光記録方法及び光記録装置
【課題】
モードロックレーザを用いて媒体の適切な位置に適切な形状の記録マークを形成可能な光記録方法及び光記録装置を提供する。
【解決手段】
モードロックレーザ２から所定時間間隔でレーザ光を射出し（ＳＴ３０２）、射出されたレーザ光のパルスの振幅を、半導体光増幅器３により所定時間毎に変調し（ＳＴ３０３）、回転する記録媒体１０に照射する（ＳＴ３０４）ので、強度の大きいレーザ光を照射したい記録媒体１０の位置（図４の５０〜７０（ｎｍ））に強度の大きいレーザ光を照射し、強度の小さいレーザ光を照射したい記録媒体１０の位置（図４の４０〜５０、７０〜８０（ｎｍ））には強度の小さいレーザ光を照射して、記録媒体１０の適切な位置に適切な形状（記録面内方向Ｘの長さがＬ１、厚さ方向Ｚの長さがＬ２）の記録マークＧを形成することができる。
モードロックレーザを用いて媒体の適切な位置に適切な形状の記録マークを形成可能な光記録方法及び光記録装置を提供する。
【解決手段】
モードロックレーザ２から所定時間間隔でレーザ光を射出し（ＳＴ３０２）、射出されたレーザ光のパルスの振幅を、半導体光増幅器３により所定時間毎に変調し（ＳＴ３０３）、回転する記録媒体１０に照射する（ＳＴ３０４）ので、強度の大きいレーザ光を照射したい記録媒体１０の位置（図４の５０〜７０（ｎｍ））に強度の大きいレーザ光を照射し、強度の小さいレーザ光を照射したい記録媒体１０の位置（図４の４０〜５０、７０〜８０（ｎｍ））には強度の小さいレーザ光を照射して、記録媒体１０の適切な位置に適切な形状（記録面内方向Ｘの長さがＬ１、厚さ方向Ｚの長さがＬ２）の記録マークＧを形成することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、媒体に光を照射し情報を媒体に記録する光記録方法及び光記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在のＣＤ(Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ)、ＤＶＤ(Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ)、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃの次世代の光ディスクとして、媒体に定在波を記録する方式が提案されている。
【０００３】
例えば、照射された光強度によって屈折率が変化する媒体中に、一旦光を集光し、その後光ディスク裏面に設けられた反射装置を用いてもう一度逆方向から光を同一焦点位置に集光する。その結果、光スポットサイズの小さなホログラムを媒体に形成することにより、情報を記録する。
【０００４】
再生時には、同じように光ディスク表面から照射した光の反射光を読み取ることにより情報を判別する。
【０００５】
媒体中に層状に情報を記録することで通常の光ディスクを層数分まとめて記録することが可能である（例えば、非特許文献１参照。）。
【非特許文献１】（R. R. McLeod etal.,"Microholographicmultilayer optical disk data storage," Appl. Opt., Vol. 44, 2005, pp3197）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、モードロックレーザ（例えば、Ｔｉ：Ｓ超短パルスレーザ）を用い、パルス列を一定の露光時間で媒体に照射することにより、例えば媒体にボイドを形成するボイド形成型体積記録の場合には、媒体が回転している状態ではボイドの形状を適切に制御することが困難である、という問題がある。
【０００７】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、モードロックレーザ光源を用いて媒体の適切な位置に適切な形状の記録マークを形成可能な光記録方法及び光記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る光記録方法は、モードロックレーザ光源からレーザ光を射出し、媒体に一の記録マークを形成する期間で、前記レーザ光のパルスを変調し、前記変調されたレーザ光を前記媒体に照射する。
【０００９】
モードロックレーザ光源は、所定の時間間隔で超短パルス光（例えばパルス幅がピコ秒〜フェムト秒のオーダー）を発生する機能を有するレーザである。モードロックレーザ光源から射出されるレーザ光は、パルス幅が非常に小さくパルスの振幅は非常に大きいので、媒体への記録マークの形成に適用可能である。
【００１０】
本発明では、媒体に一の記録マークを形成する期間で、モードロックレーザ光源から射出されるレーザ光のパルスを変調して媒体に照射するので、強度の大きいレーザ光を照射したい媒体の位置に強度の大きいレーザ光を照射し、強度の小さいレーザ光を照射したい媒体の位置には強度の小さいレーザ光を照射して、媒体の適切な位置に適切な形状の記録マークを形成することができる。
【００１１】
前記変調は前記パルスの振幅を変調する。これにより、モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光の複数のパルス列により一の記録マークを形成するときに、パルス列の両端のパルスの振幅より中央のパルスの振幅を大きくすることで、記録マークの形状を適切に制御することができる。
【００１２】
前記変調は前記パルスの周波数を変調する。これにより、モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光の複数のパルス列により一の記録マークを形成するときに、所定時間当たりのパルス列のパルス数を減少させることで、記録マークの適切な形成を確保しつつレーザ発光に必要な電気エネルギー、発熱量及び消費電力を低減させることができる。
【００１３】
前記変調されたレーザ光を回転する前記媒体に照射する。
【００１４】
これにより、回転する媒体に対してレーザ光を照射し、記録マークを媒体に大量に形成することができる。
【００１５】
前記変調は、前記記録マークを形成するパルス列のうち中央のパルスの振幅がピークとなるように変調する。
【００１６】
これにより、記録マークの形状を中央が両端より大きくなった所望の記録マークを形成することができる。
【００１７】
前記変調は、前記記録マークを形成するパルス列のうち両端のパルスの振幅がピークとなるように変調する。
【００１８】
これにより、記録マークの形状を両端が中央より大きくなった両釣鐘形状とすることができ、記録マークの再生時に再生信号のエッジ反応を鋭くすることができる。
【００１９】
前記変調は、前記モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光を受光し増幅して出力可能な半導体光増幅器を用いる。
【００２０】
これにより、モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光の複数のパルス列により一の記録マークを形成するときに、パルス列の両端のパルスの振幅より他のパルスの振幅を大きくし、記録マークの形状を適切に制御することができる。
【００２１】
前記変調は、前記モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光の偏光状態を制御するための非線形結晶を用いる。
【００２２】
これにより、非線形結晶に電圧を印加しレーザ光の偏光状態を制御し、モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光の複数のパルス列により一の記録マークを形成するときに、パルス列の両端のパルスを媒体に照射せずに他のパルスを媒体に照射し、記録マークの形状を適切に制御することができる。
【００２３】
前記変調は、前記モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光を変調するときにファブリペロー干渉計を用いる。
【００２４】
これにより、モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光をファブリペロー干渉計に入射し、レーザ光を変調し、媒体の適切な位置に適切なレーザ光を照射し適切な形状の記録マークを形成することができる。
【００２５】
本発明に係る光記録装置は、所定の時間間隔でレーザ光を射出するモードロックレーザ光源と、媒体に一の記録マークを形成する期間で、前記レーザ光のパルスを変調する変調手段と、前記変調されたレーザ光を媒体に照射する手段とを具備する。
【００２６】
本発明では、モードロックレーザ光源から射出されるレーザ光のパルスを、変調手段により媒体に一の記録マークを形成する期間で変調し、媒体に照射するので、強度の大きいレーザ光を照射したい媒体の位置に強度の大きいレーザ光を照射し、強度の小さいレーザ光を照射したい媒体の位置には強度の小さいレーザ光を照射して、媒体の適切な位置に適切な形状の記録マークを形成することができる。
【００２７】
前記変調手段は、前記パルスの振幅を変調する。
【００２８】
これにより、モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光の複数のパルス列により１つの記録マークを形成するときに、記録マークを形成する両端のパルスの振幅より他のパルスの振幅を大きくすることで、記録マークの形状を適切に制御することができる。
【００２９】
前記変調手段は、前記パルスの周波数を変調する。
【００３０】
これにより、モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光の複数のパルス列により１つの記録マークを形成するときに、所定時間当たりのパルス列のパルス数を減少させることで、記録マークの適切な形成を確保しつつレーザ発光に必要な電気エネルギー、発熱量及び消費電力を低減させることができる。
【００３１】
前記変調されたレーザ光が照射される前記媒体を回転させる手段を更に具備する。
【００３２】
これにより、回転する媒体に対してレーザ光を照射し、記録マークを媒体に大量に形成することができる。
【発明の効果】
【００３３】
以上のように、本発明によれば、モードロックレーザ光源を用いて媒体の適切な位置に適切な形状の記録マークを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００３５】
図１は本発明の一実施形態に係る光記録装置のブロック図である。
図１に示すように、光記録装置１は、モードロックレーザ２、半導体光増幅器３、制御部４、レンズ５、リレーレンズ６、対物レンズ７、サーボ専用レーザ８、レンズ９、ビームスプリッタ１１、ビームスプリッタ１２、集光レンズ１３、フォーカスサーボ用のフォトディテクタ１４、対物レンズフォーカスサーボ装置１５、対物レンズアクチュエータ１６及びスピンドル１７を備えている。
【００３６】
モードロックレーザ２は、所定の時間間隔の超短パルス光を発生するレーザである。超短とは、例えばパルス幅がフェムト秒〜ピコ秒のオーダー範囲であることを意味する。このレーザ光は、例えば周波数が５００ＭＨｚ、波長が４０５ｎｍの記録用のレーザ光である。レーザ媒質として、例えばＴｉ：Ｓ（チタンドープサファイア）結晶が用いられている。これにより、パルス幅が非常に短く、ピークパワーが大きいパルスが得られる。
【００３７】
半導体光増幅器３は、モードロックレーザ２から射出されたレーザ光を受光し、制御部４からの制御信号に基づいて、レーザ光を増幅したり周波数を変調したりして出力する。
【００３８】
制御部４は、半導体光増幅器３が受光したレーザ光を増幅率を制御するための制御信号や周波数変調するための制御信号などを、所定時間毎に半導体光増幅器３に出力する。半導体光増幅器３と制御部４とによりモードロックレーザ２からのレーザ光を記録媒体１０に照射するタイミング、増幅率を制御している。
【００３９】
レンズ５は、半導体光増幅器３から出力されたレーザ光をリレーレンズ６に向けて照射する。
【００４０】
リレーレンズ６は、レンズ５からのレーザ光を、ビームスプリッタ１１及び１２を介して対物レンズ７に照射する。リレーレンズ６は、記録媒体１０の厚さ方向にレーザ光の焦点位置を調整するためにも用いられる。
【００４１】
対物レンズ７は、入射したレーザ光が記録媒体１０内で焦点を結ぶように集光する。対物レンズ７のＮＡは０．８５である。記録媒体１０に、例えば２光子吸収材料を用いる場合には、焦点の近傍の領域でエネルギーが大きいため２光子吸収が起こり、焦点位置にボイド（穴）が形成されるが、焦点から外れた領域ではエネルギーが低いため２光子吸収が起こらずボイド（穴）が形成されない。
【００４２】
サーボ専用レーザ８は、例えば波長が６３０ｎｍのフォーカスサーボ専用のフォーカスサーボ光Ｆをレンズ９に向けて射出する。
【００４３】
レンズ９は、フォーカスサーボ光Ｆをビームスプリッタ１１に照射する。
【００４４】
ビームスプリッタ１１は、フォーカスサーボ光Ｆをビームスプリッタ１２に向けて反射する。
【００４５】
ビームスプリッタ１２は、ビームスプリッタ１１からのフォーカスサーボ光Ｆを透過する。ビームスプリッタ１２を透過したフォーカスサーボ光Ｆは、対物レンズ７で集光され、記録媒体１０の基準面で反射する。記録媒体１０の基準面は、フォーカスサーボ光Ｆは反射するが、記録用のレーザ光を透過する波長選択膜である。基準面で反射したフォーカスサーボ光Ｆは、対物レンズ７を透過してビームスプリッタ１２に入射する。ビームスプリッタ１２は、入射したフォーカスサーボ光Ｆを集光レンズ１３に向けて反射する。
【００４６】
集光レンズ１３は、ビームスプリッタ１２で反射されたフォーカスサーボ光Ｆをフォトディテクタ１４に集光する。
【００４７】
フォトディテクタ１４は、集光レンズ１３からのフォーカスサーボ光Ｆに基づき、例えば非点収差法により対物レンズフォーカスサーボ装置１５に信号を出力する。
【００４８】
対物レンズフォーカスサーボ装置１５は、フォトディテクタ１４からの信号に基づき、対物レンズアクチュエータ１６を制御するための制御信号を出力する。
【００４９】
対物レンズアクチュエータ１６は、対物レンズフォーカスサーボ装置１５からの制御信号に基づき、対物レンズ７をフォーカス制御するために移動させる。
【００５０】
図２はレーザ光のビーム強度の２乗と記録マークサイズとの関係を示す図である。
図２に示すように、例えば記録媒体に照射するレーザ光の振幅（ビーム強度）を調整することで、記録媒体に形成される記録マークのサイズを調整することができる。
【００５１】
例えば、記録媒体に２光子吸収材料を用い、対物レンズの開口数ＮＡを０．８５、レーザ光の波長を４００ｎｍとし、記録媒体に入射するレーザ光の振幅（ビーム強度）を１で規格化する。
【００５２】
この場合、ビーム強度の２乗が閾値（例えば０．２）を超える場合にボイド（穴）が形成され、レーザ光の振幅が１（ビーム強度が１．０）の場合、記録マークサイズは０．４８μｍ、レーザ光の振幅が０．８（ビーム強度が０．８）の場合、記録マークサイズは０．４１μｍ、レーザ光の振幅が０．６（ビーム強度が０．６）の場合、記録マークサイズは０．２９μｍとなった。このように、記録媒体に２光子吸収材料を用いる場合には、２乗特性を有しており記録媒体の焦点位置でのみ励起を起こすことができる。
【００５３】
次に、図１の光記録装置１を用いた記録媒体１０への情報の光記録方法を説明する。
図３は図１の光記録装置１を用いた光記録方法を示すフローチャート、図４は半導体光増幅器３により増幅されたレーザ光の強度と照射位置との関係の図である。
図１に示すように、スピンドル１７に記録媒体１０をセットし図示しない駆動機構により記録媒体１０を図示しない駆動部により回転させる（ＳＴ３０１）。例えば、線速度が５ｍ／ｓとなるようにする。
【００５４】
モードロックレーザ２から例えば所定の時間間隔の超短パルスのレーザ光を射出する（ＳＴ３０２）。
【００５５】
制御部４は、半導体光増幅器３に入射したレーザ光の（パルスの）振幅の増幅率を制御するための制御信号を、半導体光増幅器３に所定時間間隔で出力する。これにより、モードロックレーザ２から射出されたレーザ光のパルスの振幅を所定時間毎に変調する（ＳＴ３０３）。
【００５６】
例えば、図４に示すように、レーザ光の記録媒体１０への照射位置が０〜４０（ｎｍ）の間では半導体光増幅器３を透過するレーザ光の強度を０とし、照射位置が４０〜５０（ｎｍ）の間及び７０〜８０（ｎｍ）の間では半導体光増幅器３を透過するレーザ光の強度を０．１とし、照射位置が５０〜７０（ｎｍ）の間では半導体光増幅器３を透過するレーザ光を増幅しレーザ光の強度をほぼ０．９としている。つまり、１つの記録マークＧを形成するためのパルス列の両端のパルスの振幅よりこれらの間のパルスの振幅が大きくなるようにしている。記録マークＧを形成するパルス列のうち中央のパルスの振幅がピークとなる。これにより、例えば記録マークＧの記録面内方向Ｘの長さが所望の長さＬ１（例えば１２０ｎｍ）となる。
【００５７】
なお、図４に示すように、比較例１はモードロックレーザが所定時間間隔で強度がほぼ０．８のレーザ光を１２個、記録媒体に照射する例であり、比較例２はモードロックレーザが所定時間間隔で強度がほぼ０．４５のレーザ光を１２個、記録媒体に照射する例である。
【００５８】
そして、強度変調されたレーザ光を対物レンズ７で集光するなどして記録媒体１０に照射し、記録マークを形成する（ＳＴ３０４）。
【００５９】
図５（Ａ）は本実施形態の記録マークの露光履歴を示す断面図、図５（Ｂ）は比較例１の記録マークの露光履歴を示す断面図及び図５（Ｃ）は比較例２の記録マークの露光履歴を示す断面図、図６（Ａ）は本実施形態の記録マークを示す断面図、図６（Ｂ）は比較例１の記録マークを示す断面図及び図６（Ｃ）は比較例２の記録マークを示す断面図である。
【００６０】
本実施形態では、図５（Ａ）に示すようにボイドが記録媒体１０の記録面内方向Ｘにずれて重なるように形成され、図６（Ａ）に示すように記録媒体１０の記録面内方向Ｘの長さが所望の長さＬ１、記録媒体１０の厚さ方向Ｚの長さが所望の長さＬ２の記録マークＧが形成される。
【００６１】
比較例１では、図５（Ｂ）に示すようにボイドが記録媒体１０の記録面内方向Ｘにずれて重なるように形成され、図６（Ｂ）に示すように記録媒体１０の記録面内方向Ｘの長さがＬ１´、記録媒体１０の厚さ方向Ｚの長さがＬ２の記録マークＧｂが形成される。つまり、厚さ方向Ｚには所望の長さＬ２であるが記録面内方向Ｘには所望の長さＬ１より長い長さＬ１´の記録マークＧｂが形成される。
【００６２】
比較例２では、図５（Ｃ）に示すようにボイドが記録媒体１０の記録面内方向Ｘにずれて重なるように形成され、図６（Ｃ）に示すように記録媒体１０の記録面内方向Ｘの長さがＬ１、記録媒体１０の厚さ方向Ｚの長さがＬ２´の記録マークＧｃが形成される。つまり、記録面内方向Ｘには所望の長さＬ１であるが厚さ方向Ｚには所望の長さＬ２より短い長さＬ２´の記録マークＧｃが形成される。
【００６３】
このように本実施形態によれば、モードロックレーザ２から所定時間間隔でレーザ光を射出し（ＳＴ３０２）、射出されたレーザ光のパルスの振幅を、半導体光増幅器３により所定時間（記録媒体１０に記録マークを形成する期間）毎に変調し（ＳＴ３０３）、回転する記録媒体１０に照射する（ＳＴ３０４）ので、強度の大きいレーザ光を照射したい記録媒体１０の位置（図４の５０〜７０（ｎｍ））に強度の大きいレーザ光を照射し、強度の小さいレーザ光を照射したい記録媒体１０の位置（図４の４０〜５０、７０〜８０（ｎｍ））には強度の小さいレーザ光を照射して、記録媒体１０の適切な位置に適切な形状（記録面内方向Ｘの長さがＬ１、厚さ方向Ｚの長さがＬ２）の記録マークＧを形成することができる。
【００６４】
従って、図６（Ｂ）に示すように、比較例１では記録マークＧｂの記録面内方向Ｘの長さがＬ１´となり記録マークＧｂ同士の記録面内方向Ｘの間隔が狭まり安定した信号を検出できなくなる。これに対して、本実施形態では、図６（Ａ）に示すように、記録マークＧの記録面内方向Ｘの長さを所望の長さＬ１とすることができるので、記録面内方向Ｘに隣り合う記録マークＧの間隔が所定の距離未満に狭まることを防止することができる。この結果、記録マークＧから安定した再生信号を検出することができる。
【００６５】
また、図６（Ｃ）に示すように、比較例２では記録マークＧｃの厚さ方向Ｚの長さがＬ２´と小さくなり再生時に記録マークＧｃに確実に再生用のレーザ光を照射することができなくなり、安定した信号を検出できなくなる。これに対して、本実施形態では、図６（Ａ）に示すように、記録マークＧの厚さ方向Ｚの長さを所望の長さＬ２と大きくすることができるので、再生時に記録マークＧに確実に再生用のレーザ光を照射することができる。この結果、記録マークＧから安定した再生信号を検出することができる。
【００６６】
次に、第２の実施の形態の光記録方法について説明する。なお、本実施形態以降においては上記実施形態と同様の構成等には同様の符号を付しその説明を省略し、異なる箇所を中心に説明する。
図７は第２及び第３の実施形態の半導体光増幅器３により増幅されたレーザ光の強度と照射位置との関係の図、図８は第２及び第４の実施形態の半導体光増幅器３により増幅されたレーザ光の強度と照射位置との関係の図、図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は第２〜第４の実施形態の記録マークの断面図、図９（Ｄ）、図９（Ｅ）は比較例３、比較例４の記録マークの断面図である。
【００６７】
第２の実施形態は、図７に示すように、第１の実施形態に比べてレーザ光の記録媒体１０への照射位置の範囲が長くなっている（記録面内方向Ｘの長さが長い記録マークを形成する点）点が異なる。
【００６８】
本実施形態では、制御部４は、半導体光増幅器３に入射したレーザ光の（パルスの）振幅の増幅率を制御するための制御信号を、半導体光増幅器３に所定時間間隔で出力する。これにより、モードロックレーザ２から射出されたレーザ光のパルスの振幅を所定時間毎に強度がほぼ０．８となるように変調すると共に、照射位置の範囲が０〜４８０ｎｍになるように変調する。
【００６９】
これにより、図９（Ａ）に示すようにボイドが記録媒体２０ａの記録面内方向Ｘにずれて重なるように形成され、記録媒体２０ａの記録面内方向Ｘの長さが所望の長さＬ１０、記録媒体２０ａの厚さ方向Ｚの長さが所望の長さＬ２の記録マークＧ２が形成される。
【００７０】
なお、図９（Ｄ）は比較例１に比べて記録媒体２０ｄの記録マークＧ５の記録面内方向Ｘの長さが長くなっている点が異なり、図９（Ａ）に示す実施例２に比べて、記録マークＧ５の記録面内方向Ｘの長さが所望の長さＬ１０より大きくなってしまう。また、図９（Ｅ）は比較例２に比べて記録媒体２０ｅの記録マークＧ６の記録面内方向Ｘの長さが長くなっている点が異なり、図９（Ａ）に示す実施例２に比べて、記録マークＧ６の厚さ方向Ｚの長さが所望の長さＬ２より小さくなってしまう。
【００７１】
これに対して本実施形態では、図９（Ａ）に示すように記録媒体２０ａの記録面内方向Ｘの長さが所望の長さＬ１０の記録マークＧ２を形成することができる。
【００７２】
第３の実施形態は、第２の実施形態に比べて、所定時間間隔でモードロックレーザ２から射出されたレーザ光のパルスの振幅を変調し、第２の実施形態の所定時間間隔の２倍の時間間隔で、記録媒体２０ｂに強度が０．８のレーザ光を照射する点が異なる。
【００７３】
これにより、図９（Ｂ）に示すようにボイドが第２の実施形態に比べて記録面内方向Ｘに２倍の間隔を空けてずれて重なるように記録媒体２０ｂに形成され、記録媒体２０ｂの記録面内方向Ｘの長さが所望の長さＬ１０、記録媒体２０ａの厚さ方向Ｚの長さが所望の長さＬ２の記録マークＧ３が形成される。
【００７４】
この結果、所定時間当たりのパルス列のパルス数を減少させることで、記録マークＧ３の適切な形成を確保しつつレーザ光の増幅に必要な電気エネルギー、発熱量及び消費電力を低減させることができる。
【００７５】
第４の実施形態は、図８に示すように、第２の実施形態に比べて半導体光増幅器３により各パルスのパルス列の両端のパルスの振幅が他のパルスの振幅より大きくなるように変調し、両端のレーザ光の強度が大きくなっている点が異なる。
【００７６】
これにより、図９（Ｃ）に示すように記録媒体２０ｃの記録マークＧ４の形状を記録面内方向Ｘの両端部が中央部より大きくなった両釣鐘形状とすることができ、記録マークＧ４の再生時に再生信号のエッジ反応を鋭くすることができる。
【００７７】
なお、本発明は以上説明した実施の形態には限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能である。
【００７８】
上記実施形態では、モードロックレーザ２から射出されたレーザ光のパルスを変調するために半導体光増幅器３を用いる例を示した。しかし、半導体光増幅器３に限らず、例えば半導体光増幅器３の代わりに電気光学変調器や音響光学変調器などを用いてもよい。
【００７９】
図１０は電気光学変調器を用いた光記録装置の光学系を示す図である。
図１０に示すように、電気光学変調器３０及びポラライザ（偏向ビームスプリッタ）３２は、図１の半導体光増幅器３の代わりにモードロックレーザ２と集光レンズ５との間に挿入されている。
【００８０】
電気光学変調器３０は、例えば制御部４からの制御信号に基づき、非線形光学結晶（例えばリン酸二水素カリウムＫＤＰ結晶）３１に電圧を所定時間間隔で印加することができるように構成されている。これにより、非線形光学結晶３１に電圧を所定時間間隔で印加することで、例えばレーザ光の偏光状態を制御し、非線形光学結晶３１を透過する光の強度を変調することができる。この結果、上記実施形態と同様に、レーザ光のパルスを変調し記録媒体に照射し、記録マークの形状を適切に制御することができる。ポラライザ（偏向ビームスプリッタ）３２は、非線形光学結晶３１を透過した特定の偏向成分のみ出力する。
【００８１】
ファブリペロー干渉計を用いてモードロックレーザから射出されたレーザ光を変調するようにしてもよい。これにより、モードロックレーザから射出されたレーザ光をファブリペロー干渉系に入射し、電気信号によりレーザ光を変調し、記録媒体の適切な位置に適切なレーザ光を照射し適切な形状の記録マークを形成することができる。
【００８２】
図１１は音響光学変調器を用いた光記録装置の光学系を示す図である。
図１１に示すように、音響光学変調器４０及びレンズ４６は、図１の半導体光増幅器３の代わりにモードロックレーザ２と集光レンズ５との間に挿入されている。
【００８３】
音響光学変調器４０は、例えばモードロックレーザ２からのレーザ光が入射する位置に配置されたガリウムリンや水晶結晶などの音響光学材４１と、オシレータ４２と、オシレータ４２からの信号をＡＭ変調するミキサ４３と、ミキサ４３からの信号を増幅する増幅器４４と、この増幅した信号に基づき駆動する圧電素子４５とを備えている。圧電素子４５の駆動により音響光学材４１に音響波を入力することができるように構成されている。音響光学材料４１に入力する音響波の強度に基づいて、音響光学材４１を透過する光（回折光）の強度を変調することができる。これにより、上記実施形態と同様に、レーザ光のパルスを変調し記録媒体に照射し、記録マークの形状を適切に制御することができる。レンズ４６は、モードロックレーザ２からのレーザ光を音響光学材４１に集光する。
【００８４】
上記実施形態では、モードロックレーザ２からのレーザ光のパルスの振幅が変調される例を示した。しかし、半導体光増幅器３の代わりに電気光学変調器を用いて、モードロックレーザ２からのレーザ光のパルスの周波数を変調してもよい。電気光学変調器は、上述した非線形光学結晶に電圧を印加することで、非線形光学結晶を透過するレーザ光の周波数を変調することができる。これにより、レーザ発光に必要な電気エネルギー、発熱量及び消費電力を低減しつつ例えば上述した第３の実施形態を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の一実施形態に係る光記録装置のブロック図である。
【図２】レーザ光のビーム強度の２乗と記録マークサイズとの関係を示す図である。
【図３】図１の光記録装置を用いた光記録方法を示すフローチャートである。
【図４】半導体光増幅器により増幅されたレーザ光の強度と照射位置との関係の図である。
【図５】（Ａ）は本実施形態の記録マークの露光履歴を示す断面図、（Ｂ）は比較例１の記録マークの露光履歴を示す断面図及び（Ｃ）は比較例２の記録マークの露光履歴を示す断面図である。
【図６】（Ａ）は本実施形態の記録マークを示す断面図、（Ｂ）は比較例１の記録マークを示す断面図及び（Ｃ）は比較例２の記録マークを示す断面図である。
【図７】第２及び第３の実施形態の半導体光増幅器により増幅されたレーザ光の強度と照射位置との関係の図である。
【図８】第２及び第４の実施形態の半導体光増幅器により増幅されたレーザ光の強度と照射位置との関係の図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は第２〜第４の実施形態の記録マークの断面図、（Ｄ）、（Ｅ）は比較例３、比較例４の記録マークの断面図である。
【図１０】電気光学変調器を用いた光記録装置の光学系を示す図である。
【図１１】音響光学変調器を用いた光記録装置の光学系を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
Ｇ 記録マーク
１ 光記録装置
２ モードロックレーザ
３ 半導体光増幅器
４ 制御部
７ 対物レンズ
１０ 記録媒体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、媒体に光を照射し情報を媒体に記録する光記録方法及び光記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在のＣＤ(Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ)、ＤＶＤ(Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ)、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃの次世代の光ディスクとして、媒体に定在波を記録する方式が提案されている。
【０００３】
例えば、照射された光強度によって屈折率が変化する媒体中に、一旦光を集光し、その後光ディスク裏面に設けられた反射装置を用いてもう一度逆方向から光を同一焦点位置に集光する。その結果、光スポットサイズの小さなホログラムを媒体に形成することにより、情報を記録する。
【０００４】
再生時には、同じように光ディスク表面から照射した光の反射光を読み取ることにより情報を判別する。
【０００５】
媒体中に層状に情報を記録することで通常の光ディスクを層数分まとめて記録することが可能である（例えば、非特許文献１参照。）。
【非特許文献１】（R. R. McLeod etal.,"Microholographicmultilayer optical disk data storage," Appl. Opt., Vol. 44, 2005, pp3197）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、モードロックレーザ（例えば、Ｔｉ：Ｓ超短パルスレーザ）を用い、パルス列を一定の露光時間で媒体に照射することにより、例えば媒体にボイドを形成するボイド形成型体積記録の場合には、媒体が回転している状態ではボイドの形状を適切に制御することが困難である、という問題がある。
【０００７】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、モードロックレーザ光源を用いて媒体の適切な位置に適切な形状の記録マークを形成可能な光記録方法及び光記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る光記録方法は、モードロックレーザ光源からレーザ光を射出し、媒体に一の記録マークを形成する期間で、前記レーザ光のパルスを変調し、前記変調されたレーザ光を前記媒体に照射する。
【０００９】
モードロックレーザ光源は、所定の時間間隔で超短パルス光（例えばパルス幅がピコ秒〜フェムト秒のオーダー）を発生する機能を有するレーザである。モードロックレーザ光源から射出されるレーザ光は、パルス幅が非常に小さくパルスの振幅は非常に大きいので、媒体への記録マークの形成に適用可能である。
【００１０】
本発明では、媒体に一の記録マークを形成する期間で、モードロックレーザ光源から射出されるレーザ光のパルスを変調して媒体に照射するので、強度の大きいレーザ光を照射したい媒体の位置に強度の大きいレーザ光を照射し、強度の小さいレーザ光を照射したい媒体の位置には強度の小さいレーザ光を照射して、媒体の適切な位置に適切な形状の記録マークを形成することができる。
【００１１】
前記変調は前記パルスの振幅を変調する。これにより、モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光の複数のパルス列により一の記録マークを形成するときに、パルス列の両端のパルスの振幅より中央のパルスの振幅を大きくすることで、記録マークの形状を適切に制御することができる。
【００１２】
前記変調は前記パルスの周波数を変調する。これにより、モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光の複数のパルス列により一の記録マークを形成するときに、所定時間当たりのパルス列のパルス数を減少させることで、記録マークの適切な形成を確保しつつレーザ発光に必要な電気エネルギー、発熱量及び消費電力を低減させることができる。
【００１３】
前記変調されたレーザ光を回転する前記媒体に照射する。
【００１４】
これにより、回転する媒体に対してレーザ光を照射し、記録マークを媒体に大量に形成することができる。
【００１５】
前記変調は、前記記録マークを形成するパルス列のうち中央のパルスの振幅がピークとなるように変調する。
【００１６】
これにより、記録マークの形状を中央が両端より大きくなった所望の記録マークを形成することができる。
【００１７】
前記変調は、前記記録マークを形成するパルス列のうち両端のパルスの振幅がピークとなるように変調する。
【００１８】
これにより、記録マークの形状を両端が中央より大きくなった両釣鐘形状とすることができ、記録マークの再生時に再生信号のエッジ反応を鋭くすることができる。
【００１９】
前記変調は、前記モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光を受光し増幅して出力可能な半導体光増幅器を用いる。
【００２０】
これにより、モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光の複数のパルス列により一の記録マークを形成するときに、パルス列の両端のパルスの振幅より他のパルスの振幅を大きくし、記録マークの形状を適切に制御することができる。
【００２１】
前記変調は、前記モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光の偏光状態を制御するための非線形結晶を用いる。
【００２２】
これにより、非線形結晶に電圧を印加しレーザ光の偏光状態を制御し、モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光の複数のパルス列により一の記録マークを形成するときに、パルス列の両端のパルスを媒体に照射せずに他のパルスを媒体に照射し、記録マークの形状を適切に制御することができる。
【００２３】
前記変調は、前記モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光を変調するときにファブリペロー干渉計を用いる。
【００２４】
これにより、モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光をファブリペロー干渉計に入射し、レーザ光を変調し、媒体の適切な位置に適切なレーザ光を照射し適切な形状の記録マークを形成することができる。
【００２５】
本発明に係る光記録装置は、所定の時間間隔でレーザ光を射出するモードロックレーザ光源と、媒体に一の記録マークを形成する期間で、前記レーザ光のパルスを変調する変調手段と、前記変調されたレーザ光を媒体に照射する手段とを具備する。
【００２６】
本発明では、モードロックレーザ光源から射出されるレーザ光のパルスを、変調手段により媒体に一の記録マークを形成する期間で変調し、媒体に照射するので、強度の大きいレーザ光を照射したい媒体の位置に強度の大きいレーザ光を照射し、強度の小さいレーザ光を照射したい媒体の位置には強度の小さいレーザ光を照射して、媒体の適切な位置に適切な形状の記録マークを形成することができる。
【００２７】
前記変調手段は、前記パルスの振幅を変調する。
【００２８】
これにより、モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光の複数のパルス列により１つの記録マークを形成するときに、記録マークを形成する両端のパルスの振幅より他のパルスの振幅を大きくすることで、記録マークの形状を適切に制御することができる。
【００２９】
前記変調手段は、前記パルスの周波数を変調する。
【００３０】
これにより、モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光の複数のパルス列により１つの記録マークを形成するときに、所定時間当たりのパルス列のパルス数を減少させることで、記録マークの適切な形成を確保しつつレーザ発光に必要な電気エネルギー、発熱量及び消費電力を低減させることができる。
【００３１】
前記変調されたレーザ光が照射される前記媒体を回転させる手段を更に具備する。
【００３２】
これにより、回転する媒体に対してレーザ光を照射し、記録マークを媒体に大量に形成することができる。
【発明の効果】
【００３３】
以上のように、本発明によれば、モードロックレーザ光源を用いて媒体の適切な位置に適切な形状の記録マークを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００３５】
図１は本発明の一実施形態に係る光記録装置のブロック図である。
図１に示すように、光記録装置１は、モードロックレーザ２、半導体光増幅器３、制御部４、レンズ５、リレーレンズ６、対物レンズ７、サーボ専用レーザ８、レンズ９、ビームスプリッタ１１、ビームスプリッタ１２、集光レンズ１３、フォーカスサーボ用のフォトディテクタ１４、対物レンズフォーカスサーボ装置１５、対物レンズアクチュエータ１６及びスピンドル１７を備えている。
【００３６】
モードロックレーザ２は、所定の時間間隔の超短パルス光を発生するレーザである。超短とは、例えばパルス幅がフェムト秒〜ピコ秒のオーダー範囲であることを意味する。このレーザ光は、例えば周波数が５００ＭＨｚ、波長が４０５ｎｍの記録用のレーザ光である。レーザ媒質として、例えばＴｉ：Ｓ（チタンドープサファイア）結晶が用いられている。これにより、パルス幅が非常に短く、ピークパワーが大きいパルスが得られる。
【００３７】
半導体光増幅器３は、モードロックレーザ２から射出されたレーザ光を受光し、制御部４からの制御信号に基づいて、レーザ光を増幅したり周波数を変調したりして出力する。
【００３８】
制御部４は、半導体光増幅器３が受光したレーザ光を増幅率を制御するための制御信号や周波数変調するための制御信号などを、所定時間毎に半導体光増幅器３に出力する。半導体光増幅器３と制御部４とによりモードロックレーザ２からのレーザ光を記録媒体１０に照射するタイミング、増幅率を制御している。
【００３９】
レンズ５は、半導体光増幅器３から出力されたレーザ光をリレーレンズ６に向けて照射する。
【００４０】
リレーレンズ６は、レンズ５からのレーザ光を、ビームスプリッタ１１及び１２を介して対物レンズ７に照射する。リレーレンズ６は、記録媒体１０の厚さ方向にレーザ光の焦点位置を調整するためにも用いられる。
【００４１】
対物レンズ７は、入射したレーザ光が記録媒体１０内で焦点を結ぶように集光する。対物レンズ７のＮＡは０．８５である。記録媒体１０に、例えば２光子吸収材料を用いる場合には、焦点の近傍の領域でエネルギーが大きいため２光子吸収が起こり、焦点位置にボイド（穴）が形成されるが、焦点から外れた領域ではエネルギーが低いため２光子吸収が起こらずボイド（穴）が形成されない。
【００４２】
サーボ専用レーザ８は、例えば波長が６３０ｎｍのフォーカスサーボ専用のフォーカスサーボ光Ｆをレンズ９に向けて射出する。
【００４３】
レンズ９は、フォーカスサーボ光Ｆをビームスプリッタ１１に照射する。
【００４４】
ビームスプリッタ１１は、フォーカスサーボ光Ｆをビームスプリッタ１２に向けて反射する。
【００４５】
ビームスプリッタ１２は、ビームスプリッタ１１からのフォーカスサーボ光Ｆを透過する。ビームスプリッタ１２を透過したフォーカスサーボ光Ｆは、対物レンズ７で集光され、記録媒体１０の基準面で反射する。記録媒体１０の基準面は、フォーカスサーボ光Ｆは反射するが、記録用のレーザ光を透過する波長選択膜である。基準面で反射したフォーカスサーボ光Ｆは、対物レンズ７を透過してビームスプリッタ１２に入射する。ビームスプリッタ１２は、入射したフォーカスサーボ光Ｆを集光レンズ１３に向けて反射する。
【００４６】
集光レンズ１３は、ビームスプリッタ１２で反射されたフォーカスサーボ光Ｆをフォトディテクタ１４に集光する。
【００４７】
フォトディテクタ１４は、集光レンズ１３からのフォーカスサーボ光Ｆに基づき、例えば非点収差法により対物レンズフォーカスサーボ装置１５に信号を出力する。
【００４８】
対物レンズフォーカスサーボ装置１５は、フォトディテクタ１４からの信号に基づき、対物レンズアクチュエータ１６を制御するための制御信号を出力する。
【００４９】
対物レンズアクチュエータ１６は、対物レンズフォーカスサーボ装置１５からの制御信号に基づき、対物レンズ７をフォーカス制御するために移動させる。
【００５０】
図２はレーザ光のビーム強度の２乗と記録マークサイズとの関係を示す図である。
図２に示すように、例えば記録媒体に照射するレーザ光の振幅（ビーム強度）を調整することで、記録媒体に形成される記録マークのサイズを調整することができる。
【００５１】
例えば、記録媒体に２光子吸収材料を用い、対物レンズの開口数ＮＡを０．８５、レーザ光の波長を４００ｎｍとし、記録媒体に入射するレーザ光の振幅（ビーム強度）を１で規格化する。
【００５２】
この場合、ビーム強度の２乗が閾値（例えば０．２）を超える場合にボイド（穴）が形成され、レーザ光の振幅が１（ビーム強度が１．０）の場合、記録マークサイズは０．４８μｍ、レーザ光の振幅が０．８（ビーム強度が０．８）の場合、記録マークサイズは０．４１μｍ、レーザ光の振幅が０．６（ビーム強度が０．６）の場合、記録マークサイズは０．２９μｍとなった。このように、記録媒体に２光子吸収材料を用いる場合には、２乗特性を有しており記録媒体の焦点位置でのみ励起を起こすことができる。
【００５３】
次に、図１の光記録装置１を用いた記録媒体１０への情報の光記録方法を説明する。
図３は図１の光記録装置１を用いた光記録方法を示すフローチャート、図４は半導体光増幅器３により増幅されたレーザ光の強度と照射位置との関係の図である。
図１に示すように、スピンドル１７に記録媒体１０をセットし図示しない駆動機構により記録媒体１０を図示しない駆動部により回転させる（ＳＴ３０１）。例えば、線速度が５ｍ／ｓとなるようにする。
【００５４】
モードロックレーザ２から例えば所定の時間間隔の超短パルスのレーザ光を射出する（ＳＴ３０２）。
【００５５】
制御部４は、半導体光増幅器３に入射したレーザ光の（パルスの）振幅の増幅率を制御するための制御信号を、半導体光増幅器３に所定時間間隔で出力する。これにより、モードロックレーザ２から射出されたレーザ光のパルスの振幅を所定時間毎に変調する（ＳＴ３０３）。
【００５６】
例えば、図４に示すように、レーザ光の記録媒体１０への照射位置が０〜４０（ｎｍ）の間では半導体光増幅器３を透過するレーザ光の強度を０とし、照射位置が４０〜５０（ｎｍ）の間及び７０〜８０（ｎｍ）の間では半導体光増幅器３を透過するレーザ光の強度を０．１とし、照射位置が５０〜７０（ｎｍ）の間では半導体光増幅器３を透過するレーザ光を増幅しレーザ光の強度をほぼ０．９としている。つまり、１つの記録マークＧを形成するためのパルス列の両端のパルスの振幅よりこれらの間のパルスの振幅が大きくなるようにしている。記録マークＧを形成するパルス列のうち中央のパルスの振幅がピークとなる。これにより、例えば記録マークＧの記録面内方向Ｘの長さが所望の長さＬ１（例えば１２０ｎｍ）となる。
【００５７】
なお、図４に示すように、比較例１はモードロックレーザが所定時間間隔で強度がほぼ０．８のレーザ光を１２個、記録媒体に照射する例であり、比較例２はモードロックレーザが所定時間間隔で強度がほぼ０．４５のレーザ光を１２個、記録媒体に照射する例である。
【００５８】
そして、強度変調されたレーザ光を対物レンズ７で集光するなどして記録媒体１０に照射し、記録マークを形成する（ＳＴ３０４）。
【００５９】
図５（Ａ）は本実施形態の記録マークの露光履歴を示す断面図、図５（Ｂ）は比較例１の記録マークの露光履歴を示す断面図及び図５（Ｃ）は比較例２の記録マークの露光履歴を示す断面図、図６（Ａ）は本実施形態の記録マークを示す断面図、図６（Ｂ）は比較例１の記録マークを示す断面図及び図６（Ｃ）は比較例２の記録マークを示す断面図である。
【００６０】
本実施形態では、図５（Ａ）に示すようにボイドが記録媒体１０の記録面内方向Ｘにずれて重なるように形成され、図６（Ａ）に示すように記録媒体１０の記録面内方向Ｘの長さが所望の長さＬ１、記録媒体１０の厚さ方向Ｚの長さが所望の長さＬ２の記録マークＧが形成される。
【００６１】
比較例１では、図５（Ｂ）に示すようにボイドが記録媒体１０の記録面内方向Ｘにずれて重なるように形成され、図６（Ｂ）に示すように記録媒体１０の記録面内方向Ｘの長さがＬ１´、記録媒体１０の厚さ方向Ｚの長さがＬ２の記録マークＧｂが形成される。つまり、厚さ方向Ｚには所望の長さＬ２であるが記録面内方向Ｘには所望の長さＬ１より長い長さＬ１´の記録マークＧｂが形成される。
【００６２】
比較例２では、図５（Ｃ）に示すようにボイドが記録媒体１０の記録面内方向Ｘにずれて重なるように形成され、図６（Ｃ）に示すように記録媒体１０の記録面内方向Ｘの長さがＬ１、記録媒体１０の厚さ方向Ｚの長さがＬ２´の記録マークＧｃが形成される。つまり、記録面内方向Ｘには所望の長さＬ１であるが厚さ方向Ｚには所望の長さＬ２より短い長さＬ２´の記録マークＧｃが形成される。
【００６３】
このように本実施形態によれば、モードロックレーザ２から所定時間間隔でレーザ光を射出し（ＳＴ３０２）、射出されたレーザ光のパルスの振幅を、半導体光増幅器３により所定時間（記録媒体１０に記録マークを形成する期間）毎に変調し（ＳＴ３０３）、回転する記録媒体１０に照射する（ＳＴ３０４）ので、強度の大きいレーザ光を照射したい記録媒体１０の位置（図４の５０〜７０（ｎｍ））に強度の大きいレーザ光を照射し、強度の小さいレーザ光を照射したい記録媒体１０の位置（図４の４０〜５０、７０〜８０（ｎｍ））には強度の小さいレーザ光を照射して、記録媒体１０の適切な位置に適切な形状（記録面内方向Ｘの長さがＬ１、厚さ方向Ｚの長さがＬ２）の記録マークＧを形成することができる。
【００６４】
従って、図６（Ｂ）に示すように、比較例１では記録マークＧｂの記録面内方向Ｘの長さがＬ１´となり記録マークＧｂ同士の記録面内方向Ｘの間隔が狭まり安定した信号を検出できなくなる。これに対して、本実施形態では、図６（Ａ）に示すように、記録マークＧの記録面内方向Ｘの長さを所望の長さＬ１とすることができるので、記録面内方向Ｘに隣り合う記録マークＧの間隔が所定の距離未満に狭まることを防止することができる。この結果、記録マークＧから安定した再生信号を検出することができる。
【００６５】
また、図６（Ｃ）に示すように、比較例２では記録マークＧｃの厚さ方向Ｚの長さがＬ２´と小さくなり再生時に記録マークＧｃに確実に再生用のレーザ光を照射することができなくなり、安定した信号を検出できなくなる。これに対して、本実施形態では、図６（Ａ）に示すように、記録マークＧの厚さ方向Ｚの長さを所望の長さＬ２と大きくすることができるので、再生時に記録マークＧに確実に再生用のレーザ光を照射することができる。この結果、記録マークＧから安定した再生信号を検出することができる。
【００６６】
次に、第２の実施の形態の光記録方法について説明する。なお、本実施形態以降においては上記実施形態と同様の構成等には同様の符号を付しその説明を省略し、異なる箇所を中心に説明する。
図７は第２及び第３の実施形態の半導体光増幅器３により増幅されたレーザ光の強度と照射位置との関係の図、図８は第２及び第４の実施形態の半導体光増幅器３により増幅されたレーザ光の強度と照射位置との関係の図、図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は第２〜第４の実施形態の記録マークの断面図、図９（Ｄ）、図９（Ｅ）は比較例３、比較例４の記録マークの断面図である。
【００６７】
第２の実施形態は、図７に示すように、第１の実施形態に比べてレーザ光の記録媒体１０への照射位置の範囲が長くなっている（記録面内方向Ｘの長さが長い記録マークを形成する点）点が異なる。
【００６８】
本実施形態では、制御部４は、半導体光増幅器３に入射したレーザ光の（パルスの）振幅の増幅率を制御するための制御信号を、半導体光増幅器３に所定時間間隔で出力する。これにより、モードロックレーザ２から射出されたレーザ光のパルスの振幅を所定時間毎に強度がほぼ０．８となるように変調すると共に、照射位置の範囲が０〜４８０ｎｍになるように変調する。
【００６９】
これにより、図９（Ａ）に示すようにボイドが記録媒体２０ａの記録面内方向Ｘにずれて重なるように形成され、記録媒体２０ａの記録面内方向Ｘの長さが所望の長さＬ１０、記録媒体２０ａの厚さ方向Ｚの長さが所望の長さＬ２の記録マークＧ２が形成される。
【００７０】
なお、図９（Ｄ）は比較例１に比べて記録媒体２０ｄの記録マークＧ５の記録面内方向Ｘの長さが長くなっている点が異なり、図９（Ａ）に示す実施例２に比べて、記録マークＧ５の記録面内方向Ｘの長さが所望の長さＬ１０より大きくなってしまう。また、図９（Ｅ）は比較例２に比べて記録媒体２０ｅの記録マークＧ６の記録面内方向Ｘの長さが長くなっている点が異なり、図９（Ａ）に示す実施例２に比べて、記録マークＧ６の厚さ方向Ｚの長さが所望の長さＬ２より小さくなってしまう。
【００７１】
これに対して本実施形態では、図９（Ａ）に示すように記録媒体２０ａの記録面内方向Ｘの長さが所望の長さＬ１０の記録マークＧ２を形成することができる。
【００７２】
第３の実施形態は、第２の実施形態に比べて、所定時間間隔でモードロックレーザ２から射出されたレーザ光のパルスの振幅を変調し、第２の実施形態の所定時間間隔の２倍の時間間隔で、記録媒体２０ｂに強度が０．８のレーザ光を照射する点が異なる。
【００７３】
これにより、図９（Ｂ）に示すようにボイドが第２の実施形態に比べて記録面内方向Ｘに２倍の間隔を空けてずれて重なるように記録媒体２０ｂに形成され、記録媒体２０ｂの記録面内方向Ｘの長さが所望の長さＬ１０、記録媒体２０ａの厚さ方向Ｚの長さが所望の長さＬ２の記録マークＧ３が形成される。
【００７４】
この結果、所定時間当たりのパルス列のパルス数を減少させることで、記録マークＧ３の適切な形成を確保しつつレーザ光の増幅に必要な電気エネルギー、発熱量及び消費電力を低減させることができる。
【００７５】
第４の実施形態は、図８に示すように、第２の実施形態に比べて半導体光増幅器３により各パルスのパルス列の両端のパルスの振幅が他のパルスの振幅より大きくなるように変調し、両端のレーザ光の強度が大きくなっている点が異なる。
【００７６】
これにより、図９（Ｃ）に示すように記録媒体２０ｃの記録マークＧ４の形状を記録面内方向Ｘの両端部が中央部より大きくなった両釣鐘形状とすることができ、記録マークＧ４の再生時に再生信号のエッジ反応を鋭くすることができる。
【００７７】
なお、本発明は以上説明した実施の形態には限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能である。
【００７８】
上記実施形態では、モードロックレーザ２から射出されたレーザ光のパルスを変調するために半導体光増幅器３を用いる例を示した。しかし、半導体光増幅器３に限らず、例えば半導体光増幅器３の代わりに電気光学変調器や音響光学変調器などを用いてもよい。
【００７９】
図１０は電気光学変調器を用いた光記録装置の光学系を示す図である。
図１０に示すように、電気光学変調器３０及びポラライザ（偏向ビームスプリッタ）３２は、図１の半導体光増幅器３の代わりにモードロックレーザ２と集光レンズ５との間に挿入されている。
【００８０】
電気光学変調器３０は、例えば制御部４からの制御信号に基づき、非線形光学結晶（例えばリン酸二水素カリウムＫＤＰ結晶）３１に電圧を所定時間間隔で印加することができるように構成されている。これにより、非線形光学結晶３１に電圧を所定時間間隔で印加することで、例えばレーザ光の偏光状態を制御し、非線形光学結晶３１を透過する光の強度を変調することができる。この結果、上記実施形態と同様に、レーザ光のパルスを変調し記録媒体に照射し、記録マークの形状を適切に制御することができる。ポラライザ（偏向ビームスプリッタ）３２は、非線形光学結晶３１を透過した特定の偏向成分のみ出力する。
【００８１】
ファブリペロー干渉計を用いてモードロックレーザから射出されたレーザ光を変調するようにしてもよい。これにより、モードロックレーザから射出されたレーザ光をファブリペロー干渉系に入射し、電気信号によりレーザ光を変調し、記録媒体の適切な位置に適切なレーザ光を照射し適切な形状の記録マークを形成することができる。
【００８２】
図１１は音響光学変調器を用いた光記録装置の光学系を示す図である。
図１１に示すように、音響光学変調器４０及びレンズ４６は、図１の半導体光増幅器３の代わりにモードロックレーザ２と集光レンズ５との間に挿入されている。
【００８３】
音響光学変調器４０は、例えばモードロックレーザ２からのレーザ光が入射する位置に配置されたガリウムリンや水晶結晶などの音響光学材４１と、オシレータ４２と、オシレータ４２からの信号をＡＭ変調するミキサ４３と、ミキサ４３からの信号を増幅する増幅器４４と、この増幅した信号に基づき駆動する圧電素子４５とを備えている。圧電素子４５の駆動により音響光学材４１に音響波を入力することができるように構成されている。音響光学材料４１に入力する音響波の強度に基づいて、音響光学材４１を透過する光（回折光）の強度を変調することができる。これにより、上記実施形態と同様に、レーザ光のパルスを変調し記録媒体に照射し、記録マークの形状を適切に制御することができる。レンズ４６は、モードロックレーザ２からのレーザ光を音響光学材４１に集光する。
【００８４】
上記実施形態では、モードロックレーザ２からのレーザ光のパルスの振幅が変調される例を示した。しかし、半導体光増幅器３の代わりに電気光学変調器を用いて、モードロックレーザ２からのレーザ光のパルスの周波数を変調してもよい。電気光学変調器は、上述した非線形光学結晶に電圧を印加することで、非線形光学結晶を透過するレーザ光の周波数を変調することができる。これにより、レーザ発光に必要な電気エネルギー、発熱量及び消費電力を低減しつつ例えば上述した第３の実施形態を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の一実施形態に係る光記録装置のブロック図である。
【図２】レーザ光のビーム強度の２乗と記録マークサイズとの関係を示す図である。
【図３】図１の光記録装置を用いた光記録方法を示すフローチャートである。
【図４】半導体光増幅器により増幅されたレーザ光の強度と照射位置との関係の図である。
【図５】（Ａ）は本実施形態の記録マークの露光履歴を示す断面図、（Ｂ）は比較例１の記録マークの露光履歴を示す断面図及び（Ｃ）は比較例２の記録マークの露光履歴を示す断面図である。
【図６】（Ａ）は本実施形態の記録マークを示す断面図、（Ｂ）は比較例１の記録マークを示す断面図及び（Ｃ）は比較例２の記録マークを示す断面図である。
【図７】第２及び第３の実施形態の半導体光増幅器により増幅されたレーザ光の強度と照射位置との関係の図である。
【図８】第２及び第４の実施形態の半導体光増幅器により増幅されたレーザ光の強度と照射位置との関係の図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は第２〜第４の実施形態の記録マークの断面図、（Ｄ）、（Ｅ）は比較例３、比較例４の記録マークの断面図である。
【図１０】電気光学変調器を用いた光記録装置の光学系を示す図である。
【図１１】音響光学変調器を用いた光記録装置の光学系を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
Ｇ 記録マーク
１ 光記録装置
２ モードロックレーザ
３ 半導体光増幅器
４ 制御部
７ 対物レンズ
１０ 記録媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モードロックレーザ光源からレーザ光を射出し、
媒体に一の記録マークを形成する期間で、前記レーザ光のパルスを変調し、
前記変調されたレーザ光を前記媒体に照射する光記録方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光記録方法であって、
前記変調は前記パルスの振幅を変調する光記録方法。
【請求項３】
請求項１に記載の光記録方法であって、
前記変調は前記パルスの周波数を変調する光記録方法。
【請求項４】
請求項１に記載の光記録方法であって、
前記変調されたレーザ光を回転する前記媒体に照射する光記録方法。
【請求項５】
請求項１に記載の光記録方法であって、
前記変調は、前記記録マークを形成するパルス列のうち中央のパルスの振幅がピークとなるように変調する光記録方法。
【請求項６】
請求項１に記載の光記録方法であって、
前記変調は、前記記録マークを形成するパルス列のうち両端のパルスの振幅がピークとなるように変調する光記録方法。
【請求項７】
請求項１に記載の光記録方法であって、
前記変調は、前記モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光を受光し増幅して出力可能な半導体光増幅器を用いる光記録方法。
【請求項８】
請求項１に記載の光記録方法であって、
前記変調は、前記モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光の偏光状態を制御するための非線形結晶を用いる光記録方法。
【請求項９】
請求項１に記載の光記録方法であって、
前記変調は、前記モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光を変調するときにファブリペロー干渉計を用いる光記録方法。
【請求項１０】
所定の時間間隔でレーザ光を射出するモードロックレーザ光源と、
媒体に一の記録マークを形成する期間で、前記レーザ光のパルスを変調する変調手段と、
前記変調されたレーザ光を前記媒体に照射する手段と
を具備する光記録装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光記録装置であって、
前記変調手段は、前記パルスの振幅を変調する光記録装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の光記録方法であって、
前記変調手段は、前記パルスの周波数を変調する光記録装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の光記録方法であって、
前記変調されたレーザ光が照射される前記媒体を回転させる手段を更に具備する光記録装置。
【請求項１】
モードロックレーザ光源からレーザ光を射出し、
媒体に一の記録マークを形成する期間で、前記レーザ光のパルスを変調し、
前記変調されたレーザ光を前記媒体に照射する光記録方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光記録方法であって、
前記変調は前記パルスの振幅を変調する光記録方法。
【請求項３】
請求項１に記載の光記録方法であって、
前記変調は前記パルスの周波数を変調する光記録方法。
【請求項４】
請求項１に記載の光記録方法であって、
前記変調されたレーザ光を回転する前記媒体に照射する光記録方法。
【請求項５】
請求項１に記載の光記録方法であって、
前記変調は、前記記録マークを形成するパルス列のうち中央のパルスの振幅がピークとなるように変調する光記録方法。
【請求項６】
請求項１に記載の光記録方法であって、
前記変調は、前記記録マークを形成するパルス列のうち両端のパルスの振幅がピークとなるように変調する光記録方法。
【請求項７】
請求項１に記載の光記録方法であって、
前記変調は、前記モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光を受光し増幅して出力可能な半導体光増幅器を用いる光記録方法。
【請求項８】
請求項１に記載の光記録方法であって、
前記変調は、前記モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光の偏光状態を制御するための非線形結晶を用いる光記録方法。
【請求項９】
請求項１に記載の光記録方法であって、
前記変調は、前記モードロックレーザ光源から射出されたレーザ光を変調するときにファブリペロー干渉計を用いる光記録方法。
【請求項１０】
所定の時間間隔でレーザ光を射出するモードロックレーザ光源と、
媒体に一の記録マークを形成する期間で、前記レーザ光のパルスを変調する変調手段と、
前記変調されたレーザ光を前記媒体に照射する手段と
を具備する光記録装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光記録装置であって、
前記変調手段は、前記パルスの振幅を変調する光記録装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の光記録方法であって、
前記変調手段は、前記パルスの周波数を変調する光記録装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の光記録方法であって、
前記変調されたレーザ光が照射される前記媒体を回転させる手段を更に具備する光記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２３８２８５（Ｐ２００９−２３８２８５Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８１５３２（Ｐ２００８−８１５３２）
【出願日】平成２０年３月２６日（２００８．３．２６）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２６日（２００８．３．２６）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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