JPS59144054A - 光学式記録再生装置 - 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 本発明は半導体レーザ等の光源を用いて記録媒体上に信
号を記録し、記録媒体からの反射光を検出することによ
って記録されて信号を再生する装置に関するものであり
、特に記録されている信号を消去し、再記録を行なう光
学式記録再生装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 上述した装置に用いる記録媒体として、アクリル等の基
材上にテルル低酸化物ＴｅＯｘ　（ｘは化学当量値より
小さな値）の薄膜を設けたものが知られている。この記
録材料は非晶質状態と結晶質状態の２つの安定状態を有
し、光の熱作用によって相互に状態を変化させることが
出来る。

従来の装置においては、記録再生用と消去用の２つの光
源を有しており、記録媒体上において、記録再生用の光
源から発生した光ビームは略々円形に、消去用の光源か
ら発生した光ビームはトラック方向に長い楕円形に収束
されるように構成されていた。

５１−二゛ 信号の記録は、記録再生用の光源から発生する光ビーム
の強度を記録する信号に応じて強弱に変調し、強い光ビ
ームが照射された所の材料を状態変化させることによっ
て行なわれていた。記録されている信号の再生は、記録
再生用の光源から発生する光ビームを弱い一定の光量に
し、記録媒体からの反射光を受光することによって行な
われていた。また記録されている信号の消去は、消去用
の光源から発生する光ビームを所定の光量にし、状態変
化した材料を元の状態に変化させることによって行なっ
ていた。

上記従来の装置の欠点は、２つの光源を用いていた為に
光学系が複雑で、小型軽量化及び低価格化が困難であっ
た。

発明の目的 本発明の目的は上記従来の欠点を除去し、１つの光源で
記録、再生及び消去が安定出来る簡易かつ安価な光学式
記録再生装置を提供せんとすることである。

発明の構成 １−２ 本発明は光源から発生した光ビームを記録媒体上に収束
させる収束手段と、その収束手段に入射する光ビームの
開口を変化させる開口変化手段上、光ビームの記録媒体
からの反射光よシ記録媒体上の光ビームの収束状態を検
出する収束状態検出手段と、光ビームの収束点を記録媒
体面と略々垂直な方向に移動させるフォーカス素子と、
光ビームの記録媒体からの反射光より記録媒体上の光ビ
ームとトラックの位置ずれを検出するトラックずれ検出
手段と、記録媒体上の光ビームをトラック方向と略々垂
直な方向に移動させるトラッキング素子と、記録媒体上
の元ビームが常に所定の収束状態となるように収束状態
検出手段の信号に応じてフォーカス素子を制御するフォ
ーカス制御手段と、記録媒体上の光ビームが常にトラッ
ク上に位置するようにトラックずれ検出手段の信号に応
じてトラッキング素子を制御するトラッキング制御手段
とで構成されている。

開口変化手段は収束手段に入射する光ビームの開口を消
去時にトラック方向に小さくすることに７′−゛ よって記録媒体上の光ビームをトラック方向に長くする
。また開口をトラック方向に小さくすると同時にトラッ
ク方向と垂直な方向にも小さくすれば、記録媒体上の光
ビームはトラック方向と垂直な方向にも長くなり、消去
がより完全に行なわれる。この場合、トラック方向と垂
直な方向の記録媒体上の光ビームの長さは隣接トラック
に記録されている情報を消去しない程度にする必要があ
る。

消去する場合に、開口変化手段の開口を小さくした後に
光源から発生する光ビームの強度を強くする。

また開口変化手段の開口を小さくした場合、あるいは光
ビームの強度を強くした場、トラッキング制御手段及び
フォーカス制御手段のルーブゲンガ変化する。従って本
発明においては、両制御手段のループゲインが変化しな
いように開口変化手段あるいは光源を駆動する信号に応
じてゲインを変化させ、ループゲインが常に略々一定と
なるようにする。

実施例の説明 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

尚図面の説明に用いる番号において、同じものについて
は同一番号を用いる。

第１図は本発明の一実施例の光学式記録再生装置である
。

先ず光学系について説明すると、半導体レーザ等の光源
１より発生した光ビーム２は、カップリングレンズ３で
平行光にされ、シャッター４．ビームスプリッタ−５を
通過し、反射鏡６で反射され、収束レンズ７により記録
媒体８上に収束される。記録媒体８からの反射光９は、
再び収束レンズ７を通過し、反射鏡６及びビームスプリ
ッタ−５で反射され、凸レンズ１ｏを通過し、ビームス
プリッタ−１１で透過方向と反射方向に分割される。ビ
ームスプリッタ−１１を透過した反射光９は光検出器１
２上に照射され、ビームスプリッタ−１１で反射された
反射光９は光検出器１３上に照射される。反射鏡６はト
ラッキング素子１４に取り付けられて矢印１６の方向に
回転出来るように構成されている。収束レンズ７はフォ
ーカス９１・−ジ 素子１６に取り付けられて、矢印１７の方向に移動出来
るように構成されている。

記録媒体８上にはスパイラル状の溝トラツク（以下トラ
ックと呼ぶ）が設けられており、記録媒体８はディスク
モータ１８の回転軸１９に取り付けられて所定の回転数
で回転されている。また光源１、カップリングレンズ３
．シャッター４．ビームスプリッタ−６及び１１．トラ
ッキング素子１４フオーカス素子１６．凸レンズ１０．
光検出器１２及び１３は移送台２ｏに取り付けられてお
り、一体となって記録媒体８の半径方向に移動出来るよ
うに構成されている。

光検出器１２と１３の構造については後に詳述するも雨
検出器１２．１３は記録媒体８上に収束されている光ビ
ームが常に所定の収束状態になるように制御するフォー
カス制御と記録媒体８上のトラック上に光ビーム２が常
に位置するように制御するトラッキング制御の両制御信
号を検出する為のものである フォーカス制御について説明すると、光検出器１０ペー
ミ゛ １２と１３の信号は差動増幅器２１にそれぞれ入力され
ており、差動増幅器２１は両人力信号の差信号を出力す
る。この差動増幅器２１の信号はゲイン可変回路２２２
位相補償回路２３．フォーカス素子１６を駆動する為の
駆動回路２４を介してフォーカス素子１６に入力されて
おり、収束レンズ７は記録媒体８上の光ビーム２が所定
の状態に収束するように移動される。位相補償回路２３
はフォーカス制御系の位相を補償する為のものであり、
ゲイン可変回路２２は入力信号に応じてフォーカス制御
のゲインを切換える回路である。

トラッキング制御について説明すると、光検出器１２の
２つの出力信号は差動増幅器２６にそれぞれ入力されて
おり、差動増幅器２６は両人力信号の差信号を出力する
。差動増幅器２６の信号はゲイン可変回路２６１位相補
償回路２７．トラッキング素子１４を駆動する為の駆動
回路２８を介してトラッキング素子１４に入力されてお
り、反射鏡６は記録媒体８上に収束されている光ビーム
２がトラック上に位置するように回転される。位１１べ
一−ミ・ 相補償回路２７はトラッキング制御系の位相補償する為
のものであり、ゲイン可変回路２６は入力信号に応じて
トラッキング制御のゲインを切換える回路である。

２９はシャッター４を駆動する為のシャッター駆動回路
、３ｏは入力信号を遅延させる為の遅延回路、３１は光
源３１を駆動する為の駆動回路、入力端Ａはシャッター
４を動作させる為の指令信号入力端、入力端Ｂは消去さ
せる為の指令信子入力端である。

信号の記録及び再生について説明すると、記録する信号
を駆動回路３１に入力すると、光源１より発生する光ビ
ーム２の強度が記録する信号に応じて強弱に変調され、
強い光ビームが照射された所の材料が状態変化する。記
録された信号を再生するには、光源１よシ発生する光ビ
ームを弱い一定の光量にし、記録媒体８からの反射光９
を光検出器で検出して行なう。

シャッター４は２つの開口状態を有し、入力端Ａの信号
に応じて開口状態が変化するように構成されている。記
録及び再生時において、シャッター４はカップリングレ
ンズ３を通過した光ビーム２を全て通過させる開口状態
となる。消去時には、シャッター４は光ビーム２の進行
方向に垂直な平面上におけるトラック方向に狭く、トラ
ックと垂直な方向に広い開口状態となる。

第２図と共にシャッター４の開口状態及びその開口が光
学系に与える効果について説明する。

第２図ａ、ｂ及びＣは記録及び再生時における状態を示
したものである。ａは光ビーム２の進行方行から見たシ
ャッター４の開口状態を示したもので、カップリングレ
ンズ３を通過した光ビーム２が全てシャッター４を通過
していることを示している。ｂは収束レンズ７上の光ビ
ーム２の状態、Ｃは記録媒体８上の光ビーム２のスポッ
ト状態を示している。Ｃにおいて、４１はトラック、４
２はトランクとトラックの間の未記録部を示している。

記録及び再生時はカップリングレンズ３を通過した光ビ
ーム２の全てがシャッター４を通過するので、記録媒体
８上の光ビーム２は略々円形な１３ページ 微小なスポットに収束される。

第２図ｄ、ｅ、ｆは消去時における状態を示したもので
ある。ｄはシャッター４の開口が光ビーム２の進行方向
に垂直な面におけるトラック方向すなわち矢印４３の示
す方向に狭いことを示している。従ってカップリングレ
ンズ３を通過した光ビーム２はシャッター４で矢印４３
の方向に制限され１部の光量が遮断される。ｅはこの時
の収束レンズＴ上の光ビーム２の形状を示したものであ
り、シャッター４を通過した光ビーム２は収束レンズ上
でトラック方向に狭く、トラックと垂直な方向に広い形
状となっている。

収束レンズ７は光ビーム２を収束させるレンズテするが
、収束レンズ７に入射する光ビーム径が収束形状に影響
する。収束レンズ７を収差が無い理想的なレンズで、入
射する光ビーム２が平面波トスると、収束レンズ７によ
る収束スポット径ｄ。

はｄ。−にλ・２ｆ／Ｄｏとなることが知られている。

ただしＫは定数、λは光ビーム２の波長、ｆは収束レン
ズ７の焦点距離、Ｄｏは収束レンズ７に入射１４べ一−
−゛ する光ビーム径である。従って記録媒体８上の光ビーム
２のスポットはｆに示すようにトラック方向に長く、ト
ラックと垂直な方向に短い楕円形となる。

シャッター４は例えばンレノイド等を用いて開閉するよ
うに構成することが出来、その技術は既知であるので詳
述するのを避ける。

第１図の実施例において、消去がどのようにして行なわ
れるかについて説明する。

入力端Ａにシャッター４を動作させる為の指令信号が入
力されると、駆動回路２９はシャッター４を動作させ、
遅延回路３ｏはゲイン可変回路２２及び２６に信号を送
り、ゲイン可変回路２２及び２６は利得を上げる。シャ
ッター４により１部の光ビーム２が遮断されると、記録
媒体８からの反射光９の光量が減少する為にフォーカス
制御及びトラッキング制御のループゲインが減少する。

このループゲインの減少を防止する為にゲイン可変回路
２２及び２６の利得を上げ、ループゲインが略々一定と
なるようにしている。シャッター４の１６ページ 動作には遅延があるが、ゲイ／可変回路２２及び２６の
応答にはほとんど遅延がない。シャッター４の動作とゲ
イン可変回路２２及び２６の動作が略々同時に行表われ
るようにする為に遅延回路３０を設けている。

シャッター４の開口が消去時の状態になった後に、入力
端Ｂに消去する為の指令信月が入力されると駆動回路３
１は光源１よ多発生する光ビーム２の光量を増加させる
と共に、ゲイン可変回路２２及び２６は利得を下げる。

光ビーム２の光量が増加すると記録媒体８からの反射光
９の光量も多くなり、フォーカス制御及びトラッキング
制御のループゲインが上る。このループゲインの増加を
防止する為にゲイ／可変回路２２及び２６の利得を下げ
、ループゲインが略々一定となるようにしている。

消去は全トラックに渡って行なわれる場合もあれば１部
分のみ行なわれる場合もある。消去が終了すると、入力
端Ｂには消去解除信号が入力され光ビーム２の光量が減
少すると共にゲイン可変回路２２及び２６は利得を上げ
る。また入力端Ａにシャッター解除信号が入力されると
、シャッター４の開口は記録及び再生時の状態になると
共にゲイン可変回路２２及び２６は利得を下げる。

光検出器１２及び１３について第３図と共に説明する。

光検出器１２は受光部５１．６２及び５３に分割されて
おり、受光部６１及び６２はトラッキング制御信号検出
の為のもの、受光部６３はフォーカス制御信号検出の為
のものである。受光部６１と６２の分割ｆｓ５４の方向
はトラック方向となるように設定されている。両受光部
の信号の差信号はりトラックずれ信号が検出出来ること
は既知であるので詳述するのを避ける。

光検出器１３は受光部６６と６ｅ［分割されており、受
光部５６はフォーカス制御信号検出の為のものである。

受光部６３と６６は円形で径が等しい。

フォーカス制御信号の検出について第４図、と共に説明
する。説明を簡潔にする為に第４図には光１７ページ 検出器１２の受光部５３と光検出器１３の受光部５６の
みを示した。

実線で示した反射光９は収束レンズ７と記録媒体８の距
離が所定の距離で、光ビーム２の収束点が記録媒体８上
にある状態を示し、破線で示した反射光９′は収束レン
ズ７と記録媒体８の距離が所定の距離よりも長くなった
状態を示し、一点鎖線で示した反射光９“は収束レンズ
７と記録媒体８の距離が所定距離よりも短かくなった状
態を示している。２点鎖線で示した６１は反射光９の中
心光線、点Ｐはビームスプリッタ−１１と中心光線６１
の交点１点Ｑは反射光９がビームスピリツタ−１１によ
り反射された反射光の収束点を示している。

受光部５３と６６の径は光検出器１２及び１３上の反射
光９の径よりも小さく１点Ｑの距離から点Ｐと受光部６
３の距離ケ引いた距離は、点Ｑと受光部６５の距離と略
々等しくされている。実線で示した反射光９の状態にお
いて、受光部５３と受光部６６の受光量は略々等しく、
破線で示した反射光９′の状態において受光部６ａの方
が受光部６６１８ページ よりも受光量が多く、一点鎖線で示した反射光９“の状
態において受光部６３の方が受光部６６よりも受光量が
少ない。従って受光部５３と６６の出力の差は記録媒体
８上の光ビーム２の収束状態を表わし、両受光部の受光
量が等しくなるように収束レンズ７を移動させれば記録
媒体８上の光ビーム２の収束状態は常に所定の状態とな
る。

第１図の実施例に示したフォーカス制御信号の検出は消
去時シャッター４にり開口が変化しても、受光部６３及
び６６の受光量が共に等しく変化する為に記録媒体８上
の光ビームの収束状態は変化しない。

以上本発明の一実施例を詳細に説明したが本発明はこの
実施例により何ら制限されることはない。

例えばシャッター４の動作が高速の場合には遅延回路３
０を省略することが出来る。シャッター４の動作が高速
で入力端Ａと入力端Ｂに入力される指令信号が同時に送
られて来る場合には、ゲイン可変回路２２及び２６はど
ちらか一方の信号で利得が変化するように構成すること
が出来る。

１ｅベーパ゛ またシャッター４の動作が遅い場合にも遅延回路３ｏの
信号を入力端Ｂに入力し、遅延回路３０の信号のみでゲ
イン可変回路２２及び２６の利得を変化するよう忙構成
してもよい。

また受光部６３と６６の形状は実施例に限定されず任意
の形状とすることが出来、また受光面積も等しくする必
要はない。また第４図に示した点Ｐから受光部５３及び
６５までの距離も実施例に限定されない。

またシャッター４は消去時トラック方向のみの開口を小
さくしているが、隣接トラックに影響しない程度忙トラ
ック方向と垂直な方向にも開口を小さくすることが出来
る。このようにすればトランクとトラックの間に記録さ
れた場合にも完全に消去することが出来、装置の品質が
向上する。

発明の効果 本発明によれば、１つの光源で記録、再生及び消去を行
なうことが出来、装置の簡単化及び低価格化を行なうこ
とが出来る。

また収束レンズに入射する光ビームの形状が変化しても
記録媒体上の光ビームの収束状態に何ら影響なく、本発
明の効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の光学式記録再生装置のブロ
ック図、第２図は同実施例のシャッターの開口状態及び
その開口が光学系に与える効果の説明図、第３図は光検
出器構成を示す平面図、第４図は同実施例におけるフォ
ーカス制御信号の検出動作の説明図である。 １・・・・・・光源、３・・・・・・カップリングレン
ズ、４・・・・・・シャッター、６，１１・・・・・・
ビーウスプリッタ−１６・・・・・・反射鏡、７・・・
・・・収束レンズ、１２．１３・・・・・・光検出器、
２２．２６・・・・・・ゲイン可変回路、２９・・・・
・・駆動回路、３ｏ・・・・・・遅延回路。 代理人氏名　弁理士　中　尾　敏　男　１１か１名第１
図 ２６　　　２／　　　　７−／　　　　２σ第２図 （ｂ）　　　　　　　　　（ｅ） ｔｃ）”　　　　ｔｓ）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源から発生した光ビームを記録媒体上に収束さ
   せる為の収束手段と、前記収束手段に入射する前記光ビ
   ームの開口をトラック方向に変化させる開口変化手段と
   を有することを特徴とした光学式記録再生装置。
2. （２）前記開口変化手段は、前記収束手段に入射する光
   ビームの開口をトラック方向に大きく、トラックと垂直
   な方向に小さく同時に変化させることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の光学式％式％
3. （３）光源から発生した光ビームを記録媒体上に収束さ
   せる為の収束手段と、前記収束手段に入射する前記光ビ
   ームの開口を変化させる開口変化手段と、前記光ビーム
   の記録媒体からの反射光より記録媒体上の前記光ビーム
   の収束状態に応じた収束状態検出信号を作成する収束状
   態検出手段と、前２ページ 配光ビームの収束点を記録材料面と略々垂直な方向に移
   動させるフォーカス素子と、前記光ビームの記録媒体か
   らの反射光より記録媒体上の前記光ビームとトラックの
   位置ずれに応じたトラック状態検出信号を作成するトラ
   ックずれ検出手段と、記録媒体上の前記光ビームをトラ
   ック方向と略々垂直な方向に移動させるトラッキング素
   子と、記録媒体上の前記光ビームが常に所定の収束状態
   となるように前記収束状態検出信号に応じて前記フォー
   カス素子を制御するフォーカス制御手段と、記録媒体上
   の前記光ビームが常如トラック上に位置するように前記
   トラック状態検出信号に応じて前記トラッキング素子を
   制御するトラッキング制御手段とを有することを特徴と
   した光学式記録再生装置。
4. （４）開口変化手段の開口変化に応じてフォーカス制御
   手段のゲインを変化させ、ループゲインが常に略々一定
   となるように構成したことを特徴とする特許請求の範囲
   第３項記載の光学式記録再生装置。 ３ページ
5. （５）開口変化手段の開口変化に応じてトラッキング制
   御手段のゲインを変化させ、ループゲインが常に略々一
   定となるように構成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第３項記載の光学式記録再生装置。
6. （６）開口変化手段の開口を小さくした後に光源から発
   生する光ビームの強度を強くするようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第３項記載の光学式記録再生装置
   。
7. （７）光源から発生する光ビームの強度が強くなった場
   合にフォーカス制御手段のゲインを下げループゲインが
   常に略々一定となるように構成したことを特徴とする特
   許請求の範囲第６項記載の光学式記録再生装置。
8. （８）光源から発生する光ビームの強度が強くなった場
   合にトラッキング制御手段のゲインを下げループゲイン
   が常に略々一定となるように構成したことを特徴とする
   特許請求の範囲第６項記載の光学式記録再生装置。