JPS6339152A - 光学記録装置 - 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、光学ヘッドを用いた光学記録装置に関するも
のである。

従来の技術 光学記録再生装置は大容量メモリ、高速アクセスを小型
に実現できることから、再生専用装置としてコンパクト
ディスク（ＣＤ）が既に実用化され、又、記録可能な追
記型ディスクも画像ファイル、文書ファイル等で実用化
されている。さらに最近では、相変化や、光学磁気（熱
磁気）効果等音用いた、消去可能ディスクも開発され、
広範な分野での普及が期待されている。その中でも、コ
ンピュータの外部記憶装置や、ディジタル動画記録装置
等に用いるものは、１０〜数１０ＭＢＰＳ（Ｂｉｔ　Ｐ
ｅｒ　５ａｃｏｎｄ　）　　の高転送レートの記録が必
要とされている。上記の記録可能ディスクの場合、熱や
、化学変化を記録に用いているため、書き込み速度を上
げるのには限界があり、１０ＭＢＰＳ程度がその上限と
されていた。このため、１０〜数１０ＭＢＰＳＯ高転送
レートヲ実現する手段として、多ヘツド並列記録方式が
提案されている。

これは、転送データを数ビットのパラレルデータに変換
して、数個の光学ヘッドで並列同時記録を行うことによ
り見かけ上の転送レートの高速化を計ろうとするもので
、磁気記録に於けるマルチトラック記録と同様の考え方
である。

第７図は上述した従来の多ヘツド同時記録の構成例を示
すものである。第７図において、１ｏ１は光デイスク記
録媒体でアクリル基板にアルミ薄膜を蒸着したもの、１
０２は半導体レーザとレンズで構成された光学ヘッド、
１０３はトラバース用リニアモータ、１０４は光学ヘッ
ド、１０６はトラバース用リニアモータ、１ｏ６は光学
ヘッド、１０了はトラバース用リニアモータ、１ｏ８は
光学ヘッド、１ｏ９はトラバース用リニアモータ、１１
０は光デイスク記録媒体１ｏ１を回転させるスピンドル
モータ、１１１〜１１４は、それぞれの光学ヘッド１０
２　、１０４　、１０６　、１０８中の半導体レーザを
駆動するレーザドライバ、１１５は４ビツトのシリアル
−パラレル変換器、１１６はディジタルデータ入力端子
である。

以上の構成による従来の光学記録装置の動作を説明する
。ディジタルデータ入力端子１１６から２０ＭＢＰＳの
転送速度のディジタルデータが入力されると、シリアル
パラレル変換器１１６によって４ｂｉｔ毎に１サンプル
が順番に抽出され、レーザドライバ１１１．１１２，１
１３，１１４へ順番に出力される。従って転送レートは
それぞれｓＭＢＰＳとなる。レーザドライバ１１１へ出
力された信号は、光学ヘッド１０２の半導体レーザの光
出力を強度変調し、光デイスク記録媒体１０１０半径方
向４分割のうち、内周のムの領域に書き込まれる。又、
レーザドライバ１１２へ出力された信号についても同様
に光学ヘッド１０４を通じて、Ｂの領域に、レーザドラ
イバ１１３へ出力された信号は光学ヘッド１０６を通じ
てＣの領域に、レーザドライバ１１４へ出力された信号
は光学ヘッド１０８を通じてＤの領域に同時に書き込ま
れる。つまり、２０ＭＢＰＳのデータが、４つのｓＭＢ
ＰＳのデータにパラレルで記録される。記録はレーザ光
によるアルミ蒸発で記録され４０ＭＢＰＳを１つの光学
ヘッドでシリアル記録しようとすれば、Ｉ　Ｂｉｔｉ記
録するためのレーザ光照射時間は、５０　ｎ　ＳｅＣと
なり、例えば、記録媒体が光磁気ディスクの場合、一般
に、５０ｍＷ以上のレーザ光源を必要とし、いわゆるシ
リアル信号で２０ＭＢＰＳのデータを記録する装置全小
型に構成することは困難であった。このため、上記従来
例に示す様に、２０ＭＢＰＳのシリアルデータを４つの
パラレルデータに分割し、１つ当り５ＭＢＰ８の転送レ
ートに落とすことにより、全体として高転送レート全実
現していた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記の様な従来の構成によれば、光学ヘ
ッドが複数個独立に必要で、従ってフォーカスサーボ、
トラッキングサーボも光学ヘッドの数だけ独立に必要と
していた。このため、システムの構成が複雑且つ高価な
ものになっていた。又、高転送レートヲ実現するために
大きな困難はないと思われる再生装置は、媒体の記録形
式が単一トラック、シリアル記録であれば、単一光源に
よって容易に構成でき、従って当初のシステムは、大規
模な装置を用いた記録装置によって作成された、単一ト
ラック、シリアル記録方式の再生専用ディスクとその再
生専用装置が一般に普及するものと考えられている。上
記、従来の構成によれば、この様な単一光源による再生
専用機と互換が取れる方式、すなわち、単一トラック、
シリアル記録が実現できなかった。

本発明は、従来構成の上記問題点に濫みてなされたもの
で、単一のフォーカスサーボ及びトラッキングサーボに
よる構成で、高転送レート、単一トラック、シリアルデ
ータの実時間記録を小型に実現する光学記録装置を提供
するものである。

問題点を解決するための手段 本発明による光学記録装置は、レーザ光源と、レーザ光
源から放射状に出力されたレーザ元金平行光にするコリ
メータレンズと、このコリメータレンズの平行出力光の
方向を電気的に変化させる光偏向器と、この光偏向器の
出力光音、集光させるための凸レンズから成る光学系を
各々複数個備え、媒体移動方向に直列に配する。すなわ
ち、ディスク媒体の場合は回転方向に配列し、スポット
光が回転方向に等間隔に一列に並ぶ様に構成し、また、
上記光偏向器の偏光方向が媒体移動方向に一致するよう
に構成されている。

作用 本発明の構成によれば、媒体移動方向に等間隔に一列に
並べたレーザー光を、上記光偏向器によって、媒体移動
方向に走査することにより、媒体へのレーザ照射時間の
伸長化を図り、レーザ光源の必要出力の低下を図ろうと
するものである。すなわち、シリアルデータを各レーザ
光に順番に振り分け、パラレル化し、ディスク上でシリ
アルデータ化することにより、各レーザ光の転送レート
金工げると共に、再生時のシリアル読み出し全可能にす
るものである。これによって、各スポット光の同一トラ
ックへの書き込みが可能となり、従って、各光学ヘッド
の近接配置が可能となり、同一トラッキング及びフォー
カス制御系へのマウントが可能となる。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を５照しながら説
明する。

第１図は、本発明の一実施例２示すものである。

第１図で、１．５，９．１３は半導体レーザ、２゜６．
１０．１４はコリメータレンズ、３，７，１１゜１５は
光偏向器、４，８，１２．１６は集光レンズ、１７は光
デイスク記録媒体で、アクリル基板にアルミ薄膜を蒸着
したもので形成されている。

１８は光デイスク記録媒体１了を回転させるためのスピ
ンドルモータ、１９は信号入力端子、２０は入力信号を
４つのパラレル信号に分割するシリアル・パラレル変換
器、２１は半導体レーザ／ｌｓドライブするドライバ、
２２は半導体レー史−をドライブするドライバ、２３は
半導体レーザ？をドライブするドライバ、２４は半導体
レーザ／８８ドライブするドライバ、２６はクロック発
生器、２６は１／４分周器、２７は短歯状波発生器、２
８は周波数可変正弦波発振器ｖｙｏである。

以下、上記実施例の動作を説明する。まず、記録する２
０ＭＢＰＳのディジタルデータが入力端子１９から入力
され、シリアル・パラレル変換器２Ｑによって５ＭＢＰ
Ｓの４つのディジタル信号に振り分けられる。この振り
分は操作は、入力データに同期してクロック発生器２６
から発生した２０ＭＩＩｚのクロックによって行なわれ
る。

上記の様にして振り分けられた４つのディジタル信号は
、それぞれドライバ２１〜２４金通じて半導体レーザ１
．半導体レーザ６、半導体レーザ９、半導体レーザ１０
を定電流駆動し、信号１′１′＋。

パ０”に対応してレーザ光をオン、オフ（ＯＮ。

０ＦＦ）する。半導体レーザ１の出力レーザ光は、放射
状に拡散するためコリメータレンズ２によって平行光に
され、光偏向器３に入射される。光偏向器３は、光の方
向を電気的に可変させるもので、圧電素子中に光を通し
、その圧電素子に高周波電圧を印概することによって発
生した超音波との相互作用で生ずる光屈折作用を用いて
いる。その屈折角は、光偏向器３に入力する電圧の周波
数に依存し、第２図の様な特性を示す。

一方、クロック発生器２６で発生された４０ＭＩ（ｚの
クロックは、１／４分周器２６で１０ＭＨｚに分周され
、短歯状波発生器２７を駆動する。この短歯状波発生器
２了の出力はＶＦ０２８によって周波数制御され、光偏
向器３の偏向角制御端子に入力される。ＶＦＯ２Ｂの出
力周波数は第３図に示す様に矩歯状波的に変化する。従
ってその偏向角も第４図の様に矩歯状波的に変化し、集
光レンズ４によって光デイスク媒体１了上に集光した光
スポットは、第６図に示すｂ１点よりＩＬ１’点まで、
７μｍの距離を２００　ｎ　ｓｅｃで移動する。ここで
、ディスクはスピンドルモータ１８により、４０ｍ／ｓ
ｅｃの線速度で等線速度回転する様に制御されており、
上記ｂ１点より２Ｌ　１／点への光偏向器による移動は
、線速度方向、すなわち、元スポットと媒体との相対移
動方向に等しく設定されている。従ってディスク上のｂ
１点は２０　Ｏｎ　ｓｅｃ後には８μｍ離れたｂ１′点
に移動し、２Ｌ１′、ｂ１′間は１μｍとなる。

すなわち、ディスク上ではレーザスポットの移動６速度
は２００　ｎ　ｓｅｃで１μｍと言う、アルミ蒸着膜全
レーザスポットで蒸発させるのに十分な、「遅い相対移
度速度」を得ることができる。上記の動作は、半導体レ
ーザ５．コリメータレンズ６、光偏向器７．集光レンズ
８．半導体レーザ９．コリメータレンズ１０．光偏向器
１１．集光レンズ１２、半導体レーザ１３．コリメータ
レンズ１４゜光偏向器１５．集光レンズ１６についても
同様に行なわれ、第４図でそれぞれａ　２／　、　ｂ２
／間、１Ｌ３’。

ｂ３’間、ｌＬ４’　、　ｂ４’間にビットが記録され
る。

レーザスポットの照射開始の位置関係はｂｌ、ｂ２間、
ｂ２．ｂ３間、ｂ３　、ｂ４間はそれぞれ２μｍで最小
記録波長に等しい。又、時間的にはｂｌ。

ｂ２．ｂ３．ｂ４への照射は同時に開始され、ｈ１’　
、　２Ｌ２’　、　ａ３’　、　ｈ４’　　で同時に終
了してＢｉｔｌ　、　Ｂｉｔ２　、　Ｂ工ｔ３．Ｂｉｔ
４は同時に形成される。光偏向器によってこの様に電気
的に移動したレーザ光ビームは、短歯状波の急峻な立ち
下がりによって生ずる光偏向器の偏向角制御周波数の変
化によって、２Ｌ１′からｂｌへ、＆２′からｂ２へ、
＆３′からｂ３へ、１４’　からｂ４の各点へ、瞬時に
戻り、再度２００ｎｓｅｃかけてＢｉｔ　ｉ形成する過
程をくり返す。理解全容易にするために、第５図に第１
図のＡ−Ｈの各点での波形をタイムチャートで示す。

以上述べた様に本実施例によれば、従来困難であった１
０ＭＢＰＳ以上の転送レートでの光ディスクへの実時間
シリアル記録が、光学系の複数化と光偏向素子を導入す
ることによシ、光ビームを走行方向に走査して書き込み
照射時間の伸長化と、最小ピット長の保持の両立を可能
とすることができる。又、複数の光学系ではあるが近接
配置の構成となり、さらにシングルトラック、シリアル
データ記録となるため、トラッキングサーボ、フォーカ
スサーボは単一で良い。

なお、本実施例では、ディスクとしては追記型のアルミ
蒸発方式によって説明したが、光磁気記録、相変化型記
録においても全く同様のことが言える。又、ここでは光
学系の個数を４としたが、数に特に制限がないことは言
うまでもない。

発明の効果 本発明は、電気的に元ビームを偏向できる光偏向素子を
光学系に用い、その光学系全複数個媒体走行方向に並べ
、各光偏向素子によって媒体走行方向に光ビームを移動
することに上り、ビット長を長くすることなく、元ビー
ムの長時間照射を可能にし、シリアルデータの実時間記
録をコンパクトに実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における光学記録装置のブロ
ック図、第２図は四元偏向素子の特性図、第３図は本実
施例における光偏向素子の制御電圧側図、第６図は第１
図の各部の波形のタイムチャート、第７図は従来の光学
記録装置のブロック図である。 １．５，９．１３・・・・・・半導体レーザ、２，６゜
１０．１４・・・・・・コリメータレンズ、３．了、１
１゜１５・・・・・・光偏向器、４，８，１２．１６・
川・・集光レンズ、１７・・・・・・光デイスク記録媒
体、１８・川・・スピンドルモータ、１９・・・・・・
入力端子、２０・川・・７リアル・パラレル変換器、２
１〜２４・・甲・ドライバ、２５・・・・・・クロック
発生器、２６・・・・・・１／４分周器、２７・・・・
・・短歯状波発生器、２８・・・・・・周波数可変正弦
波発振器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名（ち
２図 第　３　図 ｉ　　　７’５　　　＜ｎ１ｅｃ） 第４図 ｖ４ト　ア：’ｒ　　（ｎｓｅｃ） 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のレーザ光源と、前記各レーザ光源から放射
   状に出力されたレーザ光を平行光にするコリメータレン
   ズと、前記各コリメータレンズの出力光の方向を電気的
   に変化させる光偏向器と、前記各光偏向器の出力光をス
   ポット光にする凸レンズを備え、相対的に移動する光学
   媒体上に上記スポット光を照射するように構成するとと
   もに、前記各レーザ光源、コリメータレンズ、光偏向器
   、凸レンズは、前記光学媒体の移動方向に対して直列に
   配置されたことを特徴とする光学記録装置。
2. （２）光偏向器は、媒体の移動方向と同一方向に偏向す
   るように構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の光学記録装置。