JPS61206924A - 情報記録再生装置 - 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、集束光を用い情報記録媒体に対して情報の
少なくとも記録、再生および消去を行なう情報記録再生
装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 最近、集束したレーザ光を用い情報記録媒体の記録−に
対し情報の記録および再生を行なうことができるばかり
か、一度記録した情報を消去することができる情報記録
再生装置が開発されつつある。

ところで、このような情報記録再生装置では、その記録
、再生および消去できるものの原理として、記録膜の結
晶、非晶質状態の相変化を利用したもの、および垂直磁
化膜を用いファラデー効果またはカー効果を利用して読
取りを行うものがある。しかしながら、上記のものでは
消艦残りが大きな問題となっている。つまり、前の情報
を充分消去し切れない段階で新たな記録を行うと、新し
い情報を正確に記録できないという欠点があった。

したがって、完全に消去されているか否かを確認する手
段が必要であるが、その手段については何ら知られてい
なかった。

［発明の目的］ この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、消去から再記録の過程で非常に短時間
にしかも簡単な方法で、新しく再記録する場所が事前に
完全に消去されているか否かを確めることができる情報
記録再生装置を提供することにある。

［発明の概要］ この発明は、上記目的を達成するために、集束光を用い
情報記録媒体に対して情報の記録、再生および消去を行
なう情報記録再生装置において、上記情報記録媒体から
の反射光を電気信号に変換し、この変換された電気信号
の上部包絡線を第１の包絡線検出手段で検出し、上記変
換された電気信号の下部包絡線を第２の包絡線検出手段
で検出し、上記第１、第２の包絡線検出手段の検出結果
の差により、消去残りが在るか否かを判断するようにし
だものである。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。

第１図は結晶の相変化を利用して光ディスク（情報記録
媒体）１に記録を行なう情報記録再生装置の概略構成を
示すものである。すなわち、光ディスク１は、モータ（
図示しない）によって光学ヘッド３に対して、線速一定
で回転駆動されるようになっている。上記光ディスク１
は、たとえば結晶化、非結晶化の転移を利用して記録を
行う記録膜を有するものである。上記光ディスク１の裏
側には、情報の記録、再生および消去を行うための光学
ヘッド３が設けられている。この光学ヘッド３は次のよ
うに構成されている。すなわち、１５は記録再生用半導
体レーザ発振器であり、この半導体レーザ発振器１５か
らは発散性の記録再生用レーザ光束りが発生される。こ
の場合、情報を光ディスク１の記録膜７に書き込むに際
しては、書き込むべき情報に応じてその光強度が変調さ
れたレーザ光束りが発生され、情報を記録膜７から読み
出す際には、一定の光強度を有するレーザ光束しが発生
される。そして、半導体レーザ発振器１５から発生され
た発散性のレーザ光束りは、コリメータレンズ１６によ
って平行光束に変換され、偏向ビームスプリッタ１７に
導かれる。この偏向ビームスプリッタ１７に導かれたレ
ーザ光束しは、この偏向ビームスプリッタ１７で反射し
た後、１７４波長板１８を通過して対物レンズ１９に入
射され、この対物レンズ１９によって光ディスク１の記
録膜７に向けて集束される。ここで、対物レンズ１９は
、その先軸方向と光軸に直交する方向（径方向）とにそ
れぞれ移動可能に支持されており、対物レンズ１９が所
定位置に位置されると、この対物レンズ１９から発せら
れた集束性レーザ光束りのビームウェストが記録膜７の
表面上に投射され、最小ビームスポットが記録膜７の表
面上に形成される。この状態において、対物レンズ１９
は合焦点状態および合トラック状態に保たれ、情報の書
き込みおよび読み出しが可能となる。そして、情報を書
き込む際には、光強度変調されたレーザ光束しによって
記録膜７上のトラッキングガイドにビットが形成され、
情報を読み出す際には、一定の光強度を有するレーザ光
束りが、トラッキングガイドに形成されたビットによっ
て光強度変調されて反射される。

光ディスク１の記録膜７から反射された発散性のレーザ
光束りは、合焦点時には対物レンズ１９によって平行光
束に変換され、再び１７４波長板１８を通過して偏向ビ
ームスプリッタ１７に戻される。このレーザ光束りは、
１／４波長板１８を往復することによって、偏向ビーム
スプリッタ１７で反射した際に比べて偏波面が９０度回
転しているため、偏向ビームスプリッタ１７で反射され
ずに、この偏向ビームスプリッタ１７を通過する。偏向
ビームスプリッタ１７を通過したレーザ光束りは、１／
４波長板２０、ダイクロイックミラー２１、球面レンズ
２２、およびシリンドリカルレンズ２３を順次弁して光
検出器２４上に照射される。この光検出器２４は上記シ
リンドリカルレンズ２３によって結像される光を、電気
信号に変換する４分割された光検出セル２４ａ、２４ｂ
。

２４Ｃ１２４ｄによって構成されている。これらの光検
出ｔル２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄによって出力さ
れる信号としては、それぞれａ信号、ｂ信号、Ｃ信号、
ｄ信号が出力されるようになっている。

一方、２５は消去用半導体レーザ発振器であり、この半
導体レーザ発振器２５がらは発散性のレーザ光束Ｌ′が
発生される。この場合、一定の光強度を有するとともに
、上記記録再生用レーザ光束りの周波数とは異なる周波
数のレーザ光束り一が発生される。そして、半導体レー
ザ発振器２５がら発生された発散性のレーザ光束Ｌ′は
、コリメータレンズ２６．２７．２８によって上記記録
再生用レーザ光束りのサイズより小径の平行光束に変換
され、偏向ビームスプリッタ１７に導かれる。

この偏向ビームスプリッタ１７に導かれたレーザ光束Ｌ
′は、この偏向ビームスプリッタ１７で反射した侵、１
／４波長板２０を通過してダイクロイックミラー２１に
導かれる。この消去用レーザ光束Ｌ′は周波数が上記記
録再生用レーザ光束りと異なり、このダイクロイックミ
ラー２１によって反射され、再び１／４波長板２０を通
過して偏向ビームスプリッタ１７に房される。このレー
ザ光束Ｌ′は、１／４波長板２０を往復することによっ
て、偏向ビームスプリッタ１７で反射した際に比べて偏
波面が９０度回転しているため、偏向ビームスプリッタ
１７で反射されずに、この偏向ビームスプリッタ１７を
通過する。偏向ビームスプリッタ１７を通過したレーザ
光束Ｌ′は、１／４波長板１８を介して対物レンズ１９
に入射され、この対物レンズ１つによって光ディスク１
の記録膜７に向けて集束される。この場合、酒去用レー
ザ光束Ｌ′の記録膜７上でのスポット径は上記記録再生
用レーザ光束りの記録膜７上でのスポット径よりも大き
く、これにより、情報の消去が行われるようになってい
る。

また、上記半導体レーザ発振器１５には、抵抗３０、Ｆ
ＥＴ３１．ＮＰＮ形トランジスタ３２とからなる並列回
路および抵抗３３を介して図示しない電源（＋ＶＣＣ）
が接続されている。上記トランジスタ３２はゲートに制
御信号Ａ（後述する記録パルス発生器５３から供給され
る）が供給されることによりオンし、これにより、半導
体レーザ発振器１５に高電圧が印加されるようになって
いる。また、上記ＦＥＴ３１はベースに制御信号（図示
しない制御部から供給される）Ｂが供給されることによ
りオンし、半導体レーザ発振器１５に低電圧が印加され
るようになっている。また、上記半導体レーザ発振器２
５には、ＮＰＮ形トランジスタ３４および抵抗３５を介
して図示しない電源（＋Ｖｃｃ）が接続されている。上
記トランジスタ３４はゲートに制御信号（後述する制御
部から供給される）が供給されることによりオンし、こ
れにより、半導体レーザ発振器２５に所定の電圧が印加
されるようになっている。

上記光学ヘッド３の出力つまり光検出セル２４ａ、２４
ｂ、２４ｃ、２４ｄの出力は、それぞれ増幅器４１．４
２．４３．４４に供給される。

上記増幅器４１．４４の出力は加算回路４５に供給され
る。上記増幅器４２．４３の出力は加算回路４６に供給
される。上記増幅器４１．４２の出力は加算回路４７に
供給される。上記増幅器４３．４４の出力は加算回路４
８に供給される。また、上記各増幅器４１，４２．４３
．４４の出力は加算回路４９に供給される。上記加算回
路４６．４５の出力は、減算回路５０に供給される。こ
の減算回路５０は、加算回路４６．４５の差を取ること
により、非点収差法による焦点ぼけに応じた信号を出力
するものである。上記加算回路４７．４８の出力は、減
算回路５１に供給される。この減算回路５１は、加算回
路４７．４８の差を取ることにより、プッシュプル法を
用いてトラックずれに応じた信号を出力するものである
。上記加算回路４９は、増幅器４１，４２．４３．４４
からの検出信号の和を取ることにより、読取信号として
図示しない制御部に出力するものである。

また、上記加算回路４９の出力はスイッチングマスク回
路５２に供給され、このスイッチングマスク回路５２に
は記録パルス発生器５３から記録パルスが供給されるよ
うになっている。上記記録パルス発生器５３は制御部（
図示しない）から供給される記録信号に応じて記録パル
スを出力するものである。上記スイッチングマスク回路
５２は、加算回路４９から供給される信号を記録パルス
発生器５３から記録パルスが供給されている間は、マス
クした残りの信号をサンプルホールドする回路である。

このスイッチングマスク回路５２の出力は消去残り検出
回路５４に供給される。この消去残り検出回路５４は、
再記録時に、記録パルスと記録パルスとの間で再記録す
る部分の読取信号により、情報が記録されているかを判
別するものであり、つぎのように構成されている。すな
わち、図示極性のダイオード６１、コンデンサ６２、抵
抗６３によって構成される上部包絡線検出器（第１の包
絡線検出手段）６４、図示極性のダイオード６５、コン
デンサ６６、抵抗６７によって構成される下部包絡線検
出器（第２の包絡線検出手段）６８、および上部包絡線
検出器６４の検出信号と下部包絡線検出器６８の検出信
号とに差が在るか否かを比較し、差がある場合のみ信号
を出力する比較回路（判断手段）６９によって構成され
ている。これにより、比較回路６９から出力される信号
が消去残り検出信号となり、図示しない制御部に供給さ
れる。

次に、このような構成において動作を説明する。

まず、情報の記録について説明する。たとえば今、図示
しない制御部からの記録データに応じて記録パルス発生
回路５３から記録パルスが発生され、トランジスタ３２
のゲートに供給される。これにより、半導体レーザ発振
器１５に高電圧が印加される。この結果、半導体レーザ
発振器１５から第４図（ｂ）に示すように、強光度のレ
ーザ光束（記録ビーム光）が発せられる。このレーザ光
束は、コリメータレンズ１６によって平行光束にされ、
偏向ビームスプリッタ１７に導かれる。この偏向ビーム
スプリッタ１７に導かれた光束は、反射されたのち、λ
／４板１板金８して対物レンズ１９に入射され、この対
物レンズ１９によって光デイスク１上に集束される。こ
の結果、情報の記録を行う際には、強光度のレーザ光束
（記録ビーム光）の照射によって、光デイスク１上のト
ラックにビットが形成される。

また、上記記録動作時、制御部から制御信号ＢがＦＥＴ
３１のゲートに供給されている。これにより、記録時以
外は半導体レーザ発振器１５に低電圧が印加される。こ
の結果、記録ビーム光が発生されている時以外は、半導
体レーザ発振器１５から第４図（ａ）に示すように、弱
光度のレーザ光束（再生ビーム光）が発せられる。この
レーザ光束は、記録ビーム光の場合と同様に光ディスク
１に照射される。この再生ビーム光に対する光ディスク
１からの反射光は、対物レンズ１９によって平行光束に
変換され、λ／４板１板金８して偏向ビームスプリッタ
１７に導かれる。このとき、偏向ビームスプリッタ１７
に導かれたレーザ光束は、λ／４板１板金６復しており
、偏向ビームスプリッタ１７で反射された際に比べて偏
波面が９０度回転している。これにより、そのレーザ光
束は、偏向ビームススプリッタ１７で反射されずに通過
する。偏向ビームスプリッタ１７を通−過したレーザ光
束りは、１／４波長板２０、ダイクロイックミラー２１
、球面レンズ２２、およびシリンドリカルレンズ２３を
順次弁して光検出器２４、つまり光検出セル２４ａ、２
４ｂ、２４Ｃ１２４ｄに照射される。したがって、光検
出セル２４ａ、２４ｂ、２４Ｇ、２４ｄから照射光に応
じた信号が出力され、それらの信号はそれぞれ増幅器４
１．４２．４３．４４を介して出力される。

これにより、加算回路４６は、光検出セル４２ｂ、４２
Ｃからの検出信号の和を取り、加算回路４５は、光検出
セル４２ａ、４２ｄからの検出信号の和を取り、加算回
路４７は、光検出セル４２ａ、４２ｂからの検出信号の
和を取り、加算回路４８は、光検出セル４２ｃ、４２ｄ
からの検出信号の和を取る。これにより、減算回路５０
が加算回路４６と加算回路４５との差を取ることにより
、焦点ぼけ検出信号を出力する。また、減算回路５１が
加算回路４７と加算回路４８との差を取ることにより、
トラックずれ検出信号を出力する。

次に、情報の再生について説明する。すなわち、図示し
ない制御部から制御信号が発生され、ＦＥＴ３１のゲー
トに供給される。これにより、半導体レーザ発振器１５
に低電圧が印加される。

この結果、半導体レーザ発振器１５から第４図（ａ）に
示すように、弱光度のレーザ光束（再生ビーム光）が発
せられる。この結果、上記記録時の再生ビーム光が発せ
られた場合と同様に動作し、焦点ぼけ検出、トラックず
れ検出が行われるようになっている。ただし、加算回路
４９は光検出セル４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄから
の検出信号の和を取ることにより、読取信号として制御
部（図示しない）に出力する。この結果、上記制御部は
、加算回路４９から供給される読取信号に応じてデータ
の読取を行うようになっている。

次に、データの消去について説明する。すなわち、図示
しない制御部から制御信号が発生され、トランジスタ３
３のゲートに供給される。これにより、消去用の半導体
レーザ発振器２５に電圧が印加される。この結果、半導
体レーザ発振器２５から発散性のレーザ光束しが発生さ
れる。この場合、一定の光強度を有するとともに、上記
記録再生用レーザ光束りの周波数とは異なる周波数のし
一ザ光束し′が発生される。そして、半導体レーザ発振
器２５から発生された発散性のレーザ光束り一は、コリ
メータレンズ２６．２７．２８によって上記記録再生用
レーザ光束りのサイズより小径の平行光束に変換され、
偏向ビームスプリッタ１７に導かれる。この偏向ビーム
スプリッタ１７に導かれたレーザ光束Ｌ′は、この偏向
ビームスプリッタ１７で反射した後、１／４波長板２０
を通過してダイクロイックミラー２１に導かれる。

この消去用レーザ光束Ｌ′は周波数が上記記録再生用レ
ーザ光束しと異なり、このダイクロイックミラー２１に
よって反射され、再び１／４波長板２０を通過して偏向
ビームスプリッタ１７に戻される。このレーザ光束Ｌ−
は、１／４波長板２０を往復することによって、偏向ビ
ームスプリッタ１７で反射した際に比べて偏波面が９０
度回転しているため、偏向ビームスプリッタ１７で反射
されずに、この偏向ビームスプリッタ１７を通過する。

偏向ビームスプリッタ１７を通過したレーザ光束り一は
、１／４波長板１８を介して対物レンズ１９に入射され
、この対物レンズ１９によって光ディスク１の記録膜７
に向けて集束される。この場合、消去用レーザ光束り一
の記録１７上でのスポット径は上記記録再生用レーザ光
束りの記録膜７上でのスポット径よりも大きく、これに
より、情報の消去が行われるようになっている。

次に、再記録時の動作について説明する。この場合、半
導体レーザ発振器１５からは記録ビーム光が発生されて
いる。これにより、前述した記録時と同様に、光デイス
ク１上のトラックにビットが形成される。そして、記録
ビーム光と記録ビーム光との間は、半導体レーザ発振器
１５から再生ビーム光が発生されている。これにより、
前述した記録時と同様に、光ディスク１からの再生ビー
ム光が、光検出器２４の各光検出セル２４ａ、２４ｂ、
２４Ｃ１２４ｄに導かれる。この結果、減算回路’５０
が加算回路４６と加算回路４５との差を取ることにより
、焦点ぼけ検出信号を出力する。また、減算回路５１が
加算回路４７と加算回路４８との差を取ることにより、
トラックずれ検出信号を出力する。

また、加算回路４９は光検出セル４２ａ１４２ｂ、４２
ｃ、４２ｄからの検出信号の和をスイッチングマスク回
路５２に出力する。これにより、スイッチングマスク回
路５２は、再記録時、記録パルス発生器５３から記録パ
ルスが供給されている間以外の、加算回路４９の出力信
号を消去残り検出回路５４に出力する。この結果、消去
残り検出回路５４は４代紬される信号の上部包絡線と下
部包絡線とを検出し、その検出信号に差があるか否かを
比較し、差が無い場合、消去残り無しと判断し、差が在
る場合、消去残り在りと判断し消去残り検出信号を制御
部（図示しない）に出力する。これにより、制御部はこ
の消去残り検出信号に応じて、その部分に記録したデー
タを別のところへ記録するように指示する。　なお、上
記各部における要部の動作は第５図（ａ）（ｂ）（ｃ）
に示すようになっている。

上記したように、再記録時、事前に消去が完全かどうか
をチェックでき、完全に消去できたところにのみ記録を
行うことができ、再記録した部分のＳ／Ｎ比が大きくと
れる。また、光学系として大きくなることなく、非常に
簡単に消去残りをチェックすることができる。

なお、前記実施例は結晶の相変化を利用して記録を行な
う光ディスク１に適用される情報記録再生装置を示すも
のであったが、これに限らず、たとえば第６図に示すよ
うに、垂直磁化膜を用いて記録を行なう光ディスク１に
適用される情報記録再生装置であっても良い。

この場合、図中７１は半導体レーザ発振器であり、この
半導体レーザ発振器７１がらは発散性のレーザ光束りが
発生される。この半導体レーザ発振器７１から発生され
た発散性のレーザ光束しは、コリメータレンズ７２によ
って平行光束に変換された後、第１および第２のハーフ
プリズム７３゜７４を順次通過して対物レンズ７５に入
射され、この対物レンズ７５によって光ディスク１の記
録膜７に向けて集束される。ここで、対物レンズ７５が
所定位置に位置されると、この対物レンズ７５から発せ
られた集束性レーザ光束りのビームウェストが記録膜７
の表面上に投射され、最小ビームスポットが記録膜７の
表面上に形成される。

なお、このレーザ光束りが投射された光ディスク１の反
対側にはＭ磁石７６が配置されている。

光ディスク１の記録１１７から反射された発散性のレー
ザ光束しは、合焦点時には対物レンズ７５によって平行
光束に変換され、再び第２のハーフプリズム７４に戻さ
れ２方向に分けられる。この第２のハーフプリズム７４
で反射されたレーザ光束りは１／２波長板７７を介して
偏向ビームスプリッタ７８に導かれ、この偏向ビームス
プリッタ７８で反射したレーザ光束りは第１の光検出器
７９に、この偏向ビームスプリッタ７８を通過したレー
ザ光束りは第２の光検出器８０にそれぞれ投射される。

そして、これら第１および第２の光検出器７９．８０の
検出結果により情報の読取りが行われる。また、光検出
器７９．８０の検出信号はそれぞれ増幅器８４．８５で
増幅された侵、減算回路８６で減算される。この減算回
路８６・の出力は増幅器８７を介して前述したスイッチ
ングマスク回路５２に供給される。このスイッチングマ
スク回路５２からの出力は消去残り検出回路５４に供給
される。この結果、減算回路８６の出力のうち記録ビー
ム光が照射されている以外の信号の包絡線を検出するこ
とにより、消去残り検出を行うようになっている。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、消去から再記録
の過程で非常に短時間にしかも簡単な方法で、新しく再
記録する場所が事前に完全に消去されているか否かを確
めることができる情報記録再生装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図はこの発明の一実施例を示すもので、
第１図および第２図は全体の構成を概略的に示す図、第
３図は消去残り検出回路の構成を示す回路図、第４図お
よび第５図は動作の要部を説明するための信号波形図で
あり、第６図は他の実施例としての垂直磁化膜を用いて
記録を行なう情報記録再生装置の概略構成図である。 １・・・光ディスク（情報記録媒体）、１５・・・記録
再生用半導体レーザ発振器、２４・・・光検出器、２４
ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４　ｄ　・・・光検出セル、２
５・・・消去用半導体レーザ発振器、４１．４２．４３
．４４・・・増幅器、４５．４６．４７．４８．４９・
・・加算回路、５０．５１・・・減算回路、５２・・・
スイッチングマスク回路、５３・・・記録パルス発生器
、５４・・・消去残り検出回路、６４・・・上部包絡線
検出器（第１の包絡線検出手段）、６８・・・下部包絡
線検出器（第２の包絡線検出手段）、６９・・・比較回
路（判別手段）。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第２図 ム＾ 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 集束光を用い情報記録媒体に対して情報の少なくとも記
   録、再生および消去を行なう情報記録再生装置において
   、前記情報記録媒体に対して集束光を照射する照射手段
   と、前記情報記録媒体からの反射光を電気信号に変換す
   る変換手段と、この変換手段により変換された電気信号
   の上部包絡線を検出する第１の包絡線検出手段と、前記
   変換手段により変換された電気信号の下部包絡線を検出
   する第２の包絡線検出手段と、前記第１、第２の包絡線
   検出手段の検出結果の差により、消去残りが在るか否か
   を判断する判断手段とを具備したことを特徴とする情報
   記録再生装置。