JPH0690794B2 - 光学情報記録消去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ビームの照射によって、光学的性質が可逆
的に変化する感光記録材料を用いた光ディスクの情報記
録部分を、消去する装置に関するものである。

〔従来の技術〕

光ビームを用いて情報の訂正や、書き換えを行う光ディ
スクとして、一般的にはポリカーボネート等の高分子樹
脂材料によるディスク基板の上に、感光性材料の薄膜を
形成したものを用いている。そして光ビームを照射して
加熱し、その後急冷、もしくは徐冷により光学的特性を
変化させて記録や消去を行っている。

上記特性を示す記録材料としては、例えばカルコゲン化
合物あるいは、テルルにゲルマニウム，アンチモン，セ
レン等の添加物を加えた金属化合物がある。そしてこれ
らの薄膜を形成した光ディスクへの記録には、光ビーム
によって加熱，急冷し、反射率の低いアモルファスと呼
ばれる状態に、また消去には、加熱、徐冷による反射率
の高い結晶状態にして行われている。そのため、光学情
報を実時間で記録や消去することができる。また光源と
しては、高い絞り性能を満たし、且つ小型で直接変調が
可能な半導体レーザが一般的に用いられる。

そしてアモルファス状態にするためには、第６図（ａ）
に示すように、例えば半値幅で１μｍ程度のパワー密度
の大きい円形のレーザ光b₁で、光ディスク８の記録トラ
ック10を照射する。そして第６図（ｂ）の温度変化図に
示すように、記録材料を溶融し急冷させることが必要で
ある。これに対し、消去時には結晶化のため徐冷する必
要があるので、第７図（ａ）ｉ示すように例えば半値幅
にして20μｍ程度の長円光b₂を照射し、第７図（ｂ）の
温度変化図に示すように徐冷して結晶化させている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら前述の結晶化状態は、結晶核の生成により
生じたものであり、未記録部の結晶と若干ながら光学定
数が異なり、記録信号の痕跡を残し、消去率の低下を生
じていた。この不都合を解決するために、第８図に示す
ような長円形の消去ビームC₂の前に、比較的光パワー密
度の高い円形光C₁を照射し、光ディスク８の記録トラッ
ク10の情報記録部11及び未記録部12を一様に溶融し、後
の長円光C₂により徐冷して確実に消去する試みがある。
（特開昭60-231928号） しかし、上記のような形状のレーザ光を用いた場合、レ
ーザ光源が２つ必要となり且つ光学系の調整が複雑にな
る欠点があった。

そのため本発明の目的は、簡単な光学系の単一光源を用
いて消し残しの少ない消去装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、基板上に形成した光感応性記録薄膜に光を
照射して情報を記録および消去する装置で、光照射パワ
ーを高めて照射部を溶融させ、徐冷しながら消去する消
去ビームにおいて、前記記録薄膜に照射する消去ビーム
スポットが記録トラック方向に長く、そして頂角を有す
る略三角形状で、該消去ビームスポットが前記略三角形
の頂角に向かって、光照射パワー密度を連続的に高めた
分布としたことであり、さらには、前記光学情報記録消
去装置の消去用光路系に付設したビーム形成用レンズが
該レンズの光軸と直交する面の一方の端部から、対向す
るもう一方の端部に向かって、焦点距離を連続的に変化
しているレンズを設けることにより達成される。

〔作用〕

従って光ディスクの記録薄膜に照射する三角形状のビー
ムスポットは、光パワー密度の高い部分と低い部分とで
構成されるので、記録薄膜は急熱して溶融し、徐冷され
て結晶化する。この結晶化状態は未記録部の結晶とほぼ
同様の状態になるので確実な消去ができる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図によって説明する。第１図は
本発明の一実施例の概略構成図である。

図において、半導体レーザ1aは消去用で、ビーム形成用
レンズ9,コリメータレンズ2aを通過して複合プリズム３
に入射し、複合プリズム３を出射後、1/4λ板4,対物レ
ンズ５を通過して光ディスク８に照射する。また、半導
体レーザ1bは再生用で、コリメータレンズ2bを通過して
複合プリズム３に入射し、複合プリズム３を出射した光
ビームは、1/4λ板4,対物レンズ５を通過して光ディス
ク８に照射する。そして光ディスク８で反射した光ビー
ムは、元の光路を戻って複合プリズム３に入射し、該複
合プリズム３内の偏光ビームスプリッタ3aによって光路
を変え、コリメータレンズ2cを通過してナイフエッジプ
リズム６と受光素子7a,7bによってフォーカスエラー信
号やトラッキング情報信号を得ている。また半導体レー
ザ1cは記録用で、再生用半導体レーザ1bより大きな出力
を有している。この光ビームはコリメータレンズ2cを通
過して複合プリズム３に入射し、再生用光ビームと同様
の光路を経て光ディスク８に照射する。

以上のような構成を有する光学情報記録消去装置におい
て、消去用光ビームを形成するビーム形成用レンズ９
は、第２図に示すように、円錐台を底面に直交する面で
切った形状をしており、上底部より下底部に向けて曲率
半径が漸次小さくなっている。このビーム形成用レンズ
９を通過し、光ディスク８の盤面に照射する光ビームは
第３図に示すように、記録トラック10の方向に頂角を伸
ばしたような三角形状の消去ビームa₁となる。そしてこ
の消去ビームa₁の頂角に向かって、記録トラック10が移
動するように、ビーム形成用レンズ９が配置されてい
る。

この消去ビームa₁によって、回転する光ディスク８の一
つの記録部分が受ける温度変化は、最初に光ビームが十
分に絞り込まれた光パワー密度の高い三角形状の頂角部
で急激に温度が上昇し、光ディスク８の記録薄膜は溶解
点T_mに到達し、その後光ビームの光パワー密度の低いス
ポット面積の広い部分に移動し、徐々に温度が低下して
結晶化する。第４図には、下記に説明する条件における
消去部分の温度と時間の関係を示す。使用した光ディス
ク８の記録薄膜にSb₂₇，Te₄₈，Se₁₀，Ge₁₅を用い、線速
度5m/sで回転させ、光ディスク８の照射面でのビーム形
状を半値幅で記録トラックと直交方向に平均1.5μm,ト
ラック方向に４μｍとした10mwの消去用レーザ光を照射
した時に得られるものである。図に示すように、記録材
料の最高到達温度が融点Tmよりも高くなっており、また
時間をかけて冷却されているので良好な結晶化が行わ
れ、消去率が向上した。

また他の実施例として、第５図に示す凹型ビーム形成用
レンズ13を用いてもよい。この凹型ビーム形成用レンズ
13は、前記実施例に用いたビーム形成用レンズ９と逆の
曲率半径で構成されており、同様の効果を得ることがで
きる。

〔発明の効果〕

以上示したように、本発明によれば、一つの三角形状の
消去用光ビームを用いるだけで、消去率の良好な消去が
できる。また一つの消去ビームで構成されているので光
学系が簡素化し、調整を簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す光学系の概略構成図、
第２図は本発明の一実施例を示すビーム形成用レンズの
外観図、第３図は第１図の光ディスク面の消去ビーム光
の形状を示す図、第４図は第３図のビーム光による記録
薄膜の温度変化図、第５図は、他の実施例を示すビーム
形成用レンズの外観図、第６図（ａ）（ｂ）は、従来の
記録トラック上の記録光のビームスポット、及び温度変
化図、第７図（ａ）（ｂ）は、従来の記録トラック上の
消去光のビームスポット、及び温度変化図、第８図は別
の従来例の消去光の形状と配置を示す図である。 １（ａ）（ｂ）（ｃ）……半導体レーザ ２（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）……コリメータレンズ ３……複合プリズム ４……1/4λ板 ５……対物レンズ ６……ナイフエッジプリズム ７……受光素子 ８……光ディスク ９……ビーム形成用レンズ 10……記録トラック 11……情報記録部 12……情報未記録部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に形成した光感応性記録薄膜に光を
   照射して情報を記録および消去する装置における、光照
   射パワーを高めて照射部を溶融させ、徐冷しながら消去
   する消去ビームにおいて、前記記録薄膜に照射された消
   去ビームスポットの形状が、記録トラック方向に長く、
   そして前記トラック上におけるビームの進行方向に頂角
   を有する略三角形状であり、かつ、前記消去ビームスポ
   ットの光照射パワー密度の分布が、前記略三角形の頂角
   に向かって連続的に高められた分布であることを特徴と
   する光学情報記録消去装置。
2. 【請求項２】前記光学情報記録消去装置の消去用光路系
   に付設したビーム形成用レンズが、該レンズの光軸と直
   交する面の一方の端部から、対向するもう一方の端部に
   向かって、焦点距離を連続的に変化させた構成であるこ
   とを特徴とする請求項（１）記載の光学情報記録消去装
   置。