JP2002352436A - Optical disk recording/reproducing apparatus - Google Patents
Optical disk recording/reproducing apparatusInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光又は近接場光学
効果を用いた超高密度にデータの記録又は再生を行う光
ディスク記録再生装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical disk recording / reproducing apparatus for recording / reproducing data at a very high density using an optical or near-field optical effect.
【0002】[0002]
【従来の技術】データの記録再生方法の一つとして、光
を用いて記録媒体に記録、再生する方法がある。このよ
うな光記録方法の代表的な例としては、直径12cmの光デ
ィスクの片面にMPEG2(Moving Picture Expar
t Group 2)による圧縮画像情報を2時間分以上録画
したいという要求から、DVD(Digital VersatileDi
sk)システムが商品化されている。DVD規格ではディ
スクの記憶容量は片面で4.7GBであり、トラック密度は
0.74μm/トラック、線密度は0.267μm/ビットである。
以後、この規格に基づくDVDを現行DVDと呼ぶ。2. Description of the Related Art As one of data recording and reproducing methods, there is a method of recording and reproducing on a recording medium using light. As a typical example of such an optical recording method, one side of an optical disc having a diameter of 12 cm is recorded on one side of an MPEG2 (Moving Picture Expar).
DVD (Digital VersatileDivision)
sk) The system has been commercialized. According to the DVD standard, the storage capacity of a disc is 4.7 GB on one side, and the track density is
0.74 μm / track, linear density 0.267 μm / bit.
Hereinafter, a DVD based on this standard is referred to as a current DVD.
【0003】このDVDの動作原理について、図1のブ
ロック図を用いて説明する。図1のDVDは、LD(レ
ーザダイオード)ドライバ110、光ヘッド120、光
ディスク111及び再生信号処理系114から構成され
ている。また、光ヘッド120は、LD121、コリメ
ータレンズ122、PBS(Polarized Beam Splitte
r)123、対物レンズ124、集光レンズ125及び
光抽出器(光検出器)126から構成されている。The principle of operation of this DVD will be described with reference to the block diagram of FIG. 1 includes an LD (laser diode) driver 110, an optical head 120, an optical disk 111, and a reproduction signal processing system 114. The optical head 120 includes an LD 121, a collimator lens 122, and a PBS (Polarized Beam Splitter).
r) 123, an objective lens 124, a condenser lens 125, and a light extractor (photodetector) 126.
【0004】DVDのような光ディスクに記録された情
報の再生は、光ヘッド120を用いて行われる。光ヘッ
ド120においては、LD121から出射される光ビー
ムが、PBS123を直進し、対物レンズ124により
光ディスク111のトラック上のビット系列に集光され
る。光ディスク111で反射された光ビームは、PBS
123で分岐して、集光レンズ125で光検出器(光抽
出器)126に集光され、再生信号が得られる。この光
検出器26からの再生信号は再生信号処理系112に入
力され、等化器113、復号器114でデータの復号が
行われる。DVD規格の場合、光ヘッド中のLDの波長
は0.65μm、対物レンズの開口数NAは0.6である。[0004] Reproduction of information recorded on an optical disk such as a DVD is performed using an optical head 120. In the optical head 120, a light beam emitted from the LD 121 travels straight through the PBS 123 and is condensed by the objective lens 124 into a bit sequence on a track of the optical disc 111. The light beam reflected by the optical disk 111 is a PBS
The light is branched at 123, and the light is focused on a photodetector (light extractor) 126 by a condenser lens 125, and a reproduced signal is obtained. The reproduced signal from the photodetector 26 is input to the reproduced signal processing system 112, and the data is decoded by the equalizer 113 and the decoder 114. In the case of the DVD standard, the wavelength of the LD in the optical head is 0.65 μm, and the numerical aperture NA of the objective lens is 0.6.
【0005】光ディスクでは、更なる高密度化が常に要
求されており、例えば、現行DVDシステムに対して、
直径12cmのディスク片面に高精細映像を2時間分以上録
画可能な高精細DVDシステムの開発が現在進められて
いる。高精細DVDに求められる記憶容量は15GB/面で
あり、現行DVDに比べて3.19(=15/4.7)倍の高密度
化が必要である。高精細DVDを実現するための光ディ
スクの高密度化技術として、ビームスポットの縮小が挙
げられる。ビームスポットの大きさは、レーザの波長に
比例し、対物レンズの開口数に反比例する。[0005] In optical discs, higher densities are always required. For example, for the current DVD system,
Development of a high-definition DVD system capable of recording high-definition video on one side of a 12 cm-diameter disc for two hours or more is currently underway. The storage capacity required for a high-definition DVD is 15 GB / side, and it is necessary to increase the density by 3.19 (= 15 / 4.7) times compared to the current DVD. As a technique for increasing the density of an optical disc for realizing a high-definition DVD, reduction of a beam spot can be cited. The size of the beam spot is proportional to the wavelength of the laser and inversely proportional to the numerical aperture of the objective lens.
【0006】光ディスクはレーザ光をレンズ光学系で集
光し、記録媒体に照射し、このレーザのスポット径が記
録マークの大きさを決定する重要なパラメータになって
いる。しかしこのような方法では、光のスポット径は光
の回折限界により、レーザ光源の波長以下にすることは
不可能である。例えば、高精細DVDシステムでは青色
レーザ(波長0.41μm)、開口数0.6の対物レンズを有す
る光学系が有力視されており、ビームスポットの大きさ
は、現行DVDシステムにおけるビームスポットの大き
さを1として、0.397である。つまり、ビームスポットの
縮小により達成される光ディスクの高密度化分は、2.52
(=1/0.397)倍であり、高精細DVDの記憶容量を達成
するためには、ビームスポットの縮小の他に約1.25倍
(〜3.2/0.397)の高密度化が必要である。次に、本件
発明に関係すると思われる三つの従来例について説明す
る。 (第1の従来例)光ディスク装置の高密度化を達成する
方法として、近年、近接場光を応用した光記録が注目さ
れている。例えば、第1の従来例として、APPLIED PHYS
ICS LETTERS、61巻、2号の142頁から144頁(APPLIED
PHYSICS LETTERS、Vol.62、No.2、pp.142-144、1992)
に記載されているように、光ファイバの先端をコーン状
に加工し、その先端の数10nmの領域以外を金属の被膜で
覆ったプローブを作製し、圧電素子を用いた精密アクチ
ュエータに搭載して位置を制御して、直径60nmの記録マ
ークをプラチナ/コバルトの多層膜上に記録再生した例
が報告されている。この従来例では、光ファイバの先端
をコーン状に加工し、その先端の数10nmの領域以外を金
属の被膜で覆ったプローブを用いている。 (第2の従来例)また、例えば、第2の従来例として、
APPLIED PHYSICS LETTERS、73巻、15号の2078頁から2
080頁(APPLIED PHYSICS LETTERS、 Vol.73、No.15、
pp.2078−2080、1998)に記載されているように、光デ
ィスク基板上に、記録層、保護層、非線形光学材料層を
設け、非線形光学材料層をマスクにして近接場光を発生
させ記録、再生を行う方法が提案されている。本従来例
ではポリカーボネート光ディスク基板にSiN保護層、Ge2
Sb2Te5の記録層、Sbの保護層を積層して蒸着し、基板側
からレーザ光を入射することにより、直径90nmの記録マ
ークを記録再生した例が報告されている。 (第3の従来例)また、例えば、第3の従来例として、
光ファイバのコア先端を円錐状に形成し、ファイバ内を
伝搬してきた光を円錐内部で干渉させ集光し、光の回折
限界より小さいスポットを形成する近接場ファイバプロ
ーブ作製法が、特開平11-271339号公報に記載
されている。この公報に記載されている技術は、円錐先
端の開口直径を1000nmから750nmとしたとき、入射光の
波長830nmに対してスポット径が回折限界を超えて小さ
くなることが示されている。以下、この円錐内部の光を
干渉させ、光の回折限界より小さいスポットを形成する
近接場プローブを内部干渉型近接場プローブと呼ぶ。On an optical disk, laser light is condensed by a lens optical system and irradiated on a recording medium, and the spot diameter of the laser is an important parameter for determining the size of a recording mark. However, in such a method, it is impossible to make the light spot diameter smaller than the wavelength of the laser light source due to the diffraction limit of the light. For example, in a high-definition DVD system, an optical system having a blue laser (wavelength 0.41 μm) and an objective lens with a numerical aperture of 0.6 is considered promising. Is 0.397. In other words, the density increase of the optical disk achieved by reducing the beam spot is 2.52
(= 1 / 0.397), and in order to achieve the storage capacity of a high-definition DVD, it is necessary to increase the density by about 1.25 times (up to 3.2 / 0.397) in addition to reducing the beam spot. Next, three conventional examples considered to be related to the present invention will be described. (First Conventional Example) In recent years, optical recording using near-field light has attracted attention as a method for achieving a higher density optical disk device. For example, as a first conventional example, APPLIED PHYS
ICS LETTERS, Vol. 61, No. 2, pp. 142-144 (APPLIED
PHYSICS LETTERS, Vol.62, No.2, pp.142-144, 1992)
As described in, the tip of the optical fiber is processed into a cone shape, a probe whose tip is covered with a metal film other than the area of several tens nm is manufactured, and mounted on a precision actuator using a piezoelectric element. There has been reported an example of recording and reproducing a recording mark having a diameter of 60 nm on a platinum / cobalt multilayer film by controlling the position. In this conventional example, a probe is used in which the tip of an optical fiber is processed into a cone shape, and a region other than the region of several tens of nm at the tip is covered with a metal coating. (Second Conventional Example) Also, for example, as a second conventional example,
APPLIED PHYSICS LETTERS, Vol. 73, No. 15, page 2078 to 2
080 pages (APPLIED PHYSICS LETTERS, Vol. 73, No. 15,
pp. 2078-2080, 1998), a recording layer, a protective layer, and a non-linear optical material layer are provided on an optical disc substrate, and near-field light is generated by using the non-linear optical material layer as a mask for recording. A method for performing reproduction has been proposed. In this conventional example, a SiN protective layer, Ge2
There has been reported an example in which a recording layer of Sb2Te5 and a protective layer of Sb are stacked and vapor-deposited, and a recording mark having a diameter of 90 nm is recorded and reproduced by irradiating a laser beam from the substrate side. (Third conventional example) Also, for example, as a third conventional example,
A near-field fiber probe manufacturing method in which the tip of an optical fiber core is formed in a conical shape, and light propagating in the fiber interferes and condenses inside the cone to form a spot smaller than the light diffraction limit is disclosed in -271339. According to the technique described in this publication, when the opening diameter of the tip of the cone is changed from 1000 nm to 750 nm, the spot diameter becomes smaller than the diffraction limit with respect to the wavelength of 830 nm of the incident light. Hereinafter, a near-field probe that causes light inside the cone to form a spot smaller than the diffraction limit of the light is referred to as an internal interference type near-field probe.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】(第1の従来例の欠
点)第1の従来例のように、近接場光を光記録に応用す
る場合、光ファイバの先端を先鋭化したプローブや、平
面型のスライダに設けた微小開口によって発生する近接
場光が用いられてきた。しかし、近接場光の性質とし
て、近接場を発生させる微小開口と記録層との距離が離
れると、急速に光強度が減衰し、また、光が発散するた
め、スポット径が急激に大きくなるという欠点がある。
よって、常に10nm以下に開口と記録層の距離を保つ必要
があり、極めて精密に、かつ高速に光ヘッドを制御する
ためのアクチュエータが必要である。高速に光ディスク
を回転させると、アクチュエータが光ヘッドを制御しき
れなくなり記録層に照射される光スポットは大きくな
る。このような状態では、図2に示すように光ピックア
ップにおける信号検出用の光検出器が出力する信号は、
ビット(マーク)より光スポット(ビームスポット)が
大きくなるために、読み出し波形の両側にそれぞれ隣接
するビットの読み出し波形が付加されることになる。従
って、この光ピックアップが出力する信号は、隣接ビッ
トからの符号間干渉を受けることになり、必要なビット
の情報のみを独立して高感度に検出することは困難とな
る。 (第2の従来例の欠点)また、光記録媒体に記録層、保
護層、非線形光学材料層を設け、非線形光学材料層をマ
スクにして微小開口を空け近接場光を発生させ記録、再
生を行う方法では、光学系は従来の光ディスクと同様の
機構で記録再生可能である。この場合、光ディスク基板
には従来同様のランド・グルーブを設け、空間伝搬して
きたレーザ光を対物レンズ等で絞りマスク上に生じた微
小開口で近接場を発生させ記録再生を行っている。(Defects of the first conventional example) When near-field light is applied to optical recording as in the first conventional example, a probe with a sharpened optical fiber tip or a flat surface Near-field light generated by a minute aperture provided in a mold slider has been used. However, as the property of near-field light, if the distance between the minute aperture that generates the near-field and the recording layer increases, the light intensity rapidly decreases and the light diverges, so the spot diameter increases rapidly. There are drawbacks.
Therefore, the distance between the opening and the recording layer must always be kept at 10 nm or less, and an actuator for controlling the optical head very precisely and at high speed is required. When the optical disk is rotated at a high speed, the actuator cannot control the optical head and the light spot irradiated on the recording layer becomes large. In such a state, as shown in FIG. 2, the signal output from the signal detector for signal detection in the optical pickup is
Since the light spot (beam spot) is larger than the bit (mark), the read waveform of the adjacent bit is added to both sides of the read waveform. Therefore, the signal output from the optical pickup is subject to intersymbol interference from adjacent bits, making it difficult to independently detect only necessary bit information with high sensitivity. (Defects of the second conventional example) Further, a recording layer, a protective layer, and a nonlinear optical material layer are provided on an optical recording medium, and a near-field light is generated through a minute opening using the nonlinear optical material layer as a mask to perform recording and reproduction. In the method, the optical system can record and reproduce data by the same mechanism as that of a conventional optical disk. In this case, a land and a groove are provided on the optical disk substrate in the same manner as in the related art, and recording and reproduction are performed by generating a near-field with a laser beam which has been spatially propagated by an objective lens or the like through a minute aperture formed on an aperture mask.
【0008】この方式では、Sbマスク層によって形成さ
れる微小開口径が50nmとすると、表面記録型メディアの
記録層には約50nm程度の光のスポットを形成することが
できる。光ディスクに記録されたビットのピッチが20nm
とすると、光ピックアップにおける信号検出用の光検出
器が出力する信号は、ビット径より微小開口径が大きい
ので読み出し波形の両側にそれぞれ隣接するビットの読
み出し波形が付加されることになる。特にSb層をマスク
に微小開口を形成した場合、図3に示すようにビームス
ポットの進行方向に対して後方に尾を引くように開口が
形成されるため、後方ビットの情報も同時に検出するこ
ととなる。従って、この光ピックアップが出力する信号
は、隣接ビットから符号間干渉を受けることになり、必
要なビットの情報のみを独立して高感度に検出すること
は困難である。 (第3の従来例3の欠点)第3の従来例の技術は、先端
開口550nmで半値幅の非常に狭いメインスポットが観測
されている。しかし、サイドローブ成分の光強度がメイ
ンスポットの光強度の約半分と、非常に大きいため、デ
ータ検出時にサイドローブの光による検出信号成分がメ
インスポットによる検出信号に加算され、S/N(Sign
al to Noise ratio)の悪い読み出し信号となるとい
う欠点がある。In this method, when the diameter of the minute opening formed by the Sb mask layer is 50 nm, a light spot of about 50 nm can be formed on the recording layer of the surface recording type medium. The pitch of the bits recorded on the optical disc is 20nm
In this case, the signal output from the optical detector for signal detection in the optical pickup has a smaller aperture diameter than the bit diameter, so that the read waveforms of adjacent bits are added to both sides of the read waveform. In particular, when a small aperture is formed using the Sb layer as a mask, the aperture is formed so as to trail behind the traveling direction of the beam spot as shown in FIG. Becomes Therefore, the signal output from the optical pickup is subject to intersymbol interference from adjacent bits, and it is difficult to independently detect only necessary bit information with high sensitivity. (Disadvantage of Third Conventional Example 3) In the technology of the third conventional example, a main spot having a very narrow half width at a tip opening of 550 nm is observed. However, since the light intensity of the side lobe component is very large, about half the light intensity of the main spot, the detection signal component due to the side lobe light is added to the detection signal due to the main spot during data detection, and the S / N (Sign)
al to Noise ratio).
【0009】高密度にデータを記録し再生するために
は、トラック密度と線密度をバランス良くあげることが
必要となるが、いずれの場合においても、上記従来例の
技術は、トラック密度が高くなると、再生信号にはクロ
ストーク成分と呼ばれる隣接トラックから混入する信号
成分が大きくなり、信号劣化成分が多く含まれる。一
方、線密度が高くなると、再生波形はより鈍った波形と
なる。信号検出直後の等化器では、再生信号の高周波成
分の増幅が行われるので、入力する再生波形がより鈍っ
ている場合には、高周波成分をより増幅する必要があ
る。その結果、等化器はこうした信号劣化成分までも増
幅させる。このように、システムの再生信号処理方式で
は、ある閾値を設定して2値データを判定する波形スラ
イス方式を用いた場合には、どのように高密度化をして
も信号劣化成分が増加してしまい、もはや、正しくデー
タの復号を行うことはできない。In order to record and reproduce data at a high density, it is necessary to improve the track density and the linear density in a well-balanced manner. In any case, the above-mentioned conventional technique requires a higher track density. On the other hand, the reproduced signal contains a large signal component called a crosstalk component mixed from an adjacent track, and contains many signal degradation components. On the other hand, when the linear density increases, the reproduced waveform becomes a duller waveform. Since the equalizer immediately after signal detection amplifies the high-frequency component of the reproduced signal, if the input reproduced waveform is more dull, it is necessary to amplify the high-frequency component more. As a result, the equalizer amplifies even such signal degradation components. As described above, in the reproduction signal processing method of the system, when the waveform slicing method in which a certain threshold value is set and binary data is used is used, the signal deterioration component increases regardless of the density. The data cannot be correctly decoded anymore.
【0010】本発明は、上記実情に鑑みなされたもので
あり、情報を読み出す際の誤り率を低く抑えて高密度な
光記録を可能とし、かつ、安定的に記録又は再生を可能
とした光ディスク記録再生装置を提供することを目的と
する。[0010] The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an optical disk capable of suppressing an error rate when reading information, enabling high-density optical recording, and enabling stable recording or reproduction. An object of the present invention is to provide a recording and reproducing device.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するた
めの手段を採用している。In order to solve the above problems, the present invention employs means for solving the problems having the following features.
【0012】請求項1記載の発明は、光の回折限界より
小さいスポットを光ディスク上に形成する光スポット形
成手段と、該光スポットを用いて該光ディスクに記録さ
れた記録情報系列を再生する情報再生手段とを有する光
ピックアップと、外部から入力される情報系列を受け取
り、記録時の符号間干渉を該情報系列に付加した後、該
記録時の符号間干渉が付加された該情報系列の各単位情
報について、該情報系列の基数による剰余を演算するこ
とにより、該情報系列を該記録情報系列に変換するプリ
コード手段とを備えている光ディスク記録再生装置であ
って、該記録時の符号間干渉が、該記録情報系列が再生
される際に付加される符号間干渉を補償する構成とした
ものである。According to the first aspect of the present invention, there is provided a light spot forming means for forming a spot smaller than a diffraction limit of light on an optical disc, and an information reproducing apparatus for reproducing a recorded information sequence recorded on the optical disc by using the light spot. Means for receiving an information sequence input from the outside and adding inter-symbol interference during recording to the information sequence, and then adding each unit of the information sequence to which the inter-symbol interference during recording is added An optical disc recording / reproducing apparatus comprising: precoding means for converting the information sequence into the recording information sequence by calculating a remainder of the information sequence based on the radix of the information sequence; Is a configuration for compensating for intersymbol interference added when the recorded information sequence is reproduced.
【0013】請求項1記載の発明によれば、記録時の符
号間干渉を補償するためのプリコード手段を備え、光デ
ィスクに記録された情報を読み出すため、光スポットの
サイドローブによって読み出される情報を積極的に活用
することができる。このため、サイドローブによって読
み出される情報を排除するために、超解像光ディスクピ
ックアップにおいてスリットや集光レンズ等を設ける必
要がなくなり、光ピックアップの構成を簡略にすること
ができる。なお、光スポット形成手段は、記録時及び/
又は読み取り時に、データを記録又は再生するために、
メディア上に光のスポットを照射する手段であり、例え
ば、図5の光ピックアップ24がこの手段を有してい
る。また、プリコード手段は、例えば、図5の記録デー
タ生成部23がプリコード手段を有している。According to the first aspect of the present invention, there is provided a precoding means for compensating for intersymbol interference during recording, and for reading information recorded on the optical disk, the information read by the side lobe of the light spot is read. Can be used positively. Therefore, it is not necessary to provide a slit, a condenser lens, and the like in the super-resolution optical disk pickup in order to exclude information read by the side lobe, and the configuration of the optical pickup can be simplified. The light spot forming means is used for recording and / or
Or, to read or record data at the time of reading,
This is a means for irradiating a light spot on the medium. For example, the optical pickup 24 shown in FIG. 5 has this means. As the precoding means, for example, the recording data generation unit 23 in FIG. 5 has the precoding means.
【0014】請求項2記載の発明は、請求項1記載の光
ディスク記録再生装置において、該光ディスクに近接す
るヘッド、スライダ又はプローブ先端に、該光スポット
を発生させるための微小開口を設け、該微小開口を前記
光スポット形成手段とするものである。According to a second aspect of the present invention, in the optical disk recording / reproducing apparatus of the first aspect, a minute opening for generating the light spot is provided at a tip of a head, a slider or a probe close to the optical disk. An opening is used as the light spot forming means.
【0015】請求項2記載の発明によれば、近接場光を
発生させるための微小開口と、記録時の符号間干渉を補
償するためのプリコード手段を備え、光ディスクに記録
された情報を読み出すため、光スポットのサイドローブ
によって読み出される情報を積極的に活用することがで
きる。このため、サイドローブによって読み出される情
報を排除するために、超解像光ディスクピックアップに
おいてスリットや集光レンズ等を設ける必要がなくな
り、光ピックアップの構成を簡略にすることができる。According to the second aspect of the present invention, there is provided a minute aperture for generating near-field light and a precode means for compensating for intersymbol interference during recording, and reads information recorded on an optical disk. Therefore, information read by the side lobe of the light spot can be positively utilized. Therefore, it is not necessary to provide a slit, a condenser lens, and the like in the super-resolution optical disk pickup in order to exclude information read by the side lobe, and the configuration of the optical pickup can be simplified.
【0016】請求項3記載の発明は、請求項2記載の光
ディスク記録再生装置において、前記記録情報系列に該
記録情報系列が再生される際に付加される符号間干渉が
付加されることにより得られる再生情報系列の各単位情
報について、前記入力情報系列の基数による剰余を演算
する復号手段をさらに備えている構成としたものであ
る。According to a third aspect of the present invention, in the optical disk recording / reproducing apparatus according to the second aspect, an intersymbol interference added when the recorded information sequence is reproduced is added to the recorded information sequence. For each unit information of the reproduction information sequence to be obtained, a decoding means for calculating a remainder based on the radix of the input information sequence is further provided.
【0017】請求項3記載の発明によれば、近接場光を
発生させるための微小開口と、記録時の符号間干渉を補
償するためのプリコード手段と、基数による剰余を計算
する復号手段を備え、光ディスクに記録された情報を読
み出すため、光スポットのサイドローブによって読み出
される情報を積極的に活用することができる。このた
め、サイドローブによって読み出される情報を排除する
ために、超解像光ディスクピックアップにおいてスリッ
トや集光レンズ等を設ける必要がなくなり、光ピックア
ップの構成を簡略にすることができる。According to the third aspect of the present invention, a minute aperture for generating near-field light, a precoding means for compensating for intersymbol interference during recording, and a decoding means for calculating a remainder based on a radix are provided. Since the information recorded on the optical disk is read out, the information read out by the side lobe of the light spot can be positively utilized. Therefore, it is not necessary to provide a slit, a condenser lens, and the like in the super-resolution optical disk pickup in order to exclude information read by the side lobe, and the configuration of the optical pickup can be simplified.
【0018】請求項4記載の発明は、請求項2記載の光
ディスク記録再生装置において、前記記録情報系列に前
記記録情報系列が再生される際に付加される符号間干渉
が付加されることにより得られる再生情報系列の各単位
情報について、PRML方式による復号手段をさらに備
え、該復号手段は、最尤復号方式による復号を行う最尤
復号器を備えている構成としたものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the optical disk recording / reproducing apparatus according to the second aspect, an intersymbol interference added when the recording information sequence is reproduced is added to the recording information sequence. For each unit information of the reproduction information sequence to be obtained, a decoding unit based on the PRML system is further provided, and the decoding unit is configured to include a maximum likelihood decoder for decoding by the maximum likelihood decoding system.
【0019】請求項4記載の発明によれば、近接場光を
発生させるための微小開口と、記録時の符号間干渉を補
償するためのプリコード手段と、PRML方式による復
号手段を備え、光ディスクに記録された情報を読み出す
ため、光スポットのサイドローブによって読み出される
情報を積極的に活用することができる。このため、サイ
ドローブによって読み出される情報を排除するために、
超解像光ディスクピックアップにおいてスリットや集光
レンズ等を設ける必要がなくなり、光ピックアップの構
成を簡略にすることができる。According to the fourth aspect of the present invention, the optical disk includes a minute aperture for generating near-field light, a pre-code unit for compensating for inter-symbol interference during recording, and a decoding unit based on the PRML method. Therefore, the information read by the side lobe of the light spot can be positively utilized. Therefore, in order to exclude information read by the side lobe,
There is no need to provide a slit or a condenser lens in the super-resolution optical disk pickup, and the configuration of the optical pickup can be simplified.
【0020】請求項5記載の発明は、請求項1記載の光
ディスク記録再生装置において、該光ディスク基板上
に、記録層、非線形光学材料層を設け、非線形光学材料
層をマスクにして形成した、該光スポットを発生させる
ための微小開口を前記光スポット形成手段とするもので
ある。According to a fifth aspect of the present invention, in the optical disk recording / reproducing apparatus according to the first aspect, a recording layer and a non-linear optical material layer are provided on the optical disc substrate, and the non-linear optical material layer is formed as a mask. The minute aperture for generating a light spot is used as the light spot forming means.
【0021】請求項5記載の発明によれば、微小開口を
発生させるための非線形光学材料層により近接場光を発
生させ、記録時の符号間干渉を補償するためのプリコー
ド手段を用いて、光ディスクに記録された情報を読み出
すため、光スポットのサイドローブによって読み出され
る情報を積極的に活用することができる。このため、サ
イドローブによって読み出される情報を排除するため
に、超解像光ディスクピックアップにおいてスリットや
集光レンズ等を設ける必要がなくなり、光ピックアップ
の構成を簡略にすることができる。According to the fifth aspect of the present invention, a near-field light is generated by a nonlinear optical material layer for generating a minute aperture, and precoding means for compensating for intersymbol interference during recording is used. Since the information recorded on the optical disc is read, the information read by the side lobe of the light spot can be positively utilized. Therefore, it is not necessary to provide a slit, a condenser lens, and the like in the super-resolution optical disk pickup in order to exclude information read by the side lobe, and the configuration of the optical pickup can be simplified.
【0022】請求項6記載の発明は、請求項5記載の光
ディスク記録再生装置において、前記記録情報系列に該
記録情報系列が再生される際に付加される符号間干渉が
付加されることにより得られる再生情報系列の各単位情
報について、前記入力情報系列の基数による剰余を演算
する復号手段をさらに備えている構成としたものであ
る。According to a sixth aspect of the present invention, in the optical disk recording / reproducing apparatus according to the fifth aspect, an intersymbol interference added when the recorded information sequence is reproduced is added to the recorded information sequence. For each unit information of the reproduction information sequence to be obtained, a decoding means for calculating a remainder based on the radix of the input information sequence is further provided.
【0023】請求項6記載の発明によれば、微小開口を
発生させるための非線形光学材料層により近接場光を発
生させ、記録時の符号間干渉を補償するためのプリコー
ド手段と、基数による剰余を計算する復号手段を用い
て、光ディスクに記録された情報を読み出すため、光ス
ポットのサイドローブによって読み出される情報を積極
的に活用することができる。このため、サイドローブに
よって読み出される情報を排除するために、超解像光デ
ィスクピックアップにおいてスリットや集光レンズ等を
設ける必要がなくなり、光ピックアップの構成を簡略に
することができる。According to the sixth aspect of the present invention, a near-field light is generated by a nonlinear optical material layer for generating a minute aperture, and precoding means for compensating for intersymbol interference at the time of recording is provided. Since the information recorded on the optical disk is read using the decoding means for calculating the remainder, the information read by the side lobe of the light spot can be positively utilized. Therefore, it is not necessary to provide a slit, a condenser lens, and the like in the super-resolution optical disk pickup in order to exclude information read by the side lobe, and the configuration of the optical pickup can be simplified.
【0024】請求項7記載の発明は、光の回折限界より
小さいメインスポットと該メインスポットの両側にそれ
ぞれ形成される一対のサイドローブからなる光スポット
を光ディスク上に照射する光スポット形成手段と、該光
スポットを用いて該光ディスクに記録された記録情報系
列を再生する情報再生手段とを有する光ピックアップ
と、外部から入力される情報系列を受け取り、記録時の
符号間干渉を該情報系列に付加した後、該記録時の符号
間干渉が付加された該情報系列の各単位情報について、
該情報系列の基数による剰余を演算することにより、該
情報系列を該記録情報系列に変換するプリコード手段と
を備えている光ディスク記録再生装置であって、該記録
時の符号間干渉が、該記録情報系列が再生される際に付
加される符号間干渉を補償する構成としたものである。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a light spot forming means for irradiating a light spot comprising a main spot smaller than a diffraction limit of light and a pair of side lobes formed on both sides of the main spot onto an optical disk, An optical pickup having information reproducing means for reproducing a recorded information sequence recorded on the optical disk using the light spot; receiving an information sequence inputted from the outside; and adding intersymbol interference during recording to the information sequence After that, for each unit information of the information sequence to which the intersymbol interference at the time of recording is added,
An optical disc recording / reproducing apparatus comprising: a precoding means for converting the information sequence into the recording information sequence by calculating a remainder based on the radix of the information sequence. In this configuration, inter-symbol interference added when a recorded information sequence is reproduced is compensated.
【0025】請求項7記載の発明によれば、記録時の符
号間干渉を補償するためのプリコード手段を備え、光デ
ィスクに記録された情報を読み出すため、光スポットの
サイドローブによって読み出される情報を積極的に活用
することができる。このため、サイドローブによって読
み出される情報を排除するために、近接場光ディスクピ
ックアップにおいてスリットや集光レンズ等を設ける必
要がなくなり、光ピックアップの構成を簡略にすること
ができる。According to the seventh aspect of the present invention, there is provided a precoding means for compensating for intersymbol interference at the time of recording, and for reading information recorded on the optical disk, the information read by the side lobe of the light spot is read. Can be used positively. For this reason, it is not necessary to provide a slit or a condenser lens in the near-field optical disk pickup in order to exclude information read by the side lobe, and the configuration of the optical pickup can be simplified.
【0026】請求項8記載の発明は、請求項7記載の光
ディスク記録再生装置において、該光ディスクに近接す
るヘッド、スライダ又はプローブ先端に、該光スポット
を発生させるための内部干渉型の突起又は開口を設け、
該突起又は開口を前記光スポット形成手段とするもので
ある。According to an eighth aspect of the present invention, in the optical disk recording / reproducing apparatus according to the seventh aspect, an internal interference type projection or opening for generating the light spot is provided at a tip of a head, a slider or a probe close to the optical disk. And
The projection or the opening is used as the light spot forming means.
【0027】請求項8記載の発明によれば、近接場光を
発生させるための内部干渉型の突起又は開口と、記録時
の符号間干渉を補償するためのプリコード手段を備え、
光ディスクに記録された情報を読み出すため、光スポッ
トのサイドローブによって読み出される情報を積極的に
活用することができる。このため、サイドローブによっ
て読み出される情報を排除するために、近接場光ディス
クピックアップにおいてスリットや集光レンズ等を設け
る必要がなくなり、光ピックアップの構成を簡略にする
ことができる。According to the eighth aspect of the present invention, there is provided an internal interference type projection or aperture for generating near-field light, and a precode means for compensating for intersymbol interference during recording.
Since the information recorded on the optical disc is read, the information read by the side lobe of the light spot can be positively utilized. For this reason, it is not necessary to provide a slit or a condenser lens in the near-field optical disk pickup in order to exclude information read by the side lobe, and the configuration of the optical pickup can be simplified.
【0028】請求項9記載の発明は、請求項8記載の光
ディスク記録再生装置において、前記記録情報系列に該
記録情報系列が再生される際に付加される符号間干渉が
付加されることにより得られる再生情報系列の各単位情
報について、前記入力情報系列の基数による剰余を演算
する復号手段をさらに備えている構成としたものであ
る。According to a ninth aspect of the present invention, in the optical disk recording / reproducing apparatus according to the eighth aspect, an intersymbol interference added when the recorded information sequence is reproduced is added to the recorded information sequence. For each unit information of the reproduction information sequence to be obtained, a decoding means for calculating a remainder based on the radix of the input information sequence is further provided.
【0029】請求項9記載の発明によれば、近接場光を
発生させるための内部干渉型の突起又は開口と、記録時
の符号間干渉を補償するためのプリコード手段と、基数
による剰余を計算する復号手段を備え、光ディスクに記
録された情報を読み出すため、光スポットのサイドロー
ブによって読み出される情報を積極的に活用することが
できる。このため、サイドローブによって読み出される
情報を排除するために、近接場光ディスクピックアップ
においてスリットや集光レンズ等を設ける必要がなくな
り、光ピックアップの構成を簡略にすることができる。According to the ninth aspect of the present invention, an internal interference type projection or opening for generating near-field light, a precoding means for compensating for intersymbol interference at the time of recording, and a remainder based on a radix are provided. Since information provided on the optical disk is read out by providing a decoding means for calculating, the information read out by the side lobe of the light spot can be positively utilized. For this reason, it is not necessary to provide a slit or a condenser lens in the near-field optical disk pickup in order to exclude information read by the side lobe, and the configuration of the optical pickup can be simplified.
【0030】請求項10記載の発明は、請求項8記載の
光ディスク記録再生装置において、前記記録情報系列に
前記記録情報系列が再生される際に付加される符号間干
渉が付加されることにより得られる再生情報系列の各単
位情報について、PRML方式による復号手段をさらに
備え、該復号手段は、最尤復号方式による復号を行う最
尤復号器を備えている構成としたものである。According to a tenth aspect of the present invention, in the optical disk recording / reproducing apparatus according to the eighth aspect, an intersymbol interference added when the recording information sequence is reproduced is added to the recording information sequence. For each unit information of the reproduced information sequence to be obtained, a decoding unit based on the PRML system is further provided, and the decoding unit is configured to include a maximum likelihood decoder for decoding by the maximum likelihood decoding system.
【0031】請求項10記載の発明によれば、近接場光
を発生させるための内部干渉型の突起又は開口と、記録
時の符号間干渉を補償するためのプリコード手段と、P
RML方式による復号手段を備え、光ディスクに記録さ
れた情報を読み出すため、光スポットのサイドローブに
よって読み出される情報を積極的に活用することができ
る。このため、サイドローブによって読み出される情報
を排除するために、近接場光ディスクピックアップにお
いてスリットや集光レンズ等を設ける必要がなくなり、
光ピックアップの構成を簡略にすることができる。According to the tenth aspect of the present invention, an internal interference type projection or aperture for generating near-field light, a precode means for compensating for intersymbol interference during recording,
Since information recorded on the optical disc is read out by providing the decoding means by the RML method, the information read out by the side lobe of the light spot can be positively utilized. Therefore, it is not necessary to provide a slit, a condenser lens, and the like in the near-field optical disk pickup in order to eliminate information read by the side lobe,
The configuration of the optical pickup can be simplified.
【0032】請求項11記載の発明は、請求項7記載の
光ディスク記録再生装置において、該光ディスク基板上
に、記録層、非線形光学材料層を設け、非線形光学材料
層をマスクにして形成した、該光スポットを発生させる
ための微少開口を前記光スポット形成手段とするもので
ある。According to an eleventh aspect of the present invention, in the optical disk recording / reproducing apparatus according to the seventh aspect, a recording layer and a non-linear optical material layer are provided on the optical disc substrate, and the non-linear optical material layer is formed as a mask. A minute aperture for generating a light spot is used as the light spot forming means.
【0033】請求項11記載の発明によれば、微少開口
を発生させるための非線形光学材料層により近接場光を
発生させ、記録時の符号間干渉を補償するためのプリコ
ード手段を用いて、光ディスクに記録された情報を読み
出すため、光スポットのサイドローブによって読み出さ
れる情報を積極的に活用することができる。このため、
サイドローブによって読み出される情報を排除するため
に、近接場光ディスクピックアップにおいてスリットや
集光レンズ等を設ける必要がなくなり、光ピックアップ
の構成を簡略にすることができる。According to the eleventh aspect of the present invention, a near-field light is generated by a nonlinear optical material layer for generating a minute aperture, and precoding means for compensating for intersymbol interference during recording is used. Since the information recorded on the optical disc is read, the information read by the side lobe of the light spot can be positively utilized. For this reason,
In order to eliminate the information read by the side lobe, it is not necessary to provide a slit, a condenser lens or the like in the near-field optical disk pickup, and the configuration of the optical pickup can be simplified.
【0034】請求項12記載の発明は、前記記録情報系
列に該記録情報系列が再生される際に付加される符号間
干渉が付加されることにより得られる再生情報系列の各
単位情報について、前記入力情報系列の基数による剰余
を演算する復号手段をさらに備えている構成としたもの
である。According to a twelfth aspect of the present invention, for each unit information of a reproduction information sequence obtained by adding intersymbol interference added when the recording information sequence is reproduced to the recording information sequence, This configuration is further provided with decoding means for calculating a remainder based on the radix of the input information sequence.
【0035】請求項12記載の発明によれば、微少開口
を発生させるための非線形光学材料層により近接場光を
発生させ、記録時の符号間干渉を補償するためのプリコ
ード手段と、基数による剰余を計算する復号手段を用い
て、光ディスクに記録された情報を読み出すため、光ス
ポットのサイドローブによって読み出される情報を積極
的に活用することができる。このため、サイドローブに
よって読み出される情報を排除するために、近接場光デ
ィスクピックアップにおいてスリットや集光レンズ等を
設ける必要がなくなり、光ピックアップの構成を簡略に
することができる。According to the twelfth aspect of the present invention, a near-field light is generated by a non-linear optical material layer for generating a minute aperture, and precoding means for compensating for intersymbol interference during recording, and a radix-based Since the information recorded on the optical disk is read using the decoding means for calculating the remainder, the information read by the side lobe of the light spot can be positively utilized. For this reason, it is not necessary to provide a slit or a condenser lens in the near-field optical disk pickup in order to exclude information read by the side lobe, and the configuration of the optical pickup can be simplified.
【0036】請求項13記載の発明は、請求項11記載
の光ディスク記録再生装置において、前記記録情報系列
に前記記録情報系列が再生される際に付加される符号間
干渉が付加されることにより得られる再生情報系列の各
単位情報について、PRML方式による復号手段をさら
に備え、該復号手段は、最尤復号方式による復号を行う
最尤復号器を備えている構成としたものである。According to a thirteenth aspect of the present invention, in the optical disk recording / reproducing apparatus according to the eleventh aspect, an intersymbol interference added when the recorded information sequence is reproduced is added to the recorded information sequence. For each unit information of the reproduced information sequence to be obtained, a decoding unit based on the PRML system is further provided, and the decoding unit is configured to include a maximum likelihood decoder for decoding by the maximum likelihood decoding system.
【0037】請求項13記載の発明によれば、微少開口
を発生させるための非線形光学材料層により近接場光を
発生させ、記録時の符号間干渉を補償するためのプリコ
ード手段と、PRML方式による復号手段を用いて、光
ディスクに記録された情報を読み出すため、光スポット
のサイドローブによって読み出される情報を積極的に活
用することができる。このため、サイドローブによって
読み出される情報を排除するために、近接場光ディスク
ピックアップにおいてスリットや集光レンズ等を設ける
必要がなくなり、光ピックアップの構成を簡略にするこ
とができる。According to the thirteenth aspect of the present invention, a near-field light is generated by a non-linear optical material layer for generating a minute aperture, and precoding means for compensating for intersymbol interference during recording, and a PRML system. Since the information recorded on the optical disk is read out by using the decoding means according to (1), the information read out by the side lobe of the light spot can be positively utilized. For this reason, it is not necessary to provide a slit or a condenser lens in the near-field optical disk pickup in order to exclude information read by the side lobe, and the configuration of the optical pickup can be simplified.
【0038】[0038]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、その例を図面と共に説明する。 [第1の実施の形態]まず、図4及び図5を用いて第1
の実施の形態に係る光ディスク記録再生装置について説
明する。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. [First Embodiment] First, a first embodiment will be described with reference to FIGS.
An optical disk recording / reproducing apparatus according to the embodiment will be described.
【0039】第1の実施の形態の光ディスク記録再生装
置では、図4に示すように、記録媒体としてポリカーボ
ネートなどからなる光ディスク基板11上にデータ記録
層13を設け、超解像光ヘッドなどを用いて光の回折限
界より小さいスポットの光を発生させ記録、再生を行
う。また、光磁気記録型のメディアを用いてもよく、記
録又は再生のみに光を用いる記録再生方式にも適応され
る。In the optical disk recording / reproducing apparatus according to the first embodiment, as shown in FIG. 4, a data recording layer 13 is provided on an optical disk substrate 11 made of polycarbonate or the like as a recording medium, and optical recording is performed using a super-resolution optical head or the like. Recording and reproduction are performed by generating light of a spot smaller than the diffraction limit of Further, a magneto-optical recording medium may be used, and the present invention is also applicable to a recording / reproducing method using light only for recording or reproduction.
【0040】本実施の形態では、ポリカーボネート光デ
ィスク基板11にSiN保護層12、記録層13を積層し
て蒸着した。例えば、それぞれの膜厚は、記録層上下に
あるSiN保護層12を20nm、データ記録層13を15nmを
積層した。記録時には、本実施の形態の場合、記録層側
から小さいスポットの光が入射される。光は、メディア
の基板側からでも記録層側からでも入射できるが、図4
は、光を記録層側から入射した場合の図である。光ヘッ
ドから出射された光は、サンプルに入射し、その光は記
録層を透過し、ポリカーボネート基板側に出射される。
データ記録層13には、光の強弱に応じて光の回折限界
よりも小さい記録マークを形成することができる。ま
た、マークを読むときは、記録層が変化しない程度の光
を照射し、その反射光強度又は透過光強度を読みとる。In this embodiment, the SiN protective layer 12 and the recording layer 13 are laminated on the polycarbonate optical disk substrate 11 and vapor-deposited. For example, the respective film thicknesses are such that the SiN protective layers 12 above and below the recording layer are laminated to 20 nm, and the data recording layer 13 is laminated to 15 nm. At the time of recording, in the case of the present embodiment, light of a small spot enters from the recording layer side. Light can be incident from either the substrate side or the recording layer side of the medium.
FIG. 3 is a diagram when light is incident from the recording layer side. Light emitted from the optical head enters the sample, and the light passes through the recording layer and is emitted toward the polycarbonate substrate.
Recording marks smaller than the diffraction limit of light can be formed on the data recording layer 13 according to the intensity of light. When reading a mark, the recording layer is irradiated with light to such an extent that it does not change, and the reflected light intensity or transmitted light intensity is read.
【0041】図5は光ディスク記録再生装置の構成の例
を示すブロック図である。図5の光ディスク記録再生装
置は、コントローラ21、スピンドルモータ22、記録
データ生成部23、光ピックアップ24、クロック抽出
部25、等化回路26、A/D(アナログ/ディジタ
ル)コンバータ27、デコーダ28及びメディア29か
ら構成されている。FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of an optical disk recording / reproducing apparatus. 5 includes a controller 21, a spindle motor 22, a recording data generation unit 23, an optical pickup 24, a clock extraction unit 25, an equalization circuit 26, an A / D (analog / digital) converter 27, a decoder 28, It is composed of a medium 29.
【0042】記録データ生成部23は、コントローラ2
1から送られてきた書き込み用のデータにパーシャルレ
スポンス(PR)方式によるプリコードを施すことによ
り、実際に光ディスクに書き込む記録データを生成す
る。このプリコードは、書き込み用のデータに、次の式
(1)の演算を施すものである。The recording data generation unit 23 includes the controller 2
The recording data to be actually written to the optical disk is generated by applying a pre-code by the partial response (PR) method to the write data sent from the first. This precode is for performing an operation of the following equation (1) on write data.
【0043】 (1/G(D))mod2・・・・・・・・・・(1) D:遅延演算子 G:PR(パーシャルレスポンス)伝送路の伝達関数 Mod2:2の剰余 式(1)の演算は、光ピックアップによって発生する光ス
ポットによって、当該ビットデータを読み出したときの
隣接するビットデータの符号間干渉の相関特性の逆特性
を付加した後、この結果について2(ビットデータの基
数)の剰余を演算するものである。(1 / G (D)) mod 2... (1) D: delay operator G: transfer function of PR (partial response) transmission path Mod 2: modulo 2 expression (1) In the calculation of ()), after adding the inverse characteristic of the correlation characteristic of the intersymbol interference of the adjacent bit data when the bit data is read by the light spot generated by the optical pickup, the result is 2 (radix of the bit data). ) Is calculated.
【0044】光ディスクの記録層に孤立ビットが記録さ
れている場合、光ピックアップにおける信号検出用の光
検出器が出力する信号は、ビットよりスポットが大きい
ので読み出し波形の両側にそれぞれ隣接するビットの読
み出し波形が付加されることになる。従って、この光ピ
ックアップが出力する信号は、隣接ビットから符号間干
渉を受けることになり、この符号間干渉により、上記の
ようなパーシャルレスポンス方式の検出が可能となる。When an isolated bit is recorded on the recording layer of the optical disk, the signal output from the signal detector for signal detection in the optical pickup has a larger spot than the bit, so that the adjacent bits are read on both sides of the read waveform. A waveform will be added. Therefore, the signal output by the optical pickup is subject to intersymbol interference from adjacent bits, and the intersymbol interference makes it possible to detect the partial response method as described above.
【0045】図5に示すように、光ピックアップ24か
らの出力信号は、等化回路26とクロック抽出部25に
送られる。等化回路26は、図6に示すように、遅延素
子T(31)と重み係数乗算器32と加算器33とで構成
されたトランスバーサルフィルタであり、各重み係数乗
算器32の利得を変化させることによりタップ係数を調
整することができる。クロック抽出部25は、光ピック
アップ24における光検出器が出力する信号からPLL
(Phase Locked Loop)を用いてサンプリングクロッ
ク信号を抽出する回路である。As shown in FIG. 5, an output signal from the optical pickup 24 is sent to an equalizing circuit 26 and a clock extracting unit 25. As shown in FIG. 6, the equalizing circuit 26 is a transversal filter including a delay element T (31), a weight coefficient multiplier 32, and an adder 33, and changes the gain of each weight coefficient multiplier 32. By doing so, the tap coefficient can be adjusted. The clock extracting unit 25 converts the signal output from the photodetector in the optical pickup 24 into a PLL.
(Phase Locked Loop) to extract the sampling clock signal.
【0046】等化回路26から出力される信号は、A/
Dコンバータ27に送られる。A/Dコンバータ27
は、等化回路26から出力されたアナログ信号をディジ
タルデータに変換する回路であり、クロック抽出部25
が抽出したサンプリングクロック信号に基づいてサンプ
リングを行う。各サンプリング値は、パーシャルレスポ
ンス方式の検出を行うために、PR方式に応じた多値に
量子化されてディジタルデータとなる。The signal output from the equalizing circuit 26 is A /
The data is sent to the D converter 27. A / D converter 27
Is a circuit for converting an analog signal output from the equalizing circuit 26 into digital data.
Performs sampling based on the sampling clock signal extracted by. Each sampling value is quantized into multi-values according to the PR system to be digital data in order to detect the partial response system.
【0047】A/Dコンバータ27から出力されるディ
ジタルデータは、デコーダ28に送られる。デコーダ2
8は、多値のディジタルデータにそれぞれ2の剰余の演
算を行う回路であり、これによって元の書き込み用のデ
ータが検出される。そして、このデコーダが検出したデ
ータは、コントローラ21に送られる。コントローラ2
1は、上記のようなデータの入出力の他に、メディアを
回転させるスピンドルモータ22の回転制御や光ピック
アップ24のサーボ制御等を行う。 [第2の実施の形態]第2の実施の形態の光ディスク記
録再生装置では、図7に示すように、プローブ、又はス
ライダヘッド等の先端に光の回折限界よりも小さいスポ
ットを形成するための微小開口が設けられている。この
微小開口を用いて近接場光又は内部集光型近接場光を発
生させ記録、再生を行う。The digital data output from the A / D converter 27 is sent to a decoder 28. Decoder 2
Numeral 8 denotes a circuit for performing a remainder operation of 2 on each of multi-valued digital data, thereby detecting original write data. The data detected by the decoder is sent to the controller 21. Controller 2
1 controls the rotation of the spindle motor 22 for rotating the medium, the servo control of the optical pickup 24, and the like, in addition to the input and output of data as described above. [Second Embodiment] In an optical disk recording / reproducing apparatus according to a second embodiment, as shown in FIG. 7, a spot smaller than the diffraction limit of light is formed at the tip of a probe or a slider head. A minute opening is provided. Using this minute aperture, near-field light or internally converging near-field light is generated for recording and reproduction.
【0048】例えば、微小開口径が50nmとすると、表面
記録型メディアの記録層には約50nm程度の光のスポット
を形成することができる。光ディスクに記録されたビッ
トのピッチが20nmとすると、光ピックアップにおける信
号検出用の光検出器が出力する信号は、図2に示すよう
にビット径より光スポット径が大きいので読み出し波形
の両側にそれぞれ隣接するビットの読み出し波形が付加
されることになる。従って、この光ピックアップが出力
する信号は、隣接ビットから符号間干渉を受けることに
なり、この符号間干渉により、上記のようなパーシャル
レスポンス方式の検出が可能となる。 [第3の実施の形態]第3の実施の形態の光ディスク記
録再生装置の記録再生動作を図8を用いて説明する。図
8の光ディスク記録再生装置は、コントローラ21、ス
ピンドルモータ22、記録データ生成部23、光ピック
アップ24、クロック抽出部25、等化回路26、A/
Dコンバータ27、デコーダ28、メディア29及びク
ロック発生部30から構成されている。For example, when the diameter of the minute aperture is 50 nm, a light spot of about 50 nm can be formed on the recording layer of the surface recording type medium. Assuming that the pitch of the bits recorded on the optical disk is 20 nm, the signal output from the optical detector for signal detection in the optical pickup has a light spot diameter larger than the bit diameter as shown in FIG. The read waveform of the adjacent bit is added. Therefore, the signal output by the optical pickup is subject to intersymbol interference from adjacent bits, and the intersymbol interference makes it possible to detect the partial response method as described above. [Third Embodiment] The recording / reproducing operation of the optical disc recording / reproducing apparatus of the third embodiment will be described with reference to FIG. 8 includes a controller 21, a spindle motor 22, a recording data generating unit 23, an optical pickup 24, a clock extracting unit 25, an equalizing circuit 26, an A /
It comprises a D converter 27, a decoder 28, a medium 29 and a clock generator 30.
【0049】次に、例えば、入力データ系列{am}を
書き込む場合について説明する。この入力データ系列
{am}は、通常は予め適当な変調が施されたものであ
る。Next, the case of writing an input data sequence {am} will be described. This input data sequence {am} is usually one which has been appropriately modulated in advance.
【0050】まず、コントローラ21からこの入力デー
タ系列{am}が記録データ生成部23に送られ、上記
式(1)の演算によってプリコードされて記録データ系
列{bm}に変換される。式(1)の演算は、スポットの
広がりによる符号間干渉の相関特性の逆特性を付加し、
2の剰余をとるものであるから、入力データamを変換
するには、既に変換済みの記録データbm-nを用いて
次の式(2)を満足するようなbmを求める演算を行うこ
とになる。First, the input data sequence {am} is sent from the controller 21 to the recording data generation unit 23, where it is pre-coded and converted into the recording data sequence {bm} by the operation of the above equation (1). The calculation of equation (1) adds the inverse characteristic of the correlation characteristic of intersymbol interference due to the spread of the spot,
Therefore, in order to convert the input data am, an operation for obtaining bm that satisfies the following expression (2) using the already converted recording data bm-n is performed. Become.
【0051】[0051]
【数1】 gn:各タップの重み係数 N:データ長 このようにプリコードを施された記録データ系列{b
m}は、クロック発生部30からのクロック信号に従っ
てLDドライバに送られ、光ピックアップにおける光ス
ポットの広がりを含んだ形で光ディスクの記録層に記録
される。(Equation 1) gn: Weight coefficient of each tap N: Data length Recording data sequence {b pre-coded in this way
m} is sent to the LD driver according to the clock signal from the clock generation unit 30 and is recorded on the recording layer of the optical disc in a form including the spread of the light spot in the optical pickup.
【0052】光ディスクの記録層に記録された記録デー
タ系列{bm}は、光ピックアップ24によって読み出
され、等化回路26で波形を等化された後、A/Dコン
バータ27によってディジタルデータの再生データ系列
{xm}に変換される。この再生データ系列{xm}
は、スポットの広がりによる隣接ビットの符号間干渉が
付加されたものであるため、記録データ系列{bm}に
次の式(3)の演算を施したものとなる。The recording data sequence {bm} recorded on the recording layer of the optical disk is read out by the optical pickup 24, the waveform is equalized by the equalizing circuit 26, and the digital data is reproduced by the A / D converter 27. It is converted to a data sequence {xm}. This reproduced data sequence {xm}
Is obtained by adding the intersymbol interference of the adjacent bits due to the spread of the spot, and is obtained by performing the operation of the following equation (3) on the recording data sequence {bm}.
【0053】[0053]
【数2】 多値のディジタルデータとして読み出された再生データ
系列{xm}は、デコーダ28に送られる。この再生デ
ータ系列{xm}は2の剰余をとられ、2進の出力デー
タ系列{dm}に変換される。記録データ系列{bm}
は入力データ系列{am}に相関特性の逆特性を付加し
てから2の剰余をとったものであるため、この相関特性
を相殺された再生データ系列{xm}の2の剰余をとっ
た出力データ系列{dm}は、元の入力データ系列{a
m}に一致する。そして、この出力データ系列{dm}
はコントローラに送られる。(Equation 2) The reproduced data sequence {xm} read as multi-valued digital data is sent to the decoder 28. This reproduced data sequence {xm} is obtained by taking the remainder of 2 and converted into a binary output data sequence {dm}. Record data series {bm}
Is obtained by adding the inverse characteristic of the correlation characteristic to the input data sequence {am} and then taking the remainder of 2, so that the output obtained by taking the 2 remainder of the reproduced data sequence {xm} in which this correlation characteristic has been canceled out The data series {dm} is the original input data series {a
m}. Then, this output data series {dm}
Is sent to the controller.
【0054】この結果、本実施の形態の光ディスク記録
再生装置は、光ピックアップのスポットの広がりによる
隣接ビットによる符号間干渉を積極的に活用して元のデ
ータの検出に利用することができる。これにより、符号
間干渉を除去するためのスポットの精鋭化等の光学部品
を設ける必要がなくなり、光ピックアップの構造を簡単
にすると共に組み立て調整の手間を軽減することが可能
となる。 [第4の実施の形態]PRML(パーシャルレスポンス
・最尤復号)方式の再生信号処理系において、等化器の
後に配置される検出器には、最尤復号器の代表的な一つ
であるビタビ復号器が一般に用いられる。等化器で再生
波形がPR特性に等化されたとすると、ビタビ復号器は
PR特性を満たす全ての系列の中から等化波形のサンプ
ル系列との誤差が最も小さい系列を選択し、選択された
系列に対応する2値データ(復号データ)を出力する。
PRML方式では、復号を1つのサンプル値から行うの
ではなく、複数のサンプル値から行うため、サンプル値
間で相関を持たない信号劣化成分に対する耐性が強い。
以下に本実施の形態に係るビタビ復号器による最尤復号
法を示す。As a result, the optical disk recording / reproducing apparatus of the present embodiment can be used to detect original data by positively utilizing intersymbol interference caused by adjacent bits due to the spread of the spot of the optical pickup. As a result, it is not necessary to provide an optical component such as sharpening of a spot for removing intersymbol interference, so that the structure of the optical pickup can be simplified and the labor for assembling and adjusting can be reduced. Fourth Embodiment In a reproduced signal processing system of the PRML (partial response / maximum likelihood decoding) method, a detector arranged after an equalizer is a representative one of the maximum likelihood decoders. Viterbi decoders are commonly used. Assuming that the reproduced waveform is equalized to the PR characteristic by the equalizer, the Viterbi decoder selects a sequence having the smallest error from the sample sequence of the equalized waveform from all the sequences satisfying the PR characteristic, and selects the sequence. It outputs binary data (decoded data) corresponding to the sequence.
In the PRML method, decoding is performed not from one sample value but from a plurality of sample values, so that the resistance to a signal deterioration component having no correlation between the sample values is strong.
The maximum likelihood decoding method using the Viterbi decoder according to the present embodiment will be described below.
【0055】図9及び図10は、第4の実施の形態を示
すものであって、図9は光ディスク記録再生装置の構成
の例を示すブロック図、図10はビタビ復号器の構成の
例を示すブロック図である。FIGS. 9 and 10 show a fourth embodiment. FIG. 9 is a block diagram showing an example of the configuration of an optical disk recording / reproducing apparatus, and FIG. 10 is an example of the configuration of a Viterbi decoder. FIG.
【0056】図9に示す光ディスク記録再生装置は、図
5に示す第1の実施の形態の光ディスク記録再生装置に
おいて、デコーダ28に代えてビタビ復号器34を設け
たものである。従ってビタビ復号器34には、再生デー
タ系列{xm}が送られる。ビタビ復号器34は、PR
チャンネルに対応したビタビ復号(最尤復号)を行うも
のを使用する。The optical disk recording / reproducing apparatus shown in FIG. 9 is different from the optical disk recording / reproducing apparatus of the first embodiment shown in FIG. 5 in that a Viterbi decoder 34 is provided instead of the decoder 28. Therefore, the reproduced data sequence {xm} is sent to the Viterbi decoder 34. The Viterbi decoder 34 outputs the PR
One that performs Viterbi decoding (maximum likelihood decoding) corresponding to the channel is used.
【0057】ビタビ復号器34は、図10に示すよう
に、トレリス遷移図の各状態ごとの演算を行うACS部
(加算比較選択部)420〜42Ns−1と、これらの
加算比較選択部420〜42Ns−1が選択したパス
(経路)をそれぞれ記憶するパスメモリ回路50と、こ
のパスメモリ回路50が記憶したパスから1つのパスを
選択するMLD回路(最尤パス選択部)51とによって
構成されている。次に、Ns個の加算比較選択部420
〜42Ns−1を用いてNs状態のトレリス遷移図を辿
る場合について説明する。また、加算比較選択部420
〜42Ns−1が演算する状態からは、自身の状態又は
加算比較選択部420〜42Ns−1の状態にのみ遷移
可能であり、加算比較選択部420〜42Ns−1の状
態からは自身の状態又はある特定の加算比較選択部42
0〜42Ns−1の状態にのみ遷移可能であるものとす
る。As shown in FIG. 10, the Viterbi decoder 34 includes ACS units (addition / comparison / selection units) 42 0 to 42N s−1 that perform operations for each state of the trellis transition diagram, and these addition / comparison / selection units. Path memory circuits 50 each storing a path (path) selected by 42 0 to 42N s−1, and an MLD circuit (maximum likelihood path selection unit) 51 that selects one path from the paths stored by the path memory circuit 50 And is constituted by. Then, Ns-number of ACS units 42 0
A case of tracing the trellis transition diagram of the Ns state using .about.42Ns -1 will be described. Moreover, ACS unit 42 0
From the state ~42N s-1 is computed, it can only be a transition to its state or condition of the ACS unit 42 0 ~42N s-1, the state of the ACS unit 42 0 ~42N s-1 Is the status of the own device or a specific addition / comparison / selection unit 42
It is assumed that transition can be made only to the state of 0 to 42N s-1 .
【0058】ビタビ復号方式により復号を行う場合、A
/Dコンバータ27は、データをNs値に限らず、さら
に細かく量子化するのが普通である。A/Dコンバータ
27から出力される量子化データはNs値データとなる
のが理想的であるが、波形の歪み及びノイズ等の影響に
より幅をもつ値となる。量子化データは、各加算比較選
択部のブランチメトリック計算回路41に入力される。
各ブランチメトリック計算回路41では、入力された量
子化データと自身の状態が示す値との差から状態遷移に
対する確からしさ(ブランチメトリック)が計算され
る。このブランチメトリックは、加算比較選択部420
〜42Ns−1の加算部(図示せず)によって過去の状態
遷移経路の確からしさ(パスメトリック)に加算され
る。パスメトリックは、パスの過去の各状態でのブラン
チメトリックを積算したものであり、実際に読み出した
量子化データの並びに近いパスほど小さな値となる。こ
こで加算されるパスメトリックは、その加算比較選択部
420〜42Ns−1に遷移可能な加算比較選択部42
0〜42Ns−1のパスメトリックメモリが記憶してい
た前回までのパスメトリックである。When decoding by the Viterbi decoding method, A
The / D converter 27 does not limit the data to the Ns value, and usually performs finer quantization. The quantized data output from the A / D converter 27 is ideally Ns value data, but has a value having a width due to the influence of waveform distortion and noise. The quantized data is input to the branch metric calculation circuit 41 of each addition / comparison / selection unit.
Each branch metric calculation circuit 41 calculates the likelihood (branch metric) for the state transition from the difference between the input quantized data and the value indicated by its own state. The branch metric ACS unit 42 0
The addition unit (not shown) of .about.42N s-1 adds the likelihood (path metric) of the past state transition path. The path metric is obtained by integrating the branch metrics in each past state of the path, and has a smaller value as the path of the quantized data that is actually read is closer to the path. The path metric to be added here is the addition / comparison / selection unit 42 that can transition to the addition / comparison / selection unit 42 0 to 42N s−1.
The path metrics from 0 to 42N s-1 are stored in the path metric memory up to the previous time.
【0059】このようにして1つの量子化データがビタ
ビ復号器34に入力されると、各加算比較選択部420
〜42Ns−1には2方向からのパスが遷移してくるこ
とになるので、これら加算部が計算した今回の2つのパ
スメトリックを比較部が比較し、比較結果に応じて選択
部がより値の小さい方(より確からしい方)のパスメト
リックをパスメトリックメモリに記憶させる。また、パ
ス選択部がより値の小さいパスメトリックのパス、すな
わち、最も確からしいパスを選択し、このパスを示す量
子化データをパスメモリに記憶させる。従って、状態が
遷移してきた経路がパスメモリに記憶される。[0059] In this way, one of the quantized data is input to the Viterbi decoder 34, the ACS unit 42 0
Since the path from two directions transitions to 4242N s−1 , the comparison unit compares the two path metrics calculated by these addition units at this time, and the selection unit changes according to the comparison result. The path metric with the smaller value (the more likely one) is stored in the path metric memory. Further, the path selection unit selects a path having a smaller path metric, that is, a path that is most likely, and stores quantized data indicating this path in the path memory. Therefore, the path whose state has changed is stored in the path memory.
【0060】特定数の量子化データが入力されると、最
尤パス選択部51により、パスメモリに記憶されたNs
本のパスから最もパスメトリックの小さいパス(最尤パ
ス)が選択される。最尤パスが選択されることにより状
態遷移の経路が確定し、その状態遷移を引き起こすよう
なビットデータ列が復号データ列として出力される。従
って、ノイズ等の影響で再生データ系列{xm}に誤り
が含まれていても、最も確からしいデータ列に復号でき
る。When a specified number of quantized data is input, the maximum likelihood path selector 51 selects Ns stored in the path memory.
The path having the smallest path metric (the maximum likelihood path) is selected from the book paths. By selecting the maximum likelihood path, the path of the state transition is determined, and a bit data string that causes the state transition is output as a decoded data string. Therefore, even if an error is included in the reproduced data sequence {xm} due to the influence of noise or the like, it can be decoded into the most reliable data sequence.
【0061】上記のようにしてビタビ復号器で復号され
たデータは、出力データ系列{dm}となりコントロー
ラに送られる。The data decoded by the Viterbi decoder as described above becomes an output data sequence {dm} and is sent to the controller.
【0062】この結果、本実施の形態の光ディスク記録
再生装置によれば、光ディスクに記録されたデータをP
RML方式、すなわち、パーシャルレスポンス方式と最
尤復号方式(ビタビ復号方式)を組み合わせた方式によ
り再生することができるので、誤り訂正によってS/N
を向上させることができるようになる。 [第5の実施の形態]第5の実施の形態の光ディスク記
録再生装置では、図11に示すように、ポリカーボネー
トなどからなる光ディスク基板上に、記録層、保護層、
非線形光学材料層を設けた非線形光学材料層をマスクに
して、光の回折限界よりも小さい光のスポットを記録層
に発生させ記録、再生を行う。発生する光は近接場光、
内部集光型近接場光等である。本実施の形態ではポリカ
ーボネート光ディスク基板11にSiN保護層12、記録
層13、Sbのマスク層15を積層して蒸着した。それぞ
れの膜厚は、記録層上下にあるSiN保護層12が20nm、
記録層13が15nm、Sbのマスク層15が15nm、Sb層とポ
リカーボネート基板の間のSiN保護層12が170nmとなる
よう積層した。記録層13は光を照射したときに、その
透過光又は反射光にコントラストが発生する材料であれ
ばよいので、相変化材料のみならず、光磁気材料や電気
光学効果を示す材料なども考えられる。このコントラス
トには、吸光度や反射率の変化による光の強度の差の他
に、偏光面の回転や複屈折率の変化など、光学的定数の
変化によって生じるコントラストも含まれる。As a result, according to the optical disk recording / reproducing apparatus of the present embodiment, the data recorded on the optical disk
Since the data can be reproduced by the RML method, that is, the method combining the partial response method and the maximum likelihood decoding method (Viterbi decoding method), S / N is corrected by error correction.
Can be improved. Fifth Embodiment In an optical disk recording / reproducing apparatus according to a fifth embodiment, as shown in FIG. 11, a recording layer, a protective layer,
Using the non-linear optical material layer provided with the non-linear optical material layer as a mask, a light spot smaller than the diffraction limit of light is generated on the recording layer to perform recording and reproduction. The generated light is near-field light,
It is an internal condensing type near-field light or the like. In the present embodiment, the SiN protective layer 12, the recording layer 13, and the mask layer 15 of Sb are laminated on the polycarbonate optical disk substrate 11 and deposited. Each film thickness is 20 nm for the SiN protective layers 12 above and below the recording layer,
The recording layer 13 was laminated so as to have a thickness of 15 nm, the Sb mask layer 15 having a thickness of 15 nm, and the SiN protective layer 12 between the Sb layer and the polycarbonate substrate having a thickness of 170 nm. The recording layer 13 may be made of any material that generates a contrast in transmitted light or reflected light when irradiated with light, so that not only a phase change material but also a magneto-optical material or a material exhibiting an electro-optical effect can be considered. . This contrast includes not only differences in light intensity due to changes in absorbance and reflectance, but also contrasts caused by changes in optical constants, such as rotation of the polarization plane and changes in birefringence.
【0063】記録時には、通常の光ディスク同様に基板
側からSbマスク層15に焦点を結ぶように集光された
レーザビームが入射される。このとき、入射レーザパワ
ーに応じた領域のSbマスク層15が透明になり、微小
開口が形成される。このときこの形成された微小開口か
ら記録層に近接場光が浸みだし、光の回折限界よりも微
小な記録マークを形成することができる。At the time of recording, a laser beam condensed so as to focus on the Sb mask layer 15 from the substrate side as in a normal optical disk. At this time, the Sb mask layer 15 in a region corresponding to the incident laser power becomes transparent, and a minute opening is formed. At this time, near-field light seeps into the recording layer from the formed minute opening, and a recording mark smaller than the diffraction limit of light can be formed.
【0064】例えば、Sbマスク層15によって形成され
る微小開口径が50nmとすると、表面記録型メディアの記
録層には約50nm程度の光のスポットを形成することがで
きる。光ディスクに記録されたビットのピッチが20nmと
すると、光ピックアップにおける信号検出用の光検出器
が出力する信号は、ビット径より微小開口径が大きいの
で読み出し波形の両側にそれぞれ隣接するビットの読み
出し波形が付加されることになる。特にSb層をマスクに
微小開口を形成した場合、図3に示すようにビームスポ
ットの進行方向に対して後方に尾を引くように開口が形
成されるため、後方ビットの情報も同時に検出すること
となる。従って、この光ピックアップが出力する信号
は、隣接ビットから符号間干渉を受けることになり、こ
の符号間干渉により、上記のようなパーシャルレスポン
ス方式の検出が可能となる。 [第6の実施の形態]第6の実施の形態の光ディスク記
録再生装置は、第5の実施の形態と同様に、図11に示
すように、ポリカーボネートなどからなる光ディスク基
板11上に、記録層13、保護層12、非線形光学材料
層を設けた非線形光学材料層をマスク層15にして、光
の回折限界よりも小さい光のスポットを記録層に発生さ
せ記録、再生を行う。For example, if the minute aperture diameter formed by the Sb mask layer 15 is 50 nm, a light spot of about 50 nm can be formed on the recording layer of the surface recording type medium. Assuming that the pitch of the bits recorded on the optical disc is 20 nm, the signal output by the photodetector for signal detection in the optical pickup has a smaller aperture diameter than the bit diameter, so that the read waveform of the bit adjacent to both sides of the read waveform is Will be added. In particular, when a small aperture is formed using the Sb layer as a mask, the aperture is formed so as to trail behind the traveling direction of the beam spot as shown in FIG. Becomes Therefore, the signal output by the optical pickup is subject to intersymbol interference from adjacent bits, and the intersymbol interference makes it possible to detect the partial response method as described above. [Sixth Embodiment] An optical disk recording / reproducing apparatus according to a sixth embodiment has a recording layer on an optical disk substrate 11 made of polycarbonate or the like as shown in FIG. 13, a non-linear optical material layer provided with a protective layer 12, and a non-linear optical material layer is used as a mask layer 15, and a light spot smaller than the diffraction limit of light is generated on a recording layer to perform recording and reproduction.
【0065】例えば、Sbマスク層によって形成される微
小開口径が50nmとすると、表面記録型メディアの記録層
には約50nm程度の光のスポットを形成することができ
る。光ディスクに記録されたビットのピッチが20nmとす
ると、光ピックアップにおける信号検出用の光検出器が
出力する信号は、ビット径より微小開口径が大きいので
読み出し波形の両側にそれぞれ隣接するビットの読み出
し波形が付加されることになる。特にSb層をマスクに微
小開口を形成した場合、図3に示すようにビームスポッ
トの進行方向に対して後方に尾を引くように開口が形成
されるため、後方ビットの情報も同時に検出することと
なる。従って、この光ピックアップが出力する信号は、
隣接ビットから符号間干渉を受けることになり、この符
号間干渉により、上記のようなパーシャルレスポンス方
式の検出が可能となる。For example, if the minute opening diameter formed by the Sb mask layer is 50 nm, a light spot of about 50 nm can be formed on the recording layer of the surface recording type medium. Assuming that the pitch of the bits recorded on the optical disc is 20 nm, the signal output by the photodetector for signal detection in the optical pickup has a smaller aperture diameter than the bit diameter, so that the read waveform of the bit adjacent to both sides of the read waveform is Will be added. In particular, when a small aperture is formed using the Sb layer as a mask, the aperture is formed so as to trail behind the traveling direction of the beam spot as shown in FIG. Becomes Therefore, the signal output from this optical pickup is
This causes intersymbol interference from adjacent bits, and this intersymbol interference enables detection of the partial response method as described above.
【0066】図8に示すブロック図を元に説明する。こ
のように、パーシャルレスポンス方式によって記録され
た記録データ系列{bm}は、光ピックアップ24によ
って読み出され、等化回路26で波形を等化された後、
A/Dコンバータ27によってディジタルデータの再生
データ系列{xm}に変換される。この再生データ系列
{xm}は、スポットの広がりによる隣接ビットの符号
間干渉が付加されたものである。A description will be given based on the block diagram shown in FIG. As described above, the recording data sequence {bm} recorded by the partial response method is read out by the optical pickup 24, and after the waveform is equalized by the equalization circuit 26,
A / D converter 27 converts the digital data into a reproduced data sequence {xm}. This reproduced data sequence {xm} is obtained by adding intersymbol interference of adjacent bits due to the spread of the spot.
【0067】多値のディジタルデータとして読み出され
た再生データ系列{xm}は、デコーダに送られる。こ
の再生データ系列{xm}は2の剰余をとられ、2進の
出力データ系列{dm}に変換される。記録データ系列
{bm}は入力データ系列{am}に相関特性の逆特性
を付加してから2の剰余をとったものであるため、この
相関特性を相殺された再生データ系列{xm}の2の剰
余をとった出力データ系列{dm}は、元の入力データ
系列{am}に一致する。そして、この出力データ系列
{dm}はコントローラ21に送られる。The reproduced data sequence {xm} read as multi-valued digital data is sent to the decoder. This reproduced data sequence {xm} is obtained by taking the remainder of 2 and converted into a binary output data sequence {dm}. Since the recording data sequence {bm} is obtained by adding the inverse characteristic of the correlation characteristic to the input data sequence {am} and then taking the remainder of 2, the reproduced data sequence {xm} of which the correlation characteristic has been canceled is 2 The output data series {dm} obtained by taking the remainder matches the original input data series {am}. Then, the output data series {dm} is sent to the controller 21.
【0068】この結果、本実施の形態の光ディスク記録
再生装置は、光ピックアップのスポットの広がりによる
隣接ビットによる符号間干渉を積極的に活用して元のデ
ータの検出に利用することができる。これにより、符号
間干渉を除去するためのスポットの精鋭化等の光学部品
を設ける必要がなくなり、光ピックアップの構造を簡単
にすると共に組み立て調整の手間を軽減することが可能
となる。 [第7の実施の形態]第7の実施の形態は、第5の実施
の形態の光ディスク記録再生装置の変形であり、前記記
録情報系列に前記記録情報系列が再生される際に付加さ
れる符号間干渉が付加されることにより得られる再生情
報系列の各単位情報について、PRML方式による復号
手段をさらに備え、該復号手段は、最尤復号方式による
復号を行う最尤復号器を備えた光ディスク記録再生装置
である。As a result, the optical disk recording / reproducing apparatus of the present embodiment can utilize the intersymbol interference caused by adjacent bits due to the spread of the spot of the optical pickup to detect the original data. As a result, it is not necessary to provide an optical component such as sharpening of a spot for removing intersymbol interference, so that the structure of the optical pickup can be simplified and the labor for assembling and adjusting can be reduced. [Seventh Embodiment] A seventh embodiment is a modification of the optical disk recording / reproducing apparatus of the fifth embodiment, and is added to the recorded information sequence when the recorded information sequence is reproduced. An optical disc further comprising decoding means based on a PRML method for each unit information of a reproduction information sequence obtained by adding intersymbol interference, the decoding means being provided with a maximum likelihood decoder performing decoding by a maximum likelihood decoding method It is a recording and reproducing device.
【0069】第7の実施の形態の光ディスク記録再生装
置では、第5の実施の形態と同様に、図11に示すよう
に、ポリカーボネートなどからなる光ディスク基板11
上に、記録層13、保護層12、非線形光学材料層を設
けた非線形光学材料層をマスク層15にして、光の回折
限界よりも小さい光のスポットを記録層に発生させ記
録、再生を行う。In the optical disk recording / reproducing apparatus of the seventh embodiment, as in the fifth embodiment, as shown in FIG. 11, an optical disk substrate 11 made of polycarbonate or the like is used.
Using the non-linear optical material layer provided with the recording layer 13, the protective layer 12, and the non-linear optical material layer thereon as a mask layer 15, a light spot smaller than the diffraction limit of light is generated on the recording layer to perform recording and reproduction. .
【0070】例えば、Sbマスク層によって形成される微
小開口径が50nmとすると、表面記録型メディアの記録層
には約50nm程度の光のスポットを形成することができ
る。光ディスクに記録されたビットのピッチが20nmとす
ると、光ピックアップにおける信号検出用の光検出器が
出力する信号は、ビット径より微小開口径が大きいので
読み出し波形の両側にそれぞれ隣接するビットの読み出
し波形が付加されることになる。特にSb層をマスクに微
小開口を形成した場合、図3に示すようにビームスポッ
トの進行方向に対して後方に尾を引くように開口が形成
されるため、後方ビットの情報も同時に検出することと
なる。従って、この光ピックアップが出力する信号は、
隣接ビットから符号間干渉を受けることになり、この符
号間干渉により、上記のようなパーシャルレスポンス方
式の検出が可能となる。For example, if the diameter of the minute opening formed by the Sb mask layer is 50 nm, a light spot of about 50 nm can be formed on the recording layer of the surface recording type medium. Assuming that the pitch of the bits recorded on the optical disc is 20 nm, the signal output by the photodetector for signal detection in the optical pickup has a smaller aperture diameter than the bit diameter, so that the read waveform of the bit adjacent to both sides of the read waveform is Will be added. In particular, when a small aperture is formed using the Sb layer as a mask, the aperture is formed so as to trail behind the traveling direction of the beam spot as shown in FIG. Becomes Therefore, the signal output from this optical pickup is
This causes intersymbol interference from adjacent bits, and this intersymbol interference enables detection of the partial response method as described above.
【0071】図9に第7の実施の形態の光ディスク記録
再生装置の構成の例を示すブロック図、図10にビタビ
復号器の構成の例を示すブロック図を示す。図9に示す
ように、本実施の形態の光ディスク記録再生装置は、図
5の第1の実施の形態の光ディスク記録再生装置におけ
るデコーダに代えてビタビ復号器を設けたものである。
ビタビ復号器は、PRチャンネルに対応したビタビ復号
(最尤復号)を行うことができる。FIG. 9 is a block diagram showing an example of the configuration of an optical disk recording / reproducing apparatus according to the seventh embodiment, and FIG. 10 is a block diagram showing an example of the configuration of a Viterbi decoder. As shown in FIG. 9, the optical disc recording / reproducing apparatus according to the present embodiment is provided with a Viterbi decoder in place of the decoder in the optical disc recording / reproducing apparatus according to the first embodiment in FIG.
The Viterbi decoder can perform Viterbi decoding (maximum likelihood decoding) corresponding to a PR channel.
【0072】この結果、本実施の形態の光ディスク記録
再生装置によれば、光ディスクに記録されたデータをP
RML方式、すなわち、パーシャルレスポンス方式と最
尤復号方式(ビタビ復号方式)を組み合わせた方式によ
り再生することができるので、誤り訂正によってS/N
を向上させることができるようになる。As a result, according to the optical disk recording / reproducing apparatus of the present embodiment, the data recorded on the optical disk
Since the data can be reproduced by the RML method, that is, the method combining the partial response method and the maximum likelihood decoding method (Viterbi decoding method), S / N is corrected by error correction.
Can be improved.
【0073】以上の説明から明らかなように、第7の実
施の形態によれば、微少開口を発生させるための非線形
光学材料層により近接場光を発生させ、記録時の符号間
干渉を補償するためのプリコード手段と、PRML方式
による復号手段を用いて、光ディスクに記録された情報
を読み出すため、光スポットのサイドローブによって読
み出される情報を積極的に活用することができる。この
ため、サイドローブによって読み出される情報を排除す
るために、超解像光ディスクピックアップにおいてスリ
ットや集光レンズ等を設ける必要がなくなり、光ピック
アップの構成を簡略にすることができる。 [第8の実施の形態]第8の実施の形態は、第2の実施
の形態において、光ディスクの情報記録層を相変化材料
で構成した光ディスク記録再生装置である。As is clear from the above description, according to the seventh embodiment, near-field light is generated by a nonlinear optical material layer for generating a minute aperture to compensate for intersymbol interference during recording. The information recorded on the optical disk is read using the precoding means for decoding and the decoding means based on the PRML method, so that the information read by the side lobe of the light spot can be positively utilized. Therefore, it is not necessary to provide a slit, a condenser lens, and the like in the super-resolution optical disk pickup in order to exclude information read by the side lobe, and the configuration of the optical pickup can be simplified. [Eighth Embodiment] An eighth embodiment is an optical disk recording / reproducing apparatus according to the second embodiment, in which the information recording layer of the optical disk is made of a phase change material.
【0074】第8の実施の形態の光ディスク記録再生装
置では、図12に示すように、光記録媒体としてポリカ
ーボネートなどからなる光ディスク基板上に、相変化材
料、保護層を設け、近接場プローブ、又は近接場スライ
ダヘッドを用いて近接場光を発生させ記録、再生を行
う。本実施の形態では、ポリカーボネート光ディスク基
板11にSiN保護層12、相変化材料13を積層して蒸
着した。例えば、それぞれの膜厚は記録層上下にあるSi
N保護層を20nm、相変化材料を15nm積層した。相変化材
料は、書き込み用の強い光を照射することで相変化(結
晶相、アモルファス相など)を起こす材料である。安定
した複数の相が可逆的に変化可能な場合はRamとして、
また非可逆的に変化する場合は追記型記録メディアとし
て用いることができる。また、読み出し用の弱い光を照
射したときに、その透過光又は反射光に複数の相でコン
トラストが発生する材料であればよい。コントラストと
は吸光度や反射率の変化による光の強度の差の他に、偏
光面の回転や複屈折率の変化など、光学的定数の変化に
よって生じるコントラストも含まれる。記録時には、本
実施の形態の場合、記録層側から近接場プローブなどに
より近接場光、又は内部集光型近接場光が入射される。
光はメディアの基板側からでも記録層側からでも入射で
きるが、図12は近接場光を記録層側から入射した場合
の図である。近接場プローブ先端から出射された光は一
旦近接場光となり、サンプルに入射する。その光は記録
層を透過し、ポリカーボネート基板側に伝搬光として出
射される。データ記録層には光の回折限界よりも小さい
記録マークを形成することができる。In the optical disk recording / reproducing apparatus of the eighth embodiment, as shown in FIG. 12, a phase-change material and a protective layer are provided on an optical disk substrate made of polycarbonate or the like as an optical recording medium, and a near-field probe or Recording and reproduction are performed by generating near-field light using a near-field slider head. In the present embodiment, the SiN protective layer 12 and the phase change material 13 are stacked and evaporated on the polycarbonate optical disk substrate 11. For example, each film thickness is
The N protective layer was laminated to a thickness of 20 nm, and the phase change material was laminated to a thickness of 15 nm. A phase change material is a material that undergoes a phase change (a crystalline phase, an amorphous phase, or the like) by irradiating strong writing light. If multiple stable phases can be changed reversibly, Ram
When the recording medium changes irreversibly, it can be used as a write-once recording medium. Further, any material may be used as long as contrast is generated in a plurality of phases in the transmitted light or the reflected light when irradiated with weak reading light. The contrast includes not only a difference in light intensity due to a change in absorbance or reflectance but also a contrast caused by a change in an optical constant such as rotation of a polarization plane or a change in birefringence. During recording, in the case of the present embodiment, near-field light or internally converging near-field light is incident from the recording layer side by a near-field probe or the like.
Light can be incident from either the substrate side or the recording layer side of the medium, but FIG. 12 is a diagram when near-field light is incident from the recording layer side. Light emitted from the tip of the near-field probe temporarily becomes near-field light and enters the sample. The light passes through the recording layer and is emitted as propagation light to the polycarbonate substrate side. Recording marks smaller than the diffraction limit of light can be formed on the data recording layer.
【0075】例えば、微小開口径が50nmとすると、表面
記録型メディアの記録層には約50nm程度の光のスポット
を形成することができる。光ディスクに記録されたビッ
トのピッチが20nmとすると、光ピックアップにおける信
号検出用の光検出器が出力する信号は、図2のようにビ
ット径より光スポット径が大きいので読み出し波形の両
側にそれぞれ隣接するビットの読み出し波形が付加され
ることになる。従って、この光ピックアップが出力する
信号は、隣接ビットから符号間干渉を受けることにな
り、この符号間干渉により、上記のようなパーシャルレ
スポンス方式の検出が可能となる。For example, if the diameter of the minute aperture is 50 nm, a light spot of about 50 nm can be formed on the recording layer of the surface recording medium. Assuming that the pitch of the bits recorded on the optical disk is 20 nm, the signal output from the photodetector for signal detection in the optical pickup has a light spot diameter larger than the bit diameter as shown in FIG. The read waveform of the corresponding bit is added. Therefore, the signal output by the optical pickup is subject to intersymbol interference from adjacent bits, and the intersymbol interference makes it possible to detect the partial response method as described above.
【0076】以上の説明から明らかなように、第8の実
施の形態によれば、近接場光を発生させるための微少開
口と、記録時の符号間干渉を補償するためのプリコード
手段を備え、光ディスクの相変化材料層に記録された情
報を読み出すため、光スポットのサイドローブによって
読み出される情報を積極的に活用することができる。こ
のため、サイドローブによって読み出される情報を排除
するために、超解像光ディスクピックアップにおいてス
リットや集光レンズ等を設ける必要がなくなり、光ピッ
クアップの構成を簡略にすることができる。 [第9の実施の形態]第9の実施の形態は、第2の実施
の形態において、光ディスクの情報記録層をGe2Sb2Te5
薄膜とした光ディスク記録再生装置である。As apparent from the above description, according to the eighth embodiment, a micro aperture for generating near-field light and a pre-code means for compensating for intersymbol interference during recording are provided. Since the information recorded on the phase change material layer of the optical disc is read, the information read by the side lobe of the light spot can be positively utilized. Therefore, it is not necessary to provide a slit, a condenser lens, and the like in the super-resolution optical disk pickup in order to exclude information read by the side lobe, and the configuration of the optical pickup can be simplified. [Ninth Embodiment] A ninth embodiment is the same as the second embodiment, except that the information recording layer of the optical disk is Ge2Sb2Te5.
This is an optical disk recording / reproducing device having a thin film.
【0077】第9の実施の形態の光ディスク記録再生装
置は、図13に示すように、光記録媒体としてポリカー
ボネートなどからなる光ディスク基板上に、記録層、保
護層を設け、近接場プローブ、又は近接場スライダヘッ
ドを用いて近接場光を発生させ記録、再生を行う。本実
施の形態ではポリカーボネート光ディスク基板11にSi
N保護層12、記録層13を積層して蒸着した。本実施
の形態では記録層13に相変化材料であるGe2Sb2Te5を
用いている。この材料は常温で反射率の異なる二つの状
態(結晶、アモルファス)をもつ。照射する光の条件を
変えることにより結晶化させたりアモルファスにした
り、自由に状態を変化させることができる。この原理を
用いてデータを記録させ、反射率の違いによりデータを
読み出す光メモリを構成することができる。本材料を用
いることによりコントラストの高いS/Nのよい再生信
号が得られ、また記録保持能力の高い光ディスク記録再
生装置ができる。それぞれの膜厚は記録層上下にあるSi
N保護層を20nm、記録層を15nm積層した。記録時には、
本実施の形態の場合、記録層側から近接場プローブなど
により近接場光、内部集光型近接場光又は通常の伝搬光
が入射される。光はメディアの基板側からでも記録層側
からでも入射できるが、図13は近接場光を記録層側か
ら入射した場合の図である。近接場プローブ先端から出
射された光は一旦近接場光となり、サンプルに入射す
る。その光は記録層を透過し、ポリカーボネート基板側
に伝搬光として出射される。データ記録層には光の回折
限界よりも小さい記録マークを形成することができる。
またアドレス情報は、あらかじめ回折限界より大きいマ
ークで形成されている。The optical disk recording / reproducing apparatus according to the ninth embodiment has a recording layer and a protective layer provided on an optical disk substrate made of polycarbonate or the like as an optical recording medium, as shown in FIG. Recording and reproduction are performed by generating near-field light using a field slider head. In the present embodiment, the polycarbonate optical disc substrate 11
The N protective layer 12 and the recording layer 13 were stacked and vapor-deposited. In this embodiment, Ge2Sb2Te5, which is a phase change material, is used for the recording layer 13. This material has two states (crystal and amorphous) having different reflectivities at room temperature. By changing the condition of the light to be irradiated, the state can be freely changed, such as crystallization or amorphous state. Using this principle, it is possible to configure an optical memory that records data and reads out data based on the difference in reflectance. By using this material, a reproduction signal with high contrast and good S / N can be obtained, and an optical disk recording / reproducing apparatus having high recording / holding ability can be obtained. The thickness of each layer is above and below the recording layer.
The N protective layer was laminated to 20 nm, and the recording layer was laminated to 15 nm. At the time of recording,
In the case of the present embodiment, near-field light, internally converging near-field light, or normal propagation light is incident from the recording layer side by a near-field probe or the like. Although light can enter from the substrate side of the medium or from the recording layer side, FIG. 13 shows a case where near-field light enters from the recording layer side. Light emitted from the tip of the near-field probe temporarily becomes near-field light and enters the sample. The light passes through the recording layer and is emitted as propagation light to the polycarbonate substrate side. Recording marks smaller than the diffraction limit of light can be formed on the data recording layer.
The address information is formed in advance by a mark larger than the diffraction limit.
【0078】例えば、微小開口径が50nmとすると、表面
記録型メディアの記録層には約50nm程度の光のスポット
を形成することができる。光ディスクに記録されたビッ
トのピッチが20nmとすると、光ピックアップにおける信
号検出用の光検出器が出力する信号は、図2のようにビ
ット径より光スポット径が大きいので読み出し波形の両
側にそれぞれ隣接するビットの読み出し波形が付加され
ることになる。従って、この光ピックアップが出力する
信号は、隣接ビットから符号間干渉を受けることにな
り、この符号間干渉により、上記のようなパーシャルレ
スポンス方式の検出が可能となる。以上の説明から明ら
かなように、第9の実施の形態によれば、近接場光を発
生させるための微少開口と、記録時の符号間干渉を補償
するためのプリコード手段を備え、光ディスクのGe2Sb2
Te5の記録層に記録された情報を読み出すため、光スポ
ットのサイドローブによって読み出される情報を積極的
に活用することができる。このため、サイドローブによ
って読み出される情報を排除するために、超解像光ディ
スクピックアップにおいてスリットや集光レンズ等を設
ける必要がなくなり、光ピックアップの構成を簡略にす
ることができる。 [第10の実施の形態]第10の実施の形態は、第2の
実施の形態において、光ディスクの情報記録層として、
AgInSbTe薄膜を用いた光ディスク記録再生装置である。For example, if the diameter of the minute aperture is 50 nm, a light spot of about 50 nm can be formed on the recording layer of the surface recording medium. Assuming that the pitch of the bits recorded on the optical disk is 20 nm, the signal output from the photodetector for signal detection in the optical pickup has a light spot diameter larger than the bit diameter as shown in FIG. The read waveform of the corresponding bit is added. Therefore, the signal output by the optical pickup is subject to intersymbol interference from adjacent bits, and the intersymbol interference makes it possible to detect the partial response method as described above. As is clear from the above description, according to the ninth embodiment, the optical disc is provided with a micro aperture for generating near-field light and a precoding means for compensating for intersymbol interference during recording. Ge2Sb2
Since the information recorded on the Te5 recording layer is read, the information read by the side lobe of the light spot can be positively utilized. Therefore, it is not necessary to provide a slit, a condenser lens, and the like in the super-resolution optical disk pickup in order to exclude information read by the side lobe, and the configuration of the optical pickup can be simplified. [Tenth Embodiment] A tenth embodiment is the same as the second embodiment, except that the information recording layer of the optical disk is
This is an optical disk recording / reproducing device using an AgInSbTe thin film.
【0079】第10の実施の形態の光ディスク記録再生
装置は、図14に示すように、第2の実施の形態の光記
録媒体の記録層に相変化材料であるAgInSbTe層を用いて
いる。この場合は例えば、ディスクの層構成は、SiN保
護層12が記録層上下に10nm、記録層13としてAgIn
SbTeが15nm、ポリカーボネート基板11という構成に
なる。この材料は常温で反射率の異なる二つの状態(結
晶、アモルファス)をもつ。照射する光の条件を変える
ことにより結晶化させたりアモルファスにしたり、自由
に状態を変化させることができる。この原理を用いてデ
ータを記録させ、反射率の違いによりデータを読み出す
光メモリを構成することができる。本材料を用いること
によりコントラストの高いS/Nのよい再生信号が得ら
れ、記録した情報を安定に長い間保存できる光ディスク
記録再生装置ができる。また、記録層に銀を用いている
ので、基板との密着性がよく、対摩耗性に優れている。
記録層としては上記2例以外にも通常知られている光記
録材料を用いることが可能である。As shown in FIG. 14, the optical disc recording / reproducing apparatus of the tenth embodiment uses an AgInSbTe layer as a phase change material for the recording layer of the optical recording medium of the second embodiment. In this case, for example, the layer configuration of the disc is such that the SiN protective layer 12 is 10 nm above and below the recording layer, and the recording layer 13 is AgIn.
SbTe has a configuration of 15 nm and a polycarbonate substrate 11. This material has two states (crystal and amorphous) having different reflectivities at room temperature. By changing the condition of the light to be irradiated, the state can be freely changed, such as crystallization or amorphous state. Using this principle, it is possible to configure an optical memory that records data and reads out data based on the difference in reflectance. By using this material, a reproduced signal with high contrast and good S / N can be obtained, and an optical disk recording / reproducing apparatus capable of stably storing recorded information for a long time can be obtained. Further, since silver is used for the recording layer, it has good adhesion to the substrate and is excellent in abrasion resistance.
As the recording layer, it is possible to use a generally known optical recording material other than the above two examples.
【0080】記録時には、本実施の形態の場合、記録層
側から近接場プローブなどにより近接場光、又は内部集
光型近接場光が入射される。光はメディアの基板側から
でも記録層側からでも入射できるが、図14は近接場光
を記録層側から入射した場合の図である。近接場プロー
ブ先端から出射された光は一旦近接場光となり、サンプ
ルに入射する。その光は記録層を透過し、ポリカーボネ
ート基板側に伝搬光として出射される。データ記録層に
は光の回折限界よりも小さい記録マークを形成すること
ができる。At the time of recording, in the case of the present embodiment, near-field light or internally converging near-field light is incident from the recording layer side by a near-field probe or the like. Although light can be incident from the substrate side of the medium or from the recording layer side, FIG. 14 is a diagram when near-field light is incident from the recording layer side. Light emitted from the tip of the near-field probe temporarily becomes near-field light and enters the sample. The light passes through the recording layer and is emitted as propagation light to the polycarbonate substrate side. Recording marks smaller than the diffraction limit of light can be formed on the data recording layer.
【0081】例えば、微小開口径が50nmとすると、表面
記録型メディアの記録層には約50nm程度の光のスポット
を形成することができる。光ディスクに記録されたビッ
トのピッチが20nmとすると、光ピックアップにおける信
号検出用の光検出器が出力する信号は、図2のようにビ
ット径より光スポット径が大きいので読み出し波形の両
側にそれぞれ隣接するビットの読み出し波形が付加され
ることになる。従って、この光ピックアップが出力する
信号は、隣接ビットから符号間干渉を受けることにな
り、この符号間干渉により、上記のようなパーシャルレ
スポンス方式の検出が可能となる。For example, if the diameter of the minute aperture is 50 nm, a light spot of about 50 nm can be formed on the recording layer of the surface recording medium. Assuming that the pitch of the bits recorded on the optical disk is 20 nm, the signal output from the photodetector for signal detection in the optical pickup has a light spot diameter larger than the bit diameter as shown in FIG. The read waveform of the corresponding bit is added. Therefore, the signal output by the optical pickup is subject to intersymbol interference from adjacent bits, and the intersymbol interference makes it possible to detect the partial response method as described above.
【0082】以上の説明から明らかなように、第10の
実施の形態によれば、近接場光を発生させるための微少
開口と、記録時の符号間干渉を補償するためのプリコー
ド手段を備え、光ディスクのAgInSbTeの記録層に記録さ
れた情報を読み出すため、光スポットのサイドローブに
よって読み出される情報を積極的に活用することができ
る。このため、サイドローブによって読み出される情報
を排除するために、超解像光ディスクピックアップにお
いてスリットや集光レンズ等を設ける必要がなくなり、
光ピックアップの構成を簡略にすることができる。 [第11の実施の形態]第11の実施の形態は、第5の
実施の形態において、光ディスクの情報記録層を相変化
材料で構成した光ディスク記録再生装置である。As is clear from the above description, according to the tenth embodiment, a micro aperture for generating near-field light and a pre-code means for compensating for intersymbol interference during recording are provided. Since the information recorded on the AgInSbTe recording layer of the optical disc is read, the information read by the side lobe of the light spot can be positively utilized. Therefore, it is not necessary to provide a slit or a condenser lens in the super-resolution optical disk pickup in order to eliminate information read by the side lobe,
The configuration of the optical pickup can be simplified. [Eleventh Embodiment] An eleventh embodiment is an optical disk recording / reproducing apparatus according to the fifth embodiment, wherein the information recording layer of the optical disk is made of a phase change material.
【0083】第11の実施の形態の光ディスク記録再生
装置では、図15に示すように、光記録媒体としてポリ
カーボネートなどからなる光ディスク基板上に、相変化
材料、保護層、非線形光学材料層を設けた非線形光学材
料層をマスクにして光を発生させ記録、再生を行う。発
生する光は近接場光、内部集光型近接場光等である。本
実施の形態ではポリカーボネート光ディスク基板11に
SiN保護層12、相変化材料13、Sbのマスク層15を
積層して蒸着した。例えば、それぞれの膜厚は記録層上
下にあるSiN保護層が20nm、相変化材料が15nm、Sbのマ
スク層が15nm、Sb層とポリカーボネート基板の間にSiN
保護層170nm積層した。相変化材料は、書き込み用の強
い光を照射することで相変化(結晶相、アモルファス相
など)を起こす材料である。安定した複数の相が可逆的
に変化可能な場合はRamとして、また非可逆的に変化す
る場合は追記型記録メディアとして用いることができ
る。また、読み出し用の弱い光を照射したときに、その
透過光又は反射光に複数の相でコントラストが発生する
材料であればよい。コントラストとは吸光度や反射率の
変化による光の強度の差の他に、偏光面の回転や複屈折
率の変化など、光学的定数の変化によって生じるコント
ラストも含まれる。記録時には、通常の光ディスク同様
に基板側からSb マスク層に焦点を結ぶように集光され
たレーザビームが入射される。このとき、入射レーザパ
ワーに応じた領域のSb マスク層が透明になり、微小開
口が形成される。このときこの形成された微小開口から
記録層に近接場光が浸みだし、光の回折限界よりも微小
な記録マークを形成することができる。In the optical disk recording / reproducing apparatus of the eleventh embodiment, as shown in FIG. 15, a phase change material, a protective layer, and a nonlinear optical material layer are provided on an optical disk substrate made of polycarbonate or the like as an optical recording medium. Recording and reproduction are performed by generating light using the nonlinear optical material layer as a mask. The generated light is near-field light, internally converging near-field light, or the like. In the present embodiment, the polycarbonate optical disc substrate 11
The SiN protective layer 12, the phase change material 13, and the mask layer 15 of Sb were stacked and deposited. For example, each film thickness is 20 nm for the SiN protective layer above and below the recording layer, 15 nm for the phase change material, 15 nm for the Sb mask layer, and SiN between the Sb layer and the polycarbonate substrate.
A protective layer having a thickness of 170 nm was laminated. A phase change material is a material that undergoes a phase change (a crystalline phase, an amorphous phase, or the like) by irradiating strong writing light. If a plurality of stable phases can be changed reversibly, it can be used as Ram, and if it changes irreversibly, it can be used as a write-once recording medium. Further, any material may be used as long as contrast is generated in a plurality of phases in the transmitted light or the reflected light when irradiated with weak reading light. The contrast includes not only a difference in light intensity due to a change in absorbance or reflectance but also a contrast caused by a change in an optical constant such as rotation of a polarization plane or a change in birefringence. At the time of recording, a laser beam condensed so as to focus on the Sb mask layer is incident from the substrate side similarly to a normal optical disc. At this time, the Sb mask layer in a region corresponding to the incident laser power becomes transparent, and a minute opening is formed. At this time, near-field light seeps into the recording layer from the formed minute opening, and a recording mark smaller than the diffraction limit of light can be formed.
【0084】例えば、Sbマスク層によって形成される微
小開口径が50nmとすると、表面記録型メディアの記録層
には約50nm程度の光のスポットを形成することができ
る。光ディスクに記録されたビットのピッチが20nmとす
ると、光ピックアップにおける信号検出用の光検出器が
出力する信号は、ビット径より微小開口径が大きいので
読み出し波形の両側にそれぞれ隣接するビットの読み出
し波形が付加されることになる。特にSb層をマスクに微
小開口を形成した場合、図3に示すようにビームスポッ
トの進行方向に対して後方に尾を引くように開口が形成
されるため、後方ビットの情報も同時に検出することと
なる。従って、この光ピックアップが出力する信号は、
隣接ビットから符号間干渉を受けることになり、この符
号間干渉により、上記のようなパーシャルレスポンス方
式の検出が可能となる。For example, if the minute aperture diameter formed by the Sb mask layer is 50 nm, a light spot of about 50 nm can be formed on the recording layer of the surface recording type medium. Assuming that the pitch of the bits recorded on the optical disc is 20 nm, the signal output by the photodetector for signal detection in the optical pickup has a smaller aperture diameter than the bit diameter, so that the read waveform of the bit adjacent to both sides of the read waveform is Will be added. In particular, when a small aperture is formed using the Sb layer as a mask, the aperture is formed so as to trail behind the traveling direction of the beam spot as shown in FIG. Becomes Therefore, the signal output from this optical pickup is
This causes intersymbol interference from adjacent bits, and this intersymbol interference enables detection of the partial response method as described above.
【0085】以上の説明から明らかなように、第11の
実施の形態によれば、微少開口を発生させるための非線
形光学材料層により近接場光を発生させ、記録時の符号
間干渉を補償するためのプリコード手段を用いて、光デ
ィスクの相変化材料層に記録された情報を読み出すた
め、光スポットのサイドローブによって読み出される情
報を積極的に活用することができる。このため、サイド
ローブによって読み出される情報を排除するために、超
解像光ディスクピックアップにおいてスリットや集光レ
ンズ等を設ける必要がなくなり、光ピックアップの構成
を簡略にすることができる。 [第12の実施の形態]第12の実施の形態は、第5の
実施の形態において、光ディスクの情報記録層としてGe
2Sb2Te5薄膜を用いた光ディスク記録再生装置である。As is clear from the above description, according to the eleventh embodiment, the near-field light is generated by the nonlinear optical material layer for generating the minute aperture, and the intersymbol interference at the time of recording is compensated. The information recorded on the phase change material layer of the optical disk is read out using the precoding means for the purpose, so that the information read out by the side lobe of the light spot can be positively utilized. Therefore, it is not necessary to provide a slit, a condenser lens, and the like in the super-resolution optical disk pickup in order to exclude information read by the side lobe, and the configuration of the optical pickup can be simplified. [Twelfth Embodiment] A twelfth embodiment is different from the fifth embodiment in that Ge is used as the information recording layer of the optical disc.
This is an optical disk recording / reproducing device using a 2Sb2Te5 thin film.
【0086】第12の実施の形態の光ディスク記録再生
装置では、図16に示すように、光記録媒体としてポリ
カーボネートなどからなる光ディスク基板上に、記録
層、保護層、非線形光学材料層を設けた非線形光学材料
層をマスクにして光を発生させ記録、再生を行う。発生
する光は近接場光、又は内部集光型近接場光等である。
また、記録層には相変化材料であるGe2Sb2Te5 を用いて
いる。この材料は常温で反射率の異なる二つの状態(結
晶、アモルファス)をもつ。照射する光の条件を変える
ことにより結晶化させたりアモルファスにしたり、自由
に状態を変化させることができる。この原理を用いてデ
ータを記録させ、反射率の違いによりデータを読み出す
光メモリを構成することができる。本材料を用いること
によりコントラストの高いS/Nのよい再生信号が得ら
れ、また記録保持能力の高い光ディスク記録再生装置が
できる。本実施の形態ではポリカーボネート光ディスク
基板11にSiN保護層12、記録層13、Sbのマスク層
15を積層して蒸着した。例えば、それぞれの膜厚は記
録層上下にあるSiN保護層が20nm、記録層が15nm、Sbの
マスク層が15nm、Sb層とポリカーボネート基板の間にSi
N保護層170nm積層した。In the optical disk recording / reproducing apparatus according to the twelfth embodiment, as shown in FIG. 16, a non-linear optical disk having a recording layer, a protective layer and a non-linear optical material layer provided on an optical disk substrate made of polycarbonate or the like as an optical recording medium. Recording and reproduction are performed by generating light using the optical material layer as a mask. The generated light is near-field light, internally converging near-field light, or the like.
Ge2Sb2Te5 which is a phase change material is used for the recording layer. This material has two states (crystal and amorphous) having different reflectivities at room temperature. By changing the condition of the light to be irradiated, the state can be freely changed, such as crystallization or amorphous state. Using this principle, it is possible to configure an optical memory that records data and reads out data based on the difference in reflectance. By using this material, a reproduction signal with high contrast and good S / N can be obtained, and an optical disk recording / reproducing apparatus having high recording / holding ability can be obtained. In the present embodiment, the SiN protective layer 12, the recording layer 13, and the mask layer 15 of Sb are laminated on the polycarbonate optical disk substrate 11 and deposited. For example, each film thickness is 20 nm for the SiN protective layer above and below the recording layer, 15 nm for the recording layer, 15 nm for the Sb mask layer, and Si between the Sb layer and the polycarbonate substrate.
The N protective layer was stacked at 170 nm.
【0087】記録時には、通常の光ディスク同様に基板
側からSbマスク層に焦点を結ぶように集光されたレーザ
ビームが入射される。このとき、入射レーザパワーに応
じた領域のSb マスク層が透明になり、微小開口が形成
される。このときこの形成された微小開口から記録層に
近接場光が浸みだし、光の回折限界よりも微小な記録マ
ークを形成することができる。At the time of recording, a laser beam condensed so as to focus on the Sb mask layer from the substrate side as in a normal optical disk. At this time, the Sb mask layer in a region corresponding to the incident laser power becomes transparent, and a minute opening is formed. At this time, near-field light seeps into the recording layer from the formed minute opening, and a recording mark smaller than the diffraction limit of light can be formed.
【0088】例えば、Sbマスク層によって形成される微
小開口径が50nmとすると、表面記録型メディアの記録層
には約50nm程度の光のスポットを形成することができ
る。光ディスクに記録されたビットのピッチが20nmとす
ると、光ピックアップにおける信号検出用の光検出器が
出力する信号は、ビット径より微小開口径が大きいので
読み出し波形の両側にそれぞれ隣接するビットの読み出
し波形が付加されることになる。特にSb層をマスクに微
小開口を形成した場合、図3に示すようにビームスポッ
トの進行方向に対して後方に尾を引くように開口が形成
されるため、後方ビットの情報も同時に検出することと
なる。従って、この光ピックアップが出力する信号は、
隣接ビットから符号間干渉を受けることになり、この符
号間干渉により、上記のようなパーシャルレスポンス方
式の検出が可能となる。For example, if the diameter of the minute opening formed by the Sb mask layer is 50 nm, a light spot of about 50 nm can be formed on the recording layer of the surface recording type medium. Assuming that the pitch of the bits recorded on the optical disc is 20 nm, the signal output by the photodetector for signal detection in the optical pickup has a smaller aperture diameter than the bit diameter, so that the read waveform of the bit adjacent to both sides of the read waveform is Will be added. In particular, when a small aperture is formed using the Sb layer as a mask, the aperture is formed so as to trail behind the traveling direction of the beam spot as shown in FIG. Becomes Therefore, the signal output from this optical pickup is
This causes intersymbol interference from adjacent bits, and this intersymbol interference enables detection of the partial response method as described above.
【0089】以上の説明から明らかなように、第12の
実施の形態によれば、微少開口を発生させるための非線
形光学材料層により近接場光を発生させ、記録時の符号
間干渉を補償するためのプリコード手段を用いて、光デ
ィスクのGe2Sb2Te5の記録層に記録された情報を読み出
すため、光スポットのサイドローブによって読み出され
る情報を積極的に活用することができる。このため、サ
イドローブによって読み出される情報を排除するため
に、超解像光ディスクピックアップにおいてスリットや
集光レンズ等を設ける必要がなくなり、光ピックアップ
の構成を簡略にすることができる。 [第13の実施の形態]第13の実施の形態は、第5の
実施の形態において、光ディスクの情報記録層としてAg
InSbTe薄膜を用いた光ディスク記録再生装置である。As is clear from the above description, according to the twelfth embodiment, near-field light is generated by a nonlinear optical material layer for generating a minute aperture to compensate for intersymbol interference during recording. The information recorded on the Ge2Sb2Te5 recording layer of the optical disc by using the precoding means for the optical disc, the information read by the side lobe of the light spot can be positively utilized. Therefore, it is not necessary to provide a slit, a condenser lens, and the like in the super-resolution optical disk pickup in order to exclude information read by the side lobe, and the configuration of the optical pickup can be simplified. [Thirteenth Embodiment] A thirteenth embodiment is the same as the fifth embodiment, except that the information recording layer of the optical disc is made of Ag.
This is an optical disk recording / reproducing device using an InSbTe thin film.
【0090】第13の実施の形態の光ディスク記録再生
装置では、図17に示すように、光記録媒体としてポリ
カーボネートなどからなる光ディスク基板上に、記録
層、保護層、非線形光学材料層を設けた非線形光学材料
層をマスクにして光を発生させ記録、再生を行う。発生
する光は近接場光、又は内部集光型近接場光等である。
また、記録層には相変化材料であるAgInSbTeを用いてい
る。この材料は常温で反射率の異なる二つの状態(結
晶、アモルファス)をもつ。照射する光の条件を変える
ことにより結晶化させたりアモルファスにしたり、自由
に状態を変化させることができる。この原理を用いてデ
ータを記録させ、反射率の違いによりデータを読み出す
光メモリを構成することができる。本材料を用いること
によりコントラストの高いS/Nのよい再生信号が得ら
れ、記録した情報を安定に長い間保存できる光ディスク
記録再生装置ができる。また、記録層に銀を用いている
ので、基板との密着性がよく、対摩耗性に優れている。
記録層としては上記2例以外にも通常知られている光記
録材料を用いることが可能である。In the optical disk recording / reproducing apparatus of the thirteenth embodiment, as shown in FIG. 17, a non-linear optical disk having a recording layer, a protective layer, and a non-linear optical material layer provided on an optical disk substrate made of polycarbonate or the like as an optical recording medium. Recording and reproduction are performed by generating light using the optical material layer as a mask. The generated light is near-field light, internally converging near-field light, or the like.
Further, AgInSbTe which is a phase change material is used for the recording layer. This material has two states (crystal and amorphous) having different reflectivities at room temperature. By changing the condition of the light to be irradiated, the state can be freely changed, such as crystallization or amorphous state. Using this principle, it is possible to configure an optical memory that records data and reads out data based on the difference in reflectance. By using this material, a reproduced signal with high contrast and good S / N can be obtained, and an optical disk recording / reproducing apparatus capable of stably storing recorded information for a long time can be obtained. Further, since silver is used for the recording layer, it has good adhesion to the substrate and is excellent in abrasion resistance.
As the recording layer, it is possible to use a generally known optical recording material other than the above two examples.
【0091】本実施の形態は、ポリカーボネート光ディ
スク基板11にSiN保護層12、AgInSbTe記録層13、S
bのマスク層15を積層して蒸着した。例えば、それぞ
れの膜厚は記録層上下にあるZnS-SiO2保護層が10nm、記
録層が15nm、Sbのマスク層が15nm、Sb層とポリカーボネ
ート基板の間にZnS-SiO2の保護層120nm を積層し
た。In the present embodiment, a SiN protective layer 12, an AgInSbTe recording layer 13, a S
The mask layer 15 of b was deposited and deposited. For example, the thickness of each of the ZnS-SiO2 protective layers above and below the recording layer is 10 nm, the recording layer is 15 nm, the Sb mask layer is 15 nm, and the ZnS-SiO2 protective layer 120 nm is laminated between the Sb layer and the polycarbonate substrate. .
【0092】記録時には、通常の光ディスク同様に基板
側からSbマスク層に焦点を結ぶように集光されたレーザ
ビームが入射される。このとき、入射レーザパワーに応
じた領域のSb マスク層が透明になり、微小開口が形成
される。このときこの形成された微小開口から記録層に
近接場光が浸みだし、光の回折限界よりも微小な記録マ
ークを形成することができる。At the time of recording, a laser beam condensed so as to focus on the Sb mask layer is incident from the substrate side as in a normal optical disk. At this time, the Sb mask layer in a region corresponding to the incident laser power becomes transparent, and a minute opening is formed. At this time, near-field light seeps into the recording layer from the formed minute opening, and a recording mark smaller than the diffraction limit of light can be formed.
【0093】例えば、Sbマスク層によって形成される微
小開口径が50nmとすると、表面記録型メディアの記録層
には約50nm程度の光のスポットを形成することができ
る。光ディスクに記録されたビットのピッチが20nmとす
ると、光ピックアップにおける信号検出用の光検出器が
出力する信号は、ビット径より微小開口径が大きいので
読み出し波形の両側にそれぞれ隣接するビットの読み出
し波形が付加されることになる。特にSb層をマスクに微
小開口を形成した場合、図3に示すようにビームスポッ
トの進行方向に対して後方に尾を引くように開口が形成
されるため、後方ビットの情報も同時に検出することと
なる。従って、この光ピックアップが出力する信号は、
隣接ビットから符号間干渉を受けることになり、この符
号間干渉により、上記のようなパーシャルレスポンス方
式の検出が可能となる。For example, if the minute aperture diameter formed by the Sb mask layer is 50 nm, a light spot of about 50 nm can be formed on the recording layer of the surface recording type medium. Assuming that the pitch of the bits recorded on the optical disc is 20 nm, the signal output by the photodetector for signal detection in the optical pickup has a smaller aperture diameter than the bit diameter, so that the read waveform of the bit adjacent to both sides of the read waveform is Will be added. In particular, when a small aperture is formed using the Sb layer as a mask, the aperture is formed so as to trail behind the traveling direction of the beam spot as shown in FIG. Becomes Therefore, the signal output from this optical pickup is
This causes intersymbol interference from adjacent bits, and this intersymbol interference enables detection of the partial response method as described above.
【0094】以上の説明から明らかなように、第13の
実施の形態によれば、微少開口を発生させるための非線
形光学材料層により近接場光を発生させ、記録時の符号
間干渉を補償するためのプリコード手段を用いて、光デ
ィスクのAgInSbTeの記録層に記録された情報を読み出す
ため、光スポットのサイドローブによって読み出される
情報を積極的に活用することができる。このため、サイ
ドローブによって読み出される情報を排除するために、
超解像光ディスクピックアップにおいてスリットや集光
レンズ等を設ける必要がなくなり、光ピックアップの構
成を簡略にすることができる。 [第14の実施の形態]第14の実施の形態の光ディス
ク記録再生装置では、図4に示すように、記録媒体とし
てポリカーボネートなどからなる光ディスク基板上に記
録層を設け、超解像光ヘッドなどを用いて光の回折限界
より小さいスポットの光を発生させ記録、再生を行う。
また、光磁気記録型のメディアを用いてもよく、記録又
は再生のみに光を用いる記録再生方式にも適応される。As is apparent from the above description, according to the thirteenth embodiment, near-field light is generated by a nonlinear optical material layer for generating a minute aperture to compensate for intersymbol interference during recording. The information recorded on the AgInSbTe recording layer of the optical disc by using the precoding means for the optical disc, the information read by the side lobe of the light spot can be positively utilized. Therefore, in order to exclude information read by the side lobe,
There is no need to provide a slit or a condenser lens in the super-resolution optical disk pickup, and the configuration of the optical pickup can be simplified. Fourteenth Embodiment In an optical disk recording / reproducing apparatus according to a fourteenth embodiment, as shown in FIG. 4, a recording layer is provided on an optical disk substrate made of polycarbonate or the like as a recording medium, and a super-resolution optical head or the like is used. Recording and reproduction by generating light of a spot smaller than the light diffraction limit.
Further, a magneto-optical recording medium may be used, and the present invention is also applicable to a recording / reproducing method using light only for recording or reproduction.
【0095】本実施の形態は、ポリカーボネート光ディ
スク基板11にSiN保護層12、記録層13を積層して
蒸着した。例えば、それぞれの膜厚は記録層上下にある
SiN保護層を20nm、データ記録層を15nmを積層した。記
録時には、本実施の形態の場合、記録層側から小さいス
ポットの光が入射される。光はメディアの基板側からで
も記録層側からでも入射できるが、図4は光を記録層側
から入射した場合の図である。光ヘッドから出射された
光は、サンプルに入射し、その光は記録層を透過し、ポ
リカーボネート基板側に出射される。データ記録層には
光の強弱に応じて光の回折限界よりも小さい記録マーク
を形成することができる。また、マークを読むときは、
記録層が変化しない程度の光を照射し、その反射光強度
又は透過光強度を読みとる。In the present embodiment, a SiN protective layer 12 and a recording layer 13 are stacked on a polycarbonate optical disk substrate 11 and vapor-deposited. For example, each film thickness is above and below the recording layer
A 20 nm SiN protective layer and a 15 nm data recording layer were stacked. At the time of recording, in the case of the present embodiment, light of a small spot enters from the recording layer side. Although light can enter from the substrate side or the recording layer side of the medium, FIG. 4 shows a case where light enters from the recording layer side. Light emitted from the optical head enters the sample, and the light passes through the recording layer and is emitted toward the polycarbonate substrate. Recording marks smaller than the diffraction limit of light can be formed in the data recording layer according to the intensity of light. Also, when reading the mark,
Light is irradiated to such an extent that the recording layer does not change, and the reflected light intensity or transmitted light intensity is read.
【0096】本実施の形態で用いる光ヘッドには、光の
回折限界より小さいスポットを形成するために、先端に
近接場光などを発生させるための光ファイバプローブが
設置されている。例えば、光ファイバによりプローブを
作った場合、本実施の形態に係る光ファイバプローブ
は、図18に示すように、コア60と、このコア60の
周囲に形成されたクラッド61と、クラッド61の周囲
に形成された、遮光性被服層42とからなる。コア60
は所定の屈折率nを有し、クラッド61はコア60の屈
折率nよりも小さい屈折率を有している。このようにコ
ア60及びクラッド61が形成されることで、光ファイ
バプローブに入射されたレーザ光は、コア60とクラッ
ド61との界面で全反射をしながら進行することとな
る。In the optical head used in the present embodiment, an optical fiber probe for generating near-field light or the like is installed at the tip in order to form a spot smaller than the diffraction limit of light. For example, when the probe is made of an optical fiber, the optical fiber probe according to the present embodiment includes a core 60, a clad 61 formed around the core 60, and a periphery of the clad 61, as shown in FIG. And a light-shielding coating layer 42 formed on the substrate. Core 60
Has a predetermined refractive index n, and the cladding 61 has a refractive index smaller than the refractive index n of the core 60. By forming the core 60 and the clad 61 in this manner, the laser light incident on the optical fiber probe travels while being totally reflected at the interface between the core 60 and the clad 61.
【0097】この光ファイバプローブは、上記コア6
0、クラッド61、遮光性被腹層62からなる光伝搬部
と、遮光性被服層の直径が光伝搬部から先端に向かって
次第に小さくなっている先鋭部とからなる。光伝搬部
は、所定の屈折率nを有するコア60と、このコア60
よりも低い屈折率を有するクラッド61からなる。光伝
搬部はこのように構成されることで、コア60内にレー
ザ光を伝搬させ、このレーザ光を先鋭部に導く。先鋭部
は遮光性被腹層62と、遮光性被腹層62の内周側に形
成されたコア60とからなり、光を出射する開口を狭く
するように先鋭化されてなる。この先鋭部は、遮光性被
服層の内壁を、光伝搬部のクラッドの内壁とのなす角度
θを以て形成することで、傾斜面63を形成している。
このように遮光性被腹層62を形成することにより先鋭
部はコアの直径を光伝搬部から出射開口に向かうに従っ
て次第に小さくしている。ここでθは90゜以下であれば
よく、10゜から90゜までの範囲内となるように傾斜面を
形成することがさらに望ましい。This optical fiber probe is compatible with the core 6
The light-transmitting portion includes a cladding 61, a light-shielding abdominal layer 62, and a sharp portion in which the diameter of the light-shielding coating layer gradually decreases from the light-transmitting portion toward the tip. The light propagation unit includes a core 60 having a predetermined refractive index n,
The cladding 61 has a lower refractive index. With such a configuration, the light propagation unit propagates the laser light into the core 60 and guides the laser light to the sharp part. The sharp portion includes a light-shielding abdominal layer 62 and a core 60 formed on the inner peripheral side of the light-shielding abdominal layer 62, and is sharpened so as to narrow an opening for emitting light. The sharp portion forms the inclined surface 63 by forming the inner wall of the light-shielding coating layer at an angle θ between the inner wall of the cladding of the light propagation portion and the inner wall of the light-shielding coating layer.
By forming the light-shielding abdomen layer 62 in this manner, the diameter of the sharpened portion of the sharpened portion is gradually reduced from the light propagation portion toward the emission opening. Here, θ may be 90 ° or less, and it is more desirable to form the inclined surface so as to be in the range of 10 ° to 90 °.
【0098】また、この光ファイバプローブでは、αを
1.0から2.2の範囲内の値を有する定数とし、λを出射す
る光の波長としたとき、 D=αλ/n・・・・・・・・・・(4) を満たすように出射開口の直径Dが形成されている。In this optical fiber probe, α is
Assuming a constant having a value in the range of 1.0 to 2.2 and λ being the wavelength of the emitted light, D = αλ / n (4) D is formed.
【0099】このように、上記式(4)式を満たすよう
な出射開口が形成された光ファイバプローブは、光伝搬
部から伝搬されたレーザ光を、先鋭部の内壁である傾斜
面で反射させることで集光し、出射開口から外部に出射
する。As described above, the optical fiber probe having the emission aperture satisfying the above equation (4) reflects the laser beam propagated from the light propagation section on the inclined surface which is the inner wall of the sharp section. As a result, the light is condensed and emitted to the outside through the emission aperture.
【0100】このような光ファイバプローブにおいて、
出射開口からレーザ光を出射したときの近接場における
光強度分布を測定した結果を図19に示す。この光ファ
イバプローブにおいては、光伝搬部に入射されるレーザ
光の波長λを830nm、先端角θを20゜、コアの屈折率を
1.53としたとき、出射開口の直径が600nmから1200nmま
での範囲内において光強度が高くなっている。このとき
定数αは上記10式から算出すると、1.0から2.2となる。
図19は、出射開口の直径Dを1000、750、550nmとした
ときの、光強度と焦点位置からの距離との関係を示す図
である。この図19によれば、曲線a及び曲線bで示した
出射開口の直径Dを、1000nm、750nmとしたときでは、焦
点位置に比較的幅の広いシングルピークがあることがわ
かる。半値幅は600nm、400nmである。また、曲線cで示
した出射開口の直径Dを550nmとしたときでは、曲線a及
び曲線bで示したピークよりも幅が非常に小さいスポッ
トが形成されていることがわかる。半値幅で200nmであ
る。ただし曲線cは、図のように焦点からの距離が300nm
のところにサイドローブなるセカンドピークが左右に対
称に形成されている。このような結果より、出射開口の
直径Dを550nmとしたとき、波長830nmでの回折限界を越
えて集光位置にレーザ光が集光されていることがわか
る。In such an optical fiber probe,
FIG. 19 shows the result of measuring the light intensity distribution in the near field when laser light is emitted from the emission aperture. In this optical fiber probe, the wavelength λ of the laser light incident on the light propagation section is 830 nm, the tip angle θ is 20 °, and the refractive index of the core is
When it is set to 1.53, the light intensity is high when the diameter of the exit aperture is in the range from 600 nm to 1200 nm. At this time, the constant α is calculated from 1.0 to 2.2 from 1.0.
FIG. 19 is a diagram showing the relationship between the light intensity and the distance from the focal position when the diameter D of the exit aperture is 1000, 750, and 550 nm. According to FIG. 19, when the diameter D of the exit aperture shown by the curve a and the curve b is 1000 nm and 750 nm, there is a relatively wide single peak at the focal position. The half widths are 600 nm and 400 nm. Further, when the diameter D of the emission aperture shown by the curve c is 550 nm, it is understood that a spot having a width much smaller than the peaks shown by the curves a and b is formed. The half width is 200 nm. However, curve c has a distance of 300 nm from the focal point as shown in the figure.
A second peak serving as a side lobe is formed symmetrically to the left and right. From these results, it can be seen that when the diameter D of the exit aperture is 550 nm, the laser light is focused on the focusing position beyond the diffraction limit at a wavelength of 830 nm.
【0101】従来、内部集光型近接場ヘッドを用いた光
ディスク記録再生装置では、メディアへの書き込み密度
を上げる目的で、メインスポットの半値幅を上げると、
曲線cのようなサイドローブが発生してしまい、このサ
イドローブによる検出信号がメインスポットによる検出
信号に加算され、S/Nの悪い読み出し信号となるとい
う欠点があった。Conventionally, in an optical disk recording / reproducing apparatus using an internal focusing type near-field head, when the half width of the main spot is increased in order to increase the writing density on the medium,
A side lobe like the curve c is generated, and the detection signal based on the side lobe is added to the detection signal based on the main spot, resulting in a defect that a read signal having a poor S / N is obtained.
【0102】本実施の形態の光ディスク記録再生装置
は、内部集光型近接場光ピックアップのメインスポット
の幅を縮小して高密度記録データの読み出しを可能にし
た際に生じるサイドローブの読み出し信号を積極的に活
用して元のデータの検出に利用することができる。これ
により、サイドローブの読み出し信号を除去するための
スリット等を設ける必要がなくなり、超解像光ピックア
ップの構造を簡単にすると共に組み立て調整の手間を軽
減することが可能になる。The optical disk recording / reproducing apparatus according to the present embodiment converts a side lobe read signal generated when the width of the main spot of the internal focusing type near-field optical pickup is reduced to enable reading of high-density recorded data. It can be actively used to detect the original data. This eliminates the need to provide a slit or the like for removing a side lobe readout signal, thereby simplifying the structure of the super-resolution optical pickup and reducing the labor for assembly adjustment.
【0103】なお、本実施の形態のように、光の回折限
界以下のスポットを形成する手段として、光ファイバプ
ローブによる内部集光型近接場光を用いたが、この方法
に限定する物ではなく、平面スライダ型内部集光による
スポット形成や、様々なスポット形成手段が含まれる。As in the present embodiment, as a means for forming a spot below the diffraction limit of light, an internally converging near-field light using an optical fiber probe is used. However, the present invention is not limited to this method. And spot forming by internal condensing with a planar slider, and various spot forming means.
【0104】本実施の形態の光ディスク記録再生装置
は、例えば、2進情報の場合、ビット間隔(各単位情報
の間隔)が読み出し用の内部集光型近接場光ピックアッ
プの光スポットにおけるメインスポットとサイドローブ
のピーク間隔のN分の1(Nは整数)となるように光デ
ィスクに情報系列を記録する。このため、再生の際に
は、メインスポットによるビット情報の読み出しに同期
して、サイドローブにより前後のビット情報も同時に読
み出されることになる。しかしながら、この場合には、
サイドローブによって読み出されるのは常にNビットだ
け前後のビット情報であり、しかも、メインスポットと
サイドローブの光強度の比から、サイドローブによって
読み出されたビット情報がメインスポットによって読み
出されたビット情報のではなく、積極的に活用して記録
情報の再生を行うことができるようになる。In the optical disk recording / reproducing apparatus of this embodiment, for example, in the case of binary information, the bit interval (interval of each unit information) is different from the main spot in the light spot of the internal focusing type near-field optical pickup for reading. An information sequence is recorded on the optical disk so as to be 1 / N (N is an integer) of the peak interval of the side lobe. For this reason, at the time of reproduction, the preceding and succeeding bit information is simultaneously read by the side lobe in synchronization with the reading of the bit information by the main spot. However, in this case,
The bit information read by the side lobe is always the bit information before and after N bits, and the bit information read by the side lobe is determined by the ratio of the light intensity between the main spot and the side lobe. It becomes possible to reproduce recorded information by actively utilizing it instead of using information.
【0105】図5は、第14の実施の形態が適用される
光ディスク記録再生装置の構成の例を示すブロック図で
ある。記録データ生成部23は、コントローラ21から
送られてきた書き込み用のデータにパーシャルレスポン
ス方式によるプリコードを施すことにより、実際に光デ
ィスクに書き込む記録データを生成する。このプリコー
ドは、書き込み用のデータに、前述の式(1)演算を施
すものである。FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of an optical disk recording / reproducing apparatus to which the fourteenth embodiment is applied. The recording data generation unit 23 generates recording data to be actually written on the optical disk by applying a pre-code by a partial response method to the writing data sent from the controller 21. This precode is for performing the above-described operation of the equation (1) on write data.
【0106】ここで、パーシャルレスポンス方式とし
て、PR(1、0、2、0、1)方式を用いるとした場合、P
R伝送路の伝達関数G(D)は式(5)のようになる。Here, assuming that the PR (1, 0, 2, 0, 1) method is used as the partial response method, P
The transfer function G (D) of the R transmission path is as shown in Expression (5).
【0107】 G(D)=1+2D2+D4・・・・・・・・・・(5) 従って、実際のプリコードは、次の式(6)の演算を書き
込み用のデータに施すこととなる。 (1/(1+2D2+D4)) mod2・・・・・・・・・・(6) 式(6)の演算は、光ピックアップ24が光スポットの
メインスポットとサイドローブによって、当該ビットデ
ータとこれより2ビットだけ前後に記録されたデータを
2対1の割合で読み出したときの符号間干渉の相関特性
G(D)の逆特性1/G(D)を付加した後、この結果に
ついて2(ビットデータの基数)の剰余を演算すること
を表す。また、ビット間隔をピーク間隔の3分の1にし
た場合で、PR(1、0、0、2、0、0、1)のパーシャルレ
スポンス方式による検出を行うとした場合、伝達関数G
(D)は式(7)のようになる。G (D) = 1 + 2D 2 + D 4 (5) Therefore, the actual precode is obtained by performing the operation of the following expression (6) on the write data. Become. (1 / (1 + 2D 2 + D 4 )) mod 2... (6) The calculation of equation (6) is based on the fact that the optical pickup 24 calculates the bit data After adding the inverse characteristic 1 / G (D) of the correlation characteristic G (D) of intersymbol interference when data recorded two bits before and after is read at a ratio of 2: 1, the result is 2 Indicates that the remainder of (radix of bit data) is to be calculated. When the bit interval is set to one third of the peak interval and the PR (1, 0, 0, 2, 0, 0, 1) is detected by the partial response method, the transfer function G
(D) is as shown in equation (7).
【0108】 G(D)=1+2D3+D6・・・・・・・・・・(7) 光ディスクの記録層に孤立ビットが記録されている場
合、信号検出用の光検出器が出力する信号は、ビットよ
りスポットが大きいので読み出し波形の両側にそれぞれ
隣接するビットの読み出し波形が付加されることにな
る。従って、この光ピックアップ24が出力する信号
は、隣接ビットから符号間干渉を受けることになり、こ
の符号間干渉により、上記のようなパーシャルレスポン
ス方式の検出が可能となる。G (D) = 1 + 2D 3 + D 6 (7) When an isolated bit is recorded on the recording layer of the optical disc, a signal output by the photodetector for signal detection Since the spot is larger than the bit, the read waveform of the adjacent bit is added to both sides of the read waveform. Therefore, the signal output from the optical pickup 24 is subjected to intersymbol interference from adjacent bits, and the intersymbol interference enables detection of the partial response method as described above.
【0109】図5に示すように、光ピックアップの出力
信号は、等化回路とクロック抽出部に送られる。等化回
路26は、図6に示すように、遅延素子T(31)と重み
係数乗算器32と加算器33とで構成されたトランスバ
ーサルフィルタであり、各重み係数乗算器の利得を変化
させることによりタップ係数を調整することができる。
クロック抽出部は、光検出器が出力する信号からPLL
を用いてサンプリングクロック信号を抽出する回路であ
る。As shown in FIG. 5, the output signal of the optical pickup is sent to an equalizing circuit and a clock extracting unit. As shown in FIG. 6, the equalizer 26 is a transversal filter including a delay element T (31), a weight coefficient multiplier 32, and an adder 33, and changes the gain of each weight coefficient multiplier. Thus, the tap coefficient can be adjusted.
The clock extraction unit converts the signal output from the photodetector into a PLL.
Is a circuit for extracting a sampling clock signal by using.
【0110】等化回路26から出力される信号はA/D
コンバータ27に送られる。A/Dコンバータ27は、
等化回路26から出力されたアナログ信号をディジタル
データに変換する回路であり、クロック抽出部が抽出し
たサンプリングクロック信号に基づいてサンプリングを
行う。各サンプリング値は、パーシャルレスポンス方式
の検出を行うために、PR方式に応じた多値に量子化さ
れてディジタルデータとなる。The signal output from the equalizing circuit 26 is A / D
It is sent to converter 27. The A / D converter 27
This is a circuit for converting an analog signal output from the equalizing circuit 26 into digital data, and performs sampling based on a sampling clock signal extracted by a clock extracting unit. Each sampling value is quantized into multi-values according to the PR system to be digital data in order to detect the partial response system.
【0111】A/Dコンバータ27から出力されるディ
ジタルデータは、デコーダ28に送られる。デコーダ2
8は、多値のディジタルデータにそれぞれ2の剰余の演
算を行う回路であり、これによって元の書き込み用のデ
ータが検出される。そして、このデコーダが検出したデ
ータは、コントローラ21に送られる。コントローラ2
1は、上記のようなデータの入出力の他に、メディアを
回転させるスピンドルモータ22の回転制御や光ピック
アップ24のサーボ制御等を行う。 [第15の実施の形態]第15の実施の形態の光ディス
ク記録再生装置では、図7に示すように、プローブ、又
はスライダヘッド等の先端に光の回折限界よりも小さい
スポットを照射するための内部干渉型の突起又は開口が
設けられている。この突起又は開口を用いて3ビーム型
近接場光又は内部集光型近接場光を発生させ記録、再生
を行う。The digital data output from the A / D converter 27 is sent to a decoder 28. Decoder 2
Numeral 8 denotes a circuit for performing a remainder operation of 2 on each of multi-valued digital data, thereby detecting original write data. The data detected by the decoder is sent to the controller 21. Controller 2
1 controls the rotation of the spindle motor 22 for rotating the medium, the servo control of the optical pickup 24, and the like, in addition to the input and output of data as described above. [Fifteenth Embodiment] In the optical disk recording / reproducing apparatus of the fifteenth embodiment, as shown in FIG. An internal interference type projection or opening is provided. Using this projection or opening, three-beam type near-field light or internally converging near-field light is generated to perform recording and reproduction.
【0112】例えば、微少開口径が50nmとすると、表面
記録型メディアの記録層には約50nm程度の光のメインス
ポットを照射することができる。光ディスクに記録され
たビットのピッチが20nmとすると、光ピックアップにお
ける信号検出用の光検出器が出力する信号は、図20に
示すようにメインスポットの読み出し波形の両側にそれ
ぞれ隔隣接するビットの読み出し波形が付加されること
になる。従って、この光ピックアップが出力する信号
は、隔隣接ビットから符号間干渉を受けることになり、
この符号間干渉により、上記のようなパーシャルレスポ
ンス方式の検出が可能となる。For example, if the minute aperture diameter is 50 nm, the recording layer of the surface recording medium can be irradiated with a main spot of light of about 50 nm. Assuming that the pitch of the bits recorded on the optical disk is 20 nm, the signal output from the signal detector for signal detection in the optical pickup is, as shown in FIG. A waveform will be added. Therefore, the signal output from this optical pickup is subject to intersymbol interference from the adjacent bits.
This intersymbol interference enables detection of the partial response method as described above.
【0113】ここで、パーシャルレスポンス方式とし
て、PR(1、0、2、0、1)方式を用いるとした場合、P
R伝送路の伝達関数G(D)は、前述の式(5)のよう
になる。Here, assuming that the PR (1, 0, 2, 0, 1) method is used as the partial response method, P
The transfer function G (D) of the R transmission path is as shown in the above equation (5).
【0114】従って、実際のプリコードは、前述の式
(6)式の演算を書き込み用のデータに施すこととな
る。Therefore, in the actual precode, the operation of the above equation (6) is performed on the write data.
【0115】式(6)の演算は、光ピックアップが光ス
ポットのメインスポットの広がりによって、当該ビット
データとこれより2ビットだけ前後に記録されたデータ
を2対1の割合で読み出したときの符号間干渉の相関特
性G(D)の逆特性1/G(D)を付加した後、この結果
について2の剰余を演算することを表す。The calculation of equation (6) is based on the code when the optical pickup reads out the bit data and the data recorded two bits before and after the bit data at a ratio of 2: 1 due to the spread of the main spot of the light spot. After adding the inverse characteristic 1 / G (D) of the correlation characteristic G (D) of the interfering interference, the remainder of this operation is calculated.
【0116】光ディスクの記録層に孤立ビットが記録さ
れている場合、信号検出用の光検出器が出力する信号
は、検出光のスポットにサイドローブが付加されている
のでスポット広がりによる隔隣接ビットの読み出し波形
が付加されることになる。従って、この光ピックアップ
が出力する信号は、隔隣接ビットから符号間干渉を受け
ることになり、この符号間干渉により、上記のようなパ
ーシャルレスポンス方式の検出が可能となる。 [第16の実施の形態]第16の実施の形態の光ディス
ク記録再生装置の記録再生動作を図8を用いて説明す
る。例えば、図21に示すような入力データ系列{a
m}を書き込む場合について説明する。この入力データ
系列{am}は、通常は予め適当な変調が施されたもの
である。When an isolated bit is recorded on the recording layer of the optical disk, the signal output from the signal detection photodetector has a side lobe added to the spot of the detection light, so that a signal of the adjacent bit due to the spot spread is added. A readout waveform will be added. Therefore, the signal output from the optical pickup is subject to intersymbol interference from the adjacent bits, and the intersymbol interference makes it possible to detect the partial response method as described above. [Sixteenth Embodiment] The recording / reproducing operation of the optical disc recording / reproducing apparatus of the sixteenth embodiment will be described with reference to FIG. For example, as shown in FIG.
The case of writing m} will be described. This input data sequence {am} is usually one which has been appropriately modulated in advance.
【0117】まず、コントローラ21からこの入力デー
タ系列{am}が記録データ生成部23に送られ、前述
の式(6)の演算によってプリコードされて記録データ系
列{bm}に変換される。式(6)の演算は、サイドロー
ブによる符号間干渉の相関特性G(D)の逆特性を付加
し2の剰余をとるものであるから、入力データamを変
換するには、既に変換済みの記録データbm-4、bm-2
を用いて次の式(8)を満足するようなbmを求める演算
を行うことになる。 bm=(am-2bm-2-bm-4) mod 2 … (8) 例えば、図21の入力データa14を変換する場合、この
a14の値は1であるから、記録データb10、b12の0、
1の値を当てはめた(1-2×1-0)の2の剰余の演算を
行えばよい。従って記録データb14は1となる。First, the input data sequence {am} is sent from the controller 21 to the recording data generation unit 23, where it is pre-coded and converted into the recording data sequence {bm} by the above-described equation (6). Since the operation of equation (6) adds the inverse characteristic of the correlation characteristic G (D) of the intersymbol interference due to the side lobe and takes the remainder of 2, the input data am is already converted in order to convert the input data am. Recording data bm-4, bm-2
Is used to calculate bm that satisfies the following equation (8). bm = (am−2bm−2−bm−4) mod 2 (8) For example, when the input data a14 in FIG. 21 is converted, the value of a14 is 1,
The calculation of the remainder of 2 (1-2 × 1-0) to which the value of 1 is applied may be performed. Therefore, the recording data b14 becomes 1.
【0118】このようにプリコードを施された記録デー
タ系列{bm}は、クロック発生部からのクロック信号
に従って書き込み用LDドライバに送られ、光ピックア
ップにおける光スポットのメインスポットとサイドロー
ブのピーク間隔の2分の1のビット間隔で光ディスクの
記録層に記録される。The pre-recorded recording data sequence {bm} is sent to the writing LD driver in accordance with the clock signal from the clock generation unit, and the peak interval between the main spot of the light spot and the side lobe in the optical pickup. Is recorded on the recording layer of the optical disk at a half bit interval of the above.
【0119】記録層は相変化材料であり、光照射による
熱で記録層の相状態を変化させ、アモルファスと結晶状
態を作ることができる。データ書き込み時は、LD光の
メインスポットの中心部の最も温度が上昇する部分のみ
を使って書き込むため、サイドローブが存在しても書き
込みには寄与しない。従って、書き込み時と読み出し時
で、同一のヘッドで光パワーを変えることによって切り
替えができるので、書き込み用と読み出し用の二つのヘ
ッドを用意する必要がない。The recording layer is a phase-change material, and can change the phase state of the recording layer by heat due to light irradiation to form an amorphous state and a crystalline state. At the time of data writing, since writing is performed using only the portion of the center of the main spot of the LD light where the temperature rises most, even if there is a side lobe, it does not contribute to writing. Therefore, it is possible to switch between writing and reading by changing the optical power with the same head, so that it is not necessary to prepare two heads for writing and reading.
【0120】光ディスクの記録層に記録された記録デー
タ系列{bm}は、光ピックアップ24によって読み出
され、等化回路26で波形を等化された後、A/Dコン
バータ27によってデジタルデータの再生データ系列
{xm}に変換される。この再生データ系列{xm}
は、メインスポットの読み出し信号にサイドローブの読
み出し信号が2分の1ずつの割り合いで付加されたもの
であるため記録データ系列{bm}に9式の演算を施し
たものとなる。The recording data sequence {bm} recorded on the recording layer of the optical disk is read by the optical pickup 24, the waveform is equalized by the equalizing circuit 26, and the digital data is reproduced by the A / D converter 27. It is converted to a data sequence {xm}. This reproduced data sequence {xm}
Is a signal obtained by adding the side lobe read signal to the main spot read signal at a rate of 1/2, and performing the arithmetic operation of equation 9 on the recording data sequence {bm}.
【0121】xm=bm-4+2bm-2+bm … (9) 例えば、図21の再生データx14は、記録データb10、
b12、b14がそれぞれ0、1、1であることから、3
(=0+2×1+1)の値となる。すなわち、ここで
は、再生データ系列{xm}が0〜4の値を持つ5値の
ディジタルデータとなる。Xm = bm−4 + 2bm−2 + bm (9) For example, the reproduced data x14 in FIG.
Since b12 and b14 are 0, 1, and 1, respectively, 3
(= 0 + 2 × 1 + 1). That is, here, the reproduced data sequence {xm} is quinary digital data having values of 0 to 4.
【0122】5値のディジタルデータとして読み出され
た再生データ系列{xm}は、デコーダに送られる。こ
の再生データ系列{xm}は2の剰余をとられ、2進の
出力データ系列{dm}に変換される。従って出力デー
タd14は3 mod 2=1となる。記録データ系列{bm}は
入力データ系列{am}に相関特性G(D)の逆特性を付
加してから2の剰余をとったものであるため、この相関
特性を相殺された再生データ系列{xm}の2の剰余を
とった出力データ系列{dm}は、元の入力データ系列
{am}に一致する。そしてこの出力データ系列{d
m}がコントローラ21に送られる。The reproduced data sequence {xm} read out as quinary digital data is sent to the decoder. This reproduced data sequence {xm} is obtained by taking the remainder of 2 and converted into a binary output data sequence {dm}. Therefore, the output data d14 is 3 mod 2 = 1. The recording data sequence {bm} is obtained by adding the inverse characteristic of the correlation characteristic G (D) to the input data sequence {am} and then taking the remainder of 2, so that the reproduction data sequence { The output data series {dm} obtained by taking the remainder of 2 of xm} matches the original input data series {am}. And this output data series {d
m} is sent to the controller 21.
【0123】この結果、本実施の形態の光ディスク記録
再生装置は、光ピックアップのメインスポットの幅を縮
小して高密度記録データの読み出しを可能にした際に生
じるサイドローブの読み出し信号を積極的に活用して元
のデータの検出に利用することができる。これにより、
サイドローブの読み出し信号を除去するためのスリット
等を設ける必要がなくなり、近接場光ピックアップの構
造を簡単にすると共に組み立て調整の手間を軽減するこ
とが可能になる。 [第17の実施の形態]PRML方式の再生信号処理系
において、等化器の後に配置される検出器には、最尤復
号器の代表的な一つであるビタビ復号器が一般に用いら
れる。等化器で再生波形がPR特性に等化されたとする
と、ビタビ復号器はPR特性を満たす全ての系列の中か
ら等化波形のサンプル系列との誤差が最も小さい系列を
選択し、選択された系列に対応する2値データ(復号デ
ータ)を出力する。PRML方式では、復号を1つのサ
ンプル値から行うのではなく、複数のサンプル値から行
うため、サンプル値間で相関を持たない信号劣化成分に
対する耐性が強い。以下に本実施の形態に係るビタビ復
号器による最尤復号法を示す。As a result, the optical disk recording / reproducing apparatus of the present embodiment positively outputs a side lobe read signal generated when the width of the main spot of the optical pickup is reduced to enable reading of high-density recorded data. It can be used to detect the original data. This allows
It is not necessary to provide a slit or the like for removing a read signal of the side lobe, so that the structure of the near-field optical pickup can be simplified and the labor for assembling and adjusting can be reduced. [Seventeenth Embodiment] In a reproduction signal processing system of the PRML system, a Viterbi decoder, which is a representative of the maximum likelihood decoder, is generally used as a detector arranged after an equalizer. Assuming that the reproduced waveform is equalized to the PR characteristic by the equalizer, the Viterbi decoder selects a sequence having the smallest error from the sample sequence of the equalized waveform from all the sequences satisfying the PR characteristic, and selects the sequence. It outputs binary data (decoded data) corresponding to the sequence. In the PRML method, decoding is performed not from one sample value but from a plurality of sample values, so that the resistance to a signal deterioration component having no correlation between the sample values is strong. The maximum likelihood decoding method using the Viterbi decoder according to the present embodiment will be described below.
【0124】図9及び図10を用いて、第17の実施の
形態を説明する。図9は光ディスク記録再生装置の構成
の例を示すブロック図、図10はビタビ復号器の構成の
例を示すブロック図である。A seventeenth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a block diagram showing an example of the configuration of an optical disk recording / reproducing apparatus, and FIG. 10 is a block diagram showing an example of the configuration of a Viterbi decoder.
【0125】図9に示すように、本実施の形態の光ディ
スク記録再生装置は、図5の第14の実施の形態の光デ
ィスク記録再生装置におけるデコーダに代えてビタビ復
号器を設けたものである。As shown in FIG. 9, the optical disk recording / reproducing apparatus of the present embodiment has a Viterbi decoder instead of the decoder in the optical disk recording / reproducing apparatus of the fourteenth embodiment of FIG.
【0126】本実施の形態ではPR(1、0、2、0、1)の
パーシャルレスポンス方式の検出を行うが、等化回路2
6の重み係数乗算器の重み係数g1=0、g3=0であるので、
再生データ系列{xm}における偶数番目のデータから
なる再生データ系列{x2m}と奇数番目のデータから
なる再生データ系列{x2m+1}には符号間干渉は生
じていない。したがって、ビタビ復号方式による復号を
行う場合、一つ飛びの再生データに対して最尤値を計算
しなければならず、回路が複雑となる。そこで、偶数番
目のデータ用と奇数番目のデータ用の二つのビタビ復号
器を設け、再生データを入力する前に、切換回路によっ
てA/Dコンバータの出力するデジタルデータを1サン
プリング間隔ごとに各ビタビ復号器に交互に振り分ける
ようにしてもよい。この場合、各ビダビ復号器における
復号方式はPR(1、2、1)のパーシャルレスポンス方式
と等価になり、各ビタビ復号器は、このPR(1、2、1)
に対応したビタビ復号(最尤復号)を行うものを使用で
き、回路も簡素化される。また、例えば、PR(1、0、
0、2、0、0、1)のパーシャルレスポンス方式の検出を行
う場合には、同様にPR(1、2、1)に対応したビタビ復
号器を3台用いればよい。In this embodiment, the PR (1, 0, 2, 0, 1) partial response method is detected.
Since the weight coefficients g1 = 0 and g3 = 0 of the weight coefficient multiplier of No. 6
In the reproduced data sequence {xm}, no intersymbol interference occurs between the reproduced data sequence {x2m} composed of even-numbered data and the reproduced data sequence {x2m + 1} composed of odd-numbered data. Therefore, when performing decoding using the Viterbi decoding method, the maximum likelihood value must be calculated for every step of the reproduced data, which complicates the circuit. Therefore, two Viterbi decoders for even-numbered data and odd-numbered data are provided, and the digital data output from the A / D converter is switched by the switching circuit at each sampling interval before the reproduced data is input. You may make it distribute to a decoder alternately. In this case, the decoding system in each Viterbi decoder is equivalent to the PR (1, 2, 1) partial response system, and each Viterbi decoder uses this PR (1, 2, 1)
And a circuit that performs Viterbi decoding (maximum likelihood decoding) corresponding to the above can be used, and the circuit is simplified. Further, for example, PR (1, 0,
When detecting the partial response method of (0, 2, 0, 0, 1), three Viterbi decoders corresponding to PR (1, 2, 1) may be similarly used.
【0127】ここで、図21に示した再生データ系列
{xm}のうちの偶数番目のデータからなる再生データ
系列{x2m}について考える。この再生データ系列
{x2m}は、3、3、2、2、1、1、3、4、3…の5値デ
ータの並びからなり、各サンプル値は0から4までの値
を取り得る。しかし、各サンプル値は、前に読み出した
サンプル値との間にPR(1、2、1)の相関関係を有する
ので、あるサンプル値が定まると、次のサンプル値は0
から4の値全てに遷移することはできない。その様子を
図22のPR(1、2、1)(PR2)の状態遷移図を用いて
説明する。図22の8個の楕円は状態数8のデータ状態を
示し、楕円内部の3桁の数値は記録データ系列{bm}
の3ビット分を表す。矢印は、ある状態から次の状態へ
遷移するパスを表しており、矢印のない状態へは遷移す
ることができない。また、矢印の脇に示した0から4まで
の数値は、検出したサンプル値x2mを示す。例えば、検
出したサンプル値X0が3の場合には、記録データ系列
{bm}のパターンは(0、1、1)又は(1、1、0)のいずれ
かの場合である。従って、次のサンプル値に対応する記
録データ系列{bm}のパターンは(1、1、0)、(1、1、
1)、(1、0、0)又は(1、0、1)のいずれかとなり、次のサ
ンプル値は0に遷移することはできない。その次のサン
プル値X2は3であり、サンプル値3から3への遷移はデー
タ状態が(0、1、1)から(1、1、0)しかあり得ないので、
記録データb2は0と一義的に定まる。次のX4は2であり、
次のデータ状態は(1、0、1)ということになり、b4は1で
あることになる。このような復号を順次行っていくこと
により、復号結果は「1、0、1、0、0、1、1、1、0」と
なり、記録データ系列{bm}と一致していることがわ
かる。従って、このような再生データ系列{x2m}は、
ビタビ復号方式による検出が可能である。Here, a reproduced data sequence {x2m} composed of even-numbered data in the reproduced data sequence {xm} shown in FIG. 21 will be considered. The reproduced data sequence {x2m} is composed of a sequence of five-value data of 3, 3, 2, 2, 1, 1, 3, 4, 3,..., And each sample value can take a value from 0 to 4. However, since each sample value has a PR (1,2,1) correlation with the previously read sample value, when a certain sample value is determined, the next sample value becomes 0.
Cannot be changed to all the values of 4. This will be described with reference to the state transition diagram of PR (1, 2, 1) (PR2) in FIG. The eight ellipses in FIG. 22 indicate the data state with the number of states of 8, and the three-digit numerical value inside the ellipse indicates the recording data sequence {bm}
Represents three bits. The arrow represents a path that transitions from one state to the next, and cannot transition to a state without an arrow. The numerical values from 0 to 4 shown beside the arrow indicate the detected sample value x2m. For example, when the detected sample value X0 is 3, the pattern of the recording data sequence {bm} is either (0, 1, 1) or (1, 1, 0). Therefore, the pattern of the recording data sequence {bm} corresponding to the next sample value is (1, 1, 0), (1, 1,
1), (1, 0, 0) or (1, 0, 1), and the next sample value cannot transition to 0. The next sample value X2 is 3, and the transition from sample value 3 to 3 can only have data state (0,1,1) to (1,1,0), so
The recording data b2 is uniquely determined to be 0. The next X4 is 2,
The next data state will be (1, 0, 1) and b4 will be 1. By performing such decoding sequentially, the decoding result becomes “1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 0”, which indicates that it matches the recording data sequence {bm}. . Therefore, such a reproduced data sequence {x2m} is
Detection by the Viterbi decoding method is possible.
【0128】ビタビ復号器34は、図10に示すよう
に、トレリス遷移図の各状態ごとの演算を行うACS部
(加算比較選択部)420〜42Ns−1と、これらの
加算比較選択部420〜42Ns−1が選択したパス
(経路)をそれぞれ記憶するパスメモリ回路50と、こ
のパスメモリ回路50が記憶したパスから1つのパスを
選択するMLD回路(最尤パス選択部)51とによって
構成されている。次に、Ns個の加算比較選択部420
〜42Ns−1を用いてNs状態のトレリス遷移図を辿
る場合について説明する。また、加算比較選択部420
〜42Ns−1が演算する状態からは、自身の状態又は
加算比較選択部420〜42Ns−1の状態にのみ遷移
可能であり、加算比較選択部420〜42Ns−1の状
態からは自身の状態又はある特定の加算比較選択部42
0〜42Ns−1の状態にのみ遷移可能であるものとす
る。As shown in FIG. 10, the Viterbi decoder 34 includes ACS units (addition / comparison / selection units) 42 0 to 42N s−1 for performing operations for each state of the trellis transition diagram, and these addition / comparison / selection units. Path memory circuits 50 each storing a path (path) selected by 42 0 to 42N s−1, and an MLD circuit (maximum likelihood path selection unit) 51 for selecting one path from the paths stored by the path memory circuit 50 And is constituted by. Then, Ns-number of ACS units 42 0
A case of tracing the trellis transition diagram of the Ns state using .about.42Ns -1 will be described. Moreover, ACS unit 42 0
From the state ~42N s-1 is computed, it can only be a transition to its state or condition of the ACS unit 42 0 ~42N s-1, the state of the ACS unit 42 0 ~42N s-1 Is the status of the own device or a specific addition / comparison / selection unit 42
It is assumed that transition can be made only to the state of 0 to 42N s-1 .
【0129】ビタビ復号方式により復号を行う場合、A
/Dコンバータ27は、データをNs値に限らず、さら
に細かく量子化するのが普通である。A/Dコンバータ
27から出力される量子化データはNs値データとなる
のが理想的であるが、波形の歪み及びノイズ等の影響に
より幅をもつ値となる。量子化データは、各加算比較選
択部のブランチメトリック計算回路41に入力される。
各ブランチメトリック計算回路41では、入力された量
子化データと自身の状態が示す値との差から状態遷移に
対する確からしさ(ブランチメトリック)が計算され
る。このブランチメトリックは、加算比較選択部420
〜42Ns−1の加算部(図示せず)によって過去の状態
遷移経路の確からしさ(パスメトリック)に加算され
る。パスメトリックは、パスの過去の各状態でのブラン
チメトリックを積算したものであり、実際に読み出した
量子化データの並びに近いパスほど小さな値となる。こ
こで加算されるパスメトリックは、その加算比較選択部
420〜42Ns−1に遷移可能な加算比較選択部42
0〜42Ns−1のパスメトリックメモリが記憶してい
た前回までのパスメトリックである。When decoding by the Viterbi decoding method, A
The / D converter 27 does not limit the data to the Ns value, and usually performs finer quantization. The quantized data output from the A / D converter 27 is ideally Ns value data, but has a value having a width due to the influence of waveform distortion and noise. The quantized data is input to the branch metric calculation circuit 41 of each addition / comparison / selection unit.
Each branch metric calculation circuit 41 calculates the likelihood (branch metric) for the state transition from the difference between the input quantized data and the value indicated by its own state. The branch metric ACS unit 42 0
The addition unit (not shown) of .about.42N s-1 adds the likelihood (path metric) of the past state transition path. The path metric is obtained by integrating the branch metrics in each past state of the path, and has a smaller value as the path of the quantized data that is actually read is closer to the path. The path metric to be added here is the addition / comparison / selection unit 42 that can transition to the addition / comparison / selection unit 42 0 to 42N s−1.
The path metrics from 0 to 42N s-1 are stored in the path metric memory up to the previous time.
【0130】このようにして1つの量子化データがビタ
ビ復号器34に入力されると、各加算比較選択部420
〜42Ns−1には2方向からのパスが遷移してくるこ
とになるので、これら加算部が計算した今回の2つのパ
スメトリックを比較部が比較し、比較結果に応じて選択
部がより値の小さい方(より確からしい方)のパスメト
リックをパスメトリックメモリに記憶させる。また、パ
ス選択部がより値の小さいパスメトリックのパス、すな
わち、最も確からしいパスを選択し、このパスを示す量
子化データをパスメモリに記憶させる。従って、状態が
遷移してきた経路がパスメモリに記憶される。[0130] In this way, one of the quantized data is input to the Viterbi decoder 34, the ACS unit 42 0
Since the path from two directions transitions to 4242N s−1 , the comparison unit compares the two path metrics calculated by these addition units at this time, and the selection unit changes according to the comparison result. The path metric with the smaller value (the more likely one) is stored in the path metric memory. Further, the path selection unit selects a path having a smaller path metric, that is, a path that is most likely, and stores quantized data indicating this path in the path memory. Therefore, the path whose state has changed is stored in the path memory.
【0131】特定数の量子化データが入力されると、最
尤パス選択部により、パスメモリに記憶された4本のパ
スから最もパスメトリックの小さいパス(最尤パス)が
選択される。最尤パスが選択されることにより状態遷移
の経路が確定し、その状態遷移を引き起こすようなビッ
トデータ列が復号データ列として出力される。従って、
ノイズ等の影響で再生データ系列{xm}に誤りが含ま
れていても、最も確からしいデータ列に復号できる。When a specified number of quantized data are input, the path with the smallest path metric (the maximum likelihood path) is selected from the four paths stored in the path memory by the maximum likelihood path selection unit. By selecting the maximum likelihood path, the path of the state transition is determined, and a bit data string that causes the state transition is output as a decoded data string. Therefore,
Even if an error is included in the reproduced data sequence {xm} due to the influence of noise or the like, it can be decoded into the most reliable data sequence.
【0132】上記のようにしてビタビ復号器で復号され
たデータは、出力データ系列{DM}となりコントローラ
に送られる。The data decoded by the Viterbi decoder as described above becomes an output data sequence {DM} and is sent to the controller.
【0133】この結果、本実施の形態の光ディスク記録
再生装置によれば、光ディスクに記録されたデータをP
RML方式、すなわち、パーシャルレスポンス方式と最
尤復号方式(ビタビ復号方式)を組み合わせた方式によ
り再生することができるので、誤り訂正によってS/N
を向上させることができるようになる。 [第18の実施の形態]第18の実施の形態の光ディス
ク記録再生装置では、図11に示すように、ポリカーボ
ネートなどからなる光ディスク基板上に、記録層、保護
層、非線形光学材料層を設けた非線形光学材料層をマス
クにして、光の回折限界よりも小さい光のスポットを記
録層に発生させ記録、再生を行う。発生する光は近接場
光、内部集光型近接場光等である。本実施の形態ではポ
リカーボネート光ディスク基板11にSiN保護層12、
記録層13、Sbのマスク層15を積層して蒸着した。そ
れぞれの膜厚は、記録層上下にあるSiN保護層12が20n
m、記録層13が15nm、Sbのマスク層15が15nm、Sb層
とポリカーボネート基板の間のSiN保護層12が170nmと
なるよう積層した。記録層13は光を照射したときに、
その透過光又は反射光にコントラストが発生する材料で
あればよいので、相変化材料のみならず、光磁気材料や
電気光学効果を示す材料なども考えられる。このコント
ラストには、吸光度や反射率の変化による光の強度の差
の他に、偏光面の回転や複屈折率の変化など、光学的定
数の変化によって生じるコントラストも含まれる。As a result, according to the optical disk recording / reproducing apparatus of the present embodiment, the data recorded on the optical disk
Since the data can be reproduced by the RML method, that is, the method combining the partial response method and the maximum likelihood decoding method (Viterbi decoding method), S / N is corrected by error correction.
Can be improved. [Eighteenth Embodiment] In an optical disk recording / reproducing apparatus according to an eighteenth embodiment, as shown in FIG. 11, a recording layer, a protective layer, and a nonlinear optical material layer are provided on an optical disk substrate made of polycarbonate or the like. Using the non-linear optical material layer as a mask, a light spot smaller than the light diffraction limit is generated on the recording layer to perform recording and reproduction. The generated light is near-field light, internally converging near-field light, or the like. In the present embodiment, a SiN protective layer 12 is
The recording layer 13 and the mask layer 15 of Sb were stacked and deposited. The respective film thicknesses are such that the SiN protective layers 12 above and below the recording layer have a thickness of 20 n.
m, the recording layer 13 was 15 nm, the Sb mask layer 15 was 15 nm, and the SiN protective layer 12 between the Sb layer and the polycarbonate substrate was 170 nm. When the recording layer 13 is irradiated with light,
Any material can be used as long as a contrast is generated in the transmitted light or the reflected light. Therefore, not only a phase change material but also a magneto-optical material or a material exhibiting an electro-optical effect can be considered. This contrast includes not only differences in light intensity due to changes in absorbance and reflectance, but also contrasts caused by changes in optical constants, such as rotation of the polarization plane and changes in birefringence.
【0134】記録時には、通常の光ディスク同様に基板
側からSbマスク層15に焦点を結ぶように集光された
レーザビームが入射される。このとき、入射レーザパワ
ーに応じた領域のSbマスク層15が透明になり、微小
開口が形成される。このときこの形成された微小開口か
ら記録層に近接場光が浸みだし、光の回折限界よりも微
小な記録マークを形成することができる。At the time of recording, a laser beam focused so as to focus on the Sb mask layer 15 from the substrate side is incident as in a normal optical disk. At this time, the Sb mask layer 15 in a region corresponding to the incident laser power becomes transparent, and a minute opening is formed. At this time, near-field light seeps into the recording layer from the formed minute opening, and a recording mark smaller than the diffraction limit of light can be formed.
【0135】例えば、Sbマスク層15によって形成され
る微小開口径が50nmとすると、表面記録型メディアの記
録層には約50nm程度の光のスポットを形成することがで
きる。光ディスクに記録されたビットのピッチが20nmと
すると、光ピックアップにおける信号検出用の光検出器
が出力する信号は、ビット径より微小開口径が大きいの
で読み出し波形の両側にそれぞれ隣接するビットの読み
出し波形が付加されることになる。特に、Sb層をマスク
に微小開口を形成した場合、図3に示すようにビームス
ポットの進行方向に対して後方に尾を引くように開口が
形成されるため、後方ビットの情報も同時に検出するこ
ととなる。従って、この光ピックアップが出力する信号
は、隣接ビットから符号間干渉を受けることになり、こ
の符号間干渉により、上記のようなパーシャルレスポン
ス方式の検出が可能となる。For example, if the minute aperture diameter formed by the Sb mask layer 15 is 50 nm, a light spot of about 50 nm can be formed on the recording layer of the surface recording type medium. Assuming that the pitch of the bits recorded on the optical disc is 20 nm, the signal output by the photodetector for signal detection in the optical pickup has a smaller aperture diameter than the bit diameter, so that the read waveform of the bit adjacent to both sides of the read waveform is Will be added. In particular, when a small opening is formed using the Sb layer as a mask, the opening is formed so as to trail behind the traveling direction of the beam spot as shown in FIG. It will be. Therefore, the signal output by the optical pickup is subject to intersymbol interference from adjacent bits, and the intersymbol interference makes it possible to detect the partial response method as described above.
【0136】ここで、パーシャルレスポンス方式とし
て、PR(1、2、1)方式を用いるとした場合、PR伝送
路の伝達関数G(D)は式(10)のようになる。Here, assuming that the PR (1, 2, 1) system is used as the partial response system, the transfer function G (D) of the PR transmission line is as shown in equation (10).
【0137】 G(D)=1+2D+D2・・・・・・・・・・(10) 従って、実際のプリコードは、式(14)式の演算を書き
込み用のデータに施すこととなる。G (D) = 1 + 2D + D 2 (10) Accordingly, in the actual precode, the operation of Expression (14) is performed on the write data.
【0138】 (1/(1+2D+D2)) mod2・・・・・・・・・・(11) 式(11)の演算は、光ピックアップが光スポットのメイ
ンスポットの広がりによって、当該ビットデータとこれ
より1ビットだけ前後に記録されたデータを2対1の割
合で読み出したときの符号間干渉の相関特性G(D)の
逆特性1/G(D)を付加した後、この結果について2
(ビットデータの基数)の剰余を演算することを表す。(1 / (1 + 2D + D 2 )) mod 2... (11) In the calculation of the expression (11), the optical pickup determines the bit data and the After adding the inverse characteristic 1 / G (D) of the correlation characteristic G (D) of intersymbol interference when data recorded one bit before and after is read out at a ratio of 2: 1, the result is 2
(Remainder of bit data) is calculated.
【0139】光ディスクの記録層に孤立ビットが記録さ
れている場合、信号検出用の光検出器が出力する信号
は、ビットよりスポットが大きいのでスポット広がりに
よる隣接ビットの読み出し波形が付加されることにな
る。従って、この光ピックアップが出力する信号は、隣
接ビットから符号間干渉を受けることになり、この符号
間干渉により、上記のようなパーシャルレスポンス方式
の検出が可能となる。 [第19の実施の形態]第19の実施の形態の光ディス
ク記録再生装置では、第18の実施の形態と同様に、図
11に示すように、ポリカーボネートなどからなる光デ
ィスク基板11上に、記録層13、保護層12、非線形
光学材料層を設けた非線形光学材料層をマスク層15に
して、光の回折限界よりも小さい光のスポットを記録層
に発生させ記録、再生を行う。When an isolated bit is recorded on the recording layer of the optical disk, the signal output from the photodetector for signal detection has a spot larger than the bit, so that a read waveform of an adjacent bit due to the spread of the spot is added. Become. Therefore, the signal output by the optical pickup is subject to intersymbol interference from adjacent bits, and the intersymbol interference makes it possible to detect the partial response method as described above. [Nineteenth Embodiment] In the optical disk recording / reproducing apparatus of the nineteenth embodiment, as shown in FIG. 11, a recording layer is formed on an optical disk substrate 11 made of polycarbonate or the like, as shown in FIG. 13, a non-linear optical material layer provided with a protective layer 12, and a non-linear optical material layer is used as a mask layer 15, and a light spot smaller than the diffraction limit of light is generated on a recording layer to perform recording and reproduction.
【0140】例えば、Sbマスク層によって形成される微
少開口径が50nmとすると、表面記録型メディアの記録層
には約50nm程度の光のスポットを照射することができ
る。光ディスクに記録されたビットのピッチが20nmとす
ると、光ピックアップにおける信号検出用の光検出器が
出力する信号は、ビット径より微少開口径が大きいので
読み出し波形の両側にそれぞれ隣接するビットの読み出
し波形が付加されることになる。特にSb層をマスクに微
少開口を形成した場合、図3に示すようにビームスポッ
トの進行方向に対して後方に尾を引くように開口が形成
されるため、後方ビットの情報も同時に検出することと
なる。従って、この光ピックアップが出力する信号は、
隣接ビットから符号間干渉を受けることになり、この符
号間干渉により、上記のようなパーシャルレスポンス方
式の検出が可能となる。For example, assuming that the fine opening diameter formed by the Sb mask layer is 50 nm, the recording layer of the surface recording medium can be irradiated with a light spot of about 50 nm. Assuming that the pitch of the bits recorded on the optical disc is 20 nm, the signal output by the photodetector for signal detection in the optical pickup has a smaller aperture diameter than the bit diameter, so that the read waveforms of the bits adjacent to both sides of the read waveform respectively. Will be added. In particular, when a small aperture is formed using the Sb layer as a mask, the aperture is formed so as to trail behind the traveling direction of the beam spot as shown in FIG. Becomes Therefore, the signal output from this optical pickup is
This causes intersymbol interference from adjacent bits, and this intersymbol interference enables detection of the partial response method as described above.
【0141】上記構成の光ディスク記録再生装置の記録
再生動作を説明する。The recording / reproducing operation of the optical disk recording / reproducing apparatus having the above configuration will be described.
【0142】例えば、入力データ系列{am}を書き込
む場合について説明する。この入力データ系列{am}
は、通常は予め適当な変調が施されたものである。For example, a case where an input data sequence {am} is written will be described. This input data series {am}
Are usually those which have been appropriately modulated in advance.
【0143】まず、コントローラからこの入力データ系
列{am}が記録データ生成部に送られ、上記式(11)
の演算によってプリコードされて記録データ系列{b
m}に変換される。式(11)の演算は、サイドローブに
よる符号間干渉の相関特性G(D)の逆特性を付加し2
の剰余をとるものであるから、入力データamを変換す
るには、既に変換済みの記録データbm-4、bm-2を用い
て次の式(12)を満足するようなbmを求める演算を行
うことになる。First, this input data sequence {am} is sent from the controller to the recording data generation unit, and the above equation (11)
And the recording data sequence {b
m}. The calculation of equation (11) adds the inverse characteristic of the correlation characteristic G (D) of the intersymbol interference due to the side lobe, and adds 2
Therefore, in order to convert the input data am, an operation for obtaining bm that satisfies the following expression (12) using the already converted recording data bm-4 and bm-2 is performed. Will do.
【0144】 bm=(am-2bm-1-bm-2) mod 2・・・・・・・・・・(12) プリコードを施された記録データ系列{bm}は、クロ
ック発生部からのクロック信号に従って書き込み用LD
ドライバに送られ、光ディスクの記録層に記録される。Bm = (am−2bm−1−bm−2) mod 2 (12) The precoded recording data sequence {bm} is output from the clock generation unit. Write LD according to clock signal
It is sent to the driver and recorded on the recording layer of the optical disk.
【0145】光ディスクの記録層に記録された記録デー
タ系列{bm}は、光ピックアップによって読み出さ
れ、等化回路で波形を等化された後、A/Dコンバータ
によってデジタルデータの再生データ系列{xm}に変
換される。この再生データ系列{xm}は、ビーム中心
の読み出し信号に隣接するビットの読み出し信号が2分
の1ずつの割り合いで付加されたものであるため記録デ
ータ系列{bm}に式(13)の演算を施したものとな
る。The recorded data sequence {bm} recorded on the recording layer of the optical disk is read out by the optical pickup, and after the waveform is equalized by the equalizing circuit, the reproduced data sequence of the digital data by the A / D converter. xm}. Since the read data sequence {xm} is obtained by adding read signals of bits adjacent to the read signal at the beam center at a rate of 1/2, the recorded data sequence {bm} is obtained by adding the expression (13) This is the result of the calculation.
【0146】 xm=bm-2+2bm-1+bm・・・・・・・・・・(13) 5値のディジタルデータとして読み出された再生データ
系列{xm}は、デコーダに送られる。この再生データ
系列{xm}は2の剰余をとられ、2進の出力データ系
列{dm}に変換される。記録データ系列{bm}は入
力データ系列{am}に相関特性G(D)の逆特性を付加
してから2の剰余をとったものであるため、この相関特
性を相殺された再生データ系列{xm}の2の剰余をと
った出力データ系列{dm}は、元の入力データ系列
{am}に一致する。そしてこの出力データ系列{d
m}がコントローラに送られる。Xm = bm−2 + 2bm−1 + bm (13) The reproduced data sequence {xm} read out as quinary digital data is sent to the decoder. This reproduced data sequence {xm} is obtained by taking the remainder of 2 and converted into a binary output data sequence {dm}. The recording data sequence {bm} is obtained by adding the inverse characteristic of the correlation characteristic G (D) to the input data sequence {am} and then taking the remainder of 2, so that the reproduction data sequence { The output data series {dm} obtained by taking the remainder of 2 of xm} matches the original input data series {am}. And this output data series {d
m} is sent to the controller.
【0147】この結果、本実施の形態の光ディスク記録
再生装置は、光ピックアップのスポットの広がりによる
隣接ビットによる符号間干渉を積極的に活用して元のデ
ータの検出に利用することができる。これにより、サイ
ドローブの読み出し信号を除去するためのスリット等を
設ける必要がなくなり、近接場光ピックアップの構造を
簡単にすると共に組み立て調整の手間を軽減することが
可能になる。 [第20の実施の形態]第20の実施の形態の光ディス
ク記録再生装置では、第18の実施の形態と同様に、図
11に示すように、ポリカーボネートなどからなる光デ
ィスク基板11上に、記録層13、保護層12、非線形
光学材料層を設けた非線形光学材料層をマスク層15に
して、光の回折限界よりも小さい光のスポットを記録層
に発生させ記録、再生を行う。As a result, the optical disk recording / reproducing apparatus of the present embodiment can utilize the intersymbol interference caused by adjacent bits due to the spread of the spot of the optical pickup to detect the original data. As a result, it is not necessary to provide a slit or the like for removing a read signal of a side lobe, so that the structure of the near-field optical pickup can be simplified and the labor for assembling and adjusting can be reduced. [Twentieth Embodiment] In the optical disc recording / reproducing apparatus of the twentieth embodiment, as shown in FIG. 11, as shown in FIG. 11, a recording layer is formed on an optical disc substrate 11 made of polycarbonate or the like. 13, a non-linear optical material layer provided with a protective layer 12, and a non-linear optical material layer is used as a mask layer 15, and a light spot smaller than the diffraction limit of light is generated on a recording layer to perform recording and reproduction.
【0148】例えば、Sbマスク層によって形成される微
少開口径が50nmとすると、表面記録型メディアの記録層
には約50nm程度の光のスポットを照射することができ
る。光ディスクに記録されたビットのピッチが20nmとす
ると、光ピックアップにおける信号検出用の光検出器が
出力する信号は、ビット径より微少開口径が大きいので
読み出し波形の両側にそれぞれ隣接するビットの読み出
し波形が付加されることになる。特にSb層をマスクに微
少開口を形成した場合、図3に示すようにビームスポッ
トの進行方向に対して後方に尾を引くように開口が形成
されるため、後方ビットの情報も同時に検出することと
なる。従って、この光ピックアップが出力する信号は、
隣接ビットから符号間干渉を受けることになり、この符
号間干渉により、上記のようなパーシャルレスポンス方
式の検出が可能となる。For example, assuming that the minute opening diameter formed by the Sb mask layer is 50 nm, the recording layer of the surface recording type medium can be irradiated with a light spot of about 50 nm. Assuming that the pitch of the bits recorded on the optical disc is 20 nm, the signal output by the photodetector for signal detection in the optical pickup has a smaller aperture diameter than the bit diameter, so that the read waveforms of the bits adjacent to both sides of the read waveform respectively. Will be added. In particular, when a small aperture is formed using the Sb layer as a mask, the aperture is formed so as to trail behind the traveling direction of the beam spot as shown in FIG. Becomes Therefore, the signal output from this optical pickup is
This causes intersymbol interference from adjacent bits, and this intersymbol interference enables detection of the partial response method as described above.
【0149】図9及び図10に基づいて、第20の実施
の形態を説明する。図9は光ディスク記録再生装置の構
成の例を示すブロック図、図10はビタビ復号器の構成
の例を示すブロック図である。図9に示すように、本実
施の形態の光ディスク記録再生装置は、図5の第14の
実施の形態の光ディスク記録再生装置におけるデコーダ
に代えてビタビ復号器を設けたものである。A twentieth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a block diagram showing an example of the configuration of an optical disk recording / reproducing apparatus, and FIG. 10 is a block diagram showing an example of the configuration of a Viterbi decoder. As shown in FIG. 9, the optical disc recording / reproducing apparatus of the present embodiment is provided with a Viterbi decoder instead of the decoder in the optical disc recording / reproducing apparatus of the fourteenth embodiment of FIG.
【0150】ここで、パーシャルレスポンス方式とし
て、PR(1、2、1)方式を用いるとした場合、ビタビ復
号器は、このPR(1、2、1)に対応したビタビ復号(最
尤復号)を行うものを使用する。If the PR (1, 2, 1) system is used as the partial response system, the Viterbi decoder performs Viterbi decoding (maximum likelihood decoding) corresponding to the PR (1, 2, 1). Use what does.
【0151】ここで、再生データ系列{xm}について
考える。この再生データ系列{xm}は、5値データの
並びからなり、各サンプル値は0から4までの値を取り
得る。しかし、各サンプル値は、前に読み出したサンプ
ル値との間にPR(1、2、1)の相関関係を有するので、
あるサンプル値が定まると、次のサンプル値は0から4
の値全てに遷移することはできない。その様子を図22
のPR(1、2、1)(PR2)の状態遷移図を用いて説明
する。図22の8個の楕円は状態数8のデータ状態を示
し、楕円内部の3桁の数値は記録データ系列{bm}の
3ビット分を表す。矢印は、ある状態から次の状態へ遷
移するパスを表しており、矢印のない状態へは遷移する
ことができない。また、矢印の脇に示した0から4まで
の数値は、検出したサンプル値xmを示す。例えば、検
出したサンプル値X0が3の場合には、記録データ系列
{bm}のパターンは(0、1、1)又は(1、1、0)のいずれ
かの場合である。従って、次のサンプル値に対応する記
録データ系列{bm}のパターンは(1、1、0)、(1、1、
1)、(1、0、0)又は(1、0、1)のいずれかとなり、次のサ
ンプル値は0に遷移することはできない。その次のサン
プル値X2は3であり、サンプル値3から3への遷移はデ
ータ状態が(0、1、1)から(1、1、0)しかあり得ないの
で、記録データb2は0と一義的に定まる。次のX4は2で
あり、次のデータ状態は(1、0、1)ということになり、b
4は1であることになる。このような復号を順次行って
いくことにより、復号結果として、記録データ系列{b
m}が得られる。従って、このような再生データ系列
{xm}は、ビタビ復号方式による検出が可能である。Here, the reproduced data sequence {xm} will be considered. This reproduction data sequence {xm} is composed of a sequence of quinary data, and each sample value can take a value from 0 to 4. However, since each sample value has a PR (1,2,1) correlation with the previously read sample value,
Once a certain sample value is determined, the next sample value is 0 to 4
Cannot transition to all the values of Fig. 22 shows the situation.
This will be described with reference to the state transition diagram of PR (1, 2, 1) (PR2). The eight ellipses in FIG. 22 indicate a data state having eight states, and the three-digit numerical value inside the ellipse represents three bits of the recording data sequence {bm}. The arrow represents a path that transitions from one state to the next, and cannot transition to a state without an arrow. Numerical values from 0 to 4 shown beside the arrow indicate the detected sample value xm. For example, when the detected sample value X0 is 3, the pattern of the recording data sequence {bm} is either (0, 1, 1) or (1, 1, 0). Therefore, the pattern of the recording data sequence {bm} corresponding to the next sample value is (1, 1, 0), (1, 1,
1), (1, 0, 0) or (1, 0, 1), and the next sample value cannot transition to 0. The next sample value X2 is 3, and the transition from sample value 3 to 3 is only possible when the data state is from (0, 1, 1) to (1, 1, 0), so the recording data b2 is 0. Uniquely determined. The next X4 is 2, the next data state will be (1, 0, 1), and b
4 will be 1. By sequentially performing such decoding, the recording data sequence {b
m} is obtained. Therefore, such a reproduced data sequence {xm} can be detected by the Viterbi decoding method.
【0152】ビタビ復号器34は、図10に示すよう
に、トレリス遷移図の各状態ごとの演算を行うACS部
(加算比較選択部)420〜42Ns−1と、これらの
加算比較選択部420〜42Ns−1が選択したパス
(経路)をそれぞれ記憶するパスメモリ回路50と、こ
のパスメモリ回路50が記憶したパスから1つのパスを
選択するMLD回路(最尤パス選択部)51とによって
構成されている。ただし、ここでは4個の加算比較選択
部を用いて4状態のトレリス遷移図を辿る場合について
説明する。また、加算比較選択部が演算する状態からは
自身の状態又は加算比較選択部の状態にのみ遷移可能で
あり、加算比較選択部の状態からは自身の状態又はある
特定の加算比較選択部の状態にのみ遷移可能であるもの
とする。As shown in FIG. 10, the Viterbi decoder 34 includes ACS units (addition / comparison / selection units) 42 0 to 42N s−1 for performing operations for each state of the trellis transition diagram, and these addition / comparison / selection units. Path memory circuits 50 each storing a path (path) selected by 42 0 to 42N s−1, and an MLD circuit (maximum likelihood path selection unit) 51 for selecting one path from the paths stored by the path memory circuit 50 And is constituted by. Here, a case will be described in which a four-state trellis transition diagram is traced using four addition / comparison / selection units. Also, it is possible to transition only from the state calculated by the addition / comparison / selection unit to its own state or the state of the addition / comparison / selection unit. It is assumed that transition is possible only to
【0153】ビタビ復号方式により復号を行う場合、A
/Dコンバータ27は、データを5値に限らずさらに細
かく量子化するのが普通である。A/Dコンバータ27
から出力される量子化データは5値データとなるのが理
想的であるが、波形の歪み及びノイズ等の影響により幅
をもつ値となる。量子化データは、各加算比較選択部の
ブランチメトリック計算回路41に入力される。各ブラ
ンチメトリック計算回路41では、入力された量子化デ
ータと自身の状態が示す値との差から状態遷移に対する
確からしさ(ブランチメトリック)が計算される。この
ブランチメトリックは、加算部42によって過去の状態
遷移経路の確からしさ(パスメトリック)に加算され
る。パスメトリックは、パスの過去の各状態でのブラン
チメトリックを積算したものであり、実際に読み出した
量子化データの並びに近いパスほど小さな値となる。こ
こで加算されるパスメトリックは、その加算比較選択部
42に遷移可能な加算比較選択部のパスメトリックメモ
リが記憶していた前回までのパスメトリックである。When decoding by the Viterbi decoding method, A
The / D converter 27 normally quantizes the data not only to five values but also more finely. A / D converter 27
Is ideally quinary data, but it has a width due to the influence of waveform distortion and noise. The quantized data is input to the branch metric calculation circuit 41 of each addition / comparison / selection unit. Each branch metric calculation circuit 41 calculates the likelihood (branch metric) for the state transition from the difference between the input quantized data and the value indicated by its own state. This branch metric is added to the likelihood (path metric) of the past state transition path by the adding unit 42. The path metric is obtained by integrating the branch metrics in each past state of the path, and has a smaller value as the path of the quantized data that is actually read is closer to the path. The path metric added here is the path metric up to the previous time stored in the path metric memory of the addition / comparison / selection unit that can transition to the addition / comparison / selection unit 42.
【0154】このようにして1つの量子化データがビタ
ビ復号器に入力されると、各加算比較選択部42には2
方向からのパスが遷移してくることになるので、これら
加算部が計算した今回の2つのパスメトリックを比較部
42が比較し、比較結果に応じて選択部がより値の小さ
い方(より確からしい方)のパスメトリックをパスメト
リックメモリに記憶させる。また、パス選択部がより値
の小さいパスメトリックのパス、すなわち、最も確から
しいパスを選択し、このパスを示す量子化データをパス
メモリに記憶させる。従って、状態が遷移してきた経路
がパスメモリに記憶される。When one piece of quantized data is input to the Viterbi decoder in this way, each addition / comparison / selection unit 42
Since the path from the direction changes, the comparing unit 42 compares the two path metrics calculated by the adding unit this time, and according to the comparison result, the selecting unit selects the smaller one (the more reliable). Is stored in the path metric memory. Further, the path selection unit selects a path having a smaller path metric, that is, a path that is most likely, and stores quantized data indicating this path in the path memory. Therefore, the path whose state has changed is stored in the path memory.
【0155】特定数の量子化データが入力されると、最
尤パス選択部51により、パスメモリに記憶された4本
のパスから最もパスメトリックの小さいパス(最尤パ
ス)が選択される。最尤パスが選択されることにより状
態遷移の経路が確定し、その状態遷移を引き起こすよう
なビットデータ列が復号データ列として出力される。従
って、ノイズ等の影響で再生データ系列{xm}に誤り
が含まれていても、最も確からしいデータ列に復号でき
る。When a specified number of quantized data is input, the path with the smallest path metric (the maximum likelihood path) is selected by the maximum likelihood path selection unit 51 from the four paths stored in the path memory. By selecting the maximum likelihood path, the path of the state transition is determined, and a bit data string that causes the state transition is output as a decoded data string. Therefore, even if an error is included in the reproduced data sequence {xm} due to the influence of noise or the like, it can be decoded into the most reliable data sequence.
【0156】上記のようにしてビタビ復号器で復号され
たデータは、出力データ系列{dm}となりコントロー
ラ21に送られる。The data decoded by the Viterbi decoder as described above is output to the controller 21 as an output data sequence {dm}.
【0157】この結果、本実施の形態の光ディスク記録
再生装置によれば、光ディスクに記録されたデータをP
RML方式、すなわち、パーシャルレスポンス方式と最
尤復号方式(ビタビ復号方式)を組み合わせた方式によ
り再生することができるので、誤り訂正によってS/N
を向上させることができるようになる。 [第21の実施の形態]第21の実施の形態の光ディス
ク記録再生装置では、図12に示すように、光記録媒体
としてポリカーボネートなどからなる光ディスク基板上
に、相変化材料、保護層を設け、近接場プローブ、又は
近接場スライダヘッドを用いて近接場光を発生させ記
録、再生を行う。本実施の形態ではポリカーボネート光
ディスク基板11にSiN保護層12、相変化材料13を
積層して蒸着した。例えば、それぞれの膜厚は記録層上
下にあるSiN保護層を20nm、相変化材料を15nm積層し
た。相変化材料は、書き込み用の強い光を照射すること
で相変化(結晶相、アモルファス相など)を起こす材料
である。安定した複数の相が可逆的に変化可能な場合は
Ramとして、また非可逆的に変化する場合は追記型記録
メディアとして用いることができる。また、読み出し用
の弱い光を照射したときに、その透過光又は反射光に複
数の相でコントラストが発生する材料であればよい。コ
ントラストとは吸光度や反射率の変化による光の強度の
差の他に、偏光面の回転や複屈折率の変化など、光学的
定数の変化によって生じるコントラストも含まれる。記
録時には、本実施の形態の場合、記録層側から近接場プ
ローブなどにより近接場光、又は内部集光型近接場光が
入射される。光はメディアの基板側からでも記録層側か
らでも入射できるが、図12は近接場光を記録層側から
入射した場合の図である。近接場プローブ先端から出射
された光は一旦近接場光となり、サンプルに入射する。
その光は記録層を透過し、ポリカーボネート基板側に伝
搬光として出射される。データ記録層には光の回折限界
よりも小さい記録マークを形成することができる。As a result, according to the optical disk recording / reproducing apparatus of the present embodiment, the data recorded on the optical disk
Since the data can be reproduced by the RML method, that is, the method combining the partial response method and the maximum likelihood decoding method (Viterbi decoding method), S / N is corrected by error correction.
Can be improved. [Twenty-first Embodiment] In an optical disk recording / reproducing apparatus according to a twenty-first embodiment, as shown in FIG. 12, a phase change material and a protective layer are provided on an optical disk substrate made of polycarbonate or the like as an optical recording medium. Recording and reproduction are performed by generating near-field light using a near-field probe or a near-field slider head. In the present embodiment, the SiN protective layer 12 and the phase change material 13 are stacked and evaporated on the polycarbonate optical disk substrate 11. For example, the respective film thicknesses are such that the SiN protective layers above and below the recording layer are laminated to 20 nm, and the phase change material is laminated to 15 nm. A phase change material is a material that undergoes a phase change (a crystalline phase, an amorphous phase, or the like) by irradiating strong writing light. When stable multiple phases can change reversibly
It can be used as a Ram, or when it changes irreversibly, as a write-once recording medium. Further, any material may be used as long as contrast is generated in a plurality of phases in the transmitted light or the reflected light when irradiated with weak reading light. The contrast includes not only a difference in light intensity due to a change in absorbance or reflectance but also a contrast caused by a change in an optical constant such as rotation of a polarization plane or a change in birefringence. During recording, in the case of the present embodiment, near-field light or internally converging near-field light is incident from the recording layer side by a near-field probe or the like. Light can be incident from either the substrate side or the recording layer side of the medium, but FIG. 12 is a diagram when near-field light is incident from the recording layer side. Light emitted from the tip of the near-field probe temporarily becomes near-field light and enters the sample.
The light passes through the recording layer and is emitted as propagation light to the polycarbonate substrate side. Recording marks smaller than the diffraction limit of light can be formed on the data recording layer.
【0158】光ディスクの記録層に孤立ビットが記録さ
れている場合、信号検出用の光検出器が出力する信号
は、検出光のスポットにサイドローブが付加されている
のでスポット広がりによる隔隣接ビットの読み出し波形
が付加されることになる。従って、この光ピックアップ
が出力する信号は、隔隣接ビットから符号間干渉を受け
ることになり、この符号間干渉により、上記のようなパ
ーシャルレスポンス方式の検出が可能となる。When an isolated bit is recorded on the recording layer of the optical disk, the signal output from the signal detection photodetector has a side lobe added to the spot of the detection light, so that a signal of the adjacent bit due to the spread of the spot is added. A readout waveform will be added. Therefore, the signal output from the optical pickup is subject to intersymbol interference from the adjacent bits, and the intersymbol interference makes it possible to detect the partial response method as described above.
【0159】以上の説明から明らかなように、第21の
実施の形態によれば、近接場光を発生させるための内部
干渉型の突起又は開口と、記録時の符号間干渉を補償す
るためのプリコード手段を備え、光ディスクの相変化材
料層に記録された情報を読み出すため、光スポットのサ
イドローブによって読み出される情報を積極的に活用す
ることができる。このため、サイドローブによって読み
出される情報を排除するために、近接場光ディスクピッ
クアップにおいてスリットや集光レンズ等を設ける必要
がなくなり、光ピックアップの構成を簡略にすることが
できる。 [第22の実施の形態]第22の実施の形態の光ディス
ク記録再生装置では、図13に示すように、光記録媒体
としてポリカーボネートなどからなる光ディスク基板上
に、記録層、保護層を設け、近接場プローブ、又は近接
場スライダヘッドを用いて近接場光を発生させ記録、再
生を行う。本実施の形態ではポリカーボネート光ディス
ク基板11にSiN保護層12、記録層13を積層して蒸
着した。本実施の形態では、記録層13に相変化材料で
あるGe2Sb2Te5を用いている。この材料は常温で反射率
の異なる二つの状態(結晶、アモルファス)をもつ。照
射する光の条件を変えることにより結晶化させたりアモ
ルファスにしたり、自由に状態を変化させることができ
る。この原理を用いてデータを記録させ、反射率の違い
によりデータを読み出す光メモリを構成することができ
る。本材料を用いることによりコントラストの高いS/
Nのよい再生信号が得られ、また記録保持能力の高い光
ディスク記録再生装置ができる。それぞれの膜厚は記録
層上下にあるSiN保護層を20nm、記録層を15nm積層し
た。記録時には、本実施の形態の場合、記録層側から近
接場プローブなどにより近接場光、内部集光型近接場光
又は通常の伝搬光が入射される。光はメディアの基板側
からでも記録層側からでも入射できるが、図13は近接
場光を記録層側から入射した場合の図である。近接場プ
ローブ先端から出射された光は一旦近接場光となり、サ
ンプルに入射する。その光は記録層を透過し、ポリカー
ボネート基板側に伝搬光として出射される。データ記録
層には光の回折限界よりも小さい記録マークを形成する
ことができる。またアドレス情報は、あらかじめ回折限
界より大きいマークで形成されている。As is clear from the above description, according to the twenty-first embodiment, an internal interference type projection or aperture for generating near-field light and a component for compensating for intersymbol interference during recording are provided. Since information provided on the phase change material layer of the optical disk is read out by providing the precoding means, the information read out by the side lobe of the light spot can be positively utilized. For this reason, it is not necessary to provide a slit or a condenser lens in the near-field optical disk pickup in order to exclude information read by the side lobe, and the configuration of the optical pickup can be simplified. [Twenty-second Embodiment] In an optical disk recording / reproducing apparatus according to a twenty-second embodiment, as shown in FIG. 13, a recording layer and a protective layer are provided on an optical disk substrate made of polycarbonate or the like as an optical recording medium. Recording and reproduction are performed by generating near-field light using a field probe or a near-field slider head. In the present embodiment, the SiN protective layer 12 and the recording layer 13 are stacked and evaporated on the polycarbonate optical disk substrate 11. In this embodiment, Ge2Sb2Te5, which is a phase change material, is used for the recording layer 13. This material has two states (crystal and amorphous) having different reflectivities at room temperature. By changing the condition of the light to be irradiated, the state can be freely changed, such as crystallization or amorphous state. Using this principle, it is possible to configure an optical memory that records data and reads out data based on the difference in reflectance. By using this material, high contrast S /
It is possible to obtain an optical disk recording / reproducing apparatus that can obtain a reproduction signal with a good N and has a high recording and holding capability. The thickness of each layer was 20 nm for the SiN protective layer above and below the recording layer, and 15 nm for the recording layer. At the time of recording, in the case of the present embodiment, near-field light, internally converging near-field light, or normal propagation light is incident from the recording layer side by a near-field probe or the like. Although light can enter from the substrate side of the medium or from the recording layer side, FIG. 13 shows a case where near-field light enters from the recording layer side. Light emitted from the tip of the near-field probe temporarily becomes near-field light and enters the sample. The light passes through the recording layer and is emitted as propagation light to the polycarbonate substrate side. Recording marks smaller than the diffraction limit of light can be formed on the data recording layer. The address information is formed in advance by a mark larger than the diffraction limit.
【0160】光ディスクの記録層に孤立ビットが記録さ
れている場合、信号検出用の光検出器が出力する信号
は、検出光のスポットにサイドローブが付加されている
のでスポット広がりによる隔隣接ビットの読み出し波形
が付加されることになる。従って、この光ピックアップ
が出力する信号は、隔隣接ビットから符号間干渉を受け
ることになり、この符号間干渉により、上記のようなパ
ーシャルレスポンス方式の検出が可能となる。When an isolated bit is recorded on the recording layer of the optical disk, the signal output from the photodetector for signal detection has a side lobe added to the spot of the detection light, so that the signal of the adjacent bit due to the spread of the spot is added. A readout waveform will be added. Therefore, the signal output from the optical pickup is subject to intersymbol interference from the adjacent bits, and the intersymbol interference makes it possible to detect the partial response method as described above.
【0161】以上の説明から明らかなように、第22の
実施の形態によれば、近接場光を発生させるための内部
干渉型の突起又は開口と、記録時の符号間干渉を補償す
るためのプリコード手段を備え、光ディスクのGe2Sb2Te
5の記録層に記録された情報を読み出すため、光スポッ
トのサイドローブによって読み出される情報を積極的に
活用することができる。このため、サイドローブによっ
て読み出される情報を排除するために、近接場光ディス
クピックアップにおいてスリットや集光レンズ等を設け
る必要がなくなり、光ピックアップの構成を簡略にする
ことができる。 [第23の実施の形態]第23の実施の形態の光ディス
ク記録再生装置では、図14に示すように、第15の実
施の形態の光記録媒体の記録層に相変化材料であるAgIn
SbTe層を用いている。この場合は例えば、ディスクの層
構成は、SiN保護層12が記録層上下に10nm、記録層1
3としてAgInSbTe が15nm、ポリカーボネート基板とい
う構成になる。この材料は常温で反射率の異なる二つの
状態(結晶、アモルファス)をもつ。照射する光の条件
を変えることにより結晶化させたりアモルファスにした
り、自由に状態を変化させることができる。この原理を
用いてデータを記録させ、反射率の違いによりデータを
読み出す光メモリを構成することができる。本材料を用
いることによりコントラストの高いS/Nのよい再生信
号が得られ、記録した情報を安定に長い間保存できる光
ディスク記録再生装置ができる。また、記録層に銀を用
いているので、基板との密着性がよく、対摩耗性に優れ
ている。記録層としては上記2例以外にも通常知られて
いる光記録材料を用いることが可能である。As is clear from the above description, according to the twenty-second embodiment, an internal interference type projection or aperture for generating near-field light and a component for compensating for intersymbol interference during recording are provided. Ge2Sb2Te on optical disc with precoding means
Since the information recorded in the recording layer 5 is read, the information read by the side lobe of the light spot can be positively utilized. For this reason, it is not necessary to provide a slit or a condenser lens in the near-field optical disk pickup in order to exclude information read by the side lobe, and the configuration of the optical pickup can be simplified. [Twenty-third Embodiment] In an optical disk recording / reproducing apparatus according to a twenty-third embodiment, as shown in FIG. 14, the recording layer of the optical recording medium according to the fifteenth embodiment has a phase change material of AgIn.
An SbTe layer is used. In this case, for example, the layer configuration of the disc is such that the SiN protective layer 12 is 10 nm above and below the recording layer,
Third, AgInSbTe has a configuration of 15 nm and a polycarbonate substrate. This material has two states (crystal and amorphous) having different reflectivities at room temperature. By changing the condition of the light to be irradiated, the state can be freely changed, such as crystallization or amorphous state. Using this principle, it is possible to configure an optical memory that records data and reads out data based on the difference in reflectance. By using this material, a reproduced signal with high contrast and good S / N can be obtained, and an optical disk recording / reproducing apparatus capable of stably storing recorded information for a long time can be obtained. Further, since silver is used for the recording layer, it has good adhesion to the substrate and is excellent in abrasion resistance. As the recording layer, a generally known optical recording material other than the above two examples can be used.
【0162】記録時には、本実施の形態の場合、記録層
側から近接場プローブなどにより近接場光、又は内部集
光型近接場光が入射される。光はメディアの基板側から
でも記録層側からでも入射できるが、図14は近接場光
を記録層側から入射した場合の図である。近接場プロー
ブ先端から出射された光は一旦近接場光となり、サンプ
ルに入射する。その光は記録層を透過し、ポリカーボネ
ート基板側に伝搬光として出射される。データ記録層に
は光の回折限界よりも小さい記録マークを形成すること
ができる。At the time of recording, in the case of the present embodiment, near-field light or internally converging near-field light is incident from the recording layer side by a near-field probe or the like. Although light can be incident from the substrate side of the medium or from the recording layer side, FIG. 14 is a diagram when near-field light is incident from the recording layer side. Light emitted from the tip of the near-field probe temporarily becomes near-field light and enters the sample. The light passes through the recording layer and is emitted as propagation light to the polycarbonate substrate side. Recording marks smaller than the diffraction limit of light can be formed on the data recording layer.
【0163】光ディスクの記録層に孤立ビットが記録さ
れている場合、信号検出用の光検出器が出力する信号
は、検出光のスポットにサイドローブが付加されている
のでスポット広がりによる隔隣接ビットの読み出し波形
が付加されることになる。従って、この光ピックアップ
が出力する信号は、隔隣接ビットから符号間干渉を受け
ることになり、この符号間干渉により、上記のようなパ
ーシャルレスポンス方式の検出が可能となる。When an isolated bit is recorded on the recording layer of the optical disk, the signal output from the signal detection photodetector has a side lobe added to the spot of the detection light. A readout waveform will be added. Therefore, the signal output from the optical pickup is subject to intersymbol interference from the adjacent bits, and the intersymbol interference makes it possible to detect the partial response method as described above.
【0164】以上の説明から明らかなように、第23の
実施の形態によれば、近接場光を発生させるための内部
干渉型の突起又は開口と、記録時の符号間干渉を補償す
るためのプリコード手段を備え、光ディスクのAgInSbTe
の記録層に記録された情報を読み出すため、光スポット
のサイドローブによって読み出される情報を積極的に活
用することができる。このため、サイドローブによって
読み出される情報を排除するために、近接場光ディスク
ピックアップにおいてスリットや集光レンズ等を設ける
必要がなくなり、光ピックアップの構成を簡略にするこ
とができる。 [第24の実施の形態]第24の実施の形態の光ディス
ク記録再生装置では、図15に示すように、光記録媒体
としてポリカーボネートなどからなる光ディスク基板上
に、相変化材料、保護層、非線形光学材料層を設けた非
線形光学材料層をマスクにして光を発生させ記録、再生
を行う。発生する光は近接場光、内部集光型近接場光等
である。本実施の形態ではポリカーボネート光ディスク
基板11にSiN保護層12、相変化材料13、Sbのマス
ク層15を積層して蒸着した。例えば、それぞれの膜厚
は記録層上下にあるSiN保護層が20nm、相変化材料が15n
m、Sbのマスク層が15nm、Sb層とポリカーボネート基板
の間にSiN保護層170nm積層した。相変化材料は、書き込
み用の強い光を照射することで相変化(結晶相、アモル
ファス相など)を起こす材料である。安定した複数の相
が可逆的に変化可能な場合はRamとして、また非可逆的
に変化する場合は追記型記録メディアとして用いること
ができる。また、読み出し用の弱い光を照射したとき
に、その透過光又は反射光に複数の相でコントラストが
発生する材料であればよい。コントラストとは吸光度や
反射率の変化による光の強度の差の他に、偏光面の回転
や複屈折率の変化など、光学的定数の変化によって生じ
るコントラストも含まれる。As is clear from the above description, according to the twenty-third embodiment, the internal interference type projection or aperture for generating near-field light and the inter-symbol interference for recording are compensated. AgInSbTe on optical disc with precoding means
Since the information recorded on the recording layer is read, the information read by the side lobe of the light spot can be positively utilized. For this reason, it is not necessary to provide a slit or a condenser lens in the near-field optical disk pickup in order to exclude information read by the side lobe, and the configuration of the optical pickup can be simplified. Twenty-fourth Embodiment In an optical disc recording / reproducing apparatus according to a twenty-fourth embodiment, as shown in FIG. 15, a phase-change material, a protective layer, and a non-linear optical disc are formed on an optical disc substrate made of polycarbonate or the like as an optical recording medium. Recording and reproduction are performed by generating light using the nonlinear optical material layer provided with the material layer as a mask. The generated light is near-field light, internally converging near-field light, or the like. In the present embodiment, the SiN protective layer 12, the phase change material 13, and the mask layer 15 of Sb are stacked and vapor-deposited on the polycarbonate optical disk substrate 11. For example, each film thickness is 20 nm for the SiN protective layer above and below the recording layer, and 15 nm for the phase change material.
A mask layer of m and Sb was 15 nm, and a 170 nm SiN protective layer was laminated between the Sb layer and the polycarbonate substrate. A phase change material is a material that undergoes a phase change (a crystalline phase, an amorphous phase, or the like) by irradiating strong writing light. If a plurality of stable phases can be changed reversibly, it can be used as Ram, and if it changes irreversibly, it can be used as a write-once recording medium. Further, any material may be used as long as contrast is generated in a plurality of phases in the transmitted light or the reflected light when irradiated with weak reading light. The contrast includes not only a difference in light intensity due to a change in absorbance or reflectance but also a contrast caused by a change in an optical constant such as rotation of a polarization plane or a change in birefringence.
【0165】記録時には、通常の光ディスク同様に基板
側からSbマスク層に焦点を結ぶように集光されたレーザ
ービームが入射される。このとき、入射レーザーパワー
に応じた領域のSbマスク層が透明になり、微小開口が形
成される。このときこの形成された微小開口から記録層
に近接場光が浸みだし、光の回折限界よりも微小な記録
マークを形成することができる。At the time of recording, a laser beam condensed so as to focus on the Sb mask layer is incident from the substrate side as in a normal optical disk. At this time, the Sb mask layer in a region corresponding to the incident laser power becomes transparent, and a minute opening is formed. At this time, near-field light seeps into the recording layer from the formed minute opening, and a recording mark smaller than the diffraction limit of light can be formed.
【0166】例えば、Sbマスク層によって形成される微
少開口径が50nmとすると、表面記録型メディアの記録層
には約50nm程度の光のスポットを照射することができ
る。光ディスクに記録されたビットのピッチが20nmとす
ると、光ピックアップにおける信号検出用の光検出器が
出力する信号は、ビット径より微少開口径が大きいので
読み出し波形の両側にそれぞれ隣接するビットの読み出
し波形が付加されることになる。特にSb層をマスクに微
少開口を形成した場合、図3に示すようにビームスポッ
トの進行方向に対して後方に尾を引くように開口が形成
されるため、後方ビットの情報も同時に検出することと
なる。従って、この光ピックアップが出力する信号は、
隣接ビットから符号間干渉を受けることになり、この符
号間干渉により、上記のようなパーシャルレスポンス方
式の検出が可能となる。For example, assuming that the minute opening diameter formed by the Sb mask layer is 50 nm, the recording layer of the surface recording type medium can be irradiated with a light spot of about 50 nm. Assuming that the pitch of the bits recorded on the optical disc is 20 nm, the signal output by the photodetector for signal detection in the optical pickup has a smaller aperture diameter than the bit diameter, so that the read waveforms of the bits adjacent to both sides of the read waveform respectively. Will be added. In particular, when a small aperture is formed using the Sb layer as a mask, the aperture is formed so as to trail behind the traveling direction of the beam spot as shown in FIG. Becomes Therefore, the signal output from this optical pickup is
This causes intersymbol interference from adjacent bits, and this intersymbol interference enables detection of the partial response method as described above.
【0167】以上の説明から明らかなように、第24の
実施の形態によれば、微少開口を発生させるための非線
形光学材料層により近接場光を発生させ、記録時の符号
間干渉を補償するためのプリコード手段を用いて、光デ
ィスクの相変化材料層に記録された情報を読み出すた
め、光スポットのサイドローブによって読み出される情
報を積極的に活用することができる。このため、サイド
ローブによって読み出される情報を排除するために、近
接場光ディスクピックアップにおいてスリットや集光レ
ンズ等を設ける必要がなくなり、光ピックアップの構成
を簡略にすることができる。 [第25の実施の形態]第25の実施の形態の光ディス
ク記録再生装置では、図16に示すように、光記録媒体
としてポリカーボネートなどからなる光ディスク基板1
1上に、記録層13、保護層12、非線形光学材料層を
設けた非線形光学材料層をマスク層13にして光を発生
させ記録、再生を行う。発生する光は近接場光、又は内
部集光型近接場光等である。また、記録層には相変化材
料であるGe2Sb2Te5 を用いている。この材料は常温で反
射率の異なる二つの状態(結晶、アモルファス)をも
つ。照射する光の条件を変えることにより結晶化させた
りアモルファスにしたり、自由に状態を変化させること
ができる。この原理を用いてデータを記録させ、反射率
の違いによりデータを読み出す光メモリを構成すること
ができる。本材料を用いることによりコントラストの高
いS/Nのよい再生信号が得られ、また記録保持能力の
高い光ディスク記録再生装置ができる。本実施の形態で
はポリカーボネート光ディスク基板にSiN保護層、記録
層、Sbのマスク層を積層して蒸着した。例えば、それぞ
れの膜厚は記録層上下にあるSiN保護層が20nm、記録層
が15nm、Sbのマスク層が15nm、Sb層とポリカーボネート
基板の間にSiN保護層170nm積層した。As is clear from the above description, according to the twenty-fourth embodiment, near-field light is generated by a nonlinear optical material layer for generating a minute aperture, and intersymbol interference during recording is compensated. The information recorded on the phase change material layer of the optical disk is read using the precoding means for the optical disk, so that the information read by the side lobe of the light spot can be positively utilized. For this reason, it is not necessary to provide a slit or a condenser lens in the near-field optical disk pickup in order to exclude information read by the side lobe, and the configuration of the optical pickup can be simplified. [Twenty-fifth Embodiment] In an optical disc recording / reproducing apparatus according to a twenty-fifth embodiment, as shown in FIG. 16, an optical disc substrate 1 made of polycarbonate or the like is used as an optical recording medium.
A recording layer 13, a protective layer 12, and a non-linear optical material layer having a non-linear optical material layer provided thereon are used as a mask layer 13 to generate light to perform recording and reproduction. The generated light is near-field light, internally converging near-field light, or the like. Ge2Sb2Te5 which is a phase change material is used for the recording layer. This material has two states (crystal and amorphous) having different reflectivities at room temperature. By changing the condition of the light to be irradiated, the state can be freely changed, such as crystallization or amorphous state. Using this principle, it is possible to configure an optical memory that records data and reads out data based on the difference in reflectance. By using this material, a reproduction signal with high contrast and good S / N can be obtained, and an optical disk recording / reproducing apparatus having high recording / holding ability can be obtained. In the present embodiment, a SiN protective layer, a recording layer, and a mask layer of Sb are stacked and evaporated on a polycarbonate optical disk substrate. For example, the film thickness of each of the SiN protective layers above and below the recording layer was 20 nm, the recording layer was 15 nm, the Sb mask layer was 15 nm, and the SiN protective layer was 170 nm between the Sb layer and the polycarbonate substrate.
【0168】記録時には、通常の光ディスク同様に基板
側からSbマスク層に焦点を結ぶように集光されたレーザ
ービームが入射される。このとき、入射レーザーパワー
に応じた領域のSbマスク層が透明になり、微小開口が形
成される。このときこの形成された微小開口から記録層
に近接場光が浸みだし、光の回折限界よりも微小な記録
マークを形成することができる。At the time of recording, a laser beam condensed so as to focus on the Sb mask layer from the substrate side is incident as in a normal optical disk. At this time, the Sb mask layer in a region corresponding to the incident laser power becomes transparent, and a minute opening is formed. At this time, near-field light seeps into the recording layer from the formed minute opening, and a recording mark smaller than the diffraction limit of light can be formed.
【0169】例えば、Sbマスク層によって形成される微
少開口径が50nmとすると、表面記録型メディアの記録層
には約50nm程度の光のスポットを照射することができ
る。光ディスクに記録されたビットのピッチが20nmとす
ると、光ピックアップにおける信号検出用の光検出器が
出力する信号は、ビット径より微少開口径が大きいので
読み出し波形の両側にそれぞれ隣接するビットの読み出
し波形が付加されることになる。特にSb層をマスクに微
少開口を形成した場合、図3に示すようにビームスポッ
トの進行方向に対して後方に尾を引くように開口が形成
されるため、後方ビットの情報も同時に検出することと
なる。従って、この光ピックアップが出力する信号は、
隣接ビットから符号間干渉を受けることになり、この符
号間干渉により、上記のようなパーシャルレスポンス方
式の検出が可能となる。For example, assuming that the fine opening diameter formed by the Sb mask layer is 50 nm, the recording layer of the surface recording type medium can be irradiated with a light spot of about 50 nm. Assuming that the pitch of the bits recorded on the optical disc is 20 nm, the signal output by the photodetector for signal detection in the optical pickup has a smaller aperture diameter than the bit diameter, so that the read waveforms of the bits adjacent to both sides of the read waveform respectively. Will be added. In particular, when a small aperture is formed using the Sb layer as a mask, the aperture is formed so as to trail behind the traveling direction of the beam spot as shown in FIG. Becomes Therefore, the signal output from this optical pickup is
This causes intersymbol interference from adjacent bits, and this intersymbol interference enables detection of the partial response method as described above.
【0170】以上の説明から明らかなように、第25の
実施の形態によれば、微少開口を発生させるための非線
形光学材料層により近接場光を発生させ、記録時の符号
間干渉を補償するためのプリコード手段を用いて、光デ
ィスクのGe2Sb2Te5の記録層に記録された情報を読み出
すため、光スポットのサイドローブによって読み出され
る情報を積極的に活用することができる。このため、サ
イドローブによって読み出される情報を排除するため
に、近接場光ディスクピックアップにおいてスリットや
集光レンズ等を設ける必要がなくなり、光ピックアップ
の構成を簡略にすることができる。 [第26の実施の形態]第26の実施の形態の光ディス
ク記録再生装置では、図17に示すように、光記録媒体
としてポリカーボネートなどからなる光ディスク基板1
1上に、記録層13、保護層12、非線形光学材料層を
設けた非線形光学材料層をマスク層13にして光を発生
させ記録、再生を行う。発生する光は近接場光、又は内
部集光型近接場光等である。また、記録層には相変化材
料であるAgInSbTeを用いている。この材料は常温で反射
率の異なる二つの状態(結晶、アモルファス)をもつ。
照射する光の条件を変えることにより結晶化させたりア
モルファスにしたり、自由に状態を変化させることがで
きる。この原理を用いてデータを記録させ、反射率の違
いによりデータを読み出す光メモリを構成することがで
きる。本材料を用いることによりコントラストの高いS
/Nのよい再生信号が得られ、記録した情報を安定に長
い間保存できる光ディスク記録再生装置ができる。ま
た、記録層に銀を用いているので、基板との密着性がよ
く、対摩耗性に優れている。記録層としては上記2例以
外にも通常知られている光記録材料を用いることが可能
である。As is clear from the above description, according to the twenty-fifth embodiment, near-field light is generated by a nonlinear optical material layer for generating a minute aperture, and intersymbol interference during recording is compensated. The information recorded on the Ge2Sb2Te5 recording layer of the optical disk is read using the precoding means for reading the information, so that the information read by the side lobe of the light spot can be positively utilized. For this reason, it is not necessary to provide a slit or a condenser lens in the near-field optical disk pickup in order to exclude information read by the side lobe, and the configuration of the optical pickup can be simplified. [Twenty-Sixth Embodiment] In an optical disc recording / reproducing apparatus according to a twenty-sixth embodiment, as shown in FIG. 17, an optical disc substrate 1 made of polycarbonate or the like is used as an optical recording medium.
A recording layer 13, a protective layer 12, and a nonlinear optical material layer having a nonlinear optical material layer provided thereon are used as a mask layer 13 to generate light and perform recording and reproduction. The generated light is near-field light, internally converging near-field light, or the like. Further, AgInSbTe which is a phase change material is used for the recording layer. This material has two states (crystal and amorphous) having different reflectivities at room temperature.
By changing the condition of the light to be irradiated, the state can be freely changed, such as crystallization or amorphous state. Using this principle, it is possible to configure an optical memory that records data and reads out data based on the difference in reflectance. By using this material, high contrast S
An optical disk recording / reproducing apparatus which can obtain a reproduced signal having a good / N and can stably store recorded information for a long time can be obtained. Further, since silver is used for the recording layer, it has good adhesion to the substrate and is excellent in abrasion resistance. As the recording layer, a generally known optical recording material other than the above two examples can be used.
【0171】本実施の形態ではポリカーボネート光ディ
スク基板にSiN保護層、AgInSbTe記録層、Sbのマスク層
を積層して蒸着した。例えば、それぞれの膜厚は記録層
上下にあるZnS-SiO2保護層が10nm、記録層が15nm、Sbの
マスク層が15nm、Sb層とポリカーボネート基板の間にSi
N保護層120nmを積層した。In the present embodiment, a SiN protective layer, an AgInSbTe recording layer, and a mask layer of Sb are stacked and evaporated on a polycarbonate optical disk substrate. For example, each film thickness is 10 nm for the ZnS-SiO2 protective layer above and below the recording layer, 15 nm for the recording layer, 15 nm for the Sb mask layer, and Si between the Sb layer and the polycarbonate substrate.
An N protective layer of 120 nm was laminated.
【0172】記録時には、通常の光ディスク同様に基板
側からSbマスク層に焦点を結ぶように集光されたレーザ
ービームが入射される。このとき、入射レーザーパワー
に応じた領域のSbマスク層が透明になり、微小開口が形
成される。このときこの形成された微小開口から記録層
に近接場光が浸みだし、光の回折限界よりも微小な記録
マークを形成することができる。At the time of recording, a laser beam condensed so as to focus on the Sb mask layer is incident from the substrate side as in a normal optical disk. At this time, the Sb mask layer in a region corresponding to the incident laser power becomes transparent, and a minute opening is formed. At this time, near-field light seeps into the recording layer from the formed minute opening, and a recording mark smaller than the diffraction limit of light can be formed.
【0173】例えば、Sbマスク層によって形成される微
少開口径が50nmとすると、表面記録型メディアの記録層
には約50nm程度の光のスポットを照射することができ
る。光ディスクに記録されたビットのピッチが20nmとす
ると、光ピックアップにおける信号検出用の光検出器が
出力する信号は、ビット径より微少開口径が大きいので
読み出し波形の両側にそれぞれ隣接するビットの読み出
し波形が付加されることになる。特にSb層をマスクに微
少開口を形成した場合、図3に示すようにビームスポッ
トの進行方向に対して後方に尾を引くように開口が形成
されるため、後方ビットの情報も同時に検出することと
なる。従って、この光ピックアップが出力する信号は、
隣接ビットから符号間干渉を受けることになり、この符
号間干渉により、上記のようなパーシャルレスポンス方
式の検出が可能となる。For example, assuming that the minute opening diameter formed by the Sb mask layer is 50 nm, the recording layer of the surface recording type medium can be irradiated with a light spot of about 50 nm. Assuming that the pitch of the bits recorded on the optical disk is 20 nm, the signal output from the photodetector for signal detection in the optical pickup has a smaller aperture diameter than the bit diameter, so that the read waveforms of the bits adjacent to both sides of the read waveform respectively. Will be added. In particular, when a small aperture is formed using the Sb layer as a mask, the aperture is formed so as to trail behind the traveling direction of the beam spot as shown in FIG. Becomes Therefore, the signal output from this optical pickup is
This causes intersymbol interference from adjacent bits, and this intersymbol interference enables detection of the partial response method as described above.
【0174】以上の説明から明らかなように、第26の
実施の形態によれば、微少開口を発生させるための非線
形光学材料層により近接場光を発生させ、記録時の符号
間干渉を補償するためのプリコード手段を用いて、光デ
ィスクのAgInSbTeの記録層に記録された情報を読み出す
ため、光スポットのサイドローブによって読み出される
情報を積極的に活用することができる。このため、サイ
ドローブによって読み出される情報を排除するために、
近接場光ディスクピックアップにおいてスリットや集光
レンズ等を設ける必要がなくなり、光ピックアップの構
成を簡略にすることができる。As is clear from the above description, according to the twenty-sixth embodiment, near-field light is generated by a nonlinear optical material layer for generating a minute aperture to compensate for intersymbol interference during recording. The information recorded on the AgInSbTe recording layer of the optical disc by using the precoding means for the optical disc, the information read by the side lobe of the light spot can be positively utilized. Therefore, in order to exclude information read by the side lobe,
There is no need to provide a slit, a condenser lens, or the like in the near-field optical disk pickup, and the configuration of the optical pickup can be simplified.
【0175】なお、上記実施の形態では、保護層とし
て、SiN保護層の場合を説明したが、これに限らず、例
えば、ZnS-SiO2保護層の場合でも適用できる。In the above embodiment, the case where the SiN protective layer is used as the protective layer has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to the case of a ZnS-SiO2 protective layer.
【0176】また、上記実施の形態の説明では、相変化
型の光記録方式を主に示したが、その他の書き換え可能
型もしくは追記型の光ディスク又は読み出し専用型の光
ディスクについても同様に実施することができる。書き
換え可能型や追記型の光ディスク記録再生装置では、相
変化型と同様に半導体レーザのレーザ光強度を制御する
ことにより同様の形式の記録が可能となる。さらに、読
み出し専用型の光ディスクの場合には、ピット等を形成
するための原盤の作成時に同様の形式の記録を行うこと
になる。In the above embodiment, the phase change type optical recording system has been mainly described. However, the present invention is similarly applicable to other rewritable or write-once optical disks or read-only optical disks. Can be. In a rewritable or write-once optical disc recording / reproducing apparatus, the same type of recording can be performed by controlling the laser beam intensity of a semiconductor laser as in the phase change type. Furthermore, in the case of a read-only optical disk, recording in a similar format is performed when a master for forming pits and the like is created.
【0177】また、上記実施の形態の説明では、相変化
型の光ディスクについて示したが、光変調型もしくは磁
界変調型の光磁気記録再生装置についても同様に実施す
ることができる。光変調型の光磁気記録再生装置では、
相変化型の光ディスク記録方式の場合と同様に、書き込
み用半導体レーザのレーザ光強度を制御することにより
同様の形式の記録が可能となる。磁界変調型の場合に
は、半導体レーザが強い光を垂直直膜に照射している
間、電磁石の磁界を制御することにより同様の形式の記
録を行うことができる。In the above embodiment, a phase-change type optical disk has been described. However, the present invention can be similarly applied to an optical modulation type or magnetic field modulation type magneto-optical recording / reproducing apparatus. In a light modulation type magneto-optical recording / reproducing device,
As in the case of the phase change type optical disk recording method, the same type of recording can be performed by controlling the laser beam intensity of the semiconductor laser for writing. In the case of the magnetic field modulation type, the same type of recording can be performed by controlling the magnetic field of the electromagnet while the semiconductor laser irradiates the vertical straight film with strong light.
【0178】[0178]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
情報を読み出す際の誤り率を低く抑えて高密度に光記録
を可能とし、かつ、安定的に記録又は再生を可能とした
光ディスク記録再生装置を提供することができる。As described above, according to the present invention,
It is possible to provide an optical disk recording / reproducing apparatus which enables optical recording at a high density while suppressing an error rate at the time of reading information and enables stable recording or reproduction.
【図1】DVDの動作原理のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of the operation principle of a DVD.
【図2】ビットスポットのマークに対する関係を示す図
の例である。FIG. 2 is an example of a diagram showing a relationship between bit spots and marks.
【図3】ビームスポット内の微小開口とビットの関係を
示す図の例である。FIG. 3 is an example of a diagram showing a relationship between a micro aperture and a bit in a beam spot.
【図4】光を記録層側から入射した場合の図の例であ
る。FIG. 4 is an example of a diagram when light is incident from the recording layer side.
【図5】第1、第14の実施の形態に係る光ディスク記
録再生装置のブロック図の例である。FIG. 5 is an example of a block diagram of an optical disc recording / reproducing apparatus according to the first and fourteenth embodiments.
【図6】トランスバーサルフィルタの回路の例である。FIG. 6 is an example of a circuit of a transversal filter.
【図7】第2、第15の実施の形態に係る光ディスク記
録再生装置のスライダヘッドの部分を示す図の例であ
る。FIG. 7 is an example of a diagram showing a slider head portion of the optical disc recording and reproducing apparatus according to the second and fifteenth embodiments.
【図8】第3、第16の実施の形態に係る光ディスク記
録再生装置のブロック図の例である。FIG. 8 is an example of a block diagram of an optical disc recording / reproducing apparatus according to the third and sixteenth embodiments.
【図9】第4、第17の実施の形態に係る光ディスク記
録再生装置のブロック図の例である。FIG. 9 is an example of a block diagram of an optical disk recording / reproducing device according to a fourth or a 17th embodiment;
【図10】ビタビ復合器のブロック図の例である。FIG. 10 is an example of a block diagram of a Viterbi decoder.
【図11】第5、第6、第7、第18、第19、第20
の実施の形態に係る光ディスク記録再生装置の記録、再
生を説明する図の例である。FIG. 11 shows fifth, sixth, seventh, eighteenth, nineteenth, and twentieth.
FIG. 3 is an example of a diagram for explaining recording and reproduction of the optical disk recording / reproduction device according to the embodiment.
【図12】第8、第21の実施の形態に係る光ディスク
記録再生装置の記録、再生を説明する図の例である。FIG. 12 is an example of a diagram for explaining recording and reproduction by the optical disk recording and reproduction devices according to the eighth and twenty-first embodiments.
【図13】第9、第22の実施の形態に係る光ディスク
記録再生装置の記録、再生を説明する図の例である。FIG. 13 is an example of a diagram for explaining recording and reproduction by the optical disk recording and reproduction devices according to the ninth and twenty-second embodiments.
【図14】第10、第23の実施の形態に係る光ディス
ク記録再生装置の記録、再生を説明する図の例である。FIG. 14 is an example of a diagram for explaining recording and reproduction by the optical disk recording and reproduction devices according to the tenth and twenty-third embodiments.
【図15】第11、第24の実施の形態に係る光ディス
ク記録再生装置の記録、再生を説明する図の例である。FIG. 15 is an example of a diagram for explaining recording and reproduction by the optical disk recording and reproduction devices according to the eleventh and twenty-fourth embodiments.
【図16】第12、第25の実施の形態に係る光ディス
ク記録再生装置の記録、再生を説明する図の例である。FIG. 16 is an example of a diagram for explaining recording and reproduction of the optical disk recording and reproduction devices according to the twelfth and twenty-fifth embodiments.
【図17】第13、第26の実施の形態に係る光ディス
ク記録再生装置の記録、再生を説明する図の例である。FIG. 17 is an example of a diagram for explaining recording and reproduction by the optical disc recording and reproducing device according to the thirteenth and twenty-sixth embodiments.
【図18】第14の実施の形態に係る光ファイバプロー
ブの例を説明するための図である。FIG. 18 is a diagram illustrating an example of an optical fiber probe according to a fourteenth embodiment.
【図19】光強度と焦点位置からの距離との関係を説明
するための図である。FIG. 19 is a diagram for explaining a relationship between light intensity and a distance from a focal position.
【図20】メインスポットの読み出し波形の両側にそれ
ぞれ隔隣接するビットの読み出し波形が付加されること
を説明するための図である。FIG. 20 is a diagram for explaining that read waveforms of bits adjacent to each other are added to both sides of the read waveform of the main spot.
【図21】入力データ系列{am}を書き込む場合を説
明するための図である。FIG. 21 is a diagram for describing a case where an input data sequence {am} is written.
【図22】PR(1、2、1)(PR2)の状態遷移図であ
る。FIG. 22 is a state transition diagram of PR (1, 2, 1) (PR2).
11 基層板 12 保護層 13 データ記録層 15 マスク層 21 コントローラ 22 スピンドルモータ 23 記録データ生成部 24 光ピックアップ 25 クロック 26 等化回路 27 A/Dコンバータ 28 デコーダ 29 メディア 30 クロック発生部 31 遅延素子T 32 重み係数乗算器 33 加算器 34 ビタビ復号器 40 ACS部 41 ブランチメトリック計算回路 42 加算比較選択部 50 パスメモリ回路 51 MLD回路(最尤パス選択部) 60 コア 61 クラッド 62 遮光性被服層 63 傾斜面 110 LD(レーザダイオード)ドライバ 111 光ディスク 114 再生信号処理系 120 光ヘッド 121 LD 122 コリメータレンズ 123 PBS 124 対物レンズ 125 集光レンズ 126 光抽出器(光検出器)126 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Base plate 12 Protective layer 13 Data recording layer 15 Mask layer 21 Controller 22 Spindle motor 23 Recording data generation unit 24 Optical pickup 25 Clock 26 Equalization circuit 27 A / D converter 28 Decoder 29 Media 30 Clock generation unit 31 Delay element T32 Weight coefficient multiplier 33 Adder 34 Viterbi decoder 40 ACS unit 41 Branch metric calculation circuit 42 Addition / comparison / selection unit 50 Path memory circuit 51 MLD circuit (most likely path selection unit) 60 Core 61 Clad 62 Light-shielding covering layer 63 Slope 110 LD (Laser Diode) Driver 111 Optical Disk 114 Reproduction Signal Processing System 120 Optical Head 121 LD 122 Collimator Lens 123 PBS 124 Objective Lens 125 Condensing Lens 126 Light Extractor (Photo Detector) 126
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11B 20/10 301 G11B 20/10 301Z 341 341B 341Z 20/18 534 20/18 534A 570 570F 572 572C 574 574A Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) G11B 20/10 301 G11B 20/10 301Z 341 341B 341Z 20/18 534 20/18 534A 570 570F 572 572C 574 574A
Claims (13)
ィスク上に形成する光スポット形成手段と、該光スポッ
トを用いて該光ディスクに記録された記録情報系列を再
生する情報再生手段とを有する光ピックアップと、外部
から入力される情報系列を受け取り、記録時の符号間干
渉を該情報系列に付加した後、該記録時の符号間干渉が
付加された該情報系列の各単位情報について、該情報系
列の基数による剰余を演算することにより、該情報系列
を該記録情報系列に変換するプリコード手段とを備えて
いる光ディスク記録再生装置であって、 該記録時の符号間干渉が、該記録情報系列が再生される
際に付加される符号間干渉を補償する構成としたことを
特徴とする光ディスク記録再生装置。1. An optical pickup comprising: a light spot forming means for forming a spot smaller than a diffraction limit of light on an optical disc; and an information reproducing means for reproducing a recorded information sequence recorded on the optical disc by using the light spot. And receiving an information sequence input from the outside, adding inter-symbol interference at the time of recording to the information sequence, and then, for each unit information of the information sequence to which the inter-symbol interference at the time of recording is added, the information sequence An optical disc recording / reproducing apparatus comprising: a precoding means for converting the information sequence into the recording information sequence by calculating a remainder according to the radix of the recording information sequence. An optical disc recording / reproducing apparatus characterized in that it is configured to compensate for intersymbol interference added when a is reproduced.
ダ又はプローブ先端に、該光スポットを発生させるため
の微小開口を設け、該微小開口を前記光スポット形成手
段とすることを特徴とする請求項1記載の光ディスク記
録再生装置。2. The light spot forming means according to claim 1, wherein a minute opening for generating said light spot is provided at a tip of a head, a slider or a probe close to said optical disk, and said minute opening is used as said light spot forming means. An optical disk recording / reproducing apparatus according to claim 1.
生される際に付加される符号間干渉が付加されることに
より得られる再生情報系列の各単位情報について、前記
入力情報系列の基数による剰余を演算する復号手段をさ
らに備えていることを特徴とする請求項2記載の光ディ
スク記録再生装置。3. A unit information of a reproduction information sequence obtained by adding intersymbol interference added when the recording information sequence is reproduced to the recording information sequence, according to a radix of the input information sequence. 3. The optical disk recording / reproducing apparatus according to claim 2, further comprising decoding means for calculating a remainder.
再生される際に付加される符号間干渉が付加されること
により得られる再生情報系列の各単位情報について、P
RML方式による復号手段をさらに備え、該復号手段
は、最尤復号方式による復号を行う最尤復号器を備えて
いることを特徴とする請求項2記載の光ディスク記録再
生装置。4. A unit information of a reproduction information sequence obtained by adding intersymbol interference added when the recording information sequence is reproduced to the recording information sequence,
3. The optical disk recording / reproducing apparatus according to claim 2, further comprising a decoding unit using an RML system, wherein the decoding unit includes a maximum likelihood decoder that performs decoding using a maximum likelihood decoding system.
光学材料層を設け、非線形光学材料層をマスクにして形
成した、該光スポットを発生させるための微小開口を前
記光スポット形成手段とすることを特徴とする請求項1
記載の光ディスク記録再生装置。5. A light spot forming means, wherein a recording layer and a non-linear optical material layer are provided on the optical disc substrate, and a minute aperture for generating the light spot formed using the non-linear optical material layer as a mask is used as the light spot forming means. 2. The method according to claim 1, wherein
An optical disk recording / reproducing apparatus according to the above.
生される際に付加される符号間干渉が付加されることに
より得られる再生情報系列の各単位情報について、前記
入力情報系列の基数による剰余を演算する復号手段をさ
らに備えていることを特徴とする請求項5記載の光ディ
スク記録再生装置。6. A unit information of a reproduction information sequence obtained by adding intersymbol interference added when the recording information sequence is reproduced to the recording information sequence, based on a radix of the input information sequence. 6. The optical disk recording / reproducing apparatus according to claim 5, further comprising decoding means for calculating a remainder.
と該メインスポットの両側にそれぞれ形成される一対の
サイドローブからなる光スポットを光ディスク上に照射
する光スポット形成手段と、該光スポットを用いて該光
ディスクに記録された記録情報系列を再生する情報再生
手段とを有する光ピックアップと、外部から入力される
情報系列を受け取り、記録時の符号間干渉を該情報系列
に付加した後、該記録時の符号間干渉が付加された該情
報系列の各単位情報について、該情報系列の基数による
剰余を演算することにより、該情報系列を該記録情報系
列に変換するプリコード手段と、を備えている光ディス
ク記録再生装置であって、該記録時の符号間干渉が、該
記録情報系列が再生される際に付加される符号間干渉を
補償することを特徴とする光ディスク記録再生装置。7. A light spot forming means for irradiating an optical disk with a light spot composed of a main spot smaller than a diffraction limit of light and a pair of side lobes formed on both sides of the main spot, and using the light spot. An optical pickup having information reproducing means for reproducing a recorded information sequence recorded on the optical disc; receiving an information sequence inputted from the outside; adding intersymbol interference during recording to the information sequence; For each unit information of the information sequence to which the intersymbol interference has been added, a precoding means for converting the information sequence into the recording information sequence by calculating a remainder based on the radix of the information sequence. An optical disc recording / reproducing apparatus, wherein the intersymbol interference at the time of recording compensates for intersymbol interference added when the recording information sequence is reproduced. Optical disk recording and reproducing apparatus.
ダ又はプローブ先端に、該光スポットを発生させるため
の内部干渉型の突起又は開口を設け、該突起又は開口を
前記光スポット形成手段とすることを特徴とする請求項
7記載の光ディスク記録再生装置。8. An internal interference type projection or opening for generating said light spot is provided at the tip of a head, slider or probe close to said optical disk, and said projection or opening is used as said light spot forming means. The optical disk recording / reproducing apparatus according to claim 7, wherein:
生される際に付加される符号間干渉が付加されることに
より得られる再生情報系列の各単位情報について、前記
入力情報系列の基数による剰余を演算する復号手段をさ
らに備えていることを特徴とする請求項8記載の光ディ
スク記録再生装置。9. The unit information of a reproduction information sequence obtained by adding intersymbol interference added when the recording information sequence is reproduced to the recording information sequence, according to a radix of the input information sequence 9. The optical disk recording / reproducing apparatus according to claim 8, further comprising decoding means for calculating a remainder.
が再生される際に付加される符号間干渉が付加されるこ
とにより得られる再生情報系列の各単位情報について、
PRML方式による復号手段をさらに備え、該復号手段
は、最尤復号方式による復号を行う最尤復号器を備えて
いることを特徴とする請求項8記載の光ディスク記録再
生装置。10. Each unit information of a reproduction information sequence obtained by adding intersymbol interference added when the recording information sequence is reproduced to the recording information sequence,
9. The optical disk recording / reproducing apparatus according to claim 8, further comprising a decoding unit based on the PRML system, wherein the decoding unit includes a maximum likelihood decoder for performing decoding using a maximum likelihood decoding system.
光学材料層を設け、非線形光学材料層をマスクにして形
成した、該光スポットを発生させるための微少開口を前
記光スポット形成手段とすることを特徴とする請求項7
記載の光ディスク記録再生装置。11. A light spot forming means, wherein a recording layer and a non-linear optical material layer are provided on the optical disk substrate, and a minute aperture for generating the light spot is formed using the non-linear optical material layer as a mask. 8. The method according to claim 7, wherein
An optical disk recording / reproducing apparatus according to the above.
再生される際に付加される符号間干渉が付加されること
により得られる再生情報系列の各単位情報について、前
記入力情報系列の基数による剰余を演算する復号手段を
さらに備えていることを特徴とする請求項11記載の光
ディスク記録再生装置。12. The unit information of a reproduced information sequence obtained by adding intersymbol interference added when the recorded information sequence is reproduced to the recorded information sequence, according to a radix of the input information sequence. 12. The optical disk recording / reproducing apparatus according to claim 11, further comprising decoding means for calculating a remainder.
が再生される際に付加される符号間干渉が付加されるこ
とにより得られる再生情報系列の各単位情報について、
PRML方式による復号手段をさらに備え、該復号手段
は、最尤復号方式による復号を行う最尤復号器を備えて
いることを特徴とする請求項11記載の光ディスク記録
再生装置。13. The unit information of a reproduction information sequence obtained by adding intersymbol interference added when the recording information sequence is reproduced to the recording information sequence,
12. The optical disk recording / reproducing apparatus according to claim 11, further comprising a decoding unit based on a PRML system, wherein the decoding unit includes a maximum likelihood decoder performing decoding using a maximum likelihood decoding system.
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