(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入射面側に配置されたＰＲＭＬ識別方式によって再生される、記録再生型のＬ１情報記録層と、前記光入射面側から最も遠くＰＲＭＬ識別方式によって再生される、記録再生型のＬ０情報記録層と、を備え、
前記Ｌ１情報記録層にレーザー光を照射する際に、前記光入射面に入射される入射光と前記入射面から放出される反射光に基づくＬ１層反射率をＲ１とし、前記Ｌ０情報記録層にレーザー光を照射する際に、前記光入射面に入射される入射光と前記入射面から放出される反射光に基づくＬ０層反射率をＲ０とした場合に、
Ｒ１とＲ０の合計が１０％以下となり、
Ｒ０は２％以上となり、且つ、
０．６５＞（Ｒ１−Ｒ０）／（Ｒ１＋Ｒ０）＞０．２５
となることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
請求項１において、前記Ｌ０情報記録層の光透過率は略零となることを特徴とする光記録媒体。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記Ｌ１情報記録層及び前記Ｌ０情報記録層の記録膜材料は相変化材料であることを特徴とする光記録媒体。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記Ｌ１情報記録層及び前記Ｌ０情報記録層は、前記光入射面から１０５μｍ以内の距離に積層されていることを特徴とする光記録媒体。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記レーザー光の許容波長λが４００〜４１０ｎｍ、前記レーザー光を照射するための対物レンズの許容開口数ＮＡが０．７〜０．９であることを特徴とする光記録媒体。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記Ｌ１情報記録層及び前記Ｌ０情報記録層に記録される最小記録マーク長が１３０ｎｍ以下であることを特徴とする光記録媒体。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記Ｌ１情報記録層及び前記Ｌ０情報記録層は、拘束長４のＰＲ等化処理となるＰＲＭＬ識別方式による再生を許容することを特徴とする光記録媒体。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか記載の光記録媒体と、
波長λが４００〜４１０ｎｍとなるレーザー光を照射するレーザー光源と、
開口数ＮＡが０．７〜０．９であって、前記レーザー光を集光して前記光記録媒体に照射する対物レンズと、
前記レーザー光の反射光を受光して電子信号に変換する光電変換装置と、
ＰＲ等化処理の拘束長が４であって、前記電気信号に基づいてＰＲＭＬ識別方式によって信号を再生するＰＲＭＬ処理装置と、
を備えることを特徴とする光記録再生システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の情報記録層を有する光記録媒体、及びこの光記録媒体を記録再生する光記録再生システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディジタル動画コンテンツの視聴や、ディジタルデータの記録のために、ＣＤ−ＤＡ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋／−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどの光記録媒体が広く利用されている。一方、この種の光記録媒体に要求される記録容量は年々増大してきており、その要求に対応する為に、大容量の動画やデータを収録できる、いわゆる次世代型光ディスクの商品化が始まっている。次世代型光ディスクは、記録再生に用いるレーザー光の波長を４０５ｎｍと短くすることで記録容量の増大を図っている。
【０００３】
例えば、次世代型ＤＶＤ規格の一つであるＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（ＢＤ）規格では、対物レンズの開口数を０．８５に設定することで、１つの記録層に対して２５ＧＢもの記録再生を可能にしている。
【０００４】
ところで、動画やデータの容量は今後益々増大することが予想されている。従って、この情報記録層を２層化し、合計５０ＧＢの容量を達成する技術が実現されている。また、更なる多層化を目指した技術開発も行われており、４層構造（１００ＧＢ）、６層構造（１５０ＧＢ）等を目指した多層化技術が報告されている。
【０００５】
また一方では、線記録密度を増大させることで、一層当たりの記録容量を増大させる方法も検討されている。この場合、レーザー光の波長をλ、対物レンズの開口数をＮＡとした場合、（λ／ＮＡ）／４以下の記録マークとスペースが変調信号中に連続すると、この記録マークとスペース列の再生信号の振幅が略零になってしまうという、いわゆる再生限界が存在する。
【０００６】
再生限界の問題を解決する技術として、ＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）識別方式が知られている。このＰＲＭＬ識別方式は、光記録再生時に検出された電気的なアナログ信号に基づいて、情報記録層に記録されている２値データを推測する。このＰＲＭＬ識別方式では、再生特性に応じたＰＲ（Ｐａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）の参照クラス特性（拘束長）を適宜選択する。この拘束長は、対象となる記録マークを再生するレーザービームスポットが、この記録マークに隣接する記録マークの影響（光学干渉）をどの程度を受けるか、即ち、隣接する記録マーク／スペースの状態に再生信号出力がどの程度拘束されるかを考慮して決定される。
【０００７】
例えば、非特許文献１に記載されているように、拘束長５のＰＲＭＬ識別とは、対象となる記録マークの符号ビット「１」を再生する際に、隣接する符号ビットを含めた全５ビットを拘束する（影響を受ける）ことを想定しており、この結果、再生応答波形が系列「１２２２１」で表現されることを前提に、等化・復号化していくことを意味している。
【０００８】
従って一般的に拘束長を大きく設定すれば、再生対象となる記録マークを基準とし、より離れた場所にある記録マークの光学干渉も計算に含めることが可能となる。この結果、実際の出力波形に近い波形に等化することが可能になり、精度の高い復号が可能となる。
【非特許文献１】東芝レビュー  Vol.60 No.1 p25-p28 2005
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしなたら、拘束長を長くするほど、計算回路規模が指数的に増大することから、実用的な演算処理成果が得られる範囲内の最大となる拘束長を選択しなければならないという問題があった。また、実用的な範囲内であっても、その中で最も高次の拘束長を採用することになるため、演算が膨大になり、新たなＬＳＩの設計やシステムの大幅な変更を余儀なくされるという問題があった。
【００１０】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、現行の光記録再生システムを大幅に変更することなく、線記録密度を増大させても、十分なマージン特性を備えた複数層の光記録媒体、及び光記録再生システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らの鋭意研究により、上記目的は以下の手段によって達成される。
【００１２】
（１）  光入射面側に配置されたＰＲＭＬ識別方式によって再生される、記録再生型のＬ１情報記録層と、前記光入射面側から最も遠くＰＲＭＬ識別方式によって再生される、記録再生型のＬ０情報記録層と、を備え、前記Ｌ１情報記録層にレーザー光を照射する際に、前記光入射面に入射される入射光と前記入射面から放出される反射光に基づくＬ１層反射率をＲ１とし、前記Ｌ０情報記録層にレーザー光を照射する際に、前記光入射面に入射される入射光と前記入射面から放出される反射光に基づくＬ０層反射率をＲ０とした場合に、Ｒ１とＲ０の合計が１０％以下となり、Ｒ０は２％以上となり、且つ、０．６５＞（Ｒ１−Ｒ０）／（Ｒ１＋Ｒ０）＞０．２５となることを特徴とする光記録媒体。
【００１４】
（２）上記（１）において、前記Ｌ０情報記録層の光透過率は略零となることを特徴とする光記録媒体。
【００１５】
（３）上記（１）又は（２）において、前記Ｌ１情報記録層及び前記Ｌ０情報記録層の記録膜材料は相変化材料であることを特徴とする光記録媒体。
【００１６】
（４）上記（１）乃至（３）のいずれかにおいて、前記Ｌ１情報記録層及び前記Ｌ０情報記録層は、前記光入射面から１０５μｍ以内の距離に積層されていることを特徴とする光記録媒体。
【００１７】
（５）上記（１）乃至（４）のいずれかにおいて、前記レーザー光の許容波長λが４００〜４１０ｎｍ、前記レーザー光を照射するための対物レンズの許容開口数ＮＡが０．７〜０．９であることを特徴とする光記録媒体。
【００１８】
（６）上記（１）乃至（５）のいずれかにおいて、前記Ｌ１情報記録層及び前記Ｌ０情報記録層に記録される最小記録マーク長が１３０ｎｍ以下であることを特徴とする光記録媒体。
【００１９】
（７）上記（１）乃至（６）のいずれかにおいて、前記Ｌ１情報記録層及び前記Ｌ０情報記録層は、拘束長４のＰＲ等化処理となるＰＲＭＬ識別方式による再生を許容することを特徴とする光記録媒体。
【００２０】
（８）上記（１）乃至（７）のいずれか記載の光記録媒体と、波長λが４００〜４１０ｎｍとなるレーザー光を照射するレーザー光源と、開口数ＮＡが０．７〜０．９であって、前記レーザー光を集光して前記光記録媒体に照射する対物レンズと、前記レーザー光の反射光を受光して電子信号に変換する光電変換装置と、ＰＲ等化処理の拘束長が４であって、前記電気信号に基づいてＰＲＭＬ識別方式によって信号を再生するＰＲＭＬ処理装置と、を備えることを特徴とする光記録再生システム。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、多層構造の光記録媒体において線記録密度を高めても、信号品質を高めることができるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２３】
図１（Ａ）には、本発明の実施形態に係る光記録媒体１が示されている。この光記録媒体１は外形が約１２０ｍｍ、厚みが約１．２ｍｍとなる円盤状の媒体である。図１（Ｂ）に拡大して示されるように、光記録媒体１は、基板１０と、Ｌ０情報記録層２０と、スペーサー層３０と、Ｌ１情報記録層２２と、カバー層３６と、ハードコート層３８がこの順に積層されており、情報記録層が２層構造となっている。
【００２４】
スペーサー層３０、カバー層３６及びハードコート層３８は、全て光透過性を有しており、外部から入射されるレーザー光を透過するようになっている。この結果、ハードコート層３８の光入射面３８Ａから入射されるレーザー光Ｚを用いれば、Ｌ０〜Ｌ１情報記録層２０、２２に対する情報の記録・再生が可能となる。
【００２５】
Ｌ１情報記録層２２は、光記録媒体１の光入射面３８Ａに近い側の情報記録層となり、Ｌ０情報記録層２０は、光入射面３８Ａから２番目に遠い情報記録層となる。各情報記録層２０、２２の記録容量は３０ＧＢである。なお、情報記録層毎に記録容量を異ならせることも可能である。
【００２６】
基板１０は、厚さ約１．１ｍｍのとなる円盤状の部材であり、その素材として例えば、ガラス、セラミックス、樹脂等の種々の材料を用いることができる。ここではポリカーボネート樹脂を用いている。なお、樹脂としてはポリカーボネート樹脂以外にも、オレフィン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂等を採用することも出来る。中でも加工や成型の容易性から、ポリカーボネート樹脂やオレフィン樹脂が好ましい。また、基板１０における情報記録層側の面には、用途に応じて、グルーブ、ランド、ピット列等が形成される。
【００２７】
スペーサー層３０は、Ｌ０情報記録層２０とＬ１情報記録層２２の間に積層されており、これらの間を離間させる機能を有する。スペーサー層３０の光入射面３８Ａ側表面には、グルーブ（ランド）、ピット列等が形成される。スペーサー層３０の材料は様々なものを用いることが出来るが、既に述べたように、レーザー光Ｚを透過させる為に光透過性材料を用いる必要がある。例えば、紫外線硬化性アクリル樹脂を用いることも好ましい。
【００２８】
この光記録媒体１では、スペーサー層３０の厚みが２５μｍに設定されている。また、ハードコート層３８の厚みは２μｍ、カバー層３６の厚みは７３μｍに設定されている。この結果、この光記録媒体１では、Ｌ０情報記録層２０、Ｌ１情報記録層２２の双方が、光入射面３８Ａから１０５μｍ未満に配置される。特にＬ１情報記録層２２は、光入射面３８Ａから８０μｍ以下に設定されている。
【００２９】
Ｌ０、Ｌ１情報記録層２０、２２はデータを保持する層である。データの保持形態としては、予めデータが書き込まれており書換が不能な再生専用型や、利用者による書き込みが可能な記録型があり、ここでは記録型を採用している。データの保持形態が記録型の場合、詳細には、一度データを書き込んだエリアに再度データの書き込みが出来ない追記型と、データを書き込んだエリアに対してデータを消去し、再度書き込みが可能な書換型があるが、ここでは書換型を採用している。なお、情報記録層２０、２２において、データの保持形態を互いに異ならせることも可能である。
【００３０】
Ｌ０、Ｌ１情報記録層２０、２２のデータ保持形態が書換型である場合、Ｌ０、Ｌ１情報記録層２０、２２の材料として相変化材料が用いられる。後述する光記録再生システムを用いて、相変化材料の加熱量と冷却速度を適宜制御すると、情報記録層２０、２２に結晶化領域とアモルファス領域が選択的に作り出される。この結晶化領域とアモルファス領域の反射率が互いに異なる性質を利用して、Ｌ０、Ｌ１情報記録層２０、２２に記録マークが形成される。また、この相変化材料は、一旦、記録マークが形成された後でも、再び、レーザー光Ｚを照射することで結晶化状態とアモルファス状態を適宜作り出すことができるという性質がある。この結果、Ｌ０、Ｌ１情報記録層２０、２２に記録マークが可逆的に形成され、データの消去及び再記録が可能となる。
【００３１】
なお、グルーブは、データ記録時におけるレーザー光Ｚのガイドトラックとしての役割を果たし、このグルーブに沿って進行するレーザー光Ｚのエネルギー強度が変調される事によって、グルーブ上の情報記録層２０、２２に記録マークが形成される。
【００３２】
Ｌ０情報記録層２０に対して十分なレーザー光Ｚを照射するためには、Ｌ１情報記録層２２に高い光透過性が要求される。従って、Ｌ１情報記録層２２は、膜厚を小さくすることで、光透過性と光反射特性の双方の特性を併せ持つようにする。一方、Ｌ０情報記録層２０は、できる限り高い反射率が要求されるので、膜厚を大きくすることで、光透過率が略零となるようにする。
【００３３】
更に本実施形態では、Ｌ１情報記録層２２の光反射率をＲ１（以下、Ｌ１層反射率Ｒ１という）、Ｌ０情報記録層２０の光反射率をＲ０（以下、Ｌ０層反射率Ｒ０という）とした場合に、０．６５＞（Ｒ１−Ｒ０）／（Ｒ１＋Ｒ０）＞０．２５となるように設定されている。また、Ｌ０層反射率Ｒ０は２％以上となるように設定される。
【００３４】
なお、このＬ１層反射率Ｒ１は、具体的に、Ｌ１情報記録層２２にレーザー光Ｚを照射する際に、光入射面３８Ａに入射される入射光と、同入射面３８Ａから放出される反射光の比率を意味する。同様に、このＬ０層反射率Ｒ０は、Ｌ０情報記録層２０にレーザー光Ｚを照射する際に、光入射面３８Ａに入射される入射光と、同入射面３８Ａから放出される反射光の比率を意味する。
【００３５】
また、上記（Ｒ１−Ｒ０）／（Ｒ１＋Ｒ０）は、いわゆる反射率比を意味しており、Ｌ１層反射率Ｒ１とＬ０層反射率Ｒ０の差が大きいほど、反射率比が大きくなり、Ｌ１層反射率Ｒ１とＬ０層反射率Ｒ０の差が小さいほど、反射率比が小さくなる。なお、この反射率比が大きくなると、サーボ、ＲＦの信号処理系におけるゲイン調整等の制御が個々に必要となる。そのため、一般的には反射率比は小さい方が好ましいと考えられている。
【００３６】
既に述べたように各情報記録層２０、２２の記録容量は３０ＧＢに設定される。この記録容量は、記録領域（面積）の大きさと線記録密度の大きさの組み合わせによって決定されるが、各情報記録層２０、２２の記録領域（面積）には限界があるため、通常、線記録密度を高めることで容量を増大させる。
【００３７】
線記録密度は、レーザー光Ｚが情報記録層２０、２２を移動する単位距離中に、どの程度のデータ量を記録・保持させることができるか否か、換言すると、記録・再生タイミングを決定する単位クロック（時間）中にレーザー光Ｚがどの程度移動するか否かによって決定される。例えば、光記録媒体１とレーザースポットとの相対的な速度をＣＬＶ、チャネルクロック周波数をｆとした場合、クロック周期Ｔ（＝１／ｆ）の間に、レーザースポットに対して情報記録トラックが横切る距離Ｗは、ＣＬＶ／ｆとなる。この距離Ｗが小さいほど、線記録密度が高いことを意味する。従って、線記録密度を高めるためには、チャネルクロック周波数（ｆ）を高めるか、または、線速度（ＣＬＶ）を遅くすることが必要である。
【００３８】
この光記録媒体１が許容する条件値として、１倍速の場合、レーザー光の波長λが４００ｎｍ〜４１０ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡが０，７〜０．９、線速ＣＬＶが４．２４ｍ／ｓ以下、周波数は６６ＭＨｚ以上となっている。これにより、少なくとも２９ＧＢ以上、望ましくは３０ＧＢ以上の記録容量となる。なお、２倍速の場合は、線速、周波数共に２倍に設定されることになる。
【００３９】
更に、変調信号（１，７）ＲＬＬ、最小記録マークを２Ｔマーク、最小スペースを２Ｔスペースとすると、最小記録マーク及び最小スペースの長さは２Ｗ＝２ＣＬＶ／ｆとなる。２９ＧＢ以上を実現するには、最小記録マーク長が１３０ｎｍ以下であることが好ましい。本発明者らの研究によると、記録マークの長さが、１．１×（λ／４）／ＮＡ以下となると、振幅が小さくなってジッタレベルによる２値判定では信号を検出できない状態となる。例えば、波長λが４０５ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡが０．８５の場合、記録マーク長が１３１ｎｍ以下だと再生できない。そこで本実施形態では、後述するＰＲＭＬ処理装置を用いることで、再生を可能にしている。
【００４０】
図２には、この光記録媒体１に情報を記録・再生するための光記録再生システム１００の構成が示されている。この光記録再生システム１００は、記録及び再生に利用するレーザー光Ｚを発生させるレーザー光源１０２、レーザー光源１０２を制御するレーザーコントローラ１０４、レーザー光Ｚを光記録媒体１に導く光学機構１０６、レーザー光Ｚの反射光を検出する光検出装置１０８、この光検出装置１０８の検出情報を、ＰＲＭＬ識別方式で復号するＰＲＭＬ処理装置１１０、光記録媒体１を回転させるスピンドルモータ１１２、スピンドルモータ１１２を回転制御するスピンドルドライバ１１４、光検出装置１０８から送信された電気信号に基づいてフォーカスエラー（ＦＥ）を検出し、このフォーカスエラーを利用してレンズ駆動コイル１０６Ｂをフォーカス方向（光軸方向）に駆動制御するフォーカスコントローラ１１３、光検出装置１０８から送信された電気信号に基づいてトラッキング誤差を検出し、このトラッキング誤差を利用してレンズ駆動コイル１０６Ｂをトラッキング方向に駆動制御するトラッキングコントローラ１１５、特に図示しないＣＰＵ（中央演算装置）との間で記録データや復号後の再生データのやり取りを行う信号処理装置１１６を備える。
【００４１】
レーザー光源１０２は半導体レーザーであり、レーザーコントローラ１０４によって制御されてレーザー光Ｚを発生させる。光学機構１０６は、対物レンズや偏光ビームスプリッタを備え、レーザー光Ｚの焦点を情報記録層に適宜合わせることが可能となっている。なお、偏光ビームスプリッタは、情報記録層の反射光を取り出して光検出装置１０８に導く。光検出装置１０８はフォトディテクタであり、レーザー光Ｚの反射光を受光して電気信号に変換し、再生信号としてＰＲＭＬ処理装置１１０、フォーカスコントローラ１１３、トラッキングコントローラ１１５に出力する。ＰＲＭＬ処理装置１１０では、この再生信号を復号化し、復号化された２値の識別信号を信号処理装置１１６に出力する。
【００４２】
更にこの光記録再生システム１００では、光記録媒体１の要求に対応して、レーザー光Ｚの波長λが４００〜４１０ｎｍに設定されている。また、光学機構１０６における対物レンズ１０６Ａの開口数ＮＡは０．７〜０．９に設定されている。詳細に、レーザー光Ｚの波長λは４０５ｎｍ、対物レンズ１０６Ａの開口数ＮＡは０．８５に設定されている。また、この光記録再生系のクロック周波数ｆは、６６ＭＨｚに設定されており、スピンドルドライバ１１４によって回転制御される光記録媒体１の線速度ＬＶは４．２４ｍ／ｓ以下、好ましくは４．１ｍ／ｓ以下に設定されている。なお、本実施形態では１倍速による記録・再生について説明するが、２倍速以上によって記録・再生を行うようにしてもよい。
【００４３】
光記録媒体１に情報を記録するには、記録パワーによってレーザー光源１０２からレーザー光Ｚを発生させ、ビームスポットを光記録媒体１のＬ０、Ｌ１情報記録層２０、２２に照射する。一方、光記録媒体１の情報再生を開始するには、所定の再生パワーによってレーザー光源１０２からレーザー光Ｚを発生させ、このレーザー光Ｚを光記録媒体１のＬ０、Ｌ１情報記録層２０、２２に照射して再生する。レーザー光Ｚは、Ｌ０、Ｌ１情報記録層２０、２２で反射されて光学機構１０６を介して取り出され、光検出装置１０８で実際の再生信号（以下、実信号という）となる。光記録再生のいずれにしろ、レーザー光ＺはＬ０、Ｌ１情報記録層２０、２２で反射され、光検出装置１０８で電気信号となる。
【００４４】
次に、ＰＲＭＬ処理装置１１０及びＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）識別方式について説明する。ＰＲＭＬ識別方式では、再生特性に応じたＰＲ（Ｐａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）の参照クラス特性を適宜選択する。本実施形態では、ＰＲの参照クラス特性として拘束長４（１，２，２，１）特性を選択する。拘束長４（１，２，２，１）の特性とは、符号ビット（チャネルピット）「１」に対する再生応答が、この符号ビット「１」を含む隣接４ビットを拘束すると共に、この再生応答波形が系列「１２２１」で表現できることを意味している。実際に記録されている各種符号ビットの再生応答は、この系列「１２２１」の畳込み演算によって形成されると推定する。例えば、符号ビット系列００１００００に対する応答は００１２２１０となる。同様に符号ビット系列０００１０００に対する応答は０００１２２１となる。従って、符号ビット系列００１１０００の応答は、上記２つ応答の畳み込み演算となり、００１３４３１となる。符号ビット系列００１１１０００の応答は００１３５５３１となる。このように、拘束長４（１，２，２，１）の特性の場合、畳み込み演算で得られる応答は、０〜６までの７レベルとなる。
【００４５】
ＰＲのクラス特性によって得られる上記応答は、理想的な状態を仮定したものである。この意味で上記応答は理想応答と呼ばれている。勿論、実際の応答には雑音が含まれているので、この理想応答に対してずれが生じる。従って、雑音を含む実際の応答と、予め想定されている理想応答を比較して、その差（距離）が最も小さくなるような理想応答を選択し、この理想応答から復号化信号（識別信号）を得る。これをＭＬ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）識別という。
【００４６】
ＭＬ識別では、例えば、理想応答と実際の応答（等化処理後の応答）の差を算出するものとしてユークリッド距離を用いる。実際の応答系列Ａ（＝Ａ０，Ａ１，・・・，Ａｎ）と理想応答系列Ｂ（＝Ｂ０，Ｂ１，・・・，Ｂｎ）間のユークリッド距離Ｅは、Ｅ ＝ √｛Σ（Ａｉ − Ｂｉ）２｝で定義される。従って、実際の応答と、予め想定された複数種類の理想応答を、このユークリッド距離を用いて比較して順位付けし、最も小さいユークリッド距離となる理想応答（これを最尤理想応答という）を選択する。
【００４７】
なお、このＰＲＭＬ識別方式に基づいて復号化処理を行うＰＲＭＬ処理装置１１０は、図３に示されるように、Ａ／Ｄ変換器１１０Ａ、ＰＲ等化器１１０Ｂ、ＭＬ復号器１１０Ｃを備える。Ａ／Ｄ変換器１１０Ａでは、光検出装置１０８で検出された電気的なアナログ信号をデジタル信号に変換して再生信号とする。また、ＰＲ等化器１１０Ｂでは、この再生信号を、ある基準位置からのクロック周波数に対応させてサンプリングする。このサンプリングによって得られる実信号の波形レベルは、光記録媒体１に用いる材料の物理・化学的な特性や記録ストラテジの影響により記録マークが歪んだりするため、非整数値となる。従って、このＰＲ等化器１１０Ｂでは、非整数値の電圧レベルを、参照するＰＲ参照クラス特性の各レベルにいずれかに近づかせるように等化処理を行う。ここでは、ＰＲ参照クラスが拘束長４（１，２，２，１）であるので、理想応答は７レベルに分布し、ＰＲ等化器１１０Ｂにおいて、再生信号を等化処理するために必要な等化係数（Ｔａｐ係数）は７種類（７タップ）存在する。
【００４８】
ＭＬ復号器１１０Ｃは、ここではビタビ復号器が用いられており、ＰＲ等化器１１０Ｂで等化処理された信号から、最尤理想応答を選択して識別信号を得る。具体的には、等化処理後の信号と、想定されるすべての理想応答との差（ユークリッド距離）を算出し、この差が最小となる理想応答を選択する。
【００４９】
本実施形態の光記録媒体１及び光記録再生システム１００では、Ｌ１層反射率Ｒ１とＬ０層反射率Ｒ０による反射率比（Ｒ１−Ｒ０）／（Ｒ１＋Ｒ０）が、０．２５よりも大きく設定されているので、Ｌ１情報記録層２２の出力が高められ、信号品質を良好に維持することが可能となっている。また、同反射率比が０．６５よりも小さく設定されているので、Ｌ０情報記録層２０にも必要最小限のレーザー光Ｚが十分に照射される。この結果、Ｌ０情報記録層２０とＬ１情報記録層２２の双方の記録・再生品質が高い状態で維持される。
【００５０】
また、本実施形態では、Ｌ０情報記録層２０のＬ０層反射率が２％以上に設定され、更にこのＬ０情報記録層２０の光透過率は略零に設定されるので、同Ｌ０情報記録層２０の出力不足が回避され、Ｌ０情報記録層２０の信号品質を高めることが可能となる。
【００５１】
特に、本実施形態では、Ｌ０、Ｌ１情報記録層２０、２２は相変化材料で構成されている。一般的に、光透過性が要求されるＬ１情報記録層２２において相変化材料を採用する場合、金属反射膜が薄くなることから、記録時における冷却（放熱）不足によって、再結晶化の影響を受けやすい。この結果、記録マークが小さくなったり、記録マーク形状に歪が生じたりしやすい。そこで、本実施形態では、敢えて光反射率比を０．２５よりも大きくし、Ｌ０情報記録層２０に悪影響を与えない範囲で、Ｌ１情報記録層２２の反射率を高めるようにしている。具体的に、Ｌ０情報記録層２０は、反射膜厚が十分厚く冷却効果が高いため、十分な出力が確保できると共に記録マークの歪等が小さい。従って、再生時のノイズも低くすることができる。逆に、Ｌ１情報記録層２２は反射膜が薄いため、冷却効果が低くなり再結晶化の影響を受けてしまう。この結果、再生時の出力も小さくなり、且つ記録マークの不均一によりノイズも大きくなる傾向がある。そこで本実施形態では、Ｌ１情報記録層２２の反射率を上げることで信号出力を増大させ、ＳＮＲ（Signal to Noise ratio：信号に対するノイズの比率）を向上させている。このとき、Ｌ０情報記録層２０は、相対的に反射率が低下する傾向にあるが、先に説明したとおり、もともとの特性が良いことから、許容範囲内であれば実用に耐えうる記録・再生品質を得ることができる。一般的に、反射率があまりにも低くなると、システムノイズや外部ノイズ等の影響が急激に大きくなるので、Ｌ０情報記録層２０については反射率２％を下限値とすることで良好な特性を確保できるにしている。この結果、Ｌ１情報記録層２２の信号品質を大幅に向上させつつ、Ｌ０情報記録層２０の信号品質も適切に維持できる。
【００５２】
更に本実施形態では、Ｌ０、Ｌ１情報記録層２０、２２は、光入射面３８Ａから１０５μｍ以内の距離に積層されており、例えばＢＤ規格の光記録再生システム１００において記録・再生が可能となっている。更に、この光記録媒体１では、レーザー光Ｚの許容波長λが４００〜４１０ｎｍ、レーザー光Ｚを照射するための対物レンズの許容開口数ＮＡが０．７〜０．９に設定されることから、記録密度を高めることが可能となり、最小記録マーク長を１３０ｎｍ以下とすることも可能である。この結果、Ｌ０、Ｌ１情報記録層２０、２２は、２９ＧＢ以上、好ましくは３０ＧＢ以上の記録容量を達成することができる。
【００５３】
また、本実施形態の光記録再生システム１００では、拘束長４のＰＲ方式となるＰＲＭＬ処理装置１１０を採用していることから、拘束長５以上の場合と比較して汎用性の高い装置を採用でき、製造コストを低減させることができる。
【００５４】
［実施例及び比較例］
【００５５】
光記録再生システム１００を用いて、本実施形態の実施例となる光記録媒体１と、比較例となる光記録媒体を再生した結果を示す。なお、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００５６】
［実施Ｎｏ．１〜実施Ｎｏ．４サンプル媒体の作成］
【００５７】
まず、射出成型法によって基板１０を製造した。基板１０の表面にはトラックピッチが０．３２μｍとなる螺旋状のグルーブを形成した。基板１０の素材としてポリカーボネート樹脂を用い、厚みを１．１ｍｍ、直径１２０ｍｍに設定した。
【００５８】
次に、この基板１０をスパッタリング装置にセットし、グルーブが形成される側の表面に対してＬ０情報記録層を形成した。具体的には、まず、Ａｇの反射膜を膜厚１００ｎｍで形成し、次いで、ＺｎＳ−ＳｉＯ2（８０：２０）による第２誘電体層を膜厚１５ｎｍで形成し、更にＳｂＴｅＧｅ（７５：２０：５）のによる記録膜を膜厚１０ｎｍで形成し、また更に、ＺｎＳ−ＳｉＯ2（８０：２０）による第１誘電体層を膜厚２０ｎｍで形成し、最後にＡｌＮの放熱層を膜厚３０ｎｍで形成した。
【００５９】
次に、Ｌ０情報記録層が形成された基板１０をスピンコート装置にセットし、回転させながらアクリル系紫外線硬化性樹脂を滴下し、これをスピンコートした。その後、スピンコートされた樹脂の表面に対して、螺旋状のグルーブパターンを有する光透過性スタンパを押し当て、この光透過性スタンパを介して、紫外線を樹脂に照射して硬化させた。硬化後に、光透過性スタンパを剥離することで、螺旋状のグルーブを備えた厚み２５μｍのスペーサー層を形成した。これを再びスパッタリング装置にセットして、このスペーサー層の表面にＬ１情報記録層を形成した。具体的には、まず、ＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３（５０：５０）による第３誘電体層を膜厚５ｎｍで形成し、更にＡｇＣｕの反射膜を膜厚１２ｎｍで形成し、次いで、ＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３（５０：５０）による第２誘電体層を膜厚４ｎｍで形成し、更にＳｂＴｅＧｅＩｎ（７１：１０：９：１０）による記録膜を膜厚５ｎｍで形成し、また更に、ＺｎＳ−ＳｉＯ2（８０：２０）による第１誘電体層を膜厚１３ｎｍで形成し、最後にＡｌＮの放熱層を膜厚４５ｎｍで形成した。このようにしてＬ１情報記録層が形成された基板１０をスピンコート装置にセットし、回転させながらアクリル系紫外線硬化性樹脂を滴下し、これをスピンコートした。その後、スピンコートされた樹脂に紫外線を樹脂に照射して硬化させ、厚み７３μｍのカバー層を形成した。
【００６０】
次に、カバー層の上に、紫外線／電子線硬化型ハードコート剤をスピンコート法により塗布した後、大気中で３分間加熱して被膜内部の希釈溶剤を除去し、未硬化ハードコート材料層を形成した。この未硬化のハードコート材料層に対して、表面材料溶液をスピンコート法によって塗布した。なお、この表面材料溶液は、フッ素系溶剤に、パーフルオロポリエーテルジアクリレートと、３−パーフルオロオクチル−２−ヒドロキシプロピルアクリレートとを加えて調整したものである。その後、ハードコート材料層を６０℃で３分間乾燥し、更に、窒素気流下で電子線を照射してハードコート材料層と表面材料溶液を同時に硬化させた。なお、電子線の照射については、電子線照射装置Ｃｕｒｅｔｒｏｎ（日新ハイボルテージ株式会社製）を用いた。
【００６１】
実施Ｎｏ．１の光記録媒体１では、Ｌ１情報記録層のＬ１層反射率Ｒ１が５．５％、Ｌ０情報記録層のＬ０層反射率Ｒ０が２．８％となり、これらの反射率比（Ｒ１−Ｒ０）／（Ｒ１＋Ｒ０）が、０．３３となるようにした。
【００６２】
なお、同様の手順によって、Ｌ１情報記録層の厚み更に増大させることで、Ｌ１層反射率Ｒ１が６．０％、Ｌ０情報記録層のＬ０層反射率Ｒ０が２．６％、これらの反射率比（Ｒ１−Ｒ０）／（Ｒ１＋Ｒ０）が０．４０となる実施Ｎｏ．２の光記録媒体１を得た。また、同様の手順によって、Ｌ１情報記録層の厚み更に増大させることで、Ｌ１層反射率Ｒ１が７．４％、Ｌ０情報記録層のＬ０層反射率Ｒ０が２．４％、これらの反射率比（Ｒ１−Ｒ０）／（Ｒ１＋Ｒ０）が０．５１となる実施Ｎｏ．３の光記録媒体１を得た。更に、同様の手順によって、Ｌ１情報記録層の厚み更に増大させることで、Ｌ１層反射率Ｒ１が８．０％、Ｌ０情報記録層のＬ０層反射率Ｒ０が２．０％、これらの反射率比（Ｒ１−Ｒ０）／（Ｒ１＋Ｒ０）が０．６０となる実施Ｎｏ．４の光記録媒体１を得た。
【００６３】
［実施例の評価］
【００６４】
この実施Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の光記録媒体１に対して、光記録再生システム１００を利用して、２倍速によって情報を記録した。記録時における光記録再生システム１００の条件は、変調信号が（１，７）ＲＬＬ、レーザー光Ｚの波長λを４０５ｎｍ、対物レンズ１０６Ａの開口数ＮＡを０．８５、光記録再生系のクロック周波数ｆを１３２ＭＨｚ、スピンドルドライバ１１４によって回転制御される光記録媒体１の線速度ＬＶを８．２ｍ／ｓに設定し、最小記録マークの長さが１２４ｎｍ、Ｌ０、Ｌ１情報記録層の容量がそれぞれ３０ＧＢとなるようにした。
【００６５】
次に、この光記録媒体１を光記録再生システム１００によって１倍速で再生し、品質を評価した。なお、１倍速であるので、光記録再生系のクロック周波数ｆを６６ＭＨｚ、スピンドルドライバ１１４によって回転制御される光記録媒体１の線速度ＬＶを４．１０ｍ／ｓに設定した。再生時における光記録再生システム１００におけるＰＲＭＬ処理装置１１０は、拘束長４に設定した。
【００６６】
光記録再生システム１００による再生品質の評価指標としてｂＥＲ（ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）を用いた。なお、評価装置として、ここではパルステック工業株式会社のＰＲＭＬ評価ユニットを利用した。
【００６７】
更に、実施Ｎｏ．３の光記録媒体１を用いて、情報記録時の線記録密度を変化させて、１倍速で再生を行った。線記録密度の変化は、光記録媒体１の線速度ＣＬＶを変化させることで行い、具体的には、線速度ＣＬＶを４．９２ｍ／ｓ（記録容量：２５ＧＢ）、４．５６ｍ／ｓ（記録容量：２７ＧＢ）、４．２４ｍ／ｓ（記録容量：２９ＧＢ）、４．１０ｍ／ｓ（記録容量：３０ＧＢ）、３．８４ｍ／ｓ（記録容量：３２ＧＢ）に設定して記録・再生を行った。
【００６８】
［比較Ｎｏ．１〜比較Ｎｏ．３サンプル媒体の作成］
【００６９】
次に、比較例として、上記実施例と同一手順のよって、比較Ｎｏ．１〜比較Ｎｏ．３のサンプル媒体を作成し、上記実施例と同じ拘束長４の光記録再生システムで１倍速で再生した。なお、この比較Ｎｏ．１のサンプル媒体においては、Ｌ１情報記録層の膜厚を薄くすることで、Ｌ１情報記録層のＬ１層反射率Ｒ１を５．０％、Ｌ０情報記録層のＬ０層反射率Ｒ０を３．０％とし、これらの反射率比（Ｒ１−Ｒ０）／（Ｒ１＋Ｒ０）を０．２５にした。また、比較Ｎｏ．２のサンプル媒体においては、Ｌ１情報記録層の膜厚を更に薄くすることで、Ｌ１情報記録層のＬ１層反射率Ｒ１を４．５％、Ｌ０情報記録層のＬ０層反射率Ｒ０を３．５％とし、これらの反射率比（Ｒ１−Ｒ０）／（Ｒ１＋Ｒ０）を０．１３とした。一方、比較Ｎｏ．３のサンプル媒体では、Ｌ１情報記録層の膜厚を厚くすることで、Ｌ１情報記録層のＬ１層反射率Ｒ１を９．１％、Ｌ０情報記録層のＬ０層反射率Ｒ０を２．０％未満となる１．９％とし、これらの反射率比（Ｒ１−Ｒ０）／（Ｒ１＋Ｒ０）を０．６５とした。
【００７０】
［比較例の評価］
【００７１】
これらの比較サンプル媒体に対して、実施例と同様に記録容量３０ＧＢの条件で情報を記録・再生した。また、比較Ｎｏ．１の光記録媒体１を用いて、情報記録時の線記録密度を４．９２ｍ／ｓ（記録容量：２５ＧＢ）、４．５６ｍ／ｓ（記録容量：２７ＧＢ）、４．２４ｍ／ｓ（記録容量：２９ＧＢ）、４．１０ｍ／ｓ（記録容量：３０ＧＢ）、３．８４ｍ／ｓ（記録容量：３２ＧＢ）に変化させて、１倍速で再生を行った。
【００７２】
［実施例及び比較例の評価結果］
【００７３】
これらの実施例及び比較例の結果を図４及び図５に示す。
【００７４】
図４から分かるように、実施Ｎｏ．１〜実施Ｎｏ．４の光記録媒体１では、Ｌ０、Ｌ１情報記録層２０、２２共に、基準値ｂＥＲ＝１．０×Ｅ−４を下回り、基準品質を満たすことが明らかとなった。
【００７５】
一方、比較Ｎｏ．１、比較Ｎｏ．２の光記録媒体では、Ｌ１情報記録層の信号品質が基準値であるｂＥＲ＝１．０×Ｅ−４を下回る結果となった。また、比較Ｎｏ．３の光記録媒体では、Ｌ０情報記録層の信号品質が基準値であるｂＥＲ＝１．０×Ｅ−４を下回る結果となった。
【００７６】
つまり、反射率比が、０．６５＞（Ｒ１−Ｒ０）／（Ｒ１＋Ｒ０）＞０．２５の範囲内であれば、Ｌ０情報記録層２０とＬ１情報記録２２の双方の信号品質を合理的に両立できることが明らかとなった。
【００７７】
また、図５に示されるように、実施Ｎｏ．３の光記録媒体１では、記録容量が３０ＧＢであっても、再生信号の品質が、基準となるｂＥＲ＝１．０×Ｅ−４を下回る結果となり、極めて良好な品質であることが明らかとなった。また、記録容量が３２ＧＢを超える場合であっても、基準は超えているが、比較的良好なｂＥＲが得られることが明らかとなった。
【００７８】
一方、比較Ｎｏ．１の光記録媒体１では、記録容量が２９ＧＢになると、品質基準となるｂＥＲ＝１．０×Ｅ−４を超えてしまう結果となった。特に３０ＧＢの場合は、大幅に基準を超えてしまうという結果が得られた。
【００７９】
以上、本実施形態では、光入射面３８ＡからＬ１情報記録層２２の距離を８０μｍ以下、更に望ましくは７５μｍ以下に設定する場合を示したが、本発明はそれに限定されない。同様に、光入射面３８ＡからＬ０情報記録層２０の距離を１０５μｍ以下に設定する場合を示したが、本発明はそれに限定されない。また、本実施形態では、Ｌ１情報記録層２２が光入射面から最も近い記録層となる場合に限って示したが、本発明はそれに限定されず、例えば、Ｌ１情報記録層２２よりも光入射面側において、例えば、予め情報が記録されている再生専用の情報記録層等が配置されるようにしても良い。
【００８０】
また、本実施形態では、グルーブ上に記録マークを形成する場合を説明したが、記録マークはランド上に形成しても良く、グルーブとランドの双方に形成することも可能である。また、データ保持態様が書換型となる場合に限られず、追記型であってもよい。追記型の場合は、この記録マークが不可逆的に形成され、消去することが出来ない。更に、Ｌ０、Ｌ１情報記録層２０、２２のデータ保持形態が再生専用型であっても良く、基板１０、スペーサー層３０の表面側に螺旋状のピット列が予め形成され、これによって情報が保持されるようにしてもよい。この場合は、Ｌ０、Ｌ１情報記録層２０、２２に反射膜のみが形成される。
【００８１】
尚、本発明の光記録媒体等は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、多層構造の光記録媒体、及び同光記録媒体を再生する光記録再生システムにおいて広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施の形態の例に係る光記録媒体を示す斜視図、及び拡大断面図
【図２】本発明の実施の形態の例に係る光記録再生システムのシステム構成を示すブロック図
【図３】同光記録再生システムのＰＲＭＬ処理装置の詳細構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施例及び比較例に係る光記録媒体の再生信号品質を評価した結果を示す表図
【図５】本発明の実施例及び比較例に係る光記録媒体の再生信号品質を評価した結果を示す表図
【符号の説明】
【００８４】
１        ・・・        光記録媒体
１０        ・・・        基板
２０        ・・・        Ｌ０情報記録層
２２        ・・・        Ｌ１情報記録層
３０        ・・・        スペーサー層
３６        ・・・        カバー層
３８        ・・・        ハードコート層
３８Ａ    ・・・        光入射面
１００    ・・・        光記録再生システム
１１０    ・・・        ＰＲＭＬ処理装置
【図１】
0005191198.tif 000002
【図２】
0005191198.tif 000003
【図３】
0005191198.tif 000004
【図４】
0005191198.tif 000005
【図５】
0005191198.tif 000006