JPH10241212A - 相変化型光ディスク初期化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 初期化用の高出力レーザー光がフォーカス制
御用光学系に入ることを防止することで正確な合焦状態
を維持し、ディスク全面にわたって均一な初期化を行な
う相変化型光ディスク初期化装置を提供する。 【解決手段】 光ディスク１０の記録層１０３を結晶化
させて初期化を行なうために、高出力半導体レーザー１
から出射した初期化用レーザー光をコリメートレンズ２
で平行光化し、アナモルフィック光学系３で半導体レー
ザーの活性層の平行方向に光束を拡大し、対物レンズ９
により光ディスク１０に合焦させる。この合焦状態を制
御するために、低出力半導体レーザー４から出射した制
御用レーザー光を用いる。このとき、初期化用レーザー
光の光軸と制御用レーザー光の光軸とが所定の角度をな
すようにし、光ディスクの異なる位置に結像させるよう
にする。このような構成により、正確な合焦状態を維持
しつつかつ集光効率を高めた均一なディスク初期化が可
能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、相変化型の記録層
を対象とする光ディスク用初期化装置に関し、相変化型
の記録層からなる大容量光ディスクの初期化へ応用でき
るものに関する。

【０００２】

【従来の技術】相変化型の記録層をもつ光ディスクは、
記録材料の結晶層に光を照射して光照射部をアモルファ
ス相に変化させ、記録する。従って、記録層は初期状態
（光記録が可能な状態）で「結晶層」になっていなくて
はならない。この記録層は一般にスパッタリング等によ
り成膜されるため、製造された段階では「アモルファス
相」であり、記録層を全面的に結晶化する「初期化処
理」が必要である。特公平７−５２５２６号公報では、
レーザービームを２分した後、重ね合せ干渉ビームとし
て光ディスク上に集光する技術が開示されている。ここ
では干渉縞方向をディスクの周方向に平行とし、干渉縞
ピッチは、２０μｍ以下になるようにしている。効果と
して初期化時における断熱層のマイクロクラックの発生
を防止できる。又、高出力半導体レーザーからの光を、
２μｍ×９５μｍの光スポットとして記録層に集光し、
光ディスクを回転させつつ半径方向に走査することによ
り、良好な初期化が可能であるとの報告がなされている
（第５回相変化記録研究会：シンポジウム講演予稿集Ｐ
３０，１９９３年）。

【０００３】一方、先行技術による光ディスク用初期化
装置として、以下のものがある。相変化型の光ディスク
を回転させつつ、高出力半導体レーザーからの光束をコ
リメートレンズで平行光束化し、アナモルフィックな光
学系により高出力半導体レーザーの活性層平行方向にの
み光束拡大し、合焦機構で合焦制御しつつ、対物レンズ
により光ディスク上に集光させ、送り機構により光ディ
スクを半径方向へ移動させる。高出力半導体レーザーに
おける活性層の平行方向（長手方向）は光ディスクのト
ラック直交方向に対応する。

【０００４】又、フォーカス制御用の光学系（波長
λ₁）と初期化用高出力レーザー光学系（波長λ₂）を用
いる方法として、上述した従来技術の他に、図３に示す
方法が公知の技術として知られている。図３は、従来の
相変化型光ディスク初期化装置の一例を説明するための
構成概念図で、図中、１０は光ディスク、８０は高透過
率ミラー、９０は集光レンズ、Ｌ₁は波長λ₁の光束によ
るフォーカス制御光学系、Ｌ₂は波長λ₂の光束による初
期化用光学系である。この方法は波長λ₁に対しては反
射し、波長λ₂に対しては透過する高透過率ミラー８０
を用いて、高出力レーザー光とフォーカス用の低出力レ
ーザー光を集光レンズ９０で光ディスク１０に照射し、
光ディスク１０の半径方向の相対的移動に伴ってフォー
カス制御により合焦状態にしつつ初期化を行なうように
したものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述した特公平７−５
２５２６号公報記載の技術においては、フォーカス制御
用のレーザーと初期化用の高出力レーザーを用い、各々
のレーザー波長が異なったものを使用して、高出力レー
ザーのビームを２分割した後に再びディスク面に集光し
て干渉させる構成をとっているため、複雑な光学系を必
要とし、大きな問題点となっている。

【０００６】さらに前述した図３の構成によりフォーカ
ス制御用光学系と初期化用高出力レーザー光学系を用い
る方法においては、λ₁とλ₂が大きく異なった波長でな
い場合はλ₁、λ₂を分離するための高透過率ミラーを実
現するのが困難となり、λ₂がフォーカス制御光学系に
はいって、フォーカス不能となる。又、λ₁とλ₂が大き
く異なっていても、λ₂を１００％透過する高透過率ミ
ラーは困難であり、１％程度までは反射することにな
る。このため高出力半導体レーザー光の出力光が〜２Ｗ
の場合、光ディスク１０の反射率を〜１０％とすると、
おおよそ２ｍＷのλ₂の光がフォーカス制御光学系には
いることになり、フォーカス制御誤動作を引きおこすこ
とになる。

【０００７】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなさ
れたもので、初期化用の高出力レーザー光が低出力レー
ザー光を用いたフォーカス制御用光学系に入ることを防
止して、フォーカス制御光学系で正確な合焦状態にしつ
つ、ディスク全面にわたって均一な初期化（記録層の結
晶化）を行なうことができる相変化型光ディスク初期化
装置を提供することを目的としてなされたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、相変
化記録型の光ディスクが有する記録層を結晶化させて初
期化を行なう相変化型光ディスク初期化装置であって、
前記光ディスクを保持しながら回転させる回転手段と、
前記結晶化を行なうための結晶化用レーザー光を発振す
る高出力半導体レーザーと、該発振した結晶化用レーザ
ー光をコリメートするコリメートレンズと、該コリメー
トされた結晶化用レーザー光を前記光ディスクに合焦さ
せるための対物レンズと、制御用レーザー光を発振する
低出力半導体レーザーと、前記制御用レーザー光を用い
て前記合焦の制御を行なう合焦手段と、前記対物レンズ
に対する前記光ディスクの相対的な位置を該光ディスク
の半径方向に変位させるための送り手段とを備え、前記
高出力半導体レーザーの活性層の平行方向を前記光ディ
スクの半径方向に対応させてなる相変化型光ディスク初
期化装置において、前記制御用レーザー光の光軸と、前
記結晶化用レーザー光の光軸とが互いに所定の角度をな
し前記光ディスク上の異なる位置を照射するようにした
ことを特徴とし、高出力半導体レーザーの反射光が高透
過ミラーによって反射しフォーカス制御光学系に入射し
てフォーカス制御動作を乱すことはなく、光ディスク全
面にわたって正確な合焦状態が保持されつつ初期化が効
果的に実行できるようにしたものである。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記対物レンズの光軸と該対物レンズに入射する前
記結晶化用レーザー光の光軸とが互いに所定の角度をな
すようにしたことを特徴とし、高出力半導体レーザーの
反射光が高透過ミラーによって反射しフォーカス制御光
学系に入射してフォーカス制御動作を乱すことはなく、
光ディスク全面にわたって正確な合焦状態が保持されつ
つ初期化が効果的に実行できるようにしたものである。

【００１０】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、前記対物レンズに入射する結晶化用レーザー光の光
軸を、前記対物レンズ光軸に対して前記光ディスク面に
おける前記結晶化用レーザー光の結像スポットの長手方
向の直交方向に傾斜させてなるようにしたことを特徴と
し、照射ビーム全体を正確に合焦させることができ、デ
ィスク全面にわたって均一な初期化がより効果的に実行
できるようにしたものである。

【００１１】請求項４の発明は、請求項１ないし３いず
れかの発明において、前記高出力半導体レーザーと前記
対物レンズとの間の光路中に、前記結晶化用レーザー光
を前記高出力半導体レーザーの活性層の平行方向に対応
する方向に拡大するアナモルフィック光学系を設けるこ
とを特徴とし、結像スポット形状がその長手方向に小さ
くなり、光パワー密度が増大するため、より容易に初期
化が実行できるようにしたものである。

【００１２】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、前記アナモルフィック光学系として、光路中の前記
結晶化用レーザー光に対し、前記高出力半導体レーザー
の活性層の平行方向に対応する方向にのみ屈折がなされ
る１対のプリズムを用いるようにしたことを特徴とし、
結像スポット形状がその長手方向に小さくなり、光パワ
ー密度が増大するため、より容易に初期化が実行できる
ようにしたものである。

【００１３】請求項６の発明は、請求項４または５の発
明において、前記アナモルフィック光学系として、２〜
４倍の範囲の互いに異なる光束拡大倍率を有する互いに
交換可能な複数の光学素子を用意し、該複数の光学素子
のうちいずれかを選択して用いるようにしたことを特徴
とし、アナモルフィック光学系の拡大倍率を適切に選択
することができ、より適正な初期化を行なうことができ
るようにしたものである。

【００１４】請求項７の発明は、請求項１ないし６いず
れかの発明において、前記コリメートレンズの焦点距離
は、前記対物レンズの焦点距離の１倍から２倍の範囲に
あるようにしたことを特徴とし、アナモルフィック光学
系の倍率とコリメートレンズと対物レンズによる結像系
倍率による相乗効果により、光ディスクヘの集光効率を
高めることができ、初期化処理時間の短縮や、より急冷
構造を必要とする光ディスクの初期化を有効に実行でき
るようにしたものである。

【００１５】請求項８の発明は、請求項１ないし７いず
れかの発明において、前記回転手段としてＣＬＶ回転方
式による回転機構を用いるようにしたことを特徴とし、
高出力半導体レーザーの出力を一定に設定して、初期化
されるべき光ディスクの全面にわたって均一な結晶化エ
ネルギーを与えることができるため、ディスク全面にわ
たってむらなく結晶化できるようにしたものである。

【００１６】請求項９の発明は、請求項１ないし８いず
れかの発明において、記光ディスクは、ポリカーボネー
ト基板上に誘電体層である下部保護層、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓ
ｂ−Ｔｅ層である記録層、誘電体層である上部保護層、
及び合金層である反射層をこの順に形成してなることを
特徴とし、より効率的に初期化が実行できるようにした
ものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】

（実施例）本発明の初期化装置を図１に示す。図１は本
発明による相変化型光ディスク初期化装置の一実施例を
説明するための構成概念図で、図中、１は高出力半導体
レーザー、２はコリメートレンズ、３はアナモルフィッ
ク光学系、４は低出力半導体レーザー、５はコリメート
レンズ、６は偏光ビームスプリッター、７は１／４波長
板、８は高透過率ミラー、９は対物レンズ、１０は光デ
ィスク、１１はフォーカス信号発生素子、１２はアクチ
ュエーター、１３は回転機構、１４は送り機構、１０１
はポリカーボネート基板、１０２は下部保護層、１０３
は記録層、１０４は上部保護層、１０５は反射層、Ｓ₁
はフォーカス制御用レーザー光の結像スポット、Ｓ₂は
初期化用（結晶化用）レーザー光の結像スポットであ
る。

【００１８】高出力半導体レーザー１（以下高出力ＬＤ
と記す）からの平行光束を対物レンズ９の光軸に対して
傾斜させて入射させ、光ディスク１０に結像させて、該
光ディスクの回転及び半径方向の相対的移動により光デ
ィスク１０の記録層全体を初期化する。光ディスク１０
はスパッタ成膜で形成された相変化型の記録層１０３を
有し、初期化前では該記録層がアモルファス状態になっ
ているが、初期化により結晶状態に変化する。この初期
化の際、低出力半導体レーザー４からの光束を高透過率
ミラー８を使用して対物レンズ９に入射させ、光ディス
ク１０に合焦させて、このフォーカス制御を行ない、光
ディスク１０の回転及び半径方向の相対移動に伴って合
焦状態を保持する。このときフォーカス制御を行う光学
系の光軸と対物レンズ９の光軸は一致するように調整す
る。

【００１９】初期化装置は、光ディスク回転機構１３
と、高出力ＬＤ１と、高出力半導体レーザーからの光束
を平行化するコリメートレンズ２と、一方向にのみレン
ズ作用を有するアナモルフィック光学系３と、該アナモ
ルフィック光学系３により高出力ＬＤ１の活性層の平行
方向（長手方向）に光束拡大し、アナモルフィック光学
系３からの平行光束を光ディスク１０の記録層１０３に
集光する対物レンズ９と、対物レンズ９の集光位置を記
録層１０３に合わせる合焦機構と、ディスクの送り機構
とを有する（請求項４）。

【００２０】実施例として上記におけるアナモルフィッ
ク光学系３を省略した構成であってもよいことは当然で
ある（図示せず，請求項１，２）。ここで、アナモルフ
ィック光学系３からの平行光束、又は、アナモルフィッ
ク光学系３がない場合におけるコリメートレンズ２から
の平行光束を対物レンズ９の光軸に対して傾斜させて、
対物レンズ９に入射させ、光ディスクの記録層１０３に
集光させる。一方、フォーカス制御を行う低出力半導体
レーザー４からの光束は高透過率ミラー８（高出力半導
体レーザーの波長〜８１０ｎｍに対して高透過率）によ
って大部分が反射されて（低出力半導体レーザーの波長
は６８０ｎｍ以下を使用）対物レンズ９に入射し、光デ
ィスク１０の記録層１０３の面に結像する。このとき、
フォーカス制御用レーザー光の結像スポットＳ₁と初期
化用（結晶化用）レーザー光の結像スポットＳ₂は、光
ディスクの記録層１０３の面上で異なる位置に結像す
る。高出力ＬＤ１は結晶化に必要な熱エネルギーの供給
源として使用され、低出力半導体レーザー４に比して活
性層の平行方向の長さ（楕円形状のファーフィールドパ
ターンにおける短軸方向に対応する方向）が長い。

【００２１】図２は、本発明に係るフォーカス制御用及
び初期化用レーザー光の結像スポットを示した図で、図
中、Ｄは光ディスクの半径方向で、Ｓ₁，Ｓ₂は図１と同
じくそれぞれフォーカス制御用レーザー光の結像スポッ
ト、初期化用（結晶化用）レーザー光の結像スポットで
ある。図示するように、初期化用レーザー光の結像スポ
ットＳ₂は光ディスク１０の半径方向、すなわちトラッ
クの直交方向に長い形状となる。高出力ＬＤ１からの平
行光束の対物レンズ光軸に対する傾斜方向は、初期化用
レーザー光の結像スポットの長手方向と直交する方向に
傾斜させるのが最も好ましく、照射ビーム全体がフォー
カスすることになる（請求項３）。これに対して、初期
化用レーザー光の結像スポットの長手方向と平行方向に
傾斜させると、照射ビーム長手方向全体をフォーカスす
ることが困難となる。

【００２２】構成についてさらに詳述すると、図１に示
す回転機構１３は初期化するべき相変化型光ディスクを
保持・回転し、送り機構１４は対物レンズ９による結像
位置に対し、初期化すべき光ディスク１０を該ディスク
の半径方向へ相対的に移動させる。フォーカス信号発生
素子１１、アクチュエーター１２を含む低出力半導体レ
ーザーを用いた合焦機構は、高出力ＬＤ１からの光束を
光ディスク記録層に合焦させるための合焦制御を行な
う。アナモルフィック光学系３は、高出力ＬＤ１の活性
層の平行方向（長手方向）にのみレンズ作用をもつ１対
のシリンダレンズをアフォーカル系をなすように組み合
わせたものでもよいが、本例では、高出力ＬＤ１の活性
層の平行方向にのみ屈折作用をもつ１対のプリズムによ
り構成する（請求項５）。

【００２３】アナモルフィック光学系３は、単一の光学
系を装置に固定的に組み込むこともできるが、アナモル
フィック光学系３を互いに交換可能な略２〜４倍の範囲
で互いに異なる光束拡大倍率を有する複数の光学素子で
構成できる。（請求項６）。高出力ＬＤ１からのレーザ
ー光束を平行光束化するコリメートレンズ２の焦点距離
は対物レンズ９の焦点距離の１〜２倍の範囲が良い（請
求項７）。また、光ディスク１０を回転させる回転機構
１３は、ＣＬＶ(Constant Linear Velocity)回転方向式
のものが適している（請求項８）。本発明の初期化装置
は種々の相変化型光ディスクの初期化が可能で、例えば
図１に示すごとくポリカーボネート基板１０１上に記録
部を成膜した相変化型光ディスク１０を初期化できる。
この場合、記録部の層構成としてはポリカーボネート基
板１０１上に、厚さ：１８００ÅのＺｎＳ−ＳｉＯ₂の
誘電体層である下部保護層１０２、厚さ：２００ÅのＡ
ｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ層である記録層１０３、厚さ：２
５０ÅのＺｎＳ−ＳｉＯ₂の誘電体層である上部保護層
１０４、厚さ：１０００ÅのＡｌ合金層である反射層１
０５を有する光ディスク１０の初期化を良好に実現でき
る（初期化用の光はポリカーボネート基板の側から入射
する。請求項９）。

【００２４】次に発明の作用について述べると、レーザ
ー光束を集光させたときのビームウエスト径は、光学系
に入射する光束系に反比例し、光束径が大きいほど集光
ビームウエスト径は小さくなる。半導体レーザーは、活
性層の平行方向の長さが垂直方向の幅に比して大きく、
放射光束の開き角は活性層の平行方向において小さい。
このため、半導体レーザーからのレーザー光束をコリメ
ートレンズで平行にすると、平行光束径は活性層の垂直
方向で大きく、平行方向では小さくなる。従って、平行
光束をそのまま対物レンズで集光して得られる結像スポ
ットの形状は、一般に活性層の平行方向を長軸とする長
円形状となる。結像スポットの形状における長手方向の
長さが著しく長くなると、光スポットのエネルギー密度
が小さくなってしまう。その結果、エネルギー密度を上
げるため、初期化に高出力パワーのＬＤが必要となる。
従って、本発明では、コリメートレンズと対物レンズと
の間にアナモルフィックな光学系を配置し、活性層の平
行方向の光束径を拡大するので、結像スポットにおける
長手方向の長さが短くなり、エネルギー密度が高くな
る。さらに、この発明の光ディスク用初期化装置は、各
々の対物レンズに対する合焦機構を有しているので、各
々の記録層に常に適正な大きさのスポットを照射できる
ため、結像スポットのエネルギー密度変動が極めて小さ
くなる。

【００２５】以下、高出力ＬＤ１からの平行光束を対物
レンズ９の光軸に対して照射光束の結像スポット長手方
向と直交する方向に１０゜傾斜させて入射させた具体的
な実施例について説明する。図１において相変化型の光
ディスク１０は、回転機構１３に保持されて中心軸の回
りに回転する。この回転機構１３の回転方式は、ＣＬＶ
回転方式であり、回転に伴う結像スポット位置の線速が
常に一定である様に光ディスク１０を回転させる（請求
項７）。光ディスク１０を保持した回転機構１３は光デ
ィスク１０と共に送り機構１４により光ディスク１０の
半径方向へ定速で送られる。図１に示す高出力ＬＤ１は
垂直方向の幅：１μｍ，平行方向の長さ：２００μｍの
活性層を有し、出力２Ｗのものである。高出力ＬＤ１は
活性層の平行方向が光ディスク１０の半径方向（トラッ
ク直交方向）になる様に配置される。コリメートレンズ
２は高出力ＬＤ１からのレーザー光束を平行化し、その
焦点距離は４．３ｍｍ、ＮＡ０．５のものである。アナ
モルフィック光学系３は高出力ＬＤ１の活性層の平行方
向（図１の左右方向）にのみ屈折作用を持つ１対のプリ
ズムにより構成され（請求項５）、入射する平行光束の
高出力ＬＤ１の活性層の平行方向のみにおいて光束径を
拡大する。

【００２６】上記アナモルフィック光学系３を使用しな
いで、コリメートレンズ２からの平行光束を直接対物レ
ンズ９で集光する実施例も考えられる（図示せず，請求
項１，２）。高透過率ミラー８は高出力ＬＤ１からのレ
ーザー光束を９９％透過させる高透過率ミラーである。
対物レンズ９は平行光束を光ディスク１０の各々の記録
部に集光させるレンズで、有効径：４ｍｍφ、焦点距
離：４．３ｍｍ，ＮＡ０．５のものである。半導体レー
ザー４は、低出力のものであり、レーザーからの出射光
束はコリメートレンズ５によって平行光束化され、偏光
ビームスプリッター６、１／４波長板７、フォーカス信
号発生素子１１、アクチュエーター１２により、合焦制
御される。フォーカス信号発生素子１１は、フォーカシ
ングが例えば非点収差法で行なわれる場合には、シリン
ダレンズと集光レンズとによる非点収差発生光学素子と
４分割受光素子とにより構成される。光ディスク１０の
初期化は、回転機構１３により光ディスク１０を回転さ
せた状態で、合焦機構を動作させつつ、高出力ＬＤ１を
点灯し、レーザー光を記録部に集光し、同時に送り機構
１４により光ディスク１０を該ディスクの半径方向に定
速で送ることにより行われる。

【００２７】次いで、アナモルフィック光学系３として
倍率４倍の光学系を用いた具体例について説明する。光
ディスク５に集光される高出力ＬＤ１からの初期化用レ
ーザー光の結像スポットの形状は、ＣＣＤカメラによる
実測で活性層の垂直方向で２μｍ，平行方向で５０μｍ
であった。初期化用レーザー光の結像スポットの位置に
おける光ディスク１０の線速を４ｍ／ｓに設定し、高出
力ＬＤ１による初期化パワー（各々の記録部上でのパワ
ー：ｍＷ）と送り機構１４による光ディスク１０の送り
速度（１回転あたりの半径方向の変位量：μｍ／ｒ）を
変化させて初期化特性を調べた。初期化後に波長７８０
ｎｍの半導体レーザーにより、線速１．３ｍ／ｓ，記録
周波数：ｆ₁＝０．４ＭＨｚで記録し、その後、ｆ₂＝
０．７２ＭＨｚでオーバーライトしたときのＣ／Ｎ（ｄ
Ｂ）と消去比（ｄＢ）を測定し、また、初期化後の状態
を顕微鏡により観察した。このときの記録パワーは１２
ｍＷ，バイアスパワーは５ｍＷである。高出力ＬＤ１の
最大出力は光ディスク上の各々の記録部で７００ｍＷに
対応する。結果を表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】この結果から送り速度：３０μｍ／ｒまで
は高出力ＬＤ１の出力能力の範囲内で良好な初期化が行
なえることが判明した。

【００３０】次いで、アナモルフィック光学系３として
倍率３倍の光学系を用いた具体例を説明する。結像スポ
ットのＣＣＤカメラによる実施例は２μｍ×７０μｍで
ある。前記の例と同様にして初期化の特性を調べた。結
果を表２に示す。

【００３１】

【表２】

【００３２】この結果から高出力ＬＤ１の出力を最大
（光ディスクの各記録部で７００ｍＷ）にすれば送り速
度：５０μｍ／ｒでも２層とも良好な初期化が可能であ
り、少くとも４０μｍ／ｒでの初期化は確実に行なうこ
とができる。

【００３３】次いで、アナモルフィック光学系３として
倍率２倍の光学系を用いた具体例を説明する。光スポッ
トのＣＣＤカメラによる実測値は２μｍ×９５μｍであ
る。前記の例と同様にして初期化の特性を調べた。結果
を表３に示す。

【００３４】

【表３】

【００３５】この結果から高出力ＬＤ１の出力を最大
（各々の記録部で７００ｍＷ）にすれば送り速度：７０
μｍ／ｒでも２層とも良好な初期化が可能であり、少く
とも６０μｍ／ｒでの初期化は確実に行なうことができ
る。

【００３６】以上、３つの具体例ではコリメートレンズ
２および対物レンズ９の焦点距離を共に４．３ｍｍとし
ているので、コリメートレンズ２と対物レンズ９とで構
成される結像系の結像倍率は等倍であり、光ディスク１
０上に集光する結像スポットの長さは、高出力ＬＤ１の
活性層の平行方向に関しては活性層の長さとアナモルフ
ィック光学系３の倍率とで決定される。従って、コリメ
ートレンズ２の焦点距離を、対物レンズ９の焦点距離よ
りも長くすれば、上記結像系の倍率が大きくなるので、
アナモルフィック光学系３の倍率が上記した３つの具体
例と同じであっても、光ディスク上に集光する結像スポ
ットの集光性をより高め、光スポットのエネルギーをよ
り高めることができる。

【００３７】次いで、アナモルフィック光学系３として
倍率２倍のものを用い、コリメートレンズ２として、焦
点距離：８．６ｍｍ，ＮＡ０．５のレンズを用いた場合
の具体例を説明する。結像スポットのＣＣＤカメラによ
る実測値は、２μｍ×５１μｍであり、最初の具体例と
ほぼ同じである。前記の例と同様にして初期化の特性を
調べた。結果を表４に示す。

【００３８】

【表４】

【００３９】この結果から高出力ＬＤ１の出力を大きく
（各々の記録部で５５０ｍＷ以上）すれば送り速度：４
０μｍ／ｒで良好な初期化が可能である。このようにコ
リメートレンズ２の焦点距離を対物レンズ９の焦点距離
よりも大きくすることによって、結像系の倍率を高め、
さらにアナモルフィック光学系３の倍率とを組み合せる
ことにより、光ディスク１０への集光効率を高めること
ができる。但し、コリメートレンズ２の焦点距離が大き
くなりすぎると、高出力ＬＤ１から放射される光束のう
ち平行光束化される成分の割合が小さくなるため光ディ
スクに十分な密度の光エネルギーを与えられなくなる。
従って、コリメートレンズ２の焦点距離は対物レンズ９
の焦点距離の１倍から２倍の範囲にあることが好ましい
（請求項７）。

【００４０】次いで、アナモルフィック光学系３を用い
ない場合、コリメートレンズ２として焦点距離：８．６
ｍｎ，ＮＡ：０．５のレンズを用いたときの具体例を説
明する。この場合の結像スポットのＣＣＤカメラによる
実測値は２μｍ×９．８μｍであり、前記の例と同様に
して初期化の特性を調べた。その結果を表５に示す。

【００４１】

【表５】

【００４２】この結果から高出力ＬＤ１の出力を大きく
（各々の記録部で６５０ｍＷ以上）すれば、送り速度：
３０μｍ／ｒで良好な初期化が可能である。以上、説明
した具体例では回転機構１３がＣＬＶ回転方式であり、
結像スポットに対する光ディスク１０の回転による相対
速度が常に一定であるため、初期化領域の全域に渡って
常に均一な光エネルギーを与えることができる。また、
回転機構１３による光ディスク１０の回転速度は等角速
度でも良いが、その場合は光スポットと光ディスクの回
転に伴う相対速度がディスクの内周側ほど遅くなるの
で、光ディスクの最外周部で必要な初期化用エネルギー
が得られるように高出力ＬＤ１の出力設定を行う必要が
ある。

【００４３】これまで説明した実施例では、送り機構１
４により光ディスク１０を対物レンズ９に対してディス
ク半径方向へ送っているが、逆に、初期化用の光学系の
方を光ディスクに対してディスク半径方向へ変位させて
もよい。なお、初期化に要する時間を短縮するには高出
力ＬＤ１としてより高出力の半導体レーザーを用いると
良い。

【００４４】

【発明の効果】

請求項１及び２の効果：高出力半導体レーザーの初期化
用レーザー光の光軸とフォーカス制御用レーザー光の光
軸が傾いているので、高出力半導体レーザーの反射光が
高透過ミラーによって反射しフォーカス制御光学系に入
射してフォーカス制御動作を乱すことはなく、光ディス
ク全面にわたって正確な合焦状態が保持されつつ初期化
が効果的に実行できる。

【００４５】請求項３の効果：高出力半導体レーザーか
らの初期化用レーザー光の光軸の対物レンズ光軸に対す
る傾斜方向を初期化用結像スポットの長手方向と直交す
る方向としているので、照射ビーム全体を正確に合焦さ
せることができ、ディスク全面にわたって均一な初期化
がより効果的に実行できる。

【００４６】請求項４及び５の効果：アナモルフィック
光学系により高出力半導体レーザーの活性層の平行方向
の光束を拡大しているので、結像スポット形状がその長
手方向に小さくなり、光パワー密度が増大するため、よ
り容易に初期化が実行できる。

【００４７】請求項６の効果：アナモルフィック光学系
の拡大倍率を適切に選択することができ、より適正な初
期化を行なうことができる。

【００４８】請求項７の効果：アナモルフィック光学系
の倍率とコリメートレンズと対物レンズによる結像系倍
率による相乗効果により、光ディスクヘの集光効率を高
めることができ、初期化処理時間の短縮や、より急冷構
造を必要とする光ディスクの初期化を有効に実行でき
る。

【００４９】請求項８の効果：高出力半導体レーザーの
出力を一定に設定して、初期化されるべき光ディスクの
全面にわたって均一な結晶化エネルギーを与えることが
できるため、ディスク全面にわたってむらなく結晶化で
きる。

【００５０】請求項９の効果：特に記録層が高感度のＡ
ｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅからなっているので、より効率的
に初期化が実行できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による相変化型光ディスク初期化装置
の一実施例を説明するための構成概念図である。

【図２】 本発明に係るフォーカス制御用及び初期化用
のレーザー光の結像スポットを示した図である。

【図３】 従来の相変化型光ディスク初期化装置の一例
を説明するための構成概念図である。

【符号の説明】

１…高出力半導体レーザー、２…コリメートレンズ、３
…アナモルフィック光学系、４…低出力半導体レーザ
ー、５…コリメートレンズ、６…偏光ビームスプリッタ
ー、７…１／４波長板、８…高透過率ミラー、９…対物
レンズ、１０…光ディスク、１１…フォーカス信号発生
素子、１２…アクチュエーター、１３…回転機構、１４
…送り機構、８０…高透過率ミラー、９０…集光レン
ズ、１０１…ポリカーボネート基板、１０２…下部保護
層、１０３…記録層、１０４…上部保護層、１０５…反
射層、Ｌ₁…波長λ₁の光束によるフォーカス制御光学
系、Ｌ₂…波長λ₂の光束による初期化用光学系、Ｓ₁…
フォーカス制御用レーザー光の結像スポット、Ｓ₂…初
期化用（結晶化用）レーザー光の結像スポット。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相変化記録型の光ディスクが有する記録
   層を結晶化させて初期化を行なう相変化型光ディスク初
   期化装置であって、前記光ディスクを保持しながら回転
   させる回転手段と、前記結晶化を行なうための結晶化用
   レーザー光を発振する高出力半導体レーザーと、該発振
   した結晶化用レーザー光をコリメートするコリメートレ
   ンズと、該コリメートされた結晶化用レーザー光を前記
   光ディスクに合焦させるための対物レンズと、制御用レ
   ーザー光を発振する低出力半導体レーザーと、前記制御
   用レーザー光を用いて前記合焦の制御を行なう合焦手段
   と、前記対物レンズに対する前記光ディスクの相対的な
   位置を該光ディスクの半径方向に変位させるための送り
   手段とを備え、前記高出力半導体レーザーの活性層の平
   行方向を前記光ディスクの半径方向に対応させてなる相
   変化型光ディスク初期化装置において、前記制御用レー
   ザー光の光軸と、前記結晶化用レーザー光の光軸とが互
   いに所定の角度をなし前記光ディスク上の異なる位置を
   照射するようにしたことを特徴とする相変化型光ディス
   ク初期化装置。
2. 【請求項２】 前記対物レンズの光軸と該対物レンズに
   入射する前記結晶化用レーザー光の光軸とが互いに所定
   の角度をなすようにしたことを特徴とする請求項１に記
   載の相変化型光ディスク初期化装置。
3. 【請求項３】 前記対物レンズに入射する結晶化用レー
   ザー光の光軸を、前記対物レンズ光軸に対して前記光デ
   ィスク面における前記結晶化用レーザー光の結像スポッ
   トの長手方向の直交方向に傾斜させてなるようにしたこ
   とを特徴とする請求項２記載の相変化型光ディスク初期
   化装置。
4. 【請求項４】 前記高出力半導体レーザーと前記対物レ
   ンズとの間の光路中に、前記結晶化用レーザー光を前記
   高出力半導体レーザーの活性層の平行方向に対応する方
   向に拡大するアナモルフィック光学系を設けることを特
   徴とする請求項１ないし３いずれか１記載の相変化型光
   ディスク初期化装置。
5. 【請求項５】 前記アナモルフィック光学系として、光
   路中の前記結晶化用レーザー光に対し、前記高出力半導
   体レーザーの活性層の平行方向に対応する方向にのみ屈
   折がなされる１対のプリズムを用いるようにしたことを
   特徴とする請求項４記載の相変化型光ディスク初期化装
   置。
6. 【請求項６】 前記アナモルフィック光学系として、２
   〜４倍の範囲の互いに異なる光束拡大倍率を有する互い
   に交換可能な複数の光学素子を用意し、該複数の光学素
   子のうちいずれかを選択して用いるようにしたことを特
   徴とする請求項４または５記載の相変化型光ディスク初
   期化装置。
7. 【請求項７】 前記コリメートレンズの焦点距離は、前
   記対物レンズの焦点距離の１倍から２倍の範囲にあるよ
   うにしたことを特徴とする請求項１ないし６いずれか１
   記載の相変化型光ディスク初期化装置。
8. 【請求項８】 前記回転手段としてＣＬＶ回転方式によ
   る回転機構を用いるようにしたことを特徴とする請求項
   １ないし７いずれか１記載の相変化型光ディスク初期化
   装置。
9. 【請求項９】 前記光ディスクは、ポリカーボネート基
   板上に誘電体層である下部保護層、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−
   Ｔｅ層である記録層、誘電体層である上部保護層、及び
   合金層である反射層をこの順に形成してなることを特徴
   とする請求項１ないし８いずれか１記載の相変化型光デ
   ィスク初期化装置。