JPS6019571B2 - 光学的記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学的に高密度で信号を記録媒体に記録し再生
する装置に係り、信号を高密度で記録するとき、記録が
確実に行われているかどうかを記録しながら同時に確認
する装置を提供することを目的とする。

まず初めに信号を光学的に、かつ高密度で記録再生する
装置の１つの従来例について説明する。

第１図において、１はしーザ等の光源で、光ビームａを
発生する、２は例えば超音波によるブラッグ反射を利用
した光変調器で、端子１に入力される電気信号に応じて
、光ビームａは光変調され、０次光ｂと１次光ｄとに分
けられる。すなわち前，記光変調器により、記録時にお
いて記録材料の記録部位には、光ビームａの全光量が０
次光のｂとなり照射される。この時の記録媒体に照射さ
れる光ビームを以下記録ビームと呼ぶ、また未記録部位
には、あるいは記録された信号を再生する時には光ビー
ムａの全光量のうち例えば２０％が０次光のｂ、残り８
０％が１次光のｄとなり、上記２０％の０次光が記録媒
体に照射される上記２０％の０次光が照射される時記録
媒体に照射される光ビームを以下未記録ビームと呼ぶ。
３はスリットで前記０次光のｂのみ通過させる。

４は投影レンズで光ビームｂを拡大し対物レンズに照射
する。

５はビ−ムスプリッタであり、第１図に示すように記録
媒体よりの反射光ｃの光路を変更し、光検出器１２，１
３に照射される。

６は全反射ミラーであり、光ビームｂの光路を第１図に
示すように変更する前記全反射ミラーは記録媒体に記録
された信号を再生する時のみ、軸１６を中心に矢印ｘの
方向に、ミラー駆動装置１４によって微小回転し、対物
レンズ７によって絞られた光スポットｐが記録された情
報トラック８を追従するように制御される。

以下この制御のことをトラツキング制御と呼ぶ、７は対
物レンズで例えば、顕微鏡の対物レンズが用いられ、光
ビームｂを例えば１山ｍぐらいの微小スポットに絞り、
記録媒体に照射する機能をもつ。８は記録媒体上に記録
された情報トラックである。

９は対物レンズ駆動装置である。

記録媒体が回転等により矢印ｙ方向に振動しても前記対
物レンズ駆動装置９で、対物レンズ７を矢印ｙ方向に上
下振動させることにより、対物レンズ７が前記記録媒体
の矢印ｙ方向の振動に追従するように、すなわち対物レ
ンズ７と前記情報トラック８との間の距離が常に一定に
なるように制御され、常に前記光スポットｐを前記情報
トラック８の上に照射する機能をもつ（以下この制御を
焦点制御と呼ぶ）。前記対物レンズ駆動装置には、例え
ばスピーカのボイスコイルのような駆動原理の装置を用
いることが可能である。１０，１１は光検出器であり、
情報トラック８の透過光を検出し、記録された信号を再
生するとともに各光検出器１０，１１五こ入射するそれ
ぞれの受光量を比較することによって、前記トラッキン
グ制御するための信号を得、前記ミラー駆動回路１４に
加えられトラッキング制御がなされる、なおトラツキン
グ制御に関しては、本発明と直接関係ないので、ここで
は説明は省略する。

なお前記光検出器１０，１１にはピンダィオード等のよ
うな光電変換素子が用いられる。１２，１３は光検出器
で記録媒体より反射してきた反射光ｃが照射される。

前記対物レンズ７への入射光は第１図に示すように対物
レンズの中心から矢印ｙ方向に少しはずれた位置に入射
しているため、入射光ｃの前記光検出器上での照射位置
は、前記対物レンズ７と情報トラック８との距離に応じ
て矢印ｙ方向に移動する。したがって、前記光検出器１
２，１３に入射されるそれぞれの受光量を比較すること
によって、前記焦点制御するための信号を得、前記信号
を前記対物レンズ駆動装置９に加え、焦点制御がなされ
る。なお焦点制御に関しては本発明と直接関係ないので
説明は略す。１４はミラー駆動装層、１５は記録媒体で
矢印Ｑ方向に回転するとともに、矢印×方向に移送され
、情報トラック８はスパイラル状になって記録される。

また前記記録媒体は強い光（例えば光ビームａの全光量
を１山ｍぐらいに絞った時の光量）によって感光し、光
遮断性の性質を示すようになる材料を透明な円盤状のベ
ース上に蒸着されたディスクであり、信号は例えばＦＭ
変調された光遮断率の変化を利用してビットバイビツト
で記録される。第２図は第１図に示した対物レンズ７、
記録媒体１５および光検出器１０，１１を矢印×方向よ
りみた図である。

対物レンズ７に入射した光ビームｂは光ビームｑで示す
ように絞られ、記録媒体１５に照射される。

前記照射された光ビームｑの光量の１部分は、記録媒体
１５を透過し透過光ｂ，′は光検出器１０，１１に印加
えられる。また前記光ビームｂ，の光量の部分は記録媒
体の表面で反射され光ビームＣ，となり対物レンズ７に
もどり、対物レンズ７を通過した光ビームｃは、前記焦
点制御のために利用される。１７は対物レンズホルダー
であり、対物レンズ対物レンズを保持するとともに、前
記焦点制御されることにより記録媒体の矢印ｙ方向の振
動に追従して対物レンズ７とともに振動する。

上記のような構成の装置で記録ずみディスクを用いて再
生専用の装置としては光学的ビデオディスクが一般に良
く知られており、最短記録ビット長およびトラック幅１
〃ｍ以下、トラックピッチ１．６Ａｍ程度の高密度の再
生装置が実現されている。

本発明は上記のような構成で記録媒体１５にその光学的
性質が記録、照射光に対してリアルタイムに変化する高
密度記録材料（例えばＭ旧ｉ、アモルファス半導体等）
を用いて構成し、信号を記録するときに信号の記録が確
実に行なわれているかどうかを確認（記録モニター）す
る新規な装置を提供することを目的とする。

なお、このような記録モニターをする方法としては、信
号の記録時に２種類の波長の異なるレーザを用いて、１
つの波長のレーザで記録光を構成し信号の記録をおこな
い、この記録光により記録された情報トラックに沿った
すぐあとに波長の異なる他のレーザ光を照射して記録信
号を再生し確認する方法が考えられるが、この方法は本
質的に２種類のレーザが必要であるため記録再生装置と
しては実用性が難しい。

以下本発明の詳細について実施例を示す図面とともに説
明する。

なお説明を簡単にするため従来例と共通する素子には共
通番号を付し説明を略する。第３図および第４図におい
て、１８は透明なガラスよりなる光反射板で記録媒体１
５より反射された光ビームｂの光量の１部分を再び反射
し、光ビームｃ２をつくる。１９は微小レンズ２０およ
びダミーの微小レンズ２１を保持するためのホルダーで
ある。

２０は微小レンズであり、拡がろうとする光ビームｃ２
を再び絞り、光ビームｃ３に示すように記録媒体上に照
射する機能をもつ、前記微小レンズ２川こは例えば光集
東光導体のようなものが用いられる。

２１は微小レンズ２０と同じ重さをもつダミーの微小レ
ンズであり、微小レンズ２川こ対して重さのバランスを
とる。

なお前記２１のダミーの微小レンズは必ずしもレンズの
機能をもつ必要はない。なお、１８〜２１の各部品は、
対物レンズの中心で、第４図の矢印×，Ｙ方向に対して
バランスがとれているように位置させる。

また１７〜２１の各部品はお互に接着され１本化されて
おり、前記焦点制御をおこなうことにより記録媒体１５
が矢印ｙ方向に振動しても、１本化された前記各部品は
、対物レンズ７とともに記録媒体１５に追従するように
矢印ｙ方向に振動する。したがって対物レンズ７および
前記各部品と、記録媒体１５をの距離は常に一定に保た
れ、第３図に示した光ビームの関係は、たとえ記録媒体
１５が矢印ｙ方向に振動しても変わらない。そこで、第
１図に示したような関係で光ビームｂを対物レンズ７に
入射させれば、第３ヅにおいて記録時には、まず光ビー
ムｑにより信号が記録媒体に記録され、情報トラックが
形成される。つぎに光ビームｃ３により前記記録した信
号の情報トラックを照射することが可能となり、前記光
ビームｃ３の透過光を検出することにより記録媒体に情
報を記録しながら、寸前に光ビーム０により記録された
情報トラックの信号を読み出すことが可能となる。２２
は光検出器で前記光ビームｃ３のうち記録媒体を通過す
る光ビームｃ′３を検出する。

従って光検出器２２の出力には、前記光ビームｑにより
記録された信号の情報を含んでいる。第５図は本発明の
他の実施例である。

構成は第３図に示した本発明の一実施例とほぼ同じであ
るが、光反射板が１８′に示すように矢印ｙ方向のみに
、一部分傾斜をもたせてある。上記のような構成にする
ことにより、光検出器１０，１１と光検出器２２とをよ
り遠くに離すことが可能となり、光ビームｂ′，より得
られる信号と、光ビームｃ′３より得られる信号とを完
全に分離することが可能となる。なお、第３図において
光ビームｃ３は記録媒体１５および光反射板１８の光ビ
ームｑの反射光であるためめ、光ビームｂに〈らべ弱い
光量となっており、光ビームｃ３で、記録された情報ト
ラックを再び記録することは考えられない。

しかし、記録時にはビットノゞィピットで信号を記録媒
体に記録するために光ビームｃ３も、前記光変調器２に
より記録信号に応じて光変調されている。したがって、
前記光検出器２２の出力より、直接記録モニターの信号
を得ることは難しい。そこで以下、前記光検出器２２の
出力より、光ビームｂにより寸前に記録媒体に記録され
た信号をつくり出す実施例について、第６図〜第１０図
を用いて説明する。第６図は前記光検出器２２の出力よ
り、記録媒体に記録された信号を得るための１つの実施
例を説明するための図である。

なお第６図において、横軸は時間の経過を示し、第６図
の口〜ホの各図の縦軸はいずれも矢印２２の方向が光量
大なる方向である。各図について説明する。第６図イは
、光ビームｑにより記録された情報トラックのうち、光
ビームｃ３により照射されている情報トラックを示す。
例えば２３が記録部位で光遮断性である。２４が未記録
部位で光透過性である。

第６図口は光検出器１０，１１より得られる信号であり
、第６図イにくらべｔ，秒進んでいる。これは光ビーム
ｑとｃ，とが矢印ｙ方向（第３図参照）に離れているた
めである。第６図ハは光検出器２２より得られる信号で
ある。前記信号について少し詳しく説明する。第６図ハ
において、Ｌ，は光ビームｑが前記記録ビームの時、す
なわち、第６図口で、光ビームｑがが２５で示す光量に
なった時に、光ビームｃ，が前記末記録部位を照射した
時、光検出器２２より得られるレベルである。Ｌは上記
の時に、光ビームｃ，が記録部位を照射した時、光検出
器２２より得られるレベルである。

またＬ３は光ビームｑが前記未記録ビームの時、すなわ
ち第６図口で、光ビームｂが２６で示す光量になった時
に、光ビームＣ，が前記禾記録部位を照射した時、光検
出器２２より得られるレベルである。

同様にＬは上記の時に、光ビームｃ，が記録部位を照射
した時、光検出器２２より得られるレベルである。記録
ビームより末記ビームの方が、また未記録部位を透過す
る光量より記録部位を透過する光量の方がいずれも小さ
い。第６図二は、前記第６図ハに示す信号より、第６図
口に示す信号を減じた時得られる信号である。

理解しやすいように、第６図ハに破線で、第６図口の信
号を託しておいた。第６図二をみると、多少凹凸はある
が、第６図イに対応しているのがわかる。従って第６図
二において基準レベルを信号のほぼ中央値である２７に
設定した振幅制限すると、第６図木に示すように、第６
図イを読み出した信号が得られる。第６図木が光ビーム
ｂ，により寸前に記録された情報トラックをただちに読
み出した信号であり、この信号をＦＭ復調することによ
り記録モニターが可能となる。なお第６図口は光検出器
１０，１１より得た信号であるため記録媒体のちがし、
により、光透過率に差が生じてもその影響をう仇こくい
。

次に上記説明した記録モニターの信号を得るための第７
図に示すブロック回路図について説明する。

端子Ｒには、光検出器１０よりの信号、端子Ｓには光検
出器１１の信号が加えられ、端子Ｔには光検出器２２よ
りの信号が加えられる。３２，３３，３４は増幅器で各
検出器からの信号を希望の大きさに増幅する。

３６は増幅器３２，３３からの出力信号の和をとるため
の加算器、３６は加算器３５と増幅器３４からの信号の
差をとるための減算器、３７は振幅制限器である。

第６図口の信号は加算器３５よりの出力信号、第６図ハ
の信号は増幅器３４よりの出力信号、第６図二の信号は
３６よりの出力信号、第６図ホの信号は振幅制限器３７
よりの出力信号をあらわす。第８図は光検出器２２の出
力信号より記録モニター信号を得るための他の実施例で
あり、第９図は第８図を説明するための図である。

なお、第９図のイ〜木は前記第６図イ〜木に対応してい
るので詳しい説明は略する。第８図において、２８はア
ナログゲート等のスイッチング素子、２９，３０は利得
が異なる増幅器である。端子Ｊには第９図ハに示す信号
、すなわち光検出器２２よりの信号が加えらる。端子Ｋ
Ｋは第９図口に示す信号、すなわち光検出器１０，１１
よりの信号が加えら、前記信号が２５のレベルになった
時、端子Ｊよりの入力される信号は増幅器２９に加えら
れ、また前記信号レベル２６の時、端子Ｊより入力され
る信号は増幅器３０１こ加えられる。いま、例えば理解
しやすいように、増幅器２９の利得Ｇ，を１、増幅器３
０の利得Ｇ２を１より大きいとして、端子Ｍより出力さ
れる信号レベルを考えてみる。第９図口で、例えばレベ
ル２６で示す。光ビームＬが前記未記録ビームの時のみ
端子Ｊに入力される信号は増幅されるため第９図ハの−
，Ｌ４の各レベルは、第９図ハの破線で示すように振幅
が大きくなる。ただし Ｌ二Ｇ２×Ｌ３，Ｌ２ニＧ２×
Ｌの関係が得られるように、増幅器３０の利得を調整し
ておく。結局端子Ｍより出力される信号は、第９図二の
ようになる。

例えば基準レベルをＶｃに設定して振幅制限すると、第
９図木で示す信号が得られる。前記第９図ホの信号は第
９図イに示す光ビームｂにより寸前に記録された情報ト
ラックを読み出した信号であり、この信号をＦＭ復調す
ることにより、記録モニターが可能である。なお同じ原
理だが、第１０図に示す構成でも前記第９図二に示す信
号を得ることは可能である。

すなわち、端子Ｎより、第９９図ハで示す信号が加えら
れ、端子Ｐには第９図口で示す信号が加えられる。また
３１は端子Ｐより加えられる信号のレベルに応じて利得
が変わる増幅器で、例えば、第９図口に示す２５のレベ
ルの時は前記利得Ｇ，が１で、２６のレベルの時の前記
利得を前記Ｇ２とすると、第９図二に示す信号が端子Ｑ
より得られ、記録モニターが可能となる。なお、上記実
施例においては記録媒体の光学的性質を変化させ、透過
光量の大小ということに限定したが、反射光量の大小で
も同じことである。

以上のように、本発明の構成によれば１個の光源で記録
モニターが可能となる光源が１個でよいため、非常に安
価で、かつ記録モニターのための光ビームの光軸の調整
も容易となる。また記録媒体の不良あるいは光学系や制
御系の不安定によって記録が確実におこなわれない場合
の検出確認が容易に行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の一実施例の光学的記録再生装置の概念的
構成図、第２図は第１図の要部構成図、第３図は本発明
の一実施例の光学的記録再生装置の要部構成図、第４図
は第３図の要部の略分解斜視図、第５図は本発明の異な
る実施例の要部構成図、第７図、第８図および第１０図
は本発明における電気信号処理系の異なる実施例の要部
ブロック回路図、第６図および第９図は各々第７図およ
び第８図の動作説明図である。 ７…・・・対物レンズ、１０，１１・・…・光検出器、
１５・・・・・・記録媒体、１７，１９・・・・・・ホ
ルダー、１８・・・・・・光反射板、２０・・・・・・
微小レンズ、２２・・・・・・光検出器。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 情報光ビームを集光レンズの中心から離れた位置に
   入射させて集光し光学的に記録媒体へ信号記録し再生す
   る装置において、前記集光させた光ビームの前記記録媒
   体からの反射光を前記記録媒体側へ反射するための光反
   射板を、前記記録媒体からの距離を一定に保持するよう
   に前記集光レンズと記録媒体の間に配し、前記光反射板
   より反射した光の前記記録媒体の透過光を電気信号に変
   換する第１の光検出器と前記記録媒体を透過もしくは反
   射した情報光ビームを電気信号に変換する第２の光検出
   器を設け、前記第１、第２の光検出器を介した電気信号
   から前記記録媒体に記録した信号をモニター再生するこ
   とを特徴とする光学的記録再生装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、第２の光検出器に
   入射する光線は集光レンズ介した光線であることを特徴
   とする光学的記録再生装置。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項において、反射
   板を介した光線を集光する光学系を前記反射板支持物体
   に固定したことを特徴とする光学的記録再生装置。 ４ 特許請求の範囲第３項において、第１の光検出器を
   介した電気信号と、記録媒体を透過（もしくは反射）し
   て入射した場合の第２の光検出器を介した信号の差（も
   しくは和）を得て前記記録媒体に記録した信号をモニタ
   ー再生することを特徴とする光学的記録再生装置。