JPH04370529A - 光学式記録再生方法及び装置、または、光学式記録方法及び装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体に所定のデー
タを光学的に記録し、また、記録媒体から所定のデータ
を光学的に再生する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の方法に用いられる記録媒
体には、再生専用型（ＲＯＭ）のＣＤやレーザーディス
ク、追記型（ＷＯＲＭ）のＴｅ金属薄膜や有機色素膜、
可逆型（Ｅ−ＤＲＡＷ）として光磁気型やカルコゲナイ
ト相変化膜がある。このような記録媒体に所定のデータ
を記録する場合、波長程度に収束した記録用レーザービ
ームを記録媒体のトラックの長さ方向に沿って照射して
、所定の間隔で複数のマークを形成する。そして、これ
らマーク相互の間隔に対応して符号化したデータが記録
媒体に記録される。このような記録媒体から所定のデー
タを再生する場合、再生用レーザービームを、記録媒体
のトラックの長さ方向に沿って走査し、マークの有無に
より変化する回折光を検出して行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、記録密
度の向上が要求され、以下のような記録方法が提案され
ている。

【０００４】即ち、記録媒体のトラック長さ方向のデー
タに加えて、別のデータをトラック幅方向に記録する方
法である。この記録方法では、例えば、図７に示すよう
な一対のピット５０を、所定の間隔で形成し、これらピ
ット５０相互の間隔に対応して符号化したデータを記録
する。この記録方法を達成するため、図８及び図９に示
すような記録光学系が用いられている。

【０００５】図８に示す記録光学系は、記録媒体６２の
上方にトラック幅方向に沿って、例えば９個のダイオー
ドが並列したダイオードアレイ５２と、このダイオード
アレイ５２から出射したレーザービームを記録媒体６２
上に集光させる１つの対物レンズ６０と、を備えている
。

【０００６】記録方法は、例えば、データ部に入力され
たデータＳに応じて、アレイ５２の所定のダイオードを
選択的に発光させることによりなされる。即ち、アレイ
５２のうち、中心発光源としてアレイ５２の中央に配置
されたダイオード５４を基準にして、左右対称位置に配
置されているダイオード（例えば、両外側のダイオード
５６、５８）を同時に発光させ、これらレーザ光を対物
レンズ６０を介して記録媒体６２に集光させる。そして
、トラック幅方向に並列した一対のピット５０を形成す
る。このように形成された一対のピット５０の相互の間
隔に対応して、データＳが符号化されて記録される。

【０００７】また、図９に示す記録光学系は、音響光学
偏向素子６６と、この音響光学偏向素子６６に発生する
超音波の波長を変化させる高速Ｆｕｎｃｔｉｏｎ　Ｇｅ
ｎｅｒａｔｏｒ６８と、を備えている。

【０００８】記録方法は、半導体レーザ６４から出射し
たレーザービームを音響光学偏向素子６６で所定方向に
回折させることによりなされる。即ち、高速Ｆｕｎｃｔ
ｉｏｎ　Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ６８を介して音響光学偏向
素子６６に生じる超音波の波長を変化させることによっ
て、回折された１次回折光は、回折角変動領域Ａ内で偏
向され、トラック幅方向に照射される。この照射された
位置にピット５０が形成される。トラック幅方向のピッ
ト間隔の変化は、音響光学偏向素子６６に発生する超音
波の波長変化に対応している。このピット相互の間隔に
対応して符号化されたデータが記録される。

【０００９】しかし、図８の記録光学系では、各ダイオ
ードへの入力電力、更に、各ダイオードからのレーザ出
力を一定に維持させることが困難である。このため、ピ
ット大きさにばらつきが生じる場合がある。このような
場合には、ピットの大きさの変化がノイズとなってデー
タの再生結果に影響を及ぼす恐れがある。また、多数の
ダイオードを必要とするため製造コストが上昇する。

【００１０】更に、ダイオードの固定配置は限界がある
ため、ピット５０の相互の間隔に対応したデータの符号
化も上限がある。この結果、データの記録密度を向上さ
せることが困難となる。

【００１１】図９の記録光学系は、音響光学偏向素子６
６を光学系に組み込むことにより装置の構成が複雑とな
るばかりでなく、１ピットづつ記録していく方法なので
記録速度が低下して記録時間がかかる。

【００１２】図８及び図９の記録方法は、共に、２ピッ
ト又は３ピットの記録を前提とした記録方法であるが、
２ピット又は３ピットから回折する回折光は、その回折
光率が落ちる。このように回折光率が落ちると、再生時
における検出値のＳ／Ｎが低下する。ピット数を増して
いけば回折光率は上昇するが、単位情報エリア内の記録
密度が低下してしまう。

【００１３】本発明は、このような弊害を除去するため
になされ、その目的は、簡単な構成で記録密度の向上が
達成できると共に、記録時においてデータの記録時間が
短縮でき、また、回折光率を上昇させることによって、
再生時において高いＳＮ比でデータが再生できる光学式
記録再生方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本発明の光学式記録再生方法は、記録媒体の
トラックに沿って第１のレーザービームを照射する工程
と、前記第１のレーザービームが照射されている前記ト
ラックの部分に、第２のレーザービームを照射する工程
と、

【００１５】前記第１のレーザービームと前記第２のレ
ーザービームとを互いに干渉させて前記記録媒体のトラ
ック上に干渉縞を形成し、この干渉縞の縞相互の間隔に
対応して符号化したデータを前記トラックに沿って記録
する工程と、前記トラックに記録された干渉縞に沿って
、前記第１又は第２のレーザービームを走査する工程と
、前記干渉縞から、夫々、回折する回折光を検出して、
前記トラックに沿って記録された前記データを再生する
工程と、を備える。

【００１６】

【作用】記録媒体のトラックに沿って、第１のレーザー
ビームを照射している部分に第２のレーザービームを照
射することによって、第１及び第２のレーザービームが
互いに干渉し合い、トラック上に干渉縞を形成する。こ
の干渉縞をトラックに記録することによって、干渉縞の
縞相互の間隔に対応して符号化したデータが記録される
。このように記録されたデータを再生する場合、第１又
は第２のレーザービームをトラックに記録された干渉縞
に沿って走査する。この干渉縞から回折する回折光を検
出して、データが再生される。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例に係る光学式記
録再生方法について、図１ないし図３を参照して説明す
る。図１には、本実施例の光学式記録再生方法に用いら
れる記録再生光学系の構成が概略的に示されている。

【００１８】図１に示すように、Ｈｅ−Ｎｅレーザ２か
ら出射したレーザービーム（波長λ＝８００ｎｍ）は、
ビームスプリッタ４を介して、第１及び第２のレーザー
ビーム１１、１７に振り分けられる。第１のレーザービ
ーム１１は、反射ミラー６を介して対物レンズ１０に照
射され、この対物レンズ１０によって、例えば、ホログ
ラフィ銀塩感光材料（例、アグファ社製ホロテスト８Ｅ
７５：解像力３０００本／ｍｍ）等の感光材料が設けら
れた記録媒体１２のトラック（図示しない）に集光され
る。なお、トラックに集光される際の第１のレーザービ
ーム１１は、平行光束（光束の幅が２〜３μｍ）に規制
されており、この平行光束が照射した部分を単位情報エ
リア１３（図２参照）と称する。また、第２のレーザー
ビーム１７は、ガルバノメータ８で偏向され一対のレン
ズ１４、１６を介して、単位情報エリア１３を覆うよう
に集光される（図２参照）。なお、トラックに集光され
る際の第２のレーザービーム１７は、平行光束に規制さ
れている。

【００１９】データは、単位情報エリア１３内に記録さ
れる。即ち、第１及び第２のレーザービーム１１、１７
を互いに干渉させることによって、単位情報エリア１３
内に干渉縞を発生させ、この干渉縞を記録媒体１２に記
録（即ち、現像処理）する。この結果、縞相互の間隔に
対応して符号化したデータが、トラックに記録される。

【００２０】なお、上述したように第１及び第２のレー
ザービーム１１、１７は、記録媒体１２の近傍では、夫
々、平行光束となっているので、トラック上に発生する
干渉縞の縞相互の間隔は一定である。

【００２１】本実施例の光学式記録再生方法では、縞相
互の間隔の変化に対応して符号化したデータが記録され
る。この縞間隔の変化は、第１のレーザービーム１１に
対する第２のレーザービーム１７の入射角度（θ）（図
２参照）に対応している。この入射角度の変化は、ガル
バノメータ８によって制御されている。

【００２２】ガルバノメータ８は、回転ミラー９を備え
ており、図示しない駆動機構によって、回転ミラー９の
回転角が制御されている。従って、回転ミラー９を所定
量だけ高速回転させることによって、第２のレーザービ
ーム１７の入射角度（θ）を瞬時に変化させることがで
きる。

【００２３】この入射角度（θ）は、言い換えれば、第
１のレーザービーム１１と第２のレーザービーム１７と
の交叉角であり、この交叉角と発生する干渉縞との関係
について、種々の実験が行われた。実験の結果、単位情
報エリア１３内に干渉縞が少なくとも２本以上発生する
範囲が、データの記録再生に好ましいことが判明した。

【００２４】図３には、この交叉角（θ）と干渉縞の縞
相互の間隔（ｄ）との関係が示されている。即ち、交叉
角を３０度〜６０度の範囲で変化させたとき、縞間隔が
約１．６μｍ〜約０．９μｍとなり、この場合、単位情
報エリア１３内には、少なくとも２本以上の干渉縞が発
生可能となる。

【００２５】このように第２のレーザービーム１７の入
射角度（θ）を変化させることで、上述した縞間隔とは
異なる縞間隔を有する干渉縞がトラック上に発生する。 このような干渉縞を記録媒体１２のトラックに沿ってに
記録することによって、縞相互の間隔に対応して符号化
した別のデータが、順次、トラックに沿って記録される
。

【００２６】このように本実施例の場合、トラックに沿
って縞間隔の異なる複数の干渉縞が記録される。この結
果、トラックに沿って互いに異なる複数のデータが記録
できるので、記録密度の向上が達成される。また、第１
及び第２のレーザービーム１１、１７は、同時に、記録
媒体１２のトラックに集光されるため、記録時における
記録時間が短縮される。

【００２７】このように、記録媒体１２に記録されたデ
ータを再生する場合、まず、図示しない駆動部が作動し
て、ビームスプリッタ４とガルバノメータ８との間の光
軸上に配置された切替シャッタ５を駆動させ、ビームス
プリッタ４とガルバノメータ８との間の光路を遮断する
。この結果、Ｈｅ−Ｎｅレーザ２から出射したレーザー
ビームは、ビームスプリッタ４を介して第１のレーザー
ビーム１１のみ記録媒体１２に集光される。本実施例で
は、この集光された第１のレーザービーム１１を再生ビ
ームとして使用する。このように対物レンズ１０を介し
て第１のレーザービーム１１をトラックに記録された干
渉縞に集光させると、この干渉縞は一種の回折格子とし
て働き、縞相互の間隔に対応した回折光が発生する。 この回折光のうち、０次光以外の回折光は、上述した第
２のレーザービーム１７が記録媒体１２に入射される入
射光軸と同方向に回折する。このように回折した回折光
を集光レンズ１８を介して光検出器２０に照射させる。 光検出器２０では、回折光の回折角度が検出され、この
検出値から干渉縞の縞相互の間隔が検出される。この結
果、縞相互の間隔に対応して符号化して記録されたデー
タが再生される。

【００２８】なお、トラックに記録された干渉縞は、現
像処理が施されているため、記録時と同一の光強度を有
するレーザービームを照射しても、干渉縞が破損するこ
とはない。

【００２９】本実施例の場合、トラックに沿って縞間隔
の異なる複数の単位情報エリア１３が形成されており、
上述したように、第１のレーザービーム１１をトラック
に沿って走査することによって、縞間隔に対応した回折
光が順次発生する。これら回折光の回折角度を順次検出
することによって、縞相互の間隔の変化に対応して符号
化して記録されたデータが順次再生される。しかも、上
述したように、干渉縞は、一種の回折格子として機能す
るため、その回折光率が高いので、再生時において高い
ＳＮ比でデータの再生を行うことができる

【００３０】
このように記録再生が行われている間、フォーカス・ト
ラッキングサーボ用ディテクタ（図示しない）が作動し
て、記録媒体１２のトラック上に、最適な径を有する第
１のレーザービーム１１が集光されるように、対物レン
ズ１０の位置を制御している。この結果、記録媒体１２
の面振、偏心等によって生じる記録再生不良が防止され
る。

【００３１】このように再生時だけでなく記録時におい
ても、対物レンズ１０のみでフォーカス・トラックサー
ボを行うことができる理由は、記録媒体１２に集光され
る際の第２のレーザービーム１７の径は、第１のレーザ
ービーム１１の集光部分（即ち、単位情報エリア１３）
の径よりも大きい。このため、仮に、第２のレーザービ
ーム１７の集光位置がずれたとしても、第２のレーザー
ビーム１７の照射領域内に単位情報エリア１３が入って
いさえすれば、単位情報エリア１３内に、干渉縞を発生
させ、且つ、データを記録させることができるからであ
る。

【００３２】次に、本発明の第２の実施例に係る光学式
記録再生方法について、図４を参照して説明する。図４
には、本実施例の光学式記録再生方法に用いられる記録
光学系の構成が概略的に示されている。なお、第１の実
施例と同一の構成には、同一の符号を付してその詳細な
説明は省略する。

【００３３】図４に示すように、Ｈｅ−Ｎｅレーザ２か
ら出射したレーザービーム（波長λ＝８００ｎｍ）は、
レンズ２２を介して平行光束に変換され、その一部は、
第１のレーザービーム１１として対物レンズ２６を介し
て記録媒体１２のトラック（図示しない）に集光される
。この集光された部分を単位情報エリア１３と称する。 他の一部は、第２のレーザービーム１７として偏向手段
２４を介して単位情報エリア１３を覆うように照射され
る。なお、第１及び第２のレーザービーム１１、１７は
、同時に、記録媒体１２のトラックに集光されている。

【００３４】偏向手段２４は、対物レンズ２６に隣接し
て配置されており、照射されたレーザービームを任意の
方向に偏向させる機能を有している。このような偏向手
段２４は、光軸に対して直交する方向に配置された第１
のガラスプレート３３と、この第１のガラスプレート３
３に対して角度φだけ斜向して配置された第２のガラス
プレート３５と、を備えている。これら第１及び第２の
ガラスプレート３３、３５の対向面には、夫々、透明電
極３０が、例えば、スパッタ法によって付着されている
。このような第１及び第２のガラスプレート３３、３５
の間には、上述した透明電極３０を介して液晶物体２８
が介装されている。これら透明電極３０は、夫々、交流
回路３２に接続されており、印加される電圧を変化させ
ることによって、液晶物体２８中の液晶分子の配列が変
化し、屈折率を変化させることができる。このように屈
折率を変化させることによって、第２のレーザービーム
１７は、図４に示すように、角度αだけ屈折方向が変化
する。なお、液晶物体２８の角度φは、この液晶物体２
８によって屈折される第２のレーザービーム１７が、常
時、単位情報エリア１３を照射するように設定されてい
る。

【００３５】本実施例の場合も、上述した第１の実施例
と同様に、第１及び第２のレーザービーム１１、１７を
互いに干渉させることによって、単位情報エリア１３内
に干渉縞を発生させ、この干渉縞を記録媒体１２に記録
する。この結果、縞相互の間隔に対応して符号化したデ
ータがトラックに記録される。

【００３６】また、本実施例も第１の実施例の場合と同
様に、適宜、液晶物体２８の屈折率を変化させることに
よって、第１のレーザービーム１１と第２のレーザービ
ーム１７との交叉角（θ）を変化させることができる。 このため、トラックに沿って縞相互の間隔の異なる干渉
縞を順次記録させることができる。この結果、トラック
に沿って、互いに異なる複数のデータが記録できる。従
って、記録密度の向上が達成される。

【００３７】記録媒体１２に記録されたデータを再生す
る場合、本実施例も第１の実施例と同様に、第１のレー
ザービーム１１を再生ビームとして用いる。このため、
再生時、偏向手段２４の入射側に配置されたシャッタ（
図示しない）が作動して光路が遮断される。この結果、
第１のレーザービーム１１のみ記録媒体１２に集光され
る。この第１のレーザービーム１１をトラックに沿って
走査することによって、単位情報エリア１３内に記録さ
れた干渉縞から回折光が発生する。

【００３８】このとき発生した回折光のうち、０次光以
外の回折光の回折角度を光検出器（図示しない）で検出
することによって、干渉縞の縞相互の間隔が検出される
。この結果、縞相互の間隔に対応して符号化して記録さ
れたデータが高いＳＮ比で再生される。

【００３９】このように記録再生が行われている間、フ
ォーカス・トラッキングサーボ用ディテクタ（図示しな
い）が作動し、記録媒体１２のトラック上に最適な径で
第１のレーザービーム１１が集光されるように、対物レ
ンズ２６の位置を制御している。この結果、記録媒体１
２の面振、偏心等によって生じる記録再生不良が防止さ
れる。次に、本発明の第３の実施例に係る光学式記録再
生方法について、図５及び図６を参照して説明する。

【００４０】図５には、本実施例の光学式記録再生方法
に用いられる記録光学系の構成が概略的に示されている
。なお、第１の実施例と同一の構成には、同一の符号を
付してその説明は省略する。本実施例に用いられる記録
媒体は、Ｂｉ置換ガーネット膜やＴｂＦｅ、ＧｄＦｅか
ら成る希土類−遷移金属合金膜等の光磁気記録媒体４０
である。以下、本実施例の記録方法について説明する。

【００４１】まず、光磁気記録媒体４０に沿って配置さ
れた（図５参照）磁気ヘッド４１を介して光磁気記録媒
体４０の磁化の方向を同一方向に揃える。このとき、光
磁気記録媒体４０は、データ未記録状態である。これら
磁化が有する保磁力は、熱を加えると弱くなる特性を有
している。次に、磁気ヘッド４１を介して前記磁化の方
向とは逆方向に外部磁界をかける。この状態で、第１及
び第２のレーザービーム１１、１７を光磁気記録媒体４
０に集光させる。集光した部分（即ち、単位情報エリア
４２）には、第１及び第２の実施例と同様の干渉縞が形
成される。干渉縞が形成された部分は、加熱され、その
部分の磁化が有する保磁力が減少する。この結果、単位
情報エリア４２内に形成された干渉縞の縞の部分の磁化
の方向が、前記外部磁界の向きに反転する（図６参照）
。つまり、この磁化が反転した部分が縞状になる。 従って、縞相互の間隔に対応して符号化したデータがト
ラックに記録される。

【００４２】再生方法は、上述した第１及び第２の実施
例と同様に、第１のレーザービーム１１をトラックに沿
って走査し、干渉縞に相当する磁化の向きが反転した部
分から回折される回折光を光検出器２０で検出すること
によって、縞相互の間隔に対応して符号化したデータが
再生される。

【００４３】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れることはなく、例えば、トラック上に記録する干渉縞
の縞の配列方向は、トラック幅方向又はトラック長さ方
向だけでなく、トラックに対して斜向させてもよい。要
は、他のデータと区別可能な回折光が発生できればよく
、トラックに記録される干渉縞の縞の本数も限定される
ことはない。また、上述した実施例では、透過型の記録
再生方法について説明したが、反射型の場合にも適用で
きることはいうまでもない。

【００４４】

【発明の効果】トラックに沿って縞相互の間隔の異なる
複数の干渉縞を記録することによって、互いに異なるデ
ータが記録されるため、記録密度の向上が達成できる。 また、第１及び第２のレーザービームは、同時に、トラ
ックに集光されるので、記録時間の短縮化が達成できる
。また、回折格子として機能する干渉縞に第１のレーザ
ービームを走査し、この干渉縞から回折する回折光を検
出することによって、高いＳＮ比を維持してデータが再
生できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の係る光学式記録再生方
法に用いられる記録再生光学系の構成を概略的に示す図
。

【図２】図１の光学系に配置された記録媒体に第１及び
第２のレーザービームが、同時に、照射された状態を拡
大して示す図。

【図３】第１のレーザービームと第２のレーザービーム
との交叉角と、この交叉角の変化に対応して変化する干
渉縞の縞間隔との関係を示す図。

【図４】本発明の第２の実施例の係る光学式記録再生方
法に用いられる記録光学系の構成を概略的に示す図。

【図５】本発明の第３の実施例の係る光学式記録再生方
法に用いられる記録再生光学系の構成を概略的に示す図
。

【図６】図５の光学系に配置された光磁気記録媒体に第
１及び第２のレーザービームが、同時に、照射された状
態を拡大して示す図。

【図７】図８及び図９の記録光学系によって、記録媒体
のトラックに形成されたピットの配置を概略的に示す図
。

【図８】トラック幅方向に複数のダイオードを並列して
構成した記録光学系の全体を概略的に示す図。

【図９】音響光学偏向素子と、この音響光学偏向素子に
発生する超音波の波長を変化させる高速Ｆｕｎｃｔｉｏ
ｎ　Ｇｅｎｅｒａｔｏｒとを備えた記録光学系の全体を
概略的に示す図。

【符号の説明】

８…ガルバノメータ、１０…対物レンズ、１１…第１の
レーザービーム、１２…記録媒体、１４、１６…レンズ
、１７…第２のレーザービーム。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　記録媒体のトラックに沿って第１のレ
   ーザービームを照射する工程と、前記第１のレーザービ
   ームが照射されている前記トラックの部分に、第２のレ
   ーザービームを照射する工程と、前記第１のレーザービ
   ームと前記第２のレーザービームとを互いに干渉させて
   前記記録媒体のトラック上に干渉縞を形成し、この干渉
   縞の縞相互の間隔に対応して符号化したデータを前記ト
   ラックに沿って記録する工程と、前記トラックに記録さ
   れた干渉縞に沿って、前記第１又は第２のレーザービー
   ムを走査する工程と、前記干渉縞から、夫々、回折する
   回折光を検出して、前記トラックに沿って記録された前
   記データを再生する工程と、を備える光学式記録再生方
   法。
2. 【請求項２】　　前記第１のレーザービームに対する前
   記第２のレーザービームの入射角度を変化させて、前記
   記録媒体のトラックに形成される干渉縞の縞相互の間隔
   を変化させることによって、縞相互の間隔に対応して符
   号化したデータを前記トラックに記録する請求項１に記
   載の光学式記録再生方法。
3. 【請求項３】　　前記第１のレーザービームは、１つの
   レーザービームを２つに分けたうちの、一方のレーザー
   ビームであり、前記第２のレーザービームは、他方のレ
   ーザービームである請求項１又は２に記載の光学式記録
   再生方法。
4. 【請求項４】　　前記データをトラックに沿って記録す
   る工程は、前記記録媒体に設けられた磁化の方向とは逆
   方向の外部磁界を付与しながら、前記第１のレーザービ
   ームと前記第２のレーザービームとを互いに干渉させ、
   前記記録媒体のトラック上に干渉縞を形成し、この干渉
   縞の縞相互の間隔に対応して符号化したデータを前記ト
   ラックに沿って記録する工程であると共に、前記記録媒
   体の磁化の方向を一様に揃える工程を備える請求項１に
   記載の光学式記録再生方法。