JP2001134980A - Optical information recording medium and optical recording and reproducing device using the same - Google Patents

Optical information recording medium and optical recording and reproducing device using the same

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JP2001134980A
JP2001134980A JP31503899A JP31503899A JP2001134980A JP 2001134980 A JP2001134980 A JP 2001134980A JP 31503899 A JP31503899 A JP 31503899A JP 31503899 A JP31503899 A JP 31503899A JP 2001134980 A JP2001134980 A JP 2001134980A
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JP
Japan
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recording
optical
recording medium
information
optical information
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JP31503899A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Imanishi
泰雄 今西
Hirotaka Yamamoto
浩貴 山本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical information recording medium with which high-speed reproduction is possible in spite of high-density recording. SOLUTION: The optical information recording medium, which has a substrate and a recording film formed directly or via another layer on this substrate to write and read out information by changing the reflectivity, transmittance or intensity distribution of incident light, has guide grooves for specifying the position on the substrate for writing or reading out the information and a recording layer composed of recording ridges consisting of surfaces which are formed along these guide grooves and have a prescribed angle with the substrate or the surfaces parallel with the substrate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高記録密度で読み
出しまたは書き込み可能で、高速動作が可能な光情報記
録媒体およびそれを用いた光記録再生装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical information recording medium which can be read or written at a high recording density and which can operate at high speed, and an optical recording / reproducing apparatus using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年のマルチメディア社会の急速な発展
に伴い、より多くの情報をやり取りするための大容量高
速光通信への要求は高まる一途である。
2. Description of the Related Art With the rapid development of the multimedia society in recent years, the demand for large-capacity, high-speed optical communication for exchanging more information is ever increasing.

【0003】現在は複数の家庭やオフィス等の情報発振
源から、電話回線を通じ送られた電気信号は長距離通信
用の中継局に集められ、そこで電気信号から光信号に変
換される。多数の光信号が光ファイバを介して、数百k
m離れた別の中継局に送られ、そこで再び電気信号に変
換され、目的の情報受信源に送られる。
At present, electric signals transmitted from a plurality of information oscillating sources such as homes and offices via telephone lines are collected by a relay station for long-distance communication, where the electric signals are converted into optical signals. Many optical signals are transmitted through optical fiber
The signal is sent to another relay station at a distance of m, where it is converted into an electric signal again and sent to the intended information receiving source.

【0004】このような光通信を利用する情報発振源の
数の増加だけでなく、送られる情報が単純な音声に加え
て、コンピュータのデータファイルや画像のようにさら
に大容量化し、それらをより高速にやり取りすることが
求められている。
In addition to the increase in the number of information oscillation sources using optical communication, the information to be transmitted is not only a simple voice, but also has a larger capacity such as a data file or an image of a computer. It is required to exchange at high speed.

【0005】また、より高速化のために、すべての情報
発振源からの電気信号から光信号化されつつある。この
ための対応策として、より短い光パルスを用いることに
より、単位時間当りの信号量を増加させている。
[0005] In order to further increase the speed, electric signals from all information oscillation sources are being converted into optical signals. As a countermeasure for this, the signal amount per unit time is increased by using shorter optical pulses.

【0006】このような大容量情報を保存する媒体に
も、同時に大容量化が求められている。今日、このよう
な大容量の情報を保存する媒体として、最も広く活用さ
れているものが各種光ディスク(Optical disk:O
D)である。
[0006] A medium for storing such a large amount of information is also required to have a large capacity at the same time. Today, the most widely used media for storing such a large amount of information are various types of optical disks.
D).

【0007】光ディスクとは、ポリカーボネートやガラ
ス等の円盤型の基板の上に、レーザ光によって形成され
た局所的な反射率や透過率の異なるスポット領域の有無
によって情報を記録保存し、レーザ光によってそのスポ
ット領域をスキャンした際の反射光または透過光の強度
変化から、情報を読み出す記録媒体である。
[0007] An optical disk records and stores information on a disc-shaped substrate such as polycarbonate or glass based on the presence or absence of a spot region having a local reflectance or transmittance different from that formed by a laser beam. This is a recording medium for reading information from a change in intensity of reflected light or transmitted light when the spot area is scanned.

【0008】光ディスクには再生専用ディスク(Read o
nly OD)と光記録用ディスク(Optical recording di
skまたはDirect read after write, DRAW)に分け
られ、後者の光記録用ディスクは一度記録すると永久的
な記録となる追記型光ディスク(Write once OD、ま
たは、Add on OD)と消去と書き込みが可能な書換型
光ディスク(Erasable OD)とに分類される。
[0008] A read-only disk (Read o
nly OD) and optical recording disc (Optical recording di
sk or Direct read after write (DRAW), and the latter optical recording disk is erasable and writable with a write-once optical disk (Write once OD or Add on OD), which is a permanent record once recorded. It is classified as a rewritable optical disk (Erasable OD).

【0009】光記録用ディスクの中の追記型光ディスク
には、記録方式によって穴あけ型、相変化型、合金型、
バブル型等があり、データの改ざんができず、長期保存
に適した公文書、図書、図面の保管、銀行小切手等の取
り引き履歴情報、医療情報ファイル等に用いられてい
る。
[0009] Depending on the recording method, a write-once optical disk among optical recording disks has a hole type, a phase change type, an alloy type,
There is a bubble type, etc., which cannot be tampered with, and is used for archival documents, books and drawings, suitable for long-term storage, transaction history information such as bank checks, and medical information files.

【0010】また、光記録用ディスクの中の書換型光デ
ィスクには、記録方式によって光磁気型と相変化型があ
り、コンピュータの情報蓄積管理用のファイルサーバや
放送用動画編集等に用いられている。
[0010] Rewritable optical disks among optical recording disks are classified into a magneto-optical type and a phase-change type depending on the recording method, and are used for file servers for information storage management of computers and for editing moving pictures for broadcasting. I have.

【0011】今日広く用いられている反射型光ディスク
は、まず原盤とスタンパの精密に作成後、レプリカ光デ
ィスク基板を大量に作成する。その手順としては、まず
原盤のガラス円盤基板の表面は研磨、洗浄された後、そ
の片面にポジ型ホトレジストが厚み約0.1μm塗布乾
燥される。
In a reflection type optical disk widely used today, first, a master disk and a stamper are precisely manufactured, and then a large number of replica optical disk substrates are manufactured. The procedure is as follows. First, the surface of a glass disk substrate as a master is polished and washed, and then a positive type photoresist is applied to one side of about 0.1 μm and dried.

【0012】この面に波長450nmのアルゴンレーザ
やHe−Cdレーザ等を使って、ピットと呼ばれる長さ
0.6〜3μm、幅0.4μmの穴、または、グルーブと
呼ばれる幅0.4μmの案内溝の形が潜像される(局所
的にレジストが分解して可溶性になり、除去される)。
これらのビットまたはグルーブは円盤の中でトラックと
呼ばれるスパイラル状に形成され、トラック間隔はCD
では1.6μmである。
A hole having a length of 0.6 to 3 μm and a width of 0.4 μm called a pit or a 0.4 μm width called a groove is guided on this surface by using an argon laser or a He—Cd laser having a wavelength of 450 nm. The shape of the groove is latently imaged (the resist is locally decomposed and becomes soluble and is removed).
These bits or grooves are formed in a spiral shape called a track in a disk, and the track interval is a CD.
Is 1.6 μm.

【0013】このホトレジストをアルカリ溶液で現像す
ると、先にレーザ光が照射された部分だけレジストが除
去され、ピットまたはグルーブ形状の窪みがホトレジス
トに形成される。このようにして作成されたものを原盤
という。
When this photoresist is developed with an alkaline solution, the resist is removed only from the portion previously irradiated with the laser beam, and pits or grooves are formed in the photoresist. The one created in this way is called a master.

【0014】これにNiメッキ層を電極層として蒸着
後、さらにNiをより厚くメッキした後、メッキ物をガ
ラス円盤から剥離し、スタンパと呼ばれる凹凸が反転し
た金属盤を形成する。このスタンパを用いて、光ディス
クの透明基板上に原盤のピットまたはグルーブのパター
ンを転写し、レプリカを形成する。
After depositing a Ni plating layer as an electrode layer and further plating Ni to a greater thickness, the plated material is peeled off from the glass disk to form a metal disk called a stamper with reversed irregularities. Using this stamper, a pit or groove pattern of the master is transferred onto a transparent substrate of an optical disc to form a replica.

【0015】基板の材質には、透明なガラス、またはポ
リメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)やポリカーボネ
ート樹脂(PC)等のプラスチックが用いられる。
As the material of the substrate, transparent glass or plastic such as polymethyl methacrylate resin (PMMA) or polycarbonate resin (PC) is used.

【0016】レプリカ形成には射出成形法と2P法の二
通りがある。射出成形法では、スタンパを鋳型として、
熔融樹脂を型内に射出し、冷却固化後、型から取り出し
てレプリカを形成する。樹脂ペレットを原料とし、基板
表面の微細凹凸加工と同時にディスク形状に加工できる
ため、低コスト量産向きであるが、成形時のひずみで複
屈折が発生しやすい。
There are two types of replica formation: an injection molding method and a 2P method. In the injection molding method, the stamper is used as a mold,
The molten resin is injected into a mold, and after cooling and solidifying, is taken out of the mold to form a replica. Since resin pellets can be used as a raw material and can be processed into a disk shape at the same time as the fine unevenness of the substrate surface, it is suitable for mass production at low cost, but birefringence is likely to occur due to distortion during molding.

【0017】2P法では、スタンパ上に光硬化性樹脂が
塗布され、更にその上にガラスまたはプラスチック円盤
を重ね合わせて、基板側から紫外線を照射して樹脂を重
合した後、スタンパを剥離してレプリカ形成される。2
P法は射出成形法に比べ生産性に劣るが、成形精度がよ
く、歪も少ないため、信頼性の高いガラス基板や低歪の
プラスチック基板を用いることができる。
In the 2P method, a photocurable resin is applied on a stamper, a glass or plastic disk is superimposed thereon, and the resin is polymerized by irradiating ultraviolet rays from the substrate side, and then the stamper is peeled off. Replicas are formed. 2
The P method is inferior in productivity to the injection molding method, but has high molding accuracy and little distortion, so that a highly reliable glass substrate or a low distortion plastic substrate can be used.

【0018】このようにして、予め所定のピットまたは
グルーブが形成された光ディスク基板が形成され、これ
ら事前に形成されたピットまたはグルーブを光記録用の
場合、後に記録されるビット等と区別するために、プリ
ピットまたはプリグルーブと呼ぶこともある。
In this way, an optical disk substrate on which predetermined pits or grooves are formed in advance is formed, and in the case of optical recording, these previously formed pits or grooves are used to distinguish them from bits to be recorded later. Also, it may be called a pre-pit or a pre-groove.

【0019】次に、情報の書き込み方法は反射型光ディ
スクにおいては、特定領域にレーザビームを集光して、
その表面での反射率の違いによって、情報が書き込まれ
たピットが存在するか否かを検知する。このため、最も
検出感度がよくなるように、その記録方式に応じて、種
々の工夫がなされている。
Next, in the method of writing information, in the case of a reflection type optical disk, a laser beam is focused on a specific area.
Based on the difference in reflectance on the surface, it is detected whether or not there is a pit in which information is written. For this reason, various devices have been devised according to the recording method so that the detection sensitivity becomes the best.

【0020】例えば、再生専用ディスクでは、プリピッ
ト自身が情報記録層の役目を果たし、光ディスク基板上
にAlの反射層を蒸着する。ピットの高さは使用するレ
ーザの波長の1/4の高さに設定されており、透明基板
面から入射された光が反射層で反射される際に、ピット
の在る部分と無い部分とでは反射光の光路差が生じ、在
る部分からの光が干渉によって打ち消されるように設定
されている。
For example, in a read-only disc, the prepit itself functions as an information recording layer, and a reflective layer of Al is deposited on an optical disc substrate. The height of the pit is set to 1 / of the wavelength of the laser to be used. When the light incident from the transparent substrate surface is reflected by the reflective layer, the pit has a portion with and without a pit. Is set so that the optical path difference of the reflected light occurs, and the light from the existing part is canceled out by the interference.

【0021】また、光記録用ディスクでは、後にユーザ
で情報を書き込むための記録層または更にAlの反射層
等を蒸着する。情報が新たなピットとして書き込まれる
領域は、グルーブ、または、グルーブ間の平坦面(ラン
ドと呼ばれる)のいずれかである。
In an optical recording disk, a recording layer for writing information by a user later, or a reflective layer of Al is deposited on the optical recording disk. The area where information is written as a new pit is either a groove or a flat surface between the grooves (called a land).

【0022】この場合、後から情報ピットを書き込むた
めの位置決めに、案内溝のグルーブが必要となる。グル
ーブの高さは使用するレーザの波長の1/4に設定され
ており、レーザ集光の位置決めに利用される。情報が書
き込まれる記録層の特定領域にレーザ光を集光し、局所
的に温度を上昇させたり、光異性化反応(スピロピラン
系色素等)や磁場の介在によって、その領域だけ記録層
の状態を変化させて情報を書き込む。
In this case, a groove for the guide groove is required for positioning for writing the information pit later. The height of the groove is set to 1/4 of the wavelength of the laser to be used, and is used for positioning of laser focusing. A laser beam is focused on a specific area of the recording layer where information is written, and the temperature of the recording layer is locally increased by a photoisomerization reaction (such as a spiropyran dye) or a magnetic field. Change and write information.

【0023】追記型光ディスクでは穴あけ型(Se−T
e系合金やシアニン色素膜の融解または蒸発)、相変化
型(Sb−Se−Te等の非晶質合金の結晶化)、合金
型(SbSe/BiTe多層膜の合金化)、バブル型
(有機膜/反射膜の2層膜の加熱膨張)等が提案されて
おり、書換型光ディスクで光磁気型(TbFeCo膜や
TbFeCo/TbDyFeCo2層膜の光磁気カー効
果)と相変化型(GeSbTeCo膜の結晶/非晶質変
化)等が提案されている。
In a write-once optical disk, a hole-piercing type (Se-T)
e-based alloy and cyanine dye film melting or evaporation), phase change type (crystallization of amorphous alloy such as Sb-Se-Te), alloy type (alloy of SbSe / BiTe multilayer film), bubble type (organic And the like, and a magneto-optical type (a magneto-optical Kerr effect of a TbFeCo film or a TbFeCo / TbDyFeCo two- layer film) and a phase-change type (GeSbTeCo film) on a rewritable optical disk. Crystal / amorphous change) and the like.

【0024】これら光ディスクの記録密度を決める要因
はレーザの集光スポット径である。一般に、照射するレ
ーザが平行ガウスビームであるとし、平行入射光ビーム
直径をD、光の波長をλ、焦点でのビームウェスト直
径、即ち集光スポット径をd、集光レンズの開口数をN
A、レンズの焦点距離をf、集光角をθとすると、
The factor that determines the recording density of these optical discs is the diameter of the focused laser beam. In general, it is assumed that the laser to be irradiated is a parallel Gaussian beam, the diameter of the parallel incident light beam is D, the wavelength of the light is λ, the beam waist diameter at the focal point, that is, the focused spot diameter is d, and the numerical aperture of the focused lens is N.
A, if the focal length of the lens is f and the light collection angle is θ,

【0025】[0025]

【数1】 d=2×0.41λ/NA …(1) NA=sinθ=W/√(W2+f2) …(2) 但し、W=D/2とする。D = 2 × 0.41λ / NA (1) NA = sin θ = W / √ (W 2 + f 2 ) (2) where W = D / 2.

【0026】例えば、He−Neレーザ(波長632.
8nm)と開口数0.4のレンズを用いると集光スポッ
ト径は1.3μmとなる。
For example, a He-Ne laser (wavelength 632.
When a lens having a numerical aperture of 8 nm) and a numerical aperture of 0.4 is used, the focused spot diameter becomes 1.3 μm.

【0027】一方、プリピットの幅は0.4μm程度で
あり、この位置に照射された読み出し光はプリピット全
域をカバーする。このように、光ディスクの記録密度を
向上させるためには、集光スポット径を小さくする必要
があり、そのためにはレーザの波長λを小さくするか、
または開口数NAを大きくするかのいずれかの手法がと
られる。
On the other hand, the width of the pre-pit is about 0.4 μm, and the reading light applied to this position covers the entire pre-pit. As described above, in order to improve the recording density of the optical disk, it is necessary to reduce the diameter of the focused spot.
Alternatively, either method of increasing the numerical aperture NA is adopted.

【0028】短波長レーザの光ディスクへの適用は、最
も直接的な記録密度向上の手法として検討が進められて
いる。例えば、音楽用コンパクトディスク(CD)では
波長780nmのレーザ光が用いられているが、近年需
要が拡大しているデジタルビデオディスク(DVD)で
は波長650nmのレーザ光が用いられている。
The application of short-wavelength lasers to optical disks has been studied as the most direct method for improving the recording density. For example, a laser beam having a wavelength of 780 nm is used for a compact disk for music (CD), while a laser beam having a wavelength of 650 nm is used for a digital video disk (DVD), whose demand is increasing in recent years.

【0029】これらは主にGaAsAl系の半導体レー
ザを用いているが、近年、より短波長の半導体レーザを
ZnSe系やGaN系の半導体レーザで実現し、波長5
20〜410nmのレーザ光を用いる方式の検討が進ん
でいる。
Although these mainly use GaAsAl-based semiconductor lasers, in recent years, semiconductor lasers having shorter wavelengths have been realized with ZnSe-based or GaN-based semiconductor lasers.
Investigation of a method using a laser beam of 20 to 410 nm is in progress.

【0030】また、レーザ光強度に対して非線形に透過
率や集光半径が変化し、回折限界以下の大きさの集光ス
ポットを得る超解像効果を持つ補助層を介在させる試み
も検討されている。
Also, attempts have been made to intervene with an auxiliary layer having a super-resolution effect in which the transmittance and the focusing radius change non-linearly with respect to the laser beam intensity, and a focused spot having a size smaller than the diffraction limit is obtained. ing.

【0031】特開平8−96412号公報にはフタロシ
アニン系の有機膜やカルコゲナイド系の無機膜を用いた
超解像効果や特開平6−162564号公報にはサーモ
クロミック材料を用いた例や、特開平6−267078
号公報にはフォトクロミック材料を用いた例が示されて
いる。これらはいずれも単一波長のレーザ光をいかに小
さなスポット径に絞ることができるかによって、一層の
高記録密度を達成するかを検討したものである。
JP-A-8-96412 discloses a super-resolution effect using a phthalocyanine-based organic film or a chalcogenide-based inorganic film. JP-A-6-162564 discloses an example using a thermochromic material. Kaihei 6-267078
The publication discloses an example using a photochromic material. All of these studies examined how to achieve even higher recording density depending on how small a laser beam of a single wavelength can be focused to a small spot diameter.

【0032】より一層の記録密度向上の手段として、記
録溝や記録ビットの形状を工夫する方法が提案(特開平
11−16215号)されている。
As a means for further improving the recording density, a method of devising the shapes of the recording grooves and recording bits has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 11-16215).

【0033】これによれば、記録トラックにおける光デ
ィスク半径方向の断面が逆V字形の記録面の傾斜角が4
5度となる一対の傾斜記録陵面を有する。これによりそ
れぞれの面に情報記録を行うが、読み出し時に記録溝幅
全体にレ一ザビームを照射することで2値情報を同時に
読み出す方法が記載されている。
According to this, the inclination angle of the recording surface whose recording track has an inverted V-shaped cross section in the radial direction of the optical disk is 4 °.
It has a pair of inclined recording ridges of 5 degrees. In this manner, information is recorded on each surface, but a method of simultaneously reading binary information by irradiating the entire recording groove width with a laser beam at the time of reading is described.

【0034】しかしながらこの方法では、記録陵面に反
射率が可変となる記録層を形成させると共に、記録陵自
体を光ディスク表面から3/4波長埋め込む必要があ
り、かつ、埋め込まれた溝の垂直側面に光ディスク表面
と同じ高反射率薄膜層を形成させる必要があることか
ら、光ディスク自体の作製が容易でなかった。
However, according to this method, it is necessary to form a recording layer having a variable reflectivity on the recording ridge, and to bury the recording ridge itself by 3/4 wavelength from the surface of the optical disk. It is not easy to manufacture the optical disk itself because it is necessary to form the same high-reflectance thin film layer on the surface of the optical disk.

【0035】また、全面を同じ記録層で覆った場合に
も、記録時に溝の垂直側面にも同時に記録されてしま
い、所望の反射率が得られない等の困難があった。
Further, even when the entire surface is covered with the same recording layer, recording is simultaneously performed on the vertical side surfaces of the groove at the time of recording, and there has been a difficulty that a desired reflectance cannot be obtained.

【0036】さらに、記録溝自体が連続的、かつ、渦巻
き状に形成されているために、通常の光ディスクでの位
置決め案内溝と記録溝との区別が困難となり、かつ、記
録陵が光ディスク表面より内部に在るので、回折限界ま
で集光されたレ一ザスポットでは各記録陵面に最小限の
大きさで集光できず、従って、常に基板面に垂直に光を
入射させるため、特に書き込み時に記録むらを生じ、光
パワー密度が低下する。そのためにより高出力の書き込
みが必要となる等の問題があった。
Further, since the recording grooves themselves are formed continuously and in a spiral shape, it is difficult to distinguish between the positioning guide grooves and the recording grooves on a normal optical disk, and the recording ridge is located above the surface of the optical disk. Since it is inside, the laser spot condensed to the diffraction limit cannot be condensed on each recording surface with the minimum size, so that light always enters perpendicular to the substrate surface. Occasionally, recording unevenness occurs, and the optical power density decreases. Therefore, there is a problem that writing with higher output is required.

【0037】このように光ディスクの記録密度はそのス
ポット径で決まるが、一層の高密度記録を目指すため
に、いくつかの手法が提案されている。
As described above, the recording density of an optical disk is determined by its spot diameter, but several methods have been proposed in order to achieve higher-density recording.

【0038】例えば、光化学ホールバーニング(Photoc
hemical Hole Burning:PHB)法においては、特定波
長域きに吸収バンドを持ち、極低温状態で狭い波長幅の
レーザ光が照射されると、その波長に対応して、吸収ス
ペクトル上にホールと呼ばれる脱色が起こる現象を利用
する。波長可変レーザにより異なる波長で次々にホール
を開けていくと、1つのスポットに多くのビット情報が
記録される。これにより1000倍以上の多重記録が可
能となると云われる。
For example, photochemical hole burning (Photoc
In the Chemical Hole Burning (PHB) method, when a laser beam having a narrow wavelength band is irradiated at a very low temperature in an absorption band at a specific wavelength range, it is called a hole on the absorption spectrum corresponding to the wavelength. Utilize the phenomenon of bleaching. When holes are successively opened at different wavelengths using a wavelength variable laser, a lot of bit information is recorded in one spot. This is said to enable multiplex recording of 1000 times or more.

【0039】但し、これまでのところ、液体ヘリウム温
度か、たかだか液体窒素温度でしかPHB現象は起こら
ず、温度が上がると形成されたホールが消失したり、実
際に確認された多重度が100程度であること、再生光
による読み出しに閾値がなく、信号が劣化すること等の
問題がある。
However, so far, the PHB phenomenon occurs only at the liquid helium temperature or at most the liquid nitrogen temperature, and when the temperature rises, the formed holes disappear or the multiplicity actually observed is about 100. However, there is a problem that there is no threshold value for reading by the reproduction light, and the signal is deteriorated.

【0040】[0040]

【発明が解決しようとする課題】このように光ディスク
の高密度記録化には、なるべく短波長レーザを用いて回
折限界までスポットサイズを集光することが主な指針と
なっている。一部記録層の材質に多重記録特性を持つも
のの利用も検討されているが、実用的ではない。特に、
実際に利用されている光ディスクの構造や検知の手法を
振り返った時、なるべく簡便な手段によって、著しい高
密度化を図ることができれば、大きな産業上の利益を引
き出すことができる。
As described above, the main guideline for high-density recording of an optical disk is to focus the spot size to the diffraction limit using a laser having a short wavelength as much as possible. Although the use of a material having a multiple recording property as the material of a part of the recording layer is also being studied, it is not practical. In particular,
When looking back on the structure of an optical disk actually used and the method of detection, if a very high density can be achieved by means as simple as possible, a great industrial advantage can be obtained.

【0041】本発明の目的は、これらの回折限界まで絞
られたスポットサイズを持つレーザで、特別な多重記録
材料を用いることなく、一層で多重記録が可能な光情報
記録媒体およびそれを用いた光記録再生装置の提供にあ
る。
An object of the present invention is to provide a laser having a spot size narrowed down to the diffraction limit, an optical information recording medium capable of performing multiplex recording in one layer without using a special multiplex recording material, and an optical information recording medium using the same. An optical recording / reproducing apparatus is provided.

【0042】[0042]

【課題を解決するための手段】前記目的を解決する本発
明の要旨は次の通りである。
The gist of the present invention for solving the above-mentioned object is as follows.

【0043】〔1〕 基板と、該基板上に直接または他
の層を介して形成された入射光の反射率,透過率または
強度分布を変化させて情報を書き込みまたは読み出しす
る記録膜を有する光情報記録媒体において、情報の書き
込みまたは読み出しを行うための基板上の位置を特定す
る案内溝と、該案内溝に沿って形成され、かつ、基板と
所定の角度を有し情報を記録する2つ以上の面で構成さ
れた記録陵が複数形成されており、該記録陵が所定の間
隔を有して設けられていることを特徴とする光情報記録
媒体。
[1] Light having a substrate and a recording film for writing or reading information by changing the reflectivity, transmittance or intensity distribution of incident light formed directly or via another layer on the substrate. A guide groove for specifying a position on a substrate for writing or reading information on an information recording medium; and two guide grooves formed along the guide groove and having a predetermined angle with the substrate to record information. An optical information recording medium, wherein a plurality of recording ridges having the above-described surfaces are formed, and the recording ridges are provided at predetermined intervals.

【0044】〔2〕 前記記録陵を形成する2つ以上の
記録面が、各面に対して独立した情報を記録できるよう
構成された前記の光情報記録媒体。
[2] The optical information recording medium described above, wherein two or more recording surfaces forming the recording ridge can record independent information on each surface.

【0045】〔3〕 前記の記録陵の1つの表面積が、
情報を記録または読み出しする入射光を光学的に集光し
得るビームスポットの1/10以上の大きさである前記
の光情報記録媒体。
[3] One surface area of the recording line is
The above-mentioned optical information recording medium having a size of 1/10 or more of a beam spot capable of optically condensing incident light for recording or reading information.

【0046】〔4〕 記録陵部または記録陵外部に、ト
ラック位置を決める情報ピットが形成されていることを
特徴とする前記の光情報記録媒体。
[4] The optical information recording medium as described above, wherein information pits for determining a track position are formed in the recording ridge or outside the recording ridge.

【0047】〔5〕 光情報記録媒体が反射層を有し、
情報の書き込みの有無を、該反射層の表面荒さの違いに
より判別できるよう構成されている前記の光情報記録媒
体。
[5] The optical information recording medium has a reflective layer,
The optical information recording medium described above, which is configured to determine whether or not information is written based on a difference in surface roughness of the reflective layer.

【0048】〔6〕 前記〔1〕〜〔5〕のいずれかに
記載の光情報記録媒体に情報の書き込みまたは読み取り
のために照射する複数の波長のレーザ源と、該レーザを
選択する選択手段と、そのレーザ毎に変化する焦点を調
節する焦点調節手段と、光情報記録媒体の記録容量を判
別する判別手段を備え、該判別手段により判別された光
記録媒体の記録容量に応じてトラッキングを変えるトラ
ッキング変化手段を有することを特徴とする光記録再生
装置。
[6] A laser source of a plurality of wavelengths for irradiating the optical information recording medium according to any one of [1] to [5] for writing or reading information, and a selection means for selecting the laser A focus adjusting means for adjusting a focal point which changes for each laser; and a discriminating means for discriminating the recording capacity of the optical information recording medium, and performing tracking in accordance with the recording capacity of the optical recording medium discriminated by the discriminating means. An optical recording / reproducing apparatus having tracking changing means for changing.

【0049】〔7〕 前記〔1〕〜〔5〕のいずれかに
記載の光情報記録媒体の記録陵に、情報を記録または読
み出しする入射光が一度に記録陵内に形成された複数の
記録スポットの一部または全部に照射して、記録または
読み出し可能に構成した前記の光記録再生装置。
[7] A plurality of recordings wherein incident light for recording or reading information is formed in the recording ridge at one time on the recording ridge of the optical information recording medium according to any one of [1] to [5]. The above-mentioned optical recording / reproducing apparatus configured to be capable of recording or reading by irradiating a part or all of the spot.

【0050】〔8〕 前記〔1〕〜〔5〕のいずれかに
記載の光情報記録媒体の記録陵外部に形成した案内溝か
らの反射光または透過光によって、情報の書き込みまた
は読み取りのためのレーザ照射位置とその焦点を調節で
きるよう構成した前記の光記録再生装置。
[8] A method for writing or reading information by using reflected light or transmitted light from a guide groove formed outside the recording layer of the optical information recording medium according to any one of [1] to [5]. The above-mentioned optical recording / reproducing apparatus configured to adjust a laser irradiation position and its focus.

【0051】[0051]

【発明の実施の形態】本発明の光情報記録媒体中の基板
には、ホウケイ酸ガラスや石英ガラス等の無機ガラス
や、ポリカーボネートやポリメタクリル酸メチル、ポリ
スチレン、ポリアクリル酸、ポリイミド、エポキシ樹脂
等の有機高分子等を用いることができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The substrate in the optical information recording medium of the present invention includes inorganic glass such as borosilicate glass and quartz glass, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyacrylic acid, polyimide, epoxy resin and the like. Organic polymer and the like can be used.

【0052】また、該光情報記録媒体中の記録層用材料
としては、セレン・テルル系合金、セレン化アンチモン
/テルル化ビスマス多層膜、アンチモン・セレン・テル
ル非晶質合金、テルビウム・鉄・コバルト合金、テルビ
ウム・鉄・コバルト合金/テルビウム・ヂュテリウム・
鉄・コバルト合金の2層膜、ゲルマニウム・アンチモン
・テルル・コバルト合金、ビスマス/硫化アンチモン/
n−ヘキサトリアコンタン3層膜、等の無機化合物や、
スピロピラン色素、白金ビス(ジチオαジケトン)錯
体、スクアリリウム色素、ローダミン色素、ナフトキノ
ン色素、アズレニウム色素、シアニン色素、フタロシア
ニン、ナフタロシアニン等の有機化合物を用いることが
できる。
Examples of the material for the recording layer in the optical information recording medium include a selenium / tellurium alloy, an antimony selenide / bismuth telluride multilayer film, an antimony / selenium / tellurium amorphous alloy, terbium / iron / cobalt Alloys, terbium, iron, cobalt alloys / terbium, deuterium,
Iron / cobalt alloy two-layer film, germanium / antimony / tellurium / cobalt alloy, bismuth / antimony sulfide /
inorganic compounds such as n-hexatriacontane three-layer film,
Organic compounds such as a spiropyran dye, a platinum bis (dithio-α-diketone) complex, a squarylium dye, a rhodamine dye, a naphthoquinone dye, an azulenium dye, a cyanine dye, a phthalocyanine, and a naphthalocyanine can be used.

【0053】また、該光情報記録媒体中の反射層用材料
としては、アルミニウム、銀、金、ニッケル等の金属材
料を用いることができる。また、該光情報記録媒体中に
は入射光自身によって透過率や反射率、屈折率を変化さ
せることが可能な各種非線形光学材料、例えば、金属フ
タロシアニン、金属ナフタロシアニン、アントラセン、
ジナフタロシアニン、カルコゲナイドガラス、セレン化
カドミウム、セレン化亜鉛、酸化コバルト、アンチモ
ン、エルビウム等を含む別の層を設けることも可能であ
る。
As a material for the reflective layer in the optical information recording medium, a metal material such as aluminum, silver, gold, nickel or the like can be used. In the optical information recording medium, various nonlinear optical materials capable of changing the transmittance, the reflectance, and the refractive index by the incident light itself, for example, metal phthalocyanine, metal naphthalocyanine, anthracene,
It is also possible to provide another layer containing dinaphthalocyanine, chalcogenide glass, cadmium selenide, zinc selenide, cobalt oxide, antimony, erbium, or the like.

【0054】本発明の基板を形成する手段としては、母
材からの切り出しと研磨、光重合、鋳型中での熱重合、
高分子延伸薄膜形成法、熔融射出成形法等の方法を用い
ることができる。
Means for forming the substrate of the present invention include cutting and polishing from a base material, photopolymerization, thermal polymerization in a mold,
Methods such as a polymer stretched thin film forming method and a melt injection molding method can be used.

【0055】また、基板上に形成される記録層や反射層
等の薄膜を形成する手段としては、スピンコート法、キ
ャスト法、ロール塗布法、引き上げ法、水面展開法、ラ
ングミュア・ブロジェット法、電解重合法、真空蒸着
法、スパッタリング法、分子線蒸着法、プラズマ重合
法、ゾル・ゲル法、イオンクラスタビーム法等の方法を
用いることができる。
Means for forming a thin film such as a recording layer and a reflective layer formed on a substrate include a spin coating method, a casting method, a roll coating method, a pulling method, a water surface spreading method, a Langmuir-Blodget method, Methods such as an electrolytic polymerization method, a vacuum evaporation method, a sputtering method, a molecular beam evaporation method, a plasma polymerization method, a sol-gel method, and an ion cluster beam method can be used.

【0056】また、本発明の記録陵や案内溝等を形成す
る手段としては各種精密加工技術、例えば、精密ダイア
モンド切断加工、レーザ加工、エッチング加工、フォト
リソグラフィ、反応性イオンエッチング、集束イオンビ
ームエッチング、ダイシング加工等を用いることができ
る。
As means for forming the recording ridges and guide grooves of the present invention, various precision processing techniques, for example, precision diamond cutting, laser processing, etching, photolithography, reactive ion etching, focused ion beam etching , Dicing or the like can be used.

【0057】本発明の光情報記録媒体は、製品の形成後
に、外観、特性の向上や長寿命化のための処理を行って
もよい。こうした後処理としては熱アニーリング、放射
線照射、電子線照射、光照射、電波照射、磁力線照射、
超音波照射等が挙げられる。
The optical information recording medium of the present invention may be subjected to a process for improving the appearance and characteristics and extending the life after forming the product. Such post-processing includes thermal annealing, radiation irradiation, electron beam irradiation, light irradiation, radio wave irradiation, magnetic force line irradiation,
Ultrasonic irradiation and the like can be mentioned.

【0058】さらにその光情報記録媒体を各種複合化、
例えば、接着、融着、電着、蒸着、圧着、染着、熔融成
形、混練、プレス成形、塗工等、その用途または目的に
応じた手段を用いて、複数枚の光情報記録媒体を貼り合
わせ、保護フィルムの貼付、等の複合化をさせることが
できる。
Further, the optical information recording medium is variously compounded,
For example, bonding a plurality of optical information recording media using a means depending on the use or purpose, such as adhesion, fusion, electrodeposition, vapor deposition, pressure bonding, dyeing, melt molding, kneading, press molding, coating, etc. It is possible to make a composite such as bonding and attaching a protective film.

【0059】本発明の光情報記録媒体への情報の書き込
みまたは読み出しのための光源としては、GaAlAs
系やGaN系、ZnSe系等の各種半導体レーザ、Ar
やHe−Ne、Xe等の各種ガスレーザ、チタンサファ
イアやルビー等の各種個体レーザ等のレーザや、それら
レーザ光を各種波長変換素子、例えば、ニオブ酸リチウ
ム、ホウ酸化バリウム、三リン酸カリウム等により波長
変化させた光源等を用いることができる。
As a light source for writing or reading information on or from the optical information recording medium of the present invention, GaAlAs
Semiconductor lasers such as GaN, ZnSe, etc., Ar
And various lasers such as solid lasers such as titanium sapphire and ruby, and various types of wavelength conversion elements such as lithium niobate, barium borate, and potassium triphosphate. A light source or the like with a changed wavelength can be used.

【0060】特に、読み取り専用光情報記録媒体への情
報書き込み光源としては、紫外線やX線領域の各種レー
ザや電子線やガリウム等の金属イオン線等を用いること
ができる。
In particular, as a light source for writing information to the read-only optical information recording medium, various lasers in the ultraviolet or X-ray region, electron beams, metal ion beams such as gallium, and the like can be used.

【0061】また、本発明の光情報記録媒体を用いた光
記録再生装置には、各種制御装置、例えば光情報記録媒
体回転機構、媒体判別機構、情報ピックアップ装置、ト
ラッキング誤差検出および修正手段、レーザ光源および
制御装置、記録および読み出し情報変換電子回路、アド
レス読み出し判定機構、信号同期手段、レーザ集光およ
び分離または波長選別機構、フォトディテクタや2次元
フォトディテクタアレイ等の手段を組み込むことができ
る。
The optical recording / reproducing apparatus using the optical information recording medium of the present invention includes various control devices such as an optical information recording medium rotating mechanism, a medium discriminating mechanism, an information pickup device, a tracking error detecting and correcting means, and a laser. Light sources and controllers, recording and readout information conversion electronics, address readout determination mechanisms, signal synchronization means, laser focusing and separation or wavelength selection mechanisms, photodetectors and two-dimensional photodetector array means can be incorporated.

【0062】或いは、本発明の光記録再生装置を組み込
んだ各種応用装置として、例えばコンパクトディスク
(CD)、ビデオディスク(VD)、光磁気ディスク
(MO)、CD−R、CD−ROM、DVD−ROM、
DVD−RAM等が挙げられる。
Alternatively, as various application devices incorporating the optical recording / reproducing device of the present invention, for example, a compact disk (CD), video disk (VD), magneto-optical disk (MO), CD-R, CD-ROM, DVD- ROM,
DVD-RAM and the like can be mentioned.

【0063】また、これらの各種応用装置を用いたオー
ディオシステム、ビデオレコーダ、コンピュータ用記録
装置、情報通信用サーバ、ネットワーク用ルータ等の各
種システムを挙げることができる。
Also, there can be mentioned various systems such as an audio system, a video recorder, a recording device for a computer, a server for information communication, a router for a network and the like using these various applied devices.

【0064】本発明によれば、従来の光情報記録媒体お
よびそれを用いた光記録再生装置においては記録密度の
限界を規定していた特定波長のレーザ光源を用いても、
回折限界以下の領域に多面陵の反射面を有する記録陵の
ために、各スポットに垂直に入射された光は同時に異な
る方向へ反射される。
According to the present invention, in a conventional optical information recording medium and an optical recording / reproducing apparatus using the same, even if a laser light source of a specific wavelength which defines a limit of a recording density is used,
Due to a recording ridge having multiple reflection surfaces in a region below the diffraction limit, light perpendicularly incident on each spot is simultaneously reflected in different directions.

【0065】この異なる方向への反射光を2次元的に検
知することでより高密度の読み出しが可能となる。書き
込みには逆の光路をたどることが可能な多方向からのレ
ーザビームを各面に照射し、特定面だけに記録書き込み
を行うことで、回折限界の領域内に複数のスポット書き
込むことが可能となり、記録密度を向上させることがで
きる。
By two-dimensionally detecting the reflected light in the different directions, higher-density reading can be performed. By irradiating each surface with a laser beam from multiple directions that can follow the opposite optical path for writing and recording and writing only on a specific surface, it is possible to write multiple spots in the diffraction limited area In addition, the recording density can be improved.

【0066】次に、本発明に係る光情報記録媒体および
それを用いた光記録再生装置を実施例に基づき説明す
る。
Next, an optical information recording medium according to the present invention and an optical recording / reproducing apparatus using the same will be described based on embodiments.

【0067】〔実施例 1〕まず最初に、本発明の光情
報記録媒体の基本的構成について説明する。図1には本
発明の光情報記録媒体からなる光ディスクの部分構造を
示した。
[Embodiment 1] First, the basic configuration of the optical information recording medium of the present invention will be described. FIG. 1 shows a partial structure of an optical disk comprising the optical information recording medium of the present invention.

【0068】通常光ディスクには、その光ディスク基板
1上に、書き込みまたは読み出し用のレーザ光スポット
を走査するための案内溝3が形成されており、この案内
溝上または隣接する案内溝の間に光記録スポットが形成
される。
Normally, an optical disc has a guide groove 3 formed on an optical disc substrate 1 for scanning a laser beam spot for writing or reading, and optical recording is performed on the guide groove or between adjacent guide grooves. A spot is formed.

【0069】本発明の最も基本的な構造は、この案内溝
3上に記録陵2と呼ばれる凹凸面が予め形成されている
ことである。この記録陵2の大きさは、用いるレーザ光
の回折限界程度とし、案内溝3に沿ってその程度の大き
さの間隔を設けて配列することで、複数の記録陵2が並
んでいる。
The most basic structure of the present invention is that an uneven surface called a recording ridge 2 is formed on the guide groove 3 in advance. The size of the recording ridges 2 is approximately equal to the diffraction limit of the laser beam to be used, and the recording ridges 2 are arranged along the guide grooves 3 with an interval of such a size, whereby a plurality of recording ridges 2 are arranged.

【0070】ここではその一例として、図2に2面陵か
らなる記録陵の構造を示す。ここでは、長さa、幅bの
2つの平面が光ディスク表面に対して角度φで組み合わ
された2面陵の断面とその上面構造を示した。
Here, as one example, FIG. 2 shows a structure of a recording ridge comprising two ridges. Here, a two-sided cross section in which two planes having a length a and a width b are combined at an angle φ with respect to the optical disk surface and the upper surface structure thereof are shown.

【0071】このような形状の2面陵が基板4の形成時
にその表面に形成され、その上に記録膜5が積層され、
その上に反射層6が形成され、更に、その表面を保護層
7が形成されている。
A two-sided ridge having such a shape is formed on the surface of the substrate 4 when the substrate 4 is formed, and the recording film 5 is laminated thereon.
A reflective layer 6 is formed thereon, and a protective layer 7 is formed on the surface.

【0072】情報ピットの書き込みおよび読み出しは、
この基板4側からレーザ光を入射させることにより行わ
れる。
Writing and reading of information pits are performed as follows.
This is performed by making a laser beam incident from the substrate 4 side.

【0073】ここで、レーザビームのスポット径は回折
限界まで絞れられ、長さaまたはbcosφは、そのビ
ームスポットd程度であるとする。その平面図には、図
1の点p〜p’間近傍の4つの記録陵8,8',8'',
8'''の配置関係を示している。案内溝方向に対して、
このような記録陵がここでは同じ長さaずつ配列されて
おり、隣接案内溝9,9'上の記録陵の間の距離はcと
する。
Here, it is assumed that the spot diameter of the laser beam is narrowed down to the diffraction limit, and the length a or bcos φ is about the beam spot d. In the plan view, there are four recording edges 8, 8 ', 8'',
8 '''shows the arrangement relationship. For the guide groove direction,
Here, such recording ridges are arranged by the same length a, and the distance between the recording ridges on the adjacent guide grooves 9, 9 'is c.

【0074】次に、この光情報記録媒体への光の入射、
反射の関係を図3を用いて説明する。光ディスクの回転
により、案内溝に沿ってレーザ光は走査照射されるが、
例えば、該光ディスクに対して垂直にレーザビームを照
射し、その反射層6からの反射光によって情報を検知す
る時、記録陵とその間の記録陵外部とでは反射光の反射
角度が著しく異なる。
Next, the incidence of light on this optical information recording medium,
The relationship of reflection will be described with reference to FIG. Due to the rotation of the optical disk, the laser beam is scanned and irradiated along the guide groove,
For example, when the optical disk is irradiated with a laser beam perpendicularly and information is detected by the reflected light from the reflective layer 6, the reflection angle of the reflected light is significantly different between the recording ridge and the outside of the recording ridge therebetween.

【0075】図3はこのような反射面に対するスポット
径Dのレーザビームを集光レンズ10で集光して、集光
スポット径d、焦点距離fとしたものを、光ディスク表
面に平行な記録陵外部11に照射した時の入射光の経路
をa、反射光の経路をbで示しており、光ディスク表面
に平行でない2面陵からなる記録陵12に照射した時の
入射光の経路をc、反射光の経路をdで示した(ここで
は単純化のため、反射表面のみを示した)。この照射す
るレーザが平行ガウスビームであるとし、光の波長を
λ、集光レンズの開口数をNAとすると、
FIG. 3 shows a laser beam having a spot diameter D with respect to such a reflecting surface, which is condensed by a condensing lens 10 to obtain a condensing spot diameter d and a focal length f. The path of the incident light when irradiating the outside 11 is indicated by a, and the path of the reflected light is indicated by b. The path of the reflected light is indicated by d (only the reflecting surface is shown here for simplicity). Assuming that the irradiated laser is a parallel Gaussian beam, the wavelength of the light is λ, and the numerical aperture of the condenser lens is NA,

【0076】[0076]

【数2】 d=2×0.41λ/NA …(1) NA=sinθ=W/√(W2+f2) …(2) 但し、W=D/2とする。D = 2 × 0.41λ / NA (1) NA = sin θ = W / √ (W 2 + f 2 ) (2) where W = D / 2.

【0077】ここで、そのスポット中心は案内溝に従
い、2面陵の頂点を走査するものとする。記録陵外部に
照射された時は、反射光はそのまま同じ経路をたどって
正反射される。しかしながら、記録陵に照射されたレー
ザ光は反射面が基板に平行でないために、反射角φで脇
にそれて反射される。
Here, the center of the spot scans the apex of the two ridges according to the guide groove. When the light is applied to the outside of the recording area, the reflected light follows the same path as it is and is specularly reflected. However, the laser beam applied to the recording surface is reflected off the side at a reflection angle φ since the reflection surface is not parallel to the substrate.

【0078】ここでは2面陵からなる記録陵を用いてい
るために、その反射光はR1とR2の2つの経路とな
る。逆に、この2つの経路をたどってレーザを照射する
と、2面陵のそれぞれにレーザ光を照射することがで
き、それにより、特定面に情報ピットを書き込むことが
できる。この際、記録陵の大きさ(図3の場合長さaま
たはbsinφ)は、レーザ光の位置ずれを考慮する
と、集光スポット以下であることが望ましく(さもない
と、片面だけ照射される可能性が大きくなる)、そのス
ポットサイズの1/10以上であることが記録陵の面積
としては望ましい。
In this case, since the recording ridge having two ridges is used, the reflected light travels through two paths R1 and R2. Conversely, when the laser is applied along these two paths, the laser light can be applied to each of the two ridges, whereby information pits can be written on the specific surface. At this time, the size of the recording ridge (length a or bsinφ in FIG. 3) is desirably equal to or smaller than the converging spot in consideration of the displacement of the laser beam (otherwise, only one surface can be irradiated). It is desirable that the area of the recording area is at least 1/10 of the spot size.

【0079】情報を書き込まれた面では反射率が異なる
ため、読み出し時にはR1、R2の経路での反射光の検
出により情報再生ができる。
Since the reflectance is different on the surface on which the information is written, the information can be reproduced by detecting the reflected light on the paths R1 and R2 at the time of reading.

【0080】また、記録陵外部では垂直に反射光が得ら
れ、その光を用いてトラッキング位置の修正ができる。
つまり、正反射光と斜め反射光を異なる位置で検知する
ことにより、位置決めと情報の読み出しの反射光を区別
することができる。
Further, reflected light is obtained vertically outside the recording area, and the tracking position can be corrected using the light.
That is, by detecting the specular reflection light and the oblique reflection light at different positions, it is possible to distinguish the positioning and the reflection light for reading the information.

【0081】次に、この2面陵からなる記録陵を有する
本発明の光情報記録媒体の追記型の情報記録再生装置の
光学系の一例について、図4を用いて説明する。
Next, an example of an optical system of a write-once type information recording / reproducing apparatus for an optical information recording medium of the present invention having a recording ridge having two surfaces will be described with reference to FIG.

【0082】本発明の光情報記録媒体13に対して、情
報を書き込む光学系と情報を読み出すための光学系、お
よびトラッキングの位置を判定するための光学系が一体
となった構成となっている。
An optical system for writing information, an optical system for reading information, and an optical system for determining a tracking position are integrated with the optical information recording medium 13 of the present invention. .

【0083】通常の情報再生時には、読み出し用レーザ
19から出た光は、レンズ18でコリメートされ、ハー
フミラー17で反射され、ミラー16で反射されて、穴
付凹面鏡15の穴を抜けて、集光レンズ14で集光さ
れ、図3のごとく光情報記録媒体の記録陵または記録陵
外部に照射される。
At the time of normal information reproduction, light emitted from the reading laser 19 is collimated by the lens 18, reflected by the half mirror 17, reflected by the mirror 16, passes through the hole of the concave mirror 15 with holes, and is collected. The light is condensed by the optical lens 14 and is applied to the recording edge or the outside of the recording edge of the optical information recording medium as shown in FIG.

【0084】記録陵外部または記録陵の僅かな位置ずれ
による正反射の反射光は、同じ光路をたどり、集光レン
ズ14を通過し、穴付凹面鏡15の穴を抜けて、ミラー
16で反射され、ハーフミラーを通過し、レンズ20で
徐々に集光され、別のハーフミラー21で2つに分けら
れる。
The specularly reflected light outside the recording ridge or due to a slight displacement of the recording ridge follows the same optical path, passes through the condenser lens 14, passes through the hole of the concave mirror 15 with a hole, and is reflected by the mirror 16. , Passes through a half mirror, is gradually condensed by a lens 20, and is divided into two by another half mirror 21.

【0085】透過した正反射光は円筒レンズ22を通過
してフォーカス用光量計23に入り、この光量解析によ
り、トラッキング位置を補正する。もう一つの正反射光
は純然たる正反射光量計24に入り、正反射光量を測定
する。
The transmitted specularly reflected light passes through the cylindrical lens 22 and enters the focusing light meter 23, and the tracking position is corrected by analyzing the light amount. Another specular reflection light enters a pure specular reflection light meter 24 and measures the specular reflection light amount.

【0086】記録陵に照射されたレーザ光は図3に説明
したように2つの経路で斜め反射されるため、正反射と
は異なる反射経路をたどり、集光レンズ14を通過し、
穴付凹面鏡15に達するが、斜め反射されたために穴の
部分を通過することができず、その脇の凹面鏡の部分で
反射される。
Since the laser beam applied to the recording surface is obliquely reflected on two paths as described with reference to FIG. 3, it follows a reflection path different from the regular reflection, passes through the condenser lens 14, and
The light reaches the concave mirror 15 with a hole, but cannot pass through the hole due to the oblique reflection, and is reflected by the concave mirror beside the hole.

【0087】ここで、斜め反射により広がった反射光を
凹面鏡により再度コリメートすることが望ましい。穴付
凹面鏡15で反射された2つの斜め反射光はハーフミラ
ー25を通過し、斜め反射光量計26,26'でそれぞ
れ光検出される。この光量が書き込まれた情報に相当す
る。
Here, it is desirable that the reflected light spread by oblique reflection is again collimated by a concave mirror. The two obliquely reflected lights reflected by the concave mirror with holes 15 pass through the half mirror 25 and are detected by the oblique reflected light meters 26 and 26 ', respectively. This light amount corresponds to the written information.

【0088】また、ハーフミラー25では、一部の斜め
反射光が反射されるが、その光路上にレンズ27,2
7'と書き込み用レーザ28,28'を配置しておくと、
書き込み用レーザ28,28'によって、記録陵の特定
面にだけレーザ照射をすることができ、それによって情
報スポットを形成することができる。
The half mirror 25 reflects a part of the obliquely reflected light.
When the 7 'and the writing lasers 28, 28' are arranged,
With the writing lasers 28 and 28 ', laser irradiation can be performed only on a specific surface of the recording surface, thereby forming an information spot.

【0089】次に、このような記録陵を持つ光記録媒体
にレーザを集光して光情報検出を行った時の、検出特性
を図5に示す。
FIG. 5 shows the detection characteristics when optical information is detected by focusing a laser beam on an optical recording medium having such a recording edge.

【0090】1つの案内溝上に4つの2面陵をもつ記録
陵29,29',29'',29'''について、読み取り光
集光スポット30を走査した時の、正反射光、斜め反射
光R1、およびもう一つの斜め反射光R2の検出光量の
大きさを、集光スポットの走査位置を基準として表示し
たものである。
For the recording ridges 29, 29 ', 29 ", and 29'" having four two-sided ridges on one guide groove, specular reflected light and oblique reflected light when the reading light focusing spot 30 is scanned. The magnitude of the detected light amount of the light R1 and the other obliquely reflected light R2 is displayed based on the scanning position of the condensed spot.

【0091】集光スポットを順次走査させると、記録陵
外部では正反射光が強く、斜め反射光は検知されない。
しかし、スポットが記録陵にかかると、正反射光が減少
すると共に、斜め反射光が増加し、完全に記録陵にかか
ったところで斜め反射光量は最大となる。スポットが記
録陵からはずれはじめると、逆の順序で斜め反射光量が
減少すると共に、正反射光量が増加する。
When the condensed spot is sequentially scanned, specular reflected light is strong outside the recording area, and oblique reflected light is not detected.
However, when the spot hits the recording ridge, the specular reflection light decreases and the oblique reflection light increases. When the spot completely hits the recording ridge, the amount of the oblique reflection light becomes maximum. When the spot begins to deviate from the recording edge, the amount of obliquely reflected light decreases in the reverse order, and the amount of specularly reflected light increases.

【0092】このように、正反射光と2つの斜め反射光
は独立した光量計で検知され、かつ、スポットの検出位
置によって検出時間特性も異なる。
As described above, the specularly reflected light and the two obliquely reflected lights are detected by the independent light meters, and the detection time characteristic differs depending on the spot detection position.

【0093】そこで、正反射光をトラッキングの位置補
正や、トラッキングアドレス検知用に用いることで、記
録陵に記録された情報を常時正確に検出することができ
る。
Therefore, by using the specular reflection light for tracking position correction and tracking address detection, information recorded in the recording area can always be detected accurately.

【0094】〔実施例 2〕次に、別の幾何学的構造を
有する記録陵を持つ、本発明の光情報記録媒体を用いた
時に期待される光検出特性について説明する。
[Embodiment 2] Next, a description will be given of light detection characteristics expected when the optical information recording medium of the present invention having a recording layer having another geometric structure is used.

【0095】図6は、実施例1で示した記録陵を含め
た、種々の形状の記録陵の一例を示す。
FIG. 6 shows examples of recording ridges of various shapes including the recording ridge shown in the first embodiment.

【0096】図6(a)は、実施例1に示した2面陵を
持つ記録陵であり、この記録陵を持つ光情報記録媒体へ
の情報書き込み、読み出しの方法については、実施例で
説明した通りである。
FIG. 6A shows a recording ridge having two ridges shown in the first embodiment. The method of writing and reading information on and from the optical information recording medium having this recording ridge will be described in the embodiment. As you did.

【0097】同じ2面陵を持つ記録陵でも、案内溝に対
する配置方向を変えることが可能であり、その一例とし
て、2面陵の頂辺が案内溝に対して直角になるように配
置したものが図6(b)である。このような配置にする
と、記録陵からの斜め反射光を検出する方向を実施例1
とは異なる位置に修正することで、全く同様の手段で情
報の記録再生が可能となる。
It is possible to change the arrangement direction with respect to the guide groove even in the recording ridge having the same two-sided ridge. As an example, the ridge is arranged so that the top side of the two-sided ridge is perpendicular to the guide groove. FIG. 6 (b). With such an arrangement, the direction in which the obliquely reflected light from the recording ridge is detected is determined according to the first embodiment.
By correcting the position to a position different from the above, it is possible to record and reproduce information by exactly the same means.

【0098】このような記録陵を複数配置した時の正反
射光と2つの斜め反射光の検出光量のパターンを示した
ものが図7である。
FIG. 7 shows a pattern of the detected light amounts of the regular reflection light and the two oblique reflection lights when a plurality of such recording ridges are arranged.

【0099】案内溝方向に沿って、4つの記録陵31,
31',31'',31'''があり、この上を読み取り光集
光スポット32が順次走査された時の検出光量の関係を
示した。
Along the guide groove direction, four recording ridges 31,
31 ′, 31 ″, and 31 ″ ″, and the relationship between the detected light amounts when the light condensing spot 32 is sequentially scanned is shown.

【0100】正反射と斜め反射は検出位置が異なるた
め、全く別の検出器で検知できるだけでなく、その信号
検知のタイミングも一定の関係でずれている。また、こ
こでは代表的なパターンとして等間隔に記録陵が配列さ
れたものを図示したが、必ずしも記録陵と記録陵外部と
を交互に配列する必要はなく、光ディスクの走査や位置
合わせの精度、または、アドレスパターンのセクタの大
きさによっては、ある程度の長さ記録陵外部の平坦面が
続いた後、複数の記録陵が記録陵外部を挟まずに連続し
て配列されてもよい。
Since the detection positions of the specular reflection and the oblique reflection are different, not only can they be detected by completely different detectors, but also their signal detection timings are shifted by a fixed relationship. Also, here, a typical pattern in which recording ridges are arranged at equal intervals is shown, but it is not always necessary to alternately arrange the recording ridges and the outside of the recording ridges. Alternatively, depending on the size of the sector of the address pattern, after a flat surface outside the recording ridge continues for a certain length, a plurality of recording ridges may be continuously arranged without sandwiching the recording ridge outside.

【0101】この場合はこれまでの記録陵外部の部分に
も記録陵が詰まって、一層の記録密度を上げることがで
きるが、その情報の検出位置が2つの斜め反射では異な
り、かつ、それが交互に繰り返されているために、読み
取りの誤差は変化しない。
In this case, the recording ridges are also clogged up to the outside of the recording ridges, so that the recording density can be further increased. However, the detection position of the information is different between the two oblique reflections. Since the reading is repeated alternately, the reading error does not change.

【0102】また、別の形状の記録陵の例として、図6
(c)に示すような4面陵からなる記録陵があげられ
る。
FIG. 6 shows an example of a recording ridge having another shape.
A recording ridge composed of four ridges as shown in FIG.

【0103】この場合は、丁度、図6の(a)と(b)
を加えたような形となっており、その検出方向も(a)
と(b)の場合の2つを加えたものとなる。この場合は
1つの記録陵に従来の4倍の情報を書き込むことが可能
となり、一層の記録密度の向上を図ることが可能であ
る。
In this case, just as shown in FIGS.
And the detection direction is (a)
And (b). In this case, it is possible to write information four times as large as that of the conventional one in one recording area, and it is possible to further improve the recording density.

【0104】また、図6(d)は、(c)の記録陵の配
置角度を変えて、記録陵の頂辺と案内溝を平行にした場
合で、この時は4つの反射光の検出位置を(c)とは変
えることで同様の機能が達成できる。
FIG. 6D shows a case in which the arrangement angle of the recording ridge shown in FIG. 6C is changed so that the top of the recording ridge is parallel to the guide groove. A similar function can be achieved by changing from (c).

【0105】また、図6(e)は、(c)の記録陵の頂
点の一部を平坦にしたもので、記録陵に読み取りビーム
が照射された時に、その一部を必ず正反射させること
で、ビームの照射位置をモニタすることができる。この
ように、種々の形状の記録陵を用いることで、一層の高
密度記録を行うことが可能となる。
FIG. 6 (e) is a view in which a part of the vertex of the recording ridge shown in FIG. 6 (c) is flattened. Thus, the irradiation position of the beam can be monitored. As described above, it is possible to perform higher-density recording by using recording ridges of various shapes.

【0106】このように、多面形状化することで記録密
度は向上できるが、あまり多くの面を有すると隣接面か
らの反射光のクロストークが多くなるため、どのような
形状を用いるかは、利用可能な光学システムの精度に依
存する。
As described above, the recording density can be improved by forming a multi-sided shape, but if there are too many surfaces, the crosstalk of the reflected light from the adjacent surface is increased. Depends on the accuracy of the available optical system.

【0107】また、多面化によって、1つの反射面の大
きさが小さくなるために、追記型や書換可能型光ディス
クのような動的な光書き込みが困難になる場合がある。
In addition, since the size of one reflecting surface is reduced by the multi-plane, dynamic optical writing such as a write-once or rewritable optical disk may be difficult.

【0108】しかしながら、十分解像度の高い紫外線や
X線等の短波長光源や電子線や粒子線等によって原盤の
書き込みのみを行い、再生時は通常の可視域のレーザを
用いることで、再生専用の高密度記録光ディスクとして
用いることができる。
However, only writing on the master is performed using a short wavelength light source such as ultraviolet rays or X-rays having a sufficiently high resolution, an electron beam, a particle beam, or the like. It can be used as a high density recording optical disk.

【0109】また、その再生時には多面の数だけ斜め反
射光の検出器を準備するのではなく、CCDカメラ等の
2次元光検出器によって反射光の2次元パターンとして
一括読み出しを行うことで、高速読み出しも可能とな
る。
At the time of reproduction, instead of preparing detectors for obliquely reflected light as many as the number of faces, a two-dimensional photodetector such as a CCD camera performs collective reading as a two-dimensional pattern of reflected light, thereby achieving high-speed reading. Reading is also possible.

【0110】また、ここでは記録陵に情報を書き込み、
記録陵外部をトラッキングの位置決めやセクタアドレス
等に用いた場合について説明したが、逆に記録陵部分に
セクタ情報を載せたり、あるいは記録陵の各面からの反
射光量によって位置決めを行ったりすることもできる。
この場合は記録陵外部をさらに少なくすることも可能で
ある。
Here, information is written in the recording area,
Although the case where the outside of the recording ridge is used for tracking positioning, sector address, etc. has been described, conversely, it is also possible to place sector information on the recording ridge portion or to perform positioning based on the amount of reflected light from each surface of the recording ridge. it can.
In this case, it is possible to further reduce the outside of the recording area.

【0111】なお、図6に例示した記録陵は、いずれも
紙面に対して凸形に形成した場合を例示したが、紙面に
対し凹形に形成することもできる。
Although the recording ridges illustrated in FIG. 6 are all formed in a convex shape with respect to the paper surface, they may be formed with a concave shape with respect to the paper surface.

【0112】〔実施例 3〕次に、より具体的な構成に
おいて、回折限界まで集光したレーザ光によって記録陵
からの反射効果を確認した例について説明する。
[Embodiment 3] Next, a description will be given of an example in which the reflection effect from the recording edge is confirmed by a laser beam focused to the diffraction limit in a more specific configuration.

【0113】本発明の最小基本構造は、光ディスク表面
とは異なる角度の平面からなる記録陵である。
The minimum basic structure of the present invention is a recording ridge formed by a plane at an angle different from the optical disk surface.

【0114】そこで、このような面に対する光記録とそ
の面からの反射特性の原理確認を行うために、モデル的
な記録陵を形成し、記録陵外部から記録陵へレーザスポ
ットを走査した時の光反射特性を検知し、異なる方向へ
の斜め反射を確認した。試料となるべき記録陵が形成さ
れた基板は次の手順で作成した。
Therefore, in order to confirm the principle of optical recording on such a surface and the reflection characteristics from the surface, a model recording ridge is formed, and when a laser spot is scanned from the outside of the recording ridge to the recording ridge. Light reflection characteristics were detected, and oblique reflection in different directions was confirmed. The substrate on which the recording ridge to be used as a sample was formed was prepared in the following procedure.

【0115】p型ドーブシリコン単結晶ウェハ(片面光
学研磨、(100)面、オフアングル、信越化学製)を
用意し、この光学研磨面に集束イオンビームエッチング
装置(日立製作所製、FB−2000)を用いて、傾き
角φ=30度、長さa=10μm、幅b=5μm程度
に、斜めに基板をドライエッチングした。
A p-type dove silicon single crystal wafer (single-sided optical polishing, (100) plane, off-angle, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is prepared, and a focused ion beam etching apparatus (FB-2000, manufactured by Hitachi, Ltd.) is provided on the optically polished surface. The substrate was dry-etched obliquely at a tilt angle φ = 30 degrees, a length a = 10 μm, and a width b = 5 μm.

【0116】加工には中加工の表面仕上げを施し、加工
面の平坦度は10nm程度である。これは実施例1の記
録陵2面のうち、丁度、1つの面を施した形状となって
いる。
The working is performed by medium finishing, and the flatness of the worked surface is about 10 nm. This is a shape in which just one of the two recording surfaces of the first embodiment is applied.

【0117】次に、分子線蒸着装置(日電アネルバ製、
IMBE−620)にて、アルミニウムを約100nm
程蒸着し、基板表面全体を鏡面とした。これを原理確認
用の試料とし、図8に示す光学系によって、その反射特
性を確認した。以下にその構成を説明する。
Next, a molecular beam deposition apparatus (manufactured by Nidec Anelva,
IMBE-620), aluminum
The entire surface of the substrate was made a mirror surface. This was used as a sample for confirming the principle, and its reflection characteristics were confirmed by the optical system shown in FIG. The configuration will be described below.

【0118】読み取り光源としてはHe−Neレーザ
(メレスグリオ製、波長633nm)33を用いた。そ
のビーム径は1mmであり、これをコリメータレンズ3
4によってビーム径5mmに拡大した。
As a reading light source, a He-Ne laser (manufactured by Meles Griot, wavelength 633 nm) 33 was used. The beam diameter is 1 mm.
4 expanded the beam diameter to 5 mm.

【0119】これをミラー35で測定部方向に導き、ハ
ーフミラー37を通過して、集光レンズ(NA=0.5
3)38で集光し、焦点では約1μmのビームスポット
とした。焦点付近には作成した試料39を固定したピエ
ゾステージ(メレスグリオ製ナノトラック)に載せる。
This is guided toward the measuring section by the mirror 35, passes through the half mirror 37, and is condensed (NA = 0.5).
3) The light was condensed at 38, and a beam spot of about 1 μm was formed at the focal point. In the vicinity of the focal point, the prepared sample 39 is mounted on a fixed piezo stage (Nanotrac made by Meles Griot).

【0120】試料鏡面からの反射光は、再び集光レンズ
38を通過し、ハーフミラー37で反射されて2次元C
CDカメラ(浜松ホトニクス製、C2741)にて、そ
の反射パターンを検知する。この際、光学系の調整には
3つのアイリス36,36',36''を配置し、まず、
正反射面を使って光学系全体のコリメーションを行った
後、アイリスを絞って試料を焦点位置にz方向を調整
し、その面内でx軸方向に試料を走査して、記録陵加工
部の端の位置決めを行い、これをx=0μmの位置とし
た。
The reflected light from the sample mirror surface passes through the condenser lens 38 again, is reflected by the half mirror 37, and
The reflection pattern is detected by a CD camera (C2741 manufactured by Hamamatsu Photonics). At this time, three irises 36, 36 ', 36''are arranged to adjust the optical system.
After performing collimation of the entire optical system using the regular reflection surface, the iris is stopped down, the sample is adjusted to the focal position in the z direction, and the sample is scanned in the x-axis direction within that surface, and the recording portion is processed. The end was positioned, and this was set as the position of x = 0 μm.

【0121】このように、試料等の配置を決定した後、
x軸方向で正反射面側に10μmずらした位置に試料を
動かし、0.2μmずつ試料を記録陵側に移動させなが
ら、アイリスを全開として反射光を検知した。
After the arrangement of the sample and the like is determined as described above,
The sample was moved to a position shifted by 10 μm toward the specular reflection surface side in the x-axis direction, and the reflected light was detected by fully opening the iris while moving the sample to the recording side by 0.2 μm.

【0122】最初はビーム径5μmのガウスビーム強度
パターンであったが、x=0μm付近から、CCDカメ
ラの検出位置でビーム強度のピーク位置が4mmずれた
位置に第2のピークが現われた。さらに、試料を動かす
と、x=1μmにかけて、第1のピーク強度が減少して
第2のピーク強度が増大し、それ以降x=4μmまで動
かす間は第2のピークがただ一つの最大強度位置となっ
た。
At first, the Gaussian beam intensity pattern had a beam diameter of 5 μm. From x = 0 μm, a second peak appeared at a position shifted by 4 mm from the peak position of the beam intensity at the detection position of the CCD camera. Further, when the sample is moved, the first peak intensity decreases and the second peak intensity increases over x = 1 μm, and thereafter, while moving to x = 4 μm, the second peak has only one maximum intensity position. It became.

【0123】即ち、回折限界まで絞られたレーザビーム
を、このような記録陵近辺を走査すると、丁度、ビーム
スポット程度の面積以内では、記録陵と記録陵外部との
2つの傾きを持つ反射面からの反射光が観測された。
That is, when a laser beam narrowed to the diffraction limit is scanned in the vicinity of such a recording ridge, the reflection surface having two inclinations of the recording ridge and the outside of the recording ridge just within the area of the beam spot is obtained. The reflected light from was observed.

【0124】〔実施例 4〕次に、本発明の光情報記録
媒体を用いた光記録再生装置のシステム構成の一例につ
いて、説明する。
[Embodiment 4] Next, an example of a system configuration of an optical recording / reproducing apparatus using the optical information recording medium of the present invention will be described.

【0125】図9は、本実施例で使用した光情報記録再
生装置のシステム構成を示すブロック図である。光記録
媒体としての光ディスクの種類を判別する媒体判別手段
を有している。
FIG. 9 is a block diagram showing the system configuration of the optical information recording / reproducing apparatus used in this embodiment. It has a medium discriminating means for discriminating the type of an optical disc as an optical recording medium.

【0126】光ディスクは、モータ回路制御手段により
制御されるモータの回転軸に、直接または間接に接続さ
れた回転機構に一時的に固定される。ピックアップ内の
光源であるレーザと反射光を検知する検知部により、光
ディスクの情報を光信号として読み取る。また、ピック
アップ内の光源により、光ディスクに情報を記憶する。
The optical disk is temporarily fixed to a rotating mechanism directly or indirectly connected to the rotating shaft of the motor controlled by the motor circuit control means. The information on the optical disk is read as an optical signal by a laser as a light source in the pickup and a detecting unit for detecting reflected light. Also, information is stored on the optical disk by the light source in the pickup.

【0127】光信号は、プリアンプ、読み出し信号処理
手段、アドレス読み取り手段、クロック同期信号読み取
り手段を経て、再生信号復調手段を介し、再生データ送
出手段により、装置外へ出力される。再生データは、表
示装置やスピーカ等の所定の出力手段により出力される
か、または、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置
によりデータ処理が行われる。
The optical signal passes through the preamplifier, the read signal processing means, the address reading means, the clock synchronization signal reading means, and is output to the outside of the apparatus by the reproduction data transmission means via the reproduction signal demodulation means. The reproduced data is output by a predetermined output unit such as a display device or a speaker, or data processing is performed by an information processing device such as a personal computer.

【0128】本実施例では、通常の記録再生に用いられ
る回路系の他に、任意のレーザ波長を選択可能なレーザ
選択手段を設けた。レーザ選択手段の出力に基づき、レ
ーザパワー制御情報解析手段の解析を行い、ピークパワ
ー決定手段にて使用されるピークパワーが決定される。
In this embodiment, in addition to the circuit system used for normal recording and reproduction, a laser selecting means capable of selecting an arbitrary laser wavelength is provided. Based on the output of the laser selecting means, the analysis of the laser power control information analyzing means is performed, and the peak power used by the peak power determining means is determined.

【0129】ピークパワー決定手段の出力が、パワー比
決定手段を介して記録パワーDCアンプと消去パワーD
Cアンプを経由してレーザドライバに入力され、ピック
アップ内の光源を制御する。同様に読み出しパワーDC
アンプを介して読み出しパワー決定手段の出力はレーザ
ドライバに入力され、ピックアップ内光源を制御する。
The output of the peak power determining means is supplied to the recording power DC amplifier and the erasing power D via the power ratio determining means.
The signal is input to the laser driver via the C amplifier and controls the light source in the pickup. Similarly, read power DC
The output of the read power determining means is input to the laser driver via the amplifier, and controls the light source in the pickup.

【0130】また、実際のレーザとしては、CDで用い
られる780nm、DVDで用いられる650nm、更
に520nm、410nmの半導体レーザ等が搭載可能
である。
As an actual laser, a semiconductor laser of 780 nm used for CD, 650 nm used for DVD, 520 nm, 410 nm can be mounted.

【0131】また、波長により焦点や焦点深度が異なる
ため、レーザの選択に伴い、オートフォーカス可能な構
造とした。更に、トラッキング誤差検出手段にはディス
ク媒体に合わせたトラッキングができるようにした。ま
た、媒体の反射率差を利用して媒体の種別判別機構を設
け、これにより媒体種の違いに合わせたオートトラッキ
ングができるように設計した。
Since the focal point and the depth of focus are different depending on the wavelength, an auto-focusing structure is adopted according to the selection of the laser. Further, the tracking error detecting means can perform tracking according to the disk medium. In addition, a medium type discriminating mechanism is provided by utilizing the difference in the reflectance of the medium, so that auto-tracking according to the difference in the medium type is designed.

【0132】データ記録の際は、記録データ受け入れ手
段から記録データが入力され、記録データ変調手段でデ
ータ変調され、記録タイミング補正手段を介してレーザ
ドライバに入力され、ピックアップ内の光源を制御す
る。
At the time of data recording, recording data is input from the recording data receiving means, data is modulated by the recording data modulating means, and is input to the laser driver via the recording timing correcting means to control the light source in the pickup.

【0133】図9のようなシステム構成とすることによ
り、従来のCDとDVD等の光情報記録媒体とコンパチ
ブルに使用できるだけでなく、大容量化等により記録容
量の異なるディスクを、1台の装置で取り扱うことが可
能となる。
By adopting the system configuration as shown in FIG. 9, not only can it be used with conventional optical information recording media such as CDs and DVDs, but also disks having different recording capacities due to increased capacity can be used as one device. It can be handled with.

【0134】なお、光情報記録再生装置は、その目的、
用途等により、適宜その構成に変更を加えて使用しても
よい。
The purpose of the optical information recording / reproducing apparatus is to
Depending on the application and the like, the configuration may be appropriately changed and used.

【0135】〔実施例 5〕次に、本発明の光情報記録
媒体を用いた光記録再生装置の利用形態の一例を図10
を用いて説明する。
[Embodiment 5] Next, an example of the use of an optical recording / reproducing apparatus using the optical information recording medium of the present invention is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0136】図10(a)に示すように、実施例4に説
明したような光情報の記録再生機構を内蔵するDVDド
ライブ42に対して、所定の形状の光ディスクカセット
43を差し込むことで、光情報記録媒体44は装着され
る。
As shown in FIG. 10A, an optical disk cassette 43 having a predetermined shape is inserted into a DVD drive 42 having a built-in optical information recording / reproducing mechanism as described in the fourth embodiment. The information recording medium 44 is mounted.

【0137】図10(b)に示すように、光情報記録媒
体44自身は、光ディスクカセット43'の内部に設置
されており、通常は光ディスクカセットのプラスチック
製匡体とアルミニウム製のカバーによって、外部に該光
情報記録媒体自身が直接触れることのないような構造に
なっている。
As shown in FIG. 10 (b), the optical information recording medium 44 itself is installed inside the optical disk cassette 43 '. Usually, the optical information recording medium 44 is externally provided by a plastic housing of the optical disk cassette and an aluminum cover. The optical information recording medium itself does not come into direct contact with the optical information recording medium.

【0138】そして、DVDドライブに挿入した時の
み、アルミニウム製のカバーが開き、該光情報記録媒体
に対する光の入出力が可能となる。従って、利用者は直
接該光情報記録媒体自身に触れることなく、必要な該光
情報記録媒体を適宜交換できる構造になっている。
Then, only when inserted into the DVD drive, the aluminum cover is opened, and light can be input / output to / from the optical information recording medium. Therefore, the structure is such that the user can appropriately exchange the necessary optical information recording medium without directly touching the optical information recording medium itself.

【0139】また、記録スポットが小さいために、埃や
塵によって、記録スポットが徐々に汚染される可能性が
あるが、DVDドライブ自身に適宜汚染度を確認して、
表面クリーニング機能を持たせることも可能である。
Further, since the recording spot is small, the recording spot may be gradually contaminated by dust or dirt.
It is also possible to have a surface cleaning function.

【0140】また、ここに示したものは、本発明の光情
報記録媒体を用いた光記録再生装置の利用形態の一例で
あり、光ディスクの材質等の違いによっては表面汚染を
著しく考慮することなく、光ディスクカセットなしに、
直接DVDドライブに挿脱着することも可能である。ま
た、このようなDVDドライブ自身は単体で用いて、映
像や音声の再生装置に利用できると共に、他の電気機
器、例えば、パソコン本体等に組み込むことも可能であ
る。
Further, what is shown here is an example of the use form of the optical recording / reproducing apparatus using the optical information recording medium of the present invention, and the surface contamination is not significantly considered depending on the difference in the material of the optical disk and the like. Without optical disc cassette
It is also possible to directly insert and remove the DVD drive. Such a DVD drive itself can be used alone to be used for a video or audio playback device, and can also be incorporated in other electrical equipment, for example, a personal computer body.

【0141】[0141]

【発明の効果】本発明によれば、新規な光情報記録媒体
およびそれを用いた光記録再生装置を得ることができ
る。
According to the present invention, a novel optical information recording medium and an optical recording / reproducing apparatus using the same can be obtained.

【0142】本発明の光情報記録媒体およびそれを用い
た光記録再生装置を用いると、1度の光照射領域当たり
の記録陵の多面体の数の倍数の記録が可能となり、記録
密度が向上する。また、単一波長光源を用いるために、
光学系が簡便で済む。
When the optical information recording medium of the present invention and the optical recording / reproducing apparatus using the same are used, it is possible to record a multiple of the number of recording polyhedrons per one light irradiation area, thereby improving the recording density. . Also, to use a single wavelength light source,
The optical system is simple.

【0143】さらに、1つの案内溝に沿ってレーザを走
査させる際に記録陵と記録陵外部を交互に配置すること
で、記録部分と位置決め部分が交互に検出され、記録信
号は必ず一度ゼロに戻るリターン・ツー・ゼロ検出がで
きると共に、位置補正が行えるために、検出感度の向上
と読み出しエラーの低減を図ることができる。
Further, when the laser is scanned along one guide groove, the recording ridge and the outside of the recording ridge are alternately arranged, so that the recording portion and the positioning portion are alternately detected, and the recording signal is always set to zero once. Since return-to-zero detection can be performed and position correction can be performed, it is possible to improve detection sensitivity and reduce read errors.

【0144】また、すでに回折限界以下の領域に一層細
かな情報を記録することで、さらなる高密度記録が達成
できる。
Further, by recording finer information in an area below the diffraction limit, higher density recording can be achieved.

【0145】1つあたりの記録陵に書き込まれた情報を
1度のレーザ走査で再生することができるため、高密度
記録にもかかわらず高速再生が可能である。
Since information written in one recording layer can be reproduced by one laser scan, high-speed reproduction is possible despite high-density recording.

【0146】また、記録陵外部を集光焦点位置補正やト
ラックアドレスとして利用することにより、読み取り誤
差の少ない光情報記録媒体、および、それを用いた光記
録再生装置形成することができる。
Further, by using the outside of the recording area as the focal point position correction and the track address, an optical information recording medium with a small reading error and an optical recording / reproducing apparatus using the same can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光情報記録媒体の記録陵近傍の基本構
造を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a basic structure near a recording edge of an optical information recording medium of the present invention.

【図2】本発明の光情報記録媒体の2陵面を持つ記録陵
の断面と上面構造の模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of a cross section and a top structure of a recording ridge having two ridges of the optical information recording medium of the present invention.

【図3】本発明の光情報記録媒体の2陵面を持つ記録陵
からなる光情報記録媒体への光入出力関係を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between light input and output to an optical information recording medium having a recording surface having two ridges on the optical information recording medium of the present invention.

【図4】本発明の光情報記録媒体の2陵面を持つ記録陵
からなる光情報記録媒体への、情報書き込み、読み取
り、位置決め等を行う光記録再生装置のピックアップ光
学系を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a pickup optical system of an optical recording / reproducing apparatus for performing information writing, reading, positioning, and the like on an optical information recording medium having a recording edge having two edges of the optical information recording medium of the present invention. is there.

【図5】本発明の2陵面を持つ記録陵からなる光情報記
録媒体の案内溝方向でのレーザスポット走査時の正反射
および2つの斜め反射光量の変化の相対的関係を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing a relative relationship between a change in the amount of specular reflection and a change in two obliquely reflected light amounts during scanning of a laser spot in the guide groove direction of an optical information recording medium having a recording ridge having two ridges according to the present invention. .

【図6】本発明の光情報記録媒体の種々の形状の記録陵
の例を示した模式斜視図である。
FIG. 6 is a schematic perspective view showing examples of recording tracks of various shapes of the optical information recording medium of the present invention.

【図7】図6(b)の形状の記録陵からなる光情報記録
媒体の案内溝方向でのレーザスポット走査時の正反射お
よび2つの斜め反射の光量の変化の相対的関係を示す図
である。
FIG. 7 is a diagram showing a relative relationship between changes in the amounts of light of regular reflection and two oblique reflections at the time of laser spot scanning in the guide groove direction of the optical information recording medium having the recording ridge having the shape of FIG. 6B. is there.

【図8】本発明の光情報記録媒体の記録陵および記録陵
外部からのレーザスポットの反射特性を確認するための
光学系の配置図である。
FIG. 8 is an arrangement diagram of an optical system for confirming a recording edge of the optical information recording medium of the present invention and a reflection characteristic of a laser spot from outside the recording edge.

【図9】本発明の光情報記録媒体を用いた光記録再生装
置を構成する素子、制御部等のシステム構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a system configuration of an element, a control unit, and the like constituting an optical recording / reproducing apparatus using the optical information recording medium of the present invention.

【図10】本発明の光情報記録媒体を用いた光記録再生
装置の利用形態の一例を示す模式斜視図である。
FIG. 10 is a schematic perspective view showing an example of a use form of an optical recording / reproducing apparatus using the optical information recording medium of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光ディスク基板、2…記録陵、3…案内溝、4…基
板、5…記録層、6…反射層、7…保護層、8…記録
陵、9…案内溝、10…集光レンズ、11…記録陵外
部、12…記録陵、13…光情報記録媒体、14…集光
レンズ、15…穴付凹面鏡、16…ミラー、17…ハー
フミラー、18…レンズ、19…読み出し用レーザ、2
0…レンズ、21…レンズ、22…円筒レンズ、23…
フォーカス用光量計、24…正反射光量計、25…ハー
フミラー、26…斜め反射光量計、27…レンズ、28
…書き込み用レーザ、29…記録陵、30…読み取り光
集光スポット、31…記録陵、32…読み取り光集光ス
ポット、33…He−Neレーザ、34…コリメータレ
ンズ、35…ミラー、36…アイリス、37…ハーフミ
ラー、38…集光レンズ、39…試料、40…ピエゾス
テージ、41…CCDカメラ、42…DVDドライブ、
43…光ディスクカセット、44…光情報記録媒体。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical disk board, 2 ... Recording groove, 3 ... Guide groove, 4 ... Substrate, 5 ... Recording layer, 6 ... Reflective layer, 7 ... Protective layer, 8 ... Recording groove, 9 ... Guide groove, 10 ... Condensing lens, DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Outside of recording area, 12 ... Recording area, 13 ... Optical information recording medium, 14 ... Condensing lens, 15 ... Concave mirror with hole, 16 ... Mirror, 17 ... Half mirror, 18 ... Lens, 19 ... Reading laser, 2
0: lens, 21: lens, 22: cylindrical lens, 23:
Focusing light meter, 24: regular reflection light meter, 25: half mirror, 26: oblique reflection light meter, 27: lens, 28
… Writing laser, 29… recording spot, 30… read light focusing spot, 31… recording spot, 32… read light focusing spot, 33… He-Ne laser, 34… collimator lens, 35… mirror, 36… iris 37, half mirror, 38, condensing lens, 39, sample, 40, piezo stage, 41, CCD camera, 42, DVD drive,
43 ... optical disk cassette, 44 ... optical information recording medium.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11B 7/007 G11B 7/007 7/09 7/09 B C Fターム(参考) 5D029 JB11 WA20 WA21 WA31 WA35 WB01 WC03 WC07 WD10 5D090 AA01 BB03 BB15 CC06 CC14 DD02 FF02 FF13 GG11 GG22 KK06 KK12 KK14 5D118 AA11 BA01 BB01 BB02 BC09 BC10 BC17 BD01 BF02 BF03 CC12 CD02 CD03 CG03 CG07 CG26 CG29 CG33 DA01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G11B 7/007 G11B 7/007 7/09 7/09 BCF term (Reference) 5D029 JB11 WA20 WA21 WA31 WA35 WB01 WC03 WC07 WD10 5D090 AA01 BB03 BB15 CC06 CC14 DD02 FF02 FF13 GG11 GG22 KK06 KK12 KK14 5D118 AA11 BA01 BB01 BB02 BC09 BC10 BC17 BD01 BF02 BF03 CC12 CD02 CD03 CG03 CG07 CG26 CG29 CG29 CG29

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板と、該基板上に直接または他の層を
介して形成された入射光の反射率,透過率または強度分
布を変化させて情報を書き込みまたは読み出しする記録
膜を有する光情報記録媒体において、情報の書き込みま
たは読み出しを行うための基板上の位置を特定する案内
溝と、該案内溝に沿って形成され、かつ、基板と所定の
角度を有し情報を記録する2つ以上の面で構成された記
録陵が複数形成されており、該記録陵が所定の間隔を有
して設けられていることを特徴とする光情報記録媒体。
1. Optical information comprising a substrate and a recording film for writing or reading information by changing the reflectance, transmittance or intensity distribution of incident light formed directly or via another layer on the substrate. In a recording medium, a guide groove for specifying a position on a substrate for writing or reading information, and two or more recording grooves formed along the guide groove and having a predetermined angle with the substrate to record information An optical information recording medium characterized in that a plurality of recording ridges having the same surface are formed, and the recording ridges are provided at predetermined intervals.
【請求項2】 前記記録陵を形成する2つ以上の記録面
が、各面に対して独立した情報を記録できるよう構成さ
れた請求項1に記載の光情報記録媒体。
2. The optical information recording medium according to claim 1, wherein two or more recording surfaces forming the recording ridge are configured to record information independently on each surface.
【請求項3】 前記の記録陵の1つの表面積が、情報を
記録または読み出しする入射光を光学的に集光し得るビ
ームスポットの1/10以上の大きさである請求項1ま
たは2記載の光情報記録媒体。
3. The recording surface according to claim 1, wherein one surface area of the recording area is at least 1/10 of a beam spot capable of optically condensing incident light for recording or reading information. Optical information recording medium.
【請求項4】 記録陵部または記録陵外部に、トラック
位置を決める情報ピットが形成されていることを特徴と
する請求項1,2または3に記載の光情報記録媒体。
4. The optical information recording medium according to claim 1, wherein information pits for determining a track position are formed on the recording ridge or outside the recording ridge.
【請求項5】 光情報記録媒体が反射層を有し、情報の
書き込みの有無を、該反射層の表面荒さの違いにより判
別できるよう構成されている請求項1〜4のいずれかに
記載の光情報記録媒体。
5. The optical information recording medium according to claim 1, wherein the optical information recording medium has a reflective layer, and whether or not information is written can be determined based on a difference in surface roughness of the reflective layer. Optical information recording medium.
【請求項6】 前記請求項1〜5のいずれかに記載の光
情報記録媒体に情報の書き込みまたは読み取りのために
照射する複数の波長のレーザ源と、該レーザを選択する
選択手段と、そのレーザ毎に変化する焦点を調節する焦
点調節手段と、光情報記録媒体の記録容量を判別する判
別手段を備え、該判別手段により判別された光記録媒体
の記録容量に応じてトラッキングを変えるトラッキング
変化手段を有することを特徴とする光記録再生装置。
6. A laser source of a plurality of wavelengths for irradiating the optical information recording medium according to claim 1 for writing or reading information, a selecting means for selecting said laser, A focus adjusting means for adjusting a focal point which changes for each laser; and a discriminating means for discriminating the recording capacity of the optical information recording medium, wherein a tracking change for changing the tracking according to the recording capacity of the optical recording medium discriminated by the discriminating means. An optical recording / reproducing apparatus characterized by comprising means.
【請求項7】 前記請求項1〜5のいずれかに記載の光
情報記録媒体の記録陵に、情報を記録または読み出しす
る入射光が一度に記録陵内に形成された複数の記録スポ
ットの一部または全部に照射して、記録または読み出し
可能に構成した請求項6に記載の光記録再生装置。
7. An optical information recording medium according to claim 1, wherein incident light for recording or reading information is formed on a plurality of recording spots formed in the recording edge at one time. The optical recording / reproducing apparatus according to claim 6, wherein the optical recording / reproducing apparatus is configured to be capable of recording or reading by irradiating a part or the whole.
【請求項8】 前記請求項1〜5のいずれかに記載の光
情報記録媒体の記録陵外部に形成した案内溝からの反射
光または透過光によって、情報の書き込みまたは読み取
りのためのレーザ照射位置とその焦点を調節できるよう
構成した請求項6に記載の光記録再生装置。
8. A laser irradiation position for writing or reading information by reflected light or transmitted light from a guide groove formed outside a recording edge of the optical information recording medium according to claim 1. 7. The optical recording / reproducing apparatus according to claim 6, wherein said optical recording / reproducing apparatus is configured to be able to adjust its focus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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