專利名稱：光學式信息記錄媒體的記錄再生裝置和光學頭的制作方法
媒體的記錄再生裝置和光學頭本發(fā)明涉及具備利用激光束等的照射進行信息的記錄再生的多層記錄層的光學式信息記錄媒體的記錄再生裝置。
作為大容量、高密度的存儲器，光學式信息記錄媒體受到了重視，現(xiàn)在，已進行了可改寫的、稱為擦除型的裝置的開發(fā)。作為這種擦除型光學式信息記錄媒體之一，有使用在非晶狀態(tài)與結(jié)晶狀態(tài)之間進行相變化的薄膜作為記錄層，利用激光束照射所產(chǎn)生的熱能進行信息的記錄和擦除的裝置。
作為這種記錄層用的相變化材料，已知有以Ge、Sb、Te，In等為主要成分的合金膜例如GeSbTe合金。在大多數(shù)情況下，信息的記錄通過使記錄層的一部分非晶化而形成標記來進行，信息的擦除通過使該非晶標記結(jié)晶化來進行。通過把記錄層加熱到熔點之后，以高于一定值的速度進行冷卻來進行非晶化。另一方面，通過把記錄層加熱到結(jié)晶化溫度以上、且熔點以下的溫度來進行結(jié)晶化。
最近，隨著各種信息裝置處理能力的提高，所能處理的信息量增大了。因此，需要可進行容量更大、且速度更快的記錄再生的記錄媒體。作為這種大容量化、且高速度化的裝置，例如在特開平3-157816號公報中示出了具有多層記錄層和在該多層記錄層之間的透明分離層的記錄媒體及其記錄再生裝置。在上述公報中示出的第1記錄再生裝置中，通過把厚度不同的平行平板插入到物鏡與媒體之間而使焦點與上述記錄媒體的多層記錄層中作為目標的任意記錄層重合。還有，在第2記錄再生裝置中，具有1個物鏡和多個不同波長的光源，通過利用物鏡的色象差使上述多個光源對媒體進行照射的光的焦點位置互相不同而使焦點同時與多層記錄層重合。進而，在第3記錄再生裝置中，配置多個同一波長的光源使其對于光學系統(tǒng)的位置關(guān)系互相不同，通過使上述多個光源對媒體進行照射的光的焦點位置互相不同而使焦點同時與多層記錄層重合。
但是，在上述第1記錄再生裝置中，雖然滿足了所謂大容量化的要求，但是，對于所謂高速化這另一個要求來說，由于不能同時對多層記錄層的信息進行再生或記錄，故信息的傳送速度與使用具有單一記錄層的媒體的情況相同，因而是不夠的。還有，在第2和第3記錄再生裝置中存在著下述問題，由于使多個光源照射的光的焦點重合到一起的裝置是所謂物鏡移動的共同的裝置，故各光源照射的光的焦點位置的相對關(guān)系總是恒定的，在記錄媒體中的透明分離層的厚度相對于設(shè)計值不同或者不均勻等情況下，使焦點準確地與多層記錄層重合是困難的。
本發(fā)明解決了上述現(xiàn)有的問題，其目的在于提供可以同時對多層記錄層的信息進行再生或記錄，實現(xiàn)了高速信息傳送的光學式信息記錄媒體的記錄再生裝置及光學頭。
為了達到上述目的，本發(fā)明記錄再生裝置的特征在于，具有多個光學頭，它們在相對于記錄媒體位于同一側(cè)，由分別獨立的光源和光學系統(tǒng)構(gòu)成。由此，可以同時對多層記錄層的信息進行再生或記錄，可以實現(xiàn)高速信息的傳送。
還有，在上述本發(fā)明的記錄再生裝置中，較為理想的是把上述多個光學頭配置在大體相同的半徑位置(即，與旋轉(zhuǎn)中心大體相同的距離)上。根據(jù)該較為理想的例子，易于同時再生或記錄來自稱為Zone(區(qū))-CAV的記錄方式的多個層的信息，該記錄方式對于現(xiàn)在在DVD-RAM等中采用的記錄媒體上的每個記錄區(qū)改變轉(zhuǎn)速并使線速度大體恒定。更為理想的是，通過把上述多個光學頭設(shè)置在同一傳送臺上，可以實現(xiàn)裝置的簡化和小型化。
還有，在上述本發(fā)明的記錄再生裝置中，通過預(yù)先使來自上述多個光學頭的光通過基板而聚焦的光點直徑為最小的最佳基板的厚度互相不同，提高了利用各個光學頭從分別作為目標的記錄層對信息進行再生或記錄時的信號質(zhì)量，以及光學頭的聚焦和跟蹤等控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
本發(fā)明另一記錄再生裝置的特征在于，具有1個物鏡和多個光源，至少對于1個光源備有具有對于焦點在該光源固有光程上的位置進行控制的功能的光程校正裝置。由此，可以一邊通過物鏡的移動使一個光源照射的光的焦點與特定的記錄層重合，一邊利用上述光程校正裝置使其它光源照射的光的焦點與別的記錄層重合。即，即使在記錄媒體中的透明分離層的厚度對設(shè)計值不同或者不均勻的情況下，也可以使多個光源照射的光的焦點同時準確地與分別作為目標的記錄層重合。
圖1為示出本發(fā)明光學式信息記錄媒體的記錄再生裝置第1實施例的結(jié)構(gòu)圖；圖2為示出本發(fā)明光學式信息記錄媒體的記錄再生裝置第1實施例的主要部分的結(jié)構(gòu)圖；圖3為示出本發(fā)明光學式信息記錄媒體的記錄再生裝置第2實施例的結(jié)構(gòu)圖；以及圖4為示出本發(fā)明光學式信息記錄媒體的記錄再生裝置第3實施例的主要部分的結(jié)構(gòu)圖。
下面，參照附圖，說明本發(fā)明光學式信息記錄媒體的記錄再生裝置。
(第1實施例)圖1為本發(fā)明第1實施例中的光學式信息記錄媒體的記錄再生裝置的結(jié)構(gòu)圖，示出設(shè)置了具有2層記錄層的信息記錄媒體1的狀態(tài)。信息記錄媒體1是下述信息記錄媒體，在由聚碳酸酯構(gòu)成的厚度約0.58mm的透明基板2上依次形成由厚度約10nm的半透明層構(gòu)成的第1記錄層3、厚度約0.04mm的透明分離層4、第2記錄層5，在其上設(shè)置了保護層6。記錄再生裝置由下列部分構(gòu)成主軸馬達7，2個光學頭8a，8b，設(shè)置了上述光學頭的傳送臺9，使上述傳送臺移動到所希望的位置上的移動裝置10，以及控制器11。
圖2中示出光學頭8a、8b的結(jié)構(gòu)。在這種光學頭中，由半導體激光器構(gòu)成的光源12射出的光通過準直透鏡13、分光鏡14、1/4波長片15、物鏡16，聚焦到記錄媒體上。通過利用音圈17調(diào)整物鏡16的位置而使該已聚焦的光的焦點與記錄媒體中的記錄層重合。記錄層反射的光再一次通過物鏡16、1/4波長片15，被分光鏡14反射，入射到檢測器18上，被變換成電信號。
圖1中，配置光學頭8a和8b，使它們對于主軸馬達7成為處于大體相同的半徑位置(從旋轉(zhuǎn)中心起，大體相同的位置)上，以上述方法使光學頭分別照射的光的焦點與記錄層3和5重合。由此，可以同時對于記錄層3和5的信息進行再生或記錄，可以實現(xiàn)高速信息的傳送。即，可以實現(xiàn)速度為現(xiàn)有的速度2倍的信息的再生或記錄。進而，由于把光學頭8a和8b設(shè)置在同一傳送臺上，故傳送機構(gòu)及其控制電路與具有一個光學頭的情況同等即可，具有可減小由于把光學頭定為2個所引起裝置規(guī)模的優(yōu)點。
還有，在與對于現(xiàn)在在DVD-RAM等中采用的記錄媒體上的每個記錄區(qū)(Zone)改變轉(zhuǎn)速并使線速度大體恒定的稱為Zone-CAV的記錄方式的記錄媒體組合使用的情況下，由于2個光學頭處于大體相同的半徑位置上，故通過進行控制使得利用這2個光學頭進行再生或記錄的2個記錄層的記錄區(qū)成為相同的區(qū)，就可以利用相同的基準時鐘從2個記錄層同時對信息進行再生或記錄。其結(jié)果，與1個光學頭的情況相比，可以實現(xiàn)2倍的傳送速度。
其次，說明有關(guān)設(shè)計上述光學頭之例，該例根據(jù)記錄層3與5的距離預(yù)先使光學頭8a和8b照射的光通過基板而聚焦的光點直徑為最小的最佳基板厚度互相不同。圖1中，設(shè)定光學頭8a的光學系統(tǒng)，以使上述最佳基板厚度為0.58mm，設(shè)定光學頭8b的光學系統(tǒng)，以使上述最佳基板厚度為0.62mm。由此，當光學頭8a把光照射到記錄媒體1上時，無象差地使焦點落到透過了厚度0.58mm的基板的位置即記錄層3上。另一方面，當光學頭8b把光照射到記錄媒體1上時，無象差地使焦點落到透過了厚度0.58mm的基板、厚度10nm的記錄層3和厚度0.04mm的透明分離層的位置即記錄層5上。因而，具有下述優(yōu)點，提高了利用各光學頭從分別作為目標的記錄層對信息進行再生或記錄時的信號質(zhì)量，與此同時，增大了對于透明分離層厚度變動的允許量。
再者，在上述實施例中，描述了有關(guān)從2層記錄層同時對信息進行再生或記錄的情況，但是，也可以通過一邊使焦點同時與2層記錄層重合，一邊適當?shù)厍袚Q所使用的光學頭而無縫隙地、連續(xù)地對2層記錄層的信息進行再生或記錄。例如，在圖1中，在使光學頭8a和8b的焦點分別與記錄層3和5重合的狀態(tài)下，首先，對記錄層3的信息進行再生，使光學頭8b處于待機狀態(tài)。接著，把使用的光學頭切換到8b上，對記錄層5的信息進行再生。此時，當從記錄層3的再生轉(zhuǎn)移到記錄層5的再生時，由于不需要使光學頭的焦點位置移動的工作，故具有可以從多個記錄層無縫隙地對信息進行再生的優(yōu)點。進而，可以進行時間為通常2倍的信息的再生或記錄。
在上述實施例中，說明了有關(guān)具有2個光學頭的記錄再生裝置與具有2層記錄層的記錄媒體的組合，但是，光學頭的個數(shù)也可以是3個以上，且未必與記錄媒體的記錄層的層數(shù)一致。再者，通過使記錄層的層數(shù)與光學頭的個數(shù)一致，在記錄層為n層的情況下，可以實現(xiàn)n倍的傳送速度。例如，通過用4個光學頭同時對4層記錄層進行記錄再生，可得到4倍的傳送速度。還有，即使把光學頭設(shè)置在多個傳送臺上，雖然結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜了，但是，還是可得到同樣的效果。
(第2實施例)圖3為本發(fā)明第2實施例中的光學式信息記錄媒體的記錄再生裝置的結(jié)構(gòu)圖，除了光學頭和移動裝置之外，與圖1中示出的第1實施例中的光學式信息記錄媒體的記錄再生裝置的結(jié)構(gòu)相同。如第1實施例中所說明的那樣，記錄媒體1具有3、5這2層記錄層，還在各記錄層上預(yù)先形成了未圖示的跟蹤用的導向槽和地址信息。
以螺旋狀從內(nèi)周向外周形成了記錄層3的導向槽，相反地，以螺旋狀從外周向內(nèi)周形成了記錄層5的導向槽。光學頭8對記錄層3的信息進行再生或記錄，同時，光學頭8′對記錄層5的信息進行再生或記錄。主軸馬達7總是以恒定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。9、9′為設(shè)置了光學頭8、8′的傳送臺，10、10′為其移動裝置。此時，配置成為使得例如，光學頭8在記錄媒體1的最內(nèi)周進行信息的記錄再生，同時，光學頭8′在記錄媒體1的最外周進行信息的記錄再生，并且，使得在2個光學頭的各位置上記錄媒體的線速度之和大體上恒定。根據(jù)線速度使記錄信號的基準時鐘發(fā)生變化，以使記錄密度大體上恒定。
由此，使用2個光學頭的信息傳送速度之和大體上恒定。同時，與使用1個光學頭的情況相比，可以使系統(tǒng)的傳送速度成為2倍左右。還有，由于主軸的轉(zhuǎn)速總是恒定的，沒有按照光學頭的位置而改變的必要，故提高了傳送速度，與此同時可謀求訪問速度的提高。
在上述實施例中，說明了有關(guān)具有2個光學頭的記錄再生裝置與具有2層記錄層的記錄媒體的組合，但是，只要光學頭的個數(shù)是偶數(shù)，就也可以是4個以上，未必與記錄媒體的記錄層的層數(shù)一致。再者，在使用4個以上的光學頭的情況下，例如，可根據(jù)對應(yīng)記錄層的螺旋方向把光學頭分成2個組，通過將其分別設(shè)置在同一個傳送臺上，可謀求裝置的小型化。
(第3實施例)除了光學頭之外，本發(fā)明第3實施例中的光學式信息記錄媒體的記錄再生裝置與圖1中示出的第1實施例的光學式信息記錄媒體的記錄再生裝置的結(jié)構(gòu)相同。圖4中，示出其光學頭的結(jié)構(gòu)。在該光學頭中，具備由互相不同的波長(分別為680nm及640nm)的半導體激光器構(gòu)成的光源19、20。在圖4中，波長選擇性反射鏡27通過光源19的波長的光，反射光源20的波長的光。光源20射出的光通過準直透鏡22、分光鏡24、1/4波長片26，被波長選擇性反射鏡27反射，通過物鏡28，聚焦到記錄層3上。記錄層3反射的光再一次通過物鏡28，被波長選擇性反射鏡27反射，通過1/4波長片26，被分光鏡24反射，入射到檢測器32上，被變換成電信號。另一方面，光源19射出的光通過由液晶元件構(gòu)成的光程校正裝置30、準直透鏡21、分光鏡23、1/4波長片25，透過波長選擇性反射鏡27，通過物鏡28，聚焦到記錄層5上。記錄層5反射的光再一次通過物鏡28，透過波長選擇性反射鏡27，通過1/4波長片25，被分光鏡23反射，入射到檢測器31上，被變換成電信號。
通過利用音圈29調(diào)整物鏡28的位置而使光源20射出的光的焦點與具有2層記錄層的記錄媒體1中的一層記錄層3重合。此時，利用檢測器32檢測來自記錄層3的反射光，生成聚焦誤差信號?；谠摼劢拐`差信號對音圈29進行控制。還有，與此同時，當準確地使光源19射出的光的焦點與另一層記錄層5重合時，由于對于因記錄媒體1的振擺所引起的記錄層位置的變動來說與記錄層3是共同的，故如上所述，通過使來自光源20的光的焦點與記錄層3重合，可將其補償?shù)簦?，由于透明分離層4的厚度不勻等所引起的變動與記錄層3是獨立的，故只用該方法不能進行補償。為了補償該記錄層5固有的變動，在本實施例的記錄再生裝置中，利用檢測器31檢測來自記錄層5的反射光，生成聚焦誤差信號，基于該聚焦誤差信號使光程校正裝置30工作，通過改變光的強度和相位的分布而校正象差，根據(jù)透明分離層4的厚度不勻等來調(diào)整焦點位置，可以使光源19射出的光的焦點準確地與記錄層5重合。
因而，根據(jù)本實施例中的記錄再生裝置，對于一個光源照射的光，可以利用物鏡的移動使焦點與特定的記錄層重合，與此同時，對于另一光源照射的光，可以利用上述光程校正裝置使焦點與另一層記錄層重合。由此，即使在記錄媒體中的透明分離層4的厚度對設(shè)計值不同或者不均勻的情況下，也可以使多個光源照射的光的焦點同時準確地與分別作為目標的記錄層重合。還有，在使用同一物鏡的情況下，由于與波長長的光相比，波長短的光的焦距較短，故通過使得用于對靠近記錄媒體的光入射面的記錄層3的記錄再生中的光源20的波長比用于對遠離光入射面的記錄層5的記錄再生中的光源19的波長短，光學系統(tǒng)的設(shè)計變得容易了。
再者，在上述實施例中，把光程校正裝置定為液晶元件，但是，也可以利用具備例如壓電元件等可動機構(gòu)的透鏡來構(gòu)成，設(shè)置的部位既可在來自光源19的光中所固有的光程上，也可以在準直透鏡21與分光鏡23之間。
進而，把光程校正裝置30設(shè)置在光源20照射的光所固有的光程上，通過利用音圈29調(diào)整物鏡28的位置來進行使光源19照射的光的焦點與記錄層5重合的工作，也可以通過使光程校正裝置30工作來調(diào)整光源20照射的光的焦點位置。
還有，在上述實施例中，把用于對靠近記錄媒體的光入射面的記錄層3的記錄再生中的光源20的波長定為比用于對遠離光入射面的記錄層5的記錄再生中的光源19的波長短，但是，在由光的透射率隨著波長變長而減小的材料構(gòu)成了靠近成為記錄再生的對象的記錄媒體的光入射面的記錄層3的情況下，也可以把光源20的波長定為比光源19的波長更長。
還有，光源的個數(shù)也可以是3個以上，也未必與記錄媒體的記錄層的層數(shù)一致。
作為光源定為使用波長互相不同的半導體激光器，但是，對于下述情況也可以定為波長相同的光源即把光源19、20射出的光的光程定為互相不同的角度，使來自記錄媒體的反射光在檢測器部分上成像的位置不同等等，采用另一裝置對因不同光源射出的光而來自記錄媒體的反射光進行分離的情況。
在第1、第2和第3實施例中，是根據(jù)成為記錄再生對象的記錄媒體上的記錄層的光學特性、基板的厚度等，適當?shù)卦O(shè)計光源的波長和物鏡的數(shù)字孔徑。
在上述說明中，說明了有關(guān)在相同狀態(tài)例如記錄模式、再生模式下使用多個光學頭以提高傳送速度的應(yīng)用，以及把一方作為記錄、把另一方作為待機以提高連續(xù)性的應(yīng)用，但是，并不局限于此，在具有獨立的半徑方向上的移動裝置的情況下，通過把一方作為再生，可以同時進行完全獨立的記錄和再生的工作?；蛘咄ㄟ^一邊使用一方進行記錄一邊使用另一方對剛剛記錄了的記錄軌跡進行再生，也可以作為所謂追隨再生的自由時間移動裝置而加以應(yīng)用。還有，即使在共有半徑方向的移動裝置的情況下，具有盤的某一層為再生專用而其它層可以記錄的記錄膜的情況等，其應(yīng)用范圍也很廣泛，即可以使兩種工作同時進行一邊使對于再生專用層進行再生的工作進行，一邊使信息記錄到可以記錄的層上。
還有，在上述說明中，作為信息記錄媒體使用盤作為說明，但是，也可以應(yīng)用于卡狀等其它形狀的多層媒體的記錄再生裝置中。
根據(jù)上述那樣來構(gòu)成本發(fā)明的光學式信息記錄媒體的記錄再生裝置和光學頭，即使在具有多層記錄層的透明分離層的厚度相對設(shè)計值不同或者不均勻的情況下，也可以使多個光源照射的光的焦點同時準確地與分別作為目標的不同的記錄層重合，同時對多層記錄層的信息進行再生或記錄，可以實現(xiàn)高速信息的傳送。
權(quán)利要求
1.一種具有多層記錄層的光學式信息記錄媒體的記錄再生裝置，其特征在于，具有設(shè)置在相對于上述記錄媒體位于同一面?zhèn)鹊亩鄠€光學頭，使用上述多個光學頭，對互相不同的記錄層的信息進行再生或記錄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄再生裝置，其特征在于，把多個光學頭配置在相對于記錄媒體大體相同的半徑位置上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的記錄再生裝置，其特征在于，把多個光學頭設(shè)置在同一傳送臺上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄再生裝置，其特征在于，從多個光學頭對記錄媒體照射的光通過基板而聚焦的光點直徑為最小的最佳基板的厚度互相不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄再生裝置，其特征在于，使用多個光學頭，同時對多層記錄層的信息進行再生或記錄。
6.一種光學式信息記錄媒體的記錄再生裝置，這種裝置具有預(yù)先設(shè)置了以螺旋狀形成的跟蹤用的導向槽和地址信息的偶數(shù)層記錄層，上述記錄層半數(shù)的導向槽的螺旋方向與另一半記錄層相反，其特征在于，具有設(shè)置在相對于上述記錄媒體位于同一面?zhèn)鹊呐紨?shù)個光學頭，當使主軸馬達以恒定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時，設(shè)定2個一組的光學頭的位置，使得在各光學頭位置上記錄媒體的線速度之和恒定，與此同時，根據(jù)線速度使記錄信號的基準時鐘發(fā)生變化，以使記錄密度大體上恒定。
7.一種具有多層記錄層的光學式信息記錄媒體的記錄再生裝置，其特征在于，具有單一物鏡和多個光源，至少在1個光源照射的光的固有光程上設(shè)置了光程校正裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的記錄再生裝置，其特征在于，光程校正裝置為液晶元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的記錄再生裝置，其特征在于，光程校正裝置為透鏡。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的記錄再生裝置，其特征在于，多個光源的波長互相不同。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的記錄再生裝置，其特征在于，使用多個光源，同時對多層記錄層的信息進行再生或記錄。
12.一種具有多層記錄層的光學式信息記錄媒體的記錄再生用的光學頭，其特征在于，具有單一物鏡和多個光源，至少在1個光源照射的光的固有光程上設(shè)置了光程校正裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光學頭，其特征在于，光程校正裝置為液晶元件。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光學頭，其特征在于，光程校正裝置為透鏡。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光學頭，其特征在于，多個光源的波長互相不同。
全文摘要
在相對于具有多層記錄層的光學信息記錄媒體1位于同面?zhèn)?設(shè)置由分別獨立的光源和光學系統(tǒng)構(gòu)成的多個光學頭8a、8b?；?qū)τ诰哂袉我晃镧R和多個光源的光學頭的至少1個光源,在該光源固有的光程上設(shè)置光程校正裝置,通過物鏡的移動使一光源照射的光的焦點與特定的記錄層重合,同時利用上述光程校正裝置使其它光源照射的光的焦點與別的記錄層重合。據(jù)此可從多層記錄層同時對信息進行再生或記錄,同時可抑制光的焦點對于多層記錄層的重合誤差。
文檔編號G11B7/125GK1250931SQ99121359
公開日2000年4月19日 申請日期1999年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月13日
發(fā)明者秋山哲也, 赤平信夫, 西內(nèi)健一 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社