KR20080096532A - 광학기록재생장치 - Google Patents

광학기록재생장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20080096532A
KR20080096532A KR1020087019097A KR20087019097A KR20080096532A KR 20080096532 A KR20080096532 A KR 20080096532A KR 1020087019097 A KR1020087019097 A KR 1020087019097A KR 20087019097 A KR20087019097 A KR 20087019097A KR 20080096532 A KR20080096532 A KR 20080096532A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
recording medium
light
laser
optical
laser beams
Prior art date
Application number
KR1020087019097A
Other languages
English (en)
Inventor
키미히로 사이토
세이지 코바야시
Original Assignee
소니 가부시끼 가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 소니 가부시끼 가이샤 filed Critical 소니 가부시끼 가이샤
Publication of KR20080096532A publication Critical patent/KR20080096532A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/26Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0045Recording
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0065Recording, reproducing or erasing by using optical interference patterns, e.g. holograms
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/083Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers relative to record carriers storing information in the form of optical interference patterns, e.g. holograms
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/127Lasers; Multiple laser arrays
    • G11B7/1275Two or more lasers having different wavelengths
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/0402Recording geometries or arrangements
    • G03H2001/0415Recording geometries or arrangements for recording reflection holograms
    • G03H2001/0417Recording geometries or arrangements for recording reflection holograms for recording single beam Lippmann hologram wherein the object is illuminated by reference beam passing through the recording material
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2250/00Laminate comprising a hologram layer
    • G03H2250/42Reflective layer
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B2007/0003Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
    • G11B2007/0009Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage
    • G11B2007/0013Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage for carriers having multiple discrete layers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)

Abstract

본 발명은, 정재파 정보를 광학기록매체에 기록하고, 또한 광학기록매체로부터 정재파 정보를 재생하는 광학기록재생장치로서, 광원(1)으로부터 출사된 1개의 레이저광을 3개로 분리하고, 이 분리된 빛 중 2개의 레이저광 A 및 B를, 반사면(10)을 가지는 광디스크(8)에 같은 면측에서 입사하고, 한쪽의 레이저광 A는 반사면에 이르기까지, 다른 쪽의 레이저광 B는 반사면에서 되돌아온 후, 동일한 초점위치 SF가 되도록 대물렌즈(7)를 사용해서 조사하는 광학 헤드를 구비하고, 광학 헤드에 의해 동일한 초점위치 SF가 되도록 조사된 2개의 레이저광에 의해 정재파를 광디스크 내에 다층 모양으로 기록하고, 또한 2개의 레이저광 중 레이저광 A를 조사했을 때의 반사광으로부터 정보를 판독한다.
Figure P1020087019097
정재파, 광학기록매체, 레이저, 대물렌즈, 광디스크

Description

광학기록재생장치{OPTICAL RECORDING/REPRODUCING DEVICE}
본 발명은 광강도에 따라 굴절률이 변화하는 기록 매체에 정재파에 의해 정보를 기록하고, 또한 기록 매체에 기록된 정재파 정보를 재생하는 광학기록재생장치에 관한 것이다.
본 출원은 일본국에 2006년 2월 16일에 출원된 일본 특허출원 번호 2006-39747을 기초로 우선권을 주장하는 것이며, 이 출원은 참조함으로써, 본 출원에 원용된다.
콤팩트 디스크(CD:Compact Disc), 디지털 버서타일 디스크(DVD:Digital Versatile Dick), 블루 레이 디스크(Blu-ray Disc(등록상표))와 같은 광디스크를 기록 매체에 사용하는 광디스크 시스템은, 현미경의 대물렌즈와 같은 렌즈를 사용해서 비접촉으로 디스크의 한 면에 형성된 미소한 반사율 변화를 판독하고, 기록된 정보의 재생을 행하도록 구성되어 있다.
그런데, 광디스크 상에 수광되는 광 스폿의 크기는, 약 λ/NA(λ:조명광의 파장, NA:개구수)로 주어지고, 해상도도 이 값에 비례한다. 예를 들면, 직경 12cm로 하는 크기를 가지고, 약 25GB 바이트에 해당하는 기록 용량을 가지는 블루 레이 디스크(Blu-ray Disc(등록상표))는, Y. Kasami, Y. Kuroda, K. Seo, O. Kawakubo, S. Takagawa, M. Ono, and M. Yamada, Jpn. J. Appl. Phys., 39, 756(2000)(문헌 1)에 상세히 나타나 있다.
또한 I. Ichimura et al, Technical Digest of ISOM' 04, pp52, Oct. 11-15,2005, Jeju Korea(문헌 2)에는, 1매의 광디스크에 복수 매의 기록층을 적층하도록 형성함으로써, 기록 용량의 증대를 꾀하도록 한 기술이 개시되어 있다.
한편, R. R. Mcleod er al., “Microholographic multilayer optical disk data storage,” Appl. Opt., Vol. 44,2005, pp3197(문헌 3)에는, 정재파에 의해 정보의 기록을 행하는 방식이 제안되어 있다. 이 홀더식을 채용한 장치는, 도 23에 나타낸 바와 같이, 조사된 광빔의 광강도에 따라 굴절률이 변화되는 매체인 포토폴리머 디스크(107) 내에, 광학 헤드(106)로부터 일단 광빔을 집광하고, 그 후 디스크(107)의 이면에 설치된 반사 장치(108)를 사용해서 한번 더 역방향으로부터 빛을 동일 초점위치에 집광하는 구성을 구비하고 있다.
이 도 23에 나타내는 장치에 있어서, 레이저 다이오드(101)로부터 출사된 레이저광은, 음향광학(Acousto-optic:AO) 변조기에 의해 광파가 변조되고, 콜리메이터 렌즈(103)에 의해 평행광이 된다. 다음에 레이저광은, 광빔 스플리터(Polarization Beam 스플리터:PBS)를 투과하고, 1/4파장판(QWP)(105)에서 원편광이 된 후 기록/재생용 광학 헤드(106) 내의 미러(106a)에서 반사되어, 대물렌즈(106b)에서 수광된 후 스핀들에 의해 회전되고 있는 디스크(107)에 조사된다. 디스크(107) 내부에서 일단 포커싱된 레이저광은 디스크(107)의 이면측에 배치된 반사 장치(108)에 의해 반사되고, 이 디스크 이면측에서 레이저광을 디스크(107) 내부의 동일 초점에 집광한다. 반사 장치(108)는, 볼록 렌즈(108a)와 셔터(108b)와 볼록 렌즈(108d)와 반사 미러(108d)를 구비하고 있다.
그 결과, 도 24에 나타낸 바와 같은 광 스폿 사이즈가 작은 홀로그램을 형성함으로써, 정보를 기록할 수 있다. 홀로그램은, 디스크(107) 내부에서 동일 평면을 형성하도록, 초점이 조정된 광 스폿에 의해 기록된다. 이에 따라, 디스크 내부에는 복수의 층에 걸쳐서 홀로그램이 형성된다. 즉, 디스크(107)는 다층구조가 된다. 층 간의 거리 D는, 예를 들면 22.5μm이며, 동 층 내의 트랙 간의 거리(track pitch) L은 예를 들면 2μm, 또 홀로그램에 의한 마크 간의 거리(마크 피치) P는 예를 들면 1.5μm이다. 이렇게 하여, 디스크(107)라는 매체 내에 층상으로 정보를 기록함으로써 통상의 광디스크를 층 수만큼 함께 기록하는 것이 가능하다.
홀로그램이 기록된 디스크(107)로부터 홀로그램 데이터를 재생할 때에는, 반사 장치(108)를 사용하지 않고, 아래와 같이 동작시킨다. 도 23에 나타낸 바와 같이, 광학 헤드(106)에 의해 디스크 내부의 홀로그램 마크에 조사된 재생용 레이저광의 디스크(107)로부터의 반사광을, 1/4파장판(105)에 의해 재차 90°편광면을 편광 시켜서 PBS(104)에 의해 반사시켜, 집광렌즈(109)에 의해 집광한 후에 핀홀(110)을 통해 광검출기와 같은 데이터 검출기(111)에서 판독하는 것에 의해 정보를 판별한다.
그런데, 도 23에 나타내는 정재파에 의해 정보를 기록하도록 한 광학기록재생장치에서는, 디스크(107)의 양면에, 광학 헤드(106), 반사 장치(108) 등의 광학계를 배치할 필요가 있어, 광학계 전체 혹은 드라이브 시스템이 크게 복잡해지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 실상을 감안하여 이루어진 것으로, 광학계 전체 혹은 드라이브 시스템을 크게 복잡하게 하지 않고, 정재파 정보를 광학기록매체에 기록하고, 또한 광학기록매체에 기록된 정재파 정보를 재생하는 광학기록재생장치를 제공하는 것을 기술과제로 한다.
본 발명은 광강도에 따라 굴절률이 변화하는 기록 매체에 정재파에 의해 정보를 기록하는 광학기록장치에 있어서, 광원으로부터 출사한 1개의 레이저광을 복수로 분리해서 이루어지는 분리광 2개의 레이저광 중, 한쪽의 레이저광을 기록 매체의 반사면에 이르기까지의 초점위치와, 다른 쪽의 레이저광은 기록 매체의 반사면에서 되돌아온 후의 초점위치가 동일해지도록, 대물렌즈를 사용해서 조사하는 광학 헤드를 구비하고, 광학 헤드에 의해 동일한 초점위치가 되도록 조사된 2개의 레이저광에 의해 정재파를 기록 매체 내에 다층 모양으로 기록한다.
또한 본 발명은 광강도에 따라 굴절률이 변화하는 기록 매체에 정재파에 의한 정보가 기록된 상기 기록 매체로부터 상기 정재파 정보를 재생하는 광학재생장치에 있어서, 기록 매체는, 광원으로부터 출사한 1개의 레이저광을 복수로 분리해서 이루어진 분리광 2개의 레이저광 중, 한쪽의 레이저광을 기록 매체의 반사면에 이르기까지의 초점위치와, 다른 쪽의 레이저광에 의한 반사면에서 되돌아온 후의 초점위치가 동일해지도록, 광학 헤드로부터 조사된 2개의 레이저광을 출사함으로써, 정재파가 다층 모양으로 기록되어 있는 기록 매체이며, 또한 2개의 레이저광 중 어느 하나의 레이저광을 조사해서 반사면으로부터 정재파에 의한 정보를 판독하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 광강도에 따라 굴절률이 변화하는 기록 매체에 정재파에 의해 정보를 기록하고, 또한 기록 매체로부터 정재파 정보를 재생하는 광학기록재생장치에 있어서, 광원으로부터 출사한 1개의 레이저광을 복수로 분리해서 이루어지는 분리광 2개의 레이저광 중, 한쪽의 레이저광을 기록 매체의 반사면에 이르기까지의 초점위치와, 다른 쪽의 레이저광은 반사면에서 되돌아온 후의 초점위치가 동일해지도록, 대물렌즈를 사용해서 조사하는 광학 헤드를 구비하고, 광학 헤드에 의해 동일한 초점위치가 되도록 조사된 2개의 레이저광에 의해 정재파를 기록 매체 내에 다층 모양으로 기록하고, 또한 2개의 레이저광 중 어느 하나의 레이저광을 조사해서 반사면으로부터의 상기 정재파에 의한 정보를 판독하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 광강도에 따라 굴절률이 변화하는 기록 매체에 정재파에 의해 정보를 기록하는 광학기록방법에 있어서, 광원으로부터 출사한 1개의 레이저광을 복수로 분리해서 이루어진 분리광 2개의 레이저광 중, 한쪽의 레이저광을 기록 매체의 반사면에 이르기까지의 초점위치와, 다른 쪽의 레이저광은 반사면에서 되돌아온 후의 초점위치가 동일해지도록, 대물렌즈를 사용해서 조사하고, 정재파를 기록 매체 내에 다층 모양으로 기록한다.
또한 본 발명은, 광강도에 따라 굴절률이 변화하는 기록 매체에 정재파에 의해 정보를 기록하고, 또한 기록 매체로부터 정재파 정보를 재생하는 광학기록재생방법에 있어서, 광원으로부터 출사한 1개의 레이저광을 복수로 분리해서 이루어지는 분리광 2개의 레이저광 중, 한쪽의 레이저광을 상기 기록 매체의 반사면에 이르기까지의 초점위치와, 다른 쪽의 레이저광은 상기 반사면에서 되돌아온 후의 초점위치가 동일해지도록, 대물렌즈를 사용해서 조사하고, 광학 헤드에 의해 동일한 초점위치가 되도록 조사된 2개의 레이저광에 의해 정재파를 기록 매체 내에 다층 모양으로 기록하고, 2개의 레이저광 중 어느 한쪽의 레이저광을 조사해서 반사면으로부터 정재파에 의한 정보를 판독하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 광강도에 따라 굴절률이 변화하는 기록 매체에 정재파에 의해 정보를 기록된 기록 매체로부터 상기 정재파 정보를 재생하는 광학재생장치에 있어서, 기록 매체는, 광원으로부터 출사한 1개의 레이저광을 복수로 분리해서 이루어진 분리광 2개의 레이저광 중, 한쪽의 레이저광을 기록 매체의 반사면에 이르기까지의 초점위치와, 다른 쪽의 레이저광에 의한 반사면에서 되돌아온 후의 초점위치가 동일해지도록, 광학 헤드로부터 조사된 2개의 레이저광을 출사함으로써, 정재파를 다층 모양으로 기록된 기록 매체이며, 또한 2개의 레이저광 중 어느 한쪽의 레이저광을 조사해서 반사면으로부터 정재파에 의한 정보를 판독하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 광강도에 따라 굴절률이 변화하는 기록 매체에 정재파에 의해 정보가 기록되는 기록 매체에 있어서, 기록 매체는, 광원으로부터 출사한 1개의 레이저광을 복수로 분리해서 이루어지는 분리광 2개의 레이저광 중, 한쪽의 레이저광을 기록 매체의 반사면에 이르기까지의 초점위치와, 다른 쪽의 레이저광에 의한 반사면에서 되돌아온 후의 초점위치가 동일해지도록, 광학 헤드로부터 조사된 2개의 레이저광을 출사함으로써, 정재파가 다층 모양으로 기록되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적, 본 발명에 의해 얻어지는 구체적인 이점은, 이하에 도면을 참조해서 설명되는 실시예로부터 한층 밝혀질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 광학기록재생장치의 일 실시예를 나타내는 블럭도다.
도 2는 대물렌즈에 의해 집속된 레이저광이 디스크에 입사하는 모양을 도시한 도면이다.
도 3은 광학기록재생장치에 있어서의, 2개의 레이저광의 광로 [A] 및 [B]를 도시한 도면이다.
도 4는 릴레이 렌즈의 구성을 도시한 도면이다.
도 5a, 도 5b, 도 5c는 릴레이 렌즈에 의해 기록 매체 내의 포커스가 변화하는 모양을 도시한 도면이다.
도 6은 기록 매체에의 그레이팅의 기록을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 개구수 NA 대 회절 효율 특성도다.
도 8은 굴절률 변화 Δn 대 회절 효율 특성도다.
도 9는 광조사량 대 굴절률 변화 특성도다.
도 10은 그레이팅의 두께의 계산 영역을 도시한 도면이다.
도 11은 층 간격 대 회절 효율 특성도다.
도 12는 일반적인 2차원의 작은 반사 마크(2-D)가 초점위치에서 벗어나 있는 경우에 검출되는 광량을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 도 12의 측정에 의한 측정 결과를 나타내는 특성도다.
도 14는 디포커스와 신호와의 관계를 나타내는 특성도다.
도 15는 본 발명에 의해 기록된 마크가 초점위치에서 벗어나 있는 경우에 검출되는 광량을 설명하기 위한 특성도다.
도 16은 도 15의 측정에 의한 측정 결과를 나타내는 특성도다.
도 17은 디포커스와 신호와의 관계를 나타내는 특성도다.
도 18은 층 간격 대 크로스 토크 특성도다.
도 19는 층 간격 대 지터 특성도다.
도 20은 디스크 내에 형성되는 다층구조를 도시한 도면이다.
도 21은 층 수 대 크로스 토크 합계 특성도다.
도 22는 재생층 N을 변화시킨 경우의 TN-1(1-T)TN-1을 나타내는 특성도다.
도 23은 종래의 정재파에 의해 정보를 기록하는 기록재생장치를 나타내는 블럭도다.
도 24는 도 23에 나타내는 기록재생장치에 의해 홀로그램이 다층 기록된 기 록 매체를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를 설명한다. 본 실시예는, 반사면을 가지는 광디스크에 대하여 동일한 면측에서 2개의 광빔 조사한다. 이 때, 한쪽의 광빔은, 광디스크의 반사면에 이르기까지, 다른 쪽의 광빔은, 광디스크의 반사면에서 되돌아온 후, 동일한 초점위치가 되도록 조사해서 정재파를 기록하고, 재생시에는 한쪽의 광빔을 조사했을 때의 반사광으로부터 정보를 판독하는 광디스크 기록재생장치다. 또한 또 다른 1개의 광빔을 광디스크의 반사면에 포커스 해서 대물렌즈의 포커스 및 트래킹 서보를 행하는 광학기록재생장치다.
본 광학기록재생장치는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 광강도에 따라 굴절률이 변화되는 광디스크(8)에 정재파에 의해 정보를 기록하고, 또한 광디스크(8)에 기록된 정재파 정보를 재생하는 광학기록재생장치다. 광학기록재생장치는, 광학 헤드 내에서, 광원(1)으로부터 출사된 1개의 레이저광을 3개로 분리하고, 분리광 중 2개의 레이저광 A 및 B를, 후술하는 도 2에 나타내는 반사면(10)을 가지고 이루어진 광디스크(8)에 대하여 동일한 면측에서 조사한다. 2개의 레이저광 중, 한쪽의 레이저광 A는 반사면(10)에 이르기까지, 다른 쪽의 레이저광 B는 반사면(10)에 의해 되돌아온 후, 동일한 초점위치 SF가 되도록 대물렌즈(7)를 사용해서 조사한다.
광학 헤드에 의해 동일한 초점위치 SF가 되도록 조사된 2개의 레이저광에 의해 정재파를 디스크(8) 내에 다층 모양으로 기록하고, 또한 2개의 레이저광 중 한쪽의 레이저광 A를 조사했을 때의 반사광으로부터 정보를 판독한다.
이하, 광학기록재생장치의 구성 및 동작을 광학 헤드를 중심으로 상세하게 설명한다. 본 광학기록재생장치에서는, 기록시에, 동일한 광원(1)으로부터 출사된 레이저광은, 트래킹 및 포커스 서보용의 1개의 레이저광 C, 홀로그램 기록용의 2개의 레이저광 A 및 B의 3개의 레이저광으로 분리된다. 이 때 재생시에는, 트래킹 및 포커스 서보용의 레이저광 C와, 홀로그램 판독용의 레이저광 A의 2개로 분리된다.
우선, 기록 및 재생시에 트래킹 및 포커스 서보용에 사용되는 레이저광 C에 관하여 설명한다. 레이저 다이오드(LD)(1)로부터 출사된 파장 405nm의 레이저광은 콜리메이터 렌즈(2)에 의해 평행광이 된 후에 빔 스플리터(BS)(3)에 이른다. 빔 스플리터(3)는 레이저광을 일부 투과한다.
이 빔 스플리터(3)를 일부 투과한 레이저광은 레이저광 C이며, 미러(4)에서 수직으로 반사되고, 무편광 빔 스플리터(Non-polarization Beam 스플리터:NBS)(5), NBS(6)를 투과해서 대물렌즈(7)로 이끌어진다.
대물렌즈(7)는, 레이저광을 집속해서 광디스크(8)의 후술하는 반사면(10) 위에 형성된 트래킹 신호검출용의 안내 홈 혹은 요철 피트(마크)에 조사한다. 광디스크(8)에 형성된 안내 홈 혹은 요철 피트로부터의 회절광은, 반사광으로서 NBS(6), NBS(5)를 투과하고, 미러(4)에서 반사되고, 빔 스플리터(3)에서 반사되고, 집광렌즈(26)에 의해 집속되고, 실린더 렌즈(27)에 의해 비점수차 검출용으로 조정되고, 2축 서보 광검출기(서보 PD)(28)에 의해 검출된다.
2축 서보 광검출기(서보 PD)(28)에 의해 검출된 검출 신호는, 비점수차법으 로 포커스 서보 신호가, 푸시-풀법으로 트래킹 서보 신호가 생성된다. 그리고, 도시하지 않은 서보 회로에 의해, 포커스 서보 신호를 기초로 포커스 서보가, 트래킹 서보 신호를 기초로 트래킹 서보가 행해진다. 따라서, 이 광학기록재생장치에서는, 대물렌즈(7)와 광디스크(8)의 위치를 기록시, 재생시에 각각 제어할 수 있다.
다음에 정재파의 기록시에 사용되는 레이저광 A에 관하여 설명한다. LD(1)로부터 출사된 레이저광은, 1/2파장판(HWP)(12)에 의해 PBS(13)에서 투과와 반사가 반반이 되도록 편광면이 조정된다. PBS(13)을 투과한 레이저광이 레이저광 A이며, 갈바노 미러(14)에 의해 반사된다. 갈바노 미러(14)에서 반사된 레이저광 A는, 액정 패널(LCP)(15), 1/4파장판(16), 볼록 렌즈의 페어로 이루어진 릴레이 렌즈(17), 볼록 렌즈(18)를 지나고, NBS(6)에 의해 디스크 방향에 직각으로 반사되어서 대물렌즈(7)에 입사한다.
액정 패널(15)은, 레이저광 A를 광디스크(8)에 조사하는 대물렌즈(7)에 있어서의 구면수차를 보정한다. 구체적으로, 액정 패널(15)은, 레이저광 A가 디스크 입사로부터 포커스 위치까지 발생하는 구면수차나 디스크 기울기에 의해 일으키는 코마수차 등을 보정한다.
1/4파장판(16)은, 레이저광 A의 편광면을 회전하여, 직선편광을 원편광으로 한다. 릴레이 렌즈(17)는, 한쪽의 렌즈(17a)와 다른 쪽의 렌즈(17b)의 렌즈 간격을 조정함으로써, 대물렌즈(7)를 통과한 레이저광 A의 디스크(8) 내의 포커스 위치를 변화시킨다.
도 2는, 대물렌즈(7)에 의해 집속된 레이저광 A가 광디스크(8)에 입사하는 모양을 나타낸다. 또한 광디스크(8)의 구성을 나타낸다. 이 광디스크(8)는, 기판(Substrate)(9) 위에 반사면(10)을 형성하고 있다. 광디스크(8)의 반사면(10)에는, 전술한 바와 같이 트래킹 신호검출용의 안내 홈 혹은 요철 피트가 형성되어 있다. 이 안내 홈 혹은 요철 피트에는, 상기한 바와 같이 레이저광 C가 조사되고, 거기에서 반사해서 귀환광이 된다. 또한 반사면(10) 위에는, 기록 매체를 구성하기 위한 기록층(미디어:media)(11)이 형성되어 있다. 도 1에 나타낸 광학기록재생장치는, 이 기록층(11) 내에 정재파를 기록한다. 특히, 층상으로 정보를 기록한다. 이에 따라, 일반적인 광디스크를 층 수만큼 함께 기록하는 것이 가능해 진다.
레이저광 A는, 대물렌즈(7)에 의해 집광되고, 광디스크(8)에 입사 후에 반사면(10)의 앞(점 SF)에서 포커스 하고, 반사면(10)에 이르고, 이 반사면(10)에 의해 반사된다.
한편, 마찬가지로 정재파의 기록시에 사용되는 레이저광 B는, 도 1에 나타낸 바와 같이 빔 스플리터(3)에 의해 반사되어서 1/2파장판(12)에 입사된다. 1/2파장판(12)을 투과한 레이저광 B는, PBS(13)에서 반사된다. 이 레이저광 B는, 액정 패널(19), 1/2파장판(20), 광학 보상기(OPD compensator)(21)를 투과하고, 다른 PBS(-a22)를 투과한 후, 1/4파장판(23), 볼록 렌즈의 페어로 이루어진 릴레이 렌즈(24), 볼록 렌즈(25)를 거쳐, NBS(5)에 의해 디스크 방향에 직각으로 반사되어서 대물렌즈(7)에 입사한다.
액정 패널(19)은, 레이저광 B가 대물렌즈(7)에 의해 집속될 때의 구면수차를 보정한다. 구체적으로, 액정 패널(19)은, 레이저광 B가 광디스크에의 입사면에서 포커스 위치까지 발생하는 구면수차나 광디스크 기울기에 의해 일으키는 코마수차 등을 보정한다.
1/2파장판(20)은, 이미 한쪽의 1/2파장판(12)에 의해 PBS(13)에서 반사되도록 편광된 레이저광 B의 편광면을 후단의 PBS(-a22)에서 반사되지 않도록 90° 회전한다. 이 때문에, 레이저광 B는 PBS(-a22)를 투과한다.
1/4파장판(23)은, 직선편광의 레이저광 B를 원편광으로 한다. 릴레이 렌즈(24)는, 한쪽의 렌즈(24a)와 다른 쪽의 렌즈(24b)의 렌즈 간격을 조정함으로써, 대물렌즈(7)를 투과한 레이저광 B의 광디스크(8) 내에 있어서의 포커스 위치를 변화한다.
다음에 레이저광 B는, 대물렌즈(7)에 의해 집속되어, 광디스크(8)에 입사한 후, 광디스크의 반사면(10)에서 반사된 후 레이저광 A와 동일한 초점 SF에 포커스 한다.
여기에서, 레이저광 A의 초점과 레이저광 B의 초점을, 광디스크(8) 내에서 동일하게 하기 위한 릴레이 렌즈(17 및 24)의 제어에 대해서 도 3∼도 5를 참조해서 상세하게 설명한다. 레이저광 A의 초점은, 광디스크를 향하는 도중의 릴레이 렌즈(17)의 두 개의 렌즈의 간격과, 갈바노 미러(14)의 각도를 조정함으로써 제어되고, 또한 레이저광 B의 초점은, 도중의 릴레이 렌즈(24)의 두 개의 렌즈 간격을 조정함으로써 제어된다.
우선, 도 3에 나타낸 바와 같이, 광학기록재생장치에서는, 2개의 광로 [A] 및 [B]가 있다. 릴레이 렌즈(17 및 24)를 각각 구성하는 각 페어 렌즈(17a, 17b, 24a, 24b)는, 도 4에 나타낸 바와 같이 예를 들면 한쪽의 렌즈(17a, 24a)가 스테핑 모터(35)에 의해 광축방향으로 이동 가능하게 지지되고, 서로 렌즈(17a, 17b, 24a, 24b) 간의 간격이 가변 가능하게 되어 있다. 그리고, 스테핑 모터(35)에 지지된 예를 들면 한쪽의 렌즈(17a, 24a)의 위치에 의해 기록 매체에 입사된 레이저광의 포커스 위치가 도 5a, 도 5b, 도 5c에 도시하는 바와 같이 변화된다.
이하에, 릴레이 렌즈(17 및 24)를 사용하여, 기록 매체에 입사되는 레이저광의 초점 조정의 순서에 관하여 설명한다.
우선, 광로 [B]를 투과해서 광디스크(8)에 입사된 레이저광의 초점위치를 설정한다. 이 초점위치의 설정은, 릴레이 렌즈(24)를 구성하는 렌즈(24a, 24b) 간의 간격을 가변함으로써 행한다. 이 초점위치의 설정은, 구체적으로는, 스테핑 모터(35)에 지지된 한쪽의 렌즈(24a)를 다른 쪽의 렌즈(24b)에 대하여 이동 조정함으로써 행한다. 여기에서, 릴레이 렌즈(24)를 구성하는 대물렌즈(7) 측에 위치하는 렌즈(24b)의 초점거리를 fr, 대물렌즈의 초점거리를 fo라고 하면, d=n0(fo/fr)2D, (n0은 기록 매체의 굴절률)이 된다(도 5a). 이 때, 레이저광은, 평행광이 되어 도 5a 중 좌측으로부터 입사된다.
다음에 광로 [A]를 투과해서 광디스크(8)에 입사된 레이저광의 초점위치를 설정한다. 이 초점위치의 설정도, 전술의 릴레이 렌즈(24)와 마찬가지로, 릴레이 렌즈(17)를 구성하는 렌즈(17a, 17b) 간의 간격을 가변함으로써 행한다. 이 초점위치의 설정은, 구체적으로는, 스테핑 모터(35)에 지지된 한쪽의 렌즈(17a)를 다른 쪽의 렌즈(17b)에 대하여 이동 조정하는 것에 의해 행한다. 이 때, 릴레이 렌즈(17)를 구성하는 렌즈(17b)를, 도 5c에 나타낸 바와 같이 대물렌즈(7)로부터 멀어지도록 이동시켜 둔다.
그리고, 대물렌즈(7)에 의해 집광되고, 광디스크(8)의 반사면(10)에 의해 반사된 레이저광 A는, 도 3에 나타낸 바와 같은 광로를 거쳐 2축 서보 광검출기(28) 위로 인도된다. 이 2축 서보 광검출기(28)는, 비점수차법에 의해 광로 [A]의 릴레이 렌즈(17)로부터의 레이저광이 집속/평행/발산광인 것을 검출하는 것이 가능하고, 투과하는 레이저광이 평행광이 되도록 광로 [A]의 릴레이 렌즈(17)를 구성하는 렌즈(17a, 17b) 간의 간격을 제어함으로써 기록 매체 중의 초점위치가, 도 5a에 나타낸 바와 같이 반사면(10)으로부터 d의 거리의 위치에 있도록 조정한다.
또한, 레이저광 A, 레이저광 B의 포커스 얼라인먼트는, 다음과 같은 신호를 사용해서 행해진다. 즉, 레이저광 A는 PBS(13)를 투과 후, 갈바노 미러(14)에서 반사되어, 1/4파장판(16)에 의해 원편광이 되고, 광디스크(8)로부터 귀환광 B의 광로를 역으로 되돌아갈 때에 한번 더 1/4파장판(23)에서 편광면이 90°회전된다. 따라서, PBS(-a22)에서 반사되어서 GM(갈바노 미러)-Servo-PD(31)에, 렌즈(29) 및 실린더 렌즈(30)를 통해 이끌어진다.
이 때, 레이저광 A, 레이저광 B의 포커스 위치가 벗어나 있으면, GM-Servo-PD(31) 위에서의 광 스폿의 위치 어긋남 및 포커스 차이가 일어나므로, 이 차이가 생기지 않도록 갈바노 미러(14)의 각도와, 레이저광 B 광로 [B]의 릴레이 렌즈(24) 및/또는 레이저광 A 광로 [A]의 릴레이 렌즈(17)의 각 렌즈 간격을 제 어한다.
이 때 도 2에 나타낸 광디스크(8)에서는, 기판(Substrate) 부분은 설치하지 않아도 되고, 또한 반사면(Mirror)은 기록층의 이면반사를 사용해도 된다. 또한 광디스크의 표면에 무반사 코팅을 행해서 불필요한 반사를 방지하는 것도 가능하다.
이 때, 광원(LD)(1)으로부터 포커스 위치까지의 광로 길이가 레이저광 A, 레이저광 B 사이에서 다르면 간섭무늬인 정재파가 약해질 경우가 있다. 이 때문에, 레이저광 B의 광로 중의 광학 보상기(21)를 사용하여, 레이저광 A, 레이저광 B의 광원(1)으로부터 포커스 위치 SF까지의 광로 길이를 일치시킨다. 광학 보상기(21)는, 비스듬한 쐐기형의 광학소자이며, 빛이 입사하는 위치에 의해 굴절률을 변화시킨다. 레이저광 A, 레이저광 B는, 굴절률이 변화되면 파장이 변화되므로, 그 조정에 의해 광로 길이를 보정할 수 있다. 이에 따라 레이저광 A와 레이저광 B의 광로 길이는, 같아지도록 보정되고, 따라서, 광디스크(8)의 내부에 간섭무늬를 형성할 수 있다. 이렇게 하여, 레이저광 A, 레이저광 B의 광디스크(8) 내에 위치하는 포커스 위치에 정재파가 기록된다.
재생시에는, 레이저광 B는 광학 보상기(21)에 부가되어 있는 셔터(21a)에 의해 차광된다. 재생시의 레이저광 A는, 광디스크(8)를 향할 때에 1/4파장판(16)에 의해 원편광으로 하고, 또한 광디스크(8)로부터의 반사시에 1/4파장판(16)을 다시 지나므로, 편광면이 90°회전되어서 직선편광이 되고, PBS(13)에서 반사된다. PBS(13)에서 반사된 레이저광 A의 재생용 귀환광은, 집광렌즈(32) 및 핀홀(33)을 통해 RF포토다이오드로 이루어진 검출기(34)로 이끌어진다. RF포토다이오드 로 이루어진 검출기(34)는, 광디스크(8)에 기록된 정보를 검출할 수 있다.
다음에 도 1에 나타낸 광학기록재생장치가 정재파에 의해 정보가 다층구조로 기록되는 광디스크(8)에 사용되는 기록 매체에 관하여 설명한다.
이 기록 매체는, 광조사량에 따라 최대로 굴절률 변화 Δn을 일으키도록 하는 재료로 되어 있고, 도 6에 나타낸 바와 같이 기록 매체 중에, 종래의 장치와 같이 상하로부터 동일 초점에 빛을 조사했을 경우, 광 스폿 사이즈 정도의 그레이팅이 기록된다. 기록 매체를 사이에 두고 위로부터의 기록재생 참조광에 대하여, 아래로부터 기록 정보광이 반사하고, 동일 초점위치에 빛을 조사하여, 그레이팅을 기록하고 있다. 그레이팅의 사이즈 W는 식 3에, 피치(Pitch)는 식 4에 나타낸 바와 같은 크기가 된다. 이 때 같은 식은 도 3 중에도 기재하고 있다.
[수 1]
Figure 112008055849531-PCT00001
[수 2]
Figure 112008055849531-PCT00002
다음에 도 7, 도 8은, 도 6에 나타낸 바와 같이 초점위치에서의 굴절률 변화가 최대값 △n이 되도록 기록한 후, 재생 참조광을 조사하고, 반사광 강도/재생 참조광 강도를 플롯한 것이다. 여기에서, 기록 매체를 사이에 두고 상하에 각각 위치하는 대물렌즈의 개구수 NA는 같은 것으로 했다.
도 7, 도 8로부터 알 수 있듯이, 재생광 강도는 개구수 NA의 4승에 반비례하고, △n의 2승에 비례한다. 이 그래프로부터, 이하에 나타내는 식 5와 같은 관계를 얻을 수 있다. 여기에서, η은 회절 효율, 즉 조사광 강도에 대한 반사광 강도의 비율이다.
[수 3]
Figure 112008055849531-PCT00003
한편, 매체의 굴절률 변화는 광강도 밀도에 비례하므로, 광 스폿의 면적에 비례한다. 조사 시간에도 비례함으로써, 이하에 나타내는 식 6과 같은 관계를 얻을 수 있다.
[수 4]
Figure 112008055849531-PCT00004
P: 조사 파워(mW), t: 조사 시간(sec), λ: 파장(cm)
S: 매체 감도: 조사광량에 대한 굴절률 변화, (Δn/(mJ/cm2))
...(6)
여기에서, 현재의 광디스크와 같은 기록 마크 변조 방식과 전송 레이트를 실현하기 위해서는, t는 최단 마크 시간으로 적어도 100ns 이하, 파장 λ를 405nm, 또한 레이저광으로서 현재 이용되고 있는 기록 파워를 최대로 20mW 정도로 한 다. 반사광은, 디스크의 표면 반사의 적어도 10분의 1 이상은 필요로 한다면, 굴절률 η은 0.5% 이상 필요해진다. 이러한 조건에서, 이하에 나타내는 식 7과 같은 감도를 가지는 기록 매체를 사용할 필요가 있다.
[수 5]
Figure 112008055849531-PCT00005
다음에 도 9∼도 11을 사용해서 낮은 광조사량으로 감광하지 않는 매체의 감도 특성을 본다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 광조사량 A로부터 광조사량 B까지는 굴절률 변화 Δn은 직선적으로 증가한다. 그러나, 광조사량 B를 지나면 굴절률 변화 Δn은 일정해진다. 따라서, TH=A/B로 한다. 도 10에는 그레이팅의 두께의 계산 영역을 나타낸다. 초점면을 사이로 두고 상하에 형성되는 영역이 된다. 앞의 계산 방법으로, 매체 내에 형성되는 그레이팅의 두께 w를 제한해서 재생 반사광을 플롯한 것이 도 11이다. 계산에 있어서의 파장과 개구수 NA에 따라, 그레이팅의 두께는 8.4μm이 되지만, 그래프에서 TH=0.00의 경우와 같이, 실제로는 그것보다 두꺼운 영역으로부터의 반사광이 있다.
따라서, 감도 특성에 있어서, 감광하지 않는 광조사량과 최대 굴절률을 주는 광조사량의 비율 TH가 약 0.01 이상인 기록 매체를 사용함으로써, 불필요한 반사를 일으키는 그레이팅 영역을 피할 수 있다.
다음에 노이즈 신호 계산에 관해서 설명한다. 우선, 층간 크로스 토크를 무 시할 수 있는 층 간격을 구하기 위한 계산에 대해서 서술한다.
도 12는, 통상의 2차원의 작은 반사 마크(2-D)가 초점위치에서 벗어나 있는 경우에 검출되는 광량을 설명하기 위한 것이다. 도 13은, 그 계산 결과를 나타내는 특성도다. 도 13에 있어서, 가로축은 초점위치로부터의 거리이며, 세로축은 신호(dB)로서 정의하고 있다. 도 14는 디포커스와 신호와의 관계를 나타내고 있다. 파장은 405nm, 개구수 NA는 0.85, 층간의 굴절률은 1.55이다.
또한 도 15는 본 발명에 의해 기록된 마크가 초점위치에서 벗어나 있는 경우에 검출되는 광량을 설명하기 위한 것이다. 도 16은 그 측정 결과를 나타내는 특성도다. 가로축은 초점위치로부터의 거리이며, 세로축은 신호(dB)로서 정의하고 있다. 도 17은 디포커스와 신호와의 관계를 나타내고 있다. 이 경우도, 파장은 405nm, NA는 0.85, 층간의 굴절률은 1.55이다.
이들 결과로부터, 본 발명의 마크 위치에 관한 재생 특성은 통상의 광디스크와 같다는 것을 알 수 있다.
광디스크에 있어서의 재생 신호의 진폭은, 강도 반사율과 광 스폿 강도를 마크 면적으로 적분한 값에 비례한다. 다음에 재생하고 싶은 층을 신호면으로 하면, 광 스폿 지름은 약 1.22λ/NA가 된다.
한편, 크로스 토크를 생기게 하는 층을 크로스 토크면으로 하고, 신호면으로부터의 거리를 d라고 하면, 스폿 직경 D는, 이하에 나타내는 식 8과 같아진다.
[수 6]
Figure 112008055849531-PCT00006
따라서, 신호면에서의 1마크로부터의 신호 파워를 σs2라고 하면, 크로스 토크면의 1마크에 대한 크로스 토크 노이즈는, 이하에 나타내는 식 9과 같이 나타낼 수 있다.
[수 7]
Figure 112008055849531-PCT00007
스폿 내의 마크의 개수는 스폿 면적에 비례하므로, (총 크로스 토크 파워)/(신호 파워)는, 이하에 나타내는 식 10과 같이 스폿 면적비에 비례하게 된다.
[수 8]
Figure 112008055849531-PCT00008
도 18은, 층 간격을 변화시켜, 인접층으로부터의 크로스 토크를 계산한 결과다. 가로축은 층 간격(Thickness(μm)), 세로축은 크로스 토크량(Crosstalk(dB))이다. 크로스 토크량(dB)은 “인접층이 있는 신호에서 인접층이 없는 신호를 감산한 신호의 파워”를 “인접층이 없는 경우의 신호의 파워”로 나눈 것이다.
파라미터는 파장 405nm, NA=0.85, 에러 정정은 (1,7)RLL, 트랙 피치 Tp는 0.32μm, 1T는 80nm로 하고, 블루 레이 디스크(Blu-ray Disc, 등록상표) 와 동등하게 했다. 또한 층간의 굴절률은 1.55이다. 또한 실선은 상기 식 10에서 Kct=0.1로 한 것이다.
다음에 도 19에 층 간격과 지터의 계산예를 게시했다. 가로축은 층 간격(Thickness(μm)), 세로축은 지터(Jitter(%))다. 계산 조건은, 도 18과 같다. 층 간격에서 약 5μm 이하가 되면 급격하게 지터가 열화하고 있는 것을 알 수 있다. 이 결과를 고려하면, 도 18에 나타낸 크로스 토크로서는 -27dB가 거의 한계라고 생각된다.
다음에 층수가 증가했을 경우를 검토한다. 도 20에 나타낸 바와 같이, 전체를 M층, 재생하고 싶은 층을, M층 중의 제N층이라고 한다. 또한 층 간격은 일정값 d, 각 층의 강도 반사율을 T라고 한다. 우선, 신호 진폭은, 제N층까지 투과율과 제N층에서의 반사 및 표면까지의 투과율을 고려하면, 이하에 나타내는 식 11에 비례한다.
[수 9]
Figure 112008055849531-PCT00009
재생층 이외의 층으로부터의 총 크로스 토크 신호 파워는, 이하에 나타내는 식 12의 값에 의해 계산할 수 있다.
[수 10]
Figure 112008055849531-PCT00010
따라서, 크로스 토크는, 이하의 식 13에 나타내는 것처럼 된다.
[수 11]
Figure 112008055849531-PCT00011
다음에 도 21에 재생층이 매체의 중간일 경우의 계산예를 게시한다. 가로축이 층수이며, 세로축이 크로스 토크의 합계(Crosstalk sum ratio)이다. 크로스 토크 신호 파워는, 이하의 식 14에 나타내는 것처럼 된다.
[수 12]
Figure 112008055849531-PCT00012
이로부터, 각 층의 반사율(1-T)의 값이 2% 이하 정도이면, 재생층의 층수 M을 늘려 갔을 때에 식 14 거의 2π2/6이라고 생각해도 된다는 것을 알 수 있다.
또한 도 22에 재생층 N을 변화시킨 경우의 TN-1(1-T)TN-1을 나타낸다. 도 22 중, 가로축이 층수다. 여기에서는, 이하의 식 15에 나타낸 바와 같이, (1-T)이 작을수록 변화가 적으므로, 다층의 경우의 각 층의 재생 광량 변화를 작게 할 수 있다.
[수 13]
Figure 112008055849531-PCT00013
한편, 상기 식 15의 총 합계에 있어서, 다층의 경우의 크로스 토크는 대략 다음 식 16과 같이 추정된다.
[수 14]
Figure 112008055849531-PCT00014
앞의 결과로부터 크로스 토크 허용량은 -27dB(∼2x10-3), Kct=0.1이므로, 층 간격은 이하의 식 17에 나타낸 바와 같이 설정된다.
[수 15]
Figure 112008055849531-PCT00015
다음에 기록 매체의 감도에 관해서 설명한다. 선행 문헌으로서는, X. Shi et. al., Technical Digest of ISOM/ODS2005, MB-6,(2005), Hawaii USA을 든다.
그 중에서, 기록 감도 S를, 이하의 식 18에 나타낸 바와 같이 정의하고 있다.
[수 16]
Figure 112008055849531-PCT00016
이 식 18 중에서 η은 회절 효율(반사광 강도/입사광 강도), t는 조사 시간(sec), L은 매체의 두께(cm), I는 광밀도(W/cm2)다. 또한 매체기록 감도의 예로서, l(cm/J)이라고 기재되어 있다.
이 감도의 정의로부터, 본 발명의 광학기록재생장치에 있어서, 조사된 광강도에 따라 굴절률이 변화되는 디스크 매체는, 감도:(굴절률 변화)/(광조사량)가 이하의 식 19에 나타내는 조건을 만족시키는 것이 바람직하다.
[수 17]
Figure 112008055849531-PCT00017
이하에, 식 19의 조건을 구하는 방법에 관하여 설명한다.
본 발명의 회절 효율은, 이하의 식 20에 나타내는 바와 같다.
[수 18]
Figure 112008055849531-PCT00018
감도 측정에 있어서의 반사형 홀로그램의 회절 효율은, 이하의 식 21에 나타낸 바와 같다고 추정할 수 있다.
[수 19]
Figure 112008055849531-PCT00019
또한 본 발명의 실효적인 홀로그램 두께 w는, 전술한 바와 같이, 이하에 나타내는 식 22에 나타낸 것처럼 된다.
[수 20]
Figure 112008055849531-PCT00020
상기의 식 21, 식 22로부터, 이하에 나타내는 식 23을 얻을 수 있다.
[수 21]
Figure 112008055849531-PCT00021
또한 상기 식 18과, 또한 스폿의 단면적이 (λ/NA)2인 것으로부터, 입사광 강도를 P(mW)라고 하면, 광밀도 I는 이하의 식 24에 나타낸 것처럼 된다.
[수 22]
Figure 112008055849531-PCT00022
따라서, 기록 감도 S는, 이하의 식 25에 나타낸 것처럼 된다.
[수 23]
Figure 112008055849531-PCT00023
그러면, 상기 식 22, 식 23 및 식 25 식으로부터, 이하에 나타내는 식 26을 얻을 수 있다.
[수 24]
Figure 112008055849531-PCT00024
따라서, Δn은, 이하의 식 27에 나타낸 것처럼 된다.
[수 25]
Figure 112008055849531-PCT00025
상기 식 2, 식 27로부터, 이하에 나타내는 식 28, 식 29를 얻을 수 있다.
[수 26]
Figure 112008055849531-PCT00026
[수 27]
Figure 112008055849531-PCT00027
따라서, S는, 이하에 나타내는 식 30이 된다.
[수 28]
Figure 112008055849531-PCT00028

Claims (14)

  1. 광강도에 따라 굴절률이 변화하는 기록 매체에 정재파에 의해 정보를 기록하는 광학기록장치에 있어서,
    광원으로부터 출사한 1개의 레이저광을 복수로 분리해서 이루어진 분리광 2개의 레이저광 중, 한쪽의 레이저광을 상기 기록 매체의 반사면에 이르기까지의 초점위치와, 다른 쪽의 레이저광은 상기 반사면에서 되돌아온 후의 초점위치가 동일해지도록, 대물렌즈를 사용해서 조사하는 광학 헤드를 구비하고,
    상기 광학 헤드에 의해 동일한 초점위치가 되도록 조사된 2개의 레이저광에 의해 상기 정재파를 상기 기록 매체 내에 다층 모양으로 기록하는 것을 특징으로 하는 광학기록장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광학 헤드는, 상기 분리광 중 또 다른 1개의 레이저광을 상기 기록 매체의 반사면에 형성된 안내 홈 혹은 마크에 포커스 하여, 대물렌즈의 포커스 및 트래킹 서보를 행하는 것을 특징으로 하는 광학기록장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 광학 헤드는, 상기 한쪽의 레이저광이 상기 다른 쪽의 레이저광의 광로를 역으로 되돌아오는 각도와 초점위치를 제어함으로써 상기 2개의 레이저광의 상기 대물렌즈에 의한 초점위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 광학기록장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 광학 헤드는, 상기 광학기록매체에의 입사 레이저광을 원편광으로 하는 것을 특징으로 하는 광학기록장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 광학 헤드는, 상기 광원으로부터 상기 기록 매체 내의 초점위치까지의 광로 길이를, 상기 2개의 레이저광에 대해 동일하게 하는 조정 기구를 가지는 것을 특징으로 하는 광학기록장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 광학 헤드가 상기 정재파를 다층 모양으로 기록하는 상기 기록 매체는, 인접하는 층의 간격 d를 다음 식 1을 만족하도록 설정하는 것을 특징으로 하는 광학기록장치:
    [수 1]
    Figure 112008055849531-PCT00029
    .
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 기록 매체는, 상기 광학 헤드에 의한 상기 정재파 정보의 재생시에 각 층의 반사율을 2% 이하로 하는 것을 특징으로 하는 광학기록장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 광학 헤드가 상기 정재파를 다층 모양으로 기록하는 상기 기록 매체는, 감도 S=(굴절률 변화)/(광조사량)이 이하의 식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 광학기록장치:
    [수 2]
    Figure 112008055849531-PCT00030
    .
  9. 광강도에 따라 굴절률이 변화하는 기록 매체에 정재파에 의한 정보가 기록된 상기 기록 매체로부터 상기 정재파 정보를 재생하는 광학재생장치로서,
    상기 기록 매체는,
    광원으로부터 출사한 1개의 레이저광을 복수로 분리해서 이루어진 분리광 2개의 레이저광 중, 한쪽의 레이저광을 상기 기록 매체의 반사면에 이르기까지의 초점위치와, 다른 쪽의 레이저광에 의한 상기 반사면에서 되돌아온 후의 초점위치가 동일해지도록, 광학 헤드로부터 조사된 2개의 레이저광을 출사함으로써, 상기 정재파가 다층 모양으로 기록되어 있는 기록 매체이며,
    또한 상기 2개의 레이저광 중 어느 한쪽의 레이저광을 조사해서 반사면으로부터 상기 정재파에 의한 정보를 판독하는 것을 특징으로 하는 광학재생장치.
  10. 광강도에 따라 굴절률이 변화하는 기록 매체에 정재파에 의해 정보를 기록하고, 또한 상기 기록 매체로부터 상기 정재파 정보를 재생하는 광학기록재생장치로서,
    광원으로부터 출사한 1개의 레이저광을 복수로 분리해서 이루어지는 분리광 2개의 레이저광 중, 한쪽의 레이저광을 상기 기록 매체의 반사면에 이르기까지의 초점위치와, 다른 쪽의 레이저광은 상기 반사면에서 되돌아온 후의 초점위치가 동일해지도록, 대물렌즈를 사용해서 조사하는 광학 헤드를 구비하고,
    상기 광학 헤드에 의해 동일한 초점위치가 되도록 조사된 2개의 레이저광에 의해 상기 정재파를 상기 기록 매체 내에 다층 모양으로 기록하고, 또한 상기 2개 의 레이저광 중 어느 한쪽의 레이저광을 조사해서 반사면으로부터의 상기 정재파에 의한 정보를 판독하는 것을 특징으로 하는 광학기록재생장치.
  11. 광강도에 따라 굴절률이 변화하는 기록 매체에 정재파에 의해 정보를 기록하는 광학기록방법으로서,
    광원으로부터 출사한 1개의 레이저광을 복수로 분리해서 이루어진 분리광 2개의 레이저광 중, 한쪽의 레이저광을 상기 기록 매체의 반사면에 이르기까지의 초점위치와, 다른 쪽의 레이저광은 상기 반사면에서 되돌아온 후의 초점위치가 동일해지도록. 대물렌즈를 사용해서 조사하고, 상기 정재파를 상기 기록 매체 내에 다층 모양으로 기록하는 것을 특징으로 하는 광학기록방법.
  12. 광강도에 따라 굴절률이 변화하는 기록 매체에 정재파에 의해 정보를 기록하고, 또한 상기 기록 매체로부터 상기 정재파 정보를 재생하는 광학기록재생방법으로서,
    광원으로부터 출사한 1개의 레이저광을 복수로 분리해서 이루어지는 분리광 2개의 레이저광 중, 한쪽의 레이저광을 상기 기록 매체의 반사면에 이르기까지의 초점위치와, 다른 쪽의 레이저광은 상기 반사면에서 되돌아온 후의 초점위치가 동일해지도록, 대물렌즈를 사용해서 조사하고,
    상기 광학 헤드에 의해 동일한 초점위치가 되도록 조사된 2개의 레이저광에 의해 상기 정재파를 상기 기록 매체 내에 다층 모양으로 기록하고,
    상기 2개의 레이저광 중 어느 한쪽의 레이저광을 조사해서 반사면으로부터 상기 정재파에 의한 정보를 판독하는 것을 특징으로 하는 광학기록재생방법.
  13. 광강도에 따라 굴절률이 변화하는 기록 매체에 정재파에 의해 정보가 기록된 상기 기록 매체로부터 상기 정재파 정보를 재생하는 광학재생장치로서,
    상기 기록 매체는,
    광원으로부터 출사한 1개의 레이저광을 복수로 분리해서 이루어진 분리광 2개의 레이저광 중, 한쪽의 레이저광을 상기 기록 매체의 반사면에 이르기까지의 초점위치와, 다른 쪽의 레이저광에 의한 상기 반사면에서 되돌아온 후의 초점위치가 동일해지도록, 광학 헤드로부터 조사된 2개의 레이저광을 출사함으로써, 상기 정재파를 다층 모양으로 기록된 기록 매체이며, 또한 상기 2개의 레이저광 중 어느 한쪽의 레이저광을 조사해서 반사면으로부터 상기 정재파에 의한 정보를 판독하는 것을 특징으로 하는 광학재생장치.
  14. 광강도에 따라 굴절률이 변화하는 기록 매체에 정재파에 의해 정보가 기록되는 기록 매체로서,
    상기 기록 매체는, 광원으로부터 출사한 1개의 레이저광을 복수로 분리해서 이루어지는 분리광 2개의 레이저광 중, 한쪽의 레이저광을 상기 기록 매체의 반사면에 이르기까지의 초점위치와, 다른 쪽의 레이저광에 의한 상기 반사면에서 되돌아온 후의 초점위치가 동일해지도록, 광학 헤드로부터 조사된 2개의 레이저광을 출사함으로써, 상기 정재파가 다층 모양으로 기록되는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
KR1020087019097A 2006-02-16 2007-02-16 광학기록재생장치 KR20080096532A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2006-00039747 2006-02-16
JP2006039747A JP2007220206A (ja) 2006-02-16 2006-02-16 光学記録再生装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080096532A true KR20080096532A (ko) 2008-10-30

Family

ID=38371632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087019097A KR20080096532A (ko) 2006-02-16 2007-02-16 광학기록재생장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20100165825A1 (ko)
EP (1) EP1986187A4 (ko)
JP (1) JP2007220206A (ko)
KR (1) KR20080096532A (ko)
CN (1) CN101385083A (ko)
TW (1) TW200814031A (ko)
WO (1) WO2007094456A1 (ko)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4985050B2 (ja) * 2007-03-30 2012-07-25 ソニー株式会社 光ディスク装置及び情報再生方法
JP5115126B2 (ja) * 2007-10-05 2013-01-09 Tdk株式会社 ホログラム記録媒体
JP4973474B2 (ja) 2007-12-05 2012-07-11 ソニー株式会社 光ディスク装置及び光情報記録方法
JP4565353B2 (ja) 2007-12-06 2010-10-20 ソニー株式会社 光ディスク装置及び位置制御方法並びに光ピックアップ
KR20090062014A (ko) 2007-12-12 2009-06-17 삼성전자주식회사 홀로그래픽 정보 기록/재생장치
JP2009151900A (ja) * 2007-12-21 2009-07-09 Sony Corp 光ディスク装置及び位置制御方法並びに光ピックアップ
KR20090072449A (ko) * 2007-12-28 2009-07-02 삼성전자주식회사 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치
JP4491754B2 (ja) 2008-02-07 2010-06-30 ソニー株式会社 光情報記録装置及び記録補正量算出方法
JP4517309B2 (ja) 2008-03-25 2010-08-04 ソニー株式会社 光ディスク装置
WO2009119608A1 (ja) * 2008-03-27 2009-10-01 日本電気株式会社 光学ユニット、光学的情報記録再生装置および光学的情報記録再生方法
WO2009122987A1 (ja) * 2008-03-31 2009-10-08 日本電気株式会社 光ヘッド装置および光学的情報記録再生装置
JP4596284B2 (ja) * 2008-05-26 2010-12-08 ソニー株式会社 光ディスク装置及びフォーカス制御方法
KR20100006893A (ko) * 2008-07-10 2010-01-22 삼성전자주식회사 다파장 마이크로 홀로그래픽 데이터 기록/재생 장치
JP2010040064A (ja) 2008-07-31 2010-02-18 Sony Corp 光ディスク装置及び信号生成方法
JP4798188B2 (ja) 2008-08-22 2011-10-19 ソニー株式会社 光情報記録装置及び光情報記録方法
KR100975066B1 (ko) * 2008-08-28 2010-08-11 삼성전자주식회사 홀로그래픽 정보 기록/재생장치 및 기록층 위치 조정 방법
KR100965892B1 (ko) * 2008-09-10 2010-06-24 삼성전자주식회사 광디스크에 대한 기록/재생 장치 및 방법
EP2228793A1 (en) * 2009-03-11 2010-09-15 Thomson Licensing Multilayer coaxial holographic storage system
JP5332858B2 (ja) * 2009-04-21 2013-11-06 日本電気株式会社 光学的情報記録再生装置及びそれに用いる光学ユニット
JP5256161B2 (ja) 2009-10-02 2013-08-07 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 光情報記録再生装置及び情報再生装置
US20110096653A1 (en) * 2009-10-27 2011-04-28 Panasonic Boston Laboratory Micro-holographic data storage system and method
JP5309008B2 (ja) * 2009-12-15 2013-10-09 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 光情報記録再生装置および光情報再生装置
JP5409479B2 (ja) 2010-03-29 2014-02-05 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 光情報再生装置、光情報記録装置及び情報記録方法
US8254235B2 (en) * 2010-03-31 2012-08-28 General Electric Company System and method for transfer of data stored in holographic storage medium

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11126335A (ja) * 1997-10-24 1999-05-11 Sony Corp 光情報記録媒体、光情報記録装置および方法ならびに光情報再生装置および方法
JP2002123948A (ja) * 2000-10-12 2002-04-26 Optware:Kk 光情報記録装置および方法、光情報再生装置および方法、光情報記録再生装置および方法、ならびに光情報記録媒体
JP2004171611A (ja) * 2002-11-15 2004-06-17 Optware:Kk 光情報記録装置および光情報再生装置
JP2006039747A (ja) 2004-07-23 2006-02-09 Hikkoshisha:Kk 引越紹介システム

Also Published As

Publication number Publication date
CN101385083A (zh) 2009-03-11
TW200814031A (en) 2008-03-16
EP1986187A1 (en) 2008-10-29
EP1986187A4 (en) 2009-04-15
US20100165825A1 (en) 2010-07-01
WO2007094456A1 (ja) 2007-08-23
JP2007220206A (ja) 2007-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20080096532A (ko) 광학기록재생장치
US7948840B2 (en) Optical disc device and converging position correction method
JP2006260669A (ja) 光情報記録再生装置及び記録媒体
KR100965890B1 (ko) 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치 및 방법
KR20080025000A (ko) 광 디스크 드라이브 및 초점 위치 제어 방법
US7842366B2 (en) Multi-layer optical information recording medium
JP4538759B2 (ja) 情報記録装置、情報再生装置及び光ピックアップ
US7961565B2 (en) Optical disk apparatus and optical aberration correcting method
KR20090029025A (ko) 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치, 기록/재생 방법 및홀로그래픽 정보 저장매체
US7595472B2 (en) Optical head device
US8018801B2 (en) Optical information reproduction device
KR100982520B1 (ko) 광디스크, 광디스크에 대한 기록/재생 방법 및 장치
US20090245037A1 (en) Focus Servo Method, Optical Reproducing Method, and Optical Reproducing Apparatus
US20090003155A1 (en) Optical information recording device, optical pickup, optical information recording method and optical information recording medium
KR20100065780A (ko) 홀로그래픽 정보 기록 방법 및 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치
JP2008175925A (ja) 光情報記録再生装置および光記録媒体
US20080239905A1 (en) Focusing-error detecting device and holographic data-recording/reproducing apparatus having the device
KR20090034760A (ko) 광 정보 기록 매체
JP4461894B2 (ja) ホログラム情報記録媒体
JP2009015881A (ja) ホログラム記録装置及びホログラム記録方法並びに光ディスク記録装置及び光ディスク記録方法
KR101365446B1 (ko) 광픽업 장치 및 광기록 및 재생장치
WO2009022788A1 (en) Holographic information storage medium, and method and apparatus for recording/reproducing holographic information using the same
KR101089803B1 (ko) 마이크로 홀로그래픽 데이터 기록장치, 이를 이용한 기록방법
JP2009277292A (ja) 光情報記録装置及び光ピックアップ

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid