[发明专利]光盘的记录再生方法及光盘记录再生装置

说明书

本发明涉及一种通过把激光集中到光记录媒体上来高密度地进行信息记录，并再生所记录的信息的光盘的记录再生方法以及实现该记录再生方法的光盘记录再生装置。

在相变型(PC)光盘和光磁(MO)盘中，通过在光记录媒体上用透镜把激光缩小到折射界限而加热媒体，并把包含信息的微小标记作为媒体的反射率之变化或者磁化之变化记录起来。由于所述激光的折射界限的光点尺寸与激光波长(λ)成比例，因此为提高记录密度的有效方法是缩短激光波长。

目前，已得到实用化的是：使用波长为780nm的氯镓砷系列半导体激光元件可在直径为12cm的光盘上进行650兆字节的数据记录或再生的相变型光盘；和使用波长为780nm的半导体激光元件可在直径为3.5英寸的光磁盘上进行230兆字节的数据记录或再生的光磁盘。

并且，为了增加记录容量已开发出使用波长为635～680nm的、能以更短的波长进行激光振荡的氯镓铟磷系列半导体激光元件的系统，首先，使用波长为680nm的半导体激光元件的直径为3.5英寸、记录容量为650兆字节的光磁盘得以实用化。还有，使用波长为650nm的半导体激光元件，可在直径为12cm的光盘上进行2.6吉字节的数据记录或再生的DVD-RAM光盘即将实用化，并且，正在进行把记录容量增加到4.7吉字节的研讨。

另一方面，正在进行研究开发更短波长的半导体激光元件，已报告有使用硒化锌系列半导体激光元件的波长为510nm的青绿(孔雀蓝)色激光的连续振荡，和使用氮化镓系列半导体激光元件的波长为410nm的紫色激光的连续振荡的成功例。从而，若紫色激光得以使用，就可在直径为12cm的光盘上进行15吉字节的数据记录，可实现能取代VTR系统的可记录/再生高品位映像的光盘系统。

下面，参照附图对已有的光盘记录再生装置进行说明。图3是已有的光盘记录再生装置中的光传感部(optical pickup)的示意图。如图3所示，从半导体激光元件51输出的激光通过准直透镜52变成平行光，并通过聚光透镜53在光盘54的数据保持面上被集中到折射界限。此时，由于数据保持面(记录媒体)的激光集中部的温度上升，产生了结晶与非晶质之间的相变化。相变型光盘则根据该相变化所引起的激光的反射率之变化来记录信息。另一方面，光磁盘，通过把温度提升到居里温度点以上来暂且使磁化消失，在媒体冷却期间施加磁场，根据记录媒体的磁化方向进行信息记录。此时，利用光的偏振方向根据物质磁化方向而发生变化的克尔磁光效应来进行信息读出(再生)。

再生时，将从光盘54反射过来的激光通过光束分离器55引导至光检测器56中，从而读出所记录的信息。

接下来，对在从半导体激光元件51输出的激光中发生波长偏移的波长偏移现象进行说明。

要对光盘54进行记录时，为了提高记录媒体的温度，半导体激光元件51所必需的输出值在紧接着发射时约为30mW～50mW，到光盘54表面时约为10mW～20mW。另一方面，要再生所记录的信息时，所需的输出值则为1mW～3mW左右，若输出值大于该值，就发生所记录的信息被破坏或消失之虞。因此，半导体激光元件51在再生时进行低输出的连续振荡动作，在记录时进行高输出且被记录信号调制的调制动作。这样，在再生光盘54时，半导体激光元件51能以低输出进行动作，另一方面，在记录时，必须进行高输出动作。结果，在记录时必须增加半导体激光元件51的驱动电流。由于对电流值的光输出值的增长率约为0.5mW/mA，因此再生时和记录时的电流值之差高达50mA以上。

另外，半导体激光元件51一般由氯镓砷或铟镓磷等光半导体材料形成，并备有包括两端面为平行的镜面的光谐振腔(法布里-佩洛谐振器)，它以材料的光增益可成为最大的波长之旁边且可满足谐振腔的谐振条件的波长进行振荡。光增益成为最大的波长与光半导体材料的能隙Eg一致，能隙Eg跟着温度之变化发生变化。即，温度越高，能隙Eg越小。因此，随着温度上升，半导体激光元件51的振荡波长以约0.3nm/℃之比率增大。

如上所述，从再生时到记录时的电流增加引起半导体激光元件51的温度上升时，振荡波长变长。这就是波长偏移(Δλ)，它会因周围温度或半导体激光元件51的放热状态而发生变化，但其大小通常约为2nm～3nm。

本案的发明人已确认了波长偏移会在光盘54上引起激光的散焦(焦点偏移)产生。

构成图3所示的光传感部的准直透镜52和聚光透镜53由玻璃或橡胶组成，该透镜材料的折射率一般由波长而发生变化。另一方面，透镜的焦点距离由透镜的折射率发生变化，结果，随着波长变化，焦点距离也发生变化。这就是所谓的透镜的色差。