JP2009117010A - 光再生方法、光再生システム - Google Patents

Abstract

【課題】低反射率の光記録媒体の再生品質のばらつきを抑制する。
【解決手段】光記録媒体１に対して、波長λが４００〜４１０ｎｍの再生レーザー光を照射して情報を再生する光再生方法であって、光記録媒体１における情報記録層の反射率が４％以下となる際に、この情報記録層に照射する再生レーザー光の再生パワー平均値Ｐｒａを１．２ｍＷより大きくするようにした。
【選択図】図４

Description

本発明は光記録媒体に再生レーザー光を照射して再生する光再生方法、及び光再生システムに関する。

従来、ディジタル動画コンテンツの視聴や、ディジタルデータの記録のために、ＣＤ−ＤＡ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋／−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどの光記録媒体が広く利用されている。一方、この種の光記録媒体に要求される記録容量は年々増大してきており、その要求に対応する為に、大容量の動画やデータを収録できる、いわゆる次世代型光ディスクの商品化が始まっている。次世代型光ディスクは、記録再生に用いるレーザー光の波長を４０５ｎｍと短くすることで記録容量の増大を図っている。

例えば、次世代型ＤＶＤ規格の一つであるＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ＢＤ）規格では、対物レンズの開口数を０．８５に設定することで、１つの記録層に対して２５ＧＢもの記録再生を可能にしている。

一方、動画やデータの容量は今後益々増大することが予想されている。従って、光記録媒体における情報記録層の線記録密度を増大させて、光記録媒体の容量を増大させる方法や、情報記録層を多層化することで光記録媒体の容量を増大させる方法が検討されている。

ところで、現在の光再生方法では、一般的に、高周波重畳という手法が用いられている。この高周波重畳とは、信号のチャネルビット周波数よりも十分に高い周波数により、短時間且つ高ピークパワー（Ｐｒｐ）となるパルス状の再生レーザー光を出射して再生する方法である。この高周波重畳によれば、再生レーザー固有のモード競合ノイズ、光記録媒体からの戻り光による誘起ノイズを低減することが可能となる。なお、この高周波重畳において、再生パワー平均値Ｐｒａは、パルス状の再生レーザー光がこの再生パワー平均値Ｐｒａを下限にして囲まれた面積と、ボトムパワーＰｒｂと再生パワー平均値Ｐｒａで囲まれた面積が一致するレベルで定義される。

再生線速が４．９２ｍ／ｓとなる１倍速のＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ＢＤ）規格では、チャネルビット周波数が６６ＭＨｚ（チャネルビットレート６６Ｍｂｉｔ／ｓ）、高周波重畳の周波数が４００±４０ＭＨｚ、パルス状の再生レーザー光Ｑの照射時間が半値幅で３００±３０ｐｓ、再生ピークパワーＰｒｐと再生パワー平均値Ｐｒａの比Ｐｒｐ／Ｐｒａが７．０±０．７に規定されている。
I. Ichimura et. al., Appl. Opt, 45, 1974-1803 (2006) K. Mishima et. al., Proc. of SPIE, 6282, 62820I (2006)

記録容量を増やす為に、光記録媒体を多層化すると、通常の単層媒体と比較して情報記録層の反射率が低下する。しかし、本出願時では未公知となる本発明者の研究によると、情報記録層の反射率の低下に伴って再生時のエラーが増大し、且つ、そのエラーレートのばらつきも反射率の低下に依存して増大する。従って、情報記録層を多層化して低反射率になると、各情報記録層の再生品質にばらつきが発生し、それを補うための再生制御が複雑化するという問題があった。また、製造誤差によって反射率が変動すると、再生品質に大きな影響を与えてしまうという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、常に再生品質を良好とすることが可能な光再生方法等を提供することを目的としている。

本発明者らの鋭意研究により、上記目的は以下の手段によって達成される。

（１）光記録媒体に対して、波長λが４００〜４１０ｎｍの再生レーザー光を照射して情報を再生する光再生方法であって、前記光記録媒体における情報記録層の反射率が４％以下となる際に、前記情報記録層に照射する前記再生レーザー光の再生パワー平均値Ｐｒａを１．２ｍＷより大きくすることを特徴とする光再生方法。

（２）上記（１）において、前記再生レーザー光を用いて前記光記録媒体を再生する際の再生線速を４．１ｍ／ｓより大きくすることを特徴とする光再生方法。

（３）上記（１）又は（２）において、前記再生レーザー光の再生パワーピーク値をＰｒｐとした際に、Ｐｒｐ／Ｐｒａ＜４に設定することを特徴とする光再生方法。

（４）上記（３）において、前記情報記録層に照射する前記再生レーザー光を定常光とすることを特徴とする光再生方法。

（５）上記（１）乃至（４）のいずれかにおいて、前記再生レーザー光を用いて前記光記録媒体を再生する際の再生線速を８．２ｍ／ｓより大きくすることを特徴とする光再生方法。

（６）上記（１）乃至（５）のいずれかにおいて、前記光記録媒体が情報記録層を２層以上有することを特徴とする光再生方法。

（７）上記（６）において、前記光記録媒体が情報記録層を４層以上有することを特徴とする光再生方法。

（８）上記（６）又は（７）において、第１反射率の前記情報記録層と、前記第１反射率と異なる第２反射率の前記情報記録層とを少なくとも有することを特徴とする光再生方法。

（９）反射率が４％以下となる情報記録層を有する光記録媒体を回転させる回転駆動装置と、波長λが４００〜４１０ｎｍの再生レーザー光を発生するレーザー光源と、前記再生レーザー光を集光して前記光情報記録媒体に照射する対物レンズと、前記再生レーザー光の反射光を受光して電子信号に変換する光電変換装置と、前記再生レーザー光の再生パワー平均値Ｐｒａを１．２ｍＷより大きく制御するレーザー制御装置と、を備えることを特徴とする光再生システム。

本発明によれば、低反射率の光記録媒体を再生する際における再生品質のばらつきを抑制し、光記録媒体の再生耐久性を向上させることができるという優れた効果を奏し得る。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１には、本発明の実施形態に係る光再生方法を実現する光再生システム１００の構成が示されている。この光再生システム１００は、再生に利用するレーザー光Ｚを発生させるレーザー光源１０２、レーザー光源１０２を制御するレーザーコントローラ１０４、レーザー光Ｚを光記録媒体１に導く光学機構１０６、レーザー光Ｚの反射光を検出する光検出装置１０８、この光検出装置１０８の検出情報を、ＰＲＭＬ識別方式で復号するＰＲＭＬ処理装置１１０、光記録媒体１を回転させるスピンドルモータ１１２、スピンドルモータ１１２を回転制御するスピンドルドライバ１１４、光検出装置１０８から送信された電気信号に基づいてフォーカスエラー（ＦＥ）を検出し、このフォーカスエラーを利用してレンズ駆動コイル１０６Ｂをフォーカス方向（光軸方向）に駆動制御するフォーカスコントローラ１１３、光検出装置１０８から送信された電気信号に基づいてトラッキング誤差を検出し、このトラッキング誤差を利用してレンズ駆動コイル１０６Ｂをトラッキング方向に駆動制御するトラッキングコントローラ１１５、特に図示しないＣＰＵ（中央演算装置）との間で復号後の再生データのやり取りを行う信号処理装置１１６を備える。

レーザー光源１０２は半導体レーザーであり、レーザーコントローラ１０４によって制御されて所定パワー及び波形のレーザー光Ｚを発生させる。光学機構１０６は、対物レンズ１０６Ａや偏光ビームスプリッタを備え、レーザー光Ｚの焦点を情報記録層に適宜合わせることが可能となっている。なお、偏光ビームスプリッタは、情報記録層の反射光を取り出して光検出装置１０８に導く。光検出装置１０８はフォトディテクタであり、レーザー光Ｚの反射光を受光して電気信号に変換し、再生信号としてＰＲＭＬ処理装置１１０に出力する。ＰＲＭＬ処理装置１１０では、この再生信号を復号化し、復号化された２値の識別信号を信号処理装置１１６に出力する。

更にこの光再生システム１００では、レーザー光Ｚの波長λが４００〜４１０ｎｍに設定されている。また、光学機構１０６における対物レンズ１０６Ａの開口数ＮＡは０．８４〜０．８６に設定されている。詳細に、レーザー光Ｚの波長λは４０５ｎｍ、対物レンズ１０６Ａの開口数ＮＡは０．８５に設定されている。また、この光再生系のクロック周波数ｆは、６６ＭＨｚに設定されている。スピンドルドライバ１１４によって回転制御される光記録媒体１の回転数は、０〜１００００ｒｐｍの範囲内で自在に制御できるようになっている。この結果、光記録媒体１の線速度ＬＶは、４．１ｍ／ｓ〜１６．４ｍ／ｓの範囲を含んで自在に制御できる。

光記録媒体１の情報再生を開始するには、所定の再生パワーによってレーザー光源１０２からレーザー光Ｚを発生させ、このレーザー光Ｚを光記録媒体１の情報記録層に照射して再生を開始する。なお、この再生パワーの制御方法は後述する。レーザー光Ｚは情報記録層で反射されて、光学機構１０６を介して取り出されて光検出装置１０８で実際の再生信号（以下、実信号という）となる。

図２（Ａ）には、光記録媒体１の全体構成が示されている。この光記録媒体１は外形が約１２０ｍｍ、厚みが約１．２ｍｍとなる円盤状の媒体である。図２（Ｂ）に拡大して示されるように、光記録媒体１は、基板１０と、Ｌ０情報記録層２０と、スペーサー層３０と、Ｌ１情報記録層２２と、カバー層３６と、ハードコート層３８がこの順に積層されており、情報記録層が２層構造となっている。

スペーサー層３０、カバー層３６及びハードコート層３８は、全て光透過性を有しており、外部から入射されるレーザー光を透過するようになっている。この結果、ハードコート層３８の光入射面３８Ａから入射されるレーザー光Ｚを用いれば、Ｌ０、Ｌ１情報記録層２０、２２に対する情報の記録・再生が可能となる。

Ｌ１情報記録層２２は、光記録媒体１の光入射面３８Ａに近い側の情報記録層となり、Ｌ０情報記録層２０は、光入射面３８Ａから遠い側の情報記録層となる。本実施形態では、各情報記録層２０、２２の記録容量は３０ＧＢである。なお、情報記録層毎に記録容量を異ならせることも可能であり、また、記録容量は３０ＧＢ以外にも自在に設定することができる。

基板１０は、厚さ約１．１ｍｍのとなる円盤状の部材であり、その素材として例えば、ガラス、セラミックス、樹脂等の種々の材料を用いることができる。ここではポリカーボネート樹脂を用いている。なお、樹脂としてはポリカーボネート樹脂以外にも、オレフィン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂等を採用することも出来る。中でも加工や成型の容易性から、ポリカーボネート樹脂やオレフィン樹脂が好ましい。また、基板１０における情報記録層側の面には、用途に応じて、グルーブ、ランド、ピット列等が形成される。

スペーサー層３０は、Ｌ０情報記録層２０とＬ１情報記録層２２の間に積層されており、これらの間を離間させる機能を有する。スペーサー層３０の光入射面３８Ａ側表面には、グルーブ（ランド）、ピット列等が形成される。スペーサー層３０の材料は様々なものを用いることが出来るが、既に述べたように、レーザー光Ｚを透過させる為に光透過性材料を用いる必要がある。例えば、紫外線硬化性アクリル樹脂を用いることも好ましい。

この光記録媒体１では、スペーサー層３０の厚みが２５μｍに設定されている。また、ハードコート層３８の厚みは２μｍ、カバー層３６の厚みは７３μｍに設定されている。この結果、この光記録媒体１では、Ｌ０情報記録層２０、Ｌ１情報記録層２２の双方が、光入射面３８Ａから１０５μｍ未満に配置される。特にＬ１情報記録層２２は、光入射面３８Ａから８０μｍ以下に設定されている。

Ｌ０、Ｌ１情報記録層２０、２２はデータを保持する層である。データの保持形態としては、予めデータが書き込まれており書換が不能な再生専用型や、利用者による書き込みが可能な記録型があり、ここでは記録型を採用している。データの保持形態が記録型の場合、詳細には、一度データを書き込んだエリアに再度データの書き込みが出来ない追記型と、データを書き込んだエリアに対してデータを消去し、再度書き込みが可能な書換型があるが、ここでは書換型を採用している。なお、情報記録層２０、２２において、データの保持形態を互いに異ならせることも可能である。

書換型となるＬ０、Ｌ１情報記録層２０、２２では、その材料として相変化材料が用いられる。光記録再生システム１００を用いて、相変化材料の加熱量と冷却速度を適宜制御すると、情報記録層２０、２２に結晶化領域とアモルファス領域が選択的に作り出される。この結晶化領域とアモルファス領域の反射率が互いに異なる性質を利用して、Ｌ０、Ｌ１情報記録層２０、２２に記録マークが形成される。また、この相変化材料は、一旦、記録マークが形成された後でも、再び、レーザー光Ｚを照射することで結晶化状態とアモルファス状態を適宜作り出すことができるという性質がある。この結果、Ｌ０、Ｌ１情報記録層２０、２２に記録マークが可逆的に形成され、データの消去及び再記録が可能となる。

なお、グルーブは、データ記録時におけるレーザー光Ｚのガイドトラックとしての役割を果たし、このグルーブに沿って進行するレーザー光Ｚのエネルギー強度が変調される事によって、グルーブ上の情報記録層２０、２２に記録マークが形成される。

Ｌ０情報記録層２０に対して十分なレーザー光Ｚを照射するためには、Ｌ１情報記録層２２に高い光透過性が要求される。従って、Ｌ１情報記録層２２は、膜厚を小さくすることで、光透過性と光反射特性の双方の特性を併せ持つようにする。一方、Ｌ０情報記録層２０は、できる限り高い反射率が要求されるので、膜厚を大きくすることで、光透過率が略零となるようにする。

更に本実施形態では、Ｌ１情報記録層２２の光反射率をＲ１（以下、Ｌ１層反射率Ｒ１という）、Ｌ０情報記録層２０の光反射率をＲ０（以下、Ｌ０層反射率Ｒ０という）とした場合に、これら反射率Ｒ１、Ｒ０が４％以下となるように設定されている。なお、Ｌ０層反射率Ｒ０は２％以上となるように設定される。

なお、このＬ１層反射率Ｒ１は、具体的に、Ｌ１情報記録層２２にレーザー光Ｚを照射する際に、光入射面３８Ａに入射される入射光と、同入射面３８Ａから放出される反射光の比率を意味する。同様に、このＬ０層反射率Ｒ０は、Ｌ０情報記録層２０にレーザー光Ｚを照射する際に、光入射面３８Ａに入射される入射光と、同入射面３８Ａから放出される反射光の比率を意味する。

また、Ｌ１層反射率Ｒ１とＬ０層反射率Ｒ０の差が大きいと、再生品質にばらつきが生じやすい。そこで本実施形態では、後述するように、レーザー光の照射方法や再生線速を適宜制御することによって、ばらつきの少ない再生出力を得るようにしている。

既に述べたように、本実施形態では、各情報記録層２０、２２の記録容量が３０ＧＢに設定される場合を例示したが、この記録容量は、記録領域（面積）の大きさと線記録密度の大きさの組み合わせによって決定される。各情報記録層２０、２２の記録領域（面積）には限界があるため、通常、線記録密度を高めることで容量を増大させる。なお、線記録密度は、レーザー光Ｚが情報記録層２０、２２を移動する単位距離中に、どの程度のデータ量を記録・保持させることができるか否か、換言すると、記録・再生タイミングを決定する単位クロック（時間）中にレーザー光Ｚがどの程度移動するか否かによって決定される。例えば、記録時における光記録媒体１とレーザー光の相対的な線速をＬＶ、記録時のチャネルビット周波数をｆとした場合、図３に示されるように、クロック周期Ｔの間にレーザー光Ｚが情報記録層を移動する距離Ｗ（以下、チャネルビットＰの長さＷと表現する）がＬＶ／ｆとなる。この距離Ｗが小さいほど、記録容量が大きいことを意味する。本実施形態ではチャネルビットＰの長さＷは６２ｎｍに設定される。

また、本実施形態では、変調信号が（１，７）ＲＬＬに設定されおり、最小記録マーク４６が２Ｔマーク、最小スペース４８が２Ｔスペースとなる。この結果、最小記録マーク４６及び最小スペース４８の長さ２Ｗは、２Ｗ＝２ＬＶ／ｆ、即ち１２４ｎｍに設定される。このように２Ｔマークや２Ｔスペースが極めて小さくなると、これら最小マーク、最小スペースの連続信号の振幅が小さくなるので、ジッタレベルによる２値検出が不可能になる。更に、最小マークや最小スペースの面積が極めて小さくなると、記録マーク領域内において、情報記録層２０、２２の一部が変質するだけでも再生エラーとなってしまう。従って、本実施形態では、ＰＲＭＬ識別方式を用いて再生・評価を行うようにしている。

次に、レーザー光Ｚの照射制御について説明する。

レーザーコントローラ１０４は、高周波重畳方式によるレーザー光Ｚの照射と、定常光（ＤＣ光）方式によるレーザー光Ｚの照射を適宜切り替えることが可能となっている。また、このレーザーコントローラ１０４は、高周波重畳方式及び定常光（ＤＣ光）方式のいずれにおいても、再生パワー平均値Ｐｒａが１．２ｍＷよりも大きくなるようにレーザー光Ｚを制御する。具体的にはＰｒａ＝１．３ｍＷとなるように制御する。

例えば、図４（Ａ）に示されるように、高周波重畳方式では、短時間且つ高ピークパワー（Ｐｒｐ）となるパルス状の再生レーザー光Ｑを高周波で照射する。この際、再生パワー平均値Ｐｒａは、パルス状の再生レーザー光Ｑがこの再生パワー平均値Ｐｒａを下限にして囲まれた面積Ｓ１と、ボトムパワーＰｒｂと再生パワー平均値Ｐｒａで囲まれた面積Ｓ２が一致するレベルで定義される。

本実施形態では、この再生パワー平均値Ｐｒａを１．２ｍＷよりも大きくしていることから、各情報記録層２０、２２における再生品質のばらつきが抑制され、再生エラーを低減することが可能となる。このばらつきの低減効果については、実施例において後述する。

更に、本実施形態のように再生パワー平均値Ｐｒａを１．２ｍＷよりも大きい状態で維持する場合、レーザーコントローラ１０４は、レーザー光ＺのピークパワーＰｒｐが再生パワー平均値Ｐｒａの４倍未満となるように制御する。即ち、Ｐｒｐ／Ｐｒａ＜４、となるようにレーザー光Ｚを照射する。結果、過大なパワーのレーザー光Ｚが各情報記録層２０、２２に照射される事態を回避でき、再生時のレーザー光Ｚによって、情報記録層２０、２２の情報が消去されてしまったり、誤って情報を書き込んでしまうような状況を回避できる。

また例えば、図４（Ｂ）に示されるように、定常光方式では、一定の出力となるＤＣ光を照射する。この際、定常時のレーザーパワーは１．２ｍＷより大きくなるように制御する。具体的には、Ｐｒｐ＝Ｐｒａ＝１．３ｍＷとなるようにレーザー光Ｚを制御する。このように、定常光方式を採用することで、再生パワー平均値Ｐｒａを１．２ｍＷより大きく維持して再生品質を向上させると同時に、ピークパワーＰｒｐを低減させることが可能となり、情報記録層２０、２２において、記録済みマークの意図しない消去や、ブランク部分への意図しない書きこみを行ってしまう危険性を回避することが可能となる。

また、スピンドルドライバ１１４は、好ましくは線速度ＬＶが４．１ｍ／ｓよりも大きくなるように、更に好ましくは８．２ｍ／ｓより大きくなるようにスピンドルモータ１１２を制御する。このように、レーザー光Ｚと光記録媒体１の相対線速度を高く設定することで、情報記録層２０、２２に蓄積される熱量を低減することが可能になる。この結果、再生レーザー光Ｚによる情報記録層２０、２２への意図せざる情報の消去・書き込みリスクを回避することができ、繰り返して再生を行う際の信号の品質劣化を抑制できる。特に、線速度ＬＶを８．２ｍ／ｓよりも大きくすることで、品質劣化が大幅に低減されることが本発明者らの研究により明らかとされている。

なお、再生速度を増大させると、再生信号の帯域は自ずと高周波側へシフトするが、フォトディテクタである光検出装置１０８は、信号が高周波になるほど感度が悪化するという問題がある。そこで本実施形態では、再生パワー平均値Ｐｒａを１．２ｍＷより大きく設定することで、反射光量の増大によってその感度劣化を補償することが可能となっている。つまり、再生パワー平均値Ｐｒａの増大は、情報記録層２０、２２における再生品質のばらつきの抑制と、光検出装置１０８の再生感度の向上の双方に合理的に作用する。

以上、本実施形態の本光再生システム１００によれば、情報記録層２０、２２の反射率が４％以下となる光記録媒体１を再生する際に、情報記録層に照射するレーザー光Ｚの再生パワー平均値Ｐｒａを１．２ｍＷより大きく設定していることから、再生信号の品質を高めることが可能となり、且つ、各情報記録層２０、２２間における品質のばらつきを低減させることが可能となる。更に、本光再生システム１００では、レーザー光の再生線速を４．１ｍ／ｓより大きく（具体的には８．２ｍ／ｓに）設定しているので、再生パワー平均値Ｐｒａを増大させても、情報記録層２０、２２に蓄積される熱量を低減させることができる。結果、意図せざる消去・書き込みを行ってしまう危険性を回避し、再生品質や再生耐久性を高めることが可能となる。特に、レーザー光Ｚの再生線速を８．２ｍ／ｓより大きく設定すれば、記録マークの誤消去・誤書き込みを行ってしまう危険性をより確実に回避することができる。

更に本光再生システム１００では、再生方法として高周波重畳方式を採用する場合であっても、ピークパワーＰｒｐを、再生パワー平均値Ｐｒａの４倍未満に設定しているので、情報記録層２０、２２が局所的に加熱される事態を回避することができ、再生耐久性を一層高めることができるようになる。波長λが４００〜４１０ｎｍとなる場合は特に再生耐久性が悪化し易いが、本実施形態を適用することで、再生耐久性を向上させることが可能となる。

更に本実施形態では、ピークパワーＰｒｐと再生パワー平均値Ｐｒａが同じ、即ちレーザー光Ｚを定常光として照射することができるので、照射パワーのばらつきが抑制され、局所加熱による記録マークの意図せざる消去・書き込みを行ってしまう危険を回避することが可能となる。この結果、この光記録媒体１を繰り返し再生しても、再生信号品質の劣化が低減される。

また、本実施形態のようにレーザー光Ｚを制御することで、再生品質や再生耐久性を高いレベルで維持しながらも、情報記録層２０、２２の反射率を４％以下に設定できる。結果、本実施形態のように、情報記録層２０、２２を多層化することが可能となる。望ましくは情報記録層を４層以上配置して、記録容量を増大させることが好ましい。

［実施例及び比較例］

光記録再生システム１００を用いて光記録媒体１を再生した結果を示す。なお、比較例として、他の光再生方法によって光記録媒体を再生した結果を併せて示す。なお、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。

［実施例１〜実施例３、比較例１のサンプル媒体の作成］

まず、実施例１〜実施例３、比較例１で用いるサンプル媒体を説明する。まず、射出成型法によって基板１０を製造した。この基板１０の表面にはトラックピッチが０．３２μｍとなる螺旋状のグルーブを形成した。基板１０の素材としてポリカーボネート樹脂を用い、厚みを１．１ｍｍ、直径１２０ｍｍに設定した。

次に、この基板１０をスパッタリング装置にセットし、グルーブが形成される側の表面に対してＬ０情報記録層を形成した。具体的には、まず、Ａｇの反射膜を膜厚１００ｎｍで形成し、次いで、ＺｎＳ−ＳｉＯ2（８０：２０）による第２誘電体層を膜厚１５ｎｍで形成し、更にＳｂＴｅＧｅ（７５：２０：５）のによる記録膜を膜厚１０ｎｍで形成し、また更に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２（８０：２０）による第１誘電体層を膜厚１５ｎｍで形成し、最後にＡｌＮの放熱層を膜厚３０ｎｍで形成した。

次に、Ｌ０情報記録層が形成された基板１０をスピンコート装置にセットし、回転させながらアクリル系紫外線硬化性樹脂を滴下し、これをスピンコートした。その後、スピンコートされた樹脂の表面に対して、螺旋状のグルーブパターンを有する光透過性スタンパを押し当て、この光透過性スタンパを介して、紫外線を樹脂に照射して硬化させた。硬化後に、光透過性スタンパを剥離することで、螺旋状のグルーブを備えた厚み２５μｍのスペーサー層を形成した。

これを再びスパッタリング装置にセットして、このスペーサー層の表面にＬ１情報記録層を形成した。具体的には、まず、ＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３（５０：５０）による第３誘電体層を膜厚５ｎｍで形成し、更にＡｇＣｕの反射膜を膜厚１２ｎｍで形成し、次いで、ＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３（５０：５０）による第２誘電体層を膜厚４ｎｍで形成した。更にＳｂＴｅＧｅＩｎ（７１：１０：９：１０）による記録膜を、実施例１では膜厚９ｎｍで形成し、実施例２では膜厚８ｎｍで形成し、実施例３では膜厚７ｎｍで形成し、比較例１では膜厚６ｎｍで形成した。記録膜の上には、更に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２（８０：２０）による第１誘電体層を膜厚１３ｎｍで形成し、最後にＡｌＮの放熱層を膜厚４５ｎｍで形成した。

このようにしてＬ１情報記録層が形成された基板１０をスピンコート装置にセットし、回転させながらアクリル系紫外線硬化性樹脂を滴下し、これをスピンコートした。その後、スピンコートされた樹脂に紫外線を樹脂に照射して硬化させ、厚み７３μｍのカバー層を形成した。

次に、カバー層の上に、紫外線／電子線硬化型ハードコート剤をスピンコート法により塗布した後、大気中で３分間加熱して被膜内部の希釈溶剤を除去し、未硬化ハードコート材料層を形成した。この未硬化のハードコート材料層に対して、表面材料溶液をスピンコート法によって塗布した。なお、この表面材料溶液は、フッ素系溶剤に、パーフルオロポリエーテルジアクリレートと、３−パーフルオロオクチル−２−ヒドロキシプロピルアクリレートとを加えて調整したものである。その後、ハードコート材料層を６０℃で３分間乾燥し、更に、窒素気流下で電子線を照射してハードコート材料層と表面材料溶液を同時に硬化させた。なお、電子線の照射については、電子線照射装置Ｃｕｒｅｔｒｏｎ（日新ハイボルテージ株式会社製）を用いた。

上記行程によって、Ｌ１情報記録層の記録膜の膜厚を４種類に変化させることで、実施例１〜実施例３、比較例１のサンプル用の光記録媒体１を得た。実施例１の光記録媒体では、Ｌ０情報記録層の反射率Ｒ０が２．０％、実施例２の光記録媒体では、Ｌ０情報記録層の反射率Ｒ０が３．１％となり、実施例３の光記録媒体では、Ｌ０情報記録層の反射率Ｒ０が４．０％となった。また比較例１の光記録媒体では、Ｌ０情報記録層の反射率Ｒ０は５．２％となった。

［再生パワー平均値の評価］

まず、再生パワー平均値の是非を検討するために、実施例１〜実施例３、比較例１の光記録媒体１のＬ０情報記録層に対して、光記録再生システム１００を利用して、２倍速によって情報を記録した。記録時における光記録再生システム１００の条件は、変調信号が（１，７）ＲＬＬ、レーザー光Ｚの波長λを４０５ｎｍ、対物レンズ１０６Ａの開口数ＮＡを０．８５、光記録再生系のクロック周波数ｆを１３２ＭＨｚ、スピンドルドライバ１１４によって回転制御される光記録媒体１の線速度ＬＶを８．２ｍ／ｓとした。

記録完了後、光記録再生システム１００を用いて、実施例１〜実施例３、比較例１の光記録媒体のＬ０情報記録層に記録されている情報を、再生パワー平均値Ｐｒａを変化させながら、１倍速の高周波重畳方式で再生して信号品質を評価した。本実施例及び比較例では、０．７ｍＷ、１．０ｍＷ、１．２ｍＷ、１．３ｍＷの４種類の再生パワー平均値Ｐｒａを採用して再生した。なお、１倍速であるので、光記録再生系のクロック周波数ｆは６６ＭＨｚ、スピンドルドライバ１１４によって回転制御される光記録媒体１の線速度ＬＶは４．１０ｍ／ｓに設定した。再生時における光記録再生システム１００におけるＰＲＭＬ処理装置１１０は、拘束長４に設定した。この再生時の信号品質を評価した結果を図５に示す。なお、光記録再生システム１００による再生品質の評価指標としてｂＥＲ（ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）を用いた。なお、評価装置としてここではパルステック工業株式会社のＰＲＭＬ評価ユニット（ＯＤＵ１０００）を利用した。

図５から明らかなように、Ｌ０情報記録層の反射率の相違によって、再生信号品質が大きく変動することがわかる。その一方で、再生パワー平均値Ｐｒａを１．２ｍＷより大きくすると、その信号品質のばらつきが大幅に抑制されることが明らかとなり、更に、再生パワー平均値Ｐｒａを１．３ｍＷにすると、信号品質のばらつきがほとんど無くなることが明らかとなった。従って、本実施例のように、情報記録層を多層化することで各情報記録層の反射率が４％以下となる場合であっても、再生パワー平均値を１．２ｍＷより大きく、望ましくは１．３ｍＷ以上に設定することで、常に安定した再生信号が得られることになる。また、多層化された光記録媒体において、第１の反射率（例えば４％）の情報記録層と、この第１反射率と異なる第２反射率（例えば２％）の情報記録層を混在させるような場合でも、再生パワー平均値を１．２ｍＷより大きく、望ましくは１．３ｍＷ以上に設定することで、各情報記録層において安定した再生信号が得られることになる。従って、各情報記録層における反射率設計の自由度を高めることも可能になる。

［照射方式による再生耐久性の評価］

次に、実施例１のサンプル媒体（Ｌ０情報記録層の反射率が２％）を利用し、高周波重畳方式と定常光方式のレーザー光制御による再生耐久性の評価を行った。具体的には、高周波重畳方式では、再生パワー平均値Ｐｒａを１．３ｍＷ、ピークパワーＰｒｐ／平均値Ｐｒａを４、再生線速度ＬＶを８．２ｍ／ｓとして、Ｌ０情報記録層の同じ領域を１，０００，０００回繰り返し再生して、再生信号品質の変化を評価した。また、定常光方式では、再生パワー平均値Ｐｒａを１．３ｍＷ、再生線速度ＬＶを８．２ｍ／ｓとして、Ｌ０情報記録層の同じ領域を１，０００，０００回繰り返し再生して、再生信号品質の変化を評価した。この結果を図６に示す。なお、信号品質の評価は、１回、１０００回、１００００回、１０００００回、１００００００回のタイミングで、上記評価装置を用いてｂＥＲを測定することで行った。

図６から明らかなように、高周波重畳方式では、初期は信号品質が良好だが、繰り返し再生回数が１００回を超えてくると信号品質が悪化することが明らかとなった。これは、高いピークパワーＰｒｐによるパルス状のレーザー光により、Ｌ０情報記録層における相変化材料が変質していると考えられる。一方、定常光方式では、再生パワー平均値Ｐｒａを高く維持しても、信号品質の劣化がほとんど生じない結果となった。従って、情報記録層の反射率が低い場合には、１．２ｍＷより大きいパワーのＤＣ光を用いて再生することが望ましいことが明らかとなった。

［再生線速度による再生耐久性の評価］

次に、実施例１のサンプル媒体（Ｌ０情報記録層の反射率が２％）を利用し、再生線速度の変化に基づく再生耐久性の評価を行った。なお、再生条件として高周波重畳方式を採用し、再生パワー平均値Ｐｒａを１．３ｍＷ、ピークパワーＰｒｐ／平均値Ｐｒａ＝４に設定し、Ｌ０情報記録層の同じ領域を１，０００，０００回繰り返し再生して品質変化を評価した。繰り返し再生線速度としては、具体的には８．２ｍ／ｓ（２Ｘ）、１２．３ｍ／ｓ（３Ｘ）、１６．４ｍ／ｓ（４Ｘ）を選定した。この結果を図７に示す。なお、信号品質の評価は、１回、１０００回、１００００回、１０００００回、１００００００回のタイミングで、上記評価装置を用いてｂＥＲを測定することで行った。

図７から明らかなように、線速度ＬＶが８．２ｍ／ｓ（２Ｘ）の場合、初期は信号品質が良好だが、繰り返し再生回数が１００回を超えてくると信号品質が悪化することが明らかとなった。これは、線速度が遅いことで、高いピークパワーＰｒｐによるパルス状のレーザー光がＬ０情報記録層の一部領域に蓄積されてしまい、相変化材料に変質を促してしまっていると考えられる。一方、線速度ＬＶが１２．３ｍ／ｓ（３Ｘ）、望ましくは１６．４ｍ／ｓ（４Ｘ）になると、繰り返し再生を行っても、信号品質の劣化が抑制され、再生耐久性が向上することが明らかとなった。従って、高周波重畳方式でも、再生線速度を向上させることで、再生耐久性を向上させることができることが分かる。

以上、本実施形態では、光記録媒体における情報記録層が２層構造である場合に限って示したが、本発明はそれに限定されず、単層或いは３層以上の光記録媒体でもよい。また、情報記録層が、相変化材料を用いた書換型の場合に限って示したが、本発明はそれに限定されず、追記型等の他の情報保持形態であっても構わない。

また、光入射面から各情報記録層までの距離も、本実施例に限定されるものではない。例えば、本実施形態では２つの情報記録層の全てが光入射面から１００μｍ以内に積層される場合に限って示したが、本発明はそれに限定されず、多層化する際には、一部の情報記録層が１００μｍ以上の場所に積層されるようにしても良い。更に、本実施形態の光再生システムでは、高周波重畳方式と定常光方式を適宜選択できる場合に限って示したが、本発明はそれに限定されず、いずれか一方のみで再生を行うようにしても良い。また更に、本実施形態では、各情報記録層の記録容量が３０ＧＢとなる場合に限って示したが、本発明はそれに限定されず、３０ＧＢより小さくても良く、また大きくても良い。

尚、本発明の光再生方法、光再生システムは、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明は、各種光記録媒体の再生に幅広く適用することが可能である。

本発明の実施の形態の例に係る光再生システムのシステム構成を示すブロック図 同光再生システムで再生される光記録媒体を示す斜視図、及び拡大断面図 同光記録媒体の情報記録層におけるデータ保持状態を示す拡大斜視図 同光再生システムで照射されるレーザー光のタイムチャート図 本実施例及び比較例の再生パワー平均値の評価結果を示すグラフ図 本実施例の照射方式による再生耐久性の評価結果を示すグラフ図 本実施例の再生線速度による再生耐久性の評価結果を示すグラフ図

符号の説明

１ ・・・ 光記録媒体
１０ ・・・ 基板
２０ ・・・ Ｌ０情報記録層
２２ ・・・ Ｌ１情報記録層
３０ ・・・ スペーサー層
３６ ・・・ カバー層
３８ ・・・ ハードコート層
３８Ａ ・・・ 光入射面
１００ ・・・ 光再生システム
１１０ ・・・ ＰＲＭＬ処理装置

Claims (9)

1. 光記録媒体に対して、波長λが４００〜４１０ｎｍの再生レーザー光を照射して情報を再生する光再生方法であって、
   前記光記録媒体における情報記録層の反射率が４％以下となる際に、前記情報記録層に照射する前記再生レーザー光の再生パワー平均値Ｐｒａを１．２ｍＷより大きくすることを特徴とする光再生方法。
2. 請求項１において、
   前記再生レーザー光を用いて前記光記録媒体を再生する際の再生線速を４．１ｍ／ｓより大きくすることを特徴とする光再生方法。
3. 請求項１又は２において、
   前記再生レーザー光の再生パワーピーク値をＰｒｐとした際に、Ｐｒｐ／Ｐｒａ＜４に設定することを特徴とする光再生方法。
4. 請求項３において、
   前記情報記録層に照射する前記再生レーザー光を定常光とすることを特徴とする光再生方法。
5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
   前記再生レーザー光を用いて前記光記録媒体を再生する際の再生線速を８．２ｍ／ｓより大きくすることを特徴とする光再生方法。
6. 請求項１乃至５のいずれかにおいて、
   前記光記録媒体が情報記録層を２層以上有することを特徴とする光再生方法。
7. 請求項６において、
   前記光記録媒体が情報記録層を４層以上有することを特徴とする光再生方法。
8. 請求項６又は７において、
   第１反射率の前記情報記録層と、前記第１反射率と異なる第２反射率の前記情報記録層とを少なくとも有することを特徴とする光再生方法。
9. 反射率が４％以下となる情報記録層を有する光記録媒体を回転させる回転駆動装置と、
   波長λが４００〜４１０ｎｍの再生レーザー光を発生するレーザー光源と、
   前記再生レーザー光を集光して前記光情報記録媒体に照射する対物レンズと、
   前記再生レーザー光の反射光を受光して電子信号に変換する光電変換装置と、
   前記再生レーザー光の再生パワー平均値Ｐｒａを１．２ｍＷより大きく制御するレーザー制御装置と、
   を備えることを特徴とする光再生システム。

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