TW400518B - Method and device for initializing optical recording medium of phase change type, and optical recording medium - Google Patents

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經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明背景 1. 發明部份 本發明係有關用以初始化相變式之光學記錄媒體之方 法及裝置。 2. 有關技藝之說明 光學記錄媒體，尤其是相變式光學記錄媒體具有晶相 之一初始狀態（抹消狀態）。一般言之，記錄層在其生長 成薄膜後，具有非晶相。故此，需晶化記錄層之生長之薄 膜。此爲初始化步驟· 晶化步驟需初始化生長之薄膜，俾使其均勻，即是， 俾薄膜在反射比率上變化小。亦痦儘量快速初始化該薄膜 〇 爲滿足以上需求，巳有提出使用寬面積式之半導體電 射二極體（閱第五屆相變記錄研究會議，1 9 93，頁30)» 此文件提出一種方法，投射1 # m至100 # m之超橢 圓形電射光束點於欲初始化之光碟上，俾光束正交於光碟 上所形成之軌跡。此方法每次可初始化10軌跡。 曰本未審定之專利申請書7-52 526號發表，一光分 裂爲相同波長之二光束。二光束重叠，以形成干涉條紋， 此用以初始化光碟。故此，可防止微破裂形成於熱阻層中 ，俾可改善光碟之重覆記錄性能。 然而，以上二普通方法並不使記錄層具有均勻之反射 比率。前文件中所提出之方法使用寬面積式之髙功率半導 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-4 - 經濟部中央標隼局員工消費合作社印衆 A7 ___B7__ 五、發明説明（2 ) 體電射二極體作爲初始化之光源*故此，如顯示於"雷 射研究"卷18第8號第555頁至572頁，與電射 之接合介面平行之一近場圖形（水平側方模式）爲梯形 ，故強度輪廓基本上並非均勻。後文件之方法使用干涉 條紋，且此故此基本上不能避免反射比率之不均勻。 發明概要 本發明之目的在提供一種用以初始化光學記錄媒體之 方法及裝置，具有反射比率變化小· 本發明之另一目的在提供一種具有改善之初始化狀態 之光學記錄媒體。 本發明之以上目的由一種用以初始化光學記錄媒體之 裝置達成，包含：一半導體雷射二極體；及—光學系統， 此投射由半導體雷射二極體所發射之雷射光束於光學記錄 媒體上，聚焦於光學記錄媒體上之雷射光束之光點之半值 寬度等於半導體雷射二極體在與半導體雷射二極體之接合 介面平行之方向上之近場圖形之半值寬度之1/2至1/6 倍，俾光學記錄媒體可由雷射光束均勻初始化* 該裝置可構製成：該半導體雷射二極體具有條寬度約 爲2QQ # m; 及聚焦於光學記錄媒體上之雷射光束之光 點之半值寬度等於半導體雷射二極體在與半導體雷射二極 體之接合介面平行之方向上之之近場圖形半值寬度之1/3 至1 / 6倍。 該裝置可構製成：該半導體雷射二極體具有條寬度約 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (请先閲讀背面之注$項再填寫本貰) 訂 -5 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 ___B7_ 五、發明説明（3 ) 爲100 μ B1; 及聚焦於光學記錄媒體上之雷射光束之光 點之半值寬度等於半導體雷射二極體在與半導體奮射二極 體之接合介面平行之方向上之近場圖形之半值寬度之1/2 至1/3倍。 該裝置可構製成該光學系統包含：一準直透鏡，準直 由半導體雷射二極體所發射之雷射光束；一變形光學系統 ，僅在與半導體雷射二極體之接合介面平行之方向上放大 來自準直透鏡之經準直之光束·，及一對物透鏡，聚焦來自 變形光學系統之經放大之光束於光學記錄媒體上。 本發明之以上目的亦可由一種用以初始化光學記錄媒 體之裝置達成，包含：一半導體雷射二極體；及一光學系 統，此投射由半導體雷射二極體所發射之雷射光束於光學 記錄媒體上，該光學系統包含一調整部份，此調整雷射光 束之焦點與光學記錄媒體相對之位置，該調整部份調整雷 射光束之焦點之位置，俾焦點置於光學記錄媒體之一記錄 層外之處，故記錄餍可由雷射光束均勻初始化。 該裝置可構製成：該調整部份調整雷射光束之焦點位 置，俾置於光學記錄媒體之記錄層之任一側之1 // m至 3 4 ffl之一距離內* 該裝置另可包含一監視部份，此監視光學記錄媒體上 之雷射光束之形狀及其強度輪廓。 本發明之以上目的亦由一種用以初始化光學記錄媒體 之裝置達成，包含：一半導體雷射二極體；及一光學系統 ，此投射由半導體雷射二極體所發射之雷射光束於光學記 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（4 ) 錄媒髖上，在與半導體雷射二極體之接合介面平行之方向 上之強度輪廓之均勻度滿足一特定條件，此使光學記錄媒 體之記錄靨能均勻初始化。 該裝置可構製成：雷射光束之強度輪廓之均勻度訂定 如：

Ft(%)=2(PH-PL)/(PH+PL) X 100(¾) 其中，PH表示雷射光束之下端幅度，PL表示其上端 幅度，及Ft表示雷射光束之強度輪廓之均勻度；及該均 勻度Ft落於± 10¾之範圍內。 該裝置可構製成：該均勻度Ft落於光學記錄媒體之 記錄層上士 10%之範圍內。 該裝置可構製成：雷射光束具有一強度輪廓，強度輪 廓具有一週期性波部份，其中，雷射光束之強度在與半導 體雷射二極體之接合介面平行之方向上具有一週期性變化 〇 本發明之以上目的亦由一種用以初始化光學記錄媒體 之方法達成，包含步驟：（a)投射由半導體雷射二極體所 發射之雷射光束於光學記錄媒體上，俾聚焦於光學記錄媒 體上之雷射光朿之光點之半值寬度等於半導體雷射二極體 在與半導體雷射二極體之接合介面平行之方向上之近場圖 形之半值寬度之1/2至1/6倍，從而可由雷射光束均勻 初始化光學記錄媒體。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐〉 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -7 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印取 A7 _____B7 五、發明説明（5 ) 本發明之以上目的亦由一種用以初始化光學記錄媒體 之方法達成，包含步驟：（a)投射由半導體雷射二極體所 發射之雷射光束於光學記錄媒體上，俾雷射光束之聚焦光 點之位置在光學記錄媒體之記鍵層外之處，從而記錄層可 由雷射光束均勻初始化。 該方法可安排成：步驟（a)包含步驟：調整雷射光 束之焦點位置，俾置於光學記錄媒體之記錄層之任一側 之 1 # m至3 it m之一距離內。 本發明之以上目的亦由一種用以初始化光學記錄媒體 之方法達成，包含步驟：（a)投射由半導體雷射二極體所 發射之雷射光束於光學記錄媒體上，俾雷射光束在與半導 體雷射二極體之接合介面平行之方向上之強度輪廓之均匀 度滿足一特定條件，此使光學記錄媒體之記錄層能均勻初 始化。 該方法可安排成：電射光束之強度輪廓之均勻度訂定 爲：

Ft(%)=2(PH-PL)/(PH+PL) x 100(¾) 其中，PH表示雷射光束之下端幅度，PL表示其上端 幅度，及Ft表示雷射光束之強度輪廓之均勻度；及該均 勻度Ft落於± 10¾之範圍內。 本發明之以上目的由一種光學記錄媒體達成，包含： 一基層；一第一保護層，構製於基層上；一記錄層，構製 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部中央標隼局員工消費合作社印$» A7 B7 五、發明説明（6 ) 於第一保護層上；及一第二保護層，記錄層具有由投射自 一半導體雷射二極體所發射之雷射光束於光學記錄媒體上 所獲得之一初始化狀態，俾光學記錄媒體上聚焦之雷射光 束之光點之半值寬度等於半導體雷射二極體在與半導體雷 射二極體之接合介面平行之方向上之近場圚形之半值寬度 之1/2至1/6倍，從而可由雷射光束均勻初始化光學記 錄媒體。 本發明之以上目的亦由一種光學記錄媒體達成，包含 :—基層；一第一保護層，構製於基層上；一記錄層，構 製於第一保護層上；及一第二保護層，記錄層具有由投射 自一半導體雷射二極體所發射之雷射光束於光學記錄媒體 上所獲得之一初始化狀態，俾雷射光束之焦點位置在光學 記錄媒體之記錄層外，從而可由雷射光束均勻初始化記錄 層。 本發明之以上目的亦由一種光學記錄媒體達成*包含 :一基層；一第一保護層，構製於基層上；一記錄層，構 製於第一保護餍上；及一第二保護層，記錄層具有由投射 自一半導體雷射二極體所發射之雷射光束於光學記錄媒體 上所獲得之一初始化狀態，俾雷射光束在與半導體雷射二 極體平行之方向上之強度輪廓之均勻度滿足一特定條件， 此能均勻化光學記錄媒體。 詳細說明 說明本發明之第一及第二實施例，此可概述如下。依 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（2〖0X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 'ΤΓ 镍 9 A7 B7 五、發明説明（7 ) 據本發明之第一實施例，一變形光學系統，諸如一對變形 稜鏡用以投射一縮小之光點於一光碟上，以便在與高功率 半導體雷射二極體之接合介面平行之方向上記錄，俾使光 束輪廓在以上方向上均勻一致，從而可達成具有反射比率 甚小變化之初始狀態。依據本發明之第二實施例。不用變 形光學系統，由髙功率半導體雷射二極體所發射之雷射光 束投射於光碟上，俾光碟上之光束不在焦點狀態中（即光 束不完全聚焦於其上）。故此，在與雷射二極體之接合介 面平行之方向上之光束強度輪廓在光碟上並不確定。光束 之此聚焦偏差用以使光碟在反射比率上有小變化。如以後 詳細說明，光束之焦點自光碟之記錄層上下移動於l/zm 至3 # m之範圔內。此達成記錄層之細晶體狀態。 圖1顯示一裝置，用以依本發明之第一實施例初始 化光學記錄媒體（光碟）5。光學記錄媒體5由一旋轉機 構12支持，俾可繞旋轉機構12之中心軸線旋轉。旋 轉機構12使用一 CLV (恆定線性速度）系統，其中， 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線 旋轉機構12旋轉媒體5,俾媒體5之一部份（光朿點 投射於其上）之線性速度恆定不變•旋轉機構12由一 輸送機構13在媒體5之徑向上（圖紙之上下方向上） 與媒體5 —起输送。亦可使用一機構，此移動包含一初始 化源在內之一光學系統· 光學記錄媒體5具有一聚碳酸脂基板50,其上製造 ZnS-Si〇2構成之一下保護層51至2000A之厚度。層51 上構製Ag-In-Sb-Te之記錄層至20 0A之厚度。ZnS- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 10 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（8 )

Si〇2構成之一上保護層53構製至250A之厚度。由A1 合金厝構成之—反射層54構製於上保護厝53上’具有 —厚度1 000Α»起1層52由聚碳酸酯基板50側所投射 之雷射光束初始化* 一高功率雷射二極體1具有條寬度100 μ m或 200从m及功率1W。雷射二極體1安排使與雷射二極 體1之作用層之接合介面平行之方向平行於與欲分始化 之記錄媒體5之軌跡正交之方向。 圖2顯示在與雷射二極體 1之接合介面平行之方 向上之近場圖形。自圖2可見，雷射二極體1之強度輪 廊爲梯形且不均勻。此導致在初始化程序之期間中反射 比率不均勻。 再轉至圖1，一準直透鏡2使來自雷射二極體1之 雷射光束準直。一對變形稜鏡3用作一變形光學系統。 稜鏡3具有僅折射光束於與雷射二極體1之作用層之縱 向平行之方向（圖1中上及下方向）上之功能。如顯示 於圖1，稜鏡3僅在與雷射二極饅1之作用層平行之方 向上放大雷射光束之大小。經放大之雷射光束通過一四 分之一波長板10‘，並由對物透鏡4聚焦於光學記錄媒 體5之記錄層52上。在記錄層52上獲得之雷射光束之 光點大小取決於準直透鏡2及對物透鏡4之焦距，及該 對變形稜鏡3之放大比率。依據本發明，在記錄層52上 所之置_射產.東之光點大小設定等於與雷射二極體1 ·* ' ' — 之接合介面平行之近場圖形之半值寬度之1/2-1/6倍。 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) A4規格（21〇X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -線 -11 - A7 B7 五、發明説明（9 ) 應注意以上之光束點之大小係在與雷射二極體 1之 接合介面平行之方向上置得。雖光束點之強度輪廓具有梯 形，但此均勻一致，因爲光點大小等於與雷射二極體1 之接合表面平行之近場圖形之半值寬度之1/2-1/6倍。 換言之，梯形強度輪廓之半值寬度減小，因而該強度輪廓 變爲均勻，故可使強度輪廓大致均勻》故此，使記錄層 52具有均勻之反射比率。 當使用具有條寬度等於200 // m之雷射二極體1 時，在記錄層52上之光束在水平方向上之半值寬度宜 設定等於在水平方向上之近場圖形之半值寬度之1/3至1 /6倍，且更宜設定等於1/4至1/5倍。當使用具有條 寬度等於100从m之雷射二極體1時，在記錄層52上 之光束在水平方向上之半值寬度宜設定等於在水平方向上 \ 之近場圖形之半值寬度之1/2至1/3倍，且更宜設定於 約1/2倍。以上光束點之範圍可有效使記錄層52在較少 之初始化時間中具有均勻之反射比率。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 設有一光束分裂器6，如顯示於圖1» —聚焦機構包 含一低功率半導體雷射二極髋7，此可操作而不與雷射二 極體1相關聯•雷射二極體7之獨立使用之目的在有效 利用雷射二極體1之功率，並隨意控制光束之光點形狀 ，及其在記錄媒體5上之聚焦狀態。一準直透鏡8使 雷射二極體7所發射之雷射光束準直。一極化光束分裂 器9分裂該光束爲二光束。通過光束分裂器9之光束通 過一半波長板10及一波長過濾器16，並進入光束分裂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X2S»7公釐） -12 - 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 A7 _ B7五、發明説明（10) 器6中。通過光束分裂器9之另一光束施加於一焦點信 號產生元件11，此元件之一输出信號施加於一致動器 15,此驅動對物透鏡4。 致動器15沿光軸上移動對物透鏡4，俾焦點信號指 示零，及經準直之光束聚焦於反射層54上。此時，由 雷射二極體1發射之雷射光束聚焦於記錄層52上。當聚 焦作用使用像散方法時，焦點信號產生元件11可爲一像 散產生光學元件及一四菡光學偵測器所構成；及當聚焦作 用使用刀刃方法時，可由一聚焦透鏡，一刀刃，及一二區 光學偵測器構成。波長過濾器16用以防止由雷射二極體 .1所發射之光回至焦點伺服系統。 初始化程序實施於由雷射二極體 1所發射並聚焦於 記錄層52上之高功率雷射光束中，同時記錄媒體5由 旋轉機構12旋轉，同時記錄媒體5由輸送機構13在其 徑向（正交於軌跡之方向）上以恆定速度输送。 圖3爲用以依本發明之第二實施例初始化記錄媒體 5之一裝置之方塊圖。在圓3中，與圖所示1相同之機 件註以相同之參考綸號。圖3所示之裝置並不使用圖1 所用之該對變形稜鏡3。圖1所示之準直透鏡2在圖3 中由參考編號2‘檫示，此可在圖3中箭頭所示之方向 上移動。由雷射二極體1所發射之光束之焦點之位置可 在與記錄媒體5垂直之方向上調整，此接受由使&雷射 二極體7所發射之光束之焦p伺服控制。如調整雷射二 極體1之光學系統，俾其焦點不在記錄層52上，則由 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -13 - A7 B7 五、發明説明（11) 雷射二極體1所發射之光束在與雷射二極體1之接合介 面平行之方向上之強度輪廓在記錄媒體5上並不明確。 來自雷射二極體1之光束之不明確之光點之不均勻強度輪 廓在記錄靥52上並不嚴格，故記錄層52可均勻初始化 〇 一 99¾透明鏡3‘用以输入由雷射二極體 1所發 射並由記錄媒體5之反射層54所反射之光束於CCD攝 影機17中。CCD攝影機17用以觀察由雷射二極體1 所發射之光束之光點之大小（形狀）及其強度輪廓，特 別在與雷射二極體1之接合介面平行之方向中觀察。在 觀察由CCD攝影機17所攝取之影像之期間中，調整準 直透鏡2 ‘之位置，俾可觀察記錄層52上不聚焦之強度 輪廓，此大致不會受強度輪廓不均勻之影響。故此，記錄 層52具有大致均勻之反射比率，且記錄媒體5具有改 善之品質。 應注意CCD攝影機17可應用於圖1所示裝置之變 形光學系統中。 經濟部中央標準局員工消費合作社印楚 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 現說明由以下試驗獲得之具體實例。 (1)實例#1 使用具有條^[度爲200 μ m及功率爲T ff ^雷射二 極體1»使用具有焦距爲4πιπι及數值孔徑（NA)爲〇.5 之準直透鏡2。使用具有焦距爲 4MM及NA爲0.5之 對物透鏡4。使此等光學元件固定。該對變形稜鏡3之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） -14 - 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 基層50 下保護層51 記錄層52 上保護層53 反射層54 A7 B7 五、發明説明（12) 放大倍率改變至2，3,4，5，6,及7倍。在各別之放大 率上，初始化記錄媒體。在初始化程序中，記錄媒體5 之旋轉之線性速度爲4m/s，及输送速度（此爲由輸送機 構13每轉移動記錄媒體5之置）爲30以m/r。雷射 二極體1之功率爲70 0mW 。 在記錄媒體5初始化後，由光學顯微鏡觀察每一媒 體上一軌跡（一轉）之反射比率變化，及觀察媒體5之 狀態，鑑定該記錄媒體5· 使用CCD攝影機17來觀察 在記錄媒體5上由雷射二極體1所發射之光束之與其接 合介面平行之半值寬度及強度輪廓。使用一 EFM隨機圖 形作爲記錄信號，並重複覆寫於經初始化之記錄媒體5 上。在覆寫操作中，記錄功率爲5mW，偏壓功率爲5mW ，及記錄線性速度爲2. 8m/s。接受如此覆寫操作之記錄 媒體5使用覆寫程序重複執行1次，2次，100次，及 1000次時所分別獲得之一 3T信號（記號間）之顫動加 以鑑定》 每一記錄媒體5之餍結構如下並由濺鍍製成： 聚碳酸脂基層 ZnS-Si〇2 ， 2000A 厚 Ag-Tn-Sb-Te，2 0 0 A 厚 ZnS-Si〇2 ’ 250A 厚 A1合金，1 000A厚 由雷射二極體1所發射之雷射光束自聚碳酸酯基層 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 -15 - A7 ______B7_^_ 五、發明説明（13) 50側投射於每一記錄媒體5之記錄餍52上。 實例#1之試驗結果顯示於圖4及5。自圖4及 5可見，可由設定該對變形稜鏡3之放大率等於3至6 倍，尤其是4信U倍，獲得良好之結果。當該對變 形稜鏡3之竣大率設定等於3，4，5，及6倍時，在光 碟上所獲得之光束點在水平方向上之半值寬度約等於67 β m * 50 β m，40 μ m，及 33 # m。應注意雷射二 極體1之近場圖形在水平方向上之半值寬度約等於20 β m 。故此，光束點之半值寬度爲雷射二極體1之近場 圖形之半值寬度之1/3，1/4，1/5，及1/6倍。故此， 光束點大小之減小用以使強度輪廓均勻，並使記錄層52 具有恆定不變之反射比率。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 當使用該對變形稜鏡3時，可獲得均勻之強度輪廓 ， 同時光束點之大小小於30# m之輸送速度。故此* 在本情形中，由光學顯微鏡看到記錄媒體（層）之結晶 狀態中之一週期性不均勻· 可由設定输送速度至30/i m/s 以下，以消除此週期性不均勻，唯初始化程序需用較長之 時間來完成。基於此，在使用髙功率雷射二極體1之情形 ， 宜設定記錄層52上之光束點在水平方向上之半值寬 度約等於33 # m至65 # m，即是，等於雷射二極體 1之近場圖形在水平方向上之半值寬度之1/3至1/6倍 。更宜設定記錄層52上之光束點在水平方向上之半值寬 度等於雷射二極體1之近場圖形在水平方向上之半值寬 度之1/4至1/5倍。在以上情形中，所獲得之顫動幅度 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） -16 - A7 __B7_ 五、發明説明（14) 良好* 當使用具有放大率爲2倍之該對變形稜鏡時，在記 錄媒體上之光束點在水平方向上長至約100从in，且故 此，光束之強度輪廓不均勻。故此，記錄媒體在初始化 後之反射比率在大範圔中變化。 (2)實例#2 使用具有條寬度爲1 0 0 μ m及功率爲1W之雷射二 極體1。使用具有焦距爲4mm及數值孔徑（NA)爲0.5 之準直透鏡2。使用具有與準直透鏡2相同焦距及NA 之對物透鏡4。 該對變形稜鏡3之放大率改變至2, 3 ，及4倍。其他條件與實例#1相同。使用與實例#1 相同之鑑定方法· 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 實例#2之試驗結果顯示於圖6及7。自圖6及 7可見，當該對變形稜鏡3之放大率設定等於2或3倍 時，可獲得均勻之強度輪廓。在此情形，記錄媒體上之光 束點在水平方向上之半值寬度約等於50 # m或3 3 # m ， 此分別相當於雷射二極體1之近場圓形在水平方向上 之半值寬度（約100 // m)之1/2或1/3倍。即是， 光束點大小之減小用以使強度輪廓均勻，並使記錄層52具 有恆定不變之反射比率。當光束點之半值寬度設定等於 雷射二極體1之近場圖形之半值寬度之1/2倍時，可獲 得良好之結果。 當使用具有放大率爲4倍之該對變形稜鏡3時， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -17 - 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（15 ) 可在記錄媒體5上獲得在水平方向上均勻之強度輪廓， 然而，可看到結晶狀態之一週期性不均勻，此仍由於25 μ m之半值寬度小於初始化程序中30 // m/r之輸送速 度所引起•如输送速度設定等於或低於約30 μ m/r，則 可消除此週期性不均勻，然而，初始化程序需用較長之時 間來完成。當不用該對變形稜鏡3(此等於使用具有放大 率爲1倍之一對變形稜鏡之情形）時，在記錄媒體上之 光束點在水平方向上之半值寬度約爲1 0 0 # m。故此， 雷射二極體1之近場圖形在水平方向上之強度輪廓直接 反映於記錄媒體上。在此情形，在初始化後，發生記錄層 之反射比率之巨大不均勻。圖7所示之顫動性能在任一 放大率上均良好。 (3)實例#3 使用具有條寬度爲200 # m及功率爲Iff之雷射二 極體1。使用具有放大率爲4倍之稜鏡，以調整光學系 統，俾焦點位於上及下位置處，等於記錄層52之± 0.5 卩 m，± 1.0 卩 m，± 3.0 卩 m，及 ± 3.5 μ m 處。 在此情形中，符號"+"表示記錄52之上面（其上設置 反射層54)，及符號表示其下面（其上設置基層50 )。 聚焦之光束點之大小等於約50 # m之半值寬度， 且等於雷射二極體1之近場圖形在水平方向上之半值寬 度之1/4倍。在初始化程序之期間中，線性速度爲4M/S ，输送速度爲30 # m/r，及雷射二極體1之功率爲 本紙張尺度適用中國國家標準fcNS ) Μ規格（210X 297公釐厂 (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 梦 ,* n Γ— - Jf · -18 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印焚 A7 __B7__ 五、發明説明（16) 860mW。記錄媒體5之記錄方法及鑑定方法與實例#1相 同。 圖8及9顯示實例#3之試驗結果。自圖8及9 可見，樣品之之初始化狀態良好•然而，可自圖8及9 中看到以下。當焦點之位置在土 0.5# m處時，在重複 執行覆寫程序後，看到一大顫動幅度•當焦點位置在土 3 .5 # m時，即使執行覆寫程序一次，亦看到一大颤動幅 度。另一方面，當焦點位置在土 1.0# m或± 3.0# m 時，看到一小顏動幅度，而不管重複執行覆寫多少次。 雖未顯示，但在記錄媒體上所看到之雷射二極體1所發 射之光束點之半值寬度等於近場圖形之半值寬度之1/3, 1/5，或1/6倍之情形，如焦點之位置落於+1从m至 + 3 # m之上範圍或-1至-3 # m之下範圍中時，獲 得良好之初始化結果》 (4)實例#4 此係有關本發明之第二實施例。使用具有條寬度爲 200 # m及功率爲1W之雷射二極體1。 使用具有焦距 爲8mm及NA爲0.5之準直透鏡2 ‘。使用具有焦距爲 4mm及NA爲0. 5之對物透鏡。如巳提及，準直透鏡2‘ 可沿光軸上移動，及焦點之位置可沿光軸上對記錄層52 調整》 使用低功率雷射二極髖7執行聚焦伺服。故此 ，可使記錄媒體5上光束在水平方向上之強度不明確確 ，與記錄媒體5上由雷射二極體1所發射之雷射光束之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说格（21〇Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -19 - A7 ___B7 五、發明説明（17) 焦點成特定比率· 在實例#4中，符號"+"加於準直透鏡2‘在準直 饋鏡2‘之位置方面之移動量中，當準直透鏡2‘移動更 接近雷射二極體1時焦點之位置。當準直透鏡2‘移動 更遠離雷射二極體1時，符號加於移動量中。移動 量由CCD攝影機17在記錄媒體5上觀察量度由雷射二 極體1所發射之光束在水平方向上之強度輪廓。 在初始化程序中，線性速度爲4m/s，及輸送速度爲 30 # in/r。 初始化程序中雷射功率對準直透鏡2·之各 別移動量設定等於70 0mW，800niW，及900mW。實例#4 中所用之記錄媒體5之結構與實例#1相同。實例#4 之記錄媒體5之鑑定方法與實例#1相同。 圖10至15顯示實例#4之試驗結果。圖16a顯 示當光束聚焦於記錄餍52上時所看到之 900mW 光束之 強度輪廓。圖16B 顯示當準直透鏡 2 ‘ 移動+0. 02mm 時所看到之90 0inW 之強度輪廓。圖16C顯示當準直透 經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 鏡 2‘移動+0. 04mm時所看到之9 0 0mff光束之強度輪廓 〇 . 在實例#4中，當由雷射二極體1所發射之光束聚 焦於記錄層52上時所獲得之準直透鏡2 ‘之位置爲初始 化程序中之基準位置。當準直透鏡2·在水平方向上移動 0.02mm，0.04mm，及0.06mm，俾移動更接近或離開雷射 二極體1時，光束之焦點置記錄層52外，且強度輪廓 在其上變爲不明確且降低。當準直透鏡2‘移動0.06mm 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20 - 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（18) 時，記錄厝52不能初始化* 當準直透鏡2‘移動0.04 mm時，當雷射二極體1之功率等於800mW或900mW時 所獏得之強度輪廓在記錄層52上不明確，且在其上變爲 大致均勻。故此，記錄媒體5在初始化狀態中之反射比 率之變化優良至土 3%-土 5¾。自以上可見，在雷射光束 偏離狀態（脫離焦點狀態）中所執行之初始化程序非常 有效。 應明瞭焦點伺服控制用之雷射二極體7設置與雷射 二極體1分開，且準直透鏡2‘可對雷射二極體 1移 動。當記錄媒5覆寫時所看到之颤動在準直透鏡2‘移 動一距離時與700mW—樣大》 此仍由於焦點脫離記錄層 52，且功率因而降低。可認爲如此大颤動之發生意爲記錄 層52由於功率不足而未完全初始化•當準直透鏡2‘移 動0.0 2mm時，在初始化程序後反射比率之變化不大，且 顫動性能較之光束聚焦時所獲得者改善。以上顯示光束之 焦點外投射有效。偏離聚焦狀態以良好執行良好之初始化 程序之程度可約略由CCD攝影機17決定。 現說明本發明之第三實施例。 圖17爲本發明之第三實施例之用以初始化光學記錄 媒體（碟）5之裝置。在圖17中，與前述圖相同之機件 註以相同之參考編號。圖17所示之裝置並不使用本發明 之第一實施例中所用之該對變形稜鏡。本發明之第三實施 例之目的在訂定雷射二極體1之一些參數，俾有效初始 化記錄媒體5之記錄層52。 (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 訂 線 » 4— m ------. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 21 經濟部中央樣準局負工消費合作社印裝 A7 __B7___ 五、發明説明（) 圖18顯示雷射二極體1之模式· 如顯示於圚18 ，雷射二極體1具有近場圖形之一水平測方模式60及 其一垂直測方模式。而且，雷射二極體1具有遠場圖形 之一水平測方模式及其一垂直側方模式。近場圖形之水平 側方模式具有一鋸齒形波部份61· 如顯示於圖19，訂定近端圖形之水平側方模式之下 端幅度寬度PL及其上端幅度寬度PH·然後，訂定以下 關係：

Ft(«)=2(PH-PL)/(PH+PL) x 100(¾) 其中，Ft爲水平側方模式之近端圖形之強度輪廓之 均句度。依據本發明之第三實施例，雷射二極體1滿足 以下條件：

Ft< ± 10¾ —般言之，當強度輪廓之均匀度Ft變小時，初始化 狀態更佳。然而，由於雷射二極體1具有多模式，故甚 難消除水平側方模式中之鋸齒形波部份61。即使可製出 此一雷射二極體，亦非常昂貴。基於此，依據本發明之第 三實施例，訂定強度輪廓之均勻度Ft之可容忍範圍，俾 可獲得初始化記錄媒體之反射比率中之可容忍變化。以 下說明當使用可滿足以上條件之雷射二極體1時所獲得 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210><297公釐〆 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、·** -22 - A7 __B7 五、發明説明（20) 之試驗結果。 依據本發明之第三實施例，可使用具有圖20所示之 強度輪廓之雷射二極體1，其中，在水平側方模式中之近 場圚形之強度輪廓具有鋸齒形波部份62*強度輪廓之週 期性波部份用以均勻記錄層52之初始化狀態。如雷射 二極髖1之強度輪廓具有圖21所示之非週期性鋸齒波 部份63，則甚難獲得均勻之初始化狀態。 (5)實例#5 滿足上述條件之雷射二極體1用於圖17所示之裝 置中。使用具有條寬度爲200 # m及功率爲1W之雷射 二極體1。使用具有NA爲0.5之準直透鏡2。使用具 有NA爲0.5之對物透鏡4。實例#5中所用之記錄媒 體5之層結構與實例#1中所用者相同。雷射二極體1 之功率設定於85 0mff。 記錄媒體以線性速度5m/s驅動 ，並以20仁m/r，30仁m/r，及40 // m/r之速度輸 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 送。作爲一比較性實例，使用一高功率半導體電射二極體 ，具有圖22所示之在水平方向上之近場圖形之強度輪廓 。比較性實例中之初始化條件與實例#1相同。 如此接受覆寫操作之記錄媒體 5使用重複執行覆寫 程序1 000次時所獲得之3T信號（間記號）之顔動加以 鑑定。在此情形中，使用EFM隨機圖形作爲記錄信號， 並重複覆寫於經初始化之記錄媒體5上。在覆寫操作中 ，記錄功率爲13mW，偏壓功率爲5mW，及記錄線性速度爲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ： -23 - 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 _B7_ 五、發明説明（21 ) 2. 8m/s ·鑑定結果顯示於圖22。自圖22可見，滿足該 條件之雷射二極體1可非常良好初始化該記錄層52。 (6) 實例#6 在實例#6中，量度記錄層52上所獲得之強度均勻 度Ft。 在記錄層52上所獲得之均匀度Ft等於± 3¾ ，± 9%，± 12¾，士 15¾，及± 20%上執行初始化程 序。以與前述相同之方式鑑定如此初始化之記錄媒體5。 強度輪廓之均勻度Ft可使用具有在水平方向上之近場圖 形之強度輪廓不同均勻度Ft之雷射二極體，或由調整本 發明之第一或第二實施例之光學系統加以改變。 在實例#6之初始化程序中，線性速度爲5. Gm/s， 及輸送速度爲30 μ m/r 。使用具有功率爲85 0mW之雷 射二極體。 圖23顯示實例#6之試驗結果。自圖23可見， 當雷射二極體1在水平側方模式中之強度輪廓之均勻度 Ft超過10%時，初始化狀態突然變壞。換言之，當記 錄層52處所獲得之均勻度Ft低於± l〇%(Ft< ± 10%) 時，整個記錄層52可均勻初始化* (7) 實例#7 在實例#7中，使用含有一週期性鋸齒形波部份之強 度輪廓之雷射二極體1。在此情形，記錄層52可均勻 初始化，即使強度輪廓之均匀度Ft超過± 10%亦然。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線· ！ -24 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 _______B7_ _ 五、發明説明（22 ) 在實例#7中雷射二極體1之功率設定於850mff。記錄 媒體各以線性速度5m/s驅動，並以速度2 0私m/r，30 仁m / r，及4 0仁m / r输送。 圖24顯示資例#7之試驗結果。所用之雷射二極 體1具有強度輪廓之均勻度Ft等於13¾。自圖24可 見，雖均勻度Ft等於13¾，仍可獲得記錄層52之良好 初始化狀態。此乃由於強度輪廓之鋸齒形波部份之故。 本發明並不限於特別發表之實施例，可作改變及修改 ，而不脫離本發明之範圍。 附圚簡述 自以下之詳細說明並參考附圈，可明瞭本發明之其他 目的，特色，及優點，在附ffl中： 圖1爲本發明之一第一實施例之用以初始化光學記 錄媒體之裝置； 圖2爲曲線圖，顯示半導體電射二極體之強度輪廓； 圖3爲本發明之一第二實施例之用以初始化光學記 錄媒體之裝置； 圖4，5，6， 及7分別顯示由使用本發明之第一實 施例初始化之光學記錄媒體所獲得之試驗結果； 圖8，9，10，11，12，13，14， 及15分別顯示由 使用本發明之第二實施例初始化之光學記錄媒體所獲得之 試驗結果； 圖16A，16B，及16C顯示投射於光學記錄媒體上之 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) '~~ -25 - --------Μ---I — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 A7 B7 五、發明説明（23 ) 光強度及本發明之第二實施例中所用之準直透鏡之移動間 之關係； 圖17爲本發明之第三實施例之用以初始化光學記錄 媒體之裝置； 圖18顯示半導體電射二極體之模式； 圖19顯示本發明之第三實施例之原理； 圖20爲可用於本發明之第三實施例中之一半導體電 射二極體所發射之雷射光束之強度輪廓之曲線圖； 圖21爲不適用於圖17所示裝置上之一半導體電射 二極體所發射之雷射光束之強度輪廓之曲線圖；及 圖22， 23，及24分別顯示由使用本發明之第三實 施例所初始化之光學記錄媒體所獲得之試驗結果。

V (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -26 -

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 1. 一種用以初始化光學記錄媒體之裝置，包含： —半導體雷射二極體；及 一光學系統，此投射由半導體雷射二極體所發射之雷 射光束於光學記錄媒體上， 聚焦於光學記錄媒體上之雷射光束之一光點之半值寬 度等於半導體雷射二極髖在與半導體雷射二極體之接合介 面平行之方向上之近場圔形之半值寬度之 1/2至1/6 倍*俾光學記錄媒體可由雷射光束均勻初始化。 2. 如申請專利範圔第1項所述之裝置，其中： 該半導體雷射二極體具有一條寬度約爲2 Ο Ο μ m ; 及 聚焦於光學記錄媒體上之雷射光束之光點之半值寬度 等於半導體雷射二極體形在與半導體雷射二極體之接合介 面平行之方向上之近場圖形之半值寬度之 1/3至1/6 倍。 3. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中： 該半導體雷射二極體具有條寬度約爲100 # m;及 虼濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 聚焦於光學記錄媒體上之雷射光束之光點之半值寬度 等於半導體雷射二極體在與半導體雷射二極體之接合介面 平行之方向上之近場圖形之半值寬度之 1/2至1/3倍。 4. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，該光 學系統包含： 一準直透鏡，準直由半導體雷射二極體所發射之雷射 光束； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -27 - 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) —變形光學系統，僅在與半導髖雷射二極體之接合介 面平行之方向上放大來自準直透鏡之經準直之光束；及 —對物透鏡，聚焦來自變形光學系統之經放大之光束 於光學記錄媒體上· 5.—種用以初始化光學記錄媒體之裝置，包含： 一半導體雷射二極體；及 一光學系統，此投射由半導體雷射二極體所發射之雷 射光束於光學記錄媒體上， 該光學系統包含一調整部份，此調整雷射光束之焦點 與光學記錄媒體相對之位置， 該調整部份調整雷射光束之焦點之位置，俾焦點置於 光學記錄媒體之一記錄層外之位置，故記錄層可由雷射光 束均勻初始化。 、6.如申請專利範圔第5項所述之裝置，其中：該調 整部份調整雷射光束之焦點位置，俾置於光學記錄媒體之 記錄層之任一側之1 # m至3 Μ m之距離內。 I濟部中央標準局貝工消费合作社印袈 7. 如申請專利範圍第5項所述之裝置，另包含一監 視部份，此監視光學記錄媒體上之雷射光束之形狀及其強 rgic tatga 度輪廊。 8. —種用以初始化光學記錄媒體之裝置，包含： —半導體雷射二極體；及 一光學系統，此投射由半導體雷射二極體所發射之雷 射光束於光學記錄媒體上， 在與半導體雷射二極體之接合介面平行之方向上之強 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -28 - 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 度輪廓之均勻度滿足一特定條件，此使光學記錄媒體之記 錄靥能均勻初始化· 9·如申請專利範圍第8項所述之裝置，其中： 雷射光束之強度輪廓之均勻度之訂定如： Ft(!K) = 2(PH-PL)/(PH + PL) X 100(%) 其中，PH表示雷射光束之下端幅度* PL表示其上端 幅度*及Ft表示雷射光束之強度輪廓之均勻度；及 該均勻度Ft落於± 10¾之範圍內。 10. 如申請專利範圔第9項所述之裝置，其中，該 均勻度Ft落於光學記錄媒體之記錄層上± 10%之範圍 內。 11. 如申請專利範圍第10項所述之裝置，其中，雷 射光束具有一強度輪廓，強度輪廓具有一週期性波部份， 其中，雷射光束之強度在與半導體雷射二極體之接合介面 平行之方向上具有一週期性變化。 12. —種用以初始化光學記錄媒體之方法，包含步驟 (a)投射由半導體雷射二極體所發射之雷射光束於光 學記錄媒體上，俾聚焦於光學記錄媒體上之雷射光束之光 點之半值寬度等於半導體雷射二極體在與半導體雷射二極 體之接合介面平行之方向上之近場圖形之半值寬度之1/2 至1/6倍，從而可由雷射光束均勻初始化光學記錄媒體 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --------r--:兮—--^---訂------線-. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)· -29 - B8 C8 --------____ 六、申請專利範圍 13. —種用以初始化光學記錄媒體之方法，包含步驟 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (a)投射由半導體雷射二極體所發射之雷射光束於光 學記錄媒體上，俾雷射光束之聚焦光點之位置在光學記錄 記錄厝外之處*從而記錄層可由雷射光束均勻初始 化· 14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中， 步驟（a)包含步驟：調整雷射光束之焦點位置，俾置於 光學記錄媒體之記錄層之任一側之 1 # m至3μ m之 一距離內。 15. —種用以初始化光學記錄媒體之方法，包含步驟 (a)投射由半導體雷射二極體所發射之雷射光束於光 學記錄媒體上，俾雷射光束在與半導體雷射二極體之接合 介面平行之方向上之強度輪廓之均勻度滿足：^特定條件， 此使光學記錄媒體之記錄層能均勻初始化。 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印裂 16. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中： 電射光束之強度輪廓之均勻度訂定爲： Ft(%)=2(PH-PL)/(PH+PL) X 100(%) 其中，PH表示雷射光束之下端幅度，PL表示其上端 幅度，及Ft表示雷射光束之強度輪廓之均勻度；及 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -30 - A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 該均勻度Ft落於± 10¾之範圍內。 17. —種光學記錄媒體，包含： 一基層； —第一保護，層，構製於基層上； 一記錄層，構製於第一保護層上；及 —第二保護層， 記錄靥具有由投射自一半導體雷射二極體所發射之雷 射光束於光學記錄媒體上所獲得之一初始化狀態，俾光學 記錄媒體上聚焦之雷射光束之光點之半值寬度等於半導體 雷射二極體在與半導體雷射二極體之接合介面平行之方向 上之近場圖形之半值寬度之1/2至1/6倍，從而可由雷 射光束均勻初始化光學記錄媒體。 18. —種光學記錄媒體，包含： —基層； 一第一保護層，構製於基層上； 一記錄層，構製於第一保護層上；及 一第二保護層， 記錄層具有由投射自一半導體雷射二極體所發射之雷 射光束於光學記錄媒體上所獲得之一初始化狀態，俾雷射 光束之焦點位置在光學記錄媒體之記錄層外，從而可由雷 射光束均勻初始化記錄層。 19. 一種光學記錄媒體，包含： 一基層； 一第一保護層，構製於基層上； 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉 ---Ί----^--髮-- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -s 線· 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 -31 B8 C8 D8 七、申請專利範圍 一記錄層，構製於第一保護層上；及 一第二保護層， 記錄層具有由投射自一半導體雷射二極體所發射之雷 射光束於光學記錄媒體上所獲得之一初始化狀態，俾雷射 光束在與半導體雷射二極體平行之方向上之強度輪廓之均 勻度滿足一特定條件，此能均勻化光學記錄媒體。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 • XI · 本紙伕尺度逋用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -32 -