JPH1064135A - 光情報記録検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現行のランドあるいはグルーブ記録では、隣
接するランドとグルーブ間でのクロストークが問題とな
る。そこで、本発明ではクロストークを簡単な方法によ
り抑圧でき、同時にランドおよびグルーブの再生が可能
な光情報検出装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 読みだしレーザースポットをランドとグ
ルーブにほぼ等しくまたがって照射するようにする。光
磁気信号を検波する光学系にランド用とグルーブ用の二
つを設けそれぞれが最適の位相補償を行うために２分の
１波長板を傾けて配置し、さらに結晶光軸の方位角も最
適化する構成になっている。

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
のグルーブおよびランド双方に光磁気信号を記録し、再
生する光情報記録検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、光記録媒体は、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、光磁気記録媒体や相変化記録媒体は、書き換え可能
な高密度記録媒体として、各所で研究開発がなされてい
る。

【０００３】螺旋状あるいは同心円状に情報を記録する
光記録媒体の記録密度を向上させるためには、トラック
ピッチの短縮と線記録密度の向上という二つの手法が考
えられる。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できるが、緑あるいは
青色といった短波長の半導体レーザーが室温で安定に長
時間の連続発振し、安価に市場に出回るには今しばらく
時間がかかりそうである。そのような状況の中で、光磁
気記録媒体におけるＭＳＲ（磁気超解像）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】光磁気記録媒体のようなＲＡＭ媒体では情
報の書き込み時と読み出し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媒体では、
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媒体からすれば、ＲＯＭ媒体は再生条件
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媒体は不利である。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Ｄ
ＶＤ規格において、未だＲＯＭ媒体の記録容量を同じ媒
体サイズのＲＡＭ媒体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２倍にでき
るため、高密度記録媒体を開発する上で極めて重要な方
法である。光磁気記録媒体においては先に述べたＭＳＲ
は線記録密度のみならずトラック間クロストークを低減
できることが報告されており、ランドおよびグルーブ記
録への適用可能性が各所で検討されている。しかしなが
ら、磁気超解像を発現させる条件は、例えば再生レーザ
ーパワーが線速度に依存したり、再生磁場や初期化磁石
が必要な場合や、磁性層が少なくとも３層程度必要な場
合など極めて複雑で、安定性にも不安があり、高コスト
になりやすい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】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。しかし、
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。特開平８−７３５７ではグルーブ
の深さを選ぶことによって、ランドあるいはグルーブか
らのクロストークを低減できるとしている。しかし、通
常の媒体ではグルーブ深さが約６分の１波長程度でクロ
ストークフリーになるため、光磁気記録媒体ではグルー
ブ深さが通常の８分の１波長の場合と比較すると信号の
キャリアレベルが低下する。また、トラック誤差信号と
なるプッシュプル信号も同じく低下する。また、上記ク
ロストークフリーの条件は、カー楕円率、対物レンズの
焦点誤差や球面収差などにより容易にくずれることがす
でに報告されている。また、ランドとグルーブの同時再
生が可能であれば転送速度が一気に２倍に向上する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】光磁気記録媒体に特別な
負担をかけることなく、光情報記録検出装置を改良する
ことによって上記課題を解決する。

【０００８】第一発明は、再生用レーザースポットが互
いに隣接するランドおよびグルーブに対してほぼ半円形
になるように照射する手段を設けることを提案する。

【０００９】第二発明は、第一のレーザースポットの他
に、少なくとも二つ以上のレーザースポットを照射する
手段を設け、第一のレーザースポットの両脇に配置され
たレーザースポットと第一のレーザースポットが光磁気
記録媒体の半径方向に対してグルーブあるいはランドの
周期の４分の１の奇数倍の間隔で配置されているように
ように構成することを提案する。

【００１０】第三発明は、第一のレーザースポットとさ
らに少なくとも二つ以上のレーザースポットが回折格子
により生成されることを提案する。

【００１１】第四発明は、グルーブおよびランドに情報
を記録する際に第一のレーザースポットを用い、第一の
レーザースポットが生成するトラッキング信号であるプ
ッシュプル信号の極性を光磁気記録媒体が１回転する毎
に反転することにより、グルーブおよびランドに情報を
交互に記録する手段を設けることを提案する。

【００１２】第五発明は、グルーブおよびランドに情報
を記録する際にグルーブあるいはランドのどちらか一方
を先に記録し、全ての記録トラックを使いきった後に、
第一のレーザースポットが生成するプッシュプル信号の
極性を反転させ、残りのグルーブあるいはランドに記録
する手段を設けることを提案する。

【００１３】第六発明は、一方がグルーブ再生用、他方
がランド再生用である異なる二つの光磁気信号検出光学
系を備え、二つの光磁気信号検出光学系がそれぞれ異な
る位相補償量を与える手段を有することを提案する。

【００１４】第七発明は、異なる位相補償量を与える手
段が屈折率異方性を有する結晶性波長板であることを提
案する。

【００１５】第八発明は、結晶性波長板が２分の１波長
板であって、二つの光磁気信号検出光学系に配置された
２分の１波長板が、レーザー光の進行方向に対してそれ
ぞれ異なる傾きを与えられ、さらにそれぞれの２分の１
波長板に入射するレーザー光の電気ベクトルの方向に対
する結晶光軸の方位角が異なることを提案する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例における光
情報記録検出装置について図面を用いて詳しく説明す
る。

【００１７】図１（ａ）は本発明の光情報記録検出装置
におけるレーザースポットの光磁気記録媒体上での位置
関係を示す平面略図である。ほぼ同じ幅を有し互いに隣
接するグルーブ１とランド２に対してレーザースポット
４がほぼ半円形に照射される。このように照射すること
によって、グルーブおよびランドに記録された磁気ドメ
イン３を同時に再生する。図１（ｂ）は図１（ａ）の断
面略図であって、対物レンズ６によって回折限界に絞り
込まれたレーザー光は基板５を経て、グルーブ１および
ランド２に照射される。

【００１８】次に再生用レーザースポットが図１に示す
ように走査される方法について説明する。図２（ａ）は
回折格子により生成された＋１次光７、０次光８および
−１次光９の光磁気記録媒体上での位置関係を示す平面
略図である。＋１次光７、０次光８および−１次光９は
互いに光磁気記録媒体の半径方向にグルーブあるいはラ
ンド周期の４分の１間隔で配置されている。また、図２
（ｂ）には光磁気記録媒体から反射された＋１次光１
３、０次光１４および−１次光１５がそれぞれ２分割フ
ォトダイオード１０、１１および１２に到達し、それぞ
れを差動検出することによりプッシュプル信号を生成す
る。

【００１９】フォトダイオード１０、１１および１２よ
り生成されたプッシュプル信号の波形を図３に示す。図
３（ａ）は＋１次光１３によるプッシュプル信号、
（ｂ）は−１次光１４によるプッシュプル信号、（ｃ）
は０次光１５によるプッシュプル信号を表している。
（ａ）と（ｂ）では互いの位相が１８０度ずれており、
極性が逆転している。すなわち、＋１次光と−１次光の
それぞれのプッシュプル信号の差をとることにより、直
流成分のない安定したトラッキング信号が得られる。ま
た、（ｃ）は（ａ）、（ｂ）に対して９０度あるいは−
９０度の位相差がある。すなわち、トラックサーボが働
いている際には０次光８は互いに隣接するグルーブとラ
ンドの境界上を走査することになる。従って、０次光８
はグルーブおよびランドに記録された情報を同時に搬送
することになる。記録する際には０次光からのプッシュ
プル信号によりランドおよびグルーブに０次光を用いて
記録することができる。しかし、再生においてグルーブ
からの情報とランドからの情報は混在しており、分離さ
れていない。

【００２０】次に、グルーブからの情報とランドからの
情報を分離する方法を説明するために本発明の光情報記
録検出装置の構成略図を図４に示す。レーザーダイオー
ド１６から放射した光束はコリメーターレンズ１７によ
り平行光に変換され、回折格子１８により０次光および
±１次光に分離される。分離された光束はビームスプリ
ッター１９で振幅分離され透過した光束は対物レンズ２
０により回折限界に絞り込まれ光磁気記録媒体２１に照
射される。

【００２１】照射された０次光および±１次光は図２に
示す如く配置されている。光磁気記録媒体２１により反
射された０次光および±１次光の各光束は再び対物レン
ズ２０を経て、ビームスプリッター１９により振幅分離
され反射された成分はハーフミラー２２により透過成分
と反射成分に分離される。ここで、反射成分はグルーブ
に記録された情報の再生用に、一方透過成分はランドに
記録された情報の再生用に用いられる。反射された成分
は２分の１波長板２３を透過する。

【００２２】２分の１波長板２３はランドからのクロス
トーク信号を除去するために光束の進行方向に対してあ
る傾きおよびその結晶光軸は通過する光束の電気ベクト
ルに対してある方位角をもって配置されている。２分の
１波長板２３を通過した光束は偏光ビームスプリッター
２４によりＰ成分とＳ成分に分離され、Ｐ成分は収束レ
ンズ２５によりフォトダイオード２６に集光する。ここ
で、０次光および±１次光はそれぞれ専用に分割された
フォトダイオード２６の各エレメントにより信号検出が
行われる。ここで、図２および図３を用いて説明したよ
うに、プッシュプル信号を得るため各エレメントは２分
割になっている。一方、偏光ビームスプリッター２４に
より反射されたＳ成分は同様に収束レンズ２７によりフ
ォトダイオード２８に集光し、０次光の信号を検出す
る。フォトダイオード２６および２８に集光した０次光
の信号は差動アンプ２９によりグルーブからの信号とし
て検出される。

【００２３】次に、ハーフミラー２２を透過した成分は
ランドからの情報検出用で、２分の１波長板３０を透過
する。２分の１波長板３０はグルーブからのクロストー
ク信号を除去するために、光束の進行方向に対してある
傾きおよびその結晶光軸は通過する光束の電気ベクトル
に対してある方位角をもって配置されている。ここで、
２分の１波長板３０の傾きおよび方位角は２分の１波長
板２３の場合とは異なる。

【００２４】２分の１波長板３０を透過した光束は偏光
ビームスプリッター３１によりＰ成分とＳ成分に分離さ
れ、Ｐ成分は収束レンズ３４によりフォトダイオード３
５に集光し、０次光の信号を検出する。Ｓ成分は収束レ
ンズ３２によりフォトダイオード３３に集光し、０次光
の信号を検出する。フォトダイオード３２および３５に
集光した０次光の信号は差動アンプ３６によりランドか
らの信号として検出される。上述の如く０次光は隣接す
るグルーブとランドの両者の信号を混在した形で有して
いるが、２分の１波長板によりそれぞれに対して独立に
位相補償することにより、互いのクロストークを除去す
ることができ、同時に再生することが可能になる。

【００２５】図５にグルーブおよびランドに対して位相
補償を最適化した場合のランドとグルーブ間におけるク
ロストークの記録レーザーパルスのピークパワーに対す
る依存性を示す。ランド部あるいはグルーブ部に２μｍ
の磁気ドメインを記録し、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場
合のキャリアレベルを引いた値である。使用した光磁気
記録媒体は溝深さが約８分の１波長で、グルーブ（ある
いはランド）ピッチが１．４μｍで記録層はＳｉＮ／Ｔ
ｂＦｅＣｏ／ＳｉＮ／Ａｌの四層構造である。なお、光
磁気記録媒体の溝の深さはほぼ （１／８+（１／２）ｎ）λ ただし、ｎは０又は正の整数であり、λはレーザの波長
であるように選ぶことができる。

【００２６】再生に用いた本発明の光情報記録検出装置
は波長６８０ｎｍの半導体レーザーと開口数０．５５の
対物レンズが搭載されている。記録方法はパルスアシス
ト磁界変調方式で、記録マーク長は２．０μｍである。
ランド部あるいはグルーブ部に記録した信号によるクロ
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−２５ｄＢ以下を示している。

【００２７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、ランド部お
よびグルーブ部に対して位相補償条件を最適化した光磁
気検出光学系を備えることにより、隣接するグルーブ部
の信号またはランド部の信号によるクロストークは最適
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、本発明である光情報検出装置を用
いればランドあるいはグルーブからのクロストークを低
減でき、読みだしレーザースポットをランドとグルーブ
にほぼ等しくまたがって再生することにより、ランドお
よびグルーブ同時再生が可能になり、高密度記録再生に
おいて極めて重要な技術である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光情報記録検出装置の読みだしレーザ
ースポットとランドおよびグルーブの位置関係を示す略
図である。

【図２】光磁気記録媒体上のレーザースポットとフォト
ディテクター上のレーザースポットの位置関係を示す略
図である。

【図３】＋１次光、０次光および−１次光が生成するプ
ッシュプル信号の位相関係を示す図である。

【図４】本発明の光情報記録検出装置の平面略図であ
る。

【図５】本発明の光情報記録検出装置を用いた場合のク
ロストークの記録レーザーパワー依存性を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ グルーブ ２ ランド ３ 磁気ドメイン ４ レーザースポット ５ 基板 ６ 対物レンズ ７ ＋１次光 ８ ０次光 ９ −１次光 １０、１１、１２ フォトダイオード １３ ＋１次光 １４ ０次光 １５ −１次光 １６ レーザーダイオード １７ コリメーターレンズ １８ 回折格子 １９ ビームスプリッター ２０ 対物レンズ ２１ 光磁気記録媒体 ２２ ハーフミラー ２３ ２分の１波長板 ２４ 偏光ビームスプリッター ２５ 収束レンズ ２６ フォトダイオード ２７ 収束レンズ ２８ フォトダイオード ２９ 差動アンプ ３０ ２分の１波長板 ３１ 偏光ビームスプリッター ３２ 収束レンズ ３３ フォトダイオード ３４ 収束レンズ ３５ フォトダイオード ３６ 差動アンプ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学的に透明な基板に同心円あるいはス
   パイラル状の光学的溝深さがほぼ （１／８+（１／２）ｎ）λ ただし、ｎは０又は正の整数、λはレーザの波長である
   グルーブと、ランドが形成され、前記グルーブおよびラ
   ンドの幅がほぼ等しい光磁気記録媒体に記録された情報
   を読み出す装置において、前記光磁気記録媒体に照射さ
   れる第一のレーザースポットが互いに隣接する前記グル
   ーブおよびランドのそれぞれに対してほぼ等しく半円形
   に照射する手段を有することを特徴とする光情報記録検
   出装置。
2. 【請求項２】 前記第一のレーザースポットの他に、少
   なくとも二つ以上のレーザースポットを照射する手段を
   有しており、前記第一のレーザースポットの両脇に配置
   されたレーザースポットと前記第一のレーザースポット
   が前記光磁気記録媒体の半径方向に対してグルーブある
   いはランドの周期の4分の1の奇数倍の間隔で配置されて
   いることを特徴とする請求項１記載の光情報記録検出装
   置。
3. 【請求項３】 前記第一のレーザースポットおよび前記
   少なくとも二つ以上のレーザースポットが回折格子によ
   り生成されることを特徴とする請求項２記載の光情報記
   録検出装置。
4. 【請求項４】 前記グルーブおよびランドに情報を記録
   する際に前記第一のレーザースポットを用い、前記第一
   のレーザースポットが生成するトラッキング信号である
   プッシュプル信号の極性を前記光磁気記録媒体が１回転
   する毎に反転することにより、グルーブおよびランドに
   情報を交互に記録する手段を有することを特徴とする請
   求項１記載の光情報記録検出装置。
5. 【請求項５】 前記グルーブおよびランドに情報を記録
   する際にグルーブあるいはランドのどちらか一方を先に
   記録し、全ての記録トラックを使いきった後に、前記第
   一のレーザースポットが生成するプッシュプル信号の極
   性を反転させ、残りのグルーブあるいはランドに記録す
   る手段を有することを特徴とする請求項４記載の光情報
   記録検出装置。
6. 【請求項６】 一方がグルーブ再生用、他方がランド再
   生用である異なる二つの光磁気信号検出光学系を具備
   し、前記二つの光磁気信号検出光学系がそれぞれ異なる
   位相補償量を与える手段を有することを特徴とする請求
   項１記載の光情報記録検出装置。
7. 【請求項７】 前記異なる位相補償量を与える手段が屈
   折率異方性を有する結晶性波長板であることを特徴とす
   る請求項６記載の光情報記録検出装置。
8. 【請求項８】 前記結晶性波長板が２分の１波長板であ
   って、前記二つの光磁気信号検出光学系に配置された前
   記２分の１波長板が、レーザー光の進行方向に対してそ
   れぞれ異なる傾きを有し、さらにそれぞれの２分の１波
   長板に入射するレーザー光の電気ベクトルの方向に対す
   る結晶光軸の方位角が異なることを特徴とする請求項７
   記載の光情報記録検出装置。