JP4462294B2 - 記録媒体及び記録媒体の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、記録媒体及び記録媒体の製造方法に関する。
現在のCD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、Blu−ray Discの次世代の光ディスクとして、媒体に定在波を記録する方式が提案されている。
例えば、照射された光強度によって屈折率が変化する媒体中に、一旦光を集光し、その後光ディスク裏面に設けられた反射装置を用いてもう一度逆方向から光を同一焦点位置に集光する。その結果、光スポットサイズの小さなホログラムを媒体に形成することにより、情報を記録する。
再生時には、同じように光ディスク表面から照射した光の反射光を読み取ることにより情報を判別する。
また、媒体中に層状に情報を記録することで通常の光ディスクを層数分まとめて記録することが可能である(例えば、非特許文献1参照。)。
(R. R. McLeod etal.,"Microholographicmultilayer optical disk data storage," Appl. Opt., Vol. 44, 2005, pp3197)
しかしながら、例えば、媒体中に層状に情報を記録する再生専用の記録媒体(Read Only Memory)の場合であって。例えば記録層が20層もある記録媒体の製造を上記のホログラムの形成により実現しようとすると、通常一層当たり数時間かかることから、一日でも製造することができない。専用のライターで回転数を上げ多層同時の記録ができたとしても短時間で製造することは難しくタクトタイムの観点からコストを低下させることができず、情報が記録された記録媒体を低コストで大量に製造することはできない。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、低コストで大量に製造可能な多層の記録媒体及び記録媒体の製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係る記録媒体は、2値データのうち第1のデータのとき一側の面が平とされ、前記2値データのうち第2のデータのとき前記面から凹部が形成された記録部を有する記録層が、複数、隣接して積層され、前記積層された記録層の一側に反射層が形成され、前記凹部内に空気および不活性気体のいずれか1つが充填され、再生時に前記記録層の屈折率と前記凹部内の気体の屈折率との違いにより異なる反射光が検出されることで、前記2値データの判別が行われることを特徴とする。
本発明では、2値データのうち第1のデータのときには表面を平にし、2値データのうち第2のデータのときには表面から凹部を形成した記録部を有する記録層を備えているので、記録媒体に光を照射して反射光を読み取るときに、記録層の表面平の部位の屈折率と、凹部内の例えば気体の屈折率とが異なり、屈折率の違いから表面平の部位と表面凹部の部位とでは反射光が異なることになり、この反射光の違いにより2値データを判別することができる。また、凹部は例えば記録層をスタンパーなどで押圧することで容易に形成することができる。従って、タクトタイムを短縮して記録媒体を低コストで大量に製造することができる。
本発明の一の形態によれば、複数の前記記録層を積層したことを特徴とする。これにより、例えば記録層をスタンパーなどで押圧して各記録層に凹部を形成することでタクトタイムを大幅に短縮して、大量の情報が記録された記録媒体を低コストで大量に製造することができる。
本発明の一の形態によれば、前記記録層の他側に形成されたアドレス層を更に具備することを特徴とする。これにより、記録媒体に記録された情報を読み取るときにアドレス層の情報に基づきトラックを判別することができる。
本発明の一の形態によれば、前記凹部には、空気が充填されていることを特徴とする。これにより、記録層の屈折率と、凹部内の例えば気体の屈折率とが異なり、屈折率の違いから2値データを判別することができる。
本発明の一の形態によれば、前記凹部には、不活性気体が充填されていることを特徴とする。これにより、不活性気体により凹部表面が凹部内の気体の存在により腐食することを防止することができる。
本発明の一の形態によれば、前記凹部の深さは、対物レンズの開口率をNA、記録層の屈折率をn、波長をλとすると4×λ×n/NAμm以下、前記凹部の直径は1.22×λ/NA以下であることを特徴とする。これにより、例えばNAが0.50、nが1.5、波長が0.405の時に、凹部が大き過ぎて、記録マークとして機能しなくなることを防止することができる。
本発明の一の形態によれば、前記凹部の深さは、10μm以下、前記凹部の直径は1μm以下であることを特徴とする。これにより、例えば凹部の深さが10μmを超え直径が1.0μmを超えるときに凹部が大き過ぎて、記録マークとして機能しなくなることを防止することができる。
本発明に係る再生装置は、2値データのうち第1のデータのときには表面を平にし、前記2値データのうち第2のデータのときには表面から凹部を形成した記録部を有する記録層と、前記記録層の一側に形成された反射層とを有する記録媒体を再生する再生装置であって、前記記録層の他側から前記記録部に第1の光を照射する照射部と、前記記録層からの反射光を検出する検出部とを具備することを特徴とする。
本発明では、照射部により記録層の他側から記録部に第1の光を照射し、記録層の屈折率と、凹部内の例えば気体の屈折率との違いにより異なる反射光を検出部により検出し、2値データを判別することができる。
本発明に係る記録媒体の製造方法は、記録層を構成する部材の表面に対してスタンパーにより2値データのうち第1のデータのときには表面を平にし、前記2値データのうち第2のデータのときには凹部となるように記録部を形成し、前記記録層の一側に反射層を形成することを特徴とする。
本発明では、第1のデータのときには表面を平にし、第2のデータのときには凹部となるように記録部を部材に形成するときに、スタンパーにより記録層を構成する部材をその表面から押圧する。スタンパーによる作業は簡単かつ短時間で行うことが可能であり、スタンパーによる作業を複数回繰り返すことで、短時間で大量の記録媒体を容易に製造することができる。
本発明の一の形態によれば、複数の前記記録層を積層することを特徴とする。これにより、例えば記録層をスタンパーなどで押圧して各記録層に凹部を形成することで、タクトタイムを大幅に短縮して、大量の情報が記録された記録媒体を低コストで大量に製造することができる。
本発明の一の形態によれば、前記記録層の一面側にアドレス層を形成することを特徴とする。これにより、記録媒体に記録された情報を読み取るときにアドレス層の情報に基づきトラックを判別することができる。
本発明の一の形態によれば、前記複数の記録層を不活性気体雰囲気で積層することを特徴とする。これにより、複数の記録層を形成した後に、凹部内の空間には不活性気体が充填された状態になる。従って、記録層と不活性気体との反応を防止し記録層の腐食を防止することができる。
以上のように、本発明によれば、多層の記録媒体を低コストで大量に製造することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
(光ディスクの構成)
図1は第1の実施形態の記録媒体としての光ディスク(ROM)の断面図である。
光ディスク1は、例えば中央部に図示しない孔部が形成された直径約120mmの円盤形状を有している。
光ディスク1は、図1に示すように、基板2、反射透過層3、2値データである情報を記録するための記録層4、反射層5及び保護膜6が積層されて構成されている。
基板2は、例えばポリカーボネートやガラス等の材料により構成されている。一面側から他面側に光を入射する光を高い透過率で透過させる。また、記録層4を保護するために必要な強度を有している。
反射透過層3は、例えば誘電体多層膜などであり、波長405nmの青色光ビームLbを透過すると共に波長660nmの赤色光ビームLrを所定の割合で反射する。反射透過層3は、例えばスパッタリング等により基板2に形成されており、後述するように赤色光ビームLrが照射されるアドレス層(参照面)となる。
記録層4は、例えば4つの記録層(第1の記録層4A、第2の記録層4B、第3の記録層4C及び第4の記録層4D)が積層されている。なお、積層される数については限定されず例えば4層以上又は或いはそれ以下であってもよい。
第1の記録層4Aは、例えば屈折率が1.5の樹脂材料が用いられている。第1の記録層4Aの厚さは、例えば30μmである。第1の記録層4Aは、2値データのうち第1のデータを表すための表面が平坦な部分A1と、2値データのうち第2のデータを表すための凹部A2とが形成された記録部を備えている。2値データとは、例えば「0」と「1」を意味している。例えば、表面が平坦な部分は「0」を表し、凹部は「1」を表している。
凹部A2の深さは、10μm以下、凹部A2の直径(幅)は1μm以下である。より具体的には、凹部A2の深さは、6μm、直径(幅)は0.6μmが好ましい形態である。凹部A2の深さの最大値は、例えば青色光ビームLbの波長をλ(m)、後述する対物レンズ26の開口数をNA、対物レンズ26の屈折率をnとすると、4nλ/NAにより求められる。同じく凹部A2の最大直径(幅)は、例えばλ/NAにより求められる。好ましい値は記録密度を上げるためにマーク間干渉や層間クロストークを考慮し最大値の60%程度を想定している。
凹部A2内には、例えば空気が充填されている。なお、空気の代わりに不活性気体である例えば窒素、アルゴン等が充填されていてもよい。これにより、凹部A2内部が気体の存在により腐食するのを防止できる。
第2の記録層4B、第3の記録層4C及び第4の記録層4Dについても、第1の記録層4Aと同様に構成され、それぞれ表面が平坦な部分B1、凹部B2、平坦な部分C1、凹部C2及び平坦な部分D1、凹部D2が形成された記録部を備えている。また、凹部B2、凹部C2及び凹部D2内には、空気(又は不活性気体)が充填されている。
反射層5は、第4の記録層4Dに重なるように配置され、例えばアルミニウムや銀等の材料が用いられている。反射層5は、例えば真空蒸着法等により形成されている。
保護膜6は、例えば反射層5の信頼性を保つために反射層5の外側に配置されている。
(光ディスク再生装置の構成)
次に、光ディスク1を再生する光ディスク記録・再生装置10について図面を参照しながら説明する。
図2は光ディスク1を再生する光ディスク記録・再生装置10のブロック図である。
光ディスク記録・再生装置10は、図2に示すように、光ディスク記録・再生装置10の制御を行う制御部11、制御部11により制御される駆動制御部12、信号処理部13、スピンドルモータ14、スレッドモータ15及び光ピックアップ16を備えている。
制御部11は、図2に示すように、光ディスク1が装填された状態で、図示しない外部機器から再生命令及び再生アドレス情報を受け取り、駆動制御部12に対して駆動命令を供給すると共に、再生命令を信号処理部13に供給する。また、制御部11は、信号処理部13からの再生情報を受け取り図示しない外部機器へ送出する。
駆動制御部12は、駆動命令に従い、スピンドルモータ14を駆動制御することにより光ディスク1を所定の回転速度で回転させると共に、スレッドモータ15を駆動制御することにより、光ピックアップ16を移動軸15A、15Bに沿って再生アドレス情報に対応した位置に移動させる。
信号処理部13は、光ピックアップ16が光ディスク1から読み取った信号に対して所定の復調処理等を施すことにより再生信号を生成し、この再生信号を制御部11に供給する。
光ピックアップ16は、例えば光ディスク1に対して一面側から焦点を合わせて光を照射するために、移動軸15A、15Bに設けられている。
(光ピックアップ16の構成)
図3は光ディスク記録・再生装置10の光ピックアップ16の光学系のブロック図である。
光ピックアップ16の光学系は、(1)位置制御光学系と、(2)第1の情報光学系と、(3)第2の情報光学系とを備えている。
この光ディスク記録・再生装置10は、記録時に位置制御光学系を使ってフォーカス制御及びトラッキング制御を行いながら、第1の情報光学系と第2の情報光学系とを用いてホログラムの記録も行うことが可能な構成となっている。ここでは、この光ディスク記録・再生装置10を使って本発明に係る光ディスク1を再生する例を説明する。この光ディスク記録・再生装置10では、第1の情報光学系を使って光ディスク1を再生することが可能であり、第2の情報光学系を使っても光ディスク1を再生することが可能である。
以下、各光学系について説明する。
(1)位置制御光学系
位置制御光学系は、赤色光ビームLrを基に、主に対物レンズ26の位置の制御を行う。
位置制御光学系は、図3に示すように、レーザーダイオード21、コリメータレンズ22、無偏光ビームスプリッタ23、ダイクロックプリズム24、無偏光ビームスプリッタ25、対物レンズ26、集光レンズ27、シリンドリカルレンズ28及びフォトディテクタ29を備えている。
レーザーダイオード21は、図3に示すように、波長約660nmの赤色光ビームLrを照射する。レーザーダイオード21は、制御部11の制御に基いて発散光である所定光量の赤色光ビームLrを発射し、コリメータレンズ22に入射させる。
コリメータレンズ22は、赤色光ビームLrを発散光から平行光に変換し、無偏光ビームスプリッタ23に入射させる。
無偏光ビームスプリッタ23は、赤色光ビームLrを反射面において反射し、ダイクロックプリズム24に入射させる。
ダイクロックプリズム24は、赤色光ビームLrをほぼ100%の割合で透過し、無偏光ビームスプリッタ25に入射させる。
無偏光ビームスプリッタ25は、赤色光ビームLrを透過し、対物レンズ26に入射させる。
対物レンズ26は、赤色光ビームLrを集光し、光ディスク1に向けて照射する。このとき、赤色光ビームLrは、基板2を透過し反射透過層3で反射される(後述する図6参照)。この後、反射された赤色光ビームLrは、対物レンズ26、無偏光ビームスプリッタ25、ダイクロックプリズム24、無偏光ビームスプリッタ23を順次透過した後、集光レンズ27に入射される。
集光レンズ27は、赤色光ビームLrを収束させシリンドリカルレンズ28により非点収差を持たせた上でフォトディテクタ29に照射する。
光ディスク記録・再生装置10では、回転する光ディスク1の偏心や面ブレ等が発生する可能性がある。このため、目標のトラックの位置が変動する可能性がある。赤色光ビームLrを目標のトラックに追従させるためには、焦点を光ディスク1に対して接近又は離れる方向であるフォーカス方向及び光ディスク1の径方向の内周側又は外周側方向であるトラッキング方向に移動させる必要がある。そこで、対物レンズ26は、図示しない2軸アクチュエータによりフォーカス方向及びトラッキング方向に駆動されるようになっている。
フォトディテクタ29は、図示しない格子状の4つの検出領域を備えており、この検出領域で検出された検出信号を信号処理部13に送出する。信号処理部13は、例えば非点収差法によるフォーカス制御を行い、フォーカスエラー信号を駆動制御部12に供給する。駆動制御部12は、この信号に基きフォーカス駆動信号を生成し、図示しない2軸アクチュエータに供給し、赤色光ビームLrの焦点を反射透過層3に合焦させる(フォーカス制御)。また、信号処理部13は、例えばプッシュプル法によるトラッキング制御を行い、トラッキングエラー信号を駆動制御部12に供給する。駆動制御部12は、この信号に基きトラッキング駆動信号を生成し、図示しない2軸アクチュエータに供給し、赤色光ビームLrを目標のトラックに合焦させる(トラッキング制御)。
(2)第1の情報光学系
図4は光ディスク1の再生時の光ピックアップの光路図Iである。
第1の情報光学系は、青色光ビームLbを光ディスク1に照射すると共に、光ディスク1で反射された青色再生光ビームを検出する。
第1の情報光学系は、レーザーダイオード41、コリメータレンズ42、1/2波長板43、偏光ビームスプリッタ44、シャッタ45、アナモプリズム46、1/2波長板47、偏光ビームスプリッタ48、1/4波長板49、リレーレンズ50、ダイクロックプリズム24、無偏光ビームスプリッタ25、対物レンズ26、無偏光ビームスプリッタ53、集光レンズ54、ピンホール板55及びフォトディテクタ56、反射ミラー57、集光レンズ58、シリンドリカルレンズ59、フォトディテクタ60を備えている。
レーザーダイオード41は、波長約405nmの青色光ビームLbを照射する。レーザーダイオード41は、制御部11の制御に基いて発散光である青色光ビームLbを発射し、コリメータレンズ42に入射させる。
コリメータレンズ42は、青色光ビームLbを発散光から平行光に変換し、1/2波長板43に入射させる。
1/2波長板43は、青色光ビームLbの偏光方向を所定角度回転させ、例えばp偏光成分と、s偏光成分との比率がほぼ50%ずつとなるようにし、偏光ビームスプリッタ44に入射させる。
偏光ビームスプリッタ44は、入射された青色光ビームLbを偏光方向に応じて反射し、シャッタ45に入射させる。
シャッタ45は、制御部11の制御に基いて青色光ビームLbを遮断又は透過する。例えば青色光ビームLbを透過した場合には、シャッタ45は青色光ビームLbをアナモプリズム46に入射させる。
アナモプリズム46は、入射された青色光ビームLbの強度を整形し、1/2波長板47に入射させる。
1/2波長板47は、青色光ビームLbの偏光方向を所定角度回転させ、例えばp偏光成分と、s偏光成分との比率がほぼ50%ずつとなるように、偏光ビームスプリッタ48に入射させる。
偏光ビームスプリッタ48は、例えば偏光方向に応じて青色光ビームLbを透過又は反射し、透過した青色光ビームLbを1/4波長板49に入射させる。
1/4波長板49は、入射された光を例えば直線偏光(p偏光)から円偏光に変換し、リレーレンズ50に入射させる。
リレーレンズ50は、可動レンズ51と、固定レンズ52とを備えており、可動レンズ51により青色光ビームLbを平行光から収束光に変換し、収束後発散光となった青色光ビームLbを固定レンズ52により再度収束光に変換し、ダイクロックプリズム24に入射させる。
この後、ダイクロックプリズム24でほぼ100%反射された青色光ビームLbは、無偏光ビームスプリッタ25、対物レンズ26、光ディスク1の記録層4、対物レンズ26、無偏光ビームスプリッタ25、ダイクロックプリズム24、リレーレンズ50、1/4波長板49を順次透過した後、偏光ビームスプリッタ48で反射され、無偏光ビームスプリッタ53に入射する。
無偏光ビームスプリッタ53は、入射した青色光ビームLbを集光レンズ54に入射させ、集光レンズ54は青色光ビームLbを集光し、ピンホール板55を介してフォトディテクタ56に照射させる。
また、無偏光ビームスプリッタ53は、入射した青色光ビームLbを反射ミラー57に入射させる。
反射ミラー57は、入射した青色光ビームLbを反射し、集光レンズ58に入射させる。
集光レンズ58は、入射した青色光ビームLbを収束させ、シリンドリカルレンズ59により非点収差を持たせた上でフォトディテクタ60に照射する。
(3)第2の情報光学系
図5は光ディスク1の再生時の光ピックアップの光路図IIである。
第2の情報光学系は、青色光ビームLbを光ディスク1に照射すると共に、光ディスク1で反射された青色再生光ビームを検出する。
第2の情報光学系は、レーザーダイオード41、コリメータレンズ42、1/2波長板43、偏光ビームスプリッタ44に加えて、ガルバノミラー61、シャッタ62、1/4波長板63、リレーレンズ64、無偏光ビームスプリッタ25、対物レンズ26、集光レンズ67、ピンホール板68、フォトディテクタ69を備えている。
レーザーダイオード41から出射された青色光ビームLbは、図4に示す光路図Iと同様にコリメータレンズ42、1/2波長板43を介して偏光ビームスプリッタ44に入射される。
偏光ビームスプリッタ44は、入射された青色光ビームLbの一部を透過し、ガルバノミラー61に入射させる。
ガルバノミラー61は、反射面を変化させることができるように構成されており、制御部11の制御に従い反射面の角度を調整することにより、青色光ビームLbの進行方向を調整することができる。
シャッタ62は、制御部11の制御に基いて青色光ビームLbを遮断又は透過する。例えば青色光ビームLbを透過した場合には、シャッタ62は青色光ビームLbを1/4波長板63に入射させる。
1/4波長板63は、入射された光を例えば直線偏光(p偏光)から円偏光に変換し、リレーレンズ64に入射させる。
リレーレンズ64は、可動レンズ65と、固定レンズ66とを備えており、可動レンズ65により青色光ビームLbを平行光から収束光に変換し、収束後発散光となった青色光ビームLbを固定レンズ66により再度収束光に変換し、無偏光ビームスプリッタ25に入射させる。
この後、無偏光ビームスプリッタ25で反射された青色光ビームLbは、対物レンズ26、光ディスク1の記録層4、対物レンズ26、無偏光ビームスプリッタ25、リレーレンズ64、1/4波長板63、シャッタ62、ガルバノミラー61を順次透過した後、偏光ビームスプリッタ44で反射され、集光レンズ67に入射する。
集光レンズ67は、入射した青色光ビームLbを集光し、ピンホール板68を介してフォトディテクタ69に照射させる。
次に、光ディスク記録・再生装置10の再生動作について図面を参照しながら説明する。
図6は再生時の光ディスク1中での焦点位置を説明するための図である。
光ディスク1の情報を再生する場合、光ディスク記録・再生装置10の制御部11は、図6に示すように、赤色光ビームLrを光ディスク1の反射透過層3に焦点を結ぶように照射させ、その反射光の検出結果に基き駆動制御部12により対物レンズ26のフォーカス制御及びトラッキング制御を行わせる。
更に、制御部11は、図4のシャッタ62又は図5のシャッタ45を制御し、光を遮断できるようにする。これにより、レーザーダイオード41から出射された青色光レーザLbが図4に示す光路又は図5に示す光路をとるようにする。
更に、制御部11は、リレーレンズ50の可動レンズ51の位置を調整することで、青色光ビームLbの焦点を例えば凹部A2に合わせる。
その結果、例えば青色光ビームLbは記録層4の凹部2Aの界面で屈折および反射される等して、青色再生光ビームが生成される。
青色再生光ビームがフォトディテクタ56に入射すると青色再生光ビームのデータに応じて検出信号が生成される。信号処理部13は、この検出信号に対して所定の復調処理等を施すことにより再生信号を生成し、この再生信号を制御部11に供給する。
制御部11は、所定の情報統合処理によって複数の再生情報を一つの再生情報に統合した上で図示しない外部機器に送出する。
(光ディスク1の製造方法)
次に、本実施形態の光ディスク1の製造方法について図面を参照しながら説明する。
図7は第1の実施の形態の光ディスク1の製造工程のフローチャートである。なお、図8〜図15は、図7の各工程(ST1〜ST8)を説明するための図である。
まず、図8に示すように、例えばガラス基板等を用いて、溝状の凹部2aが形成された基板2を成型する(ST1)。
次いで、図9に示すように、基板2の凹部2aが形成された側に例えば誘電体多層膜である反射透過層3をスパッタリングにより形成する(ST2)。
続いて、図10に示すように、反射透過層3上に第1の記録層4Aになる樹脂材料4A´を例えばスピンコートする(ST3)。
次いで、図11に示すように、スタンパーSAにより図10に示す樹脂材料4A´を押圧する(ST4)。これにより、樹脂材料4A´に表面が平坦な部分A1と、凹部A2とを形成し第1の記録層4Aを形成する。
更に、図12に示すように、第1の記録層4A上に第2の記録層4Bになる樹脂材料4B´を例えばスピンコートする(ST5)。
次いで、図13に示すように、スタンパーSBにより樹脂材料4B´を押圧する(ST6)。これにより、樹脂材料4B´に表面が平坦な部分B1と、凹部B2とを形成し第2の記録層4Bを形成する。このとき、例えば、凹部A2内に空気が充填された構造になる。
ステップ5、ステップ6と同様の工程を所定回数繰り返し、図14に示すように所定の層数の記録層(第3の記録層4C、第4の記録層4D)を形成する(ST7)。


その後、図15に示すように、反射層5を真空蒸着法やスパッタリング等により形成し(ST8)、反射層5を覆うように保護膜6を形成する。これにより、光ディスク1を製造する。
このように本実施形態によれば、光ディスク1は、光ディスク1に記録された2値データのうち第1のデータを表す表面が平坦な部分A1と、2値データのうち第2のデータを表す凹部A2とが形成された記録部を有する第1の記録層4Aを備えている。このため、光ディスク1に青色光ビームLbを照射して光ピックアップ16により反射光を読み取るときに、平坦な部分A1の屈折率と、凹部A2内の例えば空気の屈折率とが異なり、屈折率の違いから異なる再生光が生成されることになり、2値データを判別することができる。また、凹部A2は例えば第1の記録層4Aの樹脂材料4A´をスタンパーSAで押圧することで容易に形成することができる。特に、光ディスク1の記録層4は、複数の第1の記録層4A〜第4の記録層4Dが積層されている。このような光ディスク1を製造する場合には、スタンパーによる作業を短時間で行うことで、タクトタイムを大幅に短縮して、大量の情報が記録された光ディスク1を低コストで大量に製造することができる。
また、第1の記録層4Aの他側に形成されたアドレス層としての反射透過層3を備えている。これにより、光ディスク1に記録された情報を読み取るときに反射透過層3の情報に基づきトラックを判別することができる。
更に、凹部A2の深さは、10μm以下、凹部A2の直径(幅)は1μm以下である。これにより、例えば凹部A2の深さが10μmを超え直径が1μmを超えるときに凹部A2が大き過ぎて、記録マークとして機能しなくなることを防止することができる。
また、光ディスク記録・再生装置10は、光ディスク1の記録層4の他側から記録部に光を照射するレーザーダイオード41と、記録層4からの反射光を検出するフォトディテクタ56、69とを備えている。これにより、レーザーダイオード41により光ディスク1の記録層4の記録部に青色光ビームLbを照射し、記録層4の屈折率と、凹部A2内の例えば気体の屈折率との違いにより異なる再生光をフォトディテクタ56により検出し、2値データを判別することができる。
なお、本実施形態では、凹部A2、B2、C2及びD2に空気が充填されている例を示した。しかし、凹部A2、B2、C2及びD2に空気の代わりに不活性気体が充填されるようにしてもよい。これにより、不活性気体と例えば第1の記録層4A、第2の記録層4Bとの接触により第1の記録層4A、第2の記録層4Bが腐食することを防止することができる。例えば第1の記録層4Aと第2の記録層4Bとを不活性気体雰囲気で積層するようにすればよい。
(第2の実施の形態)
次に、第2の実施の形態の光ディスク及びこの光ディスクの製造方法について説明する。なお、本実施形態以降においては、上記第1の実施の形態と同一の構成部材等には同一の符号を付しその説明を省略し異なる箇所を中心的に説明する。
(光ディスクの構成)
図16は第2の実施形態の光ディスク(ROM)の断面図である。
本実施形態の光ディスク1´は、図16に示すように、第1の記録層4Aの凹部A2内に第1の記録層4Aの屈折率1.5とは異なる屈折率の紫外線硬化樹脂71が充填されている。紫外線硬化樹脂71は、硬化して安定した状態で充填されている。同様に、第2、第3及び第4の記録層4B、4C、4Dの凹部B2、C2、D2内に第2、第3及び第4の記録層4B、4C、4Dの屈折率1.5とは異なる屈折率の紫外線硬化樹脂72、73、74が充填されている。
(光ディスク1´の製造方法)
次に、本実施形態の光ディスク1´の製造方法について図面を参照しながら説明する。
図17は第2の実施の形態の記録媒体(ROM)の製造工程のフローチャートである。
本実施形態の光ディスク1´の製造方法は、第1の実施形態に比べて、ステップ4の後に追加されたステップ4´と、ステップ6の後に追加されたステップ6´と、ステップ7の代わりに行われるステップ7Aと、ステップ7Aの後に追加されたステップ7´とが異なるので、これらのステップについて中心的に説明する。
図18、図19は図17のステップ4´、図20は図17のステップ6´を説明するための図である。
まず、図17に示すステップ1〜ステップ4で、上記第1の実施形態と同様に、図18に示すように凹部A2が形成された第1の記録層4Aを形成する。その後、図18に示すように、例えばスピンコート等により、液状材料である紫外線硬化樹脂71を第1の記録層4A上に供給する。これにより、凹部A2内にも紫外線硬化樹脂71が充填される。次いで、例えば基板2の回転数を上げて、図19に示すように、凹部A2に紫外線硬化樹脂71を残留させつつ第1の記録層4Aの上面にある紫外線硬化樹脂71を振り切る(ST4´)。これにより、凹部A2内にのみ紫外線硬化樹脂71を残留させる。
次いで、図20に示すように、ステップ5、6で上記第1の実施形態と同様に第2の記録層4Bを形成し、ステップ6´でステップ4´と同様に第2の記録層4Bの凹部B2内に紫外線硬化樹脂72を充填(残留)させる(ST5〜ST6´)。
次に、所定回数、ステップ5〜ステップ6´を繰り返し複数層の記録層4´を形成する(図16参照)(ST7A)。
次いで、紫外線を照射し、紫外線硬化樹脂71、72等を硬化させる(ST7´)。
そして、反射層5、保護膜6を形成すことで、図16に示す光ディスク1´を製造する。
このように本実施形態によれば、凹部A2には、液状材料である紫外線硬化樹脂71が硬化した状態で充填されている。これにより、例えば凹部A2内の材料が液状である場合に比べて安定した状態にすることができる。また、第1の記録層4Aに凹部A2を形成した後に、第1の記録層4A上に紫外線硬化樹脂71を供給し、基板2等を回転することで、紫外線硬化樹脂71を凹部A2に残留させつつ紫外線硬化樹脂71の上面から振り切る。これにより、紫外線硬化樹脂71の供給、基板2の回転という簡単な動作により、凹部A2内に紫外線硬化樹脂71を容易に充填(残留)させることができる。凹部A2に充填する材料として紫外線硬化樹脂71を用いているので、紫外線硬化樹脂71に紫外線を照射するだけで紫外線硬化樹脂71を容易に硬化させることができる。従って、タクトタイムを短縮することができる。
(第3の実施の形態)
次に、本発明に係る第3の実施形態の光ディスク及びこの光ディスクの製造方法について説明する。
(光ディスクの構成)
図21は第3の実施形態の光ディスク(ROM)の断面図である。
本実施形態の光ディスク100は、図21に示すように、第1の記録層4Aの凹部A2内に発泡剤81が発泡して膨脹した状態で充填されている。同様に第2、第3及び第4の記録層4B、4C及び4Dの凹部B2、C2及びD2内に発泡剤82、83及び84が発泡して膨脹した状態で充填されている。
(光ディスク100の製造方法)
本実施形態の光ディスク100の製造方法は、第2の実施形態に比べて、図17のステップ4´で紫外線硬化樹脂71をスピンコートし振り切る代わりに、液状材料である発泡剤81をスピンコートし振り切る。
また、図17のステップ6´で紫外線硬化樹脂72をスピンコートし振り切る代わりに、液状材料である発泡剤82をスピンコートし振り切る。なお、更に、第2、第3の記録層4C、4Dを製造する工程においても同様である。
そして、図17のステップ7´で紫外線を照射する代わりに、発泡剤81、82等を含んだ記録層400を加熱する。これにより、図21に示すように、発泡剤81等を膨脹させて、凹部A2等を膨脹させる。
このように本実施形態によれば、例えば第1の記録層4Aの凹部A2内には、発泡剤81が加熱により膨脹した状態で充填されている。その結果、凹部A2の形状を例えば少なくとも深さ方向に大きくすることができ、凹部A2の記録マークとしての機能を向上させることができる。このように、発泡剤81等からなる記録マークのサイズ、形状等を制御することで、記録マークとしての機能を向上させることができる。
また、発泡剤81を加熱することで、容易に発泡剤81等を膨脹させることができるので、タクトタイムを短縮して低コストで大量に光ディスク100を製造することができる。
本発明は以上説明した実施の形態には限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
第1の実施形態の光ディスク(ROM)の断面図である。 光ディスクを再生する光ディスク再生装置のブロック図である。 光ディスク再生装置の光ピックアップの光学系のブロック図である。 再生時の光ピックアップの光路図Iである。 再生時の光ピックアップの光路図IIである。 再生時の光ディスク中での焦点位置を説明するための図である。 第1の実施の形態の光ディスク(ROM)の製造工程のフローチャートである。 基板を成型する工程を説明するための図である(図7のST1)。 反射透過層を形成する工程を説明するための図である(図7のST2)。 第1の記録層の材料を塗布する工程を説明する図である(図7のST3)。 第1の記録層を形成する工程を説明する図である(図7のST4)。 第2の記録層の材料を塗布する工程を説明する図である(図7のST5)。 第2の記録層を形成する工程を説明する図である(図7のST6)。 複数の記録層を形成する工程を説明する図である(図7のST7)。 反射層を形成する工程を説明する図である(図7のST8)。 第2の実施形態の光ディスク(ROM)の断面図である。 第2の実施の形態の記録媒体(ROM)の製造工程のフローチャートである。 紫外線硬化樹脂を塗布する工程を説明する図である(図17のST41)。 紫外線硬化樹脂を振り切る工程を説明する図である(図17のST41)。 2層目の記録層を形成する工程を説明する図である(図17のST61)。 第3の実施形態の光ディスク(ROM)の断面図である。
符号の説明
Lb 青色光ビーム
Lr 赤色光ビーム
A1、B1、C1、D1 部分
A2、B2、C2、D2 凹部
SA、SB スタンパー
1、1´、100 光ディスク
1 光ディスク再生装置
2 基板
3 反射透過層
4、4´、400 記録層
4A 第1の記録層
4B 第2の記録層
4C 第3の記録層
4D 第4の記録層
5 反射層
6 保護膜
10 光ディスク再生装置
11 制御部
16 光ピックアップ
21、41 レーザーダイオード
26 対物レンズ
29、56、60、69 フォトディテクタ
71、72、73、74 紫外線硬化樹脂
81、82、83、84 発泡剤

Claims (7)

  1. 2値データのうち第1のデータのとき一側の面が平とされ、前記2値データのうち第2のデータのとき前記面から凹部が形成された記録部を有する記録層が、複数、隣接して積層され、前記積層された記録層の一側に反射層が形成され、前記凹部内に空気および不活性気体のいずれか1つが充填され、再生時に前記記録層の屈折率と前記凹部内の気体の屈折率との違いにより異なる反射光が検出されることで、前記2値データの判別が行われることを特徴とする記録媒体。
  2. 請求項1に記載の記録媒体であって、
    前記積層された記録層の他側に形成されたアドレス層を更に具備することを特徴とする記録媒体。
  3. 請求項1に記載の記録媒体であって、
    前記凹部の深さは、対物レンズの開口率をNA、記録層の屈折率をn、波長をλとすると4×λ×n/NAμm以下、前記凹部の直径は1.22×λ/NA以下であることを特徴とする記録媒体。
  4. 請求項1に記載の記録媒体であって、
    前記凹部の深さは、10μm以下、前記凹部の直径は1μm以下であることを特徴とする記録媒体。
  5. 2値データのうち第1のデータのとき一側の面が平とされ、前記2値データのうち第2のデータのとき前記面から凹部が形成された記録部を有する記録層が、複数、隣接して積層され、前記積層された記録層の一側に反射層が形成され、前記凹部内に空気が充填され、再生時に前記記録層の屈折率と前記凹部内の空気の屈折率との違いにより異なる反射光が検出されることで、前記2値データの判別が行われる記録媒体の製造方法であって、
    基板上に前記記録層になる材料を塗布し、
    スタンパーにより前記材料を押圧して、前記記録部を有する記録層を形成し、
    前記材料の塗布および前記スタンパーによる記録層の形成を繰り返して、前記凹部内に空気が充填された複数の前記記録層を隣接して積層し、
    前記積層された記録層の一側に反射層を形成することを特徴とする記録媒体の製造方法。
  6. 請求項に記載の記録媒体の製造方法であって、
    前記積層された記録層の他側にアドレス層を形成することを特徴とする記録媒体の製造方法。
  7. 2値データのうち第1のデータのとき一側の面が平とされ、前記2値データのうち第2のデータのとき前記面から凹部が形成された記録部を有する記録層が、複数、隣接して積層され、前記積層された記録層の一側に反射層が形成され、前記凹部内に不活性気体が充填され、再生時に前記記録層の屈折率と前記凹部内の不活性気体の屈折率との違いにより異なる反射光が検出されることで、前記2値データの判別が行われる記録媒体の製造方法であって、
    基板上に記録層になる材料を塗布し、
    スタンパーにより前記材料を押圧して、前記記録部を有する記録層を形成し、
    不活性気体の雰囲気で前記材料の塗布および前記スタンパーによる記録層の形成を繰り返して、前記凹部内に前記不活性気体が充填された複数の記録層を隣接して積層し、
    前記積層された記録層の一側に反射層を形成することを特徴とする記録媒体の製造方法。
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