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KR100514163B1 - 광디스크기록매체, 광디스크장치 및 그 원반제조방법 - Google Patents

광디스크기록매체, 광디스크장치 및 그 원반제조방법 Download PDF

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KR100514163B1
KR100514163B1 KR10-2002-7017407A KR20027017407A KR100514163B1 KR 100514163 B1 KR100514163 B1 KR 100514163B1 KR 20027017407 A KR20027017407 A KR 20027017407A KR 100514163 B1 KR100514163 B1 KR 100514163B1
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recording medium
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히노야스모리
무라카미모토요시
가와구치유코
Original Assignee
마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
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Abstract

안정된 트래킹 서보와 고밀도의 기록재생이 가능한 광디스크기록매체, 해당 매체의 광디스크장치, 및 해당 매체의 원반제조방법을 제공한다. 본 발명의 광디스크기록매체는, 원반형상의 광자기기록매체에, 나선형상 또는 동심원형상으로 배치된 홈부, 홈간격부, 또는 홈부 및 홈간격부에 배치되어 복수의 세그먼트로 분할된 데이터기록영역과, 데이터기록영역의 사이에 배치되어 1쌍의 워블 피트를 가진 복수의 프리피트영역을 가진다.

Description

광디스크기록매체, 광디스크장치 및 그 원반제조방법{OPTICAL DISK RECORDING MEDIUM, OPTICAL DISK DEVICE, AND MASTER PRODUCTION METHOD}
본 발명은, 레이저 광의 조사에 의한 온도상승을 이용하여 정보의 기록 및 소거를 하고, 또한 자기광학효과를 이용하여 기록신호의 읽기를 하는 광디스크기록매체, 그 기록·재생용 광디스크장치 및 그 원반제조방법에 관한 것이다.
종래, 정보기록매체에 광 빔을 조사하여, 그 반사광을 검출하여 정보의 재생을 할 수 있는 광메모리로서, 위상 피트에 의해서 정보를 기록한 ROM형의 메모리, 광 빔의 조사에 의해서 기록막에 구멍을 뚫어 정보를 기록하는 라이트원스형의 광메모리, 광 빔의 조사에 의해서 기록막의 결정상을 변화시켜 기록을 하는 상변화형 광메모리, 광 빔의 조사와 자계의 인가에 의해서 기록층의 자화방향을 변화시켜 기록을 하는 광자기메모리 등, 각종 광메모리가 제안되어 있다.
이들 광메모리에 있어서, 신호의 재생분해능은 거의 재생광의 파장 λ와 대물렌즈의 개구수(NA)로 정해지고, 검출한계의 피트주기는 거의 λ/(2·NA)였다. 그러나, 재생광의 파장을 짧게 하거나, 대물렌즈의 개구수를 크게 하는 것은 용이하지 않기 때문에, 기록매체나 재생방법을 고안하여 정보의 기록밀도를 높이는 시도가 이루어지고 있다. 특히 광디스크기록매체에서는 정보의 기록밀도를 높이기 위한 여러 가지 시도가 제안되어 있다.
예를 들면 일본 특개평6-290496호 공보에는, 재생용 광 빔에 비쳐진 자벽(磁壁)을 차례 차례로 이동시켜, 이 자벽의 이동을 검출함으로써 상기의 파장과 대물렌즈의 개구수로 결정되는 검출한계를 넘어 재생분해능을 향상시키는 기술이 개시되어 있다(DWDD 방식). 이 기술에서는, 재생용 광 빔에 비쳐지면 자벽이 이동하는 제 1 자성층인 재생층, 기록신호를 유지하는 기록층, 기록층과 재생층의 자기적인 결합을 제어하는 스위칭층내의 적어도 1층 혹은 모든 층이 각 정보트랙 사이에서 자기적으로 분리되어 있으면, 특히 양호한 재생신호를 얻을 수 있다.
자성층의 각 정보트랙사이에서 자기적인 분리를 하기 위해서는, 정보트랙사이를 레이저 어닐하는 방법이 있다. 이것은 기록트랙사이에 레이저를 조사해서 승온시켜, 자성층의 자기특성을 변화시켜, 트랙사이의 자기적인 분리를 하는 것이다.
또한, 광디스크기록매체의 홈을 기록트랙에 사용하여, 이 인접한 기록트랙사이에 형성되는 홈간격부(홈부를 「그루브」, 홈간격을 「랜드」라고도 한다)에 의해서 자벽이동층을 분단하는 방법이 제안되어 있다(일본 특개평 11-120636). 홈부만을 정보의 데이터기록영역(기록트랙영역)으로서 사용하는 방법은, 비교적 얕은 홈에서도 인접한 홈부 상호간의 자기적인 차단을 확실하게 할 수 있다(본 출원의 발명자와 동일발명자에 의한 특원 2000-163775호).
이와 반대로, 광디스크기록매체의 홈간격부(랜드)를 기록트랙에 사용하여, 이 인접한 기록트랙사이에 형성되는 홈부(그루브)에 의해서 자벽이동층을 분단하는 방법이 제안되어 있다. 홈간격부만을 정보의 데이터기록영역으로서 사용하는 방법에 의해서도, 홈부의 깊이를 어느 정도 깊게 함으로써 양호한 DWDD방식에 의한 재생특성을 얻을 수 있는(재생층에 있어서의 자벽의 이동에 의해 확대된 자구(磁區)가 생성된다)것이 개시되어 있다(2000년 Optical Data Storage Topical Meeting 강연번호 TuC1).
랜드부와 그루브부의 양쪽을 기록트랙으로 하는 광디스크기록매체에 있어서는, 랜드와 그루브의 경사면(斜面)의 단차를 이용하여 자벽이동층을 분단하는 방법이 제안되어 있다(일본 특개평11-120636). 이 랜드와 그루브의 양쪽을 기록트랙으로서 사용하는 방법은, 트랙밀도를 높이는 것이 가능하다.
또한, 광디스크기록매체의 기록밀도를 향상시키기 위해서는, 선밀도뿐만 아니라 트랙밀도의 향상도 큰 과제가 된다. 트랙밀도를 향상시키는 데에 있어서, 좁은 트랙 피치로 배치된 기록트랙에 트래킹을 정확하게 하는 방법도 큰 과제가 되기 때문에, 종래의 광디스크기록매체에 사용되는 트래킹방법에 대해서도 이하에 간단하게 설명한다. 대부분의 광디스크장치는, 기록트랙의 홈에서 발생하는 1차 회절광의 밸런스가 같아지도록 트래킹제어를 하는 푸쉬-풀(Push-Pull) 트래킹방식이 일반적으로 사용되고 있다(일본 특개소49-60702). 이 1차 회절광은, 홈의 깊이가 {j/(8n)}λ(j=1, 3, 5····, n은 기재(基材)의 굴절율, λ은 빛의 파장이다)일 때에 최대가 되고, {k/(8 n)}λ(k=2, 4, 6 ····)의 경우에 최소가 된다.
이 밖에도, 회절격자로 광 빔을 메인 빔과 2개의 서브 빔의 3개의 광 빔으로 분할하여, 이 분할된 서브 빔을 트랙 피치의 1/2주기 어긋나게 하여 배치하고, 홈 트랙으로부터의 광량이 같아지도록 트래킹을 하는 3빔 트래킹방식이 있다. 이 방식도 홈을 사용한다고 하는 의미에서, 광디스크기록매체의 형체로서는 푸쉬-풀 (Push-Pull) 트래킹방식과 같아진다.
샘플 서보방식은, 디스크상에 기록트랙으로부터 일정간격 워블링한 1조의 워블 피트에 의해서 트래킹을 하는 방식이다. 이 방식에 대하여 이하에, 도 17을 사용하여 간단하게 설명한다. 도 17에 있어서, (1701)은 광디스크기록매체, (1702)는 데이터기록영역, (1703)은 서보영역(프리피트영역) 이다. 서보영역(1703)은 데이터기록영역 (1702)의 연장선의 좌우로 변이한(워블링한) 한 쌍의 워블 피트 (1704) 및 (1705)를 가진다. 데이터기록영역(1702)은 (1707)의 길이를 가진다. 프리피트영역[예를 들면 프리피트영역(1703)]이, 1 트랙 중에 천 개 부분 정도로 방사선형상으로 설치되어 있다.
광 빔이 데이터기록영역(1702)의 중심에 정확하게 온 트랙하고 있으면(트랙의 중심을 조사하고 있으면), 서보 피트(1704,1705)로부터의 반사광량은, 도 17(c)의 (c-1)에 실선으로 나타낸 바와 같이 광량이 같아진다. 만약 광 빔이 데이터기록영역의 중심에서 서보 피트(1704)에 근접한 쪽에 오프 트랙하여(트랙의 중심에서 벗어나) 통과하면, 도 17(c)의 (c-2)에 점선으로 나타낸 바와 같이 서보 피트 (1705) 통과시의 진폭이 작아지고(반사광량이 커지고), 서보 피트(1704) 통과시의 진폭이 커진다(반사광량이 작아진다). 이와 반대로, 만약 광 빔이 데이터기록영역의 중심에서 서보 피트(1705)에 근접한 쪽에 오프 트랙하여 통과하면, 도 17(c)의 (c-3)에 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이 서보 피트(1704) 통과시의 진폭이 작아지고(반사광량이 커지고), 서보 피트(1705) 통과시의 진폭이 커진다(반사광량이 작아진다).
즉, 서보 피트(1704)로부터의 반사광량과 서보 피트(1705)로부터의 반사광량이 같아지도록 제어를 하면, 광 빔은 데이터기록영역의 중심을 트래킹할 수 있다. 이 방식이 샘플 서보방식이다. 이 샘플 서보방식은, 트래킹오차신호가 전체 광량의 변화로부터 생성되므로 광디스크기록매체의 경사나 집광렌즈의 시프트 등의 외란에 대하여 매우 강한(트래킹 서보가 흐트러지기 어렵다) 특징이 있다. 그러나, 데이터의 기록을 하는 영역과 서보신호를 생성하는 영역을 공간적으로 나눌 필요가 있어, 디스크의 사용효율인 용장도(冗長度)면에서, 홈을 사용한 트래킹방식에 비해서 불리하다.
이 용장도의 저하를 커버하기 위해서, 푸쉬-풀(Push-Pull)방식과 샘플 서보방식을 조합하는 방식도 제안되어 있다(일본 특개소62-134830).
이 방식에 대하여 이하에 도 18을 사용하여 설명한다.
도 18(a)에 있어서, (1801)은 광디스크기록매체, (1802)는 데이터기록영역, (1803)은 서보영역(프리피트영역)이다. 프리피트영역(1803)은, 트랙오차검출용의 워블 피트(18O4,1805)를 가진다. (1807)의 길이를 가진 데이터기록영역(1802)은, 트래킹 가이드용의 홈부(1806) 내에 설치되어 있다.
이 방식에 있어서는, 통상은 홈부(1806)로부터의 회절광에 의해서 트래킹 서보를 하는 푸쉬-풀(Push-Pull) 트래킹방식을 사용한다. 트랙 1주(周)중에 수십 개 정도의 매립된 서보영역을 형성하여, 여기서 디스크의 경사나 렌즈의 시프트에 기인하여 발생하는 푸쉬-풀(Push-Pull) 방식의 트래킹방식의 트래킹오차를 보정한다. 이 방식에 의해, 수십 개의 서보영역을 형성함으로써 푸쉬-풀(Push-Pull) 트래킹방식에 의한 트래킹 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또, 이 방식은 수십 개의 서보영역을 형성하면 충분하므로, 수많은 서보영역을 형성하는 샘플 서보방식에 비해서, 광디스크기록매체의 표면적중의 서보영역이 차지하는 비율이 적어도 된다(데이터기록영역이 차지하는 비율을 크게 할 수 있다)고 하는 장점이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 기록트랙간격을 좁혀도 충분한 트랙오차신호가 확보가능하고, 또한 포맷효율이 높은 광디스크기록매체를 실현하는 것이다. 또한, 이 광디스크기록매체의 기록·재생용의 광디스크장치를 실현하는 것이다. 더욱이, DWDD방식에 의한 재생이 가능해지도록 기록트랙사이의 자기적인 차단을 하더라도, 일정 이상의 레벨의 재생신호를 얻는 것과, 광 빔을 트래킹시키는 것을 양립시킨, 홈부, 홈간격부 또는 그 양쪽을 데이터기록영역으로서 사용하는 광디스크기록매체, 그 기록·재생용의 광디스크장치 및 그 원반의 제조방법을 실현하는 것이다.
DWDD방식에 있어서, 트랙밀도의 향상이 큰 과제가 되고 있었다. 이하에 이 점에 대하여 상세하게 설명한다. DWDD방식에서는, 재생층에 있어서의 자벽의 이동에 의해 확대된 자구를 검출하여 재생을 하는 방식이므로, 자벽의 이동을 촉진하기 위한 트랙사이의 자기적인 차단이 필수적이게 된다. 이 방법으로서, 기록트랙사이에 레이저조사를 하여 온도상승을 시키고, 자성층의 자기특성을 변화시키는 방법이 있다. 이 방법을 사용할 경우, 기록트랙사이에 레이저를 조사하기 위한 트래킹의 가이드로서, 홈(그루브) 혹은 랜드(홈간격)가 필요하다. 이 그루브 또는 랜드의 어느 하나가 기록트랙이 되고, 다른 쪽이 인접한 기록트랙사이의 자기를 차단하기 위한 영역이 된다. 이러한 레이저조사에 의해서 기록트랙의 분단을 하는 DWDD방식의 광디스크기록매체에 있어서, 기록트랙과 기록트랙의 간격을 좁혀 트랙밀도를 향상시키기 위해서는, 이하와 같은 4개의 큰 과제가 있었다.
제 1 과제는 기록트랙이, 기록트랙분단용의 홈 또는 홈간격으로 구분되어 있을 필요가 있다고 하는 구조상의 제한 때문에 발생하는 것이다. 종래의 광디스크장치에서는, 홈을 기록재생시의 트래킹 가이드로서 사용하고 있다. 이 홈을 트래킹 가이드로서 사용하는 트래킹방법을 간단히 설명한다.
홈에서 트래킹 가이드용 신호를 얻기 위해서, 이 홈의 깊이 외에도 홈과 홈의 간격이 어느 일정한 범위일 필요가 있다. 트래킹 오차신호의 강도는, 홈과 홈의 간격에 대하여 도 20에 나타낸 바와 같이 홈과 홈의 간격이 좁아지는 동시에 급속히 감소한다. 홈과 홈의 간격은, 기록재생용으로 사용되는 광 빔의 반값폭의 1.2배 정도가 최소한 필요하다. 그루브를 기록트랙으로서 사용하는 방식에서 고밀도의 트랙 피치를 실현하고 있는 DVD-R에서도, 기록트랙의 간격(홈과 홈의 간격)이, 이 한계치의 0.74㎛로 설정되어 있다(DVD-R의 광 빔의 반값폭은 약 0.62㎛이다). 이렇게 홈 혹은 홈간격만을 기록트랙으로서 사용할 경우, 기록트랙간격이, 홈으로부터의 트래킹 가이드신호를 얻기 위한 간격에 의해서 제한되기 때문에, 트랙 피치를 광 빔의 반값폭의 1.2배 이하로 하는 것이 매우 곤란하게 되어 있었다. 그러나 이것은, 종래의 광디스크기록매체에 있어서는 그다지 큰 문제는 되지 않았다. 종래의 기록재생방식에서는, 트랙 피치를 좁게 하면 인접 트랙으로부터의 크로스토크에 의해서 재생이 불가능해진다. 이 크로스토크에 의해서 제한되는 트랙 피치와 홈으로부터의 트래킹 신호를 얻기 위한 하한의 트랙 피치가 거의 동등하기 때문이다.
특히, DWDD를 사용한 재생방식에서는, 자벽 이동에 의한 초해상동작에 의해서 신호를 읽어 내기 때문에 인접 트랙으로부터의 크로스토크를 저감할 수 있다. 이것은, DWDD디스크가, 종래 이상의 트랙밀도의 광디스크기록매체를 실현할 수 있는 잠재능력이 있는 것을 나타내고 있다. 그러나 종래의 광디스크기록매체에 있어서는, 트래킹용의 가이드신호를 얻기 위해서, 트랙 피치를 광 빔의 반값폭의 1.2배 이하로 할 수 없었다. 이렇게, 트랙 피치를 광 빔의 반값폭의 1.2배 이하로 하면, 기록트랙을 트래킹하는 것이 매우 곤란해진다고 하는 문제가 제 1 과제였다. 이것은 레이저 광에 의해서 기록트랙의 분단을 하는 방식뿐만 아니라, 홈 또는 홈간격을 사용하여 인접한 기록트랙사이의 자기분리를 하는 방식에 있어서도, 홈 또는 홈간격의 어느 한쪽을 사용하여 자기적인 분리의 영역으로서 사용할 필요가 있기 때문에 동일한 과제가 발생하고 있었다.
제 2 과제는, 트랙밀도를 향상시키면 기록트랙사이가 접근하기 때문에 기록시에 인접한 트랙을 소거해 버린다고 하는, 크로스 소거가 발생하는 것이다. 이 크로스 라이트를 발생시키지 않기 위해서는, 홈 안에 기록을 한 쪽이 유리하다고 하는 보고가 이루어지고 있다(2000년 Optical Data Storage Topical Meeting 강연번호 TuA1). 그러나, 크로스 라이트의 영향이 적은 홈을 기록트랙으로서 사용할 경우, 홈간격을 기록트랙으로서 사용할 수 없다. 이 때문에, 광 빔의 반값폭의 1.2배 이하로 트랙밀도를 향상시키고자 하면 트래킹 오차신호를 확보할 수 없는, 제 1 과제와 같은 과제에 직면하여 트랙밀도를 향상시킬 수 없었다.
트랙밀도를 향상시키기 위한 제 3의 큰 과제는, 기록트랙의 분리를 하는 자기적인 차단영역이 일정이상의 폭을 필요로 하는 것이다. 기록트랙의 분리를 하는 자기적인 차단영역은 재생신호가 되지 않기 때문에, 트랙 피치가 일정한 조건이고 차단영역이 넓으면 재생신호 진폭이 저하하여 에러가 된다. 트랙밀도를 향상시키면 시킬수록, 이 자기적인 차단영역의 영향이 커진다. 이 때문에 될 수 있는 한 자기적인 차단영역을 좁게 해야 한다. 그러나, 이 좁은 자기적인 차단영역의 형성은 매우 곤란해진다. 홈이나 홈간격을 사용하여 자기적인 차단을 하는 방법에서는, 물리적으로 형성되는 홈 또는 홈간격에는 한계가 있다. 또한, 물리적으로 형성되는 홈 또는 홈간격을 좁게 하면 자기적인 분단을 충분히 행할 수 없고 재생신호의 S/N이나 f특성이 저하한다고 하는 과제가 있었다. 또한, 레이저 빔의 조사에 의해서 기록트랙사이를 분단하는 방법에 있어서도, 분단되는 폭이 분단을 하는 레이저 빔의 폭에 의존하기 때문에 그다지 좁게 할 수 없었다.
제 4 과제로서 홈의 깊이가 있다. 홈의 깊이에 대해서도 트래킹 가이드신호를 얻어 트래킹제어를 하기 위해서는, 어느 정도 깊이의 제한이 생긴다. 홈으로부터 트래킹신호를 얻어 트래킹제어를 하기 위해서는, 홈의 깊이를 1/(10nλ)(n:기판의 굴절율, λ:빛의 파장) ∼ 1/(6nλ)로 할 필요가 있다. 그러나, 이 트래킹신호를 얻기 위한 홈의 깊이가 반드시 DWDD의 기록트랙사이를 자기차단하기 위해서 최적의 깊이가 되지는 않기 때문에, DWDD의 능력을 최대한 효율적으로 사용하는 것이 곤란하였다.
상기의 이유로, 트랙밀도를 향상하는 경우 랜드(홈간격)와 그루브(홈)의 양쪽을 기록트랙으로서 사용하는 랜드·그루브 기록방식이 사용되고 있다. 이것은 홈과 홈간격의 양쪽을 기록트랙으로서 사용하기 때문에, 같은 기록트랙 피치를 실현할 경우, 홈과 홈의 간격을 2배로 할 수 있기 때문에 좁은 트랙 피치로 용이하게 큰 트래킹 오차신호를 얻을 수 있다. 그러나, 랜드·그루브방식에서는, 랜드와 그루브에서 홈의 물리구조가 다르기 때문에, 랜드와 그루브의 기록재생특성과의 사이에 차가 생긴다고 하는 큰 과제가 있었다.
또한, 랜드·그루브방식으로, 인접한 데이터기록영역의 사이의 자기적인 차단을 확보하기 위해서는, 120nm 정도 이상의 깊이의 홈 단차를 형성할 필요가 있다. 이 깊이는, 적(赤) 레이저로는 λ/(3.5n) 정도 이상, 청(靑) 레이저로는 λ / (2.2n)정도 이상이고, 종래의 광디스크기록매체의 홈 깊이인 λ/(8n) ∼ λ/(6n) 보다도 대폭적으로 깊다. 이상적인 사각형의 홈을 형성할 수 있으면, 2λ/(6n) ∼ 3λ/(8n) 또는 5λ/(8n) ∼ 4λ/(6n) 등의 깊이의 홈부로 함으로써, 종래의 λ / (8n) ∼ λ/(6n)의 깊이의 홈부와 같은 레벨의 홈부로부터의 반사광량 및 트래킹 오차신호를 확보할 수 있는 것이다.
그러나, 실제의 광디스크기록매체에 있어서는, 2λ/(6n) ∼ 3λ/(8n) 또는 5λ/(8n) ∼ 4λ/(6n) 등의 깊이의 홈부(예를 들면 160nm의 깊이)로부터 얻어지는 광량은, 종래의 λ/(8n) ∼ λ/(6n)의 깊이의 홈부로부터 얻어지는 광량에 비하여 매우 작아진다. 이것은, 상술한 바와 같이 홈부와 홈간격부와의 접합부의 경사면(斜面, 90도가 아닌 경사면)의 영향에 의해서 홈부로부터의 반사광량이 저하하기 때문이다. 이 때문에, 이러한 깊은 홈(예를 들면 160nm의 깊이의 홈)에서는 광량부족 때문에 충분한 S/N(신호대 노이즈비)의 재생신호는 얻어지지 않았다. 홈의 깊이가 깊어지면 이 현상은 매우 현저해져, λ/(8n)의 깊이의 홈부에서는 70% 정도 확보되어 있던 홈부의 데이터기록영역으로부터의 반사광량이, 3λ/(8n)의 깊이의 홈부에서는 40% 정도가 된다(홈이 없는 영역에서의 반사광량을 100%로 한다). 이 반사광량의 감소가 재생신호 등의 S/N 악화의 큰 원인이 되어 DWDD의 실용화를 곤란하게 하고 있었다.
홈부의 형상을 사각형으로 하면, 홈부의 경사면에서의 광 빔의 반사를 없앨 수 있다(이상적인 광디스크기록매체에 근접할 수 있다). 그러나, 실제로 광디스크기판에 완전한 사각형의 홈을 형성하는 것은 곤란하다. 특히 일반적으로 사용하고 있는 플라스틱기판의 형성방법인 인젝션방식에 의해 깊은 홈을 형성할 경우에는, 경사면의 각도를 90°에 가깝게 하는 것은 매우 곤란하다. 경사각도가 90°에 가까우면 스탬퍼로부터 광디스크기판을 박리하기 어려워지는 등의 문제가 발생하여, 생산성이 악화하기 때문이다.
도 1은, 실시예에 있어서의 광디스크기록매체의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는, 실시예에 있어서의 광디스크기록매체의 단면사시도이다.
도 3은, 실시예에 있어서의 광디스크기록매체의 재생동작의 설명을 위한 광디스크기록매체의 단면도이다.
도 3의 (a)는 광디스크기록매체의 기록막의 구성(특히 자화의 방향)을 나타낸 단면도이고, (b)는 재생동작중의 광디스크기록매체의 위치에 대한 매체내부에서의 온도분포를 나타낸 특성도이며, (c)는 재생층의 자벽에너지밀도를 나타낸 특성도이고, (d)재생층의 자벽을 이동시키고자 하는 힘을 나타낸 특성도이다.
도 4의 (a)는 제 1 실시예의 광디스크기록매체의 전체구성도이고, (b)는 그 프리피트영역 등의 확대도이며, (c)는 그 트랙의 죠인트의 프리피트영역의 확대도이다.
도 5는, 다른 실시예의 광디스크기록매체의 프리피트영역 등의 확대도이다.
도 6은, 실시예의 피트영역의 포맷구성의 개략을 나타낸 도면이다.
도 7은, 제 1 실시예의 프리피트영역 등의 단면사시도이다.
도 8은, 제 1 실시예의 광디스크장치에 있어서의 트래킹오차신호검출부의 개략구성도이다.
도 9의 (a)는 제 1 실시예의 광디스크기록매체의 프리피트영역 등의 확대도이고, (b)는 그 각 부분의 출력신호를 나타낸 도면이다.
도 10의 (a)는 제 2 실시예의 광디스크기록매체의 전체구성도이고, (b)는 그 프리피트영역 등의 확대도이며, (c)는 그 각 부분의 출력신호를 나타낸 도면이다.
도 11의 (a)는 실시예의 광디스크기록매체의 원반의 워블 피트의 제조방법이고, (b)는 그 홈부의 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 12의 (a)는 제 3 실시예의 광디스크기록매체의 전체구성도이고, (b)는 그 프리피트영역 등의 확대도이다.
도 13의 (a)는 제 4 실시예의 광디스크기록매체의 전체구성도이고, (b)는 그 프리피트영역 등의 확대도이며, (c)는 그 각 부 파형을 나타낸 도면이다.
도 14는, 제 4 실시예의 광디스크기록매체의 동일존내에서의 바깥둘레 및 안둘레에서의 프리피트영역 등의 확대도이다.
도 15는, 제 4 실시예의 광디스크장치의 트래킹오차신호검출부의 개략구성도이다.
도 16의 (a)는 제 5 실시예의 광디스크기록매체의 전체구성도이고, (b)는 그 프리피트영역 등의 확대도이다.
도 17은, 샘플 서보방식을 사용한 종래의 광디스크기록매체의 구성을 나타낸 도면이다.
도 18은, 푸쉬-풀(Push-Pull) 방식과 샘플 서보방식을 조합한 종래의 광디스크기록매체의 구성을 나타낸 도면이다.
도 19는, 다른 실시예의 광디스크장치의 트래킹오차신호검출부의 개략구성도이다.
도 20은, 트래킹오차신호의 강도와 트랙 피치와의 관계를 나타낸 도면이다.
도 21의 (a)는 홈부의 깊이와 반사광량과의 관계를 나타낸 도면이고, (b)는 홈부의 깊이와 푸쉬-풀(Push-Pull)방식의 오차신호 및 워블 피트로부터의 오차신호와의 관계를 나타낸 도면이다.
도면의 일부 또는 전부는, 도시를 목적으로 한 개요적 표현에 의해 그려져 있고, 반드시 거기에 표시된 요소의 실제의 상대적 크기나 위치를 충실히 묘사하고 있다고는 할 수 없음을 고려하기 바란다.
본 발명의 청구항 1에 기재된 발명은, 나선형상 또는 동심원형상에 배치된 트랙을 가지며, 상기 트랙이 복수의 영역으로 분할된 세그먼트를 가지며, 상기 세그먼트가 상기 트랙을 트래킹하기 위한 트래킹신호를 생성하기 위한 영역을 가진 프리피트영역과, 데이터의 기록을 하는 데이터기록영역을 가진 광디스크기록매체로서, 상기 데이터기록영역이 홈 또는 홈간격중의 어느 하나로 구성됨과 동시에, 상기 데이터기록영역이 기록정보를 자벽의 이동에 의해서 고밀도로 기록재생을 하는 기록재생막으로 구성되고, 인접한 상기 트랙의 상기 데이터기록영역에 배치된 상기 기록재생막이 홈 또는 홈간격의 단차, 또는 인접한 상기 트랙의 데이터기록영역사이에 구성된 홈 또는 홈간격을 가이드로 하여 트래킹된 빔의 처리에 의해서 변질된 부분에서 자기적으로 차단됨과 동시에, 상기 트래킹신호를 생성하기 위한 영역은 상기 트랙의 길이 방향으로부터 좌우로 변이하고, 또한 길이 방향과 다른 위치에 배치된 1쌍의 워블 피트로 구성되고, 상기 트랙의 피치가 데이터기록영역을 기록재생하는 광 빔의 반값폭에 대하여 1.1배 이하인 것을 특징으로 하는 광디스크기록매체이다. 한편, 「광 빔의 반값폭」이란, 광 빔의 강도가 피크의 반만큼의 값인 반값보다 큰 영역의 직경의 의미이다.
본 발명의 청구항 1은, 상기 종래의 제 1 과제 및 제 3과 제 4의 과제를 극복하는 것이다. 우선 제 1 과제에 대한 작용에 대하여 설명한다. 종래 홈을 사용한 광디스크기록매체에 있어서는, 홈으로부터 트래킹 오차신호를 얻고 있었기 때문에 광 빔의 분해능 이상으로 트랙밀도를 향상할 수 없었다. 본 발명의 광디스크기록매체로는 데이터기록영역을 그 피치가 광 빔 반값폭의 1.1배 이하의 홈 또는 홈간격으로 구성함으로써, 상기 데이터기록영역은, 홈부 또는 홈간격에 의해서 구분되게 된다. 이에 따라 DWDD에 필요한 자기적인 차단을 홈 또는 홈간격의 물리적 단차에 의해서 확보할 수 있다. 트래킹신호를 발생하는 영역으로서, 데이터기록영역과 공간적으로 분리된 프리피트영역을 형성한다. 이에 따라, 데이터기록영역의 피치가 광 빔의 반값폭의 1.1배 이하라도 프리피트영역에 배치된 1쌍의 워블 피트에 의해서 트래킹 서보를 실시하면서 DWDD방식에 의한 재생이 가능한 광디스크기록매체를 실현할 수 있다고 하는 작용을 가진다.
종래, 홈부를 가진 광디스크기록매체에 있어서는, 홈부에 의한 푸쉬-풀 (Push-Pull)방식에 의한 트래킹 서보를 실시하고 있었다. 고밀도의 DWDD방식의 광디스크기록매체에 있어서는, 인접한 데이터기록영역의 트랙 피치가 좁으므로, 종래와 같이 홈부의 회절을 이용한 푸쉬-풀(Push-Pull)방식에 의한 트래킹 서보가 가능한 광디스크기록매체를 실현하고자 하면, 광 빔의 강도의 반값폭이 매우 좁은 광 빔을 사용해야만 한다. 이 때문에, 광 빔의 분해능을 넘어 재생을 할 수 있는 DWDD방식임에도 불구하고 트랙 피치가 트래킹검출능력으로 제한되어, DWDD방식의 능력을 충분히 활용할 수 없었다.
제 3 과제로서, 기록트랙의 분리를 하는 자기적인 차단영역의 폭이 있다. 기록트랙의 분리를 하는 자기적인 차단영역은 재생신호가 되지 않기 때문에, 재생을 하는 광 빔중에 차단영역이 차지하는 비율이 증가하면 재생신호진폭이 저하하여 에러가 된다. 트랙밀도를 향상시키면 시킬수록, 이 자기적인 차단영역의 영향이 커진다. 이 과제를 극복하기 위해, 본 발명의 광디스크기록매체는, 데이터기록영역이 홈 또는 홈간격중의 어느 하나로 구성되어 있다. 따라서 이 홈의 효과에 의해서 자기적인 차단을 실현할 수 있다. 그러나 자기적인 차단영역의 폭을 좁게 하기 위해서는, 홈의 차단효과만으로는 불충분하다. 트랙밀도가 향상하여, 데이터기록영역사이에 구성된 홈 또는 홈간격의 폭은 좁아진다. 이 경우, 홈에 의한 차단 효과가 충분하지 않게 되어 선밀도가 어느 정도 이상 향상할 수 없는 과제가 있었다. 본 발명의 광디스크기록매체로는, 데이터기록영역의 트랙사이에 구성된 홈 및 홈간격을 가이드로서 빔을 트래킹시킴으로써, 정밀도가 좋게 일정한 영역을 빔으로 처리할 수 있다(예를 들면 빔으로 일정 폭의 영역을 어닐하여 변질시킬 수 있다). 이에 따라 자기적인 차단효과를 높일 수 있다. 이 때 데이터기록영역의 트랙사이에 구성된 홈 및 홈간격은, 자기적인 분단을 하기 위한 빔처리의 가이드로서의 역할과, 홈의 단차에 의해서 자기적인 분단을 어느 정도로 하여, 자기적인 분단을 하는 빔의 처리 파워를 저하시키는 역할을 한다. 이에 따라 자기적인 분단을 하는 빔의 처리 파워를 낮게 할 수 있어, 보다 좁은 폭의 자기적인 분단이 가능해진다. 이것이, 제 3 과제인 기록트랙의 분리를 하는 자기적인 차단영역의 폭을 좁게 할 수 있는 작용이다.
또한 제 4 과제에 대해서도 이하와 같은 작용이 있다. 푸쉬-풀(Push-Pull)방식에 의한 트래킹 서보를 하는 데에는 푸쉬-풀(Push-Pull)방식에 의한 트래킹 서보에 최적의 홈의 깊이가 있지만(도 21), 인접한 데이터기록영역을 서로 자기적으로 차단하는 홈의 깊이가 푸쉬-풀(Push-Pull)방식에 의한 트래킹 서보에 최적의 홈의 깊이라고는 한정되지 않는다. 본 발명에 있어서는 데이터기록영역의 홈과 트래킹 오차신호를 생성하는 영역을 공간적으로 분리하였기 때문에, DWDD의 동작에 최적인 홈 깊이를 꽤 넓은 범위로 자유롭게 설정할 수 있다.
본 발명의 청구항 2에 기재된 발명은, 나선형상 또는 동심원형상에 배치된 트랙을 가지며, 상기 트랙이 복수개 영역으로 분할된 세그먼트를 가지며, 상기 세그먼트가 상기 트랙을 트래킹하기 위한 트래킹신호를 생성하기 위한 영역을 가진 프리피트영역과, 데이터의 기록을 하는 데이터기록영역을 가진 광디스크기록매체로서, 상기 트랙이 인접한 제 1 트랙과 제 2 트랙으로 구성되고, 상기 제 1 트랙의 상기 데이터기록영역이 홈으로 구성되고, 상기 제 2 트랙의 상기 데이터기록영역이 홈간격으로 구성됨과 동시에, 상기 데이터기록영역이 기록정보를 자벽의 이동에 의해 고밀도로 기록재생을 하는 기록재생막으로 구성되어, 인접한 상기 트랙의 상기 데이터기록영역에 배치된 상기 기록재생막이 홈의 단차에 의해서 자기적으로 차단됨과 동시에, 상기 트래킹신호를 생성하기 위한 영역은 상기 트랙의 길이 방향에서 좌우로 변이하고, 또한 길이 방향과 다른 위치에 배치된 1쌍의 워블 피트로 구성되며, 상기 기록영역의 홈깊이가 3λ/(8n)(n은 광디스크기판의 굴절율이고, λ는 재생광의 파장이다)보다도 깊고, 또한 상기 워블피트형성면의 경사면의 각도가 80도 이하인 것을 특징으로 하는 광디스크기록매체이다.
이 본 발명의 청구항 2는, 상기 종래의 과제의 제 4 과제인 DWDD의 자기적인 차단을 하기 위한 홈의 깊이를 랜드·그루브 기록방식에 있어서 깊게 할 수 없어, 자유롭게 설정할 수 없다고 하는 과제 극복하는 것이다. 본 발명의 광디스크기록매체로는 홈과 홈간격을 병용하는 데이터기록영역을 가진 광디스크기록매체에 있어서도, 트래킹신호를 발생하는 영역으로서, 데이터기록영역과 공간적으로 분리된 프리피트영역을 형성한다. 이에 따라, 데이터기록영역에 자유로운 홈깊이를 설정하면서 1쌍의 워블 피트에 의해서 트래킹 서보를 실시하면서 DWDD방식에 의한 재생이 가능한 광디스크기록매체를 실현할 수 있다고 하는 작용을 가진다.
본 발명의 청구항 3에 기재된 발명은, 나선형상 또는 동심원형상에 배치된 트랙을 가지며, 상기 트랙이 복수 영역으로 분할된 세그먼트를 가지며, 상기 세그먼트가 상기 트랙을 트래킹하기 위한 트래킹신호를 생성하기 위한 영역을 가진 프리피트영역과, 데이터의 기록을 하는 데이터기록영역을 가진 광디스크기록매체로서, 상기 데이터기록영역이 홈 또는 홈간격중의 어느 하나로 구성됨과 동시에, 상기 트래킹신호를 생성하기 위한 영역은 상기 트랙의 길이 방향에서 좌우로 변이하고, 또한 길이 방향에 다른 위치에 배치된 1쌍의 워블 피트로 구성되고, 상기 트랙의 피치가 데이터기록영역을 기록재생하는 광 빔의 반값폭에 대하여 1.1배 이하인 것을 특징으로 하는 광디스크기록매체이다.
이 본 발명의 청구항 3은, 상기 종래의 과제의 제 2 과제인 과제를 극복하는 것이다. 트랙밀도를 향상하면 기록트랙사이가 접근하기 때문에 기록시에 인접한 트래킹을 소거해 버린다고 하는, 크로스소거가 발생한다. 이 크로스 라이트를 발생시키지 않기 위해서는, 홈내에 기록을 한 쪽이 유리하지만, 홈을 기록트랙으로서 사용할 경우에는, 홈간격을 기록트랙으로서 사용할 수 없다. 이 때문에, 트랙밀도를 향상시키고자 하면 트래킹오차신호를 확보할 수 없었다. 본 발명의 광디스크기록매체로는 트래킹신호를 발생하는 영역으로서 프리피트영역을 형성하고, 데이터의 기록영역을 홈으로 구성하여, 양자를 공간적으로 분리한다. 이에 따라, 트랙의 피치가 광 빔의 반값폭의 1.1배 이하라도 프리피트영역에 배치된 1쌍의 워블 피트에 의해서 트래킹 서보를 실시할 수 있다. 이에 따라, 크로스 라이트에 대하여 유리한 홈 기록을 채용하면서 좁은 트랙 피치로 기록을 할 수 있는 디스크를 실현할 수 있다고 하는 작용을 가진다.
제 2 종래예의 광디스크기록매체(도 18)에 있어서도, 홈부와 1쌍의 워블 피트를 구비하는데, 푸쉬-풀(Push-Pull) 방식에 의한 트래킹 서보가 주된 트래킹 서보로서, 광디스크기록매체의 일주에 워블 피트의 쌍이 수십개 정도밖에 설치되지 않았다. 따라서, 1쌍의 워블 피트는 푸쉬-풀(Push-Pull)방식에 의한 트래킹 서보의 어긋남을 보정하는 보조적인 역할밖에 가지고 있지 않았다. 제 2 종래예에서는, 트래킹 서보는 푸쉬-풀(Push-Pull)방식으로 본 발명의 효과를 얻을 수 없다. 본 발명에서는, 광디스크기록매체는 일주에 약 1000개 이상의 1쌍의 워블 피트를 가지며(제 1 실시예에 있어서는 1280개), 1쌍의 워블 피트만으로 트래킹 서보를 실시할 수 있다.
본 발명의 청구항 4는, 나선형상 또는 동심원형상에 배치된 트랙이 서로 인접한 제 1 트랙과 제 2 트랙으로 구성되고, 상기 제 1 트랙에 배치된 1개의 워블 피트가, 상기 제 2 트랙에 배치된 상기 1쌍의 워블 피트의 한쪽을 겸하고 있는 동시에, 상기 제 2 트랙에 배치된 1개의 워블 피트가 상기 제 1 트랙에 배치된 상기 1쌍의 워블 피트의 한쪽을 겸하고 있는 것을 특징으로 하는 광디스크기록매체이다. 트랙밀도를 향상시켜 트랙 피치를 좁게 하면 트랙사이의 워블 피트의 간격이 좁아져 간섭이 발생하여 트랙오차신호가 작아지기 때문에 인접한 트랙사이의 워블 피트를 공간적으로 분리할 필요가 발생한다. 본 발명의 광디스크기록매체는, 인접한 트랙사이에서 워블 피트의 하나를 겸하는 것에 의해 공간적인 분리를 하지 않아도 광 빔의 반값폭에 대하여 1.1배 이하로 트랙 피치를 좁게 하는 것이 가능하고, 디스크의 사용효율을 높일 수 있다고 하는 작용을 가진다.
본 발명의 청구항 5는, 상기 프리피트영역이, 상기 1쌍의 워블 피트와, 상기 기록트랙상에 배치된 적어도 1개의 어드레스 피트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크기록매체이다. 본 발명의 광디스크기록매체에 있어서는, 프리피트영역을 광디스크기록매체의 반경방향으로 정렬시킴으로써(예를 들면 청구항 8의 발명), 트래킹제어가 용이해진다. 특히 일본 특원평11-021885에 기재된 어드레스 피트를 설치함으로써, 시크동작이 매우 용이해진다.
「광디스크기록매체」는, 광기록 및 빛과 자기(磁氣)의 병용에 의해 정보가 기록된 매체이다. 「홈부」란, 광디스크기록매체의 광디스크기판 (도 1의 11) 위에 형성된 요철부 중의 광디스크기판에 가까운 부분을 말하고, 「홈간격부」란, 광디스크기록매체의 광디스크기판(도 1의 11) 위에 형성된 요철부 중의 광디스크기판에서 먼 부분을 말한다. 「서로 자기적으로 차단된 구조」란, 기록막의 재생층 혹은 기록층 혹은 중간층이 서로 자기적으로 차단된 구조를 의미한다. 기록막의 구조는 임의이다. 예를 들면 실시예의 기록막은 기록층, 중간층 및 재생층을 가지며, 다른 실시예에 있어서는, 기록막은 기록층, 중간층, 제어층 및 재생층을 가진다.
「세그먼트」는, 1개의 데이터기록영역과 1개의 프리피트영역으로 구성되어 있다. 「워블 피트」란, 트랙의 길이 방향의 중심선에서 변이하여 배치된 피트의 총칭이다. 「프리피트영역」이란, 적어도 1쌍의 워블 피트를 가진 영역을 의미한다. 바람직하게는 프리피트영역이 1개의 어드레스 피트를 포함한다(모든 프리피트영역이 어드레스 피트를 포함하지 않아도 된다). 「피트」란, 샘플 서보 또는 어드레스의 특정 등의 목적으로 설치되어 있는 광디스크기록매체상의 물리적인 볼록부 또는 오목부이다. 전형적으로는, 원, 타원, 사각형 등의 단면형상을 가진 구멍부이다.
본 발명의 청구항 6에 기재된 발명은, 상기 피트의 바닥면과 상기 홈부의 바닥면이 거의 동일평면상에 있고, 상기 홈부의 바닥면에서 측정하여, 상기 홈간격부의 윗면의 높이가 상기 프리피트영역의 윗면의 높이보다 낮은 것을 특징으로 하는 광디스크기록매체이다. 이 구성에 의해, 프리피트영역의 깊이를 깊게 하는 것이 가능해져 트래킹 오차신호나 어드레스신호 등의 피트의 신호를 크게 하는 것이 가능해진다.
「피트의 바닥면」이란, 임의의 피트(예를 들면 워블 피트 또는 어드레스 피트 등)의 가장 바닥 부분이란 의미이다. 예를 들면 피트가 원주형상이면 원주의 바닥면이고, 피트가 원추를 거꾸로 한 형상이면 원추의 정점이다. 따라서, 바닥면의 면의 면적이 매우 작은 경우를 포함한다. 본 실시예에 있어서, 광디스크기판(예를 들면 도 1의 11)에 가장 가까운 부분을 바닥면 등이라고 하고, 광디스크기판에서 가장 먼 부분을 윗면, 정점 등이라 한다. 「높이」란, 광디스크기판에 가까운 부분인 기준점에서부터 측정한, 광디스크기판에서 먼 부분까지의 거리(광자기 기록매체의 평면에 수직방향으로 측정한 거리)를 말한다. 「깊이」란, 광디스크기판에서 먼 부분인 기준점에서부터 측정한, 광디스크기판에 가까운 부분까지의 거리(광자기 기록매체의 평면에 수직방향으로 측정한 거리)를 말한다. 본 발명은, 인접한 데이터기록영역이 서로 자기적으로 차단되어 있고, 충분히 큰 재생 레벨의 재생신호와 샘플링 서보신호를 얻을 수 있는 광디스크기록매체를 실현할 수 있다고 하는 작용을 가진다.
원반제조방법의 원반에 레이저 빔을 조사하는 공정에서, 유리의 원반에 도포하는 레지스트의 두께를 피트 및 홈부의 깊이로 설정하고, 레이저 빔에 의해 피트 및 홈부의 레지스트를 깊이 방향으로 유리 원반의 표면까지 커팅한다. 이 방법은 예를 들면 레이저 빔의 강도를 가감하여 홈부에 일정한 두께의 레지스트를 남기는(유리원반상에 일정한 두께의 레지스트를 남긴다) 방법보다도 훨씬 용이하고, 또 이 방법에 의하면 표면의 면거칠기 등도 일어나지 않는다.
본 발명의 청구항 7에 기재된 발명은, 나선형상 또는 동심원형상에 배치된 트랙을 가지며, 상기 트랙이 복수의 영역으로 분할된 세그먼트를 가지며, 상기 세그먼트가 상기 트랙을 트래킹하기 위한 트래킹신호를 생성하기 위한 영역을 가진 프리피트영역과, 데이터의 기록을 하는 데이터기록영역으로 구성된 광디스크기록매체로서, 상기 데이터기록영역이 홈 또는 홈간격 혹은 홈과 홈간격으로 구성됨과 동시에, 상기 프리피트영역의 길이가 광디스크기록매체내에서 일정하고 또는 반경방향으로 분할된 존내에서 일정한 것을 특징으로 하는 광디스크기록매체이다.
종래, 예를 들면 광디스크기록매체(트랙이 일주하는 동안에 형성되어 있는 프리피트영역의 수는 일정한 것으로 한다)의 워블 피트의 위치검출을 하기 위해서는, 각 프리피트영역에 형성된 스타트 피트(또는 워블 피트)의 상호의 거리(또는 시간)를 측정하고 있었다. 검출된 스타트 피트(또는 워블 피트)의 위치 및 스타트 피트사이의 거리(또는 시간)에 기초하여, 스타트 피트(또는 워블 피트)의 위치로부터 스타트 피트사이의 거리(또는 시간)에 일정값을 곱한 거리(또는 시간)만큼 늦어진 점(또는 창)에 워블 피트(또는 다른 워블 피트)가 있다고 판단하고 있었다.
구체적으로는, 예를 들면 종래의 광디스크기록매체의 기록재생장치는 VCO을 가지며, VCO의 분주신호와 스타트 피트를 위상비교하여, 오차신호를 VCO에 피드백함으로써, VCO를 제어한다. VCO의 출력신호를 카운트하여 스타트 피트의 위치로부터 지연한 워블 피트의 윈도우신호를 생성하고 있었다. 즉, 종래의 광디스크기록매체에 있어서는, 광디스크기록매체의 안둘레에서 바깥둘레까지 프리피트영역사이의 거리와 각 피트사이의 거리는 비례관계를 유지할 필요가 있었다. 그러므로 프리피트영역의 길이는 바깥둘레만큼 길어졌다(예를 들면 프리피트영역을 반경방향으로 정렬시키면 부채형이 된다).
본 발명은, 광디스크기록매체내에서 혹은 디스크를 반경방향으로 분할한 존내에서 프리피트영역의 길이가 거의 일정하다. 본 발명의 광디스크기록매체에 있어서는, 홈부 또는 홈간격부와 프리피트영역과의 경계선인 시단 및 종단을 검출할 수 있다. 예컨대, 광디스크기록매체로 프리피트영역의 길이가 일정하면, 프리피트영역이 존재하는 장소가 안둘레에서 바깥둘레로 이동하면 인접한 시단과 시단의 사이의 거리(또는 시간)는 변화하지만, 프리피트영역의 상기 시단과 상기 종단과의 거리는 일정하다. 따라서, 프리피트영역의 시단과 종단의 거리에 기초하여, 프리피트영역의 시단으로부터 상기 시단과 종단과의 거리에 일정값을 곱한 거리만 늦춘 점(또는 창)을 생성함으로써, 해당 점(또는 창)에 의해서 정확한 워블 피트의 레벨을 측정할 수 있다.
이상의 방법에 의해, 다른 반경의 장소에 위치한 프리피트영역의 길이가 거의 일정한 본 발명의 광디스크기록매체의 어드레스검지, 트래킹제어 등을 할 수 있다. 예를 들면, 안둘레에서 바깥둘레까지 프리피트영역의 길이를 일정하게 하면(예를 들면 프리피트영역을 반경방향으로 정렬시키면 장방형이 된다), 종래의 방사선형상으로 프리피트가 배치된 광디스크기록매체에 비해서, 직경 약 50mm의 광디스크기록매체로 데이터기록영역의 길이가 3% 긴 광디스크기록매체를 실현할 수 있었다. 본 발명은, 보다 고밀도의 정보기록이 가능한 광디스크기록매체를 실현할 수 있다고 하는 작용을 가진다.
「프리피트영역의 길이」란, 트랙의 길이의 길이방향으로 측정한 거리이다. 즉, 나선형상(또는 동심원형상)의 트랙을 따라 측정한 거리이다. 「반경방향으로 분할한 존」이란, 반경의 값에 기초하여 분할한 존을 의미한다. 예를 들면 반경 r1 이하의 존, 반경 r1에서 반경 r2의 존, 및 반경 r2이상의 존의 3개의 존으로 분할한다.
본 발명의 청구항 8에 기재된 발명은, 데이터기록영역을 구성하는 홈부의 어느 한 쪽의 일끝단이 방사선형상으로 반경방향으로 정렬하고 있는 것을 특징으로 하는 광디스크기록매체이다. 이 구성에 의해서 홈부, 상기 홈간격부의 일끝단을 검출함으로써 광디스크기록매체에 데이터의 기록을 하기 위한 클록을 정확하게 생성하는 것이 가능해진다. 시크시에도, 클록의 PLL이 크게 벗어나는 일이 없고, 어드레스 피트 등을 검출하기 쉽다.
본 발명의 청구항 9에 기재된 발명은, 프리피트영역을 구성하는 1쌍의 워블 피트의 어느 한 쪽의 워블 피트가 방사선형상으로 반경방향으로 정렬하고 있는 것을 특징으로 하는 광디스크기록매체이다. 이 구성에 의해서 한 쪽의 워블 피트를 검출함으로써 광디스크기록매체에 데이터의 기록을 하기 위한 클록을 정확히 생성하는 것이 가능해진다.
본 발명의 청구항 10에 기재된 발명은 나선형상 또는 동심원형상에 배치된 트랙이 서로 인접한 제 1 트랙과 제 2 트랙으로 구성되고, 상기 제 1 트랙에 배치된 1개의 워블 피트가, 상기 제 2 트랙에 배치된 상기 1쌍의 워블 피트의 한쪽을 겸하고 있는 동시에, 상기 제 2 트랙에 배치된 1개의 워블 피트가 상기 제 1 트랙에 배치된 상기 1쌍의 워블 피트의 한쪽을 겸하고 고 있는 것을 특징으로 하는 광디스크기록매체이다. 트랙밀도를 향상시켜 트랙 피치를 좁게 하면 트랙사이의 워블 피트의 간격이 좁아져 간섭이 발생하여 트랙오차신호가 작아지기 때문에 인접한 트랙사이의 워블 피트를 공간적으로 분리할 필요가 발생한다. 본 발명의 광디스크기록매체는, 인접한 트랙사이에서 워블 피트의 하나를 겸하는 것에 의해 공간적인 분리를 하지 않아도 광 빔의 반값폭에 대하여 1.1배 이하로 트랙 피치를 좁게 하는 것이 가능하고, 디스크의 사용효율을 높일 수 있다고 하는 작용을 가진다.
본 발명의 청구항 15에 기재된 발명은, 상기 1쌍의 워블 피트를 바탕으로 얻어지는 트랙중심과, 상기 데이터기록영역을 형성하는 홈부 또는 상기 홈간격부의 중심선이 벗어난 위치에 있는 것을 특징으로 하는 광디스크기록매체이다. 이 구성에 의해서 자기적인 차단으로 본 트랙의 중심과 광학적으로 본 트랙의 중심을 정리하는 것이 가능해져 마진이 넓은 디스크를 실현할 수 있다.
본 발명의 청구항 16에 기재된 발명은, 나선형상 또는 동심원형상에 배치된 트랙을 가지며, 상기 트랙이 복수의 영역으로 분할된 세그먼트를 가지며, 상기 세그먼트가 상기 트랙을 트래킹하기 위한 트래킹신호를 생성하기 위한 영역을 가진 프리피트영역과 데이터의 기록을 하는 데이터기록영역을 가지며, 상기 데이터기록영역이 홈 또는 홈간격 또는 홈과 홈간격로 구성된 영역을 가진 광디스크기록매체를 재생하는 광디스크장치로서, 상기 데이터기록영역을 구성하는 홈부, 홈간격부, 또는 홈부 및 홈간격부의 양쪽의 시단 또는 종단이 적어도 어느 한쪽을 검출하고, 검출한 위치정보에 기초하여 상기 프리피트영역내의 피트의 유무 또는 피트의 재생 레벨을 검출하는 것을 특징으로 하는 광디스크장치이다.
본 발명은, 홈부(또는 홈간격부, 또는 홈부 및 홈간격부)와 피트영역을 가진 광디스크기록매체에 있어서, 홈부(또는 홈간격부, 또는 홈부 및 홈간격부)와 피트영역의 경계선으로 조사한 레이저 광의 반사량이 변화하는 것을 이용하여, 홈부(또는 홈간격부, 또는 홈부 및 홈간격부)와 피트영역과의 경계선을 우선 검출한다. 이어서, 경계선의 타이밍에 기초하여 피트영역내의 피트의 출력타이밍을 검출하고, 피트의 유무 또는 피트의 재생 레벨을 검출한다. 본 발명은, 피트의 출력 레벨의 검출이 용이한 광디스크장치를 실현할 수 있다고 하는 작용을 가진다. 본 발명에 의해, 스타트 피트가 불필요하게 된다.
또, 프리피트영역의 시단과 종단의 양쪽을 검출함으로써, 프리피트영역이 위치하는 광디스크기록매체의 중심으로부터의 거리(반경)에 관계없이, 프리피트영역의 길이를 일정하게 할 수 있다. 본 발명은, 기록밀도가 높은 광디스크기록매체를 실현할 수 있다고 하는 작용을 가진다. 「광디스크장치」란, 광디스크에 데이터를 기록 또는 재생하는 장치(기록시에도 피트의 재생 레벨을 검출한다)를 말한다.
전형적으로는, 홈부(또는 홈간격부, 또는 홈부 및 홈간격부)의 시단 또는 종단의 적어도 어느 한쪽을 검출하고, 시단 또는 종단의 검출타이밍으로부터 일정량 지연시킨 점을 특정하는 검출 펄스 또는 시단 또는 종단의 검출타이밍으로부터 일정량 지연시킨 점을 기점으로 하여 더욱 일정량 지연시킨 점을 종점으로 하는(상기 기점에서 일정길이의 기간을 특정한다) 윈도우 펄스를 생성한다. 이어서, 상기 검출 펄스가 특정하는 점에서의 레이저 빔의 반사광의 광량, 또는 상기 윈도우 펄스가 특정하는 기간에 있어서의 레이저 빔의 반사광의 광량(상기 기간내에서의 임의의 값. 예를 들면 최저치, 최고치, 평균치, 적분치 등이다)을 검출한다. 프리피트영역의 시단만을 검출하는 방법에 대해서는, 상술한 종래예의 스타트 피트를 프리피트영역의 시단으로 치환함으로써 실현할 수 있다.
프리피트영역의 시단과 종단의 양쪽을 검출하는 방법에 대해서는, 실시예에서 상술한다.
검출한 반사광의 광량에 기초하여, 피트의 유무 또는 피트의 재생 레벨을 검출한다. 일정량의 지연의 측정은, 시간(예를 들면 아날로그회로의 충방전시간 등)의 계측, 기준 클록의 클록수의 카운트(기준 클록은, 일정한 주파수의 클록 또는 가변주파수의 클록이다) 등에 의해 실행된다. 전형적으로는, 프리피트영역내에 존재할 가능성이 있는(예를 들면 어드레스 피트의 수는 프리 피트영역에 의해서 다를 가능성이 있다) 피트의 수와 동일한 수의 검출 펄스 또는 윈도우 펄스가 생성된다.
시단 및 종단의 검출방법은 임의이지만, 예를 들면 일정한 시간간격(홈부 또는 홈간격부 또는 프리피트영역의 길이) 또는 일정이상의 시간간격을 가진 2개의 펄스 에지를 시단 및 종단이라고 판단한다. 데이터기록영역이 홈부에 있는지 홈간격부(양쪽에 홈부가 존재한다)에 있는지에 상관없이, 홈부 또는 홈간격부의 시단 및 종단에서 빛의 회절현상이 변화하므로, 그 시단 및 종단을 검출할 수 있다.
본 발명의 청구항 17에 기재된 발명은, 나선형상 또는 동심원형상에 배치된 트랙을 가지며, 상기 트랙이 복수의 영역으로 분할된 세그먼트를 가지며, 상기 세그먼트가 상기 트랙을 트래킹하기 위한 트래킹신호를 생성하기 위한 영역을 가진 프리피트영역과 데이터의 기록을 하는 데이터기록영역을 가지며, 상기 데이터기록영역이 홈 또는 홈간격 또는 홈과 홈간격로 구성됨과 동시에, 상기 프리피트영역의 길이가 광디스크기록매체내에서 일정하고 또는 반경방향으로 분할된 존내에서 일정한 영역을 가진 광디스크기록매체를 재생하는 광디스크장치로서, 상기 데이터기록영역을 구성하는 홈 또는 홈간격 또는 홈과 홈간격의 시단과 종단의 양쪽을 검출하여, 검출한 위치정보에 기초하여 상기 프리피트영역내의 피트의 유무 또는 피트의 재생 레벨을 검출하는 것을 특징으로 하는 광디스크장치이다.
본 발명의 광디스크장치에 있어서는, 광디스크기록매체의 홈부 또는 홈간격부와 프리피트영역과의 경계선인 시단 및 종단을 검출할 수 있다. 예를 들면, 광디스크기록매체내에서 프리 피트영역의 길이가 거의 일정하면, 프리피트영역의 시단과 종단과의 거리에 기초하여, 프리피트영역의 시단으로부터 상기 시단과 종단과의 거리에 일정값을 곱한 거리만큼 늦춘 점(또는 창)을 생성함으로써, 해당 점(또는 창)에 의해서 정확한 워블 피트의 레벨을 측정할 수 있다. 본 발명은, 프리피트영역의 길이가 광디스크기록매체내 혹은 광자기록매체를 반경방향으로 분할된 존내에서 일정한 고기록밀도의 광디스크기록매체의 재생이 가능한 광디스크장치를 실현할 수 있다고 하는 작용을 가진다.
본 발명의 청구항 18에 기재된 발명은, 원반상의 레지스트에 레이저 빔을 조사하는 스텝에 있어서, 인접한 홈부를 형성하는 레이저 빔을 서로 간섭시킴으로써, 원반표면에서 측정한 홈간격부를 형성하는 레지스트의 높이를, 레이저 빔을 조사하기 전의 레지스트의 높이보다 낮게 하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크기록매체의 원반제조방법이다.
본 발명에 있어서는, 인접한 홈부를 형성하는 레이저 빔을 서로 간섭시킴으로써, 높이가 낮은 홈간격부를 생성한다. 이에 따라 홈간격부의 폭을 좁게 할 수 있다. 또, 상대적으로 깊은 피트(피트영역의 윗면에서부터 측정하면 피트의 바닥은 깊다)와 상대적으로 얕은 홈부의 바닥면(낮은 홈간격부의 정점에서 측정하면 홈부의 바닥은 얕다)을 정밀도 좋게 형성할 수 있다(면거칠기 등이 없다).
본 발명은, 본 발명의 원반제조방법에 의해 제조된 원반으로부터 특히 홈부를 데이터기록영역으로서 사용하는 광디스크기록매체를 제조함으로써, 일정한 트랙 피치에 있어서 기록트랙폭(홈부의 폭)을 넓게 할 수 있고, 또한 홈부의 깊이가 얕으므로, 일정한 트랙 피치로 큰 재생출력 레벨을 얻을 수 있는 광디스크기록매체의 원반제조방법을 실현할 수 있다고 하는 작용을 가진다. 또, 이렇게 해서 형성된 작은 홈간격부는 인접한 데이터기록영역(홈부)을 서로 자기적으로 차단하는 것을, 본 발명의 발명자는 발견하였다. 따라서, 본 발명은, 본 발명의 원반제조방법에 의해 제조된 원반에서 특히 홈부를 데이터기록영역으로서 사용하는 광디스크기록매체를 제조함으로써, DWDD 방식의 재생에 적합한 광디스크기록매체의 원반제조방법을 실현할 수 있다고 하는 작용을 가진다. 또한, 홈부의 상대적인 깊이를 얕게 하면서, 깊은 피트를 가진다(바람직하게는 3λ/(8n) 이상의 깊이). 이에 따라, 안정된 샘플 서보를 위한 출력신호를 얻을 수 있다.
「간섭시킨다」란, 하기의 것을 의미한다. 제 1 홈부를 커팅하는 레이저 빔이 통과하는 공간과 레지스트가 차지하는 공간의 겹친 부분을 제 1 공간이라고 한다(제 1 공간의 레지스트가 커팅된다). 제 1 홈부에 인접한 홈부를 커팅하는 레이저 빔이 통과하는 공간과 레지스트가 차지하는 공간의 겹친 부분을 제 2 공간이라고 한다(제 2 공간의 레지스트가 커팅된다). 제1 공간과 제 2 공간의 사이에 겹치는 부분이 있는 것을 「간섭하고 있다」고 한다. 따라서, 「간섭시킨다」란, 제 1 공간과 제 2 공간을 부분적으로 겹치게 하는 것을 말한다.
발명의 신규인 특징은 첨부한 청구의 범위에 특히 기재한 것이 분명하지만, 구성 및 내용의 쌍방에 관하여 본 발명은, 다른 목적이나 특징과 함께, 도면과 함께 이해되는 바의 이하의 상세한 설명으로부터, 보다 잘 이해되어 평가될 것이다.
이하에 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를 구체적으로 나타낸 실시예에 대하여 도면과 함께 기재한다. 다만, 본 발명은 그 취지를 넘지 않은 한 이하의 실시예에 한정되는 것이 아니다.
《실시예 1》
이하에 본 발명을 그 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 먼저, 도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 광디스크기록매체의 구조를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예의 광디스크기록매체의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 1은, 원반형상의 형상을 가진 광디스크기록매체의 데이터기록영역을 반경방향으로 절단한 단면도를 나타낸다. 데이터기록영역은, 홈부(2a,2b)로 이루어지는 데이터기록영역이 도 1의 지면에 수직방향으로 서로 인접하여 이어져 있으며, 상기 데이터기록영역은 광디스크기록매체의 안둘레로부터 바깥둘레를 향하여 나선형상으로 이어지고 있다. 도 1은 도 2의 I-I단면에서 본 단면도를 나타내고 있다. 도 2 에 나타낸 바와 같이, 본 명세서 및 특허청구범위의 기재에 있어서는, 광디스크기판(11)에 가까운 방향을 아래로 생각한다. 여기서, 그루브부(2a,2b)는, 광디스크기판(11)에 가깝기 때문에 홈부라고 한다.
도 1에 있어서, (11)은 폴리카보네이트로 이루어지는 투명한 광디스크기판, (12)는 기록막의 보호와 매체의 광학적 특성을 조정하기 위한 유전체층이다. 자벽의 이동을 이용하여 정보를 검출하기 위한 재생층(13), 재생층과 기록층의 사이의 교환결합을 제어하기 위한 중간층(14), 및 정보를 유지해 두는 기록층(15)은 적층한 기록막을 구성한다. 또한, (16)은 기록막의 보호를 위한 유전체층, (17)은 오버 코트층이다.
도 1에 있어서, 「트랙 피치」란, 서로 인접한 데이터기록영역의 중심사이의 거리를 말한다. 도 1 에 있어서, (길이7+길이8)는 트랙 피치의 길이와 같다. 도 1에 있어서, (높이5+높이6)는 랜드부(3a,3b)의 정상(도 1 의 반대사다리꼴의 바닥부)와 홈부(그루브부)(2a,2b)의 바닥면과의 높이의 차를 나타내고, 또한 높이5와 높이6은 같다. 높이5와 높이6이 접하는 점을 반값의 점이라고 한다. 반값의 점을 기준으로 측정한 길이7가 랜드부(3a,3b)의 폭이고, 마찬가지로 반값의 점을 기준으로 측정한 길이8가 홈부(그루브부)(2a,2b)의 폭이다. 본 명세서 및 특허청구의 범위에 있어서, 「랜드부의 폭」및 「홈부(그루브부)의 폭」은 상기의 측정법에 의해 측정된다.
다음에, 제 1 실시예의 광디스크기록매체의 구성을 설명한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 제 1 실시예의 광디스크기록매체는, 광디스크기판(11) 상에, 상술한 자성막을 포함하는 다층으로 적층한 기록재생막을 가진다. 광디스크기판(11)은, 그루브부 (2a)의 양쪽에는 랜드부(3a,3b)가 형성되어 있고, 그루브부(2a,2b)의 깊이 h는, 랜드부 (3a,3b)의 윗면에서 60nm을 가진다. 이 랜드부에 의해 그루브부 (2a,2b)는 서로 자기적으로 독립하고 있다. 또한, 제 1 실시예의 광디스크기록매체(1)의 트랙 피치는 0.54㎛이고, 그루브부폭은 0.4㎛이다.
도 1 및 도 2를 참조하면서, 제 1 실시예의 광디스크기록매체의 제조방법을 설명한다. 제일 먼저, 그루브부, 랜드부 및 어드레스 피트 등의 프리피트를 가진 폴리카보네이트로 이루어지는 투명한 광디스크기판(11)을 인젝션방법으로 성형한다. 이어서, 직류마그네트론 스퍼터링장치에, B 도프한 Si 타겟을 설치하고, 상기 광디스크기판(11)을 기판 홀더에 고정한 후, 1×10-5Pa 이하의 고진공이 될 때까지 챔버내를 클라이오펌프로 진공배기한다. 진공배기를 한 채로 Ar가스와 N2가스를 0.3Pa가 될 때까지 챔버내에 도입하여, 기판을 회전시키면서, 유전체층(12)로서 SiN 층을 반응성 스퍼터링에 의해 80nm 제막한다.
계속해서 유전체층(12)상에는, 마찬가지로 진공배기를 한 채로, Ar가스를 0.4Pa가 될 때까지 챔버내에 도입하고, 기판을 회전시키면서, Gd, Fe, Co, Cr 각각의 타겟을 사용하여 GdFeCoCr로 이루어지는 재생층(13)을 30 nm, Tb, Dy, Fe 각각의 타겟을 사용하여 TbDyFe의 중간층(14)을 10nm, 및 Tb, Fe, Co 각각의 타겟을 사용하여 TbFeCo의 기록층(15)을 50nm, 순차 DC 마그네트론 스퍼터링법에 의해 막형성한다. 여기서, 각 층의 막조성은, 각각의 타겟의 투입 파워비를 조정함으로써, 원하는 막조성에 맞출 수 있다.
다음에, B 도프한 Si타겟을 설치하고, Ar가스와 N2가스를 0.3Pa가 될 때까지 챔버내에 도입하여, 기판을 회전시키면서, SiN으로 이루어지는 제 2 유전체층(16)을 80nm, 반응성 스퍼터링법에 의해 막형성한다. 다음에, 유전체층(16) 위에, 에폭시아크릴레이트계수지로 이루어지는 오버 코트층(17)을 적하시킨 후, 스핀코트에 의해 6㎛의 막두께로 도포하여, 자외선 램프를 조사하여 상기 오버 코트층(17)을 경화시킨다. 여기서, GdFeCoCr의 재생층(13)은 보상조성온도가 150℃이고 퀴리온도가 270℃이며, TbDyFe의 중간층(14)은 퀴리온도가 150℃이고, 퀴리온도 이하에서는 항상 희토류금속조성이 우세하다. 또한, TbFeCo의 기록층(15)은 보상조성온도가 80℃이고, 퀴리온도는 290℃가 되도록 각 타겟의 투입 파워를 설정하여 조성을 조정하였다.
상술한 막구성이, DWDD방식(Domain Wall Displacement Detection)의 기록재생막의 기본적인 구조가 된다. 이 방식은, 재생용 광 빔에 비쳐진 자벽을 차례차례 이동시켜 이 자벽의 이동에 의해 확대된 재생층의 자구(磁區)의 정보를 검출하는 것이다. 이에 따라, 재생광의 파장과 대물렌즈의 개구수로 결정되는 검출한계를 넘는 고밀도기록재생이 가능해진다. 또 DWDD방식의 재생을 실현하기 위해서는, 인접기록트랙사이를 자기적으로 분단해야 한다. 이 분단방법에 대해서는, 후술의 트랙구조의 설명의 부분에서 상세하게 설명한다.
DWDD방식에 필요한 기록트랙사이의 자기적인 분단의 필요성을 설명하기 위해서, 이하에 좀더 상세하게 상기 DWDD방식의 재생원리에 대하여, 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 3(a)는, 회전하고 있는 디스크의 기록막의 단면을 나타낸 도면이다. 기판(도시하지 않음) 및 유전체층(12) 위에, 재생층(13), 중간층(14), 기록층(15)의 3층으로 구성되는 기록막이 형성되고, 더욱 그 위에 유전체층(16)이 형성되고, 더욱 그 위에 자외선경화수지의 보호 코트층(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 재생층은 자벽항자력이 작은 자성막재료이고, 중간층은 퀴리온도가 낮은 자성막이다. 또한, 기록층은 작은 도메인직경이라도 기록자구를 유지할 수 있는 자성막으로 각각 생성되어 있다.
도면에 나타낸 바와 같이, 정보신호는, 기록층에 열자기기록된 기록자구로서 형성되어 있다. 레이저 광스폿[광 빔 스폿(5)]의 조사되어 있지 않은 실온에서의 기록막은 기록층, 중간층, 재생층이 각각 강하게 교환결합하고 있기 때문에, 기록층의 기록자구는 그대로 재생층에 전사되어, 재생층에 전사자구가 형성된다. 도 3(b)는, (a)의 단면도에 대응한 위치 x와 기록막의 온도 T와의 관계를 나타낸다. 도시되어 있는 바와 같이, 기록신호의 재생시에는, 광디스크기록매체가 회전하여, 트랙에 따라 레이저 광에 의한 재생 빔 스폿이 조사된다.
x는 광디스크기록매체상의 위치를 나타내고, x축은 광디스크기록매체의 트랙을 따르고 있다. 광 빔 스폿(5)을 고정하여 생각한 경우, 광디스크기록매체는, 도 3에서 오른쪽에서 왼쪽을 향한 방향(x축상에서 양에서 음을 향하는 방향)으로 상대이동한다. 전형적으로는, 광디스크기록매체는 회전함으로써 이동한다. 광디스크기록매체를 고정하여 생각한 경우는, 광 빔 스폿(5)은 도 3에서 왼쪽에서 오른쪽을 향한 방향(x축상에서 음에서 양을 향하는 방향)으로 상대이동한다. 이 때, 기록막은, 도 3(b)에 나타낸 바와 같은 온도분포를 나타내고, 중간층이 퀴리온도 Tc 이상이 되는 온도영역이 존재하고, 이 온도영역에서, 중간층은 재생층과 기록층과의 교환결합을 차단한다.
또한, 재생 빔이 조사되면, 온도에 의존하는 자벽에너지밀도 σ가 도3(c)에 나타낸 자기에너지분포를 나타낸다. 즉, x축상에서 도 3(c)에 나타낸 바와 같은 자벽에너지밀도 σ의 구배가 존재하기 때문에, 도 3(d)에 나타낸 바와 같이, 위치 x에서의 각 층의 자벽에 대하여 자벽을 구동시키는 힘 F가 작용한다. 이 기록막에 작용하는 힘 F는 자벽에너지밀도의 미분에 비례하고, 도 3(d)에 나타낸 바와 같이 자벽에너지밀도 σ가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 자벽을 이동시키도록 작용한다. 도 3(d)에 있어서, F(x)>0에 있어서 힘 F는 x축상에서 음에서 양의 방향으로 작용하고, F(x)<0에 있어서 힘 F는 x축상에서 양에서 음의 방향으로 작용한다.
재생층(13)은, 자벽항자력이 작고 자벽의 이동도가 크기 때문에, 닫혀 있지 않은 자벽을 가진 경우의 재생층(13) 단독으로는 [중간층(14)이 퀴리온도 Tc 를 넘는 영역에서는], 이 힘 F에 의해서 용이하게 자벽이 이동한다. 따라서, 중간층 (14)이 퀴리온도 Tc를 넘는 영역에 접하는 재생층(13)의 영역은 거의 단일한 넓은 자구가 된다. 상기 거의 단일한 넓은 자구에는, 중간층(14)이 퀴리온도 Tc 를 넘는 영역의 바로 전방에 접하는 자구의 정보가 전사된다. 도 3(b)에 나타낸 바와 같이 기록막의 온도분포는 비대칭이다. 위치 x의 온도는, 온도의 피크위치로부터 광 빔 스폿(5)의 후방으로 완만한 구배로 내려가고, 온도의 피크위치로부터 전방으로 급한 구배로 내려간다[광 빔 스폿(5)의 진행방향을 「전방」, 광디스크기록매체의 진행방향을 「후방」이라고 한다). 자구를 눌러 확대한 힘 F는 구배가 급한 전방에서 크고, 상기 퀴리온도 Tc를 넘는 영역의 전방에 접하는 자구의 자벽이 해당 영역의 후방으로 순간적으로 이동하여, 단일한 넓은 자구를 생성한다(힘 F가, 기록층(15), 중간층(14) 및 재생층(13)의 각 자구의 결합력에 이기는 때문이다).
따라서, 광디스크기록매체가 상대이동하여, 퀴리온도 Tc를 넘는 중간층(14)의 영역의 곧 전방에 접하는 자구가 새로운 자구로 교체하면, 도 3(a)의 화살표로 나타낸 바와 같이, 재생층(13)의 자벽은 중간층이 퀴리온도 Tc를 넘는 영역의 후방으로 순간적으로 이동한다. 그리고, 재생 빔 스폿내의 재생층(13)의 자화방향은 넓은 영역에서 같은 방향으로 정리된다. 이 결과, 기록층(15)의 기록자구가 매우 작아도, 퀴리온도 Tc를 넘는 중간층(14)의 영역과 같은 크기가 넓은 자구가 재생층 (13)에 생성되므로, 기록밀도가 향상하여도 확대하여 재생을 하는 것이 가능해져 일정 이상의 진폭의 재생신호를 얻을 수 있다. DWDD방식에서는, 자벽의 이동을 일으키기 위해서, 반드시 닫혀 있지 않은 자벽을 포함한 자구구조를 형성하여 형성할 필요가 있다. 인접 트랙사이에서 자기적인 결합은, 자벽의 이동의 저해요인이 된다. 이 때문에, 기록트랙사이를 레이저 광에 의해서 기록트랙의 분단을 하거나(어닐처리), 홈 또는 홈간격을 사용하여 자기적인 차단을 하거나, 또는 이 2개의 방식을 병용할 필요가 있었다. 기록트랙사이의 자기적인 분리를 하기 위해서, 기록트랙사이에는 홈간격 또는 홈이 필수적이 된다. 그러나 상술한 바와 같이, 종래의 광디스크로는, 홈에서 트래킹용의 가이드신호를 얻을 필요가 있기 때문에 트랙 피치를 광 빔의 반값폭의 1.2배 이하로 할 수 없었다. 본 발명은, 기록트랙사이의 자기적인 분리를 하기 위해서, 기록트랙사이에는 홈간격 또는 홈을 형성하면서도, 광 빔의 반값폭의 1.2배 이하의 트랙밀도를 실현하는 것이다. 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 트랙의 실현방법에 대하여 이하에 설명한다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예의 광디스크기록매체(광디스크기록매체)의 포맷구성을 도시한다. 도 4(a)는, 본 발명의 광디스크기록매체의 전체구성을 모식적으로 도시한다. 도 4(a)에 있어서, (101)은 광디스크기판, (102)는 기록막[도 1의 재생층 (13), 중간층(14) 및 기록층(15)], (103)은 제 1 트랙, (104)는 제 1 트랙에 인접한 제 2 트랙, (105)는 제 1 트랙 및 제 2 트랙(104)을 1280개로 분할한 세그먼트, (106)은 트래킹용의 서보 피트와 디스크의 위치정보를 표시하는 어드레스 피트를 포함한 프리피트영역(프리포맷영역)이다. 유전체층(12,16)(도 1) 등은, 도 4에서는 기재를 생략하고 있다.
이들 피트(108,109,110) 및 홈(111)은, 인젝션시에 스탬퍼로부터 전사함으로써, 광디스크기판(101)상에 형성된다. 또한, 이 인젝션법에 의해 형성된 폴리카보네이트리판(101)상에 DWDD방식의 기록막(102)이 스퍼터링법에 의해 형성되어 있다. 이렇게 해서 작성된 본 발명의 광디스크기록매체는, 나선형상으로 형성된 트랙 (103,104) 등을 가지며, 또한 각 트랙(103,104) 등은 방사선형상으로(광디스크기록매체의 반경방향에) 설치된 프리피트영역(106)에 의해, 각각 1280개의 세그먼트 (105)로 분할되어 있다. 각 세그먼트의 프리피트영역(106)은, 각각 광디스크기록매체의 반경방향으로 정렬하고 있다. 따라서, 광디스크기록매체의 중심을 원점으로 하는 각좌표로 나타낸 경우에, 트랙이 위치하는 원점으로부터의 거리에 관계없이, 프리피트영역은 광디스크기록매체상에 360도(度)/1280개=0.28125도(度)마다 방사선형상으로 설치된다. 1개의 세그먼트(105)는 1개의 프리피트영역(106)과 1개의 데이터기록영역인 홈부(111)를 가진다.
이 때, 홈부(111)의 깊이는, 인접한 홈부가 서로 자기적으로 차단되어 DWDD방식에 의한 신호의 재생이 가능한 깊이이고, 또한 홈부에 형성한 데이터기록영역으로부터의 반사광을 70% 정도(요철이 없는 평탄면으로부터의 반사광을 100%로 한다. ) 확보할 수 있는 깊이인 52nm(약 λ/(8n))으로 되어 있다. 워블 피트 (108 , 109) 및 어드레스 피트(110)도 홈부(111)와 같은 깊이로 형성하고 있다. 도 7은, 광디스크기록매체의 기록막 등 및 프리 피트영역의 모식적인 입체구조를 나타낸다. 기록막 등에 대해서는, 도 1 및 도 2에 있어서 이미 설명하고 있다. 제 1 실시예에 대해서는, 워블 피트 (108,109) 및 어드레스 피트(110)의 바닥면의 깊이(도 7에 있어서는 각 피트의 윗면)은 홈부(111)의 바닥면의 깊이와 동일하고, 각 피트 이외의 프리피트영역(도 7의 각 피트의 사이의 평면)의 높이는 홈간격부(114)의 높이와 같다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 제 1 트랙(103) 및 제 2 트랙(104)은, 안둘레로부터 바깥둘레를 향하여 나선형상으로 디스크 1주(周)마다 교대로 연속하고 있으며, 디스크 1주내의 특정한 세그먼트(112)에 있어서, 제 1 트랙(103) 및 제 2 트랙 (104)으로 전환된다. 도 4(a)에 있어서, 광디스크기록매체는 직경 약 50mm의 원반이지만, 제 1 트랙(103) 및 제 2 트랙(104)의 트랙 피치는 약 0.54㎛ 이다. 광디스크기록매체의 포맷구성의 설명을 목적으로 하는 도 4(a)에 있어서는, 광디스크기록매체전체의 크기에 비하여, 서로 인접한 제 1 트랙(103) 및 제 2 트랙(104)을 현저히 확대하여 표시하고 있다.
도 4(b)에 임의의 세그먼트(105) 근방의 확대도를 나타낸다(광디스크기록매체의 평면도의 확대도). 도 4(b)에 있어서, (105)는 세그먼트(1개의 데이터기록영역과 1개의 프리피트영역으로 구성되어 있다), (106)은 프리피트영역, (107)의 길이를 가진 홈부[그루브부(111)](도 1의 2a,2b)는 데이터의 기록을 하는 데이터기록영역이다. 프리피트영역(106)은, 트래킹신호를 검출하기 위한 워블 피트(108, 109 ), 광디스크기록매체상의 위치정보를 나타낸 어드레스정보를 1비트씩 세그먼트의 최초로 분산적으로 배치한 어드레스 피트(110)를 가진다. (107)의 길이를 가진 홈간격부(랜드부)(114)(도 1의 3a, 3b)는, 인접한 홈부를 서로 자기적으로 차단하고 있다.
광 빔의 반값폭의 동등 이하의 트랙 피치를 가진 광디스크기록매체에 있어서 트래킹 서보를 실현할 목적으로, 본 발명의 광디스크기록매체는 프리피트영역(106)에 트래킹용의 워블 피트(108,109)를 가지며, 인접한 데이터기록영역의 사이에서 워블 피트(108 또는 109)의 어느 한 쪽을 공용하고 있다. 이러한 구성에 기초하여, 트래킹극성이 다른(워블 피트(108) 및 (109)가 데이터기록영역의 연장선의 좌우에 위치하는 것과, 반대로 오른쪽 왼쪽에 위치하는 것이 있다) 제 1 트랙(103)과 제 2 트랙(104)이 1주마다 교대로 형성된다. 광 빔이, 전환 세그먼트는, 도 6(c)에 나타낸 바와 같은 구조로 되어있다. 도시한 바와 같이, 이 전환점의 세그먼트 (112)의 데이터기록영역의 좌우의 프리피트영역(106)에서 워블 피트(108)와 (109)의 전후관계가 반전한다. 이에 따라 제 2 트랙(104)으로부터 제 1 트랙(103)으로 전환한다. 이것이 교대로 반복되어 제 1 트랙(103)과 제 2 트랙(104)이 연속적으로 배치된다.
본 발명의 광디스크기록매체는, 트랙 피치가 0.7㎛ 이하(제 1 실시예에 있어서는 0.54㎛ 이다)의 DWDD방식에 의한 신호의 기록재생을 하는 광디스크기록매체로서, 데이터기록영역을 홈부(111)에 가지면서, 게다가 샘플 서보방식에 의한 트래킹 서보용의 1쌍의 워블 피트(108) 및 (109)를 프리피트영역에 가진 것에 큰 특징이 있다. 이에 따라, 트래킹 오차신호를 검출하는 영역과 데이터기록영역인 홈부 (111)를 공간적으로 분리할 수 있다. 이에 따라서, 데이터기록영역인 홈부(111)의 홈 피치가, 홈부로부터 트래킹오차신호를 광학적으로 검출하지 않으면 안되는 제한에서 해방되어 자유로운 설정이 가능해진다. 이에 따라서 데이터기록영역(107)에 홈(111)을 가지면서, 트랙의 피치가 종래의 광디스크보다도 대폭 좁은 0.54㎛이라고 하는 매우 트랙밀도가 높은 광디스크기록매체를 실현할 수 있었다. 이 때, 워블 피트(108,109)로부터 검출된 트래킹 오차신호는, 광디스크기록매체로부터의 반사광량에 대하여 0.4배라고 하는 매우 큰 양을 확보할 수 있었다. 이에 따라 좁은 트랙 피치면서 안정적인 트래킹을 실현하는 것이 가능해졌다. 또한 트래킹 더욱 트래킹 서보용의 1쌍의 워블 피트(108) 및 (109)의 적어도 어느 한 쪽을 인접한 제 1 트랙(103)과 제 2 트랙(104)으로 겸하는 것에 따라, 프리피트영역(106)의 표면적 이용효율을 향상시키고 있는 데에도 큰 특징이 있다.
종래기술의 제 2 과제로 기재한 트랙밀도를 향상시키면 기록트랙사이가 접근하기 때문에 기록시에 인접한 트랙을 소거해 버린다고 하는, 크로스소거에 대해서도 효과가 있다. 홈속에 기록을 한 쪽이 크로스라이트의 관점에서, 홈에 의한 빛의 집중효과가 발생하여 유리하다고 하는 보고가 이루어져 있다(2000년 Optical Data Storage Topical Meeting 강연번호 TuA1). 종래의 광디스크에 있어서는, 크로스 라이트의 영향이 적은 홈을 기록트랙으로서 사용하는 경우, 홈간격을 기록트랙으로서 사용할 수 없다. 이 때문에, 트랙밀도를 향상시키자 하면 트래킹 오차신호를 확보할 수 없었다. 본 발명의 광디스크는, 트래킹 오차신호를 검출하는 영역(106)과 데이터기록영역인 홈부(111)를 공간적으로 분리하고 있고, 좁은 트랙 피치에 관계없이 홈내의 기록을 실현할 수 있다. 크로스 라이트는 높은 기록 파워에서 발생하기 때문에, 크로스 라이트 특성이 악화하면 기록 파워 마진이 저하한다. 표 1에 샘플 서보를 사용하여, 기록트랙이 평판으로 구성된 종래의 광디스크와 기록트랙을 홈으로 한 본 발명의 광디스크에 있어서, 다른 트랙 피치에 있어서의 파워 마진의 결과를 나타낸다. 파워 마진이란, 최적의 기록 파워로부터 기록 파워가 변동하여도 에러를 발생시키지 않고 기록할 수 있는 파워범위의 비율이다. 디스크를 교환할 필요가 있는 바꿔쓰기형 광디스크에서는, 장치사이의 호환성을 실현하기 위해서, 이 파워 마진의 넓이가 매우 중요하다. 통상, 광디스크로서 실용화하기 위해서는 ±12∼±15% 정도의 파워 마진이 필요하다.
<표 1>
파워마진
트랙피치 종래의 광디스크 본 발명의 광디스크
0.51㎛ ±2% ±12%
0.54㎛ ±8% ±15%
0.57㎛ ±12% ±19%
0.60㎛ ±15% ±23%
표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 광디스크기록매체는 데이터기록영역으로서 홈으로 함으로써 동일한 파워 마진을 실현할 수 있는 트랙 피치가 종래의 광디스크에 비해서, 10%정도 좁은 트랙 피치로 되어 있다. 본 발명의 광디스크기록매체의 구성에 의해서 크로스 라이트 특성도 향상하고, 종래보다 10% 정도의 트랙밀도의 향상이 가능해지고 있다. 이 효과는 홈내에 기록을 한 것에 의한 홈형상으로부터 파생하는 빛의 감금효과에 기인하는 현상이기 때문에, 제 1 실시예에서 사용한 초해상방식인 DWDD뿐만 아니라 모든 기록형 광디스크에 있어서도 효과가 있는 것이다. 본 발명의 광디스크는, 트래킹 오차신호를 검출하는 영역 (106)과 데이터기록영역인 홈부 (111)를 공간적으로 분리함으로써, 좁은 트랙 피치임인 것에 상관없이 크로스 라이트특성에 뛰어난 홈내의 기록을 실현할 수 있다.
본 발명의 광디스크는, 상술한 구성에 의해서 트랙 피치를 광 빔의 반값폭의 1.1배 이하를 실현할 수 있다. 이와 같이 기록재생에 사용하는 광 빔의 반값폭에 대하여 1.1배 이하의 트랙피치로 배치된 홈(111)으로부터는, 홈부(111)를 반경방향에 기록재생용의 광 빔이 횡단한 경우에 종래의 홈을 가진 광디스크에서 발생하고 있는 회절에 의해서 발생하는 1차 회절광 (푸쉬-풀(Push-Pull) 신호)나 홈(111)과 홈(111)의 사이의 홈간격에서 O 차광의 반사광량이 변동하는 홈 횡단신호도 발생하지 않는다. 즉, 데이터기록영역(107)에 물리적인 홈(111)을 가지면서, 광학적으로는 평평한 영역과 동등한 반사광변동(반사광의 변동이 없다)이 된다. 이것은, 종래의 광디스크가 시크일 때에 큰 문제가 되고 있는 포커스신호의 홈 횡단신호에 의한 흐트러짐, 이에 따라 발생하는 시크시의 액츄에이터의 소음이 발생하지 않는 것을 의미하고 있으며, 특히 음의 기록을 하는 광디스크장치에 있어서 큰 장점이 된다. 또한, 상기 특징은 프리피트영역 (106)을 용이하게 검출할 수 있다고 하는 큰 장점도 있다. 이하에 이 특징을 설명하기 위해서, 이 프리피트영역(106)으로부터 어드레스 피트(110)의 복조방법, 및 트래킹 오차신호의 검출방법에 대하여 간단히 설명한다.
먼저 어드레스의 검출방법에 대하여 간단히 설명한다. 본 발명의 광디스크는, 디스크 1주당 교대로 전환하는 트래킹 서보극성이 다른 제 1 트랙(103)과 제 2 트랙 (104)을 가지고 있으며, 이 어드레스의 복조에 의해서 극성의 전환타이밍을 생성하고 있다. 도 4(b)에 나타낸 어드레스 피트(110)는, 그 유무로 어드레스데이터의 1비트를 표시한다. 이것은, 본 출원의 발명자의 발명에 의한 분산 어드레스 포맷(일본 특원평11-021885, 특원평11-329265)에 대응하고 있다. 이 분산 어드레스 포맷에 대하여 도 6을 사용하여 간단하게 설명한다. 광디스크기록매체를 1주하는 트랙은 1280세그먼트로 분할되어 있고, 1280세그먼트의 각 프리피트영역에는, 각각 1비트의 어드레스 피트가 할당되어 있다(어드레스 피트가 있거나 또는 없다).
디스크 1주(周)중의 1280의 세그먼트(105)를 16개로 분할하여, 1280/16 = 80비트의 어드레스를 단위로 하는 어드레스정보(어드레스 피트의 유무에 의한 정보)를 생성한다. 80비트(bit)의 어드레스정보는, 7비트(bit)의 세그먼트번호정보(회전방향의 위치정보, 601), 11bit의 세그먼트번호정보의 에러검출 코드(602), 16bit의 홀수 트랙(103)의 트랙번호정보(트랙의 트랙번호, 603), 15bit의 홀수 트랙의 트랙번호정보의 BCH부호화된 에러정정정보(604), 16비트(bit)의 짝수 트랙(104)의 트랙번호정보 (605), 15비트(bit)의 짝수 트랙의 트랙번호정보의 BCH부호화된 에러정정정보(606)를 포함한다.
세그먼트정보에 의해, 광디스크기록매체의 각도(角度)정보를 얻을 수 있다.
세그먼트번호정보(601) 및 세그먼트번호정보의 에러검출 코드(602)는, 각각 반경방향으로 정렬하고 있다. 1주마다 16개 배치된 세그먼트번호정보는 16개의 세그먼트번호를 표시한다. 16개의 세그먼트를 기점으로서 세그먼트의 수를 계산함으로써, 다른 세그먼트의 세그먼트번호를 특정할 수 있다). 또, 가장 안둘레 트랙으로부터 가장 바깥둘레 트랙까지 반경방향으로 정렬한 인접하여 나란히 서 있는 세그먼트는 동일한 세그먼트번호정보(601) 및 세그먼트번호정보의 에러검출 코드 (602)를 가졌으므로, 트래킹제어가 가해지고 있지 않아도(예를 들면 시크속에서 있더라도), 세그먼트번호정보를 검출할 수 있다. 따라서, 트래킹제어가 가해지지 않은 상태에서도, 전환점의 프리피트영역(113)을 검출할 수 있다.
트래킹제어를 하여 트랙번호(603,605)를 읽어 내는 것에 의해 반경방향의 위치정보를 얻는다. 이 트랙번호(603,605)는 디스크의 시크 등의 검색정보로서 사용된다. 홀수 트랙(103)의 트랙번호정보(603) 및 홀수 트랙의 트랙번호정보의 에러정정정보(604)가 존재하는 프리피트영역에서는, 인접한 프리피트영역에 짝수 트랙 (104)의 트랙번호정보(605) 및 짝수 트랙의 트랙번호정보의 에러정정정보(606)가 없다. 마찬가지로, 짝수 트랙(104)의 트랙번호정보(605) 및 짝수 트랙의 트랙번호정보의 에러정정정보 (606)가 존재하는 프리피트영역에서는, 인접한 프리피트영역에 홀수 트랙(103)의 트랙번호정보(603) 및 홀수 트랙의 트랙번호정보의 에러정정정보(604)가 존재하지 않는다.
1주(周) 16개의 어드레스정보에 있어서, 상기의 홀수 트랙(103)의 트랙번호정보 (603) 등을 가진 어드레스정보와 짝수 트랙(104)의 트랙번호정보(605)등을 가진 어드레스정보가, 교대로 8개씩 배치되어 있다. 이에 따라, 인접한 트랙사이의 크로스 토크에 의해 트랙번호를 잘못 읽어내는 것을 방지할 수 있다. 또, 완전히 온 트랙할 수 없는 상태에서도, 정확하게 트랙번호를 읽을 수 있다. 본 발명의 광디스크기록매체는, 1주마다 트래킹제어의 극성이 변화하므로 광디스크기록매체상의 광픽업의 위치를 검출하여 트래킹극성을 적절히 반전시키는 제어가 필요하지만, 이를 위한 타이밍제어는 어드레스데이터(세그먼트번호정보(601)와 세그먼트번호정보의 에러검출 코드(602))를 검출하여 행하여진다.
도 8은, 본 발명의 광디스크장치에 있어서의 트래킹오차신호검출부의 개략구성을 도시한다. (801)은 2치화기, (802)는 홈부검출기, (803)은 에지 윈도우생성기, (804)는 에지 윈도우생성기(803)가 출력하는 에지 윈도우에 있어서 동작하는 위상비교기, (805)는 전압제어발진기(VCO), (806)은 분주비(325)의 분주기, (807)은 제 1 워블피트출력의 윈도우생성기, (808)은 제 2 워블피트출력의 윈도우생성기, (809) 및 (810)은 최소값 레벨검출기, (811)은 감산기이다.
본 발명의 광디스크장치는, 이 트래킹오차검출방법에 큰 특징을 가진다. 종래의 샘플 서보방식에서는, 예를 들면 하기의 방법에 의해 트래킹오차검출을 하고 있었다. 광디스크기록매체의 각 프리피트영역의 일정한 위치에 클록 피트를 설치한다. 재생시에 광 빔이 클록 피트로부터 다음의 클록 피트까지 통과하는 시간을 일정하게 하는 것에 의해, 클록 피트를 검출하고, 또한 내부 PLL의 분주신호를 상기 클록 피트의 출력신호에 로크시킨다. 내부 PLL의 출력신호(클록신호)를 기준 클록으로 하여 워블 피트의 최대점을 샘플링함으로써 트래킹 오차신호를 검출한다. 다른 종래예에 있어서는, 클록 피트를 구비하지 않는다. 이 대신에, 1개의 워블 피트의 출력신호를 클록 피트의 출력신호의 대체신호로서도 사용함으로써(내부 PLL의 분주신호를 상기 워블 피트의 출력신호에 로크시킨다), 트래킹오차신호를 검출한다. 따라서, 타이밍을 정하는 기준이 각 클록 피트(또는 워블 피트) 사이의 거리(또는 통과시간)였다.
본 발명의 광디스크기록매체는, 광 빔의 강도의 반값폭과 같은 정도의 트랙 피치를 가지므로, 종래와 같은 푸쉬-풀(Push-Pull)방식에 의한 트래킹오차신호는 검출할 수 없다. 본 발명의 광디스크기록매체는 워블 피트를 사용한 샘플 서보에 의해 제어된다. 도 9에 세그먼트(105)를 재생한 경우의 재생신호와, 본 발명의 광디스크장치에 있어서의 트래킹오차검출부의 신호의 일부를 나타낸다. (901)은 세그먼트(105)를 재생하였을 때의 재생신호, (902)는 재생신호(901)를 2치화하는 슬라이스레벨, (903)은 재생신호를 2치화(2値化)한 신호, (907)은 에지 윈도우신호이다.
본 발명의 광디스크기록매체에서는, 세그먼트(105)중에 홈부(111)가 형성되어 있으므로, 홈부(111)로부터의 출력신호에 기초하여 홈 에지신호(905) 및 (906)이 검출된다. 본 발명의 광디스크기록매체에 있어서는, 이 홈부(111)의 길이(107)에 기초한 홈 에지신호(905)와 (906)의 기간(904)은, 이 홈부(111)의 출력신호를 검출한 경우에만 검출되는 유니크한 시간길이를 가진다. 「유니크한 시간길이」란, 그 시간길이에 기초하여 다른 신호와 명확히 구별할 수 있는 것을 의미한다.
예를 들면, 광디스크기록매체를 회전수일정 모드(이하, 「CAV모드」 라고 한다. 콘스탄트 앵귤러 벨로시티 모드)로 제어하는 경우에는, 기간(904)은 일정한 기간이고 또한 광디스크기록매체의 재생신호중에서 검출될 수 있는 중에서 가장 긴 기간이다. 또, 광디스크기록매체를 선속도일정 모드(이하, 「CLV모드」라고 한다. 콘스탄트 리니어 벨로시티 모드)로 제어하는 경우에는, 기간(904)은 통과중인 데이터기록영역의 반경에 비례한 기간이고 또한 해당 반경에 있어서 광디스크기록매체의 재생신호중에서 검출될 수 있는 중에서 가장 긴 기간이다. 본 발명의 광디스크장치는, 이 홈 에지신호(905) 및 (906)을 이용하고 있는 점에 특징이 있다.
2치화기(801,2値化器)는, 광디스크기록매체부터의 재생신호(901)를 입력하고, 슬라이스 레벨(902)로 슬라이스하여 2치화신호(903)를 출력한다. 홈부검출기 (802)는, 2치화신호(903)를 입력하여 이 유니크한 기간(904)을 검출한다. 본 실시예의 경우, 이 유니크한 기간이 광디스크기록매체로부터의 재생신호중에서 가장 긴 기간이기 때문에, 일정시간 이상의 신호를 검출한다고 하는 단순한 회로로 구성하고 있다. 홈부검출기 (802)는, 홈에지신호(905)와 동일한 에지를 가진 펄스를 출력한다.
에지 윈도우생성기(803)는, 홈부검출기(802)가 출력하는 펄스를 입력하여, 해당 펄스를 지연시킨 윈도우신호(907)를 생성하여 출력한다. VCO(805)는 기준 클록을 출력한다. 분주비(325)의 분주기(806)는 기준 클록을 입력하고, 1/325로 분주하여, 분주신호를 출력한다. 분주신호는, 위상비교기(804), 제 1 워블피트출력의 윈도우생성기 (807) 및 제 2 워블 피트출력의 윈도우생성기(808)로 전송된다. 위상비교기(804)는, 2치화신호(903)와, 분주신호와, 윈도우신호(907)를 입력하고, 윈도우신호(907)의 하이 (High)기간에 2치화신호(903)와 분주신호의 위상비교를 하여, 양자의 위상차신호(908)를 출력한다. 위상차신호(908)는 VCO(805)에 입력된다. 이상의 제어회로에 의해, VCO (805)가 출력하는 기준 클록은 홈에지신호(905)에 로크한다. 상기의 회로는, VCO(805)가 출력하는 기준 클록을 홈에지신호(905)에 동기시키지만, 다른 실시예에 있어서는 홈에지신호(906)에 동기시킨다.
분주신호를 입력한 제 1 워블피트출력의 윈도우 생성기(807)는, 제 1 워블 피트출력의 검출용 윈도우신호(909)를 생성하여 출력한다. 제 1 워블 피트출력의 검출용 윈도우신호(909)는, 홈에지신호(905)를 기점으로서 제 1의 수의 VCO의 출력신호를 카운트한 제 1의 점을 검출용 윈도우신호(909)의 앞가장자리로 하고, 홈 에지신호(905)를 기점으로 하여 제 2의 수의 VCO의 출력신호를 카운트한 제 2의 점을 검출용 윈도우신호 (909)의 뒷가장자리로 하는 신호이다.
분주신호를 입력한 제 2 워블 피트출력의 윈도우생성기(808)는, 제 2의 워블 피트출력의 검출용 윈도우신호(910)를 생성하여 출력한다. 마찬가지로, 제 2 워블피트출력의 검출용 윈도우신호(909)는, 홈에지신호(905)를 기점으로 하여 제 3의 수의 VCO의 출력신호를 카운트한 제 3의 점을 검출용 윈도우신호(910)의 앞가장자리로 하고, 홈 에지신호(905)를 기점으로 하여 제 4의 수의 VCO의 출력신호를 카운트한 제 4의 점을 검출용 윈도우신호(910)의 뒷가장자리로 하는 신호이다.
최소값 레벨검출기(809)는, 광디스크기록매체의 재생신호(901)와 제 1 워블 피트출력의 검출용 윈도우신호(909)를 입력하여, 이 윈도우신호(909)의 구간중에서의 재생신호(901)의 최소값을 홀드하여 출력한다. 마찬가지로, 최소값 레벨검출기 (810)는, 광디스크기록매체의 재생신호(901)와 제 2 워블 피트출력의 검출용 윈도우신호(910)를 입력하고, 이 윈도우신호(910)의 구간중에서의 재생신호(901)의 최소값을 홀드하여 출력한다. 감산기(811)는, 2개의 최소값의 차신호를 생성하여 출력한다. 이 출력신호가 트래킹 에러신호(오차신호)이다.
본 발명의 광디스크기록매체는, 홈(111)으로부터는, 홈부(111)를 반경방향으로 기록재생용의 광 빔이 횡단한 경우에 종래의 홈을 가진 광디스크에서 발생하고 있는 회절에 의해서 발생하는 1차회절광(푸쉬-풀(Push-Pull)신호)이나 홈(111)과 홈(111)의 사이의 홈간격에서 0차광의 반사광량이 변동하는 홈횡단신호도 발생하지 않는다. 상기 검출방법으로 기술한 바와 같이, 홈(111)에서 반사광량에 변동이 생기지 않기 때문에 용이하게 프리피트영역의 분별이 가능하고, 어드레스 피트(110)나 워블 피트(108) 및 (109)의 추출이 가능해진다고 하는 큰 특징이 있다. 이 특징에 의해서, 장치구성을 간단히 하는 동시에 트래킹의 생성의 고속화가 가능해진다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 광디스크기록매체에 기록마크길이 0.133㎛의 기록 마크를 기록하였을 때의 지터는, 기록데이터 윈도우의 8%가 되고, 충분한 S/N을 확보할 수 있었다. 또한, 1-7변조부호로 랜덤 패턴을 0.1㎛/비트(bit)의 기록밀도로 기록하여, PR(1,-1)전송로에 등화하고, 원상회복을 하였을 때의 에러레이트는 5.2E-5(5.2×10-5)로 광디스크장치를 구성하는 데에 충분한 에러 레이트를 확보할 수 있었다. 이와 같이 본 발명의 광디스크기록매체는, 상술한 구성에 의해서 종래 불가능하던 고밀도 트랙 피치로 고성능의 DWDD동작을 가능하게 하는 것이다. 광 빔의 강도의 반값폭(0.6㎛정도)×1.2배 이하의 트랙 피치에 있어서는, 종래 방식에 의해서는 트래킹제어를 할 수 없었다. 본 실시예는, 광 빔의 강도의 반값폭×1.2배 이하인 0.54㎛의 트랙 피치에 있어서 높은 정밀도의 트래킹제어를 실현하였다.
또, 제 1 실시예에서는, 프리피트영역에서 트래킹 서보용의 1쌍의 워블 피트(108) 및 (109)의 적어도 어느 한쪽을 인접한 제 1 트랙(103)과 제 2 트랙 (104)으로 겸하는 것에 의해, 프리피트영역(106)의 표면적이용효율을 향상시키고 있다. 그러나, 반드시 이 방법에 한정되는 것은 아니다. 도 5는 다른 실시예의 광디스크기록매체의 프리피트영역 등의 확대도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 홀수 트랙(103)과 짝수 트랙(104)에서 워블 피트(108,109)를 프리피트영역(106)에서 트랙방향에 다른 위치에 각각 독립으로 배치하여도 좋다. 1쌍의 워블 피트(108) 및 (109)의 어느 한쪽을 인접한 제 1 트랙(103) 와 제 2 트랙(104)으로 겸하지 않더라도, 트랙방향에 위치를 어긋나게 함에 따라, 제 1 실시예와 같은 기능을 가진 광디스크기록매체는 실현할 수 있다.
이어서, 레이저 빔의 조사에 의해서 기록트랙사이를 분단하는 방법을 제 1 실시예에 적응한 결과를 나타낸다. 기록트랙의 분리를 하는 자기적인 차단영역은 재생신호가 되지 않기 때문에, 차단영역이 넓으면 재생신호진폭이 저하하여 에러가 된다. 트랙밀도를 향상하면 할수록, 이 자기적인 차단영역의 영향이 커진다. 자기적인 차단영역의 폭을 좁게 하기 위해서는, 홈의 차단효과만으로는 불충분하다. 트랙밀도가 향상하여, 데이터기록영역사이에 구성된 홈 또는 홈간격의 폭은 좁아진다. 본 발명의 제 1 실시예에 있어서는, 데이터기록영역의 트랙사이에 구성된 홈간격을 가이드로 하여 빔을 트래킹시킴으로써, 정밀하게 일정한 영역을 빔으로 처리할 수 있다(실시예에 있어서는 빔으로 일정폭의 영역을 어닐하여 변질시켰다). 이에 따라 자기적인 차단효과를 높일 수 있었다.
파장 405nm의 레이저를 사용하고 NA0.6의 렌즈로 집광한 광 빔을 데이터기록영역(107)의 홈(111)의 홈간격에 푸쉬-풀(Push-Pull)방식으로 트래킹하여 홈(111)의 홈간격을 열처리하여 자기적인 분리효과를 높였다. 조사한 레이저 파워는 특성이 가장 좋아지는 4.8mW로 하였다. 이 광디스크기록매체에 기록 마크길이 0.10㎛의 기록 마크를 기록하였을 때의 지터는, 기록데이터 윈도우의 8%가 되어, 충분한 S/N을 확보할 수 있었다.
또한, 1-7변조부호로 랜덤 패턴을 0.08㎛/bit의 기록밀도로 기록하고, PR(1,-1)전송에 등화하여, 원상회복을 하였을 때의 에러 레이트는 7.2E-5(7.2×10-5)로 광디스크장치를 구성하는 데에 충분한 에러 레이트를 확보할 수 있었다. 이렇게 본 발명의 광디스크기록매체는, 데이터기록영역의 트랙사이에 구성된 홈간격을 가이드로 하여 트래킹된 빔의 처리에 의해서 선기록밀도를 약 20% 향상할 수 있고 한층 더 고밀도를 실현할 수 있었다. 이것은, 이로써 자기적인 분단을 하는 빔의 처리 파워가 낮아져 보다 좁은 폭의 자기적인 분단이 가능해지기 때문이다. 이 때 데이터기록영역의 트랙사이에 구성된 홈 및 홈간격은, 자기적인 분단을 하기 위한 가이드로서의 역할과 홈의 단차에 의해서 자기적인 분단을 어느 정도 하여, 자기적인 분단을 하는 빔의 처리 파워를 저하시키는 역할을 발휘한다.
또, 제 1 실시예에서는 1개의 트랙(광디스크기록매체 1주의 길이를 가진다)당의 세그먼트수를 1280, 세그먼트당의 서보채널 비트수를 325로 하고(1280 x 325 = 416kbit = 52kB), 1주의 어드레스를 16(80세그먼트마다 1개의 어드레스를 부여)으로 하였지만, 이들은 하나의 실시예이고 트래킹제어를 안정적으로 할 수 있는 범위이면 광디스크기록매체의 포맷은 임의이다. 또한, 홈의 깊이를 52nm과 적 레이저(파장660nm)의 파장 영역에서 λ/(8n) 정도로 하였지만, 인접한 데이터기록영역이 서로 자기적으로 절단되어 DWDD 방식에 의한 재생이 가능한 깊이의 홈부를 가지며, 워블 피트에 의해 트래킹 오차신호를 검출할 수 있는 범위이면 광디스크기록매체의 포맷은 임의이다.
제 1 실시예에 있어서, 광디스크기판은 폴리카보네이트이지만, 다른 재료로 이루어지는 광디스크기판을 사용하여도 좋다(제 1 실시예 이외의 실시예에 대해서도 같다). 예를 들면, 폴리올레핀, 유리 또는 PMMA 등이다. 이들 재료의 굴절율은, 폴리올레핀이 n=1.52∼1.53, 유리가 n=1.52, PMMA가 n=1.49이다. 따라서, 폴리카보네이트 이외의 재료로 이루어지는 광디스크기판을 사용한 경우에도, 홈부의 최적의 깊이는 크게는 다르지 않다.
본 실시예에서는, 파장 λ이 660nm의 레이저 광을 사용하고 있고, 개구수 NA는 0.60이다. 따라서, 종래의 재생방법이면(DWDD 방식이 아닌 재생방법), 검지한계는 λ/(2·NA) = 0.55∼0.60㎛이었다. 본 발명의 광디스크기록매체는 DWDD방식에 의한 재생이 가능하고, 실험에 의하면 0.1㎛의 마크길이의 신호를 재생할 수 있었다. 따라서, 본 실시예에 의해 종래보다 길이 방향으로 약 6배의 기록밀도를 달성할 수 있었다. 또, 본 발명의 광디스크기록매체는, 예를 들면 상기의 제 1 실시예의 광디스크기록매체와 같이 DWDD 방식의 재생에 적합한 기록막 등을 가진다. 그러나, 제 1 실시예의 광디스크기록매체의 기록막의 구성은 일례이고, 이에 한정되는 것은 아니다.
《실시예 2》
이하, 본 발명의 제 2 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 있어서의 광디스크기록매체를 나타낸다. 도 1O(a)는, 본 발명의 광디스크기록매체의 전체구성을 개략적으로 도시한다. 도 10(a)에 있어서, (1001)은 광디스크기판, (1002)는 기록막[도 1의 재생층(13), 중간층(14) 및 기록층(15)], (1003)은 제 1 트랙, (1004)는 제 1 트랙에 인접한 제 2 트랙, (1005)는 제 1 트랙(1003) 및 제 2 트랙(1004)을 1280개로 분할한 세그먼트, (1006)은 트래킹용의 서보 피트와 디스크의 위치정보를 나타낸 어드레스 피트를 포함한 프리피트영역(프리 포맷영역)이다.
도 10(a)의 구성은, 제 1 실시예의 도 4(a)의 구성과 동일하다.
도 10(b)에 프리피트영역(1006)등의 확대도를 나타낸다. 도 10(b)에 있어서, (1005)는 세그먼트(1개의 데이터기록영역과 1개의 프리피트영역에 의해 구성되고 있다), (1006)은 프리피트영역, (1007)의 길이를 가진 홈부(그루브부(1011))(도 1의 2a, 2b)는 데이터의 기록을 하는 데이터기록영역이다. 프리피트영역(1006)은, 트래킹신호를 검출하기 위한 워블 피트(1008,1009), 광디스크기록매체상의 위치정보를 나타낸 어드레스정보를 1비트씩 세그먼트의 최초로 분산적으로 배치한 어드레스 피치(1010)를 가진다. (1007)의 길이를 가진 홈간격부(랜드부(1014))(도 1의 3a,3b)는 인접한 홈부를 서로 자기적으로 차단한다.
본 발명의 광디스크기록매체는 DWDD방식에 의한 재생이 가능한 홈을 가지면서 1㎛ 이하(제 2 실시예에 있어서는 0.6㎛이다)의 트랙 피치를 실현하기 위해서, 트래킹을 (1008,1009)의 워블 피트에 의한 샘플 서보방식으로 하고, DWDD 방식으로 재생을 하는 (1007)의 데이터기록영역에는 (1010)의 홈을 형성하고, 더욱이 서보 피트를 인접한 트랙으로 공용한 곳에서는 제 1 실시예와 같다.
제 2 실시예에서는, 홈부(1011)의 바닥면으로부터 측정한 홈간격부(1014)의 높이가 프리 피트영역의 피트사이의 평면의 높이보다도 얕아지고 있는 것을 큰 특징으로 한다. 홈부(1011)의 바닥면과 워블 피트(1008,1009) 및 어드레스 피트 (1010)의 바닥면은 거의 동일평면상에 있다. 제 1 실시예에서는, 홈부(111)의 바닥면과 워블 피트 (108,109) 및 어드레스 피트(110)의 바닥면이 거의 동일평면상에 있고, 홈간격부(114)의 윗면과 프리피트영역(106)의 피트사이의 평면이 거의 동일평면상에 있었다. 홈부 및 피트의 깊이를 깊게 하면 홈부에 배치된 데이터기록영역의 재생신호의 재생 레벨이 작아지므로 홈부 및 피트의 깊이를 그다지 깊게 할 수 없었다. 그 때문에, 피트에서 얻어지는 트래킹오차신호의 진폭을 크게 확보할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
DWDD 방식에 의한 재생신호의 S/N을 일정이상으로 하기 위해서 홈부에서의 반사광량을 어느 정도 이상 확보할 필요가 있으므로, 홈깊이를 λ/(8n) ∼ λ/(6n) 정도로 할 필요가 있다. 그러나 홈부에서의 반사광량을 확보하면, 프리피트영역에서는 변조도가 저하하여 신호진폭이 저하한다고 하는 문제가 있었다. 제 2 실시예의 광디스크기록매체는, 충분히 큰 홈부에서의 반사광량과 프리피트영역에서의 변조도를 가진다.
제 2 실시예의 광디스크기록매체의 제조방법은, 원반의 작성방법을 제외하고 제 1 실시예의 광디스크기록매체의 제조방법과 같다. 제 2 실시예의 원반작성방법을 자세히 설명한다. 광디스크기록매체의 마스터링장치 (원반의 작성장치)는, 공지의 포토일렉트로포밍법에 의해 만들어진다. 유리의 원판을 크리닝하고, 크리닝한 원판에 포토레지스트를 코팅한다. 포토레지스트코팅한 원판을 베이킹하여, 포토레지스트의 용제를 제거하고, 포토레지스트를 경화시킨다. 베이킹한 원판에 레이저 빔을 사용하여 신호를 기록한다.
기록한 원판을 현상한다. 현상에 의해, 레이저 빔이 조사된 부분의 포토레지스트가 제거된다. 유리의 원판은 비도전성이고 다음 전기주조를 하기 위해서는 도전성의 막을 생성할 필요가 있으므로, 현상한 원판에 Ni를 스퍼터링한다. 스퍼터링된 원판에 전기주조(일렉트로포밍)를 하여, 원판상에 원반을 생성한다. 전기주조된 원반의 배면을 연마하여, 유리의 원판으로부터 박리한다. 박리된 원반의 중심축의 구멍을 뚫는다. 구멍을 뚫은 원반을 크리닝하여, 표면에 잔류한 포토레지스트 등을 제거한다. 이상의 공정에 의해 원반이 완성한다. 그 후에는, 원반으로부터 스탬퍼를 생성하여, 스탬퍼에 의해 스탬핑함으로써, 광디스크기록매체를 복제한다.
종래, 프리피트영역을 깊게 홈부를 얕게 한 원반의 작성방법으로서, 레이저 빔의 조사시(커팅시)의 레이저 파워를 홈부에서는 약하게 하는 방법이 사용되고 있다. 그러나 홈부를 커팅할 때의 레이저 파워를 약하게 하면, 얕은 홈은 형성할 수 있지만 홈의 형성이 안정되지 않고 홈의 벽면이 거칠어져 버린다고 하는 문제가 있었다. 자벽의 이동을 이용하여 재생을 하는 본 발명의 광디스크기록매체에서는, 자벽의 이동을 홈의 벽면의 거칠함이 방해한다고 하는 치명적인 문제가 있었다.
본 발명의 제 2 실시예인 광디스크기록매체에서는, 원반의 커팅시에 홈부에서의 레이저 파워를 증가하는 것 또는 인접한 홈부의 커팅시에 레이저 광이 2중으로 노광되는 영역을 형성한 것에 의해 얕은 랜드부를 생성함으로써 이 문제를 해소하였다. 도 11을 사용하여 원반의 커팅방법을 설명한다. 먼저, 원반상에 깊은 피트에 맞추어 레지스트를 도포한다. 도 11(a)는, 도 10(b)의 A-B면에 대응하는 원반의 부분의 단면도이다. 도 10(b)의 A-B면에 나타낸 프리피트영역을 커팅하는 경우는, 커팅 피치(인접한 워블 피트의 피치)가 1.2㎛로 넓기 때문에 레이저에 의해 형성된 피트간의 간섭이 없고, 도 11(a)에 나타낸 바와 같이 레지스트면에서 규정된 피트가 형성된다. 도 11(a)의 레지스트의 윗면이 광디스크기판의 프리피트영역의 피트사이의 평면을 규정하여, 워블 피트등용의 구멍의 바닥면인 유리원반의 윗면이 워블 피트 등의 바닥면을 규정한다.
도 11(b)는, 도 10(b)의 C-D면에 대응하는 원반 부분의 단면도이다. 도 10(b)의 C-D면에 나타낸 홈부(1O11) 및 홈간격부(1014)를 커팅하는 경우는, 트랙 피치가 0.6㎛로 좁으므로, 홈부를 커팅하는 레이저 파워를 적절하게 설정하면 레이저에 의해 형성된 인접한 홈부가 서로 간섭하여 랜드면의 높이를 레지스트도포면보다도 낮게 할 수 있다. 도 11(b)에 있어서, 홈간격부(1014)는 인접한 양쪽의 홈부(1011)를 형성하는 레이저 빔에 의해 윗면이 깎이고, 역V자형으로 형성된다(정상부의 평면부가 없어지고 있다). 역V 자형의 정점은, 레지스트의 윗면보다 낮다. 도 11(b)의 역V자형의 레지스트가 광디스크기판의 홈간격부를 규정하고, 홈부용의 홈의 바닥면인 유리원반의 표면이 홈부의 바닥면을 규정한다. 본 발명의 제 2 실시예인 광디스크기록매체에 사용하는 원반은, 이렇게 해서 홈부(1011)의 바닥면으로부터 측정한 홈간격부(1014)의 높이를 프리피트영역의 피트사이의 평면의 높이보다도 얕게 제조된다. 즉, 워블 피트 등의 바닥면에 비해서 홈부의 바닥면이 상대적으로 얕게 제조된다.
상기 방법으로, 홈부의 깊이(랜드부의 윗면과 홈부의 바닥면과의 높이의 차)를 λ/(8n) ∼ λ/(6n)인 55nm로 프리 피트영역(1006)에서의 워블 피트의 깊이(프리 피트영역의 피트사이의 윗면과 워블 피트의 바닥면과의 높이의 차)를 λ/(5n) ∼ λ/(4n)인 82nm으로 한 원반을 작성하였다. 원반으로부터 제 1 실시예와 같은 방법에 의해 광디스크기록매체를 작성하였다. 도 10(c)에 제 2 실시예의 광디스크기록매체로부터의 재생신호(1012)를 나타낸다. 제 1 실시예에 대하여 워블 피트신호(1008,1009) 등의 진폭이 2배정도가 되어 고정밀도의 트랙오차신호를 얻을 수 있었다. 또한, 어드레스 피트(1010)의 재생신호의 폭도 2배 정도가 되기 때문에 어드레스신호의 에러레이트도 저감할 수 있었다.
제 1 실시예와 같이, 제 2 실시예의 광디스크기록매체에 기록 마크길이 0.1㎛의 기록 마크를 기록했을 때의 지터는, 기록데이터 윈도우의 8.5%가 되어, 충분한 S/N을 확보할 수 있었다. 또한, 1-7변조부호로 랜덤 패턴을 0.1㎛/bit의 기록밀도로 기록하여, PR(1,-1) 전송로로 등화하여, 복조를 하였을 때의 에러 레이트는 8.2E-5와 광디스크장치를 구성하는 데 충분한 에러 레이트를 확보할 수 있었다. 이와 같이 본 발명의 광디스크기록매체는, 상술한 구성에 의해 종래 불가능하던 고밀도 트랙 피치로 고성능의 DWDD동작을 가능하게 하는 것이다. 광 빔의 강도의 반값폭(0.6㎛정도)×1.2배 이하의 트랙 피치에 있어서는, 종래 방식에 의해서는 트래킹제어를 할 수 없었다. 본 실시예는, 광 빔의 강도의 반값폭×1.2배 이하인 0.6㎛의 트랙 피치에 있어서 높은 정밀도의 트래킹제어를 실현하였다.
《실시예 3》
이하에 도 12를 참조하여 본 발명의 제 3 실시예를 상세하게 설명한다. 도 12(a)는, 본 발명의 광디스크기록매체의 전체구성을 모식적으로 도시한다. 도 12(a)에 있어서, (1201)은 광디스크기판, (1202)는 기록막(도 1의 재생층(13), 중간층(14) 및 기록층(15)), (1203)은 제 1 트랙, (1204)는 제 1 트랙에 인접한 제 2 트랙, (1205)는 제 1 트랙(1203) 및 제 2 트랙(1204)을 1280개로 분할한 세그먼트, (1206)은 트래킹용의 서보 피트와 디스크의 위치정보를 나타낸 어드레스 피트를 포함한 프리피트영역(프리포맷영역)이다. 도 12(a)에 나타낸 구성은, 제 1 실시예의 광디스크기록매체의 도 4(a)에 나타낸 구성과 동일하다.
도 12(b)에 프리피트영역(1206)의 확대도를 나타낸다. 도 12(b)에 있어서, (1205)는 세그먼트(1개의 데이터기록영역과 1개의 프리피트영역에 의해 구성되어 있다), (1206)은 프리 피트영역, (1207)의 길이를 가진 홈간격부(랜드부)(1214)는 데이터의 기록을 하는 데이터기록영역이다. 프리피트영역(1206)은, 트래킹신호를 검출하기 위한 워블피트(1208,1209), 광디스크기록매체상의 위치정보를 표시한 어드레스정보를 1비트씩 세그먼트의 최초로 분산적으로 배치한 어드레스 피트를 가진다. (1207)의 길이를 가진 홈부(그루브부)(1211)는, 인접한 홈간격부를 서로 자기적으로 차단한다.
본 발명의 광디스크기록매체는, 트랙 피치가 0.6㎛의 DWDD방식에 의한 신호의 기록재생을 하는 광디스크기록매체로서, 데이터기록영역인 홈간격부(랜드부)를 가지며, 또한 샘플 서보방식에 의한 트래킹 서보용의 워블 피트(1208) 및 (1209)를 인접한 트랙으로 공용하고 있다.
제 1 실시예에서는 DWDD방식에 의해 신호재생을 하기 위해서 홈부에 데이터기록영역을 설치하였지만, 제 3 실시예에서는 홈간격부(랜드부)에 데이터기록영역을 설치하여 홈부에 인접한 데이터기록영역을 자기적으로 차단하고 있다(인접한 데이터기록영역의 기록막을 자기적으로 차단하고 있다). 이와 같이 데이터기록영역에 홈간격부를 사용할 경우, 기록시의 기록 마크가 안정되고, 보다 짧은 기록 마크의 형성이 가능하다. 이러한 홈간격부를 데이터기록영역으로서 사용하는 DWDD 방식의 광디스크기록매체에 있어서는, 홈부에서 기록막을 자기적으로 차단하기 위해서, 홈부의 바닥면은 홈간격부의 윗면에서부터 측정하여 120nm정도 이상의 깊이를 가질 필요가 있다. 이 경우도 제 1 실시예와 같이 광 빔의 반값폭×1.2배 정도 이하의 트랙 피치에 있어서 홈을 사용하여 트래킹제어를 하는 것은 불가능하다.
제 3 실시예에 있어서는, 홈부(1211) 및 워블 피트(1208,1209)와 어드레스 (1210)의 깊이가 140nm, 160nm, 180nm, 200nm인 광디스크기록매체를 시험제작하여 검토하였다. 한편, 광디스크기록매체의 작성방법은, 제 1 실시예와 같기 때문에 생략한다. 표 2에 각 깊이에 있어서의 트래킹오차진폭/평판부의 반사광량, (데이터기록영역으로부터의 반사광량/평판부로부터의 반사광량)의 퍼센트비(표 2에 있어서의 표시는, 트랙광량비/평판부의 광량), 지터 및 에러레이트의 결과를 나타낸다.
<표 2>
깊이 트래킹오차진폭 트랙광량비 지터 에러 레이트
평판부의 광량 평판부의 광량
140nm 1.4 30% 16% 2.5E-2
160nm 1.2 45% 10.5% 2.2E-4
180nm 0.7 65% 8.5% 6.02E-5
200nm 0.6 70% 8% 2.2E-5
홈부의 깊이를 깊게 하면 할수록 트래킹오차진폭은 작아지지만, 200nm의 깊이를 가진 워블 피트에서도 평판부의 반사광량의 0.6배(60%)의 반사광량을 얻을 수 있다. 한편, 데이터기록영역으로부터의 반사광량은, 깊이 140nm의 홈부를 가진 광디스크기록매체(데이터기록영역은 홈간격부에 설치하고 있다)에 있어서는 평판부의 반사광량의 30% 정도밖에 없지만, 깊이 200nm의 홈부를 가진 광디스크기록매체에 있어서는 평판부의 반사광량의 70% 정도까지 증가한다. 트래킹오차진폭의 관점에서는 홈부의 깊이는 140nm 정도가 좋고((3λ)/(8n)), 재생신호의 S/N의 관점에서는 홈부의 깊이가 깊은 쪽이 좋다(200nm).
그러나, 워블 피트에서 평판부의 반사광량의 0.6배 정도의 반사광량을 얻으면 충분히 트래킹제어가 가능한 데 비하여, 평판부의 반사광량의 30%정도의 광량으로는 재생신호의 S/N비가 불충분하다. 홈간격부에만 데이터기록영역을 형성한 제 3 실시예의 광디스크 기록매체로부터 읽어낸 재생신호의 에러레이트를 보면, 대체로 홈깊이 160nm (3λ/(8n))이상에서 실용에 견딜 수 있는 에러레이트를 확보할 수 있다.
바람직하게는, 홈부는 약 λ/(2n)(209nm)의 깊이를 가진다. 홈부가 약 λ/ (2n)의 깊이를 가진 광디스크기록매체는, 데이터기록영역으로부터의 반사광량이 증가하여, 얕은 홈의 광디스크기록매체와 비교해서 지터 에러레이트도 개선하고 있다.
이와 같이 본 발명의 광디스크기록매체는, 약 λ/(2n)의 깊이를 가진 홈부 및 워블 피트를 가진 구성에 의해서, 종래 불가능하던 고밀도의 트랙 피치로 고성능의 DWDD방식에 의한 신호의 재생을 가능하게 하는 것이다. 광 빔의 강도의 반값폭(0.6㎛ 정도)×1.2배 이하의 트랙 피치에 있어서는, 종래 방식에 의해서는 트래킹제어를 할 수 없었다. 본 실시예는, 광 빔의 강도의 반값폭×1.2배 이하인 0.6㎛의 트랙 피치에 있어서 높은 정밀도의 트래킹제어를 실현하였다.
《실시예 4》
이하, 도 13을 참조하여 본 발명의 제 4 실시예의 광디스크기록매체를 상세하게 설명한다. 도 13(a)은, 본 발명의 광디스크기록매체의 전체구성의 개략을 도시한다. 도 13(a)에 있어서, (1301)은 광디스크기판, (1302)는 기록막(도 1의 재생층(13), 중간층(14) 및 기록층(15)), (1303)은 제 1 트랙, (1304)는 제 1 트랙에 인접한 제 2 트랙, (1305)는 제 1 트랙 (1303) 및 제 2 트랙(1304)을 1280개로 분할한 세그먼트, (1306)은 트래킹용의 서보 피트와 디스크의 위치정보를 나타낸 어드레스 피트를 포함한 프리 피트영역(프리포맷영역)이다.
도 13(b)에 프리피트영역(1306)의 확대도를 나타낸다. 도 13(b)에 있어서, (1305)는 세그먼트(1개의 데이터기록영역(1311)과 1개의 프리피트영역(1306)으로 구성되어 있다), (1306)는 프리피트영역, (1307)의 길이를 가진 홈부(그루브부 (1311))(도 1의 2a, 2b)는 데이터의 기록을 하는 데이터기록영역이다. 프리피트영역(1306)은, 트래킹신호를 검출하기 위한 워블 피트(1308,1309), 광디스크기록매체상의 위치정보를 표시한 어드레스정보를 1비트씩 세그먼트의 최초로 분산적으로 배치한 어드레스 피트(1310)를 가진다. (1307)의 길이를 가진 홈간격부 (랜드부 (1314))(도 1의 3a, 3b)는 인접한 홈부를 서로 자기적으로 차단한다. 이상의 구성은, 제 1 실시예의 광디스크기록매체와 같다(도 4(a)).
본 발명의 광디스크기록매체는, 트랙 피치가 0.74㎛ 이하(제 4 실시예에 있어서는 0.54㎛이다)의 DWDD방식에 의한 신호의 기록재생을 하는 광디스크기록매체로서, 데이터기록영역인 홈부(1311)를 가지며, 또한 샘플 서보방식에 의한 트래킹 서보용의 워블 피트(1308 및 1309)를 인접한 트랙으로 공용하여 갖고 있는 광디스크기록매체이다. 제 4 실시예와 제 1 실시예의 상이점은, 제 1 실시예의 광디스크기록매체에 있어서는 프리피트영역(106)이 전체적으로 방사선형의 형상을 가진데 비하여(광디스크기록매체의 안둘레에 있는 프리피트영역의 길이보다도, 바깥둘레에 있는 프리피트영역의 길이쪽이 길다), 제 4 실시예의 광디스크기록매체에 있어서는 프리피트영역(1306)이 전체적으로 거의 장방형의 형상을 가진다(광디스크기록매체의 안둘레에 있는 프리피트영역의 길이와, 바깥둘레에 있는 프리피트영역의 길이가 같다). 도 14에 프리 피트영역(1306)과 데이터기록영역(1307)의 일부를 디스크의 내외둘레로 확대한 도면을 나타낸다. 종래의 광디스크에서는 서보영역(프리피트영역)(1306)이, 광디스크기록매체의 안둘레로부터 바깥둘레를 향하여 부채형상으로 넓어지고 있었지만, 본 발명의 광디스크에서는 서보영역(1306)의 길이가 일정하다. 서보영역(1306)중의 워블피트(1309)가 디스크상에서 방사선형상으로 배치되어 있다(워블피트(1309)를 연결하는 선(1401)이 광디스크기록매체의 중심을 지난다). 그 이외의 어드레스 피트(1310)나 워블 피트(1308) 및 홈 (1311)의 종단과 시단도 워블 피트(1309)에 평행하게 배치되어 있다(어드레스 피트(1310)를 연결하는 선 (1402), 워블 피트(1308)를 연결하는 선(1403), 및 홈(1311)의 종단을 연결하는 선 (1404) 및 선단을 연결하는 선(1405)이, 워블 피트(1309)를 연결하는 선(1401)과 평행하다). 데이터기록용의 클록의 생성에 대해서는, 이 방사선형상으로 배치된 워블 피트(1309)가 본 실시예에서는 사용되고 있다. 기록재생용의 클록을 생성하는 기준으로는, 워블 피트(1309)의 피크위치 이외에도, 워블 피트(1308)나 홈 (1311)의 종단과 시단 등도 사용할 수 있지만, 기록재생용의 클록을 생성하는 기준으로 하고 있는 피트 또는 에지는 디스크형상으로 방사선형상으로 배치되어, 이 이외는 평행한 구조가 된다.
제 4 실시예의 광디스크기록매체는, 광디스크기록매체전체가 1개의 존(Zone)이다(존분할하지 않는다). 이 대신에, 광디스크기록매체가 반경방향으로 분할한 복수의 존을 가지며, 해당 존내에서 1개의 워블 피트를 연결하는 선이 광디스크기록매체의 중심을 지나도록 구성하여도 좋다.
제 1 실시예와 같이 프리피트영역을 전체로 방사선형상의 형상으로 하면, 바깥둘레부에서 프리피트영역의 면적이 넓어지고, 광디스크기록매체의 전체표면적중에서 데이터기록영역에 사용하는 면적의 비율이 저하한다(포맷효율이 저하한다). 제 4 실시예에서는 프리피트영역(1306)의 길이를 내외둘레에서 일정하게 하고 있으므로, 제 1 실시예에 비해서 광디스크기록매체의 포맷효율이 향상하고 있다. 구체적으로는, 지름 50mm 정도의 디스크로 3% 정도의 용량 UP을 실현할 수 있다.
예를 들면 샘플 서보방식에 있어서는, 워블 피트가 방사선형상으로 배치되지 않으면(프리피트영역이 방사선형상을 가진다) 트래킹오차신호의 검출이 곤란하였다. 본 발명의 제 4 실시예에서는 프리 피트영역(1306)을 전체적으로 장방형의 형상으로 하고 있다. 도 15에 제 4 실시예의 광디스크장치의 트래킹 오차신호검출부의 개략구성을 도시한다. (1501)은 2치화기(2値化器), (1502)는 홈부검출기, (1503)는 에지 윈도우생성기, (1504)는 에지 윈도우생성기(1503)가 출력하는 에지 윈도우에 있어서 동작하는 위상비교기, (1505)는 전압제어발진기(VCO), (1506)은 분주기, (1515)는 카운터, (1507)은 제 1 워블 피트 출력의 윈도우생성기(제 1 워블 피트의 윈도우생성기), (1508)는 제 2 워블 피트 출력의 윈도우생성기(제 2 워블 피트의 윈도우생성기), (1509) 및 (1510)은 최소값 레벨검출기, (1511)은 감산기이다.
도 13(c)에 세그먼트(1305)(도 13(b))를 재생한 경우의 재생신호와, 본 발명의 광디스크장치에 있어서의 트래킹오차검출부의 신호의 일부를 나타낸다. (1322)는 세그먼트(1305)를 재생했을 때의 재생신호, (1332)는 재생신호(1322)를 2치화하는 슬라이스 레벨, (1323)은 재생신호를 2치화한 신호, (1325)는 에지윈도우신호이다.
본 발명의 광디스크기록매체에서는, 세그먼트(1305)중에 홈부(1311)가 형성되어 있으므로, 홈부(1311)로부터의 출력신호에 기초하여 홈 에지신호(1329) 및 (1330)이 검출된다. 본 발명의 광디스크기록매체에 있어서는, 이 홈부(1311)의 길이(1307)에 기초힌 홈 에지신호(1329)와 (1330)의 기간(1331)은, 이 홈부(1311)의 출력신호를 검출한 경우에만 검출되는 유니크한 시간길이를 가진다.
2치화기(1501)는, 광디스크기록매체로부터의 재생신호(1322)를 입력하고, 슬라이스 레벨(1332)로 슬라이스하여 2치화신호(1323)를 출력한다.
홈부검출기(1502)는, 2치화신호(1323)를 입력하여 이 유니크한 기간(1331)을 검출한다. 본 실시예의 경우, 이 유니크한 기간이 광디스크기록매체로부터의 재생신호중에서 가장 긴 기간이기 때문에, 일정시간 이상의 신호를 검출한다고 하는 단순한 회로로 구성하고 있다. 홈부검출기(1502)는, 홈에지신호(1329)로 세트되어 홈에지신호 (1330)로 리세트되는 펄스(1324)를 출력한다(프리피트영역(1306)의 통과기간과 같은 폭을 가진다). 해당 펄스(1324)는, 에지 윈도우생성기(1503), 카운터(1515), 위상비교기 (1504), 제 1 워블 피트출력의 윈도우생성기(1507) 및 제 2 워블 피트출력의 윈도우생성기(1508)로 전송된다.
에지 윈도우생성기(1503)는, 홈부검출기(1502)가 출력하는 펄스 (1324)를 입력하고, 해당 펄스의 상승 에지(1329)를 기준으로 생성한 윈도우신호(1325)를 생성하여 출력한다. VCO(1505)는 기준 클록을 출력한다. 분주기(1506)는, 기준 클록을 입력하여 1/325의 분주신호를 출력한다.
또, 기준 클록은, 분주기(1506) 외에, 카운터(1515), 제 1 워블 피트출력의 윈도우생성기(1507) 및 제 2 워블 피트출력의 윈도우생성기(1508)로 전송된다.
위상비교기(1504)는, 펄스(1324)와 분주신호(분주기(1506)의 출력신호)와 윈도우신호(1325)를 입력하고, 윈도우신호(1325)의 하이(High)기간에 펄스(1324)와 분주신호(분주기(1506)의 출력신호)와의 위상비교를 하여, 양자의 위상차신호 (1326)를 출력한다. 위상차신호(1326)는 VCO(1505)에 입력된다. 이상의 제어회로에 의해, VCO(1505)가 출력하는 기준 클록은 홈 에지신호(1329)에 로크한다(동기한다).
카운터(1515)는 펄스(1324)와 기준 클록을 입력한다. 카운터(1515)는 펄스 (1324)의 상승 에지(홈에지신호(1329)와 동타이밍)로 리세트되고, 클록단자에 입력된 기준 클록에 의해 카운트 업하여, 펄스(1324)의 하강에지(홈에지신호(1330)와 동일타이밍)로 카운터의 값(g1)을 래치한다. 카운터(1515)는, 래치한 카운터의 값(g1)을 출력하여, 제 1 워블 피트출력의 윈도우생성기(1507) 및 제 2 워블 피트출력의 윈도우생성기(1508)로 전송한다.
제 1 워블 피트출력의 윈도우생성기(1507)는, 펄스(1324), 기준 클록, 카운터의 값(g1)을 입력한다. 제 1 워블 피트출력의 윈도우생성기(1507)는, 카운터의 값(g0), 제 1 수(h0), 제 2 수(i0)를 내장한다. 펄스(1324)의 폭이 기준 펄스(g0)개분으로 해당할 때에, 펄스(1324)의 상승에지를 기점으로 하여 제 1 수(h0)의 기준 클록을 카운트한 제 1 점을 검출용 윈도우신호(1327)의 앞가장자리로 하고, 펄스(1324)의 상승에지를 기점으로하여 제 2 수(i0)의 기준 클록을 카운트한 제 2 점을 검출용 윈도우신호(1327)의 뒷가장자리로 하는 검출용 윈도우신호(1327)를 생성하면, 해당 검출용 윈도우신호 (1327)는, 그 속에 제 1 워블 피트의 재생신호를 포함한다.
제 1 워블 피트출력의 윈도우 생성기(1507)는, h1=h0×g1/g0에 의해 h1을, i1 = i0 x g1/g0에 의해 i1를 산출한다. 제 1 워블 피트 출력의 윈도우 생성기 (1507)는, 펄스(1324)의 상승에지를 기점으로 하여 제 1 수(h1)의 기준클록을 카운트한 제 1 점을 검출용 윈도우 신호(1327)의 앞가장자리로 하고, 펄스(1324)의 상승에지를 기점으로 하여 제 2 수(i1)의 기준클록을 카운트한 제 2 점을 검출용 윈도우신호(1327)의 뒷가장자리로 하는 검출용 윈도우신호(1327)를 생성한다.
마찬가지로, 펄스(1324), 기준 클록 및 카운터의 값(g1)을 입력한 제 2 워블 피트 출력의 윈도우생성기(1509)는, 제 2 워블피트출력의 검출용 윈도우신호(1328)를 생성하여 출력한다. 제 2 워블피트출력의 검출용 신호(1328)는, 펄스(1324)의 상승에지를 기점으로 하여 제 3 수(j1)의 기준클록을 카운트한 제 3 점을 검출용 윈도우신호 (1328)의 앞가장자리로 하고, 펄스(1324)의 상승에지를 기점으로 하여 제 4 수(k1)의 기준클록을 카운트한 제 4 점을 검출용 윈도우신호(1328)의 뒷가장자리로 하는 신호이다. 제 3 수(j1)는 (h1)에 상당하고, 제 4 수(k1)는 (i1)에 상당한다.
최소값 레벨검출기(1509)는, 광디스크기록매체의 재생신호(1322)와 제 1 워블 피트출력의 검출용 윈도우신호(1327)를 입력하여, 이 윈도우신호(1327)의 구간중에서의 재생신호(1322)의 최소값을 홀드하여 출력한다.
마찬가지로, 최소값 레벨검출기(1510)는, 광디스크기록매체의 재생신호 (1322)와 제 2 워블 피트출력의 검출용 윈도우신호(1328)를 입력하여, 이 윈도우신호(1328)의 구간중에서의 재생신호(1322)의 최소값을 홀드하여 출력한다. 감산기 (1511)는, 2개의 최소값의 차신호를 생성하여 출력한다. 이 출력신호가, 트래킹 에러신호(오차신호)이다. 이상과 같이 하여, 제 4 실시예의 광디스크기록매체의 샘플 서보를 실시할 수 있다.
도 19에 제 4 실시예의 광디스크기록매체의 기록재생을 하는 다른 광디스크장치의 트래킹 오차신호 검출부의 개략구성을 도시한다. 광디스크기록매체는 워블 피트를 사용한 샘플 서보에 의해 제어된다. 도 19의 트래킹오차신호검출부는, 예를 들면 회전수 일정모드 및 선속도 일정모드 중의 어느 것에도 적용할 수 있다. (1901)는 2치화기, (1902)는 홈부검출기, (1903)는 에지 윈도우 생성기, (1904)는 에지윈도우생성기 (1903)가 출력하는 에지 윈도우에 있어서 동작하는 위상비교기, (1905)는 전압제어발진기(VCO), (1906)는 분주비(325)의 분주기, (1907)은 제 1 워블 피트출력의 윈도우신호를 출력하는 비교기, (1908)은 제 2 워블 피트출력의 윈도우신호를 출력하는 비교기, (1909) 및 (1910)은 최소값 레벨검출기, (1911)은 감산기, (1912,1913,1915)는 카운터, (1914)는 마이크로컴퓨터이다.
각부의 파형은 도 9와 동일하기 때문에, 도 9에 기초하여 설명한다.
도 9에 세그먼트(1305)를 재생한 경우의 재생신호와, 본 발명의 광디스크장치에 있어서의 트래킹오차검출부의 신호의 일부를 나타낸다. (901)는 세그먼트 (1305)을 재생하였을 때의 재생신호, (902)는 재생신호(901)를 2치화하는 슬라이스 레벨, (903)은 재생신호를 2치화한 신호, (907)는 에지윈도우신호이다. 본 발명의 VCO의 위상 로크 루프는 도 8의 트래킹오차신호검출부와 같은 구성을 가진다. 홈 에지신호(905) 및 (906)의 검출방법은, 도 8의 트래킹오차신호검출부와 동일하다.
2치화기(1901)는, 광디스크기록매체로부터의 재생신호(901)를 입력하여, 슬라이스 레벨(902)로 슬라이스하여 2치화신호(903)를 출력한다. 홈부검출기(1902)는, 2치화신호(903)를 입력하여 홈에지신호(905)와 (906)의 사이가 유니크한 기간(904)을 검출한다. 홈부검출기(1902)는, 홈에지신호(905)와 동일한 에지를 가진 펄스를 출력한다.
에지 윈도우생성기(1903)는, 홈부검출기(1902)가 출력하는 펄스를 입력하여, 해당 펄스를 지연시킨 윈도우신호(907)를 생성하여 출력한다. VCO(1905)는 기준 클록을 출력한다. 분주비(325)의 분주기(1906)는 기준 클록을 입력하여, 1/325로 분주하여, 분주신호를 출력한다. 분주신호는, 위상비교기(1904)로 전송된다. 위상비교기(1904)는, 2치화신호(903)와, 분주신호와, 윈도우신호(907)를 입력하고, 윈도우신호(907)의 하이(High)기간에 2치화신호(903)와 분주신호와의 위상비교를 하여, 양자의 위상차신호 (908)를 출력한다. 위상차신호(908)는 VCO(1905)에 입력된다. 이상의 제어회로에 의해, VCO(1905)가 출력하는 기준 클록은 홈에지신호 (905)에 로크한다.
따라서, 예를 들면 광디스크기록매체의 1주당의 프리피트영역의 수가 일정하고 회전수일정모드이면, 기준 클록은 일정한 주파수의 클록이 된다. 프리피트영역의 길이는 광디스크기록매체의 안둘레로부터 바깥둘레까지 일정하기 때문에, 광픽업이 프리피트영역을 통과하는 기간은 안둘레에서 느리고, 바깥둘레에서는 빠르다. VCO(1905)가 출력하는 기준 클록은, 분주기 (1906) 외에, 카운터(1912,1913,1915)에 전송된다. 카운터(1915)는, VCO(1905)가 출력하는 기준 클록과, 홈부검출기 (1902)가 출력하는 홈 에지신호(905,906)를 입력한다. 카운터(1915)는 홈에지신호 (905)로 리세트되고, 기준 클록을 클록단자에 입력하여 카운트 업한다. 홈 에지신호(906)로 카운터의 값을 래치하여, 카운터(1915)는 해당 래치한 카운터값을 출력한다.
해당 카운터값은, 광픽업이 프리 피트영역을 통과하는 기간에 발생하는 기준 클록의 수이다.
마이크로컴퓨터(1914)는, 상기 카운터값(카운터(1915)의 출력신호)를 입력하여, 해당 카운터값에 기초하여 워블 피트(1308,1309)의 윈도우신호의 에지를 정하는 카운터값을 판단한다. 예를 들어, 상기 카운터값(카운터(1915)의 출력신호)가 a0일 때, 홈에지신호(905)로부터 기준 클록b0개분의 시간만큼 늦어진 점을 제 1 워블신호(909)의 상승 에지로 하고, 홈 에지신호(905)로부터 기준 클록 c0개분의 시간만큼 늦어진 점을 제 1 워블 신호(909)의 하강 에지로 하면, 해당 제 1 워블신호 (909)가 그 윈도우 중에 제 1 워블 피트(108)의 재생신호를 포함하는 것으로 한다. 마이크로컴퓨터는 aO,bO,cO의 값을 메모리에 기억하고 있다.
상기 카운터값[카운터(1915)의 출력신호]가 a1일 때, 제 1 워블신호(909)의 상승에지는, 홈에지신호(905)로부터 기준클록 b1개분의 시간만큼 늦어진 점 (b1 = b0 x a1/a0)이고, 제 1 워블신호(909)의 하강에지는, 홈에지신호(905)로부터 기준 클록 c1개분의 시간만큼 늦어진 점(c1 = c0 x a1/a0)이다. 마이크로컴퓨터는, 상기의 계산을 실행하여 b1 및 c1을 출력한다. 마찬가지로 제 2 워블신호(910)의 상승에지와 하강에지를 정하기 위한 값d1 및 e1을 출력한다(d1가 b1에 상당하고, e1가 c1에 상당한다. 마이크로컴퓨터(1914)는, b0에 해당하는 d0및 cO에 해당하는 eO를 기억하고 있다).
카운터(1912) 및 비교기(1907)는, 제 1 워블 피트의 검출용 창신호인 제 1 워블신호(909)를 생성한다. 카운터(1913) 및 비교기(1908)는, 제 2 워블 피트의 검출용 창신호인 제 2 워블신호(910)를 생성한다. 제 1 워블신호(909)를 생성하는 회로의 구성과, 제 2 워블신호(910)를 생성하는 회로의 구성과는 동일하다. 제 1 워블신호(909)를 생성하는 회로의 구성을 설명한다.
카운터(1912)는, VCO(1905)가 출력하는 기준 클록과, 홈부검출기(1902)가 출력하는 홈 에지신호(905)를 입력한다. 카운터(1912)는 홈에지신호(905)로 리세트되어, 기준 클록을 클록단자에 입력하여 카운트 업한다. 비교기(1907)는, 마이크로컴퓨터 (1914)가 출력하는 제 1 비교값(b1) 및 제 2 비교값(c1)과 카운터(1912)가 출력하는 카운터값을 입력하여, 제 1 비교값(b1)과 상기 카운터값을 비교하고, 제 2 비교값(c1)과 상기 카운터값을 비교한다.
비교기(1907)는, 제 1 비교값(b1)와 상기 카운터값과의 일치점에서 세트되고 (상승), 제 2 의 비교값(c1)와 상기 카운터값과의 일치점에서 리세트되는(하강) 펄스를 출력한다. 이 펄스는, 홈에지신호(905)로부터 기준 클록(b1)개분의 시간만큼 늦어진 점을 상승 에지로 하고, 홈에지신호(905)로부터 기준 클록 (c1)개분의 시간만큼 늦어진 점을 하강 에지로 하는 제 1 워블신호(909)이다. 제 2 워블신호(909)는, 카운터(1913) 및 비교기(1908)에 의해 마찬가지로 생성된다.
최소값 레벨검출기(1909)는, 광디스크기록매체의 재생신호(901)와 제 1 워블 피트출력의 검출용 윈도우신호(909)를 입력하여, 이 윈도우신호(909)의 구간중에서의 재생신호(901)의 최소값을 홀드하여 출력한다. 마찬가지로, 최소값 레벨검출기 (1910)는, 광디스크기록매체의 재생신호(901)와 제 2 워블피트출력의 검출용 윈도우신호(910)를 입력하여, 이 윈도우신호(910)의 구간중에서의 재생신호(901)의 최소값을 홀드하여 출력한다. 감산기(1911)는, 2개의 최소값의 차신호를 생성하여 출력한다. 이 출력신호가 트래킹 에러신호(오차신호)이다.
워블 피트의 재생신호의 바닥부분이 제 1 워블 피트출력의 검출용 윈도우신호 및 제 2 워블 피트출력의 검출용 윈도우신호중에 각각 존재하면 좋다. 즉, 워블 피트의 재생신호의 바닥부분이 검출용 윈도우 신호내에 존재하여 바닥부분의 레벨을 검출할 수 있는 정도로 피트 위치, 피트의 간격, 프리피트영역의 위치, 프리피트영역의 길이 등이 거의 일정하면, 피트위치 등에 다소의 오차가 있더라도 트래킹동작에는 전혀 영향이 없다.
광디스크기록매체의 안둘레에 있는 프리피트영역의 길이와 바깥둘레에 있는 프리피트영역의 길이를 같게 한다고 하는 본 발명은, 홈부에만 데이터기록영역을 설치한 광디스크기록매체(제 4 실시예)뿐만 아니라, 홈간격부에만 데이터기록영역을 설치한 광디스크기록매체 또는 랜드·그루브방식의 광디스크기록매체에도 적용이 가능하다.
《실시예 5》
이하에, 도 16을 참조하여 본 발명의 제 5 실시예를 상세하게 설명한다. 도 16(a)는, 본 발명의 광디스크기록매체의 전체구성의 개략을 도시한다. 도 16(a)에 있어서, (1601)은 광디스크기판, (1602)는 기록막(도 1의 재생층(13), 중간층(14) 및 기록층(15)), (1603)은 제 1 트랙, (1604)는 제1 트랙에 인접한 제 2 트랙, (1605)는 제 1 트랙(1603) 및 제 2 트랙(1604)을 각각 1280개로 분할한 세그먼트, (1606)은 트래킹용의 서보 피트와 광디스크기록매체상의 위치정보를 나타낸 어드레스 피트를 포함한 프리피트영역(프리포맷영역)이다.
도 16(b)에 프리피트영역(1606)의 확대도를 나타낸다. 도 16(b)에 있어서, (1605)는 세그먼트(1개의 데이터기록영역과 1개의 프리피트영역에 의해 구성되어 있다), (1606)는 프리피트영역, 각각 (1607)의 길이를 가진 홈부(그루브부)(1611) 및 홈간격부(랜드부)(1614)는 데이터의 기록을 하는 데이터 기록영역이다. 본 발명의 광디스크기록매체는, 홈부 및 홈간격부를 데이터기록영역으로 하는 랜드그루브방식을 채용하고 있다. 프리피트영역(1606)은, 트래킹신호를 검출하기 위한 워블 피트 (1608,1609), 광디스크기록매체상의 위치정보를 나타낸 어드레스정보를 1비트씩 세그먼트의 최초로 분산적으로 배치한 어드레스 피트(1610)를 가진다. 인접한 홈부와 홈간격부의 경계부분은, 서로 자기적으로 분단되어 있다.
랜드·그루브방식으로 DWDD에 필요한 홈차단효과를 얻기 위해서는 120nm정도 이상의 홈부의 깊이가 필요하다. 120nm은 적(赤) 레이저로는 (1/3.5)λ정도 이상, 청(靑) 레이저로는 λ/2.2정도 이상에 해당하고, 종래의 광디스크기록매체의 홈깊이인 λ/8 ∼ λ/6보다도 상당히 깊다. 상술한 바와 같이, 120nm 이상의 깊이의 홈을 생성할 경우, 트래킹 오차신호와 홈으로부터의 반사광량을 함께 확보하기 위해서는, 2λ/(6n) ∼ 3λ/(8n) 또는 5λ/(8n) ∼ 4λ/(6n) 등의 깊이의 홈이 최적이라고 종래는 생각되고 있었다.
그러나, 상술한 바와 같이, 완전히 사각형의 홈을 형성하는 것은 곤란하다. 특히 일반적으로 사용하고 있는 플라스틱기판의 형성방법인 인젝션방식으로 깊은 홈을 형성할 경우에는, 경사면의 각도를 90°에 가까이 하는 것은 매우 곤란해진다. 홈의 경사면이 경사를 가지면(90도가 아니면) 경사면의 영향에 의해서 홈으로부터의 반사광량이 저하하여 충분한 S/N을 확보할 수 없게 된다. 특히 홈의 깊이가 깊어지면 이 현상은 매우 현저해져, λ/(8n)의 깊이의 홈부를 가진 광디스크기록매체에 있어서는 70% 정도의 반사광량(평판부로부터의 반사광량을 100%로 한다)이 확보되어 있는 데 비하여, 3λ/(8n)의 깊이의 홈부를 가진 광디스크기록매체에 있어서는 30% 정도의 반사광량밖에 얻을 수 없다.
이것이 S/N 악화의 큰 원인이 되어 DWDD방식의 광디스크기록매체의 실용화를 곤란한 것으로 하고 있었다. 본 발명의 광디스크기록매체는 λ/(2n)에 가까운 깊이의 홈부를 형성하고, 또한 샘플 서보용 워블 피트를 설치하는 것에 의해, DWDD 방식의 광디스크기록매체를 실현할 수 있었다. 즉, 본 발명의 광디스크기록매체는 트래킹 서보용 등에 사용하는 프리피트영역과 데이터기록영역을 분리하여 별개로 가진다.
제 3 실시예와 같이, 제 5 실시예에 있어서는, 홈부(1611) 및 워블 피트 (1608,1609)와 어드레스 피트(1610)의 깊이를 140nm, 160nm, 180nm, 200nm의 광디스크기록매체를 시험제작하였다. 그 검토결과를 표 3에 나타낸다.
표 3에 각 깊이에 있어서의(워블 피트에 의한 트래킹오차진폭/평판부의 반사광량)의 비, (푸쉬-풀(Push-Pull) 방식에서의 오차신호/평판부로부터의 반사광량)의 비, (데이터기록영역으로부터의 반사광량/평판부로부터의 반사광량)의 퍼센트비(표 3에 있어서의 표시는, 트랙광량비/평판부의 광량), 지터및 에러레이트의 결과를 나타낸다.
<표 3>
깊이 트래킹오차진폭 푸쉬-풀(Push-Pull) 트랙광량비 지터 에러레이트
평판부의 광량 평판부의 광량 평판부의 광량
140nm 1.4 0.6 30% 18% 2.5E-1
160nm 1.2 0.6 35% 15.8% 5.3E-2
180nm 0.7 0.1 55% 8.5% 6.02E-5
200nm 0.6 0.02 65% 8% 2.2E-5
홈부의 깊이를 깊게 하면 할수록(트래킹오차진폭/평판부의 반사광량)의 비는 작아지지만, 200nm의 깊이를 가진 워블 피트에서도 평판부의 반사광량의 0.6배 (60%)의 반사광량을 얻을 수 있다. 따라서, 제 3 실시예와 마찬가지로, 120nm이상의 깊이의 워블 피트를 가진 광디스크기록매체로부터의 워블 피트에 의한 오차신호는, 도 21(b)의 실선으로 나타내는 원리상의 레벨은 아니고, 실제로는 도 21(b)의 파선으로 나타내는 실측의 레벨인 것을 알 수 있다. 즉, 이론상으로는, λ/(2n)의 깊이를 가진 워블 피트로부터는 오차신호가 전혀 나오지 않지만, 실제로는, λ/(2n)의 깊이를 가진 워블 피트로부터 충분한 크기의 오차신호(평판부의 반사광량의 0.6배의 진폭)를 얻을 수 있다.
도 21(b)의 실선으로 나타낸 오차신호레벨은, 홈부 및 피트의 측벽이 90도라고 가정하고 있다. 그러나, 실제의 광디스크기록매체의 피트의 측벽은, 인젝션법에 의한 성형을 위해 70도 정도의 기울기를 가진다. 이 경사면으로부터의 반사광에 의해, λ/(2n)의 깊이를 가진 워블 피트로부터 충분한 크기의 오차신호를 얻을 수 있다고 생각된다.
한편, (푸쉬-풀(Push-Pull)방식에서의 오차신호/평판부로부터의 반사광량)의 비를 보면, 홈부의 깊이가 180nm을 넘는 경우는, 푸쉬-풀(Push-Pull)방식의 오차신호 는 거의 취출할 수 없었다. 트래킹의 오차신호의 이론치를 실선으로 나타낸 도 21(b)에 있어서, 푸쉬-풀(Push-Pull)방식의 오차신호는, h = λ/(8n), h = (3λ)/(8n)에서 최대가 되어, h = 0, h = λ/(4n), h = λ/(2n)에서 최소가 되는 사인커브(정류파형)가 된다.
따라서, 푸쉬-풀(Push-Pull)방식의 오차신호는, 실측치와 이론치의 정성(定性)적인 경향이 일치하고 있는 것을 알 수 있다.
또, 데이터기록영역으로부터의 반사광량은, 깊이 140nm의 홈부를 가진 광디스크기록매체(데이터기록영역은 홈간격부 및 홈부에 설치하고 있다)에 있어서는 평판부의 반사광량의 30%정도밖에 없지만, 깊이 200nm의 홈부를 가진 광디스크기록매체에 있어서는 평판부의 반사광량의 65% 정도까지 증가한다. 따라서, 제 3 실시예와 같이, 120nm 이상의 깊이의 홈부를 가진 광디스크기록매체로부터의 재생신호의 출력 레벨은, 도 21(a)의 실선으로 나타낸 원리상의 레벨이 아니라, 실제로는 도 21(a)의 파선으로 나타낸 실측의 레벨인 것을 알 수 있었다.
트래킹 오차진폭의 관점에서는 홈부의 깊이는 140nm 정도가 좋고, 재생신호의 S/N의 관점에서는 홈부의 깊이가 깊은 쪽이 좋다(200nm). 그러나, 워블 피트에서 평판부의 반사광량의 0.6배 정도의 반사광량을 얻으면 충분히 트래킹제어가 가능한 데 비하여, 평판부의 반사광량의 30% 정도의 광량으로는 재생신호의 S/N비가 불충분하다. 랜드·그루브방식의 제 5 실시예의 광디스크기록매체로부터 읽어낸 재생신호의 에러 레이트를 보면, 대체로 홈깊이 180nm(660nm의 적(赤) 레이저로 7λ/(16n))이상에서 실용에 견딜 수 있는 에러 레이트를 확보할 수 있다.
랜드·그루브방식에 있어서는, 종래는 푸쉬-풀(Push-Pull)방식에 의한 트래킹 서보를 하는 것이 일반적이지만, 200nm의 홈부의 깊이를 가진 광디스크기록매체에 있어서는, 표 3에 나타낸 푸쉬-풀(Push-Pull)방식의 트래킹 오차신호는 매우 작아지고, 푸쉬-풀(Push-Pull)방식에 의해 트래킹 서보를 하는 것이 곤란하다.
이에 대하여, 워블 피트를 사용한 경우는, 표 3에 나타낸 바와 같이 λ/(2n)근방에서도 충분히 큰 트래킹오차신호(평판부의 반사광량의 0.6배 정도의 반사광량)를 얻을 수 있다. 이것은 피트측벽이 인젝션법에 의한 성형을 위해 65도 정도로 되어 있는 것에 기인한다. 그래서, 푸쉬-풀(Push-Pull)방식에 의한 트래킹 서보방식 대신에, 워블 피트를 이용한 샘플 서보방식을 채용하고 있다. 마찬가지로, 홈깊이가 깊어져 λ/(2n)(깊이 209nm)에 가까울수록 데이터기록영역으로부터의 반사광량이 증가하여, 얕은 홈부(140nm)의 광디스크기록매체와 비교해서 지터 및 에러 레이트도 개선되고 있다.
120nm이상의 깊이에서의 최적의 홈부의 깊이는, 종래는 (3λ)/(8n)(n=1.58(폴리카보네이트)에서 적(赤) 레이저(파장 660nm)를 사용한 경우 3λ/(8n)=156nm)이라고 생각되고 있었다. 그러나, 본 발명의 발명자가 상기의 실험을 한 결과, 120nm 이상의 깊이에서의 최적의 홈부의 깊이는, 종래 최적이라고 생각되어 온 (3λ)/(8n)가 아니라, λ/(2n)=약 200nm 인 것을 발견하였다. 이론상으로는, λ/(2n)의 깊이를 가진 워블 피트에서는 오차신호가 전혀 나오지 않지만, 실제로는, λ/(2n)의 깊이를 가진 워블 피트에서 충분한 크기의 오차신호(평판부의 반사광량의 0.6배의 진폭)를 얻을 수 있다. 또, λ/(2n)의 깊이를 가진 홈부(1611)로부터 얻어지는 반사광량은 충분히 크다. 또, 홈간격부(1614)의 데이터기록영역에서 얻어지는 반사광량도, 홈부(1611)의 데이터기록영역에서 얻어지는 반사광량과 거의 같다.
이와 같이 본 발명의 광디스크기록매체는, 데이터기록영역을 랜드/그루브방식으로 형성하고 있으며, 약 λ/(2n)의 깊이의 홈부와 피트를 가진 구성에 의해서 종래 불가능하던 고밀도의 트랙피치로 고성능의 DWDD방식에 의한 신호의 재생을 가능하게 하는 것이다.
상술의 실시예에 있어서는, 기록막은 도 1에 나타낸 구성을 갖고 있었다. 다른 실시예에 있어서는, 기록막은, 자벽의 이동에 의해서 확대된 자구로부터 정보를 검출하기 위한 재생층, 고스트를 저감하기 위한 제어층, 재생층과 기록층의 사이의 교환결합을 제어하기 위한 중간층, 정보를 유지해 두는 기록층의 4층으로 구성되어 있다. 즉, 제 1 실시예의 광디스크기록매체의 기록막과 비교해서, 재생층과 중간층의 사이에 제어층이 있다. 기록막의 구성은 상술의 구성에 한정되지 않고, DWDD방식에서의 재생이 가능한 기록막이면, 어떠한 구성이더라도 좋다.
상술의 실시예의 광디스크기록매체에 있어서는, 1쌍의 워블 피트를 연결하는 선의 중심점이 물리적인 홈부 또는 홈간격부의 중심선의 길이 방향의 연장선상에 위치한다(1쌍의 워블 피트가, 홈부 또는 홈간격부의 중심선의 길이 방향의 연장선의 다른 위치로부터 상기 연장선의 좌우에 동일한 거리를 변이하여 배치되어 있다). 그러나, 실제의 광디스크기록매체에 있어서는, 데이터기록영역의 중심(광학적인 중심)과, 홈부 또는 홈간격부의 중심(물리적인 중심)이 일치한다고는 한정되지 않는다. 이와 같이, 광 빔의 중심이 자기적인 분단의 중심과 다른 경우, 광자기의 기록 마크는, 자기적인 분단이 되어 있는 부분을 마크의 측단으로 하는 쪽이 자기에너지적으로 낮기 때문에, 자기적인 분단의 중심을 센터로서 기록된다. 이것은, 왼쪽의 인접데이터기록영역과의 자기적인 차단과 오른쪽의 인접데이터기록영역의 자기적인 차단이 일치하지 않는 것, 또는 홈형상의 좌우비대칭성에 의해 광학적인 밸런스가 어긋나는 것 등의 이유로 발생한다. 특히 홈으로부터의 트랙오차신호를 사용한 트래킹방식에서는 이것이 현저해진다.
이러한 이유에 의해, 실질적인 데이터기록영역의 중심이 홈부 또는 홈간격부의 중심에서 한쪽으로 변위하는 경우가 있다. 본 발명의 발명자는, 예를 들면 DWDD방식의 재생을 하는 광디스크기록매체에 있어서 이러한 변위가 발생하는 것, 및 예를 들면 트랙 피치가 1㎛ 이하의 광디스크기록매체에 있어서는 이러한 변위를 무시할 수 없는 것을 발견하였다. 이렇게 자기적으로 분단된 트랙에서 발생하는 특유의 변이(오프 트랙)는, 재생시의 오프 트랙에 대한 여유도를 크게 감소시킨다. 종래의 광디스크기록매체에서는, 자벽의 이동을 사용하고 있지 않기 때문에 큰 문제는 되지 않았다. 그러나 DWDD방식과 같은 자벽의 이동을 사용하여 재생하는 방식에서는, 열분포로 자벽의 이동량이 변하기 때문에, 트랙의 좌우에서 열분포가 다르면 큰 지터요인이 된다. 이 때문에, DWDD방식에 있어서 이러한 오프 트랙은 재생에 큰 영향을 주어, 종래 문제가 되지 않던 오프트랙량이라도 큰 문제가 된다.
그러나, 실효적인 데이터기록영역의 중심이 홈부 또는 홈간격부의 중심에서 변위한 변위량은, 광디스크기록매체의 제조방법에 따라 정해지는 거의 일정한 값이 된다. 그래서, 다른 실시예의 광자기매체에 있어서는, 1쌍의 워블 피트를 연결하는 선의 중심점이 상기 홈부 또는 홈간격부의 중심선의 길이 방향의 연장선상에서 벗어난 위치에 있는 것처럼, 워블 피트가 배치된다(1쌍의 워블 피트가, 홈부 또는 홈간격부의 중심선의 길이 방향의 연장선이 다른 위치로부터 상기 연장선의 좌우에 다른 거리를 변이하여 배치된다 ). 즉, 1쌍의 워블 피트를 연결하는 선의 중심점이 실효적인 데이터기록영역의 중심선의 길이 방향의 연장선상에 위치하도록 형성한다.
이와 같이, 1쌍의 워블 피트를 연결하는 선의 중심점을 물리적인 홈부 또는 홈간격부 혹은, 그 양쪽의 중심을 어긋나게 하는 것에 의해 자기적인 분단의 중심과 광 빔의 트래킹의 중심을 맞추는 것이 가능해진다. 이러한 구성에 의해 종래, ±0.05㎛ 정도밖에 확보할 수 없던 재생시의 오프 트랙 마진을 ±0.1㎛ 정도까지 확대할 수 있어 매우 효과가 있었다.
또한, 홈부 및 홈간격부를 기록트랙에 사용하는 랜드·그루브방식에 있어서는 재생시의 오프 트랙 마진뿐만 아니라, 더욱 큰 효과가 있다.
통상의 기록형의 광디스크기록매체에서는, 높은 기록 파워로 기록을 하면 인접한 트랙을 소거하여 버린다고 하는 과제가 있고, 인접한 트랙을 소거하지 않는 기록 파워로 기록을 하는 제어를 하고 있다. 트랙 피치가 좁아지면 기록시에 인접한 트랙을 소거하지 않는 허용 최대파워도 저하하여, 기록 파워에 관한 여유도가 작아진다. DWDD방식은, 자벽의 이동을 사용하여 재생을 하기 때문에 약간의 소거로 큰 영향이 있다. 특히 랜드· 그루브방식의 DWDD에서의 상술한 자기적인 분단의 중심과 기록트랙의 오프세트는, 기록시에 인접 트랙사이가 근접해지는 결과가 된다. 이 때문에 랜드와 그루브에서 인접 트랙에의 소거특성이 크게 다르고, 랜드와 그루브에서 파워 마진이 비대칭이 된다고 하는 결과가 된다. 이 때문에, 랜드·그루브방식의 DWDD에 있어서는 기록 파워 마진을 확보할 수 없다고 하는 큰 문제가 있었다.
그러나 상술의 구성에 의해 1쌍의 워블 피트를 연결하는 선의 중심점과 물리적인 홈간격부 및 홈부의 중심을 어긋나게 하는 것에 의해, 자기적인 분단의 중심과 광 빔의 트래킹의 중심을 맞추는 것이 가능해진다. 이에 따라, 종래 파워 마진이 ±8%인 것이, ±27%로 크게 개선할 수 있었다.
1쌍의 워블 피트에서 생성되는 출력신호의 오차신호가 0이 되도록 트래킹 서보를 하는것에 의해, 광픽업은 데이터기록영역상에 정확히 온 트랙하여, 광픽업으로부터 최대의 재생신호를 얻을 수 있다. 또, 겹쳐 쓸 때의 소거 잔류(이미 기록되어 있는 신호의 데이터기록영역과, 새롭게 겹쳐 쓰기를 하는 신호의 데이터기록영역과의 사이의 어긋남 등에 의해 발생한다)등의 문제가 발생하지 않는다. 상기의 광디스크기록매체는, 데이터기록영역이 홈부에만 있어도 좋고, 데이터기록영역이 홈간격부에만 있어도 좋고, 랜드·그루브방식이더라도 좋다.
랜드·그루브방식의 광디스크기록매체에 있어서는, 홈부에 설치된 데이터기록영역의 중심이 홈부의 중심에서 변위하는 양과, 홈간격부에 설치된 데이터기록영역의 중심이 홈간격부의 중심에서 변위하는 양은 거의 일치한다.
따라서, 서로 인접한 제 1 트랙과 제 2 트랙의 사이에 배치된 1개의 워블 피트가, 상기 제 1 트랙의 상기 1쌍의 워블 피트의 한쪽과 상기 제 2 트랙의 상기 1쌍의 워블 피트의 한쪽을 겸하고 있는 광디스크기록매체에 있어서도, 1쌍의 워블 피트를 연결하는 선의 중심점이 상기 홈부 또는 홈간격부의 중심선의 길이 방향의 연장선상에서 벗어난 위치에 있는 것처럼 워블 피트를 배치함으로써, 홈부에 있어서도 홈간격부에 있어서도 정확한 트래킹 서보를 실현할 수 있다.
본 발명에 의하면, 홈부와 1쌍의 워블 피트를 가지며 트래킹 서보를 실시하면서 DWDD방식에 의한 재생이 가능한 광디스크기록매체를 실현할 수 있다고 하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 즉 본 발명의 고밀도의 DWDD방식의 광디스크기록매체의 기록 또는 재생동작시에 1쌍의 워블 피트를 사용하는 샘플 서보방식의 트래킹 서보를 실시할 수 있다.
본 발명의 광디스크기록매체에 있어서는, 프리피트영역이 광디스크기록매체의 반경방향으로 정렬하고 있으므로, 트래킹제어가 용이하다. 특히 일본 특원평 11-021885에 기재된 어드레스 피트를 설치함으로써, 시크동작이 극히 용이해진다. 또, 서로 인접한 제 1 트랙과 제 2 트랙의 사이에 배치된 1개의 워블 피트가 각각의 트랙의 1쌍의 워블 피트의 한쪽을 겸하는 것에 의해, 더욱 트랙 피치를 단축할 수 있고, 고밀도기록의 광디스크기록매체를 실현할 수 있다.
본 발명에 의하면, 인접한 데이터기록영역이 서로 자기적으로 차단되어 있고, 충분히 큰 재생 레벨의 재생신호와 샘플링 서보신호를 얻을 수 있는 광디스크기록매체를 실현할 수 있어 유리한 효과를 얻을 수 있다. 특히 피트 및 홈부의 깊이를 같게 함으로써 상기의 효과를 얻을 수 있고, 더욱 표면의 면거칠기가 없고 제조가 용이한 자기기록매체를 실현할 수 있다고 하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 본 발명에 의하면, 보다 고밀도의 정보기록이 가능한 광디스크기록매체를 실현할 수 있어 유리한 효과를 얻을 수 있다. 본 발명에 의하면, 실효적인 데이터기록영역의 중심에 정확하게 온 트랙할 수 있는 샘플링 서보신호를 얻을 수 있는 광디스크기록매체를 실현할 수 있어 유리한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 의하면, 피트의 출력 레벨의 검출이 용이한 광디스크장치를 실현할 수 있다고 하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 본 발명에 의하면, 프리피트영역의 길이가 광디스크기록매체내 혹은 광자기록매체를 반경방향으로 분할한 존내에서 거의 일정한 고기록밀도의 광디스크기록매체의 재생이 가능한 광디스크장치를 실현할 수 있어 유리한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 의하면, 본 발명의 원반제조방법에 의해 제조된 원반으로부터 특히 홈부를 데이터기록영역으로서 사용하는 광디스크기록매체를 제조함으로써, 일정한 트랙 피치에 있어서 기록트랙폭(홈부의 폭)을 넓게 할 수 있고, 또한 홈부의 깊이가 얕으므로, 일정한 트랙 피치로 큰 재생출력 레벨을 얻을 수 있는 광디스크기록매체의 원반제조방법을 실현할 수 있다고 하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 본 발명에 의하면, 본 발명의 원반제조방법에 의해 제조된 원반으로부터 특히 홈부를 데이터기록영역으로서 사용하는 광디스크기록매체를 제조함으로써, DWDD 방식의 재생에 적합한 광디스크기록매체의 원반제조방법을 실현할 수 있다고 하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
발명을 어느 정도 상세하게 바람직한 형태에 대하여 설명하였지만, 이 바람직한 형태의 현 개시내용은 구성의 세부에 있어서 변화시킬 수 있는 것이며, 각 요소의 조합이나 순서의 변화는 청구된 발명의 범위 및 사상을 일탈하지 않고 실현할 수 있는 것이다.
본 발명은, 예를 들면 영상신호, 음성신호, 기타 여러 가지 정보를 기록하기 위한 기록매체, 광디스크장치 및 그 원반제조방법으로서 유용하다.

Claims (20)

  1. 나선형상 또는 동심원형상에 배치된 트랙을 가지며,
    상기 트랙이 복수의 영역으로 분할된 세그먼트를 가지며,
    상기 세그먼트가 상기 트랙을 트래킹하기 위한 트래킹신호를 생성하기 위한 영역을 가진 프리피트영역과, 데이터의 기록을 하는 데이터기록영역을 가지고, 데이터기록영역이 홈 또는 홈간격의 어느 한 쪽으로 구성됨과 동시에, 상기 데이터 기록영역이 기록재생정보를 자벽의 이동에 의해 고밀도로 기록재생하는 기록재생막으로 구성되며, 인접한 상기 트랙의 상기 데이터 기록영역에 배치된 상기 기록재생막이 자기적으로 차단된 광디스크기록매체에 있어서,
    상기 트래킹신호를 생성하기 위한 영역은 상기 트랙의 길이방향에서 좌우로 변이하고, 또한 길이방향으로 다른 위치에 배치됨과 동시에 인접트랙에서 공유된 1쌍의 워블피트로 구성되고,
    상기 트랙의 피치가 데이터기록영역을 기록재생하는 광빔의 반값폭에 대하여 1.1배 이하인 것을 특징으로 하는 광디스크기록매체.
  2. 나선형상 또는 동심원형상에 배치된 트랙을 가지며,
    상기 트랙이 복수의 영역으로 분할된 세그먼트를 가지며,
    상기 세그먼트가 상기 트랙을 트래킹하기 위한 트래킹신호를 생성하기 위한 영역을 가진 프리피트영역과, 데이터의 기록을 하는 데이터기록영역을 가지고, 상기 트랙이 인접한 제 1 트랙과 제 2 트랙으로 구성되고, 상기 제 1 트랙의 상기 데이터기록영역이 홈으로 구성되고, 상기 제 2 트랙의 데이터기록영역이 홈간격으로 구성됨과 동시에, 상기 데이터기록영역이 기록재생정보를 자벽의 이동에 의해 고밀도로 재생하는 기록재생막으로 구성되고, 인접한 상기 트랙의 상기 데이터기록영역에 배치된 상기 기록재생막이 홈의 단차에 의해 자기적으로 차단된 광디스크기록매체에 있어서,
    상기 트래킹신호를 생성하기 위한 영역은 상기 트랙의 길이방향에서부터 좌우로 변이하고, 또한 길이방향으로 다른 위치에 배치됨과 동시에 인접트랙에서 공유된 1쌍의 워블 피트로 구성되고,
    상기 홈의 깊이가 3λ/(8n)(n은 광디스크기판의 굴절율이고, λ은 재생광의 파장이다)보다도 깊고, 상기 워블 피트형성면의 경사면의 각도가 80도 이하인 것을 특징으로 하는 광디스크기록매체.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 데이터기록영역이 홈부로 구성되어 있으며,
    상기 피트의 바닥면과 상기 홈부의 바닥면이 거의 동일평면상에 있고,
    상기 홈부의 바닥면에서부터 측정하여, 상기 홈간격부의 윗면의 높이가 상기 프리피트영역의 윗면의 높이보다 낮은 것을 특징으로 하는 광디스크기록매체.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 나선형상 또는 동심원형상에 배치된 트랙을 가지며,
    상기 트랙이 복수의 영역으로 분할된 세그먼트를 가지며,
    상기 세그먼트가 상기 트랙을 트래킹하기 위한 트래킹신호를 생성하기 위한 영역을 가진 프리피트영역과, 데이터의 기록을 하는 데이터기록영역으로 구성된 광디스크기록매체로서,
    상기 데이터기록영역이 홈 또는 홈간격 혹은 홈과 홈간격로 구성됨과 동시에, 상기 프리피트영역의 길이가 광디스크기록매체내에서 일정하고 또는 반경방향으로 분할한 존내에서 일정하며, 상기 트랙의 피치가 데이터기록영역을 기록재생하는 광 빔의 반값폭에 대하여 1.1배 이하인 것을 특징으로 하는 광디스크기록매체.
  13. 나선형상 또는 동심원형상에 배치된 트랙을 가지며,
    상기 트랙이 복수의 영역으로 분할된 세그먼트를 가지며,
    상기 세그먼트가 상기 트랙을 트래킹하기 위한 트래킹신호를 생성하기 위한 영역을 가진 프리피트영역과, 데이터의 기록을 하는 데이터기록영역으로 구성된 광디스크기록매체로서,
    상기 데이터기록영역이 홈 또는 홈간격 혹은 홈과 홈간격로 구성됨과 동시에, 상기 프리피트영역의 길이가 광디스크기록매체내에서 일정하고 또는 반경방향으로 분할한 존내에서 일정하며, 상기 데이터기록영역을 구성하는 홈부의 바닥면과 상기 피트의 바닥면이 거의 동일평면상에 있고, 상기 홈부의 바닥면에서부터 측정하여, 상기 홈부사이의 윗면의 높이가 상기 프리피트영역의 윗면의 높이보다 낮은 것을 특징으로 하는 광디스크기록매체.
  14. 삭제
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 1쌍의 워블 피트를 바탕으로 얻어지는 트랙중심과, 상기 데이터기록영역을 형성하는 홈부 또는 상기 홈간격부의 중심선이 벗어난 위치에 있는 것을 특징으로 하는 광디스크기록매체.
  16. 나선형상 또는 동심원형상에 배치된 트랙을 가지며, 상기 트랙이 복수의 영역으로 분할된 세그먼트를 가지며, 상기 세그먼트가 상기 트랙을 트래킹하기 위한 트래킹신호를 생성하기 위한 영역을 가진 프리피트영역과 데이터의 기록을 하는 데이터기록영역을 가지며, 상기 데이터기록영역이 홈 또는 홈간격 혹은 홈과 홈간격으로 구성된 영역을 가진 광디스크기록매체를 재생하는 광디스크장치로서,
    상기 데이터기록영역을 구성하는 홈부, 홈간격부, 또는 홈부 및 홈간격부의 양쪽의 시단(始端) 또는 종단(終端)의 적어도 어느 한쪽을 검출하고, 검출한 위치정보에 기초하여 상기 프리피트영역내의 피트의 유무 또는 피트의 재생 레벨을 검출하는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  17. 나선형상 또는 동심원형상에 배치된 트랙을 가지며, 상기 트랙이 복수의 영역으로 분할된 세그먼트를 가지며, 상기 세그먼트가 상기 트랙을 트래킹하기 위한 트래킹신호를 생성하기 위한 영역을 가진 프리피트영역과 데이터의 기록을 하는 데이터기록영역을 가지며, 상기 데이터기록영역이 홈 또는 홈간격 혹은 홈과 홈간격으로 구성됨과 동시에, 상기 프리피트영역의 길이가 광디스크기록매체내에서 일정하고 또는 반경방향으로 분할한 존내에서 일정한 영역을 가진 광디스크기록매체를 재생하는 광디스크장치로서,
    상기 데이터기록영역을 구성하는 홈 또는 홈간격 혹은 홈과 홈간격의 시단(始端)과 종단(終端)의 양쪽을 검출하여, 검출한 위치정보에 기초하여 상기 프리피트영역내의 피트의 유무 또는 피트의 재생 레벨을 검출하는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  18. 원반상의 레지스트에 레이저 빔을 조사하는 스텝에 있어서, 인접한 홈부를 형성하는 레이저 빔을 서로 간섭시킴으로써, 원반표면에서 측정한 홈간격부를 형성하는 레지스트의 높이를, 레이저 빔을 조사하기 전의 레지스트의 높이보다 낮게 하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크기록매체의 원반제조방법.
  19. 나선형상 또는 동심원형상에 배치된 트랙을 가지며,
    상기 트랙이 복수의 영역으로 분할된 세그먼트를 가지며,
    상기 세그먼트가 상기 트랙을 트래킹하기 위한 트래킹신호를 생성하기 위한 영역을 가진 프리피트영역과, 데이터의 기록을 하는 데이터기록영역으로 구성된 광디스크기록매체로서,
    상기 데이터기록영역이 홈 또는 홈간격 혹은 홈과 홈간격로 구성됨과 동시에, 기록정보를 자벽의 이동에 의해 고밀도로 기록재생을 하는 기록재생막으로 구성되고, 상기 프리피트영역의 길이가 광디스크기록매체내에서 일정하고 또는 반경방향으로 분할한 존내에서 일정하며,
    1쌍의 워블피트를 바탕으로 얻어지는 트랙중심과, 상기 데이터기록영역을 형성하는 홈부 또는 상기 홈간격부의 중심선이 벗어난 위치에 있는 것을 특징으로 하는 광디스크기록매체.
  20. 나선형상 또는 동심원형상에 배치된 트랙을 가지며,
    상기 트랙이 복수의 영역으로 분할된 세그먼트를 가지며,
    상기 세그먼트가 상기 트랙을 트래킹하기 위한 트래킹신호를 생성하기 위한 영역을 가진 프리피트영역과, 데이터의 기록을 하는 데이터기록영역으로 구성된 광디스크기록매체로서,
    상기 데이터기록영역이 홈과 홈간격중 어느 하나로 구성됨과 동시에, 상기 트래킹신호를 생성하기 위한 영역은 상기 트랙의 길이 방향으로부터 좌우로 변이하고, 또한 길이 방향에 다른 위치에 배치됨과 동시에 인접트랙에서 공유된 1쌍의 워블 피트로 구성되며, 상기 데이터기록영역을 구성하는 홈부의 바닥면과 상기 피트의 바닥면이 거의 동일평면상에 있고, 상기 홈부의 바닥면에서부터 측정하여, 상기 홈간격부의 윗면의 높이가 상기 프리피트영역의 윗면의 높이보다 낮으며,
    상기 트랙의 피치가 데이터기록영역을 기록재생하는 광 빔의 반값폭에 대하여 1.1배 이하인 것을 특징으로 하는 광디스크기록매체.
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