JPH11176023A - 光デイスクならびに光デイスク装置 - Google Patents
光デイスクならびに光デイスク装置Info
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Abstract
するのを防止できる光デイスクを提供する。 【解決手段】 円板状の基板1の光ヘツド対向側面に形
成されたトラツク位置決め用グル―ブ2と、このグル―
ブ2の形状が保たれるように上記基板1の光ヘツド対向
側面に順次形成された少なくとも反射層3または反射層
3と記録層5を備えた光デイスクにおいて、上記グル―
ブ2を蛇行して形成するとともに、このグル―ブ2にア
ドレス情報を埋め込んで、光デイスクMを構成する。
Description
―タにおけるデ―タなどの記録再生用の媒体として使用
される光デイスクならびに光デイスク装置に関する。
のデ―タを、高密度で記録し、迅速に再生できる光デイ
スク装置が注目されている。この光デイスク装置には、
コンパクトデイスク(CD,CD−ROM)やレ―ザ―
デイスク(LD)のように、光デイスク作製時に情報を
円板状の基板における光ヘツド対向側面にスタンピング
し、その情報の再生だけが可能な再生専用形光デイスク
を用いたもの、追記形コンパクトデイスク(CD−R)
のように、一度だけ記録が可能な光デイスクを使用した
もの、光磁気記録方式や相変化記録方式を用いて何度で
も書き換え消去可能な書き換え形光デイスクを使用した
ものがある。
に示すように、円板状の基板101の光ヘツド対向側面
に、円周方向に沿つたトラツク位置決め用グル―ブ10
2が形成されているとともに、このグル―ブの形状が保
たれる状態で、少なくとも反射層または反射層と記録層
が形成されており、また、上記グル―ブ102間のラン
ド部110にアドレス情報などのピツト103が形成さ
れている。光デイスク装置では、レ―ザ―光をヘツドの
レンズで回折限界まで絞り込んで光デイスクに照射する
ことにより、デ―タなどの記録再生を行つている。
ザ―光のスポツト径は、レ―ザ―光の波長をλ、レンズ
の開口数をNAとすると、λ/NAとなる。デ―タなど
の高密度の記録再生には、レ―ザ―光のスポツト径を小
さくする必要がある。レ―ザ―光のスポツト径を小さく
するには、レ―ザ―光の波長λを小さくするか、あるい
は上記レンズの開口数NAを大きくするかである。
レ―ザ―光の波長λは、主に780〜680nmで、こ
れより短波長の650nmの橙色レ―ザ―光を出射でき
る半導体レ―ザは、やつと試作され始めた段階である。
橙色レ―ザ―光よりもさらに短波長の緑色や青色のレ―
ザ―光を出射できる半導体レ―ザは、いまだ開発途上で
ある。よつて、レ―ザ―光の波長λを小さくすることに
より、レ―ザ―光のスポツト径を小さくするのは、現状
では難しい。
にレ―ザ―光Lを絞り込むレンズ201の開口数NA
は、このレンズ201の絞り半角をθとすると、NA=
Sinθで表され、1より小さい値となる。現在使用さ
れるレンズ開口数NAは0.5程度であるが、理論上
0.9程度までにすることができる。しかし、開口数N
Aを大きくしすぎると、レンズ系の焦点深度が浅くな
り、記録面上で焦点を維持するための制御系が複雑にな
る。このため、通常の光デイスク装置では、開口数NA
が最大0.6程度のレンズ201を用いるのが限界とな
る。
くするため、図12や図13に示すイマ―ジヨンレンズ
202(202A,202B)に用い、開口数NAを上
げる方法が提案されている(「日経エレクトロニクス」
第691号)。図12に示す半球状のイマ―ジヨンレン
ズ202Aでは、レ―ザ―光Lを上記レンズ202Aの
表面に対し、垂直に入射させた場合、等価なレンズ開口
数NAは、上記レンズ202Aの屈折率をnとすると、
n×NAとなる。また、図13に示す超半球状のイマ―
ジヨンレンズ202Bでは、レ―ザ―光Lを上記レンズ
202Bの底面で焦点を結ぶようにすると、等価なレン
ズ開口数NAは、n2 ×NAとなる。ガラス製のレンズ
では、屈折率が1.8程度のため、レ―ザ―光Lのスポ
ツト径は、半球状のイマ―ジヨンレンズ202Aで1/
1.8にまで、超半球状のイマ―ジヨンレンズ202B
で1/3.2にまで、小さくできる。
方法においては、記録再生は、イマ―ジヨンレンズから
しみ出る近接場(near field)光を用いるた
め、上記レンズと記録層との間隔は、レ―ザ―光Lの波
長λの1/8±1/16程度に小さくする必要がある。
この値は、波長λが680nmの赤色レ―ザ―光を用い
た場合で、170nm程度で、一般の光デイスク装置の
光ヘツドと光デイスクとの間隔が数mmであるのに比べ
て、著しく小さい。
を利用する場合、空力学的に保持される浮上形のスライ
ダに対物レンズに対向してイマ―ジヨンレンズを搭載さ
せ、光磁気記録再生方式では、記録のための磁界発生用
コイルを組み込んだ光ヘツドを用いることが案出されて
いる。この場合、通常の光デイスク装置のように透明媒
体を通して記録再生を行うことができない関係上、光デ
イスク、たとえば光磁気デイスクでは、円板状の基板の
光ヘツド対向側面に、反射層、第1誘電体層、記録層、
第2誘電体層および保護層を順次積層した構造となる。
ヨンレンズと近接場光を用いる方式では、回折限界まで
絞り込んだレ―ザ―光のしみ出しを利用するため、光ヘ
ツドのスライダと光デイスクとの間隔を100nm程度
にまで小さくし、かつ光ヘツドを安定的に浮上させる必
要がある。しかし、従来の光デイスクでは、図10に示
すとおり、基板101における光ヘツド対向側面にトラ
ツク位置決め用グル―ブ102に沿つて、多数のピツト
103を形成してアドレス情報を読み出せるようにして
いるため、上記ピツト103による空気圧の変化で光ヘ
ツドの浮上が不安定になり、著しい場合、光ヘツドのス
ライダが光デイスクに衝突し、光デイスクがクラツシユ
したり、微小な傷が付いたりするといつた問題が起きて
いる。
ツドの浮上変動を抑制し、傷が付いたりするのを防止で
きる光デイスクを提供することを目的としている。ま
た、本発明は、上記光デイスクを備えて、大量のデ―タ
の高密度記録などが適正に行える光デイスク装置を提供
することを目的としている。
的を達成するために、鋭意検討した結果、円板状の基板
に形成されるピツトにより、光ヘツドの浮上が乱されて
浮上位置が下がつてしまうことから、アドレス情報のピ
ツトに代わつて、トラツク位置決め用グル―ブをアドレ
ス情報に合わせて蛇行させるようにすると、光ヘツドの
浮上を安定化させうることを知り、本発明を完成するに
至つた。
る光ヘツド対向側面にトラツク位置決め用グル―ブが形
成されているとともに、このグル―ブの形状が保たれる
状態で少なくとも反射層または反射層と記録層が形成さ
れてなる光デイスクにおいて、上記のグル―ブが蛇行し
て形成されているとともに、このグル―ブにアドレス情
報が埋め込まれていることを特徴とする光デイスク(請
求項1)と、上記円板状の基板におけるトラツク位置決
め用グル―ブ間のランド部がピツトの存在しない記録再
生用のスペ―スとして構成されている上記光デイスク
(請求項2)と、さらに、ヘツド浮上機能を有するスラ
イダにレ―ザ―光透過部形成体を設けてなる光ヘツドを
備え、この光ヘツドを介して記録または再生動作を行わ
せる光デイスクとして、上記構成の光デイスクが装備さ
れていることを特徴とする光デイスク装置(請求項3)
とに係るものである。
面にしたがつて説明する。図1は本発明の光デイスクの
一例を示す断面図であり、図2は同光デイスクの表示構
造を示す斜視図である。この例では、光デイスクMとし
て、磁性層からなる記録層を有する光磁気デイスクを示
している。
板であり、たとえばポリカ―ボネ―ト樹脂などの合成樹
脂で成形されている。この基板1における光ヘツド対向
側面(一方の面)には、後述する光ヘツドの相対運動を
案内するトラツク位置決め用グル―ブ2が、たとえば渦
巻状に形成されている。上記基板1の一方の面には、上
記グル―ブ2の形状を保つ状態で、アルミニウム・チタ
ン合金などからなる反射層3、窒化シリコンなどからな
る第1の誘電体層4、テルビニウム・鉄・コバルト合金
などからなる記録層5、窒化シリコンなどからなる第2
の誘電体層6およびカ―ボンなどからなる保護層7が順
次、積層状に形成されている。
示すように、蛇行するように形成されており、この蛇行
によつてアドレス情報が埋め込まれている。つまり、上
記グル―ブ2は、アドレス情報に対応して変調されるよ
うに蛇行している。上記基板1における上記グル―ブ2
間のランド部10は、プリピツトの全く存在しない記録
または再生用のスペ―スとして構成されている。
アドレス情報を埋め込ませたから、グル―ブ2間のラン
ド部10に、アドレス情報用のピツトが不要となり、こ
のランド部10が凹凸のない平坦状となる。このため、
後述する光ヘツドを光デイスクMに対して微小間隔で相
対運動させる際に、両者間に空力学的な乱れは生じな
い。したがつて、光ヘツドの浮上状態が安定し、光デイ
スクを傷付けたり、エラ―レ―トが増大するおそれが解
消される。
ために、わずかなピツトが存在しても、従来に比べて光
ヘツドの浮上状態を安定的にさせることが可能である。
しかも、上記グル―ブ2内でデ―タなどの記録再生を行
うものでは、光ヘツドとの間隔が大きくなつてレ―ザ―
光の利用効率が低下するが、この例のようにランド部1
0で記録再生を行う構成では、光の利用効率が高められ
る。
なる本発明の光デイスク装置の一例を示したものであ
る。この光デイスク装置Nは、ベ―ス11とこのベ―ス
11に嵌着されるカバ―(図示せず)とからなるケ―ス
12内に、スピンドルモ―タ13が配置されており、こ
のモ―タ13の回転中心に対しほぼ同軸となるように、
1枚ないし複数枚の光デイスクMが装着できるようにな
つている。
ツド変位用のロ―タリ―アクチユエ―タであり、たとえ
ばボイスコイルモ―タからなる。このアクチユエ―タ1
4は、支持ばね15を介して光ヘツドHを光デイスクM
に対して半径方向に位置決めするようになつている。上
記スピンドルモ―タ13およびロ―タリ―アクチユエ―
タ14の各動作ならびに光ヘツドHの記録・再生動作
は、上記ケ―ス12内に設けられたコントロ―ラ(図示
せず)によつて制御される。上記光ヘツドHは、上記支
持ばね15の先端側に取り付けられている。
ている。図5において、21はスライダであり、酸化ア
ルミニウム・炭化チタン複合セラミツクウエハにより、
図6のように成形されており、このスライダ21の底面
には、図7に示すように、摺動面パタ―ン22が機械加
工やエツチング加工で形成されている。パタ―ン22の
形成後、スライダ21の余分な部分が切断される一方、
上記摺動面パタ―ン22の凸状摺動面22aはダイヤモ
ンドライクカ―ボンなどからなる保護膜を10nm程度
に成膜してある。
チング加工で形成された取付用凹所23には、半球状の
イマ―ジヨンレンズまたはこの例のように超半球状のイ
マ―ジヨンレンズ24と、記録磁界発生用のコイル25
などが設置されており、レ―ザ―光透過部形成体26を
構成している。なお、この例では、スライダ21の長さ
Tは2.8mm、幅WHは2mm程度である。上記摺動面パ
タ―ン22は、光ヘツドHの浮上特性が安定するように
空気流を制御するために設けられ、光ヘツドHの大きさ
や浮上量に合わせてパタ―ン22が選択設定される。
24の上方に配設された対物レンズであり、ロ―タリ―
アクチユエ―タ14に組み込まれ、かつ支持ばね15の
基端側に一体化されたア―ム16側に取り付けられてい
る。対物レンズ27には、イマ―ジヨンレンズ24上に
焦点を結ぶように、上記レンズ24との間隔を一定に保
たせる電磁石機構(図示せず)が設けられている。28
は、対物レンズ27の上方に配設されて、可動光学系の
一部を構成する第1のミラ―である。
焦点を結ばせるためのフオ―カシングサ―ボは、通常の
光デイスク装置においてレ―ザ―光を光デイスク上に焦
点を合わせ続けるために用いるフオ―カシングサ―ボと
同じ方法を用いて、イマ―ジヨンレンズ24からの戻り
光に対して、非点収差法、ナイフエツジ法などでフオ―
カスエラ―信号を作り出し、この信号を元にフオ―カシ
ングサ―ボをかけるようにすればよい。トラツクサ―ボ
についても、通常の光デイスクと同様にプツシユプル法
や3スポツト法を使用することができる。
成を示している。この光学系は、固定光学系P1と可動
光学系P2とからなつている。
レ―ザ31、第1および第2の光磁気信号検出器32,
33、トラツキング信号検出器34、フオ―カス信号検
出器35などを備えている。半導体レ―ザ31から可動
光学系P2側に向かう光路上には、コリメ―タ―レンズ
36、一対のプリズム37,38、回折格子39、スリ
ツト40、第1のビ―ムスプリツタ41などが配設され
ている。
トラツキング信号検出器34との間には、第2および第
3のビ―ムスプリツタ42,43が配設され、第3のビ
―ムスプリツタ43とフオ―カス信号検出器35との間
にコリメ―タ―レンズ44が配設されている。上記第2
のビ―ムスプリツタ42と光磁気信号検出器32,33
との間には、波長板45,コリメ―タ―レンズ46およ
び第4のビ―ムスプリツタ47が配設されている。
4、対物レンズ27、第1のミラ―28および第2のミ
ラ―48などからなり、第2のミラ―48は、上記第1
のビ―ムスプリツタ41と第1のミラ―28との間に位
置して、ロ―タリ―アクチユエ―タ14の回転中心上に
配設されている。
タ―レンズ36を経てビ―ム成形されたレ―ザ―光L
は、回折格子39およびスリツト40を通して、メイン
のレ―ザ―光と、サブのレ―ザ―光とに分けられる。メ
インのレ―ザ―光は、光デイスクMの基板1におけるラ
ンド部10に照射されて記録に使用されたり、あるいは
その戻り光は、再生、フオ―カシングおよびトラツキン
グに使用される。サブのレ―ザ―光は、光デイスクMの
グル―ブ2に照射され、グル―ブ2の蛇行状態を検出し
た戻り光は、アドレス情報の読み出しに使用される。
場合の適用例であるが、相変化方式や追記方式を用いる
場合は、光磁気信号検出器32,33も1個で対応で
き、また光路前方のビ―ムスプリツタ47も不要とな
る。
示している。アドレス信号の生成は、グル―ブ2に対し
てサブのレ―ザ―光が照射された際の戻り光をトラツキ
ング信号検出器34で検出して電気信号に変換したのち
に、増幅し、グル―ブ2の蛇行状態に対応する信号のみ
をバンドパスフイルタ51を介して取り出し、エンコ―
ド部52で2値化する。この2値化信号を基準のクロツ
ク信号と位相比較器53で比較し、アドレス信号を得る
ようになつている。上記基準のクロツク信号は、位相比
較した電圧をロ―パスフイルタ54を介して電圧制御形
発振器55に入力することにより、作成される。
具体的に説明する。
直径95mm、内径25mm、厚さ1.2mmの円板状の基板
1を作製したのち、この基板1の一方の面に、トラツク
位置決め用グル―ブ2を、アドレス情報が変調されるよ
うに、蛇行状に形成した。この形成は、通常の光デイス
クと同様の方法を採用した。すなわち、まず、ガラス基
板上にレジストを塗布し、短波長レ―ザ―光を用いてカ
ツテイングし、現像後、ニツケルを蒸着、めつきしたの
ち、ニツケルのみを剥離して、スタンパを作製した。つ
ぎに、このスタンパを基板成形用金型内に装着し、この
金型内で基板1を成形すると同時にスタンパのカツテイ
ングパタ―ンを基板1の一方の面に転写して、図2に示
すグル―ブ2を形成した。
て、上記グル―ブ2の設定間隔(トラツクピツチ)Pは
0.5μm、グル―ブ2の深さDは約0.1μm、幅w
は約0.2μmであつた。また、グル―ブ2は渦巻き状
とし、図3に示すように、蛇行の幅WAは約0.1μ
m、1周で約5000個の波(うねり)が入るように設
定した(波の間隔Qは約0.4mm)。アドレスの2値
化信号により、波長を長くしたり、短くすることによ
り、FM変調した。
に、インライン式DCマグネトロンパツタ装置を用い
て、反射層3として、アルミニウム・チタン合金層を5
0nm、第1の誘電体層4として、窒化シリコン層を3
0nm、記録層5として、テルビニウム・鉄・コバルト
合金層を25nm、第2の誘電体層6として、窒化シリ
コン層を80nmの各膜厚で順次、成膜した。また、同
マグネトロンスパツタ装置により、自己潤滑性を有する
保護層7として、ダイヤモンドライクカ―ボン層を20
nmの膜厚で成膜して、光デイスクMを作製した。ここ
で、上記の各層3〜7は、前記グル―ブ2の形状が保た
れるように成膜した。
層3は、チタン含有量が2原子%のアルミニウム・チタ
ン合金タ―ゲツトを用い、スパツタガスとして、Arガ
スを流量80sccm(真空度1.2Pa)で流し、投
入パワ―2Kwで成膜した。第1および第2の誘電体層
4,6は、シリコンタ―ゲツトを用い、Ar−N2 混合
ガス(混合比1:1)を80sccm(真空度1.2P
a)で流し、投入パワ―2Kwで成膜した。記録層5
は、Tb23Fe67Co10(原子%)合金タ―ゲツトを用
い、Arガスを流量100sccm(真空度1.5P
a)で流し、投入パワ―500wで成膜した。保護層7
は、アモルフアスカ―ボンタ―ゲツトを用い、Ar−メ
タン混合ガス(混合比1:1)をガス流量300scc
m(真空度5Pa)で流し、投入パワ―2Kwで成膜し
た。このとき、基板1側に200wのRF電力を供給し
て、この基板1側にも負のバイアス電圧が印加されるよ
うにし、バイアススパツタとなるように設定した。
の面におけるピツト103で構成し、基板101の一方
の面に、実施例1と同様に反射層、第1の誘電体層、記
録層、第2の誘電体層および保護層を設けた光デイスク
Mを作製した。同図において、基板1におけるグル―ブ
102は、グル―ブ間の設定間隔が0.5μm、グル―
ブ102の深さDが約0.1μm、幅wが約0.2μm
とした。また、ピツト103の深さdは約0.1μmと
した。
クMを用いて、図4に示す光デイスク装置Nを組み立て
た。この装置Nを用いて、図5〜7に示すような光ヘツ
ドHを浮上させ、一つのトラツクに停止させて、連続的
に記録再生を行い、その耐久性を調べた。結果は、実施
例1では光ヘツドHが100万回摺動した状態でも、光
デイスクMに傷が付いたり、エラ―レ―トの変化はなか
つた。これに対して、比較例1では光ヘツドHが2万回
摺動しただけで光デイスクに傷が発生し、エラ―レ―ト
も劣化した。また、実施例1では初期状態から一周の間
で再生出力の変動が5%程度にすぎなかつた。これに対
して、比較例1では上記再生出力の変動が20%にもな
ることがあつた。
の光ヘツド対向側面におけるトラツク位置決め用グル―
ブを蛇行させてアドレス情報を埋め込んだことにより、
空力学的に保持されながら浮上する光ヘツドの浮上状態
の安定化を図れ、光デイスクに傷が付いたりする問題を
解消でき、耐久性にすぐれる光デイスクを提供できる。
また、ヘツド浮上機能を有するスライダにレ―ザ―光透
過部成体を設けてなる光ヘツドを備えた光デイスク装置
に上記構成の光デイスクを装備させることにより、上記
光ヘツドの浮上量の変動が少なく、大量のデ―タなどの
高密度の記録などに適正に対応可能な光デイスク装置を
提供することができる。
る。
示す平面図である。
す断面図である。
断面図である。
る。
ある。
ある。
おけるレ―ザ―光のスポツト径の説明図である。
のレ―ザ―光のスポツト径の説明図である。
合のレ―ザ―光のスポツト径の説明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 円板状の基板における光ヘツド対向側面
にトラツク位置決め用グル―ブが形成されているととも
に、このグル―ブの形状が保たれる状態で少なくとも反
射層または反射層と記録層が形成されてなる光デイスク
において、上記のグル―ブが蛇行して形成されていると
ともに、このグル―ブにアドレス情報が埋め込まれてい
ることを特徴とする光デイスク。 - 【請求項2】 円板状の基板におけるトラツク位置決め
用グル―ブ間のランド部がピツトの存在しない記録再生
用のスペ―スとして構成されている請求項1に記載の光
デイスク。 - 【請求項3】 ヘツド浮上機能を有するスライダにレ―
ザ―光透過部形成体を設けてなる光ヘツドを備え、この
光ヘツドを介して記録または再生動作を行わせる光デイ
スクとして、請求項1または2に記載の光デイスクが装
備されていることを特徴とする光デイスク装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34606997A JP3971832B2 (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | 光デイスクならびに光デイスク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34606997A JP3971832B2 (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | 光デイスクならびに光デイスク装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11176023A true JPH11176023A (ja) | 1999-07-02 |
JP3971832B2 JP3971832B2 (ja) | 2007-09-05 |
Family
ID=18380939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34606997A Expired - Fee Related JP3971832B2 (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | 光デイスクならびに光デイスク装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3971832B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SG89330A1 (en) * | 1999-06-09 | 2002-06-18 | Sony Corp | Optical disc apparatus, optical disc reproducing method and optical disc |
WO2006001187A1 (ja) * | 2004-06-28 | 2006-01-05 | Sony Corporation | ディスク状記録媒体、ディスク装置及び光ディスクの製造方法 |
-
1997
- 1997-12-16 JP JP34606997A patent/JP3971832B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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SG89330A1 (en) * | 1999-06-09 | 2002-06-18 | Sony Corp | Optical disc apparatus, optical disc reproducing method and optical disc |
WO2006001187A1 (ja) * | 2004-06-28 | 2006-01-05 | Sony Corporation | ディスク状記録媒体、ディスク装置及び光ディスクの製造方法 |
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---|---|
JP3971832B2 (ja) | 2007-09-05 |
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