JP5407923B2

JP5407923B2 - 光記録媒体シリーズ

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Publication number: JP5407923B2
Application number: JP2010035813A
Authority: JP
Inventors: 秀樹平田; 隆菊川; 小須田　　敦子; 素宏井上
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2010-02-22
Filing date: 2010-02-22
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2030-02-22
Also published as: JP2011170938A; US20110205881A1; US8649250B2; CN102163445A

Description

本発明は、複数の記録再生層を有する光記録媒体が複数種類用意される光記録媒体シリーズに関する。

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、Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃ（ＢＤ）などの光記録媒体が広く利用されている。この中でも、次世代型ＤＶＤ規格の一つとされるＢＤは、記録再生に用いるレーザー光の波長を４０５ｎｍと短くし、対物レンズの開口数を０．８５に設定される。ＢＤ規格に対応した光記録媒体側は、０．３２μｍのピッチでトラックが形成される。このようにすることで、光記録媒体の１つの記録再生層に対して２５ＧＢ以上の記録再生を可能にしている。

ところで、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る。従って、光記録媒体における記録再生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。ＢＤ規格の光記録媒体では、６層〜８層の記録再生層を設けることで、２００ＧＢもの超大容量を実現する技術も報告されている（非特許文献１、２参照）。

一方、光記録媒体において記録再生層を多層化する場合、各記録再生層に対してグルーブ／ランド等のトラッキング制御用の凹凸を形成しており、各層を設けるごとにこの凸凹を形成するための母型となるスタンパを使用する必要がある。従って、多層化すればするほど、このスタンパを使う回数が増え製造コストが増大することが懸念される。

そこで近年、光記録媒体においてサーボ層と記録再生層を別々に設けるようにし、サーボ専用レーザー光を用いてサーボ層からトラッキング信号を得ながら、記録用レーザー光によって記録再生層に情報を記録する技術が提案されている（特許文献１、２参照）。この技術によれば、各記録再生層には、トラッキング情報を持たせるため凹凸（溝）が不要となり、製造時にも記録再生層用のスタンパを使用する必要が無くなるので、大幅なコストダウンが可能となる。

特開２００２−６３７３８号公報特開２００９−１０４７１７号公報

I. Ichimura et. al., Appl. Opt, 45, 1974-1803 (2006) K. Mishima et. al., Proc. of SPIE, 6282, 62820I (2006)

特許文献１、２に記載される光記録媒体では、必要とする記録容量に応じて記録再生層の積層数を異ならせる必要がある。しかしながら、記録再生層の積層数が異なる様々な光記録媒体が生産されるようになると、情報の記録・再生を行う光ピックアップ側では、光記録媒体における厚さ方向のどこに記録再生層やサーボ層が存在するのか分からなくなってしまう。

具体的に、特許文献１、２に記載の光記録媒体では、記録再生層の積層数が異なると、スペーサ層等の厚み次第でサーボ層の位置が変わってしまう。従って、光記録媒体がセットされる毎に、記録用レーザー光の焦点をフォーカス方向に移動させて、各記録再生層やサーボ層の位置を読み取る必要があるので、記録・再生の準備に時間がかかるという問題があった。

また、この光記録媒体では、記録再生層間のスペーサ層の厚みの違いで生じる収差を、光ピックアップ側の光学系に設けたビームエキスパンダーにより補正して、各記録再生層に対する記録再生を実現するが、光ピックアップ側における収差補正の許容量には自ずと限界がある。従って、光記録媒体側において今後さらなる多層化が進展すると、収差補正の許容範囲外に記録再生層が設定されてしまい、光ピックアップ側が、収差補正を適切に行えない事態が懸念される。サーボ層も同様に、光ピックアップの収差補正の許容範囲外に配置されると、記録再生時において最も重要なトラッキング制御が全く出来なくなってしまうという問題がある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、複数の光記録媒体の間で統一的な概念を導入することで、光ピックアップ側の負担の少ない光記録媒体シリーズ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って、上記目的は以下の手段によって達成される。

上記目的を達成する本発明は、トラッキング制御用の凹凸を有しない平面構造の複数の記録再生層と、トラッキング制御用の凹凸が形成されるサーボ層とを備えることによって、前記サーボ層を利用してトラッキング制御を行いながら前記記録再生層に情報を記録できる光記録媒体が、複数種類用意された光記録媒体シリーズであって、複数の前記光記録媒体の間において、前記記録再生層の積層数が互いに異なっており、複数の前記光記録媒体の間において、光入射面からの前記サーボ層の位置が互いに等しくなっていることを特徴とする光記録媒体シリーズである。

上記目的を達成する光記録媒体シリーズは、上記発明において、複数の前記光記録媒体の間において、前記光入射面に最も近い前記記録再生層の該光入射面からの位置が互いに等しくなっていることを特徴とする。

上記目的を達成する光記録媒体シリーズは、上記発明において、複数の前記光記録媒体の間において、前記光入射面に最も遠い前記記録再生層の該光入射面からの位置が互いに等しくなっていることを特徴とする。

上記目的を達成する光記録媒体シリーズは、上記発明において、前記光記録媒体における前記サーボ層が、複数の前記記録再生層と比較して前記光入射面から遠い位置に配置されることを特徴とする。

上記目的を達成する光記録媒体シリーズは、上記発明において、複数の前記光記録媒体の各々は、複数の前記記録再生層の層間距離として、第１距離と、該第１距離と異なる第２距離とが交互に設定されることを特徴とする。

上記目的を達成する光記録媒体シリーズは、上記発明において、前記サーボ層における前記トラッキング制御用の凹凸のトラックピッチが、前記記録再生層に記録予定のトラックピッチの２倍に設定されていることを特徴とする。

本発明によれば、複数の光記録媒体の間で統一的な概念を導入することで、光ピックアップ側で確実に記録再生が可能な光記録媒体シリーズを得ることが可能となる。

本実施形態に係る光記録媒体シリーズの記録再生を行う光ピックアップの構造を示すブロック図である。同光記録媒体シリーズに属する光記録媒体の積層構造を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１には、本実施形態に係る光記録媒体シリーズに属する第１光記録媒体１０と、この第１光記録媒体１０の記録再生に用いられる光ピックアップ９０の構成が示されている。光ピックアップ９０は、第１光学系１００と第２光学系２００を備える。第１光学系１００は、第１光記録媒体１０の記録再生層群１４に対して記録・再生を行う光学系となる。第２光学系２００は、第１光学系１００を利用して記録再生層群１４に情報を記録する時に、後述するサーボ層１８を利用してトラッキング制御を行う光学系となる。

第１光学系１００の光源１０１から出射された比較的短い青色波長３８０〜４５０ｎｍ（ここでは４０５ｎｍ）となる発散性のビーム１７０は、球面収差補正手段１９３を備えたコリメートレンズ１５３を透過し、第２光学系２００の波長選択フィルタ２６０を透過して偏光ビームスプリッタ１５２に入射する。偏光ビームスプリッタ１５２に入射したビーム１７０は、偏光ビームスプリッタ１５２を透過して、更に４分の１波長板１５４の透過によって円偏光に変換された後、対物レンズ１５６で収束ビームに変換される。このビーム１７０は、第１光記録媒体１０の内部に形成された複数の記録再生層群１４のいずれか記録再生層の上に集光される。

対物レンズ１５６の開口はアパーチャ１５５で制限され、開口数ＮＡを０．７０〜０．９０（ここでは０．８５）としている。例えば記録再生層群１４で反射されたビーム１７０は、対物レンズ１５６、４分の１波長板１５４を透過して往路とは９０度異なる直線偏光に変換された後、偏光ビームスプリッタ１５２で反射される。なお、この偏光ビームスプリッタ１５２は波長選択特性を有しており、第１光学系１００の光源１０１からのビーム１７０は反射可能であるが、後述する第２光学系２００の比較的長い赤色波長のビーム２７０は常に透過するようになっている。

偏光ビームスプリッタ１５２で反射されたビーム１７０は、集光レンズ１５９を透過して収束光に変換され、シリンドリカルレンズ１５７を経て、光検出器１３２に入射する。ビーム１７０には、シリンドリカルレンズ１５７を透過する際、非点収差が付与される。

光検出器１３２は、図示しない４つの受光部を有し、それぞれ受光した光量に応じた電流信号を出力する。これら電流信号から、非点収差法によるフォーカス誤差（以下ＦＥとする）信号、再生時に限定されるプッシュプル法によるトラッキング誤差（以下ＴＥとする）信号、第１光記録媒体１０に記録された情報の再生信号等が生成される。ＦＥ信号およびＴＥ信号は、所望のレベルに増幅および位相補償が行われた後、アクチュエータ１９１および１９２にフィードバック供給されて、フォーカス制御およびトラッキング制御がなされる。なお、第１光学系１００によるトラッキング制御は再生時のみ利用される。

第２光学系２００の光源２０１から出射された波長６３０〜６８０ｎｍ（ここでは６５０ｎｍ）となる発散性のビーム２７０は、球面収差補正手段２９３を備えたコリメートレンズ２５３を透過し、偏光ビームスプリッタ２５２に入射する。偏光ビームスプリッタ２５２に入射したビーム２７０は、偏光ビームスプリッタ２５２を透過して、更に第２光学系用の４分の１波長板２５４を透過して円偏光に変換された後、波長選択フィルタ２６０で反射されて、第１光学系１００と共有される偏光ビームスプリッタ１５２を透過する。このビーム２７０は更に対物レンズ１５６で収束ビームに変換されて、第１光記録媒体１０の内部に形成されたサーボ層１８に集光される。サーボ層１８で反射されたビーム２７０は、対物レンズ１５６、及び偏光ビームスプリッタ１５２を透過して第２光学系２００の波長選択フィルタ２６０で反射し、４分の１波長板２５４において往路とは９０度異なる直線偏光に変換された後、偏光ビームスプリッタ２５２で反射される。偏光ビームスプリッタ２５２で反射されたビーム２７０は、集光レンズ２５９を透過して収束光に変換され、シリンドリカルレンズ２５７を経て、光検出器２３２に入射する。ビーム２７０には、シリンドリカルレンズ２５７を透過する際、非点収差が付与される。

光検出器２３２は、図示しない４つの受光部を有し、それぞれ受光した光量に応じた電流信号を出力する。これら電流信号から、非点収差法によるフォーカス誤差（ＦＥ）信号、プッシュプル法によるトラッキング誤差（ＴＥ）信号が生成される。なお、サーボ層１８にも情報が記録されている場合は再生信号も生成される。

第１光学系１００による記録再生層群１４への情報の記録時は、第２光学系２００のＴＥ信号について、所望のレベルに増幅および位相補償が行われた後、アクチュエータ１９１および１９２にフィードバック供給されてトラッキング制御がなされる。この結果、第２光学系２００のトラッキング制御に基づいて、第１光学系１００が記録再生層群１４に情報を記録するようになっている。なお、本実施形態では、記録再生層群１４に記録済みの情報を再生する際は、記録再生層群１４上の記録マークを利用して第１光学系１００が独自にトラッキング制御するようにしている。一方、この第２光学系２００のトラッキング制御を利用しながら再生することも勿論可能である。

図２は、本実施形態の光記録媒体シリーズに属する第１〜第３光記録媒体１０、２０、３０の断面構造が拡大して示されている。なお、ここでは第１光記録媒体１０を詳細に説明することにし、第２、第３光記録媒体２０、３０は第１光記録媒体１０と異なる点を重点的に説明する。なお、第１〜第３光記録媒体１０、２０、３０の間で相関する部材については符号の下一桁を共通させている。

第１光記録媒体１０は、外径が約１２０ｍｍ、厚みが約１．２ｍｍの円盤形状となっている。この光記録媒体１０は、光入射面１０Ａ側から、カバー層１１、記録再生層群１４及び中間層群１６、スペーサ層１７、サーボ層１８、支持基板１２を備えて構成される。

記録再生層群１４は、ここでは第１〜第６記録再生層１４Ａ〜１４Ｆを備えて構成されており、それぞれに情報を記録できる構造となっている。この第１〜第６記録再生層１４Ａ〜１４Ｆは、トラッキング制御用の凹凸を有しない平面構造となっており、第１光学系１００から高エネルギーとなる記録用のビーム１７０が照射されると、記録マークが形成される。なお、この記録再生層群１４の種類として、情報の追記が出来るが書き換えが出来ない追記型記録再生層と、情報の書換が可能な書換型記録再生層がある。

支持基板１２は、光記録媒体に求められる厚み（約１．２ｍｍ）を確保するための、厚さ１．０ｍｍで直径１２０ｍｍとなる円盤形状の基板であり、この支持基板１２の光入射面１０Ａ側の面にサーボ層１８が形成される。具体的には、支持基板１２における光入射面１０Ａ側に、その中心部近傍から外縁部に向けてグルーブおよびランドが螺旋状に形成される。このグルーブおよびランドが、トラッキング制御用の凹凸（溝）となり、第２光学系２００のビーム２７０がガイドされるようになっている。

なお、支持基板１２の材料としては種々の材料を用いることが可能であり、例えば、ガラス、セラミックス、樹脂を利用できる。これらのうち成型の容易性の観点から樹脂が好ましい。樹脂としてはポリカーボネイト樹脂、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、ウレタン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、加工性などの点からポリカーボネイト樹脂やオレフィン樹脂が特に好ましい。なお、支持基板１２は、ビーム２７０の光路とならないことから、高い光透過性を有している必要はない。

支持基板１２の上に形成されるサーボ層１８は、支持基板１２の表面にトラッキング制御用の凹凸（グルーブおよびランド）と反射性の層を形成することによって構成される。このサーボ層１８は、Ａｇ等の金属層を形成して光反射膜として機能させれば良い。また、必要に応じて記録が可能な反射性の記録層を設けても良い。

サーボ層１８におけるトラッキング制御用の凹凸のトラックピッチＰは、ここでは、記録再生層１４Ａ〜１４Ｆに記録予定とされる記録マークのトラックピッチの２倍に設定される。具体的に、記録再生層１４Ａ〜１４Ｆに記録予定とされるトラックピッチは、ＢＤ規格との互換性のために０．３２μｍ前後としていることから、サーボ層１８のグルーブ／ランドのトラックピッチＰは０．６４μｍ前後に設定される。０．６４μｍ前後のトラックピッチＰであれば、比較的長い赤色波長領域のビーム２７０であっても十分なトラッキングが可能である。特に本実施形態では、グルーブとランドの双方を利用してトラッキングを行うようにしているので、結果として、凹凸のピッチは０．６４μｍ前後となるが、記録再生層１４Ａ〜１４Ｆに記録される記録マークのトラックピッチは、その半分の０．３２μｍ前後とすることができる。従って、サーボ層１８のトラックピッチを小さくしなくても、記録再生層群１４の記録マークのトラックピッチを１／２にできるので、記録容量を増大させることができる。

スペーサ層１７は、光透過性のアクリル系の紫外線硬化型樹脂により構成されており、ここでは９０μｍの膜厚に設定されている。

スペーサ層１７の光入射面１０Ａ側に積層される第１〜第６記録再生層１４Ａ〜１４Ｆは、それぞれ、追記型記録膜の両外側に誘電体膜を積層した３層構造となっている（図示省略）。なお、この第１〜第６記録再生層１４Ａ〜１４Ｆは、第１光学系１００における青色波長領域（短い波長）のビーム１７０に対して光反射率・吸収率・透過率等が最適化されており、一方で、第２光学系２００の赤色波長領域（長い波長）のビーム２７０は充分透過するようになっている。

各記録再生層の誘電体膜は、追記型記録膜を保護するという基本機能に加えて、記録マークの形成前後における光学特性の差を拡大させる役割も果たす。

なお、ビーム１７０を照射した場合に、誘電体膜に吸収されるエネルギーが大きいと記録感度が低下しやすい。従って、これを防止するためには、これらの誘電体膜の材料として、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍ（特に４０５ｎｍ）の波長領域において低い吸収係数（ｋ）を有する材料を選択することが好ましい。なお、本実施の形態においては、誘電体膜の材料としてＴｉＯ２を用いている。

誘電体膜に挟まれる追記型記録膜は不可逆的な記録マークが形成される膜であり、記録マークが形成された部分とそれ以外の部分（ブランク領域）は、ビーム１７０に対する反射率が大きく異なる。この結果、データの記録・再生を行うことができる。なお、この追記型記録膜についても、トラッキング用の第２光学系２００のビーム２７０の赤色波長領域おいては高い透過性を有する。

追記型記録膜は、Ｂｉ及びＯを含む材料を主成分として形成される。この追記型記録膜は、無機反応膜として機能し、レーザー光の熱による化学的又は物理的な変化で反射率が大きく異なるようになっている。具体的な材料としては、Ｂｉ−Ｏを主成分とするか、又は、Ｂｉ−Ｍ−Ｏ（ただしＭは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ、Ｄｙ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｈｏ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｐｂの中から選択される少なくとも１種の元素）を主成分とすることが好ましい。なお、本実施形態では、追記型記録膜の材料として、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｏを用いている。

なお、ここでは第１〜第６記録再生層１４Ａ〜１４Ｆにおいて追記型記録膜を採用する場合を示したが、繰り返し記録が可能な相変化記録膜を採用することも可能である。この場合の相変化記録膜は、ＳｂＴｅＧｅを主成分とすることが好ましい。

中間層群１６は、光入射面１０Ａから遠い側から順番に第１〜第５中間層１６Ａ〜１６Ｅを有しており、第１〜第６記録再生層１４Ａ〜１４Ｆの間に積層される。各中間層１６Ａ〜１６Ｅは、アクリル系またはエポキシ系の紫外線硬化型樹脂によって構成される。この中間層１６Ａ〜１６Ｅの膜厚は、第１中間層１６Ａが１６μｍ、第２中間層１６Ｂが１２μｍ、第３中間層１６Ｃが１６μｍ、第４中間層１６Ｄが１２μｍ、第５中間層１６Ｅが１６μｍとなる。つまり、２種類の膜厚（１６μｍ、１２μｍ）の中間層が交互に積層されている。この結果、第１〜第６記録再生層１４Ａ〜１４Ｆの層間距離として、光入射面側から順番に第１距離（１６μｍ）と、この第１距離と異なる第２距離（１２μｍ）が交互に設定されることになる。また、第１距離と第２距離の差は４μｍに設定される。このようにすると、層間クロストークが低減される。

カバー層１１は、中間層群１６と同様に光透過性のアクリル系の紫外線硬化型樹脂により構成されており、３８μｍの膜厚に設定されている。

第１光記録媒体１０は、上記のように構成される結果、サーボ層１８は、光入射面１０Ａから０．２ｍｍ（２００μｍ）の距離に位置しており、また、記録再生層群１４の中で光入射面１０Ａから最も遠い第１記録再生層１４Ａは、光入射面１０Ａから０．１１ｍｍ（１１０μｍ）の距離に位置しており、光入射面１０Ａに最も近い第６記録再生層１４Ｆは、光入射面１０Ａから３８μｍの距離に位置することになる。また、記録再生層群１４の全体的な厚み（第１記録再生層１４Ａ〜第６記録再生層１４Ｆ間の距離）は７２μｍとなる。

次に第２光記録媒体２０について説明する。この第２光記録媒体２０は、記録再生層群２４が４層構造（第１〜第４記録再生層２４Ａ〜２４Ｄ）になる点と、その間に挿入される第１〜第３中間層２６Ａ〜２６Ｃの膜厚が異なる点を除いては、第１光記録媒体１０と同じ構造となっている。具体的に第１〜第３中間層２６Ａ〜２６Ｃの膜厚は、第１中間層２６Ａが２６μｍ、第２中間層２６Ｂが２０μｍ、第３中間層２６Ｃが２６μｍとなる。この結果、第１〜第４記録再生層２４Ａ〜２４Ｄの層間距離として、光入射面側から順番に第１距離（２６μｍ）と、この第１距離と異なる第２距離（２０μｍ）が交互に設定されることになる。また、第１距離と第２距離の差は６μｍに設定される。

従って、サーボ層２８は、光入射面２０Ａから０．２ｍｍの距離に位置しており、また、記録再生層群２４の中で光入射面２０Ａから最も遠い第１記録再生層２４Ａは、光入射面２０Ａから０．１１ｍｍの距離に位置しており、光入射面２０Ａに最も近い第４記録再生層２４Ｄは、光入射面２０Ａから３８μｍの距離に位置することになる。また、記録再生層群２４の全体的な厚み（第１記録再生層２４Ａ〜第４記録再生層２４Ｄ間の距離）は７２μｍとなる。

次に第３光記録媒体３０について説明する。この第３光記録媒体３０は、記録再生層群３４が５層構造（第１〜第５記録再生層３４Ａ〜３４Ｅ）になる点と、その間に挿入される第１〜第４中間層３６Ａ〜３６Ｄの膜厚が異なる点を除いては、第１光記録媒体１０と同じ構造となっている。具体的に第１〜第４中間層３６Ａ〜３６Ｄの膜厚は、第１中間層３６Ａが２０μｍ、第２中間層３６Ｂが１６μｍ、第３中間層３６Ｃが２０μｍ、第４中間層３６Ｄが１６μｍとなる。この結果、第１〜第５記録再生層３４Ａ〜３４Ｅの層間距離として、光入射面側から順番に第１距離（１６μｍ）と、この第１距離と異なる第２距離（２０μｍ）が交互に設定されることになる。また、第１距離と第２距離の差は４μｍに設定される。

従って、サーボ層３８は、光入射面３０Ａから０．２ｍｍの距離に位置しており、また、記録再生層群３４の中で光入射面３０Ａから最も遠い第１記録再生層３４Ａは、光入射面３０Ａから０．１１ｍｍの距離に位置しており、光入射面３０Ａに最も近い第５記録再生層３４Ｅは、光入射面３０Ａから３８μｍの距離に位置することになる。また、記録再生層群３４の全体的な厚み（第１記録再生層３４Ａ〜第５記録再生層３４Ｅ間の距離）は７２μｍとなる。

従って、本実施形態における光記録媒体シリーズは、第１〜第３記録媒体１０、２０、３０の間において、記録再生層の積層数が互いに異なっていながらも、サーボ層の光入射面からの位置と、光入射面から最も近い記録再生層の光入射面からの位置と、光入射面から最も遠い記録再生層の光入射面からの位置とが互いに等しく設定されている。

この光記録媒体シリーズに属している記録媒体であれば、サーボ層の位置が全て統一されているので、光ピックアップ９０における第２光学系２００は、サーボ層の位置を容易に探すことが可能となり、素早くトラッキングを実行できるようになる。

また、本実施形態における光記録媒体シリーズは、第１〜第３記録媒体１０、２０、３０の間において、光入射面に最も近い記録再生層の位置が統一されているので、光ピックアップ９０における第１光学系１００は、光入射面に最も近い記録再生層に素早くフォーカスすることが可能となる。同様に、第１〜第３記録媒体１０、２０、３０の間において、光入射面に最も遠い記録再生層の位置も統一されているので、第１光学系１００は、この記録再生層にも素早くフォーカスすることも可能となる。

更に本実施形態における光記録媒体シリーズでは、光入射面に最も近い記録再生層の位置と、光入射面に最も遠い記録再生層の位置の双方が統一されているので、記録再生用の光学系の収差補正量を限定できる。即ち、光ピックアップ９０側において、この範囲の収差補正を許容できるようにしておけば、この光記録媒体シリーズに属している光記録媒体である限り確実に記録再生することが可能となる。

次に、光記録媒体シリーズに属する第１〜第３光記録媒体１０、２０、３０の製造方法について説明する。なお、ここでは第１光記録媒体１０の製造方法を説明することで、第２、第３光記録媒体２０、３０の製造方法の説明を省略する。

まず、金属スタンパを用いることによる、ポリカーボネイト樹脂の射出成型法により、グルーブおよびランドが形成された支持基板１２を作製する。なお、支持基板１２の作製は射出成型法に限られず、２Ｐ法や他の方法によって作製しても構わない。

その後、支持基板１２におけるグルーブ及びランドが設けられた側の表面にサーボ層１８を形成する。このサーボ層１８は、Ａｇ合金を用いたスパッタリングによって光反射性の金属層を形成することで行う。更に、サーボ層１８の上にスペーサ層１７を形成する。スペーサ層１７は、例えば、粘度調整されたアクリル系またはエポキシ系の紫外線硬化型樹脂をスピンコート法等により皮膜し、これに対して紫外線を照射して硬化することにより形成する。なお、紫外線硬化性樹脂の代わりに、光透過性樹脂からなる光透過性シートを接着剤や粘着剤等を用いてサーボ層１８の上に貼り付けることで形成することもできる。

次に、第１記録再生層１４Ａを形成する。具体的には、誘電体膜、追記型記録膜、誘電体膜の順に気相成長法を用いて形成する。中でもスパッタリング法を用いることが好ましい。その後、第１記録再生層１４Ａの上に第１中間層１６Ａを形成する。第１中間層１６Ａは、例えば、粘度調整された紫外線硬化型樹脂をスピンコート法等により皮膜し、その後、この紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射して硬化することにより形成する。この手順を繰り返すことで、第２記録再生層１４Ｂ、第２中間層１６Ｂ・・・と順番に積層していく。

第６記録再生層１４Ｆまで完成したら、その上にカバー層１１を形成してこの第１光記録媒体１０が完成する。なおカバー層１１は、例えば、粘度調整されたアクリル系またはエポキシ系の紫外線硬化型樹脂をスピンコート法等により皮膜し、これに対して紫外線を照射して硬化することにより形成する。なお、本実施形態では上記製造方法を説明したが、本発明は上記製造方法に特に限定されるものではなく、他の製造技術を採用することもできる。

次に、光ピックアップ９０を用いて、光記録媒体シリーズに属する第１光記録媒体１０に情報を記録再生する手順について説明する。

この第１光記録媒体１０の第１記録再生層１４Ａに情報を記録する場合、まず、第２光学系２００の赤色波長領域のビーム２７０をサーボ層１８に照射してトラッキングを行う。この作業と同時に、第１光学系１００の青色波長領域の記録用ビーム１７０を第１記録再生層１４Ａに照射する。なお、このサーボ層１８には、光記録媒体シリーズに関する基本仕様や、情報記録層群１４の積層枚数に関する情報が、記録ピットやＢＣＡ（バーストカッティングエリア）に予め記録されており、トラッキングを開始する時に常に読み出すようになっている。本実施形態において、光記録媒体シリーズに関する基本情報としては、サーボ層の位置、光入射面に最も近い記録再生層の位置、光入射面に最も遠い記録再生層の位置、記録再生層群の層間距離に関するルールを含むようになっている。

既に述べたように、この光記録媒体シリーズでは、サーボ層１８や第１記録再生層１４Ａの位置が光記録媒体間で予め共通化されている。光記録媒体シリーズに関する基本仕様を読み込むことで、光ピックアップ９０側がこの基本仕様に対応できるようにしておけば、サーボ層１８と第１記録再生層１４Ａに対して、各ビーム２７０、１７０を素早くフォーカスさせることができる。

その後、サーボ層１８を利用してトラッキングを行いながら、第１記録再生層１４Ａに情報を記録していく。記録完了後は、今回の追記情報（記録に関するアドレス情報、コンテンツ情報等）をサーボ層１８側に記録して完了する。なお、サーボ層１８が記録層を有しない場合は、この追記情報を、光入射面１０Ａから最も遠い第１記録再生層１４Ａ、又は光入射面１０Ａに最も近い第６記録再生層１４Ｆに記録して完了することが望ましい。

第２記録再生層１４Ｂに情報を記録する際には、まず、光ピックアップ９０が第２記録再生層１４Ｂの位置を推測する。この光記録媒体シリーズでは、第１膜厚となる中間層と、この第１膜厚よりも薄い第２膜厚の中間層が、光入射面１０Ａの遠い側から交互に積層される仕様となっている。また更に、第１膜厚と第２膜厚の差は、例えば、第１及び第３本光記録媒体１０、３０では４μｍ、第２光記録媒体２０では６μｍに統一されている。従って、このルールに基づいて、第１記録再生層１４Ａを基準にして第２記録再生層１４Ｂの位置をプログラムによって推測することができる。例えば第１光記録媒体１０では、第１記録再生層１４Ａと第６記録再生層１４Ｆの間隔が７２μｍであり、記録再生層群１４が６層（つまり中間層群１６が５層）構造になることから、膜厚差４μｍを利用して、第１、第３、第５中間層１６Ａ、１６Ｃ、１６Ｅが１６μｍとなり、第２、第４中間層１６Ｂ、１６Ｄが１２μｍになると算出することもできる。この算出結果に基づいて、第１光学系１００のビーム１７０を第２記録再生層１４Ｂに直接フォーカスさせて情報を記録する。なお、この場合においても、第２光学系２００を用いたトラッキングは継続して行われる。記録が完了したら、その追記情報をサーボ層１８に記録して完了する。

次に、例えば第１記録再生層１４Ａに記録された情報を再生する際には、先ず、第２光学系２００のビーム２７０を利用してサーボ層１８を再生することで、上述の基本仕様と、記録に基づく追記情報（例えば第１記録再生層１４Ａに記録したコンテンツ情報等）を読み出す。その後、これらの情報に基づいて、第１光学系１００のビーム１７０を利用して第１記録再生層１４Ａの所定アドレスにアクセスして再生を行う。この際は、第１記録再生層１４Ａに既に情報が記録されていることが明らかであるので、その記録マークを利用してトラッキングを行えば良い。従って、第１記録再生層１４Ａのコンテンツ再生中は、第２光学系２００のビーム２７０は不要とすることができる。

本実施形態における光記録媒体シリーズによれば、記録再生層の数が互いに異なる各光記録媒体１０、２０、３０において、平面構造となる複数の記録再生層と、トラッキング制御用の凹凸が形成されるサーボ層を備えた構造を採用し、更に、これらの複数の光記録媒体１０、２０、３０の間において、光入射面からのサーボ層の位置が互いに等しくなっている。従って、光ピックアップ９０は、このシリーズに属する光記録媒体である限り、第２光学系２００によって、サーボ層を直接フォーカスすることが可能となり、トラッキングを素早く開始できる。同時に、これらの光記録媒体１０、２０、３０の間において、光入射面に最も近い記録再生層の光入射面からの位置が互い等しくなっているので、第１光学系１００によって、この記録再生層を直接フォーカスすることが可能となっている。上述のトラッキング制御との相乗効果により、確実且つ素早い記録を行うことが出来る。

また、この光記録媒体シリーズによれば、光記録媒体１０、２０、３０の間において、光入射面に最も遠い記録再生層の光入射面からの位置が互い等しくなっているので、この記録再生層を第１光学系１００が直接フォーカスできる。光ピックアップ９０に対して、記録再生層の数が異なる記録媒体１０、２０、３０がセットされたとしても、光入射面に最も近い記録再生層と、最も遠い記録再生層の位置を予め把握できているので、記録再生層の数に依存せずに、記録再生エラーを大幅に抑制することができる。また、記録再生層が存在する位置範囲が予め限定されるので、この範囲の収差補正を許容する光ピックアップ９０さえ用意しておけば、全ての光記録媒体１０、２０、３０の記録再生精度を高めることが可能となる。これは、光ピックアップ９０の製造コストを低減することにつながる。

とりわけ、第１〜第３光記録媒体１０、２０、３０の各々は、隣接する記録再生層の層間距離として、第１距離と、該第１距離と異なる第２距離とが交互に設定される。このように、記録再生層の層間距離に一定の法則を定義しておくことで、光ピックアップ９０が記録再生層の位置を計算によって推測することが可能となり、記録再生速度を高めることが出来る。

また、この光記録媒体シリーズによれば、光記録媒体におけるサーボ層が、記録再生層群よりも光入射面から遠い位置に配置されているので、トラッキング制御用の凹凸が、記録再生層に対する記録再生用のビーム１７０に悪影響を与えることを低減することができるので、記録再生精度を更に高めることができる。

更にまた、この光記録媒体シリーズによれば、サーボ層のトラッキング用の凹凸のトラックピッチが、記録再生層に記録予定となるトラックピッチの２倍に設定されている。このようにするとで、サーボ層では、安価となる波長の長い赤色のビーム２７０を採用することによって、ランド及びグルーブの双方を用いたトラッキングを行いつつ、記録再生層では、１／２のトラックピッチによる記録が可能となる。特にサーボ層側のトラックピッチを０．６４μｍに設定することで、第２光学系２００はＤＶＤ規格の既存製品をほとんどそのまま用いることが出来る。一方で、記録再生層は０．３２μｍのトラックピッチとなるので、第１光学系１００は、ＢＤ規格の既存製品をほとんどそのまま用いることが出来る。即ち、光ピックアップ９０側は新たな開発負担が無く、既存の部品を有効活用しながら、本記録媒体シリーズに対応することが可能となる。

なお、本実施形態の光記録媒体シリーズでは、記録再生層群の積層数の異なる３種類の光記録媒体を有する場合に限って示したが、本発明はこれに限定されず、２種類であってもよく、４種類以上の光記録媒体を有するようにしても良い。また、記録再生層群の積層数についても、ここでは４〜６層に限って示したが、本発明はこれに限定されない。

また、本実施形態の光記録媒体シリーズでは、記録再生層群と比較して、サーボ層が光入射面から遠い位置に配置される場合を示したが、本発明はこれに限定されず、サーボ層を記録再生層群よりも光入射面側に配置することも可能である。

更に、本実施形態の光記録媒体シリーズでは、記録再生層の層間距離が、第１距離と第２距離が交互に設定される場合に限って示したが、これに限定されず、３種類以上の層間距離を適宜設定することも可能である。

本発明の光記録媒体シリーズは、サーボ層と記録再生層を有する各種光記録媒体に適用することができる。

１０第１記録媒体
１１、２１、３１カバー層
１２、２２、３２支持基板
１４、２４、３４記録再生層群
１６、２６、３６中間層群
１７、２７、３７スペーサ層
１８、２８、３８サーボ層
２０第２記録媒体
３０第３記録媒体
９０光ピックアップ

Claims

トラッキング制御用の凹凸を有しない平面構造の複数の記録再生層と、トラッキング制御用の凹凸が形成されるサーボ層とを備えることによって、前記サーボ層を利用してトラッキング制御を行いながら前記記録再生層に情報を記録できる光記録媒体が、複数種類用意された光記録媒体シリーズであって、
複数の前記光記録媒体の間において、前記記録再生層の積層数が互いに異なっており、
複数の前記光記録媒体の間において、光入射面からの前記サーボ層の位置が互いに等しくなっており、
複数の前記光記録媒体の間において、前記光入射面に最も近い前記記録再生層の該光入射面からの位置が互いに等しくなっており、
複数の前記光記録媒体の間において、前記光入射面に最も遠い前記記録再生層の該光入射面からの位置が互いに等しくなっている
ことを特徴とする光記録媒体シリーズ。
前記光記録媒体における前記サーボ層が、複数の前記記録再生層と比較して前記光入射面から遠い位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体シリーズ。
複数の前記光記録媒体の各々は、複数の前記記録再生層の層間距離として、第１距離と、該第１距離と異なる第２距離とが交互に設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光記録媒体シリーズ。
前記サーボ層における前記トラッキング制御用の凹凸のトラックピッチが、前記記録再生層に記録予定のトラックピッチの２倍に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光記録媒体シリーズ。