JPH02101643A

JPH02101643A - 光学的情報記録再生装置

Info

Publication number: JPH02101643A
Application number: JP63252121A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Hoshi; 星　宏明; Kazuhiko Matsuoka; 和彦松岡
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-10-07
Filing date: 1988-10-07
Publication date: 1990-04-13
Anticipated expiration: 2013-02-10
Also published as: JP2710961B2

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〕本発明は情報記録再生装置に関するものであり、特に、
記録媒体に光ヘッドを相対的に往復運動させつつ情報の
消去、記録、及び／又は再生を行なう光学的情報記録再
生装置に関する。

〔従来の技術〕

従来から光を用いて情報を記録、再生する媒体の形態と
して光ディスク、光カード、光テープ等の各種のものが
知られている。これらはそれぞれ特徴をもっており、目
的、用途等によって使いわけられているが、そのうち光
カードは製造の容易さ、携帯性のよさ、アクセス性のよ
さといった特徴を生かし、今後、用途がますます広まっ
てゆくと考えられる。

第９図はカード状の記録媒体に対して構成された光情報
記録再生装置の一例を示す概略ブロック図である。

同図において、１は情報を記録すべき光カード、３は光
ヘッド（第９図において点線で囲まれた部分）、４は光
ヘラＰ３からの光ビーム、５は光カード１を載置するシ
ャトル、８はレーザー　９はコリメーターレンズである
。ＩＯは偏光ビームスプリッタ−３０はｌ／４波長板で
、該２つの部材の組み合わせによって図の上から下へ向
う光は透過させるが、下から上へ向う光は直角方向に曲
げられる。１１は対物レンズで平行光を光カード１上で
集光させる働きをする。

１２は光センサ−１３はプリアンプ、１４はオートフォ
ー力シングサー？、１５はオートトラッキングチー？、
１６はデコーダー　１７はインターフェイス、１８はコ
ンピューター　１９ｆｄエンコーダー　２０はレーザー
Ｙライパーである。

２１はステッピングモーターで光学ヘッド３を紙面と垂
直方向に移動させる働きをもつ。

２２．２３はプーリーで、該プーリー２２．２３には、
ベルト２４がかけられている。該ベルト２４には光カー
ド１を載置すると共に固定するシャトル５が取付けられ
ている。プーリー２２はモーター２６のシャトルに取り
付けられており、モーター２６の回転によって光カード
１は図の矢印Ａ方向に直線往復運動する。この運動は、
モーター丈−が２７により光カードｌの記録領域内では
、定速度運動を行ない、記の領域外で、減速、停止、加
速により反転し、スムーズな直線往復運動を行なってい
る。なお、モーター２６の回転速度は光学的エンコーダ
で検出し、モーターサーボ２７へ入力している。

次に第９図に示された装置の動作を情報再生の場合を例
にとり説明する。

第９図において、レーザー８から発振された光ビームは
、コリメータレンズ９で平行光になり、偏光ビームスプ
リッタ−１０及びｌ／４波長板３０を通り、さらに対物
レンズ１１により、集光されて、光カード１上に微小ス
ポットを形成する。光カード１からの反射光は微小スポ
ラ）Ｋより照射された部分に情報ビットがあるかないか
によって変調を受け、この変調光が再び対物レンズＩＩ
Ｋよりて平行光となり、偏光ビームスプリッタ−１０に
よって光センｆ−１２に入射される。光センサ−１２は
変調光の光量変化を検知し、電気信号に変えてプリアン
プ１３へ送る。プリアンプ１３からオートフォーーカシ
ングチーぜ１４に信号が送られ、オートフォーカシング
サーボ１４からの信号により、図示されていないアクチ
ーエータ−により対物レンズ１１をＢ方向に移動させ、
光げ−ム４が光カードｌ上で焦点を結ぶように対物レン
ズ１１と光カード１との距離を制御する。

装置の初期動作時には、インターフェイス１７からオー
トフォーカシングチーメ１４．オートトラッキングサー
？１５へチー？の引き込み指令が送られる。ここでいう
インターフェイス１７は、マイクロプロセッサ−ユニッ
ト等を含み、独立し次装置として完結し、外部コンピュ
ーター１８と通信機能をもっている。

またプリアンプ１３からの信号は、オートトラッキング
チーｙｊｒ１５にも信号が送られ、オートトラッキング
サーボ１５からの信号は、不図示のアクチュエータによ
り対物レンズ１１を紙面と垂直方向に移動させ、光ビー
ム４が所定の位置に焦点を結ぶように制御する。オート
フォーカシングチーｒｊ／１４とオートトラッキングサ
ー〆１５については、いくつかの具体的な方法が提案さ
れているが、例えば光ビーム４をグレーティング等で複
数に分け、光カード１にあらかじめオートトラッキング
用の、又はオートトラッキング用のトラックをプリフォ
ーマットしておき、複数の光ビームの少なくとも１つで
情報を再生し、他のビームでオートフォーカス用および
オートトラッキング用の信号を取り出す例が提案されて
いる。

更に、プリアン７’１３からの信号は、デコーダ１６に
送られて電気的に必要な処理をされた後、インターフェ
イス１７に送られる。インターフェイス１７からはコン
ピュータ１８に情報信号が送られる。またインターフェ
イス１７からは、エンコーダ１９に信号が送られ、必要
に応じて変調をうけ念後、レーザードライバー２０を経
てレーザー８０発掘を制御する。

ま之、インターフェイス１７からはステッピングモータ
ー２１とモーターサーブ２７に信号が送られ、それぞれ
光ヘツド３０紙面に対し垂直方向の位置制御とモーター
２６の回転制御が行なわれる。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような動作を行なう元カード記録再生装置において
は、消去又は記録された情報の正確さをチエツクする機
能、いわゆる書き込み後直接読み出し機能に類した機能
を持たすことによって、情報の消去、記録、再生の信頼
性を向上させられることが知られている。

たとえば、１つの光源を用い１回折格子やプリズムによ
り複数に分割された光束を使って、同一トラック上に複
数のスポットを形成し、それぞれ消去、記録、再生に用
いる方法が考えられる。しかし、消去あるいは記録時の
変調によりそれぞれのスポットも変調されるため、オー
バライド機能、書き込み後直接読み出し機能等を実現す
ることは非常に難しい。なぜなら単一光源を用いた場合
消去、記録、再生間のクロストーク、時間的ズレを補償
するには、大規模な電気的信号処理にょらざるを光ない
。また記録に必要な高いパワーまたはエネルギーを得、
かつ、消去と記録を独立に実行するには消去時と記録時
のカードと光ヘッドの相対速度を切替えねばならないと
いった装置の大型化、複雑化が伴うためである。

そこで、特開昭６２−２９８０３３号に示されるが如く
、複数の半導体レーザーを用い、光ヘッドと媒体の相対
移動方向に対応して、記録と再生スポットの屓序を切替
える、書き込み後直接読み出し装置が提案されているが
、複数の半導体レーザーの光軸を調整によ抄、所望の位
置関係に設定するのは非常に手間がかかる上、温度や撮
動等に弱く、現実に装置化し量産するのは雅しいという
問題点を有している。

それに対し、同じ特開昭６２−２９８０３３号に示され
るが如き、アレイ半導体レーザーを用いた書き込み後直
接読み出し装置によれば、そのよう々問題は低減される
が、記録と再生を行なう複数のレーザーでは、消去即記
録というオーバーライド機能が実現できないばかりでな
く１次のような問題点を有している。

第１に、通常、消去、記録には１０〜５ＱｍＷという大
出力が必要で、再生には、ｌ〜５ｍＷという低出力で十
分であるから、同一の特性のレーザーでは、それぞれの
出力に対応した性能を実現するのが帷しい。つまり、高
出力が出るように作製したレーザーでは、発振しきい値
に近い低出力では、発振が不安定で雑音が大きい上に、
非点収差が異なることが多く、さらにしきい値が不明確
で注入電流−光出力特性の直線性が悪い。従って、消去
。

記録よりも高いＳＮ比が必要な再生及びオートフォーカ
スやオートトラッキングといったチーぜの信頼性が落ち
るという問題点を有している。さらには、一般に高出力
にするため、レーザーの前端面の反射率を低くしている
ので、いわゆる戻り光誘起雑音が発生しやすいので、上
記の信頼性をさらに劣化させる。

第２に、消去、記録時に大出力で変調を行なうため、隣
接したアレイレーザー間の光学的、電気的、熱的クロス
トークにより、本来、低出力の再生・ぐワーで一定して
いるべき再生光が変調され、正しい再生が行なわれない
という問題点がある。

半導体レーザーの光出力を安定化するのに、レーザーと
同じ／４ツケーノの中にレーザーの後方出力をモニター
するフォトダイオードを設け、基準値からのずれを検出
し、レーザーに負帰還をかけるいわゆるＡＰＣ（オート
・／ＩＰワーコントロール）駆動回路が同業者の間で公
知であるが、これは温度変動や経時変化という０＝ｌＯ
ＯＨｚ程度の低周波の光変動を押えるものであり、かつ
、アレイレーザーの場合、レーザーが近接しており、独
立に光出力をモニターするのが困難であるため、前記ク
ロストークによる光変動を押えることができないという
問題点を有している。

第３の問題点は、移動方向により記録再生を切替える場
合のサーブの安定性に関するものである。

通常、往動時と復動時には別の（多くは隣りの）トラッ
クを走査するが、そのトラックの移動は、前述のように
往復の切換時に、記録領域外で行なわれることが多い。

このように、往復による記録、再生スポットの順序切替
えと、トラックの移動が重なる場合チー〆のスーットも
切り替る之め、オート・トラッキングはもちろんオート
・フォーカスまではずれてしまい、記録、再生のスピー
ドを著しく低下させるという問題点を有していた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記の従来技術の問題点に鑑み、消去。

記録、再生の速度を低減させることなしに、オーバーラ
イド、書き込み後直接読み出し等の機能を実現し、安定
にかつ正確に情報の消去、記録、再生を行なうことが可
能な光学的情報記録再生装置を提供することを目的とす
る。

以上のような目的は媒体と光ヘッドを相対往復運動させ
つつ、消去及び／又は記録及び／又は再生を行なう光学
的情報記録再生装置において、光源が、独立発光可能な
複数の光源であって、かつ、それぞれの光源が該消去及
び／又は記録及び／又は再生に対応した波面及び光出力
を有し、かつ、それぞれの光出力を独立に検出可能な複
数の光検出器を有し、該媒体の同一トラック上に複数の
スポットを配置せしめ、かつ該往復運動の往動時と復動
時に対応して、スポットの機能が変更されることを特徴
とする光学的情報記録再生装置により達成される。

〔作用〕

本発明は実質的に独立発光可能で、かつ、各々の機能の
特性に適合した波面及び光出力を有した複数の光源を用
い、媒体の同一トラック上に複数のスポットを配置せし
め、かつ、往復運動の往動時と復動時に対応してスムー
ズにスポットの機能が変更されることを特徴としている
。

なお、前記スポットの機能の変更時に少なくとも１組の
スポットが同一の機能を有する重複した期間を有するこ
とにより、機能変更時の不安定をなくすことは本発明の
有効な方法である。

また、各レーザーとそのモニター用フォトダイオードの
対と、該対に対し、それぞれ、差動増幅器とバッファア
ンプからなるドライバ部とを設け、差動増幅器に該モニ
ター用フォトダイオ−Ｐの出力と該レーザーの駆動制御
信号を入力した光出力制御装置を有し、オートパワーコ
ントロール制御によって、各レーザーの光出力制御を行
なうようにすることも本発明の有効な方法である。

〔実施例〕

以下、図面を用いて、本発明の実施例について詳細に説
明する。

第１図は本発明の実施例を示す装置の概略ブロック図で
ある。第９図に示した装置の構成と同じ構成部品につい
ては同じ番号を付す。光ヘッド３１におけるレーザー８
には、同一半導体基板に３７レイ半導体レーザー１００
．１０１　１０２と後に説明するように、それぞれ用の
モニターフォトダイオードが集積化されている。３つの
レーデ−は独立に駆動可能で、それぞれにレーザードラ
イバー３５ｔ３６，３７により独立駆動される。

３つのドライバーは、その切換回路（Ｉ）　３２に接続
され後に説明する流れに従い、それぞれのレーザーの、
駆動状態を切り替える。

３つのレーザーの発光点はコリメーターレンズ９の焦平
面内にあるから、それぞれのレーザーからの発散光は、
コリメーターレンズ９により平行光束となる。この３つ
のビームは、対物レンズ１１により光カードｌ上に、３
つのスポット２００゜２０１．２０２として結像される
。本実施例ではコリメータレンズ９の焦点距離は対物レ
ンズ１１の焦点距離以下にしであるので、カード上のス
ポット間隔はレーザーの発光点間隔が両者の焦点距離の
比だけ縮小結像されている。このした縮小光学系により
、還境温度の変化にともなう熱膨張・収縮による、レー
ザーとコリメータの３次元的位置関係のズレのスポット
間隔への影響の低減、後述するレーザー間のクロストー
クの低減（発光点間隔を大きくできる）等に効果がある
。この３つのスポットの配列方向は、カードの往復運動
方向Ａに平行である。光カート０１からの反射ビームは
１／４波長板３０、偏光ビームスプリッタ１０を通過後
、センナレンズ３１により、光センサ−１２上へ集光さ
れる。光センｆ−−１２には、それぞれ、３つのビーム
に対応した３つの受光部３８，３９　。

４０が配置されて、それぞれから出力された光電流は、
各々プリアンプ４１，４２．４３で電流電圧変換、増巾
、演算、波形整形、その他の処理が行なわれ、切換回路
（ｎ）　３３へ入力される。

切換回路■３２、切換回路（ＩＩ）　３３の機能につい
て、第２図を用いて説明する。

第２図（ａ）　、　（ｂ）においてトラック４０　ａ　
＋　４０　ｂ＋・・・、４０＠は、光カードの往復運動
方向人に平行に設けられている。３アレイレーザー１０
０゜１０１．１０２からの光で形成した３つのスポツ）
２００，２０１．２０２は同一のトラック４０上に配列
しである。

まずｔ４２図（＆）で示すカードの往動時（図中右から
左へカードが移動）のトラック４０ｃ上の情報ピット４
１の消去、記録、再生について説明する。

この場合スポラ）２００は消去用、２０１は記録用、２
０２は再生用スポットとして用いることになる。それら
の指令は、インターフェイス１７から、レーザードライ
バー２０の切換回路３２に伝えられ、上記の機能の切換
えを行なう。記録すべき情報はコンピューター１８から
送られインターフェイス１７を介し、エンコダ−１９に
よ抄記録用に変調された信号に変換され、切換回路（１
）３２をＵで記録用レーザー１０１のレーザードライバ
ー３６へ入力され、レーｆ−１０１の出カッ量７−を変
調する。たとえば、Ｉｎ５ｏ系記録媒体を用い、消去ス
ポツ）２００を７ｍＷの結晶化レベルにして。

書かれてあったピット４１を消去し、記録スポット２０
１の変調の高出力レベルを１５ｍＷとなるように、レー
ザー２０１を駆動することによりアモルファス化された
新らたなるピット４１が形成されオーバーライドが達成
される。また、再生スポツ）２０２は低出力の１　ｍＷ
ととし、書き込み後直接読み出しが、オーバーライドと
ともに実現する。

この場合、再生スポラ）２０２のカード上反射光は、対
応した受光部３８に入射し、プリアンプ４１の出力とし
て得られる。その出力は、やはりインターフェイス１７
を介して、往動時にはプリアンプ４１，４２．４３をそ
れぞれ再生、記録、消去に対応するように切換回路（■
）３３により切換えられているので再生用信号は、切換
回路（■）を通して、デコーダー１６に入力される。デ
コーダーで再生され念情報はインターフェイス１７に伝
えられ本来記録されているべき情報と比較される。

その結果検出されるエラーの種類及び度合により、あら
かじめ定められた処理を１択し実行する。

九とえば、付加するエラー訂正符号の訂正能力で十分回
復可能な範囲のエラーであれば、そのまま、あるいはエ
ラーに対応して記録時に発生したエラーであることを示
すエラーフラグ等を記録する。

訂正能力を越えるようなエラーは、あらかじめ決められ
た範囲内でより強力な訂正符号の付加により、訂正可能
なものであればその付加を行なう。

さらにその範囲を越えるようなエラーであれば、一つの
処理法としては同一トラック内、もしくは別のトラック
に代替領域を設は再記録を行なう方法がある。その際、
エラー領域であることの情報（フラグ、マーク等）及び
その代替領域の位置（アドレス等）の情報（ポインタ等
）を記録する。

あるいは、エラー領域への再消去および再記録等の処理
方法が実行される。エラーの再現性があったり、バース
ト的である場合は、カードに大きな欠陥があると考えら
れるので、その領域を固定し、それ以降使用しないよう
にする等の処理も行なうことができる。もちろんこれら
の情報は必要があればブイレフ）　ＩＪ−領域に、対応
する情報を記録しておくことができる、また、消去、記録、再生の一連の動作を行なう場合につ
いて述べたが、たとえば、情報を消去したいという場合
には、消去後、即直接再生を行ない、確実に消去が行な
われているかどうかを確認しながら消去動作を行なうこ
とも可能になる。もちろん、消去が不完全、つまりエラ
ーがあれば、上述の記録と同様に、エラーの１類と度合
により、すぐに処理を選択、実行することができる。つ
まり、記録の前に、エラーがどこにどの程度存在するか
がわかるので、記録時に、領域の選択、エラー訂正能力
の変更等エラーに対応した、上述の如き対策が可能とな
り、装置の信頼性を向上させることができる。もちろん
、再消去に挑戦することもできるし消去時のエラーを他
と区別して、カード自身にフラグや、ディレクトリ−の
欠陥情報として記録しておくことも可能である。

こうして、トラック４０ｃの記録が終了し１次に隣りの
トラック４０ｄへ記録する場合について第１図及び第２
図（ｂ）を用いて説明する。本発明によれば、復動時に
も、往動時と全く同一の動作、機能が可能であるから、
高速化の九め、トラック４０ｄは、カードの往動時にも
消去、記録、再生が可能である。その場合、再生時に、
一方向、たとえば、本実施例においては往動方向のみに
相対運動させるような装置に対応させるため、記録時に
１トラック分の情報の配列を逆転させて記録しておくこ
とも可能である。もちろんその場合、カード又はトラッ
ク毎の方向を示す情報を記録しておけば、再生時に問題
とならない。

さて、トラック４０ｄへの記録の際は、往動時と同様、
インターフェイス１７からの信号により、レーザー寿命
イ・々２０の切換回路（１）　３２、プリアンプ１３の
切換回路（■）３３を切換えて、消去は、スポット２０
２、記録はスポット２０１（往動時と同じ）再生はスポ
ット２００にて行なうようにレーザート９ライパ３５，
３６．３７をそれぞれ、再生、記録、消去用に切換え、
プリアンプ４１゜４２．４３は、再生、記録、消去用に
切換えられる。この切換えによって他の構成要素は、そ
のまま用いることができるので、往動時と同様の、オー
バーライド、書き込み後直接読み出し等を行なうことが
可能になる。

なお、オートフォーカス、オートトラッキングは周知の
たとえば非点収差法、３ビーム法を用いることができる
。その場合、最も望ましくは、変調を受けない、時間的
に一定のパワーをもつ、再生用レーザー（往動時１０２
．復動時１００）の光を用いてオートフォーカス、オー
トトラッキングを行なうのがよい。なぜなら消去は必ず
しも行なうとは限らないし、また節電、放熱、レーザー
寿命を考えれば、消去動作以外の時にオートフォーカス
、オートトラッキングの丸めに低出力で発光させておく
のも望ましくないので、消去動作を行なわない時間は、
不点灯とした方がよい。従って、オートフォーカス、オ
ートドラッギングに用いるのは好ましくない。ま九記録
も、九とえは往動時に１トラツク上すべての領域に記録
をするとは限らないので、消去同様記録動作以外は不点
灯とする方がよいので、オートフォーカス、オートトラ
ッキングに用いるのは好ましくない。さらに光カードの
往復運動の速度は、カードの長さが、８０ｍ程度と短か
いこともあって、反転時の加速度の変更、記録領域での
定速度制御を考えると、４００ｗ＋ｇ＋／　ｓｓ　ｃ程
度が上限である。従って、２μｍφをピットの最小プイ
ズとすると、周波数の上限は２００ｋＨｚとなる。変調
方式にもよるが、たとえばＭｏｄｉｆｉｅｄ　Ｆｒ＠ｑ
ｕｅｎｃｙ　Ｍｏｄｕｌａｔｌｏｎ　（ＭＦＭ変ｖＩ４
）を用いると、下限は１００　ｋＨｚ　、ジッターや波
形の歪を考え、帯域にはある程度余裕が必要であること
、及び安価で性能のよい帯域フィルタは難しいこを考え
ると、オートフォーカス、オートトラッキングの信号帯
域０〜５０　ｋＨｚとの完全な帯域の分離が困難である
。さらに、媒体の記録感度が低く、記録時のレーザーの
媒体上致達・量ワーが足りなくなる場合、記録時の往復
運動の速度を低下させて対応することになるが、これに
より、記録の変調信号のオートフォーカス、オートトラ
ッキング用信号へのクロストークは避は難いものとなる
。そうなると、オートフォーカス、オートトラッキング
用の信号にもれ込む、記録の変調成分を除去、補償する
大規模な電気処理系が必要になる。従って、記録用レー
ザーの光を用いてオートフォーカス、オートトラッキン
グを行なうのは好ましくない。

さらに、以上は消去、記録時の場合であるが、再生のみ
を行なう場合は、特に、キズ、ｆミ等欠陥を検出するノ
母イロットスポットといった別の役割りに用いることが
ない限り、消去、記録用レーザーは、節電、放熱、レー
ザー寿命の観点から不点灯とする方が好ましい。

以上のような効果を考え、オートフォーカス、オートト
ラッキングには、再生用レーザーの光を用いる。

なお不図示であるが、オートトラッキングに３ビーム法
を用いる場合は、コリメーターレンズ９と、偏光ビーム
スプリッタ１０の間の平行光束中に、０次、±１次回折
光を発生させるための回折格子を置き、±１次回折光に
よる２つのスポットのカード１からの反射光を受けるた
めの受光部をセンサ３８と４１に設けておけばよい。ま
たオートフォーカシングに非点収差法を用いる場合は、
センサレンズ３１の直後にシリンドリカルレンズを配置
し、その母線に対し、十字の分割線が４５度回転した４
分割受光部を、Ｏ次回折光に対応した位置にセンサ３８
，４１に設けておけばよい。

第３図は１本実例の光源として用いられる３アレイ半導
体レーザーの一例を示す斜視図である。

これは埋め込み型の屈折率導波型（内部ストライプ型）
レーザーで、分子線結晶成長法、リアクティブイオンエ
ツチング法により作製可能である。

製造に際しては、ｐ−ＧａＡｓ基板３０７上に、ｎ　−
ＧａＡｓ層３０６を結晶成長し、エツチングにより溝全
形成し、その上に、順次ｐ−ＡんａＡｓ層３０５．レー
ザー光が発生する活性層であるＡｔＧａＡｓ層３０４゜
ｎ　−ＡｔＧａＡｓ層３０３、ｎ　−ＧａＡｓ層３０２
を結晶成長し、電極３０１，３０８を形成した後、３つ
のレーザー１００．１０１．１０２を電気的、光学的及
び熱的に分離するため、エツチングにより、ストライプ
方向に溝を形成する。分離度を高め、クロストークを低
減するためには、ｐ　−ＧａＡｓ基板３０７まで深い溝
を切る方がよい。またレーザーの後方出力を独立にモニ
ターするため各レーザー１００．１０１，１０２に対し
てフォトダイオード１０３，１０４．１０５を、やはり
エツチングにより溝を切り各レーザーに近接して作成し
ている。構造はレーザーと同じであるが、逆バイアスを
かけることにより、高速で直線性のよいフォトダイオー
ドとして用いることができる。なお、各フォトダイオー
ドのレーザー側端面は、端面からの反射光が隣接したフ
ォトダイオードに入射したり再びレーザーに戻り、発振
を不安定にするのをさけるため、斜めにエツチングして
傾けである。

各レーザーの間隔は、クロストーク及び、光学系の結像
性能を考えると、１０μｍ〜２００μｍの範囲が適当で
ある。

また、前述したように１本実施例では、真中のレーザー
１０１が、往復、両方とも記録用レーザーであるから、
高出力が出るように前面には反射防止膜３０９を、後面
には反射増加膜３１０を付けている。反射防止膜３０９
は、たとえばＡｔ２０゜膜をλ／４以下の厚みで形成す
ればよく、反射増加膜３１０は誘電多層膜たとえばＡ２
０．　（屈折率１．７）。

Ｓｌ　（屈折率３．５）をそれぞれλ／４の厚みづつの
対を交互に形成すればよく、たとえば前面１０％、裏面
９０％の反射率にすることにより、２０ｍＷ出力のレー
ザーを、４０　ｍＷ比出力することが可能である。また
、高出力時に非点収差が小さくなるようにストライプの
１】、活性層の厚みを最適化できる。レーザー１００と
１０２は消去と再生用（往復で切換え）であるので、消
去用のパワーが出ればよいので、端面の保護のみの膜を
つければよい。

但し再生時に最もレーザーのＳＮ比が良好になるよう°
に、レーザーの各定数を定めて卦〈。

このように、各機能、役割に応じて、各レーザーの特性
をチューニングしておくこトニより、レーデ−間のクロ
ストークの低減、ＳＮ比の向上レーザーの高寿命化、節
電、放熱に効果がある。たとえば、第４図に、各レーザ
ーの往復時の出方の一例を示す。（、）はレーザー１０
０　（ｂ）はレーザー１０１　、　（ｃ）はレーザー１
０２の出力パワーの切換えのタイミングを示している。

往動時、レーザー１００は消去レベルＰ。（媒体上７ｍ
Ｗ　）　、レーザー１０２は再生レベルＰＲ（媒体上１
　ｍＷ　）で直流的に駆動している。この場合トラック
全体を消去し書き返している。レーザー１００，１０２
は、ＰＲでＳＮ比がよいようにチューニングされて作ら
れているから、最も高いＳＮ比が要求される再生信号が
良好となる。消去は再生に比べそれ程高いＳＮ比は必要
ない。記録はハイ・レベルＰｗＨ（媒体上１５　ｍＷ　
）とロウ・レベルＰｗＬ（媒体上１ｍＷ　）をそれぞれ
１１”、頴”に対応してレーザーを変調してｂる。ＰＷ
Ｌ′５！：ｏｍｗとしてもよいが、半導体し一ザーの場
合、発振しきい値を割る変調をかけると時間遅れ等が発
生するので、それが問題となる場合はこのようにしきい
値以上で、ビットの形成に悪影響を与えない程度に発振
させておく方が好ましい。ま九、ピットの形成はＰｗＨ
のレベルで行なわれるから、前述のように、高出力側で
特性が良好なレーザーであればよく、低出方側でＳＮ比
が悪かっ九り、非点収差が大きくても問題はない。

復動時には、レーザー１００は再生レベルＰＲ、レーザ
ー１０１は記録レベルＰＷＨＩ　ＰＷＬ　、レーザー１
０２は消去レベルＰＩ！ｉで駆動する。

なお、往復ともにトラック全域を消去、記録する場合を
示したが、もちろん、必要に応じて、消去、記録の領域
は独立に設定可能である。

−また、第４図に示されるように、スポットの機能の変
更により、サーボが不安定にならないように、す〜ポを
行なうレーザー１００と１０２は、重複して再生レベル
ＰＲで駆動し、レーザー１０２によるサーボが、レーザ
ー１００によるサーボにスムーズに確実に切替えられる
ようにしている（チー？が確実に切替る迄、重複させ、
その後完全なスポット機能切替を行なってもよい）九と
えば、往復切替時にトラックの移動をともなう時は、オ
ートフォーカスをかけた！、ま行なえば、より早いアク
セスが可能であり、また、移動するトラック数が小さい
場合は、オートフォーカスをかけたまま、ステップ的に
トラックを１本１本移動し、移動トラック数が大きい場
合は、トラッキングをホールドして移動するようにすれ
ばより確実で高速なシーク動作が可能となる。第４図で
は、往復切替時にトラックの移動があった場合のみを示
すが、もちろん、往復のどちらかでトラック移動もあり
うるし、同一トラック内での往復切替えもありうるが、
すべてに対応可能である。

第５図に、レーデ−ドライバの模式図を示す。

第５図において集積化された、各レーザーとフォトダイ
オードの対に対し、ドライバ３５　、３６゜３７が接続
され、それぞれ、差動増幅器４５．４７゜４９とバッフ
ァアン！４４．４６．４８からなる。

各差動増幅器はそれぞれモニターフォトダイオードｌ　
０３　、１０４　、１０５ノ出力と、切換回路ｒ３２か
らの消去、記録、再生に対応したリファレンス信号が入
力される。各リファレンス信号は、第４図に示した波形
に概略比例している。差動増幅器は、リファレンス信号
とモニタフォトダイオードの差を増幅し、バッファーア
ンプに入力−ｊる。

バッファーアンプはその電圧差に対応したレーザー駆動
電流を発生させる。従って、最終的な光出力は第４図に
示すように、リファレンス信号に比例したものが得られ
る。また温度の変動により、レーザーのしきい値、外部
ｈＦ子効率が変動し、光出力が変動した場合も、各モニ
ターフォトダイオードにより各レーザーの光出力の変動
が独立に検出できるので、変動をキャンセルし所定の光
出力が常時得られる。さらに、第３図のよりなアレイ・
レーザーの場合、各レーザー間の電気的あるいは熱的ク
ロストークがシー１戸−の構造上では十分に低減できな
くとも、第５図に示すような、光出力制御装置により、
各レーザーの出方を独立に検出、制御可能である。従っ
て実ｌｕ的にクロストークを低減することが可能となる
。たとえば、第４図の往動時に、再生用レーザー１０２
の出力に、記録用レーザー１０１の変調パターンが漏れ
込んでも、モニターフォトダイオード１０５により、レ
ーザー１０２の出力を検出しているから、差動増幅器４
９によりリファレンス７０に対する誤差としてとらえら
れ、それをキャンセルするように、バッファアンプ４８
を介してレーザーを駆動する。

次に本発明の他の実施例について説明する。

第６図は、トラックーヒのスポットの配列を示す図であ
る。同図において、情報ピット４１の図示は省略しであ
る。５つのスポット２０３〜２０７は、不図示の５アレ
一イ半導体レーザーの発光点にそれぞれ対応する。装置
は、第１図の装置をレーザードライバ８、切換回路（１
）　３２、センサー１２、プリアンプ１３、切換回路（
ＩＩ）　３３及びインターフェイス１７を、５つのスポ
ット用に変更するだけでよい。第６図において、カード
の往復時（図中向って右から左へ移動）はスポット２０
３゜２０４．２０５，２０６，２０７はそれぞれ第１の
再生、消去、第２の再生、記録、第３の再生を行なう。

前記実施例に対し、第１．第２の再生用スポットを設け
た点が本実施例の特徴である。スポット２０３は第１の
再生用スポットであって、すでに情報が記録されている
かどうが、さらにどんな情報が記録されているかを検出
し、消去を行なうかどうかの判断を行なうために用いる
。また、カード上の欠陥（キズ、ゴミ等）を前もって検
出し、前記実施例で述べたような処理を行なうことがで
きる。さらに、欠陥は光量の変動として検出されるので
、その変動の搗巾の大きさ、継続時間等の検討により、
オートフォーカシング、オートトラッキングに大きな影
響を及ぼすとインターフェイス１７で判断された場合、
オートフォーカシングサーボ１４．オートトラッキング
サーｙｊｒ１５へ各サーボ状態を保持（ホールド）する
ように指令を出し、欠陥の通過を確認してから、保持を
解除するといった方法により、装置にとって重大なフォ
ーカスはずれ、トラッキングはずれを防止し、信頼性を
向上させることができる。また、スポット２０４け、往
動時には消去用として働き、上述のスポット２０３によ
り得られた情報を加味して、前記実施例と同様の消去動
作と行なう。スポット２０５は、第２の再生用スポット
であり、消去の確認を行なうためのスポットである。前
記実施例においては、消去と記録の確認を一つの再生ス
ポットで兼用してい九が、実施例の如く、消去確認のた
めのスポット２０５を１両者の間に置くことにより、前
記実施例で述べたような様々な処理に加え、記録用スポ
ット２０６を再消去用スポットとして用い、はぼリアル
タイムで、消去の再挑戦が可能になるため、消去動作の
信頼性が向上する。

さらに、前記実施例で説明した消去、記録、再生の一連
の動作を行なう場合にも、消去と記録の動作の確認が独
立して行なえるので、それぞれに対した最適な処理が選
択でき、装置の信頼が向上する。スフＩ？ット２０７は
実際に情報を再生するためのスポットである。次にカー
ドの復動時について簡単に説明する。復動時においては
、各スポットの機能、役割が切換えられ、スポラ）２０
７が第１の再生用、２０６が消去用、２０５が第２の再
生用、２０４が記録用、２０３が第３の再生用スポット
として用いられる。各スポットの具体的作用は、往動時
と同じである。往復時を比較すると、スポット２０３，
２０５．２０７は役割は違っても、光量的には再生レベ
ルであることに違いはないので、対応する３つのレーザ
ーは、低出力、の再生レベルで、非点収差が小さく、ノ
イズの小さなレーザー光を出力するように性能を合わせ
ておく。

また、スポット２０４と２０５は往復時で、消去と記録
と切換えられるので対応する２つのレーザーに基本的に
は、難しい高出力側つまり記録用レーザーの性能に合わ
せておく。レーザーは、前記実施例の第３図に示された
ものを５７レイに変更すればよく、出力は、同様に端面
反射率を制御し、非点収差はストライプ巾と活性層厚に
より制御するなどの方法で対応できる。また、スポット
２０３と２０７を他のスポットからやや離しであるＣ）
は、上述した第１の再生用スポットとして用いる場合に
欠陥等の検出後の処理にある程度時間的余裕をもたせる
ためであり、それはアレイレーザーの間隔をそのように
作製することで容易に実現できる。

次に本発明の他の実施例を第７図に示す。本実施例は、
消去不可能な、−度だけ記録可能な媒体たとえば染料を
用いた光カードに本発明を適用した例である。第７図に
おいて、カード往動時（図中布から左へ移動）にはスポ
ット２０８が記録用、スポット２０９が再生用、復動時
にはスポット２０９が記録用、スポット２０８が再生用
に切換えられる。装置は第１図の実施例において、２ア
レイレーザーに対応して、レーザードライバ２０゜切換
回路（１）　３２　、センサー１２．プリアンプ１３、
切換回路（ＩＩ）　３３及びインターフェイス１７を２
つのスポット用に変更するだけでよい。

記録用スポットと再生用スポットの機能役割等は前記第
２図の実施例の消去の動作に関わる部分を除いたものと
基本的に同じであるが、消去不可能であるから、書き込
み後直接読み出しを行ない、記録された情報の確認を行
なった後の処理に異なる部分がある。す々わち、往復運
動どちらの場合でも同じだが、エラーが検出され、エラ
ー訂正符号の訂正能力を越える場合、同一箇所への再記
録はほとんど期待できないので、同一トラック内ま九は
別トラックに代替え領域を設けることが必須になる。も
ちろん、エラー領域であることを示す情報（フラグ、マ
ーク等）、それに対する代替領域の位置（アドレス等）
の情報（ポインタ等）の記録及びそれらの情報のディレ
クトリ−への記録等も必要があれば行なう。また、本実
施例で用いる２アレイＬＤは、往復で記録−再生を切換
えるため、高出力、低出力の両方で性能を出す必要が出
てくるが、前記第５図の実施例の如き、光出力制御によ
り１両レーザーの実質的クロストークを低減できるので
高出力レーデ−からのある程度の電気的、熱的クロスト
ークを許容することができ両レーザーを低出力に性能を
合わせ次高出力レーザーとすることができる。また、記
録、再生の切替時に両レーザーを再生レベルにした重複
期間を設け、スムーズ々切替を実現している。

第８図は第７図の実施例を変形したもので、３アレ、イ
レーザ−に対応した３つのスポットは往動時にはスイッ
ト２１０が第１の再生用スポット２１１が記録用、スポ
ット２１２が第２の再生用、復動時にはスポラ）２１２
が第１の再生用、スポット２１１が記録用、スポラ）２
１０が第２の再生用スポットに切換えられる。第２の再
生用スイットは、第７図の実施例の再生スポットと同じ
動作を行なう。第１の再生スポットは、第６図の実施例
に示した欠陥検出、未記録の確認記録済情報の固定等を
行ない、後に続く記録、再生の信頼性を向上させること
ができる。本実施例においては。

往復方向によらず、スポラ）２１０，２１２に対応する
レーザーはともに再生レベルで、スポット２１１に対応
するレーザーが記録レベルとなる。

従って３７レイレーザーは、スポット２１１に対応する
真中のレーザーの性能を高出力に合わせ、両端のレーザ
ーの性能を低出力に合わせることができるので、スポッ
トが増えたことに伴う装置の価格アップはあるが、第７
図の実施例におけるような問題点は解決される。特に染
料のように、記録のしきい値がはっきりせず、再生劣化
の顕著な媒体は、Ｐｗ）ｌとＰＲの差が大きいので記録
と再生のレーザーを完全に分け、性能を最適化する本実
施例が効果がある。

以上の実施例では、レーザーの波長について言及しなか
ったが、同一の波長であるか複数の異なる波長であるか
に、本発明は限定されるものではなく、念とえば媒体の
分光特性を利用するのであれば、光学系にあらかじめ色
収差等の補正を行なっておけば、本発明は実施可能であ
る。また、レーザーアレイとフォトダイオードアレイを
集積化した例を示したが、それぞれにレーザードライバ
ーも集積化することも可能であるし、また逆に、放熱や
位置合わせの問題があれば、完全なハイブリッド型、集
積化した部品をハイブリッドにしたものも使用可能であ
ることはいうまでもない。また、内部ストライプ型のレ
ーザーについて説明したが、これに限定されるものでは
ない。また、いわゆる面発光型アレイレーザーでもよい
。

さらに、直線往復運動をする光カードの例にっいて説明
したが、光テープ、光ディスク等で往復運動を行なうも
のにも適用できる。またカード状であっても、トラック
が同心状、らせん状の円弧状で、多数配列したもの、各
トラックの曲率半径が同じで多数配列したものでもその
トラックにとって相対的に往復運動を行なうものであれ
ば適用可能である。

また、主に消去、記録、再生あるいは記録、再生という
動作の組合せの場合について述べているが、本発明の効
果が最も顕著である場合を例にとっただけであり、それ
ぞれのスポットは独立に駆動可能であるから、消去と記
録と再生のうち単一機能のみを行なってもよいし、また
消去、記録あるいは、消去、再生あるいは記録再生とい
う組み合わせで動作させても、本発明による効果は大き
い。さらに、たとえば、往復方向の一方向運動内にそれ
らの組み合わせを切換えることも可能である。いずれの
場合も使用しないレーザーは不点灯が望ましい。

また実施例では、すべての光源が互いに独立発光する場
合について説明したが、往復でレベルが変化しない、た
とえば再生用スポット用のレーザーのうちのいくつかを
、仕様が許す範囲で共通の駆動装置を用いて発光させる
こともできる。その共通駆動の配線は、集積化した光源
内で行なっても、外部で共通にしてもよい。また、その
際の光出力制御を１時間分割したサンプリングにより、
共通駆動される光源の平均化を行なうこともできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、光ヘッドと媒体が
相対的に往復運動を行なう光メモリー妄説において、機
能別に最適化した実質的に独立発光可能な複数の光源と
駆動回路を用い、同一トラック上に複数のスポットを配
列せしめ、前記相対運動の往動時と復動時に複数のス、
柊ットの持つ機能、役割をスムーズに切り換えることに
より、安定で正確、かつ高速の光メモリー装置が実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光学的情報記録再生装置の一実施
例の構成図、第２図は前記実施例のカード上のスポット
配列を示す模式図、第３図は前記実施例に用いる複数光
源を説明する斜視図、第４図は前記実施例の複数光源の
光出力を説明するタイミングチャート、第５図は前記実
施例に用いる複数光源の駆動回路を説明するための模式
図、第６図は異なる第２の実施例を説明するための図。第７図は第３の実施例を説明するための図、第８図は第
４の実施例を説明する念めの図、第９図は従来の光情報
記録再生装置の一例を説明するための図である。１・・・光カード、３・・・光ヘラＰ、８・・・複数光
源、１２・・・センサー　１７・・・インターフェイス
、２０・・・駆動回路、１００．１０１　１０２・・・
アレイレー作、１０３，１０４，１０５・・・モニター
フォトダイオード、２００〜２１２・・・ス４ット。＋代理人　弁理士　山　下　穣　平第図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）媒体と光ヘッドを相対往復運動させつつ、消去及
び／又は記録及び／又は再生を行なう光学的情報記録再
生装置において、光源が、独立発行可能な複数の光源で
あって、かつ、それぞれの光源が、該消去及び／又は記
録及び／又は再生に対応した波面及び光出力を有し、か
つ、それぞれの光出力を独立に検出可能な複数の光検出
器を有し、該媒体の同一トラック上に複数のスポットを
配置せしめ、かつ該往復運動の往動時と復動時に対応し
てスポットの機能が変更されることを特徴とする光学的
情報記録再生装置。
（２）前記スポットの機能の変更時に少なくとも１組の
スポットが同一の機能を有する重複した期間を有するこ
とを特徴とする請求項第１項記載の光学的情報記録再生
装置。
（３）スポット機能の切換時に、各種のサーボを伴う複
数のレーザーを再生レベルで時間的に重複して駆動する
ことを特徴とする請求項第２項記載の光学的情報記録再
生装置。
（４）各レーザーとそのモニター用フォトダイオードの
対と、該対に対し、それぞれ、差動増幅器とバッファア
ンプからなるドライバ部とを設け、差動増幅器に該モニ
ター用フォトダイオードの出力と、該レーザーの駆動制
御信号を入力した光出力制御装置を有し、オートパワー
コントロール制御によって、各レーザーの光出力制御を
行なうようにした請求項第１項記載の光学的情報記録再
生装置。
（５）再生、記録、消去のレーザーの各機能に合わせて
、光出力、その光出力における雑音、その光出力におけ
る非点収差を最適化するようにレーザーの前後面反射率
、ストライプ厚み及び幅を設定したことを特徴とする請
求項第１項記載の光学的情報記録再生装置。