JP2003523591A - デジタル光ディスクの初期化方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本方法は、２つの安定な状態を有する感応層を含むタイプで、光スポットの投影により実現される局所加熱によりある状態から別の状態に可逆的に移行することが可能であるような再書き込み可能デジタル光ディスク２に関する。この局所加熱は、高い光出力を有する装置により実現される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、光ディスク型の情報処理媒体へのデータ書き込み装置の分野に関す
る。

【０００２】 いくつかの再書き込み可能型デジタル光ディスク（たとえばＣＤ−ＲＷ、ＤＶ
Ｄ−ＲＷ、またはＤＶＤ−ＲＡＭと呼ばれる型）は、同一の媒体への再書き込み
機能を可能にするために、感応材料（通常はテルルを主な組成とする合金）の相
変化効果を使用すること、感応材料は温度の作用により結晶状態から非結晶状態
に、あるいはその逆に移行するが、これら２つの状態は周囲の温度において安定
であり、通常、ディスクは、誘電体層と、前記感応材料と、別の誘電体層と、最
後にアルミナ化金属反射層とで被覆したポリカーボネート製基板で構成されるこ
とを今一度留意されたい。

【０００３】 製造時、感応層の状態は非結晶である。光ディスクを初回の使用に適するよう
にするためには、ディスクの表面全体を結晶化することが必要である（これは、
感応層上のいたるところに０を書き込むことと同じであるとみなされることが多
い）。

【０００４】 これを行うために初期化装置と呼ばれる装置を使用し、この装置は、ポリカー
ボネート基板を溶かすことなくディスクの感応層を局所的に加熱する。感応層の
加熱は、（感応層の組成および性質により）１５０℃から２００℃程度の温度で
行われる。

【０００５】 この分野においては、光線束（ｐｉｎｃｅａｕ）の長さがおよそ１００μｍ、
幅が１μｍ、この部位に分布する加熱出力が１Ｗの、表面の加熱用レーザダイオ
ードを使用する市販の初期化装置が特に知られている。ピットのスキャンはレン
グスオーバーレイにより行われる。

【０００６】 １ワットのダイオードを使用することにより、約４５秒間で１枚のデジタル光
ディスクを初期化することができる。この時間は、ワットを単位とする使用可能
な光学出力によって異なる。

【０００７】 この初期化時間は、およそ７秒から１０秒、あるいは場合によってはそれ以下
であることもあるディスクの実製造時間（連続して行う層の付着）と比較すると
きわめて長いように思われることは明白である。

【０００８】 このような製造速度の違いのため、単位あたり製造量を一定に保つためには、
デジタル光ディスクを製造する各ライン上で同時に稼働する６台から１２台の初
期化装置を使用しなければならないが、当然のことながらこれはきわめてコスト
高である。

【０００９】 したがって現在の潮流は、製造サイクルタイムを３秒または４秒に短縮すると
同時に初期化装置の製造サイクルタイムを１５秒から２０秒に短縮しようとする
ものである。したがって、ディスクの感応層のある部位に焦点合わせをされる熱
出力を高くしつつも、８０℃を超える局部温度に耐えられないポリカーボネート
基板を破損または損傷させないようにすることが課題となる。

【００１０】 現在検討されているのは、４ワットまたは６ワットまでのダイオードを使用し
、長さ２００から５００μｍ、幅１μｍの発光線束を有し、デジタル光ディスク
の表面上で正確な焦点合わせを用いることにより、熱が主にディスクの感応層に
伝達されるようになる装置である。このような装置は、レーザ線束によるディス
クの表面のきわめて正確な追跡が必要であるため、この表面の追跡について機械
的な問題が生じる。これらの問題は機械のコスト高となって現れる。

【００１１】 焦点合わせはオートフォーカスと呼ばれる装置により自動的に行われる。この
装置は、初期化すべきディスクの表面がほとんど反射しないことから、ディスク
上に焦点を合わせる際に困難に直面する。焦点合わせに必要な時間が長く、した
がって初期化サイクルの継続時間が長くなる。さらに、使用するオートフォーカ
ス装置は概して信頼性が低く、堅牢性を欠いている。

【００１２】 したがって本発明は、再書き込み可能デジタル光ディスクの、サイクルタイム
が１５秒から２０秒であるような新しい初期化方法、ならびに、これに付随する
装置を提供することによりこれらの欠点を解消することを目的とする。

【００１３】 本発明は、実施がより簡単な装置も対象とする。

【００１４】 したがって本発明は、第１の態様として、２つの安定な状態を有する感応層を
含むタイプで、光スポットの投影により実現される局所加熱によりある状態から
別の状態に可逆的に移行することが可能であるような再書き込み可能デジタル光
ディスクの初期化方法を目的とする。

【００１５】 本発明によれば、局所加熱は、高い光出力を有する装置により実現され、光ス
ポットは大きな被写界深度と大きな幅を有し、光スポットの寸法は、感応層のあ
る状態から別の状態への移行の実現を可能にする光学的光密度に対応し、ディス
クの感応層上の光スポットの移動速度は速い。

【００１６】 大きな被写界深度を有する光スポットを使用することにより、焦点合わせに関
わる問題を解決することが可能である。この大きな被写界深度により、焦点合わ
せはあまり正確に行う必要がないため、素早く行うことができるか、または時々
だけ調整すればよい。

【００１７】 好ましい実施形態によれば、本発明による光ディスクの初期化方法は、 −ディスクをロードし、初期化装置の回転サブアセンブリの吸引トレイ上にデ
ィスクを置くステップと、 −ディスクを定位置に保持するためにディスクを吸引するステップと、 −３ｍ／秒から５０ｍ／秒の間のピット移動速度に到達するために回転モータ
によりディスクを回転させるステップと、 −ディスクの上方の外部半径のレベルに少なくとも１つのレーザダイオードを
備える光学系を、送り回転モータの同時起動により定位置に設置するステップと
、 −レーザダイオードを起動し、選択した光学出力に応じた時間中、ディスクを
初期化するステップと、 −光学系をその当初の休止位置に戻し、回転モータの停止によりディスクの回
転を停止させるステップと、 −回転サブアセンブリのトレイからディスクを解放するために、軽い過圧を実
現するステップと、 −ディスクをアンロードするステップと を含む。

【００１８】 別の態様によれば、本発明は、感応層を有する再書き込み可能なデジタル光デ
ィスクを初期化する装置であって、 −ディスクの感応層の局所加熱束を発生し、前記感応層を構成する材質の相の
変化およびディスクの有効な初期化を可能にするのに適する光学サブアセンブリ
と、 −ディスクの表面上の加熱束の送りサブアセンブリと、 −初期化ステップ時、ディスクを回転駆動する回転サブアセンブリと を含む装置に関する。

【００１９】 本発明によればこの装置は、光学サブアセンブリが、レーザ制御装置により制
御される少なくとも１つのレーザダイオードと、１つの光学焦点合わせシステム
とを備えること、各レーザダイオードがほぼ７００から１０００ナノメートルの
間に含まれる波長のものであること、装置が、小さな開口角と、感応層のレベル
において２５μｍを超える被写界深度と、約５０μｍから５００μｍの間に含ま
れる長さに対し５μｍから２０μｍの間に含まれる幅とを有する加熱束（ｆａｉ
ｓｃｅａｕ）を使用することを特徴とする。

【００２０】 有利には、光学サブアセンブリが、少なくとも１つのレーザダイオードにより
発生するレーザ線束の２つの軸上に異なる２つの倍率を実現する。これらの倍率
は相互に独立しているのが好ましい。そうするために、光学サブアセンブリは、
たとえば２つの軸上で個別に作用することができる２つの円筒形レンズを含み、
横軸（通常、ビームの寸法の初期値は１μｍ）上で作用するレンズは約６倍から
１５倍の倍率をもたらし、長手軸上で作用するレンズは１倍以下の倍率で横軸と
同じ場所にこの軸の焦点合わせを行う。

【００２１】 この実施形態においては、光学サブアセンブリが、平行束を得ることを可能に
する非球面コリメータと、中心がガウスの条件をみたす、あるいはより大きな開
口で使用できるよう補正された条件をみたす２つの円筒形レンズとを備えるよう
にすることができる。

【００２２】 本発明による装置の一実施形態では、少なくとも１つのダイオードを制御する
レーザ制御装置は、 １）ノイズの除去のためのアナログタイプの、高速（数マイクロ秒）の電流サ
ーボ制御と、 ２）一定角速度の初期化の場合、内側から外側に向かうにつれて出力を増加す
ることができる光（数ミリ秒）サーボ制御と、 ３）較正が可能でなければならない低速の（センサが反射式である）サーボ制
御の ３つのレベルでレーザサーボ制御を行う。

【００２３】 初期化すべきディスクの下側に設置された回転サブアセンブリは、例えば、ト
レイと初期化すべきディスクとの間に設置するようになっている可とう有孔シー
トを介して正確な面に沿ってディスクを定位置に保持する吸引システムと、回転
モータと、回転エンコーダと、回転モータの運転を制御する回転制御装置とを含
み、ディスクの吸引システムは、たとえば、回転モータの軸受け間でこの吸引を
行うための手段を含む。

【００２４】 本発明による装置内では、ディスク表面上の加熱束送りサブアセンブリは、デ
ィスクの回転軸に平行な軸の回転手段を備え、この手段の軸に、光学サブアセン
ブリを備える光桁（ｐｏｕｔｒｅ）が固設される。

【００２５】 好ましい実施形態においては、少なくとも１つのレーザダイオードは、２Ｗ、
好ましくは３Ｗを超える出力のバーの形状の大開口送信ダイオードである。

【００２６】 本発明による装置は複数のレーザを含むことができる。２つのレーザダイオー
ドの場合、各ダイオードは、たとえばより大きな光出力のスポットを得るために
２つの光源を組み合わせるようになっている偏光分離キューブのそれぞれの方向
に発光する。

【００２７】 本発明の目的および利点は、添付の図面の記述を参照することにより、より良
く理解されよう。この記述は例として示したものであり、限定的性質を有するも
のではない。

【００２８】 図１を見るとわかるように、本発明による再書き込み可能デジタル光ディスク
の初期化装置は、複数の主なサブアセンブリとして、 −レーザ制御装置６により制御されるレーザダイオード５を有し、たとえばＤ
ＶＤまたＣＤタイプのディスク２の表面のちょうど上方に位置し、材質の相の変
化およびディスクの有効な初期化を可能にする表面の局所加熱装置を含む光学焦
点合わせシステム７とを備える光学サブアセンブリ１と、 −ディスク２の半径に対するレーザダイオード５の位置を調節する送りサブア
センブリ３と、 −初期化ステップにおいてディスク２を回転駆動するようになる回転サブアセ
ンブリ４と を含む。

【００２９】 本装置用として選択されたレーザ光源５は、７５０から１０００ナノメートル
の間に含まれる波長で、３ワットを超える出力を有するものである。この光源は
この分野においては従来のタイプのものでありバー５の形態である。

【００３０】 光学焦点合わせシステムは、光ディスクの表面上で得ようとする線束の幅、な
らびに被写界深度によって定義される。

【００３１】 従来のタイプの装置内では、１Ｗのレーザダイオードが、幅１ミクロン（１μ
ｍ）あたり１００μｍの長さで、０．５のシステムの開口数（焦点におけるレー
ザ線束の開口角度。図２を参照）を有する線束に焦点が合わせられることに留意
されたい。したがって被写界深度（線束より加熱されるディスクの厚さ）はきわ
めて小さく１μｍ程度である（開口数の二乗に反比例する）。

【００３２】 図２Ａは、ディスクの表面上に正しく軸が合わせられた、上で記述したタイプ
の細い線束を示す図である。レーザ線束８は図の上部から発振されるので、焦点
合わせレンズ９は、この線束を、開口角度１２で、ディスク２の感応層１１の被
加熱表面１０（ここでは長方形で示してある）に焦点合わせする。図には示さな
かったが、動きを二重の矢印４０で示してあるアクチュエータにより、ディスク
の表面の局所位置に応じて上下方向（図２における上／下）に焦点合わせレンズ
９の移動が可能であり、その結果、感応層１１の内部における焦点（加熱表面１
０の中心）が保持される。

【００３３】 図２Ｂは、たとえば数十ミリラジアンの、レーザ線束の角度位置決め誤差を示
す図である。このような角度のずれは、同じ値の、加熱表面１０の角度ずれを生
じ、この表面は基板１３および保護層１４の双方に重なるようになる。長さ１０
０μｍの線束の場合、この角度ずれではそんなに大きな重なりは生じず、したが
って光ディスクの品質にはほとんど影響しない。したがってディスク２の感応表
面の均一な初期化が維持される。

【００３４】 一方、高出力（たとえば４Ｗ）のレーザダイオードを使用すると、図２Ｃでわ
かるように、明確により大きい（長さが２００μｍから５００μｍ）加熱表面が
発生する。この状態において上と同じ値の角度ずれがあると、感応層１１以外の
ところで加熱表面１０が大きく重なり、この加熱表面はもはや均一には加熱され
なくなる。したがって、これらの従来の装置が選択した被写界深度が小さいため
、ディスクの初期化が不良になることがある。

【００３５】 反対に本発明の装置は、先行技術における１μｍに対しこの場合１００μｍ程
度の、より大きな被写界深度と共に小さな開口角度１２を自主的に使用する。し
たがってディスク上に焦点合わせされる線束はより寸法が大きくなり、幅も、従
来の１μｍに対し５μｍから２０μｍ程度となり、したがって同じレーザダイオ
ードの出力より弱い出力密度となる。

【００３６】 この場合、線束の幅が大きくなることにより感応層の予熱が可能になり、それ
により前記層１１の結晶化が促進される。

【００３７】 図３Ａおよび図３Ｂにおいては、大きな被写界深度の場合、ディスク２の表面
に対するレーザ線束８の数十ミリラジアンの角度ずれでは、加熱表面１０全体に
対し感応層１１に伝達される熱密度は変化せず、それにより再書き込み可能デジ
タル光ディスク２の感応層１１の均一な初期化が保証される。

【００３８】 したがってこのように大きな被写界深度を選択することにより、ディスクの表
面に対するレーザ線束の位置決めについて明らかにより大きな許容値が実現され
るようになり、低コストかつ簡単な設計でありながら信頼性が著しく向上し、焦
点合わせシステムはきわめて単純なものになる。

【００３９】 要約すれば、先行技術では、狭小な光スポットがディスク２の表面上を低速で
移動するのに対し、ディスク２の初期化に関して本装置が選択した方法は、高い
光出力を使用し、大きい被写界深度の幅広光スポットを高速でディスク２の表面
上を移動させることである。ここでは以下の定理が適用される。すなわち、時間
の経過にともなうディスクの表面のある点の温度を表す法則は、光学的密度を一
定にして、光スポットの幅およびスポットの移動速度を部分的に大きくする場合
には維持される。

【００４０】 大きな被写界深度を有する光サブアセンブリ１の実施を選択することにより、
機械的および光学的拘束で制限しつつ、最大光学出力を容易に使用することがで
きることがわかる。同様に、加熱源としてレーザダイオード５を選択することは
、そのコストが低いことならびに所要空間占有体積が小さいことにより妥当であ
ることは明らかである。

【００４１】 次に図４を参照すると、本光サブアセンブリ１においては使用される光路が単
純になっているため、使用されるバー５内に存在する空間ノイズ、すなわち出力
および光学特性のばらつきは自動的に減衰されるようになる。これにより、束の
長軸に関して何らかの曖昧性を許容しつつ、このようなバーの選択時の空間ノイ
ズの許容レベルに関する要件を軽減することが可能であり、そのことは、装置の
全体的コストをさらに低減するのに寄与する。したがって、結合されているレン
ズの焦点を外すことによりバーの凸凹は減衰される。

【００４２】 反対に、感応層１１にレーザ線束８の焦点を完璧に合わせる従来の装置は、バ
ー５の不良も同じく完璧に再現するため、加熱表面１０の加熱の不均一性がさら
に顕著になる。

【００４３】 図４Ａはレーザバー５の出力プロフィルを示す図である。横軸は当該バー上の
位置を示すのに使用され、縦軸は出力を表す。図４Ｂは本発明による装置により
加熱されて表面上に送られる出力プロフィルを示す図であり、図４Ｃは、先行技
術の初期化装置の加熱表面上に送られる出力プロフィルを示す図である。

【００４４】 たとえば２００μｍの長さと１μｍの幅を有する従来のレーザバー５により発
生する既存のレーザ線束から、たとえば５０μｍの長さと６μｍの幅を有する被
写界深度の大きい光スポットを発生させるためには、２つの軸上に２つの異なる
倍率を実現することが必要である。

【００４５】 この目的のため、光サブアセンブリ１は、２つの軸上で個別に作用することが
できる２つの円筒形レンズを含む。

【００４６】 横軸（通常、ビームの寸法の初期値は１μｍ）上で作用するレンズは約６倍の
倍率をもたらすものでなければならない。先行技術において通常使われるような
１倍の倍率に関しては、被写界深度は倍率の二乗に比例するので、被写界深度は
３６倍であり、したがって、従来の光学系との比較でここで記述したような光学
系の場合、焦点合わせに対する感応度は３６分の１である。この場合、初期化装
置の機械的許容性を考えると、装置は、専用の焦点合わせシステムを使用しない
ことを許容することができる。

【００４７】 屈折が全く必要でない長手軸（通常、当初の線束の寸法は２００μｍ）上では
、円筒形レンズの焦点は、作用するレンズが１倍以下、すなわち例においては０
．２５倍の倍率で横軸と同じ場所にこの軸の焦点合わせを行うことができれば事
足りる。このタイプのシステムは、当業者からは「４ｆ」システムという名称で
知られている。

【００４８】 同じ１μｍ×２００μｍのバーから、たとえば９μｍ×１００μｍ、さらには
１２μｍ×２００μｍの光スポットを考えることもできる。これらの例において
は、通常使われている１倍の時の８１倍または１４４倍の被写界深度がある。た
だしここでは、被写界深度の増加にともない光学密度が減少する。

【００４９】 非限定的例として図５Ａおよび図５Ａに示す実施例においては、光路はまず、
平行束を得ることを可能にする非球面コリメータ１５と、束の光学品質のために
中心がガウスの条件をみたし、あるいはより大きな開口で使用できるよう補正さ
れた条件の２つの円筒形レンズ１６、１７とを備える。

【００５０】 レーザ出力の制御およびサーボ制御を行う目的で光の一部を取り込む際には、
非球面コリメータ１５の出力側で平行束を使用することができることが有利であ
ることに留意されたい。

【００５１】 図５Ａおよび図５Ｂは同一装置のそれぞれ上面図と側面図である。

【００５２】 また、焦点合わせについての制約はなくなったので、市販の標準レンズを使用
し、これらレンズ１６、１７の相対位置決め精度の要件を軽減することが可能で
ある。

【００５３】 選択されるレンズのタイプおよび寸法は光線束の出力および大きさから推定す
ることができる。

【００５４】 要約すれば、光サブアセンブリは単純であり、したがって経済的であり、実施
およびメンテナンスが容易である。

【００５５】 図５Ｃは、２つの円筒形レンズのみを使用する実施形態を示す図である。これ
らは、計算され、成形により得られた非球面レンズである。第１レンズ３１はレ
ーザバーの長さの拡大に作用し、第２レンズ３２はこのバーの幅の拡大に作用す
る。

【００５６】 ここで使用するレンズは、説明した最初の２つの実施形態とは反対に、所望す
る特性に応じて形状が計算される専用のレンズである。

【００５７】 図５Ｄにて図示する第４の実施形態は、２つのレーザバー５および５’を含む
光源を示す。これら２つのバーは同一であり、バー５を参照して上で行った記述
に合致するものである。これらのバーは、発振された線束が交点３３に集束する
よう、直角に配設される。

【００５８】 交点３３のレベルにおいては偏光分離キューブ３４が存在する。各バー５、５
’と偏光分離キューブ３４との間には、それぞれコリメータ１５、１５’ならび
に円筒形レンズ３５、３５’が存在する。レンズ３５’と偏光分離キューブ３４
との間には半波長板３６’が存在する。この半波長板３６’により、バー５’か
ら放出される光の偏光を変えることができる。図５Ｄに示すように、偏光分離キ
ューブ３４はバー５および５’から発光される束に対し４５°傾斜した面を有す
る。この傾斜面はバー５から出される束は透過させるが、バー５’から出される
束は反射し、半波長板３６’により、バー５’から出される束から９０°異なる
偏光を有する。したがって、キューブ３４の出力側では、２つのバー５および５
’から出される２つの束が重なる。

【００５９】 これら２つの束はさらに円筒形レンズ３７および非球面レンズ３８を通過した
後、ディスク２の表面に投影される。

【００６０】 上で記述した実施形態は本発明による装置を使用して実施可能である。なぜな
ら、先行技術の装置を使用するよりも機械的制約が少ないからである。ここで、
もし２つの束がディスク２の表面の同一点に正確に集束しない場合でも、光スポ
ットの寸法から考えると、この差はディスクの初期化には影響を及ぼさない。

【００６１】 レーザバー５を制御するレーザ制御装置６（図１を参照のこと）は、以下の３
つの時間的レベルにおいてレーザサーボ制御を実現する。すなわち、ノイズの除
去のためのアナログタイプの、高速（数マイクロ秒）の電流サーボ制御と、ＣＡ
Ｖ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ、すなわち一定角速
度）と呼ばれる装置を使用する初期化ディスクの一定角速度の初期化を用いる場
合、ディスクの内側から外側に向かうにつれてレーザ出力を変調することができ
る光（数ミリ秒）サーボ制御と、較正（たとえば一定間隔のレーザダイオードの
出力および老化試験）が可能でなければならない、低速の（センサが反射式であ
る）サーボ制御である。

【００６２】 このサーボ制御装置は当業者にとって知られている実施形態のものであるので
、ここではこれ以上詳細に記述することはしない。

【００６３】 初期化すべきディスク２の下に設置される回転サブアセンブリ４に関しては、
このサブアセンブリは吸引システム１８を含み、このシステムは、ディスク２を
定位置に保持するとともに、回転モータ１９および回転エンコーダ２０を一定の
面内に保持する。回転制御装置２１は回転モータ１９の運転を制御する。したが
って、一定の初期化線速度でディスク２を初期化することが可能である。回転制
御装置２１はＣＬＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ、す
なわち一定線速度）と呼ばれることもある。

【００６４】 これらの装置の大部分はこの分野ではおのずと知られている種類のものである
。

【００６５】 ただし、ディスク２の吸引システム１８は、詳細に記述しない従来型の手段２
３により、回転モータ１９の軸受け２２を通して実現されることに留意されたい
。

【００６６】 初期化すべきディスク２は、全面にわたり接触する絶縁可とう表面に置かれ、
中心で吸引される。この装置には溝がないので、ディスクおよび硬点の局所的変
形を防ぐことができる（熱絶縁）。当初、ディスクの全表面において均一な吸引
を実現するために、吸引プレートとディスクの間に可とう有孔シートが配置され
る。

【００６７】 ディスク２の回転モータ１９は、高速（５００００ｒｐｍ程度）に到達するこ
とが可能なブラシレス型モータである。また、初期化サイクル全体の時間をさら
に短縮するために、１秒未満で２５０００ｒｐｍに到達することができるモータ
も選択される。

【００６８】 初期化すべきディスク２は、あらかじめ決められた面内にディスクを保持しデ
ィスクの適切な回転を可能にする回転サブアセンブリ４上に配置されるので、光
サブアセンブリ１は、上で記述した特性のレーザ線束により前記ディスク２の感
応表面を掃引する。この光サブアセンブリは、以下に記述する送りサブアセンブ
リ３への位置決めのためにサーボ制御される。

【００６９】 送りサブアセンブリ３は主に、送りの回転モータ２４と送り制御装置２５とを
含む。

【００７０】 送りの回転モータ２４により以下の機能を実行することが可能である。 −ロータの極の位相の検出 −転送機能の検索 −運動の制止点（ディスク２の初期化時の光桁２６の角運動端２６Ａ、２６Ｂ
、２６Ｃ）の検出 −光桁２６の角度位置サーボ制御 −きわめて低速なディスクの回転における光桁２６の運動のサーボ制御 −負荷のレベル（すなわちディスク２の回転軸に平行な光線束のレベル）にお
いて１０ｇの加速度による、ディスク２の任意の点への高速アクセス

【００７１】 モータ２４の代わりにマイクロステップで制御されるステッピングモータを使
用しても同様に良好な結果が得られる。

【００７２】 この送りシステムは、従来の装置とは異なり、送り機能がリニアモータではな
く回転モータ２４で実現される点において特別である（図６を参照のこと）。

【００７３】 回転モータ２４というこの選択は２つの考察によって導かれたものである。す
なわち、１つは、このモータが移動時の衝撃に感応しないこと、他の１つは、こ
の回転により、（光サブアセンブリ１を含む）光桁２６を移動モータの場合より
も高速に格納し、ディスク２を解放することが可能であることである。その結果
、初期化サイクル全体の時間の短縮が得られる。

【００７４】 図６は本発明による回転送りシステムのきわめて概略的な上面図である。送り
用回転モータ２４により、光桁２６の高位置２６Ａ（光桁の格納、ならびに初期
化すべきディスク２の設置または除去が可能）と、初期化作業が実際に開始する
、ディスク２の外側半径に相当する接線位置２６Ｂと、初期化すべきディスクの
最も内側の半径に相当する低位置２６Ｃとのの間の移動が可能であることがわか
る。焦点が合った線束の軌跡を円弧２８で示す。

【００７５】 装置は曲線の軌跡による位置決め誤差の補正システムを含むことができるが、
従来型であるためここでは詳細に記述することはしない。

【００７６】 この回転による送りシステムにより、ディスク２の回転軸２９と、光桁２６の
回転軸３０との間においてすぐれた角度精度が得られる。この点は、本装置がデ
ィスク２の表面上のサーボ制御光線束焦点合わせ装置を使用しない限り、特に重
要である。

【００７７】 装置は、負荷のレベルにおいて数ｇ（１ｇは約９．８１ｍ／ｓ^２である）程度
の高速アクセスを達成することができる制御アルゴリズムを含み、その結果、サ
イクルタイムが短縮される。

【００７８】 従来型の位置および速度のサーボ制御も装置内に組み込まれている。

【００７９】 本非限定的例においては、送りシステムは、ディスク２の初期化を実現するた
めに光桁２６の進行時および復帰時の双方で利用することができる瓦状螺旋ばね
を使用することも可能であろう。

【００８０】 上で記述したシステムにより、それぞれがある間隔をもって相前後して並ぶバ
ーの形態の多重レーザの使用も可能である。当業者であれば、上で記述したよう
な装置を組み合わせることにより、ディスクの初期化時、複数の螺旋形状を描く
初期化装置を実現することが可能である。また、送りのサーボ制御により、初期
化時の時間の大幅な節約を実現することが可能である。

【００８１】 送り回転モータ２４は、ディスクの回転モータ１９（すなわち、１秒間未満で
２５０００ｒｐｍに到達することができるブラシレスモータ）と同様の種類であ
る。

【００８２】 送り用回転モータ２４およびディスク２の回転モータ１９は同期されているこ
とに留意されたい。送り用回転モータ２４はディスク２の回転モータ１９のスレ
ーブとなっている。使用される制御アルゴリズムは、この場合、特に減速比にお
ける厳密さなど、歯車駆動と同じ長所を有する。

【００８３】 装置の運転モードに関しては、同モードは従来のタイプである。

【００８４】 デジタル光ディスクの初期化ステップは以下の通りである。 −ロボット（従来型であるため詳細には記述しない）によりディスクを把持し
て、ディスク２をロードし、初期化装置の回転サブアセンブリ４の吸引トレイ上
にディスク２を置くステップ、 −ディスク２を定位置に保持するためにディスクを吸引するステップ、 −３ｍ／秒から５０ｍ／秒の間のピット移動速度に到達するために回転モータ
１９によりディスク２を回転させるステップ、 −送り回転モータ２４の同時起動により、光学系２６をディスク２の上方（外
部半径のレベル、接線位置２６Ｂ）に設置するステップ、 −レーザダイオード５を起動し、選択した光学出力に応じた時間から係数１６
を差し引いた時間中（初期化時間はディスクに送られる光学出力にほぼ反比例す
る）ディスク２を初期化するステップ、 −光学系２６をその当初の休止位置２６Ａに戻し、回転モータ１９の停止によ
りディスク２の回転を停止させるステップ、 −回転サブアセンブリ４のトレイからディスク２を解放するために、軽い過圧
を実現するステップ、 −ロボットによりディスク２をアンロードするステップ。

【００８５】 変形形態では、初期化レーザ線束を可能な限り常時使用するようにたとえば同
一平面トレイ上で、第１のディスクの初期化中に第２のディスクを回転させるこ
とにより（第２のディスクは、光線束の角運動時にこの線束により同じく初期化
されるよう配置される）、さらにサイクルタイムを短縮することが可能である。
この原理に基づき種々の実施方法を実現することができる。

【００８６】 本発明の範囲は、例として検討した上記の実施形態の詳細のみに限定されるも
のではなく、当業者であれば可能な変更にも適用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による初期化装置の全体略図である。

【図２Ａ】 既存の強デジタル開口度で被写界深度が浅いシステムにおける角度偏移の影響
を示す図である。

【図２Ｂ】 既存の強デジタル開口度で被写界深度が浅いシステムにおける角度偏移の影響
を示す図である。

【図２Ｃ】 既存の強デジタル開口度で被写界深度が浅いシステムにおける角度偏移の影響
を示す図である。

【図２Ｄ】 既存の強デジタル開口度で被写界深度が浅いシステムにおける角度偏移の影響
を示す図である。

【図３Ａ】 本発明による被写界が深い装置の場合の角度偏移の影響を示す同様の図である
。

【図３Ｂ】 本発明による被写界が深い装置の場合の角度偏移の影響を示す同様の図である
。

【図４Ａ】 レーザバー、ならびにディスクの感応層の加熱表面に送信される光束の横断面
を示す図である。

【図４Ｂ】 レーザバー、ならびにディスクの感応層の加熱表面に送信される光束の横断面
を示す図である。

【図４Ｃ】 レーザバー、ならびにディスクの感応層の加熱表面に送信される光束の横断面
を示す図である。

【図５Ａ】 異なる２つの倍率の光学系の例を示す図である。

【図５Ｂ】 異なる２つの倍率の光学系の例を示す図である。

【図５Ｃ】 異なる２つの倍率の光学系の例を示す図である。

【図５Ｄ】 異なる２つの倍率の光学系の例を示す図である。

【図６】 装置の回転前進システムの略図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 アントウアール，ボーダン フランス国、エフ−31470・フオントウニ ーユ、シユマン・ドユ・ボワ、５ (72)発明者 ル・ブリユン，ステフアン フランス国、エフ−31270・ビルヌーブ− トロザーヌ、リユ・ル・ベルデ、22・ビス (72)発明者 ブエ，ロランス フランス国、エフ−31300・トウールーズ、 アブニユ・ドウ・ロンベ、23・ビス Ｆターム(参考） 5D090 AA01 BB05 CC11 FF21 KK01 KK03 KK12 KK14 LL01 5D119 AA26 AA38 BA01 BB04 DA08 EB09 FA05 FA08 HA08 HA12 HA41 HA52 JA02 JA08 JA27 5D121 AA01 GG26 GG28 5D789 AA26 AA38 BA01 BB04 DA08 EB09 FA05 FA08 HA08 HA12 HA41 HA52 JA02 JA08 JA27

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つの安定な状態を有する感応層（１１）を含むタイプで、
   光スポットの投影により実現される局所加熱によりある状態から別の状態に可逆
   的に移行することが可能であるような再書き込み可能デジタル光ディスク（２）
   の初期化方法であって、 局所加熱が、高い光出力を有する装置により実現されること、光スポットが大
   きな被写界深度と大きな幅を有し、光スポットの寸法が、感応層（１１）のある
   状態から別の状態への移行の実現を可能にする光学的光密度に対応すること、お
   よびディスク（２）の感応層（１１）上の光スポットの移動速度が速いことを特
   徴とする方法。
2. 【請求項２】 ディスク（２）をロードし、初期化装置の回転サブアセンブ
   リ（４）の吸引トレイ上にディスク（２）を置くステップと、 ディスク（２）を定位置に保持するためにディスクを吸引するステップと、 ３ｍ／秒から５０ｍ／秒の間のピット移動速度に到達するために回転モータ（
   １９）によりディスク（２）を回転させるステップと、 ディスク（２）の上方の外部半径（２６Ｂ）のレベルに少なくとも１つのレー
   ザダイオード（５）を備える光学系（２６）を、送り回転モータ（２４）の同時
   起動により定位置に設置するステップと、 レーザダイオード（５）を起動し、選択した光学出力に応じた時間中、ディス
   ク（２）を初期化するステップと、 光学系（２６）をその当初の休止位置（２６Ａ）に戻し、回転モータ（１９）
   の停止によりディスク（２）の回転を停止させるステップと、 回転サブアセンブリ（４）のトレイからディスク（２）を解放するために、軽
   い過圧を実現するステップと、 ディスク（２）をアンロードするステップと を含むことを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの初期化方法。
3. 【請求項３】 ディスク（２）の感応層（１１）の局所加熱束を発生し、前
   記感応層（１１）を構成する材質の相の変化およびディスク（２）の有効な初期
   化を可能にするのに適する光学サブアセンブリ（１）と、 ディスク（２）の表面上の加熱束の送りサブアセンブリ（３）と、 初期化ステップ時、ディスク（２）を回転駆動する回転サブアセンブリ（４）
   と を含み、 光学サブアセンブリ（１）が、レーザ制御装置（６）により制御される少なく
   とも１つのレーザダイオード（５）と、１つの光学焦点合わせシステム（７）と
   を備えること、 各レーザダイオード（５）がほぼ７００から１０００ナノメートルの間に含ま
   れる波長のものであること、 装置が、小さな開口角（１２）と、感応層（１１）のレベルで２５μｍを超え
   る被写界深度と、約５０μｍから５００μｍの間に含まれる長さに対し５μｍか
   ら２０μｍの間に含まれる幅とを有する加熱束（ｆａｉｓｃｅａｕ）を使用する
   こと を特徴とする、感応層（１１）を有する再書き込み可能デジタル光ディスク（
   ２）の初期化装置。
4. 【請求項４】 光学サブアセンブリ（１）が、少なくとも１つのレーザダイ
   オード（５）により発生するレーザ線束の２つの軸上で異なる２つの倍率を実現
   することを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 【請求項５】 光学サブアセンブリ（１）が、２つの軸上で個別に作用する
   ことができる２つの円筒形レンズを含み、横軸上で作用するレンズが約６倍から
   １５倍の倍率をもたらし、長手軸上で作用するレンズが１倍以下の倍率で横軸と
   同じ場所にこの軸の焦点合わせを行うことを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 【請求項６】 光学サブアセンブリ（１）が、平行束を得ることを可能にす
   る非球面コリメータ（１５）と、中心がガウスの条件をみたす、あるいはより大
   きな開口で使用できるよう補正された条件をみたす２つの円筒形レンズ（１６、
   １７）とを備えることを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 【請求項７】 少なくとも１つのダイオード（５）を制御するレーザ制御装
   置（６）が、 １）ノイズの除去のためのアナログタイプの、高速（数マイクロ秒）の電流サ
   ーボ制御と、 ２）一定角速度の初期化の場合、内側から外側に向かうにつれて出力を増加す
   ることができる光（数ミリ秒）サーボ制御と、 ３）較正が可能でなければならない、低速（センサが反射式である）のサーボ
   制御の ３つのレベルでレーザサーボ制御を行うことを特徴とする請求項３から６のい
   ずれか一項に記載の装置。
8. 【請求項８】 初期化すべきディスク（２）の下側に設置された回転サブア
   センブリ（４）が、トレイと初期化すべきディスク（２）との間に設置するよう
   になっている可とう有孔シートを介して正確な面に沿ってディスク（２）を定位
   置に保持する吸引システム（１８）と、回転モータ（１９）と、回転エンコーダ
   （２０）と、回転モータ（１９）の運転を制御する回転制御装置（２１）とを含
   むこと、およびディスク（２）の吸引システム（１８）が回転モータ（１９）の
   軸受け（２２）間でこの吸引を行うための手段を含むことを特徴とする請求項３
   から７のいずれか一項に記載の装置。
9. 【請求項９】 ディスク（２）の表面上の加熱束の送りサブアセンブリ（３
   ）が、ディスク（２）の回転軸に平行な軸の回転手段（２４）を備え、この手段
   の軸に、光学サブアセンブリ（１）を備える光桁（ｐｏｕｔｒｅ）（２６）が固
   設されることを特徴とする請求項３から８のいずれか一項に記載の装置。
10. 【請求項１０】 少なくとも１つのレーザダイオード（５）が、２Ｗ、好ま
    しくは３Ｗを超える出力のバーの形状の大開口送信ダイオードであることを特徴
    とする請求項３から９のいずれか一項に記載の装置。
11. 【請求項１１】 より大きな出力の光スポットを得るために２つの光源を組
    み合わせるようになっている偏光分離キューブのそれぞれの方向に発光する２つ
    のレーザダイオードを含むことを特徴とする請求項３から１０のいずれか一項に
    記載の装置。