JPS6292134A - Optical recording and reproducing device - Google Patents

Optical recording and reproducing device

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Publication number
JPS6292134A
JPS6292134A JP60231207A JP23120785A JPS6292134A JP S6292134 A JPS6292134 A JP S6292134A JP 60231207 A JP60231207 A JP 60231207A JP 23120785 A JP23120785 A JP 23120785A JP S6292134 A JPS6292134 A JP S6292134A
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JP
Japan
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recording
light
wavelength
signal
beam light
Prior art date
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JP60231207A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Nihei
秀樹 二瓶
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6292134A publication Critical patent/JPS6292134A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve the recording density of information on a recording medium and to increase the data transfer speed by producing a beam light from a light source having plural wavelengths. CONSTITUTION:A recording/reproducing/erasing signal 31 is fed to a distributor 15 from a recording/reproducing/erasing system control circuit 23 and distributed into three signals, they are all fed to a laser drive circuit 15, a laser 1 is driven to form a beam light 32 having three kinds of wavelengths lambdaa-lambdac. The beam light 32 is shaped into a collimated light showing a true circle via a collimate lens 2 and a shaping prism 3. The shaped light beam passes through the 1st AO modulator 4 applying amplitude modulation to the beam light of wavelength lambdaa, the 2nd AO modulator 5 applying amplitude modulation to the beam light of wavelength lambdab, and the 3rd AO modulator 6 applying amplitude modulation to the beam light of wavelength lambdac. The three AO modulators are controlled respectively by using three signals divided from the recording/reproducing/ erasing signal 31 by the distributor 16.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は光記録装置に係り、特に、情報記録密度を上げ
るのに好適な光記録装置4に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an optical recording device, and particularly to an optical recording device 4 suitable for increasing information recording density.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

従来の光記録装置の光学ヘッドの一般的構造は、例えば
、文献「光デイスク用光学系(精密機械50巻12号、
松林)」で紹介されているものを第2図に示す。この光
学ヘッドでは、レーザダイオード1からの光をコリメー
トレンズ2、整形プリズム3で真円の平行光とし、偏向
ビームスプリッタ(PBS)150を介して、7./4
板15を通り、対物レンズ152で記録媒体153上の
記録膜面に焦光し、記録、再生、あるいは消去を行う。
The general structure of the optical head of a conventional optical recording device is described, for example, in the document "Optical System for Optical Discs (Precision Instruments Vol. 50, No. 12,
Figure 2 shows what is introduced in ``Pine Forest''. In this optical head, light from a laser diode 1 is converted into a perfectly circular parallel beam by a collimating lens 2 and a shaping prism 3, and is then transmitted through a polarizing beam splitter (PBS) 150 to 7. /4
The light passes through the plate 15 and is focused by the objective lens 152 onto the surface of the recording film on the recording medium 153 for recording, reproduction, or erasing.

また、ビーム光のフォーカス及びトラッキング、更に、
信号の再生を行うため、記録膜面からの反射光を、再び
λ/4板151を介してPBS150に戻し、この際、
反射光は入射光よりλ/2位相がずれるためPBSL5
0で反射されて光検知器154に入射する。
In addition, focusing and tracking of the beam light, furthermore,
In order to reproduce the signal, the reflected light from the recording film surface is returned to the PBS 150 via the λ/4 plate 151, and at this time,
Since the reflected light has a phase shift of λ/2 from the incident light, PBSL5
0 and enters the photodetector 154.

光記録装置の記録装置としての性能は、情報の記録容量
、すなわち、記録密度及びデータ転送速度、データアク
セス時間等で通常評価される。しかし、従来の光学ヘッ
ドを用いた場合、情報の記録密度、データ転送速度の面
で、後述するような欠点があった。
The performance of an optical recording device as a recording device is usually evaluated in terms of information recording capacity, that is, recording density, data transfer rate, data access time, and the like. However, when a conventional optical head is used, there are drawbacks in terms of information recording density and data transfer speed, as will be described later.

従来の光学ヘッドでは、このような構造のため、情報の
記録面密度は記録膜面上でのビーム光の径に依存し、こ
の径は焦点を完全に合わせることで最小に絞り込める。
In conventional optical heads, because of this structure, the recording surface density of information depends on the diameter of the beam light on the recording film surface, and this diameter can be minimized by perfectly focusing the beam.

しかし、この絞り込みはビーム光の波長が下限値となり
、その以下に絞り込むことは物理的に不可能である。例
えば、光源として通常の半導体レーザを用いた場合、ビ
ーム光の絞り込み下限値は約800nmとなる。したが
って、従来の光学ヘッドを用いた場合は、情報の記録面
密度は使用するビーム光の波長で決まっていた。
However, in this narrowing down, the wavelength of the beam light becomes the lower limit value, and it is physically impossible to narrow down the light beam below that value. For example, when a normal semiconductor laser is used as a light source, the lower limit of narrowing down the beam light is about 800 nm. Therefore, when a conventional optical head is used, the recording surface density of information is determined by the wavelength of the beam used.

また、データ転送速度は情報のトラック方向の記録線密
度と記録再生、消去の速度に依存する。
Further, the data transfer speed depends on the recording linear density of information in the track direction and the recording/reproducing/erasing speed.

情報の記録線密度をP (m−’) 、記録、再生、消
去の時間をτ (s)とすると、単位時間当たりの記録
、再生、消去時のビット数b(s−1)は、b=1/τ
       (1) 記録媒体の移動速度をν (m/s)とすれば、コ−(
2) ヤ ニ  □ p τ (])、 (2)式より b=p・ν        (3) したがって、単位時間当たりの記録、再生、消去時のビ
ット数すは、情報のトラック方向の記録線密度Pと記録
媒体の移動速度νの積に比例する。
If the recording linear density of information is P (m-') and the recording, reproducing, and erasing time is τ (s), the number of bits b (s-1) during recording, reproducing, and erasing per unit time is b =1/τ
(1) If the moving speed of the recording medium is ν (m/s), then
2) Yan □ p τ (]), From equation (2), b=p・ν (3) Therefore, the number of bits during recording, reproduction, and erasing per unit time is the recording linear density of information in the track direction It is proportional to the product of P and the moving speed ν of the recording medium.

単位時間当たりの記録、再生、消去時のビット数すはデ
ータ転送速度と等価であるので、データ転送速度は情報
のトラック方向の記録線密度と、記録媒体の移動速度の
積に等しい。したがって、データ転送速度を向上させる
には、情報のトラック方向の記録線密度を上げるか、ま
たは、記録媒体の移動速度を上げねばならない。しかし
、情報のトラック方向の記@線密度を上げることは、記
録面密度を上げることに他ならず、前述のように、ビー
ム光の波長により限界が定まってしまう。また、記録媒
体の移動速度を上げるには、(2)式より、記録再生、
消去の時間τを短くすることが必要となる。この時間τ
は、記録膜の特性に依存し、時間てを短くするには記録
膜の高感度化が必要となる。
Since the number of bits during recording, reproduction, and erasing per unit time is equivalent to the data transfer rate, the data transfer rate is equal to the product of the recording linear density of information in the track direction and the moving speed of the recording medium. Therefore, in order to increase the data transfer rate, it is necessary to increase the recording linear density of information in the track direction or to increase the moving speed of the recording medium. However, increasing the linear density of information in the track direction is nothing but increasing the recording surface density, and as described above, the limit is determined by the wavelength of the beam light. Also, in order to increase the moving speed of the recording medium, from equation (2), recording and reproduction,
It is necessary to shorten the erasing time τ. This time τ
depends on the characteristics of the recording film, and shortening the time requires increasing the sensitivity of the recording film.

この様に、従来の光学ヘッドを用いては、情報の記録密
度向上、データ転送速度の向上を図るためには、ビーム
光の短波長化、記録膜の高感度化が必要となり現実的な
解決策が見っがらず、ながなか二つの性能向上は進んで
いないのが現状であった。
In this way, when using conventional optical heads, in order to improve information recording density and data transfer speed, it is necessary to shorten the wavelength of the beam light and increase the sensitivity of the recording film, which is a practical solution. The current situation is that no progress has been made in improving the performance of the Naganaka two due to lack of proper measures.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、記録媒体の情報の記録密度の向I−と
、データ転送速度の向上を実現する光記録装置を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical recording device that increases the recording density of information on a recording medium and improves the data transfer speed.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

記録媒体の情報の記録密度を上げるために、記録媒体の
面方向ではなく、深さ方向をも含めた体積密度の向上を
図る。この解決策として、第3図に示すような記録媒体
の膜構成が考えられる。すなわち、記録膜を第一層16
0がら第0層161まで保護膜165を隔てて積層する
ことにより、記録密度は一挙にn倍に向上する。また、
記録膜として2通常、用いられる材料の多くは、ビーム
光の熱エネルギーにより昇温することにより、性質が変
化して情報記録膜として機能するので、保護膜165は
記録膜間の熱伝導を防げ、前記録等を防止するために、
断熱の機能をもつものがよい。
In order to increase the recording density of information on a recording medium, the volumetric density is improved not only in the surface direction but also in the depth direction of the recording medium. As a solution to this problem, a film structure of the recording medium as shown in FIG. 3 can be considered. That is, the recording film is the first layer 16.
By stacking layers from layer 0 to layer 0 161 with the protective film 165 in between, the recording density is improved by n times at once. Also,
The protective film 165 prevents heat conduction between the recording films because most of the materials normally used as the recording film change their properties when heated by the thermal energy of the beam light and function as an information recording film. , to prevent previous records, etc.
It is best to use one that has a heat insulating function.

しかし、このような多層記録膜とした場合に、情報の記
録、再生、消去を実行するには、従来の光記録装置の機
能では不可能である。すなわち、多層に構成された記録
膜の各々に、選択的にビーム径を子分絞り込んだ光ビー
ムを照射する手段が必要となる。そこで、この実現手段
として波長の異なる光ビームを用いて、各々の記録膜に
光ビームを照射する方式を案出した。これは、光ビーム
の焦点距離fが、光ビームの波長λと対物レンズの開口
数NAによって、 fCk′−λ/NA       (4)の形で変化す
るので、M層された記録膜の各々深さに、各々焦点距離
fが一致するように、各々の光ビームの波長を選択すれ
ば、ひとつの対物レンズでひとつの波長の光ビームに対
してフォーカシング制御することにより、すべての波長
の光ビームが各層の目標とする記録膜に合焦される。し
たがって、多層に構成された記録膜の各々に選択的に、
ビーム径を十分に絞り込んだ光ビームを照射することが
できる。
However, in the case of such a multilayer recording film, it is impossible to record, reproduce, and erase information using the functions of conventional optical recording devices. That is, a means is required for irradiating each of the multilayered recording films with a light beam whose beam diameter is selectively narrowed down. Therefore, as a means of achieving this, we devised a method in which each recording film is irradiated with a light beam using light beams with different wavelengths. This is because the focal length f of the light beam changes in the form fCk'-λ/NA (4) depending on the wavelength λ of the light beam and the numerical aperture NA of the objective lens. In fact, if the wavelengths of each light beam are selected so that their focal lengths f are the same, then by controlling the focusing of a light beam of one wavelength with one objective lens, the light beams of all wavelengths can be focused. is focused on the target recording film of each layer. Therefore, selectively
It is possible to irradiate a light beam with a sufficiently narrowed beam diameter.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。この
実施例では、記録膜を三層に積層した記録媒体に対して
、情報の記録、再生、消去を行う光記録装置について説
明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In this embodiment, an optical recording apparatus that records, reproduces, and erases information on a recording medium having three layers of recording films will be described.

光記録装置の記録、再生、消去システム制御回路23か
ら、記録、再生、消去信号31が分配器16に加わり、
三つの信号に分配され、それらがすべてレーザ駆動回路
15に加わり、レーザ1が、駆動され三種の波長λa、
λb、λCをもつビーム光32が生成される。このビー
ム光32はコリメートレンズ2.整形プリズム3を経て
真円の平行光に整形される。この整形された光ビームは
A recording, reproducing, and erasing signal 31 is applied to the distributor 16 from the recording, reproducing, and erasing system control circuit 23 of the optical recording device.
The signals are divided into three signals, all of which are applied to the laser drive circuit 15, and the laser 1 is driven to produce three different wavelengths λa,
A light beam 32 having λb and λC is generated. This light beam 32 is transmitted through a collimating lens 2. The light passes through a shaping prism 3 and is shaped into perfectly circular parallel light. This shaped light beam.

波長λaのビーム光を振幅変調する、第一のAOモジュ
レータ4、波長λbのビーム光を振幅変調する第二のA
Oモジュレータ5、波長λCのビーム光を振幅変調する
第三のA、 Oモジュレータ6を通過する。これらの三
つのA○モジュレータは。
A first AO modulator 4 that amplitude modulates the beam light of wavelength λa, and a second AO modulator 4 that amplitude modulates the beam light of wavelength λb.
The light beam passes through an O modulator 5 and a third A, O modulator 6 which amplitude modulates the beam light of wavelength λC. These three A○ modulators are.

記録、再生、消去信号31を分配器16により三つに分
割された信号により、各々制御される。
The recording, reproduction, and erasing signals 31 are divided into three by the distributor 16, and each is controlled by the signal.

この様子を、第4図を用いて説明する。第4図の(a)
は記録、再生、消去信号31の一例であり、この場合は
、記録信号を考える。この記録信号はハイレベル(1)
とローレベル(0)の二値をとるディジタル信号であり
、同期信号でサンプリングすれば1又は0の信号列とな
る。この例では、9個の信号列となり、1101001
1.1という信号を示している。第1図の分配器16で
は、この信号列を三つの信号列に分配する。すなわち、
第4図の(b)に示すような、信号列に変換し、一番目
の同期信号に対応する記録信号Aは一ビット目の1、記
録信号Bは二ビット目の1.記録信号Cは3ビツト目の
0となる。一方、レーザ駆動回路15には、これら三つ
の信号列が加わり、レーザ駆動回路15では三つの信号
のOR′m理を取り、レーザ駆動信号を出力する。した
がって、この例では、第4図(c)に示すような、パル
ス列でレーザ1が駆動され、同様パルス列の光ビームを
発生する。先に述べた様に、分配器16で生成された三
つの記録信号A、B、Cは各々、第一、第二、第三のA
○モジュレータを駆動する。したがって、レーザーによ
って生成された三つの波長λa、λb、λCの光ビーム
は、各々、第一、第二、第三のA○モジュレータによっ
て選択的に記録信号がOの場合は振幅Oに、記録信号が
1の場合は振幅1に各々振幅変調される。したがって、
第1図の第三のA○モジュレータ6を通過した光ビーム
33は、3つの波長λa、λb、λCが第4図(b)に
示すような各々、独立した三種の信号をもって混存して
いる。
This situation will be explained using FIG. 4. Figure 4 (a)
is an example of the recording, reproducing, and erasing signal 31, and in this case, the recording signal is considered. This recording signal is high level (1)
It is a digital signal that takes two values: and low level (0), and when sampled with a synchronization signal, it becomes a signal sequence of 1 or 0. In this example, there are 9 signal sequences, 1101001
It shows a signal of 1.1. The distributor 16 in FIG. 1 distributes this signal train into three signal trains. That is,
The recording signal A is converted into a signal string as shown in FIG. 4(b), and the recording signal A corresponding to the first synchronization signal is 1 as the first bit, and the recording signal B is 1 as the second bit. The third bit of the recording signal C becomes 0. On the other hand, these three signal trains are applied to the laser drive circuit 15, and the laser drive circuit 15 performs an OR'm operation on the three signals and outputs a laser drive signal. Therefore, in this example, the laser 1 is driven by a pulse train as shown in FIG. 4(c), and generates a light beam of the same pulse train. As mentioned above, the three recording signals A, B, and C generated by the distributor 16 are the first, second, and third recording signals A, B, and C, respectively.
○Drive the modulator. Therefore, the light beams of three wavelengths λa, λb, and λC generated by the laser are selectively recorded by the first, second, and third A○ modulators to have an amplitude O when the recording signal is O, respectively. If the signal is 1, the amplitude is modulated to 1. therefore,
The light beam 33 that has passed through the third A○ modulator 6 in FIG. 1 has three wavelengths λa, λb, and λC coexisting as three independent signals as shown in FIG. 4(b). There is.

この光ビーム33は、第一のPBS7、−λ1板10第
二(7)PBS8、−λ2板11、第三47)PBS一
λ8板12を通過し、対物レンズ13によって絞り込ま
れて記録膜上に集光される。この時の対物レンズ13と
各記録膜との距離関係を第5図を用いて説明する。三つ
の波長λa、λb、λCの光ビーム41.42.43に
対応して、対物レンズ13に対する記録膜の各層24.
.25.26の距離f1、f2.f8が、 に選ばれれば、記録膜の各層24.25.26上に、各
波長λa、λb、λCの光ビーム41.42.43が合
焦し、各々独立して記録ができる。
This light beam 33 passes through the first PBS 7, the -λ1 plate 10, the second (7) PBS8, -λ2 plate 11, and the third (47) PBS-λ8 plate 12, and is focused by the objective lens 13 onto the recording film. The light is focused on. The distance relationship between the objective lens 13 and each recording film at this time will be explained using FIG. 5. The recording film layers 24 .
.. 25.26 distances f1, f2. If f8 is selected as follows, the light beams 41, 42, and 43 of each wavelength λa, λb, and λC are focused on each layer 24, 25, and 26 of the recording film, and recording can be performed independently.

また、記録膜の各層間の距11Fld s、d2がとな
るように作成されているなら。距離f1を対物レンズ1
3を上下方向に動かして調整することにより、すなわち
、波長λaの光ビームに対してのみフォーカス制御を行
うことにより、すべての波長について適正な光ビームの
絞り込みができる。
Also, if the distance between each layer of the recording film 11Fld s, d2 is created as follows. distance f1 from objective lens 1
3 in the vertical direction, that is, by performing focus control only on the light beam of wavelength λa, it is possible to appropriately narrow down the light beam for all wavelengths.

一方、再生、あるいは、フォーカス、トラッキング制御
を行うには、反射光を取り出してその反射光の強度を感
知して信号処理を行わねばならない、この点について、
再び、第1図を用いて説明する。この場合も、三種類の
波長λa、λb、λCの光ビームが反射光として、対物
レンズ13゜三つのAOモジュレータ9,8.7を通過
し1分割されて、λaの波長の反射光44.λ−の波長
の反射光45.λCの波長の反射光46として取り出さ
れて、各々、光検知器17.18.19にPBSを用い
て三つの波長の光ビームを取り出す方法を説明する。λ
aの波長の光ビームは、射光として、1λ3板を通過し
、第三のPBSで反射され5他4の波長の光ビームと分
離される。
On the other hand, in order to perform playback, focus, and tracking control, it is necessary to extract the reflected light, sense the intensity of the reflected light, and perform signal processing.
The explanation will be given again using FIG. 1. In this case as well, the light beams of three types of wavelengths λa, λb, and λC pass through the objective lens 13° and the three AO modulators 9, 8.7 as reflected lights, and are divided into 1 parts, and the reflected light 44. Reflected light of wavelength λ-45. A method of extracting three wavelength light beams by using PBS in the photodetectors 17, 18, and 19 will be explained. λ
The light beam of wavelength a passes through the 1λ3 plate as emitted light, is reflected by the third PBS, and is separated from light beams of 5 and 4 wavelengths.

したがって、この時点でλaの光ビーt1は一λaま たけ位相変換される必要がある。また、−λ0板をλと
いう波長の光が通過した場合の位相ずれΔλは、 となる。(7)式を用いて、先のλaの波長の光ビーム
が分離される条件は、 となる。更に、λbの波長の光ビームでは、λaの波長
の光ビームより、−λ2板を一回多く通過するので、 2  4λl114 λb   4λbまた。λCの波
長の光ビームでは、更に、−λ1板を一回多く通過する
ので 2 4λc   4λc   4λC となる。(8) 、  (9) 、  (10)式を整
理すればが得られ、(11)式を用いて、λ工、λ2.
λ8をλa、λb、λCを用いて表現すれば、λ32=
2  λaz−λcZ  J となる。ただし、この式が意味をもつためには、λC〉
λb〉λa〉−λc     (13)という条件が必
要である。
Therefore, at this point, the optical beam t1 of λa needs to be phase-converted by one λa. Further, the phase shift Δλ when light with a wavelength λ passes through the −λ0 plate is as follows. Using equation (7), the conditions for separating the light beam of wavelength λa are as follows. Furthermore, since the light beam with the wavelength λb passes through the -λ2 plate one more time than the light beam with the wavelength λa, 2 4λl114 λb 4λb. Since the light beam having the wavelength λC passes through the -λ1 plate one more time, it becomes 2 4λc 4λc 4λC. By rearranging equations (8), (9), and (10), we can obtain λ, λ2.
If λ8 is expressed using λa, λb, and λC, λ32=
2 λaz−λcZ J . However, in order for this formula to have meaning, λC〉
The following condition is required: λb>λa>−λc (13).

このように、三つの波長λa、λb、λCに対して、λ
l、λ2.λ3を選ぶことにより、前述の三つの三つの
波長λa、λb、λCの光ビームを各々取り出すことが
できる。
In this way, for three wavelengths λa, λb, λC, λ
l, λ2. By selecting λ3, it is possible to extract each of the aforementioned three light beams of three wavelengths λa, λb, and λC.

検知器17によって、波長λCの光ビームによって読み
出された再生信号51、フォーカスエラー信号54.ト
ラッキングエラー信号57が各々出力される。また、検
知器18によって、波長λ5の光ビームによって読み出
された記録状態に応じて変化する再生信号52.フォー
カスずれによって、変化するフォーカスエラー信号55
.トラッキングずれによって変化するトラッキングエラ
ー信号58、検知器19によって波長λ8の光ビームに
よって読み出された再生信号53.フォーカスエラー信
号56.トラッキングエラー信号59が各々出力される
。これらのフォーカスエラー信号、トラッキングエラー
信号がフォーカス回路20及びトラッキング回路21に
入力され、各々フォーカスアクチュエータ駆動信号61
トラッキングアクチュエータ駆動信号62をフォーカス
及びトラッキングアクチュエータ27に印加して、対物
レンズ13を移動し、フォーカス制御、トラッキング制
御が行われる。なお、すべての波長のフォーカスエラー
信号、トラッキングエラー信号が必要な訳ではなく、ひ
とつの波長について、フォーカス制御ができれば、三つ
の波長がフォーカス制御される。また、トラッキング制
御も三つの波長の光軸は一致しているので、ひとつの波
長についてトラッキング制御できれば十分である。
A reproduction signal 51, a focus error signal 54 . Tracking error signals 57 are output respectively. Also, a reproduced signal 52. which changes depending on the recorded state read out by the detector 18 with a light beam of wavelength λ5. Focus error signal 55 that changes due to focus shift
.. A tracking error signal 58 that changes due to tracking deviation, a reproduced signal 53 read out by the detector 19 with a light beam of wavelength λ8. Focus error signal 56. Tracking error signals 59 are each output. These focus error signals and tracking error signals are input to the focus circuit 20 and the tracking circuit 21, and each focus actuator drive signal 61
A tracking actuator drive signal 62 is applied to the focus and tracking actuator 27 to move the objective lens 13 and perform focus control and tracking control. Note that focus error signals and tracking error signals for all wavelengths are not necessary, and if focus control can be performed for one wavelength, focus control for three wavelengths can be performed. Furthermore, since the optical axes of the three wavelengths coincide with each other in tracking control, it is sufficient to perform tracking control for one wavelength.

さて、信号処理回路に入力された、再生信号51.52
.53について、例えば、第4図の(b)の記録信号で
記録された情報を再生した場合も考える。第6図は、第
4図の(b)の記録信号で記録された記録媒体の透視図
を示す。第6図では、LL 1 +7に記録された状態
を斜線で示している。第4図(b)の記録信号Aは、先
に説明したように波長λaの光ビームとして照射され、
第6図の記録膜24上に記録される。同様に記録信号B
は、記録膜25上に、記録信号Cは記録膜26上にそれ
ぞれ記録されている。第6図の斜線で示した1と記録さ
れた部分の反射率が他の部分より大きい場合は、反射光
として再生信号を取1出すと、強度が大きい場合に1.
小さい場合にOとなり、記録された情報に反射光強度が
そのまま対応し、検知器に取り込まれる反射光強度に応
じて整形成形してパルス信号として取り出せば、各々の
波長λ、、λ1.λ0に対する検知器17,18゜19
からの出力信号は、各々、記録信号A、B。
Now, the reproduced signal 51.52 input to the signal processing circuit
.. Regarding 53, for example, consider the case where information recorded using the recording signal shown in FIG. 4(b) is reproduced. FIG. 6 shows a perspective view of a recording medium recorded with the recording signal of FIG. 4(b). In FIG. 6, the state recorded in LL 1 +7 is indicated by diagonal lines. The recording signal A in FIG. 4(b) is irradiated as a light beam with a wavelength λa as described above,
It is recorded on the recording film 24 shown in FIG. Similarly, recording signal B
is recorded on the recording film 25, and the recording signal C is recorded on the recording film 26. If the reflectance of the shaded area in FIG. 6 recorded as 1 is greater than other areas, if the reproduced signal is extracted as reflected light, 1. If the intensity is high, 1.
If the reflected light intensity directly corresponds to the recorded information, and is shaped according to the reflected light intensity taken into the detector and extracted as a pulse signal, each wavelength λ, λ1 . Detector 17, 18° 19 for λ0
The output signals from are recording signals A and B, respectively.

Cに等しく、再生信号が正しく取り出される。この信号
を、第1図の信号処理回路22で1分配器16とは逆に
、三つの信号から一つずつ順番に情報を抽出しシーケン
シャルに出力することにより、第4図(a)の原理記録
信号に等しい再生信号が得られる。
C, and the reproduced signal is correctly extracted. This signal is processed by the signal processing circuit 22 shown in FIG. 1, in contrast to the 1-distributor 16, by extracting information one by one from the three signals and sequentially outputting the information, as shown in FIG. 4(a). A reproduced signal equal to the recorded signal is obtained.

ここまでは、記録媒体の記録膜を積層したことによる不
利な点を無視してきた。以下に、その点について考慮し
、解決し得る手段を示す。記録膜の積層により、下部、
すなわち、ビーム光の照射面から離れた部分では、ビー
ム光強度が減少する。
Up to this point, we have ignored the disadvantages of stacking the recording films of the recording medium. Below, we will consider this point and provide possible solutions. By stacking recording films, the lower part,
That is, the beam light intensity decreases in a portion away from the beam irradiation surface.

したがって、第7図に示すような波長に対して光強度単
調増加するような分布をもつビーム光が有効である。す
なわち、波長の短いλaのビーム光は表面に近い第一の
記録膜で合焦し、記録の再生を行うのに対してより波長
の長いλbのビーム光は1、第一の記録膜を通過してか
ら第二の記録膜に到達し、更に、波長の一番長いλCの
ビーム光は、第一、第二の記録膜を通過してから、よう
やく、第三の記録膜に到達する。波長λbのビーム光は
、第一の記録膜で反射、あるいは、吸収され、また波長
λCのビーム光は第−及び第二の記録膜で反射、あるい
は、吸収され、本来の記録膜上でのビーム光強度が波長
が長くなるにつれて減少するので、これを補うようなビ
ーム光強度の分布とすれば、第二、第三の記録膜に照射
される波長λb、λCのビーム光の強度が維持できる。
Therefore, a light beam having a distribution in which the light intensity monotonically increases with respect to the wavelength as shown in FIG. 7 is effective. In other words, the beam of light λa, which has a short wavelength, is focused on the first recording film near the surface and performs recording reproduction, whereas the light beam of λb, which has a longer wavelength, passes through the first recording film. Then, the beam light having the longest wavelength λC passes through the first and second recording films, and then finally reaches the third recording film. The beam light of wavelength λb is reflected or absorbed by the first recording film, and the beam light of wavelength λC is reflected or absorbed by the second and second recording films, and the light beam is reflected or absorbed by the first recording film. Since the beam light intensity decreases as the wavelength becomes longer, if the beam light intensity is distributed to compensate for this, the intensity of the beam light with wavelengths λb and λC irradiated to the second and third recording films will be maintained. can.

また、上述の方法とは逆に、記録膜自体の波長透過率を
調整する方法も有効である。すなわち、第8図に示すよ
うな、透過率の波長依存性を各記録膜がもてればよい。
Further, contrary to the above-mentioned method, a method of adjusting the wavelength transmittance of the recording film itself is also effective. That is, it is sufficient that each recording film has wavelength dependence of transmittance as shown in FIG.

第一の記録膜は、波長λaのビーム光を反射、吸収し、
情報の記録、再生ができ、かつ第二、第三の記録膜へビ
ーム光が射照されるように波長λa、λbのビーム光を
透過する。実線で示すような透過率の波長依存性を持ち
、第二の記録膜は、波長λbのビーム光を反射吸収し、
情報の記録、再生ができ、かつ、第三の記録膜へビーム
光が射照されるように、波長λCのビーム光を透過する
。一点鎖線で示すような透過率の波長依存性を持ち、第
三の記録膜は、波長λCのビーム光を反射、吸収し、情
報の記録、再生ができるような、二点鎖線で示すような
透過率の波長依存性を持つ。記録膜自体にこの様な透過
率依存性を持たせることで、ビーム光の照射面から離れ
た記録膜にも、有効にビーム光を照射することができる
The first recording film reflects and absorbs a beam of wavelength λa,
It is capable of recording and reproducing information, and transmits beam light of wavelengths λa and λb so that the beam light is irradiated onto the second and third recording films. The second recording film has wavelength dependence of transmittance as shown by the solid line, and reflects and absorbs the beam light of wavelength λb.
A beam of light having a wavelength λC is transmitted so that information can be recorded and reproduced and the beam of light is irradiated onto the third recording film. The third recording film has a wavelength dependence of transmittance as shown by the dashed-dotted line, and the third recording film reflects and absorbs the beam light of wavelength λC, and is capable of recording and reproducing information. Has wavelength dependence of transmittance. By giving the recording film itself such transmittance dependence, it is possible to effectively irradiate the recording film with the beam light even at a distance from the surface irradiated with the beam light.

このように1本発明によれば、第6図に示したように、
記録膜を積層構造とした記録媒体に情報の記録、再生、
及び消去が可能となり、積層する記録膜の数だけ記録密
度が向上するので、極めて記録容量の大きい情報記録媒
体を得ることができる。また、第4図に示したように、
記録信号を分割して記録、あるいは、分割して再生され
た信号を、ひとつの再生信号に合成する構成とするため
、記録膜の記録感度に依存して決定される記録、再生同
期Tsを従来通りにしたままで、信号の分割数、すなわ
ち、記録膜の積層数を多くすることで。
According to one aspect of the present invention, as shown in FIG.
Recording, reproduction, and recording of information on recording media with a layered recording film structure.
and erasing becomes possible, and the recording density increases by the number of laminated recording films, making it possible to obtain an information recording medium with an extremely large recording capacity. Also, as shown in Figure 4,
In order to have a configuration in which the recording signal is divided and recorded, or the divided and reproduced signals are combined into one reproduction signal, the recording and reproduction synchronization Ts determined depending on the recording sensitivity of the recording film is conventionally By increasing the number of signal divisions, or in other words, the number of recording film layers, while keeping the same conditions.

光記録装置としての記録、再生信号の周期Tzを小さく
でき、データ転送速度の極めて短い光記録装置を得るこ
とができる。
It is possible to reduce the period Tz of recording and reproduction signals as an optical recording device, and to obtain an optical recording device with an extremely short data transfer rate.

第9図は、他の実施例を説明する図である。この例でも
、記録膜を三つに積層して、各々の記録膜に独立に情報
の記録、再生、情夫ができるが、先の実施例が記録媒体
上の面方向に同一位置の三つの記録膜に一つの対物レン
ズを用いてビーム光を照射したのに対して5本実施例は
記録媒体上の異なる位置の三つの記録膜に、各々別個の
対物レンズを用いてビーム光を照射している点が異なる
FIG. 9 is a diagram illustrating another embodiment. In this example as well, three recording films are stacked, and information can be recorded, reproduced, and recorded independently on each recording film. Whereas the film was irradiated with a beam of light using one objective lens, in the fifth embodiment, three recording films at different positions on the recording medium were irradiated with a beam of light using separate objective lenses. The difference is that

すなわち、三つの波長λa、λb、λCを持つビーム光
34は、1/3の光量を反射するハーフミラ−91によ
って、1/3のビーム光が分割されて、AOモジュレー
タ6に入る。ここで、波長λCのビーム光のみが透過さ
れて、PBS95で光路が変化され、波長λCに対する
1/4人板101を通過して対物レンズ104によって
記録膜26上に絞り込まれる。また、反射光は、対物レ
ンズ104.1/4人板101、PBS95を通過して
検知器98に入射し再生、フォーカスエラー、トラッキ
ングエラー信号が検出される。更に、ハーフミラ−92
でハーフミラ−91を通過してきたビーム光が1/2ず
つに分割され、各々A○モジュレータ4,5に入る。A
Oモジュレータ5では、波長λbのビーム光のみが透過
されて、PBS94、波長λbに対する1/4人板10
0、対物レンズ103によって、記録膜25に絞り込ま
れ、また、検知器97で反射光を検知する。波長λaの
ビーム光も、同様にして記録膜24上に絞り込まれ、検
知器96で反射光を検知する。この様に、本実施例によ
っても、多層の記録膜に各各独立に、情報を記録、再生
、消去できる。
That is, the beam light 34 having three wavelengths λa, λb, and λC is split into 1/3 by a half mirror 91 that reflects 1/3 of the amount of light, and enters the AO modulator 6. Here, only the beam of wavelength λC is transmitted, the optical path is changed by the PBS 95, the beam passes through the 1/4 person board 101 for the wavelength λC, and is focused onto the recording film 26 by the objective lens 104. Further, the reflected light passes through the objective lens 104, the 1/4 person plate 101, and the PBS 95, and enters the detector 98, where reproduction, focus error, and tracking error signals are detected. Furthermore, half mirror 92
The beam light passing through the half mirror 91 is divided into 1/2 parts, and each part enters the A○ modulators 4 and 5. A
In the O modulator 5, only the beam light of wavelength λb is transmitted, and the PBS 94 and the 1/4 person board 10 for the wavelength λb are transmitted.
0. The objective lens 103 focuses the light onto the recording film 25, and the detector 97 detects the reflected light. The beam light having the wavelength λa is similarly focused onto the recording film 24, and the reflected light is detected by the detector 96. In this way, according to this embodiment as well, information can be recorded, reproduced, and erased independently on each multilayer recording film.

第10図は他の実施例の説明図である。この例では、三
つの波長λa、λb、λCを分割するのに、第9図の例
のAOモジュレータではなく、偏向プリズムを用いてい
る。ビーム光34を偏光向プリズム1.10を通すと、
波長の違いにより偏向角が異なるため、各々の波長のビ
ーム光に分割され、更に、波長λaのビーム光は偏向プ
リズム111で光路が記録媒体14に対して垂直となる
ように変換され、波長λbも同様な操作が偏向プリズム
112によってなされる。その他は、第9図の例と同様
な構成であり、この実施例でも多層の記録膜に独立に記
録、再生、消去ができる。
FIG. 10 is an explanatory diagram of another embodiment. In this example, to divide the three wavelengths λa, λb, and λC, a deflection prism is used instead of the AO modulator in the example of FIG. 9. When the beam light 34 is passed through the polarizing prism 1.10,
Since the deflection angle differs depending on the wavelength, it is divided into beams of each wavelength.Furthermore, the beam of wavelength λa is converted by the deflection prism 111 so that the optical path is perpendicular to the recording medium 14, and the beam of wavelength λb is converted. A similar operation is performed by the deflection prism 112. The rest of the configuration is the same as that of the example shown in FIG. 9, and in this example as well, recording, reproduction, and erasing can be performed independently on the multilayer recording film.

第11図は、その他の実施例の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of another embodiment.

本実施例では、情報の記録時は、すべての波長のビーム
光を発生する白色レーザ120のビーム光は、完全非収
差レンズであるコリメートレンズ121により平行真円
光に整形され、光フィルタ122に入射する。光フィル
タ122は、記録信号130に応じて、波長透過率が変
化し、光フィルタ122の出力光は各波長で強度変調が
かかる。
In this embodiment, when recording information, the beam light of the white laser 120 that generates beam light of all wavelengths is shaped into parallel perfect circular light by the collimating lens 121, which is a completely achromatic lens, and then passed through the optical filter 122. incident. The wavelength transmittance of the optical filter 122 changes according to the recording signal 130, and the output light of the optical filter 122 is intensity-modulated at each wavelength.

第12図で、このビーム光の強度変調を説明する。例え
ば、第12図のようなnビットの10の信号が記録信号
130として、光フィルタ122に入力されると、光フ
ィルタ122は出力光として、第12図のような信号に
対応した光強度分布をもつビーム光を生成する。この強
度変長されたビーム光は、第11図の光路変換器123
に入り、直進して対物レンズ125で記録媒体中に絞り
込まれる。この際、波長に応じて焦点距離が異なるので
、記録媒体中の深さ方向に各波長のビーム光が各々絞り
込まれ、情報が記録される。また、再生時は、光フィル
タ122がすべての波長のビーム光を透過し、記録時と
同様に記録媒体中にビーム光が照射される。記録媒体中
の情報の記録状態に応じて、各波長で光強度の異なる反
射光が、対物レンズ125を通過し、光路変換器123
で光路が変換され、光検知器]26で検知され、各波長
に対応した再生信号131が生成される。
The intensity modulation of this light beam will be explained with reference to FIG. For example, when 10 n-bit signals as shown in FIG. 12 are input to the optical filter 122 as the recording signal 130, the optical filter 122 outputs a light intensity distribution corresponding to the signals as shown in FIG. Generates a beam of light with . This beam light whose intensity has been changed is sent to the optical path converter 123 in FIG.
The beam enters the recording medium, travels straight, and is focused into the recording medium by the objective lens 125. At this time, since the focal length differs depending on the wavelength, the beam light of each wavelength is focused in the depth direction in the recording medium, and information is recorded. Furthermore, during reproduction, the optical filter 122 transmits the beam light of all wavelengths, and the beam light is irradiated into the recording medium in the same manner as during recording. Depending on the recording state of information in the recording medium, the reflected light with different light intensities at each wavelength passes through the objective lens 125 and passes through the optical path converter 123.
The optical path is converted by a photodetector] 26, and a reproduced signal 131 corresponding to each wavelength is generated.

このように1本実施例では、記録媒体の深さ方向に多重
の情報を記録することができ、大容量の記録装置を得る
ことができる。
In this way, in this embodiment, multiple pieces of information can be recorded in the depth direction of the recording medium, and a large-capacity recording device can be obtained.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、多層の記録膜をもつ記録媒体に情報の
記録、再生、消去を簡便にできるので、記録密度が高く
、かつ、データ転送速度の短い、光記録装置を提供する
ことができる。
According to the present invention, since information can be easily recorded, reproduced, and erased on a recording medium having a multilayer recording film, it is possible to provide an optical recording device with a high recording density and a short data transfer rate. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例の説明図、第2図は従来列の
説明図、第3図は本発明で対象とする記録媒体の構造図
、第4図は本発明の信号処理の例図、第5図は本発明の
実施例の対物レンズの部分の詳細図、第6図は本発明の
対象とする記録媒体の透視図、第7図は本発明で用いる
光源の強度分説明図である。 1・・・レーザ、4,5.6・・・AOモジュレータ、
7゜8.9・・・PBS、10,11.12・・・波長
板、13・・・対物レンズ、14・・・記録媒体、24
・・・第1の記録膜、25・・・第2の記録膜、26・
・・第3の記録膜。 代理人 弁理士 小川勝馬1・′ ・ 化4図 (C) ち5図 為6図 來′V図 不8図 入α 人b 八C入 ¥11図 第12図
Fig. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram of a conventional column, Fig. 3 is a structural diagram of a recording medium targeted by the present invention, and Fig. 4 is an illustration of the signal processing of the present invention. Example diagrams, FIG. 5 is a detailed view of the objective lens portion of the embodiment of the present invention, FIG. 6 is a perspective view of the recording medium targeted by the present invention, and FIG. 7 is an explanation of the intensity of the light source used in the present invention. It is a diagram. 1...Laser, 4,5.6...AO modulator,
7゜8.9... PBS, 10, 11.12... Wave plate, 13... Objective lens, 14... Recording medium, 24
...first recording film, 25...second recording film, 26.
...Third recording film. Agent Patent Attorney Katsuma Ogawa 1・' ・ 4 figures (C)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、記録媒体上にビーム光を照射することにより、前記
記録媒体上に情報の記録、再生、消去を行う光記録再生
装置において、 複数の波長をもつ光源から前記ビーム光を生成すること
を特徴とする光記録再生装置。 2、長波長側の光強度を高くしたビーム光とすることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光記録再生装置
。 3、多層の記録膜をもつ前記記録媒体であつて、前記ビ
ーム光の入射側の前記記録膜の光透過率は長波長側を大
とし、前記ビーム光の入射側からより遠い記録膜になる
につれて光透過率の大となる波長がより低くなることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光記録再生装置
[Claims] 1. In an optical recording and reproducing apparatus that records, reproduces, and erases information on a recording medium by irradiating a beam of light onto the recording medium, the beam of light is emitted from a light source having a plurality of wavelengths. An optical recording and reproducing device characterized in that it generates. 2. The optical recording and reproducing apparatus according to claim 1, characterized in that the beam light has a high light intensity on the long wavelength side. 3. In the recording medium having a multilayer recording film, the light transmittance of the recording film on the incident side of the beam light is larger on the longer wavelength side, and the recording film is farther from the incident side of the beam light. 2. The optical recording and reproducing apparatus according to claim 1, wherein the wavelength at which the light transmittance increases becomes lower as the wavelength increases.
JP60231207A 1985-10-18 1985-10-18 Optical recording and reproducing device Pending JPS6292134A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6449128A (en) * 1987-08-19 1989-02-23 Mitsubishi Electric Corp Multiplex recording and reproducing device based upon optical wavelength
JPH02301020A (en) * 1989-05-16 1990-12-13 Toshiba Corp Multilayer optical disk device

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