JPH0810491B2 - 光記録媒体及び記録再生装置 - Google Patents
光記録媒体及び記録再生装置Info
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- JPH0810491B2 JPH0810491B2 JP63315523A JP31552388A JPH0810491B2 JP H0810491 B2 JPH0810491 B2 JP H0810491B2 JP 63315523 A JP63315523 A JP 63315523A JP 31552388 A JP31552388 A JP 31552388A JP H0810491 B2 JPH0810491 B2 JP H0810491B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、反射導波光を生じる複数個の配列した屈折
率不連続部の設置により情報を記録する光導波路を用
い、光パルスを導波し、その反射導波パルス光から情報
を再生する光記録媒体及び記録再生装置に関するもので
ある。
率不連続部の設置により情報を記録する光導波路を用
い、光パルスを導波し、その反射導波パルス光から情報
を再生する光記録媒体及び記録再生装置に関するもので
ある。
［従来技術］ 従来の光記録再生装置は第５図に示すように構成され
ている。ここで11は半導体レーザ、12〜15はレンズ、16
はフォーカスアクチュエータに設置された集光レンズ、
17および18はハーフミラー、19は1/2波長板、20は整形
プリズム、21〜23は光検出器、24はレーザビーム記録媒
体、たとえばディスク、25はプリズムによるビームスプ
リッタである。これらは全て、記録媒体24以外は光ヘッ
ドに収納されている。
ている。ここで11は半導体レーザ、12〜15はレンズ、16
はフォーカスアクチュエータに設置された集光レンズ、
17および18はハーフミラー、19は1/2波長板、20は整形
プリズム、21〜23は光検出器、24はレーザビーム記録媒
体、たとえばディスク、25はプリズムによるビームスプ
リッタである。これらは全て、記録媒体24以外は光ヘッ
ドに収納されている。
半導体レーザ11からの光は、レンズ12、整形プリズム
20、ハーフミラー17および集光レンズ16を介して記録媒
体24に入射して、記録が行われる。その記録の形態とし
ては、レーザ光のエネルギーにより、穴をあけたり、結
晶−非結晶状態の相変態を利用することによって、光照
射による記録媒体の反射率を変化させて情報を書き込む
場合と、磁気バイアスを磁気媒体に加えておき、レーザ
光のオン／オフにより磁化を反転させて情報を書き込む
場合とがある。
20、ハーフミラー17および集光レンズ16を介して記録媒
体24に入射して、記録が行われる。その記録の形態とし
ては、レーザ光のエネルギーにより、穴をあけたり、結
晶−非結晶状態の相変態を利用することによって、光照
射による記録媒体の反射率を変化させて情報を書き込む
場合と、磁気バイアスを磁気媒体に加えておき、レーザ
光のオン／オフにより磁化を反転させて情報を書き込む
場合とがある。
従来の光記録媒体は第６図に示すように構成されてい
る。ここで、光記録媒体100は、記録媒体を基板とし
て、基板面に記録された光反射率の低い凹部（ピットと
言う）101と光反射率の高い平坦部102を線上に配列し、
矢印103の方向に記録媒体を移動しつつ、記録再生を行
うように構成されている。かかる平坦部102と凹部101よ
りの光反射率の比は、高々１対0.3〜0.5程度であり光強
度の信号対雑音比は決してよくなく改良も困難である。
また、このような記録媒体100では、再生時には各凹部1
01毎に半導体レーザを集束照射して、反射光を検出す
る。従って、記録媒体100の移動によってのみ時系列信
号が再生される。記録媒体100の各ピットへの光ヘッド
の移動速度によって再生さらには記録のアクセス時間が
制限されるため、高速アクセスが困難であった。
る。ここで、光記録媒体100は、記録媒体を基板とし
て、基板面に記録された光反射率の低い凹部（ピットと
言う）101と光反射率の高い平坦部102を線上に配列し、
矢印103の方向に記録媒体を移動しつつ、記録再生を行
うように構成されている。かかる平坦部102と凹部101よ
りの光反射率の比は、高々１対0.3〜0.5程度であり光強
度の信号対雑音比は決してよくなく改良も困難である。
また、このような記録媒体100では、再生時には各凹部1
01毎に半導体レーザを集束照射して、反射光を検出す
る。従って、記録媒体100の移動によってのみ時系列信
号が再生される。記録媒体100の各ピットへの光ヘッド
の移動速度によって再生さらには記録のアクセス時間が
制限されるため、高速アクセスが困難であった。
ここで、レーザビーム記録媒体24が穴あけ記録媒体や
相変態形媒体などのように、反射率変化として情報を記
録する媒体である場合には、ディスク24からの反射光が
光検出器21で検出される。
相変態形媒体などのように、反射率変化として情報を記
録する媒体である場合には、ディスク24からの反射光が
光検出器21で検出される。
他方、レーザビーム記録媒体24が光磁気ディスクなど
のように磁化反転として情報を記録する媒体では、記録
部による反射光の偏光面の回転をアナライザであるプリ
ズムビームスプリッタ25で分離し、その分離された光を
光検出器22および23の差動出力で検出する。
のように磁化反転として情報を記録する媒体では、記録
部による反射光の偏光面の回転をアナライザであるプリ
ズムビームスプリッタ25で分離し、その分離された光を
光検出器22および23の差動出力で検出する。
このような記録再生時には、以上の装置をレーザビー
ム記録媒体24の面振れに追随させるために、フォーカス
誤差信号に従って集光レンズ16等を光軸方向に移動させ
て合焦させている。
ム記録媒体24の面振れに追随させるために、フォーカス
誤差信号に従って集光レンズ16等を光軸方向に移動させ
て合焦させている。
このような従来方式では、（ｉ）ビットによる光反射
方式を用いているため記録媒体の一点の記録部毎に合焦
を必要とし、光信号の信号対雑音比が悪く、信頼性に劣
る。
方式を用いているため記録媒体の一点の記録部毎に合焦
を必要とし、光信号の信号対雑音比が悪く、信頼性に劣
る。
（ii）記録媒体の一点の記録部毎に光信号を再生するた
め、記録媒体の移動によってのみ時系列信号が再生さ
れ、記録媒体の移動速度によってサイクル時間が制限さ
れる。
め、記録媒体の移動によってのみ時系列信号が再生さ
れ、記録媒体の移動速度によってサイクル時間が制限さ
れる。
（iii）個別の光学部品と機構部品とを組み合わせてい
るため、光軸調整等に時間がかかる他、信頼性に劣る。
るため、光軸調整等に時間がかかる他、信頼性に劣る。
（iv）装置が大型であり、重いため、高速アクセス化や
マルチヘッド化がむずかしいなどの問題点があった。
マルチヘッド化がむずかしいなどの問題点があった。
［目的］ 本発明はこれらの欠点を解決し、所定の情報を超高速
で一括に読み出すことができる光記録媒体及び記録再生
装置を提供するため、反射導波光を生じる微小な屈折率
不連続部を、記録すべき情報に応じて光導波路中に複数
個配置し、パルスレーザ発振装置からのパルス光を導波
し、その反射導波光のパルス列信号を受光し、記録情報
を再生するものであり、以下図面について詳細に説明す
る。
で一括に読み出すことができる光記録媒体及び記録再生
装置を提供するため、反射導波光を生じる微小な屈折率
不連続部を、記録すべき情報に応じて光導波路中に複数
個配置し、パルスレーザ発振装置からのパルス光を導波
し、その反射導波光のパルス列信号を受光し、記録情報
を再生するものであり、以下図面について詳細に説明す
る。
［発明の構成］ 第１図は本発明を説明する原理図であって、30は光導
波路のコア部、31は光導波路のクラッド層となる基板、
32は空気またはクラッド層となる膜、33a〜33eは記録さ
れるべき情報に対応して配置が決められる、入射導波光
Pinに対し反射導波光を生ずる微小な屈折率不連続部で
ある。図に示すように、光パルス時間幅（半値全幅）Ｔ
のパルスレーザ光を光導波路の光結合部40aから光導波
路に結合し伝搬させる。この時導波モード光は例えばTE
00モードでは、第１図に示す電界分布の導波光となる。
屈折率に不連続部があるとその入射導波光は散乱され一
部は光パルス導波光として反射される。反射導波光の発
生する理由は、光電界分布の存在するコア層あるいはク
ラッド層にある屈折率不連続が不純物等で構成されてい
る時は、レーリー散乱が生じ、屈折率の異なる境界面で
構成されている場合はフレネル反射が生じることに依
る。図に示すようにこの屈折率不連続部が記録すべき情
報（図では0,1のデジタル情報で説明されている）に応
じて光導波路中に複数個配置されていれば、屈折率不連
続部間の距離をｌ、光導波路の実効屈折率をｎ、光速を
ｃとすると記録されていた情報で符号化されたｔ＝2nl/
cの時間間隔の光パルスが戻ってくることになる。した
がって、１つの屈折率不連続部の長さがcT/nより短く、
レーザ光のパルス時間幅Ｔがｔよりも短ければ、反射光
間の重なりはなく、戻ってきた光パルスを検出すること
により記録された情報を読み出すことが出来る。もちろ
ん複数個の点で往復反射された光信号も混入するがその
振幅は極めて小さく、受光にあるレベル以上のしきい値
をもたせることにより、容易に取り除くことができる。
波路のコア部、31は光導波路のクラッド層となる基板、
32は空気またはクラッド層となる膜、33a〜33eは記録さ
れるべき情報に対応して配置が決められる、入射導波光
Pinに対し反射導波光を生ずる微小な屈折率不連続部で
ある。図に示すように、光パルス時間幅（半値全幅）Ｔ
のパルスレーザ光を光導波路の光結合部40aから光導波
路に結合し伝搬させる。この時導波モード光は例えばTE
00モードでは、第１図に示す電界分布の導波光となる。
屈折率に不連続部があるとその入射導波光は散乱され一
部は光パルス導波光として反射される。反射導波光の発
生する理由は、光電界分布の存在するコア層あるいはク
ラッド層にある屈折率不連続が不純物等で構成されてい
る時は、レーリー散乱が生じ、屈折率の異なる境界面で
構成されている場合はフレネル反射が生じることに依
る。図に示すようにこの屈折率不連続部が記録すべき情
報（図では0,1のデジタル情報で説明されている）に応
じて光導波路中に複数個配置されていれば、屈折率不連
続部間の距離をｌ、光導波路の実効屈折率をｎ、光速を
ｃとすると記録されていた情報で符号化されたｔ＝2nl/
cの時間間隔の光パルスが戻ってくることになる。した
がって、１つの屈折率不連続部の長さがcT/nより短く、
レーザ光のパルス時間幅Ｔがｔよりも短ければ、反射光
間の重なりはなく、戻ってきた光パルスを検出すること
により記録された情報を読み出すことが出来る。もちろ
ん複数個の点で往復反射された光信号も混入するがその
振幅は極めて小さく、受光にあるレベル以上のしきい値
をもたせることにより、容易に取り除くことができる。
光結合部40aの導波路端面からの反射パルスも第１図
に示す様に生じる。導波路の長手方向に作られた屈折率
不連続部からのパルスはこれに対し、時間遅れを伴って
検出されるので前記反射パルスは参照パルスとして目安
にできる。
に示す様に生じる。導波路の長手方向に作られた屈折率
不連続部からのパルスはこれに対し、時間遅れを伴って
検出されるので前記反射パルスは参照パルスとして目安
にできる。
また、光導波路最終端に光吸収部あるいは光漏れ部50
を設け、最終端からの反射光を無視できるようにする。
Conference on Lasers and Electrooptics MD1（1987）
に開示されているように、色素レーザ装置からの光パル
スは６フェムト（６×10-15）秒まで短くなっており、
この様な光パルスを用いれば、実効屈折率をｎ＝２とし
て0.5μｍ間隔に屈折率不連続部を設けても読み出すこ
とができる。小型で装置が簡便な半導体レーザでは今の
ところ１ピコ（１×10-12）秒程度の光パルスが形成さ
れているにすぎないが、色素レーザと全く同様の手法を
用いて、0.1ピコ秒以下の光パルスは将来容易に形成さ
れるようになる。
を設け、最終端からの反射光を無視できるようにする。
Conference on Lasers and Electrooptics MD1（1987）
に開示されているように、色素レーザ装置からの光パル
スは６フェムト（６×10-15）秒まで短くなっており、
この様な光パルスを用いれば、実効屈折率をｎ＝２とし
て0.5μｍ間隔に屈折率不連続部を設けても読み出すこ
とができる。小型で装置が簡便な半導体レーザでは今の
ところ１ピコ（１×10-12）秒程度の光パルスが形成さ
れているにすぎないが、色素レーザと全く同様の手法を
用いて、0.1ピコ秒以下の光パルスは将来容易に形成さ
れるようになる。
次に記録媒体となる光導波路の材料と屈折率不連続部
の作製法について説明する。本発明では光導波路を作成
する必要があるので、例えばガラス基板上に、基板より
も屈折率が大きく、レーザ光に対し透明なPMMA等の高分
子材料、屈折率の大きなガラス、As2S3等のカルコゲナ
イド材料、TeOx等の半導体材料を約１μｍ厚付加したも
のが用いられている。基板として、導波路よりも屈折率
の小さい高分子材料等を用いることができることは言う
までもない。屈折率の不連続部を形成する方法としては
微小なビットを形成したり、As2S3やTeOxの相変化によ
る屈折率変化を用いることができる。
の作製法について説明する。本発明では光導波路を作成
する必要があるので、例えばガラス基板上に、基板より
も屈折率が大きく、レーザ光に対し透明なPMMA等の高分
子材料、屈折率の大きなガラス、As2S3等のカルコゲナ
イド材料、TeOx等の半導体材料を約１μｍ厚付加したも
のが用いられている。基板として、導波路よりも屈折率
の小さい高分子材料等を用いることができることは言う
までもない。屈折率の不連続部を形成する方法としては
微小なビットを形成したり、As2S3やTeOxの相変化によ
る屈折率変化を用いることができる。
本構成例では、光記録部となる屈折率不連続部を光導
波路のコア部に設ける場合を示したが、クラッド層に設
けても本原理と同じ効果が実現できる。何故なら、導波
光の電界分布は、コア部を中心としてクラッド層まで分
布しており、クラッド層に反射部があれば反射導波光が
生じるためである。
波路のコア部に設ける場合を示したが、クラッド層に設
けても本原理と同じ効果が実現できる。何故なら、導波
光の電界分布は、コア部を中心としてクラッド層まで分
布しており、クラッド層に反射部があれば反射導波光が
生じるためである。
［実施例］ 第２図は本発明の実施例であって、40は前記光導波路
をチャネル型にし、光ディスクあるいは光カード基板に
多数並置したもの、41は光導波路への結合用マイクロレ
ンズ、42は高速の光受光器、４はビームスプリッタであ
る。レーザ光パルスはマイクロレンズ41で導波路端面に
集光され１つのチャネル光導波路に導波される。導波路
端面は鏡面仕上げされており、光結合部40a,40b,40c,40
d,40eとして形成されている。各チャネル型光導波路の
幅及び間隔は典型的には約10μｍに選ばれている。ま
た、高速の光受光器としては例えばUSA 1988 Annual Me
eting TeE5に開示されている0.5ピコ秒の応答速度をも
つ光半導体受光器を用いることができる。全体のシステ
ムとして0.5ピコ秒の応答を考えると屈折率の不連続部
の間隔は50μｍとなる。各チャネル（２×10μｍ）毎、
各導波路上に50μｍ毎に１個の屈折率不連続部を1bitに
対応して配置すれば、1bit/2×10×50μm2＝105bit/cm2
の面密度記録が可能となり、光導波路の長さを5cmとす
ると１つの光パルスを入れることにより1000bitの情報
が0.7nsという極めて短い時間内に読み出すことができ
る。１つの光導波路の記録している所定の情報を読みだ
したのち、光導波路を多数並置した基板またはレーザ発
振器と光検出器が移動することにより次のチャネル所定
の記録情報を逐次読み出すことができる。
をチャネル型にし、光ディスクあるいは光カード基板に
多数並置したもの、41は光導波路への結合用マイクロレ
ンズ、42は高速の光受光器、４はビームスプリッタであ
る。レーザ光パルスはマイクロレンズ41で導波路端面に
集光され１つのチャネル光導波路に導波される。導波路
端面は鏡面仕上げされており、光結合部40a,40b,40c,40
d,40eとして形成されている。各チャネル型光導波路の
幅及び間隔は典型的には約10μｍに選ばれている。ま
た、高速の光受光器としては例えばUSA 1988 Annual Me
eting TeE5に開示されている0.5ピコ秒の応答速度をも
つ光半導体受光器を用いることができる。全体のシステ
ムとして0.5ピコ秒の応答を考えると屈折率の不連続部
の間隔は50μｍとなる。各チャネル（２×10μｍ）毎、
各導波路上に50μｍ毎に１個の屈折率不連続部を1bitに
対応して配置すれば、1bit/2×10×50μm2＝105bit/cm2
の面密度記録が可能となり、光導波路の長さを5cmとす
ると１つの光パルスを入れることにより1000bitの情報
が0.7nsという極めて短い時間内に読み出すことができ
る。１つの光導波路の記録している所定の情報を読みだ
したのち、光導波路を多数並置した基板またはレーザ発
振器と光検出器が移動することにより次のチャネル所定
の記録情報を逐次読み出すことができる。
本説明では光結合部として光導波路の端面に直接集光
する場合について述べたが、導波路上に作製したテーパ
ーや回折格子等も、光結合部としてもちろん用いること
ができる。
する場合について述べたが、導波路上に作製したテーパ
ーや回折格子等も、光結合部としてもちろん用いること
ができる。
第３図は本発明の他の実施例であり、50は積層ドラム
型光記録媒体、51はレンズ、52は受光器、53はビームス
プリッタ、54は再生用レーザ発振器である。積層ドラム
型光記録媒体50は、屈折率の不連続の設置により情報を
記録した光導波路を並置した薄膜フィルムが重ね合わさ
れ３次元メモリを構成している。１枚のテープの厚みを
コア層を10μｍ、クラッド層を１μｍとし、10μｍ幅の
光導波部を横方向に10μｍスペースで並置すれば前記50
μｍ毎の屈折率不連続部設置の場合、0.5Gbit/cm3の３
次元メモリが実現されることになる。例えば、直径160m
m厚み20mmのドラムではおよそ200Gbitとなる。再生時に
は、各光導波路端面光結合部に、レーザビームを集光し
て記録された情報を呼び出し、ドラム50を回転して逐次
信号を再生して行く。第３図のドラム型光記録媒体を作
成する場合では、まず、円筒型の芯材にスプレー方式
で、高分子薄膜を形成し直ちに乾燥硬化する。他方に密
着するロールを配する。ロール表面には、光導波路のコ
アを形成する凹凸の溝の雄型を付けておく。ロールを密
着回転することにより、例えば、コア部２×２ミクロン
のリッジ型導波路を予め形成する。ロール温度を適宜設
定して型押しする。屈折率不連続部の形成は、所定の数
の半導体レーザのアレイよりの出力を、各光ファイバを
用いて伝送し、微小アレイレンズ群を介して、上記の光
導波路コア部に集光する。各半導体レーザの出力を電流
変調によって、記録すべき情報に従って強度変調し、集
光点の高分子膜（光導波路のコア部）を瞬時に蒸散せし
め、例えば直径0.8ミクロンで深さ0.4ミクロン程度の窪
み（ディンプル）を形成する。例えば100個の半導体ア
レイからの出力によって、１本の導波路に100個のディ
ンプルを同時に形成する。コア部に光記録が為された後
は、コアとコアとの間に、屈折率の低い高分子材をやは
りスプレイ方式で吹き付け、表面が平坦な金属ロールに
よって均し、クラッド層を形成して、最初の手順に回転
して行く。この工程を、ドラムの回転にともなって連続
的に実行することで、再生専用メモリとなるが、積層ド
ラム型光記録媒体50を製作する。
型光記録媒体、51はレンズ、52は受光器、53はビームス
プリッタ、54は再生用レーザ発振器である。積層ドラム
型光記録媒体50は、屈折率の不連続の設置により情報を
記録した光導波路を並置した薄膜フィルムが重ね合わさ
れ３次元メモリを構成している。１枚のテープの厚みを
コア層を10μｍ、クラッド層を１μｍとし、10μｍ幅の
光導波部を横方向に10μｍスペースで並置すれば前記50
μｍ毎の屈折率不連続部設置の場合、0.5Gbit/cm3の３
次元メモリが実現されることになる。例えば、直径160m
m厚み20mmのドラムではおよそ200Gbitとなる。再生時に
は、各光導波路端面光結合部に、レーザビームを集光し
て記録された情報を呼び出し、ドラム50を回転して逐次
信号を再生して行く。第３図のドラム型光記録媒体を作
成する場合では、まず、円筒型の芯材にスプレー方式
で、高分子薄膜を形成し直ちに乾燥硬化する。他方に密
着するロールを配する。ロール表面には、光導波路のコ
アを形成する凹凸の溝の雄型を付けておく。ロールを密
着回転することにより、例えば、コア部２×２ミクロン
のリッジ型導波路を予め形成する。ロール温度を適宜設
定して型押しする。屈折率不連続部の形成は、所定の数
の半導体レーザのアレイよりの出力を、各光ファイバを
用いて伝送し、微小アレイレンズ群を介して、上記の光
導波路コア部に集光する。各半導体レーザの出力を電流
変調によって、記録すべき情報に従って強度変調し、集
光点の高分子膜（光導波路のコア部）を瞬時に蒸散せし
め、例えば直径0.8ミクロンで深さ0.4ミクロン程度の窪
み（ディンプル）を形成する。例えば100個の半導体ア
レイからの出力によって、１本の導波路に100個のディ
ンプルを同時に形成する。コア部に光記録が為された後
は、コアとコアとの間に、屈折率の低い高分子材をやは
りスプレイ方式で吹き付け、表面が平坦な金属ロールに
よって均し、クラッド層を形成して、最初の手順に回転
して行く。この工程を、ドラムの回転にともなって連続
的に実行することで、再生専用メモリとなるが、積層ド
ラム型光記録媒体50を製作する。
光結合部は、上記の工程を終えた後、端面を研磨し
て、光学鏡面に仕上げつくる。終端部も同様に鏡面仕上
げの後、光吸収材を塗布して、光無反射部を形成するを
得る。
て、光学鏡面に仕上げつくる。終端部も同様に鏡面仕上
げの後、光吸収材を塗布して、光無反射部を形成するを
得る。
第４図の積層板型光記録媒体の製作法もほぼ同様な工
程で作成する。積層板型の場合は、基盤材を上記の工程
部に移動しつつ製作すればよい。積層板型を呼び出し専
用メモリとする場合には、上述の様にアレイ半導体レー
ザを用いて、予め記録すればよい。１回書き込み記録メ
モリとする場合には、上述のアレイ半導体レーザによる
記録は行わず、導波路のみを形成する工程とすることに
よって積層板型光記録媒体を作成する。
程で作成する。積層板型の場合は、基盤材を上記の工程
部に移動しつつ製作すればよい。積層板型を呼び出し専
用メモリとする場合には、上述の様にアレイ半導体レー
ザを用いて、予め記録すればよい。１回書き込み記録メ
モリとする場合には、上述のアレイ半導体レーザによる
記録は行わず、導波路のみを形成する工程とすることに
よって積層板型光記録媒体を作成する。
第４図は本発明のさらに他の実施例で、積層板型光記
録媒体及び記録再生装置の構成を示し、60は記録用レー
ザ発信装置、61、61′はレンズ、62は積層板型３次元光
記録媒体、63は光記録部、64は２連レーザビーム発振
器、65はビームスプリッタ、66は複合光検出器である。
積層板型３次元光記録媒体62は第２図に記載のチャネル
光導波路型記録媒体40を多層にして光ディスクあるいは
光カードを形成する。本例では、例えば前記ドラム型の
場合と同じ３次元密度0.5Gbit1cm3で構成する場合に
は、積層板型３次元光記録媒体62の立体寸法を５×10×
1cm3とすると、その記録容量は25Gbitである。
録媒体及び記録再生装置の構成を示し、60は記録用レー
ザ発信装置、61、61′はレンズ、62は積層板型３次元光
記録媒体、63は光記録部、64は２連レーザビーム発振
器、65はビームスプリッタ、66は複合光検出器である。
積層板型３次元光記録媒体62は第２図に記載のチャネル
光導波路型記録媒体40を多層にして光ディスクあるいは
光カードを形成する。本例では、例えば前記ドラム型の
場合と同じ３次元密度0.5Gbit1cm3で構成する場合に
は、積層板型３次元光記録媒体62の立体寸法を５×10×
1cm3とすると、その記録容量は25Gbitである。
記録時には、第４図に図示のように記録したい層の導
波路の記録部に記録用レーザビームを概ね合焦して行
う。合焦位置を光導波路に沿って移動しつつ、記録部材
に相変化などを起こして、複数個の屈折率不連続部を記
録すべき情報に応じて配置し記録する。異なる層に記録
するときは、記録用レーザ発振装置60およびレンズ62あ
るいは積層板型３次元光記録媒体62を上下して合焦位置
を変え、所定の記録を行う。合焦されていない部分は光
エネルギー密度が低いので記録され難いことを利用す
る。例えば、追記用積層板型光記録媒体へレンズによる
合焦による記録方法は、次のように行う。本積層に於け
るコア層とクラッド層の屈折率の違いは、たかだか数％
であり、また、コア層とクラッド層の構造は予め分かっ
ているので、レンズ焦点距離と記録用レーザのビーム断
面直径と合焦すべき位置より、光線シミュレーションに
よって、レンズの設定位置を算出することができる。回
折限界程の焦点径は不可能であるが、合焦位置で、中心
部の光強度の高い界分布は得ることができ、それを利用
して、所定サイズのディンプルを形成する。
波路の記録部に記録用レーザビームを概ね合焦して行
う。合焦位置を光導波路に沿って移動しつつ、記録部材
に相変化などを起こして、複数個の屈折率不連続部を記
録すべき情報に応じて配置し記録する。異なる層に記録
するときは、記録用レーザ発振装置60およびレンズ62あ
るいは積層板型３次元光記録媒体62を上下して合焦位置
を変え、所定の記録を行う。合焦されていない部分は光
エネルギー密度が低いので記録され難いことを利用す
る。例えば、追記用積層板型光記録媒体へレンズによる
合焦による記録方法は、次のように行う。本積層に於け
るコア層とクラッド層の屈折率の違いは、たかだか数％
であり、また、コア層とクラッド層の構造は予め分かっ
ているので、レンズ焦点距離と記録用レーザのビーム断
面直径と合焦すべき位置より、光線シミュレーションに
よって、レンズの設定位置を算出することができる。回
折限界程の焦点径は不可能であるが、合焦位置で、中心
部の光強度の高い界分布は得ることができ、それを利用
して、所定サイズのディンプルを形成する。
再生時には、本例では、２連レーザビーム発振器64を
用い、同時に２つの光導波路に導波して再生光を取り出
し、複合光検出器66を用いて並列高速再生を２つの導波
路毎にアクセスしつつ実現できる。アクセスは２連レー
ザビーム発振器64および複合光検出器66あるいは積層板
型３次元光記録媒体62を移動しつつ行う。現在すでに、
２〜５連レーザビーム半導体発振器は市販されており、
それらを用いれば３連ビーム以上での並列高速再生も実
現できる。
用い、同時に２つの光導波路に導波して再生光を取り出
し、複合光検出器66を用いて並列高速再生を２つの導波
路毎にアクセスしつつ実現できる。アクセスは２連レー
ザビーム発振器64および複合光検出器66あるいは積層板
型３次元光記録媒体62を移動しつつ行う。現在すでに、
２〜５連レーザビーム半導体発振器は市販されており、
それらを用いれば３連ビーム以上での並列高速再生も実
現できる。
光導波路材料として前述のように相変化材料等を用い
ることができる。第４図記載のように記録専用レーザ発
振装置を設け、そのレーザ出力を記録すべき情報に応じ
強度変調して行う。前記記録媒体に複数の屈折率不連続
部の配置として記録することにより追記型が、さらに消
去ビームを導入することにより書き換え型も可能とな
る。
ることができる。第４図記載のように記録専用レーザ発
振装置を設け、そのレーザ出力を記録すべき情報に応じ
強度変調して行う。前記記録媒体に複数の屈折率不連続
部の配置として記録することにより追記型が、さらに消
去ビームを導入することにより書き換え型も可能とな
る。
［効果］ 以上説明したように、本発明の光記録媒体及び記録再
生装置は一般のパルス光を入射するのみで所定の情報が
超高速で読み出せる利点をもち、また３次元の高密度メ
モリが実現できる利点をもつ光メモリー技術を発現でき
る。コンピューター対応大容量高速光記録媒体及び記録
再生装置として、あるいはハイビジョン対応大容量高速
ビデオ光記録媒体再生装置などとして、さらには大容量
光カード記録媒体及び再生装置として極めて有用な光記
録媒体及び記録再生装置を提供できる特徴がある。
生装置は一般のパルス光を入射するのみで所定の情報が
超高速で読み出せる利点をもち、また３次元の高密度メ
モリが実現できる利点をもつ光メモリー技術を発現でき
る。コンピューター対応大容量高速光記録媒体及び記録
再生装置として、あるいはハイビジョン対応大容量高速
ビデオ光記録媒体再生装置などとして、さらには大容量
光カード記録媒体及び再生装置として極めて有用な光記
録媒体及び記録再生装置を提供できる特徴がある。
第１図は本発明の原理を説明する図、 第２図は本発明の一実施例、 第３図は本発明の他の実施例、 第４図は本発明の更に他の実施例、 第５図は従来の光記録再生装置の構成例、 第６図は従来の光記録媒体の例、 30……光導波路コア部、 31……光導波路のクラッド部（基板）、 32……光導波路のクラッド部、 33……屈折率の不連続部、 40……チャネル光導波路型記録媒体、 40a,40b,40c,40d,40e……光結合部 41……結合レンズ、 42……受光器、 43……ビームスプリッタ、 50……積層ドラム型光記録媒体、 51……レンズ、 52……受光器、 53……ビームスプリッタ、 54……レーザ発振器、 60……記録用レーザ発信装置、 61、61′……レンズ、 62……積層板型３次元光記録媒体、 63……光記録部、 64……２連レーザビーム発振器、 65……ビームスプリッタ、 66……複合光検出器、 11……半導体レーザ、 12〜15……レンズ、 16……集光レンズ、 17,18……ハーフミラー、 19……1/2波長板、 20……整形プリズム、 21〜23……光検出器、 24……記録媒体、 25……ビームスプリッター、 100……光記録媒体、 101……光反射率の低い凹部、 102……光反射率の高い平坦部、 103……移動方向矢印である。
Claims (5)
- 【請求項１】光を入出力する光結合部を有した光導波路
と、前記光導波路内に所定間隔で離間して配列されかつ
光ビームが導波するときそれぞれが反射導波光を生ぜし
める複数の屈折率不連続部と、からなることを特徴とす
る光記録媒体。 - 【請求項２】光を入出力する光結合部と、長手方向に所
定間隔で離間して配列されかつ光ビームが導波するとき
それぞれが反射導波光を生ぜしめる複数の屈折率不連続
部と、を有する所定の長さの光導波路の複数が、少なく
とも並置又は積層されていることを特徴とする光記録媒
体。 - 【請求項３】光を入出力する光結合部を有した光導波路
と、前記光導波路内に所定間隔で離間して配列されかつ
光ビームが導波するときそれぞれが反射導波光を生ぜし
める複数の屈折率不連続部とからなる光記録媒体から情
報を再生する光記録再生装置であって、 前記光結合部に対向して配置されかつパルス光を前記光
結合部を介して前記光導波路内へ導波するパルスレーザ
発振装置と、 前記光結合部に対向して配置されかつ導波する前記パル
ス光及び前記屈折率不連続部により生ずる反射パルス導
波光を前記光結合部を介して受光する光検出器と、から
なることを特徴とする光記録再生装置。 - 【請求項４】光を入出力する光結合部を有した光導波路
と、前記光導波路内に所定間隔で離間して配列されかつ
光ビームが導波するときそれぞれが反射導波光を生ぜし
める複数の屈折率不連続部とからなる光記録媒体から情
報を再生する方法であって、 前記光結合部を介してパルス光を前記光導波路内に導波
せしめ、 導波する前記パルス光及び前記屈折率不連続部により生
ずる反射パルス導波光を検出し、 前記光結合部から前記屈折率不連続部まで伝搬距離に相
当する時間の後、前記光結合部へ戻る前記反射パルス導
波光により、所定間隔の前記屈折率不連続部に相当する
記録情報を再生することを特徴とする光記録再生方法。 - 【請求項５】光を入出力する光結合部を有した光導波路
と、前記光導波路内に所定間隔で離間して配列されかつ
光ビームが導波するときそれぞれが反射導波光を生ぜし
める複数の屈折率不連続部とからなる光記録媒体の光記
録装置であって、 パルス光レーザ発振装置と、 前記パルス光レーザ発振装置から発っせられたレーザ光
を変調し、光を入出力する光結合部を有した光導波路の
側面に集光して所定間隔で離間した複数の凹部を形成
し、前記光導波路内に屈折率不連続部を形成する合焦光
学系と、からなることを特徴とする光記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63315523A JPH0810491B2 (ja) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | 光記録媒体及び記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63315523A JPH0810491B2 (ja) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | 光記録媒体及び記録再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02210627A JPH02210627A (ja) | 1990-08-22 |
| JPH0810491B2 true JPH0810491B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=18066369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63315523A Expired - Fee Related JPH0810491B2 (ja) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | 光記録媒体及び記録再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0810491B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0834003B2 (ja) * | 1990-03-08 | 1996-03-29 | 直弘 丹野 | 光導波路記憶媒体及び光再生装置 |
| GB9024327D0 (en) * | 1990-11-08 | 1990-12-19 | British Telecomm | Optical memory |
| JP2769393B2 (ja) * | 1991-04-26 | 1998-06-25 | 直弘 丹野 | 立体光記録装置 |
| JPH05205486A (ja) * | 1991-04-26 | 1993-08-13 | Naohiro Tanno | 光導波路記録媒体及び光再生装置 |
| JP2713666B2 (ja) * | 1991-08-14 | 1998-02-16 | シャープ株式会社 | 光再生装置 |
| JPH11110814A (ja) * | 1997-09-30 | 1999-04-23 | Pioneer Electron Corp | 光導波路記録媒体及び光再生装置 |
-
1988
- 1988-12-13 JP JP63315523A patent/JPH0810491B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02210627A (ja) | 1990-08-22 |
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