JPH10188280A - 初期化装置及び情報記録担体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 初期化による消去光の強度分布に応じた結晶
状態の差から発生するディスクの反射率むらが少ない光
ディスクを安定に得ることを目的とする。 【解決手段】 光学的情報記録担体１１の初期状態を調
べ、それに応じてパワーまたは線速の一方または両方を
連続的にまたは不連続に変化させて初期化するようにし
たものである。また光学的情報記録担体の一部を初期化
して、初期化した部分の状態を調べ、それに応じてパワ
ーまたは線速の一方または両方を連続的にまたは不連続
に変化させて初期化するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大容量・高密度記
録を可能にした光ディスクにおいて、その初期化を行う
初期化装置、及び初期化された情報記録媒体に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】少なくとも、光により情報を記録・再生
あるいは消去する光ディスクでは、円盤状の樹脂基盤の
上に誘電体保護層や金属あるいは半金属の記録層などが
蒸着やスパッタ法で積層されており、これらの記録層や
保護層を保護するために樹脂の保護コートが施されてい
る。通常、蒸着やスパッタ法で形成される薄膜は、原子
や分子が規則正しく配列していないアモルファス状態に
なっている。このアモルファス状態は、溶融状態から急
速に冷却され、原子や分子が規則正しく配列する前に固
体として凍結された場合にも実現する。多くの相変化型
のディスクは、結晶状態を初期状態とし、蒸着やスパッ
タ法で膜を積層した後に、アモルファスの膜を結晶化さ
せる初期化を行う。初期化では、多くは半導体レーザー
を光源とし、ディスク面に集光して高温にすることによ
り、熱エネルギーを得た原子や分子がよりエネルギー状
態が低い安定な位置に移動して、規則正しく配列した結
晶状態となる。従来の初期化装置では、半導体レーザー
の光をディスクの記録層に焦点をあわせて集光し、記録
膜を昇温し、レーザー光をディスクの内周から外周、あ
るいは外周から内周と径方向に順次移動させて、必要な
領域の初期化を行っていた。ところで多くの場合、光デ
ィスクには、記録・再生あるいは消去に用いる光ディス
ク装置のレーザー光が、必要な位置を正しく走行する様
に案内溝が設けてあり、外乱などにより必要な場所から
逸脱しかけた場合、正しい位置に戻すような各種のサー
ボ機構が講じてある。これらのサーボ機構は、ディスク
からの反射光の変化を信号としている。たとえば、光デ
ィスク装置のレーザー光が案内溝上を正しく走行するた
めの、トラッキングサーボ機構では、レーザー光が案内
溝の中心から左側、または右側にずれた場合、溝構造に
よる光の回折現象により反射光量に変化が生じる。この
反射光量の変化を利用して、変化が生じた場合は即座に
光ディスク装置のレーザー光を正常な位置に戻すような
機構が講じてある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】初期化装置では特定波
長の半導体レーザーを用いているが、複数の膜が積層さ
れているディスクでは、各薄膜の膜厚のばらつきや変化
によりディスクの光学特性が変わる。初期化の際に重要
なのは、初期化前のディスクの、初期化装置で使用して
いる半導体レーザーの波長における光の吸収率であり、
同一条件で初期化してもディスクの吸収率が異なると、
光の利用効率が異なることになり、初期化後の状態が大
きく異なることになる。図４に従来の初期化装置の光学
系の例を示す。半導体レーザー７から出射した光をコリ
メートレンズ８で平行光に整形し、ビームスプリッター
９で二つの方向に分けられる。ビームスプリッター９を
通過した光は対物レンズ１０でディスク１１の記録膜上
に集光され、ディスク１１は初期化される。また、ビー
ムスプリッター９で直角方向に曲げられた光は、レンズ
１２でパワーモニター１３上に集光され、常に同一のパ
ワーが半導体レーザー７から出射されるように、レーザ
ーパワーコントロール回路１７で制御されている。従来
の技術では、吸収率が異なるディスクがあっても同一設
定条件で初期化してしまうため、初期化後のディスクの
特性が異なる光ディスクができてしまうという問題があ
った。特に、初期化に用いられるような大出力の半導体
レーザーは、出力光に強度分布があり、強度が強いまた
は弱いレーザー光が照射された部分では、局所的にディ
スクの特性が他の部分とは大きく異なってしまい、その
ようなディスクを光ディスク装置にかけた場合、ビーム
をトラックに追従させるためのトラッキングサーボ系が
うまく働かず、ディスクの異常と認識してしまうなど、
問題があった。特にディスク上の各薄膜の膜厚が設定値
からずれて、吸収率が大きく変わった場合、従来の様に
同一条件で初期化してしまうと、光ディスク装置がディ
スクの異常と認識するようになり、工程上歩留まりが下
がり、問題であった。

【０００４】また、ディスクの識別には、初期化とは別
の工程を設け、多くの場合、直接記録や再生や消去に関
わらない部分に版やインクジェットなどで生産日や生産
ライン、個体の通し番号など必要な情報を記録してお
り、工程管理上複雑化するという問題があった。

【０００５】本発明は、このような初期化装置におい
て、不良品の低減、歩留まり向上を目的とするものであ
る。また、このような初期化装置において、工程の簡素
化を目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の初期化装置にお
いては、光学的情報記録担体の初期状態を調べ、それに
応じてパワーまたは線速度の一方または両方を連続的に
または不連続に変化させて初期化するようにしたもので
ある。

【０００７】また光学的情報記録担体の一部を初期化し
て、初期化した部分の状態を調べ、それに応じてパワー
または線速度の一方または両方を連続的にまたは不連続
に変化させて初期化するようにしたものである。

【０００８】また、初期化により反射率が変わることを
利用して、初期化する際に同時に必要な識別情報を記録
するようにしたものである。

【０００９】この本発明によれば、初期化後のディスク
の特性が面内で部分的に大きく異なることのない均一性
に優れた光ディスクが得られ、不良率が低減され、歩留
まりの向上が図れる。

【００１０】また、印字等の工程が、初期化と同時に行
え、工程の簡略化が図れる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、少なくとも発光部と対物レンズから構成された光ピ
ックアップと、光ピックアップを径方向に移動させる手
段と、相変化型記録膜を有する光学的情報記録担体を保
持・回転させる機構を有し、情報記録担体に光ピックア
ップからの出射光を照射して情報記録層の結晶状態を変
化させる初期化装置で、光学的情報記録担体の初期状態
に応じてパワーまたは線速度の一方、または両方を変化
させて初期化することを特徴とするものであり、ディス
クやディスク上の場所に応じた強さの光または照射時間
でディスクが初期化されることになり、初期化後のディ
スクの特性が面内で大きく異なることのない、均一性に
優れた高性能な光ディスクが、安定に得られるという作
用を有する。

【００１２】請求項２に記載の発明は、光学的情報記録
担体の初期状態のうち、反射率または透過率の一方また
は両方をモニターして初期化装置のパワーまたは線速度
の一方または両方を、反射率または透過率の一方または
両方に応じて、連続的または不連続に変化させて、情報
記録担体を初期化することを特徴としたものであり、そ
のディスクの反射率または透過率の一方または両方に応
じた強さの光または照射時間でディスクが初期化される
ことになり、初期化後のディスクの特性が面内で部分的
に大きく異なることのない、均一性に優れた高性能な光
ディスクが、安定に得られるという作用を有する。

【００１３】請求項３に記載の発明は、少なくとも発光
部と対物レンズから構成された光ピックアップと、光ピ
ックアップを径方向に移動させる手段と、相変化型記録
膜を有する光学的情報記録担体を保持・回転させる機構
を有し、情報記録担体に光ピックアップからの出射光を
照射して情報記録層の結晶状態を変化させる初期化装置
で、情報記録担体の一部を特定条件で初期化し、初期化
した部分の状態をモニターして、その状態に応じたパワ
ーまたは線速度の一方または両方を連続的または不連続
に変化させて情報記録担体の必要な部分を初期化するこ
とを特徴とするものであり、初期化後のディスクの特性
面内で大きく異なることのない、均一性に優れた高性能
な光ディスクが、安定に得られるという作用を有する。

【００１４】請求項４に記載の発明は、光学的情報記録
担体の初期状態のうち、反射率または透過率の一方また
は両方をモニターして初期化装置のパワーまたは線速度
の一方または両方を、反射率または透過率の一方または
両方に応じて、連続的または不連続に変化させて、情報
記録担体を初期化することを特徴としたものであり、初
期化後のディスクの特性が面内で大きく異なることのな
い、均一性に優れた高性能な光ディスクが、安定に得ら
れるという作用を有する。

【００１５】請求項５に記載の発明は、光学的情報記録
担体の、直接的に情報の記録、再生あるいは消去に関わ
らない部分に、初期化による反射率の変化を利用して、
識別情報を記録することを特徴としたものであり、初期
化と同時に、必要な識別情報を記録するようにしたの
で、新たなナンバリングや印字の工程を設けることな
く、工程の簡素化が図れるという作用を有する。

【００１６】請求項６に記載の発明は、識別情報が、文
字、コード情報、符号、あるいは形状の少なくともいず
れかからなることを特徴としたものであり、初期化と同
時に、必要な識別情報を記録するようにしたので、新た
なナンバリングや印字の工程を設けることなく、工程の
簡素化が図れるという作用を有する。

【００１７】請求項７に記載の発明は、請求項１、２、
３、４、５、６のいずれかに記載の初期化装置で初期化
されたことを特徴とする、相変化型情報記録担体であ
り、初期化後のディスクの特性が面内で大きく異なるこ
とのない、均一性の優れた高性能な光ディスクが、安定
に得られるという作用と初期化と同時に、必要な識別情
報を記録するようにしたので、新たなナンバリングや印
字工程を設けることなく、工程の簡素化が図れるという
作用のいずれか一方、又は両方の作用を有する。

【００１８】（実施の形態１）以下、本発明の実施の形
態１について、図１、図２、図３、図５を用いて説明す
る。図１は一般的な４層膜構成の光ディスクの膜構成図
であり、１は基板、２は下誘電体層、３は記録層、４は
上誘電体層、５は反射層、６は樹脂のオーバーコート層
である。また図２に図１における下誘電体層２の膜厚に
対する、波長８１０ｎｍにおける反射率を示す。波長８
１０ｎｍは、初期化レーザー波長である。このディスク
では４層目の反射膜の膜厚が厚いため透過光量はほとん
どゼロである。従って、ディスクの波長８１０ｎｍにお
ける吸収率は（１００−反射率）％になる。図２に図１
のディスクの下誘電体層２の膜厚が変わった時の、非晶
質状態の反射率を示す。生産中に何らかの理由で、下誘
電体層２の膜厚が変化した場合に、図２に示すように、
ディスクの非晶質状態の反射率が変化し、従って、吸収
率も変わる。実際、計測しやすいのは、反射率か透過率
であり、本実施の形態においては、透過光量がほとんど
ゼロのため、反射率を計測した。また、図２では下誘電
体層２の膜厚に対する反射率を例として示しているが、
他の記録層３や、上誘電体層４の膜厚が変わっても、反
射率の変化が生じる。また、屈折率などの光学定数が変
化しても、反射率が変化する。このように反射率が変わ
ると、吸収率も変わり、即ち光の利用効率が変わる。初
期化の条件の主なものは、パワーと線速度と初期化ヘッ
ドの送りピッチである。初期化ヘッドの送りピッチは、
初期化装置のヘッドの位置出し精度に関わる部分が大き
く、ディスク面において初期化されていない部分が残ら
ないことなどに注意して、設定する必要がある。図３
（ａ）に初期化において線速度を一定に設定した場合
の、適正な初期化が行える、ディスクの反射率と初期化
パワーとの関係を示す。この関係をもとに、初期化前の
ディスクの反射率をモニターして、その値に応じて初期
化の際のレーザーパワーを適正な値に設定した。また、
図３（ｂ）にパワーを一定にした場合の、適正な初期化
が行えるディスクの反射率と線速度の関係を示す。この
関係を利用して、初期化前のディスクの反射率をモニタ
ーして、その値に応じて初期化の際の線速度を適正な値
に設定するようにしてもよい。また、初期化装置には、
レーザーパワー、線速度とも設定可能範囲があるので、
パワーまたは線速度の一方のみで最適条件への設定が不
可能な時は、例えば、まず線速度一定条件でパワーを変
え、そのパワーでさらに線速度を設定するようにしても
よい。図５に本実施の形態に用いた反射率モニターを採
用した初期化装置光学系の簡略図を示す。７は半導体レ
ーザー、８はコリメートレンズ、９はビームスプリッタ
ー、１０は対物レンズ、１１はディスク、２０はレン
ズ、１８は反射率モニターである。半導体レーザー７か
ら出射した光は、コリメートレンズ８で平行光に整形さ
れ、ビームスプリッター９を通過し、対物レンズ１０で
ディスク１１の記録膜上に集光される。ディスク１１か
らの反射光は、対物レンズ１０を通過後、ビームスプリ
ッター９で直角方向に反射され、レンズ２０で反射率モ
ニター１８上に集光され、その情報が演算回路１９に入
る。反射率が高い時は、吸収率が下がるため高パワーが
必要であり、反射率が低い時は、吸収率が増えるので、
投入パワーは小さくてよい。この反射光量の値に応じ
て、演算回路１９、レーザーパワーコントロール回路１
７を通じて、半導体レーザー７のパワーの調整が行われ
る。ディスク１１の局所的な反射率の変化に対しては、
演算回路１９およびレーザーパワーコントロール回路１
７の時定数を、その変化より大きめに設定しておけばよ
い。ディスク１１の反射率変動は、膜厚の変化だけでな
く、ディスク１１上のごみや欠陥、あるいは膜のない部
分にヘッドが暴走した時にも発生する。また、反射率が
高い反射膜がむき出しになっている部分があった時など
は、吸収率が減るので、大きなパワーに設定されてしま
うことになる。ところで、膜厚変動幅は、成膜装置や膜
厚コントロール性能の実力によって決まり、膜厚変動に
伴う反射率変動幅も決まる。膜厚変動による反射率変動
幅から求められる、初期化パワー設定範囲以上の過大な
パワー設定を伴う場合は、除外できるように設定するこ
とは、初期化用レーザーを保護する上で重要であり、初
期化装置のパワーの設定値を監視するために、パワーモ
ニター１３に入射した光の情報も演算回路１９に入るよ
うにしておくことは有効である。また、レーザーパワー
を固定しておいて、ディスク１１の反射率の情報をディ
スク１１の回転を制御するディスク駆動系コントロール
回路（図示せず）に導き、線速度を適正化するように調
整してもよい。また、初期化装置にはレーザーパワー及
び線速度には設定可能範囲が限定されているので、片方
を固定、他方の適正化で条件が出ない場合などは、レー
ザーパワーと線速度の両方で適正化を行えるように設定
してもよい。初期化前のディスクの状態を決めるのは、
反射率でなくともよく、膜構成により透過光量がある場
合には透過率をモニターしても良い。また反射率と透過
率の両方をモニターして、その値に応じて初期化条件の
適正化を行っても良い。また、膜厚により、膜の応力に
よるディスクのそりなどディスクの機械特性が変化する
場合は、その機械特性などをモニターして、初期化の条
件の最適化を行ってもよい。また、ディスクの一部を特
定条件で初期化し、初期化後の状態をモニターしてその
特性がある条件になるように初期化条件を最適化し、必
要な領域を初期化するようにしても良い。さらに、ディ
スク面上で膜厚分布が予測できる場合は、特定部分の反
射率や透過率をみて、連続的にまたは不連続に初期化条
件を変えてもよい。

【００１９】（実施の形態２）次に本発明の実施の形態
２について図６を用いて説明する。図６（ａ）は同心円
状の識別情報を記録したディスクの外観図を示す。１４
が成膜領域、１５が初期化領域、１６が識別情報であ
る。ディスクの成膜領域は、成膜するときのマスクの大
きさで決まる。内周マスクの大きさを小さくして、記録
や再生、消去に関係しない部分に成膜を行い、この部分
に、初期化によって反射率が変わることを利用して、目
視で判別可能である、他と区別するための識別情報を記
録した。従って、成膜領域１４のうち初期化領域１５
は、初期化を行うと、反射率の低い非晶質状態が反射率
の高い結晶状態になり、目視で識別可能となる。初期化
領域１５とは別にその内側に、製造ラインの識別が可能
なように製造ライン毎に、半径の異なる同心円環形状の
識別情報１６を初期化動作によって記録し、その半径と
数で区別するようにした。識別情報１６の周りは、非晶
質状態なので、初期化されて反射率が上がった部分が目
視可能な識別情報１６となる。本実施の形態では、初期
化の位置設定だけで可能なので、簡単なために、同心円
環形状の位置と本数により識別情報１６を表わした。図
６（ｂ）には文字による識別情報を記録したディスクの
外観図を示す。図６（ｂ）のように文字や、また符号、
コード情報、数字などをいれ、製造ラインのほか装置情
報や生産時間帯、条件、個体通し番号などの識別情報を
初期化によって記録してもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、初期化前
のディスクの状態をモニターして初期化条件のパワーや
線速度を設定して初期化することにより、特性のより均
一なディスクが安定に得られるという有利な効果が得ら
れる。また、ディスクの、記録、再生、消去に関わらな
い部分の一部を初期化し、初期化後の状態をモニターし
て初期化条件のパワーや線速度を設定して初期化するこ
とにより、特性のさらに均一なディスクが得られるとい
う有利な効果が得られる。さらに、初期化による反射率
の変化を利用して、初期化の際に目視可能な識別情報を
記録することは、工程の簡素化の面から効果的であると
いう有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】４層膜構成の光ディスクの膜構成図

【図２】下誘電体層２の膜厚に対する、反射率のグラフ

【図３】（ａ）適正な初期化が行える、ディスクの反射
率と初期化パワーのグラフ（線速度一定時） （ｂ）適正な初期化が行える、ディスクの反射率と初期
化の線速度のグラフ（パワー一定時）

【図４】初期化装置の光学系の簡略図

【図５】反射率モニターを採用した初期化装置光学系の
簡略図

【図６】（ａ）同心円状の識別情報を記録したディスク
の外観図 （ｂ）文字状の識別情報を記録したディスクの外観図

【符号の説明】

１ 基板 ２ 下誘電体層 ３ 記録層 ４ 上誘電体層 ５ 反射層 ６ 樹脂オーバーコート層 ７ 半導体レーザー ８ コリメートレンズ ９ ビームスプリッター １０ 対物レンズ １１ ディスク １２ レンズ １３ パワーモニター １４ 成膜領域 １５ 初期化領域 １６ 識別情報 １７ レーザーパワーコントロール回路 １８ 反射率モニター １９ 演算回路 ２０ レンズ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも発光部と対物レンズから構成
   された光ピックアップと、光ピックアップを径方向に移
   動させる手段と、相変化型記録膜を有する光学的情報記
   録担体を保持・回転させる機構を有し、前記情報記録担
   体に前記光ピックアップからの出射光を照射して情報記
   録層の結晶状態を変化させる初期化装置で、前記光学的
   情報記録担体の初期状態に応じてパワーまたは線速度の
   一方、または両方を連続的または不連続に変化させ、初
   期化することを特徴とする初期化装置。
2. 【請求項２】 光学的情報記録担体の初期状態のうち、
   反射率または透過率の一方または両方をモニターして初
   期化装置のパワーまたは線速度の一方または両方を、前
   記反射率または透過率の一方または両方に応じて連続的
   または不連続に変化させて、前記情報記録担体を初期化
   することを特徴とする請求項１記載の初期化装置。
3. 【請求項３】 少なくとも発光部と対物レンズから構成
   された光ピックアップと、光ピックアップを径方向に移
   動させる手段と、相変化型記録膜を有する光学的情報記
   録担体を保持・回転させる機構を有し、前記情報記録担
   体に前記光ピックアップからの出射光を照射して情報記
   録層の結晶状態を変化させる初期化装置で、前記情報記
   録担体の一部を特定条件で初期化し、前記初期化した部
   分の状態をモニターして、前記状態に応じたパワーまた
   は線速度の一方または両方を連続的または不連続に変化
   させて、前記情報記録担体の必要な部分を初期化するこ
   とを特徴とする初期化装置。
4. 【請求項４】 光学的情報記録担体の一部をあらかじめ
   初期化を行い、その初期化した状態のうち、反射率また
   は透過率の一方または両方をモニターして前記初期化装
   置のパワーまたは線速度の一方または両方を、前記反射
   率または透過率の一方または両方に応じて連続的または
   不連続に変化させて、前記情報記録担体を初期化するこ
   とを特徴とする請求項３記載の初期化装置。
5. 【請求項５】 光学的情報記録担体の、直接的に情報の
   記録、再生あるいは消去に関わらない部分に、初期化に
   よる反射率の変化を利用して、識別情報を記録すること
   を特徴とする初期化装置。
6. 【請求項６】 識別情報が、文字、コード情報、符号、
   あるいは形状の少なくともいずれかからなることを特徴
   とする請求項４記載の初期化装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の
   初期化装置で初期化されたことを特徴とする相変化型情
   報記録担体。