JP2006031844A - 多層型記録媒体の初期化方法及び初期化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録媒体の全体に亘って短時間に均一な初期化が行える多層型記録媒体の初期化方法を提供すること。
【解決手段】 基板上に積層された複数の記録層を初期化する多層型記録媒体の初期化方法において、複数の半導体レーザを備えた初期化用半導体レーザアレイ２から発光される複数のレーザビームからなる初期化レーザビーム２８は、各レーザビームの焦点位置が多層型記録媒体１の深さ方向に所定の間隔でずれた状態に配置され、シリンドリカルレンズ５により長円ビーム形状に調整された後、対物レンズ８により、多層型記録媒体１に照射され、複数の記録層が同時に初期化される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、多層型記録媒体の初期化方法等に関し、より詳しくは、記録可能な相変化型光記録層が多層に積層された多層型記録媒体の初期化方法等に関する。

情報産業の発展に伴い、記録媒体として書き換え可能な光ディスクが盛んに用いられ、例えば、映像信号、音声信号、電子計算機のデータ、ファクシミリ信号等の各種の情報信号が一般的に記録されている。なかでも、書き換え可能な光ディスクの例としては、相変化型光ディスクが知られており、このような相変化型光ディスクには、照射される光によって、結晶−非晶質間の相変化を生じる材料（相変化材料）が記録層（相変化型記録層）に使用されている。このような相変化材料が、情報を記録するためのレーザ照射時間とほぼ同じ程度の時間で結晶化する場合、１つのエネルギービームのパワーを、読み出しパワーレベルより高い２つのレベル、即ち、高いパワーレベルと中間のパワーレベルとの間で変化させることにより、既存の情報を消去しながら新しい情報を記録する重ね書きによる書き換え（オーバーライト）が可能である。

このような相変化型記録層は、通常、真空蒸着法又はスパッタリング法等で形成されるが、記録層が形成された直後は、少なくとも記録層の一部分が非晶質状態又は準安定な結晶状態であるａｓ ｄｅｐｏ．状態となっている。ａｓ ｄｅｐｏ．状態の記録層は、通常、反射率が低く、対物レンズの自動焦点制御（オートフォーカス）や記録トラックの追跡（トラッキング）が不安定になり易いため、高出力半導体レーザの幅広いビームを照射し、記録層を予め安定な結晶状態にする初期結晶化（以下、「初期化」という）が行なわれる（特許文献１参照）。

このような初期化の方法としては、正確な合焦状態を維持し均一な初期化を行うために、例えば、フォーカス制御用のレーザと初期化用のレーザとの２個のレーザを用いる方法が報告されている（特許文献２参照）。

一方、最近、情報量の膨大化に伴い、光ディスク１枚当たりの記録容量を大きくする検討が各社で行われており、その中で、複数の記録層が積層された多層型記録媒体の提案がされている。このような多層型記録媒体に用いられる記録層が相変化型記録層の場合は、同様に初期化を行う必要がある。このような多層型記録媒体の初期化方法としては、例えば、複数の記録層のそれぞれに対物レンズを配置し、同時に初期化を行う方法（特許文献３参照）、或いは、２個の半導体レーザと１個の対物レンズを用いて２個の記録層を同時に初期化する方法が報告されている（特許文献４参照）。

また、多層型記録媒体としては、超多層の電界効果型光ディスクの開発も進められている（特許文献５）。この方式では、記録層を挟む電極間に電圧を印加して、記録用又は読み出し用レーザ光の吸収率を増大させることにより、他の層への干渉を低減し記録層間を狭くすることができるとされている。

特開平１１−１６１９５７号公報 特開平１０−２４１２１２号公報 特開平０９−０９１７００号公報 特開２００３−３１７２７７号公報 特開２００３−３４６３７８号公報

ところで、多層型記録媒体は複数の記録層を有するため、これら複数の記録層を効率良く初期化する必要がある。しかし、特許文献３又は特許文献４において報告されている多層型記録媒体の初期化方法では、１個の層を初期化するのに１個のビームスポットが必要とされるため、積層される記録層の数だけレーザ光源又は絞り込みレンズが必要となる。そのため、記録層の数が多くなるほど光学系が複雑になり、さらに、装置が高価になるという問題が生じる。
また、特許文献５に報告されているような記録層を一対の電極間に挟んで電圧を印加することにより多層の記録層間を狭くした多層型記録媒体の場合でも、記録層の総数が増加すると絞り込みレンズの焦点深度内に収まらず初期化ムラを生じる可能性がある。

本発明は、このような多層型記録媒体の初期化技術における問題点を解決するためになされたものである。
即ち、本発明の目的は、記録媒体の全体に亘って短時間に均一な初期化が行える多層型記録媒体の初期化方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、多層型記録媒体の初期化装置を提供することにある。

かかる課題を解決するために、本発明においては、複数のレーザビームを１個の対物レンズを用いて多層の記録層に同時に照射している。
即ち、本発明によれば、基板上に積層された複数の記録層を初期化する多層型記録媒体の初期化方法であって、複数のレーザビームを、レーザビームの各焦点位置が多層型記録媒体の深さ方向に所定の間隔でずれた状態に配置するレーザビーム配置ステップと、レーザビーム配置ステップにより各焦点位置がずれた状態に配置された複数のレーザビームを多層型記録媒体に入射し、複数の記録層を同時に初期化する初期化ステップと、を有する多層型記録媒体の初期化方法が提供される。

本発明が適用される多層型記録媒体の初期化方法におけるレーザビーム配置ステップは、所定の段差を有する支持体上に、複数の半導体レーザをアレイ状に設けたレーザアレイを形成することが好ましい。即ち、本発明が適用される多層型記録媒体の初期化方法においては、初期化用のレーザアレイから発光される複数のレーザビームの焦点位置が、多層型記録媒体の深さ方向にずれていることを特徴としている。そして焦点位置における個々の深さ方向の距離は、例えば、初期化用のレーザアレイにおいて、個々のレーザを所定の段差を有する支持体上に固定することにより、一定の間隔を設けることができる。また、段差の大きさを変えることにより、多層型記録媒体内での焦点位置を変えることができる。

さらに、複数のレーザビームの各焦点位置は、焦点深度に相当する間隔でずれた状態に配置することが好ましい。この範囲で焦点位置をずらすことにより、多層型記録媒体の複数の記録層を同時に初期化することができる。但し、初期結晶化されやすい記録膜を用いた場合には、各レーザスポットの焦点位置が多少ずれても初期化は可能な為、各レーザスポットの焦点位置を深さ方向に焦点深度以上離しても良い。また、個々のレーザビームの焦点制御は行わないので、装置が簡略化でき、低価格化が可能となる。

また、装置の簡略化の点では、本発明が適用される多層型記録媒体の初期化方法における初期化ステップにおいて、複数のレーザビームを１つの対物レンズを用いて集光することを特徴とすれば、複雑な光学系を用いることなく、多層型記録媒体の複数の記録層を効率よく初期化することができる。

初期化ステップにおいて、レーザビームの形状を長円形状とし、さらに、長円形状の長手方向が多層型記録媒体の記録トラック方向と略垂直になるようにレーザビームを配置することを特徴とすれば、短時間で複数の記録層を同時に初期化することができる。このような長円形状のレーザビームは、例えば、半導体レーザ等の点光源から発光された光ビームをシリンドリカルレンズまたはプリズム等を用いて形成される。この場合、個々のビームスポットは、必ずしも平面的に重ならなくても良いが、重ねた方がより確実な初期化が行える。

初期化ステップにおいて、レーザビームの光強度が、基板側より奥側に設けられた記録層に入射するレーザビームほど大きいことを特徴とすれば、基板側より奥側に設けられた記録層を確実に初期化することができる。

さらに、本発明が適用される多層型記録媒体の初期化方法の初期化ステップにおいて、レーザビームの波長より短波長のオートフォーカス（ＡＦ）制御レーザビームを、レーザビームとは異なる位置に照射するオートフォーカス制御ステップを、さらに有することが好ましい。即ち、ＡＦ制御レーザビームのレーザ波長は、記録層のａｓ ｄｅｐｏ．状態での反射率が高くなる波長であり、また、初期化用に使用するレーザビームのレーザ波長は、記録層における吸収率が大きい波長が好ましい。このとき、初期化用のレーザは高出力である必要があり、ＡＦ制御レーザビームのレーザ波長よりも長い波長のレーザを用いる方が好ましい。

また、オートフォーカス制御ステップにおいて、オートフォーカス制御レーザビームを、多層型記録媒体における最も高反射率を示す層に照射することが好ましい。即ち、初期化状態によってＡＦ制御に影響が及ぶことを防ぐことができる。また、初期化用のレーザアレイと同じ筐体にＡＦ制御用レーザを設けることにより、装置が単純化できる。またＡＦ制御レーザビームは円形に近い方が好ましい。

さらに、オートフォーカス制御ステップにおいて、オートフォーカス制御レーザビームを、初期化用のレーザビームより時間的に前側に配置することが好ましい。このとき、オートフォーカスがあっている状態で、予め、初期化用のレーザビームとＡＦ制御レーザビームとの上下位置関係を求めておくことにより、初期化用のレーザビームの中心位置を、初期化しようとする記録層に合わせることができる。

次に、本発明によれば、所定の間隔をもって焦点位置がずれた複数の初期化レーザビームを発光するレーザアレイを備えたレーザドライバと、レーザアレイから発光される複数の初期化レーザビームを、初期化が必要とされる複数の記録層を備えた多層型記録媒体に集光する対物レンズと、複数の記録層を同時に初期化する初期化手段と、を有する多層型記録媒体の初期化装置が提供される。

本発明が適用される初期化装置において、レーザアレイは、所定の段差を有するステップ形状が形成された支持体上に、複数の半導体レーザがアレイ状に設けられたものであることを特徴とすれば、各レーザスポットの照射位置が、多層型記録媒体の深さ方向にずれ、複数の記録層を同時に初期化することが可能となる。ここで、レーザアレイの個々のレーザパワーを変え、多層型記録媒体において奥側に焦点がくるビームほどレーザパワーを高くすることにより確実な初期化が行える。

さらに、本発明が適用される初期化装置においては、対物レンズに対してほぼ垂直に入射するオートフォーカス（ＡＦ）制御レーザビームを発光するレーザドライバをさらに有することが好ましい。ＡＦ制御レーザビームを用いることにより、初期化を確実に行うことができる。このＡＦ制御レーザビームは、初期化用のレーザアレイとは別に単体のレーザとして用いても良い。また、レーザアレイと同一筐体内に設けても良い。この場合、初期化用のレーザビームとＡＦ制御レーザビームは媒体上で重ならないように配置するのが好ましい。

また、多層型記録媒体の記録層としては、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系相変化膜及びＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化膜から選ばれるものであることが好ましい。Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系相変化膜は、安定性が高く、また、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化膜は高速消去が可能である。

さらに、多層型記録媒体としては、複数の記録層のトータル膜厚が小さいものが好ましい。複数の記録層のトータル膜厚が小さい場合は、少ないレーザで初期化が行えるので、装置コストを小さくすることができる。特に、例えば、特許文献５（特開２００３−３４６３７８号公報）に記載されているような、超多層の、電界効果型光ディスク媒体に適用する場合に効果が大きい。

かくして本発明によれば、短時間で均一な初期化が行える多層型記録媒体の初期化方法が得られる。

以下、図面に基づき、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施の形態）について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することが出来る。
図１は、本実施の形態が適用される多層型記録媒体の初期化装置を説明する図である。図１には、複数の記録層が積層された多層型記録媒体１の記録層を初期化する初期化装置１００の光学系の一例が示されている。初期化装置１００は、波長８１０ｎｍのレーザ光を発光する複数の半導体レーザからなる初期化用半導体レーザアレイ２と、初期化用半導体レーザアレイ２から発光される複数のレーザビームをそれぞれ平行光線に整えるコリメートレンズ３と、複数のレーザビームの個々のビームスポットを多層型記録媒体１のトラック方向に対して略垂直方向に長い形状の長円スポットに調整するシリンドリカルレンズ５と、コリメートレンズ３を透過した平行光線を初期化照射用とモニタ用との２方向に分けるビームスプリッター４と、初期化レーザビーム２８及びＡＦ（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）制御レーザビーム２９を集光し、多層型記録媒体１上に焦点を絞る対物レンズ８と、ビームスプリッター４により分けられたモニタ用の平行光線を絞り込む絞り込みレンズ９と、初期化レーザビーム２８のプロファイル制御用の検出器１０と、を有している。

また、初期化装置１００は、波長４０５ｎｍのレーザ光を発光するＡＦ制御用半導体レーザ１３と、コリメートレンズ１４と、ビームスプリッター６と、λ／４波長板１５と、偏光ビームスプリッター７からのレーザ光を絞り込む絞り込みレンズ１１と、ＡＦ制御用半導体レーザ１３におけるレーザパワー制御用の検出器１２と、反射ミラー１６と、絞り込みレンズ１７と、多層型記録媒体１からの反射ビームを２方向に分けるビームスプリッター１８と、ＡＦ制御用の検出器１９，２０と、を光学素子として有する。

更に、初期化装置１００は、初期化用半導体レーザアレイ２を制御するレーザドライバ２２と、ＡＦ制御用半導体レーザ１３を制御するレーザドライバ２３と、検出器１９，２０からの信号を用いて対物レンズ８の焦点位置を調整するＡＦ制御回路２１（自動焦点制御回路）と、初期化用半導体レーザアレイ２から発光されるレーザビームのパワーの制御回路であるＡＰＣ２４と、初期化用半導体レーザアレイ２のプロファイルの制御回路であるＡＤＣ２５と、自動焦点、パワー制御及びプロファイル制御を総合的に制御するマイクロプロセッサー２６と、を備えている。

尚、初期化装置１００は、対物レンズ８の位置を調整するアクチュエータと、検出器１９，２０を光軸方向に動かす移動装置と、シリンドリカルレンズ５を回転させる装置と、を備え、さらに、レーザスポットを多層型記録媒体１の半径方向に移動させる移動装置と、多層型記録媒体１の回転装置と、を有し、これらは図示を省略した。

また、本実施の形態においては、初期化用半導体レーザアレイ２を、例えば、波長（λ）６００ｎｍ〜９００ｎｍのレーザ光を発光する半導体レーザを用いて構成した場合も、多層型記録媒体１が有する複数の記録層を効率よく初期化することができる。また、初期化レーザビーム２８を構成するレーザビームの波長は、多層型記録媒体１が有する記録層において吸収率が大きい波長であることが好ましい。

ＡＦ制御用半導体レーザ１３から発光されるＡＦ制御レーザビーム２９は、多層型記録媒体１の記録層が初期化前の状態（ａｓ ｄｅｐｏ．状態）において反射率が高くなる波長のレーザが好ましい。通常、初期化レーザビーム２８には高出力パワーが必要とされるため、ＡＦ制御レーザビーム２９の波長よりも長い波長のレーザが用いられる。また、ＡＦ制御は、ＡＦ制御レーザビーム２９の波長に対して反射率の高い膜からの反射光を用いて行う場合、安定した焦点の絞込み（ＡＦ）を行うことができるので好ましい。このような反射光としては、例えば、反射層、電極等からの反射光が挙げられる。尚、ＡＦ制御レーザビーム２９の焦点位置と初期化レーザビーム２８の焦点位置（中心）とはずれていても良い。

次に、初期化用半導体レーザアレイ２について説明する。
図２は、初期化用半導体レーザアレイ２を説明する図である。図２に示すように、初期化用半導体レーザアレイ２は、所定の段差ｄを有するステップが形成された支持体Ｓと、支持体Ｓに固定された５個の半導体レーザ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅと、を有している。５個の半導体レーザ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅは、支持体Ｓに形成された各ステップ上にそれぞれ固定されることにより、隣接する各半導体レーザから発光されるレーザビームのそれぞれの焦点位置が、多層型記録媒体１の深さ方向に、互いに段差ｄだけずれるように配置されている。尚、図２は、実際の長さ等を表すものではない。

支持体Ｓに形成されたステップの段差ｄの大きさは、通常、対物レンズ８の焦点深度の幅程度に調整され、例えば、１μｍ〜２μｍである。尚、多層型記録媒体１の記録層が結晶化されやすい材料から構成されている場合には、段差ｄの大きさは、焦点深度の幅よりも大きくしても良い。

また、図２に示された初期化用半導体レーザアレイ２では、５個の半導体レーザ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅから発光される総てのレーザビームが、多層型記録媒体１の記録層の初期化に使用されるが、場合により、その内の一個の半導体レーザをＡＦ制御用半導体レーザとして用いても良い。この場合、ＡＦ制御レーザとして使用されるレーザビームの波長は初期化レーザとして使用されるレーザビームの波長よりも短いのが好ましい。また、このように初期化用半導体レーザアレイ２にＡＦ制御用半導体レーザを設けた場合には、ＡＦ制御用半導体レーザ１３、コリメートレンズ１４及び偏光ビームスプリッター７は使用しない。

次に、初期化装置１００の作用について説明する。
初期化装置１００においては、搭載される多層型記録媒体１の複数の記録層が、初期化用半導体レーザアレイ２から発光される初期化レーザビーム２８により、同時に初期化される。即ち、初期化用半導体レーザアレイ２を構成する５個の半導体レーザ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅは、隣接する各半導体レーザから発光されるレーザビームのそれぞれの焦点位置が、多層型記録媒体１の深さ方向に、互いに段差ｄだけずれるように配置されている。これらの複数のレーザビームが多層型記録媒体１に照射され、多層型記録媒体１の複数の記録層が同時に初期化される。

尚、後述するように、初期化レーザビーム２８を構成する複数のレーザビームの個々の形状は、多層型記録媒体１のトラック方向と略垂直方向に長い形状の長円スポットになるようにそれぞれ調整されている。このような長円スポットは、点光源である初期化用半導体レーザアレイ２から発光されたビームをシリンドリカルレンズ５を用いて形成される。尚、シリンドリカルレンズ５の替わりにプリズムを使用したり、レーザ光源を予め線光源に形成しても良い。

図３は、初期化レーザビーム２８を説明する図である。図３（ａ）は、記録トラックに照射される初期化レーザビーム２８の長円スポットを示し、図３（ｂ）は、初期化レーザビーム２８の照射位置を示す。尚、図３は、実際の長さ等を表すものではない。
図３（ａ）に示すように、初期化レーザビーム２８は、５個の半導体レーザ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ（図２）から発光されたレーザビームから調整された５個の長円スポット２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅから構成されている。これらの長円スポット２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅは、それぞれ、長円形状の長手方向が多層型記録媒体１のディスク回転方向に対して略垂直方向に長くなるように配置され、複数の記録トラックを照射する。

また、ＡＦ制御レーザビーム２９の円スポット２９ａは、初期化レーザビーム２８の長円スポット２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅより、時間的に前側に配置されている。ＡＦ制御レーザビーム２９の円スポット２９ａを初期化レーザビーム２８の長円スポット２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅより時間的に前側に配置することにより、多層型記録媒体１を、ＡＦ制御しながら、その後ろ側で初期化を行うことができる。この方式によれば、初期化によって生じる反射率変化（反射率ムラを含む）による影響を低減することができるので好ましい。

次に、図３（ｂ）に示すように、対物レンズ８を透過した初期化レーザビーム２８を構成する５個の長円スポット２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅは、多層型記録媒体１の深さ方向に、それぞれの焦点位置が互いにずれた状態で、複数の記録層３３，３４，３５の総てを同時に照射し、これらを初期化する。この場合、初期化レーザビーム２８の入射面から最も奥側の長円スポット２８ａが照射される部分から、入射面から最も手前の長円スポット２８ｅが照射される部分までの範囲が、初期化領域である。

５個の長円スポット２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅのそれぞれの焦点位置が、多層型記録媒体１の透明基板３２面に対する深さ方向のずれ量は、対物レンズ８の焦点深度程度が好ましい。このずれ量は、前述したように、初期化用半導体レーザアレイ２（図２）における所定の段差ｄを調整することにより、多層型記録媒体１内の焦点位置を変えることができる。
尚、結晶化されやすい材料からなる記録膜を用いた場合には、各レーザスポットの焦点位置が多少ずれても初期化は可能なため、ずれ量は焦点深度以上でも初期化が可能である。

また、図３（ｂ）に示すように、ＡＦ制御レーザビーム２９の焦点位置である円スポット２９ａが、初期化レーザビーム２８の焦点位置（長円スポット２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅ）とは異なる位置の反射層３８に配置されることにより、ＡＦ制御が行われる。即ち、記録層３３，３４，３５がａｓ ｄｅｐｏ．状態の場合は、これらの反射率が低いためにＡＦ制御が難しい。この場合、多層型記録媒体１の記録層３３，３４，３５より反射率が高い反射層３８等の高反射率層にＡＦをかけ、その状態から電気的にオフセットをかけて対物レンズ８の位置をずらし、初期化レーザビーム２８の深さ位置を制御することが好ましい。

ここで、図３（ｂ）に示された多層型記録媒体１の構造を説明する。
図３（ｂ）には、多層型記録媒体１の例として電界効果型光ディスクが示されている。図３（ｂ）に示された多層型記録媒体１は、例えば、ポリカーボネート等の透過性材料からなる透明基板３２と、透明基板３２上に、Ｇｅ_２Ｓｂ_２Ｔｅ_５系の相変化膜（厚さ約２０ｎｍ）等を用いて形成された記録層３３，３４，３５と、初期化レーザビームの入射側から見て３層目の記録層３５に接して、例えば、Ａｌ系材料を用いて形成された反射層３８（厚さ約１００ｎｍ）と、例えば、スピンコートにより形成されたＵＶ樹脂層からなる保護層３９（厚さ約１０μｍ）と、を有している。また、記録層３３，３４の間と記録層３４，３５との間には、それぞれ、例えば、絶縁層としてＳｉＯ_２層（厚さ約１２０ｎｍ）からなる中間層３６，３７が形成されている。

尚、記録層３３，３４，３５のそれぞれには、保護膜としてＺｎＳ−ＳｉＯ_２等の誘電体膜（厚さ約１００ｎｍ）及び透明電極（厚さ３０ｎｍ）が密着して形成されている（図示せず）。また、透明基板３２の表面（記録層側）には、必要に応じてトラッキングサーボ用の溝等が形成されている。また、相変化膜として、高速消去が可能なＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系記録膜も用いることができる。

図４は、長円スポット２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅを説明する図である。図４（ａ）は、記録トラック上の長円スポット２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅと円スポット２９ａとの配置を示し、図４（ｂ）は、長円スポット２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅ及び円スポット２９ａのビーム強度分布を示す。
図４（ａ）に示すように、長円スポット２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅは、長円方向が記録トラック４１に対してほぼ垂直になるよう配置されているのは前述したとおりである。

次に、図４（ｂ）に示すように、初期化レーザビーム２８（図３）を構成する５個の長円スポット２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅのビーム強度を変化させている。即ち、多層型記録媒体１の奥側に照射される長円スポット２８ａのビーム強度を最も強くしている。長円スポット２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅのビーム強度に傾きを持たせることにより、多層型記録媒体１の奥側の記録層３５を初期化するための実行パワーを確保することができる。

本実施の形態では、長円スポットを記録トラック４１に対してほぼ垂直に配置したが、初期化レーザビームのパワーに余裕がない場合は、記録トラック４１に対して、所定の角度を持たせ、実効的に媒体上に照射されるエネルギーを高くしてもよい。

次に、初期化装置１００を用いて多層型記録媒体１の複数の記録層を初期化する方法について説明する。
先ず、多層型記録媒体１を線速度一定（ＣＬＶ）で回転させ、初期化を開始する半径位置まで光学系を移動させ、その場所でＡＦ制御レーザビームを用いて多層型記録媒体１にＡＦをかける。このとき、多層型記録媒体１が有する複数の記録層総てに初期化レーザビームの焦点があった状態で照射されている。ＡＦ制御レーザビーム及び初期化レーザビームの位置関係は、予め設定されている。尚、多層型記録媒体１の記録感度等の特性が異なる場合には、初期化の最適条件を求めるために、予め、試し初期化を行っても良い。

多層型記録媒体１の記録層内における初期化レーザビームの中心位置の設定は、ＡＦ制御回路２１によって自動焦点が行なわれている状態で検出器１９，２０を光軸方向に動かし、それに伴って対物レンズ８の位置を変えることにより実行される。この場合、検出器１９，２０によって得られる焦点誤差信号は、初期化レーザビーム２８の中心位置が設定した値になるときに０レベルとなる。また、初期化レーザビーム２８の長さの設定は、シリンドリカルレンズ５を所定の焦点距離のものにすることにより実行する。更に、初期化レーザビーム２８の長手方向の記録トラックに対する向きの変化は、シリンドリカルレンズ５を回転させることによって実行する。

本実施の形態において、多層型記録媒体１の初期化は、線速度一定の場合又は回転数一定の場合の両方に適用可能である。回転数が一定の場合には、多層型記録媒体１の初期化しようとする位置の半径が大きくなるに従い、初期化レーザビーム２８のレーザパワーを大きくすることにより、多層型記録媒体１の全面に亘って良好な初期化を行うことができる。また、場合により、半径が大きくなるに従い、送りピッチを小さくすることも有効である。

また、初期化しようとする多層型記録媒体１の全領域をいくつかの領域に分割し、それぞれの領域毎に最適条件で初期化する方法を採用することも可能である。
本実施の形態で使用する多層型記録媒体１としては、複数の記録層のトータル膜厚が小さいものが好ましい。複数の記録層のトータル膜厚が小さい場合は、少ないレーザで初期化が行えるので装置コストを小さくすることができる。特に、例えば、特許文献５（特開２００３−３４６３７８号公報）に記載されているような超多層電界効果型光ディスク媒体に適用する場合に効果が大きい。
また、予め記録層を形成していない３次元記録媒体等にも適用できる。

本実施の形態が適用される多層型記録媒体の初期化装置を説明する図である。 初期化用半導体レーザアレイを説明する図である。 初期化レーザビームを説明する図である。図３（ａ）は、記録トラックに照射される初期化レーザビームの長円スポットを示し、図３（ｂ）は、初期化レーザビームの照射位置を示す。 長円スポットを説明する図である。図４（ａ）は、記録トラック上の長円スポットと円スポットとの配置を示し、図４（ｂ）は、長円スポット及び円スポットのビーム強度分布を示す。

符号の説明

１…多層型記録媒体、２…初期化用半導体レーザアレイ、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ…半導体レーザ、３…コリメートレンズ、４…ビームスプリッター、５…シリンドリカルレンズ、６…ビームスプリッター、７…偏光ビームスプリッター、８…対物レンズ、９…絞り込みレンズ、１０…検出器、１１…絞り込みレンズ、１２…検出器、１３…ＡＦ制御用半導体レーザ、１４…コリメートレンズ、１５…λ／４波長板、１６…反射ミラー、１７…絞り込みレンズ、１８…ビームスプリッター、１９，２０…検出器、２１…ＡＦ制御回路、２２，２３…レーザドライバ、２４…ＡＰＣ、２５…ＡＤＣ、２６…マイクロプロセッサー、２８…初期化レーザビーム、２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅ…長円スポット、２９…ＡＦ制御レーザビーム、２９ａ…円スポット、３２…透明基板、３３，３４，３５…記録層、３６，３７…中間層、３８…反射層、３９…保護層、４１…記録トラック、１００…初期化装置

Claims (14)

1. 基板上に積層された複数の記録層を初期化する多層型記録媒体の初期化方法であって、
   複数のレーザビームを、前記レーザビームの各焦点位置が前記多層型記録媒体の深さ方向に所定の間隔でずれた状態に配置するレーザビーム配置ステップと、
   レーザビーム配置ステップにより各焦点位置がずれた状態に配置された前記複数のレーザビームを前記多層型記録媒体に入射し、複数の記録層を同時に初期化する初期化ステップと、
   を有することを特徴とする多層型記録媒体の初期化方法。
2. 前記レーザビーム配置ステップは、所定の段差を有する支持体上に、複数の半導体レーザをアレイ状に設けたレーザアレイを形成することを特徴とする請求項１記載の多層型記録媒体の初期化方法。
3. 前記所定の間隔が、焦点深度に相当することを特徴とする請求項２記載の多層型記録媒体の初期化方法。
4. 前記初期化ステップは、前記複数のレーザビームを１つの対物レンズを用いて集光することを特徴とする請求項１記載の多層型記録媒体の初期化方法。
5. 前記初期化ステップにおいて、前記レーザビームの形状を長円形状とし、当該レーザビームを前記長円形状の長手方向が前記多層型記録媒体の記録トラック方向と略垂直に配置することを特徴とする請求項１記載の多層型記録媒体の初期化方法。
6. 前記初期化ステップにおいて、前記レーザビームの光強度が、前記基板側より奥側に設けられた記録層に入射するレーザビームほど大きいことを特徴とする請求項１記載の多層型記録媒体の初期化方法。
7. 前記初期化ステップにおいて、前記レーザビームの波長より短波長のオートフォーカス制御レーザビームを、当該レーザビームとは異なる位置に照射するオートフォーカス制御ステップを、さらに有することを特徴とする請求項１記載の多層型記録媒体の初期化方法。
8. 前記オートフォーカス制御ステップにおいて、前記オートフォーカス制御レーザビームを、前記多層型記録媒体における最も高反射率を示す層に照射することを特徴とする請求項７記載の多層型記録媒体の初期化方法。
9. 前記オートフォーカス制御ステップにおいて、前記オートフォーカス制御レーザビームを、前記レーザビームより時間的に前側に配置することを特徴とする請求項７記載の多層型記録媒体の初期化方法。
10. 所定の間隔をもって焦点位置がずれた複数の初期化レーザビームを発光するレーザアレイを備えたレーザドライバと、
    前記レーザアレイから発光される複数の初期化レーザビームを、初期化が必要とされる複数の記録層を備えた多層型記録媒体に集光する対物レンズと、
    前記複数の記録層を同時に初期化する初期化手段と、
    を有することを特徴とする多層型記録媒体の初期化装置。
11. 前記レーザアレイは、所定の段差を有するステップ形状が形成された支持体上に、複数の半導体レーザがアレイ状に設けられたことを特徴とする請求項１０記載の多層型記録媒体の初期化装置。
12. 前記対物レンズに対してほぼ垂直に入射するオートフォーカス制御レーザビームを発光するレーザドライバをさらに有することを特徴とする請求項１０記載の多層型記録媒体の初期化装置。
13. 前記記録層が、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系相変化膜及びＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化膜から選ばれることを特徴とする請求項１０記載の多層型記録媒体の初期化装置。
14. 前記多層型記録媒体が電界効果型光ディスク媒体であることを特徴とする請求項１０記載の多層型記録媒体の初期化装置。

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