JPS62149037A - 光学的記録再生装置 - 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 本発明は光学的原理によりテープ状の記録媒体に情報を
記録し及び記録された情報を読出す光学的記録再生装置
に関する。

従来の技術 近年になってレーザーを光源とし、レーザー光を収束レ
ンズで直径１μｍ程度に収束させ、そこで得られる集中
的な熱エネルギーを記録や再生に応用した光学的情報記
録再生装置が実用化されてきている。これらの多くは、
円盤状の記録媒体に情報を同心円状あるいはうす巻き状
に記録するものである。したがって光学的記録再生方式
がいかに高密度に情報を記録できるとはいえ、使い易さ
の点から円盤の直径はおのずと限られおおよそ３０ｃｍ
が限度であり、そのため記録できる情報叩も数ギガハイ
ドが限度となる。一方テープ状の記録媒体は、リール等
に巻きとることで、情報は３次元的に収納され、より人
容賃の情報を記録できる。

すなわち、テープ状の記録媒体は円盤状の記録媒体に比
べて数十〜数百倍の記録面積を有することができる。テ
ープ状記録媒体に情報を記録する穴（以後ビットと呼ぶ
）を光学的に記録する方法は、以前から提案されている
がそのいずれも未だ実用化されるに至っていない。その
様な先行技術としては例えば特開昭４８−２７７５０号
公報［−記録再生装置」を掲げることができる。第６図
にその構成を示す。第６図において１はレーザー光源、
２は光変調器、７は光検出器、８は角錐型ポリゴンミラ
ー、９は回転円盤、１０は反射鏡、１１は収束レンズ、
１２はテープ状記録媒体である。情報の記録の際には、
レーザー光源１から放出されたレーザービームは、光変
調器２で変調され、角錐ポリゴン８に入射される。角錐
ポリゴン８からの反射ビームは反射鏡１０で反射されて
、収束レンズ１１に入射し、テープ状記録媒体１２の上
に微小ビームスポットを形成する。ビームスポットの当
った部分は一瞬にして数百゛Ｃ以上の温度となり、媒体
の化学的又は形状的変化を誘起せしめてピットを形成す
る。又、情報の読出しの際には記録の時のレーザー強度
より充分弱い強度のレーザービームを用いて、記録媒体
の上にビームスポットを形成し、ビットの有無による反
射光量の変化を光疾出器７で噴出して情報を読み出す。

発明が解決しようとする問題点 かかる従来例に於ては、円盤９が回転ずれば、この従来
例の発明者自身が当該先行出願の中で述べている様に収
束レンズ１１への入射高（ｉｎｃｉｄｅｎｔ　　ｈｉｇ
ｈｔ）が変化するのである。第７図［ａｌ、　（ｂｌに
円盤９を回転した場合に、角錐ポリゴン８及び収束レン
ズＩＯに入射するレーザービームの軌跡を示す。第７図
ｔａ＋に示される様に、円盤９が回転するとレーザービ
ーム中心の軌跡は、角錐ポリゴン８上に円弧ＡＢを描く
。角錐ポリゴン８に入射するレーザービームの径は、角
錐ポリゴンの端部によるけられを少くする為にはなるべ
く小さい方が有利である。この場合収束レンズ１１へ入
射するレーザービーム中心の軌跡は第７図（ｂｌに示さ
れる様にやはり円弧ＣＤを描く。

従って記録媒体上に収束されたレーザービームスポット
の軌跡も又、円弧を描く。この円弧状のスポット軌跡は
、信号再生時に種々の不都合の原因となる。加えて収束
レンズに入射するビーム径が小さければレンズ自身のＮ
Ａ（開口数）に対して実効的なＮＡは小さくなり、又記
録媒体１２の上に形成されるスポットの径はＮＡに反比
例して大きくなる。すなわちレーザーの波長が約ａｏｏ
ｎｍの時に１μｍのスポット径を実現するのに、径の太
いレーザービームを収束レンズの開口いっばいに入射す
るのであれば収束レンズのＮＡはおよそ０．５であれば
良いが、レーザービームの径が例えば収束レンズ開口径
のＩ／３しがなければ、収束レンズのＮＡとしては、０
．５の３倍の１．５以上が必要となる。その様なレンズ
は製作がきわめて困難である。

また円盤９を、高速回転すると、回転軸から大きくはず
れて配置された反射鏡ＩＯや収束レンズ１１には大きな
加速度が加わり、反射鏡１０や収束レンズ１１の支持が
困難となる。従って、円盤９を高速回転できず結果とし
て情報を高速に記録し、再生することができない。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点に鑑みてなされた。本発明では、収
束レンズと、前記収束レンズの光軸に交わって前記光軸
に対しおよそ４５゛の傾斜を有する平面鏡と、前記平面
鏡を前記収束レンズの光軸を回転の軸として回転させる
モータを具え、前記平面鏡のまわりにテープ状光学記録
媒体の１部を前記回転軸より等距離に巻きつけ、前記収
束レンズにレーザービームを入射し、前記収束途中のレ
ーザービームを前記平面鏡に入射し、その反射光によっ
て前記テープ状光学記録媒体上に輝点を結像せしめ、前
記モータで前記平面鏡を回転させることで前記輝点を前
記テープ状光学記録媒体上に走査せしめて、光学的記録
及び再生を行なうのである。

作用 本発明は上述の様に構成することで、レーザービームを
鏡の回転によって偏向し、しかも鏡の回転軸を入射レー
ザービームの中心軸に一致させているので、収束レンズ
の光軸と、収束レンズに入射するレーザービームの中心
軸は常に一致し、従ってビームスポットの余分な円弧運
動を生しない。

又収束レンズもＮＡ値とＬ７て０．５程度の簡華に人手
可能なレンズを用いることができる。

その上、収束レンズが鏡の回転軸上に配置されているの
で、収束レンズを回転させるさせないにかかわらず回転
体としてバランスが良＜、裔速回転に充分耐え得る構造
を実現できる。

実施例 以下本発明の実施例をＭ面と共に説明する。第１図は本
発明を応用した光学的記録再生装置の構成図である。第
１図で１０１は、レーザー光源であり、現在民生機器に
広く用いられる様になった半導体レーザーを用いること
ができる。この場合はレーザーの発振波長としておおよ
そ８００　ｎｍ程度の物が手に入れ易い。１０２は、コ
リメートレンズであり、レーザー光源１０１からのレー
ザー光を集光して、平行レーザービームに整形する。

１０３は偏光ビームスプリ、ターであり、１０４は１７
４波長板である。レーザー光′ｔＡ１０１からやって来
る直線偏光レーザービームは偏光方向が一致する様に配
された偏光ビームスプリッタを通過し４／１波長板１０
４に入射する。１／４彼長板１０４をｉ！１過したレー
ザービームは直線偏光から円偏光となる。そして記録媒
体から反射して戻ってり消だレーザービームが再び１／
４波長（反１０４を通過すると、往きのレーザービーム
とは偏光方向が９０°異なる直線偏光波となる。従って
、戻りのレーザービームは偏光ビームスプリッタで直角
に偏向される。１０５は収束レンズである。１０６は鏡
である。１１１は収束レンズ１０５の光軸であり又、鏡
１０６の回転軸でもある。鏡１０６は軸ＩＬＬに対し４
５°の傾斜を保って、軸１１１を回転軸として回転する
。回転運動の安定を考慮して、鏡１０６は、金属ででき
た円柱を円柱の軸に対し４５°の傾斜を持つ平面で切り
落した様な構造にして、鏡の表面は、レーザー光に対し
高い反射率を有する様に充分磨摩している。１０８はテ
ープ状記録媒体であり、円柱状の鏡１０６のまわりに巻
きつけられている。

１００は、レーザービームスポットであり、収束レンズ
１０５によって収束されたレーザービームが、鏡１０６
で９０°偏向されて、記録媒体１０８上の直径約１μｍ
の微少面積に収束したものである。１０７は鏡１０６を
、回転させるモータである。１０９は結像レンズであり
、１１０は光検出器である。情報を記録する際には、レ
ーザー光源１０１から記録する情報を表わす変調信号に
応して発光と消光とをくり返す変調レーザー光が出力さ
れ、コリメートレンズ１０２によって集光され平行ビー
ム化される。そして、収束レンズ１０５と鏡１０６とに
よって記録媒体ｌＯＢ上にビームスポット１００が形成
され、その熱エネルギーによって記録媒体１０８の微少
部分の形状的或いは質的変化を誘超せしめる。同時に、
モーター１０７によって鏡１０６を回転させることでビ
ームスボッ）１００を回転させ、又テープ状記録媒体１
０８を送行させることで、ビームスポット１００をテー
プ状記録媒体１０８の記録面上を２次元的に走査させる
。（テープ状記録媒体１０８を送行させるモータ等の機
構は図示していない。）この様にすると、記録媒体１０
８上には、レーザー光１ｔｏｘの発光と消光の切り替り
に応してビームスポットの熱エネルギーが情報ピットを
２次元的に記録していく。記録された情報ピットの概念
図を第２図に示す。第２図において、様々な長さの線分
が連なってできている一本の斜線を情報トラックと呼ぶ
。情報トラックには、黒い線分で示されたピットがかき
込まれておりこの情報ピットの長さ及び、ピットとピッ
トの間隔の長さの２つの長さの組合せによって留部を記
憶している。

情報トラックは、鏡１０６が１回転する毎に１木形成さ
れる。情報トラックが傾斜しているの已よ、テープ状記
録媒体１０８が、鏡１０６に対して斜めに巻きつけられ
ているからである。↑り報トラ。

りと情報トラックの間隔をトラノクピ、チと呼び、鏡１
０６が１回転する間にテープ状記録媒体１０８が送行す
る距シ１］によって決まる。

１ｎ報を読み出す際には、レーザー光源がら、情報を記
録する際に用いたよりも充分に弱い強度で、今度は無変
調のレーザ光が出力される。Ｅｆｔ　ｌ　０６の回転及
びテープ状記録媒体１０８の送行は、情報の記録の場合
と同様に行なわれる。ビームスポット１００は、記録さ
れた１８報トラツク上をなぞるように走査し２、その反
射光は、１ｉ１０６．収束レンズ＋０５．及び１／４波
長板１０４を入射の時と同じ光路を逆にたどり、偏光ビ
ームスプリッタ１０３で、直角に偏向されて、そののち
結像レンズ１０９によって光検出器１１０上にビームス
ポット１００の像を形成する。この像は情報ビットの有
無に従って、明暗が変化するので情報を記録する時に用
いた変調信号が光検出器１１０で検知される明暗の変化
から再生される。

テープ状記録媒体１０Ｂを鏡１０６に巻きつける方法と
しては、第３図の様に行なうのが望ましい。第３図に於
て１１３は石英ガラス等の透明材質でできた円筒であり
、円柱形の鏡１０６と回転軸を共有している。テープ状
記録媒体１０８は円筒１１３に巻きつけられており、円
筒１１３は、回転しないか又はテープ状記録媒体１０８
の送行に応じて同じ速度で回転する様に構成している。

この様にすることで、鏡１０６が高速度で回転しても鏡
１０６とテープ状記１．Ａ媒体１０８との摩擦は発生せ
ず、テープ状記録媒体の損傷などの不都合が生じない。

第４図に円筒１１３と鏡１０６の断面図を周囲の部品と
共に示す。第４図に於て鏡１０６がモータ１０７によっ
て回転され、結果としてビームスポット１００がテープ
状記録媒体１０８に斜めの直線状の情報トラックを形成
することが理解される。

第５図ｆａｔ及びｆｂｌに、鏡１０６の別の実現例を示
す。第５図（ａｌは、半径及び回転軸の等しい２つの円
柱１０６ａと１０６ｂを、接面が回転軸に対して４５゛
の平面になる様に接着したものであり、少くとも１０６
ａは透明材質でできており反射膜等で反射面が形造られ
ている。第５図中）は透明材質でできた円柱から、それ
より細く端面が回転軸に対して４５°の傾きを有する円
柱を、くり抜いた様な形をしている。この場合は、透明
材質と、空気との屈折率差による全反射を利用して反射
面を形成する。第５図ｔａ＋と世）は、第１図に示され
た鏡１０６よりも、より回転時のバランスが良いのが特
長である。又、第５図ｔａｇ、　（ｂｌに示された透明
材質の円柱のレーザー入射面を、平面とせず、磨摩技術
や成形技術を利用して、球面或いは非球面のレンズを形
成する事で、収束レンズ１０５の働きを兼ねさせること
もできる。この様にすれば、光学系の簡素化、低価格化
が可能となる。

発明の効果 以上の様に本発明は、収束レンズと、前記収束レンズの
光軸に交わって前記光軸に対しておよそ４５゛の傾斜を
有して配した平面鏡と、前記平面鏡を前記収束レンズの
光軸を回転軸として回転させる回転機を具え、前記平面
鏡のまわりにテープ状光学的記録媒体の１部を前記回転
軸からの距離が等しくなる様に巻きつけ、前記収束レン
ズにレーザービームを入射して、前記収束レンズ通過後
の収束途中のレーザービームを前記平面鏡に入射し、そ
の反射光によって前記テープ状光学的記録媒体上に輝点
を結像せしめ、前記回転機で前記平面鏡を回転させるこ
とで前記輝点を前記テープ状光学的記録媒体上に走査さ
せて、光学的記録及び又は再生を行なうようにしたので
直径がおよそ１μｍという微小なビームスポットを高速
に走査でき、従って高密度で大容番、しかも転送速度の
速い光学的記録再生装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の光学的記録再生装置の構成図
、第２図は記録されたピントの要部拡大図、第３図はテ
ープ状記録媒体の巻き付は法の説明をするための斜視図
、第４図は円筒と鏡の断面図、第５図は鏡の別の構成例
を示す構成図、第６図は従来例の光学的記録再生装置の
構成図、第７図は従来例の問題点の説明に用いた模式図
である。 １００・・・・・・ビームスポット、１０５・・・・・
・収束レンズ、１０６・・・・・・鏡、１０７・・・・
・・モーター、１０８・・・・・・テープ状記録媒体、
１２０・・・・・・レーザービーム。 代卯人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名１０６−一
一歩屯 ＪＯ７−−−己−ダー ｔＯＳ　−−−チーグイ叉記飯ミ謀俸 Ｑ　　１ａｎ　　　　　　　　　　１２０−−−レーｆ
−ヒ゛−ム、　ｌｌｌ −′　　ｔｏｌ ：、／ ；＼７７゜ 第２図 第３図 第５図 第４図　　　　　　（０−） 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 収束レンズと、前記収束レンズの光軸に交わって前記光
   軸に対して所定の傾斜を有して配した平面鏡と、前記平
   面鏡を前記収束レンズの光軸を回転軸として回転させる
   回転機を具え、前記平面鏡のまわりにテープ状光学的記
   録媒体の１部を前記回転軸からの距離が等しくなる様に
   巻きつけ、前記収束レンズにレーザービームを入射して
   、前記収束レンズ通過後の収束途中のレーザービームを
   前記平面鏡に入射し、その反射光によって前記テープ状
   光学的記録媒体上に輝点を結像せしめ、前記回転機で前
   記平面鏡を回転させることで前記輝点を前記テープ状光
   学的記録媒体上に走査させて、光学的記録及び／又は再
   生を行なう光学的記録再生装置。