JP2010205353A - Optical information reproducing device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical information reproducing device and an optical information reproducing method, for properly eliminating interference of background light to always performing excellent super-resolution reproduction by subtracting a detection signal of a second beam from that of a first beam with a proper ratio in accordance with characteristics of a super-resolution medium and a state of super-resolution reproduction. <P>SOLUTION: An excellent super-resolution reproduction waveform is always obtained by properly eliminating interference of the background light in accordance with characteristics of the super-resolution medium and in accordance with the state of the super-resolution reproduction. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザ光を用いて情報の再生を行う光学情報再生装置および光学情報再生方法に係り、特に、高密度記録された情報の再生を行う光学情報再生装置および光学情報再生方法に係る。   The present invention relates to an optical information reproducing apparatus and optical information reproducing method for reproducing information using a laser beam, and more particularly to an optical information reproducing apparatus and an optical information reproducing method for reproducing information recorded at high density.

レーザ光を用いて情報の再生を行う光学情報記録媒体の一例として、光ディスクがある。光ディスクは、大容量という特徴を持ち、画像や音楽あるいはコンピュータの情報を流通・保管するメディアとして広く利用されている。   An example of an optical information recording medium that reproduces information using laser light is an optical disk. An optical disc has a large capacity and is widely used as a medium for distributing and storing images, music, or computer information.

光ディスクの容量は、記録されるマークの大きさによって決まる。すなわち、記録マークが小さいほど、光ディスク1枚あたりの容量を大きくすることができる。この記録マークの大きさは、基本的には、情報の再生に用いられるレーザ光の集光スポットサイズに依存している。つまり、スポットサイズが小さければ小さいほど、より高密度な情報を、より良好な再生品質で再生できる。レーザ光を対物レンズによって集光させたスポットは、光の回折効果により、その集光点においても一点には収束せず、有限の面積をもつ。これを、一般に、回折限界と呼ぶ。レーザ光の波長をλ、対物レンズの開口数をNA(Numerical Aperture)とすると、再生できるマーク長の限界は、λ/(4NA)となる。   The capacity of the optical disc is determined by the size of the mark to be recorded. That is, the smaller the recording mark, the larger the capacity per optical disc. The size of the recording mark basically depends on the condensing spot size of the laser beam used for reproducing information. That is, the smaller the spot size, the higher density information can be reproduced with better reproduction quality. A spot obtained by condensing the laser beam by the objective lens does not converge to one point even at the condensing point due to the diffraction effect of the light, and has a finite area. This is generally called the diffraction limit. When the wavelength of the laser beam is λ and the numerical aperture of the objective lens is NA (Numerical Aperture), the limit of the mark length that can be reproduced is λ / (4NA).

例えば、λ=405nm、NA=0.85の光学系では、119nmがマーク長の再生限界となる。つまり、この例では、119nm以下の長さのマークを正確に読み取ることはできない。光ディスク1枚あたりの容量を上げるためには、レーザ光の波長を短くするか、対物レンズのNAを大きくする方法がある。しかし、光学部品の製造するにあたって、レーザの短波長化や対物レンズの高NA化は難しい。   For example, in an optical system with λ = 405 nm and NA = 0.85, 119 nm is the mark length reproduction limit. That is, in this example, a mark having a length of 119 nm or less cannot be accurately read. In order to increase the capacity per optical disc, there are methods of shortening the wavelength of the laser beam or increasing the NA of the objective lens. However, when manufacturing optical components, it is difficult to shorten the laser wavelength and increase the NA of the objective lens.

一方、回折限界を超えて再生分解能を向上させるための技術として、媒体超解像技術が知られている。媒体超解像技術においては、温度あるいは光強度により光学特性が非線形に変化する超解像膜を利用した媒体が用いられる。ここでは、例えば、特許文献1(特開平05−89511号公報)に記載されているような、ある温度で反射率が急峻に変化する超解像膜を用いた場合について、図1を用いて説明する。ここでは、超解像膜として相変化材料を用い、結晶状態(固相)と融点以上で溶融した状態(液相)との反射率の差を利用している。   On the other hand, a medium super-resolution technique is known as a technique for improving the reproduction resolution beyond the diffraction limit. In the medium super-resolution technique, a medium using a super-resolution film whose optical characteristics change nonlinearly with temperature or light intensity is used. Here, for example, a case where a super-resolution film whose reflectivity changes sharply at a certain temperature as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 05-89511) is used with reference to FIG. explain. Here, a phase change material is used as the super-resolution film, and the difference in reflectance between the crystalline state (solid phase) and the molten state (liquid phase) above the melting point is used.

図1は、超解像光ディスクの透明基板にスパイラル状のトラックに沿って予め形成された記録マークのうち、1つのトラックの記録マーク列を拡大して取り出したものである。対物レンズを通過したレーザ光は媒体上に集光スポット51として照射される。照射されたレーザ光の吸収により、集光スポット51の近傍では温度上昇が起こり、高温領域が生じる。高温領域のうち、特に超解像膜の融点を超えた溶融領域52では、超解像膜が固相状態から液相状態に変化する。この変化によって、溶融領域52の反射率が上昇し、溶融領域52は記録マークを再生する開口として働くことになる。この結果、再生に寄与する開口の大きさを回折限界で決まる集光スポットサイズよりも小さくできる。したがって、再生限界以下の微小な記録マーク54の情報を、超解像再生信号として読み取ることができる。   FIG. 1 is an enlarged view of a recording mark row of one track among recording marks formed in advance along a spiral track on a transparent substrate of a super-resolution optical disk. The laser beam that has passed through the objective lens is irradiated as a focused spot 51 on the medium. Due to the absorption of the irradiated laser light, the temperature rises in the vicinity of the focused spot 51, and a high temperature region is generated. In the high temperature region, particularly in the melting region 52 that exceeds the melting point of the super-resolution film, the super-resolution film changes from the solid phase state to the liquid phase state. This change increases the reflectivity of the melted area 52, and the melted area 52 serves as an opening for reproducing the recording mark. As a result, the size of the aperture contributing to reproduction can be made smaller than the focused spot size determined by the diffraction limit. Therefore, information on a minute recording mark 54 below the reproduction limit can be read as a super-resolution reproduction signal.

媒体超解像技術では、開口(溶融領域52)の反射率が開口以外(非溶融領域53)の反射率に比べて十分に高ければ、開口だけによる理想的な超解像再生ができる。しかし、実際には、開口以外の反射率を無視できるほどに小さくすることはできない。このため、開口以外からの反射光(背景光)が、開口からの反射光と干渉し、超解像再生信号の品質が低下していた。   In the medium super-resolution technique, if the reflectance of the opening (melting region 52) is sufficiently higher than the reflectance of other than the opening (non-melting region 53), ideal super-resolution reproduction using only the opening can be performed. However, in practice, the reflectances other than the aperture cannot be made so small that they can be ignored. For this reason, the reflected light (background light) from other than the aperture interferes with the reflected light from the aperture, and the quality of the super-resolution reproduction signal is degraded.

一方、特許文献2(特開2006−244597号公報)には、同一のデータトラック上の離れた位置に2つのビームを照射する光ヘッド装置が記載されている。その目的は、超解像媒体の一種であるスーパーRENSディスクの低域ノイズを低減させることにある。この光ヘッド装置は、超解像再生用の第1のビームと、第2のビームとを備える。第2のビームの強度は、第1のビームにおける強度の1/5〜1/20である。第1のビームと、第2のビームとの何れか一方には、遅延が与えられている。この光ヘッド装置は、第1のビームの検出信号と、第2のビームの検出信号とを引き算することにより、低域ノイズを低減させている。   On the other hand, Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-244597) describes an optical head device that irradiates two beams at different positions on the same data track. The purpose is to reduce the low-frequency noise of a Super RENS disk which is a kind of super-resolution medium. This optical head device includes a first beam for super-resolution reproduction and a second beam. The intensity of the second beam is 1/5 to 1/20 of the intensity of the first beam. Either one of the first beam and the second beam is given a delay. This optical head device reduces low-frequency noise by subtracting the detection signal of the first beam and the detection signal of the second beam.

なお、本発明を説明するために後述するPRSNR(Partial Response Signal to Noise Ratio)については、非特許文献1(Japanese Journal of Applied Physics, Vol.43, No.7B, 2004, pp. 4863−4866)に詳しく開示されている。   In addition, about PRSNR (Partial Response Signal to Noise Ratio) mentioned later in order to demonstrate this invention, nonpatent literature 1 (Japan Journal of Applied Physics, Vol.43, No.7B, 2004, pp.48). Is disclosed in detail.

特開平05−89511号公報JP 05-89511 A 特開2006−244597号公報JP 2006-244597 A

Japanese Journal of Applied Physics, Vol.43, No.7B, 2004, pp. 4863−4866Japan Journal of Applied Physics, Vol. 43, no. 7B, 2004, pp. 4863-4866

特許文献2に記載の光ヘッド装置を、背景光干渉による超解像再生信号の品質低下を防止するために応用することができる。このとき、背景光の干渉を除去するためには、超解像媒体の特性や超解像再生の状態に合わせて、第1のビームの検出信号から第2のビームの検出信号を適切な比率で引き算する必要がある。しかしながら、特許文献2の光ヘッド装置では、第1のビームの検出信号と、第2のビームの検出信号との比率が固定であるため、十分に背景光干渉を除去できない、という課題があった。   The optical head device described in Patent Document 2 can be applied to prevent deterioration of the quality of a super-resolution reproduction signal due to background light interference. At this time, in order to remove the interference of the background light, an appropriate ratio of the detection signal of the second beam to the detection signal of the second beam in accordance with the characteristics of the super-resolution medium and the state of the super-resolution reproduction. It is necessary to subtract with. However, the optical head device of Patent Document 2 has a problem that the background light interference cannot be sufficiently removed because the ratio between the detection signal of the first beam and the detection signal of the second beam is fixed. .

本発明の目的は、超解像媒体の特性や超解像再生の状態にあわせて、背景光の干渉を適切に除去し、常に良好な超解像再生を行うことができる光学情報再生装置および光学情報再生方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an optical information reproducing apparatus capable of appropriately removing background light interference and always performing excellent super-resolution reproduction in accordance with the characteristics of the super-resolution medium and the state of super-resolution reproduction. It is to provide an optical information reproducing method.

本発明による光学情報再生装置は、第1の受光部と、第2の受光部と、時間差補正部と、信号振幅補正部と、演算部と、信号振幅補正量調整回路部とを具備する。ここで、第1の受光部は、超解像層を有し超解像再生方式に対応した光学情報記録媒体における、情報が記録されたトラック上に照射されて反射された第1のレーザ光を受光して、第1のレーザ光に対応する第1の検出信号を出力するものである。第2の受光部は、光学情報記録媒体における、第1のレーザが照射される位置から、トラックに沿って所定の距離で後方に離間された位置に、第1のレーザと同時に、かつ第1のレーザとは異なる強度で、照射されて反射された第2のレーザ光を受光して、第2のレーザ光に対応する第2の検出信号を出力するものである。時間差補正部は、第1の検出信号に、所定の遅延を与えるものである。信号振幅補正部は、第1および第2の検出信号のうち、少なくとも一方の、信号振幅を補正して出力するものである。演算部は、信号振幅補正部の後段に接続されて、第1および第2の検出信号同士の差分を演算して出力するものである。信号振幅補正量調整回路部は、演算部の出力信号に基づいて、信号振幅補正部における信号振幅の補正量を調整するものである。   An optical information reproducing apparatus according to the present invention includes a first light receiving unit, a second light receiving unit, a time difference correction unit, a signal amplitude correction unit, a calculation unit, and a signal amplitude correction amount adjustment circuit unit. Here, the first light receiving unit is a first laser beam irradiated and reflected on a track on which information is recorded in an optical information recording medium having a super resolution layer and corresponding to a super resolution reproduction method. Is received, and a first detection signal corresponding to the first laser beam is output. The second light receiving unit is located at the same time as the first laser at a position spaced apart by a predetermined distance along the track from the position where the first laser is irradiated on the optical information recording medium. The second laser beam irradiated and reflected with an intensity different from that of the first laser is received, and a second detection signal corresponding to the second laser beam is output. The time difference correction unit gives a predetermined delay to the first detection signal. The signal amplitude correcting unit corrects and outputs the signal amplitude of at least one of the first and second detection signals. The calculation unit is connected to a subsequent stage of the signal amplitude correction unit, and calculates and outputs a difference between the first and second detection signals. The signal amplitude correction amount adjustment circuit unit adjusts the signal amplitude correction amount in the signal amplitude correction unit based on the output signal of the calculation unit.

本発明による光学情報再生方法は、(a)超解像層を有し超解像再生方式に対応した光学情報記録媒体における、情報が記録されたトラック上に、照射されて反射された第1のレーザ光を受光して、第1のレーザ光に対応する第1の検出信号を出力するステップと、(b)光学情報記録媒体における、第1のレーザが照射される位置から、トラックに沿って所定の距離で後方に離間された位置に、第1のレーザと同時に、かつ第1のレーザとは異なる強度で、照射されて反射された第2のレーザ光を受光して、第2のレーザ光に対応する第2の検出信号を出力するステップと、(c)第1の検出信号に、所定の遅延を与えるステップと、(d)第1および第2の検出信号のうち、少なくとも一方の、信号振幅を補正して出力するステップと、(e)ステップ(d)の後に、第1および第2の検出信号同士の差分を演算して出力するステップと、(f)ステップ(e)で出力される信号に基づいて、信号振幅補正部における信号振幅の補正量を調整するステップとを具備する。   The optical information reproducing method according to the present invention includes: (a) a first information which is irradiated and reflected on a track on which information is recorded in an optical information recording medium having a super-resolution layer and corresponding to a super-resolution reproduction method. A step of receiving the first laser beam and outputting a first detection signal corresponding to the first laser beam, and (b) along the track from the position irradiated with the first laser in the optical information recording medium. The second laser beam irradiated and reflected at a position separated backward by a predetermined distance at the same time as the first laser and with an intensity different from that of the first laser is received, and the second laser beam is received. Outputting a second detection signal corresponding to the laser beam; (c) providing a predetermined delay to the first detection signal; and (d) at least one of the first and second detection signals. Correcting the signal amplitude and outputting, e) after step (d), calculating and outputting the difference between the first and second detection signals; and (f) based on the signal output in step (e), in the signal amplitude correction unit. Adjusting a correction amount of the signal amplitude.

本発明の光学情報再生装置の効果は、再生限界以下の微小な記録マークを常に良好なビットエラーレートで超解像再生することができ、記録密度を著しく高めることができることである。その理由は、超解像媒体の特性や超解像再生の状態にあわせて、背景光の干渉を適切に除去することで、常に良好な超解像再生波形が得られるためである。   The effect of the optical information reproducing apparatus of the present invention is that a minute recording mark below the reproduction limit can always be super-resolution reproduced with a good bit error rate, and the recording density can be remarkably increased. The reason is that a good super-resolution reproduction waveform can always be obtained by appropriately removing background light interference in accordance with the characteristics of the super-resolution medium and the state of super-resolution reproduction.

図1は、超解像光ディスクの透明基板にスパイラル状のトラックに沿って予め形成された記録マークのうち、1つのトラックの記録マーク列を拡大して取り出したものである。FIG. 1 is an enlarged view of a recording mark row of one track among recording marks formed in advance along a spiral track on a transparent substrate of a super-resolution optical disk. 図2は、本発明の実施形態における光学情報再生装置の光学系の構成を説明するためのブロック図である。FIG. 2 is a block diagram for explaining the configuration of the optical system of the optical information reproducing apparatus according to the embodiment of the present invention. 図3Aは、超解像効果を有する光学情報記録媒体(記録型媒体)20の構成例を説明するための、媒体断面の概念図である。FIG. 3A is a conceptual cross-sectional view of a medium for explaining a configuration example of an optical information recording medium (recording medium) 20 having a super-resolution effect. 図3Bは、超解像効果を有する光学情報記録媒体(ROM媒体)20’の構成を説明するための、媒体断面の概念図である。FIG. 3B is a conceptual cross-sectional view of the medium for explaining the configuration of an optical information recording medium (ROM medium) 20 ′ having a super-resolution effect. 図4は、光学情報記録媒体20の記録面上に集光した二つのビームスポットの配置を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the arrangement of two beam spots collected on the recording surface of the optical information recording medium 20. 図5は、本実施形態における、検出器19の受光部と、信号処理回路の一部との構成を説明するためのブロック図である。FIG. 5 is a block diagram for explaining the configuration of the light receiving unit of the detector 19 and a part of the signal processing circuit in the present embodiment. 図6は、本実施例における補正量Krと、再生信号のビット誤り率(bER)との関係を表すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the correction amount Kr and the bit error rate (bER) of the reproduction signal in this embodiment. 図7は、本実施例における補正量Krと、再生信号のビット誤り率(bER)との関係を表すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the correction amount Kr and the bit error rate (bER) of the reproduction signal in this embodiment.

添付図面を参照して、本発明による光学情報再生装置と、光学情報再生方法とを実施するための形態を以下に説明する。   With reference to the accompanying drawings, a mode for carrying out an optical information reproducing apparatus and an optical information reproducing method according to the present invention will be described below.

次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図2は、本発明の実施形態における光学情報再生装置の光学系の構成を説明するためのブロック図である。この光学情報再生装置は、レーザ発振装置11と、コリメータレンズ12と、回折格子13と、ビームスプリッタ14と、1/4波長板15と、立ち上げミラー16と、対物レンズ17と、集光レンズ18と、検出器19とを具備する。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 2 is a block diagram for explaining the configuration of the optical system of the optical information reproducing apparatus according to the embodiment of the present invention. This optical information reproducing apparatus includes a laser oscillator 11, a collimator lens 12, a diffraction grating 13, a beam splitter 14, a quarter wavelength plate 15, a rising mirror 16, an objective lens 17, and a condenser lens. 18 and a detector 19.

レーザ発振装置11の光軸と、コリメータレンズ12の光軸と、回折格子13の光軸と、ビームスプリッタ14の第1の光軸と、1/4波長板15の光軸とは、同一の光軸となるように配置されている。立ち上げミラー16は、1/4波長板15の光軸が反射して対物レンズ17の光軸と同一となるように配置されている。ビームスプリッタ14の第2の光軸と、集光レンズ18の光軸と、検出器19の光軸とは、同一の光軸となるように配置されている。   The optical axis of the laser oscillation device 11, the optical axis of the collimator lens 12, the optical axis of the diffraction grating 13, the first optical axis of the beam splitter 14, and the optical axis of the quarter-wave plate 15 are the same. It arrange | positions so that it may become an optical axis. The raising mirror 16 is arranged so that the optical axis of the quarter-wave plate 15 is reflected and becomes the same as the optical axis of the objective lens 17. The second optical axis of the beam splitter 14, the optical axis of the condenser lens 18, and the optical axis of the detector 19 are arranged to be the same optical axis.

本実施形態における光学情報再生装置の光学系における動作を説明する。
まず、レーザ発振装置11が、光を出射する。コリメータレンズ12が、レーザ発振装置11から出射された光を平行光にする。回折格子13は、コリメータレンズ12を透過した平行光を、2つのビームに分離する。これら2つのビームは、強度が異なり、出射角がわずかに異なる。ビームスプリッタ14は、回折格子13を透過した2つのビームを透過する。1/4波長板15は、変更ビームスプリッタ14を透過した2つのビームのそれぞれについて、偏光を直線偏光から円偏光に変換する。立ち上げミラー16は、1/4波長板15を透過した2つのビームを、光学情報記録媒体20に向けて反射する。対物レンズ17は、立ち上げミラー16で反射された2つのビームを、光学情報記録媒体20の記録面の、それぞれ異なる2つの位置に集光する。光学情報記録媒体20は、集光された2つのビームのそれぞれについて、一部を反射する。
An operation in the optical system of the optical information reproducing apparatus in this embodiment will be described.
First, the laser oscillation device 11 emits light. The collimator lens 12 makes the light emitted from the laser oscillation device 11 parallel light. The diffraction grating 13 separates the parallel light transmitted through the collimator lens 12 into two beams. These two beams have different intensities and slightly different exit angles. The beam splitter 14 transmits the two beams that have passed through the diffraction grating 13. The quarter wavelength plate 15 converts the polarization of each of the two beams transmitted through the modified beam splitter 14 from linearly polarized light to circularly polarized light. The rising mirror 16 reflects the two beams transmitted through the quarter-wave plate 15 toward the optical information recording medium 20. The objective lens 17 condenses the two beams reflected by the rising mirror 16 at two different positions on the recording surface of the optical information recording medium 20. The optical information recording medium 20 reflects a part of each of the two condensed beams.

次に、対物レンズ17は、光学情報記録媒体で反射された2つのビームを逆向きに透過する。立ち上げミラー16は、対物レンズ17を逆向きに透過した2つのビームを、1/4波長板15に向けて反射する。1/4波長板15は、立ち上げミラー16で反射された2つのビームのそれぞれについて、偏光を円偏光から直線偏光に変換する。   Next, the objective lens 17 transmits the two beams reflected by the optical information recording medium in opposite directions. The rising mirror 16 reflects the two beams transmitted in the opposite directions through the objective lens 17 toward the quarter-wave plate 15. The quarter-wave plate 15 converts the polarization from circularly polarized light to linearly polarized light for each of the two beams reflected by the rising mirror 16.

このとき、2つのビームは、1/4波長板15を往復したことになる。つまり、2つのビームの偏光面は、最初の偏光面から90度回転している。したがって、ビームスプリッタ14は、1/4波長板15を逆向きに透過した2つのビームを反射する。   At this time, the two beams reciprocate on the quarter-wave plate 15. That is, the polarization planes of the two beams are rotated 90 degrees from the first polarization plane. Therefore, the beam splitter 14 reflects the two beams transmitted through the quarter-wave plate 15 in the opposite directions.

ビームスプリッタ14で反射された2つのビームは、集光レンズ18に向かう。集光レンズ18は、ビームスプリッタ14で反射された2つのビームを検出器19に向けて集光する。検出器19は、集光レンズ18で集光された2つのビームのそれぞれにおける受光強度を検出する。   The two beams reflected by the beam splitter 14 go to the condenser lens 18. The condensing lens 18 condenses the two beams reflected by the beam splitter 14 toward the detector 19. The detector 19 detects the received light intensity of each of the two beams collected by the condenser lens 18.

図3Aは、超解像効果を有する光学情報記録媒体(記録型媒体)20の構成例を説明するための、媒体断面の概念図である。この光学情報記録媒体20は、記録型媒体であって、透明基板21と、第1の誘電体膜22と、超解像膜23と、第2の誘電体膜24と、記録膜25と、第3の誘電体膜26と、反射膜27とを具備する。   FIG. 3A is a conceptual cross-sectional view of a medium for explaining a configuration example of an optical information recording medium (recording medium) 20 having a super-resolution effect. The optical information recording medium 20 is a recording medium, and includes a transparent substrate 21, a first dielectric film 22, a super-resolution film 23, a second dielectric film 24, a recording film 25, A third dielectric film 26 and a reflective film 27 are provided.

透明基板21と、第1の誘電体膜22と、超解像膜23と、第2の誘電体膜24と、記録膜25と、第3の誘電体膜26と、反射膜27とは、この順番に積層されている。   The transparent substrate 21, the first dielectric film 22, the super-resolution film 23, the second dielectric film 24, the recording film 25, the third dielectric film 26, and the reflective film 27 are: They are stacked in this order.

図3Bは、超解像効果を有する光学情報記録媒体(ROM媒体)20’の構成を説明するための、媒体断面の概念図である。この光学情報記録媒体20は、ROM媒体であって、透明基板21’と、第1の誘電体膜22と、超解像膜23と、第2の誘電体膜24と、反射膜27とを具備する。   FIG. 3B is a conceptual cross-sectional view of the medium for explaining the configuration of an optical information recording medium (ROM medium) 20 ′ having a super-resolution effect. The optical information recording medium 20 is a ROM medium, and includes a transparent substrate 21 ′, a first dielectric film 22, a super-resolution film 23, a second dielectric film 24, and a reflective film 27. It has.

透明基板21’と、第1の誘電体膜22と、超解像膜23と、第2の誘電体膜24と、反射膜27とは、この順番に積層されている。   The transparent substrate 21 ′, the first dielectric film 22, the super-resolution film 23, the second dielectric film 24, and the reflective film 27 are stacked in this order.

ここで、超解像膜23は例えば複素屈折率が所定の温度で急峻に可逆的に変化する薄膜である。複素屈折率の急峻な可逆的変化としては、例えば、相変化材料の溶融に伴う固相から液相への変化と、凝固に伴う液相から固相への変化とが挙げられる。   Here, the super-resolution film 23 is, for example, a thin film whose complex refractive index changes sharply and reversibly at a predetermined temperature. Examples of the sharp reversible change of the complex refractive index include a change from the solid phase to the liquid phase accompanying the melting of the phase change material and a change from the liquid phase to the solid phase accompanying the solidification.

また、記録膜25は、例えば複素屈折率が所定の温度で変化する薄膜である。複素屈折率の変化としては、例えば金属酸化膜の酸化反応が挙げられる。   The recording film 25 is a thin film whose complex refractive index changes at a predetermined temperature, for example. Examples of the change in the complex refractive index include an oxidation reaction of a metal oxide film.

図4は、光学情報記録媒体20の記録面上に集光した二つのビームスポットの配置を説明する図である。光学情報記録媒体20の記録面には、データトラック31が螺旋状に形成されている。   FIG. 4 is a diagram for explaining the arrangement of two beam spots collected on the recording surface of the optical information recording medium 20. A data track 31 is spirally formed on the recording surface of the optical information recording medium 20.

2つのビームは、同一のデータトラック31上に集光される。このとき、光学情報記録媒体20の回転進行方向から見て、メインビームスポット32と、サブビームスポット33とは、この順に配置される。すなわち、光学情報記録媒体が回転すると、データトラック上の同一箇所を、回転進行方向から見て後方にあるビームが先に照射することになる。つまり、サブビームが先行ビームとなり、メインビームが後行ビームとなる。   The two beams are collected on the same data track 31. At this time, the main beam spot 32 and the sub beam spot 33 are arranged in this order as viewed from the direction of rotation of the optical information recording medium 20. That is, when the optical information recording medium is rotated, the same beam on the data track is irradiated first by a beam located behind the rotation traveling direction. That is, the sub beam becomes the preceding beam and the main beam becomes the subsequent beam.

メインビームは、超解像効果を励起する高い強度に設定され、サブビームは、超解像効果を励起しない低い強度に設定される。サブビームの強度は、超解像効果を励起せず、記録信号を劣化させない範囲において、できるだけ強い強度であることが、信号品質の点で望ましい。なお、メインビームと、サブビームとの強度比は、回折格子13を適切な光学特性に形成することで設定できる。   The main beam is set to a high intensity that excites the super-resolution effect, and the sub-beam is set to a low intensity that does not excite the super-resolution effect. In terms of signal quality, it is desirable that the intensity of the sub beam is as strong as possible within a range that does not excite the super-resolution effect and does not deteriorate the recording signal. The intensity ratio between the main beam and the sub beam can be set by forming the diffraction grating 13 with appropriate optical characteristics.

メインビームスポット32とサブビームスポット33の配置はこの順に限定されるものではない。例えば、メインビームが先行ビームで、サブビームが後行ビームである、という組み合わせであっても良い。ただし、後述するように、先行ビームの反射光の受光強度信号には、遅延を与えるなどの補正をする必要があるため、先行ビームはサブビームであることが好ましい。   The arrangement of the main beam spot 32 and the sub beam spot 33 is not limited to this order. For example, the main beam may be a preceding beam and the sub beam may be a following beam. However, as will be described later, since it is necessary to correct the received light intensity signal of the reflected light of the preceding beam by giving a delay or the like, the preceding beam is preferably a sub beam.

図5は、本実施形態における、検出器19の受光部と、信号処理回路の一部との構成を説明するためのブロック図である。   FIG. 5 is a block diagram for explaining the configuration of the light receiving unit of the detector 19 and a part of the signal processing circuit in the present embodiment.

検出器19は、メインビーム受光部41と、サブビーム受光部42とを有する。   The detector 19 includes a main beam light receiving unit 41 and a sub beam light receiving unit 42.

図5に示される信号処理回路の一部は、ローパスフィルタ(LPF:Low Pass Filter)43と、時間差補正部44と、振幅補正部45と、減算部46と、位相同期回路(PLL:Phase Locked Loop)47と、復号回路48と、信号品質評価部49と、補正量調整部50とを具備する。   5 includes a low-pass filter (LPF) 43, a time difference correction unit 44, an amplitude correction unit 45, a subtraction unit 46, and a phase synchronization circuit (PLL: Phase Locked). (Loop) 47, a decoding circuit 48, a signal quality evaluation unit 49, and a correction amount adjustment unit 50.

サブビーム受光部42の出力部は、ローパスフィルタ43の入力部に接続されている。ローパスフィルタ43の出力部は、時間差補正部44の第1の入力部に接続されている。時間差補正部44の出力部は、振幅補正部45の第1の入力部に接続されている。振幅補正部の出力部は、減算部46のマイナス(−)側入力部に接続されている。メインビーム受光部41の出力部は、減算部46のプラス(+)側入力部に接続されている。減算部46の出力部は、位相同期回路47の入力部に接続されている。位相同期回路の第1の出力部は、時間差補正部44の第2の入力部に接続されている。位相同期回路の第2の出力部は、復号回路48の入力部に接続されている。復号回路48の出力部は、信号品質評価部49の入力部に接続されている。信号品質評価部49の出力部は、補正量調整部50の入力部に接続されている。補正量調整部50の出力部は、振幅補正部45の第2の入力部に接続されている。   The output unit of the sub beam light receiving unit 42 is connected to the input unit of the low pass filter 43. The output unit of the low-pass filter 43 is connected to the first input unit of the time difference correction unit 44. The output unit of the time difference correction unit 44 is connected to the first input unit of the amplitude correction unit 45. The output unit of the amplitude correction unit is connected to the minus (−) side input unit of the subtraction unit 46. The output unit of the main beam light receiving unit 41 is connected to the plus (+) side input unit of the subtracting unit 46. The output unit of the subtracting unit 46 is connected to the input unit of the phase synchronization circuit 47. The first output unit of the phase synchronization circuit is connected to the second input unit of the time difference correction unit 44. The second output unit of the phase synchronization circuit is connected to the input unit of the decoding circuit 48. The output unit of the decoding circuit 48 is connected to the input unit of the signal quality evaluation unit 49. The output unit of the signal quality evaluation unit 49 is connected to the input unit of the correction amount adjustment unit 50. The output unit of the correction amount adjustment unit 50 is connected to the second input unit of the amplitude correction unit 45.

メインビーム受光部41は、集光レンズ18で集光された2つの反射ビームのうち、メインビームの反射光を受光し、受光強度に応じた信号を出力する。メインビーム受光部41は、4分割された領域を具備する。メインビーム受光部41のそれぞれの領域における受光強度を用いて演算することで、フォーカスエラー信号と、トラックエラー信号とが得られる。   The main beam light receiving unit 41 receives the reflected light of the main beam among the two reflected beams collected by the condenser lens 18 and outputs a signal corresponding to the received light intensity. The main beam light receiving unit 41 includes a region divided into four. By calculating using the received light intensity in each region of the main beam light receiving unit 41, a focus error signal and a track error signal are obtained.

サブビーム受光部42は、集光レンズ18で集光された2つの反射ビームのうち、サブビームの反射光を受光し、受光強度に応じた信号を出力する。   The sub beam light receiving unit 42 receives the reflected light of the sub beam of the two reflected beams collected by the condenser lens 18 and outputs a signal corresponding to the received light intensity.

ローパスフィルタ43は、サブビーム受光部42が出力したサブビームの受光強度信号を入力し、この受光強度信号から高周波成分を取り除いて出力する。   The low-pass filter 43 receives the received light intensity signal of the sub beam output from the sub beam light receiving unit 42, removes the high frequency component from the received light intensity signal, and outputs the signal.

時間差補正部44は、ローパスフィルタ43が出力した低周波信号を入力し、この信号に所定の遅延を与えて出力する。この動作の詳細については後述する。   The time difference correction unit 44 receives the low-frequency signal output from the low-pass filter 43, and outputs the signal with a predetermined delay. Details of this operation will be described later.

振幅補正部45は、時間差補正部44で遅延を付加された信号を入力し、この信号に所定の補正量を乗算して出力する。なお、この所定の補正量は、後述するように、補正量調整部50の出力信号に対応するものである。   The amplitude correction unit 45 receives the signal to which the delay is added by the time difference correction unit 44, multiplies the signal by a predetermined correction amount, and outputs the result. The predetermined correction amount corresponds to the output signal of the correction amount adjusting unit 50, as will be described later.

減算部46は、メインビーム受光部41が出力したメインビームの受光強度信号と、振幅補正部45で振幅補正された信号とを入力する。減算部46は、メインビームの受光強度信号から、サブビームの受光強度信号の高周波成分を除去して遅延を付加して振幅補正した信号を、減算して出力する。   The subtracting unit 46 receives the received light intensity signal of the main beam output from the main beam receiving unit 41 and the signal whose amplitude is corrected by the amplitude correcting unit 45. The subtracting unit 46 subtracts and outputs a signal obtained by removing the high frequency component of the sub-beam received light intensity signal and adding a delay to correct the amplitude from the received light intensity signal of the main beam.

位相同期回路47は、減算部46の出力信号を入力し、この信号に基づいて位相を同期した信号を生成して出力する。   The phase synchronization circuit 47 receives the output signal of the subtractor 46, generates a signal whose phase is synchronized based on this signal, and outputs it.

復号回路48は、位相同期回路47の出力信号を入力し、この信号を等化・復号して、再生信号を出力する。   The decoding circuit 48 receives the output signal of the phase synchronization circuit 47, equalizes and decodes this signal, and outputs a reproduction signal.

信号品質評価部49は、復号回路48の出力信号を入力し、この信号からビット誤り率(bER:bit Error Rate)を算出して出力する。   The signal quality evaluation unit 49 receives the output signal of the decoding circuit 48, calculates a bit error rate (bit ER) from this signal, and outputs it.

補正量調整部50は、信号品質評価部49が出力するビット誤り率を入力し、このビット誤り率に基づいて、振幅補正部45の補正量を調整するための信号を生成して出力する。   The correction amount adjustment unit 50 receives the bit error rate output from the signal quality evaluation unit 49, and generates and outputs a signal for adjusting the correction amount of the amplitude correction unit 45 based on the bit error rate.

ここで、時間差補正部44の動作をより詳細に説明する。前述したように、時間差補正部44は、サブビームの受光強度信号に所定の遅延を付加するものである。この所定の遅延とは、光学情報記録媒体20の記録面におけるメインビームスポット32と、サブビームスポット33との距離を、時間に換算した遅延時間である。   Here, the operation of the time difference correction unit 44 will be described in more detail. As described above, the time difference correction unit 44 adds a predetermined delay to the received light intensity signal of the sub beam. The predetermined delay is a delay time in which the distance between the main beam spot 32 and the sub beam spot 33 on the recording surface of the optical information recording medium 20 is converted into time.

メインビームスポット32とサブビームスポット33との距離をL(m)、ビームを集光しているデータトラック31の線速度をV(m/s)としたとき、遅延時間ΔT(s)は、
ΔT=L/V
となる。実際には、線速度は、偏心などの影響で変動するので、設定された線速度とは必ずしも一致しない。しかし、PLLで同期したクロック周波数を用いることにより、偏心等による線速度変動の影響を除去して正確な遅延時間を求めることができる。具体的には、PLLで同期したクロック周波数をfc(Hz)、チャネルビット長をLc(m)としたとき、遅延時間ΔT(s)は
ΔT=L/(fc・Lc)
で求められる。
When the distance between the main beam spot 32 and the sub beam spot 33 is L (m) and the linear velocity of the data track 31 collecting the beam is V (m / s), the delay time ΔT (s) is
ΔT = L / V
It becomes. Actually, since the linear velocity fluctuates due to the influence of eccentricity or the like, it does not necessarily match the set linear velocity. However, by using the clock frequency synchronized with the PLL, the accurate delay time can be obtained by removing the influence of the linear velocity fluctuation due to the eccentricity or the like. Specifically, when the clock frequency synchronized with the PLL is fc (Hz) and the channel bit length is Lc (m), the delay time ΔT (s) is ΔT = L / (fc · Lc)
Is required.

遅延時間を求めるためのクロック周波数の同期に、ここでは減算部46で減算された出力を用いた。しかし、これに限定されるものではなく、例えば、メインビームの受光強度信号を用いても良い。   Here, the output subtracted by the subtractor 46 is used to synchronize the clock frequency for obtaining the delay time. However, the present invention is not limited to this. For example, a received light intensity signal of the main beam may be used.

ここで、前述した振幅補正部45における補正量について、より詳細に説明する。振幅補正部45において入力信号に乗算する補正量は、KiとKrの積(Ki・Kr)として得られる。ここで、Kiは、光学情報記録媒体20に照射した2つの照射ビーム強度の比率を補正する項である。また、Krは、超解像媒体の特性や超解像再生の状態にあわせて2つの受光強度信号の比率を補正する項である。照射ビーム強度の比率を補正する項Kiは、メインビーム強度Pmと、サブビーム強度Psとにから、Ki=Pm/Psと求められる。一方、受光強度信号の比率を補正する項Krは、ビット誤り率が最小となるように補正量調整部50により随時調整される。   Here, the correction amount in the amplitude correction unit 45 described above will be described in more detail. The correction amount multiplied by the input signal in the amplitude correction unit 45 is obtained as the product of Ki and Kr (Ki · Kr). Here, Ki is a term for correcting the ratio of the two irradiation beam intensities irradiated to the optical information recording medium 20. Kr is a term for correcting the ratio of the two received light intensity signals in accordance with the characteristics of the super-resolution medium and the state of super-resolution reproduction. The term Ki for correcting the ratio of the irradiation beam intensity is obtained as Ki = Pm / Ps from the main beam intensity Pm and the sub beam intensity Ps. On the other hand, the term Kr for correcting the ratio of the received light intensity signal is adjusted as needed by the correction amount adjusting unit 50 so that the bit error rate is minimized.

振幅補正を行うタイミングとしては、複数の方式でそれぞれ異なる。例えば、光学情報記録媒体交換後初めての再生時にのみ調整を行う方式、記録から再生への切換時に調整を行う方式、ビット誤り率が所定の値を超えた時に調整を行う方式、再生中常時調整を行う方式などがある。本発明では、光学情報記録媒体の全面での特性の不均一性や温度によるレーザ特性の変化などを考慮すると、再生中常時調整を行う方式が好ましい。   The timing for performing amplitude correction differs depending on a plurality of methods. For example, a method that performs adjustment only at the time of first playback after replacement of an optical information recording medium, a method that performs adjustment when switching from recording to playback, a method that performs adjustment when the bit error rate exceeds a predetermined value, and a constant adjustment during playback There is a method to do. In the present invention, in consideration of non-uniformity of characteristics over the entire surface of the optical information recording medium and changes in laser characteristics due to temperature, a system in which adjustment is always performed during reproduction is preferable.

信号品質評価部49で評価する信号品質としてはビット誤り率を用いたが、これに限定されるものではなく、信号品質を表す他の指標を用いることも可能である。例えば、ビット誤り率の代わりに、ビット誤り率と相関があるPRSNR(Partial Response Signal to Noise Ratio)あるいはジッタ量を用いる方法がある。   As the signal quality evaluated by the signal quality evaluation unit 49, the bit error rate is used. However, the present invention is not limited to this, and another index representing the signal quality can be used. For example, instead of the bit error rate, there is a method of using a PRSNR (Partial Response Signal to Noise Ratio) correlated with the bit error rate or a jitter amount.

PRSNRを用いる場合には、PRSNRが最大となる条件で補正量を調整する。   When PRSNR is used, the correction amount is adjusted under the condition that PRSNR is maximized.

ジッタ量を用いる場合には、信号品質評価部49は減算部46で減算された信号のジッタ量を評価し、ジッタ量が最小となる条件で補正量を調整する。   When the jitter amount is used, the signal quality evaluation unit 49 evaluates the jitter amount of the signal subtracted by the subtraction unit 46, and adjusts the correction amount under the condition that the jitter amount is minimized.

なお、PRSNRについては、非特許文献1(Japanese Journal of Applied Physics, Vol.43, No.7B, 2004, pp. 4863−4866)に詳しく開示されている。   Note that PRSNR is disclosed in detail in Non-Patent Document 1 (Japan Journal of Applied Physics, Vol. 43, No. 7B, 2004, pp. 4863-4866).

(第1の実施例)
本実施形態の第1の実施例として、光学情報記録媒体の第1の誘電体膜における膜厚の変化に応じた、本発明による光学情報再生装置および光学情報再生方法の評価を行った。なお、ここでは図3Aの記録型媒体を用いる。
(First embodiment)
As a first example of the present embodiment, the optical information reproducing apparatus and the optical information reproducing method according to the present invention were evaluated according to the change in the film thickness of the first dielectric film of the optical information recording medium. Here, the recording medium of FIG. 3A is used.

用意した光学情報記録媒体は、厚さ0.6mmのポリカーボネート基板の上に、下から順に、ZnS−SiOからなる第1の誘電体膜と、InSbからなる超解像膜と、ZnS−SiOからなる第2の誘電体膜と、Coからなる記録膜と、ZnS−SiOからなる第3の誘電体膜と、Ag合金からなる反射膜とを、それぞれスパッタリングにより形成したものである。ここで、第1の誘電体膜の膜厚が異なる3種類の光学情報記録媒体を用意した。 The prepared optical information recording medium includes a first dielectric film made of ZnS—SiO 2 , a super-resolution film made of InSb, and a ZnS—SiO 2 layer on a polycarbonate substrate having a thickness of 0.6 mm in order from the bottom. A second dielectric film made of 2, a recording film made of Co 3 O 4 , a third dielectric film made of ZnS—SiO 2, and a reflective film made of an Ag alloy, respectively, are formed by sputtering. It is. Here, three types of optical information recording media having different thicknesses of the first dielectric film were prepared.

表1は、3種類の光学情報記録媒体のそれぞれにおける各層(膜)の膜厚を示す表である。各列は、左から順に、光学情報記録媒体の各層(膜)にそれぞれ対応する。各行は、3種類の媒体にそれぞれ対応する。なお、各数値の単位はnmである。   Table 1 is a table showing the film thickness of each layer (film) in each of the three types of optical information recording media. Each column corresponds to each layer (film) of the optical information recording medium in order from the left. Each row corresponds to three types of media. The unit of each numerical value is nm.

Figure 2010205353
Figure 2010205353

この光学情報記録媒体において情報の記録再生を行うために、レーザ波長λ=405nm、開口数NA=0.65の光学系を用いた。なお、この光学系の再生限界ピット超は、λおよびNAの値から、156nmとなる。   In order to record and reproduce information on this optical information recording medium, an optical system having a laser wavelength λ = 405 nm and a numerical aperture NA = 0.65 was used. Note that the reproduction limit pit length of this optical system is 156 nm from the values of λ and NA.

この光学系で、まずは3種類の光学情報記録媒体に情報の記録を行った。このとき、メインビームとサブビームとの照射ビーム強度は、1:016の比率に設定した。また、線速を6.6m/sに、メインビームの記録パワーを5.5mWに設定して、最短100nmのマーク列を記録した。記録されたマーク列は、(1−7)変調で、最短マーク長が100nmで、最長マーク長が400nmで、トラックピッチは400nmであった。   With this optical system, information was first recorded on three types of optical information recording media. At this time, the irradiation beam intensity of the main beam and the sub beam was set to a ratio of 1: 016. Also, the mark speed of the shortest 100 nm was recorded by setting the linear velocity to 6.6 m / s and the recording power of the main beam to 5.5 mW. The recorded mark sequence was (1-7) modulation, the shortest mark length was 100 nm, the longest mark length was 400 nm, and the track pitch was 400 nm.

次に、記録された信号を再生し、信号品質としてビット誤り率を、PRML(Partial Response Maximum Likelihood)を用いて評価した。この再生は、線速は6.6m/sで、メインビームの再生パワーは1.5mWで、補正量のうち、2つの受光強度信号の比率を補正する項Krを0〜0.6の間で変えながら行った。また、補正量のうち、2つの照射ビーム強度の比率を補正する項Kiは
Ki=Pm/Ps=1/0.16=6.25
とした。
Next, the recorded signal was reproduced, and the bit error rate as signal quality was evaluated using PRML (Partial Response Maximum Likelihood). In this reproduction, the linear velocity is 6.6 m / s, the reproduction power of the main beam is 1.5 mW, and the term Kr for correcting the ratio of the two received light intensity signals in the correction amount is between 0 and 0.6. I went while changing. Further, the term Ki for correcting the ratio of the two irradiation beam intensities of the correction amount is Ki = Pm / Ps = 1 / 0.16 = 6.25.
It was.

図6は、本実施例における補正量Krと、再生信号のビット誤り率(bER)との関係を表すグラフである。このグラフにおいて、横軸は補正量Krを表し、縦軸はビット誤り率を表す。   FIG. 6 is a graph showing the relationship between the correction amount Kr and the bit error rate (bER) of the reproduction signal in this embodiment. In this graph, the horizontal axis represents the correction amount Kr, and the vertical axis represents the bit error rate.

図6から分かるように、好適な補正量Krは、光学情報記録媒体の構成によって異なる。補正量Krは、ビット誤り率が最小となるように補正量調整部により調整される。その結果、補正量Krは、媒体Aでは約0.2に、媒体Bでは約0.25に、媒体Cでは約0.3に、各々収束する。   As can be seen from FIG. 6, a suitable correction amount Kr varies depending on the configuration of the optical information recording medium. The correction amount Kr is adjusted by the correction amount adjustment unit so that the bit error rate is minimized. As a result, the correction amount Kr converges to about 0.2 for the medium A, about 0.25 for the medium B, and about 0.3 for the medium C.

このように、光学情報記録媒体の構成が異なっても、補正量調整部において補正量を随時調整することで、常にビット誤り率が最小となるような良好な超解像再生を行うことができる。調整後の補正量Krの範囲は、0.1〜0.5であり、より好適な範囲としては0.22〜0.5である。   As described above, even if the configuration of the optical information recording medium is different, good super-resolution reproduction that always minimizes the bit error rate can be performed by adjusting the correction amount at any time in the correction amount adjustment unit. . The range of the correction amount Kr after adjustment is 0.1 to 0.5, and a more preferable range is 0.22 to 0.5.

(第2の実施例)
本発明の第2の実施例として、1種類の光学情報記録媒体を用意して、再生パワーを変化させつつ、本発明による光学情報再生装置および光学情報再生方法の評価を行った。なお、ここでは図3BのROM媒体を用いる。
(Second embodiment)
As a second example of the present invention, an optical information recording medium and an optical information reproducing method according to the present invention were evaluated by preparing one type of optical information recording medium and changing the reproducing power. Here, the ROM medium of FIG. 3B is used.

ここで用いた光学情報記録媒体では、厚さ0.6mmのポリカーボネート基板にピットを形成してROM用基板とした。すなわち、ROM原盤のピット記録には電子ビーム法を用い、ROM原盤をスタンパ転写して、ポリカーボネート基板上にピット列を形成した。   In the optical information recording medium used here, a ROM substrate was formed by forming pits on a polycarbonate substrate having a thickness of 0.6 mm. That is, an electron beam method was used for pit recording of the ROM master, and the ROM master was stamped to form pit rows on the polycarbonate substrate.

本実施例で用いた光学情報記録媒体は、このポリカーボネート基板の上に、下から順に、ZnS−SiOからなる膜厚20nmの第1の誘電体膜と、BiTeからなる膜厚15nmの超解像膜と、ZnS−SiOからなる膜厚30nmの第2の誘電体膜と、Ag合金からなる膜厚50nmの反射膜とを、それぞれスパッタリングにより形成したものである。 The optical information recording medium used in this example has a first dielectric film made of ZnS—SiO 2 with a thickness of 20 nm and a thickness of 15 nm made of Bi 2 Te 3 on this polycarbonate substrate in order from the bottom. Each of the super-resolution film, the second dielectric film made of ZnS—SiO 2 and having a thickness of 30 nm, and the reflective film made of Ag alloy and having a thickness of 50 nm are formed by sputtering.

このROM用基板に形成されているピット列は、(1−7)変調で記録されており、最短ピットが100nmで、最長ピットが400nmで、トラックピッチが400nmで、ピット深さは40nmであった。   The pit train formed on the ROM substrate is recorded by (1-7) modulation, the shortest pit is 100 nm, the longest pit is 400 nm, the track pitch is 400 nm, and the pit depth is 40 nm. It was.

この光学情報記録媒体から情報を再生するために、レーザ波長λ=405nm、開口数NA=0.65の光学系を用いた。なお、この光学系の再生限界ピット超は、λおよびNAの値から、156nmとなる。   In order to reproduce information from this optical information recording medium, an optical system having a laser wavelength λ = 405 nm and a numerical aperture NA = 0.65 was used. Note that the reproduction limit pit length of this optical system is 156 nm from the values of λ and NA.

この光学系で、線速は6.6m/sで、メインビームの再生パワーは1mW、1.2mW、1.4mWの3種類で再生して、評価を行った。なお、メインビームおよびサブビームの照射ビーム強度は、1:0.2の比率に設定した。また、補正量のうち、2つの受光強度信号の比率を補正する項Krを0〜10の間で変えながら、信号品質として超解像再生時のビット誤り率をPRMLを用いて評価した。補正量のうち、2つの照射ビーム強度の比率を補正する項Kiは、
Ki=Pm/Ps=1/0.2=5
とした。
With this optical system, the linear velocity was 6.6 m / s, and the main beam reproduction power was 1 mW, 1.2 mW, and 1.4 mW. The irradiation beam intensity of the main beam and the sub beam was set to a ratio of 1: 0.2. Further, the bit error rate during super-resolution reproduction was evaluated using PRML as the signal quality while changing the term Kr for correcting the ratio of the two received light intensity signals among the correction amounts between 0 and 10. Of the correction amount, the term Ki for correcting the ratio of the two irradiation beam intensities is:
Ki = Pm / Ps = 1 / 0.2 = 5
It was.

図7は、本実施例における補正量Krと、再生信号のビット誤り率(bER)との関係を表すグラフである。このグラフにおいて、横軸は補正量Krを表し、縦軸はビット誤り率を表す。   FIG. 7 is a graph showing the relationship between the correction amount Kr and the bit error rate (bER) of the reproduction signal in this embodiment. In this graph, the horizontal axis represents the correction amount Kr, and the vertical axis represents the bit error rate.

図7から分かるように、好適な補正量Krは再生パワーによって異なる。補正量Krはビット誤り率が最小となるように補正量調整部により調整され、再生パワー1mWでは約0.3、再生パワー1.2mWでは約0.22、再生パワー1.4mWでは約0.35に各々収束する。   As can be seen from FIG. 7, a suitable correction amount Kr varies depending on the reproduction power. The correction amount Kr is adjusted by the correction amount adjustment unit so that the bit error rate is minimized, and is about 0.3 at a reproduction power of 1 mW, about 0.22 at a reproduction power of 1.2 mW, and about 0.2 at a reproduction power of 1.4 mW. Each converges to 35.

このように、再生パワーが最適なパワーとは異なる場合であっても、補正量調整部において補正量を随時調整することで、常にビット誤り率が最小となるような良好な超解像再生を行うことができる。調整後の補正量Krの範囲は0.1〜0.5であり、より好適な範囲としては0.25〜0.5である。   As described above, even when the reproduction power is different from the optimum power, the correction amount adjustment unit adjusts the correction amount as needed to achieve good super-resolution reproduction that always minimizes the bit error rate. It can be carried out. The range of the correction amount Kr after adjustment is 0.1 to 0.5, and a more preferable range is 0.25 to 0.5.

以上、本発明に係る光学情報再生装置の好適な実施例を説明した。ただし、本発明に係る光学情報再生装置および光学情報再生方法は、上記実施形態または上記実施例の構成のみに限定されるものではない。上記実施形態または実施例の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。   The preferred embodiments of the optical information reproducing apparatus according to the present invention have been described above. However, the optical information reproducing apparatus and the optical information reproducing method according to the present invention are not limited only to the configuration of the above embodiment or the above example. What carried out various correction | amendment and change from the structure of the said embodiment or Example is also contained in the scope of the present invention.

11 レーザ発振器
12 コリメータレンズ
13 回折格子
14 偏光ビームスプリッタ
15 1/4波長板
16 立ち上げミラー
17 対物レンズ
18 集光レンズ
19 検出器
20 光学情報記録媒体(記録型媒体)
20’ 光学情報記録媒体(ROM媒体)
21 透明基板
21’ 透明基板
22 第1の誘電体膜
23 超解像膜
24 第2の誘電体膜
25 記録膜
26 第3の誘電体膜
27 反射膜
31 データトラック
32 メインビームスポット
33 サブビームスポット
41 メインビーム受光部
42 サブビーム受光部
43 ローパスフィルタ
44 時間差補正部
45 振幅補正部
46 減算部
47 位相同期回路
48 復号回路
49 信号品質評価部
50 補正量調整部
51 集光スポット
52 溶融領域
53 非溶融領域
54 記録マーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Laser oscillator 12 Collimator lens 13 Diffraction grating 14 Polarization beam splitter 15 1/4 wavelength plate 16 Rising mirror 17 Objective lens 18 Condensing lens 19 Detector 20 Optical information recording medium (recording type medium)
20 'Optical information recording medium (ROM medium)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Transparent substrate 21 'Transparent substrate 22 1st dielectric film 23 Super-resolution film 24 2nd dielectric film 25 Recording film 26 3rd dielectric film 27 Reflective film 31 Data track 32 Main beam spot 33 Sub beam spot 41 Main beam light receiving unit 42 Sub beam light receiving unit 43 Low-pass filter 44 Time difference correction unit 45 Amplitude correction unit 46 Subtraction unit 47 Phase synchronization circuit 48 Decoding circuit 49 Signal quality evaluation unit 50 Correction amount adjustment unit 51 Condensing spot 52 Melting region 53 Non-melting region 54 Record mark

Claims (14)

超解像層を有し超解像再生方式に対応した光学情報記録媒体における、情報が記録されたトラック上に照射されて反射された第1のレーザ光を受光して、前記第1のレーザ光に対応する第1の検出信号を出力する第1の受光部と、
前記光学情報記録媒体における、前記第1のレーザが照射される位置から、前記トラックに沿って所定の距離で後方に離間された位置に、前記第1のレーザと同時に、かつ前記第1のレーザとは異なる強度で、照射されて反射された第2のレーザ光を受光して、前記第2のレーザ光に対応する第2の検出信号を出力する第2の受光部と、
前記第1の検出信号に、所定の遅延を与える時間差補正部と、
前記第1および第2の検出信号のうち、少なくとも一方の、信号振幅を補正して出力する信号振幅補正部と、
前記信号振幅補正部の後段に接続されて、前記第1および第2の検出信号同士の差分を演算して出力する演算部と、
前記演算部の出力信号に基づいて、前記信号振幅補正部における前記信号振幅の補正量を調整する信号振幅補正量調整回路部と
を具備する
光学情報再生装置。
In the optical information recording medium having a super-resolution layer and corresponding to the super-resolution reproduction system, the first laser beam received on the track on which information is recorded and reflected is received, and the first laser A first light receiving unit that outputs a first detection signal corresponding to the light;
In the optical information recording medium, at the same time as the first laser and the first laser at a position spaced rearward by a predetermined distance along the track from the position irradiated with the first laser. Receiving a second laser beam irradiated and reflected at a different intensity and outputting a second detection signal corresponding to the second laser beam;
A time difference correction unit that gives a predetermined delay to the first detection signal;
A signal amplitude correction unit for correcting and outputting a signal amplitude of at least one of the first and second detection signals;
A calculation unit connected to a subsequent stage of the signal amplitude correction unit to calculate and output a difference between the first and second detection signals;
An optical information reproducing apparatus comprising: a signal amplitude correction amount adjustment circuit unit that adjusts a correction amount of the signal amplitude in the signal amplitude correction unit based on an output signal of the arithmetic unit.
請求項1に記載の光学情報再生装置において、
前記信号振幅補正量調整回路部は、
前記演算部の出力信号に基づいて、前記光学上記録媒体に記録された情報を復号して復号信号を出力するための復号回路と、
前記復号信号の品質を評価して評価結果信号を出力する信号品質評価部と、
前記評価結果信号に基づいて、前記信号振幅の補正量を調整するための信号を出力する補正量調整部と
を具備する
光学情報再生装置。
The optical information reproducing apparatus according to claim 1,
The signal amplitude correction amount adjustment circuit unit is
A decoding circuit for decoding information recorded on the optical recording medium and outputting a decoded signal based on an output signal of the arithmetic unit;
A signal quality evaluation unit that evaluates the quality of the decoded signal and outputs an evaluation result signal;
An optical information reproducing apparatus comprising: a correction amount adjustment unit that outputs a signal for adjusting the correction amount of the signal amplitude based on the evaluation result signal.
請求項1または2に記載の光学情報再生装置において、
前記第2のレーザ光は、前記光学情報記録媒体に照射されることで超解像効果を生む程度の強度を有し、
前記第1のレーザ光は、前記光学情報記録媒体に照射されても前記超解像効果を生まない程度の強度を有する
光学情報再生装置。
The optical information reproducing apparatus according to claim 1 or 2,
The second laser light has an intensity that produces a super-resolution effect when irradiated to the optical information recording medium,
The optical information reproducing apparatus has an intensity that does not produce the super-resolution effect even when the first laser light is irradiated on the optical information recording medium.
請求項1〜3のいずれかに記載の光学情報再生装置において、
前記信号振幅の補正量を、前記第1および第2のレーザ光における照射強度の比率を補正する項と、前記第1および第2の受光部における受光強度の比率を補正する項とを積算して求める
光学情報再生装置。
In the optical information reproducing device according to any one of claims 1 to 3,
The correction amount of the signal amplitude is integrated with a term for correcting the ratio of the irradiation intensity in the first and second laser beams and a term for correcting the ratio of the received light intensity in the first and second light receiving units. Optical information playback device.
請求項1〜4のいずれかに記載の光学情報再生装置において、
前記所定の遅延は、前記所定の距離に基づいて設定されている
光学情報再生装置。
In the optical information reproducing device according to any one of claims 1 to 4,
The predetermined delay is set based on the predetermined distance.
請求項5に記載の光学情報再生装置において、
前記時間差補正部の前段に接続されて、前記演算部の出力信号における位相または前記第2の検出信号における位相と同期された位相同期信号を生成出力する位相同期部
をさらに具備し、
前記時間差補正部は、前記位相同期信号に基づいて、前記所定の遅延の量を調整する
光学情報再生装置。
In the optical information reproducing device according to claim 5,
A phase synchronization unit connected to the preceding stage of the time difference correction unit and generating and outputting a phase synchronization signal synchronized with the phase of the output signal of the arithmetic unit or the phase of the second detection signal;
The time difference correction unit adjusts an amount of the predetermined delay based on the phase synchronization signal.
請求項6に記載の光学情報再生装置において、
前記所定の遅延の量は、
前記所定の遅延の量をΔTと置き、
前記所定の距離をLと置き、
前記位相同期信号のクロック周波数をfcと置き、
前記位相同期信号のチャネルビット長をLcと置く時、
ΔT=L/(fc・Lc)
を満たす
光学情報再生装置。
The optical information reproducing apparatus according to claim 6, wherein
The predetermined amount of delay is:
Place the predetermined amount of delay as ΔT;
Place the predetermined distance as L,
The clock frequency of the phase synchronization signal is set as fc,
When the channel bit length of the phase synchronization signal is set to Lc,
ΔT = L / (fc · Lc)
An optical information reproducing device that satisfies the requirements.
(a)超解像層を有し超解像再生方式に対応した光学情報記録媒体における、情報が記録されたトラック上に、照射されて反射された第1のレーザ光を受光して、前記第1のレーザ光に対応する第1の検出信号を出力するステップと、
(b)前記光学情報記録媒体における、前記第1のレーザが照射される位置から、前記トラックに沿って所定の距離で後方に離間された位置に、前記第1のレーザと同時に、かつ前記第1のレーザとは異なる強度で、照射されて反射された第2のレーザ光を受光して、前記第2のレーザ光に対応する第2の検出信号を出力するステップと、
(c)前記第1の検出信号に、所定の遅延を与えるステップと、
(d)前記第1および第2の検出信号のうち、少なくとも一方の、信号振幅を補正して出力するステップと、
(e)前記ステップ(d)の後に、前記第1および第2の検出信号同士の差分を演算して出力するステップと、
(f)前記ステップ(e)で出力される信号に基づいて、前記信号振幅補正部における前記信号振幅の補正量を調整するステップと
を具備する
光学情報再生方法。
(A) receiving a first laser beam irradiated and reflected on a track on which information is recorded in an optical information recording medium having a super-resolution layer and corresponding to a super-resolution reproduction method; Outputting a first detection signal corresponding to the first laser beam;
(B) In the optical information recording medium, at the same time as the first laser and at a position spaced backward at a predetermined distance along the track from the position irradiated with the first laser. Receiving a second laser beam irradiated and reflected at an intensity different from that of the first laser, and outputting a second detection signal corresponding to the second laser beam;
(C) providing a predetermined delay to the first detection signal;
(D) correcting the signal amplitude of at least one of the first and second detection signals and outputting the corrected signal;
(E) after the step (d), calculating and outputting a difference between the first and second detection signals;
(F) Adjusting the correction amount of the signal amplitude in the signal amplitude correction unit based on the signal output in the step (e). An optical information reproducing method.
請求項8に記載の光学情報再生方法において、
前記ステップ(f)は、
(f−1)前記ステップ(e)で出力される信号に基づいて、前記光学上記録媒体に記録された情報を復号して復号信号を出力するステップと、
(f−2)前記復号信号の品質を評価して評価結果信号を出力するステップと、
(f−3)前記評価結果信号に基づいて、前記信号振幅の補正量を調整するための信号を出力するステップと
を具備する
光学情報再生方法。
The optical information reproducing method according to claim 8, wherein
The step (f)
(F-1) decoding the information recorded on the optical recording medium based on the signal output in step (e) and outputting a decoded signal;
(F-2) evaluating the quality of the decoded signal and outputting an evaluation result signal;
(F-3) An optical information reproducing method comprising: outputting a signal for adjusting a correction amount of the signal amplitude based on the evaluation result signal.
請求項8または9に記載の光学情報再生方法において、
前記ステップ(b)は、
(b−1)超解像効果を生む程度の強度を有する前記第2のレーザ光を、前記光学情報記録媒体に照射するステップ
を具備し、
前記ステップ(a)は、
(a−1)前記超解像効果を生まない程度の強度を有する前記第1のレーザ光を、前記光学情報記録媒体に照射するステップ
を具備する
光学情報再生方法。
The optical information reproducing method according to claim 8 or 9,
The step (b)
(B-1) irradiating the optical information recording medium with the second laser beam having an intensity that produces a super-resolution effect;
The step (a)
(A-1) An optical information reproducing method comprising a step of irradiating the optical information recording medium with the first laser beam having an intensity that does not produce the super-resolution effect.
請求項8〜10のいずれかに記載の光学情報再生方法において、
前記ステップ(f)は、
(f−4)前記第1および第2のレーザ光における照射強度の比率を補正する項と、前記第1および第2の検出部における受光強度の比率を補正する項とを積算して、前記信号振幅の補正量を求めるステップ
を具備する
光学情報再生方法。
In the optical information reproducing method according to any one of claims 8 to 10,
The step (f)
(F-4) integrating the term for correcting the ratio of the irradiation intensity in the first and second laser beams and the term for correcting the ratio of the received light intensity in the first and second detection units, An optical information reproducing method comprising a step of obtaining a signal amplitude correction amount.
請求項8〜11のいずれかに記載の光学情報再生方法において、
前記ステップ(c)において、
(c−1)前記所定の距離に基づいて前記所定の遅延を設定するステップ
を具備する
光学情報再生方法。
The optical information reproducing method according to any one of claims 8 to 11,
In step (c),
(C-1) An optical information reproducing method comprising the step of setting the predetermined delay based on the predetermined distance.
請求項12に記載の光学情報再生方法において、
前記ステップ(c)は、
(c−2)前記演算部の出力信号における位相または前記第2の検出信号における位相と同期された位相同期信号を生成出力するステップと、
(c−3)前記位相同期信号に基づいて前記所定の遅延の量を調整するステップと
をさらに具備する
光学情報再生方法。
The optical information reproducing method according to claim 12,
The step (c)
(C-2) generating and outputting a phase synchronization signal synchronized with the phase of the output signal of the arithmetic unit or the phase of the second detection signal;
(C-3) adjusting the amount of the predetermined delay based on the phase synchronization signal; and an optical information reproducing method.
請求項13に記載の光学情報再生方法において、
前記ステップ(c−3)は、
(c−3−1)前記所定の遅延の量をΔTと置き、前記所定の距離をLと置き、前記位相同期信号のクロック周波数をfcと置き、前記位相同期信号のチャネルビット長をLcと置く時、前記所定の遅延の量をΔT=L/(fc・Lc)と設定するステップ
を具備する
光学情報再生方法。
The optical information reproducing method according to claim 13,
The step (c-3)
(C-3-1) The predetermined delay amount is set as ΔT, the predetermined distance is set as L, the clock frequency of the phase synchronization signal is set as fc, and the channel bit length of the phase synchronization signal is set as Lc. An optical information reproducing method comprising the step of setting the predetermined amount of delay as ΔT = L / (fc · Lc) when placing.
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