JP2004013988A - フォーカス制御方法およびこれを用いた光記録媒体初期化装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の記録層を持つ光学記録媒体の初期化において、初期化目的層からの十分な反射光量が得られなくとも、初期化レーザスポットを初期化目的層に位置付けるフォーカス制御を行いながら、光学記録媒体の初期化目的層を初期化する。
【解決手段】光学記録媒体内の十分な反射光が得られる反射面からフォーカスエラー信号を生成し、該フォーカスエラー信号によって初期化レーザスポットのフォーカス制御を行うとともに、初期化レーザスポットは該反射面に対し任意の距離だけ離れた初期化目的層に位置付いている。
【選択図】 図１
【解決手段】光学記録媒体内の十分な反射光が得られる反射面からフォーカスエラー信号を生成し、該フォーカスエラー信号によって初期化レーザスポットのフォーカス制御を行うとともに、初期化レーザスポットは該反射面に対し任意の距離だけ離れた初期化目的層に位置付いている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、レーザ光の照射によって情報の記録再生を行なう光記録媒体に対するフォーカス制御方法及び該光記録媒体の初期化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、書替え可能な大記録容量の光ディスクとして、光ディスクの片面に２つの相変化型記録層を備えた、いわゆる相変化型片面２層光ディスクが提案されている。この相変化型片面２層光ディスクは、大まかにはレーザ光入射側から、補護層／第１の記録層／中間層／第２の記録層／基板とにより構成され、片面からレーザ光を入射することにより、前記第１の記録層と第２の記録層記へデータの記録／再生／消去を行う様に構成されている。
【０００３】
ここで、一般に相変化型光ディスクは、透明な基板に反射層や記録層及び補護層等を積層した構造を成し、これらの層はスパッタリング法や真空蒸着法などを用いて形成され、形成直後の記録層は非晶質状態になるのが一般的である。この非晶質状態では、通常、光ディスク駆動装置のレーザ波長帯での反射率が非常に低く、記録再生動作に不可欠な自動焦点制御やトラッキング制御が不安定になるため、相変化型光ディスクは、記録再生可能な状態にするため、使用領域全面（ディスク全面）を記録層形成直後の非晶質状態から結晶質に変化させる初期化という熱処理が必要である。
【０００４】
現在実用化されている前記初期化の手法は、レーザ初期化であり、このレーザ初期化は、高出力半導体レーザを熱源として光ディスク記録膜上に１００トラック以上をカバーできる長円形の初期化レーザスポットを形成し、この初期化レーザスポットを、記録膜を結晶化温度以上に保ちながら、光ディスク全面を走査することにより結晶化を行うものである。一般普及している単層型の相変化型光ディスクはこの処理が行われている。
【０００５】
さて、前述の相変化型片面２層光ディスクにおいても前述の初期化プロセスが必須であり、従来技術においては前述の２層構造の相変化型の記録層をそれぞれ別に初期化することが提案されている。
【０００６】
この２層構造の相変化型の記録層をそれぞれ別に初期化する手法は、例えば、一方の初期化目的記録層に初期化レーザ光を対物レンズによって集光させ、この初期化目的記録層からの反射光によって生成されるフォーカスエラー信号を基に対物レンズを光軸方向に移動させフォーカス制御を行ないながら、初期化目的記録層を全面にわたり初期化を行い、この一方の記録層の初期化が終了した後に他方の記録層も同様の方法でフォーカス制御を行いながら全面を初期化することが行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述のような相変化型片面２層光ディスクの初期化は、初期化目的層から十分なフォーカスエラー信号を得られることが前提である。しかし、前述の初期化方法は、（１）初期化前と後では反射率・透過率等の光学的特性が変化する事、（２）第２の記録層からの反射光量は第１の記録層の光学的特性に依存する事、（３）実用化されている初期化装置のレーザ波長は赤外帯（８００ｎｍ〜）であり、光ディスクの情報を記録・再生する波長からかけ離れて長い等の理由から、初期化目的層からの十分なフォーカスエラー信号を得られず、初期化目的層に初期化レーザスポットを位置付けるフォーカス制御が非常に困難である事の原因によって、相変化型片面２層光ディスクの初期化が困難であると言う不具合があった。
【０００８】
本発明の目的は、従来技術による不具合を除去することであり、初期化目的層から十分なフォーカスエラー信号が得られなくとも、初期化目的層に初期化レーザスポットを位置付けるフォーカス制御を行うフォーカス制御方法およびこれを用いて光ディスクを初期化する光記録媒体初期化装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明によるフォーカス制御方法は、一つの光源と一つの対物レンズを有し、該フォーカスエラー信号を生成する反射面と、集光した光スポットを位置付ける記録膜面が同一面でないことを第１の特徴とし、本発明による光記録媒体初期化装置は、光源及び対物レンズを有し、該フォーカスエラー信号を生成する反射面と集光した光スポット位置が光軸方向において異なるように構成するフォーカスエラー信号生成手段と、該フォーカスエラー信号を生成する反射面と集光した光スポット位置が光軸方向において同一となるように構成するフォーカスエラー信号生成手段との二つのフォーカスエラー信号生成手段を備える。また、前述のフォーカスエラー信号を生成する反射面と集光した光スポット位置が光軸方向において異なるように構成するフォーカスエラー信号生成手段にて、フォーカスエラー信号を生成する反射面と集光した光スポット位置との距離間隔を調整する手段を備える。さらに、集光したスポット位置を記録膜面とすることを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、基板上に複数の記録膜及び補護層とを含む多層を積層した光記録媒体の初期化を行う光記録媒体初期化装置であって、前記多層の内、ある層を、フォーカスエラー信号を生成する反射面を形成する焦点合わせ用層として選択し、該選択した焦点合わせ用層以外の記録層を、集光した光スポットを照射して初期化を行う初期化対象層として選択し、前記焦点合わせ用層から反射された反射光を基に前記初期化対象層に照射する光スポットの焦点合わせを行いながら前記初期化対象層の初期化を行うことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態によるフォーカス制御方法およびこれを用いた光記録媒体初期化装置を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明に係る集光したレーザスポットとフォーカスエラー信号との相対的な位置関係を示す図であｌり、図１（ａ）はフォーカスエラー信号を得るための記録膜面が第１の記録層の場合を示し、図１（ｂ）はフォーカスエラー信号を得るための記録膜面が第２の記録層の場合を示し、図４は、本発明の対象となる相変化型片面２層光ディスクを示す図である。
【００１２】
まず、本実施形態の対象となる相変化型多層光ディスク、例えば相変化型片面２層光ディスクは、図４に示す如く、基板５６上に補護層５５／第２の記録膜５４／中間層５３／第１の記録膜５２／補護層５１を順次積層し、前記第１及び第２の記録層５２及び５４は、詳細に述べればアルミ層／補護層／記録層／補護層を積層して構成されている。
【００１３】
さて本実施形態によるフォーカス制御方法は、前記相変化型多層光ディスクを対象とし、フォーカスエラー信号を得るための記録膜面が第１の記録層の場合、図１（ａ）に示す如く、対物レンズ１を通ったレーザ光８の一部は第１の記録層を透過９し第２の記録層にレーザスポット２を形成する。一方、レーザ光８の一部は第１の記録層によって反射４され、該反射光をもとにフォーカスエラー信号５を生成させる。図中のフォーカスエラー信号５は、対物レンズを光軸方向に微小移動（レーザスポット２も第２の記録層を中心に光軸方向に微小移動する）させた場合に生成されるＳ字カーブである。レーザスポット２が第２の記録層に位置付いている状態において、フォーカスエラー信号のゼロクロス点６を第１の記録層の近傍に位置付けする。すなわち、レーザスポット２とフォーカスエラー信号ゼロクロス点６は第１の記録層と第２の記録層の間隔（中間層厚）だけの距離７を隔てており、対物レンズ１に対しレーザスポット位置２がフォーカスエラー信号ゼロクロス点６より遠い位置になるよう配置する。
【００１４】
次いでフォーカスエラー信号を得るための記録膜面が第２の記録層の場合は、図１（ｂ）に示す如く、対物レンズ１を通ったレーザ光８は第１の記録層にレーザスポット２を形成する。レーザ光８の一部は第１の記録層を透過９し、第２の記録層で反射した光４をもとにフォーカスエラー信号５を生成させる。ａと同様に、図中のフォーカスエラー信号５は、対物レンズを光軸方向に微小移動（レーザスポット２も第１の記録層を中心に光軸方向に微小移動する）させた場合に生成されるＳ字カーブである。レーザスポット２が第１の記録層に位置付いている状態において、フォーカスエラー信号ゼロクロス点６を第２の記録層の近傍に位置付けする。レーザスポット２とフォーカスエラー信号ゼロクロス点６は第１の記録層と第２の記録層の間隔（中間層厚）だけの距離７を隔てており、対物レンズ１に対しレーザスポット位置２がフォーカスエラー信号ゼロクロス点６より近い位置になるように配置する。
【００１５】
図２はフォーカスエラー信号を生成するための反射面とレーザスポット位置との間隔を光軸方向に任意の距離だけ離すための光学系を説明するためのものである。本実施例ではナイフエッジ方式を用い、図の複雑化を避けるためレーザ出射光学系の図示は省略し、図２（ａ）は一般的なナイフエッジ方式の構成であり、本発明の特徴をわかりやすくするための比較対照図、図２（ｂ）は図１（ａ）で示したフォーカスエラー信号（Ｓ字カーブ）を得るための記録膜面が第１の記録層とするための光学系図、図２（ｃ）は図１（ｂ）で示したフォーカスエラー信号（Ｓ字カーブ）を得るための記録膜面が第２の記録層とするための光学系図である。
【００１６】
さて、本実施形態によるフォーカス制御方法は、図２（ａ）に示す如く、対物レンズ１によって集光したレーザスポット２が記録層に位置付いている状態にて、検出レンズ１１を通り抜けた記録層からの反射光１６の集光点１７にナイフエッジ１５を置く。ナイフエッジ１５を通りぬけた反射光１６は光軸に対し対称に配置してある光検出素子１３、１４に入る。二つの光検出素子１３、１４の受光量の差分をとることによりフォーカス信エラー号を生成する。レーザスポット２が記録層に位置付いているときに、フォーカスエラー信号がゼロクロス点となるように構成されている。
【００１７】
次に本実施形態によるフォーカスエラー信号（Ｓ字カーブ）を得るための記録膜面が第１の記録層とする場合、本フォーカス制御方法は、図２（ｂ）に示す如く、対物レンズ１によって集光されたレーザスポット２が第２の記録層に位置付いた状態において、第１の記録層からの反射光１６が検出レンズ１１によって集光される点１７の近傍にナイフエッジ１５を配置する。この場合、一般的なナイフエッジ方式ａと比較すると、ナイフエッジ１５の位置は検出レンズ１１から離れて配置することになる。ナイフエッジ１５を通りぬけた反射光１６は光軸に対し対称に配置してある光検出素子１３、１４に入る。二つの光検出素子１３、１４の受光量の差分をとることによりフォーカス信エラー号を生成する。
【００１８】
更に本フォーカス制御方法は、図２（ｃ）に示す如く、フォーカスエラー信号（Ｓ字カーブ）を得るための記録膜面が第２の記録層の場合、対物レンズ１によって集光されたレーザスポット２が第１の記録層に位置付いた状態において、第２の記録層からの反射光１６が検出レンズ１１によって集光される点１７の近傍にナイフエッジ１５を配置する。一般的なナイフエッジ方式ａと比較すると、ナイフエッジ１５の位置は検出レンズ１１に近づけて配置することになる。ナイフエッジ１５を通りぬけた反射光１６は光軸に対し対称に配置してある光検出素子１３、１４に入る。二つの光検出素子１３、１４の受光量の差分をとることによりフォーカス信エラー号を生成する。
【００１９】
前述の実施形態において、第１の記録層がつくるフォーカスエラー信号と第２の記録層がつくるフォーカスエラー信号の相互干渉を回避するために、ナイフエッジのすぐ近くに受光面積の小さい光検出素子を設置するのが好ましい。また、フォーカスエラー信号を生成するための反射面とレーザスポット位置の距離によって、検出レンズの焦点距離を適度に選択するのがよい。
【００２０】
以上の如く述べたフォーカス制御方法は、フォーカスエラー信号を用いて光ディスクのフォーカス制御を行うことにより、反射光がほとんど得られない記録層に対しレーザスポットを位置付けすることが可能となる。
【００２１】
図３は、本発明による光記録媒体初期化装置を説明するための概略図であリ、フォーカスエラー信号が第１の記録層の反射光から生成され、レーザスポットが第２の記録層近傍に位置付いている場合である。
【００２２】
図３に示した光記録媒体初期化装置は、線状の発光点を持つ数Ｗクラスの高出力半導体レーザ１８より出射したレーザ光が、コリメートレンズ１９により整形されＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）２３に入り、特定の偏光成分のみ反射されて進行方向を９０度変えた後、レーザ光が１／４波長板２１を通り抜け、対物レンズ２２によって絞らながら光ディスクに照射されるものとする。
【００２３】
次にレーザスポットが光ディスクの第２の記録層に位置付いている状態での、反射光の光路を説明する。第１の記録層と第２の記録層によって反射されたレーザ光は対物レンズ２２、１／４波長板２１、ＰＢＳ２３を通り抜けＢＳ（ビームスプリッタ）２４に入り２つの光路に分割される。
【００２４】
前記ＢＳ２４にて反射されたレーザ光は、検出レンズ２５によって絞られ光検出素子２７及び２８に入る。ナイフエッジ２６は第２の記録層からの反射光が焦点を結ぶ位置３７に置く。光検出素子２７、２８の受光量の差分をとればフォーカスエラー信号が得られ、レーザスポットが第２の記録層に位置付いている状態が、フォーカスエラー信号のＳ字曲線のゼロクロス点と対応付く。以上の如く、フォーカスエラー信号を生成するための反射面とレーザスポット位置付け面とが同一面であるフォーカスエラー検出手段３３を構成する。
【００２５】
一方、ＢＳ２４を透過したレーザ光は、検出レンズ２９によって絞られ光検出素子３１及び３２に入る。ナイフエッジ３０は光軸方向に移動可能３５であって、第１の記録層からの反射光が焦点を結ぶ位置３６とほぼ一致するように調整する。該ナイフエッジを光軸方向に移動３５させることは、フォーカスエラー信号を生成する反射面と集光した光スポット位置との距離間隔を調整することであり、検出レンズを光軸方向に移動しても同様の効果が得られる。光検出素子３１、３２の受光量の差分をとればフォーカスエラー信号が得られ、レーザスポットが第２の記録層に位置付いている状態が、フォーカスエラー信号のＳ字曲線のゼロクロス点と対応付く。以上の如く、フォーカスエラー信号を生成する反射面と集光した光スポット位置との距離間隔を調整する手段を備え、フォーカスエラー信号を生成するための反射面とレーザスポット位置付け面とが異なる面とするフォーカスエラー検出手段３４を構成する。
【００２６】
図３の光記録媒体初期化装置によれば、第２の記録層からの十分な反射光が得られない場合に、第１の記録層からの反射光をもとにフォーカスエラー信号（フォーカスエラー信号Ｂ）を生成させ、かつ、フォーカスエラー信号Ｂにてフォーカス制御を行いながら第２の記録層にレーザスポットを位置付かせることによって、第２の記録層の初期化が可能となる。
【００２７】
また、中間層厚が光ディスク面内で大きくばらつく場合は、フォーカスエラー信号Ｂによってフォーカス制御を行いながら第１の記録層の一部（たとえば光記録媒体の任意の半径位置）のみを初期化して反射率を上げた状態にしてから、再度、フォーカスエラー信号Ａをもとにフォーカスサーチ動作を行い継続して第１の記録層を初期化することも可能である。
【００２８】
図３の光記録媒体初期化装置は、フォーカスエラー信号を得るための記録膜面が第１の記録層の場合（図１−ａ）であるが、これに限定することなく、フォーカスエラー信号を得るための記録膜面が第２の記録層の場合（図１−ｂ）であってもよい。
【００２９】
この場合、特に、第１の記録層からの十分な反射光が得られない場合に、第２の記録層からの反射光をもとにフォーカスエラー信号（フォーカスエラー信号Ｂ）を生成させ、かつ、フォーカスエラー信号Ｂによってフォーカス制御を行いながら第１の記録層にレーザスポットを位置付かせることによって、第１の記録層の初期化が可能となる。
【００３０】
フォーカスエラー信号を生成する反射面と集光した光スポット位置との距離間隔を調整する手段（たとえば３５）に、モータ等の動力によって自動で位置移動可能とすれば、光ディスク内の反射光が十分得られる反射面よりフォーカスエラー信号を生成しながらフォーカス制御を行い、レーザスポットは第１の記録層から第２の記録層（または、第２の記録層から第１の記録層）へ任意のタイミングで短時間に移動することが可能である。
【００３１】
本実施例では、フォーカスエラー信号の生成にはナイフエッジ方式を用いたがナイフエッジ方式に限定することなく、検出レンズで絞られた集光点位置の前後に光検出素子を備え、光検出素子に入るレーザ光の面積差でフォーカスエラー信号を生成する前後作動方式を用いてもよい。また、同様に非点収差法を用いてもよく、更にフォーカスエラー信号を生成するための反射面は記録膜面だけに限定することなく、光ディスク補護層の表面であってもよい。
【００３２】
また、本実施例では記録層が二層の場合について説明したが、二層に限定することなく更に多層の記録層をもつ相変化多層光ディスクにも適用することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明は、複数の記録層を持つ光学記録媒体の初期化において、初期化目的層からの十分な反射光量が得られなくとも、初期化レーザスポットを初期化目的層に位置付けるフォーカス制御を行いながら、光学記録媒体の初期化目的層の初期化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に係る集光したレーザスポットとフォーカスエラー信号との相対的な位置関係図。
【図２】フォーカスエラー信号を生成するための反射面とレーザスポット位置との間隔を光軸方向に任意の距離だけ離すための光学系図。
【図３】本発明による光記録媒体初期化装置の概略図。
【図４】本発明の対象となる相変化型２層光ディスクを示す図。
【符号の説明】
１：対物レンズ、２：レーザスポット、８：レーザ光、９：透過、７：距離、６：ゼロクロス点、１１：対物レンズ、１６：反射光、１３及び１４：光検出素子、１５：ナイフエッジ、１８：高出力半導体レーザ、１９：コリメータレンズ、２１：１／４波長板、２３：偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、２４ビームスプリッタ（ＢＳ）、５０：相変化型２層光ディスク、５１：補護層、５２：第１の記録層、５３：中間層、５４：第２の記録層、５５：補護層、５６：基板。
【産業上の利用分野】
本発明は、レーザ光の照射によって情報の記録再生を行なう光記録媒体に対するフォーカス制御方法及び該光記録媒体の初期化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、書替え可能な大記録容量の光ディスクとして、光ディスクの片面に２つの相変化型記録層を備えた、いわゆる相変化型片面２層光ディスクが提案されている。この相変化型片面２層光ディスクは、大まかにはレーザ光入射側から、補護層／第１の記録層／中間層／第２の記録層／基板とにより構成され、片面からレーザ光を入射することにより、前記第１の記録層と第２の記録層記へデータの記録／再生／消去を行う様に構成されている。
【０００３】
ここで、一般に相変化型光ディスクは、透明な基板に反射層や記録層及び補護層等を積層した構造を成し、これらの層はスパッタリング法や真空蒸着法などを用いて形成され、形成直後の記録層は非晶質状態になるのが一般的である。この非晶質状態では、通常、光ディスク駆動装置のレーザ波長帯での反射率が非常に低く、記録再生動作に不可欠な自動焦点制御やトラッキング制御が不安定になるため、相変化型光ディスクは、記録再生可能な状態にするため、使用領域全面（ディスク全面）を記録層形成直後の非晶質状態から結晶質に変化させる初期化という熱処理が必要である。
【０００４】
現在実用化されている前記初期化の手法は、レーザ初期化であり、このレーザ初期化は、高出力半導体レーザを熱源として光ディスク記録膜上に１００トラック以上をカバーできる長円形の初期化レーザスポットを形成し、この初期化レーザスポットを、記録膜を結晶化温度以上に保ちながら、光ディスク全面を走査することにより結晶化を行うものである。一般普及している単層型の相変化型光ディスクはこの処理が行われている。
【０００５】
さて、前述の相変化型片面２層光ディスクにおいても前述の初期化プロセスが必須であり、従来技術においては前述の２層構造の相変化型の記録層をそれぞれ別に初期化することが提案されている。
【０００６】
この２層構造の相変化型の記録層をそれぞれ別に初期化する手法は、例えば、一方の初期化目的記録層に初期化レーザ光を対物レンズによって集光させ、この初期化目的記録層からの反射光によって生成されるフォーカスエラー信号を基に対物レンズを光軸方向に移動させフォーカス制御を行ないながら、初期化目的記録層を全面にわたり初期化を行い、この一方の記録層の初期化が終了した後に他方の記録層も同様の方法でフォーカス制御を行いながら全面を初期化することが行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述のような相変化型片面２層光ディスクの初期化は、初期化目的層から十分なフォーカスエラー信号を得られることが前提である。しかし、前述の初期化方法は、（１）初期化前と後では反射率・透過率等の光学的特性が変化する事、（２）第２の記録層からの反射光量は第１の記録層の光学的特性に依存する事、（３）実用化されている初期化装置のレーザ波長は赤外帯（８００ｎｍ〜）であり、光ディスクの情報を記録・再生する波長からかけ離れて長い等の理由から、初期化目的層からの十分なフォーカスエラー信号を得られず、初期化目的層に初期化レーザスポットを位置付けるフォーカス制御が非常に困難である事の原因によって、相変化型片面２層光ディスクの初期化が困難であると言う不具合があった。
【０００８】
本発明の目的は、従来技術による不具合を除去することであり、初期化目的層から十分なフォーカスエラー信号が得られなくとも、初期化目的層に初期化レーザスポットを位置付けるフォーカス制御を行うフォーカス制御方法およびこれを用いて光ディスクを初期化する光記録媒体初期化装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明によるフォーカス制御方法は、一つの光源と一つの対物レンズを有し、該フォーカスエラー信号を生成する反射面と、集光した光スポットを位置付ける記録膜面が同一面でないことを第１の特徴とし、本発明による光記録媒体初期化装置は、光源及び対物レンズを有し、該フォーカスエラー信号を生成する反射面と集光した光スポット位置が光軸方向において異なるように構成するフォーカスエラー信号生成手段と、該フォーカスエラー信号を生成する反射面と集光した光スポット位置が光軸方向において同一となるように構成するフォーカスエラー信号生成手段との二つのフォーカスエラー信号生成手段を備える。また、前述のフォーカスエラー信号を生成する反射面と集光した光スポット位置が光軸方向において異なるように構成するフォーカスエラー信号生成手段にて、フォーカスエラー信号を生成する反射面と集光した光スポット位置との距離間隔を調整する手段を備える。さらに、集光したスポット位置を記録膜面とすることを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、基板上に複数の記録膜及び補護層とを含む多層を積層した光記録媒体の初期化を行う光記録媒体初期化装置であって、前記多層の内、ある層を、フォーカスエラー信号を生成する反射面を形成する焦点合わせ用層として選択し、該選択した焦点合わせ用層以外の記録層を、集光した光スポットを照射して初期化を行う初期化対象層として選択し、前記焦点合わせ用層から反射された反射光を基に前記初期化対象層に照射する光スポットの焦点合わせを行いながら前記初期化対象層の初期化を行うことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態によるフォーカス制御方法およびこれを用いた光記録媒体初期化装置を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明に係る集光したレーザスポットとフォーカスエラー信号との相対的な位置関係を示す図であｌり、図１（ａ）はフォーカスエラー信号を得るための記録膜面が第１の記録層の場合を示し、図１（ｂ）はフォーカスエラー信号を得るための記録膜面が第２の記録層の場合を示し、図４は、本発明の対象となる相変化型片面２層光ディスクを示す図である。
【００１２】
まず、本実施形態の対象となる相変化型多層光ディスク、例えば相変化型片面２層光ディスクは、図４に示す如く、基板５６上に補護層５５／第２の記録膜５４／中間層５３／第１の記録膜５２／補護層５１を順次積層し、前記第１及び第２の記録層５２及び５４は、詳細に述べればアルミ層／補護層／記録層／補護層を積層して構成されている。
【００１３】
さて本実施形態によるフォーカス制御方法は、前記相変化型多層光ディスクを対象とし、フォーカスエラー信号を得るための記録膜面が第１の記録層の場合、図１（ａ）に示す如く、対物レンズ１を通ったレーザ光８の一部は第１の記録層を透過９し第２の記録層にレーザスポット２を形成する。一方、レーザ光８の一部は第１の記録層によって反射４され、該反射光をもとにフォーカスエラー信号５を生成させる。図中のフォーカスエラー信号５は、対物レンズを光軸方向に微小移動（レーザスポット２も第２の記録層を中心に光軸方向に微小移動する）させた場合に生成されるＳ字カーブである。レーザスポット２が第２の記録層に位置付いている状態において、フォーカスエラー信号のゼロクロス点６を第１の記録層の近傍に位置付けする。すなわち、レーザスポット２とフォーカスエラー信号ゼロクロス点６は第１の記録層と第２の記録層の間隔（中間層厚）だけの距離７を隔てており、対物レンズ１に対しレーザスポット位置２がフォーカスエラー信号ゼロクロス点６より遠い位置になるよう配置する。
【００１４】
次いでフォーカスエラー信号を得るための記録膜面が第２の記録層の場合は、図１（ｂ）に示す如く、対物レンズ１を通ったレーザ光８は第１の記録層にレーザスポット２を形成する。レーザ光８の一部は第１の記録層を透過９し、第２の記録層で反射した光４をもとにフォーカスエラー信号５を生成させる。ａと同様に、図中のフォーカスエラー信号５は、対物レンズを光軸方向に微小移動（レーザスポット２も第１の記録層を中心に光軸方向に微小移動する）させた場合に生成されるＳ字カーブである。レーザスポット２が第１の記録層に位置付いている状態において、フォーカスエラー信号ゼロクロス点６を第２の記録層の近傍に位置付けする。レーザスポット２とフォーカスエラー信号ゼロクロス点６は第１の記録層と第２の記録層の間隔（中間層厚）だけの距離７を隔てており、対物レンズ１に対しレーザスポット位置２がフォーカスエラー信号ゼロクロス点６より近い位置になるように配置する。
【００１５】
図２はフォーカスエラー信号を生成するための反射面とレーザスポット位置との間隔を光軸方向に任意の距離だけ離すための光学系を説明するためのものである。本実施例ではナイフエッジ方式を用い、図の複雑化を避けるためレーザ出射光学系の図示は省略し、図２（ａ）は一般的なナイフエッジ方式の構成であり、本発明の特徴をわかりやすくするための比較対照図、図２（ｂ）は図１（ａ）で示したフォーカスエラー信号（Ｓ字カーブ）を得るための記録膜面が第１の記録層とするための光学系図、図２（ｃ）は図１（ｂ）で示したフォーカスエラー信号（Ｓ字カーブ）を得るための記録膜面が第２の記録層とするための光学系図である。
【００１６】
さて、本実施形態によるフォーカス制御方法は、図２（ａ）に示す如く、対物レンズ１によって集光したレーザスポット２が記録層に位置付いている状態にて、検出レンズ１１を通り抜けた記録層からの反射光１６の集光点１７にナイフエッジ１５を置く。ナイフエッジ１５を通りぬけた反射光１６は光軸に対し対称に配置してある光検出素子１３、１４に入る。二つの光検出素子１３、１４の受光量の差分をとることによりフォーカス信エラー号を生成する。レーザスポット２が記録層に位置付いているときに、フォーカスエラー信号がゼロクロス点となるように構成されている。
【００１７】
次に本実施形態によるフォーカスエラー信号（Ｓ字カーブ）を得るための記録膜面が第１の記録層とする場合、本フォーカス制御方法は、図２（ｂ）に示す如く、対物レンズ１によって集光されたレーザスポット２が第２の記録層に位置付いた状態において、第１の記録層からの反射光１６が検出レンズ１１によって集光される点１７の近傍にナイフエッジ１５を配置する。この場合、一般的なナイフエッジ方式ａと比較すると、ナイフエッジ１５の位置は検出レンズ１１から離れて配置することになる。ナイフエッジ１５を通りぬけた反射光１６は光軸に対し対称に配置してある光検出素子１３、１４に入る。二つの光検出素子１３、１４の受光量の差分をとることによりフォーカス信エラー号を生成する。
【００１８】
更に本フォーカス制御方法は、図２（ｃ）に示す如く、フォーカスエラー信号（Ｓ字カーブ）を得るための記録膜面が第２の記録層の場合、対物レンズ１によって集光されたレーザスポット２が第１の記録層に位置付いた状態において、第２の記録層からの反射光１６が検出レンズ１１によって集光される点１７の近傍にナイフエッジ１５を配置する。一般的なナイフエッジ方式ａと比較すると、ナイフエッジ１５の位置は検出レンズ１１に近づけて配置することになる。ナイフエッジ１５を通りぬけた反射光１６は光軸に対し対称に配置してある光検出素子１３、１４に入る。二つの光検出素子１３、１４の受光量の差分をとることによりフォーカス信エラー号を生成する。
【００１９】
前述の実施形態において、第１の記録層がつくるフォーカスエラー信号と第２の記録層がつくるフォーカスエラー信号の相互干渉を回避するために、ナイフエッジのすぐ近くに受光面積の小さい光検出素子を設置するのが好ましい。また、フォーカスエラー信号を生成するための反射面とレーザスポット位置の距離によって、検出レンズの焦点距離を適度に選択するのがよい。
【００２０】
以上の如く述べたフォーカス制御方法は、フォーカスエラー信号を用いて光ディスクのフォーカス制御を行うことにより、反射光がほとんど得られない記録層に対しレーザスポットを位置付けすることが可能となる。
【００２１】
図３は、本発明による光記録媒体初期化装置を説明するための概略図であリ、フォーカスエラー信号が第１の記録層の反射光から生成され、レーザスポットが第２の記録層近傍に位置付いている場合である。
【００２２】
図３に示した光記録媒体初期化装置は、線状の発光点を持つ数Ｗクラスの高出力半導体レーザ１８より出射したレーザ光が、コリメートレンズ１９により整形されＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）２３に入り、特定の偏光成分のみ反射されて進行方向を９０度変えた後、レーザ光が１／４波長板２１を通り抜け、対物レンズ２２によって絞らながら光ディスクに照射されるものとする。
【００２３】
次にレーザスポットが光ディスクの第２の記録層に位置付いている状態での、反射光の光路を説明する。第１の記録層と第２の記録層によって反射されたレーザ光は対物レンズ２２、１／４波長板２１、ＰＢＳ２３を通り抜けＢＳ（ビームスプリッタ）２４に入り２つの光路に分割される。
【００２４】
前記ＢＳ２４にて反射されたレーザ光は、検出レンズ２５によって絞られ光検出素子２７及び２８に入る。ナイフエッジ２６は第２の記録層からの反射光が焦点を結ぶ位置３７に置く。光検出素子２７、２８の受光量の差分をとればフォーカスエラー信号が得られ、レーザスポットが第２の記録層に位置付いている状態が、フォーカスエラー信号のＳ字曲線のゼロクロス点と対応付く。以上の如く、フォーカスエラー信号を生成するための反射面とレーザスポット位置付け面とが同一面であるフォーカスエラー検出手段３３を構成する。
【００２５】
一方、ＢＳ２４を透過したレーザ光は、検出レンズ２９によって絞られ光検出素子３１及び３２に入る。ナイフエッジ３０は光軸方向に移動可能３５であって、第１の記録層からの反射光が焦点を結ぶ位置３６とほぼ一致するように調整する。該ナイフエッジを光軸方向に移動３５させることは、フォーカスエラー信号を生成する反射面と集光した光スポット位置との距離間隔を調整することであり、検出レンズを光軸方向に移動しても同様の効果が得られる。光検出素子３１、３２の受光量の差分をとればフォーカスエラー信号が得られ、レーザスポットが第２の記録層に位置付いている状態が、フォーカスエラー信号のＳ字曲線のゼロクロス点と対応付く。以上の如く、フォーカスエラー信号を生成する反射面と集光した光スポット位置との距離間隔を調整する手段を備え、フォーカスエラー信号を生成するための反射面とレーザスポット位置付け面とが異なる面とするフォーカスエラー検出手段３４を構成する。
【００２６】
図３の光記録媒体初期化装置によれば、第２の記録層からの十分な反射光が得られない場合に、第１の記録層からの反射光をもとにフォーカスエラー信号（フォーカスエラー信号Ｂ）を生成させ、かつ、フォーカスエラー信号Ｂにてフォーカス制御を行いながら第２の記録層にレーザスポットを位置付かせることによって、第２の記録層の初期化が可能となる。
【００２７】
また、中間層厚が光ディスク面内で大きくばらつく場合は、フォーカスエラー信号Ｂによってフォーカス制御を行いながら第１の記録層の一部（たとえば光記録媒体の任意の半径位置）のみを初期化して反射率を上げた状態にしてから、再度、フォーカスエラー信号Ａをもとにフォーカスサーチ動作を行い継続して第１の記録層を初期化することも可能である。
【００２８】
図３の光記録媒体初期化装置は、フォーカスエラー信号を得るための記録膜面が第１の記録層の場合（図１−ａ）であるが、これに限定することなく、フォーカスエラー信号を得るための記録膜面が第２の記録層の場合（図１−ｂ）であってもよい。
【００２９】
この場合、特に、第１の記録層からの十分な反射光が得られない場合に、第２の記録層からの反射光をもとにフォーカスエラー信号（フォーカスエラー信号Ｂ）を生成させ、かつ、フォーカスエラー信号Ｂによってフォーカス制御を行いながら第１の記録層にレーザスポットを位置付かせることによって、第１の記録層の初期化が可能となる。
【００３０】
フォーカスエラー信号を生成する反射面と集光した光スポット位置との距離間隔を調整する手段（たとえば３５）に、モータ等の動力によって自動で位置移動可能とすれば、光ディスク内の反射光が十分得られる反射面よりフォーカスエラー信号を生成しながらフォーカス制御を行い、レーザスポットは第１の記録層から第２の記録層（または、第２の記録層から第１の記録層）へ任意のタイミングで短時間に移動することが可能である。
【００３１】
本実施例では、フォーカスエラー信号の生成にはナイフエッジ方式を用いたがナイフエッジ方式に限定することなく、検出レンズで絞られた集光点位置の前後に光検出素子を備え、光検出素子に入るレーザ光の面積差でフォーカスエラー信号を生成する前後作動方式を用いてもよい。また、同様に非点収差法を用いてもよく、更にフォーカスエラー信号を生成するための反射面は記録膜面だけに限定することなく、光ディスク補護層の表面であってもよい。
【００３２】
また、本実施例では記録層が二層の場合について説明したが、二層に限定することなく更に多層の記録層をもつ相変化多層光ディスクにも適用することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明は、複数の記録層を持つ光学記録媒体の初期化において、初期化目的層からの十分な反射光量が得られなくとも、初期化レーザスポットを初期化目的層に位置付けるフォーカス制御を行いながら、光学記録媒体の初期化目的層の初期化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に係る集光したレーザスポットとフォーカスエラー信号との相対的な位置関係図。
【図２】フォーカスエラー信号を生成するための反射面とレーザスポット位置との間隔を光軸方向に任意の距離だけ離すための光学系図。
【図３】本発明による光記録媒体初期化装置の概略図。
【図４】本発明の対象となる相変化型２層光ディスクを示す図。
【符号の説明】
１：対物レンズ、２：レーザスポット、８：レーザ光、９：透過、７：距離、６：ゼロクロス点、１１：対物レンズ、１６：反射光、１３及び１４：光検出素子、１５：ナイフエッジ、１８：高出力半導体レーザ、１９：コリメータレンズ、２１：１／４波長板、２３：偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、２４ビームスプリッタ（ＢＳ）、５０：相変化型２層光ディスク、５１：補護層、５２：第１の記録層、５３：中間層、５４：第２の記録層、５５：補護層、５６：基板。
Claims (5)
- 光記録媒体に対物レンズにて集光した光を照射し光記録媒体の反射面からの反射光を受光してフォーカスエラー信号を生成すると共に、このフォーカスエラー信号によって対物レンズを移動させ集光した光スポットを記録膜面に位置付けするフォーカス制御方法において、光源及び対物レンズを有し、該フォーカスエラー信号を生成する反射面と、集光した光スポットを位置付ける記録膜面が同一面でないことを特徴としたフォーカス制御方法。
- 光記録媒体に対物レンズにて集光した光を照射し光記録媒体の反射面からの反射光を受光してフォーカスエラー信号を生成すると共に、このフォーカスエラー信号によって対物レンズを移動させ集光した光スポットを記録膜面に位置付けするフォーカス制御を行ない光記録媒体の記録膜を加熱し初期化する初期化装置において、一つの光源と一つの対物レンズを有し、該フォーカスエラー信号を生成する反射面と集光した光スポット位置が光軸方向において異なるように構成するフォーカスエラー信号生成手段と、該フォーカスエラー信号を生成する反射面と集光した光スポット位置が光軸方向において同一となるように構成するフォーカスエラー信号生成手段との二つのフォーカスエラー信号生成手段を持つことを特徴とした光記録媒体初期化装置。
- フォーカスエラー信号を生成する反射面と集光した光スポット位置が光軸方向にて異なるように構成するフォーカスエラー信号生成手段において、該光スポット位置を記録膜面とすることを特徴とした請求項２の光記録媒体初期化装置。
- 光軸方向において、フォーカスエラー信号を生成する反射面と集光した光スポット位置との距離間隔を調整する手段を備えることを特徴とした請求項２の光記録媒体初期化装置。
- 基板上に複数の記録膜及び補護層とを含む多層を積層した光記録媒体の初期化を行う光記録媒体初期化装置であって、前記多層の内、ある層を、フォーカスエラー信号を生成する反射面を形成する焦点合わせ用層として選択し、該選択した焦点合わせ用層以外の記録層を、集光した光スポットを照射して初期化を行う初期化対象層として選択し、前記焦点合わせ用層から反射された反射光を基に前記初期化対象層に照射する光スポットの焦点合わせを行いながら前記初期化対象層の初期化を行うことを特徴とする光記録媒体初期化装置。
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