JP3463261B2 - 光学装置 - Google Patents

光学装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明は、光学装置に関
し、特に、相変化型の光ディスクの記録層を初期化する
ために用いられ、光源としての半導体他レーザーを含む
光発振器等から出射されたレーザー光を光ディスクの記
録層処理面上で所望の投影形状(以下、結像という。)
に変えることができる、光学装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図13は、本願発明の背景となる従来の
相変化型の光ディスクの初期化装置に用いられる光学装
置の一例を示す平面図解図であり、図14は、その正面
図解図である。図15は、図13および図14に示す光
学装置の光源としての半導体レーザーから出射されるレ
ーザー光の発光形状を示す拡大図であり、図16は、そ
のレーザー光が光ディスク面の記録層に照射されたとき
の結像形状を示す拡大図である。
【0003】この従来の光学装置1は、その一部に光源
としての半導体レーザー(図13,図14では図示せ
ず)を含む光発振器3を含む。半導体レーザーは、図1
3,図14では図示していないが、図2に示す半導体レ
ーザーと同様の構造を有するものである。この光学装置
1では、光発振器3および光ディスク9間に、コリメー
トレンズ5および集光レンズ7が所定の間隔を隔てて配
置された光学系となっている。光発振器3から出射され
るレーザー光は、図15および図16に示すように、た
とえば半導体レーザーの幅が約1μmで長さが数10μm
〜数100μmの発光面での発光形状4をそのまま光デ
ィスク9の記録面に投影し熱処理をする構造になってい
る。
【0004】すなわち、この従来の光学装置1では、た
とえば図15に示す半導体レーザーの発光面2での発光
形状4を有し、光発振器3から出射される出射光が、コ
リメート・レンズ5により、発光形状4の幅方向に平行
なレーザー光6にされる。さらに、平行なレーザー光
は、たとえば図16に示すように、集光レンズ7によっ
て光ディスク9の記録面に、図15に示す発光形状とほ
ぼ同形同大に結像される。そして、結像されたレーザー
光は、光ディスクの初期化用の光エネルギー(結晶化エ
ネルギー)として使用される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の光学装置1によれば、光ディスク9の記録面
の記録層に照射されるレーザー光は、その結像8の幅方
向の長さが非常に狭いために、振動等の外乱の影響を大
きく受ける恐れがあった。
【0006】また、従来の光学装置1の光学系では、光
源から出射されたレーザー光の光ディスク9面上での結
像スポット形状が出射のときの発光形状とほぼ同形同大
となるので、特定の光強度の密度を有するレーザービー
ムが光ディスク9の記録層に照射される。この場合、光
ディスク9面上に照射される結像スポットの形状を変更
することが困難であった。そのため、従来の光学装置1
では、光ディスク9の記録層の初期化条件によっては、
たとえば初期化処理時間を比較的長くしてゆっくりと加
熱したり、徐々に冷却する構造を必要とする光ディスク
の初期化処理を有効に行うことが困難であった。
【0007】すなわち、従来の光学装置1では、初期化
条件として、光ディスク9の回転速度と光源から出射さ
れるレーザー光の光強度の可変のみで、より詳細に記録
材料の初期化に最適な加熱・冷却条件とすることは極め
て困難であった。
【0008】それゆえに、本願発明の主たる目的は、相
変化型の光ディスクの記録面上に照射されるレーザー光
の結像形状を初期化条件により適宜変更することができ
る、光学装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に構成された本願発明にかかる光学装置は、相変化型の
光ディスクの初期化装置に用いられる光学装置であっ
て、光ディスクの有する記録層を結晶化させて初期化を
実施する入射レーザー光を複数回反射させるために光学
装置の光軸を挟んで対向配置された、反射材料からなる
鏡面部と、鏡面部を光軸に平行な軸を中心として回転さ
せることができる回転手段とを含むことを特徴とする、
光学装置である。また、本願発明にかかる光学装置は、
上記レーザー光が半導体レーザーの端面から出射され、
鏡面部が上記光軸回りに所定の傾きをもって配置される
ことを特徴とする、光学装置である。
【0010】
【作用】本願発明にかかる光学装置では、半導体レーザ
ーの発散ビームの広がり角は、pn接合面ないし活性層に
平行な軸を含む面と垂直な軸を含む面とで異なる異方性
を有する。請求項1にかかる本願発明の光学装置では、
特に、光軸を挟んで対向配置された鏡面部の作用によ
り、半導体レーザーから出射されたレーザー光を反射さ
せた後、光ディスク面上に所望の大きさを有する結像形
状に照射することが可能となる。請求項2にかかる本願
発明の光学装置では、特に、鏡面部が光軸回りに所定の
傾きをもって配置される。そのため、対向配置された鏡
面部間を通過するレーザー光は、鏡面部間で反射させる
ことにより、pn接合面に垂直な方向に広げることが可能
となる。このとき、傾き角を大きくすることによって、
光ディスクの記録面上に照射される結像スポットの幅方
向の長さを広くすることが可能となる。
【0011】本願発明の上述の目的,その他の目的,特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【0012】
【発明の実施の形態】
【実施例】図1は本願発明の一実施例を示す斜視図解図
であり、図2は図1に示す実施例の光学装置に適用され
る半導体レーザーの一例を示す斜視図解図である。図3
は図1に示す実施例の光学系の要部を示す図解図であっ
て、(A)はその正面図解図であり、(B)はその平面
図解図であり、(C)はその側面図解図である。本実施
例にかかる光学装置10は、相変化型の光ディスクの有
する記録層を結晶化させて初期化を実施する初期化装置
に用いられる光学装置であって、たとえば図1および図
3に示すように、光発振部12、コリメート部14、レ
ーザービーム調整部16、集光部18および相変化型の
光ディスク20が所定の間隔を隔てて配列される光学系
を有する。この場合、コリメート部14、レーザービー
ム調整部16および集光部18の軸中心と光発振部12
から出射されるレーザー光の光軸とは同一軸線上に配置
される。
【0013】光発振部12は、たとえば図2に示すよう
な半導体レーザー22を含む。この半導体レーザー22
から出射されるレーザービームは、半導体レーザー22
のpn接合面ないし活性層に平行な軸を含む面と垂直な軸
を含む面とで広がり角度が異なる異方性を有するもので
ある。この半導体レーザー22の発光部の形状は、たと
えばpn接合面ないし活性層に平行な軸方向に数10μm
〜数100μm程度の長さを有し、pn接合面ないし活性
層に垂直な軸方向に約1μ程度の長さを有するものであ
る。
【0014】本実施例では、コリメート部14がコリメ
ート・レンズで形成され、集光部18が対物レンズで形
成される。レーザービーム調整部16は、後述する鏡面
体26を保持する保持体17を含み、保持体17は、た
とえば円柱状の回転ドラムで形成される。また、保持体
17は、光軸に平行な軸を中心として回転させることが
できる回転手段によって、適宜回転可能に形成される。
さらに、保持体17には、その軸方向の一端から他端に
かけて、断面矩形状の平面鏡26が配設される。
【0015】平面鏡26は、反射面として、たとえば図
3(B)に示すように、光学装置10の光軸を挟んで対
向して平行に配置され、反射材料からなる鏡面部26a
および26bを有する。本実施例では、鏡面部26aお
よび26bがたとえば平面状部に形成されている。ま
た、平面鏡26は、たとえば図3(B)で見て、保持体
17の垂直軸から反時計方向に、所望の傾き角θでもっ
て傾斜して配置される。すなわち、半導体レーザー22
のpn接合面に平行な面で且つ光軸を含む面を基準面とし
て、光軸回りに傾き角θ分だけ反時計方向に回転させた
位置に、鏡面部26aおよび26bが対向して配置され
る。
【0016】本実施例の光学装置10では、先ず、光発
振部12の半導体レーザー22からレーザー光が出射さ
れ、コリメート部14を通過する。このとき、レーザー
光は、上述したように、半導体レーザー22の発光部の
発光形状24がpn接合面に平行な軸方向に数10μm〜
数100μm程度の長さを有し、pn接合面に垂直な軸方
向に約1μ程度の長さを有するため、pn接合面に平行な
軸方向には平行光となるが、pn接合面に垂直な軸方向に
は所定の広がり角をもったレーザービームとなる。
【0017】さらに、コリメート部14を通過したレー
ザー光は、レーザー調整部16内の対向する鏡面部26
aおよび26b間を通過する。この場合、レーザー光
は、所定の傾き角θで傾斜した鏡面部26aおよび26
b間で反射されるため、レーザー光をpn接合面に垂直な
方向に広げることができる。さらに、レーザー調整部1
6を通過したレーザー光は、集光部18により集光さ
れ、相変化型の光ディスク20の記録面に、所望の大き
さおよび形状を有する結像形状28として照射される。
そして、相変化型の光ディスク20面の記録層が結晶化
され、初期化される。
【0018】すなわち、結像形状28は、半導体レーザ
ー22の発光部の発光形状24と比べて、pn接合面に垂
直な方向の長さ、本実施例では、結像形状28の幅方向
の長さを広くすることができる。そのため、光強度が幅
方向に変化した形状でレーザー光を結像させることがで
きる。したがって、相変化型の光ディスク20の有する
記録層を結晶化させて初期化を実施するための最適な光
エネルギー(結晶化エネルギー)が得られる。
【0019】図6は本願発明の他の実施例を示す図解図
であって、(A)はその正面図解図であり、(B)はそ
の側面図解図であり、(C)はその結像形状を示す要部
拡大図解図である。本実施例では、上述の実施例と比べ
て、特に、鏡面部27a,27bが平面鏡26の対向面
から光軸側へ突出した状態に形成されている。また、レ
ーザービーム調整部16の保持体17が分割部30で分
割可能に形成された割り子構造を有するものである。そ
して、本実施例においても、上述の実施例と同様に、鏡
面部27a,27bが所望の傾き角θをもって配置され
ている。この場合、図6(B)に示すように、半導体レ
ーザー22のpn接合面に平行な面で且つ光軸を含む面を
基準面として、光軸回りに傾き角θ分だけ反時計方向に
回転させた位置に、鏡面部27aおよび27bが対向し
て配置される。
【0020】図7は本願発明のさらに他の実施例を示す
図解図であって、(A)はその正面図解図であり、
(B)はその側面図解図であり、(C)はその結像形状
を示す要部拡大図解図である。本実施例では、図6に示
す実施例と比べて、特に、レーザービーム調整部16の
保持体17が円筒状に形成され、その内周面32に平面
鏡26が配設されている。
【0021】図8は本願発明のさらに他の実施例を示す
図解図であって、(A)はその正面図解図であり、
(B)はその側面図解図であり、(C)はその結像形状
を示す要部拡大図解図である。本実施例では、上述の各
実施例と比べて、特に、平面鏡に変えて、円筒鏡34が
用いられている。この場合、レーザービーム調整部16
の保持体17が円柱状に形成され、その中に円筒鏡34
が配設されている。したがって、鏡面部36a,36b
は、曲面状に形成されている。また、円筒鏡34は、図
8(B)で見て、光軸と重なるレーザービーム調整部1
6の保持体17の中心軸より所定の距離だけ偏心した位
置に配置されている。さらに、本実施例では、円筒鏡3
4が傾き角θで傾斜した配置ではなく、光軸を挟んで光
軸に平行に対向配置されている。
【0022】図9は本願発明のさらに他の実施例を示す
図解図であって、(A)はその正面図解図であり、
(B)はその側面図解図であり、(C)はその結像形状
を示す要部拡大図解図である。本実施例では、図8に示
す実施例と比べて、特に、レーザービーム調整部16の
保持体17が円筒状に形成され、その中空部40に二重
円筒鏡42が配設されている。この二重円筒鏡42は、
たとえば2つの円筒鏡をその一部が重なるように横に並
べ設けることにより形成される。したがって、鏡面部4
2a,42bは、光軸を挟んで平行に2つずつ対向配置
される。なお、二重円筒鏡42は、保持体17の内周面
に設けた支持部41により保持体17の中空部40に支
持されている。
【0023】図10は本願発明のさらに他の実施例を示
す図解図であって、(A)はその正面図解図であり、
(B)はその側面図解図であり、(C)はその結像形状
を示す要部拡大図解図である。本実施例では、上述の各
実施例と比べて、特に、楕円鏡46が所定の傾き角θを
もって配設される。この場合、レーザービーム調整部1
6の保持体17が円筒状に形成され、その内周面に設け
られた支持片45によって、楕円鏡46が中空部44に
配設される。したがって、本実施例では、鏡面部46
a,46bが楕円状の曲面部に形成されている。
【0024】図11は本願発明のさらに他の実施例を示
す図解図であって、(A)はその正面図解図であり、
(B)はその側面図解図であり、(C)はその結像形状
を示す要部拡大図解図である。本実施例では、上述の各
実施例と比べて、特に、たとえば屈折角が45度の断面
V字状の屈折面50a,50bを備えた平面鏡50が、
光軸を挟んで光軸に平行に対向配置されている。この場
合、屈折面50a,50bは、平面鏡50の鏡面部とし
ての機能を有する。
【0025】図12は本願発明のさらに他の実施例を示
す図解図であって、(A)はその正面図解図であり、
(B)はその側面図解図であり、(C)はその結像形状
を示す要部拡大図解図である。本実施例では、図11に
示す実施例と比べて、特に、図12(B)に示すよう
に、屈折角が45度の断面V字状の屈折面50a,50
bを備えた平面鏡50が、横並びに配列されている。
【0026】上述した各実施例の中で、特にたとえば図
1,図3,図6,図7,図10に示すように、傾き角θ
を変えることにより、相変化型の光ディスク20面に結
像される結像形状の幅方向の広がりを適宜変えることが
可能である。また、図8,図9,図11,図12に示す
ように、対向する鏡面部の形状を平面状ないし曲面状に
変えることにより、チップに垂直な方向に/pn接合面に
垂直な方向にレーザー光の出力を変化させることがで
き、その光強度の分布を変えることができる。
【0027】上述の各実施例において、反射面となる鏡
面部は、母材にアルミニウム、ガラス、プラスチック等
の反射材料が適用され、母材が鏡面切削等の方法によっ
て鏡面に仕上げられることによって形成される。あるい
は、その母材表面にアルミ等の膜を蒸着することによっ
て形成される。
【0028】
【発明の効果】本願発明によれば、相変化型の光ディス
クの記録面上に照射されるレーザー光の結像形状を初期
化条件により適宜変更することができる、光学装置が得
られる。そのため、本願発明にかかる光学装置では、相
変化型の光ディスクの初期化条件をより記録材料に最適
な加熱・冷却条件とすることができる。つまり、初期化
処理後、より均一で信頼性の高い記録面が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の一実施例を示す斜視図解図である。
【図2】図1に示す実施例の光学装置に適用される半導
体レーザーの一例を示す斜視図解図である。
【図3】図1に示す実施例の光学系の要部を示す図解図
であって、(A)はその正面図解図であり、(B)はそ
の平面図解図であり、(C)はその側面図解図である。
【図4】図1および図3等に示す実施例の半導体レーザ
ーから出射されるレーザー光の発光形状を示す要部拡大
図解図である。
【図5】図1および図3等に示す実施例でレーザー光が
光ディスク面の記録層に照射されたときの結像形状を示
す要部拡大図解図である。
【図6】本願発明の他の実施例を示す図解図であって、
(A)はその正面図解図であり、(B)はその側面図解
図であり、(C)はその結像形状を示す要部拡大図解図
である。
【図7】本願発明のさらに他の実施例を示す図解図であ
って、(A)はその正面図解図であり、(B)はその側
面図解図であり、(C)はその結像形状を示す要部拡大
図解図である。
【図8】本願発明のさらに他の実施例を示す図解図であ
って、(A)はその正面図解図であり、(B)はその側
面図解図であり、(C)はその結像形状を示す要部拡大
図解図である。
【図9】本願発明のさらに他の実施例を示す図解図であ
って、(A)はその正面図解図であり、(B)はその側
面図解図であり、(C)はその結像形状を示す要部拡大
図解図である。
【図10】本願発明のさらに他の実施例を示す図解図で
あって、(A)はその正面図解図であり、(B)はその
側面図解図であり、(C)はその結像形状を示す要部拡
大図解図である。
【図11】本願発明のさらに他の実施例を示す図解図で
あって、(A)はその正面図解図であり、(B)はその
側面図解図であり、(C)はその結像形状を示す要部拡
大図解図である。
【図12】本願発明のさらに他の実施例を示す図解図で
あって、(A)はその正面図解図であり、(B)はその
側面図解図であり、(C)はその結像形状を示す要部拡
大図解図である。
【図13】本願発明の背景となる従来の相変化型の光デ
ィスクの初期化装置に用いられる光学装置の一例を示す
平面図解図である。
【図14】図13に示す従来の光学装置の正面図解図で
ある。
【図15】図13および図14に示す従来の光学装置の
光源としての半導体レーザーから出射されるレーザー光
の発光形状を示す拡大図である。
【図16】図13および図14に示す従来の光学装置に
おいて、レーザー光が光ディスク面の記録層に照射され
たときの結像形状を示す拡大図である。
【符号の説明】
10 光学装置 12 光発振部 14 コリメート部 16 レーザービーム調整部 18 集光部 20 相変化型の光ディスク 22 半導体レーザー 24 半導体レーザーの発光部の発光形状 26 平面鏡 26a,26b 鏡面部 28 結像形状 θ 傾き角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/26 G02B 5/00 G11B 7/125 G11B 7/135

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相変化型の光ディスクの初期化装置に用
    いられる光学装置であって、 前記光ディスクの有する記録層を結晶化させて初期化を
    実施する入射レーザー光を複数回反射させるために前記
    光学装置の光軸を挟んで対向配置された、反射材料から
    なる鏡面部、 前記鏡面部を前記光軸に平行な軸を中心として回転させ
    ることができる回転手段を含むことを特徴とする、光学
    装置。
  2. 【請求項2】 前記レーザー光は、半導体レーザーの端
    面から出射され、 前記鏡面部は、前記光軸回りに所定の傾きをもって配置
    されることを特徴とする、請求項1に記載の光学装置。
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