(57)【要約】【課題】フォトンモード記録では、記録に閾値が無い為に、記録マークからの反射光に回折光が含まれない。また、多層記録媒体では、迷光や記録・再生ビームの散乱を起こすトラック溝を用いることができない。更に、記録層毎にスタンパーによるサーボマーク形成は、層数が多い場合はタクト時間がかかりコストアップになるので用いることができない。よって、平らな記録層にトラッキングを掛けなければいけないが、トラッキングの方法が無かった。【解決手段】隣り合う２つのトラック上に通常のデータ記録の記録光より強い記録光で記録されたサーボマーク記録し、このサーボマークを検出することでトラッキングエラー信号を生成する。【選択図】図３
2008090974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦な記録層を有する光学記録媒体への光学記録方式であって、記録現象に閾値のない記録方式で記録される記録層と、前記記録層上に所定のトラックピッチで配置されている仮想トラックと、データ記録時よりエネルギーが大きい記録ビームにより前記仮想トラック上に所定のパターンで形成されるサーボマークを具備し、前記サーボマークの近傍で隣り合う２つの仮想トラック上に別のサーボマークが配置されないことを特徴とした光学記録方式。
【請求項２】
前記光学記録媒体の内周部分に前記サーボマークが記録されている基準トラックの領域を設け、順次内周側の前記基準トラックを含む既記録トラックを基準にして前記既記録トラックの外側の前記仮想トラックに前記トラックピッチで前記サーボマークを再帰的に形成してゆくことを特徴とした請求項１記載の光学記録方式。
【請求項３】
前記閾値のない記録方式は、２光子吸収記録、又は多光子吸収記録であり、前記トラックピッチは（１）式で決まるエアリーディスク半径の１．１２倍から１．５０倍であることを特徴とした請求項１、又は請求項２記載の光学記録方式。
０．６１×λ／ＮＡ    λ：記録ビーム、ＮＡ：対物レンズのＮＡ・・・（１）
【請求項４】
前記データ記録時よりエネルギーの大きい記録ビームは、データ記録時の２倍以下のエネルギーであることを特徴とした請求項１、又は請求項２、又は請求項３記載の光学記録方式。
【請求項５】
前記サーボマークに隣り合うトラックで前記サーボマークに隣接する部分にデータを記録しないことを特徴とした請求項１、又は請求項２、又は請求項３、又は請求項４記載の光学記録方式。
【請求項６】
前記サーボマークは、ＺＣＬＶフォーマット又はＺＣＡＶフォーマットで形成され、前記サーボマーク間をセクターとすると各ゾーンで１トラック当たりのセクター数が整数であることを特徴とした請求項５記載の光学記録方式。
【請求項７】
平坦な２光子吸収記録層又は多光子吸収記録層と、前記２光子吸収記録層又は多光子吸収記録層上に仮想トラックを具備し、前記仮想トラックのピッチが（２）式で決まるエアリーディスク半径の１．１２倍から１．５０倍であることを特徴とした光学記録媒体。
０．６１×λ／ＮＡ    λ：記録ビーム、ＮＡ：対物レンズのＮＡ・・・（２）
【請求項８】
平坦な記録層上と、前記記録層の内周部分に基準トラックの領域を設け、前記基準トラックのトラックピッチが（３）式で決まるエアリーディスク半径の１．１２倍から１．５０倍であり、前記基準トラック上にデータ記録時よりエネルギーの大きい記録ビームにより所定のパターンで２光子吸収記録又は多光子吸収記録によりサーボマークを形成することを特徴とした光学記録媒体。
０．６１×λ／ＮＡ    λ：記録ビーム、ＮＡ：対物レンズのＮＡ・・・（３）
【請求項９】
前記データ記録時よりエネルギーの大きい記録ビームは、データ記録時の２倍以下の強度であることを特徴とした請求項８記載の光学記録媒体。
【請求項１０】
前記サーボマークに隣り合うトラックの隣接する部分にデータを記録する領域を設けないことを特徴とした請求項８、又は請求項９記載の光学記録媒体。
【請求項１１】
前記サーボマークは、ＺＣＬＶフォーマット又はＺＣＡＶフォーマットで記録され、前記サーボマーク間をセクターとすると各ゾーンの１トラック当たりのセクター数が整数であることを特徴とした請求項１０記載の光学記録媒体。
【請求項１２】
平坦な記録層と、前記記録層上のトラックと、前記トラックのトラックピッチが（４）式で決まるエアリーディスク半径の１．１２倍から１．５０倍であり、前記トラック上にデータ記録時よりエネルギーの大きい記録ビームにより所定のパターンで２光子吸収記録又は多光子吸収記録により形成されるサーボマークを具備し、前記サーボマークの近傍で隣り合う２つのトラック上に別のサーボマークが配置されないことを特徴とした光学記録媒体を再生する光学再生装置において、レーザと、前記レーザよりの光を入射して前記記録層上に集光する対物レンズと、前記対物レンズを前記トラックに垂直方向とに動かすアクチエータと、前記前記記録層よりの反射光を前記対物レンズを通して入射しフォトセンサー上に集光する検出レンズと、前記フォトセンサーよりの再生信号を入力して隣り合うトラックの２つの前記サーボマークの領域を示すゲート信号を出力するゲート生成回路と、前記再生信号と前記ゲート信号を入力して前記ゲート信号が示す期間での再生信号のピーク電圧を保持して出力する各々の前記サーボマークに対応したサンプルホールド回路と、前記各々のサーボマークに対応したピーク電圧の差分信号を出力する差動増幅器と、前記差分信号を入力して前記アクチエータに駆動信号を出力してトラッキング制御を行うコントローラを具備することを特徴とし光学再生装置。
０．６１×λ／ＮＡ    λ：記録ビーム、ＮＡ：対物レンズのＮＡ・・・（４）
【請求項１３】
平坦な記録層と、前記記録層上の基準トラックと、前記基準トラックのトラックピッチが（５）式で決まるエアリーディスク半径の１．１２倍から１．５０倍であり、前記基準トラック上にデータ記録時よりエネルギーの大きい記録ビームにより所定のパターンで２光子吸収記録又は多光子吸収記録により形成されるサーボマークを具備し、前記サーボマークの配置パターンが前記サーボマークの近傍で隣り合う２つの基準トラック上に別のサーボマークが配置されないパターンであり、前記基準トラックが内周部分に連続して配置されていて、前記基準トラックの外周側に前記基準トラックと同じトラックピッチで前記基準トラックと連続している仮想トラックが配置されていることを特徴とした光学記録媒体に記録を行う光学記録装置において、少なくとも１つの再生用レーザと１つの記録用レーザとで構成されているレーザアレイと、前記レーザアレイを駆動制御するレーザパワー制御回路と、前記レーザアレイよりの再生ビームと記録ビームを入射して前記記録層上に集光する対物レンズと、前記対物レンズを前記仮想トラックに垂直方向とに動かすアクチエータと、前記記録層よりの前記再生ビームの反射光を前記対物レンズを通して入射しフォトセンサー上に集光する検出レンズと、前記フォトセンサーよりの再生信号を入力して隣り合う基準トラックの２つの前記サーボマークの領域を示すゲート信号を出力するゲート生成回路と、前記再生信号と前記ゲート信号を入力して前記ゲート信号が示す期間での再生信号のピーク電圧を保持して出力する各々の前記サーボマークに対応したサンプルホールド回路と、前記各々のサーボマークに対応したピーク電圧の差分信号を出力する差動増幅器と、前記差分信号を入力して前記アクチエータに駆動信号を出力して前記再生ビームを前記基準トラックにトラッキング制御を行うコントローラを具備し、前記レーザアレイは、前記再生ビームが前記基準トラックにＯＮトラックしている時に前記記録ビームが前記仮想トラック上に照射される様に前記再生レーザと前記記録レーザが配置されていて、前記記録ビームにて前記仮想トラック上にデータ記録及び前記サーボマークを形成して、形成したサーボマークに再帰的にトラッキングを掛けることで順次外周方向へ記録していくことを特徴とする光学記録装置。
０．６１×λ／ＮＡ    λ：記録ビーム、ＮＡ：対物レンズのＮＡ・・・（５）
【請求項１４】
記録用レーザと再生用レーザを持ったレーザアレイを駆動制御するレーザパワー制御回路と、前記再生用レーザよりの再生ビームの記録層からの反射光を入射して再生信号に変換するフォトセンサーよりの再生信号を入力して隣り合う基準トラックの２つのサーボマークの領域を示すゲート信号を出力するゲート生成回路と、前記再生信号と前記ゲート信号を入力して前記ゲート信号が示す期間での再生信号のピーク電圧を保持して出力する各々の前記サーボマークに対応したサンプルホールド回路と、前記各々のサーボマークに対応したピーク電圧の差分信号を出力する差動増幅器と、前記差分信号を入力して前記アクチエータに駆動信号を出力して前記再生ビームを前記基準トラックにトラッキング制御を行うコントローラを具備し、前記再生ビームが前記基準トラックにＯＮトラックすることで前記記録レーザよりの記録ビームが仮想トラック上に照射される様に制御され、前記記録ビームにて前記仮想トラック上にデータ記録及び前記サーボマークを形成して、形成したサーボマークに再帰的にトラッキングを掛けることで順次外周方向へ記録していくことを特徴とする光学記録制御装置。
【請求項１５】
記録用レーザと再生用レーザを持ったレーザアレイの前記再生用レーザよりの再生ビームの記録層からの反射光を入射してフォトセンサーにより再生信号に変換し、前記再生信号より隣り合う基準トラックの２つのサーボマークの領域を検出して各々のサーボマークの領域示すゲート信号を生成して、前記再生信号と各々の前記サーボマークに対応したゲート信号より前記ゲート信号が示す期間での再生信号のピーク電圧を保持して、前記各々のサーボマークに対応したピーク電圧の差分信号を生成して、前記差分信号にて前記アクチエータに駆動信号を出力して前記再生ビームを前記基準トラックにＯＮトラックすることで前記記録レーザよりの記録ビームが仮想トラック上に照射される様に制御して、前記記録ビームにて前記仮想トラック上にデータ記録及び前記サーボマークを形成して、形成したサーボマークに再帰的にトラッキングを掛けることで順次外周方向へ記録していくことを特徴とする光学記録制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学記録媒体のサンプルサーボ方式のトラッキングに関する。
【背景技術】
【０００２】
光学記録媒体の大容量化には、対物レンズの開口数を大きくし、レーザ波長を短くすることが有効である。これは、レーザの集光スポットの径が、対物レンズの開口数に反比例し、レーザ波長に比例することから、対物レンズの開口数を大きくし、レーザ波長を短くすることでレーザの集光スポットの径を小さくすることで、小さなマーク／スペースの記録・再生が可能になる為である。ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）では、開口数０．８５、レーザ波長４０５ｎｍとなっている。
【０００３】
しかしながら、これ以上開口数を増し、従来よりレーザ波長を短くするは非常に困難である。開口数の増大は、レンズの歩留まりを悪化させ、レーザの短波長化は、ポリカボネートやガラス等の光学材料の透過率を大幅に減らす。
【０００４】
更に、開口数は、大気中では、焦点から見た対物レンズの有効半径の成す角度のｓｉｎ関数で表されるので、開口数が大きくなるに従って、光ヘッドと光学記録媒体の間の間隔が狭くなり、開口数０．８５でさえ、約０．１ｍｍの間隔になる。これは、更に大きな開口数になると、対物レンズのフォーカス制御が非常に困難になること、光学記録媒体上のゴミをレンズが巻き込むなどの問題があることなどを示している。
【０００５】
この様な状況下で、さらなる高記録容量のメディアが望まれている。例えば、ＨＤＴＶの記録に２５ＧＢ容量のＢＤを使用した場合は、２時間しか記録できない。また、近年のブロードバンドインターネットの常時接続化により、家庭に供給されるディジタルデータの量は膨大になると予想されている。例えば、平均３Ｍｂｐｓのコンテンツを２４時間受け続けると、合計３２ＧＢのデータを受けることになる。
【０００６】
そこで、光学記録媒体の多層記録化が考えられている。例えば、ＢＤでは、２つの記録層を持つ記録媒体が規格化されていて、その容量は、５０ＧＢに及ぶ。この様に、光学記録媒体の高記録容量化のトレンドは、多層記録化の方向に向かっている。
【０００７】
その中で、多層、特に８層以上の多層記録においては、レーザ光を記録媒体の基材を介して記録層に照射する際に、途中の記録層による吸収、散乱でレーザ光が減衰することを防止することが重要である。このため、途中の記録層での記録光の反射率／吸収率を出きるだけ小さくし、強いレーザ光を照射した時に起こる２光子吸収などの非線形光学効果を利用して、インパルス状照射したレーザ集光スポット（記録を行っている記録層）以外での不要な吸収および散乱を低減するフォトンモード記録方式が提案されている。
【０００８】
この様なフォトンモード記録方式は、通常、記録に閾値がない。例えば、相変化記録であれば、記録ビームを照射して記録層が溶解した後の冷却の温度勾配で、ビームが照射された部分がアモルファスになるかクリスタルになるかが決る。よって、温度勾配にアモルファスかクリスタルになるかの閾値がある。しかしながら、フォトンモード記録の場合、記録ビームの強度とフォトンモード記録を起こす化学反応の確率の関係が決まっているだけで、フォトンモード記録が起きる閾値というパラメータは無い。
【０００９】
また、この様な多層記録では、不要な反射、散乱は、迷光の元になるものを出きるだけ排除しなければいけない。迷光は、再生信号のノイズになるだけでなく、フォーカスサーボやトラッキングサーボに対しても大きな影響を与え、サーボ系全般を不安定にする要因と成りうる。よって、多層光学記録媒体では、迷光の原因となるトラッキング用の溝を使用するトラッキングサーボ方式は使用できないと考えている。
【００１０】
更に、各記録層の全面にエンボスピットによるサーボ情報を記録することなど、記録層毎の製造工程が必要とされるタイプの多層光学記録媒体は、製造コストがかなり高くなると考えている。例えば、１００層の多層光学記録媒体で、各記録層にエンボスピットによるサーボ情報を記録することを考えると、単層の光学記録媒体の１００倍以上のタクト時間が必要となってくる。これは、非常に大きなコストアップになる。
【００１１】
よって、多層光学記媒体では、フィルム状のフラットな中間層と記録層が交互に積層されている構造が望ましい。
【特許文献１】特表２００２−５２２８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、この様なフィルム状のフラットな中間層と記録層が交互に積層された多層光学記録媒体に記録する際には、以下の様な課題があった。
【００１３】
例えば、従来の光学記録媒体では、記録層にトラッキング溝やサンプルサーボ用のサーボマークなどのトラッキング制御を行う為のサーボ情報が記録されていた。上記理由（光量減衰、迷光、製造コスト）により、多層ディスクには、トラッキング溝やサーボマークが使用できない。しかも、記録層の反射率を小さくしている為、反射光自体の光量が取れない。更には、フォトンモードの様な閾値のない記録方式では、記録ピットには、明確なエッジ部分が無く、記録ピットよりの回折光が検出できないことが考えられる。
【００１４】
以降、上記課題を具体的に説明する。図１（ａ）は、シミュレーションにて求めた２光子吸収記録で記録した長いマークの屈折率分布を表している。記録層の初期（未記録）屈折率１．５５、記録層の最大屈折率１．６５、とし、記録ビームの波長６６０ｎｍ、対物レンズのＮＡ０．８５としたガウス分布を持った記録ビームで記録している。図１（ｂ）は、上記記録ビームの強度分布を示していて、エアリー径内をｅｘｐ（−２×ｒ／ｗ）（ｗは１／ｅ＾２強度半径）で近似した分布となっている。図１（ａ）のマークを記録した記録ビームの強度は、所定の時間照射した時（以降１パルスと呼ぶ）に、記録ビーム強度のピーク部分（ガウス分布の中心部分）で、２光子吸収記録反応が１００％起きるとしている。以降、このビーム強度を１倍強度と呼び、ビーム強度の基準とする。
【００１５】
図２は、図１（ａ）のマークを再生ビームが直角に横断した時の２分割センサーの２つの分割センサーの検出光量の差をスカラー光学解析シミュレーションにより求めたグラフである。２分割センサーは、マークの長手方向と平行に分割されており、中間層の屈折率は１．４とした。横軸は、再生ビームが移動した距離を示し、縦軸は、再生ビームが反射して２分割センサーにて各々受光した光量を再生ビームの出射光量で正規化した値の差をパーセントで示している。この信号は、オフトラック量の関数となっていてトラッキングエラー信号として使用され、この様に、再生ビームがトラックに垂直にスキャンした時のトラッキングエラー信号を溝横断信号と呼び、振幅（Ｓ字振幅という）が大きいほどトラッキング制御には有利となる。
【００１６】
しかしながら、グラフより判る様に、振幅のピークでさえ、再生ビームの光量の０．００４％しかない。これは、再生ビームの全光量（図２グラフ上点線が示す和信号）が平均１％程度あることより、単に受光量が少ないだけでなく、２つのセンサーがほぼ同じ光量の反射光を検出している。即ち、回折光が殆ど検出されていないことを示す。
【００１７】
以上のことから、多層光学記録媒体の記録層には、トラック溝やサーボマークなど迷光や収差の元になる様な印は付けることができない。また、２光子吸収記録などフォトンモード記録の場合、記録ピットよりの反射光に回折光が含まれないので、記録ピットよりの回折光でトラッキングエラーを検出することができない。同様に、従来のサンプルサーボ方式は、各記録層の全面にエンボスピットを形成しなければいけないので、記録媒体のコストが高くなる。
【００１８】
本発明の骨子は、上記課題に鑑み、フィルム状の２光子吸収記録層、又は多光子吸収記録層と中間層が交互に積層する多層光学記録媒体上の高密度のトラックにトラッキングを掛ける為のサーボマークを記録する光学記録方式、高密度のトラックにトラッキングを掛けて再生する光学再生装置、及びその光学記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本願の請求項１記載の発明に係る光学記録方式は、平坦な記録層を有する光学記録媒体への光学記録方式であって、記録現象に閾値のない記録方式で記録される記録層と、前記記録層上に所定のトラックピッチで配置されている仮想トラックと、データ記録時よりエネルギーが大きい記録ビームにより前記仮想トラック上に所定のパターンで形成されるサーボマークを具備し、前記サーボマークの近傍で隣り合う２つの仮想トラック上に別のサーボマークが配置されないことを特徴とした光学記録方式。
【００２０】
本願の請求項２記載の発明に係る光学記録方式は、前記光学記録媒体の内周部分に前記サーボマークが記録されている基準トラックの領域を設け、順次内周側の前記基準トラックを含む既記録トラックを基準にして前記既記録トラックの外側の前記仮想トラックに前記トラックピッチで前記サーボマークを再帰的に形成してゆくことを特徴とした請求項１記載の光学記録方式。
【００２１】
本願の請求項３記載の発明に係る光学記録方式は、前記閾値のない記録方式は、２光子吸収記録、又は多光子吸収記録であり、前記トラックピッチは（１）式で決まるエアリーディスク半径の１．１２倍から１．５０倍であることを特徴とした請求項１、又は請求項２記載の光学記録方式。
０．６１×λ／ＮＡ    λ：記録ビーム、ＮＡ：対物レンズのＮＡ・・・（１）
【００２２】
本願の請求項４記載の発明に係る光学記録方式は、前記データ記録時よりエネルギーの大きい記録ビームは、データ記録時の２倍以下のエネルギーであることを特徴とした請求項１、又は請求項２、又は請求項３記載の光学記録方式。
【００２３】
本願の請求項５記載の発明に係る光学記録方式は、前記サーボマークに隣り合うトラックで前記サーボマークに隣接する部分にデータを記録しないことを特徴とした請求項１、又は請求項２、又は請求項３、又は請求項４記載の光学記録方式。
【００２４】
本願の請求項６記載の発明に係る光学記録方式は、前記サーボマークは、ＺＣＬＶフォーマット又はＺＣＡＶフォーマットで形成され、前記サーボマーク間をセクターとすると各ゾーンで１トラック当たりのセクター数が整数であることを特徴とした請求項５記載の光学記録方式。
【００２５】
本願の請求項７記載の発明に係る光学記録媒体は、平坦な２光子吸収記録層又は多光子吸収記録層と、前記２光子吸収記録層又は多光子吸収記録層上に仮想トラックを具備し、前記仮想トラックのピッチが（２）式で決まるエアリーディスク半径の１．１２倍から１．５０倍であることを特徴とした光学記録媒体。
０．６１×λ／ＮＡ    λ：記録ビーム、ＮＡ：対物レンズのＮＡ・・・（２）
【００２６】
本願の請求項８記載の発明に係る光学記録媒体は、平坦な記録層上と、前記記録層の内周部分に基準トラックの領域を設け、前記基準トラックのトラックピッチが（３）式で決まるエアリーディスク半径の１．１２倍から１．５０倍であり、前記基準トラック上にデータ記録時よりエネルギーの大きい記録ビームにより所定のパターンで２光子吸収記録又は多光子吸収記録によりサーボマークを形成することを特徴とした光学記録媒体。
０．６１×λ／ＮＡ    λ：記録ビーム、ＮＡ：対物レンズのＮＡ・・・（３）
【００２７】
本願の請求項９記載の発明に係る光学記録媒体は、前記データ記録時よりエネルギーの大きい記録ビームは、データ記録時の２倍以下の強度であることを特徴とした請求項８記載の光学記録媒体。
【００２８】
本願の請求項１０記載の発明に係る光学記録媒体は、前記サーボマークに隣り合うトラックの隣接する部分にデータを記録する領域を設けないことを特徴とした請求項８、又は請求項９記載の光学記録媒体。
【００２９】
本願の請求項１１記載の発明に係る光学記録媒体は、前記サーボマークは、ＺＣＬＶフォーマット又はＺＣＡＶフォーマットで記録され、前記サーボマーク間をセクターとすると各ゾーンの１トラック当たりのセクター数が整数であることを特徴とした請求項１０記載の光学記録媒体。
【００３０】
本願の請求項１２記載の発明に係る光学再生装置は、平坦な記録層と、前記記録層上のトラックと、前記トラックのトラックピッチが（４）式で決まるエアリーディスク半径の１．１２倍から１．５０倍であり、前記トラック上にデータ記録時よりエネルギーの大きい記録ビームにより所定のパターンで２光子吸収記録又は多光子吸収記録により形成されるサーボマークを具備し、前記サーボマークの近傍で隣り合う２つのトラック上に別のサーボマークが配置されないことを特徴とした光学記録媒体を再生する光学再生装置において、レーザと、前記レーザよりの光を入射して前記記録層上に集光する対物レンズと、前記対物レンズを前記トラックに垂直方向とに動かすアクチエータと、前記前記記録層よりの反射光を前記対物レンズを通して入射しフォトセンサー上に集光する検出レンズと、前記フォトセンサーよりの再生信号を入力して隣り合うトラックの２つの前記サーボマークの領域を示すゲート信号を出力するゲート生成回路と、前記再生信号と前記ゲート信号を入力して前記ゲート信号が示す期間での再生信号のピーク電圧を保持して出力する各々の前記サーボマークに対応したサンプルホールド回路と、前記各々のサーボマークに対応したピーク電圧の差分信号を出力する差動増幅器と、前記差分信号を入力して前記アクチエータに駆動信号を出力してトラッキング制御を行うコントローラを具備することを特徴とし光学再生装置。
０．６１×λ／ＮＡ    λ：記録ビーム、ＮＡ：対物レンズのＮＡ・・・（４）
【００３１】
本願の請求項１３記載の発明に係る光学記録装置は、平坦な記録層と、前記記録層上の基準トラックと、前記基準トラックのトラックピッチが（５）式で決まるエアリーディスク半径の１．１２倍から１．５０倍であり、前記基準トラック上にデータ記録時よりエネルギーの大きい記録ビームにより所定のパターンで２光子吸収記録又は多光子吸収記録により形成されるサーボマークを具備し、前記サーボマークの配置パターンが前記サーボマークの近傍で隣り合う２つの基準トラック上に別のサーボマークが配置されないパターンであり、前記基準トラックが内周部分に連続して配置されていて、前記基準トラックの外周側に前記基準トラックと同じトラックピッチで前記基準トラックと連続している仮想トラックが配置されていることを特徴とした光学記録媒体に記録を行う光学記録装置において、少なくとも１つの再生用レーザと１つの記録用レーザとで構成されているレーザアレイと、前記レーザアレイを駆動制御するレーザパワー制御回路と、前記レーザアレイよりの再生ビームと記録ビームを入射して前記記録層上に集光する対物レンズと、前記対物レンズを前記仮想トラックに垂直方向とに動かすアクチエータと、前記記録層よりの前記再生ビームの反射光を前記対物レンズを通して入射しフォトセンサー上に集光する検出レンズと、前記フォトセンサーよりの再生信号を入力して隣り合う基準トラックの２つの前記サーボマークの領域を示すゲート信号を出力するゲート生成回路と、前記再生信号と前記ゲート信号を入力して前記ゲート信号が示す期間での再生信号のピーク電圧を保持して出力する各々の前記サーボマークに対応したサンプルホールド回路と、前記各々のサーボマークに対応したピーク電圧の差分信号を出力する差動増幅器と、前記差分信号を入力して前記アクチエータに駆動信号を出力して前記再生ビームを前記基準トラックにトラッキング制御を行うコントローラを具備し、前記レーザアレイは、前記再生ビームが前記基準トラックにＯＮトラックしている時に前記記録ビームが前記仮想トラック上に照射される様に前記再生レーザと前記記録レーザが配置されていて、前記記録ビームにて前記仮想トラック上にデータ記録及び前記サーボマークを形成して、形成したサーボマークに再帰的にトラッキングを掛けることで順次外周方向へ記録していくことを特徴とする光学記録装置。
０．６１×λ／ＮＡ    λ：記録ビーム、ＮＡ：対物レンズのＮＡ・・・（５）
【００３２】
本願の請求項１４記載の発明に係る光学記録制御装置は、記録用レーザと再生用レーザを持ったレーザアレイを駆動制御するレーザパワー制御回路と、前記再生用レーザよりの再生ビームの記録層からの反射光を入射して再生信号に変換するフォトセンサーよりの再生信号を入力して隣り合う基準トラックの２つのサーボマークの領域を示すゲート信号を出力するゲート生成回路と、前記再生信号と前記ゲート信号を入力して前記ゲート信号が示す期間での再生信号のピーク電圧を保持して出力する各々の前記サーボマークに対応したサンプルホールド回路と、前記各々のサーボマークに対応したピーク電圧の差分信号を出力する差動増幅器と、前記差分信号を入力して前記アクチエータに駆動信号を出力して前記再生ビームを前記基準トラックにトラッキング制御を行うコントローラを具備し、前記再生ビームが前記基準トラックにＯＮトラックすることで前記記録レーザよりの記録ビームが仮想トラック上に照射される様に制御され、前記記録ビームにて前記仮想トラック上にデータ記録及び前記サーボマークを形成して、形成したサーボマークに再帰的にトラッキングを掛けることで順次外周方向へ記録していくことを特徴とする光学記録制御装置。
【００３３】
本願の請求項１５記載の発明に係る光学記録制御方法は、記録用レーザと再生用レーザを持ったレーザアレイの前記再生用レーザよりの再生ビームの記録層からの反射光を入射してフォトセンサーにより再生信号に変換し、前記再生信号より隣り合う基準トラックの２つのサーボマークの領域を検出して各々のサーボマークの領域示すゲート信号を生成して、前記再生信号と各々の前記サーボマークに対応したゲート信号より前記ゲート信号が示す期間での再生信号のピーク電圧を保持して、前記各々のサーボマークに対応したピーク電圧の差分信号を生成して、前記差分信号にて前記アクチエータに駆動信号を出力して前記再生ビームを前記基準トラックにＯＮトラックすることで前記記録レーザよりの記録ビームが仮想トラック上に照射される様に制御して、前記記録ビームにて前記仮想トラック上にデータ記録及び前記サーボマークを形成して、形成したサーボマークに再帰的にトラッキングを掛けることで順次外周方向へ記録していくことを特徴とする光学記録制御方法。
【００３４】
図３は、本発明の光学記録媒体にトラッキング制御を掛けて、本発明の光学再生装置のトラッキング方式を説明している。
【００３５】
図３の示す様に、この光学記録媒体上には、物理的なトラック溝が無く、仮想的にトラック（仮想トラック）が定められている。仮想トラックは、予め決められた間隔、トラックピッチの間隔で並んでいる。また、丁度仮想トラック上にサーボマークＡ３４、サーボマークＢ３５が、所定の間隔、通常トラック１回転に１０００個程度の間隔にて記録されている。
【００３６】
これらのサーボマークの記録は、記録現象に閾値のない記録方式、例えば２光子吸収記録又は多光子吸収記録にて記録されていて、屈折率の変化として記録されている。以降、２光子吸収記録を例に取って説明するが、多光子吸収記録でも同様の効果が得られる。
【００３７】
この記録、即ち屈折率の変化を起こす２光子吸収反応は、記録ビーム強度の連続的な関数となっている。例えば、２光子吸収反応の場合は、記録ビーム強度の２乗に比例した反応確率となっている。よって、これらのサーボマークは、山形の等高線状の屈折率分布として記録されていて、明確なマークと非マーク部分の境界線はない。
【００３８】
図４（ａ）は、図４（ｂ）が示す記録ビームの強度を変えて１パルスで２光子吸収記録を行った時の屈折率変化を表している。図４（ｂ）の強度分布は、（２×Ｊ１（Ｒａ）／Ｒａ）＾２（Ｒａ＝２π×ＮＡ×ｒ／λ、Ｊ１は１次のベッセル関数、ｒはビーム中心よりの距離、λは波長）で表している。尚、図１（ｂ）の強度分布は、図４（ｂ）の強度分布の近似分布であり、エアリー径内をｅｘｐ（−２×ｒ／ｗ）（ｗは１／ｅ＾２強度半径）で近似した分布となっている。
【００３９】
１倍強度記録ビーム、即ち、この記録ビームのピーク強度部分で２光子吸収記録反応が１００％起きる強度では、定義通り、記録ビームの中心で最大屈折率１．６５となっていて、記録ビーム中心より離れるにしたがって、なだらか屈折率１．５５になっている。
【００４０】
２倍強度の記録ビームは、記録ビームの強度分布が１倍強度の記録ビームの２倍になった記録ビームである。従って、記録ビームのピーク強度も１倍強度記録ビームの２倍となっている。しかしながら、１倍強度のピーク強度以上の強度の記録ビームが照射された部分は、記録反応を起こす分子数は決まっているので、１００％以上の２光子吸収記録反応が起こらない。よって、図４の示す様に、１倍強度のピーク強度以上になる部分は、屈折率１．６５を越えることはなく、１．６５で飽和する。３倍強度の記録ビームも同様である。
【００４１】
２光子吸収記録で特徴的な性質は、図４より明らかな様に、記録ビーム強度を１倍から３倍に変えても、サイドローブの影響が殆どないことである。相変化記録など熱記録では、記録ビームの強度を上げると、熱伝搬により、所定の温度以上になる部分まで記録マークが大きくなる。しかしながら、２光子吸収記録や多光子吸収記録では、記録ビームの強度を上げても、記録マークは、エアリー径以上にはならない。また、１倍強度の屈折率分布と２倍強度の屈折率分布の差は、２倍強度の屈折率分布と３倍屈折率分布の差より大きい。よって、２倍強度以下が効率的である。以上、図３のサーボマークは、通常のデータ記録の場合より強い、即ち、より大きいエネルギーを持った記録ビームで記録されるとする。
【００４２】
図４（ａ）と図４（ｂ）より、本発明のトラックピッチとしては、１次のサイドローブが隣のトラックの中心に重なる程度が良く、トラックピッチ／エアリー半径の値としては、１．１２〜１．５０となる。
【００４３】
図３（ａ）は、再生ビーム３０が丁度中央の仮想トラック３２上をスキャンする時（ＯＮトラック時）に得られるトラッキングエラー信号を示している。図３（ａ）の下のグラフは、再生ビーム３０が、図上左側より右側に移動するにつれて、再生ビーム３０の反射光を受光して生成される再生信号の強度を示している。再生ビーム３０が、サーボマークＡ３４の横を通過した時に再生信号強度Ｖ１が得られ、再生ビーム３０が、サーボマークＢ３５の横を通過した時に再生信号強度Ｖ２が得られる。Ｖ１とＶ２の差がトラッキングエラー信号となる。
【００４４】
上述した様に、これらのサーボマークは、２光子吸収記録で記録されているので、屈折率変化の裾野が広く、例えば、サーボマークＡ３４の裾野は、仮想トラック３２付近まで広がり、再生ビーム３０が、仮想トラック３２上を移動していても仮想トラック３１上のサーボマークＡ３４の信号が漏れてくる。これらのサーボマークは、記録ビームを適度に調整すること記録できる。
【００４５】
再生ビーム３０からサーボマーク１（３４）の距離は、再生ビーム３０からサーボマーク２（３５）までの距離と同じであるので、得られた再生信号強度Ｖ３とＶ２は同じとなり、トラッキングエラー信号は０となる。
【００４６】
図３（ｂ）は、再生ビーム３０が中央の仮想トラック３２より仮想トラック３１側へオフトラックしてスキャンする時（ＯＦＦトラック時）に得られるトラッキングエラー信号を示している。図３（ｂ）の下のグラフは、図３（ａ）と同様に、再生ビーム３０が、図上左側より右側に移動するにつれて、再生ビーム３０の反射光を受光して生成される再生信号の強度を示している。再生ビーム３０が、サーボマークＡ３４の横を通過した時に再生信号強度Ｖ３が得られ、再生ビーム３０が、サーボマークＢ３５の横を通過した時に再生信号強度Ｖ４が得られる。Ｖ３とＶ４の差がトラッキングエラー信号となる。
【００４７】
再生ビーム３０からサーボマーク１（３４）の距離は、再生ビーム３０からサーボマーク２（３５）までの距離より長いので、得られた再生信号強度Ｖ３はＶ４より小さくなり、トラッキングエラー信号はＶ３−Ｖ４はマイナスになり、トラッキングがずれていることが検出される。
【００４８】
この様にして得られたトラッキングエラー信号の振幅は、回折光検出型のトラッキングエラー信号の振幅より１桁以上大きい。
【発明の効果】
【００４９】
以上説明したように本発明の光学記録方式、光学記録媒体、光学再生装置によれば、記録現象に閾値が無くてシャープなマークエッジが記録できないフォトンモード記録層で、トラッキングエラーを検出してトラッキング制御を掛けることが可能となり、高トラック密度の記録、再生が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、第１の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００５１】
図５は、第１の実施形態の光学記録媒体を示している。図５の上段は、本発明の光学記録媒体全体を表している。光学記録媒体５０は、ＺＣＬＶ（Ｚｏｎｅ  Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）、又は、ＺＣＡＶ（Ｚｏｎｅ  Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ａｎｇｕｌａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）のフォーマットになっていて、全面を複数のゾーンに分割されている。各ゾーン５１は、所定の本数のトラックを１つのゾーンとし、ゾーン毎にトラック１周の記録データ数が異なっている。
【００５２】
図５の中段は、ゾーン５１の部分を拡大した図である。各ゾーン５１に複数のサーボマークを１組としたサーボマーク群が等間隔に配置されている。各サーボマーク群の間にデータが記録されていて、各サーボマーク群の間に記録されるデータ数は一定である。サーボマーク群の先頭から次のサーボマーク群の先頭までの部分をセクターと呼び、各ゾーンで１トラック分の記録データ数は、各セクターに記録されるデータ数の整数倍となっている。これらの条件により、図５の中段の図の様に、各ゾーンで、サーボマークが光記録媒体の半径方向に集まり、サーボマークエリア５３を構成している。この様に配置されることで、サーボマークの隣のトラックは、データ記録エリアではなく、データ記録エリアがサーボマークのクロストークの影響を受けない。
【００５３】
図５の下段の図は、サーボマークエリア５３を拡大した図である。セクター５４は、サーボマークエリア５３とデータ記録エリア５８で構成されている。更に、サーボマークエリア５３は、スタートマーク５７とサーボマーク５６で構成されている。スタートマーク５７は、サーボマークエリア５３の開始を示し、このスタートマーク５７の間隔は、正確に一定になっている。よって、一定間隔のマークを検出することで、スタートマーク５７、即ち、サーボマークエリア５３の先頭を認識できる。スタートマーク５７に引き続いて、サーボマーク５６が記録されている。サーボマーク５６は、正確にトラック中心５５上に記録されている。また、サーボマーク５６は、両方の隣りのトラックのサーボマークと隣り合わない様に記録されている。よって、図５の下段に示す様に、３つのサーボマークが、トラック方向にずれながら３トラック周期で並んでいる。
【００５４】
この様なサーボマークを検出することによって、トラッキングエラー信号を検出することができる。図６は、図７の様なサーボマークが配置されている時に得られる、スカラー光学解析シミュレーションによる再生波形の結果を示している。図７（ｂ）が示す様に、３本のトラック上にスタートマーク７３とサーボマーク７４とサーボマーク７５が記録されている。これらのマークは、２光子吸収記録で記録されている。記録に使用した光学系のパラメータは、図１の記録で使用した光学パラメータと同じで、ＮＡ０．８５、波長６６０ｎｍ、記録層の最大屈折率１．６５、記録層の初期屈折率１．５５、中間層の屈折率１．４０として、３倍強度の記録ビームで記録を行った。図７（ａ）は、サーボマークの屈折率分布を表している。また、トラックピッチは、約６４０ｎｍ（２７×２３．６８ｎｍ）であり、丁度１次のサイドローブのピークの位置とトラック中心が一致している。
【００５５】
この様なサーボマークエリアを再生ビームがトラック２中心７１上を図上左から右へ移動した時に得られた再生波形が、図６（ａ）である。再生ビームがスタートマーク上を通過し、サーボマーク１とサーボマーク２の横を通過する。サーボマーク１とサーボマーク２の横を通過する時に、サーボマーク１とサーボマーク２が再生信号上に２つの山として検出される。この２つの山の高さの差がトラッキングエラー信号となるが、２つの山の高さは同じなので、トラッキングエラーは０となる。
【００５６】
図６（ｂ）は、再生ビームがトラック２中心７１より上方向に約４７ｎｍオフトラックして左から右へ移動した時に得られた再生波形である。再生ビームがスタートマーク上を通過し、更に、サーボマーク１とサーボマーク２の横を通過するが、再生ビームは、サーボマーク１よりサーボマーク２の方が近くを通過する。よって、再生信号上、サーボマーク２に対応した山の方がサーボマーク１に対応した山より高くなる。この山の高さの差がトラッキングエラー信号となる。このシミュレーションでは、記録媒体上に照射される再生光の光量を１００％とした時に、約０．０３３７％のトラッキングエラー信号が得られた。未記録部分の再生信号が０．９５８７％であるので、未記録部分の約１／２８のトラッキングエラー信号となる。この値は、図１の２分割センサーによる検出値を示す図２より３０倍以上大きい。図８は、オフトラック量を変化された時のトラッキングエラー信号値をプロットしたグラフで、この方式のＳ字信号に相当する。
【００５７】
次に、本発明を実施するための最良の形態について、第２の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００５８】
図９は、第２の実施形態の光学記録再生装置で記録する場合の記録層上のトラックと記録・再生ビームの配置を説明した図である。図中下の２つの点線の円は、再生ビーム１と再生ビーム２を示す。これらのビームの光強度は大きくなく、精々ｍＷオーダーとなっている。図中上の２つの実線の円は、記録ビーム１と記録ビーム２を示す。これらのビームの光強度は２光子吸収記録が十分可能な光強度（例えば図４の３倍強度）を持っている。これらのビームが１つの直線上、即ち、レーザアレイ中心線９９上に並んでいる。水平に並んでいる一点鎖線は、記録トラックの中心を示しており、下の３本の太い一点鎖線は、既記録トラック（後述する基準トラックを含む）の中心を示していて、上の２本の細い一点鎖線は、未記録の仮想トラックの中心を示している。既記録トラックは、既にデータが記録されているが、未記録仮想トラックは、データは記録されていなくて、仮想的なトラックの中心線が描かれている。ここで、レーザアレイ中心線９９と既記録トラック１が成す角度を像回転角度９Ａと定義している。これらのビームは、モノシリック基板上に直線上に配置されている半導体レーザよりのレーザ光を対物レンズで集光することで生成される。再生ビーム１、再生ビーム２、記録ビーム１、記録ビーム２は、レーザアレイ中心線９９上で、且つ、各トラック上に位置している。各ビームは、図上左より右にスキャンするものとする。
【００５９】
２つの再生ビームは、それぞれ異なった既記録トラックにトラッキングしている。トラッキングは、これらの既記録トラックに記録されている既記録サーボマーク９Ｃを検出してサンプルサーボ方式で行っている。２つの記録ビームは、どこにもトラッキングしていないで、２つの再生ビームが２つの既記録トラックにトラッキングすることで定まる位置に配置される。また、既記録トラックにトラッキングを掛けながら、次のトラック（未記録仮想トラック）にサーボマークを含めたデータを記録することで、順次未記録仮想トラックへの記録が可能となる。尚、この記録ビームの位置の精度は、モノシリック基板上の半導体レーザの配置精度で決まる。通常、配置精度は、モノリシック基板上で１μｍ以下となっている。よって、記録層上では、光学倍率が３０倍とすると、約３０ｎｍとなり、十分実用になる精度となっている。
【００６０】
この様に、既記録トラックに再生ビームをトラッキングすることで、間接的に未記録仮想トラック上に記録ビームを位置することができ、サーボマークを記録できて、順次未記録仮想トラックに記録してゆくことが可能となる。
【００６１】
図１０は、第２の実施形態の光学記録再生装置のブロック図を示している。２トラック分の記録データは、レーザパワー制御回路１００に入力される。レーザパワー制御回路１００は、所定の変調則に基づいた変調を記録データに施し、再生レーザ光も含め４つのレーザ駆動信号をレーザアレイ１０１に出力する。
【００６２】
レーザアレイ１０１は、複数のレーザが１つの基板上に実装されていて、モノシリックレーザアレイとなっている。よって、各レーザ間の配置誤差は１μｍ以下に抑えられている。この実施形態では、４つのレーザが実装されており、その内２つが再生用レーザであり、他の２つが記録・再生用レーザとなっている。各レーザの配置例としては、図９の様な再生レーザと記録レーザ（実施形態では、記録・再生レーザ）が直線上に実装されている例や、再生レーザと記録レーザが異なった直線上に実装されている例などがある。入力されたレーザ駆動信号は、各レーザで光の強度パターンに変換されて出射される。
【００６３】
レーザアレイ１０１より出射された複数のレーザ光は、コリメートレンズ１０２に入射され、平行光に変換される。コリメートレンズ１０２を出た平行光は、ビームスプリッター１０３を直進し、１／４波長板１０４を通過してピエゾ・ドーブプリズム１０５に入射される。
【００６４】
ピエゾ・ドーブプリズム１０５は、レーザアレイ１０１よりのレーザ光の全体像を入力される制御電圧に応じて回転して、記録層上に結ばれるビーム配置を回転する。
【００６５】
像回転された複数のレーザ光は、球面収差補正光学系１０Ｍに入射されて記録を行う記録層に応じた球面収差の補正が行われる。
【００６６】
球面収差補正光学系１０Ｍを出射した複数のレーザ光は、対物レンズ１０６により光学記録媒体１０８内の記録層１０９に集光される。図１０では１つの記録層１０９だけが示されているが、光学記録媒体１０８は、複数の記録層を持っている多層光学記録媒体であり、球面収差補正素子１０Ｍで球面収差が補正されていて、各記録層で十分レーザ光が集光されている。
【００６７】
再生用レーザよりのレーザ光で形成された再生ビームは、それぞれ隣り合った既記録トラック１０Ｏ上に集光する。レーザアレイ１０１の記録・再生用レーザよりのレーザ光で形成された記録ビームは、未記録部分の隣り合った未記録仮想トラック上１０Ｎに集光し、光強度変調により記録層１０９上にデータを記録してゆく。
【００６８】
この光学記録媒体１０８は、例えば、内周部分に基準トラックが設けられていて、この光学記録再生装置は、最初は、この基準トラックを再生ビームで再生しながら基準トラックの外側にデータを記録ビームで記録してゆく。基準トラックは、記録ビーム数分の並列スパイラル状になっていて、像回転角キャリブレーションパターンなどが記録されている。以降、順次記録したトラック、即ち、既記録トラックを再生して未記録仮想トラックの位置を推定しながら、記録ビームで未記録の部分（未記録仮想トラック）にデータを記録してゆく。この光学記録媒体１０８は、同心円状のトラックでも良い。
【００６９】
また、記録層１０９上に集光した再生ビームの反射光は、対物レンズ１０６、球面収差補正光学系１０Ｍを通りピエゾ・ドーブプリズム１０５に入射される。ピエゾ・ドーブプリズムでは、往路とは逆方向にレーザアレイ１０１のレーザ光の反射光の像が回転して１／４波長板１０４に入射される。１／４波長板１０４で直線偏光に変換された反射光は、ビームスプリッター１０３で反射して集光レンズ１０Ａに入射され、２つの再生ビームの反射光は、それぞれ既記録トラック用４分割センサー１０Ｂ上に集光される。２つの記録ビームの反射光は未記録トラック用４分割センサー１０Ｃ上に集光される。それぞれのセンサーに集光した反射光は、４分割されてそれぞれ電気信号に変換される。集光レンズ１０Ａは、円筒レンズになっていて、フォーカス制御に非点収差法が使用できる様になっている。２つの既記録トラック４分割センサーと２つの未記録トラック用４分割センサーよりの合計１６本の信号は、フォーカス誤差信号回路１０Ｄに入力され、４つの非点収差法のフォーカス誤差信号をサーボ回路１０Ｋに出力する。
【００７０】
また、それぞれの既記録トラック４分割センサーと未記録トラック用４分割センサーよりの各４本の信号は、それぞれ加算増幅器１０Ｅに入力され、４つの和信号が出力される。既記録トラック用４分割センサーより生成された２つの和信号は、ゲート生成回路１０Ｆとサンプルホールド回路１０Ｇに入力される。
【００７１】
ゲート生成回路１０Ｆでは、入力された和信号毎にスタートマークに相当する部分を見つけ、２つのサーボマークのタイミングを示すゲート信号をそれぞれサンプルホールド回路に出力する。
【００７２】
サンプルホールド回路１０Ｇでは、入力された和信号毎に、それぞれの和信号に対応した２つのゲート信号の期間内で、対応した和信号のピーク電圧をホールド信号として出力する。
【００７３】
出力された２本づつ２組みのホールド信号を和信号毎に２つの差動増幅器１０Ｈに入力して、それぞれ差分を出力する。この差分信号が、それぞれ２つの既記録トラックのトラッキングエラー信号となる。２つのトラッキングエラー信号は、タイミング調整回路１０Ｉに入力され、ビーム列の一番端の再生ビーム、再生ビーム１に対応した１つのトラッキングエラー信号がサーボ回路１０Ｋに入力される。
【００７４】
本記録再生装置では、マルチビームをトラック方向に近い角度で配置しているので、光学記録媒体上で２つの再生ビームがトラック方向に離れている。その為、サーボマークを通過するタイミングが異なってしまう。タイミング調整回路１０Ｉは、サーボマーク検出のタイミングを合わせて、トラッキングエラー信号が確定するタイミングを合わしている。タイミングが合った２つのトラッキングエラー信号は、像回転エラー信号回路に入力される。
【００７５】
像回転エラー信号回路は、入力された２つのトラッキングエラー信号の値により像回転角を制御する。例えば、２つのトラッキングエラー信号の値、正（＋）と負（−）と所定の誤差範囲以内（０）の３通りの値によって９通りの状態が考えられるが、各々の状態ごとに制御を行う。本記録再生装置では、サーボ回路１０Ｋへビーム列の一番端の再生ビーム１のトラッキングエラー信号しか入力されていない。これは、再生ビーム１でトラッキングを行って、常にＯＮトラックさせ、再生ビーム１を中心にして像回転させることで、再生ビーム２のトラッキングを掛けている為である。よって、像回転角エラー信号は、再生ビーム１のトラキングエラー信号が０以外の時は常に０としている。即ち、再生ビーム１がＯＮトラックしていない時は、像回転処理は行わないとする。再生ビーム１のトラッキングエラー信号が０になって、再生ビーム２のトラッキングエラー信号によりその再生ビームを既記録トラックにＯＮトラックする様に像回転制御を行う。像回転エラー信号回路１０Ｊは、２つのトラッキングエラー信号を入力して像回転角エラー信号をサーボ回路１０Ｋに出力する。
【００７６】
サーボ回路１０Ｋは、トラッキングエラー信号と像回転角エラー信号を入力して、像回転制御信号をピエゾ・ドーブプリズムを駆動する高圧発生回路１０Ｌに出力し、フォーカス、及びビーム列の端の再生ビームのトラッキング制御の為に、レンズアクチエータ１０７にアクチエータ制御信号を出力して、２つの再生ビームを既記録トラックにトラッキングする様に制御する。また、フォーカス制御を行う。
【００７７】
この様に、２つの再生ビームを隣り合った既記録トラックにトラッキングが掛かったら、未記録トラックに記録を開始する。サーボマークの記録は、既記録トラックでの再生のタイミングと同様にビーム列がほぼトラック方向に並んでいる為、図５の様に光学記録媒体上半径方向に並ぶ様に記録するには、記録データを記録するタイミングをずらさなければいけない。図９より、既記録トラックを再生している再生ビームが、未記録トラック上に位置する記録ビームより先行しているので、既記録トラック上のサーボマークを再生ビームで検出してから、所定の時間待ってから、サーボマークを記録することで、サーボマークが光学記録媒体上で、半径方向に並ぶ。
【００７８】
また、記録ビームの出力を再生パワーまで落とし、記録ビームの反射光を検出することで、再生ビームでトラッキングを掛けながら、記録ビームで再生することも可能である。もちろん、２つの再生ビームでも再生は可能である。この場合は、再生ビームと記録ビームで合計２回再生を行うことになる。
【００７９】
尚、図１０上で、点線で囲まれた部分は、半導体（ＬＳＩ）にて構成される部分である。
【００８０】
次に、本発明を実施するための最良の形態について、第３の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００８１】
図１１は、第３の実施形態の光学記録装置のブロック図で、この光学記録装置は、本発明の光学記録媒体に基準トラックを記録する。第２の実施形態で説明した様に、本発明の光学記録媒体は、内周部分に基準トラックが設けられていて、最初は、この基準トラックを再生ビームで再生しながら基準トラックの外側にデータ及びサーボマークを記録ビームで記録してゆく。通常は、図１０の記録再生装置自身で基準トラックを記録できるが、位置精度が必要な場合、専用記録装置が必要であるが、第３の実施形態の光学記録装置がこの基準トラックの記録を行う。基準トラックを記録する帯の部分の幅は、記録再生を行うドライブの粗シーク精度以上あれば良く、通常０．５ｍｍ程度あれば十分である。トラック本数で約１０００本以下程度となる。
【００８２】
所定のトラック位置精度を得る為、レーザ光を記録ヘッドの対物レンズに取り付けてあるミラーと固定ミラーに照射し、ミラーよりの反射光と固定ミラーよりの反射光との干渉縞を生成して、干渉縞のパターンにより対物レンズの位置を検出して、所定の位置に制御を行うことで、トラックピッチの１／１０以下の位置制御を行う。
【００８３】
以降、図１１の説明を行う。レーザ１１０より出射したレーザ光は、コリメートレンズ１１１により平行光に変換される。平行光になったレーザ光は、ハーフミラー１１２に入射して、２つのレーザ光に分かれる。１つは、記録ヘッド１１７内のレンズホルダー１１５に取り付けているミラー１１４に入射して反射する。
他の１つは、固定ミラー１１３に入射して反射し、干渉計１１９に入射する。ミラー１１４で反射したレーザ光は、再びハーフミラー１１２に戻り、今度は、干渉計１１９に入射する。干渉計１１９に入射した２つのレーザ光は干渉して、干渉パターンを生成する。この干渉パターン縞の数をカウントすることで、ミラー１１４の位置により間接的にレンズホルダー１１５及び対物レンズ１１６の位置が検出できる。干渉計１１９より出力される位置データは、コントローラ１１Ａに入力される。
【００８４】
コントローラ１１Ａは、記録ヘッド１１７内の対物レンズ１１６のフォーカス制御、スタートマークとサーボマークを記録する為の記録ヘッド内のレーザパワーコントロール、光学記録媒体１１８の回転制御、記録ヘッド１１７の移動速度制御を行う。
【００８５】
記録ヘッド１１７の移動速度制御は、コントローラ１１Ａに入力された対物レンズの位置データより光学記録媒体が所定の角度回転する間の対物レンズの変位を算出し、トラックピッチと回転角度／３６０度の積と比較することで、記録ヘッド１１７の移動誤差が求め、その移動誤差を送りモータ駆動信号にフィードバックすることで行っている。
【００８６】
対物レンズ１１６のフォーカス制御は、通常の非点収差法で良く、記録ヘッド１１７内に４分割センサーを内蔵して誤差信号を生成し、コントローラ１１Ａが記録ヘッド内のアクチエータにフィードバックする。
【００８７】
スタートマークとサーボマークを記録する為の記録ヘッド内のレーザパワーコントロールは、図４（ａ）で示した様に、通常のデータを記録するよりも強い記録ビームを照射する様に記録のレーザパワーをコントロールする。
【００８８】
光学記録媒体１１８の回転制御は、図示していないスピンドルモータに付けられたエンコーダにより速度を検出してスピンドルモータにフィードバックを掛ける。
【００８９】
図９の様なダブルスパイラルのトラックを記録する時は、記録ヘッド１１７に２つのレーザがモノリシック基板上に配置されているレーザアレイを使用し、サーボマークが記録される。この時、図１０と同様に、サーボマークが光学記録媒体上で半径方向に並ぶ様に、記録タイミング制御を行う必要がある。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明にかかる光学記録方式、光学記録媒体、光学再生装置は、ディジタルデータの記録及び再生に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】フォトンモード記録で記録したトラックの溝横断信号をシミュレーションにて算出する時の条件を示した図である。
【図２】シミュレーションにて求めた溝横断信号を示した図である。
【図３】本発明の光学記録媒体と光学再生装置の原理を説明した図である。
【図４】本発明の記録方式を説明した図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の光学記録媒体を説明した図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の光学記録媒体の再生シミュレーション結果を示した図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の光学記録媒体の再生シミュレーションの条件を示した図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の光学記録媒体の再生シミュレーションで得られたＳ字信号を示した図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の記録ビームと再生ビームの配置を説明した図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の光学記録再生装置のブロックを説明した図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態の光学記録装置のブロックを説明した図である。
【符号の説明】
【００９２】
３０    再生ビーム
３１    仮想トラック１中心
３２    仮想トラック２中心
３３    仮想トラック３中心
３４    サーボマークＡ
３５    サーボマークＢ
５０    光学記録媒体
５１    ゾーン
５２    ゾーン境界
５３    サーボマークエリア
５４    セクター
５５ａ〜５５ｆ    トラック中心
５６ａ〜５６ｆ    サーボマーク
５７ａ〜５７ｆ    スタートマーク
５８    データ記録エリア
７０    トラック１中心
７１    トラック２中心
７２    トラック３中心
７３    スタートマーク
７４    サーボマーク１
７５    サーボマーク２
９０    再生ビーム１
９１    再生ビーム２
９２    記録ビーム１
９３    記録ビーム２
９４    既記録トラック１中心
９５    既記録トラック２中心
９６    既記録トラック３中心
９７    未記録トラック１中心
９８    未記録トラック２中心
９９    レーザアレイ中心線
９Ａ    像回転角度
９Ｂ    既記録スタートマーク
９Ｃ    既記録サーボマーク
９Ｄ    未記録スタートマーク
９Ｅ    未記録サーボマーク
１００    レーザパワー制御回路
１０１    レーザアレイ
１０２    コリメートレンズ
１０３    ビームスプリッター
１０４    １／４波長板
１０５    ピエゾ・ドーププリズム
１０６    対物レンズ
１０７    レンズアクチエーター
１０８    光学記録媒体
１０９    記録層
１０Ａ    集光レンズ
１０Ｂ    既記録トラック用４分割センサー
１０Ｃ    未記録トラック用４分割センサー
１０Ｄ    フォーカス誤差信号回路
１０Ｅ    加算増幅器
１０Ｆ    ゲート発生回路
１０Ｇ    サンプルホールド回路
１０Ｈ    差動増幅器
１０Ｉ    タイミング調整回路
１０Ｊ    像回転エラー信号回路
１０Ｋ    サーボ回路
１０Ｌ    高圧発生回路
１０Ｍ    球面収差補正光学系
１０Ｎ    未記録仮想トラック
１０Ｏ    既記録トラック
１１０    レーザ
１１１    コリメートレンズ
１１２    ハーフミラー
１１３    ミラー
１１４    ミラー
１１５    レンズホルダー
１１６    対物レンズ
１１７    記録ヘッド
１１８    光学記録媒体
１１９    干渉計
１１Ａ    コントローラ
１１Ｂ    送り軸
１１Ｃ    送りモータ
１１Ｄ    基準トラック
【図２】
2008090974.tif 000003
【図３】
2008090974.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１】
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【図７】
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