(57)【要約】【課題】球状光記録媒体の記録面に対して光ヘッドを安定的に支持し、円滑な相対移動による信頼性の高い信号記録や信号再生を行う。【解決手段】球状光記録媒体１は、略球状の外周面のほぼ全体に信号記録面を有する。この球状光記録媒体１の中心軸には支持軸２が設けられている。また、支持軸２の両端部に架設された状態で、光ヘッド移動軸３が取り付けられている。そして、この光ヘッド移動軸３に光ヘッド４が取り付けられており、この光ヘッド移動軸３に沿って移動するようになっている。そして、球状光記録媒体１の信号記録面に対する光ヘッド４の移動は、球状光記録媒体１と光ヘッド移動軸３とを支持軸２を中心とする旋回方向に相対移動する旋回移動機構と、光ヘッド４を光ヘッド移動軸３に沿って移動する光ヘッド移動機構とによって行う。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略球状に形成されて外周面または内周面の少なくとも一方に信号記録面を設けた球状光記録媒体と、
前記球状光記録媒体の中心軸に設けられ、両端部が球状光記録媒体の信号記録面に臨む位置に配置された支持軸と、
前記支持軸の両端部の間に架設され、前記球状光記録媒体の信号記録面に沿って配置される光ヘッド移動軸と、
前記光ヘッド移動軸に設けられて前記球状光記録媒体の信号記録面に対向配置される光ヘッドと、
前記球状光記録媒体と光ヘッド移動軸とを前記支持軸を中心とする旋回方向に相対移動する旋回移動機構と、
前記光ヘッドを光ヘッド移動軸に沿って移動する光ヘッド移動機構と、
を有することを特徴とする信号記録装置。
【請求項２】
前記光ヘッド移動軸、光ヘッド、旋回移動機構、及び光ヘッド移動機構を複数組み有することを特徴とする請求項１記載の信号記録装置。
【請求項３】
前記球状光記録媒体の内周面と外周面の両方に信号記録面を有し、各信号記録面毎に前記光ヘッド移動軸、光ヘッド、旋回移動機構、及び光ヘッド移動機構が設けられていることを特徴とする請求項２記載の信号記録装置。
【請求項４】
直径の異なる複数の球状光記録媒体が同心状に配置されることにより、各球状光記録媒体の信号記録面が互いに所定の間隔を有する重層構造に配置されていることを特徴とする請求項１記載の信号記録装置。
【請求項５】
前記光ヘッド移動軸、光ヘッド、旋回移動機構、及び光ヘッド移動機構を複数組み有することを特徴とする請求項４記載の信号記録装置。
【請求項６】
前記光ヘッド移動軸は前記球状光記録媒体の信号記録面に対応する円弧状に形成され、前記光ヘッド移動軸と球状光記録媒体の信号記録面との間隔が光ヘッド移動軸の全長にわたって均一に形成されていることを特徴とする請求項１記載の信号記録装置。
【請求項７】
前記複数の球状光記録媒体の間に配置される光ヘッド移動軸及び光ヘッドにより、前記光ヘッドの両側に配置される２つの球状光記録媒体の信号記録面に対する信号記録を行うことを特徴とする請求項６記載の信号記録装置。
【請求項８】
前記旋回移動機構は前記支持軸を固体した状態で前記光ヘッド移動軸を旋回駆動することを特徴とする請求項１記載の信号記録装置。
【請求項９】
前記旋回移動機構は前記光ヘッド移動軸を固体した状態で前記支持軸を回転駆動することを特徴とする請求項１記載の信号記録装置。
【請求項１０】
前記旋回移動機構は前記支持軸を回転駆動し、かつ、前記光ヘッド移動軸を旋回駆動することを特徴とする請求項１記載の信号記録装置。
【請求項１１】
略球状に形成されて外周面または内周面の少なくとも一方に信号記録面を設けた球状光記録媒体と、
前記球状光記録媒体の中心軸に設けられ、両端部が球状光記録媒体の信号記録面に臨む位置に配置された支持軸と、
前記支持軸の両端部の間に架設され、前記球状光記録媒体の信号記録面に沿って配置される光ヘッド移動軸と、
前記光ヘッド移動軸に設けられて前記球状光記録媒体の信号記録面に対向配置される光ヘッドと、
前記球状光記録媒体と光ヘッド移動軸とを前記支持軸を中心とする旋回方向に相対移動する旋回移動機構と、
前記光ヘッドを光ヘッド移動軸に沿って移動する光ヘッド移動機構と、
を有することを特徴とする信号再生装置。
【請求項１２】
前記光ヘッド移動軸、光ヘッド、旋回移動機構、及び光ヘッド移動機構を複数組み有することを特徴とする請求項１１記載の信号再生装置。
【請求項１３】
前記球状光記録媒体の内周面と外周面の両方に信号記録面を有し、各信号記録面毎に前記光ヘッド移動軸、光ヘッド、旋回移動機構、及び光ヘッド移動機構が設けられていることを特徴とする請求項１２記載の信号再生装置。
【請求項１４】
直径の異なる複数の球状光記録媒体が同心状に配置されることにより、各球状光記録媒体の信号記録面が互いに所定の間隔を有する重層構造に配置されていることを特徴とする請求項１１記載の信号再生装置。
【請求項１５】
前記光ヘッド移動軸、光ヘッド、旋回移動機構、及び光ヘッド移動機構を複数組み有することを特徴とする請求項１４記載の信号再生装置。
【請求項１６】
前記光ヘッド移動軸は前記球状光記録媒体の信号記録面に対応する円弧状に形成され、前記光ヘッド移動軸と球状光記録媒体の信号記録面との間隔が光ヘッド移動軸の全長にわたって均一に形成されていることを特徴とする請求項１１記載の信号再生装置。
【請求項１７】
前記複数の球状光記録媒体の間に配置される光ヘッド移動軸及び光ヘッドにより、前記光ヘッドの両側に配置される２つの球状光記録媒体の信号記録面に対する信号再生を行うことを特徴とする請求項１６記載の信号再生装置。
【請求項１８】
前記旋回移動機構は前記支持軸を固体した状態で前記光ヘッド移動軸を旋回駆動することを特徴とする請求項１１記載の信号再生装置。
【請求項１９】
前記旋回移動機構は前記光ヘッド移動軸を固体した状態で前記支持軸を回転駆動することを特徴とする請求項１１記載の信号再生装置。
【請求項２０】
前記旋回移動機構は前記支持軸を回転駆動し、かつ、前記光ヘッド移動軸を旋回駆動することを特徴とする請求項１１記載の信号再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体に各種の情報を記録する信号記録装置、及び各種の情報を記録した光記録媒体からその情報を再生する信号再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えばＣＤやＤＶＤといったディスク状の光記録媒体に対して情報の記録や再生を行う信号記録装置や信号再生装置が提供されている。
しかし、このような従来の装置に用いられるディスク状の光記録媒体では、記録エリアの面積が、最大でもディスク状媒体の表面積（πｒ２　）に制限されるという課題があった。
そこで、光記録媒体における記録エリアの面積を拡大するものとして、球状の光記録媒体を用いることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
すなわち、球形の光記録媒体の外周面を記録エリアとして用いれば、最大で球の表面積（４πｒ２　）分の記録エリアを得ることが可能となる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−８６２７７号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に開示される従来技術では、光ヘッドを片持ち構造で支持し、球状の光記録媒体の記録面に対向配置させて移動させることにより、信号の記録や再生を行う構成であるために、光記録媒体の記録面に対して光ヘッドを円滑に移動することが困難であり、光ヘッドの安定性を得ようとすると、精密で高価な機構が必要となるという欠点がある。
【０００５】
そこで本発明の目的は、球状光記録媒体の記録面に対して光ヘッドを安定的に支持でき、円滑な相対移動による信頼性の高い信号記録や信号再生を行うことができる光ヘッド支持構造を備えた信号記録装置及び信号再生装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、略球状に形成されて外周面または内周面の少なくとも一方に信号記録面を設けた球状光記録媒体と、前記球状光記録媒体の中心軸に設けられ、両端部が球状光記録媒体の信号記録面に臨む位置に配置された支持軸と、前記支持軸の両端部の間に架設され、前記球状光記録媒体の信号記録面に沿って配置される光ヘッド移動軸と、前記光ヘッド移動軸に設けられて前記球状光記録媒体の信号記録面に対向配置される光ヘッドと、前記球状光記録媒体と光ヘッド移動軸とを前記支持軸を中心とする旋回方向に相対移動する旋回移動機構と、前記光ヘッドを光ヘッド移動軸に沿って移動する光ヘッド移動機構とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の信号記録装置及び信号再生装置では、球状光記録媒体の中心軸に設けられた支持軸の両端部の間に光ヘッド移動軸を設け、この光ヘッド移動軸によって光ヘッドを支持する。
そして、球状光記録媒体と光ヘッド移動軸とを支持軸を中心とする旋回方向に相対移動するとともに、光ヘッドを光ヘッド移動軸に沿って移動することにより、光ヘッドを球状光記録媒体の記録面に対して３次元球面方向に相対移動させ、任意の領域で情報の記録動作または再生動作を実行する。
【０００８】
このような構成により、球状光記録媒体の信号記録面に対して光ヘッドを安定的に支持でき、円滑な相対移動による信頼性の高い信号記録や信号再生を行うことができる光ヘッド支持構造を提供でき、記録エリアの拡大と安定的な記録や再生の動作を安価に実現することが可能である。
なお、球状光記録媒体の信号記録面は、球状光記録媒体の外周面または内周面、あるいはその両方に設けてもよい。また、球状光記録媒体を同心状に二重構造や三重構造で設け、各球状光記録媒体の外周面または内周面、あるいはその両方に信号記録面を設けてもよい。そして、各信号記録面に対応して光ヘッド移動軸や光ヘッドを配置し、それぞれの信号記録面に対する信号記録や信号再生を行うことにより、さらに記録容量の大きい信号記録装置や信号再生装置を構成することが可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による信号記録装置及び信号再生装置の実施の形態例について説明する。
なお、本発明は、光記録媒体に信号を記録する専用の信号記録装置、及び光記録媒体から信号を再生する専用の信号再生装置のみでなく、両者を一体にした信号記録再生装置をも含むものであるが、以下の例では、信号再生装置を例に説明する。
また、以下に説明する具体例は、本発明の一例であり、本発明を実施する上で好ましい種々の限定を付しているが、本発明は、以下の具体例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載を逸脱しない範囲で種々の変形が可能なものとする。
【００１０】
図１は本発明の実施の形態例における信号再生装置の概要を示す外観斜視図である。
また、図２は図１に示す信号再生装置の光ヘッドで球状光記録媒体の信号記録面から信号の再生を行っている状態を示す部分拡大断面図である。
図１に示すように、本例の信号再生装置は、球状光記録媒体１、支持軸２、光ヘッド移動軸３、光ヘッド４、及び図示しない移動機構や制御回路等を有して構成されている。
【００１１】
球状光記録媒体１は、略球状に形成され、外周面のほぼ全体に信号記録面を設けたものである。すなわち、球状光記録媒体１の信号記録面には、例えばピットと呼ばれる凹凸が刻まれており、これを光ヘッド４で読み取り、情報の再生を行うようになっている。
なお、信号記録面の具体的構成としては、記録再生方式に応じて種々のものがあり、記録トラックもスパイラル状や同心円状に形成するものが存在し、また、線速度の制御についても種々実用化されているが、本発明は、これらを特に限定するものではなく、従来のＣＤやＤＶＤ等で用いられているものを広く適用できるものとする。
【００１２】
また、球状光記録媒体１の内部は空洞となっており、例えば各種の駆動機構等が配置されているものとする。また、球状光記録媒体１の外形も、真円形の断面を有するものや、楕円形の断面を有するもの等が種々採用できるものである。
また、図１に示す例では、全体的に完全な球形を有する球状光記録媒体１を示しているが、必ずしも完全な球形である必要はなく、製品設計上の都合等により、例えば一部に欠切部分を有するような形状であってもよい。
【００１３】
そして、このような球状光記録媒体１の中心軸に支持軸２が設けられている。この支持軸２は、両端部が球状光記録媒体１の外方に突出し、信号記録面の近傍に臨む位置に配置されており、この支持軸２の両端部に架設された状態で、光ヘッド移動軸３が取り付けられている。
この光ヘッド移動軸３は、円弧状に湾曲した長手アーム状に形成されており、球状光記録媒体１の外周面と所定の間隔を有して平行に設けられている。すなわち、光ヘッド移動軸３の湾曲形状は、球状光記録媒体１の外周面の湾曲形状に対応するものとなっている。なお、図示の例では、光ヘッド移動軸３を１本の軸で示しているが、例えば送りネジとガイドシャフトという組み合わせで複数の軸によって光ヘッド４を支持する構成としてもよい。
そして、この光ヘッド移動軸３に光ヘッド４が取り付けられており、この光ヘッド移動軸３に沿って移動するようになっている。
【００１４】
光ヘッド４は、レーザ光を出射するレーザ光源と、そのレーザ光を対物レンズを通して記録面に照射し、その戻り光を光検出器に導く光学系と、対物レンズを変位させてレーザ光のフォーカシングサーボやトラッキングサーボを行う２軸アクチュエータ等を有して構成され、球状光記録媒体１の記録面に形成されたピット列を読み取るものである。
この光ヘッド４は、図２に示すように、球状光記録媒体１の表面（信号記録面）に対して光軸５が垂直になるように配置されている。
【００１５】
次に、このような構成の信号再生装置における光ヘッド４の移動機構及びその位置決め方法について説明する。
球状光記録媒体１の信号記録面に対する光ヘッド４の移動は、球状光記録媒体１と光ヘッド移動軸３とを支持軸２を中心とする旋回方向に相対移動する旋回移動機構（図示せず）と、光ヘッド４を光ヘッド移動軸３に沿って移動する光ヘッド移動機構（図示せず）とによって行う。
なお、ここでは、球状光記録媒体１を地球儀とみなすことにより、支持軸２を中心とする旋回方向の角度を経度、光ヘッド移動軸３に沿った方向の角度を緯度として説明する。
【００１６】
まず、球状光記録媒体１と光ヘッド移動軸３とを経度方向に相対移動する旋回移動機構としては、球状光記録媒体１は固定で、光ヘッド移動軸３を旋回させる方法、または、光ヘッド移動軸３は固定で、球状光記録媒体１を回転させる方法を用いることが可能である。
さらには、球状光記録媒体１と光ヘッド移動軸３を互いに逆方向に回転させ、光ヘッド４を所定の位置まで移動させる時間を短縮させることも可能である。
なお、機構としては、例えばスピンドルモータとギア機構とを組み合わた構成とし、線速度一定あるいは各速度一定といった駆動方式によって駆動するものとする。
【００１７】
次に、光ヘッド４の緯度方向に移動する光ヘッド移動機構としては、光ヘッド４を光ヘッド移動軸３に沿って移動するものであるが、例えば光ヘッド移動軸３側に送りネジを設けるとともに、光ヘッド４側に送りネジと噛み合うナットを設け、このナットを光ヘッド４内の駆動機構によって回転駆動することにより、ナットが送りネジに沿って移動するような構成を用いることができる。
なお、このようなリニア駆動機構としては、送りネジ方式の他にも、例えば圧電素子による屈伸機構を用いたものや、磁気回路を用いたものなどが実用されており、それらを用いることも可能である。
【００１８】
また、光ヘッド４を球状光記録媒体１の所定位置まで位置決めした後のトラッキングやスレッド等の微動制御についても上述した位置決め動作と同様に行うことが可能である。
さらに、光ヘッド４から照射されたレーザ光を球状光記録媒体１の記録層にフォーカスさせる方法については、従来のＣＤやＤＶＤで用いられている方法と同様である。
【００１９】
以上のように、本例による信号再生装置によれば、従来のＣＤやＤＶＤなどの円盤状の光記録媒体と同様の条件（例えば、レーザ光の波長、レンズの開口数ＮＡ、トラックピッチ、線密度、信号処理方法など）であっても、記録エリアの表面積が４倍となることにより、記憶容量を４倍にすることが可能となる。
なお、以上は信号再生装置を例に説明したが、本発明は信号記録装置にも同様に適用できるものであり、また、記録と再生の双方を行う装置として構成することも可能であり、このような構成も本発明の範囲に含まれるものとする。
【００２０】
また、以上の例は、球状光記録媒体の外周面に信号記録面を設け、球状光記録媒体の外側に光ヘッド移動軸や光ヘッドを配置した場合について説明したが、中空状の球状光記録媒体の内周面に信号記録面を設け、球状光記録媒体の内側に光ヘッド移動軸や光ヘッドを配置することも可能であり、さらに、中空状の球状光記録媒体の外周面と内周面の両方に信号記録面を設け、各信号記録面に対応して球状光記録媒体の外側と内側とにそれぞれ光ヘッド移動軸や光ヘッドを配置することも可能である。なお、複数組みの光ヘッド移動軸や光ヘッドを配置する場合、支持軸は共通であってもよいし、別部材で設けてもよい。
【００２１】
図３は、中空状の球状光記録媒体１１の内周面に信号記録面を設け、この球状光記録媒体１１の内側に、支持軸１２を配置し、この支持軸１２によって光ヘッド移動軸１３及び光ヘッド１４を支持した場合の一例を示す概略斜視図であり、球状光記録媒体１１の内側の状態を模式的に示している。
支持軸１２の両端部は、球状光記録媒体１１の内側の信号記録面の近傍に臨む位置に配置されており、この支持軸１２の両端部に光ヘッド移動軸１３の両端部が取り付けられている。
この光ヘッド移動軸１３は、円弧状に湾曲した長手アーム状に形成されており、球状光記録媒体１１の内周面と所定の間隔を有して平行に設けられている。すなわち、光ヘッド移動軸１３の湾曲形状は、球状光記録媒体１１の内周面の湾曲形状に対応するものとなっている。
【００２２】
そして、この光ヘッド移動軸１３に沿って光ヘッド１４が移動可能に設けられており、この光ヘッド１４によって信号記録面に対する再生が行われる。なお、本例では信号再生装置の例で説明しているが、信号記録装置の場合には、光ヘッド１４によって信号記録面への記録を行うことになる。
また、球状光記録媒体１１に対して光ヘッド移動軸１３を旋回させる旋回移動機構、及び光ヘッド１４を光ヘッド移動軸１３に沿って移動する光ヘッド移動機構については、上述した例と同様であるものとする。
【００２３】
また、以上の例は、単一の球状光記録媒体を用いた場合について説明したが、球状光記録媒体を同心状に二重構造や三重構造で設け、各球状光記録媒体の外周面または内周面、あるいはその両方に信号記録面を設け、各信号記録面に対して光ヘッド移動軸や光ヘッドを配置し、それぞれの信号記録面に対する信号記録や信号再生を行うことにより、さらに記録容量の大きい信号記録装置や信号再生装置を構成することが可能である。
【００２４】
図４は、三重構造の球状光記録媒体を有し、各球状光記録媒体の間の間隙に２組みの光ヘッド移動軸及び光ヘッドを配置した例を示している。
各球状光記録媒体２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃは、径方向に重層構造で配置され、各球状光記録媒体２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの内周面と外周面に設けられた信号記録面は、互いに所定の間隔を隔てて配置され、その間隙内に２組みの光ヘッド移動軸２３Ａ、２３Ｂ及び光ヘッド２４Ａ、２４Ｂが配置されている。
なお、光ヘッド移動軸２３Ａ、２３Ｂ及び光ヘッド２４Ａ、２４Ｂは３組み以上設けることが可能であるが、図では２組みだけ示しており、各光ヘッド２４Ａ、２４Ｂにより、その内外両側に配置される２つの球状光記録媒体の外周面と内周面の両方の信号記録面に対して信号記録や信号再生を行うような構成となっている。
【００２５】
したがって、それぞれの各光ヘッド２４Ａ、２４Ｂは、それぞれ内外両側の信号記録面に対し、共通の光軸Ａ、Ｂにより、記録再生点Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２の記録や再生を行う。
なお、球状光記録媒体２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃに対して光ヘッド移動軸２３Ａ、２３Ｂを旋回させる旋回移動機構、及び光ヘッド２４Ａ、２４Ｂを光ヘッド移動軸２３Ａ、２３Ｂに沿って移動する光ヘッド移動機構については、上述した例と同様であるものとする。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の信号記録装置及び信号再生装置によれば、球状光記録媒体の中心軸に設けられた支持軸の両端部の間に光ヘッド移動軸を設け、この光ヘッド移動軸によって光ヘッドを支持し、球状光記録媒体と光ヘッド移動軸とを支持軸を中心とする旋回方向に相対移動するとともに、光ヘッドを光ヘッド移動軸に沿って移動することにより、光ヘッドを球状光記録媒体の記録面に対して３次元球面方向に相対移動させ、任意の領域で情報の記録動作または再生動作を実行するようにしたことから、球状光記録媒体の記録面に対して光ヘッドを安定的に支持でき、円滑な相対移動による信頼性の高い信号記録や信号再生を行うことができる光ヘッド支持構造を提供でき、記録エリアの拡大と安定的な記録や再生の動作を安価に実現することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における信号再生装置の概要を示す外観斜視図である。
【図２】図１に示す信号再生装置の光ヘッドで球状光記録媒体の信号記録面から信号の再生を行っている状態を示す部分拡大断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態における信号再生装置の概要を示す外観斜視図である。
【図４】本発明のさらに他の実施の形態における信号再生装置の光ヘッドで球状光記録媒体の信号記録面から信号の再生を行っている状態を示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１、１１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ……球状光記録媒体、２、１２……支持軸、３、１３、２３Ａ、２３Ｂ……光ヘッド移動軸、４、１４、２４Ａ、２４Ｂ……光ヘッド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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