(57)【特許請求の範囲】
【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有する光磁気記録媒体に記録された情報を再生する光情報検出装置において、
前記ランド上の記録情報を再生する場合は、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記録された信号が流れる方向に直交し、前記グルーブ上の記録情報を再生する場合は、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記録された信号が流れる方向に平行になるように、前記レーザー光の電気ベクトルを異なる向きにする手段と、
前記ランド及びグルーブからのそれぞれの反射光に対して、隣接するグルーブ又はランドからのクロストーク信号を低減するように設定された最適な位相差を与える手段と、
を備えることを特徴とする光情報検出装置。
【請求項２】
前記レーザー光の電気ベクトルを異なる向きにする手段が電気光学素子である請求項１記載の光情報検出装置。
【請求項３】
前記最適な位相差を与え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または２記載の光情報検出装置。
【請求項４】
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有する光磁気記録媒体に記録された情報を再生する光情報検出装置において、
前記ランド上の記録情報を再生する場合は、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記録された信号が流れる方向に直交し、前記グルーブ上の記録情報を再生する場合は、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記録された信号が流れる方向に平行になるように、前記レーザー光の電気ベクトルを異なる向きにする手段と、
前記ランドの記録情報を再生する場合、前記光磁気記録媒体からの反射光に対し、再生信号の信号対雑音比が最大になるように設定された第１の最適な位相差を与える手段と、
前記グルーブの記録情報を再生する場合、前記光磁気記録媒体からの反射光に対し、再生信号の信号対雑音比が最大になるように設定された第２の最適な位相差を与える手段と、
を光磁気信号検出光学系に少なくとも備え、前記第１の最適な位相差と、前記第２の最適な位相差とが異なることを特徴とする光情報検出装置。
【請求項５】
前記第１の最適な位相差を与える手段と第２の最適な位相差を与える手段は、隣接するグルーブ又はランドからのクロストーク信号が低減するように設定されることを特徴とする請求項４記載の光情報検出装置。
【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】
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有する光磁気記録媒体に記録された情報を再生する光情報検出装置において、前記ランド上の記録情報を再生する場合は、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記録された信号が流れる方向に直交し、前記グルーブ上の記録情報を再生する場合は、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記録された信号が流れる方向に平行になるように、前記レーザー光の電気ベクトルを異なる向きにする手段と、前記ランド及びグルーブからのそれぞれの反射光に対して、隣接するグルーブ又はランドからのクロストーク信号を低減するように設定された最適な位相差を与える手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明は、前記レーザー光の電気ベクトルを異なる向きにする手段が電気光学素子であること、前記最適な位相差を与える手段が光軸に対して傾いている１／２波長板であることを特徴とするものである。
【００１１】
また、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有する光磁気記録媒体に記録された情報を再生する光情報検出装置において、前記ランド上の記録情報を再生する場合は、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記録された信号が流れる方向に直交し、前記グルーブ上の記録情報を再生する場合は、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記録された信号が流れる方向に平行になるように、前記レーザー光の電気ベクトルを異なる向きにする手段と、前記ランドの記録情報を再生する場合、前記光磁気記録媒体からの反射光に対し、再生信号の信号対雑音比が最大になるように設定された第１の最適な位相差を与える手段と、前記グルーブの記録情報を再生する場合、前記光磁気記録媒体からの反射光に対し、再生信号の信号対雑音比が最大になるように設定された第２の最適な位相差を与える手段と、を光磁気信号検出光学系に少なくとも備え、前記第１の最適な位相差と、前記第２の最適な位相差とが異なることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明は、前記第１の最適な位相差を与える手段と第２の最適な位相差を与える手段は、隣接するグルーブ又はランドからのクロストーク信号が低減するように設定されることを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明により、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】
また、本発明により、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＝８０：２０，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０．７μｍでランド表面とグルーブ表面の光学的位相差が５３ｎｍであるポリカーボネイト基板に厚さ９０ｎｍのＳｉＮ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−２５ｄＢ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  １２  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  １７  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
【図１】
0003645020.tif 000002
【図２】
0003645020.tif 000003
【図３】
0003645020.tif 000004