JP5563480B2 - 情報記録媒体、再生装置および再生方法 - Google Patents

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Description

本発明は、複数の記録層を有する多層記録媒体、多層記録媒体を再生する再生装置および再生方法に関する。
近年、光ディスクの記録容量を高めるために、光ヘッドに搭載される対物レンズの開口数ＮＡを大きくすると共に光源の光の波長λを短くして、対物レンズによって集光される光のスポット径が縮小されてきている。また、光ディスク媒体の記録容量を一層高くするために、記録層を複数持つ多層記録媒体が提案されてきている。
従来の多層記録媒体としては、記録層の間に厚さの異なるスペーサーを互い違いに積層することによって、多重反射を軽減していた（例えば、特許文献１参照）。図２は、前記特許文献１に記載された従来の多層記録媒体を示すものである。
図２に示す多層記録媒体では、読み取り側から最も遠い方から順に８個の情報記録層Ｌ０、Ｌ１、・・・、Ｌ７が順に積層され、各情報記録層の間に厚みがｔ０〜ｔ６の７個のスペーサーが配置されている。また、Ｌ（ｎ）層よりも手前に位置するＬ（ｎ＋２）層およびＬ（ｎ＋３）層に形成された反射膜における強度反射率Ｒ（ｎ＋２）およびＲ（ｎ＋３）は、
Ｒ（ｎ＋２）×Ｒ（ｎ＋３）＜０．０１
を満たすため、ｔ１＞ｔ０＞ｔ３＝ｔ５＞ｔ２＝ｔ４＝ｔ６の関係としている。そのため、ｔ６＝ｔ４＝ｔ２且つｔ５＝ｔ３と設定することが可能となり、多重反射を軽減するために必要なスペーサーの種類を７種類から４種類に減らすことが可能となる。
また、従来の多層記録媒体の再生時には、光ピックアップ側から見て奥側の層と手前の層でレーザー光の透過率が異なること等によって、各記録層での最適な再生パワーが異なる場合がある（例えば特許文献２参照）。
特開２００６−４０４５６号公報 特開２００５−１２２８６２号公報
各記録層の特性として、一定以上の再生パワーのレーザー光を用いて再生を行うと記録されたデータの劣化を引き起こしてしまうため、再生パワーは一定の再生パワー以内にする必要がある。しかしながら、記録層を増やしてディスク１枚あたりの容量を増加させると、読み取り側から遠い層ほど手前により多くの記録層が重なって配置された構成となるために、その多くの他の記録層を透過した光で再生を行う必要が出てくる。例えば記録層Ｌ０、Ｌ１、・・・、Ｌ７が順に積層された多層の光ディスクでは、各層の透過率をＴ０〜Ｔ７、各層の単独の反射率をＲ０〜Ｒ７とした場合、積層されたディスクのＬ０層の反射率ＴＲ（Ｌ０）は、以下の式（１）で表される。
TR(L0) = R0× T12×T22×T32×T42×T52×T62×T72 （１）
上記式（１）に示されるように、Ｌ０層の反射率は手前の層の透過率の２乗の積となる。このため、単独層の反射率であるＲ０〜Ｒ７が一定の場合、反射率は奥の層ほど低くなる。反射率が低くなると、各層から光検出器に戻る光量が小さくなるためにＳ／Ｎが低下して再生が困難となる。この課題に対応するために、奥の層ほど反射率を大きくすることで、各層の反射をほぼ一定とするアプローチが行われてきた。２層程度の光ディスクであれば容易にこのバランスをとってディスクの光学的な構造を決めることが出来る。しかし、３層以上の光ディスクにおいては、手前の層の透過率を高くして奥の層の反射率を低くすることがより求められており、記録層の構成が非常に難しくなっていた。この課題は、記録膜のＳ／Ｎが確保しづらい書き換え型の光ディスクで特に顕著である。このような反射率が低い光ディスクを再生するためには、再生時の再生パワーを大きくして、各層から戻る光量を増加させることで、Ｓ／Ｎの改善を行うことができる。しかしながら、反射率の低い層ほど再生パワーを増加させてＳ／Ｎを確保した場合には以下の課題が生じ、従来はＳ／Ｎを十分に確保できる程度に再生パワーを増加させることが困難であった。
例えば、光ピックアップから出射されて光ディスクに入射するレーザー光の再生パワーをＰｗとしたとき、Ｌ０〜Ｌ７層の８層で構成された光ディスクのＬ０層に照射される光Ｐ（Ｌ０）は、式（２）で表される。
P(L0) = Pw×T1×T2×T3×T4×T5×T6×T7 （２）
式（２）に示されるように、奥の層に照射される光は、手前の層の透過率Ｔと再生パワーＰｗの積で表される。Ｔは１より小さいために、奥の層ほどその層に照射される光のパワーは小さくなる。奥の層ほど再生時に照射される光のパワーが小さくなるということは、記録データが再生光の照射によって劣化する可能性が低くなるために、原理的には奥の層ほど再生パワーを高くすることが可能となる。式（１）に示したように奥の層ほど反射率が低くなる関係にある多層の光ディスクにおいて、奥の層ほど再生パワーを高くすることは、Ｓ／Ｎの観点で有利となる。Ｓ／Ｎを確保するために再生パワーを高くしても、その層では記録データの劣化無しに再生をすることが可能である。しかし、光ディスクドライブに加わる外部からの衝撃やディスクの傷などによって制御が不安定となり、他の層に間違って光が集光された場合（意図しない層間ジャンプ）、他の層の記録データを劣化させてしまう可能性がある。このことを考慮すると、再生パワーをＳ／Ｎが確保できるに十分なパワーにまで上げて再生することが困難であった。
本発明は、上記の課題を解決するためのものであり、多層記録媒体において意図しない層間ジャンプが発生した場合でも、記録層の記録データを劣化させることのない情報記録媒体を提供する。また、本発明は、そのような多層の光ディスクを良好なＳ／Ｎで再生してエラーレートの低い光ディスク装置を提供する。
本発明の情報記録媒体は、３層以上の情報記録層を備えた情報記録媒体であって、前記情報記録媒体の読み取り側から最も遠い情報記録層から順に数えてｎ番目の情報記録層Ｌ（ｎ）から情報を再生するときのレーザー光の再生パワーをＰｗ（ｎ）とし（ここで、ｎは０以上の整数である）、ｎ＋ａ番目の情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）から情報を再生するときのレーザー光の再生パワーをＰｗ（ｎ＋ａ）とし（ここで、ａはｎ＋ａ≧０且つａ≠０を満たす整数である）、前記情報記録層Ｌ（ｎ）と前記情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）との間の基材厚をＤとしたとき、前記情報記録媒体は、
１００ × Ｐｗ（ｎ） ／ Ｐｗ（ｎ＋ａ） ≧ −０．１２３８ × Ｄ2 − ２．７７２ × Ｄ ＋ １０６．５６
および
Ｐｗ（ｎ） ＜ Ｐｗ（ｎ＋ａ）
を満たす。
本発明の再生方法は、前記情報記録媒体から情報を再生する再生方法であって、前記情報記録層Ｌ（ｎ）から情報を再生するときに、前記再生パワーＰｗ（ｎ）のレーザー光を前記情報記録層Ｌ（ｎ）に照射するステップと、前記情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）から情報を再生するときに、前記再生パワーＰｗ（ｎ＋ａ）のレーザー光を前記情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）に照射するステップとを含む。
本発明の再生装置は、前記情報記録媒体から情報を再生する再生装置であって、前記情報記録媒体にレーザー光を照射する照射部を備え、前記照射部は、前記情報記録層Ｌ（ｎ）から情報を再生するときは、前記再生パワーＰｗ（ｎ）のレーザー光を前記情報記録層Ｌ（ｎ）に照射し、前記照射部は、前記情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）から情報を再生するときは、前記再生パワーＰｗ（ｎ＋ａ）のレーザー光を前記情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）に照射する。
本発明の情報記録媒体の製造方法は、ｋ個の情報記録層（ｋは３以上の整数）を備える情報記録媒体の製造方法であって、開口数０．８４〜０．８６の対物レンズを介して、波長４００〜４１０ｎｍのレーザー光を用いて情報が再生可能なｋ個の情報記録層を、厚さ１．１ｍｍの基板上に形成するステップと、情報記録層と情報記録層との間にｋ−１個の中間層を形成するステップと、前記基板側から数えてｋ番目の情報記録層上に、厚さ０．１ｍｍ以下の保護層を形成するステップとを含む。前記情報記録層を形成するステップは、前記基板側から数えて奇数番目の情報記録層および偶数番目の情報記録層のうちの一方の再生方向が、前記情報記録媒体の外周側から内周側の方向となるように、同心円状またはスパイラル状のトラックを形成するステップと、前記奇数番目および偶数番目の情報記録層のうちの他方の再生方向が、前記情報記録媒体の内周側から外周側の方向となるように、同心円状またはスパイラル状のトラックを形成するステップとを含む。前記情報記録媒体の読み取り側から最も遠い情報記録層から順に数えてｎ番目の情報記録層Ｌ（ｎ）から情報を再生するときのレーザー光の再生パワーをＰｗ（ｎ）とし（ここで、ｎは０以上の整数である）、前記情報記録媒体の読み取り側から最も遠い情報記録層から順に数えてｎ＋ａ番目の情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）から情報を再生するときのレーザー光の再生パワーをＰｗ（ｎ＋ａ）とし（ここで、ａはｎ＋ａ≧０且つａ≠０を満たす整数である）、前記情報記録層Ｌ（ｎ）と前記情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）との間の基材厚をＤとしたとき、前記情報記録媒体は、
１００ × Ｐｗ（ｎ） ／ Ｐｗ（ｎ＋ａ） ≧ −０．１２３８ × Ｄ2 − ２．７７２ × Ｄ ＋ １０６．５６
および
Ｐｗ（ｎ）＜ Ｐｗ（ｎ＋ａ）
を満たす。
本発明によれば、各記録層の最適再生パワーは、そのすべてが互いに異なる、若しくは一部の記録層だけ異なり、各記録層間の基材厚は所定の厚み以上となっている。本構成によって、各記録層の再生パワーの関係を、意図せず層間ジャンプが発生した場合においても、記録データを劣化させる若しくは消去されてしまうことのない情報記録媒体を実現できる。
本発明の実施形態による記録媒体の構造の一例を示す図である。 記録媒体の構造の一例を示す図である。 本発明の実施形態による基材厚と光強度の関係を示す図である。 本発明の実施形態による記録媒体における基材厚と光強度の関係の一例を示す図である。 本発明の実施形態による基材厚と光強度の関係を近似式で示す図である。 本発明の実施形態による再生装置を示す図である。 本発明の実施形態による多層ディスクの構成例を示す図である。 本発明の実施形態による単層ディスクの構成例を示す図である。 本発明の実施形態による二層ディスクの構成例を示す図である。 本発明の実施形態による三層ディスクの構成例を示す図である。 本発明の実施形態による四層ディスクの構成例を示す図である。 本発明の実施形態による光ディスクの物理的構成を示す図である。 図１３（ａ）は本発明の実施形態による２５ＧＢのＢＤの例を示す図であり、図１３（ｂ）は本発明の実施形態による２５ＧＢのＢＤよりも高記録密度の光ディスクの例を示す図である。 本発明の実施形態によるトラック上に記録されたマーク列に光ビームを照射させている様子を示す図である。 本発明の実施形態による２５ＧＢ記録容量の場合のＯＴＦと最短記録マークの関係を示す図である。 本発明の実施形態による最短マーク（２Ｔ）の空間周波数がＯＴＦカットオフ周波数よりも高く、かつ、２Ｔの再生信号の振幅が０になっている例を示す図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態における多層情報記録媒体、再生方法および再生装置を説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態における多層情報記録媒体（光ディスク）１００の構造を示す。図２に示す多層情報記録媒体の構成要素と同じ種類の構成要素に関しては、同じ符号を付し、詳細な説明の繰り返しは省略する。
多層情報記録媒体１００は、情報が記録される記録層を３層以上備える。図１において、Ｌ０〜Ｌ３は各記録層を示し、ｔ０〜ｔ２は各記録層間の基材厚を示している。記録層と記録層との間には中間層（Ｓｐａｃｅｒ Ｌａｙｅｒ）が設けられるため、基材厚とは中間層の厚みを意味する。また、Ｐｗ０〜Ｐｗ３は記録層Ｌ０〜Ｌ３における最適再生パワーを示している。
図３は、基材厚と光強度の関係を示す図である。光強度は記録層の単位面積あたりに入射される光のパワーを表しており、図３では、対象とする記録層にレーザー光が最も効率よく集光される基材厚のときの光強度を１００％としている。図３に示すように、記録媒体の基材厚が変化すると、光ピックアップの対物レンズの設計上の値からずれて球面収差が発生し、光強度が変化する。光強度が変化することは、再生パワーが変化するのとほぼ等価の現象となる。すなわち、記録層にとっては、基材厚の変化により光強度が変化することと、基材厚一定の条件下でレーザー光出力が変化することとは、実質的には同等の事象と言える。
基材厚と光強度の関係は、使用するレーザー光の波長に依存して変化する。図３では一例として、青白レーザー光を用いるＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）における上記関係を示しており、ＮＡ＝０．８５、レーザー光の波長４０５ｎｍの条件下で、基材厚が変化した際の光強度の変化量を示している。この光強度の変化は、おおよそＮＡの３乗および波長に比例する。ＮＡを大きくすることで、基材厚の変化がわずかでも光強度が大きく低下するので、記録層の間隔が狭い場合でも光強度の変化を大きく取れる。
例えば、層の間隔が２０〜３０μｍ以下であり、基材厚が最も厚くなる記録層の基材厚が１００μｍ程度であって、１００μｍよりも薄い側に記録層が配置された多層の光ディスクの場合には、ＮＡ＞０．８であれば、１０μｍ程度離れた層の間でも３０％程度の光強度の変化が発生する。例えば、Ｌ０層とＬ１層の間隔（基材厚）が１０μｍであった場合は、Ｌ０層の再生中にＬ１層への意図しない層間ジャンプが発生しても光強度が７０％に低下する。このため、Ｌ０層の再生パワーをＬ１層の再生パワーの１／０．７＝１．４２倍に設定しても、Ｌ１層はダメージを受けない。
この光強度の低下は、ＮＡの３乗と光ビームの波長に比例するため、ＮＡ＝０．８５以上であれば図３で示した光量低下より大きな低下が発生するために、同じ基材厚でもより大きな効果を得ることができ、Ｌ０層の再生パワーを更に大きく設定することが可能となる。波長についても同様で、波長を短くすればより大きな効果が期待される。
上述したように、最適な再生パワーが互いに異なる記録層の間で、意図しない層間ジャンプが発生した場合には、層間ジャンプ後の記録層に対する再生パワーが高くなり、記録データの劣化が発生する場合がある。このような問題を回避するためには、各記録層間の基材厚を所定の値以上にして、基材厚の変化に応じて光強度が減少する現象を利用することが有効となる。本実施形態では、そのような基材厚と光強度の関係から、各記録層間の基材厚を定める。情報を再生するときに用いられる再生パワーに関して、少なくとも１つの記録層は他の記録層と異なっているが、各記録層間の基材厚を所定の厚み以上にすることで対処する。その所定の厚みは、収差による光強度減少量が所定以上となる厚みである。詳細は後述する。
図４を参照して、本実施形態における基材厚と光強度の関係に着目して設定した基材厚を説明する。図４は、基材厚と光強度の関係を示す図である。
ここで、記録層Ｌ０から情報を再生するときのレーザー光の最適再生パワーはＰｗ０であり、記録層Ｌ０にそのレーザー光が集光されたときの光強度を１００％としている。
また、記録層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３から情報を再生するときのレーザー光の最適再生パワーはそれぞれ、Ｐｗ１、Ｐｗ２、Ｐｗ３である。各記録層の再生パワーをそれぞれＰｗ０＝１００、Ｐｗ１＝８０、Ｐｗ２＝Ｐｗ３＝７０と規格化している。例えば、再生パワーＰｗ１のレーザー光が記録層Ｌ１に集光したときの光強度は８０％で表される。また、再生パワーＰｗ０のレーザー光が記録層Ｌ１に集光したときの光強度が８０％以下となるように基材厚が設定されている。すなわち、再生パワーＰｗ１のレーザー光が記録層Ｌ１に集光したときの光強度以下となるように基材厚が設定されている。
同様に、再生パワーＰｗ２のレーザー光が記録層Ｌ２に集光したときの光強度は７０％で表される。また、再生パワーＰｗ１のレーザー光が記録層Ｌ２に集光したときの光強度が７０％以下となるように基材厚が設定されている。すなわち、再生パワーＰｗ２のレーザー光が記録層Ｌ２に集光されたときの光強度以下となるように基材厚が設定されている。
このように、図３に示した現象を用いることによって、各記録層の再生パワーに応じて各記録層間の基材厚を設定することが可能となる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜の変更が可能なものである。例えば、層間ジャンプ後の光強度が、その記録層の最適光強度と一致するように、基材厚を設定してもよいし、その最適光強度よりも小さくなるように基材厚を設定してもよい。
また、本実施形態においては、層間ジャンプ後の光強度がその記録層の最適光強度以下となるように基材厚を設定しているが、その記録層でデータの劣化が発生する光強度以下となるように基材厚を設定してもよい。
また、本実施形態においては、基材厚変化と光強度変化の関係を用いて各記録層間の基材厚を求めているが、簡易的な近似式を用いて求めてもよい。一例として、青色レーザー光を用いたＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）においては、基材厚と光強度と再生パワーの関係から近似式（３）および（４）が得られ、これらの式を用いて基材厚を求めることが可能となる。図５は、基材厚と光強度の関係を近似式で示す図である。
S = −0.1238×d2 − 2.772×d ＋ 106.56 （３）
ここで、Ｓは光強度［％］、ｄは光強度１００％となる基材厚からの基材厚変化量［ｕｍ］である。ここで、ｄは正の整数である。
ここで、光ディスク１００の読み取り側（図１の上側）から最も遠い記録層から順に数えてｎ番目の情報記録層Ｌ（ｎ）から情報を再生するときのレーザー光の再生パワーをＰｗ（ｎ）とする。ここで、ｎは０以上の整数である。一例として、読み取り側から最も遠い（最も奥側の）記録層Ｌ０はＬ（０）で表され、再生パワーＰｗ０はＰｗ（０）で表される。また、ｎ＋ａ番目の情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）から情報を再生するときのレーザー光の再生パワーをＰｗ（ｎ＋ａ）とする。ここで、ａはｎ＋ａ≧０且つａ≠０を満たす整数である。一例として、ｎ＝０且つａ＝１のとき、記録層Ｌ１がその記録層に該当する。
再生パワーＰｗ（ｎ）が再生パワーＰｗ（ｎ＋ａ）より大きいときでも、再生パワーＰｗ（ｎ）のレーザ光が情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）に照射されたときの光強度が、再生パワーＰｗ（ｎ＋ａ）のレーザー光が情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）に照射されたときの光強度以下となるようにする。
なお、以下の式（４）において、読み取り側から遠い方の記録層用の再生パワーが低い場合は、ａは正の整数となる。読み取り側から遠い方の記録層用の再生パワーの方が高い場合は、ａは負の整数となる。ａが負の整数のとき、記録層Ｌ（ｎ＋ａ）の方が読み取り側から遠い方の記録層となる。
情報記録層Ｌ（ｎ）と情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）との間の基材厚Ｄは、
100×Pw（n)／Pw(n+a) = -0.1238×D2 − 2.772×D ＋ 106.56 （４）
から求めることができる。ここで、Ｐｗ（ｎ）≦Ｐｗ（ｎ＋ａ）であり、Ｐｗ（ｎ）／Ｐｗ（ｎ＋ａ）の単位は［％］である。例えば、Ｐｗ（ｎ）＝Ｐｗ（ｎ＋ａ）のとき（すなわち、Ｐｗ（ｎ）／Ｐｗ（ｎ＋ａ）の比率が１のとき）、式（４）の左辺は１００［％］である。また、ｎは０以上の整数、ａはｎ＋ａ≧０、かつ、ａ≠０を満たす整数である。
式（４）の左辺が適切な比率となるような基材厚Ｄに設定する。ａが負の整数で、再生パワーＰｗ（ｎ＋ａ）が再生パワーＰｗ（ｎ）より大きいときには、再生パワーＰｗ（ｎ＋ａ）のレーザー光が情報記録層Ｌ（ｎ）に照射されたときの光強度が、再生パワーＰｗ（ｎ）のレーザー光が情報記録層Ｌ（ｎ）に照射されたときの光強度となるようにすることができる。
また、ａが負の整数で、再生パワーＰｗ（ｎ＋ａ）が再生パワーＰｗ（ｎ）より大きいときには、再生パワーＰｗ（ｎ＋ａ）のレーザー光が情報記録層Ｌ（ｎ）に照射されたときの光強度は、再生パワーＰｗ（ｎ）のレーザー光が情報記録層Ｌ（ｎ）に照射されたときの光強度以下となってもよい。そのような条件を満たす基材厚Ｄは、式（４）を変形した式（５）から求めることができる。
100×Pw（n)／Pw(n+a) ≧ -0.1238×D2 − 2.772×D ＋ 106.56 （５）
（実施形態２）
図６は、本発明の実施形態の再生装置４００を示す。再生装置４００は、光ディスク１００から情報を再生する装置である。
再生装置４００は、光ピックアップ４０２と、光ピックアップ４０２を制御する半導体レーザー制御部４０３およびサーボ処理部４０４と、光ピックアップから出力された再生信号を処理する再生信号処理部４０５と、中央処理部４０６とを備える。中央処理部４０６は、再生装置４００が備える複数の構成要素の動作を制御する。
中央制御部４０６は、外部コンピュータ（不図示）から出力される制御信号に基づいて、半導体レーザー制御部４０３、サーボ処理部４０４および再生信号処理部４０５を制御する。
半導体レーザー制御部４０３は、再生パワーや高周波重畳の設定を行い、光ピックアップ（照射部）４０２から所定のレーザーパワーでレーザー光を出射させ、光ディスク１００に照射する。光ピックアップ４０２は、情報記録層Ｌ（ｎ）から情報を再生するときは、再生パワーＰｗ（ｎ）のレーザー光を情報記録層Ｌ（ｎ）に照射する。また、光ピックアップ４０２は、情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）から情報を再生するときは、再生パワーＰｗ（ｎ＋ａ）のレーザー光を情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）に照射する。
サーボ処理部は、光ピックアップ４０２によって検出した信号を用いてトラッキング制御およびフォーカス制御を行い、光ピックアップ４０２が情報記録媒体１００上に正確にフォーカシングおよびトラッキングするように制御を行う。
再生信号処理部４０５は、データ再生信号処理およびウォブル信号処理を行い、データの再生や物理アドレス再生等の処理を行う。
通常、記録媒体には記録媒体に関する各種情報が記憶された部位があり、その部位から読み取った情報を元に記録媒体の種類を判別し、所定の再生パワーとなるように設定を行っている。そして、多層記録媒体によっては、各記録層に応じて再生パワーを変更する場合もある。このような多層記録媒体において意図しない層間ジャンプが発生した場合には、層間ジャンプ後の記録層に対する再生パワーが高くなり記録データの劣化が発生する場合がある。
このような問題を回避するための手段として、判別した記録媒体の種類から各記録層間の基材厚を識別し、各記録層の再生パワーを設定することが有効となる。
そこで、各記録層間の基材厚の変化によって光強度が減少する現象を用いて、各記録層における再生パワーを決定する。
図３に示す関係から、各記録層間の基材厚から各記録層における再生パワーの比率関係を導き出すことは可能であり、各記録層の再生パワーの関係が適切な比率関係となるように設定する。例えば、図４に示したような比率関係に設定する。
例えば、記録媒体の種類が判別されれば、その記録媒体の各記録層間の基材厚を特定することができる。そこで、中央制御部４０６のメモリ（図示せず）に各記録層の適切な光強度の情報を保存しておき、記録媒体判別後に中央制御部のメモリからその光強度の情報を読み出す。半導体レーザー制御部４０３は、特定した基材厚に応じた再生パワーを設定することで、各記録層に適切な光強度のレーザー光を照射することができる。あるいは、中央制御部４０６のメモリに各記録層の再生パワー情報を保存しておいてもよい。
ここで、再生パワー情報は、図４で示される基材厚と光強度の関係を用いて、ある記録層用の再生パワーのレーザー光が別の記録層に集光されたときの光強度が、その別の記録層用の再生パワーのレーザー光がその別の記録層に集光されたときの光強度と同じになるように、再生パワーを算出して保存しておき、記録媒体の種類判別後に再生パワーを設定してもよい。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜の変更が可能なものである。例えば、再生パワー情報は、ある記録層用の再生パワーのレーザー光が別の記録層に集光されたときの光強度が、その別の記録層用の再生パワーのレーザー光がその別の記録層に集光されたときの光強度以下になるような再生パワーを示していてもよい。
また、再生パワー情報は、層間ジャンプ後の光強度がその記録層の適切な光強度以下となるように再生パワーを示しているが、その記録層で劣化が発生する光強度以下となるような再生パワーを示していてもよい。
また、図３および図４に示したような基材厚変化と光強度の関係を用いて再生パワーを求めて保存しておいてもよいし、図５や式（３）、式（４）および式（５）に示す近似式を用いて再生パワーを求めて保存しておいてもよい。
また、記録媒体のそれぞれの記録層に設定可能な再生パワーは、再生信号品質が劣化しない程度に小さい再生パワーから、記録データの劣化が発生しない程度に大きい再生パワーまでというように、その範囲が定められている場合もある。その場合は、各記録層で設定可能な再生パワー範囲内で、記録データの劣化が発生しないように各記録層の再生パワーを設定してもよい。再生パワーを上限近くに設定した場合においては、意図しない層間ジャンプが発生した場合に、記録データの劣化を完全に回避できない可能性があるが、劣化を軽減することは可能である。
次に、本発明の情報記録媒体についてより詳細に説明する。
（主要パラメータ）
本発明が適用可能な記録媒体の一例として、ブルーレイディスク（ＢＤ）や他の規格の光ディスクがあるが、ここではＢＤに関して説明する。ＢＤには、記録膜の特性に応じて、再生専用型であるＢＤ−ＲＯＭ，追記記録型・ライトワンス型であるＢＤ−Ｒ，書換記録型であるＢＤ−ＲＥなどのタイプがあり、本発明は、ＢＤや他の規格の光ディスクにおけるＲＯＭ(再生専用型)，Ｒ(追記型・ライトワンス型)，ＲＥ(書換型)のいずれのタイプの記録媒体にも適用可能である。ブルーレイディスクの主な光学定数と物理フォーマットについては、「ブルーレイディスク読本」（オーム社出版）やブルーレイアソシエーションのホームページ（http://www.blu-raydisc.com/）に掲載されているホワイトペーパに開示されている。
ＢＤでは、波長が略４０５ｎｍ（標準値４０５ｎｍに対して誤差範囲の許容値を±５ｎｍとすれば、４００〜４１０ｎｍ）のレーザー光および開口数（ＮＡ：Numerical Aperture）が略０．８５（標準値０．８５に対して誤差範囲の許容値を±０．０１とすれば、０．８４〜０．８６）の対物レンズを用いる。ＢＤのトラックピッチは略０．３２μｍ（標準値０．３２０μｍに対して誤差範囲の許容値を±０．０１０μｍとすれば、０．３１０〜０．３３０μｍ）であり、記録層が１層または２層設けられている。記録層の記録面がレーザー入射側から片面１層あるいは片面２層の構成であり、ＢＤの保護層の表面から記録面まで距離は７５μｍ〜１００μｍである。
記録信号の変調方式は１７ＰＰ変調を利用し、記録されるマークの最短マーク（２Ｔマーク：Ｔは基準クロックの周期（所定の変調則によってマークを記録する場合における、変調の基準周期））のマーク長は０．１４９μｍ（又は０．１３８μｍ）（チャネルビット長：Ｔが７４．５０ｎｍ（又は６９．００ｎｍ））である。記録容量は片面単層２５ＧＢ（又は２７ＧＢ）（より詳細には、２５．０２５ＧＢ（又は２７．０２０ＧＢ））、または、片面２層５０ＧＢ（又は５４ＧＢ）（より詳細には、５０．０５０ＧＢ（又は５４．０４０ＧＢ））である。
チャネルクロック周波数は、標準速度（ＢＤ１ｘ）の転送レートでは６６ＭＨｚ（チャネルビットレート６６．０００Ｍｂｉｔ／ｓ）であり、４倍速（ＢＤ４ｘ）の転送レートでは２６４ＭＨｚ（チャネルビットレート２６４．０００Ｍｂｉｔ／ｓ）、６倍速（ＢＤ６ｘ）の転送レートでは３９６ＭＨｚ（チャネルビットレート３９６．０００Ｍｂｉｔ／ｓ）、８倍速（ＢＤ８ｘ）の転送レートでは５２８ＭＨｚ（チャネルビットレート５２８．０００Ｍｂｉｔ／ｓ）である。
標準線速度（基準線速度、１ｘ）は４．９１７ｍ／ｓｅｃ（又は、４．５５４ｍ／ｓｅｃ）である。２倍（２ｘ）、４倍（４ｘ）、６倍（６ｘ）および８倍（８ｘ）の線速度は、それぞれ、９．８３４ｍ／ｓｅｃ、１９．６６８ｍ／ｓｅｃ、２９．５０２ｍ／ｓｅｃおよび３９．３３６ｍ／ｓｅｃである。標準線速度よりも高い線速度は一般的には、標準線速度の正の整数倍であるが、整数に限られず、正の実数倍であってもよい。また、０．５倍（０．５ｘ）など、標準線速度よりも遅い線速度も定義し得る。
なお、上記は既に商品化が進んでいる、主に１層当たり約２５ＧＢ（又は約２７ＧＢ）の１層又は２層のＢＤに関するものであるが、更なる大容量化として、１層あたりの記録容量を略３２ＧＢ又は略３３．４ＧＢとした高密度なＢＤや、層数を３層又は４層としたＢＤも検討されており、以降では、それらに関しても説明する。
（多層について）
レーザー光を保護層の側から入射して情報が再生及び／又は記録される片面ディスクとすると、記録層を二層以上にする場合、基板と保護層の間には複数の記録層が設けられることになるが、その場合における多層ディスクの一般的な構成例を図７に示す。図示された光ディスクは、（ｎ＋１）層の情報記録層５０２で構成されている（ｎは０以上の整数）。その構成を具体的に説明すると、光ディスクには、レーザー光５０５が入射する側の表面から順に、カバー層５０１、（ｎ＋１）枚の情報記録層（Ｌｎ〜Ｌ０層）５０２、そして基板５００が積層されている。また、（ｎ＋１）枚の情報記録層５０２の層間には、光学的緩衝材として働く中間層５０３が挿入されている。つまり、光入射面から所定の距離を隔てた最も奥側の位置（光源から最も遠い位置）に基準層（Ｌ０）を設け、基準層（Ｌ０）から光入射面側に層を増やすように記録層を積層（Ｌ１，Ｌ２，・・・，Ｌｎ）している。
ここで、単層ディスクと比較した場合、多層ディスクにおける光入射面から基準層Ｌ０までの距離を、単層ディスクにおける光入射面から記録層までの距離とほぼ同じ（例えば０．１ｍｍ程度）にしてもよい。このように層の数に関わらず最奥層（最遠層）までの距離を一定にする（すなわち、単層ディスクにおける場合とほぼ同じ距離にする）ことで、単層か多層かに関わらず基準層へのアクセスに関する互換性を保つことができる。また、層数の増加に伴うチルト影響の増加を抑えることが可能となる。チルト影響の増加を抑えることが可能になるのは、最奥層が最もチルトの影響を受けるが、最奥層までの距離を、単層ディスクとほぼ同じ距離とすることで、層数が増加しても最奥層までの距離が増加することがなくなるからである。
また、スポットの進行方向（あるいは、トラック方向，スパイラル方向とも言う）に関しては、パラレル・パスとしても、オポジット・パスとしてもよい。パラレル・パスでは、全ての層において、再生方向が同一である。つまり、スポットの進行方向は、全層にて内周から外周の方向へ、又は全層にて外周から内周の方向へ進行する。
一方、オポジット・パスでは、ある層とその層に隣接する層とで、再生方向が逆になる。つまり、基準層（Ｌ０）における再生方向が、内周から外周へ向かう方向である場合、記録層Ｌ１における再生方向は外周から内周へ向かう方向であり、記録層Ｌ２では内周から外周へ向かう方向である。すなわち、再生方向は、記録層Ｌｍ（ｍは０及び偶数）では内周から外周へ向かう方向であって、記録層Ｌｍ＋１では外周から内周へ向かう方向である。あるいは、記録層Ｌｍ（ｍは０及び偶数）では外周から内周へ向かう方向であって、記録層Ｌｍ＋１では内周から外周へ向かう方向である。
保護層（カバー層）の厚みは、開口数ＮＡが上がることで、焦点距離が短くなるのに伴って、またチルトによるスポット歪みの影響を抑えられるよう、より薄く設定される。開口数ＮＡは、ＣＤでは０．４５，ＤＶＤでは０．６５に対して、ＢＤでは略０．８５に設定される。例えば記録媒体の総厚み１．２ｍｍ程度のうち、保護層の厚みを１０〜２００μｍとしてもよい。より具体的には、１．１ｍｍ程度の基板に、単層ディスクならば０．１ｍｍ程度の透明保護層、二層ディスクならば０．０７５ｍｍ程度の保護層に０．０２５ｍｍ程度の中間層（ＳｐａｃｅｒＬａｙｅｒ）が設けられてもよい。三層以上のディスクならば、保護層及び／又は中間層の厚みはさらに薄くしてもよい。
（１層から４層の各構成例）
ここで、単層ディスクの構成例を図８に、二層ディスクの構成例を図９に、三層ディスクの構成例を図１０に、四層ディスクの構成例を図１１に示す。前述のように、光照射面から基準層Ｌ０までの距離を一定にする場合、図９から図１１のいずれにおいても、ディスクの総厚みは略１．２ｍｍ（レーベル印刷なども含んだ場合、１．４０ｍｍ以下にするのが好ましい）、基板５００の厚みは略１．１ｍｍ、光照射面から基準層Ｌ０までの距離は略０．１ｍｍとなる。図８の単層ディスク（図７においてｎ＝０の場合）においては、カバー層５０１１の厚みは略０．１ｍｍ、また、図９の二層ディスク（図７においてｎ＝１の場合）においては、カバー層５０１２の厚みは略０．０７５ｍｍ、中間層５３０２の厚みは略０．０２５ｍｍ、また、図１０の三層ディスク（図７においてｎ＝２の場合）や図１１の四層ディスク（図７においてｎ＝３の場合）においては、カバー層５０１３、５０１４の厚みや、中間層５３０３、５３０４の厚みは、更に薄くしても良い。
これら多層のディスク（ｋ層の記録層を有するディスク，ｋは１以上の整数）は、以下のような工程により製造することができる。
つまり、厚みが略１．１ｍｍの基板上に、開口数が０．８４以上、０．８６以下の対物レンズを介して、波長が４００ｎｍ以上、４１０ｎｍ以下のレーザーを照射することにより情報が再生可能なｋ個の記録層が形成される。
次に、記録層と記録層との間にはｋ−１個の中間層が形成される。なお、単層ディスクの場合、ｋ＝１となるので、ｋ−１＝０となり中間層は形成されない。
次に、基板側から数えてｋ番目の記録層（多層ディスクの場合は、基板から最も遠い記録層）の上に、厚みが０．１ｍｍ以下の保護層が形成される。
そして、記録層を形成する工程において、基板側から数えてｉ番目（ｉは１以上、ｋ以下の奇数）の記録層が形成される際には、再生方向がディスクの内周側から外周側の方向となるように同心円状又はスパイラル状のトラックが形成される。また、基板側から数えてｊ番目（ｊは１以上、ｋ以下の偶数）の記録層が形成される際には、再生方向がディスクの外周側から内周側の方向となるように同心円状又はスパイラル状のトラックが形成される。なお、単層ディスクの場合、ｋ＝１となるので、ｋ＝１における１以上、ｋ以下を満たす奇数であるｉは“１”しか存在しないため、ｉ番目の記録層としては１つの記録層しか形成されず、また、ｋ＝１における１以上、ｋ以下を満たす偶数であるｊは存在しないため、ｊ番目の記録層は形成されないことになる。なお再生方向は、奇数層と偶数層とで逆であってもよい。
そして、これら情報記録層は、情報記録媒体の読み取り側から最も遠い記録層から順に数えてｎ番目の情報記録層Ｌ（ｎ）の再生パワーをＰｗ（ｎ）、情報記録媒体の読み取り側から最も遠い記録層から順に数えてｎ＋ａ番目の情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）の再生パワーをＰｗ（ｎ＋ａ）、前記情報記録層Ｌ（ｎ）と前記情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）との間の基材厚（情報記録層Ｌ（ｎ）と情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）の間に存在する中間層の厚みの和）をＤとした場合、
100 × Pw(n)/Pw(n+a) ≧ -0.1238 × D2 - 2.772 × D + 106.56
Pw(n)≦Pw(n+a)
（ここで、ｎは０以上の整数、ａはｎ＋ａ≧０、かつ、ａ≠０を満たす整数である）
の関係を有する。
このような多層のディスク（ｋ層の記録層を有するディスク，ｋは１以上の整数）の再生は、以下のような構成を有する再生装置（又は再生方法）によって行われる。
ディスクの構成としては、厚みが略１．１ｍｍの基板と、前記基板上にｋ個の記録層と、記録層と記録層との間にはｋ−１個の中間層と（なお、単層ディスクの場合、ｋ＝１となるので、ｋ−１＝０となり中間層は存在しない）、基板側から数えてｋ番目の記録層（多層ディスクの場合は、基板から最も遠い記録層）の上に、厚みが０．１ｍｍ以下の保護層と、を有する。ｋ個の記録層のそれぞれにはトラックが形成され、そのうちの少なくとも１つのトラックには、各種の領域が割り当て可能である。
そして、前記保護層の表面側から、開口数が０．８４以上、０．８６以下の対物レンズを介して、波長が４００ｎｍ以上、４１０ｎｍ以下のレーザーを照射する光ヘッドによりｋ個の記録層のそれぞれから情報の再生が可能となる。
そして、再生装置はレーザ光を照射する照射手段を備える。照射手段は、情報記録媒体の読み取り側から最も遠い記録層から順に数えてｎ番目の情報記録層Ｌ（ｎ）に対して、再生パワーがＰｗ（ｎ）のレーザー光を照射して情報を再生する。また、照射手段は、情報記録媒体の読み取り側から最も遠い記録層から順に数えてｎ＋ａ番目の情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）に対して、再生パワーがＰｗ（ｎ＋ａ）のレーザ光を照射して情報を再生する。ここで、ｎは０以上の整数、ａはｎ＋ａ≧０、かつ、ａ≠０を満たす整数である。
次に、光ディスク１００の物理的構成をさらに説明する。
図１２は、本発明の実施形態による光ディスク１００の物理的構成を示す。円盤状の光ディスク１００には、たとえば同心円状またはスパイラル状に多数のトラック２が形成されており、各トラック２には細かく分けられた多数のセクタが形成されている。なお、後述するように、各トラック２には予め定められたサイズのブロック３を単位としてデータが記録される。
本実施形態による光ディスク１００は、従来の光ディスク（たとえば２５ＧＢのＢＤ）よりも情報記録層１層あたりの記録容量が拡張されている。記録容量の拡張は、記録線密度を向上させることによって実現されており、たとえば光ディスクに記録される記録マークのマーク長をより短くすることによって実現される。ここで「記録線密度を向上させる」とは、チャネルビット長を短くすることを意味する。このチャネルビットとは、基準クロックの周期Ｔ（所定の変調則によってマークを記録する場合における、変調の基準周期Ｔ）に相当する長さをいう。なお、光ディスク１００は多層化されていてもよい。ただし、以下では説明の便宜のため、１つの情報記録層にのみ言及する。また、複数の情報記録層が設けられている場合において、各情報記録層に設けられたトラックの幅が同一であるときでも、層ごとにマーク長が異なり、同一層中ではマーク長が一様であることで、層ごとに記録線密度を異ならせてもよい。
トラック２は、データの記録単位６４ｋＢ（キロバイト）毎にブロックに分けられて、順にブロックアドレス値が割り振られている。ブロックは、所定の長さのサブブロックに分割され、３個のサブブロックで１ブロックを構成している。サブブロックは、前から順に０から２までのサブブロック番号が割り振られている。
（記録密度について）
次に、記録密度について、図１３、図１４、図１５および図１６を用いて説明する。
図１３（ａ）は２５ＧＢのＢＤの例を示す。ＢＤでは、レーザー１２３の波長は４０５ｎｍ、対物レンズ２２０の開口数（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ａｐｅｒｔｕｒｅ；ＮＡ）は０．８５である。
ＤＶＤ同様、ＢＤにおいても、記録データは光ディスクのトラック２上に物理変化のマーク列１２０、１２１として、記録される。このマーク列の中で最も長さの短いものを「最短マーク」という。図では、マーク１２１が最短マークである。
２５ＧＢ記録容量の場合、最短マーク１２１の物理的長さは０．１４９ｕｍとなっている。これは、ＤＶＤの約１／２．７に相当し、光学系の波長パラメータ（４０５ｎｍ）とＮＡパラメータ(０．８５)を変えて、レーザーの分解能を上げても、光ビームが記録マークを識別できる限界である光学的な分解能の限界に近づいている。
図１４は、トラック上に記録されたマーク列に光ビームを照射させている様子を示す。ＢＤでは、上記光学系パラメータにより光スポット３０は、約０．３９ｕｍ程度となる。光学系の構造は変えないで記録線密度向上させる場合、光スポット３０のスポット径に対して記録マークが相対的に小さくなるため、再生の分解能は悪くなる。
たとえば図１３（ｂ）は、２５ＧＢのＢＤよりも高記録密度の光ディスクの例を示す。このディスクでも、レーザー１２３の波長は４０５ｎｍ、対物レンズ２２０の開口数（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ａｐｅｒｔｕｒｅ；ＮＡ）は０．８５である。このディスクのマーク列１２５、１２４のうち、最短マーク１２５の物理的長さは０．１１１５ｕｍ（又は、０．１１１７５ｕｍ）となっている。図１３（ａ）と比較すると、スポット径は同じ約０．３９ｕｍである一方、記録マークが相対的に小さくなり、かつ、マーク間隔も狭くなるため、再生の分解能は悪くなる。
光ビームで記録マークを再生した際の再生信号の振幅は記録マークが短くなるに従って低下し、光学的な分解能の限界でゼロとなる。この記録マークの周期の逆数を空間周波数といい、空間周波数と信号振幅の関係をＯＴＦ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ)という。信号振幅は、空間周波数が高くになるに従ってほぼ直線的に低下する。信号振幅がゼロとなる再生の限界周波数を、ＯＴＦカットオフ（ｃｕｔｏｆｆ）という。
図１５は、２５ＧＢ記録容量の場合のＯＴＦと最短記録マークとの関係を示すグラフである。ＢＤの最短マークの空間周波数は、ＯＴＦカットオフに対して８０％程度であり、ＯＴＦカットオフに近い。また、最短マークの再生信号の振幅も、検出可能な最大振幅の約１０％程度と非常に小さくなっているこが分かる。ＢＤの最短マークの空間周波数が、ＯＴＦカットオフに非常に近い場合、すなわち、再生振幅がほとんど出ない場合の記録容量は、ＢＤでは、約３１ＧＢに相当する。最短マークの再生信号の周波数が、ＯＴＦカットオフ周波数付近である、または、それを超える周波数であると、レーザーの分解能の限界、もしくは超えていることもあり、再生信号の再生振幅が小さくなり、ＳＮ比が急激に劣化する領域となる。
そのため、図１３（ｂ）の高記録密度光ディスクの記録線密度は、再生信号の最短マークの周波数が、ＯＴＦカットオフ周波数付近の場合（ＯＴＦカットオフ周波数以下だがＯＴＦカットオフ周波数を大きく下回らない場合も含む）からＯＴＦカットオフ周波数以上の場合が想定できる。
図１６は、最短マーク（２Ｔ）の空間周波数がＯＴＦカットオフ周波数よりも高く、かつ、２Ｔの再生信号の振幅が０であるときの、信号振幅と空間周波数との関係の一例を示したグラフである。図１６において、最短マーク長の２Ｔの空間周波数は、ＯＴＦカットオフ周波数の１．１２倍である。
（波長と開口数とマーク長との関係）
また、高記録密度のディスクＢにおける波長と開口数とマーク長／スペース長との関係は以下の通りである。
最短マーク長をＴＭｎｍ、最短スペース長をＴＳｎｍとしたとき、（最短マーク長＋最短スペース長）を“Ｐ”で表すと、Ｐは、（ＴＭ＋ＴＳ）ｎｍである。１７変調の場合、Ｐ＝２Ｔ＋２Ｔ＝４Ｔとなる。レーザー波長λ（４０５ｎｍ±５ｎｍ、すなわち４００〜４１０ｎｍ）、開口数ＮＡ（０．８５±０．０１すなわち０．８４〜０．８６）、最短マーク＋最短スペース長Ｐ（１７変調の場合、最短長は２Ｔとなるため、Ｐ＝２Ｔ＋２Ｔ＝４Ｔ）の３つのパラメータを用いると、
Ｐ ≦ λ／２ＮＡ
となるまで基準Ｔが小さくなると、最短マークの空間周波数は、ＯＴＦカットオフ周波数を超えることになる。
ＮＡ＝０．８５，λ＝４０５としたときの、ＯＴＦカットオフ周波数に相当する基準Ｔは、
Ｔ ＝ ４０５／（２ｘ０．８５）／４ ＝ ５９．５５８ｎｍ
となる（なお、逆に、Ｐ ＞ λ／２ＮＡ である場合は、最短マークの空間周波数はＯＴＦカットオフ周波数より低い）。
このように、記録線密度を上げるだけでも、光学的な分解能の限界によりＳＮ比が劣化する。よって、情報記録層の多層化によるＳＮ比劣化は、システムマージンの観点で、許容できない場合がある。特に、上述のように、最短記録マークの周波数が、ＯＴＦカットオフ周波数を越える辺りから、ＳＮ比劣化が顕著になる。
なお、以上では、最短マークの再生信号の周波数とＯＴＦカットオフ周波数を比較して記録密度に関して述べたものであるが、更に高密度化が進んだ場合には、次最短マーク（更には次々最短マーク（更には次最短マーク以上の記録マーク））の再生信号の周波数とＯＴＦカットオフ周波数との関係により、以上と同様の原理に基づき、それぞれに対応した記録密度（記録線密度，記録容量）を設定してもよい。
（記録密度及び層数）
ここで、波長４０５ｎｍ，開口数０．８５等のスペックを有するＢＤにおける１層あたりの具体的な記録容量としては、最短マークの空間周波数がＯＴＦカットオフ周波数付近である場合においては、例えば、略２９ＧＢ（例えば、２９．０ＧＢ±０．５ＧＢ，あるいは２９ＧＢ±１ＧＢなど）若しくはそれ以上、又は略３０ＧＢ（例えば、３０．０ＧＢ±０．５ＧＢ，あるいは３０ＧＢ±１ＧＢなど）若しくはそれ以上、又は略３１ＧＢ（例えば、３１．０ＧＢ±０．５ＧＢ，又は３１ＧＢ±１ＧＢなど）若しくはそれ以上、又は略３２ＧＢ（例えば、３２．０ＧＢ±０．５ＧＢ，あるいは３２ＧＢ±１ＧＢなど）若しくはそれ以上、などを想定することが可能である。
また、最短マークの空間周波数がＯＴＦカットオフ周波数以上における、１層あたりの記録容量としては、例えば、略３２ＧＢ（例えば、３２．０ＧＢ±０．５ＧＢ，あるいは３２ＧＢ±１ＧＢなど）若しくはそれ以上、又は略３３ＧＢ（例えば、３３．０ＧＢ±０．５ＧＢ，あるいは３３ＧＢ±１ＧＢなど）若しくはそれ以上、又は略３３．３ＧＢ（例えば、３３．３ＧＢ±０．５ＧＢ，あるいは３３．３ＧＢ±１ＧＢなど）若しくはそれ以上、又は略３３．４ＧＢ（例えば、３３．４ＧＢ±０．５ＧＢ，あるいは３３．４ＧＢ±１ＧＢなど）若しくはそれ以上、又は略３４ＧＢ（例えば、３４．０ＧＢ±０．５ＧＢ，あるいは３４ＧＢ±１ＧＢなど）若しくはそれ以上、又は略３５ＧＢ（例えば、３５．０ＧＢ±０．５ＧＢ，あるいは３５ＧＢ±１ＧＢなど）若しくはそれ以上、などを想定することが可能である。
特に、記録密度が略３３．３ＧＢである場合、３層で約１００ＧＢ（９９．９ＧＢ）の記録容量が実現でき、略３３．４ＧＢとすると３層で１００ＧＢ以上（１００．２ＧＢ）の記録容量が実現できる。これは、２５ＧＢのＢＤを４層にした場合の記録容量とほぼ同じになる。例えば、記録密度を３３ＧＢとした場合、３３ｘ３＝９９ＧＢで１００ＧＢとの差は１ＧＢ（１ＧＢ以下）、３４ＧＢとした場合、３４ｘ３＝１０２ＧＢで１００ＧＢとの差は２ＧＢ（２ＧＢ以下）、３３．３ＧＢとした場合、３３．３ｘ３＝９９．９ＧＢで１００ＧＢとの差は０．１ＧＢ（０．１ＧＢ以下）、３３．４ＧＢとした場合、３３．４ｘ３＝１００．２ＧＢで１００ＧＢとの差は０．２ＧＢ（０．２ＧＢ以下）となる。
なお、記録密度が大幅に拡張されると、先に述べたように、最短マークの再生特性の影響により、精密な再生が困難になる。そこで、記録密度の大幅な拡張を抑えつつ、かつ１００ＧＢ以上を実現する記録密度としては、略３３．４ＧＢが現実的である。
ここで、ディスクの構成を、１層あたり２５ＧＢの４層構造とするか、１層あたり３３〜３４ＧＢの３層構造とするか、の選択肢が生じる。多層化には、各記録層における再生信号振幅の低下（ＳＮ比の劣化）や、多層迷光（隣接する記録層からの信号）の影響などが伴う。そのため、２５ＧＢの４層ディスクではなく、３３〜３４ＧＢの３層ディスクとすることにより、そのような迷光の影響を極力抑えつつ、即ち、より少ない層数（４層ではなく３層）で、約１００ＧＢを実現することが可能となる。そのため、多層化を極力避けつつ約１００ＧＢを実現したいディスクの製造者は、３３〜３４ＧＢの３層化を選択することが可能となる。一方、従来のフォーマット（記録密度２５ＧＢ）のまま約１００ＧＢを実現したいディスク製造者は、２５ＧＢの４層化を選択することが可能となる。このように、異なる目的を有する製造者は、それぞれ異なる構成にすることによって、それぞれの目的を実現することが可能となり、ディスク設計の自由度を与えることができる。
また、１層あたりの記録密度を３０〜３２ＧＢ程度とすると、３層ディスクでは１００ＧＢに届かないものの（９０〜９６ＧＢ程度）、４層ディスクでは１２０ＧＢ以上が実現できる。そのうち、記録密度を略３２ＧＢとすると、４層ディスクでは約１２８ＧＢの記録容量が実現できる。この１２８という数字はコンピュータで処理するのに便利な２のべき乗（２の７乗）に整合した数値でもある。そして、３層ディスクで約１００ＧＢを実現する記録密度のものと比べると、最短マークに対する再生特性はこちらの方が厳しくない。
このことから、記録密度の拡張にあたっては、記録密度を複数種類設けることで（例えば略３２ＧＢと略３３．４ＧＢなど）、複数種類の記録密度と層数との組み合わせにより、ディスクの製造者に対して設計の自由度を与えることが可能となる。例えば、多層化の影響を抑えつつ大容量化を図りたい製造者に対しては３３〜３４ＧＢの３層化による約１００ＧＢの３層ディスクを製造するという選択肢を与え、再生特性の影響を抑えつつ大容量化を図りたい製造者に対しては、３０〜３２ＧＢの４層化による約１２０ＧＢ以上の４層ディスクを製造するという選択肢を与えることが可能となる。
以上、説明したように、本発明の情報記録媒体は、情報が記録される情報記録層を複数備えた多層情報記録媒体であって、少なくとも１つの前記情報記録層は、情報を再生するときに用いられる再生パワーが他の情報記録層と異なっており、各情報記録層間の基材厚は所定の厚み以上である。
ある実施形態によれば、前記基材厚は、収差による光強度減少量が所定以上となる厚みである。
本発明の情報記録媒体は、３層以上の情報記録層を備えた情報記録媒体であって、前記情報記録媒体の読み取り側から最も遠い情報記録層から順に数えてｎ番目の情報記録層Ｌ（ｎ）から情報を再生するときのレーザー光の再生パワーはＰｗ（ｎ）であり（ここで、ｎは０以上の整数である）、ｎ＋ａ番目の情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）から情報を再生するときのレーザー光の再生パワーはＰｗ（ｎ＋ａ）であり（ここで、ａはｎ＋ａ≧０且つａ≠０を満たす整数である）、前記各情報記録層間の基材厚は、前記再生パワーＰｗ（ｎ）のレーザー光が前記情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）に照射されたときの光強度が、前記再生パワーＰｗ（ｎ＋ａ）のレーザー光が情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）に照射されたときの光強度以下となる厚みである。
本発明の情報記録媒体は、３層以上の情報記録層を備えた情報記録媒体であって、前記情報記録媒体の読み取り側から最も遠い情報記録層から順に数えてｎ番目の情報記録層Ｌ（ｎ）から情報を再生するときのレーザー光の再生パワーをＰｗ（ｎ）とし（ここで、ｎは０以上の整数である）、ｎ＋ａ番目の情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）から情報を再生するときのレーザー光の再生パワーをＰｗ（ｎ＋ａ）とし（ここで、ａはｎ＋ａ≧０且つａ≠０を満たす整数である）、前記情報記録層Ｌ（ｎ）と前記情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）との間の基材厚をＤとしたとき、前記情報記録媒体は、
１００ × Ｐｗ（ｎ） ／ Ｐｗ（ｎ＋ａ） ≧ −０．１２３８ × Ｄ2 − ２．７７２ × Ｄ ＋ １０６．５６
および
Ｐｗ（ｎ） ≦ Ｐｗ（ｎ＋ａ）
を満たす。
本発明の再生方法は、前記情報記録媒体から情報を再生する再生方法であって、前記情報記録層Ｌ（ｎ）から情報を再生するときに、前記再生パワーＰｗ（ｎ）のレーザー光を前記情報記録層Ｌ（ｎ）に照射するステップと、前記情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）から情報を再生するときに、前記再生パワーＰｗ（ｎ＋ａ）のレーザー光を前記情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）に照射するステップとを含む。
本発明の再生装置は、前記情報記録媒体から情報を再生する再生装置であって、前記情報記録媒体にレーザー光を照射する照射部を備え、前記照射部は、前記情報記録層Ｌ（ｎ）から情報を再生するときは、前記再生パワーＰｗ（ｎ）のレーザー光を前記情報記録層Ｌ（ｎ）に照射し、前記照射部は、前記情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）から情報を再生するときは、前記再生パワーＰｗ（ｎ＋ａ）のレーザー光を前記情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）に照射する。
本発明の情報記録媒体の製造方法は、ｋ個の情報記録層（ｋは３以上の整数）を備える情報記録媒体の製造方法であって、開口数０．８４〜０．８６の対物レンズを介して、波長４００〜４１０ｎｍのレーザー光を用いて情報が再生可能なｋ個の情報記録層を、厚さ１．１ｍｍの基板上に形成するステップと、情報記録層と情報記録層との間にｋ−１個の中間層を形成するステップと、前記基板側から数えてｋ番目の情報記録層上に、厚さ０．１ｍｍ以下の保護層を形成するステップとを含む。前記情報記録層を形成するステップは、前記基板側から数えて奇数番目の情報記録層および偶数番目の情報記録層のうちの一方の再生方向が、前記情報記録媒体の外周側から内周側の方向となるように、同心円状またはスパイラル状のトラックを形成するステップと、前記奇数番目および偶数番目の情報記録層のうちの他方の再生方向が、前記情報記録媒体の内周側から外周側の方向となるように、同心円状またはスパイラル状のトラックを形成するステップとを含む。前記情報記録媒体の読み取り側から最も遠い情報記録層から順に数えてｎ番目の情報記録層Ｌ（ｎ）から情報を再生するときのレーザー光の再生パワーをＰｗ（ｎ）とし（ここで、ｎは０以上の整数である）、前記情報記録媒体の読み取り側から最も遠い情報記録層から順に数えてｎ＋ａ番目の情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）から情報を再生するときのレーザー光の再生パワーをＰｗ（ｎ＋ａ）とし（ここで、ａはｎ＋ａ≧０且つａ≠０を満たす整数である）、前記情報記録層Ｌ（ｎ）と前記情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）との間の基材厚をＤとしたとき、前記情報記録媒体は、
１００ × Ｐｗ（ｎ） ／ Ｐｗ（ｎ＋ａ） ≧ −０．１２３８ × Ｄ2 − ２．７７２ × Ｄ ＋ １０６．５６
および
Ｐｗ（ｎ） ≦ Ｐｗ（ｎ＋ａ）
を満たす。
また、本発明の光記録媒体は、情報が記録される記録層が複数形成された多層記録媒体において、各記録層を再生する際の再生パワーがすべて、もしくは一部の記録層だけ異なるとともに、各記録層間の基材厚を所定の厚み以上としている。
ある実施形態によれば、前記各記録層間の基材厚は、収差による光強度減少量が所定以上となる厚みである。
ある実施形態によれば、前記各記録層間の基材厚は、ｎ番目の記録層Ｌ（ｎ）において再生パワーをＰｗ（ｎ）とした場合のｎ＋ａ層での光強度が、ｎ＋ａ番目の記録層Ｌ（ｎ＋ａ）の再生パワーＰｗ（ｎ＋ａ）と同じになる厚みとする（ここで、ｎは０以上の整数、ａは０−ｎ以上の整数である）。
ある実施形態によれば、前記各記録層間の基材厚は、ｎ番目の記録層Ｌ（ｎ）において再生パワーをＰｗ（ｎ）とした場合のｎ＋ａ層での光強度が、ｎ＋ａ番目の記録層Ｌ（ｎ＋ａ）の再生パワーＰｗ（ｎ＋ａ）以下となる厚みとする（ここで、ｎは０以上の整数、ａは０−ｎ以上の整数である）。
本発明の再生方法は、情報が記録される記録層が複数形成された多層記録媒体を再生する再生方法であって、前記各記録層の再生パワーをすべて、もしくは一部の層だけ異なる設定にし、前記各記録層の再生パワーは前記各記録層間の基材厚情報から求める。
ある実施形態によれば、前記各記録層の再生パワーは、ｎ番目の記録層Ｌ（ｎ）において、再生パワーをＰｗ（ｎ）とした場合のｎ＋ａ層での光強度が、ｎ＋ａ番目の記録層Ｌ（ｎ＋ａ）の再生パワーＰｗ（ｎ＋ａ）と同じになる再生パワーとする（ここで、ｎは０以上の整数、ａは０−ｎ以上の整数である）。
ある実施形態によれば、前記各記録層の再生パワーは、ｎ番目の記録層Ｌ（ｎ）において、再生パワーをＰｗ（ｎ）とした場合のｎ＋ａ層での光強度が、ｎ＋ａ番目の記録層Ｌ（ｎ＋ａ）の再生パワーＰｗ（ｎ＋ａ）以下となる再生パワーとする（ここで、ｎは０以上の整数、ａは０−ｎ以上の整数である）。
本発明の再生装置は、情報が記録される記録層が複数形成された多層記録媒体を再生する再生装置において、前記各記録層の再生パワーをすべて、もしくは一部の層だけ異なる設定にし、前記各記録層の再生パワーは前記各記録層間の基材厚情報から求める。
ある実施形態によれば、前記各記録層の再生パワーは、ｎ番目の記録層Ｌ（ｎ）において、再生パワーをＰｗ（ｎ）とした場合のｎ＋ａ層での光強度が、ｎ＋ａ番目の記録層Ｌ（ｎ＋ａ）の再生パワーＰｗ（ｎ＋ａ）と同じになる再生パワーとする（ここで、ｎは０以上の整数、ａは０−ｎ以上の整数である）。
ある実施形態によれば、前記各記録層の再生パワーは、ｎ番目の記録層Ｌ（ｎ）において、再生パワーをＰｗ（ｎ）とした場合のｎ＋ａ層での光強度が、ｎ＋ａ番目の記録層Ｌ（ｎ＋ａ）の再生パワーＰｗ（ｎ＋ａ）以下となる再生パワーとする（ここで、ｎは０以上の整数、ａは０−ｎ以上の整数である）。
本発明にかかる記録媒体は、意図しない層間ジャンプが発生した場合にも記録データの劣化を回避することができ、多層記録媒体を使用する光ディスクシステムにおいて特に有用である。
Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７ 記録層
ｔ０、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６ 情報記録層間の基材厚
Ｐｗ０、Ｐｗ１、Ｐｗ２、Ｐｗ３ 再生パワー
１００ 記録媒体
４００ 再生装置
４０２ 光ピックアップ
４０３ 半導体レーザー制御部
４０４ サーボ処理部
４０５ 信号処理部
４０６ 中央処理部

Claims (4)

  1. ３層以上の情報記録層を備えた情報記録媒体であって、
    前記情報記録媒体の読み取り側から最も遠い情報記録層から順に数えてｎ番目の情報記録層Ｌ（ｎ）から情報を再生するときのレーザー光の再生パワーをＰｗ（ｎ）とし（ここで、ｎは０以上の整数である）、
    ｎ＋ａ番目の情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）から情報を再生するときのレーザー光の再生パワーをＰｗ（ｎ＋ａ）とし（ここで、ａはｎ＋ａ≧０且つａ≠０を満たす整数である）、
    前記情報記録層Ｌ（ｎ）と前記情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）との間の基材厚をＤとしたとき、
    １００ × Ｐｗ（ｎ） ／ Ｐｗ（ｎ＋ａ） ≧ −０．１２３８ × Ｄ2 − ２．７７２ × Ｄ ＋ １０６．５６
    および
    Ｐｗ（ｎ） ＜ Ｐｗ（ｎ＋ａ）
    を満たす、情報記録媒体。
  2. 請求項１に記載の情報記録媒体から情報を再生する再生方法であって、
    前記情報記録層Ｌ（ｎ）から情報を再生するときに、前記再生パワーＰｗ（ｎ）のレーザー光を前記情報記録層Ｌ（ｎ）に照射するステップと、
    前記情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）から情報を再生するときに、前記再生パワーＰｗ（ｎ＋ａ）のレーザー光を前記情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）に照射するステップと、
    を含む、再生方法。
  3. 請求項１に記載の情報記録媒体から情報を再生する再生装置であって、
    前記情報記録媒体にレーザー光を照射する照射部を備え、
    前記照射部は、前記情報記録層Ｌ（ｎ）から情報を再生するときは、前記再生パワーＰｗ（ｎ）のレーザー光を前記情報記録層Ｌ（ｎ）に照射し、
    前記照射部は、前記情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）から情報を再生するときは、前記再生パワーＰｗ（ｎ＋ａ）のレーザー光を前記情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）に照射する、再生装置。
  4. ｋ個の情報記録層（ｋは３以上の整数）を備える情報記録媒体の製造方法であって、
    開口数０．８４〜０．８６の対物レンズを介して、波長４００〜４１０ｎｍのレーザー光を用いて情報が再生可能なｋ個の情報記録層を、厚さ１．１ｍｍの基板上に形成するステップと、
    情報記録層と情報記録層との間にｋ−１個の中間層を形成するステップと、
    前記基板側から数えてｋ番目の情報記録層上に、厚さ０．１ｍｍ以下の保護層を形成するステップと、
    を含み、
    前記情報記録層を形成するステップは、
    前記基板側から数えて奇数番目の情報記録層および偶数番目の情報記録層のうちの一方の再生方向が、前記情報記録媒体の外周側から内周側の方向となるように、同心円状またはスパイラル状のトラックを形成するステップと、
    前記奇数番目および偶数番目の情報記録層のうちの他方の再生方向が、前記情報記録媒体の内周側から外周側の方向となるように、同心円状またはスパイラル状のトラックを形成するステップと、
    を含み、
    前記情報記録媒体の読み取り側から最も遠い情報記録層から順に数えてｎ番目の情報記録層Ｌ（ｎ）から情報を再生するときのレーザー光の再生パワーをＰｗ（ｎ）とし（ここで、ｎは０以上の整数である）、
    前記情報記録媒体の読み取り側から最も遠い情報記録層から順に数えてｎ＋ａ番目の情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）から情報を再生するときのレーザー光の再生パワーをＰｗ（ｎ＋ａ）とし（ここで、ａはｎ＋ａ≧０且つａ≠０を満たす整数である）、
    前記情報記録層Ｌ（ｎ）と前記情報記録層Ｌ（ｎ＋ａ）との間の基材厚をＤとしたとき、
    １００ × Ｐｗ（ｎ） ／ Ｐｗ（ｎ＋ａ） ≧ −０．１２３８ × Ｄ2 − ２．７７２ × Ｄ ＋ １０６．５６
    および
    Ｐｗ（ｎ） ＜ Ｐｗ（ｎ＋ａ）
    を満たす、情報記録媒体の製造方法。
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