JPH02252138A - 光学的情報記録再生装置 - 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］ 本発明は、光ビームを照射することにより情報の記録お
よび／また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］ 集光されたレーザ光、特に半導体レーザ光を利用して情
報の記録および／または再生を行なう光記録方式は、高
密度の情報記録か可能であり、情報記録媒体の保存性も
、磁気記録媒体にくらへて良好である、など、多くの利
点を有している。

方、記録密度か非常に高いため、たとえば、５，２５イ
ンチのディスク媒体の片面に５００〜６００メガバイト
、３．５インチのディスク媒体の片面に１００メガハイ
ド、など、媒体あたりの容ｔ：も膨大である。

反面、容量の増大とともに、データ転送速度か遅くなり
、特に画像データの記録・再生には一静止画面あたりの
画素数か膨大となるため、多大の詩間を要していた。こ
れを解決する手段とじて複数の光ヘッドをもちいた記録
・再生方法および装置か提案されているか、全体として
大型の装置とならざるをえず、汎用性に欠けたものてあ
った。

一方、より高密度の記録を目指す試みもいくつか行なわ
れており、たとえば、対物レンズの開口数（Ｎ、Ａ、）
を大きくすることによってレーザビームをより絞り込み
、レーザスポット径を小さくすることもその一つの方法
である。

この方法によれば、盤面上の光エネルギー密度は増大し
、特にヒートモート記録における温度上昇かより容易に
行なわれるため、記録時のレーザパワーを低く抑えるこ
とかてきる、という利点かある。

［発明か解決しようとする課題］ しかしなから対物レンズの開口数Ｎ、Ａ、を大きくする
と、被写界深度が浅くなるため、ディスクの面振れにた
いして、光学ヘッドか光軸方向に追随しにくくなるとい
う欠点か生しる。この減少は、特に面振れの絶対値か平
均して大きいディスクの外周部てより煩雑に起こりやす
い。この解決方法としては、線速度あるいは回転数を小
さくして面振れ加速度を減少させることか考えられるか
、この方法は、データ転送速度かさらに低下するために
、実用上好ましくない。

［目的］ 本発明は上述の従来技術の問題点に鑑みてなされたもの
てあり、その目的は、高密度記録にともなう上記欠点を
解消することにあり、さらに述べれば、ディスク状記録
媒体の半径方向に複数に分割された各部分領域の記録・
再生にあたって、各々最適の開口数Ｎ、Ａ、を有する対
物レンズの光ヘッドユニットを使用することを可能とす
る、光学的情報記録再生装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は、本発明によれば、半導体レーザを光源とす
る光ヘッドか射出する光束を、内周側から外周側にかけ
て複数に分割された記録領域を有する、回転するディス
ク状記録媒体に照射して、情報の記録および／または再
生を行なう光学的情報の記録再生装置において；前記光
へ・ントは、分割された各々の記録領域に対応するよう
に複数の光ヘッドユニットを有しており、前記複数の光
ヘッドユニットは、各々独立にオートトラッキング制御
、および／またはオートフォーカシング制御か可能にさ
れており、光ヘッド全体はディスク状記録媒体の半径方
向に移動可能にされており、前記複数の光ヘッドユニッ
トに設けられている対物レンズの開口数かディスク状記
録媒体の内周側から外周側にかけて小さくされているこ
とを特徴とする、光学的情報記録再生装置によって達成
される。

［実施例］ 以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて具体的且つ
詳細に説明する。

第１図（ａ）および（ｂ）は、本発明の光学的情報記録
再生装置の一実施例を示す側面図である。

尚、第２図（ａ）　ｇよび（ｂ）は本発明に用いられる
光ディスクの平面図および断面図である。又第３図（ａ
）および（ｂ）は光ディスクと光ヘラ１−の位置関係を
示す平面図である。

なお、これらの図ては、２個の光ヘラ１〜ユニツトを用
いて２分割されたディスク状記録媒体の記録領域への記
録・再生・消去を行なう場合について示したか、より多
数の光へットユニッ１〜を用いた記録・再生・消去も発
明としては木質的に全く同様であるため、以下は、２個
の光ヘッドユニットを用いる場合を例として説明する。

また、第４図（ａ）および（ｂ）は、従来例における光
ヘッドと光ディスクの位置関係を示した側面図である。

第３図に示すように、２個の光へットユニッ１−３１．
３２は一体となって一つの光ヘッド３を形成しており、
該光ヘッド３は全体としてディスクの半径方向に移動制
御される。

該２個のヘッドユニットは、それぞれ互いに独立な光源
、光学系およびアクチュエータか組み込まれており、そ
れぞれレーザ発振波圧入１、λ２　；記録パワーｐ８□
、Ｐ　ｗ２＋再生パワーＰＲＩ、ＰＲ２；対物レンズ開
口数（ＮＡ）Ｉ、（ＮＡ）２：記録周波数ｆｗ＋、ｆい
２；などの特性を有している。また、光ヘッドユニット
３１および３２は、送り制御以外のサーボ制御（トラッ
キンクサーボおよび）オーカシンクサーボ）においても
、互いに独立に駆動される。この結果、送り機構の作動
圧＠２４（第１図に図示）は、従来例の作動距離２０（
第４図に図示）に比べて約２分の１に短縮されるため、
複数のヘッドユニットを有しなから単一の送り機構で良
いという利点に加え、送り機構そのものか簡素化てきる
という効果を有する。

また、作動距離か短いため平均および最大のアクセス時
間も短縮可能である。さらに、２組のヘッドユニットて
記録・再生・消去を行なうため、それぞれのヘッドユニ
ットを同時に作動させることにより、単一のヘッドユニ
ットを用いる従来法に比べ基板−ヘッド間のデータ転送
速度も向上し、ユーザ転送速度の高速化にも大きく寄与
する。

以上のような高速転送の実現に加えて、２組のヘッドユ
ニットの特性、駆動条件などの最適化を以下の様に行な
えば、記録の高密度化、高信頼化、の面にも多大の効果
を生しる。以下、それについて説明する。

記録密度の向上のためには、ビットサイズを小さくする
必要かある。これには、いくつかの製造方法かある。す
なわち、（］）レンズ開口数Ｎ。

Ａ、を大きくする、　（２）レーザービームの波長入を
短くする、（３）記録周波数ｆ８を高める、なとである
。以下それぞれの製造方法について説明する。

（１）開口数Ｎ、Ａ、を大きくする場合ては、被写界深
度が浅くなるのて、とくに外周部の様に、面ふれの絶対
量および面ふれ加速度の大きい領域では、レンズアクチ
ュエータか光軸方向に追随できないおそれか生しる。そ
のため、前記２組のヘッドユニットを用いる場合には、
内周側記録部２１用の対物レンズ３３に大きい開口数Ｎ
、Ａ。

を、外周側記録部２２用の対物レンズ３４に小さい開口
数Ｎ、Ａ、を用いると、面ふれにだいする追随性も良く
なり、高密度化も実現てきる。

このとき、送り制御用干二ター信号は、内周側記録部用
ヘッドユニット３１から、または、外周側記録部用ヘッ
ドユニット３２から、のどちらから採ることも可能であ
る。

（２）レーザービームの波長λを短くする場合も、ヒツ
トの短縮に寄与するか、一般的に、半導体レーザは、実
用レベルては、短波長になるほど定格出力か低下してい
る。

一方、外周側記録部、とりわけ、最外周部においては、
レーザースポット対ディスクの相対速度か大きく、所望
の記録パワーが高くなるため、むやみに入を小さくする
とパワー不足となるおそれかある。したがって、内周側
記録部用ヘッドユニット３１の発振波投入□を短く、外
周側記録部用ヘッドユニット３２の発振波投入、をより
長く設定することて高密度化を実現し、あわせて外周側
記録部における記録パワーの確保も可能となる。

（３）記録周波数ｆｗを高めればピットの接線方向の長
さは短くなり、高密度とすることかてきる。しかし、内
周側記録部においては、ピット間隔の短縮によってクロ
ストークか生しやすくなり、コントラスト比やＣ／Ｎ比
か低下しやすくなる。したかって、外周側記録部用ヘッ
ドによる記録周波数ｆＷ２をより高くするのか、高密度
化には最も適する。

一方、記録・再生の信頼性向」二のためには、適正な記
録パワーて記録し、再生パワーを高くして、より強い再
生信号を得る読みたし方法か良い。以下、これについて
説明する。

（４）記録パワーを単に高くしていくと、特に内周部に
おいて、出力過剰となるため、クロストークや、案内溝
の変形か生しるなど、かえって、Ｃ／Ｎ比悪化の原因と
なる。この解決のためには、前記２組のヘッドユニット
のうち、外周側記録部用ユニット３２の記録パワーｐい
、を、内周側記録部用ユニットの記録パワーＰｗ＋より
も高くすることが適当である。こうすることによって、
内周側記録部におけるオーバーパワーを防止しつつ、外
周側記録部における信号の信頼性を向上させることか可
能となる。

（５）再生パワーを高くしていくと、一般に再生信号は
強くなり、信頼性か向上するか、内周部においては線速
か相対的に小さくなるため、再生光劣化を起こしやすく
なる。したがって、前記２組のヘッドユニットのうち、
外周側記録部用ユニット３２の再生パワーＰＲ２を、内
周側記録部用ユニットの再生パワーＰｎｒよりも大きく
することが適当である。こうすることによって、内周部
の再生光劣化を防止しつつ、外周部における再生信号の
信頼性を向上させることかできる。

以上、２組のヘッドユニットを用いる場合について典型
的に述べた様に、本発明の複数のヘッドユニットを用い
る記録・再生方法においては、各ヘッドユニットの特性
や、駆動条件を適切に設定することによって、高速転送
、高速アクセスの実現にあわせて、より高密度の記録や
、より高信頼性の記録・再生が可能となる。前記の各条
件の設定は、単独て行っても良いか、２つ以上組み合わ
せて行なうことも、より効果的である。

次に、具体的な数値をあげて説明する。

８３０ｎｍ領域の発振波長を有する半導体レーザを用い
て、対物レンズの開口数Ｎ、Ａ、か０．５５のヘッドユ
ニットｌ；Ｊ：ヒ回シ＜０．５０のヘラｌ−ユニット２
を作成し、一体化して送り機構に取り付けた。両ヘッド
ユニットの間隔（光軸間距離）を１５．０１ｍｍに固定
した。この一体化されたヘッドを用いて、５．２５イン
チの追記型光ディスク（フォーマットなし）へのパルス
信号の記録・再生を行なった。記録・再生条件は、以下
のとおり。

ディスク回転数　　１８００ｒｐｍ、 記録レーザパワー　９ｍＷ、 再生レーザパワー　０．５ｍ％！、 記録パルス周波数　３Ｍｌ１ｚ パルスデューティ−比　５０　：　５０、尚、両ヘッド
ユニットには、回し信号を入力した。

再生信号のＣ／Ｎ比は、以下の表１の様になった。

表１ 上記実施例と同じ光ヘッドを用いて、ＥＦＭ信号を各ヘ
ッドユニットに入力した。記録・再生条件は、以下のと
おり： ディスクの線速　　２団／Ｓ、 記録レーザパワー　３．５ｍＷ、 再生レーザパワー　０．５ｍＷ、 再生信号のアイパターンを観測したところ、各ユニット
の内周側・外周側とも、良好なパターンか得られた。

［発明の効果］ 以上、詳細に説明した様に、本発明によれば、高密度記
録か可能となり、なおかっ、光学ヘッドの移動距離が短
縮され、したがって、アクセス時間の短縮か実現できる
。

また、高密度記録によるディスク媒体の外周部の面ふれ
にだいし、オートフォーカシングを行ないやすくするこ
とがてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）および（ｂ）は本発明の光学的情報記録・
再生装置の一実施例を示す側面図、第２図（ａ）および
（ｂ）は本発明に用いられる光ディスクの平面図および
断面図、第３図（ａ）および（ｂ）は光ディスクと光ヘ
ッドの位置関係を示す平面図、第４図（ａ）および（ｂ
）は従来例における光ヘラＩ〜と光ディスクの位置関係
を示す側面図である。 ３１．３２：光ヘラ１〜ユニツト、 ３３．３４二対物レンズ。 代理人　弁理士　　山　下　穣　平

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体レーザを光源とする光ヘッドが射出する光
   束を、内周側から外周側にかけて複数に分割された記録
   領域を有する、回転するディスク状記録媒体に照射して
   、情報の記録および／または再生を行なう光学的情報の
   記録再生装置において；前記光ヘッドは、分割された各
   々の記録領域に対応するように複数の光ヘッドユニット
   を有しており、前記複数の光ヘッドユニットは、各々独
   立にオートトラッキング制御、および／またはオートフ
   ォーカシング制御が可能にされており、光ヘッド全体は
   ディスク状記録媒体の半径方向に移動可能にされており
   、前記複数の光ヘッドユニットに設けられている対物レ
   ンズの開口数がディスク状記録媒体の内周側から外周側
   にかけて小さくされていることを特徴とする、光学的情
   報記録再生装置。