JP4598021B2

JP4598021B2 - 光情報記録媒体

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Publication number: JP4598021B2
Application number: JP2007130063A
Authority: JP
Inventors: 秀春田島; 善照村上; 茂己前田; 明高橋
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-05-16
Filing date: 2007-05-16
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2027-05-16
Also published as: JP2008287777A

Description

本発明は、情報記録層を２層以上有し、上記複数の情報記録層の中に他の層と異なる記録特性をもつ情報記録層が存在する多層光情報記録媒体に関するものである。

近年、光情報記録媒体は、更なる大容量化が求められ、大容量化のため複数の情報記録層を設ける技術が提案され、すでに、ＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ）やＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃ）において、実施されている。上記状況にあって、ＯＳ等のコンテンツが記録された再生のみ可能な情報記録層と、情報の書き換えが可能な情報記録層（以降ＲＥ（ＲＥｗｒｉｔａｂｌｅ）層）を併せ持つ光情報記録媒体(以降ハイブリッド光情報記録媒体と呼ぶ)が求められ、その一例が特許文献１に開示されている。

ハイブリッド光情報記録媒体は、ＯＳ等の予め用意された再生専用コンテンツを提供する情報記録層と、ユーザが所望の情報を書き換え可能な情報記録層を有するため、ハイブリッド光情報記録媒体を記録再生装置から抜き差しすることなく、再生専用コンテンツの利用とユーザ情報の任意保存を可能とし、ユーザの利便性を向上させるものである。

ここで、上記コンテンツが記録された再生のみ可能な情報記録層は、再生専用層（以降ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）層）のみではなく、追記録可能な層（以降Ｒ（Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）層）も考えられる。何故なら、追記型層は、出荷前にＯＳ等を記録することにより、実質的には再生のみ可能な層となるためである。また、ＲＯＭ層は、情報に応じて設けられた凹凸からなるプリピット上に反射膜が成膜されることで反射膜の形状が固定されている。よって反射膜（形状を含む）自体に情報が記録されていることになるので、反射膜であっても情報記録層と呼ぶ。

ところで、上記ＯＳ等のコンテンツが記録されたＲＯＭ層またはＲ層と、ＲＥ層を併せ持つ光情報記録媒体を生産する際、反射率や記録感度などより厳密に調整する必要がある。しかしながら、ＲＥ層は複数の膜からなるため作製時にバラツキが生じやすく歩留まりを向上させることが困難である。したがって、ＲＥ層は、光情報記録媒体生産工程において、より作製が容易なＲＯＭ層やＲ層より工程前半で作製する方が、歩留まりが向上し、生産時の損失を防ぐことができる。
特開平９−１８０２４８号公報

しかしながら、ＲＥ層は湿度耐久性が低く、従来のＲＯＭ層やＲ層に使用されていた材料では、ディスク基板より最も遠い位置に設けられる透光層からの水分の浸入を十分に防ぐことはできないという問題があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、湿度耐久性に優れたハイブリッド光情報記録媒体を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の光情報記録媒体は、基板上に、再生光によって情報を読み出すことが可能な複数の情報記録層と、上記複数の情報記録層各々を分離する中間層と、基板より最も遠い位置に設けられる透光層を有し、上記情報記録層のうち再生光入射面に最も近い第１情報記録層が、情報を読み出すことのみ可能な層であり、他の情報記録層は情報の書き換えが可能な層である光情報記録媒体であって、上記第１情報記録層は、再生光の波長において屈折率が２．２以上２．５以下であり、かつ再生光の波長において透光性を有する誘電体からなること特徴としている。

第１情報記録層を低コストで生産可能なＲＯＭ層とするハイブリッド光情報記録媒体において、従来、材料的に反射率が低いＲＥ層（波長略４０５ｎｍで１５％程度）で形成されている第２以降の情報記録層からの反射光を透過させるために、ＲＯＭ層に用いられていたＡｇ，Ａｌ，Ａｕなどの金属を薄く形成することで透過率を高めていたが、薄く形成するが故、透光層からＲＥ層への水分の浸入を十分に防ぐことができなかった。

これに対して本発明では、金属に比べて再生波長における透過率に優れる誘電体を第１情報記録層に用いているため、十分に厚く形成することができ、透光層からＲＥ層への水分の浸入を防ぐことができる。なお、再生光の波長において透光性を有するとは、再生光の波長において８０％以上の透過率を有することを言う。

また、現在普及しつつあるより大容量に適した青色可視光領域である青紫色レーザ（波長略４０５ｎｍ）を再生光とする光情報記録媒体の場合、上記のようにＲＯＭ層に薄く形成されたＡｇ，Ａｌ，Ａｕ等の金属反射膜は、青色可視光領域において光吸収率が大きいため、従来の赤色可視光領域である赤色レーザ（波長略６５０ｎｍ）に比較して再生光照射による膜の劣化が激しく、十分な再生耐久性が得られない。

これに対しても本発明では、一般に金属に比較して、誘電体は再生光の波長において透光性があるため光吸収率が小さく、さらに上述したように十分厚く形成することができるので、再生耐久性を向上させることができる。

さらに、３層構造以上のハイブリッド媒体の場合、青紫色レーザ波長においては、上記従来ＲＯＭ層材料の中で最も透過率が得られるＡｇにおいて膜厚を均一に成膜できる限界程度まで薄く形成しても、透過率は８０％程度であり、その時の反射率は約１０％となる。

しかしながら、３層構造の場合では第３情報記録層のＲＥ層の透過率が通常６０％程度であるため、単独での反射率が１５％程度でしかないＲＥ層からなる再生光から最も遠い第２情報記録層の反射率は、３．５％（＝０．８２×０．６２×１５：光路よりの概算）程度となり、再生光から最も近い第１情報記録層との反射率差が非常に大きくなるという問題が生じる。この問題は情報記録層が増加することでより深刻になる。

これに対して本発明は、第１情報記録層が、再生光の波長において屈折率が２．２以上２．５以下であり、かつ再生光の波長において透光性を有する誘電体で形成されている。よって、第１情報記録層の高い透過率を保持し、反射率を低く抑えることができるので上記のような問題が生じない。

なお、再生光の波長において屈折率が２．２以上２．５以下であり、かつ再生光の波長において透光性を有する誘電体の材料としては、窒化シリコンや窒化シリコンを主成分とする化合物、また酸化タンタルや酸化タンタルを主成分とする化合物が挙げられるが、これに限るものではない。

また、本発明の光情報記録媒体は、基板上に、再生光によって情報を読み出すことが可能な複数の情報記録層と、上記複数の情報記録層各々を分離する中間層と、基板より最も遠い位置に設けられる透光層を有し、上記情報記録層のうち再生光入射面に最も近い第１情報記録層が、情報記録については追記録のみが可能な層であり、他の情報記録層は情報の書き換えが可能な層である光情報記録媒体であって、上記第１情報記録層に含まれる情報が記録される記録層が再生光の波長における屈折率が２．２以上２．５以下であり、かつ再生光の波長において透光性を有する誘電体からなること特徴としている。

第１情報記録層を低コストで生産可能なＲ層とするハイブリッド光情報記録媒体において、従来、材料的に反射率が低くなるＲＥ層（波長略４０５ｎｍで１５％程度）で形成されている第２以降の情報記録層からの反射光を透過させるために、Ｒ層反射膜として用いられていた有機色素とＡｇ，Ａｌ，Ａｕ等の金属の積層構造である金属半透明膜を薄く形成することで、第２以降の情報記録層からの反射光に対する透過率を高めていたが、薄く形成するが故、透光層からＲＥ層への水分の浸入を十分に防ぐことができなかった。

これに対して本発明では、金属に比べて再生波長における透過率に優れる誘電体を第１情報記録層に用いているため、十分に厚く形成することができ、透光層からＲＥ層への水分の浸入を防ぐことができる。

また、現在普及しつつあるより大容量に適した青色可視光領域である青紫色レーザ（波長略４０５ｎｍ）を再生光とする光情報記録媒体の場合、上記のようにＲ層に薄く形成されたＡｇ，Ａｌ，Ａｕ等の金属半透明膜は、青色可視光領域において光吸収率が大きいため、従来の赤色可視光領域である赤色レーザ（波長略６５０ｎｍ）に比較して再生光照射による膜の劣化が激しく、十分な再生耐久性が得られない。

これに対しても本発明では、金属半透明膜に比較して、誘電体は再生光の波長において透光性があるため光吸収率が小さく、さらに上述したように十分厚く形成することができるので、再生光の再生耐久性を向上させることができる。また、第１情報記録層は情報を記録することができる程度の光吸収率は有している。

さらに、３層構造以上のハイブリッド媒体の場合、青紫色レーザ波長においては、上記従来Ｒ層材料の中でも透過率が得やすいＳｉとＣｕ合金の積層において、膜厚を均一に成膜できる限界程度まで薄く形成しても、透過率は６０％程度であり、その時の反射率は約１０％となる。

しかしながら、３層構造の場合では第３情報記録層のＲＥ層の透過率が通常６０％程度であるため、単独での反射率が１５％程度でしかないＲＥ層からなる再生光から最も遠い第２情報記録層の反射率は、１．９％（＝０．６２×０．６２×１５：光路よりの概算）程度となり、再生光から最も近い第１情報記録層との反射率差が非常に大きくなるという問題が生じる。この問題は情報記録層が増加することでより深刻になる。

これに対して本発明は、第１情報記録層における記録層が、再生光の波長において屈折率が２．２以上２．５以下であり、かつ再生光の波長において透光性を有する誘電体で形成されている。よって、第１情報記録層の高い透過率を保持し、反射率を低く抑えることができるので上記のような問題が生じない。

なお、上記第１情報記録層における記録層の具体的な構造としては、酸窒化シリコン、又は酸窒化シリコンを主成分とする誘電体と、酸窒化アルミ、又は酸窒化アルミを主成分とする誘電体の積層構造が挙げられるが、これに限るものではない。

また、本発明の光情報記録媒体は、基板上に、再生光によって情報を読み出すことが可能な複数の情報記録層と、上記複数の情報記録層各々を分離する中間層と、基板より最も遠い位置に設けられる透光層を有する光情報記録媒体であって、上記情報記録層のうち再生光入射面に最も近い第１情報記録層は、再生装置が有する光学系の回折限界以下の長さの凹又は／及び凸を含んで、凹又は／及び凸で表された情報を再生可能とする超解像再生膜であり、他の情報記録層は情報の書き換えが可能な層であることを特徴としている。

超解像再生技術を用いる場合、回折限界以下の長さの凹又は／及び凸を含んで、凹又は／及び凸で表された情報が再生可能となるため、実質的に情報記録容量を増大させることができる。しかしながら、超解像現象を生じさせるためには、超解像再生を行わないときに比較して再生レーザパワーを高くし、超解像再生膜の温度を上昇させる必要があった。

これに対して、本発明では、再生光から最も近い第１情報記録層に超解像再生膜を設けているので、他の情報記録層を透過する必要がなく、再生光入射面から遠くなる他の情報記録層に超解像再生膜を設ける場合に比較して、再生レーザパワーを低く抑えることができる。また、超解像再生を行う際、超解像再生膜の温度を上昇させるために、再生光を超解像再生膜に吸収させる必要があるが、第１情報記録層の反射率を低くすることでこれを実現でき、各情報記録層の反射率差が生じない構成とできる。

本発明の光情報記録媒体は、以上のように、基板上に、再生光によって情報を読み出すことが可能な複数の情報記録層と、上記複数の情報記録層各々を分離する中間層と、基板より最も遠い位置に設けられる透光層を有し、上記情報記録層のうち再生光入射面に最も近い第１情報記録層が、情報を読み出すことのみ可能な層であり、他の情報記録層は情報の書き換えが可能な層である光情報記録媒体であって、上記第１情報記録層に含まれる情報が記録される記録層が再生光の波長における屈折率が２．２以上２．５以下であり、かつ再生光の波長において透光性を有する誘電体からなるものである。

また、本発明の光情報記録媒体は、以上のように、基板上に、再生光によって情報を読み出すことが可能な複数の情報記録層と、上記複数の情報記録層各々を分離する中間層と、基板より最も遠い位置に設けられる透光層を有し、上記情報記録層のうち再生光入射面に最も近い第１情報記録層が、情報記録については追記録のみが可能な層であり、他の情報記録層は情報の書き換えが可能な層である光情報記録媒体であって、上記第１情報記録層に含まれる情報が記録される記録層が再生光の波長における屈折率が２．２以上２．５以下であり、かつ再生光の波長において透光性を有する誘電体からなるものである。

それゆえ、湿度耐久性に優れたハイブリッド光情報記録媒体を提供するという効果を奏する。

〔実施の形態１〕
本発明の実施の形態１について、図１、２を用いて説明する。図１に示すように、本実施の形態１の一例である光情報記録媒体２００は、再生光入射面側から順に、透光層１０と第１情報記録層２０と中間層３０と第２情報記録層４０と基板５０とが積層された構造となっている。

上記透光層１０は、例えば、厚さ７５μｍの紫外線硬化樹脂からなる。透光層１０の材料は、再生光の波長において透過率が高ければよく、ポリカーボネートフィルムと透明粘着剤で形成されていても良いし、表面に表面保護のためのハードコートが設けられていても良い。さらに再生装置が有する光学系に応じて厚さを変更しても良く、例えば０．６ｍｍのポリカーボネ−ト基板でも良い。

第１情報記録層２０は、ＲＯＭ層となっており、例えば、厚さ１０ｎｍの窒化シリコンからなる。第１情報記録層２０の厚さや材料はこれに限られるものではなく、再生光波長において屈折率が２．２以上２．５以下であり、かつ再生光の波長において透光性を有する誘電体で、ＲＥ層への水分の浸入を防止できる厚さであれば良いし、例えば酸化タンタルなどでも良い。さらに多層構造であっても良い。

中間層３０は、例えば、厚さ２５μｍの透明紫外線硬化樹脂からなっている。また、第１情報記録層側面には、第１情報記録層に記録される情報に応じた凹凸からなるプリピットが設けられている。中間層３０は、再生光の波長において透過率が高い材料であればよく、特に材料が限られるものではない。また、厚さも各情報記録層を分離でき、層間クロストーク（再生中の情報記録層以外の他の情報記録層からのノイズの意）が問題にならない適度な厚さがあれば良い。さらに多層構造であっても良い。

第２情報記録層４０は、ＲＥ層となっており、例えば、７層の薄膜からなり、再生光入射側より、第１保護膜４１として厚さ３５ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２、第２保護膜４２として厚さ５ｎｍのＺｒＯ、記録層４３として厚さ１０ｎｍのＧｅＴｅＳｂ２Ｔｅ３、第３保護膜４４として厚さ５ｎｍのＺｒＯ、第４保護膜４５として厚さ３５ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２、第５保護膜４６として厚さ５ｎｍのＺｒＯ、及び反射膜４７として２０ｎｍのＡＰＣ（ＡｇＰｄＣｕ）が順に積層されてなる。第２情報記録層４０の材料や厚さや層数は、これらに限られるものではなく、ＲＥ層として機能するものであれば良い。

基板５０は、例えば、厚さ１．１ｍｍのポリカーボネートからなる。基板５０の材料や厚さはこれに限られるものではなく、表面にグルーブが設けられ所定の強度があれば良い。例えば、ポリオレフィン樹脂や、金属等でも良い。さらに多層構造であっても良い。

また、図２に示すように、本実施形態１の別の一例である光情報記録媒体２０１は、再生光入射面側から順に、透光層１０と第１情報記録層２０と中間層３０と第３情報記録層６０と中間層３０と第２情報記録層４０と基板５０とが積層された構造となっている。

上記透光層１０は、例えば、厚さ７５μｍの紫外線硬化樹脂からなる。透光層１０の材料は、再生光の波長において透過率が高ければよく、ポリカーボネートフィルムと透明粘着剤で形成されていても良いし、表面に表面保護のためのハードコート等が設けられていても良い。さらに再生装置が有する光学系に応じて厚さを変更しても良く、例えば０．６ｍｍのポリカーボネ−ト基板でも良い。

第１情報記録層２０は、ＲＯＭ層となっており、例えば、厚さ１０ｎｍの窒化シリコンからなる。第１情報記録層２０の厚さや、材料はこれに限られるものではなく、再生光波長において屈折率が２．２以上２．５以下であり、かつ再生光の波長において透光性を有する誘電体で湿度のＲＥ層への水分の浸入を防止できる厚さであれば良いし、例えば酸化タンタルなどでも良い。さらに多層構造であっても良い。

中間層３０は、例えば、厚さ１２．５μｍの透明紫外線硬化樹脂からなっている。また、第１情報記録層側面には、第１情報記録層に記録される情報に応じた凹凸からなるプリピットが設けられている。中間層３０は、再生光の波長において透過率が高い材料であればよく、特に材料が限られるものではない。また、厚さも各情報記録層を分離でき、層間クロストークが問題にならない適度な厚さがあれば良い。さらに多層構造であっても良い。

第２情報記録層４０は、ＲＥ層となっており、例えば、７層の薄膜からなり、再生光入射側より、第１保護膜４１として厚さ３５ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２、第２保護膜４２として厚さ５ｎｍのＺｒＯ、記録層４３として厚さ１０ｎｍのＧｅＴｅＳｂ２Ｔｅ３、第３保護膜４４として厚さ５ｎｍのＺｒＯ、第４保護膜４５として厚さ３５ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２、第５保護膜４６として厚さ５ｎｍのＺｒＯ、及び反射膜４７として厚さ２０ｎｍのＡＰＣ（ＡｇＰｄＣｕ）が順に積層されてなる。第２情報記録層４０の材料や厚さや層数は、これらに限られるものではなく、ＲＥ層として機能するものであれば良い。

第３情報記録層６０は、ＲＥ層となっており、例えば、６層の薄膜からなり、再生光入射側より、第１保護膜６１として厚さ３５ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２、第２保護膜６２として厚さ５ｎｍのＺｒＯ、記録層６３として厚さ６ｎｍのＧｅＴｅＳｂ２Ｔｅ３、第３保護膜６４として厚さ５ｎｍのＺｒＯ、半透明膜６５として２０ｎｍのＡＰＣ（ＡｇＰｄＣｕ）、及び透過率調整膜６６として厚さ１９ｎｍのＴｉＯ２が順に積層されてなる。第３情報記録層６０の材料や厚さや層数は、これらに限られるものではなく、再生光の波長において透過率６０％程度を有するＲＥ層として機能するものであれば良い。

基板５０は、例えば、厚さ１．１ｍｍのポリカーボネートからなる。基板５０の材料はこれに限られるものではなく、表面にグルーブが設けられ所定の強度があれば良い。例えば、ポリオレフィン樹脂や、金属等でも良い。さらに多層構造であっても良い。
なお、本発明の実施の形態１は上記に限られるものではなく、更に情報記録層を加えた光情報記録媒体であっても良い。
〔実施例〕
本発明の図１に示す実施の形態１の実施例１と比較例１を作製した。それぞれの構造を、図１を用いて説明する。

図１に示すように、実施例１である光情報記録媒体２００は、再生光入射面側から順に、透光層１０と第１情報記録層２０と中間層３０と第２情報記録層４０と基板５０とが積層された構造となっている。上記透光層１０は、厚さ７５μｍの紫外線硬化樹脂からできている。第１情報記録層２０は、ＲＯＭ層となっており、厚さ１０ｎｍの窒化シリコンが中間層３０の表面にスパッタにより成膜されている。中間層３０は、厚さ２５μｍの透明紫外線硬化樹脂により形成されている。

また、第１情報記録層側面には、２Ｐ法（ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍａｒｉｚａｔｉｏｎ法：平板と原盤との間に紫外線硬化樹脂を充填し、紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させた後原盤を剥離し、平板上に原盤の凹凸を転写する手法）により第１情報記録層に形状として記録される情報に応じた凹凸からなるプリピットが設けられている。

第２情報記録層４０は、ＲＥ層となっており、スパッタにより７層の薄膜が積層されている。具体的には、再生光入射側より、第１保護膜４１として厚さ３５ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２、第２保護膜４２として厚さ５ｎｍのＺｒＯ、記録層４３として厚さ１０ｎｍのＧｅＴｅＳｂ２Ｔｅ３、第３保護膜４４として厚さ５ｎｍのＺｒＯ、第４保護膜４５として厚さ３５ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２、第５保護膜４６として厚さ５ｎｍのＺｒＯ、及び反射膜４７として厚さ２０ｎｍのＡＰＣ（ＡｇＰｄＣｕ）が順に積層されている。

基板５０には、直径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのポリカーボネートの円盤状基板を使用した。

比較例１は図示しないが、第１情報記録層２０として従来より用いられている金属半透明膜ＡＰＣ（ＡｇＰｄＣｕ）を用い、厚さ５ｎｍ成膜した。他の層は全て実施例１と同一にして作製した。なお、第１情報記録層の透過率は、実施例１、比較例１ともに８０％であった。

実施例１と比較例１の湿度耐久性を比較するため、初期のＲＥ層のエラーレート（記録した信号に対する再生信号の誤り率の意）と湿度試験（３８℃９０％ＲＨに設定した恒温恒湿槽内に２４０ｈ放置）後のエラーレートを比較した結果、実施例１は、従来の第１情報記録層に金属半透明膜を用いた比較例１に比べて湿度耐久性が優れていることがわかった。

次に、本発明の実施の形態１の別の一例である青紫色レーザを再生光とする３層構造光情報記録媒体における各層の反射率と、従来の第１情報記録層にＡＰＣを用いた場合の３層構造光情報記録媒体における各層の反射率とを各層の実測値を用いてシミュレーション比較した結果、屈折率２．２〜２．５においては、各層の反射率を４〜６％の範囲に調整でき、ＡＰＣを用いた場合の３．５〜１０％に比較して格段に狭い範囲となった。

本発明に係る上記３層構造光情報記録媒体のように、各層の反射率が４〜６％となるような各層反射率範囲が狭い場合は、各情報記録層に対するフォーカスサーチ時に問題は生じないが、第１情報記録層に従来のＡＰＣを用いた場合の３層構造光情報記録媒体のように、各層の反射率範囲が３．５〜１０％と広くなると、フォーカスサーチ時に問題が生じる場合がある。この問題は、各情報記録層の反射率差が大きくなると深刻になる。理由を以下に説明する。

最初に一般的な多層光情報記録媒体の再生システム１００について説明する。例えば、４層の情報記録層を有する光情報記録媒体を再生する再生システムの構成について、図６を用いて以下に説明する。

図６に示すように、本実施の形態の光情報記録媒体駆動装置としての再生システム１００では、円盤状の光情報記録媒体４００（断面構造は図７参照）は、ディスク駆動モータ１０１によって、所定の速度で回転駆動される。このディスク駆動モータ１０１は、モータ制御回路１０９によって、制御されている。このように回転駆動されている光情報記録媒体４００からの、情報の読み取りは、光学ピックアップ１０２によって行われる。

この光学ピックアップ１０２はフィードモータ１１１の駆動力によって、光情報記録媒体４００の半径方向に移動されるようになっている。このフィードモータ１１１はフィードモータ制御回路１０８によって制御されている。フィードモータ１１１はその回転速度が速度検出器１１２によって検出されるようになっている。この速度検出器１１２から得られる速度信号は、フィードモータ制御回路１０８に供給される。

上記光学ピックアップ１０２は、対物レンズ１０２ａを備えている。この対物レンズ１０２ａはフォーカス方向（光軸方向）とトラッキング方向（光情報記録媒体４００の半径方向）とに、それぞれ移動可能に支持されている。そして、この対物レンズ１０２ａは、フォーカス駆動コイル１０２ｃに制御信号が供給されることによってフォーカス方向に位置が制御され、トラッキング駆動コイル１０２ｂに制御信号が供給されることによってトラッキング方向に位置が制御される。

また、レーザ制御回路１０３は、光学ピックアップ１０２内の半導体レーザ発振器１０２ｆを駆動し、レーザ光を発生させている。この半導体レーザ発振器１０２ｆは、発生されたレーザ光の光量が光量検出器１０２ｇによって検出され、その検出結果がレーザ制御回路１０３に帰還されることにより、一定の光量のレーザ光が発生されるように制御されている。

この半導体レーザ発振器１０２ｆから発生されたレーザ光は、コリメータレンズ１０２ｅを通過してハーフプリズム１０２ｄで直角に折曲された後、対物レンズ１０２ａにより、光情報記録媒体４００の何れかの情報記録層（後述する第１情報記録層８０、第２情報記録層４０、第３情報記録層６０及び第４情報記録層９０）上に集光されることになる。

また、光情報記録媒体４００からの反射光は、対物レンズ１０２ａを逆行し、ハーフプリズム１０２ｄを直進した後、集光レンズ１０２ｈ及びシリンドリカルレンズ１０２ｉを介して、光電変換器１０２ｊに受光される。この光電変換器１０２ｊは、受光量に応じた電気信号を発生する４つのフォトディテクタ１０２ｊ１〜１０２ｊ４によって構成されている。

この場合、フォトディテクタ１０２ｊ１・１０２ｊ２の並び方向及びフォトディテクタ１０２ｊ３・１０２ｊ４の並び方向が、光情報記録媒体１０のトラッキング方向に対応し、フォトディテクタ１０２ｊ１・１０２ｊ４の並び方向及びフォトディテクタ１０２ｊ２・１０２ｊ３の並び方向が、光情報記録媒体４００の接線方向に対応している。

この光電変換器１０２ｊのフォトディテクタ１０２ｊ１から出力された電気信号は、増幅回路１１４ａを介して加算回路１１３ａ・１１３ｄの各１端に供給され、フォトディテクタ１０２ｊ２から出力された電気信号は、増幅回路１１４ｂを介して加算回路１１３ｂ・１１３ｃの各１端に供給され、フォトディテクタ１０２ｊ３から出力された電気信号は、増幅回路１１４ｃを介して加算回路１１３ａ・１１３ｃの各他端に供給され、フォトディテクタ１０２ｊ４から出力された電気信号は、増幅回路１１４ｄを介して加算回路１１３ｂ・１１３ｄの各他端に供給されている。

上記加算回路１１３ａの出力信号は、差動増幅回路１０４の反転入力端−に供給され、上記加算回路１１３ｂの出力信号は、差動増幅回路１０４の反転入力端＋に供給されている。この差動増幅回路１０４は、両加算回路１１３ａ・１１３ｂの出力信号の差を算出してフォーカスエラー信号を生成し、フォーカス制御回路１０５に供給している。このフォーカス制御回路１０５は、入力されたフォーカスエラー信号が０レベルとなるようにフォーカス駆動コイル１０２ｃに与える制御信号を生成し、対物レンズ１０２ａに対するフォーカスサーボが行われる。

ここで、差動増幅回路１０４から出力されるフォーカスエラー信号は、対物レンズ１０２ａによるレーザ光の集光位置を、その初期位置（光情報記録媒体４００から光軸方向に最も離れた位置）からフォーカス方向に順次移動させてフォーカスサーチ処理を行った場合、対物レンズ１０２ａによるレーザ光の焦点位置が、図７に示す各情報記録層（第１情報記録層８０、第４情報記録層９０、第３情報記録層６０及び第２情報記録層４０）を通過する毎に、図８に示すように、Ｓ字特性を描く。

例えば、再生開始時には、最初に、光学ピックアップ１０２内の半導体レーザ発振器１０２ｆにて、単層光情報記録媒体に対応した再生光を発生させる。

次に、対物レンズ１０２ａによるレーザ光の集光位置を、上記初期位置から図６においては上方に駆動上限位置まで移動させる。そして、フォーカスエラー信号が、所定の基準電圧＋Ｖ０を越えた回数をカウントすることにより、光情報記録媒体の情報記録層数を認識することができる。

次に、光情報記録媒体が有する情報記録層数に基づいて定められた再生光パワーを変更する。そして、変更された再生光パワーにて、対物レンズ１０２ａによるレーザ光の集光位置を駆動上限位置から図６においては下方に初期位置まで移動させる。そのときに、最初にフォーカスサーチ処理される情報記録層から検出されるフォーカスエラー信号の電圧値が、適切な値となるようフォーカス制御回路１０５等に含まれる増幅器のゲインを変更する。

例えば、第２情報記録層４０にフォーカスサーチ処理する場合、フォーカスエラー信号が、所定の基準電圧＋Ｖ０を越えた回数をカウントし、４回目となった後、最初に０レベル（フォーカスサーボ動作の中心レベル）となった時点でフォーカスサーボをＯＮ状態とすることにより、第２情報記録層４０に対するフォーカスサーチ処理が終了される。

なお、図９（Ａ）（Ｂ）は上記のような、フォーカスサーチが行われたときの対物レンズ１０２ａによるレーザ光の集光位置（図９（Ａ））とフォーカスエラー信号（図９（Ｂ））とを表している。

また、例えば、第４情報記録層９０から第２情報記録層４０にレイヤージャンプする場合は、フォーカスサーボを一旦ＯＦＦ状態にし、第４情報記録層９０から第２情報記録層４０に対物レンズ１０２ａによるレーザ光の焦点位置を順次移動させ、差動増幅回路１０４から出力されるフォーカスエラー信号が、所定の基準電圧＋Ｖ０を越えた回数をカウントし、２回目となった後、最初に０レベル（フォーカスサーボ動作の中心レベル）となった時点でフォーカスサーボをＯＮ状態とすることにより、レイヤージャンプ処理が終了する（フォーカスサーチ処理とほぼ同じ処理のため、図示せず）。

また、これらのフォーカスサーチ処理が行われた状態で、位相差検出回路１０７により、光電変換器１０２ｊのフォトディテクタ１０２ｊ１・１０２ｊ４の出力信号の和と、フォトディテクタ１０２ｊ２・１０２ｊ３の出力信号の和との位相差が検出され、その検出結果がトラッキングエラー信号としてトラッキング制御回路１０６に供給される。

このトラッキング制御回路１０６は入力されたトラッキングエラー信号に基づいてトラッキング駆動コイル１０２ｂに与える制御信号を生成し、対物レンズ１０２ａに対するトラッキングサーボが施される。そして、このトラッキングサーボが行われている状態で光情報記録媒体４００からの情報再生として、加算回路１１３ｃ，１１３ｄから出力された電気信号が加算回路１１３ｅで合計され、データ再生回路１１０でデジタル信号に変換される。

図１０は、上記多層光情報記録媒体再生工程を表すフローチャートである。すなわち、まず、光情報記録媒体装填後、ディスク駆動モータ１０１により、光情報記録媒体を所定回転数で回転させる（Ｓ１）。次いで、光情報記録媒体の例えば内周側領域であるリードインエリアに対向する位置に、光学ピックアップ１０２を移動し、所望のレイヤーにフォーカスサーチ処理する（Ｓ２）。次いで、トラッキング処理を行い（Ｓ３）、情報再生処理を行う（Ｓ４）。

ここで、多層光情報記録媒体の再生システムにおいて、各情報記録層の反射率が異なる光情報記録媒体を再生する場合の問題点について説明する。

上記の多層光情報記録媒体の再生システムにおいて、各情報記録層の反射率が異なる光情報記録媒体を再生する場合、フォーカスエラー信号の電圧値は反射率に依存するので、光情報記録媒体の各情報記録層のフォーカスエラー信号の電圧値も異なることになる。

したがって、その結果、上述したように、情報記録層から検出されるフォーカスエラー信号の電圧値を、適切な値とするゲインが各層毎に異なり、フォーカスサーチ処理は各層でゲイン変更しなければならず、フォーカスサーチに時間がかかる。さらに、各層毎にゲインを調整する回路を設けなければならない等の問題が生じる。

したがって、各層間の反射率の差が小さくなる本発明に係る光情報記録媒体は、金属半透明膜を設ける従来の光情報記録媒体に比べて、容易にフォーカスサーチが実現でき、安価な再生装置に対応できる光情報記録媒体であるといえる。

〔実施の形態２〕
本発明の実施の形態２について、図３、４、５を用いて説明する。図３に示すように、本実施の形態２の一例である光情報記録媒体３００は、再生光入射面側から順に、透光層１０と第１情報記録層７０と中間層３０と第２情報記録層４０と基板５０とが積層された構造となっている。

第１情報記録層７０は、Ｒ層となっており、例えば、４層の薄膜からなり、第１保護膜と記録層と第２保護膜が積層されてなる。なお、記録層は第１記録層と第２記録層が積層されてなる。具体的には、再生光入射側より、第１保護膜７１として厚さ２５ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２、第１記録層７２として厚さ１０ｎｍの酸窒化シリコン、第２記録層７３として厚さ１０ｎｍの酸窒化アルミ、及び第２保護膜７４として厚さ２５ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２が順に積層されてなる。

第１情報記録層７０の材料や厚さや層数は、これらに限られるものではなく、再生光波長において屈折率が２．２以上２．５以下であり、かつ再生光の波長において透光性を有する誘電体で記録層が形成されており、Ｒ層として機能する構造あれば良い。例えば、記録層が単層、または３層以上で形成されていてもよく、保護膜がなくともよい。

中間層３０は、例えば、厚さ２５μｍの透明紫外線硬化樹脂からなっている。中間層３０も、再生光の波長において透過率が高ければよく、特に材料が限られるものではない。また、厚さも各情報記録層を分離でき、層間クロストークが問題にならない適度な厚さがあれば良い。さらに多層構造であっても良い。

また、図４に示すように、本実施形態１の別の一例である光情報記録媒体３０１は、再生光入射面側から順に、透光層１０と第１情報記録層７０と中間層３０と第３情報記録層６０と中間層３０と第２情報記録層４０と基板５０とが積層された構造となっている。

上記透光層１０は、例えば、厚さ７５μｍの紫外線硬化樹脂からなる。透光層１０の材料は、再生光の波長において透過率が高ければよく、ポリカーボネートフィルムと透明粘着剤で形成されていても良いし、表面に表面保護のためのハードコートが設けられていても良い。

第１情報記録層７０の材料や厚さや層数は、これらに限られるものではなく、再生光波長において屈折率が２．２以上２．５以下であり、かつ再生光の波長において透光性を有する誘電体で記録層が形成されており、Ｒ層として機能する構造あれば良い。例えば、記録層が単層、または３層以上で形成されていてもよく、保護層がなくともよい。

中間層３０は、例えば、厚さ１２．５μｍの透明紫外線硬化樹脂からなっている。中間層３０も、再生光の波長において透過率が高ければよく、特に材料が限られるものではない。また、厚さも各情報記録層を分離でき、層間クロストークが問題にならない適度な厚さがあれば良い。さらに多層構造であっても良い。

基板５０は、例えば、厚さ１．１ｍｍのポリカーボネートからなる。基板５０の材料はこれに限られるものではなく、表面にグルーブが設けられ所定の強度があれば良い。例えば、ポリオレフィン樹脂や、金属等でも良い。さらに多層構造であっても良い。

なお、本発明の実施の形態２は上記に限られるものではなく、更に情報記録層を加えた光情報記録媒体であっても良い。

上記のように本発明の実施の形態２に係る光情報記録媒体は、第１情報記録層７０に、再生光波長において屈折率が２．２以上２．５以下であり、かつ再生光の波長において透光性を有する誘電体が含まれているので、実施例１の結果より、第１情報記録層７０が有機材料と金属半透明膜との積層からなる従来光情報記録媒体に比べ、ＲＥ層への水分浸入が少なく湿度耐久性が高いことは明らかである。

また、各層反射率の調整に関しても、実施の形態１と同様のことが言えるため、本発明の実施の形態２に係る光情報記録媒体は、従来光情報記録媒体に比べて容易にフォーカスサーチが実現でき、安価な再生装置に対応できる光情報記録媒体であるといえる。

図５は、本実施の形態２の別の一例を示す光情報記録媒体の構造図である。光情報記録媒体３０２は、再生光入射面側から順に、透光層１０と第１情報記録層７０と中間層３０と第３情報記録層６０と中間層３０と第２情報記録層４０と基板５０とが積層された構造となっている。そして、中間層３０の第１情報記録層側の表面外周領域には、２Ｐ法により第１情報記録層に形状として記録される情報に応じた凹凸からなるプリピットが設けられている。

したがって、第１情報記録層の外周部７０＿ＯＵＴが、ＲＯＭ領域となっている。これにより、第１情報記録層７０には、Ｒ領域とＲＯＭ領域が混在する層となる。したがって、例えば、ＯＳ等のコンテンツを記録する領域としては、ディスク製造時にプリピットが形成可能なため、容易に大量の情報が記録されたＲＯＭ領域として用いることができる。

一方、上記コンテンツを記録した光情報記録媒体を個別に管理するための情報は、光情報記録媒体毎に、個別に記録する必要があるためＲ領域に記録することで、コンテンツと個別情報をそれぞれ効率的に記録することができ、さらに、ＲＯＭ領域に記録された情報の一部修正や追加を含めた更新情報（ＯＳのパッチ情報等）をＲ領域に記録することで、パッチ対応を迅速かつ低コストで行えると共に、記録された情報の改竄を不可能とする再生専用情報としての記録が実現できる。

なお、上記ではＲＯＭ領域を外周に設けたが、これに限られるものではなく、内周部に設けてもよいし、他の場所でもよいし、さらには、２箇所以上設けてもよい。

また、光情報記録媒体３０２は、３層構造の光情報記録媒体であったが、これに限るものではなく、２層構造であってもよく、４層以上の構造であってもよい。

また、図５に示すように、情報記録媒体３０２の基板５０には、凹みが設けられており、上記凹みに、上記光情報記録媒体３０２に関する情報を認識可能に記録する認識手段５００が設けられていてもよい。上記の構成によれば、上記認識手段に、光情報記録媒体３０２に関する情報を記録することができる。

従って、基板５０に設けられた上記認識手段によって、上記光情報記録媒体３０２を再生装置に挿入することなく、上記情報を確認することができる。

また、上記認識手段５００は、基板５０に設けられた凹みに設けられている。上記の構成によれば、光情報記録媒体の表面から上記認識手段５００が突出することはない。

従って、光情報記録媒体３０２の再生装置への挿入・取り出しに際して、上記認識手段５００が、再生装置に接触して剥離することや、再生装置や認識手段が破損することを防止することができる。なお、上記認識手段としては、特に限定されるものではないが、アンテナ付きのＩＣチップであるＲＦＩＤタグ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎタグ）や、サーマルラベル等の感熱記録素子等を挙げることができる。

また、上記認識手段５００としてサーマルラベルを用い、サーマルラベル上へ熱転写による記録を行い得る記録再生装置を用いれば、再生装置への挿入・取り出しの際、サーマルラベル上に、日付や時刻などの日時、媒体への記録回数または各情報記録層への記録回数など様々なデータを記録することができ、視認可能となる。

これにより、光情報記録媒体３０２を、再生装置に挿入することなく、光情報記録媒体３０２に情報の記録再生が行われた日付や時刻、また累積記録回数などを確認することができるので、光情報記録媒体３０２の利便性を向上することができる。

なお、上記では、認識手段５００上に記録されるデータとして日時、記録回数データを例に挙げたが、これに限定されるものではなく、例えば、光情報記録媒体３０２に記録された情報のタイトルや、ファイル形式、情報サイズ、記録可能残量等の光情報記録媒体３０２に関する情報であってもよい。

また、上記認識手段５００は、本発明に係る実施の形態２の一例としてあげたが、これに限るものではなく、本発明に係る実施の形態であれば、全てに適応可能である。
〔実施の形態３〕
本発明の実施の形態３について、実施の形態１の説明で利用した図１を用いて説明する。図１に示すように、本実施の形態３の一例である光情報記録媒体２００は、再生光入射面側から順に、透光層１０と第１情報記録層２０と中間層３０と第２情報記録層４０と基板５０とが積層された構造となっている。

第１情報記録層２０は、超解像再生可能なＲＯＭ層となっており、例えば、厚さ１０ｎｍのシリコンからなる。第１情報記録層２０の材料はこれに限られるものではなく、超解像再生が可能となる膜であれば、複数の膜から形成されていても良い。

中間層３０は、例えば、厚さ２５μｍの透明紫外線硬化樹脂からなっている。また、第１情報記録層側面には、第１情報記録層に形状として記録される情報に応じた再生装置が有する光学系の回折限界以下の長さを含む凹凸からなるプリピットが設けられている。中間層３０も、再生光の波長において透過率が高ければよく、特に材料が限られるものではない。

第２情報記録層４０は、ＲＥ層となっており、例えば、７層の薄膜からなり、再生光入射側より、第１保護膜４１として厚さ３５ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２、第２保護膜４２として厚さ５ｎｍのＺｒＯ、記録層４３として厚さ１０ｎｍのＧｅＴｅＳｂ２Ｔｅ３、第３保護膜４４として厚さ５ｎｍのＺｒＯ、第４保護膜４５として厚さ３５ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２、第５保護膜４６として厚さ５ｎｍのＺｒＯ、及び反射膜４７として厚さ２０ｎｍのＡＰＣ（ＡｇＰｄＣｕ）が順に積層されてなる。第２情報記録層４０の材料はこれらに限られるものではなく、ＲＥ層として機能するものであれば良い。

基板５０は、例えば、厚さ１．１ｍｍのポリカーボネートからなる。基板５０の材料はこれに限られるものではなく、表面にグルーブが設けられ所定の強度があれば良い。例えば、ポリオレフィン樹脂や、金属等でも良い。

上記本発明の実施の形態３に係る光情報記録媒体では、本発明の他の形態や、従来の光情報記録媒体に比べて第１情報記録層の記録容量を増加させることができる。

また、本発明では、第１情報記録層に超解像再生膜を設けているので、他の情報記録層を透過する必要がなく、再生光入射面から遠くなる他の情報記録層に超解像再生膜を設ける場合に比較して、再生レーザパワーを低く抑えることができる。また、超解像再生する際、超解像再生膜の温度を上昇させるために、超解像再生膜に再生光を吸収させる必要があるが、第１情報記録層の反射率は低くすることでこれを実現でき、各情報記録層の反射率差が生じない構成とできる。

本発明は、ＤＶＤ、ＢＤの他、ＣＤ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ）、ＨＤＤＶＤ（ＨｉｇｈＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎＤＶＤ）等の光学読取式のディスクや、光磁気ディスク、相変化型ディスク等の種々の光情報記録媒体に適用することができる。

本発明の実施の形態１の一例を示す光情報記録媒体の断面構造図である。本発明の実施の形態１の別の一例を示す光情報記録媒体の断面構造図である。本発明の実施の形態２の一例を示す光情報記録媒体の断面構造図である。本発明の実施の形態２の別の一例を示す光情報記録媒体の断面構造図である。本発明の実施の形態２のさらに別の一例を示す光情報記録媒体の断面構造図である。従来の多層光情報記録媒体の再生システムについての説明図である。従来の４層構造光情報記録媒体の断面構造図である。従来の多層光情報記録媒体の再生システムにおけるＳ字特性についての説明図である。従来の多層光情報記録媒体の再生システムにおけるフォーカスサーチ時の対物レンズとフォーカスエラー信号についての説明図である。従来の多層光情報記録媒体の再生システムにおけるフローチャート図である。

符号の説明

１０透光層
２０，７０第１情報記録層
３０中間層
４０第２情報記録層
５０基板
６０第３情報記録層
２００，２０１，３００，３０１，３０２光情報記録媒体

Claims

基板上に、再生光によって情報を読み出すことが可能な複数の情報記録層と、上記複数の情報記録層各々を分離する中間層と、基板より最も遠い位置に設けられる透光層を有し、上記情報記録層のうち再生光入射面に最も近い第１情報記録層が、情報記録については追記録のみが可能な層であり、他の情報記録層は情報の書き換えが可能な層である光情報記録媒体であって、
上記第１情報記録層の再生光の波長における屈折率が２．２以上２．５以下であり、かつ再生光の波長において透光性を有する誘電体からなることを特徴とする光情報記録媒体。
上記誘電体が酸窒化シリコン、又は酸窒化シリコンを主成分とする誘電体と酸窒化アルミ、又は酸窒化アルミを主成分とする誘電体からなることを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。
上記情報の書き換えが可能な層が、２層以上存在していることを特徴とする請求項１又は２に記載の光情報記録媒体。