JPH0379132A - 光情報送受装置 - 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、光情報送受装置に関するものである。更に詳
述すれば、本発明はテープ状の記録媒体に光で記録・再
生を行う場合、特に、回転する光学ヘッドと回転体外部
間で記録゛・再生信号の伝送を行う場合などに好適な、
装置に関するものである。

（発明の概要） 本発明は光情報送受装置、例えばテープ状の記録媒体に
光で記録・再生を行う装置に関するもので、光学ヘッド
をドラム内に設置し、ドラムを回転させて記録・再生を
行う場合、回転ドラムと回転ドラムの外側の間の記録・
再生信号の伝送を光学的に行い、テープ状の記録媒体に
高速・高密度な記録ができるようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来、このような回転体と回転体外部間の信号の伝送に
関しては、ＶＴＲに用いられている回転トランスやスリ
ップリングが実現されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

光記録では、その信号のスペクトラム成分として直流成
分まで存在する。したがって、直流成分の伝送ができな
い回転トランスは使用できない。

また、スリップリングは直流成分の伝送は可能であるが
、接触ノイズがあるために信号の伝送には不向きである
。

さらに、例えば１００チヤンネルのような多チャンネル
の信号伝送の実現には回転トランスやスリップリングド
ラムではドラムや装置が大型化する。

よって本発明の目的は、これらの欠点を排除し、光学ヘ
ッドが設置された回転体と回転体外部の間に多チャンネ
ルで、かつ、記録・再生信号波形の劣化のない小型の伝
送路を形成することができるような、光情報送受装置を
提供することにする。

（課題を解決するための手段〕 本発明は、伝送すべき情報を含んだ光を射出する発光手
段と、前記射出光を受光する面の形状を環状にした光検
出手段とを具備したことを特徴とするものである。

また、前記発光手段および前記光検出手段のいずれか一
方を回転体上に載置し、他方を静止部上に載置させるこ
とができる。

さらに、前記回転体に回転軸を中心とした円状の溝を形
成し、回転による溝の位置変動に合わせて前記静止部の
位置を変動させ、前記発光手段と前記光検出手段の相対
的な位置変動を除去することが可能である。

（作　用〕 本発明によれば、具体的には光学ヘッドをドラム内に設
置し、ドラムを回転させて記録・再生を行う場合、回転
ドラムと回転ドラムの外側の間の記録・再生信号の伝送
を光学的に行い、テープ状の記録媒体に高速・高密度な
記録ができるようになる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図（Ａ）は、本発明を適用したテープ型記録装置の
テープ走行系を回転ドラム１を中心に上部から示したも
のである。テープ２は光記録材料を可どう性のある耐熱
性フィルム上にスパッタ法などで形成したものであり、
光学ヘッド３が回転ドラム１内に設置されている。そし
て、本実施例４（第２図参照）がドラム中央部に設置さ
れており、回転ドラムとドラム外部との間での記録・再
生信号の伝送を行う。

第１図（Ｂ）は、回転ドラムと本実施例の断面図を概略
図として示したものである。回転ドラム１はモータ５に
よって回転しており、その中央上部には第２図（Ｂ）に
示したような環状の形をした受光面を持つ光検出器が、
記録信号のチャンネル数だけドラム回転軸を中心に同心
円状に設けられ光検出器群６を形成している。記録信号
によって点灯された半導体レーザ（ＬＤ）７の光は光フ
アイバ群８によって対向して設置した光検出器群６の受
光面に照射される。光検出器群６で電気信号に変換され
た記録信号は、ＬＤ駆動回路１０により光学ヘッド３の
ＬＤを点灯させテープ２上に記録を行う。

一方、再生時には記録信号入力に直流信号が入力され、
記録時と同様に本実施例で伝送され光学ヘッド３を直流
点灯する。光学ヘッド３からの直流光はテープ２に集光
され、テープ２で反射された光はテープ上に記録されて
いる情報に応じて光学ヘッド３出力では光の強弱信号と
なる。これらの再生光信号は、回転体外部からの信号の
伝送時と同じような方法で光フアイバ群１１により回転
体から外部へ伝送され、光検出器群１３で電気信号に変
換後、増幅器１４で増幅され、再生信号となる。

回転ドラム１内の電気回路への電源および光学ヘッドの
サーボ系制御信号は、ドラム下部からスリップリング１
５を使用して供給および伝送される。

第２図は、本発明の一実施例をより詳細に示したもので
ある、第２図（Ａ）は、本実施例の断面図を示しており
上側が静止部、下側が回転部である。本実施例は、光フ
アイバ群８および１１．光検出器群６および１３から構
成されている。第２図（Ｂ）は、光検出器群の受光面を
示したものである。受光部１６と隣接する受光部との分
離部１７が交互に同心円状に形成されている。記録信号
は、光フアイバ群８を回転軸から外側に向けて受光面の
ピッチ毎に受光面の中心と光ファイバの中心が一致する
ように並べて伝送を行う。再生信号の伝送も同様である
。いま、ドラムの回転により光検出器の受光面位置が±
２０ミクロン変動し、受光面に集光されるスポット径を
１０ミクロンとすると、受光面幅は５０ミクロン必要と
なる。また、分離間隔を１００ミクロンとすると、光検
出器は１５０ミクロンピッチで同心円状に存在すること
になる。

ところで、光検出器は受光面積が増えると接合容量が増
加し応答速度が低下する。光検出器では、受光面積７■
２．逆バイアス電圧１０Ｖのときカットオフ周波数は１
００Ｍ）ｌｚである。したがって、半径２２ミリで５０
ミクロン幅の受光面を有する光検出器だと同じ性能が確
保できることになる。

すなわち、第２図（Ｂ）で示した静止部の最外周が半径
２２ミリまで許容でき、約１５０チヤンネルの伝送路が
可能となる。

このように、光検出器の受光面積で伝送可能なチャンネ
ル数や光検出器群の大きさが決まる。したがって、受光
面積を低減させることができれば本発明の伝送装置の性
能が向上する。この方法を示したのが第３図である。

第３図においては、回転ドラム１の送受信部２７の外側
に同心円状に溝２８を形成する。この溝の上部に、位置
センサ３０を設置し、位置センサ３０によって溝の位置
変動、すなわち、回転による回転ドラムの位置変動を検
出し、位置変動除去サーボ回路３１によって駆動装置３
２を制御し、静止部の送受信部２６を回転ドラム１の位
置変動に対応して変動させる。このようにすれば、ドラ
ム回転による光源と受光面の位置変動がなくなり光検出
器の受光面積を低減させることができる。

第４図は、　１５０ミクロンピッチで存在する光検出器
群にレーザ光を集光する方法の一実施例を示す。ＬＤあ
るいは光学ヘッドからの光は、光ファイバ２２によって
伝送される。光ファイバ２２はコア２３とクラッド２４
から構成される。その直径は１００ミクロン程度であり
、これらの端面を１５０ミクロンピッチで一直線に並べ
ることは可能である。光ファイバ２２のコア直径を６ミ
クロン、光のコアからの出射角度を１０度、光ファイバ
２２と光検出器の受光面２５の間隔を１０ミクロンとす
ると、受光面での光照射部分の直径は約１０ミクロンに
なる。したがって、光ファイバと光検出器の間隔をｌθ
ミクロン程度に設定すれば、光ファイバによって直接的
に光の伝送を行うことができる。

ところで、光ファイバの端面を球状に加工してレンズ作
用をもたせ受光面に結像することもできる。このように
すれば、第４図の例のように光ファイバからの光が広が
らないので光ファイバと光検出器の間隔を１０ミクロン
より大きく設定できる。

以上、光ファイバを使用した例を示したが、光ファイバ
を使用しないで光源から直接、信号の伝送も可能である
。光源と光検出器の受光面の距離を１０ミクロンとすれ
ば、光源に半導体レーザを使用した場合、受光面での光
照射部分の直径は約４０ミクロンとなる。したがって、
第３図で示した方法によって回転ドラムと静止部の相対
的な位置変動を低減すれば、光検出器の受光面積を光フ
ァイバの場合と比べて同等以下にすることが可能となる
。

第５図は、レンズを用いて光検出器の受光面に光ファイ
バからの光を集光させた例で、３チヤンネル伝送の場合
を示している。光ファイバを３本並べ光フアイバ群１９
を構成し、２枚のレンズで１５０ミクロンピッチに集光
している。光ファイバは焦点距離ｆｌのレンズ２０の前
側焦点に設置され、また焦点距離ｆ２のレンズ２１はレ
ンズ２０の後側焦点に設置される。

このような構成にすれば、光検出器群１８での結像感覚
は、光フアイバ群１９の光フアイバピッチのｆ２／ｆ１
倍となり、この例では１５０ミクロンとなる。また、光
フアイバ群１９からの光の出射角度を１０度とすると、
受光面でのスポット径は約３ミクロンとなる。このよう
な光学系を用いれば、受光面で前述の例に比べてさらに
微小なスポット径が得られると共に、２枚のレンズの焦
点距離を変えることにより光ファイバのピッチより小さ
なピッチの受光面を有する光検出器群にも伝送が可能と
なる。

〔発明の効果） 以上述べたように、本発明によれば、例えば光学ヘッド
を回転させテープ状記録媒体に光記録する場合、回転す
る光学ヘッドへの記録信号の多チャンネル伝送、あるい
は、光学ヘッドからの再生信号の多チャンネル伝送が可
能となる。また、記録・再生信号における波形劣化のな
い伝送が可能となる。

したがって、例えば、ハイビジョン信号を小型カセット
に光でデジタル記録する場合には、多チャンネル記録が
必要となるので従来の方法では実現できず、本発明で初
めて可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をテープ状光記録媒体の記録装置に適用
した場合を示す図であって、（Ａ）は本発明の一実施例
による装置を設置した回転ドラムの上面図、ＣＢ）は本
発明の一実施例による装置を設置した回転ドラムの断面
図である。 第２図は本発明の一実施例の詳細図であって、（Ａ）は
本実施例の断面図、（Ｂ）は光検出器群を上あるいは下
から見た図である。 第３図は回転ドラムの位置変動を除去する方法を示す図
であって、（Ａ）断面図、（Ｂ）は回転ドラムを上面か
らみた図である。 第４図は光ファイバによって光検出器の受光面に照射し
た例を示す図である。 第５図はレンズを使用して光ファイバからの光を光検出
器の受光面に集光した例を示す図である。 回転ドラム、 テープ 光学ヘッド、 本発明の一実施例、 モータ、 １８　　・・・　光検出器群、 半導体レーザ（ＬＤ）、 １９　−・・　　光フアイバ群、 ＬＤ駆動回路、 増幅器、 スリップリング、 ・・・　　レンズ、 光ファイバ、 コア、 クラッド、 受光面、 静止部の送受信部、 回転ドラムの送受信部、 溝、 回転軸、 位置変動センサ、 位置変動除去サーボ回路、 駆動装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）伝送すべき情報を含んだ光を射出する発光手段と、 前記射出光を受光する面の形状を環状にした光検出手段
   と を具備したことを特徴とする光情報送受装置。 ２）前記発光手段および前記光検出手段のいずれか一方
   を回転体上に載置し、他方を静止部上に載置したことを
   特徴とする請求項１に記載の光情報送受装置。 ３）前記回転体に回転軸を中心とした円状の溝を形成し
   、回転による溝の位置変動に合わせて前記静止部の位置
   を変動させ、前記発光手段と前記光検出手段の相対的な
   位置変動を除去するようにしたことを特徴とする請求項
   ２に記載の光情報送受装置。