(57)【要約】【課題】  相変化光ディスクの記録膜の初期化の均一。【解決手段】  レーザビームを照射する半導体レーザ５と、該レーザ５からの光ビームを平行光線に偏光するコリメータレンズ６と、該レンズ６からの平行光線を所定面に光スポットとして集光する対物レンズ７と、コリメータレンズ６から対物レンズ７に照射される平行光線の一部を遮断する遮光又は一部の光量を減衰する遮光板又はフィルタ１０を備え、遮光板又はフィルタ１０により対物レンズ７にる所定面に集光したレーザスポットの強度分布を任意にしたもの。前記遮光板又はフィルタ１０は、コリメータレンズ６と対物レンズ７間への挿入量を制御する制御機構を備える。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームを相変化膜に照射して該記録膜面に線上の光スポットを形成し、記録膜を非晶質状態から結晶状態に変化させて初期化を行う相変化光ディスク用の光スポット照射装置であって、光ビームを照射する光源と、該光源からの光ビームを平行光線に偏光する第１のレンズと、該第１のレンズからの平行光線を所定面に光スポットとして集光する第２のレンズと、前記第１のレンズから第２のレンズに照射される平行光線の一部を遮断する遮光又は一部の光量を減衰する遮光・減衰手段を備えることにより、第２のレンズによって所定面に集光したレーザスポットの強度分布を任意にすることを特徴とする光スポット照射装置。
【請求項２】
前記遮光・減衰手段が、第１のレンズと第２のレンズ間への挿入量を制御する制御機構を備えることを特徴とする請求項１の光スポット照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ビームを所定面に光スポットとして集光する光スポット照射装置に係り、特に光記録媒体に光スポットを照射することにより光記録媒体の初期化を行う光ディスク初期化装置に好適な光スポット照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、記録膜を相変化材料とし、この記録膜の結晶−非晶質間の相変化を利用して情報の記録再生を行う相変化型光ディスクが実用化されている。この相変化型光ディスクの記録膜は、スパッタリング技術により形成されるが、この記録膜形成直後の記録膜は、非晶質状態で反射率が低く、記録装置による光スポットのオートフォーカスやトラッキングが不安定になりやすい特性をもっている。このため一般の相変化型光ディスクは、使用する前に記録膜全面の初期結晶化を行う初期化が必要とされる。
【０００３】
この相変化型光ディスクの記録膜の結晶化は、例えば記録膜を融点以上の温度に過熱して徐冷することにより行われ、通常記録膜の加熱には高出力半導体レーザ素子から出力された光ビームを図１に示すような長手方向幅ｄＬが約４８〜２５０μｍ、短手方向幅ｄＳが約１μｍの線状に集光した光スポットを用いる。
【０００４】
この相変化型光ディスクの初期化は、図２に示す様に相変化型光ディスク２を回転駆動した状態で、光スポット1を長手方向がディスクのトラックと垂直となるよう照射し、該光スポット１をディスク回転と同期してディスクの半径方向に送り、ディスク上を光スポットの短手方向を走査方向として一部をオーバーラップしながら螺旋状に走査する事により行われる。この図２は、ディスクの外周側から初期化を開始した図であり、光スポットより外周側が初期化部４であり、内周側が未初期化部３である。前記オーバーラップは未初期化領域の発生を防止するために必要な領域である。
【０００５】
この初期時における初期化条件は、相変化型光ディスクの回転数、照射するレーザパワー及び光スポットの半径方向への一回転あたりの送り量を変化させることにより、変化させる事が可能である。
【０００６】
従来技術による前記相変化型光ディスクの初期化を行う初期化装置を構成する光スポット照射装置は、図３に示す如く、光源である高出力半導体レーザ５と、該半導体レーザ５から拡散して照射される光ビームを平行光線に偏光するコリメータレンズ６と、該コリメータレンズ６から出力された平行光線を偏光して相変化型光ディスク４の記録膜８上に光スポット１として照射する対物レンズ７とを備え、高出力半導体レーザ５から出力された光ビームをコリメータレンズ６及び対物レンズ７を用いて光スポット１を結像することにより、該光スポット１が記録膜５を結晶化以上の温度に加熱して初期化を行うように構成している。
【０００７】
尚、相変化光ディスクの初期化に関する技術が記載された文献としては下記特許公報が挙げられる。
【特許文献１】特開２００４−１２７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述した従来技術による初期化装置は、コリメータレンズ６及び対物レンズ７の組み合わせによる単純な結像光学系を用いているため、図４に示すよう照射される光スポット長手方向のパワー分布９はほぼ均一となり、このときの光スポットのパワー密度Pdは下記[数１]程度のものが用いらている。
３[ｍＷ／μｍ２]≦Ｐｄ≦１５[ｍＷ／μｍ２]・・・・[数1]
【０００９】
従って相変化光ディスク記録膜の初期化工程において、相変化型光ディスクの回転数／照射するレーザパワー／光スポットの半径方向の送り量を変化させても、照射される光スポットのパワーは同一となり、このため光スポット照射がオーバーラップする部分としない部分とで初期化特性が異なり、適切に初期化を行うことができないという不具合があった。即ち、従来技術による光スポット照射装置は、光スポット半径方向の送り量を光スポットの長手方向の長さdL未満として初期化するため、光スポットが複数回通過する部分、すなわち重ね合わせ部（オーバーラップ部分）において初期化特性が良くないといった不具合があった。
【００１０】
本発明の目的は、前記従来技術による不具合を除去することであり、光スポットをオーバーラップしながら相変化記録膜を初期化する際に記録膜の初期化特性を良好に保つことができる光スポット照射装置を提供することである。換言すれば本発明の目的は、スポット長手方向のパワー分布を容易に任意の形状にすることにより、記録膜の初期化特性を良好に保つことができる光スポット照射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため本発明は、レーザビームを相変化膜に照射して該記録膜面に線上の光スポットを形成し、記録膜を非晶質状態から結晶状態に変化させて初期化を行う相変化光ディスク用の光スポット照射装置において、光ビームを照射する光源と、該光源からの光ビームを平行光線に偏光する第１のレンズと、該第１のレンズからの平行光線を所定面に光スポットとして集光する第２のレンズと、前記第１のレンズから第２のレンズに照射される平行光線の一部を遮断する遮光又は一部の光量を減衰する遮光・減衰手段を備えることにより、第２のレンズによって所定面に集光したレーザスポットの強度分布を任意にすることを第１の特徴とし、この光スポット照射装置において、前記遮光・減衰手段が、第１のレンズと第２のレンズ間への挿入量を制御する制御機構を備えることを第２の特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
このように本発明は、光源からの光ビームの一部を遮光・減衰手段（遮光板又はフィルタ）により遮光することにより、任意のパワー分布の光スポットを形成することができ、従って本発明を適用した相変化型光ディスクの初期化を行う初期化装置においては、適切な相変化型光ディスクの初期化を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態による光スポット照射装置を図面を参照して詳細に説明する。図５は本実施形態による光スポット照射装置の基本構成を説明するための図、図６は本実施形態による光スポット照射装置により形成される光スポット長手方向のパワー分布を説明するための図、図７は本実施形態により記録膜に照射される光スポットのパワー分布を説明するための図、図８は本実施形態により記録膜に照射される光スポットのパワーの時間による変化を説明するための図、図９は本実施形態による光スポットのパワー分布例を説明するための図である。
【００１４】
本実施形態による光スポット照射装置は、図５に示す如く、光源とする高出力半導体レーザ５と、該高出力半導体レーザ５から拡散して照射される光ビームを平行光線に偏光するコリメータレンズ６と、該コリメータレンズ６から出射力された平行光線を相変化型光ディスク２の記録膜８上に光スポット１として照射する対物レンズ７と、前記コリメータレンズ６と対物レンズ７との間に配置され、コリメータレンズ６から出射された平行光線の一部を遮光、あるいは光量を落とすための遮光板又はフィルタ１０とを備え、該遮光板又はフィルタ１０が、ＰＭＵ１３の制御下においてリニアスケール１２により位置検出をしながら対物レンズ７とコリメータレンズ６間への挿入量を制御する様に構成している。尚、ＭＰＵ１３は、光スポット１が位置付いている光ディスクの半径位置情報を取得し、光スポットの位置制御も行うものである。
【００１５】
即ち、本実施形態による光スポット照射装置は、高出力半導体レーザ５から出力された光ビームをコリメータレンズ６を用いて平行光線に偏光し、この平行光線の一部を遮光板又はフィルタ１０により遮光して対物レンズ７に供給する様に構成している。
【００１６】
本実施形態による光スポット照射装置は、遮光板又はフィルタ１０を例えば図５に示すように挿入することにより、記録膜８に照射される光スポットのパワー分布を、図６に示す如く、パワー密度ＰｄａからＰｄｂに向かう様に傾斜状に形成することができる。その傾斜は下記[数２]を満たし、レーザパワー密度は[数３]を満たすのが好ましい。
０．５Pｄｂ≦Ｐｄａ≦Ｐｄｂ                ・・・[数２]
３[ｍＷ／μｍ２]≦Ｐｄｂ≦３０[ｍＷ／μｍ２]  ・・・[数３]
【００１７】
この様に構成した光スポット照射装置を用い、光スポットの長手方向のスポット長をdL、光スポットの向きをパワーが強い方を光ディスク内周側、光スポットのパワーが弱い方を光ディスク外周側、光スポットの送り方向を図２のように光ディスクの外周側から内周側、その送り量を１／３dLとして相変化光ディスクの初期化を行った場合、図７に示す如く、記録膜上のある一点１６に着目すると、この点１６に対してパワー分布がａ−ｂ−ｃと変化する３回の光スポット照射が行われる。
【００１８】
この光スポット照射を時間的遂移として観ると、図８に示す如く、１回目のパワーレベルａのパワー１７と、該パワーレベルａより低いピークをもつパワーレベルｂのパワー１８と、該パワーレベルｂより低いピークをもつパワーレベルｃのパワー１９の如く、３種類のピークをもつ光スポットが同一領域に照射される。即ち、本実施形態による光スポット照射装置によれば、記録膜上の点１６に対して、始めに光スポットのパワーがaである部分が通過し、次に光スポットのパワーがbである部分が通過し、次に光スポットのパワーがcである部分が通過することになり、記録膜のある一点領域に対してパワーの異なる複数の光スポットを照射することができる。
【００１９】
この様に本実施形態による光スポット照射装置は、光源からの光ビームの一部を遮光板又はフィルタにより遮光することにより、オーバーラッブ部分の光スポット量を制御して任意のパワー分布の光スポットを形成することができ、従って、このパワーを制御することによって適切な相変化型光ディスクの初期化を行うことができる。
【００２０】
尚、前記実施形態においては、記録膜には３回光スポットを照射する例を説明したが、この回数は２回から５回が好ましい。この２〜５回光スポットを照射する際の光スポツトの線速度は３〜５０ｍ／ｓが好ましい。またこの初期化例では、記録膜に徐々に弱いレーザパワーを照射した例を説明したが、光スポットの送り方向又はスポットの向きを逆にすることにより、徐々に強いレーザパワーを照射することもできる。また光スポットの向きを逆にし、送り方向を内周側から外周側とすることにより、内周側がらの初期化により徐々に弱いレーザパワーを照射することもできる。
【００２１】
更に本発明による光スポット照射装置は、遮光板又はフィルタ１０の挿入量を、例えば１／３遮光、１／２遮光、中央を１／２遮光することもでき、任意のパワー分布の複数の光スポットを形成することもできる。即ち、図９に示す如く、遮光板又はフィルタを平行光線の１／３挿入した場合は、片側１／３遮光した光スポット長手方向パワー分布２０となり、遮光板又はフィルタ１０を平行光線の半分程度挿入した場合は、片側半分を遮光した光スポット長手方向のパワー分布２１となり、遮光板又はフィルタ１０を中心に配置した場合は、中央を遮光した光スポット長手方向のパワー分布２２となる。
【００２２】
前記遮光板又はフィルタ１０の挿入量は、初期化実行中の光スポット半径位置を検出しながら連続的に変化させても良く、ディスク半径位置に応じて適切な光スポット長手方向のパワー分布を与える様に構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】光スポットの形状を説明するための図。
【図２】相変化型光ディスクの初期化手法を説明するための図。
【図３】従来の相変化型光ディスク初期化装置の光学系を示す図。
【図４】従来の相変化型光ディスク初期化装置の光学系により形成される光スポットのパワー分布を示す図。
【図５】本実施形態による任意のパワー分布の光スポットを形成するための光学系の構成を説明するための図。
【図６】本実施形態により形成される光スポットのパワー分布を示す図。
【図７】本実施形態による任意パワー分布の光スポットを形成し、相変化型光ディスクの初期化を行った場合の、記録膜に照射される光スポットのパワー分布を説明するための図。
【図８】本実施形態により任意のパワー分布の光スポットを形成し、相変化型光ディスクの初期化を行った場合の、記録膜に照射される光スポットのパワーの時間による変化を説明するための図。
【図９】本実施形態による光スポットのパワー分布例を説明するための図。
【符号の説明】
【００２４】
１：光スポット、２：相変化型光ディスク、３：未初期化部、４：初期化部、５：半導体レーザ、６：コリメータレンズ、７：対物レンズ、８：記録膜、９：従来の光学系による光スポットの長手方向パワー分布、１０：遮光板又はフィルタ、１１：モータ、１２：リニアスケール、１３：ＭＰＵ、１４：本発明による光スポットの長手方向パワー分布、１５：記録膜に照射される光スポットのパワー分布、１６：記録膜上のある一点、１７：光スポットの1回目の照射により加えられるパワー、１８：光スポットの２回目の照射により加えられるパワー、１９：光スポットの３回目の照射により加えられるパワー、２０：片側１／３遮光した光スポット長手方向のパワー分布、２１：片側半分遮光した光スポット長手方向のパワー分布、２２：中央を遮光した光スポット長手方向のパワー分布。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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