JP4506679B2 - サーボマークを有するホログラフィックディスクメディア - Google Patents

Description

本発明は、サーボマークを有するホログラフィックディスクメディアに関する。より詳細には、物体および参照ビームとサーボビームを反射するための共通の反射層を持つホログラフィックディスクメディアに関する。

ホログラフィックストレージシステムは、サーボシステムを備えることが好ましい。ホログラフィック光ディスクのようなストレージメディアと光学読取り／書出しシステムとの相対的な位置を正確に制御するためである。通常そのようなサーボシステムは、ストレージメディア上のピットのようなサーボマークの使用により作成される。

物体および参照ビームとサーボビームに対して、異なったレーザの波長を使用することが提案された。この場合、ひとつの特別な波長の光にのみ反応する記録材料が用いられる。そのとき、別の波長の光をサーボ等に使用することができる。サーボマークは、ダイクロイック層によってホログラフィックディスクメディアの記録材料から分離されている。そのような従来技術による解決は、図１に表現されている。ホログラフィックディスクメディア１は、ホログラム６が記録される記録層２、サーボビーム９を反射するためのミラー層３、物体および参照ビーム８を反射するためのダイクロイックミラー層５、および異なる層２，３，５を分離するための二つのバッファ層４を含む。サーボマーク７はミラー層３に配置されている。図１の例の中で、物体および参照ビーム８とサーボビーム９は、ビームスプリッタ１０によって結合され、フォーカスレンズ１１によってホログラフィックディスクメディア１の中で集束している。

特許文献１で開示されているさらなる従来技術は、サーボビームと物体および参照ビームの反射のために同じ層を使用している。この方法では、もはやダイクロイック層は要求されず、ホログラフィックディスクメディアの製造をはるかに容易にしている。この技術によれば、ビームは横方向に分離される。狭いトラック／グローブまたは狭いピットは、焦点とトラック情報の生成のために使用される。トラック／グローブまたはピット間の広いミラーまたはランド領域は、物体および参照ビームのフーリエ平面内に置かれたミラーとして提供される。この技術によるホログラフィックディスクメディア上の記録構造は図２に表現されている。サーボマーク７を有するバンド１３は、ホログラム６の各バンド１２の間に配置されている。ホログラムはサーボマークと重なり合わない。半径／横方向のシフト多重は適用されない。ホログラム６、つまりフーリエ像の大きさに依存して、大きなビーム分離が要求される。これはサーボビームの大きな収差を導く。高い開口数（ＮＡ）を持った対物レンズの場合は特にそのようになる。さらに、接線方向のシフト多重のみが使用可能である。

さらなる先行技術の概念が特許文献２で開示されている。この概念によれば、ホログラム記録メディアはホログラム層とサーボ層を持っている。サーボ層のトラックは少なくともホログラムの少し下に位置している。物体および参照ビームに対するサーボマークの影響を最小にするため、サーボ層中のトラックの幅は物体および参照ビームの口径より非常に大きいか、非常に小さいかのどちらかである。
欧州特許出願公開 第１４７１５０７号 米国特許出願公開 第２００５／００２３１１号

本発明の目的は、サーボビームと物体および参照ビームを反射するための一つの層を持つホログラフィックディスクメディアを提供することである。本メディアでは、接線方向および横／半径方向のシフト多重の両方を使うことができる。

本発明によれば、この目的は、ホログラムを記録するための記録層と、サーボビームと物体および参照ビームを反射するための反射層を有するホログラフィックディスクメディアによって実現される。このメディアの中では、サーボマークが少なくともホログラムの少し下の反射層に置かれており、サーボマークは物体および参照ビームに対する影響を最小にするように設計されている。サーボマークの特定の構成と設計は、サーボビームと物体および参照ビームを横方向に分離する必要がないという長所を持っている。これはサーボビームと物体および参照ビーム（読出と記録のビーム）に同じ光学経路を使用することを許可し、レーザビームの調整を簡単化する。さらなる長所は、接線方向のシフト多重のみならず横／半径方向のシフト多重も実現されることである。さらに、そのようなホログラフィックディスクメディアは製造することが容易である。物体および参照ビームに対するミラー層の要求される光学的品質は、制御することが容易で、専用スタンパから基盤の成型によって製造することができる。さらにダイクロイック反射層および高平面度、低凹凸、厚さの低変動等の追加バッファ層のどちらも要求されない。反射層は、サーボビームと物体および参照ビームに対して共通であり、ＤＶＤ−ＲＯＭの反射層と非常に類似させることが可能である。

本発明の実施態様によれば、サーボビームは第一の波長を持ち、物体および参照ビームは第二の波長を持ち、サーボマークは物体および参照ビームの半波長の実効的深さを持つ。実効的深さとは、実際の深さが物体および参照ビームの半波長の奇数倍であることを意味する。この方式で物体および参照ビームに対して、サーボマークによって反射された光とサーボマークの周りによって反射された光の位相はコヒーレントに加わり、サーボマークは影響を与えない。波長の違いのため、サーボマークの実効的深さは、サーボビームの半波長と異なっている。そのため、サーボマークは反射されたサーボビームの変調を導き、変調はサーボシグナルの生成のために使用することができる。

本発明の他の実施態様によれば、物体および参照ビームは偏光の第一の向きを持ち、サーボビームは偏光の第二の向きを持ち、サーボマークは物体および参照ビームに対する影響を最小にするように、適合された幅と深さを持つ。偏光された光のビームと小さなサーボマークの相互作用は、偏光の向きに強く依存している。サーボマークの規定の深さに対してサーボマークの幅を変化されることによって、偏光の第一の向きを持つ物体および参照ビームに対する影響を最小にすることができる。同時に偏光の直交方向、つまりサーボビームの方向に対する影響を最大にすることができる。

本発明の好ましい実施態様によれば、ホログラムはトラックに沿って整列している。これは、読出および／また記録動作を単純化する。さらに接線方向と横／半径方向のシフト多重により、ホログラムは重ね合わせて配置されている。この方式でより高いストレージ密度が達成される。

本発明の好ましい実施態様によれば、記録層の記録材料は物体および参照ビームの光学的性質を変化させない。これはビームの偏光の向きに対して特に当てはまる。物体および参照ビームに対するサーボマークの影響を最小にとどめるためである。

より詳細な理解のため、本発明は図に従った以下の記載でより詳細に説明される。

図３は本発明によるホログラフィックディスクメディア１を使用しているホログラフィックストレージシステムを表現している。サーボマーク７（ピットまたはグローブ）はミラー層３の中に統合されており、オプションのバッファ層４によって分離されたホログラム６の下に直接横たわる。バッファ層４を使用することは、記録層２のホログラフィック材料がフォーカスレンズ１１の輝度が高く、飽和状態が起きる焦点で記録されないという長所を持つ。しかしながら、バッファ層４を省略することもまた可能である。物体および参照ビーム８とサーボビーム９は、対物レンズ１１を通る同じ光学経路を使用する。サーボビーム９は、ダイクロイックビームスプリッタ１０によって物体および参照ビーム８から分離される。物体および参照ビーム８はミラー層３から反射されるため、サーボマーク７は、ホログラフィック書出しと読取りプロセスの品質を低下させる。この低下を最小にするため、サーボマーク７の形、特に深さは、サーボマーク７がシグナルおよび参照ビーム８から本質的に‘見えない’ような方法で選ばれる。これは、物体および参照ビーム８とサーボビーム９に対して異なった波長を用いることで達成される。サーボマーク７は、物体および参照ビーム８の半波長の実効的深さを持つように設計されている。これは、物体および参照ビーム８に対して、サーボマーク７によって反射された光とサーボマーク７の周辺によって反射された光の位相はコヒーレントに加わり、結果として、サーボマーク７が不可視になることを意味する。波長の違いにより、サーボマーク７の実効的深さはサーボビーム９の半波長と異なっている。それゆえ、サーボマーク7は反射されたサーボビーム９の変調を導き、サーボシグナルの生成のために使用することができる。

他の実施形態によれば、サーボビーム９と物体および参照ビーム８は異なった偏光方向を持つ。偏光された光のビームと小さなサーボマーク７、例えばＤＶＤ−ＲＯＭのピット、の相互作用は偏光の向きに強く依存している。サーボマーク７の規定の深さに対してサーボマーク７の幅を変化されることによって、偏光の第一の向きを持つ物体および参照ビーム８に対する影響を最小にすることが可能になる。一方、偏光の直交方向に対する影響は最大になる。この場合、ダイクロイックビームスプリッタ１０は偏光ビームスプリッタ１０に取り替えられる。もちろん、両方の方法を組み合わせることは同様に可能である。

サーボマーク７はホログラム６の下の明確に定義された場所におかれている。それゆえ、ホログラム６読出しの間サーボマーク７の構造によって生ずるひずみは、規則正しく、保存された情報の決まったフーリエ成分に制限される。読出し性能の小さな低下のみが予測されるが、サーボマーク７により起こされるよく知られ規則正しいひずみの知識は、読出し経路を修正するために使用されることができ、結果的に、読み出し性能を向上させるために使用されることができる。専用の前および／また後処理方式が、規則正しいひずみを補償するために適用される。例えば、減衰したフーリエ成分の増幅が適用される。

図４は、本発明によるホログラフィックディスクメディア１上の記録構造を概念的に示している。ホログラム６はトラック１２に沿って整列しており、重なり合ってもよい。重なり合っているホログラム６の列１２に毎に、単一のトラック１３、すなわちサーボマーク７の列がある。サーボマーク７は直接ホログラフィックディスクメディア１の反射層３の中に置かれている。赤色レーザ（６５０ｎｍ）がサーボビーム９に使用された場合、これはホログラフィックディスクメディア１の反射層３を、たとえばＤＶＤ−ＲＯＭディスクとまったく同じにする。サーボマーク７はサーボシグナル、つまりフォーカシングとトラッキングのエラーシグナル、を生成するためとアドレス情報を得るために使用される。図の中で縦方向と半径／横方向のシフト多重方式が実現されている。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、また本発明の要旨を逸脱しない範囲内で構成要素は、適切な変形および／また組み合わせが可能であると解釈される。

一番目の先行技術概念によるホログラフィックストレージシステムを表現している。 二番目の先行技術概念によるホログラフィックディスクメディア上の記録構造を概念的に示している。 本発明によるホログラフィックディスクメディアを使用しているホログラフィックストレージシステムを表現している。 本発明によるホログラフィックディスクメディア上の記録構造を概念的に示している。

符号の説明

１ ホログラフィックディスクメディア
２ 記録層
３ ミラー層
４ バッファ層
５ ダイクロイックミラー層
６ ホログラム
７ サーボマーク
８ 物体および参照ビーム
９ サーボビーム
１０ ビームスプリッタ
１１ フォーカスレンズ
１２ ホログラムを有するバンド
１３ サーボマークを有するバンド

Claims (6)

1. ホログラムを記録するための記録層と、サーボビームと物体および参照ビームを反射するための反射層を有し、サーボビームは第一の波長を持ち、物体および参照ビームは第二の波長を持ち、少なくともホログラムの記録位置の少し下の反射層に置かれている一つまたは複数のサーボマークを含む、ホログラフィックディスクメディアにおいて、
   一つまたは複数のサーボマークは、物体および参照ビームに対する影響が最小になるように、物体および参照ビームの半波長の実効的深さを持っていることを特徴とするホログラフィックディスクメディア。
2. ホログラムを記録するための記録層と、サーボビームと物体および参照ビームを反射するための反射層を有し、物体および参照ビームは、ホログラフィックディスクメディアのトラック方向に平行または直交する偏光の第一の向きを持ち、サーボビームは、偏光の第一の向きに直交する偏光の第二の向きを持ち、少なくともホログラムの記録位置の少し下の反射層に置かれている一つまたは複数のサーボマークを含む、ホログラフィックディスクメディアにおいて、
   一つまたは複数のサーボマークは、物体および参照ビームに対する影響が最小になるように適合された幅と深さを持っていることを特徴とするホログラフィックディスクメディア。
3. 一つまたは複数のサーボマークの幅と深さは、サーボビームに対する影響が最大になるように、さらに適合されていることを特徴とする請求項１または２に記載のホログラフィックディスクメディア。
4. ホログラムがトラックに沿って整列していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のホログラフィックディスクメディア。
5. ホログラムが、接線方向および／または横／半径方向のシフト多重によって、重ね合わせて配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のホログラフィックディスクメディア。
6. 記録層の記録材料が物体および参照ビームの光学的性質を変化させないことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のホログラフィックディスクメディア。

Images