KR100246282B1 - 정보의 광학적 기록, 판독 및 삭제 방법과 그 장치 - Google Patents

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홀트슬라그 안토니우스
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요트.게.아. 롤페즈
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

안내면(2)과 협동하는 안내 비임(5), 및 기록면(4)에 적어도 기록을 하기 위한 주사 비임(6)을 이용하여 안내면(2)과 복수의 기록면(4)을 가진 다충 기록 캐리어(1)를 기록 및 판독 및/또는 삭제하는 방법 및 장치가 설명된다. 기록 동안에, 주사 비임(6)에 의해 형성되는 주사 초점(36)의 위치는 안내면(2)에 존재하는 안내 정보를 이용하여 능동적으로 제어되는 안내 비임(5)의 초점(11)에 연결된다. 판독 동안에는, 상기 주사 비임(6)이 서보 시스템(20, 28)에 의해 능동적으로 제어된다.

Description

정보의 광학적 기록, 판독 및 삭제 방법과 그 장치
제1(a)도는 면 선택기의 일실시예를 나타낸 도면.
제1(b)도는 본 발명에 따른 장치의 일실시예를 나타낸 도면.
제2(a)도, 제2(b)도 및 제2(c)도는 별도의 기록 층을 가진 기록 캐리어의 실시예를 나타낸 도면.
제3도는 장치에 사용하기 위해 비적층형 기록 볼륨을 가진 기록 캐리어를 나타낸 도면.
제4(a)도 및 제4(b)도는 길이 방향 시프터의 실시예를 나타낸 도면.
제4(c)도 및 제4(d)도는 횡 방향 시프터의 실시예를 나타낸 도면.
제5도는 송신측의 판독 장치의 실시예의 일부분을 나타낸 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 안내면 3 : 안내 트랙
9 : 미러 14 : 증폭기
27 : 서보 증폭기
본 발명은 적어도 2 개의 기록면 및 1 개의 안내면을 가지고 있는 광 기록 캐리어의 기록면에서 정보를 광학적으로 기록, 판독 및/또는 삭제하는 방법에 관한 것으로, 기록 동안에 안내 초점을 가지고 있고 안내면과 협동하는 안내 비임, 및 상기 기록면에 대해 기록 초점을 가지고 있는 적어도 하나의 비임이 이용되고, 여기서 상기 안내 초점과 기록 초점은 하나의 대물(objective) 시스템에 의해 형성되고 상기 안내 초점은 안내 비임에 의해 발생된 초점 에러 신호에 의해 안내면에 유지된다.
위에서 언급한 종류의 방법은 일본 특허 출원 62-68207 호에 설명되어 있다.
이 방법에 따라 대물 시스템은 기록 캐리어에서 안내면 상의 안내 초점에 안내 비임을 집중(converge)시킨다. 포커스 서보 시스템은 상기 기록 캐리어의 가능한 이동(excursions)에도 불구하고 상기 안내 초점이 상기 안내면에 유지될 수 있도록 상기 대물 시스템을 제어한다. 판독 비임 또는 기록 비임, 즉 일반적으로 주사 비임은 상기 대물 시스템에 의해 기록 또는 판독될 기록면 상에 포커싱되며, 여기서 상기 기록면은 안내면에 평행하다. 이를 위해, 상기 대물 시스템에 의해 형성된 판독/기록 비임의 판독/기록 초점은 길이 방향, 즉 광축의 방향으로 상기 안내 초점에 대해 변위될 수 있어야 한다. 상기 변위는 상기 주사 초점의 원하는 위치와 동일한 주사 초점의 기준 위치에서부터 시작해서, 상기 기록면들 사이의 거리를 일치시키는 불연속 거리 상에서 광축을 따라 상기 주사 비임을 공급하는 방출 소스(radiation source)를 변위시킴으로써 실현된다.
이른바 주사 초점의 수동적인 길이 조절을 이용하는 공지된 방법을 사용하기 위해서는, 주사될 기록면에 주사 초점이 항상 위치하는 것이 아니므로, 기록 캐리어의 상이한 기록면들은 대물 시스템의 초점 거리 내에서 안내면에 매우 정확하게 평행해야 한다. 평행성이 높은 층들을 가지고 있는 다층 기록 캐리어는 제조하기 어려우며, 따라서 비용이 많이 든다. 또한, 기록 동안에는, 주사 초점이 주사될 기록면의 주어진 트랙을 정확히 추종해야 하고, 판독 동안에는 주사 초점이 기록된 정보 트랙을 정확하게 추종해야 한다. 일본 특허 출원 62-68207 호에는 주사 초점의 이른바 길이 방향 위치 결정이 실현되는 방법이 설명되어 있지 않다.
본 발명은 서두에 설명된 종류의 방법 및 장치로서, 수비게 제조될 수 있는 기록 캐리어가 사용될 수 있고 길이 방향의 위치 결정 문제가 또한 해결된 방법 및 장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 제 1 양태에 따른 방법은, 기록 동안에는, 기록면에서 의 기록 초점의 횡 방향 위치가 안내 초점의 횡 방향 위치에 연결되고, 안내 초점의 횡 방향 위치는 안내 비임과 안내면간의 협동으로부터 얻어진 트랙킹 에러 신호에 의해 제어되며, 판독 및/또는 삭제 동안에는, 판독 비임에 의해 형성된 판독 초점이 판독 비임과 주사되는 기록면간의 협동으로부터 얻어진 초점 에러 신호에 의해 상기 주사된 기록면에 유지되고, 상기 판독 초점의 횡 방향 위치는 상기 판독 비임과 주사되는 기록면간의 협동으로부터 얻어진 트랙킹 에러 신호에 의해 제어되는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명은 모든 기록 층을 기록할 때에는 기록 초점의 횡 방향 위치가 기록 캐리어의 상기 한쪽 면의 단지 안내 정보에 의해 상기 안내 초점의 위치에 상기 기록 초점의 위치를 연결함으로써 제어될 수 있고, 기록된 기록 층을 판독할 때에는 판독 초점이 상기 안내 초점과 무관하게 제어될 수 있다는 인식에 기초를 두고 있다.
상기 안내 초점은 트랙킹 서보에 의해 상기 안내면 내의 트랙 상에 유지된다. 기록 동안에, 즉 상기 기록면에 트랙이 아직 존재하지 않을 때, 상기 기록 초점은 횡 방향 위치, 즉 트랙뿐만 아니라 광측에 수직인 방향의 위치에 대해 안내 초점에 연결된다. 판독 동안에는, 상기 안내 초점이 횡 방향의 능동적 제어에 의해 기록 트랙 상에 유지된다. 이때, 상기 판독 초점은 판독될 기록면 상에 능동적으로 포커싱된다.
일본 특허 출원 63-298836 호에는 안내 비임과 기록 비임을 이용하는 방법이 설명되어 있음을 주의해야 한다. 하지만, 각각의 이들 비임은 별도의 대물 시스템에 의해 포커싱되며, 이에 따라 두 비임간의 연결이 충분히 정확하게 실현될 수 없게 된다. 또한, 이 특허 출원에는 여러 기록면을 가지고 있는 기록 캐리어의 기록 및 판독에 대해서는 기재되어 있지 않다.
본 발명에 따른 방법은 판독 또는 삭제 동안에 사용된 판독 비임이 안내 비임에 의해 구성된 것을 특징으로 하는 경우에는, 상기 방법이 적은 수의 수단으로 구현될 수 있고 상기 방법을 수행하기 위한 장치가 간단해질 수 있다.
스페이서(spacer) 층에 의해 분리된 별개의 기록 층의 표면으로 기록면이 구성되어 있는 기록 캐리어의 기록면을 기록하는 경우에는, 상기 방법은 주사되는 기록면과의 기록 비임의 협동으로부터 얻어진 초점 에러 신호에 위해 기록 초점이 상기 기록면에 유지되는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 안내면과 기록면이 초점 거리 내에서 평행하지 않더라도, 상기 기록 비임은 상기 기록면 상에 만족스럽게 포커싱 되게 된다.
비적층형 기록 캐리어의 기록면을 기록하는 경우에는, 상기 방법은 기록 초점의 길이 방향 위치가 안내 초점의 길이 방향 위치에 의해 안내되고, 두 위치간의 거리는 기록될 기록면의 서수에 의해 '결정되는 것을 특징으로 한다. 이 방법을 이용하면, 하나 이상의 기록면이 형성된 기록 캐리어를 얻을 수 있다.
본 발명의 제 2 양태는 상기 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 안내 비임과 적어도 하나의 기록 비임을 공급하는 적어도 하나의 방출 소스와, 기록 초점에 기록 비임을 포커싱할 뿐만 아니라 안내 초점에 안내 비임을 포커싱하는 대물 시스템과, 안내면에서 안내 초점을 길이 방향으로 위치 결정하는 제 1 서보 시스템을 구비하고 있다. 이 장치는 상기 일본 특허 출원 62-68207 호에 공지되어 있다. 이 장치의 단점은 판독/기록 비임이 판독/기록 초점을 길이 방향 및 횡 방향으로 위치 결정하는 독립된 서보 시스템을 가지고 있지 않다는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 이들 단점을 가지고 있지 않은 장치를 제공하는데 있다. 상기 장치는 안내면에서 안내 초점을 횡 방향으로 위치 결정하는 제 2 서보 시스템과, 이 제 2 서보 시스템에 기록 초점의 횡 방향 위치의 제어를 연결하는 연결장치와, 판독 비임에 의해 형성된 판독 초점을 횡 방향 및 길이 방향으로 위치 결정하는 판독 트랙킹 서보 시스템 및 판독 초점 서보 시스템을 구비하고 있고, 상기 서보 시스템들은 상기 판독 비임에 의해 발생된 트랙킹 에러 신호와 초점 에러 시스템을 각각 이용하는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 제 2 서보 시스템은 안내면의 트랙 상에 안내 비임을 유지시킨다. 기록이 되지 않은 기록면에는 트랙킹 정보가 존재하지 않기 때문에, 기록 동안에는, 기록 초점의 횡 방향 위치가 안내 초점의 위치에 연결된다. 판독 동안에는 판독 초점이 트랙킹 서보 시스템에 의해 기록면의 트랙 상에 유지되어야 한다. 기록 동안에는 안내 초점에 대한 기록 초점의 횡 방향 위치 결정이 판독 동안에 충분한 정확도를'가지고 재생될 수 없기 때문에, 기록 동안에 사용된 안내 초점의 위치에의 판독 초점의 횡 방향 위치의 연결은 판독 동안에는 이용될 수 없다. 비숫한 이유로, 판독 비임은 포커스 서보 시스템을 가지고 있어야 한다. 결국에, 스페이서 층에 의해 분리된 별개의 기록 층의 표면에 의해 기록면이 구성된 기록 캐리어를 기록하기 위한 본 발명에 따른 장치의 일 실시예는 장치가 기록 비임에 의해 공급된 초점 에러 신호를 이용해서, 기록면에서 기록 초점을 길이 방향으로 위치 결정하는 제 3 서보 시스템을 구비한 것을 특징으로 한다. 제 3 서보 시스템에 의해, 상기 기록 초점은 기록면과 안내면의 평행성에 관계없이 상기 기록면에 유지되게 된다.
비적층형의 기록 캐리어의 기록면을 기록하기 위한 본 발명에 따른 장치의 다른 실시예는 상기 장치가 제 1 서보 시스템에의 기록 초점의 길이 방향 위치의 제어의 연결을 구비한 것을 특징으로 한다. 비적층형의 기록 캐리어에서는, 정보가 기록될 때까지 기록면이 형성되지 않는다. 기록 전에, 상기 기록면은 존재하지 않으며, 이에 따라 기록 초점이 조절될 수 없다. 이 이유 때문에, 기록 초점의 길이 방향 위치는 기록 동안에 안내 초점에 연결되어야 한다.
본 발명에 따른 장치의 실시예는 또한 제 3 및 제 4 서보 시스템이 판독 초점의 길이 방향 위치 및 횡 방향 위치를 각각 결정하는 것을 특징으로 한다. 이때, 판독 및 기록은 동일한 방출 비임에 의해 행해질 수 있다. 이 경우에, 상기 장치는 상기 안내 비임, 기록 비임 및 판독 비임에 대해서 4 개의 서보 시스템만을 필요로 한다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예는 제 1 및 제 2 서보 시스템이 판독초점의 길이 방향 위치 및 횡 방향 위치를 각각 결정하는 것을 특징으로 한다. 이제, 동일한 방출 비임이 안내 비임과 판독 비임으로서 사용될 수 있다. 상기 장치는 3 개의 서보 시스템만을 필요로 한다.
상기 장치에서 방출 비임을 검출하기 위해서 상이한 방출 비임을 분리할 수 있도록. 상기 비임들은 상이한 파장, 상이한 편광 상태나 상이한 공간적 방향(spatial direction), 또는 이들의 조합을 가질 수도 있다.
한쪽에는 안내 비임과 판독 또는 기록 비임의 검출 시스템이, 다른 쪽에는 방출 소스가 상기 기록 캐리어의 서로 상이한 쪽에 위치하면, 검출될 방출 비임의 전력이 주사된 기록 층의 서수와는 무관해지는 이점이 얻어진다.
본 발명의 필수적인 제 3 양태는, 원하는 서수를 가지고 있는 기록면을 검출할 수 있는 가능성이다. 다층 기록 캐리어를 기록 및 판독할 때에는, 주사 비임, 또는 기록/판독 비임이 기록면에 정확하게 포커싱되는 것이 불충분하지만, 적어도 정확한 면, 즉 선택된 면이 포커싱되는 것은 중요하다. 상기 가능성을 제공하는 장치는 주사 비임의 초점 에러 검출 시스템의 출력에 접속된 면 판별기, 상기 면 판별기에 접속된 카운터, 및 이 카운터의 내용과 주사될 기록면의 서수를 비교하는 비교 회로를 구비한 기록면 선택기에 특징이 있다.
상기 장치에 사용된 면 선택 방법은 주사 초점과 안내 초점 사이의 길이 방향의 고정 거리를 이용하는, 일본 특허 출원 62-68207 호에 설명된 방법과는 크게 다르고 그 방법보다 신뢰성이 높다.
판독 초점용의 포커스 서보 시스템의 존재는 이전에 언급한 본 발명의 한가지 양태이다. 상기 초점 에러 검출 시스템에 의해 공급된 신호는 주사 초점 상의 기록면 또는 주사 초점의 부근의 기록면의 존재에 관한 정보를 포함하고 있다. 주사 초점이 기록면을 통해 이동할 때, 상기 면 판별기는 기록면이 주사 초점을 통과하는 순간에 위에서 언급된 신호로부터 펄스를 도출할 수 있다. 이들 펄스 및 주사 초점의 이동 방향을 참고하여, 상기 카운터는 주사 초점을 통과한 기록면의 서수를 결정한다. 이 방식으로, 원하는 층 상에 주사 비임을 포커싱할 수 있다. 본 발명에 따른 면 선택 방법은 기록 캐리어의 상이한 기록면 상에 포커싱하는 다층 광 기록 캐리어를 기록, 판독 또는 삭제하는 모든 장치에 적용할 수 있다.
본 발명의 제 4 양태는, 기록 캐리어에서 주사 초점의 상이한 길이 방향 위치에 대한 주사 비임의 광 수차(optical aberrations)의 보정이다. 주사 초점까지 주사 비임에 의해 가로지른 기록 캐리어의 두께는 주사될 기록면의 서수에 좌우된다. 상기 변화 가능한 두께는 주사 비임의 변화 가능한 양의 구형 수차(spherical aberration)를 도입하게 되며, 이 구형 수차는 주사 초점의 형상에 악영향을 미친다. 대략 100㎛ 이상의 두께 변화가 있는 경우에, 주사 비임은 상기 주사 초점의 만족할만한 품질을 유지하기 위해서 보정되어야 한다. 결국, 본 발명의 제 4 양태에 따른 장치는 주사 비임의 구형 수차의 조절 가능한 보정을 위한 적어도 하나의 구형 수차 보정기를 구비하고 있고, 상기 보정의 크기는 대물 시스템과 주사되는 기록면 사이의 주사 비임의 광 경로에 있는 기록 캐리어의 재료의 두께 및 굴절률에 좌우되는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 장치의 특정 실시예는 조절 가능한 보정을 가지고 있는 구형 수차 보정기가 상이한 두께의 복수의 영역을 구비한 투명 판이고, 매번 상기 영역중 하나의 영역이 주사 비임의 경로에 존재하는 것을 특징으로 한다. 예컨대, 주사될 기록면의 구형 수차를 보정하는데 유리 또는 플라스틱 재료의 평행 면판이 쉽게 사용될 수 있다.
미국 특허 제 3,999,009 호에는 다층 기록 캐리어를 주사하기 위한 장치가 설명되어 있으며, 이 장치는 주사 비임에 도입될 수 있는 투명판을 가지고 있다.
이 판은 주사 초점을 길이 방향으로 이동시키도록 되어 있으며, 대물 시스템은 고정되어 있다. 본 발명에 따른 판과는 대조적으로, 공지된 판은 구면 수차를 보정하지 않고 악화시킨다. 두 판간에 다른 차이점은 공지된 판이 대물 시스템으로부터 주사 초점을 이동시킬 수 있도록 보다 두꺼워져야 하고, 본 발명에 따른 판이 보다 얇아져야 한다는 것이다.
구면 수차 보정기는 일반적으로 안내 비임 및 주사 비임을 이용하는 장치에서뿐만 아니라, 안내 비임이 없는 장치에서 다층 기록 캐리어를 주사하기 위한 장치에서 사용될 수도 있다.
본 발명에 따른 방법 및 장치는 잘 정의된 방식으로 기록될 수 있을 뿐만 아니라 만족스럽게 판독될 수 있는 새로운 종류의 기록 캐리어를 이용할 수 있다는 가능성을 제공한다. 그러므로, 상기 기록 캐리어는 본 발명의 제 5의 양태를 구성하고, 별도로 주사될 수 있는 상이한 기록면이 제공될 수 있도록 한 두께의 기록층을 가지고 있는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 두꺼운 기록층은 기록층 및 중간층의 스택(stack) 보다 낮은 비용으로 제조될 수 있다. 상기 기록면은 두꺼운 기록 층이 기록될 때까지 형성되지 않는다.
상기 기록 캐리어의 바람직한 실시예는 안내면이 기록 가능 층을 가지고 있다는 것을 특징으로 한다. 기록 층의 기록면의 개수는 안내면에 감지 층을 제공함으로써 1 개가 늘어난다.
상기 기록 캐리어의 다른 바람직한 실시예는 안내면이 상기 기록 캐리어의 제조 동안 미리 기록된 삭제 불가능 정보를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다. 삭제 불가능 정보는 기록 캐리어의 이용의 용이성을 증대시키고, 예컨대, 표준 데이타 또는 프로그램을 분배할 수 있는 가능성을 제공한다. 삭제 불가능 정보는 예컨대 영국 특허 출원 제 2,036,410 호에 기재된 바와 같이, 스탬핑 공정에 의해 트랙킹 정보와 동시에 상기 안내면에 기억될 수 있다.
상기 기록면의 정보는 셀프 클럭킹(self-clocking) 기록 코드에 따라 바람직하게 부호화된다. 기록면이 제조 동안에 제공된 동기화 마크(synchronizing mark)를 포함하고 있지 않으므로, 상기 기록면에 기록된 정보로부터 판독된 신호를 복호화하기 위한 클럭은 상기 신호로부터 상기 장치에 의해 발생되어야 한다.
이제, 본 발명의 실시예에 대해 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
제1(b)도에는 광 기록 캐리어(1)의 일부분의 단면도가 도시되어 있다. 이 기록 캐리어는 도면의 평면에 수직인 안내 트랙(3)이 제공된 반사 안내면(2)을 가지고 있다. 상기 안내 트랙은 상기 기록 캐리어의 제조 동안에 상기 안내면에 제공되며, 예컨대, 상기 안내면 내의 연속적인 홈(grooves)이나 일련의 피트(pits)로 구성될 수 있다. 상기 기록 캐리어는 여러 기록면(4)을 구비하고 있고, 이중 하나의 기록면이 도면에 도시되어 있으며, (유저) 데이타가 기록되도록 되어 있다. 상기 안내면의 안내 트랙은 기록면에는 복제되지 않는다.
상기 기록 캐리어에 정보, 예컨대 데이타를 기록 및 판독하기 위한 장치는 2개의 방출 비임, 즉 안내 비임(5)과 주사 비임(6)을 사용한다. 상기 안내 비임(5)은 도면에 굵은 선으로 표시되어 있고 상기 주사 비임(6)은 파선으로 표시되어 있다. 이들 2 개의 비임이 일치할 수 있는 광 경로의 부분들에서, 상기 굵은 선과 파선은 2 개의 비임이 있음을 지시하기 위해서 나란히 표시되어 있다.
상기 안내 비임은 렌즈(5'')의 초점에 배열되어 있는 방출 소스(5')에 의해 발생되어 미러(9)를 통해 대물 시스템(10)에 전달된다. 이 시스템은 안내 비임을 기록 캐리어의 안내면(2) 상에 포커싱시킨다. 상기 기록 캐리어가 움직일 때 상기 안내면에 안내 비임의 안내 초점(11)를 유지하기 위해, 상기 초점의 길이 방향 위치, 즉, 비임의 주축을 따라 존재하는 위치는 능동적으로 제어되어야 한다. 결국, 상기 안내면에 의해 반사되어 상기 대물 시스템에 의해 포집되는 방출광은 비임 분리 소자(7), 예컨대, 부분적으로 투명한 미러, 및 렌즈(13')를 통해 상기 안내 비임으로부터 제 1 검출 시스템(13)으로 전달된다. 이 시스템의 출력은 초점 에러 신호(Sf), 즉 안내면과 상기 안내 비임이 대물 시스템에 의해 포커싱된 면 사이의 거리를 나타내는 신호를 공급한다. 초점 에러 신호는 스위치(30)와 제 1 서보 증폭기(14)를 통해 선형 모터(15)를 제어하며, 이 모터는 상기 대물 시스템 (10)의 길이 방향 위치, 따라서 안내 초점(11)의 길이 방향 위치를 결정한다. 상기 검출 시스템(13), 제 1 서보 중폭기(14), 선형 모터(15) 및 대물 시스템(10)은 상기 장치의 제 1 서보 시스템을 구성한다. 이 제 1 서보 시스템은 상기 안내 비임(5)이 항상 상기 안내면(2) 상에 정확하게 포커싱되게 한다. 이는 특히 상기 안내 초점(11)이 항상 상기 안내면의 원하는 트랙(3)을 추종할 수 있도록, 상기 안내면에 존재하는 안내 정보의 최적 검출을 보장하는데 필요하다.
이와 같은 트랙킹은 상기 검출 시스템(13)이 상기 안내면에 의해 반사된 안내 비임을 포집하고 또한 이른바 트랙킹 에러 신호(Sr)를 공급하기 때문에 가능하다. 상기 신호는 안내 초점의 중심이 상기 안내면에서 추종될 트랙의 중심선과 일치하는 정도를 나타낸다. 상기 트랙킹 에러 신호(Sr)는 서보 중폭기(16)를 통해 상기 미러(9)의 구동 부재(17)를 제어하며, 상기 미러는 피봇 배열되어 있다. 도면의 평면에서 수직인 축을 중심으로 상기 미러를 피보팅함으로써, 상기 안내 초점은 횡 방향, 즉 상기 안내면의 방향으로 변위될 수 있고, 트랙 방향으로 횡단할 수 있다. 상기 미러(9)와 함께 상기 검출 시스템(13), 중폭기(16) 및 구동 부재(17)가 제 2 서보 시스템을 구성하고 있다.
상기 주사 비임은 렌즈(18')의 초점에 배열되어 있는 제 2 방출 소스(18)에 의해 발생된다. 이 주사 비임은 반사 소자(19)에 의해 연결 소자(8), 예컨대 상기 안내 비임(5)의 경로에 있는 부분적으로 투명한 미러 또는 파장 선택 미러에 연결 된다. 상기 반사기(9)를 통해 주사 비임은 주사 초점(36)을 형성하는 대물 시스템 (10)에 도달한다. 상기 주사 초점은 주사될 기록 층(4)에 대해 길이 방향에 그리고 횡 방향에 정확하게 위치되어야 한다.
상기 트랙킹 정보 또는 보다 일반적으로는 안내 정보에 대해, 상이한 기록 층을 가진 기록 캐리어가 원칙적으로 상이한 방법으로 구현될 수 있다. 제2(a)도에는 기판(40)에 의해 지지될 수 있는 안내면(2)을 가진 기록 캐리어가 도시되어 있다. 상기 안내면을 연속적인 흠의 형태 또는 60 nm 정도의 깊이를 가진 불연속적인 피트로 구성된 형태의 안내 트랙(3)을 구비하고 있다. 기록층(41내지 4n)은 바람직하게는 10 내지 10 nm의 두께이고, 스페이서 층(42)에 의해 분리되어 있다. 이들 스페이서 층이 1 ㎛ 보다 매우 얇은 경우에는, 원칙적으로 상기 안내면에만 제공된 안내 트랙(3)의 윤곽이 제 1 기록 층(41), 제 2 기록 층(42) 등에 존재하게 되며, 따라서 트랙킹에 적합하지 않다. 상기 윤곽은 보다 높은 정보 층에는 존재하지 않는다.
제2(b)도에 도시되어 있는 바와 같이 안내 정보와는 별개로 각각의 기록층을 제공할 수도 있다. 하지만, 각각의 기록 층의 복제 공정은 스탬프(stamp)를 이용하여 수행되어야 하며, 이에 따라 기록 캐리어의 제조에 비용이 많이 든다.
본 발명에 따라, 안내면에만 안내 정보가 제공되어 있는 제2(a)도의 기록 캐리어를 이용한다. 정보가 기록 층에 기록될 때에는, 안내 비임이 추종하는 상기 안내 정보를 이용한다.
위에서 이미 언급하고 제1(b)도에 도시된 바와 같이, 이와 같은 것은 기록 비임, 따라서 기록 초점이 상기 안내 비임과 동시에 횡 방향으로 피봇미러(9)를 통과할 수 있도록 기록 비임이 안내 비임의 경로에 연결됨으로써 실현된다. 이때, 원칙적으로, 기록 초점은 안내 초점과 동일한 트랙을 추종하며, 상기 제 2 서보 시스템(13, 16, 17, 9)은 상기 안내 초점이 안내 트렉(3)을 매우 정확하게, 예컨대, 100 nm 내로 추종할 수 있게 한다.
기록 동작에는 기록 초점이 안내 초점과 동일 또는 유사한 트랙을 추종하는 것만이 중요하기 때문에, 기록 동작 동안에는 상기 주사 초점의 수동적인 횡 방향 제어를 이용하는 것으로 족하다. 상기 안내면에 돌출되어 있는 기록 초점 트랙이 상기 안내 초점의 트랙과 정확히 일치하도록 할 필요는 없다. 이점이 이미 기록된 기록면이 횡 방향 위치가 위에서 설명한 방식으로 안내 초점의 위치에 연결되어 있는 판독 초점에 의해 판독되는 경우에 상이하다. 이 연결에서, 주사 초점과 안내 초점의 상호 위치는 두 방출 소스(5, 18)의 상호 위치에 의해, 그리고 비임 스플리터(7, 8, 19)의 위치에 의해 결정된다. 상기 방출 소스와 초점 사이의 광학 시스템이 예컨대, 5의 배율을 가지고 있으며, 상기 방출 소스들간의 상호 거리는 100nm 내에서 상기 기록면의 트랙을 추종하도록 예컨대, 500 nm 내에서 일정하게 유지 되어야 한다. 기계적인 불안정이나 열 작용으로 인해, 이와 같은 허용 오차는 상기 장치제서 실현하기가 매우 어렵다.
기록 캐리어가 제 1 장치에 의해 기록되고 대응하는 제 2 장치에 의해 판독되는 경우에, 판독 비임과 안내 비임에 의한 판독 동작은 한 장치에서의 안내 초점과 판독 초점의 위치 편차가 다른 장치의 위치 편차와 달라진다는 문제를 일으킨다.
이 절박한 허용 오차 요건과 문제점을 방지하기 위해, 상기 주사 초점의 횡방향 위치는 주사된 기록면에 의해 반사된 판독 비임 방출에 의해 판독 동작 동안에 본 발명에 따라 능동적으로 제어된다. 이 방출은 판독 비임의 경로를 역방향으로 추종하고 부분적으로 투명한 소자(19) 및 한즈(22')를 통해 검출 시스템(22)에 의해 포착된다. 판독 초점의 횡 방향 제어는 검출 시스템(22), 제 1 스위치(23), 서보 증폭기(24) 및 횡 방향 시프터(25)를 구비한 제 3 서보 시스템에 의해 수행된다. 상기 검출 시스템(22)은 기록면의 트랙의 중심과 주사 초점 사이의 횡 방향 거리를 나타내는 트랙킹 에러 신호(Sr1)를 공급한다. 기록면(4)이 기록되고 있을 때에는, 스위치(23)가 열리고 주사 초점의 트랙킹에 대한 능동적인 제어는 없다. 판독하는 동안에는, 상기 스위치가 닫히고 상기 트랙킹 에러 신호(Sr1)가 증폭기(24)에 전달되며, 이 증폭기(24)는 증폭된 신호를 횡 방향 시프터(25)에 공급한다. 상기 시프터는 주사 비임의 방향을 작은 각에 걸쳐 변화시킬 수 있는 광학 소자이다. 상기 대물 시스템은 이 방향 변화를 주사, 초점의 횡 방향 위치의 변화로 변환한다. 이와 같은 제 3 서보 시스템의 트랙킹 제어는 미러(9)를 통해 동작하는 제 2 서보 시스템의 제어에 중첩된다.
하지만, 판독 동안에는 제 2 서보 시스템을 스위치 오프하고 서보 증폭기(24)가 횡 방향 시프터(25) 대신에 미러(9)를 제어하게 하는 것이 바람직하다. 이때, 횡 방향 시프터는 불필요하다.
일본 특허 출원 제 63-234418 호에 제안된 바와 같이, 기록 층이 300 내지 500 nm의 두께를 가지고 있고, 스페이서층이 0.5 내지 1㎛의 두께를 가지고 있는 경우에, 주사 비임이 상기 기록면의 한쪽에 포커싱되면, 비교적 작은 방출 스폿이 상기 비임의 초점이 매우 짧은 길이로 인해 인접 기록면의 영역에 형성된다는 문제점이 있다. 0.52의 개구와 0.82 ㎛의 파장을 가지고 있는 비임의 초점 거리는 ±1.5 ㎛이며, 이는 초점 지점으로부터의 1.5 ㎛ 지점에서의 광축 상의 세기가 초점 지점에서의 세기의 0.8 배임을 의미한다. 기록면이 기록되고 있을 때, 1 ㎛의 거리의 인접 면이 또한 기록되게 되고, 기록먼이 판독되고 있을 때에는 인접 면이 강한 간섭 신호를 발생하게 된다.
이 문제는 기록층의 파장을 선택할 수 있도록 하고 각각의 층에 대해 장치의 별도의 방출 소스를 배치함으로써 해결될 수 있다. 이때, 주어진 기록면에 대한 주사 비임은 다른 기록면에 영향을 주지 않거나 영향을 받지 않게 된다. 이 해결책의 단점은 상기 기록면의 재료의 선택과 상이한 파장을 가진 방출 소스의 선택이 제한되어 있다는 것이다. 이에 따라 상기 기록 캐리어의 기록면의 가능한 개수가 크게 제한된다.
스페이서 층(42)의 두께를 상기 비임의 초점 거리에 비해 매우 두껍게 하는 것보다 좋은 방법이다. 하지만. 이 방법은 얇은 층에 적용된 제조 방법과는 다른 제조 방법을 필요로 한다. 최고 1 ㎛의 두께를 가진 층은 스퍼터링이나 증착에 의해 제조될 수 있다. 하지만, 이들 공정은 두꺼운 층의 경우에 너무 오랜 시간이 걸린다. 이를 위해 스핀 코팅이 보다 양호하다. 현재의 기술에서는 1 ㎛내에서 스핀 코팅된 층의 두께 변화를 양호하게 유지할 수 없다.
이들 두께의 변화로 인해, 일본 특허 출원 제 63-1298836 호에 기재된 주사 초점의 수동적인 길이 방향 제어는 더 이상 사용될 수 없다. 실제로, 이 제어에서, 주사 초점은 안내 초점로부터 불연속적인 거리에 길이 방향으로 위치되며, 이 거리는 주사될 기록층의 서수에 의해 결정된다. 이 경우에 상기 안내면(2)과 기록면(4)간의 거리, 따라서 스페이서 층(42)의 두께는 매우 정확하게 일정한 것으로 추정되었다. 상기 스페이서층의 두께의 변화가 상기 주사 비임의 초점 거리보다 크면, 상기 주사 초점은 상기 안내 초점이 안내면에 위치되더라도, 주사될 기록면에 항상 위치되는 것은 아니다.
본 발명에 따라, 이 문제는 판독 동안에 뿐만 아니라 기록 동안에 주사 초점을 능동적으로 제어함으로써 해결된다. 이때, 주사될 기록 층에 의해 반사된 주사 비임 방출이 이용되며, 이 방출이 검출 시스템(22)에 의해 포집된다. 상기 시스템은 주사 초점의 길이 방향 위치와 주사될 기록면의 길이 방향 위치간의 편차에 관한 정보를 포함하고 있는 초점 에러 신호(Sf1)를 공급한다. 주사 초점의 능동적인 길이 방향 제어는 검출 시스템(22), 기록면 선택기(26), 서보 증폭기(27), 제 2 스위치(28) 및 길이 방향 시프터(20)를 구비한 제 4 서보 시스템에 의해 수행된다.
제1(a)도의 기록면 선택기(26)는 기록면을 통해 주사 초점을 통과하는 펄스를 공급하는 면 판별기(261)를 구비하고 있다. 예컨대, 각각의 기록면과 안내면에 제로 크로싱을 가지고 있는 초점 에러 신호가 사용될 수도 있다. 주사 초점이 상기 기록 캐리어의 층 패킷을 주사하면, 상기 면 판별기는 각각의 기록면의 통과시에 펄스를 공급하게 된다. 카운터(262)가 펄스를 카운트하고, 기록면에 대한 주사 초점의 이동 방향에 의해서 가산이나 감산이 수행되어야 하는지가 결정된다. 카운터(262)의 출력은 비교 회로(263)의 제 1 입력에 연결되고, 선택된 기록 충의 서수가 제 2 입력에 인가된다. 원하는 기록면을 통과하는 순간에, 초점 에러 신호(Sf1)가 비교 회로(263)에 의해 동작되는 스위치(264)를 통해 서보 중폭기(27)에 전달된다. 이 증폭기의 출력 신호는 닫힌 스위치(28)를 통해 길이 방향 시프터(20)에 인가되며, 이에 따라 주사 초점이 선택된 기록면에 일치하게 된다. 상기 제 4 서보 시스템의 초점 제어는 대물 시스템(10)을 통해 동작하는 제 1 서보 시스템의 제어에 중첩된다. 이제, 정확한 면에 안내 초점과 주사 초점을 능동적으로 유지할 수 있다.
포커싱된 비임이 투명한 재료 판을 통과할 때, 이 판을 판 두께에 비례하는 상기 비임의 구면 수차를 발생하게 된다. 상기 구면 수차는 상기 비임 초점의 특성에 악영향을 끼친다. 상기 주사 초점(36)은 상기 기록 캐리어(1)의 상이한 층상에 위치될 수 있다. 상기 주사 초점이 상기 기록 캐리어를 통해 길이 방향으로 시프트될 때, 상기 대물 시스템(10)과 주사 초점(36) 사이에서 주사될 기록 캐리어 재료의 두께가 변하게 된다. 결과적으로, 주사 초점의 위치에서 구면 수차의 양이 변한다. 0.52 수치의 개구를 가진 대물 시스템(10)을 구비한 장치는 일반적으로 주사 초점을 너무 악화시키지 않고 ± 50 ㎛의 두께 변화를 허용할 수 있다. 바꾸어 말하면, 상기 주사 초점은 100㎛의 깊이 범위를 가지고 있다. 상기 기록면이 대략 15 ㎛의 상호 거리, 즉, 상기 대물 시스템의 초점 길이의 수배의 거리를 가지고 있으면, 소수의 기록면만이 100㎛의 두께로 제공될 수 있다. 보다 많은 이와 같은 기록면은 기록 캐리어에 제공되어야 하는 경우에, 상기 주사 초점은 100 ㎛ 이상 시프트되어야 한다. 이때, 상기 주사 비임의 발생된 구면 수차를 보정하기 위해서는 보정기가 필요하게 된다. 일반적으로, 상기 주사 초점의 길이 방향의 변위의 50 또는 100㎛마다의 보정이면 충분하다.
간단한 보정기는 주사 비임의 시준되지 않은 부분에 배치될 수 있는 유리 또는 합성 재료의 판을 구비하고 있다. 상기 판의 두께와 굴절률은 보정에 필요한 주사 비임의 구면 수차가 발생될 수 있는 정도이다. 상기 두께와 굴절률은 상기판의 영역 및 상기 기록 캐리어의 영역에서 주사 비임의 버젼스(vergence)에 좌우 된다.
제1(b)도의 장치에서의 구면 수차의 보정은 주사 비임에 뿐만 아니라 안내 비임에 2 개의 보정기를 배치함으로써 수행될 수 있다. 보정기(C1), 예컨대, 상이한 두께의 영역을 가지고 있는 판이 상기 방출 소스(18)와 시준기 렌즈(18') 사이의 주사 비임에 배열되어 있다. 상기 주사 비임은 상기 보정기를 배치함으로써 상기 영역을 주사할 수 있다. 상기 보정기의 가장 얇은 부분이 상기 주사 비임에 존재하고 주사 초점(36)이 대물 시스템(10)으로부터 가장 먼 기록층(4)에 위치되어 있는 경우에, 상기 주사 초점은 실질적으로 구면 수차가 없어야 한다. 이는 상기 대물 시스템의 특정 렌즈 설계에 의해 실현되어야 한다. 상기 주사 초점이 상기 대물 시스템에 보다 가까운 기록층에 위치하는 경우에는, 구면 수차의 원하는 보정을 얻기 위해 보정기(C1)의 보다 두꺼운 부분이 주사 비임에 위치되어야 한다. 상기 검출 시스템(22)의 영역에서 최소 수차를 갖는 것이 필요한 경우에는, 보정기(C1)에 필적하는 제 2 보정기(C2)가 상기 검출 시스템과 렌즈(22') 사이에 또한 배열되어야 된다. 상기 보정기(C1, C2)는 상기 주사 비임에 동일량의 구면 수차를 항상 발생해야 한다. 상기 방출 소스(5')와 시준기 렌즈(5'') 사이의 제 3 보정기(C3)는 상기 특정 설계를 가진 대물 시스템을 통과한 후에, 상기 안내 비임(5)은 상기 안내면(2)에 주사 초점(11)를 공급하고, 상기 초점에 수차가 없는 것을 보장 해야 한다. 상기 보정기(C2)가 상기 검출 시스템(22)의 앞에 배열되는 것과 동일한 이유로 동일한 보정기(C4)가 상기 검출 시스템(13)의 앞에 배열되어야 한다.
상기 보정기(C3,C4)는 이들 렌즈의 설계를 변경함으로써 상기 렌즈(5'')와 렌즈(13')에 일체로 될 수 있다. 주사 비임 및 안내 비임에서 상기 보정기(Cl, C3)에 의해 발생된 구면 수차는 상기 보정기와 상기 대물 시스템 사이에서 비임이 플레어(flare)되게 한다. 상기 안내 비임과 주사 비임의 광 경로를 가능한 한 많이 짧게 함으로써 악영향이 완화될 수 있다.
상기 보정기(C1, C2)는 일정한 두께를 각각 가지고 있는 복수의 판을 구비할수 있고, 이중 하나 이상의 판은 주사 비임에 존재할 수도 있다.
상기 장치의 유리한 실시예는 방출 소스(18)와 검출 시스템(22)의 앞에 배열된 2 개의 보정기(C1, C2) 대신에, 설명될 길이 방향의 시프터(20)와 하나의 보정기(C5)만을 가지고 있다. 제4(a)도에 도시된 바와 같이, 상기 보정기(C5)의 구조는 상기 보정기(C1)의 구조와 비교될 수 있다.
기록 캐리어(1)의 안내면(2)이, 제1(b)도에 도시된 바와 같이, 상기 대물 시스템(10)에 가장 가까이 위치된 면이 아니고 가장 멀리 위치된 면인 경우에는, 다른 간단화가 얻어진다. 이때, 보정기(C3, C4)는 없어도 된다.
특정 실시예에서, 안내 비임과 주사 비임을 이용하는 주사 장치는 대물 시스템(10)과 기록 캐리어(1) 사이에 배열된 하나의 보정기만을 가지고 있다. 상기 보정기는 이 위치에서 2 개의 비임에 영향을 미친다. 이때, 안내 초점은 상기 보정기로부터 특정한 양의 구면 수차를 수용할 수 있다. 상기 보정기는 보정없이도 상기 주사 초점의 거리 범위를 적어도 인자 2 만큼 증가시킨다.
다층 판 주사 장치에서, 안내 비임 없이 상기 수차 보정은 상기 대물 렌즈와 기록 캐리어 사이에 배열된 조절 가능 보정기에 의해 수행될 수도 있다.
사용자 데이타는 기록면의 감지 재료의 종류에 따라 상기 장치에서 어떤 형태로, 즉 자기 영역, 합금 위상 변화 영역, 결정 상태 변화 영역 등의 형태로 기록 될 수 있다. 상기 기록면의 데이타는 처리 유닛(32)에 인가되는 정보 신호(Si1)를 공급하는 검출 시스템(22)에 의해 반사된 주사 비임에서 판독될 수 있다. 상기 검출 시스템이 기록면에서 데이타를 판독할 수 있는 한, 주사 비임의 서보 시스템의 제어를 위해 트랙킹 에러 및 초점 에러 신호를 발생할 만큼 충분히 강한 신호가 분명히 존재한다. 기록면의 수 퍼센트의 반사 계수는 이미 충분한 것으로 밝혀졌다.
정보를 판독할 때에는, 판독 신호를 정확히 복호화하기 위한 클럭 신호가 처리 유닛(32)에서 발생되어야 한다. 각각의 기록면에는 상기 클럭 신호가 도출될 수 있는 동기화 마크가 제공될 수 있다. 하지만, 이 제공이 제조 동안에 행해지면, 공정으로부터 비용이 많이 드는 스탬핑(stamping)이나 리플리카(replica)가 각각의 기록 층을 필요하다. 그러므로, 상기 기록 캐리어는 스탬핑된 동기 마크를 가지고 있지 않은 스핀-코팅 층을 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같은 기록 캐리어에 있어서, 클럭 신호는 상기 기록면에 기록된 정보로부터 발생되어야 한다. 그러므로, 셀프 클럭킹 코드로 기록 캐리어에 데이타를 기록하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 처리 유닛 자체는 정보 신호(Si1)로부터 클럭 신호를 도출해 낼 수 있다. 이와 같은 코드의 일예로는 미국 특허 제 3,689,899 호에 공지된 (2,7) 기록 코드를 들 수 있다.
설명된 장치에서 사용될 수 있는 기록 캐리어의 새로운 실시예가 제3도에 도시되어 있다. 단일 기록층(43)은 여러 기록면(4)이 상기 충에 기록될 수 있을 정도의 두께를 가지고 있다. 제 3도에는 2개의 기록면이 도시되어 있다. 기록 전에는, 아직도 상기 기록면은 형성되지 않은 상태이다. 그러므로, 상기 면이 기록되는데 이용되는 주사 초점은 횡 방향뿐만 아니라 길이 방향으로 안내 초점에 결합되어야 하며, 안내 초점은 상기 안내면(2)의 트랙을 추종한다. 기록 동안에 상기 스위치(23)가 개방되고 기록 초점의 길이 방향 위치는 스위치 (28)를 통해 길이 방향 시프터(20)에 연결된 조절 부재(21)에 의해 결정된다. 상기 조절 부재는 다수의 불연속적인 레벨을 가질 수 있는 신호를 공급하며, 상기 레벨 각각은 제3도에 도시된 기록 캐리어의 기록층(43)에서 기록 초점의 주어진 길이 방향 위치에 대응된다. 상기 기록 캐리어의 주어진 면(4)이 기록된 후에, 상기 면은 능동적인 초점 제어를 위한 면의 역할을 할 수도 있다. 이때, 상기 스위치(28)는 서보 증폭기(27)의 출력이 길이 방향 시프터(20)에 접속된 위치에 있다. 이 제어는 기록된 층(4)을 판독할 때에 사용되며, 스위치(23)는 닫혀 있다.
상기 기록 캐리어의 다른 실시 예에서, 안내면에는 감지층이 제공될 수도 있으며, 이에 따라 상기 안내면에는 사용자 데이타가 또한 제공될 수 있어, 기록 캐리어의 기억 용량이 증대된다.
여러 사용자가 특정 데이타 이외에도 모든 표준 데이타에 대해 동일한 이용 가능 데이타량을 갖기를 원하는 경우에는, 제조업체에서 상기 기록 캐리어 상에, 바람직하게는 기록면에 상기 표준 데이타를 미리 기록할 수 있다. 상기 장치의 일부 양태에 대해 설명한다. 제4(a)도, 제4(b)도, 제4(c)도 및, 제4(d)도에는 시프터(20, 25)의 여러 실시예가 도시되어 있다. 제4(a)도의 길이 방향 시프터는 방출 소스(18)에 의해 방출된 방출 광으로부터 대략 시준된 비임(6)을 발생하는 2 개의 렌즈(50, 51)를 가지고 있다. 방출 비임의 버젼스는 광학 축을 따라 렌즈(51)의 작은 변위에 의해 약간 변할 수 있다. 결과적으로, 대물 시스템(10)에 의해 형성된 초점이 길이 방향으로 변위된다. 렌즈(51)를 변위시키기 위해 공지된 CD 플레이어에 사용된 포커스 모터를 사용하는 경우에는, 주사 초점(36)가 수 밀리초 내에 상이한 기록층 상에 위치될 수 있다. 판(C5)이 구면 수차를 보정하기 위해 렌즈(50)와 렌즈(51) 사이에 배열될 수 있다. 일본 특허출원 제 63-234418 호에 공지된 길이 방향 시프터의 다른 실시예가 제4(b)도에 도시되어 있다. 방출 소스(18)로부터의 방출은 시준기 렌즈(52)에 의해 대략적으로 시준된 비임으로 형성된다. 상기 방출 소스(18)는 압전기 결정(53) 상에 배열된다. 상기 레이저는 상기 결정의 양단의 전압에 의해 미소 거리에 걸쳐 상기 광축을 따라 변위될 수 있다. 이에 의해 방출 비임의 버젼스가 변동될 수 있다.
제4(c)도의 횡 방향 시프터는 상기 주사 비임(6)에 배열된 접는 미러(54)를 구비하고 있다. 이 미러의 회전은 상기 비임(6)의 방향을 변화시키며, 이 방향의 변화는 대물 렌즈에 의해 주사 초점(36)의 횡 방향 시프트로 전환된다. 방출 소스(18)와 검출면(22)이 상호 교환되면, 서브 판(sub-plate)(19)이 접는 미러로서 사용될 수 있다. 상기 비임(6)의 방향은 제4(d)도에 도시된 바와 같이, 음-광 변조기(55)에 의해 변할 수도 있다. 방출 비임(6)의 방향의 변화는 상기 변조기에 인가된 제어 전압(56)에 좌우된다.
본 발명에 따른 장치는 횡방향 시프터 없이 형성될 수도 있다. 별개의 주사 비임(6) 대신에, 안내 비임(5)이 상기 기록면을 판독하는데 사용된다. 기록 동안에, 주사 비임은 상기 안내 비임과 함께 사용되고 상기 주사 비임의 능동적인 횡 방향 제어는 필요하지 않다.
상기 장치의 만족스러운 동작을 위해, 상기 길이 방향 시프터(20)와 횡방향 시프터(25)를 교정하는 것이 바람직하다. . 비적층형 기록 캐리어가 기록되고 있을 때, 상기 기록 초점의 길이 방향 위치는 조절 부재(21)와 길이 방향 시프터(20)에 의해 결정된다. 상기 구성 요소의 파라미터의 피할 수 없는 변화는 상기 구성 요소가 비-피이드백(non-feedback) 시스템에 사용되는 경우에 교정을 필요로 한다. 교정을 위해, 상기 안내 초점은 렌즈(10)에 의해 상기 안내면에 위치된다. 따라서, 상기 조절 부재(21)는 상기 기록 초점이 상기 안내면에 위치될 수 있도록 조절 된다. 이 조절은 상기 검출기(22)의 신호(Si1)의 정보와 상기 검출(13)의 신호(Si1)의 정보를 비교함으로써 체크될 수 있다. 이 교정된 조절을 기초로 하여, 이제, 상기 기록 초점의 길이 방향 위치가 상이한 기록면을 기록하는 작은 단계에서 변화될 수 있다.
상기 횡 방향 시프터(25)의 비교 가능한 교정은 기록면에 기록하기 전에 수행되어야 한다. 이는 동일한 기록면이 이 기록면의 이전에 기록된 영역의 뒤에 기록되어야 하는 경우에 특히 바람직하다. 제 2 기록 동작의 시작시에 상기 안내 초점과 기록 초점 사이의 횡 방향 거리는 이전의 기록 동작의 끝에서와 더 이상 동일 하지 않으며 이는 상기 장치에서의 조절 변화 때문이다. 이에 따라, 기록될 트랙이 이전의 기록 동작의 최종 기록 트랙을 통과하게 되는 위험이 따르게 된다. 이는 교정에 의해 회피될 수 있다. 결국, 안내 초점과 기록 초점은 전술된 바와 같이, 안내면에 위치된다. 따라서, 기록 초점이 상기 안내 초점과 동일한 트랙 상에 있도록 상기 횡 방향 시프터(25)는 조절 부재(제 1 도에는 도시되어 있지 않음)에 의해 조절된다. 이 조절은 안내 비임(5)과 비임(6)의 정보 신호(Si, Si1)를 비교함으로써 체크될 수 있다. 다음에, 상기 기록 초점은 상기 횡 방향 시프터의 조절을 유지하면서 기록될 기록면으로 이동될 수 있다.
제5도에는 기록 캐리어가 전송시 판독되는 장치의 일실시예의 일부분이 도시되어 있다. 상기 도면에 점선으로 도시된 주사 비임(6)은 이제 기록 캐리어(1)의 모든 층을 주사하며, 이에 따라 검출될 비임의 세기는 주사 초점이 위치된 기록 면에 무관하게 된다. 렌즈(61)가 정보 신호(Si1)를 공급하는 검출기(62) 상의 기록 캐리어를 통과하는 비임을 포커싱한다. 안내 비임(5) 뿐만 아니라 주사 비임(6)이 판독 동안에 존재하면, 정보 신호의 교란을 회피하기 위해, 상기 비임중 하나의 비임을 상기 검출기(62)에 전달하는 필터(63)가 사용된다.
또한, 상기, 주사 비임과 안내 비임간의 이와 같은 분리는 제1(b)도의 검출 시스템(13, 22)만이 비임(5, 6)으로부터 방출광을 각각 수신하는 것을 보장하기 위해 상기 장치의 다른 어느 곳에서 필요로 할 수 있다. 결국, 2 개의 필터(34, 35)가 비임 스플리터(8)의 주위에 배열된다. 상기 필터의 특성은 비임 분리 방식에 좌우된다. 상이한 파장의 방출 소스가 사용될 때, 34와 35는 색도 필터(chromatic filter)로 되게 된다. 상이한 상태의 편광 비임(5, 6)이 사용되는 경우에는, 34와 35는 편광 필터로 되게 된다. 이와 같은 필터는 색도 필터가 기상 증착된 입방체 또는 편광 감지 스플리팅면을 가진 입방체의 형태로 상기 비임 스플리터(8)에 의해 단일 소자에 만족스럽게 조합될 수 있다. 상기 비임(5, 6)이 약간 상이한 방향으로 주어지면, 34와 35는 공간 필터로 된다. 이와 같은 필터는 초점 지정에 핀홀(pinhole)을 가지고 있는 망원경 시스템이나 검출 시스템(13, 22)용의 핀흘로 구성될 수도 있다. 위에서 언급한 3 가지 비임 분리 방법들의 조합이 또한 가능하다.
기록 캐리어에 의해 반사된 비임과 방출 소스에 의해 방출된 비임의 분리가 최소량의 방출 손실에 의해 달성되어야 하는 경우에, 상기 비임 스플리터(8)는 편광 비임 스플리터 및 λ/4 판에 의해 대체될 수도 있다.
초점 에러 신호(Sf, Sf1), 트랙킹 에러 신호(Sr, Sr1) 및 정보 신호(Si, Si1)를 발생하는 검출 시스템(13,22)이 제1(b)도에 도시되어 있다. 실제로, 초점 에러 검출 시스템은 비점 수차 소자(astimatic element), 예컨대 반사된 비임의 경로에 배열된 원통형 렌즈를 포함할 수도 있고, 방출 감지 검출 시스템은 상이한 사분면에 배열되는 4 개의 검출 소자를 구비할 수도 있다. 이때, 미국 특허 제 4,023,033 호에 기재된 이른바 비점 수차 초점 에러 검출 방법이 사용된다. 상기 초점 에러 신호는 루프(roof) 프리즘이 반사되는 비임에 배열되고 4 개의 정렬된 검출 소자가 사용되는 이른바 이중 포콜트(Foucault)법에 의해 얻어질 수도 있다. 이중 포콜트법은 예컨대 미국 특허 제 4,533,826 호에 기재되어 있다. 프리즘 대신에, 미국 특허 제 4,665,310 호에 기재된 회절 격자를 사용할 수도 있다. 트랙킹 에러 신호를 발생하는 시스템은 미국 특허 제 3,876,842 호에 기재된 바와 같이, 기록 캐리어 상에 3 개의 방출 스폿을 형성하기 위한, 비임의 경로의 회절 격자(grating)와, 이들 3 개의 방출 스폿으로부터 방출광을 포착하는 3 개의 방출 감지 소자를 포함하고 있을 수도 있다. 트랙킹 에러 신호를 발생하기 위한 다른 방법으로는 미국 특허 제 4,491,940 호에 기재된 이른바 차동 또는 푸시 풀(push-pull) 방법이 있다.
본 발명은 제1(b)도에 도시된 장치의 실시예를 참조하여 설명되었으며, 여기서, 주사 비임은 기록 비임과 판독 비임으로서 연속적으로 사용된다. 따라서, 상기 장치는 4 개의 서보 시스템, 즉 안내 비임용의 초점 및 트랙킹 서보 시스템과, 주사 비임에 대한 초점 및 트랙킹 서보 시스템을 구비하고 있어야 한다. 바람직한 실시예에서, 주사 비임은 기록 비임으로만 사용되지만, 안내 비임은 판독 비임으로도 사용된다. 기록 동안에는 기록 비임에 대한 액티브 트랙킹 제어가 필요 없기 때문에, 이 장치에서는 3 개의 서보 시스템, 즉 안내 비임에 대한 초점 및 트랙킹 시스템과 주사 비임에 대한 초점 서보 시스템이면 충분할 수도 있다. 이 바람직한 실시예에서는, 안내 비임이 원하는 기록면 상에 조절될 수 있어야 한다. 결국, 초점 서보는 판독 동작용의 스위치(30)에 의해 스위치 온될 수 있는, 위에서 설명한 선택기(26)와 동일한 기록면 선택기(29)를 포함하고 있어야 한다. 또한, 기록면 선택기(29)에 의해 안내면 상에 안내 비임을 포커싱할 수 있어야 한다. 이때, 상기 스위치(30)는 없어도 된다.
물론, 장치에서는 하나의 안내 비임 이외에, 각각의 서보 시스템용의 주사용 비임을 사용할 수도 있다. 이때, 본 발명의 방법에 따라 동시에 2 개 이상의 층을 기록, 판독 또는 삭제할 수 있다. 이에 따라 데이타 전송 속도가 증가된다.

Claims (23)

  1. 적어도 2 개의 기록면과 1 개의 안내면(guide plane)을 가지고 있는 광 기록 캐리어의 기록면에 정보를 광학적으로 기록하고 판독 및/또는 삭제하는 정보의 광학적 기록, 판독 및 삭제 방법으로서, 기록 동안에, 안내 초점을 가지고 있고 안내면과 협동하는 안내 비임과, 상기 기록면에 대한 기록 초점을 가지고 있는 적어도 하나의 기록 비임이 이용되고, 상기 안내 초점과 기록 초점은 하나의 대물 시스템(objective system)에 의해 형성되며, 상기 안내 초점은 상기 안내 비임에 의해 발생되는 초점 에러 신호에 의해 상기 안내면에 유지되는 정보의 광학적 기록, 판독 및 삭제 방법에 있어서, 기록 동안에는, 기록면에서의 기록 초점의 횡 방향 위치가 상기 안내 초점의 횡 방향 위치에 연결되고, 상기 안내 초점의 횝 방향 위치는 상기 안내 비임과 안내면간의 협동으로부터 얻어진 트랙킹 에러 신호에 의해 제어되며, 판독 및/또는 삭제 동안에는, 판독 비임에 의해 형성된 판독 초점이 상기 판독 비임과 주사되는 기록면간의 협동으로부터 얻어진 초점 에러 신호에 의해 상기 주사되는 기록면에 유지되고, 상기 판독 초점의 횡 방향 위치는 상기 판독 비임과 주사되는 기록면간의 협동으로부터 얻어진 트랙킹 에러 신호에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 정보의 광학적 기록, 판독 및 삭제 방법.
  2. 제1항에 있어서, 판독 또는 삭제 동안에 이용되는 판독 비임이 상기 안내 비임에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 정보의 광학적 기록, 판독 및 삭제 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 방법은 기록면이 스페이서층에 의해 분리된 별개의 기록층의 표면에 의해 구성되어 있는 기록 캐리어를 기록, 판독 및/또는 삭제하는데 이용되고, 상기 기록면에서의 기록 동안에, 상기 기록 초점이 상기 주사되는 기록면과의 상기 기록 비임의 협동으로부터 얻어진 초점 에러 신호에 의해 상기 기록면에 유지되는 것을 특징으로 하는 정보의 광학적 기록, 판독 및 삭제 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 방법은 여러 기록면이 기록될 수 있는 비적층형 기록 캐리어를 기록, 판독 및/또는 삭제하는데 이용되고, 기록 동안에, 상기 기록 초점의 길이 방향 위치가 상기 안내 초점의 길이 방향에 위치에 의해 안내되고, 이들 두 위치 사이의 거리는 기록될 기록면의 서수에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 정보의 광학적 기록, 판독 및 삭제 방법.
  5. 안내 비임과 적어도 하나의 기록 비임을 공급하는 적어도 하나의 방출 소스와, 상기 안내 비임을 안내 초점에 포커싱하고 상기 기록 비임을 기록 초점에 포커싱하는 대물 시스템과, 상기 안내면에 안내 초점을 길이 방향으로 위치 결정하는 제 1 서보 시스템을 구비한 장치에 있어서, 상기 안내면에 상기 안내 초점을 횡 방향으로 위치 결정하는 제 2 서보 시스템과, 상기 제 2 서보 시스템에 상기 기록 초점의 횡 방향 위치의 제어를 연결하는 연결 장치와, 판독 비임에 의해 형성된 판독 초점을 각각 횡 방향과 길이 방향으로 위치 결정하는 판독 트랙킹 서보 시스템 및 판독 초점 서보 시스템을 구비하고 있고, 상기 서보 시스템들은 상기 판독 비임에 의해 발생된 트랙킹 에러 신호와 초점 에러 신호를 각각 이용하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 기록 비임에 의해 공급된 초점 에러 신호를 이용하여 기록면에 기록 초점 길이 방향으로 위치 결정하는 제 3 서보 시스템을 구비한 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제 1 서보시스템에 상기 기록 초점의 길이 방향 위치의 제어를 연결하는 연결 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제6항에 있어서, 제 3 및 제 4 서보 시스템이 상기 판독 초점의 길이 방향 위치 및 횡 방향 위치를 각각 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제5항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 서보 시스템이 상기 판독 초점의 길이 방향 위치 및 횡방향 위치를 각각 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제5항에 있어서, 상기 안내 비임은 상기 판독 비임 또는 기록 비임의 파장과는 다른 파장을 가지고 있고, 파장 종속 비임 분리 및 조합 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제5항에 있어서, 상기 안내 비임은 상기 판독 비임 또는 기록 비임의 편광 상태와는 다른 편광 상태를 가지고 있고, 편광 종속 비임 분리 및 조합 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제5항에 있어서, 상기 안내 비임은 판독 비임 또는 기록 비임의 공간적 방향(spatial direction)과는 다른 공간적 방향을 가지고 있고, 방향 종속 비임 분리 및 조합 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제5항에 있어서, 상기 안내 비임 및 판독 비임 또는 기록 비임의 검출 시스템과 방출 소스가 상기 기록 캐리어의 상이한 쪽에 위치된 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 주사 비임을 공급하는 방출 소스와, 상기 주사 비임을 포커싱하는 대물 시스템과, 주사 초절의 길이 방향 위치와 주사될 기록면의 길이 방향 위치 사이의 거리를 나타내는 초점 에러 신호를 제공하는 초점 에러 검출 시스템을 구비한 다중면기록 캐리어의 기록, 판독 및/또는 삭제 장치에 있어서, 기록면 선택기가 제공되어 있고, 상기 기록면 선택기는, 상기 초점 에러 검출 시스템의 출력에 접속된 면 판별기와, 상기 면 판별기에 접속된 카운터와, 카운터 내용과 주사될 기록면의 서수를 비교하는 비교 회로를 구비한 것을 특징으로 하는 다중면 기록 캐리어의 기록, 판독 및/또는 삭제 장치.
  15. 주사 비임을 공급하는 방출 소스와, 선택된 기록면 상의 주사 초점에 상기 주사 비임을 포커싱하는 대물 시스템과, 상기 주사 초점의 길이 방향 위치와 상기 선택된 기록면의 길이 방향 위치 사이의 거리를 나타내는 초점 에러 신호를 제공하는 초점 에러 검출 시스템을 구비한 다중면 기록 캐리어의 광학적 기록, 판독 및/또는 삭제 장치에 있어서, 상기 주사 비임의 구면 수차의 조절 가능한 보정을 위한 적어도 하나의 구면 수차 보정기를 구비하고 있고, 상기 보정의 크기는 상기 대물 시스템과 상기 선택된 기록면 사이의 주사 비임의 광 경로에 있는 상기 기록 캐리어의 굴절률 및 두께에 좌우되는 다중면 기록 캐리어의 광학적 기록, 판독 및/또는 삭제 장치.
  16. 제15항에 있어서, 안내 비임을 공급하는 제 1 방출 소스와, 상기 기록 캐리어로부터 유입되는 안내 비임의 제 1 방출 감지 검출 시스템과, 주사 비임을 공급하는 제 2 방출 소스와, 상기 기록 캐리어로부터 유입되는 주사 비임의 제 2 방출 감지 검출 시스템을 구비하고 있고, 조절 가능한 보정값을 가진 제 1 구면 수차 보정기는 상기 제 2 방출 소스에 의해 방출되어 분산하는 주사 비임에 배열되고, 조절 가능한 보정값을 가진 제 2 구면 수차 보정기는 상기 제 2 검출 시스템에 입사하여 집중되는 주사 비임에 배열되는 것을 특징으로 하는 다중면 기록 캐리어의 광학적 기록, 판독 및/또는 삭제 장치.
  17. 제16항에 있어서, 고정된 보정값을 가진 제 3 구면 수차 보정기가 상기 제 1 방출 소스에 의해 방출되어 발산하는 안내 비임에 배열되고, 고정된 보정값을 가진 제 4 구면수차 보정기가 상기 제 1 검출 시스템에 입사하여 집중되는 안내 비임에 배열되는 것을 특징으로 하는 다중면 기록 캐리어의 광학적 기록, 판독 및/또는 삭제 장치.
  18. 제15항 내지 제17항중 어느 한 항에 있어서, 조절 가능한 보정값을 가진 구면 수차 보정기는, 적어도 하나의 투명판과, 상기 적어도 하나의 투명판을 상기 주사 비임에 대해 이동시키는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 다중면 기록 캐리어의 광학적 기록, 판독 및/또는 삭제 장치.
  19. 제15항에 있어서, 조절 가능한 보정값을 가진 구면 수차 보정기는 상이한 두께의 복수의 영역을 구비한 투명판이고, 매번 상기 영역중 한 영역이 상기 주사 비임의 경로에 존재하는 것을 특징으로 하는 다중면 기록 캐리어의 광학적 기록, 판독 또는/및 삭제 장치.
  20. 제7항에 청구된 장치에 사용하기 적합한 기록 캐리어에 있어서, 별도로 주사될 수 있는 상이한 기록면들이 제공될 수 있는 두께의 기록층을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 기록 캐리어.
  21. 제5항에 청구된 장치에 사용하기 적합한 기록 캐리어에 있어서,상기 안내면이 기록 가능 층을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 기록 캐리어.
  22. 제5항에 청구된 장치에 사용하기 적합한 기록 캐리어에 있어서, 상기 안내면이 사전에 기록된 삭제 불가능 정보를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 기록 캐리어.
  23. 제5항에 청구된 장치에 사용하기 위한 기록 캐리어에 있어서, 기록면내의 정보가 셀프 클럭킹 기록 코드에 따라 부호화된 것을 특징으로 하는 기록 캐리어.
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