JPS6325408B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 TV信号をデイスク状の記録媒体に記録した記
録体は、ビデオデイスクとして知られており、そ
の信号記録方法は、通常のオーデイオ・レコード
の如くメカニカル・カツターで記録する方法、レ
ーザの如き高輝度光源からの光をレンズで微細な
パターンに絞つて記録媒体に照射し、信号を記録
する方法、あるいは電子線で記録する方法等が報
告されている。なかでもレーザと電子線を用いる
記録方法は、再生時間と同じ時間で信号を記録で
きる利点があるため、有望視されている記録方法
である。

従来、レーザや電子線を用いて信号を記録する
方法は、記録媒体としてフオト・レジストの如き
高分子感光材料が使用されており、光あるいは電
子線の照射後の現像処理後に得られる凹凸のレリ
ーフで信号を記録していた。フオト・レジストの
如き記録媒体は、すぐれた記録密度（即ち解像
力）を持つにもかかわらず、光あるいは電子線の
照射後に現像処理を行なわねばならないというわ
ずらわしさがあり、光あるいは電子線の照射強
度、現像処理をすべて適切な条件に保たねばなら
ず、現像処理が終了するまで、記録状態がわから
ないという欠点を有していた。

しかしながら近年、例えばロジウム、ビスマ
ス、金、クロウム等の金属薄膜、或いは本発明者
等が提案したカルコーゲン物質等、熱エネルギー
により溶解、あるいは蒸発せしめることにより信
号を記録できるヒート・モード型の記録媒体が開
発されてきた。

とりわけ、カルコーゲン物質はその解像力も高
く、高密度信号記録用の記録媒体として充分使用
し得るものである。

このような、ヒート・モード型の記録媒体は現
像処理が不必要で、熱エネルギー線照射後ただち
に信号を再生する事ができるという利点がある。
従つて記録状態は即時観測でき、常に良い記録状
態を保ち良好な記録板を作製する事ができる。

本発明は上記のようなヒート・モード型の記録
媒体を用いた信号記録方法において、記録光強度
の最適値を決定し、常に良好な記録を行なうこと
を目的とした方法を提案するものである。

以下、図面に従つて説明を行なう。第１図は、
ヒート・モード型記録媒体への信号記録の様子を
示したものである。第１図において、例えば、レ
ーザ光源からの光１は、光変調器２によつて信号
源３から光変調器２に送られる電気信号によつて
明暗の変調を受ける。その後、光１は光学系４に
より適当な断面形状を持つ光束５に変換され、記
録レンズ６により基板８にコートされたヒート・
モード型記録媒体７上に微小な光スポツトとして
集光する。この光スポツトは通常1μm以下であ
り、レーザ光の熱エネルギーがすべてこの光スポ
ツトに集中しているため、記録媒体７を溶解また
は蒸発させるに充分な熱エネルギーを記録媒体７
に与える事ができる。

従つて今、第１図ａに示す如く、記録媒体７が
矢印Ａ方向に走行するものとすると、基板８の記
録媒体７には信号に応じた凹凸のレリーフが記録
される事となる。第１図ｂは、記録すべき信号と
ヒート・モード型記録媒体７上に記録せられた凹
凸のレリーフとの関係を示すものである。（ｂ―
１）に示したのは記録すべき電気信号の一例で、
時間t₁〜t₂、t₃〜t₄、t₅〜t₆、t₇〜t₈に波高V_Rのパ
ルス信号が信号源３から光変調器２に送られる
と、レーザ光１は時間t₁〜t₂、t₃〜t₄、t₅〜t₆、t₇
〜t₈においては光変調器２を通過するが如く構成
せられているがために明暗の変調を受け、パルス
入射時に強い光エネルギーが記録媒体７を照射し
記録媒体７は溶解または蒸発して（ｂ―２）のよ
うに表面が凹凸となり、信号が記録される。

またこの時、記録媒体７の記録せられる深さｄ
は光が記録媒体を照射する光の強さＩに比例して
おり、又光変調器２が電気光学効果を利用した構
成においては光の強さＩは電気信号の波高V_Rと Ｉ∝sin²V_R／V〓_/2の関係がある。

但し、V〓_/2は、ここでは半波長電圧と呼ばれて
いるものである。

第２図は、上述で説明した如く記録された記録
媒体７からの信号再生の原理を示すものである。
第２図ａにおいて信号再生用の例えば直線偏光の
レーザ光９は、偏光ビーム・スプリツター１０を
通過した後、光学系１１で適当な断面形状例えば
円形にせられた光束１２となり、λ／４板１３を
通過し、偏光状態が円または楕円偏光とされ、再
生レンズ１４によつて信号が記録された記録媒体
７の表面上に微小スポツトとして集光される。こ
の時のレーザ光９は記録時のレーザ光のエネルギ
ーより小さく、記録媒体７が溶解または蒸発する
程大きくはない事は勿論である。微小スポツトと
記録せられた凹凸のレリーフとの位置関係は、第
２図ｂに示したような関係になつている。ここ
で、矩形の形状を成す部分７′（ハツチング部）
が記録媒体７の凹部即ち、記録時に記録媒体が溶
解あるいは蒸発したところで、円形のハツチング
で示している１２′は読み出し用の微小スポツト
である。光束１２は、記録媒体７上に微小スポツ
ト１２′に集光された後、記録媒体の表面で反射
され、再び、再生レンズ１４、λ／４板１３、光
学系１１を通り、偏光ビームスプリツター１０に
より反射されて、光検出器１５に入射する。ここ
で反射された光束は、再びλ／４板１３を通過す
る時、その偏光状態が入射時と90゜の角度を持つ
た直線偏光状態となり、偏光ビーム・スプリツタ
ー１０で有効に光検出器１５に入射するものであ
る。

今、記録媒体７に記録された信号と読み出し用
レーザ光のスポツトの大きさの関係が第２図ｂの
如く、即ち記録媒体が溶解あるいは蒸発した部分
に比して、レーザ光のスポツトが大きい場合、記
録媒体７から反射し、光検出器１５に入射する光
は記録媒体７の表面と溶解あるいは蒸発し凹部と
なつた底からの反射光の干渉光である。今、凹部
の深さが零、即ち、光スポツトが凹部にかかつて
いない場合、両光の位相差は零であり、光検出器
１５に入る光量は大となるが、光スポツト凹部に
かかり両光に位相差が生じると、その位相差に応
じて光検出器１５に入る光量は小となる。即ち、
光検出器１５で得られる電気信号は、第２図ｃの
如く記録時の信号波形と関連するものであること
は明らかである。第２図ａにおける光検出器１５
の出力のＰ―Ｐ値は、上で説明した干渉の度合に
関係しており、その値が最大になるのは良く知ら
れているように両光の位相差がπの奇数倍、即
ち、凹部の深さｄが記録レーザ光の波長の1/4の
奇数倍（ｄ＝（2n―１）λ／４）の時である。従
つて、ヒート・モード型記録媒体に信号を記録す
ると同時に信号再生を行ない、再生時に光検出器
１５からの信号の出力が最大となるように記録レ
ーザ光の強さを制御することにより常に最適な深
さ（ｄ＝（2n―１）λ／４）で信号を記録する事
ができる。

第３図は本発明の信号記録方法を実施すべく構
成した記録装置の一例を示したものである。高輝
度光源、例えばレーザ光源２０から発せられた光
２１はビームスプリツター２２により２光束に分
けられ、一方は信号記録のための光２３、他方は
再生のための光束２４となる。ここで光２４は記
録媒体３０を溶解または蒸発させる程強いエネル
ギーを持たないよう、ビーム・スプリツター２２
の反射率が設定せられているものである。光２３
は、光変調器２５によつて記録すべき信号に応じ
て明暗の変調を受けビーム・スプリツター３３を
経た後、適当な光学系２６（例えばビームエクス
パンダー）によりその断面形状を変えられ、ミラ
ー３４を介して光結合器（例えばビーム・スプリ
ツター、偏光ビーム・スプリツター等）２７を通
過し、レンズ２８により、基板２９に塗布された
記録媒体３０の表面に集光し、記録すべき信号に
応じて記録媒体３０を溶解あるいは蒸発させ記録
を行なう。また３１は信号源で記録すべき信号を
発生し、増幅器３２で信号を増幅し、光変調器２
５を駆動し、光２３を変調させる。光変調器２５
によつて変調を受けた光はビーム・スプリツター
３３により、その一部が取り出され、ミラー３５
を介して光検出器３６に送られる。光検出器３６
は光電変換素子で、光の信号を電気の信号に変換
させる働きを持つものである。光検出器３６で得
られる電気信号は公知のｐ―ｐ値測定電気系３７
に送り込まれ、そのＰ―Ｐ値が読み取られる。ま
た一方、再生のための光２４はミラー３８で反射
された後、偏光ビーム・スプリツター３９を通過
後、光学系４０によりその断面を適当な形状、大
きさに変えられλ／４板４１を通過し、光結合器
２７で光２３と結合され、レンズ２８により記録
媒体３０上に微小な光スポツトとして集光する。
レンズ２８に入射する光２４の光路は光２３の光
路とわずかな角度を持つように、光結合器２７あ
るいはミラー３８あるいはビーム・スプリツター
２２で調整され、集光された両光によるスポツト
の位置関係は、第３図ｂに示す如く構成される。
第３図ｂにおいて４２は記録媒体が溶解あるいは
蒸発した凹部で、４３は再生光のスポツト、４４
は記録光のスポツトである。信号再生用の光２４
は、記録媒体３０の表面で反射し、再びもとの光
路を戻り偏光ビーム・スプリツター３９により、
光検出器４５へ入射すべく取り出される。

光検出器４５からの電気信号は、一部デイスプ
レイ装置４６において信号を再生し、記録装置操
作者は目視により観測を行なう事ができる。ま
た、光検出器４５からの電気信号は、再生波形即
ち、第２図ｃの波形のＰ―Ｐ値を測定するＰ―Ｐ
値測定電気系４７に送られ再生波形のＰ―Ｐ値を
測定すると同時に、表示部４７′に表示される。

信号記録の始めに信号源３１からテストパター
ン波形が送られ、同時に増幅器３２の増幅度を
徐々に変え、光変調器２５に送る電気信号の波高
値即ちＰ―Ｐ値を変える。この値により、記録媒
体３０へは凹部の深さが異なつて記録される。

光検出器４５で得られる再生波形のＰ―Ｐ値
（表示部４７′に表示される）は、前に説明した如
く、凹部の深さｄに関係しており、Ｐ―Ｐ値が最
大となつた時に対応する光検出器３６から得られ
る信号波形のＰ−Ｐ値をＰ―Ｐ値測定電気系３７
で測定し、その値が最適値としてスイツチＳ―１
を開放しＳ―２を閉じる事に依つてメモリ４８に
記憶される。この状態に設定された後、スイツチ
Ｓ―１を閉じＳ―２を開放して信号記録をスター
トし、順次光検出器３６から得られる信号波形の
Ｐ―Ｐ値とメモリ４８に記憶されたＰ―Ｐ値とを
比較電気系４９において比較を行ない、その差分
信号で増幅器３２の増幅度を制御することにより
常に最適な条件の下で信号記録が行なえる。

第４図は本発明の方法を用いる装置の他の例
で、再生用の光を得るために、別の光源５０を設
けたものである。その他の系の機能は第３図の説
明と全く同じであるが、別光源を用いる利点は、
カルコーゲン系物質等のヒート・モード型記録媒
体においては波長により反射率が異なるので、再
生のための光の波長を適当に選択することによ
り、より有効に記録媒体からの反射光を受光する
事ができることにある。

また、第３図、第４図に例においては、信号記
録のための光を集光させるレンズと再生のための
光を集光させるためのレンズが同一であるが、第
５図の如く、それぞれの光に専用の集光レンズを
用いても良い。第５図において、５１は信号記録
のための光、５２は再生のための光、５３は信号
記録のための光を集光させるためのレンズ、５４
は再生のための光を集光させるためのレンズ、５
５は記録媒体である。

第６図は、TV信号をデイスク状の記録媒体に
記録する、即ちビデオデイスクの記録装置に本発
明を適用した場合の一実施例である。６０は信号
記録用のレーザ光源で、レーザ光６１は光変調器
６２により明暗の変調を受ける。TV信号発生器
６３からのTV信号は変調系６４で例えばFM変
調され、光変調器ドライバーアンプ６５で適度に
増幅されて光変調器６２に送られる。変調を受け
たレーザ光６１は一部ビーム・スプリツター６６
によつて取り出され、光検出器６７に入る。ビー
ム・スプリツター６６を通過したレーザ光６１
は、図においてミラー６８の背後に位置する図示
されないミラーにより、紙面に垂直手前方向に曲
げられ、さらに、ミラー６８により図の如く左方
へ曲げられ、ビーム・エクスパンダー６９により
広げられ、ミラー７０により下方に曲げられ、光
結合器７１を通過し、レンズ７２により記録体７
３面に微小スポツトに集光される。また信号再生
用のレーザ光源７４からのレーザ光７５は、図に
おいてミラー７６の背後に位置する図示されない
ミラーにより紙面に垂直手前方向に曲げられ、更
にミラー７６で左方に曲げられ、偏光ビーム・ス
プリツター７７を通過後、ビーム・エクスパンダ
ー７８により広げられ、λ／４板７９を通つた
後、光結合器７１で下方に曲げられ、レンズ７２
により、記録体７３上に微小スポツトに集光さ
れ、さらに記録体７３で反射され、再びもとの光
路を戻り、偏光ビーム・スプリツター７７によ
り、光検出器８０方向へ取り出される。各光学素
子６８〜７２，７６〜８０を乗せた移動部材８１
は紙面に直角に設けた不図示のガイド棒に移動自
在に結合せられたガイド穴８３とガイド棒に平行
に設けられた送り雄ネジと噛み合う雌ネジ８２に
より紙面に垂直方向に移動し、一方、円板状の記
録体７３はモーター８４により回転駆動され、信
号は螺旋状あるいは同心円状に記録されるもので
ある。光検出器８０からの再生信号は一部復調系
８５に入り、FM信号をもとにTV信号に戻し、
テレビ８６でデイスプレイする。また一部は、再
生信号波形のＰ―Ｐ値測定系８７に送られ、Ｐ―
Ｐ値が測定され表示部８７′に表示される。今、
ドライバーアンプ６５の増幅度を徐々に変え再生
信号波形のＰ―Ｐ値即ち表示部８７′の表示が最
大になつた時、スイツチＳ―３を開放しＳ―４を
閉じることに依り、光検出器６７で得られた信号
波形のＰ―Ｐ値測定系８８よりの出力信号のＰ―
Ｐ値がメモリ８９に記憶される。

信号記録の際スイツチＳ―３を閉じＳ―４を開
放することに依り順次Ｐ―Ｐ値測定系８８で得ら
れる信号波形のＰ―Ｐ値とメモリ８９に記憶され
た最適な信号波形のＰ―Ｐ値は比較回路９０で比
較されており、両者の差分を信号としてドライバ
ー・アンプ６５の増幅度を制御し、常に最良の状
態で信号を記録する。

以上の如く本発明の信号記録方法は、始めに記
録光の強度を変化させながら信号を記録し、この
記録された信号を再生して再生信号が最良の状態
となる前記記録光強度の最適値を決定した後、前
記記録光強度が最適値となるように制御しながら
信号記録を行なう事により常に最良の状態で信号
記録を行なえる特徴を持つものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは光学的信号記録装置の要部を示す概
要図、第１図ｂは夫々記録信号と記録体の相関関
係図、第２図ａは記録体からの情報読出装置の要
部を示す概要図、第２図ｂは記録体と再生光との
関係を示す上面図、第２図ｃは再生出力を示す波
形図、第３図ａは本発明の信号記録方法を用いた
装置を示す概要図、第３図ｂは記録体と記録光・
再生光との関係を示す上面図、第４図は本発明を
用いた他の信号記録装置を示す図、第５図は本発
明を用いた装置の他の構成例を示す要部側面図、
第６図は本発明を適用した更に他の実施例である
信号記録装置を示す図である。 ここで、２０，５０，６０，７４はレーザ光
源、２５，６２は光変調器、２８，５３，５４は
レンズ、３０，５５，７３は記録体、４５，６７
は光検出器、４６，４７，８７，８８はＰ―Ｐ値
測定電気系；４８，８９はメモリ、４９，９０は
比較回路、３２は増幅器、６５は光変調ドライバ
ーアンプ、３１，６４は変調器である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 記録媒体に記録光を照射する事によつて情報
   信号を記録する方法において、始めに記録光の強
   度を変化させながら信号を記録し、この記録され
   た信号を再生して再生信号が最良の状態となる前
   記記録光強度の最適値を決定した後、前記記録光
   強度が最適値となるように制御しながら信号記録
   を行なう事を特徴とする信号記録方法。