(57)【要約】光記憶媒体（１０）におけるトラック（１６）に沿って記憶されているデータを走査する方法及び装置を提供している。光ビーム（１２）は光記憶媒体に投影され、それによりトラック（１０）を本質的に追従する走査スポット（１４）を生成する。走査スポット（１４）及びトラック（１６）の相対位置は半径方向で変化する。この相対位置の変化は、ν＝β・Ｓ・４・ＮＡ／λで表される周波数νにおいて生じ、ここで、ＮＡは光ビームの開口数であり、λは光の波長であり、Ｓは走査速度であり、β≧０．０１である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記憶媒体におけるトラックに沿って記憶されているデータを走査する方法であって：
前記光記憶媒体に少なくとも１つの光ビームを投影し、それにより走査スポットを生成する段階であって、前記走査スポットはトラックを本質的に追従する、段階；
前記光記憶媒体により反射された光を検出する段階；
前記検出された光から前記光記憶媒体において記憶されている情報を取り出す段階；並びに
前記走査スポットが前記トラックから一時的に離れるように、前記走査スポット及び前記トラックの相対位置を変化させる段階；
を有する方法であり、
前記走査スポット及び前記トラックの前記相対位置の変化は、少なくとも一時的に、ν＝β・Ｓ・４・ＮＡ／λで表される周波数νにおいて起こり、ここで、ＮＡは前記光ビームの開口数であり、λは前記光の波長であり、Ｓは走査速度であり、β≧０．０１である；
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記光ビームは波長可変半導体レーザにより生成され、波長変化は前記光ビームの局所変位に変換される、ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記光ビームは半導体レーザにより生成され、前記光ビームは、前記半導体レーザにより出射された前記光ビームの方向に影響する電磁特性を変化させることにより変位される、ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、複数の光ビームが選択的に出射され、各々の光ビームは関連方向に出射される、ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、前記相対位置を変化させる前記段階はデータ読み取り中に実行され、前記相対位置はデータ書き込み中に変化されない、ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、書き込み処理中に、データは書き込みモードにおいてバッチに書き込まれ、前記バッチ間で、前記書き込みモードは、前記相対位置が変化される読み取りモードに変化される、ことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、βは０．０５の領域にある、ことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、βは１の領域にある、ことを特徴とする方法。
【請求項９】
光記憶媒体におけるトラックに沿って記憶されているデータを走査するための装置であって：
前記光記憶媒体に少なくとも１つの光ビームを投影し、それにより走査スポットを生成するための手段であって、前記走査スポットはトラックを本質的に追従する、手段；
前記光記憶媒体により反射された光を検出するための手段；
前記検出された光から前記光記憶媒体において記憶されている情報を取り出すための手段；並びに
前記走査スポットが前記トラックから一時的に離れるように、前記走査スポット及び前記トラックの相対位置を変化させるための手段；
を有する装置であり、
前記走査スポット及び前記トラックの前記相対位置の変化は、少なくとも一時的に、ν＝β・Ｓ・４・ＮＡ／λで表される周波数νにおいて起こり、ここで、ＮＡは前記光ビームの開口数であり、λは前記光の波長であり、Ｓは走査速度であり、β≧０．０１である；
ことを特徴とする装置。  
【請求項１０】
請求項９に記載の装置を有することを特徴とする光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記憶媒体におけるトラックに沿って記憶されたデータを走査するための方法及び装置に関する。特に、本発明は、改善された光ディスクのトラッキングに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクは、対物レンズにより小さいスポットにフォーカシングされる光のビームにより読み取られる。そのスポットは螺旋状トラックに沿って走査され、情報は、光検出器信号から取り出される。この情報は、走査スポットを焦点に及びトラックに維持するように、データ信号及びエラー信号から成る。複数の走査スポット、例えば、２つ又はそれ以上の走査スポットを用いることにより、走査スポットの各々のための光検出器信号からの情報の取り出しを改善することができる。
【０００３】
複数の走査スポットを用いるための例示としてのクロストークのキャンセル（ＸＴＣ）のための設定について、図９に示している。レーザから出射される光はビームスプリッタ１１２により反射される。反射光はレンズ１１４を通り、その光は光ディスク１１６の表面にフォーカシングされる。格子１１８が、ここでは、ビームスプリッタ１１２の前の対物レンズに入射する平行ビームに対して備えられている。それにより、そのビームは、中央ビーム１２０と２つの衛星ビーム１２２、１２４とに分裂される。それらの３つのビーム１２０、１２２、１２４はディスク１１６において３つの走査スポットを生成する。
【０００４】
図１０は、光ディスクの３つの隣接トラック１２６、１２８、１３０及び光ディスクに投影される３つの走査スポットを示している。２つの衛星スポット１２２、１２４の半径方向位置、即ち、トラックに対して垂直な方向における位置は、中央トラック１２６から半トラックピッチ（ｐ／２）乃至１トラックピッチ（ｐ）離れている。
【０００５】
図１１は、光検出器の３つのセグメント１３２、１３４、１３６を示している。それらの３つのセグメント１３２、１３４、１３６は、ディスクに生成された３つの光スポットから３つの信号を捕捉する。この実施例においては、セグメント１３２、１３４、１３６は、しかしながら、ＸＴＣ技術のためには必要とされないサブセグメントに分割される。セグメント１３２、１３４、１３６により検出された信号の更なる処理が、隣接トラックからのクロストークのための主信号のノイズを抑えるために必要である。
【０００６】
複数のビームスポットが用いられる他の実施例は、半径方向トラッキングの所謂、３スポットプッシュプル（３ＳＰＰ）方法である。２つの衛星ビームは、ここでは、中央トラックから半トラック離れていて、光検出器の３つのセグメントは（少なくとも）２つ（半分）に分割され、それ故、３つのプッシュプル信号（即ち、２つのサブセグメント間の異なる信号）が生成される。適切に重み付けされた３つの信号の和は、ビームランディング、即ち、光検出器と検出器におけるスポットとの間の相対的変位に対して非常にロバストであることが判明した。複数のビームスポットが用いられる更なる実施例は、複数のトラックの読み取り及び二次元符号化に基づくアーキテクチャである。
【０００７】
それらの技術全ては、（ｉ）複数の走査スポットが形成される必要があり、（ｉｉ）複数のセグメントが光検出器において存在する必要があるという不利点を有する。第１ポイントは、主スポットのための電力処理の低減をもたらし、そのことはまた、記録可能（Ｒ）又は再書き込み可能（ＲＷ）ドライブについての書き込み速度の低下をもたらす。第２ポイントは、複雑な光検出器デザイン及び光ディスクドライブの処理集積回路へのコードにおいて付加的高周波数信号を搬送する必要性を伴う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、信号走査スポットのみが必要とされる光記憶媒体に記憶されている走査データのための方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的は、独立請求項の特徴により達成される。本発明の更なる進展及び好適な実施形態については、従属請求項に記載されている。
【００１０】
本発明にしたがって、光記憶媒体におけるトラックに沿って記憶されているデータを走査する方法であって：
光記憶媒体に少なくとも１つの光ビームを投影し、それにより、走査スポットを生成し、その走査スポットは本質的にトラックを追従する段階と；
光記憶媒体により反射された光を検出する段階と；
検出された光から光記憶媒体に記憶されている情報を取り出す段階と；
走査スポットが一時的にトラックから離れるように、走査スポット及びトラックの相対位置を変化させる段階と；
を有する方法であり、
走査スポット及びトラックの相対位置の変化は、少なくとも一時的に、ν＝β・Ｓ・４・ＮＡ／λで表される周波数νで生じ、ここで、ＮＡは光ビームの開口数であり、λは光の波長であり、Ｓは走査速度であり、β≧０．０１である方法を提供する。
【００１１】
それ故、本発明は、単一の走査スポットが追従する経路の変化に基づいている。従来、スポットは単一トラックに沿って走査される。ここでは、走査スポットの半径方向の位置の周期的変化を加えることを提供している。ディスクのデータ表面により反射／回折されるビームは、光検出器の単一セグメントで捕捉される。十分に高速で信号をサンプリングすることにより、信号は、接線方向及び半径方向走査座標の両方の関数として測定される。ウォブル（ｗｏｂｂｌｅ）の振幅がトラックの約半分である場合、これは、単一走査スポット及び単一（或いは、サブセグメント化された）光検出器のみにより、ＸＴＣ及び３ＳＰＰを行うには十分である。半径方向極限位置で十分な情報を得るように、少なくともナイキスト周波数でサンプリングを実行する必要がある。それ故、サンプリングは、λ／４ＮＡ毎に実行される必要がある。例示としての波長がλ＝４０５ｎｍ及び開口数がＮＡ＝０．８５であるブルーレイディスクの場合、走査は０．１２μｍ毎に実行され必要がある。５ｍ／ｓｅｃの走査速度を用いる場合、これは４２ＭＨｚのウォブル周波数を伴う。上記式における係数βは、光走査システムがエラー訂正符号（ＥＣＣ）を用いることを考慮する。それ故、Ｓ・４ＮＡ／λより小さい周波数を用いることが可能である。それ故、ウォブル周波数は、ナイキスト周波数の１％まで、又は、好適には、ＥＣＣが用いられる場合に満足する走査結果を更に与えるようにナイキスト周波数の約５％まで減少されることが可能である。何れの場合も、ウォブル周波数は、トラックに走査スポットを保つために一般に用いられるディスクドライブのサーボ機構の帯域幅より広いようになっている必要がある。上記の周波数については、これは、共通のサーボ機構に対して自動的に与えられるものである。
【００１２】
好適には、光ビームが波長可変半導体レーザにより生成され、波長変化は光ビームの局所変位に変換される。それにより、上記のウォブル周波数を得ることが可能である。
【００１３】
本発明の更なる好適な実施形態にしたがって、光ビームが半導体レーザにより生成され、その光ビームは、半導体レーザにより出射された光ビームの方向に影響を与える電磁特性を変化させることにより変位される。例えば、レーザダイオードは、２つの更なるコンタクトを備えることが可能である。それらのコンタクトにおいて、電界分布は、電圧を印加することにより変化されることが可能である。非対称電界分布のために、レーザダイオードにより出射されるレーザ光ビームは変位されることが可能である。
【００１４】
更なる実施形態にしたがって、複数の光ビームが選択的に出射され、各々の光ビームは関連方向に出射される。例えば、間隔が狭く、個別にアドレス可能であるレーザダイオードのアレイが用いられる。各々のレーザダイオードは、順次、パルスにより駆動され、それ故、有効に、揺れ動く半径方向の位置を有する単一スポットがディスクにおいて生成される。
【００１５】
好適には、相対位置を変化させる段階は、データ読み取り中に実行され、その相対位置はデータ書き込み中には変化しない。このことは、適切なトラッキングがデータ読み取り中に行われ、データは中央トラックにおいてのみ書き込まれることを確実にする。
【００１６】
好適な実施形態にしたがって、書き込み処理中、データは、書き込みモードにあるバッチに及び相対位置が変化する読み取りモードに対して書き込みモードが変化するバッチ間に書き込まれる。特に、３ＳＰＰトラッキングが用いられるとき、ディスクに書き込まれるチャネルビットストリームはバッチに分割されることが可能である。バッチ間で、駆動は、揺れ動きを有する読み取りモードに切り換えられる。このことは、関連半径方向トラッキング情報を抽出することを可能にする一方、その揺れ動きは書き込み操作に影響しない。バッチ間の停止は、バッチの長さに比較して非常に短いことが可能である。一般に、３ＳＰＰアプリケーションについては、半径方向位置の変化は非常に頻繁には必要ない。例えば、１０乃至１００ｋＨｚの周波数で十分である。しかしながら、変化が実行されるようになっているとき、この停止は、本発明にしたがった周波数範囲における揺れ動きの動きの帯域幅に対応する短い時間の期間内に行われる必要がある。
【００１７】
好適には、βは０．０５の領域にある。上記のように、これは、エラー訂正符号が用いられるとき、十分である。
【００１８】
更に好適には、βは１の領域にある。それ故、走査はナイキスト周波数で行われる。
【００１９】
本発明にしたがって、光記憶媒体におけるトラックに沿って記憶されているデータを走査するための装置であって：
光記憶媒体に少なくとも１つの光ビームを投影し、それにより、走査スポットを生成するための手段であって、その走査スポットはトラックを本質的に追従する、手段と；
光記憶媒体により反射された光を検出するための手段と；
検出された光から光記憶媒体に記憶されている情報をとき出すための手段と；
走査スポットがトラックから一時的に離れるように、走査スポット及びトラックの相対位置を変化させるための手段と；
を有する装置であり、
走査スポット及びトラックの相対位置の変化は、少なくとも一時的に、ν＝β・Ｓ・４・ＮＡ／λで表される周波数νで生じ、ここで、ＮＡは光ビームの開口数であり、λは光の波長であり、Ｓは走査速度であり、β≧０．０１である装置を提供する。
【００２０】
本発明は、本発明にしたがって装置を有する光学装置に更に関する。
【００２１】
本発明の上記の及び他の特徴は、以下、詳述する実施形態を参照することにより明らかになり、理解されるであろう。
【００２２】
本発明について、以下、例示としての添付図を参照して詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、本発明にしたがって、光ディスクのトラック及び走査スポットの経路を示している。光ディスク１０において与えられる中央トラック１６及び２つの隣接トラック２４、２６が示されている。従来の光ディスクドライブにおける走査スポット１４の経路は破線２８で示されている。本発明にしたがった走査スポットの経路は実線３０で示されている。線３０における周期的なドットはサンプリングポイントを表している。揺れ動きの振幅はＡであり、周期はＴである。この特定の場合、揺れ動きの振幅Ａは正確に１トラックであるが、しかしながら、これは、本発明にとっては必要ない。この実施例においては、主トラック１６はＴ／２毎にサンプリングされ、２つの隣接トラック２４、２６はＴ毎にサンプリングされる。Ｔがλ／４ＮＡより小さい場合、隣接トラックにおける全信号が再生されることが可能である。上記のように、そのような高周波数でのサンプリングは本発明にとっては必要ない。
【００２４】
図２ａ及び２ｂは、半導体レーザを前方正面図及び上方平面図それぞれで示している。層状構造により、半導体レーザ３２が与えられている。半導体レーザ３２は、１５０ｎｍの典型的な厚さの薄い活性層３４を有する。活性層３４のストライプのみが導電性である。それ故、電流が、コンタクト３８に注入されるとき、この電流のみが、典型的に５ｍｍの幅である狭いストライプ３６のみを通って流れる。その構造の前方面４０及び後方面４２は、それらがレーザキャビティを規定するように、反射する。レーザ光１２のビームは、半導体レーザ３２により出射される。
【００２５】
図３ａ及び図３ｂは、半導体レーザを側面図及び上方平面図それぞれで示している。電流は、波長可変レーザダイオード１８のコンタクト３８に注入される。その電流は、ストライプ３６を通って活性層３４に注入される。キャビティにおいて生成された光は、ブラッグ反射器／格子４６により付加構造にギャップ４４を通過する。この構造のピッチ及び実行屈折率は、レーザ１８の反対側に出射される光１２の波長を制御する。実行屈折率は、他のコンタクト４８において供給される二次電流により制御されることが可能である。コンタクト４８に供給されるこの信号により、レーザ１８の波長は可変になる。そのような可変波長に基づいて、局所変位が、下記のように、得られる。
【００２６】
図４は、図３にしたがった波長可変レーザと共に用いられる一対の格子を示している。例示としての図３に示す波長可変レーザからの光ビーム１２は、第１格子５０に及びそこから第２格子５２に投影される。格子５０、５２はピッチｐを有する。波長がλからλ＋Δλまで変化するとき、回折角はΔφ＝Δλ／ｐを伴って変化する。これは、横方向のシフトΔｘ＝ｘΔφ＝（ｘ／ｐ）Δλをもたらす。Δｘ＝２μｍ及びΔλ＝５ｍｍであるとき、ｘ／ｐ＝４００を得る必要がある。それ故、例えば、妥当な値であるｘ＝５００μｍ及びｐ＝１２５μｍが得られる。格子の対はまた、プリズムの表面をエッチングされたものであることが可能である。
【００２７】
図５は、波長可変半導体レーザの平面図である。この実施例においては、可変ピッチを有するブラッグ反射器５４が用いられている。ブラッグ反射器５４のピッチは、一方側のｓから他方側のｓ＋Δｓまで変化する。ピッチΔｓの変化はその図においては非常に誇張されている。可変信号が変化されるとき、光が出射する横方向位置がまた、変化する。
【００２８】
図６は、電圧を印加するために付加コンタクトを有する半導体レーザを示している。電流注入のためのコンタクト３８は、２つの絶縁層６０、６２により２つの更なるコンタクト５６、５８から分離されている。これらのコンタクト５６、５８に印加される電圧Ｖ５６及びＶ５８は、電界を装置において左右非対称の分布にする（２つの電圧が不均一であることを条件として）。これは、活性層の屈折率における非対称性をもたらし、そのことは、レーザキャビティの横モードを非対称にする。その装置の出射表面における光分布はまた、その場合、非対称であり、それ故、ソースポイントは左から右に（又は、その逆に）有効に変位される。
【００２９】
図６に関連して説明した実施形態はまた、電流が２つの付加コンタクト５６、５８に対して注入される点で、変化されることが可能である。それらの電流が異なる量を注入される場合、所望の非対称性が得られる。
【００３０】
図７は、光ディスクにおける光スポットの更なる実施例を示している。断続的な揺れ動きを有する走査スポットの軌道が示されている。そのような断続的な揺れ動きは３ＳＰＰについては十分である。ＸＴＣについては、隣接トラックのより連続的なサンプリングが必要である。
【００３１】
本発明の実施形態は、図及び上記説明による実施例と異なることが可能であることを特記しておく。例えば、トラックに関して振動する１つのみの走査スポットを用いなくてもよい。それに代えて、幾つかの走査スポットを用いる先行技術の方法を、本発明にしたがった走査の揺れ動きと組み合わすことが可能である。
【００３２】
上記されていない同等なもの及び修正がまた、同時提出の特許請求の範囲に記載している本発明の範囲から逸脱することなく実施されることが可能である。
【００３３】
表現“を有する”及びその表現の派生表現を使用することは、何れの請求項に記載されている要素以外の何れの要素の存在を排除するものではない。要素の単数表現は、その要素の複数の存在を排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明にしたがって、走査スポットの経路及び光ディスクのトラックを示す図である。
【図２ａ】半導体レーザの正面図である。
【図２ｂ】半導体レーザの平面図である。
【図３ａ】波長可変半導体レーザの側面図である。
【図３ｂ】波長可変半導体レーザの平面図である。
【図４】図３にしたがった波長可変レーザと共に用いる一対の格子を示す図である。
【図５】波長可変半導体レーザの平面図である。
【図６】電圧を印加するための付加コンタクトを有する半導体レーザを示す図である。
【図７】光ディスクに光スポットの経路の更なる例を示す図である。
【図８】本発明にしたがった方法のフロー図である。
【図９】先行技術にしたがった光ディスクに投影される幾つかのビームを生成するｔらめの設定を示す図である。
【図１０】先行技術にしたがった光ディスクのトラック及び光ディスクに投影される複数の光スポットを示す図である。
【図１１】先行技術にしたがった光検出器のセグメントを示す図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
2008507069.tif 000009
【図６】
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【図７】
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【図８】
2008507069.tif 000012
【図９】
2008507069.tif 000013
【図１０】
2008507069.tif 000014
【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年1月30日(2007.1.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記憶媒体におけるトラックに沿って記憶されているデータを走査する方法であって：
前記光記憶媒体に少なくとも１つの光ビームを投影し、それにより走査スポットを生成する段階であって、前記走査スポットはトラックを本質的に追従する、段階；
前記光記憶媒体により反射された光を検出する段階；
前記検出された光から前記光記憶媒体において記憶されている情報を取り出す段階；並びに
前記走査スポットが前記トラックから一時的に離れるように、前記走査スポット及び前記トラックの相対位置を変化させる段階；
を有する方法であり、
前記走査スポット及び前記トラックの前記相対位置の変化は、少なくとも一時的に、ν＝β・Ｓ・４・ＮＡ／λで表される周波数νにおいて起こり、ここで、ＮＡは前記光ビームの開口数であり、λは前記光の波長であり、Ｓは走査速度であり、β≧０．０１である；
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記光ビームは波長可変半導体レーザにより生成され、波長変化は前記光ビームの局所変位に変換される、ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記光ビームは半導体レーザにより生成され、前記光ビームは、前記半導体レーザにより出射された前記光ビームの方向に影響する電磁特性を変化させることにより変位される、ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、複数の光ビームが選択的に出射され、各々の光ビームは関連方向に出射される、ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、前記相対位置を変化させる前記段階はデータ読み取り中に実行され、前記相対位置はデータ書き込み中に変化されない、ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、書き込み処理中に、データは書き込みモードにおいてバッチに書き込まれ、前記バッチ間で、前記書き込みモードは、前記相対位置が変化される読み取りモードに変化される、ことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、βは１の領域にある、ことを特徴とする方法。
【請求項８】
光記憶媒体におけるトラックに沿って記憶されているデータを走査するための装置であって：
前記光記憶媒体に少なくとも１つの光ビームを投影し、それにより走査スポットを生成するための手段であって、前記走査スポットはトラックを本質的に追従する、手段；
前記光記憶媒体により反射された光を検出するための手段；
前記検出された光から前記光記憶媒体において記憶されている情報を取り出すための手段；並びに
前記走査スポットが前記トラックから一時的に離れるように、前記走査スポット及び前記トラックの相対位置を変化させるための手段；
を有する装置であり、
前記走査スポット及び前記トラックの前記相対位置の変化は、少なくとも一時的に、ν＝β・Ｓ・４・ＮＡ／λで表される周波数νにおいて起こり、ここで、ＮＡは前記光ビームの開口数であり、λは前記光の波長であり、Ｓは走査速度であり、β≧０．０１である；
ことを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置を有することを特徴とする光学装置。
【国際調査報告】
2008507069.tif 000016
2008507069.tif 000017
2008507069.tif 000018
2008507069.tif 000019