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JP2005235342A - Optical information recording / reproducing device - Google Patents

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JP2005235342A
JP2005235342A JP2004045877A JP2004045877A JP2005235342A JP 2005235342 A JP2005235342 A JP 2005235342A JP 2004045877 A JP2004045877 A JP 2004045877A JP 2004045877 A JP2004045877 A JP 2004045877A JP 2005235342 A JP2005235342 A JP 2005235342A
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Japan
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information recording
light
reproducing apparatus
optical
optical information
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Application number
JP2004045877A
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Japanese (ja)
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Teruhiro Shiono
照弘 塩野
Seiji Nishino
清治 西野
Tatsuo Ito
達男 伊藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

【課題】3次元的に記録再生可能な光学情報記録再生装置に関し、層間クロストークの発生の出方を光軸方向の上下層でほぼ同じにできるような層間クロストーク量を調整可能な光学情報記録再生装置を提供する。
【解決手段】記録光または再生光を出射する光源20と、上記光源20から出射された光を3次元的に記録再生可能な情報記録媒体21に集光する対物レンズ6と、上記情報記録媒体21からの光を検出する光検出器19と、上記情報記録媒体21と上記光検出器19までの光路中に配置した上記情報記録媒体21の層間クロストークを小さくするピンホール14と、上記光源20から上記ピンホール14までのいずれかの光路中に配置した、球面収差を発生するバランス補正手段10を具備し、光軸方向に対して上記情報記録媒体21の層間クロストーク量のバランスを調整する。
【選択図】図1
The present invention relates to an optical information recording / reproducing apparatus capable of recording and reproducing three-dimensionally, and optical information capable of adjusting the amount of interlayer crosstalk so that the generation of interlayer crosstalk can be made substantially the same in the upper and lower layers in the optical axis direction. A recording / reproducing apparatus is provided.
A light source for emitting recording light or reproducing light, an objective lens for condensing the light emitted from the light source on an information recording medium capable of three-dimensional recording and reproduction, and the information recording medium A light detector 19 for detecting light from the light source 21, a pinhole 14 for reducing the crosstalk between the information recording medium 21 and the information recording medium 21 disposed in the optical path to the light detector 19, and the light source 20 includes a balance correction means 10 for generating spherical aberration, arranged in any one of the optical paths from 20 to the pinhole 14, and adjusts the balance of the interlayer crosstalk amount of the information recording medium 21 with respect to the optical axis direction. To do.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、3次元的に記録再生可能な光学情報記録再生装置に関し、特に情報記録媒体の層間クロストーク量を光軸方向で調整可能な光学情報記録再生装置に関するものである。   The present invention relates to an optical information recording / reproducing apparatus capable of recording / reproducing three-dimensionally, and more particularly to an optical information recording / reproducing apparatus capable of adjusting an interlayer crosstalk amount of an information recording medium in an optical axis direction.

光学情報記録再生装置は、コンパクトディスク(CD)、DVD等の光ディスクや光カードメモリ等の光学情報記録媒体に、情報を記録再生する装置である。   An optical information recording / reproducing apparatus is an apparatus for recording / reproducing information on / from an optical information recording medium such as an optical disk such as a compact disk (CD) or DVD or an optical card memory.

記録情報のさらなる大容量化を実現するために、図8に示すような、3次元的に複数層構成した多層の光学情報記録媒体に対応した、従来例の光学情報記録再生装置が非特許文献1に記載されている。   A conventional optical information recording / reproducing apparatus corresponding to a multi-layer optical information recording medium having a plurality of three-dimensional layers as shown in FIG. 1.

記録用光源120aから出射された、ピークパワーの大きい光122aは、コリメータレンズ116により平行光108になり、対物レンズ106により、3次元的に記録再生可能な多層の光ディスク121の所望の記録層103bに集光され(収束光107)、2光子吸収過程等のような非線形現象を用いて記録ビットとして記録される。   Light 122a having a high peak power emitted from the recording light source 120a becomes parallel light 108 by the collimator lens 116, and a desired recording layer 103b of the multilayer optical disk 121 that can be recorded and reproduced three-dimensionally by the objective lens 106. (Converged light 107) and recorded as a recording bit using a nonlinear phenomenon such as a two-photon absorption process.

再生用光源120bから出射されたピークパワーの小さい光122bが、同じく対物レンズ106により、所望の記録層103bの記録ビットに集光され(収束光107)、反射された光を検出レンズ111で集光し(検出収束光117)、光検出器119で検出することにより信号再生できる。検出レンズ111の集光点にピンホール114を配置し、それを通過した光を光検出器119で検出することにより、記録層103bの上下の層103aと103cからの別の記録ビットからの不要反射光であるクロストーク(層間クロストーク)を小さくすることができ再生信号の品質を向上させることが可能である。このような光学系は、以上のように光軸方向の分解能を向上させることが可能で共焦点光学系として知られている。
河田善正:”フェムト秒レーザーを用いた3次元光メモリ”、オプトロニクスpp.138−142(2001年)
Light 122b having a low peak power emitted from the reproduction light source 120b is condensed on the recording bits of the desired recording layer 103b (converging light 107) by the objective lens 106, and the reflected light is collected by the detection lens 111. The signal can be reproduced by detecting the light (detection convergent light 117) and detecting it with the photodetector 119. The pinhole 114 is arranged at the condensing point of the detection lens 111, and the light passing through the pinhole 114 is detected by the photodetector 119, so that it is unnecessary from another recording bit from the upper and lower layers 103a and 103c of the recording layer 103b. Crosstalk (interlayer crosstalk) that is reflected light can be reduced, and the quality of the reproduction signal can be improved. Such an optical system can improve the resolution in the optical axis direction as described above, and is known as a confocal optical system.
Yoshimasa Kawada: “Three-dimensional optical memory using femtosecond laser”, Optronics pp. 138-142 (2001)

しかしながら、上記従来の光学情報記録再生装置の構成では、ピンホール114径を小さくすれば、光軸方向の分解能を向上させることができるが、発明者らの検討によると、光軸の浅い方(レンズ106に近い層)の層103cからの層間クロストークの方が、概ね光軸の深い方の層103aからの層間クロストークよりも大きくなることを見つけ出した。   However, in the configuration of the conventional optical information recording / reproducing apparatus, the resolution in the optical axis direction can be improved if the diameter of the pinhole 114 is reduced. However, according to the study by the inventors, the shallower optical axis ( It was found that the interlayer crosstalk from the layer 103c of the layer close to the lens 106 is generally larger than the interlayer crosstalk from the layer 103a having the deeper optical axis.

本発明は、従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり、3次元的に記録再生可能な光学情報記録再生装置に関し、層間クロストークの発生の出方を光軸方向の上下層でバランスをとりほぼ同じにできるような層間クロストーク量を調整可能な光学情報記録再生装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems in the prior art, and relates to an optical information recording / reproducing apparatus capable of recording / reproducing three-dimensionally. It is an object of the present invention to provide an optical information recording / reproducing apparatus capable of adjusting the amount of inter-layer crosstalk that can be balanced and substantially the same.

前記従来の課題を解決するために、本発明は、記録光または再生光を出射する光源と、上記光源から出射された光を3次元的に記録再生可能な情報記録媒体に集光する対物レンズと、上記情報記録媒体からの光を検出する光検出器と、上記情報記録媒体と上記光検出器までの光路中に配置した上記情報記録媒体の層間クロストークを小さくするピンホールと、上記光源から上記ピンホールまでのいずれかの光路中に配置したバランス補正手段を具備することを特徴とする光学情報記録再生装置である。   In order to solve the above-described conventional problems, the present invention provides a light source that emits recording light or reproducing light, and an objective lens that condenses the light emitted from the light source onto an information recording medium that can be recorded and reproduced three-dimensionally. A light detector for detecting light from the information recording medium, a pinhole for reducing interlayer crosstalk between the information recording medium and the information recording medium disposed in an optical path to the light detector, and the light source An optical information recording / reproducing apparatus comprising a balance correction unit arranged in any one of the optical paths from to the pinhole.

これにより、3次元的に記録再生可能な光学情報記録再生装置に関し、情報記録媒体の層間クロストーク量を光軸方向で調整可能な光学情報記録再生装置を実現することができる。   Thereby, an optical information recording / reproducing apparatus capable of adjusting the interlayer crosstalk amount of the information recording medium in the optical axis direction can be realized with respect to the optical information recording / reproducing apparatus capable of recording / reproducing three-dimensionally.

以上説明したように、本発明によれば、3次元的に記録再生可能な光学情報記録再生装置に関し、層間クロストークの発生の出方を光軸方向の上下層でほぼ同じにできるような層間クロストーク量を調整可能な光学情報記録再生装置が実現できる。   As described above, according to the present invention, an optical information recording / reproducing apparatus capable of three-dimensional recording / reproducing is provided with an interlayer that can cause the generation of interlayer crosstalk to be substantially the same in the upper and lower layers in the optical axis direction. An optical information recording / reproducing apparatus capable of adjusting the amount of crosstalk can be realized.

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施の形態1)
まず、本発明の実施の形態1の光学情報記録再生装置について、図1から図5までを用い、座標軸を図のようにとって詳細に説明する。
(Embodiment 1)
First, the optical information recording / reproducing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

図1は本発明の実施の形態1における光学情報記録再生装置の基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図、図2は同実施の形態の光学情報記録再生装置において、ピンホールを用いた情報記録媒体の層間クロストークの減少特性を説明するための構成図(メインの構成素子のみ表示)、図3(a)は同実施の形態における光学情報記録再生装置のバランス補正手段の断面図、図3(b)は同実施の別の形態における光学情報記録再生装置のバランス補正手段の断面図、図3(c)は同実施のさらに別の形態における光学情報記録再生装置のバランス補正手段の断面図、図4は同実施の形態の光学情報記録再生装置において、ピンホール面上での集光スポットの光強度分布、図5は同実施の形態の光学情報記録再生装置において、バランス補正手段の効果の説明するための検出強度と記録層間隔Δdの関係図である。   FIG. 1 is a side view showing the basic configuration of an optical information recording / reproducing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention and the state of light propagation, and FIG. 2 uses a pinhole in the optical information recording / reproducing apparatus of the same embodiment. FIG. 3A is a configuration diagram for explaining the reduction characteristic of interlayer crosstalk of an information recording medium (only main components are displayed), and FIG. 3A is a sectional view of a balance correction means of the optical information recording / reproducing apparatus in the embodiment, FIG. 3B is a cross-sectional view of the balance correction means of the optical information recording / reproducing apparatus according to another embodiment of the present embodiment, and FIG. 3C is the balance correction means of the optical information recording / reproducing apparatus according to still another embodiment of the same embodiment. 4 is a sectional view, FIG. 4 is a light intensity distribution of a focused spot on the pinhole surface in the optical information recording / reproducing apparatus of the embodiment, and FIG. 5 is a balance correction method in the optical information recording / reproducing apparatus of the embodiment. It detected intensity for explaining the effect as a relationship diagram of the recording layer interval [Delta] d.

本実施の形態の光学情報記録再生装置は、記録用と再生用の2種類の光源20a、20bを設け、その光源20a、20bから情報記録媒体21までの光路中に、ビームスプリッタ18a、コリメータレンズ16、ビームスプリッタ18b、立ち上げミラー12、球面収差補正素子13、対物レンズ6が配置されている。情報記録媒体21は、基板9上に記録層1と中間層2を交互に堆積した記録部3(図2では6つの記録層1a〜1f、中間層2a〜2eを形成したものを記録部3としている)と表面に保護層4が設けられている多層構造を有しているが、多層構造になっていなくても3次元的に記録再生可能な構造、例えば、厚い記録層が一層あるようなバルク構造でも良い。   The optical information recording / reproducing apparatus of the present embodiment includes two types of light sources 20a and 20b for recording and reproduction, and a beam splitter 18a and a collimator lens in the optical path from the light sources 20a and 20b to the information recording medium 21. 16, a beam splitter 18b, a rising mirror 12, a spherical aberration correction element 13, and an objective lens 6 are disposed. The information recording medium 21 is a recording unit 3 in which recording layers 1 and intermediate layers 2 are alternately deposited on a substrate 9 (in FIG. 2, the recording unit 3 is formed with six recording layers 1a to 1f and intermediate layers 2a to 2e). And has a multilayer structure in which a protective layer 4 is provided on the surface, but there is a structure capable of recording and reproducing three-dimensionally without a multilayer structure, for example, one thick recording layer. A bulk structure may be used.

復路となる、ビームスプリッタ18bから光検出器19の光路には、フォーカス/トラック誤差信号検出素子15、バランス補正手段10、検出レンズ11、情報記録媒体21のクロストークを小さくするピンホール14が配置されている。バランス補正手段10は光源20からピンホール14までのいずれかの光路中に配置することが可能であるが、ビーム分岐素子であるビームスプリッタ18bを設けて光検出器19までの光路中に設ける方が、往路の光学系に影響を与えないため望ましい。   In the optical path from the beam splitter 18 b to the photodetector 19, which is the return path, a focus / track error signal detection element 15, a balance correction means 10, a detection lens 11, and a pinhole 14 that reduces crosstalk of the information recording medium 21 are arranged. Has been. The balance correction means 10 can be arranged in any one of the optical paths from the light source 20 to the pinhole 14. However, the balance correcting means 10 is provided in the optical path to the photodetector 19 by providing a beam splitter 18 b as a beam branching element. However, this is desirable because it does not affect the outward optical system.

光源20aは、パルス幅が、例えば100フェムト秒から10ナノ秒で波長が0.65μmの記録用の半導体パルスレーザ光源である。光源20bは、例えば波長0.405μmの再生用の半導体レーザ光源である。再生用光源20bの波長の方が、記録用光源20aの波長よりも短くすることにより、下記に述べる2光子吸収記録ではより高密度化できる効果がある。しかし、再生用と記録用の光源を、例えば波長0.405μmのもので兼用しても動作は可能で、その場合、記録時にはパルス発振させてピークパワーの大きいレーザ光を出し、再生時には連続発振させてピークパワーの小さいレーザ光を発振させるようにする。この場合は光源が1つで良いので構成が簡単になる。   The light source 20a is a semiconductor pulse laser light source for recording having a pulse width of, for example, 100 femtoseconds to 10 nanoseconds and a wavelength of 0.65 μm. The light source 20b is a semiconductor laser light source for reproduction having a wavelength of 0.405 μm, for example. By making the wavelength of the reproduction light source 20b shorter than the wavelength of the recording light source 20a, there is an effect that the density can be increased in the two-photon absorption recording described below. However, operation is possible even if the light source for reproduction and recording has a wavelength of, for example, 0.405 μm. In this case, the laser is oscillated with a pulse during recording to emit a laser beam having a large peak power, and is continuously oscillated during reproduction. Thus, a laser beam having a small peak power is oscillated. In this case, the configuration is simple because only one light source is required.

本実施の形態の光学情報記録再生装置は、図1に示すように、記録時においては、記録用光源20aからy軸方向に出射された、ピークパワーの比較的大きなパルスレーザ光である出射光22aは、ビームスプリッタ18aを通過し、コリメータレンズ16により、略平行光となり、ビーム分岐素子であるビームスプリッタ18bを透過して、立ち上げミラー12によって光路を−z軸方向に折り曲げられる。そして、−z軸方向に折り曲げられたレーザ光(平行光)8は、球面収差補正素子13を通過して、例えば、開口数NA=0.85、焦点距離2mmの対物レンズ6によって、情報記録媒体21の保護層4を通過して記録部3の所望の記録層1(図1では簡略化のために3層の記録層を図示、図2では6層の記録層1a〜1fを図示)に集光(レーザ光7)し、2光子または多光子吸収過程等のような非線形現象を用いて、記録層1に図2に示すような記録ビット5が記録される。   As shown in FIG. 1, the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment emits light, which is pulse laser light having a relatively large peak power, emitted from the recording light source 20a in the y-axis direction during recording. 22 a passes through the beam splitter 18 a, becomes substantially parallel light by the collimator lens 16, passes through the beam splitter 18 b as a beam branching element, and is bent in the −z-axis direction by the rising mirror 12. The laser beam (parallel light) 8 bent in the −z-axis direction passes through the spherical aberration correction element 13 and is recorded by the objective lens 6 having a numerical aperture NA = 0.85 and a focal length of 2 mm, for example. The desired recording layer 1 of the recording unit 3 through the protective layer 4 of the medium 21 (in FIG. 1, three recording layers are shown for simplification, and six recording layers 1a to 1f are shown in FIG. 2) The recording bit 5 as shown in FIG. 2 is recorded on the recording layer 1 using a nonlinear phenomenon such as a two-photon or multi-photon absorption process.

この時、収束光7が通過する記録部3の厚さが記録深さにより異なるので、光源20から対物レンズ6までの光路中に設けた球面収差補正素子13で記録部3中に記録する情報ビット5の記録深さに応じて、上記球面収差補正素子13は球面収差量を制御しながら記録するようにすれば、良好な情報ビット5を形成可能である。球面収差補正素子13は、屈折率分布が可変である液晶素子や、凹レンズと凸レンズを組み合わせてアクチュエータで両レンズの光軸方向の間隔を可変にしたビームエキスパンダー等で構成が可能である。   At this time, since the thickness of the recording unit 3 through which the convergent light 7 passes varies depending on the recording depth, information recorded in the recording unit 3 by the spherical aberration correction element 13 provided in the optical path from the light source 20 to the objective lens 6. If the spherical aberration correction element 13 performs recording while controlling the amount of spherical aberration according to the recording depth of the bit 5, a good information bit 5 can be formed. The spherical aberration correction element 13 can be configured by a liquid crystal element having a variable refractive index distribution, a beam expander in which a distance between the two lenses in the optical axis direction is variable by an actuator by combining a concave lens and a convex lens.

2光子または多光子吸収過程を利用した記録を用いることにより、記録波長のちょうど半分の波長(2光子吸収の場合)で吸収がある記録材料を記録層1として用いれば、例えば、数100mW〜数W以上の比較的ピークパワーの高い、例えば100フェムト秒〜10ナノ秒のパルス幅の小さい記録光を照射すると、対物レンズ6により集光された光のパワー密度の高い部分(集光点)のみが波長が半分になった効果が生じて、記録材料に吸収が起こり、記録ビット5が記録される。このように集光点のみで吸収が生じるため、深い領域の記録層にも光がそれほど減衰されないため、多層メモリ等のような3次元光メモリに適している。   If a recording material that absorbs at a half wavelength of the recording wavelength (in the case of two-photon absorption) is used as the recording layer 1 by using recording utilizing a two-photon or multi-photon absorption process, for example, several hundred mW to several When recording light having a relatively high peak power of W or more, for example, 100 femtoseconds to 10 nanoseconds and a small pulse width, only a portion (condensing point) where the power density of the light condensed by the objective lens 6 is high. As a result, the wavelength is halved, absorption occurs in the recording material, and the recording bit 5 is recorded. Since absorption occurs only at the condensing point in this way, light is not attenuated so much even in a deep recording layer, which is suitable for a three-dimensional optical memory such as a multilayer memory.

記録ビット5は、記録層1の光学定数の変化を利用して、3次元的に記録するが、本実施の形態では、記録層1の感光材料の屈折率変化を主に利用して記録している。屈折率変化を利用することにより光の吸収損失を減らすことができる。また、相変化材料では光の吸収を利用して記録するため、層数の多い記録には向かないが、2〜6層程度の多層光ディスクの記録層として使うことは可能である。   The recording bit 5 is recorded three-dimensionally using the change in the optical constant of the recording layer 1. In this embodiment, the recording bit 5 is recorded mainly using the change in the refractive index of the photosensitive material of the recording layer 1. ing. By utilizing the change in refractive index, light absorption loss can be reduced. In addition, since recording is performed using light absorption in the phase change material, it is not suitable for recording with a large number of layers, but it can be used as a recording layer of a multilayer optical disc having about 2 to 6 layers.

再生時においては、再生用光源20bから出射されたレーザ光である出射光22bは、ビームスプリッタ18aによりy軸方向に折り曲げられ、同じく、コリメータレンズ16により、略平行光となり、ビームスプリッタ18bを透過して、立ち上げミラー12によって光路を−z軸方向に折り曲げられる。そして、−z軸方向に折り曲げられたレーザ光8は、球面収差補正素子13を通過して、対物レンズ6によって情報記録媒体21の記録部3の記録層1の記録ビット5に集光(レーザ光7)する。   At the time of reproduction, the emitted light 22b, which is a laser beam emitted from the reproduction light source 20b, is bent in the y-axis direction by the beam splitter 18a, and becomes substantially parallel light by the collimator lens 16 and is transmitted through the beam splitter 18b. Then, the optical path is bent in the −z-axis direction by the rising mirror 12. Then, the laser beam 8 bent in the −z-axis direction passes through the spherical aberration correction element 13 and is focused (laser) on the recording bit 5 of the recording layer 1 of the recording unit 3 of the information recording medium 21 by the objective lens 6. 7) Light.

記録ビット5によって反射されたレーザ光7は、逆方向に折り返し、対物レンズ6、球面収差補正素子13、立ち上げミラー12を順に通過し、ビームスプリッタ18bにより光軸をz軸方向に曲げられ、回折型フォーカス/トラック誤差信号検出素子15によって、複数の光に分岐させて、球面収差を発生するバランス補正手段10を通過し、コリメータレンズ16により収束光17、17’となる。検出レンズ11上でのリム強度は例えば0.8である。再生光となる収束光17はピンホール14を通過して光検出器19aにより信号が検出される。分岐されたフォーカス/トラック誤差信号となる収束光17’は、ピンホールを通過させずに、別の光検出器19bで検出される。フォーカス/トラック誤差信号となる収束光17’は、ピンホールを通過させない構成により、非点収差法や3ビームトラッキング法のような従来方法で、それぞれフォーカスやトラック誤差信号を検出することができる。   The laser beam 7 reflected by the recording bit 5 is folded in the opposite direction, passes through the objective lens 6, the spherical aberration correction element 13, and the rising mirror 12 in order, and the optical axis is bent in the z-axis direction by the beam splitter 18b. The light is split into a plurality of lights by the diffractive focus / track error signal detection element 15, passes through the balance correction means 10 that generates spherical aberration, and becomes convergent lights 17 and 17 ′ by the collimator lens 16. The rim intensity on the detection lens 11 is 0.8, for example. The convergent light 17 as the reproduction light passes through the pinhole 14 and a signal is detected by the photodetector 19a. The convergent light 17 ′ that is a branched focus / track error signal is detected by another photodetector 19 b without passing through the pinhole. The convergent light 17 ′, which becomes a focus / track error signal, can detect the focus and track error signals by a conventional method such as an astigmatism method and a three-beam tracking method, respectively, by a configuration that does not pass through a pinhole.

検出レンズ11の焦点距離は、例えば33mmであり、光検出器19側でのエアリーディスク径は例えば9.6μmとなる。ピンホール14は、検出収束光17のほぼ焦点の位置に設置したが、ピンホール14を設けることにより、図2に示すように、所望の記録層1eの光軸方向の上下の層1a〜1d、1fからの、対物レンズ6により収束されるレーザ光7aが照射する別の記録ビット5a〜5d、5f等からの不要反射光であるクロストーク(層間クロストーク)光がピンホール14外部にも分布(破線、一点鎖線で示した光線参照)し、それらの光はピンホール14内に入らなくなるため、層間クロストークを減少させる効果がある。また、ピンホール14の代わりに、光検出器の受光部がピンホール径の大きさを有する微小光検出器19aで、検出収束光17aを検出するようにしても同様の効果が得られる。   The focal length of the detection lens 11 is, for example, 33 mm, and the Airy disk diameter on the photodetector 19 side is, for example, 9.6 μm. The pinhole 14 is installed at a substantially focal position of the detection convergent light 17. However, by providing the pinhole 14, as shown in FIG. 2, the upper and lower layers 1a to 1d in the optical axis direction of the desired recording layer 1e. Crosstalk (interlayer crosstalk) light, which is unnecessary reflected light from the other recording bits 5a to 5d, 5f, etc. irradiated by the laser light 7a converged by the objective lens 6 from 1f, also enters the pinhole 14 outside. Since the light is distributed (see the light beam indicated by the broken line and the alternate long and short dash line) and the light does not enter the pinhole 14, there is an effect of reducing the interlayer crosstalk. Further, the same effect can be obtained by detecting the detection convergent light 17a with the minute light detector 19a in which the light receiving portion of the light detector has a pinhole diameter instead of the pinhole 14.

本実施の形態では、ピンホール14の大きさをそれぞれの検出収束光17のエアリーディスク径の5倍以下にすることによって、例えば、記録層1の層間隔Δd=5〜8μmで下記に述べる問題ないレベル(層間クロストーク量≦30dB)まで再生信号の品質を向上させることが可能であった。   In the present embodiment, the size of the pinhole 14 is set to be not more than 5 times the Airy disk diameter of the respective detection converged light 17, for example, the problem described below with a layer interval Δd of the recording layer 1 of 5 to 8 μm. It was possible to improve the quality of the reproduced signal up to a level (interlayer crosstalk amount ≦ 30 dB).

ピンホール14の大きさを小さくすると、記録層1の間隔Δdをより小さくすることが可能であるが、小さくし過ぎると、ピンホール14に入る光量が減少したり、環境温度により、光学系が歪んで、収束光17が、ピンホール14の中心からずれることもあるため、それらを考慮する必要がある。   If the size of the pinhole 14 is reduced, the interval Δd between the recording layers 1 can be further reduced. However, if the pinhole 14 is too small, the amount of light entering the pinhole 14 is reduced or the optical system is affected by the environmental temperature. Since the converging light 17 may be distorted and deviate from the center of the pinhole 14, it is necessary to consider them.

詳細に述べると、本実施の形態においては、上下層からの層間クロストーク量を、30dBである0.032倍にまで低下すれば、実用上の問題はないことが分かった。バランス補正手段10が無い場合、30dBを基準にして記録層1の間隔Δdを求めると、ピンホール14の直径が光検出器19側でのエアリーディスク径と等しい、例えば9.6μm場合、光量が30dB低下するΔdは、中間層2の屈折率が1.5の場合、−1.5μmおよび1.8μmであった。従って、記録層1の間隔は、最低で1.8μm必要である。同様に、ピンホール14の直径が光検出器19側でのエアリーディスク径の2倍となる、例えば19.2μm場合、光量が30dB低下するΔdは、−3.0μmおよび3.3μmであった。従って、記録層1の間隔は、最低で3.3μm必要である。ピンホール14は光検出器側でのエアリーディスク径の3倍となる、例えば28.8μm場合も同様に、光量が30dB低下するΔdは、−4.4μmおよび4.8μmであった(図5の破線を参照)。従って、記録層1の間隔は、最低で4.8μm必要である。すなわち、ピンホール14径の大きさによらず、ほぼ1〜2割程度は、対物レンズ6に近い記録層1fからの層間クロストーク量が遠い層1dからのクロストークよりも大きくなって、アンバランスが生じていた。   More specifically, in the present embodiment, it has been found that there is no practical problem if the interlayer crosstalk amount from the upper and lower layers is reduced to 0.032 times, which is 30 dB. When the balance correction means 10 is not provided, the distance Δd between the recording layers 1 is obtained with reference to 30 dB. When the diameter of the pinhole 14 is equal to the Airy disk diameter on the photodetector 19 side, for example, 9.6 μm, the light amount is Δd decreased by 30 dB was −1.5 μm and 1.8 μm when the refractive index of the intermediate layer 2 was 1.5. Therefore, the interval between the recording layers 1 needs to be 1.8 μm at the minimum. Similarly, when the diameter of the pinhole 14 is twice the diameter of the Airy disk on the photodetector 19 side, for example, 19.2 μm, the Δd at which the light amount decreases by 30 dB was −3.0 μm and 3.3 μm. . Accordingly, the minimum distance between the recording layers 1 is 3.3 μm. The pinhole 14 is three times the Airy disk diameter on the photodetector side. For example, in the case of 28.8 μm, Δd at which the light amount decreases by 30 dB was −4.4 μm and 4.8 μm (FIG. 5). See the dashed line). Therefore, the interval between the recording layers 1 needs to be at least 4.8 μm. That is, regardless of the size of the pinhole 14 diameter, about 10 to 20% is larger than the crosstalk from the distant layer 1d because the amount of interlayer crosstalk from the recording layer 1f close to the objective lens 6 becomes larger. There was a balance.

図3(a)に示すように、中央部から外周部になるにつれて、表面の形状が凹(領域A)凸(領域B)でほぼ回転対称形状で、正方向の3次の球面収差(3次の球面収差:SA3)が0.02λ発生(例えば、中央部の窪みの深さは0.054μm)させるような位相素子である、バランス補正手段10を用いた場合には、ピンホール14は光検出器側でのエアリーディスク径の3倍(28.8μm)の場合、図5の実線で示すように、検出強度は、およそΔd≧1.3μmで検出強度を低下させ、Δd≦−1.3μmで向上させ、その結果、層間クロストーク特性はバランスがとれることを本発明者らは発見し、その結果、光量が30dB低下するΔdは、−4.7μmおよび4.7μmと同じ値になった。従って、記録層1a〜1fにおいて隣り合う記録層の間隔Δdは、最低で4.7μm必要であり、従来例の構成よりも記録層の間隔を小さくできる。中央部の領域Aが凹形状である位相素子が生じる球面収差ということは、光軸近傍では凹レンズの機能を有するので、光軸近傍上の光線の焦点距離が長くなる方向に符号を有する球面収差を発生するということである。   As shown in FIG. 3A, from the central part to the outer peripheral part, the surface shape is concave (region A), convex (region B), and substantially rotationally symmetric, and positive third-order spherical aberration (3 When the balance correction means 10 is used, which is a phase element that causes the following spherical aberration (SA3) to be 0.02λ (for example, the depth of the central depression is 0.054 μm), the pinhole 14 is In the case of 3 times the airy disk diameter (28.8 μm) on the photodetector side, as shown by the solid line in FIG. 5, the detection intensity is reduced when Δd ≧ 1.3 μm, and Δd ≦ −1. As a result, the inventors have found that the interlayer crosstalk characteristics are balanced, and as a result, Δd at which the amount of light decreases by 30 dB is the same value as −4.7 μm and 4.7 μm. became. Therefore, the interval Δd between the adjacent recording layers in the recording layers 1a to 1f needs to be 4.7 μm at the minimum, and the interval between the recording layers can be made smaller than the configuration of the conventional example. Spherical aberration generated by a phase element having a concave area A in the central portion has a function of a concave lens in the vicinity of the optical axis, and thus has a sign in the direction in which the focal length of the light beam near the optical axis becomes longer It is to generate.

記録層1の間隔Δd=±4.8μmのときのピンホール14面上に分布する光強度を示す。図4においてrはピンホール14の中心を原点としたとき原点からピンホール14の半径方向の距離を示す。図4から、3次の球面収差が0(それぞれ一点鎖線、2点鎖線で図示)から0.02λ(実線、破線)になると、Δdが正方向では光強度を低下させ、負の方向では光強度を向上させることができ、収差の大きさも大きくするとその効果も大きくなることが分かった。逆に、負の3次(−3次)の球面収差の場合(バランス補正手段10は中央部から外周部になるにつれて、表面の形状が凸(領域A)凹(領域B)の形状)、Δdが正方向では光強度を向上させ、負の方向では光強度を低下させることが分かった。従って、検出強度をバランスさせたい方向(一般的にはΔdが負の方向で光強度を向上させる方向)に3次の球面収差の符号と大きさを変えれば、検出強度である相関クロストークの値を、光軸方向に調整できることが判明した。   The light intensity distributed on the surface of the pinhole 14 when the interval Δd of the recording layer 1 is ± 4.8 μm is shown. In FIG. 4, r indicates the radial distance of the pinhole 14 from the origin when the center of the pinhole 14 is the origin. From FIG. 4, when the third-order spherical aberration changes from 0 (represented by the alternate long and short dashed lines) to 0.02λ (solid line and broken line), Δd decreases the light intensity in the positive direction and reduces the light intensity in the negative direction. It was found that the strength can be improved, and the effect increases as the aberration increases. Conversely, in the case of negative third-order (−third-order) spherical aberration (the balance correction means 10 has a convex shape (region A) and a concave shape (region B) as it goes from the central portion to the outer peripheral portion), It was found that when Δd is positive, the light intensity is improved, and when Δd is negative, the light intensity is decreased. Therefore, if the sign and magnitude of the third-order spherical aberration are changed in the direction in which the detection intensity is desired to be balanced (generally, the direction in which Δd is negative and the light intensity is improved), the correlation intensity of the correlation crosstalk, which is the detection intensity, is changed. It was found that the value can be adjusted in the direction of the optical axis.

実際に、図3(a)に示すようなバランス補正手段10の作製は、金型を機械加工で作製し、その金型からの射出成形で量産を行うことができる。本実施の別の形態においては、そのような位相素子の表面を階段形状素子で近似した図3(b)に示すような形状でも良い。その場合は、量産性もあるフォトリソグラフィとエッチングプロセスを繰り返す公知のバイナリ光学素子作製技術が使える。   Actually, the balance correction means 10 as shown in FIG. 3 (a) can be produced by machining a mold and injection-molding from the mold. In another embodiment of the present invention, a shape as shown in FIG. 3B in which the surface of such a phase element is approximated by a step-shaped element may be used. In that case, a well-known binary optical element manufacturing technique that repeats photolithography and etching processes that are mass-productive can be used.

本実施のさらに別の形態においては、バランス補正手段10が、図3(c)に示すように、中央部から外周部になるにつれて、表面の形状が凹(領域A)凸(領域B)、凹(領域c)の形状で、−5次の球面収差(5次の球面収差:SA5)を発生させた場合、正の3次の球面収差の場合と同様に相関クロストークの値を調整可能であった。例えば、SA5=−0.01λで、ほぼSA3=0.02λの効果があったので、バランス補正手段10として5次のような高次収差を発生させるほどバランス補正効果が大きいことが分かった。   In yet another embodiment of the present embodiment, as shown in FIG. 3 (c), the balance correction means 10 has a concave (region A) convex (region B) surface shape as it moves from the center to the outer periphery. When the fifth-order spherical aberration (fifth-order spherical aberration: SA5) is generated in the concave (region c) shape, the correlation crosstalk value can be adjusted as in the case of the positive third-order spherical aberration. Met. For example, since SA5 = −0.01λ and almost SA3 = 0.02λ, the balance correction means 10 has a higher balance correction effect as higher order fifth-order aberrations are generated.

同様に、表面の形状が凸凹凸の形状で、+5次の球面収差を発生させる場合は、−SA3の場合と同様に、Δdが正の方向で光強度を向上させる方向に機能する。   Similarly, when the surface shape is convex and concave and a + 5th order spherical aberration is generated, it functions in the direction of improving the light intensity when Δd is positive, as in the case of −SA3.

さらに表面の形状が凹凸凹凸の形状で、+7次の球面収差や、表面の形状が凹凸凹凸凹の形状で、−9次の球面収差等のさらに高次収差も、同様にΔdが負の方向で光強度を向上させる方向に機能する。また、表面の形状が凸凹凸凹の形状で、−7次の球面収差や、表面の形状が凸凹凸凹凸の形状で、+9次の球面収差等のさらに高次収差も、同様にΔdが正の方向で光強度を向上させる方向に機能する。ただし、高次収差になるほど、バランス補正の効果は大きい傾向があるが、表面形状が複雑になり、位置あわせも精度がいるようになるので、バランス補正手段10は±3次から±7次程度までの球面収差を発生するのが望ましい。   Furthermore, the surface shape is uneven, the + 7th order spherical aberration, and the surface shape is uneven, the higher-order aberrations such as the −9th order spherical aberration are also in the negative Δd direction. It works in the direction of improving the light intensity. Similarly, Δd is positive for higher-order aberrations such as a −7th order spherical aberration and a −9th order spherical aberration and a + 9th order spherical aberration. It works in the direction of improving the light intensity in the direction. However, the higher the aberration, the greater the effect of balance correction, but the more complicated the surface shape and the more accurate the alignment, so the balance correction means 10 is about ± 3rd to ± 7th order. It is desirable to generate up to spherical aberration.

本発明者らは、バランス補正手段10が発生する収差量は、ピンホール14の直径に依存しており、ピンホール直径が大きくなるにつれてその収差量を大きくすることが望ましいことも分かった。   The inventors have also found that the amount of aberration generated by the balance correction means 10 depends on the diameter of the pinhole 14, and it is desirable to increase the amount of aberration as the pinhole diameter increases.

バランス補正手段10の向きはどちらでも良いし、バランス補正手段10とフォーカス/トラック誤差信号検出素子15の位置は逆でも良い。   The direction of the balance correction unit 10 may be either, and the positions of the balance correction unit 10 and the focus / track error signal detection element 15 may be reversed.

さらには、対物レンズ6を含む光学系全体で球面収差を発生させて、バランス補正手段10を兼ねる構成にすれば、構成が簡単になる。対物レンズ6を含む光学系と情報記録媒体21全体で、球面収差を発生させて、バランス補正手段10を兼ねる構成にしても良い。球面収差補正素子13は、ある量の球面収差を残存させ、バランス補正手段10を兼ねる構成も可能である。   Furthermore, if a spherical aberration is generated in the entire optical system including the objective lens 6 so as to also serve as the balance correction means 10, the configuration can be simplified. The optical system including the objective lens 6 and the entire information recording medium 21 may be configured to generate spherical aberration and also serve as the balance correction means 10. The spherical aberration correction element 13 can also be configured to leave a certain amount of spherical aberration and also serve as the balance correction means 10.

(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態1の光学情報記録再生装置について、図6を用いて、上記実施の形態1と異なる点を中心に説明する。
(Embodiment 2)
Next, the optical information recording / reproducing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6, focusing on differences from the first embodiment.

図6は本発明の実施の形態2における光学情報記録再生装置の基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図である。   FIG. 6 is a side view showing the basic configuration of the optical information recording / reproducing apparatus in Embodiment 2 of the present invention and the state of light propagation.

本実施の形態の光学情報記録再生装置は、検出レンズ11’がバランス補正手段を兼ねる構成である。すなわち、バランス補正手段が不要となるため、光学系の構成が簡単で位置あわせが不要になるという効果がある。   In the optical information recording / reproducing apparatus of the present embodiment, the detection lens 11 ′ also serves as a balance correction unit. That is, since the balance correction means is not required, there is an effect that the configuration of the optical system is simple and alignment is not required.

具体的な検出レンズ11’の表面形状としては、通常の凸レンズ形状に、図3に示したような凹凸形状が重畳されたような形状をしており、金型の製作は難しくなるが、一旦金型ができてしまえば、射出成形で量産ができるので、低価格化が可能になる。   As a specific surface shape of the detection lens 11 ′, a shape in which a concavo-convex shape as shown in FIG. 3 is superimposed on a normal convex lens shape is difficult. Once the mold is made, it can be mass-produced by injection molding, so the price can be reduced.

(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3の光学情報記録再生装置について、図7を用いて、上記実施の形態1と異なる点を中心に説明する。
(Embodiment 3)
Next, the optical information recording / reproducing apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7, focusing on differences from the first embodiment.

図7は本発明の実施の形態3における光学情報記録再生装置の基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図である。   FIG. 7 is a side view showing the basic configuration of the optical information recording / reproducing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention and the state of light propagation.

本実施の形態においては、図7に示すように、ビームスプリッタ18bの後段にコリメータレンズ16を配置し、検出レンズを無くした構成である。また、バランス補正手段10”とフォーカス/トラック誤差信号検出素子15は集積化して一体化されている。こうすることにより、構成が簡単で、位置あわせも楽になる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the collimator lens 16 is disposed after the beam splitter 18b, and the detection lens is eliminated. Further, the balance correction means 10 ″ and the focus / track error signal detecting element 15 are integrated and integrated. By doing so, the configuration is simple and the positioning becomes easy.

なお、上記実施の形態で用いた対物レンズとコリメータレンズ、検出レンズは便宜上名付けたものであり、一般にいうレンズと同じである。   The objective lens, the collimator lens, and the detection lens used in the above embodiment are named for convenience and are the same as commonly used lenses.

また、上記実施の形態においては、情報記録媒体として光ディスクを例に挙げて説明したが、同様の情報記録再生装置で厚みや記録密度など複数の仕様の異なる媒体を再生することができるように設計されたカード状やドラム状、テープ状の製品に応用することも本発明の範囲に含まれる。また、本発明の光学情報記録再生装置には、情報の記録はできないが再生可能である共焦点光学系を用いた共焦点顕微鏡も含まれる。   In the above embodiment, an optical disk is described as an example of the information recording medium. However, the information recording / reproducing apparatus is designed to reproduce a plurality of media having different specifications such as thickness and recording density. Application to a card-like, drum-like, or tape-like product is also included in the scope of the present invention. The optical information recording / reproducing apparatus of the present invention also includes a confocal microscope using a confocal optical system that cannot record information but can reproduce it.

本発明の光学情報記録再生装置によれば、3次元的に記録再生可能な光学情報記録再生装置に関し、層間クロストークの発生の出方を光軸方向の上下層でほぼ同じにできるような層間クロストーク量を調整可能な光学情報記録再生装置に利用が可能である。   The optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention relates to an optical information recording / reproducing apparatus capable of three-dimensional recording / reproducing, and relates to an interlayer that can make the generation of interlayer crosstalk substantially the same in the upper and lower layers in the optical axis direction. The present invention can be used for an optical information recording / reproducing apparatus capable of adjusting the amount of crosstalk.

本発明の実施の形態1における光学情報記録再生装置の基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図1 is a side view showing the basic configuration of an optical information recording / reproducing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention and the state of light propagation; 本発明の実施の形態1の光学情報記録再生装置における、ピンホールを用いた情報記録媒体の層間クロストークの減少特性を説明するための構成図FIG. 3 is a configuration diagram for explaining a reduction characteristic of interlayer crosstalk of an information recording medium using pinholes in the optical information recording / reproducing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. (a)は本発明の実施の形態1における光学情報記録再生装置のバランス補正手段の断面図(b)は本発明の別の実施の形態における光学情報記録再生装置のバランス補正手段の断面図(c)は本発明のさらに別の実施の形態における光学情報記録再生装置のバランス補正手段の断面図(A) is a cross-sectional view of the balance correction means of the optical information recording / reproducing apparatus in Embodiment 1 of the present invention. (B) is a cross-sectional view of the balance correction means of the optical information recording / reproducing apparatus in another embodiment of the present invention ( c) is a cross-sectional view of the balance correction means of the optical information recording / reproducing apparatus in still another embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1の光学情報記録再生装置において、ピンホール面上での集光スポットの光強度分布を示す図The figure which shows the light intensity distribution of the condensing spot on a pinhole surface in the optical information recording / reproducing apparatus of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1の光学情報記録再生装置において、バランス補正手段の効果を説明するための検出強度と記録層間隔Δdの関係図In the optical information recording / reproducing apparatus of Embodiment 1 of the present invention, the relationship between the detection intensity and the recording layer interval Δd for explaining the effect of the balance correction means 本発明の実施の形態2における光学情報記録再生装置の基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図The side view which shows the basic composition of the optical information recording / reproducing apparatus in Embodiment 2 of this invention, and the mode of light propagation 本発明の実施の形態3における光学情報記録再生装置の基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図Side view showing the basic configuration of the optical information recording / reproducing apparatus in Embodiment 3 of the present invention and the state of light propagation 従来の光学情報記録再生装置の基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図Side view showing the basic structure of a conventional optical information recording / reproducing apparatus and the state of light propagation

符号の説明Explanation of symbols

1 記録層
2 中間層
3 記録部
4 保護層
5 記録ビット
6 対物レンズ
7 レーザ光
8 平行光
9 基板
10 バランス補正手段
11 検出レンズ
12 立ち上げミラー
13 球面収差補正素子
14 ピンホール
15 フォーカス/トラック誤差信号検出素子
16 コリメータレンズ
17 検出収束光(再生信号)
17’ 検出収束光(フォーカス/トラック誤差信号)
18a ビームスプリッタ
18b ビームスプリッタ(ビーム分岐素子)
19a 光検出器(再生信号用)
19b 光検出器(フォーカス/トラック誤差信号用)
20a 光源(記録用)
20b 光源(再生用)
21 情報記録媒体
22a 出射光
22b 出射光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Recording layer 2 Intermediate | middle layer 3 Recording part 4 Protective layer 5 Recording bit 6 Objective lens 7 Laser beam 8 Parallel light 9 Substrate 10 Balance correction means 11 Detection lens 12 Raising mirror 13 Spherical aberration correction element 14 Pinhole 15 Focus / track error Signal detection element 16 Collimator lens 17 Detection convergent light (reproduction signal)
17 'detection convergent light (focus / track error signal)
18a Beam splitter 18b Beam splitter (beam splitter)
19a Photodetector (for reproduction signal)
19b Photodetector (for focus / track error signal)
20a Light source (for recording)
20b Light source (for playback)
21 Information recording medium 22a Emission light 22b Emission light

Claims (24)

記録光または再生光を出射する光源と、上記光源から出射された光を3次元的に記録再生可能な情報記録媒体に集光する対物レンズと、上記情報記録媒体からの光を検出する光検出器と、上記情報記録媒体と上記光検出器までの光路中に配置した上記情報記録媒体の層間クロストークを小さくするピンホールと、上記光源から上記ピンホールまでのいずれかの光路中に配置したバランス補正手段を具備することを特徴とする光学情報記録再生装置。 A light source that emits recording light or reproduction light, an objective lens that condenses the light emitted from the light source on an information recording medium that can be recorded and reproduced three-dimensionally, and light detection that detects light from the information recording medium And a pinhole for reducing the crosstalk between the information recording medium and the information recording medium in the optical path from the light source to the pinhole. An optical information recording / reproducing apparatus comprising a balance correction unit. 記録光または再生光を出射する光源と、上記光源から出射された光を3次元的に記録再生可能な情報記録媒体に集光する対物レンズと、上記情報記録媒体からの光を検出するものであって、検出する光のエアリーディスク径の5倍以下の大きさとすることにより上記情報記録媒体の層間クロストークを小さくする光検出器と、上記光源から上記検出器までのいずれかの光路中に配置したバランス補正手段を具備することを特徴とする光学情報記録再生装置。 A light source for emitting recording light or reproducing light, an objective lens for condensing the light emitted from the light source on an information recording medium capable of three-dimensional recording and reproduction, and detecting light from the information recording medium. A light detector for reducing interlayer crosstalk of the information recording medium by setting it to a size not more than five times the airy disk diameter of the light to be detected, and any one of the optical paths from the light source to the detector. An optical information recording / reproducing apparatus comprising: a balance correction unit arranged. 光源から対物レンズまでの光路中に、情報記録媒体からの光を分岐して光検出器に導くビーム分岐素子を備え、バランス補正手段とピンホールは、それぞれ、上記ビーム分岐素子から上記光検出器までの光路中に設ける請求項1に記載の光学情報記録再生装置。 In the optical path from the light source to the objective lens, a beam branching element for branching the light from the information recording medium and guiding it to the photodetector is provided, and the balance correction means and the pinhole are respectively connected from the beam branching element to the photodetector. The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the optical information recording / reproducing apparatus is provided in the optical path up to. 光源から対物レンズまでの光路中に、情報記録媒体からの光を分岐して光検出器に導くビーム分岐素子を備え、バランス補正手段は、上記ビーム分岐素子から上記光検出器までの光路中に設ける請求項2に記載の光学情報記録再生装置。 A beam branch element is provided in the optical path from the light source to the objective lens to branch the light from the information recording medium and guide it to the photodetector, and the balance correction means is provided in the optical path from the beam branch element to the photodetector. The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 2 provided. 光源から対物レンズまでの光路中に、上記光源からの光をほぼ平行光にするコリメータレンズを備え、ビーム分岐素子から光検出器までの光路中に、上記ビーム分岐素子からの光を集光する検出レンズを備え、ピンホールは、上記検出レンズから光上記検出器までの光路中に設ける請求項3に記載の光学情報記録再生装置。 A collimator lens is provided in the optical path from the light source to the objective lens to make the light from the light source substantially parallel, and the light from the beam branch element is condensed in the optical path from the beam branch element to the photodetector. 4. The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 3, further comprising a detection lens, wherein the pinhole is provided in an optical path from the detection lens to the light detector. 光源から対物レンズまでの光路中に、上記光源からの光をほぼ平行光にするコリメータレンズを備え、ビーム分岐素子から光検出器までの光路中に、上記ビーム分岐素子からの光を集光する検出レンズを備えた請求項4に記載の光学情報記録再生装置。 A collimator lens is provided in the optical path from the light source to the objective lens to make the light from the light source substantially parallel, and the light from the beam branch element is condensed in the optical path from the beam branch element to the photodetector. The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 4, further comprising a detection lens. 検出レンズはバランス補正手段を兼ねる請求項5または6に記載の光学情報記録再生装置。 7. The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 5, wherein the detection lens also serves as a balance correction unit. 対物レンズを含む光学系全体で、バランス補正手段を兼ねる請求項1または2に記載の光学情報記録再生装置。 3. The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the entire optical system including the objective lens also serves as balance correction means. 対物レンズを含む光学系と情報記録媒体全体で、バランス補正手段を兼ねる請求項1または2に記載の光学情報記録再生装置。 The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the optical system including the objective lens and the entire information recording medium also serve as balance correction means. ピンホールの直径は、光検出器側でのエアリーディスク径の5倍以下である請求項1に記載の光学情報記録再生装置。 2. The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the diameter of the pinhole is not more than five times the airy disk diameter on the photodetector side. バランス補正手段は、球面収差を発生する請求項1または2に記載の光学情報記録再生装置。 The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the balance correction unit generates spherical aberration. バランス補正手段は、光軸近傍上の光線の焦点距離が長くなる方向に符号を有する球面収差を発生する請求項11に記載の光学情報記録再生装置。 The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 11, wherein the balance correction unit generates a spherical aberration having a sign in a direction in which a focal length of the light beam near the optical axis becomes longer. バランス補正手段が発生する収差量は、ピンホール直径または光検出器の大きさに依存する請求項11に記載の光学情報記録再生装置。 The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 11, wherein the amount of aberration generated by the balance correction unit depends on the pinhole diameter or the size of the photodetector. バランス補正手段が発生する収差量は、ピンホール直径または光検出器の大きさが大きくなるにつれて大きくする請求項13に記載の光学情報記録再生装置。 The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 13, wherein the amount of aberration generated by the balance correction unit increases as the pinhole diameter or the size of the photodetector increases. バランス補正手段は、実質的に3次の球面収差のみを発生する請求項11に記載の光学情報記録再生装置。 12. The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 11, wherein the balance correction means generates substantially only third-order spherical aberration. バランス補正手段は、実質的に5次の球面収差のみを発生する請求項11に記載の光学情報記録再生装置。 The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 11, wherein the balance correction unit generates substantially only fifth-order spherical aberration. バランス補正手段は、中央部から外周部になるにつれて、表面の形状が凹凸もしくは凹凸凹もしくは凹凸凹凸のような凹凸の繰り返し形状となるようなほぼ回転対称形状の位相素子である請求項11に記載の光学情報記録再生装置。 The balance correction means is a substantially rotationally symmetric phase element in which the shape of the surface becomes an uneven shape or an uneven shape such as an uneven shape or an uneven shape such as an uneven shape as it goes from the center to the outer periphery. Optical information recording / reproducing apparatus. 位相素子の表面を階段形状素子で近似した請求項17に記載の光学情報記録再生装置。 The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 17, wherein the surface of the phase element is approximated by a step-shaped element. 光源から情報記録媒体にまでの光路中に、球面収差補正素子を備え、主に記録媒体中で発生する球面収差を補正する請求項1または2に記載の光学情報記録再生装置。 3. The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 1, further comprising a spherical aberration correction element in an optical path from the light source to the information recording medium, and correcting spherical aberration mainly occurring in the recording medium. 球面収差補正素子は、ある量の球面収差を残存させ、バランス補正手段を兼ねる請求項19に記載の光学情報記録再生装置。 The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 19, wherein the spherical aberration correction element causes a certain amount of spherical aberration to remain and also serves as balance correction means. 球面収差補正素子は、光軸近傍上の光線の焦点距離が短くなる方向に符号を有する球面収差を残存させ、バランス補正手段を兼ねる請求項20に記載の光学情報記録再生装置。 21. The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 20, wherein the spherical aberration correction element also has a spherical aberration having a sign in a direction in which the focal length of the light beam near the optical axis becomes shorter, and also serves as a balance correction unit. 情報記録媒体から光検出器までの光路中に、フォーカス/トラック誤差信号検出素子を備え、情報記録媒体からの光を上記素子により分岐して、ピンホールを通過させないで光検出器に導く請求項1に記載の光学情報記録再生装置。 A focus / track error signal detection element is provided in an optical path from the information recording medium to the photodetector, and the light from the information recording medium is branched by the element and guided to the photodetector without passing through the pinhole. 2. The optical information recording / reproducing apparatus according to 1. 光源は、再生光を出射する再生用光源と、記録光を出射する記録用のパルスレーザ光源を備え、上記再生用光源の波長の方が、上記記録用光源の波長よりも短い請求項1または2に記載の光学情報記録再生装置。 The light source comprises: a reproduction light source that emits reproduction light; and a recording pulse laser light source that emits recording light, wherein the wavelength of the reproduction light source is shorter than the wavelength of the recording light source. 2. The optical information recording / reproducing apparatus according to 2. 2光子または多光子吸収過程を用いて記録する請求項1または2に記載の光学情報記録再生装置。 3. The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein recording is performed using a two-photon or multi-photon absorption process.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008097681A (en) * 2006-10-10 2008-04-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Optical information recording / reproducing device
JP2009199631A (en) * 2008-02-19 2009-09-03 Ricoh Co Ltd Optical information reproducing device
US8625396B2 (en) 2011-05-06 2014-01-07 Toshiba Samsung Storage Technology Korea Corporation Optical pickup and optical information storage medium system using the same

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