(57)【要約】【課題】記録再生装置側における球面収差補正を考慮し、３以上の記録層を持つ情報記録媒体の光透過層の厚みを最適化する。【解決手段】  この発明は、基板（１０１）上に、複数の情報記録層を相互に光透過性を有する中間層を挟んで積層し、更にその上に光透過層を積層する光ディスク（１００）において、ディスク表面と情報記録層のディスク表面からの厚みの標準値から最も離れた情報記録層（１０６）または（１０２）との間の厚みと屈折率が、情報記録層のディスク表面からの厚みの標準値から最も離れた情報記録層までの全ての光透過層と中間層とに許容される収差が上限となる標準値に対して±３７μｍの範囲、前記屈折率が１．５〜１．７の範囲に、それぞれに設定され、前記光透過層に入射するレーザ光を照射するレンズの開口数が０．６５であり、前記レーザの波長が３９５〜４１５ｎｍであることを特徴とする光ディスク（１００）である。【選択図】      図１
2009037705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、複数の情報記録層を相互に光透過性を有する中間層を挟んで積層し、更にその上に光透過層を積層する光ディスクにおいて、
ディスク表面と情報記録層のディスク表面からの厚みの標準値から最も離れた情報記録層との間の厚みと屈折率が、情報記録層のディスク表面からの厚みの標準値から最も離れた情報記録層までの全ての光透過層と中間層とに許容される収差が上限となる標準値に対して±３７μｍの範囲に、前記屈折率が１．５〜１．７の範囲に、それぞれ設定され、前記光透過層に入射するレーザ光を照射するレンズの開口数が０．６５であり、前記レーザの波長が３９５〜４１５ｎｍであることを特徴とする光ディスク。
【請求項２】
前記ディスク表面から情報記録層までの厚みと屈折率は、情報の再生または記録に用いる光ヘッド装置が球面収差補正装置を含む場合に利用可能であることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
【請求項３】
光反射層と、
この光反射層を保持する第１基板と、
前記光反射層に積層された第１の中間層と、
この第１の中間層に積層された第１の光透過層と、
この第１の光透過層に積層された第２の中間層と、
この第２の中間層に積層された第２の光透過層と、
この第２の光透過層を覆うとともに、第２の光透過層と反対の側から提供される所定の波長の光の透過を許容する第２基板と、
を有することを特徴とする光ディスク。
【請求項４】
前記情報記録層のディスク表面からの厚みの標準値が、０．６ｍｍであることを特徴とする請求項３記載の光ディスク。
【請求項５】
前記光反射層と前記第２の光透過層との間の距離は、前記第２基板の波長３９５〜４１５ｎｍの光に対する屈折率が１．５〜１．７であるとき、７４μｍの範囲内であることを特徴とする請求項３または４記載の光ディスク。
【請求項６】
前記光反射層と前記第２基板の前記第２の光透過層と反対の側の表面との間の距離は、前記第２基板の波長３９５〜４１５ｎｍの光に対する屈折率が１．５〜１．７であるときの標準値に対して、±３７μｍの範囲内であることを特徴とする請求項３または４記載の光ディスク。
【請求項７】
前記屈折率が前記波長の光を前記光反射層または前記第１の光透過層または前記第２の光透過層に集光するためのレンズの設計時の標準値に比較して大きいか、あるいは小さいいずれの場合においても、前記第２基板、前記第２の光透過層、前記第２の中間層、前記第１の光透過層及び前記第１の中間層の厚みの合計を、標準値よりも増加させることが可能であることを特徴とする請求項５または６記載の光ディスク。
【請求項８】
所定の波長の光を出力する光源と、
前記光源からの光を記録媒体の任意の情報記録層に集光するレンズと、
前記光源と前記レンズとの間に配置され、記録媒体の光入射面と光入射面から最も離れた情報記録層との間で生じる収差成分を低減する収差補正素子と、
を有し、
記録媒体の光入射面と光入射面から最も離れた情報記録層との間の前記光源からの光の波長に対する屈折率が１．５〜１．７で、記録媒体の任意の情報記録層は、記録媒体の光入射面から最も離れた情報記録層から記録媒体の光入射面側に７４（３７×２）μｍの範囲内に規定された記録媒体に対して情報を書き込み、あるいは同記録媒体から情報を再生する情報記録再生装置。
【請求項９】
所定の波長の光を出力する光源と、
前記光源からの光を記録媒体の任意の情報記録層に集光するレンズと、
前記光源と前記レンズとの間に配置され、記録媒体の光入射面と光入射面から最も離れた情報記録層との間で生じる収差成分を低減する収差補正素子と、
を有する情報記録再生装置において、
記録媒体の光入射面と光入射面から最も離れた情報記録層との間の前記光源からの光の波長に対する屈折率が１．５〜１．７で、記録媒体の任意の情報記録層は、記録媒体の光入射面から最も離れた情報記録層から記録媒体の光入射面側に７４（３７×２）μｍの範囲内に規定された記録媒体に対して情報を書き込み、あるいは同記録媒体から情報を再生する情報記録再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高密度記録が可能な光ディスク及び光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報の記録、再生ならびに消去（繰り返し記録）に適した記録媒体として、光ディスクが広く利用されている。既に、様々な規格の光ディスクが実用化されており、記録容量で区別すると、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）規格やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）規格に分類される。また、用途（データ記録形式）から見た場合、既に情報が記録されている（ＲＯＭと呼称される）再生専用タイプ、１回限りの情報記録が可能な（−Ｒと呼称される）ライトワンスタイプ（追記型）、あるいは記録と消去が繰り返し可能な（ＲＡＭまたはＲＷと呼称される）リライタブルタイプ（録再型または書換可能型）等に区分される。
【０００３】
近年、ＤＶＤ規格の光ディスクよりも情報の高密度記録が可能な次世代光ディスクとして、片面１層で１５  ＧＢ以上の容量を有するＨＤ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）  ＤＶＤ規格が実用化されている。ＨＤ  ＤＶＤ  規格の単層ディスクでは、０．６ｍｍ厚の透明基板上に情報記録層を形成し、レーザ光を透明基板を透過し情報記録面上に集光させることにより、情報の記録や再生を行う構成となっている。
【０００４】
また、市場における更なる記録容量の大容量化の要求に伴い、記録層を３層以上とした多層ディスクも提案されている。多層ディスクでは、基板上に複数の情報記録層が相互間に光透過性を有する中間層を挟んで積層されており、更にその上が透明基板で覆われている。そのため、多層ディスクにおいて、対物レンズから見て奥の情報記録層を再生する際には、透明基板、情報記録層、中間層を透過することになる。なお、単層のＨＤ  ＤＶＤ規格やＤＶＤ規格の光ディスクにおいても、光透過層の厚みは０．６ｍｍを基準としているが、実際には、ディスクに製造上厚みのばらつきが生じることは避けられない。
【０００５】
ＨＤ  ＤＶＤ規格やＤＶＤ規格の光ディスクを再生する光学系は、光透過層の厚みを０．６ｍｍとして設計しているため、光透過層の厚みが０．６ｍｍからずれると収差が発生する。収差が発生した結果、集光スポット径が大きくなり信号の再生品位が低下することはいうまでもない。
【０００６】
記録層が２層以上の多層ディスクにおいては、情報記録層と情報記録層の間に中間層が必要であるため、必然的に、何れかのの情報記録層における光透過層の厚みが０．６ｍｍと異なる。つまり、多層ディスクを再生する際には、何れかの情報記録層において、必ず収差が発生するが、光ディスクから再生される信号の再生品位を確保するためには、全ての情報記録層において、光透過層に起因する収差量をある一定値以下にすることが必要となる。また、光透過層に起因する光学系の収差は、光透過層の厚みの標準値からのずれと、光透過層の屈折率の標準値からのずれの、両者によって決まる。従って、光透過層に起因する光学系の収差を一定値以下にするためには、光透過層の厚みと光透過層の屈折率の、２次元の範囲を規定する必要がある。
【０００７】
特許文献１には、多層の情報記録層を有する光ディスクにおいて、光透過層の厚みとして、標準厚みから±２２μｍ以内に設定することを規定している。つまり、標準厚みを０．６ｍｍとすると、光透過層の厚みは、０．５７８ｍｍ〜０．６２２ｍｍの厚みに設定される。
【０００８】
特許文献２には、３層以上の多層ディスクにおいては、それぞれの情報記録層と情報記録層の間の中間層厚の厚みは、標準偏差が１．０μｍである際、５μｍ以上異なることが必要である、ことが記載されている。
【０００９】
一方、光ディスクからの戻り光を光検出器で受光する際、光を集光している情報再生層（以後、再生層と記載する）以外の層（以後、非再生層と記載する）からの戻り光により再生信号が劣化する問題（以後、層間クロストークと記載する）が発生する。ここで、光検出器の受光面上での非再生層のスポットの半径は中間層厚に比例するため、中間層厚が狭くなるほど、非再生層からの影響が大きくなり、再生信号が劣化する。そのため、中間層厚は最低でも１５μｍ以上の厚みが必要となることが報告されている（特許文献３）。
【特許文献１】特開２００５−２６７８４９
【特許文献２】特開２００７−８０３０３
【特許文献３】特開２００６−３１３５８５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述特許文献１では、光透過層の厚みは標準厚みに対して±２２μｍの範囲とすることを規定している。反面、特許文献３の記載を参照すれば、３層以上の多層ディスクにおいて、文献１と文献３の記載を両立することは、製造誤差等を考慮すると、事実上、困難である。
【００１１】
この発明の目的は、記録再生装置側における球面収差補正を考慮し、光透過層の厚みを規定することで光透過層の厚みを従来よりも広くすることが可能な情報記録媒体及び情報記録再生装置並びに情報記録再生方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、基板上に、複数の情報記録層を相互に光透過性を有する中間層を挟んで積層し、更にその上に光透過層を積層する光ディスクにおいて、ディスク表面と情報記録層のディスク表面からの厚みの標準値から最も離れた情報記録層との間の厚みと屈折率が、情報記録層のディスク表面からの厚みの標準値から最も離れた情報記録層までの全ての光透過層と中間層とに許容される収差が上限となる標準値に対して±３７μｍの範囲に、前記屈折率が１．５〜１．７の範囲に、それぞれ設定され、前記光透過層に入射するレーザ光を照射するレンズの開口数が０．６５であり、前記レーザの波長が３９５〜４１５ｎｍであることを特徴とする光ディスクを提供するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本提案によれば、液晶素子による球面収差補正機構を搭載した光ヘッド装置を想定し、記録媒体すなわち光ディスクの光透過層の厚さと光透過層の屈折率を規定することで、記録層の数が３以上の多層光ディスクに適用可能な光透過層の厚さの範囲を、光ディスクが容易に製造可能な範囲とすることが可能となる。
【００１４】
すなわち、記録層の数が３以上の多層光ディスクにおいて、情報記録層相互の間に規定される中間層の厚さとトレードオフの関係にある層間クロストークの大きさを、再生信号の劣化の程度が許容可能な程度に維持しながら、球面収差の発生により再生信号の劣化を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態が適用可能な片面３層光ディスクの構成を示す。
【００１７】
光ディスク１００は、外径１２０ｍｍ、内径１５ｍｍ、総厚１．２ｍｍ±０．０３ｍｍの円盤状に形成され、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）規格の光ディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）規格またはＨＤ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）  ＤＶＤ規格の光ディスク、もしくはＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（登録商標）と同じ寸法である。なお、図１に示す光ディスク１００は、好ましくは、ピット列（マーク列）の間隔が０．３４〜０．４４μｍで、最小記録マーク長（ｍｉｎｉｍｕｍ  ｍａｒｋ  ｌｅｎｇｔｈ）が０．１８７〜０．２０８μｍに規定されたＨＤ  ＤＶＤ規格の光ディスクである。また、光ディスクとしては、ＣＤ規格、ＤＶＤ規格、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｋであっても良く、記録密度（ピット列の間隔）も、より高密度、または低密度のパターンでもよい。もちろん、外径が８０ｍｍ程度に抑えられた小径ディスクでもよい。
【００１８】
図１に示す光ディスク１００は、図２を用いて後段に説明する光ピックアップ（ＰＵＨ＝ｐｉｃｋ  ｕｐ  ｈｅａｄ）１０の対物レンズ（ＯＬ）１６から照射されるレーザ光ＬＢの入射面ＩＦ側にポリカーボネートから成る第１の成形板１０１を有する。
【００１９】
第１の成形板１０１の入射面ＩＦと反対側の面には、０．４０μｍのピッチで、ピット（記録マーク）列がスパイラル状に形成されている。なお、ピット列は、予め情報として用意された凹凸パターン（ピット）である。また、ピット列（情報）は、最短長（最小記録マーク長）が０．２０４μｍのピットを、少なくとも含む。なお、第１の成形板１０１は、レーザ光ＬＢの波長に対して透光性を有する。
【００２０】
入射面ＩＦと反対側の第１の成形板１０１の表面には、第１の半透過膜１０２が設けられている。すなわち、ピット列及び第１の半透過膜１０２によって、第１の情報記録層Ｌ０が構成されている（定義される）。
【００２１】
第１の半透過膜１０２には、第１の中間層１０３が設けられている。入射面ＩＦと反対側の第１の中間層１０３には、第１の情報記録層Ｌ０と同様、情報を示すピット列（凹凸パターン）が、スパイラル状に設けられている。
【００２２】
第１の中間層１０３のピット列が形成された面には、金属で構成された第２の半透過膜１０４が設けられている。すなわち、ピット列および第２の半透過膜１０４によって第２の情報記録層Ｌ１が構成されている（定義される）。
【００２３】
第２の半透過膜１０４には、第２の中間層１０５が設けられている。入射面ＩＦと反対側の第２の中間層１０５（第２の中間層１０５のピット列が形成された面）には、金属で構成された反射膜１０６が設けられている。
【００２４】
反射膜１０６上（入射面ＩＦと反対側）には、ポリカーボネートから成る第２の成形板（カバー層）１０７が設けられている。
【００２５】
入射面ＩＦ側の第２の成形板１０７の表面には、第１の情報記録層Ｌ０、第２の情報記録層Ｌ１と同様、ピット列（凹凸パターン）により、情報が記録されている。すなわち、ピット列および反射膜１０６によって、第３の情報記録層Ｌ２が構成されている（定義される）。
【００２６】
なお、第１の情報記録層Ｌ０には、情報（ピット列）が、内周側から外周側に向かって記録されている。また、第２の情報記録層Ｌ１には、情報（ピット列）が、外周側から内周側に向かって記録されている。第３の情報記録層Ｌ２には、情報（ピット列）が、内周側から外周側に向かって記録されている。
【００２７】
このように、情報記録層毎に、光ディスク１００の半径方向の情報の記録方向を変えることによって、再生（記録）時、光ディスクを同じ方向に回転させたまま、第１の情報記録層Ｌ０−第２の情報記録層Ｌ１−第３の情報記録層Ｌ２を、連続的に再生（記録）することができる。なお、情報（ピット列）は、全ての情報記録層において、内周側から外周側に向かって記録されていても良いことはいうまでもない。
【００２８】
上述した光ディスク１００の各情報記録層Ｌ０〜Ｌ２に記録された情報は、波長λが、例えば４０５ｎｍの再生光（レーザ光ＬＢ）、およびＮＡ（ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  ａｐｅｒｔｕｒｅ）と呼ばれる開口数が、ＮＡ＝０．６５の対物レンズ（ＯＬ）１６を用いて再生される。
【００２９】
すなわち、光ディスク１００の光入射面ＩＦに照射されたレーザ光ＬＢを、対物レンズ（ＯＬ）１６を介して任意の情報記録層Ｌ０〜Ｌ２に集光させることで、集光された情報記録層に記録されている情報を再生することができる。
【００３０】
なお、光ディスク１００は、上述した形態に限られるわけではなく、４層以上の情報記録層を持ってもよい。また、有機色素を用いた追記型光ディスクや、無機記録膜（相変化膜）を用いた書換可能型の光ディスクでもよい。追記型光ディスクや無機記録膜の場合、第１の成形板１０１、第１の中間層１０３、第２の成形板１０７には、螺旋状のグルーブ（案内溝）が設けられることによって、凹凸パターンが形成されている。
【００３１】
グルーブは、一定の周期で、半径方向に正弦波状に蛇行している（ウォブリング）。ウォブリングを再生して得られる信号（ウォブル信号）に基づいて、データ書き込み時のタイミングクロックが生成される。なお、グルーブとグルーブとの間の凸の部分は、ランドと呼ばれる。
【００３２】
なお、光ディスク１００が、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系の相変化膜を用いた書換可能型である場合、グルーブ上およびランド上の相変化膜に、それぞれ、情報が記録可能である。
【００３３】
また、本提案では、所望の情報記録層に集光する前に、対物レンズ（ＯＬ）からの光が透過する層を光透過層と呼ぶことにする。すなわち、多層ディスクにおいて、対物レンズから見て最も奥の情報記録層については、透明基板、情報記録層及び中間層が光透過層となり、対物レンズから見て最も手前の層については、透明基板のみが光透過層となる。従って、単層ディスクについては、光透過層は、透明基板のみとなる。
【００３４】
ところで、光透過層の標準厚みからのずれにより発生する球面収差を補正する方法としては、エキスパンダレンズを挿入する方法、コリメートレンズを駆動する方法、あるいは液晶素子を用いて補正する方法が一般的である。ここで、エキスパンダレンズを挿入する方法及びコリメートレンズを駆動する方法は、光透過層の標準厚みからのずれにより発生した収差をほぼ全て補正することが可能であるが、レンズ駆動機構が必要であるため、光ヘッドが大きくなることはいうまでもない。
【００３５】
一方、液晶素子を用いて収差を補正する場合には、レンズ駆動装置が不要であるから、特にスリムドライブ用の光ヘッド装置に適している。しかし、光透過層の標準厚みにより発生する収差を全て補正することは難しく、しかも、液晶素子の収差補正パターンの中心位置と対物レンズの中心位置のずれにより、収差の程度が悪化することを考慮しなければならない。
【００３６】
上述のように、液晶素子を用いて収差補正した際の残留収差は、エキスパンダレンズやコリメートレンズを用いる場合に比較して、大きい。このことは、液晶素子を用いて収差補正した際にも、収差の大きさが一定値以下であるような光透過層の厚みと屈折率を規定することにより、エキスパンダレンズやコリメートレンズを駆動する方法においても、光透過層に起因する収差の程度を一定の大きさに抑えることができることを示している。
【００３７】
図２は、図１に示した光ディスクから情報を再生する光ディスク装置の一例を示す。
【００３８】
図２に示す光ディスク装置においては、光ヘッド装置（ピックアップヘッド＝ＰＵＨ）１０の光源である半導体レーザ（ＬＤ）１１からの波長３９５〜４１５ｎｍ、好ましくは４０５ｎｍの出射光すなわちレーザ光ＬＢは、コリメートレンズ（ＣＬ）１２により、平行光となる。
【００３９】
平行光となったレーザ光ＬＢは、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３、収差補正用の液晶素子（ＬＣＤ＝Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｅｖｉｃｅ）１４、λ／４板（ＱＷＰ（Ｑｕａｒｔｅｒ  ｗａｖｅ  ｐｌａｔｅ）１５を透過し、ＮＡが０．６〜０．７の対物レンズ（ＯＬ）１６に入射し、対物レンズ１６により収束され、光ディスク１００の任意の情報記録層Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２のいずれかに集光する。
【００４０】
光ディスク１００の所定の情報記録層（Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２のいずれか）により反射した反射光（反射レーザ光）は、前に説明（定義）した光透過層、対物レンズ１６、ＱＷＰ１５、液晶素子１４を透過し、偏光ビームスプリッタ１３により反射する。
【００４１】
偏光ビームスプリッタ１３で反射した反射レーザ光は、集光レンズ（ＦＬ）１８により収束光となり、光検出器１９に入射する。
【００４２】
光検出器１９の受光部は、詳述しないが、複数の領域に分割されており、それぞれの受光部から光強度に応じた電流を出力する。
【００４３】
光検出器１９から出力された電流は、図示しないＩ／Ｖアンプにより、電流−電圧変換され、演算部（信号処理部）２０により、フォーカス誤差信号やトラッキング誤差信号といったサーボ誤差信号及びＲＦ信号に、演算処理される。
【００４４】
これらのサーボ誤差信号に基づき、レンズ駆動コイル（アクチュエータ）１７に、対物レンズ１６のフォーカス制御（レンズの光軸方向すなわちレンズと光ディスクとの間の距離の制御）及びトラッキング制御（光ディスクの半径方向に対するレンズの制御）を行うための駆動電流が供給される。
【００４５】
このフォーカス制御及びトラッキング制御により、光ディスク１００の所望の情報記録層の目標トラック（もしくはピット列）に、対物レンズ１６からの出射光（レーザ光）が集光される。
【００４６】
ところで、光ディスク装置に用いられるコリメートレンズ（ＣＬ）１２及び対物レンズ（ＯＬ）１６は、光透過層１０１（図１の例）の厚みが標準値（例えば０．６００ｍｍ）の際にもっとも収差が少なくなるよう設計されている。
【００４７】
そのため、光透過層１０１の厚みが標準値からずれている場合、光透過層の厚み誤差に起因する球面収差が生じる。球面収差により、情報記録層上での集光スポットが広がり、結果的に、サーボ信号及びＲＦ信号の品位が落ちるため、安定かつ正確な記録再生が困難となる。
【００４８】
ところで、光透過層の厚み若しくは屈折率あるいはその両者が標準値からずれた場合に発生する収差は、主に３次の球面収差である。
【００４９】
そのため、液晶素子１４（図２）を用いて、３次の球面収差の補正を行う。
【００５０】
３次の球面収差ＳＡ３は、半径をρとすると、    
ＳＡ３  ＝  ６ρ４−６ρ２＋１    
と表現される。
【００５１】
図４は、半径（ρ）と球面収差の関係を示す。
【００５２】
図４から明らかなように、球面収差は、半径を「１」として規格化した（−１〜０〜１を考える）場合、位相量（位相値）は、最大値を「１」として正規化すると「−０．５〜０〜１（符号を逆向きとした場合、−１〜０〜０．５）」で表すことができる。
【００５３】
図４において、位相値が「−０．５〜０」の範囲を［Ａ］、同「０．５〜１」の範囲を［Ｂ］、同「０〜０．５」の範囲を［Ｃ］とすると、液晶素子１４には、図５に示すように、一般的な球面収差補正パターンとして、領域［Ｃ］に対して、領域［Ａ］の位相を進め（遅らせ）、領域［Ａ］の位相を遅らせる（進める）ことで、３次の球面収差を補正することができる。
【００５４】
ところが、対物レンズ（ＯＬ）１６のシフト（レンズシフト）により、光透過層１０１に起因する収差と液晶のパターンがずれ、コマ収差及び非点収差が発生する。そのため、許容できる光透過層の厚み誤差を求めるためには、対物レンズ１６のレンズシフト量を求める必要がある。
【００５５】
光ディスク１００の偏心（内径と回転中心のずれ）は、ＨＤ  ＤＶＤ規格で最大０．０７０ｍｍと規定されている。レンズシフトの最大値は、ディスクの偏心、ディスクモータの回転中心とディスクの回転中心とのずれ、及びフィードの遅れにより決まる。
【００５６】
偏心の最大値を７０μｍ、チャッキングずれ（ディスクモータの回転中心とディスクの回転中心とのずれ）の最大値を５０μｍ、フィードの遅れの最大値を６０μｍとして、二乗平均を計算すると、    
√（４９００＋２５００＋３６００）≒１０５μｍ    
となる。
【００５７】
従って、対物レンズ１６のレンズシフトの最大値として、１０５μｍを、見込む必要がある。
【００５８】
以上の条件を踏まえて、光透過層の厚みを標準値から増加させた際の計算機による収差のシミュレーションを行った結果を、図６に示す。なお、光源（ＬＤ）１１の出力レーザ光の波長は４０５ｎｍ、対物レンズ（ＯＬ）１６のＮＡは０．６５、対物レンズ１６の入射面でのビーム径はφ２．４＜＜μｍ＞＞である。また、対物レンズ１６は、光透過層１０１の厚みが０．６ｍｍ、同１０１の屈折率が１．６２で、収差が最良になるよう設計されているものとする。
【００５９】
ディスク１００の基板１０１の屈折率は、１．６２としている。ディスクの中間層の屈折率は、基板の屈折率＋０．０−０．１５の範囲と規格で規定されており、基板の屈折率と同じとしている（中間層の厚みは基板厚みに対して薄いため、基板の屈折率より小さくなったとしても、収差に対する寄与は小さい）。また、情報記録層は数十ｎｍと非常に薄く収差への寄与は小さいため、無視している。
【００６０】
収差補正が無い場合、ディスク（光透過層）の厚みに対する収差は、曲線［Ｄ］に示すように『２．３ｍλ／μｍ（ｙ＝２．３ｘ）』となる。
【００６１】
これに対し、液晶素子１４により収差補正を行い、対物レンズ１６のレンズシフト量が１０５μｍである場合の収差は、曲線［Ｅ］に示すように『１．３５ｍλ／μｍ（ｙ＝１．３５ｘ）』である。
【００６２】
以上から、収差の基準値を５０ｍλ（標準値）とすると、『５０ｍλ／（１．３５ｍλ／μｍ）＝３７μｍ』が、許容厚み誤差（多層光ディスクの中間層の厚みの誤差として許容される値）となる。
【００６３】
同様に、光透過層の厚みを標準値から減少させた際の計算機による収差のシミュレーションを行った結果を、図７に示す。
【００６４】
収差補正が無い場合、ディスク（光透過層）の厚みに対する収差は、曲線［Ｆ］に示すように『２．２８ｍλ／μｍ（ｙ＝−２．２８ｘ）』となる。
【００６５】
これに対し、液晶素子１４により収差補正を行い、対物レンズ１６のレンズシフト量が１０５μｍである場合の収差は、曲線［Ｇ］に示すように『１．３６ｍλ／μｍ（ｙ＝−１．３６ｘ）』である。
【００６６】
以上から、収差の基準値を５０ｍλ（標準値）とすると、『５０ｍλ／（１．３６ｍλ／μｍ）＝３７μｍ』が、許容厚み誤差（多層光ディスクの中間層の厚みの誤差として許容される値）となる。
【００６７】
なお、光ディスク１００の光透過層１０１の屈折率ｎを「１．５０」〜「１．７０」の範囲で変化させ、上記同様のシミュレーションを行い収差が５０ｍλ以下となる光透過層の厚みを計算した結果が図３に示した範囲となる。
【００６８】
従って、残留収差量を一定とするためには、屈折率がレンズの設計時の想定値よりも大きくなる方向及び小さくなる方向のいずれの場合においても、光透過層の厚みを、標準値よりも増加させた方が良いことが分かる。結論として、光透過層の厚みが図３の範囲内であれば、十分な再生信号品位が得られる。なお、図３において、許容される厚みの範囲としては、図６に示したシミュレーション結果に基づき、±３７μｍとしていることはいうまでもない。
【００６９】
図８は、図３で示した光ディスクの光透過層の厚みと屈折率について、光透過層の厚みを一定値とした例を示す。
【００７０】
図８に示す範囲について、製品（完成した光ディスク）の検査の容易さ（検査工程）を考えるとき、屈折率及び厚みのそれぞれについて上限値と下限値の間に入っているかどうかの判断のみで、検査を行うことができる。これに対し、図３の範囲を用いて光ディスクの検査をするためには、光透過層の屈折率及び厚みを共に検査し、図３と屈折率及び厚みを参照する必要がある。従って、図８に示す範囲を製品管理領域とする場合、検査工程は大幅に簡略化できる。
【００７１】
図９は、図３に示した光透過層の屈折率ｎを「１．５７」〜「１．７０」の範囲に変更する例を示している。すなわち、図９に示すように、屈折率の下限が実用上支障のない光ディスクに制限することにより、図８により説明したと同様に、検査工程を大幅に簡素化できる。
【００７２】
図１０は、図９に示したと同様に、光透過層の屈折率ｎを「１．５７」〜「１．７０」に制限し、光透過層の厚みの範囲を、標準値である０．６ｍｍ（６００μｍ）に対して、−３７μｍ〜３７μｍとする例を示している。すなわち、図１０に示す範囲を製品管理領域とすることにより、検査工程はより大幅に簡略化できる。
【００７３】
図１１は、図１０に示したと同様に、光透過層の厚みを、標準値である０．６ｍｍ（６００μｍ）に対して、−３７μｍ〜３７μｍで管理するとともに、屈折率ｎを「１．５３」〜「１．６４」に制限する例を示す。すなわち、図１１に示す範囲を製品管理領域とすることにより、検査工程はより一層大幅に簡略化できる。より詳細には、屈折率及び厚みのそれぞれについて上限値と下限値の間に入っているかどうかの判断のみで、検査を行うことができる。
【００７４】
なお、本提案の多層光ディスクにおいては、図１２〜図２５を用いて以下に説明する通り、個々の情報記録層Ｌ０（レイヤ０），Ｌ１（レイヤ１），Ｌ２（レイヤ２）におけるデータセグメント内の各物理セクタ内のデータＩＤに、レイヤ番号の他に拡張レイヤ番号を含ませることにより、簡単な処理で信頼性高くレイヤ判別をすることができ、さらに管理情報ビットの削減により、相対的にユーザデータ容量を増加することができる。
【００７５】
図１２は、光ディスク１００の各レイヤ（情報記録層Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２）のレイアウト例を説明する図である。
【００７６】
ここで、読み取り用の光の入射側からみて最も奥の層であるレイヤ２の最内周側にＢＣＡ（Ｂｕｒｓｔ  ｃｕｔｔｉｎｇ  ａｒｅａ）が形成されている。ＢＣＡ（領域）には、ディスク１００の基板の溝や、反射膜の剥離、記録媒体の変化等によってＢＣＡマークがあらかじめ記録されている。ＢＣＡマークは、光ディスク１００の円周方向に変調されており、半径方向には同一の情報が並ぶ櫛型のマークである。ＢＣＡコードは、ＲＺ変調方法により変調されて記録される。パルス幅が狭い（＝反射率の低い）パルスは、この変調されたＢＣＡコードのチャネルクロック幅の半分よりも狭い必要がある。また、ＢＣＡマークは、半径方向に同一の形状を持っているため、トラッキングをかける必要がなく、フォーカスをかけただけで情報の再生が可能となる。最も奥のレイヤ２のみにＢＣＡ領域が配置され、そのほかのレイヤに配置されていないのは、他のレイヤに記録したＢＣＡマークがその他のレイヤのＢＣＡマークに影響を与えるのを避けるためである。ＢＣＡ領域は、レイヤ間の光学的干渉が強いため、一つ以上の層にＢＣＡマークを記録すると、互いの干渉が大きくなりＢＣＡ領域の再生が困難になる。ＢＣＡマークにはディスクの識別情報が記録されているため、光ディスク装置は、まずＢＣＡの情報を再生する必要がある。このように、レイヤ２（Ｌ２）のみにＢＣＡマークを配置したことで、ディスクの認識が高速、高信頼性になるという特徴がある。
【００７７】
光入射側に最も近いレイヤ０（Ｌ０）は、内周側からシステムリードイン領域、コネクション領域、データリードイン領域、データ領域、外周ミドル領域で構成されている。次に、レイヤ１（Ｌ１）は、ディスクの内周側から、システムミドル領域、コネクション領域、内周ミドル領域、データ領域、外周ミドル領域で構成されている。最後に、レイヤ１は、内周側からＢＣＡ領域、システムミドル領域、コネクション領域、内周ミドル領域、データ領域、データリードアウト領域で構成されている。
【００７８】
システムリードイン領域には、エンボスピットで情報が記録されている。この情報は、ディスクの識別情報やデータ領域の容量といった、光ディスク１００の管理情報である。また、この領域のエンボスピットの最短マーク長は、データ領域の最短マーク長よりも長くなっている。この結果、データ領域に記録されたデータは、ＰＲＭＬ方式を用いて再生されるが、システムリードイン領域においては、スライス方式を用いても情報の復調が可能となる。その結果、管理情報の読み出しに関しては、従来の記録密度の低い他フォーマットとの互換が取れるため、ディスク１００の識別等が高速化されるという特徴がある。また、システムミドル領域も、システムリードイン領域と同様の密度で情報が記録されている。
【００７９】
コネクション領域は、ピットもグルーブも形成されていない領域である。この領域は、記録密度の異なる領域、すなわち、システムリードイン領域やシステムミドル領域とデータリードイン領域や内周ミドル領域の接続のための領域である。マスタリング装置や、光ディスク装置は、この領域で再生速度等、再生のためのパラメータを切り替える。
【００８０】
データリードイン領域、内周ミドル領域、外周ミドル領域は、データ領域と同じ密度の信号が記録され、トラッキングサーボ等のオーバーラン領域として使用されるほか、追記型、書換え型の光ディスクでは、それぞれ、追記、書換えが可能な管理情報記録領域として使用される。また、コネクション領域には、ピット等が配置されておらず光学的な特徴がその他の領域と異なるため、コネクション領域と重なった他の層のピットは、再生安定性が低いという問題がある。そこで、データリードイン領域、内周ミドル領域、外周ミドル領域をバッファー領域として用いることで、他の層のコネクション領域からのクロストークにより、データ領域の読み取り安定性が低下すること防ぐことを目的として配置されている。従って、内周のミドル領域は最低でも８００ブロック以上のデータセグメントを割り当てる必要がある。
【００８１】
データ領域には、映像データやユーザデータといったデータが保存される。
【００８２】
本実施の形態の光ディスクでは、ＢＣＡ領域とコネクション領域を除くすべての領域でピットもしくは案内溝で形成された連続したスパイラル状のトラックを有している。レイヤ０ではデータリードイン領域から外周ミドル領域まで途切れることのないトラックが形成されており、スパイラル形状を有している。ここで、ディスクを光入射方向から見て反時計回りに回転させて読み出しを行った場合、内周から外周に向かって、読み取り用の集光スポットは走査されるようにスパイラルが形成されている。
【００８３】
同様に、レイヤ１（Ｌ１）では、外周ミドル領域から内周ミドル領域まで途切れることのないトラックが形成されており、レイヤ０（Ｌ０）とは、逆の方向のスパイラル形状を有している。すなわち、ディスクを光入射方向から見て反時計回りに回転させて読み出しを行った場合、外周から内周に向かって、読み取り用の集光スポットは走査される。
【００８４】
同様に、レイヤ２（Ｌ２）では、内周ミドル領域からデータリードアウト領域まで途切れることのないトラックが形成されており、レイヤ０（Ｌ０）と同じ方向のスパイラル形状を有している。すなわち、ディスクを光入射方向から見て反時計回りに回転させて読み出しを行った場合、内周から外周に向かって、読み取り用の集光スポットは走査される。
【００８５】
光ディスク１００の中心からみて、レイヤ０（Ｌ０）のデータ領域の最外周位置とレイヤ１のデータ領域の最外周位置のずれは０．５ｍｍ以内である。同様に、レイヤ１（Ｌ１）のデータ領域の最内周位置とレイヤ２（Ｌ２）のデータ領域の最内周位置のずれも０．５ｍｍ以内である。
【００８６】
このように本実施形態のディスクではトラックのスパイラルの方向を各層で交互に配置し、データ領域の切り替わり位置を制限することにより、層をまたいで連続したデータを高速に読み出すことが可能となっている。
【００８７】
本実施形態の光ディスク１００には、再生のみが可能な再生専用型（ＲＯＭタイプ）、情報の記録が一回だけ可能な追記型（±Ｒタイプ）、情報の書き換えが可能な書き換え型（±ＲＷタイプあるいはＲＡＭタイプ）の３つのタイプが存在する。いずれも、回転制御方式はＣＬＶ方式である。ＣＬＶ方式とは、Ｃｏｎｓｔａｎｔ  ｌｉｎｅｒ  ｖｅｌｏｃｉｔｙの略で、線方向の速度を一定に保った回転制御方法を意味している。また、記録されるデータは、ＥＴＭ（Ｅｉｇｈｔ  ｔｏ  Ｔｗｅｌｖｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式で変調されている。これは、情報ビット８ビットごとに、冗長性を持たせた１２ビットのチャネルビットに変換して、信号を記録する方式である。この冗長性を持たせた事により、直接情報ビットを光ディスクに記録する場合に比べ情報の記録再生の信頼度が飛躍的に向上している。
【００８８】
図１３に本実施形態の光ディスクの物理的な特徴を示す。本実施形態の光ディスクのデータ領域に保存可能なユーザデータの容量は、１レイヤあたり約１７ＧＢ、ディスクあたり約５１ＧＢである。また、４０５ｎｍの波長で観測した場合、各レイヤ（Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２）の反射率はそれぞれ８％から１８％の範囲に収まっている。連続したピット、もしくは案内溝で形成されたトラックのピッチは０．４０μｍである。また、データ領域、データリードイン領域、データリードアウト領域、外周及び内周ミドル領域に記録されるデータのチャネルビット長は、０．０９０μｍである。システムリードイン及びシステムミドル領域では、前述のようにチャネルビット長が長くなっており、０．２０４μｍとなっている。データ領域、データリードイン領域、データリードアウト領域、外周及び内周ミドル領域における標準記録再生線速度は５．８３ｍ／ｓである。一方、システムリードイン及びシステムミドル領域では、６．６１ｍ／ｓとしている。
【００８９】
この結果、前者の記録再生チャネルビットレートは６４．８Ｍｂｐｓ、後者の記録再生チャネルビットレートは３２．４Ｍｂｐｓとなる。ここで、２つのチャネルビットレートはちょうど倍数の関係となっている。このように、本実施形態の光ディスクでは、標準の再生線速度を２つ持つことで、チャネルビット長の異なる二つの領域のチャネルビットレートを倍数の関係に保っている。この結果、光ディスク装置の図示しないＲＦ信号処理回路やコントローラにおける処理が簡便になり、処理の高速化や消費電力の削減が可能になる。
【００９０】
図１４は、バーストカッティングエリア（ＢＣＡ）に記録される情報の構成を例示する図である。図１４に例示されるＢＣＡデータは、２個のＢＣＡプリアンブルＢＣＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅと２個のポストアンブルＢＣＡ−Ｐｏｓｔａｍｂｌｅ及び２個のＢＣＡデータ領域Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎを持つ。各ＢＣＡデータ領域Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎには各ＢＣＡエラー検出コードＥＤＣＢＣＡとＢＣＡエラー訂正コードＥＣＣＢＣＡが付加され、その間にはＢＣＡ連結領域ＢＣＡ−Ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎが配置されている。
【００９１】
更に、各４バイト毎に１バイトずつのシンクバイトＳＢＢＣＡまたはリシンクＲＳＢＣＡが挿入されている。ＢＣＡプリアンブルＢＣＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅは、４バイトで構成され、全て“００ｈ”が記録される。各ＢＣＡプリアンブルＢＣＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅの直前には、シンクバイトＳＢＢＣＡが配置される。ＢＣＡデータ領域Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ内には、７６バイトが設定されている。ＢＣＡポストアンブルＢＣＡ−Ｐｏｓｔａｍｂｌｅは４バイトで構成され、全て“５５ｈ”の繰り返しパターンが記録されている。ＢＣＡ連結領域ＢＣＡ−Ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎは４バイトで構成され、全て“ＡＡｈ”が繰り返し記録される。
【００９２】
図１５は、バーストカッティングエリア（ＢＣＡ）に記録される情報内容の一例を説明する図である。図１４のＢＣＡデータ領域Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎには、８バイトのＢＣＡレコードを１つの単位として、１つもしくは複数の情報が記録される。このレコードは、例えば、ディスクの識別情報やコピー制御の為の情報を含むことができる。図１５の（ａ）に例示されるのは、ディスクの識別情報を表すＢＣＡレコードの例である。始めの２バイト（バイト位置ＢＰ０−１）には、そのＢＣＡレコードがどの種類（識別情報、コピー制御情報等）のレコードかを表すＢＣＡレコード識別子（ＩＤ）が記録される。バイト位置２には、ＢＣＡレコードの形式を示すＢＣＡレコードのバージョン番号が記録される。バイト位置３には、ＢＣＡレコードのサイズを決めるデータ長が記録される。この長さには、ＢＣＡレコードのヘッダであるＢＣＡレコード識別子からデータ長までの４バイトは含まれないように構成できる。バイト位置４には、１バイトのブックタイプとディスクタイプが記録される。ブックタイプは、ディスクのフォーマット及び再生専用、追記型、書き換え型等を示す識別子である。バイト位置５には本光ディスクが準拠する規格書の拡張パート番号が記録され、バイト位置６−７は予備とされる。
【００９３】
図１５の（ｂ）は、バーストカッティングエリア（ＢＣＡ）に記録される情報の一部（バイト位置４のブックタイプ・ディスクタイプ）の具体例を説明する図である。図１５の（ｂ）に示すように、ブックタイプ・ディスクタイプの情報バイトのうちディスクタイプの４ビットには、１ビットごとに情報が割り振られている。その最上位ビットｂ３はマーク極性を示している。これは記録マーク（ピット）の反射率が非マーク（ピット）部よりも高いか低いかをあらわす極性識別子である。次のビットｂ２にはツインフォーマットフラグが割り当てられている。これは、そのディスクがツインフォーマットディスクであるか否かを示す識別子である。このツインフォーマットフラグがバイナリで“０”の場合、そのディスクはツインフォーマットディスクではないことを示し、“１”の場合、ツインフォーマットディスクであることを示す。ツインフォーマットとは１枚のディスクでＣＤ、ＤＶＤ等の複数のフォーマットに対応できるものである。その拡張例として、次の予備を併用して２〜３ビットの多ビット識別子を設けることにより、３レイヤ以上のマルチフォーマット光ディスクを識別することも可能である。このようなツインフォーマットフラグをＢＣＡレコードとして持つことにより、個々の多層ディスクにおいて、そのディスクが単一フォーマットだけのディスクなのかマルチフォーマットのディスクなのかを容易に判別できる。
【００９４】
図１６に光ディスクに情報を記録する単位であるデータセグメントの構成を示す。光ディスクのＢＣＡ領域とコネクション領域を除く領域には、すべてこのデータセグメント単位で情報が記録されている。データセグメントは、ＶＦＯフィールド、データフィールド、ポストアンブルフィールド、予備フィールド、バッファーフィールドとで構成されている。ＶＦＯフィールドは７１バイトが割り当てられており、一定の周波数の信号が記録されている。光ディスク装置は、このＶＦＯフィールドから一定周波数の信号を利用して、再生時のクロック周波数を調整することが出来る。本実施の形態の光ディスクではＶＦＯフィールドにはすべて４Ｔのデータが保存されている。データフィールドは７７３７６バイトが割り当てられている。このフィールドはユーザデータを保存するものであり、３２の物理セクタに分割して管理されている。ポストアンブルフィールドは２バイトで構成されており、データフィールドの終了を表す固定のパターンが保存される。予備フィールドは、データセグメントの管理情報や、ディスクの管理情報を保存する領域として用いることが出来る。バッファーフィールドはデータセグメントを追記する際に、記録位置ズレが発生してもデータ領域を破壊しないためのバッファーとして機能する。
【００９５】
前述のように、データフィールドは＃０番から＃３１番までの３２個の物理セクタで構成されている。物理セクタは図示するように、データＩＤ、ＩＥＤ（ＩＤ  Ｅｒｒｏｒ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｃｏｄｅ）、予備データ、メインデータ、ＥＤＣ（Ｅｒｒｏｒ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ｃｏｄｅ）で構成されている。データＩＤには後述の物理セクタを管理する情報が保存されている。ＩＥＤはデータＩＤの読み取りエラーを検出するためのエラー検出用のデータである。予備データには、コピー制御用のデータ等が保存される。メインデータには、ユーザデータが保存される。ここで、物理セクタ当り２０４８バイトのユーザデータの保存が可能である。ＥＤＣは物理セクタ全体の読み取りエラーを検出するためのエラー検出用のデータである。
【００９６】
図１７にデータＩＤの内容を示す。データＩＤは４バイトで構成されており、先頭の１バイトがデータフレーム情報、残り３バイトがデータフレーム番号となっている。ここで、データフレーム番号は物理セクタに順番に振られた番号であり、物理セクタのエラーに伴う交替処理が発生しない限り、後述の物理セクタ番号と一致する。本実施形態では交替処理は発生しないので、データフレーム番号と物理セクタ番号とは一致する。そのため、以下、データフレーム番号を物理セクタ番号とも称する。
【００９７】
データフレーム情報は、レイヤ番号ビット、データタイプビット、領域タイプビット、記録タイプビット、拡張レイヤ番号ビット、予備ビットで構成されている。レイヤ番号ビットは、そのデータＩＤを有する物理セクタがどのレイヤに存在するかを表すビットである。例えばこの値が０ｂであった場合には、レイヤ０、１ｂであった場合には、レイヤ１にそれぞれ存在する物理セクタであることがわかる。データタイプビットには物理セクタのデータが再生専用データであるか、書き換え可能データであるか、パディング用のダミーデータであるかといったことを表すデータが保存される。領域タイプには、その物理セクタが存在する領域を示すデータが保存される。
【００９８】
本実施形態では領域タイプが００ｂの場合、その物理セクタはデータ領域に存在することを意味する。同様に、０１ｂの場合にはシステムリードイン領域またはデータリードイン領域、１０ｂの場合には、データリードアウト領域または図示されていないシステムリードアウト領域、１１ｂの場合にはシステムミドル領域、内周ミドル領域または、外周ミドル領域にそれぞれ物理セクタが存在することを意味する。
【００９９】
このように、リードイン、ミドル、リードアウトという形でまとめて区分した情報を保存することで、光ディスク装置は再生した物理セクタがディスクの情報の先頭部分に存在するのか、中間点に存在するのか、終端部分に存在するのかを把握することが可能であり、次のデータを再生するためのシークの方向や各種調整パラメータを適切に調整することが可能となると同時に、すべての領域に別々にビットを割り当てる場合よりもビット数を削減し、フォーマット効率を高めることが可能となる。記録タイプにはその物理セクタに保存されたユーザデータが一般的なデータであるか、再生時にリアルタイム性を要求されるデータであるかといったことを判別するためのデータが保存される。ここで、データフレーム番号及び、レイヤ番号、データタイプ、領域タイプ、記録タイプのビットポジション及びサイズは既存のＤＶＤやＨＤ  ＤＶＤと同様の構成になっている。
【０１００】
次に、本実施形態の特徴である拡張レイヤ番号ビットについて説明を行う。まず、前述のように、データフレーム番号は３バイト、即ち２４ビットであるため、最大で２の２４乗個、即ち１６７７７２１６個の物理セクタの番号を表現することが可能である。
【０１０１】
ここで、図１６に示すように１つの物理セクタには２０４８バイトのユーザデータが記録される。したがって、データフレーム番号が３バイトの場合、３４３５９７３８３６８バイトすなわち約３４ギガバイト分の容量までしか、物理セクタに固有の番号を割り当てることができないことになる。この場合、本実施形態の光ディスクのように５１ギガバイトを越える容量の情報の管理ができないことになる。さらに、前述のように既存のＤＶＤやＨＤ  ＤＶＤはレイヤ番号も１ビットとなっている。この場合、０ｂはレイヤ０に配置された物理セクタ、１ｂはレイヤ１に配置された物理セクタに設定されるが、値が０ｂと１ｂのみであるため、２層の情報記録層までしか管理できない。
【０１０２】
そこで、本実施形態の光ディスクは、これらのビットと独立した拡張レイヤ番号ビットを有している。この拡張レイヤ番号ビットは、レイヤ０及びレイヤ１に配置された物理セクタに対しては０ｂを設定し、レイヤ２に配置された物理セクタに対しては１ｂを設定する。この結果、レイヤ番号ビットと拡張レイヤ番号ビットを用いることで、その物理セクタがレイヤ０、レイヤ１、レイヤ２のどのレイヤに存在する物理セクタであるかを判別することが可能になる。さらに、本実施形態の光ディスクでは拡張レイヤ番号ビットをデータフレーム番号用のビットの上位のビットとして仮想的に取り扱うことにより、約３４ギガバイトを超えた容量のデータの管理を可能とする。
【０１０３】
このように、本実施形態の光ディスクではデータＩＤに独立した拡張レイヤビットを１ビット配置することにより、従来の単層もしくは２層のＤＶＤ、ＨＤ  ＤＶＤとほぼ同じデータ構造を保ったまま、３層といった従来よりも多い総数、かつ約３４ギガバイトを超える大容量の情報の管理を可能としている。さらに、拡張レイヤ番号情報をデータフレーム番号とレイヤ番号の両方の拡張情報とすることで、それぞれの割り当てをそのまま増加させるよりも管理情報のビット数を削減し、フォーマット効率を高めることが可能となる。
【０１０４】
図１８は、拡張レイヤ番号ビットの値を説明する図である。レイヤＬ０のみからなる単層ディスクＳＬの場合は、レイヤ番号ビット、拡張レイヤ番号ビットはともに０ｂである。２層ディスクＤＬのレイヤ０は、レイヤ番号ビット、拡張レイヤ番号ビットはともに０ｂである。２層ディスクＤＬのレイヤ１は、レイヤ番号ビットは１ｂ、拡張レイヤ番号ビットは０ｂである。３層ディスクＴＬのレイヤ０は、レイヤ番号ビット、拡張レイヤ番号ビットはともに０ｂである。３層ディスクＴＬのレイヤ１は、レイヤ番号ビットは１ｂ、拡張レイヤ番号ビットは０ｂである。３層ディスクＴＬのレイヤ２は、レイヤ番号ビットは０ｂ、拡張レイヤ番号ビットは１ｂである。
【０１０５】
前述のように、光ディスクのＢＣＡ領域とコネクション領域を除く領域には、すべてデータセグメント単位で情報が記録されており、データセグメントは３２個の物理セクタを有している。さらに、物理セクタには、それぞれ物理セクタ番号という番号が振られている。図１９に各レイヤの物理セクタの配置を示す。
【０１０６】
図１９の（ｃ）に示すレイヤ０（Ｌ０）の場合、最内周のシステムリードイン領域の物理セクタから順に外周側に向かって番号が大きくなるように、物理セクタ番号が割り当てられている。また、システムリードイン領域の最後の物理セクタの物理セクタ番号は、０１ＦＦＦＦｈ、データリードイン領域の先頭物理セクタ番号は０２６ＢＦＦｈ、データ領域の先頭物理セクタ番号は０３００００ｈである。各領域で物理セクタ番号は外周側に向かってインクリメントしていく。
【０１０７】
図１９の（ｂ）に示すレイヤ１（Ｌ１）の場合、物理セクタには最外周のデータリードアウト領域から内周に向かって、番号が大きくなるように物理セクタ番号が割り当てられている。図のＸで示されたレイヤ０のデータ領域の最後の物理セクタの物理セクタ番号をビット反転した値が、レイヤ１のデータ領域の開始セクタの物理セクタ番号となっている。同様に、システムリードイン領域の最終の物理セクタの物理セクタ番号（０１ＦＦＦＦｈ）をビット反転した値（ＦＥ００００ｈ）が、レイヤ１の内周ミドル領域の開始物理セクタの物理セクタ番号となっている。
【０１０８】
図１９の（ｃ）に示すレイヤ２の場合、レイヤ０と同様、物理セクタには最内周のシステムミドル領域から、順に外周側に向かって、番号が大きくなるように物理セクタ番号が割り当てられている。また、図のＹで示されたレイヤ１のデータ領域の最後の物理セクタの物理セクタ番号をビット反転した値が、レイヤ２のデータ領域の開始物理セクタの物理セクタ番号となる。同様に、レイヤ１の内周ミドル領域の開始物理セクタの物理セクタ番号（ＦＥ００００ｈ）をビット反転した値（０１ＦＦＦＦｈ）が、レイヤ２の内周ミドル領域の最終の物理セクタの物理セクタ番号となる。
【０１０９】
ここで、物理セクタ番号をデータフレーム番号と一致した３バイトであるとすると、２度の反転を実施するため、レイヤ０とレイヤ２には必ず同じ値の物理セクタ番号を持つ物理セクタが存在することになる。これらを識別するため、本実施形態の光ディスク装置では拡張レイヤ番号ビットを有している。拡張レイヤ番号はレイヤ０では０ｂ、レイヤ２では１ｂとなっているため、拡張レイヤ番号ビットをデータフレーム番号ビットの上位ビットとしてこれをメタ物理セクタ番号として取り扱うことで、レイヤ０とレイヤ２の物理セクタを識別することが可能となる。
【０１１０】
図２０に、システムリードイン領域及びデータリードイン領域の構成を示す。システムリードイン領域はイニシャルゾーン、バッファーゾーン、コントロールデータゾーンから構成されている。バッファーゾーンは、データリードイン領域にデータの記録を行った際の誤動作によりコントロールデータが破壊されるのを防ぐことや、他の層のコネクション領域からのクロストークにより、コントロールデータの読み取り安定性が低下すること防ぐことを目的として配置されている。ここで、コネクション領域にはピット等が配置されておらず光学的な特徴がその他の領域と異なるため、コネクション領域と重なった他の層のピットは再生安定性が低いという問題がある。
【０１１１】
コントロールデータゾーンは２つのコントロールデータセクションと２つのコピーライトデータセクション、ひとつのコピーライト保護システム使用領域で構成されている。２つのコントロールデータセクションとコピーライトデータセクションにはそれぞれ同じ内容のデータが記録されており、多重記録による信頼性の向上を目的としている。
【０１１２】
コントロールデータセクションは、物理フォーマット情報、ディスク製造メーカ情報、コピーライト保護情報を含んでいる。ディスク製造メーカ情報にはディスク製造メーカの社名や本社所在地、識別データやディスク製造メーカ独自の製造情報が保存されており、光ディスクの管理や、光ディスク装置が光ディスクの特性を識別するのに用いている。コピーライト保護情報には、コピーライト保護用の鍵情報などが記録される。物理フォーマット情報の内容の詳細は後で述べる。
【０１１３】
データリードイン領域はリファレンスコードゾーンを含んでいる。リファレンスコードゾーンには特定の繰り返しパターンが記録されており、光ディスク装置が光ディスクに対して調整パラメータを最適化することなどに用いられる。
【０１１４】
システムリードイン領域とデータリードイン領域との間にはコネクション領域が配置される。
【０１１５】
図２１に物理フォーマット情報の内容を示す。
【０１１６】
図２１の（ａ）に示すように、先頭であるバイト位置０にはブックタイプ及びパートバージョンの情報が格納されている。ブックタイプはディスク１００のフォーマット及び再生専用（ＲＯＭタイプ）、追記型（±Ｒタイプ）、書き換え型（±ＲＷタイプ、ＲＡＭタイプ）等を示す識別子である。パートバージョンは、そのフォーマットのバージョン管理情報である。バイト位置１にはディスクサイズと最大転送レートが格納されている。ディスクサイズにはそのディスク１００の直径を示す情報が記録される。たとえば、１２ｃｍのディスクであれば００００ｂ、８ｃｍのディスクであれば０００１ｂが記録される。最大転送レートには、必要に応じて、ディスクに記録されたデータを正常に再生するのに必要となる最大の転送レートが記録される。
【０１１７】
バイト位置２のディスク構造には、そのフォーマットのレイヤの数、各レイヤでトラックが内周側から外周側に向かっているか、内周側に向かっているかの極性を示す情報、そのレイヤが再生専用であるか、追記型か、書き換え型であるかといった情報が記録される。ここでのレイヤの数は、ディスク１００が物理的に持つレイヤ数ではなく、ブックタイプに格納したフォーマットのレイヤ数である。
【０１１８】
バイト位置３の記録密度には、ディスク接線方向の密度とトラックピッチを現す情報が記録される。バイト位置４−１５のデータエリア構造にはレイヤ０及びレイヤ１のデータ領域の開始アドレスと終了アドレスが記録される。バイト位置１６のＢＣＡ識別子には、ＢＣＡがあるか無いかを示す情報を記録する。バイト位置２７の拡張パートバージョンにはパートバージョンの拡張情報を記録する。バイト位置３２の保証再生スピードには、ディスクに記録されたデータを正常に再生することが保証された線速度が記録される。バイト位置３３−３４のアブソリュートレイヤフォーマットテーブルには光ディスクの物理的な情報記録層それぞれにどのようなフォーマットで情報が記録されているのかを示す情報が格納されている。バイト位置３５の互換可能パートバージョンには、互換が保証される最も古いパートバージョンが格納されている。バイト位置３６−４３の拡張データエリア構造にはレイヤ２以降のデータ領域の終了アドレスが格納されている。
【０１１９】
図２１の（ｂ）にデータエリア構造（ＢＰ４−ＢＰ１５）の詳細な内容を示す。バイト位置４は００ｈのデータが記録されている。バイト位置５−７にはディスク全体のデータ領域の開始物理セクタ番号（ＰＳＮ）が記録されている。通常、この物理セクタはレイヤ０に存在する。この値は例えば図１９によれば０３００００ｈとなる。同様に、バイト位置８と１２には００ｈが記録される。バイト位置９−１１にはレイヤ１のデータ領域の最終物理セクタ番号が格納されている。これは図１９のＹに相当する。また、バイト位置１３−１５にはレイヤ０のデータ領域の最終物理セクタ番号が格納されている。これは図１９のＸに相当する。
【０１２０】
図２１の（ｃ）に拡張データエリア構造（ＢＰ３６−４３）の一例の詳細な内容を示す。バイト位置３６にはレイヤ識別子が格納される。バイト位置３７−３９には３層光ディスク全体のデータ領域の最後の物理セクタ番号、すなわちレイヤ２の最終物理セクタ番号が格納される。
【０１２１】
図２２に、レイヤ識別子（ＢＰ３６）の構成を示す。レイヤ識別子は、最下位ビットにレイヤフラグが割り当てられている。このレイヤフラグはバイト位置３７−３９にレイヤ２の最終物理セクタ番号が格納された場合は１ｂを、そうでなければ０ｂを保存する。したがって、バイト位置３６のレイヤ識別子は３層光ディスクである場合、０１ｈが記録されることになる。
【０１２２】
ここで、拡張データエリア構造及びデータエリア構造に格納される物理セクタ番号は３バイトであるが、この３バイトの番号はそれぞれ同じ値になる可能性がある。従って、例えば、ＢＰ４−ＢＰ７、ＢＰ８−ＢＰ１１、ＢＰ１２−ＢＰ１５、ＢＰ３６−ＢＰ３９というように、４バイトの値を物理セクタ番号の上位の概念としてメタ物理セクタ番号をして扱えば、それぞれは、必ず独立した値になる。
【０１２３】
図２１の（ｄ）に拡張データエリア構造（ＢＰ３６−４３）の他の例の詳細な内容を示す。この例ではバイト位置３６には００ｈを格納する。バイト位置３７−３９にはレイヤ２の最終物理セクタ番号を格納する。この例では、レイヤ識別子が定義されていないが、バイト位置３７−３９にはレイヤ２の物理セクタ番号をあらかじめ格納することが明らかになっているため、ドライブはその情報を元に値を判別する。
【０１２４】
さらに、ＢＰ４０−４３が予備となっているが、情報記録層がさらに１層増加し、４層光ディスクとなった場合には、ＢＰ４１−４３にレイヤ３のデータ領域の最終物理セクタの物理セクタ番号を格納するようにする。こうすることでさらに大容量の情報を管理することが可能となる。また後述のレイヤ数ビットを参照することで、どのレイヤまでが有効な値であるか、光ディスク１００のデータ領域全体の最終物理セクタ番号が何番であるかを判定することが出来る。
【０１２５】
図２３を用いて物理フォーマット情報のその他のバイト位置の詳しい設定について説明を行う。バイト位置２のディスク構造には、図２３の（ａ）に示すように、最上位ビット側から、そのフォーマットのレイヤ数、各レイヤでトラックが内周側から外周側に向かっているか、内周側に向かっているかの極性を示すトラックパス情報、そのレイヤが再生専用であるか、追記型か、書き換え型であるかといった情報であるレイヤタイプが記録される。例えば、本実施の形態のように、すべてのレイヤが同じフォーマットで形成された３層光ディスクの場合、レイヤ数には３層をあらわす１０ｂが保存される。ここで、２層であれば０１ｂ、１層であれば００ｂ、４層以上であれば１１ｂが保存される。トラックパスには、各レイヤの記録再生の進行方向を示す情報が記録される。すべてのレイヤが内周側から外周側に向かって記録再生を行う、即ち物理セクタ番号が内周側から外周側に向かって増加していくような光ディスクの場合、ここには０ｂが保存される。これをパラレルトラックパスと呼ぶ。
【０１２６】
一方、図１９に示したように、各層ごとに記録再生の進行方向が逆転するような光ディスクの場合、ここには１ｂが保存される。これをオポジットトラックパス、またはコンスタントトラックパス、オルタネイトトラックパスと呼ぶ。レイヤタイプには光ディスクの情報記録層に存在するデータの種類を指定する情報を記録する。ビット位置ｂ２が１ｂであれば光ディスクは書き換え型のユーザデータを含むことを示す。ビット位置ｂ１が１ｂであれば、光ディスクは一回記録型のユーザデータを含むことを示す。ビット位置ｂ０が１ｂであれば、光ディスクはエンボスピットで記録されたユーザデータを含むことを表す。逆に各ビットが０ｂであれば、それぞれの種類のデータを含んでいないことを示す。
【０１２７】
バイト位置３の記録密度には、図２３の（ｂ）に示すように、上位４ビットには線密度が、下位４ビットにはトラック密度が保存される。ここで、線密度のビットが００００ｂであれば１ビットの長さは０．２６７μｍ／ｂｉｔであることを意味する。同様に０００１ｂであれば０．２９３μｍ／ｂｉｔ、００１０ｂであれば０．４０９から０．４３５μｍ／ｂｉｔの可変長、０１００ｂであれば０．２８０から０．２９５μｍ／ｂｉｔの可変長、０１０１ｂであれば０．１５μｍ／ｂｉｔ、０１１０ｂであれば０．１３０から０．１４０μｍ／ｂｉｔの可変長、０１１１ｂであれば０．１３５μｍ／ｂｉｔであることを意味する。一方、トラック密度のビットが０００ｂの場合０．７４μｍ／ｔｒａｃｋ、０００１ｂの場合０．８０μｍ／ｔｒａｃｋ、００１０ｂの場合０．６１５μｍ／ｔｒａｃｋ、００１１ｂの場合０．４０μｍ／ｔｒａｃｋ、０１００ｂの場合０．３４μｍ／ｔｒａｃｋを意味する。
【０１２８】
バイト位置３３−３４のアブソリュートレイヤフォーマットテーブルには、図２３の（ｃ）に示すように、各アブソリュートレイヤのフォーマットの種類を示す情報が保存される。ここで、アブソリュートレイヤとは、フォーマットに関わらず光ディスクに実際に形成されている情報記録層のことを指す。アブソリュートレイヤは光入射面側から順番に番号付けされている。本実施形態の光ディスクの場合、３層の情報記録層を有しているのでアブソリュートレイヤは３つ存在することになる。テーブルは３ビットを各アブソリュートレイヤに割り当てている。ここで、各アブソリュートレイヤの情報記録フォーマットが物理フォーマット情報のＢＰ０のブックタイプに一致する場合、０００ｂが保存される。一方、物理フォーマット情報のＢＰ０のブックタイプと異なるフォーマットで記録されたアブソリュートレイヤが存在した場合、そのビットには０００ｂ以外の値が保存される。図１に示した光ディスクは、３層ともが全て同一のフォーマットで記録されているため、テーブルはすべて０ｂのデータで埋められる。一方、例えばブックタイプが０１００ｂでＨＤ  ＤＶＤ−ＲＯＭのディスクであって、アブソリュートレイヤ０のみが既存のＤＶＤ−ＲＯＭであるといった場合には、アブソリュートレイヤ０のビットには１００ｂが保存される。または、アブソリュートレイヤ０のみが高密度ＤＶＤ−Ｒであるといった場合には００１ｂが保存される。
【０１２９】
既存のＤＶＤやＨＤ  ＤＶＤと言った光ディスクではデータエリア構造の構成はバイト位置４−１５に配置されており、バイト位置５−７にはディスク全体のデータ領域の開始物理セクタ番号（ＰＳＮ）が記録されている。さらに、バイト位置９−１１にはディスクのデータ領域全体の最終物理セクタ番号が格納されている。これは、単層のディスクであればレイヤ０、２層のディスクであればレイヤ２のデータ領域の値が記録される。また、バイト位置１３−１５には２層ディスクの場合にはレイヤ０のデータ領域の最終物理セクタ番号が格納される。
【０１３０】
したがって、本実施形態の光ディスク１００を既存の２層以下のＤＶＤやＨＤ  ＤＶＤに対応した記録再生装置に挿入した場合、バイト位置４−１５の情報は２層のＤＶＤやＨＤ  ＤＶＤと同じ意味のデータであり、かつデータＩＤに関しても、データフレーム番号とレイヤ番号の部分は既存の２層のＤＶＤやＨＤ  ＤＶＤと同じ意味のデータであるため、ディスクは２層のディスクとして認識され、２層目までの情報は再生できることになる。
【０１３１】
一方で、本実施形態の光ディスク装置では拡張データエリア構造及び拡張レイヤ番号を認識できるため、３層以上のレイヤの再生が可能となる。この時、例えば３層のディスクに独立した拡張データエリア構造を設けず、既存のＤＶＤやＨＤ  ＤＶＤのようにバイト位置９−１１にディスクのデータ領域全体の最終物理セクタ番号を格納した場合には、既存のＤＶＤやＨＤ  ＤＶＤに対応した記録再生装置に挿入した場合、３層目の情報が解釈できないため、ディスク認識の段階でエラーとなる問題がある。このように本実施形態の光ディスクは３層以上の層に独立した拡張レイヤ番号や拡張データエリア構造を設定することで、既存のＤＶＤやＨＤ  ＤＶＤに対応した装置との互換性を向上している。
【０１３２】
図２４に本実施形態の光ディスク装置に光ディスク１００が装着された際に光ディスクを認識するための初期動作のフローを示す。
【０１３３】
光ディスク装置に光ディスクが挿入されると、光ディスク装置は、光ディスクをチャッキングした図示しないスピンドルモータの回転を開始し、情報の記録再生を行うため、レーザダイオード（半導体レーザ素子）１１を点灯する（＃２）。
【０１３４】
光ディスクの内周に、ＰＵＨ１０を移動し、ＰＵＨ１０をフォーカス方向に駆動し、フォーカスサーチする（＃４）。この際、各レイヤからの反射光が光検出器１９に入射し、電気信号として各処理回路に伝達される。この信号から光ディスク装置の図示しないコントローラにより、光ディスク１００の大まかなレイヤ数、各レイヤの記録データの有無などが判別される。
【０１３５】
次に、コントローラにより、この判別の結果に基づいて装置の各サーボの調整パラメータ、例えば再生パワーやフォーカス、トラッキングのゲイン、初期オフセット量や球面収差調整系の初期設定値などを設定する（＃６）。
【０１３６】
光ディスク装置は最も奥のレイヤ（３層の場合はレイヤ２）にフォーカスをオンする（＃８）。
【０１３７】
ＢＣＡ領域のＢＣＡ情報の再生を実施する（＃１０）。ここでは、ＢＣＡの情報からディスクのタイプやマークの極性、再生中のディスクが複数のフォーマットを有するツインフォーマットディスクであるか、単一のフォーマットのディスクであるか等が判明する。また、判明した結果に従って、再度サーボパラメータの微調整を行う。
【０１３８】
フォーカスジャンプ動作によって最も手前のレイヤ０（Ｌ０）にフォーカスを移動する（＃１２）。
【０１３９】
トラッキング制御をオンし、トラックの再生を開始する（＃１４）。トラックの情報を再生したらまず、はじめにコントローラは、データＩＤの情報を処理する（＃１６）。
【０１４０】
データＩＤのレイヤ番号及び拡張レイヤ番号から現在フォーカスがオンしているレイヤを判定する（＃１８）。ここで、本実施形態の光ディスクの場合、レイヤ番号が０ｂであり、かつ拡張レイヤ番号も０ｂであれば、現在フォーカスがオンしているレイヤはレイヤ０であると判定される。一方、もしいずれか一方、もしくは両方のビットが１ｂである場合、フォーカスはレイヤ０以外のレイヤにフォーカスがオンしていることになる。
【０１４１】
ここで、フォーカスしているレイヤが所望のレイヤであるレイヤ０でない場合には、フォーカスジャンプを実施する処理（＃１２）を再度実行する。一方で、レイヤ０にある場合には、システムリードイン領域の再生処理（＃２０）に移行する。この再生処理では、光ディスク装置はシーク動作を行い、物理セクタ番号が０１ＦＦＦＦｈより小さく、データＩＤの領域タイプが０１ｂの領域に移動し、データの再生を開始する。
【０１４２】
上述したように、物理セクタ番号がデータフレーム番号と一致した３バイトであるので、レイヤ０とレイヤ２には必ず同じ値の物理セクタ番号を持つ物理セクタが存在することになるが、物理セクタ番号に加えて拡張レイヤ番号ビットを用いたメタ物理セクタ番号を用いれば、光ディスク内でセクタ番号の重複が無いため、より正確に所望のアドレスにアクセスすることが可能となる。
【０１４３】
最終的に光ディスク装置はシステムリードインのコントロールデータセクションを再生し、ディスクの製造メーカ情報や、コピーライト保護情報を得る。さらに、物理フォーマット情報から、正確なディスクタイプ、レイヤの数、トラック密度や線密度、各アブソリュートレイヤのフォーマット等を判別できる。光ディスク装置はこの結果を上位のホストに送信し、光ディスクの認識のための初期動作を完了する。
【０１４４】
図２５に、本実施形態の光ディスク装置において、光ディスクから情報を再生し、あるいは光ディスクに情報を記録する場合のフローを示す。
【０１４５】
光ディスク装置は、光ディスク１００の認識が終了したら、上位のホストの指示にしたがって、光ディスクに対して再生を実施する。ホストは再生すべき物理セクタのアドレス情報を光ディスク装置に与える。
【０１４６】
ホストから再生すべき物理セクタ番号の要求を受け取った場合、その物理セクタ番号がその時点でフォーカスしているレイヤに存在しない物理セクタ番号である場合、フォーカスジャンプを実施して、要求の物理セクタ番号が存在するレイヤに移動する。さらに、レイヤ内でシーク動作を実施する（＃３２）。
【０１４７】
シーク動作を実行したらレーザ光が現在照射されている物理セクタのデータＩＤの再生を実施する（＃３４）。データＩＤからデータフレーム番号、レイヤ番号、拡張レイヤ番号等を判定し、再生を実施している物理セクタが要求された物理セクタであるか否かを確認する（＃３６）。ここで、再生している物理セクタの物理セクタ番号が要求された番号と一致した場合には、データの再生処理（＃３８）に移行する。一方、要求された番号と一致しない場合には、最初の処理（＃３２）に戻り、フォーカスジャンプ・シーク動作を継続する。
【０１４８】
データの記録再生の処理（＃３８）では光ディスク装置はホストからの要求に従って、光ディスクにユーザデータを記録し、あるいは光ディスクからユーザデータを読み出す。ここで、ユーザデータを記録する際には、光ディスク装置のコントローラ２５０はユーザデータ（メインデータ）に対して物理セクタ単位でデータＩＤ、ＩＥＤ、予備、ＤＥＣを付与し、さらにこれを３２個ごとにまとめて、図１６に示すデータフィールド、データセグメントを生成する。そして、生成したデータセグメントを光ディスクに記録する。ここで、光ディスク装置は各物理セクタに対して、データフレーム番号、拡張レイヤ番号、レイヤ番号を算出し、記録するデータＩＤに格納する。
【０１４９】
以上説明したように、本提案によれば、液晶素子による球面収差補正機構を搭載した光ヘッド装置を想定し、記録媒体すなわち光ディスクの光透過層の厚さと光透過層の屈折率を規定することで、記録層の数が３以上の多層光ディスクに適用可能な光透過層の厚さの範囲を、光ディスクが容易に製造可能な範囲とすることが可能となる。
【０１５０】
すなわち、記録層の数が３以上の多層光ディスクにおいて、情報記録層相互の間に規定される中間層の厚さとトレードオフの関係にある層間クロストークの大きさを、再生信号の劣化の程度が許容可能な程度に維持しながら、球面収差の発生により再生信号の劣化を抑えることができる。
【０１５１】
なお、本発明は、上述のいずれかの実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記のいずれかの実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】本発明の一実施形態に係わる片面３層光ディスクの構成を示す概略図。
【図２】図１に示した光ディスクから情報を再生する光ディスク装置の一例を示す概略図。
【図３】図１及び図２に示した記録媒体のプリグルーブ寸法及びランドプリピット寸法と記録光の波長との関係について説明する概略図。
【図４】半径（ρ）と球面収差の関係を示す概略図。
【図５】図４に示した球面収差の補正に利用される一般的な球面収差補正パターンを示す概略図。
【図６】計算機による収差のシミュレーションを行った結果を示すグラフ。
【図７】計算機による収差のシミュレーションを行った結果を示すグラフ。
【図８】図３で示した光ディスクの光透過層の厚みと屈折率について、光透過層の厚みを一定値とした例を示す概略図。
【図９】図９は、図３に示した光透過層の屈折率ｎを「１．５７」〜「１．７０」の範囲に変更する例を示す概略図。
【図１０】図９に示したと同様に、光透過層の屈折率ｎを「１．５７」〜「１．７０」に制限し、光透過層の厚みの範囲を、さらに制限する例を示す概略図。
【図１１】図１０に示したと同様に、光透過層の厚みを、標準値に対して、−３７μｍ〜３７μｍで管理するとともに、屈折率ｎを「１．５３」〜「１．６４」に制限する例を示す概略図。
【図１２】光ディスクの情報記録領域のレイアウトを示す図。
【図１３】光ディスクの物理的特長を示す図。
【図１４】光ディスクのＢＣＡの構造を示す図。
【図１５】光ディスクのＢＣＡの内容を示す図。
【図１６】データセグメントと物理セクタの構造を示す図。
【図１７】物理セクタ内のデータＩＤの内容を示す図。
【図１８】データＩＤ内のレイヤ番号と拡張レイヤ番号を示す図。
【図１９】３層記録媒体における物理セクタ番号の配置を示す図。
【図２０】システムリードイン領域とデータリードイン領域の構造を示す図。
【図２１】システムリードイン領域内の物理フォーマット情報の内容を示す図。
【図２２】物理フォーマット情報内のレイヤ識別子の内容を示す図。
【図２３】物理フォーマット情報の詳細な内容を示す図。
【図２４】イニシャルフローを示す図。
【図２５】記録再生フローを示す図。
【符号の説明】
【０１５３】
１０…光ピックアップ、１１…半導体レーザ素子（ＬＤ）、１２…コリメートレンズ（ＣＬ）、１３…偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、１４…液晶素子（ＬＣＤ）、１５…λ／４板（ＱＷＰ）、１６…対物レンズ（ＯＬ）、１７…駆動コイル、１８…結像レンズ（ＦＬ）、１９…光検出器、２０…演算部（信号処理部）、２１…サーボ回路、１００…光ディスク、１０１…光透過層（基板）、１０２…第１の情報記録層（レイヤ０（Ｌ０）光透過層）、１０３…中間層（光透過層）、１０４…第２の情報記録層（レイヤ１（Ｌ１）光透過層）、１０５…中間層（光透過層）、１０６…第３の情報記録層（レイヤ２（Ｌ２）光反射層）、１０７…基板（カバー層）。
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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