JPH09161347A - 光情報検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ランドおよびグルーブに記録された信号を再
生する際にクロストークを低減し、高密度記録再生が可
能な光情報検出装置を提供する。 【解決手段】 本発明では、ランドおよびグルーブへの
記録再生が可能な光情報検出装置において、記録信号を
再生する際にランド再生あるいはグルーブ再生において
光磁気記録媒体へ照射するレーザー光の偏光方向を最適
化し、さらに光磁気信号を検波する光学系にランド再生
あるいはグルーブ再生における偏光成分のそれぞれの位
相補償を行うために、電気光学素子あるいは１／２波長
板を傾けて配置するような光磁気信号検出系を１つまた
は２つ有する構成からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光磁気記録媒体上
のランド部およびグルーブ部双方に光磁気信号を記録
し、再生する光情報検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、光ディスクは、音声信号や画像信
号を再生できる記録媒体として広く使われている。特
に、光磁気ディスクや相変化型ディスクは、書き換え可
能な高密度記録媒体として、熱心な研究開発がなされて
いる。

【０００３】螺旋状または同心円状に情報を記録する光
ディスク記録媒体の記録密度を増大させるためには、ト
ラックピッチの短縮と線記録密度の向上という２つの方
法がある。いずれの場合も、記録再生に使用する半導体
レーザーの短波長化によって実現される。しかし、青色
あるいは緑色といった短波長の半導体レーザーが室温で
安定に連続発振し、しかもそれらが民生用として、安価
で市場に出回るまでには、今暫く時間がかかりそうであ
る。そのような状況の中で、屈折率の温度分布を利用し
た光学的超解像や光磁気ディスクにおけるＭＳＲのよう
に、現行波長のレーザーを用いたままで記録密度を大幅
に改善できる方法が模索されている。

【０００４】相変化型ディスクや光磁気ディスクのよう
なＲＡＭディスクは、情報の書き込み時と再生時で同じ
波長の光を用いるのに対して、予め情報が記録されてい
るＲＯＭディスクでは、短波長のガスレーザー等を用い
て位相ピットが形成されている。ＲＡＭディスク側から
すれば、ＲＯＭディスクは、再生条件は同じであるもの
の、言わば未来に使用可能な光源を用いて記録している
ようなものであり、情報を高密度に記録するという点で
ＲＡＭディスクは不利である。このため、次世代の家庭
向け映像記録媒体として注目されているＤＶＤ規格にお
いて、未だＲＯＭディスクの記録容量を、同じディスク
サイズのＲＡＭディスクでサポートできるような提案が
出されていない状況である。

【０００５】ランドおよびグルーブ記録は、同じ線記録
密度で同じトラックピッチであれば、単純に記録密度を
２倍にできるため、高密度記録媒体を開発する上で魅力
的な方法である。特に、現在使用されているＲＡＭディ
スクのほとんどは、予め溝が形成された基板において、
ランドあるいはグルーブのどちらか一方に記録を行って
おり、両方に記録できることが望まれる。例えば、相変
化型ディスクのランドおよびグルーブ記録においては、
特願平７−１３０００６にあるように、ランド部とグル
ーブ部における記録感度を調整することによって記録密
度を向上させる方法が提案されている。

【０００６】トラックピッチを狭めていくことによって
再生時には隣接する領域のデータ信号が出力信号に混在
してくるクロストークが問題となる。従来のランド記録
またはグルーブ記録においては、ランド間またはグルー
ブ間にそれぞれグルーブまたはランドが存在し、情報が
書き込まれている領域間に隔たりがあるため、クロスト
ークは抑えられている。ランドおよびグルーブ記録にお
いては、情報の記録領域が隣接しているため、クロスト
ークが再生特性に与える影響は極めて大きい。

【０００７】特開平５−６２２５０号公報では、グルー
ブの深さを１／４波長の整数倍に規定し、光学的にクロ
ストークを抑える手段を提供している。この方法を用い
ると、０次と１次の回折光が打ち消し合うために、トラ
ッキングの手段としてプッシュプル法が利用できないと
いう点と、記録媒体から反射されて光検出器に到達する
光量が低減してしまうという点が問題である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は上記の
問題解決のために光情報検出装置の改良により、光磁気
記録媒体に特別な負担をかけることなく、ランド部およ
びグルーブ部に記録された信号を安定に再生することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】光情報検出装置の基本構
成はきわめてシンプルである。すなわち、ランド部に記
録された光磁気信号を再生する場合とグルーブ部に記録
された光磁気信号を再生する場合に、直線偏光で照射さ
れるレーザー光の電気ベクトルの方向がそれぞれにおい
て異なることと光磁気信号である磁気カー効果検出光学
系を２つ有し、それぞれにおいて異なる位相差を供する
手段を用いていおり、そのうち一方がランドあるいはグ
ルーブからの信号を検出する。

【００１０】本発明は、同心円あるいは螺旋状のほぼ平
坦なランドおよびグルーブからなる記録トラックを具備
し、前記ランドとグルーブの幅がほぼ等しい光磁気記録
媒体の前記ランドおよびグルーブ双方で光磁気信号を記
録、再生する光情報検出装置において、（１）ランド部
の信号を再生する場合とグルーブ部の信号を再生する場
合に、光磁気記録媒体に照射されるそれぞれのレーザー
光の電気ベクトルを異なる向きにする手段と、（２）ラ
ンド部からの反射光を検出する光学系とグルーブ部から
の反射光を検出する光学系の２つの光磁気信号検出光学
系を有し、該光磁気信号検出光学系がそれぞれの反射光
に対して異なる位相差を供する手段とを有することを特
徴とする光情報検出装置に関するものである。

【００１１】又、前記光磁気媒体に照射されるレーザー
光の電気ベクトルはランド部を再生する場合とグルーブ
部を再生する場合に互いに直交させることが出来、更
に、前記光磁気記録媒体に照射されるレーザー光の電気
ベクトルをランド部を再生する場合は、記録された信号
が流れる方向に対して直交させ、グルーブ部を再生する
場合は、信号が流れる方向に平行になるように設定する
ことが出来る光情報検出装置である。

【００１２】前記レーザー光の電気ベクトルの方向を制
御する手段が電気光学素子であり、又前記２つの光磁気
信号検出光学系において、異なる位相差を供する手段が
光軸に対して傾いている１／２波長板である光情報検出
装置である。

【００１３】

【発明の実施の形態】請求項１、２、３、４の発明によ
り、ランド部あるいはグルーブ部に単独に記録した際の
信号再生において信号品質が最大になる一つの条件が満
足される。すなわち、ランド部にのみ記録した信号を読
み出す場合、光磁気記録媒体に照射されるレーザー光の
電気ベクトルの方向を記録された信号が流れる方向に対
して直交するように設定する。また、グルーブ部にのみ
記録した信号を読み出す場合、光磁気記録媒体に照射さ
れるレーザー光の電気ベクトルの方向を記録された信号
が流れる方向に対して平行になるように設定する。

【００１４】次に、請求項５の発明により、さらに信号
品質の改善ができる。すなわち、ランド部のみに記録さ
れた信号を再生するにあたり、光磁気信号検出光学系に
配置された位相差を供する手段である１／２波長板を回
転および光軸に対して傾けることにより、最適な位相補
償を行い信号対雑音比が最大になるように調整する。さ
らに、グルーブ部にのみ記録された信号の再生にあた
り、もう１つの光磁気信号検出光学系に配置された位相
差を供する手段である１／２波長板を回転および光軸に
対して傾けることにより、最適な位相補償を行い信号対
雑音比が最大になるように調整する。上述の如く、再生
する際の光磁気記録媒体に照射されるレーザー光の電気
ベクトルを設定し、さらに光磁気信号検出光学系に異な
る位相差を設定して位相補償することにより、ランド部
およびグルーブ部の両者に記録した場合においても、上
述の手順を踏まえることによって自動的にランド／グル
ーブ間のクロストークが従来の方法に比べて極めて小さ
くなり、ランド部およびグルーブ部の記録再生が実現で
きる。また、本発明を用いることにより光磁気記録媒体
の負担を軽減することができるため、光磁気記録媒体が
有する本来の性能を引き出すことができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例における光情報検出装
置について図面を用いて詳しく説明する。

【００１６】図１は、本発明における実施例で使用した
光情報検出装置の光学系構成図である。波長６８０ｎｍ
の半導体レーザー１から放射されたレーザー光はコリメ
ータレンズ２により平行光に変換され、Ｔｐ：Ｒｐ＝８
０：２０，Ｔｓ：Ｒｓ＝２：９８の偏光ビームスプリッ
ター３を経て電気光学素子４に入射する。ここで、電気
光学素子４は、グルーブ２０に記録された光磁気信号を
再生する場合、位相差がゼロあるいは１波長の整数倍に
なる電圧が印加される。また、電気光学素子４は、ラン
ド２１に記録された光磁気信号を再生する場合、位相差
が１／２波長になる電圧が印加される。

【００１７】次に、電気光学素子４を透過した光束は開
口数０．５５の対物レンズ５により回折限界に絞り込ま
れ光磁気記録媒体６に照射される。光磁気記録媒体６に
照射されたレーザー光の電気ベクトルはグルーブ２０に
記録された光磁気信号を再生する場合、電気光学素子４
の上述の作用により、記録信号が流れる方向に対して平
行になるように設定されている。また、ランド２１に記
録された光磁気信号を再生する場合、電気光学素子４の
上述の作用により、記録信号が流れる方向に対して直交
するように設定されている。

【００１８】グルーブ２０あるいはランド２１から反射
された光束は再び対物レンズ５、電気光学素子４を透過
し、偏光ビームスプリッター３により光束は振幅分割さ
れ透過する成分と反射面により反射する成分に分かれ
る。反射された成分はハーフミラー７によりほぼ等分に
反射成分と透過成分に振幅分割される。反射成分はグル
ーブ２０に記録された光磁気信号の検出用であり、ある
光学的位相差を与え位相補償するために光軸に対して傾
いた１／２波長板８を通過し、偏光ビームスプリッター
９により透過するＰ成分と反射するＳ成分に分割され
る。透過光および反射光はそれぞれ収束レンズ１０およ
び１２によりフォトディテクター１１および１３に集束
し、光電変換された後、差動アンプ２２により、グルー
ブ２０に記録された光磁気信号を再生する。

【００１９】また、ハーフミラー７を透過した成分は、
ランド２１に記録された光磁気信号の検出用であり、あ
る光学的位相差を与え位相補償するために光軸に対して
傾いた１／２波長板１４を通過する。ここで、１／２波
長板１４の光軸に対する傾きは１／２波長板８の光軸に
対する傾き角度とは異なる。１／２波長板１４を透過し
た光束は偏光ビームスプリッター１５により透過するＰ
成分と反射するＳ成分に分割される。反射光および透過
光はそれぞれ収束レンズ１６および１８によりフォトデ
ィテクター１７および１９に集束し、光電変換された
後、差動アンプ２３により、ランド２１に記録された光
磁気信号を再生する。

【００２０】上述した本発明の光情報検出装置を用いて
ランド部およびグルーブ部に記録再生された光磁気媒体
の仕様を説明する。ランド幅とグルーブ幅が同じ０．７
μｍでランド表面とグルーブ表面の光学的位相差が５３
ｎｍであるポリカーボネイト基板に厚さ９０ｎｍのＳｉ
Ｎをスパッタ法により成膜した。以下膜の形成はすべて
スパッタ法である。次に、厚さ２０ｎｍのＴｂＦｅＣｏ
を形成し、さらに厚さ２２ｎｍのＳｉＮを形成し、反射
膜となるＡｌを６５ｎｍの厚さに形成した。さらに、保
護コートとしてＵＶ−ＲＥＳＩＮを１０μｍ程度スピン
コートした。次に、上述の光磁気媒体のランド部および
グルーブ部に光磁気信号を記録する方法について説明す
る。本発明の実施例ではクロックに同期した光パルスを
照射し、ＲＬＬ１−７に変調された交番磁界を印加する
いわゆるパルスアシスト磁界変調方式を用いた。

【００２１】続いて、上述した本発明の光情報検出装置
および上述の光磁気記録媒体と記録方式を用いたランド
部およびグルーブ部双方に記録した光磁気信号の再生特
性の結果について説明する。図２にランドとグルーブ間
のクロストークの記録レーザーパルスのピークパワーの
値に対する依存性を示す。ランド部あるいはグルーブ部
にマーク長２μｍの信号を記録し、記録されていないラ
ンド部あるいはグルーブ部におけるキャリアレベルから
ランド部あるいはグルーブ部に記録された信号を直接再
生した際のキャリアレベルを引いた値である。ランド部
あるいグルーブ部に記録した信号におけるクロストーク
はいずれの場合も広い記録レーザーパワーにおいて−２
５ｄＢ以下を示している。

【００２２】図３には、ジッターの記録レーザーパルス
のピークパワーの値に対する依存性を示す。図３に示し
た結果はＲＬＬ１−７変調で最短マーク長である２Ｔの
マーク長が０．４８μｍである。記録線速度は４．５ｍ
／ｓである。ランド部およびグルーブ部の双方に記録
（グルーブ部を先に記録）し、それぞれに記録された信
号を再生したところ、ジッター％は広い記録レーザーパ
ワーにおいて９％以下の大きな余裕をもって十分な記録
パワーマージンを有していることが分かる。ここで、ジ
ッター％とはウインド幅（時間）に対する２Ｔ信号の標
準偏差σ2Tの比率に１００を乗じた値であり、通常ジッ
ター％が１０％以下であれば、データ用に十分使用でき
るレベルであると判断されている。

【００２３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の光
情報検出装置を用いればランド部とグルーブ部それぞれ
について、最適な位相補償を実現できる。ランド部また
はグルーブ部に対して位相補償条件を最適化すること
で、隣接するグルーブ上の信号またはランド上の信号か
らのクロストーク信号は位相補償条件からずれ、それに
より信号振幅が減少する。この作用により、本発明に係
わる光情報検出装置において、クロストークを低減する
効果が得られる。本発明の請求項１、２、３、４に記載
した光磁気記録媒体のランド部あるいはグルーブ部への
照射方法を用い、さらに、請求項５に記載の検出方法に
より、ランド部およびグルーブ部双方の記録再生が可能
であることを示した。

【００２４】具体的にはＲＬＬ１−７を用い、ランドお
よびグルーブの幅が０．７μｍの光磁気記録媒体に、最
短マーク長である２Ｔのマーク長が０．４８μｍである
データを記録再生したところ、ジッター％が９％以下を
得ることができた。このことにより、ＩＳＯ規格３．５
インチ記録容量２３０ＭＢ光磁気ディスクとほぼ同じト
ラックピッチ（グルーブまたはランドピッチ）の光磁気
ディスクを用いて、６倍以上の記録容量１．５ＧＢが得
られる効果があることが分かった。また、本発明の光情
報検出装置を用いることにより、相変化方式では困難と
言われているＤＶＤ（ＲＯＭで４．７ＧＢ）の書き換え
可能ディスクとして、２時間以上の記録容量を実現で
き、将来のマルチメディアを支える極めて重要な技術で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における光情報検出装置の構成
図である。

【図２】ランドあるいはグルーブからのクロストークの
書き込みレーザーパワー依存性を示している。

【図３】ランドおよびグルーブの双方にＲＬＬ１−７変
調で記録した場合におけるそれぞれのジッター特性を示
している。

【符号の説明】

１ 半導体レーザー ２ コリメーターレンズ ３
偏光ビームスプリッター ４ 電気光学素子 ５ 対物レンズ ６
光磁気記録媒体 ７ ハーフミラー ８ １／２波長板 ９
偏光ビームスプリッター １０ 収束レンズ １１ フォトディテクター １
２ 収束レンズ １３ フォトディテクター １４ １／２波長板 １５ 偏光ビームスプリッター １６ 収束レンズ １
７ フォトディテクター １８ 収束レンズ １９ フォトディテクター ２０
グルーブ ２１ ランド ２２ 差動アンプ ２３ 差動アンプ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同心円あるいは螺旋状のほぼ平坦なラン
   ドおよびグルーブからなる記録トラックを具備し、前記
   ランドとグルーブの幅がほぼ等しい光磁気記録媒体の前
   記ランドおよびグルーブ双方で光磁気信号を記録、再生
   する光情報検出装置において、（１）ランド部の信号を
   再生する場合とグルーブ部の信号を再生する場合に、光
   磁気記録媒体に照射されるそれぞれのレーザー光の電気
   ベクトルを異なる向きにする手段と、（２）ランド部か
   らの反射光を検出する光学系とグルーブ部からの反射光
   を検出する光学系の２つの光磁気信号検出光学系を有
   し、該光磁気信号検出光学系がそれぞれの反射光に対し
   て異なる位相差を供する手段とを有することを特徴とす
   る光情報検出装置。
2. 【請求項２】 前記光磁気媒体に照射されるレーザー光
   の電気ベクトルがランド部を再生する場合とグルーブ部
   を再生する場合に互いに直交している請求項１記載の光
   情報検出装置。
3. 【請求項３】 前記光磁気記録媒体に照射されるレーザ
   ー光の電気ベクトルがランド部を再生する場合は、記録
   された信号が流れる方向に対して直交しており、グルー
   ブ部を再生する場合は、信号が流れる方向に平行になる
   ように設定されている請求項１に記載の光情報検出装
   置。
4. 【請求項４】 前記レーザー光の電気ベクトルの方向を
   制御する手段が電気光学素子である請求項１に記載の光
   情報検出装置。
5. 【請求項５】 前記２つの光磁気信号検出光学系におい
   て、異なる位相差を供する手段が光軸に対して傾いてい
   る１／２波長板である請求項１に記載の光情報検出装
   置。