JPH07169056A - Photon-mode optical recording medium recording and reproducing method and device - Google Patents

Photon-mode optical recording medium recording and reproducing method and device

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JPH07169056A
JPH07169056A JP5316731A JP31673193A JPH07169056A JP H07169056 A JPH07169056 A JP H07169056A JP 5316731 A JP5316731 A JP 5316731A JP 31673193 A JP31673193 A JP 31673193A JP H07169056 A JPH07169056 A JP H07169056A
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JP
Japan
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semiconductor laser
recording medium
optical recording
mode optical
reproducing
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JP5316731A
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Japanese (ja)
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Tsuyoshi Tsujioka
強 辻岡
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To simplify, miniaturize a device and make the cost of the device low by allowing an injection current of not less than a laser oscillation threshold of a semiconductor laser to flow at the time of recording mode to emit a laser beam from a semiconductor. CONSTITUTION:A semiconductor laser 11 emits laser pulses which are modulated by an injection current of not less than an oscillation threshold corresponding to a record signal at the time of a recording mode by a semiconductor laser injection current control circuit 17, and emits constant-level LED light by a smaller injection current than the oscillation threshold at the time of a reproducing mode. Light emitted from a semiconductor laser 11 is shaped by collimator lens 12 and passes an interference filter 32 and a polarization beam splitter 13 and then is reflected by a dichromic mirror 30 and converged onto the disk surface of a photon mode optical recording body 40 by an objective lens 31.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、フォトンモード光記録
媒体の記録再生方法及び記録再生装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording / reproducing method and a recording / reproducing apparatus for a photon mode optical recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
書換え可能な光記録媒体として、フォトンモード反応を
利用したフォトクロミック光記録の研究が活発に行われ
ている。フォトクロミック材料は所定波長の光を照射す
ると光化学反応により分子の構造が変化し、これに伴っ
て特定波長の光に対する吸光度や屈折率等の光学的特性
変化が生じ、また他の波長の光や熱を加えることによ
り、変化した分子構造が元に戻るという性質を有してい
る。従って、フォトクロミック光記録媒体の記録は特定
波長の光照射による分子構造変化によって行われ、再生
はこれに伴う光学的特性変化、特に吸光度の変化を検出
することによって行われる。
2. Description of the Related Art In recent years,
As a rewritable optical recording medium, research on photochromic optical recording using photon mode reaction has been actively conducted. When a photochromic material is irradiated with light of a predetermined wavelength, the structure of the molecule changes due to a photochemical reaction, which causes changes in optical characteristics such as absorbance and refractive index for light of a specific wavelength, and also light and heat of other wavelengths. Has the property that the changed molecular structure returns to its original state. Therefore, the recording of the photochromic optical recording medium is performed by the change of the molecular structure due to the irradiation of the light of the specific wavelength, and the reproduction is performed by detecting the change of the optical characteristics, especially the change of the absorbance.

【0003】このようなフォトクロミック光記録では、
異なる吸収スペクトルを有する複数の材料を用い、各材
料に対応する複数の波長のレーザー光を用いて記録する
波長多重記録や、記録レーザーの偏光面に一致する配向
を有する分子を選択的に反応させる偏光多重記録等の方
法によって、従来の光磁気記録や相変化光記録などのヒ
ートモード記録よりも高密度な記録が達成できる。
In such photochromic optical recording,
Wavelength multiplex recording, in which multiple materials with different absorption spectra are used and recording is performed using laser light of multiple wavelengths corresponding to each material, and molecules having an orientation that matches the polarization plane of the recording laser are selectively reacted. By using a method such as polarization multiplexing recording, it is possible to achieve higher density recording than heat mode recording such as conventional magneto-optical recording and phase change optical recording.

【0004】ところで、このようなフォトンモード光記
録では、光化学反応に閾値が存在しないため、再生を繰
り返すことによって徐々に反応が進行し、ついには記録
された情報が破壊されてしまうという問題があった。こ
のような問題を解消するため、本発明者は未だ公知では
ない特願平5−88854号公報において、下記の式
(I)のPrep (W)の近傍あるいは下記の式(II)の
rep (W)の範囲内の超低パワーの再生光を用いて再
生する「超低パワー再生方式」を提案している。
By the way, in such a photon mode optical recording, since there is no threshold value in the photochemical reaction, there is a problem that the reaction gradually progresses by repeating the reproduction and eventually the recorded information is destroyed. It was In order to solve such a problem, the present inventor has disclosed in Japanese Patent Application No. 5-88854, which is not yet known, in the vicinity of P rep (W) of the following formula (I) or P of the following formula (II). We have proposed an "ultra-low power reproduction method" in which reproduction is performed using ultra-low-power reproduction light within the range of rep (W).

【0005】[0005]

【数1】 [Equation 1]

【0006】(ここで、SNRはシステムに必要なSN
パワー比(PP/rms)、eは電気素量1.6×10
-19 (C)、Bはシステムの帯域幅(Hz)、ηは光検
出器のゲイン1に対する感度(A/W)、γはピックア
ップ効率、Rave は光記録媒体の平均反射率、ΔRは光
記録媒体の記録部と未記録部との反射率の変化量を示
す。)
(Here, SNR is the SN required for the system.
Power ratio (PP / rms), e is elementary electric power 1.6 × 10
-19 (C), B is the system bandwidth (Hz), η is the sensitivity of the photodetector to a gain of 1 (A / W), γ is the pickup efficiency, R ave is the average reflectance of the optical recording medium, and ΔR is The amount of change in reflectance between the recorded portion and the unrecorded portion of the optical recording medium is shown. )

【0007】[0007]

【数2】 [Equation 2]

【0008】(ここで、SNRはシステムに必要なSN
パワー比(PP/rms)、eは電気素量1.6×10
-19 (C)、Bはシステムの帯域幅(Hz)、ηは光検
出器のゲイン1に対する感度(A/W)、γはピックア
ップ効率、Rave は光記録媒体の平均反射率、ΔRは光
記録媒体の記録部と未記録部との反射率の変化量、kは
ボルツマン定数1.38×10-23 (J・K-1)、Tは
絶対温度(K)、Iam p は再生用プリアンプの平均ノイ
ズ電流(A)、Zは再生用プリアンプのインピーダンス
(Ω)を示す。)
(Here, SNR is the SN required for the system.
Power ratio (PP / rms), e is elementary electric power 1.6 × 10
-19 (C), B is the system bandwidth (Hz), η is the sensitivity of the photodetector to a gain of 1 (A / W), γ is the pickup efficiency, R ave is the average reflectance of the optical recording medium, and ΔR is The amount of change in reflectance between the recorded portion and the unrecorded portion of the optical recording medium, k is Boltzmann's constant 1.38 × 10 −23 (J · K −1 ), T is absolute temperature (K), and I am p is reproduction. The average noise current (A) and Z of the reproduction preamplifier indicate the impedance (Ω) of the reproduction preamplifier. )

【0009】このような「超低パワー再生方式」では、
フォトンモード光記録媒体に記録された情報を再生する
ために数nW〜数μWの非常に低いレーザーパワーを使
用する。従って、フォトクロミック媒体に記録しかつ超
低パワーで再生を行うための装置として、同一のレーザ
ー光源を用いて記録と再生を行う場合には、ピックアッ
プ内部に光パワーの調整が可変なアッテネーターなどの
特別な光学素子を設ける必要があった。また、記録用の
光源とは別に再生用の光源を設ける場合には、あらかじ
め超低パワーレベルまでパワーを減衰させた手段を設け
た再生用光源が必要となる。このため、「超低パワー再
生方式」を用いるフォトンモード光記録媒体の従来の記
録再生方法では、装置が複雑化しかつ大型化すると共に
コストの高いものになるという問題点があった。
In such "ultra-low power reproduction system",
A very low laser power of a few nW to a few μW is used to reproduce the information recorded on the photon mode optical recording medium. Therefore, when recording and reproducing using the same laser light source as a device for recording on a photochromic medium and reproducing at ultra-low power, a special attenuator such as an attenuator that can adjust the optical power inside the pickup is used. It was necessary to provide various optical elements. Further, when a reproducing light source is provided separately from the recording light source, a reproducing light source provided with means for attenuating the power to an ultra-low power level in advance is required. Therefore, the conventional recording / reproducing method for the photon mode optical recording medium using the "ultra-low power reproducing system" has a problem that the device becomes complicated and large, and the cost becomes high.

【0010】本発明の目的は、このような従来の問題点
を解消し、装置が複雑化及び大型化することなく、同一
の光源で記録及び再生を行うことのできるフォトンモー
ド光記録媒体の記録再生方法及び記録再生装置を提供す
ることにある。
The object of the present invention is to solve the above problems of the prior art, and to record on a photon mode optical recording medium capable of recording and reproducing with the same light source without complicating and increasing the size of the apparatus. It is to provide a reproducing method and a recording / reproducing apparatus.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明のフォトンモード
光記録媒体の記録再生方法は、フォトンモード光記録媒
体に情報を記録する際には半導体レーザーのレーザー発
振閾値以上の注入電流を記録信号に応じて半導体レーザ
ーに流し、該半導体レーザーからの放射光を記録光とし
て用い、フォトンモード光記録媒体に記録された情報を
再生する際には半導体レーザーのレーザー発振閾値より
小さな注入電流を一定のレベルで半導体レーザーに流
し、該半導体レーザーからの放射光を再生光として用い
ることを特徴としている。
According to the recording / reproducing method of the photon mode optical recording medium of the present invention, when recording information on the photon mode optical recording medium, an injection current equal to or higher than a laser oscillation threshold of a semiconductor laser is used as a recording signal. According to the semiconductor laser, the emitted light from the semiconductor laser is used as recording light, and when reproducing the information recorded in the photon mode optical recording medium, an injection current smaller than the laser oscillation threshold of the semiconductor laser is kept at a constant level. The laser light is emitted to the semiconductor laser and the emitted light from the semiconductor laser is used as the reproduction light.

【0012】また本発明のフォトンモード光記録媒体の
記録再生装置は、フォトンモード光記録媒体の記録再生
が可能な波長の光を放射する半導体レーザー光源と、フ
ォトンモード光記録媒体に情報を記録する際には半導体
レーザー光源のレーザー発振閾値以上の注入電流を記録
信号に応じて半導体レーザー光源に流し、かつフォトン
モード光記録媒体に記録された情報を再生する際には半
導体レーザー光源のレーザー発振閾値より小さな注入電
流を一定レベルで半導体レーザー光源に流すための半導
体レーザー注入電流制御手段と、半導体レーザー光源か
らの放射光をフォトンモード光記録媒体上に集光するた
めのレンズ系と、フォトンモード光記録媒体からの反射
光を検出する光検出器とを備えることを特徴としてい
る。
Further, the recording / reproducing apparatus for the photon mode optical recording medium of the present invention records information on the photon mode optical recording medium and a semiconductor laser light source which emits light having a wavelength capable of recording / reproducing the photon mode optical recording medium. In this case, an injection current higher than the laser oscillation threshold of the semiconductor laser light source is applied to the semiconductor laser light source according to the recording signal, and the laser oscillation threshold of the semiconductor laser light source is used when reproducing the information recorded on the photon mode optical recording medium. A semiconductor laser injection current control means for flowing a smaller injection current to the semiconductor laser light source at a constant level, a lens system for condensing the emitted light from the semiconductor laser light source on the photon mode optical recording medium, and a photon mode light And a photodetector that detects reflected light from the recording medium.

【0013】[0013]

【作用】超低パワー再生方式で再生する場合、再生モー
ドの数nW〜数μWのパワーレベルと記録モードの数m
W以上のパワーレベルを切り換える必要があるが、従
来、このような半導体レーザーの放射パワーの制御は不
可能であると考えられていた。従って、従来半導体レー
ザーを記録再生の際の光源として使用する場合には、レ
ーザー発振閾値以上の注入電流で動作させ使用してい
る。本発明では、超低パワーで再生させる際レーザー発
振閾値より小さな注入電流を流すことにより、自然発光
(LED発光)させ、その放射光を再生光として使用し
ている。
When reproducing by the ultra-low power reproducing system, the power level is several nW to several μW in the reproducing mode and several m in the recording mode.
Although it is necessary to switch the power level of W or higher, it has been conventionally considered that such control of the radiation power of the semiconductor laser is impossible. Therefore, when the conventional semiconductor laser is used as a light source for recording / reproducing, it is operated with an injection current higher than the laser oscillation threshold. In the present invention, when reproducing with ultra-low power, an injection current smaller than the laser oscillation threshold is caused to cause spontaneous emission (LED emission), and the emitted light is used as reproduction light.

【0014】本発明では、記録モードの際、従来と同様
に半導体レーザーを発振閾値以上で用いて記録を行って
おり、記録に必要なレーザーパワーを得ることができ
る。一方、再生モードの際には、発振閾値より小さな注
入電流を用い、LED発光領域で使用している。このよ
うにLED発光領域で使用することにより、数nW〜数
μWの非常に低いレーザーパワーを使用して再生するこ
とができ、注入電流を変化させることによって数mW以
上の光を放射する記録モードと、数μW以下の超低パワ
ーの光を放射する再生モードの切換を容易に行うことが
できる。
In the present invention, in the recording mode, recording is performed using a semiconductor laser above the oscillation threshold as in the conventional case, and the laser power required for recording can be obtained. On the other hand, in the reproduction mode, an injection current smaller than the oscillation threshold is used and used in the LED light emitting region. By using it in the LED light emitting region as described above, it is possible to perform reproduction by using a very low laser power of several nW to several μW, and a recording mode in which light of several mW or more is emitted by changing the injection current. Thus, it is possible to easily switch the reproduction mode for emitting light of ultra low power of several μW or less.

【0015】また、フォトンモード光記録において高密
度記録可能とするためには、記録及び再生の際に光の回
折限界で決まる微小なスポットにまで半導体レーザーか
らの放射光を集光することが必要となる。本発明におい
て、記録モードの際の放射光はレーザー光であるので、
対物レンズにより回折限界のスポットまで集光が可能で
ある。また再生モードの際には、LED発光であるの
で、対物レンズにより集光することにより発光点の大き
さと同じレベルのスポットにまで集光することができ
る。
Further, in order to enable high density recording in photon mode optical recording, it is necessary to collect the emitted light from the semiconductor laser to a minute spot determined by the diffraction limit of light during recording and reproduction. Becomes In the present invention, since the emitted light in the recording mode is laser light,
With the objective lens, it is possible to collect light up to a diffraction-limited spot. Further, in the reproduction mode, since the light is emitted from the LED, it can be condensed to a spot having the same level as the size of the light emitting point by condensing with the objective lens.

【0016】図3は、半導体レーザーの一般的な構造を
示す斜視図である。図3を参照して、この半導体レーザ
ーでは、n形GaAs基板1の上に、n型Aly Ga
1-x Asクラッド層2、p形GaAs活性層3、p形A
x Ga1-x Asクラッド層4、p形GaAs層5を積
層することにより構成されており、下面に電極6、上面
に幅wの電極7が設けられている。このような半導体レ
ーザーにおいて発光点の大きさは、活性層3の厚みd及
び電極の幅wで決まる領域となる。一般に活性層の厚み
dは0.1〜1μmであり、幅wは1〜数μm程度であ
る。一方、回折限界によるスポットの大きさは、対物レ
ンズの開口数をNA、光の波長をλとすると、λ/NA
程度であり、1〜2μm程度である。従って、幅wが1
〜2μm程度以下の半導体レーザーを用いることによ
り、LED放射光でも回折限界スポットに匹敵するスポ
ットにまで集光することが可能となる。
FIG. 3 is a perspective view showing a general structure of a semiconductor laser. Referring to FIG. 3, in this semiconductor laser, an n-type Al y Ga layer is formed on an n-type GaAs substrate 1.
1-x As clad layer 2, p-type GaAs active layer 3, p-type A
It is configured by laminating the 1 x Ga 1-x As clad layer 4 and the p-type GaAs layer 5, and an electrode 6 is provided on the lower surface and an electrode 7 having a width w is provided on the upper surface. In such a semiconductor laser, the size of the light emitting point is a region determined by the thickness d of the active layer 3 and the width w of the electrode. Generally, the thickness d of the active layer is 0.1 to 1 μm, and the width w is about 1 to several μm. On the other hand, the spot size due to the diffraction limit is λ / NA, where NA is the numerical aperture of the objective lens and λ is the wavelength of light.
It is about 1 to 2 μm. Therefore, the width w is 1
By using a semiconductor laser of about 2 μm or less, it becomes possible to condense even the emitted light of the LED to a spot comparable to the diffraction limited spot.

【0017】[0017]

【実施例】図4は、本発明に従う記録再生装置の一実施
例を示す概略構成図である。半導体レーザー11として
は、例えば630nm付近のレーザーを放射し、かつ活
性層の大きさが1〜2μm程度以下の半導体レーザーが
用いられている。この半導体レーザー11は、半導体レ
ーザー注入電流制御回路17により、記録モード時には
記録信号に対応した発振閾値以上の注入電流によって変
調されたレーザーパルスが放射され、再生モード時には
発振閾値より小さな注入電流によって一定レベルのLE
D光が放射されるようになっている。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a recording / reproducing apparatus according to the present invention. As the semiconductor laser 11, for example, a semiconductor laser that emits a laser in the vicinity of 630 nm and has an active layer size of about 1 to 2 μm or less is used. In the semiconductor laser 11, the semiconductor laser injection current control circuit 17 emits a laser pulse modulated by an injection current equal to or higher than the oscillation threshold value corresponding to the recording signal in the recording mode, and is constant by the injection current smaller than the oscillation threshold value in the reproduction mode. LE of level
D light is emitted.

【0018】半導体レーザー11から放射された光は、
コリメートレンズ12により整形され、干渉フィルタ3
2、偏光ビームスプリッター13、及び1/4波長板1
4を通り、ダイクロックミラー30により反射され、対
物レンズ系31により、フォトンモード光記録媒体40
のディスク面上へ集光される。
The light emitted from the semiconductor laser 11 is
The interference filter 3 is shaped by the collimator lens 12.
2, polarization beam splitter 13, and quarter wave plate 1
4, the light is reflected by the dichroic mirror 30, and the photon mode optical recording medium 40 is reflected by the objective lens system 31.
Is focused on the disk surface.

【0019】再生モード時には、レーザー半導体11か
らLED光が放射され、記録モードの際のレーザー光と
同様にダイクロックミラー30で反射されて対物レンズ
系31を透過しフォトンモード記録媒体40上で集光さ
れ、フォトンモード記録媒体40から反射された光はダ
イクロックミラー30で反射され、1/4波長板14を
通り、偏光ビームスプリッター13で光検出器16側へ
光路が変換され、レンズ15を通って光検出器16へ入
射し、再生出力が得られる。光検出器16としては、ア
バランシェフォトダイオード等のように光電流の自己増
幅作用を有するものが望ましい。なお、一般に半導体レ
ーザーからのLED発光は、レーザー光に比較してスペ
クトルがブロードになっていることが多い。このような
場合、対物レンズ系31やコリメートレンズ12の色収
差が大きいと、記録時の焦点の位置と再生時の焦点の位
置がずれたり、再生時の集光能力が低下したりするとい
う問題を生じるので、そのような色収差ができるだけ小
さいレンズを使用することが望ましい。また、光学系の
中にレーザー発振波長と同じ波長成分のみを透過する干
渉フィルター32を設置しておくことが望ましい。
In the reproducing mode, the LED light is emitted from the laser semiconductor 11, is reflected by the dichroic mirror 30 like the laser light in the recording mode, is transmitted through the objective lens system 31, and is collected on the photon mode recording medium 40. The light that has been emitted and reflected from the photon mode recording medium 40 is reflected by the dichroic mirror 30, passes through the quarter-wave plate 14, the optical path is changed to the photodetector 16 side by the polarization beam splitter 13, and the lens 15 is passed through. It passes through and enters the photodetector 16, and a reproduction output is obtained. As the photodetector 16, it is desirable to use a photocurrent self-amplifying device such as an avalanche photodiode. In general, LED light emitted from a semiconductor laser often has a broader spectrum than that of laser light. In such a case, if the chromatic aberration of the objective lens system 31 or the collimator lens 12 is large, there is a problem in that the focal position during recording and the focal position during reproduction are deviated, or the condensing ability during reproduction is reduced. As such, it is desirable to use lenses with such as little chromatic aberration as possible. Further, it is desirable to install an interference filter 32 that transmits only the same wavelength component as the laser oscillation wavelength in the optical system.

【0020】また、本実施例の記録再生装置では、超低
パワー再生時にフォーカス/トラッキングサーボが不安
定にならないように、サーボ用の光学系が別途設けられ
ている。このよなうサーボ用の光学系の光源21として
は、例えば、波長830nmの半導体レーザーを用いる
ことができる。光源21からの放射光は、コリメートレ
ンズ22により整形され、偏光ビームスプリッター23
及び1/4波長板24を通りダイクロックミラー30を
通って対物レンズ系31によりフォトンモード光記録媒
体40のディスク面上に集光される。反射光は、1/4
波長板24及び偏光ビームスプリッター23の作用によ
り、光路が変換されて、フォーカス/トラッキングエラ
ー検出用光学系25へ入射する。フォーカス/トラッキ
ングエラー検出用光学系25としては、公知の光学系を
用いることができ、これによって得られたフォーカス/
トラッキングエラー信号に基づいて、フォーカス/トラ
ッキング用回路26により、対物レンズ系31が駆動さ
れ、サーボが実行される。なお、光源21の出力は、記
録モードの際も再生モードの際も一定でよい。
Further, in the recording / reproducing apparatus of the present embodiment, an optical system for servo is separately provided so that the focus / tracking servo does not become unstable at the time of reproducing ultra-low power. As the light source 21 of such a servo optical system, for example, a semiconductor laser having a wavelength of 830 nm can be used. The radiated light from the light source 21 is shaped by the collimator lens 22, and the polarized beam splitter 23
Then, the light is focused on the disk surface of the photon mode optical recording medium 40 by the objective lens system 31 through the 1/4 wavelength plate 24 and the dichroic mirror 30. Reflected light is 1/4
The optical path is converted by the action of the wave plate 24 and the polarization beam splitter 23, and enters the focus / tracking error detection optical system 25. A known optical system can be used as the focus / tracking error detection optical system 25.
Based on the tracking error signal, the focus / tracking circuit 26 drives the objective lens system 31 to execute servo. The output of the light source 21 may be constant both in the recording mode and the reproduction mode.

【0021】図1及び図2は、光記録媒体40のディス
ク面における半導体レーザー11からの放射光の光強度
と注入電流量との関係を示しており、図1は縦軸及び横
軸共に線形プロットしたものであり、図2は縦軸及び横
軸共に対数でプロットしたものである。図1から明らか
なように、この半導体レーザーの発振閾値が注入電流で
およそ33mAに存在することがわかる。従って、本実
施例の装置の場合、記録モードでは注入電流33mA以
上で、再生モードでは注入電流33mA未満で使用する
ことになる。図1及び図2から明らかなように、記録モ
ードでは数mW程度のレーザー光が直線性よく得られて
おり、再生モードでは数mAの注入電流によって数10
〜数100nWのLED光が直線性よく得られている。
1 and 2 show the relationship between the light intensity of the emitted light from the semiconductor laser 11 and the amount of injected current on the disk surface of the optical recording medium 40. In FIG. 1, both the vertical axis and the horizontal axis are linear. 2 is a plot in which both the vertical axis and the horizontal axis are plotted in logarithm. As is apparent from FIG. 1, the oscillation threshold of this semiconductor laser exists at about 33 mA as an injection current. Therefore, in the case of the device of this embodiment, the injection current is 33 mA or more in the recording mode, and the injection current is less than 33 mA in the reproducing mode. As is clear from FIG. 1 and FIG. 2, a laser beam of about several mW is obtained with good linearity in the recording mode, and several tens of tens is obtained by the injection current of several mA in the reproducing mode.
LED light of several 100 nW is obtained with good linearity.

【0022】光記録媒体40のディスク面上でのレーザ
ースポット径は、記録モード(注入電流45mA)で
1.27μmであり、再生モード(注入電流5mA)で
1.29μmであり、ほとんど変わらなかった。これら
の数値は、対物レンズの開口数NA=0.5及び波長=
0.63μmから決まる回折限界の値(λ/mA)1.
26μmにほぼ一致している。
The laser spot diameter on the disk surface of the optical recording medium 40 was 1.27 μm in the recording mode (injection current 45 mA) and 1.29 μm in the reproduction mode (injection current 5 mA), which was almost unchanged. . These numerical values are the numerical aperture NA of the objective lens = 0.5 and the wavelength =
Diffraction limit value determined from 0.63 μm (λ / mA) 1.
It almost coincides with 26 μm.

【0023】上記のことから明らかなように、記録時に
は半導体レーザーのレーザー発振閾値以上の注入電流を
記録信号に応じて注入し、再生時にはレーザー発振閾値
より小さな注入電流を一定レベルで注入することによ
り、超低パワー再生方式の記録再生を単一のレーザーで
行うことができる。また微小なスポットで記録光及び再
生光を集光し高密度な記録が可能となる。
As is clear from the above, by injecting an injection current above the laser oscillation threshold of the semiconductor laser according to the recording signal during recording, and by injecting an injection current smaller than the laser oscillation threshold at a constant level during reproduction. , Ultra-low power reproduction system recording and reproduction can be performed with a single laser. In addition, recording light and reproducing light can be condensed with a minute spot to enable high-density recording.

【0024】図5は、光記録媒体のディスク面における
注入電流と放射光の相対的ノイズ強度との関係を示す図
である。図5に示すプロットは、半導体レーザーを1M
Hzの周波数で強度変調し、光検出器で検出した出力を
スペクトラムアナライザーで解析し、信号レベルに対す
るノイズレベルの比を測定して得られたものである。図
5から明らかなように、レーザー発振閾値付近でノイズ
が急激に増大していることがわかる。従って、発振閾値
より小さな注入電流で半導体レーザーを動作させる場合
においても、発振閾値に近い値での動作はSN比の点か
らできるだけ避けるほうが望ましいことがわかる。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the injected current and the relative noise intensity of the emitted light on the disk surface of the optical recording medium. The plot shown in FIG.
It is obtained by intensity-modulating at a frequency of Hz, analyzing the output detected by the photodetector with a spectrum analyzer, and measuring the ratio of the noise level to the signal level. As is clear from FIG. 5, it is found that the noise sharply increases near the laser oscillation threshold. Therefore, even when operating the semiconductor laser with an injection current smaller than the oscillation threshold value, it is desirable to avoid operation at a value close to the oscillation threshold value from the viewpoint of the SN ratio.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明では、記録モード時に半導体レー
ザーのレーザー発振閾値以上の注入電流を流すことによ
り半導体レーザーからレーザー光を放射しこれを記録光
として用い、再生モードの際にはレーザー発振閾値より
小さな注入電流を一定レベルで半導体レーザーに流し半
導体レーザーからLED光を放射しこれを再生光として
用いている。このため、単一の半導体レーザーで、超低
パワー再生が可能となり、フォトンモード光記録媒体の
繰り返し可能回数を大幅に向上させることができる。ま
た、単一のレーザーで記録及び再生が可能であるため、
装置自体が簡略化され、小型化及び低コスト化を図るこ
とができる。
According to the present invention, laser light is emitted from the semiconductor laser as recording light by causing an injection current equal to or higher than the laser oscillation threshold of the semiconductor laser in the recording mode to be used as the recording light. A smaller injection current is passed through the semiconductor laser at a constant level to emit LED light from the semiconductor laser, which is used as reproduction light. Therefore, it is possible to perform ultra-low power reproduction with a single semiconductor laser, and it is possible to significantly improve the number of times the photon mode optical recording medium can be repeated. Moreover, since recording and reproduction can be performed with a single laser,
The device itself can be simplified, and the size and cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】半導体レーザーの注入電流と放射光強度の関係
を線形プロットで示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a linear plot of the relationship between the injection current of a semiconductor laser and the emitted light intensity.

【図2】半導体レーザーの注入電流と放射光強度の関係
を対数プロットで示す図。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the injection current of a semiconductor laser and the emitted light intensity in a logarithmic plot.

【図3】一般的な半導体レーザーの構造を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing a structure of a general semiconductor laser.

【図4】本発明に従う一実施例の記録再生装置を示す概
略構成図。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a recording / reproducing apparatus of an embodiment according to the present invention.

【図5】半導体レーザーの注入電流と相対的なノイズレ
ベルとの関係を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between an injection current of a semiconductor laser and a relative noise level.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…半導体レーザー 12…コリメートレンズ 13…偏光ビームスプリッター 14…1/4波長板 15…レンズ 16…光検出器 21…サーボ用光源 22…コリメートレンズ 23…偏光ビームスプリッター 24…1/4波長板 25…フォーカス/トラッキングエラー検出用光学系 30…ダイクロックミラー 31…対物レンズ系 40…フォトンモード光記録媒体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Semiconductor laser 12 ... Collimating lens 13 ... Polarization beam splitter 14 ... 1/4 wavelength plate 15 ... Lens 16 ... Photodetector 21 ... Servo light source 22 ... Collimating lens 23 ... Polarization beam splitter 24 ... Quarter wavelength plate 25 ... Focus / tracking error detection optical system 30 ... Dichroic mirror 31 ... Objective lens system 40 ... Photon mode optical recording medium

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フォトンモード光記録媒体を半導体レー
ザーを用いて記録再生する方法であって、 前記フォトンモード光記録媒体に情報を記録する際には
前記半導体レーザーのレーザー発振閾値以上の注入電流
を記録信号に応じて半導体レーザーに流し、該半導体レ
ーザーからの放射光を記録光として用い、 前記フォトンモード光記録媒体に記録された情報を再生
する際には前記半導体レーザーのレーザー発振閾値より
小さな注入電流を一定のレベルで半導体レーザーに流し
該半導体レーザーからの放射光を再生光として用いるこ
とを特徴とするフォトンモード光記録媒体の記録再生方
法。
1. A method of recording / reproducing a photon mode optical recording medium by using a semiconductor laser, wherein when recording information on the photon mode optical recording medium, an injection current not less than a laser oscillation threshold of the semiconductor laser is used. According to a recording signal, a semiconductor laser is caused to flow, and light emitted from the semiconductor laser is used as recording light. When reproducing information recorded in the photon mode optical recording medium, an injection smaller than the laser oscillation threshold of the semiconductor laser is performed. A recording / reproducing method for a photon mode optical recording medium, characterized in that an electric current is passed through the semiconductor laser at a constant level and the light emitted from the semiconductor laser is used as reproducing light.
【請求項2】 フォトンモード光記録媒体を記録再生す
るための装置であって、 前記フォトンモード光記録媒体の記録再生が可能な波長
の光を放射する半導体レーザー光源と、 前記フォトンモード光記録媒体に情報を記録する際には
前記半導体レーザー光源のレーザー発振閾値以上の注入
電流を記録信号に応じて半導体レーザー光源に流し、か
つ前記フォトンモード光記録媒体に記録された情報を再
生する際には前記半導体レーザー光源のレーザー発振閾
値より小さな注入電流を一定レベルで半導体レーザー光
源に流すための半導体レーザー注入電流制御手段と、 前記半導体レーザー光源からの放射光を前記フォトンモ
ード光記録媒体上に集光するためのレンズ系と、 前記フォトンモード光記録媒体からの反射光を検出する
光検出器とを備えることを特徴とするフォトンモード光
記録媒体の記録再生装置。
2. A device for recording / reproducing a photon mode optical recording medium, comprising: a semiconductor laser light source that emits light having a wavelength capable of recording / reproducing the photon mode optical recording medium; and the photon mode optical recording medium. When recording information on the semiconductor laser light source, an injection current equal to or higher than the laser oscillation threshold of the semiconductor laser light source is passed through the semiconductor laser light source according to a recording signal, and at the time of reproducing information recorded on the photon mode optical recording medium. Semiconductor laser injection current control means for causing an injection current smaller than a laser oscillation threshold of the semiconductor laser light source to flow to the semiconductor laser light source at a constant level, and light emitted from the semiconductor laser light source is condensed on the photon mode optical recording medium. And a photodetector for detecting reflected light from the photon-mode optical recording medium. Recording and reproducing apparatus of the photon-mode optical recording medium characterized Rukoto.
JP5316731A 1993-12-16 1993-12-16 Photon-mode optical recording medium recording and reproducing method and device Pending JPH07169056A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6195374B1 (en) 1995-09-29 2001-02-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor laser and optical disk device using the laser
US6373874B1 (en) 1995-09-29 2002-04-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor laser and optical disk device using the laser
US6444485B1 (en) 1995-09-29 2002-09-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor laser and optical disk device using the laser

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