JPS6363974B2 - - Google Patents

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JPS6363974B2
JPS6363974B2 JP54165359A JP16535979A JPS6363974B2 JP S6363974 B2 JPS6363974 B2 JP S6363974B2 JP 54165359 A JP54165359 A JP 54165359A JP 16535979 A JP16535979 A JP 16535979A JP S6363974 B2 JPS6363974 B2 JP S6363974B2
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    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/126—Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0045—Recording

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学記録再生装置に関する。
光感応性記録材料を用いて円盤を形成し、この
円盤を回転させておき、これにレーザ等の光を
φ1μm以下の微小径に絞つて照射することによつ
て、前記円盤に凹凸あるいは濃淡等の変化として
信号を高密度に記録しまたは再生することが行な
われている。
例えば光学式のビデオデイスクは上記の技術の
中で、あらかじめ高密度に記録された信号を再生
のみする装置として良く知られている。またビデ
オデイスクの原盤を作る装置において上記の記録
する技術が用いられる。また記録信号の対象とし
ても、映像信号や音響信号、デイジタル信号まで
考えられている。
前記光学記録再生装置において信号の記録は、
前記円盤上の記録薄膜にレーザ光を照射して、上
記薄膜の光照射部を溶融蒸発させたり、反射率や
透過率を変化させたりすることによつて記録が行
われる。すなわちレーザ光のエネルギを熱的に利
用して、記録材料の光学特性を変化させることが
一般に行なわれる。
本発明は上記のような光学記録再生装置におい
て円盤のどの部分においても均一な記録を得、か
つ良好なピツトを形成するための新規な装置を提
供するものである。
一般に一定の回転数で回転する円盤は、例えば
その記録部位が円盤の内周であるか、外周である
かによつて、周速度が異なるものである。すなわ
ち外周では、回転中心からの半径が大きい分だけ
内周より周速度が早くなる。このことは前記のよ
うなレーザ光の熱的効果等を用いて信号を記録す
る場合には、内周におけるより、外周における方
が円盤に対する照射レーザパワー（記録エネル
ギ）が多く必要であることを示す。例えば、外周
で必要な記録エネルギで内周に記録すると、過剰
の記録パワーで記録されてピツトが変形したり、
記録材料自身が変形したりするため、品質の良い
記録再生は達成できない。また円周での最適な記
録エネルギで外周に記録する場合には、エネルギ
不足で良好な記録ピツトを形成できない。したが
つて本発明の一つの目的は外周から内周まで円盤
の全記録領域にわたつて、均一な記録再生品質を
得る記録エネルギの制御を行なう新規な装置を提
供するものである。
前記レーザ光の熱的効果等を利用して信号を記
録する際のもう一つの問題は、記録信号のデユー
テイレシオと、円盤上に記録形成される記録ピツ
トによる信号のデユーテイレシオが一致しないと
いう点である。このことは例えば記録信号によつ
て、円盤に照射するレーザ光をデユーテイレシオ
50％のパルス光として変調して照射しても、円盤
上に形成されるピツト長と、該ピツトと次のピツ
トの間に存在する未記録部位の長さとは必ずしも
等しくならないことである。これは、記録におい
て熱的効果を利用するので、記録材料や円盤を形
成する基材等における熱伝導によるロスや、印加
した記録エネルギと記録材料の記録閾値等の影響
がきいてくるためである。上記のように記録のデ
ユーテイレシオが記録信号と一致しないというこ
とは、前記光学記録再生装置を例えばビデオ信号
の記録再生あるいはデイジタル信号の記録再生等
に用いる場合、波形が忠実に伝送できないという
ことになり、重大な障害要因となる。したがつて
本発明の他の目的は、記録のデユーテイレシオ記
録信号のそれに近ずける装置を提供するものであ
る。
以上本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図は本発明が適用される光学的記録再生
装置の一構成例を示す。１は光感応性記録材料を
用いたデイスク（円盤）を示す。このデイスク１
はデイスクモータ５のスピンドル４を中心として
一定回転速度でまわる。この回転数は例えば１回
転に１フレームのNTSCビデオ信号を記録すべく
1800rpmで回転する。２はターンテーブル、３は
デイスク押えを示す。６は光学系ユニツト（光学
ヘツド）を示す。６１は半導体レーザ等の光源を
示し、光ａを発生する。６２は光源６１の光ａを
集めるための集光光学系を示す。６３は公知のト
ラツキングミラーを示し、光路を変更する。６４
は光ａを微小径に絞つてデイスク１に照射するた
めの対物レンズ等で構成される絞りレンズを示
す。この絞りレンズ６４は公知のボイスコイル等
を用いて焦点制御される。６５はビームスプリツ
タを示し、デイスク１からの反射光ｂを入射光ａ
の光路から分離し、光電変換器６６の方へ向かわ
せる。６６はPINダイオード等の高速光電変換器
で、デイスク１に記録されている信号の検出、ま
た公知の分割されたPINダイオードを用いて、焦
点誤差信号の検出、トラツキング誤差信号の検出
をも行なう。
７は半導体レーザ６１の駆動回路を示し、端子
Ｐには記録すべき信号（例えばFM変調されたビ
デオ信号）や信号再生時の半導体レーザの出力パ
ワーを指定する信号が入力される。８は光電変換
器６６の前置増幅器を示し、端子Ｒには再生信号
が出力される。
９は前記光学系ユニツト６をデイスク１に対し
て矢印Ａ，Ｂいずれかの方向に移送するための移
送ねじを示す。１０は移送ねじ９に回転動力を伝
える移送モータを示す。１１は例えば可変抵抗器
等で構成され、デイスク１への光の照射位置に対
応する信号を発生する装置である。１１の中の
RESは抵抗体、Ｓは該抵抗体RESの上を摺動す
る接触子を示す。この接触子Ｓは光学系ユニツト
６に固定して取り付けられており、光学系ユニツ
ト６のＡ，Ｂ方向への移動に伴つて、抵抗体
RESの上を摺動する。端子R2は、接触子Ｓの電
位を導出する端子を示す。したがつて、端子R1，
R2間にはデイスク１に対する光の照射位置に比
例する信号が発生する。この信号は後述のデイス
クの外周、内周による記録エネルギの調整に用い
られる。
第２図ａは、第１図の装置で信号をデイスク１
の一部のみに記録した例を示す。ｃの部分は未記
録部を示し、ｄの部分は信号の記録部を示す。第
２図ｂは、信号の記録部ｄの一部拡大図を示す。
Ｔは記録トラツクの方向を示す。p1，p2部は、強
い記録光が照射して、前記光感応性材料が蒸発も
しくは光学的性質が変化して形成されたピツトの
部分を示す。q1，q2はピツトの間に形成される未
記録部分を示す。p1，q1、p2，q2のそれぞれのト
ラツク方向の長さの比は第１図の半導体レーザ駆
動回路７の入力端子Ｐに印加した電気信号のデユ
ーテイレシオと一致するのが、記録再生装置とし
ては最も好ましく、忠実な波形の記録再生が行な
われることになる。しかし一般的には、前記記録
材料やデイスク基材における熱拡散性あるいは記
録材料の記録エネルギの閾値（記録を開始する記
録エネルギの強さ）と、実際に印加する記録パワ
ー等の関係により、前記p1，q1、p2，q2のそれぞ
れのトラツク方向の長さの比は変化する要因をも
つている。例えば、記録エネルギが小さすぎる
と、ピツト部分p1，p2の長さが実際の印加した信
号より短かく記録される。一方記録エネルギが大
きすぎると、p1，p2の長さが実際に印加した信号
より長くなる傾向を示す。同時に過大な記録エネ
ルギはピツトの内部や周辺を荒して再生信号の品
質を劣化させる原因にもなる。
第２図ｂに示す記録された信号の再生は、信号
トラツクにそつて弱い連続光（記録材料が変化し
ない程度の強度の光）を照射し、その反射光（ま
たは透過光）を光電検出器（第１図６６）で検出
することによつて行なわれる。
第３図は前記、光感応性材料を用いたデイスク
１の記録再生特性の一例を示す。横軸には記録エ
ネルギを示し、縦軸には記録した部分に読み出し
光を照射したときの再生振幅を示す。特性曲線Ｘ
は第２図ａに示すデイスク１の外周における記録
特性を示す。記録エネルギを０から順次大きくし
ていくと、記録閾値はPthOを越えると記録が始
まり、最適な記録エネルギP0Oで再生振幅も大き
くなり、信号品質も良い記録が得られることを示
す。特性曲線Ｙは第２図ａに示すデイスク１の内
周における記録特性を示す。一定の回転数で回転
するデイスク１においては内周ほど周速度が遅く
なるので、弱い光パワーで記録する。図中PthI，
PoIはそれぞれ内周における記録閾値および最適
記録エネルギを示す。
第４図は第１図の半導体レーザ駆動回路７の一
実施例を示す。LDは半導体レーザを示し、この
半導体レーザLDには、アース電位から半導体レ
ーザLD、抵抗R5、インダクタンスＬ、トランジ
スタTr2を通つて負の電位−Ｖに向かつて、直流
バイアス電流IDCが流れる。PDは例えば太陽電池
のような光電変換器で、半導体レーザLDの出力
光の一部を検出してこれに対応した電流を流す。
光電変換器PDと演算増幅器OP、トランジスタ
Tr2は半導体レーザLDの出力パワーを制御し、
その発光出力を半導体レーザLDの温度に関係な
く一定に保持するためのサーボループを構成す
る。サーボループの基準はＤ点に流れ込む電流で
与えられる。トランジスタTr1、抵抗R3，R2は端
子Ｂに印加される信号によつてＤ点に流れ込む電
流を変更し、これによつて半導体レーザLDの発
光出力を制御するものである。
したがつて、第４図の端子Ｂに、第１図の可変
抵抗器１１の端子R2を接続することによつて、
半導体レーザLDの発光出力を、デイスク上の照
射位置に応じて、変化させることができる。
第４図の端子Ａには、デイスク１に信号を記録
する場合に記録信号が入力され、これに対応した
変調電流IACがコンデンサC1を通して流れ、半導
体レーザLDの光出力を記録信号に応じて変調す
る。前記半導体レーザLDの出力パワーを一定に
制御するサーボループは、この記録信号のように
高い周波数成分の光変動には追従しないように構
成されている。
第５図は半導体レーザのの出力特性の一例を示
す。特性曲線イは半導体レーザに流す順方向電流
と発光出力パワーの関係を示す。順方向電流が閾
電流Ithを越えると、レーザ発光の領域に入り電
流値にほぼ比例した発光出力パワーが得られる。
IDCは第４図に示した直流動作電流を示す。第５
図のロは第４図端子Ａに印加される記録信号に対
応して流れる変調電流IACの波形を示し、該変調
信号はIDCを中心に±IACだけ振れる。第５図のハ
は上記変調電流を印加した場合の半導体レーザの
発光出力波形の例を示す。順方向電流IDCに対す
る出力パワーPDC、記録信号に対応する変調電流
IACに対する出力パワー変化PACとすると、発光出
力はPDC±PACの範囲で変調されることを示す。第
１図の装置で、デイスクに信号を記録する場合に
は、半導体レーザ６１の出力光は第５図のハのよ
うに変調され、これが微小径の光に絞られてデイ
スクに照射される。この照射光とデイスク上の記
録ピツトの関係で説明すると、例えば第５図のハ
のt1，t3で、第２図ｂに示すピツトp1，p2が形成
され、t2で未記録部q1が形成されるものである。
一方第１図の装置ですでにデイスクに記録され
た信号を再生する場合には、半導体レーザは例え
ば第５図の順方向電流IPLの部分に設置され、再
生パワーPPLで示す連続光をデイスクに照射する。
第６図は上記のような変調された記録光のパワ
ーと、デイスク上に形成されるピツトとの関係を
記録材料の記録閾値パワーPthO，PthIを含めて
説明するための図である。第６図のは記録光で
形成されるピツトの例を示し、横軸はデイスクの
記録トラツク上での場所PLを示す。第６図の
はに対応する記録時の記録パワーの供給の仕方
を示す図で、横軸には時間、縦軸には記録パワー
を示す。
第６図ａのは、記録光として、記録する区間
L1，L2に記録に最適なパワー（第３図のP0O、デ
イスクの外周に信号を記録するとする）を照射
し、未記録区間N1ではパワーをほとんど供給し
ない場合を示す。上記のような記録パワーの供給
に対してデイスク上に形成されるピツトの例を第
６図ａのに示す。図から明らかなように、記録
ピツトP1，P2はそれぞれ区間L1，L2で照射した
光の時間より短かいものになる。これは主に次の
理由によるものである。、例えばピツトp1の前
縁部q0の後縁部）においては光が照射されていな
い状態から、急に光パワーが増大するので、記録
材料およびデイスク基材における熱拡散が問題に
なり、前縁部では記録材料の記録閾値エネルギに
達するのに時間がかかる。、一方ピットp1の後
縁においても光パワーが区間L1の後縁で急激に
なくなるために、該部分における、温度勾配が急
になり、充分な記録が行なえなくなる。次に第６
図ａののようなピツトに前記再生光を当てて信
号を再生すると、この再生信号のデユーテイレシ
オは第６図ａのに示す記録信号のデユーテイレ
シオと著しく異なるものになり、記録再生装置と
して、前記理由で充分な品質が得られない。
第６図ｂおよびｃは上記欠点を除去する記録エ
ネルギの供給方法を示す。第６図ｂは前記デイス
クの外周における状態、第６図ｃはデイスクの内
周における状態を示す。
第６図ｂのはデイスクの外周における記録エ
ネルギの供給方法を示し、未記録区間N0，N1に
おいても記録光パワーPBＯを供給することを示
す。PDCは、第５図のハに示した平均的直流パワ
ーを示す。未記録区間N0，N1における記録光パ
ワーPBＯは外周における前記記録閾値パワー
PthOよりも低く選び、未記録区間においてデイ
スクに顕著な変化を与えないように設定される。
このようにすると、区間N0，N1における光はデ
イスクに対して余熱効果を有することになり、記
録区間L1，L2における熱的な応答を早くする。
したがつて、第６図ｂのの光照射によつて形成
されるデイスク上におけるピツトは第６図ｂの
の如くなり、ピツトp1，p2の長さは記録光の長さ
に対応したものになり、前記欠点を軽減すること
ができる。またこのことは、記録するピツトの長
さにもよるが、ピツトの長さとデイスク上におけ
る照射光の光ビーム径が同等のオーダになる範囲
において、実質的に記録パワーP0Oを低くするこ
とにもつながり、半導体レーザの記録パワーを少
なくすることも可能になる。
第６図ｃの内周においても同様の説明がなされ
る。外周と同様にここでもPBＩ＜PthIとして内
周における記録感度特性（第３図Ｙ）に合せて各
記録エネルギ値が設定される。
次にデイスクの外周、内周における記録エネル
ギの制御の方法について述べる。前記したよう
に、一定回転数で回転するデイスクにおいては、
外周と内周で記録エネルギをそれぞれに最適な値
に制御する必要がある。第６図ｂ，ｃで説明する
と、記録パワーのピーク値P0O，P0Iをデイスク
上の記録場所に対応して変化させる必要がある。
この方法として、例えば記録パワーの直流成分
PDC（第５図、第６図ｂ，ｃ）の記録場所に応じて
変化させ、パワーの交流成分PACをデイスクの場
所によらず一定にすることにより達成される。こ
の方法は余熱パワー（第６図ｂ，ｃのPBＯ，PB
Ｉ）を記録材料の記録閾値PthO，PthIと一定の
関係を有しながら動かせ、かつ、記録パワー
P0O，P0Iも場所によつて最適に動かせる点で有
利であり、実際の実現手段の構成も簡略化できる
利点がある。
次にこの具体的な実現方法を第４図を用いて説
明する。第４図で端子Ａには記録信号が印加さ
れ、デイスク上の記録場所を問わず、一定の交流
電流IACを半導体レーザLDに供給する。一方、前
記の如く、点Ｄに流れ込む電流で半導体レーザ
LDに流れる直流電流IDCが制御されるので、端子
Ｂに第１図の可変抵抗等から得られるデイスク上
における光の照射位置を示す電位を印加すること
によつて、デイスクの記録位置に対応した直流電
流IDCを流すことができる。第４図の構成と第５
図の特性曲線から、前記目的とする外周、内周に
おける記録エネルギの制御が余熱効果も含めて簡
易に行なえる。
以上本発明によれば、デイスクの記録位置によ
り交流の信号電流が重畳された半導体レーザの直
流電流の大きさを変えることによつて、半導体レ
ーザの出力光の強さを制御し半導体レーザのパワ
ーを変えることによつて、デイスクの外周から内
周まで全記録領域にわたつて均一な記録をするこ
とができるとともに、未記録区間においても記録
閾値パワーより低くかつ可及的に記録閾値パワー
に近い記録パワーが供給されて光が照射されるこ
とによつて、デイスクに対して余熱効果を有する
ことになり熱的な応答が早くなるため、記録のデ
ユーテイレシオを記録信号のデユーテイレシオに
近づけることができ、記録信号のデユーテイレシ
オと再生信号のデユーテイレシオが良く一致し、
かつ外周から内周まで均一の品質記録再生できる
光学記録再生装置が得られるに至つた。
【図面の簡単な説明】
第１図は光学的記録再生装置の一構成例図、第
２図はデイスク上に構成される記録ピツトの構成
例図、第３図は光感応性記録材料の記録感度特性
図、第４図は半導体レーザ駆動回路図、第５図は
半導体レーザの出力パワー特性図およびその制御
方法を示す説明図、第６図は記録パワーの供給方
法と対応してデイスク上に形成される記録ピツト
の関係を示す説明図である。 １……デイスク、５……デイスクモータ、６…
…光学ユニツト、７……半導体レーザ駆動回路、
９，１０……移送装置、１１……記録位置検出装
置、６１，LD……半導体レーザー、IDC……順方
向直流バイアス電流、IAC……記録交流電流（変
調電流）。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 半導体レーザの出力光を微小径に絞つて記録
    デイスクの光感応性記録材料に信号を記録再生す
    る装置において、前記記録デイスク上における記
    録位置を検出する手段と、該検出手段の出力信号
    で、前記半導体レーザの順方向直流電流成分IDC
    を変化させる手段と、記録信号に対応して前記半
    導体レーザに、ほぼ一定の交流電流変化±IACを
    与える手段とを有し、前記記録位置検出手段の出
    力によつて前記半導体レーザの順方向直流電流成
    分IDCの大きさを変化させることにより、前記記
    録デイスク上に最適な記録パワーを供給する構成
    とした光学的記録再生装置。
JP16535979A 1979-12-18 1979-12-18 Optical recording and reproducing device Granted JPS5687239A (en)

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JP16535979A JPS5687239A (en) 1979-12-18 1979-12-18 Optical recording and reproducing device
FR8026673A FR2472243B1 (fr) 1979-12-18 1980-12-16 Dispositif d'enregistrement optique
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DE3047788A DE3047788C2 (de) 1979-12-18 1980-12-18 Optisches Aufzeichnungs- und Wiedergabe- System

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