JPS61199251A - 消去光デイスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は元ディスクの記録ピットをアニールすることに
よって信号を消去可能とする元ディスク消去装置に関す
るものである。

従来の技術 近年、静止画ディスクファイル装置１又書ファイル装置
など、大容量の情報記憶装置として元ディスク装置の開
発、製品化が活発化している。元ディスク装置は高速回
転するディスクにレーザ元を照射して、そのメモリ薄膜
に情報ピットを記録しておき、同じレーザのパワーを下
げて記録ビットの反射率変化を読み取る装置である。さ
て、メモリ薄膜として、例えがテルル酸化物にダルマ→
ラム、すすを添加した薄膜を用いた場合、情報ピットの
記録に際しては、回折限界まで絞り込んだパワー密度の
高い光スポット　（直径Ｏ，Ｓμｍ程度）を照射する。

これにて薄膜は急熱・急冷されて、反射率の低い状態へ
転移して記録が完了する。また記録ビットの消去に際し
ては、パワー密度が低く、かつ楕円形状に成形した光ス
ポ、ット　（長円径１０μｍ程度）を記録ピットに照射
し、この部分の薄膜がアニール（徐冷）されて、元の反
射率の高い記録前の状態へ転移して消去が完了する。

このように、記録ビットの消去においてアニールが可能
な光スポ・フトを発する光学ヘッドが、消去・書き換え
機能を有する光ディスク装置の光学へ・ンドとして提案
されている。

係る光学ヘッドの従来例を、以下に図を用いて説明する
。第５図は従来の光学ヘッドの概略構成を示す図であり
、１は記録再生用半導体レーザであシ、波長λ１．記録
時には約８ｍＷ　、再生時には約１ｍＷのパワーのレー
ザ光を照射する。２は消去用半導体レーザであり、消去
時に樵波長λ２．パワー約１０ｍＷ程度のレーザ光を照
射する。３，４は集光レンズであり、半導体レーザ１，
２からの光ビーム集光するものである。５，６は一対の
シリンドリカルレンズであって、半導体レーザ１の光ビ
ームを略円形に成形する。７は同じくシリンドリカルレ
ンズであり、絞り光の形状を楕円形にするために半導体
レーザ２の光ビームに非点収差を与える。８は偏光ビー
ムスプリッタでありＳ偏光レーザ光を反射し、Ｐ偏光の
光ビームを透過する。９．１０は夫々Ｚ波長板である。

１１は光学フィルタであり、波長λ１の光ビームを透過
し、波長λ２の光ビームを反射する。１２，１３は絞り
°レンズであり、１４は記録再生を行なうメモリ薄膜を
有するディスク、１５は非点収差方式によってフォーカ
ス制御信号を検出するためのシリンドリカルレンズであ
る。１６は信号検出器で１、再生信号を検出すると共に
、フォーカス制御信号、およびトラッキング制御信号を
検出するため複数の受光素子から成っている。信号検出
器１６から得たフォーカス制御信号とトラッキング制御
信号を基に、絞りレンズ１２はフォーカス制御、および
トラッキング制御をかける。１了はディスク１４に絞り
込んで照射した記録再生用光スボ・フト、１Ｂは楕円状
に絞った消去用光スポット、１９は記録ビット列を示す
。

以上のように構成された従来の光学ヘッドについて、次
にその動作を説明する。先ず記録または再生においては
、記録再生用半導体レーザ１より所定のパワーの光ビー
ムを発光する。このＳ偏向の光ビームは偏光ビームスプ
リ・ツタ８で反射して、〆波長板９を通過した後、絞り
レンズ１２によってディスク１４上に記録再生用光スポ
ット１７として照射する。この光スポット１７は記録時
はそのパワーヲ上げ、ディスク１４のメモリ薄膜を急熱
・急冷し、状態変化させて反射率を変化させる。

これによって記録ビットが作成される。また再生時は光
ビームのパワーを下げ、ディスク１４のメモリ薄膜の状
態変化を起こさせずに光スポ、ン）１７を照射し、そこ
からの反射光を絞りし／ズ１２によって集光して、偏光
ビームスプリッタ８に返す。

返ってきた光ビームはこのとき、ディスク１４での反射
とに波長板９によってＳ偏光からＰ偏光に変化している
。従って偏光ビームスプリ・ツタ８を透過し、ハ波長板
１０．光学フィルタ１１を通過した後、絞りレンズ１３
によって信号検出器１６に絞り込める。シリンドリカル
レンズ１５がこの絞り光に非点収差を与え、フォーカス
検出を可能にする。なお記録時の光ビームにおいても、
上記のように反射光を検出できることは言うまでもない
Ｏ 次に消去においては、消去用半導体レーザ２より所定の
パワーの光ビームを発光する。このＳ偏光の光ビームは
偏光ビームスプリッタ８で反射して、Ｚ波長板１０を通
過し、波長λ２であるため光学フィルタ１１で反射して
再びに波長板１０に戻って、そこを通過してＰ偏光とな
って、今度は偏光ビームスプリッタ８を透過する。そし
てに波長板９を通過し、絞りレンズ１２によってディス
ク１４上に消去用光スポ・フト１８として絞り込まれる
。この光スポット１８は、シリンドリ力ルレンズ７によ
って非点収差を与えられ、楕円形状となっており、第６
図に示すような光強度分布を有する。すなわち、パワー
密度が低く、かつ長時間、記録ビットを照射することに
なるため、その熱エネルギーによって記録ピットは熱さ
れた後、徐冷されてアニールの効果を受ける。従ってそ
の部分のメモリ薄膜は状態変化して、記録前の反射率に
戻ることで消去がなされる。なお、消去用光スポット１
８のディスク１４からの反射光は、絞りレンズ１２によ
って集光し、再び％波長板を通過して偏光ビームスプリ
ッタ８に入射する。このとき光ビームはＰ偏光からＳ偏
光に変化しているため、偏光ビームスプリッタ８を反射
して、記録再生用半導体レーザ１の方向へ逃がす。消去
用の光ビームと、記録再生用の光ビームの光軸は、僅か
にずらしておくことで、上記逃がした消去用光ビームが
記録再生用半導体レーザ１に集中して入射することを避
ける。

上記のような構成の従来の光学ヘッドについて以下にそ
の問題点を説明する。第５図の消去用光スポット１８は
、メモリ薄膜にアニールの効果を与えるために楕円形に
絞られ、第６図のような光強度分布をしていた。しかし
ながら第６図のように前後で対称な分布だと、加熱の能
率が悪いという問題がある。つまり、加熱時のパワー密
度が低いために除熱的な加熱となり、消去用光ビーム１
８の楕円をより長くして加熱時間を増すとか、消去用半
導体レーザ２のパワーを上げるといった工夫を必要とす
る。しかし、加熱時間を増した場合は周囲への熱拡散が
増す上に、消去用光ビーム１８を受ける区間が広がるた
め望ましくない。また、消去用光ビームのパワーを上げ
ることについては、半導体レーザの利用の観点から、お
よび徐冷効果の点から望ましい方法でない。従って、消
去用光スポット１８は第６図のように前後で対称な分布
ではなく、第７図に示すような急熱・徐冷が可能な分布
が、エネルギー利用効率の点から、および消去領域の点
から必要である。しかし、従来の光学ヘッドで、急熱・
徐冷を１個の消去用半導体レーザ２で可能とするものは
無かった。

発明が解決しようとする問題点 効率的に消去するためには急熱後徐冷するスポット形状
が望ましく、１個の消去用半導体レーザでこれを実現可
能なものは従来なかった。本発明は１個の半導体レーザ
で前記の急熱・除冷スポットを形成する方式を提供する
ものである。

問題点を解決するための手段 一面の一部が平行部に、残の一部が単数あるいは複数の
テーパ部に形成された偏光プリズムによって光ビームを
波面分割するとともに光路偏向を行ない、波面分割され
た複数ビームのうちの幅の最大となる分割ビームを用い
てピークが高く幅の狭い第１のスポットを、他の分割ビ
ームを用いてピークが低く幅の広い第２のスポットある
いはスポット群を形成し、または平面部と円弧部からな
る消去ビーム形成手段を用い、平面部を通る光ビームに
より第１のスポットを形成し、円筒部を通る光ビームは
光路偏向および波面曲率変換を施されて消去除冷スポッ
トを形成し、より良好に信号を消去することができるよ
うにしたものである。

作　　用 本発明は上記した構成により、急熱・除冷スボ・ソトを
１光源により形成することができ、効率的に信号の消去
を行なうことができる。

実施例 本発明の一実施例を第１図を用いて説明する。

１〜１７は従来例の同番号のものと同じであり、以下の
構成要素が異なる。２０は消去ビーム形成手段であり、
光ビームを波面分割しさらに光路偏向機能および波面曲
率変換機能を有するもので例えば図のように１部が円筒
レンズ、１部が平行板なる形状のものを用いることがで
きる２１は消去用の光ビームで、２２Ａ、２２Ｂは消去
ビーム形成手段２ｏによって分割された光束群である。

２３は絞りレンズ１２によりディスク上に結像した消去
用の光スポットである以上のように構成された本実施例
の光学へ・ソドについて、次にその動作を説明する。本
発明は消去に関するものであり、第１図の記録・再生動
作は、第６図の従来例の動作と同様であるので、消去に
ついて説明する。消去用半導体レーザ２を発した光ビー
ムは集光レンズ４により平行光２１となり、消去ビーム
形成手段２ｏに入射すると図に示すように互いに進路の
異なる平行光２２Ａと拡がりをもつ光束２２Ｂのように
分かれる。こうして偏向された光束２２Ａ。

２２Ｂは偏光ビームスプリッタ８による反射、Ｋ波長板
１０の透過、光学フィルタ１１による反射、Ｋ波長板１
０．偏光ビームスプリフタ８９％波長板９の透過を経て
絞りレンズ１２に達し、絞りレンズによって消去用光ス
ポット２３が形成される０このとき絞りレンズ１２に入
射する光束２２Ａ。

２２Ｂは互いに入射角が異なるため第２図に示すように
各々別の位置に光スポット２３Ａ、２３Ｂができ、スポ
ット２３Ｂは円筒レンズ部による波面曲率変換作用を受
は第２図に示すようにトラック方向に長い長円スポット
になる。ここでディスク１４の回転方向を第２図の矢印
の方向とすればエネルギ密度の高い光スポット２３Ａに
よって急熱され、次にエネルギ密度の低い光スポット２
３Ｂによって徐冷されるため、第７図に示す最適消去ス
ポットが得られる。また急熱スポ・ントと除冷スポ、７
トのエネルギ配分は平行部と円筒部の長さを変えること
により行なうことができ、除冷スポットの幅は円弧部の
曲率により調整できる。

除冷スポットの幅は消去効果の劣下しない範囲内で、で
きる限り短い方が良いが、その幅は実際的には１０〜数
１０μｍが望ましい。

この条件にするための具体的仕様を示すと絞りレンズの
ＮＡを約０．６、強度半値のガウシアンビームが絞りレ
ンズに入るとし、円筒レンズの焦点距離を１ｏＯＩ１ｍ
ｌとすれば、消去除冷スポット３２強度幅は約４０μｍ
となる。したがって、円筒レンズ部の焦点距離は実際的
には５０〜１００■以上が望ましい０ 以上消去ビーム形成手段について説明したが、同様な消
去スポットはプリズムを用いて形成することができる０
第３図にこの方式による光学系を示す。２４は消去ビー
ムを形成するための偏角プリズムであり、他は第１図の
同番号のものと同じ構成部品であり同じ機能を果す。平
行光２１は偏角プリズム２４により波面分割されるとと
もに光路の偏向を受ける。

ここでは３ビームに分割される場合を例にして説明する
。この分割ビーム２５Ａ　、２５Ｂ　、２５Ｇは進行方
向がわずかに異なるため、絞ジレ７Ａ２によってディス
ク上の異なる位置に結像され第４図に示すような形とな
る。ここで消去急熱スポットはそのビーム幅が最も狭い
ため、分割ビームのうち最も幅の広いものから形成する
ことが望ましく、消去除冷スポットは逆にビーム幅が広
いため、分割ビームの幅の狭いものから形成することが
望ましい。

発明の効果 以上のように、本発明によればプリズムの形状を考慮す
ることによって急熱、除冷スポットを１つの光源により
形成することができ、効率よく信号の消去を行うことが
できる０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における消去光ディスク装置
の原理図、第２図は消去のために必要な光強度と位置の
関係を示す特性図・第３図は本発明の他の実施例におけ
る消去光ディスク装置の原理図、第４図は消去のために
必要な光強度と位置の関係を示す特性図、第５図は従来
例における消去光ディスク装置の原理図、第６図、第７
図は同装置説明のための波形図である。 ２・・・・・・消去用半導体レーザ、４・・・・・・集
光レンズ、２０・・・・・・消去ビーム形成手段、２２
Ａ　、２２Ｂ　。 ２５Ａ、２５Ｂ・・・・・・消去ビーム％２３・・・・
・・消去スポット、１７・・・・・・記録再生用スポッ
ト、２４・・・・・・偏角プリズム、１４・・・・・・
ディスク。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名／　
　−−（ｅｊ匙４主明４馴Ｉ本レーサ。 ２−・−浦去用キー氷し一ド Ｊ、４−−一稟光しンス゛ ５．６−−−シリンドリカルレンで １２．１３−−一絞ワレンス゛ ／４−−−テ１スク １５−一一シリンドリ力ルレンス゛ 第２図 イ立量　（トラ・ツク方向ン １４−ｍ−ディスク 第４図 ｌ １　−−一畠購−ヂ１２．１３−−−校ワレンス゛２−
−一消去用判制帽たず　　　１４−ｍ−ディスク第６図 ＆！ 第７図 位Ｉ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一面の一部が平行部に、残の一部が単数あるいは
   複数のテーパ部に形成された偏角プリズムによって光ビ
   ームを波面分割するとともに光路偏向を行ない、波面分
   割された複数ビームのうちの幅の最大となる分割ビーム
   を用いてピークが高く幅の狭い第１のスポットを、他の
   分割ビームを用いてピークが低く幅の広い第２のスポッ
   トあるいはスポット群を形成し、前記第１、第２のスポ
   ット群を光ディスク記録面に照射して消去を行なう消去
   光ディスク装置。
2. （２）一面の一部が平面部に、残の一部が円弧部に形成
   された消去ビーム形成手段の前記平面部を通る光ビーム
   を用いてピークが高く、幅の狭い第１のスポットを形成
   し、残りの光ビームを前記円弧部を通して光ビームに光
   路偏向と波面曲率の変換を施して、ピークが低く幅の狭
   い第２のスポットを第１のスポットとは異なる位置に形
   成し、前記第１および第２のスポット群を光ディスク記
   録面に照射して消去を行なう消去光ディスク装置。
3. （３）円弧部の形成するレンズの焦点距離を８０ｍｍ以
   上とした特許請求の範囲第２項記載の消去光ディスク装
   置。