光学记录介质、记录/再生装置、记录/再生方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210260806.5

申请日:

2012.07.25

公开号:

CN102915748A

公开日:

2013.02.06

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G11B 7/09申请公布日:20130206|||实质审查的生效IPC(主分类):G11B 7/09申请日:20120725|||公开

IPC分类号:

G11B7/09; G11B7/0045; G11B7/005; G11B7/1372(2012.01)I

主分类号:

G11B7/09

申请人:

索尼公司

发明人:

铃木义则; 藤家和彦; 关口浩司

地址:

日本东京

优先权:

2011.08.01 JP 2011-167952

专利代理机构:

北京康信知识产权代理有限责任公司 11240

代理人:

余刚;吴孟秋

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内容摘要

本发明提供了光学记录介质、记录/再生装置、记录/再生方法,其中该光学记录介质包括:记录目标轨道,其是上面配置有小记录载体并且在上面通过用光照射调制小记录载体来执行信息记录的轨道;以及摆动轨道,小记录载体在摆动轨道上以摆动方式配置,其中,单个摆动轨道形成为与一组多个记录目标轨道并行行进。

权利要求书

权利要求书一种光学记录介质,包括:
记录目标轨道,其是上面配置有小记录载体并且在上面通过用光照射调制所述小记录载体来执行信息记录的轨道;以及
摆动轨道,所述小记录载体在所述摆动轨道上以摆动方式配置;
其中,单个摆动轨道形成为与一组多个记录目标轨道并行行进。
根据权利要求1所述的光学记录介质,
其中,在形成有所述小记录载体的部分和其他部分之间存在反射率差。
根据权利要求2所述的光学记录介质,
其中,数量为3的倍数的记录目标轨道形成为所述一组多个记录目标轨道,所述单个摆动轨道形成为与所述一组多个记录目标轨道并行行进。
根据权利要求1所述的光学记录介质,
其中,所述小记录载体是均被配置为包括反射膜和记录膜的点。
一种记录/再生装置,通过近场方法对光学记录介质执行记录/再生,
所述光学记录介质包括:记录目标轨道,其是上面配置有小记录载体并且在上面通过用光照射调制所述小记录载体来执行信息记录的轨道;以及摆动轨道,所述小记录载体在所述摆动轨道上以摆动方式配置,其中,单个摆动轨道形成为与一组多个记录目标轨道并行行进,所述记录/再生装置包括:
光照射/接收单元,被配置为在记录时或者在再生时,将待照射到所述多个记录目标轨道的多个记录光束或者再生光束以及待照射到所述摆动轨道的摆动轨道光束通过公共物镜照射到所述光学记录介质,并独立地接收来自所述光学记录介质的所述多个再生光束和所述摆动轨道光束的反射光束;
间隙长度误差信号生成单元,基于由所述光照射/接收单元获得的关于所述摆动轨道光束的光接收信号,生成表示间隙长度的误差的间隙长度误差信号,所述间隙长度表示所述物镜的对象面和所述光学记录介质的记录面之间的距离;
间隙长度控制单元,基于所述间隙长度误差信号来控制所述间隙长度;
跟踪伺服控制单元,基于关于所述摆动轨道光束的所述光接收信号,生成跟踪误差信号,并基于所述跟踪误差信号将所述物镜在跟踪方向上移位;
地址信息检测单元,基于关于所述摆动轨道光束的所述光接收信号,检测通过所述摆动轨道的摆动周期的调制所记录的地址信息;
时钟生成单元,基于关于所述摆动轨道光束的所述光接收信号,生成与所述小记录载体的形成周期同步的时钟;
记录控制单元,在根据所述时钟的定时执行发光驱动以发出所述多个记录光束,并对所述多个记录目标轨道执行记录;以及二值化处理单元,基于由所述光照射/接收单元获得的关于所述多个再生光束各自的光接收信号和所述时钟,将所述多个记录目标轨道的每个记录信号二值化。
根据权利要求5所述的记录/再生装置,还包括:
相对移动驱动单元,驱动所述光学记录介质或所述光照射/接收单元,使得由所述光照射/接收单元在所述光学记录介质上形成的光斑在所述光学记录介质上相对移动;
相对速度检测单元,基于所述摆动轨道光束的所述反射光束,检测所述光斑的相对移动速度;以及速度控制单元,基于由所述相对速度检测单元检测的所述相对移动速度,控制所述相对移动驱动单元。
根据权利要求5所述的记录/再生装置,
其中,所述记录控制单元执行控制,使得还没有经历行进长度限制编码的数据的一位被记录在一个小记录载体上。
根据权利要求7所述的记录/再生装置,
其中,一个像素的数据由红、绿和蓝的像素值构成的图像数据被顺序提供到所述记录控制单元,以及
所述记录控制单元执行控制,使得对应于一个像素的所述红、绿和蓝的像素值被所述多个记录光束分担并且并行记录。
根据权利要求5所述的记录/再生装置,
其中,所述物镜包括对应于所述多个记录光束和所述摆动轨道光束的多个超透镜部,每个所述超透镜部都包括交替堆叠的具有负介电常数的第一薄膜和具有正介电常数的第二薄膜,以及
所述光照射/接收单元被配置为分别通过所述超透镜部向所述光学记录介质照射所述多个记录光束和所述摆动轨道光束。
一种记录/再生方法,通过近场方法对光学记录介质执行记录/再生,所述光学记录介质包括:记录目标轨道,其是上面配置有小记录载体并且在上面通过用光照射调制所述小记录载体来执行信息记录的轨道;以及摆动轨道,所述小记录载体在所述摆动轨道上以摆动方式配置,其中,单个摆动轨道形成为与一组多个记录目标轨道并行行进,所述记录/再生方法包括:
基于由光照射/接收单元获得的关于摆动轨道光束的光接收信号,生成表示间隙长度的误差的间隙长度误差信号,所述间隙长度表示物镜的对象面和所述光学记录介质的记录面之间的距离,所述光照射/接收单元配置为在记录时或者在再生时,将待照射到所述多个记录目标轨道的多个记录光束或者再生光束以及待照射到所述摆动轨道的摆动轨道光束通过公共物镜照射到所述光学记录介质,并独立地接收来自所述光学记录介质的所述多个再生光束和所述摆动轨道光束的反射光束;
基于所述间隙长度误差信号来控制所述间隙长度;
基于关于所述摆动轨道光束的所述光接收信号,生成跟踪误差信号,并基于所述跟踪误差信号将所述物镜在跟踪方向上移位;
基于关于所述摆动轨道光束的所述光接收信号,检测通过所述摆动轨道的摆动周期的调制所记录的地址信息;
基于关于所述摆动轨道光束的所述光接收信号,生成与所述小记录载体的形成周期同步的时钟;
在根据所述时钟的定时执行发光驱动以发出所述多个记录光束,并对所述多个记录目标轨道执行记录;以及
基于由所述光照射/接收单元获得的关于所述多个再生光束各自的光接收信号和所述时钟,将所述多个记录目标轨道的每个记录信号二值化。

说明书

说明书光学记录介质、记录/再生装置、记录/再生方法
技术领域
本发明涉及光学记录介质,其用作上面形成了配置有多个小记录载体的轨道的图案介质,在小记录载体中,通过与光照射对应的调制保持记录状态,并且通过轨道上的小记录载体的记录/非记录(或擦除)图案来表达记录信息。
此外,本技术涉及记录/再生装置以及对用作图案介质的光学记录介质执行记录和再生的方法。
背景技术
例如,诸如光盘(CD)、数字多功能盘(DVD)、蓝光光盘(BD)(注册商标)的所谓的光盘记录介质(可以简称为“光盘”),已被广泛传播作为通过光照射来记录和再生信息的光学记录介质。
在光盘上,进行了记录/再生光波长的减小以及物镜的数值孔径的增大。因此,减小了记录/再生的光束斑小大,并导致了高记录容量和高记录密度。
然而,在光盘中,使用空气作为物镜和光盘之间的介质,因此难以将对于焦点的大小(直径)有影响的数值孔径NA增大到大于“1”。
具体地,当物镜的数值孔径为NAobj,并且光的波长为λ时,如下表示穿过物镜照射在光盘上的光斑大小:
λ/NAobj
此时,当介于物镜和光盘之间的介质的折射率为nA,并且物镜周围的光束的入射角为θ时,如下表示数值孔径NAobj:
NAobj=nA×sinθ
从该公式可以看出,只要介质是空气(nA=1),则难以将数值孔径NAobj增大至大于1。
在这方面,如在日本专利申请公开(JP‑A)第2010‑33688号、日本专利申请公开(JP‑A)第2009‑134780号等中披露的,已经提出了使用近场光(渐消失光)来实现NAobj>1的记录/再生方法(近场方法)。
已知该近场方法通过用近场光照射光盘来记录或再生信息,并且使用固体浸没透镜(以下称为“SIL”)作为用于用近场光照射光盘的物镜(例如,参见JP‑A第2010‑33688号和JP‑A第2009‑134780号)。
图17是描述使用SIL的现有技术的近场光学系统的示图。
图17说明了其中使用超半球形的SIL(超半球SIL)作为SIL的实例。具体地,在该情况下的超半球ISIL中,对象侧(物体侧,即,面向作为记录/再生目标的记录介质的一侧)具有平面形,而其他部分具有超半球形。
在该情况下,物镜配置为包括作为前透镜的超半球SIL的两组透镜。如图17所示,使用双面非球面透镜作为后透镜。
这里,当入射光的入射角为θi,并且超半球SIL的结构材料的折射率为nSIL时,具有图17示出的构造的物镜的有效数值孔径NA如下表示:
NA=nSIL2×sinθi
通过该公式,当采用图17中示出的物镜构造时,通过将SIL的折射率nSIL设置为大于“1”(大于空气的折射率),可以使有效数值孔径NA大于“1”。
在现有技术中,例如,SIL的折射率nSIL大约设置为2,因此实现了大约1.8的有效数值孔径NA。
这里,在近场光学系统中,使用半球形的SIL(半球SIL)以及超半球SIL。
当将半球SIL而不是图17中示出的超半球SIL用于物镜时,有效数值孔径NA如下:
NA=nSIL×sinθi
通过该公式,即使在使用半球SIL时,当使用nSIL的高折射率材料作为SIL的构造材料时,也能实现NA>1。
此时,与超半球SIL的情况下的公式相比,当SIL的构造材料(折射率)在超半球形和半球形的情况下都相同时,使用超半球SIL的情况下的有效数值孔径NA更高。
为了确认,以执行将由SIL生成的NA>1的传播(照射)光记录/再生到记录介质,需要将SIL的对象面和记录介质配置为相互非常靠近。SIL的对象面和记录介质(记录面)之间的距离称为间隙。
在近场方法中,需要将间隙值抑制到等于或小于光波长的至少四分之一(1/4)。
同时,在现有技术中,已经进行了对光学记录介质的结构的研究,以实现高记录密度。例如,如在日本专利申请公开第2006‑73087号中披露的,已经提出了所谓的图案介质的光学记录介质结构。
与磁记录领域的提案类似,将图案介质配置为使得形成上面配置有小记录载体的轨道,并通过轨道上的小记录载体的记录/非记录(擦除)图案来表达记录信息。具体地,一个小记录载体用作一个编码(“0”或“1”)。
由于小记录载体是独立形成的,因此即使将小记录载体配置为相互靠近,即,即使以高密度配置小记录载体,也能抑制交叉光或串扰。换言之,由此可以增大记录密度。
发明内容
在这方面,当对基于图案介质的光学记录介质执行记录或再生时,理想地是采用近场方法。
这是因为,当使用近场方法时,随着记录/再生的光斑大小减小,图案介质上配置的小记录载体的密度增大,因此可以进一步增大记录容量。
然而,在现阶段,还没有具体地建立对图案介质执行关于近场记录/再生的格式(标准)。
鉴于以上内容而提出本技术,理想地是当通过近场方法对图案介质执行记录/再生时,提供一种图案介质的优选结构和优选的记录/再生技术。
为了解决以上问题,根据本技术的光学记录介质采用以下配置。
即,根据本公开的实施方式,提供了一种光学记录介质,包括:记录目标轨道,其是上面配置有小记录载体并且在上面通过用光照射调制小记录载体来执行信息记录的轨道;以及摆动轨道,小记录载体在摆动轨道上以摆动方式配置,其中,单个摆动轨道形成为与一组多个记录目标轨道并行行进。
此外,根据本技术的记录/再生装置采用以下配置。
即,根据本公开实施方式,提供了一种记录/再生装置,通过近场方法对光学记录介质执行记录/再生,该光学记录介质包括:记录目标轨道,其是上面配置有小记录载体并且在上面通过用光照射调制小记录载体来执行信息记录的轨道;以及摆动轨道,小记录载体在摆动轨道上以摆动方式配置,其中,单个摆动轨道形成为与一组多个记录目标轨道并行行进。该记录/再生装置包括:光照射/接收单元,被配置为在记录时或者在再生时,将待照射到多个记录目标轨道的多个记录光束或者再生光束以及待照射到摆动轨道的摆动轨道光束通过公共物镜照射到光学记录介质,并独立地接收来自光学记录介质的多个再生光束和摆动轨道光束的反射光束。
该记录/再生装置还包括:间隙长度误差信号生成单元,基于由光照射/接收单元获得的关于摆动轨道光束的光接收信号,生成表示间隙长度的误差的间隙长度误差信号,该间隙长度表示物镜的对象面和光学记录介质的记录面之间的距离。
该记录/再生装置还包括:间隙长度控制单元,基于间隙长度误差信号来控制间隙长度。
该记录/再生装置还包括:跟踪伺服控制单元,基于关于摆动轨道光束的光接收信号,生成跟踪误差信号,并基于跟踪误差信号将物镜在跟踪方向上移位。
该记录/再生装置还包括:地址信息检测单元,基于关于摆动轨道光束的光接收信号,检测通过摆动轨道的摆动周期的调制所记录的地址信息。
该记录/再生装置还包括:时钟生成单元,基于关于摆动轨道光束的光接收信号,生成与小记录载体的形成周期同步的时钟。
该记录/再生装置还包括:记录控制单元,在根据时钟的定时执行发光驱动以发出多个记录光束,并对多个记录目标轨道执行记录。
该记录/再生装置还包括:二值化处理单元,基于由光照射/接收单元获得的关于多个再生光束各自的光接收信号和时钟,将多个记录目标轨道的每个记录信号二值化。
此外,根据本技术的实施方式,如下执行记录/再生方法。
即,根据本公开实施方式,提供了一种记录/再生方法,通过近场方法对光学记录介质执行记录/再生,该光学记录介质包括:记录目标轨道,其是上面配置有小记录载体并且在上面通过用光照射调制小记录载体来执行信息记录的轨道;以及摆动轨道,小记录载体在摆动轨道上以摆动方式配置,其中,单个摆动轨道形成为与一组多个记录目标轨道并行行进。该记录/再生方法包括:基于由光照射/接收单元获得的关于摆动轨道光束的光接收信号,生成表示间隙长度的误差的间隙长度误差信号,该间隙长度表示物镜的对象面和光学记录介质的记录面之间的距离,该光照射/接收单元被配置为在记录时或者在再生时,将待照射到多个记录目标轨道的多个记录光束或者再生光束以及待照射到摆动轨道的摆动轨道光束通过公共物镜照射到光学记录介质,并独立地接收来自光学记录介质的多个再生光束和摆动轨道光束的反射光束。
该记录/再生方法还包括:基于间隙长度误差信号来控制间隙长度。
该记录/再生方法还包括:基于关于摆动轨道光束的光接收信号,生成跟踪误差信号,并基于跟踪误差信号将物镜在跟踪方向上移位。
该记录/再生方法还包括:基于关于摆动轨道光束的光接收信号,检测通过摆动轨道的摆动周期的调制所记录的地址信息。
该记录/再生方法还包括:基于关于摆动轨道光束的光接收信号,生成与小记录载体的形成周期同步的时钟。
该记录/再生方法还包括:在根据时钟的定时执行发光驱动以发出多个记录光束,并对多个记录目标轨道执行记录。
该记录/再生方法还包括:基于由光照射/接收单元获得的关于多个再生光束各自的光接收信号和时钟,将多个记录目标轨道的每个记录信号二值化。
同时,为了通过近场方法对用作图案介质的光学记录介质执行记录/再生,需要适当地执行至少下列操作:
1)间隙长度伺服
2)跟踪伺服或地址信息再生
3)时钟(与小记录载体的形成周期同步的时钟)生成
此时,自然可以考虑采用使用例如在现有技术的可记录光盘记录介质中执行的记录目标的轨道(以下称为“记录轨道”)来实现上面的1)、2)和3)的技术。
然而,在近场方法的间隙长度伺服中,使用来自光学记录介质的反射光量作为评估指标(间隙长度误差信号)来执行伺服控制,使得间隙长度误差信号是恒定的。因此,此时,如果记录目标的轨道与伺服轨道一致,则在记录时使用记录光的反射光生成间隙长度误差信号时,反射光量增加,因此,仅能保持比再生时大的间隙长度。换言之,难以保持近场记录所需的适当间隙长度。可选地,在记录时,可以对间隙长度误差信号应用自动增益控制(AGC)。然而,即使应用了AGC,也非常难以确保间隙长度伺服的稳定性。
如果没有适当地实现间隙长度伺服,则难以执行上面2)的跟踪伺服或地址再生,并且难以适当地获得生成上面3)的时钟所需的信号。
为了解决该问题并实现适当的间隙长度伺服,可以考虑采用以下构造,其中,单独照射具有不同于记录光的波长的专用光,并且使用专用光的反射光来执行间隙长度伺服。然而,在该情况下,需要设置分色棱镜等,以分离并检测记录光的反射光和专用光的反射光,并且光学系统的构造变复杂,且成本相应地增大。
另一方面,在本实施方式中,摆动轨道形成为独立于与记录/再生目标的轨道并行地行进。
当摆动轨道如上所述形成为独立于记录目标轨道并行地行进时,如同在本技术的记录/再生装置和记录/再生方法中,可以生成间隙长度误差信号,并且通过将摆动轨道光独立于记录光照射到不用于记录的摆动轨道,来执行间隙长度伺服。结果,在记录时可以生成间隙长度误差信号,而不受记录光的反射光的影响,并且,因为需要照射具有不同于的记录光的波长的专用光,并且需要分离并检测专用光的反射光,因此可以防止光学系统的构造变复杂以及增加成本。
此外,当摆动轨道如上所述形成为独立于记录目标轨道并行地行进时,如同在本技术的记录/再生装置和记录/再生方法中,可以使用不用于记录的摆动轨道来执行上面的2)的跟踪伺服或地址再生以及上面的3)的时钟生成。因此,可以生成适当时钟,同时防止用于生成时钟的PLL电路变复杂。
根据上述本技术的实施方式,当通过近场方法对图案介质执行记录/再生时,可以提供优选的图案介质结构和优选的记录/再生技术。
附图说明
图1是描述本技术的光盘的记录面的结构的示图;
图2是示出了本技术的光学记录介质的整体结构的平面图;
图3是描述嵌入了超透镜的物镜的构造的示图;
图4是超透镜部的放大截面图;
图5是描述根据本实施方式的物镜的构造的示图;
图6是描述根据实施方式的记录/再生技术的示图;
图7是示出了根据实施方式的记录/再生装置的光学拾取器的内部构造的示意图;
图8是描述激光二极管阵列的结构和光接收单元的光接收面的结构的示图;
图9是根据实施方式的记录/再生装置的总体内部构造;
图10是描述间隙长度和来自物镜的返回光量之间的关系的示图;
图11是描述点时钟生成电路的内部构造的示图;
图12是示出了记录处理单元的内部构造的示图;
图13是示出了在记录时生成激光驱动信号的时序图的示图;
图14是二值化处理单元的内部构造的示图;
图15是描述运动图像数据的解释图;
图16是示意性地示出了到各个轨道的记录数据分配的示图;
图17是描述使用SIL的近场光学系统的示图。
具体实施方式
以下,将参照附图描述本公开的优选实施方式。应注意,在该说明书及附图中,具有基本上相同功能和结构的结构性元件用相同的参考标号表示,并且将省略这些结构元件的重复说明。
以下,将描述本公开的实施方式(以下称为“实施方式”)。
将按以下顺序进行描述:
<1.根据实施方式的光学记录介质>
<2.对光学记录介质的记录/再生技术>
[2‑1.形成小光斑的技术]
[2‑2.具体记录/再生技术]
<3.记录/再生装置>
[3‑1.光学拾取器的构造]
[3‑2.整个记录/再生装置的内部构造]
[3‑3.具体数据记录格式的实例]
<4.修改的实施方式>
<1.根据实施方式的光学记录介质>
图1是描述作为本技术的光学记录介质实施方式的光盘D的记录面的结构的示图。图1的A是示出了光盘D的记录面的结构的一部分的放大平面图,并且图1的B示出了记录面的一部分的截面结构。
图2是示出了光盘D的整体结构的平面图。
如从图2中可以看出的,使用盘形光学记录介质作为该实例的光盘D。光学记录介质是指通过光照射来执行信号的记录或记录信息的再生的记录介质。
该实例的光盘D具有图案介质的结构。
例如,图案介质是指这样的记录介质,其中,形成了上面配置有大小为大约几十纳米(nm)以下的多个小记录载体的轨道,并且通过轨道上的小记录载体的记录/非记录(或擦除)图案来表达记录信息。
本实施方式的光盘D是光学记录介质,因此该小记录载体被配置为根据光照射进行调制,并保持记录状态。
如从图1的A中可以看出,在光盘D的记录面上,非常密集地配置了点DT,作为小记录载体。
如从图1的A和图1的B可以看出,该情况下的点DT具有圆柱形状。
如图1的B所示,每个点DT都被配置为包括形成在表面上的反射膜Rf和记录膜Rc。通过该结构,点DT根据光照射经历调制,并保持记录状态。
优选地,记录膜Rc用由一次写入型光盘中使用的无机材料或有机材料制成的记录膜、可重写型光盘中使用的相变材料等构成。
在光盘D的记录面上形成一组多个记录/再生轨道Trp和单个伺服轨道Tsv,作为图1的A中示出的上面配置有用作小记录载体的点DT的轨道。
如图1的B所示,记录/再生轨道Trp是用于记录或再生、并以直线(在图1的B的放大图中,可以视为直线,但是当从整个光盘看时,是圆弧形)形式形成的轨道。
另一方面,伺服轨道Tsv用于检测将在后面描述的跟踪伺服或地址信息,并且是如图1所示的摆动轨道。具体地,点DT以摆动方式配置。
在本实施方式的光盘D中,将多个记录/再生轨道Trp和单个伺服轨道Tsv配置为轨道单元TU。具体地,在该实例中,六个记录/再生轨道Trp(Trp1至Trp6)和单个伺服轨道Tsv构成了轨道单元TU。
如图2所示,在该情况下,该情况下的跟踪单元TU在光盘D的记录面中以螺旋形式形成。
如上所述,在本实施方式的光盘D中,单个伺服轨道Tsv形成为与多个记录/再生轨道Trp并行行进。
从图1的A中可以看出,在轨道单元TU中,点DT的形成位置在记录/再生轨道Trp中的每个和伺服轨道Tsv上沿线方向(与径向方向正交的方向:与记录/再生的进度方向平行的方向)排列。
具体地,点DT在记录/再生轨道Trp的每个和伺服轨道Tsv上沿线方向的形成间隔是相同的,并且点DT在记录/再生轨道Trp和伺服轨道Tsv上的形成位置在沿着线方向的同一位置排列。
由于在轨道之间点DT在线方向上的形成位置如上所述排列,因此如下面将要描述的,使用伺服轨道Tsv生成的时钟可以用于记录/再生各个记录/再生轨道Trp。
在该实例中,每个点DT都是大约10nm的凸圆柱(或者凹圆柱),并且直径大约为11nm。此外,在线方向和径向方向,点DT的形成间距(径向方向上伺服轨道Tsv和相邻轨道之间的间距是基于伺服轨道Tsv的中心线的间距)都是大约22nm。
<2.对光学记录介质的记录/再生记录>
[2‑1.形成小光斑的技术]
如上所述,在本实施方式的光盘D中,点DT是非常密集地配置的。
此时,根据上述的直径和形成间距,在包括图17中示出的超半球SIL的前透镜的物镜中,光斑直径变得太大,并且非常难以适当地为每个点DT执行记录/再生。具体地,非常难以支持这样的高密度图案介质,其中,图17中示出的现有技术的物镜的光斑直径大约为220nm,每个点DT的直径大约为11nm,并且点DT的形成间距大约为22nm。
因此,在本实施方式中,使用其中嵌入了超透镜的物镜,可以实现能够支持该实例的光盘D的光斑直径。
图3是描述嵌入了超透镜的物镜OL’的构造的示意图。
图3示出了物镜OL’的截面。
在图3中,还示出了到物镜OL’的入射光Li和光轴axs。
如图3所示,物镜OL’是包括后透镜L1和前透镜L2’的两组透镜。
在该情况下,使用双面非球面透镜作为后透镜L1。
该后透镜L1使基于入射光Li的会聚光在前透镜L2’上入射。
图3中描述的前透镜L2’是SIL部L2’a与超透镜部L2b一体化的透镜。
在前透镜L2’中使用的SIL(SIL部L2’a)是具有图3中示出的超半球形的SIL。具体地,示出了在该情况下将其中对象侧的表面是平面表面的超半球SIL用作SIL部L2’a的实例。
为了确认,“对象侧”是指配置了作为物镜的光照射目标的对象的一侧。由于该情况假设将光盘D应用于记录/再生系统,因此,对象侧是指布置了光盘D的一侧。
用作固体浸没透镜的SIL部L2’a由其中折射率至少大于1的高折射率材料制成,并基于来自后透镜L1的入射光生成数值孔径NA>1的近场光(渐消失光)。
在前透镜L2’中,如图3所示,超透镜部L2b形成在面向对象面的SIL部L2’A中。通过该构造,由SIL部L2’a生成的NA>1的光在超透镜部L2b上入射。
如图3所示,超透镜部L2b具有大致半球形的总体形状。
图4是超透镜部L2b的放大截面图。
如图4所示,超透镜部L2b具有其中堆叠了多个薄膜的结构。
具体地,超透镜部L2b形成为使得介电常数ε为负(ε<0)的第一薄膜和介电常数为正(ε>0)的第二薄膜交替堆叠。
这里,具有负介电常数ε的材料也称为等离子材料(plasmonic material)。等离子材料的实例包括Ag、Cu、Au和Al。
此外,具有正介电常数ε的材料的实例包括诸如SiO2、SiN或SiC的硅类化合物、诸如MgF2或CaF2的氟化物、诸如GaN或AlN的氮化物、金属氧化物、玻璃和聚合物等。
这里,介电常数ε根据所使用的光的波长λ而改变。因此,理想的是根据波长λ来选择第一薄膜和第二薄膜的材料,以便可以获得所需的介电常数ε。
在该实例中,假设波长λ大约为405nm,则假设选择Al作为第一薄膜的材料,并选择Al2O3作为第二薄膜的材料。
在图4中,沿具有预定基准点Pr作为中心的半径为Ri的球面,直到具有基准点Pr作为中心的半径为Ro(Ro>Ri)的球面范围,执行第一薄膜和第二薄膜的堆叠,其中,预定基准点Pr设置在超透镜部L2b的对象侧的外部(与前透镜L2’的对象侧的外部相同)。此时,由于相对于球面来执行第一薄膜和第二薄膜的堆叠,因此以如图4所示的圆顶形式来执行各个薄膜的堆叠。结果,超透镜部L2b具有如图4所示的树年轮形(半树年轮形)的截面。
为了确认,如上所述,超透镜部L2b具有大致半圆形作为总体形状。因此,对象侧的超透镜部L2b的表面具有平面形,不包括具有半径为Ri的球面形的部分。因为对象侧的超透镜部L2b的表面应当形成为与在对象侧形成为具有平面形的SIL部L2’a(超透镜部L2b与其一体形成)的表面形状对应,所以如上所述,对象侧的超透镜部L2b的表面具有几乎平面形。
这里,第一薄膜和第二薄膜堆叠的总层数优选在3至100,000的范围内。具体地,在该实例中,第一薄膜和第二薄膜堆叠的总层数为大约68。
优选地,各个薄膜的膜厚度为4nm至40nm,并且在该实例中,第一和第二薄膜的膜厚度为10nm。
如上所述,超透镜部L2b具有其中具有负介电常数的第一薄膜和具有正介电常数的第二薄膜交替堆叠的结构。通过该结构,超透镜部L2b可以在与薄膜的堆叠方向平行的方向上传播NA>1的光(近场光)。换言之,由SIL部L2’a生成的NA>1的光可以传播并向对象侧出射。
此外,根据上述超透镜部L2b的堆叠结构,当从半径为Ro的球面侧入射的光从半径为Ri的球面侧出射时,光通量(即,光斑直径)可以减小对应于半径Ro与半径Ri的比例(Ro/Ri)的程度。
通过该操作,超透镜部L2b可以进一步减小到通过由SIL部L2’a生成的NA>1的光实现的小光斑,并传播待照射到光盘D的光。
结果,根据物镜OL’,相比于使用现有技术的SIL的物镜,可以用更小的光斑直径来实现记录。
此外,具有图4中示出的结构的超透镜部L2b可以将来自对象侧的返回光通量增大对应于半径Ro与半径Ri的比例的程度。换言之,超透镜部L2b可以可逆地减小或增大光通量。
包括能够可逆地减小/增大光通量的超透镜部L2b的物镜OL’还可以对点DT执行读取,对这些点已经使用物镜OL’执行了记录。
换言之,因此,与诸如CD、DVD和BD的现有技术的光盘系统类似,可以使用公共光学系统来实现记录和再生。即,不必采用其中用于记录的光学系统不同于用于再生的光学系统的复杂构造。
使用上述超透镜部L2b,可以将光斑直径减小多达大约30nm。具体地,例如,假设波长λ为405nm,Ro/Ri为6.58,则图3中示出的后透镜L1的厚度T L1(平行于光轴axs的方向上的长度)为1.7mm,SIL部L2’a的厚度T L2为0.7124mm,SIL部L2’a的半径R为0.45mm,后透镜L1和前透镜L2’之间的间距T S(从后透镜L1的对象侧表面的顶点到SIL部L2’a的超半球表面的顶点的距离)为0.1556nm,并且到后透镜L1的入射光Li(平行光)的直径为2.1mm。
在该情况下,实现了大约33nm的光斑直径。
这里,如将在后面描述的,在本实施方式中,轨道单元TU中的各个轨道都用穿过公共物镜的光单独照射。
为此,在本实施方式中,使用如图5所示的其中嵌入了超透镜阵列HLA的物镜OL,在超透镜阵列HLA中,排列了多个超透镜部L2b。
在图5中,图5的A是物镜OL的截面图,并且图5的B是示出了物镜OL中所包括的前透镜L2的对象面的形式的平面图。
如图5所示,与物镜OL’类似,本实施方式的物镜OL包括后透镜L1和前透镜L2,其中,超透镜阵列HLA在其对象面侧与前透镜L2一体形成。
在该情况下,在前透镜L2中,不包括形成了超透镜阵列HLA的部分的SIL部是指SIL部L2a。
如从图5的A和图5的B可以看出的,超透镜阵列HLA包括在与光盘D的径向方向平行的方向上配置的多个超透镜部L2b。
这里,如将在后面描述的,在本实施方式中,轨道单元TU中的各个轨道都用一个激光束照射,并且因此对于各个轨道,设置一个激光二激光和一个超透镜部L2b。具体地,七个激光二极管LDrp1至LDrp6和LDsv以及七个超透镜部L2b被设置为支持构成轨道单元TU的七个轨道中的每一个。
在七个激光二极管中,调节各个激光束的发射角,使得各个激光束可以入射在一个对应的超透镜部L2b上。
这一点随后将参照图7再次进行描述。
此时,超透镜阵列HLA中的超透镜部L2b的形成间距被设置为与轨道单元TU中的轨道的形成间距(径向方向上的间距)相同的间距。
这允许各个对应激光束照射到各个轨道。
[2‑2.具体记录/再生技术]
图6是描述对光盘D的具体记录/再生技术的示图。
从上面的描述中可以理解,在本实施方式的光盘D中,六个记录/再生轨道Trp(Trp1至Trp6)和一个伺服轨道Tsv一共七个轨道形成在轨道单元TU中,并且七个轨道中的每个都用激光束单独照射。为了简化说明,在图6中仅示出了两个记录/再生轨道Trp(Trp1和Trp2)。
这里,照射到记录/再生轨道Trp的激光束称为记录/再生光Lrp,并且照射到伺服轨道Tsv的激光束称为伺服光Lsv。
照射到记录/再生轨道Trp1至Trp6的各激光束分别称为记录/再生光Lrp1至Lrp6。
首先,从图5就可以了解,在本实施方式中,照射到记录/再生轨道Trp的记录/再生光Lrp和照射到伺服轨道Tsv的伺服光Lsv都通过公共物镜OL照射到光盘D。如后面将描述的,这能够进行基于伺服光Lsv的反射光的跟踪伺服。
根据该假设,在本实施方式中,基于伺服光Lsv的反射光来执行间隙长度伺服。
这里,间隙长度伺服成为将作为物镜的对象面和记录介质(记录面)之间的距离的间隙(间隙长度)保持在预定相邻距离的伺服操作,使得近场方法中的NA>1的光(近场光)可以传播(照射)到记录介质。如上所述,应当将间隙长度抑制为等于或小于至少光的波长的约四分之一(1/4)。
可以评估间隙长度是否合适,即,是否已经使用来自记录介质的返回光量作为指标适当地获得了近场结合状态。为此,在本实施方式中,通过使用伺服光Lsv的反射光的光接收信号电平作为评估指标调整间隙长度,来执行间隙长度伺服。具体地,执行间隙长度伺服,使得将光接收信号的振幅电平用作间隙长度误差信号,并调整物镜OL在光轴方向上的位置,使得振幅电平可以恒定在预定目标值。
此外,在本实施方式中,基于伺服光Lsv的反射光来执行跟踪伺服。
在跟踪伺服中,基于伺服光Lsv的反射光,生成跟踪误差信号TE,其表示通过对于伺服轨道Tsv在跟踪方向上照射伺服光Lsv生成的光斑的位置误差,并基于该跟踪误差信号TE来控制物镜OL在跟踪方向上的位置。
通过该操作,伺服光Lsv的光斑跟随伺服轨道Tsv,同时,可以使通过物镜OL照射的各个记录/再生光Lrp与伺服光Lsv一起跟随对应的记录/再生轨道Trp。
此外,在本实施方式中,还基于伺服光的反射光来执行地址检测和相对速度检测。这里,相对速度是指光盘D和通过物镜OL照射的激光束的光斑之间的相对速度。
基于伺服轨道Tsv的摆动频率的检测结果来执行地址检测和相对速度检测。具体地,通过对通过伺服轨道Tsv的摆动频率的调制而记录的地址信息信号进行解调,来执行地址检测。此外,通过检测伺服轨道Tsv的摆动频率的中心频率,来执行相对速度检测。
此外,在本实施方式中,基于伺服光Lsv的反射光来生成点时钟(dot clock)。这里,点时钟是指与光盘D上配置的点DT的形成周期同步的时钟。在本实施方式中,生成了表示点DT的原始形成周期的点时钟Dclk。
为了确认,当本发明的光盘D具有图1的B中示出的结构时,通过在点DT和其他部分之间设置大约10nm的高度差,给出了反射率差。可以使用对应于反射率差的光接收信号电平的变化来生成点时钟Dclk。
此外,在本实施方式中,通过照射到各个记录/再生轨道Trp的各记录/再生光Lrp,来执行形成在对应的记录/再生轨道Trp上的点DT的记录或者由点DT的记录/非记录(或擦除)图案表达的记录信号的再生。
具体地,使用点时钟Dclk作为记录时钟来执行记录/再生光Lrp的记录。换言之,通过使记录/再生光Lrp根据由点时钟Dclk表示的时钟以记录功率发射光,来执行记录。
此外,通过在由点时钟Dclk表示的定时基于记录/反射光Lrp的反射光对读取信号采样,来执行再生。
这里,如参照图1描述的,在跟踪单元TU中,点DT在线方向上的形成位置排列在轨道之间。为此,即使伺服轨道Tsv的轨道单元TU如上所述用于记录/再生轨道Trp的记录/再生,也可以适当地执行各个记录/再生轨道Trp中的点DT的记录或点DT的记录/非记录(或擦除)的确定(“0”或“1”的确定,即,二值化处理)。
同时,为了通过近场方法对用作图案介质的光学记录介质执行记录/再生,应当适当地执行至少以下操作:
1)间隙长度伺服;
2)跟踪伺服或地址信息的再生
3)点时钟的生成
关于上面的1),在近场方法的间隙长度伺服中,如上所述,使用来自光学记录介质的返回光量作为评估指标(间隙长度误差信号)来执行伺服控制。然而,如果记录目标的轨道与用于间隙长度伺服的轨道相同,则自然可以考虑在记录时使用记录光的反射光来生成间隙长度误差信号。然而,由于在间隙长度伺服中,执行伺服控制使得来自光学记录介质的反射光量如上所述变为恒定,则由于记录时的反射光量增大,因此仅能保持比再生时大的间隙长度。换言之,难以保持近场记录所需的适当间隙长度。可选地,在记录时,可以对间隙长度误差应用自动增益控制。然而,在该情况下,由于记录部和非记录部的能量转移时的尖峰噪声,伺服容易偏离,因此,难以稳定地执行间隙长度伺服。
如果没有实现上面的1)的间隙长度伺服,则难以执行上面2)的跟踪伺服或地址再生,并难以适当地获得生成上面的3)的点时钟的信号所需的信号。
在这方面,为了实施适当地间隙长度伺服,可以考虑采用如下配置:其中,单独地照射来自记录光的具有不同波长的专用光,并且使用专用光的反射光来执行间隙长度伺服。
然而,在该情况下,需要配置分色棱镜等来分离并检测记录光的反射光和专用光的反射光,并且光学系统的构造变得复杂,成本相应地增加。
另一方面,在本实施方式中,摆动轨道(Tsv)形成为与记录/再生目标的轨道(Trp)分离地并行行进。
当摆动轨道如上所述形成为与记录/再生目标的轨道分离地并行行进时,可以生成间隙长度误差信号,并使用在上述记录/再生技术中不用于记录的摆动轨道,通过来自记录/再生光Lrp的单独伺服光Lsv来执行间隙长度伺服。
结果,可以生成间隙长度误差信号,而不受记录时的记录/再生光Lrp的反射光的影响,并可以防止由于需要照射具有不同于记录光的波长的专用光并且应当分离并检测专用光的反射光,而使光学系统的构造变复杂并且成本增加。
此外,由于摆动轨道(Tsv)如上所述形成为与记录/再生目标的轨道(Trp)分离地平行行进,因此可以使用在上述记录/再生技术中不用于记录的摆动轨道,执行上面的2)的轨道伺服或地址再生以及上面的3)的点时钟生成。
这里,关于3)的点时钟的生成,在现有技术的图案介质中,基于使用了日本专利申请公开第2010‑27169号中披露的扇区伺服系统(采样伺服系统)的关系,在作为数据记录/再生目标的数据记录区(数据记录区D)之间插入用于点时钟生成的记录图案(伺服图案区(S)),并基于用于时钟生成的记录图案来生成点时钟。具体地,保持从用于时钟生成的记录图案生成的点时钟的相位,并根据相位被保持的时钟对数据记录区执行记录/再生。为此,在现有技术中,作为用于生成点时钟的锁相环(PLL)电路,先前值保持型数控振荡器(NCO)是必需的,并且PLL电路的配置相应地变复杂。
另一方面,当与作为记录/再生目标的记录/再生轨道Trp分离地形成伺服轨道Tsv,并且如在本实施方式中使用伺服轨道Tsv来执行点时钟生成时,即使在记录或再生期间,也能从伺服轨道Tsv连续生成点时钟,因此无需设置在现有技术的图案介质中使用的先前值保持型NCO。因此,可以生成适当的点时钟,同时防止PLL电路变复杂。
如上所述,根据本技术,当通过近场方法对图案介质执行记录/再生时,可以提供图案介质的适当结构和优选的记录/再生技术。
<3.记录/再生装置>
[3‑1.光学拾取器的构造]
图7是示出了作为实现上述记录/再生技术的实施方式的记录/再生装置的光学拾取器(光学拾取器OP)的内部构造的示意图。
参照图7,光盘D首先由主轴电机(SPM)11旋转驱动。通过光学拾取器OP对由主轴电机11旋转驱动的光盘D执行光照射,以记录信息或再生记录信息。
在光学拾取器OP中设置了激光二极管阵列1(下文中称为“LD阵列”),其中,配置了向光盘D上形成的记录/再生轨道Trp1至Trp6和伺服轨道Tsv独立地照射激光束的多个激光二极管LD。
图8的A是LD阵列1的平面图。
如图8的A所示,LD阵列1形成为使得配置有记录/再生激光二极管LDrp1至LDrp6共六个记录/再生激光二极管LDrp和伺服激光二极管LDsv。
记录/再生激光二极管LDrp1是发射待照射到记录/再生轨道Trp1的记录/再生光Lrp 1的激光二极管。类似地,记录/再生激光二极管LDrp2至LDrp6分别是发射待照射到记录/再生轨道Trp2至Trp6的记录/再生光Lrp2至Lrp6的激光二极管。
此外,伺服激光二极管LDsv是发射待照射到伺服轨道Tsv的伺服光Lsv的激光二极管。
现在将返回图7进行描述。
从LD阵列1的激光二极管LD发出的激光束(记录/再生光Lrp1至Lrp6以及伺服光Lsv)以图7示出的发散光状态入射在斜发射像差校正板2上。斜发射像差校正板2对倾斜发射的激光束执行像差校正。
这里,如上所述,在本实施方式中,通过调节从LD阵列1的各个激光二极管LD发出的激光束的出射角,每个激光束都入射在物镜OL中的一个对应超透镜部L2b上。
具体地,配置在中央的记录/再生激光二极管LDrp4发射激光束而不会使光轴倾斜,因此对应的激光束入射在对应于记录/再生轨道Trp4的超透镜部L2b上(配置在超透镜阵列HPA的中央)。不包括记录/再生激光二极管LDrp4的激光二极管LD以对应角度倾斜,然后发射激光束。结果,记录/再生光Lrp1入射在对应于记录/再生轨道Trp1的超透镜部L2b上,记录/再生光Lrp2入射在对应于记录/再生轨道Trp2的超透镜部L2b上,记录/再生光Lrp3入射在对应于记录/再生轨道Trp3的超透镜部L2b上,记录/再生光Lrp5入射在对应于记录/再生轨道Trp5的超透镜部L2b上,记录/再生光Lrp6入射在对应于记录/再生轨道Trp6的超透镜部L2b上,并且伺服光Lsv入射在对应于伺服轨道Tsv的超透镜部L2b上。
已经穿过斜发射像差校正板2的各个激光束都被转换成穿过准直透镜3的平行光,并然后入射在偏光分束器4上。偏光分束器4被配置为允许从光源侧入射的各个激光束从其穿过。
已经穿过偏光分束器4的各个激光束穿过1/4波长板5,然后通过物镜OL入射在光盘D上。换言之,各个激光束都通过每个对应的超透镜部L2b入射在每个对应的轨道T上。
这里,对于物镜OL,设置了在跟踪方向(与光盘D的径向方向平行的方向)上移位物镜OL的跟踪方向致动器6和在光轴方向(称为聚焦方向或间隙伺服方向)上移位物镜OL的光轴方向致动器7。
在该实例中,使用压电致动器作为跟踪方向致动器6和光轴方向致动器7。
在该情况下,物镜OL由跟踪方向致动器6保持,而保持物镜OL的跟踪方向致动器6由光轴方向致动器7保持。因此,通过驱动跟踪方向致动器6和光轴方向致动器7,可以将物镜OL在跟踪方向和光轴方向上移位。
即使在光轴方向致动器7保持物镜OL,并且跟踪方向致动器6保持光轴方向致动器7时,也能获得相同效果。
基于来自图9中示出的第一跟踪驱动器24的第一跟踪驱动信号TD‑1来驱动跟踪方向致动器6。
此外,基于来自图9中示出的第一光轴方向驱动器32的第一光轴方向驱动信号GD‑1来驱动光轴方向致动器7。
这里,当再生时各个激光束都照射到光盘D的各个对应轨道T时,获得了各个激光束的反射光。如上所述获得的各个激光束的反射光通过每个对应的超透镜部L2b从在物镜OL的与对象面相反的一侧的表面输出。
从物镜OL输出的各个激光束的反射光穿过1/4波长板5,然后入射在偏光分束器4上。
这里,由于1/4波长板5的作用和反射时光盘D的作用,入射在偏光分束器4上的各个反射光(回路光)具有与从偏光分束器4上的光源入射的各个激光束(向外光)差90度的偏振方向。结果,如上所述入射的各个反射光都被偏光分束器4反射。
被偏光分束器4反射的各个反射光都穿过全息光学元件(HOE)8,然后通过聚光镜9聚焦在光接收单元10的光接收面上。
此时,在反射光中,伺服光Lsv的反射光被HOE 8分离成两个方向。因此,伺服光Lsv的反射光通过聚光镜9聚焦在光接收单元10上的两个不同位置。
图8的B示出了光接收单元10的光接收面的结构。
如图8的B所示,记录/再生光检测器DTrp1至DTrp6、间隙长度伺服/点时钟生成光检测器DTgd、以及伺服/摆动检测光检测器DTsw形成在光接收单元10的光接收面上。
记录/再生光检测器DTrp1至DTrp6被设置为接收由聚光镜9会聚的记录/再生光Lrp1至Lrp6的反射光中的对应反射光。具体地,检测器DTrp1、检测器DTrp2、检测器DTrp3、检测器DTrp4、检测器DTrp5和检测器DTrp6形成在光接收单元10上,以分别接收记录/再生光Lrp1、记录/再生光Lrp2、记录/再生光Lrp3、记录/再生光Lrp4、记录/再生光Lrp5和记录/再生光Lrp6。
此外,间隙长度伺服/点时钟生成光检测器DTgd形成为接收由HOE8将伺服光Lsv的反射光分离成两个方向的反射光中的一个反射光。
此外,在该实例中,使用二分割(two‑division)检测器作为伺服/摆动检测光检测器DTsw。执行伺服/摆动检测光检测器DTsw的分割,使得两个光接收区域在跟踪方向上配置为彼此相邻。
伺服/摆动检测光检测器DTsw形成为接收由HOE8将伺服光Lsv的反射光分离成两个方向的反射光中的另一反射光。
这里,记录/再生光检测器DTrp1的光接收信号称为光接收信号Drp1。类似地,记录/再生光检测器DTrp2、记录/再生光检测器DTrp3、记录/再生光检测器DTrp4、记录/再生光检测器DTrp5、记录/再生光检测器DTrp6的光接收信号分别称为光接收信号Drp2、Drp3、Drp4、Drp5和Drp6。
此外,间隙长度伺服/点时钟生成光检测器DTgd的光接收信号称为光接收信号Dgd。由伺服/摆动检测光检测器DTsw的一个光接收区域获得的光接收信号称为光接收信号Dsw1,并且由另一光接收区域获得的光接收信号称为光接收信号Dsw2。
[3‑2.整个记录/再生装置的内部构造]
图9示出了根据实施方式的记录/再生装置的总体内部构造。
在图7中示出的光学拾取器OP的内部构造的部件中,图9中选择性地示出了记录/再生激光二极管LDrp1至LDrp6、跟踪方向致动器6以及光轴方向致动器7。
图9中未示出主轴电机11。
首先,作为用于实现间隙长度伺服的构造,记录/再生装置包括I/V转换单元26、间隙长度伺服电路27、第一光轴方向驱动器32、第二光轴方向驱动器33、引入(pull‑in)控制单元34、表面摆动跟随机构36。
首先,表面摆动跟随机构36保持将在光轴方向(聚焦方向)上被移位的滑动转移/偏心跟随机构35(其保持光学拾取器OP)。
在该实例中,表面摆动跟随机构36装配有线性电机,并具有较快的相应。表面摆动跟随机构36驱动线性电机,以在光轴方向上驱动滑动转移/偏心跟随机构35,因此光学拾取器OP在光轴方向上被移位。
与跟踪方向致动器6和光轴方向致动器7之间的关系类似,即使表面摆动跟随机构36和滑动转移/偏心跟随机构35之间的位置关系改变,也能获得相同效果。
已经经历了I/V转换单元26的I/V转换的光接收信号Dgd用作间隙长度伺服中的误差信号。
这里,图10是描述间隙长度和来自物镜OL的返回光量(来自对象侧的超透镜部L2b的端面的返回光量)之间的关系的示图。
图10示出了当使用硅(Si)盘作为实例时,间隙长度和返回光量之间的关系。然而,即使在本实例中使用由相变材料等制成的记录膜Rc时,也能够获得与图10几乎相同的关系。
此外,为了获得图10中示出的结果,将伺服光Lsv的波长λ设置为405nm,并将物镜OL的有效数值孔径NA设置为1.84。
如图10所示,在间隙长度非常大并且不发生近场接合的区域中,来自物镜OL的返回光量变得最大。这是因为,当不发生近场接合时,照射光被物镜OL的端面(超透镜部L2b的端面)完全反射。
另一方面,在间隙长度等于或小于50nm(大约为四分之一(1/4)波长)的区域中,随着间隙长度增大,返回光量由于近场接合的作用而减小。
这里,当近场接合的操作具有优先权时,间隙长度越短越好。然而,当间隙长度减小时,物镜OL和光盘D之间的碰撞或摩擦成为一个问题。为此,将间隙长度设置为将与光盘D的间隙在一定程度上保持在发生近场接合的范围内。
从这个角度来看,在本实例中,将间隙长度G(间隙G)设置为大约20nm。
在图10中,例如,当间隙G设置为20nm时,返回光量的目标值大约为0.08。
为了执行间隙长度伺服,预先基于间隙G的值来计算返回光量的目标值。当检测的返回光量变为恒定在如上所述预先获得的目标值时,执行间隙长度伺服。
将返回图9进行描述。
已经穿过I/V转换单元26的光接收信号Dgd被提供到将在随后描述的点时钟生成电路15,并被提供到如图9所示的间隙长度伺服电路27和引入控制单元34。
间隙长度伺服电路27包括由高通滤波器(HPF)28和伺服滤波器29构成的第一间隙长度伺服信号生成系统和由低通滤波器(LPF)30和伺服滤波器31构成的第二间隙长度伺服信号生成系统。
第一间隙长度伺服信号生成系统对应于光轴方向致动器7,并且第二间隙长度伺服信号生成系统对应于表面摆动跟随机构36。
HPF 28接收已经穿过I/V转换单元26的光接收信号Dgd,从光接收信号Dgd提取等于或大于预定截止频率的分量,并将提取的分量输出到伺服滤波器29。
伺服滤波器29基于HPF 28的输出信号计算伺服计算,并生成第一间隙长度伺服信号GS‑1。
此外,LPF30接收已经穿过I/V转换单元26的光接收信号Dgd,从光接收信号Dgd提取等于或小于预定截止频率的分量,并将提取的分量输出到伺服滤波器31。
伺服滤波器31基于LPF30的输出信号计算伺服计算,并生成第二间隙长度伺服信号GS‑2。
这里,关于基于间隙G预先获得的返回光量的目标值(即,在间隙G的光接收信号Dgd的振幅值)保持设置到间隙长度伺服电路27,并且伺服滤波器29和31生成第一和第二间隙长度伺服信号GS‑1和GS‑2,以使光接收信号Dgd的振幅值变成对应的目标值。
第一光轴方向驱动器32通过基于第一间隙长度伺服信号GS‑1生成的第一光轴方向驱动信号GD‑1来驱动光轴方向致动器7。
此外,第二光轴方向驱动器33通过基于第二间隙长度伺服信号GS‑2生成的第二光轴方向驱动信号GD‑2来驱动表面摆动跟随机构36。
这里,在上述间隙长度伺服电路27中,LPF30的截止频率设置为等于或大于盘的表面摆动周期的频率。这允许表面摆动跟随机构36将光学拾取器OP移位来跟随盘面摆动。
如上所述,驱动整个光学拾取器OP来跟随表面摆动,并可以防止物镜OL与光盘D碰撞。
引入控制单元34被设置为执行间隙长度伺服的引入控制。
关于基于间隙G预先获得的返回光量的目标值(即,在间隙G的光接收信号Dgd的振幅值)保持设置到引入控制单元34。引入控制单元34基于设置的目标值如下执行间隙长度伺服的引入控制。
首先,当间隙长度伺服在关(off)状态时,计算通过I/V转换单元26输入的光接收信号Dgd的振幅值与目标值之间的差。然后,确定该差值是否在预先设定的引入范围内。当差值不在引入范围内时,生成与该差对应的引入波形(在一个方向上改变光接收信号Dgd的振幅值以减小差的信号),并将引入波形施加到第一光轴方向驱动器32和第二光轴方向驱动器33。这允许执行控制,使得光接收信号Dgd的振幅值落入引入范围内。
然后,当差值在引入范围内时,将导通伺服回路(第一和第二间隙长度伺服信号生成系统)的指令给到间隙长度伺服电路27。这完成了引入控制。
此外,本实施方式的记录/再生装置具有基于由伺服/摆动检测光检测器DTsw获得的光接收信号Dsw1和Dsw2执行跟踪伺服、地址检测以及相对速度检测的构造。
具体地,该构造包括信号生成电路16、地址/相对速度检测电路17、跟踪伺服电路19、第一跟踪驱动器24、第二跟踪驱动器25以及滑动转移/偏心跟随机构35。
信号生成电路16基于光接收信号Dsw1和Dsw2,生成跟踪误差信号TE和摆动信号WS(与伺服轨道Tsv的摆动相关的信号)。
如图9所示,跟踪误差信号TE被提供到跟踪伺服电路19,并且摆动信号WS被提供到地址/相对速度检测电路17。
这里,在记录/再生装置中,跟踪伺服电路19、第一跟踪驱动器24、第二跟踪驱动器25以及滑动转移/偏心跟随机构35被设置为对上述伺服光Lsv和记录/再生光Lrp实施跟踪伺服,并对整个光学拾取器OP实施滑动伺服。
滑动转移/偏心跟随机构35将光学拾取器OP保持为在跟踪方向上不可移位。
例如,滑动转移/偏心跟随机构35被配置为包括功率单元,其具有比在诸如CD或DVD的现有技术光盘系统中安装的线程机制中包括的电机更快的响应,并且滑动转移/偏心跟随机构35将光学拾取器OP移位,不仅在查找期间执行滑动转移,还抑制在跟踪伺服处于开(on)状态时由于光盘偏心而发生的镜头移动。
在本实例中,滑动转移/偏心跟随机构35包括线性电机,并被配置为将由线性电机生成的驱动力施加到将光学拾取器OP保持为在跟踪方向上不可移位的机构单元。
这里,在本实施方式的记录/再生装置中,因为如同本实施方式的使用包括超透镜部L2b的物镜OL的系统被认为比现有技术的BD系统或SIL系统的视觉范围相对更窄,因此驱动整个光盘拾取器OP,以甚至跟随光盘偏心。
跟踪伺服电路19包括由HPF 20和伺服滤波器21构成的第一跟踪伺服信号生成系统以及由LPF 22和伺服滤波器23构成的第二跟踪伺服生成系统。
第一跟踪伺服信号生成系统对应于保持物镜OL的跟踪方向致动器6侧,第二跟踪伺服信号生成系统对应于保持光学拾取器OP的滑动转移/偏心跟随机构35侧。
在跟踪伺服电路19中,跟踪误差信号TE被一分为二并输入到HPF 20和LPF 22。
HPF 20从跟踪误差信号TE中提取等于或大于预定截止频率的分量,并将提取的分量输出到伺服滤波器21。
伺服滤波器21基于HPF 20的输出信号计算伺服计算,并生成第一跟踪伺服信号TS‑1。
此外,LPF 22从跟踪误差信号TE提取等于或小于预定截止频率的分量,并将提取的分量输出到伺服滤波器23。
伺服滤波器23基于LPF 22的输出信号计算伺服计算,并生成第二跟踪伺服信号TS‑2。
第一跟踪驱动器24通过基于第一跟踪伺服信号TS‑1生成的第一跟踪驱动信号TD‑1来驱动跟踪方向致动器6。
此外,第二跟踪驱动器25通过基于第二跟踪伺服信号TS‑2生成的第二跟踪驱动信号TD‑2来驱动滑动转移/偏心跟随机构35。
虽然未示出,但是例如,跟踪伺服电路19配置为响应于通常控制记录/再生装置的控制单元指示的目标地址,导通跟踪伺服回路,并将轨道跳跃或寻求移动的指示信号施加到第一跟踪驱动器24或第二跟踪驱动器25。
这里,在跟踪伺服电路19中,LPF 22的截止频率设置为等于或大于光盘偏心周期(光斑位置和轨道位置之间的位置关系随着光盘偏心率改变的周期)的频率。因此,滑动转移/偏心跟随机构35可以驱动光学拾取器OP来跟随光盘偏心。
换言之,结果,可以显著抑制由光盘偏心引起的物镜OL的透镜移动量,并且可以防止伺服光Lsv或记录/再生光Lrp从对应的超透镜部L2b的视觉范围(整个视觉宽度)偏离。换言之,可以防止出现以下情况:其中,由于没有执行光盘偏心以及记录/再生、伺服控制等,激光束从对应的超透镜部L2b的视觉范围偏离。
此外,地址/相对位置检测电路17基于来自信号生成电路16的摆动信号WS,检测由伺服轨道Tsv的摆动记录的地址信息,并检测光盘D和光斑的相对速度(在该情况下,其与光盘D的旋转速度意思相同)。
如上所述,通过解调由伺服轨道Tsv的摆动频率调制记录的地址信息信号来执行地址检测。此外,通过检测伺服轨道Tsv的摆动频率的中心频率来执行相对速度检测。
由地址/相对速度检测电路17检测的地址信息称为地址信息ADR,并且相对速度信息称为相对速度信息Cr。
旋转控制电路18基于由地址/相对速度检测电路17检测的相对速度信息Cr来执行图7中示出的主轴电机11的旋转控制。具体地,在该情况下,生成使得由相对速度信息Cr表示的速度变得恒定在设定速度的驱动信号SD,并通过驱动信号SD旋转地驱动主轴电机11。因此,控制主轴电机11,使得旋转速度可以恒定在预定旋转速度。
此外,在记录/再生装置中,设置了点时钟生成电路15。
点时钟生成电路15基于来自图7和8中示出的间隙长度伺服/点时钟生成光检测器DTgd的光接收信号Dgd,来生成点时钟Dclk。具体地,已经经历了I/V转换单元26的I/V转换的光接收信号Dgd被输入到点时钟生成电路15,并且点时钟生成电路15基于光接收信号Dgd生成点时钟Dclk。
图11是描述了点时钟生成电路15的内部构造的示意图。
图11示出了图9中示出的I/V转换单元26以及点时钟生成电路15的内部构造。
如图11所示,点时钟生成电路15包括二值化电路40、边沿检测电路41以及PLL电路42。
二值化电路40通过使用预先设定的阈值分割已经穿过I/V转换单元26的光接收信号Dgd,对光接收信号Dgd执行二值化。
如上所述,在光盘的记录面中,在点DT和其他部分之间存在反射率差。二值化电路40对振幅由于反射率差而改变的光接收信号Dgd执行二值化。
边沿检测电路41检测通过二值化电路40获得的二值化信号(二进制信号)的边沿定时。具体地,在该情况下,检测二值化信号的上升沿定时,并生成表示边沿定时的边沿定时信号。
PLL电路42基于由边沿检测电路41检测的边沿定时信号执行PLL处理,并生成与点DT的形成周期同步的点时钟Dclk。
现在将返回图9进行描述。
由点时钟生成电路15生成的点时钟Dclk被提供到记录处理单元12和二值化处理单元13。
待记录在光盘D中的数据(记录数据)被输入到记录处理单元12。记录处理单元12基于输入记录数据和点时钟Dclk生成驱动信号DL‑rp1至DL‑rp6,以驱动记录/再生激光二极管LDrp1至LDrp6发光。通过驱动信号DL‑rp1至DL‑rp6中的每个,驱动一个对应的记录/再生激光二极管LDrp发光。
通过该操作,可以在六个记录/再生轨道Trp1至Trp6上同步地记录记录数据。
图12示出了记录处理单元12的内部构造。
记录处理单元12包括数据分割单元43和AND(与)门电路44‑1至44‑6。
为了避免说明的复杂化,作为AND门电路44,在图12中仅示出了AND门电路44‑1、44‑2和44‑6,而没有示出AND门电路44‑3至44‑5。
数据分割单元43将输入记录数据分割成在数量上与轨道单元TU中形成的记录/再生轨道Trp的数量相同的数据。
这里,在本实施方式中,当跟踪单元TU中形成的记录/再生Trp的数量为“n”时,执行记录,使得将m位的数据顺序分配到n个轨道Trp中的每个。换言之,顺序并同时记录(n×m)位数据。
具体地,在本实例中,在n为6的条件下,当m是8位时,顺序并同时记录了48位数据。
数据分割单元43将输入记录数据的(n×m)位数据顺序分割成n份数据。因此,获得了每个都包括m位的n份分割数据。具体地,在本实例中,通过将记录数据的48位数据顺序相等地分割成6个,获得了每个都包括8位的6个数据D1至D6。
通过数据分割单元43获得的数据D1至D6的一个对应数据D被输入到AND门电路44‑1至44‑6中的每个。具体地,数据D1输入到AND门电路44‑1,数据D2输入到AND门电路44‑2,数据D3输入到AND门电路44‑3,数据D4输入到AND门电路44‑4,数据D5输入到AND门电路44‑5,并且数据D6输入到AND门电路44‑6。
此外,由点时钟生成电路15生成的点时钟Dclk也输入到AND门电路44‑1至44‑6。
AND门电路44‑1至44‑6中的每个都对输入数据D和点时钟Dclk执行逻辑AND操作,并输出AND操作结果作为驱动信号DL‑rp,以驱动记录/再生激光二极管LD发光。
具体地,AND门电路44‑1的输出是驱动信号DL‑rp1,AND门电路44‑2的输出是驱动信号DL‑rp2,AND门电路44‑3的输出是驱动信号DL‑rp3,AND门电路44‑4的输出是驱动信号DL‑rp4,AND门电路44‑5的输出是驱动信号DL‑rp5,并且AND门电路44‑6的输出是驱动信号DL‑rp6。
图13示出了当生成驱动信号DL‑rp时的时序图。
在图13中,“a”表示由图11中示出的二值化电路40生成的二值化信号,“b”表示由边沿检测电路41生成的边沿定时信号,“c”表示点时钟Dclk,“d”表示从数据分割单元43输出的数据D1,并且“e”表示AND门电路44‑1的输出(DL‑rp1)。
从图13中可以看出,通过图12中示出的记录处理单元12的构造,可以获得能够在由点时钟Dclk表示的点DT的形成位置处施加记录脉冲的驱动信号DL‑rp。换言之,通过该操作,可以仅对需要进行记录的点DT适当地执行记录。
回去参照图9,二值化处理单元13和再生处理单元14被设置为再生光盘D的记录/再生轨道Trp1至Trp6上记录的信息。
二值化处理单元13基于点时钟Dclk和由图7和8中示出的记录/再生光检测器DTrp1至DTrp6生成的光接收信号Drp1至Drp6,对记录/再生轨道Trp1、Trp2、Trp3、Trp4、Trp5和Trp6的记录信号中的每个执行二值化处理。
虽然未示出,在再生时,记录/再生激光二极管LDrp1至LDrp6中的每个都被再生功率驱动发光。
在记录时和在再生时,伺服激光二极管LDsv都被再生功率驱动发光。
图14示出了二值化处理单元13的内部构造。
二值化处理单元13包括I/V转换单元45‑1至45‑6以及采样单元46‑1至46‑6。
为了避免说明的复杂化,仅示出了I/V转换单元45‑1、45‑2和45‑6作为I/V转换单元45,并且仅示出了采样单元46‑1、46‑2和46‑6作为采样单元46,而未示出I/V转换单元45‑3至45‑5和采样单元46‑3至46‑5。
在由记录/再生光检测器DTrp1至DTrp6获得的光接收信号Drp1至Drp6中,一个对应的光接收信号Drp被输入到I/V转换单元45‑1至45‑6中的每个。换言之,光接收信号Drp1输入到I/V转换单元45‑1,光接收信号Drp2输入到I/V转换单元45‑2,光接收信号Drp3输入到I/V转换单元45‑3,光接收信号Drp4输入到I/V转换单元45‑4,光接收信号Drp5输入到I/V转换单元45‑5,并且光接收信号Drp6输入到I/V转换单元45‑6。
已经通过I/V转换单元45‑1至45‑6经历了I/V转换的光接收信号Drp1至Drp6中的每个,都被输入到采样单元46‑1至46‑6中的一个对应的采样单元46。换言之,光接收信号Drp1输入到采样单元46‑1,光接收信号Drp2输入到采样单元46‑2,光接收信号Drp3输入到采样单元46‑3,光接收信号Drp4输入到采样单元46‑4,光接收信号Drp5输入到采样单元46‑5,并且光接收信号Drp6输入到采样单元46‑6。
采样单元46‑1至46‑6中的每个都根据由点时钟Dclk表示的定时对输入的光接收信号Drp执行采样。通过该操作,可以获得表示点DT的记录/非记录的二值化信号。具体地,在该情况下通过采样单元46获得的二值化信号仅在已经完成了其上的记录的点DT的形成位置具有高(或低)电平,并在其他部分具有低(或高)电平。
现在将返回图9进行描述。
二值化处理单元13可以同时获得用于轨道单元TU中的记录/再生轨道Trp的记录信号的二值化信号。
再生处理单元14基于从二值化处理单元13输入的二值化信号获得再生数据,以再生记录数据。
具体地,再生处理单元14通过在每当获得m位数据作为每个二值化信号时整合该m位数据,获得(n×m)位数据。然后,顺序输出整合的数据作为再生数据。
通过记录/再生装置的上述构造,可以实施记录/再生技术作为上述实施方式。
[3‑3.具体数据记录格式的实例]
这里,为了简单,已经结合其中通过用m位来分割记录数据获得的数据D1至D6并行存储在记录/再生轨道Trp上的实例进行了上述描述。然而,可以如下执行记录/再生轨道Trp上的记录。
首先,假设图15中示出的运动图像数据为待记录的数据。如图15所示,运动图像数据包括连续帧图像数据,其每个都包括水平像素数H×垂直像素数V的像素。
这里,与一个像素对应的数据用红、绿和蓝的像素值(亮度值)构成。在该情况下,像素值的深度(灰度)假设为16位。
在示例性记录格式中,使用48位(=记录/再生轨道Trp1至Trp6的6个轨道×8位)作为一个数据单位,并且一个数据单位被分配为记录与一个像素对应的像素值。
图16示意性示出了该情况下的记录数据的分配。
在该情况下的记录格式中,通过将构成一个像素的R、G和B时钟的像素值分割成MSByte和LSByte(以8位进行分割)获得了共6个数据,并且每个数据都分配到记录/再生轨道Trp1至Trp6中的一个对应的轨道Trp。
在图16示出的实例中,B像素值的LSByte被分配到记录轨道Trp1,B像素值的MSByte被分配到记录轨道Trp2,G像素值的LSByte被分配到记录轨道Trp3,并且G像素值的MSByte被分配到记录轨道Trp4。此外,R像素值的LSByte被分配到记录轨道Trp5,并且R像素值的MSByte被分配到记录轨道Trp6。
因此,48位的区域(=6个记录/再生轨道Trp×8位)被分配为记录与一个像素对应的数据。换言之,对应于一个像素的R、G和B的像素值由多个记录/再生轨道Trp(多个记录/再生光Lrp)分担,并且被并行记录。
此外,如图16所示,每个字节数据的记录顺序是MSbit→LSbit的顺序。
如图15中的箭头所示,执行每个像素的数据记录,使得以水平线的顺序执行扫描。
这里,从以上描述中可以了解,在该情况下的记录格式的特征在于,在光盘D上记录运动图像的原始数据。
此外,实际上,可以以与预定数量的像素对应的数据为单位,来包括诸如预定长度的纠错码(ECC)的附加数据。例如,可以以与8192像素(49K字节)对应的数据为单元,来包括诸如对应于2048像素(12K字节)的纠错码和地址信息的附加数据。
这里,当如上所述实施实现记录格式时,构成运动图像的每个帧图像数据的像素数据以水平线的顺序被输入到图12所示的数据分割单元43中作为记录数据。在该情况下,数据分割单元43将输入记录数据的每48位分割成数据D1至数据D6,使得可以如参照图16所描述的,将8位数据分配到各个记录/再生轨道Trp。
此外,当包括了诸如纠错码的附加数据时,其中在与预定数量的像素对应的数据单元中包括了预定长度的附加数据的数据,优选地输入到数据分割单元43作为“记录数据”。此时,除像素数据之外的附加数据还可以分成数据D1至数据D6,使得48位(=6个记录/再生轨道Trp×8位)被顺序记录作为一个数据单元。
为了确认,在本实施方式中,如上所述,原始数据可以直接记录在光盘D上,而不用使用调制码。这是因为,采用其中用诸如“0”或“1”的码位表示的点DT的记录/非记录(或擦除)的图案介质作为记录介质,并且不用于记录/再生的伺服轨道Tsv形成为独立于记录/再生轨道Trp并行行进。
在典型光盘中,当记录码的最大反转间隔太长时,其泄漏到聚焦伺服(间隙长度伺服)或跟踪伺服并打扰伺服,或者,非常难以通过PLL再生记录码的点时钟。因此,由于需要再生通过空间的确定长度和标记(或凹孔)的组合记录的信号,因此需要限制记录码的最大反转间隔。换言之,需要使用行进长度限制码作为记录调制码。然而,由于原始数据具有无限长度的最大反转间隔,因此难以按原样记录原始数据。
另一方面,根据本实施方式的上述构造,由于不对伺服轨道Tsv执行记录,因此,没有打扰使用伺服轨道Tsv执行的间隙长度伺服或跟踪伺服,并且可以从伺服轨道Tsv适当地生成点时钟Dclk。因此,可以适当地确定每个记录/再生轨道Trp的点DT的记录/非记录(擦除),即,在由点时钟Dclk表示的定时的码“0”或“1”。为此,即使相同的码继续,也不会出现问题,并且不需要限制记录码的最大反转间隔。
结果,根据本实施方式,可以实现作为小记录载体的一个点DT和编码的1位之间的一一对应,并可以实现物理点时钟和数据位时钟之间的一一对应,并且可以以与作为图案介质的光盘D上的一个位相结合的位为单位,来记录运动图像的像素原始数据。
<4.修改实施方式>
目前已经描述了本技术的实施方式,但是本技术不限于上述具体实例。
例如,在以上描述中,单个伺服轨道Tsv与六个记录/再生轨道Trp并行行进。然而,轨道单元TU中形成的记录/再生轨道Trp的数量不限于六个。
随着构成轨道单元TU的记录/再生轨道Trp的数量增加,光盘D的数据记录能力提高(这是因为,在光盘D中,在记录/再生中不使用的伺服轨道Tsv的形成区域所占的比例减小)。
此外,当轨道单元TU中的记录/再生轨道Trp的数量是3的倍数时,在记录像素值R、G和B时是理想的。
此外,轨道单元TU形成为具有螺旋形,但是可以形成为同心圆形。
此外,本技术的光学记录介质不限于盘状记录介质。例如,可以使用诸如卡形的矩形记录介质。
在矩形的情况下,多个轨道单元TU形成为并行配置。在该情况下,记录/再生装置可以配置为对轨道单元TU顺序执行记录/再生,同时在轨道单元TU的形成方向上滑动光学拾取器OP或光学记录介质。在该情况下,通过控制光学拾取器OP或光学记录介质的滑动速度来执行相对速度控制。
已经结合了小记录载体具有圆柱形的实例进行了以上描述,但是小记录载体可以具有诸如球形的不同形状。
已经结合来自伺服轨道Tsv的伺服光Lsv的反射光被HOE 8分割并单独被检测的实例进行了以上描述,但是该构造是可选的。
例如,当作为分割检测器的光检测器DTsw被设置为接收伺服光Lsv的反射光的光检测器,并且光检测器DTsw的光接收信号的总和信号被用于生成点时钟和间隙长度伺服时,不需要分割并单独检测伺服光Lsv的反射光。
此外,已经结合超透镜部L2b的总体形状几乎是半球形状(不满足半球形状的形状)的实例进行了以上描述,但是还可以是诸如半球形状的不同形状。
此外,已经使用具有超半球形状的SIL作为SIL部L2a,但是可以使用具有半球形状的SIL。
本领域普通技术人员应理解,根据设计需求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和变形,只要它们在所附权利要求及其等同物的范围之内。
(1)一种光学记录介质,包括:
记录目标轨道,其是上面配置有小记录载体并且在上面通过用光照射调制小记录载体来执行信息记录的轨道;以及
摆动轨道,小记录载体在摆动轨道上以摆动方式配置;
其中,单个摆动轨道形成为与一组多个记录目标轨道并行行进。
(2)根据(1)所述的光学记录介质,
其中,在形成有小记录载体的部分和其他部分之间存在反射率差。
(3)根据(2)所述的光学记录介质,
其中,数量为3的倍数的记录目标轨道形成为一组多个记录目标轨道,单个摆动轨道形成为与一组多个记录目标轨道并行行进。
(4)一种记录/再生装置,通过近场方法对光学记录介质执行记录/再生,光学记录介质包括:记录目标轨道,其是上面配置有小记录载体并且在上面通过用光照射调制小记录载体来执行信息记录的轨道;以及摆动轨道,小记录载体在摆动轨道上以摆动方式配置,其中,单个摆动轨道形成为与一组多个记录目标轨道并行行进,记录/再生装置包括:
光照射/接收单元,被配置为在记录时或者在再生时,将待照射到多个记录目标轨道的多个记录光束或者再生光束以及待照射到摆动轨道的摆动轨道光束通过公共物镜照射到光学记录介质,并独立地接收来自光学记录介质的多个再生光束和摆动轨道光束的反射光束;
间隙长度误差信号生成单元,基于由光照射/接收单元获得的关于摆动轨道光束的光接收信号,生成表示间隙长度的误差的间隙长度误差信号,间隙长度表示物镜的对象面和光学记录介质的记录面之间的距离;
间隙长度控制单元,基于间隙长度误差信号来控制间隙长度;
跟踪伺服控制单元,基于关于摆动轨道光束的光接收信号,生成跟踪误差信号,并基于跟踪误差信号将物镜在跟踪方向上移位;
地址信息检测单元,基于关于摆动轨道光束的光接收信号,检测通过摆动轨道的摆动周期的调制所记录的地址信息;
时钟生成单元,基于关于摆动轨道光束的光接收信号,生成与小记录载体的形成周期同步的时钟;
记录控制单元,在根据时钟的定时执行发光驱动以发出多个记录光束,并对多个记录目标轨道执行记录;以及
二值化处理单元,基于由光照射/接收单元获得的关于多个再生光束各自的光接收信号和时钟,将多个记录目标轨道的每个记录信号二值化。
(5)根据(4)所述的记录/再生装置,还包括:
相对移动驱动单元,驱动光学记录介质或光照射/接收单元,使得由光照射/接收单元在光学记录介质上形成的光斑在光学记录介质上相对移动;
相对速度检测单元,基于摆动轨道光束的反射光束,检测光斑的相对移动速度;以及
速度控制单元,基于由相对速度检测单元检测的相对移动速度,控制相对移动驱动单元。
(6)根据(4)或(5)所述的记录/再生装置,
其中,记录控制单元执行控制,使得还没有经历行进长度限制编码的数据的一位被记录在一个小记录载体上。
(7)根据(6)所述的记录/再生装置,
其中,一个像素的数据由红、绿和蓝的像素值构成的图像数据被顺序提供到记录控制单元,以及
记录控制单元执行控制,使得对应于一个像素的红、绿和蓝的像素值被多个记录光束分担并且并行记录。
(8)根据(4)至(7)中任一项所述的记录/再生装置,
其中,物镜包括对应于多个记录光束和摆动轨道光束的多个超透镜部,每个超透镜部都包括交替堆叠的具有负介电常数的第一薄膜和具有正介电常数的第二薄膜,以及
光照射/接收单元被配置为分别通过超透镜部向光学记录介质照射多个记录光束和摆动轨道光束。
(9)一种记录/再生方法,通过近场方法对光学记录介质执行记录/再生,光学记录介质包括:记录目标轨道,其是上面配置有小记录载体并且在上面通过用光照射调制小记录载体来执行信息记录的轨道;以及摆动轨道,小记录载体在摆动轨道上以摆动方式配置,其中,单个摆动轨道形成为与一组多个记录目标轨道并行行进,记录/再生方法包括:
基于由光照射/接收单元获得的关于摆动轨道光束的光接收信号,生成表示间隙长度的误差的间隙长度误差信号,间隙长度表示物镜的对象面和光学记录介质的记录面之间的距离,光照射/接收单元配置为在记录时或者在再生时,将待照射到多个记录目标轨道的多个记录光束或者再生光束以及待照射到摆动轨道的摆动轨道光束通过公共物镜照射到光学记录介质,并独立地接收来自光学记录介质的多个再生光束和摆动轨道光束的反射光束;
基于间隙长度误差信号来控制间隙长度;
基于关于摆动轨道光束的光接收信号,生成跟踪误差信号,并基于跟踪误差信号将物镜在跟踪方向上移位;
基于关于摆动轨道光束的光接收信号,检测通过摆动轨道的摆动周期的调制所记录的地址信息;
基于关于摆动轨道光束的光接收信号,生成与小记录载体的形成周期同步的时钟;
在根据时钟的定时执行发光驱动以发出多个记录光束,并对多个记录目标轨道执行记录;以及
基于由光照射/接收单元获得的关于多个再生光束各自的光接收信号和时钟,将多个记录目标轨道的每个记录信号二值化。
本公开包含与在2011年8月1日在日本专利局提交的日本在先专利申请JP2011‑167952所披露的内容相关的主题,其全部内容结合于此作为参考。

光学记录介质、记录/再生装置、记录/再生方法.pdf_第1页
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1、(10)申请公布号 CN 102915748 A(43)申请公布日 2013.02.06CN102915748A*CN102915748A*(21)申请号 201210260806.5(22)申请日 2012.07.252011-167952 2011.08.01 JPG11B 7/09(2006.01)G11B 7/0045(2006.01)G11B 7/005(2006.01)G11B 7/1372(2012.01)(71)申请人索尼公司地址日本东京(72)发明人铃木义则 藤家和彦 关口浩司(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司 11240代理人余刚 吴孟秋(54) 发明名称。

2、光学记录介质、记录/再生装置、记录/再生方法(57) 摘要本发明提供了光学记录介质、记录/再生装置、记录/再生方法,其中该光学记录介质包括:记录目标轨道,其是上面配置有小记录载体并且在上面通过用光照射调制小记录载体来执行信息记录的轨道;以及摆动轨道,小记录载体在摆动轨道上以摆动方式配置,其中,单个摆动轨道形成为与一组多个记录目标轨道并行行进。(30)优先权数据(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书24页 附图15页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 24 页 附图 15 页1/2页21.一种光学记录介质,包括:记录目标轨道,其是上面配置有小。

3、记录载体并且在上面通过用光照射调制所述小记录载体来执行信息记录的轨道;以及摆动轨道,所述小记录载体在所述摆动轨道上以摆动方式配置;其中,单个摆动轨道形成为与一组多个记录目标轨道并行行进。2.根据权利要求1所述的光学记录介质,其中,在形成有所述小记录载体的部分和其他部分之间存在反射率差。3.根据权利要求2所述的光学记录介质,其中,数量为3的倍数的记录目标轨道形成为所述一组多个记录目标轨道,所述单个摆动轨道形成为与所述一组多个记录目标轨道并行行进。4.根据权利要求1所述的光学记录介质,其中,所述小记录载体是均被配置为包括反射膜和记录膜的点。5.一种记录/再生装置,通过近场方法对光学记录介质执行记录。

4、/再生,所述光学记录介质包括:记录目标轨道,其是上面配置有小记录载体并且在上面通过用光照射调制所述小记录载体来执行信息记录的轨道;以及摆动轨道,所述小记录载体在所述摆动轨道上以摆动方式配置,其中,单个摆动轨道形成为与一组多个记录目标轨道并行行进,所述记录/再生装置包括:光照射/接收单元,被配置为在记录时或者在再生时,将待照射到所述多个记录目标轨道的多个记录光束或者再生光束以及待照射到所述摆动轨道的摆动轨道光束通过公共物镜照射到所述光学记录介质,并独立地接收来自所述光学记录介质的所述多个再生光束和所述摆动轨道光束的反射光束;间隙长度误差信号生成单元,基于由所述光照射/接收单元获得的关于所述摆动轨。

5、道光束的光接收信号,生成表示间隙长度的误差的间隙长度误差信号,所述间隙长度表示所述物镜的对象面和所述光学记录介质的记录面之间的距离;间隙长度控制单元,基于所述间隙长度误差信号来控制所述间隙长度;跟踪伺服控制单元,基于关于所述摆动轨道光束的所述光接收信号,生成跟踪误差信号,并基于所述跟踪误差信号将所述物镜在跟踪方向上移位;地址信息检测单元,基于关于所述摆动轨道光束的所述光接收信号,检测通过所述摆动轨道的摆动周期的调制所记录的地址信息;时钟生成单元,基于关于所述摆动轨道光束的所述光接收信号,生成与所述小记录载体的形成周期同步的时钟;记录控制单元,在根据所述时钟的定时执行发光驱动以发出所述多个记录光。

6、束,并对所述多个记录目标轨道执行记录;以及二值化处理单元,基于由所述光照射/接收单元获得的关于所述多个再生光束各自的光接收信号和所述时钟,将所述多个记录目标轨道的每个记录信号二值化。6.根据权利要求5所述的记录/再生装置,还包括:相对移动驱动单元,驱动所述光学记录介质或所述光照射/接收单元,使得由所述光照射/接收单元在所述光学记录介质上形成的光斑在所述光学记录介质上相对移动;相对速度检测单元,基于所述摆动轨道光束的所述反射光束,检测所述光斑的相对移权 利 要 求 书CN 102915748 A2/2页3动速度;以及速度控制单元,基于由所述相对速度检测单元检测的所述相对移动速度,控制所述相对移动。

7、驱动单元。7.根据权利要求5所述的记录/再生装置,其中,所述记录控制单元执行控制,使得还没有经历行进长度限制编码的数据的一位被记录在一个小记录载体上。8.根据权利要求7所述的记录/再生装置,其中,一个像素的数据由红、绿和蓝的像素值构成的图像数据被顺序提供到所述记录控制单元,以及所述记录控制单元执行控制,使得对应于一个像素的所述红、绿和蓝的像素值被所述多个记录光束分担并且并行记录。9.根据权利要求5所述的记录/再生装置,其中,所述物镜包括对应于所述多个记录光束和所述摆动轨道光束的多个超透镜部,每个所述超透镜部都包括交替堆叠的具有负介电常数的第一薄膜和具有正介电常数的第二薄膜,以及所述光照射/接收。

8、单元被配置为分别通过所述超透镜部向所述光学记录介质照射所述多个记录光束和所述摆动轨道光束。10.一种记录/再生方法,通过近场方法对光学记录介质执行记录/再生,所述光学记录介质包括:记录目标轨道,其是上面配置有小记录载体并且在上面通过用光照射调制所述小记录载体来执行信息记录的轨道;以及摆动轨道,所述小记录载体在所述摆动轨道上以摆动方式配置,其中,单个摆动轨道形成为与一组多个记录目标轨道并行行进,所述记录/再生方法包括:基于由光照射/接收单元获得的关于摆动轨道光束的光接收信号,生成表示间隙长度的误差的间隙长度误差信号,所述间隙长度表示物镜的对象面和所述光学记录介质的记录面之间的距离,所述光照射/接。

9、收单元配置为在记录时或者在再生时,将待照射到所述多个记录目标轨道的多个记录光束或者再生光束以及待照射到所述摆动轨道的摆动轨道光束通过公共物镜照射到所述光学记录介质,并独立地接收来自所述光学记录介质的所述多个再生光束和所述摆动轨道光束的反射光束;基于所述间隙长度误差信号来控制所述间隙长度;基于关于所述摆动轨道光束的所述光接收信号,生成跟踪误差信号,并基于所述跟踪误差信号将所述物镜在跟踪方向上移位;基于关于所述摆动轨道光束的所述光接收信号,检测通过所述摆动轨道的摆动周期的调制所记录的地址信息;基于关于所述摆动轨道光束的所述光接收信号,生成与所述小记录载体的形成周期同步的时钟;在根据所述时钟的定时执。

10、行发光驱动以发出所述多个记录光束,并对所述多个记录目标轨道执行记录;以及基于由所述光照射/接收单元获得的关于所述多个再生光束各自的光接收信号和所述时钟,将所述多个记录目标轨道的每个记录信号二值化。权 利 要 求 书CN 102915748 A1/24页4光学记录介质、 记录 / 再生装置、 记录 / 再生方法技术领域0001 本发明涉及光学记录介质,其用作上面形成了配置有多个小记录载体的轨道的图案介质,在小记录载体中,通过与光照射对应的调制保持记录状态,并且通过轨道上的小记录载体的记录/非记录(或擦除)图案来表达记录信息。0002 此外,本技术涉及记录/再生装置以及对用作图案介质的光学记录介质。

11、执行记录和再生的方法。背景技术0003 例如,诸如光盘(CD)、数字多功能盘(DVD)、蓝光光盘(BD)(注册商标)的所谓的光盘记录介质(可以简称为“光盘”),已被广泛传播作为通过光照射来记录和再生信息的光学记录介质。0004 在光盘上,进行了记录/再生光波长的减小以及物镜的数值孔径的增大。因此,减小了记录/再生的光束斑小大,并导致了高记录容量和高记录密度。0005 然而,在光盘中,使用空气作为物镜和光盘之间的介质,因此难以将对于焦点的大小(直径)有影响的数值孔径NA增大到大于“1”。0006 具体地,当物镜的数值孔径为NAobj,并且光的波长为时,如下表示穿过物镜照射在光盘上的光斑大小:00。

12、07 /NAobj0008 此时,当介于物镜和光盘之间的介质的折射率为nA,并且物镜周围的光束的入射角为时,如下表示数值孔径NAobj:0009 NAobj=nAsin0010 从该公式可以看出,只要介质是空气(nA=1),则难以将数值孔径NAobj增大至大于1。0011 在这方面,如在日本专利申请公开(JP-A)第2010-33688号、日本专利申请公开(JP-A)第2009-134780号等中披露的,已经提出了使用近场光(渐消失光)来实现NAobj1的记录/再生方法(近场方法)。0012 已知该近场方法通过用近场光照射光盘来记录或再生信息,并且使用固体浸没透镜(以下称为“SIL”)作为用于。

13、用近场光照射光盘的物镜(例如,参见JP-A第2010-33688号和JP-A第2009-134780号)。0013 图17是描述使用SIL的现有技术的近场光学系统的示图。0014 图17说明了其中使用超半球形的SIL(超半球SIL)作为SIL的实例。具体地,在该情况下的超半球ISIL中,对象侧(物体侧,即,面向作为记录/再生目标的记录介质的一侧)具有平面形,而其他部分具有超半球形。0015 在该情况下,物镜配置为包括作为前透镜的超半球SIL的两组透镜。如图17所示,使用双面非球面透镜作为后透镜。0016 这里,当入射光的入射角为i,并且超半球SIL的结构材料的折射率为nSIL时,具说 明 书C。

14、N 102915748 A2/24页5有图17示出的构造的物镜的有效数值孔径NA如下表示:0017 NA=nSIL2sini0018 通过该公式,当采用图17中示出的物镜构造时,通过将SIL的折射率nSIL设置为大于“1”(大于空气的折射率),可以使有效数值孔径NA大于“1”。0019 在现有技术中,例如,SIL的折射率nSIL大约设置为2,因此实现了大约1.8的有效数值孔径NA。0020 这里,在近场光学系统中,使用半球形的SIL(半球SIL)以及超半球SIL。0021 当将半球SIL而不是图17中示出的超半球SIL用于物镜时,有效数值孔径NA如下:0022 NA=nSILsini0023 。

15、通过该公式,即使在使用半球SIL时,当使用nSIL的高折射率材料作为SIL的构造材料时,也能实现NA1。0024 此时,与超半球SIL的情况下的公式相比,当SIL的构造材料(折射率)在超半球形和半球形的情况下都相同时,使用超半球SIL的情况下的有效数值孔径NA更高。0025 为了确认,以执行将由SIL生成的NA1的传播(照射)光记录/再生到记录介质,需要将SIL的对象面和记录介质配置为相互非常靠近。SIL的对象面和记录介质(记录面)之间的距离称为间隙。0026 在近场方法中,需要将间隙值抑制到等于或小于光波长的至少四分之一(1/4)。0027 同时,在现有技术中,已经进行了对光学记录介质的结构。

16、的研究,以实现高记录密度。例如,如在日本专利申请公开第2006-73087号中披露的,已经提出了所谓的图案介质的光学记录介质结构。0028 与磁记录领域的提案类似,将图案介质配置为使得形成上面配置有小记录载体的轨道,并通过轨道上的小记录载体的记录/非记录(擦除)图案来表达记录信息。具体地,一个小记录载体用作一个编码(“0”或“1”)。0029 由于小记录载体是独立形成的,因此即使将小记录载体配置为相互靠近,即,即使以高密度配置小记录载体,也能抑制交叉光或串扰。换言之,由此可以增大记录密度。发明内容0030 在这方面,当对基于图案介质的光学记录介质执行记录或再生时,理想地是采用近场方法。0031。

17、 这是因为,当使用近场方法时,随着记录/再生的光斑大小减小,图案介质上配置的小记录载体的密度增大,因此可以进一步增大记录容量。0032 然而,在现阶段,还没有具体地建立对图案介质执行关于近场记录/再生的格式(标准)。0033 鉴于以上内容而提出本技术,理想地是当通过近场方法对图案介质执行记录/再生时,提供一种图案介质的优选结构和优选的记录/再生技术。0034 为了解决以上问题,根据本技术的光学记录介质采用以下配置。0035 即,根据本公开的实施方式,提供了一种光学记录介质,包括:记录目标轨道,其是上面配置有小记录载体并且在上面通过用光照射调制小记录载体来执行信息记录的轨道;说 明 书CN 10。

18、2915748 A3/24页6以及摆动轨道,小记录载体在摆动轨道上以摆动方式配置,其中,单个摆动轨道形成为与一组多个记录目标轨道并行行进。0036 此外,根据本技术的记录/再生装置采用以下配置。0037 即,根据本公开实施方式,提供了一种记录/再生装置,通过近场方法对光学记录介质执行记录/再生,该光学记录介质包括:记录目标轨道,其是上面配置有小记录载体并且在上面通过用光照射调制小记录载体来执行信息记录的轨道;以及摆动轨道,小记录载体在摆动轨道上以摆动方式配置,其中,单个摆动轨道形成为与一组多个记录目标轨道并行行进。该记录/再生装置包括:光照射/接收单元,被配置为在记录时或者在再生时,将待照射到。

19、多个记录目标轨道的多个记录光束或者再生光束以及待照射到摆动轨道的摆动轨道光束通过公共物镜照射到光学记录介质,并独立地接收来自光学记录介质的多个再生光束和摆动轨道光束的反射光束。0038 该记录/再生装置还包括:间隙长度误差信号生成单元,基于由光照射/接收单元获得的关于摆动轨道光束的光接收信号,生成表示间隙长度的误差的间隙长度误差信号,该间隙长度表示物镜的对象面和光学记录介质的记录面之间的距离。0039 该记录/再生装置还包括:间隙长度控制单元,基于间隙长度误差信号来控制间隙长度。0040 该记录/再生装置还包括:跟踪伺服控制单元,基于关于摆动轨道光束的光接收信号,生成跟踪误差信号,并基于跟踪误。

20、差信号将物镜在跟踪方向上移位。0041 该记录/再生装置还包括:地址信息检测单元,基于关于摆动轨道光束的光接收信号,检测通过摆动轨道的摆动周期的调制所记录的地址信息。0042 该记录/再生装置还包括:时钟生成单元,基于关于摆动轨道光束的光接收信号,生成与小记录载体的形成周期同步的时钟。0043 该记录/再生装置还包括:记录控制单元,在根据时钟的定时执行发光驱动以发出多个记录光束,并对多个记录目标轨道执行记录。0044 该记录/再生装置还包括:二值化处理单元,基于由光照射/接收单元获得的关于多个再生光束各自的光接收信号和时钟,将多个记录目标轨道的每个记录信号二值化。0045 此外,根据本技术的实。

21、施方式,如下执行记录/再生方法。0046 即,根据本公开实施方式,提供了一种记录/再生方法,通过近场方法对光学记录介质执行记录/再生,该光学记录介质包括:记录目标轨道,其是上面配置有小记录载体并且在上面通过用光照射调制小记录载体来执行信息记录的轨道;以及摆动轨道,小记录载体在摆动轨道上以摆动方式配置,其中,单个摆动轨道形成为与一组多个记录目标轨道并行行进。该记录/再生方法包括:基于由光照射/接收单元获得的关于摆动轨道光束的光接收信号,生成表示间隙长度的误差的间隙长度误差信号,该间隙长度表示物镜的对象面和光学记录介质的记录面之间的距离,该光照射/接收单元被配置为在记录时或者在再生时,将待照射到多。

22、个记录目标轨道的多个记录光束或者再生光束以及待照射到摆动轨道的摆动轨道光束通过公共物镜照射到光学记录介质,并独立地接收来自光学记录介质的多个再生光束和摆动轨道光束的反射光束。0047 该记录/再生方法还包括:基于间隙长度误差信号来控制间隙长度。0048 该记录/再生方法还包括:基于关于摆动轨道光束的光接收信号,生成跟踪误差说 明 书CN 102915748 A4/24页7信号,并基于跟踪误差信号将物镜在跟踪方向上移位。0049 该记录/再生方法还包括:基于关于摆动轨道光束的光接收信号,检测通过摆动轨道的摆动周期的调制所记录的地址信息。0050 该记录/再生方法还包括:基于关于摆动轨道光束的光接。

23、收信号,生成与小记录载体的形成周期同步的时钟。0051 该记录/再生方法还包括:在根据时钟的定时执行发光驱动以发出多个记录光束,并对多个记录目标轨道执行记录。0052 该记录/再生方法还包括:基于由光照射/接收单元获得的关于多个再生光束各自的光接收信号和时钟,将多个记录目标轨道的每个记录信号二值化。0053 同时,为了通过近场方法对用作图案介质的光学记录介质执行记录/再生,需要适当地执行至少下列操作:0054 1)间隙长度伺服0055 2)跟踪伺服或地址信息再生0056 3)时钟(与小记录载体的形成周期同步的时钟)生成0057 此时,自然可以考虑采用使用例如在现有技术的可记录光盘记录介质中执行。

24、的记录目标的轨道(以下称为“记录轨道”)来实现上面的1)、2)和3)的技术。0058 然而,在近场方法的间隙长度伺服中,使用来自光学记录介质的反射光量作为评估指标(间隙长度误差信号)来执行伺服控制,使得间隙长度误差信号是恒定的。因此,此时,如果记录目标的轨道与伺服轨道一致,则在记录时使用记录光的反射光生成间隙长度误差信号时,反射光量增加,因此,仅能保持比再生时大的间隙长度。换言之,难以保持近场记录所需的适当间隙长度。可选地,在记录时,可以对间隙长度误差信号应用自动增益控制(AGC)。然而,即使应用了AGC,也非常难以确保间隙长度伺服的稳定性。0059 如果没有适当地实现间隙长度伺服,则难以执行。

25、上面2)的跟踪伺服或地址再生,并且难以适当地获得生成上面3)的时钟所需的信号。0060 为了解决该问题并实现适当的间隙长度伺服,可以考虑采用以下构造,其中,单独照射具有不同于记录光的波长的专用光,并且使用专用光的反射光来执行间隙长度伺服。然而,在该情况下,需要设置分色棱镜等,以分离并检测记录光的反射光和专用光的反射光,并且光学系统的构造变复杂,且成本相应地增大。0061 另一方面,在本实施方式中,摆动轨道形成为独立于与记录/再生目标的轨道并行地行进。0062 当摆动轨道如上所述形成为独立于记录目标轨道并行地行进时,如同在本技术的记录/再生装置和记录/再生方法中,可以生成间隙长度误差信号,并且通。

26、过将摆动轨道光独立于记录光照射到不用于记录的摆动轨道,来执行间隙长度伺服。结果,在记录时可以生成间隙长度误差信号,而不受记录光的反射光的影响,并且,因为需要照射具有不同于的记录光的波长的专用光,并且需要分离并检测专用光的反射光,因此可以防止光学系统的构造变复杂以及增加成本。0063 此外,当摆动轨道如上所述形成为独立于记录目标轨道并行地行进时,如同在本技术的记录/再生装置和记录/再生方法中,可以使用不用于记录的摆动轨道来执行上面的2)的跟踪伺服或地址再生以及上面的3)的时钟生成。因此,可以生成适当时钟,同时防说 明 书CN 102915748 A5/24页8止用于生成时钟的PLL电路变复杂。0。

27、064 根据上述本技术的实施方式,当通过近场方法对图案介质执行记录/再生时,可以提供优选的图案介质结构和优选的记录/再生技术。附图说明0065 图1是描述本技术的光盘的记录面的结构的示图;0066 图2是示出了本技术的光学记录介质的整体结构的平面图;0067 图3是描述嵌入了超透镜的物镜的构造的示图;0068 图4是超透镜部的放大截面图;0069 图5是描述根据本实施方式的物镜的构造的示图;0070 图6是描述根据实施方式的记录/再生技术的示图;0071 图7是示出了根据实施方式的记录/再生装置的光学拾取器的内部构造的示意图;0072 图8是描述激光二极管阵列的结构和光接收单元的光接收面的结构。

28、的示图;0073 图9是根据实施方式的记录/再生装置的总体内部构造;0074 图10是描述间隙长度和来自物镜的返回光量之间的关系的示图;0075 图11是描述点时钟生成电路的内部构造的示图;0076 图12是示出了记录处理单元的内部构造的示图;0077 图13是示出了在记录时生成激光驱动信号的时序图的示图;0078 图14是二值化处理单元的内部构造的示图;0079 图15是描述运动图像数据的解释图;0080 图16是示意性地示出了到各个轨道的记录数据分配的示图;0081 图17是描述使用SIL的近场光学系统的示图。具体实施方式0082 以下,将参照附图描述本公开的优选实施方式。应注意,在该说明。

29、书及附图中,具有基本上相同功能和结构的结构性元件用相同的参考标号表示,并且将省略这些结构元件的重复说明。0083 以下,将描述本公开的实施方式(以下称为“实施方式”)。0084 将按以下顺序进行描述:0085 0086 0087 2-1.形成小光斑的技术0088 2-2.具体记录/再生技术0089 0090 3-1.光学拾取器的构造0091 3-2.整个记录/再生装置的内部构造0092 3-3.具体数据记录格式的实例0093 说 明 书CN 102915748 A6/24页90094 0095 图1是描述作为本技术的光学记录介质实施方式的光盘D的记录面的结构的示图。图1的A是示出了光盘D的记录。

30、面的结构的一部分的放大平面图,并且图1的B示出了记录面的一部分的截面结构。0096 图2是示出了光盘D的整体结构的平面图。0097 如从图2中可以看出的,使用盘形光学记录介质作为该实例的光盘D。光学记录介质是指通过光照射来执行信号的记录或记录信息的再生的记录介质。0098 该实例的光盘D具有图案介质的结构。0099 例如,图案介质是指这样的记录介质,其中,形成了上面配置有大小为大约几十纳米(nm)以下的多个小记录载体的轨道,并且通过轨道上的小记录载体的记录/非记录(或擦除)图案来表达记录信息。0100 本实施方式的光盘D是光学记录介质,因此该小记录载体被配置为根据光照射进行调制,并保持记录状态。

31、。0101 如从图1的A中可以看出,在光盘D的记录面上,非常密集地配置了点DT,作为小记录载体。0102 如从图1的A和图1的B可以看出,该情况下的点DT具有圆柱形状。0103 如图1的B所示,每个点DT都被配置为包括形成在表面上的反射膜Rf和记录膜Rc。通过该结构,点DT根据光照射经历调制,并保持记录状态。0104 优选地,记录膜Rc用由一次写入型光盘中使用的无机材料或有机材料制成的记录膜、可重写型光盘中使用的相变材料等构成。0105 在光盘D的记录面上形成一组多个记录/再生轨道Trp和单个伺服轨道Tsv,作为图1的A中示出的上面配置有用作小记录载体的点DT的轨道。0106 如图1的B所示,。

32、记录/再生轨道Trp是用于记录或再生、并以直线(在图1的B的放大图中,可以视为直线,但是当从整个光盘看时,是圆弧形)形式形成的轨道。0107 另一方面,伺服轨道Tsv用于检测将在后面描述的跟踪伺服或地址信息,并且是如图1所示的摆动轨道。具体地,点DT以摆动方式配置。0108 在本实施方式的光盘D中,将多个记录/再生轨道Trp和单个伺服轨道Tsv配置为轨道单元TU。具体地,在该实例中,六个记录/再生轨道Trp(Trp1至Trp6)和单个伺服轨道Tsv构成了轨道单元TU。0109 如图2所示,在该情况下,该情况下的跟踪单元TU在光盘D的记录面中以螺旋形式形成。0110 如上所述,在本实施方式的光盘。

33、D中,单个伺服轨道Tsv形成为与多个记录/再生轨道Trp并行行进。0111 从图1的A中可以看出,在轨道单元TU中,点DT的形成位置在记录/再生轨道Trp中的每个和伺服轨道Tsv上沿线方向(与径向方向正交的方向:与记录/再生的进度方向平行的方向)排列。0112 具体地,点DT在记录/再生轨道Trp的每个和伺服轨道Tsv上沿线方向的形成间隔是相同的,并且点DT在记录/再生轨道Trp和伺服轨道Tsv上的形成位置在沿着线方向的同一位置排列。说 明 书CN 102915748 A7/24页100113 由于在轨道之间点DT在线方向上的形成位置如上所述排列,因此如下面将要描述的,使用伺服轨道Tsv生成的。

34、时钟可以用于记录/再生各个记录/再生轨道Trp。0114 在该实例中,每个点DT都是大约10nm的凸圆柱(或者凹圆柱),并且直径大约为11nm。此外,在线方向和径向方向,点DT的形成间距(径向方向上伺服轨道Tsv和相邻轨道之间的间距是基于伺服轨道Tsv的中心线的间距)都是大约22nm。0115 0116 2-1.形成小光斑的技术0117 如上所述,在本实施方式的光盘D中,点DT是非常密集地配置的。0118 此时,根据上述的直径和形成间距,在包括图17中示出的超半球SIL的前透镜的物镜中,光斑直径变得太大,并且非常难以适当地为每个点DT执行记录/再生。具体地,非常难以支持这样的高密度图案介质,其。

35、中,图17中示出的现有技术的物镜的光斑直径大约为220nm,每个点DT的直径大约为11nm,并且点DT的形成间距大约为22nm。0119 因此,在本实施方式中,使用其中嵌入了超透镜的物镜,可以实现能够支持该实例的光盘D的光斑直径。0120 图3是描述嵌入了超透镜的物镜OL的构造的示意图。0121 图3示出了物镜OL的截面。0122 在图3中,还示出了到物镜OL的入射光Li和光轴axs。0123 如图3所示,物镜OL是包括后透镜L1和前透镜L2的两组透镜。0124 在该情况下,使用双面非球面透镜作为后透镜L1。0125 该后透镜L1使基于入射光Li的会聚光在前透镜L2上入射。0126 图3中描述。

36、的前透镜L2是SIL部L2a与超透镜部L2b一体化的透镜。0127 在前透镜L2中使用的SIL(SIL部L2a)是具有图3中示出的超半球形的SIL。具体地,示出了在该情况下将其中对象侧的表面是平面表面的超半球SIL用作SIL部L2a的实例。0128 为了确认,“对象侧”是指配置了作为物镜的光照射目标的对象的一侧。由于该情况假设将光盘D应用于记录/再生系统,因此,对象侧是指布置了光盘D的一侧。0129 用作固体浸没透镜的SIL部L2a由其中折射率至少大于1的高折射率材料制成,并基于来自后透镜L1的入射光生成数值孔径NA1的近场光(渐消失光)。0130 在前透镜L2中,如图3所示,超透镜部L2b形。

37、成在面向对象面的SIL部L2A中。通过该构造,由SIL部L2a生成的NA1的光在超透镜部L2b上入射。0131 如图3所示,超透镜部L2b具有大致半球形的总体形状。0132 图4是超透镜部L2b的放大截面图。0133 如图4所示,超透镜部L2b具有其中堆叠了多个薄膜的结构。0134 具体地,超透镜部L2b形成为使得介电常数为负(0)的第二薄膜交替堆叠。0135 这里,具有负介电常数的材料也称为等离子材料(plasmonic material)。等离子材料的实例包括Ag、Cu、Au和Al。0136 此外,具有正介电常数的材料的实例包括诸如SiO2、SiN或SiC的硅类化合物、诸如MgF2或CaF2的氟化物、诸如GaN或AlN的氮化物、金属氧化物、玻璃和聚合物等。说 明 书CN 102915748 A10。

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