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KR20090061015A - 호환성 광 기록 매체 - Google Patents

호환성 광 기록 매체 Download PDF

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KR20090061015A
KR20090061015A KR1020097006139A KR20097006139A KR20090061015A KR 20090061015 A KR20090061015 A KR 20090061015A KR 1020097006139 A KR1020097006139 A KR 1020097006139A KR 20097006139 A KR20097006139 A KR 20097006139A KR 20090061015 A KR20090061015 A KR 20090061015A
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Abstract

광 기록 매체는, 제 1 파장에서 기록하기 위해 감응적이고 제 2 파장에서 판독하기 위해 감응적이고, 그루브 구조(4)를 구비하는 기록층(2)을 갖되, 여기서 상기 제 1 파장에서 그루브 구조(4)는 푸시-풀 신호를 생성하기에 충분히 큰 제 1 회절 차수의 회절 효율을 갖고, 상기 제 2 파장에서 영에 가까운 제 1 회절 차수의 회절 효율을 갖는다. 제 2 파장 및 제 2 개구수를 이용하여 판독되려는 광 기록 매체 상에 기록하기 위한 광 픽업은, 제 1 파장에서 광빔(6)을 생성하기 위한 광 소스와, 제 1 파장과 제 2 파장의 비로 증가되는 상기 제 2 개구수에 의해 주어진 개구수를 구비하는 점에 특징이 있다.
광학, 매체, 픽업, 회절, 조리개수, 푸시풀

Description

호환성 광 기록 매체{COMPATIBLE OPTICAL RECORDING MEDIUM}
본 발명은 임의 표준 플레이어 및 레코더에 의해 판독될 수 있는 방식으로 설계된 기록 가능한 광 기록 매체의 포맷, 및 데이터를 기록 가능한 광학 기록 매체에 기록하기에 적합한 광 픽업 유닛에 대한 것이다.
오늘날, 광 기록 매체 상으로 영화 또는 소프트웨어와 같은 디지털 데이터의 배포는 주요한 배포 채널로서 확립되었다. 그러나, 이는 상점이 그들의 고객에게 가장 많이 요청되는 타이틀을 이들을 주문할 필요없이 즉시 제공할 수 있도록 하기 위해 대량의 타이틀을 저장할 필요가 있음을 의미한다.
대규모의 저장에 대한 이러한 필요성을 감소시키기 위해, 네트워크를 통한 배포 또는 주문상의 제조를 위한 수개의 솔루션이 제안되었다. 광 기록 매체, 일반적으로는 DVD(Digital Versatile Disk)는 타이틀이 고객에 의해 요청되자마자 기록된다. 기록은 키오스크 타입의 기록 단말기를 이용하여 상점 내에 제공된 특수한 레코더로 이루어지거나, 또는 네트워크에 연결된 특수한 고객용 레코더에 의해 이루어진다. 이들 특수한 레코더는 비록 특수하게는 완성된 기록 가능한 DVD일지라도, DVD가 CSS 암호화된 DVD-비디오 (ROM) 디스크의 외관을 갖는 방식으로 기록 가능한 DVD에 데이터를 기록하는 것을 허용한다. 기록을 위해, 광 기록 매체는 광 기 록 매체에 관련한 광 픽업 유닛을 가이드하기 위한 그루브 구조(groove structure)를 갖는다.
추가 배포 채널로서 위에 기술된 솔루션을 확립하기 위해, 기록된 광 기록 매체는 가능한 한 많은 표준 플레이어 및 레코더와 호환되어야 한다. 이것이 보통 플레이어에 대한 문제가 아니라고 해도, 상황은 레코더와 상이하다. 복사 방지 매커니즘으로서, 레코더에 사용되는 일부 광 픽업은, 그루브 구조로부터 생기는 푸시-풀 신호가 발견되는 경우 판독 전용 매체로서 표시된 광 기록 매체로부터 데이터를 검색하는 것을 허용하지 않는데, 이 푸시-풀 신호는 기록 가능한 광 기록 매체의 표시이다. 이러한 비호환성은 피해야만 한다.
본 발명의 목적은 기록 가능한 광 기록 매체를 위한 포맷을 제안하는 것으로, 이 매체는 대부분의 플레이어 및 레코더를 위한 판독 전용 광 기록 매체의 외관을 갖는다.
본 발명에 따르면, 이러한 목적은 제 1 파장에서 기록하기 위해 감응적이고 제 2 파장에서 판독하기 위해 감응적이고, 그루브 구조를 구비하는 기록층을 갖는 광학 기록 매체에 의해 달성되며, 여기서 상기 제 1 파장에서 그루브 구조는 푸시-풀 신호를 생성하기에 충분히 큰 제 1 회절 차수의 회절 효율을 갖고, 상기 제 2 파장에서 영에 가까운 제 1 회절 차수의 회절 효율을 갖는다.
본 발명은 예를 들면 405nm와 같은 제 1 파장의 레이저 시스템으로 기록되고, 그리고 예를 들면 650nm과 같은 제 2 파장에서 기록되려는, 광 기록 매체의 포맷을 제안한다. 광학 기록 매체의 기록층의 물질은 기록을 위한 제 1 파장에 감응적이다. 기록된 데이터가 제 2 파장에 의해 판독될 수 있도록 동일 시간에 선택된다. 광 기록 매체는 임의의 표준 플레이어 또는 레코더에 의해 판독될 수 있는 방식으로 설계된다. 이러한 목적을 위해, 광 기록 매체에 의해 생성된 푸시-풀 신호는 다음 성질을 갖는다.
- 트래킹을 위해 필수적이므로, 제 1 파장에서 푸시-풀 신호는 강하다.
- 제 2 파장에서 푸시-풀 신호는 거의 영이어서 레코더 픽업과의 비호환성을 피한다. 트래킹은 DPD(Differential Phase Detection: 차동 위상 검출), 또는 그루브 구조를 요구하지 않는 또 다른 트래킹 방법을 이용하여 실행된다. 바람직하게는, 제 1 파장과 제 2 파장 사이의 차이는 제 1 파장에서의 큰 회절 효율로부터 제 2 파장에서의 거의 영 회절 효율로의 천이를 가능하게 하기 위해 적어도 50nm이다. 본 발명에 따른 포맷은 기록된 매체가 판독 전용 매체와 유사하고 대부분의 플레이어 및 레코더와 호환가능하다는 이점을 갖는다.
405nm의 파장이 기록을 위해 사용되고, 650nm의 파장이 판독을 위해 사용되는 경우, 바람직하게는 이 그루브 구조는 120nm 미만의 그루브 폭과 약 40nm의 그루브 깊이를 갖는다. 405nm에서, 그러한 그루브 구조는 푸시-풀 신호를 생성하에 충분히 큰 제 1 회절 차수의 회절 효율을 가지며, 반면에 650nm에서 제 1 회절 차수의 회절 효율은 영에 가깝다.
유리하게는, 제 2 파장과 제 2 개구수를 이용하여 판독되려는 광 기록 매체 상에 제 1 파장에서 광빔을 생성하기 위한 광 소스를 가지고, 기록하기 위한 기록 디바이스를 위한 광 픽업은 제 1 파장과 제 2 파장의 비율과 곱해진 제 2 개구수에 의해 주어진 조래 개수를 갖는다.
이러한 방식에 있어서, 광 기록 매체 상의 레이저 스폿 사이즈는 제 2 개구수를 이용하여 제 2 파장에서 이 광 기록 매체를 판독하기 위한 픽업의 레이저 스폿과 동일한 사이즈를 필수적으로 갖는다. 예를 들면, 405nm의 기록 파장, 650nm의 판독 파장 및 0.6의 판독 개구수의 경우, 기록 개구수는 0.6x405nm/605nm = 0.374로 주어진다. 낮은 NA로 인해, 이 광 픽업은 매우 용이하게 제조될 수 있는데, 왜냐하면 작은 NA는 광학계의 큰 기계적 허용 오차를 허용하기 때문이다. 대안적으로는, 레이저 스폿 사이즈는 빔 품질 인자 M2를 감소시킴으로써, 또는 촛점 밖에서 동작시킴으로써 적응된다.
이해를 더 좋게 하기 위해, 본 발명은 이제 도면을 참조하여 이하 설명에서 더 상세하게 기술될 것이다. 본 발명은 이러한 예시적인 실시예에 제한되지 않고 특정화된 특징이 또한 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 유리하게 결합 및/또는 수정될 수 있음을 이해해야한다.
도 1은 본 발명에 따른 광 기록 매체의 구조를 예시하는 도면.
도 2는 650nm의 파장에서 본 발명에 따른 광 기록 매체의 회절 효율에 대한 시뮬레이션의 결과를 보여주는 도면.
도 3은 405nm의 파장에서 광 기록 매체의 회절 효율에 대한 시뮬레이션의 결 과를 보여주는 도면.
이하에서, 본 발명은 DVD형 광 기록 매체를 참조하여 설명되며, 이 광 기록 매체는 약 650nm의 파장으로 판독된다. 물론, 본 발명의 일반적인 기술 사상은 또한 다른 타입의 광 기록 매체에 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 광 기록 매체의 구조가 도 1에 개략적으로 도시된다. 폴리카보네이트 덮개층(1)은 기록층(2)을 보호한다. 기록층(2)은, 염료, 약 405nm의 파장에서 기록을 위해 감응적이고, 약 650nm의 파장에서 판독을 허용하는 무기질 물질 또는 위상 변화 물질로 구성된다. 이러한 물질의 예는 Fang 등의 "Optical properties of inorganic AgSb recording thin film"(Appl. Phys. Lett. 88, 261917 (2006))에서 공개된 바와 같이, AgSb이다. 이러한 물질의 반사도는 400nm으로부터 800nm으로 약간만 변동된다. 그루브 구조(4)를 갖는 반사 알루미늄층(3)이 기록층(2) 밑에 위치된다. 대물 렌즈(7)에 의해 집광된 405nm에서 레이저빔(6)에 의해 생성된 기록된 마크(5)는 그루브(4) 사이에 위치된다. 그루브(4)는, 특히 DVD에 대하여, 예를 들면 100nm와 같은 작은 폭과 예를 들면 40nm과 같은 작은 깊이를 갖는다. 이는, 광 픽업에 의해 획득된 푸시-풀 신호가 405nm에서는 강하고 650nm에서는 약한 것을 보장한다.
광 기록 매체 상의 기록을 위해, 405nm의 파장을 이용하여 동작하는 광 픽업 유닛이 사용된다. 이 광 픽업 유닛은 NA = 0.374의 개구수로 설계된다. 이는, 광 기록 매체 상의 레이저 스폿 사이즈는 0.374 = 0.6x405nm/605nm과 같이, 605nm의 파장과 NA = 0.6의 개구수를 이용하는 표준 DVD 레코더의 레이저 스폿 사이즈와 유사하다. 낮은 NA로 인해, 특수한 광 픽업 유닛이 매우 용이하게 제조될 수 있는데, 왜냐하면 작은 NA는 광학계의 큰 기계적 허용오차를 허용하기 때문이다.
도 2는 650nm의 파장에서 본 발명에 따른 광 기록 매체의 회절 효율에 대한 시뮬레이션의 결과를 보여준다. 이 시뮬레이션은 수직 입사에서의 평면파의 가정에 기초되며, 이 평면파는 TE 또는 TM 편광된다. 광 기록 매체는 740nm의 트랙 피치(track pitch)와 40nm의 그루브 깊이를 갖는다. 이 광 기록 매체는 기록층(2)이 없다는 것을 제외하면 도 1에 도시된 것과 유사하다. 이 푸시-풀 신호 세기는, 0 차수는 1 차수보다 더 강하다는 것을 가정하면, 1 회절 차수와 -1 회절 차수로 회절된 방사의 세기에 주로 의존한다. 이 시뮬레이션은 100nm의 그루브 폭에 대하여, 650nm에서 1차수의 회절 효율은 TE와 TM 둘 다에 대하여 2% 미만임을 보여준다. 이는 푸시-풀 신호가 매우 작음을 의미한다.
도 3은 405nm의 파장에서 광 기록 매체의 회절 효율에 대한 시뮬레이션의 결과를 보여준다. 이 시뮬레이션은 도 2의 시뮬레이션과 동일한 가정에 기초된다. 볼 수 있는 바와 같이, 650nm에서의 결과에 반대로, 405nm에서 1차수의 회절 효율은 TM에 대하여 16%이고, 이는 푸시-풀 신호가 강하다는 것을 의미한다. 이 푸시-풀 신호의 신호 세기는, 푸시-풀 신호를 생성하기 위해 사용된 검출기 정면에 편광 필터를 사용함으로써 추가로 향상될 수 있으며, 이 편광 필터는 광의 TE 부분을 차단한다.
본 발명은 임의 표준 플레이어 및 레코더에 의해 판독될 수 있는 방식으로 설계된 기록 가능한 광 기록 매체의 포맷, 및 데이터를 기록 가능한 광학 기록 매체에 기록하기에 적합한 광 픽업 유닛에 이용 가능하다.
여기서, 광 기록 매체는 제 1 파장에서 기록하기 위해 감응적이고 제 2 파장에서 판독하기 위해 감응적이고, 그루브 구조를 구비하는 기록층을 구비하며, 제 1 파장에서 그루브 구조는, 푸시-풀 신호를 생성하기에 충분히 큰 제 1 회절 차수의 회절 효율을 갖고, 제 2 파장에서 영에 가까운 제 1 회절 차수의 회절 효율을 갖는다.

Claims (11)

  1. 그루브 구조(4)를 갖는 기록층(2)을 구비하는 광 기록 매체에 있어서,
    기록층(2)은 기록하기 위해 제 1 파장에서 감응적이고, 판독하기 위해 제 2 파장에서 감응적이며,
    상기 제 1 파장에서 그루브 구조(4)는 푸시-풀 신호를 생성하기에 충분히 큰 제 1 회절 차수의 회절 효율을 갖고, 상기 제 2 파장에서 영에 가까운 제 1 회절 차수의 회절 효율을 갖는 것을 특징으로 하는, 그루브 구조를 갖는 기록층을 구비하는 광 기록 매체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 파장과 제 2 파장 사이의 차이는 약 50nm인, 그루브 구조를 갖는 기록층을 구비하는 광 기록 매체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 파장은 약 405nm이고, 상기 제 2 파장은 약 650nm인, 그루브 구조를 갖는 기록층을 구비하는 광 기록 매체.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    그루브 구조(4)는 120nm 미만의 그루브 폭과 약 40nm의 그루브 깊이를 가지 는, 그루브 구조를 갖는 기록층을 구비하는 광 기록 매체.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    DVD형 매체인, 그루브 구조를 갖는 기록층을 구비하는 광 기록 매체.
  6. 제 2 파장 및 제 2 개구수를 이용하여 판독되려는 광 기록 매체 상에 기록하기 위한 광 픽업에 있어서,
    제 1 파장에서 광빔(6)을 생성하기 위한 광 소스와, 제 1 파장과 제 2 파장의 비와 곱해진 상기 제 2 개구수에 의해 주어진 개구수를 구비하는 것을 특징으로 하는, 광 기록 매체 상에 기록하기 위한 광 픽업.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 파장과 제 2 파장 사이의 차이는 약 50nm인, 광 기록 매체 상에 기록하기 위한 광 픽업.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 파장은 약 405nm이고, 상기 제 2 파장은 약 650nm이며, 상기 조래 개수는 약 0.374인, 광 기록 매체 상에 기록하기 위한 광 픽업.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    푸시-풀 신호를 생성하기 위한 검출기 정면에 편광 필터를 추가로 구비하되, 상기 편광 필터는 광빔(6)의 TE 부분을 차단하는, 광 기록 매체 상에 기록하기 위한 광 픽업.
  10. 제 2 파장을 이용하여 판독되려는 광 기록 매체 상에 기록하기 위한 기록 디바이스에 있어서,
    제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 광 픽업을 구비하는 것을 특징으로 하는, 광 기록 매체 상에 기록하기 위한 광 픽업.
  11. 제 2 파장을 이용하여 판독되려는 광 기록 매체 상에 기록하기 위한 방법에 있어서,
    - 제 1 파장에서 광빔(6)을 생성하는 단계와,
    - 상기 제 1 파장에서 광빔(6)을 이용하여 상기 광 기록 매체 상에 기록하는 단계
    를 포함하는, 광 기록 매체 상에 기록하기 위한 방법.
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