JPH057690B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
ビデオ，オーデイオ，データー等を、蓄積する
手段としての光デイスクは、情報追記型光デイス
クとして各社で開発が進められており、一部では
既に市場に出ているものもある。記録材料として
は、Te，Te合金，Te低酸化物，カルコゲナイド
系材料，色素系材料等が多く研究の対象にされて
いる。一方、記録のみならず更に書き換えも出来
る記録材料も各所で研究が進められている。この
方式には大別して２つの方式があり、１つは結
晶，非晶質の相転移を利用して書き換えを行なう
ものであり、もう１つは磁性薄膜に記録消去を行
なうものである。本発明は、相転移を利用して記
録消去を行なうための光学系に関するものであ
る。[Detailed Description of the Invention] (Field of Industrial Application) Optical disks as a means of storing video, audio, data, etc. are being developed by various companies as information recordable optical disks, and some have already done so. Some are on the market. Many recording materials such as Te, Te alloys, low Te oxides, chalcogenide materials, and pigment materials are the subject of research. On the other hand, research is being carried out in various places on recording materials that can not only be used for recording but also for rewriting. There are two main types of this method; one is to perform rewriting by utilizing phase transition between crystal and amorphous, and the other is to perform recording and erasing on a magnetic thin film. The present invention relates to an optical system for performing recording and erasing using phase transition.
（従来例の構成と、その問題点）
結晶，非結質間の相転移を利用して情報信号の
記録消去を行なう方式は、可逆的に相転移可能な
記録材料を薄膜状に基板に形成しておき、レーザ
ー光をレンズで収束させ、熱的に書き込み、消去
を行なうものである。カルコゲナイド系の化合
物，合金等を真空蒸着又はスパツタリング等で基
板上に付着させると、付着時の急冷効果のため非
晶質状態の薄膜を得ることができる。これを一度
加熱，徐冷することにより、結晶化した記録薄膜
を得ることができる。この状態の薄膜に記録スポ
ツトで急峻なパルス加熱を行なうことにより、加
熱部分のみが加熱急冷され非晶質化する。この相
変化により記録信号は、反射率変化又は透過率変
化の違いとなつて記録される。この変化を利用し
て光学的に読み出すことができる。これを消去す
るには、記録信号により非晶質化された部分を転
移温度以上に加熱して徐冷する。その結果、再び
結晶化して、元の反射率，透過率に戻り、記録信
号が消去される。このために用いられる材料とし
ては、Te，Te合金，Te低酸化物，これに他のカ
ルコゲナイド金属を添加したもの、又は他のカル
コゲン合金等がある。結晶，非晶質のサイクルを
繰り返す場合、転移温度は、記録薄膜の温度安定
性及び記録特性を考慮して、100℃ないし200℃程
度に設定するのが、一般的である。結晶状態か
ら、非晶質状態の相変化を引き起こすためには、
一度溶融状態もしくはそれに近い状態まで加熱し
急冷する必要がある。このための記録スポツトと
しては、レンズ回折限界まで絞り込んだ等方的な
丸スポツトが用いられる。エアリーデイスク径で
言うとスポツト径は、φA＝1.22λ／N.A（λ：波長，
N.A：記録レンズの開口数）。半値全幅でφ1/2＝
0.52λ／N.Aとなり、λ＝0.83μm，N.A＝0.53とす
れば、φA＝1.9μm，φ1/2＝0.82μmとなる。このス
ポツトを用いて回転しているデイスク上に記録を
行なう場合、ほぼ断熱的に加熱が行なわれ、記録
膜はいつたん溶融状態になり、レーザー光がオフ
になると急速に冷却され非晶質化する。記録ビツ
トの形状は、照射レーザーパワー，線速度，記録
周波数等により変化する。消去の際は、転移温度
以上に加熱し徐冷状態にする。このために、記録
トラツク方向に記録スポツトよりは長くてパワー
密度の低い消去スポツトを用いる。第１図に記録
スポツトと消去スポツトの配置を示す。１は消去
スポツト、２は記録スポツト、３はデイスク、４
は未記録状態のガイドトラツク、５は記録ビツト
である。消去スポツト１は必要で十分な徐冷効果
を出すために、記録スポツト径に比して数倍以上
にトラツク方向に長くしておく。パワー密度はス
ポツト面積が大きい分だけ下げ、総パワーとして
記録スポツトとほぼ同程度にしておく。この長楕
円型の消去スポツトを得る方法としては、第２図
に示すように、従来は長楕円状に発光する半導体
レーザー光をそのまま記録媒体面上に結像し、長
楕円スポツト１０を得ていた。この場合、半導体
レーザー発光パターン７の大きさを長楕円発光型
にし、かつ、長さ自体も必要な長さになるようレ
ーザー製作プロセスを変更する必要があつた。特
に消去の感度および線速度が異なる場合、必要な
スポツト長は変化するので、そのために多くの異
なつた大きさの発光パターンを有する半導体レー
ザーをつくるということは不合理でありコスト的
にも高くつく。またガスレーザー，イオンレーザ
ー等を使用する場合の光学系として、第３図に示
すような方式がある。レンズ１１にレーザーから
の平行光束を入射させ、スリツト１２によりギヤ
ツプδを調整し、コリメーターレンズ８に入射し
た光束を、収束レンズ９に入射して、記録媒体上
に非等方的なスポツト１０を形成する。スリツト
幅δを変えることによりスポツト１０の縦横比を
変えることができる。形状は連続的に変化させる
ことができるが、不透明なスリツト１２で光束を
切ることにより、透過光量の損失を招き光の利用
効率が下がつてしまう。またスリツト設定位置に
おけるビーム径は数十μmのオーダーであり、光
軸変動，スリツトの熱的なドリフト等の影響によ
り、光軸中心にスリツトを精度良く保持すること
はむずかしい。(Conventional structure and its problems) A method for recording and erasing information signals using phase transition between crystal and non-crystalline forms a thin film of recording material capable of reversible phase transition on a substrate. The laser beam is then focused by a lens to perform thermal writing and erasing. When a chalcogenide compound, alloy, etc. is deposited on a substrate by vacuum evaporation or sputtering, a thin film in an amorphous state can be obtained due to the rapid cooling effect during deposition. By heating this once and slowly cooling it, a crystallized recording thin film can be obtained. By subjecting the thin film in this state to steep pulse heating at the recording spot, only the heated portion is heated and rapidly cooled to become amorphous. Due to this phase change, a recording signal is recorded as a difference in reflectance change or transmittance change. This change can be used for optical reading. To erase this, the portion made amorphous by the recording signal is heated to a temperature higher than the transition temperature and then slowly cooled. As a result, it crystallizes again and returns to its original reflectance and transmittance, erasing the recorded signal. Materials used for this purpose include Te, Te alloys, Te low oxides, those to which other chalcogenide metals are added, and other chalcogen alloys. When cycles between crystalline and amorphous states are repeated, the transition temperature is generally set at about 100° C. to 200° C., taking into consideration the temperature stability and recording characteristics of the recording thin film. In order to cause a phase change from a crystalline state to an amorphous state,
It is necessary to heat it to a molten state or a state close to it and then rapidly cool it. As a recording spot for this purpose, an isotropic round spot narrowed down to the lens diffraction limit is used. In terms of Airy disk diameter, the spot diameter is φ A = 1.22λ/NA (λ: wavelength, NA: numerical aperture of recording lens). φ 1/2 at full width at half maximum =
If λ=0.83 μm and NA=0.53, then φ A =1.9 μm and φ 1/2 =0.82 μm. When this spot is used to record on a rotating disk, heating occurs almost adiabatically, and the recording film quickly becomes molten, and when the laser light is turned off, it rapidly cools and becomes amorphous. do. The shape of the recording bit changes depending on the irradiation laser power, linear velocity, recording frequency, etc. When erasing, the material is heated above the transition temperature and then slowly cooled. For this purpose, an erasing spot is used which is longer in the direction of the recording track and has a lower power density than the recording spot. FIG. 1 shows the arrangement of recording spots and erasing spots. 1 is erase spot, 2 is recording spot, 3 is disk, 4
5 is an unrecorded guide track, and 5 is a recorded bit. In order to produce the necessary and sufficient slow cooling effect, the erase spot 1 is made longer in the track direction to several times the diameter of the recording spot. The power density is lowered by the larger spot area, so that the total power is approximately the same as that of the recording spot. As shown in FIG. 2, the conventional method for obtaining this long elliptical erasing spot is to directly image a semiconductor laser beam emitted in a long elliptical shape onto the surface of the recording medium to obtain a long elliptical spot 10. Ta. In this case, it was necessary to change the laser production process so that the size of the semiconductor laser emission pattern 7 was made into an elongated ellipse type, and the length itself became the required length. In particular, the required spot length changes when the erasure sensitivity and linear velocity differ, making it unreasonable and costly to create a semiconductor laser with emission patterns of many different sizes. . Further, as an optical system when using a gas laser, an ion laser, etc., there is a system as shown in FIG. A parallel light beam from a laser is made incident on the lens 11, the gap δ is adjusted by the slit 12, and the light beam incident on the collimator lens 8 is made incident on the converging lens 9 to form an anisotropic spot 10 on the recording medium. form. By changing the slit width δ, the aspect ratio of the spot 10 can be changed. Although the shape can be changed continuously, cutting the light beam with the opaque slit 12 causes a loss in the amount of transmitted light and lowers the light utilization efficiency. Furthermore, the beam diameter at the slit setting position is on the order of several tens of micrometers, and it is difficult to accurately maintain the slit at the center of the optical axis due to optical axis fluctuations, thermal drift of the slit, etc.
（発明の目的）
本発明は、結晶，非晶質の相転移を利用して情
報信号の記録再生を行う場合、各種の記録媒体の
消去速度、線速度に対応した最適な消去スポツト
長を得ようとするもので、一定の発光パターンを
有する半導体レーザーを用いて、種々の大きさの
非等方的な光スポツトを得ることを目的とする。(Objective of the Invention) The present invention aims to obtain an optimal erasing spot length corresponding to the erasing speed and linear velocity of various recording media when recording and reproducing information signals using phase transition between crystal and amorphous. The purpose is to obtain anisotropic light spots of various sizes using a semiconductor laser with a fixed emission pattern.
（発明の構成）
レーザー記録のための光源としては、ガスレー
ザー、半導体レーザーが一般的に用いられる。ガ
スレーザーの場合、発振モードは等方的であり、
基本モードではTEM00のガウスビーム型になつ
ている。半導体レーザーの場合は、発光パターン
はストライプ状で非等方的である。本発明では、
記録媒体上で所望のスポツト形状を得るためのビ
ーム成形光学系を光源と収束レンズ間に設け、記
録媒体上で所望のスポツト形状にする。ビーム成
形光学系としては、非点収差を有する円筒レンズ
の組み合わせを用いるのが好適である。組み合わ
せて用いる場合は、合成レンズの焦点距離が無限
大にならないように焦点距離，レンズ間隔を設定
する。そうすることにより収束レンズの光束の収
束側で非点収差を発生させ、メリジオナル又はサ
ジタルの一方の像面を記録媒体上に合致させるこ
とによりスポツト形状のコントロールを行なうこ
とができ、スポツトの長手方向の方向性及びその
大きさを任意に変えることができる。(Structure of the Invention) Gas lasers and semiconductor lasers are generally used as light sources for laser recording. For gas lasers, the oscillation mode is isotropic;
In basic mode, it is a TEM 00 Gaussian beam type. In the case of a semiconductor laser, the light emission pattern is striped and anisotropic. In the present invention,
A beam shaping optical system for obtaining a desired spot shape on the recording medium is provided between the light source and the converging lens to form the desired spot shape on the recording medium. As the beam shaping optical system, it is preferable to use a combination of cylindrical lenses having astigmatism. When used in combination, the focal length and lens spacing are set so that the focal length of the combined lens does not become infinite. By doing so, astigmatism is generated on the converging side of the light beam of the converging lens, and by aligning either the meridional or sagittal image plane with the recording medium, the spot shape can be controlled, and the spot shape can be controlled in the longitudinal direction of the spot. The directionality and magnitude of can be changed arbitrarily.
（実施例の説明）
コリメーターレンズと収束レンズの間に一組の
円筒レンズを挿入した場合の実施例を、第４図
Ａ，Ｂに示す。同図Ａは、焦点距離の異なる凸レ
ンズを用いた場合、同図Ｂは、凸レンズと凹レン
ズの組み合わせからなる場合である。半導体レー
ザーの発光パターン７は、ニアフイールド分布を
示しており、これに対応するフアーフイールド分
布は、第５図の１６のようになる。第４図に示す
実施例の場合は、円筒レンズ１３，１４により、
フアーフイールドにおいて一軸方向のみ縮小光学
系とし、記録媒体面上にて一軸方向（トラツク接
線方向）に長い非等方的スポツトを形成する光学
系である。２枚の円筒レンズを距離ｄだけ離して
置いた場合、各々の焦点距離を2，3とすれば合
成焦点距離ｆは、
１／＝１／2＋１／3−ｄ／2 3＝2＋3−
ｄ／2 3
となる。本発明は実施例ではｄ≠1＋2に設定
して、望遠系の条件から外すようにする。第６図
に示すように、合成円筒レンズの主平面と収束レ
ンズ間の距離をとする。第６図の場合はｄ＜2
＋3でｆ＞０となり、凸の円筒レンズとして作用
する場合である。光線１９は、円筒レンズの作用
を受けないで収束レンズ９により収束される光線
を示している。光線２０は、円筒レンズの作用を
受ける光線を示す。円筒レンズの作用を受けない
方向の光線１９が収束レンズ９でほぼ回折限界ま
で絞られているとする。円筒レンズ１３，１４に
より縮小された光線２０は、縮小比＝3／2の場合
（ｄ＝2＋3）、収束レンズ９により形成されるス
ポツトの大きさは、円筒レンズがない場合に比べ
て、2／3倍に大きくなる。例えば、2＝90mm，3
＝30mmとすれば、焦点面でのスポツトの大きさは
３倍になる。ｄ＜2＋3とした場合、合成焦点距
離は＞０となり非点隔差Δを生じる。第６図
より次式が成立する。(Description of an embodiment) An embodiment in which a set of cylindrical lenses is inserted between a collimator lens and a convergent lens is shown in FIGS. 4A and 4B. Figure A shows a case in which convex lenses with different focal lengths are used, and Figure B shows a case in which a combination of a convex lens and a concave lens is used. The light emission pattern 7 of the semiconductor laser shows a near-field distribution, and the corresponding far-field distribution is as shown in 16 in FIG. In the case of the embodiment shown in FIG. 4, the cylindrical lenses 13 and 14 provide
This is an optical system that uses a reduction optical system only in one axis direction in the front field and forms a long anisotropic spot in one axis direction (track tangential direction) on the surface of the recording medium. When two cylindrical lenses are placed a distance d apart, and their respective focal lengths are 2 and 3 , the combined focal length f is: 1/= 1 /2 +1/3 - d/ 23 = 2 + 3 −
d/ 2 3 . In the embodiment of the present invention, d≠ 1 + 2 is set to remove the condition from the telephoto system. As shown in FIG. 6, the distance between the main plane of the composite cylindrical lens and the convergent lens is . In the case of Figure 6, d< 2
+3 , f>0, and the lens acts as a convex cylindrical lens. A light ray 19 indicates a light ray that is not affected by the cylindrical lens and is converged by the converging lens 9. Ray 20 represents a ray that is acted upon by a cylindrical lens. It is assumed that the light ray 19 in the direction not affected by the cylindrical lens is focused by the converging lens 9 to almost the diffraction limit. When the ray 20 is reduced by the cylindrical lenses 13 and 14, when the reduction ratio is 3/2 (d= 2 + 3 ), the size of the spot formed by the converging lens 9 is smaller than that without the cylindrical lens. , becomes 2/3 times larger. For example, if 2 = 90 mm and 3 = 30 mm, the spot size at the focal plane will be tripled. When d< 2 + 3 , the composite focal length becomes >0 and an astigmatism difference Δ occurs. From FIG. 6, the following equation holds true.
１／4＝１／4−Δ−１／ｂ
これよりｂ＝4（4−Δ）／Δとなる。Δにつ
いて解けば、Δ＝2／4／4＋−ｄとなる、Δを適
当
に設定することにより、一軸方向のスポツト幅を
一定に保持したままで、それと直交する方向のス
ポツト幅を、自由にコントロールすることができ
る。円筒レンズ間距離ｄを変えることにより、連
続的に非点隔差Δを変えることができ、その結
果、スポツト長を連続的に変えることができる。
第７図は、焦点近傍での光束を示す。Ｏは収束レ
ンズの主平面Ａからの焦点面を示す（メリジオナ
ル像面）。O′は、サジタル像面を示し、Ｏ，O′は
非点隔差を示す。非点隔差を適当に選ぶことによ
り、スポツト幅ｒ
の大きさを任意に選べる様子
がわかる、ｒ
⊥はそれと垂直方向のスポツト幅で
ある。メリジオナル像面或いはサジタル像面のい
ずれかを、収束レンズ９と記録媒体の間隔を調整
して、光を照射すべき記録媒体上に位置させるこ
とにより、スポツト幅ｒ
とｒ
⊥との長手方向を
任意に選ぶことができる。又、最も絞られたビー
ムウエストを記録膜面上に位置させることによ
り、一軸方向がシヤープに絞られると同時に、長
手方向の大きさが任意に変えられる光学系を実現
できる。実際、相変化型記録媒体の消去感度は、
記録膜の構成，組成により、大幅に異なる。ま
た、回転時の線速度によつても、必要な消去スポ
ツト条件は、大幅に異なる。完全消去を行なうた
めには、レーザーパワーの制御を行なうだけでは
不十分であり、徐冷条件を満たす光スポツト形状
にする必要がある。例えば、φ130mmのデイスク
の内外周の線速度φ60の位置に比べ、φ120の位置
では２倍にもなる。記録は、絞り込まれたスポツ
トよりほぼ断熱的であるが、消去の方は、断熱的
では、徐冷条件を満たすことができず、非等方的
光スポツト形状を線速に応じ、変える必要があ
る。第６図の実施例の場合、合成レンズの焦点距
離を一定値にしたままで、第４図に示すような半
導体レーザー発光面７とコリメーターレンズ８と
の間隔を1よりわずかに変えることにより、収束
レンズ９により一軸方向は回折限界まで絞られて
いるとすると、もう一つの軸方向のスポツト幅を
相当変化させることができる。この場合、収束レ
ンズが平行設計になつておれば、回折限界での一
軸方向の収束状態は少し悪くなる。第４図Ｂに示
す実施例は、凸及び凹の円筒レンズの組み合わせ
によるものであり、このような凸，凸の組み合わ
せによりスペースを若干節約できる。 1/4 = 1/4 - Δ-1/b From this, b = 4 ( 4 - Δ)/Δ. Solving for Δ, we get Δ= 2 / 4 / 4 +−d. By setting Δ appropriately, we can freely change the spot width in the direction orthogonal to it while keeping the spot width in one axis constant. can be controlled. By changing the distance d between the cylindrical lenses, the astigmatism difference Δ can be changed continuously, and as a result, the spot length can be changed continuously.
FIG. 7 shows the luminous flux near the focal point. O indicates the focal plane from the main plane A of the converging lens (meridional image plane). O' indicates the sagittal image plane, and O and O' indicate the astigmatism difference. It can be seen that by appropriately selecting the astigmatism difference, the size of the spot width r can be arbitrarily selected, where r ⊥ is the spot width in the direction perpendicular to it. By positioning either the meridional image plane or the sagittal image plane on the recording medium to which light is to be irradiated by adjusting the distance between the converging lens 9 and the recording medium, the longitudinal direction of the spot width r and r ⊥ can be adjusted. Can be selected arbitrarily. Furthermore, by locating the narrowest beam waist on the recording film surface, it is possible to realize an optical system that is narrowed down sharply in one axis direction and at the same time can arbitrarily change the size in the longitudinal direction. In fact, the erasure sensitivity of phase change recording media is
It varies greatly depending on the structure and composition of the recording film. Further, the necessary erasing spot conditions vary greatly depending on the linear velocity during rotation. In order to perform complete erasure, controlling the laser power alone is not sufficient; it is necessary to create a light spot shape that satisfies slow cooling conditions. For example, the linear velocity on the inner and outer peripheries of a 130 mm disk is twice as high at a position of 120 mm as compared to a position of 60 mm. Recording is more or less adiabatic than a narrowed spot, but erasing cannot satisfy slow cooling conditions with adiabatic, and it is necessary to change the shape of the anisotropic light spot according to the linear velocity. be. In the case of the embodiment shown in FIG. 6, by changing the distance between the semiconductor laser emitting surface 7 and the collimator lens 8 slightly more than 1 as shown in FIG. 4 while keeping the focal length of the composite lens constant. , if one axis direction is narrowed down to the diffraction limit by the converging lens 9, the spot width in the other axis direction can be changed considerably. In this case, if the converging lens has a parallel design, the convergence state in the uniaxial direction at the diffraction limit will be slightly worse. The embodiment shown in FIG. 4B is based on a combination of convex and concave cylindrical lenses, and this combination of convex and convex lenses allows for some space savings.
（発明の効果）
以上の通りであるから、本発明によれば、情報
記録媒体の回転方向に長い形状のスポツトを精度
よく形成できるから、情報記録媒体上の記録を必
要にして且つ十分な程度に精度よく消去すること
ができるとともに、さらに次のような効果が得ら
れるものである。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, it is possible to form a spot having a long shape in the rotational direction of the information recording medium with high precision, so that recording on the information recording medium is not necessary and sufficient. In addition to being able to erase images with high accuracy, the following effects can also be obtained.
相転移による可逆的な記録消去の繰り返しの場
合、消去光としては比較的パワー密度の低い発光
幅の大きいスポツトで、記録トラツクをなぞつて
非晶質から結晶への変化をおこす必要がある。本
発明では、非点収差発生のため、一例として２枚
の円筒レンズを用い、非点隔差を発生せしめスポ
ツト幅を調整する。２枚の円筒レンズ使用の場合
は、その焦点距離の比により大幅にスポツト幅を
変えられ、非点隔差により必要な大きさに精密に
合わすことができる。メリジオナル像面或いはサ
ジタル像面の一方を記録媒体上に合わせることに
より、合成焦点距離は、コリメーターレンズ８と
レーザー発光面の距離を調整することにより、収
束レンズによる一軸方向の回折限界スポツトの大
きさをほとんど変化させることなく、もう一つの
軸方向のスポツト幅を変えることができる。こう
することにより、光量損失をほとんど生じること
なく、消去の場合の線速度が異なる場合にも最適
の消去スポツトを形成することができる。またデ
イスクの内外周全面を均等に消去または初期化す
ることができる。半導体レーザーのニアフイール
ドパターンに対する要求も、緩和することが可能
である。またガスレーザ等により、デイスク全面
を均一に消去または初期化する場合にも、極めて
効果的である。 In the case of repeating reversible recording and erasing by phase transition, it is necessary for the erasing light to trace the recording track using a spot with a relatively low power density and a large emission width to cause a change from amorphous to crystalline. In the present invention, in order to generate astigmatism, two cylindrical lenses are used, for example, to generate an astigmatism difference and adjust the spot width. When two cylindrical lenses are used, the spot width can be changed significantly by changing the ratio of their focal lengths, and the spot width can be precisely adjusted to the required size by using the astigmatism difference. By aligning either the meridional image plane or the sagittal image plane with the recording medium, the composite focal length can be determined by adjusting the distance between the collimator lens 8 and the laser emitting surface, and the size of the diffraction-limited spot in the uniaxial direction by the converging lens. The width of the other axial spot can be changed with little change in the width. By doing so, it is possible to form an optimal erasing spot even when the linear velocity for erasing is different, with almost no loss of light quantity. Further, the entire inner and outer periphery of the disk can be uniformly erased or initialized. The requirements for near-field patterns of semiconductor lasers can also be relaxed. It is also extremely effective when uniformly erasing or initializing the entire surface of a disk using a gas laser or the like.
第１図は、記録消去スポツトとデイスクを示す
図、第２図は、非等方的発光パターンを有する半
導体レーザーを記録面に収束した図、第３図は、
スリツトにより、収束スポツトを調整する場合を
示す図、第４図は、２枚の円筒レンズを用いてス
ポツト形状調整を行なう場合の光学系を示す図、
第５図は、半導体レーザーの非等方的ニアフイー
ルドパターンとフアーフイールドパターンを示す
図、第６図は、２枚の円筒レンズを用いた場合の
非点隔差を示す図、第７図は、非点隔差がある場
合の焦点近傍の状態を表わす図である。
１……消去スポツト、２……記録スポツト、３
……デイスク、４……未記録ガイドトラツク、８
……コリメーターレンズ、９……収束レンズ、１
２……スリツト、１３，１４，１５……円筒レン
ズ、１６……非等方的フアーフイールドパター
ン、１８……等方的フアーフイールドパターン、
１９……非点光学系に影響を受けない光線、２０
……非点光学系により拡大，縮小される光線。
FIG. 1 is a diagram showing a recording/erasing spot and a disk, FIG. 2 is a diagram showing a semiconductor laser having an anisotropic light emission pattern converged on a recording surface, and FIG.
FIG. 4 is a diagram showing the case where the convergence spot is adjusted by a slit, and FIG. 4 is a diagram showing the optical system when the spot shape is adjusted using two cylindrical lenses.
FIG. 5 is a diagram showing anisotropic near-field pattern and far-field pattern of a semiconductor laser, FIG. 6 is a diagram showing astigmatism difference when two cylindrical lenses are used, and FIG. FIG. 6 is a diagram showing the state near the focal point when there is an astigmatism difference. 1... Erasing spot, 2... Recording spot, 3
...Disc, 4...Unrecorded guide track, 8
... Collimator lens, 9 ... Convergence lens, 1
2... Slit, 13, 14, 15... Cylindrical lens, 16... Anisotropic far-field pattern, 18... Isotropic far-field pattern,
19...Light ray unaffected by astigmatic optical system, 20
...A ray of light that is expanded or contracted by an astigmatic optical system.
Claims (1)
的に情報信号の可逆的な記録消去が可能な相変化
型情報記録媒体上に光束を収束させるための収束
レンズと光源との間の光路中に、非点収差を発生
させるための複数の光学素子を配設し、前記収束
レンズの像面側において、サジタル像面或いはメ
リジオナル像面の一方を、前記情報記録媒体上に
一致させて、情報記録媒体の回転方向に長い形状
の非等方性を得ると共に、前記情報記録媒体の消
去感度，回転時の線速度に応じて、前記非点収差
を発生させるための複数の光学素子の光路中にお
ける間隔を変えることにより、非等方性を連続或
いは不連続に変化させて、所望の非等方的光スポ
ツト形状を得ることを特徴とする非等方性的光ス
ポツト形成方法。 ２ 前記非点収差を発生せしめる手段として、正
及び負の焦点距離を有する円筒レンズ、或いは、
正の焦点距離を有する２個の円筒レンズを配設し
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
非等方性的光スポツト形成方法。[Claims] 1. A converging lens and a light source for converging a light beam onto a phase-change information recording medium capable of thermally reversibly recording and erasing information signals using energy absorbed by light irradiation. A plurality of optical elements for generating astigmatism are disposed in the optical path between the lenses, and one of the sagittal image plane or the meridional image plane is placed on the information recording medium on the image plane side of the converging lens. A plurality of aberrations for generating the astigmatism according to the erasing sensitivity of the information recording medium and the linear velocity at the time of rotation are obtained. Anisotropic light spot formation characterized by changing the anisotropy continuously or discontinuously by changing the spacing of optical elements in the optical path to obtain a desired anisotropic light spot shape. Method. 2. A cylindrical lens having positive and negative focal lengths as the means for generating astigmatism, or
The method of forming an anisotropic light spot according to claim 1, characterized in that two cylindrical lenses having a positive focal length are provided.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59083837A JPS60229007A (en) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | Forming method of anisotropic light spot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59083837A JPS60229007A (en) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | Forming method of anisotropic light spot |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60229007A JPS60229007A (en) | 1985-11-14 |
| JPH057690B2 true JPH057690B2 (en) | 1993-01-29 |
Family
ID=13813813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59083837A Granted JPS60229007A (en) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | Forming method of anisotropic light spot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60229007A (en) |
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|---|---|---|---|---|
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| KR100200840B1 (en) | 1995-02-25 | 1999-06-15 | 윤종용 | Quick response optic modulation apparatus |
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| US10338354B2 (en) | 2016-07-18 | 2019-07-02 | Coherent, Inc. | Achromatic anastigmatic anamorphic objective |
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| CN109581671A (en) * | 2018-11-15 | 2019-04-05 | 合肥富煌君达高科信息技术有限公司 | A kind of novel laser diode shaping light path design |
| CN109358428A (en) * | 2018-11-15 | 2019-02-19 | 合肥富煌君达高科信息技术有限公司 | A kind of novel laser diode optical path reshaping device having regulatory function |
| CN117891082B (en) * | 2024-03-14 | 2024-06-21 | 武汉振光科技有限公司 | Remote laser shaping detection lighting device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58132716A (en) * | 1982-02-02 | 1983-08-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical beam diameter converting device |
| JPS5933420A (en) * | 1982-07-28 | 1984-02-23 | ゼロツクス・コ−ポレ−シヨン | Optical system |
| JPS5958414A (en) * | 1982-09-29 | 1984-04-04 | Fujitsu Ltd | Semiconductor laser optical system |
-
1984
- 1984-04-27 JP JP59083837A patent/JPS60229007A/en active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58132716A (en) * | 1982-02-02 | 1983-08-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical beam diameter converting device |
| JPS5933420A (en) * | 1982-07-28 | 1984-02-23 | ゼロツクス・コ−ポレ−シヨン | Optical system |
| JPS5958414A (en) * | 1982-09-29 | 1984-04-04 | Fujitsu Ltd | Semiconductor laser optical system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60229007A (en) | 1985-11-14 |
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