JPH01165034A

JPH01165034A - 光学情報記録再生装置

Info

Publication number: JPH01165034A
Application number: JP23650988A
Authority: JP
Inventors: Akito Sakamoto; 章人酒本; Hitoshi Watanabe; 均渡辺; Yasunori Kanazawa; 金沢　安矩
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1987-09-22
Filing date: 1988-09-22
Publication date: 1989-06-29

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、信号の記録と同時にその確認を可能とした光
学情報記録再生装置に関する。

〔従来の技術〕

光学情報記録再生装置において、記録膜媒体に信号を記
録する場合には、この記録媒体の記録膜に磁界を印加す
るとともに、レーザビームを照射して記録膜を昇温させ
る。この昇温によって記録膜の保磁力は低下するが、こ
の保磁力が印加される磁界の強度よりも低くなると、そ
の部分はこの磁界の方向に磁化される。そこで、予じめ
一定方向に記録膜を磁化しておき、この記録膜に印加す
る磁界の方向をその磁化方向とは逆にかけておき、かつ
“１”、“０”のビット単位化したパターンからなる記
録信号でレーザビームを強度変調することにより、ある
いはまた、レーザビームの強度を一定とし、印加する磁
界の方向を記録信号の“１”ビットと“θ″のビットで
逆となるようにすることにより、記録膜にビットパター
ンからなる信号を記録することができる。

これらのうち、前者の記録方法においては、記録膜の磁
化方向を予じめ一定方向に揃えるのは、新たに信号を記
録する前に以前に記録された信号を消去するためであり
、この処理をしなければ、新たに信号が記録された領域
に以前に記録された信号が残留することになる。すなわ
ち、旧記録信号への重ね記録ができないため、この旧記
録信号の消去手段が必要となる。これに対し、後者の記
録方法では、記録信号の“１”、“０”のビットによっ
て印加磁界の方向が反転され、記録膜は常に印加磁界の
方向に磁化されるものであるから、旧記録信号の事前の
消去が不必要となり、重ね記録が可能となる。

後者の記録方法を用いた例が特公昭６０−４８８０６号
公報に開示されている。この従来技術では、単一のレー
ザ源が用いられ、信号再生も可能に構成されている。す
なわち、信号再生時には、このレーザ源からのレーザビ
ームを信号が記録された記録媒体の記録膜に照射し、記
録膜の磁化でもってレーザビームにカー効果を生じさせ
る。これにより、反射されたレーザビームでは記録膜の
磁化方向に応じて偏光面の回転方向が異なっており、こ
れを判別することによってビットパターンからなる電気
信号が得られる。

ところで、記録媒体の信頼性を高めるためには、記録媒
体に信号記録を行なう毎に、この記録媒体に所望信号が
正しく記録されたか否かを確認する必要がある。この確
認は実際にこの記録媒体から信号を再生することによっ
て行なうことができる。

しかしながら、上記従来技術のように単一のレーザビー
ムを記録膜の昇温用と再生用とに兼用すると、記録の確
認は、所望信号の記録終了後、レーザビームのパワーを
、記録膜の保磁力が大きく低下しない程度に、低く設定
してこの所望信号を再生する必要がある。ディスク状記
録媒体である場合には、所望信号を記録した後、この記
録媒体を１回転させてから確認のための信号再生を行な
わなければならない。したがって、信号の記録を開始し
てからこの信号が正しく記録されているか否かの確認を
終了するまでにある程度の時間を要し、信号の記録に手
間がかかることになる。

これに対し、特開昭５７−１６２１３７号公報において
は、−例として２つのレーザビームを用い、一方を記録
のための昇温用とし、他方を再生用として記録膜の近接
した部分を照射し、信号を記録しながら同時にこれを再
生して記録の確認ができるようにした技術が開示されて
いる。

これまでの光学情仰記録再生装置の例を第１２図に示し
、出願人の保持する技術内容と経過について詳細に説明
する。

なお、同図において、１は記録媒体、２はフォーカスレ
ンズ、３はミラー、４はビームスプリッタ、５は偏光子
、６はコリメートレンズ、７は昇温用レーザ源、８は再
生用レーザ源、９．９゛は集束レンズ、１０．１０’　
は検出器、１）は磁界変調コイル、１２はハーフミラ−
１）３は検光子、１４．１４’はレーザ駆動回路、１５
．１５”はアンプ、１６はローパスフィルタ、１７．１
７″は入力端子、１８は波長分離フィルタ、１９．１９
“は出力端子である。

記録時、入力端子１７°、１７から一定電圧を印加して
レーザ駆動回路１４’、　１４を動作させ、昇温用レー
ザ源７と再生用レーザ源８とを連続駆動する。

昇温用レーザ源７からは高パワーのレーザ光が射出され
、ハーフミラ−１２で反射された後、コリメートレンズ
６で平行光とされて昇温用レーザビームが形成される。

この昇温用レーザビームは偏光子５で偏光され、ビーム
スプリッタ４、ミラー３を介し、フォーカスレンズ２に
よって移動する記録媒体１の記録膜に集光される。これ
によって記録膜の微小部分が加熱されて昇温する。また
、磁界変調用コイル１）には記録信号の“１”、“Ｏ”
ビットに応じて極性が反転する信号電流が供給される。

これにより、磁界変調コイル１）からは１）”、“０”
のビットに応じて方向が反転する磁界が発生し、記録媒
体２の記録膜における加熱部分に印加される。この加熱
と磁界印加とにより、記録媒体１の記録膜に信号が磁気
的に記録される。

一方、再生用レーザ源８からは低パワーのレーザ光が射
出され、これもミラー１２で反射された後、コリメート
レンズ６で平行光とされて再生用レーザビームが形成さ
れる。この再生用レーザビームも、昇温用レーザビーム
と同様に、偏光子５、ビームスプリッタ４、ミラー３を
介し、フォーカスレンズ３で記録媒体１の記録膜上の昇
温用レーザビームの照射位置よりも若干後方に照射され
る。

この場合、再生用レーザビームのパワーは、記録媒体１
の記録膜が磁化反転するような温度にまで加熱されない
程度に低く設定される。

以上の光学情報記録再生装置以外に、本発明は追記型光
記録媒体に適用する記録再生装置に用いることもできる
。

追記型光記録媒体に信号を記録する場合には、この記録
媒体の記録膜がレーザ光を受けてこれを吸収して熱に変
換し、発生した熱によって記録膜のレーザスポット受光
部分を溶解、昇華１分解。

蒸発などの変化をおこして孔あきまたは変形させること
によって“１″、０”のビットパターンからなる情報信
号を記録膜にビットとして記録させるものである。記録
したビット情報を再生する場合は、記録膜に熱的影響の
出ない低出力の再生用レーザスポットを照射し、ビット
のある部分からの少ない反射光とビットのない部分の多
い反射光を区別することによって読み取る。

第１３図は前記第１２図の光学情報記録再生装置の磁界
変調コイル１）、偏光子５、検光子１３などの部品を除
いて追加型光デイスク用に作製した出願人の保持する技
術としての追記型記録再生装置である。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記従来技術では、昇温用レーザビームと再
生用レーザビームとの波長を異ならせて光学系をこれら
に共通に用いているために、これらレーザビーム夫々に
ついて収差補正が必要となる。また、これらレーザビー
ムを分離するためのフィルタが必要となり、光学系が複
雑になって組立、調整が困難となる。さらに、レーザビ
ームの吸収部分が多くなってその利用効率が低下すると
いう問題があった。

本発明の目的は、かかる問題点を解消し、光学系を簡略
化してレーザビームの利用効率を高めることができるよ
うにした光学情報記録再生装置及び追記型光記録再生装
置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、昇温用レーザビ
ームを従来の記録信号の最大周波数の２倍以上で強度変
調するものであって、これにより、該再生用レーザビー
ムによる再生信号を電気的に分離可能として、該昇温用
レーザビームと再生用レーザビームとを同一波長にする
ことができるようにする。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面によって説明する。

第１図は本発明による光学情報記録再生装置の一実施例
を示す構成図であって、２０はパルス変調回路、２１は
入力端子、２２はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、２３
は出力端子であり、第１２図に対応する部分には同一符
号をつけている。

第２図は磁界変調方式の光学情報記録媒体における本発
明の他の実施例の構成図であり、第１３図に対応する部
分には同一符号をつけている。なお図中の３１は変調用
パルス信号である。

第１図において、昇温用レーザ源７と再生レーザ源８と
は同一波長のレーザ光を照射する。これらは、ミラー１
２、コリメートレンズ６、偏光子５、ビームスプリッタ
４、ミラー３を経て、フォーカスレンズ２によって記録
媒体１の記録膜に集光される。この場合、昇温用レーザ
源７からのレーザ光は昇温用レーザビームとしてこの記
録膜を加熱し、磁界変調コイル１）からの記録信号によ
って変調された磁界がこの記録膜に印加されて記録が行
なわれる。

また、再生用レーザ源８からのレーザ光は、再生用レー
ザビームとして、昇温用レーザビームに対して第１２図
と同様の位置関係で記録膜に照射される。上記磁界変調
方式を示したが、この他のレーザビーム変調方式を用い
ても何ら問題はない。

ここで、入力端子１７には一定の電圧が印加され、再生
用レーザ＃８から再生用レーザビームが連続的に射出さ
れる。これに対し、入力端子２１からは一定周波数のパ
ルス電圧が印加され、このパルス電圧によってパルス変
調回路２０で昇温用レーザ源７の駆動電流が変調される
。このために、昇温用レーザ源７から射出される昇温用
レーザビームは、上記パルス電圧の周波数で強度変調さ
れる。このように昇温用レーザビームが強度変調されて
も、記録媒体１の記録膜は熱的慣習をもっているから、
かかる昇温用レーザビームによって記録膜は昇温する。

この強度変調の周波数は記録媒体ｌに記録される信号の
最大周波数の２倍以上に設定され、好ましい周波数範囲
の２倍〜５倍である。この昇温用レーザビームの強度変
調周波数をｆｃとすると、この昇温用レーザビームは周
波数ｆｃの信号で変調されていることになる記録媒体１の記録膜からは昇温用レーザビームの一部と
再生用レーザビームとが反射され、フォーカスレンズ２
、ミラー３を経てビームスプリッタ４で反射される。ビ
ームスプリッタ４で反射された再生用レーザビームは、
検光子１３により、記録媒体１の記録昇温に応じて強度
変調されたレーザビームとなり、レンズ９を介して検出
器１０で受光される。また、ビームスプリッタ４で反射
された昇温用レーザビームは、その一部が検光子１３を
通過し、レンズ９を介して検出器１０で受光される。

そこで、検出器１０からは昇温用レーザビームの変調信
号（周波数ｆｃ）と再生用レーザビームの変調信号（す
なわち、記録媒体１からの再生信号）との混合信号が出
力される。この混合信号は、アンプ１５で増幅された後
、ＬＦＰ１６とＢＰＦ２２とに供給される。

なお、再生用レーザビームで記録媒体１の記録膜を再生
すると、検出器１０で受光される再生用レーザビームは
この記録媒体１に記録されている信号によって強度変調
されているが、この強度変調成分は記録媒体１における
記録信号の基本周波数成分とその高調波成分とからなっ
ている。したがって、検出器１０からの再生信号はこの
基本周波数成分とその高調波成分とからなり、これらに
よって記録信号が形成される。しかしながら、三次高調
波成分以上は非常にエネルギーが小さく、基本周波数成
分と二次高調波成分だけでも充分光の記録信号を再現で
きる。

そこで、再生信号の基本周波数成分の最大周波数をｆｏ
とすると、その二次高調波の周波数は２ｆｏであるが、
ＬＰＦ１６のカットオフ周波数を２ｆｏに設定し、アン
プ１５の出力信号から再生信号を分離する。また、以上
のことから、昇温用レーザビームの強度変調周波数ｆｃ
は、上記のように、記録信号の最大周波数の２倍よりも
高く設定されており、ＢＰＦ２２の通過帯域をこの変調
周波数「Ｃのみが通過するように設定することにより、
アンプ１５の出力信号から昇温用レーザビームの変調信
号が分離される。ＬＰＦ１６の出力信号は信号記録の確
認に用いられ、ＢＰＦ２２の出力信号は昇温用レーザビ
ームのパワーモニタなどに用いられる。

記録信号のデータ転送速度を５Ｍビット／秒（ｆ　ｏ＝
２．５ＭＨｚ　）　、昇温用レーザビームの強度変調周
波数ｆｃを７ＭＨ２としたときのＬＰＦ１６、ＢＰＦ２
２の特性の一例を第３回に示す。

また、昇温用レーザ源７は、第４図に示すように、記録
モード時のみパルス状の駆動電流を供給して記録モード
時のみ駆動してもよい。さらに第５図に示すように、再
生モード時にも出力強度を低下させて駆動し、その出力
レーザビームを再生時のトラッキングサーボなどのため
に用いてもよい。

第６図は、第１図のＸ部分を拡大してあられしたもので
ある。光ヘツド中のレンズ２によって昇温用レーザビー
ム７Ａおよび８Ａが記録膜に焦点を合せ、この際記録用
ビームスポット７Ｂと再生用ビームスポット８Ｂが記録
媒体１のトラック上を走る状況を現している。図中の３
１はプリグループ、３２はドメインである。

記録用ビームスポット７Ｂがピット記録する場合のパル
ス信号は、第４図のように断続的であるが、ビームスポ
ット７Ｂをトラッキングにも用いる場合は、第５図のよ
うに低出力ビームパルスと高出力ビームパルスを交互に
連続的に発生させて用いる。

以上のように、昇温用レーザビーム７Ａと再生用レーザ
ビーム８Ａとの波長を同一としてこれの光学系を共通す
るものであるから、この光学系の収差補正などが簡単と
なり、また、これらレーザビーム７Ａ、８Ａを分離する
必要がないから、波長分離フィルタも不要となり、光学
系が簡略化されるとともに、レーザビームの利用効果も
、従来の２５％程度から３５％程度に向上した。

ところで、信号記録に際しては、記録媒体１の記録膜は
昇温用レーザビーム７八が照射されると急速に昇温し、
昇温用レーザビーム７への照射からはずれると急速に冷
却することが信号を正確に記録する点から重要である。

このために、信号記録時の昇温用レーザビームのパワー
は、磁界変調コイル１）からの磁界によって磁化反転可
能な最低温度程度に記録膜を加熱するように設定される
のが好ましい。この昇温用レーザビーム７Ａのパワーは
強度変調のピーク値とデユーティ比（パルス幅／パルス
周期）に依存し、これらが大きい程パワーは大きくなる
。

近年、光学情報記録媒体の記録膜の材料としては種々開
発されているが、熱伝導率が高いものに対しては、昇温
用レーザビーム７Ａのパワーを大きくしなければならな
いが、熱伝導率が低いものに対しては、そのパワーを小
さくでき、このことから、昇温用レーザ源としては、低
パワーの安価なレーザ源を用いることができる。

一般に、Ｔｂ−Ｆｅ系、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ系、Ｔｂ−Ｆ
ｅ−Ｃｏ−Ｎｂ系、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｂ−Ｐ　Ｌ系
、Ｇｄ　−Ｆｅ−Ｃｏ系などのアモルファス金属の記録
膜は熱伝導率が高く、Ｂａフェライトなどの酸化物の記
録膜は熱伝導率が低い。

以下に各材料の熱的性質とこれらに対する昇温用レーザ
ビームについての例を示す。

また、第１図において、入力端子２１からのパルス電圧
の振幅、デユーティ比を可変とすることによって記録媒
体１の記録膜の昇温の高さを変えることができる。デユ
ーティ比が小になれば昇温温度は低くなる。記録媒体１
の記録膜の材料の種類に応じて最適昇温を得るために、
レーザビームパルスのデユーティ比を最適値にするかあ
るいは、レーザビームのパワーを最適値に設定できるよ
うにしてもよい。

次に追記型光記録再生装置の場合について第７図および
第８図に実施例を示す。

出力の高い昇温用レーザ源７が記録用レーザスポットに
相当し、この場合のレーザスポットも前記パルス電圧の
周波数で強度変調される。この強度変調の周波数は記録
媒体１に記録される信号の最大周波数の２倍以上に設定
される。

記録媒体１の記録膜、例えばＴｅ膜あるいはＴｅ。

Ｓｅ、Ｐｂ、合金膜からは、記録用レーザビームの一部
と再生用レーザビームとが反射される。ビームスプリッ
タ−４で反射された再生用レーザビームは記録媒体１の
記録信号に応じて変調されたレーザビームとなり、レン
ズ９を介して検出器１０で受光される。

そこで、検出器１０からのレーザビームのほとんどは再
生用ビームの変調信号（すなわち、記録媒体ｌからの再
生信号）であるが、わずかの記録用信号との混合信号は
アンプ１５で増幅後、ＬＰＦ１６とＢＰＦ２２に入る。

ＬＰＦ１６のカットオフ周波数の設定することにより、
アンプ１５の出力信号から再生信号を分離する。

第９図は第７図のＹ部分を拡大してあられしたもので、
光ヘツド中のレンズ２によってレーザビーム７八および
、し再生用レーザービーム８Ａが記録媒体１の記録膜に
焦点を合せ、この際記録用ビームスポット７Ｂと再生用
ビームスポット８Ｂの関係を示しである。第９図をさら
に拡大して第１０図に示す。記録用ビームスポット７Ｂ
がビット記録する場合のパルス信号の発生は第１）図（
ｂ）のように断続的である。しかしこの記録用ビームス
ポット７Ｂによってトラッキングも行なわせることもで
きるが、この場合の信号パターンは第１）図（ｃ）のよ
うに低出力ビームパルスと高出力ビームパルスを交互に
連続的に発生させて用いる。なお、第９図、第１０図に
おいて、３３は記録ビット、３４は透明基板、３５は記
録膜である。

以上のようにすれば、本発明は光学情報記録再生装置だ
けでなく、追記型記録再生装置にも通用することができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、光学系の収差補
正が簡単となって昇温用レーザビームと再生用レーザビ
ームとを分離するフィルタも不要となり、該光学系が簡
素化できて組立、調整が容易となるし、レーザビームの
減衰部材も削減されてレーザの利用効率が大幅に向上す
るという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１ｎは本発明の詳細な説明するもので、
第１図は本発明による光学情報記録再生装置の一実施例
を示す構成図、第２図は他の実施例に係る記録再生装置
の構成図、第３図は第１図におけるローパスフィルタと
バンドパスフィルタの特性図、第４図、第５図は第１図
における昇温用レーザ源の駆動電流の波形図、第６図は
第１図Ｘ部分の拡大説明図、第７図、第８図は他の実施
例に係る記録再生装置の構成図、第９図は第７図Ｙ部分
の拡大説明図、第１０図は第９図のさらに拡大説明図、
第１）図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）はこの実施例
に係る波形図である。第１２図ならびに第１３図は、従来の記録再生装置の構
成図である。 ■・・・記録媒体、２・・・フォーカスレンズ、４・・
・ビームスプリッタ、５・・・偏光子、６・・・コリメ
ートレンズ、７・・・昇温用レーザ源、８・・・再生用
レーザ源、１０・・・検出器、１）・・・磁界変調コイ
ル、１３・・・検光子、１６・・・ローパルスフィルタ
、２０・・・パルス１ｔＪｉ回路、２１・・・パルス電
圧入力端子、２２・・・バンドパスフィルタ、３１・・
・プリグループ、３２・・・ドメイン、３３・・・記録
ビット、３５・・・記録膜第１図第２図第３図゛　　　　　　　　【１３１）数　（ＭＨｚ）　　　　
　　　・第４図第６図第９図第１）図第１２図第１３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）記録媒体の記録膜に昇温用レーザビームを照射し
て昇温し該記録膜に信号を記録する手段と、信号が記録
された記録媒体の記録膜に再生用レーザビームを照射し
て該信号を再生する手段とを備え、該昇温レーザビーム
と該再生用レーザビームとの光学系を共通とし、該記録
媒体への信号記録時、同時に該再生用ビームによつて記
録された信号を再生し、信号記録の確認を可能とした光
学情報記録再生装置において、該昇温レーザビームを記
録される信号の最大周波数の２倍よりも高い周波数で強
度変調する手段を設けたことを特徴とする光学情報記録
再生装置。
（２）請求項（１）項記載において、前記記録媒体の記
録膜の熱的性質に応じて、前記昇温レーザビームの記録
膜への照射パワーを設定することを特徴とする光学情報
記録再生装置。
（３）請求項（１）項または請求項（２）項において、
前記記録膜から反射される前記昇温用レーザビームと前
記再生用レーザビームとを受光する単一の検出器と、該
検出器の出力信号から前記記録媒体に記録された信号を
分離するフィルタとを有することを特徴とする光学情報
記録再生装置。
（４）請求項（１）項記載において、前記記録膜が磁界
を印加して信号を記録する光磁気記録膜であることを特
徴とする光学情報記録再生装置。