JPS63302434A - 光学的情報記録再生装置 - 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】 〔発明の分野〕 本発明はレーザを光源として有し、このレーザからの出
射光を光学系により微小径に絞って光学的情報記録媒体
の情報記録面に照射して、該情報記録面に情報を記録し
、該情報記録面に記録された情報を再生し、及び／また
は該情報記録面に記録された情報を消去し得る光学的情
報記録再生装置に関するものである。

〔従来技術〕

近年、コンパクトディスクや追記型ディスクを利用した
電子ファイルシステム、あるいは消去可能な光磁気材料
、相転移型材料を用いた光デイスクシステム等の光学的
情報記録再生装置の商品化、研究開発が盛んである。な
かでも最近、カード形態をした光記録媒体（以下光カー
ドと称す）へ情報の記録・再生を行う光カードシステム
が特に注目されている。光カードは製造の容易さ、携帯
性のよさ、アクセス性のよさといった特徴を生かし、今
後、用途がますます広まってゆくと考えられる。

商品形態の光カードとしては米国ドレツクスラーテクノ
ロジー社のＤｒｅｘｏｎ　　Ｌａ５ｅｒ　　Ｃａｒｄ　
（商標登録）が知られている。該カードは３〜５μｍ程
度に絞った光ビームを用いてビットの形で情報を記録し
、２メガハイド以上の容量を得ることが出来る。情報の
記録・再生に用いる光ヘッドは従来の光ディスク等のも
のと同じであるが、上記のようにスポット径が光ディス
ク等より太き（でも良いので光ヘッドの対物レンズの有
効Ｎ、Ａ、（開口数）は従来の光ヘッドの０．５前後に
対し０．２〜０．３程度と比較的小さくて済み、対物レ
ンズを軽量・小型にすることが出来るという利点がある
。

第４図は光カード装置を例に、従来の光学的情報記録再
生装置の構成を説明する概略図である。第４図において
、１は半導体レーザ、２はコリメータレンズ、３はビー
ムスプリッタ、４は対物レンズ、５は光カード、６は集
光レンズ、７は光検出器である。

半導体レーザｌから出射した光束は、コリメータレンズ
２によって平行光束とされ、ビームスプリッタ３を透過
し、対物レンズ４により絞られ、光カード５の情報記録
層５□上に微小スポットを形成する。

光カード５の情報記録層５□からの反射光は、再び対物
レンズ４によって、平行光束となりビームスプリッタ３
で反射され、集光レンズ６を経て、光検出器７に達する
。これにより、公知の方法を用いて、ＲＦ倍信号検出、
フォーカス制御、トラッキング制御などが行われる。ま
た、この系によって同様に情報の記録・消去も行われる
。

第５図は、第４図示の装置の対物レンズ４及び光カード
５の部分拡大図である。ここで、５．は光カード５の透
明基板、５□は光カード５の情報記録層、５３は光カー
ド５の支持基板、また５０は透明基板５１の表面に付着
した汚れ、指紋等の異物を表わす。

通常光カード装置においては、光カード５の情報記録層
５□上を照射する光ビームのスポット径は３μｍ程度あ
れば良く、そのような大きさのスポットを得る為、図中
に表わされる無収差の平行光束Ａを透明基板５．の厚さ
も考慮して設計された対物レンズ４によって情報記録層
５２上に回折限界の状態で結像されることが行われる。

いま、対物レンズ４の焦点距離をｆ１対物レンズ４の開
口数をＮＡ、入射する平行光束Ａの径をＤ、入射光の波
長をλとすると、回折限界の結像スポット径ｄ。

（１／ｅ２径）は にニガウシアン分布の場合的１．３ で表わされる。ここで１例としてｄ。＝３μｍ１λ＝８
３０ｎｍ、ｆ＝４．５ｍｍとすれば、Ｄ＝１．６ｍｍ。

Ｎ　Ａ　＝　０　、１８となる。

しかし、前述したように対物レンズ４の開口数ＮＡが０
．１８と小さいと透明基板５．の表面を通過する光束の
面積が小・さくなり、ＮＡが大きな対物レンズに比べる
と相対的に表面の異物によって光束が遮られる割合が太
き（なる。また、光カードはその基板の厚さが光ディス
クに比べて薄（、ＤｒｅｘｏｎＬａｓｅｒ　　Ｃａｒｄ
　（登録商標）の場合、基板の厚みは約０．４ｍｒｎＬ
かな（、この点でも更に不利となる。更に、光カードは
情報の記録・再生時にカードを往復させなければならな
い。往復運動には必ず減速あるいは反転する状態が伴な
うので、係る状態においてカード表面に異物が存在する
とＡＴ・ＡＦサーホが極めて不安定になり外れやすくな
る。

〔発明の概要〕

本発明の目的は、上記従来装置の欠点を解消し、光学的
情報記録媒体の表面の欠陥や付着ゴミ等の影響により記
録・再生信号の品位低下を来したりする様なことがなく
なり、且つＡＴはずれやＡＦはずれを生ずる様なことが
なく、信頼性の向上及びエラーレートの改善を実現する
ことのできる光学的情報記録再生装置を提供することを
目的とする。

本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして
、レーザからの出射光を光学系により微小径に絞って光
学的情報記録媒体の情報記録面に照射して、該情報記録
面に情報を記録し、該情報記録面に記録された情報を再
生し、及び／または該情報記録面に記録された情報を消
去し得る光学的情報記録再生装置において、前記光学的
情報記録媒体面に照射されるレーザ光スポットの大きさ
を前記光学系に対する前記レーザ光の実効ＮＡによって
定まる回折限界の大きさよりも大きくすることを特徴と
する光学的情報記録再生装置が提供される。

〔実施例〕

第１図は本発明を光カード装置に適用した実施例を示す
概略図で、第２図は第１図示の装置の部分拡大図である
。図中、第４図及び第５図と同一の部材には共通の符号
を附した。本発明においては、第２図に示されるように
、光カード５の表面（透明基板５１上）に照射されるレ
ーザ光スポットの大きさを、対物レンズ４が無収差の場
合の回折限界で制限されるスポットの大きさよりも大き
くするよう構成されている。そのため光カード５の表面
に付着した汚れ、指紋等の異物５０が存在したとしても
、該異物５０によって光が遮られる割合は従来の場合に
比べて少なくなる。以下、本発明について詳細に説明し
ていく。

既に従来例で述べたように、２　Ｍ　Ｂ　ｙ　ｔ　ｅ程
度の情報容量を有する光カードの場合には光カード５の
情報記録層５□上を照射する光ビームのスポット径は３
μｍ程度あれば良い。いま、対物レンズ４の焦点距離ｆ
＝４．５ｍｍ、入射光の波長λ＝　８３０　ｎ　ｍ　。

回折限界の結像スポット径ｄ０＝３μｍとすれば、前述
した式より、入射する平行光束の径Ｄ　＝　１　、６　
ｍ　ｍ　。

対物レンズ４の開口数ＮＡ＝０．１８となる。つまり、
対物レンズ４が無収差の場合であれば、入射する平行光
束の径りは１．６ｍｍ　（図中、破線で示した光束Ａ）
となる。これに対し、本発明は同じ焦点距離を有する対
物レンズに対し上記の光束径より大きな径、例えば２倍
の３　、２　ｍ　ｍを有する光束Ｂを入射させる。但し
、光束Ｂは無収差の平行光束であるとする。もし対物レ
ンズが回折限界の性能を有すれば、前述した式より、結
像されたスポット径ｄ。＝１．５μｍになるが、本発明
に用いられる対物レンズは３　、２　ｍ　ｍ径の入射光
束に対しても情報記録層５□上でスポット径ｄ。＝３μ
ｍになるように収差がコントロールされている。このよ
うな性能を有する対物レンズは通常の設計技術を用いて
、例えば球面収差を適度に発生させることにより容易に
実現することが出来る。係る状態においては、光カード
５の表面に異物５０が存在しても、該異物によって光が
遮られる割合は光束Ａの場合の（１，６／３．２）”＝
　ｌ／４に減少する。逆に言えば異物に対して４倍強く
なる。なお、前述の例において単に入射光束径を２倍に
拡げてて回折限界の１．５μｍμｍポスポットたのでは
カード表面の異物の影響は確かに減少するが、焦点深度
が浅くなってＡＦ制御が難しくなったりパワー密度の変
化により記録特性が変化したりする他に、情報記録層自
体に存在する欠陥等の影響を受けてＳ／Ｎが悪化したり
する問題が生じるので、スポット径を３μｍ程度に大き
くすることが好ましい。また、対物レンズに入射する光
束径を回折限界のスポットを結像する場合に比べてどの
程度大きな値に設定したら良いかは記録・再生システム
の性能によっても異なるので一概には言えないが、カー
ド表面の異物に対する効果を顕著ならしめる為には好ま
しくは光束がカード表面を通過する面積が少なくとも２
倍以上、即ち光束径ではｆｌ−倍＃１．４倍以上あるこ
とが望ましい。これは表現を変えると、対物レンズに対
する入射光束の開口数ＮＡを回折限界の結像の場合の１
．４倍以上にする、と言うことができる。

第３図は、本発明の他の実施例を説明する図である。同
図が第１図と異なるところは、コリメータレンズ２の後
方に収差発生プレート８が挿入されていることである。

該収差発生プレート８は、例えばシュミットプレートの
如く透過波面に球面収差に相当する回転対称な収差を付
加する部材で、シュミットプレートと同様の手法、即ち
、平行平板ガラスに透明誘電体を蒸着する、あるいは平
行平板ガラスを吸着したまま研磨する等の方法で作成す
ることが出来る。以上説明したような収差発生プレート
を用いることにより、光カード表面に入射する光束の大
きさは無収差光学系の場合よりも太き（しながら、情報
記録層上においては所望のスポット径を得ることができ
る。

なお、以上の実施例においては光カードを対象に説明し
たが、光ビームを用い透明な基板を介して記録・再生を
行う媒体すべてに適用可能なことは言うまでもない。ま
た、光学的情報記録再生装置の構成、ＡＴ−ＡＦサーボ
方式にも何ら限定されることはなく、任意の光学的情報
記録再生装置に対して適用可能である。収差発生手段も
実施例の範囲にとどまらず、例えば半導体レーザの直後
の発散光束中に平行平板ガラスを入れて球面収差を発生
させる、あるいはコリメータレンズに一定の収差を持た
せる等、各種の変形が可能である。また、本発明は従来
の光学的情報記録再生装置と基本構成は同一のままで実
現することができ、技術的にも容易で、コスト増を招く
こともない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は光学的情報記録媒体に入
射する光束の開口数を無収差結像の場合より大きくして
、光学的情報記録媒１体の保護基板表面に存在する傷、
ゴミ、汚れ等の異物の影響を低減する等の効果を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学的情報記録再生装置の一実施例を
示す概略図、第２図は第１図示の装置の部分拡大図、第
３図は本発明の光学的情報記録再生装置の他の実施例を
示す概略図、第４図は従来の光学的情報記録再生装置を
示す概略図、第５図は第４図示の装置の部分拡大図であ
る。 １・・・半導体レーザ　　　２・・・コリメータレンズ
３・・・ビームスプリッタ　４・・・対物レンズ訃・・
光カード　　　　　６・・・集光レンズ７・・・光検出
器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）レーザからの出射光を光学系により微小径に絞って
   光学的情報記録媒体の情報記録面に照射して、該情報記
   録面に情報を記録し、該情報記録面に記録された情報を
   再生し、及び／または該情報記録面に記録された情報を
   消去し得る光学的情報記録再生装置において、前記光学
   的情報記録媒体面に照射されるレーザ光スポットの大き
   さを前記光学系に対する前記レーザ光の実効ＮＡによっ
   て定まる回折限界の大きさよりも大きくすることを特徴
   とする光学的情報記録再生装置。