光情報記録媒体
【課題】解像限界以下のマーク長を含んだランダムパターンで情報が記録された場合に、汎用性の高い信号復号方式を用いて、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生が可能な光情報記録媒体を提供する。
【解決手段】ＲＬＬ（１，７）変調方式によって、記録情報が、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されるとともに、前記複数の長さを有するマークおよびスペースのうちの、２Ｔマークならびに２Ｔスペースの長さが０．１２μｍより短く形成され、
開口数０．８４以上かつ０．８６以下の対物レンズを介して、波長４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下の再生光が０．８ｍＷ以上かつ２．４ｍＷ以下のパワーで照射され、得られる反射光の強度が信号としてされる光情報記録媒体であって、
再生信号波形がＰＲ（１２２２１）ＭＬ方式にて再生できる情報記録層を有し、厚さが平均値に対して±３μｍの範囲内の透光層を有し、媒体判別情報が設けられている。
【解決手段】ＲＬＬ（１，７）変調方式によって、記録情報が、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されるとともに、前記複数の長さを有するマークおよびスペースのうちの、２Ｔマークならびに２Ｔスペースの長さが０．１２μｍより短く形成され、
開口数０．８４以上かつ０．８６以下の対物レンズを介して、波長４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下の再生光が０．８ｍＷ以上かつ２．４ｍＷ以下のパワーで照射され、得られる反射光の強度が信号としてされる光情報記録媒体であって、
再生信号波形がＰＲ（１２２２１）ＭＬ方式にて再生できる情報記録層を有し、厚さが平均値に対して±３μｍの範囲内の透光層を有し、媒体判別情報が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報の光学的な記録再生が可能な光情報記録媒体、および該光情報記録媒体に記録された情報を再生する光情報処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、情報通信技術およびマルチメディア技術の発展、ならびに高度情報化によって、光情報記録媒体の高密度化、大容量化の要求が高まってきている。しかしながら、光情報記録媒体の記録密度の上限は、主に情報を記録または再生する光ビームのスポット径によって制限されている。これは、光情報記録媒体の記録マーク径を縮小して高密度化するにつれて、スポット領域内に複数のマークが含まれるようになり、各マークを個別に検知することができなくなるためである。なお、光源の波長をλ、光スポットを形成するための対物レンズの開口数をＮＡとすると、光ビームのスポット径は、ほぼλ／ＮＡで表されることになる。従って、光源の波長λを短くするとともに、対物レンズの開口数ＮＡを増加させることにより、光ビームのスポット径を縮小しさえすれば、光情報記録媒体の記録密度の向上が可能であるとされてきた。
【０００３】
しかしながら、光情報記録媒体の再生装置の、光学素子の吸収の問題および検出器の感度特性の制限の問題により、紫外線領域の波長が光源の波長λの限界と考えられること、および光情報記録媒体の再生装置の対物レンズの開口数ＮＡの向上が、光情報記録媒体の傾きの許容量によってほぼ制限されることなどから、光ビームのスポット径を縮小することによって光情報記録媒体の記録密度の向上を図るには限界がある。
【０００４】
そこで、近年では、再生光学系（光情報記録媒体の再生装置の光学系）の解像限界（再生光の回折限界で決まる光学的分解能）以下のマーク長を再生可能な技術である超解像再生技術を用いた光情報記録媒体の開発がなされてきた。なお、上述のような超解像再生技術を用いることによって、再生光学系の解像限界以下のマーク長が再生可能になるので、より小さなマーク長を使用した光情報記録媒体への記録が可能となる。つまり、上述のような超解像再生技術を用いることによって、実質的な光情報記録媒体の記録密度を増加させることが可能になる。以降では、前記技術を用いた光情報記録媒体を超解像再生媒体と呼ぶとともに、前記技術を用いて再生光学系の解像限界以下のマーク長の記録ピットを再生することを超解像再生と呼ぶ。
【０００５】
なお、再生光学系の解像限界は、検出可能な信号の周波数限界の制約を受け、一般的には、λ／（２ＮＡ）程度になると言われている（λ：再生光波長、ＮＡ：レンズの開口率）が、上述のλ／（２ＮＡ）程度とは、単一サイズの記録マークとスペースとの繰り返しからなるパターンの周期サイズの解像限界に相当し、その半分のλ／（４ＮＡ）程度が、記録マークの長さの解像限界となることが知られている。よって、以降では、記録マークの長さの解像限界を解像限界とし、解像限界をλ／（４ＮＡ）とする。なお、実際には、理論以外にも光学系内の他要素の影響を受けるので、解像限界の値は波長および開口数から求められる理論値からある程度の差を生じる場合がある。
【０００６】
上述した解像限界を超えた「超解像再生」を可能とする技術として、例えば、特許文献１では、詳細な再生原理は不明であるが、凹凸を有する情報記録面に金属、半導体等の単体、合金、または化合物からなる、空間分解能を向上させる機能層を備えることにより、超解像再生を可能とする光情報記録媒体が開示されている。特許文献１に開示の光情報記録媒体では、解像限界以下の同一形状のマークを、信号再生する方向に配置する方式が採用されている。具体的には、単一周波数繰り返し位相ピット（マーク・スペース比１：１）を再生し、ＣＮＲ（carrier-to-noise ratio、搬送波対雑音比）を用いて前記方式の評価を行ったところ、前記方式によって記録密度が向上し、超解像再生が可能になったことが述べられている。なお、上述したようなピットパターンを、以降ではモノトーンパターンと呼ぶものとする。
【０００７】
一方、信号処理の観点からの光情報記録媒体の高密度化手段として、一般的には、マークエッジ記録方式が採用されている。マークエッジ記録方式は、１つの記録マークの両端を信号として使用することによって光情報記録媒体の高密度化を可能にする方式であって、再生ビーム走査方向に対して最も短いマーク長となる最小長さのプリピットと、前記最小長さを基準にした数種類の長さのプリピットとが規格によって定められているとともに、長さの異なる前記プリピットが、規格によって定められた規則に従って、信号再生する方向に順に配置されるものである。なお、上述したようなピットパターンを、以降ではランダムパターンと呼ぶものとする。
【０００８】
また、ランダムパターンを用いたマークエッジ記録方式には、数多くの実用化例があり、例えば、ＣＤ（Compact Disc）の場合は、変調方式としてＥＦＭ（８／１４）（Eight to Fourteen Modulation）を採用している。他にも、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＢＤ（Blu-ray Disc）、ＨＤ ＤＶＤ（High-Definition Digital Versatile Disk）では、変調方式がそれぞれＣＤとは異なっており、ＤＶＤではＥＦＭＰｌｕｓ（８／１６）、ＢＤではＲＬＬ（１，７）、ＨＤ ＤＶＤではＥＴＭ（８／１２）（Eight to Twelve Modulation）がそれぞれ採用されている。
【０００９】
すなわち、多くの光情報記録媒体には、ランダムパターンを用いたマークエッジ記録方式が採用されている。これは、モノトーンパターンを用いて記録を行う場合と比べて、ランダムパターンからなるマークエッジ記録方式を用いて記録を行う方が、より高密度に情報が記録できるためである。従って、実用化のためには、ランダムパターンを用いた光情報記録媒体の評価が必要となる。なお、前記評価の指標としては、例えばｂＥＲ（Bit Error Rate）が挙げられる。ｂＥＲは、ビット誤り率とも言い、光情報記録媒体に記録されたランダムパターンを再生した信号を復号した結果に含まれるエラービット数Ｎｅの、全復号ビット数Ｎｔに対する比率であって、ｂＥＲ＝Ｎｅ／Ｎｔである。
【００１０】
また、ランダムパターンを用いたマークエッジ記録方式により高密度記録された光情報記録媒体の再生においては、ＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood）復号が用いられる。従来の光情報記録媒体においては、信号検出法としてピーク・ディテクトが一般的であったが、近年のＢＤおよびＨＤ ＤＶＤのような高密度光情報記録媒体においては、ＰＲＭＬ復号が事実上必須であり、一般的に用いられている。
【００１１】
なお、ＰＲＭＬの例としては、ＨＤ ＤＶＤで用いられるＰＲ（１２２２１）ＭＬなどが挙げられる。また、例えば、非特許文献１では、ランダムパターンの超解像再生のｂＥＲ特性を改善するための、Ｓｕｐｅｒ−ＲＥＮＳと呼ばれる超解像再生方式の信号復号方式について開示されている。具体的には、非特許文献１では、ランダムパターンの超解像再生のｂＥＲ特性を改善するために、ＰＲＭＬ信号復号方式を発展させた信号処理について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２００１−２５０２７４号公報（公開日：平成１３年９月１４日）」
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】“Bit Error Rate Characteristic of Write Once Read Many Super-Resolution Near Field Structure Disk” Japanese Journal of Applied Physics Vol. 45, No. 2B, 2006, pp. 1370-1373
【非特許文献２】株式会社日立製作所、“次世代大容量・高密度の光ディスクの実現に向けた、再生信号誤り低減技術を開発”、［online］、平成１９年５月２２日、ニュースリリース、［平成１９年５月３０日検索］、インターネット＜http://www.hitachi.co.jp/New/cnews/month/2007/05/0522b.html＞
【非特許文献３】「次世代光ディスク 解体新書」、日経ＢＰ社 ２００３年１０月７日発行、ｐ１０９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１に開示の光情報記録媒体では、ランダムパターンを用いて記録を行った場合の再生信号品質の評価は行われていない。後に詳述するが、特許文献１に開示の光情報記録媒体に解像限界以下のマーク長を含んだランダムパターンで情報が記録された場合には、一般的に使われるＰＲＭＬ復号方式を用いて、良好なｂＥＲ値が得られる信号再生を行うことができないという問題点が生じる。
【００１５】
ランダムパターンの超解像再生時に信号誤りが大きくなることは、非特許文献２にも記載されているように、従来の超解像再生特有の本質的な課題であることがよく知られている。なお、非特許文献２には、ランダムパターンの超解像再生時の信号誤り率を低下させるための技術について開示されているが、前記技術は、低周波信号のみを取り除く、従来に比べて特殊である新規の雑音処理回路技術を用いているため、汎用性の高い復号方式および再生装置を利用して再生を行うことができないという問題点を有している。すなわち、汎用性に欠けるという問題点を有している。
【００１６】
また、非特許文献１に開示の信号処理では、明確に記載されてはいないが、コスト高および消費電力増が予想される新規のＰＲＭＬ信号復号方式を用いて再生を行っているので、前記新規のＰＲＭＬ信号復号方式を用いなければ、解像限界以下のマーク長を含んだランダムパターンで記録された情報について、良好なｂＥＲ値が得られる信号再生を行うことができない。すなわち、一般的に使われているＰＲＭＬ復号方式を用いて、良好なｂＥＲ値が得られる信号再生を行うことができず、汎用性に欠けるという問題点がある。
【００１７】
以上のように、従来までの技術では、より高密度記録となる解像限界以下のマーク長を含んだランダムパターンで記録された情報について、汎用性の高い一般的なＰＲＭＬ復号方式を用いて、良好なｂＥＲ値が得られる信号再生を行うことができないという問題があった。
【００１８】
本発明は、前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、解像限界以下のマーク長を含んだランダムパターンで情報が記録された場合に、汎用性の高い信号復号方式を用いて、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生を可能にする光情報記録媒体および光情報処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る光情報記録媒体は、基板上に、情報記録層と、透光層とが積層され、
前記情報記録層には、ＲＬＬ（１，７）変調方式によって、記録情報が、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されるとともに、前記複数の長さを有するマークおよびスペースのうちの、２Ｔマークならびに２Ｔスペースの長さが０．１２μｍよりも短く形成され、開口数０．８４以上かつ０．８６以下の対物レンズを介して、波長４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下の再生光が０．８ｍＷ以上かつ２．４ｍＷ以下のパワーで照射され、得られる反射光の強度が信号として再生される光情報記録媒体であって、
前記情報記録層は、再生信号波形がＰＲ（１２２２１）ＭＬ方式にて再生できる層であり、
さらに、前記光情報記録媒体には、媒体判別情報が設けられており、
前記透光層の厚さが、平均値に対して±３μｍの範囲内であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る光情報記録媒体は、以上のように、基板上に、情報記録層と、透光層とが積層され、
前記情報記録層には、ＲＬＬ（１，７）変調方式によって、記録情報が、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されるとともに、前記複数の長さを有するマークおよびスペースのうちの、２Ｔマークならびに２Ｔスペースの長さが０．１２μｍよりも短く形成され、開口数０．８４以上かつ０．８６以下の対物レンズを介して、波長４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下の再生光が０．８ｍＷ以上かつ２．４ｍＷ以下のパワーで照射され、得られる反射光の強度が信号として再生される光情報記録媒体であって、
前記情報記録層は、再生信号波形がＰＲ（１２２２１）ＭＬ方式にて再生できる層であり、
さらに、前記光情報記録媒体には、媒体判別情報が設けられており、
前記透光層の厚さが、平均値に対して±３μｍの範囲内である構成である。
【００２１】
それゆえ、解像限界以下のマーク長を含んだランダムパターンで情報が記録された場合に、汎用性の高い信号復号方式を用いて、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生を可能にするという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明における光情報記録媒体の概略的な構造を示す断面図である。
【図２】前記光情報記録媒体を形成する基板に設けられたプリピットの概略構成を示す斜視図である。
【図３】比較例１の光情報記録媒体の概略的な構造を示す断面図である。
【図４】比較例２の光情報記録媒体の概略的な構造を示す断面図である。
【図５】実施例１、比較例１、比較例２の各光情報記録媒体における、ＣＮＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。
【図６】実施例１、比較例１、比較例２の各光情報記録媒体における、ｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。
【図７】実施例２、実施例３の各光情報記録媒体における、ＣＮＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。
【図８】実施例２、実施例３の各光情報記録媒体における、ｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。
【図９】本発明における光情報記録媒体再生装置の一部の概略的な構成を示す図である。
【図１０】本発明における光情報記録媒体再生装置の一部の概略的な構成を示す図である。
【図１１】本発明における光情報記録媒体再生装置の一部の概略的な構成を示す図である。
【図１２】実施例１、実施例４、実施例５、比較例３の各光情報記録媒体における、ｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。
【図１３】実施例１、実施例６、実施例７、比較例４、比較例５の各光情報記録媒体における、ｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１ないし図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態では、情報記録層において情報が、プリピットによる凹凸形状にて記録されている構成を例示するが、情報記録層に、記録光の照射により結晶状態と非結晶状態とに相変化を起こす相変化材料よりなる記録膜を有することによって情報の記録を可能にする構成であってもよい。
【００２４】
最初に、図１を用いて本実施の形態における光情報記録媒体（光ディスク）１の概略的な構造について説明を行う。図１は、本実施の形態における光情報記録媒体１の断面構造を示す図である。図１に示すように、光情報記録媒体１は、透光層１０、情報記録層２０、および基板３０を備えており、光（再生光）の入射する側Ａから、透光層１０、情報記録層２０、基板３０の順に積層されている。なお、透光層１０は、ＢＤ（Blu-ray Disc）などでカバー層と一般的に呼ばれるものである。
【００２５】
まず、透光層１０は、透明な樹脂によって形成されているものである。なお、透光層１０は、再生光を十分に透過するものであればよく、紫外線硬化樹脂などによって形成されていてもよい。透光層１０に用いることのできる樹脂材料としては、例えば、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、フッ素化アクリル樹脂、およびエポキシ樹脂等がある。また、透光層１０は、１層構成に限られるものではなく、ポリカーボネートフィルム等の透明樹脂フィルムと透明粘着樹脂層との２層構成としてもよい。他にも、透光層１０の光入射面に、ハードコート層を設ける構成であってもよい。
【００２６】
また、透光層１０の厚さとしては、透光層１０が入射再生光の光軸に対して傾くことによって発生するコマ収差に対して、充分にチルトマージンを確保できるほどの薄さが必要となるとともに、情報記録層２０を充分に保護できるだけの厚さが必要となる。なお、ここで言うところの透光層１０の厚さとは、光情報記録媒体１の情報領域における透光層１０の厚さの平均値を示すものとし、光情報記録媒体１枚１枚において固有の値である。また、後述の再生光学系（実施の形態２の光情報記録媒体再生装置１００の光学系）においては、透光層１０の厚さは６９〜１０８μｍ程度であり、光情報記録媒体１が情報記録層２０を１層有する（以降「単層」と表記する）ものである場合には、１００μｍ程度であることがより望ましい。また、例えば光情報記録媒体１が情報記録層２０を２層有する（以降「２層」と表記する）２層光情報記録媒体に適用する場合には、情報記録層２０に対して、再生光が入射する側に位置する透光層１０の厚さは、７５μｍ程度であることが望ましい。
【００２７】
実際には、透光層１０の望ましい厚さは、透光層１０の屈折率の値に影響を受ける。透光層１０に用いる上述の樹脂材料の一般的な屈折率は１．４５〜１．７０の範囲内であり、透光層１０の屈折率が前記範囲内であれば、透光層１０の望ましい厚さは、単層の場合で９３〜１０８μｍ程度、２層の場合で６９〜８２μｍ程度となる。透光層１０の厚さは、再生光学系におけるビームエクスパンダーまたはコリメータレンズの調整による球面収差補正によって設計変更することが可能であるため、少なくとも前記２層の下限値と前記単層の上限値との間、すなわち６９〜１０８μｍの範囲内であれば、再生光学系の球面収差調整で設計しておくことにより、充分に良好な再生が可能となる。なお、前記透光層１０の厚さの範囲は、光情報記録媒体１が１枚１枚個々に持つ厚さ平均値の許容範囲であって、同一光情報記録媒体１内の情報領域全面において許される厚さ範囲ではない。同一光情報記録媒体１内においては、媒体回転時の再生光学系の一般的な再生能力およびサーボ能力を考慮して、透光層１０の厚さが、情報領域において平均値±３μｍの範囲内であることが望ましい。
【００２８】
なお、本実施の形態における再生光としては、具体的には青紫色に該当する波長（３７５〜４９１ｎｍ）のものを用いるものとし、好ましくは４００ｎｍ以上４１０ｎｍ以下のものを用いるものとする。また、対物レンズの開口数は０．８４以上かつ０．８６以下のものを用いるものとする。
【００２９】
続いて、基板３０は、図２に示されるように、記録情報に対応した凹凸形状のプリピット（ピット）３１が、同心円状、または、スパイラル状に形成されているものである。基板３０を構成する材料の光学的特性は、特に限定されるものではなく、透明でも不透明であってもよい。基板３０を構成する材料としては、例えば、ガラス、ポリカーボネート樹脂、圧縮型可能な他の樹脂、金属等、およびそれらの組合せが挙げられる。
【００３０】
なお、情報記録層２０に接する側にあたる基板３０の面にプリピット３１が形成されており、プリピット３１が形成されている面に情報記録層２０が成膜されることにより、情報記録層２０にプリピット３１が凹凸形状として転写された状態となっている。従って、光情報記録媒体１は、情報記録層２０が、凹凸形状としての情報を記録している状態になっており、いわゆる再生専用光情報記録媒体として形成されている。
【００３１】
続いて、情報記録層２０は、再生膜２１および反射膜２２を含んだものである。なお、再生膜２１および反射膜２２は、図１に示すように、光（再生光）の入射する側Ａから、再生膜２１、反射膜２２の順に積層されている。すなわち、光（再生光）の入射する側Ａから透光層１０、再生膜２１、反射膜２２、基板３０の順に積層されている。
【００３２】
まず、反射膜２２は、主に２つの役割を持っているものである。１つは、再生光の一部を吸収して、再生膜２１を加熱する熱に変換する役割であり、もう１つは、再生光を反射して、反射光による信号再生に用いることができるようにする役割である。
【００３３】
また、再生膜２１は、反射膜２２で生じる熱によって加熱されることにより、自身の光学定数が変化することによって、再生光学系の解像限界（再生光の回折限界で決まる光学的分解能）よりも短いマーク（ピット）長の信号の再生を可能にするものである。より、詳しくは、再生膜２１は、温度が上昇することによって、再生光の波長における光学定数である、屈折率および／または消衰係数を変化させることにともなって、光学多重干渉の状態を変化させるものである。再生膜２１の作用については、例えば以下のように説明を行うことができる。
【００３４】
再生光が集光されて形成された再生ビームスポットでは、光強度分布によってスポット中心と外周部とで温度分布の偏りが生じる。実際には、再生ビームスポットが光情報記録媒体１を走査しているため、高温中心は再生ビームスポットの進行方向に対して後方側にずれ、再生ビームスポット内で温度勾配が発生する。つまり、再生ビームスポットの進行方向に向かって後方側に高温部が発生し、前方側に低温部が発生する。再生膜２１が温度に応じて屈折率が変化するものとすると、再生ビームの入射によって温度が上昇した高温部では、再生膜２１の屈折率が変化した状態となる。よって、情報記録層２０の光干渉構造を予め設計しておくことによって、情報記録層２０として、例えば高反射率の状態に変化するようにできる。一方、低温部では、再生膜２１の屈折率が初期状態を維持しているため、高温部に比べると情報記録層２０が低反射率の状態となる。このような、再生ビームスポット内における情報記録層２０の反射率分布を積極的に利用することによって、再生領域のサイズを再生ビームスポットより実質的に小さくすることができ、再生分解能を向上させることができる。そして、再生分解能を向上させることによって、超解像再生を可能にする。
【００３５】
以上のことから、再生膜２１は、熱によるバンドギャップ変化によって光学特性が変化する特性を有する金属酸化膜からなることが好ましい。これにより、通常の組成変化または相変化などの構造変化によって光学特性が変化する色素もしくは相変化材料を用いる形式の超解像再生光情報記録媒体における再生膜と比較して、再生膜２１の再生耐久性を向上させることができる。また、金属酸化膜は透明のものが多く、反射膜２２への透過性がよく、反射膜２２がより効率的に作用するという利点もある。
【００３６】
また、再生膜２１に適用するものとしては、金属酸化膜の中でも、特に比較的安価で豊富な酸化亜鉛が好ましいので、前記再生膜２１は酸化亜鉛からなること、または酸化亜鉛を含むことが好ましい。以上の構成によれば、光情報記録媒体１のコストを低減することが可能になる。また、酸化亜鉛または酸化亜鉛を含む材料から再生膜２１を構成することによって、他の金属酸化膜を用いるよりも高い超解像特性を得ることができるため、光情報記録媒体１の記録容量を向上させることが可能になる。さらに、作製が容易で大量生産が可能であるとともに、経時変化も起こりにくく再生耐久性を向上させりことが可能である。
【００３７】
また、酸化亜鉛以外の他の金属酸化物、例えばＴｉＯ２（酸化チタン）、ＣｅＯ２（酸化セリウム）、またはＳｒＴｉＯ３（チタン酸ストロンチウム）からなる材料、もしくは当該材金属酸化物を主として含む材料にて、前記再生膜２１を形成することも可能である。なお、この場合でも、酸化亜鉛からなる再生膜２１および酸化亜鉛を含む材料からなる再生膜２１と同等の再生耐久性を有する。
【００３８】
また、反射膜２２の材料としては、ある程度の反射率を有し、熱伝導率が低く、かつ安定な材料、例えばチタン（Ｔｉ）またはタンタル（Ｔａ）などの金属が好ましい。これにより、反射膜２２が再生光の一部を吸収しても、熱伝導率が低いので膜面方向の放熱量が比較的少なく、膜法線方向に位置する再生膜２１への熱伝導を比較的効率よく行うことが可能になる。これに対し、従来までの光情報記録媒体の反射膜に一般的に用いられるＡｌまたはＡｇなどの材料は、反射率が高く、熱伝導率が高い。よって、従来までの反射膜を用いた場合には再生光を充分に吸収することができず、本願における超解像再生動作を行うだけの充分な熱量を得ることができない。従って、超解像再生パワー感度が悪くなる。また、従来までの反射膜を用いた場合には、熱伝導率が高すぎるため、反射膜における膜面方向の放熱量が大きくなり、膜法線方向に位置する再生膜２１への熱伝導効率が悪くなる。よって、本願における超解像再生動作を行うだけの充分な熱量を再生膜２１へ与えることができず、超解像再生パワー感度が悪くなる。
【００３９】
以上のように、本実施の光情報記録媒体１は、情報記録層２０において、再生光を一部吸収して発熱する反射膜２２と、反射膜２２による加熱で加熱部分の光学定数を変化させる再生膜２１とを備えている。また、本実施の光情報記録媒体１では、情報記録層２０に記録された情報を再生するときに、再生光が透光層１０を通して照射されて情報記録層２０にフォーカスされる。そして、情報記録層２０においては、反射膜２２が再生光を吸収することで光を熱に変換し、変換した熱を再生膜２１に伝達する。ただし、光情報記録媒体１は、光情報記録媒体再生装置での再生時に回転しているので、再生膜２１についての説明で述べたように、光強度分布と媒体回転に起因する温度分布の偏りによって、ビームスポットの後端部の温度が高くなる。すなわち、温度が高い位置がスポット中心からずれる。なお、温度が高い位置がスポット中心からずれることにより、高温領域の再生膜２１の透過率が変化し、情報記録層２０の解像限界以下のマーク（ピット）長で記録された情報を読み出すことができるようになる。そして、その結果、情報記録層２０の実質的な記録密度（再生可能な記録密度）を、解像限界により規制された記録密度よりも高めることが可能になる。他にも、記録密度を高めるために多層化などを行う必要がなくなるので、記録媒体の製造コストを大幅に低減させながらも記録密度を高めることが可能になる。
【００４０】
さらに、光情報記録媒体１では、再生膜２１と反射膜２２とをそれぞれ分離形成し、再生膜２１と反射膜２２とで光吸収し発熱する機能と光学特性を変化させる機能とを分担しているので、再生膜２１自体が光吸収し発熱した上で光学特性を変化させて超解像再生を実現する必要がない。よって、再生膜２１に多くの負担をかけることなく超解像再生を行うことが可能となり、再生膜２１の耐久性を向上させることができる。また、再生膜２１と反射膜２２とで光吸収し発熱する機能と光学特性を変化させる機能とを分担するので、再生膜２１に対しての機能性要求を少なくすることができ、材料設計の自由度を高くすることが可能になる。
【００４１】
次に、本実施の形態における光情報記録媒体１と従来の光情報記録媒体との各種特性の比較についての説明を行う。以降では、最初に、本実施の形態における光情報記録媒体１の実施例１と従来の光情報記録媒体の比較例１、比較例２との各種特性の比較についての説明を行う。
【００４２】
（実施例１）
まず、本実施の形態における光情報記録媒体１の実施例１について説明を行う。実施例１における光情報記録媒体１は、透光層１０として、ポリカーボネートフィルム（膜厚：約８０μｍ）および透明粘着樹脂層（膜厚：約２０μｍ）を備え、情報記録層２０として、酸化亜鉛からなる再生膜２１（膜厚：６０ｎｍ）およびタンタル（Ｔａ）からなる反射膜２２（膜厚：７ｎｍ）を備え、基板３０として、ポリオレフィン系樹脂基板を備えている。また、実施例１における光情報記録媒体１は、図１にも示すように、光（再生光）の入射する側Ａから、透光層１０、情報記録層２０、基板３０の順に積層された構造になっている。より詳細には、ポリカーボネートフィルム、透明粘着樹脂層、酸化亜鉛、タンタル（Ｔａ）、ポリオレフィン系樹脂の順に積層された構造となっている。
【００４３】
なお、ここで、再生膜２１および反射膜２２の膜厚は、後に示す測定条件にてｂＥＲ（Bit Error Rate）特性が最良となるよう最適化している。また、透光層１０を構成するポリカーボネートフィルムおよび透明粘着樹脂層の２層のうち、ポリカーボネートフィルムと再生膜２１との間に位置する透明粘着樹脂層は、ポリカーボネートフィルムと再生膜２１とを接着する働きも担っている。透光層１０の厚さは、１００±３μｍの範囲内であり、後述する比較例１、比較例２、実施例２、実施例３の透光層１０においても同様のものとする。
【００４４】
実施例１における光情報記録媒体１の作製方法としては、例えば、以下のような方法が挙げられる。まず、プリピット３１が設けられた基板３０にスパッタリングにより反射膜２２、再生膜２１を順に形成し、最後に透光層１０（具体的にはポリカーボネートフィルムと透明粘着樹脂層からなる積層構造）を再生膜２１に接着して作製を行う。なお、前記スパッタリングのターゲットとしては、酸化亜鉛として純度９９．９９％の酸化亜鉛焼結ターゲット、タンタルとして純度９９．９９％のＴａターゲットを用い、各ターゲットをそれぞれＲＦマグネトロンスパッタ、ＤＣマグネトロンスパッタすることによって成膜を行った。
【００４５】
また、実施例１におけるプリピット３１は、評価用にランダムパターンとモノトーンパターンとが設けられている。
【００４６】
まず、ランダムパターン（ＲＬＬ（１，７）変調方式によって複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されているパターン、所定の変調方式（ＲＬＬ（１，７）変調方式、ＥＴＭ（８／１２）変調方式など）によって複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されているパターン）については、ＢＤの規格と同様のＲＬＬ（１，７）変調方式に準拠して形成されており、データ領域の最短マークは２Ｔ（マーク長９３ｎｍ）であり、最長マークは８Ｔである。また、２Ｔプリピット（９３ｎｍ）および２Ｔスペースは、後述の評価光学系（ディスク測定器の光学系）の解像限界（λ／（４ＮＡ）＝０．１２μｍ）以下のサイズである。なお、通常の光情報記録媒体（超解像再生機能を有さない光情報記録媒体、以下では非超解像媒体と表記する）の場合では、上述の評価光学系の解像限界以下のサイズのピットおよびスペースが隣接したパターンは、上述の評価光学系では検出できず、再生が不可能である。なお、このランダムパターンのうち、２Ｔのみが評価光学系の解像限界以下のサイズであり、それ以外のプリピット（３Ｔ、４Ｔ、．．．、８Ｔ）は、すべて上述の評価光学系の解像限界よりも大きなサイズである。
【００４７】
なお、光情報記録媒体１（具体的には情報記録層２０）上に記録マークが形成される状態をマークと言い、記録マークが形成されない状態をスペースと言う。また、Ｔは信号波形の時間軸における基準クロック１周期分の時間を表しており、例えば記録マーク長が２Ｔの場合には、基準クロック２周期分の時間に相当する記録マークが形成される記録領域を表すことになる。
【００４８】
また、モノトーンパターンについては、ＣＮＲ（carrier-to-noise ratio、搬送波対雑音比）測定用に２Ｔマーク（マーク長９３ｎｍ）、２Ｔスペースの連続からなるように形成している（２Ｔモノトーンパターン）。
【００４９】
（比較例１）
これに対して、図３に、実施例１の光情報記録媒体１に対する比較例１として、光情報記録媒体２の概略的な断面構造を示す。なお、比較例１において、実施例１の光情報記録媒体１における構成要素と同等の機能を有する構成要素については、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【００５０】
図３に示すように、比較例１の光情報記録媒体２は、透光層１０として、ポリカーボネートフィルム（膜厚：約８０μｍ）および透明粘着樹脂層（膜厚：約２０μｍ）を備え、情報記録層４０として、酸化亜鉛からなる再生膜４１（膜厚：７８ｎｍ）およびシリコン（Ｓｉ）からなる反射膜４２（膜厚：７ｎｍ）を備え、基板３０として、ポリオレフィン系樹脂基板を備えている。また、比較例１における光情報記録媒体２は、図３にも示すように、光（再生光）の入射する側Ａから、透光層１０、情報記録層４０、基板３０の順に積層された構造になっている。より詳細には、ポリカーボネートフィルム、透明粘着樹脂層、酸化亜鉛、シリコン（Ｓｉ）、ポリオレフィン系樹脂の順に積層された構造となっている。
【００５１】
なお、ここで、再生膜４１および反射膜４２の膜厚は、後に示す測定条件にてｂＥＲ特性が最良となるよう最適化している。また、この時、比較例１の反射率が、実施例１の反射率とほぼ同様となることを確認している。なお、プリピットに形成されたパターンは、実施例１と同じものを使用している。
【００５２】
（比較例２）
また、図４に、実施例１の光情報記録媒体１に対する比較例２として、光情報記録媒体３概略的な断面構造を示す。なお、比較例２においても、実施例１の光情報記録媒体１における構成要素と同等の機能を有する構成要素については、同一の符号を付記し、その説明を省略する。また、比較例２の光情報記録媒体３は、超解像再生可能な再生専用媒体として特許文献１に開示されている構成と同じ構成になっている。
【００５３】
図４に示すように、比較例２の光情報記録媒体３は、透光層１０として、ポリカーボネートフィルム（膜厚：約８０μｍ）および透明粘着樹脂層（膜厚：約２０μｍ）を備え、情報記録層４５として、シリコン（Ｓｉ）からなる層（膜厚：５０ｎｍ）を備え、基板３０として、ポリオレフィン系樹脂基板を備えている。また、比較例２における光情報記録媒体３は、図４にも示すように、光（再生光）の入射する側Ａから、透光層１０、情報記録層４５、基板３０の順に積層された構造になっている。より詳細には、ポリカーボネートフィルム、透明粘着樹脂層、シリコン（Ｓｉ）、ポリオレフィン系樹脂の順に積層された構造となっている。なお、プリピットに形成されたパターンは、実施例１と同じものを使用している。
【００５４】
また、比較例１の情報記録層４０、および比較例２の情報記録層４５は、基板３０において情報が記録されているプリピット３１の形成面に成膜されている。従って、実施例１の光情報記録媒体１と同様に、比較例１の光情報記録媒体２、および比較例２の光情報記録媒体３においても、情報記録層４０および情報記録層４５には、対応するプリピット３１の凹凸が転写された状態となっている。すなわち、光情報記録媒体２および光情報記録媒体３も、光情報記録媒体１と同様に、いわゆる再生専用光情報記録媒体として形成されている。なお、一般のＢＤは、１２ｃｍのディスクに単層２５ＧＢの記録容量を有し、最短マーク２Ｔの長さは１４９ｎｍである。従って、プリピット３１は、前記２５ＧＢ媒体と同じトラックピッチを採用した場合、１２ｃｍディスクに換算すると４０ＧＢとなる密度に相当する。
【００５５】
続いて、実施例１の光情報記録媒体１と比較例１の光情報記録媒体２、比較例２の光情報記録媒体３との各種特性の比較をどのようにして行ったかについての説明を行う。
【００５６】
まず、ディスク再生測定は、λ（波長）４０５ｎｍ半導体レーザーと、ＮＡ（開口率）０．８５の光学系とを有するディスク測定器（パルステック社製ＤＤＵ１０００）にて行った。また、光情報記録媒体の実用化検討のために、記録すべきデータを変調してランダムパターンとして記録し、超解像再生特性を評価した。なお、本実施の形態では、実施例１と比較例１、比較例２とに共通のプリピット３１を用いたため、上述のランダムパターンおよびモノトーンパターンの再生評価結果を比較することにより、両媒体（実施例１の光情報記録媒体１と比較例１の光情報記録媒体２、または実施例１の光情報記録媒体１と比較例２の光情報記録媒体３）の超解像再生特性を比較することができる。また、前記ディスク再生測定は、線速度３．１ｍ／ｓにて行い、ＣＮＲ、ｂＥＲを信号評価指標とした。なお、ここで言うところのディスク再生測定とは、光情報記録媒体を回転させ、再生光を照射した後に、反射光を検出して再生信号波形を得て、信号を解析することを表している。
【００５７】
以下では、各信号評価指標についての説明を行う。まず、ＣＮＲについては、上述の２Ｔモノトーンパターンのキャリア対ノイズ比（搬送波対雑音比）を測定した。これにより、実施例１、比較例１、比較例２の前記２Ｔモノトーンパターンの超解像再生性能を調べた。なお、ＣＮＲの値が高いほど、本評価光学系（ディスク測定器の光学系）の解像限界以下の２Ｔモノトーンパターンの信号品質が高いことに相当する。
【００５８】
続いて、ｂＥＲは、ビット誤り率とも言い、光情報記録媒体に記録された上述のランダムパターンを再生した信号を復号した結果に含まれるエラービット数Ｎｅの、全復号ビット数Ｎｔに対する比率である。すなわち、ｂＥＲ＝Ｎｅ／Ｎｔである。なお、ｂＥＲは、光情報記録媒体におけるランダムパターンの信号品質の評価指標として一般的に用いられており、ｂＥＲ値が大きくなることは、本来の記録データを信頼性高く再生できないことに相当する。より詳しくは、ｂＥＲ値が大きくなると、具体的にはノイズおよび音とびが生ずるなど、光情報記録媒体からの再生信号の品質が劣化することになる。
【００５９】
本実施の形態では、前記ディスク測定器で取得した信号波形に対して、ＰＲ（１２２２１）ＭＬ復号を行い、正解パターンを用いてｂＥＲを求めた。なお、ＰＲ（１２２２１）ＭＬ復号については、高密度記録された光情報記録媒体の再生に用いられるものとして知られている。また、等化係数は等化後波形とＰＲ（１２２２１）ＭＬ理想波形との平均二乗誤差が最小となるものをそれぞれ用いた。なお、この等化係数の最適化方法は、平均二乗誤差（ＬＭＳ：Least Mean Square）アルゴリズムと言い、ＰＲＭＬ復号においてよく用いられる方法である。
【００６０】
本実施の形態では、上述のようにして求めたｂＥＲにより、実施例１、比較例１、比較例２の前記ランダムパターンの超解像再生特性を比較した。なお、ｂＥＲが低いほど、本実施の形態の評価光学系の解像限界以下の２Ｔ信号を含むランダムパターンの信号品質が高いことを表している。一般に、得られたｂＥＲについて、実用上問題がないか否かの判定のためには、光情報記録媒体再生装置で採用されている誤り訂正方式によって決まる閾値が用いられる。なお、前記閾値としては、本実施の形態では、３Ｅ−４を用いている。３Ｅ−４については、非特許文献３において、実用上問題ない再生時のビット誤り率として記載されている。従って、３Ｅ−４以下のｂＥＲであれば、誤りがあったとしても誤りの訂正が可能であるため、実用上問題がないと言える。以降では、特に断らない限り、３Ｅ−４という値をｂＥＲの閾値（以下、単に、「閾値」または「実用化閾値」という場合がある）とする。
【００６１】
続いて、図５および図６を用いて、実施例１、比較例１、比較例２の前記ランダムパターンの超解像再生特性を比較した結果についての説明を行う。なお、図５は、実施例１、比較例１、比較例２の各光情報記録媒体（光情報記録媒体１、光情報記録媒体２、光情報記録媒体３）におけるＣＮＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。また、図６は、実施例１、比較例１、比較例２の各光情報記録媒体（光情報記録媒体１、光情報記録媒体２、光情報記録媒体３）におけるｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。
【００６２】
まず、図５を用いて、上述のディスク測定器にて、前記２Ｔモノトーンパターンを持つ実施例１、比較例１、比較例２の各光情報記録媒体（光情報記録媒体１、光情報記録媒体２、光情報記録媒体３）における、ＣＮＲの再生パワーＰｒ依存性を測定した結果の説明を行う。
【００６３】
図５に示す測定結果から明らかなように、２ＴモノトーンパターンのＣＮＲは、実施例１、比較例１、比較例２のいずれの光情報記録媒体においても、再生パワーが高くなるにつれて上昇している。具体的には、再生パワー１．０ｍＷ付近で１０ｄＢ以上を示し、それ以上のパワーでＣＮＲがさらに上昇し、いずれの光情報記録媒体（光情報記録媒体１、光情報記録媒体２、光情報記録媒体３）でも実用化の目安といわれる３０ｄＢ以上を実現している。このことは、実施例１、比較例１、比較例２のいずれにおいても、再生パワーが高くなることによって２Ｔモノトーンパターンの信号振幅が増加し、信号品質が向上していることを表している。
【００６４】
続いて、図６を用いて、上述のディスク測定器にて、前記ランダムパターンを持つ実施例１、比較例１の各光情報記録媒体（光情報記録媒体１、光情報記録媒体２）における、ｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を測定した結果の説明を行う。なお、信号品質が悪く、測定が良好に行えなかった結果に関しては図６の特性図にプロットを行っていない。また、比較例２については、正しくクロックを生成することが出来なかったため、正しいサンプリング間隔で再生信号波形をデジタル化することが出来ず、ｂＥＲ評価の可能なサンプリング信号を得ることが出来なかった。ただし、クロック生成には、再生信号波形を用いる内部クロック方式を用いた。すなわち、比較例２は信号品質が悪く、この密度におけるランダムパターンを良好に再生することができなかった。
【００６５】
図６に示す測定結果から明らかなように、実施例１の光情報記録媒体１では、比較例１の光情報記録媒体２に比べて、所定の再生パワー（この場合は０．８ｍＷ）以上では、それぞれ同再生パワーにおけるｂＥＲ値が低くなり、解像限界以下の２Ｔマークおよび２Ｔスペースを含むランダムパターンの超解像再生特性、つまり検出能力が向上している。上述のｂＥＲ実用化閾値３Ｅ−４を考慮すると、実施例１の光情報記録媒体では、前記所定の再生パワー以上で閾値以下を満足している。ここでは、前記所定の再生パワーを０．８ｍＷとしたが、前記所定の再生パワー未満、例えば再生パワー０．６ｍＷにおいてｂＥＲが閾値よりも大きくなってしまう理由は以下のように考えられる。すでに説明したように、光情報記録媒体１では超解像再生を行うために、再生膜２１を再生ビームスポット内において昇温させる必要があるが、ｂＥＲを見る限り、０．６ｍＷでは閾値より大きく、超解像再生に必要な再生パワーが投入されていないと言える。すなわち、再生パワー０．６ｍＷは、実施例１の光情報記録媒体１の超解像再生に必要な再生パワーを満たしていないためと考えられる。
【００６６】
図５に示した２ＴモノトーンパターンのＣＮＲは、再生パワー０．６ｍＷで５ｄＢ程度、０．８ｍＷで１０ｄＢ以上となる。また、ｂＥＲ評価から、再生パワー０．８ｍＷでは高品質の超解像再生が実現できることが明らかであるため、２ＴモノトーンパターンのＣＮＲが１０ｄＢ得られる程度の再生パワー以上で再生すれば、実施例１の光情報記録媒体１において高品質の超解像再生が実現できることが判る。これに対し、比較例１では、ほぼすべての再生パワーにおいて閾値よりもｂＥＲが高くなっている。実際には、局部的にｂＥＲが閾値を下回る再生パワーも存在するが、非常に狭い範囲であって、再生パワーマージンがほとんどなく、事実上、比較例１の実用化は困難であることが判る。
【００６７】
以上、図５および図６の結果から、次のことが言える。
【００６８】
まず、実施例１、比較例１、比較例２のいずれにおいても、所定の再生パワーを与えれば、２ＴモノトーンパターンのＣＮＲが３０ｄＢと高くなり、本評価光学系の解像限界以下の、２Ｔモノトーンパターンの信号品質が高くなる。しかしながら、ランダムパターンのｂＥＲ評価では、比較例２では評価不可、比較例１では概ね閾値３Ｅ−４以上であり、実用には適さない。これに対して、実施例１のみが、所定の再生パワー以上で閾値３Ｅ−４以下を満足し、本評価光学系の解像限界以下の２Ｔマークおよび２Ｔスペースを含むランダムパターンの信号品質が高くなっている。本実施の形態でｂＥＲ評価に用いたランダムパターンは、モノトーンパターンよりも光情報記録媒体の実用化に、より近い形であり、実際に使用が想定される数種のマーク長のピットおよびスペースからなる。すなわち、実施例１の光情報記録媒体１の構成によれば、本評価光学系の解像限界以下の最短マークおよび最短スペースを含むランダムパターンの実用化が可能となる。
【００６９】
また、非特許文献１ですでに示したように、Ｓｕｐｅｒ−ＲＥＮＳなどの従来例では、ランダムパターンの超解像再生を行うにあたってＰＲＭＬ信号復号方式を進歩させた信号処理が必要であったが、実施例１のような構成であれば、汎用性が高く比較的安価なＰＲ（１２２２１）ＭＬの復号によっても、信頼性の高い超解像再生が可能である。また、汎用性が高く比較的安価なＰＲ（１２２２１）ＭＬの復号によっても、信頼性の高い超解像再生が可能であるので、低コスト、低消費電力にて超解像再生が可能になり、実用化が可能となる。
【００７０】
なお、反射膜２２の膜厚を実施例１の７ｎｍから変更した、反射膜２２の膜厚が４ｎｍの光情報記録媒体と１５ｎｍの光情報記録媒体とを作製し、実施例１の光情報記録媒体に行ったのと同様の評価を行ったところ、実施例１と同様のＣＮＲ、ｂＥＲの結果が得られた。すなわち、反射膜２２の膜厚は７ｎｍに限定されるものではなく、少なくとも４ｎｍ以上かつ１５ｎｍ以下の範囲内で、実施例１と同様の超解像再生特性を実現するものである。
【００７１】
また、本実施の形態では、光情報記録媒体１に情報記録層２０を１層有する構成について示したが、必ずしもこれに限らず、コストと記録容量とのバランスがとれるならば、光情報記録媒体１に情報記録層２０を２層以上有する構成としてもよい。
【００７２】
なお、本発明は、記録の方式および記録容量の大きさを問うものではない。よって、光情報記録媒体１の構成を、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、ＢＤ−ＲＯＭ（Blu-ray Disc Read Only Memory）、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭ（High Definition Digital Versatile Disc Read Only Memory）等の光学読取式のディスクなど、種々の光ディスクに適用することが可能である。また、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ＢＤ−Ｒ、ＨＤ ＤＶＤ−Ｒ、およびＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＢＤ−ＲＥ、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＷ、ＣＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＡＭなどの追記可能または書き換え可能な光情報記録媒体などに、本実施の形態の再生膜２１、反射膜２２を適用することで、本願技術を適用することも可能である。例えば、光入射側から順に、再生膜２１、反射膜２２に加えて、追記可能または書き換え可能な記録膜を設ける構成とすることも可能である。また、光入射側から順に、再生膜２１、前記追記可能または書き換え可能な記録膜を設け、反射膜２２の役割を前記追記可能または書き換え可能な記録膜が兼ねる構成とすることも可能である。
【００７３】
次に、図７および図８を用いて、本実施の形態における光情報記録媒体１の実施例１以外の実施例に対して行った各種特性の評価についての説明を行う。以降では、本実施の形態における光情報記録媒体１の実施例２と実施例３とに対して行った各種特性の評価についての説明を行う。なお、実施例２および実施例３の光情報記録媒体の膜構造は、実施例１の光情報記録媒体１の膜構造と同様であり、情報記録層２０に用いる材料が異なる以外は、光情報記録媒体の作製方法、成膜方法なども実施例１で説明したのと同様である。
【００７４】
（実施例２）
まず、本実施の形態における光情報記録媒体１の実施例２について説明を行う。実施例２における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、タンタル（Ｔａ）の代わりにチタン（Ｔｉ）を用いた点を除いて、共通の構成からなっている。すなわち、実施例２における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、Ｔａからなる反射膜２２（膜厚：７ｎｍ）の代わりに、Ｔｉからなる反射膜２２（膜厚：７ｎｍ）を有している。
【００７５】
（実施例３）
続いて、本実施の形態における光情報記録媒体１の実施例３について説明を行う。実施例３における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、酸化亜鉛の代わりにチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）を用いた点を除いて、共通の構成からなっている。すなわち、実施例３における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、酸化亜鉛からなる再生膜２１（膜厚：６０ｎｍ）の代わりに、ＳｒＴｉＯ３からなる再生膜２１（膜厚：６０ｎｍ）を有している。
【００７６】
以上の実施例２、実施例３の光情報記録媒体に対して、実施例１の光情報記録媒体に対して行ったのと同様のＣＮＲ、ｂＥＲ評価を行った結果について、図７および図８を用いて説明を行う。なお、図７は、実施例２、実施例３の各光情報記録媒体におけるＣＮＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。また、図８は、実施例２、実施例３の各光情報記録媒体におけるｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。
【００７７】
まず、図７を用いて、上述のディスク測定器にて、前記２Ｔモノトーンパターンを持つ実施例２、実施例３の各光情報記録媒体における、ＣＮＲの再生パワーＰｒ依存性を測定した結果の説明を行う。
【００７８】
図７に示す測定結果から明らかなように、２ＴモノトーンパターンのＣＮＲは、実施例２、実施例３のいずれの光情報記録媒体においても、再生パワーが高くなるにつれて上昇している。具体的には、実施例２では再生パワー０．８ｍＷで１０ｄＢ以上を示し、それ以上のパワーでＣＮＲがさらに上昇し、実用化の目安といわれる３０ｄＢ以上を実現している。また、実施例３では再生パワー１．６ｍＷで１０ｄＢ以上を示し、それ以上のパワーでＣＮＲがさらに上昇している。このことは、実施例２、実施例３のいずれにおいても、再生パワーが高くなることによって２Ｔモノトーンパターンの信号振幅が増加し、信号品質が向上していることを表している。
【００７９】
続いて、図８を用いて、上述のディスク測定器にて、前記ランダムパターンを持つ実施例２、実施例３の各光情報記録媒体における、ｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を測定した結果の説明を行う。なお、信号品質が悪く測定が良好に行えなかった結果に関してはプロットを行っていない。
【００８０】
図８に示す測定結果から明らかなように、実施例２および実施例３の光情報記録媒体では、所定の再生パワー（実施例２の場合は０．８ｍＷ、実施例３の場合は１．６ｍＷ）以上では、それぞれ同再生パワーにおけるｂＥＲ値が低くなり、解像限界以下の２Ｔマークおよび２Ｔスペースを含むランダムパターンの超解像再生特性、つまり検出能力が向上している。上述のｂＥＲ実用化閾値３Ｅ−４を考慮すると、実施例２および実施例３の光情報記録媒体では、それぞれ所定の前記再生パワー以上で閾値以下を満足している。ここでは前記所定の再生パワーを、実施例２では０．８ｍＷ、実施例３では１．６ｍＷとしたが、それぞれ前記所定の再生パワー未満ではｂＥＲが閾値よりも大きくなってしまう理由は、実施例１の場合と同様に以下のように考えられる。すでに説明したように、光情報記録媒体１では超解像再生を行うために、再生膜２１を再生ビームスポット内において昇温させる必要があるが、ｂＥＲを見る限り、各所定の再生パワー未満では閾値より大きく、超解像再生に必要な再生パワーが投入されていないと言える。すなわち、各所定の再生パワー未満（実施例２の場合は０．８ｍＷ未満、実施例３の場合は１．６ｍＷ未満）では、実施例２の光情報記録媒体１、実施例３の光情報記録媒体１のそれぞれの超解像再生に必要な再生パワーを満たしていないためと考えられる。
【００８１】
図７に示した２ＴモノトーンパターンのＣＮＲは、各所定の再生パワー（実施例２の場合は０．８ｍＷ、実施例３の場合は１．６ｍＷ）で１０ｄＢ以上となる。また、ｂＥＲ評価から、各所定の再生パワー（実施例２の場合は０．８ｍＷ、実施例３の場合は１．６ｍＷ）では高品質の超解像再生が実現できることが明らかであるため、２ＴモノトーンパターンのＣＮＲが１０ｄＢ得られる程度の再生パワー以上で再生すれば、実施例２および実施例３の光情報記録媒体１においても高品質の超解像再生が実現できることが判る。
【００８２】
以上、図７および図８の結果から、次のことが言える。
【００８３】
ランダムパターンのｂＥＲ評価では、実施例２、実施例３とも各所定の再生パワー（実施例２の場合は０．８ｍＷ、実施例３の場合は１．６ｍＷ）以上で閾値３Ｅ−４以下を満足し、本評価光学系の解像限界以下の２Ｔマークおよび２Ｔスペースを含むランダムパターンの信号品質が高くなっていた。先にも述べた通り、本実施の形態でｂＥＲ評価に用いたランダムパターンは、モノトーンパターンよりも光情報記録媒体の実用化に、より近い形であり、実際に使用が想定される数種のマーク長のピットおよびスペースからなる。すなわち、実施例２および実施例３の光情報記録媒体の構成によっても、本評価光学系の解像限界以下の最短マークおよび最短スペースを含むランダムパターンの実用化が可能となる。
【００８４】
前記で示した実験結果は、開口数０．８５の対物レンズと波長４０５ｎｍの再生光からなる再生光学系を有するディスク測定装置による測定結果である。すなわち開口数０．８５の対物レンズを介して波長４０５ｎｍの再生光にて再生を行った結果である。ただし、本願の発明は、前記パラメータに限られるものではない。具体的には対物レンズの開口数が０．８４以上かつ０．８６以下の範囲内で同様の結果が得られることを確認している。また、再生光波長についても４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下の再生光において同様の結果が得られることを確認している。従って、少なくとも前記範囲内であれば本願の発明の効果を充分に得ることができる。
【００８５】
なお、すでに説明したように、透光層１０の厚さ平均値の望ましい範囲は、単層構成（光情報記録媒体１に情報記録層２０を１層有する構成）の場合で９３〜１０８μｍである。確認のため、実施例１の透光層１０の厚さ平均値を１００μｍから変更した、透光層１０の厚さ平均値が９３μｍの光情報記録媒体と１０８μｍの光記録情報媒体とを作製し、実施例１の光情報記録媒体に行ったのと同様の評価を行ったところ、実施例１と同様のＣＮＲ、ｂＥＲ結果が得られた。なお、各光情報記録媒体において、透光層１０の厚さは各平均値±３μｍ以内の範囲に入っていた。また、実施例２、実施例３においても同様の確認を行い、それぞれ特性が変わらないことを確認した。すなわち、透光層１０の厚さの平均値は１００μｍに限定されるものではなく、少なくとも９３μｍ〜１０８μｍの範囲内で、各実施例とそれぞれ同様の超解像再生特性を実現するものである。なお、先にも述べたように、再生光学系の調整を行うことで、透光層１０の厚さ平均値が少なくとも６９〜１０８μｍの範囲をとることができる。
【００８６】
以上に示したように、光情報記録媒体１は、情報記録層２０において、再生光を収集して熱に変換する反射膜２２と、反射膜２２で変換した熱で加熱された部分の光学定数を変化させる再生膜２１とを設けることによって、汎用性の高い比較的安価な復号方式にて、ランダムパターンの高品質の超解像再生を可能とし、情報記録密度の向上を図ることができる。
【００８７】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図９ないし図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８８】
最初に、図９ないし図１１を用いて、実施の形態１で説明した光情報記録媒体（第１光情報記録媒体）１、および最短マークの長さが光情報記録媒体再生装置１００の光学系の解像限界よりも長い、超解像再生を行わない非超解像光情報記録媒体（第２光情報記録媒体）４の両方を、それぞれを再生するための光情報記録媒体再生装置（光情報処理装置）１００について説明を行う。図９および図１０は、光情報記録媒体再生装置１００の一部の概略的な構成を示す図である。なお、非超解像光情報記録媒体４の具体的な例としては、単層２５ＧＢとしてすでに実用化されているＢＤが挙げられる。また、単層２５ＧＢとしてすでに実用化されているＢＤを非超解像光情報記録媒体４とした場合には、非超解像光情報記録媒体４の最短マークおよび最短スペースの長さは１４９ｎｍとなる。
【００８９】
図９ないし図１１に示すように、光情報記録媒体再生装置１００は、スピンドルモータ１０１、光ピックアップ装置１０２、制御部１０３、および信号復号部１０４を備えている。なお、光情報記録媒体再生装置１００は、光情報記録媒体１または非超解像光情報記録媒体４に対して光ビーム（再生光）を照射し、その反射光を検出することによって光情報記録媒体１または非超解像光情報記録媒体４に記録された情報を再生するための装置である。なお、本実施の形態では、光情報記録媒体１および非超解像光情報記録媒体４が円盤状の光ディスクである場合について説明するが、光情報記録媒体１および非超解像光情報記録媒体４は必ずしも円盤状の光ディスクでなくてもよい。
【００９０】
まず、スピンドルモータ１０１は、光情報記録媒体１または非超解像光情報記録媒体４を回転駆動させることにより、光スポットを光情報記録媒体１または非超解像光情報記録媒体４上で走査させるものである。また、光ピックアップ装置１０２は、光情報記録媒体１または非超解像光情報記録媒体４からの情報の読み出しを行うものである。光ピックアップ装置１０２については、後に詳述する。
【００９１】
そして、制御部１０３は、図１０に示すように、信号処理部１０３ａ、駆動制御部１０３ｂ等を含むものであり、光ピックアップ装置１０２およびスピンドルモータ１０１の制御を行うものである。なお、信号処理部１０３ａは、光情報記録媒体１または非超解像光情報記録媒体４上の記録マークからの反射光より得られた光ピックアップ装置１０２からの電気信号に基づいて記録情報を検出することにより、光情報記録媒体１または非超解像光情報記録媒体４上に記録マークによって記録された情報を読み取る。なお、信号処理部１０３ａは、光情報記録媒体１または非超解像光情報記録媒体４上の記録マークからの反射光より得られた、光ピックアップ装置１０２からの電気信号に基づいて、後述のフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を生成するものである。また、駆動制御部１０３ｂは、光ピックアップ装置１０２から読み出されて信号処理部１０３ａで生成された電気信号または外部からの指示に基づいて、スピンドルモータ１０１および光ピックアップ装置１０２の駆動を制御するためのサーボ回路を有しているものである。特に、駆動制御部１０３ｂは、信号処理部１０３ａからのフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号に基づいて、後述する対物レンズ１０２ｅの位置を補正し、レーザー光（再生光）のオートフォーカスおよびトラッキングを行うためのサーボ回路を、上述のサーボ回路として含んでいる。
【００９２】
続いて、図９を用いて、光ピックアップ装置１０２の詳細な構成の説明を行う。図９に示すように、光ピックアップ装置１０２は、半導体レーザー１０２ａ、コリメートレンズ１０２ｂ、ビーム整形プリズム（ビームを円形にするプリズム）１０２ｃ、ビームスプリッタ１０２ｄ、対物レンズ１０２ｅ、レンズアクチュエータ１０２ｆ、および検出光学系１０２ｇを備えている。光ピックアップ装置１０２は、光源である半導体レーザー１０２ａから照射されたレーザー光を、ビーム状に整形して光情報記録媒体１または非超解像光情報記録媒体４上に集光する装置である。
【００９３】
半導体レーザー１０２ａのレーザーパワーは、超解像特性を発現させるために、従来のレーザーパワーよりも高く設定することが可能であり、従来のレーザーパワーとの切り替えも可能である。例えば、従来のＢＤ規格では、単層光情報記録媒体の再生パワーは０．３ｍＷと規定されているが、実施の形態１における実施例１の場合、信頼性高く再生するために、例えば０．８ｍＷ以上と、従来よりも高い再生パワーが必要となるので、半導体レーザー１０２ａのレーザーパワーを従来のレーザーパワーよりも高く設定する必要が生じる。また、実施の形態１における実施例２、実施例３についても、すでに実施の形態１で説明したように、光情報記録媒体１の最短マークである２ＴモノトーンパターンのＣＮＲが１０ｄＢ以上となる再生パワー（レーザーパワー）で再生することが、高品質の超解像再生に必要であるので、半導体レーザー１０２ａのレーザーパワーを従来のレーザーパワーよりも高く設定する必要が生じる。
【００９４】
なお、本実施の形態では、レーザー光源として半導体レーザー１０２ａを用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らず、他の光源を用いてもよい。また、本実施の形態では、光源の波長は、青紫色に該当する波長（３７５〜４９１ｎｍ）のものを用いるものとし、好ましくは、４００ｎｍ以上４１０ｎｍ以下のものを用いるものとする。また、対物レンズの開口数は、０．８４以上かつ０．８６以下のものを用いるものとする。
【００９５】
続いて、光情報記録媒体１または非超解像光情報記録媒体４から、復号前の再生信号を得るための光情報記録媒体再生装置１００の動作についての説明を行う。なお、ここでは、例として光情報記録媒体１から復号前の再生信号を得るための光情報記録媒体再生装置１００の動作についての説明を行う。
【００９６】
まず、半導体レーザー１０２ａからのレーザー光は、コリメートレンズ１０２ｂによってほぼ平行光に変換され、ビーム整形プリズム１０２ｃによって光強度の分布がほぼ円形となるように整形される。そして、前記ほぼ円形の平行光は、ビームスプリッタ１０２ｄを透過した後、対物レンズ１０２ｅによって光ビーム（入射光）として光情報記録媒体１に集光される。なお、本実施の形態では、対物レンズ１０２ｅの開口数（ＮＡ）は０．８５に設定されているものとする。
【００９７】
また、光情報記録媒体１からの反射光は、ビームスプリッタ１０２ｄで分岐され、検出光学系１０２ｇに導かれる。続いて、検出光学系１０２ｇでは、光情報記録媒体１からの反射光の偏光方向の変化または反射光強度の変化（反射光レベルの高低）等から記録情報、焦点ずれ情報、およびトラック位置ずれ情報が識別され、当該情報が電気信号に変換される。なお、変換された電気信号は、制御部１０３および信号復号部１０４に送られる。また、前記反射光には、光情報記録媒体１上に設けられたプリピット３１の一部によって構成されるアドレス情報マークからの反射光も含まれている。検出光学系１０２ｇは、アドレス情報マークからの反射光より得られた電気信号、すなわちアドレス情報マークを再生することにより得られた電気信号から、光情報記録媒体１における光ビーム照射面に形成される光スポット（光ビームの集光部）の、光情報記録媒体１に対するフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号とを検出する。
【００９８】
そして、レンズアクチュエータ１０２ｆは、前記フォーカスエラー信号がフィードバックされることにより、光スポットの光軸方向の位置ずれを補正する。これにより、光ピックアップ装置１０２は、光情報記録媒体１における所望の情報記録層２０に光スポットを形成できる。また、レンズアクチュエータ１０２ｆは、前記トラッキングエラー信号がフィードバックされることにより、光スポットのトラック幅方向の位置ずれを補正する。これにより、光ピックアップ装置１０２は、光情報記録媒体１における目標のトラックに光スポットを追従させることができる。
【００９９】
なお、ここでは、例として光情報記録媒体１から復号前の再生信号を得るための光情報記録媒体再生装置１００の動作についての説明を行ったが、非超解像光情報記録媒体４から復号前の再生信号を得るための光情報記録媒体再生装置１００の動作も、基本的には光情報記録媒体１の場合と同様である。
【０１００】
続いて、図１１を用いて、本実施の形態における信号の復号に関しての説明を行う。図１１は、本実施の形態における信号復号部１０４の概略的な構成を示す図である。なお、信号復号部１０４内には、媒体判別部１０４ａおよび復号処理部１０４ｂが設けられている。
【０１０１】
最初に、光情報記録媒体１を再生する場合の、信号の復号についての説明から行う。なお、復号処理部１０４ｂは、光ピックアップ装置１０２から送られてきた電気信号の再生信号波形をもとに、ＰＲ（１２２２１）ＭＬ復号方式に基づいて復号処理を行う。
【０１０２】
まず、光情報記録媒体１を再生する場合、媒体判別部１０４ａは、予め光情報記録媒体１に設けられている、光情報記録媒体の種類を判別するための媒体判別情報（判別信号）に基づいて、現在再生している媒体の種類を判別し、当該媒体に応じた、適切な等化係数初期値情報を復号処理部１０４ｂに送る。そして、復号処理部１０４ｂは、データ領域における再生信号波形に対し、等化後波形とＰＲ（１２２２１）理想波形との平均二乗誤差（ＬＭＳ：Least Mean Square）が最小となるような等化係数を用いて等化（ＬＭＳ等化）を行い、ＰＲ（１２２２１）ＭＬ復号方式（所定の復号方式）に基づいて復号処理を行う。なお、ＬＭＳ等化を行う際には、等化係数の初期値として、媒体判別部１０４ａから送られた等化係数初期値を用いる。
【０１０３】
続いて、非超解像光情報記録媒体４を再生する場合の、信号の復号について説明を行う。
【０１０４】
まず、非超解像光情報記録媒体４を再生する場合、媒体判別部１０４ａは、予め非超解像光情報記録媒体４に設けられている、光情報記録媒体の種類を判別するための媒体判別情報（判別信号）に基づいて、現在再生している媒体の種類を判別し、当該媒体に応じた、適切な等化係数初期値情報を復号処理部１０４ｂに送る。そして、復号処理部１０４ｂは、データ領域における再生信号波形に対し、媒体判別部１０４ａから送られた等化係数初期値情報を用いてＬＭＳ等化を行い、ＰＲ（１２２２１）ＭＬ復号方式に基づいて復号処理を行う。
【０１０５】
なお、非超解像光情報記録媒体４における復号が、光情報記録媒体１における復号と異なる点は、各媒体、具体的には各媒体の記録密度または超解像再生に応じて、それぞれ適切な等化係数初期値を用いるため、ＬＭＳ等化に用いる等化係数初期値が異なることである。すなわち、媒体判別部１０４ａで判別された結果、復号処理部１０４ｂに送られる等化係数初期値情報が、光情報記録媒体１と非超解像光情報記録媒体４とで異なることである。
【０１０６】
また、上述の等化係数初期値を、光情報記録媒体１および非超解像光情報記録媒体４のそれぞれに適した値とすることで、下記の利点がある。
【０１０７】
まず、ＰＲ（１２２２１）ＭＬ復号方式においては、高品質の信号を得るために等化係数を最適化する必要があり、一般的に、ＬＭＳにより等化係数の最適化が行われる。なお、等化係数の最適化の方式としては、再生状況に応じてリアルタイムに更新する方式（リアルタイム更新方式）もあれば、テストリードすることにより、予め最適化しておく方式（テストリード最適化形式）もある。ところで、最適な等化係数は光情報記録媒体の密度または超解像再生に応じて異なる。そのため、ＬＭＳ等化を行う際の等化係数初期値を、光情報記録媒体１と非超解像光情報記録媒体４とのそれぞれに対して予め適切な値に設定しておくことで、次の２つの利点がある。
【０１０８】
１つ目の利点は、等化係数が最適値まで収束するまでのビット数または時間を短くすることができるため、高品質な復号が得られやすくなるというものである。前記リアルタイム更新方式であれば、実際の再生状況、例えば媒体のチルトおよび外乱の影響に対して、短いビット数または時間で追従できることになり、高品質な復号が得られやすくなる。また、テストリード最適化形式であれば、等化係数の最適化までのビット数または時間を短くできることになり、高品質な復号が得られやすくなる。
【０１０９】
２つ目の利点は、等化係数が最適値に収束するというものである。等化係数初期値が等化係数の最適値と大きな差がある場合、等化係数の最適化がうまく行えず、最適値に収束しない場合が生じたり、収束しても最適値と異なる値に収束する場合が生じたりする。そして、その結果、ランダムパターンの高品質な復号が行えないことになる。しかしながら、等化係数初期値を、光情報記録媒体１と非超解像光情報記録媒体４とのそれぞれに対して予め適切な値に設定しておけば、等化係数初期値と等化係数の最適値との差を小さくすることができ、等化係数を最適値に収束することができる。
【０１１０】
なお、等化係数の最適化がうまく行えず、最適値に収束しない場合が生じたり、収束しても最適値と異なる値に収束する場合が生じたりする現象は、記録容量および記録密度の異なる光情報記録媒体に対して再生互換性を有する、従来の光情報記録媒体再生装置のように、最短マークおよび最短スペースの長さが光学系の再生解像限界よりも大きい光情報記録媒体のみを扱う場合であれば、等化係数初期値と等化係数の最適値との差が再生特性に与える影響は比較的小さかった。しかしながら、本実施の形態における光情報記録媒体１では、非超解像光情報記録媒体４に対し、記録密度が２倍近くもあり、さらに超解像再生を行うため、等化係数初期値と等化係数の最適値との差が再生特性に与える影響が比較的大きい。従って、本実施の形態で示したように、光情報記録媒体１を扱う光情報記録媒体再生装置では、光情報記録媒体の記録密度または超解像再生に応じて、等化係数初期値を設定する必要がある。
【０１１１】
これに対して、光情報記録媒体再生装置１００は、以上のように、再生する光情報記録媒体の記録密度または超解像再生に応じて、光情報記録媒体ごとに適した等化係数初期値をもとに復号処理を行うので、より高品質な復号処理を行うことができ、より信頼性の高い再生を行うことが可能となる。その結果、複数の記録密度を有する各光情報記録媒体を、それぞれ高い信頼性で再生することが可能となる。
【０１１２】
前記で示した光情報記録媒体再生装置１００は、開口数０．８５の対物レンズと波長４０５ｎｍの再生光とからなる再生光学系を有したものである。ただし、本願の発明は、前記パラメータに限られるものではない。具体的には、対物レンズの開口数が０．８４以上かつ０．８６以下の範囲内で同様の結果が得られることを確認している。また、再生光波長についても４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下の再生光において同様の結果が得られることを確認している。従って、少なくとも前記範囲内であれば本願の発明の効果を充分に得ることができる。
【０１１３】
なお、本実施の形態では、判別信号が光情報記録媒体１にも非超解像光情報記録媒体４にも設けられている構成を示したが、これは理解を容易にするためのものであり、必ずしもこれに限らない。例えば、光情報記録媒体１と非超解像光情報記録媒体４とのうちの片方のみに判別信号が設けられている構成であってもよい。光情報記録媒体１と非超解像光情報記録媒体４とのうちのいずれか片方のみに判別信号が設けられており、当該判別信号の有無をもとにして、光情報記録媒体１と非超解像光情報記録媒体４とのうちのいずれであるかを判別することが可能であれば、判別信号が光情報記録媒体１にも非超解像光情報記録媒体４にも設けられている構成と同様に、本来の目的を達成することができる。
【０１１４】
また、本実施の形態では、光情報記録媒体１と非超解像光情報記録媒体４とを別の光情報記録媒体として説明を行ったが、実際には一体の光情報記録媒体であっても構わない。例えば、光情報記録媒体の両面がそれぞれ光情報記録媒体１、非超解像光情報記録媒体４に対応した一体型光情報記録媒体（両面一体型光情報記録媒体）、あるいは片面に２層以上の情報記録層を有し、そのうちの少なくとも１層が実質的に光情報記録媒体１に相当し、他の少なくとも１層が非超解像光情報記録媒体４に相当する一体型光情報記録媒体（片面一体型光情報記録媒体）でも構わない。また、前記両面一体型光情報記録媒体、および片面一体型光情報記録媒体において、同一の再生光学系にて再生される超解像媒体と非超解像媒体との組み合わせからなるものであっても構わないし、それぞれ別規格の再生光学系にて再生される超解像媒体と非超解像媒体との組み合わせからなるものであっても構わない。
【０１１５】
〔実施の形態３〕
本発明の一実施形態について図１２に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１及び２と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１及び２の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１６】
実施の形態１における光情報記録媒体１の再生膜２１および反射膜２２の膜厚は、実施の形態１の測定条件にてｂＥＲ（Bit Error Rate）特性が最良となるよう最適化したものであったが、本実施の形態では、再生膜２１の適切な膜厚範囲について開示するものであり、光情報記録媒体の構成や条件については、特に断らない限り実施の形態１と共通である。
【０１１７】
実施の形態１において、光情報記録媒体１の再生膜２１は膜厚６０ｎｍの酸化亜鉛からなるものであった。ここでは、この再生膜２１の膜厚を変化させた場合の光情報記録媒体１の各種特性の比較についての説明を行う。
【０１１８】
（実施例４）
まず、本実施の形態における光情報記録媒体１の実施例４について説明を行う。実施例４における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、酸化亜鉛からなる再生膜２１の膜厚を５５ｎｍとした点を除いて、共通の構成からなっている。すなわち、実施例４における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、酸化亜鉛からなる再生膜２１（膜厚：６０ｎｍ）の代わりに、再生膜２１（膜厚：５５ｎｍ）を有している。
【０１１９】
（実施例５）
続いて、本実施の形態における光情報記録媒体１の実施例５について説明を行う。実施例５における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、酸化亜鉛からなる再生膜２１の膜厚を６５ｎｍとした点を除いて、共通の構成からなっている。すなわち、実施例５における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、酸化亜鉛からなる再生膜２１（膜厚：６０ｎｍ）の代わりに、再生膜２１（膜厚：６５ｎｍ）を有している。
【０１２０】
（比較例３）
これに対して、実施例４、実施例５に対する比較例３について説明を行う。比較例３の光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、酸化亜鉛からなる再生膜２１の膜厚を７８ｎｍとした点を除いて、共通の構成からなっている。すなわち、比較例３における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、酸化亜鉛からなる再生膜２１（膜厚：６０ｎｍ）の代わりに、再生膜２１（膜厚：７８ｎｍ）を有している。
【０１２１】
続いて、図１２を用いて、実施例４、実施例５、比較例３の実施の形態１同様のランダムパターンの超解像再生特性を比較した結果についての説明を行う。図１２は、実施例１、実施例４、実施例５、比較例３の各光情報記録媒体におけるｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。実施の形態１との比較のために実施例１の結果も併せて示した。
【０１２２】
以下に、実施例４、実施例５、比較例３の各光情報記録媒体における、ｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を測定した結果の説明を行う。
【０１２３】
図１２に示す測定結果から明らかなように、実施例４、実施例５の光情報記録媒体１では、所定の再生パワー（実施例４の場合は０．８ｍＷ、実施例５の場合は１．０ｍＷ）以上では、それぞれ同再生パワーにおけるｂＥＲ値が低くなり、解像限界以下の２Ｔマークおよび２Ｔスペースを含むランダムパターンの超解像再生特性、つまり検出能力が向上している。既述のｂＥＲ実用化閾値３Ｅ−４を考慮すると、実施例４、実施例５の光情報記録媒体では、前記所定の再生パワー以上で前記閾値３Ｅ−４以下を満足している。前記所定の再生パワー未満ではｂＥＲが前記閾値３Ｅ−４よりも大きくなってしまう理由は実施の形態１と同様に各実施例の光情報記録媒体１の超解像再生に必要な再生パワーを満たしていないためと考えられる。
【０１２４】
なお、本実施の形態においては、前記実施例４、実施例５、比較例３における２ＴモノトーンパターンのＣＮＲの再生パワーＰｒ依存性を図示してはいないが、実施例４、実施例５においては、前記各実施例における所定再生パワーにおいて、２ＴモノトーンパターンのＣＮＲが１０ｄＢ以上となることを確認した。
【０１２５】
以上、図１２の結果から、次のことが言える。
【０１２６】
２ＴモノトーンパターンのＣＮＲが１０ｄＢ得られる程度の再生パワー以上で再生すれば、実施例１、実施例４、実施例５の光情報記録媒体１（再生膜２１の酸化亜鉛膜厚５５ｎｍ以上６５ｎｍ以下）において高品質の超解像再生が実現できた。これに対し、比較例３（同７８ｎｍ）では、いずれの再生パワーにおいてもｂＥＲが実用化閾値３Ｅ−４よりも大きい値であり、超解像再生特性が悪いという結果であった。
【０１２７】
従って比較例３の実用化は困難であることが判る。すなわち、本実施の形態において、タンタル（Ｔａ）からなる反射膜２２が膜厚７ｎｍの時、酸化亜鉛からなる再生膜２１の膜厚が５５ｎｍ以上６５ｎｍ以下の範囲内であれば、実施の形態１同様、良好な超解像再生特性を示すことがわかった。
【０１２８】
なお、図１２におけるｂＥＲの最適値が、実施例１は１Ｅ−６台、実施例４、実施例５は１Ｅ−５と一桁の差を示しているが、１Ｅ−６〜１Ｅ−５の範囲における絶対値差は本質的な有意差ではない。その理由は本願のｂＥＲ算出に用いたディスク測定ではデータの母数が約１００万すなわち１Ｅ６であり、ｂＥＲが１Ｅ−６は誤りが１個のオーダー、同じく１Ｅ−５は誤りが１０個のオーダーである。従って、この範囲であれば、各光情報記録媒体の個体差、光情報記録媒体作製時に生じたディスク上の欠陥、測定領域の違い（例えばトラック位置）、などによって値が変わり得るものであり、本質的な有意差とは言えない。実用化の際は誤り訂正を用いるため、この範囲の差はさらに有意差ではなくなる。すなわち、実用化閾値３Ｅ−４以下であれば、充分に実用化が可能である。前記は他の実施の形態いずれにおいても同様である。
【０１２９】
〔実施の形態４〕
本発明の一実施形態について図１３に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜３と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１〜３の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１３０】
実施の形態１における光情報記録媒体１の再生膜２１および反射膜２２の膜厚は、実施の形態１の測定条件にてｂＥＲ（Bit Error Rate）特性が最良となるよう最適化したものであったが、本実施の形態では、反射膜２２の適切な膜厚範囲について開示するものであり、光情報記録媒体の構成や条件については、特に断らない限り実施の形態１と共通である。
【０１３１】
実施の形態１において、光情報記録媒体１の反射膜２２は膜厚７ｎｍのタンタル（Ｔａ）からなるものであった。ここでは、この反射膜２２の膜厚を変化させた場合の光情報記録媒体１の各種特性の比較についての説明を行う。
【０１３２】
（実施例６）
まず、本実施の形態における光情報記録媒体１の実施例６について説明を行う。実施例６における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、タンタル（Ｔａ）からなる反射膜２２の膜厚を４ｎｍとした点を除いて、共通の構成からなっている。すなわち、実施例６における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、タンタル（Ｔａ）からなる反射膜２２（膜厚：７ｎｍ）の代わりに、反射膜２２（膜厚：４ｎｍ）を有している。
【０１３３】
（実施例７）
続いて、本実施の形態における光情報記録媒体１の実施例７について説明を行う。実施例７における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、タンタル（Ｔａ）からなる反射膜２２の膜厚を１５ｎｍとした点を除いて、共通の構成からなっている。すなわち、実施例７における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、タンタル（Ｔａ）からなる反射膜２２（膜厚：７ｎｍ）の代わりに、反射膜２２（膜厚：１５ｎｍ）を有している。
【０１３４】
（比較例４）
これに対して、実施例６、実施例７に対する比較例４について説明を行う。比較例４の光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、タンタル（Ｔａ）からなる反射膜２２の膜厚を３０ｎｍとした点を除いて、共通の構成からなっている。すなわち、比較例４における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、タンタル（Ｔａ）からなる反射膜２２（膜厚：７ｎｍ）の代わりに、反射膜２２（膜厚：３０ｎｍ）を有している。
【０１３５】
（比較例５）
さらに、比較例４同様、実施例６、実施例７に対する比較例５について説明を行う。比較例５の光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、タンタル（Ｔａ）からなる反射膜２２の膜厚を５０ｎｍとした点を除いて、共通の構成からなっている。すなわち、比較例５における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、タンタル（Ｔａ）からなる反射膜２２（膜厚：７ｎｍ）の代わりに、反射膜２２（膜厚：５０ｎｍ）を有している。
【０１３６】
続いて、図１３を用いて、実施例６、実施例７、比較例４、比較例５の実施の形態１同様のランダムパターンの超解像再生特性を比較した結果についての説明を行う。図１３は、実施例１、実施例６、実施例７、比較例４、比較例５の各光情報記録媒体におけるｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。実施の形態１との比較のために実施例１の結果も併せて示した。
【０１３７】
以下に、実施例６、実施例７、比較例４、比較例５の各光情報記録媒体における、ｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を測定した結果の説明を行う。
【０１３８】
図１３に示す測定結果から明らかなように、実施例６、実施例７の光情報記録媒体１では、所定の再生パワー（実施例６の場合は２．４ｍＷ、実施例７の場合は１．２ｍＷ）以上では、それぞれ同再生パワーにおけるｂＥＲ値が低くなり、解像限界以下の２Ｔマークおよび２Ｔスペースを含むランダムパターンの超解像再生特性、つまり検出能力が向上している。既述のｂＥＲ実用化閾値３Ｅ−４を考慮すると、実施例６、実施例７の光情報記録媒体では、前記所定の再生パワー以上で前記閾値３Ｅ−４以下を満足している。前記所定の再生パワー未満ではｂＥＲが前記閾値３Ｅ−４よりも大きくなってしまう、もしくは測定できない理由は、実施の形態１と同様に各実施例の光情報記録媒体１の超解像再生に必要な再生パワーを満たしていないためと考えられる。
【０１３９】
なお、本実施の形態においては、前記実施例６、実施例７、比較例４、比較例５における２ＴモノトーンパターンのＣＮＲの再生パワーＰｒ依存性を図示してはいないが、実施例６、実施例７においては、前記各実施例における所定再生パワーにおいて、２ＴモノトーンパターンのＣＮＲが１０ｄＢ以上となることを確認した。
【０１４０】
以上、図１３の結果から、次のことが言える。
【０１４１】
２ＴモノトーンパターンのＣＮＲが１０ｄＢ得られる程度の再生パワー以上で再生すれば、実施例１、実施例６、実施例７の光情報記録媒体１（反射膜２２のタンタル膜厚４ｎｍ以上１５ｎｍ以下）において高品質の超解像再生が実現できた。これに対し、比較例４（同３０ｎｍ）、比較例５（同５０ｎｍ）では、いずれの再生パワーにおいてもｂＥＲが実用化閾値３Ｅ−４よりも大きい値であり、超解像再生特性が悪いという結果であった。
【０１４２】
従って比較例４、比較例５の実用化は困難であることが判る。また、図１３には示していないが、反射膜２２の膜厚が４ｎｍ未満の場合でも、いずれの再生パワーにおいてもｂＥＲが実用化閾値３Ｅ−４よりも大きい値であった。すなわち、本実施の形態において、酸化亜鉛からなる再生膜２１が膜厚６０ｎｍの時、タンタル（Ｔａ）からなる反射膜２２の膜厚が４ｎｍ以上１５ｎｍ以下の範囲内であれば、実施の形態１同様、良好な超解像再生特性を示すことがわかった。
【０１４３】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１４４】
以上のように、本発明の光情報記録媒体では、前記再生は、前記２Ｔマークならびに２Ｔスペースの連続パターンから得られる搬送波対雑音比が１０ｄＢ以上となる再生パワーを有した前記再生光によって行われることが好ましい。
【０１４５】
これにより、再生光学系の解像限界以下の２Ｔマークならびに２Ｔスペースを含む、ＲＬＬ（１，７）変調方式によって高密度に変調されたランダムパターンを、比較的安価なＰＲ（１２２２１）ＭＬ方式を用いて、搬送波対雑音比が１０ｄＢ以上となる再生パワーで高品質に復号再生することが可能となる。
【０１４６】
また、本発明の光情報記録媒体は、前記構成に加えて、前記再生膜が膜厚５５ｎｍ以上６５ｎｍ以下の酸化亜鉛からなることが好ましい。
【０１４７】
また、本発明の光情報記録媒体は、前記構成に加えて、前記反射膜が膜厚４ｎｍ以上１５ｎｍ以下のタンタルからなることが好ましい。
【０１４８】
以上によれば、所定の再生パワー以上で、ｂＥＲ値をより低下させることができ、解像限界以下の２Ｔマークおよび２Ｔスペースを含むランダムパターンの超解像再生特性、つまり検出能力をより向上させることができる。
【０１４９】
また、本発明の光情報処理装置は、前記構成に加えて、前記のいずれかに記載の光情報記録媒体を第１光情報記録媒体とした場合、前記第１光情報記録媒体と、最短マーク長ならびに最短スペース長が再生光学系の解像限界よりも長く形成されている第２光情報記録媒体とのいずれについても、所定の復号方式を用いて復号し、前記各記録媒体に記録されている情報を再生する光情報処理装置であって、前記第１光情報記録媒体について前記復号を行うための等化係数の初期値と、前記第２光情報記録媒体について前記復号を行うための等化係数の初期値とが異なるように、予め設定されていることが好ましい。
【０１５０】
前記の発明によれば、再生する光情報記録媒体、すなわち、第１光情報記録媒体および第２光情報記録媒体のそれぞれの記録密度または超解像再生に適した等化係数初期値を予め設定することにより、第１光情報記録媒体および第２光情報記録媒体のそれぞれでの等化係数最適化までのビット数または時間を短くすることが可能になるとともに、最適値に確かに収束することが可能になる。従って、再生する光情報記録媒体に応じて、高品質に復号再生を行うことが可能となる。
【０１５１】
また、本発明の光情報記録媒体では、前記構成に加えて、前記第１光情報記録媒体または前記第２光情報記録媒体に、前記第１光情報記録媒体と前記第２光情報記録媒体とを判別するための判別信号が記録されていた場合に、前記判別信号に基づいて、再生を行う光情報記録媒体が第１光情報記録媒体と前記第２光情報記録媒体とのうちのいずれであるのかを判別し、判別した結果に応じて、前記予め設定されている等化係数の初期値のいずれかを選択して前記復号を行い、前記各記録媒体に記録されている情報を再生することが好ましい。
【０１５２】
これにより、判別信号に基づいて、再生を行う光情報記録媒体が第１光情報記録媒体と前記第２光情報記録媒体とのうちのいずれであるのかを判別し、判別した結果に応じて、再生する光情報記録媒体の記録密度または超解像再生に適した等化係数初期値を用いて復号を行うことができる。よって、第１光情報記録媒体および第２光情報記録媒体のそれぞれでの等化係数最適化までのビット数または時間を短くすることができるとともに、最適値に確かに収束することができる。従って、再生する光情報記録媒体に応じて、高品質に復号再生することができる。
【０１５３】
また、本発明の光情報処理装置は、前記構成に加えて、前記の光情報記録媒体から情報を再生する光情報処理装置であって、前記光情報処理装置は、前記最短マークならびに最短スペースの連続パターンから得られる搬送波対雑音比が１０ｄＢ以上となる再生パワーを有した前記再生光を前記光情報記録媒体に照射して情報を再生することが好ましい。
【０１５４】
本発明者は、基板上に形成される情報記録層が、再生光の入射側から順に、再生膜と反射膜とを有する場合であって、再生膜が酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化チタン、酸化セリウム、または少なくともそれらのうちのいずれかを含む材料からなるとともに、反射膜がタンタルまたはチタンからなるときに、所定の変調方式によって、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成される記録情報（ランダムパターン）に対して、最短マークならびに最短スペースの連続パターンから得られる搬送波対雑音比が１０ｄＢ以上となる再生パワーを有した再生光を照射して情報を再生すれば、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生が可能になることを、今回初めて見出した（図５、図６、図７、および図８参照）。
【０１５５】
従って、前記の発明によれば、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生が可能となる充分な再生光により再生を行うことが可能になるので、所定の変調方式によって高密度に変調された、再生光学系の解像限界以下の最短マークならびに最短スペースを含むランダムパターンを、比較的安価な復号方式を用いて、高品質に復号再生することが可能となる。
【０１５６】
また、本発明の光情報処理装置は、前記構成に加えて、前記光情報記録媒体から情報を再生する光情報処理装置であって、前記光情報処理装置は、前記２Ｔマークならびに２Ｔスペースの連続パターンから得られる搬送波対雑音比が１０ｄＢ以上となる再生パワーを有した前記再生光を前記光情報記録媒体に照射して情報を再生することが好ましい。
【０１５７】
本発明者は、基板上に形成される情報記録層が、再生光の入射側から順に、再生膜と反射膜とを有する場合であって、再生膜が酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化チタン、酸化セリウム、または少なくともそれらのうちのいずれかを含む材料からなるとともに、反射膜がタンタルまたはチタンからなるときに、所定の変調方式によって、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成される記録情報（ランダムパターン）に対して、２Ｔマークならびに２Ｔスペースの連続パターンから得られる搬送波対雑音比が１０ｄＢ以上となる再生パワーを有した再生光を照射して情報を再生すれば、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生が可能になることを、今回初めて見出した（図５、図６、図７、および図８参照）。
【０１５８】
従って、前記の発明によれば、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生が可能となる充分な再生光により再生を行うことが可能になるので、ＲＬＬ（１，７）変調方式によって高密度に変調された、長さが０．１２μｍよりも短い、再生光学系の解像限界以下の２Ｔマークならびに２Ｔスペースを含むランダムパターンを、比較的安価な復号方式を用いて、高品質に復号再生することが可能となる。
【０１５９】
以上のように、本発明の光情報記録媒体は、前記課題を解決するために、基板上に、情報記録層と、透光層とが積層され、開口数０．８４以上かつ０．８６以下の対物レンズを介して波長４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下の再生光で再生される光情報記録媒体であって、前記情報記録層には、ＲＬＬ（１，７）変調方式によって、記録情報が、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されるとともに、前記複数の長さを有するマークおよびスペースのうちの、２Ｔマークならびに２Ｔスペースの長さが０．１２μｍよりも短く形成され、さらに、前記情報記録層は、前記再生光による再生信号波形が、ＰＲ（１２２２１）ＭＬ方式にて復号され、誤り訂正されて再生されることを可能とする、少なくとも１層の薄膜からなることを特徴としている。
【０１６０】
前記の発明によれば、基板上に、情報記録層と、透光層とが積層され、開口数０．８４以上かつ０．８６以下の対物レンズを介して青紫色波長４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下の再生光で再生される光情報記録媒体の、再生光の回折限界で決まる光学的分解能以下、すなわち再生光学系の解像限界以下の、０．１２μｍよりも短く形成される２Ｔマークならびに２Ｔスペースを含む、ＲＬＬ（１，７）変調方式によって高密度に変調されたランダムパターンを、多くの非超解像媒体再生装置にも、すでに搭載されている比較的安価な従来からあるＰＲ（１２２２１）ＭＬ方式を用いて、復号再生することが可能となる。
【０１６１】
なお、本発明の情報記録層は、誤り訂正されて再生されることを可能とする構成であるので、誤りがあったとしても誤り訂正が可能なだけのｂＥＲ値が得られる。すなわち、本発明によれば、より良好なｂＥＲ値が得られる。また、誤り訂正されて再生されることによって、高信頼性を有した実用化も可能となる。
【０１６２】
その結果、解像限界以下のマーク長を含んだランダムパターンで情報が記録された場合に、汎用性の高い信号復号方式を用いて、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生が可能になる。
【０１６３】
また、多くの非超解像媒体再生装置にも、すでに搭載されているＰＲ（１２２２１）ＭＬ方式を用いて、高品質に復号再生を行うことができるので、従来からある非超解像媒体再生装置にて再生レーザーパワーを適切な値にするだけで、超解像再生が可能になる。すなわち、超解像媒体と非超解像媒体とのいずれをも共用再生することが可能になる。
【０１６４】
また、本発明の光情報記録媒体は、前記課題を解決するために、基板上に、情報記録層が形成されている光情報記録媒体であって、前記情報記録層には、所定の変調方式によって、記録情報が、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されるとともに、前記複数の長さを有するマークおよびスペースのうちの、最短マークならびに最短スペースが、再生光学系の解像限界以下の長さで形成され、さらに、前記情報記録層は、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化チタン、酸化セリウム、または少なくともそれらのうちのいずれかを含む材料からなる再生膜と、タンタルまたはチタンからなる反射膜とを、再生光の入射側から順に有していることを特徴としている。
【０１６５】
従来からある超解像技術を利用し作製された再生光の回折限界で決まる光学的分解能（再生光学系の解像限界）以下の長さの記録マークを含む、ランダムパターン方式の光情報記録媒体では、Ｃ／Ｎが向上した場合であっても、ｂＥＲ値が良好な値を満たすとは限らない。このため、ｂＥＲ値を低減させることは、安定した超解像再生を行う上で重要である。
【０１６６】
本発明者は、基板上に形成される情報記録層が、再生光の入射側から順に、再生膜と反射膜とを有する場合であって、再生膜が酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化チタン、酸化セリウム、または少なくともそれらのうちのいずれかを含む材料からなるとともに、反射膜がタンタルまたはチタンからなるときに、所定の変調方式によって、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成される記録情報（ランダムパターン）に対して、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生が可能になることを、今回初めて見出した（図６および図８参照）。
【０１６７】
すなわち、前記の発明によれば、解像限界以下のマーク長を含んだランダムパターンで情報が記録された場合に、汎用性の高い信号復号方式を用いて、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生が可能になる。
【０１６８】
前記の発明の光情報記録媒体においては、再生時の再生光入射により、情報記録層における再生ビームスポット内の一部領域において、反射膜が前記再生光の一部を吸収して熱に変換することにより、前記再生膜の温度を上昇させる。これにより、前記再生光の波長における再生膜の光学定数（屈折率および／または消衰係数）が変化し、結果として前記領域の光学多重干渉の状態を変化させ、超解像再生が可能になるものと考えられる。
【０１６９】
また、前記の発明によれば、再生膜と反射膜とをそれぞれ分離形成し、再生膜と反射膜とで光吸収し発熱する機能と光学特性を変化させる機能とを分担しているので、再生膜自体が光吸収し発熱した上で光学特性を変化させて超解像再生を実現する必要がない。よって、再生膜に多くの負担をかけることなく超解像再生を行うことが可能となり、再生膜の耐久性を向上させることができる。また、再生膜と反射膜とで光吸収し発熱する機能と光学特性を変化させる機能とを分担するので、再生膜に対しての機能性要求を少なくすることができ、材料設計の自由度を高くすることも可能になる。
【０１７０】
また、本発明の光情報記録媒体は、前記課題を解決するために、基板上に、情報記録層と、透光層とが積層され、開口数０．８４以上かつ０．８６以下の対物レンズを介して波長４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下の再生光で再生される光情報記録媒体であって、前記情報記録層には、ＲＬＬ（１，７）変調方式によって、記録情報が、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されるとともに、前記複数の長さを有するマークおよびスペースのうちの、２Ｔマークならびに２Ｔスペースの長さが０．１２μｍより短く形成され、さらに、前記情報記録層は、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化チタン、酸化セリウム、または少なくともそれらのうちのいずれかを含む材料からなる再生膜と、タンタルまたはチタンからなる反射膜とを、前記再生光の入射側から順に有していることを特徴としている。
【０１７１】
本発明者は、基板上に形成される情報記録層が、再生光の入射側から順に、再生膜と反射膜とを有する場合であって、再生膜が酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化チタン、酸化セリウム、または少なくともそれらのうちのいずれかを含む材料からなるとともに、反射膜がタンタルまたはチタンからなるときに、所定の変調方式によって、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成される記録情報（ランダムパターン）に対して、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生が可能になることを、今回初めて見出した（図６および図８参照）。
【０１７２】
すなわち、前記の発明によれば、情報記録層と、透光層とが積層され、開口数０．８４以上かつ０．８６以下の対物レンズを介して波長４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下の再生光で再生される光情報記録媒体に、解像限界以下のマーク長を含んだランダムパターン、つまり、ＲＬＬ（１，７）変調方式によって、２Ｔマークならびに２Ｔスペースの長さが０．１２μｍより短く形成されるパターンで情報が記録された場合に、汎用性の高い信号復号方式を用いて、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生が可能になる。
【０１７３】
前記の発明の光情報記録媒体においては、再生時の再生光入射により、情報記録層における再生ビームスポット内の一部領域において、反射膜が前記再生光の一部を吸収して熱に変換することにより、前記再生膜の温度を上昇させる。これにより、前記再生光の波長における再生膜の光学定数（屈折率および／または消衰係数）が変化し、結果として前記領域の光学多重干渉の状態を変化させ、超解像再生が可能になるものと考えられる。
【０１７４】
また、前記の発明によれば、再生膜と反射膜とをそれぞれ分離形成し、再生膜と反射膜とで光吸収し発熱する機能と光学特性を変化させる機能とを分担しているので、再生膜自体が光吸収し発熱した上で光学特性を変化させて超解像再生を実現する必要がない。よって、再生膜に多くの負担をかけることなく超解像再生を行うことが可能となり、再生膜の耐久性を向上させることができる。また、再生膜と反射膜とで光吸収し発熱する機能と光学特性を変化させる機能とを分担するので、再生膜に対しての機能性要求を少なくすることができ、材料設計の自由度を高くすることも可能になる。
【０１７５】
本発明の光情報記録媒体は、以上のように、前記情報記録層には、ＲＬＬ（１，７）変調方式によって、記録情報が、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されるとともに、前記複数の長さを有するマークおよびスペースのうちの、２Ｔマークならびに２Ｔスペースの長さが０．１２μｍよりも短く形成され、さらに、前記情報記録層は、前記再生光による再生信号波形が、ＰＲ（１２２２１）ＭＬ方式にて復号され、誤り訂正されて再生されることを可能とする、少なくとも１層の薄膜からなるものである。
【０１７６】
また、本発明の光情報記録媒体は、以上のように、前記情報記録層には、所定の変調方式によって、記録情報が、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されるとともに、前記複数の長さを有するマークおよびスペースのうちの、最短マークならびに最短スペースが、再生光学系の解像限界以下の長さで形成され、さらに、前記情報記録層は、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化チタン、酸化セリウム、または少なくともそれらのうちのいずれかを含む材料からなる再生膜と、タンタルまたはチタンからなる反射膜とを、再生光の入射側から順に有しているものである。
【０１７７】
また、本発明の光情報記録媒体は、以上のように、前記情報記録層には、ＲＬＬ（１，７）変調方式によって、記録情報が、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されるとともに、前記複数の長さを有するマークおよびスペースのうちの、２Ｔマークならびに２Ｔスペースの長さが０．１２μｍより短く形成され、さらに、前記情報記録層は、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化チタン、酸化セリウム、または少なくともそれらのうちのいずれかを含む材料からなる再生膜と、タンタルまたはチタンからなる反射膜とを、前記再生光の入射側から順に有しているものである。
【０１７８】
それゆえ、解像限界以下のマーク長を含んだランダムパターンで情報が記録された場合に、汎用性の高い信号復号方式を用いて、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生を可能にするという効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【０１７９】
以上のように、本発明の光情報記録媒体および光情報処理装置は、解像限界以下のマーク長を含んだランダムパターンで情報が記録された場合に、汎用性の高い信号復号方式を用いて、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生を可能にする。従って、本発明は、超解像再生を行うための光情報記録媒体、および前記光情報記録媒体を再生するための光情報処理装置に関連する産業分野に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１８０】
１ 光情報記録媒体
２ 光情報記録媒体
３ 光情報記録媒体
４ 非超解像光情報記録媒体
１０ 透光層
２０ 情報記録層
２１ 再生膜
２２ 反射膜
３０ 基板
４０ 情報記録層
４１ 再生膜
４２ 反射膜
４５ 情報記録層
１００ 光情報記録媒体再生装置（光情報処理装置）
１０１ スピンドルモータ
１０２ 光ピックアップ装置
１０３ 制御部
１０４ 信号復号部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報の光学的な記録再生が可能な光情報記録媒体、および該光情報記録媒体に記録された情報を再生する光情報処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、情報通信技術およびマルチメディア技術の発展、ならびに高度情報化によって、光情報記録媒体の高密度化、大容量化の要求が高まってきている。しかしながら、光情報記録媒体の記録密度の上限は、主に情報を記録または再生する光ビームのスポット径によって制限されている。これは、光情報記録媒体の記録マーク径を縮小して高密度化するにつれて、スポット領域内に複数のマークが含まれるようになり、各マークを個別に検知することができなくなるためである。なお、光源の波長をλ、光スポットを形成するための対物レンズの開口数をＮＡとすると、光ビームのスポット径は、ほぼλ／ＮＡで表されることになる。従って、光源の波長λを短くするとともに、対物レンズの開口数ＮＡを増加させることにより、光ビームのスポット径を縮小しさえすれば、光情報記録媒体の記録密度の向上が可能であるとされてきた。
【０００３】
しかしながら、光情報記録媒体の再生装置の、光学素子の吸収の問題および検出器の感度特性の制限の問題により、紫外線領域の波長が光源の波長λの限界と考えられること、および光情報記録媒体の再生装置の対物レンズの開口数ＮＡの向上が、光情報記録媒体の傾きの許容量によってほぼ制限されることなどから、光ビームのスポット径を縮小することによって光情報記録媒体の記録密度の向上を図るには限界がある。
【０００４】
そこで、近年では、再生光学系（光情報記録媒体の再生装置の光学系）の解像限界（再生光の回折限界で決まる光学的分解能）以下のマーク長を再生可能な技術である超解像再生技術を用いた光情報記録媒体の開発がなされてきた。なお、上述のような超解像再生技術を用いることによって、再生光学系の解像限界以下のマーク長が再生可能になるので、より小さなマーク長を使用した光情報記録媒体への記録が可能となる。つまり、上述のような超解像再生技術を用いることによって、実質的な光情報記録媒体の記録密度を増加させることが可能になる。以降では、前記技術を用いた光情報記録媒体を超解像再生媒体と呼ぶとともに、前記技術を用いて再生光学系の解像限界以下のマーク長の記録ピットを再生することを超解像再生と呼ぶ。
【０００５】
なお、再生光学系の解像限界は、検出可能な信号の周波数限界の制約を受け、一般的には、λ／（２ＮＡ）程度になると言われている（λ：再生光波長、ＮＡ：レンズの開口率）が、上述のλ／（２ＮＡ）程度とは、単一サイズの記録マークとスペースとの繰り返しからなるパターンの周期サイズの解像限界に相当し、その半分のλ／（４ＮＡ）程度が、記録マークの長さの解像限界となることが知られている。よって、以降では、記録マークの長さの解像限界を解像限界とし、解像限界をλ／（４ＮＡ）とする。なお、実際には、理論以外にも光学系内の他要素の影響を受けるので、解像限界の値は波長および開口数から求められる理論値からある程度の差を生じる場合がある。
【０００６】
上述した解像限界を超えた「超解像再生」を可能とする技術として、例えば、特許文献１では、詳細な再生原理は不明であるが、凹凸を有する情報記録面に金属、半導体等の単体、合金、または化合物からなる、空間分解能を向上させる機能層を備えることにより、超解像再生を可能とする光情報記録媒体が開示されている。特許文献１に開示の光情報記録媒体では、解像限界以下の同一形状のマークを、信号再生する方向に配置する方式が採用されている。具体的には、単一周波数繰り返し位相ピット（マーク・スペース比１：１）を再生し、ＣＮＲ（carrier-to-noise ratio、搬送波対雑音比）を用いて前記方式の評価を行ったところ、前記方式によって記録密度が向上し、超解像再生が可能になったことが述べられている。なお、上述したようなピットパターンを、以降ではモノトーンパターンと呼ぶものとする。
【０００７】
一方、信号処理の観点からの光情報記録媒体の高密度化手段として、一般的には、マークエッジ記録方式が採用されている。マークエッジ記録方式は、１つの記録マークの両端を信号として使用することによって光情報記録媒体の高密度化を可能にする方式であって、再生ビーム走査方向に対して最も短いマーク長となる最小長さのプリピットと、前記最小長さを基準にした数種類の長さのプリピットとが規格によって定められているとともに、長さの異なる前記プリピットが、規格によって定められた規則に従って、信号再生する方向に順に配置されるものである。なお、上述したようなピットパターンを、以降ではランダムパターンと呼ぶものとする。
【０００８】
また、ランダムパターンを用いたマークエッジ記録方式には、数多くの実用化例があり、例えば、ＣＤ（Compact Disc）の場合は、変調方式としてＥＦＭ（８／１４）（Eight to Fourteen Modulation）を採用している。他にも、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＢＤ（Blu-ray Disc）、ＨＤ ＤＶＤ（High-Definition Digital Versatile Disk）では、変調方式がそれぞれＣＤとは異なっており、ＤＶＤではＥＦＭＰｌｕｓ（８／１６）、ＢＤではＲＬＬ（１，７）、ＨＤ ＤＶＤではＥＴＭ（８／１２）（Eight to Twelve Modulation）がそれぞれ採用されている。
【０００９】
すなわち、多くの光情報記録媒体には、ランダムパターンを用いたマークエッジ記録方式が採用されている。これは、モノトーンパターンを用いて記録を行う場合と比べて、ランダムパターンからなるマークエッジ記録方式を用いて記録を行う方が、より高密度に情報が記録できるためである。従って、実用化のためには、ランダムパターンを用いた光情報記録媒体の評価が必要となる。なお、前記評価の指標としては、例えばｂＥＲ（Bit Error Rate）が挙げられる。ｂＥＲは、ビット誤り率とも言い、光情報記録媒体に記録されたランダムパターンを再生した信号を復号した結果に含まれるエラービット数Ｎｅの、全復号ビット数Ｎｔに対する比率であって、ｂＥＲ＝Ｎｅ／Ｎｔである。
【００１０】
また、ランダムパターンを用いたマークエッジ記録方式により高密度記録された光情報記録媒体の再生においては、ＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood）復号が用いられる。従来の光情報記録媒体においては、信号検出法としてピーク・ディテクトが一般的であったが、近年のＢＤおよびＨＤ ＤＶＤのような高密度光情報記録媒体においては、ＰＲＭＬ復号が事実上必須であり、一般的に用いられている。
【００１１】
なお、ＰＲＭＬの例としては、ＨＤ ＤＶＤで用いられるＰＲ（１２２２１）ＭＬなどが挙げられる。また、例えば、非特許文献１では、ランダムパターンの超解像再生のｂＥＲ特性を改善するための、Ｓｕｐｅｒ−ＲＥＮＳと呼ばれる超解像再生方式の信号復号方式について開示されている。具体的には、非特許文献１では、ランダムパターンの超解像再生のｂＥＲ特性を改善するために、ＰＲＭＬ信号復号方式を発展させた信号処理について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２００１−２５０２７４号公報（公開日：平成１３年９月１４日）」
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】“Bit Error Rate Characteristic of Write Once Read Many Super-Resolution Near Field Structure Disk” Japanese Journal of Applied Physics Vol. 45, No. 2B, 2006, pp. 1370-1373
【非特許文献２】株式会社日立製作所、“次世代大容量・高密度の光ディスクの実現に向けた、再生信号誤り低減技術を開発”、［online］、平成１９年５月２２日、ニュースリリース、［平成１９年５月３０日検索］、インターネット＜http://www.hitachi.co.jp/New/cnews/month/2007/05/0522b.html＞
【非特許文献３】「次世代光ディスク 解体新書」、日経ＢＰ社 ２００３年１０月７日発行、ｐ１０９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１に開示の光情報記録媒体では、ランダムパターンを用いて記録を行った場合の再生信号品質の評価は行われていない。後に詳述するが、特許文献１に開示の光情報記録媒体に解像限界以下のマーク長を含んだランダムパターンで情報が記録された場合には、一般的に使われるＰＲＭＬ復号方式を用いて、良好なｂＥＲ値が得られる信号再生を行うことができないという問題点が生じる。
【００１５】
ランダムパターンの超解像再生時に信号誤りが大きくなることは、非特許文献２にも記載されているように、従来の超解像再生特有の本質的な課題であることがよく知られている。なお、非特許文献２には、ランダムパターンの超解像再生時の信号誤り率を低下させるための技術について開示されているが、前記技術は、低周波信号のみを取り除く、従来に比べて特殊である新規の雑音処理回路技術を用いているため、汎用性の高い復号方式および再生装置を利用して再生を行うことができないという問題点を有している。すなわち、汎用性に欠けるという問題点を有している。
【００１６】
また、非特許文献１に開示の信号処理では、明確に記載されてはいないが、コスト高および消費電力増が予想される新規のＰＲＭＬ信号復号方式を用いて再生を行っているので、前記新規のＰＲＭＬ信号復号方式を用いなければ、解像限界以下のマーク長を含んだランダムパターンで記録された情報について、良好なｂＥＲ値が得られる信号再生を行うことができない。すなわち、一般的に使われているＰＲＭＬ復号方式を用いて、良好なｂＥＲ値が得られる信号再生を行うことができず、汎用性に欠けるという問題点がある。
【００１７】
以上のように、従来までの技術では、より高密度記録となる解像限界以下のマーク長を含んだランダムパターンで記録された情報について、汎用性の高い一般的なＰＲＭＬ復号方式を用いて、良好なｂＥＲ値が得られる信号再生を行うことができないという問題があった。
【００１８】
本発明は、前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、解像限界以下のマーク長を含んだランダムパターンで情報が記録された場合に、汎用性の高い信号復号方式を用いて、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生を可能にする光情報記録媒体および光情報処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る光情報記録媒体は、基板上に、情報記録層と、透光層とが積層され、
前記情報記録層には、ＲＬＬ（１，７）変調方式によって、記録情報が、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されるとともに、前記複数の長さを有するマークおよびスペースのうちの、２Ｔマークならびに２Ｔスペースの長さが０．１２μｍよりも短く形成され、開口数０．８４以上かつ０．８６以下の対物レンズを介して、波長４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下の再生光が０．８ｍＷ以上かつ２．４ｍＷ以下のパワーで照射され、得られる反射光の強度が信号として再生される光情報記録媒体であって、
前記情報記録層は、再生信号波形がＰＲ（１２２２１）ＭＬ方式にて再生できる層であり、
さらに、前記光情報記録媒体には、媒体判別情報が設けられており、
前記透光層の厚さが、平均値に対して±３μｍの範囲内であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る光情報記録媒体は、以上のように、基板上に、情報記録層と、透光層とが積層され、
前記情報記録層には、ＲＬＬ（１，７）変調方式によって、記録情報が、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されるとともに、前記複数の長さを有するマークおよびスペースのうちの、２Ｔマークならびに２Ｔスペースの長さが０．１２μｍよりも短く形成され、開口数０．８４以上かつ０．８６以下の対物レンズを介して、波長４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下の再生光が０．８ｍＷ以上かつ２．４ｍＷ以下のパワーで照射され、得られる反射光の強度が信号として再生される光情報記録媒体であって、
前記情報記録層は、再生信号波形がＰＲ（１２２２１）ＭＬ方式にて再生できる層であり、
さらに、前記光情報記録媒体には、媒体判別情報が設けられており、
前記透光層の厚さが、平均値に対して±３μｍの範囲内である構成である。
【００２１】
それゆえ、解像限界以下のマーク長を含んだランダムパターンで情報が記録された場合に、汎用性の高い信号復号方式を用いて、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生を可能にするという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明における光情報記録媒体の概略的な構造を示す断面図である。
【図２】前記光情報記録媒体を形成する基板に設けられたプリピットの概略構成を示す斜視図である。
【図３】比較例１の光情報記録媒体の概略的な構造を示す断面図である。
【図４】比較例２の光情報記録媒体の概略的な構造を示す断面図である。
【図５】実施例１、比較例１、比較例２の各光情報記録媒体における、ＣＮＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。
【図６】実施例１、比較例１、比較例２の各光情報記録媒体における、ｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。
【図７】実施例２、実施例３の各光情報記録媒体における、ＣＮＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。
【図８】実施例２、実施例３の各光情報記録媒体における、ｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。
【図９】本発明における光情報記録媒体再生装置の一部の概略的な構成を示す図である。
【図１０】本発明における光情報記録媒体再生装置の一部の概略的な構成を示す図である。
【図１１】本発明における光情報記録媒体再生装置の一部の概略的な構成を示す図である。
【図１２】実施例１、実施例４、実施例５、比較例３の各光情報記録媒体における、ｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。
【図１３】実施例１、実施例６、実施例７、比較例４、比較例５の各光情報記録媒体における、ｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１ないし図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態では、情報記録層において情報が、プリピットによる凹凸形状にて記録されている構成を例示するが、情報記録層に、記録光の照射により結晶状態と非結晶状態とに相変化を起こす相変化材料よりなる記録膜を有することによって情報の記録を可能にする構成であってもよい。
【００２４】
最初に、図１を用いて本実施の形態における光情報記録媒体（光ディスク）１の概略的な構造について説明を行う。図１は、本実施の形態における光情報記録媒体１の断面構造を示す図である。図１に示すように、光情報記録媒体１は、透光層１０、情報記録層２０、および基板３０を備えており、光（再生光）の入射する側Ａから、透光層１０、情報記録層２０、基板３０の順に積層されている。なお、透光層１０は、ＢＤ（Blu-ray Disc）などでカバー層と一般的に呼ばれるものである。
【００２５】
まず、透光層１０は、透明な樹脂によって形成されているものである。なお、透光層１０は、再生光を十分に透過するものであればよく、紫外線硬化樹脂などによって形成されていてもよい。透光層１０に用いることのできる樹脂材料としては、例えば、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、フッ素化アクリル樹脂、およびエポキシ樹脂等がある。また、透光層１０は、１層構成に限られるものではなく、ポリカーボネートフィルム等の透明樹脂フィルムと透明粘着樹脂層との２層構成としてもよい。他にも、透光層１０の光入射面に、ハードコート層を設ける構成であってもよい。
【００２６】
また、透光層１０の厚さとしては、透光層１０が入射再生光の光軸に対して傾くことによって発生するコマ収差に対して、充分にチルトマージンを確保できるほどの薄さが必要となるとともに、情報記録層２０を充分に保護できるだけの厚さが必要となる。なお、ここで言うところの透光層１０の厚さとは、光情報記録媒体１の情報領域における透光層１０の厚さの平均値を示すものとし、光情報記録媒体１枚１枚において固有の値である。また、後述の再生光学系（実施の形態２の光情報記録媒体再生装置１００の光学系）においては、透光層１０の厚さは６９〜１０８μｍ程度であり、光情報記録媒体１が情報記録層２０を１層有する（以降「単層」と表記する）ものである場合には、１００μｍ程度であることがより望ましい。また、例えば光情報記録媒体１が情報記録層２０を２層有する（以降「２層」と表記する）２層光情報記録媒体に適用する場合には、情報記録層２０に対して、再生光が入射する側に位置する透光層１０の厚さは、７５μｍ程度であることが望ましい。
【００２７】
実際には、透光層１０の望ましい厚さは、透光層１０の屈折率の値に影響を受ける。透光層１０に用いる上述の樹脂材料の一般的な屈折率は１．４５〜１．７０の範囲内であり、透光層１０の屈折率が前記範囲内であれば、透光層１０の望ましい厚さは、単層の場合で９３〜１０８μｍ程度、２層の場合で６９〜８２μｍ程度となる。透光層１０の厚さは、再生光学系におけるビームエクスパンダーまたはコリメータレンズの調整による球面収差補正によって設計変更することが可能であるため、少なくとも前記２層の下限値と前記単層の上限値との間、すなわち６９〜１０８μｍの範囲内であれば、再生光学系の球面収差調整で設計しておくことにより、充分に良好な再生が可能となる。なお、前記透光層１０の厚さの範囲は、光情報記録媒体１が１枚１枚個々に持つ厚さ平均値の許容範囲であって、同一光情報記録媒体１内の情報領域全面において許される厚さ範囲ではない。同一光情報記録媒体１内においては、媒体回転時の再生光学系の一般的な再生能力およびサーボ能力を考慮して、透光層１０の厚さが、情報領域において平均値±３μｍの範囲内であることが望ましい。
【００２８】
なお、本実施の形態における再生光としては、具体的には青紫色に該当する波長（３７５〜４９１ｎｍ）のものを用いるものとし、好ましくは４００ｎｍ以上４１０ｎｍ以下のものを用いるものとする。また、対物レンズの開口数は０．８４以上かつ０．８６以下のものを用いるものとする。
【００２９】
続いて、基板３０は、図２に示されるように、記録情報に対応した凹凸形状のプリピット（ピット）３１が、同心円状、または、スパイラル状に形成されているものである。基板３０を構成する材料の光学的特性は、特に限定されるものではなく、透明でも不透明であってもよい。基板３０を構成する材料としては、例えば、ガラス、ポリカーボネート樹脂、圧縮型可能な他の樹脂、金属等、およびそれらの組合せが挙げられる。
【００３０】
なお、情報記録層２０に接する側にあたる基板３０の面にプリピット３１が形成されており、プリピット３１が形成されている面に情報記録層２０が成膜されることにより、情報記録層２０にプリピット３１が凹凸形状として転写された状態となっている。従って、光情報記録媒体１は、情報記録層２０が、凹凸形状としての情報を記録している状態になっており、いわゆる再生専用光情報記録媒体として形成されている。
【００３１】
続いて、情報記録層２０は、再生膜２１および反射膜２２を含んだものである。なお、再生膜２１および反射膜２２は、図１に示すように、光（再生光）の入射する側Ａから、再生膜２１、反射膜２２の順に積層されている。すなわち、光（再生光）の入射する側Ａから透光層１０、再生膜２１、反射膜２２、基板３０の順に積層されている。
【００３２】
まず、反射膜２２は、主に２つの役割を持っているものである。１つは、再生光の一部を吸収して、再生膜２１を加熱する熱に変換する役割であり、もう１つは、再生光を反射して、反射光による信号再生に用いることができるようにする役割である。
【００３３】
また、再生膜２１は、反射膜２２で生じる熱によって加熱されることにより、自身の光学定数が変化することによって、再生光学系の解像限界（再生光の回折限界で決まる光学的分解能）よりも短いマーク（ピット）長の信号の再生を可能にするものである。より、詳しくは、再生膜２１は、温度が上昇することによって、再生光の波長における光学定数である、屈折率および／または消衰係数を変化させることにともなって、光学多重干渉の状態を変化させるものである。再生膜２１の作用については、例えば以下のように説明を行うことができる。
【００３４】
再生光が集光されて形成された再生ビームスポットでは、光強度分布によってスポット中心と外周部とで温度分布の偏りが生じる。実際には、再生ビームスポットが光情報記録媒体１を走査しているため、高温中心は再生ビームスポットの進行方向に対して後方側にずれ、再生ビームスポット内で温度勾配が発生する。つまり、再生ビームスポットの進行方向に向かって後方側に高温部が発生し、前方側に低温部が発生する。再生膜２１が温度に応じて屈折率が変化するものとすると、再生ビームの入射によって温度が上昇した高温部では、再生膜２１の屈折率が変化した状態となる。よって、情報記録層２０の光干渉構造を予め設計しておくことによって、情報記録層２０として、例えば高反射率の状態に変化するようにできる。一方、低温部では、再生膜２１の屈折率が初期状態を維持しているため、高温部に比べると情報記録層２０が低反射率の状態となる。このような、再生ビームスポット内における情報記録層２０の反射率分布を積極的に利用することによって、再生領域のサイズを再生ビームスポットより実質的に小さくすることができ、再生分解能を向上させることができる。そして、再生分解能を向上させることによって、超解像再生を可能にする。
【００３５】
以上のことから、再生膜２１は、熱によるバンドギャップ変化によって光学特性が変化する特性を有する金属酸化膜からなることが好ましい。これにより、通常の組成変化または相変化などの構造変化によって光学特性が変化する色素もしくは相変化材料を用いる形式の超解像再生光情報記録媒体における再生膜と比較して、再生膜２１の再生耐久性を向上させることができる。また、金属酸化膜は透明のものが多く、反射膜２２への透過性がよく、反射膜２２がより効率的に作用するという利点もある。
【００３６】
また、再生膜２１に適用するものとしては、金属酸化膜の中でも、特に比較的安価で豊富な酸化亜鉛が好ましいので、前記再生膜２１は酸化亜鉛からなること、または酸化亜鉛を含むことが好ましい。以上の構成によれば、光情報記録媒体１のコストを低減することが可能になる。また、酸化亜鉛または酸化亜鉛を含む材料から再生膜２１を構成することによって、他の金属酸化膜を用いるよりも高い超解像特性を得ることができるため、光情報記録媒体１の記録容量を向上させることが可能になる。さらに、作製が容易で大量生産が可能であるとともに、経時変化も起こりにくく再生耐久性を向上させりことが可能である。
【００３７】
また、酸化亜鉛以外の他の金属酸化物、例えばＴｉＯ２（酸化チタン）、ＣｅＯ２（酸化セリウム）、またはＳｒＴｉＯ３（チタン酸ストロンチウム）からなる材料、もしくは当該材金属酸化物を主として含む材料にて、前記再生膜２１を形成することも可能である。なお、この場合でも、酸化亜鉛からなる再生膜２１および酸化亜鉛を含む材料からなる再生膜２１と同等の再生耐久性を有する。
【００３８】
また、反射膜２２の材料としては、ある程度の反射率を有し、熱伝導率が低く、かつ安定な材料、例えばチタン（Ｔｉ）またはタンタル（Ｔａ）などの金属が好ましい。これにより、反射膜２２が再生光の一部を吸収しても、熱伝導率が低いので膜面方向の放熱量が比較的少なく、膜法線方向に位置する再生膜２１への熱伝導を比較的効率よく行うことが可能になる。これに対し、従来までの光情報記録媒体の反射膜に一般的に用いられるＡｌまたはＡｇなどの材料は、反射率が高く、熱伝導率が高い。よって、従来までの反射膜を用いた場合には再生光を充分に吸収することができず、本願における超解像再生動作を行うだけの充分な熱量を得ることができない。従って、超解像再生パワー感度が悪くなる。また、従来までの反射膜を用いた場合には、熱伝導率が高すぎるため、反射膜における膜面方向の放熱量が大きくなり、膜法線方向に位置する再生膜２１への熱伝導効率が悪くなる。よって、本願における超解像再生動作を行うだけの充分な熱量を再生膜２１へ与えることができず、超解像再生パワー感度が悪くなる。
【００３９】
以上のように、本実施の光情報記録媒体１は、情報記録層２０において、再生光を一部吸収して発熱する反射膜２２と、反射膜２２による加熱で加熱部分の光学定数を変化させる再生膜２１とを備えている。また、本実施の光情報記録媒体１では、情報記録層２０に記録された情報を再生するときに、再生光が透光層１０を通して照射されて情報記録層２０にフォーカスされる。そして、情報記録層２０においては、反射膜２２が再生光を吸収することで光を熱に変換し、変換した熱を再生膜２１に伝達する。ただし、光情報記録媒体１は、光情報記録媒体再生装置での再生時に回転しているので、再生膜２１についての説明で述べたように、光強度分布と媒体回転に起因する温度分布の偏りによって、ビームスポットの後端部の温度が高くなる。すなわち、温度が高い位置がスポット中心からずれる。なお、温度が高い位置がスポット中心からずれることにより、高温領域の再生膜２１の透過率が変化し、情報記録層２０の解像限界以下のマーク（ピット）長で記録された情報を読み出すことができるようになる。そして、その結果、情報記録層２０の実質的な記録密度（再生可能な記録密度）を、解像限界により規制された記録密度よりも高めることが可能になる。他にも、記録密度を高めるために多層化などを行う必要がなくなるので、記録媒体の製造コストを大幅に低減させながらも記録密度を高めることが可能になる。
【００４０】
さらに、光情報記録媒体１では、再生膜２１と反射膜２２とをそれぞれ分離形成し、再生膜２１と反射膜２２とで光吸収し発熱する機能と光学特性を変化させる機能とを分担しているので、再生膜２１自体が光吸収し発熱した上で光学特性を変化させて超解像再生を実現する必要がない。よって、再生膜２１に多くの負担をかけることなく超解像再生を行うことが可能となり、再生膜２１の耐久性を向上させることができる。また、再生膜２１と反射膜２２とで光吸収し発熱する機能と光学特性を変化させる機能とを分担するので、再生膜２１に対しての機能性要求を少なくすることができ、材料設計の自由度を高くすることが可能になる。
【００４１】
次に、本実施の形態における光情報記録媒体１と従来の光情報記録媒体との各種特性の比較についての説明を行う。以降では、最初に、本実施の形態における光情報記録媒体１の実施例１と従来の光情報記録媒体の比較例１、比較例２との各種特性の比較についての説明を行う。
【００４２】
（実施例１）
まず、本実施の形態における光情報記録媒体１の実施例１について説明を行う。実施例１における光情報記録媒体１は、透光層１０として、ポリカーボネートフィルム（膜厚：約８０μｍ）および透明粘着樹脂層（膜厚：約２０μｍ）を備え、情報記録層２０として、酸化亜鉛からなる再生膜２１（膜厚：６０ｎｍ）およびタンタル（Ｔａ）からなる反射膜２２（膜厚：７ｎｍ）を備え、基板３０として、ポリオレフィン系樹脂基板を備えている。また、実施例１における光情報記録媒体１は、図１にも示すように、光（再生光）の入射する側Ａから、透光層１０、情報記録層２０、基板３０の順に積層された構造になっている。より詳細には、ポリカーボネートフィルム、透明粘着樹脂層、酸化亜鉛、タンタル（Ｔａ）、ポリオレフィン系樹脂の順に積層された構造となっている。
【００４３】
なお、ここで、再生膜２１および反射膜２２の膜厚は、後に示す測定条件にてｂＥＲ（Bit Error Rate）特性が最良となるよう最適化している。また、透光層１０を構成するポリカーボネートフィルムおよび透明粘着樹脂層の２層のうち、ポリカーボネートフィルムと再生膜２１との間に位置する透明粘着樹脂層は、ポリカーボネートフィルムと再生膜２１とを接着する働きも担っている。透光層１０の厚さは、１００±３μｍの範囲内であり、後述する比較例１、比較例２、実施例２、実施例３の透光層１０においても同様のものとする。
【００４４】
実施例１における光情報記録媒体１の作製方法としては、例えば、以下のような方法が挙げられる。まず、プリピット３１が設けられた基板３０にスパッタリングにより反射膜２２、再生膜２１を順に形成し、最後に透光層１０（具体的にはポリカーボネートフィルムと透明粘着樹脂層からなる積層構造）を再生膜２１に接着して作製を行う。なお、前記スパッタリングのターゲットとしては、酸化亜鉛として純度９９．９９％の酸化亜鉛焼結ターゲット、タンタルとして純度９９．９９％のＴａターゲットを用い、各ターゲットをそれぞれＲＦマグネトロンスパッタ、ＤＣマグネトロンスパッタすることによって成膜を行った。
【００４５】
また、実施例１におけるプリピット３１は、評価用にランダムパターンとモノトーンパターンとが設けられている。
【００４６】
まず、ランダムパターン（ＲＬＬ（１，７）変調方式によって複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されているパターン、所定の変調方式（ＲＬＬ（１，７）変調方式、ＥＴＭ（８／１２）変調方式など）によって複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されているパターン）については、ＢＤの規格と同様のＲＬＬ（１，７）変調方式に準拠して形成されており、データ領域の最短マークは２Ｔ（マーク長９３ｎｍ）であり、最長マークは８Ｔである。また、２Ｔプリピット（９３ｎｍ）および２Ｔスペースは、後述の評価光学系（ディスク測定器の光学系）の解像限界（λ／（４ＮＡ）＝０．１２μｍ）以下のサイズである。なお、通常の光情報記録媒体（超解像再生機能を有さない光情報記録媒体、以下では非超解像媒体と表記する）の場合では、上述の評価光学系の解像限界以下のサイズのピットおよびスペースが隣接したパターンは、上述の評価光学系では検出できず、再生が不可能である。なお、このランダムパターンのうち、２Ｔのみが評価光学系の解像限界以下のサイズであり、それ以外のプリピット（３Ｔ、４Ｔ、．．．、８Ｔ）は、すべて上述の評価光学系の解像限界よりも大きなサイズである。
【００４７】
なお、光情報記録媒体１（具体的には情報記録層２０）上に記録マークが形成される状態をマークと言い、記録マークが形成されない状態をスペースと言う。また、Ｔは信号波形の時間軸における基準クロック１周期分の時間を表しており、例えば記録マーク長が２Ｔの場合には、基準クロック２周期分の時間に相当する記録マークが形成される記録領域を表すことになる。
【００４８】
また、モノトーンパターンについては、ＣＮＲ（carrier-to-noise ratio、搬送波対雑音比）測定用に２Ｔマーク（マーク長９３ｎｍ）、２Ｔスペースの連続からなるように形成している（２Ｔモノトーンパターン）。
【００４９】
（比較例１）
これに対して、図３に、実施例１の光情報記録媒体１に対する比較例１として、光情報記録媒体２の概略的な断面構造を示す。なお、比較例１において、実施例１の光情報記録媒体１における構成要素と同等の機能を有する構成要素については、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【００５０】
図３に示すように、比較例１の光情報記録媒体２は、透光層１０として、ポリカーボネートフィルム（膜厚：約８０μｍ）および透明粘着樹脂層（膜厚：約２０μｍ）を備え、情報記録層４０として、酸化亜鉛からなる再生膜４１（膜厚：７８ｎｍ）およびシリコン（Ｓｉ）からなる反射膜４２（膜厚：７ｎｍ）を備え、基板３０として、ポリオレフィン系樹脂基板を備えている。また、比較例１における光情報記録媒体２は、図３にも示すように、光（再生光）の入射する側Ａから、透光層１０、情報記録層４０、基板３０の順に積層された構造になっている。より詳細には、ポリカーボネートフィルム、透明粘着樹脂層、酸化亜鉛、シリコン（Ｓｉ）、ポリオレフィン系樹脂の順に積層された構造となっている。
【００５１】
なお、ここで、再生膜４１および反射膜４２の膜厚は、後に示す測定条件にてｂＥＲ特性が最良となるよう最適化している。また、この時、比較例１の反射率が、実施例１の反射率とほぼ同様となることを確認している。なお、プリピットに形成されたパターンは、実施例１と同じものを使用している。
【００５２】
（比較例２）
また、図４に、実施例１の光情報記録媒体１に対する比較例２として、光情報記録媒体３概略的な断面構造を示す。なお、比較例２においても、実施例１の光情報記録媒体１における構成要素と同等の機能を有する構成要素については、同一の符号を付記し、その説明を省略する。また、比較例２の光情報記録媒体３は、超解像再生可能な再生専用媒体として特許文献１に開示されている構成と同じ構成になっている。
【００５３】
図４に示すように、比較例２の光情報記録媒体３は、透光層１０として、ポリカーボネートフィルム（膜厚：約８０μｍ）および透明粘着樹脂層（膜厚：約２０μｍ）を備え、情報記録層４５として、シリコン（Ｓｉ）からなる層（膜厚：５０ｎｍ）を備え、基板３０として、ポリオレフィン系樹脂基板を備えている。また、比較例２における光情報記録媒体３は、図４にも示すように、光（再生光）の入射する側Ａから、透光層１０、情報記録層４５、基板３０の順に積層された構造になっている。より詳細には、ポリカーボネートフィルム、透明粘着樹脂層、シリコン（Ｓｉ）、ポリオレフィン系樹脂の順に積層された構造となっている。なお、プリピットに形成されたパターンは、実施例１と同じものを使用している。
【００５４】
また、比較例１の情報記録層４０、および比較例２の情報記録層４５は、基板３０において情報が記録されているプリピット３１の形成面に成膜されている。従って、実施例１の光情報記録媒体１と同様に、比較例１の光情報記録媒体２、および比較例２の光情報記録媒体３においても、情報記録層４０および情報記録層４５には、対応するプリピット３１の凹凸が転写された状態となっている。すなわち、光情報記録媒体２および光情報記録媒体３も、光情報記録媒体１と同様に、いわゆる再生専用光情報記録媒体として形成されている。なお、一般のＢＤは、１２ｃｍのディスクに単層２５ＧＢの記録容量を有し、最短マーク２Ｔの長さは１４９ｎｍである。従って、プリピット３１は、前記２５ＧＢ媒体と同じトラックピッチを採用した場合、１２ｃｍディスクに換算すると４０ＧＢとなる密度に相当する。
【００５５】
続いて、実施例１の光情報記録媒体１と比較例１の光情報記録媒体２、比較例２の光情報記録媒体３との各種特性の比較をどのようにして行ったかについての説明を行う。
【００５６】
まず、ディスク再生測定は、λ（波長）４０５ｎｍ半導体レーザーと、ＮＡ（開口率）０．８５の光学系とを有するディスク測定器（パルステック社製ＤＤＵ１０００）にて行った。また、光情報記録媒体の実用化検討のために、記録すべきデータを変調してランダムパターンとして記録し、超解像再生特性を評価した。なお、本実施の形態では、実施例１と比較例１、比較例２とに共通のプリピット３１を用いたため、上述のランダムパターンおよびモノトーンパターンの再生評価結果を比較することにより、両媒体（実施例１の光情報記録媒体１と比較例１の光情報記録媒体２、または実施例１の光情報記録媒体１と比較例２の光情報記録媒体３）の超解像再生特性を比較することができる。また、前記ディスク再生測定は、線速度３．１ｍ／ｓにて行い、ＣＮＲ、ｂＥＲを信号評価指標とした。なお、ここで言うところのディスク再生測定とは、光情報記録媒体を回転させ、再生光を照射した後に、反射光を検出して再生信号波形を得て、信号を解析することを表している。
【００５７】
以下では、各信号評価指標についての説明を行う。まず、ＣＮＲについては、上述の２Ｔモノトーンパターンのキャリア対ノイズ比（搬送波対雑音比）を測定した。これにより、実施例１、比較例１、比較例２の前記２Ｔモノトーンパターンの超解像再生性能を調べた。なお、ＣＮＲの値が高いほど、本評価光学系（ディスク測定器の光学系）の解像限界以下の２Ｔモノトーンパターンの信号品質が高いことに相当する。
【００５８】
続いて、ｂＥＲは、ビット誤り率とも言い、光情報記録媒体に記録された上述のランダムパターンを再生した信号を復号した結果に含まれるエラービット数Ｎｅの、全復号ビット数Ｎｔに対する比率である。すなわち、ｂＥＲ＝Ｎｅ／Ｎｔである。なお、ｂＥＲは、光情報記録媒体におけるランダムパターンの信号品質の評価指標として一般的に用いられており、ｂＥＲ値が大きくなることは、本来の記録データを信頼性高く再生できないことに相当する。より詳しくは、ｂＥＲ値が大きくなると、具体的にはノイズおよび音とびが生ずるなど、光情報記録媒体からの再生信号の品質が劣化することになる。
【００５９】
本実施の形態では、前記ディスク測定器で取得した信号波形に対して、ＰＲ（１２２２１）ＭＬ復号を行い、正解パターンを用いてｂＥＲを求めた。なお、ＰＲ（１２２２１）ＭＬ復号については、高密度記録された光情報記録媒体の再生に用いられるものとして知られている。また、等化係数は等化後波形とＰＲ（１２２２１）ＭＬ理想波形との平均二乗誤差が最小となるものをそれぞれ用いた。なお、この等化係数の最適化方法は、平均二乗誤差（ＬＭＳ：Least Mean Square）アルゴリズムと言い、ＰＲＭＬ復号においてよく用いられる方法である。
【００６０】
本実施の形態では、上述のようにして求めたｂＥＲにより、実施例１、比較例１、比較例２の前記ランダムパターンの超解像再生特性を比較した。なお、ｂＥＲが低いほど、本実施の形態の評価光学系の解像限界以下の２Ｔ信号を含むランダムパターンの信号品質が高いことを表している。一般に、得られたｂＥＲについて、実用上問題がないか否かの判定のためには、光情報記録媒体再生装置で採用されている誤り訂正方式によって決まる閾値が用いられる。なお、前記閾値としては、本実施の形態では、３Ｅ−４を用いている。３Ｅ−４については、非特許文献３において、実用上問題ない再生時のビット誤り率として記載されている。従って、３Ｅ−４以下のｂＥＲであれば、誤りがあったとしても誤りの訂正が可能であるため、実用上問題がないと言える。以降では、特に断らない限り、３Ｅ−４という値をｂＥＲの閾値（以下、単に、「閾値」または「実用化閾値」という場合がある）とする。
【００６１】
続いて、図５および図６を用いて、実施例１、比較例１、比較例２の前記ランダムパターンの超解像再生特性を比較した結果についての説明を行う。なお、図５は、実施例１、比較例１、比較例２の各光情報記録媒体（光情報記録媒体１、光情報記録媒体２、光情報記録媒体３）におけるＣＮＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。また、図６は、実施例１、比較例１、比較例２の各光情報記録媒体（光情報記録媒体１、光情報記録媒体２、光情報記録媒体３）におけるｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。
【００６２】
まず、図５を用いて、上述のディスク測定器にて、前記２Ｔモノトーンパターンを持つ実施例１、比較例１、比較例２の各光情報記録媒体（光情報記録媒体１、光情報記録媒体２、光情報記録媒体３）における、ＣＮＲの再生パワーＰｒ依存性を測定した結果の説明を行う。
【００６３】
図５に示す測定結果から明らかなように、２ＴモノトーンパターンのＣＮＲは、実施例１、比較例１、比較例２のいずれの光情報記録媒体においても、再生パワーが高くなるにつれて上昇している。具体的には、再生パワー１．０ｍＷ付近で１０ｄＢ以上を示し、それ以上のパワーでＣＮＲがさらに上昇し、いずれの光情報記録媒体（光情報記録媒体１、光情報記録媒体２、光情報記録媒体３）でも実用化の目安といわれる３０ｄＢ以上を実現している。このことは、実施例１、比較例１、比較例２のいずれにおいても、再生パワーが高くなることによって２Ｔモノトーンパターンの信号振幅が増加し、信号品質が向上していることを表している。
【００６４】
続いて、図６を用いて、上述のディスク測定器にて、前記ランダムパターンを持つ実施例１、比較例１の各光情報記録媒体（光情報記録媒体１、光情報記録媒体２）における、ｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を測定した結果の説明を行う。なお、信号品質が悪く、測定が良好に行えなかった結果に関しては図６の特性図にプロットを行っていない。また、比較例２については、正しくクロックを生成することが出来なかったため、正しいサンプリング間隔で再生信号波形をデジタル化することが出来ず、ｂＥＲ評価の可能なサンプリング信号を得ることが出来なかった。ただし、クロック生成には、再生信号波形を用いる内部クロック方式を用いた。すなわち、比較例２は信号品質が悪く、この密度におけるランダムパターンを良好に再生することができなかった。
【００６５】
図６に示す測定結果から明らかなように、実施例１の光情報記録媒体１では、比較例１の光情報記録媒体２に比べて、所定の再生パワー（この場合は０．８ｍＷ）以上では、それぞれ同再生パワーにおけるｂＥＲ値が低くなり、解像限界以下の２Ｔマークおよび２Ｔスペースを含むランダムパターンの超解像再生特性、つまり検出能力が向上している。上述のｂＥＲ実用化閾値３Ｅ−４を考慮すると、実施例１の光情報記録媒体では、前記所定の再生パワー以上で閾値以下を満足している。ここでは、前記所定の再生パワーを０．８ｍＷとしたが、前記所定の再生パワー未満、例えば再生パワー０．６ｍＷにおいてｂＥＲが閾値よりも大きくなってしまう理由は以下のように考えられる。すでに説明したように、光情報記録媒体１では超解像再生を行うために、再生膜２１を再生ビームスポット内において昇温させる必要があるが、ｂＥＲを見る限り、０．６ｍＷでは閾値より大きく、超解像再生に必要な再生パワーが投入されていないと言える。すなわち、再生パワー０．６ｍＷは、実施例１の光情報記録媒体１の超解像再生に必要な再生パワーを満たしていないためと考えられる。
【００６６】
図５に示した２ＴモノトーンパターンのＣＮＲは、再生パワー０．６ｍＷで５ｄＢ程度、０．８ｍＷで１０ｄＢ以上となる。また、ｂＥＲ評価から、再生パワー０．８ｍＷでは高品質の超解像再生が実現できることが明らかであるため、２ＴモノトーンパターンのＣＮＲが１０ｄＢ得られる程度の再生パワー以上で再生すれば、実施例１の光情報記録媒体１において高品質の超解像再生が実現できることが判る。これに対し、比較例１では、ほぼすべての再生パワーにおいて閾値よりもｂＥＲが高くなっている。実際には、局部的にｂＥＲが閾値を下回る再生パワーも存在するが、非常に狭い範囲であって、再生パワーマージンがほとんどなく、事実上、比較例１の実用化は困難であることが判る。
【００６７】
以上、図５および図６の結果から、次のことが言える。
【００６８】
まず、実施例１、比較例１、比較例２のいずれにおいても、所定の再生パワーを与えれば、２ＴモノトーンパターンのＣＮＲが３０ｄＢと高くなり、本評価光学系の解像限界以下の、２Ｔモノトーンパターンの信号品質が高くなる。しかしながら、ランダムパターンのｂＥＲ評価では、比較例２では評価不可、比較例１では概ね閾値３Ｅ−４以上であり、実用には適さない。これに対して、実施例１のみが、所定の再生パワー以上で閾値３Ｅ−４以下を満足し、本評価光学系の解像限界以下の２Ｔマークおよび２Ｔスペースを含むランダムパターンの信号品質が高くなっている。本実施の形態でｂＥＲ評価に用いたランダムパターンは、モノトーンパターンよりも光情報記録媒体の実用化に、より近い形であり、実際に使用が想定される数種のマーク長のピットおよびスペースからなる。すなわち、実施例１の光情報記録媒体１の構成によれば、本評価光学系の解像限界以下の最短マークおよび最短スペースを含むランダムパターンの実用化が可能となる。
【００６９】
また、非特許文献１ですでに示したように、Ｓｕｐｅｒ−ＲＥＮＳなどの従来例では、ランダムパターンの超解像再生を行うにあたってＰＲＭＬ信号復号方式を進歩させた信号処理が必要であったが、実施例１のような構成であれば、汎用性が高く比較的安価なＰＲ（１２２２１）ＭＬの復号によっても、信頼性の高い超解像再生が可能である。また、汎用性が高く比較的安価なＰＲ（１２２２１）ＭＬの復号によっても、信頼性の高い超解像再生が可能であるので、低コスト、低消費電力にて超解像再生が可能になり、実用化が可能となる。
【００７０】
なお、反射膜２２の膜厚を実施例１の７ｎｍから変更した、反射膜２２の膜厚が４ｎｍの光情報記録媒体と１５ｎｍの光情報記録媒体とを作製し、実施例１の光情報記録媒体に行ったのと同様の評価を行ったところ、実施例１と同様のＣＮＲ、ｂＥＲの結果が得られた。すなわち、反射膜２２の膜厚は７ｎｍに限定されるものではなく、少なくとも４ｎｍ以上かつ１５ｎｍ以下の範囲内で、実施例１と同様の超解像再生特性を実現するものである。
【００７１】
また、本実施の形態では、光情報記録媒体１に情報記録層２０を１層有する構成について示したが、必ずしもこれに限らず、コストと記録容量とのバランスがとれるならば、光情報記録媒体１に情報記録層２０を２層以上有する構成としてもよい。
【００７２】
なお、本発明は、記録の方式および記録容量の大きさを問うものではない。よって、光情報記録媒体１の構成を、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、ＢＤ−ＲＯＭ（Blu-ray Disc Read Only Memory）、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭ（High Definition Digital Versatile Disc Read Only Memory）等の光学読取式のディスクなど、種々の光ディスクに適用することが可能である。また、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ＢＤ−Ｒ、ＨＤ ＤＶＤ−Ｒ、およびＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＢＤ−ＲＥ、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＷ、ＣＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＡＭなどの追記可能または書き換え可能な光情報記録媒体などに、本実施の形態の再生膜２１、反射膜２２を適用することで、本願技術を適用することも可能である。例えば、光入射側から順に、再生膜２１、反射膜２２に加えて、追記可能または書き換え可能な記録膜を設ける構成とすることも可能である。また、光入射側から順に、再生膜２１、前記追記可能または書き換え可能な記録膜を設け、反射膜２２の役割を前記追記可能または書き換え可能な記録膜が兼ねる構成とすることも可能である。
【００７３】
次に、図７および図８を用いて、本実施の形態における光情報記録媒体１の実施例１以外の実施例に対して行った各種特性の評価についての説明を行う。以降では、本実施の形態における光情報記録媒体１の実施例２と実施例３とに対して行った各種特性の評価についての説明を行う。なお、実施例２および実施例３の光情報記録媒体の膜構造は、実施例１の光情報記録媒体１の膜構造と同様であり、情報記録層２０に用いる材料が異なる以外は、光情報記録媒体の作製方法、成膜方法なども実施例１で説明したのと同様である。
【００７４】
（実施例２）
まず、本実施の形態における光情報記録媒体１の実施例２について説明を行う。実施例２における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、タンタル（Ｔａ）の代わりにチタン（Ｔｉ）を用いた点を除いて、共通の構成からなっている。すなわち、実施例２における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、Ｔａからなる反射膜２２（膜厚：７ｎｍ）の代わりに、Ｔｉからなる反射膜２２（膜厚：７ｎｍ）を有している。
【００７５】
（実施例３）
続いて、本実施の形態における光情報記録媒体１の実施例３について説明を行う。実施例３における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、酸化亜鉛の代わりにチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）を用いた点を除いて、共通の構成からなっている。すなわち、実施例３における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、酸化亜鉛からなる再生膜２１（膜厚：６０ｎｍ）の代わりに、ＳｒＴｉＯ３からなる再生膜２１（膜厚：６０ｎｍ）を有している。
【００７６】
以上の実施例２、実施例３の光情報記録媒体に対して、実施例１の光情報記録媒体に対して行ったのと同様のＣＮＲ、ｂＥＲ評価を行った結果について、図７および図８を用いて説明を行う。なお、図７は、実施例２、実施例３の各光情報記録媒体におけるＣＮＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。また、図８は、実施例２、実施例３の各光情報記録媒体におけるｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。
【００７７】
まず、図７を用いて、上述のディスク測定器にて、前記２Ｔモノトーンパターンを持つ実施例２、実施例３の各光情報記録媒体における、ＣＮＲの再生パワーＰｒ依存性を測定した結果の説明を行う。
【００７８】
図７に示す測定結果から明らかなように、２ＴモノトーンパターンのＣＮＲは、実施例２、実施例３のいずれの光情報記録媒体においても、再生パワーが高くなるにつれて上昇している。具体的には、実施例２では再生パワー０．８ｍＷで１０ｄＢ以上を示し、それ以上のパワーでＣＮＲがさらに上昇し、実用化の目安といわれる３０ｄＢ以上を実現している。また、実施例３では再生パワー１．６ｍＷで１０ｄＢ以上を示し、それ以上のパワーでＣＮＲがさらに上昇している。このことは、実施例２、実施例３のいずれにおいても、再生パワーが高くなることによって２Ｔモノトーンパターンの信号振幅が増加し、信号品質が向上していることを表している。
【００７９】
続いて、図８を用いて、上述のディスク測定器にて、前記ランダムパターンを持つ実施例２、実施例３の各光情報記録媒体における、ｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を測定した結果の説明を行う。なお、信号品質が悪く測定が良好に行えなかった結果に関してはプロットを行っていない。
【００８０】
図８に示す測定結果から明らかなように、実施例２および実施例３の光情報記録媒体では、所定の再生パワー（実施例２の場合は０．８ｍＷ、実施例３の場合は１．６ｍＷ）以上では、それぞれ同再生パワーにおけるｂＥＲ値が低くなり、解像限界以下の２Ｔマークおよび２Ｔスペースを含むランダムパターンの超解像再生特性、つまり検出能力が向上している。上述のｂＥＲ実用化閾値３Ｅ−４を考慮すると、実施例２および実施例３の光情報記録媒体では、それぞれ所定の前記再生パワー以上で閾値以下を満足している。ここでは前記所定の再生パワーを、実施例２では０．８ｍＷ、実施例３では１．６ｍＷとしたが、それぞれ前記所定の再生パワー未満ではｂＥＲが閾値よりも大きくなってしまう理由は、実施例１の場合と同様に以下のように考えられる。すでに説明したように、光情報記録媒体１では超解像再生を行うために、再生膜２１を再生ビームスポット内において昇温させる必要があるが、ｂＥＲを見る限り、各所定の再生パワー未満では閾値より大きく、超解像再生に必要な再生パワーが投入されていないと言える。すなわち、各所定の再生パワー未満（実施例２の場合は０．８ｍＷ未満、実施例３の場合は１．６ｍＷ未満）では、実施例２の光情報記録媒体１、実施例３の光情報記録媒体１のそれぞれの超解像再生に必要な再生パワーを満たしていないためと考えられる。
【００８１】
図７に示した２ＴモノトーンパターンのＣＮＲは、各所定の再生パワー（実施例２の場合は０．８ｍＷ、実施例３の場合は１．６ｍＷ）で１０ｄＢ以上となる。また、ｂＥＲ評価から、各所定の再生パワー（実施例２の場合は０．８ｍＷ、実施例３の場合は１．６ｍＷ）では高品質の超解像再生が実現できることが明らかであるため、２ＴモノトーンパターンのＣＮＲが１０ｄＢ得られる程度の再生パワー以上で再生すれば、実施例２および実施例３の光情報記録媒体１においても高品質の超解像再生が実現できることが判る。
【００８２】
以上、図７および図８の結果から、次のことが言える。
【００８３】
ランダムパターンのｂＥＲ評価では、実施例２、実施例３とも各所定の再生パワー（実施例２の場合は０．８ｍＷ、実施例３の場合は１．６ｍＷ）以上で閾値３Ｅ−４以下を満足し、本評価光学系の解像限界以下の２Ｔマークおよび２Ｔスペースを含むランダムパターンの信号品質が高くなっていた。先にも述べた通り、本実施の形態でｂＥＲ評価に用いたランダムパターンは、モノトーンパターンよりも光情報記録媒体の実用化に、より近い形であり、実際に使用が想定される数種のマーク長のピットおよびスペースからなる。すなわち、実施例２および実施例３の光情報記録媒体の構成によっても、本評価光学系の解像限界以下の最短マークおよび最短スペースを含むランダムパターンの実用化が可能となる。
【００８４】
前記で示した実験結果は、開口数０．８５の対物レンズと波長４０５ｎｍの再生光からなる再生光学系を有するディスク測定装置による測定結果である。すなわち開口数０．８５の対物レンズを介して波長４０５ｎｍの再生光にて再生を行った結果である。ただし、本願の発明は、前記パラメータに限られるものではない。具体的には対物レンズの開口数が０．８４以上かつ０．８６以下の範囲内で同様の結果が得られることを確認している。また、再生光波長についても４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下の再生光において同様の結果が得られることを確認している。従って、少なくとも前記範囲内であれば本願の発明の効果を充分に得ることができる。
【００８５】
なお、すでに説明したように、透光層１０の厚さ平均値の望ましい範囲は、単層構成（光情報記録媒体１に情報記録層２０を１層有する構成）の場合で９３〜１０８μｍである。確認のため、実施例１の透光層１０の厚さ平均値を１００μｍから変更した、透光層１０の厚さ平均値が９３μｍの光情報記録媒体と１０８μｍの光記録情報媒体とを作製し、実施例１の光情報記録媒体に行ったのと同様の評価を行ったところ、実施例１と同様のＣＮＲ、ｂＥＲ結果が得られた。なお、各光情報記録媒体において、透光層１０の厚さは各平均値±３μｍ以内の範囲に入っていた。また、実施例２、実施例３においても同様の確認を行い、それぞれ特性が変わらないことを確認した。すなわち、透光層１０の厚さの平均値は１００μｍに限定されるものではなく、少なくとも９３μｍ〜１０８μｍの範囲内で、各実施例とそれぞれ同様の超解像再生特性を実現するものである。なお、先にも述べたように、再生光学系の調整を行うことで、透光層１０の厚さ平均値が少なくとも６９〜１０８μｍの範囲をとることができる。
【００８６】
以上に示したように、光情報記録媒体１は、情報記録層２０において、再生光を収集して熱に変換する反射膜２２と、反射膜２２で変換した熱で加熱された部分の光学定数を変化させる再生膜２１とを設けることによって、汎用性の高い比較的安価な復号方式にて、ランダムパターンの高品質の超解像再生を可能とし、情報記録密度の向上を図ることができる。
【００８７】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図９ないし図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８８】
最初に、図９ないし図１１を用いて、実施の形態１で説明した光情報記録媒体（第１光情報記録媒体）１、および最短マークの長さが光情報記録媒体再生装置１００の光学系の解像限界よりも長い、超解像再生を行わない非超解像光情報記録媒体（第２光情報記録媒体）４の両方を、それぞれを再生するための光情報記録媒体再生装置（光情報処理装置）１００について説明を行う。図９および図１０は、光情報記録媒体再生装置１００の一部の概略的な構成を示す図である。なお、非超解像光情報記録媒体４の具体的な例としては、単層２５ＧＢとしてすでに実用化されているＢＤが挙げられる。また、単層２５ＧＢとしてすでに実用化されているＢＤを非超解像光情報記録媒体４とした場合には、非超解像光情報記録媒体４の最短マークおよび最短スペースの長さは１４９ｎｍとなる。
【００８９】
図９ないし図１１に示すように、光情報記録媒体再生装置１００は、スピンドルモータ１０１、光ピックアップ装置１０２、制御部１０３、および信号復号部１０４を備えている。なお、光情報記録媒体再生装置１００は、光情報記録媒体１または非超解像光情報記録媒体４に対して光ビーム（再生光）を照射し、その反射光を検出することによって光情報記録媒体１または非超解像光情報記録媒体４に記録された情報を再生するための装置である。なお、本実施の形態では、光情報記録媒体１および非超解像光情報記録媒体４が円盤状の光ディスクである場合について説明するが、光情報記録媒体１および非超解像光情報記録媒体４は必ずしも円盤状の光ディスクでなくてもよい。
【００９０】
まず、スピンドルモータ１０１は、光情報記録媒体１または非超解像光情報記録媒体４を回転駆動させることにより、光スポットを光情報記録媒体１または非超解像光情報記録媒体４上で走査させるものである。また、光ピックアップ装置１０２は、光情報記録媒体１または非超解像光情報記録媒体４からの情報の読み出しを行うものである。光ピックアップ装置１０２については、後に詳述する。
【００９１】
そして、制御部１０３は、図１０に示すように、信号処理部１０３ａ、駆動制御部１０３ｂ等を含むものであり、光ピックアップ装置１０２およびスピンドルモータ１０１の制御を行うものである。なお、信号処理部１０３ａは、光情報記録媒体１または非超解像光情報記録媒体４上の記録マークからの反射光より得られた光ピックアップ装置１０２からの電気信号に基づいて記録情報を検出することにより、光情報記録媒体１または非超解像光情報記録媒体４上に記録マークによって記録された情報を読み取る。なお、信号処理部１０３ａは、光情報記録媒体１または非超解像光情報記録媒体４上の記録マークからの反射光より得られた、光ピックアップ装置１０２からの電気信号に基づいて、後述のフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を生成するものである。また、駆動制御部１０３ｂは、光ピックアップ装置１０２から読み出されて信号処理部１０３ａで生成された電気信号または外部からの指示に基づいて、スピンドルモータ１０１および光ピックアップ装置１０２の駆動を制御するためのサーボ回路を有しているものである。特に、駆動制御部１０３ｂは、信号処理部１０３ａからのフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号に基づいて、後述する対物レンズ１０２ｅの位置を補正し、レーザー光（再生光）のオートフォーカスおよびトラッキングを行うためのサーボ回路を、上述のサーボ回路として含んでいる。
【００９２】
続いて、図９を用いて、光ピックアップ装置１０２の詳細な構成の説明を行う。図９に示すように、光ピックアップ装置１０２は、半導体レーザー１０２ａ、コリメートレンズ１０２ｂ、ビーム整形プリズム（ビームを円形にするプリズム）１０２ｃ、ビームスプリッタ１０２ｄ、対物レンズ１０２ｅ、レンズアクチュエータ１０２ｆ、および検出光学系１０２ｇを備えている。光ピックアップ装置１０２は、光源である半導体レーザー１０２ａから照射されたレーザー光を、ビーム状に整形して光情報記録媒体１または非超解像光情報記録媒体４上に集光する装置である。
【００９３】
半導体レーザー１０２ａのレーザーパワーは、超解像特性を発現させるために、従来のレーザーパワーよりも高く設定することが可能であり、従来のレーザーパワーとの切り替えも可能である。例えば、従来のＢＤ規格では、単層光情報記録媒体の再生パワーは０．３ｍＷと規定されているが、実施の形態１における実施例１の場合、信頼性高く再生するために、例えば０．８ｍＷ以上と、従来よりも高い再生パワーが必要となるので、半導体レーザー１０２ａのレーザーパワーを従来のレーザーパワーよりも高く設定する必要が生じる。また、実施の形態１における実施例２、実施例３についても、すでに実施の形態１で説明したように、光情報記録媒体１の最短マークである２ＴモノトーンパターンのＣＮＲが１０ｄＢ以上となる再生パワー（レーザーパワー）で再生することが、高品質の超解像再生に必要であるので、半導体レーザー１０２ａのレーザーパワーを従来のレーザーパワーよりも高く設定する必要が生じる。
【００９４】
なお、本実施の形態では、レーザー光源として半導体レーザー１０２ａを用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らず、他の光源を用いてもよい。また、本実施の形態では、光源の波長は、青紫色に該当する波長（３７５〜４９１ｎｍ）のものを用いるものとし、好ましくは、４００ｎｍ以上４１０ｎｍ以下のものを用いるものとする。また、対物レンズの開口数は、０．８４以上かつ０．８６以下のものを用いるものとする。
【００９５】
続いて、光情報記録媒体１または非超解像光情報記録媒体４から、復号前の再生信号を得るための光情報記録媒体再生装置１００の動作についての説明を行う。なお、ここでは、例として光情報記録媒体１から復号前の再生信号を得るための光情報記録媒体再生装置１００の動作についての説明を行う。
【００９６】
まず、半導体レーザー１０２ａからのレーザー光は、コリメートレンズ１０２ｂによってほぼ平行光に変換され、ビーム整形プリズム１０２ｃによって光強度の分布がほぼ円形となるように整形される。そして、前記ほぼ円形の平行光は、ビームスプリッタ１０２ｄを透過した後、対物レンズ１０２ｅによって光ビーム（入射光）として光情報記録媒体１に集光される。なお、本実施の形態では、対物レンズ１０２ｅの開口数（ＮＡ）は０．８５に設定されているものとする。
【００９７】
また、光情報記録媒体１からの反射光は、ビームスプリッタ１０２ｄで分岐され、検出光学系１０２ｇに導かれる。続いて、検出光学系１０２ｇでは、光情報記録媒体１からの反射光の偏光方向の変化または反射光強度の変化（反射光レベルの高低）等から記録情報、焦点ずれ情報、およびトラック位置ずれ情報が識別され、当該情報が電気信号に変換される。なお、変換された電気信号は、制御部１０３および信号復号部１０４に送られる。また、前記反射光には、光情報記録媒体１上に設けられたプリピット３１の一部によって構成されるアドレス情報マークからの反射光も含まれている。検出光学系１０２ｇは、アドレス情報マークからの反射光より得られた電気信号、すなわちアドレス情報マークを再生することにより得られた電気信号から、光情報記録媒体１における光ビーム照射面に形成される光スポット（光ビームの集光部）の、光情報記録媒体１に対するフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号とを検出する。
【００９８】
そして、レンズアクチュエータ１０２ｆは、前記フォーカスエラー信号がフィードバックされることにより、光スポットの光軸方向の位置ずれを補正する。これにより、光ピックアップ装置１０２は、光情報記録媒体１における所望の情報記録層２０に光スポットを形成できる。また、レンズアクチュエータ１０２ｆは、前記トラッキングエラー信号がフィードバックされることにより、光スポットのトラック幅方向の位置ずれを補正する。これにより、光ピックアップ装置１０２は、光情報記録媒体１における目標のトラックに光スポットを追従させることができる。
【００９９】
なお、ここでは、例として光情報記録媒体１から復号前の再生信号を得るための光情報記録媒体再生装置１００の動作についての説明を行ったが、非超解像光情報記録媒体４から復号前の再生信号を得るための光情報記録媒体再生装置１００の動作も、基本的には光情報記録媒体１の場合と同様である。
【０１００】
続いて、図１１を用いて、本実施の形態における信号の復号に関しての説明を行う。図１１は、本実施の形態における信号復号部１０４の概略的な構成を示す図である。なお、信号復号部１０４内には、媒体判別部１０４ａおよび復号処理部１０４ｂが設けられている。
【０１０１】
最初に、光情報記録媒体１を再生する場合の、信号の復号についての説明から行う。なお、復号処理部１０４ｂは、光ピックアップ装置１０２から送られてきた電気信号の再生信号波形をもとに、ＰＲ（１２２２１）ＭＬ復号方式に基づいて復号処理を行う。
【０１０２】
まず、光情報記録媒体１を再生する場合、媒体判別部１０４ａは、予め光情報記録媒体１に設けられている、光情報記録媒体の種類を判別するための媒体判別情報（判別信号）に基づいて、現在再生している媒体の種類を判別し、当該媒体に応じた、適切な等化係数初期値情報を復号処理部１０４ｂに送る。そして、復号処理部１０４ｂは、データ領域における再生信号波形に対し、等化後波形とＰＲ（１２２２１）理想波形との平均二乗誤差（ＬＭＳ：Least Mean Square）が最小となるような等化係数を用いて等化（ＬＭＳ等化）を行い、ＰＲ（１２２２１）ＭＬ復号方式（所定の復号方式）に基づいて復号処理を行う。なお、ＬＭＳ等化を行う際には、等化係数の初期値として、媒体判別部１０４ａから送られた等化係数初期値を用いる。
【０１０３】
続いて、非超解像光情報記録媒体４を再生する場合の、信号の復号について説明を行う。
【０１０４】
まず、非超解像光情報記録媒体４を再生する場合、媒体判別部１０４ａは、予め非超解像光情報記録媒体４に設けられている、光情報記録媒体の種類を判別するための媒体判別情報（判別信号）に基づいて、現在再生している媒体の種類を判別し、当該媒体に応じた、適切な等化係数初期値情報を復号処理部１０４ｂに送る。そして、復号処理部１０４ｂは、データ領域における再生信号波形に対し、媒体判別部１０４ａから送られた等化係数初期値情報を用いてＬＭＳ等化を行い、ＰＲ（１２２２１）ＭＬ復号方式に基づいて復号処理を行う。
【０１０５】
なお、非超解像光情報記録媒体４における復号が、光情報記録媒体１における復号と異なる点は、各媒体、具体的には各媒体の記録密度または超解像再生に応じて、それぞれ適切な等化係数初期値を用いるため、ＬＭＳ等化に用いる等化係数初期値が異なることである。すなわち、媒体判別部１０４ａで判別された結果、復号処理部１０４ｂに送られる等化係数初期値情報が、光情報記録媒体１と非超解像光情報記録媒体４とで異なることである。
【０１０６】
また、上述の等化係数初期値を、光情報記録媒体１および非超解像光情報記録媒体４のそれぞれに適した値とすることで、下記の利点がある。
【０１０７】
まず、ＰＲ（１２２２１）ＭＬ復号方式においては、高品質の信号を得るために等化係数を最適化する必要があり、一般的に、ＬＭＳにより等化係数の最適化が行われる。なお、等化係数の最適化の方式としては、再生状況に応じてリアルタイムに更新する方式（リアルタイム更新方式）もあれば、テストリードすることにより、予め最適化しておく方式（テストリード最適化形式）もある。ところで、最適な等化係数は光情報記録媒体の密度または超解像再生に応じて異なる。そのため、ＬＭＳ等化を行う際の等化係数初期値を、光情報記録媒体１と非超解像光情報記録媒体４とのそれぞれに対して予め適切な値に設定しておくことで、次の２つの利点がある。
【０１０８】
１つ目の利点は、等化係数が最適値まで収束するまでのビット数または時間を短くすることができるため、高品質な復号が得られやすくなるというものである。前記リアルタイム更新方式であれば、実際の再生状況、例えば媒体のチルトおよび外乱の影響に対して、短いビット数または時間で追従できることになり、高品質な復号が得られやすくなる。また、テストリード最適化形式であれば、等化係数の最適化までのビット数または時間を短くできることになり、高品質な復号が得られやすくなる。
【０１０９】
２つ目の利点は、等化係数が最適値に収束するというものである。等化係数初期値が等化係数の最適値と大きな差がある場合、等化係数の最適化がうまく行えず、最適値に収束しない場合が生じたり、収束しても最適値と異なる値に収束する場合が生じたりする。そして、その結果、ランダムパターンの高品質な復号が行えないことになる。しかしながら、等化係数初期値を、光情報記録媒体１と非超解像光情報記録媒体４とのそれぞれに対して予め適切な値に設定しておけば、等化係数初期値と等化係数の最適値との差を小さくすることができ、等化係数を最適値に収束することができる。
【０１１０】
なお、等化係数の最適化がうまく行えず、最適値に収束しない場合が生じたり、収束しても最適値と異なる値に収束する場合が生じたりする現象は、記録容量および記録密度の異なる光情報記録媒体に対して再生互換性を有する、従来の光情報記録媒体再生装置のように、最短マークおよび最短スペースの長さが光学系の再生解像限界よりも大きい光情報記録媒体のみを扱う場合であれば、等化係数初期値と等化係数の最適値との差が再生特性に与える影響は比較的小さかった。しかしながら、本実施の形態における光情報記録媒体１では、非超解像光情報記録媒体４に対し、記録密度が２倍近くもあり、さらに超解像再生を行うため、等化係数初期値と等化係数の最適値との差が再生特性に与える影響が比較的大きい。従って、本実施の形態で示したように、光情報記録媒体１を扱う光情報記録媒体再生装置では、光情報記録媒体の記録密度または超解像再生に応じて、等化係数初期値を設定する必要がある。
【０１１１】
これに対して、光情報記録媒体再生装置１００は、以上のように、再生する光情報記録媒体の記録密度または超解像再生に応じて、光情報記録媒体ごとに適した等化係数初期値をもとに復号処理を行うので、より高品質な復号処理を行うことができ、より信頼性の高い再生を行うことが可能となる。その結果、複数の記録密度を有する各光情報記録媒体を、それぞれ高い信頼性で再生することが可能となる。
【０１１２】
前記で示した光情報記録媒体再生装置１００は、開口数０．８５の対物レンズと波長４０５ｎｍの再生光とからなる再生光学系を有したものである。ただし、本願の発明は、前記パラメータに限られるものではない。具体的には、対物レンズの開口数が０．８４以上かつ０．８６以下の範囲内で同様の結果が得られることを確認している。また、再生光波長についても４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下の再生光において同様の結果が得られることを確認している。従って、少なくとも前記範囲内であれば本願の発明の効果を充分に得ることができる。
【０１１３】
なお、本実施の形態では、判別信号が光情報記録媒体１にも非超解像光情報記録媒体４にも設けられている構成を示したが、これは理解を容易にするためのものであり、必ずしもこれに限らない。例えば、光情報記録媒体１と非超解像光情報記録媒体４とのうちの片方のみに判別信号が設けられている構成であってもよい。光情報記録媒体１と非超解像光情報記録媒体４とのうちのいずれか片方のみに判別信号が設けられており、当該判別信号の有無をもとにして、光情報記録媒体１と非超解像光情報記録媒体４とのうちのいずれであるかを判別することが可能であれば、判別信号が光情報記録媒体１にも非超解像光情報記録媒体４にも設けられている構成と同様に、本来の目的を達成することができる。
【０１１４】
また、本実施の形態では、光情報記録媒体１と非超解像光情報記録媒体４とを別の光情報記録媒体として説明を行ったが、実際には一体の光情報記録媒体であっても構わない。例えば、光情報記録媒体の両面がそれぞれ光情報記録媒体１、非超解像光情報記録媒体４に対応した一体型光情報記録媒体（両面一体型光情報記録媒体）、あるいは片面に２層以上の情報記録層を有し、そのうちの少なくとも１層が実質的に光情報記録媒体１に相当し、他の少なくとも１層が非超解像光情報記録媒体４に相当する一体型光情報記録媒体（片面一体型光情報記録媒体）でも構わない。また、前記両面一体型光情報記録媒体、および片面一体型光情報記録媒体において、同一の再生光学系にて再生される超解像媒体と非超解像媒体との組み合わせからなるものであっても構わないし、それぞれ別規格の再生光学系にて再生される超解像媒体と非超解像媒体との組み合わせからなるものであっても構わない。
【０１１５】
〔実施の形態３〕
本発明の一実施形態について図１２に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１及び２と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１及び２の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１６】
実施の形態１における光情報記録媒体１の再生膜２１および反射膜２２の膜厚は、実施の形態１の測定条件にてｂＥＲ（Bit Error Rate）特性が最良となるよう最適化したものであったが、本実施の形態では、再生膜２１の適切な膜厚範囲について開示するものであり、光情報記録媒体の構成や条件については、特に断らない限り実施の形態１と共通である。
【０１１７】
実施の形態１において、光情報記録媒体１の再生膜２１は膜厚６０ｎｍの酸化亜鉛からなるものであった。ここでは、この再生膜２１の膜厚を変化させた場合の光情報記録媒体１の各種特性の比較についての説明を行う。
【０１１８】
（実施例４）
まず、本実施の形態における光情報記録媒体１の実施例４について説明を行う。実施例４における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、酸化亜鉛からなる再生膜２１の膜厚を５５ｎｍとした点を除いて、共通の構成からなっている。すなわち、実施例４における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、酸化亜鉛からなる再生膜２１（膜厚：６０ｎｍ）の代わりに、再生膜２１（膜厚：５５ｎｍ）を有している。
【０１１９】
（実施例５）
続いて、本実施の形態における光情報記録媒体１の実施例５について説明を行う。実施例５における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、酸化亜鉛からなる再生膜２１の膜厚を６５ｎｍとした点を除いて、共通の構成からなっている。すなわち、実施例５における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、酸化亜鉛からなる再生膜２１（膜厚：６０ｎｍ）の代わりに、再生膜２１（膜厚：６５ｎｍ）を有している。
【０１２０】
（比較例３）
これに対して、実施例４、実施例５に対する比較例３について説明を行う。比較例３の光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、酸化亜鉛からなる再生膜２１の膜厚を７８ｎｍとした点を除いて、共通の構成からなっている。すなわち、比較例３における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、酸化亜鉛からなる再生膜２１（膜厚：６０ｎｍ）の代わりに、再生膜２１（膜厚：７８ｎｍ）を有している。
【０１２１】
続いて、図１２を用いて、実施例４、実施例５、比較例３の実施の形態１同様のランダムパターンの超解像再生特性を比較した結果についての説明を行う。図１２は、実施例１、実施例４、実施例５、比較例３の各光情報記録媒体におけるｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。実施の形態１との比較のために実施例１の結果も併せて示した。
【０１２２】
以下に、実施例４、実施例５、比較例３の各光情報記録媒体における、ｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を測定した結果の説明を行う。
【０１２３】
図１２に示す測定結果から明らかなように、実施例４、実施例５の光情報記録媒体１では、所定の再生パワー（実施例４の場合は０．８ｍＷ、実施例５の場合は１．０ｍＷ）以上では、それぞれ同再生パワーにおけるｂＥＲ値が低くなり、解像限界以下の２Ｔマークおよび２Ｔスペースを含むランダムパターンの超解像再生特性、つまり検出能力が向上している。既述のｂＥＲ実用化閾値３Ｅ−４を考慮すると、実施例４、実施例５の光情報記録媒体では、前記所定の再生パワー以上で前記閾値３Ｅ−４以下を満足している。前記所定の再生パワー未満ではｂＥＲが前記閾値３Ｅ−４よりも大きくなってしまう理由は実施の形態１と同様に各実施例の光情報記録媒体１の超解像再生に必要な再生パワーを満たしていないためと考えられる。
【０１２４】
なお、本実施の形態においては、前記実施例４、実施例５、比較例３における２ＴモノトーンパターンのＣＮＲの再生パワーＰｒ依存性を図示してはいないが、実施例４、実施例５においては、前記各実施例における所定再生パワーにおいて、２ＴモノトーンパターンのＣＮＲが１０ｄＢ以上となることを確認した。
【０１２５】
以上、図１２の結果から、次のことが言える。
【０１２６】
２ＴモノトーンパターンのＣＮＲが１０ｄＢ得られる程度の再生パワー以上で再生すれば、実施例１、実施例４、実施例５の光情報記録媒体１（再生膜２１の酸化亜鉛膜厚５５ｎｍ以上６５ｎｍ以下）において高品質の超解像再生が実現できた。これに対し、比較例３（同７８ｎｍ）では、いずれの再生パワーにおいてもｂＥＲが実用化閾値３Ｅ−４よりも大きい値であり、超解像再生特性が悪いという結果であった。
【０１２７】
従って比較例３の実用化は困難であることが判る。すなわち、本実施の形態において、タンタル（Ｔａ）からなる反射膜２２が膜厚７ｎｍの時、酸化亜鉛からなる再生膜２１の膜厚が５５ｎｍ以上６５ｎｍ以下の範囲内であれば、実施の形態１同様、良好な超解像再生特性を示すことがわかった。
【０１２８】
なお、図１２におけるｂＥＲの最適値が、実施例１は１Ｅ−６台、実施例４、実施例５は１Ｅ−５と一桁の差を示しているが、１Ｅ−６〜１Ｅ−５の範囲における絶対値差は本質的な有意差ではない。その理由は本願のｂＥＲ算出に用いたディスク測定ではデータの母数が約１００万すなわち１Ｅ６であり、ｂＥＲが１Ｅ−６は誤りが１個のオーダー、同じく１Ｅ−５は誤りが１０個のオーダーである。従って、この範囲であれば、各光情報記録媒体の個体差、光情報記録媒体作製時に生じたディスク上の欠陥、測定領域の違い（例えばトラック位置）、などによって値が変わり得るものであり、本質的な有意差とは言えない。実用化の際は誤り訂正を用いるため、この範囲の差はさらに有意差ではなくなる。すなわち、実用化閾値３Ｅ−４以下であれば、充分に実用化が可能である。前記は他の実施の形態いずれにおいても同様である。
【０１２９】
〔実施の形態４〕
本発明の一実施形態について図１３に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜３と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１〜３の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１３０】
実施の形態１における光情報記録媒体１の再生膜２１および反射膜２２の膜厚は、実施の形態１の測定条件にてｂＥＲ（Bit Error Rate）特性が最良となるよう最適化したものであったが、本実施の形態では、反射膜２２の適切な膜厚範囲について開示するものであり、光情報記録媒体の構成や条件については、特に断らない限り実施の形態１と共通である。
【０１３１】
実施の形態１において、光情報記録媒体１の反射膜２２は膜厚７ｎｍのタンタル（Ｔａ）からなるものであった。ここでは、この反射膜２２の膜厚を変化させた場合の光情報記録媒体１の各種特性の比較についての説明を行う。
【０１３２】
（実施例６）
まず、本実施の形態における光情報記録媒体１の実施例６について説明を行う。実施例６における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、タンタル（Ｔａ）からなる反射膜２２の膜厚を４ｎｍとした点を除いて、共通の構成からなっている。すなわち、実施例６における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、タンタル（Ｔａ）からなる反射膜２２（膜厚：７ｎｍ）の代わりに、反射膜２２（膜厚：４ｎｍ）を有している。
【０１３３】
（実施例７）
続いて、本実施の形態における光情報記録媒体１の実施例７について説明を行う。実施例７における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、タンタル（Ｔａ）からなる反射膜２２の膜厚を１５ｎｍとした点を除いて、共通の構成からなっている。すなわち、実施例７における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、タンタル（Ｔａ）からなる反射膜２２（膜厚：７ｎｍ）の代わりに、反射膜２２（膜厚：１５ｎｍ）を有している。
【０１３４】
（比較例４）
これに対して、実施例６、実施例７に対する比較例４について説明を行う。比較例４の光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、タンタル（Ｔａ）からなる反射膜２２の膜厚を３０ｎｍとした点を除いて、共通の構成からなっている。すなわち、比較例４における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、タンタル（Ｔａ）からなる反射膜２２（膜厚：７ｎｍ）の代わりに、反射膜２２（膜厚：３０ｎｍ）を有している。
【０１３５】
（比較例５）
さらに、比較例４同様、実施例６、実施例７に対する比較例５について説明を行う。比較例５の光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、タンタル（Ｔａ）からなる反射膜２２の膜厚を５０ｎｍとした点を除いて、共通の構成からなっている。すなわち、比較例５における光情報記録媒体１は、実施例１における光情報記録媒体１に対して、タンタル（Ｔａ）からなる反射膜２２（膜厚：７ｎｍ）の代わりに、反射膜２２（膜厚：５０ｎｍ）を有している。
【０１３６】
続いて、図１３を用いて、実施例６、実施例７、比較例４、比較例５の実施の形態１同様のランダムパターンの超解像再生特性を比較した結果についての説明を行う。図１３は、実施例１、実施例６、実施例７、比較例４、比較例５の各光情報記録媒体におけるｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を示す特性図である。実施の形態１との比較のために実施例１の結果も併せて示した。
【０１３７】
以下に、実施例６、実施例７、比較例４、比較例５の各光情報記録媒体における、ｂＥＲの再生パワーＰｒ依存性を測定した結果の説明を行う。
【０１３８】
図１３に示す測定結果から明らかなように、実施例６、実施例７の光情報記録媒体１では、所定の再生パワー（実施例６の場合は２．４ｍＷ、実施例７の場合は１．２ｍＷ）以上では、それぞれ同再生パワーにおけるｂＥＲ値が低くなり、解像限界以下の２Ｔマークおよび２Ｔスペースを含むランダムパターンの超解像再生特性、つまり検出能力が向上している。既述のｂＥＲ実用化閾値３Ｅ−４を考慮すると、実施例６、実施例７の光情報記録媒体では、前記所定の再生パワー以上で前記閾値３Ｅ−４以下を満足している。前記所定の再生パワー未満ではｂＥＲが前記閾値３Ｅ−４よりも大きくなってしまう、もしくは測定できない理由は、実施の形態１と同様に各実施例の光情報記録媒体１の超解像再生に必要な再生パワーを満たしていないためと考えられる。
【０１３９】
なお、本実施の形態においては、前記実施例６、実施例７、比較例４、比較例５における２ＴモノトーンパターンのＣＮＲの再生パワーＰｒ依存性を図示してはいないが、実施例６、実施例７においては、前記各実施例における所定再生パワーにおいて、２ＴモノトーンパターンのＣＮＲが１０ｄＢ以上となることを確認した。
【０１４０】
以上、図１３の結果から、次のことが言える。
【０１４１】
２ＴモノトーンパターンのＣＮＲが１０ｄＢ得られる程度の再生パワー以上で再生すれば、実施例１、実施例６、実施例７の光情報記録媒体１（反射膜２２のタンタル膜厚４ｎｍ以上１５ｎｍ以下）において高品質の超解像再生が実現できた。これに対し、比較例４（同３０ｎｍ）、比較例５（同５０ｎｍ）では、いずれの再生パワーにおいてもｂＥＲが実用化閾値３Ｅ−４よりも大きい値であり、超解像再生特性が悪いという結果であった。
【０１４２】
従って比較例４、比較例５の実用化は困難であることが判る。また、図１３には示していないが、反射膜２２の膜厚が４ｎｍ未満の場合でも、いずれの再生パワーにおいてもｂＥＲが実用化閾値３Ｅ−４よりも大きい値であった。すなわち、本実施の形態において、酸化亜鉛からなる再生膜２１が膜厚６０ｎｍの時、タンタル（Ｔａ）からなる反射膜２２の膜厚が４ｎｍ以上１５ｎｍ以下の範囲内であれば、実施の形態１同様、良好な超解像再生特性を示すことがわかった。
【０１４３】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１４４】
以上のように、本発明の光情報記録媒体では、前記再生は、前記２Ｔマークならびに２Ｔスペースの連続パターンから得られる搬送波対雑音比が１０ｄＢ以上となる再生パワーを有した前記再生光によって行われることが好ましい。
【０１４５】
これにより、再生光学系の解像限界以下の２Ｔマークならびに２Ｔスペースを含む、ＲＬＬ（１，７）変調方式によって高密度に変調されたランダムパターンを、比較的安価なＰＲ（１２２２１）ＭＬ方式を用いて、搬送波対雑音比が１０ｄＢ以上となる再生パワーで高品質に復号再生することが可能となる。
【０１４６】
また、本発明の光情報記録媒体は、前記構成に加えて、前記再生膜が膜厚５５ｎｍ以上６５ｎｍ以下の酸化亜鉛からなることが好ましい。
【０１４７】
また、本発明の光情報記録媒体は、前記構成に加えて、前記反射膜が膜厚４ｎｍ以上１５ｎｍ以下のタンタルからなることが好ましい。
【０１４８】
以上によれば、所定の再生パワー以上で、ｂＥＲ値をより低下させることができ、解像限界以下の２Ｔマークおよび２Ｔスペースを含むランダムパターンの超解像再生特性、つまり検出能力をより向上させることができる。
【０１４９】
また、本発明の光情報処理装置は、前記構成に加えて、前記のいずれかに記載の光情報記録媒体を第１光情報記録媒体とした場合、前記第１光情報記録媒体と、最短マーク長ならびに最短スペース長が再生光学系の解像限界よりも長く形成されている第２光情報記録媒体とのいずれについても、所定の復号方式を用いて復号し、前記各記録媒体に記録されている情報を再生する光情報処理装置であって、前記第１光情報記録媒体について前記復号を行うための等化係数の初期値と、前記第２光情報記録媒体について前記復号を行うための等化係数の初期値とが異なるように、予め設定されていることが好ましい。
【０１５０】
前記の発明によれば、再生する光情報記録媒体、すなわち、第１光情報記録媒体および第２光情報記録媒体のそれぞれの記録密度または超解像再生に適した等化係数初期値を予め設定することにより、第１光情報記録媒体および第２光情報記録媒体のそれぞれでの等化係数最適化までのビット数または時間を短くすることが可能になるとともに、最適値に確かに収束することが可能になる。従って、再生する光情報記録媒体に応じて、高品質に復号再生を行うことが可能となる。
【０１５１】
また、本発明の光情報記録媒体では、前記構成に加えて、前記第１光情報記録媒体または前記第２光情報記録媒体に、前記第１光情報記録媒体と前記第２光情報記録媒体とを判別するための判別信号が記録されていた場合に、前記判別信号に基づいて、再生を行う光情報記録媒体が第１光情報記録媒体と前記第２光情報記録媒体とのうちのいずれであるのかを判別し、判別した結果に応じて、前記予め設定されている等化係数の初期値のいずれかを選択して前記復号を行い、前記各記録媒体に記録されている情報を再生することが好ましい。
【０１５２】
これにより、判別信号に基づいて、再生を行う光情報記録媒体が第１光情報記録媒体と前記第２光情報記録媒体とのうちのいずれであるのかを判別し、判別した結果に応じて、再生する光情報記録媒体の記録密度または超解像再生に適した等化係数初期値を用いて復号を行うことができる。よって、第１光情報記録媒体および第２光情報記録媒体のそれぞれでの等化係数最適化までのビット数または時間を短くすることができるとともに、最適値に確かに収束することができる。従って、再生する光情報記録媒体に応じて、高品質に復号再生することができる。
【０１５３】
また、本発明の光情報処理装置は、前記構成に加えて、前記の光情報記録媒体から情報を再生する光情報処理装置であって、前記光情報処理装置は、前記最短マークならびに最短スペースの連続パターンから得られる搬送波対雑音比が１０ｄＢ以上となる再生パワーを有した前記再生光を前記光情報記録媒体に照射して情報を再生することが好ましい。
【０１５４】
本発明者は、基板上に形成される情報記録層が、再生光の入射側から順に、再生膜と反射膜とを有する場合であって、再生膜が酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化チタン、酸化セリウム、または少なくともそれらのうちのいずれかを含む材料からなるとともに、反射膜がタンタルまたはチタンからなるときに、所定の変調方式によって、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成される記録情報（ランダムパターン）に対して、最短マークならびに最短スペースの連続パターンから得られる搬送波対雑音比が１０ｄＢ以上となる再生パワーを有した再生光を照射して情報を再生すれば、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生が可能になることを、今回初めて見出した（図５、図６、図７、および図８参照）。
【０１５５】
従って、前記の発明によれば、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生が可能となる充分な再生光により再生を行うことが可能になるので、所定の変調方式によって高密度に変調された、再生光学系の解像限界以下の最短マークならびに最短スペースを含むランダムパターンを、比較的安価な復号方式を用いて、高品質に復号再生することが可能となる。
【０１５６】
また、本発明の光情報処理装置は、前記構成に加えて、前記光情報記録媒体から情報を再生する光情報処理装置であって、前記光情報処理装置は、前記２Ｔマークならびに２Ｔスペースの連続パターンから得られる搬送波対雑音比が１０ｄＢ以上となる再生パワーを有した前記再生光を前記光情報記録媒体に照射して情報を再生することが好ましい。
【０１５７】
本発明者は、基板上に形成される情報記録層が、再生光の入射側から順に、再生膜と反射膜とを有する場合であって、再生膜が酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化チタン、酸化セリウム、または少なくともそれらのうちのいずれかを含む材料からなるとともに、反射膜がタンタルまたはチタンからなるときに、所定の変調方式によって、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成される記録情報（ランダムパターン）に対して、２Ｔマークならびに２Ｔスペースの連続パターンから得られる搬送波対雑音比が１０ｄＢ以上となる再生パワーを有した再生光を照射して情報を再生すれば、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生が可能になることを、今回初めて見出した（図５、図６、図７、および図８参照）。
【０１５８】
従って、前記の発明によれば、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生が可能となる充分な再生光により再生を行うことが可能になるので、ＲＬＬ（１，７）変調方式によって高密度に変調された、長さが０．１２μｍよりも短い、再生光学系の解像限界以下の２Ｔマークならびに２Ｔスペースを含むランダムパターンを、比較的安価な復号方式を用いて、高品質に復号再生することが可能となる。
【０１５９】
以上のように、本発明の光情報記録媒体は、前記課題を解決するために、基板上に、情報記録層と、透光層とが積層され、開口数０．８４以上かつ０．８６以下の対物レンズを介して波長４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下の再生光で再生される光情報記録媒体であって、前記情報記録層には、ＲＬＬ（１，７）変調方式によって、記録情報が、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されるとともに、前記複数の長さを有するマークおよびスペースのうちの、２Ｔマークならびに２Ｔスペースの長さが０．１２μｍよりも短く形成され、さらに、前記情報記録層は、前記再生光による再生信号波形が、ＰＲ（１２２２１）ＭＬ方式にて復号され、誤り訂正されて再生されることを可能とする、少なくとも１層の薄膜からなることを特徴としている。
【０１６０】
前記の発明によれば、基板上に、情報記録層と、透光層とが積層され、開口数０．８４以上かつ０．８６以下の対物レンズを介して青紫色波長４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下の再生光で再生される光情報記録媒体の、再生光の回折限界で決まる光学的分解能以下、すなわち再生光学系の解像限界以下の、０．１２μｍよりも短く形成される２Ｔマークならびに２Ｔスペースを含む、ＲＬＬ（１，７）変調方式によって高密度に変調されたランダムパターンを、多くの非超解像媒体再生装置にも、すでに搭載されている比較的安価な従来からあるＰＲ（１２２２１）ＭＬ方式を用いて、復号再生することが可能となる。
【０１６１】
なお、本発明の情報記録層は、誤り訂正されて再生されることを可能とする構成であるので、誤りがあったとしても誤り訂正が可能なだけのｂＥＲ値が得られる。すなわち、本発明によれば、より良好なｂＥＲ値が得られる。また、誤り訂正されて再生されることによって、高信頼性を有した実用化も可能となる。
【０１６２】
その結果、解像限界以下のマーク長を含んだランダムパターンで情報が記録された場合に、汎用性の高い信号復号方式を用いて、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生が可能になる。
【０１６３】
また、多くの非超解像媒体再生装置にも、すでに搭載されているＰＲ（１２２２１）ＭＬ方式を用いて、高品質に復号再生を行うことができるので、従来からある非超解像媒体再生装置にて再生レーザーパワーを適切な値にするだけで、超解像再生が可能になる。すなわち、超解像媒体と非超解像媒体とのいずれをも共用再生することが可能になる。
【０１６４】
また、本発明の光情報記録媒体は、前記課題を解決するために、基板上に、情報記録層が形成されている光情報記録媒体であって、前記情報記録層には、所定の変調方式によって、記録情報が、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されるとともに、前記複数の長さを有するマークおよびスペースのうちの、最短マークならびに最短スペースが、再生光学系の解像限界以下の長さで形成され、さらに、前記情報記録層は、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化チタン、酸化セリウム、または少なくともそれらのうちのいずれかを含む材料からなる再生膜と、タンタルまたはチタンからなる反射膜とを、再生光の入射側から順に有していることを特徴としている。
【０１６５】
従来からある超解像技術を利用し作製された再生光の回折限界で決まる光学的分解能（再生光学系の解像限界）以下の長さの記録マークを含む、ランダムパターン方式の光情報記録媒体では、Ｃ／Ｎが向上した場合であっても、ｂＥＲ値が良好な値を満たすとは限らない。このため、ｂＥＲ値を低減させることは、安定した超解像再生を行う上で重要である。
【０１６６】
本発明者は、基板上に形成される情報記録層が、再生光の入射側から順に、再生膜と反射膜とを有する場合であって、再生膜が酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化チタン、酸化セリウム、または少なくともそれらのうちのいずれかを含む材料からなるとともに、反射膜がタンタルまたはチタンからなるときに、所定の変調方式によって、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成される記録情報（ランダムパターン）に対して、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生が可能になることを、今回初めて見出した（図６および図８参照）。
【０１６７】
すなわち、前記の発明によれば、解像限界以下のマーク長を含んだランダムパターンで情報が記録された場合に、汎用性の高い信号復号方式を用いて、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生が可能になる。
【０１６８】
前記の発明の光情報記録媒体においては、再生時の再生光入射により、情報記録層における再生ビームスポット内の一部領域において、反射膜が前記再生光の一部を吸収して熱に変換することにより、前記再生膜の温度を上昇させる。これにより、前記再生光の波長における再生膜の光学定数（屈折率および／または消衰係数）が変化し、結果として前記領域の光学多重干渉の状態を変化させ、超解像再生が可能になるものと考えられる。
【０１６９】
また、前記の発明によれば、再生膜と反射膜とをそれぞれ分離形成し、再生膜と反射膜とで光吸収し発熱する機能と光学特性を変化させる機能とを分担しているので、再生膜自体が光吸収し発熱した上で光学特性を変化させて超解像再生を実現する必要がない。よって、再生膜に多くの負担をかけることなく超解像再生を行うことが可能となり、再生膜の耐久性を向上させることができる。また、再生膜と反射膜とで光吸収し発熱する機能と光学特性を変化させる機能とを分担するので、再生膜に対しての機能性要求を少なくすることができ、材料設計の自由度を高くすることも可能になる。
【０１７０】
また、本発明の光情報記録媒体は、前記課題を解決するために、基板上に、情報記録層と、透光層とが積層され、開口数０．８４以上かつ０．８６以下の対物レンズを介して波長４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下の再生光で再生される光情報記録媒体であって、前記情報記録層には、ＲＬＬ（１，７）変調方式によって、記録情報が、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されるとともに、前記複数の長さを有するマークおよびスペースのうちの、２Ｔマークならびに２Ｔスペースの長さが０．１２μｍより短く形成され、さらに、前記情報記録層は、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化チタン、酸化セリウム、または少なくともそれらのうちのいずれかを含む材料からなる再生膜と、タンタルまたはチタンからなる反射膜とを、前記再生光の入射側から順に有していることを特徴としている。
【０１７１】
本発明者は、基板上に形成される情報記録層が、再生光の入射側から順に、再生膜と反射膜とを有する場合であって、再生膜が酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化チタン、酸化セリウム、または少なくともそれらのうちのいずれかを含む材料からなるとともに、反射膜がタンタルまたはチタンからなるときに、所定の変調方式によって、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成される記録情報（ランダムパターン）に対して、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生が可能になることを、今回初めて見出した（図６および図８参照）。
【０１７２】
すなわち、前記の発明によれば、情報記録層と、透光層とが積層され、開口数０．８４以上かつ０．８６以下の対物レンズを介して波長４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下の再生光で再生される光情報記録媒体に、解像限界以下のマーク長を含んだランダムパターン、つまり、ＲＬＬ（１，７）変調方式によって、２Ｔマークならびに２Ｔスペースの長さが０．１２μｍより短く形成されるパターンで情報が記録された場合に、汎用性の高い信号復号方式を用いて、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生が可能になる。
【０１７３】
前記の発明の光情報記録媒体においては、再生時の再生光入射により、情報記録層における再生ビームスポット内の一部領域において、反射膜が前記再生光の一部を吸収して熱に変換することにより、前記再生膜の温度を上昇させる。これにより、前記再生光の波長における再生膜の光学定数（屈折率および／または消衰係数）が変化し、結果として前記領域の光学多重干渉の状態を変化させ、超解像再生が可能になるものと考えられる。
【０１７４】
また、前記の発明によれば、再生膜と反射膜とをそれぞれ分離形成し、再生膜と反射膜とで光吸収し発熱する機能と光学特性を変化させる機能とを分担しているので、再生膜自体が光吸収し発熱した上で光学特性を変化させて超解像再生を実現する必要がない。よって、再生膜に多くの負担をかけることなく超解像再生を行うことが可能となり、再生膜の耐久性を向上させることができる。また、再生膜と反射膜とで光吸収し発熱する機能と光学特性を変化させる機能とを分担するので、再生膜に対しての機能性要求を少なくすることができ、材料設計の自由度を高くすることも可能になる。
【０１７５】
本発明の光情報記録媒体は、以上のように、前記情報記録層には、ＲＬＬ（１，７）変調方式によって、記録情報が、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されるとともに、前記複数の長さを有するマークおよびスペースのうちの、２Ｔマークならびに２Ｔスペースの長さが０．１２μｍよりも短く形成され、さらに、前記情報記録層は、前記再生光による再生信号波形が、ＰＲ（１２２２１）ＭＬ方式にて復号され、誤り訂正されて再生されることを可能とする、少なくとも１層の薄膜からなるものである。
【０１７６】
また、本発明の光情報記録媒体は、以上のように、前記情報記録層には、所定の変調方式によって、記録情報が、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されるとともに、前記複数の長さを有するマークおよびスペースのうちの、最短マークならびに最短スペースが、再生光学系の解像限界以下の長さで形成され、さらに、前記情報記録層は、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化チタン、酸化セリウム、または少なくともそれらのうちのいずれかを含む材料からなる再生膜と、タンタルまたはチタンからなる反射膜とを、再生光の入射側から順に有しているものである。
【０１７７】
また、本発明の光情報記録媒体は、以上のように、前記情報記録層には、ＲＬＬ（１，７）変調方式によって、記録情報が、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されるとともに、前記複数の長さを有するマークおよびスペースのうちの、２Ｔマークならびに２Ｔスペースの長さが０．１２μｍより短く形成され、さらに、前記情報記録層は、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化チタン、酸化セリウム、または少なくともそれらのうちのいずれかを含む材料からなる再生膜と、タンタルまたはチタンからなる反射膜とを、前記再生光の入射側から順に有しているものである。
【０１７８】
それゆえ、解像限界以下のマーク長を含んだランダムパターンで情報が記録された場合に、汎用性の高い信号復号方式を用いて、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生を可能にするという効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【０１７９】
以上のように、本発明の光情報記録媒体および光情報処理装置は、解像限界以下のマーク長を含んだランダムパターンで情報が記録された場合に、汎用性の高い信号復号方式を用いて、より良好なｂＥＲ値が得られる超解像再生を可能にする。従って、本発明は、超解像再生を行うための光情報記録媒体、および前記光情報記録媒体を再生するための光情報処理装置に関連する産業分野に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１８０】
１ 光情報記録媒体
２ 光情報記録媒体
３ 光情報記録媒体
４ 非超解像光情報記録媒体
１０ 透光層
２０ 情報記録層
２１ 再生膜
２２ 反射膜
３０ 基板
４０ 情報記録層
４１ 再生膜
４２ 反射膜
４５ 情報記録層
１００ 光情報記録媒体再生装置（光情報処理装置）
１０１ スピンドルモータ
１０２ 光ピックアップ装置
１０３ 制御部
１０４ 信号復号部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、情報記録層と、透光層とが積層され、
前記情報記録層には、ＲＬＬ（１，７）変調方式によって、記録情報が、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されるとともに、前記複数の長さを有するマークおよびスペースのうちの、２Ｔマークならびに２Ｔスペースの長さが０．１２μｍよりも短く形成され、開口数０．８４以上かつ０．８６以下の対物レンズを介して、波長４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下の再生光が０．８ｍＷ以上かつ２．４ｍＷ以下のパワーで照射され、得られる反射光の強度が信号として再生される光情報記録媒体であって、
前記情報記録層は、再生信号波形がＰＲ（１２２２１）ＭＬ方式にて再生できる層であり、
さらに、前記光情報記録媒体には、媒体判別情報が設けられており、
前記透光層の厚さが、平均値に対して±３μｍの範囲内であることを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項１】
基板上に、情報記録層と、透光層とが積層され、
前記情報記録層には、ＲＬＬ（１，７）変調方式によって、記録情報が、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されるとともに、前記複数の長さを有するマークおよびスペースのうちの、２Ｔマークならびに２Ｔスペースの長さが０．１２μｍよりも短く形成され、開口数０．８４以上かつ０．８６以下の対物レンズを介して、波長４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下の再生光が０．８ｍＷ以上かつ２．４ｍＷ以下のパワーで照射され、得られる反射光の強度が信号として再生される光情報記録媒体であって、
前記情報記録層は、再生信号波形がＰＲ（１２２２１）ＭＬ方式にて再生できる層であり、
さらに、前記光情報記録媒体には、媒体判別情報が設けられており、
前記透光層の厚さが、平均値に対して±３μｍの範囲内であることを特徴とする光情報記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１２３９０３（Ｐ２０１２−１２３９０３Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−３６７７２（Ｐ２０１２−３６７７２）
【出願日】平成２４年２月２２日（２０１２．２．２２）
【分割の表示】特願２００９−５１７８４８（Ｐ２００９−５１７８４８）の分割
【原出願日】平成２０年５月３０日（２００８．５．３０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月２２日（２０１２．２．２２）
【分割の表示】特願２００９−５１７８４８（Ｐ２００９−５１７８４８）の分割
【原出願日】平成２０年５月３０日（２００８．５．３０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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