JP2006190423A - 光記録再生方法、光ピックアップ装置及び光記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】3以上のレーザビーム32A〜32Cを光記録媒体に照射して記録及び/又は再生を行う光記録再生方法において、レーザビームのうち、光記録媒体における記録及び/又は再生に影響する物理的条件が異なるレーザビーム相互のレーザパルス駆動方法を異ならせて光記録及び/又は再生を行う。
【選択図】図2
Description
例えば、半導体レーザに関しては、発振波長が従来の赤色レーザの635nmから400nm帯に短波長化されたGaN半導体レーザが実用化され、これにより光スポットの小径化が図られつつある。また、例えばそれ以上の短波長化については、ソニー株式会社製の266nmの単一波長の光を連続発振する遠紫外固体レーザUW−1010などが発売されており、更なる光スポットの小径化も図られつつある。また、これ以外にもNd:YAGレーザの2倍波レーザ(266nm帯)、ダイヤモンドレーザ(235nm帯)、GaNレーザの2倍波レーザ(202nm帯)などの研究、開発が進められている。
このニアフィールド光記録再生方式の高転送レート化では、光記録媒体と集光レンズとの距離を如何にして光学的なコンタクト状態に維持しながら高速にディスクを回転させるかが重要である。
ここで、ソリッドイマージョンレンズを超半球形状で形成した場合は、半球部分の曲率半径をr、屈折率をn、光軸に沿う方向の厚さをtとすると、t=r(1+1/n)の関係がある。また例えば、ソリッドイマージョンレンズを半球形状で形成した場合は、半球部分の曲率半径をr、屈折率をn、光軸に沿う方向の厚さをtとすると、t=rの関係がある。
このような構成の集光レンズは、光記録再生に使用される2軸ピックアップ装置、あるいは磁気記録再生に使用される磁気ヘッド装置に装着され、光記録媒体と集光レンズとの距離を光学的なコンタクト状態に維持する。
このとき、ソリッドイマージョンレンズの対物面は、上述したように使用する光の波長の10分の1程度の距離をもって、光記録媒体の表面と対向しており、高速で回転する光記録媒体との接触によるレンズと媒体双方の傷や磨耗などの損傷を防ぐために、レンズと光記録媒体の間隔や、その相対的な角度を精密に制御し、保持する必要がある(例えば特許文献1参照。)。
また、このようなニアフィールド光記録再生方式に対応する100Gビット/inch2 程度の高記録密度の光記録媒体を実現するには、記録トラックの幅を略100nm以下とする必要があり、例えば電子ビーム露光による製造が可能であるが、それ以上の狭小化は難しく、トラック方向に情報密度を高めることも難しい。
これに対し、記録密度はそのままで、2本のトラックを同時に再生することによって信号転送レートを向上させる方法が提案されている(例えば特許文献2参照。)。
また、上記特許文献2に記載の光記録媒体では、1つのトラッキングトラック(案内溝)を挟んで両側に存在する記録トラックに2本のビームスポットを照射して記録再生を行う方法が採られ、情報の高転送レート化が図られている。
しかしながら上記特許文献2に開示の技術では、具体的に2以上のレーザビームを光記録媒体に照射するにあたって、各レーザビーム相互の影響による記録再生特性への影響は検討されておらず、高転送レート化を図り、かつ均一な記録再生特性の得られる光記録再生方法が望まれている。
また、本発明は、上述の光記録再生方法において、上記レーザビームのレーザパルス駆動方法として、パルス幅、パルス強度、パルス位相又は周波数のうち少なくとも1つを異ならせることを特徴とする。
更に、本発明による光記録再生装置は、3以上のレーザビームを光記録媒体に照射して記録及び/又は再生を行う光記録再生装置において、上記レーザビームのうち、上記光記録媒体における記録及び/又は再生に影響する物理的条件が異なるレーザビーム相互のレーザパルス駆動方法を異ならせて光記録及び/又は再生を行うことを特徴とする。
また、本発明の光記録再生方法において、レーザビームのレーザパルス駆動方法として、パルス幅、パルス強度、パルス位相又は周波数のうち少なくとも1つを異ならせることにより、簡単な制御によって、安定した記録及び/又は再生が可能となる。
更に、本発明の光記録再生装置において、3以上のレーザビームを出射する光源と、
上記各レーザビームに対応する光源用駆動回路と、上記各レーザビームのパルス駆動方法を制御するパルス発生手段と、コントローラとより少なくとも構成されるレーザ駆動装置を有する構成とすることによって、簡単な構成によって各レーザビームによる安定した均一な記録及び/又は再生が可能となる。
また、上述の光記録再生装置において、3以上のレーザビームに対応する受光手段と、信号比較手段とを有し、この信号比較手段による比較結果を元に、パルス発生手段によるパルス駆動方法を制御することによって、より精度良く安定した均一な光記録及び/又は再生が可能となる。
図1は、本発明による光ピックアップ装置の一例の概略構成を示す。光ピックアップ装置は、3以上のレーザビームを出射する光源10を有し、コリメートレンズ11と、無偏光ビームスプリッタ12、偏光ビームスプリッタ13、1/4波長板14、ビームエキスパンダー15、ミラー16及び集光レンズ70を駆動制御するアクチュエータ17とより構成される。
光記録媒体1の記録面から反射された光は、第1及び第2のレンズ2及び3を介してミラー16により反射され、ビームエキスパンダー15、1/4波長板14を介して偏光ビームスプリッタ13により一部反射されてレンズ18により受光手段19に集光される。また、偏光ビームスプリッタ(PBS)13を通過した一部の光は、無偏光ビームスプリッタ(NPBS)12により反射されて、レンズ20により受光手段21に検出される。偏光ビームスプリッタ13から反射された光を受光する受光手段19により例えばトラッキング信号及びRF再生信号が、他の受光手段21により例えば第1の光学レンズ2と光記録媒体1との間隔を制御するギャップ検出用信号を再生する構成とすることができる。記録再生用の受光手段19としては、ビーム本数に対応する3以上の受光部を有するフォトディテクタを用いる。ギャップ検出用ビームスポットを3以上とする場合も同様である。
なお、ギャップの検出方法としては、その他例えば静電容量の変化を検出する方法など、種々の方法を採ることができる。
このようなレーザビームを出射する光源としては、例えば3つのレーザ発光端を有する例えば波長410nmの半導体レーザを用いることができる。
その結果、図5に示すように、記録されたマークは、第1及び第3のビームによる記録マークM1及びM3と比べて、第2のビームによる記録マークM2は、記録トラック方向(タンジェンシャル方向)及びこれを横切る半径方向(ラジアル方向)のマーク幅が大きくなっていることを確認した。
図5に示すような記録マークM1〜M3が記録された第1のビームから第3のビームによる再生信号を測定したところ、隣接したビームからのクロストークやクロスライトが原因と考えられる再生信号の劣化が観察された。
実施例1として、図6A及びBに示すように、案内トラック31に隣接している第1及び第3のビームの記録レーザ発光波形と、これらの間に挟まれ、案内トラック31に隣接していない第2のビームの記録レーザ発光波形とを異ならせて記録を行った。図6A及びBにおいて、図4A及びBと対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。この例においては、第1及び第3のビームの記録レーザ発光波形P1における第1のパルス直前のパワーPbAと5つのパルスのパワーPwAに対し、第2のビームの記録レーザ発光波形P2における第1のパルス直前のパワーPbB及び5つのパルスのパワーPwBを小として記録を行った。
例えば、図12Aにその一例の概略平面構成を示すように、案内トラック31がグルーブもしくはランド状とされ、その一部がピット31Aより成る場合、また図12Bに示すように、案内トラックがグルーブ又はランド状でなく、両側がピット31Aである場合、更に、図12Cに示すように、片側がグルーブもしくはランド状の案内トラック31で、他方の側にウォブル31Bが設けられる場合、また、図13Aに示すように、両側にウォブル31Bが設けられる場合、図13Bに示すように、案内トラックが設けられない場合も同様である。図12A〜C、図13A及びBにおいて、図2と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
また、図示しないが、再生専用の凹凸ピットを再生する場合においても、例えば3本のレーザビームを照射して再生するにあたり、両側のビームと、これらに挟まれたビームとのレーザ駆動方法を変えることによって、同様に再生信号のクロストークを抑制することができる。
このような構成において、第1〜第nのビームを記録トラック上に照射する場合、コントローラ100から第1〜第nの光源用レーザパルス発生手段1011〜101nに各ビームに適したレーザ駆動信号が出力され、これらレーザパルス発生手段1011〜101nから第1〜第nの光源用駆動回路1021〜102nにそれぞれ各光源用のレーザ駆動発光波形信号が出力されてマルチビーム光源103に入力される。マルチビーム光源103から、それぞれのビームに適した発光波形をもってレーザビームが出射されて、光記録再生装置104の光学系に入射される。
このような構成とすることによって、各レーザビームのレーザ駆動方法を適切に制御することができる。
すなわち、この場合、光記録再生装置104において得られた再生信号をマルチビーム受光手段105により検出し、第1〜第nの信号検出手段1061〜106nに入力する。この検出結果を信号比較手段107において比較し、その出力信号をもとに、コントローラ100において、各ビームに対するレーザ駆動発光波形を変化させる。このような構成とする場合は、より最適な記録を行い、結果として再生信号の劣化を更に抑制して、良好な記録再生特性を得ることが可能となる。
また、図19A及びBに示すように、案内トラック31が凹形状又は凸形状とされ、且つ記録面が2層構成とされて第1及び第2の記録面61A及び61Bが設けられる場合、更に、図20A及びBに同様に示すように、これら2層構成とされる記録面のうち表面側の第2の記録面61Bの上に平坦化層66が設けられる場合も同様である。
また、図21及び22においては、基板65の表面及び裏面に案内トラック31と記録面61が設けられる場合を示し、それぞれ図21A及びBにおいては案内トラック31が凹形状又は凸形状とされる場合であり、図22A及びBにおいては、これら凹形状又は凸形状の案内トラック31の上に平坦化層66が設けられる場合を示す。これらの各種基板形状、記録面構成とする光記録媒体に本発明による光記録再生方法を適用することが可能である。
先ず、本発明に適用して好適な光ピックアップ装置の要部の概略構成を図24に示す。
この例においては、第1の光学レンズ2としてソリッドイマージョンレンズ(SIL)を用いた場合を示す。光記録媒体1に対向して第1及び第2の光学レンズ2及び3をこの順に光軸を合致させて配置して集光レンズ70を構成する。ソリッドイマージョンレンズより成る第1の光学レンズ2は、例えば半径rの半球状、あるいは超半球状とされ、その光軸に沿う厚さは、半球状とする場合はr、超半球状とする場合はレンズ材料をnとするとr(1+1/n)とされる。このような構成とすることによって、第2の光学レンズ3の開口数NAを超える高開口数の集光レンズ70を提供することができる。
なお、実際にはソリッドイマージョンレンズより成る第1の光学レンズ2と光記録媒体1とは互いに接触してはいないが、このソリッドイマージョンレンズと光記録媒体の間の間隔はソリッドイマージョンレンズの厚さと比較して十分に小さいため、以下の図24〜図26においてはその間隔を省略して示す。
そして、図示しない光源及びフォトディテクタと、これら集光レンズ70との間に、例えば図25に示すように、第1及び第2のビームスプリッタ71及び72が配置される。光記録媒体1は、例えばディスク状であれば、図示を省略するスピンドルモータに装着され、所定の回転数で回転される。
これら集光レンズ70の制御駆動手段の形態を次に示す。
図26は、制御駆動手段として2軸アクチュエータを用いた光学ピックアップ装置の一例の概略構成図である。図26に示すように、集光レンズ70は、そのソリッドイマージョンレンズ等より成る第1の光学レンズ2及び第2の光学レンズ3の光軸を合致させて保持部6に固定され、この保持部6がギャップ方向及び/又はトラッキング方向に制御駆動される2軸ピックアップ9に固着されている。2軸ピックアップ9は、集光レンズ70をトラッキング方向に制御駆動させるトラッキング方向制御用コイル8と、ギャップ方向に制御駆動させるギャップ方向制御用コイル7とより構成される。
また、この2軸ピックアップ9において、トラッキング方向に戻り光量をモニタし、その位置情報をフィードバックすることにより、集光スポットを所望の記録トラックに移動させることが可能である。
また、このソリッドイマージョンレンズと、光記録媒体のギャップ間隔は前述したように数十nm程度とされるので、レンズと光記録媒体の機械的な傾きマージンを確保するために、図27A及びBにその一例の概略側面及び先端側の概略平面図を示すように、光記録媒体と対向する先端側を、レンズのレーザ入射角度に対してこれを遮らない範囲で円錐形状等に加工されていると好適である。図中一点鎖線eは光軸を示す。図27の例においては、球状部81とは反対側の先端側を円錐形状とし、その先端部82を平面状とした場合を示す。この場合、球状部81の半径をrとすると、光軸eに沿うレンズの厚さはr(1+1/n)となる。
球状部81を半球状とする場合は、図28A及びBにその一例の概略側面及び概略平面図を示すように、この厚さはrとされる。図28において、図27と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
また、ソリッドイマージョンレンズとしては、その他先端部に傾きマージンを確保するための凸部を設けるとか、または階段状とするなど、また先端部を円錐状に限らず角錐状、曲面状とするなど、種々の変形が可能である。
なお、光磁気記録媒体に対するニアフィールド光記録再生方式においては、記録時及び/又は再生時に磁界が必要になることから、ソリッドイマージョンレンズの対物面の一部に磁気コイル等を取り付けて構成してもよい。
また、これら光学レンズ材料は、アモルファス構造、もしくは単結晶の場合には立方晶構造であることが、望ましい。光学レンズ材料がアモルファス構造、もしくは立方晶構造である場合、従来のボール研磨方法や装置が利用可能である。更に、材料の方位を気にすることなく、光学レンズ作製のためのエッチングプロセスやポリッシングプロセスを容易に適用することができる。
また、レーザビームのレーザパルス駆動方法として、パルス幅、パルス強度、パルス位相又は周波数のうち少なくとも1つを異ならせることにより、簡単な制御によって、安定した記録及び/又は再生が可能となり、再生信号の劣化を抑制することができる。
なお、上述のレーザビームのパルス幅、パルス強度、パルス位相又は周波数の他にも、レーザパルスを照射したトータルのエネルギーをビーム相互に異ならせ、各ビーム毎にこのトータルのエネルギーを記録マークに対応して適切に選定することによって、同様の効果が得られることはいうまでもない。
特に、案内トラックに挟まれた記録面に、複数の記録再生ビームスポットを配置してニアフィールド光記録再生方法と組み合わせれば、ディスクの回転数を上げることなく、従来のニアフィールド光記録再生方法では限界であった記録再生信号の高転送レート化をすることが可能となるとともに、ニアフィールド光記録再生に対応した高密度記録を安定して良好な記録再生特性をもって記録再生することが可能となる。
また、ニアフィールド記録再生に適用する場合、近接場光照射手段としては、上述のソリッドイマージョンレンズの他、多角形状のミラーを利用したソリッドイマージョンミラー(SIM)を用いるなど、種々の手段を用いることが可能である。
更にニアフィールド記録再生を行う場合、例えば4本以上のレーザビームを照射して、そのうち1本を近接場光照射手段と光記録媒体の表面との間隔を調整するいわゆるギャップ制御用として用いる場合、ギャップ検出用以外の記録再生用ビームにおいて、記録再生に影響する物理的条件が他のビームと異なる場合には、そのレーザ駆動方法を異ならせることによって、同様の効果を得ることができる。
また本発明は、その他本発明構成を逸脱しない範囲において、光記録媒体の各種構成、光ピックアップ装置及び光記録再生装置の各種構成等において変形、変更が可能であることはいうまでもない。
Claims (6)
- 3以上のレーザビームを光記録媒体に照射して記録及び/又は再生を行う光記録再生方法において、
上記レーザビームのうち、上記光記録媒体における記録及び/又は再生に影響する物理的条件が異なるレーザビーム相互のレーザパルス駆動方法を異ならせて光記録及び/又は再生を行う
ことを特徴とする光記録再生方法。 - 上記レーザビームのレーザパルス駆動方法として、パルス幅、パルス強度、パルス位相又は周波数のうち少なくとも1つを異ならせる
ことを特徴とする請求項1記載の光記録再生方法。 - 3以上のレーザビームを光記録媒体に照射する光ピックアップ装置において、
上記レーザビームのうち、上記光記録媒体における記録及び/又は再生に影響する物理的条件が異なるレーザビーム相互のレーザパルス駆動方法を異ならせて照射する
ことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 3以上のレーザビームを光記録媒体に照射して記録及び/又は再生を行う光記録再生装置において、
上記レーザビームのうち、上記光記録媒体における記録及び/又は再生に影響する物理的条件が異なるレーザビーム相互のレーザパルス駆動方法を異ならせて光記録及び/又は再生を行う
ことを特徴とする光記録再生装置。 - 3以上のレーザビームを出射する光源と、
上記各レーザビームに対応する光源用駆動回路と、
上記各レーザビームのパルス駆動方法を制御するパルス発生手段と、
コントローラとより少なくとも構成されるレーザ駆動装置を有する
ことを特徴とする請求項4記載の光記録再生装置。 - 上記3以上のレーザビームに対応する受光手段と、
信号比較手段とを有し、
上記信号比較手段による比較結果を元に、上記パルス発生手段によるパルス駆動方法を制御する
ことを特徴とする請求項5記載の光記録再生装置。
Priority Applications (1)
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JP2005003030A JP2006190423A (ja) | 2005-01-07 | 2005-01-07 | 光記録再生方法、光ピックアップ装置及び光記録再生装置 |
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JP2005003030A JP2006190423A (ja) | 2005-01-07 | 2005-01-07 | 光記録再生方法、光ピックアップ装置及び光記録再生装置 |
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JP2006190423A true JP2006190423A (ja) | 2006-07-20 |
JP2006190423A5 JP2006190423A5 (ja) | 2008-01-24 |
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JP2005003030A Pending JP2006190423A (ja) | 2005-01-07 | 2005-01-07 | 光記録再生方法、光ピックアップ装置及び光記録再生装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015005323A (ja) * | 2013-06-24 | 2015-01-08 | 日本放送協会 | 記録装置及び記録方法 |
-
2005
- 2005-01-07 JP JP2005003030A patent/JP2006190423A/ja active Pending
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JP2015005323A (ja) * | 2013-06-24 | 2015-01-08 | 日本放送協会 | 記録装置及び記録方法 |
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