JPH11328724A - 3次元光メモリ - Google Patents

3次元光メモリ

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JPH11328724A
JPH11328724A JP10135307A JP13530798A JPH11328724A JP H11328724 A JPH11328724 A JP H11328724A JP 10135307 A JP10135307 A JP 10135307A JP 13530798 A JP13530798 A JP 13530798A JP H11328724 A JPH11328724 A JP H11328724A
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JP
Japan
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recording
layer
mark
optical memory
sample servo
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JP10135307A
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Mitsuru Sawano
充 沢野
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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多層記録におけるフォーカシングが容易な3
次元光メモリを提供する。 【解決手段】 光ディスク2の3次元方向(即ち「厚さ
方向」又は「深さ方向」)の各層の記録面の夫々に、二
つのマーク部11a、11bを光ディスク2の周方向の
データ記録トラックを中央に挟んで厚さ方向にずれた千
鳥状に配置してなるサンプルサーボマーク11を記録す
る。特に、二つのマーク部11a、11bの厚さ方向の
位置の差を合計した値を光ヘッドからの光ビームの焦点
深度よりも大きくすることで、光ビームの焦点に変動が
生じても確実に各マーク部からの反射光の強度に違いが
現れるので、サンプルサーボマークを確実に検出でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体に多層にデー
タを記録する3次元光メモリに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、光ディスク、光カード、光テープ
では単層の記録が行われているが、最近になって厚さ
(深さ)方向へ多層に記録面を増し、記録容量を2倍、
3倍、・・・とする方法も考察されている。図5は、従
来の単層記録に使われている追記形の光ヘッド20の例
として概略構成を示す図である。この図において、光ヘ
ッド20は、半導体レーザー21、コリメータレンズ2
2、偏向ビームスプリッタ23、λ/4板24、集光レ
ンズ25、28、集光レンズアクチュエータ26、ハー
フミラー27、2分割検出器29、31、信号増幅器3
0、32、33で構成される。光ヘッド20は、半導体
レーザー21の出力を集光して光ディスク30の面上に
照射するもので、再生時には一定の強度の光ビームを出
力し、記録時には記録データで強度変調した光ビームを
出力する。通常は1次元スキャニングステージ上に載
り、前記スキャニングステージに対して垂直方向に回転
する光ディスク30に対して光ビームを2次元的に走査
する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、記録媒体の
厚さ方向へ多層に記録面を増す多層記録方式では、フォ
ーカス面が光軸方向に複数であるので、焦点距離の移動
幅が非常に大きくなり、従来の一般的な単層のフォーカ
シング(フォーカス合わせ)形態が適用できないという
問題点がある。
【0004】そこで本発明は、多層記録におけるフォー
カシングが容易な3次元光メモリを提供することを目的
としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明による3次元光メモリは、記録媒体の厚さ方向にデ
ータ記録トラックよりなる複数の記録面が設けられ、各
層の記録面にフォーカス合わせ用のサンプルサーボマー
クが設けられた構成とする。各層の記録面にサンプルサ
ーボマークを設けることにより、各層の記録面を正確に
捉らえることができ、多層記録におけるフォーカシング
を容易に行える。
【0006】特に、サンプルサーボマークを少なくとも
二つのマーク部で構成し、これらマーク部が記録媒体の
厚み方向にデータ記録トラックを挟んだ千鳥状態で配置
されることで、サンプルサーボマークの識別が容易にな
る。例えば、マーク部の数を「2」とし、その一方に光
ヘッドの光ビームの焦点位置が合うようにすれば他方に
は焦点位置が合わないので、それぞれの反射光の強度が
異なることになる。この強度の異なる反射光を検出する
ことによって、サンプルサーボマークを容易に識別する
ことができる。光ビームの焦点変動を考慮して、サンプ
ルサーボマークを構成する各マーク部の厚さ方向の位置
の差が光ビームの焦点深度(例えば2〜3μm)より大
きくなるようにすると良い。
【0007】各層の記録面のサンプルサーボマークの前
または後のデータ記録トラック上に各記録面により異な
るマークを設けるようにしても良い。このようにするこ
とで、各記録面の識別を容易に行える。図1では、第1
層の記録面を「0」、第2層の記録面を「0,1」、第
3層の記録面を「1,1」で表している。また、例え
ば、前記サンプルサーボマーク及び前記記録媒体の各層
の記録面を示すマークが記録面内のデータ記録トラック
線及びそのトラックの垂直方向線に所定間隔で複数設け
られるようにしても良い。なお、サンプルサーボマーク
は、非点収差法のサンプルとして使用しても良い。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図1は本発明による3次元光メモリ
の一実施形態を示す概念図である。この実施形態の3次
元光メモリ1では、記録媒体として光ディスク2を用い
たものであり、その光ディスク2の3次元方向(即ち
「厚さ方向」又は「深さ方向」)に3つの記録面が設け
られたものとしている。そして、各記録面には回転速度
検出用のクロック10と、フォーカス合わせ用のサンプ
ルサーボマーク11と、各記録面を示すアドレスコード
12とが記録されている。これらクロック10、サンプ
ルサーボマーク11及びアドレスコード12からなるデ
ータ15は、図2に示すように、光ディスク2の中心部
分から半径方向に放射状に設けられるとともに、同様の
構成のデータ15が複数個(例えば1000個程度)光
ディスク2の周方向に沿って所定間隔毎に設けられてい
る。このデータ15は工場出荷前に記録される。
【0009】サンプルサーボマーク11は、二つのマー
ク部11a、11bからなり、これらは光ディスク2の
周方向のデータ記録トラックを中央に挟んで厚さ方向に
ずれた千鳥状に配置されている。また、これらマーク部
11a、11bの夫々の厚さ方向の寸法は、夫々の長さ
を合計した値が光ヘッドからの光ビームの焦点深度(例
えば2〜3μm、図4参照)より大きくなるように決め
られている。マーク部11a、11bの夫々の厚さ方向
の寸法を光ビームの焦点深度より大きくなるように決め
ることで、光ビームの焦点の変動があっても確実に各マ
ーク部11a、11bでの反射光の強度に違いが現れる
ので、サンプルサーボマーク11を確実に検出すること
ができるようになる。
【0010】アドレスコード12は、光ディスク2の第
1層から第3層の記録面を示すものであり、図1では第
1層を「0」、第2層を「0,1」、第3層を「1,
1」で示している。一方、隣接する二つのデータ15間
にはデータ13(図1参照)が書き込まれる。このデー
タ13は単層の記録方式と同様にトラック16(図2参
照)上に記録される。この場合、図1では第1層の記録
面にのみデータが記録されているが、実際には図3に示
すように第1層から第3層の各記録面のトラック上に記
録できるようになっている。
【0011】この実施の形態のように、記録媒体が光デ
ィスク2の場合、サンプルサーボマーク11及びアドレ
スコード12が半径方向に且つ光ディスク2の周行方向
に所定間隔で複数設けられるが、記録媒体が光カード又
は光テープの場合には、サンプルサーボマーク11及び
アドレスコード12を幅方向に且つ走行方向に所定間隔
で複数設けるようにする。また、サンプルサーボマーク
11及びアドレスコード12を必ずしも光ディスク2の
中心部分から半径方向に放射状に連続して設ける必要は
なく、トラック16の位置にあれば良いので、各トラッ
ク16の位置に来るように断続して設けるようにしても
良い。この場合、記録媒体が光カード又は光テープの場
合でも同様である。
【0012】この実施の形態の3次元光メモリ1は、図
5の追記形の光ヘッド20を3次元スキャニングステー
ジ(図示略)に載せることで、データの記録・再生が可
能である。すなわち、各層はサンプルサーボマーク11
を検出することで識別でき、記録面はアドレスコード1
2で識別することができるので、各層の記録面へのデー
タの記録・再生を行うことができる。また、この実施の
形態の3次元光メモリ1の材料としては、フォトポリマ
ーを利用できるが、更には、硅酸ビスマス(Bi12Si
O20)、ニオブ酸リチウム(LiNbO 3)、チタン酸バリウ
ム(BaTiO3)などのフォトリフラクティブ効果やフォト
クロミック効果を有する材料がより好適である。フォト
リフラクティブ効果を利用する材料では、各データは集
光スポット付近の局所的屈折率変化によって記録され、
再生光学系としては、位相差顕微鏡光学系が使用され
る。なお、サンプルサーボマーク11をホログラフィッ
ク(アナログ的)露光により形成するようにしても良
い。
【0013】このように、この実施の形態では、光ディ
スク2の3次元方向(即ち「厚さ方向」又は「深さ方
向」)の3つの記録面の夫々に、二つのマーク部11
a、11bを光ディスク2の周方向に千鳥状に配置して
なるサンプルサーボマーク11を記録するようにしたの
で、各層の記録面に対するフォーカシングを容易に行う
ことができる。そして、二つのマーク部11a、11b
の厚さ方向の位置の差を光ヘッドからの光ビームの焦点
深度よりも大きくしているので、光ビームの焦点に変動
が生じても、確実に各マーク部からの反射光の強度の違
いが現れることから、確実にサンプルサーボマーク11
を検出することができる。また、サンプルサーボマーク
11に略隣接させて各層の記録面を示すアドレスコード
も記録しているので、各層の記録面の識別を容易に行う
ことができる。
【0014】なお、上記実施の形態では、光ディスク2
に3層の記録面を設けたが、記録面の数に限定はなく任
意である。また、サンプルサーボマーク11を2つのマ
ーク部11a、11bで構成したが、マーク部の数に限
定はなく任意である。また、形状も方形状に限定される
ものではなく任意である。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録媒体の3次元方向(即ち「厚さ方向」又は「深さ方
向」)の各層の記録面の夫々に、少なくとも二つのマー
ク部を記録媒体の周方向のデータ記録トラックを中央に
挟んで厚さ方向にずれた千鳥状に配置してなるサンプル
サーボマークを記録するようにしたので、各層の記録面
に対するフォーカシングを容易に行うことができる3次
元光メモリを提供することができる。そして、少なくと
も二つのマーク部の厚さ方向の長さを合計した値を光ヘ
ッドからの光ビームの焦点深度よりも大きくするので、
光ビームの焦点に変動が生じても確実に各マーク部から
の反射光の強度に違いが現れ、サンプルサーボマークを
確実に検出することができる。また、サンプルサーボマ
ークに隣接させて各層の記録面を示すアドレスコードも
記録しているので、各層の記録面の識別を容易に行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る3次元光メモリの実施の形態を示
す概念図である。
【図2】実施の形態を示す斜視図である。
【図3】光ヘッドからの光ビームの焦点深度とサンプル
サーボマークの厚さ方向の長さの関係を説明する図であ
る。
【図4】光ヘッドの概略構成を示す図である。
【図5】従来の単層記録に使われている光ヘッドの概略
構成を示す図である。
【符号の説明】
1 3次元光メモリ 2 光ディスク 10 クロック 11 サンプルサーボマーク 11a、11b マーク部 12 アドレスコード 16 トラック 20 光ヘッド

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録媒体の厚さ方向にデータ記録トラッ
    クよりなる複数の記録面が設けられ、各層の記録面にフ
    ォーカス合わせ用のサンプルサーボマークが設けられた
    ことを特徴とする3次元光メモリ。
  2. 【請求項2】 前記記録媒体内の各層の記録面のサンプ
    ルサーボマークが、少なくとも二つのマーク部からな
    り、これらマーク部が記録媒体の厚み方向にデータ記録
    トラックを挟んだ千鳥状態で配置されたことを特徴とす
    る請求項1記載の3次元光メモリ。
  3. 【請求項3】 前記二つのサンプルサーボマークの厚さ
    方向の位置の差が、光ヘッドからの光ビームの焦点深度
    よりも大きくなっていることを特徴とする請求項2記載
    の3次元光メモリ。
  4. 【請求項4】 前記記録媒体の各層の記録面のサンプル
    サーボマークの前または後のデータ記録トラック上に各
    記録面により異なるマークが設けられたことを特徴とす
    る請求項1〜3のいずれか1項に記載の3次元光メモ
    リ。
  5. 【請求項5】 前記記録媒体の各層の記録面より異なる
    マークの夫々が各層の記録面を示すアドレスコードであ
    ることを特徴とする請求項4記載の3次元光メモリ。
  6. 【請求項6】 前記サンプルサーボマーク及び前記記録
    媒体の各層の記録面を示すマークが記録面内のデータ記
    録トラック線及びそのトラックの垂直方向線に所定間隔
    で複数設けられることを特徴とする請求項1〜5のいず
    れか1項に記載の3次元光メモリ。
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