JP4171461B2 - 光ディスクの初期化装置及び初期化方法 - Google Patents

Description

技術分野
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ディスクの初期化方法及び初期化装置に係り、特に、光ディスク全面において均一な初期化状態を得るための初期化方法及び初期化装置に関する。
技術背景
相変化型光ディスクは、高密度で書替え可能な記録媒体として、広く一般に普及している。この相変化型光ディスクは、照射するレーザ光の強度により記録層を結晶質または非晶質に変化させ、この後に結晶質と非晶質との反射率変化を検出することにより情報の記録再生が行われるものである。
この相変化型光ディスクは、透明な基板に反射層と記録層と保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。この非晶質状態の記録層は、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。このため、相変化型光ディスクは、形成した記録膜を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を行う必要がある。
従来技術による初期化方法としては、ハロゲンランプやキセノンランプによりフラッシュ初期化を行うもの（特開平８−１５３３４３号公報）、高周波加熱により初期化を行うもの（特開平９−３４００７１号公報）、レーザ光照射によるレーザビーム初期化（特開平４−１８６５３０号公報、同８−１２４１５８号公報）が提案されている。
現在、唯一実用化されている初期化技術は、レーザビーム初期化であり、以下、その初期化装置と初期化方法を、図７を用いて簡単に説明する。
図７に示した初期化装置は、数Ｗクラスの高出力半導体レーザ素子（図示なし）を光源として、光ディスク１にレーザ光を照射（符号１０）し、光ディスクの記録膜面に、長手方向９の長さが数百μｍ程度の長円形レーザスポット２を形成させるレーザヘッド３と、レーザ光の発光を制御するレーザパルス発光手段１７と、光ディスク１を矢印４方向に回転させるためのスピンドルモータ５と、レーザヘッド３を光ディスク１の半径方向６に移動させるキャリッジ（図示なし）とを備え、前記長円形レーザスポット２の長手方向を光ディスク１の半径方向に一致させ、光ディスク１を回転させながら前記レーザスポット２を光ディスク１の半径方向に直線移動しながら初期化を行う様に構成されていた。
この従来技術による初期化の様子を図８を参照して説明する。図８は、光ディスク面垂直方向から見た従来の初期化動作実行中の模式図である。従来装置は、図８の如く、長円形状レーザスポット２の長手方向９を光ディスク１の半径方向６と合致させ、長円形状レーザスポット２が光ディスク１の記録面上の周方向に相対的に走査する速度、即ち線速度（Ｖ）１１が一定（ＣＬＶ方式：ｃｏｎｓｔａｎｔ ｌｉｎｅａｒ ｖｅｌｏｃｉｔｙ）になる様に光ディスク１をスポット半径位置（ｒ）１５に反比例した回転数（Ｎ）１６で回転させ、且つレーザスポットの重ね率（重ね量）が一定（ＣＯＲ方式：ｃｏｎｓｔａｎｔ ｏｖｅｒ−ｌａｐ ｒａｔｉｏ）になる様にスポット半径位置（ｒ）１５に反比例した送り速度（ｖ）１２で光ディスク径方向６に送ることにより、レーザスポット２を螺旋状に走査させて光ディスクの記録膜を全面初期化するものであった。尚、初期化実行中のレーザパワーは一定であり、図中のハッチング部１３は未初期化の部分を示し、ハッチングが無い部分１４は初期化した部分を示している。
図９にＣＬＶ方式及びＣＯＲ方式でのレーザスポット位置半径に対する光ディスク回転数とレーザスポット送り速度とレーザパワーの関係を示す。図９中のＫ１とＫ２は線速度Ｖとレーザスポット重ね率に関係した定数である。本図を参照すれば明らかな如く、従来技術は、光ディスクの回転数１６とレーザスポット送り速度１２を、レーザスポット半径（ｒ）１５に反比例する様に制御されていた。即ち、従来装置は、内周側では回転数Ｎ及び送り速度Ｖが大きく、外周に向かうに従って回転数Ｎ及送り速度Ｖを小さくなるように制御していた。
ここで一般に相変化型光ディスクへの記録と消去（非晶質化と結晶質化）は、レーザ光によって加熱された記録膜の到達温度及び冷却速度の微妙な操作によって行われる。そして相変化型光ディスクの初期化技術は、記録膜の結晶化が、レーザスポットの（ａ）パワー密度、（ｂ）通過時間、（ｃ）照射回数（レーザスポットの重ね率）とに依存した照射熱エネルギーに対して非常に敏感なため、レーザスポットのパワー密度、通過時間、照射回数とを光ディスク内周から外周までほぼ同一値にする必要がある。仮に前記レーザスポットのパワー密度等の条件が、光ディスク内周から外周までほぼ同一値でない場合、光ディスク全面を均一に初期化することができない。よって、光ディスクの回転とレーザスポットの径方向送り制御は、前述のようなＣＬＶ方式とＣＯＲ方式を用いることが不可欠である。
尚、長円形状レーザスポットの長手方向を記録トラック方向（光ディスク周方向）に対し平行以外の角度をつけることにより、ＣＡＶ方式での初期化の可能性（特開平４−１８６５３０号公報）が示されてはいるもの、レーザスポットの半径位置に依存してレーザスポットの角度をどのような手段で変化させるかの具現手段が記述されていない。
一方、近年においては初期化工程のタクトタイム短縮を目的に高出力半導体レーザ（数Ｗ〜数十Ｗ）を搭載し、長円形状レーザスポットの長手方向を中心に短手方向も拡張した大長円形状レーザスポットを用いての初期化を行なうものが提案されている。この技術は、理論的にはキャリッジ送り速度と線速度を大きくすることができ、タクトタイム短縮に貢献することが予想された。しかしながらこの技術は、実際の装置において、スピンドルモータの角加速度とキャリッジの送り加速度が格段に大きくなり、ＣＬＶ方式よる動作及びＣＯＲ方式による動作精度が劣化し、このため初期化状態の均一性が悪化するというような不具合が生じやすい。この不具合を解決するための技術として、スピンドルモータとキャリッジの駆動能力を上げる方法も考えられるものの、装置が大きくなり更に高コストになり、好ましくないものであった。
また前記不具合を解決するために図７に示した従来初期化装置において、ディスクの回転数を一定（ＣＡＶ方式：ｃｏｎｓｔａｎｔ ａｎｇｕｌａｒ ｖｅｌｏｃｉｔｙ）に保ち、内外周のレーザパワー調整のみを行う初期化技術も考えられる。しかしながらこの技術は、内周側と外周側でレーザスポットが記録膜を通過する時間が異なり、均一な初期化が困難であると言う不具合があった。
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、光ディスクの回転数とレーザスポットの送り速度を一定に保ったままで、光ディスクの最内周から最外周まで均一な初期化状態を得ることができる光ディスクの初期化装置及び初期化方法を提供することである。
発明の開示
前記目的を達成するため本発明は、回転している光ディスク面上にレーザ光を長円形状のレーザスポットとして螺旋状に走査することにより光ディスクの初期化必要領域を初期化する初期化装置において、前記レーザ光をパルス発光させるレーザパルス発光手段と、照射した長円形状のレーザスポットを初期化必要半径領域の一端から光ディスク半径方向に対し０＜α＜１８０度のなす角度αで他端まで移動させる移動手段とを備え、前記移動手段がレーザスポットの前記角度αを保ち、且つレーザパルス発光手段がレーザスポット重ね率を光ディスクの内外周において同じになるようにパルス発生することにより、光ディスクの初期化を行うことを第１の特徴とする。
また本発明は、前記光ディスクの初期化装置が、初期化必要半径領域の最内周において、長円形状レーザスポットの長手方向を半径方向に配置したことを第２の特徴とし、前記第１又は第２の特徴の初期化装置において、前記角度αが９０度であり、レーザパルス発光手段が発するレーザスポットのレーザパワーを一定にすることを第３の特徴とする。
更に本発明は、前記何れかの特徴の初期化装置において、前記長円形状レーザスポットが、長手方向の長さをＬ、短手方向の長さをＤ、初期化必要半径領域の最内周の半径をｒｉ、半径ｒにおける光ディスク周方向のレーザスポット幅をＷ、半径ｒにおける光ディスク半径方向のレーザスポット幅をＨとしたとき、レーザパルス発光手段が発するレーザスポットの前記レーザスポット幅Ｗ及び幅Ｈが、半径ｒに応じて次式により変化することを第４の特徴とする。

また本発明は、回転している光ディスク面上にレーザ光を長円形状のレーザスポットとして螺旋状に走査することにより光ディスクの初期化必要領域を初期化する初期化装置において、前記レーザ光をパルス発光させるレーザパルス発光手段と、照射した長円形状のレーザスポットを初期化必要半径領域の一端から他端に移動させる移動手段とを備え、該移動手段が、レーザスポットを、レーザスポットの長円長手方向が光ディスクの半径方向と一致させた状態から、光ディスクの半径回転中心と交わらない方向に直線移動し、且つレーザパルス発光手段が、レーザスポット重ね率を光ディスクの内外周において同じになるようにパルス発生することにとにより、光ディスクの初期化を行うことを第５の特徴とする。
更に本発明は、初期化方法において、回転している光ディスク面上にレーザ光を長円形状のレーザスポットとして螺旋状に走査することにより光ディスクの初期化必要領域を初期化する初期化方法であって、光ディスクを一定の回転数で回転させながら、長円形状のレーザスポットを初期化必要半径領域の一端から光ディスク半径方向に対し０＜α＜１８０度のなす角度αで他端まで直線的に且つ等速で、レーザスポット重ね率を光ディスクの内外周において同じになるようにパルス発生しながら移動させることより、光ディスク全面を初期化することを第６の特徴とする。
また本発明は、前記光ディスクの初期化方法において、長円形状レーザスポットの直線移動範囲上の位置情報又は直線移動開始からの時間情報をレーザ光の発光タイミングとして用い、長円形状レーザスポットの位置が光ディスクの内周側にあるときはレーザ光のパルス周期を長く、長円形状レーザスポットの位置が光ディスクの外周側にあるときはレーザ光のパルス周期を短くすることにより光ディスク全面を初期化することを第７の特徴とし、前記何れかの光ディスクの初期化方法において、角度αが９０度であり、レーザパルス発光手段が発するレーザスポットのレーザパワーを一定にすることを第８の特徴とする。
更に本発明は、前記何れかの初期化方法において、長円形状レーザスポットが、長手方向の長さをＬ、短手方向の長さをＤ、初期化必要半径領域の最内周の半径をｒｉ、半径ｒにおける光ディスク周方向のレーザスポット幅をＷ、半径ｒにおける光ディスク半径方向のレーザスポット幅をＨとしたとき、レーザパルス発光手段が発するレーザスポットの前記レーザスポット幅Ｗ及び幅Ｈが、半径ｒに応じて次式により変化することを第９の特徴とする。

更に本発明は、回転している光ディスク面上にレーザ光を長円形状のレーザスポットとして螺旋状に走査することにより光ディスクの初期化必要領域を初期化する初期化方法において、前記レーザ光をパルス発光させるレーザパルス発光手段と、照射した長円形状のレーザスポットを初期化必要半径領域の一端から他端に移動させる移動手段とを設け、該移動手段が、レーザスポットを、レーザスポットの長円長手方向が光ディスクの半径方向と一致させた状態から、光ディスクの半径回転中心と交わらない方向に直線移動し、且つレーザパルス発光手段が、レーザスポット重ね率を光ディスクの内外周において同じになるようにパルス発生することにとにより、光ディスクの初期化を行うことを第１０の特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明による光ディスクの初期化装置及び初期化方法の一実施形態を図を参照して詳細に説明する。
＜装置構成の説明＞
本実施形態による光ディスクの初期化装置は、図１に示す如く、初期化対象となる光ディスク１９に対して、数Ｗ〜数十Ｗクラスの高出力半導体レーザ素子（図示なし）を光源としてレーザ光を照射（符号２８ａ）し、記録膜面に長手方向２８の長さが数百μｍ〜１０ｍｍ程度の長円形状レーザスポット２０を形成させるレーザヘッド２１と、該照射した長円形状のレーザスポット２０を初期化必要半径領域の最内周側２４においてレーザスポット長手方向２８が半径方向２５と一致するよう配置し、ディスク半径方向２５に対し角度αを保った状態で最外周側まで直線移動２６させる直線移動手段（パルスモータ及びガイドレール等）２９と、図中の直線方向２７のレーザスポット２０の位置を検出する位置検出手段（スケール及び光学センサ等）３０と、光ディスク１９を矢印２２方向に回転させるための回転手段（スピンドルモータ）２３と、前記高出力半導体レーザ素子をパルス的に発光させるレーザパルス発光手段２１ａと、前記位置検出手段３０と直線移動手段２９と回転手段２３とを制御するＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）３１とを備え、該ＭＰＵ３１は演算機能とタイマーとデータメモリを内蔵している。
特に本装置は、前記レーザスポット２０の角度αを、直線移動手段２９に対して光ディスク面と平行な面内で回転させることにより、０度から１８０度の任意に角度設定ができる。また本実施形態による直線移動手段は、レーザスポット直線移動延長線と光ディスクの回転中心が交わらない様に配置且つ移動させることが必要である。
＜初期化動作概要の説明＞
図２は本実施形態による初期化装置による光ディスク面垂直方向から見た初期化動作実行中の模式図であり、図２（ａ）は光ディスクの内周側から初期化を開始した場合を示している。図２を参照すれば明らかな如く本実施形態による初期化装置は、光ディスク３４を回転手段２３により一定回転数で矢印２２方向に回転させながら、光ディスク１９の記録膜に照射した長円形状のレーザスポット２０を初期化が必要な半径領域の最内周側２４に、レーザスポット長手方向２８が半径方向２５（ディスクの中心を通る線の方向）と平行になるよう配置し、該スポット２０を光ディスク半径方向２５に対し設定した一定の角度αで最外周側３７まで等速で直線移動２７させる様に動作する。このときレーザスポットがいずれの位置にあろうとも、レーザスポットの直線移動方向２７とレーザスポット長手方向２８が直行するように設定する。
即ち本実施形態による初期化装置は、長円形状のレーザスポット２０を、光ディスク半径方向２５に対し一定の角度α（この例では９０度）を保った状態で最内周側２４から最外周側に、未初期化の隙間の発生を防止するための回転数２２と送り速度２７を設定した状態で移動させることにより、光ディスク全面を螺旋状に初期化する様に動作する。尚、図中、ハッチング部３２は未初期化部を示しハッチングが無い部分３３は初期化部を示す。
このように本実施形態による初期化装置は、長円形状のレーザスポット２０を、光ディスク半径方向２５に対して設定した一定の角度α（この例では９０度）を保った状態で最外周まで直線的に移動させて初期化を行うため、後述する原理により光ディスクの最内周から最外周まで均一な初期化状態を得ることができる。
図２（ｂ）は、光ディスクの外周側から初期化を開始した場合の初期化動作実行中の模式図であり、図２（ａ）と同様に、光ディスク３４を回転手段により一定回転数で回転２２させながら、光ディスク１９の記録膜に照射した長円形状のレーザスポット２０を初期化必要半径領域の最外周側３５に配置し、光ディスク半径方向２５に対し設定した一定の角度α（この例では１５５度）で最内周側３８まで等速で直線移動させることにより、光ディスク全面を螺旋状に初期化するものである。このときレーザスポットがいずれの位置にあろうとも直線移動方向３６とレーザスポット長手方向２８が直行するようにする。また、この場合、本装置は、未初期化の隙間ができないように、回転数２２と送り速度３６を設定する。
回転数２２と送り速度３６は、例えば、前記図２（ａ）の角度αが９０度の場合または、前記図２（ｂ）の角度αが１５５度の場合において、回転数１０００ｒｐｍ〜４０００ｒｐｍ且つ速度５ｍｍ／ｓ〜５０ｍｍ／ｓが好ましく、前記図２（ａ）の角度αが７９度の場合または、前記図２（ｂ）の角度αが１５６度の場合において、回転数５００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍ且つ速度１０ｍｍ／ｓ〜１００ｍｍ／ｓが好ましい。前記図２（ａ）の角度αが小さい場合及び前記図２（ｂ）の角度αが大きい場合は、ディスク外周端での初期化幅Ｈが広く取れるので、送り速度も大きくできる。
＜レーザスポットの説明＞
次に本実施形態に好適なレーザスポット半径位置に依存したレーザスポット配置ついて説明する。図３は、レーザスポット半径位置に対する光ディスク周方向のレーザスポット幅Ｗと、これと直交する光ディスク半径方向のレーザスポット幅Ｈとの関係を示す図である。
この図３は、光ディスクを４分割しディスク面に対し垂直方向からみたものであり、長円形状レーザスポットが光ディスク４４の初期化必要半径領域３９の最内周側に位置し、光ディスクの半径方向と一致する方向に延びる位置に照射されている状態４０と、光ディスクの半径方向４３に対し角度αの直線延長線上の任意半径ｒの位置に照射されている状態４１を示す。尚、状態４１のレーザスポット長手方向は、角度αが９０度のために、光ディスクの半径方向４３と平行を保ちながら矢印４７方向に直線移動する。これにより本実施形態のレーザスポットは、光ディスクの回転中心と交わらない方向に直線移動する。
本実施形態による光ディスク初期化装置及び方法は、レーザスポットの照射半径位置ｒに応じて幾何学的に前記幅Ｗ及びＨが変化するものであり、この幅Ｗ及びＨが変化する原理を次に説明する。
前記長円形状レーザスポットの長手方向の長さをＬ、長円形状レーザスポットの短手方向の長さをＤ、初期化必要半径領域３９の最内周の半径をｒｉとしたとき、本初期化装置及び方法によれば、半径ｒにおける光ディスク周方向４２のレーザスポット幅Ｗは、幾何学的計算により導かれる次式で表される様に変化する。

また、本初期化装置及び方法によれば、半径ｒにおける光ディスク半径方向のレーザスポット幅Ｈは、幾何学的計算により導かれる次式で表される様に変化する。

図４は、前記数式に基づいたレーザスポットの半径ｒに対するレーザスポット幅Ｗとレーザスポット幅Ｈの計算結果の一例を示す図である。本計算例では、Ｌ＝１０ｍｍ、Ｄ＝３μｍ、ｒｉ＝２０ｍｍ、初期化必要半径領域の最外周半径を６０ｍｍとした。
図４（ａ）は角度α＝９０度の場合であり、Ｗはｒ＝２０ｍｍにて３μｍ、ｒ＝６０ｍｍにて９μｍとなり、ｒに比例して直線的に変化し、内外周のレーザスポット幅Ｗの比率は１：３となることが判る。
同様に図４（ｂ）はα＝７９度の場合であり、Ｗはｒ＝２０ｍｍにて３μｍ、ｒ＝６０ｍｍにて６μｍとなり、２点をほぼ直線的に結び、内外周のＷの比率は１：２となることが判る。
このように、レーザスポットの半径位置ｒの増加に伴いＷが直線的にかつ連続して増加し、図４（ａ）及び図４（ｂ）ともに、レーザスポット幅Ｈは半径ｒにほぼ反比例して減少することが理解できる。
この様に本実施形態による光ディスク初期化装置及び方法は、長円形状のレーザスポットを、光ディスク半径方向に対し設定して一定の角度αを保った状態で走査して初期化を行うことにより、前記幅Ｌ及びＷがレーザスポットの照射位置（半径）に応じて変化し、これら幅Ｌ及びＷの変化により、レーザスポットの形状が外周側に向かうに従ってレーザスポット走査方向に引き伸ばした形になるため、光ディスク記録膜面上の一点が受ける照射熱エネルギーの時間的変化が内周側から外周側まで連続して同じになり、これにより光ディスクの最内周から最外周まで均一な初期化エネルギーを供給することができる。
尚、本明細書においては、光ディスクの半径内でレーザスポットを直線移動することにより光ディスク全面を初期化するものであり、このレーザスポットが直線移動して初期化を行うための移動領域を、初期化必要半径領域と呼ぶ。
＜回転速度及び送り速度の説明＞
さて、図３において、レーザスポット直線移動速度４７に対し回転速度４６が大きい場合、レーザスポット幅Ｗは、レーザスポット走査方向のレーザスポット幅に相当し、レーザスポット幅Ｈは初期化幅に相当する。現実的な値としては、光ディスクの回転数４６は２００〜４０００ｒｐｍであり、直線移動速度４７は５〜１００ｍｍ／ｓであり、ワースト値を求めても光ディスクの回転速度のほうが１桁大きい。
一方、光ディスクの回転数４６を一定に固定した場合、周方向４２の速度（線速度）は外周に行くほど、即ち半径位置ｒが大きくなるほど速くなり、前述したようにレーザスポットの半径位置ｒの増加に伴い幅Ｗが直線的にかつ連続して増加すれば、例え、光ディスクの回転数４６を一定に固定した場合でも、光ディスク記録膜面上の一点をレーザスポットが通過する時間は最内周から最外周までほぼ一定値となることが判る。
特に角度αをα＝９０度とした場合、光ディスク記録膜面上の一点をレーザスポットが通過する時間は、最内周から最外周まで連続して同一値となる。また、レーザスポット走査方向のレーザスポット強度分布は、外周側に向かうに従いレーザスポット走査方向に引き伸ばした形になるので、光ディスク記録膜面上の一点が受ける照射熱エネルギーの時間的変化は内周側から外周側まで連続して同じである。さらに、レーザパワーを一定値に保つことにより、レーザスポットがどの半径位置ｒにおいても同じレーザスポットパワー密度（Ｗ／ｍ^２）となる。
尚、角度αを９０度、レーザパワーを一定値に限定しない場合の初期化装置及び方法は、角度αと半径に依存したレーザパワーを微妙に調整することにより、光ディスクの内周側と外周側のレーザ照射状態を変えることにより、光ディスクへのレーザスポットパワー密度を均一にすることもできる。
＜レーザパワーの説明＞
図５は、図２（ａ）に示した初期化方法に関する初期化実行中の光ディスクの回転数と、レーザスポット送り速度と、レーザパワー波形との関係を示す図である。図５中の各横軸は初期化開始４８から終了４９までの時間を示し、縦軸は上から光ディスク回転数Ｎ、レーザスポット送り速度ｖ、レーザパワーＰを示し、初期化開始位置４８は光ディスクり最内周２４であり、初期化終了位置４９は光ディスク最外周３７である。
また光ディスク回転数５０とレーザスポット送り速度５１は最内周２４から最外周３７まで一定値に固定しておく。レーザスポット送り速度５１は初期化幅Ｈが最も狭くなる光ディスクの外周端３７でも未初期化部の隙間が発生しないように考慮し決める。この場合、光ディスク初期化のレーザスポット重ね率は、光ディスクの外周端３７でのレーザスポット重ね率を基準とする。レーザは連続的にパルス発光５２を行なう。
このパルス発光５２は、パルスのトップパワー５３のレベルが初期化を行なうレベルであり、ボトムパワー５４のレベルが初期化を行なわないレベルである。またパルス発光５２は、レーザスポットが内周側２４にあるほどパルスの周期５５、５６を長かく、外周側にあるほどパルスの周期５７を短かくする様に制御する。このパルス周期５５、５６、５７を決める発光タイミング５８、５９、６０、６１は、光ディスク全面においてレーザスポット重ね率が光ディスクの外周端のレーザスポット重ね率と同じになるように、図４で示した半径ｒに対するレーザスポット幅Ｈの関係から、レーザスポット送り方向の位置Ｚ（図３中）から算出して求める。
このパルス発光タイミング５８、５９、６０、６１は初期化開始４８からの時間として算出し、予め定めたタイミングによって制御することもできる。パルス幅６２は、内周側から外周側までほぼ同じにして、回転周期の１から２倍の範囲が望ましい。尚、符号６３及び６５はディスク内周と外周におけるパルス間隔時間であり、間隔時間が、内周では長く、外周では短いことが判る。
この様に本実施形態による光ディスクの初期化装置は、前述の長円形状のレーザスポット２０を、光ディスク半径方向２５に対し角度αを保った状態で最内周側２４から最外周側に、未初期化の隙間の発生を防止するため回転数２２と送り速度２７を設定した状態で移動させることにより、レーザスポットのパルス幅が内外周において変化し、且つレーザスポット重ね率を同一に保つことによって、均一に初期化を行うことができる。
＜レーザスポット重ね率の説明＞
本実施形態による初期化装置及び方法により、前記内外周におけるレーザスポット重ね率が同一であることを図６を参照して説明する。図６はレーザスポット重ね率が内周側と外周側で同じである状態を説明するための図であり、ハッチング部は初期化された領域を示し、矢印６６及び６７はレーザスポットの走査方向を示し、光ディスク半径方向に対しほぼ直交しているものとする。また、図中、Ａは内周側での初期化幅、Ｂは該位置での重ね幅、Ｃは外周側での初期化幅、Ｄは該位置での重ね幅である。これら幅の関係は、幅Ｂ／幅Ａ＝幅Ｄ／幅Ｃ＝一定となる。
本実施形態においては、内外周共に、領域６８及び７０の初期化から次の初期化領域６９及び７１までに要する時間が、図５中のパルス間隔時間６３及び６５に相当し、レーザをボトムパワー５４まで落とすことにより、図６に示す如くレーザスポットの重ね幅を均一に保つことができ、これにより均一な初期化を行うことができる。
尚、前述のボドムパワー５４に代えてレーザパワーを完全にＯＦＦ状態にすることも考えられるが、自動焦点制御を行なっている場合は初期化しないパワーとするのが好ましい。本実施形態によれば幅Ｂ／幅Ａ＝幅Ｄ／幅Ｃの関係が成り立っており、これによりレーザスポット重ね率が一定であることが理解できる。尚、前述のレーザ光の連続パルス発光を行う制御方法は、内周側でのレーザスポット重ね率の増大によるレーザ過剰照射を緩和することもできる。
＜動作説明＞
次に、本実施形態による初期化装置の一連の動作例を図１と図５をて用い説明する。初期化動作に係るディスク回転数とレーザスポット重ね率とレーザパワーのピークパワーとボトムパワーは、あらかじめ入力装置（図示なし）により、ＭＰＵ３１のデータメモリに与えられ、格納され、ＭＰＵ３１はディスク回転数とレーザスポット重ね率から、直線上２７の発光タイミング位置５８、５９、６０、６１とレーザ発光時間（ピークパワー時間）６２と送り速度５１を算出し、算出結果をデータメモリの格納しておく。ここでは初期状態として、レーザスポット２０は位置検出手段３０と直線移動手段２９により初期化開始位置２４に位置付いているものとする。
次いで本装置は、ＭＰＵ３１からの指示により回転手段２３が光ディスク１９を所定の回転数５０で回転２２させ、ＭＰＵ３１はディスク回転の定常状態を検出したことを契機として、レーザパルス発光手段２１に対し発光指示を出すと共に直線移動手段２９に対してレーザスポット２０をデータメモリに格納してある送り速度５１で移動２６させるよう指示する。
この直線移動中のレーザスポット２０の位置は、位置検出手段３０によってリアルタイムで検出され、ＭＰＵはデータメモリに格納してある発光タイミング位置５８、５９、６０、６１と刻々変化するレーザスポットの位置を比較し、一致したときにレーザパルス発光手段２１ａに対しデータメモリに格納してある発光時間６２のみパルス発光させることにより、光ディスクの初期化を行う様に動作する。
＜まとめ＞
本発明の対象とする相変化型光ディスクは、前述した様に、記録膜の結晶化が、レーザスポットの（ａ）パワー密度と、レーザスポットの（ｂ）通過時間と、（ｃ）照射回数（レーザスポットの重ね率）に依存した照射熱エネルギーに対しては非常に敏感なため、レーザスポットのパワー密度とレーザスポットの通過時間と照射回数を光ディスク内周から外周までほぼ同一値にする必要がある。
前述の実施形態による初期化装置及び方法は、レーザスポットの形状が外周側に向かうに従いレーザスポット走査方向に引き伸ばした形になるため、前記（ａ）パワー密度が、光ディスク記録膜面上の一点が受ける照射熱エネルギーが内周側から外周側まで連続して同じになること、前記（ｂ）光ディスク記録膜面上の一点をレーザスポットが通過する時間が、最内周から最外周まで連続して同一値となること、（ｃ）照射回数が一定に制御されることによって、前述の相変化型光ディスクの均一な初期化条件（ａ）〜（ｃ）を満足することができる。
特に本発明による初期化装置及び方法は、角度αを９０度且つレーザパワーを一定とした場合、レーザスポットの重ね率が最内周から最外周まで一定になるように制御することにより、光ディスク全面に対し同一の照射時間と照射熱エネルギーを与えることができ、均一な初期化状態を得ることができる。
この様に本発明による初期化装置及び方法は、レーザスポットの位置を検出しながらパルス発光を順次繰り返しディスク最外周まで等速移動させることにより光ディスク全面を均一に初期化することができる。尚、前記パルス発生のタイミングは予め定めたタイミングによって発光制御しても良い。
尚、前記実施形態においてはレーザスポットを光ディスクの内周側から外周側に移動して初期化を行う例を説明したが、同様の方法で外周側から行ってもよい。
産業上の利用可能性
以上の説明からも明らかなように、本発明による光ディスクの初期化装置及び初期化方法は、一定の回転数で回転している光ディスクに対し、長円形状のレーザスポットの長手方向を光ディスク最内周の半径上に配置し、レーザ光を連続的にパルス発光させながら半径方向に対し直角に直線的かつ等速で最外周まで移動させることにより、最内周から最外周までどの半径位置においても同一のレーザスポット通過時間が可能となりかつ、同一の照射熱エネルギーを与えることができ、光ディスク全面に均一な初期化状態を得るのに適している。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に係る一実施形態の初期化装置を説明するための斜視図。
図２は、本発明に係る一実施形態の初期化装置による光ディスク面垂直方向から見た初期化動作実行中の模式図。
図３は、本発明に係る初期化方法におけるレーザスポット半径位置に対する光ディスク周方向のレーザスポット幅とこれと直交する光ディスク半径方向のレーザスポット幅の関係をを説明するための図。
図４は、半径ｒに対するスポット幅Ｗ及びＨの計算結果の一例を示す図。
図５は、図２（ａ）の初期化方法に関する初期化実行中の光ディスクの回転数とレーザスポット送り速度とレーザパワー波形を示した図。
図６は、レーザスポット重ね率が内周側と外周側で同じである状態を説明する図。
図７は、従来の初期化装置の斜視図。
図８は、光ディスク面垂直方向から見た従来の初期化動作実行中の模式図。
図９は、ＣＬＶ方式及びＣＯＲ方式でのレーザスポット位置半径に対する光ディスク回転数とレーザスポット送り速度とレーザパワーの関係を示した図。

Claims (10)

1. 回転している光ディスク面上にレーザ光を長円形状のレーザスポットとして螺旋状に走査することにより光ディスクの初期化必要領域を初期化する初期化装置において、前記レーザ光をパルス発光させるレーザパルス発光手段と、照射した長円形状のレーザスポットを初期化必要半径領域の一端から光ディスク半径方向に対し０＜α＜１８０度のなす角度αで他端まで移動させる移動手段とを備え、前記移動手段がレーザスポットの前記角度αを保ち、且つレーザパルス発光手段がレーザスポット重ね率を光ディスクの内外周において同じになるようにパルス発生することにより、光ディスクの初期化を行うことを特徴とする光ディスクの初期化装置。
2. 初期化必要半径領域の最内周において、長円形状レーザスポットの長手方向を半径方向に配置したことを特徴とした請求項１記載の初期化装置。
3. 前記角度αが９０度であり、レーザパルス発光手段が発するレーザスポットのレーザパワーを一定にすることを特徴とする請求項１又は２記載の初期化装置。
4. 前記長円形状レーザスポットが、長手方向の長さをＬ、短手方向の長さをＤ、初期化必要半径領域の最内周の半径をｒｉ、半径ｒにおける光ディスク周方向のレーザスポット幅をＷ、半径ｒにおける光ディスク半径方向のレーザスポット幅をＨとしたとき、レーザパルス発光手段が発するレーザスポットの前記レーザスポット幅Ｗ及び幅Ｈが、半径ｒに応じて次式により変化することを特徴とする請求項１又は２又は３記載の初期化装置。
   

   

   
5. 回転している光ディスク面上にレーザ光を長円形状のレーザスポットとして螺旋状に走査することにより光ディスクの初期化必要領域を初期化する初期化装置において、前記レーザ光をパルス発光させるレーザパルス発光手段と、照射した長円形状のレーザスポットを初期化必要半径領域の一端から他端に移動させる移動手段とを備え、該移動手段が、レーザスポットを、レーザスポットの長円長手方向が光ディスクの半径方向と一致させた状態から、光ディスクの半径回転中心と交わらない方向に直線移動し、且つレーザパルス発光手段が、レーザスポット重ね率を光ディスクの内外周において同じになるようにパルス発生することにとにより、光ディスクの初期化を行うことを特徴とする光ディスクの初期化装置。
6. 回転している光ディスク面上にレーザ光を長円形状のレーザスポットとして螺旋状に走査することにより光ディスクの初期化必要領域を初期化する初期化方法であって、光ディスクを一定の回転数で回転させながら、長円形状のレーザスポットを初期化必要半径領域の一端から光ディスク半径方向に対し０＜α＜１８０度のなす角度αで他端まで直線的に且つ等速で、レーザスポット重ね率を光ディスクの内外周において同じになるようにパルス発生しながら移動させることより、光ディスク全面を初期化することを特徴とする光ディスクの初期化方法。
7. 前記長円形状レーザスポットの直線移動範囲上の位置情報又は直線移動開始からの時間情報をレーザ光の発光タイミングとして用い、長円形状レーザスポットの位置が光ディスクの内周側にあるときはレーザ光のパルス周期を長く、長円形状レーザスポットの位置が光ディスクの外周側にあるときはレーザ光のパルス周期を短くすることにより光ディスク全面を初期化することを特徴とする請求項６記載の光ディスクの初期化方法。
8. 前記角度αが９０度であり、レーザパルス発光手段が発するレーザスポットのレーザパワーを一定にすることを特徴とする請求項６又は７記載の初期化方法。
9. 前記長円形状レーザスポットが、長手方向の長さをＬ、短手方向の長さをＤ、初期化必要半径領域の最内周の半径をｒｉ、半径ｒにおける光ディスク周方向のレーザスポット幅をＷ、半径ｒにおける光ディスク半径方向のレーザスポット幅をＨとしたとき、レーザパルス発光手段が発するレーザスポットの前記レーザスポット幅Ｗ及び幅Ｈが、半径ｒに応じて次式により変化することを特徴とする請求項５又は６又は７記載の初期化方法。
   

   
10. 回転している光ディスク面上にレーザ光を長円形状のレーザスポットとして螺旋状に走査することにより光ディスクの初期化必要領域を初期化する初期化方法において、前記レーザ光をパルス発光させるレーザパルス発光手段と、照射した長円形状のレーザスポットを初期化必要半径領域の一端から他端に移動させる移動手段とを設け、該移動手段が、レーザスポットを、レーザスポットの長円長手方向が光ディスクの半径方向と一致させた状態から、光ディスクの半径回転中心と交わらない方向に直線移動し、且つレーザパルス発光手段が、レーザスポット重ね率を光ディスクの内外周において同じになるようにパルス発生することにとにより、光ディスクの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。

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