JP4998123B2 - 記録パワー設定方法、多層光記録媒体、情報記録方法 - Google Patents

Description

本発明は複数の情報記録面が構成され得る多層光記録媒体の記録パワーの設定方法等に関する。

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ＤＶＤの商品化が始まっている。次世代型ＤＶＤ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。

しかし、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、記録面の数を増やして光記録媒体の容量を増大させる、いわゆる多層光記録媒体に関する技術が提案されてきている。ＢＤ規格の多層光記録媒体では、６層ないし８層の記録面を設けることで、２００ＧＢの超大容量を実現する技術も提案されている。
K. Mishima et. al., Proc. of SPIE, 6282, 62820I (2006)

多層化された情報記録面にレーザー光を照射して記録を行う際、このレーザー光が通過する他の情報記録面の情報記録状態によって、記録すべき情報記録面に到達する光量が変動する。本出願時点では未公知事項であるが、本発明者の研究では、このレーザー光が通過する情報記録面の透過率変動によって、記録用レーザー光の情報記録面への到達率が１０％以上も変動する可能性があり、情報記録面の記録品質に悪影響を及ぼすことが明らかにされている。特に、光入射面から最も遠い情報記録面に照射されるレーザー光は、他の全ての情報記録面を通過する必要があるため、上記透過率変動によって記録エラーが発生しやすいという問題が明らかとされている。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、光記録媒体を多層化した際にも、最適な記録パワーを設定する方法を提供することを目的としている。

本発明者による鋭意研究の結果、上記目的は下記の手段によって達成される。

（１）複数の情報記録面を形成し得る多層光記録媒体の前記情報記録面に照射する記録光の記録パワーを設定する方法であって、評価対象となる前記情報記録面より光入射面側に配置される前記情報記録面の全てが記録マークの有無に基づく低透過率状態となる場合に、前記評価対象となる前記情報記録面に情報を記録し得る記録パワーを評価する低透過率状態評価ステップと、評価対象となる前記情報記録面より光入射面側に配置される前記情報記録面の全てが記録マークの有無に基づく高透過率状態となる場合に、前記評価対象となる前記情報記録面に情報を記録し得る記録パワーを評価する高透過率状態評価ステップと、前記低透過率状態評価ステップにおける前記記録パワーと前記高透過率状態評価ステップにおける前記記録パワーに基づいて、前記評価対象となる前記情報記録面に用いる記録パワーを設定する為の依拠情報を決定する依拠情報決定ステップと、を備え、前記低透過率状態評価ステップでは、前記評価対象となる前記情報記録面に照射する前記記録光の記録パワーマージンを評価すると共に、前記高透過率状態評価ステップでは、前記評価対象となる前記情報記録面に照射する前記記録光の記録パワーマージンを評価するようにし、依拠情報決定ステップでは、前記低透過率状態評価ステップにおける前記記録パワーマージンと前記高透過率状態評価ステップにおける前記記録パワーマージンの双方を満たす範囲内で、前記依拠情報を決定することを特徴とする記録光の記録パワー設定方法。

（２）前記依拠情報として、前記記録パワーの数値範囲、前記記録パワーの推奨値、又は前記記録パワーの最適値のいずれかを決定することを特徴とする上記（１）記載の記録光の記録パワー設定方法。

（３）前記多層光記録媒体が３層以上の情報記録面を形成し得ることを特徴とする上記（１）又は（２）記載の記録光の記録パワー設定方法。

（４）前記光入射面から最も離れた前記情報記録面を評価対象として前記依拠情報を決定することを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれか記載の記録光の記録パワー設定方法。

（５）上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の前記依拠情報が、管理領域に予め記録されていることを特徴とする多層光記録媒体。

（６）３層以上の情報記録面を形成し得る多層光記録媒体の前記情報記録面に記録光を照射して、前記情報記録面に情報を記録する多層光記録媒体の情報記録方法であって、記録対象となる前記情報記録面より光入射面側の前記情報記録面の全てが記録マークの有無に基づく低透過率状態の場合に前記記録対象となる前記情報記録面に情報を記録し得る記録パワーマージンと、前記記録対象となる前記情報記録面より光入射面側の前記情報記録面の全てが記録マークの有無に基づく高透過率状態の場合に前記記録対象となる前記情報記録面に情報を記録し得る記録パワーマージンの双方を満たす範囲内で設定される最適記録パワーを用いて、前記記録対象となる前記情報記録面に記録光を照射して情報を記録することを特徴とする多層光記録媒体の情報記録方法。

本発明によれば、多層光記録媒体の記録光の最適パワーを適切に設定することが可能となり、記録品質を向上させるという優れた効果を奏し得る。

まず、本発明の実施形態に係る記録パワーの設定方法について、根拠となる考え方を含めて説明する。

一例としてＬ０層…Ｌｋ層…Ｌ５層を備える６層の多層型光記録媒体を取り上げる。多層記録媒体中のＬｋ層自体の情報記録面の反射率をｒ_ｋ、同情報記録面自体の透過率をｔ_ｋ、Ｌｋ層にレーザー光を照射した際の積層状態での反射率（即ち光入射面に入射される入射光量と、この光入射面から放出される反射光量から決定される総合反射率）をＲ_ｋとする（０≦ｋ≦５）。図１に示されるように、各情報記録面は、レーザー光の一部を反射すると共に他の一部を透過する。例えば、Ｌ３層となる情報記録面にエネルギー１のレーザー光を照射する場合を考えると、光入射面ＩＮから入射したレーザー光は、まず、Ｌ５層においてｔ_５だけ透過してＬ４層に到達し、更にＬ４層で比率ｔ_４だけ透過してＬ３層に到達するので、Ｌ３層に照射されるレーザー光は結局ｔ_４×ｔ_５となる。このレーザー光（ｔ_４×ｔ_５）は、Ｌ３層において比率ｒ_３で反射するので、Ｌ３層での反射光は（ｔ_４×ｔ_５）×ｒ_３となる。この反射光は、更にＬ４層とＬ５層をそれぞれ比率ｔ_４、ｔ_５で透過して、光入射面ＩＮから放出される。この結果、光入射面ＩＮから入射するレーザー光を基準（１）とした場合に、Ｌ３層で反射して光入射面ＩＮから放出される際の総合反射率Ｒ_３は、（ｔ_４×ｔ_５）^２×ｒ_３で表される。以下同様に、Ｒ_０、Ｒ_１…Ｒ_５は以下の式で表される。

〔総合反射率の計算式〕
Ｒ_０＝（ｔ_１×ｔ_２×ｔ_３×ｔ_４×ｔ_５）^２×ｒ_０
Ｒ_１＝（ｔ_２×ｔ_３×ｔ_４×ｔ_５）^２×ｒ_１
Ｒ_２＝（ｔ_３×ｔ_４×ｔ_５）^２×ｒ_２
Ｒ_３＝（ｔ_４×ｔ_５）^２×ｒ_３
Ｒ_４＝（ｔ_５）^２×ｒ_４
Ｒ_５＝ｒ_５

情報記録再生装置が全ての情報記録面に対して同一の再生条件で再生できるようにするためには、総合反射率が各層で同一であることが望ましい。すなわち、上記の例であればＲ_０＝Ｒ_１＝Ｒ_２＝Ｒ_３＝Ｒ_５であることが望ましい。総合反射率を仮にＲ_０＝Ｒ_１＝Ｒ_２＝Ｒ_３＝Ｒ_５＝２．５％に設定する場合、各記録層の反射率ｒ_ｋと透過率ｔ_ｋの一例を表１に示す。

この表１から分かるように、情報記録面の総合反射率Ｒ_ｋを記録面間で同一とするためには、光入射側から奥側（遠い側）に配置される情報記録面の透過率ｔ_ｋを低く設定することが好ましい。なお、情報記録面におけるレーザー光の吸収率をａ_ｋとすると、ｒ_ｋ＋ｔ_ｋ＋ａ_ｋ＝１の関係が成立する。

このような条件の下、Ｌ０〜Ｌｎ−１となる層数ｎの多層光記録媒体において、Ｌｋ層（ｋ≦ｎ）の記録面に対して、レーザーパワー１のレーザー光がピックアップから照射される場合を考察する。Ｌｋ層において、そのＬｋ層の記録面がブランク状態となる場合の透過率をｔ_ｂｋ（０≦ｔ_ｂｋ≦１）、記録面が記録状態となる場合の透過率をｔ_ｍｋ（０≦ｔ_ｍｋ≦1）とする。

今、Ｌ１〜Ｌｎ−１層の全ての層にユーザー情報が記録されていない状態のとき、即ち、Ｌ０層よりも光入射面側に位置する全ての記録面が「ブランク状態」であるとき、このＬ０層に到達するレーザーパワーＩ_ｂ０は、Ｉ_ｂ０＝ｔ_ｂ１×…×ｔ_ｂｋ×…×ｔ_{ｂ（ｎ−１）}で示される。一方、Ｌ１〜Ｌｎ−１層の全ての層にユーザー情報が記録されている状態のとき、即ち、Ｌ０層よりも光入射面側に位置する全ての記録面が「記録状態」であるとき、Ｌ０層に到達するレーザーパワーＩ_ｍ０は、Ｉ_ｍ０＝ｔ_ｍ１×…×ｔ_ｍｋ×…×ｔ_{ｍ（ｎ−１）}で示される。したがって、Ｉ_ｂ０とＩ_ｍ０の違いは、割合で表現するとＩ_ｂ０／Ｉ_ｍ０＝｛ｔ_ｂ１×…×ｔ_ｂｋ×…×ｔ_{ｂ（ｎ−１）}｝／｛ｔ_ｍ１×…×ｔ_ｍｋ×…×ｔ_{ｍ（ｎ−１）}｝となる。記録ドライブの観点からは、Ｌ０層に記録する際に、他の記録層の記録状態によってレーザーパワーが変動することは望ましくないので、Ｉ_ｂ０／Ｉ_ｍ０＝１であることが理想となる。

しかし、多層光記録媒体では、ブランク状態と記録状態の反射率ｒ_ｋの差（ｒ_ｂｋ−ｒ_ｍｋ）が信号出力となるため、この差を必ず確保しなければならない。また、吸収率ａ_ｋは、情報記録面に形成される記録マークの形成速度等を決定する因子である。従って、できる限り低パワーで記録できるように吸収率ａ_ｋ大きくすることが望ましいが、一方、再生レーザー光の照射によって情報記録面が変質・劣化しない程度に吸収率ａ_ｋを小さくしなければならない。従って、吸収率ａ_ｋの値には一定の制約があるため、上記反射率の差（ｒ_ｂｋ−ｒ_ｍｋ）は、結局、透過率の差（ｔ_ｂｋ−ｔ_ｍｋ）に大きく反映されてしまう。この結果、上記比率Ｉ_ｂ０／Ｉ_ｍ０を１にすることは極めて困難である。

具体的な数値を用いて上述した内容を確認する。多層光記録媒体用の情報記録面として極めて高い透過率を有するＴｉＯ２／Ｂｉ−Ｇｅ−Ｏ／ＴｉＯ２を用いるとする。この情報記録面においては、各材料の膜厚とＢｉ−Ｇｅ−Ｏの組成を制御することにより、ｔ_ｂ＝０．８３、ｔ_ｍ＝０．８８とすることができる。ここで、レーザーパワーＩのレーザー光が、光入射面から１番遠いＬ０層の情報記録面に到達するパワーＩ_ｂ０とＩ_ｍ０を、多層化数ｎを変化させて検討した結果を表２に示す。なお、ここでは、Ｌ０層よりも光入射面側に位置するＬ１〜Ｌｎ−１層の全ての記録面に、透過率ｔ_ｂ＝０．８３、ｔ_ｍ＝０．８８の素材を採用する場合を示している。

この結果から明らかなように、Ｌ０層の情報記録面に記録用レーザー光を照射したときに、Ｌ０層に到達するパワーは、他の層の記録の有無により大きく変化する。具体的に２層光記録媒体（ｎ＝３）では、Ｌ１層が記録状態とブランク状態の違いによって、Ｌ０層に到達するパワーが６％変化する。３層光記録媒体では、Ｌ１及びＬ２層が記録状態かブランク状態かによって、Ｌ０層に到達するパワーが１０％変化する。以下同様に、４層光記録媒体では１６％、５層光記録媒体では２２％、６層光記録媒体では２８％の違いが生じてしまうことが分かる。

この事実は、ただでさえレーザー光の記録パワーが減少して到達するＬ０層にとって、無視できない問題となる。具体的に、多層光記録媒体に予め設定されている記録パワー設定用の依拠情報（例えば記録パワー範囲や推奨記録パワー、最適記録パワー）が不適切であると、特にＬ０層に情報を記録する際に、パワー不足から情報記録面に記録マークが十分に形成されなかったり、反対に過剰パワーとなって記録マーク形状が想定通りに形成されなかったりして、記録エラーが生じ得る。

そこで、本実施形態では、図２のフローチャートに示される方法によって、多層光記録媒体の記録パワー設定用の依拠情報を決定し、この依拠情報に基づいて記録パワーを設定するようにしている。

まず、ステップ２００において、Ｌ０層を評価対象として、このＬ０層より光入射面側に配置される全ての記録面（即ちＬ１〜Ｌｎ−１層）に情報を記録する。この結果、Ｌ１〜Ｌｎ−１層の記録面は、記録マークの存在によって光を透過し難い「低透過率状態」又は「記録状態」となる。次にステップ２０２において、記録パワーを多段階に変化させながら、レーザー光をＬ０層に照射して情報を記録する。なお、このレーザー光はＬ１層〜Ｌｎ−１層を透過してＬ０層に到達する。更にステップ２０４において、このＬ０層の情報を再生し、ジッタを利用して信号品質を検査する。ステップ２０６では、この検査結果に基づいて、多層光記録媒体に要求されるジッタレベルを満たす記録パワーの許容範囲（マージン）を明らかにする。

次に、ステップ２１０に進んで、同様にＬ０層を評価対象として、このＬ０層より光入射面側に配置される全ての記録面（即ちＬ１〜Ｌｎ−１層）に、情報が記録されていない状態とする。この結果、Ｌ１〜Ｌｎ−１層は、記録マークの不在によって光を透過し易い「高透過率状況」又は「ブランク状態」となる。次にステップ２１２において、記録パワーを多段階に変化させながら、レーザー光をＬ０層に照射して情報を記録する。更にステップ２１４において、このＬ０層の情報を再生し、ジッタを利用して信号品質を検査する。ステップ２１６では、この検査結果に基づいて、多層光記録媒体に要求されるジッタレベルを満たす記録パワーの許容範囲（マージン）を明らかにする。

最後に、ステップ２２０において、ステップ２０６で明らかとなった「低透過率状態」におけるＬ０層の記録パワーマージンと、ステップ２１６で明らかになった「高透過率状態」におけるＬ０層の記録パワーマージンを比較し、双方を満たす範囲内で記録パワー設定用の依拠情報を決定する。この依拠情報は、Ｌ０層の情報記録面に記録用のレーザー光が最も到達し難い場合と、最も到達し易い場合の双方を満足する記録パワー値（記録パワー範囲）となる。この依拠情報は、この多層光記録媒体を量産する際に、媒体中のディスクインフォメーション領域に予め記録される。従って、多層光記録媒体に情報を記録する際は、この依拠情報を参照して記録パワーを設定する。

なお、ここでいう情報記録面の「低透過率状態」又は「高透過率状態」とは、ユーザー情報となる記録マークの存否に基づいて透過率が低い状態又は透過率が高い状態を意味しており、情報記録層の特性によって異なる。例えば、情報記録面における記録マークが形成部分が高光反射率となる特性の場合は、記録マークの存在によって当該情報記録面が低透過率状態となる。また例えば、情報記録面における記録マークが形成部分が低光反射率となる特性の場合は、記録マークの存在によって当該情報記録面が高透過率状態となる。

また同様に、ここでいう情報記録面の「記録状態」又は「ブランク状態」とは、ディスクの管理情報などの記録ではなく、保存されるべきユーザーデータが情報記録面に記録されている状態又は記録されていない状態を意味する。

次に、上記記録パワーの設定方法を採用して製造される多層光記録媒体、及びこの記録パワーを用いて情報を記録する情報記録方法について説明する。

まず、図３（Ａ）には多層光記録媒体１の全体図が示されている。この多層光記録媒体１は外径が約１２０ｍｍ、厚みが約１．２ｍｍとなる円盤状の媒体である。図３（Ｂ）に拡大して示されるように、多層光記録媒体１は、基板１０と、Ｌ０情報記録面２０と、第１スペーサー層３０と、Ｌ１情報記録面２２と、第２スペーサー層３２と、Ｌ２情報記録面２４と、第３スペーサー層３４と、Ｌ３情報記録面２６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構成される。

第１〜第３スペーサー層３０、３２、３４、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〜Ｌ３情報記録面２０、２２、２４、２６、２８の全てに対して、情報の記録・再生が可能となっている。

Ｌ０情報記録面２０は、光入射面３８Ａから最も遠い情報記録面となる。Ｌ３情報記録面２６は、最も光入射面３８Ａに近接する情報記録面となる。Ｌ０情報記録面２０に対して情報の記録・再生を行う場合には、Ｌ１〜Ｌ３情報記録面２２、２４、２６を透過させてＬ０情報記録面２０にレーザー光Ｚを照射する。同様に、Ｌ１情報記録面２２に対して情報の記録・再生を行う場合には、Ｌ２、Ｌ３情報記録面２４、２６を透過させてＬ１情報記録面２２にレーザー光Ｚ２を照射する。Ｌ２情報記録面２４に対して情報の記録・再生を行う場合には、Ｌ３情報記録面２６を透過させてＬ２情報記録面２４にレーザー光を照射する。Ｌ３情報記録面２６に対して情報の記録・再生を行う場合には、他の情報記録面を介することなく、Ｌ３情報記録面２６にレーザー光Ｚを直接照射する。なお、本実施形態では、Ｌ０情報記録面２０をＳｉ／Ｃｕによって構成し、Ｌ１〜Ｌ３情報記録面２２、２４、２６をＴｉＯ２／Ｂｉ−Ｇｅ−Ｏ／ＴｉＯ２によって構成している。

この多層光記録媒体１では、Ｌ０〜Ｌ３情報記録面２０、２２、２４、２６の全ての記録容量が２５ＧＢに設定されており、全体で１００ＧＢの記録容量が確保されている。

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における情報記録面側の面には、用途に応じて、グルーブ、ランド、ピット列等が形成される。

第１〜第３スペーサー層３０、３２、３４は、Ｌ０〜Ｌ３情報記録面２０、２２、２４、２６の間に積層されており、各情報記録面２０、２２、２４、２６との間を離間させる機能を有する。各スペーサー層３０、３２、３４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ている。第１〜第３スペーサー層３０、３２、３４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。

又この多層光記録媒体１では、第１スペーサー層３０の厚みが１７μｍ、第２スペーサー層３２の厚みが２０μｍ、第３スペーサー層３４の厚みが１３μｍに設定されており、少なくとも１０μｍ以上になるように設定されている。また、このように複数のスペーサー層３０、３２、３４の厚みを互いに異ならせることで、再生信号の干渉が低減し、読み取り信号のノイズを低減させることができる。この厚みの差異は少なくとも２μｍ以上確保することが好ましい。なお、ハードコート層３８の厚みは２μｍ、カバー層３６の厚みは４８μｍに設定されている。このように、情報記録面２０、２２、２４、２６を多層にする場合、光入射面３８Ａから最も遠いＬ０情報記録面２０に対して十分な強度のレーザー光Ｚを到達させるために、他の情報記録面２２、２４、２６の光透過特性を高める必要がある。

従って、この多層光記録媒体１では、光入射面３８ＡからＬ３情報記録面２６までの距離は約５０μｍ、光入射面３８ＡからＬ２情報記録面２４までの距離は約６３μｍ、光入射面３８ＡからＬ１情報記録面２２までの距離は約８３μｍ、光入射面３８ＡからＬ０情報記録面２０までの距離は約１００μｍとなっている。Ｌ０情報記録面２０については、記録容量（２５ＧＢ）を含めてブルーレイ・ディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）の規格に整合していることになる。

これらのＬ０〜Ｌ３情報記録面２０、２２、２４、２６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、利用者による書き込みが可能ないわゆる記録型である。この記録型の場合、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、いずれであっても構わない。又、情報記録面２０、２２、２４、２６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。

なお、特に図示しないが、Ｌ０〜Ｌ３情報記録面２０、２２、２４、２６には、螺旋状のグルーブ及びランドが形成される。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面２０、２２、２４、２６に記録マークが形成される。なお、データ保持態様が追記型の場合は、この記録マークが不可逆的に形成され、消去することが出来ない。一方、データ保持態様が書き換え型の場合は、記録マークが可逆的に形成され、消去及び再形成可能となっている。記録マークはランド上に形成しても良く、グルーブとランドの双方に形成することも可能である。

更に、特に図示しないが、この多層光記録媒体１の最内周または最外周近傍には、ディスクインフォメーション領域が設けられている。このディスクインフォメーション領域には、多層光記録媒体１の記録パワー設定用の依拠情報が予め記録されている。なお、この依拠情報は、図２で示した記録パワーの設定方法によって決定されるものである。

次に、図４を参照して、本実施形態の情報記録方法を実現する情報記録装置１００について説明する。この情報記録装置１００は、記録・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を多層光記録媒体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、多層光記録媒体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、特に図示しないＣＰＵ（中央演算装置）との間で信号データのやり取りを行い、記録信号データ及び再生信号データに基づいて記録再生制御を行う信号処理装置１１６を備える。信号処理装置１１６は、多層光記録媒体１のディスクインフォメーション領域の情報を読み込んで、記録パワーを最適化するＯＰＣ処理部１１６Ａを備えている。

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レーザー光Ｚを発生させる。光学機構１０６は、特に図示しないハーフミラーや対物レンズを備え、レーザー光Ｚの焦点をＬ０〜Ｌ３情報記録面２０、２２、２４、２６に適宜合わせることが可能となっている。なお、ハーフミラーは、Ｌ０〜Ｌ３情報記録面２０、２２、２４、２６の反射光を取り出して光検出装置１０８に導くようにする。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信号として出力する。この信号は信号処理装置１１６に提供され、制御用データや再生信号データとして用いられ、その一部は特に図示しないＣＰＵに出力される。

信号処理装置１１６のＯＰＣ処理部１１６Ａは、レーザーコントローラ１０４と連動して、いわゆるＯＰＣ（Ｏｐｔｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理を行う。具体的には、多層光記録媒体１のディスクインフォメーション領域に記録されている記録パワー設定用の依拠情報を含む各種基本情報を読み取り、この基本情報に基づいて多層光記録媒体１に対してパワーテスト用の記録再生を行うことで、最適な記録パワーを設定する。

ＣＰＵから提供された信号データを多層光記録媒体１に記録する際には、信号データを受け取った信号処理装置１１６の指示に基づいて、レーザーコントローラ１０４がレーザー光源１０２を制御して、上記最適記録パワーに設定されたレーザー光Ｚを発生させる。このレーザー光Ｚは、光学機構１０６によって案内されて、Ｌ０〜Ｌ３情報記録面２０、２２、２４、２６のいずれかにレーザースポットとして照射される。このレーザースポットのエネルギーによってＬ０〜Ｌ３情報記録面２０、２２、２４、２６に記録マークが形成される。

一方、多層光記録媒体１に記録された情報を再生するには、レーザー光源１０２から再生レーザー光を発生させて、この再生レーザー光をＬ０〜Ｌ３情報記録面２０、２２、２４、２６に照射する。再生レーザー光はＬ０〜Ｌ３情報記録面２０、２２、２４、２６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に導かれ、信号処理装置１１６を経て再生信号となってＣＰＵに提供される。

以上、本実施形態の記録パワーの設定方法等によれば、Ｌ０情報記録面２０を評価対象として、このＬ０情報記録面２０よりも光入射面側に配置されるＬ１〜Ｌ３情報記録面２２、２４、２６の全てが低透過率状態（即ち記録状態）となる場合の記録パワーマージンと、同Ｌ１〜Ｌ３情報記録面２２、２４、２６の全てが高透過率状態（即ちブランク状態）となる場合の記録パワーマージンを評価して、双方を満たす記録パワー設定用の依拠情報を決定する。例えば、この依拠情報として、上記両記録パワーマージンの双方を満たす記録パワー範囲や、その中の特定の推奨記録パワー値、最適パワー値等が決定される。この結果、この依拠情報又はその近傍において記録パワーを設定すれば、記録対象となる情報記録面に記録マークを形成する際に、他の情報記録面の記録マークの存否の影響を回避できる。

特に本実施形態では、記録パワー設定用の依拠情報を決定するための評価対象となる情報記録面として、光入射面から最も離れたＬ０情報記録面２０を用いている。このＬ０情報記録面２０は、他のＬ１〜Ｌ３情報記録面２２、２４、２６の全てが高透過率状態（記録状態）となる場合と、低透過率状態（ブランク状態）となる場合の記録パワーマージンの乖離が最も大きいので、記録エラーが発生し易い。従って、このＬ０情報記録面２０に本実施形態の記録パワー設定方法を適用することで、記録パワーを適切に設定できることになる。なお、このＬ０情報記録面２０において求められた依拠情報を、他のＬ１〜Ｌ３情報記録面２２、２４、２６における記録パワー設定用の依拠情報として採用することも好ましい。

また、本実施形態では、多層光記録媒体１が３層以上、具体的には４層以上の情報記録面を備えているので、上述の低透過率状態（記録状態）と高透過率状態（ブランク状態）の記録パワーマージンの乖離が増大し易い。従って、この種の多層光記録媒体１に本実施形態の記録パワーの設定方法を適用することで、簡便かつ確実に、記録パワー設定用の依拠情報を決定することが可能となる。

更に本実施形態では、この多層光記録媒体１のディスクインフォメーション領域に上記依拠情報が予め記録されており、情報記録装置１００側では、この依拠情報を読みだしてＯＰＣ処理を行う。この結果、多層光記録媒体１の各情報記録面が記録状態かブランク状態かを問わず、安定して記録マークを形成可能な記録パワーを設定することができる。この結果、記録エラーを低減することが可能となる。

上記実施形態で示した多層光記録媒体１を作製し、まず、Ｌ１〜Ｌ３情報記録面２２、２４、２６の全てにランダムに記録マークを形成して「記録状態」とし、その後に、Ｌ０情報記録面２０に情報を記録して記録パワーマージンを測定した。また、Ｌ１〜Ｌ３情報記録面２２、２４、２６の全てを「ブランク状態」とし、その後に、Ｌ０情報記録面２０に情報を記録して記録パワーマージンを測定した。この結果を図５に示す。なお、この実施例では、記録パワーマージンを決定する評価基準値として、ジッタσが１１％以下を許容範囲として記録パワーマージンを明らかにした。

図５から明らかなように、Ｌ１〜Ｌ３情報記録面２２、２４、２６の全てが記録状態となる際のＬ０情報記録面２０の記録パワーマージンは９．０〜１１．５ｍＷとなった。また、Ｌ１〜Ｌ３情報記録面２２、２４、２６の全てがブランク状態となる際のＬ０情報記録面２０の記録パワーマージンは１０．８〜１３．６ｍＷとなった。従って、双方の記録パワーマージンを満たす１０．８〜１１．５ｍＷを記録パワー設定用の依拠情報にした。

なお、Ｌ１〜Ｌ３情報記録面２２、２４、２６の全てが記録状態となる場合のみを考えると、ジッタが最小となるＰｗｍ＝１０．３ｍＷが好ましい記録パワーと考えられる。一方、全てがブランク状態となる場合のみを考えると、ジッタが最小となるＰｗｂ＝１２．３ｍＷが好ましい記録パワーと考えられる。しかし、これらの記録パワーＰｗｍ、Ｐｗｂは、上記記録パワー設定用の依拠情報の範囲外である。従って、仮に記録パワーＰｗｍ＝１０．３ｍＷをこの多層光記録媒体１の最適記録パワーに設定した場合を考えると、Ｌ１〜Ｌ３情報記録面２２、２４、２６の全てがブランク状態となった際に、Ｌ０情報記録面２０の記録品質が許容レベル以下になってしまう。また、仮に記録パワーＰｗｂ＝１２．３ｍＷをこの多層光記録媒体１の最適記録パワーに設定した場合を考えると、Ｌ１〜Ｌ３情報記録面２２、２４、２６の全てが記録状態となった際に、Ｌ０情報記録面２０に対する記録品質が許容レベル以下になってしまう。

以上の検討から、本実施例では、記録状態とブランク状態の双方の要求を満たす上記記録パワー設定用の依拠情報を記録パワーの設定基準値として用いることができるので、Ｌ０〜Ｌ３情報記録面２０、２２、２４、２６のあらゆる記録状態の変化に対応できる最適記録パワーを確実に設定することが可能となる。

なお、本実施形態の情報記録装置では、光入射面から約１００μｍという極めて狭い範囲内に４層以上配置される場合を示したが、本発明はそれに限定されず、１００μｍよりも遠い位置に情報記録面を配置することも可能である。また、本実施形態では、多層光記録媒体の情報記録面が４層の場合に限って示したが、本発明はそれに限定されず、複数層、好ましくは３層以上であれば良い。また、本実施形態では、光入射面３８Ａから最も遠い情報記録面をＬ０情報記録面、２番目に遠い情報記録面をＬ１情報記録面、３番目に遠い情報記録面をＬ２情報記録面、４番目に遠い情報記録面をＬ３情報記録面と表現する場合を示したが、この表現は便宜上のものであり、本発明に何ら制約を与えるものではない。

更に、本実施形態の多層光記録媒体は、量産前に記録パワー設定用の依拠情報の決定を行い、この依拠情報をディスクインフォメーション領域に予め記録しておく場合を示したが、本発明はそれに限定されない。具体的には、情報記録面の低透過率状態と同程度の低透過率状態を生成する低透過率用テスト領域と、情報記録面の高透過率状態と同程度の高透過率状態を生成する光透過率用テスト領域を、情報記録面の内周側又は外周側に形成しておき、個々の多層光記録媒体において情報記録装置のＯＰＣ処理部が、図２で示した設定方法を実施して記録パワー設定用の依拠情報又は最適記録パワーを随時設定することも可能である。情報記録装置は、実際の記録を開始する前に、Ｌ１〜Ｌ３情報記録面の低透過率用テスト領域を透過させてＬ０情報記録面の試験記録領域に試験データを記録すると共に、Ｌ１〜Ｌ３情報記録面の高透過率用テスト領域を透過させてＬ０情報記録面の試験記録領域に試験データを記録し、これらの両試験データの再生信号の品質から、記録パワー設定用の依拠情報を決定し、この依拠情報に基づいて最適記録パワーを設定する。このようにすることで、多層光記録媒体の経時的な劣化、環境温度等を考慮して記録パワーを設定することが可能となる。なお、この最新の記録パワー設定用の依拠情報は、ディスクインフォメーション領域に追加記録しておくことも好ましい。

また、本実施形態では、Ｌ１〜Ｌ３情報記録面２２、２４、２６の全てが記録状態となる際のＬ０情報記録面２０の記録パワーマージンと、Ｌ１〜Ｌ３情報記録面２２、２４、２６の全てがブランク状態となる場合のＬ０情報記録面２０の記録パワーマージンを評価し、双方のパワー範囲を満たすパワー範囲を依拠情報として設定する場合に限って示したが、本発明はそれに限定されない。例えば、図６に示されるように、上記記録状態におけるジッタが最小となる記録パワーＰｗｍと、上記ブランク状態でジッタが最小となる記録パワーＰｗｂの記録パワー範囲（Ｐｗｍ〜Ｐｗｂ）を、依拠情報として決定することも可能である。既に述べたように、これらの数値範囲を決定する各記録パワーＰｗｍ、Ｐｗｂの近傍は、上記記録状態と上記ブランク状態の一方を記録品質を満たすが、他方の記録品質を満たさない値となる。しかし、例えばこの依拠情報を利用して、各記録パワーＰｗｍ、Ｐｗｂの中間の記録パワー（＝１／２×（Ｐｗｍ＋Ｐｗｂ））を最適記録パワーに設定すれば、双方の状態を満たす記録パワーを設定できる。従って、この依拠情報であっても、記録パワーの設定の基準値として十分に利用することが可能である。

以上のことから、上記記録状態とブランク状態の双方において基準ジッタを満たす全記録パワーマージンを評価しなくても、依拠情報を決定することが可能である。図７に示されるように、上記記録状態におけるジッタが最小となる記録パワーＰｗｍと、上記ブランク状態でジッタが最小となる記録パワーＰｗｂの記録パワー範囲（Ｐｗｍ〜Ｐｗｂ）を直接的に算出し、この記録パワーの範囲内を依拠情報として決定することも可能である。つまり、本発明は、記録状態と未記録状態の評価ステップにおいて、基準品質を満たす全ての記録パワーマージンを評価する場合に限られない。

図８に同様に示されるように、上記記録状態の評価ステップにおいて、基準ジッタを満たす最大記録パワーＰｓｍを直接的に評価し、ブランク状態の評価ステップにおいて、基準ジッタを満たす最少記録パワーＰｓｂを直接的に評価するようにしてもよい。これらの評価を利用して、記録パワー範囲Ｐｓｂ〜Ｐｓｍを依拠情報として決定することができる。

また、本実施形態の多層光記録媒体１は、レーザー光の照射によって記録マークが形成される記録層が予め製膜されている場合を示したが、本発明はそれに限定されない。例えば、光記録媒体の基材自体は所定の厚みを有する単層であり、この基材にレーザー光が照射されると、ビームスポットの焦点部分のみが状態変化をおこして記録マークが形成される、いわゆる体積型記録用の記録媒体を用いることも可能である。即ち、本発明における多層光記録媒体は、レーザー光が照射される記録面が予め多層形成されたものに限られず、平面領域に記録マークが随時形成され、この記録マークの集合としての情報記録面が事後的に多層構成される場合も含んでいる。

更に本実施形態では、記録パワーを設定する為の評価対象として、光入射面３８Ａから最も遠いＬ０情報記録面のみを用いたが、本発明はこれに限定されない。例えば、Ｌ１情報記録面やＬ２情報記録面を評価対象として用いることも可能であり、更に、各情報記録面に対して、同手法にて記録パワー設定用の依拠情報を独立して決定し、個別に記録パワーを設定することも可能である。

また、既に本実施形態でも説明したが、本発明は、情報記録面に記録マークが形成されると光透過率が低下する場合に限定されず、記録マークの形成によって光透過率が上昇する記録態様にも適用できる。要は、記録マークの存否に基づいて光透過率が変動する際に、その低透過率状態と光透過率状態の双方において記録パワーマージンを評価するものであればよい。

なお、本発明の情報記録装置は、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。

本発明によれば、複数の情報記録面を構成しうる多層光記録媒体に対しても、常に安定した記録品質を確保可能な記録パワーを設定することが可能となる。

本発明の実施形態における多層光記録媒体の反射率の概念を説明するための断面図 本発明の実施形態における多層光記録媒体の記録パワーの設定手順を示すフローチャート 本発明の実施形態で利用される多層光記録媒体を示す斜視図、及び拡大断面図 本発明の実施の形態に係る情報記録装置の構成を示すブロック図 本発明の実施例における記録パワーマージンの状態を示すグラフ 本発明の実施形態で依拠情報を決定する他の評価方法を示すグラフ 本発明の実施形態で依拠情報を決定する他の評価方法を示すグラフ 本発明の実施形態で依拠情報を決定する他の評価方法を示すグラフ

符号の説明

１ ・・・ 多層光記録媒体
１０ ・・・ 基板
２０ ・・・ Ｌ０情報記録面
２２ ・・・ Ｌ１情報記録面
２４ ・・・ Ｌ２情報記録面
２６ ・・・ Ｌ３情報記録面
３０ ・・・ 第１スペーサー層
３２ ・・・ 第２スペーサー層
３４ ・・・ 第３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 ・・・ 情報記録装置
１０２ ・・・ レーザー光源
１０４ ・・・ レーザーコントローラ
１０６ ・・・ 光学機構
１０８ ・・・ 光検出装置
１１２ ・・・ スピンドルモータ
１１４ ・・・ スピンドルドライバ
１１６ ・・・ 信号処理装置
１１６Ａ ・・・ ＯＰＣ処理部

Claims (6)

1. 複数の情報記録面を形成し得る多層光記録媒体の前記情報記録面に照射する記録光の記録パワーを設定する方法であって、
   評価対象となる前記情報記録面より光入射面側に配置される前記情報記録面の全てが記録マークの有無に基づく低透過率状態となる場合に、前記評価対象となる前記情報記録面に情報を記録し得る記録パワーを評価する低透過率状態評価ステップと、
   評価対象となる前記情報記録面より光入射面側に配置される前記情報記録面の全てが記録マークの有無に基づく高透過率状態となる場合に、前記評価対象となる前記情報記録面に情報を記録し得る記録パワーを評価する高透過率状態評価ステップと、
   前記低透過率状態評価ステップにおける前記記録パワーと前記高透過率状態評価ステップにおける前記記録パワーに基づいて、前記評価対象となる前記情報記録面に用いる記録パワーを設定する為の依拠情報を決定する依拠情報決定ステップと、
   を備え、
   前記低透過率状態評価ステップでは、前記評価対象となる前記情報記録面に照射する前記記録光の記録パワーマージンを評価すると共に、前記高透過率状態評価ステップでは、前記評価対象となる前記情報記録面に照射する前記記録光の記録パワーマージンを評価するようにし、
   依拠情報決定ステップでは、前記低透過率状態評価ステップにおける前記記録パワーマージンと前記高透過率状態評価ステップにおける前記記録パワーマージンの双方を満たす範囲内で、前記依拠情報を決定する
   ことを特徴とする記録光の記録パワー設定方法。
2. 前記依拠情報として、前記記録パワーの数値範囲、前記記録パワーの推奨値、又は前記記録パワーの最適値のいずれかを決定することを特徴とする請求項１記載の記録光の記録パワー設定方法。
3. 前記多層光記録媒体が３層以上の情報記録面を形成し得ることを特徴とする請求項１又は２記載の記録光の記録パワー設定方法。
4. 前記光入射面から最も離れた前記情報記録面を評価対象として前記依拠情報を決定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の記録光の記録パワー設定方法。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の前記依拠情報が、管理領域に予め記録されていることを特徴とする多層光記録媒体。
6. ３層以上の情報記録面を形成し得る多層光記録媒体の前記情報記録面に記録光を照射して、前記情報記録面に情報を記録する多層光記録媒体の情報記録方法であって、
   記録対象となる前記情報記録面より光入射面側の前記情報記録面の全てが記録マークの有無に基づく低透過率状態の場合に前記記録対象となる前記情報記録面に情報を記録し得る記録パワーマージンと、前記記録対象となる前記情報記録面より光入射面側の前記情報記録面の全てが記録マークの有無に基づく高透過率状態の場合に前記記録対象となる前記情報記録面に情報を記録し得る記録パワーマージンの双方を満たす範囲内で設定される最適記録パワーを用いて、前記記録対象となる前記情報記録面に記録光を照射して情報を記録することを特徴とする多層光記録媒体の情報記録方法。

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