JPWO2010061557A1 - 情報記録媒体、記録装置、再生装置および再生方法 - Google Patents

Abstract

情報を記録可能なＮ個（ＮはＮ≧３の整数）の情報層を有し、レーザ光が照射されることによって、各情報層への情報の記録および前記各情報層に記録された情報の再生が行われる情報記録媒体であって、前記Ｎ個の情報層は、レーザ光入射側から順に配置された第Ｎ情報層、第Ｎ−１情報層、第Ｎ−２情報層・・・第２情報層、第１情報層を含み、前記第Ｎ情報層の反射率はＲNであり、第Ｍ情報層（ＭはＮ＞Ｍ≧１を満たす全ての整数）の反射率はＲMであり、前記第Ｎ情報層に記録された情報の再生時に前記第Ｎ情報層に照射するレーザ光の上限再生パワーはＰｒNmaxであり、前記第Ｍ情報層に記録された情報の再生時に前記第Ｍ情報層に照射するレーザ光の上限再生パワーはＰｒMmaxであり、下記の式（１）、（２）：ＲN＞ＲM・・・（１）ＰｒNmax＜ＰｒMmax・・・（２）を同時に満たしている情報記録媒体。

Description

本発明は、情報記録媒体に関し、特に、レーザ光の照射によって情報の記録および記録された情報の再生を行う情報層を３つ以上備えた情報記録媒体、この情報記録媒体に記録を行う記録装置、この情報記録媒体の再生を行う再生装置、および、この情報記録媒体を再生する再生方法に関する。

近年、レーザ光の照射によって情報の記録、消去、書換、再生を行うことのできる情報記録媒体が広く研究開発・商品化されている。このような情報記録媒体は、相変化型記録材料等の薄膜からなる記録層を含む情報層を備える。情報を記録する場合、記録層にレーザ光を照射し、局所的な加熱を行うことによって、照射条件の違いによる光学定数の異なる領域を形成する。例えば、レーザ光の照射によって発生する熱により、記録層の相変化材料を結晶相と非晶質相との間で状態変化させ、情報を記録する。具体的には、例えば、記録すべき情報によって変調された信号に基づく長さで表わされるスペースおよびマークの組み合わせを記録層のトラック上に形成する。

相変化記録材料を記録層に用いる情報記録媒体のうち、相変化が可逆的であることにより、情報の消去や書換が可能である書換型情報記録媒体の場合、一般に記録層の初期状態は結晶相である。情報を記録する場合、高パワーのレーザ光を照射することによって記録層の一部を溶融し、その後、急速に冷却することによってレーザ光が照射された部分を非晶質相にする。情報を消去する場合には、記録時に比べ低パワーのレーザ光を照射することによって記録層の一部の温度を上昇させ、その後、ゆっくり冷却することによって、レーザ光が照射された部分を結晶相にする。また、高パワーと低パワーとでパワー変調させたレーザ光を記録層に照射することにより、記録されている情報を消去しながら新しい情報を記録すること、すなわち書換が可能である。

情報の消去または書換を高速で行うためには、短時間で非晶質相を結晶相へと変化させる必要がある。つまり、書換型情報記録媒体において、高い消去性能を実現するためには、記録層に結晶化速度の速い相変化材料を用いることが必要となる。なお、可逆的相変化を生じない材料を記録層に用いた追記型情報記録媒体では、情報の書換は不可能であり、１回のみ情報を記録することができる。

情報記録媒体に記録された情報の再生は、結晶相と非晶質相との間の反射率の違いに基づく反射光の光量変化を検出することにより行う。具体的には、ある一定の再生パワーに設定したレーザ光を情報記録媒体に照射し、情報記録媒体からの反射光の強度を信号として検出することで行われる。反射光の強度は、情報記録媒体の反射率とレーザ光の再生パワーの積に比例する。一般的に、反射光の強度が大きい程、情報の再生信号品質が高くなるため、再生パワーは高いことが好ましい。

しかし、書換型情報記録媒体や追記型情報記録媒体などの記録可能な情報記録媒体を再生する場合、再生パワーが高すぎると、情報記録媒体に形成された記録層のマークやスペースの部分の状態に変化が生じ、得られる再生信号の品質が劣化する。つまり情報記録媒体に形成されたマークやスペースなどに表わされた情報が劣化する。このため、再生時において情報記録媒体に照射するレーザ光のエネルギー、言い換えれば、再生パワーが高くなりすぎないように設定される（特許文献１参照）。再生による情報の劣化の生じにくさを、再生耐久性能と呼ぶ。以下、再生によって情報が劣化しない上限の再生パワーを上限再生パワーと呼ぶ。再生耐久性能が高い情報記録媒体ほど上限再生パワーは高い。上限再生パワーは情報層ごとに定められ、各情報層が備える特性の１つである。

近年、情報記録媒体を大容量化するための技術として、様々な技術が検討されている。例えば、２つの情報層を備える書換型情報記録媒体を用いて、その片側から入射するレーザ光によって２つの情報層の記録・再生を行う技術が報告されている（特許文献２、特許文献３参照）。この技術によれば、２つの情報層を用いることによって、情報記録媒体の記録容量を２倍にすることができる。

片側から入射するレーザ光によって２つの情報層の記録および再生をする情報記録媒体において、入射側から遠い情報層（以下、第１情報層）の記録および再生は入射側に近い情報層（以下、第２情報層）を透過したレーザ光によって行われる。このため、第２情報層の透過率が低いと、第１情報層へ到達するレーザ光のエネルギーが減衰する。また、第１情報層からの反射光は再び第２情報層を透過するため、第１情報層からの反射光はさらに減衰し、反射光の強度が低下してしまう。このため、反射光に基づく再生信号の品質が低下する。

第２情報層における光の減衰を考慮して、より強いレーザ光で第１情報層に情報を記録することも考えられる。しかし、この場合、より強いパワーのレーザ光を第１情報に照射する必要があり、レーザ光のパワーが記録装置の限界を超えた場合は、好適な記録ができなくなり、記録の品質が悪化する。また、この場合、第２情報層には、より強いレーザ光が減衰することなく照射される。したがって、レーザ光入射側に最も近い情報層は、再生による信号の劣化が生じやすく、再生耐久性能を良くすることが難しい傾向がある。

これらのことから、第２情報層はできるだけ高い透過率を持つことが好ましい。また、大容量化のために情報層の数を増やし、例えば３つまたは４つの情報層を備えた情報記録媒体を実現するためには、入射側の情報層（第３情報層、または第４情報層）の透過率をさらに高める必要がある。特に、レーザ光入射側に最も近い情報層は、その情報層よりもレーザ光入射側から遠い情報層へ記録再生をする場合にレーザ光が透過する。このため、レーザ光入射側に最も近い情報層の透過率はできるだけ高い方が望ましい。記録材料は一般に消衰係数が大きいため、高い透過率を持たせるためにはレーザ光入射側の情報層の記録層の厚さは薄いほうが好ましい。

再生耐久性能に関するこの傾向は、書換型情報記録媒体および追記型記録媒体のどちらにも当てはまる。書換型情報記録媒体の場合、前述したように記録層の消去性能も考慮する必要がある。このため、消去性能と再生耐久性能とが両立するように記録層などを調整する必要がある。

特開２００１−１４６７９号公報 特開２０００−３６１３０号公報 国際公開第０３／０２５９２２号パンフレット

しかし、書換型の情報記録媒体の場合、一般的に相変化材料からなる記録層が薄くなるほど、結晶化速度は遅くなる。そのため、非晶質相から結晶相への相変化が生じにくくなり、情報の消去性能が悪化する。この点から、レーザ光入射側に近い情報層の記録層をレーザ光入射側から遠い情報層の記録層に比べて、厚くするとともに、結晶化速度を速くするように相変化材料を選ぶ場合もある。ただし、結晶化速度が速くなると、再生耐久性能が悪化するため、結晶化速度は速くし過ぎてはいけない。

一方、記録可能な情報記録媒体において、情報層に含まれる記録層の厚さが薄くなりすぎると、情報層の特性が低下する。例えば、書換型情報記録媒体の場合、記録層の厚さが薄くなりすぎると、消去性能と再生耐久性能との両立が困難になる。そのため、３つ以上の情報層を備えた情報記録媒体では、高い透過率が要求されるレーザ光入射側に最も近い側の情報層において、情報の再生を高品質に行うことができないという課題を有していた。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、３つ以上の情報層を備えた情報記録媒体において、そのすべての情報層において情報の再生を高品質に行うことができる情報記録媒体を提供することを目的とする。また、その情報記録媒体に適合した記録装置、再生装置および再生方法を提供することを目的とする。

本発明の情報記録媒体は、情報を記録可能なＮ個（ＮはＮ≧３の整数）の情報層を有し、レーザ光が照射されることによって、各情報層への情報の記録および前記各情報層に記録された情報の再生が行われる情報記録媒体であって、前記Ｎ個の情報層は、レーザ光入射側から順に配置された第Ｎ情報層、第Ｎ−１情報層、第Ｎ−２情報層・・・第２情報層、第１情報層を含み、前記第Ｎ情報層の反射率はＲ_Nであり、第Ｍ情報層（ＭはＮ＞Ｍ≧１を満たす全ての整数）の反射率はＲ_Mであり、前記第Ｎ情報層に記録された情報の再生時に前記第Ｎ情報層に照射するレーザ光の上限再生パワーはＰｒ_Nmaxであり、前記第Ｍ情報層に記録された情報の再生時に前記第Ｍ情報層に照射するレーザ光の上限再生パワーはＰｒ_Mmaxであり、下記の式（１）、（２）：
Ｒ_N＞Ｒ_M ・・・（１）
Ｐｒ_Nmax＜Ｐｒ_Mmax ・・・（２）
を同時に満たしている。

ある好ましい実施形態において、前記第Ｎ情報層の前記反射率Ｒ_Nと、前記第Ｎ−１情報層の前記反射率Ｒ_N-1とが、下記の式（３）：
Ｒ_N／Ｒ_N-1 ≧ １．２ ・・・（３）
を満たしている。

ある好ましい実施形態において、前記第Ｎ情報層の前記反射率Ｒ_Nと前記上限再生パワーＰｒ_Nmaxとの積Ｒ_N×Ｐｒ_Nmaxは、第Ｎ−１情報層の反射率Ｒ_N-1と上限再生パワーＰｒ_N-1maxとの積Ｒ_N-1×Ｐｒ_N-1maxと等しい。

ある好ましい実施形態において、前記第Ｎ情報層および第Ｎ−１情報層のそれぞれは、少なくとも、反射層と第１の誘電体層と、レーザ光の照射によって相変化を起こしうる記録層と、第２の誘電体層とを含み、前記第２の誘電体層、前記記録層、前記第１の誘電体層および前記反射層は、前記レーザ光入射側からこの順序で配置されており、前記第２の誘電体層、前記記録層、前記第１の誘電体層および前記反射層は、前記第Ｎ情報層と前記第Ｎ−１情報層とでそれぞれ同じ材料からなる。

ある好ましい実施形態において、前記第Ｎ情報層および第Ｎ−１情報層のそれぞれは、前記反射層の前記レーザ光入射側と反対側に位置する透過率調整層をさらに含み、前記透過率調整層は第Ｎ情報層と第Ｎ−１情報層とで同じ材料からなる。

ある好ましい実施形態において、前記Ｎは３である。

本発明の再生装置は、上記いずれかに記載の情報記録媒体記録された情報を再生する再生装置であって、前記第Ｎ情報層に記録された情報を再生パワーＰｒ_N（Ｐｒ_N≦Ｐｒ_Nmax）で再生し、前記第Ｎ−１情報層に記録された情報を再生パワーＰｒ_N-1（Ｐｒ_N-1≦Ｐｒ_N-1max）で再生する。

本発明の記録装置は、上記いずれかに記載の情報記録媒体に情報を記録する記録装置であって、前記情報記録媒体に前記レーザ光を照射することにより情報を記録する。

本発明の再生方法は、上記いずれかに記載の情報記録媒体に記録された情報を再生する情報記録媒体の再生方法であって、前記第Ｎ情報層に記録された情報を再生パワーＰｒ_N（Ｐｒ_N≦Ｐｒ_Nmax）で再生する工程と、前記第Ｎ−１情報層に記録された情報を再生パワーＰｒ_N-1（Ｐｒ_N-1≦Ｐｒ_N-1max）で再生する工程とを包含し、前記第Ｎ情報層の前記反射率ＲＮと前記再生パワーＰｒ_Nとの積Ｒ_N×Ｐｒ_Nは、前記第_N-1情報層の前記反射率Ｒ_N-1と前記再生パワーＰｒ_N-1との積Ｒ_N-1×Ｐｒ_N-1と等しい。

ある好ましい実施形態において、前記レーザ光の波長λが４００ｎｍから４１０ｎｍの範囲であり、前記レーザ光を前記各情報層に集束させるために使用する対物レンズの開口数ＮＡが０．８４から０．８６の範囲である。

本発明の情報記録媒体によれば、第Ｎ情報層の反射率Ｒ_Nを他の情報層の反射率反射率Ｒ_Mより高めることによって、第Ｎ情報層の再生パワーを低くしても、第Ｎ情報層において高品質な情報の再生が実現できる。それに伴い、第Ｎ情報層の上限再生パワーを、他の情報層の上限再生パワーよりも下げた構成を採用することができ、設計の自由度が高まる。このため、透過率を重視した設計をすることが許され、第Ｎ情報層の透過率を従来よりも高くすることが可能になり、第１情報層から第Ｎ−１情報層へ到達するレーザ光の強度を高めることができる。その結果、第１情報層から第Ｎ−１情報層までの各情報層においても高品質な情報の再生が実現できる。

また、本発明の情報記録媒体の再生方法によれば、第Ｎ情報層の反射率と再生パワーとの積を第Ｎ−１情報層の反射率と再生パワーとの積と等しいため、第Ｎ情報層の再生パワーが第Ｎ−１情報層の再生パワーよりも小さくても、第Ｎ情報層において高品質な情報の再生が実現できる。

（ａ）は、本発明による情報記録媒体の一実施形態を示す部分断面図であり、（ｂ）は、各情報層における反射率を説明するための模式図である。 図１に示す情報記録媒体の構成を詳細に示す部分断面図である。 本発明による記録再生装置の一実施形態を示す概略的なブロック図である。 図３に示す記録再生装置を用いて図１に示す情報記録媒体に情報を記録する場合に用いる記録パルス波形の一例を示す概略図である。

以下、図面を参照しながら、本発明による情報記録媒体、記録装置、再生装置および再生方法の実施形態を説明する。以下の実施形態は一例であり、本発明は以下の実施の形態に限定されない。また、以下の実施形態では、重複した説明を繰り返すことによる冗長性を排除するため、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その構成要素の説明を省略する場合がある。

（第１の実施形態）
本発明による情報記録媒体の一実施形態を説明する。図１（ａ）は、本発明の一実施形態である情報記録媒体１１の部分断面図である。情報記録媒体１１は、Ｎ個の情報層を有しており、記録装置や再生装置において、対物レンズ３２によって集束されたレーザ光３１が照射されることにより、各情報層へ情報を記録し、また、各情報層に記録された情報が再生される。ＮはＮ≧３を満たす整数である。本実施形態ではＮは３である。しかし、Ｎは４以上であってもよい。

図１（ａ）に示すように、情報記録媒体１１において、Ｎ個の情報層は、レーザ光３１の入射側Ｆから順に配置された第３情報層４３、第２情報層４２および第１情報層４１を含んでいる。つまり、レーザ光３１の入射側Ｆから順に第Ｎ情報層、第Ｎ−１情報層、第Ｎ−２情報層・・・・、第２情報層および第１情報層が配置される。第Ｎ情報層以外の第１情報層から第Ｎ−１情報層または１番目からＮ番目を総称して第Ｍ情報層またはＭ番目と呼ぶ。Ｍは、Ｎ＞Ｍ≧１を満たすすべての整数である。

また、本願明細書において、「情報層」とは、情報を記録することのできる構造を備えた層状の構造体を意味する。情報層の具体的な構造は、以下において詳細に説明する。Ｎ個の情報層は、レーザ光３１の入射側Ｆから最も遠い情報層からレーザ光３１の入射側Ｆにかけて、Ｌ０層、Ｌ１層・・・Ｌ（Ｎ−１）層とも呼ばれる。

好ましくは、情報記録媒体１１は、第２情報層４２と第３情報層４３との間に配置された分離層２８、第１情報層４１と第２情報層４２との間に配置された分離層２２および基板２１をさらに含んでいる。分離層２２、２８を介して積層された３個の情報層は、第１情報層４１が基板２１側になるように基板２１に支持されている。情報記録媒体１１は、第３情報層４３よりもレーザ光３１の入射側Ｆに配置された透明層２３を含むことがさらに好ましい。

記録装置や再生装置において、対物レンズ３２と情報記録媒体１１の各情報層との距離を調節することによって、透明層２３を透過したレーザ光３１が情報の記録または再生を行う情報層に所定の大きさのビームスポットを形成するように集束させ、その情報層に情報を記録し、また、その情報層に記録された情報を再生する。

レーザ光３１の波長λが短いほど、対物レンズ３２によって小さなビームスポットを形成するようにレーザ光３１を集束させることができる。しかし、波長λが短すぎると、透明層２３などにおけるレーザ光３１の光吸収が大きくなる。そのため、レーザ光３１の波長λは３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。

情報記録媒体１１において、第３情報層４３よりも基板２１に近い側にある情報層に到達するレーザ光は、その情報層よりレーザ光３１入射側Ｆの情報層を透過することにより減衰してしまう。そのため、第１情報層４１および第２情報層４２は高い記録感度を備えていることが好ましい。また、第２情報層４２層および第３情報層４３は高い透過率を備えていることが好ましい。

基板２１は円盤状を有し、第１情報層４１から透明層２３までの各層を支持する。基板２１の第１情報層４１側の表面には、レーザ光３１を導くための案内溝が形成されていてもよい。基板２１の第１情報層４１側に対して反対側Ｒの面は、平滑であることが好ましい。基板２１は、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ノルボルネン系樹脂、ガラス、あるいはこれらを適宜組み合わせたもの等の材料によって形成されている。特にポリカーボネート樹脂は、転写性・量産性に優れ、低コストであることから、基板２１の材料として好ましい。

分離層２２、２８は、情報記録媒体１１において、基板２１に支持される第１情報層４１、第２情報層４２および第３情報層４３の情報記録媒体１１の厚さ方向における高さ（位置）を調整するために設けられている。各情報層の位置を調整することによって、レーザ光３１を対物レンズ３２で所望の情報層にのみ集光させ、その他の情報層においてはレーザ光３１が発散した状態にすることができ、これにより、複数の情報層を備えていても、所望の情報層のみにおける情報の記録および再生が可能となる。つまり、分離層２２、２８は、情報記録媒体１１におけるフォーカス位置を調整する。

分離層２２、２８の厚さは、対物レンズ３２の開口数ＮＡとレーザ光３１の波長λにより決定される焦点深度以上であることが望ましい。一方、分離層２２、２８が厚すぎると、情報記録媒体１１のレーザ光３１入射側Ｆから第１情報層４１までの距離が長くなる。このため、情報記録媒体１１がレーザ光３１に対して傾いたときのコマ収差が大きくなり、第１情報層４１に正しくレーザ光３１を集光させることが困難になる。つまり、コマ収差低減の観点では、分離層２２、２８は薄いほうが好ましい。仮に、λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５とした場合には、分離層２２、２８の厚さは５μｍ〜５０μｍの範囲内であることが好ましい。

分離層２２、２８は、レーザ光３１の波長における光吸収が小さいことが好ましい。分離層２２、２８のレーザ光３１入射側Ｆには、レーザ光３１を導くための案内溝が形成されていてもよい。分離層２２、２８は、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ノルポルレン系樹脂、紫外線硬化性樹脂、遅効性熱硬化樹脂、ガラス、あるいはこれらを適宜組み合わせた材料などによって形成することができる。

透明層２３は、第３情報層４３よりもレーザ光３１入射側Ｆに位置しており、第３情報層４３を保護する。レーザ光３１の波長における光吸収が小さいことが好ましい。透明層２３は、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ノルボルネン系樹脂、紫外線硬化性樹脂、遅効性熱硬化樹脂、ガラス、あるいはこれらを適宜組み合わせた材料によって形成することができる。また、これらの材料よりなるシートを透明層２３に用いてもよい。

透明層２３が薄すぎると第３情報層４３を保護する機能が十分に発揮できなくなる。また、厚すぎると、分離層２２、２８と同様、情報記録媒体１１のレーザ光３１入射側から第１情報層４１までの距離が長くなる。このため、情報記録媒体１１がレーザ光３１に対して傾いたときのコマ収差が大きくなり、第１情報層４１に正しくレーザ光３１を集光させることが困難になる。仮に、ＮＡ＝０．８５とした場合には、透明層の厚さは５μｍ〜１５０μｍの範囲内であることが好ましく、４０μｍ〜１１０μｍの範囲であることがより好ましい。

本実施形態の情報記録媒体は、Ｎ個の情報層のすべてにおいて高品質な情報再生が実現するために、Ｎ個の情報層のうち、最もレーザ光３１の入射側Ｆに位置する情報層、つまり、第Ｎ情報層の反射率を他の情報層よりも高く設定し、かつ、第Ｎ情報層の上限再生パワーを他の情報層よりも小さくする。

具体的には図１（ｂ）に示すように、第Ｎ情報層の反射率をＲ_Nであり、第Ｍ情報層（ＭはＮ＞Ｍ≧１を満たす整数）の反射率をＲ_Mであるとした場合、Ｎ＞Ｍ≧１を満たす全ての整数Ｍについて、下記式（１）の関係を満たしている。
Ｒ_N＞Ｒ_M ・・・（１）
ここで反射率Ｒ_Nおよび反射率Ｒ_Mは、情報記録媒体１１を構成した状態において、レーザ光３１の入射側Ｆから情報記録媒体１１に入射した光が、それぞれ、第Ｎ情報層および第Ｍ情報層において反射し、情報記録媒体１１のレーザ光３１の入射側Ｆへ出射した場合の入射光の光量に対する出射光の光量の割合によって定義される。第Ｎ情報層および第Ｍ情報層単独の状態における反射率ではない。

また、図１（ｂ）に示すように、第Ｎ情報層に記録された情報の再生時に第Ｎ情報層に照射するレーザ光の上限再生パワーはＰｒ_Nmaxであり、第Ｍ情報層に記録された情報の再生時に第Ｍ情報層に照射するレーザ光の上限再生パワーはＰｒ_Mmaxであり、Ｎ＞Ｍ≧１を満たす全ての整数Ｍについて、下記の式（２）の関係を満たしている。
Ｐｒ_Nmax＜Ｐｒ_Mmax ・・・（２）

従来の情報記録媒体では、各情報層における再生性能などの特性を同じにするため、各情報層の反射率や上限再生パワーは同じ値に設定されていた。これに対し、本実施形態の情報記録媒体１１では、上述したように第Ｎ情報層の反射率Ｒ_Nを他の情報層（第Ｍ情報層）の反射率Ｒ_Mより高めることによって、第Ｎ情報層の再生パワーを低くしても、反射光の光量を増大させることができる。したがって、第Ｎ情報層において、高品質な情報の再生が実現できる。また、第Ｎ情報層の再生パワーを低くすることによって、レーザ光が入射するまでに他の情報層を透過することがないために強度の減衰がないレーザ光が入射する第Ｎ情報層に記録された情報の劣化を抑制することができる。さらに、第Ｎ情報層の上限再生パワーを他の情報層よりも低くすることにより、第Ｎ情報層の記録層は高い再生耐久性能を備えていなくてもよくなるため、記録層の材料を選択する際の自由度が高まり、設計の自由度も高まる。このため、透過率を重視した設計をすることが許され、第Ｎ情報層の透過率を従来よりも高くすることが可能となり、第１情報層から第Ｎ−１情報層へ到達するレーザ光の強度を高めることもできる。したがって、第１情報層から第Ｎ−１情報層においても品質な情報の再生を実現することができる。

好ましくは、第Ｎ情報層の反射率Ｒ_Nと、第Ｎ−１情報層の反射率Ｒ_N-1とが、下記の式（３）を満たしている。
Ｒ_N／Ｒ_N-1 ≧ １．２ ・・・（３）

これにより、第Ｎ情報層の反射率Ｒ_Nを第Ｎ−１情報層の反射率Ｒ_N-1と比べて十分に大きくすることができ、第Ｎ情報層の再生パワーを低くしても、第Ｎ情報層からの反射光の光量を十分大きくすることができる。したがって、より確実に、第Ｎ情報層において高品質な情報の再生が実現できる。

第Ｎ情報層の反射率Ｒ_Nと上限再生パワーＰｒ_Nmaxとの積Ｒ_N×Ｐｒ_Nmaxは、第Ｎ−１情報層の反射率Ｒ_N-1と上限再生パワーＰｒ_N-1maxとの積Ｒ_N-1×Ｐｒ_N-1maxと等しいことが好ましい。ここで等しいとは、２つの積が完全に一致する場合のみならず、±５％程度の範囲内で一致する場合を含む。具体的には、以下の式（４）の関係が成立する場合をいう。

このような関係を満たす場合、第Ｎ情報層からの反射光との第Ｎ−１情報層からの反射光の光量がほぼ等しくなる。このため、第Ｎ情報層に記録された情報を再生した場合に得られる再生信号と、第Ｎ−１情報層情報に記録された情報を再生した場合に得られる再生信号の品質を同程度にすることができる。

図２は図１の各情報層をさらに詳細に示した情報記録媒体１１の部分断面図である。図２に示すように、第１情報層４１は、好ましくは、第２の誘電体層４１８、記録層４１６、第１の誘電体層４１４および反射層４１２を含む。第２の誘電体層４１８、記録層４１６、第１の誘電体層４１４および反射層４１２は、レーザ光３１の入射側Ｆからこの順で配置されている。

図２には示していないが、必要に応じて、反射層４１２と第１の誘電体層４１４との間に反射層側界面層４１３を設けてもよい。同様に、第１の誘電体層４１４と記録層４１６の間に第１の界面層４１５を設けてもよく、第２の誘電体層４１８と記録層４１６の間に第２の界面層４１７を設けてもよい。

第２情報層４２は、好ましくは、第２の誘電体層４２８、記録層４２６、第１の誘電体層４２４、反射層４２２および透過率調整層４２１を含む。第２の誘電体層４２８、記録層４２６、第１の誘電体層４２４、反射層４２２および透過率調整層４２１は、レーザ光３１の入射側Ｆからこの順で配置されている。

図２には示していないが、必要に応じて、反射層４２２と第１の誘電体層４２４との間に反射層側界面層４２３を設けてもよい。同様に、第１の誘電体層４２４と記録層４２６の間に第１の界面層４２５を設けてもよく、第２の誘電体層４２８と記録層４２６の間に第２の界面層４２７を設けてもよい。

第３情報層４３は、好ましくは、第２の誘電体層４３８、記録層４３６、第１の誘電体層４３４、反射層４３２および透過率調整層４３１を含む。第２の誘電体層４３８、記録層４３６、第１の誘電体層４３４、反射層４３２および透過率調整層４３１は、レーザ光３１の入射側Ｆからこの順で配置されている。

図２には示していないが、必要に応じて、反射層４３２と第１の誘電体層４３４との間に反射層側界面層４３３を設けてもよい。同様に、第１の誘電体層４３４と記録層４３６の間に第１の界面層４３５を設けてもよく、第２の誘電体層４３８と記録層４３６の間に第２の界面層４３７を設けてもよい。

次に、第１情報層４１を構成する各層について説明する。記録層４１６は、レーザ光３１の照射によって結晶相と非晶質相との間で可逆的な相変化を起こす材料からなる。記録層４１６の材料として、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ、ＧｅＴｅ−Ｓｂ_２Ｔｅ_３、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−Ｓｂ_２Ｔｅ_３、ＧｅＴｅ−Ｂｉ_２Ｔｅ_３、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−Ｂｉ_２Ｔｅ_３、ＧｅＴｅ−（Ｓｂ−Ｂｉ）_２Ｔｅ_３、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−（Ｓｂ―Ｂｉ）_２Ｔｅ_３、ＧｅＴｅ−（Ｂｉ―Ｉｎ）_２Ｔｅ_３、（Ｇｅ―Ｓｎ）Ｔｅ−（Ｂｉ―Ｉｎ）_２Ｔｅ_３、Ｓｂ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｇｅ、（Ｇｂ−Ｔｅ）−Ｇｅ、Ｓｂ−Ｉｎ、（Ｓｂ−Ｔｅ）−Ｉｎ、Ｓｂ−Ｇａおよび（Ｓｂ−Ｔｅ）―Ｇａのいずれかを含む材料を用いることができる。記録層４１６において非晶質相の部分は記録時のレーザ光照射によって容易に結晶相に変化できることおよびレーザ光非照射時には結晶相に変化しないことが好ましい。

記録層４１６は、薄すぎると十分な反射率、反射率変化および消去率が得られなくなる。また、記録層４１６が厚すぎると熱容量が大きくなるため記録感度が低下する。そのため、記録層４１６の厚さは５ｎｍ〜１５ｎｍの範囲内であることが好ましく、８ｎｍ〜１２ｎｍの範囲内であることがより好ましい。

反射層４１２は、記録層４１６に吸収される光量を増やすという光学的な機能と、記録層４１６で生じた熱を拡散させるという熱的な機能とを持つ。反射層４１２の材料にはＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、およびＡｌから選ばれる少なくとも１つの元素を含んだ材料を用いることができる。例えば、Ａｇ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｇａ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｎｄ−Ａｕ、ＡｌＮｉ、ＡｌＣｒ、Ａｕ−Ｃｒ、Ａｇ−Ｉｎといった合金を用いることができる。特にＡｇ合金は熱伝導率が大きいため反射層４１２の材料として好ましい。反射層４１２は厚いほど熱拡散機能が高いが、厚すぎると熱拡散機能が高すぎて記録層４１６の記録感度が低下する。そのため、反射層４１２の厚さは、３０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内であることが好ましく、７０ｎｍ〜１４０ｎｍであることがより好ましい。

第１の誘電体層４１４は、記録層４１６と反射層４１２との間に位置し、記録層４１６から反射層４１２への熱拡散を調節する熱的な機能および反射率や吸収率などを調節する光学的な機能とを持つ。第１の誘電体層４１４の材料としては、例えば、ＺｒＯ_２、ＨｆＯ_２、ＺｎＯ、ＳｉＯ_２、ＳｎＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ｇａ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、ＤｙＯ_２等の酸化物、ＺｎＳ、ＣｄＳ等の硫化物、ＳｉＣなどの炭化物の単体、あるいはこれらの混合物、例えばＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２−Ｃｒ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２−Ｇａ_２Ｏ_３、ＨｆＯ_２−ＳｉＯ_２−Ｃｒ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２−Ｉｎ_２Ｏ_３、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２、ＳｎＯ_２−ＳｉＣを用いることができる。特にＺｎＳ−ＳｉＯ_２は第２の誘電体層の材料として優れている。ＺｎＳ−ＳｉＯ_２は、成膜速度が速く、透明であり、機械特性および耐湿性が良好であるという特徴を備える。

第１の誘電体層４１４は厚すぎると反射層４１２の冷却効果が弱くなり、記録層４１６からの熱拡散が小さくなってしまうため、記録層４１６が非晶質化しにくくなってしまう。また、第１の誘電体層４１４が薄すぎると、反射層４１２の冷却効果が強くなり、記録層４１６からの熱拡散が大きくなって感度が低下してしまう。そのため、第１の誘電体層４１４の厚さは２ｎｍ〜４０ｎｍの範囲内であることが好ましく、８ｎｍ〜３０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。

反射層側界面層４１３は、第１の誘電体層４１４の材料によって、反射層４１２が腐食または破壊されるのを防ぐ働きを持つ。具体的には反射層４１２にＡｇを含んだ材料を用い、かつ、第１の誘電体層４１４にＳを含んだ材料（例えばＺｎＳ−ＳｉＯ_２）を用いたとき、ＡｇがＳと反応することによって腐食してしまうことを防ぐ。

反射層側界面層４１３の材料としては、Ａｇ以外の金属、例えばＡｌ、またはＡｌ合金を用いることができる。また、Ｓを含まない誘電体材料、例えば、ＺｒＯ_２、ＨｆＯ_２、ＺｎＯ、ＳｉＯ_２、ＳｎＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ｇａ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、ＤｙＯ_２等の酸化物、ＳｉＣなどの炭化物の単体、あるいはこれらの混合物、例えばＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２−Ｃｒ_２Ｏ_２、ＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２−Ｇａ_２Ｏ_２、ＨｆＯ_２−ＳｉＯ_２−Ｃｒ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２−Ｉｎ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２−ＳｉＣを反射層側界面層４１３の材料として用いることができる。またはＣなどを用いることができる。

反射層側界面層４１３は厚すぎると第１の誘電体４１４の熱的および光学的な働きを妨げ、また、薄すぎると反射層４１２の腐食、破壊を防ぐ機能が低下する。そのため、反射層側界面層４１３の厚さは１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましく、５ｎｍ〜４０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。

第１の界面層４１５は、繰り返し記録によって第１の誘電体層４１４と記録層４１６との間で生じる物質移動を防止する働きを持つ。第１の界面層４１５は、記録の際に融けない程度の高融点を持ち、記録層４１６との密着性がよい材料によって構成されることが好ましい。第１の界面層４１５の材料としては、例えば、ＺｒＯ_２、ＨｆＯ_２、ＺｎＯ、ＳｉＯ_２、ＳｎＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ｇａ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、ＤｙＯ_２等の酸化物、ＺｎＳ、ＣｄＳ等の硫化物、ＳｉＣなどの炭化物の単体、あるいはこれらの混合物、例えばＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２−Ｃｒ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２−Ｇａ_２Ｏ_３、ＨｆＯ_２−ＳｉＯ_３−Ｃｒ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２−Ｉｎ_２Ｏ_３、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２、ＳｎＯ_２−ＳｉＣを用いることができる。またはＣなどを用いることができる。特に、記録層４１６との密着性に優れるため、Ｇａ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、Ｉｎ_２Ｏ_３などが第１の界面層４１５の材料として特に好ましい。

第１の界面層４１５が薄すぎると、界面層としての効果を発揮できなくなり、厚すぎると第１の誘電体層４１４の熱的および光学的な働きを妨げてしまう。そのため、第１の界面層４１５の厚さは０．３ｎｍ〜１５ｎｍの範囲内であることが好ましく、１ｎｍ〜８ｎｍの範囲内であることがより好ましい。

第２の誘電体層４１８は記録層４１６に対してレーザ光入射側Ｆにあり、記録層４１６の腐食、変形などを防止する機能と、反射率や吸収率などを調整する光学的な機能とを持つ。第２の誘電体層４１８には、第１の誘電体層４１４と同じ材料を用いることができる。特にＺｎＳ−ＳｉＯ_２は第２の誘電体層の材料として優れている。ＺｎＳ−ＳｉＯ_２は、成膜速度が速く、透明であり、機械特性および耐湿性が良好であることによる。

第２の誘電体層４１８が薄すぎると、記録層４１６の腐食、変形などを防止する機能が低下する。また、第２の誘電体層４１８の厚さは、マトリクス法に基づく計算により、記録層４１６が結晶相である場合と非晶質相である場合の反射光量の変化が大きくなる条件を満足するように厳密に決定することができ、第２の誘電体層４１８の厚さは、２０ｎｍ〜８０ｎｍの範囲内であることが好ましい。

第２の界面層４１７は、第１の界面層４１５と同様に、繰り返し記録によって第２の誘電体層４１８と記録層４１６との間で生じる物質移動を防止する働きを持つ。従って、第１の界面層４１５と同様の性能を持つ材料であることが好ましい。

第２の界面層４１７の厚さは第１の界面層４１５と同様に０．３ｎｍ〜１５ｎｍの範囲内であることが好ましく、１ｎｍ〜８ｎｍの範囲内であることがより好ましい。

上述の反射層４１２、第１の誘電体層４１４、記録層４１６および第２の誘電体層４１８、さらに必要に応じて反射層側界面層４１３、第１の界面層４１５および第２の界面層４１７を加えることによって情報層４１は構成される。

次に、第２情報層４２を構成する各層について説明する。記録層４２６には、第１情報層４１の記録層４１６と同じ材料を用いることができる。記録層４２６の厚さは、第２情報層４２の透過率を高くするために、１０ｎｍ以下であることが好ましく、４ｎｍ〜８ｎｍの範囲であることがより好ましい。

反射層４２２は、第１情報層４１の反射層４１２と同様な機能を持つ。具体的には、記録層４２６に吸収される光量を増やすという光学的な機能と、記録層４２６で生じた熱を拡散させるという熱的な機能とを持つ。そのため、反射層４２２には、第１情報層４１の反射層４１２と同に材料を用いることができる。特にＡｇ合金は熱伝導率が大きいため反射層４２２の材料として好ましい。

反射層４２２の厚さは、第２情報層４２の透過率を高くするために、２０ｎｍ以下であることが好ましく、３ｎｍ〜１４ｎｍであることがより好ましい。反射層４２２の厚さがこの範囲にあることにより、反射層４２２の光学的および熱的な機能が十分になる。

第１の誘電体層４２４は、第１情報層４１の第１の誘電体層４１４と同様な機能を持つ。具体的には、記録層４２６から反射層４２２への熱拡散を調節する熱的な機能と、反射率や吸収率などを調節する光学的な機能とを持つ。そのため、第１の誘電体層４２４には、第１情報層４１の第１の誘電体層４１４の材料と同じ材料を用いることができる。

第１の誘電体層４２４の厚さは、光学的および熱的な機能が十分となるように、１ｎｍ〜４０ｎｍの範囲内であることが好ましく、４ｎｍ〜３０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。

第２の誘電体層４２８は、第１情報層４１の第２の誘電体層４１８と同様な機能を持つ。具体的には、記録層４２６の腐食、変形などを防止する機能と、反射率や吸収率などを調整する光学的な機能とを持つ。そのため、第２の誘電体層４２８には、第１情報層４１の第２の誘電体層４１８の材料と同じ材料を用いることができる。第２の誘電体層４２８の厚さは、マトリクス法に基づく計算により、記録層４２６が結晶相である場合と非晶質相である場合の反射光量の変化が大きくなる条件を満足するように厳密に決定することができる。

透過率調整層４２１は誘電体からなり、第２情報層４２の透過率を調節する機能を持つ。この透過率調整層４２１によって、記録層４２６が結晶相である場合の第２情報層４２の透過率Ｔｃ（％）と、記録層４２６が非晶質相である場合の第２情報層４２の透過率Ｔａ（％）とを共に高くすることができる。

透過率調整層４２１の材料としては、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＨｆＯ_２、ＺｎＯ、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、Ｇａ_２Ｏ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３等の酸化物、また、Ｔｉ−Ｎ、Ｚｒ−Ｎ、Ｎｂ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−Ｎ、Ａｌ−Ｎ等の窒化物、また、ＺｎＳなど硫化物の単体、あるいはこれらの混合物を用いることができる。透過率調整層４２１の屈折率ｎ_ｔと消衰係数ｋ_ｔは、透過率ＴｃおよびＴａを高めるために、ｎ_ｔ≧２．４、かつ、ｋ_ｔ≦０．１であることが好ましい。そのため、上述の材料中、ＴｉＯ_２またはＴｉＯ_２を含む材料を用いることがより好ましい。これらの材料は屈折率が大きく（ｎ_ｔ＝２．６〜２．８）、消衰係数が小さい（ｋ_ｔ＝０．０〜０．１）。したがって、これらの材料を用いて形成した透過率調整層４２１は第２情報層４２の透過率を効果的に高められる。

透過率調整層４２１の厚さが、略λ／８ｎ_ｔ（ただし、λはレーザ光３１の波長λ、ｎ_ｔは透過率調整層４９１の材料の屈折率）であるとき、透過率ＴｃおよびＴａを効果的に高めることができる。仮に、λ＝４０５ｎｍ、ｎ_ｔ＝２．６とした場合には、透過率調整層４９１の厚さは反射率など他の条件も考慮して、５ｎｍ〜３６ｎｍの範囲内であることが好ましい。

反射層側界面層４２３、第１の界面層４２５および第２の界面層４２７は、それぞれ第１情報層４１の反射層側界面層４１３、第１の界面層４１５および第２の界面層４１７と同様の機能を持ち、第１情報層４１の対応する層を構成する材料と同じ材料を用いて形成することができる。

第３情報層４３を構成する各層は、第２情報層を構成する対応する層と同等の機能を持ち、同じ材料を用いることができる。具体的には、第３情報層４３の第２の誘電体層４３８、記録層４３６、第１の誘電体層４３４、反射層４３２および透過率調整層４３１は、第２情報層４２の第２の誘電体層４２８、記録層４２６、第１の誘電体層４２４、反射層４２２および透過率調整層４２１を構成する材料と同じ材料によって形成されていることが好ましい。

情報記録媒１１が、上記式（１）から（４）を満たすように、第１情報層４１、第２情報層および第３情報層４３に含まれる各層、分離層２２、分離層２８、ならびに透明層２３を構成する材料を上述したもののなかから選択し、また、上述した好ましい厚さの範囲から適切な値を決定する。このような、情報記録媒体１１は、例えば、公知の書換型２層状法記録媒体と同様の設計方法を用いることによって設計することができる。

情報記録媒体１１は、以下に説明する方法によって製造できる。まず、基板２１（厚さは例えば１．１ｍｍ）上に第１情報層４１を積層する。第１情報層４１は多層膜からなるが、それらの各層は、順次スパッタリングすることによって形成できる。なお、基板２１の材料によっては、基板２１は高い吸湿性を持つので、必要に応じて、スパッタリングをする前に水分を除去する基板アニール工程を実施してもよい。

各層は、各層を構成する材料のスパッタリングターゲットをＡｒガス、ＫｒガスまたはＸｅガスなどの希ガス雰囲気中または希ガスと反応ガス（酸素ガスおよび窒素ガスから選ばれる少なくとも一つのガス）との混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって形成できる。スパッタリング方法としてはＤＣスパッタリング法とＲＦスパッタリング法とを必要に応じて使い分ける。通常はＤＣスパッタリング法の方が成膜レートを高められるため好ましい。しかし、誘電体材料など導電性の低い材料はＤＣスパッタリング法ではスパッタリングできないことがあり、この場合には、ＲＦスパッタリング法によって各層が形成される。なお、誘電体材料であっても導電性の高い材料や、スパッタリングターゲット作製時に工夫して導電性を高めた材料のスパッタリングターゲットを使用する場合にはＤＣスパッタリング法やパルスＤＣスパッタリング法を採用することができる。

スパッタリングによって成膜される各層の組成は、もとのスパッタリングターゲットを構成する材料の組成と完全には一致しないことがある。例えば、酸化物の場合、スパッタリングによって酸素欠損が起こりやすい。その場合、反応ガスとして酸素ガスを用いることで酸素欠損を補うことができる。スパッタリングターゲットを構成する材料の組成は、スパッタリングによって成膜された膜が所望の組成となるように決定される。なお、スパッタリングターゲットおよびスパッタリングによって成膜された膜は、例えばＸ線マイクロアナライザーで分析して組成を確認することができる。

情報記録媒体１１の製造は、具体的には、まず、基板２１上に反射層４１２を成膜する。反射層４１２は反射層４１２を構成する金属または合金からなるスパッタリングターゲットを希ガス雰囲気中または希ガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中でＤＣスパッタリングすることによって形成できる。

続いて、必要に応じて反射層４１２上に、反射層側界面層４１３を成膜する。反射層側界面層４１３は反射層側界面層４１３を構成する材料からなるスパッタリングターゲットを希ガス雰囲気中または希ガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって形成できる。反射層側界面層４１３の材料が、金属など導電性の高い材料の場合はＤＣスパッタリング法を用い、酸化物など導電性の低い材料の場合はＲＦスパッタリング法を用いればよい。

続いて、反射層側界面層４１３上、または、反射層４１２上に、第１の誘電体層４１４を成膜する。第１の誘電体層４１４は第１の誘電体層４１４を構成する材料からなるスパッタリングターゲットを希ガス雰囲気中または希ガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中で主にＲＦスパッタリング法によりスパッタリングすることによって形成できる。ＲＦスパッタリング法を使うのは第１の誘電体層４１４を構成する材料は導電性が低いものが多く、ＤＣスパッタリングが適していないことによる。

続いて、必要に応じて、第１の誘電体層４１４上に、第１の界面層４１５を成膜する。第１の界面層４１５は第１の界面層４１５を構成する材料からなるスパッタリングターゲットを希ガス雰囲気中または希ガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中で主にＲＦスパッタリングすることによって形成できる。

続いて、第１の界面層４１５上、または、第１の誘電体層４１４の上に記録層４１６を成膜する。記録層４１６は記録層４１６を構成する材料からなるスパッタリングターゲットを希ガス雰囲気中で主にＤＣスパッタリングすることによって形成できる。

続いて、必要に応じて、記録層４１６上に、第２の界面層４１７を成膜する。第２の界面層４１７は第２の界面層４１７を構成する材料からなるスパッタリングターゲットを希ガス雰囲気中または希ガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中で主にＲＦスパッタリングすることによって形成できる。

続いて、第２の界面層４１７上、または、記録層４１６上に第２の誘電体４１８を成膜する。第２の誘電体層４１８は第２の誘電体層４１８を構成する材料からなるスパッタリングターゲットを希ガス雰囲気中または希ガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中で主にＲＦスパッタリングすることによって形成できる。

このようにして、基板２１上に第１情報層４１を積層し、その後、第１情報層４１上に分離層２２を形成する。分離層２２は紫外線硬化樹脂（例えばアクリル系樹脂およびエポキシ系樹脂）または遅効性熱硬化樹脂を第１情報層４１上に塗布し、次に全体を回転させて樹脂を均一に延ばし（スピンコート）、その後、この樹脂を硬化させることによって形成できる。なお、分離層２２がレーザ光３１の案内溝を備える場合、案内溝は、溝が形成された基板（型）を硬化前の樹脂に密着させ、その状態で全体を回転させてスピンコートし、樹脂を硬化させた後、基板（型）をはがすことによって形成できる。

第１情報層４１の記録層４１６は、通常、成膜したままの状態（アズデポ（ａｓ−ｄｅｐｏ）の状態）では非晶質状態である。よって、必要に応じてレーザ光を照射するなどして、記録層４１６を結晶化する初期化工程を行ってもよい。

続いて、分離層２２上に第２情報層４２を形成する。具体的には、まず分離層２２上に透過率調整層４２１を成膜する。透過率調整層４２１は透過率調整層４２１を構成する材料からなるスパッタリングターゲットを希ガス雰囲気中または希ガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中でＲＦスパッタリング法またはＤＣスパッタリング法によりスパッタリングすることによって形成できる。

続いて、透過率調整層４２１上に、反射層４２２を成膜する。反射層４２２は、第１情報層４１の反射層４１２と同様の方法で形成できる。

続いて、必要に応じて反射層４２２上に、反射層側界面層４２３を成膜する。反射層側界面層４２３は、第１情報層４１の反射層側界面層４１３と同様の方法で形成できる。

続いて、反射層側界面層４２３上、または、反射層４２２上に、第１の誘電体層４２４を成膜する。第１の誘電体層４２４は、第１情報層４１の第１の誘電体層４１４と同様の方法で形成できる。

続いて、必要に応じて、第１の誘電体層４２４上に、第１の界面層４２５を成膜する。第１の界面層４２５は、第１情報層４１の第１の界面層４１５と同様の方法で形成できる。

続いて、第１の界面層４２５上、または、第１の誘電体層４２４の上に記録層４２６を成膜する。記録層４２６は、第１情報層４１の記録層４１６と同様の方法で形成できる。

続いて、必要に応じて、記録層４２６上に、第２の界面層４２７を成膜する。第２の界面層４２７は、第１情報層の第２の界面層４１７と同様の方法で形成できる。

続いて、第２の界面層４２７上、または、記録層４２６上に第２の誘電体４２８を成膜する。第２の誘電体層４２８は、第１情報層の第２の誘電体層４１８と同様の方法で形成できる。

このようにして、分離層２２上に第２情報層４２を積層し、その後、第２情報層４２上に分離層２８を形成する。分離層２８は分離層２２と同様の方法により形成できる。

なお、第２の誘電体層４２８を成膜したのち、または分離層２８を形成した後、必要に応じてレーザ光を照射するなどして記録層４２６を結晶化する初期化工程をおこなってもよい。

続いて、分離層２８上に第３情報層４３を積層する。具体的には、分離層２８上に、透過率調整層４３１、反射層４３２、第１の誘電体層４３４、記録層４３６および第２の誘電体層４３８をこの順序で成膜する。このとき、必要に応じて反射層４３２と第１の誘電体層４３４との間に反射層側界面層４３３を成膜してもよい。第１の誘電体層４３４と記録層４３６との間に第１の界面層４３５を成膜してもよい。第２の誘電体層４３８と記録層４３６との間に第２の界面層４３７を成膜してもよい。これらの各層は、第２情報層４２の各層と同様の方法で形成できる。

このようにして、分離層２８上に第３情報層４３を積層し、その後、第３情報層４３上に透明層２３を形成する。

透明層２３は、第３情報層４３上に紫外線硬化性樹脂（例えば、アクリル系樹脂およびエポキシ系樹脂）または遅効性熱硬化樹脂を塗布してスピンコートした後、この樹脂を硬化させることによって形成できる。また、透明層２３は円盤状のポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ノルボルネン系樹脂、またはガラスなどからなる、円盤状の板またはシートを用いて形成してもよい。この場合、透明層２３は、第３情報層４３上に紫外線硬化性樹脂または遅効性熱硬化性樹脂を塗布して、塗布した樹脂に板またはシートを密着させてからスピンコートした後、硬化性樹脂を硬化させることによって形成できる。別法として、板またはシートに粘着性の樹脂を予め均一に塗布し、それから板またはシートを第２の誘電体層４３８に密着させることもできる。

なお、第２の誘電体層４３８を成膜したのち、または透明層２３を形成した後、必要に応じてレーザ光を照射するなどして記録層４２６を結晶化する初期化工程を行ってもよい。

以上のようにして、情報記録媒体１１を製造できる。なお、本実施の形態においては、情報層を構成する各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いた。しかし、これに限定されず、真空蒸着法、イオンプレーティング法、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法などを用いることも可能である。

また、本実施の形態では３つの情報層を備える、情報記録媒体１１について述べたが、情報層の数が４つ以上である場合も、同様の方法で製造できる。

また、本実施の形態では記録層４１６、４２６、４３６は結晶相と非晶質相との間で可逆的な相変化を起こす層であり、情報記録媒体１１は書換型光記録媒体であった。しかし、情報記録媒体１１は追記型光記録媒体であってもよく、その場合、記録層４１６、４２６、４３６は不可逆な変化を起こす層であってもよい。不可逆な変化を起こす層の材料としては、例えばＴｅ−Ｏ−Ｐｄなどを用いることができる。その場合、第１情報層４１の記録層４１６の厚さは、１０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内であることが好ましく、第２情報層４２の記録層４２６および第３情報層の記録層４３６の厚さは、６ｎｍ〜３０ｎｍの範囲内であることが好ましい。

（第２の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明による記録装置、再生装置および情報記録媒体の再生方法の実施形態を説明する。本実施形態では、第１の実施形態で説明した情報記録媒体１１に情報を記録する記録装置および情報記録媒体１１に記録された情報を再生する再生装置および再生方法を説明する。

図３は本実施形態の記録装置および再生装置でもある記録再生装置の構成の一例を示す概略図である。図３に示す記録再生装置は、レーザダイオード５０１と、ハーフミラー５０３と、対物レンズ５０４と、モータ５０５とフォトディテクター５０７とを備えている。

モータ５０５は情報記録媒１１を回転駆動するための駆動部であり、情報記録媒体１１を載置し、回転させる。レーザダイオード５０１はレーザ光５０２を出射する光源である。レーザダイオード５０１から出射したレーザ光５０２は、ハーフミラー５０３を透過し、対物レンズ５０４によって情報記録媒体１１に向けて集光される。

情報記録媒体１１に記録された情報を再生する場合には、レーザ光５０２の反射光をフォトディテクター５０７で検出する。具体的には、対物レンズ５０４と情報記録媒体１１との距離を調整することによって、再生すべき情報が記録された情報層にレーザ光５０２を集束させ、その情報層に形成された案内溝を集束したレーザ光５０２で走査する。情報層において反射したレーザ光５０２の反射光をハーフミラー５０３によってフォトディテクター５０７へ導きフォトディテクター５０７で反射光を検出する。再生の際に、レーザダイオード５０１の駆動電流に高周波電流を重畳し、レーザ光５０２を出射させてもよい。このように本実施形態の記録再生装置は、情報記録媒体１１の各記録層にレーザ光５０２を照射して、各記録層からの反射光を検出して情報を再生する。

この際、情報層に記録された情報、つまり、記録マークやスペースの劣化を抑制するため、情報層に照射するレーザ光５０２の強度を上限再生パワー以下に設定する。第１の実施形態で説明したように、情報記録媒体１１がＮ個の情報層を有する場合、第Ｎ情報層に照射するレーザ光の上限再生パワーはＰｒ_Nmaxであり、Ｎ＞Ｍ≧１の関係を満たす全ての整数Ｍについて、第Ｍ情報層に照射するレーザ光の上限再生パワーはＰｒ_Mmaxである。Ｐｒ_NmaxとＰｒ_Mmaxとは、Ｐｒ_Nmax＜Ｐｒ_Mmaxの関係を満たしている。

実際に各情報層に記録された情報を再生する場合のレーザ光５０２の再生パワーは上述の上限再生パワー以下である。具体的には、第Ｎ情報層に記録された情報を再生する場合の再生パワーＰｒ_Nは、Ｐｒ_N≦Ｐｒ_Nmaxの関係を満たしている。また、第Ｍ情報層に記録された情報を再生する場合の再生パワーＰｒ_Mは、Ｐｒ_M≦Ｐｒ_Mmaxの関係を満たしている。したがって、Ｍ＝Ｎ−１である場合、第Ｎ−１情報層に記録された情報を再生する場合の再生パワーＰｒ_N-1は、Ｐｒ_N-1≦Ｐｒ_N-1maxの関係を満たしている。

第１の実施形態で説明したように、第Ｎ情報層の反射率Ｒ_NおよびＮ＞Ｍ≧１の関係を満たす任意の整数Ｍについて、第Ｍ情報層の反射率Ｒ_Mは、Ｒ_N＞Ｒ_Mの関係を満たしている。したがって、Ｍ＝Ｎ−１である場合、第Ｎ−１情報層の反射率Ｒ_N-1はＲ_N＞Ｒ_N-1の関係を満たしている。また、このとき、第Ｎ情報層の反射率Ｒ_Nと再生パワーＰｒ_Nとの積Ｒ_N×Ｐｒ_Nは、第Ｎ−１情報層の反射率Ｒ_N-1と再生パワーＰｒ_N-1との積Ｒ_N-1×Ｐｒ_N-1と等しくなるように再生パワーが設定される。ここで等しいとは、２つの積が完全に一致する場合のみならず、±５％程度の範囲で一致する場合を含む。具体的には、以下の式（５）の関係が成立する場合をいう。

このような条件を満たすことにより、第Ｎ情報層を再生する場合に得られる反射光と第Ｎ−１情報層を再生する場合に得られる反射光の強度がほぼ一致し、再生信号の品質のバラつきを抑制することができる。また、第Ｎ情報層の反射率Ｒ_Nを他の情報（第Ｍ情報層）の反射率Ｒ_Mより高めることによって、第Ｎ情報層の再生パワーを低くしても、反射光の光量を増大させることができる。したがって、第Ｎ情報層において高品質な情報の再生が実現できる。また、第Ｎ情報層の再生パワーを低くすることによって、レーザ光が入射するまでに他の情報層を透過することがなく、したがって、強度の減衰がないレーザ光が入射する第Ｎ情報層における記録された情報の劣化を抑制することができる。さらに、第Ｎ情報層の再生パワーを低くすることにより、第Ｎ情報層の記録層は高い再生耐久性能を備えていなくてもよくなるため、記録層の材料を選択する際の自由度が高まる。このため、より透過率の高い材料を選択することも可能となり、第１情報層から第Ｎ−１情報層へ到達するレーザ光の強度を高めることもできる。したがって、第１情報層から第Ｎ−１情報層においても高品質な情報の再生を実現することができる。

情報記録媒体１１に情報を記録する場合、記録すべき情報によって変調された変調信号を生成し、変調信号によってレーザ光５０２の強度を複数のパワーレベル間で変調させる。レーザ強度を変調する手段としては、半導体レーザの駆動電流を変調して行う電流変調手段を用いることができる。記録マークを形成する部分に対しては、ピークパワーＰｐの単一矩形パルスを用いてもよい。あるいは、特に長いマークを形成する場合は、過剰な熱を省き、マーク幅を均一にする目的で、図４に示すようにピークパワーＰｐおよびボトムパワーＰｂ（但し、Ｐｐ＞Ｐｂ）との間で変調された複数のパルス列からなる記録パルス列を用いてもよい。また、最後尾のパルスの後に冷却パワーＰｃの冷却区間を設けてもよい。マークを形成しない部分に対しては、バイアスパワーＰｅ（但し、Ｐｐ＞Ｐｅ）で一定に保つ。このようにして本実施形態の記録再生装置は、記録信号に応じて、情報記録媒体の各情報層にレーザ光５０２を照射し、情報を記録する。

なお、対物レンズ５０４の開口数ＮＡは、レーザ光５０２のスポット径を０．４μｍ〜０．７μｍの範囲内に調整するため、０．５〜１．１の範囲内であることが好ましく、０．６〜０．９の範囲内であることがより好ましい。レーザ光５０２の波長λは、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。情報を記録する際の情報記録媒体５０６の線速度は、再結晶化が起こりにくく、且つ十分な消去性能が得られる３ｍ／ｓ〜４０ｍ／ｓの範囲内であることが好ましく、６ｍ／ｓ〜３０ｍ／ｓの範囲内であることがより好ましい。情報記録媒体５０６の種類等に応じて、ここで例示していない波長、対物レンズの開口数、および線速度を使用してよいことは言うまでもない。例えば、レーザ光５０２の波長λは、６５０〜６７０ｎｍであってもよい。

このような記録再生装置を用いて、情報記録媒体１１の性能を評価することができる。以下では、１層あたりの容量を２５ＧＢとしたＢＤ規格による記録方法に準じた評価方法と、最短マーク長を短くすることで、１層あたりの容量を３３．４ＧＢに高めた記録方法による評価方法との両方を説明する。記録再生時に使用するレーザ光５０２の波長λは４００ｎｍから４１０ｎｍの範囲であり、対物レンズ５０４のＮＡは０．８４から０．８６の範囲である。情報記録媒体１１の種類等に応じて、１層あたりの容量を、ここで例示していない容量とする記録方法を用いた評価方法であってもよい。

情報記録媒体１１の記録性能は、レーザ光５０２を０〜Ｐｐ（ｍＷ）の間でパワー変調し、（１−７）変調方式でマーク長が２Ｔから８Ｔまでのランダム信号を記録し、記録マークの前端間、および後端間のジッター（マーク位置の誤差）をタイムインターバルアナライザーで測定することによって評価できる。なお、ジッター値が小さいほど、記録性能がよい。なお、記録パワーＰｐ、Ｐｂ、ＰｃおよびＰｅは、前端間、および後端間のジッターの平均値が最小となるよう決定される。このときの最適Ｐｐを記録感度とする。ここで、１層あたりの容量が２５ＧＢの場合、２Ｔマーク長および８Ｔマーク長はそれぞれ、０．１４９μｍおよび０．５９６μｍとなる。また、１層あたりの容量が３３．４ＧＢの場合、２Ｔマーク長および８Ｔマーク長はそれぞれ、０．１１２μｍおよび０．４４７μｍとなる。

また、情報記録媒体１１の信号強度についての性能は、レーザ光５０２を０〜Ｐｐ（ｍＷ）の間でパワー変調し、マーク長が２Ｔと９Ｔの信号を同じトラックに連続１０回交互記録し、最後に２Ｔ信号を上書きした場合の２Ｔ信号の周波数での信号振幅（ｃａｒｒｉｅｒ ｌｅｖｅｌ）と雑音振幅（ｎｏｉｓｅ ｌｅｖｅｌ）の比（ＣＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ））をスペクトラムアナライザーで測定することによって評価できる。ＣＮＲが大きいほど信号強度が強い。ここで、１層あたりの容量が２５ＧＢの場合、９Ｔマーク長は０．６７１μｍとなる。また、１層あたりの容量が３３．４ＧＢの場合、９Ｔマーク長は０．５０３μｍとなる。

また、情報記録媒体１１の消去性能は、レーザ光５０２を０〜Ｐｐ（ｍＷ）の間でパワー変調し、２Ｔ信号と９Ｔ信号を同じトラックに連続１０回交互記録し、１１回目に２Ｔ信号を上書きした場合の２Ｔ信号の信号振幅と、さらにその後９Ｔ信号を上書きした場合の２Ｔ信号の信号振幅の差を、２Ｔ信号の消去率としてスペクトラムアナライザーで測定することにより評価できる。なお、消去率が大きいほど、消去性能がよい。

また、情報記録媒体１１の上限再生パワーは再生光劣化により評価する。ここで、再生光劣化は、信号を記録したトラックに再生光（再生パワーＰｒ）を所定の回数（例えば１００万回）照射したときのジッターまたはエラーレートの悪化量で定義する。再生パワーが高くなるほど再生光劣化は増大する。再生劣化が許容値を超えない最大のパワーが上限再生パワーになる。

（実施例）
以下、本発明による情報記録媒体の実施例を具体的に説明する。

本実施例では、図１および図２に示す情報記録媒体１１を作製し、第３情報層４３における記録層４３６の厚さおよび第２の誘電体４３８の厚さを変えたときの、第１情報層４１、第２情報層４２および第３情報層４３の各情報層の記録特性および再生特性を調べた。測定項目は、第３情報層の消去率、各情報層の反射率および上限再生パワーである。第１情報層４１および第２情報層４２は、例えば、公知の書換型の２層情報記録媒体と同様の構造を採用することができる。

各情報層の反射率とは、第１の実施形態で説明したように、積層状態における反射率である。具体的には、対象とする情報層に到達するレーザ光、および、対象とする情報層で反射した反射光が、対象とする情報層よりもレーザ光３１入射側にある他の情報層を透過することで生じる減衰を含んだ値である。

サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板２１として、レーザ光３１を導くための案内溝（深さ２０ｎｍ、トラックピッチ０．３２μｍ）が形成されたポリカーボネート基板（直径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍ）を用意した。

基板２１上に、反射層４１２としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ：８０ｎｍ）、第１の誘電体層４１４として（ＺｒＯ_２）_５０（Ｉｎ_２Ｏ_３）_５０層（厚さ：２５ｎｍ）、記録層として（ＧｅＴｅ）_９７（Ｂｉ_２Ｔｅ_３）_３層（厚さ：１０ｎｍ）、第２の界面層４１７（図示せず）として（ＺｒＯ_２）_５０（Ｃｒ_２Ｏ_３）_５０層（厚さ：５ｎｍ）、第２の誘電体層４１８として（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ_２）_２０層（厚さ：６０ｎｍ）を順次スパッタリング法によって積層した。

各層をスパッタリングによって形成する成膜装置は、それぞれ反射層４１２を成膜するためのＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金スパッタリングターゲット、第１の誘電体層４１４を成膜するための（ＺｒＯ_２）_５０（Ｉｎ_２Ｏ_３）_５０スパッタリングターゲット、記録層４１６を成膜するための（ＧｅＴｅ）_９７（Ｂｉ_２Ｔｅ_３）_３スパッタリングターゲット、第２の界面層４１７を成膜するための（ＺｒＯ_２）_５０（Ｃｒ_２Ｏ_３）_５０スパッタリングターゲット、第２の誘電体層４１８を成膜するための（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ_２）_２０スパッタリングターゲットを備える。スパッタリングターゲットの形状は、いずれも直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍである。

反射層４１２の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．３Ｐａとし、ＤＣ電源を用いて、投入パワー１００Ｗで行った。第１の誘電体層４０４の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．１Ｐａとし、ＲＦ電源を用いて、投入パワー２００Ｗで行った。記録層４０６の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．２Ｐａとし、ＤＣ電源を用いて、投入パワー５０Ｗで行った。第２の界面層４０７の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．１Ｐａとし、ＲＦ電源を用いて、投入パワー２００Ｗで行った。第２の誘電体層４０８の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．１Ｐａとし、ＲＦ電源を用いて投入パワー４００Ｗで行った。

次に、第２の誘電体層４１８上に紫外線硬化性樹脂を塗布し、その上に案内溝（深さ２０ｎｍ、トラックピッチ０．３２μｍ）を形成した基板をかぶせて密着し回転させることによって、均一な樹脂層を形成し、樹脂を硬化させた後に基板をはがした。これにより、レーザ光３１を導く案内溝が第２情報層４２側に形成された、厚さ２５μｍの分離層２２を形成できた。

その後、分離層２２の上に、透過率調整層４２１としてＴｉＯ_２層（厚さ：２０ｎｍ）、反射層４２２としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ：１０ｎｍ）、第１の誘電体層４２４として（ＺｒＯ_２）_５０（Ｉｎ_２Ｏ_３）_５０層（厚さ：１５ｎｍ）、記録層４２６として（ＧｅＴｅ）_９６（Ｂｉ_２Ｔｅ_３）_４層（厚さ：７ｎｍ）、第２の界面層４２７（図示せず）として（ＺｒＯ_２）_５０（Ｃｒ_２Ｏ_３）_５０層（厚さ：５ｎｍ）、第２の誘電体層４２８として（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ_２）_２０層（厚さ：４０ｎｍ）を順次スパッタリング法によって積層した。

これらの層をスパッタリングにより形成する成膜装置は、それぞれ透過率調整層４２１を成膜するためのＴｉＯ_２スパッタリングターゲット、反射層４２２を成膜するＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金スパッタリングターゲット、第１の誘電体層４２４を成膜するための（ＺｒＯ_２）_５０（Ｉｎ_２Ｏ_３）_５０スパッタリングターゲット、記録層４２６を成膜するための（ＧｅＴｅ）_９７（Ｂｉ_２Ｔｅ_３）_３スパッタリングターゲット、第２の界面層４２７を成膜するための（ＺｒＯ_２）_５０（Ｃｒ_２Ｏ_３）_５０スパッタリングターゲット、第２の誘電体層４２８を成膜するための（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ_２）_２０スパッタリングターゲットを備える。スパッタリングターゲットの形状は、いずれも直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍである。

透過率調整層４２１の成膜は、Ａｒと酸素の混合ガス雰囲気（全体に対して３％の割合の酸素ガス）で、圧力を０．３ＰａとしてＲＦ電源を用いて、投入パワー４００Ｗで行った。反射層４２２の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．３Ｐａとし、ＤＣ電源を用いて、投入パワー１００Ｗで行った。第１の誘電体層４２４の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．１Ｐａとし、ＲＦ電源を用いて、投入パワー２００Ｗで行った。記録層４２６の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．２Ｐａとし、ＤＣ電源を用いて、投入パワー５０Ｗで行った。第２の界面層４２７の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．１Ｐａとし、ＲＦ電源を用いて、投入パワー２００Ｗで行った。第２の誘電体層４２８の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．１Ｐａとし、ＲＦ電源を用いて投入パワー４００Ｗで行った。

次に、第２の誘電体層４２８上に紫外線硬化樹脂を塗布し、その上に案内溝（深さ２０ｎｍ、トラックピッチ０．３２μｍ）を形成した基板をかぶせて密着し回転させることによって、均一な樹脂層を形成し、樹脂を硬化させた後に基板をはがした。これにより、レーザ光３１を導く案内溝が第３情報層４３側に形成された、厚さ１６μｍの分離層２８を形成できた。

その後、分離層２８の上に、透過率調整層４３１としてＴｉＯ_２層（厚さ：３０ｎｍ）、反射層４３２としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ：８ｎｍ）、第１の誘電体層４３４として（ＺｒＯ_２）_５０（Ｉｎ_２Ｏ_３）_５０層（厚さ：１０ｎｍ）、記録層４３６として（ＧｅＴｅ）_９６（Ｂｉ_２Ｔｅ_３）_４層、第２の界面層４３７（図示せず）として（ＺｒＯ_２）_５０（Ｃｒ_２Ｏ_３）_５０層（厚さ：５ｎｍ）、第２の誘電体層４３８として（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ_２）_２０層を順次スパッタリング法によって積層した。

これら各層をスパッタリングにより形成する成膜装置は、それぞれ透過率調整層４３１を成膜するためのＴｉＯ₂スパッタリングターゲット、反射層４３２を成膜するＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金スパッタリングターゲット、第１の誘電体層４３４を成膜するための（ＺｒＯ_２）_５０（Ｉｎ_２Ｏ_３）_５０スパッタリングターゲット、記録層４３６を成膜するための（ＧｅＴｅ）_９６（Ｂｉ_２Ｔｅ_３）_４スパッタリングターゲット、第２の界面層４３７を成膜するための（ＺｒＯ_２）_５０（Ｃｒ_２Ｏ_３）_５０スパッタリングターゲット、第２の誘電体層４３８を成膜するための（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ_２）_２０スパッタリングターゲットを備える。スパッタリングターゲットの形状は、いずれも直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍである。

透過率調整層４３１の成膜は、Ａｒと酸素の混合ガス雰囲気（全体に対して３％の割合の酸素ガス）で、圧力を０．３ＰａとしてＲＦ電源を用いて、投入パワー４００Ｗで行った。反射層４３２の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．３Ｐａとし、ＤＣ電源を用いて、投入パワー１００Ｗで行った。第１の誘電体層４３４の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．１Ｐａとし、ＲＦ電源を用いて、投入パワー２００Ｗで行った。記録層４３６の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．２Ｐａとし、ＤＣ電源を用いて、投入パワー５０Ｗで行った。第２の界面層４３７の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．１Ｐａとし、ＲＦ電源を用いて、投入パワー２００Ｗで行った。第２の誘電体層４３８の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．１Ｐａとし、ＲＦ電源を用いて投入パワー４００Ｗで行った。

最後に、紫外線硬化性樹脂を第２の誘電体層４３８上に塗布し回転させて、均一な樹脂層を形成したのち、紫外線を照射して樹脂を硬化させることにより、厚さ５９μｍの透明層２３を形成した。その後、記録層４１６、記録層４２６および記録層４３６をレーザ光で結晶化させる初期化工程を行った。以上のようにして、第３情報層の４３記録層４３６の厚さおよび第２の誘電体層４３８の厚さが異なる複数のサンプルを製造した。

このようにして得られたサンプルについて、図３に示す記録再生装置を用いて、情報記録媒体１１の各情報層の反射率、上限再生パワー、および第３情報層の消去率を測定した。レーザ光３１の波長は４０５ｎｍ、対物レンズ３２の開口数ＮＡは０．８５とした。また、１層あたりの容量を３３．４ＧＢとする記録方法にて記録を実施し、最短マーク長（２Ｔ）は０．１１２μｍとした。また、記録時および測定時のサンプルの線速度は７．３６ｍ／ｓとした。

各サンプルにおける第３情報層４３の記録層４３６の厚さ、第２の誘電体層４３８の厚さ、第３情報層４３の消去性能を表１に示す。消去性能については、消去率が２５ｄＢ以上を「○」、２５ｄＢ未満を「×」で示した。

消去率が２５ｄＢ以上あれば、ビット誤り率を１．０×１０^-5以下とすることが可能になり、情報を処理する単位であるシンボルの誤り率（シンボルエラーレート）が、２．０×１０^-4を下回る値となる。シンボルの誤り率が２．０×１０^-4であれば、実用上、問題にならないレベルである。

また、各サンプルにおける第３情報層４３の記録層４３６の厚さ、第２の誘電体層４３８の厚さ、第１情報層４１の再生性能を表２に示す。再生性能は、反射率と上限再生パワーをまず調べ、反射率と上限再生パワーの積を反射光量と定義し、反射光量が２．２以上を「○」、２．２未満を「×」とした。反射光量が２．２以上であれば、反射光量が２．２以上であれば、情報の再生信号品質を実用上、問題がないレベルに維持することができる。

また、各サンプルにおける第３情報層４３の記録層４３６の厚さ、第２の誘電体層４３８の厚さ、第２情報層４２の再生性能を表３に示す。再生性能は、反射率と上限再生パワーをまず調べ、反射率と上限再生パワーの積を反射光量と定義し、反射光量が２．２以上を「○」、２．２未満を「×」とした。

また、各サンプルについて、第３情報層４３の記録層４３６の厚さ、第２の誘電体層４３８の厚さ、第３情報層４３の再生性能を（表４）に示す。再生性能は、反射率と上限再生パワーをまず調べ、反射率と上限再生パワーの積を反射光量と定義し、反射光量が２．２以上を「○」、２．２未満を「×」とした。

以上の結果のまとめとして、各サンプルにおける、第３情報層４３の記録層４３６の厚さ、第２の誘電体層４３８の厚さ、各情報層の再生性能および第３情報層の消去性能をもとにした総合評価を表５に示す。総合評価は、上記の評価項目において、１つでも「×」と評価されたサンプルは「×」と評価し、上記の評価項目において、すべて「○」と評価されたサンプルは「◎」と評価した。

総合評価において、「◎」と評価されたサンプルは実用に耐えうることを意味し、「×」と評価された媒体は実用に耐えないことを意味する。

また、以上の結果を用いて、各サンプルにおける各層の反射率、上限再生パワー、反射光量、総合評価をまとめて表６に示す。

表１から表６に示されるように、レーザ光３１の入射側に最も近い第３情報層４３の反射率が他の情報層よりも高く、かつ、第３情報層４３の上限再生パワーが他の情報層よりも低いときに、情報記録媒体１１の第１情報層から第３情報層のすべてにおいて良好な特性が得られている。

このように、第３情報層の反射率を高くすることで、第３情報層の再生パワーを低くしても、第３情報層における高品質な情報の再生が実現できる。それに伴い、第３情報層の上限再生パワーを、他の情報層の上限再生パワーよりも下げた構成を採用することできる。このため、第３情報層については、透過率を重視した設計をすることが許される。つまり、第３情報層の再生パワーが比較的低くなるため、第３情報層は高い再生耐久性を実現する必要がなく、実用的な再生耐久性を有しながら、第３情報層の透過率を従来よりも高くすることが可能となる。その結果、第３情報層の透過率を高めることによって、第１情報層および第２情報層へ到達するレーザ光の光量を高め、第１情報層および第２情報層の各情報層において高品質な情報の再生を実現することができる。

また、第２情報層４２の反射率に対する、第３情報層４３の反射率の比が１．２以上のとき、第３情報層における反射光量を十分に高めることができ、情報記録媒体１１の第１情報層から第３情報層のすべてにおいて良好な特性が得られている。

また、第３情報層４３の反射光量と第２情報層４２の反射光量とが等しいとき、第３情報層および第２情報層を再生した場合の再生信号の品質のバラつきを抑制することができる。

なお、本実施例では第２情報層４２の記録層４２６と、第３情報層４３の記録層４３６とで同じ材料を使用したが、結晶化速度を調整するために異なる材料を使ってもよい。

また、上記実施形態および実施例で挙げた材料および膜厚は本発明を実現するための種々の材料および膜厚の一例であって、本発明はこれに限定されるものではない。上記実施形態および実施例で挙げた材料以外の材料を用いてもよいし、また、上記実施形態および実施例で挙げ各層の厚さ以外の厚さに設定してもよい。

本発明の情報記録媒体およびその再生方法は、３つ以上の情報層を備える情報記録媒体における、情報の再生を高品質化するために有用である。

１１ 情報記録媒体
２１ 基板
２２ 分離層
２３ 透明層
２８ 分離層
３１ レーザ光
３２ 対物レンズ
４０ 情報層
４１ 第１情報層
４２ 第２情報層
４３ 第３情報層
４０２ 反射層
４０３ 反射層側界面層
４０４ 第１の誘電体層
４０５ 第１の界面層
４０６ 記録層
４０７ 第２の界面層
４０８ 第２の誘電体層
４１２ 反射層
４１３ 反射層側界面層
４１４ 第１の誘電体層
４１５ 第１の界面層
４１６ 記録層
４１７ 第２の界面層
４１８ 第２の誘電体層
４２１ 透過率調整層
４２２ 反射層
４２３ 反射層側界面層
４２４ 第１の誘電体層
４２５ 第１の界面層
４２６ 記録層
４２７ 第２の界面層
４２８ 第２の誘電体層
４３１ 透過率調整層
４３２ 反射層
４３３ 反射層側界面層
４３４ 第１の誘電体層
４３５ 第１の界面層
４３６ 記録層
４３７ 第２の界面層
４３８ 第２の誘電体層
５０１ レーザダイオード
５０２ レーザ光
５０３ ハーフミラー
５０４ 対物レンズ
５０５ モーター
５０６ 情報記録媒体
５０７ フォトディテクター

本発明は、情報記録媒体に関し、特に、レーザ光の照射によって情報の記録および記録された情報の再生を行う情報層を３つ以上備えた情報記録媒体、この情報記録媒体に記録を行う記録装置、この情報記録媒体の再生を行う再生装置、および、この情報記録媒体を再生する再生方法に関する。

近年、レーザ光の照射によって情報の記録、消去、書換、再生を行うことのできる情報記録媒体が広く研究開発・商品化されている。このような情報記録媒体は、相変化型記録材料等の薄膜からなる記録層を含む情報層を備える。情報を記録する場合、記録層にレーザ光を照射し、局所的な加熱を行うことによって、照射条件の違いによる光学定数の異なる領域を形成する。例えば、レーザ光の照射によって発生する熱により、記録層の相変化材料を結晶相と非晶質相との間で状態変化させ、情報を記録する。具体的には、例えば、記録すべき情報によって変調された信号に基づく長さで表わされるスペースおよびマークの組み合わせを記録層のトラック上に形成する。

相変化記録材料を記録層に用いる情報記録媒体のうち、相変化が可逆的であることにより、情報の消去や書換が可能である書換型情報記録媒体の場合、一般に記録層の初期状態は結晶相である。情報を記録する場合、高パワーのレーザ光を照射することによって記録層の一部を溶融し、その後、急速に冷却することによってレーザ光が照射された部分を非晶質相にする。情報を消去する場合には、記録時に比べ低パワーのレーザ光を照射することによって記録層の一部の温度を上昇させ、その後、ゆっくり冷却することによって、レーザ光が照射された部分を結晶相にする。また、高パワーと低パワーとでパワー変調させたレーザ光を記録層に照射することにより、記録されている情報を消去しながら新しい情報を記録すること、すなわち書換が可能である。

情報の消去または書換を高速で行うためには、短時間で非晶質相を結晶相へと変化させる必要がある。つまり、書換型情報記録媒体において、高い消去性能を実現するためには、記録層に結晶化速度の速い相変化材料を用いることが必要となる。なお、可逆的相変化を生じない材料を記録層に用いた追記型情報記録媒体では、情報の書換は不可能であり、１回のみ情報を記録することができる。

情報記録媒体に記録された情報の再生は、結晶相と非晶質相との間の反射率の違いに基づく反射光の光量変化を検出することにより行う。具体的には、ある一定の再生パワーに設定したレーザ光を情報記録媒体に照射し、情報記録媒体からの反射光の強度を信号として検出することで行われる。反射光の強度は、情報記録媒体の反射率とレーザ光の再生パワーの積に比例する。一般的に、反射光の強度が大きい程、情報の再生信号品質が高くなるため、再生パワーは高いことが好ましい。

しかし、書換型情報記録媒体や追記型情報記録媒体などの記録可能な情報記録媒体を再生する場合、再生パワーが高すぎると、情報記録媒体に形成された記録層のマークやスペースの部分の状態に変化が生じ、得られる再生信号の品質が劣化する。つまり情報記録媒体に形成されたマークやスペースなどに表わされた情報が劣化する。このため、再生時において情報記録媒体に照射するレーザ光のエネルギー、言い換えれば、再生パワーが高くなりすぎないように設定される（特許文献１参照）。再生による情報の劣化の生じにくさを、再生耐久性能と呼ぶ。以下、再生によって情報が劣化しない上限の再生パワーを上限再生パワーと呼ぶ。再生耐久性能が高い情報記録媒体ほど上限再生パワーは高い。上限再生パワーは情報層ごとに定められ、各情報層が備える特性の１つである。

近年、情報記録媒体を大容量化するための技術として、様々な技術が検討されている。例えば、２つの情報層を備える書換型情報記録媒体を用いて、その片側から入射するレーザ光によって２つの情報層の記録・再生を行う技術が報告されている（特許文献２、特許文献３参照）。この技術によれば、２つの情報層を用いることによって、情報記録媒体の記録容量を２倍にすることができる。

片側から入射するレーザ光によって２つの情報層の記録および再生をする情報記録媒体において、入射側から遠い情報層（以下、第１情報層）の記録および再生は入射側に近い情報層（以下、第２情報層）を透過したレーザ光によって行われる。このため、第２情報層の透過率が低いと、第１情報層へ到達するレーザ光のエネルギーが減衰する。また、第１情報層からの反射光は再び第２情報層を透過するため、第１情報層からの反射光はさらに減衰し、反射光の強度が低下してしまう。このため、反射光に基づく再生信号の品質が低下する。

第２情報層における光の減衰を考慮して、より強いレーザ光で第１情報層に情報を記録することも考えられる。しかし、この場合、より強いパワーのレーザ光を第１情報に照射する必要があり、レーザ光のパワーが記録装置の限界を超えた場合は、好適な記録ができなくなり、記録の品質が悪化する。また、この場合、第２情報層には、より強いレーザ光が減衰することなく照射される。したがって、レーザ光入射側に最も近い情報層は、再生による信号の劣化が生じやすく、再生耐久性能を良くすることが難しい傾向がある。

これらのことから、第２情報層はできるだけ高い透過率を持つことが好ましい。また、大容量化のために情報層の数を増やし、例えば３つまたは４つの情報層を備えた情報記録媒体を実現するためには、入射側の情報層（第３情報層、または第４情報層）の透過率をさらに高める必要がある。特に、レーザ光入射側に最も近い情報層は、その情報層よりもレーザ光入射側から遠い情報層へ記録再生をする場合にレーザ光が透過する。このため、レーザ光入射側に最も近い情報層の透過率はできるだけ高い方が望ましい。記録材料は一般に消衰係数が大きいため、高い透過率を持たせるためにはレーザ光入射側の情報層の記録層の厚さは薄いほうが好ましい。

再生耐久性能に関するこの傾向は、書換型情報記録媒体および追記型記録媒体のどちらにも当てはまる。書換型情報記録媒体の場合、前述したように記録層の消去性能も考慮する必要がある。このため、消去性能と再生耐久性能とが両立するように記録層などを調整する必要がある。

特開２００１−１４６７９号公報 特開２０００−３６１３０号公報 国際公開第０３／０２５９２２号パンフレット

しかし、書換型の情報記録媒体の場合、一般的に相変化材料からなる記録層が薄くなるほど、結晶化速度は遅くなる。そのため、非晶質相から結晶相への相変化が生じにくくなり、情報の消去性能が悪化する。この点から、レーザ光入射側に近い情報層の記録層をレーザ光入射側から遠い情報層の記録層に比べて、厚くするとともに、結晶化速度を速くするように相変化材料を選ぶ場合もある。ただし、結晶化速度が速くなると、再生耐久性能が悪化するため、結晶化速度は速くし過ぎてはいけない。

一方、記録可能な情報記録媒体において、情報層に含まれる記録層の厚さが薄くなりすぎると、情報層の特性が低下する。例えば、書換型情報記録媒体の場合、記録層の厚さが薄くなりすぎると、消去性能と再生耐久性能との両立が困難になる。そのため、３つ以上の情報層を備えた情報記録媒体では、高い透過率が要求されるレーザ光入射側に最も近い側の情報層において、情報の再生を高品質に行うことができないという課題を有していた。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、３つ以上の情報層を備えた情報記録媒体において、そのすべての情報層において情報の再生を高品質に行うことができる情報記録媒体を提供することを目的とする。また、その情報記録媒体に適合した記録装置、再生装置および再生方法を提供することを目的とする。

本発明の情報記録媒体は、情報を記録可能なＮ個（ＮはＮ≧３の整数）の情報層を有し、レーザ光が照射されることによって、各情報層への情報の記録および前記各情報層に記録された情報の再生が行われる情報記録媒体であって、前記Ｎ個の情報層は、レーザ光入射側から順に配置された第Ｎ情報層、第Ｎ−１情報層、第Ｎ−２情報層・・・第２情報層、第１情報層を含み、前記第Ｎ情報層の反射率はＲ_Nであり、第Ｍ情報層（ＭはＮ＞Ｍ≧１を満たす全ての整数）の反射率はＲ_Mであり、前記第Ｎ情報層に記録された情報の再生時に前記第Ｎ情報層に照射するレーザ光の上限再生パワーはＰｒ_Nmaxであり、前記第Ｍ情報層に記録された情報の再生時に前記第Ｍ情報層に照射するレーザ光の上限再生パワーはＰｒ_Mmaxであり、下記の式（１）、（２）：
Ｒ_N＞Ｒ_M ・・・（１）
Ｐｒ_Nmax＜Ｐｒ_Mmax ・・・（２）
を同時に満たしている。

ある好ましい実施形態において、前記第Ｎ情報層の前記反射率Ｒ_Nと、前記第Ｎ−１情報層の前記反射率Ｒ_N-1とが、下記の式（３）：
Ｒ_N／Ｒ_N-1 ≧ １．２ ・・・（３）
を満たしている。

ある好ましい実施形態において、前記第Ｎ情報層の前記反射率Ｒ_Nと前記上限再生パワーＰｒ_Nmaxとの積Ｒ_N×Ｐｒ_Nmaxは、第Ｎ−１情報層の反射率Ｒ_N-1と上限再生パワーＰｒ_N-1maxとの積Ｒ_N-1×Ｐｒ_N-1maxと等しい。

ある好ましい実施形態において、前記第Ｎ情報層および第Ｎ−１情報層のそれぞれは、少なくとも、反射層と第１の誘電体層と、レーザ光の照射によって相変化を起こしうる記録層と、第２の誘電体層とを含み、前記第２の誘電体層、前記記録層、前記第１の誘電体層および前記反射層は、前記レーザ光入射側からこの順序で配置されており、前記第２の誘電体層、前記記録層、前記第１の誘電体層および前記反射層は、前記第Ｎ情報層と前記第Ｎ−１情報層とでそれぞれ同じ材料からなる。

ある好ましい実施形態において、前記第Ｎ情報層および第Ｎ−１情報層のそれぞれは、前記反射層の前記レーザ光入射側と反対側に位置する透過率調整層をさらに含み、前記透過率調整層は第Ｎ情報層と第Ｎ−１情報層とで同じ材料からなる。

ある好ましい実施形態において、前記Ｎは３である。

本発明の再生装置は、上記いずれかに記載の情報記録媒体記録された情報を再生する再生装置であって、前記第Ｎ情報層に記録された情報を再生パワーＰｒ_N（Ｐｒ_N≦Ｐｒ_Nmax）で再生し、前記第Ｎ−１情報層に記録された情報を再生パワーＰｒ_N-1（Ｐｒ_N-1≦Ｐｒ_N-1max）で再生する。

本発明の記録装置は、上記いずれかに記載の情報記録媒体に情報を記録する記録装置であって、前記情報記録媒体に前記レーザ光を照射することにより情報を記録する。

本発明の再生方法は、上記いずれかに記載の情報記録媒体に記録された情報を再生する情報記録媒体の再生方法であって、前記第Ｎ情報層に記録された情報を再生パワーＰｒ_N（Ｐｒ_N≦Ｐｒ_Nmax）で再生する工程と、前記第Ｎ−１情報層に記録された情報を再生パワーＰｒ_N-1（Ｐｒ_N-1≦Ｐｒ_N-1max）で再生する工程とを包含し、前記第Ｎ情報層の前記反射率ＲＮと前記再生パワーＰｒ_Nとの積Ｒ_N×Ｐｒ_Nは、前記第_N-1情報層の前記反射率Ｒ_N-1と前記再生パワーＰｒ_N-1との積Ｒ_N-1×Ｐｒ_N-1と等しい。

ある好ましい実施形態において、前記レーザ光の波長λが４００ｎｍから４１０ｎｍの範囲であり、前記レーザ光を前記各情報層に集束させるために使用する対物レンズの開口数ＮＡが０．８４から０．８６の範囲である。

本発明の情報記録媒体によれば、第Ｎ情報層の反射率Ｒ_Nを他の情報層の反射率反射率Ｒ_Mより高めることによって、第Ｎ情報層の再生パワーを低くしても、第Ｎ情報層において高品質な情報の再生が実現できる。それに伴い、第Ｎ情報層の上限再生パワーを、他の情報層の上限再生パワーよりも下げた構成を採用することができ、設計の自由度が高まる。このため、透過率を重視した設計をすることが許され、第Ｎ情報層の透過率を従来よりも高くすることが可能になり、第１情報層から第Ｎ−１情報層へ到達するレーザ光の強度を高めることができる。その結果、第１情報層から第Ｎ−１情報層までの各情報層においても高品質な情報の再生が実現できる。

また、本発明の情報記録媒体の再生方法によれば、第Ｎ情報層の反射率と再生パワーとの積を第Ｎ−１情報層の反射率と再生パワーとの積と等しいため、第Ｎ情報層の再生パワーが第Ｎ−１情報層の再生パワーよりも小さくても、第Ｎ情報層において高品質な情報の再生が実現できる。

（ａ）は、本発明による情報記録媒体の一実施形態を示す部分断面図であり、（ｂ）は、各情報層における反射率を説明するための模式図である。 図１に示す情報記録媒体の構成を詳細に示す部分断面図である。 本発明による記録再生装置の一実施形態を示す概略的なブロック図である。 図３に示す記録再生装置を用いて図１に示す情報記録媒体に情報を記録する場合に用いる記録パルス波形の一例を示す概略図である。

以下、図面を参照しながら、本発明による情報記録媒体、記録装置、再生装置および再生方法の実施形態を説明する。以下の実施形態は一例であり、本発明は以下の実施の形態に限定されない。また、以下の実施形態では、重複した説明を繰り返すことによる冗長性を排除するため、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その構成要素の説明を省略する場合がある。

（第１の実施形態）
本発明による情報記録媒体の一実施形態を説明する。図１（ａ）は、本発明の一実施形態である情報記録媒体１１の部分断面図である。情報記録媒体１１は、Ｎ個の情報層を有しており、記録装置や再生装置において、対物レンズ３２によって集束されたレーザ光３１が照射されることにより、各情報層へ情報を記録し、また、各情報層に記録された情報が再生される。ＮはＮ≧３を満たす整数である。本実施形態ではＮは３である。しかし、Ｎは４以上であってもよい。

図１（ａ）に示すように、情報記録媒体１１において、Ｎ個の情報層は、レーザ光３１の入射側Ｆから順に配置された第３情報層４３、第２情報層４２および第１情報層４１を含んでいる。つまり、レーザ光３１の入射側Ｆから順に第Ｎ情報層、第Ｎ−１情報層、第Ｎ−２情報層・・・・、第２情報層および第１情報層が配置される。第Ｎ情報層以外の第１情報層から第Ｎ−１情報層または１番目からＮ−１番目を総称して第Ｍ情報層またはＭ番目と呼ぶ。Ｍは、Ｎ＞Ｍ≧１を満たすすべての整数である。

また、本願明細書において、「情報層」とは、情報を記録することのできる構造を備えた層状の構造体を意味する。情報層の具体的な構造は、以下において詳細に説明する。Ｎ個の情報層は、レーザ光３１の入射側Ｆから最も遠い情報層からレーザ光３１の入射側Ｆにかけて、Ｌ０層、Ｌ１層・・・Ｌ（Ｎ−１）層とも呼ばれる。

好ましくは、情報記録媒体１１は、第２情報層４２と第３情報層４３との間に配置された分離層２８、第１情報層４１と第２情報層４２との間に配置された分離層２２および基板２１をさらに含んでいる。分離層２２、２８を介して積層された３個の情報層は、第１情報層４１が基板２１側になるように基板２１に支持されている。情報記録媒体１１は、第３情報層４３よりもレーザ光３１の入射側Ｆに配置された透明層２３を含むことがさらに好ましい。

記録装置や再生装置において、対物レンズ３２と情報記録媒体１１の各情報層との距離を調節することによって、透明層２３を透過したレーザ光３１が情報の記録または再生を行う情報層に所定の大きさのビームスポットを形成するように集束させ、その情報層に情報を記録し、また、その情報層に記録された情報を再生する。

レーザ光３１の波長λが短いほど、対物レンズ３２によって小さなビームスポットを形成するようにレーザ光３１を集束させることができる。しかし、波長λが短すぎると、透明層２３などにおけるレーザ光３１の光吸収が大きくなる。そのため、レーザ光３１の波長λは３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。

情報記録媒体１１において、第３情報層４３よりも基板２１に近い側にある情報層に到達するレーザ光は、その情報層よりレーザ光３１入射側Ｆの情報層を透過することにより減衰してしまう。そのため、第１情報層４１および第２情報層４２は高い記録感度を備えていることが好ましい。また、第２情報層４２層および第３情報層４３は高い透過率を備えていることが好ましい。

基板２１は円盤状を有し、第１情報層４１から透明層２３までの各層を支持する。基板２１の第１情報層４１側の表面には、レーザ光３１を導くための案内溝が形成されていてもよい。基板２１の第１情報層４１側に対して反対側Ｒの面は、平滑であることが好ましい。基板２１は、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ノルボルネン系樹脂、ガラス、あるいはこれらを適宜組み合わせたもの等の材料によって形成されている。特にポリカーボネート樹脂は、転写性・量産性に優れ、低コストであることから、基板２１の材料として好ましい。

分離層２２、２８は、情報記録媒体１１において、基板２１に支持される第１情報層４１、第２情報層４２および第３情報層４３の情報記録媒体１１の厚さ方向における高さ（位置）を調整するために設けられている。各情報層の位置を調整することによって、レーザ光３１を対物レンズ３２で所望の情報層にのみ集光させ、その他の情報層においてはレーザ光３１が発散した状態にすることができ、これにより、複数の情報層を備えていても、所望の情報層のみにおける情報の記録および再生が可能となる。つまり、分離層２２、２８は、情報記録媒体１１におけるフォーカス位置を調整する。

分離層２２、２８の厚さは、対物レンズ３２の開口数ＮＡとレーザ光３１の波長λにより決定される焦点深度以上であることが望ましい。一方、分離層２２、２８が厚すぎると、情報記録媒体１１のレーザ光３１入射側Ｆから第１情報層４１までの距離が長くなる。このため、情報記録媒体１１がレーザ光３１に対して傾いたときのコマ収差が大きくなり、第１情報層４１に正しくレーザ光３１を集光させることが困難になる。つまり、コマ収差低減の観点では、分離層２２、２８は薄いほうが好ましい。仮に、λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５とした場合には、分離層２２、２８の厚さは５μｍ〜５０μｍの範囲内であることが好ましい。

分離層２２、２８は、レーザ光３１の波長における光吸収が小さいことが好ましい。分離層２２、２８のレーザ光３１入射側Ｆには、レーザ光３１を導くための案内溝が形成されていてもよい。分離層２２、２８は、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ノルポルレン系樹脂、紫外線硬化性樹脂、遅効性熱硬化樹脂、ガラス、あるいはこれらを適宜組み合わせた材料などによって形成することができる。

透明層２３は、第３情報層４３よりもレーザ光３１入射側Ｆに位置しており、第３情報層４３を保護する。レーザ光３１の波長における光吸収が小さいことが好ましい。透明層２３は、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ノルボルネン系樹脂、紫外線硬化性樹脂、遅効性熱硬化樹脂、ガラス、あるいはこれらを適宜組み合わせた材料によって形成することができる。また、これらの材料よりなるシートを透明層２３に用いてもよい。

透明層２３が薄すぎると第３情報層４３を保護する機能が十分に発揮できなくなる。また、厚すぎると、分離層２２、２８と同様、情報記録媒体１１のレーザ光３１入射側から第１情報層４１までの距離が長くなる。このため、情報記録媒体１１がレーザ光３１に対して傾いたときのコマ収差が大きくなり、第１情報層４１に正しくレーザ光３１を集光させることが困難になる。仮に、ＮＡ＝０．８５とした場合には、透明層２３の厚さは５μｍ〜１５０μｍの範囲内であることが好ましく、４０μｍ〜１１０μｍの範囲であることがより好ましい。

本実施形態の情報記録媒体は、Ｎ個の情報層のすべてにおいて高品質な情報再生が実現するために、Ｎ個の情報層のうち、最もレーザ光３１の入射側Ｆに位置する情報層、つまり、第Ｎ情報層の反射率を他の情報層よりも高く設定し、かつ、第Ｎ情報層の上限再生パワーを他の情報層よりも小さくする。

具体的には図１（ｂ）に示すように、第Ｎ情報層の反射率をＲ_Nであり、第Ｍ情報層（ＭはＮ＞Ｍ≧１を満たす整数）の反射率をＲ_Mであるとした場合、Ｎ＞Ｍ≧１を満たす全ての整数Ｍについて、下記式（１）の関係を満たしている。
Ｒ_N＞Ｒ_M ・・・（１）
ここで反射率Ｒ_Nおよび反射率Ｒ_Mは、情報記録媒体１１を構成した状態において、レーザ光３１の入射側Ｆから情報記録媒体１１に入射した光が、それぞれ、第Ｎ情報層および第Ｍ情報層において反射し、情報記録媒体１１のレーザ光３１の入射側Ｆへ出射した場合の入射光の光量に対する出射光の光量の割合によって定義される。第Ｎ情報層および第Ｍ情報層単独の状態における反射率ではない。

また、図１（ｂ）に示すように、第Ｎ情報層に記録された情報の再生時に第Ｎ情報層に照射するレーザ光の上限再生パワーはＰｒ_Nmaxであり、第Ｍ情報層に記録された情報の再生時に第Ｍ情報層に照射するレーザ光の上限再生パワーはＰｒ_Mmaxであり、Ｎ＞Ｍ≧１を満たす全ての整数Ｍについて、下記の式（２）の関係を満たしている。
Ｐｒ_Nmax＜Ｐｒ_Mmax ・・・（２）

従来の情報記録媒体では、各情報層における再生性能などの特性を同じにするため、各情報層の反射率や上限再生パワーは同じ値に設定されていた。これに対し、本実施形態の情報記録媒体１１では、上述したように第Ｎ情報層の反射率Ｒ_Nを他の情報層（第Ｍ情報層）の反射率Ｒ_Mより高めることによって、第Ｎ情報層の再生パワーを低くしても、反射光の光量を増大させることができる。したがって、第Ｎ情報層において、高品質な情報の再生が実現できる。また、第Ｎ情報層の再生パワーを低くすることによって、レーザ光が入射するまでに他の情報層を透過することがないために強度の減衰がないレーザ光が入射する第Ｎ情報層に記録された情報の劣化を抑制することができる。さらに、第Ｎ情報層の上限再生パワーを他の情報層よりも低くすることにより、第Ｎ情報層の記録層は高い再生耐久性能を備えていなくてもよくなるため、記録層の材料を選択する際の自由度が高まり、設計の自由度も高まる。このため、透過率を重視した設計をすることが許され、第Ｎ情報層の透過率を従来よりも高くすることが可能となり、第１情報層から第Ｎ−１情報層へ到達するレーザ光の強度を高めることもできる。したがって、第１情報層から第Ｎ−１情報層においても品質な情報の再生を実現することができる。

好ましくは、第Ｎ情報層の反射率Ｒ_Nと、第Ｎ−１情報層の反射率Ｒ_N-1とが、下記の式（３）を満たしている。
Ｒ_N／Ｒ_N-1 ≧ １．２ ・・・（３）

これにより、第Ｎ情報層の反射率Ｒ_Nを第Ｎ−１情報層の反射率Ｒ_N-1と比べて十分に大きくすることができ、第Ｎ情報層の再生パワーを低くしても、第Ｎ情報層からの反射光の光量を十分大きくすることができる。したがって、より確実に、第Ｎ情報層において高品質な情報の再生が実現できる。

第Ｎ情報層の反射率Ｒ_Nと上限再生パワーＰｒ_Nmaxとの積Ｒ_N×Ｐｒ_Nmaxは、第Ｎ−１情報層の反射率Ｒ_N-1と上限再生パワーＰｒ_N-1maxとの積Ｒ_N-1×Ｐｒ_N-1maxと等しいことが好ましい。ここで等しいとは、２つの積が完全に一致する場合のみならず、±５％程度の範囲内で一致する場合を含む。具体的には、以下の式（４）の関係が成立する場合をいう。

このような関係を満たす場合、第Ｎ情報層からの反射光との第Ｎ−１情報層からの反射光の光量がほぼ等しくなる。このため、第Ｎ情報層に記録された情報を再生した場合に得られる再生信号と、第Ｎ−１情報層情報に記録された情報を再生した場合に得られる再生信号の品質を同程度にすることができる。

図２は図１の各情報層をさらに詳細に示した情報記録媒体１１の部分断面図である。図２に示すように、第１情報層４１は、好ましくは、第２の誘電体層４１８、記録層４１６、第１の誘電体層４１４および反射層４１２を含む。第２の誘電体層４１８、記録層４１６、第１の誘電体層４１４および反射層４１２は、レーザ光３１の入射側Ｆからこの順で配置されている。

必要に応じて、反射層４１２と第１の誘電体層４１４との間に反射層側界面層４１３を設けてもよい。同様に、第１の誘電体層４１４と記録層４１６の間に第１の界面層４１５を設けてもよく、第２の誘電体層４１８と記録層４１６の間に第２の界面層４１７を設けてもよい。

第２情報層４２は、好ましくは、第２の誘電体層４２８、記録層４２６、第１の誘電体層４２４、反射層４２２および透過率調整層４２１を含む。第２の誘電体層４２８、記録層４２６、第１の誘電体層４２４、反射層４２２および透過率調整層４２１は、レーザ光３１の入射側Ｆからこの順で配置されている。

必要に応じて、反射層４２２と第１の誘電体層４２４との間に反射層側界面層４２３を設けてもよい。同様に、第１の誘電体層４２４と記録層４２６の間に第１の界面層４２５を設けてもよく、第２の誘電体層４２８と記録層４２６の間に第２の界面層４２７を設けてもよい。

第３情報層４３は、好ましくは、第２の誘電体層４３８、記録層４３６、第１の誘電体層４３４、反射層４３２および透過率調整層４３１を含む。第２の誘電体層４３８、記録層４３６、第１の誘電体層４３４、反射層４３２および透過率調整層４３１は、レーザ光３１の入射側Ｆからこの順で配置されている。

必要に応じて、反射層４３２と第１の誘電体層４３４との間に反射層側界面層４３３を設けてもよい。同様に、第１の誘電体層４３４と記録層４３６の間に第１の界面層４３５を設けてもよく、第２の誘電体層４３８と記録層４３６の間に第２の界面層４３７を設けてもよい。

次に、第１情報層４１を構成する各層について説明する。記録層４１６は、レーザ光３１の照射によって結晶相と非晶質相との間で可逆的な相変化を起こす材料からなる。記録層４１６の材料として、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ、ＧｅＴｅ−Ｓｂ_２Ｔｅ_３、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−Ｓｂ_２Ｔｅ_３、ＧｅＴｅ−Ｂｉ_２Ｔｅ_３、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−Ｂｉ_２Ｔｅ_３、ＧｅＴｅ−（Ｓｂ−Ｂｉ）_２Ｔｅ_３、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−（Ｓｂ―Ｂｉ）_２Ｔｅ_３、ＧｅＴｅ−（Ｂｉ―Ｉｎ）_２Ｔｅ_３、（Ｇｅ―Ｓｎ）Ｔｅ−（Ｂｉ―Ｉｎ）_２Ｔｅ_３、Ｓｂ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｇｅ、（Ｇｂ−Ｔｅ）−Ｇｅ、Ｓｂ−Ｉｎ、（Ｓｂ−Ｔｅ）−Ｉｎ、Ｓｂ−Ｇａおよび（Ｓｂ−Ｔｅ）―Ｇａのいずれかを含む材料を用いることができる。記録層４１６において非晶質相の部分は記録時のレーザ光照射によって容易に結晶相に変化できることおよびレーザ光非照射時には結晶相に変化しないことが好ましい。

記録層４１６は、薄すぎると十分な反射率、反射率変化および消去率が得られなくなる。また、記録層４１６が厚すぎると熱容量が大きくなるため記録感度が低下する。そのため、記録層４１６の厚さは５ｎｍ〜１５ｎｍの範囲内であることが好ましく、８ｎｍ〜１２ｎｍの範囲内であることがより好ましい。

反射層４１２は、記録層４１６に吸収される光量を増やすという光学的な機能と、記録層４１６で生じた熱を拡散させるという熱的な機能とを持つ。反射層４１２の材料にはＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、およびＡｌから選ばれる少なくとも１つの元素を含んだ材料を用いることができる。例えば、Ａｇ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｇａ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｎｄ−Ａｕ、ＡｌＮｉ、ＡｌＣｒ、Ａｕ−Ｃｒ、Ａｇ−Ｉｎといった合金を用いることができる。特にＡｇ合金は熱伝導率が大きいため反射層４１２の材料として好ましい。反射層４１２は厚いほど熱拡散機能が高いが、厚すぎると熱拡散機能が高すぎて記録層４１６の記録感度が低下する。そのため、反射層４１２の厚さは、３０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内であることが好ましく、７０ｎｍ〜１４０ｎｍであることがより好ましい。

第１の誘電体層４１４は、記録層４１６と反射層４１２との間に位置し、記録層４１６から反射層４１２への熱拡散を調節する熱的な機能および反射率や吸収率などを調節する光学的な機能とを持つ。第１の誘電体層４１４の材料としては、例えば、ＺｒＯ_２、ＨｆＯ_２、ＺｎＯ、ＳｉＯ_２、ＳｎＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ｇａ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、ＤｙＯ_２等の酸化物、ＺｎＳ、ＣｄＳ等の硫化物、ＳｉＣなどの炭化物の単体、あるいはこれらの混合物、例えばＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２−Ｃｒ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２−Ｇａ_２Ｏ_３、ＨｆＯ_２−ＳｉＯ_２−Ｃｒ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２−Ｉｎ_２Ｏ_３、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２、ＳｎＯ_２−ＳｉＣを用いることができる。特にＺｎＳ−ＳｉＯ_２は第２の誘電体層の材料として優れている。ＺｎＳ−ＳｉＯ_２は、成膜速度が速く、透明であり、機械特性および耐湿性が良好であるという特徴を備える。

第１の誘電体層４１４は厚すぎると反射層４１２の冷却効果が弱くなり、記録層４１６からの熱拡散が小さくなってしまうため、記録層４１６が非晶質化しにくくなってしまう。また、第１の誘電体層４１４が薄すぎると、反射層４１２の冷却効果が強くなり、記録層４１６からの熱拡散が大きくなって感度が低下してしまう。そのため、第１の誘電体層４１４の厚さは２ｎｍ〜４０ｎｍの範囲内であることが好ましく、８ｎｍ〜３０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。

反射層側界面層４１３は、第１の誘電体層４１４の材料によって、反射層４１２が腐食または破壊されるのを防ぐ働きを持つ。具体的には反射層４１２にＡｇを含んだ材料を用い、かつ、第１の誘電体層４１４にＳを含んだ材料（例えばＺｎＳ−ＳｉＯ_２）を用いたとき、ＡｇがＳと反応することによって腐食してしまうことを防ぐ。

反射層側界面層４１３の材料としては、Ａｇ以外の金属、例えばＡｌ、またはＡｌ合金を用いることができる。また、Ｓを含まない誘電体材料、例えば、ＺｒＯ_２、ＨｆＯ_２、ＺｎＯ、ＳｉＯ_２、ＳｎＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ｇａ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、ＤｙＯ_２等の酸化物、ＳｉＣなどの炭化物の単体、あるいはこれらの混合物、例えばＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２−Ｃｒ_２Ｏ_２、ＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２−Ｇａ_２Ｏ_２、ＨｆＯ_２−ＳｉＯ_２−Ｃｒ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２−Ｉｎ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２−ＳｉＣを反射層側界面層４１３の材料として用いることができる。またはＣなどを用いることができる。

反射層側界面層４１３は厚すぎると第１の誘電体４１４の熱的および光学的な働きを妨げ、また、薄すぎると反射層４１２の腐食、破壊を防ぐ機能が低下する。そのため、反射層側界面層４１３の厚さは１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましく、５ｎｍ〜４０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。

第１の界面層４１５は、繰り返し記録によって第１の誘電体層４１４と記録層４１６との間で生じる物質移動を防止する働きを持つ。第１の界面層４１５は、記録の際に融けない程度の高融点を持ち、記録層４１６との密着性がよい材料によって構成されることが好ましい。第１の界面層４１５の材料としては、例えば、ＺｒＯ_２、ＨｆＯ_２、ＺｎＯ、ＳｉＯ_２、ＳｎＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ｇａ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、ＤｙＯ_２等の酸化物、ＺｎＳ、ＣｄＳ等の硫化物、ＳｉＣなどの炭化物の単体、あるいはこれらの混合物、例えばＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２−Ｃｒ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２−Ｇａ_２Ｏ_３、ＨｆＯ_２−ＳｉＯ_３−Ｃｒ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２−ＳｉＯ_２−Ｉｎ_２Ｏ_３、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２、ＳｎＯ_２−ＳｉＣを用いることができる。またはＣなどを用いることができる。特に、記録層４１６との密着性に優れるため、Ｇａ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、Ｉｎ_２Ｏ_３などが第１の界面層４１５の材料として特に好ましい。

第１の界面層４１５が薄すぎると、界面層としての効果を発揮できなくなり、厚すぎると第１の誘電体層４１４の熱的および光学的な働きを妨げてしまう。そのため、第１の界面層４１５の厚さは０．３ｎｍ〜１５ｎｍの範囲内であることが好ましく、１ｎｍ〜８ｎｍの範囲内であることがより好ましい。

第２の誘電体層４１８は記録層４１６に対してレーザ光入射側Ｆにあり、記録層４１６の腐食、変形などを防止する機能と、反射率や吸収率などを調整する光学的な機能とを持つ。第２の誘電体層４１８には、第１の誘電体層４１４と同じ材料を用いることができる。特にＺｎＳ−ＳｉＯ_２は第２の誘電体層の材料として優れている。ＺｎＳ−ＳｉＯ_２は、成膜速度が速く、透明であり、機械特性および耐湿性が良好であることによる。

第２の誘電体層４１８が薄すぎると、記録層４１６の腐食、変形などを防止する機能が低下する。また、第２の誘電体層４１８の厚さは、マトリクス法に基づく計算により、記録層４１６が結晶相である場合と非晶質相である場合の反射光量の変化が大きくなる条件を満足するように厳密に決定することができ、第２の誘電体層４１８の厚さは、２０ｎｍ〜８０ｎｍの範囲内であることが好ましい。

第２の界面層４１７は、第１の界面層４１５と同様に、繰り返し記録によって第２の誘電体層４１８と記録層４１６との間で生じる物質移動を防止する働きを持つ。従って、第１の界面層４１５と同様の性能を持つ材料であることが好ましい。

第２の界面層４１７の厚さは第１の界面層４１５と同様に０．３ｎｍ〜１５ｎｍの範囲内であることが好ましく、１ｎｍ〜８ｎｍの範囲内であることがより好ましい。

上述の反射層４１２、第１の誘電体層４１４、記録層４１６および第２の誘電体層４１８、さらに必要に応じて反射層側界面層４１３、第１の界面層４１５および第２の界面層４１７を加えることによって情報層４１は構成される。

次に、第２情報層４２を構成する各層について説明する。記録層４２６には、第１情報層４１の記録層４１６と同じ材料を用いることができる。記録層４２６の厚さは、第２情報層４２の透過率を高くするために、１０ｎｍ以下であることが好ましく、４ｎｍ〜８ｎｍの範囲であることがより好ましい。

反射層４２２は、第１情報層４１の反射層４１２と同様な機能を持つ。具体的には、記録層４２６に吸収される光量を増やすという光学的な機能と、記録層４２６で生じた熱を拡散させるという熱的な機能とを持つ。そのため、反射層４２２には、第１情報層４１の反射層４１２と同に材料を用いることができる。特にＡｇ合金は熱伝導率が大きいため反射層４２２の材料として好ましい。

反射層４２２の厚さは、第２情報層４２の透過率を高くするために、２０ｎｍ以下であることが好ましく、３ｎｍ〜１４ｎｍであることがより好ましい。反射層４２２の厚さがこの範囲にあることにより、反射層４２２の光学的および熱的な機能が十分になる。

第１の誘電体層４２４は、第１情報層４１の第１の誘電体層４１４と同様な機能を持つ。具体的には、記録層４２６から反射層４２２への熱拡散を調節する熱的な機能と、反射率や吸収率などを調節する光学的な機能とを持つ。そのため、第１の誘電体層４２４には、第１情報層４１の第１の誘電体層４１４の材料と同じ材料を用いることができる。

第１の誘電体層４２４の厚さは、光学的および熱的な機能が十分となるように、１ｎｍ〜４０ｎｍの範囲内であることが好ましく、４ｎｍ〜３０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。

第２の誘電体層４２８は、第１情報層４１の第２の誘電体層４１８と同様な機能を持つ。具体的には、記録層４２６の腐食、変形などを防止する機能と、反射率や吸収率などを調整する光学的な機能とを持つ。そのため、第２の誘電体層４２８には、第１情報層４１の第２の誘電体層４１８の材料と同じ材料を用いることができる。第２の誘電体層４２８の厚さは、マトリクス法に基づく計算により、記録層４２６が結晶相である場合と非晶質相である場合の反射光量の変化が大きくなる条件を満足するように厳密に決定することができる。

透過率調整層４２１は誘電体からなり、第２情報層４２の透過率を調節する機能を持つ。この透過率調整層４２１によって、記録層４２６が結晶相である場合の第２情報層４２の透過率Ｔｃ（％）と、記録層４２６が非晶質相である場合の第２情報層４２の透過率Ｔａ（％）とを共に高くすることができる。

透過率調整層４２１の材料としては、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＨｆＯ_２、ＺｎＯ、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、Ｇａ_２Ｏ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３等の酸化物、また、Ｔｉ−Ｎ、Ｚｒ−Ｎ、Ｎｂ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−Ｎ、Ａｌ−Ｎ等の窒化物、また、ＺｎＳなど硫化物の単体、あるいはこれらの混合物を用いることができる。透過率調整層４２１の屈折率ｎ_ｔと消衰係数ｋ_ｔは、透過率ＴｃおよびＴａを高めるために、ｎ_ｔ≧２．４、かつ、ｋ_ｔ≦０．１であることが好ましい。そのため、上述の材料中、ＴｉＯ_２またはＴｉＯ_２を含む材料を用いることがより好ましい。これらの材料は屈折率が大きく（ｎ_ｔ＝２．６〜２．８）、消衰係数が小さい（ｋ_ｔ＝０．０〜０．１）。したがって、これらの材料を用いて形成した透過率調整層４２１は第２情報層４２の透過率を効果的に高められる。

透過率調整層４２１の厚さが、略λ／８ｎ_ｔ（ただし、λはレーザ光３１の波長λ、ｎ_ｔは透過率調整層４９１の材料の屈折率）であるとき、透過率ＴｃおよびＴａを効果的に高めることができる。仮に、λ＝４０５ｎｍ、ｎ_ｔ＝２．６とした場合には、透過率調整層４９１の厚さは反射率など他の条件も考慮して、５ｎｍ〜３６ｎｍの範囲内であることが好ましい。

反射層側界面層４２３、第１の界面層４２５および第２の界面層４２７は、それぞれ第１情報層４１の反射層側界面層４１３、第１の界面層４１５および第２の界面層４１７と同様の機能を持ち、第１情報層４１の対応する層を構成する材料と同じ材料を用いて形成することができる。

第３情報層４３を構成する各層は、第２情報層を構成する対応する層と同等の機能を持ち、同じ材料を用いることができる。具体的には、第３情報層４３の第２の誘電体層４３８、記録層４３６、第１の誘電体層４３４、反射層４３２および透過率調整層４３１は、第２情報層４２の第２の誘電体層４２８、記録層４２６、第１の誘電体層４２４、反射層４２２および透過率調整層４２１を構成する材料と同じ材料によって形成されていることが好ましい。

情報記録媒１１が、上記式（１）から（４）を満たすように、第１情報層４１、第２情報層および第３情報層４３に含まれる各層、分離層２２、分離層２８、ならびに透明層２３を構成する材料を上述したもののなかから選択し、また、上述した好ましい厚さの範囲から適切な値を決定する。このような、情報記録媒体１１は、例えば、公知の書換型２層状法記録媒体と同様の設計方法を用いることによって設計することができる。

情報記録媒体１１は、以下に説明する方法によって製造できる。まず、基板２１（厚さは例えば１．１ｍｍ）上に第１情報層４１を積層する。第１情報層４１は多層膜からなるが、それらの各層は、順次スパッタリングすることによって形成できる。なお、基板２１の材料によっては、基板２１は高い吸湿性を持つので、必要に応じて、スパッタリングをする前に水分を除去する基板アニール工程を実施してもよい。

各層は、各層を構成する材料のスパッタリングターゲットをＡｒガス、ＫｒガスまたはＸｅガスなどの希ガス雰囲気中または希ガスと反応ガス（酸素ガスおよび窒素ガスから選ばれる少なくとも一つのガス）との混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって形成できる。スパッタリング方法としてはＤＣスパッタリング法とＲＦスパッタリング法とを必要に応じて使い分ける。通常はＤＣスパッタリング法の方が成膜レートを高められるため好ましい。しかし、誘電体材料など導電性の低い材料はＤＣスパッタリング法ではスパッタリングできないことがあり、この場合には、ＲＦスパッタリング法によって各層が形成される。なお、誘電体材料であっても導電性の高い材料や、スパッタリングターゲット作製時に工夫して導電性を高めた材料のスパッタリングターゲットを使用する場合にはＤＣスパッタリング法やパルスＤＣスパッタリング法を採用することができる。

スパッタリングによって成膜される各層の組成は、もとのスパッタリングターゲットを構成する材料の組成と完全には一致しないことがある。例えば、酸化物の場合、スパッタリングによって酸素欠損が起こりやすい。その場合、反応ガスとして酸素ガスを用いることで酸素欠損を補うことができる。スパッタリングターゲットを構成する材料の組成は、スパッタリングによって成膜された膜が所望の組成となるように決定される。なお、スパッタリングターゲットおよびスパッタリングによって成膜された膜は、例えばＸ線マイクロアナライザーで分析して組成を確認することができる。

情報記録媒体１１の製造は、具体的には、まず、基板２１上に反射層４１２を成膜する。反射層４１２は反射層４１２を構成する金属または合金からなるスパッタリングターゲットを希ガス雰囲気中または希ガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中でＤＣスパッタリングすることによって形成できる。

続いて、必要に応じて反射層４１２上に、反射層側界面層４１３を成膜する。反射層側界面層４１３は反射層側界面層４１３を構成する材料からなるスパッタリングターゲットを希ガス雰囲気中または希ガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって形成できる。反射層側界面層４１３の材料が、金属など導電性の高い材料の場合はＤＣスパッタリング法を用い、酸化物など導電性の低い材料の場合はＲＦスパッタリング法を用いればよい。

続いて、反射層側界面層４１３上、または、反射層４１２上に、第１の誘電体層４１４を成膜する。第１の誘電体層４１４は第１の誘電体層４１４を構成する材料からなるスパッタリングターゲットを希ガス雰囲気中または希ガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中で主にＲＦスパッタリング法によりスパッタリングすることによって形成できる。ＲＦスパッタリング法を使うのは第１の誘電体層４１４を構成する材料は導電性が低いものが多く、ＤＣスパッタリングが適していないことによる。

続いて、必要に応じて、第１の誘電体層４１４上に、第１の界面層４１５を成膜する。第１の界面層４１５は第１の界面層４１５を構成する材料からなるスパッタリングターゲットを希ガス雰囲気中または希ガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中で主にＲＦスパッタリングすることによって形成できる。

続いて、第１の界面層４１５上、または、第１の誘電体層４１４の上に記録層４１６を成膜する。記録層４１６は記録層４１６を構成する材料からなるスパッタリングターゲットを希ガス雰囲気中で主にＤＣスパッタリングすることによって形成できる。

続いて、必要に応じて、記録層４１６上に、第２の界面層４１７を成膜する。第２の界面層４１７は第２の界面層４１７を構成する材料からなるスパッタリングターゲットを希ガス雰囲気中または希ガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中で主にＲＦスパッタリングすることによって形成できる。

続いて、第２の界面層４１７上、または、記録層４１６上に第２の誘電体４１８を成膜する。第２の誘電体層４１８は第２の誘電体層４１８を構成する材料からなるスパッタリングターゲットを希ガス雰囲気中または希ガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中で主にＲＦスパッタリングすることによって形成できる。

このようにして、基板２１上に第１情報層４１を積層し、その後、第１情報層４１上に分離層２２を形成する。分離層２２は紫外線硬化樹脂（例えばアクリル系樹脂およびエポキシ系樹脂）または遅効性熱硬化樹脂を第１情報層４１上に塗布し、次に全体を回転させて樹脂を均一に延ばし（スピンコート）、その後、この樹脂を硬化させることによって形成できる。なお、分離層２２がレーザ光３１の案内溝を備える場合、案内溝は、溝が形成された基板（型）を硬化前の樹脂に密着させ、その状態で全体を回転させてスピンコートし、樹脂を硬化させた後、基板（型）をはがすことによって形成できる。

第１情報層４１の記録層４１６は、通常、成膜したままの状態（アズデポ（ａｓ−ｄｅｐｏ）の状態）では非晶質状態である。よって、必要に応じてレーザ光を照射するなどして、記録層４１６を結晶化する初期化工程を行ってもよい。

続いて、分離層２２上に第２情報層４２を形成する。具体的には、まず分離層２２上に透過率調整層４２１を成膜する。透過率調整層４２１は透過率調整層４２１を構成する材料からなるスパッタリングターゲットを希ガス雰囲気中または希ガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中でＲＦスパッタリング法またはＤＣスパッタリング法によりスパッタリングすることによって形成できる。

続いて、透過率調整層４２１上に、反射層４２２を成膜する。反射層４２２は、第１情報層４１の反射層４１２と同様の方法で形成できる。

続いて、必要に応じて反射層４２２上に、反射層側界面層４２３を成膜する。反射層側界面層４２３は、第１情報層４１の反射層側界面層４１３と同様の方法で形成できる。

続いて、反射層側界面層４２３上、または、反射層４２２上に、第１の誘電体層４２４を成膜する。第１の誘電体層４２４は、第１情報層４１の第１の誘電体層４１４と同様の方法で形成できる。

続いて、必要に応じて、第１の誘電体層４２４上に、第１の界面層４２５を成膜する。第１の界面層４２５は、第１情報層４１の第１の界面層４１５と同様の方法で形成できる。

続いて、第１の界面層４２５上、または、第１の誘電体層４２４の上に記録層４２６を成膜する。記録層４２６は、第１情報層４１の記録層４１６と同様の方法で形成できる。

続いて、必要に応じて、記録層４２６上に、第２の界面層４２７を成膜する。第２の界面層４２７は、第１情報層の第２の界面層４１７と同様の方法で形成できる。

続いて、第２の界面層４２７上、または、記録層４２６上に第２の誘電体４２８を成膜する。第２の誘電体層４２８は、第１情報層の第２の誘電体層４１８と同様の方法で形成できる。

このようにして、分離層２２上に第２情報層４２を積層し、その後、第２情報層４２上に分離層２８を形成する。分離層２８は分離層２２と同様の方法により形成できる。

なお、第２の誘電体層４２８を成膜したのち、または分離層２８を形成した後、必要に応じてレーザ光を照射するなどして記録層４２６を結晶化する初期化工程をおこなってもよい。

続いて、分離層２８上に第３情報層４３を積層する。具体的には、分離層２８上に、透過率調整層４３１、反射層４３２、第１の誘電体層４３４、記録層４３６および第２の誘電体層４３８をこの順序で成膜する。このとき、必要に応じて反射層４３２と第１の誘電体層４３４との間に反射層側界面層４３３を成膜してもよい。第１の誘電体層４３４と記録層４３６との間に第１の界面層４３５を成膜してもよい。第２の誘電体層４３８と記録層４３６との間に第２の界面層４３７を成膜してもよい。これらの各層は、第２情報層４２の各層と同様の方法で形成できる。

このようにして、分離層２８上に第３情報層４３を積層し、その後、第３情報層４３上に透明層２３を形成する。

透明層２３は、第３情報層４３上に紫外線硬化性樹脂（例えば、アクリル系樹脂およびエポキシ系樹脂）または遅効性熱硬化樹脂を塗布してスピンコートした後、この樹脂を硬化させることによって形成できる。また、透明層２３は円盤状のポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ノルボルネン系樹脂、またはガラスなどからなる、円盤状の板またはシートを用いて形成してもよい。この場合、透明層２３は、第３情報層４３上に紫外線硬化性樹脂または遅効性熱硬化性樹脂を塗布して、塗布した樹脂に板またはシートを密着させてからスピンコートした後、硬化性樹脂を硬化させることによって形成できる。別法として、板またはシートに粘着性の樹脂を予め均一に塗布し、それから板またはシートを第２の誘電体層４３８に密着させることもできる。

なお、第２の誘電体層４３８を成膜したのち、または透明層２３を形成した後、必要に応じてレーザ光を照射するなどして記録層４２６を結晶化する初期化工程を行ってもよい。

以上のようにして、情報記録媒体１１を製造できる。なお、本実施の形態においては、情報層を構成する各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いた。しかし、これに限定されず、真空蒸着法、イオンプレーティング法、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法などを用いることも可能である。

また、本実施の形態では３つの情報層を備える、情報記録媒体１１について述べたが、情報層の数が４つ以上である場合も、同様の方法で製造できる。

また、本実施の形態では記録層４１６、４２６、４３６は結晶相と非晶質相との間で可逆的な相変化を起こす層であり、情報記録媒体１１は書換型光記録媒体であった。しかし、情報記録媒体１１は追記型光記録媒体であってもよく、その場合、記録層４１６、４２６、４３６は不可逆な変化を起こす層であってもよい。不可逆な変化を起こす層の材料としては、例えばＴｅ−Ｏ−Ｐｄなどを用いることができる。その場合、第１情報層４１の記録層４１６の厚さは、１０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内であることが好ましく、第２情報層４２の記録層４２６および第３情報層の記録層４３６の厚さは、６ｎｍ〜３０ｎｍの範囲内であることが好ましい。

（第２の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明による記録装置、再生装置および情報記録媒体の再生方法の実施形態を説明する。本実施形態では、第１の実施形態で説明した情報記録媒体１１に情報を記録する記録装置および情報記録媒体１１に記録された情報を再生する再生装置および再生方法を説明する。

図３は本実施形態の記録装置および再生装置でもある記録再生装置の構成の一例を示す概略図である。図３に示す記録再生装置は、レーザダイオード５０１と、ハーフミラー５０３と、対物レンズ５０４と、モータ５０５とフォトディテクター５０７とを備えている。

モータ５０５は情報記録媒１１を回転駆動するための駆動部であり、情報記録媒体１１を載置し、回転させる。レーザダイオード５０１はレーザ光５０２を出射する光源である。レーザダイオード５０１から出射したレーザ光５０２は、ハーフミラー５０３を透過し、対物レンズ５０４によって情報記録媒体１１に向けて集光される。

情報記録媒体１１に記録された情報を再生する場合には、レーザ光５０２の反射光をフォトディテクター５０７で検出する。具体的には、対物レンズ５０４と情報記録媒体１１との距離を調整することによって、再生すべき情報が記録された情報層にレーザ光５０２を集束させ、その情報層に形成された案内溝を集束したレーザ光５０２で走査する。情報層において反射したレーザ光５０２の反射光をハーフミラー５０３によってフォトディテクター５０７へ導きフォトディテクター５０７で反射光を検出する。再生の際に、レーザダイオード５０１の駆動電流に高周波電流を重畳し、レーザ光５０２を出射させてもよい。このように本実施形態の記録再生装置は、情報記録媒体１１の各記録層にレーザ光５０２を照射して、各記録層からの反射光を検出して情報を再生する。

この際、情報層に記録された情報、つまり、記録マークやスペースの劣化を抑制するため、情報層に照射するレーザ光５０２の強度を上限再生パワー以下に設定する。第１の実施形態で説明したように、情報記録媒体１１がＮ個の情報層を有する場合、第Ｎ情報層に照射するレーザ光の上限再生パワーはＰｒ_Nmaxであり、Ｎ＞Ｍ≧１の関係を満たす全ての整数Ｍについて、第Ｍ情報層に照射するレーザ光の上限再生パワーはＰｒ_Mmaxである。Ｐｒ_NmaxとＰｒ_Mmaxとは、Ｐｒ_Nmax＜Ｐｒ_Mmaxの関係を満たしている。

実際に各情報層に記録された情報を再生する場合のレーザ光５０２の再生パワーは上述の上限再生パワー以下である。具体的には、第Ｎ情報層に記録された情報を再生する場合の再生パワーＰｒ_Nは、Ｐｒ_N≦Ｐｒ_Nmaxの関係を満たしている。また、第Ｍ情報層に記録された情報を再生する場合の再生パワーＰｒ_Mは、Ｐｒ_M≦Ｐｒ_Mmaxの関係を満たしている。したがって、Ｍ＝Ｎ−１である場合、第Ｎ−１情報層に記録された情報を再生する場合の再生パワーＰｒ_N-1は、Ｐｒ_N-1≦Ｐｒ_N-1maxの関係を満たしている。

第１の実施形態で説明したように、第Ｎ情報層の反射率Ｒ_NおよびＮ＞Ｍ≧１の関係を満たす任意の整数Ｍについて、第Ｍ情報層の反射率Ｒ_Mは、Ｒ_N＞Ｒ_Mの関係を満たしている。したがって、Ｍ＝Ｎ−１である場合、第Ｎ−１情報層の反射率Ｒ_N-1はＲ_N＞Ｒ_N-1の関係を満たしている。また、このとき、第Ｎ情報層の反射率Ｒ_Nと再生パワーＰｒ_Nとの積Ｒ_N×Ｐｒ_Nは、第Ｎ−１情報層の反射率Ｒ_N-1と再生パワーＰｒ_N-1との積Ｒ_N-1×Ｐｒ_N-1と等しくなるように再生パワーが設定される。ここで等しいとは、２つの積が完全に一致する場合のみならず、±５％程度の範囲で一致する場合を含む。具体的には、以下の式（５）の関係が成立する場合をいう。

このような条件を満たすことにより、第Ｎ情報層を再生する場合に得られる反射光と第Ｎ−１情報層を再生する場合に得られる反射光の強度がほぼ一致し、再生信号の品質のバラつきを抑制することができる。また、第Ｎ情報層の反射率Ｒ_Nを他の情報（第Ｍ情報層）の反射率Ｒ_Mより高めることによって、第Ｎ情報層の再生パワーを低くしても、反射光の光量を増大させることができる。したがって、第Ｎ情報層において高品質な情報の再生が実現できる。また、第Ｎ情報層の再生パワーを低くすることによって、レーザ光が入射するまでに他の情報層を透過することがなく、したがって、強度の減衰がないレーザ光が入射する第Ｎ情報層における記録された情報の劣化を抑制することができる。さらに、第Ｎ情報層の再生パワーを低くすることにより、第Ｎ情報層の記録層は高い再生耐久性能を備えていなくてもよくなるため、記録層の材料を選択する際の自由度が高まる。このため、より透過率の高い材料を選択することも可能となり、第１情報層から第Ｎ−１情報層へ到達するレーザ光の強度を高めることもできる。したがって、第１情報層から第Ｎ−１情報層においても高品質な情報の再生を実現することができる。

情報記録媒体１１に情報を記録する場合、記録すべき情報によって変調された変調信号を生成し、変調信号によってレーザ光５０２の強度を複数のパワーレベル間で変調させる。レーザ強度を変調する手段としては、半導体レーザの駆動電流を変調して行う電流変調手段を用いることができる。記録マークを形成する部分に対しては、ピークパワーＰｐの単一矩形パルスを用いてもよい。あるいは、特に長いマークを形成する場合は、過剰な熱を省き、マーク幅を均一にする目的で、図４に示すようにピークパワーＰｐおよびボトムパワーＰｂ（但し、Ｐｐ＞Ｐｂ）との間で変調された複数のパルス列からなる記録パルス列を用いてもよい。また、最後尾のパルスの後に冷却パワーＰｃの冷却区間を設けてもよい。マークを形成しない部分に対しては、バイアスパワーＰｅ（但し、Ｐｐ＞Ｐｅ）で一定に保つ。このようにして本実施形態の記録再生装置は、記録信号に応じて、情報記録媒体の各情報層にレーザ光５０２を照射し、情報を記録する。

なお、対物レンズ５０４の開口数ＮＡは、レーザ光５０２のスポット径を０．４μｍ〜０．７μｍの範囲内に調整するため、０．５〜１．１の範囲内であることが好ましく、０．６〜０．９の範囲内であることがより好ましい。レーザ光５０２の波長λは、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。情報を記録する際の情報記録媒体１１の線速度は、再結晶化が起こりにくく、且つ十分な消去性能が得られる３ｍ／ｓ〜４０ｍ／ｓの範囲内であることが好ましく、６ｍ／ｓ〜３０ｍ／ｓの範囲内であることがより好ましい。情報記録媒体１１の種類等に応じて、ここで例示していない波長、対物レンズの開口数、および線速度を使用してよいことは言うまでもない。例えば、レーザ光５０２の波長λは、６５０〜６７０ｎｍであってもよい。

このような記録再生装置を用いて、情報記録媒体１１の性能を評価することができる。以下では、１層あたりの容量を２５ＧＢとしたＢＤ規格による記録方法に準じた評価方法と、最短マーク長を短くすることで、１層あたりの容量を３３．４ＧＢに高めた記録方法による評価方法との両方を説明する。記録再生時に使用するレーザ光５０２の波長λは４００ｎｍから４１０ｎｍの範囲であり、対物レンズ５０４のＮＡは０．８４から０．８６の範囲である。情報記録媒体１１の種類等に応じて、１層あたりの容量を、ここで例示していない容量とする記録方法を用いた評価方法であってもよい。

情報記録媒体１１の記録性能は、レーザ光５０２を０〜Ｐｐ（ｍＷ）の間でパワー変調し、（１−７）変調方式でマーク長が２Ｔから８Ｔまでのランダム信号を記録し、記録マークの前端間、および後端間のジッター（マーク位置の誤差）をタイムインターバルアナライザーで測定することによって評価できる。なお、ジッター値が小さいほど、記録性能がよい。なお、記録パワーＰｐ、Ｐｂ、ＰｃおよびＰｅは、前端間、および後端間のジッターの平均値が最小となるよう決定される。このときの最適Ｐｐを記録感度とする。ここで、１層あたりの容量が２５ＧＢの場合、２Ｔマーク長および８Ｔマーク長はそれぞれ、０．１４９μｍおよび０．５９６μｍとなる。また、１層あたりの容量が３３．４ＧＢの場合、２Ｔマーク長および８Ｔマーク長はそれぞれ、０．１１２μｍおよび０．４４７μｍとなる。

また、情報記録媒体１１の信号強度についての性能は、レーザ光５０２を０〜Ｐｐ（ｍＷ）の間でパワー変調し、マーク長が２Ｔと９Ｔの信号を同じトラックに連続１０回交互記録し、最後に２Ｔ信号を上書きした場合の２Ｔ信号の周波数での信号振幅（ｃａｒｒｉｅｒ ｌｅｖｅｌ）と雑音振幅（ｎｏｉｓｅ ｌｅｖｅｌ）の比（ＣＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ））をスペクトラムアナライザーで測定することによって評価できる。ＣＮＲが大きいほど信号強度が強い。ここで、１層あたりの容量が２５ＧＢの場合、９Ｔマーク長は０．６７１μｍとなる。また、１層あたりの容量が３３．４ＧＢの場合、９Ｔマーク長は０．５０３μｍとなる。

また、情報記録媒体１１の消去性能は、レーザ光５０２を０〜Ｐｐ（ｍＷ）の間でパワー変調し、２Ｔ信号と９Ｔ信号を同じトラックに連続１０回交互記録し、１１回目に２Ｔ信号を上書きした場合の２Ｔ信号の信号振幅と、さらにその後９Ｔ信号を上書きした場合の２Ｔ信号の信号振幅の差を、２Ｔ信号の消去率としてスペクトラムアナライザーで測定することにより評価できる。なお、消去率が大きいほど、消去性能がよい。

また、情報記録媒体１１の上限再生パワーは再生光劣化により評価する。ここで、再生光劣化は、信号を記録したトラックに再生光（再生パワーＰｒ）を所定の回数（例えば１００万回）照射したときのジッターまたはエラーレートの悪化量で定義する。再生パワーが高くなるほど再生光劣化は増大する。再生劣化が許容値を超えない最大のパワーが上限再生パワーになる。

（実施例）
以下、本発明による情報記録媒体の実施例を具体的に説明する。

本実施例では、図１および図２に示す情報記録媒体１１を作製し、第３情報層４３における記録層４３６の厚さおよび第２の誘電体４３８の厚さを変えたときの、第１情報層４１、第２情報層４２および第３情報層４３の各情報層の記録特性および再生特性を調べた。測定項目は、第３情報層４３の消去率、各情報層の反射率および上限再生パワーである。第１情報層４１および第２情報層４２は、例えば、公知の書換型の２層情報記録媒体と同様の構造を採用することができる。

各情報層の反射率とは、第１の実施形態で説明したように、積層状態における反射率である。具体的には、対象とする情報層に到達するレーザ光、および、対象とする情報層で反射した反射光が、対象とする情報層よりもレーザ光３１入射側にある他の情報層を透過することで生じる減衰を含んだ値である。

サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板２１として、レーザ光３１を導くための案内溝（深さ２０ｎｍ、トラックピッチ０．３２μｍ）が形成されたポリカーボネート基板（直径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍ）を用意した。

基板２１上に、反射層４１２としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ：８０ｎｍ）、第１の誘電体層４１４として（ＺｒＯ_２）_５０（Ｉｎ_２Ｏ_３）_５０層（厚さ：２５ｎｍ）、記録層４１６として（ＧｅＴｅ）_９７（Ｂｉ_２Ｔｅ_３）_３層（厚さ：１０ｎｍ）、第２の界面層４１７として（ＺｒＯ_２）_５０（Ｃｒ_２Ｏ_３）_５０層（厚さ：５ｎｍ）、第２の誘電体層４１８として（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ_２）_２０層（厚さ：６０ｎｍ）を順次スパッタリング法によって積層した。

各層をスパッタリングによって形成する成膜装置は、それぞれ反射層４１２を成膜するためのＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金スパッタリングターゲット、第１の誘電体層４１４を成膜するための（ＺｒＯ_２）_５０（Ｉｎ_２Ｏ_３）_５０スパッタリングターゲット、記録層４１６を成膜するための（ＧｅＴｅ）_９７（Ｂｉ_２Ｔｅ_３）_３スパッタリングターゲット、第２の界面層４１７を成膜するための（ＺｒＯ_２）_５０（Ｃｒ_２Ｏ_３）_５０スパッタリングターゲット、第２の誘電体層４１８を成膜するための（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ_２）_２０スパッタリングターゲットを備える。スパッタリングターゲットの形状は、いずれも直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍである。

反射層４１２の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．３Ｐａとし、ＤＣ電源を用いて、投入パワー１００Ｗで行った。第１の誘電体層４０４の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．１Ｐａとし、ＲＦ電源を用いて、投入パワー２００Ｗで行った。記録層４０６の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．２Ｐａとし、ＤＣ電源を用いて、投入パワー５０Ｗで行った。第２の界面層４０７の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．１Ｐａとし、ＲＦ電源を用いて、投入パワー２００Ｗで行った。第２の誘電体層４０８の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．１Ｐａとし、ＲＦ電源を用いて投入パワー４００Ｗで行った。

次に、第２の誘電体層４１８上に紫外線硬化性樹脂を塗布し、その上に案内溝（深さ２０ｎｍ、トラックピッチ０．３２μｍ）を形成した基板をかぶせて密着し回転させることによって、均一な樹脂層を形成し、樹脂を硬化させた後に基板をはがした。これにより、レーザ光３１を導く案内溝が第２情報層４２側に形成された、厚さ２５μｍの分離層２２を形成できた。

その後、分離層２２の上に、透過率調整層４２１としてＴｉＯ_２層（厚さ：２０ｎｍ）、反射層４２２としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ：１０ｎｍ）、第１の誘電体層４２４として（ＺｒＯ_２）_５０（Ｉｎ_２Ｏ_３）_５０層（厚さ：１５ｎｍ）、記録層４２６として（ＧｅＴｅ）_９６（Ｂｉ_２Ｔｅ_３）_４層（厚さ：７ｎｍ）、第２の界面層４２７として（ＺｒＯ_２）_５０（Ｃｒ_２Ｏ_３）_５０層（厚さ：５ｎｍ）、第２の誘電体層４２８として（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ_２）_２０層（厚さ：４０ｎｍ）を順次スパッタリング法によって積層した。

これらの層をスパッタリングにより形成する成膜装置は、それぞれ透過率調整層４２１を成膜するためのＴｉＯ_２スパッタリングターゲット、反射層４２２を成膜するＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金スパッタリングターゲット、第１の誘電体層４２４を成膜するための（ＺｒＯ_２）_５０（Ｉｎ_２Ｏ_３）_５０スパッタリングターゲット、記録層４２６を成膜するための（ＧｅＴｅ）_９７（Ｂｉ_２Ｔｅ_３）_３スパッタリングターゲット、第２の界面層４２７を成膜するための（ＺｒＯ_２）_５０（Ｃｒ_２Ｏ_３）_５０スパッタリングターゲット、第２の誘電体層４２８を成膜するための（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ_２）_２０スパッタリングターゲットを備える。スパッタリングターゲットの形状は、いずれも直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍである。

透過率調整層４２１の成膜は、Ａｒと酸素の混合ガス雰囲気（全体に対して３％の割合の酸素ガス）で、圧力を０．３ＰａとしてＲＦ電源を用いて、投入パワー４００Ｗで行った。反射層４２２の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．３Ｐａとし、ＤＣ電源を用いて、投入パワー１００Ｗで行った。第１の誘電体層４２４の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．１Ｐａとし、ＲＦ電源を用いて、投入パワー２００Ｗで行った。記録層４２６の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．２Ｐａとし、ＤＣ電源を用いて、投入パワー５０Ｗで行った。第２の界面層４２７の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．１Ｐａとし、ＲＦ電源を用いて、投入パワー２００Ｗで行った。第２の誘電体層４２８の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．１Ｐａとし、ＲＦ電源を用いて投入パワー４００Ｗで行った。

次に、第２の誘電体層４２８上に紫外線硬化樹脂を塗布し、その上に案内溝（深さ２０ｎｍ、トラックピッチ０．３２μｍ）を形成した基板をかぶせて密着し回転させることによって、均一な樹脂層を形成し、樹脂を硬化させた後に基板をはがした。これにより、レーザ光３１を導く案内溝が第３情報層４３側に形成された、厚さ１６μｍの分離層２８を形成できた。

その後、分離層２８の上に、透過率調整層４３１としてＴｉＯ_２層（厚さ：３０ｎｍ）、反射層４３２としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ：８ｎｍ）、第１の誘電体層４３４として（ＺｒＯ_２）_５０（Ｉｎ_２Ｏ_３）_５０層（厚さ：１０ｎｍ）、記録層４３６として（ＧｅＴｅ）_９６（Ｂｉ_２Ｔｅ_３）_４層、第２の界面層４３７として（ＺｒＯ_２）_５０（Ｃｒ_２Ｏ_３）_５０層（厚さ：５ｎｍ）、第２の誘電体層４３８として（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ_２）_２０層を順次スパッタリング法によって積層した。

これら各層をスパッタリングにより形成する成膜装置は、それぞれ透過率調整層４３１を成膜するためのＴｉＯ₂スパッタリングターゲット、反射層４３２を成膜するＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金スパッタリングターゲット、第１の誘電体層４３４を成膜するための（ＺｒＯ_２）_５０（Ｉｎ_２Ｏ_３）_５０スパッタリングターゲット、記録層４３６を成膜するための（ＧｅＴｅ）_９６（Ｂｉ_２Ｔｅ_３）_４スパッタリングターゲット、第２の界面層４３７を成膜するための（ＺｒＯ_２）_５０（Ｃｒ_２Ｏ_３）_５０スパッタリングターゲット、第２の誘電体層４３８を成膜するための（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ_２）_２０スパッタリングターゲットを備える。スパッタリングターゲットの形状は、いずれも直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍである。

透過率調整層４３１の成膜は、Ａｒと酸素の混合ガス雰囲気（全体に対して３％の割合の酸素ガス）で、圧力を０．３ＰａとしてＲＦ電源を用いて、投入パワー４００Ｗで行った。反射層４３２の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．３Ｐａとし、ＤＣ電源を用いて、投入パワー１００Ｗで行った。第１の誘電体層４３４の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．１Ｐａとし、ＲＦ電源を用いて、投入パワー２００Ｗで行った。記録層４３６の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．２Ｐａとし、ＤＣ電源を用いて、投入パワー５０Ｗで行った。第２の界面層４３７の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．１Ｐａとし、ＲＦ電源を用いて、投入パワー２００Ｗで行った。第２の誘電体層４３８の成膜は、Ａｒガス雰囲気で、圧力を０．１Ｐａとし、ＲＦ電源を用いて投入パワー４００Ｗで行った。

最後に、紫外線硬化性樹脂を第２の誘電体層４３８上に塗布し回転させて、均一な樹脂層を形成したのち、紫外線を照射して樹脂を硬化させることにより、厚さ５９μｍの透明層２３を形成した。その後、記録層４１６、記録層４２６および記録層４３６をレーザ光で結晶化させる初期化工程を行った。以上のようにして、第３情報層の４３記録層４３６の厚さおよび第２の誘電体層４３８の厚さが異なる複数のサンプルを製造した。

このようにして得られたサンプルについて、図３に示す記録再生装置を用いて、情報記録媒体１１の各情報層の反射率、上限再生パワー、および第３情報層の消去率を測定した。レーザ光３１の波長は４０５ｎｍ、対物レンズ３２の開口数ＮＡは０．８５とした。また、１層あたりの容量を３３．４ＧＢとする記録方法にて記録を実施し、最短マーク長（２Ｔ）は０．１１２μｍとした。また、記録時および測定時のサンプルの線速度は７．３６ｍ／ｓとした。

各サンプルにおける第３情報層４３の記録層４３６の厚さ、第２の誘電体層４３８の厚さ、第３情報層４３の消去性能を表１に示す。消去性能については、消去率が２５ｄＢ以上を「○」、２５ｄＢ未満を「×」で示した。

消去率が２５ｄＢ以上あれば、ビット誤り率を１．０×１０^-5以下とすることが可能になり、情報を処理する単位であるシンボルの誤り率（シンボルエラーレート）が、２．０×１０^-4を下回る値となる。シンボルの誤り率が２．０×１０^-4であれば、実用上、問題にならないレベルである。

また、各サンプルにおける第３情報層４３の記録層４３６の厚さ、第２の誘電体層４３８の厚さ、第１情報層４１の再生性能を表２に示す。再生性能は、反射率と上限再生パワーをまず調べ、反射率と上限再生パワーの積を反射光量と定義し、反射光量が２．２以上を「○」、２．２未満を「×」とした。反射光量が２．２以上であれば、反射光量が２．２以上であれば、情報の再生信号品質を実用上、問題がないレベルに維持することができる。

また、各サンプルにおける第３情報層４３の記録層４３６の厚さ、第２の誘電体層４３８の厚さ、第２情報層４２の再生性能を表３に示す。再生性能は、反射率と上限再生パワーをまず調べ、反射率と上限再生パワーの積を反射光量と定義し、反射光量が２．２以上を「○」、２．２未満を「×」とした。

また、各サンプルについて、第３情報層４３の記録層４３６の厚さ、第２の誘電体層４３８の厚さ、第３情報層４３の再生性能を表４に示す。再生性能は、反射率と上限再生パワーをまず調べ、反射率と上限再生パワーの積を反射光量と定義し、反射光量が２．２以上を「○」、２．２未満を「×」とした。

以上の結果のまとめとして、各サンプルにおける、第３情報層４３の記録層４３６の厚さ、第２の誘電体層４３８の厚さ、各情報層の再生性能および第３情報層の消去性能をもとにした総合評価を表５に示す。総合評価は、上記の評価項目において、１つでも「×」と評価されたサンプルは「×」と評価し、上記の評価項目において、すべて「○」と評価されたサンプルは「◎」と評価した。

総合評価において、「◎」と評価されたサンプルは実用に耐えうることを意味し、「×」と評価された媒体は実用に耐えないことを意味する。

また、以上の結果を用いて、各サンプルにおける各層の反射率、上限再生パワー、反射光量、総合評価をまとめて表６に示す。

表１から表６に示されるように、レーザ光３１の入射側に最も近い第３情報層４３の反射率が他の情報層よりも高く、かつ、第３情報層４３の上限再生パワーが他の情報層よりも低いときに、情報記録媒体１１の第１情報層から第３情報層のすべてにおいて良好な特性が得られている。

このように、第３情報層の反射率を高くすることで、第３情報層の再生パワーを低くしても、第３情報層における高品質な情報の再生が実現できる。それに伴い、第３情報層の上限再生パワーを、他の情報層の上限再生パワーよりも下げた構成を採用することできる。このため、第３情報層については、透過率を重視した設計をすることが許される。つまり、第３情報層の再生パワーが比較的低くなるため、第３情報層は高い再生耐久性を実現する必要がなく、実用的な再生耐久性を有しながら、第３情報層の透過率を従来よりも高くすることが可能となる。その結果、第３情報層の透過率を高めることによって、第１情報層および第２情報層へ到達するレーザ光の光量を高め、第１情報層および第２情報層の各情報層において高品質な情報の再生を実現することができる。

また、第２情報層４２の反射率に対する、第３情報層４３の反射率の比が１．２以上のとき、第３情報層における反射光量を十分に高めることができ、情報記録媒体１１の第１情報層から第３情報層のすべてにおいて良好な特性が得られている。

また、第３情報層４３の反射光量と第２情報層４２の反射光量とが等しいとき、第３情報層および第２情報層を再生した場合の再生信号の品質のバラつきを抑制することができる。

なお、本実施例では第２情報層４２の記録層４２６と、第３情報層４３の記録層４３６とで同じ材料を使用したが、結晶化速度を調整するために異なる材料を使ってもよい。

また、上記実施形態および実施例で挙げた材料および膜厚は本発明を実現するための種々の材料および膜厚の一例であって、本発明はこれに限定されるものではない。上記実施形態および実施例で挙げた材料以外の材料を用いてもよいし、また、上記実施形態および実施例で挙げ各層の厚さ以外の厚さに設定してもよい。

本発明の情報記録媒体およびその再生方法は、３つ以上の情報層を備える情報記録媒体における、情報の再生を高品質化するために有用である。

１１ 情報記録媒体
２１ 基板
２２ 分離層
２３ 透明層
２８ 分離層
３１ レーザ光
３２ 対物レンズ
４０ 情報層
４１ 第１情報層
４２ 第２情報層
４３ 第３情報層
４０２ 反射層
４０３ 反射層側界面層
４０４ 第１の誘電体層
４０５ 第１の界面層
４０６ 記録層
４０７ 第２の界面層
４０８ 第２の誘電体層
４１２ 反射層
４１３ 反射層側界面層
４１４ 第１の誘電体層
４１５ 第１の界面層
４１６ 記録層
４１７ 第２の界面層
４１８ 第２の誘電体層
４２１ 透過率調整層
４２２ 反射層
４２３ 反射層側界面層
４２４ 第１の誘電体層
４２５ 第１の界面層
４２６ 記録層
４２７ 第２の界面層
４２８ 第２の誘電体層
４３１ 透過率調整層
４３２ 反射層
４３３ 反射層側界面層
４３４ 第１の誘電体層
４３５ 第１の界面層
４３６ 記録層
４３７ 第２の界面層
４３８ 第２の誘電体層
５０１ レーザダイオード
５０２ レーザ光
５０３ ハーフミラー
５０４ 対物レンズ
５０５ モーター
５０６ 情報記録媒体
５０７ フォトディテクター

Claims (8)

1. 情報を記録可能なＮ個（ＮはＮ≧３の整数）の情報層を有し、レーザ光が照射されることによって、各情報層への情報の記録および前記各情報層に記録された情報の再生が行われる情報記録媒体であって、
   前記Ｎ個の情報層は、レーザ光入射側から順に配置された第Ｎ情報層、第Ｎ−１情報層、第Ｎ−２情報層・・・第２情報層、第１情報層を含み、
   前記第Ｎ情報層の反射率はＲ_Nであり、第Ｍ情報層（ＭはＮ＞Ｍ≧１を満たす全ての整数）の反射率はＲ_Mであり、
   前記第Ｎ情報層に記録された情報の再生時に前記第Ｎ情報層に照射するレーザ光の上限再生パワーはＰｒ_Nmaxであり、前記第Ｍ情報層に記録された情報の再生時に前記第Ｍ情報層に照射するレーザ光の上限再生パワーはＰｒ_Mmaxであり、下記の式（１）、（２）：
   Ｒ_N＞Ｒ_M ・・・（１）
   Ｐｒ_Nmax＜Ｐｒ_Mmax ・・・（２）
   を同時に満たしている情報記録媒体。
2. 前記第Ｎ情報層の前記反射率Ｒ_Nと、前記第Ｎ−１情報層の前記反射率Ｒ_N-1とが、下記の式（３）：
   Ｒ_N／Ｒ_N-1 ≧ １．２ ・・・（３）
   を満たしている請求項１に記載の情報記録媒体。
3. 前記第Ｎ情報層の前記反射率Ｒ_Nと前記上限再生パワーＰｒ_Nmaxとの積Ｒ_N×Ｐｒ_Nmaxは、第Ｎ−１情報層の反射率Ｒ_N-1と上限再生パワーＰｒ_N-1maxとの積Ｒ_N-1×Ｐｒ_N-1maxと等しい請求項１に記載の情報記録媒体。
4. 前記Ｎは３である請求項１から３のいずれかに記載の情報記録媒体。
5. 請求項１に記載の情報記録媒体記録された情報を再生する再生装置であって、
   前記第Ｎ情報層に記録された情報を再生パワーＰｒ_N（Ｐｒ_N≦Ｐｒ_Nmax）で再生し、
   前記第Ｎ−１情報層に記録された情報を再生パワーＰｒ_N-1（Ｐｒ_N-1≦Ｐｒ_N-1max）で再生する再生装置。
6. 請求項１に記載の情報記録媒体に情報を記録する記録装置であって、
   前記情報記録媒体に前記レーザ光を照射することにより情報を記録する記録装置。
7. 請求項１に記載の情報記録媒体に記録された情報を再生する情報記録媒体の再生方法であって、
   前記第Ｎ情報層に記録された情報を再生パワーＰｒ_N（Ｐｒ_N≦Ｐｒ_Nmax）で再生する工程と、
   前記第Ｎ−１情報層に記録された情報を再生パワーＰｒ_N-1（Ｐｒ_N-1≦Ｐｒ_N-1max）で再生する工程と
   を包含し、
   前記第Ｎ情報層の前記反射率ＲＮと前記再生パワーＰｒ_Nとの積Ｒ_N×Ｐｒ_Nは、前記第_N-1情報層の前記反射率Ｒ_N-1と前記再生パワーＰｒ_N-1との積Ｒ_N-1×Ｐｒ_N-1と等しい、情報記録媒体の再生方法。
8. 前記レーザ光の波長λが４００ｎｍから４１０ｎｍの範囲であり、
   前記レーザ光を前記各情報層に集束させるために使用する対物レンズの開口数ＮＡが０．８４から０．８６の範囲である、請求項７に記載の情報記録媒体の再生方法。

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