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技術 光記録媒体の記録再生装置

出願人 三洋電機株式会社
発明者 辻岡強
出願日 1993年10月15日 (27年1ヶ月経過) 出願番号 1993-258437
公開日 1995年4月25日 (25年6ヶ月経過) 公開番号 1995-110962
状態 未査定
技術分野 光学的記録再生4(ヘッド自体) 光ヘッド
主要キーワード 光強度減衰 光減衰素子 超分解能 水平位 高周波数特性 低パワーレベル 部分ビーム トラッキング回路
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1995年4月25日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

目的

記録モードと超低パワー再生モードとのレベル切り換えが容易に行え、高周波出力が優れたフォトンモード光記録媒体記録再生装置を提供する。

構成

フォトンモードで情報の記録再生が可能な光記録媒体100、これに記録し又はここに記録された情報読出し用光源51、そこからの光を媒体100に集光させるレンズ系2、情報の再生時に媒体100の反射光を検出する光検出器56、媒体100からの反射光を光検出器56へ導く光路分離手段70、情報記録時に光源51からの光の強度を変調情報再生時に光源51からの光の強度を一定にする光源駆動手段511、512、光源51と光路分離手段70との間にあり記録時には光源51からの光を選択的に通過させ、情報の再生時に光源51からの光の強度低減用の光強度減衰素子401とよりなる。

概要

背景

近年書き換え可能な光記録媒体として、フォトンモード反応を利用したフォトクロミック光記録の研究が活発に行われている。このフォトクロミック材料所定波長の光を照射するとその光化学反応により分子の構造が変化し、この構造変化に伴って特定波長の光に対する吸光度屈折率等の光学的特性変化が生じるとともに、他の波長の光や熱を加えることで変化した分子構造が元に戻るといった性質を有している。

従ってフォトクロミック光記録媒体の記録は、特定波長の光照射による分子構造変化によって行われ、再生はこれに伴う光学的特性変化、特に吸光度の変化を検出することによって実行される。

フォトクロミック光記録媒体では、異なる吸収スペクトルを有する複数の材料を対応する複数の波長のレーザ光で反応させて記録を行う波長多重記録や、記録用レーザ光偏光面に一致する配向を有する分子を選択的に反応させる偏光多重記録等の方法によって、従来の光磁気記録相変化光記録等のヒートモード記録よりも高密度の記録が達成できる。

ところでこのようなフォトンモード光記録では光化学反応に閾値が存在しないため、再生を繰り返すことによって徐々に反応が進行し、ついには記録された情報が破壊されてしまうという問題点があった。この問題点に対し本発明者は先の特願平4−199990号の明細書及び図面にて超低パワー再生方式の提案を行った。

この超低パワー再生方式ではフォトンモード記録媒体に記録された情報を再生するために数nW〜数μWの非常に低いレーザパワーを使用する。そして通常このような媒体を利用する光ディスク装置において、使用される半導体レーザをこのような低いパワーで安定に制御することは困難である。

しかしながらこの種超低パワー再生用の装置を情報記録時にも使用する場合には、再生モードと記録モードとの間で数nWの光強度(パワー)と数mW以上の光強度(パワー)を切り換える必要があり、このための光強度(パワー)の制御が難しいという問題点があった。

概要

記録モードと超低パワー再生モードとのレベルの切り換えが容易に行え、高周波出力が優れたフォトンモード光記録媒体の記録再生装置を提供する。

フォトンモードで情報の記録再生が可能な光記録媒体100、これに記録し又はここに記録された情報読出し用光源51、そこからの光を媒体100に集光させるレンズ系2、情報の再生時に媒体100の反射光を検出する光検出器56、媒体100からの反射光を光検出器56へ導く光路分離手段70、情報記録時に光源51からの光の強度を変調情報再生時に光源51からの光の強度を一定にする光源駆動手段511、512、光源51と光路分離手段70との間にあり記録時には光源51からの光を選択的に通過させ、情報の再生時に光源51からの光の強度低減用の光強度減衰素子401とよりなる。

目的

本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、小型で且つ容易に記録モードのパワーレベルと超低パワー再生モードとのレベルの切り換えが容易に行えると共に、高周波での出力が優れたフォトンモード光記録媒体の記録再生装置を提供することを目的とするものである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

フォトンモードで情報の記録再生が可能な光記録媒体、情報を前記媒体に記録しあるいは該媒体に記録された情報を読み出すための光を発する光源、前記光源からの光を前記媒体に集光させるレンズ系、情報の再生時に前記媒体の反射光を検出する光検出器、前記媒体からの反射光を前記光検出器へ導くための光路分離手段、情報の記録時に前記光源からの光の強度を記録すべき情報に応じて変調すると共に情報の再生時に前記光源からの光の強度を一定にする光源駆動手段、前記光源と前記光路分離手段との間に設けられ情報の記録時には光源からの光の中心部を減衰又は遮蔽周辺部をそのまま通過させるとともに情報の再生時に前記光源からの光の強度を数nW〜数μWの一定の低い値に減衰させる光強度減衰素子とよりなる光記録媒体の記録再生装置

技術分野

0001

本発明は情報の高密度記録が可能なフォトンモード光記録媒体記録再生装置に関する。

背景技術

0002

近年書き換え可能な光記録媒体として、フォトンモード反応を利用したフォトクロミック光記録の研究が活発に行われている。このフォトクロミック材料所定波長の光を照射するとその光化学反応により分子の構造が変化し、この構造変化に伴って特定波長の光に対する吸光度屈折率等の光学的特性変化が生じるとともに、他の波長の光や熱を加えることで変化した分子構造が元に戻るといった性質を有している。

0003

従ってフォトクロミック光記録媒体の記録は、特定波長の光照射による分子構造変化によって行われ、再生はこれに伴う光学的特性変化、特に吸光度の変化を検出することによって実行される。

0004

フォトクロミック光記録媒体では、異なる吸収スペクトルを有する複数の材料を対応する複数の波長のレーザ光で反応させて記録を行う波長多重記録や、記録用レーザ光偏光面に一致する配向を有する分子を選択的に反応させる偏光多重記録等の方法によって、従来の光磁気記録相変化光記録等のヒートモード記録よりも高密度の記録が達成できる。

0005

ところでこのようなフォトンモード光記録では光化学反応に閾値が存在しないため、再生を繰り返すことによって徐々に反応が進行し、ついには記録された情報が破壊されてしまうという問題点があった。この問題点に対し本発明者は先の特願平4−199990号の明細書及び図面にて超低パワー再生方式の提案を行った。

0006

この超低パワー再生方式ではフォトンモード記録媒体に記録された情報を再生するために数nW〜数μWの非常に低いレーザパワーを使用する。そして通常このような媒体を利用する光ディスク装置において、使用される半導体レーザをこのような低いパワーで安定に制御することは困難である。

0007

しかしながらこの種超低パワー再生用の装置を情報記録時にも使用する場合には、再生モードと記録モードとの間で数nWの光強度(パワー)と数mW以上の光強度(パワー)を切り換える必要があり、このための光強度(パワー)の制御が難しいという問題点があった。

発明が解決しようとする課題

0008

本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、小型で且つ容易に記録モードのパワーレベルと超低パワー再生モードとのレベルの切り換えが容易に行えると共に、高周波での出力が優れたフォトンモード光記録媒体の記録再生装置を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

0009

本発明は、フォトンモードで情報の記録再生が可能な光記録媒体、情報を前記媒体に記録しあるいは該媒体に記録された情報を読み出すための光を発する光源、前記光源からの光を前記媒体に集光させるレンズ系、情報の再生時に前記媒体の反射光を検出する光検出器、前記媒体からの反射光を前記光検出器へ導くための光路分離手段、情報の記録時に前記光源からの光の強度を記録すべき情報に応じて変調すると共に情報の再生時に前記光源からの光の強度を一定にする光源駆動手段、前記光源と前記光路分離手段との間に設けられ情報の記録時には光源からの光の中心部を減衰又は遮蔽周辺部をそのまま通過させるとともに情報の再生時に前記光源からの光の強度を数nW〜数μWの一定の低い値に減衰させる光強度減衰素子とよりなる。

0010

図2(A)(B)の原理図を用いて本発明の作用を説明する。同図において301は記録モード時の図示しない光源からの強い放射光、100は光記録媒体、2は対物レンズ系、401は記録モード時に前記光源からの放射光の周辺部302をその強度を変化させずにそのまま通過させ、中心部分の強度を減衰又は中心部分の光を遮蔽させるための光強度減衰素子、303は再生モード時の図示しない光源からの放射光である。

0011

前記光強度減衰素子401は回転制御手段によってその中心の回転軸400の回りに自由に回転するができ、図2(A)では水平位置にあって前述の如く光301の周辺部302をそのまま通過させ、図2(B)では垂直位置にあって放射光303を全部減衰させて超低パワー光304を作る。

0012

なお、前記光源からの放射光301、303は同じ強度で当ても良いし、放射光303が301に比較してかなり強度の低下したものであっても良い。このような構成において、記録モード図2(A)では、光強度減衰素子401は前記の回転機構によってビームの軸に直交した回転軸400の回りに回転し、光源からの比較的強い放射光301の中心部を遮り、周辺部302だけが減衰されることなく通過して対物レンズ2によってフォトンモード媒体100に集光される。

0013

このときビームの強度分布は周辺部の方が強いので超解像効果によって通常より半値幅の狭い記録レーザスポットが形成され、より小さい記録マークが形成される。このようなビーム強度分布による超解像効果については例えば光学第21巻第7号442頁〜の「光ピックアップヘッドにおける超分解能の可能性」にて良く知られている。

0014

ここで図2(A)の上下方向を記録トラック長さ方向に取っておけば通常より短い記録マークが形成可能であるので、高周波領域における再生出力が改善されることになる。そしてフォトンモード光記録における高い周波数(特にスポット径と同程度以下の記録マークに相当する周波数)での出力低下という問題点がこの記録装置では解決される。

0015

一方再生モード図2(B)では回転制御手段により光強度減衰素子401は90°回転した位置に固定され、記録再生用光源からの放射光303を全て減衰させることになる。これによって超低パワーレベルにまで低下したレーザ光304がレンズ系2によって媒体100へと集光される。

0016

なお、前記放射光303は記録モードにおける光301の強度と同じでも構わないが、半導体レーザを光源に用いた場合は安定に制御できる範囲で注入電流を調整して超低パワーレベルのレーザ光304の微調整を行っても良い。

0017

このような構成の光記録・超低パワー再生装置では、光強度減衰素子401がビームの光路内だけで変化して光路の外部への出し入れがないのでそれだけピックアップ光学系を小型簡略化することができるだけでなく。前述したように記録モード時には超解像効果により高周波数特性が改善される。

0018

下作用の項で述べた原理を応用した光記録媒体の記録再生装置の一実施例について図面に基づいて詳細に説明する。

0019

図1は記録再生装置の全体構成を示すブロック図であり、前記図2と同じ構成要素については同じ符号をつけて示す。フォトンモードで反応するフォトクロミック材料は例えば630nm付近で吸収を有するものが多いので、記録再生用光源51としては630nm付近のレーザ放射する半導体レーザが使用できる。この半導体レーザ51は、半導体レーザ駆動回路511及び記録再生モード切り換え回路512の作用により、記録モード時には記録信号に対応した変調されたレーザパルスが放射され、再生モード時には一定レベルのレーザ光が放射されるようになっている。

0020

前記光源51からの放射光はコリメートレンズ52により整形され、光強度減衰素子401によって記録モード時にはビームの中心部が遮蔽され、周辺部が減衰されることなく透過し、再生モード時にはビーム全体が超低パワーレベル(数nW〜数μW)にまで減衰される。

0021

前記光強度減衰素子401は図2において説明したように光強度減衰素子制御系513及び記録再生モード切り換え回路512によってビーム軸に直交した回転軸の回りでモードに応じて回転するように制御される。

0022

前記光減衰素子401を通過した部分ビーム304は偏光ビームスプリッタ53、λ/4板54を通過し、ダイクロイックミラー70で反射されて対物レンズ系2によりフォトンモード光記録媒体100に集光される。

0023

再生モードでは媒体からの反射光が再び対物レンズ2を透過し、ダイクロイックミラー70で反射され、光路分離手段であるλ/4板54、偏光ビームスプリッタ53の作用で光検出器56側に光路が変換され、レンズ55によって検出器56へと入射し、再生出力が得られる。

0024

本実施例では超低パワー再生時にフォーカストラッキングサーボが不安定にならないように、サーボの光学系が別途設けられ、サーボ用光源61、コリメートレンズ62、偏光ビームスプリッタ63、λ/4板64、半導体レーザ駆動回路611、フォーカス/トラッキングエラー検出用光学系67、フォーカス/トラッキング回路671で構成されている。

0025

前記光源61としては例えば波長830nmの半導体レーザを用いることができる。このレーザ61の放射光はコリメートレンズ62により整形され、ダイクロイックミラー70を透過して対物レンズ2により媒体100へと集光される。

0026

そして媒体100からの反射光はλ/4板64及び偏光ビームスプリッタ63の作用により光路が変換されて公知のフォーカス/トラッキングエラー検出用光学系67へと入射する。これによって得られたフォーカス/トラッキングエラー信号に基づいてフォーカス/トラッキング回路671により対物レンズ系2が駆動され、これらのサーボが実行される。なお、サーボ用光源61の出力は記録再生のモードによらず一定で良い。

発明の効果

0027

以上の説明のように本発明によればフォトンモード光記録媒体の繰り返し再生による低下を防ぎ、小型簡略化されたピックアップ光学系を有し、且つ高周波領域での出力が高くできる光記録媒体の記録再生装置を提供できる効果が期待できる。

図面の簡単な説明

0028

図1本発明の記録再生装置の一実施例を示すブロック図である。
図2本発明の原理を示すブロック図である。

--

0029

100光記録媒体
2対物レンズ系
301、302記録用光
401光強度減衰素子
51記録再生用光源
52、62コリメートレンズ
53、65偏光ビームスプリッタ
54、64 λ/4板
55レンズ
56光検出器
61サーボ用光源
67フォーカス/トラッキングエラー検出用光学系
70 ダイクロイックミラー

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