의상 해췽(hatching)로 표시)가 형성된 홈(67)에 서로 역방향으로 경사하는 트래킹 오차검출부로서의 한쌍의 경사부(67a,67b)를 형성하고 경사부(67a,67b)에서 재생신호가 출력되는 시간간격에 의거하여 트래킹 오차의 검출도 할 수가 있다.
다음은 광빔의 액세스 방향에 대한 경사피트 또는 홈의 호적한 경사각도를 연산에 의해 군할 결과에 대해 설명한다.
제17a도에 표시한 것과 같이 긴 경사피트(68)의 폭을 0.6㎛, 깊이를 100nm로 하고, 광빔의 액세스 방향, 즉 트랙방향에 대한 경사각도(θ)를 45°로 하고 광빔이 경사피트(68)를 통과할때의 강도의 변화를 산출한 결과를 제17b도에 표시한다.
단, 제17b도중의 곡선(1)은 제17a도 중에 화살표(E)로 표시한 것과 같이 광빔이 트랙의 중앙을 통과할 경우의 강도의 변화를 곡선(Ⅱ)는 화살표(F)로 표시한 것과 같이 광빔이 트랙의 중앙에서 일방측에 0.25㎛ 변위한 위치를 통과하는 경우의 강도의 변화를 곡선(Ⅲ)은 화살표(G)로 표시한 것과 같이 광빔이 트랙의 중앙에서 일방측에 0.5㎛ 변위한 위치를 통과하는 경우의 강도의 변화를 표시하고 있다. 더욱, 종축의 강도는 상대치이다.
제17b도에서 명백한 것과 같이 곡선(Ⅲ)에 있어 강도의 피크(peak) 위치는 곡선(Ⅰ)에 있어 피크의 치에 대해 0.5㎛ 떨어져 있다.
따라서 광빔의 트랙과 직교하는 방향에의 벗어남(△x)에 대한 강도의 피크위치의 벗어남(△y)의 비는 1:1이다. 더욱 일반적으로 경사피트(68)가 트랙에 대해 각도(θ) 만큼 경사되고 있는 경우 △y/△x=cosθ/sinθ로 된다. △y/△x는 트래킹 오차의 검출감도에 비례하기 때문에 θ가 작게 되는데 수반하여 감도는 상승한다. 그런데 각도(θ)가 작은 경우의 재생파형은 제17b도의 것과 비교하여 횡축방향으로 길게되는 것을 제외하면 파형 그 자체는 동일하다.
따라서 피크위치 검출때문에의 미분회로는 시정수를 cosθ/sinθ에 비교하여 크게하면 좋다. 단, θ가 과도하게 작게되면 경사피트(68)가 길게되기 때문에 데이타 영역이 흔히 부족하게 된다는 불편이 발생하기 때문에 θ의 값에는 하한(下限)이 존재한다. 통상 트랙이 디스크를 1주하는 범위내에서의 트래킹 오차 검출용의 피트의 개수는 1000∼2000개이다.
따라서 직경이 90mm 또는 130mm 정도의 디스크는 80㎛∼150㎛ 당으로 1개의 트래킹 오차검출용 피트가 설정된다. 약 80㎛∼150㎛중의 10%을 트래킹 오차검출에 사용하는 것으로 하면 트래킹 오차검출용 피트(또는 홈)의 길이는 트랙의 방향에 8㎛∼15㎛이 된다.
따라서, 트랙의 피치(pitch)를 1.6㎛으로 하면 θ의 하한치는 11σ∼6.1σ의 범위의 값이 된다. 한편, θ를 크게하면 광빔이 피트를 통과하는 시간은 감소하여 1μsec의 오더(order)로 되나 이것으로는 트래킹 오차를 트랙피치의 1/20정도로 영합하는데는 120μsec의 시간계 측정도(精度)가 필요하게 된다. θ=81.9°가 된다.
이상의 결과에서 경사피트(68)의 경사각도(θ)의 실용적인 범위는 6°∼80°정도가 된다.
더욱 이상에서는 일방의 트래킹 오차검출부로서 경사비트(68)를 사용한 경우를 설명했으나 그것에 바꾸워서 제18a도에 표시한 것과 같이 일방의 트래킹 오차검출부로서 직경이 0.6㎛, 깊이가 100nm의 피트(70)를 트랙의 중심에 위치되도록 배치하고 동시 피트(70)와 동일경(經) 및 동일 깊이의 피트(171)를 피트(70)에 대해 경사 45°의 각도를 이루도록 배치하고 더욱 도면에 표시되어 있지 않으나 피트(70,71)와 동일경 및 동일 깊이를 가지는 한개의 피트를 피트(70)에 대해 트랙방향과 트랙의 수직방향의 타방측에 각각 0.5㎛씩 비켜놓고 피트(70)에 대해 경사 45°의 각도를 이루도록 배치된 경우(피트 70에 관해 피트 71과 대층인 위치에 배치한 경우)도 경사피트(68)를 사용한 경우와 동등의 효과가 있는 것이 연산에 의해 구해졌다.
제18b도에 광빔이 제18a도의 화살표(E)에 따라 트랙의 중앙을 통과한 경우와 화살표(F)에 따라 트랙의 중앙에서 트랙과 수직방향의 일방측에 0.25㎛ 변위한 위치를 통과한 경우와 화살표(G)에 따라 트랙의 중앙에서 트랙과 수직방향의 일방측에 0.5㎛ 변위를 위치한 통과한 경우의 각각의 광빔이 강도의 변화를 곡선(Ⅰ∼Ⅲ)으로 표시한다. 이 경우도 제17b도와 대략 같은 결과를 얻게 된다. 또, 상술한 피트(70,71) 및 도면에 표시되지 않은 상기 또 하나의 피트로 바꾸어 제19a도에 표시한 것과 같이 반사광량이 부분적으로 다른 상변화형 광디스크에 있어 3개의 피트(72,73)(2개만 도면에 표시)를 피트(72)가 트랙의 중앙에 위치하고 피트(72,73)의 중심이 트랙에 대해 45°의 각도를 이루도록 배치한 것을 일방의 트랙킹 오차검출부로서 사용한 경우도 제19b도에 표시한 것과 같이 피트(70,71) 및 도면에 표시되지 않은 또 하나의 피트를 배치한 경우의 대략 같은 결과를 얻었다.
단, 상기의 상변화형 광디스크에 있어서 피트(72,73) 및 도면에 표시되지 않은 또하나의 피트의 부위에서의 반사율은 “0”, 그 이외의 부위에서는 “1”로 한다.
더욱 제17b도, 제18b도 및 제19b도에 결과를 표시한 연산은 어느것이고 광빔의 파장 λ=78nm, 구멍트인곳 수 HA=0.53, 광빔의 빔경(經)=1.3㎛(빔 중심강도의 1/e2배에 될대의 빔경)의 조건에서 행하였다.
다음 광메모리 소자(4)에서 상술한 바와 같은 기준피트 및 경사피트, 홈의 경사부 등으로 형성되는 트래킹 오차검출부가 설정되어 있는 위치를 검출하기 위해 설정되는 서보패턴에 대해 설명한다.
상술한 기준피트(30)과 경사피트(31)의 간격은 소정의 간격에 설정되어 있고(유닉 디스턴스로 호칭된다), 광빔의 기준피트(30)를 통과하여서 부터 경사피트(131)에 도달할 때까지의 시간이 일정하게 되도록 관리된다. 즉, 광자기 메모리 소자(4)는 정속회전(CAV)으로 하기 위해 상기의 기준피트(30)와 경사피트(31)의 물리적 간격은 디스크의 내측에 갈수록 좁게 설정된다.
다음은 트래킹 오차의 검출에 앞서 설명한 샘플피트를 이용한 샘플 서보방식을 사용하는 경우의 샘플피트의 패턴에 대해 설명한다.
기록데이타의 변조에는 통상 4/15변조방색이 사용된다. 이 변조방식은 1바이트(bite)(8=비트)의 정보를 15채널 비트로 변환하는 것이고 제15비트목은 반드시 “0”으로 된다. 그리고 나머지의 14채널 비트가 짝수비트와 홀수비트로 분할되어 각각이 원데이터 8비트 중의 상위 4비트와 하위 4비트로 할당된다. 이때, 짝수 및 홀수로 분할된 각 채널비로 중 항상 2비트만이 “1”이 되어 나머지의 5비트가 “0”이 된다.
이 경우 변환후의 패턴은 짝수 및 홀수의 각 채널비트에 대해7C2=7×6 ÷2=21같이 전체로는 21=21=442같이 된다. 한편, 원데이터는 8비트 즉, 28=256같으니 441-256=185같은 여분의 패턴이 조재하는 것이 된다. 따라서 여분의 패턴중에서 선택된 특정의 패턴을 샘플피트의 서보패턴으로서 사용하는 것이 하나의 방법이 된다. 더욱 4/15 변조방식 이외의 각 변조방식에서도 원데이타 보다 다수의 패턴이 얻게될 수가 있는 것이니까 어느것이 변조방식이라도 여분의 패턴중에서 샘플피트의 서보패턴을 선택할 수가 있다.
다음은 서보패턴의 타의예에 대해 설명한다.
일반적으로는 변조에 즈음하여서는 변조후의 패턴의 재생이 용이하게 되도록 “010101…”과 같은 최단비트가 될 수 없도록 또 역으로 “1111…” 또는 “0000…”와 같이 “0”또는 “1”이 연속하지 않도록 변조후의 패턴이 선택된다.
따라서, “10000…01”와 같이 “1”과 “1”의 사이에서 통상의 패턴에는 존재하지 않는 수만을 “0”을 연속케한 패턴을 형성하여 샘플피트의 서보패턴으로서 사용할 수가 있다. 예를들면 4/15변조방식에서는 16∼19채널비트 정도 “0”을 연속케 하면 좋다.
또, 8비트를 10채널 비트에 변조하는 8/10변조방식에서는 변조후의 패턴으로 “0”또는 “1”이 연속하는 것은 4비트 이하이기 때문에 서보패턴으로서는 “0”을 5비트 이상 연속케한 것을 사용하면 좋고 2/7변조방식에서는 “0”또는 “1”이 연속하는 것은 2∼7비트이기 때문에 서보패턴으로서는 “0”을 8비트이상 연속케한 것을 사용하면 좋다.
그래서 상술한 바와 같이 제8a도에 표시하는 레이저 광의 펄스출력을 동도(b)에 표시하는 광자기 메모리 소자(4)의 기록피트(2…)에 대해 3개의 펄스(1기록 단위에 대해 펄스수를 5로 하는 경우는 5개의 펄스)가 대응하도록 조작케하는 제어가 필요하나 그 때문에 다음에 표시하는 제어를 한다. 제20도에 이 제어를 실행하는 회로도를 표시하고 제21도에 그 회로에 있어 신호파형도를 표시한다.
제20도에 있어서 4로 표시하는 부재는 앞서 언급한 광자기 메모리소자이고 해당 광자기 메모리 소자(4)는 모터(motor)(40)에 의해 일정속도(CAV)로 회전된다. 41로 표시하는 부재는 제7도에 표시하는 광학계를 내장하는 광픽업장치이고 제7도에 표시하는 PIN포토다이오우드(22,23)이 출력이 차동증폭기(42)에 인도되어 광자기 신호(RF 신호)가 된다.
또, PIN 포토다이오우드(22,23)의 출력이 증폭기(43)로 가산되어 각 비트의 정보를 검출한다. 이 비트의 정보를 검출하는 것에 의해 트랙번지 등의 신호가 기록되는 ID피트부(51)(제6도에 표시됨)에서 트랙번지 등의 ID신호를 얻는다.
더욱 앞서 언급한 바와 같이 기준피트(30)과 경사피트(31)간의 유닉 디스턴스(시간간격)를 검출하는 검출부(44)에 의해 광빔이 트랙의 중앙에서 어느측에 변위하고 있는가의 트래킹 오차신호(RES 신호)를 얻는다. 이 검출부(44)는 제7도에 표시하는 파형정형 회로(32), 시간간격 검출기(33), 타이밍 발생기(34)로 구성된다. 제21a도의 파형은 증폭기(43)의 출력(a)의 파형이고 이것은 피트의 위치를 표시한다.
제20도의 기준피트 검출부(45)는 제6도에 표시하는 기준피트(30)의 통과를 검출한다.
이것은 광자기 메모리 소자(4)의 회전동작 시작 직후에 그의 검사를 할 수는 없으나 조금이라도 회전하면 상기의 샘플 피트의 유닉 디스턴스의 검지에 의해 심플피트의 존재가 확인 할수 있고 다음의 샘플피트를 구성하는 기준피트의 도래가 예측할 수 있기 때문에 그 예측된 시간에 얻은 피트검지에서 그 피트를 기준피트(30)와 판별할 수가 있다.
제21b도의 파형은 기준피트 검출부(45)의 출력(b)의 파형이고 이 출력펄스의 내려가는 것에 의해 카운터(47)가 발진기(46)에서의 펄스의 카운트를 개시한다. 카운터(47)는 미리 설정된 일정치를 카운트 했을 때에 단일의 펄스를 출력하도록 되어 있다.
제21c도의 파형은 카운터(47)의 출력(c)의 파형이다. 상기 카운터(47)의 일정치를 카운트할 때까지의 카운트 시간은 광빔이 기준피트(30)를 통과하여서부터 다음의 경사피트(31)의 직후의 최초의 피트의 직전에 올때까지의 시간의 1:1로 대응하고 있다.
카운터(47)의 출력(c)은 제어장치(pu)(50)에 보내어져 출력(c)의 펄스의 내려감에 동기하여 제어장치(50)에서 기록정보신호(d)가 송출된다.
제21d도에 이 기록정보 신호(d)를 표시한다. 이 기록정보 신호(d)와 발진기(46)에서 송출되는 펄스가 파워 제어부(48)에 보내어져 해당 파워 제어부(48)에 있어서 한개의 기록피트에 대해 3개의 펄스(기록펄스가 발진기 46에서의 펄스의 타이밍에 동기하고 있다)가 대응하는 것과 같은 신호에 바꾸어 놓는다.
물론 기록시는 제9b도와 같이 3개의 펄스의 중앙의 펄스만의 고레벨의 펄스로 된다. 이 파워 제어부(48)의 출력(e)는 반도체 레이저 구동회로(49)에 보내어져 해당 반도체 레이저 구동회로(49)의 출력에 의거하여 픽업장치(41)중의 반도체 레이저가 구동된다.
이상의 회로구성에 레이저광이 샘플피트(30,31)를 통과하고 나서 최초에 도래하는 기록피트(2)의 위치에 정확하게 레이저광을 조사할 수가 있다.
이 최초에 도래하는 기록피트(2)를 캣치할 수 있으면 기록피트(2)와 기록피트(2) 사이의 시간간격은 일정하기 때문에 계속하는 기록피트(2)에 대해서는 이하 자동적으로 위치결정을 할 수 있다.
이상의 신호처리에 의해 3개의 펄스가 각 기록피트(2)에 합치되도록 제어가 행하여진다. 상기의 신호처리의 설명은 기록신호의 처리에 대해 언급했으나 재생시도 같은 처리로 실현할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 광메모리 소자 및 그의 구동장치는 광빔이 한개의 고립부분을 통과하는 사이에 필요에 따라 광빔의 출력을 바꾸어서 고립부분에 정보를 기록함과 동시에 기록된 상태가 옳은가 아닌가를 확인하나 이때문에 상기와 같이 레이저광을 펄스구동하는 것은 반드시 필요한 것은 아니고 예를들면 피트(2)상을 광빔이 통과하는 사이에 있어서만 광빔의 출력이 변조되도록 되어 있어도 좋다.
단, 상기와 같이 펄스구동하는 것으로서 자화상태를 조사하는 펄스, 자화상태를 반전케하는 펄스, 자화상태를 확인하는 펄스의 구별이 용이하게 된다고 하는 이점이 있다.
또, 제8a도에 있어서 동도(b)와의 관계로 표시하는 것과 같이 펄스의 일어서는 부분이 피트(2)의 에지(edge)에 위치하고 있으나 이것에 대해서도 한정되는 것은 아니다.
상기의 실시예에서는 피트(2)를 PIN 포토 다이오우드(22,23)의 합계신호에 의해 검출될 수 있기 때문에 이 합계신호에 동기케하여 상기의 자화조사, 자화반전, 자화확인용의 펄스를 결정하도록 하여도 좋다.
더욱 정보의 기록인 자화반전에 대해서는 기록막 자신의 반자계에 의한 자화를 반전하게 하여도 좋고 공진코일(coil)에 의한 외부자계에 의해 자화반전케하여도 좋고 반전의 메카스즘에 대해서는 문제가 없다.
즉, 이른바 광변조방식, 자계변조방식의 어느것에 있어서도 적용할 수 있다.
또, 본 실시예에서는 광메모리 소자로서 광자기 메모리소자(4)를 들고 있으나 이것에 한정되는 것은 아니고 온도의 상태에 의해 기록상태의 변경이 가능하고 동시에 광의 상태(광량 또는 편광) 변화에 의해 기록상태가 재생되는 기록막을 사용한 것이면 좋다.
본 발명에 관한 광메모리 소자는 이상과 같이 기록막을 기록피트의 크기에 제한한 것을 특징으로 하고 있다. 이것에 의해 기록막을 피트쌍으로 하여 기록피트의 비어져 나오는 것을 막고 있기 때문에 광메모리의 재생신호 품질향상하고 크로스토크 등도 저감할 수 있고 고품질 광메모리 소자가 된다.
본 발명에 관한 타의 광메모리 소자는 기판상에 광빔의 액세스 방향에 소정의 간격을 떨어져 샘플피트가 설정됨과 동시에 샘플피트를 구성하는 트래킹 오차검출부 중 적어도 일방의 트래킹 오차검출부가 액세스 방향에 대해 경사되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
이것에 의해 예를들면 샘플피트가 두개의 트래킹 오차검출부로 형성되는 경우, 광빔의 액세스에 의해 편측의 트래킹 오차 검출부에서 재생신호가 출력되는 시각과 타측의 트래킹 오차 검출부에서 재생신호가 출력되는 시각과의 사이의 경과시간이 검출된다.
환언하면 한쌍의 트래킹 오차검출부에서의 재생신호의 위상차는 광빔의 액세스 위치가 트랙의 중앙에서의 트랙과 직교하는 방향에의 벗어나는 양에 따라 변화한다.
따라서, 한쌍의 트래킹 오차검출부에서의 각 재생신호의 위상차를 구하는 것에 의해 트래킹 오차를 검출할 수가 있다.
그리고, 이경우 광검출기로서는 2분할식의 것이 아니고 1채널식의 것을 사용할 수 있으므로 기판이 경사되어도 트래킹 오차검출신호에는 큰 영향을 발생하지 않는다.
또, 한쌍의 트래킹 오차검출부에서의 재생신호의 위상차에 의거하여 트래킹 오차를 얻도록 했기 때문에 예를들면 트래킹 오차검출부가 비트 또는 홈등일 경우에도 그들의 폭, 깊이등의 변화에 의한 영향을 작게하고 정확한 트래킹 오차의 검출이 행하여지게 된다.
더욱 대응하는 한쌍의 트래킹 오차검출부간의 위치정도는 요구되고 한쌍의 트래킹 오차검출부와 타의 쌍의 트래킹 오차 검출부와의 사이의 위치 정도는 상기 종래의 샘플방식 만큼 높게할 필요가 없기 때문에 광메모리 장치를 값싸게 제조할 수 있기 때문에 유리하다.
본 발명에 관한 타의 광메모리 소자는 정보의 기록을 가능하게 하는 부분이 1기록 단위마다 서로 고립상태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명에 관한 광메모리 소자의 구동장치는 광빔이 한개의 고립부분을 통과하는 사이에 필요에 따라 광빔의 출력을 바꾸어서 고립부분에 정보를 기록 또는 소거함과 동시에 기록 또는 소거된 상태가 옳은가 아닌가를 확인하는 수단을 비치하고 있는 것을 특징으로 하고 있다. 이것에 의해 회전대기 시간이 필요없고 정보의 기록(소거)에 관련하여 필요하게 되는 시간, 즉, 기록(소거)과 이것에 수반되는 첵크에 요하는 시간의 합계시간을 대폭으로 단출할 수가 있다.

Claims (23)

  1. 광빔을 사용하는 정보를 기록, 소거 및 재생하고, 정보를 유지하기 위한 복수의 원형 트랙으로 분리된 광메모리 소자에 있어서, 비연속적이고 회전하는 방향에서 형성된 복수의 기록피트를 갖는 정보기록 영역을 구비한 기록매체를 포함하고, 상기 기록매체는 상기 트랙에 형성된 기록단위의 위치에 관한 기준정보와 트래킹 오차에 관한 정보를 제공하는 상기 복수의 기록피트 사이에서 등간격의 거리에 설치된 복수의 샘플피트를 포함하되, 상기 샘플피트의 각각은 상기 샘플피트간의 간격이 상기 기록피트간의 간격과 상이하도록 상기 기록피트의 배열에 계속하여 배치된 복수의 샘플피트 그룹을 부가한 것을 특징으로 하는 광메모리 소자.
  2. 광빔을 사용하는 정보를 기록, 소거 및 재생하고, 정보를 유지하기 위한 복수의 원형 트랙으로 분리된 광메모리 소자에 있어서, 비연속적인 방식으로 회전방향에 형성된 복수의 기록피트를 갖는 정보기록 영역을 구비한 기록매체를 포함하고, 상기 기록매체는 상기 트랙에 형성된 상기 기록피트의 위치에 관한 기준정보와 트랙위치에 관한 정보를 제공하는 상기 복수의 기록피트에서 그리고 그들 사이에서 등간격의 거리에 배치된 복수의 샘플피트 그룹을 포함하되, 상기 샘플피트 그룹의 각각은 상기 샘플피트 간의 간격이 상기 기록피트간의 간격과 상이하도록 상기 복수의 기록피트 사이에 배치된 복수의 샘플피트에 의해 정의되며, 상기 샘플피트 그룹중 하나를 구성하는 상기 복수의 샘플피트 중 하나는 상기 원형 트랙의 방향에 대해 일정 각도로 연장 및 경사되어 있는 것을 특징으로 하는 광메모리 소자.
  3. 광빔을 사용하는 정보를 기록, 소거 및 재생하고, 정보를 유지하기 위한 복수의 원형트랙으로 분리된 광메모리 소자에 있어서, 비연속적으로 회전방향에 형성된 복수의 기록피트를 갖는 정보기록 영역을 구비한 기록매체를 포함하고, 상기 기록매체는 상기 트랙에 형성된 상기 기록피트의 위치에 관한 기준정보와 트랙위치에 관한 정보를 제공하는 상기 복수의 기록피트에서 그리고 그들 사이에서 등간격의 거리에 배치된 복수의 샘플피트 그룹을 포함하되, 상기 샘플피트 그룹의 각각은 상기 샘플피트 간의 간격이 상기 기록피트간의 간격과 상이하도록 상기 복수의 기록피트 사이에 배치된 복수의 샘플피트에 의해 정의되며, 상기 기록매체는 표면상에 정간격으로 배치된 상기 기록 및 샘플피트를 갖는 투명기판을 포함하되, 상기 샘플 및 기록피트의 각각은 일정 깊이의 벽을 갖고, 그리고 각기 수직자기이방성을 갖는 자성막을 가지는 복수의 기록막을 포함하는 것을 특징으로 하는 광메모리 소자.
  4. 광빔을 사용하는 정보를 기록, 소거 및 재생하고, 정보를 유지하기 위한 복수의 원형 트랙으로 분리된 광메모리 소자에 있어서, 비연속적으로 회전방향에 형성된 복수의 기록피트를 갖는 정보기록 영역을 구비한 기록매체를 포함하고, 상기 기록매체는 상기 트랙에 형성된 상기 기록피트의 위치에 관한 기준정보와 트랙위치에 관한 정보를 제공하는 상기 복수의 기록피트에서 그리고 그들 사이에서 등간격의 거리에 배치된 복수의 샘플피트 그룹을 포함하되, 상기 샘플피트 그룹의 각각은 상기 샘플피트간의 간격이 상기 기록피트간의 간격과 상이하도록 상기 복수의 기록피트 사이에 배치된 복수의 샘플피트에 의해 정의되며, 그리고 정보가 기록되어 있는 기록피트상에 조사되는 경우에 상기 광빔에 의해 발생된 열이 상기 기록피트 이외로 전파되는 것을 억제하기 위해 인접하는 기록피트 사이에서의 열전달을 방지하는 장벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 광메모리 소자.
  5. 제4항에 있어서, 상기 장벽은 상기 기록매체의 기판상에 형성된 상기 피트의 벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 광메모리 소자.
  6. 제3항에 있어서, 상기 복수의 기록막은 상기 기록 및 샘플피트의 저면에 그리고 상기 기록매체의 나머지 표면에 불연속적으로 형성된 것을 특징으로 하는 광메모리 소자.
  7. 제3항에 있어서, 다층구조에 의해 정의된 상기 기록막의 각각은 상기 투명판과, SiN으로 형성된 제1질소화합물과, GdTbFe, TbFeCo, GdNdFe로 구성된 자성막과, SiN으로 형성된 제2질소화합물과, Al, Ta, Ti로 구성된 반사막을 포함하는 것을 특징으로 하는 광메모리 소자.
  8. 제7항에 있어서, 상기 자성막은 150Å∼300Å의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광메모리 소자.
  9. 제2항에 있어서, 상기 연장 및 경사진 피트는 상기 원형 트랙의 회전방향에 대하여 6°∼80°의 각도로 경사진 것을 특징으로 하는 광메모리 소자.
  10. 광빔을 사용하는 정보를 기록, 소거 및 재생하고, 정보를 유지하기 위한 복수의 원형트랙으로 분리된 광메모리 소자에 있어서, 비연속적으로 회전방향에 형성된 복수의 기록피트를 갖는 정보기록 영역을 구비한 기록매체를 포함하고, 상기 기록매체는 상기 트랙에 형성된 상기 기록피트의 위치에 관한 기준정보와 트랙위치에 관한 정보를 제공하는 상기 복수의 기록피트에서 그리고 그들 사이에서 등간격의 거리에 배치된 복수의 샘플피트 그룹을 포함하되, 상기 샘플피트 그룹의 각각은 상기 샘플피트간의 간격이 상기 기록피트간의 간격과 상이하도록 상기 복수의 기록피트 사이에 배치된 복수의 샘플피트에 의해 정의되며, 그리고 상기 샘플피트 그룹은 상기 기판상에서의 상기 광빔의 액세스 방향에서 고정된 거리간격으로 배치되어 있되, 상기 샘플피트 그룹의 각각은 트래킹 오차에 관한 정보를 제공하는 한쌍의 피트를 구비하며, 적어도 하나의 피트가 상기 광빔의 액세스 방향에 대해 경사진 것을 특징으로 하는 광메모리 소자.
  11. 제2항에 있어서, 상기 샘플피트 그룹의 각각은 상기 원형 트랙중 하나의 중앙에 배치된 원형의 기준피트와, 상기 원형트랙의 방향에 대해 경사진 연장 및 경사진 피트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광메모리 소자.
  12. 제2항에 있어서, 상기 샘플피트 그룹의 각각은 상기 원형 트랙중 하나의 중앙에 배치된 원형의 제1기준피트와, 상기 트랙방향에 대해 경사진 연장 및 경사진 피트 및, 상기 제1기준피트와 상기 경사진 피트 사이의 간격이 상기 경사진 피트와 제2기준피트 사이의 간격과 상이하도록 상기 광빔의 액세스 방향에 있는 상기 경사진 피트의 후방에 배치된 제2기준피트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광메모리 소자.
  13. 제2항에 있어서, 상기 샘플피트 그룹은 상기 광빔의 액세스 방향에 대해 역방향으로 경사진 한쌍의 경사진 피트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광메모리 소자.
  14. 제2항에 있어서, 상기 샘플피트는 기록피트를 갖는 상기 원형트랙 중 하나의 트랙상에 형성되고 아울러 상기 광빔의 액세스 방향에 대해 역방향으로 경사진 한쌍의 경사진 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 광메모리 소자.
  15. 제10항에 있어서, 상기 샘플피트 그룹은 상기 광빔의 액세스 방향에 6°∼80°의 각도로 경사진 연장 및 경사피트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광메모리 소자.
  16. 투명기판과, 이 투명기판의 한쪽면에 형성된 피트열을 포함하고, 상기 피트상에는 기록막이 형성되어, 이 기록막의 기록부분이 고립되어 있는 것을 특징으로 하는 광메모리 소자.
  17. 제16항에 있어서, 상기 각 피트는 기록되는 비트부분에 인가된 열이 해당 비트 이외에 전파되는 것을 억제하는 장벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 광메모리 소자.
  18. 제17항에 있어서, 상기 장벽은 상기 피트의 벽인 것을 특징으로 하는 광메모리 소자.
  19. 제18항에 있어서, 상기 피트의 깊이는 적어도 300Å인 것을 특징으로 하는 광메모리 소자.
  20. 투명기판과, 이 투명기판 상에 광빔의 액세스 방향으로 소정간격으로 샘플피트가 배치되고 아울러 샘플피트를 구성하는 한쌍의 피트중 적어도 한 피트가 광빔의 액세스 방향에 대해 한쪽으로 경사지고, 그리고 각 샘플피트에 의해 트래킹 오차가 검출되게 한 광메모리 소자.
  21. 제20항에 있어서, 상기 샘플피트는 상기 트랙중앙에 형성된 원형 기준피트와, 상기 트랙방향에 대해 경사진 긴 경사피트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광메모리 소자.
  22. 제20항에 있어서, 상기 샘플피트는 트랙중앙에 형성된 원형의 제1기준피트와, 트랙방향에 대해서 경사피트의 후방에 상기 제1기준피트와 상기 경사피트 사이의 간격과 등간격의 거리를 두고 형성된 제2기준피트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광메모리 소자.
  23. 제20항에 있어서, 상기 샘플피트는 광빔의 액세스 방향에 대해서 6°∼80°의 각도로 경사져 형성된 긴 경사피트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광메모리 소자.
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