JPH04186530A - 記録媒体の初期化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザ光等の記録用ビームによって、たとえば
映像や音声などのアナログ信号をＦＭ変調したものや、
たとえば電子計算機のデータや、ファクシミリ信号やデ
ィジタルオーディオ信号などのディジタル情報を、リア
ルタイムで記録することが可能な情報の記録用薄膜を初
期化する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

結晶−非晶質間の相変化を利用して情報の記録を行う相
変化型光ディスクにおいて、記録するレーザ照射時間と
ほぼ同じ程度の時間で結晶化が行える高速消去が可能な
記録膜を用いた場合には、１つのエネルギービームのパ
ワーを、いずれも読み出しパワーレベルより高い２つの
レベル、すなわ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、いわゆるオーバーライド
（重ね書きによる書き換え）が可能である。

このような記録膜を真空蒸着法およびスパッタリング法
などで形成した直後は少なくとも一部分が非晶質状態と
なっているか、または準安定な結晶状態となっている。

このような膜形成直後の状態は書き換えを繰り返した後
の状態と異なるので、これらの記録膜に記録を行うと記
録の繰り返し回数や記録場所による記録感度などの記録
・消去・再生特性の違いが生じてくる可能性がある。そ
こで記録膜を予め−様な状態にしておく（初期化）こと
により、安定な記録が行える。従来は、この初期化の手
段として、ディスク全体を加熱し全面結晶化を行う方法
か、または特開昭６２−２０１５３号のように基板加熱
とＡｒレーザ照射との組み合わせなどの方法、あるいは
記録消去に用いる半導体レーザ照射により行われている
。また、最近高出力半導体レーザによる多数トラック同
時初期化方法も提案された。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の方法で初期化を行う場合、たとえばディスク全体
を加熱する場合には基板に有機物を用いていると基板を
高温にすることができないので完全な結晶化が行えない
し、部分的な結晶化をすることはできない。また、Ａｒ
レーザなどを用いて初期化を行った場合には、装置が大
きく、高価になり、冷却水を必要とする。そして、スポ
ット径２μｍ以下まで集光した半導体レーザ光の照射の
場合、複数回の照射が必要となる場合が多く、ディスク
に繰り返し複数回照射することになり、時間がかかる。

また、従来のように高出力半導体レーザのビームスポッ
トの長手方向を記録トラック方向に対して平行に配置し
て初期化を行なってもやはり時間がかかった。

また、記録膜によっては、初期化が不十分な場合におい
て部分的に反射率むらができる場合がある。

本発明の目的は、上記従来技術における問題点を解決し
、記録膜全域において良好な記録特性を得るための初期
化方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上述した従来技術における問題点を解決するために、本
発明の初期化方法においては、単一の高出力の半導体レ
ーザを用い、ビームスポットの長手方向が記録トラック
方向に対して平行以外の角度をなすように配置し、初期
化しようとする領域を移動させ、かつビームスポットを
記録トラック方向に対してほぼ垂直方向に移動させなが
ら初期化を行なう。たとえば、初期化しようとする領域
の移動速度（ディスクの場合は、線速度）が場所によら
ず一定の場合、ビームスポットの長手方向と記録トラッ
ク方向とが交わる角度を、はぼ９０度に配置して初期化
を行なうことにより、最も短時間で行なえる。そして、
ディスク状の記録媒体においては、線速度を大きくした
り、ビームスポットの１回転あたりの半径方向への移動
距離（送りピッチ）を大きくすることによりさらに短縮
できる。この場合には、レーザのビームパワーを大きく
して同一場所でのビーム照射エネルギーを大きくする必
要がある。また、ディスク状の記録媒体において、回転
数が一定の場合は、初期化しようとする半径が大きいほ
ど、レーザのビームパワーを大きくしたり、ビームスポ
ットの長手方向と記録トラック方向とが交わる角度を小
さくしたり、あるいはパワーと角度の両方を変化させれ
ば半径によらず良好な初期化が行える。また、場合によ
っては送りピッチを小さくすることも有効である。

これらの場合、初期化しようとする全領域をいくつかの
領域に分割し、それぞれの領域での最適条件で初期化し
た方が、装置が簡単になる。

また、ビームスポットの通過時間が長すぎるとその場所
の温度が必要以上に上昇して記録膜の変形を生じてくる
可能性がある。ビームスポットの短径（半値幅）は、２
〜１０μｍが好ましい。短径と長径の比は、１：３から
１＝１０の範囲が好ましい。

初期化が確実に行なえたかどうかの確認（ベリファイ）
を行なうことにより、さらに確実に初期化できる。この
とき、初期化用のビームを分割してそのうちの少なくと
も−っをベリファイ用のビームスポットとして用いても
よいし、初期化用のビームとは別に、もう１個のレーザ
ビームを用意してベリファイ用ビームスポットとしても
よい。

たとえばＧｅ、Ｔｅ及びｓｂを主成分とする薄膜を、複
数の蒸発源からの回転蒸着によって形成した場合、蒸着
直後にはＧｅ、Ｔｅ及びｓｂがうまく結合していない場
合が多い。また、スパッタリングによって形成した場合
も原子配列が極めて乱れた状態になる。このような場合
は、まず、高いパワー密度のレーザ光を初期化しようと
する領域上に照射して、場合によっては膜を融解させる
のがよい。さらにこの上に低いパワー密度のレーザ光を
照射して結晶化させると、全周にわたって反射率が均一
になりやすい。結晶化するパワーレベルと非晶質に近い
状態にするパワーレベルとの間でパワー変調したレーザ
光で記録することは上記のような初期化後の状態が完全
な結晶状態でなく、結晶と非晶質との中間状態などであ
っても可能である。ここで述べた種々の初期化方法は、
本発明で述べる記録用部材ばかりでなく、他の組成の記
録用部材に対しても有効である。

〔作用〕

本発明における初期化方法においては、記録しようとす
るすべての領域を確実に、かつ均一な状態（結晶状態）
にする。　　。

また、高出力の半導体レーザを用いて複数トラック同時
に初期化を行なうため、短時間で全領域の初期化が行え
、かつ、ベリファイを行なうため確実な初期化が行なえ
るとともに、装置の小型化ができた。

〔実施例〕

実施例１ 以下、本発明の一実施例を挙げ、第１図〜第４図を参照
しながら、さらに詳細に説明する。

第２図は、本発明の情報の記録媒体の初期化方法に用い
たディスクの構造断面図の一例を示したものである。ま
ず、案内溝（トラック）を有する直径１°３　ａｎ　、
厚さ１．２ｍのポリカーボネート基板１上にマグネトロ
ンスパッタリングによって厚さ約１１００ｎのＳ　ｉ　
Ｎ４層２を形成した。次に５ｉａＮ、層２上に同一スパ
ッタリング装置内でＧｅ□３Ｓｂ３゜Ｔｅ、□の組成の
記録膜３を約３０ｎｍの膜厚に形成した。次に再び同一
スパッタリング装置内で５ｉａＮ４の保護層４を約２２
０ｎｍの膜厚に形成した。さらに、この上に同一スパッ
タリング装置内でＮｉ−Ｃｒ層５を１１００ｎつけた。

その後、この上に接着剤層６を介して、同じ構造のもう
一枚のディスクとの貼りあわせを行った。このディスク
での記録領域は、半径３０ｍ＋〜６０閣である。

このようにして作製したディスクの初期化方法について
述べる。まずディスクを８ｍ／ｓ一定（線速度一定）で
回転させ、最大出力ＩＷの半導体レーザのビームを記録
膜面に焦点が合うように照射した（膜面パワー：４５０
ｍＷ）。この時、第１図に示したように、初期化用の、
ビームスポット７（長径：２５μｍ、短径：５μｍ）を
長径方向が記録トラック８方向に対してほぼ直交（９０
度）するように配置した。これにより、ディスク１回転
で最も多くの領域の初期化が行なえるため、短時間でデ
ィスク全面を初期化することができる。

また、ビームスポット７の通過時間が短いので、通過時
間が長い場合に温度が必要以上に長時間上昇して起こる
記録膜の熱変形などを防ぐことができる。次に、このビ
ームスポット７を記録トラック８方向に対して垂直方向
（半径方向）へ移動させ、ディスク１回転でビームスポ
ット７が移動する距離（送りピッチ）と初期化状態との
関係を調べた。

送りピッチ　　　　　初期化状態 ２μｍ　　　　　　均一な初期化 ４μｍ　　　　　　均一な初期化 ６μｍ　　　　　　均一な初期化 ８μｍ　　　　　　均一な初期化 １０μｍ　　　　　　均一な初期化 １２μｍ　　　　　　均一な初期化 １４μｍ　　　　　初期化むら発生 １６μｍ　　　　　初期化むら発生 これらの結果から、ビームスポット７の送りピッチを１
２μｍに固定して初期化を行なったところ、ディスク全
面にわたって均一な初期化ができた。この時、全面初期
化に要する時間は、約８０秒であった。

ここで、全面初期化に要する時間を短縮するための一つ
の方法として、線速度を大きくすることが考えられる。

すなわち、線速度が大きくすることによりビームスポッ
ト７の１回転あたりの半径方向への送り速度が早くなり
、ディスク全面の初期化時間が短縮できる。また、ビー
ムスポット７の１回転あたりの半径方向への送りピンチ
を大きくしても同様な効果が得られる。このような場合
には、ビームスポット７の形状を小さくしたり、レーザ
のビームパワーを大きくしたりして同一場所でのビーム
照射エネルギーを大きくする必要がある。

ここでビームスポット７を長径方向が記録トラック８方
向に対してほぼ直交（９０度）するように配置したが、
必ずしも９０度である必要はない。

記録膜によっては、初期化条件が不適当だと、第３図に
示したような反射率むらが出てくる場合がある。この図
において、反射率が高い部分は記録膜が結晶化しており
、反射率が低い部分は完全に結晶化していない部分であ
る。このような反射率むらが生じると記録状態にもむら
を生じる可能性がある。そこで、本実施例では、第４図
に示したように、初期化用のビームスポット７の後にベ
リファイ用のビームスポット９を配置し、確実に初期化
が行なえたかどうかの確認を行なった。このベリファイ
用のビームスポット９は、初期化用のビームを２つに分
割して用いたが、初期化用のレーザとは別のレーザを用
い、これによりベリファイを行なってもよい。

また、光磁気ディスク媒体についても、必要に応じて１
〜３個の磁石を併用することによってほぼ同様の結果が
得られる。

実施例２ ディスク状の記録媒体において、回転数が一定の場合に
は、半径によって線速度が異なるため、半径に応じてレ
ーザのビームパワーを変化させた。

たとえば、ディスクを１８０Ｏｒｐｍで回転させて初期
化を行ったときには、半径３０ｍ＋でのビームパワー３
００ｍＷ（膜面）が最適パワーだとすると、半径６０ｍ
ｍでの線速度は２倍であるため、ビームパワーも２倍の
６００ｍＷにした。本実施例では書き換えを行う場所の
線速度に応じて初期化のためのレーザパワーを連続的に
変化させたが、初期化しようとする全領域をいくつかの
領域に分割し、それぞれの領域を別々に初期化しても同
様の効果が得られた。また、半径に応じてビームスポッ
トの長手方向と記録トラック方向とが交わる角度θ（０
くθ≦９０）を変化させても良い。たとえば、内周から
外周へ移動する場合は角度を徐徐に小さくしてビームが
照射される時間を長くすることにより確実に初期化が行
える。また、半径が大きい場所はど、ビームスポットの
送りピッチを小さくしても良い。この時、ビームパワー
も同時に変化させることにより、回転数を大きくするこ
とができるため初期化時間が短縮できた。照射する光ビ
ームスポットの短径（半値幅）が２μｍ以上１０μｍ以
下の範囲、また、短径と長径の比は、１：３から１：１
０の範囲で良好な初期化が行えた。これより短径が長い
と記録膜の熱変形が大きくてエラーレートが増大し、短
径が短いと長径も短くなって、初期化の能力が低下した
。短径と長径の比が１：３より小さいときも初期化の能
力が低下した。短径と長径の比を１：１０以上とするに
は光学系が複雑となり、レーザパワーの面密度も不足と
なった。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したごとく、本発明の初期化方法および
装置によれば、１個の高畠力半導体レーザを用い、その
ビームスポットの長手方向を記録トラック方向に対して
角度（平行以外）をなすように配置したため、短時間で
初期化が行えるとともに、ベリファイ用のビームスポッ
トを併用したため、ディスク全面において均一な初期化
ができた。

さらに本発明の初期化方法および装置はディスク状の記
録媒体に対してばかりではなく、テープ状、カード状な
どの他の形態の記録媒体に対しても有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は記録膜上における初期化用ビームスポットの配
置図、第２図は本発明の実施例におけるディスク構造を
示す断面図の一例を示し、第３図は初期化不十分の場合
の反射率むらの一例を、第４図はベリファイ用のビーム
スポットを用いた場合の配置図を示したものである。 １．１′・・・ポリカーボネート基板、２，２′・・・
Ｓｉ３Ｎ４層、３．３’・・・記録膜、４，４′・・・
Ｓｉ。 Ｎ４層、５　、５　’　・＝　Ｎ　ｉ　−Ｃｒ層、６．
６’＝−有機接着層、７・・・初期化用のビームスポッ
ト、８・・・記−３−コア 夏　１７ ｆＪ２　口 ￥Ｊ　３　図 ￥Ｊ　４図 ケ゛′イスフ五ｆ１方匈

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エネルギービームの照射によって情報の記録が可能
   な光記録媒体を最初に記録可能な状態にする（初期化）
   方法において、単一の半導体レーザを用い、ビームスポ
   ットの長手方向を記録トラック方向に対して平行以外の
   角度をなすように配置した状態で初期化を行なうことを
   特徴とする記録媒体の初期化方法。 ２、前記ビームスポットの長手方向を記録トラック方向
   に対してほぼ９０度に配置した状態で初期化を行なうこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の記録媒体の
   初期化方法。 ３、前記ビームスポットのレーザパワーを、初期化しよ
   うとする領域の移動速度が大きいほど大きくすることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の記録媒体の初期
   化方法。 ４、前記ビームスポットの送りピッチを、初期化しよう
   とする領域の移動速度が大きいほど小さくすることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の記録媒体の初期化
   方法。 ５、前記ビームスポットの長手方向と記録トラック方向
   とが交わる角度を、初期化しようとする領域の移動速度
   が大きいほど小さくすることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の記録媒体の初期化方法。 ６、確実に初期化が行なえているかどうかの確認（ベリ
   ファイ）を行ないながら初期化を行なうことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の記録媒体の初期化方法。