JP2011086327A - 光記録媒体、光記録媒体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来のボイド(空孔)記録方式を採用する場合よりも低いレーザパワーで安定したボイド記録を行うことができるようにする。
【解決手段】樹脂層の境界面を複数有し且つそれら境界面の間隔が記録光の焦点深度以下とされた記録層を備える光記録媒体とする。樹脂層の境界面では空孔マークの記録感度が高まる。従って上記のように境界面が記録光の焦点深度以下の間隔で設けられる、換言すれば記録層がほぼ界面で満たされている記録層を備えるものとすることで、当該記録層の空孔マーク記録感度を全体的に高めることができる。これにより記録に必要なレーザパワーを従来よりも低く抑えることができ、従来のボイド記録方式の問題が解消され、結果、バルク型の記録媒体としての大容量記録媒体の実現性をさらに高めることができる。
【選択図】図5
【解決手段】樹脂層の境界面を複数有し且つそれら境界面の間隔が記録光の焦点深度以下とされた記録層を備える光記録媒体とする。樹脂層の境界面では空孔マークの記録感度が高まる。従って上記のように境界面が記録光の焦点深度以下の間隔で設けられる、換言すれば記録層がほぼ界面で満たされている記録層を備えるものとすることで、当該記録層の空孔マーク記録感度を全体的に高めることができる。これにより記録に必要なレーザパワーを従来よりも低く抑えることができ、従来のボイド記録方式の問題が解消され、結果、バルク型の記録媒体としての大容量記録媒体の実現性をさらに高めることができる。
【選択図】図5
Description
本発明は、光の照射により信号の記録/再生が行われる光記録媒体とその製造方法とに関する。
光の照射により信号の記録/再生が行われる光記録媒体として、例えばCD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、BD(Blu-ray Disc:登録商標)などのいわゆる光ディスクが普及している。
これらCD、DVD、BDなど現状において普及している光記録媒体の次世代を担うべき光記録媒体に関して、先に本出願人は、上記特許文献1や上記特許文献2に記載されるようないわゆるバルク記録型の光記録媒体を提案している。
ここで、バルク記録とは、例えば図13に示すようにして少なくともカバー層101とバルク層(記録層)102とを有する光記録媒体に対し、逐次焦点位置を変えてレーザ光照射を行ってバルク層102内に多層記録を行うことで、大記録容量化を図る技術である。
このようなバルク記録に関して、上記特許文献1には、いわゆるマイクロホログラム方式と呼ばれる記録技術が開示されている。
マイクロホログラム方式は、次の図14に示されるようにして、ポジ型マイクロホログラム方式とネガ型マイクロホログラム方式とに大別される。
マイクロホログラム方式では、バルク層102の記録材料として、いわゆるホログラム記録材料が用いられる。ホログラム記録材料としては、例えば光重合型フォトポリマ等が広く知られている。
マイクロホログラム方式は、次の図14に示されるようにして、ポジ型マイクロホログラム方式とネガ型マイクロホログラム方式とに大別される。
マイクロホログラム方式では、バルク層102の記録材料として、いわゆるホログラム記録材料が用いられる。ホログラム記録材料としては、例えば光重合型フォトポリマ等が広く知られている。
ポジ型マイクロホログラム方式は、図14(a)に示すように、対向する2つの光束(光束A、光束B)を同位置に集光して微細な干渉縞(ホログラム)を形成し、これを記録マークとする手法である。
また、図14(b)に示すネガ型マイクロホログラム方式は、ポジ型マイクロホログラム方式とは逆の発想で、予め形成しておいた干渉縞をレーザ光照射により消去して、当該消去部分を記録マークとする手法である。
図15は、ネガ型マイクロホログラム方式について説明するための図である、
ネガ型マイクロホログラム方式では、記録動作を行う前に、図15(a)に示されるようにして予めバルク層102に対して干渉縞を形成するための初期化処理を行うことになる。具体的には、図中に示すように平行光による光束C,Dを対向して照射し、それらの干渉縞をバルク層102の全体に形成しておく。
このように初期化処理により予め干渉縞を形成しておいた上で、図15(b)に示されるようにして消去マークの形成による情報記録を行う。具体的には、任意の層位置にフォーカスを合わせた状態で記録情報に応じたレーザ光照射を行うことで、消去マークによる情報記録を行うものである。
ネガ型マイクロホログラム方式では、記録動作を行う前に、図15(a)に示されるようにして予めバルク層102に対して干渉縞を形成するための初期化処理を行うことになる。具体的には、図中に示すように平行光による光束C,Dを対向して照射し、それらの干渉縞をバルク層102の全体に形成しておく。
このように初期化処理により予め干渉縞を形成しておいた上で、図15(b)に示されるようにして消去マークの形成による情報記録を行う。具体的には、任意の層位置にフォーカスを合わせた状態で記録情報に応じたレーザ光照射を行うことで、消去マークによる情報記録を行うものである。
但し、これらポジ型やネガ型によるマイクロホログラム方式には、以下のような問題点があった。
先ず、ポジ型のマイクロホログラムに関しては、その実現のためにレーザ光の照射位置制御に非常に高い精度を要求されるという問題がある。つまり、先の図14(a)に示したようにポジ型マイクロホログラム方式では、対向する光束Aと光束Bとを同位置に集光させることで記録マーク(ホログラム)を形成することになるが、このためには、双方の光の照射位置制御に非常に高い精度が要求されるものである。
このように非常に高い位置制御精度を要する点から、ポジ型マイクロホログラム方式は、その実現化のための技術的困難性が高く、また仮に実現したとしても装置製造コストの増大化は避けられないものとなり、結果として、現実的な手法とは言えないものとなる。
先ず、ポジ型のマイクロホログラムに関しては、その実現のためにレーザ光の照射位置制御に非常に高い精度を要求されるという問題がある。つまり、先の図14(a)に示したようにポジ型マイクロホログラム方式では、対向する光束Aと光束Bとを同位置に集光させることで記録マーク(ホログラム)を形成することになるが、このためには、双方の光の照射位置制御に非常に高い精度が要求されるものである。
このように非常に高い位置制御精度を要する点から、ポジ型マイクロホログラム方式は、その実現化のための技術的困難性が高く、また仮に実現したとしても装置製造コストの増大化は避けられないものとなり、結果として、現実的な手法とは言えないものとなる。
また、ネガ型マイクロホログラム方式としては、記録前の初期化処理を要する点が問題となる。
また、特に図15に示したように初期化処理を平行光を用いて行う場合には、初期化光として非常に高いパワーが必要となったり、また微細な記録マーク(消去マーク)を形成することが困難となるという問題が生じる。
すなわち、図14(a)にて説明したポジ型のマイクロホログラムの原理からすると、本来、初期化処理としては2つの光を同位置に集光させて行うべきものとなるが、このように2つの光束を集光させて初期化処理を行うとした場合は、設定した層数に応じた分だけ初期化処理を行わなければならず、現実的な手法ではなくなる。そこで、上述のように平行光を用いることで処理時間の短縮化を図ることになるが、このように平行光を用いて干渉縞を形成するためには、上記のように集光させる手法を採る場合と比較して非常に大きなパワーが必要となる。或いは、バルク層102の記録感度を高めることで対応することも可能であるが、その場合には、微細なマークを形成することが非常に困難となってしまう。
これらの点から理解されるように、ネガ型マイクロホログラム方式としても、その実現化は非常に困難とされている。
また、特に図15に示したように初期化処理を平行光を用いて行う場合には、初期化光として非常に高いパワーが必要となったり、また微細な記録マーク(消去マーク)を形成することが困難となるという問題が生じる。
すなわち、図14(a)にて説明したポジ型のマイクロホログラムの原理からすると、本来、初期化処理としては2つの光を同位置に集光させて行うべきものとなるが、このように2つの光束を集光させて初期化処理を行うとした場合は、設定した層数に応じた分だけ初期化処理を行わなければならず、現実的な手法ではなくなる。そこで、上述のように平行光を用いることで処理時間の短縮化を図ることになるが、このように平行光を用いて干渉縞を形成するためには、上記のように集光させる手法を採る場合と比較して非常に大きなパワーが必要となる。或いは、バルク層102の記録感度を高めることで対応することも可能であるが、その場合には、微細なマークを形成することが非常に困難となってしまう。
これらの点から理解されるように、ネガ型マイクロホログラム方式としても、その実現化は非常に困難とされている。
そこで本出願人は、これらの問題点を有するマイクロホログラム方式に代わる新たなバルク記録の手法として、特許文献2に開示されるようなボイド記録(空孔記録)方式による記録手法を提案している。
このボイド記録方式は、例えば光重合型フォトポリマなどの記録材料で構成されたバルク層102に対して、比較的高パワーでレーザ光照射を行い、上記バルク層102内に空孔(ボイド)を記録する手法である。特許文献2に記載されるように、このように形成された空孔部分は、バルク層102内における他の部分と屈折率が異なる部分となり、それらの境界部分で光の反射率が高められることになる。従って上記空孔部分は記録マークとして機能し、これによって空孔マークの形成による情報記録が実現される。
このボイド記録方式は、例えば光重合型フォトポリマなどの記録材料で構成されたバルク層102に対して、比較的高パワーでレーザ光照射を行い、上記バルク層102内に空孔(ボイド)を記録する手法である。特許文献2に記載されるように、このように形成された空孔部分は、バルク層102内における他の部分と屈折率が異なる部分となり、それらの境界部分で光の反射率が高められることになる。従って上記空孔部分は記録マークとして機能し、これによって空孔マークの形成による情報記録が実現される。
このようなボイド記録方式は、ホログラムを形成するものではないので、記録にあたっては片側からの光照射を行えば済むものとできる。すなわち、ポジ型マイクロホログラム方式の場合のように2つの光束を同位置に集光して記録マークを形成する必要は無いものとでき、2光束を同位置に集光させるための高い位置制御精度は不要とできる。
また、ネガ型マイクロホログラム方式との比較では、初期化処理を不要とすることができ、上述した初期化処理に係る問題点の解決を図ることができる。
また、ネガ型マイクロホログラム方式との比較では、初期化処理を不要とすることができ、上述した初期化処理に係る問題点の解決を図ることができる。
しかしながら、上記のようなボイド記録方式には以下のような問題点がある。
ボイド記録方式は、空孔を形成する手法であるため、その記録には非常に高いパワーを要する。具体的に、空孔マークを形成するためには、短時間に非常に高いパワーを集中させることのできる特殊なレーザ(いわゆる短パルスレーザ)を用いる。
或いは、現状の光ディスクシステムにおいて採用されている商用のCWレーザ(CW:Continuous Wave)を用いることも可能ではあるが、その場合はほぼ最大出力パワーでのレーザ光照射を行い、且つ記録速度(ディスク回転速度)を小さくした状態での記録を行わなければ、空孔マークを安定して形成することが非常に困難となる。すなわち、空孔形成の記録感度が非常に悪いという課題がある。
ボイド記録方式は、空孔を形成する手法であるため、その記録には非常に高いパワーを要する。具体的に、空孔マークを形成するためには、短時間に非常に高いパワーを集中させることのできる特殊なレーザ(いわゆる短パルスレーザ)を用いる。
或いは、現状の光ディスクシステムにおいて採用されている商用のCWレーザ(CW:Continuous Wave)を用いることも可能ではあるが、その場合はほぼ最大出力パワーでのレーザ光照射を行い、且つ記録速度(ディスク回転速度)を小さくした状態での記録を行わなければ、空孔マークを安定して形成することが非常に困難となる。すなわち、空孔形成の記録感度が非常に悪いという課題がある。
ちなみに、図16は、従来のボイド記録方式により情報記録を行った際の再生信号波形を示しているが、この図によると、従来のボイド記録方式によっては十分なSNR(S/N)が得られていないことが確認できる。なおこの図16において、記録マーク長は0.17μmで均一とした。
このようにして従来のボイド記録方式は、現状において記録感度の面で課題を有しており、その実現化には当該課題の解決が重要となる。
本発明は以上のような問題点に鑑み為されたものであり、従来のボイド記録方式よりも低パワーなレーザ光照射により空孔マークの形成を行うことができるようにし、バルク型の記録媒体としての大容量記録媒体の実現性をさらに高めることをその課題とする。
上記課題の解決のため、本発明では、光記録媒体として以下のように構成することとした。
すなわち、本発明の光記録媒体は、複数の樹脂層が形成されて上記樹脂層間の境界面が複数形成された記録層を備えると共に、各上記境界面の間隔が、上記記録層に対して照射される記録光の焦点深度以下とされているものである。
すなわち、本発明の光記録媒体は、複数の樹脂層が形成されて上記樹脂層間の境界面が複数形成された記録層を備えると共に、各上記境界面の間隔が、上記記録層に対して照射される記録光の焦点深度以下とされているものである。
上記のように本発明の光記録媒体は、樹脂層の境界面を複数有する記録層を備えて成る。そして、これら境界面の間隔が、記録光の焦点深度以下とされている。換言すれば、この場合の記録層は、ほぼ上記境界面で満たされていると表現することができる。
ここで、本出願人は実験の結果、樹脂層の境界面では、空孔マークの記録感度が高まることを確認している。
従って、上記のように樹脂層の境界面が記録光の焦点深度以下という非常に微細な間隔で配置されることによっては、上記記録層の深さ方向におけるどの位置を選択しても、記録感度の高い状態が得られるようにすることができる。つまりこの結果、本発明の光記録媒体に対しては、従来のボイド記録方式の場合よりも低パワーによるレーザ光照射により空孔マークの形成を行うことができる。
ここで、本出願人は実験の結果、樹脂層の境界面では、空孔マークの記録感度が高まることを確認している。
従って、上記のように樹脂層の境界面が記録光の焦点深度以下という非常に微細な間隔で配置されることによっては、上記記録層の深さ方向におけるどの位置を選択しても、記録感度の高い状態が得られるようにすることができる。つまりこの結果、本発明の光記録媒体に対しては、従来のボイド記録方式の場合よりも低パワーによるレーザ光照射により空孔マークの形成を行うことができる。
本発明によれば、バルク層としての記録層における空孔マークの記録感度を全体的に高めることと等価な効果を得ることができ、空孔マークの形成にあたって必要とされるレーザパワーを従来のボイド記録方式を採用する場合よりも低くすることができる。
このことより、例えば従来のボイド記録方式にて用いられていた短パルスレーザなどの特殊なレーザを用いる必要性はないものとでき、仮に、そのような特殊なレーザを用いたとしても、その使用時出力は低減化することができる。
そして、上記特殊なレーザに代えて現状の光ディスクシステムなどで使用される商用のCWレーザ(CW:Continuous Wave)を用いた場合には、従来のように記録速度を犠牲にする必要は無いものとでき、より高速な記録を実現化できる。
このようにして本発明によれば、従来のボイド記録方式が抱えていた課題の解決を図ることができ、それにより、バルク型の記録媒体としての大容量記録媒体の実現性をさらに高めることができる。
このことより、例えば従来のボイド記録方式にて用いられていた短パルスレーザなどの特殊なレーザを用いる必要性はないものとでき、仮に、そのような特殊なレーザを用いたとしても、その使用時出力は低減化することができる。
そして、上記特殊なレーザに代えて現状の光ディスクシステムなどで使用される商用のCWレーザ(CW:Continuous Wave)を用いた場合には、従来のように記録速度を犠牲にする必要は無いものとでき、より高速な記録を実現化できる。
このようにして本発明によれば、従来のボイド記録方式が抱えていた課題の解決を図ることができ、それにより、バルク型の記録媒体としての大容量記録媒体の実現性をさらに高めることができる。
以下、発明を実施するための最良の形態(以下実施の形態とする)について説明していく。
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
<1.界面記録として順当に考えられる手法>
<2.実施の形態としての光記録媒体>
[2-1.光記録媒体の構成]
[2-2.実施の形態の光記録媒体の製造方法]
[2-3.サーボ制御について]
[2-4.記録再生装置の構成]
<3.変形例>
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
<1.界面記録として順当に考えられる手法>
<2.実施の形態としての光記録媒体>
[2-1.光記録媒体の構成]
[2-2.実施の形態の光記録媒体の製造方法]
[2-3.サーボ制御について]
[2-4.記録再生装置の構成]
<3.変形例>
<1.界面記録として順当に考えられる手法>
先ずは、実施の形態の説明に先立ち、順当に考えられる界面記録の手法について説明しておく。
ここで、バルク型の光記録媒体は、先の図13による説明からも理解されるように、バルク層の深さ方向における位置を適宜選択して記録を行うことで、多層記録を実現するようにされている。
このためには、バルク層の深さ方向において、予めマーク列の形成層(情報記録層)とすべき位置を定めておき、記録時には、このように予め設定された層位置に合焦位置を合わせて記録を行うことになる。
界面記録として順当に考えられる手法としては、このようにバルク層の深さ方向に予め設定された各情報記録層となるべき位置につき1つずつ、樹脂と樹脂との境界面を設けた光記録媒体を用いるものとし、それらの境界面を対象として適宜空孔マーク(ボイド)の記録を行う手法となる。
先ずは、実施の形態の説明に先立ち、順当に考えられる界面記録の手法について説明しておく。
ここで、バルク型の光記録媒体は、先の図13による説明からも理解されるように、バルク層の深さ方向における位置を適宜選択して記録を行うことで、多層記録を実現するようにされている。
このためには、バルク層の深さ方向において、予めマーク列の形成層(情報記録層)とすべき位置を定めておき、記録時には、このように予め設定された層位置に合焦位置を合わせて記録を行うことになる。
界面記録として順当に考えられる手法としては、このようにバルク層の深さ方向に予め設定された各情報記録層となるべき位置につき1つずつ、樹脂と樹脂との境界面を設けた光記録媒体を用いるものとし、それらの境界面を対象として適宜空孔マーク(ボイド)の記録を行う手法となる。
図1は、上記のような順当に考えられる界面記録の手法で用いる界面記録型媒体51の断面構造図を示している。
なお前提として、界面記録型媒体51は、ディスク状の記録媒体であるとする。
図示するように界面記録型媒体51には、上層側から順にカバー層52、選択反射膜53、中間層54、バルク層55が形成されている。
ここで、本明細書において「上層側」とは、記録又は再生のために照射されるレーザ光が入射する面を上面としたときの上層側を指す。この場合、レーザ光はカバー層52側から入射することになる。
なお前提として、界面記録型媒体51は、ディスク状の記録媒体であるとする。
図示するように界面記録型媒体51には、上層側から順にカバー層52、選択反射膜53、中間層54、バルク層55が形成されている。
ここで、本明細書において「上層側」とは、記録又は再生のために照射されるレーザ光が入射する面を上面としたときの上層側を指す。この場合、レーザ光はカバー層52側から入射することになる。
カバー層52は、例えばポリカーボネートやアクリルなどの樹脂で構成され、図示するようにその下面側には、記録/再生位置を案内するための案内溝の形成に伴う凹凸の断面形状が与えられている。
上記案内溝としては、連続溝(グルーブ)、又はピット列で形成される。例えば案内溝がグルーブとされる場合は、当該グルーブを周期的に蛇行させて形成することで、該蛇行の周期情報により絶対位置情報(半径位置や回転角度の情報)の記録を行うことができる。
カバー層2は、このような案内溝(凹凸形状)が形成されたスタンパを用いた射出成形などにより生成されるものである。
上記案内溝としては、連続溝(グルーブ)、又はピット列で形成される。例えば案内溝がグルーブとされる場合は、当該グルーブを周期的に蛇行させて形成することで、該蛇行の周期情報により絶対位置情報(半径位置や回転角度の情報)の記録を行うことができる。
カバー層2は、このような案内溝(凹凸形状)が形成されたスタンパを用いた射出成形などにより生成されるものである。
また、上記案内溝が形成された上記カバー層52の下面側には、選択反射膜53が成膜される。
ここで、バルク記録方式では、記録層としてのバルク層に対してマーク記録を行うための記録光(第1レーザ光)とは別に、上記のような案内溝に基づきトラッキングやフォーカスのエラー信号を得るためのサーボ光(第2レーザ光)を別途に照射するものとされている。
このとき、仮に、上記サーボ光がバルク層に到達してしまうと、当該バルク層内におけるマーク記録に悪影響を与える虞がある。このため、サーボ光は反射し、記録光は透過するという選択性を有する反射膜が必要とされている。
従来よりバルク記録方式では、記録光とサーボ光とはそれぞれ波長の異なるレーザ光を用いるようにされており、これに対応すべく、上記選択反射膜53としては、サーボ光と同一の波長帯の光は反射し、それ以外の波長による光は透過するという、波長選択性を有する選択反射膜が用いられる。
ここで、バルク記録方式では、記録層としてのバルク層に対してマーク記録を行うための記録光(第1レーザ光)とは別に、上記のような案内溝に基づきトラッキングやフォーカスのエラー信号を得るためのサーボ光(第2レーザ光)を別途に照射するものとされている。
このとき、仮に、上記サーボ光がバルク層に到達してしまうと、当該バルク層内におけるマーク記録に悪影響を与える虞がある。このため、サーボ光は反射し、記録光は透過するという選択性を有する反射膜が必要とされている。
従来よりバルク記録方式では、記録光とサーボ光とはそれぞれ波長の異なるレーザ光を用いるようにされており、これに対応すべく、上記選択反射膜53としては、サーボ光と同一の波長帯の光は反射し、それ以外の波長による光は透過するという、波長選択性を有する選択反射膜が用いられる。
上記選択反射膜53の下層側には、例えばUV硬化樹脂などの接着材料とされた中間層54を介して、バルク層55が接着(積層)されている。
バルク層55は、図のように第1樹脂層55aと第2樹脂層55bとが交互に複数積層された構造を有する。これら第1樹脂層55aと第2樹脂層55bとの間に、境界面(単に「界面」とも呼ぶ)Bが形成されることになる。
図1では、第1樹脂層55aと第2樹脂層55bとの積層が繰り返し3回行われ、界面Bとして第1界面B1〜第5界面B5の計5つが形成された場合を示している。
図1では、第1樹脂層55aと第2樹脂層55bとの積層が繰り返し3回行われ、界面Bとして第1界面B1〜第5界面B5の計5つが形成された場合を示している。
前述のように、界面記録として順当に考えられる手法は、予め設定された情報記録層とすべき各層位置につき1つずつ樹脂と樹脂の境界面を設けることになる。従って図中の各界面Bの間隔は、上記予め設定された情報記録層とすべき各層位置間の間隔と一致するものとなっている。
ここで、先に本出願人は、このような樹脂と樹脂との界面を有する光記録媒体について実験を行った結果、上記界面においては、空孔マークの記録感度が向上することを確認した。
図2は、空孔マーク形成にあたってのレーザパワーと界面からの距離との関係を示した図である。
この図2に示されるように、空孔マークを形成するために必要なレーザパワーは、界面において最も低くなる。この図2によると、空孔マーク形成のために必要とされるレーザパワーは、界面から或る程度の距離までの区間では、界面からの距離に応じて徐々に大となり、それ以降で一定となる。すなわち、界面から或る程度の距離までの区間では、空孔マーク形成のために界面からの距離に応じて徐々にレーザパワーを上昇させる必要があり、レーザパワーを一定以上とすれば、界面からの距離とは無関係に空孔マークが形成可能となるものである。
図2は、空孔マーク形成にあたってのレーザパワーと界面からの距離との関係を示した図である。
この図2に示されるように、空孔マークを形成するために必要なレーザパワーは、界面において最も低くなる。この図2によると、空孔マーク形成のために必要とされるレーザパワーは、界面から或る程度の距離までの区間では、界面からの距離に応じて徐々に大となり、それ以降で一定となる。すなわち、界面から或る程度の距離までの区間では、空孔マーク形成のために界面からの距離に応じて徐々にレーザパワーを上昇させる必要があり、レーザパワーを一定以上とすれば、界面からの距離とは無関係に空孔マークが形成可能となるものである。
この図2を参照して理解されるように、空孔マークの記録感度は、界面において最も良好となる。従って、界面を対象として空孔マークの記録を行うものとすれば、界面を有さないバルク層内部に対して空孔マークの記録を行う従来のボイド記録方式と比較して、より低いパワーで且つ安定した記録を行うことができる。
なお、このように樹脂と樹脂との界面において空孔マークの記録感度が向上するのは、樹脂内部よりも界面の方が光が吸収され易いためであると考えられる。また、樹脂内部よりも界面の方が圧力が小さいという点でも空孔マークが形成され易いと考えられる。
また図3は、境界に対して空孔マークを記録した場合における再生信号波形を示している。この図3においても先の図16の場合と同様に、記録マーク長は0.17μmとした。
この図3と図16との比較より、界面記録によるボイド記録を行った場合の方が、従来のボイド記録を行う場合よりも明らかにSNR(S/N)が向上することが分かる。
言うまでもなく、このようにSNRの向上が図られるのは、境界において記録感度が向上していることに依る。
この図3と図16との比較より、界面記録によるボイド記録を行った場合の方が、従来のボイド記録を行う場合よりも明らかにSNR(S/N)が向上することが分かる。
言うまでもなく、このようにSNRの向上が図られるのは、境界において記録感度が向上していることに依る。
ここで、上記のような界面記録型媒体51について、良好な記録感度が得られるようにするためには、記録時においては、レーザ光の合焦位置が常に界面B上にあるようにされる必要がある。すなわち、図1に示される媒体構造とする場合には、記録時におけるレーザ光のフォーカスサーボを、界面Bに対して追従させるようにして行う必要性がある。
但し図1に示す界面記録型媒体51において、界面Bは、単なる樹脂と樹脂との境界面であり、金属や誘電体などによる反射膜が形成されているものではない。従ってマークが未記録の状態にある記録時においては、界面Bを対象としたフォーカスサーボを可能とするために、何らかの工夫が必要となる。
界面Bにフォーカスサーボをかけるためには、第1樹脂層55aと第2樹脂層55bとに屈折率差を与えて、それらの界面Bを反射体として機能させるようにする。すなわち、互いに屈折率の異なる物質の界面では反射率が高まる性質を利用することで、界面Bからの反射光が得られるようにし、該反射光に基づいて界面Bを対象としたフォーカスサーボ制御が可能となるようにするものである。
このように界面Bからの反射光が得られるようにした場合における具体的なサーボ制御について、次の図4を参照して説明しておく。
先ず、先の説明からも理解されるように、バルク型光記録媒体としての界面記録型媒体51に対しては、空孔マークの形成のための第1レーザ光とは別途に、サーボ光としての第2レーザ光が照射される。このとき、これら第1レーザ光と第2レーザ光とは別々の位置で照射するものとはせず、図示するように共通の対物レンズを介して界面記録型媒体51に対して照射することになる。
先ず、先の説明からも理解されるように、バルク型光記録媒体としての界面記録型媒体51に対しては、空孔マークの形成のための第1レーザ光とは別途に、サーボ光としての第2レーザ光が照射される。このとき、これら第1レーザ光と第2レーザ光とは別々の位置で照射するものとはせず、図示するように共通の対物レンズを介して界面記録型媒体51に対して照射することになる。
この前提を踏まえた上で、先ずはトラッキングサーボについて説明する。
記録時において、対物レンズのトラッキング方向の駆動は、サーボ光としての第2レーザ光の反射光に基づき、当該第2レーザ光のスポット位置が、選択反射膜53(カバー層52)に形成された案内溝に追従するようにして行う。
ここで、上述のように界面Bは単に樹脂と樹脂との境界面であって、空孔マーク形成のための第1レーザ光を案内するための案内溝は形成されてはいない。しかしながら、上記のようにして当該第1レーザ光と共通の対物レンズを介して照射される第2レーザ光の反射光に基づいて、選択反射膜53に形成された案内溝に追従するように対物レンズが駆動されることで、界面に対して照射されるべき第1レーザ光のトラッキング方向の位置は、案内溝に沿ったものとすることができる。
記録時において、対物レンズのトラッキング方向の駆動は、サーボ光としての第2レーザ光の反射光に基づき、当該第2レーザ光のスポット位置が、選択反射膜53(カバー層52)に形成された案内溝に追従するようにして行う。
ここで、上述のように界面Bは単に樹脂と樹脂との境界面であって、空孔マーク形成のための第1レーザ光を案内するための案内溝は形成されてはいない。しかしながら、上記のようにして当該第1レーザ光と共通の対物レンズを介して照射される第2レーザ光の反射光に基づいて、選択反射膜53に形成された案内溝に追従するように対物レンズが駆動されることで、界面に対して照射されるべき第1レーザ光のトラッキング方向の位置は、案内溝に沿ったものとすることができる。
一方、記録時において、第1レーザ光についてのフォーカスサーボ制御は、前述のように各界面Bで反射光が得られることに対応させて、第1レーザ光の反射光を利用して対物レンズのフォーカス方向の位置を制御することで行うことになる。
但しここで注意すべきは、記録時における第2レーザ光は、選択反射膜53に記録された絶対位置情報の読み出しのため、その合焦位置が選択反射膜53上となるようにされる必要があるという点である。
このため、この場合の光学系においては、第2レーザ光の合焦位置を独立して制御することのできる第2レーザ用フォーカス機構を別途に備える。例えば当該第2レーザ用フォーカス機構としては、対物レンズに入射する第2レーザ光のコリメーションを変化させるエキスパンダなどで実現することができる。
このような第2レーザ用フォーカス機構を別途に設けることで、記録時における第2レーザ光のフォーカスサーボについては、当該第2レーザ光の反射光に基づき上記第2レーザ用フォーカス機構を制御することで、選択反射膜53上に追従させるようにして行う。
このため、この場合の光学系においては、第2レーザ光の合焦位置を独立して制御することのできる第2レーザ用フォーカス機構を別途に備える。例えば当該第2レーザ用フォーカス機構としては、対物レンズに入射する第2レーザ光のコリメーションを変化させるエキスパンダなどで実現することができる。
このような第2レーザ用フォーカス機構を別途に設けることで、記録時における第2レーザ光のフォーカスサーボについては、当該第2レーザ光の反射光に基づき上記第2レーザ用フォーカス機構を制御することで、選択反射膜53上に追従させるようにして行う。
また、再生時においては、界面Bに対して空孔マーク列が形成されているので、第1レーザ光のフォーカスサーボ・トラッキングサーボは共に、空孔マーク列を対象として行うことができる。すなわち、再生時においては、第1レーザ光の反射光に基づき対物レンズのフォーカス方向・トラッキング方向の位置制御を行うことで、第1レーザ光のスポット位置を対象とする層位置に記録された空孔マーク列に追従させるようにする。
なお、再生時において、再生開始位置へのアクセス動作を行う際には、選択反射膜53に記録された絶対位置情報の読み出しが行われる必要がある。すなわち、再生開始位置へのアクセス完了後は、対物レンズのトラッキング方向の位置は、上述のように第1レーザ光を空孔マーク列に追従させるために第1レーザ光の反射光に基づき制御することになるが、アクセス動作が完了するまでの間は、上記絶対位置情報の読み出しのため、対物レンズのトラッキング方向の位置は第2レーザ光の反射光に基づき案内溝をトレースするようにして行われる必要がある。
つまりこの点を考慮すると、再生時における対物レンズのトラッキング方向の制御は、アクセス完了前と完了後とで切り換えを行う必要があり、具体的に、アクセス完了前までは、第2レーザ光の反射光に基づき選択反射膜53上の案内溝に追従するようにして行い、アクセス完了後には、第1レーザ光の反射光に基づき対象とする情報記録層に形成された空孔マーク列に追従するようにして行うことになる。
なお確認のために述べておくと、フォーカスサーボに関しては、アクセス完了前/後での切り換えは特に不要であり、 第1レーザ光のフォーカスサーボに関しては第1レーザ光の反射光に基づき対物レンズ位置を制御することで行い、第2レーザ光のフォーカスサーボに関しては第2レーザ光の反射光に基づき前述した第2レーザ用フォーカス機構を制御することで行うこととなる。
つまりこの点を考慮すると、再生時における対物レンズのトラッキング方向の制御は、アクセス完了前と完了後とで切り換えを行う必要があり、具体的に、アクセス完了前までは、第2レーザ光の反射光に基づき選択反射膜53上の案内溝に追従するようにして行い、アクセス完了後には、第1レーザ光の反射光に基づき対象とする情報記録層に形成された空孔マーク列に追従するようにして行うことになる。
なお確認のために述べておくと、フォーカスサーボに関しては、アクセス完了前/後での切り換えは特に不要であり、 第1レーザ光のフォーカスサーボに関しては第1レーザ光の反射光に基づき対物レンズ位置を制御することで行い、第2レーザ光のフォーカスサーボに関しては第2レーザ光の反射光に基づき前述した第2レーザ用フォーカス機構を制御することで行うこととなる。
以下に、上記による記録/再生時の第1レーザ光・第2レーザ光のサーボ制御について整理しておく。
〜記録時〜
・第1レーザ光のフォーカスサーボは、第1レーザ光の反射光に基づき、界面Bに追従させるようにして対物レンズのフォーカス方向の位置を制御することで行う。
(記録時における第1レーザ光のトラッキングサーボは、第2レーザ光の反射光に基づく対物レンズのトラッキング方向の位置制御により自動的に行われる。)
・第2レーザ光のフォーカスサーボは、第2レーザ光の反射光に基づき、選択反射膜53上に追従するように第2レーザ用フォーカス機構を制御することで行う。
・第2レーザ光のトラッキングサーボは、第2レーザ光の反射光に基づき、選択反射膜53の案内溝に追従させるようにして対物レンズのトラッキング方向の位置を制御することで行う。
〜再生時〜
・対物レンズのトラッキングサーボ制御に関しては、アクセス完了前までは、第2レーザ光の反射光に基づき当該第2レーザ光のスポットを選択反射膜53上の案内溝に追従させるようにして行い、アクセス完了後には、第1レーザ光の反射光に基づき当該第1レーザ光のスポットを対象とする情報記録層に形成された空孔マーク列に追従させるようにして行う。
・フォーカスサーボに関しては、第1レーザ光については、第1レーザ光の反射光に基づき対物レンズのフォーカス方向の位置を制御することで行い、第2レーザ光に関しては、第2レーザ光の反射光に基づき第2レーザ用フォーカス機構を制御することで行う。
〜記録時〜
・第1レーザ光のフォーカスサーボは、第1レーザ光の反射光に基づき、界面Bに追従させるようにして対物レンズのフォーカス方向の位置を制御することで行う。
(記録時における第1レーザ光のトラッキングサーボは、第2レーザ光の反射光に基づく対物レンズのトラッキング方向の位置制御により自動的に行われる。)
・第2レーザ光のフォーカスサーボは、第2レーザ光の反射光に基づき、選択反射膜53上に追従するように第2レーザ用フォーカス機構を制御することで行う。
・第2レーザ光のトラッキングサーボは、第2レーザ光の反射光に基づき、選択反射膜53の案内溝に追従させるようにして対物レンズのトラッキング方向の位置を制御することで行う。
〜再生時〜
・対物レンズのトラッキングサーボ制御に関しては、アクセス完了前までは、第2レーザ光の反射光に基づき当該第2レーザ光のスポットを選択反射膜53上の案内溝に追従させるようにして行い、アクセス完了後には、第1レーザ光の反射光に基づき当該第1レーザ光のスポットを対象とする情報記録層に形成された空孔マーク列に追従させるようにして行う。
・フォーカスサーボに関しては、第1レーザ光については、第1レーザ光の反射光に基づき対物レンズのフォーカス方向の位置を制御することで行い、第2レーザ光に関しては、第2レーザ光の反射光に基づき第2レーザ用フォーカス機構を制御することで行う。
上記による説明から理解されるように、界面記録として順当に考えられる手法として、予め情報記録層となるべき位置として設定した各層位置につき1つずつ界面Bを形成する手法を採った場合には、良好な記録感度が得られるようにするために、第1樹脂層55aと第2樹脂層55bとに屈折率差を与えて界面Bを反射体として機能させるようにした上で、記録時には、当該界面Bを対象とした第1レーザ光のフォーカスサーボを行うことになる。
しかしながら、バルク型の光記録媒体として多層記録を行うことを前提とした場合には、上述のように各界面Bを反射体として機能させてしまうと、多重干渉や迷光、クロストークの発生を誘発するものとなり、記録/再生特性を著しく悪化させる虞がある。
また、各界面Bが反射体として機能してしまうと、バルク層55の奥側(下層側)の層位置における光量の低下を招き、この点によっても記録/再生特性の悪化を招く虞がある。
また、各界面Bが反射体として機能してしまうと、バルク層55の奥側(下層側)の層位置における光量の低下を招き、この点によっても記録/再生特性の悪化を招く虞がある。
<2.実施の形態としての光記録媒体>
[2-1.光記録媒体の構成]
本実施の形態は、上記のように界面記録として順当に考えられる手法を採った場合に生じる問題点に鑑み、界面記録型の光記録媒体として以下のような光記録媒体を提案するものである。
[2-1.光記録媒体の構成]
本実施の形態は、上記のように界面記録として順当に考えられる手法を採った場合に生じる問題点に鑑み、界面記録型の光記録媒体として以下のような光記録媒体を提案するものである。
図5は、本実施の形態としての光記録媒体1の断面構造図を示している。
なお、この光記録媒体1としても、ディスク状の記録媒体であるとする。
この図5と先の図1とを対比して分かるように、本実施の形態の光記録媒体1としても、大まかな構造としては、上層側から順にカバー層2、選択反射膜3、中間層4、バルク層5が形成されたものとなっている。
なお、この光記録媒体1としても、ディスク状の記録媒体であるとする。
この図5と先の図1とを対比して分かるように、本実施の形態の光記録媒体1としても、大まかな構造としては、上層側から順にカバー層2、選択反射膜3、中間層4、バルク層5が形成されたものとなっている。
上記カバー層2としても、先のカバー層52と同様に、例えばポリカーボネートやアクリルなどの樹脂で構成され、その下面側には記録/再生位置を案内するための案内溝の形成に伴う凹凸の断面形状が与えられている。この場合も上記案内溝としては、連続溝(グルーブ)、又はピット列で形成され、これらピット列の形成やグルーブのウォブリングにより絶対位置情報が記録される。
カバー層2は、このような案内溝(凹凸形状)が形成されたスタンパを用いた射出成形などにより生成される。
カバー層2は、このような案内溝(凹凸形状)が形成されたスタンパを用いた射出成形などにより生成される。
また、上記案内溝が形成された上記カバー層2の下面側に対し、上記選択反射膜3が成膜される。
この場合も選択反射膜3としては、光記録媒体1にそれぞれ波長の異なる第1レーザ光、第2レーザ光が照射されることに対応させて、第2レーザ光と同一の波長帯の光は反射し、それ以外の波長による光は透過するという、波長選択性を有する選択反射膜が用いられる。
この場合も選択反射膜3としては、光記録媒体1にそれぞれ波長の異なる第1レーザ光、第2レーザ光が照射されることに対応させて、第2レーザ光と同一の波長帯の光は反射し、それ以外の波長による光は透過するという、波長選択性を有する選択反射膜が用いられる。
また、この場合の中間層4としても、例えばUV硬化樹脂などの接着材料とされ、上記選択反射膜3の下層側に、バルク層5を接着(積層)する。
ここで、本実施の形態の場合、上記バルク層5は、図示するように非常に微細な多層膜構造を有するように構成される。
図6は、本実施の形態の光記録媒体1の記録層として設けられる上記バルク層5の断面構造図を示している。
この図6に示されるように、本実施の形態のバルク層5としても、第1樹脂層5aと第2樹脂層5bとが交互に複数積層され、樹脂と樹脂との境界面が複数形成された構造を有している。
図6は、本実施の形態の光記録媒体1の記録層として設けられる上記バルク層5の断面構造図を示している。
この図6に示されるように、本実施の形態のバルク層5としても、第1樹脂層5aと第2樹脂層5bとが交互に複数積層され、樹脂と樹脂との境界面が複数形成された構造を有している。
但し、本実施の形態では、先の順当に考えられる手法の場合のように、各境界面の間隔(つまり各樹脂層の形成ピッチp)を、予め情報記録層となるべき層位置として設定した各層位置の間隔とはせず、より微細な間隔となるようにしている。
具体的には、図のように第1樹脂層5aと第2樹脂層5bとの形成ピッチ(つまりそれら樹脂層の厚み)をp、空孔マーク形成のためにバルク層5に照射される第1レーザ光の焦点深度をDOFとしたとき、
p≦DOF
となるようにしている。
ここで、上記焦点深度DOFは、上記第1レーザ光の出力端となる対物レンズの開口数をNA、上記第1レーザ光の波長をλとしたとき、
DOF=λ/NA2
で表されるものである。
具体的には、図のように第1樹脂層5aと第2樹脂層5bとの形成ピッチ(つまりそれら樹脂層の厚み)をp、空孔マーク形成のためにバルク層5に照射される第1レーザ光の焦点深度をDOFとしたとき、
p≦DOF
となるようにしている。
ここで、上記焦点深度DOFは、上記第1レーザ光の出力端となる対物レンズの開口数をNA、上記第1レーザ光の波長をλとしたとき、
DOF=λ/NA2
で表されるものである。
このような「DOF=λ/NA2」による条件が満たされることにより、この場合のバルク層5としては、図5を参照して分かるようにほぼ樹脂と樹脂との境界面で満たされるものとなる。
ここで、第1レーザ光の合焦点近傍には、図中の領域pcaと示すような、パワーが集中する部分が得られる。この領域pca内においては、パワーはほぼ一定となる。
空孔マークは、少なくともこのようにパワーが集中する領域pcaを含む範囲において形成されることになる。
空孔マークは、少なくともこのようにパワーが集中する領域pcaを含む範囲において形成されることになる。
このように空孔マークの大きさは、上記領域pcaの大きさに応じたものとなるが、当該領域pcaのフォーカス方向(深さ方向)における大きさは、図のように第1レーザ光の焦点深度DOFとほぼ一致するものであると見なすことができる。
従ってこの点を考慮すると、上記のように各境界面の間隔が焦点深度DOF以下となるようにされていることによっては、第1レーザ光の焦点位置がバルク層5内の深さ方向におけるどの位置にあっても、領域pcaが必ず境界面を含むことになる。つまりこれにより、バルク層5内のどの位置を記録対象位置としても、記録感度の高い状態が得られるようになるものである。
従ってこの点を考慮すると、上記のように各境界面の間隔が焦点深度DOF以下となるようにされていることによっては、第1レーザ光の焦点位置がバルク層5内の深さ方向におけるどの位置にあっても、領域pcaが必ず境界面を含むことになる。つまりこれにより、バルク層5内のどの位置を記録対象位置としても、記録感度の高い状態が得られるようになるものである。
このようにして本実施の形態の光記録媒体によれば、バルク層5内の深さ方向におけるどの位置を記録位置とした場合にも、記録感度が高い状態を得ることができる。換言すれば、バルク層としての記録層における空孔マークの記録感度を全体的に高めることと等価な効果を得ることができる。
このことで、先に説明した順当に考えられる界面記録手法とする場合のように、記録時に界面Bに対して第1レーザ光の合焦位置を追従させる必要性は無いものとできる。
そして、このように記録時(つまりマーク未形成時)において第1レーザ光を界面Bに追従させる必要性が無くなることで、本実施の形態では、第1樹脂層5aと第2樹脂層5bとの境界面を反射体として機能させる必要性も無いものとでき、結果、先に説明した順当に考えられる手法で問題となっていた多重干渉や迷光、クロストークの問題や、バルク層の奥側の層位置における光量の低下の問題を解消することができる。つまりこの結果、上記順当に考えられる手法を採る場合と比較して記録/再生特性の向上が図られる。
このことで、先に説明した順当に考えられる界面記録手法とする場合のように、記録時に界面Bに対して第1レーザ光の合焦位置を追従させる必要性は無いものとできる。
そして、このように記録時(つまりマーク未形成時)において第1レーザ光を界面Bに追従させる必要性が無くなることで、本実施の形態では、第1樹脂層5aと第2樹脂層5bとの境界面を反射体として機能させる必要性も無いものとでき、結果、先に説明した順当に考えられる手法で問題となっていた多重干渉や迷光、クロストークの問題や、バルク層の奥側の層位置における光量の低下の問題を解消することができる。つまりこの結果、上記順当に考えられる手法を採る場合と比較して記録/再生特性の向上が図られる。
また、本実施の形態の光記録媒体1としても、樹脂と樹脂との境界面を対象として空孔マークの記録が行われるものであるから、従来のボイド記録方式を採用する場合と比較して、空孔マークの形成にあたり必要なレーザパワーを低く抑えることができる。
これにより、例えば従来のボイド記録方式にて用いられていた短パルスレーザなどの特殊なレーザを用いる必要はないものとでき、仮に、そのような特殊なレーザを用いたとしても、その使用時出力は低減化することができる。
また、CWレーザ(CW:Continuous Wave)を用いたとしても、従来のように記録速度を犠牲にする必要は無いものとでき、より高速な記録を実現化できる。
この結果、本実施の形態によれば、従来のボイド記録方式の課題の解決を図ることができ、それにより、バルク型の記録媒体としての大容量記録媒体の実現性をさらに高めることができる。
これにより、例えば従来のボイド記録方式にて用いられていた短パルスレーザなどの特殊なレーザを用いる必要はないものとでき、仮に、そのような特殊なレーザを用いたとしても、その使用時出力は低減化することができる。
また、CWレーザ(CW:Continuous Wave)を用いたとしても、従来のように記録速度を犠牲にする必要は無いものとでき、より高速な記録を実現化できる。
この結果、本実施の形態によれば、従来のボイド記録方式の課題の解決を図ることができ、それにより、バルク型の記録媒体としての大容量記録媒体の実現性をさらに高めることができる。
[2-2.実施の形態の光記録媒体の製造方法]
図7を参照して、実施の形態としての光記録媒体1の製造方法の例について説明しておく。
実施の形態の光記録媒体1の製造方法でポイントとなるのは、バルク層5の生成工程である。ここで、第1レーザ光による空孔マークの記録にあたり、対物レンズの開口数NA、記録波長λが、例えば現状のBD(Blu-ray Disc)と同等のNA=0.85、λ=405nmに設定されているとすると、「λ/NA2」で定義される焦点深度DOFは、約555nmとなる。つまりこの場合、第1樹脂層5aと第2樹脂層5bのそれぞれの厚みはおよそ0.55μm以下とする必要がある。
図7を参照して、実施の形態としての光記録媒体1の製造方法の例について説明しておく。
実施の形態の光記録媒体1の製造方法でポイントとなるのは、バルク層5の生成工程である。ここで、第1レーザ光による空孔マークの記録にあたり、対物レンズの開口数NA、記録波長λが、例えば現状のBD(Blu-ray Disc)と同等のNA=0.85、λ=405nmに設定されているとすると、「λ/NA2」で定義される焦点深度DOFは、約555nmとなる。つまりこの場合、第1樹脂層5aと第2樹脂層5bのそれぞれの厚みはおよそ0.55μm以下とする必要がある。
図7において例示する製造方法は、バルク層5としてこのように微少な膜厚による多層構造を実現するために特に好適な方法となる。
図7において、先ずこの場合は、図7(a)に示される積層フィルム生成工程により、第1樹脂層5aと第2樹脂層5bとを交互に所定数積層した積層フィルムSFを生成する。ここでは図示の都合上、第1樹脂層5aと第2樹脂層5bとの積層回数が3回とされ、境界面としては5つしか形成されていないものとなっているが、これまでの説明から理解されるように、実際において第1樹脂層5aと第2樹脂層5bとの積層回数はより多いものとなる。仮に、第1樹脂層5aと第2樹脂層5bの膜厚を0.5μmに設定し、バルク層9の厚みを250μmに設定するとした場合、バルク層9を形成する樹脂層の層数は500層となる。
図7において、先ずこの場合は、図7(a)に示される積層フィルム生成工程により、第1樹脂層5aと第2樹脂層5bとを交互に所定数積層した積層フィルムSFを生成する。ここでは図示の都合上、第1樹脂層5aと第2樹脂層5bとの積層回数が3回とされ、境界面としては5つしか形成されていないものとなっているが、これまでの説明から理解されるように、実際において第1樹脂層5aと第2樹脂層5bとの積層回数はより多いものとなる。仮に、第1樹脂層5aと第2樹脂層5bの膜厚を0.5μmに設定し、バルク層9の厚みを250μmに設定するとした場合、バルク層9を形成する樹脂層の層数は500層となる。
ここで、先の説明からも理解されるように、本実施の形態の光記録媒体1では、第1樹脂層5aと第2樹脂層5bとの境界面を反射体として機能させる必要はなく、従ってこれら第1樹脂層5a、第2樹脂層5bとして屈折率の異なる材料を用いる必要はない。先に述べた多重干渉や迷光などの問題の解決にあたっては、第1樹脂層5a、第2樹脂層5bとしては屈折率が略同一の樹脂材料を選定することになる。
第1樹脂層5a、第2樹脂層5bの形成材料としては、可視光での透過性の高い樹脂材料を用いることが望ましい。
本例の場合、第1樹脂層5a、第2樹脂層5bには熱可塑性樹脂を用いる。
具体的に、このような熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン2,6−ナフタレート、ポリブチレンテレフタレートのような芳香族ポリエステルや、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィンを用いることができる。
或いは、ポリスチレンのようなポリビニル、ナイロン66(ポリ(ヘキサメチレンジアミン-co-アジピン酸))のようなポリアミド、ビスフェノールAポリカーボネートのような芳香族ポリカーボネートを用いることができる。
また、ポリスルフォンなどの単独重合体やそれらの共重合体を主成分とする樹脂、フッ素樹脂などを用いることもできる。
また、これら例示した樹脂の混合体を用いてもよい。
本例の場合、第1樹脂層5a、第2樹脂層5bには熱可塑性樹脂を用いる。
具体的に、このような熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン2,6−ナフタレート、ポリブチレンテレフタレートのような芳香族ポリエステルや、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィンを用いることができる。
或いは、ポリスチレンのようなポリビニル、ナイロン66(ポリ(ヘキサメチレンジアミン-co-アジピン酸))のようなポリアミド、ビスフェノールAポリカーボネートのような芳香族ポリカーボネートを用いることができる。
また、ポリスルフォンなどの単独重合体やそれらの共重合体を主成分とする樹脂、フッ素樹脂などを用いることもできる。
また、これら例示した樹脂の混合体を用いてもよい。
このとき、後に説明する延伸工程によって境界面がぼやける虞があることを考慮し、第1樹脂層5a、第2樹脂層5bとしては、それぞれ異なる樹脂材料を用いるのが好ましい。
また、第1樹脂層5a、第2樹脂層5bとしては、弾性率、熱伝導率の少なくとも一方が異なる材料を用いることが望ましい。すなわち、境界面を形成する2つの樹脂の弾性率、熱伝導率の少なくとも一方が異なるようにすると、上記境界面での空孔マークの記録感度の向上が期待できる。具体的に、例えば境界面を形成する一方の樹脂が柔らかく他方の樹脂が固ければ、その分、空孔マークが形成され易くなることが期待される。また、熱伝導率についても、境界面を形成する一方の樹脂に熱が伝わりやすく他方の樹脂は熱が伝わり難ければ、その分、空孔マークが形成され易くなることが期待される。
ここで、弾性率、熱伝導率の異なる樹脂材料の組み合わせとしては、例えば芳香族ポリカーボネートとポリスチレンとによる組み合わせを挙げることができる。
以下の[表1]に、第1樹脂層5aを芳香族ポリカーボネート、第2樹脂層5bをポリスチレンとして多層フィルム(バルク層5)を生成した場合のそれぞれの樹脂層の弾性率(縦弾性係数)、熱伝導率の例を示しておく。
以下の[表1]に、第1樹脂層5aを芳香族ポリカーボネート、第2樹脂層5bをポリスチレンとして多層フィルム(バルク層5)を生成した場合のそれぞれの樹脂層の弾性率(縦弾性係数)、熱伝導率の例を示しておく。
説明を図7に戻す。
図7(a)に示した積層フィルム積層工程により積層フィルムSFを生成した上で、図7(b)に示す延伸工程により、当該積層フィルムSFを、第1樹脂層5a、第2樹脂層5bが所望の膜厚(この場合は前述した「p」)となるようにして延伸する。
このとき、前述のように本例では第1樹脂層5a、第2樹脂層5bとして熱可塑性樹脂を用いるので、上記延伸工程においては、上記積層フィルムSFを所定の温度(ガラス転移温度又は融点温度)に加熱した状態で延伸を行うことになる。
図7(a)に示した積層フィルム積層工程により積層フィルムSFを生成した上で、図7(b)に示す延伸工程により、当該積層フィルムSFを、第1樹脂層5a、第2樹脂層5bが所望の膜厚(この場合は前述した「p」)となるようにして延伸する。
このとき、前述のように本例では第1樹脂層5a、第2樹脂層5bとして熱可塑性樹脂を用いるので、上記延伸工程においては、上記積層フィルムSFを所定の温度(ガラス転移温度又は融点温度)に加熱した状態で延伸を行うことになる。
なお、図7(a)、図7(b)に示した積層フィルム生成工程、延伸工程は、例えば下記の参考文献1に開示されているような共押出フィードブロックを用いた多層フィルム製造方法を利用して行うことができる。
参考文献1・・・特開2006−159537号公報
参考文献1・・・特開2006−159537号公報
上記延伸工程により、本実施の形態のバルク層5を生成することができる。
このようにして生成されたバルク層5は、図7(c)に示す記録層積層工程により、光記録媒体の記録層として積層される。
ここで、図示による説明は省略するが、この場合の製造方法では、上記図7(a)、図7(b)に示した工程とは別途に、図7(c)に示すカバー層2・反射膜3・中間層4の層構造を得るための各工程が行われることになる。具体的には、先ずはカバー層2の生成工程として、先に述べたようなスタンパを用いた射出成形によって、一方の面に対して案内溝が形成されたカバー層2を生成する。次いで、反射膜成膜工程として、カバー層2の上記案内溝が形成された面に対して例えばスパッタリングや蒸着などによって選択反射膜3を成膜する。そして、このようにカバー層2に選択反射膜3を成膜した後に、上記選択反射膜3上に、UV硬化樹脂などの接着材料による中間層4を積層する。このとき、中間層4の積層は、例えばUV硬化樹脂のスピンコートで行うことができる。或いは、UV硬化樹脂としてはいわゆるHPSA(シート状のUV硬化型PSA:Pressure Sensitive Adhesive)を用いることができ、その場合は、上記選択反射膜3上に所定の厚みによるHPSAを載置することで行われる。
このようにして生成されたバルク層5は、図7(c)に示す記録層積層工程により、光記録媒体の記録層として積層される。
ここで、図示による説明は省略するが、この場合の製造方法では、上記図7(a)、図7(b)に示した工程とは別途に、図7(c)に示すカバー層2・反射膜3・中間層4の層構造を得るための各工程が行われることになる。具体的には、先ずはカバー層2の生成工程として、先に述べたようなスタンパを用いた射出成形によって、一方の面に対して案内溝が形成されたカバー層2を生成する。次いで、反射膜成膜工程として、カバー層2の上記案内溝が形成された面に対して例えばスパッタリングや蒸着などによって選択反射膜3を成膜する。そして、このようにカバー層2に選択反射膜3を成膜した後に、上記選択反射膜3上に、UV硬化樹脂などの接着材料による中間層4を積層する。このとき、中間層4の積層は、例えばUV硬化樹脂のスピンコートで行うことができる。或いは、UV硬化樹脂としてはいわゆるHPSA(シート状のUV硬化型PSA:Pressure Sensitive Adhesive)を用いることができ、その場合は、上記選択反射膜3上に所定の厚みによるHPSAを載置することで行われる。
図7(c)に示す記録層積層工程では、上記のような工程によって選択反射膜3上に積層された中間層4としての接着材料上に、バルク層5を載置し、紫外線照射を行う。これにより、上記中間層4の下層側に対して、記録層としてのバルク層5が接着により積層され、この結果、図5に示した構造による光記録媒体1が製造される。
なお、上記による説明では、第1樹脂層5aと第2樹脂層5bとして熱可塑性樹脂を用いる場合を例示したが、これに代えて熱硬化性樹脂を用いることもできる。例えば熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂などを用いることができる。
第1樹脂層5aと第2樹脂層5bとして熱硬化性樹脂を用いる場合は、延伸後の積層フィルムSFに対する加熱処理を行って、当該延伸後の多層フィルムSFを熱硬化させることになる。
第1樹脂層5aと第2樹脂層5bとして熱硬化性樹脂を用いる場合は、延伸後の積層フィルムSFに対する加熱処理を行って、当該延伸後の多層フィルムSFを熱硬化させることになる。
また、バルク層5の生成工程としては、上述のような延伸工程によるもの以外にも、例えばUV硬化樹脂による第1樹脂層5aと第2樹脂層5bを交互に所定の膜厚でスピンコートして積層する手法を採ることもできる。この場合、第1樹脂層5aと第2樹脂層5bの膜厚は非常に薄くする必要があるため、UV硬化樹脂の粘度は数cps〜数十cps程度とすることが望ましい。
[2-3.サーボ制御について]
続いて、実施の形態の光記録媒体1を用いた記録/再生を行う際のサーボ制御について、図8〜図11を参照して説明する。
先ずは図8により、記録時のサーボ制御について説明する。
図8において、前述もしたように本例の光記録媒体1に対しても、空孔マークを形成するための第1レーザ光と、これとは波長の異なるサーボ光としての第2レーザ光とを照射することになる。そしてこの場合も、これら第1レーザ光と第2レーザ光とは、共通の対物レンズを介して照射する。
続いて、実施の形態の光記録媒体1を用いた記録/再生を行う際のサーボ制御について、図8〜図11を参照して説明する。
先ずは図8により、記録時のサーボ制御について説明する。
図8において、前述もしたように本例の光記録媒体1に対しても、空孔マークを形成するための第1レーザ光と、これとは波長の異なるサーボ光としての第2レーザ光とを照射することになる。そしてこの場合も、これら第1レーザ光と第2レーザ光とは、共通の対物レンズを介して照射する。
ここで、本実施の形態の光記録媒体1は、先の図13に示したような従来のバルク型の光記録媒体と同様に、バルク層内においては案内溝や反射膜が形成されないことから、バルク層内の深さ方向において空孔マークを形成する層位置を何れの位置とするかを予め設定しておくことになる。
図中では、このようにバルク層5内においてマークを形成する層位置(マーク形成層:情報記録層とも呼ぶ)として、第1マーク形成層L1〜第5マーク形成層L5の計5つのマーク形成層(情報記録層)Lが設定された場合を例示している。
図示するように第1情報記録層L1の層位置は、案内溝が形成された選択反射膜3からフォーカス方向(深さ方向)に第1オフセットof-L1分だけ離間した位置として設定される。また、第2情報記録層L2の層位置、第3情報記録層L3の層位置、第4情報記録層L4の層位置、第5情報記録層L5の層位置は、それぞれ選択反射膜3から第2オフセットof-L2分、第3オフセットof-L3分、第4オフセットof-L4分、第5オフセットof-L5分だけ離間した位置として設定されている。
図中では、このようにバルク層5内においてマークを形成する層位置(マーク形成層:情報記録層とも呼ぶ)として、第1マーク形成層L1〜第5マーク形成層L5の計5つのマーク形成層(情報記録層)Lが設定された場合を例示している。
図示するように第1情報記録層L1の層位置は、案内溝が形成された選択反射膜3からフォーカス方向(深さ方向)に第1オフセットof-L1分だけ離間した位置として設定される。また、第2情報記録層L2の層位置、第3情報記録層L3の層位置、第4情報記録層L4の層位置、第5情報記録層L5の層位置は、それぞれ選択反射膜3から第2オフセットof-L2分、第3オフセットof-L3分、第4オフセットof-L4分、第5オフセットof-L5分だけ離間した位置として設定されている。
なお確認のために述べておくと、各情報記録層L間の距離は、第1樹脂層5aと第2樹脂層5bの形成ピッチpと対比して相当に大となるものである。
また、ここで例示している情報記録層Lの設定数は図示の都合によるものであって、実際におけるバルク層5内の情報記録層Lの設定数は、大記録容量化のため例えば数十程度(例えば20層程度)に設定されることになる。
また、ここで例示している情報記録層Lの設定数は図示の都合によるものであって、実際におけるバルク層5内の情報記録層Lの設定数は、大記録容量化のため例えば数十程度(例えば20層程度)に設定されることになる。
ここで、本例の光記録媒体1では、バルク層5内の境界面は反射体として機能しないので、マークが未記録である記録時においては、第1レーザ光の反射光に基づいてバルク層5内の各層位置を対象としたフォーカスサーボは行われないものとなる。
以下で説明するように、本実施の形態では、先に説明した順当に考えられる界面記録の手法の場合とは異なるサーボ手法を採ることになる。
以下で説明するように、本実施の形態では、先に説明した順当に考えられる界面記録の手法の場合とは異なるサーボ手法を採ることになる。
具体的に、本実施の形態の場合は、第2レーザ光の合焦位置を独立して制御する第2レーザ用フォーカス機構は設けず、第2レーザ光の合焦位置の制御は、常時対物レンズの制御により行われるようにする。
そしてその代わりに、本実施の形態の場合は、第1レーザ光の合焦位置を独立して制御する第1レーザ用フォーカス機構(後の図12におけるレンズ18とレンズ駆動部19)を設ける。
そしてその代わりに、本実施の形態の場合は、第1レーザ光の合焦位置を独立して制御する第1レーザ用フォーカス機構(後の図12におけるレンズ18とレンズ駆動部19)を設ける。
この前提を踏まえた上で、記録時におけるサーボ制御について説明する。
先ずこの場合としても、記録時には第2レーザ光による絶対位置情報の読み出しが行われるべきものとなるので、記録時における第2レーザ光の合焦位置は選択反射膜3上に追従させ、且つスポット位置は選択反射膜3に形成された案内溝に追従させることになる。具体的には、第2レーザ光の反射光に基づき対物レンズのフォーカス/トラッキング方向の位置を制御することで、このような第2レーザ光のフォーカス位置・トラッキング位置の制御が行われるようにするものである。
先ずこの場合としても、記録時には第2レーザ光による絶対位置情報の読み出しが行われるべきものとなるので、記録時における第2レーザ光の合焦位置は選択反射膜3上に追従させ、且つスポット位置は選択反射膜3に形成された案内溝に追従させることになる。具体的には、第2レーザ光の反射光に基づき対物レンズのフォーカス/トラッキング方向の位置を制御することで、このような第2レーザ光のフォーカス位置・トラッキング位置の制御が行われるようにするものである。
そして、第1レーザ光に関して、予め設定された各情報記録層Lのうちから所要の情報記録層Lを対象とした空孔マークの記録を行うとしたときには、上記第1レーザ用フォーカス機構を制御して、第1レーザ光の合焦位置を、選択した情報記録層Lに対応するオフセットofに応じた分だけ変化させる。図中では、記録対象とする情報記録層Lとして第3情報記録層L3が選択され、これに対応して第1レーザ光の合焦位置を、選択反射膜3上から第3オフセットof-L3分だけ変化させた例を示している。
なお確認のために述べておくと、上記のように対物レンズのトラッキング方向における位置制御は、第2レーザ光の反射光に基づき、案内溝に追従するようにして行われる。従ってこの場合も第1レーザ光のトラッキング方向のスポット位置は、自動的に上記案内溝に沿った位置となるように制御される。
ところで、実際の光記録媒体1の製造工程に鑑みると、バルク層5の層構造としては、次の図9に示されるように基準面(選択反射膜3の形成面)に対する平行度を失う可能性がある。すなわち、第1樹脂層5a、第2樹脂層5bの膜厚ムラなどに起因して、各界面の上記基準面に対する平行度が失われる可能性が十分にあり得る。
このようにバルク層5における各界面と上記基準面とが平行関係に無い場合、上述したような記録時のサーボ制御によって空孔マークの記録が行われた場合、形成された空孔マーク列と各界面との関係は、次の図10に示すようになる。
先に述べたように、記録時においては、対物レンズのフォーカス方向の位置が第2レーザ光の反射光に基づいて当該第2レーザ光の合焦位置が選択反射膜3(基準面)上に合うように制御される状態において、第1レーザ光の合焦位置を上記基準面から所定量オフセットさせて記録位置を選択するようにされている。このことから、各界面と上記基準面とが平行関係に無い場合には、この図10に示されるように空孔マーク列としても各界面とは非平行に形成されることになる。
先に述べたように、記録時においては、対物レンズのフォーカス方向の位置が第2レーザ光の反射光に基づいて当該第2レーザ光の合焦位置が選択反射膜3(基準面)上に合うように制御される状態において、第1レーザ光の合焦位置を上記基準面から所定量オフセットさせて記録位置を選択するようにされている。このことから、各界面と上記基準面とが平行関係に無い場合には、この図10に示されるように空孔マーク列としても各界面とは非平行に形成されることになる。
しかしながら、先に説明したように本実施の形態の場合においては、各界面の間隔は第1レーザ光の焦点深度以下であるので、前述の記録時のサーボ制御の影響で上記のように空孔マーク列(第1レーザ光のスポット位置)と各界面とが非平行とされても、感度良く空孔マークを形成することができるものとなる。
続いて、図11を参照して、再生時におけるサーボ制御について説明する。
なおこの図11では再生時における光記録媒体1の状態として、第1情報記録層L1〜第5情報記録層L5の全てに空孔マークが記録済みとなった状態を例示している。
既に空孔マークが記録された光記録媒体1についての再生時において、第1レーザ光についてのフォーカスサーボ制御は、記録済みの空孔マーク列を対象として行うことができる。従って、再生時における第1レーザ光についてのフォーカスサーボ制御は、第1レーザ光の反射光に基づき前述の第1レーザ用フォーカス機構を制御することで、合焦位置が再生対象とする空孔マーク列(情報記録層L)に追従するようにして行う。
なおこの図11では再生時における光記録媒体1の状態として、第1情報記録層L1〜第5情報記録層L5の全てに空孔マークが記録済みとなった状態を例示している。
既に空孔マークが記録された光記録媒体1についての再生時において、第1レーザ光についてのフォーカスサーボ制御は、記録済みの空孔マーク列を対象として行うことができる。従って、再生時における第1レーザ光についてのフォーカスサーボ制御は、第1レーザ光の反射光に基づき前述の第1レーザ用フォーカス機構を制御することで、合焦位置が再生対象とする空孔マーク列(情報記録層L)に追従するようにして行う。
また、第2レーザ光のフォーカスサーボ制御については、第2レーザ光による絶対位置情報の読み出しを可能とすべく、この場合も第2レーザ光の反射光に基づき選択反射膜3上を追従させるようにして対物レンズのフォーカス方向の位置を制御することで行う。
また、再生時におけるトラッキングサーボ(対物レンズのトラッキング方向の制御)に関しては、この場合もアクセス完了前/後で切り換えを行う。
すなわち、アクセス完了前において、対物レンズのトラッキング方向の位置制御は、第2レーザ光の反射光に基づき選択反射膜53上の案内溝に追従させるようにして行い、アクセス完了後には、第1レーザ光の反射光に基づき再生対象とする空孔マーク列に追従させるようにして行うことになる。
すなわち、アクセス完了前において、対物レンズのトラッキング方向の位置制御は、第2レーザ光の反射光に基づき選択反射膜53上の案内溝に追従させるようにして行い、アクセス完了後には、第1レーザ光の反射光に基づき再生対象とする空孔マーク列に追従させるようにして行うことになる。
以上をまとめるに、この場合における記録/再生時の第1レーザ光・第2レーザ光のサーボ制御は以下のようにして行うことになる。
〜記録時〜
・第1レーザ光のフォーカスサーボは、第2レーザ光の反射光に基づく選択反射膜3を対象とした対物レンズのフォーカス方向位置の制御が行われる下で、第1レーザ用フォーカス機構により第1レーザ光の合焦位置を記録対象とする情報記録層Lに応じたオフセットof分だけ変化させて行う。
(記録時における第1レーザ光のトラッキングサーボは、第2レーザ光の反射光に基づく対物レンズのトラッキング方向の位置制御により自動的に行われる。)
・第2レーザ光のフォーカスサーボは、第2レーザ光の反射光に基づき、選択反射膜3上に追従するように対物レンズのフォーカス方向位置を制御することで行う。
・第2レーザ光のトラッキングサーボは、第2レーザ光の反射光に基づき、選択反射膜3上の案内溝に追従させるようにして対物レンズのトラッキング方向位置を制御することで行う。
〜再生時〜
・対物レンズのトラッキングサーボ制御に関しては、アクセス完了前までは、第2レーザ光の反射光に基づき当該第2レーザ光のスポットを選択反射膜3上の案内溝に追従させるようにして行い、アクセス完了後には、第1レーザ光の反射光に基づき当該第1レーザ光のスポットを再生対象とする空孔マーク列に追従させるようにして行う。
・フォーカスサーボに関しては、第1レーザ光については、第1レーザ光の反射光に基づき第1レーザ用フォーカス機構を制御して対象とする空孔マーク列に追従させるように行い、第2レーザ光に関しては、第2レーザ光の反射光に基づき対物レンズのフォーカス方向位置を制御して選択反射膜3上に追従させるように行う。
〜記録時〜
・第1レーザ光のフォーカスサーボは、第2レーザ光の反射光に基づく選択反射膜3を対象とした対物レンズのフォーカス方向位置の制御が行われる下で、第1レーザ用フォーカス機構により第1レーザ光の合焦位置を記録対象とする情報記録層Lに応じたオフセットof分だけ変化させて行う。
(記録時における第1レーザ光のトラッキングサーボは、第2レーザ光の反射光に基づく対物レンズのトラッキング方向の位置制御により自動的に行われる。)
・第2レーザ光のフォーカスサーボは、第2レーザ光の反射光に基づき、選択反射膜3上に追従するように対物レンズのフォーカス方向位置を制御することで行う。
・第2レーザ光のトラッキングサーボは、第2レーザ光の反射光に基づき、選択反射膜3上の案内溝に追従させるようにして対物レンズのトラッキング方向位置を制御することで行う。
〜再生時〜
・対物レンズのトラッキングサーボ制御に関しては、アクセス完了前までは、第2レーザ光の反射光に基づき当該第2レーザ光のスポットを選択反射膜3上の案内溝に追従させるようにして行い、アクセス完了後には、第1レーザ光の反射光に基づき当該第1レーザ光のスポットを再生対象とする空孔マーク列に追従させるようにして行う。
・フォーカスサーボに関しては、第1レーザ光については、第1レーザ光の反射光に基づき第1レーザ用フォーカス機構を制御して対象とする空孔マーク列に追従させるように行い、第2レーザ光に関しては、第2レーザ光の反射光に基づき対物レンズのフォーカス方向位置を制御して選択反射膜3上に追従させるように行う。
[2-4.記録再生装置の構成]
図12は、図5に示した光記録媒体1についての記録及び再生を行う記録再生装置10の内部構成を示している。
先ず、記録再生装置10に対して装填された光記録媒体1は、図中のスピンドルモータ(SPM)39により回転駆動される。
そして、記録再生装置10には、このように回転駆動される光記録媒体1に対して第1レーザ光、第2レーザ光を照射するための光学ピックアップOPが設けられる。
図12は、図5に示した光記録媒体1についての記録及び再生を行う記録再生装置10の内部構成を示している。
先ず、記録再生装置10に対して装填された光記録媒体1は、図中のスピンドルモータ(SPM)39により回転駆動される。
そして、記録再生装置10には、このように回転駆動される光記録媒体1に対して第1レーザ光、第2レーザ光を照射するための光学ピックアップOPが設けられる。
光学ピックアップOP内には、空孔マークによる情報記録、及び空孔マークにより記録された情報の再生を行うための第1レーザ光の光源である第1レーザ11と、サーボ光としての第2レーザ光の光源である第2レーザ25とが設けられる。
ここで、前述のように第1レーザ光と第2レーザ光とは、それぞれ波長が異なる。本例の場合、第1レーザ光の波長はおよそ405nm程度(いわゆる青紫色レーザ光)、第2レーザ光の波長はおよそ650nm程度(赤色レーザ光)とされる。
ここで、前述のように第1レーザ光と第2レーザ光とは、それぞれ波長が異なる。本例の場合、第1レーザ光の波長はおよそ405nm程度(いわゆる青紫色レーザ光)、第2レーザ光の波長はおよそ650nm程度(赤色レーザ光)とされる。
また、光学ピックアップOP内には、第1レーザ光と第2レーザ光の光記録媒体1への出力端となる対物レンズ21が設けられる。
さらには、上記第1レーザ光の光記録媒体1からの反射光を受光するための第1フォトディテクタ(図中PD-1)24と、第2レーザ光の光記録媒体1からの反射光を受光するための第2フォトディテクタ(図中PD-2)30とが設けられる。
さらには、上記第1レーザ光の光記録媒体1からの反射光を受光するための第1フォトディテクタ(図中PD-1)24と、第2レーザ光の光記録媒体1からの反射光を受光するための第2フォトディテクタ(図中PD-2)30とが設けられる。
その上で光学ピックアップOP内においては、上記第1レーザ11より出射された第1レーザ光を上記対物レンズ21に導くと共に、上記対物レンズ21に入射した上記光記録媒体1からの第1レーザ光の反射光を上記第1フォトディテクタ24に導くための光学系が形成される。
具体的に、上記第1レーザ11より出射された第1レーザ光は、コリメーションレンズ12を介して平行光となるようにされた後、ミラー13にてその光軸が90度折り曲げられて偏光ビームスプリッタ14に入射する。偏光ビームスプリッタ14は、このように第1レーザ11より出射され上記ミラー13を介して入射した第1レーザ光については透過するように構成されている。
具体的に、上記第1レーザ11より出射された第1レーザ光は、コリメーションレンズ12を介して平行光となるようにされた後、ミラー13にてその光軸が90度折り曲げられて偏光ビームスプリッタ14に入射する。偏光ビームスプリッタ14は、このように第1レーザ11より出射され上記ミラー13を介して入射した第1レーザ光については透過するように構成されている。
上記偏光ビームスプリッタ14を透過した第1レーザ光は、液晶素子15及び1/4波長板16を通過する。
ここで、上記液晶素子15は、例えばコマ収差や非点収差などのいわゆる軸外収差の補正を行うために設けられたものである。
ここで、上記液晶素子15は、例えばコマ収差や非点収差などのいわゆる軸外収差の補正を行うために設けられたものである。
上記1/4波長板16を通過した第1レーザ光は、レンズ17及びレンズ18から成るエキスパンダに入射する。このエキスパンダは、光源である第1レーザ11に近い側の上記レンズ17が固定レンズ、上記第1レーザ11に遠い側の上記レンズ18が可動レンズとされ、図中のレンズ駆動部19によって上記レンズ18が第1レーザ光の光軸に平行な方向に駆動されることで、第1レーザ光について独立したフォーカス制御を行う。
後述もするように、当該エキスパンダ(上記レンズ駆動部19)は、記録時にはコントローラ38の指示に基づき第1レーザ光の合焦位置をオフセットさせ、再生時には第1レーザ用フォーカスサーボ回路37からの出力信号に基づき第1レーザ光のフォーカス制御を行う。
後述もするように、当該エキスパンダ(上記レンズ駆動部19)は、記録時にはコントローラ38の指示に基づき第1レーザ光の合焦位置をオフセットさせ、再生時には第1レーザ用フォーカスサーボ回路37からの出力信号に基づき第1レーザ光のフォーカス制御を行う。
上記エキスパンダを介した第1レーザ光は、ダイクロイックミラー20に入射する。ダイクロイックミラー20は、第1レーザ光と同波長帯の光は透過し、それ以外の波長による光は反射するように構成されている。従って上記のようにして入射した第1レーザ光は、ダイクロイックミラー20を透過する。
上記ダイクロイックミラー20を透過した第1レーザ光は、対物レンズ21を介して光記録媒体1に対して照射される。
対物レンズ21に対しては、当該対物レンズ21をフォーカス方向(光記録媒体1に対して接離する方向)、及びトラッキング方向(上記フォーカス方向に直交する方向:光記録媒体1の半径方向)に変位可能に保持する2軸機構22が設けられる。
当該2軸機構22は、第2レーザ用フォーカスサーボ回路36、トラッキングサーボ回路35からフォーカスコイル、トラッキングコイルにそれぞれ駆動電流が与えられることで、対物レンズ21をフォーカス方向、トラッキング方向にそれぞれ変位させる。
対物レンズ21に対しては、当該対物レンズ21をフォーカス方向(光記録媒体1に対して接離する方向)、及びトラッキング方向(上記フォーカス方向に直交する方向:光記録媒体1の半径方向)に変位可能に保持する2軸機構22が設けられる。
当該2軸機構22は、第2レーザ用フォーカスサーボ回路36、トラッキングサーボ回路35からフォーカスコイル、トラッキングコイルにそれぞれ駆動電流が与えられることで、対物レンズ21をフォーカス方向、トラッキング方向にそれぞれ変位させる。
再生時においては、上記のようにして光記録媒体1に対して第1レーザ光が照射されることに応じて、光記録媒体1(バルク層5内の再生対象の情報記録層Lに記録された空孔マーク列)より上記第1レーザ光の反射光が得られる。このようにして得られた第1レーザ光の反射光は、対物レンズ21を介してダイクロイックミラー20に導かれ、当該ダイクロイックミラー20を透過する。
ダイクロイックミラー20を透過した第1レーザ光の反射光は、前述したエキスパンダを構成するレンズ18→レンズ17を介した後、1/4波長板16→液晶素子15を介して偏光ビームスプリッタ14に入射する。
ダイクロイックミラー20を透過した第1レーザ光の反射光は、前述したエキスパンダを構成するレンズ18→レンズ17を介した後、1/4波長板16→液晶素子15を介して偏光ビームスプリッタ14に入射する。
ここで、このように偏光ビームスプリッタ14に入射する第1レーザ光の反射光(復路光)は、1/4波長板16による作用と光記録媒体1での反射の作用とにより、第1レーザ光11側から偏光ビームスプリッタ14に入射した第1レーザ光(往路光)とはその偏光方向が90度異なるようにされる。この結果、上記のようにして入射した第1レーザ光の反射光は、偏光ビームスプリッタ14にて反射される。
このように偏光ビームスプリッタ14にて反射された第1レーザ光の反射光は、図中の集光レンズ23側に導かれる。
集光レンズ23は、上記のようにして導かれた第1レーザ光の反射光を、第1フォトディテクタ24の検出面上に集光する。
集光レンズ23は、上記のようにして導かれた第1レーザ光の反射光を、第1フォトディテクタ24の検出面上に集光する。
また、光学ピックアップOP内には、上記により説明した第1レーザ光についての光学系の構成に加えて、第2レーザ25より出射された第2レーザ光を対物レンズ21に導き且つ、上記対物レンズ21に入射した光記録媒体1からの第2レーザ光の反射光を第2フォトディテクタ30に導くための光学系が形成される。
図示するように上記第2レーザ25より出射された第2レーザ光は、コリメーションレンズ26を介して平行光となるようにされた後、偏光ビームスプリッタ27に入射する。偏光ビームスプリッタ27は、このように第2レーザ25→コリメーションレンズ26を介して入射した第2レーザ光(往路光)は透過するように構成される。
図示するように上記第2レーザ25より出射された第2レーザ光は、コリメーションレンズ26を介して平行光となるようにされた後、偏光ビームスプリッタ27に入射する。偏光ビームスプリッタ27は、このように第2レーザ25→コリメーションレンズ26を介して入射した第2レーザ光(往路光)は透過するように構成される。
上記偏光ビームスプリッタ27を透過した第2レーザ光は、1/4波長板28を介してダイクロイックミラー20に入射する。
先に述べたように、ダイクロイックミラー20は、第1レーザ光と同波長帯の光は透過し、それ以外の波長による光は反射するように構成されている。従って上記第2レーザ光はダイクロイックミラー20にて反射され、図示するように対物レンズ21を介して光記録媒体1に照射される。
先に述べたように、ダイクロイックミラー20は、第1レーザ光と同波長帯の光は透過し、それ以外の波長による光は反射するように構成されている。従って上記第2レーザ光はダイクロイックミラー20にて反射され、図示するように対物レンズ21を介して光記録媒体1に照射される。
また、このように光記録媒体1に第2レーザ光が照射されたことに応じて得られる当該第2レーザ光の反射光(選択反射膜3からの反射光)は、対物レンズ21を介し、ダイクロイックミラー20にて反射されて1/4波長板28を介した後、偏光ビームスプリッタ27に入射する。
先の第1レーザ光の場合と同様にして、このように光記録媒体1側から入射した第2レーザ光の反射光(復路光)は、1/4波長板28の作用と光記録媒体1での反射の作用とにより、往路光とはその偏光方向が90度異なるものとされ、従って復路光としての上記第2レーザ光の反射光は偏光ビームスプリッタ27にて反射される。
先の第1レーザ光の場合と同様にして、このように光記録媒体1側から入射した第2レーザ光の反射光(復路光)は、1/4波長板28の作用と光記録媒体1での反射の作用とにより、往路光とはその偏光方向が90度異なるものとされ、従って復路光としての上記第2レーザ光の反射光は偏光ビームスプリッタ27にて反射される。
このようにして偏光ビームスプリッタ27にて反射された第2レーザ光の反射光は、集光レンズ29を介して第2フォトディテクタ30の検出面上に集光する。
ここで、図示による説明は省略するが、実際において記録再生装置10には、光学ピックアップOP全体をトラッキング方向にスライド駆動するスライド駆動部が設けられ、当該スライド駆動部による光学ピックアップOPの駆動により、レーザ光の照射位置を広範囲に変位させることができるようにされている。
また、記録再生装置10には、上記により説明した光学ピックアップOP及びスピンドルモータ39と共に、記録処理部31、第1レーザ用マトリクス回路32、再生処理部33、第2レーザ用マトリクス回路34、トラッキングサーボ回路35、第2レーザ用フォーカスサーボ回路36、第1レーザ用フォーカスサーボ回路37、及びコントローラ38が設けられる。
先ず、記録処理部31には、光記録媒体1に対して記録すべきデータ(記録データ)が入力される。記録処理部31は、入力された記録データに対してエラー訂正符号の付加や所定の記録変調符号化を施すなどして、光記録媒体1に実際に記録される「0」「1」の2値データ列である記録変調データ列を得る。
記録処理部31は、コントローラ38からの指示に応じて、このように生成した記録変調データ列に基づく第1レーザ11の発光駆動を行う。
記録処理部31は、コントローラ38からの指示に応じて、このように生成した記録変調データ列に基づく第1レーザ11の発光駆動を行う。
第1レーザ用マトリクス回路32は、第1フォトディテクタ24としての複数の受光素子からの出力電流に対応して電流電圧変換回路、マトリクス演算/増幅回路等を備え、マトリクス演算処理により必要な信号を生成する。
具体的には、上述した記録変調データ列を再生した再生信号に相当する高周波信号(以降、再生信号RFと称する)、フォーカスサーボ制御のためのフォーカスエラー信号FE-1、トラッキングサーボ制御のためのトラッキングエラー信号TE-1を生成する。
具体的には、上述した記録変調データ列を再生した再生信号に相当する高周波信号(以降、再生信号RFと称する)、フォーカスサーボ制御のためのフォーカスエラー信号FE-1、トラッキングサーボ制御のためのトラッキングエラー信号TE-1を生成する。
第1レーザ用マトリクス回路32にて生成された上記再生信号RFは、再生処理部33に供給される。
また、上記フォーカスエラー信号FE-1は、第1レーザ用フォーカスサーボ回路37に供給され、上記トラッキングエラー信号TE-1はトラッキングサーボ回路35に対して供給される。
また、上記フォーカスエラー信号FE-1は、第1レーザ用フォーカスサーボ回路37に供給され、上記トラッキングエラー信号TE-1はトラッキングサーボ回路35に対して供給される。
上記再生処理部33は、上記再生信号RFについて、2値化処理や記録変調符号の復号化・エラー訂正処理など、上述した記録データを復元するための再生処理を行い、上記記録データを再生した再生データを得る。
また、第1レーザ用フォーカスサーボ回路37は、上記フォーカスエラー信号FE-1に基づくフォーカスサーボ信号を生成し、当該フォーカスサーボ信号に基づきレンズ駆動部19を駆動制御することで、第1レーザ光についてのフォーカスサーボ制御を行う。
先の説明からも理解されるように、第1レーザ光の反射光に基づくレンズ駆動部19の駆動による第1レーザ光のフォーカスサーボ制御は、再生時において行われるものである。
第1レーザ用フォーカスサーボ回路37は、再生時に対応してコントローラ38から為される指示に応じて、光記録媒体1に形成された情報記録層L(空孔マーク列)の間の層間ジャンプ動作や所要の情報記録面Lに対するフォーカスサーボの引き込みが行われるようにしてレンズ駆動部19を駆動制御する。
先の説明からも理解されるように、第1レーザ光の反射光に基づくレンズ駆動部19の駆動による第1レーザ光のフォーカスサーボ制御は、再生時において行われるものである。
第1レーザ用フォーカスサーボ回路37は、再生時に対応してコントローラ38から為される指示に応じて、光記録媒体1に形成された情報記録層L(空孔マーク列)の間の層間ジャンプ動作や所要の情報記録面Lに対するフォーカスサーボの引き込みが行われるようにしてレンズ駆動部19を駆動制御する。
また、第2レーザ光側に関して、第2レーザ用マトリクス回路34は、上述した第2フォトディテクタ30としての複数の受光素子からの出力電流に対応して電流電圧変換回路、マトリクス演算/増幅回路等を備え、マトリクス演算処理により必要な信号を生成する。
具体的に第2レーザ用マトリクス回路34は、フォーカス/トラッキングの各サーボ制御のためのフォーカスエラー信号FE-2、トラッキングエラー信号TE-2を生成する。
図示するように上記フォーカスエラー信号FE-2は第2レーザ用フォーカスサーボ回路36に供給され、上記トラッキングエラー信号TE-2はトラッキングサーボ回路35に供給される。
具体的に第2レーザ用マトリクス回路34は、フォーカス/トラッキングの各サーボ制御のためのフォーカスエラー信号FE-2、トラッキングエラー信号TE-2を生成する。
図示するように上記フォーカスエラー信号FE-2は第2レーザ用フォーカスサーボ回路36に供給され、上記トラッキングエラー信号TE-2はトラッキングサーボ回路35に供給される。
第2レーザ用フォーカスサーボ回路36は、上記フォーカスエラー信号FE-2に基づくフォーカスサーボ信号を生成し、当該フォーカスサーボ信号に基づき2軸機構22のフォーカスコイルを駆動することで、対物レンズ21についてのフォーカスサーボ制御を行う。先に述べたように、対物レンズ21のフォーカスサーボ制御は、記録時、再生時共に第2レーザ光の反射光に基づいて行われるものである。
第2レーザ用フォーカスサーボ回路36は、コントローラ38からの指示に応じて、光記録媒体1に形成された選択反射膜3(案内溝形成面)へのフォーカスサーボの引き込みが行われるようにして上記フォーカスコイルを駆動する。
第2レーザ用フォーカスサーボ回路36は、コントローラ38からの指示に応じて、光記録媒体1に形成された選択反射膜3(案内溝形成面)へのフォーカスサーボの引き込みが行われるようにして上記フォーカスコイルを駆動する。
トラッキングサーボ回路35は、コントローラ38からの指示に基づき、第1レーザ用マトリクス回路32からのトラッキングエラー信号TE-1、又は第2レーザ用マトリクス回路34からのトラッキングエラー信号TE-2の何れか一方に基づく2軸機構22のトラッキングコイルの駆動を行う。
先に述べたように、対物レンズ21のトラッキングサーボ制御は、記録時には第2レーザ光の反射光に基づいて行われることになる。また、再生時には、アクセス完了前までは第2レーザ光の反射光に基づき行われ、アクセス完了後には第1レーザ光の反射光に基づいて行われることになる。
トラッキングサーボ回路35は、記録時には、コントローラ38からの指示に応じて上記トラッキングエラー信号TE-2に基づくトラッキングサーボ信号を生成し、当該トラッキングサーボ信号に基づき2軸機構22のトラッキングコイルを駆動する。また、再生時におけるアクセス完了前においては、コントローラ38からの指示に応じて上記トラッキングエラー信号TE-2に基づくトラッキングサーボ信号を生成し、当該トラッキングサーボ信号に基づき2軸機構22のトラッキングコイルを駆動し、アクセス完了後には、コントローラ38からの指示に応じて上記トラッキングエラー信号TE-1に基づくトラッキングサーボ信号を生成し、当該トラッキングサーボ信号に基づき2軸機構22のトラッキングコイルを駆動する。
またトラッキングサーボ回路35は、コントローラ38からの指示に応じて、トラッキングサーボの引き込み動作やトラックジャンプ動作も行う。
先に述べたように、対物レンズ21のトラッキングサーボ制御は、記録時には第2レーザ光の反射光に基づいて行われることになる。また、再生時には、アクセス完了前までは第2レーザ光の反射光に基づき行われ、アクセス完了後には第1レーザ光の反射光に基づいて行われることになる。
トラッキングサーボ回路35は、記録時には、コントローラ38からの指示に応じて上記トラッキングエラー信号TE-2に基づくトラッキングサーボ信号を生成し、当該トラッキングサーボ信号に基づき2軸機構22のトラッキングコイルを駆動する。また、再生時におけるアクセス完了前においては、コントローラ38からの指示に応じて上記トラッキングエラー信号TE-2に基づくトラッキングサーボ信号を生成し、当該トラッキングサーボ信号に基づき2軸機構22のトラッキングコイルを駆動し、アクセス完了後には、コントローラ38からの指示に応じて上記トラッキングエラー信号TE-1に基づくトラッキングサーボ信号を生成し、当該トラッキングサーボ信号に基づき2軸機構22のトラッキングコイルを駆動する。
またトラッキングサーボ回路35は、コントローラ38からの指示に応じて、トラッキングサーボの引き込み動作やトラックジャンプ動作も行う。
コントローラ38は、例えばCPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)などのメモリ(記憶装置)を備えたマイクロコンピュータで構成され、例えば上記ROM等に記憶されたプログラムに従った制御・処理を実行することで、記録再生装置10の全体制御を行う。
具体的にコントローラ38は、記録時においては、先の図8にて説明したようにして予め各層位置に対応して設定されたオフセットofの値に基づいて、第1レーザ光の合焦位置の制御(深さ方向における記録位置の選択)を行う。具体的にコントローラ38は、記録対象とする層位置に対応して設定されたオフセットofの値に基づきレンズ駆動部19を駆動することで、深さ方向における記録位置の選択を行う。
ここで先に述べたように、記録時におけるトラッキングサーボ制御は、第2レーザ光の反射光に基づき行われるべきものとなる。このためコントローラ38は、記録時には、トラッキングサーボ回路35に対してトラッキングエラー信号TE-2に基づくトラッキングサーボ制御を実行するように指示を行う。
また記録時においてコントローラ38は、第2レーザ用フォーカスサーボ回路38に対してフォーカスエラー信号FE-2に基づくフォーカスサーボ制御(対物レンズ21についてのフォーカスサーボ制御)の実行を指示する。
具体的にコントローラ38は、記録時においては、先の図8にて説明したようにして予め各層位置に対応して設定されたオフセットofの値に基づいて、第1レーザ光の合焦位置の制御(深さ方向における記録位置の選択)を行う。具体的にコントローラ38は、記録対象とする層位置に対応して設定されたオフセットofの値に基づきレンズ駆動部19を駆動することで、深さ方向における記録位置の選択を行う。
ここで先に述べたように、記録時におけるトラッキングサーボ制御は、第2レーザ光の反射光に基づき行われるべきものとなる。このためコントローラ38は、記録時には、トラッキングサーボ回路35に対してトラッキングエラー信号TE-2に基づくトラッキングサーボ制御を実行するように指示を行う。
また記録時においてコントローラ38は、第2レーザ用フォーカスサーボ回路38に対してフォーカスエラー信号FE-2に基づくフォーカスサーボ制御(対物レンズ21についてのフォーカスサーボ制御)の実行を指示する。
一方再生時において、コントローラ38は、第1レーザ用フォーカスサーボ回路37に対する指示を行って、第1レーザ光を再生すべきデータが記録された情報記録層L(空孔マーク列の形成位置)に合焦させる。すなわち、第1レーザ光に関して、上記情報記録層Lを対象としたフォーカスサーボ制御を実行させる。
また再生時において、コントローラ38は、アクセス完了前/後に応じたトラッキングサーボ回路35によるトラッキングサーボ制御の切り換え指示を行う。具体的に、アクセス完了前までは、トラッキングエラー信号TE-2に基づくトラッキングサーボ制御を実行させ、アクセス完了後には、トラッキングエラー信号TE-1に基づくトラッキングサーボ制御を実行させる。
また、再生時においてコントローラ38は、第2レーザ用フォーカスサーボ回路36によるフォーカスエラー信号FE-2に基づくフォーカスサーボ制御(対物レンズ21のフォーカスサーボ制御)を実行させる。
また、再生時においてコントローラ38は、第2レーザ用フォーカスサーボ回路36によるフォーカスエラー信号FE-2に基づくフォーカスサーボ制御(対物レンズ21のフォーカスサーボ制御)を実行させる。
なお図示による説明は省略したが、第2レーザ光の反射光に基づいては、選択反射膜3(案内溝形成面)に記録された絶対位置情報の読み出しを行うことになる。このため実際には、第2レーザ用マトリクス回路34では案内溝形成面に記録された信号についての再生信号を生成させることになる(例えばピット列による情報記録が行われる場合はRF信号としての和信号、ウォブリンググルーブにより情報記録が行われる場合はプッシュプル信号を生成する)。また、このような記録信号についての再生信号に基づき絶対位置情報の検出を行う位置情報検出部が設けられることになる。
<3.変形例>
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明としてはこれまでで説明した具体例に限定されるべきものではない。
例えば、これまでで例示した光記録媒体の構造はあくまでも一例を示したものに過ぎず、必要に応じて層を追加する等、実際の実施形態に応じて適宜変更が可能である。
また、例示したバルク層(記録層)の形成材料(樹脂材料)に関しても限定されるべきものではなく、実際の実施形態に応じて適宜最適とされる材料が用いられればよい。
また、光記録媒体の製造方法についても先に例示したものに限定されるべきものではない。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明としてはこれまでで説明した具体例に限定されるべきものではない。
例えば、これまでで例示した光記録媒体の構造はあくまでも一例を示したものに過ぎず、必要に応じて層を追加する等、実際の実施形態に応じて適宜変更が可能である。
また、例示したバルク層(記録層)の形成材料(樹脂材料)に関しても限定されるべきものではなく、実際の実施形態に応じて適宜最適とされる材料が用いられればよい。
また、光記録媒体の製造方法についても先に例示したものに限定されるべきものではない。
また、これまでの説明では、記録(及び再生)位置の案内を可能とするための構成として、光記録媒体に案内溝を形成する場合を例示したが、このような案内溝に代えて、例えば相変化膜などにマークを記録した構成とすることもできる。すなわち、このように記録された位置案内用のマーク列に基づいて、フォーカス・トラッキングのエラー信号や位置情報などを得るといったものである。
また、これまでの説明では、本発明の光記録媒体がディスク状の記録媒体とされる場合を例示したが、例えば矩形状など他の形状とすることもできる。
1 光記録媒体、2 カバー層、3 選択反射膜、4 中間層、5 バルク層、5a 第1樹脂層、5b 第2樹脂層、L1〜L5 第1情報記録層(マーク形成層)〜第5情報記録層、10 記録再生装置、11 第1レーザ、12,26 コリメーションレンズ、13 ミラー、14,27 偏光ビームスプリッタ、15 液晶素子、16,28 1/4波長板、17,18 レンズ、19 レンズ駆動部、20 ダイクロイックミラー、21 対物レンズ、22 2軸機構、23,29 集光レンズ、24 第1フォトディテクタ、25 第2レーザ、31 記録処理部、32 第1レーザ用マトリクス回路、33 再生処理部、34 第2レーザ用マトリクス回路、35 トラッキングサーボ回路、36 第2レーザ用フォーカスサーボ回路、37 第1レーザ用フォーカスサーボ回路、38 コントローラ、39 スピンドルモータ
Claims (6)
- 複数の樹脂層が形成されて上記樹脂層間の境界面が複数形成された記録層を備えると共に、各上記境界面の間隔が、上記記録層に対して照射される記録光の焦点深度以下とされている
光記録媒体。 - 上記境界面を形成する2つの樹脂層の屈折率が略同一とされる請求項1に記載の光記録媒体。
- 上記境界面を形成する2つの樹脂層の弾性率がそれぞれ異なる請求項1に記載の光記録媒体。
- 上記境界面を形成する2つの樹脂層の熱伝導率がそれぞれ異なる請求項1に記載の光記録媒体。
- 第1の樹脂材料と第2の樹脂材料とを交互に複数回積層した積層フィルムを生成する積層フィルム生成工程と、
上記積層フィルムを延伸して延伸積層フィルムを生成する延伸積層フィルム生成工程と、
上記延伸積層フィルムを光記録媒体の記録層として積層する記録層積層工程と
を有する光記録媒体の製造方法。 - さらに、一方の面に対して案内溝が形成されたカバー層を生成するカバー層生成工程と、
上記カバー層生成工程で生成した上記カバー層の上記案内溝が形成された面に対して反射膜を成膜する反射膜成膜工程とを有すると共に、
上記記録層積層工程では、
上記カバー層の上記反射膜が成膜された側の面に対して上記延伸積層フィルムを接着して積層する
請求項5に記載の光記録媒体の製造方法。
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