光記録媒体の再生方法、再生装置
【課題】光記録媒体の記録容量を増大させる場合に、再生特性とチルトマージンの両方を改善する。
【解決手段】光記録媒体の情報記録層にレーザービームを照射して情報を再生する場合に、レーザービームの波長を４００〜４１０ｎｍとし、レーザービームを集光する対物レンズの開口数ＮＡを０．７０〜０．９０とする。更に、レーザービームのパワーを０．４５ｍＷより大きく設定すると共に、前記レーザービームの照射により得られる再生信号をＰＲＭＬ識別方式で復号する。
【解決手段】光記録媒体の情報記録層にレーザービームを照射して情報を再生する場合に、レーザービームの波長を４００〜４１０ｎｍとし、レーザービームを集光する対物レンズの開口数ＮＡを０．７０〜０．９０とする。更に、レーザービームのパワーを０．４５ｍＷより大きく設定すると共に、前記レーザービームの照射により得られる再生信号をＰＲＭＬ識別方式で復号する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体の信号を再生する再生方法及び再生装置に関し、特に記録密度を高める際に好適な再生方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光記録媒体としてＣＤやＤＶＤが広く利用されている。この種の光記録媒体に要求される記録容量は年々増大してきており、その要求に対応する為に様々な工夫がなされているが、近年、更なる記録容量の増大を図るために、ブルーレイ・ディスク等の新たな規格が提案されている。このブルーレイ・ディスク規格では、データの記録・再生に用いるレーザー光のビームスポット径を小さく絞ることを実現している。具体的には、レーザー光を集束する対物レンズの開口数（ＮＡ）を大きくするとともに、レーザー光の波長λを短くする。この結果、情報記録層には２５ＧＢの情報を記録することできる。
【０００３】
ブルーレイ・ディスク規格における信号の再生は、レーザー光のビームスポットの照射によって得られた再生信号がビット判定レベル（スライスレベル）と交差するか否かで検出される。
【０００４】
また、このビット判定レベルを基準に信号の再生を行うには、再生信号のＣ／Ｎ（ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）が重要になる。例えば、光記録媒体の記録密度を高めるために記録マークを小さくすると、ビームスポット径によって決定される解像限界に近づくのでＣ／Ｎが悪化しやすい。そこで、記録マークのサイズが解像限界に近づいた場合においても、レーザー光の再生パワーを適宜設定することで、Ｃ／Ｎを向上させる技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−２０９２９９号公報
【特許文献２】特開２００３−６８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在、ブルーレイ・ディスクにおいても、情報記録層に２５ＧＢを超える情報記録量が要求されるようになってきている。しかし、情報記録層の記録密度を増大させた場合、再生信号の品質が悪化してしまい、スライス検出によって２値を判断する事が困難となるという問題があった。また、スライス検出による２値判断が難しくなる記録密度領域では、信号再生の品質をＣ／Ｎ特性のみで判断することが困難であるという問題もあった。この結果、更なる高密度化に対応するには、仮にＣ／Ｎ特性が悪化した場合であっても、信号再生の品質を向上させることが必要であった。
【０００６】
更に、情報記録層の記録密度を増大させると、光記録媒体に対するレーザー光のチルトマージン、即ち、光記録媒体に対する光軸の傾斜角度誤差の許容量が極端に小さくなるという問題があった。即ち、ブルーレイ・ディスク規格等においては、情報記録量を増大させながらも、チルトマージンの悪化を抑制して、信号品質を高めることが求められていた。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、光記録媒体において、信号の再生品質とチルトマージンの両方を向上させる再生方法等を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、鋭意研究により、光記録媒体の再生信号をＰＲＭＬ識別方式で復号すると共に、再生パワーを増大させると、信号の再生特性を向上させることができることを明らかにした。同時に、再生パワーを増大させると、高密度記録時のチルトマージンを大幅に改善させることになることを明らかにした。即ち、上記目的は、本研究者らの鋭意研究によりなされた以下の手段により達成される。
【０００９】
（１）光記録媒体の情報記録層にレーザービームを照射して情報を再生する場合に、前記レーザービームの波長が４００〜４１０ｎｍとされ、前記レーザービームを集光する対物レンズの開口数ＮＡが０．７０〜０．９０とされ、前記レーザービームの再生パワーが０．４５ｍＷより大きく設定され、前記レーザービームの照射により得られる再生信号がＰＲＭＬ識別方式で復号されることを特徴とする光記録媒体の再生方法。
【００１０】
（２）前記ＰＲＭＬ識別方式の参照クラスが拘束長５（１，２，２，２，１）であることを特徴とする上記（１）記載の光記録媒体の再生方法。
【００１１】
（３）前記再生パワーが０．５０ｍＷ以上であることを特徴とする上記（１）又は（２）記載の光記録媒体の再生方法。
【００１２】
（４）前記再生パワーが０．６０ｍＷ以上であることを特徴とする上記（１）又は（２）記載の光記録媒体の再生方法。
【００１３】
（５）光入射面から前記情報記録層までの距離が０．１００ｍｍ以下となる前記光記録媒体を再生することを特徴とする上記（１）ないし（４）のいずれか記載の光記録媒体の再生方法。
【００１４】
（６）前記情報記録層に記録されている最短マーク長が１２５ｎｍ以下であることを特徴とする上記（１）ないし（５）のいずれか記載の光記録媒体の再生方法。
【００１５】
（７）前記情報記録層に記録されている最短マーク長が１１２ｎｍ以下であることを特徴とする上記（１）ないし（６）のいずれか記載の光記録媒体の再生方法。
【００１６】
（８）前記情報記録層の組成にＢｉ及びＯを含むことを特徴とする上記（１）ないし（７）のいずれか記載の光記録媒体の再生方法。
【００１７】
（９）波長が４００〜４１０ｎｍとなるレーザービームを発生するレーザー光源と、前記レーザービームの再生パワーが０．３６ｍＷより大きくなるように前記レーザー光源を制御するレーザーコントローラと、前記レーザービームを集光する開口数ＮＡが０．７０〜０．９０の対物レンズと、前記レーザービームの反射光を検出する光検出器と、前記光検出器によって検出した再生信号をＰＲＭＬ識別方式で復号するＰＲＭＬ処理装置と、を備える事を特徴とする光記録媒体の再生装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の再生方法及び再生装置によれば、光記録媒体の記録容量又は記録密度を増大させた際に、再生信号の品質劣化の抑制とチルトマージンの改善を両立させる事ができるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態の例について詳細に説明する。
【００２０】
図１には、本発明の実施の形態に係る再生方法を実現する再生装置１００が示されている。この再生装置１００は、再生に利用するレーザー光Ｚを発生させるレーザー光源１０２、レーザー光源１０２を制御するレーザーコントローラ１０４、レーザー光Ｚを光記録媒体１に導く光学機構１０６、レーザー光Ｚの反射光を検出する光検出装置１０８、この光検出装置１０８の検出情報を、ＰＲＭＬ識別方式で復号するＰＲＭＬ処理装置１１０、光記録媒体１を回転させるスピンドルモータ１１２、スピンドルモータ１１２を回転制御するスピンドルドライバ１１４、特に図示しないＣＰＵ（中央演算装置）との間で復号後のデータのやり取りを行う信号処理装置１１６を備える。
【００２１】
レーザー光源１０２は半導体レーザーであり、レーザーコントローラ１０４によって制御されてレーザー光Ｚを発生させる。光学機構１０６は、ハーフミラー１０６Ａや対物レンズ１０６Ｂを備え、レーザー光Ｚの焦点を情報記録層に適宜合わせることが可能となっている。なお、ハーフミラー１０６Ａは、情報記録層の反射光を取り出して光検出装置１０８に導く。光検出装置１０８はフォトディテクタであり、レーザー光Ｚの反射光を受光して、この受光を電気信号に変換して再生信号としてＰＲＭＬ処理装置１１０に出力する。ＰＲＭＬ処理装置１１０では、この再生信号を復号化し、復号化された２値のデジタル信号を信号処理装置１１６に出力する。
【００２２】
更にこの再生装置１００では、レーザー光Ｚの波長が４００〜４１０ｎｍに設定されており、このレーザー光Ｚの再生パワーが０．４５ｍＷより大きく設定されている。具体的に再生パワーは０．６０ｍＷとなっている。また、光学機構１０６における対物レンズ１０６Ｂの開口数ＮＡは０．７０〜０．９０に設定されている。従って、光記録媒体１の情報を再生するには、レーザー光源１０２からレーザー光Ｚを発生させて、このレーザー光Ｚを光記録媒体１の情報記録層に照射する。レーザー光Ｚは情報記録層で反射されて、光学機構１０６を介して取り出されて光検出装置１０８で電子信号となる。この電子信号はＰＲＭＬ処理装置１１０及び信号処理装置１１６経てデジタル信号となり、ＣＰＵに提供される。
【００２３】
次に、この再生装置１００の再生に用いられる光記録媒体１について説明する。図２（Ａ）に示されるように、この光記録媒体１は外形が約１２０ｍｍ、厚みが約１．２ｍｍとなる円盤状の媒体である。図２（Ｂ）に拡大して示されるように、光記録媒体１は、基板１０と、単層となる情報記録層２０と、カバー層３０と、ハードコート層３５がこの順に積層されて構成される。
【００２４】
カバー層３０及びハードコート層３５は光透過性を有しており、外部から入射されるレーザー光Ｚを透過するようになっている。従って、光入射面３５Ａから入射されるレーザー光Ｚは、ハードコート層３５とカバー層３０をこの順に透過して情報記録層２０に到達し、情報記録層２０に保持されている情報を再生する。なお、この光記録媒体１では情報記録層２０の記録容量が３３．３ＧＢに設定されている。
【００２５】
基板１０は、厚さ約１．１ｍｍのとなる円盤状の部材であり、その素材としてガラス、セラミックス、樹脂等の種々の材料を用いることができるが、ここではポリカーボネート樹脂を用いている。なお、樹脂としてはポリカーボネート樹脂以外にも、オレフィン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂等を採用することも出来る。中でも加工や成型の容易性から、ポリカーボネート樹脂やオレフィン樹脂が好ましい。また、基板１０における情報記録層側の面には、用途に応じて、グルーブ、ランド、ピット列等が形成される。
【００２６】
カバー層３０の材料は様々なものを用いることが出来るが、既に述べたように、レーザー光Ｚを透過させる為に光透過性材料を用いる必要がある。例えば、紫外線硬化性アクリル樹脂を用いることも好ましい。又この光記録媒体１では、カバー層３０の厚みが９８μｍに設定され、ハードコート層３５の厚みが２μｍに設定されている。従って、光入射面３５Ａから情報記録層２０までの距離が約１００μｍとなっている。光記録媒体１は、記録容量（本出願時の現状は２５ＧＢ）を除いて、現状のブルーレイ・ディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）の規格に整合していることになる。
【００２７】
情報記録層２０はデータを保持する層であるが、データの保持形態としては、予めデータが書き込まれて書換が不能な再生専用型や、利用者による書き込みが可能な記録型がある。また、データの保持形態が記録型の場合、一度データを書き込んだエリアに再度データの書き込みが出来ない追記型と、データを書き込んだエリアに対してデータを消去し、再度書き込みが可能な書換型がある。なお本実施形態では、再生専用型、記録型のいずれであっても構わない。
【００２８】
図３（Ａ）に示されるように、情報記録層のデータ保持形態が再生専用型である場合、基板１０に螺旋状のピット列４０が形成され、これによって情報が保持される。この場合、情報記録層２０には反射膜が形成される。再生時のレーザー光Ｚは情報記録層２０の反射膜によって反射されるが、反射膜の光反射率は、情報記録層２０と当接するピット列４０によって変化する。従って、反射光の変化状態を計測すれば、ビット列４０のデータを読み取ることができる。
【００２９】
また情報記録層２０のデータ保持形態が記録型である場合、図３（Ｂ）に示されるように、基板１０の表面に螺旋状のグルーブ４２（ランド４４）が形成される。この場合、情報記録層２０には、レーザー光Ｚのエネルギーによって記録マーク４６を形成可能な記録膜が形成される。グルーブ４２は、データ記録時におけるレーザー光Ｚのガイドトラックとしての役割を果たし、このグルーブ４２に沿って進行するレーザー光Ｚのエネルギー強度が変調される事によって、グルーブ４２上の情報記録層２０に記録マーク４６が形成される。なお、データ保持態様が追記型の場合は、この記録マーク４６が不可逆的に形成され、消去することが出来ない。一方、データ保持態様が書き換え型の場合は、記録マーク４６が可逆的に形成され、消去及び再形成可能となっている。なお、ここではグルーブ４２上に記録マーク４６を形成する場合を示したが、ランド４４上に形成しても良く、グルーブ４２とランド４４の双方に形成することも可能である。
【００３０】
情報記録層２０の記録容量は、記録領域（面積）の大きさと、記録密度の大きさの組み合わせによって決定される。記録領域には物理的な限界があるので、本実施形態では、図３（Ｂ）に示されるように、各記録マーク４６の線密度、即ち単位記録マーク４６の螺旋方向長さを小さくすることによって記録密度を大きくする。換言すると、情報記録層２０に形成する記録マーク４６の螺旋方向の最短マーク長Ｔを小さくすれば、記録容量が大きくなる。本実施形態では、この最短マーク長Ｔを１２４．３ｎｍ〜１０６．５ｎｍに設定しており、具体的には１１１．９ｎｍに設定している。なお、最短マーク長Ｔを１２４．３ｎｍにした場合には、情報記録層２０に３０ＧＢの情報を保持させることが可能となり、又最短マーク長Ｔを１０６．５ｎｍにした場合には、情報記録層２０に３５ＧＢの情報を保持させることができる。
【００３１】
次に、ＰＲＭＬ処理装置１１０におけるＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）識別方式について説明する。このＰＲＭＬ識別方式は、光検出装置１０８で検出された電気的なアナログ信号に基づいて、情報記録層２０に記録されている２値データを推測するものである。このＰＲＭＬ識別方式では、再生特性に応じたＰＲ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）の参照クラス特性を適宜選択する必要があるが、ここではＰＲの参照クラス特性として拘束長５（１，２，２，２，１）特性を選択している。拘束長５（１，２，２，２，１）の特性とは、符号ビット「１」に対する再生応答が５ビットを拘束すると共に、この再生応答波形が系列「１２２２１」で表現できることを意味している。実際に記録されている各種符号ビットの再生応答は、この系列「１２２２１」の畳込み演算によって形成されると推定する。例えば、符号ビット系列００１０００００に対する応答は００１２２２１０となる。同様に符号ビット系列０００１００００に対する応答は０００１２２２１となる。従って、符号ビット系列００１１００００の応答は、上記２つ応答の畳み込み演算となり、００１３４４３１となる。符号ビット系列００１１１００００の応答は００１３５６５３１となる。
【００３２】
このＰＲのクラス特性によって得られる応答は理想的な状態を仮定したものである。この意味で上記応答は理想応答と呼ばれている。勿論、実際の応答には雑音が含まれているので、この理想応答に対してずれが生じる。従って、雑音を含む実際の応答と、予め想定されている理想応答を比較して、その差（距離）が最も小さくなるような理想応答を選択し、これを復号化信号とする。これをＭＬ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）識別という。記録されている符合ビット「１」を再生すると「１２２２１」に近似するような再生信号が得られる場合、拘束長５（１，２，２，２，１）のＰＲＭＬ識別処理を行えば、再生信号→理想応答「１２２２１」→復号後信号「１」として再生できることになる。
【００３３】
ＭＬ識別では、理想応答と実際の応答の差を算出するものとしてユークリッド距離を用いる。例えば、実際の再生応答系列Ａ（＝Ａ０，Ａ１，・・・，Ａｎ）と理想応答系列Ｂ（＝Ｂ０，Ｂ１，・・・，Ｂｎ）間のユークリッド距離Ｅは、Ｅ ＝ Σ（Ａｉ − Ｂｉ）２で定義される。従って、実際の応答と、予め想定された各種理想応答を、このユークリッド距離を用いて比較し、最も小さいユークリッド距離となる理想応答を選択して復号化を行う。
【００３４】
本実施形態に係る再生装置１００では、再生信号の処理として参照クラスが拘束長５（１，２，２，２，１）となるＰＲＭＬ識別方式を採用している。また同時に、再生レーザー光Ｚの再生パワーが０．６ｍＷに設定されており、本出願時におけるブルーレイ・ディスクの再生パワー規格である０．３５ｍＷ±０．１ｍＷ（０．２５〜０．４５ｍＷ）を超えるように設定されている。
【００３５】
このように、拘束長５（１，２，２，２，１）のＰＲＭＬ識別方式を採用した上でレーザーパワーを増大させると、再生信号におけるビットエラーレート（ｂＥＲ）の低減と、チルトマージンの向上を両立させることが可能となる。特に、ｂＥＲの低減とチルトマージンの向上の効果は、情報記録層２０の記録容量が３０ＧＢ以上、好ましくは３３．３ＧＢ以上、より望ましくは３５ＧＢ以上になると顕著となる。即ち、記録容量を増大させても、エラーレートとチルトマージンの双方を合理的な範囲内に収束させる事ができるようになる。
【００３６】
例えば、記録容量が２５ＧＢの場合、再生パワーを０．４５ｍＷ以上に設定してもチルトマージンは殆ど向上しない。従って、従来の記録容量（２５ＧＢ）の環境では、再生パワーを増大させる必要性は低い。しかし、記録容量が３０ＧＢを超えてくると、再生パワーの増大がチルトマージンの向上に貢献する。特に、記録容量が３３．３ＧＢ以上の光記録媒体１を再生する場合、従来のパワー（０．４５ｍＷ以下）では十分なチルトマージンが得られないが、レーザーパワーが０．４５ｍＷを超えると、チルトマージンが顕著に増大して目標チルトマージン（０．２ｄｅｇ以上）をクリアできるようになる。
【００３７】
また例えば、記録容量を３５ＧＢ以上にした場合でも、レーザーパワーを０．５ｍＷ以上にすることで、ビットエラーレートを許容範囲内（３．１×１０−４以下）にすることが可能となる。
【００３８】
［実施例］
【００３９】
記憶容量の異なる４種類（２５ＧＢ、３０ＧＢ、３３．３ＧＢ、３５ＧＢ）の光記録媒体１を作成し、既に説明した再生装置１００を用いて、再生パワーを変化させながら再生信号の品質とチルトマージンの状態を調べた結果を以下に示す。
【００４０】
まず、光記録媒体１の作成するために、射出成型法によって基板１０を製造した。なお、この基板１０の表面にはトラックピッチが０．３２μｍとなる螺旋状のグルーブを形成した。基板１０の素材としてポリカーボネート樹脂を用い、厚みを１．１ｍｍ、直径１２０ｍｍに設定した。
【００４１】
次に、この基板１０をスパッタリング装置にセットし、グルーブが形成される側の表面に対して厚さ５０ｎｍとなる情報記録層２０を形成した。この情報記録層２０の組成にはビスマス（Ｂｉ）、酸素（Ｏ）を含有させており、組成比率（ａｔｍ％）をＢｉ：Ｏ＝３２：６８に設定した。
【００４２】
情報記録層２０が形成された基板１０をスピンコート装置にセットし、回転させながらアクリル系紫外線硬化性樹脂を滴下し、これをスピンコートした。これに紫外線を照射することで厚み９８μｍのカバー層３０を完成させた。更に、カバー層３０の上に、紫外線／電子線硬化型ハードコート剤をスピンコート法により塗布した後、大気中で３分間加熱して被膜内部の希釈溶剤を除去し、未硬化ハードコート材料層を形成した。この未硬化のハードコート材料層に対して、表面材料溶液をスピンコート法によって塗布した。なお、この表面材料溶液は、フッ素系溶剤（９９．５重量部）に、パーフルオロポリエーテルジアクリレート（０．３３重量部、分子量：約２０００）と、３−パーフルオロオクチル−２−ヒドロキシプロピルアクリレート（０．１７重量部）とを加えて調整したものである。その後、ハードコート材料層を６０℃で３分間乾燥し、更に、窒素気流下で電子線を照射してハードコート材料層と表面材料溶液を同時に硬化させ、ハードコート層３５を完成させた。なお、電子線の照射については、電子線照射装置Ｃｕｒｅｔｒｏｎ（日新ハイボルテージ株式会社製）を用い、電子線加速電圧を２００ｋＶ、照射線量を５Ｍｒａｄとした。照射雰囲気の酸素濃度は８０ｐｐｍであった。このようにして光記録媒体１を得た。
【００４３】
この光記録媒体１を４枚（サンプルＮｏ１〜４）用意して、それぞれに対して２５ＧＢ、３０ＧＢ、３３．３ＧＢ、３５ＧＢに対応する記録密度でランダムデータの書き込みを行った。２５ＧＢの光記録媒体１の最短記録マーク長は１２０ｎｍよりも大きくなり、３０ＧＢ〜３５ＧＢの光記録媒体１の最短マーク長は１２５ｎｍ以下、詳細には１２４．３ｎｍ〜１０６．５ｎｍとなった。
【００４４】
次に、このサンプルＮｏ１〜４の光記録媒体１を再生装置１００にセットし、データ転送速度を７２Ｍｂｐｓ（２Ｘ）に設定して、再生を行った。再生時の再生パワーを変化させながら、再生信号の品質（ビットエラーレート）をＳｂＥＲ評価手法で検査した。なお、ＳｂＥＲ（Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）とは、ＰＲＭＬ識別方式で復号化する際に決定される１番目のユークリッド距離の第１理想応答と、２番目のユークリッド距離の第２理想応答の差を利用した評価手法である。復号化信号として利用されるのは第１理想応答であるが、この１番目のユークリッド距離と２番目のユークリッド距離を差（これをＳＡＭ値という）が小さい場合、信号が誤認識されている可能性が高い。従って、複数の再生信号に関してこのＳＡＭ値を算出し、この複数のＳＡＭ値から得られる正規分布の平均及び標準偏差に基づいて誤認識の発生確率を評価する。ここではパルステック工業株式会社のＳｂＥＲ測定ユニットを利用した。
【００４５】
なお、ここでは特に示さないが、ＳｂＥＲ評価手法以外にも、例えばＰＲＳＮＲ評価手法を採用する事もできる。ＰＲＳＮＲ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｓｉｇａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）とは、再生信号の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）及び実際の再生信号と理想応答の線形性を同時に表現できる評価手法であり、パルステック工業株式会社のＰＲＳＮＲ計測ボード等を用いて評価することが可能である。
【００４６】
以上の評価結果から得られた、エラーレートと再生レーザーパワーの依存関係を図４に示す。拘束長５（１２２２１）のＰＲＭＬ識別方式を用いた再生方式の場合、レーザーパワーが増大するほど、エラーレートが改善することが分かる。特に、レーザーパワーを０．５ｍＷ以上に設定すると、３０ＧＢ以上の光記録媒体１においてエラーレートが減少する。また０．６ｍＷ以上にすると２５ＧＢを含めた全ての光記録媒体１でエラーレートが減少する。また、３５ＧＢの光記録媒体１の場合、０．５ｍＷ以上に設定する事で、エラーレートの許容限界（３．１×１０−４）を下回る事が可能となっている。
【００４７】
また、サンプルＮｏ１〜４の光記録媒体１のチルトマージンと再生レーザーパワーの依存関係を図５に示す。この結果から明らかなように、現状のブルーレイ・ディスク規格の記録容量とされる２５ＧＢでは、この規格で定義されている再生レーザーパワーの上限値（０．４５ｍＷ）を超えてもチルトマージンが向上しない。一方、記録容量が３０ＧＢ以上の場合、レーザーパワー０．４５ｍＷを超えてもチルトマージンが向上していることが分かる。つまり、記録容量を増やす場合、レーザーパワーの増大がチルトマージンの改善に貢献することがわかる。特に記録容量が３３．３ＧＢ以上の場合、再生レーザーパワーが０．４５ｍＷ以下だと目標値である０．２ｄｅｇを下回ってしまうので信号の再生が困難となるが、０．４５ｍＷを超えるとチルトマージンが著しく向上する。例えば３３．３ＧＢの場合は０．５ｍＷで目標値を上回ることができ、３５ＧＢの場合は０．６ｍＷで目標値を上回る事が可能となっている。
【００４８】
以上の結果によれば、参照クラスが拘束長５（１，２，２，２，１）となるＰＲＭＬ識別方式を採用した上で、再生レーザー光Ｚの再生パワーを０．４５ｍＷより増大させると再生信号におけるビットエラーレート（ｂＥＲ）の低減と、チルトマージンの向上を合理的に両立させることができることがわかる。特に、ｂＥＲの低減とチルトマージンの向上の効果は、情報記録層２０の記録容量が３０ＧＢ以上、好ましくは３３．３ＧＢ以上、より望ましくは３５ＧＢ以上になると顕著となる。即ち、記録容量を増大させても、エラーレートとチルトマージンの双方を目標範囲内に収束させる事ができるようになる。
【００４９】
以上、本発明の実施形態における再生時のレーザーパワーは、情報記録層に対して供給されるパワーを意味している。また、本実施形態では、光記録媒体における情報記録層が光入射面から１００μｍに積層される場合に限って示したが、本発明はそれに限定されず、異なる場所に積層されるようにしても良い。
【００５０】
なお、本発明の再生方法や光記録媒体は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明によれば、光記録媒体の記録容量又は記録密度を増大させても、再生信号の品質を高める事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態の例に係る光記録媒体の再生装置を示すブロック図
【図２】同光記録媒体の構造を示す斜視図及び拡大断面図
【図３】同光記録媒体の情報記録層におけるデータ保持形態を示す拡大斜視図
【図４】同再生装置による再生時のエラーレートと再生レーザーパワーの依存関係を示す表図
【図５】同再生装置による再生時のチルトマージンと再生レーザーパワーの依存関係を示す表図
【符号の説明】
【００５３】
１ ・・・ 光記録媒体
１０ ・・・ 基板
２０ ・・・ 情報記録層
３０ ・・・ カバー層
３５ ・・・ ハードコート層
３５Ａ ・・・ 光入射面
１００ ・・・ 再生装置
１０２ ・・・ レーザー光源
１０４ ・・・ レーザーコントローラ
１０６ ・・・ 光学機構
１０８ ・・・ 光検出装置
１１０ ・・・ ＰＲＭＬ処理装置
１１２ ・・・ スピンドルモータ
１１４ ・・・ スピンドルドライバ
１１６ ・・・ 信号処理装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体の信号を再生する再生方法及び再生装置に関し、特に記録密度を高める際に好適な再生方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光記録媒体としてＣＤやＤＶＤが広く利用されている。この種の光記録媒体に要求される記録容量は年々増大してきており、その要求に対応する為に様々な工夫がなされているが、近年、更なる記録容量の増大を図るために、ブルーレイ・ディスク等の新たな規格が提案されている。このブルーレイ・ディスク規格では、データの記録・再生に用いるレーザー光のビームスポット径を小さく絞ることを実現している。具体的には、レーザー光を集束する対物レンズの開口数（ＮＡ）を大きくするとともに、レーザー光の波長λを短くする。この結果、情報記録層には２５ＧＢの情報を記録することできる。
【０００３】
ブルーレイ・ディスク規格における信号の再生は、レーザー光のビームスポットの照射によって得られた再生信号がビット判定レベル（スライスレベル）と交差するか否かで検出される。
【０００４】
また、このビット判定レベルを基準に信号の再生を行うには、再生信号のＣ／Ｎ（ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）が重要になる。例えば、光記録媒体の記録密度を高めるために記録マークを小さくすると、ビームスポット径によって決定される解像限界に近づくのでＣ／Ｎが悪化しやすい。そこで、記録マークのサイズが解像限界に近づいた場合においても、レーザー光の再生パワーを適宜設定することで、Ｃ／Ｎを向上させる技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−２０９２９９号公報
【特許文献２】特開２００３−６８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在、ブルーレイ・ディスクにおいても、情報記録層に２５ＧＢを超える情報記録量が要求されるようになってきている。しかし、情報記録層の記録密度を増大させた場合、再生信号の品質が悪化してしまい、スライス検出によって２値を判断する事が困難となるという問題があった。また、スライス検出による２値判断が難しくなる記録密度領域では、信号再生の品質をＣ／Ｎ特性のみで判断することが困難であるという問題もあった。この結果、更なる高密度化に対応するには、仮にＣ／Ｎ特性が悪化した場合であっても、信号再生の品質を向上させることが必要であった。
【０００６】
更に、情報記録層の記録密度を増大させると、光記録媒体に対するレーザー光のチルトマージン、即ち、光記録媒体に対する光軸の傾斜角度誤差の許容量が極端に小さくなるという問題があった。即ち、ブルーレイ・ディスク規格等においては、情報記録量を増大させながらも、チルトマージンの悪化を抑制して、信号品質を高めることが求められていた。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、光記録媒体において、信号の再生品質とチルトマージンの両方を向上させる再生方法等を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、鋭意研究により、光記録媒体の再生信号をＰＲＭＬ識別方式で復号すると共に、再生パワーを増大させると、信号の再生特性を向上させることができることを明らかにした。同時に、再生パワーを増大させると、高密度記録時のチルトマージンを大幅に改善させることになることを明らかにした。即ち、上記目的は、本研究者らの鋭意研究によりなされた以下の手段により達成される。
【０００９】
（１）光記録媒体の情報記録層にレーザービームを照射して情報を再生する場合に、前記レーザービームの波長が４００〜４１０ｎｍとされ、前記レーザービームを集光する対物レンズの開口数ＮＡが０．７０〜０．９０とされ、前記レーザービームの再生パワーが０．４５ｍＷより大きく設定され、前記レーザービームの照射により得られる再生信号がＰＲＭＬ識別方式で復号されることを特徴とする光記録媒体の再生方法。
【００１０】
（２）前記ＰＲＭＬ識別方式の参照クラスが拘束長５（１，２，２，２，１）であることを特徴とする上記（１）記載の光記録媒体の再生方法。
【００１１】
（３）前記再生パワーが０．５０ｍＷ以上であることを特徴とする上記（１）又は（２）記載の光記録媒体の再生方法。
【００１２】
（４）前記再生パワーが０．６０ｍＷ以上であることを特徴とする上記（１）又は（２）記載の光記録媒体の再生方法。
【００１３】
（５）光入射面から前記情報記録層までの距離が０．１００ｍｍ以下となる前記光記録媒体を再生することを特徴とする上記（１）ないし（４）のいずれか記載の光記録媒体の再生方法。
【００１４】
（６）前記情報記録層に記録されている最短マーク長が１２５ｎｍ以下であることを特徴とする上記（１）ないし（５）のいずれか記載の光記録媒体の再生方法。
【００１５】
（７）前記情報記録層に記録されている最短マーク長が１１２ｎｍ以下であることを特徴とする上記（１）ないし（６）のいずれか記載の光記録媒体の再生方法。
【００１６】
（８）前記情報記録層の組成にＢｉ及びＯを含むことを特徴とする上記（１）ないし（７）のいずれか記載の光記録媒体の再生方法。
【００１７】
（９）波長が４００〜４１０ｎｍとなるレーザービームを発生するレーザー光源と、前記レーザービームの再生パワーが０．３６ｍＷより大きくなるように前記レーザー光源を制御するレーザーコントローラと、前記レーザービームを集光する開口数ＮＡが０．７０〜０．９０の対物レンズと、前記レーザービームの反射光を検出する光検出器と、前記光検出器によって検出した再生信号をＰＲＭＬ識別方式で復号するＰＲＭＬ処理装置と、を備える事を特徴とする光記録媒体の再生装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の再生方法及び再生装置によれば、光記録媒体の記録容量又は記録密度を増大させた際に、再生信号の品質劣化の抑制とチルトマージンの改善を両立させる事ができるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態の例について詳細に説明する。
【００２０】
図１には、本発明の実施の形態に係る再生方法を実現する再生装置１００が示されている。この再生装置１００は、再生に利用するレーザー光Ｚを発生させるレーザー光源１０２、レーザー光源１０２を制御するレーザーコントローラ１０４、レーザー光Ｚを光記録媒体１に導く光学機構１０６、レーザー光Ｚの反射光を検出する光検出装置１０８、この光検出装置１０８の検出情報を、ＰＲＭＬ識別方式で復号するＰＲＭＬ処理装置１１０、光記録媒体１を回転させるスピンドルモータ１１２、スピンドルモータ１１２を回転制御するスピンドルドライバ１１４、特に図示しないＣＰＵ（中央演算装置）との間で復号後のデータのやり取りを行う信号処理装置１１６を備える。
【００２１】
レーザー光源１０２は半導体レーザーであり、レーザーコントローラ１０４によって制御されてレーザー光Ｚを発生させる。光学機構１０６は、ハーフミラー１０６Ａや対物レンズ１０６Ｂを備え、レーザー光Ｚの焦点を情報記録層に適宜合わせることが可能となっている。なお、ハーフミラー１０６Ａは、情報記録層の反射光を取り出して光検出装置１０８に導く。光検出装置１０８はフォトディテクタであり、レーザー光Ｚの反射光を受光して、この受光を電気信号に変換して再生信号としてＰＲＭＬ処理装置１１０に出力する。ＰＲＭＬ処理装置１１０では、この再生信号を復号化し、復号化された２値のデジタル信号を信号処理装置１１６に出力する。
【００２２】
更にこの再生装置１００では、レーザー光Ｚの波長が４００〜４１０ｎｍに設定されており、このレーザー光Ｚの再生パワーが０．４５ｍＷより大きく設定されている。具体的に再生パワーは０．６０ｍＷとなっている。また、光学機構１０６における対物レンズ１０６Ｂの開口数ＮＡは０．７０〜０．９０に設定されている。従って、光記録媒体１の情報を再生するには、レーザー光源１０２からレーザー光Ｚを発生させて、このレーザー光Ｚを光記録媒体１の情報記録層に照射する。レーザー光Ｚは情報記録層で反射されて、光学機構１０６を介して取り出されて光検出装置１０８で電子信号となる。この電子信号はＰＲＭＬ処理装置１１０及び信号処理装置１１６経てデジタル信号となり、ＣＰＵに提供される。
【００２３】
次に、この再生装置１００の再生に用いられる光記録媒体１について説明する。図２（Ａ）に示されるように、この光記録媒体１は外形が約１２０ｍｍ、厚みが約１．２ｍｍとなる円盤状の媒体である。図２（Ｂ）に拡大して示されるように、光記録媒体１は、基板１０と、単層となる情報記録層２０と、カバー層３０と、ハードコート層３５がこの順に積層されて構成される。
【００２４】
カバー層３０及びハードコート層３５は光透過性を有しており、外部から入射されるレーザー光Ｚを透過するようになっている。従って、光入射面３５Ａから入射されるレーザー光Ｚは、ハードコート層３５とカバー層３０をこの順に透過して情報記録層２０に到達し、情報記録層２０に保持されている情報を再生する。なお、この光記録媒体１では情報記録層２０の記録容量が３３．３ＧＢに設定されている。
【００２５】
基板１０は、厚さ約１．１ｍｍのとなる円盤状の部材であり、その素材としてガラス、セラミックス、樹脂等の種々の材料を用いることができるが、ここではポリカーボネート樹脂を用いている。なお、樹脂としてはポリカーボネート樹脂以外にも、オレフィン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂等を採用することも出来る。中でも加工や成型の容易性から、ポリカーボネート樹脂やオレフィン樹脂が好ましい。また、基板１０における情報記録層側の面には、用途に応じて、グルーブ、ランド、ピット列等が形成される。
【００２６】
カバー層３０の材料は様々なものを用いることが出来るが、既に述べたように、レーザー光Ｚを透過させる為に光透過性材料を用いる必要がある。例えば、紫外線硬化性アクリル樹脂を用いることも好ましい。又この光記録媒体１では、カバー層３０の厚みが９８μｍに設定され、ハードコート層３５の厚みが２μｍに設定されている。従って、光入射面３５Ａから情報記録層２０までの距離が約１００μｍとなっている。光記録媒体１は、記録容量（本出願時の現状は２５ＧＢ）を除いて、現状のブルーレイ・ディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）の規格に整合していることになる。
【００２７】
情報記録層２０はデータを保持する層であるが、データの保持形態としては、予めデータが書き込まれて書換が不能な再生専用型や、利用者による書き込みが可能な記録型がある。また、データの保持形態が記録型の場合、一度データを書き込んだエリアに再度データの書き込みが出来ない追記型と、データを書き込んだエリアに対してデータを消去し、再度書き込みが可能な書換型がある。なお本実施形態では、再生専用型、記録型のいずれであっても構わない。
【００２８】
図３（Ａ）に示されるように、情報記録層のデータ保持形態が再生専用型である場合、基板１０に螺旋状のピット列４０が形成され、これによって情報が保持される。この場合、情報記録層２０には反射膜が形成される。再生時のレーザー光Ｚは情報記録層２０の反射膜によって反射されるが、反射膜の光反射率は、情報記録層２０と当接するピット列４０によって変化する。従って、反射光の変化状態を計測すれば、ビット列４０のデータを読み取ることができる。
【００２９】
また情報記録層２０のデータ保持形態が記録型である場合、図３（Ｂ）に示されるように、基板１０の表面に螺旋状のグルーブ４２（ランド４４）が形成される。この場合、情報記録層２０には、レーザー光Ｚのエネルギーによって記録マーク４６を形成可能な記録膜が形成される。グルーブ４２は、データ記録時におけるレーザー光Ｚのガイドトラックとしての役割を果たし、このグルーブ４２に沿って進行するレーザー光Ｚのエネルギー強度が変調される事によって、グルーブ４２上の情報記録層２０に記録マーク４６が形成される。なお、データ保持態様が追記型の場合は、この記録マーク４６が不可逆的に形成され、消去することが出来ない。一方、データ保持態様が書き換え型の場合は、記録マーク４６が可逆的に形成され、消去及び再形成可能となっている。なお、ここではグルーブ４２上に記録マーク４６を形成する場合を示したが、ランド４４上に形成しても良く、グルーブ４２とランド４４の双方に形成することも可能である。
【００３０】
情報記録層２０の記録容量は、記録領域（面積）の大きさと、記録密度の大きさの組み合わせによって決定される。記録領域には物理的な限界があるので、本実施形態では、図３（Ｂ）に示されるように、各記録マーク４６の線密度、即ち単位記録マーク４６の螺旋方向長さを小さくすることによって記録密度を大きくする。換言すると、情報記録層２０に形成する記録マーク４６の螺旋方向の最短マーク長Ｔを小さくすれば、記録容量が大きくなる。本実施形態では、この最短マーク長Ｔを１２４．３ｎｍ〜１０６．５ｎｍに設定しており、具体的には１１１．９ｎｍに設定している。なお、最短マーク長Ｔを１２４．３ｎｍにした場合には、情報記録層２０に３０ＧＢの情報を保持させることが可能となり、又最短マーク長Ｔを１０６．５ｎｍにした場合には、情報記録層２０に３５ＧＢの情報を保持させることができる。
【００３１】
次に、ＰＲＭＬ処理装置１１０におけるＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）識別方式について説明する。このＰＲＭＬ識別方式は、光検出装置１０８で検出された電気的なアナログ信号に基づいて、情報記録層２０に記録されている２値データを推測するものである。このＰＲＭＬ識別方式では、再生特性に応じたＰＲ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）の参照クラス特性を適宜選択する必要があるが、ここではＰＲの参照クラス特性として拘束長５（１，２，２，２，１）特性を選択している。拘束長５（１，２，２，２，１）の特性とは、符号ビット「１」に対する再生応答が５ビットを拘束すると共に、この再生応答波形が系列「１２２２１」で表現できることを意味している。実際に記録されている各種符号ビットの再生応答は、この系列「１２２２１」の畳込み演算によって形成されると推定する。例えば、符号ビット系列００１０００００に対する応答は００１２２２１０となる。同様に符号ビット系列０００１００００に対する応答は０００１２２２１となる。従って、符号ビット系列００１１００００の応答は、上記２つ応答の畳み込み演算となり、００１３４４３１となる。符号ビット系列００１１１００００の応答は００１３５６５３１となる。
【００３２】
このＰＲのクラス特性によって得られる応答は理想的な状態を仮定したものである。この意味で上記応答は理想応答と呼ばれている。勿論、実際の応答には雑音が含まれているので、この理想応答に対してずれが生じる。従って、雑音を含む実際の応答と、予め想定されている理想応答を比較して、その差（距離）が最も小さくなるような理想応答を選択し、これを復号化信号とする。これをＭＬ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）識別という。記録されている符合ビット「１」を再生すると「１２２２１」に近似するような再生信号が得られる場合、拘束長５（１，２，２，２，１）のＰＲＭＬ識別処理を行えば、再生信号→理想応答「１２２２１」→復号後信号「１」として再生できることになる。
【００３３】
ＭＬ識別では、理想応答と実際の応答の差を算出するものとしてユークリッド距離を用いる。例えば、実際の再生応答系列Ａ（＝Ａ０，Ａ１，・・・，Ａｎ）と理想応答系列Ｂ（＝Ｂ０，Ｂ１，・・・，Ｂｎ）間のユークリッド距離Ｅは、Ｅ ＝ Σ（Ａｉ − Ｂｉ）２で定義される。従って、実際の応答と、予め想定された各種理想応答を、このユークリッド距離を用いて比較し、最も小さいユークリッド距離となる理想応答を選択して復号化を行う。
【００３４】
本実施形態に係る再生装置１００では、再生信号の処理として参照クラスが拘束長５（１，２，２，２，１）となるＰＲＭＬ識別方式を採用している。また同時に、再生レーザー光Ｚの再生パワーが０．６ｍＷに設定されており、本出願時におけるブルーレイ・ディスクの再生パワー規格である０．３５ｍＷ±０．１ｍＷ（０．２５〜０．４５ｍＷ）を超えるように設定されている。
【００３５】
このように、拘束長５（１，２，２，２，１）のＰＲＭＬ識別方式を採用した上でレーザーパワーを増大させると、再生信号におけるビットエラーレート（ｂＥＲ）の低減と、チルトマージンの向上を両立させることが可能となる。特に、ｂＥＲの低減とチルトマージンの向上の効果は、情報記録層２０の記録容量が３０ＧＢ以上、好ましくは３３．３ＧＢ以上、より望ましくは３５ＧＢ以上になると顕著となる。即ち、記録容量を増大させても、エラーレートとチルトマージンの双方を合理的な範囲内に収束させる事ができるようになる。
【００３６】
例えば、記録容量が２５ＧＢの場合、再生パワーを０．４５ｍＷ以上に設定してもチルトマージンは殆ど向上しない。従って、従来の記録容量（２５ＧＢ）の環境では、再生パワーを増大させる必要性は低い。しかし、記録容量が３０ＧＢを超えてくると、再生パワーの増大がチルトマージンの向上に貢献する。特に、記録容量が３３．３ＧＢ以上の光記録媒体１を再生する場合、従来のパワー（０．４５ｍＷ以下）では十分なチルトマージンが得られないが、レーザーパワーが０．４５ｍＷを超えると、チルトマージンが顕著に増大して目標チルトマージン（０．２ｄｅｇ以上）をクリアできるようになる。
【００３７】
また例えば、記録容量を３５ＧＢ以上にした場合でも、レーザーパワーを０．５ｍＷ以上にすることで、ビットエラーレートを許容範囲内（３．１×１０−４以下）にすることが可能となる。
【００３８】
［実施例］
【００３９】
記憶容量の異なる４種類（２５ＧＢ、３０ＧＢ、３３．３ＧＢ、３５ＧＢ）の光記録媒体１を作成し、既に説明した再生装置１００を用いて、再生パワーを変化させながら再生信号の品質とチルトマージンの状態を調べた結果を以下に示す。
【００４０】
まず、光記録媒体１の作成するために、射出成型法によって基板１０を製造した。なお、この基板１０の表面にはトラックピッチが０．３２μｍとなる螺旋状のグルーブを形成した。基板１０の素材としてポリカーボネート樹脂を用い、厚みを１．１ｍｍ、直径１２０ｍｍに設定した。
【００４１】
次に、この基板１０をスパッタリング装置にセットし、グルーブが形成される側の表面に対して厚さ５０ｎｍとなる情報記録層２０を形成した。この情報記録層２０の組成にはビスマス（Ｂｉ）、酸素（Ｏ）を含有させており、組成比率（ａｔｍ％）をＢｉ：Ｏ＝３２：６８に設定した。
【００４２】
情報記録層２０が形成された基板１０をスピンコート装置にセットし、回転させながらアクリル系紫外線硬化性樹脂を滴下し、これをスピンコートした。これに紫外線を照射することで厚み９８μｍのカバー層３０を完成させた。更に、カバー層３０の上に、紫外線／電子線硬化型ハードコート剤をスピンコート法により塗布した後、大気中で３分間加熱して被膜内部の希釈溶剤を除去し、未硬化ハードコート材料層を形成した。この未硬化のハードコート材料層に対して、表面材料溶液をスピンコート法によって塗布した。なお、この表面材料溶液は、フッ素系溶剤（９９．５重量部）に、パーフルオロポリエーテルジアクリレート（０．３３重量部、分子量：約２０００）と、３−パーフルオロオクチル−２−ヒドロキシプロピルアクリレート（０．１７重量部）とを加えて調整したものである。その後、ハードコート材料層を６０℃で３分間乾燥し、更に、窒素気流下で電子線を照射してハードコート材料層と表面材料溶液を同時に硬化させ、ハードコート層３５を完成させた。なお、電子線の照射については、電子線照射装置Ｃｕｒｅｔｒｏｎ（日新ハイボルテージ株式会社製）を用い、電子線加速電圧を２００ｋＶ、照射線量を５Ｍｒａｄとした。照射雰囲気の酸素濃度は８０ｐｐｍであった。このようにして光記録媒体１を得た。
【００４３】
この光記録媒体１を４枚（サンプルＮｏ１〜４）用意して、それぞれに対して２５ＧＢ、３０ＧＢ、３３．３ＧＢ、３５ＧＢに対応する記録密度でランダムデータの書き込みを行った。２５ＧＢの光記録媒体１の最短記録マーク長は１２０ｎｍよりも大きくなり、３０ＧＢ〜３５ＧＢの光記録媒体１の最短マーク長は１２５ｎｍ以下、詳細には１２４．３ｎｍ〜１０６．５ｎｍとなった。
【００４４】
次に、このサンプルＮｏ１〜４の光記録媒体１を再生装置１００にセットし、データ転送速度を７２Ｍｂｐｓ（２Ｘ）に設定して、再生を行った。再生時の再生パワーを変化させながら、再生信号の品質（ビットエラーレート）をＳｂＥＲ評価手法で検査した。なお、ＳｂＥＲ（Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）とは、ＰＲＭＬ識別方式で復号化する際に決定される１番目のユークリッド距離の第１理想応答と、２番目のユークリッド距離の第２理想応答の差を利用した評価手法である。復号化信号として利用されるのは第１理想応答であるが、この１番目のユークリッド距離と２番目のユークリッド距離を差（これをＳＡＭ値という）が小さい場合、信号が誤認識されている可能性が高い。従って、複数の再生信号に関してこのＳＡＭ値を算出し、この複数のＳＡＭ値から得られる正規分布の平均及び標準偏差に基づいて誤認識の発生確率を評価する。ここではパルステック工業株式会社のＳｂＥＲ測定ユニットを利用した。
【００４５】
なお、ここでは特に示さないが、ＳｂＥＲ評価手法以外にも、例えばＰＲＳＮＲ評価手法を採用する事もできる。ＰＲＳＮＲ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｓｉｇａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）とは、再生信号の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）及び実際の再生信号と理想応答の線形性を同時に表現できる評価手法であり、パルステック工業株式会社のＰＲＳＮＲ計測ボード等を用いて評価することが可能である。
【００４６】
以上の評価結果から得られた、エラーレートと再生レーザーパワーの依存関係を図４に示す。拘束長５（１２２２１）のＰＲＭＬ識別方式を用いた再生方式の場合、レーザーパワーが増大するほど、エラーレートが改善することが分かる。特に、レーザーパワーを０．５ｍＷ以上に設定すると、３０ＧＢ以上の光記録媒体１においてエラーレートが減少する。また０．６ｍＷ以上にすると２５ＧＢを含めた全ての光記録媒体１でエラーレートが減少する。また、３５ＧＢの光記録媒体１の場合、０．５ｍＷ以上に設定する事で、エラーレートの許容限界（３．１×１０−４）を下回る事が可能となっている。
【００４７】
また、サンプルＮｏ１〜４の光記録媒体１のチルトマージンと再生レーザーパワーの依存関係を図５に示す。この結果から明らかなように、現状のブルーレイ・ディスク規格の記録容量とされる２５ＧＢでは、この規格で定義されている再生レーザーパワーの上限値（０．４５ｍＷ）を超えてもチルトマージンが向上しない。一方、記録容量が３０ＧＢ以上の場合、レーザーパワー０．４５ｍＷを超えてもチルトマージンが向上していることが分かる。つまり、記録容量を増やす場合、レーザーパワーの増大がチルトマージンの改善に貢献することがわかる。特に記録容量が３３．３ＧＢ以上の場合、再生レーザーパワーが０．４５ｍＷ以下だと目標値である０．２ｄｅｇを下回ってしまうので信号の再生が困難となるが、０．４５ｍＷを超えるとチルトマージンが著しく向上する。例えば３３．３ＧＢの場合は０．５ｍＷで目標値を上回ることができ、３５ＧＢの場合は０．６ｍＷで目標値を上回る事が可能となっている。
【００４８】
以上の結果によれば、参照クラスが拘束長５（１，２，２，２，１）となるＰＲＭＬ識別方式を採用した上で、再生レーザー光Ｚの再生パワーを０．４５ｍＷより増大させると再生信号におけるビットエラーレート（ｂＥＲ）の低減と、チルトマージンの向上を合理的に両立させることができることがわかる。特に、ｂＥＲの低減とチルトマージンの向上の効果は、情報記録層２０の記録容量が３０ＧＢ以上、好ましくは３３．３ＧＢ以上、より望ましくは３５ＧＢ以上になると顕著となる。即ち、記録容量を増大させても、エラーレートとチルトマージンの双方を目標範囲内に収束させる事ができるようになる。
【００４９】
以上、本発明の実施形態における再生時のレーザーパワーは、情報記録層に対して供給されるパワーを意味している。また、本実施形態では、光記録媒体における情報記録層が光入射面から１００μｍに積層される場合に限って示したが、本発明はそれに限定されず、異なる場所に積層されるようにしても良い。
【００５０】
なお、本発明の再生方法や光記録媒体は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明によれば、光記録媒体の記録容量又は記録密度を増大させても、再生信号の品質を高める事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態の例に係る光記録媒体の再生装置を示すブロック図
【図２】同光記録媒体の構造を示す斜視図及び拡大断面図
【図３】同光記録媒体の情報記録層におけるデータ保持形態を示す拡大斜視図
【図４】同再生装置による再生時のエラーレートと再生レーザーパワーの依存関係を示す表図
【図５】同再生装置による再生時のチルトマージンと再生レーザーパワーの依存関係を示す表図
【符号の説明】
【００５３】
１ ・・・ 光記録媒体
１０ ・・・ 基板
２０ ・・・ 情報記録層
３０ ・・・ カバー層
３５ ・・・ ハードコート層
３５Ａ ・・・ 光入射面
１００ ・・・ 再生装置
１０２ ・・・ レーザー光源
１０４ ・・・ レーザーコントローラ
１０６ ・・・ 光学機構
１０８ ・・・ 光検出装置
１１０ ・・・ ＰＲＭＬ処理装置
１１２ ・・・ スピンドルモータ
１１４ ・・・ スピンドルドライバ
１１６ ・・・ 信号処理装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録媒体の情報記録層にレーザービームを照射して情報を再生する場合に、
前記レーザービームの波長が４００〜４１０ｎｍとされ、
前記レーザービームを集光する対物レンズの開口数ＮＡが０．７０〜０．９０とされ、
前記レーザービームの再生パワーが０．４５ｍＷより大きく設定され、
前記レーザービームの照射により得られる再生信号がＰＲＭＬ識別方式で復号されることを特徴とする光記録媒体の再生方法。
【請求項２】
前記ＰＲＭＬ識別方式の参照クラスが拘束長５（１，２，２，２，１）であることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体の再生方法。
【請求項３】
前記再生パワーが０．５０ｍＷ以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の光記録媒体の再生方法。
【請求項４】
前記再生パワーが０．６０ｍＷ以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の光記録媒体の再生方法。
【請求項５】
光入射面から前記情報記録層までの距離が０．１００ｍｍ以下となる前記光記録媒体を再生することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか記載の光記録媒体の再生方法。
【請求項６】
前記情報記録層に記録されている最短マーク長が１２５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか記載の光記録媒体の再生方法。
【請求項７】
前記情報記録層に記録されている最短マーク長が１１２ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか記載の光記録媒体の再生方法。
【請求項８】
前記情報記録層の組成にＢｉ及びＯを含むことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか記載の光記録媒体の再生方法。
【請求項９】
波長が４００〜４１０ｎｍとなるレーザービームを発生するレーザー光源と、前記レーザービームの再生パワーが０．３６ｍＷより大きくなるように前記レーザー光源を制御するレーザーコントローラと、前記レーザービームを集光する開口数ＮＡが０．７０〜０．９０の対物レンズと、前記レーザービームの反射光を検出する光検出器と、前記光検出器によって検出した再生信号をＰＲＭＬ識別方式で復号するＰＲＭＬ処理装置と、を備える事を特徴とする光記録媒体の再生装置。
【請求項１】
光記録媒体の情報記録層にレーザービームを照射して情報を再生する場合に、
前記レーザービームの波長が４００〜４１０ｎｍとされ、
前記レーザービームを集光する対物レンズの開口数ＮＡが０．７０〜０．９０とされ、
前記レーザービームの再生パワーが０．４５ｍＷより大きく設定され、
前記レーザービームの照射により得られる再生信号がＰＲＭＬ識別方式で復号されることを特徴とする光記録媒体の再生方法。
【請求項２】
前記ＰＲＭＬ識別方式の参照クラスが拘束長５（１，２，２，２，１）であることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体の再生方法。
【請求項３】
前記再生パワーが０．５０ｍＷ以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の光記録媒体の再生方法。
【請求項４】
前記再生パワーが０．６０ｍＷ以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の光記録媒体の再生方法。
【請求項５】
光入射面から前記情報記録層までの距離が０．１００ｍｍ以下となる前記光記録媒体を再生することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか記載の光記録媒体の再生方法。
【請求項６】
前記情報記録層に記録されている最短マーク長が１２５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか記載の光記録媒体の再生方法。
【請求項７】
前記情報記録層に記録されている最短マーク長が１１２ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか記載の光記録媒体の再生方法。
【請求項８】
前記情報記録層の組成にＢｉ及びＯを含むことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか記載の光記録媒体の再生方法。
【請求項９】
波長が４００〜４１０ｎｍとなるレーザービームを発生するレーザー光源と、前記レーザービームの再生パワーが０．３６ｍＷより大きくなるように前記レーザー光源を制御するレーザーコントローラと、前記レーザービームを集光する開口数ＮＡが０．７０〜０．９０の対物レンズと、前記レーザービームの反射光を検出する光検出器と、前記光検出器によって検出した再生信号をＰＲＭＬ識別方式で復号するＰＲＭＬ処理装置と、を備える事を特徴とする光記録媒体の再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−１９３９１６（Ｐ２００７−１９３９１６Ａ）
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３００８（Ｐ２００６−１３００８）
【出願日】平成１８年１月２０日（２００６．１．２０）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月２０日（２００６．１．２０）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]