JP2011204323A - Optical recording medium, method for manufacturing optical recording medium and servo control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、反射膜が非形成とされた所定の層位置に対してマーク記録が行われるバルク型の光記録媒体と、その製造方法とに関する。また、そのようなバルク型の光記録媒体についてのサーボ制御方法に関する。 The present invention relates to a bulk type optical recording medium in which mark recording is performed at a predetermined layer position where a reflective film is not formed, and a method for manufacturing the same. The present invention also relates to a servo control method for such a bulk type optical recording medium.
光の照射により信号の記録/再生が行われる光記録媒体として、例えばCD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、BD(Blu-ray Disc:登録商標)などのいわゆる光ディスクが普及している。 As optical recording media on which signals are recorded / reproduced by light irradiation, so-called optical disks such as CD (Compact Disc), DVD (Digital Versatile Disc), and BD (Blu-ray Disc: registered trademark) are widely used. .
これらCD、DVD、BDなど現状において普及している光記録媒体の次世代を担うべき光記録媒体に関して、先に本出願人は、上記特許文献1や上記特許文献2に記載されるようないわゆるバルク記録型(単にバルク型とも呼ばれる)の光記録媒体を提案している。
Regarding the optical recording media that should be the next generation of optical recording media that are currently popular such as CDs, DVDs, and BDs, the present applicant has previously referred to the so-called Patent Document 1 and
ここで、バルク記録とは、例えば図16に示すようにして少なくともカバー層101とバルク層(記録層)102とを有する光記録媒体(バルク型記録媒体100)に対し、逐次焦点位置を変えてレーザ光照射を行ってバルク層102内に多層記録を行うことで、大記録容量化を図る技術である。 Here, the bulk recording refers to an optical recording medium (bulk type recording medium 100) having at least a cover layer 101 and a bulk layer (recording layer) 102 as shown in FIG. This is a technique for increasing the recording capacity by performing multi-layer recording in the bulk layer 102 by irradiating laser light.
このようなバルク記録に関して、上記特許文献1には、いわゆるマイクロホログラム方式と呼ばれる記録技術が開示されている。マイクロホログラム方式では、バルク層102の記録材料として、いわゆるホログラム記録材料が用いられる。ホログラム記録材料としては、例えば光重合型フォトポリマ等が広く知られている。 Regarding such bulk recording, the above-mentioned Patent Document 1 discloses a recording technique called a so-called micro-hologram method. In the micro-hologram method, a so-called hologram recording material is used as a recording material for the bulk layer 102. As a hologram recording material, for example, a photopolymerization type photopolymer or the like is widely known.
マイクロホログラム方式は、ポジ型マイクロホログラム方式と、ネガ型マイクロホログラム方式とに大別される。
ポジ型マイクロホログラム方式は、対向する2つの光束(光束A、光束B)を同位置に集光して微細な干渉縞(ホログラム)を形成し、これを記録マークとする手法である。
また、ネガ型マイクロホログラム方式は、ポジ型マイクロホログラム方式とは逆の発想で、予め形成しておいた干渉縞をレーザ光照射により消去して、当該消去部分を記録マークとする手法である。このネガ型マイクロホログラム方式では、初期化処理として、予めバルク層に干渉縞を形成しておく処理が必要となる。
The micro hologram method is roughly classified into a positive micro hologram method and a negative micro hologram method.
The positive micro-hologram method is a method in which two opposed light beams (light beam A and light beam B) are collected at the same position to form fine interference fringes (holograms), which are used as recording marks.
The negative type micro-hologram method is a method opposite to the positive type micro-hologram method, in which interference fringes formed in advance are erased by laser light irradiation, and the erased portion is used as a recording mark. In this negative microhologram method, a process of forming interference fringes in the bulk layer in advance is required as an initialization process.
また、本出願人は、マイクロホログラム方式とは異なるバルク記録の手法として、例えば特許文献2に開示されるようなボイド(空包、空孔)を記録マークとして形成する記録手法も提案している。
ボイド記録方式は、例えば光重合型フォトポリマなどの記録材料で構成されたバルク層102に対して、比較的高パワーでレーザ光照射を行い、上記バルク層102内に空包を記録する手法である。特許文献2に記載されるように、このように形成された空包部分は、バルク層102内における他の部分と屈折率が異なる部分となり、それらの境界部分で光の反射率が高められることになる。従って上記空包部分は記録マークとして機能し、これによって空包マークの形成による情報記録が実現される。
The present applicant has also proposed a recording method for forming voids (vacancy, holes) as recording marks as disclosed in
The void recording method is a technique in which, for example, a laser beam is irradiated at a relatively high power to the bulk layer 102 made of a recording material such as a photopolymerization type photopolymer, and an empty package is recorded in the bulk layer 102. is there. As described in
このようなボイド記録方式は、ホログラムを形成するものではないので、記録にあたっては片側からの光照射を行えば済むものとできる。すなわち、上述のポジ型マイクロホログラム方式の場合のように2つの光束を同位置に集光して記録マークを形成する必要は無いものとできる。
また、ネガ型マイクロホログラム方式との比較では、初期化処理を不要にできるというメリットがある。
なお、特許文献2には、ボイド記録を行うにあたり記録前のプリキュア光の照射を行う例が示されているが、このようなプリキュア光の照射は省略してもボイドの記録は可能である。
Since such a void recording method does not form a hologram, it is only necessary to perform light irradiation from one side for recording. That is, there is no need to form the recording mark by condensing the two light beams at the same position as in the case of the positive microhologram method described above.
Further, in comparison with the negative type micro hologram method, there is an advantage that the initialization process can be made unnecessary.
Note that
ここで、上記のような各種の記録手法が提案されているバルク型の光記録媒体であるが、このようなバルク型の光記録媒体が有するバルク層(記録層)は、例えば反射膜が複数形成されるという意味での明示的な多層構造を有するものではない。すなわち、バルク層においては、通常の多層光記録媒体が備えているような記録層ごとの反射膜は設けられていない。 Here, a bulk type optical recording medium in which various recording methods as described above are proposed. The bulk layer (recording layer) of such a bulk type optical recording medium has, for example, a plurality of reflective films. It does not have an explicit multilayer structure in the sense that it is formed. That is, the bulk layer is not provided with a reflective film for each recording layer as provided in a normal multilayer optical recording medium.
このようなバルク状の記録層とすることで、多層記録を実現するにあっての光記録媒体の製造コストを効果的に削減することができる。すなわち、多層記録を行う場合において、従来の光ディスクのように記録対象とする層位置ごとに反射膜を形成したのでは、多層化による記録容量の拡大に比例して光記録媒体の製造コストも増加してしまうものとなるが、図16に示したようなバルク型記録媒体100の構造によれば、そのようなコストの増加が防止されるものである。 By using such a bulk-shaped recording layer, it is possible to effectively reduce the manufacturing cost of the optical recording medium in realizing multilayer recording. In other words, when multi-layer recording is performed, if a reflective film is formed for each layer position to be recorded as in a conventional optical disk, the manufacturing cost of the optical recording medium increases in proportion to the increase in recording capacity due to the multi-layer recording. However, according to the structure of the bulk type recording medium 100 as shown in FIG. 16, such an increase in cost is prevented.
しかしながら、バルク層102は反射膜を有していないため、特にマークが未形成である記録時においては、通常の光ディスクに対する手法と同様の手法で所望の層位置にフォーカスサーボをかけるといったことができない。
このことからも理解されるように、バルク記録を行う場合においては、バルク層102内の所要の層位置を対象として適正にマーク列が記録できるように、何らかの工夫が必要となる。
However, since the bulk layer 102 does not have a reflective film, a focus servo cannot be applied to a desired layer position by a method similar to the method for a normal optical disc, particularly during recording where a mark is not formed. .
As can be understood from this, in the case of performing bulk recording, some device is necessary so that a mark row can be properly recorded at a desired layer position in the bulk layer 102.
本発明では以上のような問題点に鑑み、光記録媒体として以下のように構成することとした。
すなわち、本発明の光記録媒体は、反射膜が非形成とされた所定の層位置に対してマーク記録が行われるバルク型の光記録媒体であって、
上記所定の層位置にその焦点が一致するように照射された光が入射したときに、上記所定の層位置に反射膜が形成されている場合に受光面上にて得られる像と同様の像を上記受光面上に形成することのできる回折光を出力するように構成された回折層を備えるものである。
In the present invention, in view of the above problems, the optical recording medium is configured as follows.
That is, the optical recording medium of the present invention is a bulk type optical recording medium in which mark recording is performed on a predetermined layer position where no reflective film is formed,
An image similar to the image obtained on the light receiving surface when a reflection film is formed at the predetermined layer position when light irradiated so that the focal point coincides with the predetermined layer position. Is provided with a diffraction layer configured to output diffracted light that can be formed on the light receiving surface.
また、本発明では光記録媒体の製造方法として以下のような方法を提案する。
つまり、本発明の光記録媒体の製造方法は、反射膜が非形成とされた所定の層位置に対してマーク記録が行われるバルク型の光記録媒体の製造方法であって、
上記所定の層位置にその焦点が一致するように照射された光が入射したときに、上記所定の層位置に反射膜が形成されている場合に受光面上にて得られる像と同様の像を上記受光面上に形成することのできる回折光を出力する回折層を生成する回折層生成工程を少なくとも有するものである。
In the present invention, the following method is proposed as a method for manufacturing an optical recording medium.
That is, the method for manufacturing an optical recording medium of the present invention is a method for manufacturing a bulk-type optical recording medium in which mark recording is performed on a predetermined layer position where a reflective film is not formed.
An image similar to the image obtained on the light receiving surface when a reflection film is formed at the predetermined layer position when light irradiated so that the focal point coincides with the predetermined layer position. At least a diffraction layer generating step for generating a diffraction layer that outputs diffracted light that can be formed on the light receiving surface.
また、本発明ではサーボ制御方法として以下のようにすることとした。
すなわち、反射膜が非形成とされた所定の層位置に対してマーク記録が行われるバルク型の光記録媒体であって、上記所定の層位置にその焦点が一致するように照射された光が入射したときに、上記所定の層位置に反射膜が形成されている場合に受光面上にて得られる像と同様の像を上記受光面上に形成することのできる回折光を出力するように構成された回折層を備える光記録媒体に対し、対物レンズを介して光照射を行うと共に、該光照射に応じて得られる上記回折層からの回折光を上記受光面上で受光して得られるフォーカスエラー信号に基づき、上記所定の層位置を対象とした上記対物レンズのフォーカスサーボ制御を行うようにした。
In the present invention, the servo control method is as follows.
In other words, it is a bulk type optical recording medium in which mark recording is performed at a predetermined layer position where no reflective film is formed, and the light irradiated so that the focal point coincides with the predetermined layer position. To output diffracted light that can form on the light receiving surface an image similar to the image obtained on the light receiving surface when a reflection film is formed at the predetermined layer position when incident. It is obtained by irradiating light through an objective lens to an optical recording medium having a configured diffraction layer and receiving diffracted light from the diffraction layer obtained in response to the light irradiation on the light receiving surface. Based on the focus error signal, focus servo control of the objective lens targeting the predetermined layer position is performed.
上記のように本発明の光記録媒体は、マーク記録が行われるべき上記所定の層位置にその焦点が一致するように光照射が行われたときに、上記所定の層位置に反射膜が形成されている場合に受光面上にて得られる像と同様の像を上記受光面上に形成することのできる回折光が出力されるように構成された回折層を備えている。
このような本発明の光記録媒体によれば、実際には上記所定の層位置に反射膜が形成されていなくとも、上記所定の層位置に合焦する光が照射されることに応じ、上記受光面上ではあたかも上記所定の層位置に形成された反射膜に上記光が合焦しているかのような像が得られるようにできる。このことから、上記回折層からの回折光を上記受光面上で受光して得られるフォーカスエラー信号に基づいて、上記所定の層位置を対象としたフォーカスサーボ制御を行うことができる。つまりこの結果、反射膜が形成されていない上記所定の層位置に対して、フォーカスサーボをかけることができるものである。
As described above, the optical recording medium of the present invention forms a reflective film at the predetermined layer position when light irradiation is performed so that the focal point coincides with the predetermined layer position where mark recording is to be performed. A diffractive layer configured to output diffracted light capable of forming an image similar to the image obtained on the light receiving surface when the light is received.
According to the optical recording medium of the present invention as described above, in response to the fact that light that focuses on the predetermined layer position is irradiated even though no reflective film is actually formed at the predetermined layer position, On the light receiving surface, it is possible to obtain an image as if the light is focused on the reflective film formed at the predetermined layer position. Thus, focus servo control for the predetermined layer position can be performed based on the focus error signal obtained by receiving the diffracted light from the diffraction layer on the light receiving surface. That is, as a result, focus servo can be applied to the predetermined layer position where the reflective film is not formed.
上記のようにして本発明によれば、反射膜が非形成とされた所定の層位置に対してマーク記録が行われるバルク型の光記録媒体について、上記所定の層位置を対象としたフォーカスサーボをかけることができる。
このように反射膜が非形成とされた所定の層位置を対象としてフォーカスサーボをかけることができることで、バルク状の記録層内における所定の層位置に対して適正にマーク記録を行うことができる。
As described above, according to the present invention, for a bulk-type optical recording medium in which mark recording is performed on a predetermined layer position where no reflective film is formed, a focus servo targeting the predetermined layer position is performed. Can be applied.
Since the focus servo can be applied to the predetermined layer position where the reflective film is not formed in this way, mark recording can be appropriately performed on the predetermined layer position in the bulk-shaped recording layer. .
以下、発明を実施するための最良の形態(以下実施の形態とする)について説明していく。
なお、説明は以下の順で行うものとする。
<1.第1の実施の形態>
[1-1.光記録媒体の構造]
[1-2.ホログラムガイド層による作用]
[1-3.光記録媒体の製造方法例]
[1-4.光学ドライブ装置の構成とサーボ制御手法]
<2.第2の実施の形態>
<3.第3の実施の形態>
<4.第4の実施の形態>
<5.変形例>
Hereinafter, the best mode for carrying out the invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described.
The description will be made in the following order.
<1. First Embodiment>
[1-1. Structure of optical recording medium]
[1-2. Action by hologram guide layer]
[1-3. Example of manufacturing method of optical recording medium]
[1-4. Configuration of optical drive device and servo control method]
<2. Second Embodiment>
<3. Third Embodiment>
<4. Fourth Embodiment>
<5. Modification>
<1.第1の実施の形態>
[1-1.光記録媒体の構造]
図1は、本発明の光記録媒体の一実施形態としてのバルク型記録媒体1の断面構造を示している。
図1において、バルク型記録媒体1は、ディスク状の光記録媒体とされ、回転駆動されるバルク型記録媒体1に対するレーザ光照射が行われてマーク記録(情報記録)が行われる。また、記録情報の再生としても、回転駆動されるバルク型記録媒体1に対してレーザ光を照射して行われる。
なお光記録媒体とは、光の照射により情報の記録/再生が行われる記録媒体を総称したものである。
<1. First Embodiment>
[1-1. Structure of optical recording medium]
FIG. 1 shows a cross-sectional structure of a bulk type recording medium 1 as an embodiment of the optical recording medium of the present invention.
In FIG. 1, a bulk type recording medium 1 is a disc-shaped optical recording medium, and laser recording is performed on the bulk type recording medium 1 that is rotationally driven to perform mark recording (information recording). In addition, the reproduction of the recorded information is also performed by irradiating the bulk type recording medium 1 that is rotationally driven with laser light.
The optical recording medium is a general term for recording media on which information is recorded / reproduced by light irradiation.
図1に示されるように、バルク型記録媒体1には、上層側から順にカバー層2、ホログラムガイド層3、バルク層4、及び基板5が形成されている。
ここで、本明細書において「上層側」とは、後述する実施の形態としての光学ドライブ装置(記録再生装置10など)側からのレーザ光が入射する面を上面としたときの上層側を指す。
As shown in FIG. 1, a
Here, the “upper layer side” in this specification refers to an upper layer side when a surface on which a laser beam from an optical drive device (recording / reproducing
また、本明細書においては「深さ方向」という語を用いるが、この「深さ方向」とは、上記「上層側」の定義に従った上下方向と一致する方向(すなわち光学ドライブ装置側からのレーザ光の入射方向に平行な方向:フォーカス方向)を指すものである。 In this specification, the term “depth direction” is used, and this “depth direction” is a direction that coincides with the vertical direction according to the definition of “upper layer side” (that is, from the optical drive device side). The direction parallel to the incident direction of the laser beam (focus direction).
バルク型記録媒体1において、上記カバー層2は、例えばポリカーボネートやアクリルなどの樹脂で構成され、下層側に形成された層(この場合はホログラムガイド層3)の保護層として機能する。
In the bulk type recording medium 1, the
ホログラムガイド層3は、後述するようにして、バルク層4におけるマーク記録位置を案内するための層として機能する。
なお、このホログラムガイド層3については後に改めて説明する。
The
The
バルク層4は、反射膜を有さず所定の層位置にマーク記録が行われる記録層である。
このバルク層4の形成材料(記録材料)としては、例えば先に説明したポジ型マイクロホログラム方式やネガ型マイクロホログラム方式、ボイド記録方式など、採用するバルク記録の方式に応じて適宜最適なものが採用されればよい。
なお、本発明の光記録媒体に対するマーク記録方式は特に限定されるべきものではなく、バルク記録方式の範疇において任意の方式が採用されればよい。以下の説明においては一例として、ボイド記録方式が採用される場合を例示する。
The
As a forming material (recording material) of the
The mark recording method for the optical recording medium of the present invention is not particularly limited, and any method may be adopted within the category of the bulk recording method. In the following description, as an example, a case where a void recording method is adopted is illustrated.
バルク層4の下層側に形成された基板5は、例えばポリカーボネートやアクリルなどの樹脂で構成されたものとなる。
The
ここで、上記のような構成を有するバルク型記録媒体1においては、バルク層内に多層記録を行うために、予めマーク記録を行うべき各層位置(情報記録層位置L)が設定される。本実施の形態のバルク型記録媒体1において、情報記録層位置Lとしては、図のように例えば上層側から順に第1情報記録層位置L1、第2情報記録層位置L2、第3情報記録層位置L3、第4情報記録層位置L4、第5情報記録層位置L5の計5つが設定されているとする。
Here, in the bulk type recording medium 1 having the above configuration, in order to perform multilayer recording in the bulk layer, each layer position (information recording layer position L) where mark recording is to be performed is set in advance. In the bulk type recording medium 1 of the present embodiment, as the information recording layer position L, for example, as shown in the figure, the first information recording layer position L1, the second information recording layer position L2, and the third information recording layer are sequentially arranged from the upper layer side. Assume that a total of five positions L3, fourth information recording layer position L4, and fifth information recording layer position L5 are set.
[1-2.ホログラムガイド層による作用]
図2は、ホログラムガイド層3による作用について説明するための図である。
図2(a)は、対物レンズの位置を、該対物レンズを介した光がバルク層4内に設定された情報記録層位置L1に焦点を結ぶ位置に駆動して光照射を行った場合のホログラムガイド層3による作用について説明するための図であり、図2(b)は、対物レンズの位置を、該対物レンズを介した光がバルク層4内に設定された情報記録層位置L5に焦点を結ぶ位置に駆動して光照射を行った場合のホログラムガイド層3による作用について説明するための図である。
[1-2. Action by hologram guide layer]
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the
FIG. 2A shows a case where light is irradiated by driving the position of the objective lens to a position where the light passing through the objective lens is focused on the information recording layer position L1 set in the
ここで先ず前提として、図2に示されるように本実施の形態では、バルク型記録媒体1に対して、録再用レーザ光とサーボ用レーザ光とによる2種の光を共通の対物レンズを介して照射するものとしている。
上記録再用レーザ光は、バルク層4に対するマーク記録、及び記録マークの再生を行うための光である。また上記サーボ用レーザ光は、以下で説明するホログラムガイド層3の作用に基づき、バルク層4内における上記録再用レーザ光によるマーク記録位置を案内するために照射される光となる。
As a premise here, as shown in FIG. 2, in this embodiment, two types of light, ie, a recording / playback laser beam and a servo laser beam, are applied to the bulk type recording medium 1 with a common objective lens. It is supposed to irradiate through.
The upper recording / reuse laser beam is used to perform mark recording on the
これら録再用レーザ光とサーボ用レーザ光としては、それぞれ波長の異なるレーザ光を用いる。具体的に本例において、上記録再用レーザ光としては波長λ=405nm程度のレーザ光(青紫色レーザ光)を用い、上記サーボ用レーザ光としては波長λ=640nm程度のレーザ光(赤色レーザ光)を用いるものとしている。 As these recording / reproducing laser beam and servo laser beam, laser beams having different wavelengths are used. Specifically, in this example, laser light having a wavelength λ = 405 nm (blue-violet laser light) is used as the upper recording / reuse laser light, and laser light (red laser having a wavelength λ = 640 nm is used as the servo laser light. Light).
このとき、対物レンズ(図7では対物レンズ17が該当)としては、録再用レーザ光とサーボ用レーザ光とが共に平行光で入射されるとき、これら録再用レーザ光とサーボ用レーザ光の焦点位置が一致するように設計されているものとする。このことで、対物レンズがフォーカス方向に駆動されても、録再用レーザ光とサーボ用レーザ光の焦点位置が常に一致するようにされている。
At this time, as the objective lens (the
以上の前提を踏まえた上で、ホログラムガイド層3について説明する。
先ず、本実施の形態において、ホログラムガイド層3としては、ホログラム記録材料に参照光と物体光の照射に伴う干渉縞が形成され、反射型の回折素子として機能する。
そしてホログラムガイド層3は、上記干渉縞の形成パターンによって、次のような作用が得られるように構成されている。すなわち、バルク層4内の所定の層位置にその焦点が一致するように照射された光が入射したときに、上記所定の層位置に反射膜が形成されている場合に受光面上にて得られる像と同様の像を上記受光面上に形成することのできる回折光を出力する、という作用である。
なお確認のために述べておくと、上記「受光面」は、バルク型記録媒体1についての記録(又は再生)を行う光学ドライブ装置においてバルク型記録媒体1からの反射光を対物レンズを介して受光するために設けられた受光素子の受光面を指すものである。
Based on the above assumptions, the
First, in the present embodiment, as the
The
For the sake of confirmation, the “light-receiving surface” described above is an optical drive device that performs recording (or reproduction) on the bulk-type recording medium 1, and reflects reflected light from the bulk-type recording medium 1 through an objective lens. It refers to the light receiving surface of a light receiving element provided for receiving light.
このとき、バルク型記録媒体1においては、前述のようにバルク層4内においてマーク記録を行う層位置として情報記録層位置L1〜情報記録層位置L5による複数の層位置を設定しているので、これに対応してホログラムガイド層3としては、具体的には次のように構成されたものを用いる。
すなわち、バルク層4内に設定された上記複数の層位置Lの個々について、一の層位置Lに焦点が一致するように照射された光が入射したときに上記一の層位置Lに反射膜が形成されている場合に受光面上にて得られる像と同様の像を上記受光面上に形成することのできる回折光をそれぞれ出力するように構成されたものである。
At this time, in the bulk type recording medium 1, as described above, a plurality of layer positions based on the information recording layer position L1 to the information recording layer position L5 are set as layer positions for performing mark recording in the
That is, when each of the plurality of layer positions L set in the
なおかつ、この場合のホログラムガイド層3は、上記干渉縞が、サーボ用レーザ光と同波長による上記参照光と上記物体光との照射により形成されていることで、上記のような回折作用が、サーボ用レーザ光の照射に応じてのみ得られるようにされている。すなわちこの場合のホログラムガイド層3は、その回折作用に関して波長選択性を有するものである。なお、このような波長選択性は、いわゆるブラッグの法則より導かれる自明な事項である。
In addition, the
上記のように構成されたホログラムガイド層3による作用について具体的に説明すると、先ず、図2(a)のように、対物レンズの位置を、該対物レンズを介した録再用レーザ光とサーボ用レーザ光がバルク層4内に設定された情報記録層位置L1に焦点を結ぶ位置に駆動して光照射を行った場合、上記ホログラムガイド層3が有する上記の波長選択性により、録再用レーザ光は該ホログラムガイド層3を透過して、バルク層4内の情報記録層位置L1に焦点を結ぶことになる。
一方でサーボ用レーザ光は、ホログラムガイド層3にて回折されて、その回折光が対物レンズを介して装置側に戻されることになるが、このとき、上記の回折作用によって、上記受光面上には、上記情報記録層位置L1に反射膜が形成され該反射膜上にサーボ用レーザ光が合焦しているときと同様の像が形成されることになる。すなわち、上記受光面上に得られる像で見れば、あたかも上記情報記録層位置L1に反射膜が形成されていて、該反射膜上にサーボ用レーザ光が合焦していることと等価な作用が得られるものである。
The action of the
On the other hand, the servo laser light is diffracted by the
同様にして、図2(b)のように、対物レンズの位置を、該対物レンズを介した録再用レーザ光とサーボ用レーザ光がバルク層4内に設定された情報記録層位置L5に焦点を結ぶ位置に駆動して光照射を行った場合には、上記の波長選択性により録再用レーザ光は上記情報記録層位置L5に焦点を結ぶ一方で、サーボ用レーザ光はホログラムガイド層3にて回折されることで、上記受光面上に対し、上記情報記録層位置L5に反射膜が形成され該反射膜上にサーボ用レーザ光が合焦しているときと同様の像を形成することになる。
Similarly, as shown in FIG. 2B, the position of the objective lens is moved to the information recording layer position L5 where the recording / reproducing laser beam and the servo laser beam via the objective lens are set in the
ここで、仮に、対物レンズとバルク型記録媒体1との距離が変化するなどして、対物レンズを介してバルク型記録媒体1に照射されるレーザ光の焦点位置が図2(a)や図2(b)に示す位置から変化した場合には、上記受光面上で形成されるサーボ用レーザ光の像としても、上記の合焦状態と等価な状態での像から変化が生じる。つまりこの結果、上記受光面上にてサーボ用レーザ光の回折光(反射光)を受光して得られるフォーカスエラー信号にも、上記合焦状態と等価な状態での信号から変化が生じることとなる。
このことからも理解されるように、上記ホログラムガイド層3が設けられたことで、装置側では、上記受光面上でサーボ用レーザ光の反射光を受光して得たフォーカスエラー信号から、録再用レーザ光の焦点位置が対象とする所望の情報記録層位置Lに対して一致しているか否かを知ることができる。つまり、このようなサーボ用レーザ光についてのフォーカスエラー信号に基づき、録再用レーザ光の焦点位置が対象とする所望の情報記録層位置Lに一致するように、対物レンズのフォーカスサーボ制御を行うことができる。換言すれば、録再用レーザ光に関して、所望の情報記録層位置Lを対象としてフォーカスサーボをかけることができるものとなる。
Here, if the distance between the objective lens and the bulk type recording medium 1 is changed, the focal position of the laser light applied to the bulk type recording medium 1 through the objective lens is shown in FIG. When the position is changed from the position shown in 2 (b), the servo laser light image formed on the light receiving surface also changes from the image equivalent to the in-focus state. That is, as a result, the focus error signal obtained by receiving the diffracted light (reflected light) of the servo laser light on the light receiving surface also changes from the signal in the equivalent state to the in-focus state. Become.
As can be understood from this, since the
ここで、上記による説明では、簡単のため、本実施の形態のホログラムガイド層3が、上記のようなフォーカスサーボのための像生成機能のみが得られるように構成されるものとしたが、実際においてホログラムガイド層3としては、トラッキングサーボも可能となるようにすべく、次のような構成のものを用いる。
すなわち、本実施の形態のホログラムガイド層3は、バルク層4内の所定の層位置にその焦点が一致し且つ該焦点が記録面内方向の所定位置に位置するようにして照射された光が入射したときに、上記所定の層位置にトラックを有する反射膜が形成され且つ上記焦点が上記トラック上をトレースしている場合に受光面上にて得られる像と同様の像を上記受光面上に形成することのできる回折光を出力するように構成されるものである。
Here, in the above description, for the sake of simplicity, the
That is, the
このような構成によるホログラムガイド層3が用いられた場合の作用について説明する。
例えば図2(a)に示すように録再用レーザ光の焦点位置が情報記録層位置L1に一致するように対物レンズが駆動されている状態において、対物レンズのトラッキング方向(バルク型記録媒体1の半径方向に平行な方向:記録面内方向に平行な方向)における位置が、録再用レーザ光の焦点を記録面内方向における所定位置に位置させる位置にあるときには、上記のように構成されたホログラムガイド層3が用いられることで、受光面上で得られるサーボ用レーザ光の回折光の像としては、情報記録層位置L1にトラックを有する反射膜が形成され且つサーボ用レーザ光の焦点が上記トラック上をトレースしている場合に得られる像と同様の像が得られることになる。つまり、上記受光面上の像で見れば、情報記録層位置L1にはあたかも図2(a)に示すような仮想トラックVtr_l1が形成されていて、該仮想トラックVtr_l1に対してサーボ用レーザ光の焦点がトレースしていることと等価な像が得られるものである。
The operation when the
For example, as shown in FIG. 2A, in the state where the objective lens is driven so that the focal position of the recording / reproducing laser beam coincides with the information recording layer position L1, the tracking direction of the objective lens (the bulk type recording medium 1). When the position in the direction parallel to the radial direction of the recording medium (the direction parallel to the in-recording surface direction) is at a position where the focal point of the recording / reproducing laser beam is positioned at a predetermined position in the in-recording surface direction, As the
また、図2(b)に示す場合も同様に、対物レンズのトラッキング方向における位置が、録再用レーザ光の焦点を記録面内方向における所定位置に位置させる位置にあるときには、受光面上で得られるサーボ用レーザ光の回折光の像としては、あたかも情報記録層位置L5には仮想トラックVtr_l5が形成されていて、該仮想トラックVtr_l5に対してサーボ用レーザ光の焦点がトレースしていることと等価な像が得られることになる。 Similarly, in the case shown in FIG. 2 (b), when the position of the objective lens in the tracking direction is at a position where the focal point of the recording / reproducing laser beam is located at a predetermined position in the in-recording surface direction, on the light receiving surface. As an image of the diffracted light of the servo laser light obtained, the virtual track Vtr_l5 is formed at the information recording layer position L5, and the focus of the servo laser light is traced to the virtual track Vtr_l5. An image equivalent to is obtained.
そして、仮に、トラッキング方向における対物レンズとバルク型記録媒体1の相対的な位置関係が変化して、対物レンズを介して照射されるレーザ光の焦点位置が上述の記録面内方向における所定位置からずれた場合には、受光面上で得られるサーボ用レーザ光の回折光の像としても、上記のトレース状態と等価な状態で得られる像からの変化が生じることとなる。つまり、上記受光面上にてサーボ用レーザ光の回折光を受光して得られるトラッキングエラー信号にも、上記トレース状態と等価な状態で得られる信号からの変化が生じるものである。 Then, if the relative positional relationship between the objective lens and the bulk type recording medium 1 in the tracking direction is changed, the focal position of the laser light irradiated through the objective lens is changed from the predetermined position in the recording surface in-direction. In the case of deviation, the diffracted light image of the servo laser light obtained on the light receiving surface also changes from the image obtained in a state equivalent to the above trace state. That is, the tracking error signal obtained by receiving the diffracted light of the servo laser light on the light receiving surface also changes from the signal obtained in a state equivalent to the trace state.
このようにして上述の構成によるホログラムガイド層3が設けられることで、装置側では、上記受光面上でサーボ用レーザ光の反射光を受光して得たトラッキングエラー信号から、録再用レーザ光の焦点が情報記録層位置L上の記録面内方向における所定位置(つまり仮想トラックVtrの形成位置)をトレースしているか否かを知ることができる。従って、上記トラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズのトラッキング方向における位置を制御することで、録再用レーザ光についてのトラッキングサーボ、具体的には録再用レーザ光の焦点を仮想トラックVtrに追従させるトラッキングサーボを実現することができる。
By providing the
[1-3.光記録媒体の製造方法例]
図3〜図6を参照して、上記により説明したバルク型記録媒体1の製造方法の例について説明する。
先ず、図3は、上記により説明したホログラムガイド層3を生成するにあって必要となる、マスターホログラムガイド層Hmを生成するための工程の例を示している。
ここで、後の説明で明らかとなるように、本実施の形態では、バルク型記録媒体1の製造効率の向上のため、ホログラムガイド層3は、先ずマスターホログラムガイド層Hm(マスターとしてのホログラムガイド層3)を生成し、該マスターホログラムガイド層Hmに形成された干渉縞をホログラム記録材料に転写することで生成するものとしている。 図3では先ず、このようなマスターホログラムガイド層Hmの生成工程について説明する。
[1-3. Example of manufacturing method of optical recording medium]
With reference to FIGS. 3-6, the example of the manufacturing method of the bulk type recording medium 1 demonstrated by the above is demonstrated.
First, FIG. 3 shows an example of a process for generating the master hologram guide layer Hm necessary for generating the
Here, as will be apparent from the following description, in the present embodiment, in order to improve the manufacturing efficiency of the bulk type recording medium 1, the
マスターホログラムガイド層Hmの生成にあたっては、該マスターホログラムガイド層Hmの元材料となるマスターホログラムガイド層材料Hm’と、図中に示すようなマスター作成用多層構造体4iとを用意する。
マスターホログラムガイド層材料Hm’としては、ホログラム記録材料を用意すればよい。このとき、マスターホログラムガイド層材料Hm’の厚さは、ホログラムガイド層3と同厚としておく。
In generating the master hologram guide layer Hm, a master hologram guide layer material Hm ′ as an original material of the master hologram guide layer Hm and a master creating
A hologram recording material may be prepared as the master hologram guide layer material Hm ′. At this time, the thickness of the master hologram guide layer material Hm ′ is set to be the same as that of the
マスター作成用多層構造体4iは、マスターホログラムガイド層材料Hm’に対し、先の図2において説明したようなマスターホログラムガイド層3としての機能を実現するための干渉縞を形成するために用いられる。
このマスター作成用多層構造体4iには、バルク層4に設定された各情報記録層位置L(この場合はL1〜L5)に対応した層位置に、それぞれトラックtrを有する反射膜が形成される。
The master creating
In the master creating
ここで、この場合のマスター作成用多層構造体4iは、その厚さがバルク層4と同厚とされた上で、バルク層4における各情報記録層位置Lと一致する位置に、上記トラックtrを有する反射膜が形成される。
このとき、上記トラックtrとしては、ピット列又はグルーブがスパイラル状又は同心円状に形成されたものとなる。
In this case, the master creating
At this time, as the track tr, pit rows or grooves are formed in a spiral shape or a concentric shape.
マスター作成用多層構造体4iは、一般的な多層ディスクの製造方法と同様の方法で作成することができる。
一例を挙げておくと、先ず、マスター作成用多層構造体4iを生成するにあたっては、予めトラックtrを転写するためのスタンパを作成しておくことになる。
ここで、本例の場合、上記トラックtr上には、位置情報(絶対位置情報:ディスク上での回転角度位置を表す情報としての回転角度情報や、半径位置情報など)を記録しておく。例えばトラックtrをピット列で形成する場合には、ピットとランドの長さの組み合わせにより位置情報を記録する。或いは、トラックtrをグルーブで形成する場合は、該グルーブを蛇行(ウォブリング)させ、該蛇行の周期情報により位置情報を記録する。
The master producing
For example, when generating the master creating
Here, in the case of this example, position information (absolute position information: rotation angle information as information representing the rotation angle position on the disk, radius position information, etc.) is recorded on the track tr. For example, when the track tr is formed by a pit row, the position information is recorded by a combination of pit and land lengths. Alternatively, when the track tr is formed by a groove, the groove is wobbled (wobbled), and position information is recorded based on the meandering period information.
このように生成したスタンパを用いて、先ずは、上記スタンパを用いた射出成形などにより、最下層のトラックtr_l5としての凹凸が転写された樹脂基板を生成する。そして、このようにトラックtr_l5が転写された基板に反射膜(半反射膜とする)を成膜した上で、例えば紫外線硬化樹脂をスピンコート法などで塗布した後、上記スタンパを押し当てた状態で紫外線照射を行って上記紫外線硬化樹脂を硬化させることで、トラックtr_l4としての凹凸が転写された樹脂層を上記基板上に形成する。さらに、このように形成された樹脂層に半反射膜を成膜する。
以降も同様に、紫外線硬化樹脂の塗布、スタンパを押し当てた状態での紫外線照射による硬化処理、半反射膜の成膜を繰り返すことで、残りのトラックtr_l3〜tr_l1の形成層を積層でき、最上部のtr_l1の半反射膜上に例えば紫外線硬化樹脂の塗布及び紫外線照射による硬化処理を行うことで、図中に示すマスター作成用多層構造体4iを生成できる。
Using the stamper generated as described above, first, a resin substrate to which the unevenness as the lowermost track tr_l5 is transferred is generated by injection molding using the stamper. Then, after a reflective film (a semi-reflective film) is formed on the substrate onto which the track tr_l5 is transferred in this way, for example, an ultraviolet curable resin is applied by a spin coating method or the like, and then the stamper is pressed. Then, the ultraviolet curable resin is cured by irradiating with UV to form a resin layer on which the unevenness as the track tr_l4 is transferred on the substrate. Further, a semi-reflective film is formed on the resin layer thus formed.
In the same way, the formation of the remaining tracks tr_l3 to tr_l1 can be laminated by repeating the application of the UV curable resin, the curing treatment by UV irradiation with the stamper pressed, and the formation of the semi-reflective film. By performing, for example, application of an ultraviolet curable resin and curing treatment by ultraviolet irradiation on the upper semi-reflective film of tr_l1, it is possible to generate a multilayer structure for
マスターホログラムガイド層Hmの生成は、マスター作成用多層構造体4i上にマスターホログラムガイド層材料Hm’を載置・固定した状態で、図のようにそれぞれ対向する方向から参照光と物体光とを照射してマスターホログラムガイド層材料Hm’に干渉縞を形成することで行う。
具体的に、この場合の干渉縞の形成は、マスター作成用多層構造体4iに形成されたそれぞれの反射膜に対し、逐次、物体光と参照光とを合焦させて行う。
The generation of the master hologram guide layer Hm is performed with reference light and object light from opposite directions as shown in the figure, with the master hologram guide layer material Hm ′ placed and fixed on the master creating
Specifically, the formation of the interference fringes in this case is performed by sequentially focusing the object light and the reference light on the respective reflective films formed on the master creating
このとき注意すべきは、マスター作成用多層構造体とマスターホログラムガイド層材料Hm’とを、バルク型記録媒体1におけるバルク層4とホログラムガイド層3との位置関係と同じ位置関係となるように配置するという点である。
It should be noted at this time that the master creating multilayer structure and the master hologram guide layer material Hm ′ have the same positional relationship as the positional relationship between the
物体光がマスターホログラムガイド層材料Hm’に照射されるようにするためには、マスター作成用多層構造体4iの下層側に配置した対物レンズOL-bを介してレーザ光の照射を行う。これにより、マスターホログラムガイド層材料Hm’の下層側から、トラックtrを有する反射膜からの像を反映した物体光を照射することができる。
また参照光は、上記物体光と対向する側、すなわちマスターホログラムガイド層材料Hm’の上層側から対物レンズOL-rを介して照射する。
In order to irradiate the master hologram guide layer material Hm ′ with object light, laser light is irradiated through the objective lens OL-b arranged on the lower layer side of the master creating
Further, the reference light is irradiated through the objective lens OL-r from the side facing the object light, that is, the upper layer side of the master hologram guide layer material Hm ′.
ここで重要なことは、上記参照光、及び上記物体光の波長は、サーボ用レーザ光と同波長とするという点である。なお且つ、参照光及び物体光としてはコヒーレントな光を用いるものとする。さらに、対物レンズOL-r及び対物レンズOL-bの開口数を、バルク型記録媒体1についての記録(又は再生)を行う光学ドライブ装置に設けられる対物レンズ(後述する対物レンズ17)の開口数(参照光として機能するサーボ用レーザ光についての開口数)と同じとする。
参照光と物体光の波長をサーボ用レーザ光と同波長とするのは、マスターホログラムガイド層Hm(つまりホログラムガイド層3)に前述の波長選択性を持たせるためである。
また、対物レンズOL-r及び対物レンズOL-bの開口数を上記光学ドライブ装置に設けられる対物レンズの開口数と同じとするのは、バルク層4内に設定された複数の情報記録層位置Lの個々について、一の情報記録層位置Lに焦点が一致するように照射された光が入射したときに上記一の情報記録層位置Lに反射膜が形成されている場合に受光面上にて得られる像と同様の像を上記受光面上に形成することができるようにするためである。
What is important here is that the wavelengths of the reference light and the object light are the same as those of the servo laser light. In addition, coherent light is used as the reference light and the object light. Further, the numerical apertures of the objective lens OL-r and the objective lens OL-b are set to the numerical apertures of the objective lens (object
The reason why the wavelengths of the reference beam and the object beam are the same as those of the servo laser beam is to make the master hologram guide layer Hm (that is, the hologram guide layer 3) have the aforementioned wavelength selectivity.
Further, the numerical apertures of the objective lens OL-r and the objective lens OL-b are the same as the numerical apertures of the objective lens provided in the optical drive device because a plurality of information recording layer positions set in the
図3(a)は、マスターホログラムガイド層材料Hm’に対し、情報記録層位置L1に対応する干渉縞を形成する場合の様子を示し、図3(b)は、マスターホログラムガイド層材料Hm’に対し情報記録層位置L5に対応する干渉縞を形成する場合の様子を示している。
これら図3(a)(b)を参照して分かるように、マスターホログラムガイド層材料Hm’に一の情報記録層位置Lに対応する干渉縞を形成する場合は、参照光と物体光とをマスター作成用多層構造体4i内の上記一の情報記録層位置Lに対応する位置に形成された半反射膜に合焦させた状態とする。このような合焦状態は、上記一の情報記録層位置Lに対応する位置に形成された半反射膜を対象とした対物レンズOL-r及び対物レンズOL-bのフォーカスサーボ制御を行うことで実現できる。
そして、このような合焦状態とした上で、例えばマスターホログラムガイド層Hm’が固定されたマスター作成用多層構造体4iの位置を水平移動させるなどして、マスターホログラムガイド層材料Hm’に対する参照光及び物体光の混合光の照射位置を移動させ、該混合光がマスターホログラムガイド層材料Hm’の全面(或いは回折光を得る必要性のある必要領域内の全面)に照射されるようにする。これにより、マスターホログラムガイド層材料Hm’に上記一の情報記録層位置Lに対応した干渉縞を形成することができる。
FIG. 3A shows a state in which interference fringes corresponding to the information recording layer position L1 are formed on the master hologram guide layer material Hm ′, and FIG. 3B shows the master hologram guide layer material Hm ′. On the other hand, a state in the case of forming interference fringes corresponding to the information recording layer position L5 is shown.
As can be seen with reference to FIGS. 3A and 3B, when an interference fringe corresponding to one information recording layer position L is formed on the master hologram guide layer material Hm ′, the reference light and the object light are used. The semi-reflective film formed at a position corresponding to the one information recording layer position L in the master creating
Then, in such a focused state, for example, the position of the master creating
このような一の情報記録層位置Lに対応する干渉縞の形成を、各情報記録層位置Lに対応する位置に形成された半反射膜を対象として逐次行うことで、先の図2を参照して説明した作用を得ることのできるマスターホログラムガイド層Hmを生成することができる。 Such interference fringes corresponding to one information recording layer position L are sequentially formed with respect to the semi-reflective film formed at the position corresponding to each information recording layer position L, thereby referring to FIG. Thus, it is possible to generate the master hologram guide layer Hm that can obtain the action described above.
なお、上記による説明では、マスター作成用多層構造体4iはバルク層4と同厚としたが、必ずしも同厚とする必要性はない。
ここで、ホログラムガイド層3による回折作用として、バルク層4内に設定された複数の情報記録層位置Lの個々について、一の情報記録層位置Lに焦点が一致するように照射された光が入射したときに上記一の情報記録層位置Lに反射膜が形成されている場合に受光面上にて得られる像と同様の像を上記受光面上に形成することができるようにする作用を、深さ方向における選択回折作用と呼ぶこととすると、該深さ方向における選択回折作用を得るにあっては、以下の条件が満たされればよい。
すなわち、上記により説明したようなマスターホログラムガイド層Hmの生成時におけるマスターホログラムガイド層材料Hm’の下層側面(裏面)を基準として、そこからトラックtr_l1を有する反射膜までの距離(深さ方向の距離)をD1、トラックtr_l2を有する反射膜までの距離をD2、トラックtr_l3を有する反射膜までの距離をD3、トラックtr_l4を有する反射膜までの距離をD4、トラックtr_l5を有する反射膜までの距離をD5とし、またバルク型記録媒体1におけるホログラムガイド層3の下層側面を基準としてそこから情報記録層位置L1までの間の距離をDv1、情報記録層位置L2までの距離をDv2、情報記録層位置L3までの距離をDv3、情報記録層位置L4までの距離をDv4、情報記録層位置L5までの距離をDv5としたとき、D1=Dv1,D2=Dv2,D3=Dv3,D4=Dv4,D5=Dv5であればよい。
従って、マスター作成用多層構造体4iの厚さは、必ずしもバルク層4の厚さと同じである必要性はない。
In the above description, the master creating
Here, as a diffraction action by the
That is, the distance (in the depth direction) from the lower side surface (back surface) of the master hologram guide layer material Hm ′ at the time of generation of the master hologram guide layer Hm as described above to the reflection film having the track tr_l1. Distance) is D1, the distance to the reflective film having the track tr_l2 is D2, the distance to the reflective film having the track tr_l3 is D3, the distance to the reflective film having the track tr_l4 is D4, and the distance to the reflective film having the track tr_l5 Is D5, the distance from the lower side surface of the
Therefore, the thickness of the master creating
図4は、上記のようにして生成したマスターホログラムガイド層Hmを用いたバルク型記録媒体1の製造方法の具体例について説明するための図である。
この場合の製造方法では、先ずは図4(a)に示すように、基板5上にバルク層4を積層する。先に説明したように、基板5としては例えばポリカーボネートやアクリルなどの樹脂で生成する。バルク層4に関しては、本例の場合のようにボイド記録方式によるマーク記録を行う場合に対応しては、前述した特許文献2に例示されるフォトポリマ以外にも、樹脂を用いることができる。
FIG. 4 is a diagram for explaining a specific example of a method for manufacturing the bulk type recording medium 1 using the master hologram guide layer Hm generated as described above.
In the manufacturing method in this case, first, as shown in FIG. 4A, the
基板5上にバルク層4を積層した後は、図4(b)に示すように、ホログラムガイド層材料3’としての、ホログラム記録材料で構成される層を積層する。本例の場合、ホログラム記録材料としては例えばフォトポリマーを用いる。
After the
その上で、このように積層されたホログラムガイド層材料3’に対しては、マスターホログラムガイド層Hmを用いた干渉縞の転写、及び干渉縞転写後のポストキュアを行う(図4(c))。
Then, for the hologram
ここで、ホログラムガイド層材料3’に対する干渉縞の転写は、図5に示すように、ホログラムガイド層材料Hmの上層側にマスターホログラムガイド層Hmを載置・固定した状態で、上記マスターホログラムガイド層Hmの上層側から平行光を照射することで行う。
このとき、上記平行光の照射は、マスターホログラムガイド層Hmの全面にわたって行う。また上記平行光の波長は、サーボ用レーザ光の波長と同波長とする。
このような平行光の照射により、マスターホログラムガイド層Hmにて回折された光が物体光(信号光)として、またマスターホログラムガイド層Hmを透過した光が参照光としてホログラムガイド層材料3’に照射されるようにでき、これによってマスターホログラムガイド層Hmに形成された干渉縞と同様の干渉縞をホログラムガイド層材料3’に形成(つまり転写)することができる。
Here, as shown in FIG. 5, the transfer of the interference fringes to the hologram
At this time, the parallel light irradiation is performed over the entire surface of the master hologram guide layer Hm. The wavelength of the parallel light is the same as that of the servo laser light.
By such parallel light irradiation, the light diffracted by the master hologram guide layer Hm becomes object light (signal light), and the light transmitted through the master hologram guide layer Hm becomes reference light to the hologram
干渉縞が転写された後のホログラムガイド層材料3’に対しては、図6に示すようにポストキュア処理を施す。ポストキュア処理は、例えばLED(Light Emitting Diode)を光源とする光などインコヒーレントな光をホログラムガイド層材料3’に照射することで行う。
周知のように、フォトポリマーなどのホログラム記録材料においては、光照射に応じてポリマーがモノマー化することで干渉縞が形成される。上記のように干渉縞転写後のホログラムガイド層材料3’にインコヒーレントな光を照射すると、ホログラムガイド層材料3’内における残留ポリマーを全て反応させることができ、以降におけるポリマー化、すなわち不要な干渉縞の形成を防止できる。この結果、転写された干渉縞を、転写されたままの形態で定着させることができる。
このようにポストキュアを行ってマスターホログラムガイド層Hmから転写された干渉縞を定着させることで、ホログラムガイド層3が完成する。
The hologram
As is well known, in hologram recording materials such as photopolymers, interference fringes are formed by polymerizing monomers in response to light irradiation. As described above, when the hologram
The
上記のような干渉縞の転写とポストキュアとを行った後は、図4(d)に示すように、ホログラムガイド層3の上層側にカバー層2を積層する。これにより、本実施の形態としてのバルク型記録媒体1が生成される。
After the transfer of the interference fringes and the post cure as described above, the
[1-4.光学ドライブ装置の構成とサーボ制御手法]
図7は、バルク型記録媒体1に対応して記録再生を行う、第1の実施の形態としての光学ドライブ装置(以下、記録再生装置10とする)の内部構成を示している。
図7において、バルク型記録媒体1は、記録再生装置10における所定位置においてそのセンターホールがクランプされるようにしてセットされ、図示は省略したスピンドルモータによる回転駆動が可能な状態に保持される。
図中の光学ピックアップOP1は、上記スピンドルモータにより回転駆動されるバルク型記録媒体1に対して録再用レーザ光、サーボ用レーザ光を照射するために設けられる。
[1-4. Configuration of optical drive device and servo control method]
FIG. 7 shows an internal configuration of an optical drive device (hereinafter referred to as a recording / reproducing apparatus 10) as a first embodiment that performs recording / reproduction corresponding to the bulk type recording medium 1.
In FIG. 7, the bulk type recording medium 1 is set so that its center hole is clamped at a predetermined position in the recording / reproducing
An optical pickup OP1 in the drawing is provided to irradiate recording / reproducing laser light and servo laser light onto the bulk type recording medium 1 that is rotationally driven by the spindle motor.
光学ピックアップOP1内には、マークによる情報記録、及びマークにより記録された情報の再生を行うための録再用レーザ光の光源である録再用レーザ11と、ホログラムガイド層3からの回折光(反射光)を利用した位置制御を行うための光であるサーボ用レーザ光の光源であるサーボ用レーザ21とが設けられる。
ここで、前述したように本例の場合、録再用レーザ光の波長はおよそ405nm程度、サーボ用レーザ光の波長はおよそ640nm程度である。
In the optical pickup OP1, a recording / reproducing
Here, as described above, in this example, the wavelength of the recording / reproducing laser beam is about 405 nm, and the wavelength of the servo laser beam is about 640 nm.
また、光学ピックアップOP1内には、録再用レーザ光とサーボ用レーザ光のバルク型記録媒体1への出力端となる対物レンズ17が設けられる。
この場合、対物レンズ17の開口数は、録再用レーザ光についての実効的な開口数が0.85程度、サーボ用レーザ光についての実効的な開口数は0.65程度とされる。
また、本実施の形態で重要であるのでは、対物レンズ17に対して録再用レーザ光とサーボ用レーザ光とを図のように平行光で入射させるように光学系が設計され、且つ、このように平行光で対物レンズ17に入射する録再用レーザ光とサーボ用レーザ光とが同位置に焦点を結ぶように対物レンズ17が設計されているという点である。
In addition, an
In this case, the numerical aperture of the
Further, what is important in the present embodiment is that the optical system is designed so that the recording / reproducing laser beam and the servo laser beam are incident on the
そして、光学ピックアップOP1内においては、録再用レーザ11より出射された録再用レーザ光を対物レンズ17に導くと共に、対物レンズ17に入射した上記バルク型記録媒体1からの録再用レーザ光の反射光を図中の録再光用受光部20に導くための光学系が形成される。
In the optical pickup OP 1, the recording / reproducing laser beam emitted from the recording / reproducing
具体的に、上記録再用レーザ11より出射された録再用レーザ光は、コリメートレンズ12を介して平行光となるようにされた後、偏光ビームスプリッタ13に入射する。
偏光ビームスプリッタ13は、このように録再用レーザ11側から入射した録再用レーザ光は透過するように構成される。
Specifically, the recording / reproducing laser beam emitted from the upper recording / reproducing
The
偏光ビームスプリッタ13を透過した録再用レーザ光は、図中のミラー14によりその光軸が90°折り曲げられるようにして反射された後、1/4波長板15を介して、ダイクロイックプリズム16に入射する。ダイクロイックプリズム16は、その選択反射面が、録再用レーザ光と同波長帯の光は透過し、それ以外の波長による光は反射するように構成されている。従って上記のようにして入射した録再用レーザ光は、ダイクロイックプリズム16を透過する。
The recording / reproducing laser light transmitted through the
ダイクロイックプリズム16を透過した録再用レーザ光は、図示するようにして対物レンズ17を介してバルク型記録媒体1に対して照射される。
対物レンズ17に対しては、当該対物レンズ17をフォーカス方向及びトラッキング方向に変位可能に保持する2軸アクチュエータ18が設けられる。
2軸アクチュエータ18には、フォーカスコイル、トラッキングコイルが備えられ、それぞれに駆動信号(後述する駆動信号FD、TD)が与えられることで、対物レンズ17をフォーカス方向、トラッキング方向にそれぞれ変位させる。
The recording / reproducing laser light transmitted through the dichroic prism 16 is irradiated onto the bulk type recording medium 1 through the
The
The
ここで、再生時においては、上記のようにしてバルク型記録媒体1に対して録再用レーザ光が照射されることに応じて、バルク型記録媒体1(バルク層4内の再生対象の情報記録層位置Lに記録されたマーク列)より上記録再用レーザ光の反射光が得られる。このように得られた録再用レーザ光の反射光は、対物レンズ17を介してダイクロイックプリズム16に導かれ、当該ダイクロイックプリズム16を透過する。
ダイクロイックプリズム16を透過した録再用レーザ光の反射光は、1/4波長板15→ミラー14を介した後、偏光ビームスプリッタ13に入射する。
Here, at the time of reproduction, the bulk type recording medium 1 (information to be reproduced in the bulk layer 4) according to the irradiation of the recording / reproducing laser beam to the bulk type recording medium 1 as described above. The reflected light of the upper recording reuse laser beam is obtained from the mark row recorded at the recording layer position L). The reflected light of the recording / reproducing laser beam thus obtained is guided to the dichroic prism 16 through the
The reflected light of the recording / reproducing laser light transmitted through the dichroic prism 16 enters the
ここで、このように偏光ビームスプリッタ13に入射する録再用レーザ光の反射光(復路光)は、1/4波長板15による作用とバルク型記録媒体1での反射時の作用とにより、録再用レーザ光11側から偏光ビームスプリッタ13に入射した録再用レーザ光(往路光)とはその偏光方向が90度異なるようにされる。この結果、上記のようにして入射した録再用レーザ光の反射光は、偏光ビームスプリッタ13にて反射される。
Here, the reflected light (return light) of the recording / reproducing laser light incident on the
このように偏光ビームスプリッタ13にて反射された録再用レーザ光の反射光は、集光レンズ19を介して、録再光用受光部20の受光面上に集光する。
Thus, the reflected light of the recording / reproducing laser beam reflected by the
また、光学ピックアップOP1内には、上記により説明した録再用レーザ光についての光学系の構成に加えて、サーボ用レーザ21より出射されたサーボ用レーザ光を対物レンズ17に導き且つ、対物レンズ17に入射したバルク型記録媒体1からのサーボ用レーザ光の反射光(ホログラムガイド層3からの回折光)を図中のサーボ光用受光部27に導くための光学系が形成される。
図示するようにサーボ用レーザ21より出射されたサーボ用レーザ光は、コリメートレンズ22を介して平行光となるようにされた後、偏光ビームスプリッタ23に入射する。偏光ビームスプリッタ23は、このようにサーボ用レーザ21側から入射したサーボ用レーザ光(往路光)は透過するように構成される。
Further, in the optical pickup OP1, in addition to the configuration of the optical system for the recording / reproducing laser beam described above, the servo laser beam emitted from the
As shown in the figure, the servo laser light emitted from the
偏光ビームスプリッタ23を透過したサーボ用レーザ光は、1/4波長板24を介してダイクロイックプリズム16に入射する。
先に述べたように、ダイクロイックプリズム16は録再用レーザ光と同波長帯の光は透過しそれ以外の波長による光は反射するように構成されているため、上記サーボ用レーザ光はダイクロイックプリズム16にて反射され、図のように対物レンズ17を介してバルク型記録媒体1に照射される。
The servo laser light transmitted through the
As described above, the dichroic prism 16 is configured to transmit light in the same wavelength band as that of the recording / reproducing laser beam and reflect light of other wavelengths, so that the servo laser beam is dichroic prism. 16, and the bulk type recording medium 1 is irradiated through the
また、このようにバルク型記録媒体1にサーボ用レーザ光が照射されたことに応じて得られる当該サーボ用レーザ光の反射光は、対物レンズ17を介した後ダイクロイックプリズム16にて反射され、1/4波長板24を介して偏光ビームスプリッタ23に入射する。
先の録再用レーザ光の場合と同様にして、このようにバルク型記録媒体1側から入射したサーボ用レーザ光の反射光(復路光)は、1/4波長板24の作用とバルク型記録媒体1での反射時の作用とにより、往路光とはその偏光方向が90度異なるものとされ、従って復路光としてのサーボ用レーザ光の反射光は偏光ビームスプリッタ23にて反射される。
In addition, the reflected light of the servo laser light obtained in response to the irradiation of the servo laser light to the bulk type recording medium 1 is reflected by the dichroic prism 16 after passing through the
In the same manner as in the case of the previous recording / reproducing laser beam, the reflected light (return light) of the servo laser beam incident from the bulk type recording medium 1 side is the action of the
偏光ビームスプリッタ23にて反射されたサーボ用レーザ光の反射光は、集光レンズ25を介した後、シリンドリカルレンズ26で非点収差が与えられた上で、サーボ光用受光部29の受光面上に集光する。
The reflected light of the servo laser light reflected by the
ここで、図示による説明は省略するが、実際において記録再生装置10には、上記により説明した光学ピックアップOP1全体をトラッキング方向にスライド駆動するスライド駆動部が設けられ、当該スライド駆動部による光学ピックアップOP1の駆動により、レーザ光の照射位置を広範囲に変位させることができるようにされている。
Here, although description by illustration is omitted, the recording / reproducing
また、記録再生装置10には、上記光学ピックアップOP1に加えて、バルク層4を対象とした記録/再生や、マーク記録/再生時における対物レンズ17のフォーカス/トラッキング制御を行うための信号処理系の構成として、図中の記録処理部28、録再光用信号生成回路29、再生処理部30、サーボ光用信号生成回路31、位置情報検出部32、及びサーボ回路33が設けられている。
In addition to the optical pickup OP1, the recording / reproducing
記録処理部28には、バルク型記録媒体1に対して記録すべきデータ(記録データ)が入力される。記録処理部28は、入力された記録データに対してエラー訂正符号の付加や所定の記録変調符号化を施すなどして、バルク型記録媒体1に実際に記録される例えば「0」「1」の2値データ列である記録変調データ列を得る。
記録処理部28は、このように生成した記録変調データ列に基づく記録パルスRcpにより、光学ピックアップOP1内の録再用レーザ11の発光駆動を行う。
Data to be recorded on the bulk type recording medium 1 (recording data) is input to the
The
録再光用信号生成回路29は、光学ピックアップOP1内の録再光用受光部20としての複数の受光素子からの受光信号DT-rp(出力電流)に対応して電流電圧変換回路、増幅回路等を備え、必要な信号を生成する。具体的にこの場合は、上述した記録変調データ列を再生した再生信号に相当する高周波信号(以降、再生信号RFと称する)を生成する。
録再光用信号生成回路29にて生成された上記再生信号RFは、再生処理部30に供給される。
The recording / reproducing light
The reproduction signal RF generated by the recording / reproducing light
再生処理部30は、上記再生信号RFについて、2値化処理や記録変調符号の復号化・エラー訂正処理など、上述した記録データを復元するための再生処理を行い、上記記録データを再生した再生データを得る。
The
また、サーボ用レーザ光の反射光についての信号処理系において、サーボ光用信号生成回路31は、光学ピックアップOP1内のサーボ光用受光部27における複数の受光素子からの受光信号DT-svに基づき、必要な信号を生成する。
具体的にサーボ光用信号生成回路31は、フォーカス/トラッキングの各サーボ制御のためのフォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号TEを生成する。ここで本実施の形態において、上記フォーカスエラー信号FEとしては、非点収差法によるフォーカスエラー信号を生成する。
また、サーボ光用信号生成回路31は、前述の仮想トラックVtr(図3のトラックtrと等価)に記録された絶対位置情報の検出を行うための位置情報検出用信号Dpsを生成する。例えば絶対位置情報がピット列により記録される場合、位置情報検出用信号Dpsとしては和信号を生成する。或いは、ウォブリンググルーブにより絶対位置情報が記録される場合、位置情報検出用信号Dpsとしてはプッシュプル信号を生成する。
In the signal processing system for the reflected light of the servo laser light, the servo light
Specifically, the servo light
The servo light
上記位置情報検出用信号Dpsは、位置情報検出部32に供給される。位置情報検出部32は、上記位置情報検出用信号Dpsに基づき仮想トラックVtrに記録された絶対位置情報を検出する。検出された絶対位置情報はコントローラ36に対して供給される。
ここで、このように仮想トラックVtrに記録された絶対位置情報の検出結果については、絶対位置情報PSと表記する。
The position information detection signal Dps is supplied to the position
Here, the detection result of the absolute position information recorded on the virtual track Vtr in this way is expressed as absolute position information PS.
また、サーボ光用信号生成回路31にて生成されたフォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号TEは、サーボ回路33に対して供給される。
サーボ回路33は、フォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号TEに基づきフォーカスサーボ信号FS、トラッキングサーボ信号TSをそれぞれ生成する。そして、フォーカスサーボ信号FSをフォーカスドライバ34に出力し、トラッキングサーボ信号TSをトラッキングドライバ35に出力する。
フォーカスドライバ34は上記フォーカスサーボ信号FSに基づき生成したフォーカス駆動信号FDにより、先に述べた2軸アクチュエータ18のフォーカスコイルを駆動する。またトラッキングドライバ35は上記トラッキングサーボ信号TSに基づき生成したトラッキング駆動信号TDにより2軸アクチュエータ18のトラッキングコイルを駆動する。
これにより、対物レンズのフォーカスサーボ制御及びトラッキングサーボ制御が実現される。
The focus error signal FE and tracking error signal TE generated by the servo light
The
The
Thereby, focus servo control and tracking servo control of the objective lens are realized.
また、サーボ回路33は、コントローラ36から為される指示に応じて、トラッキングサーボループをオフとしてトラッキングドライバ35にジャンプパルスを与えることでトラックジャンプ動作を実現したり、またトラッキングサーボの引き込み制御等も行う。
The
また、サーボ回路33は、コントローラ36からの指示に応じ、バルク層4内の対象とする情報記録層位置Lに対するフォーカスサーボの引き込み制御も行う。
なお、このような所望の情報記録層位置Lに対するフォーカスサーボの引き込み手法については以下で改めて説明する。
The
The focus servo pull-in method for such a desired information recording layer position L will be described below again.
コントローラ36は、例えばCPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などのメモリ(記憶装置)を備えたマイクロコンピュータで構成され、例えば上記ROM等に記憶されたプログラムに従った制御・処理を実行することで、記録再生装置10の全体制御を行う。
具体的にコントローラ36は、サーボ回路33に対するシーク動作制御を行う。すなわち、位置情報検出部32より供給される絶対位置情報PSに基づき、録再用レーザ光の焦点位置を仮想トラックVtr上における所定の位置に移動させるようにサーボ回路33に対する指示を行う。
The
Specifically, the
またコントローラ36は、サーボ回路33に対してマークの記録又は再生対象とする情報記録層位置Lを指示して、該対象とする情報記録層位置Lへのフォーカスサーボ引き込みを実行させる。
Further, the
ここで、次の図8及び図9を参照して、ホログラムガイド層3を有するバルク型記録媒体1を用いた場合における、所望の情報記録層位置Lへのフォーカスサーボの引き込み手法について説明しておく。
図8は、フォーカスサーチ動作として、対物レンズ17を例えばバルク型記録媒体1に近づける方向に駆動した場合に得られるPull In信号(和信号)の波形(図8(a))、フォーカスエラー信号FEの波形(図8(b))を示している。またこれと共に、比較として、同様のフォーカスサーチ動作を通常の多層構造(つまり反射膜付きの多層構造)を有する光ディスクに対して行った場合におけるPull In信号の波形(図8(c))を示している。
なおこの図では、情報記録層位置Lの設定数を8以上とした場合のバルク型記録媒体1にフォーカスサーチを行った例を示している。
Here, with reference to FIGS. 8 and 9, the focus servo pull-in method to the desired information recording layer position L when the bulk type recording medium 1 having the
FIG. 8 shows a Pull In signal (sum signal) waveform (FIG. 8A) obtained when the
Note that this figure shows an example in which a focus search is performed on the bulk type recording medium 1 when the set number of information recording layer positions L is 8 or more.
図8(a)を参照して分かるように、ホログラムガイド層3が形成されたバルク型記録媒体1にフォーカスサーチを行った場合、Pull In信号としては、対物レンズ17を介して照射される録再用レーザ光の焦点が情報記録層位置Lと一致するごとにそのピークレベルを迎え、また録再用レーザ光の焦点が情報記録層位置Lから徐々に離間することに応じてレベルが減少するものとなる。
これは、上記のように録再用レーザ光の焦点が情報記録層位置Lと一致する(すなわちホログラムガイド層3に対しサーボ用レーザ光が、その焦点が情報記録層位置Lに一致するようにして入射する)状態では、サーボ光用受光部27の受光面上において上記情報記録層位置Lに反射膜が形成され該反射膜にサーボ用レーザ光が合焦しているときと同様の像が得られるようにホログラムガイド層3が形成されていることによる。
As can be seen with reference to FIG. 8A, when a focus search is performed on the bulk type recording medium 1 on which the
This is because, as described above, the focal point of the recording / reproducing laser beam coincides with the information recording layer position L (that is, the servo laser beam with respect to the
そして、このようなホログラムガイド層3による作用により、フォーカスエラー信号FEとしては、図8(b)に示すように録再用レーザ光の焦点が情報記録層位置Lに一致するごとに、S字波形のゼロクロス点が得られるものとなる。
Due to the action of the
なお、通常多層の場合、Pull In信号としては、図8(c)に示すように最上部に形成された反射膜(記録膜)を通過した以降、ほぼ一定のレベルを保つものと考えられる。これは、反射膜付きの通常多層ディスクでは、各反射膜の形成間隔にもよるが、層間クロストークの発生によってPull In信号レベルが落ちないためである。 In the case of a multi-layer, it is considered that the Pull In signal is maintained at a substantially constant level after passing through the reflective film (recording film) formed on the top as shown in FIG. 8C. This is because, in a normal multi-layer disc with a reflective film, the Pull In signal level does not drop due to the occurrence of interlayer crosstalk, although it depends on the formation interval of each reflective film.
この図8を参照をして分かるように、バルク型記録媒体1を対象とする場合も、フォーカスサーチ動作中に得られるフォーカスエラー信号FEとしては現状の光ディスクの場合と同様の波形が得られる。
また、Pull In信号に関しても、上述のような層間クロストークが未発生とされる場合(つまり層数が少なく反射膜の形成間隔に余裕がある場合など)には、現状の光ディスクの場合と同様の波形が得られる。
これらの点より、バルク型記録媒体1を対象とした記録再生を行う場合であっても、フォーカスサーボの引き込みとしては、フォーカスエラー信号FEやPull In信号を用いて、現状の光ディスクシステムの場合と同様の手法で行うことができる。
As can be seen with reference to FIG. 8, even when the bulk type recording medium 1 is the target, the same waveform as that of the current optical disc can be obtained as the focus error signal FE obtained during the focus search operation.
Also, with respect to the Pull In signal, when the above-described interlayer crosstalk is not generated (that is, when the number of layers is small and there is room in the formation interval of the reflective film), the same as in the case of the current optical disc. Waveform is obtained.
From these points, even when recording / reproducing is performed on the bulk type recording medium 1, the focus servo pull-in is performed using the focus error signal FE or the Pull In signal, as in the case of the current optical disk system. A similar technique can be used.
図9は、バルク型記録媒体1を対象とする場合のフォーカスサーボ引き込みの具体的な手法の一例について説明するための図である。
なお図9では一例として、情報記録層位置L2を対象としてフォーカスサーボ引き込みを行う場合のフォーカスエラー信号FEの波形(図9(a))及びPull In信号の波形(図9(b))をそれぞれ示している。
FIG. 9 is a diagram for explaining an example of a specific method of focus servo pull-in when the bulk type recording medium 1 is a target.
In FIG. 9, as an example, the waveform of the focus error signal FE (FIG. 9 (a)) and the waveform of the Pull In signal (FIG. 9 (b)) when focus servo pull-in is performed for the information recording layer position L2 are shown. Show.
上記のようにバルク型記録媒体1を用いた場合にも、現状の光ディスクシステムの場合と同様に、フォーカスサーチ動作中のPull In信号のピークの数やフォーカスエラー信号FEのゼロクロス点の数をカウントすることで、対物レンズ17を介して照射される光の焦点が何れの層位置にあるかを把握することができる。従って、現状の光ディスクシステムの場合と同様に、フォーカスサーチ中のPull In信号及び/又はフォーカスエラー信号FEから現在の焦点位置を把握し、焦点位置が対象とする情報記録層位置Lについての引き込み可能範囲内に位置したとされるタイミングで、フォーカスサーボループをオンとしてサーボ引き込みを行う。
これにより、対象とする任意の情報記録層位置Lに対してフォーカスサーボをかけることができる。
When the bulk type recording medium 1 is used as described above, the number of Pull In signal peaks and the number of zero cross points of the focus error signal FE during the focus search operation are counted as in the case of the current optical disc system. By doing so, it is possible to grasp at which layer position the focus of the light irradiated through the
Thereby, focus servo can be applied to an arbitrary information recording layer position L as a target.
ここで、上記により説明した第1の実施の形態としての記録再生装置10では、バルク型記録媒体1を対象としてフォーカス(及びトラッキング)サーボをかけるにあたり、録再用レーザ光とは別途にサーボ用レーザ光を照射するものとしている。つまりこれに対応してバルク型記録媒体1としては、ホログラムガイド層3を、サーボ用レーザ光に対してのみ回折光が得られるように構成している。
このような構成とすることによっては、録再用レーザ光は、ホログラムガイド層3にて回折しなくなり、その結果、レーザパワー(記録パワー及び再生パワー)を必要以上に上げる必要がないものとできる。
Here, in the recording / reproducing
With such a configuration, the recording / reproducing laser beam is not diffracted by the
また、記録再生装置10では、ダイクロイックプリズム16を設けて、録再用レーザ光の反射光とサーボ用レーザ光の反射光がそれぞれの検出系に分離して導かれるようにしている。つまりこのことで、再生時における録再用レーザ光の記録済みマーク列からの反射光が、サーボ用レーザ光の反射光の検出系に漏れ込むことの防止が図られ、サーボ制御や絶対位置情報PSの検出が適正に行われるように図られている。
しかしながら、現状においてダイクロイックプリズム16としては、例えば製造コストなどの問題から完全な波長選択性を有するものを設けることが非常に困難とされる。つまりこれにより、実際にはサーボ用レーザ光の検出系に録再用レーザ光の反射光が漏れ込む可能性がある。このとき、ホログラムガイド層3における回折効率は良好でも1%以下であり、マーク(ボイド)の反射率はこれを上回る数%程度となる。従って、上記のような録再用レーザ光の漏れ込みが無視できなくなる可能性がある。
そこで実際には、録再用レーザ光の焦点位置とサーボ用レーザ光の焦点位置(こちらは正確には「集光されるべき位置」となる)を僅かにずらすように、光学系を設計してもよい。ずらす方向については、フォーカス方向、トラッキング方向、タンジェンシャル方向の何れとしてもよい。フォーカス方向にずらす場合、フォーカスサーボの引き込み範囲である数μm程度離す必要がある。また、トラッキング方向、タンジェンシャル方向については、1トラック分以上(例えば0.6μm以上)離すものとすればよい。
これらのうち、タンジェンシャル方向にずらすことが適正なフォーカスサーボ・トラッキングサーボを実現する上で最も望ましい。
In the recording / reproducing
However, at present, it is very difficult to provide a dichroic prism 16 having complete wavelength selectivity due to problems such as manufacturing cost. That is, in this way, the reflected light of the recording / reproducing laser beam may actually leak into the servo laser beam detection system. At this time, the diffraction efficiency in the
Therefore, in actuality, the optical system is designed so that the focal position of the recording / reproducing laser beam and the focal position of the servo laser beam (which is precisely the “position to be focused”) are slightly shifted. May be. The shifting direction may be any of a focus direction, a tracking direction, and a tangential direction. When shifting in the focus direction, it is necessary to separate the focus servo pull-in range by several μm. Further, the tracking direction and the tangential direction may be separated by one track or more (for example, 0.6 μm or more).
Of these, shifting in the tangential direction is most desirable for realizing proper focus servo and tracking servo.
<2.第2の実施の形態>
続いて、第2の実施の形態について説明する。
第2の実施の形態は、第1の実施の形態の記録再生装置10とは異なる記録再生装置40によりバルク型記録媒体1に対する記録再生を行うものである。
<2. Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described.
In the second embodiment, recording and reproduction with respect to the bulk type recording medium 1 is performed by a recording / reproducing apparatus 40 different from the recording / reproducing
図10は、第2の実施の形態としての記録再生装置40の内部構成を示している。
なお図10において、既に第1の実施の形態で説明済みとなった部分については同一符号を付して説明を省略する。
FIG. 10 shows an internal configuration of a recording / reproducing apparatus 40 as the second embodiment.
In FIG. 10, parts that have already been described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
ここで、第1の実施の形態の記録再生装置10では、記録時と再生時の双方で、サーボ用レーザ光のホログラムガイド層3からの回折光を利用したフォーカスサーボ、トラッキングサーボ、及び位置情報の検出を行うものとしたが、第2の実施の形態の記録再生装置40は、記録時は第1の実施の形態の場合と同様にホログラムガイド層3からの回折光に基づきサーボ制御及び位置情報の検出を行うが、再生時には、録再用レーザ光の記録済みマーク列からの反射光に基づいてサーボ制御及び位置情報の検出を行う。
Here, in the recording / reproducing
先ず、図中の光学ピックアップOP2について説明する。
記録再生装置40が備える光学ピックアップOP2は、先の光学ピックアップOP1と比較して、録再用レーザ光の光学系内に非点収差法によるフォーカスエラー信号の生成を可能とするためのシリンドリカルレンズ41を追加した点が異なる。
このシリンドリカルレンズ41は、集光レンズ19と録再光用受光部20との間に挿入される。
First, the optical pickup OP2 in the figure will be described.
The optical pickup OP2 provided in the recording / reproducing apparatus 40 is a
The
また、記録再生装置40には、記録再生装置10と比較して、先の図7に示した記録処理部28に代えて記録処理部42が、また録再光用信号生成回路29に代えて録再光用信号生成回路43が、またサーボ回路46に代えてサーボ光用サーボ回路46が、またコントローラ36に代えてコントローラ47が設けられる。
さらに記録再生装置40には、アドレス検出部44、録再光用サーボ回路45が新たに追加される。
The recording / reproducing apparatus 40 includes a
Further, an
先ず、記録処理部42は、入力される記録データに対する記録変調符号化処理や記録パルスRpcによる録再用レーザ11の発光駆動を行う点は先の記録処理部28と同様となるが、記録処理部42ではさらに、記録データ中にアドレス情報を埋め込む処理を行う。
First, the
ここで、前述のように第2の実施の形態では、再生時にはホログラムガイド層3からのサーボ用レーザ光の回折光を利用したサーボ制御や位置情報の検出は行わず、録再用レーザ光の記録済みマーク列からの反射光を利用してサーボ制御・位置情報の検出を行うものである。そこで、上記のように記録処理部42により記録データ中にアドレス情報を埋め込む、すなわちマーク列にアドレス情報を埋め込んでおくことで、再生時における位置情報の検出が可能となるようにしている。
Here, as described above, in the second embodiment, the servo control using the diffracted light of the servo laser light from the
また、録再光用信号生成回路43は、録再光用受光部20としての複数の受光素子からの受光信号D-rpに基づき再生信号RFを生成すると共に、この場合はフォーカスエラー信号FE、及びトラッキングエラー信号TEも生成する。
ここで、このように録再光用信号生成回路43にて生成されるフォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号TEに関しては、サーボ光用信号生成回路31にて生成されるフォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号TEと区別するためにその符号をそれぞれFE-rp、TE-rpとする。
また同時に、サーボ光用信号生成回路31にて生成されるフォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号TEについてはその符号をそれぞれFE-sv、TE-svとする。
The recording / reproducing light
Here, with respect to the focus error signal FE and tracking error signal TE generated by the recording / reproducing light
At the same time, the signs of the focus error signal FE and the tracking error signal TE generated by the servo light
録再光用信号生成回路43にて生成された再生信号RFはこの場合も再生処理部30に対して供給され、これにより再生データが得られる。
そして、この場合の再生データは、アドレス検出部44に対して入力される。
アドレス検出部44は、上記再生データ内に埋め込まれたアドレス情報を検出する。アドレス検出部44による検出結果として得られたアドレス情報についてはアドレス情報Adとする。
図示するようにアドレス情報Adはコントローラ47に対して供給される。
The reproduction signal RF generated by the recording / reproducing light
The reproduction data in this case is input to the
The
As shown in the figure, the address information Ad is supplied to the controller 47.
また、録再光用信号生成回路43にて生成されたフォーカスエラー信号FE-rp、トラッキングエラー信号TE-rpは、録再光用サーボ回路45に対して供給される。
録再光用サーボ回路45は、フォーカスエラー信号FE-rp、トラッキングエラー信号TE-rpに基づきそれぞれフォーカスサーボ信号FS-rp、トラッキングサーボ信号TS-rpを生成する。そして、フォーカスサーボ信号FS-rpをフォーカスドライバ34に出力し、トラッキングサーボ信号TS-rpをトラッキングドライバ35に出力する。
これにより、再生時における(録再用レーザ光の反射光に基づく)フォーカスサーボループ、及びトラッキングサーボループが形成される。
Further, the focus error signal FE-rp and the tracking error signal TE-rp generated by the recording / reproducing light
The recording / reproducing
As a result, a focus servo loop and a tracking servo loop (based on the reflected light of the recording / reproducing laser beam) during reproduction are formed.
また、録再光用サーボ回路45は、コントローラ47から再生時に対応して為される指示に応じて、トラッキングサーボループをオフとしてトラッキングドライバ35にジャンプパルスを与えることでトラックジャンプ動作を実現したり、またトラッキングサーボの引き込み制御(対記録済みマーク列)等も行う。
また、録再光用サーボ回路45は、再生時に対応してコントローラ47から為される指示に応じ、バルク層4内の対象とする情報記録層位置Lに形成されたマーク列に対するフォーカスサーボの引き込み制御も行う。
The recording / reproducing
The recording / reproducing
またこの場合、サーボ光用信号生成回路31にて生成されたフォーカスエラー信号FE-sv、トラッキングエラー信号TE-svは、サーボ光用サーボ回路46に対して供給される。
サーボ光用サーボ回路46は、フォーカスエラー信号FE-sv、トラッキングエラー信号TE-svに基づきそれぞれフォーカスサーボ信号FS-sv、トラッキングサーボ信号TS-svを生成し、フォーカスサーボ信号FS-svをフォーカスドライバ34に出力し、トラッキングサーボ信号TS-svをトラッキングドライバ35に出力する。
これにより、記録時における(サーボ用レーザ光のホログラムガイド層3からの回折光に基づく)フォーカスサーボループ、及びトラッキングサーボループが形成される。
In this case, the focus error signal FE-sv and the tracking error signal TE-sv generated by the servo light
The servo circuit for servo light 46 generates a focus servo signal FS-sv and a tracking servo signal TS-sv based on the focus error signal FE-sv and the tracking error signal TE-sv, respectively, and uses the focus servo signal FS-sv as a focus driver. The tracking servo signal TS-sv is output to the tracking
This forms a focus servo loop and a tracking servo loop (based on the diffracted light of the servo laser light from the hologram guide layer 3) during recording.
また、サーボ光用サーボ回路46は、コントローラ47から記録時に対応して為される指示に応じて、トラッキングサーボループをオフとしてトラッキングドライバ35にジャンプパルスを与えることでトラックジャンプ動作を実現したり、またトラッキングサーボの引き込み制御(対仮想トラックVtr)等も行う。
また、サーボ光用サーボ回路46は、記録時に対応してコントローラ47から為される指示に応じ、バルク層4内の対象とする情報記録層位置Lに対するフォーカスサーボの引き込み制御も行う。
なお、フォーカスサーボの引き込み手法はこの場合も第1の実施の形態で説明したものと同様でよいことは言うまでもない。
Also, the servo light servo circuit 46 realizes a track jump operation by applying a jump pulse to the tracking
The servo light servo circuit 46 also performs focus servo pull-in control with respect to the target information recording layer position L in the
Needless to say, the focus servo pull-in method may be the same as that described in the first embodiment.
コントローラ47は、先のコントローラ36と比較して、以下で説明する記録時と再生時とでのサーボ切り替え制御をさらに行うようにされる。
つまりコントローラ47は、上記サーボ切り替え制御として、記録時には、サーボ光用サーボ回路46に対してフォーカスサーボ信号FS-sv、トラッキングサーボ信号TS-svの生成・出力を指示し、また録再光用サーボ回路45にはフォーカスサーボ信号FS-rp、トラッキングサーボ信号TS-rpの生成・出力を行わないように指示を行う。
一方、再生時には、録再光用サーボ回路45に対してフォーカスサーボ信号FS-rp、トラッキングサーボ信号TS-rpの生成・出力を指示し、サーボ光用サーボ回路46に対しては、フォーカスサーボ信号FS-sv、トラッキングサーボ信号TS-svの生成・出力は行わないように指示を行う。
Compared with the
That is, as the servo switching control, the controller 47 instructs the servo light servo circuit 46 to generate and output the focus servo signal FS-sv and the tracking servo signal TS-sv at the time of recording. The
On the other hand, at the time of reproduction, the recording / playback
またコントローラ47は、記録時には位置情報検出部32より供給される絶対位置情報PSに基づきサーボ光用サーボ回路46に対するシーク動作制御を行い、再生時には、アドレス検出部44より供給されるアドレス情報Adに基づき録再光用サーボ回路45に対するシーク動作制御を行う。
Further, the controller 47 performs a seek operation control on the servo light servo circuit 46 based on the absolute position information PS supplied from the position
上記により説明した記録再生装置40によれば、再生時において、録再光用レーザ光の記録済みマーク列からの反射光に基づいて記録済みマーク列に対して直接的にサーボをかけることができるので、その分、再生時におけるサーボ制御精度の向上が図られる。
また、このように再生時におけるサーボ制御・位置情報の検出は録再用レーザ光を用いて行うことができるので、再生時にはサーボ用レーザ21を消灯することができる。これにより、例えば消費電力の面などで有利とすることができる。
According to the recording / reproducing apparatus 40 described above, at the time of reproduction, the servo can be directly applied to the recorded mark row based on the reflected light from the recorded mark row of the recording / reproducing laser beam. Therefore, the servo control accuracy at the time of reproduction can be improved accordingly.
Further, servo control and position information detection during reproduction can be performed using the recording / reproducing laser beam in this way, so that the
<3.第3の実施の形態>
図11は、第3の実施の形態の光学ドライブ装置としての記録再生装置50の内部構成を示している。
なお、この図11においてもこれまでで説明済みとなった部分と同様となる部分については同一符号を付して説明を省略する。
<3. Third Embodiment>
FIG. 11 shows an internal configuration of a recording / reproducing apparatus 50 as an optical drive apparatus according to the third embodiment.
In FIG. 11 as well, parts that are the same as the parts that have been described so far are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
第3の実施の形態は、サーボ用レーザ光を別途照射するものとはせず、録再用レーザ光の照射のみでマークの記録再生及びサーボ制御・位置情報の検出を行うものである。 The third embodiment does not irradiate the servo laser beam separately, but performs mark recording / reproduction and servo control / position information detection only by irradiating the recording / reproducing laser beam.
ここで、このように録再用レーザ光のみを照射する第3の実施の形態では、先の第1及び第2の実施の形態で用いていたバルク型記録媒体1、すなわちホログラムガイド層3がサーボ用レーザ光のみを選択的に回折するように構成されたバルク型記録媒体1を用いたのでは、ホログラムガイド層3からの録再用レーザ光の回折光が得られず、従って記録時におけるサーボ制御や位置情報の検出を行うことができない。
そこで、第3の実施の形態では、録再用レーザ光を回折するように構成したホログラムガイド層3を有するバルク型記録媒体(以下、バルク型記録媒体1’とする)を用いる。
このように録再用レーザ光を回折するホログラムガイド層3としては、先の図3に示したマスターホログラムガイド層Hmの生成時に照射する物体光や信号光、及び図5に示した転写時に照射する平行光として、録再用レーザ光と同波長のレーザ光を用いることで生成できる。
Here, in the third embodiment in which only the recording / reproducing laser beam is irradiated as described above, the bulk type recording medium 1, that is, the
Therefore, in the third embodiment, a bulk type recording medium (hereinafter referred to as a bulk type recording medium 1 ′) having a
As the
なお確認のため述べておくと、このように録再用レーザ光を回折するホログラムガイド層3を用いたとしても、当該ホログラムガイド層3を透過する録再用レーザ光の0次光成分がバルク層4に到達することになる。つまりこれによりバルク層4に対する記録再生を行うことができる。
For confirmation, even if the
上記の前提を踏まえて、図11に示す記録再生装置50について説明する。
先ずこの場合は、先の第2の実施の形態の記録再生装置40が備えていた光学ピックアップOP2からサーボ用レーザ光の光学系及びダイクロイックプリズム16が省略された光学ピックアップOP3が設けられる。サーボ用レーザ光の光学系とは、[サーボ用レーザ21、コリメートレンズ22、偏光ビームスプリッタ23、1/4波長板24、集光レンズ25、シリンドリカルレンズ26、サーボ光用受光部27]を指す。
Based on the above assumptions, the recording / reproducing apparatus 50 shown in FIG. 11 will be described.
First, in this case, an optical pickup OP3 in which the servo laser light optical system and the dichroic prism 16 are omitted from the optical pickup OP2 provided in the recording / reproducing apparatus 40 of the second embodiment is provided. The servo laser light optical system refers to [
また、記録再生装置50では、先の記録再生装置40が備えていたサーボ光用信号生成回路31、サーボ光用サーボ回路46が省略された上で、録再光用信号生成回路43に代えて信号生成回路51が、また録再光用サーボ回路45に代えてサーボ回路52が、またコントローラ47に代えてコントローラ53が設けられる。
In the recording / reproducing apparatus 50, the servo light
信号生成回路51は、光学ピックアップOP3内の録再光用受光部20からの受光信号DT-rpに基づき、位置情報検出用信号Dps、再生信号RF、フォーカスエラー信号FE-rp、及びトラッキングエラー信号TE-rpを生成する。
The
ここで、記録時には、バルク層4内には未だマークが記録されていないため、フォーカスエラー信号FE-rp、トラッキングエラーTE-rpとしては、それぞれホログラムガイド層3からの回折光に基づくものが生成されることになる。
一方で、再生時には、録再光用受光部20には、記録済みマーク列からの反射光成分が受光される。このとき、前述のようにホログラムガイド層3における回折効率は1%以下、マークの反射率は数%程度であるとすると、再生時に録再光用受光部20で受光される反射光成分としては、マーク列からの反射光成分が支配的となる。このため、再生時においては、フォーカスエラーFE-rp、トラッキングエラー信号TE-rpとしてそれぞれ記録済みマーク列からの反射光に基づくものが生成されることになる。
Here, at the time of recording, since no mark has been recorded in the
On the other hand, at the time of reproduction, the recording / reproducing
また、位置情報検出用信号Dpsとしては、上記のような「ホログラムガイド層3の回折効率<<マーク反射率」の関係より、再生時に生成される位置情報検出信号Dpsには記録済みマーク列からの反射光による大きなノイズが重畳するものとなり、従ってこれを用いた正確な位置情報検出は非常に困難となる。
このことから、第3の実施の形態としても、再生時における位置情報に関しては、記録時に記録データに対して埋め込んだアドレス情報を検出し、その検出結果を用いる。このため、記録再生装置50においても、第2の実施の形態の場合と同様に記録処理部42及びアドレス検出部44が設けられている。この場合、アドレス検出部44にて再生時に得られるアドレス情報Adは、コントローラ53に対して供給される。
Also, as the position information detection signal Dps, the position information detection signal Dps generated at the time of reproduction is based on the recorded mark string because of the relationship of “diffraction efficiency of the
Therefore, also in the third embodiment, with respect to the position information at the time of reproduction, the address information embedded in the recorded data at the time of recording is detected, and the detection result is used. For this reason, the recording / reproducing apparatus 50 is also provided with the
また、信号生成回路51にて生成された位置情報検出用信号Dpsは、位置情報検出部32に対して供給される。そして、位置情報検出部32にて検出された絶対位置情報PSは、コントローラ53に対して供給され、記録時におけるシーク動作制御に用いられる。
The position information detection signal Dps generated by the
サーボ回路52には、信号生成回路51にて生成されたフォーカスエラー信号FE-rp、トラッキングエラー信号TE-rpが入力される。
サーボ回路52はこれらフォーカスエラー信号FE-rp、トラッキングエラー信号TE-rpに基づきそれぞれフォーカスサーボ信号FS-rp、トラッキングサーボ信号TS-rpを生成し、それぞれフォーカスドライバ34、トラッキングドライバ35に出力する。
また、サーボ回路52は、コントローラ53からの指示に基づきフォーカスサーボ・トラッキングサーボの引き込み制御やトラックジャンプパルスの出力なども行う。
The
The
The
コントローラ53は、第2の実施の形態で説明した記録時と再生時とでのサーボ切り替え制御を行わない点以外は、コントローラ47と同様となる。
この場合のコントローラ53は、記録時には、位置情報検出部32から供給される絶対位置情報PSに基づき、サーボ回路52に対するシーク動作制御を行う。また再生時には、アドレス検出部44より供給されるアドレス情報Adに基づきサーボ回路52に対するシーク動作制御を行う。
The
In this case, the
上記のような第3の実施の形態としての記録再生装置50によれば、サーボ制御や位置情報の検出を含めた記録再生動作を録再用レーザ11としての単一の光源のみを用いて行うことができるため、光学系をシンプルに構成でき、部品点数の削減や製品コストの削減を図ることができる。
According to the recording / reproducing apparatus 50 as the third embodiment as described above, a recording / reproducing operation including servo control and position information detection is performed using only a single light source as the recording / reproducing
<4.第4の実施の形態>
第4の実施の形態は、ホログラムガイド層をホログラム記録材料に干渉縞を形成することで生成するのではなく、いわゆるエンボス型のホログラムで形成するものである。
<4. Fourth Embodiment>
In the fourth embodiment, the hologram guide layer is not formed by forming interference fringes on the hologram recording material, but is formed by a so-called embossed hologram.
図12は、第4の実施の形態としてのバルク型記録媒体60の断面構造を示している。
ここで、先のホログラムガイド層3に形成される干渉縞は、凹凸形状の形成パターンにより実現することもできる。つまり、いわゆるエンボス型のホログラムで実現できる。
図示するようにバルク型記録媒体60は、凹凸の断面形状を有するようにされた面が設けられ、そこに反射膜62が形成されている。このように凹凸の断面形状を有するように形成された反射膜62が、ホログラムガイド層3と同様の機能を果たすものとなる。この意味で以下、反射膜62についてはホログラムガイド層62とも表記する。
FIG. 12 shows a cross-sectional structure of a bulk type recording medium 60 as the fourth embodiment.
Here, the interference fringes formed in the previous
As shown in the drawing, the bulk type recording medium 60 is provided with a surface having an uneven cross-sectional shape, and a
ここで、第1及び第2の実施の形態のように録再用レーザ光とは別途にサーボ用レーザ光を照射し且つサーボ用レーザ光の回折光に基づきサーボ制御を行う場合には、録再用レーザ光がバルク層4に到達できるようにすべく、上記反射膜62としてはサーボ用レーザ光と同波長帯による光は反射しそれ以外の波長による光は透過する波長選択性を有する選択反射膜を用いる。
また、第3の実施の形態のように録再用レーザ光のみを照射する場合に対応しては、上記反射膜62として半反射膜を用いる。この場合、反射膜62は特に波長選択性を有する必要性はない。
Here, when the servo laser light is irradiated separately from the recording / reproducing laser light and servo control is performed based on the diffracted light of the servo laser light as in the first and second embodiments, the recording is performed. In order to allow the reuse laser beam to reach the
Further, a semi-reflective film is used as the
バルク型記録媒体60において、ホログラムガイド層62の上層側には、カバー層61が形成され、またホログラムガイド層62の下層側にはバルク層4が形成される。さらにバルク層4の下層側には、基板5が形成される。
In the bulk type recording medium 60, the
図13は、図12に示すバルク型記録媒体60の製造方法の例について説明するための図である。
先ず、バルク型記録媒体60の製造にあたっては、図13(a)に示すような原盤63を生成する。この原盤63は、先のホログラムガイド層3と同様の回折作用が得られるホログラムガイド層62を生成するための凹凸断面形状の転写を行うにあたって必要となる。
FIG. 13 is a diagram for explaining an example of a manufacturing method of the bulk type recording medium 60 shown in FIG.
First, in manufacturing the bulk type recording medium 60, a
このとき、ホログラムガイド層3と同様の回折作用を得るための凹凸形状は、いわゆる計算機合成ホログラム(CGH:Computer Generated Hologram)として、コンピュータ演算により求めることができる。原盤63は、このようにして演算により求めた凹凸形状をフォトリソグラフィにより形成して成る。
At this time, the concavo-convex shape for obtaining the same diffractive action as that of the
そして、この原盤63を用いて、凹凸形状が転写されたカバー層61を生成する。カバー層61の生成は、図13(b)に示すように、カバー層61の生成材料としてのカバー層材料61’を用いて、例えば射出成形などにより凹凸形状を転写して行う。このとき、カバー層生成材料61’としては、例えばポリカーボネートやアクリル等の樹脂を用いる。
このような生成工程により、図13(c)に示すようなカバー層61が得られる。
Then, using this
By such a generation process, a
生成されたカバー層61に対しては、図13(d)に示すように、その凹凸形状の転写面側に反射膜62を例えばスパッタリングや蒸着等によって成膜する。これにより、ホログラムガイド層62が形成されたことになる。
For the generated
このように形成されたホログラムガイド層62に対し、図13(e)に示すようにバルク層材料4’を塗布して、バルク層4を形成する。
この場合、バルク層材料4’としては、例えば紫外線硬化樹脂を用いており、上記のようにバルク層材料4’を塗布後、紫外線照射による硬化処理を施すことで、ホログラムガイド層62の下層側にバルク層4が形成される。
図示は省略したが、このように形成されたバルク層4の下層側に対し、基板5を貼り合わせ等により形成して、図12に示したバルク型記録媒体60が生成される。
In this case, as the
Although not shown, the
なお、上記による説明では、原盤63から直接的にカバー層61を生成するものとしたが、製造効率の向上のため図13(a)に示す原盤63と同形状のスタンパを複数形成しておき、これらのスタンパを用いてカバー層61を生成することも勿論可能である。このとき、上記スタンパを生成するための原盤としては、図13(a)に示すものとその凹凸断面形状パターンが反転したものを生成することになる。
In the above description, the
<5.変形例>
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明としてはこれまでで説明した具体例に限定されるべきものではない。
例えばこれまでの説明では、第1〜第3の実施の形態のバルク型記録媒体(1又は1’)が備えるホログラムガイド層3のような、ホログラム記録材料に干渉縞を形成して成るホログラムガイド層のマスターとなるマスターホログラムガイド層Hmの生成を、図3に示したようなマスター作成用多層構造体4iを用いて行う場合を例示したが、マスターホログラムガイド層Hmの生成手法は、図3にて説明したものに限定されるべきものではなく、例えば以下のような手法とすることもできる。
<5. Modification>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention should not be limited to the specific examples described above.
For example, in the above description, a hologram guide formed by forming interference fringes on a hologram recording material such as the
図14は、マスターホログラムガイド層Hmの他の生成手法について説明するための図である。
この手法では、先の図3で説明した物体光を、図中の空間光変調器SLMによってレーザ光を変調することで再現する。この場合、空間光変調器SLMとしては透過型の液晶素子を備えた透過型のものを用いているが、例えば反射型の液晶素子やDMD(Digital Micro mirror Device:登録商標)を備えた反射型のものを用いることもできる。
FIG. 14 is a diagram for explaining another generation method of the master hologram guide layer Hm.
In this method, the object light described in FIG. 3 is reproduced by modulating the laser light by the spatial light modulator SLM in the drawing. In this case, as the spatial light modulator SLM, a transmissive type including a transmissive liquid crystal element is used. For example, a reflective type including a reflective liquid crystal element or DMD (Digital Micromirror Device: registered trademark) is used. Can also be used.
この場合、マスターホログラムガイド層材料Hm’に各情報記録層位置Lごとの干渉縞を形成するにあたっては、参照光を照射する対物レンズOL-r、及び上記空間光変調器SLMを介して物体光を照射する対物レンズOL-bに関しては、先の図3の場合と同様に、参照光、物体光が各情報記録層位置Lに対応する個々の位置に逐次合焦するように制御する。
そして、これと同時に、空間光変調器SLMでの変調パターン(空間光変調パターン)を、各情報記録層位置Lに対応するパターンに逐次変化させることで、マスターホログラムガイド層材料Hm’に各情報記録層位置Lごとの干渉縞を形成する。
In this case, when forming interference fringes for each information recording layer position L on the master hologram guide layer material Hm ′, object light is transmitted through the objective lens OL-r that irradiates reference light and the spatial light modulator SLM. As with the case of FIG. 3 above, the objective lens OL-b that irradiates is controlled so that the reference light and the object light are successively focused at individual positions corresponding to the respective information recording layer positions L.
At the same time, by sequentially changing the modulation pattern (spatial light modulation pattern) in the spatial light modulator SLM to a pattern corresponding to each information recording layer position L, each information is stored in the master hologram guide layer material Hm ′. Interference fringes are formed for each recording layer position L.
ここで、空間光変調器SLMで逐次設定されるべき各情報記録層位置Lごとの変調パターンは、上述のCGHとして予め演算により求めておくことができる。具体的には、個々の情報記録層位置Lに対応する仮想反射面からの反射光の光束を逆演算することで求めることができる。 Here, the modulation pattern for each information recording layer position L to be sequentially set by the spatial light modulator SLM can be obtained in advance as the above-mentioned CGH by calculation. Specifically, it can be obtained by inversely calculating the luminous flux of the reflected light from the virtual reflecting surface corresponding to each information recording layer position L.
なお確認のために述べておくと、一の情報記録層位置Lに対応する干渉縞の形成時には、図3で説明した手法と同様にマスターホログラムガイド層材料Hm’を平行移動させるなどして、マスターホログラムガイド層材料Hm’の全面(或いは必要な領域の全面)に干渉縞を形成する。 For confirmation, when forming the interference fringes corresponding to one information recording layer position L, the master hologram guide layer material Hm ′ is translated in the same manner as the method described in FIG. Interference fringes are formed on the entire surface of the master hologram guide layer material Hm ′ (or the entire surface of a necessary region).
ここで、この図14で説明したような空間光変調器SLMで物体光を生成する手法を含め、ホログラム記録材料に干渉縞が形成されて成るホログラムガイド層3を生成するにあたっては、マスターホログラムガイド層Hmの作成は必ずしも必要ではない。つまり、ホログラムガイド層材料3’に対して直接的に図3や図14に示した手法により各情報記録層位置Lごとの干渉縞を形成するといったこともできる。
Here, in order to generate the
また、これまでの説明では、バルク層(記録層)4とホログラムガイド層3とが別体で形成される場合を例示したが、次の図15(a)に示されるように、ホログラムガイド層と記録層とを一体としたバルク型記録媒体70とすることもできる。
図示するようにこのバルク型記録媒体70は、カバー層2の下層側にホログラムガイド層兼記録層71が形成され、さらにその下層側に基板5が形成される。ホログラムガイド層兼記録層71は、ホログラム記録材料で構成される。
In the description so far, the case where the bulk layer (recording layer) 4 and the
As shown in the figure, in this bulk
このホログラムガイド層兼記録層71は、ホログラムガイド層3の厚さをホログラムガイド層3+バルク層4の厚さとしたものと考えればよい。
ここで、この場合、各情報記録層位置Lは、ホログラムガイド層兼記録層71内に設定されることになる。つまりこの場合は、このようにホログラムガイド層兼記録層71内に設定された各情報記録層位置Lに録再用レーザ光の焦点が一致したときに受光面上に合焦像が得られるようにしてホログラムガイド層兼記録層71(又はそのマスター)に干渉縞を形成すればよい。
これにより、図15(b)に示すように或る情報記録層位置Lに焦点が合うように対物連レンズを介した光照射を行ったときに、受光面上に合焦像が形成され且つ仮想トラックVtr_lが形成されているかのような像を得ることができる。
The hologram guide layer /
Here, in this case, each information recording layer position L is set in the hologram guide layer /
As a result, as shown in FIG. 15B, when light irradiation is performed through the objective lens so that a certain information recording layer position L is in focus, a focused image is formed on the light receiving surface and An image as if the virtual track Vtr_l is formed can be obtained.
ここで、ホログラム記録材料に対しても、一定以上のパワーによる録再用レーザ光が集光することでボイド(空包)が形成されることが確認されている。従って、上記のようにホログラムガイド層が記録層を兼ねることができる。 Here, it has been confirmed that a void (empty envelope) is also formed on the hologram recording material by condensing recording / reproducing laser light with a certain power or more. Therefore, as described above, the hologram guide layer can also serve as the recording layer.
また、これまでの説明では、記録層内に設定する情報記録層位置Lの設定数を5とする場合を例示したが、情報記録層位置Lの設定数はより多く又はより少なくすることもできる。 Further, in the description so far, the case where the number of information recording layer positions L set in the recording layer is set to 5 is exemplified, but the number of information recording layer positions L set can be increased or decreased. .
また、これまでの説明において、録再用レーザ光と共にサーボ用レーザ光も照射する実施の形態では、録再用レーザ光の波長=405nm程度、サーボ用レーザ光の波長=640nm程度とする場合を例示したが、ホログラムガイド層にてサーボ用レーザ光のみを選択的に回折させるという観点では、サーボ用レーザ光に対する録再用レーザ光の波長差は、少なくともホログラムガイド層でのブラッグの回折条件を満たさない程度の差が与えられていればよい。例えば具体的には、約10nm以上の差が与えられていればよい。
しかし実際には、装置側に備えられるダイクロイックプリズム16は、例えば上記10nm程度などという非常に近接した波長差による光を選別することは非常に困難であり、仮に実現可能であっても非常に高コストとなる。このため現実的には、録再用レーザ光とサーボ用レーザ光の波長差としては、十分に大きくとることが望ましい(例えば100nm以上)ものとなる。
In the above description, in the embodiment in which the servo laser beam is irradiated together with the recording / reproducing laser beam, the wavelength of the recording / reproducing laser beam = about 405 nm and the wavelength of the servo laser beam = about 640 nm. Although illustrated, from the viewpoint of selectively diffracting only the servo laser beam in the hologram guide layer, the wavelength difference of the recording / playback laser beam with respect to the servo laser beam is at least the Bragg diffraction condition in the hologram guide layer. It is sufficient that a difference that does not satisfy is given. For example, specifically, a difference of about 10 nm or more may be given.
However, in practice, it is very difficult for the dichroic prism 16 provided on the apparatus side to sort out light having a very close wavelength difference such as about 10 nm, for example. Even if it can be realized, it is very high. Cost. Therefore, in practice, it is desirable that the wavelength difference between the recording / reproducing laser beam and the servo laser beam be sufficiently large (for example, 100 nm or more).
また、これまでの説明では、本発明が記録層に対するマーク記録と記録マークの再生の双方を行う記録再生装置に適用される場合を例示したが、本発明としては、記録層に対するマーク記録のみを行う記録装置(記録専用装置)や、記録されたマークの再生のみを行う再生装置(再生専用装置)に対しても好適に適用できる。 Further, in the above description, the case where the present invention is applied to a recording / reproducing apparatus that performs both mark recording on the recording layer and reproduction of the recording mark is exemplified. However, the present invention includes only mark recording on the recording layer. The present invention can also be suitably applied to a recording device (recording-only device) that performs recording and a playback device (playback-only device) that only plays back recorded marks.
1,1’,60,70 バルク型記録媒体、2,61 カバー層、3 ホログラムガイド層、L1〜L5 情報記録層位置、OL-r,OL-b,17 対物レンズ、Hm’ マスターホログラムガイド層材料、4i マスター作成用多層構造体、3’ ホログラムガイド層材料、Hm マスターホログラムガイド層、10,40,50 記録再生装置、OP1,OP2,OP3 光学ピックアップ、11 録再用レーザ、12,22 コリメートレンズ、13,23 偏光ビームスプリッタ、14 ミラー、15,24 1/4波長板、16 ダイクロイックプリズム、17 対物レンズ、18 2軸アクチュエータ、19,25 集光レンズ、20 録再光用受光部、26,41 シリンドリカルレンズ、27 サーボ光用受光部、28,42 記録処理部、29,43 録再光用信号生成回路、30 再生処理部、31 サーボ光用信号生成回路、32 位置情報検出部、33,52 サーボ回路、34 フォーカスドライバ、35 トラッキングドライバ、36,47,53 コントローラ、44 アドレス検出部、45 録再光用サーボ回路、46 サーボ光用サーボ回路、51 信号生成回路、62 反射膜(ホログラムガイド層)、63 原盤、71 ホログラムガイド層兼記録層 1, 1 ', 60, 70 Bulk type recording medium, 2, 61 cover layer, 3 hologram guide layer, L1-L5 information recording layer position, OL-r, OL-b, 17 objective lens, Hm' master hologram guide layer Materials, 4i Multi-layer structure for creating a master, 3 ′ hologram guide layer material, Hm master hologram guide layer, 10, 40, 50 recording / reproducing device, OP1, OP2, OP3 optical pickup, 11 recording / reproducing laser, 12,22 collimator Lens, 13, 23 Polarizing beam splitter, 14 Mirror, 15, 24 1/4 wavelength plate, 16 Dichroic prism, 17 Objective lens, 18 Biaxial actuator, 19, 25 Condensing lens, 20 Light receiving unit for recording / reproducing light, 26 , 41 Cylindrical lens, 27 Light receiving part for servo light, 28, 42 Recording processing part, 29, 43 Signal for recording / reproducing light Generation circuit, 30 reproduction processing unit, 31 servo light signal generation circuit, 32 position information detection unit, 33,52 servo circuit, 34 focus driver, 35 tracking driver, 36,47,53 controller, 44 address detection unit, 45 recording Re-light servo circuit, 46 servo light servo circuit, 51 signal generation circuit, 62 reflective film (hologram guide layer), 63 master, 71 hologram guide layer / recording layer
Claims (19)
上記所定の層位置にその焦点が一致するように照射された光が入射したときに、上記所定の層位置に反射膜が形成されている場合に受光面上にて得られる像と同様の像を上記受光面上に形成することのできる回折光を出力するように構成された回折層を備える
光記録媒体。 A bulk type optical recording medium in which mark recording is performed on a predetermined layer position where a reflective film is not formed,
An image similar to the image obtained on the light receiving surface when a reflection film is formed at the predetermined layer position when light irradiated so that the focal point coincides with the predetermined layer position. An optical recording medium comprising a diffraction layer configured to output diffracted light that can be formed on the light receiving surface.
請求項1に記載の光記録媒体。 A bulk-shaped recording layer that does not have a reflective film and that performs mark recording at a predetermined layer position is provided separately from the diffraction layer, and the predetermined layer position is set in the bulk layer. The optical recording medium according to claim 1.
上記回折層は、
上記記録層に設定された上記複数の層位置の個々について、一の層位置に焦点が一致するように照射された光が入射したときに上記一の層位置に反射膜が形成されている場合に受光面上にて得られる像と同様の像を上記受光面上に形成することのできる回折光をそれぞれ出力するように構成されている
請求項2に記載の光記録媒体。 A plurality of the layer positions are set in the recording layer,
The diffraction layer is
When each of the plurality of layer positions set in the recording layer has a reflection film formed on the one layer position when the irradiated light is incident so that the focal point coincides with the one layer position The optical recording medium according to claim 2, wherein the optical recording medium is configured to respectively output diffracted light capable of forming an image similar to an image obtained on the light receiving surface on the light receiving surface.
上記記録層内の上記所定の層位置にその焦点が一致し且つ該焦点が記録面内方向の所定位置に位置するようにして照射された光が入射したときに、上記所定の層位置にトラックを有する反射膜が形成され且つ上記焦点が上記トラック上をトレースしている場合に受光面上にて得られる像と同様の像を上記受光面上に形成することのできる回折光を出力するように構成されている
請求項2に記載の光記録媒体。 The diffraction layer is
When the irradiated light is incident so that the focal point coincides with the predetermined layer position in the recording layer and the focal point is positioned at a predetermined position in the recording surface direction, the track is moved to the predetermined layer position. A diffracted light that can form on the light receiving surface an image similar to an image obtained on the light receiving surface when the reflective film having the surface is formed and the focal point traces on the track. The optical recording medium according to claim 2.
請求項1に記載の光記録媒体。 The optical recording medium according to claim 1, wherein the predetermined layer position is set in the diffraction layer, and the diffraction layer is also used as a layer for recording the mark.
上記所定の層位置にその焦点が一致するように照射された光が入射したときに、上記所定の層位置に反射膜が形成されている場合に受光面上にて得られる像と同様の像を上記受光面上に形成することのできる回折光を出力する回折層を生成する回折層生成工程を少なくとも有する
光記録媒体の製造方法。 A method of manufacturing a bulk type optical recording medium in which mark recording is performed on a predetermined layer position where a reflective film is not formed,
An image similar to the image obtained on the light receiving surface when a reflection film is formed at the predetermined layer position when light irradiated so that the focal point coincides with the predetermined layer position. A method for producing an optical recording medium comprising at least a diffraction layer generation step for generating a diffraction layer that outputs diffracted light that can be formed on the light receiving surface.
ホログラム記録材料に対してそれぞれ対向する方向から物体光と参照光とを照射して干渉縞を形成して生成したマスター回折層を生成した上で、他のホログラム記録材料に該マスター回折層に形成された干渉縞を平行光の照射により転写することで、上記回折層を生成する
請求項9に記載の光記録媒体の製造方法。 In the diffraction layer generation step,
A master diffraction layer is generated by irradiating object light and reference light from opposite directions to the hologram recording material to form interference fringes, and then formed on the other hologram recording material on the master diffraction layer The method for manufacturing an optical recording medium according to claim 9, wherein the diffraction layer is generated by transferring the interference fringes formed by irradiation with parallel light.
上記回折層生成工程により生成した上記回折層と、反射膜を有さず所定の層位置に対してマーク記録が行われるバルク状の記録層とを有するものとされ、
上記回折層生成工程では、
上記記録層に設定される所定の層位置と同一となる層位置に対して反射膜が形成されたマスター作成用構造体を生成すると共に、
該マスター作成用構造体に対し、ホログラム記録材料を、上記光記録媒体における上記記録層と上記回折層との位置関係と同じ位置関係となるように配置した上で、上記マスター作成用構造体の上記反射膜に対し上層側から合焦する参照光と下層側から合焦する物体光とをそれぞれ照射して上記ホログラム記録材料に干渉縞を形成することで、上記マスター回折層を生成する
請求項10に記載の光記録媒体の製造方法。 The optical recording medium is
The diffraction layer generated by the diffraction layer generation step, and a bulk-shaped recording layer that does not have a reflective film and a mark recording is performed on a predetermined layer position,
In the diffraction layer generation step,
While producing a master creating structure in which a reflective film is formed for a layer position that is the same as the predetermined layer position set in the recording layer,
The hologram recording material is disposed on the master producing structure so that the hologram recording material has the same positional relationship as the positional relationship between the recording layer and the diffraction layer in the optical recording medium. The master diffraction layer is generated by irradiating the reflection film with reference light focused from the upper layer side and object light focused from the lower layer side to form interference fringes on the hologram recording material. 10. A method for producing an optical recording medium according to 10.
上記回折層生成工程では、
上記マスター作成用構造体として、上記記録層に設定される各層位置とそれぞれ同一となる層位置に対して反射膜が形成されたものを生成すると共に、
該生成したマスター作成用構造体に対しホログラム記録材料を上記光記録媒体における上記記録層と上記回折層との位置関係と同じ位置関係となるように配置した状態にて、上記物体光と上記参照光とを上記マスター作成用構造体に形成された上記反射膜の個々に逐次合焦させるように照射して上記ホログラム記録材料に干渉縞を形成することで、上記マスター回折層を生成する
請求項11に記載の光記録媒体の製造方法。 A plurality of layer positions are set in the recording layer,
In the diffraction layer generation step,
As the master creation structure, a structure in which a reflective film is formed for each layer position that is the same as each layer position set in the recording layer is generated, and
In the state where the hologram recording material is arranged so as to have the same positional relationship as the positional relationship between the recording layer and the diffraction layer in the optical recording medium with respect to the generated master preparation structure, the object light and the reference The master diffraction layer is generated by forming an interference fringe on the hologram recording material by irradiating light so as to sequentially focus each of the reflective films formed on the master-producing structure. 11. A method for producing an optical recording medium according to 11.
上記マスター作成用構造体として、上記記録層に設定される所定の層位置と同一となる層位置に対してトラックを有する反射膜が形成されたものを生成すると共に、
該生成したマスター作成用構造体に対し、ホログラム記録材料を、上記光記録媒体における上記記録層と上記回折層との位置関係と同じ位置関係となるように配置した上で、上記物体光と上記参照光とを、それぞれの焦点が上記反射膜上に一致し且つ上記反射膜に形成された上記トラックに追従するように照射して上記ホログラム記録材料に干渉縞を形成することで、上記マスター回折層を生成する
請求項11に記載の光記録媒体の製造方法。 In the diffraction layer generation step,
As the master creation structure, a structure in which a reflective film having a track is formed with respect to a layer position that is the same as a predetermined layer position set in the recording layer is generated.
The hologram recording material is arranged on the generated master creation structure so that the hologram recording material has the same positional relationship as the positional relationship between the recording layer and the diffraction layer in the optical recording medium. The master diffraction is formed by irradiating the reference beam with the respective focal points on the reflection film and following the tracks formed on the reflection film to form interference fringes on the hologram recording material. The method for producing an optical recording medium according to claim 11, wherein a layer is generated.
上記干渉縞が転写された上記他のホログラム記録媒体に対するポストキュアを行う
請求項10に記載の光記録媒体の製造方法。 In the diffraction layer generation step,
The method of manufacturing an optical recording medium according to claim 10, wherein post curing is performed on the other hologram recording medium to which the interference fringes are transferred.
ホログラム記録材料に対して、参照光と、空間光変調器を介して変調した物体光とをそれぞれ対向する方向から照射して干渉縞を形成することで、上記マスター回折層を生成する
請求項10に記載の光記録媒体の製造方法。 In the diffraction layer generation step,
11. The master diffraction layer is generated by irradiating a hologram recording material with reference light and object light modulated via a spatial light modulator from opposite directions to form interference fringes. 2. A method for producing an optical recording medium according to 1.
計算機合成ホログラムとして算出した凹凸断面形状を有する原盤に基づき、上記凹凸断面形状を転写した凹凸転写部材を生成すると共に、
該凹凸転写部材の上記凹凸断面形状の転写面に対して反射膜を形成することで、上記回折層を生成する
請求項9に記載の光記録媒体の製造方法。 In the diffraction layer generation step,
Based on the master having a concavo-convex cross-sectional shape calculated as a computer-generated hologram, while generating a concavo-convex transfer member that transferred the concavo-convex cross-sectional shape,
The method for manufacturing an optical recording medium according to claim 9, wherein the diffraction layer is generated by forming a reflective film on the transfer surface having the uneven cross-sectional shape of the uneven transfer member.
対物レンズを介して光照射を行うと共に、該光照射に応じて得られる上記回折層からの回折光を上記受光面上で受光して得られるフォーカスエラー信号に基づき、上記所定の層位置を対象とした上記対物レンズのフォーカスサーボ制御を行う
サーボ制御方法。 A bulk type optical recording medium in which mark recording is performed at a predetermined layer position where no reflective film is formed, and light irradiated so that the focal point coincides with the predetermined layer position is incident When the reflective film is formed at the predetermined layer position, it is configured to output diffracted light that can form an image similar to the image obtained on the light receiving surface on the light receiving surface. For optical recording media equipped with a diffraction layer
Light is irradiated through the objective lens, and the predetermined layer position is targeted based on a focus error signal obtained by receiving diffracted light from the diffraction layer obtained in response to the light irradiation on the light receiving surface. Servo control method for performing focus servo control of the objective lens.
上記マーク記録が行われる所定の層位置として複数の層位置が設定されており、
上記回折層は、
上記光記録媒体に設定された上記複数の層位置の個々について、一の層位置に焦点が一致するように照射された光が入射したときに上記一の層位置に反射膜が形成されている場合に上記受光面上にて得られる像と同様の像を上記受光面上に形成することのできる回折光をそれぞれ出力するように構成されており、
上記対物レンズをフォーカス方向に駆動したときに得られる上記フォーカスエラー信号のS字波形に基づき、所望の上記層位置へのフォーカスサーボ引き込みを行う
請求項17に記載のサーボ制御方法。 In the optical recording medium,
A plurality of layer positions are set as predetermined layer positions where the mark recording is performed,
The diffraction layer is
For each of the plurality of layer positions set on the optical recording medium, a reflection film is formed at the one layer position when the irradiated light is incident so that the focal point coincides with the one layer position. In this case, the diffracted light that can form an image similar to the image obtained on the light receiving surface is formed on the light receiving surface.
The servo control method according to claim 17, wherein focus servo pull-in to a desired layer position is performed based on an S-shaped waveform of the focus error signal obtained when the objective lens is driven in a focus direction.
上記所定の層位置にその焦点が一致し且つ該焦点が記録面内方向の所定位置に位置するようにして照射された光が入射したときに、上記所定の層位置にトラックを有する反射膜が形成され且つ上記焦点が上記トラック上をトレースしている場合に上記受光面上にて得られる像と同様の像を上記受光面上に形成することのできる回折光を出力するように構成されており、
上記回折層からの回折光を上記受光面上で受光して得られるトラッキングエラー信号に基づき、上記対物レンズのトラッキングサーボ制御を行う
請求項17に記載のサーボ制御方法。 The diffraction layer is
When the light irradiated so that the focal point coincides with the predetermined layer position and the focal point is located at a predetermined position in the recording surface direction, a reflective film having a track at the predetermined layer position is formed. When the focal point is traced on the track, it is configured to output diffracted light that can form an image similar to an image obtained on the light receiving surface on the light receiving surface. And
The servo control method according to claim 17, wherein tracking servo control of the objective lens is performed based on a tracking error signal obtained by receiving diffracted light from the diffraction layer on the light receiving surface.
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