JPH01273227A - 光記録／再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、音響光学偏向素子によってレーザビームを
偏向走査して、光記録媒体に情報を書き込み、又、光記
録媒体の記録情報を読み出すことができる光記録／再生
方式及びその装置に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明の光記録／再生方式及びその装置は、半導体レー
ザ等から出力されるレーザ光を所定のレーザビーム光に
成形したのち、副走査用の偏向系を形成する第１の音響
光学偏向素子に入射し、次に主走査用の偏向系を形成す
る第２の音響光学偏向素子に入射するようにしているた
め、この第２の音響光学偏向素子から出力されるレーザ
ビームは２次面を走査する疑似マルチビームとすること
ができ、記録／再生の転送スピードを向上すると共に、
再生時のトラッキングサーボを容易にすることができる
。

〔従来の技術〕

光ビーム、特にレーザビームを光記録媒体に照射し、情
報を記録する装置、又は光記録媒体に記録されているビ
ット情報を再生する装置（以下、光記録／再生装置とい
う）は、きわめて高い記録面密度を達成することが可能
になり、特に、光記録媒体として回転体を使用したもの
は、ＣＤプレーヤ、ＶＤプレーヤ、データファイリング
システムとして広く実用化されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、光記録媒体として回転ディスクを使用す
るものは、その大きさが物理的に制限されることになる
から、記録情報が制限されると同時に、単一のレーザビ
ームを記録媒体に照射し、記Ｑ／再生を行うものは、記
録媒体の駆動速度が機械的に制限されるため情報の伝送
速度の点でも制限をうけることになる。

そこで、マルチビーム半導体レーザを使用した多チャン
ネルの記録／再生方式が提案されているが、マルチレー
ザのアレイを使用する場合は、各レーザビームの変調系
や、光学系が複雑となり、又、レーザビームを制御する
各種のサーボ機構を正確に動作させることも困難になる
という問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、かかる問題点にかんがみてなされたもので、
レーザ発光源から出力されるレーザ光を比較的早い速度
で偏向させることができる第１の音響光学偏向素子によ
って第１の方向に所定の範囲で走査できるようにし、次
に、この第１の方向に走査されたレーザビーム光を、さ
らに、比較的大きい偏向角で出力することができる第２
の音響光学偏向素子によって前記第１の音響光学偏向素
子とほぼ直交する第２の方向に走査する。

そして、この２次元的な走査ビームを対物レンズを介し
てテープ状の光記録媒体に照射することにより情報を記
録し、又は再生できるようにしたものである。

〔作用〕

光記録媒体に照射されるレーザビームが２次元の方向で
走査できるようになされているため、記録トラックが面
単位で構成されることになり、単一のレーザビームを走
査する従来の光記録／再生装置より伝送速度を早くする
と共に、記録面密度も高くすることが可使になる。

又、主走査による記録トラックが短い副走査レーザビー
ムのトラックによって形成されているから、トラッキン
グ制御が電気的なコントロールにより行うことができ、
サーボ系が簡易化される。

〔実施例〕

第１図は本発明の光記録／再生装置の一実施例を示した
もので、１０はレーザ光を出力している半導体レーザ、
１１は半導体レーザから出力されるレーザビームを示し
、このレーザビーム１１は光記録装置の場合は、半導体
レーザ１０に印加されている記録情報に基づいて変調さ
れているものである。

１２は前記レーザビームを所定のスポット径１３とする
コリメータを示し、このコリメータ１２には必要により
レーザビームの偏波面を偏光するための光学素子を含む
。

１４は第１の音響光学偏向素子を示し、第２図に示すよ
うに光を透過する媒質１４Ｃと、超音波を発生する圧電
素子１４Ａ、及び吸音材１４Ｂを備えている。

この音響光学偏向素子はよく知られているように、圧電
素子１４Ａに超音波信号を印加して媒質中に超音波の疎
密波を形成し、この疎密波の進行方向とほぼ直交する方
向から所定の角度でレーザビームＩＩＡを照射すること
により、レーザビームを偏向するものであり、その偏向
角（ブラッグ角）θは、印加されている超音波信号の周
波数（疎密波の波長Δ）及び、レーザビームの波長（入
）によって設定される。

１５は音響光学偏向素子１４によって偏向されたレーザ
ビームＩＩＢの広がり角を集束し、必要があれば出力さ
れたレーザビームｌＩＢの偏波面を偏光する光学素子、
１６は第２の音響光学偏向素子で前記第１の音響光学偏
向素子１４に対して、この偏向方向が直交する方向（Ｘ
軸方向）に配置されている。そして、前記第１の音響光
学偏向素子１４と同様に圧電素子１６Ａの電極にも超音
波信号が印加され、出力ビームをＸ軸方向に走査するも
のである。

１７は円柱レンズ、１８は第２の音響光学偏向素子で偏
向された出力ビームを平行光束とするコリメーションレ
ンズ、１９は記録面から反射された再生レーザ光を分離
するための偏向ビームスプリッタ、２０はテープ状の記
録媒体２１に絞り込まれたレーザビームを照射する対物
レンズを示し、この対物レンズ２０によって、例えば、
記録媒体２１の記録面で約１ｐｍのレーザスポットを形
成するようにすると共に、記録媒体２１で反射された戻
り光を効果的にピックアップして記録情報を読み出す。

３０は偏向ビームスプリッタ１９で分離された戻り光を
数個の受光面を有する光デイテクタ３１に所定のビーム
径で照射する光学系であり、光デイテクタ３１に入射さ
れたレーザビームは電気信号に変換され、この電気信号
から記録データの読み出しを行うと共に、電気的な演算
処理により各種のサーボエラー信号の検出を可能にする
ものである。

なお、３２は半導体レーザ１０の変調信号源、３３は第
１の音響光学偏向素子１４に印加される第１の超音波周
波数スイープ信号源、３４はパワーアンプ、３５は第２
の音響光学偏向素子１６に印加される第２の超音波周波
数スィーブ信号源、３６はそのパワーアンプを示す。

本発明の光記録／再生方式は上述したように構成されて
いるから、記録装置として使用されるときは、半導体レ
ーザ１０の出力パワーが高く設定され、変調信号３２か
ら供給されるデータによって断続制御される。そして、
コリメータ１２を介して第１の音響光学偏向素子１４に
照射される。

第１の音響光学偏向素子１４には第３図に示すように、
超音波周波数が所定の周期Ｔ、でｆｌＹからｆ２Ｙまで
連続して変化する信号ＳＹが印加されているため、その
出力レーザビームはスイープ周波数に対応して偏向角θ
（ブラッグ角）が変化し、周期ＴｙでＹ軸方向にスイー
プされることになる。そして、Ｙ軸方向に走査されてい
るレーザビームは１次に、光学素子１５を介して第２の
音響光学偏向素子１６に入射され、この第２の音響光学
偏向素子１６によってＸ軸方向に偏向されることになる
。

第２の音響光学偏向素子１６に印加される超音波信号Ｓ
Ｘは第３図に示すように、周波数がｆｌＸからｆ２Ｘま
で周期Ｔ×で変化しているスイープ信号であり、この周
期Ｔ×は第１の音響光学偏向素子のスイープ信号の周期
ＴＶよりも長い、しだがって、この第２の音響光学偏向
素子によってレーザビームが偏向されると、走査幅は比
較的小さいが早い周期Ｔ、の副走査ビームが、さらに、
走査幅が大きく、周期Ｔ、ｌが比較的おそい主走査ビー
ムによって偏向されることになり、記録媒体２１には、
周期Ｔ、で刻まれた複数の副トラツクＸＩ。

ｘ２．ｘ３　・・・・・・を集合した集合トラック２１
Ａが第２の音響光学偏向素子の１回の走査で形成される
。

そして、記録媒体２１が所定の速度Ｖで移動していると
きは、第３図に示すように複数の副トラツクを集合した
集合トラック２１Ａがｚｌ、ｚ２゜Ｚ３・・・・・・と
して記録媒体２１の走行方向に逐次形成されることにな
る。

前記第１及び第２の音響光学偏向素子１４゜１６に印加
されるスィーブ信号は副走査ビームのトラック数をＮと
するＹｙＸＮ：Ｙｘ　となるように設定され、主走査ビ
ームの周期Ｔ×とテープ状の記録媒体２１に記録されて
いるＣＴＬ信号２１Ｂの周期が一致するようにテープ速
度が設定される。

副走査ビームを形成する第１の音響光学偏向素子１４は
、掃引距離は小さいが比較的早い周期に応答することが
要請され、例えば、媒質の音波速度が早い等方性の音響
光学偏向素子を使用することが好ましいが、主走査ビー
ムを形成する第２の音響光学偏向素子１６は走査速度は
おそいが走査幅を大きくするために偏向ブラッグ角を大
きい異方性ブラッグ形の音響光学偏向素子とすることが
好ましい。

本発明の光記録／再生方式は上述したような構成とされ
ているから、記録媒体２１とレーザビ−フトの相対速度
を早くすることができ、伝送スピードを早くすることが
できる。又、記録トラックの走査は、その大部分が光学
系の偏向制御によって行われるため、トラッキング制御
を行うことが容易になる。

すなわち、第１．及び第２の音響光学偏向素子１４．１
６に印加されているスイープ信号ＳＹ。

Ｓｘの位相をトラッキングエラー情報に基づいてコント
ロールすることによりトラッキングをとることができ、
テープ駆動系、又はカード駆動系を除いて機械的なサー
ボ機構は殆ど不用とすることができる。

上記実施例では、第１の音響光学偏向素子１４に外部か
ら連続して周波数が変化するスイープ信号を印加するよ
うにしているが、第２の実施例として、第１の音響光学
偏向素子１４にトラッキングエラー情報によって変化す
る単一の周波数を与えると、再生時に記録媒体２１の斜
め方向に形成されている単一のトラックの追跡を容易に
行うことができるようになる。

すなわち、第２の音響光学偏向素子１６に印加されてい
るスイープ信号Ｓｘの位相と、記録媒体２１に形成され
ているＣＴＬ信号２１Ｂの位相を比較することによって
トラッキングエラー信号を検出し、このトラッキングエ
ラー信号によって、Ｙ軸方向の走査ビームをコントロー
ルする信号ＳＶの周波数をコントロールすることにより
Ｘ軸方向に走査されているレーザビームの走査軌跡をコ
ントロールすることが可能になり、ダイナミックトラッ
キング制御を行うことができるようになる。

なお、戻り光を検出する偏向ビームスプリッタ１９、光
学系３０．及び光デイテクタ３１は上記実施例に限定さ
れることなく、例えば、第１．及び第２の音響光学偏向
素子１４．ｉ６の中間部分に配置するようにしてもよい
。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の光記録／再生方式及びそ
の装置では、第１の方向に偏向することができる第１の
音響光学偏向素子と、この第１の音響光学偏向素子によ
って変更されたレーザビームを前記第１の方向とほぼ直
交する方向に偏向する第２の音響光学偏向素子を設け、
半導体レーザビームを２次元で走査するようにしている
から、光記録媒体と走査レーザビームの相対速度が高く
なることにより１本の主トラツクに多量の情報を記録し
、又は再生することを可能とし、記録面密度を高くする
と同時に、データの伝送速度を向上させることができる
。

又、副走査を形成する偏向素子にトラッキング制御信号
を印加することによって、レーザビームのトラッキング
サーボが光学的に構築でき、記録／再生装置のサーボ機
構を簡易化することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光記録／再生方式の原理を示す模式図
、第２図は音響光学偏向素子の構造と。 その動作を説明するための説明図、第３図は音響光学偏
向素子に印加される超音波信号と、記録面に形成される
トラックの説明図である。 図中、１０は半導体レーザ、１２はコリメータ、１４は
第１の音響光学偏向素子、１５は光学素子、１６は第２
の音響光学偏向素子、２１は記録媒体を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザ発光源から出力されたレーザビームを、第
   １の音響光学偏向素子に供給することによって第１の方
   向に偏向すると共に、前記第１の方向に偏向されたレー
   ザビームを第２の音響光学偏向素子に入力し、前記第１
   の方向とほぼ直交する第２の方向に走査し、対物レンズ
   を介して光記録媒体に照射するようにしたことを特徴と
   する光記録／再生方式。
2. （２）レーザ発光源と、該レーザ発光源から出力された
   レーザビームが入射されている音響光学偏向素子と、該
   音響光学偏向素子に印加されている掃引信号によって第
   １の方向に走査されたレーザビームをビームスプリッタ
   及び対物レンズを介して光記録媒体に照射するようにし
   た光記録／再生装置において、前記レーザ発光源と前記
   音響光学偏向素子の中間に、レーザビームを前記第１の
   方向とほぼ直交する方向に偏向走査する掃引信号が供給
   されている副走査音響光学偏向素子が設けられているこ
   とを特徴とする光記録／再生装置。