JPS6047242A - 情報記憶装置 - Google Patents

情報記憶装置

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JPS6047242A
JPS6047242A JP58154855A JP15485583A JPS6047242A JP S6047242 A JPS6047242 A JP S6047242A JP 58154855 A JP58154855 A JP 58154855A JP 15485583 A JP15485583 A JP 15485583A JP S6047242 A JPS6047242 A JP S6047242A
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beams
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Toshimitsu Kaku
敏光 賀来
Keiji Kataoka
慶二 片岡
Yoshito Tsunoda
義人 角田
Kazuo Shigematsu
和男 重松
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Hitachi Ltd
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    • G11B27/36Monitoring, i.e. supervising the progress of recording or reproducing
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    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • GPHYSICS
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    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
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    • G11B7/125Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/128Modulators

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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】 〔発明の利用分野〕 本発明はカルコゲナイド系記録膜による記録再生消去可
能な光ディスクを用いた情報記憶装置に係り、特に音響
光学光変調器を用いることによって1本のレーザで情報
の記録/再生/消去を実現できる情報記憶装置に関する
〔発明の背景〕
最近、記録薄膜に穴をあけることによって情報を記録再
生する光ディスクに代って、消去可能な光ディスクの開
発が行なわれている。このうち、カルコゲナイド系材料
を用いてレーザを照射し、記録材料を結晶化あるいは非
晶質化にすることによって情報の記録/消去を行なう情
報記憶装置の報告が成されている。この種装置に用いら
れる光学系の構成の一例を第1図に示す。半導体レーザ
1から出た光はし/ズ2で集光され、ビーム成形器(例
えば、プリズム、シリンドリカルレンズ等)3でほぼ円
形にされ、その後光学素子を通って最後に絞シ込みレン
ズ4で円形スポット41としてディスク40上に形成さ
れる。円形スポット41は記録再生用として用いられ、
半導体レーザ1を短パルス駆動して、光照射し記録膜を
急熱急冷することによって記録状態となる。この状態は
非晶質状態で光学的な反射率が低い。次に半導体レーザ
1と波長の異なる半導体レーザ5から出た光はレンズ6
で集光され、波長選択フィルタ7により光路を同一とし
、同様に絞り込みレンズ4で長円スポット42としてデ
ィスク上に円形スポット41と隣合わせて形成される。
長円スポット42は消去用として用いられ、半導体レー
ザ5を長パルス駆動して光照射し、記録膜を除熱徐冷す
ることによシ非晶質状態を結晶化状態として記録情報を
消去する。この状態は結晶化状態で光学的反射率は商い
。以上説明したメカニズムにより情報を記録/再生/消
去が可能となる。しかし、この光学系の構成では(1)
二つの光源が必要で、また(2)円形および長円形スポ
ットの位置合わせが難しい、(3)温度や振動によって
それらの位置関係がずれることによジ正常な記録/再生
/消去ができないという問題がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、−個のレーザを用いて円スポット、長
円スポットを実現し、調整が簡単で、安定な記録/再生
/消去が可能な情報記憶装置を提供することにある。
〔発明の概要〕 本発明の特徴は、記録/再生/消去に必要な円スポット
と長円スポットを1本のレーザ光と音響光学光変調器で
形成した点にある。円スポットの場合は、単一の周波数
による単一の回折ビームで、筐だ長円スポットの場合は
、複数の周波数による複数本の回折ビームで形成する。
これにより光学系の簡素化、調整のやり易さと安定な記
録/再生/消去が可能となる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第2図を用いて説明する。本
実施例では光源に半導体レーザを用いた場合について示
す。まず、半導体レーザ21から出た光はカップリング
レンズ22によって平行光束とされ、第1のシリ/トリ
カルレンズ23に入射する。半導体レーザの光束は発光
領域の特性から縦横比が異なり例えば1:2〜3の長円
ビームとなっておシ、カップリングレンズ22を通過後
も同様の形状をしている。シリ/トリカルレンズ23は
音響光学光変調器(以下A10変調器と略す)24への
入射ビームをさらに偏平にしてA10変調器24のスイ
ッチング特性を良好にするために用いられ長円ビームの
短径方向を絞り込むように設置でれる。シリンドリカル
レンズ23のほぼ焦点位置にA10変調器24は設置さ
れ、コントロ−2100%変調回路101、トランスジ
ューサ102を通った信号により1本−1:たVよ複数
本の回折ビームを発生する。
ここでA10変調器24の動作を第3図によシ説明する
。A10変調器24は’1 e 02 r P bMo
04等の音響光学材料内に駆動信号に応じた波長の超音
波を伝播させ、この超音波によって入射ビームを回折さ
せる。したがって駆動信号が同時に複数の周波数を含ん
でいると回折ビームを複数本とすることができる。消去
可能な光ディスクの記録再生は2円形スポット、消去は
長円形スポットで行なうので、記録再生時は単一の回折
光、消去時は近接した複数の回折ビームで擬似的に実現
することになる。変調回路101は記録用ビームのため
の周波数foを有する発振回路と消去用ビームのための
周波数11〜f、を有するn個の発振回路とから成る発
振回路50、コントローラ100の指命によって発振回
路50からの出力をon −off ならびに強度変化
させるゲート回路51、′さらにこれらのn+1個の信
号を加算する加算回路52とからなり、その出力は、電
気信号を機械振動に変換し、音響光学材料内に超音波を
伝播させるトランスジューサ102Vc印加する。この
様にして任意の回折ビームを得ることができる。なお入
射ビームに対して直進するビームは0次光と呼ばれ、回
折しない光で不使用のビームでおる。
A10変調器24から出たビームは第1の7リンドリカ
ルレンズ23と同一の特性をもつ第2のシリンドリカル
レンズ25で再び長円ビームとなり、さらにビーム成形
器26(プリズム、またはシリンドリカルレンズ群)に
よシ円ビームとなる。なお、この時シリンドリカルレン
ズ25をシリンドリカルレンズ23と同一のものを用い
ず、双方のシリ/トリカルレンズの焦点距離の比を半導
体レーザ光束の縦横比と同等に設定する場合には、ビー
ム成形器26は用いなくてもよい。これらは偏光プリズ
ム27,1/4波長板28を通過し、二次元アクチュエ
ータ29についている絞シ込みしンズ30で、ディスク
31上に絞シ込まれる。記録再生時は、A10変調器2
4をf。の発振回路で変調することによシ単一の回折ビ
ームを得、これを絞シ込みレンズ30により直径1μm
程度の微小スポットとしてディスク31上の案内溝32
に絞り込む。記録は半導体レーザ21をコントローラ1
00によシバルス変調し、記録材料を結晶から非晶質に
変換することによシ行なう。この時半導体レーザ21の
1駆動信号は記録情報を含むノ(ルス信号のほかに、再
生時と同じ出力をもつためのDC信号が重畳きれておシ
記録と同時に、トラック番地の読出し、ディスクの上下
振れを検出する焦点ずれ検出、ディスクの偏心を検出す
るトラッキングずれ検出にも使用される(後述)。消去
時はA10変調器24を複数の周波数で変調し、近接し
た複数のスポット群によシ擬似的に長円スポットを得る
。これを第4図、第5図を用いて説明する。第4図はA
10変調器の基本原理を示すもので、ビームの入射角θ
を出射角ψの関係は(1)式で表わされる。
A (sin O+sinψ)=λ (1)但し%Aは
材料内の定在波の間隔、λはビームの波長である。θ、
ψは微小角であるから通常(2)式%式%(2) また、駆動する発振周波数をf、音響光学材料中の音速
を■とすれば、V=fAなる関係かある力・ら(2)式
は Δψ−−Δf(3) ■ と誓きなおせる。従って発振周波数をΔf変えることに
よって回折ビームの出射角をΔψ変えることができる。
第5図は複数ビームの絞り込み特性を示す。絞り込みレ
ンズ30の焦点距離をFとすれば、焦点面上のスポット
間隔dは(4)式−ご表すされる。
λ d=pΔψ=F−一・Δf(4) ■ さらにスポット間隔dとスポット径りの比率をKとする
と、スポット径りはλ/NAで表わされるので、(4)
式は次式となる。
K@v Δf = −(5)  −NA 例えばに=1/2で長円スポットを実現する場合には例
としてF=4.5mm、 N、A =0.5.音速V=
 3630 m/ sec (PbMOO*の場合)と
するとΔf、:0.8MH2と選べば良いことになる。
また、この時スポット径は波長λ”830nmとす扛ば
、D=1.66μm であるから、10μmの長円スポ
ットはn=11本の回折ビームで実現できる。消去時、
半導体レーザは消去のための比較的パルス幅の長いパル
スと再生時と同じ出力をもつためのDC信号が重畳され
ており、記録・再生時に使用した回折ビームによるスポ
ットで再生機能才も実現している。すなわち、発振周波
数foによる回折ビームは記録、再生、消去時ともに発
生している。記録再生スポットWSと消去スポットES
の位置関係を第6図に示す。同図において、(1)〜(
3)は各スポットが近接して配置きれる場合、(4)〜
(5)はWSとESが隔離されて配置される場合を示し
、これらは使用する複数の周波数を適当に選択すること
によって実現できる。
ディスク31で反射嘔れたビームは再び絞シ込みレンズ
30,1/4波長板28、を通り、偏光プリズム27で
反則てれて検出光学系へ導かれる。
この反射光は、ハーフミラ−33で二分され、レンズ3
4、光検出器35から成るトラッキングずれ検出系、レ
ンズ36.37%光検出器38からなる焦点ずれ検出系
へ入射する。光検出器35は通常二分割さねておυ、ト
ラックずれに応じた案内溝32からのWSによる回折パ
ターン変化を受光し、その差動出力でトラッキングずれ
検出信号を、和動出力で情報信号を取υ出している。I
−2ツキングずれ検出信号はトラッキングサーボ回路6
0へ導かれ、さらに駆動回路61を介して、二次元アク
チュエータ29のうちトラッキング方向に絞如込みレン
ズ30を捩る磁気回路62に導かれ、トラック追跡を行
なう。トラッキングサーボ回路60は、記録時、消去時
のパルスによるパワー変化ならびにビーム変化の影響を
受けないためにコントローラ100からの記録パルス、
消去パルスでトラッキングずれ検出信号をサンプルホー
ルドするように構成きれている。和動用力の情報信号は
アンプ7off:通してコントローラ100へ導かn、
データとして再生爆れる。光検出器38は通常4分割さ
れてお9、記録再生スポットWSによる焦点ずれに応じ
たパターン変化を受光し、焦点ずれ検出信号を取シ出し
ている。焦点ずれ検出信号は焦点ずれサーボ回路63へ
導かれ駆動回路64を介して二次元アクチュエータ29
のうちディスク方向に絞シ込みレンズ30を捩る磁気回
路65に導かれ、自動焦点を行なう。焦点ずれサーボ回
路63はトラッキングサーボ回路60と同様にコントロ
ーラ100からの記録パルス、消去パルスで焦点ずれ検
出信号をサンプルホールドするように構成されている。
なお、消去時の半導体レーザの駆動方法は、パルス駆動
である必要はなく、第6図の(4)、 (5)において
は直流駆動であってもよい。したがってこの場合はサン
プルホールドを必要としない。
以上、光源に半導体レーザを用いた場合について説明し
たが、光源にARレーザなどの気体レーザを用いても同
様の効果を得られることはいうまでもない。この場合、
半導体レーザの場合と比較してビーム成形器が不用で、
ビームのパルス化は長円ビームを作るために用いるA1
0変調器と兼用とすることができる。また、トラッキン
グ検出方式、焦点ずれ検出方式は上記で説明した方式に
こだわることなく各種方式が採用できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、単一レーザと音
響光学系変調器を用いることによって単一の記録再生ス
ポットと複数スポットによる消去用の長円スポットが実
現できるので、記録/再生/消去可能な光デイスク用の
光学系が可能となシ。
光学系の簡素化、調整がやりやすい、スポットの位置ず
れが発生しないなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の2レーザによる光学系を示す構成図、第
2図は本発明の一実施例を示す図、第3図はA10変調
器の動作を説明する図、第4図はA10変調器の原理を
説明するだめの図、第5図は複数ビームの絞り込み特性
を示す図、第6図は記録再生スポットwsと消去スボッ
)BSの位置関係を示す図である。 21・・・半導体レーザ、24・・・音響光学光変調器
、26・・・ビーム成形器% 29・・・二次元アクチ
ュエータ、30・・・絞り込みレンズ、31・・・ディ
スク、100・・・コントローラ% 101・・・変調
回路、1o2菫 1 図 ? 第 2 ロ 第 3 図 第4 図 第 5 E、S 別置の場合 四つ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、 カルコゲナイド系記録膜を用いて光学的に情報の
    記録・再生・消去を行なう消去可能な情報記憶装置にお
    いて、1個のレーザと1個の音響光学光変調器を設け、
    該音響光学光変調器によ91本または複数本のビームと
    し、記録再生時には1本のビームによる円形スポラトラ
    形成し消去時には複数本のビームによあ長円形スポット
    を形成することを特徴とする情報記憶装置。
JP58154855A 1983-08-26 1983-08-26 情報記憶装置 Expired - Lifetime JPH087873B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58154855A JPH087873B2 (ja) 1983-08-26 1983-08-26 情報記憶装置
DE8484109355T DE3472322D1 (en) 1983-08-26 1984-08-07 Optical information recording and reproducing apparatus
EP84109355A EP0135750B1 (en) 1983-08-26 1984-08-07 Optical information recording and reproducing apparatus
US06/639,004 US4656618A (en) 1983-08-26 1984-08-09 Optical information recording and reproducing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58154855A JPH087873B2 (ja) 1983-08-26 1983-08-26 情報記憶装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6047242A true JPS6047242A (ja) 1985-03-14
JPH087873B2 JPH087873B2 (ja) 1996-01-29

Family

ID=15593376

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58154855A Expired - Lifetime JPH087873B2 (ja) 1983-08-26 1983-08-26 情報記憶装置

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JP (1) JPH087873B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0217112A2 (en) * 1985-08-22 1987-04-08 Pioneer Electronic Corporation Data playback system for random selections
JPH0635040U (ja) * 1992-10-15 1994-05-10 日本リフト株式会社 緊急駆動機構付き昇降装置

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JPH087873B2 (ja) 1996-01-29

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