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CN1263014C - 光学信息记录媒体及其制造方法和初始化装置 - Google Patents

光学信息记录媒体及其制造方法和初始化装置 Download PDF

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CN1263014C
CN1263014C CN02143000.4A CN02143000A CN1263014C CN 1263014 C CN1263014 C CN 1263014C CN 02143000 A CN02143000 A CN 02143000A CN 1263014 C CN1263014 C CN 1263014C
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Abstract

一种光学信息记录媒体(1)，具有多个记录层(3，5)，对于上述多个记录层(3，5)中至少一个记录层的初始化用光束的未初始化状态下的反射率比初始化后的反射率更小，由于先向从上述光束照射侧看更里侧的记录层(5)上照射光束，后向前侧的记录层(3)上照射光束，进行初始化，因此就成为上述初始化的记录层(3，5)上不存在初始化不均的光学信息记录媒体(1)。该初始化方法在从上述光学信息记录媒体上的半径方向看的相同距离的位置中，先向上述多个记录层中从上述光束照射侧看更里侧的记录层(5)上照射光束，后向前侧的记录层(3)上照射光束，通过光束照射操作，使位置不同，而同时初始化上述多个记录层。因此，能够没有不均且在短时间初始化。

Description

光学信息记录媒体及其 制造方法和初始化装置
技术领域
本发明涉及包括利用激光等的照射进行信息记录再现的多个记录层的光学信息记录媒体及其制造方法和初始化装置。
背景技术
光学信息记录媒体作为大容量高密度的存储器而被关注，现在，正在研发所谓能重写的擦除型的记录媒体。作为该消去型光学信息记录媒体的一种，使用在非晶状态与结晶状态之间相变化的薄膜作为记录层，利用由激光照射的热能进行信息的记录和擦除。
作为该记录层用的相变化材料，知道的是Ge、Sb、Te、In等为主要成分的合金膜，例如GeSbTe合金。信息的记录是部分地非晶化记录层，形成记录标记而进行的。信息的擦除通常是利用结晶化该记录标记而进行的情况比较多。非晶化是利用加热记录层到熔点以上，之后冷却进行的。另一方面，结晶化是利用加热记录层到结晶化温度以上和熔点以下的温度进行的。此外，记录层的成膜一般是利用溅射形成的，但该由溅射形成的上述相变化材料的薄膜大部分情况下为非晶状态。因而，记录信息之前，有必要预先使记录层成为结晶化状态。该处理称作初始化。
现有的进行上述初始化的初始化装置具有包括一个光源和一个物镜的一个光学头，其一边从上述光学头向记录媒体的记录层照射光束，一边令上述光学头在规定的方向上移动，初始化上述记录层的所希望的区域。
另一方面，近些年来，伴随着各种信息设备的处理能力的提高，被处理的信息量越来越大。为此，就寻求能够更加大容量且高速地记录再现的记录媒体。作为该大容量化和高速化的装置，提出了包括多个记录层，能够从单面在各个记录层上记录再现信息的多层记录媒体。(例如日本专利特开平9(1997)-91700A)。
但是，上述特开平9(1997)-91700A中的初始化方法中，由于先初始化从光束照射侧看前侧的记录层，因此有记录层上容易发生不均的问题，即，一进行初始化，结晶化的光就变得难透过，就有里侧的记录层的初始化变得不能均匀的问题。
此外，使用现有的初始化装置初始化上述多层记录媒体的情况下，由于1次能初始化的记录层的数量仅是一个，因此必须要反复地进行记录层的数量这么多次的初始化操作，就有初始化所需要的时间明显变长的问题。此外，与记录媒体的记录再现中，为了使记录密度变大，使用短波长光束的情况相反，记录媒体的初始化中，为了使光强度变大而使用长波长光束。因而，就成为用与记录媒体的光学设计波长不同的波长的光束进行初始化，由于令焦点位置正确地重合在记录层上的聚焦伺服机构变得不稳定，因此记录层上就发生初始化不均，就有记录媒体的性能降低的问题。特别是多层记录媒体中，必须要使焦点位置正确地重合在多个记录层中的特定的记录层上，上述的问题就明显。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有的问题，在提供一种聚焦伺服机构稳定，能够在短时间初始化包括多个记录层的多层记录媒体的光学信息记录媒体的制造方法和初始化装置的同时，提供一种记录层上无初始化不均(むら)的高性能的多层记录媒体。
为了实现上述目的，本发明的光学信息记录媒体具有多个记录层，对于上述多个记录层中至少一个记录层的初始化用光束的未初始化状态下的反射率比初始化后的反射率更小，其特征在于，由于先向上述多个记录层中从上述光束照射侧看更里侧的记录层上照射光束，后向前侧的记录层上照射光束，进行初始化，因此上述初始化的记录层上不存在初始化不均的情况。
其次，本发明的制造方法，其特征在于，在初始化具有多个记录层的光学信息记录媒体时，向上述多个记录层分别照射不同的光束，从上述光学信息记录媒体上的半径方向看的相同距离的位置中，先向上述多个记录层中从上述光束照射侧看更里侧的记录层照射光束，后向前侧的记录层照射光束，通过光束照射操作，使位置不同，同时初始化上述多个记录层。
其次，本发明的另一制造方法是具有多个记录层的光学信息记录媒体的初始化方法，其特征在于，至少在初始化一个记录层时，使用与结晶化记录层的结晶化用光束不同的焦点位置控制用光束，控制结晶化用光束的焦点位置。
其次，本发明的初始化装置是具有多个记录层的光学信息记录媒体的初始化装置，其特征在于包括：对于上述记录媒体位于同一侧上、向互不相同的上述记录层上照射光束的多个光学头；令上述光学头在规定的方向上移动的移动装置，上述多个光学头中，将从上述多个记录层的光束照射侧看向更里侧的记录层上照射光束的光学头配置在进一步进行初始化的方向上。
其次，本发明的另外的初始化装置，其特征在于，包括至少一个光学头和使上述光学头在规定方向上移动的移动装置，至少一个上述光学头具有：单一的物镜；照射结晶化记录层的结晶化用光束的光源；照射不使记录层结晶化的强度的控制焦点位置用光束的光源。
附图说明
图1是示出本发明的第1实施方式中的光学信息记录媒体的初始化装置的部分剖面结构图。
图2是示出本发明的第1实施方式中的光学信息记录媒体的初始化装置的主要部分的结构图。
图3是示出本发明的第1实施方式中的光学信息记录媒体的主要部分的剖面说明图。
图4是示出本发明的第1实施方式中的光学信息记录媒体的初始化装置的形态的部分剖面结构图。
图5是示出本发明的第2实施方式中的光学信息记录媒体的初始化装置的部分剖面结构图。
图6是示出本发明的第2实施方式中的光学信息记录媒体的初始化装置的主要部分的部分剖面结构图。
图7A和图7B是示出从本发明的第2实施方式中的光学信息记录媒体的初始化装置得到的聚焦失败信号的一例的波形图。
图8是示出本发明的第3实施方式中的光学信息记录媒体的初始化装置的部分剖面结构图。
图9是示出本发明的第4实施方式中的光学信息记录媒体的初始化装置的部分剖面结构图。
图10A、图10B和图10C是示出从本发明的第4实施方式中的光学信息记录媒体的初始化装置得到的聚焦失败信号的一例的波形图。
图11是示出本发明的第5实施方式中的光学信息记录媒体的初始化装置的部分剖面结构图。
图12是示出本发明的光学信息记录媒体的一例的剖面图。
发明的详细说明
本发明的光学信息记录媒体中，对于多个记录层中至少一个记录层的初始化用光束的未初始化状态下的反射率比初始化后的反射率更小，即使是初始化后的记录媒体也能够判别。通常的记录媒体即使初始化之后，在内周区域和/外周区域上也残留有没初始化的部分。
通过检查是测定多次重写了信息之际的再现信号的抖动(ジツタ)(JIT)值，还是被记录的信息能够正常地再现而能够判别记录层上没有初始化不均。
此外，对于多个记录层中至少一个记录层的初始化用光束的未初始化状态下的反射率是初始化后的反射率的1/2以下，即，初始化后的反射率能够成为未初始化状态下的反射率的2倍以上。
此外，最好通过一个光束照射使位置不同，同时初始化上述前侧的记录层和上述里侧的记录层。因此就缩短了初始化的时间。
其次，本发明的制造方法中，使由光束照射操作的位置不同，从里测的记录层同时初始化上述多个记录层，因而没有初始化不均，并且能使初始化时间缩短而能够进行初始化。即，能够在短时间初始化多层记录媒体的同时，进行从光束照射侧看更里侧的记录层的初始化，而不受前侧记录层的初始化的影响。
上述光束位于光学头上，一边使对于上述记录媒体位于同一侧上的多个光学头在规定的方向上移动，一边使用配置在进一步进行初始化的方向侧上的光学头，向上述多个记录层中从光束照射侧看更里侧的记录层照射光束，同时初始化上述多个记录层。
此外，也可以使上述多个光学头中，从至少两个光学头照射的光束的点的形状互不相同。
此外，也可以在初始化上述至少一个记录层之际，使用与结晶化记录层的结晶化用光束不同的控制焦点位置用光束，控制结晶化用光束的焦点位置。如此就构成了聚焦伺服机构稳定的初始化方法，就能够正确地探测记录膜的位置。
此外，也可以在初始化上述至少一个记录层之际，在初始化开始时，用足够初始化的光束强度，使光学头的焦点位置升降，让上述记录层部分地结晶化。因为部分结晶化后，结晶化部分的反射率就变高，因此就能够正确地探测记录膜的位置。其结果，就构成了即使是记录膜的非晶状态上的反射率非常小的记录媒体，其聚焦伺服机构也稳定的初始化方法。
也可以在初始化上述至少一个记录层之际，在初始化开始时，使焦点重合在与上述记录层相比得到较大反射光量的记录层上之后，使光学头的焦点在上述记录媒体的厚度方向上只移动预先定下的距离，初始化目的记录层。利用这样的方法也能够正确地探测记录膜的位置。
也可以用使上述目的记录层不结晶化的光束的强度把焦点重合在与上述记录层相比得到较大反射光量的记录层上之后，使光学头的焦点位置在上述记录媒体的厚度方向只离开预先定下的距离后的位置升降到中心，部分地结晶化上述目的记录层。利用这样的方法也能够正确地探测记录膜的位置。
也可以用使上述目的记录层不结晶化的光束的强度把焦点重合在与上述记录层相比得到较大反射光量的记录层上之后，使光学头的焦点位置在上述记录媒体的厚度方向上只移动预先定下的距离，该光束作为上述目的记录层初始化足够的强度，初始化上述目的记录层。利用这样的方法也能够正确地探测记录膜的位置。
从上述光束照射侧看，初始化前侧的记录层的光束的点宽为x，初始化里侧的记录层的光束的点宽和入射角为y和θ，光束相互间的距离为z，记录层相互间的距离为d时，光学头的位置关系最好设定为下列关系式：
z＞(x/2)+(y/2)+(d·tanθ)
这样做，即使同时初始化多层记录层，各个记录层也能单独地初始化，不受其它层的初始化处理的影响，因此能够防止初始化不均的发生。
其次，根据本发明的初始化装置，构成了能在短时间初始化多层记录媒体的同时，进行从光束照射侧看更里侧的记录层的初始化，而不受前侧记录层的初始化的影响。该装置中包括使记录媒体旋转的轴电动机、向上述记录媒体的互不相同的记录层上照射光束的多个光学头、设置上述光学头的输送台和令上述输送台移动到希望的位置上的移动装置，最好配置上述多个光学头以使从各个光学头照射的光束的上述记录媒体上的半径位置互不相同。
此外，也可以设置上述多个光学头在同一个输送台上。象这样做，就能实现装置的简单化和小型化。
此外，从上述多个光学头对记录媒体照射的光束通过基板聚焦的点径为最小的最佳基板厚度也可以互不相同。因此，能够用各个光学头令光束的焦点正确地重合在各个目的记录层上，能够实现没有不均的稳定的初始化。
此外，上述多个光学头中，至少一个光学头也可以包括：使包括在上述光学头中的物镜上下移动的驱动装置；计数上述物镜上下移动次数的计数器；控制从上述光学头照射的光束的强度和上述驱动装置的控制器；使上述光学头在规定方向上移动的移动装置。因此，初始化开始时，用足够初始化的光束强度使光学头的焦点位置上下移动，使上述记录层部分地结晶化，即使是记录层的非晶状态下的反射率非常小的记录媒体，也构成了聚焦伺服机构稳定的初始化装置。
此外，包括对于记录媒体位于同一侧上的、向互不相同的上述记录层上照射光束的多个光学头，上述多个光学头中，也可以将从上述多个记录层的光束照射侧看向更里侧的记录层上照射光束的光学头配置在进一步进行初始化的方向侧。
此外，上述光学头上具有物镜和多个光源，也可以在从至少一个光源照射的光束的固有光程上设光程补偿装置。因此，能实现一边通过物镜的移动使由一个光源照射的光束的焦点重合在特定的记录层上，一边通过上述光程补偿装置使由其它光源照射的光束的焦点重合在另外的记录层上。即，即使记录媒体中的记录层间的距离对于设计值不同的情况和不均一的情况下，也能够使由多个光源照射的光束的焦点同时正确地重合在各个目的记录层上，而成为没有不均的稳定的初始化。上述中的物镜最好是单一的。
此外，上述光程补偿装置最好是液晶元件或透镜。
此外，上述多个光源的波长也可以互不相同。
如以上说明的，根据本发明的光学信息记录媒体的制造方法和初始化装置，聚焦伺服机构稳定，能够在短时间内没有不均且稳定地初始化包括多个记录层的多层记录媒体。此外，本发明的光学信息记录媒体成为在记录层上无初始化不均的高性能的多层记录媒体。
实施方式
以下，参照附图对本发明的光学信息记录媒体和其制造方法及初始化装置进行说明。
(第1实施方式)
图1是本发明的第1实施方式中的光学信息记录媒体的初始化装置的结构图，示出了设置具有2个记录层的信息记录媒体1的状态。记录媒体1在由聚碳酸酯构成的厚度大约为1.1mm的基板6上依次形成第1记录层5、厚度大约为0.04mm的透明分离层4、由厚度大约为100nm的半透明层构成的第2记录层3，其上面设有保护膜2，记录层3和5上设有由深度大约为20nm、宽大约为0.2μm、磁道间距大约为0.32μm的沟构成的、在记录再现时设有跟踪激光的导向沟(图上没有示出)。
图12示出记录媒体1的更详细的构造。图12中，记录层3由介质材料(ZnS-SiO2、厚度50nm)构成的保护层33、GeSbTe薄膜(厚度7nm)构成的相变化层34和介质材料(ZnS-SiO2、厚度40nm)构成的保护层35的多层薄膜而构成，由于相变化层34利用初始化等从非晶状态变化成结晶状态，因此其反射率增大，穿透率降低。记录层5由介质材料(ZnS-SiO2、厚度60nm)构成的保护层36、GeSbTe薄膜(厚度10nm)构成的相变化层37、介质材料(ZnS-SiO2、厚度30nm)构成的保护层38和金属材料(Ag合金、厚度100nm)构成的反射层39的多层薄膜而构成，由于相变化层37从非晶状态变化成结晶状态，因此其反射率增大。再有，透明分离层4由厚度0.04mm的紫外线硬化树脂形成，保护膜2由0.07mm的聚碳酸酯板和厚度0.01mm的紫外线硬化树脂形成。
图1中，初始化装置由轴电动机7、2个光学头8a和8b、设置上述光学头的输送台9、使上述输送台移动到所希望的位置上的移动装置10和控制器11构成。
图2示出光学头8a和8b的构造。该光学头上，从由波长800nm的半导体激光构成的光源12射出的光束通过准直透镜(collimator lens)13、分光镜14、1/4波长板15和物镜16聚焦在记录媒体上。该聚焦的光束通过音频线圈(ボイスコイル)17调整物镜16的位置，使焦点重合在记录媒体中的记录层上。从记录层反射的光再通过物镜16和1/4波长板15，用分光镜14反射，射入到检测器18上，变换成电信号，用于音频线圈17的控制。
图1中，从光学头8a和8b照射的光束用上述方法令焦点分别重合在记录层3和5上。上述光束在记录层上形成的点的形状为记录媒体的径向上长度为100μm，周向上长度为1μm的椭圆形。此外，光学头8b配置在对于光学头8a大约1mm的记录媒体的外周侧上。在进行初始化之际，一边使设置记录媒体1的轴电动机7旋转，一边在令光束的焦点重合在记录层上的状态下，由输送台9令光学头8a和8b从上述记录媒体的内周侧向外周侧按记录媒体1每旋转1周就有50μm的螺距移动。这时，控制轴电动机7的旋转次数，使光学头8a的位置中的线速度成为大致恒定。因此，由于能够同时初始化记录层3和5，所以能够实现包括多个记录层的多层记录媒体的短时间的初始化。
这时，由于光学头8b对于光学头8a配置在光学头移动方向上的记录媒体的外周侧上，所以在记录媒体上的同一位置上，记录层5被初始化后记录层3被初始化。即，记录层5的初始化通过未初始化状态(即，穿透率高的状态)的记录层3照射光束而进行。因而，具有能够在记录层3引起的光束强度衰减小的状态下，效率高且不受记录层3的初始化不均影响地实施记录层5的初始化的优点。因而，本实施方式中的具有多个记录层的光学信息记录媒体成为记录层上无初始化不均的高性能的多层记录媒体。
在此，所谓初始化不均，是记录层的部分或以致全部结晶化不足够的情况，记录信息时，直到其记录层的结晶状态稳定期间，每重写一次，作为信号质量的抖动值就变动，就产生所谓记录的信息不能正常再现的情况的不妥。抖动值的变动量最好在2％以内，有这以上的变动的状态就为初始化不均。
在本实施方式中的多层记录媒体上，按线速度5.3m/s，用NA＝0.85的物镜由聚焦的波长405nm的激光进行重写试验。记录的信号是用标记的长度和间隙(スペ-ス)的长度(即，标记的前端和后端的边沿(エツジ)的位置)承载信息的PWM记录方式，按参考时钟T＝15.1nsec的1-7PP方式调制的随机(ランダムrandom)信号。激光根据记录信号调制成脉冲状进行照射，其最大功率和最低功率在记录层3上设定为10mW和4mW，在记录层5上设定为10mW和5mW。前期的峰值功率和最低功率分别改变功率，为了10次重写时的抖动值为最小而选择前期随机信号。该条件下，进行10次重写，测定其每1次的再现信号的抖动值。其结果，记录层3和记录层5的两方中的抖动值在10～11％范围。即，抖动值的变动量是1％以内，不被认为初始化不均。
对此，用现有的先从光束照射侧看前侧开始初始化的方法初始化的情况下，刚刚进行同样的重写试验，记录层5上从第1次到第10次期间的JIT值就在10～14％范围变动，就认为其初始化不均。
以下对光学头8a和8b的最好的位置关系进行说明。图3是图1中的记录媒体1的光束照射部分的径向剖面图。光束8a’在记录层3上的径向的点长度和光束8b’在记录层5上的径向的点长度分别为x和y，光束8b’的入射角为θ，透明分离层的厚度为d时，从光学头8a和8b照射的光束8a’和8b’的记录媒体1上的半径位置的差z最好满足关系式
z＞(x/2)+(y/2)+(d·tanθ)
设定光学头8a和8b的位置关系。
再有，光束的入射角θ在物镜的数值口径为NA，基板的折射率为n时具有
NA＝n·sinθ
的关系。
在此，半径位置的差z最好在0.1～2mm的范围，点长度x和y最好在50～200μm的范围，NA最好在0.3～0.7的范围，透明分离层的厚度d最好为10～60μm。
上述中，从光束8a’在记录层3上的点的中心到径向的点的端部的长度是x/2，从光束8b’在记录层3上的点的中心到径向的点的端部的长度是(y/2)+(d·tanθ)，为使光束8a’和8b’的点的中心距离z比两者的和(x/2)+(y/2)+(d·tanθ)大，记录层3上光束8a’和8b’不重合。即，光束8b’不通过初始化状态的记录层3而照射在记录层5上。再有，一增大光束8a’和8b’的记录媒体1上的半径位置的差到需要的值以上，从开始记录层5的初始化到开始记录层3的初始化的待机时间就变长，全部初始化所需要的时间就变长，但能按生产节拍时间(初始化1片记录媒体的时间)的允许范围进行设定。
另外，由于光学头8a和8b被设在同一个输送台上，因此输送装置和其控制电路可以与光学头为一个时的情况相同，具有在能够缩小使用2个光学头的装置的尺寸的同时，能够按正确的位置关系设置2个光学头的优点。
下面，对根据记录层3和5的距离预先设计上述光学头，以使从光学头8a和8b照射的光束通过基板聚焦的点径为最小的最佳基板厚度互不相同的例子进行说明。
图1中，光学头8a的光学系统被设定成使上述最佳基板厚度为0.08mm，同时光学头8b的光学系统被设定成使上述最佳基板厚度为0.12mm。因此，光学头8a在向记录媒体1照射光束之际，在透过厚度0.08mm的保护膜的位置上，即在记录层3上聚结无相差的焦点。另一方面，光学头8b在向记录媒体1照射光束之际，在透过厚度0.08mm的保护膜、厚度100nm的记录层3和厚度0.04mm的透明分离层的位置上，即记录层5上聚结几乎无相差的焦点。因而，具有能够用各个光学头在各个目的记录层上正确地聚结光束的焦点，能够稳定地没有不均地初始化的优点。
上述实施方式中，从光学头8a和8b照射的光束在记录层上的点的形状为相同的，但即使为互不相同的点的形状也可以。记录层3和记录层5由于构造不同而热特性不同，即使照射的光束的点的形状是相同的，照射上述光束时的温度分布的形状也不同。因而，为根据进行初始化的记录层的热特性而形成的点的形状，能够稳定地没有不均地初始化。
此外，上述实施方式中，对具有2个光学头的初始化装置和具有2层记录层的记录媒体的组合进行了说明，但光学头的数量即使在3个以上也可以，应该令光学头的数量与记录层的数量一致，具有n层记录层的记录媒体中，能够实现光学头为一个的情况下的n倍速度的初始化。图4是设有3个光学头的例子的结构图，示出设置具有3个记录层的信息记录媒体1’的状态。除了设有第3个光学头8c的情况外，与图1示出的初始化装置的结构相同。此外，光学头8c是与图2示出的光学头8a和8b相同的构造。光学头8c是向从记录媒体1’的光束照射侧看最里侧的记录层上照射光束进行初始化的光学头，其在3个光学头中被配置在最靠近移动方向侧上。因此，与图1中说明的具有2个光学头的初始化装置初始化具有2层记录层的记录媒体的情况相同，即使是具有3层记录层的记录媒体，也能够在短时间初始化的同时，不受前测记录层初始化不均的影响而进行从光束照射看更里侧的记录层的初始化。
此外，进行初始化时的光学头的移动方向也可能为从记录媒体的外周侧向内周侧的方向。该情况下，如果将光学头8b配置在对于光学头8a是光学头的移动方向的记录媒体的内周侧上也行。
(第2实施方式)
图5是本发明的第2实施方式中的光学信息记录媒体的初始化装置的结构图，示出设置信息记录媒体1的状态，除光学头外，与图1示出的第1实施方式中的光学信息记录媒体的初始化装置具有同样的结构。
光学头8d具有单一的物镜、照射结晶化记录层的结晶化用光束的光源和照射不使记录层结晶化的强度的控制焦点位置用光束的光源，图6示出其结构。
该光学头中包括由波长分别为800nm和680nm的半导体激光构成的光源40和41。
图6中，波长选择性反射镜(ミラ-)46透过光源40的波长的光，反射光源41的波长的光。从光源40射出的光束透过波长选择性反射镜46，通过物镜47，作为结晶化用光束49照射在记录层上。另一方面，从光源41射出的光束通过准直透镜43、分光镜44和1/4波长板45，用波长选择性反射镜46反射，通过物镜47，作为控制焦点位置用光束50照射在记录媒体的记录层上。从记录层反射的控制焦点位置用光束50再通过物镜47，用波长选择性反射镜46反射，通过1/4波长板45，用分光镜44反射，射入到检测器51上，变换成电信号。根据该电信号，利用控制音频线圈48来调整物镜47的位置，令结晶化用光束49的焦点位置重合在记录层上。
该初始化装置在结晶化用光束的波长在记录层3的非晶状态下的反射率非常低的记录媒体的情况下非常有效。通常，由于多层记录媒体容易进行向从光束照射侧看里侧的记录层的记录再现，因此设计其光学系统，以使前侧的记录层的穿透率变大。随之，前侧的记录层的反射率变小。
本发明的一个实施方式中的光学信息记录媒体除各层的膜厚外，具有与图12说明的多层记录媒体相同的结构。
各记录层的反射率和穿透率有波长依存性(相关性)，对于波长800nm的光，记录层3的非晶状态下的反射率是1％，穿透率是60％，记录层5的结晶状态的反射率是10％。此外，对于波长680nm的光，记录层3的非晶状态下的反射率是3％，穿透率是50％，记录层5的结晶状态的反射率是8％。
由于为了不受记录层3的初始化不均的影响等，因此在记录层3的初始化之前进行记录层5的初始化。因而，在进行记录层3的初始化之际，记录层3是非晶状态，记录层5成为结晶状态。
这时，对于来自照射波长800nm的结晶化用光束的情况的记录层3的反射光量是1％的情况，来自记录层5的反射光量是3.6％(10％×60％×60％)。因而，用刀刃法(ナイフエツジ法)和象散性法等一般方法来重合光束焦点的情况下，从记录层3得到的聚焦失败信号与从记录层5得到的聚焦失败信号的强度比是1/3.6。
图7A是表示从这时的各记录层得到的聚焦失败信号的强度的图，箭头a是记录层3中的S曲线，箭头b是记录层5中的S曲线。聚焦失败信号的强度由于记录层5这方与记录层3比为3倍以上的大小，因此记录层3与记录层5的间隔为0.04mm的短的记录媒体1上，从记录层3和记录层5得到的聚焦失败信号，即所谓S曲线的分离就变得困难。因而，光束的焦点就重合在反射光量大的记录层5上，令焦点重合在反射光量小的记录层3上的操作就变得困难，一边用结晶化用光束重合焦点，一边初始化记录层3的操作就困难。
对此，本实施方式中的初始化装置上，使用波长680nm的焦点位置控制用光束控制结晶化用光束的焦点位置。对于来自从照射波长680nm的光束的情况的记录层3的反射光量是3％的情况，来自记录层5的反射光量是2.5％(10％×50％×50％)。
因而，从记录层3得到的聚焦失败信号与从记录层5得到的聚焦失败信号的强度比是3/2.5。图7B是表示从这时的各记录层得到的聚焦失败信号的强度的图，箭头a是记录层3中的S曲线，箭头b是记录层5中的S曲线。记录层3这方的聚焦失败信号的强度大，能够准确地令焦点重合在记录层3上。
因而，本实施方式中的具有多个记录层的光学信息记录媒体成为记录层上无初始化不均的高性能的多层记录媒体。
再有，结晶化用光束和控制焦点位置用光束的波长可以根据记录媒体的光学特性而适当地设定。
(第3实施方式)
图8是本发明的第3实施方式中的光学信息记录媒体的初始化装置的结构图，示出设置第1实施方式中说明的具有2个记录层的信息记录媒体1的状态，除分别在另外的输送台9和9’上设有光学头8a和8b外，与图1示出的第1实施方式中的光学信息记录媒体的初始化装置具有相同的结构。
从光学头8a和8b照射的光束用上述方法令焦点分别重合在记录层3和5上。上述光束在记录层上形成的点的形状为记录媒体的径向上长度为100μm，周向上长度为1μm的椭圆形。此外，光学头8b配置在对于光学头8a大约1mm的记录媒体的外周侧上。在进行初始化之际，一边令设置记录媒体1的轴电动机7旋转，一边在令光束的焦点重合在记录层上的状态下，由输送台9和9’令光学头8a和8b从上述记录媒体的内周侧向外周侧按记录媒体1每旋转1周就有50μm的螺距移动。这时，控制轴电动机7的旋转次数，使光学头8a的位置中的线速度变得大致恒定。因此，由于能够同时初始化记录层3和5，所以能够实现包括多个记录层的多层记录媒体的短时间的初始化。
这时，由于光学头8b对于光学头8a配置在光学头移动方向上的记录媒体的外周侧上，所以在记录媒体上的同一位置上，记录层5被初始化后记录层3被初始化。即，记录层5的初始化通过未初始化状态(即，穿透率高的状态)的记录层3照射光束而进行。因而，能够实施在取决于记录层3的光束强度衰减小的状态下，效率高且不受记录层3的初始化不均影响的记录层5的初始化。
此外，由于分别在另外的输送台上设光学头8a和8b，虽然装置规模稍微变大，但是由于使用现有的输送装置而具有能够降低制造成本的优点。
再有，进行初始化时的光学头的移动方向也可能是从记录媒体的外周侧向内周侧的方向。该情况下，如果将光学头8b配置在对于光学头8a是光学头移动方向的记录媒体的内周侧也可以。
另外，与第2实施方式中的初始化装置同样，也可以在光学头上设有照射结晶化用光束和照射控制焦点位置用光束的2个光源。
(第4实施方式)
本发明的第4实施方式涉及具有多个记录层，从光束照射侧看前侧的记录层的非晶状态中的反射率小的光学信息记录媒体的初始化方法和初始化装置。
图9是本实施方式中的初始化装置的结构图，示出设置第2实施方式中说明的具有2个记录层的信息记录媒体1的状态，除设有计数物镜上下移动次数的计数器52外，与图1示出的第1实施方式中的初始化装置具有相同的结构，包括图2示出的光学头。
在初始化记录层3之际，在初始化开始时，从光学头8a照射的光束为足够初始化的强度，利用用控制器11控制，驱动图2中的音频线圈17，令物镜上下移动，令上述光束的焦点位置仅上下移动规定的次数。令光束的焦点位置上下移动的范围为至少包括记录层3的区域，在此预先制定的位置的参考值为100μm。这时，利用计数器52计数物镜上下移动的次数，由控制器11控制其次数。
利用该操作使记录层3部分地结晶化，使用来自该部分结晶化而反射率变大的记录层3的反射光，令光学头8a的焦点重合在记录层3上。因此，能够准确地令光束的焦点重合在记录层3上进行初始化。
上述物镜上下移动的次数根据记录媒体和光学头的相对速度及上下移动的速度进行设定，最好为2次以上。
该初始化方法在初始化从光学头8a照射的光束的波长在记录层3的非晶状态下的反射率非常低的记录媒体的情况下特别有效。
本发明的一个实施方式中的光学信息记录媒体除各层的膜厚外，具有与图12说明的多层记录媒体相同的结构，记录层3的非晶状态下的反射率是1％，结晶状态下的反射率是6％，非晶状态下的穿透率是60％，结晶状态下的穿透率是30％，记录层5的非晶状态下的反射率是15％，结晶状态下的反射率是10％。记录层5已经初始化，记录层3初始化前的状态下，对于来自记录层5的反射光量是3.6％(10％×60％×60％)的情况，来自记录层3的反射光量是1％。
因而，用刀刃法和象散性法等一般方法来重合光束的焦点的情况下，从记录层3得到的聚焦失败信号与从记录层5得到的聚焦失败信号的强度比为1/3.6，非常小。图10A是表示从这时的各记录层得到的聚焦失败信号的强度的图，箭头a和b分别是记录层3和5中的S曲线。
聚焦失败信号的强度由于记录层5这方与记录层3的比为3倍以上的大小，因此在记录层3与记录层5的间隔为0.04mm的短的记录媒体1上，从记录层3和记录层5得到的聚焦失败信号，即所谓S曲线的分离就变得困难。因而，光束的焦点就重合在反射光量大的记录层5上，令焦点重合在反射光量小的记录层3上的操作就变得困难，一边用结晶化用光束重合焦点，一边初始化记录层3的操作就困难。
但是，记录层3的初始化开始时，由于令光学头8a的焦点位置上下移动，用足够初始化的光束强度部分地结晶化记录层3，因此来自记录层3的反射光量为6％，来自记录层5的反射光量为0.9％(10％×30％×30％)，从记示层3得到的聚焦失败信号与从记录层5得到的聚焦失败信号的强度比等于6/0.9。图10B是表示从这时的各记录层得到的聚焦失败信号的强度的图，箭头a和b分别是记录层3和记录层5中的S曲线。聚焦失败信号的强度记录层3这方非常大，能够准确地令焦点重合在记录层3上。
此外，图10C示出从初始化中的各记录层得到的聚焦失败信号的强度。箭头a和b分别是记录层3和记录层5中的S曲线。本实施方式中记录层上的光束的径向长度是100μm，螺距是50μm的的情况下，由于光束点的一半涉及已经初始化的区域，来自记录层3的反射光量是3.5％((1％+6％)/2)，来自记录层5的反射光量是2.25％((3.6％+0.9％)/2)，从记录层3得到的聚焦失败信号与从记录层5得到的聚焦失败信号的强度比为3.5/2.5，足够大，因此能够准确地令光束的焦点重合在记录层3上。
因而，本实施方式中的具有多个记录层的光学信息记录媒体成为记录层上无初始化不均的高性能的多层记录媒体。
再有，光束点的形状与螺距的关系最好设定成从记录层3得到的聚焦失败信号比从记录层5得到的聚焦失败信号更大。
此外，也有作为缩小物镜上下移动的范围而扩大每1次初始化范围的方法，一旦令光束的焦点重合在反射光量大且S曲线的振幅大的记录层上，就特定其它记录层的位置后进行初始化。
在记录层3的初始化开始时，进行令从光学头8a照射的光束的焦点重合在记录层5上的聚焦操作之后，中止聚焦操作，在下移光学头8a的焦点位置仅相当于记录层3和记录层5的间隔0.04mm距离的基础上，最好用足够初始化的光束强度，令光学头8a上下移动。因此，用光学头8a短距离的上下移动，光束的焦点就能够准确地通过记录层3。因而，准确地进行记录层3的初始化开始时的部分地结晶化的同时，能够防止光学头8a向记录媒体的碰撞。在此，令焦点重合在记录层5之前就出错而令记录层3部分地结晶化的情况下，由于来自记录层3的反射光量变大，来自记录层5的反射光量变小，因此与记录层5出现误差，令焦点重合在了记录层3上，其结果，进行记示层3的初始化时的光学头8a的位置上就有产生错误的可能性。因而，令光束的焦点重合在记录层5上时，其强度最好为不使记录层3结晶化的强度。因此，能防止在令焦点重合在记录层5上之前就出错而部分地结晶化记录层3的事情的发生。即，能够正确地设定进行记录层3的初始化时的光学头8a的位置。
(第5实施方式)
本发明的第5实施方式中的光学信息记录媒体的初始化装置除光学头外，与图1示出的第1实施方式中的光学信息记录媒体的初始化装置具有相同的结构。图11示出该光学头的结构。该光学头上包括由各个波长为680nm和800nm的互不相同波长的半导体激光构成的光源19和20。
图11中，波长选择性反射镜27透过光源19的波长的光，反射光源20的波长的光。从光源20射出的光束通过准直透镜22、分光镜24和1/4波长板26，用波长选择性反射镜27反射，通过物镜28聚焦到记录层5上。从记录层5反射的光束再通过物镜28，用波长选择性反射镜27反射，通过1/4波长板26，用分光镜24反射，射入到检测器32上，变换成电信号，用于控制音频线圈29。另一方面，从光源19射出的光束通过由液晶元件构成的光程补偿装置30、准直透镜21、分光镜23和1/4波长板25，透过波长选择性反射镜27，通过物镜28聚焦到记录层3上。从记录层3反射的光束再通过物镜28，透过波长选择性反射镜27，通过1/4波长板25，用分光镜23反射，射入到检测器31上，变换成电信号，用于控制光程补偿装置30。
从光源20射出的光束利用由音频线圈29调整物镜28的位置，能够使焦点重合在具有2个记录层的记录媒体1中的其中一方记示层5上。此外，与此同时，使光源19射出的光束的焦点正确地重合在另一方的记录层3上的时候，由于对于由记录媒体1的振动引起的记录层位置的变动与记录层5是共同的，因此利用使来自如上所述光源20的光束的焦点重合在记示层5上进行补偿，但由于透明分离层4的厚度不均等的变动与记录层5是独立的，因此仅用该方法不能进行补偿。
为了补偿该记录层3固有的变动，本实施方式的初始化装置利用光程补偿装置工作，改变光束的强度和相位的分布，根据透明分离层4的厚度不均等调整焦点的位置，就能够令从光源19射出的光束的焦点正确地重合在记录层3上。
因而，根据本实施方式中的初始化装置，能够将从一个光源照射的光束利用物镜的移动令焦点重合在特定的记录层上的同时，利用上述光程补偿装置从其它光源照射的光束的焦点重合在另外的记录层上。因此，即使在记录媒体中的透明分离层4的厚度对于设计值不同的情况下和不均一的情况下，也能够使多个光源照射的光束的焦点同时正确地重合在各个目的记录层上，成为能够没有不均地稳定地初始化。此外，使用相同物镜的情况下，由于短波长光与长波长光比焦点距离变短，因此利用让初始化靠近记录媒体的光束入射面的记录层3所用的光源19的波长比初始化远离光束入射面的记录层5所用的光源20的波长短，光学系统的设计就很容易。
再有，上述实施方式中，光程补偿装置使用液晶元件，但也可以由包括可动装置的透镜而构成，例如利用压电元件等的可动装置，设置的地方也可以在准直透镜21与分光镜23之间。
另外，在从光源20照射的光束的固有光程上设有光程补偿装置30，利用由音频线圈29调整物镜28的位置进行使光源19照射的光束的焦点重合在记录层5上的操作，也可以利用操作光程补偿装置30来调整从光源20照射的光束的焦点位置。
此外，将照射在记录层5上的光束的位置配置在比照射在记录层3上的光束的位置更靠近光学头的移动方向侧上，记录层上的2个光束不重叠的例子中，具有能够不受记录层3的初始化不均的影响而进行记录层5的初始化的优点。
此外，上述实施方式中，让初始化靠近记录媒体的光束入射面的记录层3所用的光源19的波长比初始化远离光束入射面的记录层5所用的光源20更短，但使用随着波长变短而记录层3的穿透率增大的材料来构成等的情况下，也可以使光源19的波长比光源20的波长更长。
此外，光源的数量也可以是3个以上，没必要与记录媒体的记录层的数量一致。
另外，作为光源，使用波长互不相同的半导体激光，但把光源19，20射出的光束的光程做成互不相同的角度、用检测器部分使来自记录媒体的反射光成像的位置不同等、在使用分离来自从不同光源射出的光束的记录媒体的反射光的另外装置的情况下，即使是相同波长的光源也可以。
上述第1至第5实施方式中，光源的波长和物镜的数值口径根据初始化对象的记录媒体中的记录层的光学特性、基板的厚度等，能够适当地设计。
此外，上述说明中，利用磁盘状的信息记录媒体进行了说明，但也能够应用在卡片状等其他形状的多层记录媒体上。

Claims (16)

1.一种光学信息记录媒体的制造方法，其特征在于，
初始化具有多个记录层的光学信息记录媒体时，在上述多个记录层上分别照射不同的光束，
从上述光学信息记录媒体上的半径方向看的相同距离的位置中，先向上述多个记录层中的从上述光束照射侧看更里侧的记录层上照射光束，之后向前侧的记录层上照射光束，通过光束的照射操作使位置不同，同时初始化上述多个记录层。
2.如权利要求1所述的光学信息记录媒体的制造方法，其特征在于，
上述光束位于光学头上，一边使对于上述记录媒体位于同一侧上的多个光学头向规定的方向移动，
一边使用配置在进一步进行初始化的方向侧上的光学头，向上述多个记录层中的从光束照射侧看更里侧的记录层照射光束，同时初始化上述多个记录层。
3.如利要求2所述的光学信息记录媒体的制造方法，其特征在于，
从上述多个光学头中的至少2个光学头照射来的光束，形成在上述记录层上的点的形状互不相同。
4.如权利要求1所述的光学信息记录媒体的制造方法，其特征在于，
在初始化上述至少一个记录层时，使用与结晶化记录层的结晶化用光束不同的控制焦点位置用光束，控制结晶化用光束的焦点位置。
5.如权利要求1所述的光学信息记录媒体的制造方法，其特征在于，
在初始化上述至少一个记录层时，在初始化开始时，用足够初始化的光束强度使光学头的焦点位置上升下降，使上述记录层部分地结晶化。
6.如权利要求1所述的光学信息记录媒体的制造方法，其特征在于，
在初始化上述至少一个记录层时，在初始化开始时，使焦点重合在与上述至少一个记录层相比能得到大反射光量的其它记录层上之后，使光学头的焦点位置在上述记录媒体的厚度方向上仅移动预先制定的距离，并初始化上述至少一个记录层。
7.如权利要求1所述的光学信息记录媒体的制造方法，其特征在于，
用使上述至少一个记录层不结晶化的光束强度，把焦点重合在与上述至少一个记录层相比能得到大反射光量的其它记录层上之后，使光学头的焦点位置以在上述记录媒体的厚度方向上只离开预定距离的位置为中心上下移动，部分地结晶化上述至少一个记录层，并把焦点重合在结晶化后的部分。
8.如权利要求1所述的光学信息记录媒体的制造方法，其特征在于，
用使上述至少一个记录层不结晶化的光束强度，把焦点重合在与上述至少一个记录层相比能得到大反射光量的其它记录层上之后，使光学头的焦点位置在上述记录媒体的厚度方向上只移动预定的距离，将该光束作为上述至少一个记录层初始化中具有足够强度的光束，初始化上述至少一个记录层。
9.如权利要求1所述的光学信息记录媒体的制造方法，其特征在于，
从上述光束照射侧看，初始化前侧记录层的光束的点宽为x，初始化里侧记录层的光束的点宽和入射角为y和θ，光束相互间的距离为z，记录层相互间的距离为d时，设定光学头的位置关系，使下列关系式成立：
z＞(x/2)+(y/2)+(d·tanθ)。
10.一种具有多个记录层的光学信息记录媒体的初始化装置，
其特征在于，
包括对于上述记录媒体位于同一侧上、向互不相同的上述记录层上照射光束的多个光学头和使上述光学头在规定的方向上移动的移动装置，
上述多个光学头中，与从上述多个记录层的光束照射侧看向外侧的记录层上照射光束的光学头相比，把从上述多个记录层的光束照射侧看向里侧的记录层上照射光束的光学头配置在扫描上述记录媒体的上述光束的行进方向侧上。
11.如权利要求10所述的初始化装置，其特征在于，
从上述光束照射侧看，初始化前侧记录层的光束的点宽为x，初始化里侧记录层的光束的点宽和入射角为y和θ，光束相互间的距离为z，记录层相互间的距离为d时，设定光学头的位置关系，使下列关系式成立：
z＞(x/2)+(y/2)+(d·tanθ)。
12.如权利要求10所述的初始化装置，其特征在于，
从上述多个光学头中的至少两个光学头照射的光束，形成在上述记录层上的点的形状互不相同。
13.如权利要求10所述的初始化装置，其特征在于，
其包括：使上述记录媒体旋转的轴电动机；向上述记录媒体的互不相同的记录层上照射光束的多个光学头；设置上述光学头的输送台；使上述输送台移动到所希望的位置上的移动装置，
以上述记录媒体上的光束的位置在半径方向上互不相同的方式，来配置上述多个光学头。
14.如权利要求13所述的初始化装置，其特征在于，
在同一输送台上设置上述多个光学头。
15.如权利要求13所述的初始化装置，其特征在于，
上述多个光学头的焦点距离互不相同。
16.如权利要求10所述的初始化装置，其特征在于，
上述多个光学头中，至少一个光学头包括：使设于上述光学头上的物镜上下移动的驱动装置；计数上述物镜上下移动次数的计数器；控制从上述光学头照射的光束的强度和上述驱动装置的控制器；把上述光学头在规定的方向上移动的移动装置。
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