JPS60197935A - 消去可能な光学的記録再生装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、光学的記録再生装置に係るものである。さら
に具体的には、レーザ光をレンズ等を用いて直径１μｍ
程度の微小光ビームに絞シ、光記録媒体に照射し、高密
度に信号を記録再生し、かつ−短記録した信号をレーザ
照射により消去することによって繰り返し信号を記録再
生できる消去可能な光学的記録再生装置に関するもので
ある。

従来例の構成とその問題点 従来、光学的記録再生装置の１つの例として、回転する
光記録ディスクに前記微小ビーム径のレーザ光を照射す
る方式が提案されている。この装置において、信号の記
録は、光記録ディスクに照射するレーザ光強度を、記録
する信号で強度変調を行なうことによって、レーザのエ
ネルギーを利用して光記録ディスク上に所定の信号を高
密度に記録する。−力信号の再生は、光記録ディスクの
信号記録部位に、一定強度のレーザ光を照射し、光記録
ディスクでの、反射光または透過光の変化を検出するこ
とによって記録されている信号を再生する。

この光学的記録再生装置は、記録密度が高く、１ビット
当りのメモリコストを安くできる点、高速でアクセスで
きる点、光学ヘッドと光記録ディスクが非接触で安定な
記録再生を行なえる点で、今後の情報化社会に新しい記
憶メディアを提供するものとして注目されている。

上記の光学的記録再生方式として、追記形のものと、消
去形のものが提案されており追記形の記録再生方式とし
て、照射するレーザの熱エネルギーを利用して、光記録
薄膜を局部的に蒸発させ、小孔を形成することによって
信号を記録再生する方式、照射光の熱エネルギーで記録
薄膜の光学的濃度を局部的に変化させることによって信
号を記録再生する方式等が提案されている。

一方、消去形の光学的記録再生装置としては、レーザの
熱効果と外蔀磁界と協働して信号を記録再生する光磁気
記録材料を用いる方式、前記追記形記録における、光学
的濃度変化を行なう記録方式において、レーザ等の熱エ
ネルギーのみを用いて光学的濃度を可逆的に変化させる
方式が提案されている。

記録薄膜の可逆的濃度変化を得る１つの方法として、記
録薄膜の非晶質的状態と結晶的状態の間の転移、あるい
は１つの非晶質的状態と他の安定な非晶質的状態との間
の転移、あるいは、非晶質マトリクス中における結晶粒
子の大きさの変化等を繰シ返し利用する方法がある。　
− 発明の目的 本発明は、光記録媒体に信号を記録再生および消去でき
る光学的記録再生装置、特にあらかじめ記録されていた
信号を消去しながら新しい信号を：旬録することができ
る光学的記録再生装置を提供することを目的とする 発明の構成 本発明は、前記レーザ光等による熱現象を利用して、記
録薄膜の光学的特性を可逆的に変化させる光学的記録再
生装置において、前記昇温急冷条件を与える第１の円形
光スポットと、昇温、徐冷条件を与える第２の長円形光
スポットを同一の絞りレンズで形成し、光記録ディスク
上の同一案内トラック上に前記両スポットを近接して配
置し、前記第２の長円形の光スポットを消去光として用
い、前記第１の円形光スポットを少なくとも信号の記録
に用いて、光記録媒体上で、前記第２の光スポットで走
査された領域が、引き続いて上記第１の光スポットで走
査されるように構成したものであり、光記録媒体上にあ
らかじめ記録されていた信号を前記第２の元スポットで
消去しながら、引続いて、前記第１の光スポットで新し
い信号を記録できる新規な装置である。

実権例の説明 本発明は、上記光記録薄膜の可逆的濃度変化を、利用す
る、光学的記録再生装置に関するものであり、本発明の
説明に先き立って、その原理を以下に簡単に説明する。

説明の簡単のために、非晶質状態と、結晶質状態の間の
転移を利用して光学的濃度変化を得るものとして説明す
る。

第１図に、上記の非晶質状態と結晶状態の間の転移をモ
デル化して簡単に示す。

第１図で光記録薄膜の非晶質状態を（ハ）として示す。

非晶質状態における記録薄膜の光の反射率は小さく、光
の透過率は大きい。また結晶状態を（ｑで示し、結晶状
態における記録薄膜は、反射率が大きく、透過率は小さ
い。

この可逆的に光学濃度を変化しうる記録薄膜で第１図に
おける非晶質的態丙にある記録薄膜の温度を局部的に融
点近くまで上げ、その部分を徐冷すると結晶状態（ｑと
なる。一方、結晶状態にある記録薄膜の温度を局部的に
融点近くまで上げてその部分を急冷すると非晶質状態（
ホ）になる。

第２図に記録薄膜上において、昇温急冷条件。

昇温徐冷条件を実現する１つの具体的方法を示す。

第２図（ａＪは、矢印の方向に相対的に進む記録媒体上
にレーザ等によって形成される略円形の微小スポットＬ
を示す。この光スポラ）Ｌの光強度を短時間だけ強めて
薄膜の局部を昇温すると、この局部での温度上昇はすみ
やかに記録薄膜および薄膜の支持部材へ拡散し昇温急冷
条件を作る。

一方、第２図Φンに示すように、記録媒体の進む方向（
矢印）に細長い光スポラ）Ｍを記録媒体上に、レーザ等
で形成し、光スポラ）Ｍの強度を連続的にあるいは間欠
的に強くすると、記録薄膜の昇温部は（ａ）の場合より
はるかにゆっ〈シ冷却することになり、昇温徐冷条件を
得ることができる。

相対的に進行する記録薄膜上に微小円形ビームを当て、
その強度を時間的強弱変調し、パルス的な光として照射
することにより昇温急冷条件が得られ、また相対的に進
行する記録薄膜にその進行方向に細長い光ビームを連続
的または断続的に照射することにより昇温徐冷条件を得
ることができる。

本発明の具体的実施例を図面にしたがって以下に説明す
る。

第３図に、本発明で用いる光学的案内トラックを有する
光記録ディスクの径方向の断面図を示す。

ここでは光学的案内トラックの１つの例としてディスク
上の信号記録領域全面に溝を有する溝付き光記録ディス
クの例を示す。図で基材６０は透明な材質が用いられ、
その上に帽Ｗ、深さｄ、）ラックピッチｐの溝６１がス
パイラル状あるいは、同心円状に作られる。その上に厚
さｔの記録薄膜５２が蒸着あるいはその他の方法で形成
され、その上に保護層５３が設けられる。溝５１は、レ
ーザの照射光５４に対して、光学的に検出可能な案内ト
ラックとして機能するよう深さｄ９幅Ｗが設計される。

この溝によって照射光６４は特定の溝に沿って信号を記
録または再生を行なうことができる。

第４図は本発明の一実施例を示したものである、図で、
１０１は波長λ１の光を発生する半導体レーザを示し、
その出力光ビームをＱで示す。１０２唸集光レンズを示
し、拡がりを有する半導体レーザの出力光を集光して略
平行な光ビームとする。

１０５は、波長λ１の光を透過し、後述の波長λ２の光
を反射する光ビーム合成器、１０６はビームスプリッタ
、１０７は反射ミラーを示す。半導体レーザ１０１の光
ビーム２はこれらの光学素子を通って絞りレンズ１０８
に入射する。絞シレンズ１０Ｂは、入射する光ビーム２
を絞って、案内トラック５１上に略円形の光スポットＬ
を作る。

１０９は絞りレンズ１０８を駆動するアクチュエータを
示し、ディスクの面ぶれに対応して、絞シレンズを光軸
方向に駆動して公知のフォーカス制御を行なう。また本
来偏心を有する案内トラックに公知のトラッキング制御
を行なうために絞シレ、ンズ１０８を入射光軸および案
内トラフ゛りに対して直角方向に駆動する。

第４図で１０３は波長λ２の光ビームｍを発生する半導
体レーザであり、１０４は集光レンズを示す。光ビーム
ｍは、ビーム合成器１０５で反射されて、光ビーム２と
ほぼ同じ光路を通シ絞シレンズ１０８に入射し、光スポ
ラ）Ｌと同じ溝５１上に楕円形または長円形で、かつそ
の長径方向が溝６１の長手方向と一致する光スポラ）Ｍ
が形成される。

第６図には、上記の様に、溝５１上に形成した波長の異
なる２ケの光スポット、Ｌ、Ｍと溝６１の相互関係を拡
大して示す。光スポラ）Ｌ、Ｍは同一案内溝上に近接し
、かつ、所望の距離、離れて配置される。

第４図で光記録ディスクで反射された光は、絞シレン、
（１０８，ミラー１０７を通ってビームスグリツタ１０
６に入射し、ビームスプリッタ−０６で反射されてフィ
ルター板１１１に入射する。ここては波長λ　の光のみ
が透過し、波長λ２の光は透過しないフィルター板を示
す。１１２は単レンズで反射光ビーム２を絞り光に変換
する。１１３は、反射ミラーを示し、単レンズ１１２に
よる絞り光の約半分を遮りかつ反射してその光を光検出
器１１６の方へ導びく役割りをする。１１４は）疎−カ
ス誤差信号を検出するための二分割のフォ云ダイオード
を示し、単レンズ１１２のフォーカス点に配置され、分
割された光Ｑ１に移動に対応して従来公知のフォーカス
誤差信号を検出する。１１６はトラッキング誤差信号を
検出するための二分割フォトダイオードであシ、ミラー
１１３による反射光２２により従来公知のトラッキング
誤差信号を検出する。

また光記録ディスク上の溝６１に記録された信号の再生
信号は、光検出器１１４または１１６より得られる。

１１６は、レーザ１０３を駆動する回路で溝５１土に形
成される長円形の光スポラ）Ｍの強度を制御する。

１１７はレーザ１０１を駆動する回路で、溝５１上に形
成される略円形の光スポラ）Ｌの強度を制御する。

増幅器１２０Ｉ／ｉ、分割されたフォトダイオード１１
５の各素子間の差信号を増幅し、端子ＴＨにトラッキン
グ誤差信号を発生する。増幅器１２１は、分割されたフ
ォトダイオード１１５の各出力し和信号を増幅する回路
で端子ＰＨに再生信号を出力する。増幅器１２２は分割
されたフォトダイオード１１４の各素子間の差信号を増
幅する回路で端子ＦＤにフォーカス誤差信号を出力する
。

以上の構成において同一の案内トラック上に２個の光ス
ポットが近接して形成され、一方の光スポットは略円形
であり他方の光スポットは案内トラックに沿って長円形
であり、これらの光は所望の強度あるいは所望の信号を
含み、光記録ディスク上の案内ト、ラックをトラッキン
グしながら、光記録ディスクの記録薄膜上に照射される
。

第６図は、第４図の構成で同一の案内トラック上に近接
して形成される２ケの光スポラ）Ｌ、Ｍの具体的な例を
拡大して示す。

光スポラ）Ｌは、波長λ１の略円形の微小スポットであ
り、案内トラック６１に沿って信号の記録または記録再
生に用いられる、また、焦点制御やトラッキング制御等
の制御信号の検出にも用いられる。一方、案内トラック
の接線方向に長径を有す、る光スポラ）Ｍは、前記光ス
ポットＬとは異「Δ、υ波長λ２を有し、光スポラ）Ｌ
による信号の記録または記録再生、および焦点制御、ト
ラッキング制御に影響を与えないように設計され、あら
かじめ記録されている信号を消去する光スポットとして
作用する。

第５図において、６１は光記録ディスク上の１ケの案内
トラックを示し、矢印Ａは２ケの光スポラ）Ｌ　、Ｍに
対して、相対的に記録媒体が移動する方向を示す。円形
の光スポラ）Ｌと長円形の光スポラ）Ｍを記録媒体の進
行方向Ａに対して、第６図のように配置すると、溝６１
上の１つの点Ｘは、まず長円形の光スポラ）Ｍで走査さ
れ、引き続いて円形の光スポラ）Ｌで走査される。

２ケの光スポラ）、Ｌ、Ｍを溝上に第６図に示すように
配置するには、第４図の絞シレンズ１０Ｂに入射する光
ビームＱ、ｍの絞りレンズ１０８への入射角を相互に異
なった値をもたせることによって実現できる。

円形の第１の光ビームＬと長円形の第２の光ビームＭ、
を記録媒体の進行方向Ａに対して、第５図に示すように
配置踵長円形光ビームＭを信号の消去用として用い、円
形光ビームＬを信号の記録再生用として用いる。この場
合、溝５１上の点Ｘに記録されている信号消去光Ｍで走
査されることにより、昇温徐冷条件を与えられ消去され
る。

引き続いて点Ｘが記録再生光りの下にきたとき、光スポ
ラ）Ｌの強度を記録信号でパルス的に変調することによ
って新しい信号を記録することができる。上記のように
して以前に記録されていた信号を消しながら、はとんど
同時に新しい信号を記録することができる新規な光学的
記録再生装置を得ることができる。

具体的には、第４図の端子Ｑから消去指令信号を入力し
、消去レーザ１０３を発光させ、同時に端子Ｐに記録信
号を入力し、記録再生レーザ１０１の出力を強度変調す
る電気的手段を具備することにより、前に記録されてい
た信号を消しながら、はとんど同時に同じ場所に新しい
信号を記録することができる。

以上の説明で、案内トラックとして溝を有する光記録デ
ィスクについて説明したが、溝以外の案内トラックでも
本発明は実施できるものである。

例えば、第６図の記録光り自身が光記録ディスク上に形
成する、記録信号列を案内トラックとして用いることが
できる。

また第４図で、消去用のレーザ光源１０３で、第６図の
長円形の光ビームＭを光記録ディスク上に作ることを説
明したが、消去用レーザ光源は）複数の発光面を同一チ
ップ上に有する、レーザアレイであっても良く、この場
合光スポラ）Ｍは、複数の略円形レーザスポットの集合
として作ることも可能である。また実砲例では光記録デ
ィスクを中心に説明してきたが本発明は光記録ディスク
に限定するものでなく、他の形態の光記録媒体にも適用
できるものである。

発明の効果 本発明によれば、あらかじめ光記録媒体に記録されてい
る信号を消去しながら、はとんど同時に新しい信号を記
録で・きる光学的記録再生装置を得ることができ、その
実用的価値は高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は可逆的な変化を示す光学的記録媒体の動作原理
を模式的に示す図、第２図は記録薄膜に、昇温急冷条件
、昇温徐冷条件を与″える方法を説明する図、第３図は
光記録ディスクの構成例を示す図、第４図は米発明の一
実砲例を示す構成図、第５図は本発明で用いる光スポッ
トの配置と光記録媒体の進行方向を示す図である。 １０１・・・・・・記録再生用レーザ、１０３・・・・
・・消去用レーザ、５１・・・・・・光記録ディスク上
の案内トラック、Ｌ・・・・・・記録再生光スポット、
Ｍ・・・・・・消去用光スポット。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第　２　図 α　□ 阿 す 第　４　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　レーザ等の光源を用いて可逆的に記録再生でき
   る光記録媒体に信号を記録再生する装置であって、２ヶ
   以上のレーザビームを同一の絞りレンズを用いて少なく
   とも記録用または記録再生用の第１の光スポットと、こ
   の第１の光スポットが記録媒体上に作る記録信号トラッ
   ク上に消去用の第２の光スポット（マたはスポット群）
   を、前記第１の光スポットに近接して作る手段を有し、
   前記消去用の第２の光スポットで走査される光記録媒体
   上の領域が引き続いて前記記録用の第１の光スポットで
   走査されるように配置した消去可能な光学的記録再生装
   置。
2. （２）消去用の第２の光スポットを消去に必要なパワー
   に設定する第１の制御手段と、前記記録（または記録再
   生）用の第１の光スポットを記録したい信号で強度変調
   する第２の制御手段と前記第１の制御手段と第２の制御
   手段を同時に作動させる手段を有し、既存のデータ（ま
   たは信号）を消去しながら新しいデータ（または信号）
   を記録することができる特許請求の範囲第１項記載の消
   去可能な光学的記録再生装置。