(57)【要約】  記録再生光をチルトサーボに併用するＳＩＬ光学系を用いると、チルトサーボ開始前にＳＩＬと光記録媒体とが衝突する可能性が高い。この衝突を回避するため、ＳＩＬの底面からの光が光記録媒体に反射して得られる反射光を利用して、光記録媒体の表面とＳＩＬの底面との間のギャップを制御するギャップサーボと、光の焦点とＳＩＬの底面との間の距離を制御するフォーカスサーボと、反射光を利用してＳＩＬの底面の光記録媒体の表面に対するチルトを制御するチルトサーボと、を行う光記録再生方法は、次の工程を順に行う。（Ａ）ギャップが光記録再生を行う時よりも大きい状態でギャップサーボを開始し、かつ焦点をＳＩＬの底面より光記録媒体側に移動する工程、（Ｂ）チルトサーボを開始する工程、（Ｃ）ギャップを小さくして前記ＳＩＬを所定の位置に配置する工程。
2009116229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＩＬの底面からの光が光記録媒体に反射して得られる反射光を利用して、前記光記録媒体の表面と前記ＳＩＬの底面との間のギャップを制御するギャップサーボと、前記光の焦点と前記ＳＩＬの底面との間の距離を制御するフォーカスサーボと、前記反射光を利用して前記ＳＩＬの底面の前記光記録媒体の表面に対するチルトを制御するチルトサーボと、を行う光記録再生方法であって、
（Ａ）前記ギャップが光記録再生を行う時よりも大きい状態でギャップサーボを開始し、かつ前記焦点を前記ＳＩＬの底面より前記光記録媒体側に移動する工程と、
（Ｂ）前記チルトサーボを開始する工程と、
（Ｃ）前記ギャップを小さくして前記ＳＩＬを所定の位置に配置する工程と、
を備え、
前記（Ａ）から（Ｃ）の工程を順に行う、
光記録再生方法。
【請求項２】
前記（Ａ）の工程において、前記焦点を、前記光記録媒体における合焦可能な信号層の中で、前記ＳＩＬの底面から見て最も遠い位置にある信号層に近くなるように移動する、
請求項１記載の光記録再生方法。
【請求項３】
前記（Ａ）の工程において、前記焦点を、前記光記録媒体における合焦可能な信号層の中で、前記ＳＩＬの底面から見て最も近い位置にある信号層に近くなるように移動する、
請求項１記載の光記録再生方法。
【請求項４】
前記焦点の移動は、フォーカスサーボの初期条件を使用して行われる、
請求項３又は４記載の光記録再生方法。
【請求項５】
同一面側から合焦可能な複数の信号層を有する前記光記録媒体において、前記ＳＩＬの底面と前記光記録媒体の信号層との距離に応じて、前記チルトサーボの回路ゲインを変化させる、
請求項１記載の光記録再生方法。
【請求項６】
前記ＳＩＬの底面と前記各信号層との距離が大きいほど、前記チルトサーボの回路ゲインを小さくする、
請求項５記載の光記録再生方法。
【請求項７】
前記（Ａ）の工程において、前記フォーカスサーボを用いて、前記ＳＩＬの底面の位置を検出する、
請求項１記載の光記録再生方法。
【請求項８】
前記（Ｂ）の工程において、前記光のＳＩＬ出射面の直径Ｄｏが、７μｍ以上９０μｍ以下になるように調整する、
請求項１記載の光記録再生方法。
【請求項９】
前記（Ｂ）の工程において、前記光のＳＩＬ出射面の直径Ｄｏが、２５μｍ以上５０μｍ以下になるように調整する、
請求項１記載の光記録再生方法。
【請求項１０】
ＳＩＬの底面からの光が光記録媒体に反射して得られる反射光を利用して、前記光記録媒体の表面と前記ＳＩＬの底面との間のギャップを制御するギャップサーボ機構と、前記光の焦点と前記ＳＩＬの底面との間の距離を制御するフォーカスサーボ機構と、前記反射光を利用して前記ＳＩＬの底面の前記光記録媒体の表面に対するチルトを制御するチルトサーボ機構と、を備える光記録再生装置であって、
（Ａ）前記ギャップが光記録再生を行う時よりも大きい状態でギャップサーボを開始し、かつ前記焦点を前記ＳＩＬの底面より前記光記録媒体側に移動する工程と、
（Ｂ）前記チルトサーボを開始する工程と、
（Ｃ）前記ギャップを小さくして前記ＳＩＬを所定の位置に配置する工程と、
を実行し、
前記（Ａ）から（Ｃ）の工程を順に行う、
光記録再生装置。
【請求項１１】
ＳＩＬの底面からの光が光記録媒体に反射して得られる反射光を利用して、前記光記録媒体の表面と前記ＳＩＬの底面との間のギャップを制御するギャップサーボと、前記光の焦点と前記ＳＩＬの底面との間の距離を制御するフォーカスサーボと、前記反射光を利用して前記ＳＩＬの底面の前記光記録媒体の表面に対するチルトを制御するチルトサーボと、をコンピュータに実行させるプログラムであって、
（Ａ）前記ギャップが光記録再生を行う時よりも大きい状態でギャップサーボを開始し、かつ前記焦点位置を前記ＳＩＬの底面より前記光記録媒体側に移動する工程と、
（Ｂ）前記チルトサーボを開始する工程と、
（Ｃ）前記ギャップを小さくして前記ＳＩＬを所定の位置に配置する工程と、
を実行させ、
前記（Ａ）から（Ｃ）の工程を順に実行させる、
プログラム。
【請求項１２】
ＳＩＬ光学系を用いて光記録再生が可能な光記録媒体であって、
基板と、
保護層と、
前記基板と前記保護層との間に形成され、前記ＳＩＬの底面からの距離が０．９μｍ以上３８μｍ以下の範囲にある少なくとも一つの信号層と、
を備え、
前記信号層は、λを前記ＳＩＬからの光の波長とし、Ｄを前記ＳＩＬの底面の直径もしくは最長軸径としたとき、表面の傾きθが、θ＜ａｒｃｓｉｎ（λ／Ｄ）を満たす引き込み領域を有し、
前記引き込み領域は、前記信号層の一周に渡って、半径方向に２０μｍ以上の幅を有する、
光記録媒体。
【請求項１３】
前記信号層は、前記ＳＩＬの底面からの距離が３．３μｍ以上２１μｍ以下の範囲にある、
請求項１２記載の光記録媒体。
【請求項１４】
前記引き込み領域の表面の傾きθは、θ＜ａｒｃｓｉｎ（λ／２Ｄ）を満たす、
請求項１２記載の光記録媒体。
【請求項１５】
前記引き込み領域は、半径１６ｍｍ以上４３ｍｍ以下の範囲にある位置に配されている、
請求項１２記載の光記録媒体。
【請求項１６】
前記引き込み領域は、半径１７ｍｍ以上２５ｍｍ以下の範囲にある位置に配されている、
請求項１２記載の光記録媒体。
【請求項１７】
前記基板と前記保護層との屈折率の差は、０．３５以上である、
請求項１２記載の光記録媒体。
【請求項１８】
さらに、
複数の前記信号層と、
前記信号層間に形成された中間層と、
を備え、
前記基板と前記中間層との屈折率の差は、０．３５以上である、
請求項１２記載の光記録媒体。
【請求項１９】
前記屈折率の差は、０．４５以上である、
請求項１７又は１８記載の光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接場を利用して光学的に信号の記録・再生を行う光記録再生方法、光記録再生装置、プログラム及び光記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤなどの光記録媒体の記録や再生には対物レンズで収束された光スポットが用いられる。この光スポットの大きさは、波長が短いほど、また、対物レンズの開口数（以下ＮＡ）が大きいほど、小さくなり、より高密度な記録、再生が可能となる。高密度な記録及び再生を実現するため、従来から多くの取り組みがなされてきた。その中でも、対物レンズのＮＡを飛躍的に高める方法として近年注目されているのが、ソリッド・イマージョン・レンズ（以下、ＳＩＬと呼ぶ。）を用いた光学系である。ＳＩＬを用いると、大気中では１であった光の入射側の屈折率をＳＩＬの材質に応じて高めることができ、対物レンズのＮＡを大幅に大きくすることが可能である。
しかしながら、近接場光を介してＳＩＬから光記録媒体へ光を効率よく伝播させるには、両者の間の距離（以下、ギャップと呼ぶ。）を、波長の数分の一以下と非常に小さく保つ必要がある。これにより、従来の光学系にはなかった問題も発生する。【０００３】
この問題について述べる前に、ＳＩＬを用いた記録再生装置について、図２Ａ及び図２Ｂに示した例を使って説明する。
図２Ａに示すように、光源２０１から出た光は、コリメータ２０２により並行光線となり、ＰＢＳ（Polarizing Beam Splitter）２０３、１／４波長板２０４を通過する。その後、光は、凸レンズ２０５とＳＩＬ２０６とからなる対物レンズによりＳＩＬの底面に収束される。光は、ＳＩＬの底面から近接場光を介して光記録媒体２０７の信号層に到達し、反射されて、対物レンズ、１／４波長板、を通過する。その後、光は、ＰＢＳ２０３で反射されて、収束レンズ２０８によりＰＤ（Photo Detector）２０９に収束される。ＰＤ２０９は、図２Ｂに示すように、２０９Ａ、２０９Ｂ、２０９Ｃ、２０９Ｄの４つの領域に分割されている。収束レンズ２０８で絞られた光は、スポット２１０として４つの領域の中心付近に位置するように調整される。各領域からの信号は、情報の再生や、フォーカス調整、チルト調整など種々の目的に使用される。対物レンズは、アクチュエータ２１１やチルト調整部２１２などにより、水平、垂直、傾きなどの方向に調整できるようになっている。なお、この図示例は、光記録再生装置の基本構成を説明しやすくするため簡易化した構成である。一般的には、記録再生用とサーボ制御用とでそれぞれ異なる光源やＰＤを持っている記録再生装置がよく用いられる。ＰＤについても用途に応じて、２分割のものや分割されていないものが使われることもある。【０００４】
次に、ＳＩＬ光学系を採用した場合の問題について述べる。
まず、ＳＩＬと光記録媒体との間において、従来の１００００分の１程度という非常に小さなギャップを安定的に保つのは、従来の技術では非常に困難である。これに対して有効な手段として、ギャップサーボと呼ばれる技術が提案されている。この方法は特許文献１などに開示されている。この方法は、ギャップの大きさに応じて変化する、ＳＩＬの底面の全反射領域からの反射光量をＰＤ２０９で検出し、同反射光量に応じた信号が入力されるギャップサーボ回路によりアクチュエータ２１１を駆動して、ギャップが一定となるように制御するものである。全反射領域からの反射光量は、図３に示すように、ギャップが十分に大きい場合は一定となる。しかし、反射光量は、ギャップが波長の半分以下程度のニアフィールド領域になると、ギャップが小さくなるほど小さくなる性質がある。したがって、反射光量からギャップの大きさを見積もることができる。【０００５】
また、ＳＩＬ光学系の非常に小さなギャップでは、ＳＩＬの底面と光記録媒体の表面とが僅かに傾くだけでも容易に接触してしまうという問題もある。これについても、ギャップサーボと同様に、ＳＩＬの底面の全反射領域からの反射光を利用するチルトサーボ技術が提案されている。この方法は、傾きにより不均一になったギャップにより発生する反射光の非対称性をＰＤ２０９で検出し、チルトサーボ回路によりチルト調整部を駆動することにより、チルトを適切に制御するものである。このチルトサーボには、記録再生光とは別の光源を用いる方法と、同一光源を用いる方法とが提案されている。製造コストや調整の容易さの観点からは、同一光源を用いる方法が強く望まれているが、後述の課題があり、未だ実用化には至っていない。同一光源を用いる技術としては、例えば、特許文献２、特許文献３などの方法が提案されている。
【特許文献１】再公表０３／０２１５８３号公報
【特許文献２】特開２００５−２５９３２９号公報
【特許文献３】特開２００６−４５９６号公報
【発明の開示】
【０００６】
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上記に示したようなチルトサーボは、下記の課題を有する。
第一に、チルトサーボを開始する前にＳＩＬ底面と光記録媒体とが衝突する可能性が高いという課題を有する。上記のチルトサーボを用いれば、チルトがほとんどゼロに近い領域においては、チルトを小さく保つことはできる。しかし、チルトサーボを開始する際に次のような大きな課題が残る。ＳＩＬを用いない従来の光学系においては、チルトサーボ開始前の状態でも対物レンズと光記録媒体の接触を避けるのは容易である。しかし、ＳＩＬを用いた光学系ではギャップが非常に小さいため、チルトサーボを開始する前に、ＳＩＬと光記録媒体の表面とが僅かに傾いているだけで容易に衝突し、ＳＩＬを損傷させてしまう可能性が非常に高い。
【０００７】
第二に、特許文献２に記載のチルトサーボ技術は、光記録媒体を静止した状態でチルトの初期調整を行う必要がある。したがって、実際に光記録媒体の情報層へアクセスするまでの時間が長くなってしまうという課題を有している。また、一旦、ＳＩＬが光記録媒体に接触することにより汚染されたり、損傷したりする危険が非常に高くなる。
第三に、特許文献３に記載のチルトサーボ技術は、光学系が複雑になるために調整が非常に困難であるという課題を有する。記録再生光とチルトサーボとに異なる光源を用いる、その他の従来のチルトサーボ技術も同様に光学系の複雑さに起因する課題を有する。
本発明は以上の事情を鑑みて成されたものである。本発明の目的は、ＳＩＬ光学系を用いた光記録再生において、記録再生光の一部をチルトサーボにも利用する単純な光学系をもちいながらも、チルトサーボ開始時にＳＩＬと光記録媒体が衝突することのない方法を提供するものである。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するため、本発明に係る光記録再生方法は、ＳＩＬの底面からの光が光記録媒体に反射して得られる反射光を利用して、光記録媒体の表面とＳＩＬの底面との間のギャップを制御するギャップサーボと、光の焦点と前記ＳＩＬの底面との間の距離を制御するフォーカスサーボと、前記反射光を利用して前記ＳＩＬの底面の前記光記録媒体の表面に対するチルトを制御するチルトサーボと、を行う光記録再生方法であって、
（Ａ）前記ギャップが光記録再生を行う時よりも大きい状態でギャップサーボを開始し、かつ焦点をＳＩＬの底面より光記録媒体側に移動する工程と、
（Ｂ）前記チルトサーボを開始する工程と、
（Ｃ）前記ギャップを小さくしてＳＩＬを所定の位置に配置する工程と、
を備え、
前記（Ａ）から（Ｃ）の工程を順に行う。
【０００８】
ここで、焦点をＳＩＬの底面より光記録媒体側に移動するとは、例えば、その焦点が光記録媒体自体にあるだけでなく、ＳＩＬ底面と記録媒体との間のギャップにある場合も含む。
所定の位置とは、例えば、記録再生のための位置である。また、光とは、例えば記録再生用の光である。
なお、（Ａ）の工程においては、ギャップが光記録再生を行う時よりも大きい状態でギャップサーボを開始することと、焦点をＳＩＬの底面より光記録媒体側に移動することとは、順序は前後してもよい。
ここでは、ＳＩＬを光記録媒体に最近接させる前にチルトサーボを開始するため、ＳＩＬと光記録媒体との接触の可能性を最小にすることができる。一方、ギャップが大きくなるほど、ＳＩＬの底面からの反射光の非対称性が小さくなり（光学ゲインの低下）、チルトサーボの開始は難しくなる。しかし、前記（Ａ）の工程で、焦点をＳＩＬの底面よりも光記録媒体側に移動することにより、ＳＩＬの底面における記録再生光の断面（以下、ＳＩＬの出射面と呼ぶ。）が広がり、反射光の非対称性が大きくなるため（光学ゲインの増大）、チルトサーボを安定して開始することができる。
【０００９】
さらに、前記（Ａ）の工程においては、焦点を、光記録媒体における合焦可能な信号層の中でＳＩＬの底面から見て最も遠い位置にある信号層に近くなるように移動してもよい。
ここで、焦点を信号層に近くなるように移動するとは、目的とする信号層にできる限り近づけることをいい、焦点位置が信号層上まで移動する場合も、信号層上ではないがその近くまで移動する場合も含む。
さらにこのとき、上記焦点の移動には、フォーカスサーボの初期条件を利用するとよい。
ここでは、光を速やかに最も遠い位置の信号層に合焦させることができる。
代わりに、前記（Ａ）の工程において、焦点を、光記録媒体における合焦可能な信号層の中で、ＳＩＬの底面から見て最も近い位置にある信号層に近くなるように移動するようにしてもよい。またこのとき、焦点の移動には、フォーカスサーボの初期条件を利用するとよい。
【００１０】
ここでは、光を速やかに最も近い位置の信号層に合焦させることができる。
さらに、同一面側から合焦可能な複数の信号層を有する光記録媒体において、ＳＩＬの底面と光記録媒体の信号層との距離に応じて、前記チルトサーボの回路ゲインを変化させてもよい。
ここでは、光学ゲインの変化量を補正して、チルトサーボを安定させることができる。このとき、ＳＩＬの底面と各信号層との距離が大きいほど、光学ゲインが大きくなるため、回路ゲインを小さくするとよい。
さらに、本発明の光記録再生方法においては、前記（Ａ）の工程において、フォーカスサーボを用いて、ＳＩＬの底面の位置を検出してもよい。これにより、光学系のズレが生じた場合にも焦点位置を所定の位置に高精度に移動することを可能とする。
【００１１】
さらに、本発明の光記録再生方法においては、前記（Ｂ）の工程において、前記光のＳＩＬ出射面の直径Ｄｏが、７μｍ以上９０μｍ以下になるように調整される。ここでは、ＳＩＬと光記録媒体との衝突の可能性をより低減する効果を持つ。
さらに、ＳＩＬ出射面の直径Ｄｏが、２５μｍ以上５０μｍ以下になるように調整することにより、衝突の可能性をさらに低減する効果を持つ。
本発明に係る光記録再生装置は、ＳＩＬの底面からの光が光記録媒体に反射して得られる反射光を利用して、光記録媒体の表面と前記ＳＩＬの底面との間のギャップを制御するギャップサーボ機構と、前記光の焦点と前記ＳＩＬの底面との間の距離を制御するフォーカスサーボ機構と、前記反射光を利用して前記ＳＩＬの底面の前記光記録媒体の表面に対するチルトを制御するチルトサーボ機構と、を備える光記録再生装置であって、
（Ａ）前記ギャップが光記録再生を行う時よりも大きい状態でギャップサーボを開始し、かつ焦点をＳＩＬの底面より光記録媒体側に移動する工程と、
（Ｂ）前記チルトサーボを開始する工程と、
（Ｃ）前記ギャップを小さくしてＳＩＬを所定の位置に配置する工程と、
を実行し、
前記（Ａ）から（Ｃ）の工程を順に行う。
【００１２】
本発明に係るコンピュータプログラムは、ＳＩＬの底面からの光が光記録媒体に反射して得られる反射光を利用して、光記録媒体の表面とＳＩＬの底面との間のギャップを制御するギャップサーボと、光の焦点とＳＩＬの底面との間の距離を制御するフォーカスサーボと、反射光を利用してＳＩＬの底面の光記録媒体の表面に対するチルトを制御するチルトサーボと、をコンピュータに実行させるプログラムであって、
（Ａ）ギャップが光記録再生を行う時よりも大きい状態でギャップサーボを開始し、かつ焦点位置をＳＩＬの底面より光記録媒体側に移動する工程と、
（Ｂ）チルトサーボを開始する工程と、
（Ｃ）ギャップを小さくしてＳＩＬを所定の位置に配置する工程と、
を実行させ、
前記（Ａ）から（Ｃ）の工程を順に実行させる。
【００１３】
本発明に係る光記録媒体は、ＳＩＬ光学系を用いて光記録再生が可能な光記録媒体であって、基板と、保護層と、少なくとも一つの信号層とを備える。信号層は、基板と保護層との間に形成され、ＳＩＬの底面からの距離が０．９μｍ以上３８μｍ以下の範囲にある。さらに信号層は、λをＳＩＬからの光の波長とし、ＤをＳＩＬの底面の直径もしくは最長軸径としたとき、表面の傾きθが、θ＜ａｒｃｓｉｎ（λ／Ｄ）を満たす引き込み領域を有する。同引き込み領域は、信号層の一周に渡って、半径方向に２０μｍ以上の幅を有する。
ここで、引き込み領域とは、光記録媒体においてフォーカスの引き込みが行われる領域である。引き込み領域は、例えば、記録再生装置が最初にアクセスする、管理情報が格納された管理領域であってもよい。
【００１４】
ここでは、光記録媒体の表面の傾きを製造可能な範囲で小さくし、ＳＩＬと光記録媒体の衝突の可能性を低減することができる。
さらに、信号層は、ＳＩＬの底面からの距離が３．３μｍ以上２１μｍ以下の範囲にあってもよい。
また、引き込み領域の表面の傾きθが、θ＜ａｒｃｓｉｎ（λ／２Ｄ）を満たすものであってもよい。
引き込み領域は、半径１６ｍｍ以上４３ｍｍ以下の範囲にある位置に配されていてもよく、あるいは半径１７ｍｍ以上２５ｍｍ以下の範囲にある位置に配されていてもよい。
基板と保護層との屈折率の差は、０．３５以上であってもよい。さらに、光記録媒体が複数の信号層と、同信号層間に形成された中間層とを備える場合は、基板と中間層との屈折率の差は、０．３５以上であってもよい。
【００１５】
さらに、上記屈折率の差は、０．４５以上であってもよい。
（発明の効果）
本発明の光記録再生方法、光記録再生装置、プログラム及光記録媒体によれば、ＳＩＬ光学系を用いた場合にも、チルトサーボ開始時にＳＩＬと光記録媒体が衝突することを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係る光記録再生方法の流れの一例を示す図
【図２】第１実施形態に係る光記録再生装置の構成と、同光記録再生装置のＰＤの領域を示す図
【図３】ギャップと全反射光量の関係を示す図
【図４】光記録媒体の構成例を示す図
【図５】第１実施形態の光記録再生方法に係るＳＩＬと光記録媒体の位置関係を示す図
【図６】第１実施形態の光記録再生方法に係るギャップと傾きβの関係を示す図
【図７】第１実施形態の光記録再生方法に係るチルトサーボの安定性を示す図
【図８】第１実施形態の光記録再生方法に係る出射面の直径とオフセット量の関係を示す図
【図９】第２実施形態に係る光記録媒体の構成例を示す図
【図１０】第２実施形態の光記録媒体の構成例を示す図
【図１１】光記録媒体の中間層形成において従来の樹脂塗布方法とその課題を示す図
【図１２】第２実施形態の光記録媒体の製造方法の例を示す図
【図１３】第２実施形態の光記録媒体の製造方法の例を示す図
【図１４】第２実施形態の光記録媒体の製造工程における窪みの形状例を示す図
【図１５】第２実施形態の光記録媒体の表面の傾きを示す図
【図１６】第２実施形態の光記録媒体に係る屈折率差と反射率との関係を示す図
【符号の説明】
【００１７】
２０１    光源
２０２    コリメータ
２０３    ＰＢＳ
２０４    １／４波長板
２０５    凸レンズ
２０６    ＳＩＬ
２０７    光記録媒体
２０８    収束レンズ
２０９    ＰＤ
２０８    収束レンズ
２１０    スポット
２１１    アクチュエータ
２１２    チルト調整部
２１３    指令機構
１００１    基板
１００２    中間層
１００３    保護層
１００４    第二信号層
１００５    測定範囲
１１０１    キャップ
１１０２    ボス
１１０３    キャップ端面
１１０４    ボス端面
１２０１    窪み
１２０２    窪みの外端
１２０３    窪みの内端
１２０４    滴下領域の内周端
１２０５    窪みの深さ
１３０１    樹脂止め
１３０２    樹脂止め外端
１３０３    樹脂止め内端
１５０１    クライテリア
１５０２    クライテリア
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る記録再生方法及び同方法を実行する記録再生装置ついて、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係る光記録再生方法のフローチャートの一例、図２は、本実施形態に係る光記録再生装置の一例、図４は、本実施形態に係る光記録再生方法に用いることができる光記録媒体の構成例を示したものである。
なお、本実施形態における光記録再生とは、光学的に記録、再生のいずれか、または両方を行うことである。
＜光記録再生装置＞
本実施形態に係る光記録再生方法は、図２に示される光記録再生装置を用いて行われる。  図２（ａ）に示すように、光源２０１から出た光は、コリメータ２０２により並行光線となり、ＰＢＳ２０３、１／４波長板２０４を通過する。その後、光は、凸レンズ２０５とＳＩＬ２０６とからなる対物レンズによりＳＩＬの底面に収束される。光は、ＳＩＬの底面から近接場光を介して光記録媒体２０７の信号層に到達し、反射されて、対物レンズ、１／４波長板、を通過する。その後、光は、ＰＢＳ２０３で反射されて、収束レンズ２０８によりＰＤ２０９に収束される。ＰＤ２０９は、図２（ｂ）に示すように、２０９Ａ、２０９Ｂ、２０９Ｃ、２０９Ｄの４つの領域に分割されている。収束レンズ２０８で絞られた光は、スポット２１０として４つの領域の中心付近に位置するように調整される。各領域からの信号は、情報の再生や、フォーカス調整、チルト調整など種々の目的に使用される。対物レンズは、アクチュエータ２１１やチルト調整部２１２などにより、水平、垂直、傾きなどの方向に調整できるようになっている。【００１９】
この光記録再生装置には、例えば、レンズやアクチュエータ、チルトサーボ回路などの各構成要素に従来の技術を用いたものを用いることができる。本実施形態に係る光記録再生方法の特徴は、それらの各構成要素によってなされる機能の動作方法、手順にあり、本実施形態に係る光記録再生装置の特徴は、上記光記録再生方法を記憶し、実行するための指令機構２１３にある。
ここで、指令機構２１３は、メモリや演算装置などから構成される。指令機構２１３は、メモリに記憶された情報や必要に応じて各構成要素から出力される情報を用いて、各構成要素が実行すべき動作を演算し、その演算結果に応じて、各構成要素に初期条件や動作手順、動作方法などの指令を出すものである。図２では、一つの部品として示したが、複数の部品から構成されてもよく、チルトサーボ回路やギャップサーボ回路などの他の構成要素の中に分散して配置されていてもよい。【００２０】
なお、この図示例は、本実施形態に係る光記録再生装置の基本構成を説明しやすくするために簡易化した構成である。例えば、レンズやアクチュエータ、チルトサーボ回路などの各構成要素は、この形態を有さなくとも、各基本機能を備えたものであるかぎり、本実施形態の効果が損なわれるものではない。また、従来の技術を利用可能な部分については方法、装置、媒体ともに詳細な説明を適宜省略する。
＜光記録再生方法＞
図１を用いて、本実施形態に係る光記録再生方法の動作順序について説明する。本実施形態に係る光記録再生方法は、ＳＩＬと光記録媒体とが相対的に傾いていた場合にも、互いに接触することなく、安定して記録再生状態へ移行することを可能にする。そのために、ＳＩＬを光記録再生時の所定の位置に移動するまでに、次の順序で各工程を行う。【００２１】
まず、次の三つの条件を揃えた状態（以下、「状態Ａ」）を作る。
第一の条件：ギャップ（ＳＩＬと光記録媒体との距離）が実際に光記録再生を行う場合よりも大きいこと。
第二の条件：記録再生光の焦点位置が、ＳＩＬの底面よりも光記録媒体側に位置していること。
第三の条件：ギャップサーボが開始されていること。
これら三つの条件を満たすための動作が行われる順序は、本実施形態の効果に影響はしないが、例えば、図１（ａ）、図１（ｂ）、図１（ｃ）に示した動作順序が、各動作を円滑に行う点で好ましい。
ＳＩＬを光記録再生時の所定の位置に配置する前に、「状態Ａ」を作る利点について説明する。【００２２】
この状態では、記録再生時に比べてギャップが大きいので、ＳＩＬと光記録媒体とが接触する可能性を大幅に下げることができる。一般的に、記録再生を行う際のギャップは近接場光の伝播効率を極力高めるためにλ／２０程度と非常に小さく設定される。これに対して、「状態Ａ」におけるギャップは、ギャップサーボ開始可能な上限であるλ／２（図３参照）程度に保たれる。これにより、許容できるＳＩＬと光記録媒体との相対的な傾きは１０倍程度となり、ＳＩＬと光記録媒体との接触の可能性は大幅に小さくなる。ただし、ギャップがλ／２の状態では、ギャップサーボのための光学的なゲイン（ギャップやチルトの変化量に対する、ＰＤ２０９上で検出される光信号の変化の割合）が小さく、ギャップサーボを安定的に保つのが困難な場合もある。その場合は、「状態Ａ」でのギャップをλ／４程度まで小さくすると、光学ゲインが数倍から十倍程度と大幅に増大し、サーボを安定化させることができる。【００２３】
チルトサーボについても、ギャップが大きいほど、光学ゲインが低くなり、安定的に動作させるのが難しくなる。しかし、「状態Ａ」では、図５（ａ）に示したように、記録再生光の焦点位置がＳＩＬの底面よりも光記録媒体側に位置することにより、光学ゲインの大幅な増大を果たしている。この光学ゲインの増大について説明する。
記録再生光を利用したチルトサーボは、図５（ａ）に示すｄ１とｄ２の差分に応じて変化する、ＰＤ２０９上のスポット２１０の非対称性を利用する。ここで、ＳＩＬと光記録媒体の相対的な傾きβが同じならば、ｄ１とｄ２の差分は、記録再生光の出射面の直径Ｄｏに比例する。つまり、出射面の直径が大きいほど、光学ゲインは大きくなる。
従来の記録再生方法では、図５（ｂ）に示したようにＳＩＬの底面に焦点を配置した状態でチルトサーボを行っていたため、出射面は記録再生光の焦点程度の大きさとなる。焦点の大きさは、記録再生光の波長λに比例し、対物レンズのＮＡに反比例する。比例係数は光学系の設計により多少変化するが、一般的な構成では、波長４０５ｎｍ、ＮＡ１．６５を用いた場合、焦点の大きさは２００ｎｍ前後となる。これに対して本実施形態の記録再生方法における出射面の直径Ｄｏは、対物レンズの絞り角をα、焦点位置のＳＩＬからのオフセット量をＡとすると、
Ｄｏ＝２・Ａ・ｔａｎα
と表される。【００２４】
ここで、例えば、Ａを１μｍ、αを６０度とすれば、Ｄｏは３．５μｍ程度となる。つまり、Ｄｏは、従来の方法の１０〜２０倍と劇的に増大し、ギャップが大きいために下がっていた光学ゲインを補うことができる。その結果、「状態Ａ」でも安定してチルトサーボを行うことが可能となる。
以上説明したように、「状態Ａ」においては、従来よりもギャップの大きな状態でチルトサーボの駆動が可能となる。
この「状態Ａ」形成後、まず、チルトサーボを開始する（図１の工程４）。チルトサーボが駆動していることにより、ＳＩＬと光記録媒体の相対的な傾きが小さく保たれているので、互いに接触することなく、実際に光記録再生を行う位置へ近接させる（図１の工程５）ことが可能となる。光記録再生を行う距離、例えば、２０ｎｍ程度まで近接させた状態では、Ｄｏが小さくても、チルトサーボのための十分な光学ゲインが得られる。したがって、焦点位置を自由に変更し、所定の信号層へ合焦させることができる。【００２５】
本実施形態に係る方法及び装置においては、例えば、図４に示したような光記録媒体が使用される。図４（ａ）に示す記録媒体は、表面に信号層が形成されている。図４（ｂ）に示す記録媒体は、一つの信号層の上に保護層が形成されている。図４（ｃ）で示す記録媒体は、中間層で隔離された複数の信号層を有し、その内の一つが表面に形成されている。図４（ｄ）で示す記録媒体は、中間層で隔離された複数の信号層を有し、表面に保護層が形成されている。図１の工程５の後であれば、例えば、図４（ａ）、図４（ｃ）の第一信号層に合焦してもチルトサーボを安定的に駆動することが可能である。なお、図４は、本実施形態において使用される光記録媒体の基本構成の例であり、信号層の数や配置の全てを示しているわけではない。
以下に、「状態Ａ」について、より詳細に説明する。ただし、ここで述べる条件や構成は、本実施形態の効果を最大限に得るためのものである。したがって、本実施形態を以下の条件や構成の範囲に限定するものではない。【００２６】
まず、「状態Ａ」の第一条件に関わるものについて説明する。
先述の通り、本実施形態に係る方法によれば、従来よりもギャップが大きい状態でチルトサーボを開始できるために、ＳＩＬと光記録媒体との衝突の可能性を小さくすることができる。しかしながら、ＳＩＬと光記録媒体の相対的な傾きが大きすぎると、「状態Ａ」の条件によるギャップになる時点で既に衝突してしまう場合も考えられる。ここで、ＳＩＬと光記録媒体の相対的な傾きをβ、ＳＩＬの底面の直径をＤ、ギャップの大きさをＧとすると、衝突するかどうかの境界条件は、
β＝ａｒｃｓｉｎ（２Ｇ／Ｄ）
と表される。
このときの傾きβと、Ｇ、Ｄとの関係を図６に示した。記録再生光に４００ｎｍ程度の波長を用いるとすると、ギャップ１００ｎｍがλ／４、２００ｎｍがλ／２に相当する。このグラフから、βを大きくするには、ＳＩＬの底面の直径Ｄがなるべく小さい方がよいことが分かる。一方、先述のＳＩＬ出射面の直径Ｄｏとは、
Ｄｏ＜Ｄ
の関係がある。したがって、チルトサーボを安定化するためにＤｏを大きくするには、Ｄが大きい方がよいので、両方の側面からバランスのよい大きさを選ぶ必要がある。【００２７】
Ｄｏを従来の数十倍〜数百倍とすればチルトサーボを安定化させるのに十分な効果を得られると考えられるが、その実際の効果を調べた結果が図７である。これは、ＮＡを１．６５、αを６０度、λを４０５ｎｍとする光学系を用いて、焦点のＳＩＬ底面からのオフセット量Ａを変えた場合に、ギャップＧ＝λ／４、及びＧ＝λ／２のときのチルトサーボの安定性を調べた結果である。Ｄｏは、Ａとαからの計算値である。
ここで、安定性の評価は、三段階とし、サーボがかからない場合を不可、かかるが、１分未満で外れてしまう場合を可、１分以上安定している場合を良とした。この結果から、本実施形態の効果を特に大きく発揮するには、出射面の直径Ｄｏは、安定したサーボを実現するためには、Ｇ＝λ／４では７μｍ以上が好ましく、Ｇ＝λ／２では２５μｍ以上がより好ましいと言える。これに、ＳＩＬの加工や光軸調整の余裕を±５μｍ考慮すると、ＳＩＬの底面の直径Ｄの好適な範囲は、Ｄｏより１０μｍ大きく、１７μｍ以上が好ましく、３５μｍ以上がより好ましいと言える。【００２８】
ギャップＧについては、衝突回避の観点からは、もちろん大きい方が良く、近接場効果の現れ始めるλ／２が好ましいが、先述のように、十分な光学ゲインを得るためにλ／４程度まで小さくする必要がある場合もある。
ギャップＧがλ／２である場合とλ／４である場合について、衝突回避のためのβの必要条件を計算すると、
Ｇ＝λ／２のとき、β＜ａｒｃｓｉｎ（λ／Ｄ）
Ｇ＝λ／４のとき、β＜ａｒｃｓｉｎ（λ／２Ｄ）
となる。
光記録媒体以外の要素に対しては比較的容易にチルトの調整が可能であるが、チルトが実質的にゼロに調整されたとしても、光記録媒体の表面の傾きθは、次の条件を満たす必要がある。ここで、θは、光記録媒体の回転軸を法線とする平面に対する傾きとする。【００２９】
Ｇ＝λ／２のとき、θ＜ａｒｃｓｉｎ（λ／Ｄ）
Ｇ＝λ／４のとき、θ＜ａｒｃｓｉｎ（λ／２Ｄ）
あらかじめ、光記録媒体の表面の傾きθがこの条件を満たすことが分かっている領域で本実施形態の記録再生方法を実施すれば、衝突の可能性を極めて低くすることが出来るという効果がある。
ここで、これらの条件を満たす光記録媒体、本実施形態の光再生記録方法及び装置の実現性について補足する。詳しくは後述するが、本実施形態において用いる光記録媒体の試作を行ったところ、θとして、０．２度程度であれば、十分安定して製造可能であった。この値を許容するためのＤを、図６を用いて見積もると、Ｇ＝λ／２のときは、Ｄは１００μｍ以下であればよいことが分かる。また、さらにチルトサーボを安定化させることができるＧ＝λ／４のときは、Ｄはおよそ６０μｍ以下であればよいことが分かる。先述の通り、チルトサーボの光学ゲインを十分に大きくするための条件は、Ｄが１７μｍ以上、より好ましくは３５μｍであったので、全体として条件は十分に成り立つことがわかる。【００３０】
以上をまとめると、Ｄ、Ｄｏの大きさについて、本実施形態の効果を特に大きく得るには、Ｄの大きさは、１７μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、３５μｍ以上６０μｍ以下が特に好ましい。Ｄｏについては、Ｄをもとに上限が決まり、ＳＩＬの加工や光軸調整の余裕を±５μｍ考慮すると、７μｍ以上９０μｍ以下が好ましく、２５μｍ以上５０μｍ以下が特に好ましい。なお、Ｄ、Ｄｏは、これらの範囲外であっても、本実施形態の効果が小さくなることはあっても、効果が全くないものではない。
次に、「状態Ａ」の第二条件に関わるものについて説明する。まず、焦点位置をＳＩＬの底面よりも光記録媒体側にするには、焦点位置を正確に把握しておく必要がある。もっとも簡易な方法として、記録再生装置の製造時に、焦点位置を記憶させておき、記録再生時に読み込む方法がある。しかし、何らかの原因で、記録再生時と製造時とは焦点位置がズレてしまう場合も考えられる。そのような場合に備えて、定期的に、「状態Ａ」を作る過程で、焦点位置がＳＩＬの底面を通過させて、その際に得られるフォーカス信号のＳ字カーブを検出し、製造時とズレがあれば調整するのが好ましい。また、この方法を用いる場合には、焦点位置を記憶させておかなくとも、Ｓ字カーブが検出された条件から、その後に移動すべき焦点位置を算出して実行させることも可能である。【００３１】
次に、焦点位置をどこにすべきかついて説明する。
チルトサーボの安定性の側面からは、焦点位置のオフセット量は大きいほど好ましく、出射面の直径Ｄｏを先述の好適な範囲とすれば、本実施形態の効果を特に高く発揮することができる。一方、チルトサーボ安定化後の利便性の観点から、焦点位置は、次のように設定すれば、本実施形態の新たな効果を得ることができる。
焦点位置のオフセット量をできるだけ大きくした場合、最も奥に配置されている信号層（図４（ａ）、（ｂ）では第一信号層、図４（ｃ）、図４（ｄ）では第四信号層）に最も近いところに焦点位置が移動される。この場合、光記録媒体は、本実施形態の光記録再生装置がすべての信号層に合焦可能であって、信号層が一つであっても、複数であってもよい。このとき、本実施形態の光記録再生装置は、片側から合焦可能な信号層の内、最も奥の信号層に合焦する時のフォーカスサーボの初期条件を記憶しておき、その条件を使用する。これにより、チルトサーボ開始後に、ギャップを記録再生状態の量に調整すれば、速やかにフォーカスサーボを開始することができるという効果がある。【００３２】
一方、複数の信号層をもつ光記録媒体を使用する場合に、上記焦点位置を、片側から合焦可能な信号層の内、最も手前に配置されている信号層（図４の全ての場合で第一信号層）に最も近いところに合わせる方法にも利点がある。この方法は、例えば、光情報記録媒体の種別や、推奨される使用法、データの配置などの管理情報が格納された管理領域が、最も手前の信号層に配置されている場合など、光記録再生装置が最も手前の信号層に最初にアクセスする場合に、アクセスまでの所要時間を短縮する効果がある。最も手前の信号層に最初に合焦する方法には、最初の合焦までに、数えるべきフォーカス信号のＳ字の数が最小になるため、数え間違いが起こりにくいという利点もある。このときに、本実施形態の光記録再生装置は、最も手前の信号層に合焦する時のフォーカスサーボの初期条件を記憶しておき、その条件を使用する。これにより、チルトサーボ開始後、ギャップを記録再生状態の量に調整すれば、速やかにフォーカスサーボを開始することができるという効果がある。【００３３】
なお、「状態Ａ」とは直接関係しないが、複数の信号層をもつ光記録媒体を使用する場合、合焦する信号層の表面からの距離に応じて、チルトサーボの光学ゲインが変わる。したがって、それを相殺するように、チルトサーボ回路の電気的な回路ゲインを変更すると、チルトサーボを安定化できるという効果もある。このとき、より奥の信号層に合焦するほど、光学ゲインが大きくなるため、回路ゲインを下げるのが好ましい。
以上、本実施形態に係る光記録再生方法及び光記録再生装置について、詳細に述べた。
＜第１実施形態の効果＞
本実施形態の光記録再生方法及び装置によれば、複数の光源を用いず、簡易な構成を有しながら、チルトサーボ開始時にＳＩＬと光記録媒体が衝突することを回避できる。また、複数の信号層を持つ光記録媒体上の情報へのアクセス時間を短縮することができる。
（第２実施形態）
＜光記録媒体＞
以下に、本発明の第２実施形態に係る光記録媒体について、説明する。【００３４】
上述した第１実施形態に係る光記録再生方法及び光記録再生装置は、ＳＩＬ光学系で記録再生可能である光記録媒体全般に対して大きな効果を有する。しかし、本実施形態の光記録媒体は、少なくとも次の二つの特徴を併せ持つことで、より好適に第１実施形態の光記録再生方法及び光記録再生装置に用いることができる。
第一に、光記録再生側の出射面からの距離が「状態Ａ」で好適な焦点位置のオフセット量Ａと実質的に一致する位置に、少なくとも一つの信号層を有する。これにより、本実施形態の方法の「状態Ａ」において、焦点位置のオフセット量Ａをこの信号層の深さに合わせた状態で、チルトサーボを安定的に開始することができる。さらにその場合、ギャップを記録再生状態の量に変更するだけで、焦点位置を信号層と実質的に同じ深さに配置することができるため、速やかにフォーカスサーボを開始することができる。【００３５】
次に、信号層を配置すべき深さについて説明する。先述の通り、本実施形態の記録再生方法及び装置の効果はＤｏの範囲によるところが大きいが、そのときの焦点位置のオフセット量Ａは対物レンズの絞り角αに応じて変化する。ここで、αは、製造上の困難さと実現可能な記録密度との兼ね合いで、５０度〜７５度の間で設計するのが現実的である。
図８は、αを５０度、６０度、７５度とした場合の出射面の直径Ｄｏと焦点位置のオフセット量Ａとの関係を計算したものである。この結果から、第１実施形態の記録再生方法及び装置の効果を特に大きく発揮させるには、オフセット量Ａは、０．９μｍ以上３８μｍ以下が好ましく、３．３μｍ以上２１μｍ以下がより好ましいことがわかる。
このことから、つまり、本実施形態の光記録媒体は、出射面からの距離が、０．９μｍ以上３８μｍ以下、より好ましくは３．３μｍ以上２１μｍ以下となる位置に、少なくとも一つの信号層を有する。これにより、速やかにフォーカスサーボを開始することを可能とし、光記録媒体の情報へアクセス時間を短縮させる効果がある。信号層の位置が上記の範囲から僅かに外れた場合も、本実施形態の効果が全くないわけではない。【００３６】
第二に、本実施形態の光記録媒体は、表面の傾きθが、θ＜ａｒｃｓｉｎ（λ／Ｄ）を満たす引き込み領域が、一周に渡って半径方向に２０μｍ以上の幅を持つように形成されている。これにより、「状態Ａ」において、ギャップがλ／２となるまでＳＩＬを近づけても衝突の可能性を非常に小さく保つことができる。ここで、引き込み領域が一周に渡って半径方向に２０μｍ以上の幅を持つことで、光記録再生装置は光記録媒体の情報にアクセスすることなく、容易に引き込み領域に辿り着くことが可能となる。なお、θ＜ａｒｃｓｉｎ（λ／２Ｄ）を満たすように形成すれば、ギャップがλ／４となるまでＳＩＬを近づけても衝突の可能性を非常に小さく保つことができるため、さらに好ましい。
なお、引き込み領域とは、光記録媒体においてフォーカスの引き込みが行われる領域である。本実施形態においては、例えば、記録再生装置が最初にアクセスする、管理情報が格納された管理領域であってもよい。【００３７】
上記の特徴を持つ本実施形態の光記録媒体は、さらに以下の特徴を持つことで更なる効果を発揮する。
本実施形態の光記録媒体は、信号層の引き込み領域の奥に位置する領域に、その信号層の識別を可能とする識別子が記録されている識別領域を有する。これにより、焦点がその信号層、またはその近傍に位置する際に、その信号層を識別することが可能となる。
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、本実施形態の光記録媒体の断面の例を用いて、引き込み領域と識別領域の位置関係の一例を示す。識別領域は、光記録媒体の半径方向の幅において、引き込み領域と実質的に一致するか、引き込み領域よりも大きくなるように形成される。これにより、引き込み領域においてフォーカス引き込みがなされれば、識別領域の情報を確実に読むことができる。【００３８】
なお、識別子は、ピット列や、溝の蛇行などの形状として記録されているのが好ましく、その再生信号のＳ／Ｎ比を、主データの再生信号のＳ／Ｎ比よりも大きくしておくことで、フォーカスサーボが駆動していない状態でも読み取れるようにしておくとよい。例えば、ピット列や溝の蛇行の基本周期を、主データの記録に使われるピットやマークの内で最短のものの長さの１０倍以上とすれば、比較的容易に読み取ることができる。
ここで、主データとは、ユーザが利用可能な情報で、光記録媒体の記憶容量の大半を占めるものである。
なお、識別領域は全ての信号層になくとも良く、例えば、最も奥の信号層のみに形成し、その識別子を読み取った場合に、フォーカスオフセットをそれ以上大きくしないようにするなどの利用法もある。【００３９】
また、本実施形態の光記録媒体は、信号層の引き込み領域の奥に位置する領域に、管理領域が設けられていてもよい。
ここで、管理領域とは、推奨される使用法、データの配置などの管理情報が格納された領域である。これにより、引き込み領域でフォーカスサーボを駆動後、半径方向に移動することなく、または、最小限の移動量で、速やかに管理情報にアクセスすることが可能となる。引き込み領域と管理領域との半径方向の位置関係は、引き込み領域と識別領域の位置関係と同様でよい。なお、管理領域は全ての層に配置する必要はない。
また、管理領域は、最初に合焦されるべき信号層に配置されているのが以下の点で好ましい。管理領域を最も奥の信号層に配置しておけば、「状態Ａ」での焦点位置のオフセットを大きくした状態で、アクセス時間を短縮しやすいという利点がある。一方、最も手前の信号層に配置しておけば、合焦までに、数えるべきフォーカス信号のＳ字の数が最小になるため、数え間違いが起こりにくいという利点もある。【００４０】
以下、本実施形態の光記録媒体の製造方法の例を示す。
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、中心穴をもつ円盤形状をした本実施形態の光情報記録媒体の例を示したものである。基板１００１には、各種ガラスや金属、シリコン、ポリカーボネート、オレフィン、ＰＭＭＡなど、平面を形成できる種々の材料を用いることができる。ただし、後述の理由から、基板１００１は、中間層１００２や保護層１００３との屈折率の差が大きいほどより好ましい。
ここで、ＳＩＬ用の光記録媒体では、保護層や中間層の屈折率は高いほうが記録密度を上げやすい。したがって、保護層や中間層と基板との屈折率差を大きくするために、基板に比較的屈折率の低い材料を用いるのが好ましい。また、製造コストの観点からは、プラスチック材料が好ましい。【００４１】
以上の観点から、例えば、基板１００１には、ポリカーボネートやオレフィン、ＰＭＭＡなどを用いることが特に好適である。この基板上に、射出成形や、熱転写などの方法で凹凸パターンを形成し、その上に、スパッタや、蒸着、スピンコートなどの方法を用いて、一層以上の記録材料を形成し、第二信号層１００４を形成する。なお、再生専用の光記録媒体を作成する場合は、記録材料の代わりに、反射材料のみを形成してもよい。
次に、中間層１００２の形成方法を説明する。
まず、スピンコート法や、スクリーン印刷、インクジェット印刷などの方法で、中間層となる液体の樹脂を塗布する。ＳＩＬ用の光記録媒体では、ＤＶＤやＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃなどの従来の光記録媒体に比べ、対物レンズのＮＡが遥かに大きくなり、焦点深度が浅くなるとともに、従来の数万分の１となる数十ｎｍ程度の非常に小さなギャップを安定的に保つ必要がある。したがって、中間層や後述する保護層などの厚み精度を非常に高くしなければならず、液体の樹脂の塗布でこの精度を実現するのは容易ではない。特に同一半径の一周内の厚み変動が大きいと、安定した記録再生が非常に困難になるという課題がある。一周内の厚み変動を小さくするという観点では、先にあげた塗布方法の中では、スピンコート法が最も適しているので、この方法を用いるのが好ましい。【００４２】
しかしながら、スピンコート法には、塗布厚みが１０μｍ以下となると以下に述べる新たな課題が発生することがわかった。
スピンコート法では樹脂を遠心力で延伸するため、内周部分の塗布厚みが薄くなる傾向がある。特に光ディスクのように中心穴のある形状の場合、そのままでは中心に塗布することができないために、その傾向が顕著となり、必要な厚み分布を達成するのが非常に困難である。その対策として、図１１（ａ）に示したようなキャップ１１０１や、図１１（ｂ）に示したようなボス１１０２などの中心穴を塞ぐものを用いて、中心軸に近い位置により樹脂を滴下する方法が提案、実用化されている。
ところが、塗布厚みが１０μｍ以下、特に５μｍ以下となると、キャップ端面１１０３やボス端面１１０４のわずかな段差によっても塗布時の樹脂の流れが非常に大きな影響を受け、図１１（ｃ）に示したようなそれらの端面を起点とした放射状の厚み変動が大きく発生してしまうことがわかった。この課題を解決すべく、本実施形態の光記録媒体は、以下の方法で作成した。【００４３】
まず、図１２（ａ）に示したように、基板の内周部になだらかな窪み１２０１をドーナツ状に作り、樹脂をためられる構造とする。この構造により、キャップやボスがなくとも内周部分の塗布厚みが薄くなりにくくする。窪みの深さ１２０５は、所望塗布厚みの３０倍以上とすると効果が大きくなった。また、樹脂の滴下後、延伸が始まるまでの間に樹脂が広がる領域全体渡って、傾きが連続的に変化する必要がある。いずれかの場所に不連続な傾きの変化があると、キャップやボスの端面で発生したのと同様な放射状の厚み分布が発生する。少なくとも、窪みの外端１２０２部分の傾きは連続的に変化させる必要があり、窪みの内部、窪みの内端１２０３などについては、樹脂に覆われない部分には傾きが不連続に変化する部分があってもよい。これにより従来の方法よりも塗布厚みに均一性は向上した。【００４４】
ところが、この方法では、半径方向の厚み変動は改善したが、周方向の厚み変動が、１００ｎｍを越えてしまうことがある。これは、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃなどの従来のファーフィールド光学系を利用する光記録媒体では問題とはならないが、ＳＩＬ用の光記録媒体にとっては大きな課題である。この周内厚み変動について調べた結果、図１２（ｂ）に示した、樹脂の滴下領域の内周端１２０４の形状が大きく影響していることが判明した。
そこで、図１３（ａ）に示したように窪み１２０１よりも中心側に同心円状の樹脂止め１３０１を形成した基板を用いて塗布を行った。図１３（ｂ）に示したように、樹脂の滴下領域の内周端を樹脂止め外端１３０２と同心円状にしたところ、平均３．０μｍの塗布を行った場合でも周内の厚み変動を２０ｎｍ以下と劇的に小さくすることができた。また、図１３（ａ）に示したように、樹脂止め外端から内周側に盛り上がった状態に樹脂を滴下することにより、半径方向の厚み分布についても、内周部が薄くなる傾向を改善することが可能であった。樹脂止めの形状としては、窪みよりも中心側に位置し、傾きが不連続に変化していればよい。また、図１４（ａ）に示したように、窪みから樹脂止めへの傾きの変化γが４５度以上であるのが好ましく、９０度以上がより好ましい。さらに、樹脂の内周への盛り上がりを積極的に利用するには、樹脂止め内端と樹脂止め外端の距離が５０μｍ以上、より好ましくは１００μｍ以上離れているのが良い。【００４５】
なお、これらは、必要な条件ではない。
本実施形態の樹脂止めの例としては、図１４（ｂ）のように凸状に形成されていても良いし、図１４（ｃ）のように階段状に形成されていても良い。さらに、図１４（ｄ）、図１４（ｅ）のように、樹脂止め内端１３０３よりも内周側の基板と、窪みの外端１２０２よりも外周側の基板の高さが異なっていても良い。また、図１４（ｆ）のように、窪みの内端で傾きを不連続とし、γを４５度以上とした場合でも、実質的に窪みの内端が樹脂止め外端１３０２と同一となり、本実施形態の効果を得ることができる。なお、本実施形態による光記録媒体の製造工程における樹脂止めの形状は、上述の特徴を備えていればよく、図中の例の形状に限定されるものではない。また、上述の本実施形態の光情報記録媒体は、中間層、保護層などの用途や構成材料に関わらず、塗布厚みが１０μｍ以下で高精度な厚み均一性が求められる光透過層を形成するためのスピンコート法全般に大きな効果を持つ。また、窪み、樹脂止め、ともに単独で用いても、それぞれの固有の効果を発揮することができる。【００４６】
上記光記録媒体の製造方法では、中間層樹脂を塗布した後、ピットや溝などの凹凸形状を転写するために、真空中で転写基板を中間層樹脂の上に重ねる。次に、ＵＶ照射を行い、中間層樹脂を硬化させた後、転写基板を剥離し、中間層１００２を完成させる。その後、第二信号層と同様に第一信号層を形成する。次に保護層樹脂を上記の塗布方法を用いて塗布し、ＵＶ照射を行って硬化させることで本実施形態の光記録媒体が完成される。
なお、ここでは、本実施形態の光記録媒体が二つの信号層を持つ場合を例に説明した。しかし、本実施形態の光記録媒体は、信号層の数を制限するものではなく、上記の製造方法の一部の工程を省略、または繰り返すことにより、信号層の数に関わらず作成することができる。
上述したように、ＳＩＬ光学系用の光記録媒体の中間層や保護層には従来にない非常に高精度の厚み均一性が求められる。したがって、液体樹脂を使って光記録媒体を作成するには、従来にない方法を用いる必要がある。本実施形態の光記録媒体における窪みや樹脂止めは、厚み均一性を向上させる良い例である。【００４７】
これに関連して、本実施形態の光記録媒体の製造方法において、中間層や保護層と基板との屈折率差が大きい方が好ましい理由について説明する。中間層や保護層と基板との屈折率差を大きくすることにより、以下に述べる製造上の利点が得られる。
製造においては、光記録媒体の個体間の厚み変動量を小さくするために、厚みの変化をモニタリングしながら、適宜、塗布条件を微調整することが重要である。従来の光記録媒体の製造においては、図１０（ｂ）に例を示したように、信号層の記録材料や反射材料からの反射を利用して中間層や保護層の厚みを測定していた。したがって、従来の光記録媒体においては、厚みを測定できるのは信号層の上方となる測定範囲１００５のみであった。なお、ここにおける信号層とは、記録材料や反射材料が形成されている全領域のことで、必ずしも、ピットやマーク、溝などによって信号が記録されていたり、記録可能であったりする必要はない。【００４８】
これに対して、本実施形態の光記録媒体では、保護層や中間層と基板との屈折率の差を大きくすることによって、基板と中間層、または、基板と保護膜との境界からの反射率を高めている。これにより、製造工程において変動する要素の影響をより受けやすい測定範囲１００５の外の領域で、厚み測定が可能となる。具体的には、測定範囲１００５の外の領域をモニタリングすることにより、従来の光記録媒体の場合よりも、製造工程で生じた厚み変動を早期に把握できる。その結果、従来よりも安定した品質の光記録媒体の製造が可能となる。
さらに、測定範囲１００５の中では厚み変化が微小な場合は、厚み変動の検出が不可能である。しかし、本実施形態の光記録媒体においては、実際に使用する際には問題となるような微小厚み変動についても、測定範囲１００５の外に要因がある場合などは、その要因を厚み変動として検知できる場合もある。【００４９】
図１６は、基板の屈折率が１．５と１．６のときに、屈折率差毎に、基板と、基板に接する中間層、または、保護層との界面からの反射率を示したものである。各屈折率差は、基板と、基板に接する中間層、または、保護層との屈折率差である。反射率は、１．０％程度であれば、光記録媒体の厚み測定は十分可能である。したがって、同図から、基板の屈折率が１．５から１．６の場合、屈折率差は０．３５程度あればよいことが分かる。
さらに、１．５％程度の反射率があれば、ピックアップヘッドを用いた各種サーボや信号の再生も可能となる。したがって、屈折率差が０．４５程度となるように各層の材料を選べば、信号層に記録材料や反射材料を用いる必要のない非常に安価な再生専用媒体を製造することも可能となる。
上記のような屈折率差を実現するには、例えば、厚み測定用の光や記録再生光に波長４００ｎｍの光を用いた場合、基板には、屈折率１．５のＰＭＭＡや屈折率１．６のポリカーボネートなどを用いればよく、中間層や保護層には、アクリル系ＵＶ硬化樹脂にチタニアやジルコニアのフィラーを添加した物を用いればよい。【００５０】
アクリル系ＵＶ硬化樹脂としては、屈折率１．８を超えるものが実用化されており、チタニアやジルコニアのフィラーは屈折率２．３以上のものが実用化されている。さらにフィラーの添加量は、重量パーセント濃度で７０％程度まで高めることが出来るので、屈折率２．１程度の樹脂は十分実現可能である。これらの基板材料と、アクリル系ＵＶ硬化樹脂とを組み合わせれば、両者の屈折率差を０．６程度まで大きくすることが可能である。
なお、本実施形態の光記録媒体は、上記に示した屈折率の差を実現できればよく、上記に例としてあげた材料以外を用いて製造しても、それらの屈折率差に応じた効果を発揮できる。
以上、本実施形態の光記録媒体の製造方法を説明した。
最後に、実際にこの方法で本実施形態の光記録媒体を試作した場合の表面の傾きを示し、同光記録媒体の引き込み領域の配置について説明する。【００５１】
図１５は、二つの信号層を持つ本実施形態の光記録媒体を１０枚作製したときの、光記録媒体の表面の傾きの一周内の最大値を示したものである。二本のグラフは、１０枚の平均値に標準偏差σを加えた値と、１０枚の平均値に３σを加えた値である。１０枚の平均値にσを加えた値は、統計的に全生産量の６８％が含むことになる。もちろん、１０枚の試作結果から求めた値で統計的に十分な議論はできないが、１０枚の平均値にσを加えた値でも、製造の実現性の目安としては十分である。
図１５から、以下の二点が分かる。
第一に、１０枚の平均値にσを加えた値は、半径１５ｍｍから５０ｍｍまでの広い領域で、０．２度以下である。０．２度は、先述の通り、本実施形態の光記録再生方法に用いるのに好適な記録媒体としてための十分条件である。したがって、この数値から、本実施形態の光記録再生方法に用いる光記録媒体は十分に製造可能であることが分かる。【００５２】
第二に、周内最大傾きは半径に依存することから、引き込み領域を配置すべき半径を選ぶことができる。もちろん、引き込み領域は、周内最大傾きの小さい半径に配置するのが良い。半径方向の差の見やすい、１０枚の平均値に３σを加えた値を使って、比較的傾きの小さい半径を考えると、クライテリア１５０１以下となる、半径１６ｍｍ以上４３ｍｍ以下が好ましく、クライテリア１５０２以下となる、半径１７ｍｍ以上２５ｍｍ以下がより好ましいことが分かる。なお、ここで用いたクライテリア自体は特別な意味を持つものではなく、周内最大傾きが相対的に小さい半径範囲を選ぶために便宜的に用いたものである。また、本実施形態の引き込み領域は、表面の傾きが０．２度より小さい場所であれば、上記以外の場所に配置しても本実施形態の効果を得ることはできる。
＜第２実施形態の効果＞
本実施形態の光記録媒体によれば、チルトサーボ開始時にＳＩＬと光記録媒体が衝突することを回避できる。また、第１実施形態に係る光記録再生方法及び光記録再生装置とともに用いることによって、ＳＩＬと光記録媒体との衝突をより確実に回避できる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の光記録再生方法、光記録再生装置、プログラム及び光記録媒体は、ＳＩＬ光学系を用いた光記録再生に有用であり、またかかる光記録再生の光記録媒体として有用である。
【図１】
2009116229.tif 000003
【図２】
2009116229.tif 000004
【図３】
2009116229.tif 000005
【図４】
2009116229.tif 000006
【図５】
2009116229.tif 000007
【図６】
2009116229.tif 000008
【図７】
2009116229.tif 000009
【図８】
2009116229.tif 000010
【図９】
2009116229.tif 000011
【図１０】
2009116229.tif 000012
【図１１】
2009116229.tif 000013
【図１２】
2009116229.tif 000014
【図１３】
2009116229.tif 000015
【図１４】
2009116229.tif 000016
【図１５】
2009116229.tif 000017
【図１６】
2009116229.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月4日(2009.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＩＬの底面からの光が光記録媒体に反射して得られる反射光を利用して、前記光記録媒体の表面と前記ＳＩＬの底面との間のギャップを制御するギャップサーボと、前記光の焦点と前記ＳＩＬの底面との間の距離を制御するフォーカスサーボと、前記反射光を利用して前記ＳＩＬの底面の前記光記録媒体の表面に対するチルトを制御するチルトサーボと、を行う光記録再生方法であって、
（Ａ）前記ギャップはニアフィールドの範囲内であってかつ光記録再生を行う時よりも大きい状態でギャップサーボを開始し、前記焦点を前記ＳＩＬの底面より前記光記録媒体側に移動する工程と、
（Ｂ）前記（Ａ）の状態において、前記チルトサーボを開始する工程と、
（Ｃ）前記（Ｂ）の後、前記ギャップを小さくして前記ＳＩＬを光記録再生可能な位置に配置する工程と、
を備える、
光記録再生方法。
【請求項２】
前記（Ａ）の工程において、前記焦点を、前記光記録媒体における合焦可能な信号層の中で、前記ＳＩＬの底面から見て最も遠い位置にある信号層に近くなるように移動する、
請求項１記載の光記録再生方法。
【請求項３】
前記（Ａ）の工程において、前記焦点を、前記光記録媒体における合焦可能な信号層の中で、前記ＳＩＬの底面から見て最も近い位置にある信号層に近くなるように移動する、
請求項１記載の光記録再生方法。
【請求項４】
前記焦点の移動は、フォーカスサーボの初期条件に応じて行われる、
請求項３又は４記載の光記録再生方法。
【請求項５】
同一面側から合焦可能な複数の信号層を有する前記光記録媒体において、前記ＳＩＬの底面と前記光記録媒体の各信号層との距離が大きいほど、前記チルトサーボの回路ゲインを小さくする、
請求項１記載の光記録再生方法。
【請求項６】
（削除）
【請求項７】
前記（Ａ）の工程において、前記フォーカスサーボを用いて、前記ＳＩＬの底面の位置を検出する、
請求項１記載の光記録再生方法。
【請求項８】
前記（Ｂ）の工程において、前記光のＳＩＬ出射面の直径Ｄｏが、７μｍ以上９０μｍ以下になるように調整する、
請求項１記載の光記録再生方法。
【請求項９】
前記（Ｂ）の工程において、前記光のＳＩＬ出射面の直径Ｄｏが、２５μｍ以上５０μｍ以下になるように調整する、
請求項１記載の光記録再生方法。
【請求項１０】
ＳＩＬの底面からの光が光記録媒体に反射して得られる反射光を利用して、前記光記録媒体の表面と前記ＳＩＬの底面との間のギャップを制御するギャップサーボ機構と、前記光の焦点と前記ＳＩＬの底面との間の距離を制御するフォーカスサーボ機構と、前記反射光を利用して前記ＳＩＬの底面の前記光記録媒体の表面に対するチルトを制御するチルトサーボ機構と、を備える光記録再生装置であって、
（Ａ）前記ギャップはニアフィールドの範囲内であってかつ光記録再生を行う時よりも大きい状態でギャップサーボを開始し、前記焦点を前記ＳＩＬの底面より前記光記録媒体側に移動する工程と、
（Ｂ）前記（Ａ）の状態において、前記チルトサーボを開始する工程と、
（Ｃ）前記（Ｂ）の後、前記ギャップを小さくして前記ＳＩＬを光記録再生可能な位置に配置する工程と、
を実行する、
光記録再生装置。
【請求項１１】
ＳＩＬの底面からの光が光記録媒体に反射して得られる反射光を利用して、前記光記録媒体の表面と前記ＳＩＬの底面との間のギャップを制御するギャップサーボと、前記光の焦点と前記ＳＩＬの底面との間の距離を制御するフォーカスサーボと、前記反射光を利用して前記ＳＩＬの底面の前記光記録媒体の表面に対するチルトを制御するチルトサーボと、をコンピュータに実行させるプログラムであって、
（Ａ）前記ギャップはニアフィールドの範囲内であってかつ光記録再生を行う時よりも大きい状態でギャップサーボを開始し、かつ前記焦点位置を前記ＳＩＬの底面より前記光記録媒体側に移動する工程と、
（Ｂ）前記（Ａ）の状態において、前記チルトサーボを開始する工程と、
（Ｃ）前記（Ｂ）の後、前記ギャップを小さくして前記ＳＩＬを光記録再生可能な位置に配置する工程と、
を実行させる、
プログラム。
【請求項１２】
ＳＩＬ光学系を用いて光記録再生が可能な光記録媒体であって、
基板と、
保護層と、
前記基板と前記保護層との間に形成された少なくとも一つの信号層と、
を備え、
前記信号層は、前記ＳＩＬ底面からの距離が０．９μｍ以上３８μｍ以下の範囲にあり、
前記信号層は、引き込み領域を有し、
λを前記ＳＩＬからの光の波長とし、Ｄを前記ＳＩＬの底面の直径もしくは最長軸径としたとき、前記引き込み領域における前記光記録媒体の表面の傾きθは、θ＜ａｒｃｓｉｎ（λ／Ｄ）を満たし、
前記引き込み領域は、前記信号層の一周に渡って、半径方向に２０μｍ以上の幅を有する、
光記録媒体。
【請求項１３】
前記信号層は、前記ＳＩＬの底面からの距離が３．３μｍ以上２１μｍ以下の範囲にある、
請求項１２記載の光記録媒体。
【請求項１４】
前記表面の傾きθは、θ＜ａｒｃｓｉｎ（λ／２Ｄ）を満たす、
請求項１２記載の光記録媒体。
【請求項１５】
前記引き込み領域は、半径１６ｍｍ以上４３ｍｍ以下の範囲にある位置に配されている、
請求項１２記載の光記録媒体。
【請求項１６】
前記引き込み領域は、半径１７ｍｍ以上２５ｍｍ以下の範囲にある位置に配されている、
請求項１２記載の光記録媒体。
【請求項１７】
前記基板と前記保護層との屈折率の差は、０．３５以上である、
請求項１２記載の光記録媒体。
【請求項１８】
さらに、
複数の前記信号層と、
前記信号層間に形成された中間層と、
を備え、
前記基板と前記中間層との屈折率の差は、０．３５以上である、
請求項１２記載の光記録媒体。
【請求項１９】
前記屈折率の差は、０．４５以上である、
請求項１７又は１８記載の光記録媒体。
【請求項２０】
前記（Ａ）において、前記ギャップは、前記ＳＩＬからの光の波長をλとすると、約λ／４〜λ／２の範囲内である、
請求項１に記載の光記録再生方法。
【手続補正書】
【提出日】平成22年9月10日(2010.9.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＩＬの底面からの光が光記録媒体に反射して得られる反射光を利用して、前記光記録媒体の表面と前記ＳＩＬの底面との間のギャップを制御するギャップサーボと、前記光の焦点と前記ＳＩＬの底面との間の距離を制御するフォーカスサーボと、前記反射光を利用して前記ＳＩＬの底面の前記光記録媒体の表面に対するチルトを制御するチルトサーボと、を行う光記録再生方法であって、
（Ａ）前記ギャップはニアフィールドの範囲内であってかつ光記録再生を行う時よりも大きい状態でギャップサーボを開始し、前記焦点を前記ＳＩＬの底面より前記光記録媒体側に移動する工程と、
（Ｂ）前記（Ａ）の状態において、前記チルトサーボを開始する工程と、
（Ｃ）前記（Ｂ）の後、前記ギャップを小さくして前記ＳＩＬを光記録再生可能な位置に配置する工程と、
を備える、
光記録再生方法。
【請求項２】
前記（Ａ）の工程において、前記焦点を、前記光記録媒体における合焦可能な信号層の中で、前記ＳＩＬの底面から見て最も遠い位置にある信号層に近くなるように移動する、
請求項１記載の光記録再生方法。
【請求項３】
前記（Ａ）の工程において、前記焦点を、前記光記録媒体における合焦可能な信号層の中で、前記ＳＩＬの底面から見て最も近い位置にある信号層に近くなるように移動する、
請求項１記載の光記録再生方法。
【請求項４】
前記焦点の移動は、フォーカスサーボの初期条件に応じて行われる、
請求項２又は３記載の光記録再生方法。
【請求項５】
同一面側から合焦可能な複数の信号層を有する前記光記録媒体において、前記ＳＩＬの底面と前記光記録媒体の各信号層との距離が大きいほど、前記チルトサーボの回路ゲインを小さくする、
請求項１記載の光記録再生方法。
【請求項６】
前記（Ａ）において、前記ギャップは、前記ＳＩＬからの光の波長をλとすると、約λ／４〜λ／２の範囲内である、
請求項１に記載の光記録再生方法。
【請求項７】
前記（Ａ）の工程において、前記フォーカスサーボを用いて、前記ＳＩＬの底面の位置を検出する、
請求項１記載の光記録再生方法。
【請求項８】
前記（Ｂ）の工程において、前記光のＳＩＬ出射面の直径Ｄｏが、７μｍ以上９０μｍ以下になるように調整する、
請求項１記載の光記録再生方法。
【請求項９】
前記（Ｂ）の工程において、前記光のＳＩＬ出射面の直径Ｄｏが、２５μｍ以上５０μｍ以下になるように調整する、
請求項１記載の光記録再生方法。
【請求項１０】
ＳＩＬの底面からの光が光記録媒体に反射して得られる反射光を利用して、前記光記録媒体の表面と前記ＳＩＬの底面との間のギャップを制御するギャップサーボ機構と、前記光の焦点と前記ＳＩＬの底面との間の距離を制御するフォーカスサーボ機構と、前記反射光を利用して前記ＳＩＬの底面の前記光記録媒体の表面に対するチルトを制御するチルトサーボ機構と、を備える光記録再生装置であって、
（Ａ）前記ギャップはニアフィールドの範囲内であってかつ光記録再生を行う時よりも大きい状態でギャップサーボを開始し、前記焦点を前記ＳＩＬの底面より前記光記録媒体側に移動する工程と、
（Ｂ）前記（Ａ）の状態において、前記チルトサーボを開始する工程と、
（Ｃ）前記（Ｂ）の後、前記ギャップを小さくして前記ＳＩＬを光記録再生可能な位置に配置する工程と、
を実行する、
光記録再生装置。
【請求項１１】
ＳＩＬの底面からの光が光記録媒体に反射して得られる反射光を利用して、前記光記録媒体の表面と前記ＳＩＬの底面との間のギャップを制御するギャップサーボと、前記光の焦点と前記ＳＩＬの底面との間の距離を制御するフォーカスサーボと、前記反射光を利用して前記ＳＩＬの底面の前記光記録媒体の表面に対するチルトを制御するチルトサーボと、をコンピュータに実行させるプログラムであって、
（Ａ）前記ギャップはニアフィールドの範囲内であってかつ光記録再生を行う時よりも大きい状態でギャップサーボを開始し、かつ前記焦点位置を前記ＳＩＬの底面より前記光記録媒体側に移動する工程と、
（Ｂ）前記（Ａ）の状態において、前記チルトサーボを開始する工程と、
（Ｃ）前記（Ｂ）の後、前記ギャップを小さくして前記ＳＩＬを光記録再生可能な位置に配置する工程と、
を実行させる、
プログラム。
【請求項１２】
ＳＩＬ光学系を用いて光記録再生が可能な光記録媒体であって、
基板と、
保護層と、
前記基板と前記保護層との間に形成された少なくとも一つの信号層と、
を備え、
前記信号層は、前記ＳＩＬ底面からの距離が０．９μｍ以上３８μｍ以下の範囲にあり、
前記信号層は、引き込み領域を有し、
λを前記ＳＩＬからの光の波長とし、Ｄを前記ＳＩＬの底面の直径もしくは最長軸径としたとき、前記引き込み領域における前記光記録媒体の表面の傾きθは、θ＜ａｒｃｓｉｎ（λ／Ｄ）を満たし、
前記引き込み領域は、前記信号層の一周に渡って、半径方向に２０μｍ以上の幅を有する、
光記録媒体。
【請求項１３】
前記信号層は、前記ＳＩＬの底面からの距離が３．３μｍ以上２１μｍ以下の範囲にある、
請求項１２記載の光記録媒体。
【請求項１４】
前記引き込み領域の表面の傾きθは、θ＜ａｒｃｓｉｎ（λ／２Ｄ）を満たす、
請求項１２記載の光記録媒体。
【請求項１５】
前記引き込み領域は、半径１６ｍｍ以上４３ｍｍ以下の範囲にある位置に配されている、
請求項１２記載の光記録媒体。
【請求項１６】
前記引き込み領域は、半径１７ｍｍ以上２５ｍｍ以下の範囲にある位置に配されている、
請求項１２記載の光記録媒体。
【請求項１７】
前記基板と前記保護層との屈折率の差は、０．３５以上である、
請求項１２記載の光記録媒体。
【請求項１８】
さらに、
複数の前記信号層と、
前記信号層間に形成された中間層と、
を備え、
前記基板と前記中間層との屈折率の差は、０．３５以上である、
請求項１２記載の光記録媒体。
【請求項１９】
前記屈折率の差は、０．４５以上である、
請求項１７又は１８記載の光記録媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接場を利用して光学的に信号の記録・再生を行う光記録再生方法、光記録再生装置、プログラム及び光記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤなどの光記録媒体の記録や再生には対物レンズで収束された光スポットが用いられる。この光スポットの大きさは、波長が短いほど、また、対物レンズの開口数（以下ＮＡ）が大きいほど、小さくなり、より高密度な記録、再生が可能となる。高密度な記録及び再生を実現するため、従来から多くの取り組みがなされてきた。その中でも、対物レンズのＮＡを飛躍的に高める方法として近年注目されているのが、ソリッド・イマージョン・レンズ（以下、ＳＩＬと呼ぶ。）を用いた光学系である。ＳＩＬを用いると、大気中では１であった光の入射側の屈折率をＳＩＬの材質に応じて高めることができ、対物レンズのＮＡを大幅に大きくすることが可能である。
【０００３】
しかしながら、近接場光を介してＳＩＬから光記録媒体へ光を効率よく伝播させるには、両者の間の距離（以下、ギャップと呼ぶ。）を、波長の数分の一以下と非常に小さく保つ必要がある。これにより、従来の光学系にはなかった問題も発生する。
この問題について述べる前に、ＳＩＬを用いた記録再生装置について、図２Ａ及び図２Ｂに示した例を使って説明する。
【０００４】
図２Ａに示すように、光源２０１から出た光は、コリメータ２０２により並行光線となり、ＰＢＳ（Polarizing Beam Splitter）２０３、１／４波長板２０４を通過する。その後、光は、凸レンズ２０５とＳＩＬ２０６とからなる対物レンズによりＳＩＬの底面に収束される。光は、ＳＩＬの底面から近接場光を介して光記録媒体２０７の信号層に到達し、反射されて、対物レンズ、１／４波長板、を通過する。その後、光は、ＰＢＳ２０３で反射されて、収束レンズ２０８によりＰＤ（Photo Detector）２０９に収束される。ＰＤ２０９は、図２Ｂに示すように、２０９Ａ、２０９Ｂ、２０９Ｃ、２０９Ｄの４つの領域に分割されている。収束レンズ２０８で絞られた光は、スポット２１０として４つの領域の中心付近に位置するように調整される。各領域からの信号は、情報の再生や、フォーカス調整、チルト調整など種々の目的に使用される。対物レンズは、アクチュエータ２１１やチルト調整部２１２などにより、水平、垂直、傾きなどの方向に調整できるようになっている。なお、この図示例は、光記録再生装置の基本構成を説明しやすくするため簡易化した構成である。一般的には、記録再生用とサーボ制御用とでそれぞれ異なる光源やＰＤを持っている記録再生装置がよく用いられる。ＰＤについても用途に応じて、２分割のものや分割されていないものが使われることもある。
【０００５】
次に、ＳＩＬ光学系を採用した場合の問題について述べる。
まず、ＳＩＬと光記録媒体との間において、従来の１００００分の１程度という非常に小さなギャップを安定的に保つのは、従来の技術では非常に困難である。これに対して有効な手段として、ギャップサーボと呼ばれる技術が提案されている。この方法は特許文献１などに開示されている。この方法は、ギャップの大きさに応じて変化する、ＳＩＬの底面の全反射領域からの反射光量をＰＤ２０９で検出し、同反射光量に応じた信号が入力されるギャップサーボ回路によりアクチュエータ２１１を駆動して、ギャップが一定となるように制御するものである。全反射領域からの反射光量は、図３に示すように、ギャップが十分に大きい場合は一定となる。しかし、反射光量は、ギャップが波長の半分以下程度のニアフィールド領域になると、ギャップが小さくなるほど小さくなる性質がある。したがって、反射光量からギャップの大きさを見積もることができる。
【０００６】
また、ＳＩＬ光学系の非常に小さなギャップでは、ＳＩＬの底面と光記録媒体の表面とが僅かに傾くだけでも容易に接触してしまうという問題もある。これについても、ギャップサーボと同様に、ＳＩＬの底面の全反射領域からの反射光を利用するチルトサーボ技術が提案されている。この方法は、傾きにより不均一になったギャップにより発生する反射光の非対称性をＰＤ２０９で検出し、チルトサーボ回路によりチルト調整部を駆動することにより、チルトを適切に制御するものである。このチルトサーボには、記録再生光とは別の光源を用いる方法と、同一光源を用いる方法とが提案されている。製造コストや調整の容易さの観点からは、同一光源を用いる方法が強く望まれているが、後述の課題があり、未だ実用化には至っていない。同一光源を用いる技術としては、例えば、特許文献２、特許文献３などの方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】再公表０３／０２１５８３号公報
【特許文献２】特開２００５−２５９３２９号公報
【特許文献３】特開２００６−４５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記に示したようなチルトサーボは、下記の課題を有する。
第一に、チルトサーボを開始する前にＳＩＬ底面と光記録媒体とが衝突する可能性が高いという課題を有する。上記のチルトサーボを用いれば、チルトがほとんどゼロに近い領域においては、チルトを小さく保つことはできる。しかし、チルトサーボを開始する際に次のような大きな課題が残る。ＳＩＬを用いない従来の光学系においては、チルトサーボ開始前の状態でも対物レンズと光記録媒体の接触を避けるのは容易である。しかし、ＳＩＬを用いた光学系ではギャップが非常に小さいため、チルトサーボを開始する前に、ＳＩＬと光記録媒体の表面とが僅かに傾いているだけで容易に衝突し、ＳＩＬを損傷させてしまう可能性が非常に高い。
【０００９】
第二に、特許文献２に記載のチルトサーボ技術は、光記録媒体を静止した状態でチルトの初期調整を行う必要がある。したがって、実際に光記録媒体の情報層へアクセスするまでの時間が長くなってしまうという課題を有している。また、一旦、ＳＩＬが光記録媒体に接触することにより汚染されたり、損傷したりする危険が非常に高くなる。
第三に、特許文献３に記載のチルトサーボ技術は、光学系が複雑になるために調整が非常に困難であるという課題を有する。記録再生光とチルトサーボとに異なる光源を用いる、その他の従来のチルトサーボ技術も同様に光学系の複雑さに起因する課題を有する。
【００１０】
本発明は以上の事情を鑑みて成されたものである。本発明の目的は、ＳＩＬ光学系を用いた光記録再生において、記録再生光の一部をチルトサーボにも利用する単純な光学系をもちいながらも、チルトサーボ開始時にＳＩＬと光記録媒体が衝突することのない方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る光記録再生方法は、ＳＩＬの底面からの光が光記録媒体に反射して得られる反射光を利用して、光記録媒体の表面とＳＩＬの底面との間のギャップを制御するギャップサーボと、光の焦点と前記ＳＩＬの底面との間の距離を制御するフォーカスサーボと、前記反射光を利用して前記ＳＩＬの底面の前記光記録媒体の表面に対するチルトを制御するチルトサーボと、を行う光記録再生方法であって、
（Ａ）前記ギャップが光記録再生を行う時よりも大きい状態でギャップサーボを開始し、かつ焦点をＳＩＬの底面より光記録媒体側に移動する工程と、
（Ｂ）前記チルトサーボを開始する工程と、
（Ｃ）前記ギャップを小さくしてＳＩＬを所定の位置に配置する工程と、
を備え、
前記（Ａ）から（Ｃ）の工程を順に行う。
【００１２】
ここで、焦点をＳＩＬの底面より光記録媒体側に移動するとは、例えば、その焦点が光記録媒体自体にあるだけでなく、ＳＩＬ底面と記録媒体との間のギャップにある場合も含む。
所定の位置とは、例えば、記録再生のための位置である。また、光とは、例えば記録再生用の光である。
【００１３】
なお、（Ａ）の工程においては、ギャップが光記録再生を行う時よりも大きい状態でギャップサーボを開始することと、焦点をＳＩＬの底面より光記録媒体側に移動することとは、順序は前後してもよい。
ここでは、ＳＩＬを光記録媒体に最近接させる前にチルトサーボを開始するため、ＳＩＬと光記録媒体との接触の可能性を最小にすることができる。一方、ギャップが大きくなるほど、ＳＩＬの底面からの反射光の非対称性が小さくなり（光学ゲインの低下）、チルトサーボの開始は難しくなる。しかし、前記（Ａ）の工程で、焦点をＳＩＬの底面よりも光記録媒体側に移動することにより、ＳＩＬの底面における記録再生光の断面（以下、ＳＩＬの出射面と呼ぶ。）が広がり、反射光の非対称性が大きくなるため（光学ゲインの増大）、チルトサーボを安定して開始することができる。
【００１４】
さらに、前記（Ａ）の工程においては、焦点を、光記録媒体における合焦可能な信号層の中でＳＩＬの底面から見て最も遠い位置にある信号層に近くなるように移動してもよい。
ここで、焦点を信号層に近くなるように移動するとは、目的とする信号層にできる限り近づけることをいい、焦点位置が信号層上まで移動する場合も、信号層上ではないがその近くまで移動する場合も含む。
【００１５】
さらにこのとき、上記焦点の移動には、フォーカスサーボの初期条件を利用するとよい。
ここでは、光を速やかに最も遠い位置の信号層に合焦させることができる。
代わりに、前記（Ａ）の工程において、焦点を、光記録媒体における合焦可能な信号層の中で、ＳＩＬの底面から見て最も近い位置にある信号層に近くなるように移動するようにしてもよい。またこのとき、焦点の移動には、フォーカスサーボの初期条件を利用するとよい。
ここでは、光を速やかに最も近い位置の信号層に合焦させることができる。
【００１６】
さらに、同一面側から合焦可能な複数の信号層を有する光記録媒体において、ＳＩＬの底面と光記録媒体の信号層との距離に応じて、前記チルトサーボの回路ゲインを変化させてもよい。
ここでは、光学ゲインの変化量を補正して、チルトサーボを安定させることができる。このとき、ＳＩＬの底面と各信号層との距離が大きいほど、光学ゲインが大きくなるため、回路ゲインを小さくするとよい。
【００１７】
さらに、本発明の光記録再生方法においては、前記（Ａ）の工程において、フォーカスサーボを用いて、ＳＩＬの底面の位置を検出してもよい。これにより、光学系のズレが生じた場合にも焦点位置を所定の位置に高精度に移動することを可能とする。
さらに、本発明の光記録再生方法においては、前記（Ｂ）の工程において、前記光のＳＩＬ出射面の直径Ｄｏが、７μｍ以上９０μｍ以下になるように調整される。ここでは、ＳＩＬと光記録媒体との衝突の可能性をより低減する効果を持つ。
【００１８】
さらに、ＳＩＬ出射面の直径Ｄｏが、２５μｍ以上５０μｍ以下になるように調整することにより、衝突の可能性をさらに低減する効果を持つ。
本発明に係る光記録再生装置は、ＳＩＬの底面からの光が光記録媒体に反射して得られる反射光を利用して、光記録媒体の表面と前記ＳＩＬの底面との間のギャップを制御するギャップサーボ機構と、前記光の焦点と前記ＳＩＬの底面との間の距離を制御するフォーカスサーボ機構と、前記反射光を利用して前記ＳＩＬの底面の前記光記録媒体の表面に対するチルトを制御するチルトサーボ機構と、を備える光記録再生装置であって、
（Ａ）前記ギャップが光記録再生を行う時よりも大きい状態でギャップサーボを開始し、かつ焦点をＳＩＬの底面より光記録媒体側に移動する工程と、
（Ｂ）前記チルトサーボを開始する工程と、
（Ｃ）前記ギャップを小さくしてＳＩＬを所定の位置に配置する工程と、
を実行し、
前記（Ａ）から（Ｃ）の工程を順に行う。
【００１９】
本発明に係るコンピュータプログラムは、ＳＩＬの底面からの光が光記録媒体に反射して得られる反射光を利用して、光記録媒体の表面とＳＩＬの底面との間のギャップを制御するギャップサーボと、光の焦点とＳＩＬの底面との間の距離を制御するフォーカスサーボと、反射光を利用してＳＩＬの底面の光記録媒体の表面に対するチルトを制御するチルトサーボと、をコンピュータに実行させるプログラムであって、
（Ａ）ギャップが光記録再生を行う時よりも大きい状態でギャップサーボを開始し、かつ焦点位置をＳＩＬの底面より光記録媒体側に移動する工程と、
（Ｂ）チルトサーボを開始する工程と、
（Ｃ）ギャップを小さくしてＳＩＬを所定の位置に配置する工程と、
を実行させ、
前記（Ａ）から（Ｃ）の工程を順に実行させる。
【００２０】
本発明に係る光記録媒体は、ＳＩＬ光学系を用いて光記録再生が可能な光記録媒体であって、基板と、保護層と、少なくとも一つの信号層とを備える。信号層は、基板と保護層との間に形成され、ＳＩＬの底面からの距離が０．９μｍ以上３８μｍ以下の範囲にある。さらに信号層は、λをＳＩＬからの光の波長とし、ＤをＳＩＬの底面の直径もしくは最長軸径としたとき、表面の傾きθが、θ＜ａｒｃｓｉｎ（λ／Ｄ）を満たす引き込み領域を有する。同引き込み領域は、信号層の一周に渡って、半径方向に２０μｍ以上の幅を有する。
【００２１】
ここで、引き込み領域とは、光記録媒体においてフォーカスの引き込みが行われる領域である。引き込み領域は、例えば、記録再生装置が最初にアクセスする、管理情報が格納された管理領域であってもよい。
ここでは、光記録媒体の表面の傾きを製造可能な範囲で小さくし、ＳＩＬと光記録媒体の衝突の可能性を低減することができる。
【００２２】
さらに、信号層は、ＳＩＬの底面からの距離が３．３μｍ以上２１μｍ以下の範囲にあってもよい。
また、引き込み領域の表面の傾きθが、θ＜ａｒｃｓｉｎ（λ／２Ｄ）を満たすものであってもよい。
引き込み領域は、半径１６ｍｍ以上４３ｍｍ以下の範囲にある位置に配されていてもよく、あるいは半径１７ｍｍ以上２５ｍｍ以下の範囲にある位置に配されていてもよい。
【００２３】
基板と保護層との屈折率の差は、０．３５以上であってもよい。さらに、光記録媒体が複数の信号層と、同信号層間に形成された中間層とを備える場合は、基板と中間層との屈折率の差は、０．３５以上であってもよい。
さらに、上記屈折率の差は、０．４５以上であってもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の光記録再生方法、光記録再生装置、プログラム及光記録媒体によれば、ＳＩＬ光学系を用いた場合にも、チルトサーボ開始時にＳＩＬと光記録媒体が衝突することを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態に係る光記録再生方法の流れの一例を示す図
【図２】第１実施形態に係る光記録再生装置の構成と、同光記録再生装置のＰＤの領域を示す図
【図３】ギャップと全反射光量の関係を示す図
【図４】光記録媒体の構成例を示す図
【図５】第１実施形態の光記録再生方法に係るＳＩＬと光記録媒体の位置関係を示す図
【図６】第１実施形態の光記録再生方法に係るギャップと傾きβの関係を示す図
【図７】第１実施形態の光記録再生方法に係るチルトサーボの安定性を示す図
【図８】第１実施形態の光記録再生方法に係る出射面の直径とオフセット量の関係を示す図
【図９】第２実施形態に係る光記録媒体の構成例を示す図
【図１０】第２実施形態の光記録媒体の構成例を示す図
【図１１】光記録媒体の中間層形成において従来の樹脂塗布方法とその課題を示す図
【図１２】第２実施形態の光記録媒体の製造方法の例を示す図
【図１３】第２実施形態の光記録媒体の製造方法の例を示す図
【図１４】第２実施形態の光記録媒体の製造工程における窪みの形状例を示す図
【図１５】第２実施形態の光記録媒体の表面の傾きを示す図
【図１６】第２実施形態の光記録媒体に係る屈折率差と反射率との関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る記録再生方法及び同方法を実行する記録再生装置について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係る光記録再生方法のフローチャートの一例、図２は、本実施形態に係る光記録再生装置の一例、図４は、本実施形態に係る光記録再生方法に用いることができる光記録媒体の構成例を示したものである。
なお、本実施形態における光記録再生とは、光学的に記録、再生のいずれか、または両方を行うことである。
【００２７】
＜光記録再生装置＞
本実施形態に係る光記録再生方法は、図２に示される光記録再生装置を用いて行われる。  図２（ａ）に示すように、光源２０１から出た光は、コリメータ２０２により並行光線となり、ＰＢＳ２０３、１／４波長板２０４を通過する。その後、光は、凸レンズ２０５とＳＩＬ２０６とからなる対物レンズによりＳＩＬの底面に収束される。光は、ＳＩＬの底面から近接場光を介して光記録媒体２０７の信号層に到達し、反射されて、対物レンズ、１／４波長板、を通過する。その後、光は、ＰＢＳ２０３で反射されて、収束レンズ２０８によりＰＤ２０９に収束される。ＰＤ２０９は、図２（ｂ）に示すように、２０９Ａ、２０９Ｂ、２０９Ｃ、２０９Ｄの４つの領域に分割されている。収束レンズ２０８で絞られた光は、スポット２１０として４つの領域の中心付近に位置するように調整される。各領域からの信号は、情報の再生や、フォーカス調整、チルト調整など種々の目的に使用される。対物レンズは、アクチュエータ２１１やチルト調整部２１２などにより、水平、垂直、傾きなどの方向に調整できるようになっている。
【００２８】
この光記録再生装置には、例えば、レンズやアクチュエータ、チルトサーボ回路などの各構成要素に従来の技術を用いたものを用いることができる。本実施形態に係る光記録再生方法の特徴は、それらの各構成要素によってなされる機能の動作方法、手順にあり、本実施形態に係る光記録再生装置の特徴は、上記光記録再生方法を記憶し、実行するための指令機構２１３にある。
【００２９】
ここで、指令機構２１３は、メモリや演算装置などから構成される。指令機構２１３は、メモリに記憶された情報や必要に応じて各構成要素から出力される情報を用いて、各構成要素が実行すべき動作を演算し、その演算結果に応じて、各構成要素に初期条件や動作手順、動作方法などの指令を出すものである。図２では、一つの部品として示したが、複数の部品から構成されてもよく、チルトサーボ回路やギャップサーボ回路などの他の構成要素の中に分散して配置されていてもよい。
【００３０】
なお、この図示例は、本実施形態に係る光記録再生装置の基本構成を説明しやすくするために簡易化した構成である。例えば、レンズやアクチュエータ、チルトサーボ回路などの各構成要素は、この形態を有さなくとも、各基本機能を備えたものであるかぎり、本実施形態の効果が損なわれるものではない。また、従来の技術を利用可能な部分については方法、装置、媒体ともに詳細な説明を適宜省略する。
【００３１】
＜光記録再生方法＞
図１を用いて、本実施形態に係る光記録再生方法の動作順序について説明する。本実施形態に係る光記録再生方法は、ＳＩＬと光記録媒体とが相対的に傾いていた場合にも、互いに接触することなく、安定して記録再生状態へ移行することを可能にする。そのために、ＳＩＬを光記録再生時の所定の位置に移動するまでに、次の順序で各工程を行う。
まず、次の三つの条件を揃えた状態（以下、「状態Ａ」）を作る。
第一の条件：ギャップ（ＳＩＬと光記録媒体との距離）が実際に光記録再生を行う場合よりも大きいこと。
第二の条件：記録再生光の焦点位置が、ＳＩＬの底面よりも光記録媒体側に位置していること。
第三の条件：ギャップサーボが開始されていること。
これら三つの条件を満たすための動作が行われる順序は、本実施形態の効果に影響はしないが、例えば、図１（ａ）、図１（ｂ）、図１（ｃ）に示した動作順序が、各動作を円滑に行う点で好ましい。
ＳＩＬを光記録再生時の所定の位置に配置する前に、「状態Ａ」を作る利点について説明する。
【００３２】
この状態では、記録再生時に比べてギャップが大きいので、ＳＩＬと光記録媒体とが接触する可能性を大幅に下げることができる。一般的に、記録再生を行う際のギャップは近接場光の伝播効率を極力高めるためにλ／２０程度と非常に小さく設定される。これに対して、「状態Ａ」におけるギャップは、ギャップサーボ開始可能な上限であるλ／２（図３参照）程度に保たれる。これにより、許容できるＳＩＬと光記録媒体との相対的な傾きは１０倍程度となり、ＳＩＬと光記録媒体との接触の可能性は大幅に小さくなる。ただし、ギャップがλ／２の状態では、ギャップサーボのための光学的なゲイン（ギャップやチルトの変化量に対する、ＰＤ２０９上で検出される光信号の変化の割合）が小さく、ギャップサーボを安定的に保つのが困難な場合もある。その場合は、「状態Ａ」でのギャップをλ／４程度まで小さくすると、光学ゲインが数倍から十倍程度と大幅に増大し、サーボを安定化させることができる。
【００３３】
チルトサーボについても、ギャップが大きいほど、光学ゲインが低くなり、安定的に動作させるのが難しくなる。しかし、「状態Ａ」では、図５（ａ）に示したように、記録再生光の焦点位置がＳＩＬの底面よりも光記録媒体側に位置することにより、光学ゲインの大幅な増大を果たしている。この光学ゲインの増大について説明する。
記録再生光を利用したチルトサーボは、図５（ａ）に示すｄ１とｄ２の差分に応じて変化する、ＰＤ２０９上のスポット２１０の非対称性を利用する。ここで、ＳＩＬと光記録媒体の相対的な傾きβが同じならば、ｄ１とｄ２の差分は、記録再生光の出射面の直径Ｄｏに比例する。つまり、出射面の直径が大きいほど、光学ゲインは大きくなる。
【００３４】
従来の記録再生方法では、図５（ｂ）に示したようにＳＩＬの底面に焦点を配置した状態でチルトサーボを行っていたため、出射面は記録再生光の焦点程度の大きさとなる。焦点の大きさは、記録再生光の波長λに比例し、対物レンズのＮＡに反比例する。比例係数は光学系の設計により多少変化するが、一般的な構成では、波長４０５ｎｍ、ＮＡ１．６５を用いた場合、焦点の大きさは２００ｎｍ前後となる。これに対して本実施形態の記録再生方法における出射面の直径Ｄｏは、対物レンズの絞り角をα、焦点位置のＳＩＬからのオフセット量をＡとすると、
Ｄｏ＝２・Ａ・ｔａｎα
と表される。
【００３５】
ここで、例えば、Ａを１μｍ、αを６０度とすれば、Ｄｏは３．５μｍ程度となる。つまり、Ｄｏは、従来の方法の１０〜２０倍と劇的に増大し、ギャップが大きいために下がっていた光学ゲインを補うことができる。その結果、「状態Ａ」でも安定してチルトサーボを行うことが可能となる。
以上説明したように、「状態Ａ」においては、従来よりもギャップの大きな状態でチルトサーボの駆動が可能となる。
【００３６】
この「状態Ａ」形成後、まず、チルトサーボを開始する（図１の工程４）。チルトサーボが駆動していることにより、ＳＩＬと光記録媒体の相対的な傾きが小さく保たれているので、互いに接触することなく、実際に光記録再生を行う位置へ近接させる（図１の工程５）ことが可能となる。光記録再生を行う距離、例えば、２０ｎｍ程度まで近接させた状態では、Ｄｏが小さくても、チルトサーボのための十分な光学ゲインが得られる。したがって、焦点位置を自由に変更し、所定の信号層へ合焦させることができる。
【００３７】
本実施形態に係る方法及び装置においては、例えば、図４に示したような光記録媒体が使用される。図４（ａ）に示す記録媒体は、表面に信号層が形成されている。図４（ｂ）に示す記録媒体は、一つの信号層の上に保護層が形成されている。図４（ｃ）で示す記録媒体は、中間層で隔離された複数の信号層を有し、その内の一つが表面に形成されている。図４（ｄ）で示す記録媒体は、中間層で隔離された複数の信号層を有し、表面に保護層が形成されている。図１の工程５の後であれば、例えば、図４（ａ）、図４（ｃ）の第一信号層に合焦してもチルトサーボを安定的に駆動することが可能である。なお、図４は、本実施形態において使用される光記録媒体の基本構成の例であり、信号層の数や配置の全てを示しているわけではない。
【００３８】
以下に、「状態Ａ」について、より詳細に説明する。ただし、ここで述べる条件や構成は、本実施形態の効果を最大限に得るためのものである。したがって、本実施形態を以下の条件や構成の範囲に限定するものではない。
まず、「状態Ａ」の第一条件に関わるものについて説明する。
先述の通り、本実施形態に係る方法によれば、従来よりもギャップが大きい状態でチルトサーボを開始できるために、ＳＩＬと光記録媒体との衝突の可能性を小さくすることができる。しかしながら、ＳＩＬと光記録媒体の相対的な傾きが大きすぎると、「状態Ａ」の条件によるギャップになる時点で既に衝突してしまう場合も考えられる。ここで、ＳＩＬと光記録媒体の相対的な傾きをβ、ＳＩＬの底面の直径をＤ、ギャップの大きさをＧとすると、衝突するかどうかの境界条件は、
β＝ａｒｃｓｉｎ（２Ｇ／Ｄ）
と表される。
【００３９】
このときの傾きβと、Ｇ、Ｄとの関係を図６に示した。記録再生光に４００ｎｍ程度の波長を用いるとすると、ギャップ１００ｎｍがλ／４、２００ｎｍがλ／２に相当する。このグラフから、βを大きくするには、ＳＩＬの底面の直径Ｄがなるべく小さい方がよいことが分かる。一方、先述のＳＩＬ出射面の直径Ｄｏとは、
Ｄｏ＜Ｄ
の関係がある。したがって、チルトサーボを安定化するためにＤｏを大きくするには、Ｄが大きい方がよいので、両方の側面からバランスのよい大きさを選ぶ必要がある。
【００４０】
Ｄｏを従来の数十倍〜数百倍とすればチルトサーボを安定化させるのに十分な効果を得られると考えられるが、その実際の効果を調べた結果が図７である。これは、ＮＡを１．６５、αを６０度、λを４０５ｎｍとする光学系を用いて、焦点のＳＩＬ底面からのオフセット量Ａを変えた場合に、ギャップＧ＝λ／４、及びＧ＝λ／２のときのチルトサーボの安定性を調べた結果である。Ｄｏは、Ａとαからの計算値である。
【００４１】
ここで、安定性の評価は、三段階とし、サーボがかからない場合を不可、かかるが、１分未満で外れてしまう場合を可、１分以上安定している場合を良とした。この結果から、本実施形態の効果を特に大きく発揮するには、出射面の直径Ｄｏは、安定したサーボを実現するためには、Ｇ＝λ／４では７μｍ以上が好ましく、Ｇ＝λ／２では２５μｍ以上がより好ましいと言える。これに、ＳＩＬの加工や光軸調整の余裕を±５μｍ考慮すると、ＳＩＬの底面の直径Ｄの好適な範囲は、Ｄｏより１０μｍ大きく、１７μｍ以上が好ましく、３５μｍ以上がより好ましいと言える。
【００４２】
ギャップＧについては、衝突回避の観点からは、もちろん大きい方が良く、近接場効果の現れ始めるλ／２が好ましいが、先述のように、十分な光学ゲインを得るためにλ／４程度まで小さくする必要がある場合もある。
ギャップＧがλ／２である場合とλ／４である場合について、衝突回避のためのβの必要条件を計算すると、
Ｇ＝λ／２のとき、β＜ａｒｃｓｉｎ（λ／Ｄ）
Ｇ＝λ／４のとき、β＜ａｒｃｓｉｎ（λ／２Ｄ）
となる。
【００４３】
光記録媒体以外の要素に対しては比較的容易にチルトの調整が可能であるが、チルトが実質的にゼロに調整されたとしても、光記録媒体の表面の傾きθは、次の条件を満たす必要がある。ここで、θは、光記録媒体の回転軸を法線とする平面に対する傾きとする。
Ｇ＝λ／２のとき、θ＜ａｒｃｓｉｎ（λ／Ｄ）
Ｇ＝λ／４のとき、θ＜ａｒｃｓｉｎ（λ／２Ｄ）
あらかじめ、光記録媒体の表面の傾きθがこの条件を満たすことが分かっている領域で本実施形態の記録再生方法を実施すれば、衝突の可能性を極めて低くすることが出来るという効果がある。
【００４４】
ここで、これらの条件を満たす光記録媒体、本実施形態の光再生記録方法及び装置の実現性について補足する。詳しくは後述するが、本実施形態において用いる光記録媒体の試作を行ったところ、θとして、０．２度程度であれば、十分安定して製造可能であった。この値を許容するためのＤを、図６を用いて見積もると、Ｇ＝λ／２のときは、Ｄは１００μｍ以下であればよいことが分かる。また、さらにチルトサーボを安定化させることができるＧ＝λ／４のときは、Ｄはおよそ６０μｍ以下であればよいことが分かる。先述の通り、チルトサーボの光学ゲインを十分に大きくするための条件は、Ｄが１７μｍ以上、より好ましくは３５μｍであったので、全体として条件は十分に成り立つことがわかる。
【００４５】
以上をまとめると、Ｄ、Ｄｏの大きさについて、本実施形態の効果を特に大きく得るには、Ｄの大きさは、１７μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、３５μｍ以上６０μｍ以下が特に好ましい。Ｄｏについては、Ｄをもとに上限が決まり、ＳＩＬの加工や光軸調整の余裕を±５μｍ考慮すると、７μｍ以上９０μｍ以下が好ましく、２５μｍ以上５０μｍ以下が特に好ましい。なお、Ｄ、Ｄｏは、これらの範囲外であっても、本実施形態の効果が小さくなることはあっても、効果が全くないものではない。
【００４６】
次に、「状態Ａ」の第二条件に関わるものについて説明する。まず、焦点位置をＳＩＬの底面よりも光記録媒体側にするには、焦点位置を正確に把握しておく必要がある。もっとも簡易な方法として、記録再生装置の製造時に、焦点位置を記憶させておき、記録再生時に読み込む方法がある。しかし、何らかの原因で、記録再生時と製造時とは焦点位置がズレてしまう場合も考えられる。そのような場合に備えて、定期的に、「状態Ａ」を作る過程で、焦点位置がＳＩＬの底面を通過させて、その際に得られるフォーカス信号のＳ字カーブを検出し、製造時とズレがあれば調整するのが好ましい。また、この方法を用いる場合には、焦点位置を記憶させておかなくとも、Ｓ字カーブが検出された条件から、その後に移動すべき焦点位置を算出して実行させることも可能である。
【００４７】
次に、焦点位置をどこにすべきかについて説明する。
チルトサーボの安定性の側面からは、焦点位置のオフセット量は大きいほど好ましく、出射面の直径Ｄｏを先述の好適な範囲とすれば、本実施形態の効果を特に高く発揮することができる。一方、チルトサーボ安定化後の利便性の観点から、焦点位置は、次のように設定すれば、本実施形態の新たな効果を得ることができる。
焦点位置のオフセット量をできるだけ大きくした場合、最も奥に配置されている信号層（図４（ａ）、（ｂ）では第一信号層、図４（ｃ）、図４（ｄ）では第四信号層）に最も近いところに焦点位置が移動される。この場合、光記録媒体は、本実施形態の光記録再生装置がすべての信号層に合焦可能であって、信号層が一つであっても、複数であってもよい。このとき、本実施形態の光記録再生装置は、片側から合焦可能な信号層の内、最も奥の信号層に合焦する時のフォーカスサーボの初期条件を記憶しておき、その条件を使用する。これにより、チルトサーボ開始後に、ギャップを記録再生状態の量に調整すれば、速やかにフォーカスサーボを開始することができるという効果がある。
【００４８】
一方、複数の信号層をもつ光記録媒体を使用する場合に、上記焦点位置を、片側から合焦可能な信号層の内、最も手前に配置されている信号層（図４の全ての場合で第一信号層）に最も近いところに合わせる方法にも利点がある。この方法は、例えば、光情報記録媒体の種別や、推奨される使用法、データの配置などの管理情報が格納された管理領域が、最も手前の信号層に配置されている場合など、光記録再生装置が最も手前の信号層に最初にアクセスする場合に、アクセスまでの所要時間を短縮する効果がある。最も手前の信号層に最初に合焦する方法には、最初の合焦までに、数えるべきフォーカス信号のＳ字の数が最小になるため、数え間違いが起こりにくいという利点もある。このときに、本実施形態の光記録再生装置は、最も手前の信号層に合焦する時のフォーカスサーボの初期条件を記憶しておき、その条件を使用する。これにより、チルトサーボ開始後、ギャップを記録再生状態の量に調整すれば、速やかにフォーカスサーボを開始することができるという効果がある。
【００４９】
なお、「状態Ａ」とは直接関係しないが、複数の信号層をもつ光記録媒体を使用する場合、合焦する信号層の表面からの距離に応じて、チルトサーボの光学ゲインが変わる。したがって、それを相殺するように、チルトサーボ回路の電気的な回路ゲインを変更すると、チルトサーボを安定化できるという効果もある。このとき、より奥の信号層に合焦するほど、光学ゲインが大きくなるため、回路ゲインを下げるのが好ましい。
以上、本実施形態に係る光記録再生方法及び光記録再生装置について、詳細に述べた。
【００５０】
＜第１実施形態の効果＞
本実施形態の光記録再生方法及び装置によれば、複数の光源を用いず、簡易な構成を有しながら、チルトサーボ開始時にＳＩＬと光記録媒体が衝突することを回避できる。また、複数の信号層を持つ光記録媒体上の情報へのアクセス時間を短縮することができる。
【００５１】
（第２実施形態）
＜光記録媒体＞
以下に、本発明の第２実施形態に係る光記録媒体について、説明する。
上述した第１実施形態に係る光記録再生方法及び光記録再生装置は、ＳＩＬ光学系で記録再生可能である光記録媒体全般に対して大きな効果を有する。しかし、本実施形態の光記録媒体は、少なくとも次の二つの特徴を併せ持つことで、より好適に第１実施形態の光記録再生方法及び光記録再生装置に用いることができる。
第一に、光記録再生側の出射面からの距離が「状態Ａ」で好適な焦点位置のオフセット量Ａと実質的に一致する位置に、少なくとも一つの信号層を有する。これにより、本実施形態の方法の「状態Ａ」において、焦点位置のオフセット量Ａをこの信号層の深さに合わせた状態で、チルトサーボを安定的に開始することができる。さらにその場合、ギャップを記録再生状態の量に変更するだけで、焦点位置を信号層と実質的に同じ深さに配置することができるため、速やかにフォーカスサーボを開始することができる。
【００５２】
次に、信号層を配置すべき深さについて説明する。先述の通り、本実施形態の記録再生方法及び装置の効果はＤｏの範囲によるところが大きいが、そのときの焦点位置のオフセット量Ａは対物レンズの絞り角αに応じて変化する。ここで、αは、製造上の困難さと実現可能な記録密度との兼ね合いで、５０度〜７５度の間で設計するのが現実的である。
図８は、αを５０度、６０度、７５度とした場合の出射面の直径Ｄｏと焦点位置のオフセット量Ａとの関係を計算したものである。この結果から、第１実施形態の記録再生方法及び装置の効果を特に大きく発揮させるには、オフセット量Ａは、０．９μｍ以上３８μｍ以下が好ましく、３．３μｍ以上２１μｍ以下がより好ましいことがわかる。
【００５３】
このことから、つまり、本実施形態の光記録媒体は、出射面からの距離が、０．９μｍ以上３８μｍ以下、より好ましくは３．３μｍ以上２１μｍ以下となる位置に、少なくとも一つの信号層を有する。これにより、速やかにフォーカスサーボを開始することを可能とし、光記録媒体の情報へアクセス時間を短縮させる効果がある。信号層の位置が上記の範囲から僅かに外れた場合も、本実施形態の効果が全くないわけではない。
【００５４】
第二に、本実施形態の光記録媒体は、表面の傾きθが、θ＜ａｒｃｓｉｎ（λ／Ｄ）を満たす引き込み領域が、一周に渡って半径方向に２０μｍ以上の幅を持つように形成されている。これにより、「状態Ａ」において、ギャップがλ／２となるまでＳＩＬを近づけても衝突の可能性を非常に小さく保つことができる。ここで、引き込み領域が一周に渡って半径方向に２０μｍ以上の幅を持つことで、光記録再生装置は光記録媒体の情報にアクセスすることなく、容易に引き込み領域に辿り着くことが可能となる。なお、θ＜ａｒｃｓｉｎ（λ／２Ｄ）を満たすように形成すれば、ギャップがλ／４となるまでＳＩＬを近づけても衝突の可能性を非常に小さく保つことができるため、さらに好ましい。
【００５５】
なお、引き込み領域とは、光記録媒体においてフォーカスの引き込みが行われる領域である。本実施形態においては、例えば、記録再生装置が最初にアクセスする、管理情報が格納された管理領域であってもよい。
上記の特徴を持つ本実施形態の光記録媒体は、さらに以下の特徴を持つことで更なる効果を発揮する。
【００５６】
本実施形態の光記録媒体は、信号層の引き込み領域の奥に位置する領域に、その信号層の識別を可能とする識別子が記録されている識別領域を有する。これにより、焦点がその信号層、またはその近傍に位置する際に、その信号層を識別することが可能となる。
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、本実施形態の光記録媒体の断面の例を用いて、引き込み領域と識別領域の位置関係の一例を示す。識別領域は、光記録媒体の半径方向の幅において、引き込み領域と実質的に一致するか、引き込み領域よりも大きくなるように形成される。これにより、引き込み領域においてフォーカス引き込みがなされれば、識別領域の情報を確実に読むことができる。
【００５７】
なお、識別子は、ピット列や、溝の蛇行などの形状として記録されているのが好ましく、その再生信号のＳ／Ｎ比を、主データの再生信号のＳ／Ｎ比よりも大きくしておくことで、フォーカスサーボが駆動していない状態でも読み取れるようにしておくとよい。例えば、ピット列や溝の蛇行の基本周期を、主データの記録に使われるピットやマークの内で最短のものの長さの１０倍以上とすれば、比較的容易に読み取ることができる。
【００５８】
ここで、主データとは、ユーザが利用可能な情報で、光記録媒体の記憶容量の大半を占めるものである。
なお、識別領域は全ての信号層になくとも良く、例えば、最も奥の信号層のみに形成し、その識別子を読み取った場合に、フォーカスオフセットをそれ以上大きくしないようにするなどの利用法もある。
【００５９】
また、本実施形態の光記録媒体は、信号層の引き込み領域の奥に位置する領域に、管理領域が設けられていてもよい。
ここで、管理領域とは、推奨される使用法、データの配置などの管理情報が格納された領域である。これにより、引き込み領域でフォーカスサーボを駆動後、半径方向に移動することなく、または、最小限の移動量で、速やかに管理情報にアクセスすることが可能となる。引き込み領域と管理領域との半径方向の位置関係は、引き込み領域と識別領域の位置関係と同様でよい。なお、管理領域は全ての層に配置する必要はない。
【００６０】
また、管理領域は、最初に合焦されるべき信号層に配置されているのが以下の点で好ましい。管理領域を最も奥の信号層に配置しておけば、「状態Ａ」での焦点位置のオフセットを大きくした状態で、アクセス時間を短縮しやすいという利点がある。一方、最も手前の信号層に配置しておけば、合焦までに、数えるべきフォーカス信号のＳ字の数が最小になるため、数え間違いが起こりにくいという利点もある。
【００６１】
以下、本実施形態の光記録媒体の製造方法の例を示す。
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、中心穴をもつ円盤形状をした本実施形態の光情報記録媒体の例を示したものである。基板１００１には、各種ガラスや金属、シリコン、ポリカーボネート、オレフィン、ＰＭＭＡなど、平面を形成できる種々の材料を用いることができる。ただし、後述の理由から、基板１００１は、中間層１００２や保護層１００３との屈折率の差が大きいほどより好ましい。
【００６２】
ここで、ＳＩＬ用の光記録媒体では、保護層や中間層の屈折率は高いほうが記録密度を上げやすい。したがって、保護層や中間層と基板との屈折率差を大きくするために、基板に比較的屈折率の低い材料を用いるのが好ましい。また、製造コストの観点からは、プラスチック材料が好ましい。
以上の観点から、例えば、基板１００１には、ポリカーボネートやオレフィン、ＰＭＭＡなどを用いることが特に好適である。この基板上に、射出成形や、熱転写などの方法で凹凸パターンを形成し、その上に、スパッタや、蒸着、スピンコートなどの方法を用いて、一層以上の記録材料を形成し、第二信号層１００４を形成する。なお、再生専用の光記録媒体を作成する場合は、記録材料の代わりに、反射材料のみを形成してもよい。
【００６３】
次に、中間層１００２の形成方法を説明する。
まず、スピンコート法や、スクリーン印刷、インクジェット印刷などの方法で、中間層となる液体の樹脂を塗布する。ＳＩＬ用の光記録媒体では、ＤＶＤやＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃなどの従来の光記録媒体に比べ、対物レンズのＮＡが遥かに大きくなり、焦点深度が浅くなるとともに、従来の数万分の１となる数十ｎｍ程度の非常に小さなギャップを安定的に保つ必要がある。したがって、中間層や後述する保護層などの厚み精度を非常に高くしなければならず、液体の樹脂の塗布でこの精度を実現するのは容易ではない。特に同一半径の一周内の厚み変動が大きいと、安定した記録再生が非常に困難になるという課題がある。一周内の厚み変動を小さくするという観点では、先にあげた塗布方法の中では、スピンコート法が最も適しているので、この方法を用いるのが好ましい。
【００６４】
しかしながら、スピンコート法には、塗布厚みが１０μｍ以下となると以下に述べる新たな課題が発生することがわかった。
スピンコート法では樹脂を遠心力で延伸するため、内周部分の塗布厚みが薄くなる傾向がある。特に光ディスクのように中心穴のある形状の場合、そのままでは中心に塗布することができないために、その傾向が顕著となり、必要な厚み分布を達成するのが非常に困難である。その対策として、図１１（ａ）に示したようなキャップ１１０１や、図１１（ｂ）に示したようなボス１１０２などの中心穴を塞ぐものを用いて、中心軸に近い位置により樹脂を滴下する方法が提案、実用化されている。
【００６５】
ところが、塗布厚みが１０μｍ以下、特に５μｍ以下となると、キャップ端面１１０３やボス端面１１０４のわずかな段差によっても塗布時の樹脂の流れが非常に大きな影響を受け、図１１（ｃ）に示したようなそれらの端面を起点とした放射状の厚み変動が大きく発生してしまうことがわかった。この課題を解決すべく、本実施形態の光記録媒体は、以下の方法で作成した。
【００６６】
まず、図１２（ａ）に示したように、基板の内周部になだらかな窪み１２０１をドーナツ状に作り、樹脂をためられる構造とする。この構造により、キャップやボスがなくとも内周部分の塗布厚みが薄くなりにくくする。窪みの深さ１２０５は、所望塗布厚みの３０倍以上とすると効果が大きくなった。また、樹脂の滴下後、延伸が始まるまでの間に樹脂が広がる領域全体渡って、傾きが連続的に変化する必要がある。いずれかの場所に不連続な傾きの変化があると、キャップやボスの端面で発生したのと同様な放射状の厚み分布が発生する。少なくとも、窪みの外端１２０２部分の傾きは連続的に変化させる必要があり、窪みの内部、窪みの内端１２０３などについては、樹脂に覆われない部分には傾きが不連続に変化する部分があってもよい。これにより従来の方法よりも塗布厚みに均一性は向上した。
【００６７】
ところが、この方法では、半径方向の厚み変動は改善したが、周方向の厚み変動が、１００ｎｍを越えてしまうことがある。これは、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃなどの従来のファーフィールド光学系を利用する光記録媒体では問題とはならないが、ＳＩＬ用の光記録媒体にとっては大きな課題である。この周内厚み変動について調べた結果、図１２（ｂ）に示した、樹脂の滴下領域の内周端１２０４の形状が大きく影響していることが判明した。
【００６８】
そこで、図１３（ａ）に示したように窪み１２０１よりも中心側に同心円状の樹脂止め１３０１を形成した基板を用いて塗布を行った。図１３（ｂ）に示したように、樹脂の滴下領域の内周端を樹脂止め外端１３０２と同心円状にしたところ、平均３．０μｍの塗布を行った場合でも周内の厚み変動を２０ｎｍ以下と劇的に小さくすることができた。また、図１３（ａ）に示したように、樹脂止め外端から内周側に盛り上がった状態に樹脂を滴下することにより、半径方向の厚み分布についても、内周部が薄くなる傾向を改善することが可能であった。樹脂止めの形状としては、窪みよりも中心側に位置し、傾きが不連続に変化していればよい。また、図１４（ａ）に示したように、窪みから樹脂止めへの傾きの変化γが４５度以上であるのが好ましく、９０度以上がより好ましい。さらに、樹脂の内周への盛り上がりを積極的に利用するには、樹脂止め内端と樹脂止め外端の距離が５０μｍ以上、より好ましくは１００μｍ以上離れているのが良い。
なお、これらは、必要な条件ではない。
【００６９】
本実施形態の樹脂止めの例としては、図１４（ｂ）のように凸状に形成されていても良いし、図１４（ｃ）のように階段状に形成されていても良い。さらに、図１４（ｄ）、図１４（ｅ）のように、樹脂止め内端１３０３よりも内周側の基板と、窪みの外端１２０２よりも外周側の基板の高さが異なっていても良い。また、図１４（ｆ）のように、窪みの内端で傾きを不連続とし、γを４５度以上とした場合でも、実質的に窪みの内端が樹脂止め外端１３０２と同一となり、本実施形態の効果を得ることができる。なお、本実施形態による光記録媒体の製造工程における樹脂止めの形状は、上述の特徴を備えていればよく、図中の例の形状に限定されるものではない。また、上述の本実施形態の光情報記録媒体は、中間層、保護層などの用途や構成材料に関わらず、塗布厚みが１０μｍ以下で高精度な厚み均一性が求められる光透過層を形成するためのスピンコート法全般に大きな効果を持つ。また、窪み、樹脂止め、ともに単独で用いても、それぞれの固有の効果を発揮することができる。
【００７０】
上記光記録媒体の製造方法では、中間層樹脂を塗布した後、ピットや溝などの凹凸形状を転写するために、真空中で転写基板を中間層樹脂の上に重ねる。次に、ＵＶ照射を行い、中間層樹脂を硬化させた後、転写基板を剥離し、中間層１００２を完成させる。その後、第二信号層と同様に第一信号層を形成する。次に保護層樹脂を上記の塗布方法を用いて塗布し、ＵＶ照射を行って硬化させることで本実施形態の光記録媒体が完成される。
【００７１】
なお、ここでは、本実施形態の光記録媒体が二つの信号層を持つ場合を例に説明した。しかし、本実施形態の光記録媒体は、信号層の数を制限するものではなく、上記の製造方法の一部の工程を省略、または繰り返すことにより、信号層の数に関わらず作成することができる。
上述したように、ＳＩＬ光学系用の光記録媒体の中間層や保護層には従来にない非常に高精度の厚み均一性が求められる。したがって、液体樹脂を使って光記録媒体を作成するには、従来にない方法を用いる必要がある。本実施形態の光記録媒体における窪みや樹脂止めは、厚み均一性を向上させる良い例である。
【００７２】
これに関連して、本実施形態の光記録媒体の製造方法において、中間層や保護層と基板との屈折率差が大きい方が好ましい理由について説明する。中間層や保護層と基板との屈折率差を大きくすることにより、以下に述べる製造上の利点が得られる。
製造においては、光記録媒体の個体間の厚み変動量を小さくするために、厚みの変化をモニタリングしながら、適宜、塗布条件を微調整することが重要である。従来の光記録媒体の製造においては、図１０（ｂ）に例を示したように、信号層の記録材料や反射材料からの反射を利用して中間層や保護層の厚みを測定していた。したがって、従来の光記録媒体においては、厚みを測定できるのは信号層の上方となる測定範囲１００５のみであった。なお、ここにおける信号層とは、記録材料や反射材料が形成されている全領域のことで、必ずしも、ピットやマーク、溝などによって信号が記録されていたり、記録可能であったりする必要はない。
【００７３】
これに対して、本実施形態の光記録媒体では、保護層や中間層と基板との屈折率の差を大きくすることによって、基板と中間層、または、基板と保護膜との境界からの反射率を高めている。これにより、製造工程において変動する要素の影響をより受けやすい測定範囲１００５の外の領域で、厚み測定が可能となる。具体的には、測定範囲１００５の外の領域をモニタリングすることにより、従来の光記録媒体の場合よりも、製造工程で生じた厚み変動を早期に把握できる。その結果、従来よりも安定した品質の光記録媒体の製造が可能となる。
【００７４】
さらに、測定範囲１００５の中では厚み変化が微小な場合は、厚み変動の検出が不可能である。しかし、本実施形態の光記録媒体においては、実際に使用する際には問題となるような微小厚み変動についても、測定範囲１００５の外に要因がある場合などは、その要因を厚み変動として検知できる場合もある。
図１６は、基板の屈折率が１．５と１．６のときに、屈折率差毎に、基板と、基板に接する中間層、または、保護層との界面からの反射率を示したものである。各屈折率差は、基板と、基板に接する中間層、または、保護層との屈折率差である。反射率は、１．０％程度であれば、光記録媒体の厚み測定は十分可能である。したがって、同図から、基板の屈折率が１．５から１．６の場合、屈折率差は０．３５程度あればよいことが分かる。
【００７５】
さらに、１．５％程度の反射率があれば、ピックアップヘッドを用いた各種サーボや信号の再生も可能となる。したがって、屈折率差が０．４５程度となるように各層の材料を選べば、信号層に記録材料や反射材料を用いる必要のない非常に安価な再生専用媒体を製造することも可能となる。
上記のような屈折率差を実現するには、例えば、厚み測定用の光や記録再生光に波長４００ｎｍの光を用いた場合、基板には、屈折率１．５のＰＭＭＡや屈折率１．６のポリカーボネートなどを用いればよく、中間層や保護層には、アクリル系ＵＶ硬化樹脂にチタニアやジルコニアのフィラーを添加した物を用いればよい。
【００７６】
アクリル系ＵＶ硬化樹脂としては、屈折率１．８を超えるものが実用化されており、チタニアやジルコニアのフィラーは屈折率２．３以上のものが実用化されている。さらにフィラーの添加量は、重量パーセント濃度で７０％程度まで高めることが出来るので、屈折率２．１程度の樹脂は十分実現可能である。これらの基板材料と、アクリル系ＵＶ硬化樹脂とを組み合わせれば、両者の屈折率差を０．６程度まで大きくすることが可能である。
なお、本実施形態の光記録媒体は、上記に示した屈折率の差を実現できればよく、上記に例としてあげた材料以外を用いて製造しても、それらの屈折率差に応じた効果を発揮できる。
以上、本実施形態の光記録媒体の製造方法を説明した。
【００７７】
最後に、実際にこの方法で本実施形態の光記録媒体を試作した場合の表面の傾きを示し、同光記録媒体の引き込み領域の配置について説明する。
図１５は、二つの信号層を持つ本実施形態の光記録媒体を１０枚作製したときの、光記録媒体の表面の傾きの一周内の最大値を示したものである。二本のグラフは、１０枚の平均値に標準偏差σを加えた値と、１０枚の平均値に３σを加えた値である。１０枚の平均値にσを加えた値は、統計的に全生産量の６８％が含むことになる。もちろん、１０枚の試作結果から求めた値で統計的に十分な議論はできないが、１０枚の平均値にσを加えた値でも、製造の実現性の目安としては十分である。
【００７８】
図１５から、以下の二点が分かる。
第一に、１０枚の平均値にσを加えた値は、半径１５ｍｍから５０ｍｍまでの広い領域で、０．２度以下である。０．２度は、先述の通り、本実施形態の光記録再生方法に用いるのに好適な記録媒体としての十分条件である。したがって、この数値から、本実施形態の光記録再生方法に用いる光記録媒体は十分に製造可能であることが分かる。
【００７９】
第二に、周内最大傾きは半径に依存することから、引き込み領域を配置すべき半径を選ぶことができる。もちろん、引き込み領域は、周内最大傾きの小さい半径に配置するのが良い。半径方向の差の見やすい、１０枚の平均値に３σを加えた値を使って、比較的傾きの小さい半径を考えると、クライテリア１５０１以下となる、半径１６ｍｍ以上４３ｍｍ以下が好ましく、クライテリア１５０２以下となる、半径１７ｍｍ以上２５ｍｍ以下がより好ましいことが分かる。なお、ここで用いたクライテリア自体は特別な意味を持つものではなく、周内最大傾きが相対的に小さい半径範囲を選ぶために便宜的に用いたものである。また、本実施形態の引き込み領域は、表面の傾きが０．２度より小さい場所であれば、上記以外の場所に配置しても本実施形態の効果を得ることはできる。
【００８０】
＜第２実施形態の効果＞
本実施形態の光記録媒体によれば、チルトサーボ開始時にＳＩＬと光記録媒体が衝突することを回避できる。また、第１実施形態に係る光記録再生方法及び光記録再生装置とともに用いることによって、ＳＩＬと光記録媒体との衝突をより確実に回避できる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明の光記録再生方法、光記録再生装置、プログラム及び光記録媒体は、ＳＩＬ光学系を用いた光記録再生に有用であり、またかかる光記録再生の光記録媒体として有用である。
【符号の説明】
【００８２】
２０１    光源
２０２    コリメータ
２０３    ＰＢＳ
２０４    １／４波長板
２０５    凸レンズ
２０６    ＳＩＬ
２０７    光記録媒体
２０８    収束レンズ
２０９    ＰＤ
２０８    収束レンズ
２１０    スポット
２１１    アクチュエータ
２１２    チルト調整部
２１３    指令機構
１００１    基板
１００２    中間層
１００３    保護層
１００４    第二信号層
１００５    測定範囲
１１０１    キャップ
１１０２    ボス
１１０３    キャップ端面
１１０４    ボス端面
１２０１    窪み
１２０２    窪みの外端
１２０３    窪みの内端
１２０４    滴下領域の内周端
１２０５    窪みの深さ
１３０１    樹脂止め
１３０２    樹脂止め外端
１３０３    樹脂止め内端
１５０１    クライテリア
１５０２    クライテリア
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009116229.tif 000019
【図２】
2009116229.tif 000020
【図３】
2009116229.tif 000021
【図４】
2009116229.tif 000022
【図５】
2009116229.tif 000023
【図６】
2009116229.tif 000024
【図７】
2009116229.tif 000025
【図８】
2009116229.tif 000026
【図９】
2009116229.tif 000027
【図１０】
2009116229.tif 000028
【図１１】
2009116229.tif 000029
【図１２】
2009116229.tif 000030
【図１３】
2009116229.tif 000031
【図１４】
2009116229.tif 000032
【図１５】
2009116229.tif 000033
【図１６】
2009116229.tif 000034
【国際調査報告】
2009116229.tif 000035
2009116229.tif 000036
2009116229.tif 000037
2009116229.tif 000038
2009116229.tif 000039
2009116229.tif 000040
2009116229.tif 000041