JPH04209319A - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は、情報記録再生装置に係り、特に、電子ファ
イリングシステム等に利用され、情報記録媒体に多値記
録によって記録された情報を再生する情報再生装置に関
する。

（従来の技術） 今日、情報保存のために利用される補助記憶装置の大容
量化、高速処理化、小形化或いは低コ、スト化が望まれ
ている。例えば、光ファイリング装置は、上記要望を満
足できる一つの記憶媒体であって、コンピュータ或いは
文書記憶装置等に組込まれる２岱装置として広く利用さ
れている。

一般に、光ファイリング装置では、ガラス或いはプラス
チック等の支持体に金属被膜が施され、この金属被膜が
加熱されることによって反射率が変動する記録媒体、こ
の記憶媒体に対して情報を記録する即ち上記金属被膜に
対して熱変化を発生させる半導体レーサ素子、及び、上
記記録媒体に記録されている情報を再生する信号再生回
路を含んでいる。また、上記レーザと上記記録媒体との
間及び上記記録媒体と上記再生回路との間には、レーザ
から記録媒体に向かうレーザビームに対して集束性を与
えるとともに、記録媒体から反射されたレーザビームを
上記再生回路に導く光学ヘッドが配置されている。

上記光フフイリング装置では、情報の記録にあっては、
記録媒体に対して記録すべき情報に応じて強度変調され
たレーザビームが照射される。記、録媒体における金属
被膜面は、上記レーザビームによって加熱され、レーザ
ビームの強度に応じて所望の面積の反射率が変化される
。このようにして、情報は、反射率の変化の有無即ちビ
ットの有無として記録される。一方、情報の再生にあっ
ては、既に情報が記録されている記録媒体に対して一定
の強度を有するＬノーザビームが照射される。

この場合、記録媒体即ち金属被膜面の反射率即ちビット
の大きさに応じて強度の異なるレーザビームか金属被膜
面から反射される。この反射レーザビームは、光検出装
置を介して電気信号に変換され、さらに、情報として再
生される。

ところで、上述した記録方法は、記録媒体に対してビッ
トの有無即ち“１”及び“０゛で示される２値を記録で
きるのみであることから、情報の記録密度を高めるため
のさまざまな方法が考案されている。

例えば、実用的に高密度記録が可能な記録再生装置とし
ては、特願昭６３−１６３９６２号がある。この提案に
よれば、入力された情報は、３段、階以上のレベルを有
する記録信号として処理され、この記録信号に応じた強
度か与えられたレーザビームが利用されて、記録媒体即
ち金属被膜面に対して３段階以上のレベルを有する反射
率変化が定義される。従って、１個のビットに対して３
段階即ち３値以上の情報か記録される。

（発明か解決しようとする課題） 上記特願昭６３−１６３９６２号に開示されている提案
では、少なくとも３値の情報か記録される。しかしなか
ら、記録マークの状態即ちビットの大きさは、（光デイ
スク毎の）記録レベル毎に異なることから、情報が再生
される場合には、再生信号の大きさが不揃いになる虞れ
がある。この場合、再生された信号は、不安定なものと
なるばかりでなく、例えば、記録強度の異なる光ディス
クが再生される場合には、誤った信号として再生される
問題がある。また、ビットに記録されている情報は、少
なくとも３値の情報を含むことから、従来の２値専用の
再生回路に比較して、複雑な３値用再生回路が必要にな
る問題がある。また、こ５のことは、光ファイリング装
置におけるコストを増大させる問題がある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、記録
媒体に対して光ビームを照射することにより、この記録
媒体に情報を記録し、或、いは、上記記録媒体から情報
を再生する装置において、光ビームか照射される記録媒
体と、記録すべき情報を少なくとも３段階の信号に変換
する手段と、二の変換手段から供給される信号に従って
少なくとも３段階の強度を有する光ビームを上記記録媒
体に照射する手段と、上記記録媒体から反射された光ビ
ームを受光し、且つ、電気信号に変換するとともに、上
記記録媒体における情報が記録されている領域からの最
小出力信号かＣで表され、非情報記録領域からの出力信
号がＮで表されるとき、Ｃ／Ｎが３０ｄＢ以上となる出
力信号を上記記録媒体に記録されている情報として再生
する手段とを有する情報記録再生装置を提供するもので
ある。

、　（作用） この発明によれば、記録媒体に記録されている少なくと
も３値の情報は、それぞれ、所望のレベルで記録される
。その一方で、最小の信号レベルにおける“記録領域に
記録されている信号であって最小のレベルを有する信号
の大きさと非記録領域における再生信号レベルとの比”
即ち“再生Ｃ／Ｎ比゛を３０ｄＢ以上とすることで、確
実に分離された再生信号が得られる。

（実施例） 以下、図面を用いてこの発明の一実施例を説明する。

第１図によれば、情報記録再生装置は、情報が記録され
る記録媒体即ち光ディスク２、この光ディスクにおける
記録面４に対して情報を記録し、或いは再生するための
レーザビームを発生する半導体レーザ（以下レーザとす
る）１２、レーザ１２から発生されたレーザビームを上
記光ディスク２に向かって集束させるとともに、光ディ
スク２で反、射されたレーザビームを後述する光検出器
２２．２４へ導く光学ヘッドｌＯを有している。また、
この記録再生装置は、上記レーザビームを光学ディスク
２に対して記録すべき情報に応じてを強度変調させる記
録信号処理回路４０、光検出器２２．２４によって電気
信号に変換された上記光ディスク２に記録されている情
報を再生する再生信号処理回路５０、及び、上記光ディ
スク２を所望の速度で回転させる駆動モータ６等を含ん
でいる。尚、上記光ディスク２は、中心から外周に向か
ってスパイラル状に或いは同心円状に形成され、上記レ
ーザから情報が記録される場合にガイドとして利用され
るトラックＴ（第２図参照）を記録面４に有している。

この光ディスク２は、モータ６を介して上記トラックＴ
が線速一定に回転される。

情報記録再生装置では、レーザ１２から発生された発散
性のレーザビームは、コリメートレンズ１４を介して平
行なレーザビームに変換され、ビームスプリッタ１６へ
導かれる。ビームスプリッタ１６で反射され、対物レン
ズ１８を介して集束性が与えら、れたレーザビームは、
光デイスク２即ち記録面４に結像される。記録面４に結
像されたレーザビームは、記録面４で反射され、再び、
対物レンズ１８へ入射される。このレーザビームは、レ
ンズ１８に′よって平行なビームに変換され、さらに、
ビームスプリッタ１６を通過し、ハーフミラ−２０へ入
射される。ハーフミラ−２０へ導かれた上記反射レーザ
ビームは、２つのビームに分割され、それぞれ、結像レ
ンズ２６．２８を介して集束性か与えられて、第１の光
検出器２２及び第２の光検出器２４へ導かれる。尚、上
記コリメートレンズ１４、ビームスプリッタ１Ｂ、対物
レンズ１８、ハーフミラ−２０、第１及び第２の光検出
器２２．２４及び結像レンズ２８．２８は、光学へラド
１０として一体に組立てられている。

上記レーザ１２から発生されるレーザビームは、記録信
号処理回路４０を介して複数の強度レベルを有する多値
記録ビームに変換されて、上記光ディスク２の記録面４
へ照射される。このとき、記録用レーザビームの強度は
、第２図に詳述するように、再生時において、情報が記
録されている領域、であって最小のレベルを有する再生
信号出力と非記録領域からの再生信号出力との比、即ち
、Ｃ／Ｎ比か概ね３０ｄＢ以上になるように規定される
。

従って、光デイスク２即ち記録面４には、異なる反射率
を有し、上記複数の強度レベルを有するレーザビームの
強度に応じた面積を有する記録マーク即ちピットＰか形
成される。即ち、記録面４には、多値の情報が記録され
る。

上記記録面４から情報が再生される場合には、上記記録
用ビームよりも低強度であって一定の強度を有する再生
用レーザビームがレーザ１２から記録面４に対して照射
される。レーザ１２からの上記再生用ビームは、上記光
学ヘッド１０を介して記録面４に導かれ、記録面４に形
成されているビットＰを介して反射率が変化されて、再
び、光学ヘッド１０へ戻される。上記再生ビームは、光
学ヘッド１０を介してレーザ１２から光ディスク２へ向
かうビームと分離され、光検出器節１及び第２の光検出
器２２．２４へ導かれる。

第１の光検出器２２へ導かれた上記レーザビーム、は、
光電変換され、信号処理回路５０に供給され、複数の異
なるレベルを有する多値情報信号に変換されて、上記光
ディスク２に記録されている情報として再生される。上
記光検出器２２からの出力は、同時に、トラッキング制
御回路５２へ供給され、トラック制御信号に変換される
。このトラッキング制御信号は、増幅装置５４を介して
トラック制御用ボイスコイル３２に供給されて、上記光
ディスク２に対するトラック制御に利用される。一方、
第２の光検出器２４へ導かれた上記レーザビームは、フ
ォーカシング制御回路５６へ供給され、フォーカス制御
信号に変換される。このフォーカス制御信号は、増幅装
置５８を介してフォーカス制御用ボイスコイル３４に供
給されて、上記光ディスク２に対するフォーカス制御に
利用される。

尚、例えば、上記記録媒体即ち先ディスク２が消去型或
いは追記型ディスクである場合には、上記記録用レーザ
ビーム及び上記再生用レーザビームとは異なる消去用レ
ーザビームが利用されることで、ディスクに記録されて
いる情報の書換え或、いは消去が可能である。　第２図
によれば、記録レーザビーム強度即ち記録パルス、復調
クロックパルス、再生信号波形、及び、再生信号レベル
の関係か概略的に示されている。また、少なくとも３値
の情報を記録可能な光ディスクとトラックに記録されて
いる情報即ちトラックに沿って形成されているビットの
大きさとの関係かｖｌ略的に表されている。

この第２図では、記録すべき情報は、４値即ち“０“、
゛　、“２′″、“３”の大きさを有すす る記録信号として変調されるとともに、４段階の強度を
有するレーザビームによって記録される。

記録媒体即ち光ディスク２における記録面４は、上記４
段階のレーザビームによってそれぞれ加熱され、反射率
が変化される。従って、記録面４は、ビーム強度に応じ
て異なる面積を有する記録マーク即ちビットＰが形成さ
れる。この実施例ニよれば、記録レーザビームの幅は、
概ね一定に維持され、記録レーザビームの強度が上記４
値に応じて変化される。

より詳細には、上記記録信号処理回路４Ｄを介して強度
変調される上記記録レーザビームの強度は、再生時にお
いて、記録領域に記録されている信号であって最小のレ
ベルを有する信号と非記録領域における再生信号レベル
との比、即ち、Ｃ／Ｎ比が３０ｄＢ以上になるよう規定
される。一般に、多値記録では、再生時に得られる再生
信号波形は、複数の異なるレベルの信号を含んでいるこ
とから、上記最小信号レベルの検出か問題になる。即ち
、再生され／：信号に対して情報か含まれている場合に
は、最小レベルで記録されている信号を検出してノイズ
レベルから分離しなければならないことから、再生され
た信号のレベルが小さい場合には、上記ノイズレベルと
信号との分離が困難になる。

しかしながら、この発明によれば、最小レベルで記録さ
れている信号のレベルとノイズレベルとは、実用的に分
離可能なレベル即ち再生信号におけるＣ／Ｎ比が３０ｄ
Ｂ以上になるよう記録される。従って、上記再生信号処
理回路５０によって、情報が多値レベルで記録されてい
る光ディスクにおける、情報が再生される場合には、記
録トラックにおける再生Ｃ／Ｎ比が３０ｄＢ以上の場合
には、出力レベルに応した再生信号として再生され、記
録トラックにおける再生Ｃ／Ｎ比か３０ｄＢ以下の場合
には、非記録領域と判断される。

このことから、上記光ディスク２に記録されている情報
か再生される場合には、記録ビームの強度即ちビットの
大きさに依存する多値の異なるレベルを含む再生信号波
形かＣ／Ｎ比か３０ｄＢ以上の条件の基で検出されるこ
とから、光ディスク２に記録されている情報が確実に再
生される。

第３図によれば、記録媒体即ち光ディスクは、支持体６
０、第１の保護層６２、記録層即ち金属被膜面６４、第
２の保護層６６、第３の保護層６８．及び反射層７０を
含んでいる。尚、上記第１乃至第３の保護層８２．６６
、６８は、光ディスクの特性或いは用途に応じて、その
一部或いは全部が省略されてもよい。

上記支持体６０は、透明で、経時変化か少ない材料、例
えば、ポリメチルメタクリレートのような、アクリル樹
脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、スチレン樹
脂、或いはガラス等によって形成される。また、この支
持体６０には、記録フォーマットに応して、連続溝即ち
トラック、サンプルサーボマーク、プリフォーマットマ
ーク等か形成される。

記録層６４は、レーザビームが照射される即ち加熱され
ることで状態変化の生しる材料で形成される。このよう
なｌ１としては、例えば、ＧｅＴｅ系、ＴｅＳｅ系、Ｇ
ｅ５ｂＳｅ系、ＴｅＯｘ系、ＩｎＳｅ系、Ｇｅ５ｂＴｅ
系等のカルコゲナイド系アモルファス半導体材料や、Ｉ
ｎＳｂ系、Ｇｅ５ｂ系、Ｉｎ５ｂＴｅ系等の化合物半導
体材料等が知られている。また、上記記録層６４は、真
空蒸着法やスパッタリング法等の方法によって数ｎｌ〜
数千ｎ−の膜厚（層厚）に形成される。尚、上記記録層
６４は、第１の保護層６２と第２の保護層６６との間に
配置され、上記第１及び第２の保護層Ｅｉ２．８Ｂによ
って保護されている。従って、例えばレーザビームの照
射により記録層６４が飛散したり、穴がおいてしまった
りするといった不都合が除去される。

一方、上記第１の保護層６２及び第２の保護層６６は、
例えば、ＳｉＯ２，５ｉＯ５Ａ、Ｑ　Ｎ５Ａ１１２０、
、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ３、ＺｎＳ。

Ｓｉ１或いはＧｅ等の材料か用いられ、例えば、真空蒸
着法やスパッタリング法等で形成される。

尚、それぞれの層６２．６６における膜厚（層厚）は、
上記記録層６４と同様に、数ｎｒｆｌ〜数千０ｒｒｌの
範囲から選択される。

ところで、反射層７０は、記録層６４に対して照射され
るレーザビームによって生じる熱を効率良く吸収或いは
発散させることで、記録層６４の温度上昇を防止すると
ともに、記録層６４の光学的特性の変化に起因する反射
光の特性変化を低減させる目的で配置されている。この
反射層７０に利用される材料としては、例えば、Ａｕ、
Ａ、Ｑ　ＳＣｕ或いはＮｉ−Ｃｒ等が知られている。ま
た、上記反射層７０は、真空蒸着法やスパッタリング法
の方法によって数ｎｉ〜数千ｎｍの膜厚（層厚）に形成
される。

第３の保護層６８は、光ディスクが（ユーザーによって
）利用される場合に、傷、はこり等が生じることを防止
するために設けられている。また、形成材料としては、
通常、紫外線硬化樹脂等か利用され、例えば、上記反射
層７０に対してスピンコード法等によって塗布された後
、ＵＶ（紫外線）か照射されることで硬化されて形成さ
れる。この第３の保護層６８膜厚（層厚）は、概ね、数
千ｎｍ〜］ｍｎｌの範囲に規定される。

上述したこの発明の記録再生装置は単なる一例に過ぎず
、この分野の技術を有するものであれば上記説明を基に
してこの発明をいかようにも変形できることはいうまで
もない。従って、この発明の方法及び装置は、ここに開
示された実施例によって限定されるものではなく、この
発明は、添付の請求の範囲の範囲によってのみ制限され
るものである。

（効果） 以上説明したように、この発明の実施例によれば、記憶
媒体即ち光ディスクに対して多値記録される情報は、再
生時におけるＣ／Ｎ比が３０ｄＢ以上になるよう規定さ
れた強度を有するレーザビームによって規定される。こ
の場合、情報が再生される場合には、“記録領域に記録
されている信号であって最小のレベルを有゛する信号”
と“光ディスクにおける非記録領域からの再生信号”と
は確実に分離される。従って、記録レーザビームの強度
を変化させるのみて多値記録が可能となる。

このことから、記録密度の高い情報記録再生装置が提供
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例である情報記録再生装置
を示す概略図、第２図は、第１図に示されている記録再
生装置における記録マークと再生信号の大きさとの関係
を示す概略図、第３図は、第１図に示されている記録再
生装置に利用される記録媒体の構造の一例を示す断面図
である。 ２・・光ディスク、４・・・記録面、６・・モータ、１
０・・・光学ヘッド、１２・・・半導体レーザ、１４・
・・コリメートレンズ、１６・・ビームスプリッタ、１
８・・・対物レン、ズ、２０・・・ハーフミラ−１２２
，２４・・・光検出器、２６゜２８・・・結像レンズ、
３２．３４・・ボイスコイル、４０・・記録信号処理回
路、５０・再生信号処理回路、５２・・トラッキング制
御回路、５４・・・増幅回路、５６・・フォーカシング
制御回路、５８・増幅回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江　武彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 記録媒体に対して光ビームを照射することにより、この
   記録媒体に情報を記録し、或いは、上記記録媒体から情
   報を再生する装置において、光ビームが照射される記録
   媒体と、記録すべき情報を少なくとも３段階の信号に変
   換する手段と、この変換手段から供給される信号に従っ
   て少なくとも３段階の強度を有する光ビームを上記記録
   媒体に照射する手段と、上記記録媒体から反射された光
   ビームを受光し、且つ、電気信号に変換するとともに、
   上記記録媒体における情報が記録されている領域からの
   最小出力信号がＣで表され、非情報記録領域からの出力
   信号がＮで表されるとき、Ｃ／Ｎが３０ｄＢ以上となる
   出力信号を上記記録媒体に記録されている情報として再
   生する手段とを有する情報記録再生装置。