JP3867589B2 - 光学記録媒体の初期化方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学記録媒体（以下光ディスクとも言う）の初期化方法に関し、特に相変化材料を記録材料とする光学記録層を有する多層光ディスクの初期化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報記録の分野においては、光学情報記録方式に関する研究が各所で進められている。この光学情報記録方式は、非接触で記録・再生が行えること、再生専用型、追記型、書換可能型のそれぞれのメモリ形態に対応できるなどの数々の利点を有し、安価な大容量ファイルの実現を可能とする方式として産業用から民生用まで幅広い用途が考えられている。
【０００３】
上記の各種光学情報記録方式用の光学記録媒体（以下、光ディスクともいう）の大容量化は、主に、光学情報記録方式に用いる光源となるレーザ光の短波長化と、高開口のレンズを採用することにより、焦点面でのスポットサイズを小さくすることで達成してきた。
【０００４】
例えば、ＣＤ（コンパクトディスク）では、レーザ光波長が７８０ｎｍ、レンズの開口率（ＮＡ）が０．４５であり、６５０ＭＢの容量であったが、ＤＶＤ−ＲＯＭ（デジタル多用途ディスク−再生専用メモリ）では、レーザ光波長が６５０ｎｍ、ＮＡが０．６であり、４．７ＧＢの容量となっている。
さらに、次世代の光ディスクシステムにおいては、光学記録層上に例えば１００μｍ程度の薄い光透過性の保護膜（カバー層）が形成された光ディスクを用いて、レーザ光波長を４５０ｎｍ以下、ＮＡを０．７８以上とすることで大容量化が検討されている。
【０００５】
ところで、近年、相変化型記録材料を用い、かつ、２層の光学記録層を有する書換型の多層光ディスクの開発が進められている。以降は、このように複数の光学記録層を有する光ディスクを多層光ディスクと、１層の光学記録層を有する光ディスクを単層光ディスクと、それぞれ呼ぶことがある。
本発明者らは、相変化型多層光ディスクの開発を進めてきており、１９９９年のＯｐｔｉｃａｌ Ｄａｔａ Ｓｔｒａｇｅ（ＯＤＳ）学会や、２００１年のＯＤＳ学会で発表を行っている。
【０００６】
相変化型光ディスクは、単層光ディスクと多層光ディスクとに関わらず、市場に出荷する前に初期化と呼ばれる工程を必要とする。
相変化型光ディスクの製造工程においては、一般にスパッタリング装置によって相変化型記録材料をポリカーボネート等の基板上に成膜するが、成膜を終えた段階では相変化型記録材料の相状態はａｓ−ｄｅｐｏｓｉｔｅｄと呼ばれる非晶質に近い状態になっている。
相変化型光ディスクでは情報記録を行うときには、相変化記録相の状態が結晶状態であることが要求され、この成膜直後の非晶質状態を結晶状態に変化させる工程のことを初期化工程と呼ぶ。
【０００７】
現在広く用いられている初期化装置は、初期化を行う光学記録層上にレーザ光を集光して、相変化記録材料を加熱しながら光学記録層全面を走査することで、光学記録層全面の結晶化を行っている。
このとき光学記録層上に集光されるレーザ光のビーム形状は、例えばディスク回転方向には１μｍ程度、半径方向には１００μｍ程度のビーム幅を有する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような初期化装置を用いて、光入射側から第１層目に設けられた相変化型の光学記録層を有する多層光ディスクの上記光学記録層を初期化する場合には、特開２００１−２５０２６５号公報に記載されているように、第１光学記録層と第２光学記録層の間の中間層の厚みムラによって発生する光干渉により、初期化光の光強度変調が第１記録層上で発生し、初期化ムラを引き起こすことが知られている。
【０００９】
特開２００１−２５０２６５号公報では、波長８１０ｎｍ付近のレーザと、この波長に吸収を有し、波長４００ｎｍ付近では吸収を持たない中間層材料を用いることが提案されており、一例として透明中間層材料に波長８１０付近で吸収を有する色素材料を混合することが記載されている。
しかし、実際に中間層を構成する材料に上記色素を混合すると、中間層材料と色素材料の相互作用が発生し、波長４００ｎｍ付近で吸収が発生することがある。
上記色素材料単体の光吸収スペクトルと、透明中間層材料に上記色素を混合した場合の光吸収スペクトルを図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示す。中間層材料には、図１４（ａ）のような光吸収特性以外にも機械特性、熱特性など光ディスクに適した特性を求めなければならない。
光吸収特性まで満たす材料を開発することは、開発を進めれば解決可能であるとは思われるが、容易ではない。
【００１０】
本発明は上記の状況に鑑みてなされたものであり、従って本発明の目的は、各記録層の情報記録再生信号特性を劣化することなく、初期化する際に生じる光干渉による初期化ムラを低減することができる光学記録媒体の初期化方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の光学記録媒体の初期化方法は、基板上に、光照射側から少なくとも第１光学記録層および第２光学記録層が中間層を介して積層され、少なくとも上記第１光学記録層が相変化記録材料を有する光学記録媒体の初期化方法であって、上記中間層を構成する材料は、上記光学記録媒体の記録再生光の波長に対して充分な透過率を有し、かつ、初期化光の波長に対しては吸収を有し、上記第１光学記録層に初期化光を照射して初期化する工程において、当該初期化光として２００ｎｍから４００ｎｍの範囲の波長のレーザ光を用いる。
【００１２】
上記の本発明の光学記録媒体の初期化方法は、好適には、上記中間層を構成する材料はポリカーボネートなどの有機系材料である。
【００１３】
上記の本発明の光学記録媒体の初期化方法は、好適には、上記初期化光は２００ｎｍから４００ｎｍの範囲の波長のワットクラスのＡｒガスレーザである。
【００１４】
上記の本発明の光学記録媒体の初期化方法においては、基板上に、光照射側から少なくとも第１光学記録層および第２光学記録層が中間層を介して積層され、少なくとも第１光学記録層が相変化記録材料を有する光学記録媒体に対して初期化を行う。
第１光学記録層を初期化する際には、初期化を行う第１光学記録層上に初期化光であるレーザを集光する。
このとき、初期化を行う光学記録層上に照射された初期化光の一部は第１光学記録層を透過し、第２光学記録層に到達し、さらに第２光学記録層において反射して、第１光学記録層に戻り、初期化を行う第１光学記録層を照射する。
初期化時の層間干渉による初期化ムラを低減するためには、上記の第２光学記録層において反射して第１光学記録層に戻る戻り光の光強度を低減できれば良い。
【００１５】
ここで初期化光の波長に対して第１光学記録層の透過率および第２光学記録層の反射率が充分小さければ、初期化時の第１および第２光学記録層の間の光干渉による初期化ムラの低減が可能である。
しかし、第１、第２光学記録層の光学的特性は当該多層光ディスクの記録再生波長に対して設計するため、第１、第２光学記録層の光学特性が初期化光の波長に対して上述した特性を得るとは限らない。
よって、中間層を構成する材料が、記録再生光の波長に対して充分な透過率を有し、第１および第２光学記録層の間の光干渉が許容範囲に収まる程度となるように、初期化光の波長に対して吸収率を有していれば、初期化時の第１および第２光学記録層の間の光干渉の問題を解決できる。
【００１６】
現在までのところ報告されている光ディスクに用いられている記録再生光は、最短でも４００ｎｍより長波長である。
ここで、中間層を構成する材料に用いることが可能であり、記録再生光として用いられている可視光領域において充分な透過率を有する有機系材料の光学特性を調べると、波長２００〜４００ｎｍの範囲で光吸収を有するものが多く存在する。
この特性を利用し、初期化光として波長が２００〜４００ｎｍの範囲のものを用いて、中間層としてこの初期化光領域に吸収を有し、４００ｎｍより長波長である記録再生光に対しては充分な透過率を有する材料を用いることにより、初期化時の第１および第２光学記録層の間の光干渉による初期化ムラの問題を解決することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。
本実施の形態は、光学記録媒体（光ディスク）の初期化方法に関する。
【００１８】
図１（ａ）は、本実施形態に係る２層の光学記録層を設けた光ディスクの光の照射の様子を示す模式斜視図である。
光ディスクＤＣは、中心部にセンタホールＣＨが開口された略円盤形状をしており、内周部がクランプ領域ＣＡとされ、その外側に情報記録再生領域ＲＡが設けられて、ドライブ方向ＤＲに回転駆動される。
情報を記録または再生するときには、光ディスクＤＣ中の光学記録層に対して、例えば開口数が０．８以上の対物レンズＯＬにより、４００ｎｍより長波長である青〜赤外色の領域のレーザ光である記録再生光ＬＴR が照射される。
【００１９】
図１（ｂ）は図１（ａ）中のＡ−Ａ’における模式断面図である。
ディスク基板１１上に、光照射側から第１光学記録層１６および第２光学記録層１２が中間層１７を介して積層された構成であり、少なくとも第１光学記録層１６は相変化型記録材料を含む構成である。
【００２０】
例えば、厚さが１．１ｍｍ、外周径が１２０ｍｍ、センタホールＣＨの内周径が１５ｍｍであるポリカーボネートなどからなるディスク基板１１の一方の表面に第２光学記録層１２が形成されている。
第２光学記録層１２は、上層側から例えば誘電体膜、相変化膜などの記録膜、誘電体膜および反射膜などがこの順番で積層された構成であり、層構成や層数は、記録材料の種類や設計によって異なる。
第２光学記録層１２の上層に、例えば２０μｍ程度の膜厚であり、記録再生光の波長に対して透明な中間層１７が形成されており、その上層に第１光学記録層１６が形成されている。
第１光学記録層１６は、上層側から例えば誘電体膜、相変化膜からなる記録膜、誘電体膜および半透過性の反射膜などがこの順番で積層された構成である。
第１光学記録層１６の上層に、紫外線硬化樹脂からなる転写層１４によりシート状基板１３が貼り合わされている。転写層１４とシート状基板１３を合わせて例えば９０μｍの膜厚の光透過性の保護膜１８を構成する。
【００２１】
ディスク基板１１の一方の表面に凹凸形状１１’が設けられており、この凹凸形状に沿って第２光学記録層１２が形成されている。
また、転写層１４の表面にも凹凸形状１４’が設けられており、この凹凸形状に沿って第１光学記録層１６が形成されている。
【００２２】
上記の光ディスクを記録あるいは再生する場合には、図１（ｂ）に示すように、対物レンズＯＬによりレーザ光などの記録再生光ＬＴR を光透過性の保護膜１８側から第１光学記録層１６あるいは第２光学記録層１２に合焦するように照射する。対物レンズＯＬの光ディスクからの距離を調整して第１光学記録層１６と第２光学記録層１２のいずれかに焦点を合わせるかにより、第１光学記録層１６と第２光学記録層１２のいずれかを選択的に記録または再生する。
上記の構成で、第１光学記録層１６は半透過性であり、記録再生光ＬＴR を第２光学記録層１２に照射する場合には第１光学記録層１６を透過させて行う。
光ディスクの再生時においては、第１および第２光学記録層（１６、１２）のいずれかで反射された戻り光が受光素子で受光され、信号処理回路により所定の信号を生成して、再生信号が取り出される。
【００２３】
上記のような光ディスクにおいて、第１光学記録層１６および第２光学記録層１２は、転写層１４の表面に形成された凹凸形状１４’あるいはディスク基板１１の表面に形成された凹凸形状１１’に起因した凹凸形状を有している。例えば、この凹凸形状によりトラック領域が区分されている。
上記の凹凸形状により区分されたトラック領域はランドおよびグルーブと呼ばれ、ランドとグルーブの両者に情報を記録するランド・グルーブ記録方式を適用することで大容量化が可能である。また、ランドとグルーブのいずれか一方のみを記録領域とすることも可能である。
【００２４】
また、第２光学記録層１２については、例えばディスク基板１１の凹凸形状１１’に起因する凹凸形状を記録データに対応する長さを有するピットとし、光学記録層をアルミニウム膜などの反射膜で構成することにより、再生専用の記録層とすることもできる。
【００２５】
次に、上記の２層の光学記録層を有する光ディスクの製造方法の一例について説明する。
ここでは、第１光学記録層１６だけでなく第２光学記録層１２も相変化型の記録膜を含む構成として説明する。
【００２６】
まず、従来より知られている所定の方法によって、第２光学記録層用のパターンである凹凸形状１０’を表面に有する第２光学記録層用スタンパ１０を作成する。
次に、上記の第２光学記録層用スタンパ１０を金型のキャビティ内側を臨むように設置し、例えば溶融状態のポリカーボネートを射出する射出成形により、図２（ａ）に示すように、ポリカーボネートからなるディスク基板１１を作成する。このとき、金型の形状を設定することで、ディスク基板１１にセンタホールＣＨの形状を形成する。
ここで、ディスク基板１１の表面には、第２光学記録層用スタンパ１０の凹凸形状１０’に対応して、凹凸形状１１’が形成される。
【００２７】
上記の第２光学記録層用スタンパ１０から離型することで、図２（ｂ）に示すような表面に凹凸形状１１’が形成されたディスク基板１１が得られる。
【００２８】
次に、図３（ａ）に示すように、ディスク基板１１の表面に空気や窒素ガスなどのガスを吹き付けてダストを除去した後、例えばスパッタリング法あるいはＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などにより、アルミニウム膜からなる全反射性の反射膜、誘電体膜、相変化型の記録膜、誘電体膜を順次積層させ、第２光学記録層１２を形成する。
【００２９】
次に、成膜を終えた段階ではａｓ−ｄｅｐｏｓｉｔｅｄと呼ばれる非晶質に近い状態になっている第２光学記録層１２の相変化型記録材料を結晶化するため、図３（ｂ）に示すように、初期化光ＬＴI を対物レンズＯＬで集光して第２光学記録層１２に照射しながら第２光学記録層１２の全面に掃引し、第２光学記録層１２を初期化する。
初期化光ＬＴI としては、例えば赤外レーザや２００〜４００ｎｍの波長のレーザなどを用いることができる。
【００３０】
一方、図４（ａ）に示すように、例えば８０μｍの厚みの中心にセンタホールＣＨを有する略円形のシート状基板１３上に、転写層となる適量の紫外線硬化樹脂１４ａを供給して、スピン塗布する。
次に、予め第１光学記録層用のパターンである凹凸形状１５’を表面に有する第１光学記録層用スタンパ１５を形成しておき、図４（ｂ）に示すように、紫外線硬化樹脂１４ａに第１光学記録層用スタンパ１５を貼り合わせ、充分な量の紫外線を照射して紫外線硬化樹脂１４ａを固化させ、転写層１４とする。
ここで、転写層１４の表面には、第１光学記録層用スタンパ１５の凹凸形状１５’に対応して、凹凸形状１４’が形成される。
【００３１】
次に、図５（ａ）に示すように、第１光学記録層用スタンパ１５と転写層１４の界面で剥離することで、転写層１４の表面に凹凸形状１４’を転写する。
【００３２】
次に、図５（ｂ）に示すように、転写層１４の表面に空気や窒素ガスなどのガスを吹き付けてダストを除去した後、例えばスパッタリング法あるいはＣＶＤ法などにより、アルミニウム膜からなる半透過性の反射膜、誘電体膜、相変化型の記録膜、誘電体膜を順次積層させ、第１光学記録層１６を形成する。
【００３３】
次に、図６（ａ）に示すように、ディスク基板１１に形成された第２光学記録層１２上に、感圧性粘着シート１７ａを配置し、図６（ｂ）に示すように、感圧性粘着シート１７ａを貼り合わせ用の中間層１７として、第２光学記録層１２と第１光学記録層１６とを向かい合わせ、芯合わせをして貼り合わせる。
【００３４】
ここで、上記で形成する中間層１７を構成する材料としては、光ディスクの記録再生光の波長に対して充分な透過率を有し、かつ、後述の２００〜４００ｎｍの範囲の初期化光の波長に対しては吸収を有する材料を用いるものとする。
【００３５】
次に、第２光学記録層１２と同様に、成膜を終えた段階ではａｓ−ｄｅｐｏｓｉｔｅｄと呼ばれる非晶質に近い状態になっている第１光学記録層１６の相変化型記録材料を結晶化するため、図７に示すように、初期化光ＬＴI を対物レンズＯＬで集光して第１光学記録層１６に照射しながら第１光学記録層１６の全面に掃引し、第１光学記録層１６を初期化する。
ここで、上記の初期化光ＬＴI としては波長が２００〜４００ｎｍの範囲のレーザ光を用いる。
以上で、図１に示す構成の光ディスクを製造することができる。
【００３６】
尚、上記の製造方法は１実施形態であり、例えば、第２光学記録層１２の上層に、表面に第１光学記録層用の凹凸パターンを有する中間層１７を形成し、その上層に第１光学記録層１６を形成し、その上層に光透過性の保護膜１８を形成する方法など、他の方法により製造することも可能である。但し、いずれの場合も、第１光学記録層１６の初期化は上述のように中間層１７を介して第２光学記録層１２と積層した後に行うものとする。
【００３７】
図８は、上記の第１光学記録層１６の初期化に用いる光ディスクプレーヤタイプの初期化装置の模式図である。
第１光学記録層１６に限らず、図３（ｂ）に示す第２光学記録層１２の初期化工程にも用いることができる。
【００３８】
第１光学記録層１６および第２光学記録層１２の多層の光学記録層を有する光ディスクＤＣは、スピンドルモータＳＭにより回転駆動され、この回転する光ディスクＤＣに対して光ディスクの半径方向ＤＲrad に可動である光学ヘッドＨＤにより初期化光ＬＴI を照射するようになっている。
【００３９】
光学ヘッドＨＤは、初期化光光源であるレーザダイオードＬＤ、ビームスプリッタＢＳ、反射ミラーＭＲ、対物レンズＯＬを備えており、光ディスクＤＣからの戻り光をビームスプリッタＢＳおよび集光レンズＬＳを介してフォトディテクタＰＤに導き、これをモニタするような構成とされている。
レーザダイオードＬＤの発光波長は２００〜４００ｎｍの範囲内であり、例えば３００ｎｍである。また対物レンズＯＬの開口数は０．３５である。
【００４０】
この初期化装置によって光ディスクＤＣの第１光学記録層１６上に集光される初期化光ＬＴI のスポット形状および光強度（ＬＩ）プロファイルを図９に示す。
初期化光ＬＴI は長円系のスポット形状であり、ディスクの半径方向ｘに幅ｘ1 のプロファイルＰx 、トラック方向ｙに幅ｙ1 のプロファイルＰy を有する。幅ｘ1 は、例えば半値幅として５０μｍ程度、幅ｙ1 は、例えば半値幅として０．７μｍ程度である。
【００４１】
次に、上述の初期化装置による多層の光学記録層を有する光ディスクの初期化方法について説明する。
スピンドルモータにより駆動される回転テーブルなどにより、光ディスクを適切な回転数で回転させ、初期化光であるレーザ収束光をその焦点位置が初期化したい記録層面位置にくるようにフォーカスサーボと呼ばれる技術を用いて焦点を結ばせる。
レーザ収束光は光ディスク１回転あたり半径方向に一定の距離、例えば５μｍ移動する。
この動作により光ディスクの情報記録再生領域ＲＡ全面を初期化する。
【００４２】
（実施例）
以下に、本実施形態および従来例に係る光ディスクの初期化方法による初期化光の強度変調度を見積もった結果について説明する。
まず、多層の光学記録層を有する光ディスクにおける第１光学記録層１６の初期化において、中間層１７が初期化光の波長および記録再生光の波長に対して共に殆ど光吸収を有さない場合について述べる。
【００４３】
図１０に、多層（二層）の光学記録層を有する光ディスクの第１光学記録層１６を初期化する場合の初期化光の配置を示す。尚、図１０では各記録層上に本来存在する案内溝の表示を省略する。
対物レンズＯＬにより第１光学記録層１６上に焦点ＦＣを結んだ初期化光の入射光ＬＴI の一部は、第１光学記録層１６および中間層１７を透過し、第２光学記録層１２で反射し、再び中間層１７を透過して、戻り光ＬＴI ’として第１光学記録層１６に照射される。図１０中に第２光学記録層における反射光の第１光学記録層照射領域ＡＲを示す。
この場合、第１光学記録層１６へ収束する初期化光の入射光ＬＴI と第２光学記録層３からの戻り光ＬＴI ’は、第１光学記録層１６上で光干渉を起こす。光干渉が起こると、第１光学記録層１６におけるレーザ光強度が、第２光学記録層１２からの反射光が無い場合に対して変動し、その変動量は中間層１７の厚さＤに対して変化する。
【００４４】
光干渉による第１光学記録層１６上のレーザ光強度の変化は中間層１７の厚さＤの変化に対し周期的であり、中間層１７の初期化光の波長λI に対する屈折率をｎI とした場合、中間層１７の厚さＤの増加量に応じてλI ／（２ｎI ）の周期で第１光学記録層１６上のレーザ光の強度変動が発生する。
現実の系では、初期化光の波長λI ＝３５０ｎｍ、中間層１７の屈折率ｎI ＝１．５を用いると、第１光学記録層１６上の光強度は、中間層１７の厚さＤが０．１２μｍ変動する毎に強弱を繰り返す。
【００４５】
例えば、中間層１７の厚さＤを２０μｍとする場合、中間層１７の厚み誤差を０．０１μｍ以下で制御することが必要となるが、現実には不可能であり、実際には１μｍ以上の膜厚誤差をディスク面内で有する。このためディスク面内で干渉の度合いを一定に保つことはできない。
【００４６】
初期化用レーザ光の波長が３００ｎｍ、対物レンズの開口数が０．３５、焦点位置における初期化用レーザ光のスポット形状が半径方向の半値幅が５０μｍ、トラック方向の半値幅０．７μｍという具体的な構成の初期化装置により、中間層１７の厚みおよび屈折率がそれぞれ２０μｍ、１．５である多層の光学記録層を有する光ディスクを初期化する場合の光干渉によって発生する第１光学記録層１６上での初期化光の強度変調度を見積もった結果について、図１１を参照して説明する。
図１１において、横軸Ｘは、第１光学記録層１６の透過率をＴ16、中間層１７の透過率をＴ17（＝１−中間層の吸収率Ａ17）、第２光学記録層１２の反射率をＲ12としたときに、次式（１）で表される値をとる。
【００４７】
【数１】
Ｘ＝Ｔ16 2 ×Ｔ17 2 ×Ｒ12 …（１）
【００４８】
縦軸は、第１光学記録層１６上での初期化光の強度変調度を示しており、干渉の結果強め合う場合の強度をＩmax 、弱め合うときの強度をＩmin として、Ｉmax ／Ｉmin で表される値をとる。
【００４９】
初期化光ＬＴI の波長に対して第１光学記録層１６の透過率が５０％であり、第２光学記録層１２の反射率が５０％であり、中間層１７の透過率が１００％、屈折率が１．５、厚みが２０μｍである光学記録層を有する光ディスクに対して、初期化用レーザ光の波長が３００ｎｍ、対物レンズの開口数が０．３５、焦点位置における初期化用レーザ光のスポット形状が半径方向の半値幅が５０μｍ、トラック方向の半値幅０．７μｍという構成の初期化装置を用いて、第１光学記録層１６を初期化する場合、第１光学記録層１６上での初期化光ＬＴI の強度変調度は、Ｔ16＝０．５（５０％）、Ｔ17＝１（１００％）、Ｒ12＝０．５（５０％）より、Ｘ＝０．１２５であるので、おおよそＩmax ／Ｉmin ＝１．６である。
即ち、第１光学記録層１６上での初期化光の光強度は、Ｉmax とＩmin の中間点を基準として、±約３０％の変動幅を持つことになる。
【００５０】
次に、多層の光学記録層を有する光ディスクにおける第１光学記録層１６の初期化において、中間層１７が初期化光の波長に対して吸収を持ち、記録再生光の波長に対して共に殆ど光吸収を有さない場合について述べる。
有機系の可視では透明な材料としては、２００〜４００ｎｍの波長領域では吸収を有する材料が多い。
図１２は、中間層として用いることができる可視光領域では透明である有機系の材料Ｚの膜厚２０μｍにおける透過スペクトルである。ここで用いる透過率の定義として、光が材料Ｚ中を２０μｍ進む間に材料Ｚに吸収される光エネルギーの割合をＡI とした時に、透過率ＴI ＝１−ＡI とする。
いうまでもなく、上記の材料Ａ以外でも２００〜４００ｎｍの波長領域で吸収を有する材料は存在する。
【００５１】
上記の材料Ｚは、波長３００ｎｍにおいて膜厚２０μｍあたり１０％程度の光透過率を有する。
初期化光ＬＴI の波長に対して第１光学記録層１６の透過率が５０％であり、第２光学記録層１２の反射率が５０％であり、材料に上記の材料Ｚを用いた中間層１７の透過率が１０％、屈折率が１．５、厚みが２０μｍである光ディスクに対して、初期化用レーザ光の波長が３００ｎｍ、対物レンズの開口数が０．３５、焦点位置における初期化用レーザ光のスポット形状が半径方向の半値幅が５０μｍ、トラック方向の半値幅０．７μｍという構成の初期化装置を用いて、第１光学記録層１６を初期化する場合、第１光学記録層１６上での初期化光ＬＴI の強度変調度は、Ｔ16＝０．５（５０％）、Ｔ17＝０．１（１０％）、Ｒ12＝０．５（５０％）より、Ｘ＝０．００１２５であるので、おおよそＩmax ／Ｉmin ＝１．２である。
即ち、第１光学記録層１６上での初期化光の光強度は、Ｉmax とＩmin の中間点を基準として、±約１０％の変動幅を持つことになり、中間層１７が初期化光の波長および記録再生光の波長に対して共に殆ど光吸収を有さない場合に比べて、初期化時の第１および第２光学記録層の間の光干渉の問題を大幅に低減することが可能である。
【００５２】
図１３は、中間層として用いることができる可視光領域では透明である有機系の材料として用いることが可能なポリカーボネートの膜厚２０μｍにおける透過スペクトルである。
ポリカーボネートは波長２７５ｎｍにおいて膜厚２０μｍあたりの光透過率が４％程度である。よって、初期化光ＬＴI の波長に対して第１光学記録層１６の透過率が５０％であり、第２光学記録層１２の反射率が５０％であり、材料にポリカーホネートを用いた中間層１７の透過率が４％、屈折率が１．５、厚みが２０μｍである光ディスクを用いた場合、Ｘの値はＸ＝０．０００２となり、図１１からＩmax ／Ｉmin ＝１．１程度となり、初期化時の第１および第２光学記録層の間の光干渉の度合いを大幅に低減できる。
【００５３】
初期化に用いるレーザ光源には、ワットクラスの大パワーレーザを用いることが好ましい。ワットクラスの大パワーレーザを組み合わせることで、効率的に初期化を行うことが可能となる。
本実施形態において初期化光として用いることが可能な２００〜４００ｎｍの波長のワットクラスのレーザの例を表１に示す。表１は、全てＡｒレーザ（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ社Ｉｎｎｏｖａ ｓａｂｒｅ）のデータである。
【００５４】
【表１】
【００５５】
表１に示すように、２００〜４００ｎｍの波長領域のワットクラスレーザの選択肢は広い。
よって、レーザ光源とそれに見合った中間層１７用の材料との組合わせを最適化することが可能である。
このように、多層の光学記録層を有する光ディスクの第１光学記録層を初期化する場合に、情報記録再生信号特性を劣化することなく、初期化する際に生じる光干渉による初期化ムラを低減することができる。
【００５６】
本実施形態によれば、相変化型光ディスクのうち、２層以上の書き換え型若しくは一度のみ記録を行える光学記録層を有する多層の光学記録層を有する光ディスクの初期化を行うにあたり、初期化に用いるレーザに２００〜４００ｎｍの間の波長を有するレーザを用い、かつ、中間層の材料に上記レーザ波長に対して充分光透過率が低く、さらに光ディスクの記録再生に用いるレーザ波長に対しては充分透過率が高い材料を用いることにより、各光学記録層の間の光干渉が原因で発生する初期化面での光強度変調の度合いが低減し、良好な初期化を行うことが可能となる。
【００５７】
本発明は上記の実施形態に限定されない。
例えば、初期化対象とするディスク構造は、図１に示す構造に限られるものではなく、例えば図１の構造において第１光学記録層１６上に形成された光透過性の保護膜１８が無い状態で初期化を行ってもよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明により、相変化型の光学記録層を有する光学記録媒体を初期化するときに、各記録層の情報記録再生信号特性を劣化することなく、初期化する際に生ずる光干渉による初期化ムラを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は本発明の実施形態に係る光ディスクの光の照射の様子を示す模式斜視図であり、図１（ｂ）は模式断面図である。
【図２】図２（ａ）および（ｂ）は実施形態に係る光ディスクの製造方法の製造工程を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）および（ｂ）は図２の続きの工程を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）および（ｂ）は図３の続きの工程を示す断面図である。
【図５】図５（ａ）および（ｂ）は図４の続きの工程を示す断面図である。
【図６】図６（ａ）および（ｂ）は図５の続きの工程を示す断面図である。
【図７】図７は図６の続きの工程を示す断面図である。
【図８】図８は実施形態において用いる初期化装置の模式構成図である。
【図９】図９は実施形態において用いる初期化光のスポット形状および光強度プロファイルを示す模式図である。
【図１０】図１０は実施形態に係る光ディスクの第１光学記録層を初期化する場合の初期化光の配置を示す模式図である。
【図１１】図１１は実施例で初期化光の強度変調度について見積もった結果を示す図である。
【図１２】図１２は実施例における中間層材料の透過スペクトルである。
【図１３】図１３は実施例における中間層材料の透過スペクトルである。
【図１４】図１４（ａ）および（ｂ）は従来例における色素材料単体の光吸収スペクトルと、透明中間層材料に上記色素を混合した場合の光吸収スペクトルである。
【符号の説明】
１０…第２光学記録層用スタンパ、１１…ディスク基板、１２…第２光学記録層、１３…シート状基板、１４…転写層、１４ａ…紫外線硬化樹脂、１５…第１光学記録層用スタンパ、１６…第１光学記録層、１７…中間層、１７ａ…感圧性粘着シート、１８…保護膜、１０’，１１’，１４’，１５’…凹凸形状、ＡＲ…第２光学記録層における反射光の第１光学記録層照射領域、ＢＳ…ビームスプリッタ、ＣＡ…クランプ領域、ＣＨ…センタホール、ＤＣ…光ディスク、ＤＲ…ドライブ方向、ＤＲrad …半径方向、ＦＣ…焦点、ＨＤ…光学ヘッド、ＬＤ…レーザダイオード、ＬＳ…集光レンズ、ＬＴI …初期化光（入射光）、ＬＴI ’…戻り光、ＬＴR …記録再生光、ＭＲ…ミラー、ＯＬ…対物レンズ、ＰＤ…フォトディテクタ、ＲＡ…情報記録再生領域、ＳＭ…スピンドルモータ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学記録媒体（以下光ディスクとも言う）の初期化方法に関し、特に相変化材料を記録材料とする光学記録層を有する多層光ディスクの初期化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報記録の分野においては、光学情報記録方式に関する研究が各所で進められている。この光学情報記録方式は、非接触で記録・再生が行えること、再生専用型、追記型、書換可能型のそれぞれのメモリ形態に対応できるなどの数々の利点を有し、安価な大容量ファイルの実現を可能とする方式として産業用から民生用まで幅広い用途が考えられている。
【０００３】
上記の各種光学情報記録方式用の光学記録媒体（以下、光ディスクともいう）の大容量化は、主に、光学情報記録方式に用いる光源となるレーザ光の短波長化と、高開口のレンズを採用することにより、焦点面でのスポットサイズを小さくすることで達成してきた。
【０００４】
例えば、ＣＤ（コンパクトディスク）では、レーザ光波長が７８０ｎｍ、レンズの開口率（ＮＡ）が０．４５であり、６５０ＭＢの容量であったが、ＤＶＤ−ＲＯＭ（デジタル多用途ディスク−再生専用メモリ）では、レーザ光波長が６５０ｎｍ、ＮＡが０．６であり、４．７ＧＢの容量となっている。
さらに、次世代の光ディスクシステムにおいては、光学記録層上に例えば１００μｍ程度の薄い光透過性の保護膜（カバー層）が形成された光ディスクを用いて、レーザ光波長を４５０ｎｍ以下、ＮＡを０．７８以上とすることで大容量化が検討されている。
【０００５】
ところで、近年、相変化型記録材料を用い、かつ、２層の光学記録層を有する書換型の多層光ディスクの開発が進められている。以降は、このように複数の光学記録層を有する光ディスクを多層光ディスクと、１層の光学記録層を有する光ディスクを単層光ディスクと、それぞれ呼ぶことがある。
本発明者らは、相変化型多層光ディスクの開発を進めてきており、１９９９年のＯｐｔｉｃａｌ Ｄａｔａ Ｓｔｒａｇｅ（ＯＤＳ）学会や、２００１年のＯＤＳ学会で発表を行っている。
【０００６】
相変化型光ディスクは、単層光ディスクと多層光ディスクとに関わらず、市場に出荷する前に初期化と呼ばれる工程を必要とする。
相変化型光ディスクの製造工程においては、一般にスパッタリング装置によって相変化型記録材料をポリカーボネート等の基板上に成膜するが、成膜を終えた段階では相変化型記録材料の相状態はａｓ−ｄｅｐｏｓｉｔｅｄと呼ばれる非晶質に近い状態になっている。
相変化型光ディスクでは情報記録を行うときには、相変化記録相の状態が結晶状態であることが要求され、この成膜直後の非晶質状態を結晶状態に変化させる工程のことを初期化工程と呼ぶ。
【０００７】
現在広く用いられている初期化装置は、初期化を行う光学記録層上にレーザ光を集光して、相変化記録材料を加熱しながら光学記録層全面を走査することで、光学記録層全面の結晶化を行っている。
このとき光学記録層上に集光されるレーザ光のビーム形状は、例えばディスク回転方向には１μｍ程度、半径方向には１００μｍ程度のビーム幅を有する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような初期化装置を用いて、光入射側から第１層目に設けられた相変化型の光学記録層を有する多層光ディスクの上記光学記録層を初期化する場合には、特開２００１−２５０２６５号公報に記載されているように、第１光学記録層と第２光学記録層の間の中間層の厚みムラによって発生する光干渉により、初期化光の光強度変調が第１記録層上で発生し、初期化ムラを引き起こすことが知られている。
【０００９】
特開２００１−２５０２６５号公報では、波長８１０ｎｍ付近のレーザと、この波長に吸収を有し、波長４００ｎｍ付近では吸収を持たない中間層材料を用いることが提案されており、一例として透明中間層材料に波長８１０付近で吸収を有する色素材料を混合することが記載されている。
しかし、実際に中間層を構成する材料に上記色素を混合すると、中間層材料と色素材料の相互作用が発生し、波長４００ｎｍ付近で吸収が発生することがある。
上記色素材料単体の光吸収スペクトルと、透明中間層材料に上記色素を混合した場合の光吸収スペクトルを図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示す。中間層材料には、図１４（ａ）のような光吸収特性以外にも機械特性、熱特性など光ディスクに適した特性を求めなければならない。
光吸収特性まで満たす材料を開発することは、開発を進めれば解決可能であるとは思われるが、容易ではない。
【００１０】
本発明は上記の状況に鑑みてなされたものであり、従って本発明の目的は、各記録層の情報記録再生信号特性を劣化することなく、初期化する際に生じる光干渉による初期化ムラを低減することができる光学記録媒体の初期化方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の光学記録媒体の初期化方法は、基板上に、光照射側から少なくとも第１光学記録層および第２光学記録層が中間層を介して積層され、少なくとも上記第１光学記録層が相変化記録材料を有する光学記録媒体の初期化方法であって、上記中間層を構成する材料は、上記光学記録媒体の記録再生光の波長に対して充分な透過率を有し、かつ、初期化光の波長に対しては吸収を有し、上記第１光学記録層に初期化光を照射して初期化する工程において、当該初期化光として２００ｎｍから４００ｎｍの範囲の波長のレーザ光を用いる。
【００１２】
上記の本発明の光学記録媒体の初期化方法は、好適には、上記中間層を構成する材料はポリカーボネートなどの有機系材料である。
【００１３】
上記の本発明の光学記録媒体の初期化方法は、好適には、上記初期化光は２００ｎｍから４００ｎｍの範囲の波長のワットクラスのＡｒガスレーザである。
【００１４】
上記の本発明の光学記録媒体の初期化方法においては、基板上に、光照射側から少なくとも第１光学記録層および第２光学記録層が中間層を介して積層され、少なくとも第１光学記録層が相変化記録材料を有する光学記録媒体に対して初期化を行う。
第１光学記録層を初期化する際には、初期化を行う第１光学記録層上に初期化光であるレーザを集光する。
このとき、初期化を行う光学記録層上に照射された初期化光の一部は第１光学記録層を透過し、第２光学記録層に到達し、さらに第２光学記録層において反射して、第１光学記録層に戻り、初期化を行う第１光学記録層を照射する。
初期化時の層間干渉による初期化ムラを低減するためには、上記の第２光学記録層において反射して第１光学記録層に戻る戻り光の光強度を低減できれば良い。
【００１５】
ここで初期化光の波長に対して第１光学記録層の透過率および第２光学記録層の反射率が充分小さければ、初期化時の第１および第２光学記録層の間の光干渉による初期化ムラの低減が可能である。
しかし、第１、第２光学記録層の光学的特性は当該多層光ディスクの記録再生波長に対して設計するため、第１、第２光学記録層の光学特性が初期化光の波長に対して上述した特性を得るとは限らない。
よって、中間層を構成する材料が、記録再生光の波長に対して充分な透過率を有し、第１および第２光学記録層の間の光干渉が許容範囲に収まる程度となるように、初期化光の波長に対して吸収率を有していれば、初期化時の第１および第２光学記録層の間の光干渉の問題を解決できる。
【００１６】
現在までのところ報告されている光ディスクに用いられている記録再生光は、最短でも４００ｎｍより長波長である。
ここで、中間層を構成する材料に用いることが可能であり、記録再生光として用いられている可視光領域において充分な透過率を有する有機系材料の光学特性を調べると、波長２００〜４００ｎｍの範囲で光吸収を有するものが多く存在する。
この特性を利用し、初期化光として波長が２００〜４００ｎｍの範囲のものを用いて、中間層としてこの初期化光領域に吸収を有し、４００ｎｍより長波長である記録再生光に対しては充分な透過率を有する材料を用いることにより、初期化時の第１および第２光学記録層の間の光干渉による初期化ムラの問題を解決することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。
本実施の形態は、光学記録媒体（光ディスク）の初期化方法に関する。
【００１８】
図１（ａ）は、本実施形態に係る２層の光学記録層を設けた光ディスクの光の照射の様子を示す模式斜視図である。
光ディスクＤＣは、中心部にセンタホールＣＨが開口された略円盤形状をしており、内周部がクランプ領域ＣＡとされ、その外側に情報記録再生領域ＲＡが設けられて、ドライブ方向ＤＲに回転駆動される。
情報を記録または再生するときには、光ディスクＤＣ中の光学記録層に対して、例えば開口数が０．８以上の対物レンズＯＬにより、４００ｎｍより長波長である青〜赤外色の領域のレーザ光である記録再生光ＬＴR が照射される。
【００１９】
図１（ｂ）は図１（ａ）中のＡ−Ａ’における模式断面図である。
ディスク基板１１上に、光照射側から第１光学記録層１６および第２光学記録層１２が中間層１７を介して積層された構成であり、少なくとも第１光学記録層１６は相変化型記録材料を含む構成である。
【００２０】
例えば、厚さが１．１ｍｍ、外周径が１２０ｍｍ、センタホールＣＨの内周径が１５ｍｍであるポリカーボネートなどからなるディスク基板１１の一方の表面に第２光学記録層１２が形成されている。
第２光学記録層１２は、上層側から例えば誘電体膜、相変化膜などの記録膜、誘電体膜および反射膜などがこの順番で積層された構成であり、層構成や層数は、記録材料の種類や設計によって異なる。
第２光学記録層１２の上層に、例えば２０μｍ程度の膜厚であり、記録再生光の波長に対して透明な中間層１７が形成されており、その上層に第１光学記録層１６が形成されている。
第１光学記録層１６は、上層側から例えば誘電体膜、相変化膜からなる記録膜、誘電体膜および半透過性の反射膜などがこの順番で積層された構成である。
第１光学記録層１６の上層に、紫外線硬化樹脂からなる転写層１４によりシート状基板１３が貼り合わされている。転写層１４とシート状基板１３を合わせて例えば９０μｍの膜厚の光透過性の保護膜１８を構成する。
【００２１】
ディスク基板１１の一方の表面に凹凸形状１１’が設けられており、この凹凸形状に沿って第２光学記録層１２が形成されている。
また、転写層１４の表面にも凹凸形状１４’が設けられており、この凹凸形状に沿って第１光学記録層１６が形成されている。
【００２２】
上記の光ディスクを記録あるいは再生する場合には、図１（ｂ）に示すように、対物レンズＯＬによりレーザ光などの記録再生光ＬＴR を光透過性の保護膜１８側から第１光学記録層１６あるいは第２光学記録層１２に合焦するように照射する。対物レンズＯＬの光ディスクからの距離を調整して第１光学記録層１６と第２光学記録層１２のいずれかに焦点を合わせるかにより、第１光学記録層１６と第２光学記録層１２のいずれかを選択的に記録または再生する。
上記の構成で、第１光学記録層１６は半透過性であり、記録再生光ＬＴR を第２光学記録層１２に照射する場合には第１光学記録層１６を透過させて行う。
光ディスクの再生時においては、第１および第２光学記録層（１６、１２）のいずれかで反射された戻り光が受光素子で受光され、信号処理回路により所定の信号を生成して、再生信号が取り出される。
【００２３】
上記のような光ディスクにおいて、第１光学記録層１６および第２光学記録層１２は、転写層１４の表面に形成された凹凸形状１４’あるいはディスク基板１１の表面に形成された凹凸形状１１’に起因した凹凸形状を有している。例えば、この凹凸形状によりトラック領域が区分されている。
上記の凹凸形状により区分されたトラック領域はランドおよびグルーブと呼ばれ、ランドとグルーブの両者に情報を記録するランド・グルーブ記録方式を適用することで大容量化が可能である。また、ランドとグルーブのいずれか一方のみを記録領域とすることも可能である。
【００２４】
また、第２光学記録層１２については、例えばディスク基板１１の凹凸形状１１’に起因する凹凸形状を記録データに対応する長さを有するピットとし、光学記録層をアルミニウム膜などの反射膜で構成することにより、再生専用の記録層とすることもできる。
【００２５】
次に、上記の２層の光学記録層を有する光ディスクの製造方法の一例について説明する。
ここでは、第１光学記録層１６だけでなく第２光学記録層１２も相変化型の記録膜を含む構成として説明する。
【００２６】
まず、従来より知られている所定の方法によって、第２光学記録層用のパターンである凹凸形状１０’を表面に有する第２光学記録層用スタンパ１０を作成する。
次に、上記の第２光学記録層用スタンパ１０を金型のキャビティ内側を臨むように設置し、例えば溶融状態のポリカーボネートを射出する射出成形により、図２（ａ）に示すように、ポリカーボネートからなるディスク基板１１を作成する。このとき、金型の形状を設定することで、ディスク基板１１にセンタホールＣＨの形状を形成する。
ここで、ディスク基板１１の表面には、第２光学記録層用スタンパ１０の凹凸形状１０’に対応して、凹凸形状１１’が形成される。
【００２７】
上記の第２光学記録層用スタンパ１０から離型することで、図２（ｂ）に示すような表面に凹凸形状１１’が形成されたディスク基板１１が得られる。
【００２８】
次に、図３（ａ）に示すように、ディスク基板１１の表面に空気や窒素ガスなどのガスを吹き付けてダストを除去した後、例えばスパッタリング法あるいはＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などにより、アルミニウム膜からなる全反射性の反射膜、誘電体膜、相変化型の記録膜、誘電体膜を順次積層させ、第２光学記録層１２を形成する。
【００２９】
次に、成膜を終えた段階ではａｓ−ｄｅｐｏｓｉｔｅｄと呼ばれる非晶質に近い状態になっている第２光学記録層１２の相変化型記録材料を結晶化するため、図３（ｂ）に示すように、初期化光ＬＴI を対物レンズＯＬで集光して第２光学記録層１２に照射しながら第２光学記録層１２の全面に掃引し、第２光学記録層１２を初期化する。
初期化光ＬＴI としては、例えば赤外レーザや２００〜４００ｎｍの波長のレーザなどを用いることができる。
【００３０】
一方、図４（ａ）に示すように、例えば８０μｍの厚みの中心にセンタホールＣＨを有する略円形のシート状基板１３上に、転写層となる適量の紫外線硬化樹脂１４ａを供給して、スピン塗布する。
次に、予め第１光学記録層用のパターンである凹凸形状１５’を表面に有する第１光学記録層用スタンパ１５を形成しておき、図４（ｂ）に示すように、紫外線硬化樹脂１４ａに第１光学記録層用スタンパ１５を貼り合わせ、充分な量の紫外線を照射して紫外線硬化樹脂１４ａを固化させ、転写層１４とする。
ここで、転写層１４の表面には、第１光学記録層用スタンパ１５の凹凸形状１５’に対応して、凹凸形状１４’が形成される。
【００３１】
次に、図５（ａ）に示すように、第１光学記録層用スタンパ１５と転写層１４の界面で剥離することで、転写層１４の表面に凹凸形状１４’を転写する。
【００３２】
次に、図５（ｂ）に示すように、転写層１４の表面に空気や窒素ガスなどのガスを吹き付けてダストを除去した後、例えばスパッタリング法あるいはＣＶＤ法などにより、アルミニウム膜からなる半透過性の反射膜、誘電体膜、相変化型の記録膜、誘電体膜を順次積層させ、第１光学記録層１６を形成する。
【００３３】
次に、図６（ａ）に示すように、ディスク基板１１に形成された第２光学記録層１２上に、感圧性粘着シート１７ａを配置し、図６（ｂ）に示すように、感圧性粘着シート１７ａを貼り合わせ用の中間層１７として、第２光学記録層１２と第１光学記録層１６とを向かい合わせ、芯合わせをして貼り合わせる。
【００３４】
ここで、上記で形成する中間層１７を構成する材料としては、光ディスクの記録再生光の波長に対して充分な透過率を有し、かつ、後述の２００〜４００ｎｍの範囲の初期化光の波長に対しては吸収を有する材料を用いるものとする。
【００３５】
次に、第２光学記録層１２と同様に、成膜を終えた段階ではａｓ−ｄｅｐｏｓｉｔｅｄと呼ばれる非晶質に近い状態になっている第１光学記録層１６の相変化型記録材料を結晶化するため、図７に示すように、初期化光ＬＴI を対物レンズＯＬで集光して第１光学記録層１６に照射しながら第１光学記録層１６の全面に掃引し、第１光学記録層１６を初期化する。
ここで、上記の初期化光ＬＴI としては波長が２００〜４００ｎｍの範囲のレーザ光を用いる。
以上で、図１に示す構成の光ディスクを製造することができる。
【００３６】
尚、上記の製造方法は１実施形態であり、例えば、第２光学記録層１２の上層に、表面に第１光学記録層用の凹凸パターンを有する中間層１７を形成し、その上層に第１光学記録層１６を形成し、その上層に光透過性の保護膜１８を形成する方法など、他の方法により製造することも可能である。但し、いずれの場合も、第１光学記録層１６の初期化は上述のように中間層１７を介して第２光学記録層１２と積層した後に行うものとする。
【００３７】
図８は、上記の第１光学記録層１６の初期化に用いる光ディスクプレーヤタイプの初期化装置の模式図である。
第１光学記録層１６に限らず、図３（ｂ）に示す第２光学記録層１２の初期化工程にも用いることができる。
【００３８】
第１光学記録層１６および第２光学記録層１２の多層の光学記録層を有する光ディスクＤＣは、スピンドルモータＳＭにより回転駆動され、この回転する光ディスクＤＣに対して光ディスクの半径方向ＤＲrad に可動である光学ヘッドＨＤにより初期化光ＬＴI を照射するようになっている。
【００３９】
光学ヘッドＨＤは、初期化光光源であるレーザダイオードＬＤ、ビームスプリッタＢＳ、反射ミラーＭＲ、対物レンズＯＬを備えており、光ディスクＤＣからの戻り光をビームスプリッタＢＳおよび集光レンズＬＳを介してフォトディテクタＰＤに導き、これをモニタするような構成とされている。
レーザダイオードＬＤの発光波長は２００〜４００ｎｍの範囲内であり、例えば３００ｎｍである。また対物レンズＯＬの開口数は０．３５である。
【００４０】
この初期化装置によって光ディスクＤＣの第１光学記録層１６上に集光される初期化光ＬＴI のスポット形状および光強度（ＬＩ）プロファイルを図９に示す。
初期化光ＬＴI は長円系のスポット形状であり、ディスクの半径方向ｘに幅ｘ1 のプロファイルＰx 、トラック方向ｙに幅ｙ1 のプロファイルＰy を有する。幅ｘ1 は、例えば半値幅として５０μｍ程度、幅ｙ1 は、例えば半値幅として０．７μｍ程度である。
【００４１】
次に、上述の初期化装置による多層の光学記録層を有する光ディスクの初期化方法について説明する。
スピンドルモータにより駆動される回転テーブルなどにより、光ディスクを適切な回転数で回転させ、初期化光であるレーザ収束光をその焦点位置が初期化したい記録層面位置にくるようにフォーカスサーボと呼ばれる技術を用いて焦点を結ばせる。
レーザ収束光は光ディスク１回転あたり半径方向に一定の距離、例えば５μｍ移動する。
この動作により光ディスクの情報記録再生領域ＲＡ全面を初期化する。
【００４２】
（実施例）
以下に、本実施形態および従来例に係る光ディスクの初期化方法による初期化光の強度変調度を見積もった結果について説明する。
まず、多層の光学記録層を有する光ディスクにおける第１光学記録層１６の初期化において、中間層１７が初期化光の波長および記録再生光の波長に対して共に殆ど光吸収を有さない場合について述べる。
【００４３】
図１０に、多層（二層）の光学記録層を有する光ディスクの第１光学記録層１６を初期化する場合の初期化光の配置を示す。尚、図１０では各記録層上に本来存在する案内溝の表示を省略する。
対物レンズＯＬにより第１光学記録層１６上に焦点ＦＣを結んだ初期化光の入射光ＬＴI の一部は、第１光学記録層１６および中間層１７を透過し、第２光学記録層１２で反射し、再び中間層１７を透過して、戻り光ＬＴI ’として第１光学記録層１６に照射される。図１０中に第２光学記録層における反射光の第１光学記録層照射領域ＡＲを示す。
この場合、第１光学記録層１６へ収束する初期化光の入射光ＬＴI と第２光学記録層３からの戻り光ＬＴI ’は、第１光学記録層１６上で光干渉を起こす。光干渉が起こると、第１光学記録層１６におけるレーザ光強度が、第２光学記録層１２からの反射光が無い場合に対して変動し、その変動量は中間層１７の厚さＤに対して変化する。
【００４４】
光干渉による第１光学記録層１６上のレーザ光強度の変化は中間層１７の厚さＤの変化に対し周期的であり、中間層１７の初期化光の波長λI に対する屈折率をｎI とした場合、中間層１７の厚さＤの増加量に応じてλI ／（２ｎI ）の周期で第１光学記録層１６上のレーザ光の強度変動が発生する。
現実の系では、初期化光の波長λI ＝３５０ｎｍ、中間層１７の屈折率ｎI ＝１．５を用いると、第１光学記録層１６上の光強度は、中間層１７の厚さＤが０．１２μｍ変動する毎に強弱を繰り返す。
【００４５】
例えば、中間層１７の厚さＤを２０μｍとする場合、中間層１７の厚み誤差を０．０１μｍ以下で制御することが必要となるが、現実には不可能であり、実際には１μｍ以上の膜厚誤差をディスク面内で有する。このためディスク面内で干渉の度合いを一定に保つことはできない。
【００４６】
初期化用レーザ光の波長が３００ｎｍ、対物レンズの開口数が０．３５、焦点位置における初期化用レーザ光のスポット形状が半径方向の半値幅が５０μｍ、トラック方向の半値幅０．７μｍという具体的な構成の初期化装置により、中間層１７の厚みおよび屈折率がそれぞれ２０μｍ、１．５である多層の光学記録層を有する光ディスクを初期化する場合の光干渉によって発生する第１光学記録層１６上での初期化光の強度変調度を見積もった結果について、図１１を参照して説明する。
図１１において、横軸Ｘは、第１光学記録層１６の透過率をＴ16、中間層１７の透過率をＴ17（＝１−中間層の吸収率Ａ17）、第２光学記録層１２の反射率をＲ12としたときに、次式（１）で表される値をとる。
【００４７】
【数１】
Ｘ＝Ｔ16 2 ×Ｔ17 2 ×Ｒ12 …（１）
【００４８】
縦軸は、第１光学記録層１６上での初期化光の強度変調度を示しており、干渉の結果強め合う場合の強度をＩmax 、弱め合うときの強度をＩmin として、Ｉmax ／Ｉmin で表される値をとる。
【００４９】
初期化光ＬＴI の波長に対して第１光学記録層１６の透過率が５０％であり、第２光学記録層１２の反射率が５０％であり、中間層１７の透過率が１００％、屈折率が１．５、厚みが２０μｍである光学記録層を有する光ディスクに対して、初期化用レーザ光の波長が３００ｎｍ、対物レンズの開口数が０．３５、焦点位置における初期化用レーザ光のスポット形状が半径方向の半値幅が５０μｍ、トラック方向の半値幅０．７μｍという構成の初期化装置を用いて、第１光学記録層１６を初期化する場合、第１光学記録層１６上での初期化光ＬＴI の強度変調度は、Ｔ16＝０．５（５０％）、Ｔ17＝１（１００％）、Ｒ12＝０．５（５０％）より、Ｘ＝０．１２５であるので、おおよそＩmax ／Ｉmin ＝１．６である。
即ち、第１光学記録層１６上での初期化光の光強度は、Ｉmax とＩmin の中間点を基準として、±約３０％の変動幅を持つことになる。
【００５０】
次に、多層の光学記録層を有する光ディスクにおける第１光学記録層１６の初期化において、中間層１７が初期化光の波長に対して吸収を持ち、記録再生光の波長に対して共に殆ど光吸収を有さない場合について述べる。
有機系の可視では透明な材料としては、２００〜４００ｎｍの波長領域では吸収を有する材料が多い。
図１２は、中間層として用いることができる可視光領域では透明である有機系の材料Ｚの膜厚２０μｍにおける透過スペクトルである。ここで用いる透過率の定義として、光が材料Ｚ中を２０μｍ進む間に材料Ｚに吸収される光エネルギーの割合をＡI とした時に、透過率ＴI ＝１−ＡI とする。
いうまでもなく、上記の材料Ａ以外でも２００〜４００ｎｍの波長領域で吸収を有する材料は存在する。
【００５１】
上記の材料Ｚは、波長３００ｎｍにおいて膜厚２０μｍあたり１０％程度の光透過率を有する。
初期化光ＬＴI の波長に対して第１光学記録層１６の透過率が５０％であり、第２光学記録層１２の反射率が５０％であり、材料に上記の材料Ｚを用いた中間層１７の透過率が１０％、屈折率が１．５、厚みが２０μｍである光ディスクに対して、初期化用レーザ光の波長が３００ｎｍ、対物レンズの開口数が０．３５、焦点位置における初期化用レーザ光のスポット形状が半径方向の半値幅が５０μｍ、トラック方向の半値幅０．７μｍという構成の初期化装置を用いて、第１光学記録層１６を初期化する場合、第１光学記録層１６上での初期化光ＬＴI の強度変調度は、Ｔ16＝０．５（５０％）、Ｔ17＝０．１（１０％）、Ｒ12＝０．５（５０％）より、Ｘ＝０．００１２５であるので、おおよそＩmax ／Ｉmin ＝１．２である。
即ち、第１光学記録層１６上での初期化光の光強度は、Ｉmax とＩmin の中間点を基準として、±約１０％の変動幅を持つことになり、中間層１７が初期化光の波長および記録再生光の波長に対して共に殆ど光吸収を有さない場合に比べて、初期化時の第１および第２光学記録層の間の光干渉の問題を大幅に低減することが可能である。
【００５２】
図１３は、中間層として用いることができる可視光領域では透明である有機系の材料として用いることが可能なポリカーボネートの膜厚２０μｍにおける透過スペクトルである。
ポリカーボネートは波長２７５ｎｍにおいて膜厚２０μｍあたりの光透過率が４％程度である。よって、初期化光ＬＴI の波長に対して第１光学記録層１６の透過率が５０％であり、第２光学記録層１２の反射率が５０％であり、材料にポリカーホネートを用いた中間層１７の透過率が４％、屈折率が１．５、厚みが２０μｍである光ディスクを用いた場合、Ｘの値はＸ＝０．０００２となり、図１１からＩmax ／Ｉmin ＝１．１程度となり、初期化時の第１および第２光学記録層の間の光干渉の度合いを大幅に低減できる。
【００５３】
初期化に用いるレーザ光源には、ワットクラスの大パワーレーザを用いることが好ましい。ワットクラスの大パワーレーザを組み合わせることで、効率的に初期化を行うことが可能となる。
本実施形態において初期化光として用いることが可能な２００〜４００ｎｍの波長のワットクラスのレーザの例を表１に示す。表１は、全てＡｒレーザ（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ社Ｉｎｎｏｖａ ｓａｂｒｅ）のデータである。
【００５４】
【表１】
表１に示すように、２００〜４００ｎｍの波長領域のワットクラスレーザの選択肢は広い。
よって、レーザ光源とそれに見合った中間層１７用の材料との組合わせを最適化することが可能である。
このように、多層の光学記録層を有する光ディスクの第１光学記録層を初期化する場合に、情報記録再生信号特性を劣化することなく、初期化する際に生じる光干渉による初期化ムラを低減することができる。
【００５６】
本実施形態によれば、相変化型光ディスクのうち、２層以上の書き換え型若しくは一度のみ記録を行える光学記録層を有する多層の光学記録層を有する光ディスクの初期化を行うにあたり、初期化に用いるレーザに２００〜４００ｎｍの間の波長を有するレーザを用い、かつ、中間層の材料に上記レーザ波長に対して充分光透過率が低く、さらに光ディスクの記録再生に用いるレーザ波長に対しては充分透過率が高い材料を用いることにより、各光学記録層の間の光干渉が原因で発生する初期化面での光強度変調の度合いが低減し、良好な初期化を行うことが可能となる。
【００５７】
本発明は上記の実施形態に限定されない。
例えば、初期化対象とするディスク構造は、図１に示す構造に限られるものではなく、例えば図１の構造において第１光学記録層１６上に形成された光透過性の保護膜１８が無い状態で初期化を行ってもよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明により、相変化型の光学記録層を有する光学記録媒体を初期化するときに、各記録層の情報記録再生信号特性を劣化することなく、初期化する際に生ずる光干渉による初期化ムラを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は本発明の実施形態に係る光ディスクの光の照射の様子を示す模式斜視図であり、図１（ｂ）は模式断面図である。
【図２】図２（ａ）および（ｂ）は実施形態に係る光ディスクの製造方法の製造工程を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）および（ｂ）は図２の続きの工程を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）および（ｂ）は図３の続きの工程を示す断面図である。
【図５】図５（ａ）および（ｂ）は図４の続きの工程を示す断面図である。
【図６】図６（ａ）および（ｂ）は図５の続きの工程を示す断面図である。
【図７】図７は図６の続きの工程を示す断面図である。
【図８】図８は実施形態において用いる初期化装置の模式構成図である。
【図９】図９は実施形態において用いる初期化光のスポット形状および光強度プロファイルを示す模式図である。
【図１０】図１０は実施形態に係る光ディスクの第１光学記録層を初期化する場合の初期化光の配置を示す模式図である。
【図１１】図１１は実施例で初期化光の強度変調度について見積もった結果を示す図である。
【図１２】図１２は実施例における中間層材料の透過スペクトルである。
【図１３】図１３は実施例における中間層材料の透過スペクトルである。
【図１４】図１４（ａ）および（ｂ）は従来例における色素材料単体の光吸収スペクトルと、透明中間層材料に上記色素を混合した場合の光吸収スペクトルである。
【符号の説明】
１０…第２光学記録層用スタンパ、１１…ディスク基板、１２…第２光学記録層、１３…シート状基板、１４…転写層、１４ａ…紫外線硬化樹脂、１５…第１光学記録層用スタンパ、１６…第１光学記録層、１７…中間層、１７ａ…感圧性粘着シート、１８…保護膜、１０’，１１’，１４’，１５’…凹凸形状、ＡＲ…第２光学記録層における反射光の第１光学記録層照射領域、ＢＳ…ビームスプリッタ、ＣＡ…クランプ領域、ＣＨ…センタホール、ＤＣ…光ディスク、ＤＲ…ドライブ方向、ＤＲrad …半径方向、ＦＣ…焦点、ＨＤ…光学ヘッド、ＬＤ…レーザダイオード、ＬＳ…集光レンズ、ＬＴI …初期化光（入射光）、ＬＴI ’…戻り光、ＬＴR …記録再生光、ＭＲ…ミラー、ＯＬ…対物レンズ、ＰＤ…フォトディテクタ、ＲＡ…情報記録再生領域、ＳＭ…スピンドルモータ。
Claims (4)
- 基板上に、光照射側から少なくとも第１光学記録層および第２光学記録層が中間層を介して積層され、少なくとも上記第１光学記録層が相変化記録材料を有する光学記録媒体の初期化方法であって、
上記中間層を構成する材料は、上記光学記録媒体の記録再生光の波長に対して充分な透過率を有し、かつ、初期化光の波長に対しては吸収を有し、
上記第１光学記録層に初期化光を照射して初期化する工程において、当該初期化光として２００ｎｍから４００ｎｍの範囲の波長のレーザ光を用いる
光学記録媒体の初期化方法。 - 上記中間層を構成する材料は有機系材料である
請求項１に記載の光学記録媒体の初期化方法。 - 上記中間層を構成する材料はポリカーボネートである
請求項１に記載の光学記録媒体の初期化方法。 - 上記初期化光は２００ｎｍから４００ｎｍの範囲の波長のワットクラスのＡｒガスレーザである
請求項１に記載の光学記録媒体の初期化方法。
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