JPS6113454A - 光学的記録再生装置 - 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、複数のレーザ光源を用い、これらを微小スポ
ットに絞って光学的な案内トラックを有する光記録媒体
上に照射して、主にレーザ光の熱エネルギーを用いて高
密度に信号を記録再生し、かつ一旦記録した信号を消去
できるように構成した光学的可逆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 レーザ光を直径１μｍ以下の微小スポットに絞り、光感
応性記録層を有する光ディスクに照射して信号を高密度
に記録再生できるように構成した光学的可逆記録再生装
置は、■１ビット当シのメモリコストを安くできる。■
高速でアクセスできる。■非接触で安定な記録再生を行
なえる等の点で多くの特長を有する。上記の光学的記録
再生装置として、従来、ヒートモード記録による追記形
の記録再生装置と、光磁気による消去可能形の記録再生
装置が提案され研究されている。まだ上記のヒートモー
ドによる記録においても消去可能な記録材料およびそれ
に対応した光学ヘッドが提案されている。

以下にヒートモード記録について簡単に説明する。ヒー
トモードによる信号の記録方法として、微小径に絞った
レーザスポットを記録薄膜に照射し、照射部位を局部的
に昇温することにより、記録薄膜を局部的に蒸発、熔融
し小孔を形成＋る方式、記録薄膜に微小バブルを形成す
る方式、記録薄膜を局部的に昇温し光学的濃度を変化さ
せる方式のもの等が提案されている。上記の光学的濃度
を変化させる記録薄膜の１つの例として、非晶質の記録
薄膜を用いて、光学的濃度を可逆的に変化させうろこと
も報告されている。

この可逆的に光学的濃度を変化させうるということは信
号の記録再生および消去が可能であることを意味する。

一般に上記記録薄膜の可逆的濃度変化は記録材料の加熱
サイクルによる状態転移を用いて行なわれ、薄膜の非晶
質的状態と結晶的状態の間の転移、あるいは１つの非晶
質状態と他の安定な非晶質状態との間の転移、あるいは
、非晶質マトリクス中における結晶粒子の大きさの変化
等を繰シ返し利用する方法がある。

上記の記録薄膜を応用する光学的記録再生装置の１つの
例を特願昭５８−４６３００号で提案した。具体的には
情報記録トラック上に円形の第１の微小光スポットを作
り、この光スポットで信号の記録再生を行ない、上記情
報記録トランク上で上記第１の光スポットに近接して情
報トランクに沿って細長い第２の微小光スポットを作り
、この光スポットで前記昇温徐冷条件を作ることによっ
て、記録された信号を消去することができる装置である
。

発明の目的 本発明は、記録媒体の情報トラック（ここでは後述の光
学的案内溝を含めていう）上に近接して配置される少な
くとも３ケの光スポットによって信号を記録再生消去す
る装置を提供し、これによって、記録媒体上の特定部の
みを検出して、前もって記録しである情報を消しながら
、当該部分に新しい情報を記録できる新規な光学的可逆
記録再生装置を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明は、上記の目的を達成するために１光学特性を可
逆的に変化させる記録媒体と、１つの絞りレンズで上記
の記録媒体の同一の情報トラック上に、第１の円形の微
小光スポットと上記情報トラックに沿って第１の光スポ
ットに近接して配置され、かつ上記情報トラック方向に
長径を有する長円形の第２の光スポットと、さらに第２
の光スポットに近接して、同一情報トラック上に配置さ
れる、円形の第３の光スポットを形成する手段を有し、
上記第１の光スポットで信号の再生を行ない、この記録
媒体上の再生信号によって、情報を書き換えるべき記録
媒体上の領域区間を検出し、この検出信号によって消去
区間に上記第２の光スポットによって消去に必要なパワ
ーを供給する手段、およびほぼ同時に、上記第３の光ス
ポットの強度を記録信号で強度変調して、記録に必要な
光パワーを照射する手段を有して、上記検出信号によっ
て固定された領域で、情報を書き換えるように構成した
ことを特長とするものである。

実施例の説明 第１図は本発明の光学的記録再生装置の一実施例で、再
生用レーザ光源１１と消去用レーザ光源２７、記録用レ
ーザ光源３２の３ケの光源を有し、各光源によって学デ
ィスク１８の溝上に第３図（ｂ）に示すように第１の円
形の光スポットＬ１と、溝２に沿って長円形の第２の光
スポットＬ２と第３の円形光スポットＬ３を形成する光
学的記録再生装置の例を示す。第１図で、１６は入射光
を光デイスク１８上で微小な光スポットに絞るため絞り
レンズを示す。半導体レーザ１１の出力光は再生用の光
源で波長λ１を有し、集光レンズ１２で集、光され、光
ビーム合成器３４，１３、偏光ビームスプリッタ１４．
λ／４板１６を通シ絞シレンズ１６で絞られて光デイス
ク１８上で円形の微小光スポットを形成する。半導体レ
ーザ２９の出力光は記録された信号を消去するための光
源で波長λ２を有し、集光レンズ３０で集光され、光ビ
ーム合成器１３でディスク１８の方へ反射され、偏光ビ
ームスプリッタ１４．λ／　４　板１５　＃　絞Ｄレン
ズ１６を通って光デイスク１８上の溝２に沿って長円形
の光スポットＬ２を形成する〇 同様に半導体レーザ３２の出力光は、信号の記録に用い
られる光源で、波長は例えば消去用の半導体レーザ２９
と同λ２の波長を有する。この出力光は同様の光学素子
で、光デイスク上で絞られて、第３図（ロ）Ｋ示す如く
、光デイスク１８上の溝２上に、上記第２光スポットに
近接して光スポットＬ３を形成する光スポットＬ１．Ｌ
２．Ｌ３は同一の溝２上に形成されるように光源１１，
２９．３２の配置が決められる。ディスク１８からの反
射光は偏光ビームスグリツタ１４で入射光路と分離され
、フィルタ１９で波長λ１の光（ｂｌ）のみ透過する。

この反射光ｂ１は、従来公知の再生信号の検出、フォー
カスやトラッキングの誤差信号の検出に用いられる。フ
ィルタ１９を透過した反射光ｂ１　は単レンズ２０で集
束光に変換され、ミラー２１で分割される。２分割ＰＩ
Ｎダイオード２２は、分割された一方の光を検出し、差
動増幅器２４で端子ＴＲに従来公知のトラッキング誤差
信号を検出する。増幅器２５は、ＰＩＮダイオード２２
の各ダイオードの出力信号の和を取シ端子ＰＢに再生信
号を発生する。一方２分割ビンダイオード２３は分割さ
れた他方の光を検出し、差動増幅器２６の出力端子ＦＯ
にフォーカス誤差信号を発生する０アクチュエイタ−１
７は絞シレンズ１６を駆動して、フォーカス制御、トラ
ッキング制御を行なう。フォーカス制御に対しては絞り
レンズ１６をディスク１８に対して垂直方向に駆動し、
トラッキング制御に対しては絞りレンズ１６をディスク
１８上の溝２に対して直角方向に駆動する０２７は再生
用半導体レーザ１１の駆動回路を示し、信号の再生は、
半導体レーザ１１の出力光を記録材料の光学的特性が変
化しない弱い一定の連続光に保持する。２８は消去用レ
ーザ２９の駆動回路を示し、端子ＥＲから入力される消
去指令信号に応じて、必要な時間のみ消去光を発生し、
ディスク１８上の溝２上で光スポットＬ２を所定の時間
。

所定の強さで発光させる。

３１は、記録用レーザ３２の駆動回路を示し、端子ＲＥ
から入力される記録信号によって、出力光が強度変調さ
れる。光ディスク１８の溝２上の必要な領域に信号を記
録する０ 第２図に本発明で用いる信号を記録再生消去できる光記
録ディスクの細部構成例を示す。溝付き基材１は、透明
な樹脂またはガラスで構成され、光学的に検出可能な案
内溝２を有する。この溝はディスク上の信号記録領域に
おいて、ディスクの回転中心に対してスパイラル状ある
いは同心円状に設けられ、溝深さは約λ／８ｕ（λは照
射レーザ光の波長、ｎは屈折率）に選ばれる。記録薄膜
３は基材１の上に蒸着等の手段で形成される。こつ記録
薄膜３の上に樹脂の保護層４が形成され記録薄膜を保護
する。記録再生用のレーザビーム６はトラッキング手段
により、溝に沿祈て光を走査して信号を記録し再生する
。記録ドツト６は、信号の記録によって、光学的濃度が
変化した部分を示す。

第３図ａで、絞りレンズ１６は入射するレーザビームａ
　１　ｒ　８２　、　ａ　３を微、Ｊ−な光に絞って光
ディスクの記録薄膜３に照射する。入射光ビーム１１１
は例えば絞りレンズ１６に光軸に平行に入射し、記録薄
膜３上に第３図すに示す円形の第１の光スポットＬ１を
発生する。一方入射ビームａ２は絞シレンズ１ｅの光軸
とθ、の角度をもって入射し、溝２に沿って、長円形の
第２の光スポットＬ２をｔＶ片する。

この光スポットＬ２の溝２に沿った方向の長さは光エネ
ルギーの照射によって走行する記録薄膜に昇温徐冷条件
を与え、以前に記録してあった信号が消去される長さに
設定される。

第３図ａで入射光ビームａ３は、絞りレンズ１６の光軸
にとθ２の角度をもって入射し、溝２上に第２の光スポ
ットＬ２に近接して、円形の第３の光スポットＬ３を発
生する。

第３図すで矢印は、各光スポットと記録媒体の相対的移
動方向を示す。したがって、第４図すで記録媒体上の任
意の一点Ｘは、まず、再生用の第１の光スポットＬ１で
走査され、そこに存在している信号が読み取られる。続
いて１点は消去用の第２の光スポットＬ２で走査され、
Ｌ２が消去に必要なパワーを有する時、１点に記録され
ていた信号は消去される。Ｌ２が消去に必要なパワーを
有しないときは１点に記録されていた信号はそのまま保
存される。１点は、消去用の光スポットＬ２で走査され
たのち、記録用光スポットＬ３で走査される。すなわち
、再生光で検出された溝上の領域に信号を記録する場合
に、記録信号で強度変調されたパワーが供給され信号が
記録される。

上記のような光スポットの配置で、再生用の第１の光ス
ポットで、ディスク上で信号を書き換え一胛 るべき領域を検出し、当該場所に、消去用の第２の光ス
ポットＬ２に、消去に必要なパワーを与えて照射しなが
ら、記録用の第３の光スポットに、記録信号を印加する
ことによって、前の信号を消去しながら、新しい信号を
記録できる、新規な光学的記録再生装置が得られる。

第１図で、再生用半導体レーザ１１の出力光で、信号の
再生、フォーカス、トラッキング等の制御用の誤差信号
が検出される。したがって、消去用および記録用の半導
体レーザ、２９．３２は、再生用の半導体レーザ１１と
異なる波長を有し、前記再生レーザによる各種の検出信
号に外乱を与えない構成とすることが好ましい。例えば
再生用の半導体レーザに最も耐長の短いものを用い（例
えば７８０　ｎｍ以下）、より広い帯域の再生特性を得
るのが好ましい。また、記録用、消去用には波長のより
長いもの（例えば８１０　ｎｍ以上）を用いる。

また記録用光源と消去用光源も同一の波長を用いる必要
はなく、記録用光源は８１０〜８３０ｎｍ。

消去用光源は８６０ｎｍ以上とすることも可能である。

次に光記録ディスクから再生される信号フォーマットと
、前記溝上における光スポット配置から本発明の詳細な
説明する。

第４図に、光記録ディスク上での前記３ケの光スポット
配置と例えばディジタル信号を記録するための公知のフ
ォーマットされた光ディスクのフォーマット信号との関
係を示す。ｂ図の矢印は光スポラ）　（Ｌｌ　ｙＬ２＋
Ｌ３）に対して、相対的に光記録ディスクが進む方向を
示す。

ｂ図で、光記録ディスク上の溝は例えば公知の凹凸ピッ
トでフォーマツチングされている。セクタ■ｐ１、セク
タＩＤ２は、セクタ番地、トラック番地を含むインデッ
クス信号であり、セクタ■Ｄ１からセクタＩＤ２の区間
が１セクタ区間を示し、セクタ区間の中で、先頭領域と
終端領域にギャップ１，２が設けられ、その間にデータ
が記録、再生されるデータ区間が設けられる。第４図の
配置において、例えば、セクタより１は、まず再生用の
第１の光スポットＬ１で走査され、■Ｄ１信号が読み取
られる、引き続いて消去光スポットＬ２で走査され、最
後に記録光Ｌ３で走査される。

上記の構成で、データ区間の信号を消去しながら、新し
い信号と書き替える場合、まず再生光スポットＬ１で、
セクタより１を読み取り、所定セクタであることを確認
する。その後セクタより１と、キャップ１の領域すなわ
ちデータ区間に入る、消去光スポットＬ２は、記録され
ている信号を消去するに充分な光パワーとなり、データ
区間を消去しはじめる、続いて、記録用の第３の光スポ
ットがデータ区間の先端（ＤＳ）部分に達したとき、新
しく記録する信号で、半導体レーザ３２を強度変調する
と、前記第２の光スポットＬ２で消去された領域に新し
く信号を記録することがで負る。

記録光は所定のデータ量を記録したのち、弱い光捷たは
発光しない状態にされる。消去用の第２の光スポットＬ
２は、セクタ区間の終端部のギャップ２の所で、弱い光
が発光しない状態に切りかえられる。上記のようにして
、１セクタの情報が書き換えられる。

壕だ上記の方法によればデータ区間の任意のブロックも
書き換えることができる。ｂ図で１つのブロックの先端
をＢＳ、終端をＢＥとすると、第１の光スポットＬ１で
ブロックの先端ＢＳＪ４端ＢＥを読み取り認識すること
により、上記と同様にして任意の区間のデータを書き換
えることができる。

第１図で消去用の半導体レーザ２９として、複数の発光
面を有する、アレイ形のものを用いることも可能であり
、この場合第２の長円形の光スポットは、複数個の微小
光スポットの合成として作ることも可能である。

発明の効果 本発明によれば、ヒートモードによる可逆的な光記録材
料を用い、光記録ディスクの同一案内溝上に近接して、
第１の再生用光スポット、第２の消去用の長円形光スポ
ット、第３の記録用光スポットを、光記録媒体の任意点
を上記の順番に走査するように設定することにより、再
生光スポットで検出した任意区間において、信号−を書
き換えられる光学的記録再生装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である光学的記録再生装置の構
成ブロック図、第２図は本発明で用いる溝付き光記録デ
ィスクの一構成例を示す要部切欠斜視図、第３図は本発
明で用いる１つの絞りレンズで円形の再生光Ｌ１　と溝
方向に長円形をした光Ｌ　、および記録光Ｌ３を作る方
法を説明するための図、第４図は光記録ディスク上での
光スポット配置と、光ディスクのフォーマット信°号を
示す図である。 １１．２９．３２・・・・・・半導体レーザ光源、１２
゜３０　、３３・・・・・・集光レンズ、１３．３４・
・・・・・ビーム合成器、１４・・・・・・偏光ビーム
スプリッタ、１５・・・・・・λ／４板、１６・・・・
・絞りレンズ、１７・・・・・・アクチュエイタ、１８
・・・・・・ディスク、１９・・・・・・フィルタ、２
ｏ・・・・・単レンズ、２１・・・・・ミラー、２７゜
２３・・・・・・２分割ＰＩＮダイオード、２４，２６
・・・・・・差動増幅器、２５・・・・・増幅器、２７
，２８．３１・・・・・レーザ駆動回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名帳　
　　　　　　　　　　　　　へ 第２図 第３図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学的特性が可逆的に変化する記録媒体と、複数
   個の光源を用いて、同一の絞りレンズで上記記録媒体の
   同一の情報トラック上に、第１の光スポット、この光ス
   ポットに近接して、第２の長円形の光スポット、さらに
   第２の光スポットに近接して第３の光スポットを形成す
   る手段を有し、上記第１の光スポットで走査された記録
   媒体上の点が引き続き、第２、第３の光スポットで走査
   されるように構成し、上記第１の光スポットで再生検出
   される記録媒体上の指定された区間の信号を前記第２の
   光スポット、および第３の光スポットにエネルギーを供
   給することによって書き換えるように構成したことを特
   徴とする光学的記録再生装置。
2. （２）第１の光スポットの波長と、第２、第３光スポッ
   トの波長が異なることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の光学的記録再生装置。
3. （３）第１の光スポットの波長が第２、第３の光スポッ
   トの波長より短かいことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の光学的記録再生装置。
4. （４）第２の長円形の光スポットが信号の消去に用いら
   れ、第３の光スポットが信号の記録に用いられることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学的記録再生
   装置。
5. （５）第２の長円形の光スポットが微小な光スポットの
   集合からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の光学的記録再生装置。