(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ個（ｎ≧５、ｎは整数）の情報記録面を有する光記録媒体において、
前記光記録媒体の表面と、前記表面に近い側から１番目の情報記録面との層間距離をｄ（１）とし、
前記光記録媒体の表面に近い側からｊ番目（ｊは、２≦ｊ≦ｎの整数）の情報記録面と、ｊ−１番目の情報記録面との間の層間距離をｄ（ｊ）とし、各層間距離ｄ（ｊ）（ｊは、１≦ｊ≦ｎの整数）のばらつきをそれぞれ±ｅ（ｊ）μｍ以下とすると、
｜ｄ（ｉ）−ｄ（ｋ）｜≧ｅ（ｉ）＋ｅ（ｋ）＋１［μｍ］（ｉ、ｋは、１≦ｉ≦ｎ、１≦ｋ≦ｎの整数かつｉ≠ｋ）
かつ
｜ｄ（ｊ−３）＋ｄ（ｊ−２）−ｄ（ｊ−１）−ｄ（ｊ）｜≧
ｅ（ｊ−３）＋ｅ（ｊ−２）＋ｅ（ｊ−１）＋ｅ（ｊ）＋１［μｍ］（ｊは、４≦ｊ≦ｎの整数）
かつ
ｄ（ｊ−３）−ｄ（ｊ−２）−ｄ（ｊ−１）−ｄ（ｊ）≧
ｅ（ｊ−３）＋ｅ（ｊ−２）＋ｅ（ｊ−１）＋ｅ（ｊ）＋１［μｍ］（ｊは、４≦ｊ≦ｎの整数）
かつ
｜ｄ（ｊ−２）＋ｄ（ｊ−１）−ｄ（ｊ）｜≧
ｅ（ｊ−２）＋ｅ（ｊ−１）＋ｅ（ｊ）＋１［μｍ］（ｊは、４≦ｊ≦ｎの整数）、
かつ
｜ｄ（ｊ−２）−ｄ（ｊ−１）−ｄ（ｊ）｜≧
ｅ（ｊ−２）＋ｅ（ｊ−１）＋ｅ（ｊ）＋１［μｍ］（ｊは、４≦ｊ≦ｎの整数）
であることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
ｎ個（ｎ＝４、ｎは整数）の情報記録面を有する光記録媒体において、
前記光記録媒体の表面と、前記表面に近い側から１番目の情報記録面との層間距離をｄ（１）とし、
前記光記録媒体の表面に近い側からｊ番目（ｊは、２≦ｊ≦ｎの整数）の情報記録面と、ｊ−１番目の情報記録面との間の層間距離をｄ（ｊ）とし、各層間距離ｄ（ｊ）（ｊは、１≦ｊ≦ｎの整数）のばらつきをそれぞれ±ｅ（ｊ）μｍ以下とすると、
｜ｄ（ｉ）−ｄ（ｋ）｜≧ｅ（ｉ）＋ｅ（ｋ）＋１［μｍ］（ｉ、ｋは、１≦ｉ≦ｎ、１≦ｋ≦ｎの整数かつｉ≠ｋ）
かつ
｜ｄ（ｊ−３）＋ｄ（ｊ−２）−ｄ（ｊ−１）−ｄ（ｊ）｜≧
ｅ（ｊ−３）＋ｅ（ｊ−２）＋ｅ（ｊ−１）＋ｅ（ｊ）＋１［μｍ］（ｊは、４≦ｊ≦ｎの整数）
かつ
ｄ（ｊ−３）−ｄ（ｊ−２）−ｄ（ｊ−１）−ｄ（ｊ）≧
ｅ（ｊ−３）＋ｅ（ｊ−２）＋ｅ（ｊ−１）＋ｅ（ｊ）＋１［μｍ］（ｊは、４≦ｊ≦ｎの整数）
かつ
｜ｄ（ｊ−２）＋ｄ（ｊ−１）−ｄ（ｊ）｜≧
ｅ（ｊ−２）＋ｅ（ｊ−１）＋ｅ（ｊ）＋１［μｍ］（ｊは、４≦ｊ≦ｎの整数）、
かつ
｜ｄ（ｊ−２）−ｄ（ｊ−１）−ｄ（ｊ）｜≧
ｅ（ｊ−２）＋ｅ（ｊ−１）＋ｅ（ｊ）＋１［μｍ］（ｊは、４≦ｊ≦ｎの整数）
かつ
ｄ（１）＋ｄ（２）＋ｄ（３）＋ｄ（４）が、１００±１２［μｍ］の範囲内である、
光記録媒体。
【請求項３】
ｄ（２）、ｄ（３）、ｄ（４）のうち、ｄ（３）が最大である、
請求項２に記載の光記録媒体。
【請求項４】
波長４０５［ｎｍ］の光源からの光が、開口数０．８５の対物レンズにて前記情報記録面に集光されることで、情報の記録又は再生が行われることを特徴とする、
請求項１から３のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項５】
前記層間距離ｄ（ｊ）（ｊは、２≦ｊ≦ｎの整数）は８［μｍ］以上である、
請求項１から４のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項６】
ｄ（１）は、５０［μｍ］以上である、
請求項１から５のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項７】
前記ｄ（ｊ）のｊ＝２からｊ＝ｎまでの総和が、９０［μｍ］以下である、
請求項１から６のいずれかに記載の光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を照射して情報の記録および／または再生を行う光記録媒体、その光情報の記録／再生方法、および記録／再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高密度、大容量の光情報記録媒体として市販されているものでＤＶＤやＢＤと呼ばれる光ディスクがある。このような光ディスクは画像、音楽、コンピュータデータを記録する記録媒体として、最近急速に普及しつつある。さらに記録容量を増すために、特許文献１に示す様に記録層を複数有するものも提案されている。
【０００３】
図１９および図２０に従来の光記録媒体と光ピックアップの構成を示す。
【０００４】
まず、図１９について説明する。図１９における光記録媒体４０１は、情報記録面４０１ａ、４０１ｂを有しており、情報記録面４０１ａの表面からの保護層の厚さｄ１は、０．０７５ｍｍ、情報記録面４０１ｂの表面からの保護層の厚さｄ２は０．１ｍｍである。
【０００５】
情報記録面４０ｂの情報を記録または再生する場合について説明する。
【０００６】
半導体レーザ等の光源１は、波長λ１が４０５ｎｍの直線偏光のビーム７０を出射する。光源１から出射された発散性のビーム７０は、球面収差補正手段９３を備えた焦点距離ｆ１が１５ｍｍのコリメートレンズ５３を透過し、偏光ビームスプリッタ５２に入射する。偏光ビームスプリッタ５２に入射したビーム７０は、偏光ビームスプリッタ５２を透過し、４分の１波長板５４を透過して円偏光に変換された後、焦点距離ｆ２が２ｍｍの対物レンズ５６で収束ビームに変換され、光記録媒体４０１の透明基板を透過し、情報記録面４０１ｂ上に集光される。図１９では情報記録面４０１ｂで球面収差がほぼ０ｍλとなるように球面収差補正手段９３でコリメートレンズ５３の位置が制御されている。対物レンズ５６の開口はアパーチャ５５で制限され、開口数ＮＡを０．８５としている。情報記録面４０１ｂで反射されたビーム７０は、対物レンズ５６、４分の１波長板５４を透過して往路とは９０度異なる直線偏光に変換された後、偏光ビームスプリッタ５２で反射される。偏光ビームスプリッタ５２で反射されたビーム７０は、焦点距離ｆ３が３０ｍｍの集光レンズ５９を透過して収束光に変換され、シリンドリカルレンズ５７を経て、光検出器３２に入射する。ビーム７０には、シリンドリカルレンズ５７を透過する際、非点収差が付与される。
【０００７】
光検出器３２は、図示しない４つの受光部を有し、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ３０ａ〜Ｉ３０ｄを出力する。
【０００８】
非点収差法によるフォーカス誤差（以下ＦＥとする）信号は、（Ｉ３０ａ＋Ｉ３０ｃ）−（Ｉ３０ｂ＋Ｉ３０ｄ）により得られ、プッシュプル法によるトラッキング誤差（以下ＴＥとする）信号は、（Ｉ３０ａ＋Ｉ３０ｄ）−（Ｉ３０ｂ＋Ｉ３０ｃ）により得られ、光記録媒体４０１に記録された情報（以下ＲＦとする）信号は、Ｉ３０ａ＋Ｉ３０ｂ＋Ｉ３０ｃ＋Ｉ３０ｄにより得られる。ＦＥ信号およびＴＥ信号は、所望のレベルに増幅および位相補償が行われた後、アクチュエータ９１および９２に供給されて、フォーカスおよびトラッキング制御がなされる。
【０００９】
また、情報記録面４０１ｂの情報を記録または再生する場合については、情報記録面４０１aで球面収差がほぼ０ｍλとなるように球面収差補正手段９３でコリメートレンズ５３の位置が制御されている。
【００１０】
次に、図２０について説明する。図２０では、図１９とほぼ同様の構成を有する光ピックアップの構成を示している。光源１から出射された発散性のビーム７０は、球面収差補正手段９３を備えた焦点距離ｆ１が１５ｍｍのコリメートレンズ５３を透過し、偏光ビームスプリッタ５２に入射する。偏光ビームスプリッタ５２に入射したビーム７０は、偏光ビームスプリッタ５２を透過し、４分の１波長板５４を透過して円偏光に変換された後、焦点距離ｆ２が２ｍｍの対物レンズ５６で収束ビームに変換され、光記録媒体４０１の透明基板を透過し、光記録媒体４０１内部に形成された記録層４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、４０１ｄのいずれかの上に集光される。対物レンズ５６は、記録層４０１ａと記録層４０１ｄの中間の深さ位置で球面収差が０になる様に設計され、各記録層４０１ａ〜４０１ｄに集光する場合に発生する球面収差は、球面収差補正手段９３がコリメートレンズ５３の位置を光軸方向に移動することにより除去される。
【００１１】
対物レンズ５６の開口はアパーチャ５５で制限され、開口数ＮＡを０．８５としている。記録層４０１ｄで反射されたビーム７０は、対物レンズ５６、４分の１波長板５４を透過して往路とは９０度異なる直線偏光に変換された後、偏光ビームスプリッタ５２で反射される。偏光ビームスプリッタ５２で反射されたビーム７０は、焦点距離ｆ３が３０ｍｍの集光レンズ５９を透過して収束光に変換され、シリンドリカルレンズ５７を経て、光検出器３２に入射する。ビーム７０には、シリンドリカルレンズ５７を透過する際、非点収差が付与される。
【００１２】
光検出器３２は、図示しない４つの受光部を有し、それぞれ受光した光量に応じた電流信号を出力する。これら電流信号から、非点収差法によるフォーカス誤差（以下ＦＥとする）信号、プッシュプル法によるトラッキング誤差（以下ＴＥとする）信号、光記録媒体４０１に記録された情報（以下ＲＦとする）信号が生成される。ＦＥ信号およびＴＥ信号は、所望のレベルに増幅および位相補償が行われた後、アクチュエータ９１および９２に供給されて、フォーカスおよびトラッキング制御がなされる。
【００１３】
光記録媒体４０１の表面から記録層４０１ａまでの距離ｄ１、記録層４０１ａから記録層４０１ｂまでの距離ｄ２、記録層４０１ｂから記録層４０１ｃまでの距離ｄ３、記録層４０１ｃから記録層４０１ｄまでの距離ｄ４は、その比が、ｄ１：ｄ２：ｄ３：ｄ４＝２：３：４：５の様に設定されている。ここで、ｄ１〜ｄ４を全て同じ距離にせずに上記の様な比に設定する理由を以下に説明する。
【００１４】
仮にｄ１〜ｄ４が全て同じ距離である場合には以下の様な問題が発生する。例えば記録層４０１ｄへの記録再生を行うために記録層４０１ｄにビーム７０を集光したとき、ビーム７０の一部は、記録層４０１ｃで反射する。記録層４０１ｃから記録層４０１ｄまでの距離と、記録層４０１ｃから記録層４０１ｂまでの距離が同じなので、記録層４０１ｃで反射したビーム７０の一部は記録層４０１ｂの裏側に結像し、その反射が再び記録層４０１ｃで反射して本来読み出すべき記録層４０１ｄからの反射光に混入してしまう。さらに、記録層４０１ｂから記録層４０１ｄまでの距離と、記録層４０１ｂから光記録媒体４０１の表面４０１ｚまでの距離も同じなので、記録層４０１ｂで反射したビーム７０の一部が光記録媒体４０１の表面の裏側に結像し、その反射が再び記録層４０１ｂで反射して、本来読み出すべき記録層４０１ｄからの反射光に混入してしまう。この様に本来読み出すべき記録層４０１ｄからの反射光に、他層の裏側に結像した反射光が多重に重なって混入し記録／再生に支障をきたすという問題がある。
【００１５】
これを防ぐために、各記録層の間の層間距離を光記録媒体４０１の表面４０１ｚから順番に徐々に長くなる様に設定し、本来読み出すべき記録層４０１ｄにビーム７０を集光させたときに、同時に記録層４０１ｂの裏側や表面４０１ｚの裏側に結像しないようにする方法が開示されている（特許文献１参照）。ここで、距離ｄ１〜ｄ４はそれぞれ±１０μｍの製造ばらつきを有している。ｄ１〜ｄ４は、各々がばらついた場合にも異なる距離になる様に設定する必要があることから、距離の差は例えば２０μｍに設定される。この場合それぞれ、ｄ１＝４０μｍ、ｄ２＝６０μｍ、ｄ３＝８０μｍ、ｄ４＝１００μｍとなり、記録層４０１ａから記録層４０１ｄの総層間距離ｄ（＝ｄ２＋ｄ３＋ｄ４）は２４０μｍである。
【特許文献１】特開２００１−１５５３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところが、さらなる大容量化を図るために記録層をさらに多層構造とすることが考えられる。このように複数の記録層を有した光記録媒体の場合、その信号面の層間距離（信号面間距離）がばらつきを含めて同一であると、本来読み出す信号面とは別の信号面の影響を受け、安定した信号を読み出すことが困難になる。例えば４面の信号面を有する光ディスクの場合には、４面目の信号を読む場合、光ピックアップは４面目に焦点が合うようフォーカス制御されている。しかし、このとき一部のビームは３層目で反射され２層目の信号面で焦点を結ぶ。この焦点を結んだ２層目で反射したビームが再び３層目で反射され、４面目で反射したビームと同じ光路を通り光ピックアップの検出器に入射する。この２層目で反射したビームは本来読み出すべき４面目の信号に対し悪影響を及ぼす。
【００１７】
この課題を解決するために特開２００１−１５５３８０公報では隣接する情報記録面間の基材厚を変えることにより安定した信号を読み出すことを提示しているが、実際にはこの基材厚を変えるだけでは安定した信号を読むことができない。より詳細には、上記従来の構成では、各層間距離ｄ１〜ｄ４を相異なる値とすることにより、記録再生を行う記録層の反射光に、他層の裏側に焦点を結んだ反射光が混入することを防止出来るが、各層間距離のばらつきまで考慮して各層間距離を設定すると、総層間距離ｄ（＝ｄ２＋ｄ３＋ｄ４）が極めて大きくなることがある。総層間距離ｄが増大すると、補正しなければならない球面収差の絶対量が大きくなり、球面収差補正手段９３で除去しきれない収差残差も同時に大きくなってしまうという課題がある。球面収差補正手段９３は、総層間距離ｄが小さい場合には球面収差をほぼ完全に除去することが出来るが、総層間距離ｄが大きくなって球面収差の絶対量が大きくなると、除去しきれない収差残差によりジッタが悪化して記録再生に悪影響を及ぼしてしまう。
【００１８】
そこで、本発明は上述の問題点を解消するためになされたもので、媒体表面からの反射光や本来読み出すべきでない層の信号面からの反射光を低減させ、本来読み出すべき特定の層の信号面からの反射光に対する影響の少ない光記録媒体を提供することを目的とする。また、球面収差の発生量を抑え、球面収差補正手段により球面収差を有効に除去可能な光記録媒体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】
【００１９】
本発明に係る光記録媒体は、複数の情報記録面を有する光記録媒体であって、光記録媒体の表面に近い側から第１情報記録面、第ｈ情報記録面とし（ｈ≧２の整数）、表面の反射率をα０、第１情報記録面の反射率をα１とし、第ｈ情報記録面の反射率をαｈ、表面から第１情報記録面までの透過率をｔ１、第（ｈ−１）情報記録面から第ｈ情報記録面までの透過率をｔｈとしたとき、（（α（ｈ−１）2×α（ｈ−２））／（ｔｈ2×αｈ））＜０．０１である。
【００２０】
これにより、本来読み出すべき特定の層の信号面からの反射光に対する影響の少ない光記録媒体を提供することが可能になる。
【００２１】
本発明に係る他の光記録媒体は、複数の情報記録面を有する光記録媒体であって、光記録媒体の表面に近い側から第１情報記録面、第ｈ情報記録面とし（ｈ≧２の整数）、表面の反射率をα０、第１情報記録面の反射率をα１、第ｈ情報記録面の反射率をαｈとし、表面から第１情報記録面までの透過率をｔ１、第（ｈ−１）情報記録面から第ｈ情報記録面までの透過率をｔｈとし、表面から第１情報記録面までの距離をｄ１、第（ｈ−１）情報記録面から第ｈ情報記録面までの距離をｄｈとしたとき、（（α（ｈ−１）2×α（ｈ−２））／（ｔｈ2×αｈ））≦０．００１４×（ｄｈ−ｄ（ｈ−１））2＋０．００１１×（ｄｈ−ｄ（ｈ−１））＋０．００９９である。
【００２２】
これにより、本来読み出すべき特定の層の信号面からの反射光に対する影響の少ない光記録媒体を提供することが可能になる。
【００２３】
本発明に係る他の光記録媒体は、ｄ１およびｄｈが８μｍ以上であることが好ましい。
【００２４】
本発明に係る他の光記録媒体は、光記録媒体の情報記録面の間にシート状材料を含む。
【００２５】
本発明に係る他の光記録媒体は、シート状材料の厚みは、１０μｍ、１５μｍ、２０μｍ、２５μｍ、３０μｍのうちのいずれかの厚みを有し、かつ厚み公差が±２μｍ以下であることが好ましい。
【００２６】
本発明に係る他の光記録媒体は、前記シート状材料を、異なる厚みの前記シート状材料を隣接するように前記情報記録面間を形成していることが好ましい。
【００２７】
本発明に係るさらに他の光記録媒体は、複数の情報記録面を有する光記録媒体であって、光記録媒体の表面に近い側から第１情報記録面、第ｈ情報記録面とし（ｈ≧２の整数）、表面の反射率をα０、第１情報記録面の反射率をα１、第ｈ情報記録面の反射率をαｈとし、表面から第１情報記録面までの透過率をｔ１、第（ｈ−１）情報記録面から第ｈ情報記録面までの透過率をｔｈとし、表面から第１情報記録面までの保護層の屈折率をｎ１、第（ｈ−１）情報記録面から第ｈ情報記録面までの保護層の屈折率をｎｈとし、隣接する情報記録面間の距離をｄ（μｍ）としたとき、（（α（ｈ−１）2×α（ｈ−２））／（ｔｈ2×αｈ））≦０．０００６×（ｄ×（ｎｈ−ｎ（ｈ−１）））2＋０．０００７×（ｄ×（ｎｈ−ｎ（ｈ−１）））＋０．００９９の関係であるである。
【００２８】
これにより、本来読み出すべき特定の層の信号面からの反射光に対する影響の少ない光記録媒体を提供することが可能になる。
【００２９】
本発明に係るさらに他の光記録媒体は、複数の情報記録面を有する光記録媒体であって、光記録媒体の表面に近い側から第１情報記録面、第ｈ情報記録面とし（ｈ≧２の整数）、表面の反射率をα０、第１情報記録面の反射率をα１、第ｈ情報記録面の反射率をαｈとし、表面から第１情報記録面までの透過率をｔ１、第（ｈ−１）情報記録面から第ｈ情報記録面までの透過率をｔｈとし、表面から第１情報記録面までの保護層の屈折率をｎ１、第（ｈ−１）情報記録面から第ｈ情報記録面までの保護層の屈折率をｎｈとし、表面から第１情報記録面までの距離をｄ１（μｍ）、第（ｈ−１）情報記録面から第ｈ情報記録面までの距離をｄｈ（μｍ）としたとき、（（α（ｈ−１）2×α（ｈ−２））／（ｔｈ2×αｈ））≦０．０００６×（ｄｈ×ｎｈ−（ｄ（ｈ−１）×ｎ（ｈ−１）））2＋０．０００７×（ｄｈ×ｎｈ−（ｄ（ｈ−１）×ｎ（ｈ−１）））＋０．００９９である。
【００３０】
これにより、本来読み出すべき特定の層の信号面からの反射光に対する影響の少ない光記録媒体を提供することが可能になる。
【００３１】
本発明に係る光記録媒体は、情報記録面を４面備える。
【００３２】
本発明に係る光記録媒体は、情報記録面に相変化型記録膜を設けることが好ましい。
【００３３】
本発明に係る光記録媒体は、情報記録面に有機色素系の記録膜を設けることが好ましい。
【００３４】
本発明に係る光記録媒体は、光記録媒体の表面とは反対側の面上にラベルを設けることが好ましい。
【００３５】
本発明に係る光記録媒体は、ｎ個（ｎ≧２）の情報記録面を有する光記録媒体において、光記録媒体の表面に近い側からｊ番目（ｊは、２≦ｊ≦ｎの整数）の情報記録面と、ｊ−１番目の情報記録面との間の層間距離をｄ（ｊ）とすると、ｄ（ｊ）のｊ＝２からｊ＝ｎまでのばらつきを含めた総和が９０μｍ以下である。
【００３６】
これにより、球面収差の発生量を抑え、球面収差補正手段により球面収差を有効に除去可能な光記録媒体を提供可能となる。
【００３７】
本発明に係る光記録媒体は、光記録媒体の表面と、表面に近い側から１番目の情報記録面との層間距離をｄ（１）とし、各層間距離ｄ（ｊ）（ｊは、１≦ｊ≦ｎの整数）のばらつきをそれぞれ±ｅ（ｊ）μｍ以下とすると、｜ｄ（ｉ）−ｄ（ｋ）｜≧ｅ（ｉ）＋ｅ（ｋ）＋１（ｉ、ｋは１≦ｉ≦ｎ、１≦ｋ≦ｎの整数かつｉ≠ｋ）である。
【００３８】
また、本発明に係る光記録媒体は、層間距離ｄ（ｊ）（ｊは、２≦ｊ≦ｎの整数）は、８μｍ以上であることが好ましい。
【００３９】
本発明に係る光記録媒体は、ｎ≧４において、各層間距離ｄ（ｊ）（ｊは、４≦ｊ≦ｎの整数）は、｜ｄ（ｊ−３）＋ｄ（ｊ−２）−ｄ（ｊ−１）−ｄ（ｊ）｜≧ｅ（ｊ−３）＋ｅ（ｊ−２）＋ｅ（ｊ−１）＋ｅ（ｊ）＋１である。
【００４０】
本発明に係る光記録媒体は、ｎ＝４において、ｄ（１）−ｄ（２）−ｄ（３）−ｄ（４）≧ｅ（１）＋ｅ（２）＋ｅ（３）＋ｅ（４）＋１である。
【００４１】
また、本発明に係る光記録媒体は、ｄ（１）は、５０μｍ以上であることが好ましい。
【００４２】
本発明に係る光記録媒体は、ｄ（１）＋ｄ（２）＋ｄ（３）＋ｄ（４）が１００±１２(μｍ)の範囲内であることが好ましい。
【００４３】
本発明に係る光記録媒体は、｜ｄ（２）＋ｄ（３）−ｄ（４）｜≧ｅ（２）＋ｅ（３）＋ｅ（４）＋１、かつ、｜ｄ（２）−ｄ（３）−ｄ（４）｜≧ｅ（２）＋ｅ（３）＋ｅ（４）＋１である。
【００４４】
また、本発明に係る光記録媒体は、ｄ（２）、ｄ（３）、ｄ（４）のうち、ｄ（３）が最大であることが好ましい。
【００４５】
本発明に係る光記録媒体は、情報記録面を４面有し、光記録媒体の表面に近い側から第１情報記録面〜第４情報記録面とし、表面から第１情報記録面までの距離をｄ１（μｍ）、第１情報記録面から第２情報記録面までの距離をｄ２（μｍ）、第２情報記録面から第３情報記録面までの距離をｄ３（μｍ）、第３情報記録面から第４情報記録面までの距離をｄ４（μｍ）としたとき、ｄ１≧５０（μｍ）、ｄ２＋ｄ３＋ｄ４≧２４（μｍ）、ｄ２＋ｄ３＋ｄ４≦９０（μｍ）、｜ｄ４＋ｄ３−ｄ２−ｄ１｜≧１（μｍ）である。
【００４６】
本発明に係る光記録媒体は、情報記録面を３面有し、光記録媒体の表面に近い側から第１情報記録面〜第３情報記録面とし、表面から第１情報記録面までの距離をｄ１（μｍ）、第１情報記録面から第２情報記録面までの距離をｄ２（μｍ）、第２情報記録面から第３情報記録面までの距離をｄ３（μｍ）としたとき、ｄ１≧５０（μｍ）、ｄ２＋ｄ３≧１６（μｍ）、ｄ２＋ｄ３≦９０（μｍ）、｜ｄ３−ｄ２−ｄ１｜≧１（μｍ）である。
【００４７】
本発明に係る光情報記録／再生方法は、上記光記録媒体の情報記録／再生方法であって、光記録媒体の保護層の厚みによって発生する収差を補正する収差補正手段を有する光ヘッドを用いて、情報の記録および再生の少なくとも一方を行う。
【００４８】
本発明に係る光情報記録／再生装置は、上記光記録媒体の情報記録／再生装置であって、光記録媒体に光を照射し、光記録媒体の所望の情報記録面上に光の焦点を結ぶ光ヘッドと、光ヘッドを制御する制御部と、光記録媒体を回転運動する回転部と、光記録媒体に情報の記録および再生の少なくとも一方を行う記録／再生手段とを備える。
【００４９】
本発明に係る光情報記録／再生装置は、上記光記録媒体の情報記録／再生装置であって、光記録媒体に光を照射し、光記録媒体の所望の情報記録面上に光の焦点を結ぶ光ヘッドと、光ヘッドを制御する制御部と、光記録媒体を回転運動する回転部と、光記録媒体に情報の記録および再生の少なくとも一方を行う記録／再生手段と、光ヘッドには、記録／再生を行う情報記録面に応じて、光記録媒体に照射する光を発散または収束させる球面収差補正手段とを備える。
【発明の効果】
【００５０】
本発明によれば、本来読み出すべき層の信号面からの反射光に対する影響の少ない光記録媒体を実現できる。また、球面収差を有効に除去可能な光記録媒体を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下、本発明の光記録媒体、光情報装置、光ピックアップヘッド装置および光情報再生方法の実施形態について添付の図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の符号は同一の構成要素または同様の作用、動作をなすものを表す。
【００５２】
（実施の形態１）
以下、図１および図２を用いて、本発明の実施の形態を説明する。
【００５３】
図１は、本発明に係る光情報装置の構成を示している。光ピックアップヘッド装置２０１（または光ピックアップとも言う）は、波長λが４０５ｎｍのレーザ光を光記録媒体４０に照射し、光記録媒体４０に記録された信号の再生を行う。移送制御器２０５は、光記録媒体４０上の任意の位置で情報を記録もしくは再生するために光ピックアップヘッド装置２０１を光記録媒体４０の半径方向に沿って移動させる。光記録媒体４０を駆動するモータ２０６は、光記録媒体４０を回転させる。制御器２０７は、光ピックアップヘッド装置２０１と移送制御器２０５とモータ２０６とを制御する。
【００５４】
増幅器２０８は、光ピックアップヘッド装置２０１によって読み取られた信号を増幅する。制御器２０９には、増幅器２０８からの出力信号が入力される。制御器２０９は、この信号に基づいて、光ピックアップヘッド装置２０１が光記録媒体４０の信号を読み取る際に必要とされるＦＥ信号やＴＥ信号などのサーボ信号を生成し、これを制御器２０７に出力する。また、制御器２０９に入力される信号はアナログ信号であるが、制御器２０９はこのアナログ信号をディジタル化（２値化）する。復調器２１０は、光記録媒体４０から読み取られてディジタル化された信号を解析するとともに、元の映像や音楽などのデータを再構築し、再構築された信号は出力器２１４から出力される。
【００５５】
検出器２１１は、制御器２０９から出力される信号に基づいてアドレス信号等を検出し、これをシステム制御器２１２に出力する。システム制御器２１２は、光記録媒体４０から読み取られた物理フォーマット情報及び光記録媒体製造情報（光記録媒体管理情報）に基づいて光記録媒体４０を識別し、記録再生条件等を解読し、この光情報装置全体を制御する。光記録媒体４０に情報を記録再生する場合、システム制御器２１２からの指示に従って、制御器２０７は移送制御器２０５を駆動制御する。その結果、移送制御器２０５は図２において後述する光記録媒体４０に形成された情報記録面４０ｂの所望の位置の上に光ピックアップヘッド装置２０１を移動させ、光ピックアップヘッド装置２０１は光記録媒体４０の情報記録面４０ｂに情報を記録再生する。
【００５６】
図２は、本発明に係る光記録媒体４０と光ピックアップヘッド装置２０１の構成の一例を示している。光記録媒体４０には情報記録面を４面が形成されており、光記録媒体４０の表面から近い側から情報記録面４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、表面から情報記録面４０ａまでの基材厚をｄ１、情報記録面４０ａから４０ｂまでの基材厚をｄ２、情報記録面４０ｂから４０ｃまでの基材厚をｄ３、情報記録面４０ｃから４０ｄまでの基材厚をｄ４とする。
【００５７】
ここで、情報記録面４０ｄの記録または再生を行う場合について説明する。
【００５８】
光源１は、波長λが４０５ｎｍの直線偏光の発散ビーム７０を出射する。光源１から出射されたビーム７０は、焦点距離ｆ１が１８ｍｍのコリメートレンズ５３で平行光に変換された後、偏光ビームスプリッタ５２を透過し、４分の１波長板５４を透過して円偏光に変換された後、焦点距離ｆ２が２ｍｍの対物レンズ５６で収束ビームに変換され、光記録媒体４０に形成された透明基板を透過し、情報記録面４０ｄ上に集光される。対物レンズ５６の開口はアパーチャ５５によって制限され、開口数ＮＡを０．８５としている。また、情報記録面４０ｄで球面収差がほぼ０ｍλとなるようにステッピングモータ等で構成される球面収差補正手段９３を用いてコリメートレンズ５３を光軸方向に調整されている。情報記録面４０ｄで反射されたビーム７０は、対物レンズ５６、４分の１波長板５４を透過して往路とは９０度異なる直線偏光に変換された後、偏光ビームスプリッタ５２で反射される。偏光ビームスプリッタ５２で反射したビーム７０は、ビーム分割素子である図示しない回折格子で０次光のビーム７０と図示しない１次光に分割され、焦点距離ｆ３が３０ｍｍの集光レンズ５９とシリンドリカルレンズ５７とを経て、光検出器３２に入射する。光検出器３２に入射するビーム７０は、シリンドリカルレンズ５７を透過する際、非点収差が付与される。
【００５９】
ここで、ｄ１〜ｄ４の屈折率ｎは１．５７、また、ｄ１〜ｄ４がほぼ等しい場合、対物レンズ５６で収束したビーム７０は、前述のように情報記録面４０ｄで結像するとともに情報記録面４０ｃの反射率に応じて一部が図示しないビーム（以下、ビーム７１と称す）として反射され、情報記録面４０ｂでも結像する。この情報記録面４０ｂで結像された光は情報記録面４０ｂの反射率に応じて反射され、情報記録面４０ｃでも再び反射され、本来記録または再生しようとしている情報記録面４０ｄの反射光と同じ光路を通り、光検出器３２に入射する。光検出器３２上でのビーム７０とビーム７１のスポットは光量比の異なるほぼ等しい大きさの形状となる。
【００６０】
このとき、本来必要な信号を含むビーム７０に対し、ビーム７１は不要な信号成分となる。特にビーム７０とビーム７１の干渉によりフォーカスエラー信号が変動し、ビーム７０の光量に対するビーム７１の光量の大きさによっては安定な信号を検出することが困難となる。
【００６１】
ここで、情報記録媒体の表面の反射率をα０、情報記録面４０ａの反射率をα１、情報記録面４０ｂの反射率をα２、情報記録面４０ｃの反射率をα３、情報記録面４０ｄの反射率をα４、基材厚ｄ１部の透過率をｔ１、基材厚ｄ２部の透過率をｔ２、基材厚ｄ３部の透過率をｔ３、基材厚ｄ４部の透過率をｔ４としたとき、光記録媒体４０への入射前の光量に対する情報記録面４０ｄで反射後の光量の比Ｓｄは
Ｓｄ＝ｔ１2×ｔ２2×ｔ３2×ｔ４2×α４、
また、光記録媒体４０への入射前の光量に対する情報記録面４０ｂで反射後の光量の比Ｓｂは、
Ｓｂ＝ｔ１2×ｔ２2×ｔ３2×α３2×α２、
となる。ここで、本来必要な信号を含むＳｄに対する不要光であるＳｂの光量比
Ｓｂ／Ｓｄ＝（ｔ１2×ｔ２2×ｔ３2×α３2×α２）／（ｔ１2×ｔ２2×ｔ３2×ｔ４2×α４）＝（α３2×α２）／（ｔ４2×α４）
と、フォーカスエラー信号の変動量の関係を図３に示す。フォーカス変動量はフォーカスエラー信号振幅に対するフォーカス制御位置を示し、このフォーカス変動量が大きくなると本来必要な情報記録面４０ｄ上でのスポット品質が劣化し、正確な情報を記録または再生することが困難となる。通常、このフォーカス変動量が１０％以上になるとシステム的に不安定な状態が発生する。図３のようにＳｂ／Ｓｄ＝（α３2×α２）／（ｔ４2×α４）の値を０．０１以下にするとフォーカス変動量を１０％以下に抑えることができる。以上情報記録面４０ｄでの記録または再生のときの説明を行ったが、他の情報記録面を記録または再生しているときも同様である。また、本発明では情報記録面を４面有する情報記録媒体について説明したが、情報記録面をｈ面有する情報記録媒体においても当てはまることであり、この場合、第ｈ面を記録または再生するときに、第（ｈ−２）面で結像する不要光が存在するため、第ｈ面での反射光量Ｓｈと第（ｈ−２）面での反射光量Ｓ（ｈ−２）の比Ｓ（ｈ−２）／Ｓｈが
Ｓ（ｈ−２）／Ｓｈ＝（（α（ｈ−１）2×α（ｈ−２））／（ｔｈ2×αｈ））＜０．０１
となるように光記録媒体４０の情報記録面間の保護層の透過率ｔｈと各情報記録面の反射率αｈを設定すれば、安定な信号を得ることができる光記録媒体を実現できる。また、情報記録面間の距離ｄは隣接する情報記録面のクロストークの影響から最小厚みをある程度必要とするため、特許文献１で提案されている隣接する情報記録面間の基材厚を変えることだけで対応した場合は基材厚を厚くする方向でしか回避することはできないため、情報記録面の面数が多くなれば、基材厚のばらつき等を考慮すると、光記録媒体４０の表面から一番奥の情報記録面までのトータル距離が厚くなるという問題が発生する。しかしながら、本発明では上記のように透過率と反射率のみで対応可能なため、各情報記録面間の厚みは最小の厚みで構成可能なため、光記録媒体の表面から一番奥の情報記録面までのトータル距離を薄く構成できるという利点がある。
【００６２】
（実施の形態２）
図４は、実施の形態２に係る光記録媒体４１の構成の一例を示した図である。
【００６３】
実施の形態１では、情報記録面間の厚みｄｈμｍが一定であることを前提としているため、本来必要な信号を含むＳｄに対する不要光であるＳｂの光量比を規制するために光記録媒体の情報記録面間の保護層の透過率ｔｈと各情報記録面の反射率αｈの設定を行うが、この場合、透過率ｔｈと反射率αｈの自由度が制限される。そこで、実施の形態２では、隣接する情報記録面間の厚みｄｈμｍを変えることによって、透過率ｔｈおよび反射率αｈの設定の自由度を増すことができる。例えば、図４のように４面の情報記録面を有する光記録媒体４１の情報記録面４１ｄの記録または再生を行う場合、実施の形態１同様、情報記録面４１ｂ近傍でも結像するビーム７１が存在する。しかし、ｄ４とｄ３の厚み差があるとビーム７１の結像位置は情報記録面４１ｂ上からずれため、情報記録面４１ｂで反射したビーム７１は情報記録面４１ｄで反射したビーム７０とは光検出器３２上での結像位置もずれる。ここで、基材厚ｄ４と基材厚ｄ３の厚み差（ｄ４−ｄ３）と本来必要な信号を含むＳｄに対する不要光であるＳｂの比であるＳｂ／Ｓｄに対するフォーカス変動量の関係を図５に示す。システム的に安定であるフォーカス変動量１０％以下の（ｄ４−ｄ３）とＳｂ／Ｓｄの領域は図５の斜線部になる。この厚み差と光量比に対するフォーカス変動量の関係は、他の信号記録面を記録または再生する場合でも当てはまる。また、信号記録面が４面の場合に限ったものではなく、複数の信号記録面を有する光記録媒体において当てはまる関係である。したがって、信号記録面をｈ面有する光記録媒体において、（（α（ｈ−１）2×α（ｈ−２））／（ｔｈ2×αｈ））≦０．００１４×（ｄｈ−ｄ（ｈ−１））2＋０．００１１×（ｄｈ−ｄ（ｈ−１））＋０．００９９の関係が成り立つように透過率ｔｈ、反射率αｈ、厚みｄｈμｍを設定すれば、フォーカス変動量を１０％以下に抑えることが可能となり、安定な信号を得ることができる光記録媒体を実現できる。また、信号記録面間の距離ｄｈの最小厚みを８μｍ以上に設定することにより、隣接する情報記録面からのクロストーク成分もシステム的に影響のない光記録媒体を実現できる。
【００６４】
（実施の形態３）
実施の形態２で隣接する基材厚差（ｄｈ−ｄ（ｈ−１））、具体的には（ｄ４−ｄ３）と本来必要な信号を含むＳｄに対する不要光であるＳｂの光量比Ｓｂ／Ｓｄにより、フォーカス変動量１０％以下の条件を算出したが、本実施の形態では、基材厚差がない場合すなわち各信号記録面間の基材厚ｄｈがほぼ一定の場合においても、各信号記録面間を構成する基材の屈折率を変えることで、同様の効果を得ることができる。この場合、信号記録面間の厚みをｄμｍ、信号記録面ｈ面と信号記録面（ｈ−１）面間の基材部の屈折率をｎｈとしたとき、（（α（ｈ−１）2×α（ｈ−２））／（ｔｈ2×αｈ））≦０．０００６×（ｄ×（ｎｈ−ｎ（ｈ−１）））2＋０．０００７×（ｄ×（ｎｈ−ｎ（ｈ−１）））＋０．００９９の関係が成り立つように透過率ｔｈ、反射率αｈ、屈折率ｎｈを設定すれば、フォーカス変動量を１０％以下に抑えることが可能となり、安定な信号を得ることができる。このフォーカス変動量の関係を図６に示す。システム的に安定であるフォーカス変動量１０％以下の領域は、図６の斜線部になる。また、本発明では情報記録面間の距離がｄμｍとほぼ一定の構成での説明を行ったが、実施の形態２の隣接する情報記録面間の距離ｄｈμｍを変えた構成と同時に隣接する情報記録面間の基材の屈折率ｎｈを変えても同様の効果が得られる。この場合、信号記録面ｈ面と信号記録面（ｈ−１）面間の距離をｄｈμｍとすると、（（α（ｈ−１）2×α（ｈ−２））／（ｔｈ2×αｈ））≦０．０００６×（ｄｈ×ｎｈ−（ｄ（ｈ−１）×ｎ（ｈ−１）））2＋０．０００７×（ｄｈ×ｎｈ−（ｄ（ｈ−１）×ｎ（ｈ−１）））＋０．００９９の関係が成り立つように透過率ｔｈ、反射率αｈ、屈折率ｎｈ、厚みｄｈμｍを設定すれば、フォーカス変動量を１０％以下に抑えることが可能となり、安定な信号を得ることができる光記録媒体を実現できる。このフォーカス変動量の関係を図７に示す。システム的に安定であるフォーカス変動量１０％以下の領域は、図７の斜線部になる。
【００６５】
以上、本発明の実施の形態について述べてきたが、これらの光記録媒体の信号記録面に相変化型の記録膜や有機色素系の記録膜を設けることにより、記録可能な光記録媒体を提供することができる。また、本発明の光記録媒体の光ピックアップからの光を入射する表面と反対側の面にラベル印刷等を施すことによって、光記録媒体の識別を容易にすることができる。
【００６６】
（実施の形態４）
図８は、実施の形態４に係る光記録媒体４２と光ピックアップヘッド装置２０１の構成の一例を示した図である。
【００６７】
光記録媒体４２は、ｎ個（ｎは４以上の整数）情報記録面を備え、光記録媒体４２の表面４２ｚに最も近い情報記録面４２ａ、表面４２ｚから最も遠い情報記録面４２ｄ、情報記録面４２ａと４２ｄの間に配置された情報記録面群４２ｘが形成されている。表面４２ｚから情報記録面４２ａまでの層間距離をｄ（１）とし、隣接する情報記録面の層間距離を情報記録面４２ｄまで順にｄ（ｎ）とする。
【００６８】
ここで、情報記録面４２ｄへの記録または再生を行う場合について説明する。
【００６９】
光源１は、波長λが４０５ｎｍの直線偏光の発散ビーム７０を出射する。光源１から出射された発散ビーム７０は、焦点距離ｆ１が１８ｍｍのコリメートレンズ５３で平行光に変換された後、偏光ビームスプリッタ５２を透過し、４分の１波長板５４を透過して円偏光に変換された後、焦点距離ｆ２が２ｍｍの対物レンズ５６で収束ビームに変換され、光記録媒体４２に形成された透明基板を透過し、情報記録面４２ｄ上に集光される。対物レンズ５６の開口はアパーチャ５５によって制限され、開口数ＮＡを０．８５としている。また、情報記録面４２ｄで球面収差が最小となるように、ステッピングモータ等で構成される球面収差補正手段９３を用いてコリメートレンズ５３を光軸方向に調整する。
【００７０】
情報記録面４２ｄで反射されたビーム７０は、対物レンズ５６、４分の１波長板５４を透過して往路とは９０度異なる直線偏光に変換された後、偏光ビームスプリッタ５２で反射される。偏光ビームスプリッタ５２で反射したビーム７０は、焦点距離ｆ３が３０ｍｍの集光レンズ５９とシリンドリカルレンズ５７とを経て、光検出器３２に入射する。光検出器３２に入射するビームは、シリンドリカルレンズ５７を透過する際、非点収差が付与される。
【００７１】
光検出器３２は、図示しない４つの受光部を有し、それぞれ受光した光量に応じた電流信号を出力する。これら電流信号から、非点収差法によるフォーカス誤差（以下ＦＥとする）信号、プッシュプル法によるトラッキング誤差（以下ＴＥとする）信号、光記録媒体４２に記録された情報（以下ＲＦとする）信号が生成される。ＦＥ信号およびＴＥ信号は、所望のレベルに増幅および位相補償が行われた後、アクチュエータ９１および９２に供給されて、フォーカスおよびトラッキング制御がなされる。
【００７２】
対物レンズ５６は、情報記録面４２ａと情報記録面４２ｄの中間の位置で球面収差が０になる様に設計される。従って、この位置から最も離れている情報記録面である、情報記録面４２ａと情報記録面４２ｄに光を集光する場合に最も大きな球面収差が発生する。この球面収差を除去するために、球面収差補正手段９３を用いてコリメートレンズ５３を光軸方向に調整すると、球面収差のうちの大半の成分である３次成分を除去し、球面収差を大幅に低減することが出来る。ただし、より高次の成分（主に５次成分）は除去できず、その大きさは情報記録面４２ａまたは情報記録面４２ｄに近いほど増大し、これによりジッタが悪化する。
【００７３】
図９は、実施の形態４に係る光記録媒体４２における、基材厚差とジッタの関係図である。光記録媒体４２の、情報記録面４２ａと情報記録面４２ｄの中間の位置を基準位置とし、ジッタを算出する情報記録面の深さと基準位置との差を基材厚差として横軸に取り、縦軸にジッタを取り、ジッタ悪化要因として球面収差のみを考慮して算出したシミュレーション結果である。条件は、ＮＡ０．８５、波長４０５ｎｍ、屈折率１．６２、トラックピッチ０．３２μｍ、最短ピット長０．１４９μｍで算出した。
【００７４】
図９より、基材厚差が約−４６μｍから約＋４８μｍの間はジッタはほぼ一定であり、この範囲を外れるとジッタが悪化することがわかる。従って、ばらつきを含め基材厚差で±４５μｍ（つまり情報記録面４２ａと情報記録面４２ｄとの距離である総層間距離が９０μｍ以内）の範囲に全ての情報記録面の深さ位置を設定することにより、ジッタを悪化させることなく安定した記録再生を実現することが可能となる。
【００７５】
また、本実施の形態において、層間距離ｄ（１）〜ｄ（ｎ）μｍは、それぞれの厚みばらつきを±ｅ（１）〜±ｅ（ｎ）μｍとすると、以下の式を満足する様に設定される。
【００７６】
｜ｄ（ｉ）−ｄ（ｋ）｜≧ｅ（ｉ）＋ｅ（ｋ）＋１  （ｉ、ｋは１≦ｉ≦ｎ、１≦ｋ≦ｎの整数かつｉ≠ｋ）
ここで、任意の２層の厚みは、各層の厚みばらつき量を含めて最低１μｍ以上の厚み差を有して設定される。もしも、所定の２層がばらつき量を含めて最低１μｍ以上の厚み差を有しない場合、記録再生を行う記録層の反射光に、他層の裏側に焦点を結んだ反射光が混入して、混入し記録／再生に支障をきたしてしまう。
【００７７】
図１０は、実施の形態４に係る光記録媒体４２における、所定の記録再生層のＦＳ信号振幅と隣接する２つの層間距離の厚み差の関係図である。
【００７８】
図１０（ａ）に示す光記録媒体４２の断面図に示すｄ（ｎ）とｄ（ｎ−１）の厚み差を変更して、情報記録面４２ｄへの記録再生時におけるＦＳ信号振幅を実測すると、図１０（ｂ）に示す様に、隣接する２層の厚み差が１μｍより小さくなるとＦＳ信号振幅が大幅に増加しており、最低厚み差を１μｍ以上有することが必要であることがわかる。（以下、１μｍを層厚差最小値ｅｍｉｎと標記する）
また上記ＦＳ信号振幅の増加は、２層が隣接している場合に限定される物ではない。
【００７９】
図１１は、光記録媒体４１の、隣接しない２層の厚みが等しい１例の各情報記録面の断面図である。
【００８０】
図１１において、隣接しない２層の層間距離ｄ（ｎ）とｄ（ｎ−２）の厚み差が、ばらつき量を含めて１μｍより小さい場合には、情報記録面４２ｄへ記録再生を行うために集光したビーム７０の一部が、情報記録面群４２ｘの中で３回反射し、本来読み出すべき情報記録面４２ｄからの反射光に混入してしまう。以上より、層間距離ｄ（１）〜ｄ（ｎ）μｍは、隣接しない場合も含め、任意の２層がばらつきを含め最低１μｍ以上の厚み差を有して設定される必要がある。
【００８１】
さらに、ｎが４以上の場合には、任意のｄ（ｊ）（ｊは、４≦ｊ≦ｎの整数）に対し、以下の式を満足する必要がある。
｜ｄ（ｊ−３）＋ｄ（ｊ−２）−ｄ（ｊ−１）−ｄ（ｊ）｜≧
ｅ（ｊ−３）＋ｅ（ｊ−２）＋ｅ（ｊ−１）＋ｅ（ｊ）＋１
図１２は、実施の形態４に係る光記録媒体４２における１例の断面図である。
【００８２】
連続する５つの情報記録面４２ｇ、４２ｈ、４２ｉ、４２ｊ、４２ｋの間の層間距離を、順番にｄ（ｊ−３）、ｄ（ｊ−２）、ｄ（ｊ−１）、ｄ（ｊ）とし、ｄ（ｊ−３）＋ｄ（ｊ−２）とｄ（ｊ−１）＋ｄ（ｊ）がばらつきを含めて１μｍ以上の厚み差を有しない場合、情報記録面４２ｋへ記録再生を行うために集光したビーム７０の一部が、情報記録面４２ｉで反射し、さらに情報記録面４２ｇの裏側で反射して、本来読み出すべき情報記録面４２ｋからの反射光に混入してしまう。従って少なくとも上記を満足する必要がある。
【００８３】
次に、実施の形態４の層間距離ｄ（１）〜ｄ（ｎ）μｍが取りうる最小の層間距離（以下ｔｍｉｎと置く）は、８μｍ以上としている。各情報記録面間の層間距離が小さすぎる場合には、隣接する情報記録面からのクロストークの影響を受けるため所定値以上の層間距離が必要となる。例えば情報記録面４２ｄにビーム７０が集光する際、層間距離ｄ（ｎ）が大きい場合には、隣接する情報記録面ではビーム７０のスポット径は情報記録面４２ｄ上のスポット径に比べて大きくなるため、情報記録面上の記録ピットの影響がスポット径に比較して相対的に小さくなり、情報記録面４２ｄの記録再生に対する影響が少なくなっている。しかし層間距離ｄ（ｎ）が小さくなるに従いその影響が増すので所定値以上の層間距離が必要となる。近年広く普及しているＤＶＤ（ＮＡ＝０．６、波長＝０．６６ｎｍ）における２層ディスクの最小層間距離は４０μｍとなっており、本実施の形態において同等の条件を算出し必要な最小の層間距離とした。具体的には、ＤＶＤの一方の層に集光している場合の他層のスポット径は、屈折率をｎとすると、４０μｍ／ｎ・ｔａｎ（ａｒｃｓｉｎ（ＮＡ））で求められる。本実施の形態（ＮＡ＝０．８５、波長＝０．４０５ｎｍ）においてはトラックピッチや記録ピットサイズは、ＤＶＤと比較し波長／ＮＡに比例して小さくすることが可能であり、スポット径も波長／ＮＡに比例して小さくすることが許容可能と考えられる。これらの条件から、本実施の形態における隣接情報記録面上のスポット径を算出し、これから逆算してＤＶＤの２層ディスクの層間４０μｍと同等の層間距離を算出すると８μｍとなる。
【００８４】
また、図１３に実測したジッタと層間距離の関係図を示す。
【００８５】
層間距離が１０μｍより小さくなるとジッタが悪化し始め、８μｍより小さくなると急激に悪化している。これらより、層間距離を８μｍ以上にすることとし、これにより隣接情報記録面からの影響を低減しノイズの少ない記録再生を実現可能である。
【００８６】
次に、光記録媒体４２の保護層の厚みである層間距離ｄ（１）を５０μｍ以上としている。図１４は、光記録媒体表面に付着したダストのサイズとエラー長の関係図である。光記録媒体４２の表面にダストがある場合、表面から情報記録面までの長さであるｄ（１）が小さいと記録再生に対する影響が大きくなる。図１４に示す様に、ｄ（１）が１００μｍの場合に約４５μｍ以下のダストに対してエラー長が０になるが、ｄ（１）が６０μｍの場合は約２７μｍ以下、ｄ（１）が４４μｍの場合は約２０μｍ以下でエラー長が０になっており、ｄ（１）が小さいほど小さなダストでエラーが発生する。一方大気中に浮遊するダストは２０μｍ以下のサイズのダストの比率が非常に大きく、また２５μｍ以下のダストまで含めると全体の８０％をしめると言われている。そこで、２５μｍ以下のダストでエラーが発生しないことを目安として、ｄ（１）の厚みを５０μｍ以上とした。
【００８７】
以上の様に、本実施の形態においては、情報記録面４２ａと情報記録面４２ｄとの距離である総層間距離が９０μｍ以内にしているため、球面収差に起因するジッタの発生を抑え安定した記録再生を実現することが可能となる。
【００８８】
また、各層間距離の任意の２層は、厚みばらつき量を含めて最低１μｍ以上の厚み差を有し、連続する４層についても２層毎の合計層厚がばらつき量を含めて最低１μｍ以上の厚み差を有して設定されるので、記録再生を行う記録層の反射光に他層の裏側に焦点を結んだ反射光が混入することがなく安定した記録再生を実現することが可能となる。
【００８９】
また、層間距離の最低値を８μｍ以上にしたので、隣接情報記録面からの影響を低減しノイズの少ない記録再生を実現できる。
【００９０】
また、ｄ（１）の厚みを５０μｍ以上としたので、ダストに対する記録再生エラーの少ない信頼性の高い記録再生を実現できる。
【００９１】
また、本実施の形態では、球面収差補正手段９３を用いてコリメートレンズ５３を光軸方向に移動して球面収差補正を行う構成としたが、これに限定されるものではなく光記録媒体４２で発生する球面収差を打ち消す大きさの、３次の球面収差もしくは擬似的な３次の球面収差を発生させうる構成であれば同等の効果を得ることが出来る。例えばコリメートレンズ５３の代わりに２群レンズを導入し、レンズ間距離を変更することでビーム７０を収束または発散させる構成としても良い。またコリメートレンズ５３の代わりに液晶パネルを導入し、透過するビーム７０の位相を部分的に変化させることによりビーム７０を収束または発散させる構成としても良い。
（実施の形態５）
実施の形態５に係る光記録媒体４３と光ピックアップヘッド装置２０１の構成の一例は、図２と同様である。
【００９２】
図１５は、本実施の形態に係る光記録媒体４３の断面図である。
【００９３】
図１５において、層間距離ｄ（１）〜ｄ（４）の総和の平均値を１００μｍとしている。
【００９４】
近年開発されているＢＤと呼ばれる高密度光ディスクは、本実施の形態と同じ波長４０５ｎｍのレーザとＮＡ０．８５の対物レンズを使い、情報記録面は表面から７５μｍ（第１層）と１００μｍ（第０層）の深さにある。ｄ（１）〜ｄ（４）の総和を１００μｍとすることで、情報記録面４３ｄの深さをＢＤの第０層と等しくし、互換性を持たせやすくできると共にチルトマージン等のシステムマージンも充分に確保できるという利点を有する。
【００９５】
以上を満足しうる、層間距離ｄ（１）〜ｄ（４）の候補値を、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４（ｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４）とし、それぞれの層厚ばらつきを±ｆ１、±ｆ２、±ｆ３、±ｆ４、層厚差最小値１μｍをｅｍｉｎと標記すると、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４に求められる必要条件は、以下の様に表すことが出来る。
ｔ１＝ｔｍｉｎ＋ｆ１
ｔ２＝ｔ１＋ｆ１＋ｆ２＋ｅｍｉｎ
＝ｔｍｉｎ＋２ｆ１＋ｆ２＋ｅｍｉｎ
ｔ３＝ｔ２＋ｆ２＋ｆ３＋ｅｍｉｎ
＝ｔｍｉｎ＋２ｆ１＋２ｆ２＋ｆ３＋２ｅｍｉｎ
ｔ４＝１００−（ｔ１＋ｔ２＋ｔ３）
さらに、層厚ばらつき±ｆ１、±ｆ２、±ｆ３は、ｔ１＋ｔ２＋ｔ３が９０μｍ以下になる範囲で層厚ばらつき±ｆ１、±ｆ２、±ｆ３が設定される必要がある。また、層間距離ｄ（１）が５０μｍ以上、かつ層間距離ｄ（１）〜ｄ（４）の総和が１００μｍに等しくなるためには、ｄ（１）は、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４の中の最大値ｔ４である必要がある。
【００９６】
なお、層間距離ｄ（１）〜ｄ（４）の総和は、１００±１２μｍの範囲であれば、上記と同様な利点を有することが可能である。
【００９７】
図１６は、本実施の形態における、記録再生を行う情報記録面の反射光に、他層の裏側に焦点を結んだ反射光が混入する可能性のある層間距離の組み合わせ例を示す図である。
【００９８】
図１６において、例えば組み合わせ３の条件は、記録再生面４３ｄに集光して記録再生を行っている場合にビーム７０の一部が他の情報記録面４３ａで反射し、さらに表面４３ｚの裏面に集光している場合を示しており、表面４３ｚから情報記録面４３ａまでに含まれる層間距離をＡと標記し、情報記録面４３ａから情報記録面４３ｄまでに含まれる層間距離をＢと標記している。情報記録面４３ｄの反射光に、表面４３ｚの裏面からの反射光が混入しない条件は、ＡとＢそれぞれの総和の差が各層間距離のばらつきを加算したものより１μｍ以上大きいことであり、図１６に示す１０の組み合わせ全てについてこれが満足される必要がある。
【００９９】
ここで、組み合わせ３の条件は、ｄ（１）が５０μｍ以上であることから、
ｄ（１）＝ｔ４  ≧  （ｔ１＋ｔ２＋ｔ３）＋（ｆ１＋ｆ２＋ｆ３＋ｆ４）＋ｅｍｉｎ
と書くことができ、層間距離ｄ（１）〜ｄ（４）とそのばらつきｅ（１）〜ｅ（４）で書き直すと、
ｄ（１）  ≧  ｄ（２）＋ｄ（３）＋ｄ（４）＋ｅ（１）＋ｅ（２）＋ｅ（３）＋ｅ（４）＋ｅｍｉｎ
となる。ｄ（１）がこれを満足する場合には、図１６における組み合わせ１，２，４，５、６は自動的に満足される。また組み合わせ７、９は、ｔ１〜ｔ３の計算式から自動的に満足されるので、図１６の条件が全て満足されるためには、さらに組み合わせ８、１０を満足することが必要充分条件である。すなわち、
｜ｄ（２）＋ｄ（３）−ｄ（４）｜≧ｅ（２）＋ｅ（３）＋ｅ（４）＋ｅｍｉｎ
かつ
｜ｄ（２）−ｄ（３）−ｄ（４）｜≧ｅ（２）＋ｅ（３）＋ｅ（４）＋ｅｍｉｎ
さらに、ｄ（３）＝ｔ３（ｔ１〜ｔ３のうちの最大）である場合には、上記２条件は自動的に満足される。例えば、ｄ（３）＝ｔ３、ｄ（２）＝ｔ１、ｄ（４）＝ｔ２、ｅ（３）＝ｆ３、ｅ（２）＝ｆ１、ｅ（４）＝ｆ２、とすると、条件８は、
｜ｄ（２）＋ｄ（３）−ｄ（４）｜＝ｔｍｉｎ＋ｆ１＋ｆ２＋ｆ３＋ｅｍｉｎ
≧ｅ（２）＋ｅ（３）＋ｅ（４）＋ｅｍｉｎ
条件１０は、
｜ｄ（２）−ｄ（３）−ｄ（４）｜＝ｔｍｉｎ＋３ｆ１＋３ｆ２＋ｆ３＋３ｅｍｉｎ
≧  ｅ（２）＋ｅ（３）＋ｅ（４）＋ｅｍｉｎ
となり自動的に満足される。ただしｄ（３）＝ｔ３は組み合わせ８、１０を満足するための必須の条件ではない。
【０１００】
図１７は、本実施の形態における、層間距離の組み合わせの１例を示す図である。
【０１０１】
ｔｍｉｎ＝８μｍ、ｅｍｉｎ＝１μｍ、ｆ１＝ｆ２＝ｆ３＝ｆ４＝１．５μｍ、とおくと、ｔ１＝９．５μｍ、ｔ２＝１３．５μｍ、ｔ３＝１７．５μｍ、ｔ４＝５９．５μｍとなり、さらにｔ１〜ｔ３のうち、最大のｔ３をｄ（３）として、ｄ（１）＝ｔ４＝５９．５μｍ、ｄ（２）＝ｔ２＝１３．５μｍ、ｄ（３）＝ｔ３＝１７．５μｍ、ｄ（４）＝ｔ１＝９．５μｍとすると、それぞれのばらつきｅ（１）＝ｆ１＝ｅ（２）＝ｆ２＝ｅ（３）＝ｆ３＝ｅ（４）＝ｆ４＝１．５μｍであるから、全ての組み合わせでＡとＢの差はばらつき変動量よりも大きくなり、記録再生面反射光に、他層の裏側の反射光が混入することがなく、安定した記録再生を可能とすることが出来ることがわかる。また、ｄ（２）＋ｄ（３）＋ｄ（４）＝４０．５μｍ≦９０μｍを満足しているので、発生する球面収差の絶対量を抑制し、球面収差補正手段９３による球面収差の収差残差を低減することができ、また、隣接情報記録層からのクロストークも少なく、さらに、記録再生を行う情報記録面の反射光に他層の裏側に焦点を結んだ反射光が混入することがない、安定した記録再生を実現することが可能である。また、ｄ（１）の厚みを５０μｍ以上確保しているのでホコリやゴミ等による影響も許容範囲内に抑えられる。また、ｄ（１）〜ｄ（４）の合計を１００μｍとしているので、情報記録面４３ｄの深さがＢＤの第０層と等しくなり、互換性を持たせやすくすることが可能である。
【０１０２】
なお、ｄ（２）とｄ（４）の厚みは入れ替えることも可能である。また、層間距離ｄ（１）〜ｄ（４）の総和は、１００±１２μｍの範囲であれば、上記と同様な利点を有することが可能である。図１７の例は、ｄ１≧５０（μｍ）、ｄ２＋ｄ３＋ｄ４≧２４（μｍ）、ｄ２＋ｄ３＋ｄ４≦９０（μｍ）、｜ｄ４＋ｄ３−ｄ２−ｄ１｜≧１（μｍ）となっており、これらを満たしていれば信号を安定に記録可能である。
【０１０３】
さらに、以上の条件を満足する層間距離の組み合わせは、図１７に示した例に限定されるものではなく、例えば図１８に示すような層間距離の組み合わせについても上記条件を満足可能である。
【０１０４】
（他の実施の形態）
上記実施の形態に関して、これらを組み合わせて実施してもよい。例えば、（実施の形態１）の条件と、（実施の形態４）の条件を組み合わせた光記録媒体であっても、本発明の効果が得られる。
【０１０５】
さらには、上記実施の形態では、情報記録面を４面として説明してきたが、これに限るものではなく、例えば、３面であってもよい。その場合、光記録媒体の構成は、表面に近い側から第１情報記録面〜第３情報記録面とし、前記表面から前記第１情報記録面までの距離をｄ１（μｍ）、前記第１情報記録面から前記第２情報記録面までの距離をｄ２（μｍ）、前記第２情報記録面から前記第３情報記録面までの距離をｄ３（μｍ）として、ｄ１≧５０（μｍ）、ｄ２＋ｄ３≧１６（μｍ）、ｄ２＋ｄ３≦９０（μｍ）、｜ｄ３−ｄ２−ｄ１｜≧１（μｍ）であればよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明は、高密度、大容量の光記録媒体等を実現するために有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明における光情報装置の構成を示す図。
【図２】本発明における光記録媒体と光ピックアップの構成の概略を示す図。
【図３】本発明におけるＳｂ／Ｓｄとフォーカス変動量の関係を表した図。
【図４】本発明における光記録媒体と光ピックアップから出射されたビームとの関係を示す図。
【図５】本発明におけるＳｂ／Ｓｄと隣接する基材厚差ｄ４−ｄ３に対するフォーカス変動量の関係を表した図。
【図６】本発明におけるＳｂ／Ｓｄと隣接する基材の屈折率差ｄ・（ｎｈ−ｎ（ｈ−１））に対するフォーカス変動量の関係を表した図。
【図７】本発明におけるＳｂ／Ｓｄと隣接する基材差と屈折率差の積（ｄｈ・ｎｈ−ｄ（ｈ−１）・ｎ（ｈ−１））に対するフォーカス変動量の関係を表した図。
【図８】本発明における光記録媒体と光ピックアップの構成の概略を示す図。
【図９】本発明における光記録媒体の基材厚差とジッタの関係を示す図。
【図１０】本発明における光記録媒体の、ＦＳ信号振幅と隣接する２つの層間距離の厚み差の関係図。
【図１１】本発明における、隣接しない２層の厚みが等しい１例の各情報記録面の断面図。
【図１２】本発明における、光記録媒体４２の１例の断面図。
【図１３】本発明における、実測したジッタと層間距離の関係図。
【図１４】本発明における、光記録媒体表面に付着したダストサイズとエラー長の関係図。
【図１５】本発明における光記録媒体の断面図。
【図１６】本発明における、記録再生を行う情報記録面の反射光に、他層の裏側に焦点を結んだ反射光が混入する可能性のある層間距離の組み合わせを示す図。
【図１７】本発明における、層間距離の組み合わせの例を示す図。
【図１８】本発明における、層間距離の組み合わせの例を示す図。
【図１９】従来の光情報装置を構成する光記録媒体と光ピックアップヘッド装置の構成を示す図。
【図２０】従来の光情報装置を構成する他の光記録媒体と光ピックアップヘッド装置の構成を示す図。
【符号の説明】
【０１０８】
１    光源
３２    光検出器
４０，４１，４２，４３    光記録媒体
４０ａ〜４０ｄ，４１ａ〜４１ｄ，４２ａ〜４２ｄ，４３ａ〜４３ｄ    情報記録面
５２    偏光ビームスプリッタ
５３    コリメートレンズ
５４    ４分の１波長板
５５    アパーチャ
５６    対物レンズ
５７    シリンドリカルレンズ
５９    集光レンズ
７０，７１    ビーム
９１，９２    アクチュエータ
９３    球面収差補正手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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