JPS60236132A - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、記録媒体に液晶を用いた光学式記録再生装
置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、ビデオ信号のような情報信号を高密度ｌこ記録で
きる記録媒体として、情報信号を光学的変化として記録
し光学的に再生する光ディスクが知られている。しかし
、この光ディスクは、情報信号が凹凸の形で記録された
原盤から物理的化学的プロセスを経て作製されるため、
記録内容の消去、再記録が不可能であるという欠点を持
っている。

才だ、情報信号を凹凸による静電容量の変化として記録
し、針状再生ヘッドにより静璽容ｉｆ化を検出して再生
する静電容量式ディスクがあるが、これも光ディスクと
同様の欠点を持っている。

一方、物理的、化学的プロセスを経ないで、記録、再生
、消去が可能な記録媒体としては磁気ディスクがあるが
記録密度を高くすることができず、長時間記録に適さな
いという欠点がある。

このような従来のビデオディスク等の問題点を解決する
ため、本発明者は透過および散乱のそれぞれの状態を無
バイアス下で保持する液晶を記録媒体として用い、この
記録媒体に対し、記録すべき情報信号により変調された
光ビームを照射して液晶を選択的に加熱し散乱させるこ
とにより情報信号の記録を行ない、再生は、光ビームを
照射し液晶の透過および散乱状態を検出するこ吉により
情報信号を得る記録再生方式を（特開昭　５７−１７７
１２５号公報参照）に提案している。

しかしながらこの方式は、従来の再生専用光ディスクの
ように、予め記録トラックが高精度に形成されてないこ
とから高密度に記録するためには、ディスク保持機構と
ディスク回転機構に高精度な機構が必要となり、したが
ってたいへん高価な装置きなるという欠点がある。

また従来からこのような情報信号の記録再生装置には、
ディスク交換あるいは同方式他機により記録されたディ
スクの再生などいわゆるディスク間互換性（！：装置間
互換性を特ζこ必要とされる。

この方式の装置に内生専用光ディスクと同等な記録密度
を維持させながら、このような要求を満足させることは
、非常に困難である。

〔発明の目的〕

この発明は、上記の点に鑑みてなされたものでその目的
は、編密度な記録再生特性を維持しながら安価に、ディ
スク間互換性、装置間互換性を満足させることが可能な
光学式記録再生装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

この発明は、メモリ、効果を持つ液晶を用いたディスク
のディスク基板にトラッキングＲを没け、この溝に液晶
を封入することにより、ディスクツに板の屈折率上液晶
の屈折率の違いを尤ビームにより検出し、記録再生それ
ぞれの状態において情報トラックのトラッキングを行う
ことを特徴としている。

〔発明の効果〕

本発明により、高価な機構を必要とすることれずく安価
にディスク間互換性、装置間互喚性を１１Ｊ′ｊ（とと
し、しかも従来の再生専用光ディスクと同等以上の高密
度な記録再生特性を持つ記録再生消去ディスクを得るこ
とができる。また本発明によれば、この液晶ディスクの
機械的な規格仕様及び記録再生装置の機械的な仕（１等
を従来の再生専用光ディスク及びその再生装置に一致さ
せること？こより、液晶ディスクと再生専用光ディスク
の互換ｉ生をも得ることかできるという大きな利点を有
している。

〔発明の実楕例〕

次に、この発明を図面を参照してｉＦ　＆ＩＢに説ｔ：
＋＋する。

第２図（ま、本発明の一実施例における液晶ディスク記
録再生装置の構成を示す簡略システムブロック図である
。

第１図中、（１）は、後述する液晶を用いた記録媒体で
あって、例えば円形のディスク状に形成され、モータ（
２）によって回転駆動される。記録時ζこおいて、記録
すべき悄＃信号（３）は例えばＦ’Ｍ変調回路（４）を
介して光変訓器（６）に加えられ、レーザ発振器（５）
よりの記録用直紗偏光レーザビームを変調する。

すなわち、情報信号（３）に応じて記録用レーザビーム
の強さがオン・オフの形で変調される。

こうして変調されたレーザビームは、回折格子で３本の
ビームに分けられる。後述するが両側の２木のビームが
トラッキング用に使用され、中央のビームがフォーカス
および信号記録と信号再生にｊ！ｐ用される。このレー
ザビームが偏光ビームスプリッタ（８）を通り、λ／４
波長板（９）により円偏光のビームに変換された陵、ト
ラッキングミラ〜（１ｏ）を、峰で、フォーカスモータ
（＋２）で集光状態をコントロールされている集光レン
ズ（１１）により液晶ディスク（１）の記録トラックの
幅に合ったビームスポットに集光され、情報信号（３）
が光学的に記録される。

すなわち特開昭５７−１７７１２５号公報に詳述されて
いるように、この液晶ディスク（１）の液晶はいわゆる
メモリ効果を持っており情報イご号ｌこ応じ０Ｎ−ＯＦ
Ｆの形で変調されたレーザビーム１こより選択加熱され
ると、規則正しく並んだ液晶分子が等方性の液体状態に
変わる。この状態では液晶はまだ透明であるが液晶ディ
スク（１）が高速回転していることにより瞬時に急冷さ
れ、その結果液晶分子がさまざまな方向を向き、白濁（
散乱）状態となる。すなわち液晶ディスク（］）は回転
していることによって形成される記録トラックに沿って
情報信号に応じて通訳的に散乱状態を呈し、それ以外の
部分は透明状態を維持し、結局、情報信号は液晶ディス
ク（１）に散乱状態と透明状態の光学的変化として記録
されることになる。

一方、このようにして記録された情ｉ信号の再生は、記
録時と同様な光学系を用いて行なわれる。

すなわち、レーザ発ｊ！＃　器ｆ５）から、液晶ディス
ク（１）の記録情報を消失しない程贋の低パワーの直線
偏光レーザビームが出される。次にこのレーザビームは
、出生時は動作しない光変調器（６）を通過し、記録時
と同様の目的で回折格子（７）で３本のビームに分けら
れる。この３本のレーザビームが偏光ビームスプリッタ
（８）を通り、λ／４波長板により円偏光のビームに変
換された後、トラッキングミラー　（１０）を経て、フ
ォーカスモータ（■２）で集光状態をコントロールされ
ている集光レンズ（１１）により液晶ディスク（１）に
ビームスポットとして集光される。集光されたレーザビ
ームは液晶ディスク（１）内で反射されるが、その反射
光は、液晶ディスク（１）に記録された情報信号に従っ
て強弱の変化（変調）を受ける。この反射光は入射光の
円偏光に対して逆回転の円偏光となり、再び集光レンズ
（１２）　、　トラッキングミラー（１０）を経てλ／
４波長板（９）に達し、直線偏光に変換される。ただし
、この反射光は、入射光とは直交する＠線偏光となり、
偏光ビームスプリッタ（５）で反射されて、シリンドリ
カルレンズ（１３）を経て、光センサ（１４）へ導かれ
て、眠気信号に変換される。

後で詳述するが、回折格子（７）で分けられた３本のビ
ームはこの光センサ−（１４）によってそれぞれ電気信
号に変換され、フォーカスサーボ回路（１５）へ送られ
、このフォーカスサーボ回路（１５）は、常に一定の大
きさのビームスポットが得られるように集光レンズ（１
１）と一体になっているフォーラ１スモータ（」２）を
制御する。

また光センサ−（１４）によって得られたトラッキング
信号は、トラッキングサーボ回路（１６）へ送られ、こ
のトラッキングサーボ回路（１６）は情報信号を記録再
生するレーザビームスポットが常に記２々トラックの中
心になるようにトラッキングミラー（１０）を制御する
。

一方、光センサ−（１４）により変換された電気信号は
ＦＭ復調回路（１７）へ送られ、復調されて元の情報信
号に戻されて出力される。

次に＠３図（Ａ）〜（Ｄ）を用いてこの実施例における
フォーカスサーボの原理について簡単に説明する。

本発明の実施９・０では、ディスクの面振れによる焦点
ずれの検出には、非点収差法を用いている。

第２図の）に示されるように、ディスク（１）からの反
射レーザビームは、シリンドリカルレンズ（１３）によ
り非点収差を生じさせ、４分割フォトダイオード（１４
）で受光する。このレーザビームの形状はディスクの上
下動に応じて＠３図（〜）、第３図（Ｂ）、第３図（Ｃ
）のように変化するので対角位置にあるフォトダイオー
ドの和を検知し次にそれぞれの和信号を差動増幅器によ
り差を覗ることにより焦点誤差信号を得る。集光レンズ
（１１）にディスク（１）が近くなった場合は、薫３図
（５）のように＋Ｖが差動増幅器から出力される。集光
レンズ（１１）が合焦点位置の場合は、第３図ｔＢｌの
ように差動増幅器の出力はＯｖとなる。集光レンズ（１
１）にディスク（１）が遠すぎる場合は、第３図（ｑの
ように一■が差動増幅器から出力される。フォーカスサ
ーボ回路（１５）はこのようにして得られた焦点誤差信
号から、集光レンズ０１）がディスク（１）に対して常
に合焦点位置となるようにフォーカスモータ（１２）を
制御する。

次に第４図を用いて本実施例におけるトラッキングサー
ボの原理について簡単に説明する。

回折格子（７）で３つに分けられたビームはトラック（
１５ａ〜１５Ｃ）に対してわずかな角度をなして並んだ
形でディスク面上にスポットを結ぶ。

この両側のスポット（＠４図ｔａ）　（Ｃ）、（Ｄ）（
乃、（ｑσ））の反射光をフォトダイオード（１６ａ）
（１６ｂ）（１６Ｃ）のトラッキング信号用のパターン
（第４図（１６ａ−１）（１６ａ−３）、（１６ｂ−１
）、（１６ｂ−３）、（１６Ｃ−１）（１６Ｃ−３）で
受けこの２つのパターンから信号の差がＯになるように
トラッキングミラー（１のの振れ角が制御される。レー
ザスポット（ａ）　（ｂ）　ｆＣ）がトラック１５（ａ
）に対して上方向にはずれた場合は、第３間代）のよう
に差動増幅器の出力は＋■となり、従って中央のビーム
スポット（ｂ）の反射光をフォトダイオードの再生Ｒ，
Ｆ信号パターン１６（ａ−２）で受けて検出再生される
再生ＲＦＪ号出力出力さくなる。

レーザスポットｔｄｌ　ｌｅｔげ）が、トラック１５（
ｂ）に対して、トラック上にある場合は第４図（Ｂ）の
ように差動増１１６′ｌ器の出力（ス、Ｏｖとなり、従
って中央のビームスポットｌｅ）の反射光をフォトダイ
オードの再生ＲＦ伯号パターン１６（ｂ　−２）で受け
て検出再生される再生ＲＦ悟号は最大となる。

次にレーザスポット（ｇ）　ｔｈ）　ｔｊ）がトラック
１５ｔＣ）に対して下方向にはずれた場合は第４図（ｑ
のように差ＩＪＩＩＩ増１ｌｌｉＩＩ器の出力は−Ｖと
なり、従って、中央のビームスポット（ｈ）の反射光を
フォトダイオードの再生ＲＦ　ｌｆｉ号パターン１６（
Ｃ−２）で受けて検出再生される再生ＲＦ信号は小さく
なる。トラッキングサーボ回路（１６）はこのようにし
て得られたトラッキング誤差信号からレーザビームスポ
ット（ｂｌ　ｆｅ）　ｆｈ）が、常にトラック上になる
ようにトラッキングミラー（＋ｎ）の撮れ角をｉｌｌ　
？ｉ［ｌｌする。

以上謬４明したように、フォーカスサーボとトラッキン
グサーボを行なうことにより高密度な記録再生を行なう
。

次に第４図を用い、高密度な記録再生を実現可能とした
溝について説明する。

第１図（ス、液晶ディスク（１）の構造を示す図であ（
１１） る。

この実施例では、基板（５）と基板（第３）にガラスを
用いる。基板＋Ｂｌにはトラックｌａ）〜（ｅ）が形成
されており、平坦な基板ｆＡ）と合せて接着することに
より、トラック（ａ）〜（ｅ）に液晶（１９３〜１９ｅ
）が封入され１枚のディスクとなる。基板（Ｂ）の溝形
成には、し１１えば従来の再生専用ディスクの製作と同
様にレーザカッティングを用いる。

まず基板ｔＢ）にスピンコードによりフォトレジストを
塗布する。次に集束されたレーザビームを照射しフォト
レジストを露光する。露光されたディスクは、その後、
現像され露光された部分のフォトレジストは落され、露
光されていないフォトレジスト部分は残る。現［象され
たディスクは、次にガラスエツチングされ、フォトレジ
ストの落された部分に溝が形成される。最後に残ったフ
ォトレジストが取除かれ、基板（Ｂ）は完成する。この
溝形成に使用されるレーザは例えばアルゴンレーザ亨の
波長の短いレーザビームを用いることによりビームスポ
ットを絞り込み溝幅の狭い溝を製作し、１ｈ（１２） 密Ｆす記録を可能とする。この溝はシステムの仕様によ
りスパイラル溝あるいはサークル溝を愚択され、また講
ピンチ溝深さ等も同様にシステム的に選択決定される。

このように本発明の液晶ディスクはあらかじめ覧精１更
に高密度に溝が形成されており、記録再生時（まこの案
内溝により記録再生トラックを検知し、情報信号の記録
再生を行なう。このため記錬再生装置のメカニズムは簡
易なものとなり、装置は安価となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例での液晶光ディスク１の構造
図、第２図は、本実施例における液晶光ディスク記Ｏ再
生袈１屍のシステムブロック図、第３図は大実施例にお
けるフォーカスサーボの原理についての説明図、第４図
はトラッキングサーボの原理についての説明図である。 １・・・液晶光ディスク、１７・・・基板Ａ１１８・・
・基板Ｂ、１９　ａ　〜１９　ｃ・）う、ツク溝、２０
ａ〜２０ｃ・・・液晶。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２つの表面に囲まれた回転型の液晶記録媒体を用いて構
   成される光学式液晶ディスク記＠書生装置において、前
   記液晶記録媒体に溝を設け、この溝に液晶を封じ込めた
   ことを特徴とする光学式記録再生装置。