JPS59207434A - 光学的記録再生方法 - 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】 本発明は、光学的に情報を記録し、かつ再生する方法に
関し、具体的には移動する記録媒体に対し、集束したレ
ーザビームを照射することにより情報を記録し、かつ照
射されたレーザビームの反射光または透過光により記録
された情報を読みだす元ディスク装置等の光学的記録再
生力法に関する。感光性の配録媒体に対し、レーザ光束
を小さなスボ、ットに絞って照射することにより情報を
記録しかつ再生する光学的記録再生装置は、従来の磁気
ディスク装置等に比べて、はるかに高布度、大容量の記
録が可能なファイル装置４として注目されている。この
ような高記録重度はレーザ光をレンズにより極めて小さ
なスボ、トに集束し、記録媒体に照射することによシ可
能になったものであるが、光の回折限界によシ光スポッ
ト径をより小さくすることが極めて難しいことから、特
に、情報の記録よ多情報の読み出しにおいて高い分屑能
を確保することが難しく、記録照度を現在より大きく増
すことは困難であると考えられている。尤記録再生装置
の情報読み出しにおいては、記録媒体を含む記録相体よ
りの反射光あるいは透過光の強度変化を検出することに
より再生信号がとり出されるが、集束された元ビームス
ボ、２トが広がり（強度分布）をイアしているブｔめ、
反射光の強度変化は急峻なものとならず、従って再生信
号のタイミング情報が不正確で、かつ光強度、再生回路
系特注の変「助を父けやすいカＩＦ点があった。更に、
反射光の強１ノ支０」［２録された↑メイ報によって変
動するばかりでなく、１化針担体の非記録毎」域の反射
率変動、あるいｆ／；、：　ＩＫイ射し・−ザ光の強度
変動の影響を受けやすく、情は再生における読み出し誤
りが起シやずいという欠点をイイしていた。

本発明の目的はしに記の如き従来の欠点を除き、記釧・
筐１隻が高く、かつ再生信号の安定性が良く、碑み出し
７ｒｉｌｌｓ　リの少ガい光学的記録再生方法を提供す
ることにある。

本発明方法によれば、高い密度で記録された情報を高い
分解能で再生することが出来、信号レベルの変動も少い
ため、より高Ｗ度高信頼性の情報の記録画先を行なうこ
とが可能となる。

以下に本発明につき図面を参詳して詳し２く説明録再主
装置の一実施例を示すプロ、ツク図である。

半導体レーザ２は、レーザ駆動回路Ｊより電流を供給さ
れて、Ｂ記録あるいはｉ′ＩＩＹ、みｌ゛１シのための
レーザ光を出射する。レーザ駆動回路］は、外部よりの
記録モード信号１０１及び記録データ信号１０２に従っ
て、半導体レーザ２に供給する′￥ＩＩ流を変化さぜる
。コ１ｊメークレンズ３は半導体レーザ２から出射され
た発散性のレーザブ仁を平行なレーザ光束２０に変える
。レーザ光１束２０は９セ：光ビームスプリ、７り４へ
の入射１時には・偏光ビームスプリ、ツタ４を通ゴーす
る方向に節線偏光し７ており、促１光ビームスプリ、−
１夕４を通ノー、会して７波長■Ｚ５に入る。１７１日
、≧板５けレーザ光束２０の偏光を円偏光に変える。集
束レンズ６は一波長鈑５を通過したデを隼束さぜ記録相
体７上の媒体ｊ１の表面に光の微小スポットを形成させ
る。

集束レンズ６の底体１１の表面に対する位置は微小ｙ（
ニスボットが、所定の位置に、よく集束されて形成され
るように位置制御されるが、本発明の、ｉル旨には直屓
関係がないので説明を省略する。媒体ｚ＋ｉ−感：１註
であり、弱い強度の光では変質しないが、強い元が照射
されると変質（変化）し、情報が記録される。従って情
報の記録の際にはレーザ駆動回路ｌから、記録データ信
号１０２に応じて変調された大きなレベルの成性が半導
体レーザ２に１ｊｌ：　＆、’ｊされ、半４４休レーザ
２が大きな強反のレーリ′九を出」村−ｒろことにより
媒体１１への情報の記〈７７・か１丁ノ？、わＩｔ、ろ
。−万、情・とｄの読み出しの際にｌ−１：半／（’；
’体レーザ２に供給される電流のレベルは小さくン）す
、半・、・）体ｔ／−ザ２はｄ体ＩＪを変質（変化）さ
せない程ＩＪ：ｉ：の弱い強度のレーザ光を出射する。

〃す体１１の衣ｔｆｉｉに照射された元は媒体ＩＪの状
態に従って１．知庚、位イ１−１等の変化を受けながら
、入間から反射される。反射光は集束レンズ６によって
、再び平イテな光束に戻され、１波長板５を通過して、
その円偏光を直線偏光に変えられる。この偏光の方向は
入射時とは９０°角度がずれており、偏光ビームスプリ
ッタ４はこの反射光束の光路を曲げ、光検出器８に向わ
せる。光検出器８は図の上下方向に少くとも２つに分割
されており、偏光ビームスプリッタ４によって光路を曲
げられた反射光束を上下に分割して受光する。図の光検
出器８の位置における反射光束の上下方向は、媒体１１
の表面から反射されたところ、あるいはレンズ６を通過
したところにおける反射光束では、媒体１１（記録担体
７）の進行方向に対する前後方向に当るから、結局光検
出器８は反射光束を、媒体の進行方向に対し前後に分割
して受ツＣすることになる。この光検出器８の上下のそ
れぞれの部分は受光した光強度に対応した値の電流を出
力するから、差動増幅器９によシこの出力電流の差をと
ることにより、反射光束の前後方向の強度差に対応する
信号１００が得られる。この信号１００を読み出し信号
処理回路■０で処理することにより記録担体７に記録さ
れた情報が再生される。媒体１１が情報の記録によって
反射率のみが変化し、記録領域と非記録領域で反射光の
位相が変化するものでない場合は、記録領域、非記録領
域のいずれに集束された光スポットが当っても反射光の
前後方向の強度差は殆んど生ぜず、前後方向の強度差を
とり出すことによって記録された情報を読み出すことは
できない。本発明の装置では情報の記録によって、非記
録領域との間に反射光の位相の差を生じる性質を有する
媒体１１を使用している。

このような媒体では記録領域と非記録領域の境界付近に
元スポットが照射されると、微小領域からの反射光に位
相の赤なる光が混在することになり回折によって反射光
の前後の強度分布に差を生じる。このような＋ｊｉｔ７
度分布の差は記録領域と非記り・領域の」゛β界付近で
のみ生じ、記録領域の中あるいは非記録領域に光スポッ
トが照射されているときには起ら々いから、強度分布の
差をとり出すことにより、結局、記録領域と非記録領域
の境界を検出することになる。このような検出法によれ
ば記録されてい彦い領域、すなわち、媒体表面の反射率
変動による影響を受けにくく、また、記録領域の反射率
の違いによる読み出し出力のレベル変動も小さく抑えら
れる。これによりＳ／Ｎの向」二を計ることが可能とな
る。更に、反射光の前後の強度の差は媒体１１表面に照
射された微小光スポ。

トの中ノｂで、記録領域、非記録領域が前後に均゛ｑに
分割されるようになったとき最大となるから、微小光ス
ポット直径の↓より小さな周間の媒１本ＩＪの反射率あ
るいは位相構造の変動によって強度の差が大きく変化す
ることはなく、媒体表面頬、音の影響を受けにくい信号
が得られる。寸だ、反射光の前後の強度差の変化は記録
領域の前端および両端において概ね対称に起り、強度差
の検出に」６って得られる信号は平均的にはＯレベル、
’ｊｊＩＪち的ｂ１う成分を含まないものと々るから、
信号処理回路２０における処理を直流的なレベル変動の
影響をうけにくいものとすることができ、（Ｍ号処理の
イバ・植慴を高めることができる。

第２図は第１図に示す装置に使用される光記録担体７の
構造の例を示す断面図である。基ＩＲ３］の上に反射層
３２、中間層３３、表皮層３４より成る光記録媒体１１
が形成されており、記録用光スポットの照射により、表
皮層３．４が融解又は蒸発することにより記録領域３５
が形成される。基板３Ｉは記録担体７の主たる骨格とな
るものであり、例えは、アルミニウム、あるいはアクリ
ル樹月旨で作られる。反射層３２はレーザ光を反射する
だめのものであり、アルミニウムあるいは銅の半導体レ
ーザ光に対する反射率の高い材質で作られる。

中間層３３は表皮ノ栢３４と反射層３２との間を一定の
間隔に保つだめのもので、光透過性の例えばアクリル樹
脂、カラス、５ｉＵ２等の材料で作られる。表皮層３４
はレーザ光の照射によって融解または蒸発する薄膜であ
り、例えば１００Ａ厚程度のｌ１ｌｅ、Ｊ３ｉ、等の金
属あるいは半金属により作られる。記録領域３５では表
皮層３４が無くなるか非常に薄くなっているため、照射
されたレーザ光束２０１は表皮層３４の影響を殆んど受
けずに中間層３３を通過して反射層３２に尚る。一方、
非記録領域３６にレーザ光束２０１が照射された場合は
、光は表皮層３４を通過し、表皮層３４の厚みに応じて
位相を遅らされた後中間層３３を通過して反射層３２に
当る。反射ｊと３２によって反射された光が再び表皮１
−３４を通過する貼１にもやはり位相を遅らされるから
、結局、非記餅憧域３Ｇからの反射光の位相は記録領域
３５における反射光の位相より遅れていることになる。

これＣ１１人射シーザ光束２０ｊから児た場合、記録値
す、Ｑ　３５における反射Ｂ−ｐ　３２が非記録領域３
６における反射層３２より光学的に近く存イモすること
になり、記録領域３５におりる反射層、３２が非記録領
域３６の反射層に対し凸になっているのと宿２価になる
。

従って、記録領域３５の前縁にレーザ光束が照射された
場合は、凸形の反射体の前Ｈに照射されたのと同様に、
反射光束２０２は前方に伺″Ｉくことにガる。このよう
な記録領域３５と非記録領域３６の間での反射光の位相
差を生じさせる媒体は第２図の例に示すものに限らず、
記録によって反射層に凹凸の変化を生じるもの、あるい
は記録によって光透過層（第２図の中間層３３に相当す
るもの）の屈折率が変化するもの等種々の形轢が考えら
れいずれも本発明の装置に使用可能である。

但し、光透３ｆ：Ｓ件あるいは光吸収性の基板の上に′
１゛ｅ等の金ノｊ薄膜が一層だけ形成され、記録によっ
て穴があく構造の媒体では、記録領域では反射率が低下
するか、反射光がなくなるかするだけであり、反射光の
位相変化を生じないから、上記のような現象は起らない
。これは記録によって明暗が変化するだけの、色素ある
いは光化学的材料を使用した光記録媒体についても同様
である。

なお、ａ＋’＋録１迫城３５からの反射光の位相が進む
性質の媒体に限らず、記録領域３５では反射光の位相が
遅れるように変化する媒体も使用可能なことは勿論　で
ある。

第３図は第１図に示す装置における記録領域３５と光検
出器８の位置関係を示す図である。光検出器８は記録領
域３５の進行方向に対し前後に分割されており、媒体表
面からの反射光のファーフィールドにおける前後（図で
は上下）の強度を分離して検出する。記録領域３５内に
おける反射光の位相が進む場合は、前記のように、記録
領域３５前縁からの反射光は前方に傾くから、第３（ｑ
Ａに示すように光検出器８の前半部４Ｊの出力が後半部
４２の出力より大きく々る８記録徨旬、ミ３５の中央部
からの反ソ、を元は媒体表面に対し７はぼｉ、Ｉｉ−的
に、（（。

み、第３図Ｂに示すように光検出器８の１１Ｊ半部・１
１および後半部に入射する元の強度は（・よ（’＜１　
＜’；’＝　Ｌ　くなる。媒体の構造が紀２図に示すよ
うなものであるとき、記録領域３５における反射光（ｌ
−１は非記釘′ｉ＋ｐ域３６におけるよりも、一般に大
きくなるが、光検出器８の前半部４１と後半部４２の受
光、する光量の差は記録領域３５の中央部で１引１＋３
ｒＯと・ケリ、記録領坑、３５からの反射光量の大小に
あ玄り影４゛１・されない。記録領域３５の後ｉ５丈か
らの反射光は行方に傾き、第３図Ｃに示すように、光検
出＜；４８の後半部４２の受光する光量が、１８１１半
部４１よりも大きくなる。

第４図ｊｒ−’ｆ、、第３図に示す装置にｊｔ・ける、
ｉＣＣ領領域３５対する信号］、　００の用力阪形のク
リを示す図である。配替領域３５の前縁ａにイカ豐」・
う１．スポッｔ・が照射された場合の反射光は前方に１
１き、光検出器８の前半部４１の出力が大きくなるから
信号１００は＋側にふれる。記録領域３５の中央部すに
微小光スポットが照射された場合は、反射光は傾かず、
光検出器８の前半部４１および後半部４２はほぼ等しい
光量を受光するため、信号１００の値はほぼＯとなる。

更に、記録領域３５の後縁Ｃに微小光スポットが照射さ
れた場合は、反射光は後方に傾き光検出器８の後半部４
２の出力が大きくなるから信号１００は一側にふれる。

即ち信号１００は記録領域３５と非記録領域３６の境界
においてのみ＋まだは−に変化し、かつ記録領域３５の
前縁ａと後縁Ｃとでは極性が逆になる。従って、信号１
００の平均値は０であ如、直流的な成分を含まないから
、読み出し信号処理回路ＩＯにおける信号処理の際、直
流的なレベル変動を考慮して比較、変換等を行なう必要
が々い。

このような信５１　（’ｌ　Ｏは、記録担体７上の情報
を空間的に微分して得だ信号と考えることができ、単に
媒体１１の表面からの反射光の強度変化のみから得た信
号に比して、高周波特性の良い、即ち、記録担体７上に
高に度で記録された情報をより高い分解能で検出し得る
ものとなる。作だ、非記企家領域３６あるいは記録領域
３５の内部における反射率の変動によっては信号１０　
（１の値は殆んど変化せず媒体雑音に強いものとなる。

以上の如く本発明によれば高い分解能で、かつ、低雑音
で、安定性良く、高缶度で記録された怪報が読み出され
、高い記録密度で信頼性の高い情報の記録再生を行なう
光学的記録再生装置が実現できる。

尚、本説明文では説明の都合上、一部の例についてのみ
述べたが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変更が可
能なととは勿論であり、本発明の範囲は上記の例に限定
されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を具体的にした光学的記録再生装
置の一実施例を示すプロ、ツク図、第２図置における記
録領域３５と光検出器８の位置関係を示す図、第４１菌
は第１図に示す装置における記録領域３５にズ・コする
信−弓１００の出力波形の例を示す図である。 図中、ｌはレーザ駆動回路、２は半導体レーザ、３はコ
リメータレンズ、４は偏光ビームスプリッタ、５は１波
長板、６は集束ｌ／ンズ、７は記録担体、８は光検出器
、９は差動増幅器、ｌＯは読み出し信号処理回路、３１
け光記録媒体を示す。 −′　〜ひ＼ 等　３　　図 −ｚ　　　　　　−Ｂ　　　　　　　　Ｃｂｃ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ光源よシのレーザ光束を集束して記録媒体面上に
   照射し、該記録媒体への情報の記録および記録された情
   報の読み出しを行なう光学的記録再生方法において、前
   記記録媒体として、記録が行なわれた領域よりの反射光
   の位相が、非記録領域よりの反射ブ０の位相から変化す
   る性質を有する媒体を使用し、前記記録媒体に記録され
   た情報を読み出すに際し、媒体表面よりの反射光のファ
   ーフィールドにおける、前記記録媒体進行方向に対して
   前後の光強度の差をとり出すことにより、前記記録媒体
   に記録された情報を検出することを特徴とする光学的記
   録再生方法。