(57)【要約】【課題】光ディスクの初期化の際に、フォーカスビームの光ディスク表面での光学的干渉の影響を抑えることができ、初期化ビームの焦点位置制御を適正化して初期化ムラをなくすことができる光ディスクの初期化方法および初期化装置を提供する。【解決手段】光ディスク２４をフォーカスビームの自動焦点制御により初期化する場合に、スキュー方式としたとき、フォーカスビームを集光した光スポット１５を、光ディスク２４の半径方向を長手方向とする楕円状ビームとする。【選択図】　　図２
2004103072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスビームが光ディスクの記録膜上で反射した反射光を検出し、前記反射光に基づき、初期化用光ビームの前記記録膜上への焦点位置を制御しながら初期化を行う光ディスクの初期化方法であって、前記フォーカスビームを集光した光スポットが楕円状で、その長手方向が前記光ディスクの半径方向となり、短手方向がトラック方向となるフォーカスビームを用いて、フォーカシングを行い前記初期化を行うことを特徴とする光ディスクの初期化方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光ディスクの初期化方法であって、フォーカスビームを、長手方向が０．５ｍｍ以上であり、かつ短手方向が０．５ｍｍ以下とすることを特徴とする光ディスクの初期化方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光ディスクの初期化方法であって、フォーカスビームを前記光ディスクのトラック方向から入射することを特徴とする光ディスクの初期化方法。
【請求項４】
フォーカスビームが相変化型光ディスクの記録膜上で反射した反射光を検出し、前記反射光に基づき、初期化用光ビームの前記記録膜上への焦点位置を制御しながら初期化を行う光ディスクの初期化方法であって、前記フォーカスビームの前記反射光をフォトディクタにより検出する際に、反射率の異なるマークの模様に応じて、周波数の異なるバンドパスフィルタを用い、前記フォーカスビームから前記バンドパスフィルタを通して得られたフォーカスエラー信号に基づいて、前記初期化用光ビームの焦点位置制御を行うことを特徴とする光ディスクの初期化方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の光ディスクの初期化方法により、フォーカスビームが相変化型光ディスクの記録膜上で反射した反射光を検出し、前記反射光に基づいて、初期化用光ビームの前記記録膜上への焦点位置を制御しながら初期化を行うよう構成したことを特徴とする光ディスクの初期化装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光ディスクの初期化装置であって、前記光ディスクの記録膜上で反射率が異なる結晶化状態の初期化部と、アモルファス状態の未初期化部のうち、フォーカスビームを前記未初期化部に照射し、その反射光を基に初期化を行うよう構成したことを特徴とする光ディスクの初期化装置。
【請求項７】
請求項５に記載の光ディスクの初期化装置により相変化型光ディスクを初期化する光ディスクの初期化方法であって、フォーカスビームの反射光に基づくフォトディテクタの出力を演算処理する場合、前記フォトディテクタの出力をフォトディテクタ全体の光量で除算することを特徴とする光ディスクの初期化方法。
【請求項８】
貼り合わせた型の光ディスクを初期化する場合には、その光ディスクの表面に対してフォトディテクタの位置を変えるように制御するよう構成したことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の光ディスクの初期化装置。
【請求項９】
貼り合わせた型の光ディスクを初期化する際には、その光ディスクの表面に対してフォトディテクタの位置を変えるよう制御することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかまたは請求項７に記載の光ディスクの初期化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば相変化型光ディスクに対して、フォーカスビームを用いて焦点位置制御しながら初期化を行うための光ディスクの初期化方法および初期化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パソコン等のコンピュータシステムにおいて、情報の記録および追記録あるいは書き換えが可能な光ディスクとして広く利用されるようになってきている相変化型の光ディスクは、結晶化状態の記録膜に光を照射し、アモルファス状態にすることにより記録がなされる。光ディスクの初期の結晶状態としては、結晶化されていなければならない。
【０００３】
相変化型光ディスクの初期化装置は、概略動作として、スパッタリング等により成膜されたアモルファス状態の記録膜に光を照射して、その記録膜をディスク全面にわたってムラなく結晶化するものである。
【０００４】
従来は、相変化型光ディスクの初期化は、光ディスクの記録膜の表面状態、形状により反射率が異なる影響で、初期化ビームの焦点位置制御が困難であり、初期化ムラを起していた。
【０００５】
この問題解決の技術としては、特開平１１−９６８７８号公報（特許文献１）に記載されたものが知られている。この公報に記載されたものは、光源からの光ビームを集光した光スポットを光記録媒体の記録膜に焦点位置制御しながら照射することにより光記録媒体の初期化を行う初期化装置において、上記の初期化用の光ビームとは別の焦点合わせ用光ビームであるフォーカスビームを別光源又は初期化用光ビームを波長変換して設け、記録膜上の溝部分からなるグルーブとそれら溝と溝との間の部分からなるランドとのフォーカスビームの光学的干渉を低減して、フォーカスビームの焦点位置制御しながら、その焦点位置制御を基に、初期化用光ビームに対して焦点位置制御する方法が知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−９６８７８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記のような従来の光ディスクの初期化装置では、たとえば、光ディスクにおけるポリカーボネイト表面からの反射光と記録膜からの反射光との光学的干渉や、記録膜上のアドレスマークでの光学的干渉等への対応策がなく、フォーカスビームの焦点位置制御が不安定になる。
【０００８】
そのため、フォーカスビームの焦点位置制御を基に制御される初期化ビームの焦点位置制御も不安定になり、光ディスクを全面にムラなく初期化することが困難になるという問題点を有していた。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、光ディスクの初期化の際に、フォーカスビームの記録膜と基板面からの反射光などの光学的干渉や、記録膜の表面状態および形態による光学的干渉の影響を抑えることができ、初期化ビームの焦点位置制御を適正化して初期化ムラをなくすことができる光ディスクの初期化方法および初期化装置を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明の請求項１に記載の光ディスクの初期化方法は、フォーカスビームが光ディスクの記録膜上で反射した反射光を検出し、前記反射光に基づき、初期化用光ビームの前記記録膜上への焦点位置を制御しながら初期化を行う光ディスクの初期化方法であって、前記フォーカスビームを集光した光スポットが楕円状で、その長手方向が前記光ディスクの半径方向となり、短手方向がトラック方向となるフォーカスビームを用いて、フォーカシングを行い前記初期化を行う方法としたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項２に記載の光ディスクの初期化方法は、請求項１に記載の光ディスクの初期化方法であって、フォーカスビームを、長手方向が０．５ｍｍ以上であり、かつ短手方向が０．５ｍｍ以下とする方法としたことを特徴とする。
【００１２】
以上により、フォーカスサーボ制御する上で、光ディスク上のアドレスマークの影響を受けにくくすることにより、フォーカスビームがアドレスマークを通過するときの光学的干渉の影響を小さくし、フォーカスエラー信号を安定化して、初期化ビームの確実な焦点位置制御を可能にする。
【００１３】
また、本発明の請求項３に記載の光ディスクの初期化方法は、請求項１または請求項２に記載の光ディスクの初期化方法であって、フォーカスビームを前記光ディスクのトラック方向から入射する方法としたことを特徴とする。
【００１４】
以上により、光ディスクの基板の表面上からの反射光と記録膜からの反射光との光学的干渉を低減し、初期化ビームの安定した焦点位置制御を可能にする。
また、本発明の請求項４に記載の光ディスクの初期化方法は、フォーカスビームが相変化型光ディスクの記録膜上で反射した反射光を検出し、前記反射光に基づき、初期化用光ビームの前記記録膜上への焦点位置を制御しながら初期化を行う光ディスクの初期化方法であって、前記フォーカスビームの前記反射光をフォトディクタにより検出する際に、反射率の異なるマークの模様に応じて、周波数の異なるバンドパスフィルタを用い、前記フォーカスビームから前記バンドパスフィルタを通して得られたフォーカスエラー信号に基づいて、前記初期化用光ビームの焦点位置制御を行う方法としたことを特徴とする。
【００１５】
以上により、フォーカスビームが、模様に応じて反射率の異なるアドレスマークを通過する際にも、そのマークの模様に関係なくフォーカスエラー信号を安定検出し、反射率の違いによるフォーカスエラー信号の変動を除去することにより、初期化ビームの安定した焦点位置制御を可能にする。
【００１６】
また、本発明の請求項５に記載の光ディスクの初期化装置は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の光ディスクの初期化方法により、フォーカスビームが相変化型光ディスクの記録膜上で反射した反射光を検出し、前記反射光に基づいて、初期化用光ビームの前記記録膜上への焦点位置を制御しながら初期化を行うよう構成したことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項６に記載の光ディスクの初期化装置は、請求項５に記載の光ディスクの初期化装置であって、前記光ディスクの記録膜上で反射率が異なる結晶化状態の初期化部と、アモルファス状態の未初期化部のうち、フォーカスビームを前記未初期化部に照射し、その反射光を基に初期化を行うよう構成したことを特徴とする。
【００１８】
以上により、フォーカスビームの反射光を基に初期化を行う際に、初期化部と未初期化部のうち、未初期化部にフォーカスビームを照射することにより、初期化ビームの焦点位置制御を安定化する。
【００１９】
また、本発明の請求項７に記載の光ディスクの初期化方法は、請求項５に記載の光ディスクの初期化装置により相変化型光ディスクを初期化する光ディスクの初期化方法であって、フォーカスビームの反射光に基づくフォトディテクタの出力を演算処理する場合、前記フォトディテクタの出力をフォトディテクタ全体の光量で除算する方法としたことを特徴とする。
【００２０】
以上により、記録膜の状態、形状やディスク表面のマークの模様による反射率の違いから生じるフォーカスビームの光量の変化に対して、フォトディテクタ全体の光量で除算することにより、光量変化の影響を低減し、初期化ビームの安定した焦点位置制御を可能とする。
【００２１】
また、本発明の請求項８に記載の光ディスクの初期化装置は、請求項５または請求項６に記載の光ディスクの初期化装置であって、貼り合わせた型の光ディスクを初期化する場合には、その光ディスクの表面に対してフォトディテクタの位置を変えるように制御するよう構成したことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の請求項９に記載の光ディスクの初期化方法は、請求項１から請求項４のいずれかまたは請求項７に記載の光ディスクの初期化方法であて、貼り合わせた型の光ディスクを初期化する際には、その光ディスクの表面に対してフォトディテクタの位置を変えるよう制御する方法としたことを特徴とする。
【００２３】
以上により、フォトディテクタの位置を変えることにより、貼り合わせた光ディスクの加工に際して、初期化ビームの焦点位置制御の安定化に容易に対応可能とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す光ディスクの初期化方法および初期化装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００２５】
図６は本実施の形態の光ディスクの初期化装置の基本構成を示す模式図である。本実施の形態の相変化型光ディスクの初期化装置は、図６に示すように、初期化ビーム用の光源、たとえばＹｂファイバーレーザ１と、Ｙｂファイバーレーザ１を全反射するダイクロイックミラー２と、光源を記録媒体（光ディスク）３の記録膜４上に光スポットにして照射する対物レンズ５と、フォーカスビームを照射する半導体レーザ６と、フォーカスビームのあおりの調節をするあおりミラー７と、フォーカスビームの入射の角度を決める三角ミラー８と、フォーカスビームの記録膜からの反射光を検出するフォトディテクタ９、フォトディテクタ９により検出した信号に基づいて、対物レンズ５の位置を制御する焦点制御系１０と、光ディスク３を吸着するプレート１１と、光ディスク３を回転させるスピンドルモータ１２と、初期化ビームの照射位置を移動させる送り機構１３とを備える。ここでは、初期化ビームとして、たとえばＹｂファイバーレーザ１で波長が１０６０ｎｍのものを例に挙げているが、これに限られるものではない。
【００２６】
この初期化装置は、半導体レーザ６から発生したフォーカスビームの記録膜４上からの反射光をフォトディテクタ９により検出し、その検出信号に基づいて焦点制御系１０で対物レンズ５の記録膜方向への位置を制御し、Ｙｂファイバーレーザ１から照射される初期化用ビームの焦点位置合わせ制御を行うものである。ここでは、フォーカスビーム用の半導体レーザ６の波長として、７８０ｎｍのものを例に挙げているが、これに限るものではない。
【００２７】
なお、初期化用ビームの焦点位置制御の際に用いられるフォーカシング方法をスキュー方式とし、図２（ａ）のように、光ディスク２４に対して、フォーカスビームを集光した光スポット１５を、光ディスク２４の半径方向を長手方向として、長手方向の長さが０．７５ｍｍで、短手方向の長さが０．３５ｍｍの楕円形状にしている。
【００２８】
通常、アドレスマーク１４は、半径方向を長手方向とする約０．７４ｍｍ×約０．２５ｍｍの長方形であるため、これの大きさより、光スポット１５が小さすぎると、反射率の影響を受けやすく、フォーカスエラー信号に影響を与える。そこで、フォーカスビームによる光スポット１５の長手方向は、０．５ｍｍ以上がよい。
【００２９】
図１（ａ）のように、短手方向の長さが図２（ａ）の場合に比べて長い略真円形の光スポット１６であると、光スポット１６がアドレスマーク１４を通過するとき、フォーカスエラー信号は、図１（ｂ）のように、光学的干渉を受け反射率の影響で不安定となり、また、フォーカスビーム径を小さくしすぎると、反射率の影響を受けやすくなり、フォーカスビームの焦点位置制御が不安定となって、確実な初期化ビームの焦点位置制御ができない。
【００３０】
本実施の形態によると、図２（ａ）のように、フォーカスビームを集光した光スポット１５が光ディスク２４の半径方向を長手方向とする楕円状で、特に、長手方向の長さが０．５ｍｍ以上となり、短手方向の長さが０．５ｍｍ以下の形状としているので、フォーカスサーボ制御する上で、光スポット１５がアドレスマーク１４を通過するとき、光学的干渉の影響が小さくなり、光ディスク２４上のアドレスマーク１４の影響を受けにくくなり、検出されるフォーカスエラー信号は、図２のようになり、フォーカスサーボ制御が安定になり、光スポット１５の追従性を落とすことなく、確実な初期化ビームの焦点位置制御が可能となり、記録膜の初期化をムラなく行うことができる。
【００３１】
また、フォーカスビームに基づく光スポット１５が、たとえば、反射率の異なるアドレスマーク１４を通過する際に、マークの模様に応じて、図１（ｂ）、図２（ｂ）のようなフォーカスエラー信号がフォトディテクタ９により一定周波数で検出される。本実施の形態では、図２（ｂ）のようになり、反射率の影響が低減し、フォーカスエラー信号が安定となるので、ローパスフィルタ、あるいは、バンドパスフィルタを用いて、この帯域を落とすことにより、さらに確実な焦点位置制御が可能となる。
【００３２】
また、本実施の形態の初期化装置においては、上述のように、フォーカシング方法をスキュー方式としており、図４（ｂ）のように、光ディスク２４に対して、フォーカスビーム１７を集光した光スポットが、光ディスク２４の半径方向を長手方向とする楕円形で、例えば、長手方向の長さが約０．７５ｍｍ、短手方向の長さが０．３５ｍｍの形状であるフォーカスビーム１７を、光ディスク２４の半径方向ではなくトラック方向から入射するようにしている。
【００３３】
このように、トラック方向から入射すると、図３の場合に発生していたように、記録膜からの反射光２１と、基板（例えば、ポリカーボネイト製）からの反射光２３との光学的干渉の影響を、より低減することが可能となり、光学的干渉を受けることなく記録膜からの反射光２１のみを検出することができ、確実な初期化ビームの焦点位置制御が可能となる。
【００３４】
この際、図６に示すあおりミラー７でフォーカスビームの入射方向を調節し、三角ミラー８を用いてフォーカスビームの入射の角度を調節することにより、そのフォーカスビームを、記録媒体（光ディスク）のそりの影響を抑える方向に入射するようにしている。
【００３５】
たとえば、図５のように、光ディスク２４にそりが存在し、その影響で光ディスク２４の外周に、プレート２５の表面で保持されない部分がある場合、光ディスク２４の外周では反りが大きくなるため、光ディスク２４の半径方向に入射するとフォトディテクタ９にフォーカスビームが入らず、焦点位置制御が困難となる可能性がある。図４（ｂ）のように、フォーカスビーム１７を光ディスク２４のトラック方向に入射すると、フォーカスビーム１７の焦点位置制御が安定になる。
【００３６】
また、本実施の形態の初期化装置において、図６のように、フォーカスビームが光ディスク３の記録膜４上で反射した反射光を検出するフォトディテクタ９は、たとえば、二分割の受光領域があり、それらの受光領域で受光したフォーカスビームの光強度に関する信号を差分し、さらに、受光したフォーカスビームの光強度に関する信号の合算結果で除算した結果が一定値になるように、フォーカスサーボ制御を行っている。
【００３７】
このように、記録膜４は、初期化前のアモルファス状態と初期化後の結晶化状態では、反射率が異なり、初期化中には、フォーカスビームは、光量の影響を受けやすく、光量変化による影響を低減するため、受光したフォーカスビームの光強度に関する信号の合算結果で除算して、全体光量との比を用いてフォーカスサーボ制御を行っている。
【００３８】
これにより、記録膜４上の溝からなるグルーブと、それら溝と溝の間の部分からなるランドとのフォーカスビームの光学的干渉を低減して、フォーカスビームに対して焦点位置制御することが可能となる。
【００３９】
なお、フォトディテクタ９は、図７（ａ）のように、フォーカス信号素子２０の分割線２２に対してフォーカスビーム（または記録膜４からの反射光２１）の短手方向が直行する状態で動作するように取り付けられている（図４（ａ）に対応）。このとき、ポリカ基板からの反射光２３と記録膜４からの反射光２１とは非常に近くにあるが、記録膜４からの反射光２１で焦点位置制御を行っている。このとき、フォーカスビームは、結晶状態がアモルファス状態である未初期化部に照射するようにしている。
【００４０】
また、図６において、光ディスク３が単板から貼り合わせ板に変わる場合、フォーカスビームの記録膜４からの反射光のフォトディテクタ９上での位置が変化する。このため、単板で正確な初期化ビームの焦点位置制御していても、貼り合わせ板では、焦点位置制御が不可能となる。そこで、フォトディテクタ９を移動させ、フォトディテクタ９上での反射光の検出位置を単板の場合と同じにすることで、正確な初期化ビームの焦点位置制御が可能となる。
【００４１】
この初期化装置により、光ディスクの初期化を行うとき、図６のように、光ディスク３を吸着プレート１１により、吸着および保持され、スピンドルモータ１２に固定され、既定の線速度で回転される。この状態で光ディスク３に対して焦点位置制御し、初期化しながら同時に、送り機構１３で光ディスク３をその半径方向に低速で送ることにより初期化が行われる。このとき、光ディスク吸着用のプレート１１の材質としては、熱伝導率が低いもの、たとえばセラミックやセラゾールを用いる。このとき、吸着用プレート１１の平面度は、３μｍ以内である。これにより、初期化をディスク全面でムラなく行うことができる。
【００４２】
以上のように、本実施の形態の光ディスクの初期化装置は、光ディスクの半径方向を長手方向とする楕円状ビーム、特に、長手方向の長さが０．５ｍｍ以上、短手方向の長さが０．５ｍｍ以下の形状であるフォーカスビームを用いることにより、アドレスマークの反射率の影響や記録膜とポリカーボネイトの反射光の干渉の影響を低減し安定な焦点位置制御を行うことができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、フォーカスサーボ制御する上で、光ディスク上のアドレスマークの影響を受けにくくすることにより、フォーカスビームがアドレスマークを通過するときの光学的干渉の影響を小さくし、フォーカスエラー信号を安定化して、初期化ビームの確実な焦点位置制御を行うことができる。
【００４４】
また、光ディスクの基板の表面上からの反射光と記録膜からの反射光との光学的干渉を低減し、初期化ビームの安定した焦点位置制御を行うことができる。
また、フォーカスビームが、模様に応じて反射率の異なるアドレスマークを通過する際にも、そのマークの模様に関係なくフォーカスエラー信号を安定検出し、反射率の違いによるフォーカスエラー信号の変動を除去することにより、初期化ビームの安定した焦点位置制御を行うことができる。
【００４５】
また、フォーカスビームの反射光を基に初期化を行う際に、初期化部と未初期化部のうち、未初期化部にフォーカスビームを照射することにより、初期化ビームの焦点位置制御を安定化することができる。
【００４６】
また、記録膜の状態、形状やディスク表面のマークの模様による反射率の違いから生じるフォーカスビームの光量の変化に対して、フォトディテクタ全体の光量で除算することにより、光量変化の影響を低減し、初期化ビームの安定した焦点位置制御を行うことができる。
【００４７】
また、フォトディテクタの位置を変えることにより、貼り合わせた光ディスクの加工に際して、初期化ビームの焦点位置制御の安定化に容易に対応させることができる。
【００４８】
以上のため、光ディスクの初期化の際に、フォーカスビームの記録膜と基板面からの反射光などの光学的干渉や、記録膜の表面状態および形態による光学的干渉の影響を抑えることができ、初期化ビームの焦点位置制御を適正化して初期化ムラをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の光ディスクの初期化方法におけるビーム形状を示す概念図
【図２】本発明の実施の形態の光ディスクの初期化方法におけるビーム形状を示す概念図
【図３】従来の光ディスクの初期化方法によるスキュー方向を示す模式図
【図４】本発明の実施の形態の光ディスクの初期化方法によるスキュー方向を示す模式図
【図５】同実施の形態の光ディスクの初期化方法による光ディスク保持状態を示す模式図
【図６】同実施の形態の光ディスクの初期化装置の構成を示す模式図
【図７】同実施の形態の光ディスクの初期化装置におけるフォトディテクタの取り付けを示す模式図
【符号の説明】
１　　Ｙｂファイバーレーザ
２　　ダイクロイックミラー
３　　記録媒体（材質：ポリカーボネイト）
４　　記録膜
５　　対物レンズ
６　　半導体レーザ
７　　あおりミラー
８　　三角ミラー
９　　フォトディテクタ
１０　　焦点制御系
１１　　プレート
１２　　スピンドルモータ
１３　　送り機構
１４　　アドレスマーク
１５　　（本実施の形態の場合の）光スポット
１６　　（従来の場合の）光スポット
１７　　フォーカスビーム
１８　　基板（材質：ポリカーボネイト）
１９　　記録膜
２０　　フォーカス信号素子
２１　　（記録膜からの）反射光
２２　　分割線
２３　　（基板からの）反射光
２４　　光ディスク
２５　　プレート
【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】
2004103072.tif 000007
【図６】
2004103072.tif 000008
【図７】
2004103072.tif 000009