CN1783239B - 多层光记录介质以及光记录系统的评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可以正确测定层间串扰的影响的多层光记录介质以及使用该介质的记录系统的评估方法，该记录系统的评估方法是，在前述多层光记录介质(12)上预先设置在同一地址下的各记录层(50A、50B、50C)的反射率不同的信号强度测定用区域(52)，测定再现该信号强度测定用区域(52)时的信号强度变化，并作为前述信号强度变化信息，根据该信号强度变化信息不经过各记录层(50A～50C)的其他记录层的状态下的反射率信息，计算出表示记录系统的相干性的相干性参数(m)。

Description

多层光记录介质以及光记录系统的评估方法

技术领域

本发明涉及一种多层光记录介质以及包含有该多层光记录介质的记录系统的评估方法。

背景技术

作为用于记录数字数据的光记录介质，广泛被利用的有CD(光盘)、DVD(数字通用光盘)、BD(蓝光光盘)等。为了提高这样的光记录介质的记录容量，提出了具有层叠多层记录层的结构的多层光记录介质。

作为该多层结构，两层结构已被实现了实用化，而且，如西内健一等著的激光研究(レ一ザ一研究)Vol.32 No.1p33～37(2004)中所记载的那样，4～8层结构也在被研究中，任何的情况都是成为在各记录层之间设置光透射性间隔层(后述中简称为间隔层)而层叠起来的结构。

在这种光记录介质中，会产生这样的问题：在再现某个记录层的信息时，无法避免地产生来自其他记录层的反射光(层间串扰)，若因某种原因该反射光量或记录层间的距离发生变化，则该种变化(以下称串扰变化)作为噪声而重叠在再现信号上。

为了减少这种层间串扰的影响，例如JP特开2004-213720所记载的那样，已提出了在每个记录层间使记录层间距离不同的多层光记录介质。还有，虽不是周知技术，但已提出了通过使受光元件的受光面大小或形状最优化、使再现信号经过高频滤波器，从而减少串扰变化引起的噪声的再现方法。

多层光记录介质的层间串扰的影响有很多种，但致使产生信号强度变化是重要的问题点。

通常光记录介质是将聚光到记录层上的激光的反射率变化作为信号而进行检出的，但即使是在未记录的状态下，反射率、即信号强度也存在无可避免的变化(信号强度变化)。这种现象是由设置在光记录介质上的沟槽或坑点的形状误差、形成记录层的薄膜厚度的变化、或者表面或界面上的凹凸所引起的。

通过本发明者等的研究，已经知道了以下情况(非公知)：在多层光记录介质中，前述那样的信号强度变化很明显，并不仅是记录层数的增大，在受光元件上与信号光形成几乎同一焦点的串扰光的特定成分(以下称共焦点串扰光)也使信号强度变化大幅度增大。

因此，考虑到这样的信号强度变化的多层光记录介质的评估方法也成为必要。

这里，作为现有的光记录介质的评估方法，是从光记录介质的内周到外周测定信号强度变化，按每周以所谓调制度的指标进行定量。

也就是说，再现光记录介质上一定的区域时，测定信号强度的最大值以及最小值，计算出(调制度)＝(最大值-最小值)/(最大值)的值，若该调制度例如为15％以下，则能够进行良好的记录再现。

但是，在多层光记录介质、特别是具有3层以上的记录层的多层光记录介质再现时，信号光和共焦点串扰光在时间上与空间上均有高的相干性，因此显示出高的相干性。因此，两者的光程差只发生波长程度的增减，就发生起因于干涉的受光量的增减。该光程差，通过使记录层间的间隔层厚度均匀一致，而可以抑制增减，但是，使间隔层的厚度均匀到再现用激光波长(折射率为1.56时为250～420nm)以下的精度，在目前不可能做到。

这种不可避免的信号强度变化的调制度，由式(1)给出。

【式1】

$\mathrm{Mod}=\frac{4\sqrt{\mathrm{\α}}}{1+\mathrm{\α}+2\sqrt{\mathrm{\α}}}...\left(1\right)$

此式中，α为串扰光相对于信号光的受光强度比，而且上述调制度为通过理想干涉而产生时的调制度。

该受光强度比α是串扰光/信号光的光量比，各个光量通过光学系统与多层光记录介质的设计而确定，通过实测或光学模拟而计算出。对于该受光强度比α，进一步进行详细说明。

在多层光记录介质的再现过程中，在应再现的记录层(再现层)上以再现用光线聚光的方式进行照射。此时，只在再现层被反射而再次射出到多层光记录介质外部的光线叫做信号光，而在再现层以外的记录层被反射的光线以及经过3次以上多次反射的光线统称为串扰光。光学系统被设计成前述信号光经过物镜以后再次聚光到受光元件上，这相当于被设计成再现层和受光元件分别与物镜的物体面和像面一致。受光元件的受光面积被设计成等于或大于信号光的回程上衍射极限束面积，因此，照射到受光元件上的信号光的大部分在受光面上被检测出。另外的串扰光经过各式各样的光路而照射到受光元件上，因此在受光面上检测出被照射到受光元件上的串扰光中对应于各个光路的光量(在受光面上的散焦量越大，被检测出的光量越少)。因此，着眼于在受光面上被检测出来的光量最多的串扰光上，将在该受光面上被检测出的光量相对于信号光的受光强度比设为α。

即使假设前述受光强度比α为1％，根据式(1)，调制度Mod也达到33％。实际上，由于在光学系统或光记录介质内发生的像差等的影响而信号强度变化会降低，故调制度会有由式(1)给出的值的20～50％程度。

如上所述，减少层间串扰的方法虽然曾经在专利文献中被提出，但并没有提出过正确测定层间串扰的影响的方法。

因此，没有提出过多层光记录介质的评估方法、或包括该多层光记录介质的记录系统中用于使其不易产生信号强度变化的系统的性能评估方法。

本发明是鉴于以上问题点而提出的，其目的是提供一种能够精度良好地测定信号强度变化的多层光记录介质以及包括这种多层光记录介质的记录系统的、基于信号强度变化测定的性能评估方法。

本发明人经过专心研究，发明了在多层光记录介质中测定信号强度变化，并能够检测出相干性参数的方法。

即，通过如下所述的发明可以实现上述目的。

第一技术方案提供一种多层光记录介质，由将光透射性间隔层设置于其间的至少3层记录层层叠在一起而构成，其特征在于：

具有信号强度测定用区域，该信号强度测定用区域由多个区域构成，在同一区域内的各记录层的、因改变沟槽的形状而改变的反射状态相同或不同而分为多个等级，并且，该信号强度测定用区域在记录区域内被设定为环状，

在该信号强度测定用区域中，在每个不同的区域，记录层与反射状态的组合被设定成各不相同。

第二技术方案，如第一技术方案所述的多层光记录介质，其特征在于：当设定前述记录层的数量为N、前述记录层的反射状态的等级数为M时，前述信号强度测定用区域包含MN个区域。

第三技术方案，如第一技术方案所述的多层光记录介质，其特征在于：在前述信号强度测定用区域中的前述记录层中，沟槽以外的部分呈平坦地形成，前述信号强度测定用区域的同一区域中的各记录层的反射状态，在记录层的沟槽的深度、宽度、间距中至少深度不同。

第四技术方案，如第二技术方案所述的多层光记录介质，其特征在于：在前述信号强度测定用区域中的前述记录层中，沟槽以外的部分呈平坦地形成，前述信号强度测定用区域的同一区域中的各记录层的反射状态，在记录层的沟槽的深度、宽度、间距中至少深度不同。

第五技术方案，如第一～第四技术方案中任一项所述的多层光记录介质，其特征在于：在除了与光入射侧最近的记录层之外的多个记录层中的至少一个记录层具有反射率测定用区域，该反射率测定用区域具有能够使光束不透射其他记录层而只经过光透射性间隔层进行照射以及其反射光射出的部分，

在该反射率测定用区域中，相临于内孔的记录层的内周端的位置依次错开而形成，使得越接近光入射面的记录层的内周端则越远离内孔而靠近外侧，

对于各记录层的内周端的位置的差W，在把记录之间的距离设为T、再现光学系统的物镜的数值孔径设为NA、保护层以及前述隔层的折射率设为n时，满足W＞T·tan{sin^-1(NA/n)}。

第六技术方案，如第一～第四技术方案中任一项所述的多层光记录介质，其特征在于：在除了与光入射侧最近的记录层之外的多个记录层中的至少一个记录层具有反射率测定用区域，该反射率测定用区域具有能够使光束不透射其他记录层而只经过光透射性间隔层进行照射以及其反射光射出的部分，

在该反射率测定用区域中，记录层的外周端的位置依次错开而形成，使得越接近于光入射面的记录层的外周端则越靠近内侧。

第七技术方案，如第五技术方案所述的多层光记录介质，其特征在于：在前述反射率测定用区域中，记录层的外周端的位置依次错开而形成，使得越接近于光入射面的记录层的外周端则越靠近内侧。

第八技术方案，如第五技术方案所述的多层光记录介质，其特征在于：前述反射率测定用区域中的前述记录层呈平坦地形成。

第九技术方案，如第六技术方案所述的多层光记录介质，其特征在于：前述反射率测定用区域中的前述记录层呈平坦地形成。

第十技术方案提供一种记录系统的评估方法，该记录系统使用多层光记录介质，该多层光记录介质由将光透射性间隔层设置于其间的至少3层记录层层叠在一起而成，并且预先设有信号强度测定用区域，

前述至少3层记录层中的各记录层，越接近光入射面的记录层的内周端则越远离内孔而靠近外侧，或者越接近于光入射面的记录层的外周端则越靠近内侧，

前述信号强度测定用区域由多个区域构成，同一区域内的各记录层的反射状态相同或不同而分为多个等级，

前述评估方法的特征在于：

根据各记录层中的、不经过其他记录层的状态下的反射率信息与在各记录层中测定了再现前述信号强度测定用区域时的信号强度变化的信号强度变化信息，对于记录层和因改变沟槽的形状而改变的反射状态之间全部的组合，计算出各记录层的0次衍射效率，根据该0次衍射效率和记录层之间的距离，估算串扰光相对于信号光的受光强度比，

根据该受光强度比和每个前述区域的前述信号强度变化的测定值的最大值以及最小值，来进行如下计算：设定前述受光强度比为α、前述最大值为I_MAX、前述最小值为I_MIN，确定m的值，使得前述信号强度变化的调制度

的值与实际测定的前述信号强度变化信息相同，并将该m作为用于表示以理想干涉状态为基准的相干性的参数，

所述理想干涉状态是指，向前述多层光记录介质照射再现用光束时的前述信号光与前述串扰光，在受光元件的受光面上成为相同的强度分布以及相同的波面形状的状态。

本发明的多层光记录介质中，能够高精度且普遍地测定信号强度变化。而且，包括该多层光记录介质的记录系统的性能评估，通过使用上述多层光记录介质测定信号强度变化而成为可能。

图1是表示本发明实施形式的例子中的记录系统的框图。

图2是表示本发明实施形式的例子中的多层光记录介质的立体图。

图3是示意性放大表示沿着图2的III-III线的截面的截面图。

图4是示意性表示在该多层光记录介质的信号强度测定用区域中的记录层与反射状态的关系的截面图。

图5是示意性表示在该多层光记录介质的信号强度测定用区域的宽度与偏心量以及光点直径间的关系的截面图。

图6是示意性表示串扰光与信号光的关系的截面图。

图7是示意性地将共焦点串扰光和信号光的关系表示在(A)中、将改变间隔层厚度时的串扰光与信号光的关系表示在(B)中的截面图。

图8是表示利用本发明实施形式的例子中的记录系统计算出相干性参数m的过程的流程图。

图9是表示相干性参数m与信号强度变化的调制度的关系的曲线图。

图10是表示当给出信号强度变化的调制度时相干性参数m与受光强度

下面参考附图，对本发明实施形式的例子中的多层光记录介质以及使用该多层光记录介质的记录系统进行详细说明。

如图1所示，记录系统10包括：多层光记录介质12；对该多层光记录介质12进行信息的存储或再现的光读写头(以下称为OPU)14；经过该OPU14进行信号的输入输出或相干性地测定用的信号处理电路16；对应于来自该信号处理电路16的信号旋转驱动前述多层光记录介质12用的驱动系统18。

前述光读写头14装载着作为光源的半导体激光以及激光驱动器(均省略图示)，半导体激光的发光功率以及定时是由接受来自信号处理电路16的信号的激光驱动器来控制的。

驱动前述多层光记录介质12的驱动系统18，具有通过主轴20A旋转驱动多层光记录介质12的主轴电机20、根据来自前述信号处理电路16的信号而驱动该主轴电机20的伺服驱动器22。

在前述OPU内部设置有光学系统以及受光元件(均省略图示)。

前述信号处理电路16中具有从前述OPU14的受光元件分别接受读取信道信号、摆动/预制凹坑信号(WP信号：ウオブル·プリピツト信号)、伺服信道信号的读取信道24、WP信号生成部26、伺服信道28。

前述读取信道24主要是生成数据信号用的信道，其检出信号通过频率滤波器(省略图示)等，经由数据解码器30经译码以及出错修正的处理而作为数据信号被输出。

另外，由前述WP信号生成部26生成的WP信号，是再现预先形成在多层光记录介质上的摆动(ウオブル)或预制凹坑(プリピツト)的信号，所以表示信道时钟或地址信息，通过WP解码器32而输出。

前述伺服信道28用来检测出聚焦或追踪的出错信号，其检出信号经过伺服电路34而分别输出到写入策略电路(ライトステラテジ回路)36以及前述伺服驱动器22上。即，在伺服电路34中进行反馈控制。

前述写入策略电路36以及数据编码器38，是将数据记录在多层光记录介质12时需要的区域，在数据编码器38中将从主计算机40送来的记录数据编码，在参考信道时钟和地址信息的同时，通过前述写入策略电路36控制光读取头14上的激光的发光定时，并进行记录。

包含这些电路等的信号处理电路16，通过经由共通的接口42与前述主计算机40、存储器44、控制器46进行信号的交换，而实现各种功能。

另外，前述信号处理电路16中设有计算相干性参数m(以后说明)用的信号变化处理电路48。

下面针对前述多层光记录介质12的构成进行详细说明。

如图2及图3所示，前述多层光记录介质12，具有在基板12B上层叠了3层的记录层，即L3层50C、L2层50B、L1层50A，而且在层之间分别夹着第一间隔层51A及第二间隔层51B，并设有保护层12A的结构。

前述多层光记录介质12上，分别设有信号强度测定用区域52以及反射率测定用区域54。

前述信号强度测定用区域52是在记录区域内被设置成环状的区域，而在圆周方向上被分切成53-01-53-27的27个区域。如表1中所示，这些区域53-01～53-27，在使记录层的反射状态的等级数目为M时，与记录层数N＝3相同数值的M＝3等级的反射状态和L1层50A～L3层50C的组合，在所有的区域上各不相同，即以M^N＝3³＝27这样的组合，反射状态各不相同。

【表1】

前述反射状态，如图4所示，例如记录层的沟槽的间隔P及宽度W_t相同时，使沟槽深度满足A＜B＜C，从而使再现时的光束的0次衍射效率满足a＞b＞c的关系。

前述信号强度测定用区域52，设置在前述多层光记录介质12的任何一个位置上均可，如图2所示，不在一个区域上，而是横跨多个区域设置也可以。但如图5所示，将构成多层光记录介质12的L1层50A、L2层50B、L3层50C之间的最大偏心量设为S，再现时最大束点直径设为d(再现L3层时在L1层上的点径)时，优选单一的信号强度测定用区域在多层光记录介质12的半径方向上具有d+2S以上的宽度。

在前述反射率测定用区域54，如图3所示，相临于多层光记录介质12的内孔13的L1层50A、L2层50B、L3层50C的内周端的53A、53B、53C的位置依次错开宽度W而形成，使得在与光入射面(保护层12A侧)近的L1层50A从内孔13起而成为最外侧。

前述L1层50A～L3层50C的内孔13的内周端53A～53C位置的差W，在把L1层、L2层、L3层之间的距离设为T，OPU14上的再现光学系统的物镜的数值孔径设为NA，保护层12以及第1及第2间隔层51A、51B的折射率设为n时，必须要满足W＞T·tan{sin^-1(NA/n)}。如上所述的L1层～L3层的内周端53A～53C的差(宽度)W，如下这样形成。

在多层光记录介质12的基板12B中，在其成形时，或在由放射线硬化树脂构成的间隔层51A、51B中，在其固化时，分别通过按压附上压模而转印形成在压模上的沟槽(凹坑)。另一方面，L1层～L3层50A、50B、50C是通过磁控溅射方式等形成，但此时，由于内孔13周围以及外周部被光盘固定用夹具覆盖，故没有形成膜。所以，通过使用按每个记录层而不同的夹具，可以容易地形成如图3所示的、内周侧端部位置各不相同的记录层。在多层光记录介质12的外周侧形成反射率测定区域的情况也相同。

通过再现这样完成的多层光记录介质12的前述L1层50A、L2层50B、L3层50C的内孔13侧端部的宽度为W的区域，可以正确测定这些L1层50A～L3层50C的反射率。为了进行更加正确的反射率测定，更加优选在这些L1层50A～L3层50C的内孔13附近(或外周附近)的宽度W的范围内成为没有沟槽以及凹坑的平坦的结构。

下面针对通过上述记录系统10取得多层光记录介质12的再现时的信号强度变化信息，从而计算出成为多层光记录介质12以及包括该多层光记录介质12的记录系统10的评估标准的相干性参数m的过程进行说明。

首先，参考图6及图7，说明本发明中造成被测定的信号强度变化的串扰光与信号光的关系。在这些图中，附图标记14A表示前述OPU14上的受光元件，15表示受光元件14A的受光面，14B表示设置在OPU14的光学系统中的物镜。

在图6中，用实线表示在应再现的记录层以外的记录层一次反射的串扰光C的光路，用虚线表示从光源(省略图示)通过物镜14B而入射到多层光记录介质12的再现用光R。

前述再现用光R在L3层50C为了聚光而被入射，因此，再现用光中被L2层50B反射的部分，反射后被聚光到L1层50A附近，然后成为发散光而射出到多层光记录介质12的外部。一般凹透镜具有离透镜越近的物体成像在离透镜越远的位置上的特性，故在受光元件14A侧，前述串扰光C的焦点位于信号光S的焦点的后方。即，串扰光C在受光元件14A上扩散分布，其结果是，在受光元件14A上被检测出的光量比信号光少。

图7(A)表示在L3层50C为了聚光而入射的再现用光R(虚线)以及串扰光C(实线)，但串扰光C被L2层50B、L1层50A、L2层50B依次反射的结果是，通过与入射时的再现用光完全相同的光路而聚光到受光元件14A上。将这种在几何学上无法与信号光区分开的串扰光定义为“共焦点串扰光”。

图7(B)表示通过使间隔层51B的厚度从图7(A)的状态只增大Δ而串扰光的光路发生变化的状况。当L1层50A与L2层50B之间的间隔层变厚时，在图7(A)示出的共焦点串扰光在“共焦点”变没了，而聚光到在受光元件14A侧与信号光不同的位置上。

在受光元件14A上检测出的信号光以及串扰光强度，分别设为I_s以及I_c。而且，假设作为理想的干涉状态，信号光与串扰光在受光面15上具有一样的强度、相同的波面。此时若将信号光与串扰光的多个振幅分布设为As(r，t)、Ac(r，t)，则可以根据下面的式(2)及式(3)表示。在此，r表示在受光面上的位置，t表示时刻。

【式2】

A_S(r，t)＝A_S0exp{i(ωt-k·r)}    …(2)

【式3】

A_C(r，t)＝A_C0exp{i(ωt-k·r+φ)}    …(3)

在此， $A_{S_0}=\sqrt{\mathrm{}}{I}_S/\sqrt{\mathrm{}}A,$ $A_{C_0}=\sqrt{\mathrm{}}{I}_C/\sqrt{\mathrm{}}A,$ 而ω＝2πC/λ表示再现用光的角振动频率、k表示再现用光的波矢量。还有，φ＝2πΔL/λ(ΔL为信号光与串扰光的光程差)为因光程差而产生的相位差。所以，通过信号光与串扰光的光程差进行半个波长程度的增减，产生干涉造成的光量的增减。实际上在光学元件上检测出的光量，由式(4)表示。

【式4】

$I_{\mathrm{TOTAL}}=\frac{1}{T}{\∫}_0^T\mathrm{dt}\underset{A}{\∫}\mathrm{dr}|A_S(r,t)+A_C(r,t){|}^2=I_S+I_C+2m\sqrt{I_S{I}_C}\cos \mathrm{\φ}\·\·\·\left(4\right)$

在式(4)中，A表示受光面15上的面积分，另外在此导入了相干性参数m。在理想的干涉状态下m＝1，但实际上的光学系统由于光谱线宽、像差、强度分布等的原因造成相干性下降，故变为0＜m＜1。

如图7(B)所示，若保护层12A的厚度设为Tc、多层光记录介质12的表面与物镜14B之间的距离设为Wd、物镜的厚度设为T₀、物镜14B与受光元件14A之间的距离设为D、保护层12A及第1、第2间隔层51A、51B的折射率设为n、物镜的折射率设为n₀，则信号光与串扰光从入射到多层光记录介质12起直到受光元件14A为止的总光程分别由下面的式(5)及式(6)表示。

【式5】

L_S＝2n(T_C+2s+Δ)+Wd+n₀T₀+D    …(5)

【式6】

L_C＝2n{T_C+2(s+Δ)}+Wd+n₀T₀+D    …(6)

因此，信号光与串扰光的光程差，可由下面的式(7)算出。

【式7】

ΔL≡|L_S-L_C|＝2nΔ    …(7)

在此，若设n＝1.56、λ＝400nm，则当Δ≥128nm时，I_TOTAL值的最大值以及最小值分别由下面的式(8)以及式(9)表示。根据上述最大以及最小值，通过下面的式(10)可以预算出信号强度变化的调制度。

【式8】

$I_{\mathrm{MAX}}=I_S+I_C+2m\sqrt{I_S{I}_C}\cos \mathrm{\φ}\·\·\·\left(8\right)$

【式9】

$I_{\mathrm{MIN}}=I_S+I_C-2m\sqrt{I_S{I}_C}\cos \mathrm{\φ}\·\·\·\left(9\right)$

【式10】

$\mathrm{Mod}=\frac{I_{\mathrm{MAX}}-I_{\mathrm{MIN}}}{I_{\mathrm{MAX}}}=\frac{4m\sqrt{\mathrm{\α}}}{1+\mathrm{\α}+2m\sqrt{\mathrm{\α}}}\·\·\·\left(10\right)$

在此，α≡I_C/I_S为串扰光相对于信号光的强度比。若n＝1，则只有1％强度比的串扰光(α＝0.01)会诱发调制度Mod为33％的信号强度变化，而妨碍良好的信号再现。

上述内容为了便于说明，而假设了单一串扰光而假定了理想的干涉状态，但是，在实际的使用了多层光记录介质的记录系统中，存在多个串扰光，或者，由于如上所述的光谱线宽、像差、强度分布等的原因而相干性下降。

因此，通过实测实际再现多层光记录介质12时的信号强度变化，将信号光以及串扰光的受光强度比α与信号强度变化的调制度Mod代入到前述式子(10)，而计算出多层光记录介质12以及包括它的记录系统中固有的相干性参数m的值。

从式(10)计算出m时，只以在多层光记录介质12的结构上占主导地位的一个串扰光为前提也可以，但占主导地位的串扰光线有2个时，将这些相对于信号光的受光强度比设为α和β，与前述式(5)～式(10)的导出过程相同，而使用式(11)。

【式11】

$\mathrm{Mod}=\frac{m(g_{\mathrm{MAX}}-g_{\mathrm{MIN}})}{1+\mathrm{\α}+\mathrm{\β}+m{g}_{\mathrm{MAX}}}\·\·\·\left(11\right)$

在此，将2个串扰光与信号光的相位差设为φ₁、φ₂，并通过作为表示由于干涉而发生的信号强度的对比度的函数的下面的式(12)定义。

【式12】

$g({\mathrm{\φ}}_1,{\mathrm{\φ}}_2)=2m\{\sqrt{\mathrm{\α}}\cos {\mathrm{\φ}}_1+\sqrt{\mathrm{\β}}\cos {\mathrm{\φ}}_2+\sqrt{\mathrm{\α\β}}\cos ({\mathrm{\φ}}_1-{\mathrm{\φ}}_2)\}\·\·\·\left(12\right)$

而且，将前述φ₁、φ₂可以取任意值时的g的最大以及最小值设为g_MAX及g_MIN。占主导地位的串扰光有3个以上时，也可以按照完全相同的计算，计算出信号强度变化的调制度Mod。这样做要考虑进去的串扰光的数目根据所需的评估精度靠经验确定即可，或从开始起将由于串扰光存在多个而引起的相干性的降低量包含在m中而进行评估也可以。

参考如图8所示的流程图说明利用如上所述的各式求得相干性参数m的过程。

在步骤101中，将在多层光记录介质12的反射率测定用区域54中的各记录层(L1层50A～L3层50C)的不经过其他记录层的状态下的反射率信息保存在前述存储器44中。在前述反射率测定区域54中的不经过其他记录层的状态下的反射率，可以预先测定并保存在存储器中，或者也可以每次实际测定。

其次，进入步骤102，将在多层光记录介质12的前述信号强度测定用区域52的每个区域53-01～53-27中的各记录层的反射状态的组合信息保存到存储器44中。如表1所示，该组合信息预先设定。

其次，进入步骤103，根据保存到前述存储器44中的反射率信息与反射状态的组合信息，针对记录层与反射状态的所有的组合(按照M^N＝27)，计算出0次衍射效率。

该0次衍射效率的值，复杂地依赖于沟槽或凹坑的形状参数，无法以数学算式表现，但预先规定沟槽(凹坑)的形状，而实测与其对应的衍射效率或通过光学模拟而计算出。

其次，进入步骤104，根据各记录层的0次衍射效率与记录层之间的距离，预算出串扰光相对于信号光的受光强度比α，并将其保存到存储器44中。

进入步骤105，再现前述多层光记录介质12的信号强度测定用区域52，而测定每个区域53-01～53-27的信号强度变化。此时，由伺服驱动器22控制激光的聚光位置，在分别聚光到L1层～L3层的状态下测定信号强度变化。

然后，进入步骤106，根据前述每个区域53-01～53-27的测定值的最大及最小值、即I_MAX与I_MIN，利用前述式(10)计算出调制度Mod。在步骤107，将前述调制度Mod保存到存储器44中。

在其次的步骤108，从存储器44读出所记录的受光强度比α、调制度Mod，针对前述每一个区域53-01～53-27，根据式(10)计算出相干性参数m。

在步骤109中，根据前述计算出的相干性参数m，进行多层光记录介质12以及包含它的记录系统10的评估。

实际上，调整多层光记录介质12或包含该多层光记录介质12的记录系统10，以使所计算出的相干性参数m尽量小。

而且，上述多层光记录介质12虽具有3层的记录层，但本发明并不限于此，也可以是4层以上。此时，信号强度测定用区域52的区域数目，若记录层的层数设为N，则M＝N、即N^N最为理想。但是，根据测定精度或成本的要求，适当减少组合数目也可以。

表1表示存储在前述存储器44中的信号强度变化信息等。如前所述，信号强度测定用区域52中的各记录层的反射状态A～C的所有组合被分配到区域53-01～53-27中，并分别给出了对应于各个区域的0次衍射效率D1～D3、串扰光相对于信号光的受光强度比α1～α3(β1～β3)、信号强度变化的调制度Mod1～Mod3。

另外，虽在表1中是以符号形式标出，但实际上实测或计算出来的数值被存储在存储器44中。受光强度比α_i、β_i及调制度Mod_i(i＝1～3)中的下标i，分别表示再现Li层(聚光于Li层)时的数值。即，再现L1层的区域53-25时，所预测的串扰光的受光强度比为α₁₂₅(以及β₁₂₅)，其结果是产生的信号强度变化的调制度为Mod₁₂₅。

将α₁₂₅以及Mod₁₂₅代入到式(10)的α及Mod中而得到的m的值，就是L1层的区域53-25的相干性参数。

再现L1～L3层时分别具有前述27个的组合，因此总共具有27×3＝81个(α、Mod)组合。根据算术平均或最小二乘法，从这些数据计算出最能体现系统整体性能的m的值。

在本实施形式的例子中，假设L1层～L3层具有A～C 3种方式的反射状态，而且其所有的组合会表现在测定区域中，采用81个很多数目的组合的目的是为了以必要的精度得到系统整体的m的值。

而且，测定时的信号光与串扰光的关系如前所述，测定时由伺服驱动器22控制激光的聚光位置，并在分别聚光到L1层～L3层的状态下测定信号强度变化。

也就是说，根据聚光到哪一个记录层上，不只是信号光，有多个串扰光的其光路也变化。例如，再现L3层时，从保护层12A侧入射到多层光记录介质12并只被L3层反射的光线为信号光，除此之外的得到多个光路的光线统称为串扰光。

若考虑多重反射，则实际上存在无数个串扰光，但已被确认对串扰光强度有贡献的基本上是按L2层、L1层、L2层的顺序经历了合计3次的反射的成分(共焦点串扰光)。

因此，在本发明的信号强度变化的测定中，从0次衍射光求出串扰光的受光强度比α时，只考虑共焦点串扰光，如同式(2)～(10)那样进行定式化也可以。或者，在反射次数上设定上限，例如只考虑经历了1次或3次的反射的串扰光而进行定式化也可以。

图9表示当给出前述相干性参数m时，受光强度比α与信号强度变化Mod的关系、即式(10)的关系。从图9可知，相干性越高、或受光强度比α越大，则信号强度的变化越增大。

到目前为止，再现多层光记录介质时，为了抑制串扰光的检出时光量本身、即受光强度比α的值而将光学系统或记录介质的设计最优化，但记录层数增多时，通过多重反射而产生的串扰光的数目急剧增大，因而抑制α变得很困难。

从图9可知，通过降低记录系统整体的相干性也可以抑制信号强度变化，而且在记录层层数多而α值大的情况下特别有效。因此，在多层光记录上，将相干性参数m作为显示系统性能的指标而采用，这是一种非常有效的评估手段。

本发明的评估方法中，能够使在所要求的测定精度下对应于可实施的测定成本而考虑的串扰光的制约变化。与图9同样，图10是使式(10)曲线化的图表，表示给出信号强度变化的调制度Mod时，相干性参数m与受光强度比α的关系。根据试验以及计算，使受光强度比α小于1％，事实上很难做到，而所允许的信号强度变化为10％、15％、20％以及30％时，系统整体所要求的相干性参数m的上限值分别为0.26、0.40、0.56、以及0.90。

Claims (10)

1.一种多层光记录介质，由将光透射性间隔层设置于其间的至少3层记录层层叠在一起而构成，其特征在于：

具有信号强度测定用区域，该信号强度测定用区域由多个区域构成，在同一区域内的各记录层的、因改变沟槽的形状而改变的反射状态相同或不同而分为多个等级，并且，该信号强度测定用区域在记录区域内被设定为环状，

在该信号强度测定用区域中，在每个不同的区域，记录层与反射状态的组合被设定成各不相同。

2.如权利要求1所述的多层光记录介质，其特征在于：当设定前述记录层的数量为N、前述记录层的反射状态的等级数为M时，前述信号强度测定用区域包含M^N个区域。

3.如权利要求1所述的多层光记录介质，其特征在于：在前述信号强度测定用区域中的前述记录层中，沟槽以外的部分呈平坦地形成，前述信号强度测定用区域的同一区域中的各记录层的反射状态，在记录层的沟槽的深度、宽度、间距中至少深度不同。

4.如权利要求2所述的多层光记录介质，其特征在于：在前述信号强度测定用区域中的前述记录层中，沟槽以外的部分呈平坦地形成，前述信号强度测定用区域的同一区域中的各记录层的反射状态，在记录层的沟槽的深度、宽度、间距中至少深度不同。

5.如权利要求1～4中任一项所述的多层光记录介质，其特征在于：在除了与光入射侧最近的记录层之外的多个记录层中的至少一个记录层具有反射率测定用区域，该反射率测定用区域具有能够使光束不透射其他记录层而只经过光透射性间隔层进行照射以及其反射光射出的部分，

在该反射率测定用区域中，相临于内孔的记录层的内周端的位置依次错开而形成，使得越接近光入射面的记录层的内周端则越远离内孔而靠近外侧，

对于各记录层的内周端的位置的差W，在把记录之间的距离设为T、再现光学系统的物镜的数值孔径设为NA、保护层以及前述隔层的折射率设为n时，满足W＞T·tan{sin^-1(NA/n)}。

6.如权利要求1～4中任一项所述的多层光记录介质，其特征在于：在除了与光入射侧最近的记录层之外的多个记录层中的至少一个记录层具有反射率测定用区域，该反射率测定用区域具有能够使光束不透射其他记录层而只经过光透射性间隔层进行照射以及其反射光射出的部分，

在该反射率测定用区域中，记录层的外周端的位置依次错开而形成，使得越接近于光入射面的记录层的外周端则越靠近内侧。

7.如权利要求5所述的多层光记录介质，其特征在于：在前述反射率测定用区域中，记录层的外周端的位置依次错开而形成，使得越接近于光入射面的记录层的外周端则越靠近内侧。

8.如权利要求5所述的多层光记录介质，其特征在于：前述反射率测定用区域中的前述记录层呈平坦地形成。

9.如权利要求6所述的多层光记录介质，其特征在于：前述反射率测定用区域中的前述记录层呈平坦地形成。

10.一种记录系统的评估方法，该记录系统使用多层光记录介质，该多层光记录介质由将光透射性间隔层设置于其间的至少3层记录层层叠在一起而成，并且预先设有信号强度测定用区域，

前述至少3层记录层中的各记录层，越接近光入射面的记录层的内周端则越远离内孔而靠近外侧，或者越接近于光入射面的记录层的外周端则越靠近内侧，

前述信号强度测定用区域由多个区域构成，同一区域内的各记录层的反射状态相同或不同而分为多个等级，

前述评估方法的特征在于：

根据各记录层中的、不经过其他记录层的状态下的反射率信息与在各记录层中测定了再现前述信号强度测定用区域时的信号强度变化的信号强度变化信息，对于记录层和因改变沟槽的形状而改变的反射状态之间全部的组合，计算出各记录层的0次衍射效率，根据该0次衍射效率和记录层之间的距离，估算串扰光相对于信号光的受光强度比，

根据该受光强度比和每个前述区域的前述信号强度变化的测定值的最大值以及最小值，来进行如下计算：设定前述受光强度比为α、前述最大值为I_MAX、前述最小值为I_MIN，确定m的值，使得前述信号强度变化的调制度

的值与实际测定的前述信号强度变化信息相同，并将该m作为用于表示以理想干涉状态为基准的相干性的参数，

所述理想干涉状态是指，向前述多层光记录介质照射再现用光束时的前述信号光与前述串扰光，在受光元件的受光面上成为相同的强度分布以及相同的波面形状的状态。

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