JPH06168451A - 光ディスク装置 - Google Patents

光ディスク装置

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JPH06168451A
JPH06168451A JP4341491A JP34149192A JPH06168451A JP H06168451 A JPH06168451 A JP H06168451A JP 4341491 A JP4341491 A JP 4341491A JP 34149192 A JP34149192 A JP 34149192A JP H06168451 A JPH06168451 A JP H06168451A
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JP
Japan
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optical disk
signal
polarization direction
pit
laser beam
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Application number
JP4341491A
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English (en)
Inventor
Masaki Kagawa
正毅 香川
Hiroshi Nakayama
比呂史 中山
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】直線偏光されたレーザー光35の偏光方向38をそ
の走行方向(プリグルーブ1に沿う方向)に対して交差
(特に直交)するようにした光ディスクシステム。 【効果】最小反転間隔で記録された信号の再生時にその
信号振幅を大きくでき、分解能を向上させ、高密度化に
十分対応させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光ディスク装置、特に書
換え可能な光磁気ディスクプレーヤに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】レーザービームを用いて情報の書込み、
消去及び読出を行うことができるいわゆる書換え可能の
光ディスクの一つに、光磁気ディスクと称されるものが
ある。
【0003】こうした光磁気ディスクにおいて、例えば
5.25インチや 3.5インチのISOフォーマットが図5に
示す如きレイアウトで1セクタ毎に規格化されている。
但し、これらはサーボ方式に依存して大きく異なってい
る。
【0004】図5のセクタフォーマットは1024バイト/
セクタ対応であり、1セクタ内にプリフォーマット部P
F(アドレス部)、ミラーマーク部MM(フラグ部)、
データエリア部DA、更にはバッファ部BFが設けられ
ている。プリフォーマット部PFにはプリフォーマット
化されたアドレスピット(プリピット)が設けられ、ま
たデータエリア部DAにはレーザービームによる光磁気
記録を行う領域が設けられている。
【0005】このセクタフォーマットは、いわゆるCS
方式(連続溝サーボ方式)用として好適なものであっ
て、プリフォーマット部PFとデータエリア部DAでは
図6に示す如きプリグルーブ(案内溝)1がトラックピ
ッチ間隔(ここではトラックピッチ=1.5 μm)で形成
されている。なお、上記したミラーマーク部MMはプリ
グルーブはなく、ミラー面となっている。
【0006】光磁気ディスク10のプリグルーブ1−1間
のランド22には、図6のように、プリフォーマット部P
FではVFO1、VFO2のVFO(同期信号パターン
VFO1、VFO2)信号ピット2等の信号ピットが予
めプリフォーマット化されて形成され、データエリア部
DAではレーザービームによる情報記録トラックが設け
られている(但し、データエリア部DAのVFO3はプ
リピットによるものではなく、レーザービームにより記
録されるものである)。そして、データエリア部DAで
は、プリグルーブ1に沿ってレーザービームを照射する
ことにより、連続的にトラッキングサーボをかけながら
記録、再生等の操作を行い得るようになっている。
【0007】なお、光磁気ディスク10は、図7に拡大図
示するように、ポリカーボネート等の透明基板11にプリ
グルーブ1とランド22とをディスク半径方向に交互に形
成し、その上に、誘電体膜12、磁性膜13、誘電体膜14、
反射膜15、保護膜16を順次積層したものである。そし
て、上記した信号ピット2は、図6では楕円形の平面パ
ターンとして示すが、その厚み方向では図7において図
面上方へ突出した形状となっている(但し、図7では図
示省略)。
【0008】こうした信号ピット2をはじめ、プリグル
ーブ1に沿ってランド22上に、直線偏光された読み取り
用のレーザービーム5を基板11側から照射し、この反射
光によってピットを光学的に検出し、所定のクロック信
号を再生したり、或いは光磁気記録又はその再生を行え
るようになっている。ディスク10は回転駆動されるの
で、レーザービームはプリグルーブ1に沿って(トラッ
ク方向に)ディスク10に対し相対的に走行することにな
る。
【0009】図8には、所定間隔d(又はピッチ)で設
けられたピット2に対してレーザービーム5が照射され
る状態を概略的に示した。この場合、レーザービーム17
の偏光方向は矢印18で示すように、プリグルーブ1に対
して平行(即ち、トラック方向)となっている。
【0010】こうした従来の光磁気ディスクシステムの
一例として、トラックピッチ(ランド間又はプリグルー
ブ間の距離)を 1.6μm、データの最小反転間隔を1.53
μm、レーザー波長を 780nm、対物レンズの開口数を0.
50としたときには、再生信号に与えるレーザー光の偏光
方向の依存性は小さかった。ここで、「最小反転間隔」
とは、再生信号が反転した後に再び同様に反転するまで
の間隔、即ち図8に示した距離dが最小となるときの間
隔を意味する。逆に「最大反転間隔」は、上記間隔(又
は距離d)が最大となるときの間隔を意味する。
【0011】ところが、トラックピッチ及びデータの最
小反転間隔を小さくした高密度光磁気ディスクシステム
の一例として、トラックピッチを1.39μm、データの最
小反転間隔を 1.3μm、レーザー波長を 780nm、対物レ
ンズの開口数を0.55としたときには、レーザー光の偏光
方向の影響が大きくなる。このことは、再生信号の特徴
を表す指標の一つである分解能に現れてくる。以下に、
その分解能の定義を示す。
【0012】 そして、この値が1に近いほど、光磁気信号として優れ
ていることをあらわしている。
【0013】しかし、上記の如くに高密度化されると、
図9のように、信号振幅と相関性のあるMTF(変調伝
達関数)は、データの最小反転間隔の場合aと最大反転
間隔の場合bとで差が大きくなってしまう。この場合、
特に、VFO信号ピットはセクタマーク等よりも細密パ
ターンで形成されるので、上記したMTFの低下による
振幅低下が生じ易い。
【0014】この結果、高密度化に伴って、特に最小反
転間隔で記録された信号を再生したときにその信号振幅
の低下が大きくなり、上記に定義した分解能が悪くなっ
てしまう。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、最小
反転間隔で記録された信号(これは、予めディスクに成
形(プリフォーマット化)された凹凸パターン(ピッ
ト)や、光磁気記録された磁区パターン等の信号であっ
ても構わない。)を再生した場合、その信号振幅を大き
くして分解能を向上させ、高密度化に十分に対応できる
光ディスクシステムを提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】即ち、請求項1に記載の
発明は、偏光された光を光ディスクに対して相対的に走
行させながら照射する(更には、信号の記録及び/又は
再生を行う)光ディスク装置において、前記光の偏光方
向がその走行方向に対して交差するように構成されてい
ることを特徴とする光ディスク装置に係るものである。
【0017】また、請求項2に記載の発明は、光の偏光
方向が光ディスクのトラック方向に対して実質的に直交
している、請求項1に記載した光ディスク装置に係るも
のである。ここで、「実質的に直交」とは、完全に直交
(又は垂直)であるだけでなく、その誤差範囲も含み、
更に、完全な直交方向から±10°以内ずれた範囲も包含
するものである。
【0018】また、請求項3に記載の発明は、光が直線
偏光されたレーザー光であり、このレーザー光の波長を
λ(nm)、トラックピッチをT(μm)、記録情報の最
小反転間隔をD(μm)、対物レンズの開口数をNAと
したとき、 (λ×T×D/NA)< 3.0×103nm ・μm・μm ………(1) を満たしている、請求項1又は2に記載した光ディスク
装置に係るものである。
【0019】上記 (1)式は、光ディスクの高密度化を定
義した条件である。この場合、(λ/NA)< 1.5×10
3nm を満たしていることが望ましく、或いは(T×D)
< 2.0μm・μmを満たしていることが望ましい。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【0021】図1〜図4は、本発明を書換え可能な光磁
気ディスクプレーヤに適用した実施例を示すものであ
る。
【0022】本実施例によれば、図1及び図2に概略的
に示すように、VFO信号ピット等のピット2が予めマ
ザリング時にカッティングされている(プリフォーマッ
ト化された)ランド22に対して、直線偏光された読み取
り用のレーザービーム35をプリグルーブ1に沿って相対
的に走行させるに際し、レーザービーム35の偏光方向38
をその走行方向(プリグルーブ1に沿う方向)と実質的
に直交して若しくは垂直に配していることが特徴的であ
る。
【0023】このように偏光方向38をレーザービーム走
行方向と実質的に直交させることによって、意外にも、
ピット2の再生信号の振幅を増大させることができたの
である。これは、偏光方向38のためにレーザービーム35
がランド22内に十分に入り込み、ピット2を十分な光量
で照射できるためであると考えられる。
【0024】図3には、レーザービームがプリグルーブ
1と実質的に直交又は垂直の偏光方向38を有する本実施
例の光学系(以下、垂直系と記すことがある。)と、プ
リグルーブ1と平行の偏光方向18(図8参照)を有する
従来の光学系(以下、平行系と記すことがある。)とを
用いて実際のディスクで光磁気信号の分解能を測定した
結果を示す。
【0025】この実験には、垂直系では波長 780nm、レ
ンズの開口数0.55のものを、平行系では波長 780nm、レ
ンズの開口数0.53のものを使用した。実験に使用した
1.4μmのトラックピッチに(2.7)変調された信号を記
録した。そして、再生信号の分解能(これは既述した定
義によるもの)を測定した。信号を記録する時のレーザ
ーの強度を変えながら振幅比を測定した結果を図3にま
とめたが、図中の○が垂直系の結果を表し、●が平行系
の結果を表している。
【0026】図3から、垂直系の光学系の方が分解能が
良いことが明らかであり、本発明の優位性を示してい
る。これは特に、上記したピット2の如き信号ピットを
再生するときに顕著となる。この場合、実際にドライブ
で使用することのできるレーザーパワーは、低パワー側
は最小反転間隔で記録される信号の信号雑音比によって
制限され、高パワー側はこの分解能によって制限される
ことになる。即ち、分解能が高いほうが広い範囲のレー
ザーパワーを使うことができるのである。従って、この
実験結果から、垂直系の方がシステムとして広いパワー
マージンを有していることが分かる。
【0027】このことから、記録容量を上げるために狭
トラックピッチ化や高線密度化を行った光磁気ディスク
の記録再生のためには、本発明に基いてレーザーの偏光
方向を案内溝に垂直に配置した光学系は、最小反転間隔
で記録された信号の再生時にその信号振幅を大きくでき
ることから、分解能を向上させるのに有効であると言え
る。
【0028】本発明に基く垂直系の光学系は、特に高密
度化されたディスクにおいて効果的であるが、ここでい
う「高密度」とは、上述した式(1) で示される条件を満
たすことを意味する。
【0029】即ち、式(1) 中の4つのパラメータのう
ち、高密度化に伴って、NAは増大し、λ、T、Dは減
少する方向に進むはずである。λ/NAはレンズで絞ら
れたレーザー光のスポットサイズを示し、T×Dは記録
の密度に対応するが、どちらの値も高密度化で減少する
ものと思われる。
【0030】そこで、(λ/NA)×(T×D)なる式
において現行で使用されている5.25インチ、 3.5インチ
の光磁気ディスクシステムでは、λ= 780nm、NA=0.
53、T= 1.6μm、D=1.53μm(2−7変調マークポ
ジション方式)では(λ/NA)×(T×D)= 3.6×
103 nm・μm・μmとなる。また、高密度の次世代シス
テムで採用されるであろう値はλ= 780nm、NA=0.5
5、T=1.39μm、D=1.29μmであるから、(λ/N
A)×(T×D)= 2.5×103 nm・μm・μmとなる。
従って、この次世代システムの値から、(λ/NA)×
(T×D)< 3.0×103 nm・μm・μmのものを本明細
書では「高密度」システムと定義する。
【0031】ここで、上記式において、(λ/NA)<
1.5nm×103nm とするのがより厳密な高密度化の定義で
あり、或いは(T×D)< 2.0μm・μmとすることが
よい。
【0032】本発明に基くレーザー光の偏光方向は上記
した垂直系に限らず、光学系をセットするときの誤差範
囲内をはじめ、実質的に垂直である範囲内であればよ
い。特に、ディスクの基板の複屈折の主軸の具合によっ
ては垂直方向から±5°程度はずれる可能性があるた
め、許容範囲としては、少し余裕を見て、垂直方向に対
して±10°程度の範囲内であればよく、この範囲内のも
のを「実質的に垂直又は直交」(即ち、垂直と殆ど差の
ない効果を生じる方向)とする。
【0033】上記のように、レーザー光の偏光方向をプ
リグルーブと実質的に垂直又は直交させ、特に垂直系と
して構成するには、レーザー光の偏光方向をそのように
制御するために下記に述べるレーザーダイオードを通常
の配置から90度回せばよい。
【0034】即ち、図4には、ディスク10に対し上記垂
直方向の偏光方向をもつレーザー光35を入射させる光学
系として、通常の配置から90度回転させてレーザーダイ
オード36を設ける。通常のレーザーダイオードの配置で
は出射されたレーザー光は図8の如くにプリグルーブに
平行の偏光方向となっているので、レーザーダイオード
を90度回すだけでプリグルーブと直交する偏光方向が容
易に得られるのである。
【0035】なお、同図中において、33は偏光ビームス
プリッター、34はビーム断面整形プリズム、35はコリメ
ーターレンズ、36はレーザーダイオード、37は偏光ビー
ムスプリッター、38はレンズ、39はシリンドリカルレン
ズ、40はホトダイオードアレイ、41は半波長板、42はレ
ンズ、43は偏光ビームスプリッター、44はホトダイオー
ド、45はホトダイオード、46は磁気ヘッドをそれぞれ示
す。
【0036】以上、本発明を実施例について説明した
が、上述の実施例は本発明の技術的思想に基いて更に変
形が可能である。
【0037】例えば、上述したレーザービームの偏光方
向はトラック方向(プリグルーブ方向)に対して交差す
る方向であれば、良好な分解能が得られる限り本発明に
採用することができる。ビームの偏光方向の制御手段や
ディスクシステムの構成等は種々変更してよい。
【0038】また、上述の例はプリピット等のピットの
如き予め成形された凹凸パターンに本発明を適用して効
果のあるものであるが、光磁気記録された磁区パターン
等の信号にも適用しても差支えない。
【0039】また、上述の例はプリグルーブ(案内溝)
を設けた例えばCS(連続溝サーボ)方式のディスクに
ついてのものであるが、プリグルーブのない例えばSF
(サンプルサーボ)方式におけるプリピット、更にはC
D等の再生専用ディスク等のピットに対しても、本発明
の適用は可能である。
【0040】
【発明の作用効果】本発明は上述した如く、直線偏光さ
れたレーザー光の偏光方向をその走行方向に対して交差
するようにしたので、最小反転間隔で記録された信号の
再生時にその信号振幅を大きくでき、分解能を向上さ
せ、高密度化に十分対応させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を書換え可能な光磁気ディスクに適用し
た実施例によるディスク要部の概略拡大斜視図である。
【図2】同要部の概略平面図である。
【図3】トラック方向に対する偏光方向が垂直又は平行
の垂直系又は平行系の光学系を用いた光磁気信号の分解
能の測定結果を比較して示すグラフである。
【図4】光磁気ディスクシステムの光学系の概略図であ
る。
【図5】光磁気ディスクのISOフォーマットによる1
セクタのレイアウト図である。
【図6】書換え可能な従来の光磁気ディスクのディスク
要部の拡大平面図である。
【図7】同光磁気ディスクの一部分の断面拡大斜視図で
ある。
【図8】同光磁気ディスクの要部の概略平面図である。
【図9】同光磁気ディスクでの密度とMTF(変調伝達
関数)との関係を示す概略図である。
【符号の説明】
1・・・プリグルーブ(案内溝) 2・・・VFO信号ピット(同期信号ピット) 5、35・・・レーザービーム 10・・・光磁気ディスク(MO) 13・・・磁性膜(光磁気記録膜) 18、38・・・偏光方向 22・・・ランド 31・・・対物レンズ 32・・・ミラー 36・・・レーザーダイオード 40・・・ホトダイオードアレイ 45・・・ホトダイオード

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 偏光された光を光ディスクに対して相対
    的に走行させながら照射する光ディスク装置において、
    前記光の偏光方向がその走行方向に対して交差するよう
    に構成されていることを特徴とする光ディスク装置。
  2. 【請求項2】 光の偏光方向が光ディスクのトラック方
    向に対して実質的に直交している、請求項1に記載した
    光ディスク装置。
  3. 【請求項3】 光が直線偏光されたレーザー光であり、
    このレーザー光の波長をλ(nm)、トラックピッチをT
    (μm)、記録情報の最小反転間隔をD(μm)、対物
    レンズの開口数をNAとしたとき、 (λ×T×D/NA)< 3.0×103nm ・μm・μm を満たしている、請求項1又は2に記載した光ディスク
    装置。
  4. 【請求項4】 (λ/NA)< 1.5×103nm を満たして
    いる、請求項3に記載した光ディスク装置。
  5. 【請求項5】 (T×D)< 2.0μm・μmを満たして
    いる、請求項3に記載した光ディスク装置。
JP4341491A 1992-11-27 1992-11-27 光ディスク装置 Pending JPH06168451A (ja)

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Cited By (3)

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