JPS5927011B2 - コウガクテキジヨウホウキロクサイセイソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、光学的記録・再生および消去可能な光メモ
リ材料を記録媒体とした光学的情報記録再生装置に関す
るものである。

光学的情報記録再生装置は、映像や音声信号に関する記
録再生装置として高密度記録および高品位な再生信号を
供給することができるものである。

この光学的情報記録再生装置に適用される光メモリ材料
として、銀塩フィルム、フォトダイクロミズム材料、サ
ーモプラスチック、アモルファス半導体等がある。特に
アモルファスは、記録、消去が可能で、かつ円盤状基材
あるいはテープ状の基材に蒸着することにより、大面積
の記録媒体が得られる等の特徴を有する。例えば、アモ
ルファスを蒸着した記録媒体面上に光ビームを照射する
ことによつて、記録、再生、あるいは消去が行なわれる
。この場合において、記録は、光ビームの強さと照射時
間とを適当に調整することにより、アモルフアス薄膜に
透過性と反射性（光学的濃度増加）の両性質を記憶させ
ることによつてなされる。つぎに、記録と消去の違いを
述べる。光ビームを照射することによつて溶融状態にな
らしめたものを、遅く冷却した場合、材料は結晶化され
反射性の性質を有するようになる。この現象が記録であ
る。また前記溶融状態より急冷すると、アモルフアス状
態のままで固容化されるが、これが消去である。記憶あ
るいは消去に際して、光エネルギ的には各々記録しきい
値エネルギ、消去しきい値エネルギ以上の光エネルギを
与えなければならないが、前述の遅冷および急冷を行な
うには、記録媒体への光ビーム照射時間を変えることに
よつて達成される。すなわち、第１図Ａ，ｂは、それぞ
れ記録、消去時の光ビーム照射時間Ｔｉの関係を示すも
ので、消去時における光ビーム照射持続時間Ｔ４〜Ｔ６
は、記録時Ｔ，〜Ｔ３のそれとくらべると短かい。なお
、遅冷、急冷を行なうには、照射時間を変える方法だけ
でなく、光ビームに対する記録媒体の相対速度を変える
ことによつて行なつてもよい。記録媒体に光ビームを照
射し、高密度の情報の記録再生および消去を行なうには
、記録媒体上に照射する光ビームの光スボツトの大きさ
を、微小にする必要がある。また、ノイズの少ない再生
信号を得るうえから、記録媒体上に常に一定の大きさに
光スポツトを保つ必要がある。そのため光ビームの光ス
ポツトが最小かつ一定になる光ビームの焦点位置に記録
媒体面を保持する必要がある。この記録媒体面が焦点位
置に位置するかどうかは第２図および第３図に示す方法
によりチエツクされる。すなわち第２図は、平行光を光
軸に一致させて凸レンズ１に入射してチエツクする方法
である。記録媒体が焦点面上に位置すると、第２図ａに
示すように、記録媒体上で反射された反射光は、再び凸
レンズ１を通り、入射光と同様な逆行線となる。第２図
Ｂ，ｃはそれぞれ記録媒体が焦点面上より上方または下
方にずれたもので、凸レンズ１を通過後の反射光は、そ
れぞれ広がる方向と狭まる方向へと向かう。第３図は光
軸よりずらして平行光を凸レンズ２に入射してチエツク
する方法である。記録媒体が焦点位置に位置すると、第
３図ａに示すように凸レンズ２を通過した反射光は、入
射光の光軸に対する対称な逆行線となる。第３図Ｂ，ｃ
は、それぞれ記録媒体が焦点位置より上方または下方に
ずれたもので、凸レンズ２を通過後の反射光は、その大
きさが変わるとともに、反射光の進行方向が変わる。そ
して、第２図および第３図のいずれの場合も、その反射
光を受光素子で受光し、その出力特性によつて記録媒体
の位置を検知できる。なお、以上の場合は、入射光を平
行光としたが、平行光でなくともこの原理を適用するこ
とができる。このようにして記録媒体を光ビームの焦点
位置に保持して光学的記録・再生および消去を行なう光
学的情報記録再生装置は、記録時と消去時の光ビームに
よる光スポツトの大きさが同じであると、消去を完全に
行なうことができない。すなわち、光ビームの照射位置
がずれると消去できない部分が残るという問題があつた
。したがつて、この発明の目的は、消去を完全にするこ
とができる光学的情報記録再生装置を提供することであ
る。第４図はこの発明の光学的情報記録再生装置の一実
施例の構成図である。

図において、レザー等の光源３から放射された光ビーム
４は、端子５からの電気入力信号に応じて光ビーム４を
変調する光変調器６により変調される。７は所望の光の
みを通過させる遮へい板である。

投影レンズ８は、円盤記録媒体９に十分絞つた光ビーム
４を与えるための補助レンズである。投影レンズ８を通
過した光ビーム４は、全反射ミラー１０により進行方向
が変えられてビームスプリツタ１１を透過し、対物レン
ズ１２により微小照射ビームに絞られ円盤記録媒体９を
照射する。円盤記録媒体９は、円盤状基材にアモルフア
ス薄膜を形成して成る。対物レンズ１２は、対物レンズ
支持体１３により上下動可能に支持される。対物レンズ
支持体１３は、スピーカのボイスコイルのような構造で
、電気信号を加えることにより、対物レンズ１２を図示
の上下に移動する。円盤記録媒体９は、ターンテーブル
１４に載置され、モータ１５により回転させられるとと
もに、モータ１５に形成されためねじ部１６とこれに噛
合するおねじ１７を回転させることにより図示の左右方
向に移送される。円盤記録媒体９で反射された反射光は
、対物レンズ１２を通り、ビームスプリッタ１１で反射
され、受光素子１８，１９により受光される。受光素子
１８および１９は、円盤記録媒体９が焦点位置にある時
受光量がほぼ等しく、円盤記録媒体９が焦点位置よりず
れた時受光量の差が生ずるように配置されている。受光
素子１８，１９の出力は、増幅器２０，２１により増幅
され、差動増幅器２２によつて、その差の出力が増幅さ
れる。この差動増幅器２２の出力によつて、駆動回路２
３は、対物レンズ支持体１３に電気入力信号を与え、対
物レンズ１２を上下に移動する。そして、円盤記録媒体
９が焦点面にある時に差動出力がＯになるようゲイン調
整を行なつている。そのため、その時に対物レンズ１２
は、現位置に保持される。円盤記録媒体９が、焦点位置
よりずれると、受光素子１８，１９の受光量に差が生じ
、差動増幅器２２は、ずれに対応した出力を発生する。
その結果、対物レンズ１２は、駆動回路２３によつて差
動出力がＯになるよう、すなわち、円盤記録媒体９が焦
点位置に位置するまで動いてその位置で保持される。ま
た、記録・再生および消去に適するエネルギの光ビーム
を円盤記録媒体９に照射するのは、透過率の異なる部分
より成るフイルタ２４を切換えることにより行なわれる
。なお、２５，２６は、再生の場合に用いられる受光素
子である。つぎに情報信号の記録について述べる。

光源３より発せられた光ビーム４は、光変調器６により
情報信号に応じて光変調され、前述の光路を経て対物レ
ンズ１２によつて絞られ円盤記録媒体９を照射する。そ
の反射光によつて、円盤記録媒体９の位置が焦点位置に
なるように対物レンズ１２の位置は制御される。円盤記
録媒体９は、モータ１５により回転されながら、第４図
の左右方向に移送されるため、情報信号に応じ、第５図
に図示する円盤記録媒体９表面に光学的濃淡部より成る
渦巻状トラツク２７を形成する。つぎに再生は、記録の
逆と考えればよい。すなわち円盤記録媒体９を透明にし
、透過光を受光素子２５，２６によつて受光することに
より再生信号が得られる。つぎに消去について述べる。
記録したものを消去するには、前述のように消去しきい
値エネルギ、照射持続時間および照射間隔等を円盤記録
媒体９の材質、円盤記録媒体９の回転スピードおよび光
源の波長等に応じて決定して行なう。しかしながら、記
録時において円盤記録媒体９に照射する照射光ビームの
光スポツトの大きさと消去時の照射光ビームの光スポツ
トの大きさを同じにして消し残りなく消去するのは、理
論的には可能でも現実には照射光ビームの位置がずれた
りするので不可能である。そのため、消去時には、記録
時よりも照射光ビームの光スポツト大きさを大きくして
操作する。より詳しく述べると、円盤記録媒体９が焦点
位置よりずれると、前述のように、反射光の進行方向が
変わる。消去時は、前記の受光素子１８，１９をこの反
射光の進行方向が変化する方向に移動する。（受光素子
１８，１９を記録時と消去時にその設定位置を変えるの
は、スライダ等を用いて達成することができる。）その
結果、反射光の進行方向が変わつて移動した受光素子１
８，１９に反射光が照射する。この場合、受光素子１８
，１９は、円盤記録媒体９が焦点位置に位置したときと
同様に等量の光を受光する。このようにして円盤記録媒
体９が焦点位置よりずれて光スポツトが大きくなる。こ
の時の照射光ビームの光スポツトの大きさは、焦点位置
にあつた時の照射光ビームの光スポツトよりも大きい。
この状態を第６図に示す。すなわち、渦巻状トラック２
７上に消去時の照射光ビームの光スポツト２８が照射さ
れている。２９は記録時の照射光ビームの光スポツトで
ある。

また、消去時の照射光ビームの光スポツト２８の大きさ
は、隣接する渦巻状トラツク２７の記録部を消去しない
程度の大きさにするのが良い。これは、消去時の受光素
子１８，１９の移動量によつて決定することができる。
なお、円盤記録媒体９が回転等により上下に移動しても
常に差動出力がＯになるように１駆動回路２３によつて
対物レンズ１２を移動するので、円盤記録媒体９は、焦
点位置より一定量ずれたままの位置に保持される。この
ように、この実施例によれば、消去時には、記録時より
も照射光ビームの光スポツトの大きさを大きくして操作
するので消去を完全にすることができる。

第７図は他の実施例の構成図である。

この実施例は、第４図の実施例の全反射ミラー１０とビ
ームスプリツタ１１の間に新たにビームスプリツタ３０
を設け、前記の円盤記録媒体９よりの反射光を受光素子
３１，３２で受光する。前記の受光素子１８，１９は、
円盤記録媒体９が焦点位置にある時に等しい光量を受光
するよう設定しているが、この受光素子３１，３２は、
円盤記録媒体９が焦点位置より所定の距離だけずれた時
に反射光量がほぼ等しくなるような位置に位置決め設定
してある。またこの時増幅器３３，３４を介して差動増
幅器３５の出力がＯになるように感度調整が行なわれて
いる。３６はスイツチである。

このスイツチ３６により駆動回路２３へ入力する入力信
号として記録時は差動増幅器２２の出力を、消去時は差
動増幅器３５の出力を入力するようスイツチングして照
射光ビームの光スポツトの大きさを調整し、記録および
完全な消去をすることができる。なお、実施例は記録媒
体を円盤材として述べたが、テープ状のものでも採用で
きることはいうまでもない。以上のように、この発明の
光学的情報記録再生装置は、消去時には、記録時の照射
光ビームの光スポツトの大きさより大きな照射光ビーム
の光スポツトを記録媒体に照射し、かつ記録媒体の上下
動に対しても、照射光ビームの光スポツトの大きさを一
定に保つため確実に記録部分を消去することができる。

また、光電変換部の受光位置を変更するだけでよく、光
スポツトの面積変更を簡単な構成で容易に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は記録時と消去時の光ビームの照射時間を説明す
る説明図、第２図および第３図は焦点検出法を示す説明
図、第４図はこの発明の一実施例の構成図、第５図は第
４図に図示した円盤記録媒体の平面図、第６図は記録時
と消去時の照射光ビームの光スポツトの平面図、第７図
は他の実施例の構成図である。 ３・・・・・・光源、９・・・・・・円盤記録媒体、１
２・・・・・・対物レンズ、１３・・・・・・対物レン
ズ支持体、１８，１９・・・・・・受光素子、２０，２
１・・・・・・増幅器、２２・・・・・・差動増幅器、
２３・・・・・・駆動回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光学的記録媒体と、レーザー等の光ビーム発生手段
   と、この光ビーム発生手段から発生する光ビームを収束
   した前記光学的記録媒体上に微小な光スポットを形成す
   る対物レンズと、前記光学的記録媒体の光スポットから
   の反射光を前記対物レンズを通して受け前記光学的記録
   媒体と前記対物レンズとの距離のずれに対応した出力を
   発生する光電変換部と、この光電変換部の出力がなくな
   るように前記光学的記録媒体と前記対物レンズの距離を
   制御して前記光学的記録媒体上の光スポットの面積を一
   定に制御する制御手段と、信号の記録再生時の前記光ス
   ポットの面積よりも信号の消去時の前記光スポットの面
   積を大きくするために前記光電変換部の受光位置を信号
   の記録再生時と消去時とで変更する受光位置変更手段と
   を備えた光学的情報記録再生装置。 ２ 前記光電変換部は前記光学的記録媒体と前記対物レ
   ンズとの距離のずれに応じて両出力にレベル差が生じる
   光電変換素子対からなり、前記受光位置変更手段は前記
   光電変換素子対の位置を機械的に変更する素子位置変更
   手段からなる特許請求の範囲第１項記載の光学的情報記
   録再生装置。 ３ 前記光電変換部は相異なる位置に配置され前記光学
   的記録媒体と前記対物レンズとの距離のずれに応じて両
   出力にレベル差をそれぞれ発生する第１および第２の光
   電変換素子対からなり、前記受光位置変更手段は前記第
   １および第２の光電変換素子対の出力を電気的に切換え
   る切替手段からなる特許請求の範囲第１項記載の光学的
   情報記録再生装置。