JP2002288878A - Optical recording medium, optical head, and optical recording/reproducing device - Google Patents
Optical recording medium, optical head, and optical recording/reproducing deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は光ビームを照射して
情報の記録再生を行う光記録媒体、光ヘッド、及びこれ
らの光記録媒体及び光ヘッドを用いた光記録再生装置に
関わる。特に、高NAの焦点レンズを用いた高密度記録
再生が可能な光記録技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical recording medium and an optical head for recording and reproducing information by irradiating a light beam, and an optical recording and reproducing apparatus using the optical recording medium and the optical head. In particular, the present invention relates to an optical recording technique capable of high-density recording and reproduction using a high NA focal lens.
【0002】[0002]
【従来の技術】現在、光ビームを照射して情報の記録再
生を行う光記録媒体(以下、「光ディスク」と称する)
は、媒体可変性、高速アクセス性、大容量性、高信頼性
を併せ持ち、PC分野からAV分野に亘り幅広く実用化
されており、今後もその大容量化、高速化の促進が期待
されている。2. Description of the Related Art At present, an optical recording medium for recording and reproducing information by irradiating a light beam (hereinafter referred to as "optical disk").
Has both medium variability, high-speed accessibility, large capacity, and high reliability, and has been widely put into practical use from the PC field to the AV field. It is expected that the large capacity and high speed will be promoted in the future. .
【0003】光ディスクは、焦点レンズによって集光さ
れた光ビームをディスク面に照射することにより情報の
記録再生を行うものである。光ディスクの記憶容量は、
基本的には、光ディスクのディスク面に照射される光ビ
ームの光スポットサイズで規定される。この光スポット
サイズは、光ビームの波長(λ)と焦点レンズの開口数
(NA)で規定され、光スポットの全半値幅は概ねλ/
(2NA)、再生分解能は概ねλ/(4NA)で与えら
れる。従って、光ディスクの大容量化の為には、光ビー
ムの短波長化と焦点レンズの高NA化が必要である。[0003] An optical disk records and reproduces information by irradiating a light beam condensed by a focusing lens onto the disk surface. The storage capacity of the optical disk is
Basically, it is defined by the light spot size of the light beam applied to the disk surface of the optical disk. This light spot size is defined by the wavelength (λ) of the light beam and the numerical aperture (NA) of the focusing lens, and the full width at half maximum of the light spot is approximately λ /
(2NA), the reproduction resolution is approximately given by λ / (4NA). Therefore, in order to increase the capacity of the optical disk, it is necessary to shorten the wavelength of the light beam and increase the NA of the focusing lens.
【0004】従来、基板の上に記録層を有する光ディス
クに対して基板側から光ビームを照射して情報の記録再
生を行い、焦点レンズの焦点距離を基板の厚みよりも長
く設定していたため、必然的に焦点レンズの高NA化に
は限界があった。例えば、0.6mm厚の基板を有する
DVD(デジタル・ビデオ・ディスク)で使用する焦点
レンズのNAは0.6であり、市販の実験用DVD評価
機においてもNAは高々0.65に留まっている。Conventionally, an optical disk having a recording layer on a substrate is irradiated with a light beam from the substrate side to record and reproduce information, and the focal length of a focusing lens is set longer than the thickness of the substrate. Inevitably, there is a limit to increasing the NA of the focus lens. For example, the NA of a focus lens used in a DVD (digital video disk) having a substrate having a thickness of 0.6 mm is 0.6, and even in a commercially available experimental DVD evaluator, the NA is at most 0.65. I have.
【0005】近年、焦点レンズの高NA化により光ディ
スクの大容量化を実現するために、基板の上に記録層と
薄い透明カバー層を順次堆積して、透明カバー層側から
光ビームを照射する技術が開発された。例えば、Proc.P
COS'99,pp.22-25において、透明カバー層の厚みを0.
1mmにすることで、NAが0.85の焦点レンズの採
用を可能としている。しかしながらこの方式では、透明
カバー層と焦点レンズの間の距離(d)が、例えば、λ
=400nmの光ビームに対してd=0.13mm程度
しかなく、動作中の光ディスクの透明カバー層と光ヘッ
ドとが接触して、透明カバー層表面にダメージを与えや
すいという課題があった。In recent years, in order to increase the capacity of an optical disk by increasing the NA of a focus lens, a recording layer and a thin transparent cover layer are sequentially deposited on a substrate, and a light beam is irradiated from the transparent cover layer side. Technology was developed. For example, Proc.P
In COS'99, pp.22-25, the thickness of the transparent cover layer is set to 0.
By setting it to 1 mm, it is possible to use a focal lens having an NA of 0.85. However, in this method, the distance (d) between the transparent cover layer and the focus lens is, for example, λ
There is a problem that the d is only about 0.13 mm with respect to a light beam of = 400 nm, and the transparent cover layer of the optical disc during operation comes into contact with the optical head, and the surface of the transparent cover layer is easily damaged.
【0006】従来、この課題に対して、例えば、特開2
000−322768号公報に開示されているように、
透明カバー層表面に硬質保護膜を設ける、さらに潤滑層
を設けるなど、磁気ディスクで実用化されている技術の
応用が提案されている。しかし、透明カバー層自体が軟
質の樹脂からなる場合、その表面に硬質膜を設けただけ
では透明カバー層のダメージの回避は不十分である。ま
た、Proc.PCOS2000,pp.46-51において、光ヘッドとして
高NAのSILを用いる場合に、光ヘッドと光ディスク
間の距離を能動的に制御する手段として容量検出法が開
示されている。この方法は、SILに電極を設けてこの
電極と光ディスクの反射層との間の容量を検出して距離
制御を行うものである。Conventionally, for this problem, for example,
000-322768,
Applications of technologies practically used for magnetic disks, such as providing a hard protective film on the surface of a transparent cover layer and further providing a lubricating layer, have been proposed. However, when the transparent cover layer itself is made of a soft resin, it is not sufficient to avoid damage to the transparent cover layer only by providing a hard film on its surface. In Proc. PCOS2000, pp. 46-51, a capacitance detection method is disclosed as a means for actively controlling the distance between the optical head and the optical disk when a high NA SIL is used as the optical head. In this method, an electrode is provided on the SIL, and the distance between the electrode and the reflective layer of the optical disk is detected to control the distance.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】このように、光ディス
クの大容量化を実現するために高NAの焦点レンズを採
用した光ヘッド(光ピックアップ)を用いて、カバー層
を有する媒体可変型の光ディスクを記録再生する従来の
光記録再生装置において、透明カバー層と焦点レンズの
間の距離(d)の短縮により光ディスクと透明カバー層
が接触しやすくなり、透明カバー層にダメージを与えて
しまうという問題があった。透明カバー層が受けるダメ
ージにより光ディスクの記録再生が困難となり、ひいて
は光ディスクの信頼性の低下を招くという惧れがあっ
た。As described above, a medium-variable optical disk having a cover layer using an optical head (optical pickup) employing a high NA focus lens in order to realize a large capacity optical disk. In the conventional optical recording / reproducing apparatus for recording / reproducing the optical disk, the problem that the optical disc and the transparent cover layer are easily brought into contact with each other by shortening the distance (d) between the transparent cover layer and the focus lens, and the transparent cover layer is damaged. was there. There is a fear that damage to the transparent cover layer makes it difficult to read / write data from / on the optical disk, which in turn causes a reduction in the reliability of the optical disk.
【0008】また、SILや光学プローブなどの高NA
の焦点レンズを有する光ヘッドを用いた従来の媒体固定
型の光記録装置において、光ヘッドと光ディスク間の距
離制御を行う容量検出法は、光ディスクの反射層とSI
L電極の間に、光ディスクの誘電体層、記録層、保護層
などの積層膜が配置されているため、光ディスクの膜構
造に依存して静電容量が異なり、光ディスク毎に距離が
変わってしまう惧れがあった。In addition, high NA such as SIL and optical probe
In a conventional medium-fixed type optical recording apparatus using an optical head having a focal lens, a capacity detection method for controlling the distance between the optical head and the optical disk is based on the reflection layer of the optical disk and the SI.
Since a laminated film such as a dielectric layer, a recording layer, and a protective layer of the optical disk is disposed between the L electrodes, the capacitance differs depending on the film structure of the optical disk, and the distance changes for each optical disk. There was fear.
【0009】更に、SIL記録系の場合には0.1mm
程度の厚さのカバー層を配することはできず、また、S
ILと光ディスク間の距離はサブμmなので、媒体可換
型のシステムにはならない。Further, in the case of the SIL recording system, 0.1 mm
It is not possible to provide a cover layer having a thickness of about
Since the distance between the IL and the optical disk is sub-μm, the system is not a medium-replaceable type.
【0010】本発明はこのような従来技術の問題点を解
決するために成されたものであり、その目的は、高NA
の焦点レンズを用いた高密度記録再生が可能な光記録再
生装置において、光記録媒体と光ヘッドとの接触を回避
して光記録媒体に損傷を与えることなく、信頼性の高い
記録再生動作を行うことができる光記録媒体、光ヘッ
ド、及び光記録媒体及び光ヘッドを有する光記録再生装
置を提供することである。The present invention has been made to solve such problems of the prior art, and its object is to provide a high NA.
Optical recording / reproducing apparatus capable of high-density recording / reproducing using a focal lens of this type performs highly reliable recording / reproducing operations without damaging the optical recording medium by avoiding contact between the optical recording medium and the optical head. It is an object of the present invention to provide an optical recording medium, an optical head, and an optical recording / reproducing apparatus having the optical recording medium and the optical head.
【0011】本発明の他の目的は、光記録媒体の膜構造
によらず、一定した光記録媒体−光ヘッド間の距離制御
が可能な光記録媒体、光ヘッド、及び光記録媒体及び光
ヘッドを有する光記録再生装置を提供することである。Another object of the present invention is to provide an optical recording medium, an optical head, an optical recording medium, and an optical head capable of controlling the distance between the optical recording medium and the optical head irrespective of the film structure of the optical recording medium. An object of the present invention is to provide an optical recording / reproducing apparatus having the following.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第1の特徴は、基板と、基板の上に配置さ
れた、光ビームを照射して記録再生される情報が記録さ
れる情報記録層と、情報記録層の上に配置された透明カ
バー層と、透明カバー層の上に配置された透明導電体と
を少なくとも有する光記録媒体であることである。In order to achieve the above object, a first feature of the present invention is that a substrate and information arranged on the substrate and recorded and reproduced by irradiating a light beam are recorded. An optical recording medium having at least an information recording layer, a transparent cover layer disposed on the information recording layer, and a transparent conductor disposed on the transparent cover layer.
【0013】本発明の第1の特徴において、「光記録媒
体」は、情報記録層に記録された情報を読み取ること
(再生)のみならず、情報記録層に対して新たな情報を
書き込みこと(記録)ができる記録再生型の光記録媒体
(光ディスク)を示す。また、記録再生型光ディスクに
は、1回に限り記録することができる1回記録型と、1
回記録した情報を消去することもでき、何回も記録/消
去ができる書き換え可能型とが含まれる。記録再生型光
ディスクの場合は、例えばトラッキングガイドグループ
とアドレスピットなどの凹凸が設けられた基板上に、反
射層、記録層を成膜してからカバー層を形成する。According to a first feature of the present invention, the “optical recording medium” not only reads (reproduces) information recorded on the information recording layer but also writes new information on the information recording layer ( 1 shows a recording / reproducing optical recording medium (optical disc) capable of performing recording. The recording / reproducing type optical disc has a one-time recording type that can record only once, and a one-time recording type.
It includes a rewritable type that can erase recorded information multiple times and can perform recording / erasing many times. In the case of a recording / reproducing optical disk, for example, a reflective layer and a recording layer are formed on a substrate provided with unevenness such as a tracking guide group and address pits, and then a cover layer is formed.
【0014】なお、情報記録層は、基板とカバー層の間
に形成された反射層と記録層とを少なくとも有する。記
録層が相変化記録層を有する場合には、例えば記録層は
上側干渉層、相変化記録層、下側干渉層からなる積層構
造を有する。記録層が色素系媒体層を有する場合には、
例えば色素系媒体層は色素の塗布層からなる。The information recording layer has at least a reflective layer and a recording layer formed between the substrate and the cover layer. When the recording layer has a phase change recording layer, for example, the recording layer has a laminated structure including an upper interference layer, a phase change recording layer, and a lower interference layer. When the recording layer has a dye-based medium layer,
For example, the dye-based medium layer comprises a dye coating layer.
【0015】本発明の第2の特徴は、光ビームを照射し
て再生される情報が記録された凹凸を有する基板と、基
板の凹凸の上に配置された反射層と、反射層の上に配置
された透明カバー層と、透明カバー層の上に配置された
透明導電体とを少なくとも有する光記録媒体であること
である。A second feature of the present invention is that a substrate having irregularities on which information to be reproduced by irradiating a light beam is recorded, a reflective layer disposed on the irregularities of the substrate, and a reflective layer An optical recording medium having at least a disposed transparent cover layer and a transparent conductor disposed on the transparent cover layer.
【0016】本発明の第2の特徴において、「光記録媒
体」は、予め基板の表面に形成された凹凸に記録されて
いる情報を読み取ること(再生)だけができる、所謂、
再生専用型の光記録媒体(光ディスク)を示す。再生専
用型光ディスクは、基板の表面(ディスク面)に情報ピ
ット列(凹凸)をマスタリングプロセスによって形成
し、このディスク面の情報ピット列に対応した薄い反射
層を形成し、その上にカバー層が形成されている。カバ
ー層の形成は、紫外線硬化樹脂をスピンコートする、或
いは透明シートを貼り付ける等の方法を用いることがで
きる。According to a second feature of the present invention, the "optical recording medium" can only read (reproduce) information recorded on irregularities formed in advance on the surface of the substrate, so-called "optical recording medium".
1 shows a read-only optical recording medium (optical disk). In a read-only optical disk, a series of information pits (irregularities) are formed on the surface of the substrate (disk surface) by a mastering process, and a thin reflective layer corresponding to the information pit arrays on the disk surface is formed. Is formed. The cover layer can be formed by a method such as spin-coating an ultraviolet curable resin or attaching a transparent sheet.
【0017】本発明の第1及び第2の特徴において、光
ビームは、透明導電体及びカバー層を介して情報記録層
或いは反射層に照射される。透明導電体としては、IT
O、SnO2の他、各種の透明誘電体中に金属微粒子を
分散させた複合膜、或いは光を透過する程度に薄い金属
膜などを用いることができる。In the first and second aspects of the present invention, a light beam is applied to an information recording layer or a reflective layer via a transparent conductor and a cover layer. As a transparent conductor, IT
In addition to O and SnO 2 , a composite film in which metal fine particles are dispersed in various transparent dielectrics, a metal film thin enough to transmit light, or the like can be used.
【0018】本発明の第3の特徴は、基板と、基板の上
に配置された、光ビームを照射して記録再生される情報
が記録される情報記録層と、情報記録層の上に配置され
た透明カバー層と、透明カバー層の上に配置された透明
磁性体とを少なくとも有する光記録媒体であることであ
る。即ち、本発明の第1の特徴を有する光記録媒体にお
ける透明導電体の代わりに、カバー層外部に磁界を生成
することができる、光ビームに対して実質的に透明な磁
性体(これを「透明磁性体」という)を有することを特
徴とする。A third feature of the present invention resides in that a substrate, an information recording layer disposed on the substrate, on which information to be recorded / reproduced by irradiating a light beam is recorded, and an information recording layer disposed on the information recording layer. An optical recording medium having at least a transparent cover layer formed thereon and a transparent magnetic material disposed on the transparent cover layer. That is, instead of the transparent conductor in the optical recording medium having the first feature of the present invention, a magnetic material that can generate a magnetic field outside the cover layer and is substantially transparent to a light beam (this is referred to as “ A transparent magnetic material ”).
【0019】本発明の第4の特徴は、光ビームを照射し
て再生される情報が記録された凹凸を有する基板と、基
板の凹凸の上に配置された反射層と、反射層の上に配置
された透明カバー層と、透明カバー層の上に配置された
透明磁性体とを少なくとも有する光記録媒体であること
である。即ち、本発明の第2の特徴に係る光記録媒体に
おける透明導電体の代わりに透明磁性体を有することを
特徴とする。A fourth feature of the present invention is that a substrate having projections and depressions on which information to be reproduced by irradiating a light beam is recorded, a reflection layer disposed on the projections and depressions of the substrate, An optical recording medium having at least a transparent cover layer disposed thereon and a transparent magnetic material disposed on the transparent cover layer. That is, the optical recording medium according to the second aspect of the present invention is characterized in that the optical recording medium has a transparent magnetic material instead of the transparent conductor.
【0020】本発明の第3及び第4の特徴において、光
ビームは、透明磁性体及びカバー層を介して情報記録層
或いは反射層に照射される。透明磁性体として、フェラ
イト、ガーネットの他、各種透明誘電体中に金属磁性体
粒子分散させた複合膜、光を透過する程度に薄い金属磁
性膜などを用いることができる。また、透明磁性体は予
め磁化された材料を連続膜状に形成しても良い。しか
し、カバー層外部に大きな磁界を発生させる上ではこれ
に限られるものではない。即ち、磁化されていない材料
を成膜して島状或いは格子状などにパターニングし、そ
の後に磁化させても構わない。In the third and fourth aspects of the present invention, the light beam is applied to the information recording layer or the reflection layer via the transparent magnetic material and the cover layer. As the transparent magnetic material, besides ferrite and garnet, a composite film in which metal magnetic particles are dispersed in various transparent dielectrics, a metal magnetic film thin enough to transmit light, and the like can be used. The transparent magnetic body may be formed of a material that has been magnetized in advance in a continuous film shape. However, the generation of a large magnetic field outside the cover layer is not limited to this. That is, a material that is not magnetized may be formed into a film, patterned into an island shape or a lattice shape, and then magnetized.
【0021】本発明の第1乃至第4の特徴において、
「光記録媒体」には、光学的な手段のみを用いて情報の
再生或いは記録再生を行う、狭義の光ディスクのみなら
ず、磁化方向の反転或いは非結晶/結晶の変化を利用し
て再生或いは記録再生を行う光磁気ディスクも含まれ
る。即ち、本発明における「光記録媒体」とは、焦点レ
ンズにより集光された光ビームを光ディスクのディスク
面に照射することで情報の再生或いは記録再生を行う総
ての記録媒体を含む概念である。何れの形態の光記録媒
体においても、基板の上にカバー層が配置され、カバー
層の上に透明導電体或いは透明磁性体が配置されてい
る。In the first to fourth aspects of the present invention,
The "optical recording medium" includes not only an optical disk in a narrow sense for reproducing or recording / reproducing information using only optical means, but also reproducing / recording using reversal of magnetization direction or change of amorphous / crystal. Magneto-optical disks for reproduction are also included. That is, the “optical recording medium” in the present invention is a concept including all recording media that reproduce or record / reproduce information by irradiating a light beam condensed by a focusing lens onto a disk surface of an optical disk. . In any of the optical recording media, a cover layer is disposed on the substrate, and a transparent conductor or a transparent magnetic substance is disposed on the cover layer.
【0022】本発明の第5の特徴は、本発明の第1或い
は第2の特徴を有する光記録媒体の内部に光ビームを結
像させるための焦点レンズと、焦点レンズに対して固定
された、透明導電体との間で距離に応じた電気的な相互
作用をなす光ヘッド導電体とを少なくとも有する光ヘッ
ドであることである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a focus lens for imaging a light beam inside an optical recording medium having the first or second aspect of the present invention, and the focus lens is fixed to the focus lens. An optical head having at least an optical head conductor that performs an electrical interaction according to a distance with a transparent conductor.
【0023】カバー層の光入射面に透明導電体が配置さ
れている光記録媒体に対して、光ヘッドは、媒体対向面
にこの透明導電体と電気的な相互作用をなす光ヘッド導
電体を有している。ここで「電気的な相互作用」とは、
例えば透明導電体と光ヘッド導電体との間に静電容量
(キャパシタンス:C)を形成すること、或いは透明導
電体と光ヘッド導電体との間にクーロン力を発生するこ
となどを意味する。光ヘッド導電体の配置手段は、ケー
シングに焦点レンズを固定し、ケーシングの媒体対向面
側に透明導電体を固定する、或いはケーシングの少なく
とも媒体対向面を導電体で形成するなどの手段が適用で
きる。光ヘッド導電体にはリード線を結線し、このリー
ド線を介して静電容量検出、電圧印加などの操作を行う
のが良い。For an optical recording medium in which a transparent conductor is disposed on the light incident surface of the cover layer, the optical head is provided with an optical head conductor that electrically interacts with the transparent conductor on the medium facing surface. Have. Here, "electrical interaction"
For example, this means forming a capacitance (capacitance: C) between the transparent conductor and the optical head conductor, or generating Coulomb force between the transparent conductor and the optical head conductor. As the means for arranging the optical head conductor, means such as fixing the focus lens on the casing and fixing the transparent conductor on the medium facing surface side of the casing, or forming at least the medium facing surface of the casing with a conductor can be applied. . A lead wire is preferably connected to the optical head conductor, and operations such as capacitance detection and voltage application are preferably performed through the lead wire.
【0024】本発明の第6の特徴は、本発明の第3或い
は第4の特徴を有する光記録媒体の内部に光ビームを結
像させるための焦点レンズと、焦点レンズに対して固定
された、透明磁性体との間で距離に応じた磁気的な相互
作用をなす光ヘッド磁性体とを少なくとも有する光ヘッ
ドであることである。According to a sixth aspect of the present invention, a focus lens for imaging a light beam inside an optical recording medium having the third or fourth aspect of the present invention, and the focus lens is fixed to the focus lens. An optical head having at least an optical head magnetic material that performs magnetic interaction according to a distance with the transparent magnetic material.
【0025】カバー層の光入射面に透明磁性体が配置さ
れている光記録媒体に対して、光ヘッドは、媒体対向面
にこの透明磁性体と磁気的な相互作用をなす光ヘッド磁
性体を有している。ここで「磁気的な相互作用」とは、
例えば磁気的な反発力を発生することを意味する。光ヘ
ッド磁性体の配置手段は、光ヘッド導電体の場合と同様
に、ケーシングに焦点レンズを固定し、ケーシングの媒
体対向面側に光ヘッド透明磁性体を固定する、或いはケ
ーシングの少なくとも媒体対向面を磁性体で形成するな
どの手段が適用できる。For an optical recording medium in which a transparent magnetic material is disposed on the light incident surface of the cover layer, the optical head has an optical head magnetic material that magnetically interacts with the transparent magnetic material on the medium facing surface. Have. Here, "magnetic interaction"
For example, it means to generate a magnetic repulsive force. As in the case of the optical head conductor, the arranging means of the optical head magnetic body fixes the focus lens on the casing and fixes the optical head transparent magnetic body on the medium facing surface side of the casing, or at least the medium facing surface of the casing. For example, a method of forming a magnetic material from a magnetic material can be applied.
【0026】なお、透明導電体を有する光記録媒体と光
ヘッド導電体を有する光ヘッドとを組合わせる態様と、
透明磁性体を有する光記録媒体と光ヘッド磁性体を有す
る光ヘッドとを組合わせる態様とは、これらを更に組合
せることも可能である。例えば、光記録媒体と光ヘッド
の両方に導電性磁性体を設ければよい。An embodiment in which an optical recording medium having a transparent conductor and an optical head having an optical head conductor are combined,
The mode in which the optical recording medium having the transparent magnetic material is combined with the optical head having the optical head magnetic material can be further combined. For example, a conductive magnetic material may be provided on both the optical recording medium and the optical head.
【0027】本発明の第7の特徴は、本発明の第1或い
は第2の特徴を有する光記録媒体に対して光ビームを照
射して光記録再生を行う光記録再生装置であって、透明
導電体に対向して配置される本発明の第5の特徴を有す
る光ヘッドと、透明導電体と光ヘッド導電体との間の静
電容量を検出する容量検出系と、静電容量を利用して、
光記録媒体と光ヘッドとの距離を制御する位置制御系と
を少なくとも有する光記録再生装置であることである。A seventh aspect of the present invention is an optical recording / reproducing apparatus for performing optical recording / reproduction by irradiating an optical recording medium having the first or second aspect of the present invention with a light beam. An optical head having the fifth feature of the present invention disposed opposite to the conductor, a capacitance detection system for detecting a capacitance between the transparent conductor and the optical head conductor, and utilizing the capacitance do it,
An optical recording / reproducing apparatus having at least a position control system for controlling a distance between an optical recording medium and an optical head.
【0028】カバー層の上に透明導電体を有する光記録
媒体と、媒体対向面に光ヘッド導電体を有する光ヘッド
を組合わせる場合において、カバー層上の透明導電体と
光ヘッド導電体の間の静電容量を検出することができ
る。静電容量の検出は例えば、容量と抵抗若しくはコイ
ルを直列若しくは並列に接続した回路を構成し、交流電
圧を印加して、電流もしくは共振周端数をモニタして実
施することが可能である。このようにして検出された静
電容量が所定の範囲内に収まるように、光ヘッドをボイ
スコイルモータ等で位置制御し、光ヘッドが光記録媒体
のカバー層に接触するのを防止する。When an optical recording medium having a transparent conductor on the cover layer and an optical head having an optical head conductor on the medium facing surface are combined, the distance between the transparent conductor on the cover layer and the optical head conductor is reduced. Can be detected. The capacitance can be detected by, for example, configuring a circuit in which a capacitance and a resistor or a coil are connected in series or in parallel, applying an AC voltage, and monitoring a current or a resonance frequency. The position of the optical head is controlled by a voice coil motor or the like so that the capacitance thus detected falls within a predetermined range, thereby preventing the optical head from contacting the cover layer of the optical recording medium.
【0029】本発明の第7の特徴によれば、透明導電体
がカバー層の上に配置され、その対向面に光ヘッド導電
体が配置されるので、透明導電体と光ヘッド導電体の間
の静電容量を検出する場合に、光記録媒体の情報記録層
の層構成をどのように変えても、静電容量に影響を与え
ない。従って、従来技術が抱える問題点であった、光記
録媒体の膜構造に依存して静電容量が異なり、光記録媒
体毎に距離が変わってしまう惧れが生じない。According to the seventh aspect of the present invention, since the transparent conductor is disposed on the cover layer and the optical head conductor is disposed on the opposing surface thereof, the distance between the transparent conductor and the optical head conductor is reduced. When the capacitance of the optical recording medium is detected, no matter how the layer configuration of the information recording layer of the optical recording medium is changed, the capacitance is not affected. Therefore, there is no problem that the capacitance differs depending on the film structure of the optical recording medium and the distance changes for each optical recording medium, which is a problem of the related art.
【0030】なお、本発明の第7の特徴に係る光記録再
生装置は、透明導電体及び光ヘッド導電体に同一符号の
電圧を印加する手段を有することが望ましい。It is preferable that the optical recording / reproducing apparatus according to the seventh aspect of the present invention has means for applying a voltage having the same sign to the transparent conductor and the optical head conductor.
【0031】また、光ヘッドの重さは、光記録媒体と光
ヘッドとの距離が所定のしきい値よりも接近した際に作
用するクーロン反発力よりも軽いことが望ましい。It is desirable that the weight of the optical head is smaller than the Coulomb repulsion acting when the distance between the optical recording medium and the optical head approaches a predetermined threshold value.
【0032】カバー層の上に透明導電体を有する光記録
媒体と、媒体対向面に光ヘッド導電体を有する光ヘッド
を組合わせる場合において、カバー層上の透明導電体及
び光ヘッド導電体に同一符号の電圧を印加してクーロン
反発力を形成し、光記録媒体のカバー層と光ヘッドが近
づき過ぎてクーロン反発力が大きくなったとき、この反
発力よりも光ヘッドの構成を軽量化しておくことで、カ
バー層と光ヘッドの接触を回避することができる。When an optical recording medium having a transparent conductor on the cover layer and an optical head having an optical head conductor on the medium facing surface are combined, the same as the transparent conductor and the optical head conductor on the cover layer. A Coulomb repulsion is formed by applying a sign voltage, and when the cover layer of the optical recording medium is too close to the optical head and the Coulomb repulsion is increased, the configuration of the optical head is made lighter than the repulsion. Thus, contact between the cover layer and the optical head can be avoided.
【0033】本発明の第8の特徴は、本発明の第3或い
は第4の特徴を有する光記録媒体に対して光ビームを照
射して光記録再生を行う光記録再生装置であって、透明
磁性体に対向して配置される本発明の第6の特徴を有す
る光ヘッドと、透明磁性体と光ヘッド磁性体との間の磁
場強度を検出する磁場検出系と、磁場強度を利用して、
光記録媒体と光ヘッドとの距離を制御する位置制御系と
を少なくとも有する光記録再生装置であることである。An eighth aspect of the present invention is an optical recording / reproducing apparatus for performing optical recording / reproduction by irradiating an optical recording medium having the third or fourth aspect of the present invention with a light beam, comprising: An optical head having the sixth feature of the present invention disposed opposite to the magnetic material, a magnetic field detection system for detecting a magnetic field intensity between the transparent magnetic material and the optical head magnetic material, and utilizing the magnetic field intensity ,
An optical recording / reproducing apparatus having at least a position control system for controlling a distance between an optical recording medium and an optical head.
【0034】カバー層の上に透明磁性体を有する光記録
媒体と、媒体対向面に光ヘッド磁性体を有する光ヘッド
を組合わせる場合において、カバー層上の透明磁性体と
光ヘッド磁性体の間の磁場強度を検出することができ
る。磁場強度の検出は例えば、ホール素子などを用いる
ことが可能である。このようにして検出された磁場強度
が所定の範囲内に収まるように、光ヘッドをボイスコイ
ルモータ等で位置制御し、光ヘッドが光記録媒体のカバ
ー層に接触するのを防止する。When an optical recording medium having a transparent magnetic material on the cover layer and an optical head having an optical head magnetic material on the medium facing surface are combined, the distance between the transparent magnetic material on the cover layer and the optical head magnetic material is reduced. Can be detected. For the detection of the magnetic field strength, for example, a Hall element or the like can be used. The position of the optical head is controlled by a voice coil motor or the like so that the detected magnetic field intensity falls within a predetermined range, thereby preventing the optical head from coming into contact with the cover layer of the optical recording medium.
【0035】本発明の第8の特徴によれば、透明磁性体
がカバー層の上に配置され、その対向面に光ヘッド磁性
体が配置されるので、透明磁性体と光ヘッド磁性体の間
の磁場強度を検出する場合に、光記録媒体の情報記録層
の層構成をどのように変えても、磁場強度に影響を与え
ない。従って、従来技術が抱える問題点であった、光記
録媒体の膜構造に依存して磁場強度が異なり、光記録媒
体毎に距離が変わってしまう惧れが生じない。According to the eighth aspect of the present invention, since the transparent magnetic material is disposed on the cover layer and the optical head magnetic material is disposed on the opposing surface, the space between the transparent magnetic material and the optical head magnetic material is reduced. When the magnetic field strength of the optical recording medium is detected, no matter how the layer configuration of the information recording layer of the optical recording medium is changed, the magnetic field strength is not affected. Therefore, there is no concern that the magnetic field intensity varies depending on the film structure of the optical recording medium and the distance varies for each optical recording medium, which is a problem of the related art.
【0036】なお、本発明の第8の特徴に係る光記録再
生装置において、透明磁性体及び光ヘッド磁性体は、互
いに反発磁力が生ずるように予め磁化されていることが
望ましい。In the optical recording / reproducing apparatus according to the eighth aspect of the present invention, it is desirable that the transparent magnetic material and the optical head magnetic material are magnetized in advance so that repulsive magnetic force is generated.
【0037】また、光ヘッドの重さは、光記録媒体と光
ヘッドとの距離が所定のしきい値よりも接近した際に作
用する反発磁力よりも軽いことが望ましい。It is desirable that the weight of the optical head is smaller than the repulsive force acting when the distance between the optical recording medium and the optical head approaches a predetermined threshold value.
【0038】カバー層の上に透明磁性体を有する光記録
媒体と、媒体対向面に光ヘッド磁性体を有する光ヘッド
を組合わせる場合において、カバー層上の透明磁性体及
び光ヘッド磁性体を予め互いに反発磁力が生じるように
磁化させておき、光記録媒体のカバー層と光ヘッドが近
づき過ぎて反発磁力が大きくなったとき、この反発磁力
よりも光ヘッドの構成を軽量化しておくことで、光記録
媒体のカバー層と光ヘッドの接触を回避することができ
る。In a case where an optical recording medium having a transparent magnetic material on the cover layer and an optical head having an optical head magnetic material on the medium facing surface are combined, the transparent magnetic material and the optical head magnetic material on the cover layer are previously combined. By magnetizing each other so that repulsive magnetic force is generated, when the cover layer of the optical recording medium and the optical head are too close to each other and the repulsive magnetic force is increased, the configuration of the optical head is made lighter than this repulsive magnetic force. The contact between the cover layer of the optical recording medium and the optical head can be avoided.
【0039】[0039]
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施の形態を説明する。図面の記載において同一あるいは
類似部分には同一あるいは類似な符号を付している。た
だし、図面は模式的なものであり、層の厚みと幅との関
係、各層の厚みの比率などは現実のものとは異なること
に留意すべきである。また、図面の相互間においても互
いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていること
はもちろんである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the width of the layers, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from actual ones. In addition, it goes without saying that the drawings include portions having different dimensional relationships and ratios.
【0040】(第1の実施の形態)本発明の第1の実施
の形態においては、記録再生型の光記録媒体(光ディス
ク)について説明する。図1は、本発明の第1の実施の
形態に係る光ディスク10の膜構成を示す断面図であ
る。光ディスク10は、グルーブ(ピット)などの凹凸
が形成された表面を有する基板1と、基板1のグルーブ
面の上に配置された情報記録層2と、情報記録層2の上
に配置された透明カバー層3と、透明カバー層3の上に
配置された透明導電体4とを有する。(First Embodiment) In a first embodiment of the present invention, a recording / reproducing optical recording medium (optical disk) will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a film configuration of an optical disc 10 according to the first embodiment of the present invention. The optical disc 10 includes a substrate 1 having a surface on which irregularities such as grooves (pits) are formed, an information recording layer 2 disposed on the groove surface of the substrate 1, and a transparent layer disposed on the information recording layer 2. It has a cover layer 3 and a transparent conductor 4 arranged on the transparent cover layer 3.
【0041】基板1は、トラッキングガイドグルーブ、
アドレスピットなどの所定の凹凸が形成されたポリカー
ボネイト基板が好適である(図面において基板1の凹凸
は省略している)。その他にも基板1として、石英ガラ
ス若しくはシリコン(Si)などの平板上にフォト・ポ
リマーグルーブ(2Pグルーブ)を有する基板、或いは
ガラス若しくはシリコン(Si)などの平板の上にRI
E(Reactive Ion Etching:反応性イオンエッチング)
によりグルーブ(凹凸)を形成したものを用いても構わ
ない。The substrate 1 has a tracking guide groove,
A polycarbonate substrate on which predetermined irregularities such as address pits are formed is preferable (the irregularities of the substrate 1 are omitted in the drawings). In addition, as the substrate 1, a substrate having a photopolymer groove (2P groove) on a flat plate made of quartz glass or silicon (Si) or an RI on a flat plate made of glass or silicon (Si) can be used.
E (Reactive Ion Etching)
May be used in which grooves (irregularities) are formed.
【0042】情報記録層2は、トラッキングガイドグル
ーブ、アドレスピットなどの所定の凹凸が形成された基
板1の表面の上に配置された反射層21と、反射層21
の上に配置された上側干渉層22と、上側干渉層22の
上に配置された記録層23と、記録層23の上に配置さ
れた下側干渉層24とから構成されている。情報記録層
2は、光ビームを照射して再生或いは記録再生される情
報を格納することができる部分である。なお、光ビーム
は透明カバー層3側から情報記録層2に照射されるた
め、干渉層(22、24)を透明カバー層3側から見て
上側22、下側24と定義している。また、図1に示し
た情報記録層2の膜構成は、相変化系若しくは光磁気系
の書換え可能型の光ディスクに典型的なものである。こ
こで、「書換え可能型の光ディスク」とは、情報記録層
2に格納された情報を読み取ること(再生)のみなら
ず、情報記録層2に対して新たな情報を書き込みこと
(記録)ができ、且つ1回記録した情報を消去すること
もでき、何回も記録/消去ができる記録再生型の光ディ
スクの意である。The information recording layer 2 includes a reflective layer 21 disposed on the surface of the substrate 1 on which predetermined irregularities such as tracking guide grooves and address pits are formed, and a reflective layer 21.
, An upper interference layer 22, a recording layer 23 disposed on the upper interference layer 22, and a lower interference layer 24 disposed on the recording layer 23. The information recording layer 2 is a portion that can store information to be reproduced or recorded / reproduced by irradiating a light beam. Since the light beam is applied to the information recording layer 2 from the transparent cover layer 3 side, the interference layers (22, 24) are defined as the upper side 22 and the lower side 24 when viewed from the transparent cover layer 3 side. The film configuration of the information recording layer 2 shown in FIG. 1 is typical for a phase-change or magneto-optical rewritable optical disk. Here, the “rewritable optical disk” can read (reproduce) information stored in the information recording layer 2 and write (record) new information in the information recording layer 2. In addition, it is a recording / reproducing type optical disc which can erase information recorded once and can record / delete information many times.
【0043】反射層21の材料は、アルミニウム(A
l)合金、銀(Ag)合金などが代表的である。干渉層
(22、24)の材料は、相変化系の場合ではZnS−
SiO 2など、光磁気系の場合では窒化シリコン(Si
3N4)若しくは酸化タンタル(Ta2O5)などが代
表的である。記録層23の材料は、相変化系の場合では
GeSbTe若しくはAgInSbTeなど、光磁気系
の場合ではTbFeCoなどが代表的である。透明カバ
ー層3は、光ビームに対して実質的に透明な膜であり、
情報記録層2を外部環境から保護する用途を有する。透
明カバー層3の材料は、一般的に相変化系或いは光磁気
系の何れの場合であっても、紫外線硬化樹脂若しくは樹
脂系のシートを用いる。The material of the reflection layer 21 is aluminum (A
l) Alloys, silver (Ag) alloys and the like are typical. Interference layer
The material of (22, 24) is ZnS-
SiO 2In the case of a magneto-optical system, such as silicon nitride (Si
3N4) Or tantalum oxide (Ta2O5)
It is tabular. The material of the recording layer 23 is a phase change type material.
Magneto-optical system such as GeSbTe or AgInSbTe
In the above case, TbFeCo or the like is typical. Transparent hippo
The layer 3 is a film substantially transparent to the light beam,
It has a use to protect the information recording layer 2 from the external environment. Transparent
The material of the bright cover layer 3 is generally a phase change type or a magneto-optical type.
UV curable resin or resin
Use a fat-based sheet.
【0044】透明導電体4としては、ITO、SnO2
のほか、SiO2、Si3N4、Al2O3、AlN、
TiO2、Ta2O5、BN、ZrO2などの各種誘電
体若しくはDLC(Diamond Like Carbon)、有機樹脂
中にAu、Ag、Cu、Alなどの良導体微粒子を分散
させた複合膜、或いは20nm以下程度の膜厚の金(A
u)、銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(A
l)、タンタル(Ta)、コバルト(Co)、ニッケル
(Ni)、クロム(Cr)などの金属を用いても構わな
い。透明導電体4自体の耐候性が乏しい場合は、透明導
電体4の上にSiO 2などの保護膜を薄くコートしても
良い。また、耐候性とは無関係に、機械的保護の万全を
期すためには、DLCの単層或いはDLCと潤滑層の複
合膜をコーティングしても良い。As the transparent conductor 4, ITO, SnO2
Besides SiO2, Si3N4, Al2O3, AlN,
TiO2, Ta2O5, BN, ZrO2Various dielectrics such as
Body or DLC (Diamond Like Carbon), organic resin
Fine conductive particles such as Au, Ag, Cu, and Al are dispersed therein
Composite film or gold (A
u), silver (Ag), copper (Cu), aluminum (A
l), tantalum (Ta), cobalt (Co), nickel
(Ni), chrome (Cr), etc.
No. When the weather resistance of the transparent conductor 4 itself is poor, the transparent conductor 4
SiO on the conductor 4 2Even if a thin protective film such as
good. In addition, regardless of weather resistance, thorough mechanical protection
To achieve this, a single layer of DLC or a combination of DLC and lubrication layer
A composite film may be coated.
【0045】透明導電体4の膜厚は、ITO、SnO2
を用いる場合は10nm〜1μm、典型的には50nm
〜500nm、より典型的には100nm程度が望まし
い。透明導電体4は、光ビームに対して実質的に透明な
膜である。即ち、複合膜を用いる場合は良導体粒子の含
有率にも依るが、透過率が50%以上になるような膜
厚、例えば良導体粒子の含有率がv(vol%)とおく
時、(v2/3+(1−v)2/3)/v2/3×20
nm程度以下の膜厚であることが望ましい。上記の複合
膜を形成するにはコスパッタ法を用いることが可能であ
る。The film thickness of the transparent conductor 4 is ITO, SnO 2
10 nm to 1 μm, typically 50 nm
500500 nm, more typically about 100 nm is desirable. The transparent conductor 4 is a film that is substantially transparent to a light beam. That is, when a composite film is used, although it depends on the content of the good conductor particles, when the film thickness is such that the transmittance becomes 50% or more, for example, when the content of the good conductor particles is v (vol%), (v 2 / 3 + (1-v) 2/3 ) / v 2/3 × 20
It is desirable that the film thickness is about nm or less. To form the above composite film, a co-sputtering method can be used.
【0046】(第2の実施の形態)図2は、本発明の第
2の実施の形態に係る光ディスク19の膜構成を示す断
面図である。本発明の第2の実施の形態に係る光ディス
ク19は、グルーブ(ピット)などの凹凸が形成された
表面を有する基板1と、基板1のグルーブ面の上に配置
された情報記録層2と、情報記録層2の上に配置された
透明カバー層3と、透明カバー層3の上に配置された透
明磁性体5とを有する。図1に示した光ディスク10に
比して透明導電体4の代わりに透明磁性体5が配置され
ている点が異なり、その他の構成は同一である。(Second Embodiment) FIG. 2 is a sectional view showing a film configuration of an optical disk 19 according to a second embodiment of the present invention. An optical disc 19 according to the second embodiment of the present invention includes a substrate 1 having a surface on which irregularities such as grooves (pits) are formed, an information recording layer 2 disposed on the groove surface of the substrate 1, It has a transparent cover layer 3 disposed on the information recording layer 2 and a transparent magnetic body 5 disposed on the transparent cover layer 3. The difference is that a transparent magnetic body 5 is arranged in place of the transparent conductor 4 as compared with the optical disc 10 shown in FIG. 1, and the other configuration is the same.
【0047】透明磁性体5としては、フェライト、ガー
ネットの他、SiO2、Si3N4、Al2O3、Al
N、TiO2、Ta2O5、BN、ZrO2などの各種
誘電体若しくはDLC、有機樹脂中に、CoCr、Co
PtTaCr、TbFeCoなどに代表されるハード磁
性体を分散させた複合膜、或いは膜厚が20nm以下程
度のCoCr、CoPtTaCr、TbFeCoなどの
金属磁性体を用いることができる。透明磁性体5自体の
耐候性が乏しい場合は、透明磁性体5の上にSiO2な
どの保護膜を薄くコートしても良い。As the transparent magnetic material 5, besides ferrite and garnet, SiO 2 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , Al
N, TiO 2 , Ta 2 O 5 , BN, ZrO 2, etc. in various dielectrics or DLC, organic resin, CoCr, Co
A composite film in which a hard magnetic material typified by PtTaCr, TbFeCo or the like is dispersed, or a metal magnetic material such as CoCr, CoPtTaCr, or TbFeCo having a thickness of about 20 nm or less can be used. When the weather resistance of the transparent magnetic body 5 itself is poor, a thin protective film such as SiO 2 may be coated on the transparent magnetic body 5.
【0048】透明磁性体5は、光ディスク19の光入射
面に対して垂直或いは平行な磁力線を、光ディスク19
面内において均一に発生させることができる膜である。
したがって、透明磁性体5の形状は、連続膜状でも良い
が、島状、格子状或いはラインアンドスペース状など、
適当な形状に加工(パターニング)しても構わない。但
し、透明磁性体5の形状が連続膜状である場合、透明磁
性体5の磁極の向きが、光ディスク19面に対して上下
方向に均一に分布していることが望ましい。即ち、磁極
の向きが適当な形状に加工(パターニング)されている
ことが望ましい。磁極の向きが上下どちらか一方のみで
ある場合、光ディスク19の内外周の端部付近において
強力な磁場が発生する一方で、光ディスク19の中央部
分にはほとんど磁場が発生しなくなってしまうからであ
る。The transparent magnetic body 5 applies a line of magnetic force perpendicular or parallel to the light incident surface of the optical disc 19 to the optical disc 19.
This is a film that can be uniformly generated in a plane.
Therefore, the shape of the transparent magnetic body 5 may be a continuous film shape, but may be an island shape, a lattice shape, a line and space shape, or the like.
It may be processed (patterned) into an appropriate shape. However, when the shape of the transparent magnetic body 5 is a continuous film, it is desirable that the directions of the magnetic poles of the transparent magnetic body 5 be uniformly distributed in the vertical direction with respect to the surface of the optical disk 19. That is, it is desirable that the direction of the magnetic pole is processed (patterned) into an appropriate shape. If the direction of the magnetic pole is only one of the upper and lower directions, a strong magnetic field is generated near the inner and outer peripheral ends of the optical disk 19, but almost no magnetic field is generated at the center of the optical disk 19. .
【0049】一方、適当な形状に加工する場合、例えば
ガーネット系の垂直磁化膜をマスクスパッタするなどす
れば、図2の形状の透明磁性体5は簡単に得ることが可
能である。図2には、透明磁性体5を適当な形状に加工
(パターニング)して、光入射面に対して垂直な磁力線
を、光ディスク19面内において均一に発生させている
場合について示している。透明磁性体5のパターンサイ
ズは、焦点レンズ若しくはそのケーシングよりも小さけ
ればよく、数100μm乃至数mmでも良いので、マス
クスパッタで簡単にパターニングできる。勿論、連続膜
を形成した後にマスクを掛けて、イオンミリング、ウェ
ットエッチング、若しくはドライエッチングに供してパ
ターンを形成しても構わない。パターニング後、透明磁
性体5の保持力以上の磁界を印加して透明磁性体5の磁
化の向きを揃える。図2の例では上向きに磁化している
が、このようにパターニング後に磁化することで、カバ
ー層外部に磁力線(図2の破線)を周期的に形成するこ
とができる。なお、透明磁性体5は下向きに磁化してい
ても構わず、透明磁性体5の磁化はカバー層に対して垂
直でも面内でも構わない。On the other hand, when processing into an appropriate shape, for example, by mask-sputtering a garnet-based perpendicular magnetization film, the transparent magnetic body 5 having the shape shown in FIG. 2 can be easily obtained. FIG. 2 shows a case where the transparent magnetic body 5 is processed (patterned) into an appropriate shape, and magnetic lines of force perpendicular to the light incident surface are uniformly generated in the surface of the optical disk 19. The pattern size of the transparent magnetic body 5 may be smaller than that of the focus lens or its casing, and may be several hundred μm to several mm, so that patterning can be easily performed by mask sputtering. Of course, a pattern may be formed by forming a continuous film, masking it, and subjecting it to ion milling, wet etching, or dry etching. After patterning, the magnetic field of the transparent magnetic material 5 is applied by applying a magnetic field equal to or higher than the coercive force of the transparent magnetic material 5 to make the magnetization directions of the transparent magnetic material 5 uniform. In the example of FIG. 2, magnetization is performed in the upward direction, but by magnetizing after patterning in this manner, magnetic lines of force (dashed lines in FIG. 2) can be periodically formed outside the cover layer. The transparent magnetic body 5 may be magnetized downward, and the magnetization of the transparent magnetic body 5 may be perpendicular or in-plane to the cover layer.
【0050】(第3の実施の形態)第3の実施の形態で
は、本発明の光ヘッドの実施例について説明する。図3
(a)は、本発明の第3の実施の形態に係る光ヘッド1
2の構成を示す断面図である。図3(a)に示すよう
に、光ヘッド12は、第1焦点レンズ6と、第2焦点レ
ンズ7とを用いて光ビームを集光して光ディスク(1
0、19)の情報記録層2に結像させる。図3(a)中
の矢印は光ビームの光路を示す。図3(a)において
は、第1焦点レンズ6及び第2焦点レンズ7は共に一方
の面が凸レンズで他方の面が平面レンズである。光源か
ら放出された光ビームはまず第1焦点レンズ6の凸面に
入射して収束される。そして、第1焦点レンズ6の平坦
面から放出された光ビームは第2焦点レンズ7の凸面に
入射して更に収束され、第2焦点レンズ7の光ディスク
10に対向する平坦面(レンズ底面)21が放出され
る。第1及び第2焦点レンズ(6、7)により収束され
た光ビームは、焦点位置(FP)において結像する。こ
のFPの位置に光ディスク(10、19)の情報記録層
2が配される。第1及び第2焦点レンズ(6、7)はガ
ラス若しくは透明樹脂などを材料とする。(Third Embodiment) In a third embodiment, an example of the optical head of the present invention will be described. FIG.
(A) is an optical head 1 according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of FIG. As shown in FIG. 3A, the optical head 12 condenses a light beam using a first focus lens 6 and a second focus lens 7, and
0, 19). The arrow in FIG. 3A indicates the optical path of the light beam. In FIG. 3A, both the first focus lens 6 and the second focus lens 7 are convex lenses on one surface and are flat lenses on the other surface. The light beam emitted from the light source first enters the convex surface of the first focusing lens 6 and is converged. The light beam emitted from the flat surface of the first focus lens 6 enters the convex surface of the second focus lens 7 and is further converged, and the flat surface (lens bottom surface) 21 of the second focus lens 7 facing the optical disk 10. Is released. The light beams converged by the first and second focus lenses (6, 7) form an image at a focus position (FP). The information recording layer 2 of the optical disc (10, 19) is arranged at the position of the FP. The first and second focus lenses (6, 7) are made of glass or transparent resin.
【0051】ここで、第2焦点レンズ7のレンズ底面
(媒体対抗面)21から光ビームの結像点、即ち情報記
録層2までの距離はワーキングディスタンス(WD)を
構成し、レンズ底面21から光ディスク(10、19)
のカバー層3表面(光入射面)20までの距離をdと定
義する。距離dが零になることは、即ち光ヘッド12と
光ディスク(10、19)とが接触することを意味す
る。第1及び第2焦点レンズ(6、7)の2つのレンズ
を組合わせることにより、レンズの開口数(NA)を
0.75〜0.9程度にまで高くすることができる。N
Aが0.85であり、波長400nmの光ビームを用い
る場合、ワーキングディスタンス(WD)は0.13m
m程度である。Here, the distance from the lens bottom surface (the surface facing the medium) 21 of the second focus lens 7 to the image forming point of the light beam, that is, the information recording layer 2 forms a working distance (WD). Optical disk (10, 19)
Is defined as the distance to the surface (light incident surface) 20 of the cover layer 3. When the distance d becomes zero, it means that the optical head 12 and the optical disk (10, 19) are in contact with each other. By combining the two lenses of the first and second focal lenses (6, 7), the numerical aperture (NA) of the lenses can be increased to about 0.75 to 0.9. N
When A is 0.85 and a light beam having a wavelength of 400 nm is used, the working distance (WD) is 0.13 m
m.
【0052】第1及び第2焦点レンズ(6、7)は所定
のケーシング8に保持され、第1及び第2焦点レンズ
(6、7)との間の光学系はケーシングにより固定され
ている。第2焦点レンズ7外周には、レンズ底面21に
平行に且つ、レンズ底面21と同一平面上に、平板状の
光ヘッド導電体(以後、「導電体」と略す)9が配置さ
れている。導電体9も第1及び第2焦点レンズ(6、
7)と同様にケーシング8によって固定されている。ケ
ーシング8の材料は特に限定されない。軽量化する上で
は樹脂で作ることが望ましい。ケーシング8及び導電体
9の形状は、第2焦点レンズ7の媒体対向面(レンズ底
面)21よりも突出したものでなければ、特にその形状
に限定はない。ケーシング8の媒体対向面に配置された
導電体9には、リード線で容量検出手段若しくは電圧印
加手段と連結されていることが好ましい。容量検出手段
若しくは電圧印加手段については後述する。The first and second focus lenses (6, 7) are held in a predetermined casing 8, and the optical system between the first and second focus lenses (6, 7) is fixed by the casing. A flat optical head conductor (hereinafter abbreviated as “conductor”) 9 is arranged on the outer periphery of the second focus lens 7 in parallel with the lens bottom surface 21 and on the same plane as the lens bottom surface 21. The conductor 9 is also a first and second focus lens (6,
It is fixed by the casing 8 as in 7). The material of the casing 8 is not particularly limited. In order to reduce the weight, it is desirable to use a resin. The shapes of the casing 8 and the conductor 9 are not particularly limited as long as they do not protrude from the medium facing surface (lens bottom surface) 21 of the second focus lens 7. It is preferable that the conductor 9 disposed on the medium facing surface of the casing 8 be connected to a capacitance detecting means or a voltage applying means by a lead wire. The capacitance detecting means or the voltage applying means will be described later.
【0053】図3(b)は、図3(a)に示した光ヘッ
ド12の媒体対抗面(レンズ底面)31側から見た構成
を示す平面図である。図3(b)に示すように、導電体
9はリング状の平面形状を有し、その内周及び外周は、
光ヘッド12の中央に配置された第2焦点レンズ7に対
して同心円状に配置されている。導電体9の表面積S
は、図6及び(1)式を参照して後述する、静電容量C
との間に比例関係を有する。従って、静電容量Cの検出
感度を向上させるためには面積Sは大きい方が望まし
い。即ち、導電体9の内経を第2焦点レンズ7の外径に
近づけ、導電体9の外経を大きくすることが望ましい。FIG. 3B is a plan view showing the configuration of the optical head 12 shown in FIG. 3A as viewed from the medium facing surface (bottom of lens) 31 side. As shown in FIG. 3 (b), the conductor 9 has a ring-shaped planar shape, and its inner and outer circumferences are
It is arranged concentrically with respect to the second focus lens 7 arranged at the center of the optical head 12. Surface area S of conductor 9
Is the capacitance C, which will be described later with reference to FIG.
Has a proportional relationship with Therefore, in order to improve the detection sensitivity of the capacitance C, it is desirable that the area S is large. That is, it is desirable to make the inner diameter of the conductor 9 closer to the outer diameter of the second focus lens 7 and increase the outer diameter of the conductor 9.
【0054】なお、ここでは導電体9を用いた場合につ
いて示すが、導電体の代わりに光ヘッド磁性体(以後、
「磁性体」と略す)9を用いても構わない。導電体9及
び磁性体9は、第1及び第2の実施の形態で示した透明
導電体4及び透明磁性体5と同様な材料をそれぞれ用い
ることが可能である。またここでは、2つの焦点レンズ
を組合わせた例を示したが、3枚以上の焦点レンズ或い
は1枚の焦点レンズを用いても構わない。更に、各焦点
レンズの形状は、一方が凸レンズ、他方が平面レンズで
ある場合に限らず、両方が凸レンズであっても構わず、
SILなどの高NAのレンズであっても構わない。Although the case where the conductor 9 is used is shown here, an optical head magnetic body (hereinafter, referred to as a conductor) is used instead of the conductor.
9 may be used. The conductor 9 and the magnetic body 9 can be made of the same material as the transparent conductor 4 and the transparent magnetic body 5 described in the first and second embodiments, respectively. Although an example in which two focus lenses are combined is shown here, three or more focus lenses or one focus lens may be used. Furthermore, the shape of each focus lens is not limited to the case where one is a convex lens and the other is a planar lens, and both may be convex lenses.
A high NA lens such as SIL may be used.
【0055】(第4の実施の形態)第4の実施の形態で
は、第1の実施の形態で説明した透明導電体4を有する
光ディスク10と第3の実施の形態で説明した導電体9
を有する光ヘッド12を組合わせた光記録再生装置につ
いて説明する。また、第4の実施の形態では、光ディス
ク10の透明導電体4と光ヘッド12の導電体9との間
の静電容量Cを検出することによる位置制御方法を実現
するための装置構成について説明する。(Fourth Embodiment) In a fourth embodiment, the optical disk 10 having the transparent conductor 4 described in the first embodiment and the conductor 9 described in the third embodiment are used.
An optical recording / reproducing apparatus in which an optical head 12 having a combination is described. In the fourth embodiment, an apparatus configuration for realizing a position control method by detecting a capacitance C between the transparent conductor 4 of the optical disk 10 and the conductor 9 of the optical head 12 will be described. I do.
【0056】図4は、本発明の第4の実施の形態に係る
光記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。透
明カバー層3の上に透明導電体4が配された光ディスク
10の光入射面20側に所定の距離dをおいて光ヘッド
が12の媒体対抗面31が配置されている。光ヘッド1
2の上方にはビームスプリッタ14を介して光ビームを
発生する光源13が配置されている。ビームスプリッタ
14に対して光源13とは異なる方向には、光ディスク
10から反射された光を検出する光検出器15が配置さ
れている。ビームスプリッタ14は光ディスク10から
の反射光を光検出器15に導くためのものである。光検
出器15はデータ処理系16に接続されている。光ヘッ
ド12のケーシング外周には、ボイスコイルモータ(V
CM)11で光ヘッド12を移動させるために例えば磁
石など(図示せず)が取り付けられている。光ヘッド1
2の導電体9は、光ディスク10の透明導電体4との間
の静電容量Cを検出するために容量検出系17に接続さ
れ、容量検出系17は位置制御系18に接続されてい
る。また、光ディスク10を高速に回転させるためのス
ピンドルモータ32がその中央部分に配置されている。FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of an optical recording / reproducing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. A medium facing surface 31 with an optical head of 12 is disposed at a predetermined distance d on the light incident surface 20 side of the optical disk 10 on which the transparent conductor 4 is disposed on the transparent cover layer 3. Optical head 1
Above the light source 2, a light source 13 that generates a light beam via a beam splitter 14 is disposed. In a direction different from that of the light source 13 with respect to the beam splitter 14, a photodetector 15 that detects light reflected from the optical disc 10 is arranged. The beam splitter 14 is for guiding the reflected light from the optical disc 10 to the photodetector 15. The light detector 15 is connected to the data processing system 16. A voice coil motor (V
In order to move the optical head 12 in the CM 11, for example, a magnet or the like (not shown) is attached. Optical head 1
The second conductor 9 is connected to a capacitance detection system 17 for detecting the capacitance C between the second conductor 9 and the transparent conductor 4 of the optical disk 10, and the capacitance detection system 17 is connected to a position control system 18. Further, a spindle motor 32 for rotating the optical disk 10 at high speed is disposed at a central portion thereof.
【0057】光源13としては、半導体レーザを用いる
のが一般的であり、例えば波長405nmのInGaN
系LD(Laser Diode)が用いられる。光源13から放
出された光ビーム(図中の細い矢印)はビームスプリッ
タ14を介して光ヘッド12へ入射され、光ヘッド12
により集光された光ビームが光ディスク10の情報記録
層2において結像される。そして、光ビームは、情報記
録層2により反射される。反射された光ビーム(反射
光)は、情報記録層2に格納された情報を持った信号
(再生光)が含まれる。反射光は、再び光ヘッド12を
通過し、ビームスプリッタ14により入射光から分割さ
れる。分割された反射光は光検出器15に入射され電気
信号に変換される。電気信号(図中の太い矢印)はデー
タ処理系16に入力される。データ処理系16は、入力
された電気信号に基づいて、光源13、ボイスコイルモ
ータ11、或いはスピンドルモータ32に対して所定の
制御信号を送信する。例えば、データ処理系16が光検
出器15の再生信号からフォーカシングエラーを検出し
た場合、データ処理系16はボイスコイルモータ11に
対してフォーカシングエラーを補正するための信号を送
信する。そして、ボイスコイルモータ11は、この信号
に基づき、光ヘッド12を移動させて光ヘッド12と光
ディスク10間の距離dを調整する。データ処理系16
の詳細な構成については後述する。As the light source 13, a semiconductor laser is generally used. For example, InGaN having a wavelength of 405 nm is used.
A system LD (Laser Diode) is used. The light beam (thin arrow in the figure) emitted from the light source 13 is incident on the optical head 12 via the beam splitter 14,
Is focused on the information recording layer 2 of the optical disc 10 to form an image. Then, the light beam is reflected by the information recording layer 2. The reflected light beam (reflected light) includes a signal (reproduction light) having information stored in the information recording layer 2. The reflected light again passes through the optical head 12 and is split from the incident light by the beam splitter 14. The divided reflected light enters the photodetector 15 and is converted into an electric signal. The electric signal (thick arrow in the figure) is input to the data processing system 16. The data processing system 16 transmits a predetermined control signal to the light source 13, the voice coil motor 11, or the spindle motor 32 based on the input electric signal. For example, when the data processing system 16 detects a focusing error from the reproduced signal of the photodetector 15, the data processing system 16 transmits a signal for correcting the focusing error to the voice coil motor 11. Then, based on this signal, the voice coil motor 11 moves the optical head 12 to adjust the distance d between the optical head 12 and the optical disk 10. Data processing system 16
The detailed configuration will be described later.
【0058】容量検出系17は、例えば抵抗、交流電
源、電流モニタを直列接続した回路から構成され、これ
らの抵抗値或いは電流値と電圧値から光ヘッド12の導
電体9と光ディスク10の透明導電体4との間の静電容
量Cをモニタし、電流値若しくは電圧値を位置制御系1
8に出力する。位置制御系18は、容量検出系17の電
流値若しくは電圧値の信号を受け、静電容量Cが所定の
容量範囲を外れた場合に、特に光ヘッド10と光ディス
ク10が近づき過ぎて静電容量Cの増加が過剰になった
場合に、ボイスコイルモータ11に対して光ディスク1
0から光ヘッド12を離すための信号を送信する。そし
て、ボイスコイルモータ11は、この信号に基づき、光
ヘッド12を移動させて光ヘッド12と光ディスク10
間の距離dを広げる。The capacitance detecting system 17 is composed of, for example, a circuit in which a resistor, an AC power supply, and a current monitor are connected in series, and the conductor 9 of the optical head 12 and the transparent conductor of the optical disk 10 are determined based on the resistance value, the current value, and the voltage value. The capacitance C with the body 4 is monitored, and the current value or the voltage value is set in the position control system 1.
8 is output. The position control system 18 receives the signal of the current value or the voltage value of the capacitance detection system 17, and when the capacitance C is out of the predetermined capacitance range, particularly, when the optical head 10 and the optical disk 10 are too close to each other, the capacitance When the increase of C becomes excessive, the optical coil 1
A signal for separating the optical head 12 from 0 is transmitted. The voice coil motor 11 moves the optical head 12 based on this signal, and
Increase the distance d between them.
【0059】図5は、データ処理系16の詳細な構成を
示すブロック図である。プリアンプ161及び可変利得
アンプ162は、光検出器15から出力された電気信号
を増幅する。A/D変換機163は増幅された電気信号
をデジタル信号系列に変換する。線形等価回路164
は、デジタルフィルターの一種である。データ検出回路
165は、例えばパーシャルレスポンス(PR)で等化
した再生信号波形からデータを検出するマキシマムライ
クリフッド(ML)で推定する信号処理回路であり、具
体的にはビタビデコーダからなる。デコーダ166は、
データ検出回路165によって検出された符号ビット列
を元の記録データに復元する機能を有する。ドライブコ
ントローラ167は、光記録再生装置の主たる制御系で
あり、インタフェース169を介して、例えばパーソナ
ルコンピュータやAV機器と接続され、記録再生データ
の転送制御を行う。FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of the data processing system 16. The preamplifier 161 and the variable gain amplifier 162 amplify the electric signal output from the photodetector 15. The A / D converter 163 converts the amplified electric signal into a digital signal sequence. Linear equivalent circuit 164
Is a kind of digital filter. The data detection circuit 165 is, for example, a signal processing circuit for detecting data from a reproduced signal waveform equalized by a partial response (PR) by using a maximum likelihood (ML), and more specifically, a Viterbi decoder. The decoder 166,
It has a function of restoring the code bit string detected by the data detection circuit 165 to the original recording data. The drive controller 167 is a main control system of the optical recording / reproducing apparatus, and is connected to, for example, a personal computer or an AV device via the interface 169, and controls transfer of recording / reproducing data.
【0060】なお、光記録再生装置には、図示はしてい
ないが、映像情報の記録再生時には必要な動画圧縮回
路、動画伸長回路、データ検出回路165により復調さ
れたデータの誤り訂正処理を行う誤り検出訂正回路も含
まれている。光ディスク10が相変化系、光磁気系のよ
うに記録消去可能なタイプである場合、記録されたデー
タを消去するための消去光の形成は、例えば変調回路1
70において実行される。例えば、相変化系の書き換え
可能型光ディスクを用いた場合、変調回路170は、デ
ータを消去する信号として、記録パワーレベルよりも低
い消去パワーレベルを有する消去光を直流状に若しくは
パルス状に生成する。生成された信号に従って、レーザ
ドライバ171により消去光が放出される。Although not shown, the optical recording / reproducing apparatus performs an error correction process on the data demodulated by the moving picture compression circuit, the moving picture decompression circuit, and the data detection circuit 165 when recording and reproducing video information. An error detection and correction circuit is also included. When the optical disk 10 is of a recordable and erasable type such as a phase change type and a magneto-optical type, the erasing light for erasing the recorded data is formed, for example, by a modulation circuit
It is performed at 70. For example, when a phase-change rewritable optical disk is used, the modulation circuit 170 generates, as a signal for erasing data, erasing light having an erasing power level lower than the recording power level in a DC or pulse form. . Erasing light is emitted by the laser driver 171 according to the generated signal.
【0061】図6(a)及び図6(b)は、本発明に係
る光記録再生装置の特徴部分である容量検出系17の2
種類の実施例を示す回路図である。まず、図6(a)
は、R−C回路を用いて静電容量を検出する場合の容量
検出系17の構成を示している。図6(a)において、
静電容量Cは、光ディスク10の透明導電体4と光ヘッ
ド12の導電体9との間に形成される静電容量である。
静電容量の一方の電極、即ち光ディスク10の透明導電
体4は接地電位に接続されている。静電容量の他方の電
極、即ち光ヘッド12の導電体9には交流電源Eの一方
の端子が接続されている。交流電源Eの他方の端子は位
置制御系18に接続されると同時に、抵抗Rを介して接
地電位に接続されている。抵抗Rの両端の電圧降下は静
電容量に依存する。抵抗Rの両端の電圧値を位置制御系
18に出力することで、静電容量Cの容量を検出及び出
力することができる。FIGS. 6A and 6B show two parts of the capacitance detection system 17 which is a characteristic part of the optical recording / reproducing apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating various embodiments. First, FIG.
Shows the configuration of the capacitance detection system 17 when detecting the capacitance using the RC circuit. In FIG. 6A,
The capacitance C is a capacitance formed between the transparent conductor 4 of the optical disk 10 and the conductor 9 of the optical head 12.
One electrode of the capacitance, that is, the transparent conductor 4 of the optical disk 10 is connected to the ground potential. One terminal of an AC power supply E is connected to the other electrode of the capacitance, that is, the conductor 9 of the optical head 12. The other terminal of the AC power supply E is connected to the position control system 18 and at the same time to the ground potential via the resistor R. The voltage drop across the resistor R depends on the capacitance. By outputting the voltage values at both ends of the resistor R to the position control system 18, the capacitance of the capacitance C can be detected and output.
【0062】抵抗Rの両端電圧をモニタし、この値が所
定値を超えた場合に、位置制御系18から光ヘッド12
を光ディスク10から遠ざける方向に信号を出力させて
ボイスコイルモータ11を駆動する。図3に示したレン
ズ底面21から光ディスク10の光入射面20までの距
離をd、光ヘッド12下端の導電体9の表面積をSとお
くと、静電容量Cは、 C=ε0×S/d ・・・(1) で求められる。ここで、ε0は空気の誘電率(8.85
4×10−12F)である。カバー層3表面の透明導電
体4と光ヘッド12下端の導電体9との間に保護膜など
を配した場合であっても、距離dの主要部は空気なので
静電容量Cは(1)式で近似しても構わない。また、静
電容量Cは、光ヘッド12の導電体9の位置を媒体対向
面31からリセスさせて距離dを変えることでも制御す
ることができる。しかしここでは、距離dを、光ヘッド
12の媒体対向面(最近接面)31と光ディスク12の
カバー層3との間の距離とする。例えば図3(a)にお
いて、第1焦点レンズ6の外経を6mm、第2焦点レン
ズ7の外経を2mmとし、ケーシング8の形状を工夫し
て、導電体9の外径を10mm、内径を第2焦点レンズ
7の外経(=2mm)とした場合、表面積Sは75.4
mm2となる。The voltage at both ends of the resistor R is monitored, and when this value exceeds a predetermined value, the position control system 18 sends a signal from the optical head 12 to the optical head 12.
Is output in a direction away from the optical disk 10 to drive the voice coil motor 11. Assuming that the distance from the lens bottom surface 21 shown in FIG. 3 to the light incident surface 20 of the optical disk 10 is d, and the surface area of the conductor 9 at the lower end of the optical head 12 is S, the capacitance C is C = ε 0 × S / D (1) Here, ε 0 is the dielectric constant of air (8.85
4 × 10 −12 F). Even when a protective film or the like is provided between the transparent conductor 4 on the surface of the cover layer 3 and the conductor 9 at the lower end of the optical head 12, the capacitance C is (1) because the main part of the distance d is air. It may be approximated by an equation. The capacitance C can also be controlled by changing the distance d by recessing the position of the conductor 9 of the optical head 12 from the medium facing surface 31. However, here, the distance d is the distance between the medium facing surface (closest surface) 31 of the optical head 12 and the cover layer 3 of the optical disk 12. For example, in FIG. 3A, the outer diameter of the first focus lens 6 is 6 mm, the outer diameter of the second focus lens 7 is 2 mm, the shape of the casing 8 is devised, the outer diameter of the conductor 9 is 10 mm, and the inner diameter is 10 mm. Is the outer diameter (= 2 mm) of the second focal lens 7, the surface area S is 75.4.
a mm 2.
【0063】図7(a)は、(1)式における距離dと
静電容量Cとの関係を示すグラフである。例えば波長4
00nm、NA:0.85のジャストフォーカシング動
作において、距離dは0.13mmであるので、静電容
量Cは約5pFとなる。フォーカシングエラーが発生
し、光ヘッド12が光ディスク10に近づくと、距離d
が縮まり、静電容量Cが増大することが判る。FIG. 7A is a graph showing the relationship between the distance d and the capacitance C in the equation (1). For example, wavelength 4
In the just focusing operation of 00 nm and NA: 0.85, the distance d is 0.13 mm, so that the capacitance C is about 5 pF. When a focusing error occurs and the optical head 12 approaches the optical disc 10, the distance d
, And the capacitance C increases.
【0064】図6(a)の回路構成では、位置制御系1
8に出力する電圧V、つまり抵抗R両端の電圧は、交流
電源Eの周波数をωとおくとき、 V=E/(1+(1/ωCR2))1/2 ・・・(2) で与えられる。例えば、周波数1MHz−電圧1Vの交
流電源Eを用い、抵抗Rの抵抗値が24kΩである場
合、電圧Vは距離dに応じて図7(b)に示すグラフの
ように変化する。図7(b)に示すグラフは、(2)式
の静電容量Cに(1)を代入することで得られる。図7
(b)に示すような距離dに対する電圧Vの応答を利用
し、例えば電圧Vが0.7Vを超えたとき、位置制御系
18が光ヘッド12を光ディスク10から離す方向に信
号を出力すれば、光ヘッド12と光ディスク10のカバ
ー層3との接触を防止することができる。なお、電圧V
はそのまま利用しても良いし、増幅して用いても良い。In the circuit configuration of FIG. 6A, the position control system 1
8, the voltage at both ends of the resistor R is given by V = E / (1+ (1 / ωCR 2 )) 1/2 (2) where the frequency of the AC power supply E is ω. Can be For example, when an AC power supply E having a frequency of 1 MHz and a voltage of 1 V is used and the resistance value of the resistor R is 24 kΩ, the voltage V changes as shown in the graph of FIG. The graph shown in FIG. 7B is obtained by substituting (1) for the capacitance C in the equation (2). FIG.
Using the response of the voltage V to the distance d as shown in (b), for example, when the voltage V exceeds 0.7 V, if the position control system 18 outputs a signal in a direction to move the optical head 12 away from the optical disc 10 Thus, contact between the optical head 12 and the cover layer 3 of the optical disk 10 can be prevented. Note that the voltage V
May be used as it is or may be amplified and used.
【0065】次に、図6(b)は、R−L−C回路を用
いて静電容量を検出する場合の容量検出系17の構成を
示している。図6(b)において、静電容量Cは、図6
(a)と同様に光ディスク10の透明導電体4と光ヘッ
ド12の導電体9との間に形成される静電容量である。
光ディスク10の透明導電体4は接地電位に接続され、
光ヘッド12の導電体9は交流電源Eの一方の端子に接
続されている。交流電源Eの他方の端子は抵抗Rの一端
に接続されている。抵抗Rの他端は位置制御系18に接
続されると同時に、インダクタンスLを介して接地電位
に接続されている。インダクタンスLの両端の電圧降下
は静電容量Cに依存する。インダクタンスLの両端の電
圧値を位置制御系18に出力することで、静電容量Cの
容量を検出及び出力することができる。FIG. 6B shows the configuration of the capacitance detection system 17 for detecting the capacitance using the RLC circuit. In FIG. 6B, the capacitance C is as shown in FIG.
This is the capacitance formed between the transparent conductor 4 of the optical disk 10 and the conductor 9 of the optical head 12 as in (a).
The transparent conductor 4 of the optical disk 10 is connected to the ground potential,
The conductor 9 of the optical head 12 is connected to one terminal of an AC power supply E. The other terminal of the AC power supply E is connected to one end of the resistor R. The other end of the resistor R is connected to the position control system 18 and at the same time to the ground potential via the inductance L. The voltage drop across the inductance L depends on the capacitance C. By outputting the voltage value at both ends of the inductance L to the position control system 18, the capacitance of the capacitance C can be detected and output.
【0066】図6(b)の構成では、共振周波数付近を
制御信号のしきい値として用いると検出感度が増加す
る。位置制御系18への入力信号はインダクタンスLの
両端の電圧Vである。この場合、電圧Vは、 V=ωLE/(R2+(ωL−(1/ωC)2))1/2 ・・(3) で与えられる。電源Eの周波数を1MHz、インダクタ
ンスLを3.8mH、抵抗Rの抵抗値が100Ωであ
り、図7(a)に示す容量特性を有する静電容量Cを用
いる態様において、図6(b)のR−L−C回路は、距
離dがd=0.1mmである時に共振し、このときの出
力電圧Vは交流電源Eの電圧の約240倍になる。従っ
て、例えばフォーカシングエラーにより、例えば光ヘッ
ド12と光ディスク10の間の距離dが0.1mmから
0.05mmへ近接すると、電圧Vの出力は交流電源E
の240倍から2倍程度へ低下し、極めて高感度に静電
容量C即ち距離dを検出することができる。In the configuration shown in FIG. 6B, the detection sensitivity increases when the vicinity of the resonance frequency is used as the threshold value of the control signal. The input signal to the position control system 18 is the voltage V across the inductance L. In this case, the voltage V is given by: V = ωLE / (R 2 + (ωL− (1 / ωC) 2 )) 1/2 (3) FIG. 6B shows a mode in which the frequency of the power source E is 1 MHz, the inductance L is 3.8 mH, the resistance value of the resistor R is 100Ω, and the capacitance C having the capacitance characteristic shown in FIG. The RLC circuit resonates when the distance d is d = 0.1 mm, and the output voltage V at this time becomes about 240 times the voltage of the AC power supply E. Therefore, for example, when the distance d between the optical head 12 and the optical disk 10 approaches 0.1 mm to 0.05 mm due to, for example, a focusing error, the output of the voltage V is changed to the AC power supply E.
Is reduced from 240 times to about 2 times, and the capacitance C, that is, the distance d can be detected with extremely high sensitivity.
【0067】なお、図6(a)及び(b)に示す回路構
成において、静電容量Cの一方の電極4が接地電位に接
続されているのは、光ディスク10の電位が一般的に接
地電位にあることに対応している。従って、光ディスク
10が接地電位に対して抵抗成分を介していても本発明
の作用効果に影響はない。In the circuit configurations shown in FIGS. 6A and 6B, the reason why one electrode 4 of the capacitance C is connected to the ground potential is that the potential of the optical disc 10 is generally equal to the ground potential. Corresponding to that in. Therefore, even if the optical disk 10 has a resistance component with respect to the ground potential, the effect of the present invention is not affected.
【0068】次に、本発明の発明者が行った実験例につ
いて説明する。発明者は、図4、図5及び図6に示した
本発明の第4の実施の形態に係る光記録再生装置(本発
明実施例)と、従来の光記録再生装置(比較例)を以下
の手順で動作させた。本発明実施例の動作においては図
4に示した容量検出系17と位置制御系18を動作さ
せ、比較例の動作においては容量検出系17と位置制御
系18は動作させなかった。まず、本発明実施例の動作
手順について説明する。Next, an experimental example performed by the inventor of the present invention will be described. The inventor described an optical recording / reproducing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention (Example of the present invention) shown in FIGS. 4, 5 and 6 and a conventional optical recording / reproducing apparatus (Comparative Example) as follows. It operated by the procedure of. In the operation of the embodiment of the present invention, the capacitance detection system 17 and the position control system 18 shown in FIG. 4 were operated, and in the operation of the comparative example, the capacitance detection system 17 and the position control system 18 were not operated. First, the operation procedure of the embodiment of the present invention will be described.
【0069】(イ)まず、図1に示した膜構成を有する
光ディスク10をスピンドルモータ32の上にセット
し、駆動制御回路168からの出力によりスピンドルモ
ータ32を光ディスク10と共に回転駆動させる。この
時、容量検出系17と位置制御系18は常時動作させて
おき、静電容量Cが所定の値を超えた場合、即ち光ヘッ
ド12と光ディスク10とが異常接近した場合、光ヘッ
ド12を光ディスク10から遠ざける方向に信号が位置
制御系18からボイスコイルモータ11へ出力されるよ
うにしておく。(A) First, the optical disk 10 having the film configuration shown in FIG. 1 is set on the spindle motor 32, and the spindle motor 32 is driven to rotate together with the optical disk 10 by the output from the drive control circuit 168. At this time, the capacitance detection system 17 and the position control system 18 are always operated, and when the capacitance C exceeds a predetermined value, that is, when the optical head 12 and the optical disk 10 approach abnormally, the optical head 12 is moved. A signal is output from the position control system 18 to the voice coil motor 11 in a direction away from the optical disk 10.
【0070】(ロ)次に、光源13をレーザドライバ1
71の出力で駆動させて、例えばディスク面上にまず再
生レベル或いは記録/消去レベルの光ビームを照射す
る。即ち、光ディスク10に格納された情報を読み出す
ための光ビームを照射する。そして、光ディスク10か
らの反射光をビームスプリッタ14を介して光検出器1
5に導く。(B) Next, the light source 13 is connected to the laser driver 1.
Driving at the output of 71, for example, a light beam of a reproduction level or a recording / erasing level is first irradiated onto the disk surface. That is, a light beam for reading information stored in the optical disk 10 is irradiated. Then, the reflected light from the optical disk 10 is passed through the beam splitter 14 to the photodetector 1.
Lead to 5.
【0071】(ハ)次に、データ処理系16のドライブ
コントローラ167からフォーカシング制御信号が出力
され、駆動制御回路168を介してボイスコイルモータ
11を駆動して、光ビームの結像点上に光ディスク10
の情報記録層2が配置されるようにフォーカシングを取
る。外乱によりフォーカシングエラーが生じた際は、容
量検出系17と位置制御系18を用いてボイスコイルモ
ータ11を駆動し、光ヘッド12を光ディスク10から
離し、ある程度離れた状態で再度フォーカシング制御を
行う。(イ)乃至(ハ)の動作手順は以下に示す記録再
生動作中でも同様に実施する。(C) Next, a focusing control signal is output from the drive controller 167 of the data processing system 16 and the voice coil motor 11 is driven via the drive control circuit 168 to place the optical disk on the light beam imaging point. 10
Focusing is performed so that the information recording layer 2 is disposed. When a focusing error occurs due to a disturbance, the voice coil motor 11 is driven by using the capacitance detection system 17 and the position control system 18, the optical head 12 is separated from the optical disk 10, and the focusing control is performed again with a certain distance. The operation procedures (a) to (c) are similarly performed during the recording / reproduction operation described below.
【0072】(ニ)次に、光記録再生装置のデータの記
録手順は、まず、インターフェース169を介して入力
されたデータ信号をドライブコントローラ167で取り
込む。そして、変調回路170を通じて、所定の信号パ
ルス列に変調する。そして、この変調信号でレーザドラ
イバ171を駆動し、光源13から記録パルス光を出射
する。相変化系の光ディスク10を用いた場合、記録レ
ベルの光ビームが照射された部分に非晶質の記録マーク
が形成される。記録マーク列は、光ディスク10の回転
動作と記録パルス光の照射により、情報信号列に従って
所定の記録トラック上に形成される。(D) Next, in the data recording procedure of the optical recording / reproducing apparatus, first, the drive controller 167 takes in the data signal input through the interface 169. Then, the signal is modulated into a predetermined signal pulse train through the modulation circuit 170. Then, the laser driver 171 is driven by the modulated signal, and the recording pulse light is emitted from the light source 13. When the phase-change type optical disk 10 is used, an amorphous recording mark is formed in a portion irradiated with the recording level light beam. The recording mark train is formed on a predetermined recording track according to the information signal train by the rotation operation of the optical disc 10 and the irradiation of the recording pulse light.
【0073】(ホ)最後に、光記録再生装置のデータの
再生手順は、まず、再生レベルの光ビームを光源13か
ら出射させ、収束された光ビームを光ディスク10に照
射する。そして、光ディスク10からの反射光を光検出
器15に入射させる。相変化系の光ディスクを用いた場
合、反射光(再生光)は、非晶質マーク部と結晶スペー
ス部の反射率差或いは位相差によって信号変調されてい
る。光検出器15に入射した再生光は電気信号に変換さ
れ、プリアンプ161、可変利得アンプ162を通じて
増幅された後、A/D変換機163にてデジタル信号系
列に変換される。そして、線形等価回路164によりフ
ィルターが掛けられ、ビタビデコーダ(データ検出回
路)165によって再生信号波形が符号ビット列が検出
される。最後に、デコーダ166によって、この符号ビ
ット列が元の記録データに復元される。(E) Finally, in the data reproducing procedure of the optical recording / reproducing apparatus, first, a light beam at a reproducing level is emitted from the light source 13 and the converged light beam is irradiated on the optical disk 10. Then, the reflected light from the optical disk 10 is made incident on the photodetector 15. When a phase-change type optical disk is used, the reflected light (reproducing light) is signal-modulated by a reflectance difference or a phase difference between an amorphous mark portion and a crystal space portion. The reproduction light incident on the photodetector 15 is converted into an electric signal, amplified through a preamplifier 161 and a variable gain amplifier 162, and then converted into a digital signal series by an A / D converter 163. Then, a filter is applied by a linear equivalent circuit 164, and a Viterbi decoder (data detection circuit) 165 detects a sign bit sequence of a reproduced signal waveform. Finally, the code bit string is restored to the original recording data by the decoder 166.
【0074】上記の動作手順の中で、容量検出系17及
び位置制御系18のみを動作させずに同様に記録再生動
作を試み比較例を実施した。その結果、本発明実施例の
光記録再生装置では、光ディスク10のカバー層3には
全く損傷を生ずることなく、即ち光ディスク10のカバ
ー層3と光ヘッド12とが接触することなく、長時間に
亘り安定して記録再生動作を実施することができた。し
かし、比較例の光記録再生装置では、カバー層3と光ヘ
ッド12との接触が偶発的に発生し、カバー層3に損傷
を生じ、損傷が激しい場合は、もはや損傷箇所付近は二
度と録再生動作を行うことができなくなった。In the above operation procedure, a recording / reproducing operation was similarly performed without operating only the capacitance detection system 17 and the position control system 18, and a comparative example was implemented. As a result, in the optical recording / reproducing apparatus according to the embodiment of the present invention, the cover layer 3 of the optical disk 10 is not damaged at all, that is, the cover layer 3 of the optical disk 10 is not in contact with the optical head 12 for a long time. The recording / reproducing operation could be performed stably over the whole period. However, in the optical recording / reproducing apparatus of the comparative example, contact between the cover layer 3 and the optical head 12 occurs accidentally, and the cover layer 3 is damaged. When the damage is severe, the vicinity of the damaged portion is no longer recorded and reproduced again. The operation can no longer be performed.
【0075】以上説明したように、本発明の第4の実施
の形態に係る光記録再生装置によれば、容量検出系17
が、光ディスク10の光ヘッド12側表面(光入射面)
20に配置された透明導電体4と、光ヘッド12の第2
焦点レンズ7の外周に配置された導電体9との間の静電
容量Cを記録再生動作中に常時モニターし、位置制御系
18がこの静電容量Cの値に基き光ヘッド12と光ディ
スク10との接触を回避するように光ヘッド12の位置
制御を行うことで、長時間に亘り安定して記録再生動作
を実施することができる。As described above, according to the optical recording / reproducing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, the capacity detecting system 17
Is the surface on the optical head 12 side of the optical disk 10 (light incident surface)
20 and a second conductor of the optical head 12.
During the recording / reproducing operation, the capacitance C between the optical head 12 and the optical disk 10 is monitored by the position control system 18 based on the value of the capacitance C. By controlling the position of the optical head 12 so as to avoid contact with the optical head 12, the recording / reproducing operation can be stably performed for a long time.
【0076】従って、高NAの焦点レンズ(6、7)に
よって収束させた光ビームを数10μm〜数100μm
の厚みの透明カバー層3を介して情報記録層2にアクセ
スする、ワーキングディスタンスが100μm程度しか
ない近接した高密度記録系においても、光ヘッド12と
光ディスク10との接触を防止して、透明カバー層3に
損傷を与えることなく、長期に亘り安定した録再動作を
実施することができる光ディスク、光ヘッド、及び光デ
ィスク及び光ヘッドを有する光記録再生装置を提供する
ことができる。Therefore, the light beam converged by the high NA focusing lens (6, 7) is converted to a light beam of several tens μm to several hundred μm.
Even in a close high-density recording system in which the working distance is only about 100 μm and the information recording layer 2 is accessed via the transparent cover layer 3 having a thickness of It is possible to provide an optical disk, an optical head, and an optical recording / reproducing apparatus including the optical disk and the optical head that can perform a stable recording / reproducing operation for a long period without damaging the layer 3.
【0077】(第5の実施の形態)第4の実施の形態で
は、透明導電体4を有する光ディスク10、及び導電体
9を有する光ヘッド12を組合わせた光記録再生装置を
おいて、光ディスク10と光ヘッド12の間の静電容量
Cをモニターすることで、両者の位置制御を行う方法に
ついて説明した。しかし、本発明において、光ディスク
10と光ヘッド12の間の位置制御は、静電容量検出に
よる方法に限定されない。(Fifth Embodiment) In the fourth embodiment, an optical recording / reproducing apparatus in which an optical disk 10 having a transparent conductor 4 and an optical head 12 having a conductor 9 are combined is used. The method of controlling the position of the optical head 12 by monitoring the capacitance C between the optical head 12 and the optical head 12 has been described. However, in the present invention, the position control between the optical disk 10 and the optical head 12 is not limited to the method based on capacitance detection.
【0078】第5の実施の形態においては、透明磁性体
5を有する光ディスク19と磁性体9を有する光ヘッド
12を組合わせた光記録再生装置において、透明磁性体
5及び磁性体9を互いに反発力が生ずるように磁化され
ておき、光ディスク19と光ヘッド12の間に働く反発
磁力により両者の位置制御を行う実施態様について説明
する。In the fifth embodiment, in an optical recording / reproducing apparatus in which an optical disk 19 having a transparent magnetic body 5 and an optical head 12 having a magnetic body 9 are combined, the transparent magnetic body 5 and the magnetic body 9 are repelled from each other. An embodiment will be described in which the magnets are magnetized so as to generate a force, and the position of both is controlled by the repulsive magnetic force acting between the optical disk 19 and the optical head 12.
【0079】第5の実施の形態における光ディスクは、
第2の実施の形態において図2を参照して説明した光デ
ィスク19である。一方、第5の実施の形態における光
ヘッドは、第3の実施の形態において図3を参照して説
明した光ヘッド12であり、導電体の代わりに磁性体9
を用いたものである。The optical disk according to the fifth embodiment is
This is the optical disc 19 described with reference to FIG. 2 in the second embodiment. On the other hand, the optical head according to the fifth embodiment is the optical head 12 described with reference to FIG. 3 in the third embodiment.
Is used.
【0080】光ディスク19のカバー層3の上に形成さ
れた透明磁性体5は、マスク成膜後、図2に示すように
磁力線がカバー層の上向きに生成されるように初期磁化
させる。一方、光ヘッド12の磁性体9は、図3におい
て下向きに磁化させて、磁力線が光入射面20に向けて
生成されるように磁化させる。光ディスク19のレンズ
底面31と光ヘッド12の光入射面20とを図3に示す
ように、距離dをおいて近接させた場合、同一極性の磁
極が向き合うことになり、互いに反発し合う方向に磁力
が働く。この反発磁力の強さは、距離dの二乗に比例す
る。The transparent magnetic material 5 formed on the cover layer 3 of the optical disk 19 is initially magnetized after the mask is formed so that the magnetic field lines are generated upward as shown in FIG. On the other hand, the magnetic body 9 of the optical head 12 is magnetized downward in FIG. 3 so that the magnetic field lines are generated toward the light incident surface 20. When the lens bottom surface 31 of the optical disk 19 and the light incident surface 20 of the optical head 12 are close to each other with a distance d as shown in FIG. 3, magnetic poles of the same polarity face each other, and Magnetic force works. The strength of the repulsive magnetic force is proportional to the square of the distance d.
【0081】光ヘッド12の可動部の重さを、カバー層
3と光ヘッド12との距離dが所定のしきい値よりも近
接した際に作用する反発磁力よりも軽く設定する。ま
た、カバー層3と光ヘッド12の距離dが所定のしきい
値以上離れている時、反発磁力は光ヘッド12の重さと
等しいか若しくは小さく、通常のフォーカシング制御を
阻害しない程度のものに設定する。透明磁性体5及び磁
性体9の磁化量、及び光ヘッドの重量を上記した条件に
設定することで、外乱によりフォーカシングエラーを生
じて光ヘッド12が光ディスク19のカバー層3に異常
接近した際に、強い反発磁力により光ヘッド12が光デ
ィスク19から離れる方向に押し戻されるため、光ヘッ
ド12と光ディスク19のカバー層3の接触事故が防止
できる。The weight of the movable portion of the optical head 12 is set to be smaller than the repulsive magnetic force acting when the distance d between the cover layer 3 and the optical head 12 is closer than a predetermined threshold. When the distance d between the cover layer 3 and the optical head 12 is greater than or equal to a predetermined threshold value, the repulsive magnetic force is set to be equal to or smaller than the weight of the optical head 12 and not to hinder normal focusing control. I do. By setting the magnetization amounts of the transparent magnetic body 5 and the magnetic body 9 and the weight of the optical head to the above-described conditions, when a focusing error occurs due to disturbance and the optical head 12 abnormally approaches the cover layer 3 of the optical disk 19, Since the optical head 12 is pushed back in a direction away from the optical disk 19 by the strong repulsive magnetic force, a contact accident between the optical head 12 and the cover layer 3 of the optical disk 19 can be prevented.
【0082】なお、第5の実施の形態に係る光記録再生
装置の記録再生の動作手順は、基本的には第4の実施の
形態で示した手順と同様のものである。但し、ここで
は、容量検出系17に相当する構成、位置制御系18に
相当する構成は必要としない。また、第4の実施の形態
と同様に、発明者は、第5の実施の形態に係る光記録再
生装置の動作実験を行い、同様な良好な結果を得ること
ができた。The operation procedure of the recording / reproducing operation of the optical recording / reproducing apparatus according to the fifth embodiment is basically the same as the procedure shown in the fourth embodiment. However, here, a configuration corresponding to the capacitance detection system 17 and a configuration corresponding to the position control system 18 are not required. Further, as in the fourth embodiment, the inventor conducted an operation experiment of the optical recording / reproducing apparatus according to the fifth embodiment, and was able to obtain similar good results.
【0083】(第6の実施の形態)第4の実施の形態で
は、容量検出系17及び位置制御系18を用いて、光デ
ィスク10の透明導電体4と光ヘッド12の導電体9と
の間の静電容量Cをモニターし、光ヘッド12の位置制
御を行うことで、両者の接触回避を実現する実施態様に
ついて説明した。しかし、本発明において、光ディスク
10と光ヘッド12の間の位置制御は、静電容量検出に
よる方法に限定されない。(Sixth Embodiment) In the fourth embodiment, the capacitance detection system 17 and the position control system 18 are used to connect the transparent conductor 4 of the optical disk 10 and the conductor 9 of the optical head 12 with each other. The embodiment has been described in which the capacitance C of the optical head 12 is monitored and the position of the optical head 12 is controlled to avoid contact between the two. However, in the present invention, the position control between the optical disk 10 and the optical head 12 is not limited to the method based on capacitance detection.
【0084】第6の実施の形態においては、透明導電体
4を有する光ディスク10と導電体9を有する光ヘッド
12を組合わせた光記録再生装置において、透明導電体
4及び導電体9に同一符号の電圧を印加する手段を用い
て、光ディスク10と光ヘッド12の間に働くクーロン
反発力により両者の位置制御を行う実施態様について説
明する。In the sixth embodiment, in an optical recording / reproducing apparatus in which an optical disk 10 having a transparent conductor 4 and an optical head 12 having a conductor 9 are combined, the same reference numerals are used for the transparent conductor 4 and the conductor 9. An embodiment will be described in which the position of the optical disk 10 and the optical head 12 is controlled by the Coulomb repulsive force acting between the optical disk 10 and the optical head 12 using the means for applying the voltage.
【0085】第6の実施の形態における光ディスクは、
第1の実施の形態において図1を参照して説明した光デ
ィスク10である。一方、第6の実施の形態における光
ヘッドは、第3の実施の形態において図3を参照して説
明した導電体9を有する光ヘッド12である。The optical disc in the sixth embodiment is
This is the optical disc 10 described in the first embodiment with reference to FIG. On the other hand, the optical head according to the sixth embodiment is the optical head 12 having the conductor 9 described with reference to FIG. 3 in the third embodiment.
【0086】透明導電体4及び導電体9に同一符号の電
圧を印加する手段(以後、「電圧印加手段」と略す)
は、透明導電体4に正或いは負の電圧の印加する第1手
段と、導電体9に正或いは負の電圧の印加する第2手段
とから構成される。第1手段は、図4に示す容量検出系
17と同様にして導電体9に接続されている。一方、第
2主段は、スピンドルモータ32に擦り接触子を配する
などの工夫を施すことで、回転駆動する光ディスク10
の透明導電体に接続されている。Means for applying the same voltage to transparent conductor 4 and conductor 9 (hereinafter abbreviated as "voltage applying means")
Comprises a first means for applying a positive or negative voltage to the transparent conductor 4 and a second means for applying a positive or negative voltage to the conductor 9. The first means is connected to the conductor 9 in the same manner as the capacitance detection system 17 shown in FIG. On the other hand, the second main stage is provided with a device such as arranging a rubbing contact on the spindle motor 32 so that the optical disk 10 which is driven to rotate is rotated.
Are connected to the transparent conductor.
【0087】このような装置構成において、カバー層3
上の透明導電体4と光ヘッド10の導電体9に同一極性
の電圧を印加する。電圧の大きさは、光ヘッド12と光
ディスク10の距離dが所定のしきい値よりも接近した
際に、光ヘッド12の重さよりも強いクーロン反発力が
生じる程度に大きく設定されれている。また同時に、光
ヘッド12と光ディスク10の距離dが所定のしきい値
以上に離れている時は、光ヘッド12の可動部の重さと
等しいか或いは小さいクーロン反発力を生じてフォーカ
シング制御を阻害しない程度小さく設定されている。透
明導電体4及び導電体9の印加電圧、及び光ヘッド12
の重量を上記の条件に設定することで、外乱によるフォ
ーカシングエラーにより光ヘッド12が光ディスク10
に異常接近した際に、クーロン反発力により光ヘッド1
2を光ディスク10から離れる向きに移動させることが
可能となる。In such an apparatus configuration, the cover layer 3
A voltage of the same polarity is applied to the upper transparent conductor 4 and the conductor 9 of the optical head 10. The magnitude of the voltage is set so large that a Coulomb repulsion force stronger than the weight of the optical head 12 occurs when the distance d between the optical head 12 and the optical disk 10 approaches a predetermined threshold value. At the same time, when the distance d between the optical head 12 and the optical disk 10 is greater than or equal to a predetermined threshold value, a Coulomb repulsion force equal to or smaller than the weight of the movable portion of the optical head 12 does not occur and does not hinder the focusing control. It is set small. Voltage applied to transparent conductor 4 and conductor 9 and optical head 12
By setting the weight of the optical disk 10 to the above-mentioned condition, the optical head 12 moves the optical disk 10 due to a focusing error due to disturbance.
Optical head 1 due to Coulomb repulsion when approaching abnormally
2 can be moved away from the optical disc 10.
【0088】なお、電圧印加手段は、第1手段のみから
なっても構わない。即ち、第2主段を用いて積極的にカ
バー層上の透明導電体4に電圧を印加しなくても構わな
い。この場合、透明導電体4は、浮遊電位であるか、設
置電位から抵抗成分を介しているかの何れかの状態であ
る。Note that the voltage applying means may consist of only the first means. That is, it is not necessary to positively apply a voltage to the transparent conductor 4 on the cover layer using the second main stage. In this case, the transparent conductor 4 is in a state of being at a floating potential or being at a potential from an installation potential via a resistance component.
【0089】また、第4の実施の形態に示した静電容量
検出による位置制御方法と、クーロン反発力による位置
制御方法とを組合わせても構わない。即ち、図4に示し
た容量検出系17及び位置制御系18を有する光記録再
生装置に対して、上述した電圧印加手段を附加しても構
わない。Further, the position control method based on capacitance detection and the position control method based on Coulomb repulsion described in the fourth embodiment may be combined. That is, the above-described voltage applying means may be added to the optical recording / reproducing apparatus having the capacitance detection system 17 and the position control system 18 shown in FIG.
【0090】(第7の実施の形態)第1乃至第6の実施
の形態では、NAが0.85程度の焦点レンズを用いて
0.1mm程度の厚みを有する透明カバー層3を介して
情報記録層2に光ビームを照射する形態について述べ
た。しかし、本発明は、実効NAが1を超えるSILや
微小光学開口を介して光ディスクに光ビームを照射する
固定型の光記録再生装置においても有用である。その場
合、光ディスク10の情報記録層2の上には透明カバー
層3の代わりに数10nm程度の薄い保護膜が配され
る。そして、この保護膜が透明導電体4若しくは透明磁
性体5を兼ねるか、或いは保護膜上に透明導電体若しく
は透明磁性体が配される。他の構成は第1及び第2の実
施形態で示した光ディスクと同様である。(Seventh Embodiment) In the first to sixth embodiments, information is transmitted through the transparent cover layer 3 having a thickness of about 0.1 mm using a focal lens having an NA of about 0.85. The mode in which the recording layer 2 is irradiated with the light beam has been described. However, the present invention is also useful in a fixed optical recording / reproducing apparatus that irradiates an optical disk with a light beam through an SIL or a minute optical aperture having an effective NA of more than 1. In this case, a thin protective film of about several tens nm is disposed on the information recording layer 2 of the optical disc 10 instead of the transparent cover layer 3. The protective film also serves as the transparent conductor 4 or the transparent magnetic material 5, or the transparent conductor or the transparent magnetic material is disposed on the protective film. Other configurations are the same as those of the optical disc shown in the first and second embodiments.
【0091】媒体深層部に配される反射層21との間の
静電容量Cを検出せずに、媒体最表層に配される透明導
電体4との間の静電容量Cを検出して位置制御を行うた
め、光ディスクの層構成毎に光ヘッドと光ディスクとの
最適距離が変化してしまう、といった従来技術が抱える
課題を解決することができる。The capacitance C between the transparent conductor 4 disposed on the outermost layer of the medium and the capacitance C between the transparent conductor 4 disposed on the outermost layer of the medium is detected without detecting the capacitance C between the transparent layer 4 and the reflection layer 21 disposed on the deep part of the medium. Since the position control is performed, it is possible to solve the problem of the related art that the optimum distance between the optical head and the optical disk changes for each layer configuration of the optical disk.
【0092】(その他の実施の形態)上記のように、本
発明は、第1乃至第7の実施の形態によって記載した
が、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限
定するものであると理解すべきではない。この開示から
当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術
が明らかとなろう。(Other Embodiments) As described above, the present invention has been described with reference to the first to seventh embodiments. However, the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. Should not be understood. From this disclosure, various alternative embodiments, examples, and operation techniques will be apparent to those skilled in the art.
【0093】本発明の第1の実施の形態では、記録再生
型の光ディスクについて示したが、本発明はこれに限定
されるものではない。再生専用型の光ディスクについて
も適用することができる。この時、図1或いは図2に示
した情報記録層は、図8に示すように、マスタリングプ
ロセスによって形成された情報ピット列(凹凸)を有す
る基板の表面(ディスク面)と、このディスク面の情報
ピット列に対応して形成された薄い反射層21からなる
単層構造に対応している。さらに、記録再生型の光ディ
スクは、1回に限り情報を記録することができる1回記
録型であっても、或いは1回記録した情報を消去するこ
ともでき、何回も記録/消去ができる書き換え可能型で
あっても構わない。1回記録型の場合、色素系若しくは
相変化系の情報記録層を有し、書き換え可能型の場合、
相変化系若しくは光磁気系の情報記録層を有する。In the first embodiment of the present invention, a recording / reproducing optical disk has been described, but the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a read-only optical disk. At this time, as shown in FIG. 8, the information recording layer shown in FIG. 1 or FIG. 2 has a surface (disk surface) of a substrate having an information pit row (irregularities) formed by a mastering process and a disk surface of this disk surface. It corresponds to a single-layer structure composed of a thin reflective layer 21 formed corresponding to the information pit row. Further, the recording / reproducing type optical disk may be a one-time recording type in which information can be recorded only once, or information recorded once can be erased, and recording / erasing can be performed many times. It may be a rewritable type. In the case of the one-time recording type, it has a dye-based or phase-change type information recording layer, and in the case of the rewritable type,
It has a phase-change or magneto-optical information recording layer.
【0094】また、本発明の第4の実施の形態において
は、位置制御系18は、光ヘッド12の光学的なアライ
メントを行うための既存のボイスコイルモータ11に対
して位置制御信号を出力してる場合について説明した。
即ち、光ヘッド12と光ディスク10との異常接近によ
る偶発的な接触事故を回避するために、光ヘッド12を
光ディスク10から遠ざける方向に移動させる方法につ
いて説明した。しかし、本発明はこれに限定されること
なく、例えば、位置制御系18をスピンドルモータ32
に接続し、光ヘッド12の代わりに回転動作しているス
ピンドルモータ32及び光ディスク10を移動させても
構わない。Further, in the fourth embodiment of the present invention, the position control system 18 outputs a position control signal to the existing voice coil motor 11 for performing optical alignment of the optical head 12. I explained about the case.
That is, the method of moving the optical head 12 in a direction away from the optical disk 10 in order to avoid an accidental contact accident due to an abnormal approach between the optical head 12 and the optical disk 10 has been described. However, the present invention is not limited to this.
The optical disk 10 may be moved instead of the optical head 12 by rotating the spindle motor 32 and the optical disk 10 that are rotating.
【0095】さらに、第5の実施の形態においては、光
ディスク19及び光ヘッド12の双方に予め磁化された
磁性体を配して、これらの間に生じる反発磁力を利用し
て位置制御を行う方法について示したが、本発明はこれ
に限定されるものではない。第4の実施の形態において
光ディスク19及び光ヘッド12の双方に配置した導電
体(4、9)の静電容量を検出したように、光ディスク
19と光ヘッド12との間の磁場強度の変化から両者の
距離dを検出しても構わない。例えば、光ディスク19
に図2に示したように予め磁化された透明磁性体5を配
置し、光ヘッド12に磁性体9を配置する代わりにホー
ル素子などの磁場強度を測定する手段(磁場センサー)
を配置しても構わない。この時、図4に示した光記録再
生装置は容量検出系17の代わりに磁場検出系を有し、
磁場検出系は、所定のしきい値以上に磁場強度を磁場セ
ンサーが検出した場合に光ディスク19と光ヘッド12
との接触を回避するための位置制御信号を位置制御系1
8へ出力すればよい。Further, in the fifth embodiment, a method of arranging a magnetic material which has been magnetized in advance on both the optical disk 19 and the optical head 12 and performing position control using a repulsive magnetic force generated between them. However, the present invention is not limited to this. As in the fourth embodiment, as the capacitance of the conductors (4, 9) disposed on both the optical disk 19 and the optical head 12 is detected, the change in the magnetic field intensity between the optical disk 19 and the optical head 12 is determined. The distance d between the two may be detected. For example, the optical disk 19
A means for measuring the magnetic field strength such as a Hall element instead of disposing the transparent magnetic material 5 magnetized in advance as shown in FIG. 2 and disposing the magnetic material 9 on the optical head 12 (magnetic field sensor)
May be arranged. At this time, the optical recording / reproducing apparatus shown in FIG. 4 has a magnetic field detection system instead of the capacity detection system 17,
When the magnetic field sensor detects a magnetic field intensity equal to or higher than a predetermined threshold, the magnetic field detection system
A position control signal for avoiding contact with the position control system 1
8 may be output.
【0096】即ち、本発明に係る光記録再生装置は、光
ディスクと光ヘッドとの間に生じる電磁的な相互作用を
利用した光ディスクと光ヘッドの間の位置制御を行うこ
とに特徴が有り、位置制御の具体的な手段は以下の2つ
の種類が考えられる。That is, the optical recording / reproducing apparatus according to the present invention is characterized by performing position control between an optical disk and an optical head using an electromagnetic interaction generated between the optical disk and the optical head. The following two types can be considered as specific control means.
【0097】(1)光ディスクと光ヘッドとの間に生じ
る反発磁力或いはクーロン反発力。(1) Repulsive magnetic force or Coulomb repulsive force generated between the optical disk and the optical head.
【0098】(2)光ディスクと光ヘッドとの間の電場
或いは磁場の検出手段と、これらの検出結果に基づいて
光ヘッド或いは光ディスクの位置を外部から制御する手
段との組合せ。(2) Combination of means for detecting an electric field or a magnetic field between the optical disk and the optical head, and means for externally controlling the position of the optical head or the optical disk based on the detection results.
【0099】なお(2)の場合において、光ディスクの
導電体或いは磁性体は光入射面側の最表層に配置されて
いることで、光ディスクの膜構造に依存しない位置制御
が可能となる。In the case of (2), since the conductor or magnetic material of the optical disk is disposed on the outermost layer on the light incident surface side, position control independent of the film structure of the optical disk can be performed.
【0100】このように、本発明はここでは記載してい
ない様々な実施の形態等を包含するということを理解す
べきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な
特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ限定さ
れるものである。Thus, it should be understood that the present invention includes various embodiments and the like not described herein. Accordingly, the present invention is limited only by the matters specifying the invention according to the claims that are reasonable from this disclosure.
【0101】[0101]
【発明の効果】本発明によれば、高NAの焦点レンズを
用いた高密度記録再生が可能な光記録再生装置におい
て、光記録媒体と光ヘッドとの接触を回避して光記録媒
体に損傷を与えることなく、信頼性の高い記録再生動作
を行うことができる光記録媒体、光ヘッド、及び光記録
媒体及び光ヘッドを有する光記録再生装置を提供するこ
とができる。According to the present invention, in an optical recording / reproducing apparatus capable of high-density recording / reproducing using a high NA focal lens, damage to the optical recording medium is avoided by avoiding contact between the optical recording medium and the optical head. It is possible to provide an optical recording medium, an optical head, and an optical recording medium and an optical recording / reproducing apparatus having the optical head, which can perform a highly reliable recording / reproducing operation without giving a problem.
【0102】また本発明よれば、光記録媒体の膜構造に
よらず、一定した光記録媒体−光ヘッド間の距離制御が
可能な光記録媒体、光ヘッド、及び光記録媒体及び光ヘ
ッドを有する光記録再生装置を提供することができる。Further, according to the present invention, an optical recording medium, an optical head, an optical recording medium, and an optical recording medium, which are capable of controlling the distance between the optical recording medium and the optical head irrespective of the film structure of the optical recording medium, are provided. An optical recording / reproducing device can be provided.
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る、透明カバー
層3の上に透明導電体4を有する光ディスク10の構成
を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an optical disc 10 having a transparent conductor 4 on a transparent cover layer 3 according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施の形態に係る、透明カバー
層3の上にパターニングされた透明磁性体5を有する光
ディスク19の構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an optical disc 19 having a transparent magnetic body 5 patterned on a transparent cover layer 3 according to a second embodiment of the present invention.
【図3】図3(a)は、本発明の第3の実施の形態に係
る、光ヘッド導電体或いは光ヘッド磁性体を有する光ヘ
ッド12の構成、及び光ディスクとの配置関係を示す断
面図である。図3(b)は、図3(a)に示した光ヘッ
ド12のレンズ底面31側から見た構成を示す平面図で
ある。FIG. 3A is a cross-sectional view illustrating a configuration of an optical head 12 having an optical head conductor or an optical head magnetic material and a positional relationship with an optical disk according to a third embodiment of the present invention. It is. FIG. 3B is a plan view showing the configuration of the optical head 12 shown in FIG. 3A as viewed from the lens bottom surface 31 side.
【図4】本発明の第4の実施の形態に係る、光ディスク
及び光ヘッドを有する光記録再生装置の全体構成を示す
ブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing an overall configuration of an optical recording / reproducing apparatus having an optical disk and an optical head according to a fourth embodiment of the present invention.
【図5】図4に示した光記録再生装置のデータ処理系1
6の詳細な構成を示すブロック図である。5 is a data processing system 1 of the optical recording / reproducing apparatus shown in FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing a detailed configuration of No. 6;
【図6】図6(a)は、図4に示した光記録再生装置の
容量検出系17の構成(R−C回路)の一例を示す回路
図である。図6(b)は、図4に示した光記録再生装置
の容量検出系17の構成(R−L−C回路)の一例を示
す回路図である。FIG. 6A is a circuit diagram showing an example of a configuration (RC circuit) of a capacity detection system 17 of the optical recording / reproducing apparatus shown in FIG. FIG. 6B is a circuit diagram showing an example of the configuration (RLC circuit) of the capacity detection system 17 of the optical recording / reproducing apparatus shown in FIG.
【図7】図7(a)は、透明導電体4−光ヘッド導電体
9間の静電容量Cと距離dとの関係の一例を示すグラフ
である。図7(b)は、図6(a)に示した回路構成に
おける抵抗R両端の電圧降下Vと距離dとの関係の一例
を示すグラフである。FIG. 7A is a graph showing an example of a relationship between a capacitance C between a transparent conductor 4 and an optical head conductor 9 and a distance d. FIG. 7B is a graph showing an example of the relationship between the voltage drop V across the resistor R and the distance d in the circuit configuration shown in FIG.
【図8】再生専用型の光ディスクの構成の一例を示す断
面図である。FIG. 8 is a sectional view showing an example of the configuration of a read-only optical disc.
1 基板 2、33 情報記録層 3 透明カバー層 4 透明導電体 5 透明磁性体 6 第1焦点レンズ 7 第2焦点レンズ 8 ケーシング 9 導電体(光ヘッド導電体) 10、19 光ディスク(光記録媒体) 11 ボイスコイルモータ 12 光ヘッド 13 光源 14 ビームスプリッタ 15 光検出器 16 データ処理系 17 容量検出系 18 位置制御系 21 反射層 22 上側干渉層 23 記録層 24 下側干渉層 32 スピンドルモータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2, 33 Information recording layer 3 Transparent cover layer 4 Transparent conductor 5 Transparent magnetic material 6 First focus lens 7 Second focus lens 8 Casing 9 Conductor (optical head conductor) 10, 19 Optical disk (optical recording medium) DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Voice coil motor 12 Optical head 13 Light source 14 Beam splitter 15 Photodetector 16 Data processing system 17 Capacity detection system 18 Position control system 21 Reflection layer 22 Upper interference layer 23 Recording layer 24 Lower interference layer 32 Spindle motor
Claims (7)
生される情報が記録される情報記録層と、 当該情報記録層の上に配置された透明カバー層と、 当該透明カバー層の上に配置された透明導電体とを有す
ることを特徴とする光記録媒体。1. A substrate, an information recording layer disposed on the substrate, on which information to be recorded / reproduced by irradiating a light beam is recorded, and a transparent cover layer disposed on the information recording layer. And an optical recording medium comprising: a transparent conductor disposed on the transparent cover layer.
録された凹凸を有する基板と、 当該基板の凹凸の上に配置された反射層と、 当該反射層の上に配置された透明カバー層と、 当該透明カバー層の上に配置された透明導電体とを有す
ることを特徴とする光記録媒体。2. A substrate having projections and depressions on which information reproduced by irradiating a light beam is recorded, a reflection layer disposed on the projections and depressions of the substrate, and a transparent cover disposed on the reflection layer. An optical recording medium comprising a layer and a transparent conductor disposed on the transparent cover layer.
生される情報が記録される情報記録層と、 当該情報記録層の上に配置された透明カバー層と、 当該透明カバー層の上に配置された透明磁性体とを有す
ることを特徴とする光記録媒体。3. A substrate, an information recording layer disposed on the substrate, on which information to be recorded and reproduced by irradiating a light beam is recorded, and a transparent cover layer disposed on the information recording layer. And an optical recording medium comprising: a transparent magnetic material disposed on the transparent cover layer.
録された凹凸を有する基板と、 当該基板の凹凸の上に配置された反射層と、 当該反射層の上に配置された透明カバー層と、 当該透明カバー層の上に配置された透明磁性体とを有す
ることを特徴とする光記録媒体。4. A substrate having projections and depressions on which information reproduced by irradiating a light beam is recorded, a reflection layer disposed on the projections and depressions of the substrate, and a transparent cover disposed on the reflection layer. An optical recording medium comprising: a layer; and a transparent magnetic body disposed on the transparent cover layer.
に前記光ビームを結像させるための焦点レンズと、 前記焦点レンズに対して固定された、前記透明導電体と
の間で距離に応じた電気的な相互作用をなす光ヘッド導
電体とを有することを特徴とする光ヘッド。5. A distance between a focus lens for forming an image of the light beam inside the optical recording medium according to claim 1 and the transparent conductor fixed to the focus lens. An optical head conductor that makes an electrical interaction according to the following.
に前記光ビームを結像させるための焦点レンズと、 前記焦点レンズに対して固定された、前記透明磁性体と
の間で距離に応じた磁気的な相互作用をなす光ヘッド磁
性体とを有することを特徴とする光ヘッド。6. A distance between a focus lens for imaging the light beam inside the optical recording medium according to claim 3 or 4, and the transparent magnetic body fixed to the focus lens. An optical head comprising: an optical head magnetic material that performs magnetic interaction according to
て光ビームを照射して光記録再生を行う光記録再生装置
であって、 前記透明導電体に対向して配置される請求項5記載の光
ヘッドと、 前記透明導電体と前記光ヘッド導電体との間の静電容量
を検出する容量検出系と、 前記静電容量を利用して、前記光記録媒体と前記光ヘッ
ドとの距離を制御する位置制御系とを有することを特徴
とする光記録再生装置。7. An optical recording / reproducing apparatus for performing optical recording / reproduction by irradiating a light beam to the optical recording medium according to claim 1 or 2, wherein the optical recording medium is arranged to face the transparent conductor. An optical head according to claim 5, a capacitance detection system for detecting a capacitance between the transparent conductor and the optical head conductor, and the optical recording medium and the optical head using the capacitance. An optical recording / reproducing apparatus, comprising: a position control system that controls a distance of the optical recording / reproducing apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001083476A JP2002288878A (en) | 2001-03-22 | 2001-03-22 | Optical recording medium, optical head, and optical recording/reproducing device |
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