JPH087285A - 光記録媒体の再生方法及び再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 必要なＳＮ比を保った上で、繰り返し再生に
よる出力低下を最低限に防ぎ、かつ小型で簡易な構造の
再生装置及び記録再生装置とする。 【構成】 記録信号に含まれる最高周波数よりも高い周
波数で、かつパルス周期に対するパルス幅の比率が１／
１０００以下となるようにパルス変調された再生光を用
い、光記録媒体を再生することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光記録媒体の再生方法
及び再生装置に関するものであり、特にフォトクロミッ
ク材料などを用いたフォトンモード反応で記録がなされ
る光記録媒体に有用な再生方法及び再生装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、書き換え可能な光記録媒体とし
て、フォトクロミック材料を応用する研究が盛んに進め
られている。フォトクロミック材料は、所定の波長の光
を照射すると、光化学反応により分子の構造が変化す
る。これに伴って、一定の波長の光に対する吸光度や屈
折率等の光学的特性が変化し、また他の波長の光や熱を
加えることによって、変化した分子構造を元に戻すこと
ができるという性質を有している。このような性質を利
用してフォトクロミック材料を光記録媒体の材料として
用いることができる。このような光記録媒体の記録は、
特定波長の光照射により分子構造を変化させることによ
って行うことができ、再生はそれに伴う光学的特性の変
化、特に吸光度の変化を検出することにより行うことが
できる。

【０００３】このようなフォトクロミック材料を用いた
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、それぞれの材料に対応する複数の波長のレーザ
光を用いて記録を行う波長多重記録により高密度な記録
を達成することができる。また記録レーザの偏光面に一
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も、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。

【０００４】ところで、このようなフォトクロミック光
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再生方法として、本発明者ら
は、必要充分なＳＮ比を達成できる最小限の光強度であ
る数ｎＷ〜数μＷの非常に低いレーザパワーを再生光に
使用する「超低パワー再生方式」を提案している（特開
平６−９６４４５号公報）。このように非常に低いレー
ザーパワーを用いることにより、フォトンモードの光記
録媒体の再生可能回数を大幅に向上させることが可能に
なる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな超低パワー再生方式で光記録媒体の記録再生を行う
場合、再生モードの数ｎＷのパワーレベルと、記録モー
ドの数ｍＷ以上のパワーレベルを切り替える必要があ
り、記録光及び再生光の光源として半導体レーザを用い
る場合には、１０００倍以上の範囲でレーザパワーのパ
ワーレベルを切り替えなければならないという問題があ
った。

【０００６】従って、フォトンモード光記録媒体に記録
し、かつ超低パワー再生を行うための装置として、同一
の光源で記録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
再生用光源を設ける場合には、予め超低パワーレベルに
までパワーを減衰させた手段を有する再生用光源を別途
設ける必要があった。従って、記録再生装置の複雑化、
大型化、及び高コスト化を招くという問題があった。

【０００７】本発明の目的は、このような従来の問題点
を解消し、再生用光源として半導体レーザを使用するこ
とが可能であり、かつ従来の超低パワー再生方式と同様
の再生可能回数が可能となり、小型で簡易な構造の再生
装置とすることができる光記録媒体の再生方法及び再生
装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の光記録媒体の再
生方法は、光記録媒体に再生光を照射して記録信号を再
生する方法であり、記録信号に含まれる最高周波数より
も高い周波数で、かつパルス周期に対するパルス幅の比
率が１／１０００以下となるようにパルス変調された再
生光を光記録媒体に照射して再生することを特徴として
いる。

【０００９】本発明の光記録媒体の再生装置は、光記録
媒体に再生光を照射して記録信号を再生する装置であ
り、再生光を放射する半導体レーザ光源と、半導体レー
ザ光源からの放射光を光記録媒体上に集光するための集
束系と、光記録媒体からの再生光を検出するための光検
出手段と、再生の際、記録信号に含まれる最高周波数よ
りも高い周波数でかつパルス周期に対するパルス幅の比
率が１／１０００以下となるようにパルス変調して半導
体レーザ光源に電流を注入する半導体レーザ制御手段と
を備えている。

【００１０】本発明の光記録媒体の記録再生装置は、記
録光を光記録媒体に照射して記録信号を記録し、再生光
を光記録媒体に照射して記録信号を再生するための装置
であり、記録光及び再生光を照射する半導体レーザ光源
と、半導体レーザ光源からの放射光を光記録媒体上に集
光するための集束系と、光記録媒体からの再生光を検出
するための光検出手段と、記録時には半導体レーザ光源
からの放射光の光強度が記録信号に応じて変化するよう
に半導体レーザ光源に電流を注入し、再生時には記録信
号に含まれる最高周波数よりも高い周波数でかつパルス
周期に対するパルス幅の比率が１／１０００以下となる
ようにパルス変調して半導体レーザ光源に電流を注入す
る半導体レーザ制御手段とを備えている。

【００１１】

【作用】本発明においては、再生光をパルス変調し、パ
ルス周波数を記録信号に含まれる最高周波数よりも高い
周波数とし、かつパルス周期に対するパルス幅の比率を
１／１０００以下となるようにパルス変調している。本
発明では、このようにパルス幅にパルス変調した再生光
を用いることにより、例えばピーク強度がｍＷオーダー
の光強度を有する再生光であっても、繰り返し再生によ
る記録低下を防止し、再生可能回数を大幅に向上させる
ことができる。

【００１２】図２は、本発明者らが、上記公報において
提案している超低パワー再生方式を説明するための図で
ある。この超低パワー再生方式では、図２（ａ）に示す
ように１０^-4ｍＷ、すなわちｎＷ〜μＷオーダーの非常
に低いパワーの再生光を用いている。このように非常に
低い光強度を有する再生光を、図２（ｂ）に示すような
記録信号を有する光記録媒体に照射することにより、図
２（ｃ）に示すような反射光強度が得られ、これを光電
変換することにより図２（ｄ）に示すような信号電圧を
得ることができる。

【００１３】図１は、本発明に従う再生方法を説明する
ための図である。本発明では、例えば図１（ａ）に示す
ように、ｍＷオーダーの光強度を有する再生光をパルス
変調して用いている。このような再生光のパルス周波数
としては、図１（ｂ）に示すような記録信号に含まれる
最高周波数よりも高い周波数のものを用いる。好ましく
は１０倍以上高いパルス周波数に変調する。パルス変調
した再生光は図１（ｂ）に示すような記録信号を有する
光記録媒体に照射することにより、図１（ｃ）に示すよ
うに、記録信号に応じた反射光強度が得られる。このよ
うな反射光を光検出器で光電変換した後、適当な低域透
過フィルタを透過させて、図１（ｄ）に示すような信号
電圧を得ることができる。

【００１４】本発明において、パルス変調される再生光
のパルス周期に対するパルス幅の比率は１／１０００以
下である。これは、「超低パワー再生方式」において、
パワーレベルを、通常の再生パワーレベルのｍＷオーダ
ーに対し１／１０００以下であるｎＷ〜μＷオーダーと
していることと対応している。すなわち、本発明ではこ
のようなパルス幅の比率とすることにより、再生光の光
強度を低減せずに、光記録媒体に対する照射光量を、
「超低パワー再生方式」と同程度のものとしており、こ
れにより光記録媒体の記録情報の破壊を最小限に押さ
え、再生可能回数を大幅に向上させている。

【００１５】本発明では、通常の再生光のパワーレベル
であるｍＷオーダーで再生することができ、このため小
型で簡単な構造の再生装置及び記録再生装置とすること
ができる。

【００１６】本発明の再生方法で用いられる再生光のパ
ワーレベルは、ピーク強度として、好ましくは０．１ｍ
Ｗ〜１０ｍＷの範囲内で選択される。なお、現行の光デ
ィスク装置において、再生時のバックトークノイズを押
さえるために、半導体レーザの駆動電流に高周波を重畳
する場合があるが、この方式は、本発明とは異なり、パ
ルス幅比率がおよそ１／２程度と大きく、フォトンモー
ド光記録媒体の記録情報の破壊を最小限に押さえるとい
う本発明のような効果は期待できない。

【００１７】

【実施例】図３は、本発明に従う一実施例における記録
再生装置の構成を示す図である。図３を参照して、本実
施例の記録再生装置の光源１としては、半導体レーザが
用いられている。半導体レーザは、記録光及び再生光の
波長により選択することができる。光記録媒体のフォト
クロミック材料として、例えば、下記に示すような構造
を有するフォトクロミック材料を用いる場合には、６３
０ｎｍ付近の波長のレーザーを放射する半導体レーザを
用いることができる。

【００１８】

【化１】

【００１９】半導体レーザ光源１からは、半導体レーザ
制御用回路２１及び記録／再生モード切り替え信号の作
用により、記録モード時には記録信号に対応した注入電
流によって変調されたレーザパルスが放射される。また
再生モード時には高周波発生回路２２により、その記録
信号に含まれる最高周波数よりも高い周波数で、かつパ
ルス周期に対するパルス幅の比率が１／１０００以下と
なるようにパルス変調されたレーザパルスが放射される
ようになっている。例えば、コンパクトディスクなどに
使用されているＥＦＭ信号などの場合、信号に含まれる
最高周波数は７２０ｋＨｚであるので、再生用レーザの
繰り返しパルス周波数としては、１０倍以上の７ＭＨｚ
以上（パルス周期約１４０ｎｓ）に設定しておくことが
望ましい。また、半導体レーザを安定に制御できるパワ
ーが１ｍＷ程度とすれば、照射するパルスのピークパワ
ーを１ｍＷ程度とする。

【００２０】図４は、再生光のパルス幅を説明するため
の図である。図４に示すようにパルス周期が約１４０ｎ
ｓであるので、これの１／１０００以下となるように、
パルス幅を０．１４ｎｓ以下に設定する。半導体レーザ
は、駆動帯域幅が非常に広いので、注入電流制御によ
り、このような短いパルスを発生することができる。

【００２１】再び図３を参照して、レーザ光源１から放
射された光は、コリメートレンズ２により整形され、偏
光ビームスプリッタ３、１／４波長板４を通り、ダイク
ロイックミラー７により反射され、対物レンズ８によ
り、フォトンモード光記録媒体１０上で集光される。

【００２２】再生モードでは、光記録媒体１０からの反
射光は、再び対物レンズ８を透過し、ダイクロイックミ
ラー７で反射され、光路分離手段である１／４波長板４
及び偏光ビームスプリッタ３の作用により、光検出器６
側に光路が変換され、レンズ５を通り検出器６に入射す
る。検出器６に入射した光は光電変換により再生出力に
変換される。検出器６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。

【００２３】本発明に従う記録再生装置では、超低パワ
ー再生方式と同様に、結果として光検出器に到達する光
量が極めて小さくなるので、フォーカス／トラッキング
サーボが不安定とならないように、サーボ用の光学系が
別途設けられることが好ましい。フォトクロミック材料
は、一般に近赤外線の波長領域に吸収を有するものが少
ないので、フォーカス／トラッキングサーボ用の光源１
１としては、例えば波長８３０ｎｍの半導体レーザを用
いることができる。光源１１から放射した光は、コリメ
ートレンズ１２により整形され、偏光ビームスプリッタ
１３及び１／４波長板１４を透過し、さらにダイクロイ
ックミラー７を透過して、対物レンズ８により光記録媒
体１０の上へ集光される。光記録媒体１０からの反射光
は、ダイクロイックミラー７を透過して、１／４波長板
１４及び偏光ビームスプリッタ１３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１７に入射する。このフォーカス／トラッキングエ
ラー検出用光学系１７としては、従来から公知のフォー
カス／トラッキングエラー検出用光学系を用いることが
できる。フォーカス／トラッキングエラー検出用光学系
１７に入射した光により、フォーカス／トラッキングエ
ラー信号を得、この信号に基づいてフォーカス／トラッ
キング用回路１８により、対物レンズ８を駆動し、これ
らのサーボが実行される。なお、光源１１の出力は、記
録モード時及び再生モード時において一定でよい。

【００２４】図５は、上記化１の分子構造を有するジア
リールエテン系分子の吸収スペクトルを示す図である。
図５において実線で示された状態である分子に、波長６
００ｎｍ付近の光を照射すると、開環反応が起こり、破
線で示される状態へ変化する。破線で示される状態に分
子に、波長４５０〜５００ｎｍ付近の光を照射すると、
閉環反応が起こり、実線で示される状態に戻る。従っ
て、例えば、予め分子を破線状態としておき、６３０ｎ
ｍ付近の半導体レーザ光を大きな強度で照射することに
よって情報の記録を行うことができ、同じ波長域で反射
率変化を検出することによって記録した情報の再生を行
うことができる。

【００２５】上記フォトクロミック材料をポリエチレン
樹脂中に混合し、シクロヘキサノン溶媒に溶解しこの溶
液をガラスディスク基板上にスピンコートすることによ
り、厚さ０．４μｍの記録層を基板上に形成した。この
上に、真空蒸着によりＡｇ反射膜を作成し、フォトクロ
ミック光記録媒体とした。この光記録媒体に、図３に示
す装置を用いて、相対速度１．４ｍ／ｓ、記録パワー３
ｍＷ、記録周波数５００ｋＨｚで記録した。次に、パル
ス周期１４０ｎｓ、パルス幅０．１ｎｓにパルス変調し
た半導体レーザ光を再生光として用い再生を行った。こ
の結果、ＣＮ比５４ｄＢ（ＲＢＷ３０ｋＨｚ）の良好な
再生出力を得ることができた。

【００２６】また、上記の再生条件で再生を繰り返し、
出力が３ｄＢ低下する再生回数を測定したところ、３．
４万回であった。この繰り返し再生可能回数は、本発明
者らが既に提案している超低パワー再生方式に相当する
再生可能回数である。

【００２７】本発明の再生方法及び再生装置は、上記実
施例の条件及び構成に限定されるものではなく、種々の
変更が可能である。例えば、パルス変調した再生光のパ
ワーレベル、パルス周期、パルス幅などを、本発明で規
定される範囲内で種々変更することができる。またフォ
トンモード材料も、フォトクロミック材料に限定される
ものではなく、例えば、ホールバーニング型の光メモリ
ーにも本発明を適用することができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明に従えば、所定の周波数及び、所
定のパルス周期に対するパルス幅の比率にパルス変調し
た再生光を用いることにより、必要なＳＮ比を保った上
で、光記録媒体の再生可能回数を大幅に向上させること
ができる。また、光源として、半導体レーザを用いるこ
とができ、小型で簡易な構造の再生装置及び記録再生装
置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う再生方法を説明するための図。

【図２】従来の超低パワー再生方式の再生方法を説明す
るための図。

【図３】本発明に従う実施例における記録再生装置を示
す構成図。

【図４】本発明に従う実施例における再生光のパルス幅
を示す図。

【図５】本発明の実施例において用いたフォトクロミッ
ク材料の吸収スペクトルを示す図。

【符号の説明】

１…半導体レーザ光源 ２…コリメートレンズ ３…偏光ビームスプリッタ ４…１／４波長板 ５…レンズ ６…検出器 ７…ダイクロイックミラー ８…対物レンズ １０…光記録媒体 １１…フォーカス／トラッキングサーボ用光源 １２…コリメートレンズ １３…偏光ビームスプリッタ １４…１／４波長板 １６…半導体レーザ駆動回路 １７…フォーカス／トラッキングエラー検出用光学計 １８…フォーカス／トラッキング用回路 ２１…半導体レーザ制御用回路 ２２…高周波発生回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光記録媒体に再生光を照射して記録信号
   を再生する方法において、 前記記録信号に含まれる最高周波数よりも高い周波数
   で、かつパルス周期に対するパルス幅の比率が１／１０
   ００以下となるようにパルス変調された再生光を、前記
   光記録媒体に照射して再生することを特徴とする光記録
   媒体の再生方法。
2. 【請求項２】 光記録媒体に再生光を照射して記録信号
   を再生する装置であって、 前記再生光を放射する半導体レーザ光源と、 前記半導体レーザ光源からの放射光を前記光記録媒体上
   に集光するための集束系と、 前記光記録媒体からの再生光を検出するための光検出手
   段と、 再生時に、前記記録信号に含まれる最高周波数よりも高
   い周波数で、かつパルス周期に対するパルス幅の比率が
   １／１０００以下となるようにパルス変調して前記半導
   体レーザ光源に電流を注入する半導体レーザ制御手段と
   を備える光記録媒体の再生装置。
3. 【請求項３】 記録光を光記録媒体に照射して記録信号
   を記録し、再生光を前記光記録媒体に照射して前記記録
   信号を再生するための装置であって、 前記記録光及び前記再生光を放射する半導体レーザ光源
   と、 前記半導体レーザ光源からの放射光を前記光記録媒体上
   に集光するための集束系と、 前記光記録媒体からの再生光を検出するための光検出手
   段と、 記録時には前記半導体レーザ光源からの放射光の光強度
   が前記記録信号に応じて変化するように前記半導体レー
   ザ光源に電流を注入し、再生時には前記記録信号に含ま
   れる最高周波数よりも高い周波数で、かつパルス周期に
   対するパルス幅の比率が１／１０００以下となるように
   パルス変調して前記半導体レーザ光源に電流を注入する
   半導体レーザ制御手段とを備える光記録媒体の記録再生
   装置。