多層光記録媒体
【課題】多層光記録媒体において、層間・共焦点クロストークを抑制しながらも、多層光記録媒体の設計を簡潔化する。また、記録再生装置側の記録再生制御の簡潔化も図る。
を提供する。
【解決手段】記録再生層が４層以上積層される多層光記録媒体１０において、積層順に連続する複数の記録再生層から構成される記録再生層群１３Ａ、１３Ｂを、少なくとも２群以上有するようにする。各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂ内では、特定の記録再生層の積層状態の反射率が、この記録再生層の光入射面側に隣接する２つの記録再生層の積層状態の反射率の最大値よりも小さくなるように設定される。また、中間層を挟んで隣り合う記録再生層群１３Ａ、１３Ｂの間では、手前側の記録再生層群１３Ｂにおける最も奥側に並ぶ２つの記録再生層の積層状態の反射率の最大値と比較して、奥側の記録再生層群１３Ａにおける最も手前側の記録再生層の積層状態の反射率が高くなるようにする。
を提供する。
【解決手段】記録再生層が４層以上積層される多層光記録媒体１０において、積層順に連続する複数の記録再生層から構成される記録再生層群１３Ａ、１３Ｂを、少なくとも２群以上有するようにする。各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂ内では、特定の記録再生層の積層状態の反射率が、この記録再生層の光入射面側に隣接する２つの記録再生層の積層状態の反射率の最大値よりも小さくなるように設定される。また、中間層を挟んで隣り合う記録再生層群１３Ａ、１３Ｂの間では、手前側の記録再生層群１３Ｂにおける最も奥側に並ぶ２つの記録再生層の積層状態の反射率の最大値と比較して、奥側の記録再生層群１３Ａにおける最も手前側の記録再生層の積層状態の反射率が高くなるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光照射によって情報が再生され得る記録再生層が複数積層される多層光記録媒体に関に関する。
【背景技術】
【０００２】
光記録媒体の分野では、レーザー光源の短波長化や光学系の高ＮＡ化によって、記録密度を高めてきている。例えばＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ＢＤ）規格の光記録媒体では、レーザーの波長を４０５ｎｍ、開口数を０．８５とし、１層当たり２５ＧＢの容量の記録再生を可能にしている。しかし、これらの光源や光学系による努力は限界に達してきており、記録容量を更に増大させる為には、光軸方向へ多重に情報を記録していく体積記録が求められている。例えばＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ＢＤ）規格の光記録媒体では、記録再生層を８層（非特許文献１参照）、または６層（非特許文献２参照）を備える多層光記録媒体が提案されている。
【０００３】
多層光記録媒体では、記録再生層の情報を再生する際に、他の記録再生層の信号が漏れ込んだり、他の記録再生層の影響によって生じるノイズが漏れ込んだりする、いわゆるクロストークが問題となる。このクロストークはサーボ信号や記録信号の劣化につながる。
【０００４】
このクロストークには、層間クロストークと共焦点クロストークの２種類が存在する。層間クロストークとは、再生中の記録再生層に隣接する記録再生層で反射した光が、再生光に漏れ込むことで生じる現象である。従って、２層以上の記録再生層を有する多層光記録媒体では必ず問題となる。層間距離を大きくすれば、この層間クロストークは小さくなる。
【０００５】
共焦点クロストークは、３層以上の記録再生層を有する多層光記録媒体に特有な現象であり、再生中の記録再生層で１回だけ反射した本来の再生光と、他の記録再生層で複数回反射した迷光との間で、互いの光路長が一致してしまうことによって生じる現象である。
【０００６】
共焦点クロストークの発生原理について図１９〜図２２を用いて説明する。図１９のような多層光記録媒体４０において、再生または記録のためにＬ０記録再生層４０ｄに集光されたビーム７０は、記録再生層の半透過性により複数の光ビームに分岐してしまう。図２０では、Ｌ０記録再生層４０ｄの記録再生目的のビームから分岐したビーム７１が、Ｌ１記録再生層４０ｃで反射してＬ２記録再生層４０ｂで焦点を結び、この反射光が再びＬ１記録再生層４０ｃで反射して検出される現象が示されている。
【０００７】
図２１では、Ｌ０記録再生層４０ｄの記録再生目的のビームから分岐したビーム７２が、Ｌ２記録再生層４０ｂで反射して光入射面４０ｚで焦点を結び、この反射光が再びＬ２記録再生層４０ｂで反射して検出される現象が示されている。図２２では、Ｌ０記録再生層４０ｄの記録再生目的のビームから分岐したビーム７３が、他の記録再生層で焦点を結ばないが、Ｌ１記録再生層４０ｃ、Ｌ３記録再生層４０ａ、Ｌ２記録再生層４０ｂの順で反射して検出される現象が示されている。
【０００８】
ビーム７０と比較して、迷光であるビーム７１〜７３の光量は小さいが、等しい光路長と等しい光束径で光検出器に入射するため干渉による影響は大きく、光検出器で受光した光量が、微少な層間厚みの変化で大きく変動し、安定な信号を検出することが困難となる。一方、迷光に関しては反射の回数が多いほど、各記録再生層の反射率の積となって光量が減少していくので、実用的には３回の多面反射の迷光を考慮すれば十分である。
【０００９】
これら図１９〜図２２で示す現象において、例えば、Ｔ１＝Ｔ２に設定すると、ビーム７０とビーム７１の光路長と光束径が一致してしまい、同時に光検出器（フォトディテクタ）に入射して検出される。同様に、Ｔ１＋Ｔ２＝Ｔ３＋ＴＣに設定するとビーム７０とビーム７２光路長と光束径が一致してしまい、またＴ３＝Ｔ１に設定するとビーム７０とビーム７３の光路長と光束径が一致してしまう。従って、共焦点クロストークを避ける為には、全ての層間距離を異ならせる手法を採用するのが一般的である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】I. Ichimura et. al., Appl. Opt., 45, 1794-1803 (2006)
【非特許文献２】K. Mishima et. al., Proc. of SPIE, 6282, 62820I (2006)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記説明から分かるとおり、層間クロストークを避ける為に層間距離を広げようとすると、限られた厚みの中で記録再生層の積層数を増大させることが困難となる。また、共焦点クロストークを避ける為に全ての層間距離を異ならせながら、記録再生層の積層数を増大させると、様々な膜厚の中間層を用意する必要があるため、結局、層間距離が大きくなるという問題が生じる。この結果、光入射面から最も遠い記録再生層が、光入射面から離れてしまい、チルト等におけるコマ収差に対して不利に作用するという問題があった。
【００１２】
更に、各記録再生層には、グルーブ／ランド等のトラッキング制御用の凹凸を形成しなければならない場合がある。この際、各中間層にスタンパを利用して凹凸を形成する必要が生じるので、中間層の膜厚には誤差が生じやすい。従って、この成膜誤差の影響を予め考慮して、各中間層の膜厚を互いに異ならせようとすると、膜厚差を大きめに設定する必要が生じるので、益々、多層光記録媒体の厚みが増大するという問題があった。
【００１３】
また、記録再生装置側の制御を容易にするためには、多層光記録媒体において、記録再生層における積層状態の反射率（即ち、完成した多層光記録媒体の各記録再生層に光を照射した際に、入射光と反射光の比率から求められる反射率）を各記録再生層間で互いに揃えたり、記録時のレーザーパワーの値を、記録再生層間で互いに近づけたりするのが一般的となっている。このため、各記録再生層を構成する膜材料、膜構成、膜厚等を各層で最適化する必要があり、これに応じて記録再生装置側における記録条件（例えば記録ストラテジや照射パルス波形）も、各層で最適化しなければならない。いずれにしろ、従来の思想の下では、記録再生層の積層数を増大させる程、多層光記録媒体の製造側と、記録再生装置の設計側の双方の負担が懸念されていた。
【００１４】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、記録再生層を多層化する際に、クロストークによる信号品質の劣化を抑制しつつ、多層光記録媒体の設計を簡潔化でき、更に、記録再生装置側の記録再生制御を簡略化できる多層光記録媒体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】
【００１５】
本発明者らの鋭意研究により、上記目的は以下の手段によって達成される。
【００１６】
即ち、上記目的を達成する本発明は、光照射によって情報が再生され得る記録再生層が、中間層を介して少なくとも４層以上積層される多層光記録媒体であって、積層順に連続する複数の前記記録再生層から構成される記録再生層群を、少なくとも２群以上有してなり、前記記録再生層群内では、特定の記録再生層の積層状態の反射率が、該特定の記録再生層の前記光入射面側に隣接する２つの前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値よりも小さくなるように設定されており、前記中間層を挟んで隣り合う前記記録再生層群の間では、手前側の前記記録再生層群における最も奥側に並ぶ２つの前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値と比較して、奥側の前記記録再生層群における最も手前側の前記記録再生層の積層状態の反射率が高いことを特徴とする多層光記録媒体である。
【００１７】
上記目的を達成する多層光記録媒体は、上記発明に関連して、前記中間層を挟んで隣り合う前記記録再生層群の間では、手前側の前記記録再生層群に含まれる全ての前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値と最小値の差と比較して、奥側の前記記録再生層群に含まれる全ての前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値と最小値の差が小さいことを特徴とする。
【００１８】
上記目的を達成する多層光記録媒体は、上記発明に関連して、前記中間層を挟んで隣り合う前記記録再生層群の間では、手前側の前記記録再生層群に含まれる全ての前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値と比較して、奥側の前記記録再生層群に含まれる全ての前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値が同一又は小さいことを特徴とする。
【００１９】
上記目的を達成する多層光記録媒体は、上記発明に関連して、前記記録再生層群内では、前記光入射面に近い手前側から該光入射面に遠い奥側に向かって、前記記録再生層の積層状態の反射率が同等又は減少するように設定されていることを特徴とする。
【００２０】
上記目的を達成する多層光記録媒体は、上記発明に関連して、前記記録再生層群内では、前記光入射面に近い手前側から該光入射面に遠い奥側に向かって、前記記録再生層の積層状態の反射率が単調減少するように設定されていることを特徴とする。
【００２１】
上記目的を達成する多層光記録媒体は、上記発明に関連して、同じ前記記録再生層群内では、全ての前記記録再生層の光学定数が実質同一であることを特徴とする。
【００２２】
上記目的を達成する多層光記録媒体は、上記発明に関連して、同じ前記記録再生層群内では、全ての前記記録再生層の材料組成及び膜厚が実質同一であることを特徴とする。
【００２３】
上記目的を達成する多層光記録媒体は、上記発明に関連して、前記光入射面に最も近い前記記録再生層群に含まれる前記記録再生層の数が、他の前記記録再生層群に含まれる前記記録再生層の数よりも大きいことを特徴とする。
【００２４】
上記目的を達成する多層光記録媒体は、上記発明に関連して、前記中間層を挟んで隣り合う前記記録再生層群の間では、手前側の前記記録再生層群に含まれる前記記録再生層の数と比較して、奥側の前記記録再生層群に含まれる前記記録再生層の数が小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、多層光記録媒体において、層間・共焦点クロストークを抑制しながらも、多層光記録媒体の設計を簡潔化できる。また、記録再生装置側の記録再生制御も簡潔化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る多層光記録媒体とこれを記録再生する光ピックアップの概略構成を示す図である。
【図２】同多層光記録媒体の積層構造を示す断面図である。
【図３】同多層光記録媒体の反射率と吸収率を示す図表及びグラフである。
【図４】同多層光記録媒体の膜厚構成を示す図である。
【図５】第２実施形態に係る多層光記録媒体の膜厚構成を示す図である。
【図６】同多層光記録媒体の反射率と吸収率を示す図表及びグラフである。
【図７】第３実施形態に係る多層光記録媒体の膜厚構成を示す図である。
【図８】同多層光記録媒体の反射率と吸収率を示す図表及びグラフである。
【図９】第４実施形態に係る多層光記録媒体の膜厚構成を示す図である。
【図１０】同多層光記録媒体の反射率と吸収率を示す図表及びグラフである。
【図１１】第５実施形態に係る多層光記録媒体の膜厚構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施例Ｂに係る多層光記録媒体の反射率と吸収率を示す図表及びグラフである。
【図１３】本発明の比較例Ａ、及び実施例Ｂに係る多層光記録媒体の記録条件と再生信号品質を示す図表及びグラフである。
【図１４】本発明の比較例Ａ、及び実施例Ｂに係る多層光記録媒体のＬ０記録再生層の再生信号波形を示す図である。
【図１５】本発明の多層光記録媒体の基本概念を説明するための再生光の状態を示す図である。
【図１６】本発明の多層光記録媒体の基本概念を説明するための迷光の状態を示す図である。
【図１７】本発明の多層光記録媒体の基本概念を説明するための積層反射率の変化を示す図である。
【図１８】本発明の多層光記録媒体の基本概念を説明するための積層反射率の変化を示す図である。
【図１９】多層光記録媒体における再生光と迷光の状態を示す図である。
【図２０】多層光記録媒体における再生光と迷光の状態を示す図である。
【図２１】多層光記録媒体における再生光と迷光の状態を示す図である。
【図２２】多層光記録媒体における再生光と迷光の状態を示す図である。
【図２３】参考例となる多層光記録媒体の反射率と吸収率を示す図表及びグラフである。
【図２４】参考例となる多層光記録媒体の反射率と吸収率を示す図表及びグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
まず、本発明の実施の形態に係る多層光記録媒体の基本思想について説明する。
【００２８】
多層光記録媒体において、記録再生層の間に配置される中間層の厚さが２種類(Ｔ１、Ｔ２)となり、これらが交互に積層される場合を考える。図１５には、第a番目の記録再生層を再生した場合に、この記録再生層で直接反射した再生光（本光）の経路が示されている。また図１６には、この本光と光路長が一致する迷光の経路の一例が示されている。なお、ここでは、第k番目の記録再生層を構成している材料に関して、その単層状態の反射率と透過率を各々rk、tkと定義する。
【００２９】
第a番目の記録再生層に「１」の強度の再生光を入射させたときの本光の強度をIa、迷光の強度をIa'とすると、Ia及びIa'は以下の[式１]、[式２]で示される。
[式１] Ia=(ta+1×ta+2×ta+3×…×ta+n)2×ra
[式２] Ia'=(ta+2×ta+3×…×ta+n)×ra+1×ta+2×ra+3×ra+2×(ta+3×…×ta+n)
=(ta+2×ta+3×…×ta+n)2×ra+1×ra+2×ra+3
【００３０】
従って，本光に対する迷光の強度比Ia'／Iaは式３で表現できる。
[式３]Ia'／Ia= (ta+2×ta+3×…×ta+n)2×ra+1×ra+2×ra+3／(ta+1×ta+2×ta+3×…×ta+n)2×ra
=(ra+1×ra+2×ra+3)／(ta+12×ra)
【００３１】
以上の通り、中間層の厚さが交互に２種類となるような多層記録媒体では、第a番目の記録再生層における共焦点クロストークの影響を減らすため、即ち[式３]の迷光の強度比を小さくするためには以下の３つの考えが有効であることが分かる。
（１）第a層の反射率raを高くすること。
（２）第a+1層、第a+2層、第a+3層（第a層の光入射面（手前）側に隣接する３層）の反射率ra+1、ra+2、ra+3を低くすること。
（３）第a+1層（第a番目の記録再生層の手前に隣接する１層）の透過率ta+1を高くすること。
【００３２】
更に、この考え方が全ての記録再生層で成り立つためには、他の記録再生層に対して手前の層になり得ない記録再生層、即ち、光入射面から最も遠い（奥）側の記録再生層を除いた全ての記録再生層の反射率を低くし、透過率を高くすればよい。これを実現するためには、最奥の記録再生層以外の全記録再生層の単層状態の反射率rと透過率tを同一にすることが、媒体設計上では極めて簡便である。この際、各記録再生層の反射率rは低く、透過率tは高くようにする。勿論、最奥の記録再生層も含めた、全ての記録再生層の反射率rと透過率tを同一にすれば、最奥の記録再生層における迷光低減効果は減ずるものの、媒体設計上では最も簡略化できる。
【００３３】
上述の通り、異なる記録再生層の間で光学定数を一致させる、即ち反射率rと透過率tを同一にすると、多層光記録媒では、奥側の記録再生層であるほど、積層状態の反射率R（以下、積層反射率という）が低く観測される。従って、仮に全ての記録再生層の反射率rと透過率tを同一にする場合を考えると、積層反射率Rは、手前側の記録再生層から奥側の記録再生層にかけて、単調に減少することになる。なお、積層状態の反射率とは、完成後の多層光記録媒体の特定の記録再生層に光を照射した際に、入射光と反射光の比率から求められる反射率のことを意味している。
【００３４】
複数の記録再生層の光学定数を一致させるためには、記録再生層を構成する記録材料の組成と、その膜厚を一致させることが便利である。このようにすると、媒体設計上においても、製造上においても負担が合理的に軽減される。結果、本発明に係る多層光記録媒体の概念思想を実現するためには、複数の記録再生層を構成している記録材料の組成と、その膜厚を同一にすることが望ましい。
【００３５】
なお、多層光記録媒体において、各記録再生層の組成と膜厚が同一であるという意味は、例えばミクロトームでディスクを断面方向に切断した試料を、透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope:TEM)、あるいは走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)にて膜厚を測長し、更に、これらの顕微鏡に付属するエネルギー分散型分光法(Energy Dispersive Spectroscopy)などによって組成を分析した結果が、各記録再生層間で実質的に殆ど同一であることと同義である。このような状態であれば、各記録再生層の間で材料組成と膜厚が同一と考えてよい。
【００３６】
ところで透過率tkは０より大きく１よりも小さな値を取るので、記録再生層の層数n+1が増えるほど、反射光強度Iaが減少する。反射光強度Iaがあまりに低いと、SNR（signal-noise ratio）が小さくなってしまい、光ピックアップのフォトディテクタの感度限界に達する。記録再生層の層数をそれ以上に増大させるためには、記録再生層の組成や膜厚を、全ての記録再生層間で１種類に構成することには限界を生じる。
【００３７】
そこで、設計段階において、光入射面側から奥側に向かって、同一の光学定数となる記録再生層を順番に積層させていき、その積層反射率Rが、光ピックアップで扱うことができる下限に達した場合、次の奥側の記録再生層からは、記録材料と膜厚を異ならせる（第２の記録材料と膜厚を採用する）ことが好ましい。具体的には、単層の反射率rを、手前側の記録再生層よりも所定値以上に高くする。このようにすると、記録再生層における積層反射率Rが高くなる（増加に転じる）ので、再び光ピックアップが扱うことができるようになる。従って、第２の記録材料と膜厚を用いて、再び、光ピックアップが扱うことができる感度限界の下限まで、記録再生層を更に奥側に順番に積層していく。この設計プロセスを繰り返していくことにより、全ての記録再生層の間における積層状態の反射率Rの変動（最大値と最小値の差）を低減させることができ、かつ、記録再生層の種類（材料組成と膜厚種類）を低減させることもできる。本発明では、略同一の材料組成と膜厚を採用して光学定数を互いに一致させている複数の記録再生層をグループ化し、このグループを一つの記録再生層群と認識している。
【００３８】
上記概念思想に基づいて、２つの記録再生層群Ａ、Ｂによって多層光記録媒体を構成する例を図１７に示す。最も光入射面側の記録再生層群Ａの中では、最も光入射面側に位置する記録再生層(Ln-1層)から、最も奥側に位置する記録再生層(Lk)に向かって、積層反射率Rは単調に減少する。同様にこの記録再生層群Ａの奥側に隣接する記録再生層群Ｂの中では、最も光入射面側に位置する記録再生層(Lk-1層)から、最も奥側に位置する記録再生層(L0)に向かって、積層反射率Rは単調に減少する。
【００３９】
更に、記録再生層群Ｂにおける光入射面側に位置する記録再生層(Lk-1層)の積層状態の反射率Rk-1は、記録再生層群Ａの最も奥側に位置する２つの記録再生層(Lk層、Lk+1層)の反斜率Rk、Rk+1の最大値よりも大きく設定される。この反射率の逆転現象によって、記録再生層群Ａ、Ｂが区別されることになる。換言すると、記録再生層群Ａ、Ｂのぞれぞれにおいては、特定の記録再生層の積層状態の反射率が、これより光入射面側に隣接する２つの記録再生層の積層状態の反射率の最大値よりも小さくなるように設定されていれば良い。例えば図１８に示されるように、記録再生層群Ａ内では、記録再生層(Lk+1)の積層状態の反射率Rk+1が、光入射面側に隣接する１つの記録再生層(Lk+2)の積層状態の反射率Rk+2よりも大きく、かつ、２番目に隣接する記録再生層(Lk+3)の積層状態の反射率Rk+3よりも小さくなる場合も許容できる。このような状態であれば、記録再生層群Ａの中では、多少の増減はあるとしても、全体として積層反射率を減少傾向にすることができるからである。
【００４０】
図１７に戻って、記録再生層群Ａの中で、記録再生層(Ln-1層)と記録再生層(Lk)の各々の積層反射率(Rn-1、Rk)の比率は、一般的な光ピックアップが扱うことのできる同反射率のダイナミックレンジの制限から決定され、５：１以内であることが好ましく、４：１以内であることが望ましい。即ち、Rk／Rn-1≧（１／５）にすることが好ましく、Rk／Rn-1≧（１／４）にすることが望ましい。これは記録再生層群Ｂの中でも同様である。
【００４１】
また、Lk層とLk-1層の反射率Rk、Rk-1の差があまりに大きすぎると、反射率が低いLk層へのフォーカスサーボの際に、Lk-1層の反射の影響を受けてしまい制御が困難になりやすい。具体的に、Rk-1とRkの比率は、Lk層へのフォーカスサーボの観点から３：１以内、即ち、Rk／Rk-1≧（１／３）が好ましく、２：１以内がさらに望ましい。これを実現する為には、記録再生層群Ｂにおける光入射面側に位置する記録再生層(Lk-1層)の反射率Rk-1を、記録再生層群Ａの最も光入射面側に位置する記録再生層(Ln-1層)の反斜率Rn-1と同程度またそれよりも小さく設定することが望ましい。
【００４２】
また、Lk層の積層状態の反射率Rkについては、光ピックアップやシステムが許容する限り、低い値とすることが望ましい。これにより、最も手前の記録再生層群Ａに多数の記録再生層を含めることが可能になる。また、[式１]の本光の反射光量Iaから分かるとおり、手前側の記録再生層群Ａの方が、積層反射率の単調減少量（グラフにおける傾斜）を小さくすることができるので、その中に所属させる記録再生層の数を増やすことが出来る。同様に、L0層の反射率R0については、Rk-1より小さい任意の値を取ることができるが、Rk同様、光ピックアップやシステムが許容する限り低い値とすることが望ましい。この結果、記録再生層群Ｂにおいても、記録再生層の数を増やすことができる。
【００４３】
この結果、記録再生層群Ａ、Ｂに含まれる記録再生層の数は、入射光に近い側の記録再生層群Ａに含まれる数の方が大きいことが望ましいことが分かる。入射光に遠い側の記録再生層群Ｂに属する記録再生層の単層反射率rは、記録再生層群Ａに属する記録再生層の単層反射率rよりも高く設定される。繰り返しになるが、[式１]の本光の反射光量Iaから分かるとおり、奥側の記録再生層群Ｂに含まれる記録再生層の反射光量の減少量、即ち積層反射率の単調減少量（図１７、図１８におけるグラフの傾斜）は、手前の記録再生層群Ａに含まれる記録再生層の積層反射率の単調減少量よりも大きくなる。つまり、奥の記録再生層群Ｂに含まれる記録再生層は、手前の記録再生層群Ａに含まれる記録再生層よりも積層反射率変動が大きい。このような状況の中で、全ての記録再生層の間で積層反射率の変動を少なくするためには、反射率変動の少ない手前側の記録再生層群Ａになるべく多くの層数を含ませることが望ましいことになる。
【００４４】
以上の基本思想を総括すると、記録再生層群Ａ、Ｂの間では、手前側の記録再生層群Ａに含まれる全ての記録再生層の積層反射率の最大値と最小値の差と比較して、奥側の記録再生層群Ｂに含まれる全ての記録再生層の積層反射率の最大値と最小値の差を小さくすることが重要である。
【００４５】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００４６】
図１には、第１実施形態に係る多層光記録媒体１０と、この多層光記録媒体１０の記録再生に用いられる光ピックアップ７００の構成が示されている。
【００４７】
光ピックアップ７００は光学系７１０を備える。この光学系７１０は、多層光記録媒体１０の記録再生層群１４に対して記録・再生を行う光学系となる。光源７０１から出射された比較的短い青色波長３８０〜４５０ｎｍ（ここでは４０５ｎｍ）となる発散性のビーム７７０は、球面収差補正手段７９３を備えたコリメートレンズ７５３を透過し、偏光ビームスプリッタ７５２に入射する。偏光ビームスプリッタ７５２に入射したビーム７７０は、偏光ビームスプリッタ７５２を透過して、更に４分の１波長板７５４の透過によって円偏光に変換された後、対物レンズ７５６で収束ビームに変換される。このビーム７７０は、多層光記録媒体１０の内部に形成された複数の記録再生層群１４のいずれか記録再生層の上に集光される。
【００４８】
偏光ビームスプリッタ７５２で反射されたビーム７７０は、集光レンズ７５９を透過して収束光に変換され、シリンドリカルレンズ７５７を経て、光検出器７３２に入射する。ビーム７７０には、シリンドリカルレンズ７５７を透過する際、非点収差が付与される。光検出器７３２は、図示しない４つの受光部を有し、それぞれ受光した光量に応じた電流信号を出力する。これら電流信号から、非点収差法によるフォーカス誤差（以下ＦＥとする）信号、再生時に限定されるプッシュプル法によるトラッキング誤差（以下ＴＥとする）信号、多層光記録媒体１０に記録された情報の再生信号等が生成される。ＦＥ信号およびＴＥ信号は、所望のレベルに増幅および位相補償が行われた後、アクチュエータ７９１および７９２にフィードバック供給されて、フォーカス制御およびトラッキング制御がなされる。
【００４９】
図２には、この多層光記録媒体１０の断面構造が拡大して示されている。
【００５０】
この多層光記録媒体１０は、外径が約１２０ｍｍ、厚みが約１．２ｍｍの円盤形状となっており、記録再生層を４層以上備える構成となっている。この多層光記録媒体１０は、光入射面１０Ａ側から、カバー層１１、第２記録再生層群１３Ｂ、第１記録再生層群１３Ａ及び中間層群１６、支持基板１２を備えて構成される。
【００５１】
支持基板１２にはトラックピッチ０．３２ｕｍのグルーブが設けられている。なお、支持基板１２の材料としては種々の材料を用いることが可能であり、例えば、ガラス、セラミックス、樹脂を利用できる。これらのうち成型の容易性の観点から樹脂が好ましい。樹脂としてはポリカーボネイト樹脂、オレフィン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、加工性などの点からポリカーボネイト樹脂やオレフィン樹脂が特に好ましい。なお、支持基板１２は、ビーム７７０の光路とならないことから、高い光透過性を有している必要はない。
【００５２】
第１、第２記録再生層群１３Ａ、１３Ｂは、それぞれ、積層順に連続する複数の記録再生層を備えて構成される。具体的に第１記録再生層群１３Ａは、Ｌ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄを備えた４層構成となっており、第２記録再生層群１３Ｂは、Ｌ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊを備えた６層構成となっている。
【００５３】
各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂ内において、これに属する記録再生層の積層反射率は、その記録再生層の光入射面側に隣接する２つの記録再生層の積層反射率の最大値よりも小さくなるように設定されている。例えば、第１記録再生層群１３Ａ内において、Ｌ１記録再生層１４Ｂの積層反射率は、光入射面側に隣接する２つのＬ２、Ｌ３記録再生層１４Ｃ、１４Ｄの積層反射率の大きい方よりも小さく設定されている。また、各記録再生層群１３Ａにおいて、Ｌ２記録再生層１４Ｃの積層反射率は、光入射面側に隣接する１つのＬ３記録再生層１４Ｄしか無いので、その積層反射率よりも小さく設定される。このような条件を満たせば、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂ内では、積層反射率が光入射面から奥側に向かって多少の増減を許容しながら、減少させることが可能になる。
【００５４】
なお、本実施形態では、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂにおいて、光入射面に近い手前側から、光入射面に遠い奥側に向かって、各記録再生層の積層反射率が同等または減少するようになっている。特に本実施形態では、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂにおいて積層反射率が単調減少している。従って、第１記録再生層群１３Ａでは、光入射面に最も近いＬ３記録再生層１４Ｄの積層反射率が最も高く、Ｌ０記録再生層１３Ａの積層反射率が最も低くなる。同様に、第２記録再生層群１３Ｂでは、光入射面に最も近いＬ９記録再生層１４Ｊの積層反射率が最も高く、Ｌ４記録再生層１４Ｅの積層反射率が最も低い。
【００５５】
また、この第１記録再生層群１３Ａと第２記録再生層群１３Ｂは、中間層を挟んで隣り合うことになる。この隣り合う記録再生層群１３Ａ、１３Ｂに関して、光入射面の手前側となる第２記録再生層群１３Ｂにおける最も奥側に位置する２つのＬ４、Ｌ５記録再生層１４Ｅ、１４Ｆの積層反射率の最大値（ここではＬ５記録再生層１４Ｆの積層反射率）と比較して、奥側の記録再生層群１３Ａにおける最も手前側のＬ３記録再生層１４Ｄの積層反射率が高い。即ち、光入射面側から順番に考えると、Ｌ９記録再生層１４ＪからＬ４記録再生層１４Ｅまでは、積層順に、積層反射率が低下していくが、Ｌ３記録再生層１４Ｄで積層反射率が、少なくとも手前に隣接する２層よりも増加に転じ、その後再び、Ｌ０記録再生層１４Ａまで積層順に積層反射率が低下するようになっている。
【００５６】
更に、これらの記録再生層群１３Ａ、１３Ｂの間では、手前側の第２記録再生層群１３Ｂに含まれる全てのＬ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊの積層反射率の最大値と最小値の差と比較して、奥側の第１記録再生層群１３Ａに含まれる全てのＬ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄの積層反射率の最大値と最小値の差が小さく設定されている。具体的には、第２記録再生層群１３Ｂにおける最も手前側のＬ９記録再生層１４Ｊの積層反射率と、最も奥側のＬ４記録再生層１４Ｅの積層反射率の差と比較して、第１記録再生層群１３Ａにおける最も手前側のＬ３記録再生層１４Ｄの積層反射率と、最も奥側のＬ０記録再生層１４Ａの積層反射率の差が小さく設定されている。
【００５７】
また、これらの記録再生層群１３Ａ、１３Ｂの間では、手前側の第２記録再生層群１３Ｂに含まれる全てのＬ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊの積層反射率の最大値と比較して、奥側の第１記録再生層群１３Ａに含まれる全てのＬ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄの積層反射率の最大値が同一または小さく設定されている。具体的には、第２記録再生層群１３Ｂにおける最も手前側のＬ９記録再生層１４Ｊの積層反射率と比較して、第１記録再生層群１３Ａにおける最も手前側のＬ３記録再生層１４Ｄの積層反射率が同一または小さく設定されている。
【００５８】
このように積層反射率を設定することで、光入射面に最も近い第２記録再生層群１３Ｂに含まれる記録再生層の数（６層）が、他の記録再生層群（ここでは隣接する第１記録再生層群１３Ａ）に含まれる記録再生層の数（４層）よりも大きくなる。
【００５９】
上述のような積層反射率を実現するための膜設計として、Ｌ０〜Ｌ９記録再生層１４Ａ〜１４Ｊは、光学系１００における青色波長領域のビーム７７０に対応させて、単層状態の光反射率・吸収率等が最適化されている。本実施形態では、第１記録再生層群１３Ａ内において、全てのＬ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄの間において光学定数が実質的に同一に設定され、そのためにも、Ｌ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄの間において材料組成及び膜厚が実質的に同一に設定されている。また、第２記録再生層群１３Ｂ内においても、全てのＬ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊの間において光学定数が実質的に同一に設定され、そのためにも、Ｌ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊの間において材料組成及び膜厚が実質的に同一に設定されている。
【００６０】
具体的には図３に示されるように、光入射面側に遠い側に位置する第１記録再生層群１３Ａに関して、これに属するＬ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄは、単層状態での反射率（以下、単層反射率という）として第１単層反射率が設定され、単層状態での吸収率（以下、単層吸収率）として第１単層吸収率が設定されている。具体的に第１単層反射率は１．９％に設定され、第１単層吸収率は６．５％に設定される。
【００６１】
また、光入射面側に近い側に位置する第２記録再生層群１３Ｂに関して、これに属するＬ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊは、第１単層反射率・第１単層吸収率よりも小さい第２単層反射率・第２単層吸収率が設定されている。具体的に第２単層反射率は１．１％に設定され、第２単層吸収率は４．５％に設定されている。このように本実施形態では、第１記録再生層群１３ＡのＬ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄは、互いに略同じ単層反射率・単層吸収率に設定され、また、第２記録再生層群１３ＢのＬ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊは、互いに略同じ単層反射率・単層吸収率に設定される。この結果、第１記録再生層群１３Ａ、第２記録再生層群１３Ｂ共に、光入射面側から順番に積層反射率が単調減少していくことになる。また、第２記録再生層群１３Ｂと比較して第１記録再生層群１３Ａの単層反射率が高いので、Ｌ４記録再生層１４Ｅの積層反射率と比較してＬ３記録再生層１４Ｄの積層反射率が高くなる。
【００６２】
この膜設計を採用する結果、Ｌ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄは、互いに殆ど同じ膜材料及び膜厚で形成することが可能となり、またＬ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊは、互いに殆ど同じ膜材料及び膜厚で形成することが可能となる。これにより製造コストの大幅な削減が実現される。
【００６３】
なお。Ｌ０〜Ｌ９記録再生層１４Ａ〜１４Ｊは、それぞれ、追記型記録膜の両外側に誘電体膜等を積層した３〜５層構造となっている（図示省略）。各記録再生層の誘電体膜は、追記型記録膜を保護するという基本機能に加えて、記録マークの形成前後における光学特性の差を拡大させたり、記録感度を向上させたりする役割を果たす。
【００６４】
なお、本実施形態では、連続した記録再生層を備えており、かつ光入射面側から順番に積層反射率が低下していく記録再生層群を２群有している構造を例示しているが、少なくとも２群以上有していれば良く、３群以上有していることも好ましい。
【００６５】
なお、ビーム７７０を照射した場合に、誘電体膜に吸収されるエネルギーが大きいと記録感度が低下しやすい。従って、これを防止するためには、これらの誘電体膜の材料として、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍ（特に４０５ｎｍ）の波長領域において低い吸収係数（ｋ）を有する材料を選択することが好ましい。なお、本実施の形態においては、誘電体膜の材料としてＴｉＯ２を用いている。
【００６６】
誘電体膜に挟まれる追記型記録膜は不可逆的な記録マークが形成される膜であり、記録マークが形成された部分とそれ以外の部分（ブランク領域）は、ビーム７１０に対する反射率が大きく異なる。この結果、データの記録・再生を行うことができる。
【００６７】
追記型記録膜は、Ｂｉ及びＯを含む材料を主成分として形成される。この追記型記録膜は、無機反応膜として機能し、レーザー光の熱による化学的又は物理的な変化で反射率が大きく異なるようになっている。具体的な材料としては、Ｂｉ−Ｏを主成分とするか、又は、Ｂｉ−Ｍ−Ｏ（ただしＭは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ、Ｄｙ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｈｏ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｐｂの中から選択される少なくとも１種の元素）を主成分とすることが好ましい。なお、本実施形態では、追記型記録膜の材料として、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｏを用いている。
【００６８】
なお、ここではＬ０〜Ｌ９記録再生層１４Ａ〜１４Ｊにおいて追記型記録膜を採用する場合を示したが、繰り返し記録が可能な相変化記録膜を採用することも可能である。この場合の相変化記録膜は、ＳｂＴｅＧｅとすることが好ましい。
【００６９】
図４に示されるように、中間層群１６は、光入射面１０Ａの遠い側から順番に第１〜第９中間層１６Ａ〜１６Ｉを有している。これらの第１〜第９中間層１６Ａ〜１６Ｉは、Ｌ０〜Ｌ９記録再生層１４Ａ〜１４Ｊの間に積層される。各中間層１６Ａ〜１６Ｉは、アクリル系またはエポキシ系の紫外線硬化型樹脂によって構成される。この中間層１６Ａ〜１６Ｉの膜厚は、１０μｍ以上となる第１距離Ｔ１と、この第１距離よりも３μｍ以上大きい第２距離Ｔ２が交互に設定されている。具体的に第１距離Ｔ１と第２距離Ｔ２は、３μｍ〜５μｍの差を有していることが好ましく、更に好ましくは、４μｍ以上の差を有するようにする。
【００７０】
この多層光記録媒体１０では、第１距離Ｔ１として１２μｍ、第２距離Ｔ２として１６μｍを採用しており、奥側から順に第１中間層１６Ａが１２μｍ、第２中間層１６Ｂが１６μｍ、第３中間層１６Ｃが１２μｍ、第４中間層１６Ｄが１６μｍ、第５中間層１６Ｅが１２μｍ、第６中間層１６Ｆが１６μｍ、第７中間層１６Ｇが１２μｍ、第８中間層１６Ｈが１６μｍ、第９中間層１６Ｉが１２μｍとなっている。つまり、２種類の膜厚（１６μｍ、１２μｍ）の中間層が交互に積層されている。詳細は後述するが、このようにすると層間クロストーク及び共焦点クロストークの双方を低減させることができる。
【００７１】
特に本実施形態では、第１記録再生層群１３Ａと第２記録再生層群１３Ｂの間に介在する第４中間層１６Ｄが、膜厚の大きい側の第２距離Ｔ２（１６μｍ）に設定される。従って、この第４中間層１６Ｄに関しては、Ｌ３記録再生層１４Ｄを挟んで隣り合う第２中間層１６Ｃや、Ｌ４記録再生層１４Ｅを挟んで隣り合う第５中間層１６Ｅの膜厚よりも大きく設定される。
【００７２】
既に述べたように、第１記録再生層群１３Ａと第２記録再生層群１３Ｂの間で隣り合うことになるＬ３記録再生層１４ＤとＬ４記録再生層１４Ｅの間では、奥側のＬ３記録再生層１４Ｄ積層反射率が高くなる（逆転する）。従って、手前側のＬ４記録再生層１４Ｅを再生する際に、奥側のＬ３記録再生層１４Ｄで反射した光が再生光に漏れ込みやすい。そこで、第１記録再生層群１３Ａと第２記録再生層群１３Ｂの間に介在する第４中間層１６Ｄの膜厚を大きくすることで、層間クロストークを低減させることが可能となる。
【００７３】
カバー層１１は、中間層群１６と同様に光透過性のアクリル系の紫外線硬化型樹脂により構成されており、５０μｍの膜厚に設定されている。
【００７４】
次に、この多層光記録媒体１０の製造方法について説明する。まず、金属スタンパを用いることによる、ポリカーボネート樹脂の射出成型法により、グルーブおよびランドが形成された支持基板１２を作製する。なお、支持基板１２の作製は射出成型法に限られず、２Ｐ法や他の方法によって作製しても構わない。
【００７５】
その後、支持基板１２におけるグルーブ及びランドが設けられた側の表面にＬ０記録再生層１４Ａを形成する。
【００７６】
具体的には、誘電体膜、追記型記録膜、誘電体膜の順に気相成長法を用いて形成する。中でもスパッタリング法を用いることが好ましい。その後、Ｌ０記録再生層１４Ａの上に第１中間層１６Ａを形成する。第１中間層１６Ａは、例えば、粘度調整された紫外線硬化型樹脂をスピンコート法等により皮膜し、その後、この紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射して硬化することにより形成する。この手順を繰り返すことで、Ｌ１記録再生層１４Ｂ、第２中間層１６Ｂ、Ｌ２記録再生層１４Ｃ、第３中間層１６Ｃ・・・と順番に積層していく。
【００７７】
Ｌ９記録再生層１４Ｊまで完成したら、その上にカバー層１１を形成することで多層光記録媒体１０が完成する。なおカバー層１１は、例えば、粘度調整されたアクリル系またはエポキシ系の紫外線硬化型樹脂をスピンコート法等により皮膜し、これに対して紫外線を照射して硬化することにより形成する。なお、本実施形態では上記製造方法を説明したが、本発明は上記製造方法に特に限定されるものではなく、他の製造技術を採用することもできる。
【００７８】
次に、この多層光記録媒体１０の作用について説明する。
【００７９】
この多層光記録媒体１０は、第１、第２記録再生層群１３Ａ、１３Ｂを備えており、第１、第２記録再生層群１３Ａ、１３Ｂのそれぞれの記録再生層の積層反射率は、その群内に限定した範囲内における、光入射面側に隣接する２つの記録再生層の積層反射率の最大値よりも小さくなるように設定されている。このような思想を第１、第２記録再生層群１３Ａ、１３Ｂに適用することで、第１、第２記録再生層群１３Ａ、１３Ｂの群内では、光入射面側から奥側に向かって積層反射率を減少傾向にすることができる。なお、本実施形態では、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂにおいて、光入射面に近い手前側から、光入射面に遠い奥側に向かって、各記録再生層の積層反射率が同等または減少するようになっており、特に本実施形態では、積層反射率が単調減少している。
【００８０】
このようにすることで、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂでは、各記録再生層の積層反射率が奥側に向かって減少傾向にできるので、特定の記録再生層の再生中に、その奥側に隣接する記録再生層の反射光が再生光に漏れ込むことを抑制できる。この結果、中間層の厚さを小さくしても、クロストークを抑制することが可能となるので、記録再生層群１３Ａ、１３Ｂ内における記録再生層の積層数を増大させることができる。
【００８１】
一方、例えば、図２３の参考例に示されるように、Ｌ０〜Ｌ９記録再生層１４Ａ〜１４Ｊの全てについて、光入射面側から順番に積層反射率を低減させようとすると、光入射面に最も近いＬ９記録再生層１４Ｊと、光入射面から最も遠いＬ０記録再生層１４Ａの積層反射率の差が大きくなりすぎてしまい、光ピックアップの限界によって積層数を増大させることが困難となる。また、例えば図２４の参考例に示されるように、Ｌ０〜Ｌ９記録再生層１４Ａ〜１４Ｊの全てについて、積層反射率を互いに近似させようとすると、Ｌ０〜Ｌ９記録再生層１４Ａ〜１４Ｊの単層反射率や吸収率をばらばらに設定する必要があり、製造工程が極めて複雑化する。結果、製造誤差の影響も受けやすく、誤差を含めた余裕をもった設計が必要となり、積層数を増大させることが困難となる。
【００８２】
そこで本実施形態では、第１記録再生層群１３Ａと第２記録再生層群１３Ｂに関して、光入射面の手前側となる第２記録再生層群１３Ｂにおける最も奥側に位置する２つのＬ４、Ｌ５記録再生層１４Ｅ、１４Ｆの積層反射率の最大値（ここではＬ５記録再生層１４Ｆの積層反射率）と比較して、奥側の記録再生層群１３Ａにおける最も手前側のＬ３記録再生層１４Ｄの積層反射率が高い。即ち、光入射面側から順番に考えると、Ｌ９記録再生層１４ＪからＬ４記録再生層１４Ｅまでは、積層順に、積層反射率が低下していくが、Ｌ３記録再生層１４Ｄで積層反射率を、少なくとも手前に隣接する２層よりも増加に転ずるようにしている。
【００８３】
このように２つ以上の群に分けて積層反射率を設計することで、第１及び第２記録再生層群１３Ａ、１３Ｂに、Ｌ０〜Ｌ９記録再生層１４Ａ〜１４Ｊを振り分けることができることから、結果として、光入射面に最も近いＬ９記録再生層１４Ｊと、光入射面から最も遠いＬ０記録再生層１４Ａの積層反射率の差を小さくすることが出来る。具体的にＬ０〜Ｌ９記録再生層１４Ａ〜１４Ｊの全てに関して、その中の最も大きい積層反射率が、最も小さい積層反射率の５倍以内に収まるようになっている。好ましくは４倍以内、望ましくは３倍以内に収まるようにする。ここでは実際に１０層を積層しているにもかかわらず、３倍未満（２．５倍以下）となっている。結果、一般的な光ピックアップが扱うことのできる同反射率のダイナミックレンジの範囲内に収めることが出来る。
【００８４】
特に本実施形態では、記録再生層群１３Ａ、１３Ｂの間において、手前側の第２記録再生層群１３Ｂに含まれる全てのＬ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊの積層反射率の最大値と最小値の差と比較して、奥側の第１記録再生層群１３Ａに含まれる全てのＬ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄの積層反射率の最大値と最小値の差が小さく設定されている。
【００８５】
具体的には、第２記録再生層群１３Ｂに含まれる全てのＬ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊの積層反射率の最大値と比較して、奥側の第１記録再生層群１３Ａに含まれる全てのＬ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄの積層反射率の最大値を同一または小さく設定する。更に、第２記録再生層群１３Ｂに含まれる全てのＬ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊの積層反射率の最小値と比較して、奥側の第１記録再生層群１３Ａに含まれる全てのＬ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄの積層反射率の最小値を同一または大きく設定する。また更に、第２記録再生層群１３Ｂの記録再生層の数（６層）と比較して、第１記録再生層群１３Ａに記録再生層の数（４層）を小さくする。これにより、記録再生層の積層数を最大化しながらも、第２記録再生層群１３Ｂの積層反射率の変動量と比較して、第１記録再生層群１３Ａの積層反射率の変動量を小さくすることが可能になる。
【００８６】
また、この積層構造を採用することで、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂ内では、同じ膜材料及び膜厚となる記録再生層を積層することができるので、記録再生層毎にばらばらの成膜条件が不要となり、設計負担、製造負担を大幅に軽減できる。結果として、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂ内では、記録再生層の光学定数が実質的に同一に設定される。このように、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂ内では、実質的に同一となる記録再生層が積層されているので、記録再生装置側における記録再生条件のばらつきが小さくなり、記録再生制御（記録ストラテジ）を簡潔化することが可能になる。ちなみに、単層反射率・単層吸収率が異なるような様々な記録再生層が複雑に重なり合うと、最適な記録再生制御を経験的に見つけ出さなければならないので、相当の困難が伴う。
【００８７】
また、積層反射率が逆転しているＬ４記録再生層１４ＥとＬ３記録再生層１４Ｄの間は、上述の通り層間クロストークが生じやすいが、本実施形態では、第１記録再生群１３Ａと第２記録再生層群１３Ｂの間に位置する第４中間層１６Ｄが、２種類の膜厚の中間層の中でも厚い方となる１６μｍに設定されている。従って、第４中間層１６Ｄの膜厚によっても、層間クロストークを抑制することが可能となっている。
【００８８】
更にこの多層光記録媒体１０では、第１膜厚（１２μｍ）となる中間層と、第１膜厚よりも大きい第２膜厚（１６μｍ）となる中間層が、記録再生層１４Ａ〜１４Ｊを挟んで交互に積層されている。
【００８９】
また、図１９〜図２２で示したような共焦点クロストーク現象を利用して説明すると、例えば、ビーム７０と比較して、多面反射光であるビーム７１〜７３の光量は小さいのが一般的であるが、等しい光路長と等しい光束径で光検出器に入射するため、干渉による影響は比較的大きい。従って、光検出器で受光される光量は、微少な層間厚みの変化で大きく変動するので、安定な信号を検出することが困難となる。
【００９０】
次に、この多層光記録媒体１０の設計手法について説明する。
【００９１】
まず、記録再生層群によるグループ化について説明する。まず、最も光入射面に近い側となる記録再生層について特定の成膜条件（第２成膜条件）を設計し、光入射面側から順番に積層していく。この記録再生層の積層数は、再生劣化が起きない程度の再生パワーを記録再生層に照射した際に、各記録再生層からの反射によって光検出器７３２に戻ってくる反射光量が、評価装置で取り扱うことができる限界値に近くなるまで、または、記録再生層における記録マークの形成（記録層の変性）に必要なレーザーパワーの限界値（即ち記録感度の限界値）に近くなるまで、増加させる。そして、奥側の記録再生層がこれらの反射光量と記録感度の限界値に達したら、まず、これらの記録再生層を記録再生層群としてグループ化する。本実施形態では、Ｌ９記録再生層１４Ｊ〜Ｌ４記録再生層１４Ｅまでを、第２記録再生層群１３Ｂとしてグループ化している。
【００９２】
次に、第２記録再生層群１３Ｂよりも奥側に積層する記録再生層の設計を行う。第２記録再生層群１３Ｂと同じ成膜条件のままでは、上記反射光量と記録感度の限界値を超えてしまう。従って、これを超えないようにするために、単層状態の反射率と吸収率が高くなる次の成膜条件（第１成膜条件）を設計する。
【００９３】
この際、どの程度まで単層反射率を高くするかが重要になる。そこで本実施形態では、少なくとも、第２記録再生層群１３Ｂにおける最も奥側に位置する２つのＬ４、Ｌ５記録再生層１４Ｅ、１４Ｆの積層反射率の最大値（ここではＬ５記録再生層１４Ｆの積層反射率）と比較して、次に積層するＬ３記録再生層１４Ｄ（記録再生層群１３Ａにおける最も手前側の記録再生層）の積層反射率が高くなるように設計する。また、第２記録再生層群１３Ｂに含まれる全てのＬ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊの積層反射率の最大値と比較して、このＬ３記録再生層１４Ａの積層反射率を同一または小さくなるようにに設定する。
【００９４】
このようにして第１成膜条件を決定した記録再生層を、奥側に向かって順番に積層していく。記録再生層の積層数は、上記第２記録再生層群１３Ｂと同様に、評価装置上のハンドル出来る反射光量、若しくはレーザーパワーの限界値になるまで、又は目標とする積層数に達するまで増加させることができる。即ち、第１記録再生層群１３Ａにおける積層反射率の下限値は、第２記録再生層群１３Ｂで採用した下限値と同一またはそれ以上にすることが好ましい。
【００９５】
上記下限値に達したら、これらの記録再生層を記録再生層群としてグループ化する。本実施形態では、Ｌ３記録再生層１４Ｄ〜Ｌ０記録再生層１４Ａまでを、第１記録再生層群１３Ａとしてグループ化している。なお、第１実施形態では、１０層が目標であることから、第１記録再生層群１３Ａまでグループ化すれば良い。詳細は後述するが、更に多い積層数を目指す場合には、単層の状態の反射率と吸収率が、更に高くなるような新たな成膜条件を決定して、更に奥側に積層していき、新たな記録再生層群をグループ化する。
【００９６】
光入射面側に近いＬ４記録再生層１４Ｅ〜Ｌ９記録再生層１４Ｊについては、同じ構成の記録再生層を用いることで設計及び製造上の利便性を高めている。光入射面側から遠いＬ０記録再生層１４Ａ〜Ｌ３記録再生層１４Ｄについても、手前側の６層と比較して単層反射率が高くなるように設計しながらも、この４層共に同じ構成の記録膜を用いることで同様に利便性を高めている。同じ構成の記録再生層を積層した場合、当然、積層された状態で各記録再生層から光検出器７３２へ戻る反射光量は、光入射面から奥側になる程、記録再生層の透過の２乗に比例して単調減少し、更に、各記録再生層に到達するレーザーパワーも透過に比例して減少する。
【００９７】
本実施形態では、群内において成膜条件を一致させて積層反射率を単調減少させる場合を例示しているが、一方で、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂ内において記録再生層の成膜条件を互いに一致させなくても良い。仮に一致させない場合、記録再生層群１３Ａ、１３Ｂ内における積層反射率の多少の増減は許容され、全体として積層反射率が減少傾向にあれば良い。具体的には、特定の記録再生層の積層反射率が、この特定の記録再生層の光入射面側に隣接する２つの記録再生層の積層反射率の最大値よりも小さくなるように設定する。例えば、Ｌ５記録再生層１４Ｆの積層反射率は、光入射面側に隣接するＬ６及びＬ７記録再生層１４Ｇ、１４Ｈの積層反射率の大きい方（ここではＬ７記録再生層１４Ｈ）よりも、小さくなるように設計すればよい。
【００９８】
多層光記録媒体１０では、１０μｍ以上の範囲で２種類の膜厚となる中間層を交互に用い。これにより、層間クロストークと、共焦点クロストークの影響を同時に低減させる。また、この２種類の膜厚における厚い側の中間層を利用して、第１記録再生層群１３Ａと第２記録再生層群１３Ｂの境界における層間クロストークも低減させる。従って、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂに属させる記録再生層の積層数と、中間層の数を考慮して、２種類の中間層を交互に配置しながらも、記録再生層群１３Ａ、１３Ｂの間に位置する中間層は、膜厚の大きい側が位置するように設計する。
【００９９】
記録再生層の材料組成・膜厚が切り替わる前後の記録再生層、例えば、Ｌ４記録再生層１４ＥとＬ３記録再生層１４Ｄを比較すると、その各記録再生層から光検出器７３２に戻ってくる反射光量は、Ｌ４記録再生層１４ＥよりもＬ３記録再生層１４Ｄの方が大幅に高くなる。即ち、Ｌ４記録再生層１４ＥとＬ３記録再生層１４Ｄの反射光量の差は、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂ内の記録再生層同士の差と比較して大きくなる。記録再生層の材料構成が切り替わる前後の記録再生層の反射光量差を大きくすることで、奥側の第１記録再生層群１３Ａにおいて、多くの記録再生層をグループ化できることにつながる。一方で、反射光量の低いＬ４記録再生層１４Ｅでは、単層反射率及び光検出器７３２への戻り光量が大きいＬ２記録再生層１４Ｄから受ける層間迷光によって、信号品質やサーボ特性への影響が著しく大きくなる。従って、上記反射光量の差は、光入射面側の第２記録再生層群１３Ｂ内の最大積層反射率と最小積層反射率の差よりも小さくしておくことも重要となる。また層間クロストークを見越して、本実施形態では、２種類の中間層の膜厚の内、厚い膜厚設定である１６μｍの中間層を、Ｌ４記録再生層１４ＥとＬ３記録再生層１４Ｄの間に交互に配置し、図２０で示すような共焦点クロストークの要因を低減している。
【０１００】
次に、本発明の第２実施形態に係る多層光記録媒体１１０について、図５及び図６を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる部材の符号については、第１実施形態の多層光記録媒体の説明で用いた符号と下二桁を一致させることで、断面構造等の図示を省略する。
【０１０１】
この多層光記録媒体１１０は、光入射面の奥側から順番に、１６層となるＬ０〜Ｌ１５記録再生層１１４Ａ〜１１４Ｐが積層されている。また、これらのＬ０〜Ｌ１５記録再生層１１４Ａ〜１１４Ｐの間に、第１〜第１５中間層１１６Ａ〜１１６Ｏが積層されている。
【０１０２】
更に、この多層光記録媒体１１０は、第１、第２記録再生層群１１３Ａ、１１３Ｂを備えている。第１、第２記録再生層群１１３Ａ、１１３Ｂは、それぞれ、積層順に連続する複数の記録再生層を備えて構成され、光入射面に近い手前側から、光入射面に遠い奥側に向かって、各記録再生層の積層反射率が単調減少するようになっている。
【０１０３】
具体的に第１記録再生層群１１３Ａは、Ｌ０〜Ｌ４記録再生層１１４Ａ〜１１４Ｅを備えた５層構成となっており、第２記録再生層群１１３Ｂは、Ｌ５〜Ｌ１５記録再生層１１４Ｆ〜１１４Ｐを備えた１１層構成となっている。即ち、奥側の第１記録再生層群１１３Ａの記録再生層の層数は、手前側の第２記録再生層群１１３Ｂの記録再生層の層数よりも小さく設定される。
【０１０４】
この第１記録再生層群１１３Ａと第２記録再生層群１１３Ｂは、中間層を挟んで隣り合うことになる。この隣り合う記録再生層群１１３Ａ、１１３Ｂに関して、光入射面の手前側となる第２記録再生層群１１３Ｂにおける最も奥側の２層（即ちＬ５記録再生層１１４ＦとＬ６記録再生層１４Ｇ）の積層反射率と比較して、奥側の記録再生層群１１３Ａにおける最も手前側のＬ４記録再生層１１４Ｅの積層反射率が高い。
【０１０５】
このような積層反射率を実現するための膜設計として、第１記録再生層群１１３Ａに属するＬ０〜Ｌ４記録再生層１１４Ａ〜１１４Ｅは、単層状態での反射率（以下、単層反射率という）として第１単層反射率が設定され、単層状態での吸収率（以下、単層吸収率）として第１単層吸収率が設定されている。具体的に第１単層反射率は１．５％に設定され、第１単層吸収率は６．９％に設定される。
【０１０６】
また、光入射面側に近い側に位置する第２記録再生層群１１３Ｂに関して、これに属するＬ５〜Ｌ１５記録再生層１１４Ｆ〜１１４Ｐは、第１単層反射率・第１単層吸収率よりも小さい第２単層反射率・第２単層吸収率が設定されている。具体的に第２単層反射率は０．７％に設定され、第２単層吸収率は４．５％に設定されている。
【０１０７】
この第２実施形態では、第１記録再生層群１１３ＡのＬ０〜Ｌ４記録再生層１１４Ａ〜１１４Ｅは、互いに略同じ単層反射率・単層吸収率に設定され、また、第２記録再生層群１１３ＢのＬ５〜Ｌ１５記録再生層１１４Ｆ〜１１４Ｐは、互いに略同じ単層反射率・単層吸収率に設定される。この結果、第１記録再生層群１１３Ａ、第２記録再生層群１１３Ｂ共に、光入射面側から順番に積層反射率が単調減少していくことになる。第２記録再生層群１１３Ｂと比較して第１記録再生層群１１３Ａの単層反射率が高いので、Ｌ５記録再生層１１４Ｆの積層反射率と比較してＬ４記録再生層１１４Ｅの積層反射率が高くなる。
【０１０８】
また、この第２実施形態では、記録再生層群１１３Ａ、１１３Ｂの間において、手前側の第２記録再生層群１１３Ｂに含まれる全てのＬ５〜Ｌ１５記録再生層１１４Ｆ〜１１４Ｐの積層反射率の最大値と最小値の差と比較して、奥側の第１記録再生層群１１３Ａに含まれる全てのＬ０〜Ｌ４記録再生層１１４Ａ〜１１４Ｅの積層反射率の最大値と最小値の差が小さい。
【０１０９】
中間層１１６Ａ〜１１６Ｉの膜厚は、１０μｍ以上となる第１距離Ｔ１（１２μｍ）と、この第１距離よりも３μｍ以上大きい第２距離Ｔ２（１６μｍ）が交互に設定されている。この多層光記録媒体１１０では、奥側から順に第１中間層１１６Ａが１６μｍ、第２中間層１１６Ｂが１２μｍ、第３中間層１１６Ｃが１６μｍ、第４中間層１１６Ｄが１２μｍ、第５中間層１１６Ｅが１６μｍ、第６中間層１１６Ｆが１２μｍ、・・・と続くようにして、２種類の膜厚（１６μｍ、１２μｍ）の中間層が交互に積層されている。
【０１１０】
更に、第２実施形態では、第１記録再生層群１１３Ａと第２記録再生層群１１３Ｂの間に介在する第５中間層１１６Ｅが、膜厚の大きい側の第２距離Ｔ２（１６μｍ）に設定される。従って、この第５中間層１１６Ｅに関しては、Ｌ４記録再生層１１４Ｅ又はＬ５記録再生層１１４Ｆを挟んで両側に隣り合う第４中間層１６Ｄ、第６中間層１６Ｆの膜厚よりも大きく設定される。既に述べたように、Ｌ４記録再生層１１４ＥとＬ５記録再生層１１４Ｆの間では、奥側のＬ４記録再生層１１４Ｅの積層反射率が高くなる（逆転する）ので層間クロストークが生じやすい。そこで、この間に介在する第５中間層１１６Ｅの膜厚を大きくすることで、層間クロストークを低減させている。
【０１１１】
この第２実施形態では、光入射面に最も近いＬ１５記録再生層１１４Ｐと、光入射面から最も遠いＬ０記録再生層１１４Ａの積層反射率の差が小さくなっている。具体的にＬ０〜Ｌ１５記録再生層１１４Ａ〜１１４Ｐの全てに関して、その中の最も大きい積層反射率が、最も小さい積層反射率の５倍以内に収まるようになっている。好ましくは４倍以内、望ましくは３倍以内に収まるようにする。実際には、１６層構成にも拘わらず４倍未満に収まっている。これは、各記録再生層群１１３Ａ、１１３Ｂ内に限っても同様である。
【０１１２】
また、この積層構造を採用することで、各記録再生層群１１３Ａ、１１３Ｂ内では、同じ膜材料及び膜厚となる記録再生層を積層できるので、設計負担、製造負担を大幅に軽減することができる。また、記録再生装置側においても、各記録再生層群１１３Ａ、１１３Ｂ内では、ほとんど同じ特性の記録再生層が積層されているので、記録再生条件のばらつきが小さくなり、記録再生制御を簡潔化することが可能になる。即ち、設計を簡素化すると製造も簡素化され、その結果、多層光記録媒体の品質が安定し、記録再生制御も簡略化できるという、好循環を生み出すことが可能となる。
【０１１３】
次に、本発明の第３実施形態に係る多層光記録媒体２１０について、図７及び図８を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる部材の符号については、第１実施形態の多層光記録媒体の説明で用いた符号と下二桁を一致させることで、断面構造等の図示を省略する。
【０１１４】
この多層光記録媒体２１０は、光入射面の奥側から順番に２０層となるＬ０〜Ｌ１９記録再生層２１４Ａ〜２１４Ｔが積層されている。また、これらのＬ０〜Ｌ１９記録再生層２１４Ａ〜２１４Ｔの間に、第１〜第１９中間層２１６Ａ〜２１６Ｓが積層されている。
【０１１５】
更に、この多層光記録媒体２１０は、第１、第２記録再生層群２１３Ａ、２１３Ｂを備えている。第１、第２記録再生層群２１３Ａ、２１３Ｂは、それぞれ、積層順に連続する複数の記録再生層を備えて構成され、光入射面に近い手前側から、光入射面に遠い奥側に向かって、各記録再生層の積層反射率が減少するようになっている。
【０１１６】
具体的に第１記録再生層群２１３Ａは、Ｌ０〜Ｌ５記録再生層２１４Ａ〜２１４Ｆを備えた６層構成となっており、第２記録再生層群２１３Ｂは、Ｌ６〜Ｌ１９記録再生層２１４Ｇ〜２１４Ｔを備えた１４層構成となっている。
【０１１７】
この第１記録再生層群２１３Ａと第２記録再生層群２１３Ｂは、中間層を挟んで隣り合うことになる。この隣り合う記録再生層群２１３Ａ、２１３Ｂに関して、光入射面の手前側となる第２記録再生層群２１３Ｂにおける最も奥側の２層（即ちＬ６記録再生層２１４ＧとＬ７記録再生層２１４Ｈ）の積層反射率と比較して、奥側の記録再生層群２１３Ａにおける最も手前側のＬ５記録再生層２１４Ｆの積層反射率が高い。
【０１１８】
この積層反射率を実現するための膜設計として、第１記録再生層群２１３Ａに属するＬ０〜Ｌ５記録再生層２１４Ａ〜２１４Ｆは、単層状態での反射率（以下、単層反射率という）として第１単層反射率が設定され、単層状態での吸収率（以下、単層吸収率）として第１単層吸収率が設定されている。具体的に第１単層反射率は１．７％に設定され、第１単層吸収率は６．９％に設定される。
【０１１９】
また、光入射面側に近い側に位置する第２記録再生層群２１３Ｂに関して、これに属するＬ６〜Ｌ１９記録再生層２１４Ｇ〜２１４Ｔは、第１単層反射率・第１単層吸収率よりも小さい第２単層反射率・第２単層吸収率が設定されている。具体的に第２単層反射率は０．７％に設定され、第２単層吸収率は３．７％に設定されている。このように本実施形態では、第１、第２記録再生層群２１３Ａ、２１３Ｂのそれぞれの群内において、略同じ単層反射率・単層吸収率に設定される。この結果、第１記録再生層群２１３Ａ、第２記録再生層群２１３Ｂ共に、光入射面側から順番に積層反射率が単調減少していくことになる。また、第２記録再生層群２１３Ｂと比較して第１記録再生層群２１３Ａの単層反射率が高いので、Ｌ６記録再生層２１４Ｇの積層反射率と比較してＬ５記録再生層２１４Ｆの積層反射率が高くなる。
【０１２０】
中間層２１６Ａ〜２１６Ｓの膜厚は、１０μｍ以上となる第１距離Ｔ１（１２μｍ）と、この第１距離よりも３μｍ以上大きい第２距離Ｔ２（１６μｍ）が交互に設定されている。この多層光記録媒体２１０では、奥側から順に第１中間層２１６Ａが１２μｍ、第２中間層２１６Ｂが１６μｍ、第３中間層２１６Ｃが１２μｍ、第４中間層２１６Ｄが１６μｍ、第５中間層２１６Ｅが１２μｍ、第６中間層２１６Ｆが１６μｍ、・・・と続くようにして、２種類の膜厚（１６μｍ、１２μｍ）の中間層が交互に積層されている。
【０１２１】
更に、第２実施形態では、第１記録再生層群２１３Ａと第２記録再生層群２１３Ｂの間に介在する第６中間層２１６Ｆが、膜厚の大きい側の第２距離Ｔ２（１６μｍ）に設定される。既に述べたように、Ｌ５記録再生層２１４ＦとＬ６記録再生層２１４Ｇの間では、奥側のＬ５記録再生層２１４Ｆの積層反射率が高くなる（逆転する）ことから、層間クロストークが生じやすい。そこで、これらの間に介在する第６中間層２１６Ｆの膜厚を大きくすることで、層間クロストークを低減させている。
【０１２２】
この第２実施形態では、光入射面に最も近いＬ１９記録再生層２１４Ｔと、光入射面から最も遠いＬ０記録再生層２１４Ａの積層反射率の差を小さくすることが出来る。具体的にＬ０〜Ｌ１９記録再生層２１４Ａ〜２１４Ｔの全てに関して、その中の最も大きい積層反射率が、最も小さい積層反射率の５倍以内に収まるようになっている。好ましくは４倍以内、望ましくは３倍以内に収まるようにする。実際には、２０層構造にも拘わらず、４倍未満となっている。
【０１２３】
また、隣接する第１記録再生層群２１３Ａと第２記録再生層群２１３Ｂの間では、光入射面に近い第２記録再生層群２１Ｂ内の積層反射率の変動量と比較して、第１記録再生層群２１３Ａの同変動量が小さく設定されている。即ち、積層反射率の変化を波形的に考えると、光入射面の手前側から奥側に向かって振幅が小さくなるように設計されている。
【０１２４】
更に、各記録再生層群２１３Ａ、２１３Ｂ内では、同じ膜材料及び膜厚となる記録再生層を積層することができるので、設計負担、製造負担を大幅に軽減することができる。また、記録再生装置側においても、各記録再生層群２１３Ａ、２１３Ｂ内では、略同様な記録再生層が積層されているので、記録再生条件のばらつきが小さくなり、記録再生制御を簡潔化することが可能になる。
【０１２５】
次に、本発明の第４実施形態に係る多層光記録媒体３１０について、図９及び図１０を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる部材の符号については、第１実施形態の多層光記録媒体の説明で用いた符号と下二桁を一致させることで、断面構造等の図示を省略する。
【０１２６】
この多層光記録媒体３１０は、光入射面の奥側から順番に２０層となるＬ０〜Ｌ１９記録再生層３１４Ａ〜３１４Ｔが積層されている。また、これらのＬ０〜Ｌ１９記録再生層３１４Ａ〜３１４Ｔの間に、第１〜第１９中間層３１６Ａ〜３１６Ｓが積層されている。
【０１２７】
更に、この多層光記録媒体３１０は、第１、第２、第３記録再生層群３１３Ａ、３１３Ｂ、３１３Ｃを備えている。第１〜第３記録再生層群３１３Ａ〜３１３Ｃは、それぞれ、積層順に連続する複数の記録再生層を備えて構成され、光入射面に近い手前側から、光入射面に遠い奥側に向かって、各記録再生層の積層反射率が減少するようになっている。また、第１〜第３記録再生層群３１３Ａ、３１３Ｂ、３１３Ｃの間では、第３記録再生層群３１Ｃ内の積層反射率の変動量と比較して、第２記録再生層群３１３Ｂの同変動量が小さく設定される。また、第２記録再生層群３１Ｂ内の同変動量と比較して、第１記録再生層群３１３Ａの同変動量が小さく設定される。即ち、積層反射率の変化を波形的に考えると、光入射面の手前側から奥側に向かって振幅が小さくなるように設計されている。
【０１２８】
また第１記録再生層群３１３Ａは、Ｌ０〜Ｌ３記録再生層３１４Ａ〜３１４Ｃを備えた４層構成となっており、第２記録再生層群３１３Ｂは、Ｌ４〜Ｌ９記録再生層３１４Ｅ〜３１４Ｊを備えた６層構成となっており、第３記録再生層群３１３Ｃは、Ｌ１０〜Ｌ１５記録再生層３１４Ｋ〜３１４Ｔを備えた１０層構成となっている。即ち、第１〜第３記録再生層群３１３Ａ、３１３Ｂ、３１３Ｃの積層数は、入射面側から奥側に向かって少なくなっている。
【０１２９】
第１記録再生層群３１３Ａと第２記録再生層群３１３Ｂは、第４中間層３１６Ｄを挟んで隣り合うことになる。この隣り合う記録再生層群３１３Ａ、３１３Ｂに関して、光入射面の手前側となる第２記録再生層群３１３Ｂにおける最も奥側の２層（Ｌ４記録再生層３１４ＥとＬ５記録再生層３１４Ｆ）の積層反射率と比較して、奥側の記録再生層群３１３Ａにおける最も手前側のＬ３記録再生層３１４Ｄの積層反射率が高い。また、第２記録再生層群３１３Ｂと第３記録再生層群３１３Ｃは、第１０中間層３１６Ｊを挟んで隣り合うことになるが、この隣り合う記録再生層群３１３Ｂ、３１３Ｃに関して、光入射面の手前側となる第３記録再生層群３１３Ｃにおける最も奥側の２層（Ｌ１１記録再生層３１４ＫとＬ１２記録再生層３１４Ｌ）の積層反射率と比較して、奥側の記録再生層群３１３Ｂにおける最も手前側のＬ１０記録再生層３１４Ｊの積層反射率が高い。
【０１３０】
なお、このような積層反射率を実現するための膜設計として、第１記録再生層群３１３Ａに属するＬ０〜Ｌ３記録再生層３１４Ａ〜３１４Ｄは、単層状態での反射率（以下、単層反射率という）として第１単層反射率が設定され、単層状態での吸収率（以下、単層吸収率）として第１単層吸収率が設定されている。具体的に第１単層反射率は１．６％に設定され、第１単層吸収率は６．９％に設定される。また、第２記録再生層群３１３Ｂに関して、これに属するＬ４〜Ｌ１０記録再生層３１４Ｅ〜３１４Ｊは、第１単層反射率・第１単層吸収率よりも小さい第２単層反射率・第２単層吸収率が設定されている。具体的に第２単層反射率は０．９％に設定され、第２単層吸収率は４．４％に設定されている。更に、第３記録再生層群３１３Ｃに関して、これに属するＬ１１〜Ｌ１９記録再生層３１４Ｋ〜３１４Ｔは、第２単層反射率・第２単層吸収率よりも小さい第３単層反射率・第３単層吸収率が設定されている。具体的に第３単層反射率は０．５％に設定され、第２単層吸収率は３．０％に設定されている。
【０１３１】
このように本実施形態では、第１〜第３記録再生層群３１３Ａ〜３１３Ｃのそれぞれにおいて、群内では、互いに略同じ単層反射率・単層吸収率に設定される。この結果、各記録再生層群３１３Ａ〜３１３Ｃ内では、光入射面側から順番に積層反射率が低下していく。
【０１３２】
また、第３記録再生層群３１３Ｃと比較して第２記録再生層群３１３Ｂの単層反射率が高く、更に、第２記録再生層群３１３Ｂと比較して第１記録再生層群３１３Ａの単層反射率が高く設定されているので、記録再生層群３１３Ａ〜３１３Ｃの境界部分では、手前側の積層反射率と比較して奥側の積層反射率が高くなる。
【０１３３】
また、中間層３１６Ａ〜３１６Ｓの膜厚は、１０μｍ以上となる第１距離Ｔ１（１２μｍ）と、この第１距離よりも３μｍ以上大きい第２距離Ｔ２（１６μｍ）が交互に設定されている。この多層光記録媒体３１０では、奥側から順に、第１中間層３１６Ａが１２μｍ、第２中間層３１６Ｂが１６μｍ、第３中間層３１６Ｃが１２μｍ、第４中間層３１６Ｄが１６μｍ、第５中間層３１６Ｅが１２μｍ、第６中間層３１６Ｆが１６μｍ、・・・と続くようにして、２種類の膜厚（１６μｍ、１２μｍ）となる中間層が交互に積層されている。
【０１３４】
更にこの実施形態では、第１記録再生層群３１３Ａと第２記録再生層群３１３Ｂの間に介在する第４中間層３１６Ｄが、膜厚の大きい側の第２距離Ｔ２（１６μｍ）に設定される。また、第２記録再生層群３１３Ｂと第３記録再生層群３１３Ｃの間に介在する第１０中間層３１６Ｊも、膜厚の大きい側の第２距離Ｔ２（１６μｍ）に設定される。これを実現する為には、最も奥側に位置する第１記録再生層群３１３Ａと、最も手前側に近い第３記録再生層群３１３Ｃを除いて、中間に位置する第２記録再生層群３１３Ｂの積層数が、偶数（本実施形態では６層）であることが好ましい事が分かる。
【０１３５】
既に述べたように、Ｌ３記録再生層３１４ＤとＬ４記録再生層３１４Ｅの間では、奥側のＬ３記録再生層３１４Ｄの積層反射率が高くなる（逆転する）ことから、層間クロストークが生じやすい。同様に、Ｌ９記録再生層３１４ＪとＬ１０記録再生層３１４Ｋの間では、奥側のＬ９記録再生層３１４Ｊの積層反射率が高くなる（逆転する）ことから、層間クロストークが生じやすい。そこで、これらの間に介在する第４中間層３１６Ｄと第１０中間層３１６Ｊの膜厚を大きくすることで、層間クロストークを積極的に低減させることができる。
【０１３６】
特に実施形態では、２０層も積層しながらも、光入射面に最も近いＬ１９記録再生層３１４Ｔと、光入射面から最も遠いＬ０記録再生層３１４Ａの積層反射率の差を小さくすることが出来る。具体的にＬ０〜Ｌ１９記録再生層３１４Ａ〜３１４Ｔの全てに関して、その中の最も大きい積層反射率が、最も小さい積層反射率の５倍以内に収まるようになっている。好ましくは４倍以内、望ましくは３倍以内に収まるようにする。特に、記録再生層群を３群にしていることから、２０層構造にもかかわらず３倍未満となっている。
【０１３７】
また、この積層構造を採用することで、各記録再生層群３１３Ａ、３１３Ｂ、３１３Ｃ内では、同じ膜材料及び膜厚となる記録再生層を積層することができるので、設計負担、製造負担を大幅に軽減することができる。また、記録再生装置側においても、各記録再生層群３１３Ａ、３１３Ｂ、３１３Ｃ内では、略同様な記録再生層が積層されているので、記録再生条件のばらつきが小さくなり、記録再生制御を簡潔化することが可能になる。
【０１３８】
次に、本発明の第５実施形態に係る多層光記録媒体４１０について、図１１を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる部材の符号については、第１実施形態の多層光記録媒体の説明で用いた符号と下二桁を一致させることで、断面構造等の図示を省略する。
【０１３９】
この多層光記録媒体４１０は、光入射面の奥側から順番に、１６層となるＬ０〜Ｌ１５記録再生層４１４Ａ〜４１４Ｐが積層されている。また、これらのＬ０〜Ｌ１５記録再生層４１４Ａ〜４１４Ｐの間に、第１〜第１５中間層４１６Ａ〜４１６Ｏが積層されている。
【０１４０】
更に、この多層光記録媒体４１０は、第１、第２記録再生層群４１３Ａ、４１３Ｂを備えている。第１、第２記録再生層群４１３Ａ、４１３Ｂは、それぞれ、積層順に連続する複数の記録再生層を備えて構成され、光入射面に近い手前側から、光入射面に遠い奥側に向かって、各記録再生層の積層反射率が減少するようになっている。
【０１４１】
また、隣接する第１記録再生層群４１３Ａと第２記録再生層群４１３Ｂの間では、光入射面に近い第２記録再生層群４１Ｂ内の積層反射率の変動量と比較して、第１記録再生層群４１３Ａの同変動量が小さく設定されている。即ち、積層反射率の変化を波形的に考えると、光入射面の手前側から奥側に向かって振幅が小さくなるように設計されている。
【０１４２】
具体的に第１記録再生層群４１３Ａは、Ｌ０〜Ｌ４記録再生層４１４Ａ〜４１４Ｅを備えた５層構成となっており、第２記録再生層群４１３Ｂは、Ｌ５〜Ｌ１５記録再生層４１４Ｆ〜４１４Ｐを備えた１１層構成となっている。
【０１４３】
この第１記録再生層群４１３Ａと第２記録再生層群４１３Ｂは、中間層を挟んで隣り合うことになるが、この隣り合う記録再生層群４１３Ａ、４１３Ｂに関して、光入射面の手前側となる第２記録再生層群４１３Ｂにおける最も奥側の２層（即ちＬ５記録再生層４１４ＦとＬ６記録再生層４１４Ｇ）の積層反射率と比較して、奥側の記録再生層群４１３Ａにおける最も手前側のＬ４記録再生層４１４Ｅの積層反射率が高い。なお、特に図示しないが、このような積層反射率を実現するための膜設計として、第１記録再生層群４１３Ａに属するＬ０〜Ｌ４記録再生層４１４Ａ〜４１４Ｅは単層反射率は１．５％に設定され、単層吸収率は６．９％に設定される。
【０１４４】
また、光入射面側に近い側に位置する第２記録再生層群４１３Ｂに関して、これに属するＬ５〜Ｌ１５記録再生層４１４Ｆ〜４１４Ｐは、単層反射率は０．７％に設定され、単層吸収率は４．５％に設定されている。このように本実施形態では、第１記録再生層群４１３ＡのＬ０〜Ｌ４記録再生層４１４Ａ〜４１４Ｅは、互いに略同じ単層反射率・単層吸収率に設定され、また、第２記録再生層群４１３ＢのＬ５〜Ｌ１５記録再生層４１４Ｆ〜４１４Ｐは、互いに略同じ単層反射率・単層吸収率に設定される。この結果、第１記録再生層群４１３Ａ、第２記録再生層群４１３Ｂ共に、光入射面側から順番に積層反射率が低下していくことになる。第２記録再生層群４１３Ｂと比較して第１記録再生層群４１３Ａの単層反射率が高いので、Ｌ５記録再生層４１４Ｆの積層反射率と比較してＬ４記録再生層４１４Ｅの積層反射率が高くなる。
【０１４５】
中間層４１６Ａ〜４１６Ｉの膜厚は、１０μｍ以上となる第１距離Ｔ１（１２μｍ）と、この第１距離よりも３μｍ以上大きい第２距離Ｔ２（１６μｍ）が採用されている。
【０１４６】
特にこの多層光記録媒体４１０では、第１記録再生層群４１３Ａと第２記録再生層群４１３Ｂの間に介在する第５中間層４１６Ｅに限って、膜厚の大きい第２距離Ｔ２（１６μｍ）に設定される。他の中間層の膜厚は第１距離Ｔ１（１２μｍ）に設定される。即ち、各記録再生層群４１３Ａ、４１３Ｂの内部の中間層の膜厚は、全て１２μｍで統一されている。
【０１４７】
結果、第５中間層４１６Ｅの膜厚は、Ｌ４記録再生層４１４Ｅ又はＬ５記録再生層４１４Ｆを挟んで両側に隣り合う第４中間層１６Ｄ及び第６中間層１６Ｆよりも大きく設定される。既に述べたように、Ｌ４記録再生層４１４ＥとＬ５記録再生層４１４Ｆの間では、奥側のＬ４記録再生層４１４Ｅの積層反射率が高くなる（逆転する）ので層間クロストークが生じやすい。そこで、これらの間に介在する第５中間層４１６Ｅの膜厚を大きくすることで、層間クロストークを低減させる。
【０１４８】
＜実施例及び比較例＞
【０１４９】
第１実施形態に係る多層光記録媒体１０（管理記号Ｂ／２ Ｂｌｏｃｋタイプ）について、手前６層を構成する記録膜の単層状態での反射率を０．７％、吸収率を４．５％とし、奥４層を構成する記録膜の単層での反射率を１．４％、吸収率を６．５％として製造した。なお、全ての記録再生層の材料組成は、ＴｉＯ２／Ｆｅ３Ｏ４／ＢｉＯｘ−ＧｅＯｙ／ＳｉＯ２／ＴｉＯ２ とし、手前６層と奥４層で膜厚を変化させることで上記反射率及び吸収率に設定した。従って、基板の厚さは１．１ｍｍとし、中間層の厚さは１２μｍ、１６μｍを交互に設定し、カバー層の厚さは５０μｍとした。この実施例の多層光記録媒体の積層反射率、積層吸収率の状態を図１２に示す。
【０１５０】
この多層光記録媒体１０に対して、光ピックアップ９０を用いて記録パワーを制御しながら、Ｌ０層（最も奥側の記録再生層）に記録信号を形成し、その再生光を評価した。
【０１５１】
一方、比較例とする多層光記録媒体（管理記号Ａ／Ｎｏｒｍａｌタイプ）については、従来通り、積層状態での光検出器７３２に戻る反射光量と、各記録再生層に到達するレーザーパワーが、各記録再生層でほぼ同じとなる様に、各記録再生層を設計した。なお、この比較例の積層反射率、積層吸収率の状態は、図２４で示したものと同じに設定し、中間層の構成は上記実施例と同様にした。
【０１５２】
なお、光ピックアップ９０の記録パワー条件として、実施例では、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂ内で、手前から奥側に行くほど記録パワーを増加させるように制御した。一方で、第２記録再生層群１３Ｂから第１記録再生層群１３Ａの切換時では、記録パワーを減少させるようにした。具体的に、第２記録再生層群１３Ｂに関しては、光入射面に最も近いＬ９記録再生層１４Ｊの記録パワーを２２．０ｍＷに設定し、最も奥側のＬ４記録再生層１４Ｅが３０．０ｍＷとなるように、順番に記録パワーを増加させた。一方、第１記録再生層群１３Ａにおける光入射面に最も近いＬ３記録再生層１４Ｄでは、Ｌ４記録再生層１４Ｅの記録パワーよりも小さい２２．５ｍＷに設定し、最も奥側のＬ０記録再生層１４Ａが３０．０ｍＷとなるように、順番に記録パワーを増加させた。即ち、記録パワーに関しては、記録再生層群１４の積層反射率と反対に相関させるようにした。また、記録信号の線密度は２５ＧＢとし、記録スピードはＢＤ１ｘ（３６Ｍｂｐｓ）とした。
【０１５３】
なお、比較例の多層光記録媒体では、各記録再生層の特性に合わせて、略同じ記録パワーとなるように適宜制御した。
【０１５４】
このようにして記録した信号を、実施例と比較例で同じ再生パワーとなる３．０ｍＷで再生した際の、再生信号の評価結果を図１３に示す。
【０１５５】
この結果から分かるように、実施例の多層光記録媒体１０と比較例の多層光記録媒体で、Ｊｉｔｔｅｒに関して遜色ない結果が得られることが分かる。特に、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂの境界に位置するＬ４記録再生層１４ＥやＬ３記録再生層１４Ｄも、実用に耐えうる信号品質が得られることが分かる。特に、Ｌ４記録再生層１４Ｅについては、設計手法で説明したとおり、実質的に評価可能な下限に近づくまで積層反射率を低下させているので反射光量が少ない。それにも関わらず、フォーカス、トラッキングサーボは安定しており、Ｊｉｔｔｅｒを含めた信号特性も、他の記録再生層と比較して大幅な劣化は認められない。また、光入射面の奥側の記録再生層群（Ｌ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄ）については、比較例よりも、実施例の方が信号品質が良好になることも分かる。
【０１５６】
次に、この実施例と比較例について、最も共焦点クロストークの影響が顕著となる最も奥のＬ０記録再生層１４Ａについて、１周に亘って記録した際の信号写真を図１４に示す。
【０１５７】
比較例の写真（Ａ−Ｌ０）では、１周の記録信号において共焦点クロストークによる反射率の変動が顕著に観測される。この為、図１３のグラフにおいても、比較例ではＬ０記録再生層のＪｉｔｔｅｒ特性が悪化していることが分かる。
【０１５８】
一方、実施例の写真（Ｂ−Ｌ０）となるＬ０記録再生層１４Ａでは、比較例で観測されるような反射率変動が大幅に抑制されていることが分かる。とりわけ、図１３のグラフにおいても、光検出器７３２への反射光量が小さいにも関わらず、同じ再生パワーでＪｉｔｔｅｒ特性が６．８％に改善していることが分かる。
【０１５９】
以上、本実施形態では、記録再生層が１０〜２０層であって、同じ特性の記録再生層で構成される記録再生層群が２〜３群で構成される場合について説明したが、本発明はこれに限られない。記録再生層が４層以上となる場合には、本発明を適用することで設計負担が大幅に軽減される。この際、少なくとも１つの記録再生層群（特に光入射面に最も近い記録再生層群）は、記録再生層を３層以上有するようにすることで、積層数を増大させることができる。また、少なくとも２つの記録再生層群（特に光入射面に最も近い記録再生層群と、２番目に近い記録再生層群）については、記録再生層を共に２層以上、好ましくは３層以上有することが好ましい。
【０１６０】
また、本発明では、評価機の制限、例えば球面収差補正範囲や、レーザーパワー等が許す限り、記録再生層の積層数を増やす事が可能であり、更に評価機上の制限に応じて、記録再生層群の数を４群以上に増やす事も可能である。
【０１６１】
更に、本実施形態では２種の膜厚となる中間層を採用する場合を示したが、本発明はこれに限定されず、中間層の厚みは適宜設定すれば良い。例えば、反射率変動の影響が、評価機で許される範囲である限り、中間層の膜厚を交互ではなく、記録再生層群内では同じにしても良い（第５実施形態参照）。この場合にも、切り替え位置の層間迷光の影響を低減させる為に、記録再生層群が切り替わる位置のみは、中間層の膜厚を大きく設定する事が望ましい。更に、中間層として複数の膜厚が設定されている場合は、その中の最大の膜厚を、記録再生層群の間に配置される中間層の膜厚に設定することが好ましい。
【０１６２】
なお、既に第４実施形態でも説明したが、２種類の膜厚の中間層を交互に配置する場合であって、記録再生層群を３群以上構成する際は、入射面側から２番目に近い記録再生層群以降で、少なくとも最も入射面側から遠い記録再生層群以外の各記録再生層群について記録再生層数は各々偶数層とすることが好ましい。このようにすると、記録再生層群が切り替わる中間層の膜厚を、常に厚い膜厚にすることができる。
【０１６３】
なお、本発明の多層光記録媒体は、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】
【０１６４】
本発明の多層光記録媒体は、各種規格の光記録媒体に適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１６５】
１０ 多層光記録媒体
１１ カバー層
１２ 支持基板
１３Ａ、１３Ｂ 第１、第２記録再生層群
１４Ａ−１４Ｊ Ｌ０−Ｌ９記録再生層
１６Ａ−１６Ｉ 第１−第９中間層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光照射によって情報が再生され得る記録再生層が複数積層される多層光記録媒体に関に関する。
【背景技術】
【０００２】
光記録媒体の分野では、レーザー光源の短波長化や光学系の高ＮＡ化によって、記録密度を高めてきている。例えばＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ＢＤ）規格の光記録媒体では、レーザーの波長を４０５ｎｍ、開口数を０．８５とし、１層当たり２５ＧＢの容量の記録再生を可能にしている。しかし、これらの光源や光学系による努力は限界に達してきており、記録容量を更に増大させる為には、光軸方向へ多重に情報を記録していく体積記録が求められている。例えばＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ＢＤ）規格の光記録媒体では、記録再生層を８層（非特許文献１参照）、または６層（非特許文献２参照）を備える多層光記録媒体が提案されている。
【０００３】
多層光記録媒体では、記録再生層の情報を再生する際に、他の記録再生層の信号が漏れ込んだり、他の記録再生層の影響によって生じるノイズが漏れ込んだりする、いわゆるクロストークが問題となる。このクロストークはサーボ信号や記録信号の劣化につながる。
【０００４】
このクロストークには、層間クロストークと共焦点クロストークの２種類が存在する。層間クロストークとは、再生中の記録再生層に隣接する記録再生層で反射した光が、再生光に漏れ込むことで生じる現象である。従って、２層以上の記録再生層を有する多層光記録媒体では必ず問題となる。層間距離を大きくすれば、この層間クロストークは小さくなる。
【０００５】
共焦点クロストークは、３層以上の記録再生層を有する多層光記録媒体に特有な現象であり、再生中の記録再生層で１回だけ反射した本来の再生光と、他の記録再生層で複数回反射した迷光との間で、互いの光路長が一致してしまうことによって生じる現象である。
【０００６】
共焦点クロストークの発生原理について図１９〜図２２を用いて説明する。図１９のような多層光記録媒体４０において、再生または記録のためにＬ０記録再生層４０ｄに集光されたビーム７０は、記録再生層の半透過性により複数の光ビームに分岐してしまう。図２０では、Ｌ０記録再生層４０ｄの記録再生目的のビームから分岐したビーム７１が、Ｌ１記録再生層４０ｃで反射してＬ２記録再生層４０ｂで焦点を結び、この反射光が再びＬ１記録再生層４０ｃで反射して検出される現象が示されている。
【０００７】
図２１では、Ｌ０記録再生層４０ｄの記録再生目的のビームから分岐したビーム７２が、Ｌ２記録再生層４０ｂで反射して光入射面４０ｚで焦点を結び、この反射光が再びＬ２記録再生層４０ｂで反射して検出される現象が示されている。図２２では、Ｌ０記録再生層４０ｄの記録再生目的のビームから分岐したビーム７３が、他の記録再生層で焦点を結ばないが、Ｌ１記録再生層４０ｃ、Ｌ３記録再生層４０ａ、Ｌ２記録再生層４０ｂの順で反射して検出される現象が示されている。
【０００８】
ビーム７０と比較して、迷光であるビーム７１〜７３の光量は小さいが、等しい光路長と等しい光束径で光検出器に入射するため干渉による影響は大きく、光検出器で受光した光量が、微少な層間厚みの変化で大きく変動し、安定な信号を検出することが困難となる。一方、迷光に関しては反射の回数が多いほど、各記録再生層の反射率の積となって光量が減少していくので、実用的には３回の多面反射の迷光を考慮すれば十分である。
【０００９】
これら図１９〜図２２で示す現象において、例えば、Ｔ１＝Ｔ２に設定すると、ビーム７０とビーム７１の光路長と光束径が一致してしまい、同時に光検出器（フォトディテクタ）に入射して検出される。同様に、Ｔ１＋Ｔ２＝Ｔ３＋ＴＣに設定するとビーム７０とビーム７２光路長と光束径が一致してしまい、またＴ３＝Ｔ１に設定するとビーム７０とビーム７３の光路長と光束径が一致してしまう。従って、共焦点クロストークを避ける為には、全ての層間距離を異ならせる手法を採用するのが一般的である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】I. Ichimura et. al., Appl. Opt., 45, 1794-1803 (2006)
【非特許文献２】K. Mishima et. al., Proc. of SPIE, 6282, 62820I (2006)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記説明から分かるとおり、層間クロストークを避ける為に層間距離を広げようとすると、限られた厚みの中で記録再生層の積層数を増大させることが困難となる。また、共焦点クロストークを避ける為に全ての層間距離を異ならせながら、記録再生層の積層数を増大させると、様々な膜厚の中間層を用意する必要があるため、結局、層間距離が大きくなるという問題が生じる。この結果、光入射面から最も遠い記録再生層が、光入射面から離れてしまい、チルト等におけるコマ収差に対して不利に作用するという問題があった。
【００１２】
更に、各記録再生層には、グルーブ／ランド等のトラッキング制御用の凹凸を形成しなければならない場合がある。この際、各中間層にスタンパを利用して凹凸を形成する必要が生じるので、中間層の膜厚には誤差が生じやすい。従って、この成膜誤差の影響を予め考慮して、各中間層の膜厚を互いに異ならせようとすると、膜厚差を大きめに設定する必要が生じるので、益々、多層光記録媒体の厚みが増大するという問題があった。
【００１３】
また、記録再生装置側の制御を容易にするためには、多層光記録媒体において、記録再生層における積層状態の反射率（即ち、完成した多層光記録媒体の各記録再生層に光を照射した際に、入射光と反射光の比率から求められる反射率）を各記録再生層間で互いに揃えたり、記録時のレーザーパワーの値を、記録再生層間で互いに近づけたりするのが一般的となっている。このため、各記録再生層を構成する膜材料、膜構成、膜厚等を各層で最適化する必要があり、これに応じて記録再生装置側における記録条件（例えば記録ストラテジや照射パルス波形）も、各層で最適化しなければならない。いずれにしろ、従来の思想の下では、記録再生層の積層数を増大させる程、多層光記録媒体の製造側と、記録再生装置の設計側の双方の負担が懸念されていた。
【００１４】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、記録再生層を多層化する際に、クロストークによる信号品質の劣化を抑制しつつ、多層光記録媒体の設計を簡潔化でき、更に、記録再生装置側の記録再生制御を簡略化できる多層光記録媒体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】
【００１５】
本発明者らの鋭意研究により、上記目的は以下の手段によって達成される。
【００１６】
即ち、上記目的を達成する本発明は、光照射によって情報が再生され得る記録再生層が、中間層を介して少なくとも４層以上積層される多層光記録媒体であって、積層順に連続する複数の前記記録再生層から構成される記録再生層群を、少なくとも２群以上有してなり、前記記録再生層群内では、特定の記録再生層の積層状態の反射率が、該特定の記録再生層の前記光入射面側に隣接する２つの前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値よりも小さくなるように設定されており、前記中間層を挟んで隣り合う前記記録再生層群の間では、手前側の前記記録再生層群における最も奥側に並ぶ２つの前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値と比較して、奥側の前記記録再生層群における最も手前側の前記記録再生層の積層状態の反射率が高いことを特徴とする多層光記録媒体である。
【００１７】
上記目的を達成する多層光記録媒体は、上記発明に関連して、前記中間層を挟んで隣り合う前記記録再生層群の間では、手前側の前記記録再生層群に含まれる全ての前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値と最小値の差と比較して、奥側の前記記録再生層群に含まれる全ての前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値と最小値の差が小さいことを特徴とする。
【００１８】
上記目的を達成する多層光記録媒体は、上記発明に関連して、前記中間層を挟んで隣り合う前記記録再生層群の間では、手前側の前記記録再生層群に含まれる全ての前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値と比較して、奥側の前記記録再生層群に含まれる全ての前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値が同一又は小さいことを特徴とする。
【００１９】
上記目的を達成する多層光記録媒体は、上記発明に関連して、前記記録再生層群内では、前記光入射面に近い手前側から該光入射面に遠い奥側に向かって、前記記録再生層の積層状態の反射率が同等又は減少するように設定されていることを特徴とする。
【００２０】
上記目的を達成する多層光記録媒体は、上記発明に関連して、前記記録再生層群内では、前記光入射面に近い手前側から該光入射面に遠い奥側に向かって、前記記録再生層の積層状態の反射率が単調減少するように設定されていることを特徴とする。
【００２１】
上記目的を達成する多層光記録媒体は、上記発明に関連して、同じ前記記録再生層群内では、全ての前記記録再生層の光学定数が実質同一であることを特徴とする。
【００２２】
上記目的を達成する多層光記録媒体は、上記発明に関連して、同じ前記記録再生層群内では、全ての前記記録再生層の材料組成及び膜厚が実質同一であることを特徴とする。
【００２３】
上記目的を達成する多層光記録媒体は、上記発明に関連して、前記光入射面に最も近い前記記録再生層群に含まれる前記記録再生層の数が、他の前記記録再生層群に含まれる前記記録再生層の数よりも大きいことを特徴とする。
【００２４】
上記目的を達成する多層光記録媒体は、上記発明に関連して、前記中間層を挟んで隣り合う前記記録再生層群の間では、手前側の前記記録再生層群に含まれる前記記録再生層の数と比較して、奥側の前記記録再生層群に含まれる前記記録再生層の数が小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、多層光記録媒体において、層間・共焦点クロストークを抑制しながらも、多層光記録媒体の設計を簡潔化できる。また、記録再生装置側の記録再生制御も簡潔化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る多層光記録媒体とこれを記録再生する光ピックアップの概略構成を示す図である。
【図２】同多層光記録媒体の積層構造を示す断面図である。
【図３】同多層光記録媒体の反射率と吸収率を示す図表及びグラフである。
【図４】同多層光記録媒体の膜厚構成を示す図である。
【図５】第２実施形態に係る多層光記録媒体の膜厚構成を示す図である。
【図６】同多層光記録媒体の反射率と吸収率を示す図表及びグラフである。
【図７】第３実施形態に係る多層光記録媒体の膜厚構成を示す図である。
【図８】同多層光記録媒体の反射率と吸収率を示す図表及びグラフである。
【図９】第４実施形態に係る多層光記録媒体の膜厚構成を示す図である。
【図１０】同多層光記録媒体の反射率と吸収率を示す図表及びグラフである。
【図１１】第５実施形態に係る多層光記録媒体の膜厚構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施例Ｂに係る多層光記録媒体の反射率と吸収率を示す図表及びグラフである。
【図１３】本発明の比較例Ａ、及び実施例Ｂに係る多層光記録媒体の記録条件と再生信号品質を示す図表及びグラフである。
【図１４】本発明の比較例Ａ、及び実施例Ｂに係る多層光記録媒体のＬ０記録再生層の再生信号波形を示す図である。
【図１５】本発明の多層光記録媒体の基本概念を説明するための再生光の状態を示す図である。
【図１６】本発明の多層光記録媒体の基本概念を説明するための迷光の状態を示す図である。
【図１７】本発明の多層光記録媒体の基本概念を説明するための積層反射率の変化を示す図である。
【図１８】本発明の多層光記録媒体の基本概念を説明するための積層反射率の変化を示す図である。
【図１９】多層光記録媒体における再生光と迷光の状態を示す図である。
【図２０】多層光記録媒体における再生光と迷光の状態を示す図である。
【図２１】多層光記録媒体における再生光と迷光の状態を示す図である。
【図２２】多層光記録媒体における再生光と迷光の状態を示す図である。
【図２３】参考例となる多層光記録媒体の反射率と吸収率を示す図表及びグラフである。
【図２４】参考例となる多層光記録媒体の反射率と吸収率を示す図表及びグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
まず、本発明の実施の形態に係る多層光記録媒体の基本思想について説明する。
【００２８】
多層光記録媒体において、記録再生層の間に配置される中間層の厚さが２種類(Ｔ１、Ｔ２)となり、これらが交互に積層される場合を考える。図１５には、第a番目の記録再生層を再生した場合に、この記録再生層で直接反射した再生光（本光）の経路が示されている。また図１６には、この本光と光路長が一致する迷光の経路の一例が示されている。なお、ここでは、第k番目の記録再生層を構成している材料に関して、その単層状態の反射率と透過率を各々rk、tkと定義する。
【００２９】
第a番目の記録再生層に「１」の強度の再生光を入射させたときの本光の強度をIa、迷光の強度をIa'とすると、Ia及びIa'は以下の[式１]、[式２]で示される。
[式１] Ia=(ta+1×ta+2×ta+3×…×ta+n)2×ra
[式２] Ia'=(ta+2×ta+3×…×ta+n)×ra+1×ta+2×ra+3×ra+2×(ta+3×…×ta+n)
=(ta+2×ta+3×…×ta+n)2×ra+1×ra+2×ra+3
【００３０】
従って，本光に対する迷光の強度比Ia'／Iaは式３で表現できる。
[式３]Ia'／Ia= (ta+2×ta+3×…×ta+n)2×ra+1×ra+2×ra+3／(ta+1×ta+2×ta+3×…×ta+n)2×ra
=(ra+1×ra+2×ra+3)／(ta+12×ra)
【００３１】
以上の通り、中間層の厚さが交互に２種類となるような多層記録媒体では、第a番目の記録再生層における共焦点クロストークの影響を減らすため、即ち[式３]の迷光の強度比を小さくするためには以下の３つの考えが有効であることが分かる。
（１）第a層の反射率raを高くすること。
（２）第a+1層、第a+2層、第a+3層（第a層の光入射面（手前）側に隣接する３層）の反射率ra+1、ra+2、ra+3を低くすること。
（３）第a+1層（第a番目の記録再生層の手前に隣接する１層）の透過率ta+1を高くすること。
【００３２】
更に、この考え方が全ての記録再生層で成り立つためには、他の記録再生層に対して手前の層になり得ない記録再生層、即ち、光入射面から最も遠い（奥）側の記録再生層を除いた全ての記録再生層の反射率を低くし、透過率を高くすればよい。これを実現するためには、最奥の記録再生層以外の全記録再生層の単層状態の反射率rと透過率tを同一にすることが、媒体設計上では極めて簡便である。この際、各記録再生層の反射率rは低く、透過率tは高くようにする。勿論、最奥の記録再生層も含めた、全ての記録再生層の反射率rと透過率tを同一にすれば、最奥の記録再生層における迷光低減効果は減ずるものの、媒体設計上では最も簡略化できる。
【００３３】
上述の通り、異なる記録再生層の間で光学定数を一致させる、即ち反射率rと透過率tを同一にすると、多層光記録媒では、奥側の記録再生層であるほど、積層状態の反射率R（以下、積層反射率という）が低く観測される。従って、仮に全ての記録再生層の反射率rと透過率tを同一にする場合を考えると、積層反射率Rは、手前側の記録再生層から奥側の記録再生層にかけて、単調に減少することになる。なお、積層状態の反射率とは、完成後の多層光記録媒体の特定の記録再生層に光を照射した際に、入射光と反射光の比率から求められる反射率のことを意味している。
【００３４】
複数の記録再生層の光学定数を一致させるためには、記録再生層を構成する記録材料の組成と、その膜厚を一致させることが便利である。このようにすると、媒体設計上においても、製造上においても負担が合理的に軽減される。結果、本発明に係る多層光記録媒体の概念思想を実現するためには、複数の記録再生層を構成している記録材料の組成と、その膜厚を同一にすることが望ましい。
【００３５】
なお、多層光記録媒体において、各記録再生層の組成と膜厚が同一であるという意味は、例えばミクロトームでディスクを断面方向に切断した試料を、透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope:TEM)、あるいは走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)にて膜厚を測長し、更に、これらの顕微鏡に付属するエネルギー分散型分光法(Energy Dispersive Spectroscopy)などによって組成を分析した結果が、各記録再生層間で実質的に殆ど同一であることと同義である。このような状態であれば、各記録再生層の間で材料組成と膜厚が同一と考えてよい。
【００３６】
ところで透過率tkは０より大きく１よりも小さな値を取るので、記録再生層の層数n+1が増えるほど、反射光強度Iaが減少する。反射光強度Iaがあまりに低いと、SNR（signal-noise ratio）が小さくなってしまい、光ピックアップのフォトディテクタの感度限界に達する。記録再生層の層数をそれ以上に増大させるためには、記録再生層の組成や膜厚を、全ての記録再生層間で１種類に構成することには限界を生じる。
【００３７】
そこで、設計段階において、光入射面側から奥側に向かって、同一の光学定数となる記録再生層を順番に積層させていき、その積層反射率Rが、光ピックアップで扱うことができる下限に達した場合、次の奥側の記録再生層からは、記録材料と膜厚を異ならせる（第２の記録材料と膜厚を採用する）ことが好ましい。具体的には、単層の反射率rを、手前側の記録再生層よりも所定値以上に高くする。このようにすると、記録再生層における積層反射率Rが高くなる（増加に転じる）ので、再び光ピックアップが扱うことができるようになる。従って、第２の記録材料と膜厚を用いて、再び、光ピックアップが扱うことができる感度限界の下限まで、記録再生層を更に奥側に順番に積層していく。この設計プロセスを繰り返していくことにより、全ての記録再生層の間における積層状態の反射率Rの変動（最大値と最小値の差）を低減させることができ、かつ、記録再生層の種類（材料組成と膜厚種類）を低減させることもできる。本発明では、略同一の材料組成と膜厚を採用して光学定数を互いに一致させている複数の記録再生層をグループ化し、このグループを一つの記録再生層群と認識している。
【００３８】
上記概念思想に基づいて、２つの記録再生層群Ａ、Ｂによって多層光記録媒体を構成する例を図１７に示す。最も光入射面側の記録再生層群Ａの中では、最も光入射面側に位置する記録再生層(Ln-1層)から、最も奥側に位置する記録再生層(Lk)に向かって、積層反射率Rは単調に減少する。同様にこの記録再生層群Ａの奥側に隣接する記録再生層群Ｂの中では、最も光入射面側に位置する記録再生層(Lk-1層)から、最も奥側に位置する記録再生層(L0)に向かって、積層反射率Rは単調に減少する。
【００３９】
更に、記録再生層群Ｂにおける光入射面側に位置する記録再生層(Lk-1層)の積層状態の反射率Rk-1は、記録再生層群Ａの最も奥側に位置する２つの記録再生層(Lk層、Lk+1層)の反斜率Rk、Rk+1の最大値よりも大きく設定される。この反射率の逆転現象によって、記録再生層群Ａ、Ｂが区別されることになる。換言すると、記録再生層群Ａ、Ｂのぞれぞれにおいては、特定の記録再生層の積層状態の反射率が、これより光入射面側に隣接する２つの記録再生層の積層状態の反射率の最大値よりも小さくなるように設定されていれば良い。例えば図１８に示されるように、記録再生層群Ａ内では、記録再生層(Lk+1)の積層状態の反射率Rk+1が、光入射面側に隣接する１つの記録再生層(Lk+2)の積層状態の反射率Rk+2よりも大きく、かつ、２番目に隣接する記録再生層(Lk+3)の積層状態の反射率Rk+3よりも小さくなる場合も許容できる。このような状態であれば、記録再生層群Ａの中では、多少の増減はあるとしても、全体として積層反射率を減少傾向にすることができるからである。
【００４０】
図１７に戻って、記録再生層群Ａの中で、記録再生層(Ln-1層)と記録再生層(Lk)の各々の積層反射率(Rn-1、Rk)の比率は、一般的な光ピックアップが扱うことのできる同反射率のダイナミックレンジの制限から決定され、５：１以内であることが好ましく、４：１以内であることが望ましい。即ち、Rk／Rn-1≧（１／５）にすることが好ましく、Rk／Rn-1≧（１／４）にすることが望ましい。これは記録再生層群Ｂの中でも同様である。
【００４１】
また、Lk層とLk-1層の反射率Rk、Rk-1の差があまりに大きすぎると、反射率が低いLk層へのフォーカスサーボの際に、Lk-1層の反射の影響を受けてしまい制御が困難になりやすい。具体的に、Rk-1とRkの比率は、Lk層へのフォーカスサーボの観点から３：１以内、即ち、Rk／Rk-1≧（１／３）が好ましく、２：１以内がさらに望ましい。これを実現する為には、記録再生層群Ｂにおける光入射面側に位置する記録再生層(Lk-1層)の反射率Rk-1を、記録再生層群Ａの最も光入射面側に位置する記録再生層(Ln-1層)の反斜率Rn-1と同程度またそれよりも小さく設定することが望ましい。
【００４２】
また、Lk層の積層状態の反射率Rkについては、光ピックアップやシステムが許容する限り、低い値とすることが望ましい。これにより、最も手前の記録再生層群Ａに多数の記録再生層を含めることが可能になる。また、[式１]の本光の反射光量Iaから分かるとおり、手前側の記録再生層群Ａの方が、積層反射率の単調減少量（グラフにおける傾斜）を小さくすることができるので、その中に所属させる記録再生層の数を増やすことが出来る。同様に、L0層の反射率R0については、Rk-1より小さい任意の値を取ることができるが、Rk同様、光ピックアップやシステムが許容する限り低い値とすることが望ましい。この結果、記録再生層群Ｂにおいても、記録再生層の数を増やすことができる。
【００４３】
この結果、記録再生層群Ａ、Ｂに含まれる記録再生層の数は、入射光に近い側の記録再生層群Ａに含まれる数の方が大きいことが望ましいことが分かる。入射光に遠い側の記録再生層群Ｂに属する記録再生層の単層反射率rは、記録再生層群Ａに属する記録再生層の単層反射率rよりも高く設定される。繰り返しになるが、[式１]の本光の反射光量Iaから分かるとおり、奥側の記録再生層群Ｂに含まれる記録再生層の反射光量の減少量、即ち積層反射率の単調減少量（図１７、図１８におけるグラフの傾斜）は、手前の記録再生層群Ａに含まれる記録再生層の積層反射率の単調減少量よりも大きくなる。つまり、奥の記録再生層群Ｂに含まれる記録再生層は、手前の記録再生層群Ａに含まれる記録再生層よりも積層反射率変動が大きい。このような状況の中で、全ての記録再生層の間で積層反射率の変動を少なくするためには、反射率変動の少ない手前側の記録再生層群Ａになるべく多くの層数を含ませることが望ましいことになる。
【００４４】
以上の基本思想を総括すると、記録再生層群Ａ、Ｂの間では、手前側の記録再生層群Ａに含まれる全ての記録再生層の積層反射率の最大値と最小値の差と比較して、奥側の記録再生層群Ｂに含まれる全ての記録再生層の積層反射率の最大値と最小値の差を小さくすることが重要である。
【００４５】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００４６】
図１には、第１実施形態に係る多層光記録媒体１０と、この多層光記録媒体１０の記録再生に用いられる光ピックアップ７００の構成が示されている。
【００４７】
光ピックアップ７００は光学系７１０を備える。この光学系７１０は、多層光記録媒体１０の記録再生層群１４に対して記録・再生を行う光学系となる。光源７０１から出射された比較的短い青色波長３８０〜４５０ｎｍ（ここでは４０５ｎｍ）となる発散性のビーム７７０は、球面収差補正手段７９３を備えたコリメートレンズ７５３を透過し、偏光ビームスプリッタ７５２に入射する。偏光ビームスプリッタ７５２に入射したビーム７７０は、偏光ビームスプリッタ７５２を透過して、更に４分の１波長板７５４の透過によって円偏光に変換された後、対物レンズ７５６で収束ビームに変換される。このビーム７７０は、多層光記録媒体１０の内部に形成された複数の記録再生層群１４のいずれか記録再生層の上に集光される。
【００４８】
偏光ビームスプリッタ７５２で反射されたビーム７７０は、集光レンズ７５９を透過して収束光に変換され、シリンドリカルレンズ７５７を経て、光検出器７３２に入射する。ビーム７７０には、シリンドリカルレンズ７５７を透過する際、非点収差が付与される。光検出器７３２は、図示しない４つの受光部を有し、それぞれ受光した光量に応じた電流信号を出力する。これら電流信号から、非点収差法によるフォーカス誤差（以下ＦＥとする）信号、再生時に限定されるプッシュプル法によるトラッキング誤差（以下ＴＥとする）信号、多層光記録媒体１０に記録された情報の再生信号等が生成される。ＦＥ信号およびＴＥ信号は、所望のレベルに増幅および位相補償が行われた後、アクチュエータ７９１および７９２にフィードバック供給されて、フォーカス制御およびトラッキング制御がなされる。
【００４９】
図２には、この多層光記録媒体１０の断面構造が拡大して示されている。
【００５０】
この多層光記録媒体１０は、外径が約１２０ｍｍ、厚みが約１．２ｍｍの円盤形状となっており、記録再生層を４層以上備える構成となっている。この多層光記録媒体１０は、光入射面１０Ａ側から、カバー層１１、第２記録再生層群１３Ｂ、第１記録再生層群１３Ａ及び中間層群１６、支持基板１２を備えて構成される。
【００５１】
支持基板１２にはトラックピッチ０．３２ｕｍのグルーブが設けられている。なお、支持基板１２の材料としては種々の材料を用いることが可能であり、例えば、ガラス、セラミックス、樹脂を利用できる。これらのうち成型の容易性の観点から樹脂が好ましい。樹脂としてはポリカーボネイト樹脂、オレフィン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、加工性などの点からポリカーボネイト樹脂やオレフィン樹脂が特に好ましい。なお、支持基板１２は、ビーム７７０の光路とならないことから、高い光透過性を有している必要はない。
【００５２】
第１、第２記録再生層群１３Ａ、１３Ｂは、それぞれ、積層順に連続する複数の記録再生層を備えて構成される。具体的に第１記録再生層群１３Ａは、Ｌ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄを備えた４層構成となっており、第２記録再生層群１３Ｂは、Ｌ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊを備えた６層構成となっている。
【００５３】
各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂ内において、これに属する記録再生層の積層反射率は、その記録再生層の光入射面側に隣接する２つの記録再生層の積層反射率の最大値よりも小さくなるように設定されている。例えば、第１記録再生層群１３Ａ内において、Ｌ１記録再生層１４Ｂの積層反射率は、光入射面側に隣接する２つのＬ２、Ｌ３記録再生層１４Ｃ、１４Ｄの積層反射率の大きい方よりも小さく設定されている。また、各記録再生層群１３Ａにおいて、Ｌ２記録再生層１４Ｃの積層反射率は、光入射面側に隣接する１つのＬ３記録再生層１４Ｄしか無いので、その積層反射率よりも小さく設定される。このような条件を満たせば、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂ内では、積層反射率が光入射面から奥側に向かって多少の増減を許容しながら、減少させることが可能になる。
【００５４】
なお、本実施形態では、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂにおいて、光入射面に近い手前側から、光入射面に遠い奥側に向かって、各記録再生層の積層反射率が同等または減少するようになっている。特に本実施形態では、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂにおいて積層反射率が単調減少している。従って、第１記録再生層群１３Ａでは、光入射面に最も近いＬ３記録再生層１４Ｄの積層反射率が最も高く、Ｌ０記録再生層１３Ａの積層反射率が最も低くなる。同様に、第２記録再生層群１３Ｂでは、光入射面に最も近いＬ９記録再生層１４Ｊの積層反射率が最も高く、Ｌ４記録再生層１４Ｅの積層反射率が最も低い。
【００５５】
また、この第１記録再生層群１３Ａと第２記録再生層群１３Ｂは、中間層を挟んで隣り合うことになる。この隣り合う記録再生層群１３Ａ、１３Ｂに関して、光入射面の手前側となる第２記録再生層群１３Ｂにおける最も奥側に位置する２つのＬ４、Ｌ５記録再生層１４Ｅ、１４Ｆの積層反射率の最大値（ここではＬ５記録再生層１４Ｆの積層反射率）と比較して、奥側の記録再生層群１３Ａにおける最も手前側のＬ３記録再生層１４Ｄの積層反射率が高い。即ち、光入射面側から順番に考えると、Ｌ９記録再生層１４ＪからＬ４記録再生層１４Ｅまでは、積層順に、積層反射率が低下していくが、Ｌ３記録再生層１４Ｄで積層反射率が、少なくとも手前に隣接する２層よりも増加に転じ、その後再び、Ｌ０記録再生層１４Ａまで積層順に積層反射率が低下するようになっている。
【００５６】
更に、これらの記録再生層群１３Ａ、１３Ｂの間では、手前側の第２記録再生層群１３Ｂに含まれる全てのＬ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊの積層反射率の最大値と最小値の差と比較して、奥側の第１記録再生層群１３Ａに含まれる全てのＬ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄの積層反射率の最大値と最小値の差が小さく設定されている。具体的には、第２記録再生層群１３Ｂにおける最も手前側のＬ９記録再生層１４Ｊの積層反射率と、最も奥側のＬ４記録再生層１４Ｅの積層反射率の差と比較して、第１記録再生層群１３Ａにおける最も手前側のＬ３記録再生層１４Ｄの積層反射率と、最も奥側のＬ０記録再生層１４Ａの積層反射率の差が小さく設定されている。
【００５７】
また、これらの記録再生層群１３Ａ、１３Ｂの間では、手前側の第２記録再生層群１３Ｂに含まれる全てのＬ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊの積層反射率の最大値と比較して、奥側の第１記録再生層群１３Ａに含まれる全てのＬ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄの積層反射率の最大値が同一または小さく設定されている。具体的には、第２記録再生層群１３Ｂにおける最も手前側のＬ９記録再生層１４Ｊの積層反射率と比較して、第１記録再生層群１３Ａにおける最も手前側のＬ３記録再生層１４Ｄの積層反射率が同一または小さく設定されている。
【００５８】
このように積層反射率を設定することで、光入射面に最も近い第２記録再生層群１３Ｂに含まれる記録再生層の数（６層）が、他の記録再生層群（ここでは隣接する第１記録再生層群１３Ａ）に含まれる記録再生層の数（４層）よりも大きくなる。
【００５９】
上述のような積層反射率を実現するための膜設計として、Ｌ０〜Ｌ９記録再生層１４Ａ〜１４Ｊは、光学系１００における青色波長領域のビーム７７０に対応させて、単層状態の光反射率・吸収率等が最適化されている。本実施形態では、第１記録再生層群１３Ａ内において、全てのＬ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄの間において光学定数が実質的に同一に設定され、そのためにも、Ｌ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄの間において材料組成及び膜厚が実質的に同一に設定されている。また、第２記録再生層群１３Ｂ内においても、全てのＬ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊの間において光学定数が実質的に同一に設定され、そのためにも、Ｌ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊの間において材料組成及び膜厚が実質的に同一に設定されている。
【００６０】
具体的には図３に示されるように、光入射面側に遠い側に位置する第１記録再生層群１３Ａに関して、これに属するＬ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄは、単層状態での反射率（以下、単層反射率という）として第１単層反射率が設定され、単層状態での吸収率（以下、単層吸収率）として第１単層吸収率が設定されている。具体的に第１単層反射率は１．９％に設定され、第１単層吸収率は６．５％に設定される。
【００６１】
また、光入射面側に近い側に位置する第２記録再生層群１３Ｂに関して、これに属するＬ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊは、第１単層反射率・第１単層吸収率よりも小さい第２単層反射率・第２単層吸収率が設定されている。具体的に第２単層反射率は１．１％に設定され、第２単層吸収率は４．５％に設定されている。このように本実施形態では、第１記録再生層群１３ＡのＬ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄは、互いに略同じ単層反射率・単層吸収率に設定され、また、第２記録再生層群１３ＢのＬ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊは、互いに略同じ単層反射率・単層吸収率に設定される。この結果、第１記録再生層群１３Ａ、第２記録再生層群１３Ｂ共に、光入射面側から順番に積層反射率が単調減少していくことになる。また、第２記録再生層群１３Ｂと比較して第１記録再生層群１３Ａの単層反射率が高いので、Ｌ４記録再生層１４Ｅの積層反射率と比較してＬ３記録再生層１４Ｄの積層反射率が高くなる。
【００６２】
この膜設計を採用する結果、Ｌ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄは、互いに殆ど同じ膜材料及び膜厚で形成することが可能となり、またＬ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊは、互いに殆ど同じ膜材料及び膜厚で形成することが可能となる。これにより製造コストの大幅な削減が実現される。
【００６３】
なお。Ｌ０〜Ｌ９記録再生層１４Ａ〜１４Ｊは、それぞれ、追記型記録膜の両外側に誘電体膜等を積層した３〜５層構造となっている（図示省略）。各記録再生層の誘電体膜は、追記型記録膜を保護するという基本機能に加えて、記録マークの形成前後における光学特性の差を拡大させたり、記録感度を向上させたりする役割を果たす。
【００６４】
なお、本実施形態では、連続した記録再生層を備えており、かつ光入射面側から順番に積層反射率が低下していく記録再生層群を２群有している構造を例示しているが、少なくとも２群以上有していれば良く、３群以上有していることも好ましい。
【００６５】
なお、ビーム７７０を照射した場合に、誘電体膜に吸収されるエネルギーが大きいと記録感度が低下しやすい。従って、これを防止するためには、これらの誘電体膜の材料として、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍ（特に４０５ｎｍ）の波長領域において低い吸収係数（ｋ）を有する材料を選択することが好ましい。なお、本実施の形態においては、誘電体膜の材料としてＴｉＯ２を用いている。
【００６６】
誘電体膜に挟まれる追記型記録膜は不可逆的な記録マークが形成される膜であり、記録マークが形成された部分とそれ以外の部分（ブランク領域）は、ビーム７１０に対する反射率が大きく異なる。この結果、データの記録・再生を行うことができる。
【００６７】
追記型記録膜は、Ｂｉ及びＯを含む材料を主成分として形成される。この追記型記録膜は、無機反応膜として機能し、レーザー光の熱による化学的又は物理的な変化で反射率が大きく異なるようになっている。具体的な材料としては、Ｂｉ−Ｏを主成分とするか、又は、Ｂｉ−Ｍ−Ｏ（ただしＭは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ、Ｄｙ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｈｏ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｐｂの中から選択される少なくとも１種の元素）を主成分とすることが好ましい。なお、本実施形態では、追記型記録膜の材料として、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｏを用いている。
【００６８】
なお、ここではＬ０〜Ｌ９記録再生層１４Ａ〜１４Ｊにおいて追記型記録膜を採用する場合を示したが、繰り返し記録が可能な相変化記録膜を採用することも可能である。この場合の相変化記録膜は、ＳｂＴｅＧｅとすることが好ましい。
【００６９】
図４に示されるように、中間層群１６は、光入射面１０Ａの遠い側から順番に第１〜第９中間層１６Ａ〜１６Ｉを有している。これらの第１〜第９中間層１６Ａ〜１６Ｉは、Ｌ０〜Ｌ９記録再生層１４Ａ〜１４Ｊの間に積層される。各中間層１６Ａ〜１６Ｉは、アクリル系またはエポキシ系の紫外線硬化型樹脂によって構成される。この中間層１６Ａ〜１６Ｉの膜厚は、１０μｍ以上となる第１距離Ｔ１と、この第１距離よりも３μｍ以上大きい第２距離Ｔ２が交互に設定されている。具体的に第１距離Ｔ１と第２距離Ｔ２は、３μｍ〜５μｍの差を有していることが好ましく、更に好ましくは、４μｍ以上の差を有するようにする。
【００７０】
この多層光記録媒体１０では、第１距離Ｔ１として１２μｍ、第２距離Ｔ２として１６μｍを採用しており、奥側から順に第１中間層１６Ａが１２μｍ、第２中間層１６Ｂが１６μｍ、第３中間層１６Ｃが１２μｍ、第４中間層１６Ｄが１６μｍ、第５中間層１６Ｅが１２μｍ、第６中間層１６Ｆが１６μｍ、第７中間層１６Ｇが１２μｍ、第８中間層１６Ｈが１６μｍ、第９中間層１６Ｉが１２μｍとなっている。つまり、２種類の膜厚（１６μｍ、１２μｍ）の中間層が交互に積層されている。詳細は後述するが、このようにすると層間クロストーク及び共焦点クロストークの双方を低減させることができる。
【００７１】
特に本実施形態では、第１記録再生層群１３Ａと第２記録再生層群１３Ｂの間に介在する第４中間層１６Ｄが、膜厚の大きい側の第２距離Ｔ２（１６μｍ）に設定される。従って、この第４中間層１６Ｄに関しては、Ｌ３記録再生層１４Ｄを挟んで隣り合う第２中間層１６Ｃや、Ｌ４記録再生層１４Ｅを挟んで隣り合う第５中間層１６Ｅの膜厚よりも大きく設定される。
【００７２】
既に述べたように、第１記録再生層群１３Ａと第２記録再生層群１３Ｂの間で隣り合うことになるＬ３記録再生層１４ＤとＬ４記録再生層１４Ｅの間では、奥側のＬ３記録再生層１４Ｄ積層反射率が高くなる（逆転する）。従って、手前側のＬ４記録再生層１４Ｅを再生する際に、奥側のＬ３記録再生層１４Ｄで反射した光が再生光に漏れ込みやすい。そこで、第１記録再生層群１３Ａと第２記録再生層群１３Ｂの間に介在する第４中間層１６Ｄの膜厚を大きくすることで、層間クロストークを低減させることが可能となる。
【００７３】
カバー層１１は、中間層群１６と同様に光透過性のアクリル系の紫外線硬化型樹脂により構成されており、５０μｍの膜厚に設定されている。
【００７４】
次に、この多層光記録媒体１０の製造方法について説明する。まず、金属スタンパを用いることによる、ポリカーボネート樹脂の射出成型法により、グルーブおよびランドが形成された支持基板１２を作製する。なお、支持基板１２の作製は射出成型法に限られず、２Ｐ法や他の方法によって作製しても構わない。
【００７５】
その後、支持基板１２におけるグルーブ及びランドが設けられた側の表面にＬ０記録再生層１４Ａを形成する。
【００７６】
具体的には、誘電体膜、追記型記録膜、誘電体膜の順に気相成長法を用いて形成する。中でもスパッタリング法を用いることが好ましい。その後、Ｌ０記録再生層１４Ａの上に第１中間層１６Ａを形成する。第１中間層１６Ａは、例えば、粘度調整された紫外線硬化型樹脂をスピンコート法等により皮膜し、その後、この紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射して硬化することにより形成する。この手順を繰り返すことで、Ｌ１記録再生層１４Ｂ、第２中間層１６Ｂ、Ｌ２記録再生層１４Ｃ、第３中間層１６Ｃ・・・と順番に積層していく。
【００７７】
Ｌ９記録再生層１４Ｊまで完成したら、その上にカバー層１１を形成することで多層光記録媒体１０が完成する。なおカバー層１１は、例えば、粘度調整されたアクリル系またはエポキシ系の紫外線硬化型樹脂をスピンコート法等により皮膜し、これに対して紫外線を照射して硬化することにより形成する。なお、本実施形態では上記製造方法を説明したが、本発明は上記製造方法に特に限定されるものではなく、他の製造技術を採用することもできる。
【００７８】
次に、この多層光記録媒体１０の作用について説明する。
【００７９】
この多層光記録媒体１０は、第１、第２記録再生層群１３Ａ、１３Ｂを備えており、第１、第２記録再生層群１３Ａ、１３Ｂのそれぞれの記録再生層の積層反射率は、その群内に限定した範囲内における、光入射面側に隣接する２つの記録再生層の積層反射率の最大値よりも小さくなるように設定されている。このような思想を第１、第２記録再生層群１３Ａ、１３Ｂに適用することで、第１、第２記録再生層群１３Ａ、１３Ｂの群内では、光入射面側から奥側に向かって積層反射率を減少傾向にすることができる。なお、本実施形態では、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂにおいて、光入射面に近い手前側から、光入射面に遠い奥側に向かって、各記録再生層の積層反射率が同等または減少するようになっており、特に本実施形態では、積層反射率が単調減少している。
【００８０】
このようにすることで、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂでは、各記録再生層の積層反射率が奥側に向かって減少傾向にできるので、特定の記録再生層の再生中に、その奥側に隣接する記録再生層の反射光が再生光に漏れ込むことを抑制できる。この結果、中間層の厚さを小さくしても、クロストークを抑制することが可能となるので、記録再生層群１３Ａ、１３Ｂ内における記録再生層の積層数を増大させることができる。
【００８１】
一方、例えば、図２３の参考例に示されるように、Ｌ０〜Ｌ９記録再生層１４Ａ〜１４Ｊの全てについて、光入射面側から順番に積層反射率を低減させようとすると、光入射面に最も近いＬ９記録再生層１４Ｊと、光入射面から最も遠いＬ０記録再生層１４Ａの積層反射率の差が大きくなりすぎてしまい、光ピックアップの限界によって積層数を増大させることが困難となる。また、例えば図２４の参考例に示されるように、Ｌ０〜Ｌ９記録再生層１４Ａ〜１４Ｊの全てについて、積層反射率を互いに近似させようとすると、Ｌ０〜Ｌ９記録再生層１４Ａ〜１４Ｊの単層反射率や吸収率をばらばらに設定する必要があり、製造工程が極めて複雑化する。結果、製造誤差の影響も受けやすく、誤差を含めた余裕をもった設計が必要となり、積層数を増大させることが困難となる。
【００８２】
そこで本実施形態では、第１記録再生層群１３Ａと第２記録再生層群１３Ｂに関して、光入射面の手前側となる第２記録再生層群１３Ｂにおける最も奥側に位置する２つのＬ４、Ｌ５記録再生層１４Ｅ、１４Ｆの積層反射率の最大値（ここではＬ５記録再生層１４Ｆの積層反射率）と比較して、奥側の記録再生層群１３Ａにおける最も手前側のＬ３記録再生層１４Ｄの積層反射率が高い。即ち、光入射面側から順番に考えると、Ｌ９記録再生層１４ＪからＬ４記録再生層１４Ｅまでは、積層順に、積層反射率が低下していくが、Ｌ３記録再生層１４Ｄで積層反射率を、少なくとも手前に隣接する２層よりも増加に転ずるようにしている。
【００８３】
このように２つ以上の群に分けて積層反射率を設計することで、第１及び第２記録再生層群１３Ａ、１３Ｂに、Ｌ０〜Ｌ９記録再生層１４Ａ〜１４Ｊを振り分けることができることから、結果として、光入射面に最も近いＬ９記録再生層１４Ｊと、光入射面から最も遠いＬ０記録再生層１４Ａの積層反射率の差を小さくすることが出来る。具体的にＬ０〜Ｌ９記録再生層１４Ａ〜１４Ｊの全てに関して、その中の最も大きい積層反射率が、最も小さい積層反射率の５倍以内に収まるようになっている。好ましくは４倍以内、望ましくは３倍以内に収まるようにする。ここでは実際に１０層を積層しているにもかかわらず、３倍未満（２．５倍以下）となっている。結果、一般的な光ピックアップが扱うことのできる同反射率のダイナミックレンジの範囲内に収めることが出来る。
【００８４】
特に本実施形態では、記録再生層群１３Ａ、１３Ｂの間において、手前側の第２記録再生層群１３Ｂに含まれる全てのＬ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊの積層反射率の最大値と最小値の差と比較して、奥側の第１記録再生層群１３Ａに含まれる全てのＬ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄの積層反射率の最大値と最小値の差が小さく設定されている。
【００８５】
具体的には、第２記録再生層群１３Ｂに含まれる全てのＬ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊの積層反射率の最大値と比較して、奥側の第１記録再生層群１３Ａに含まれる全てのＬ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄの積層反射率の最大値を同一または小さく設定する。更に、第２記録再生層群１３Ｂに含まれる全てのＬ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊの積層反射率の最小値と比較して、奥側の第１記録再生層群１３Ａに含まれる全てのＬ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄの積層反射率の最小値を同一または大きく設定する。また更に、第２記録再生層群１３Ｂの記録再生層の数（６層）と比較して、第１記録再生層群１３Ａに記録再生層の数（４層）を小さくする。これにより、記録再生層の積層数を最大化しながらも、第２記録再生層群１３Ｂの積層反射率の変動量と比較して、第１記録再生層群１３Ａの積層反射率の変動量を小さくすることが可能になる。
【００８６】
また、この積層構造を採用することで、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂ内では、同じ膜材料及び膜厚となる記録再生層を積層することができるので、記録再生層毎にばらばらの成膜条件が不要となり、設計負担、製造負担を大幅に軽減できる。結果として、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂ内では、記録再生層の光学定数が実質的に同一に設定される。このように、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂ内では、実質的に同一となる記録再生層が積層されているので、記録再生装置側における記録再生条件のばらつきが小さくなり、記録再生制御（記録ストラテジ）を簡潔化することが可能になる。ちなみに、単層反射率・単層吸収率が異なるような様々な記録再生層が複雑に重なり合うと、最適な記録再生制御を経験的に見つけ出さなければならないので、相当の困難が伴う。
【００８７】
また、積層反射率が逆転しているＬ４記録再生層１４ＥとＬ３記録再生層１４Ｄの間は、上述の通り層間クロストークが生じやすいが、本実施形態では、第１記録再生群１３Ａと第２記録再生層群１３Ｂの間に位置する第４中間層１６Ｄが、２種類の膜厚の中間層の中でも厚い方となる１６μｍに設定されている。従って、第４中間層１６Ｄの膜厚によっても、層間クロストークを抑制することが可能となっている。
【００８８】
更にこの多層光記録媒体１０では、第１膜厚（１２μｍ）となる中間層と、第１膜厚よりも大きい第２膜厚（１６μｍ）となる中間層が、記録再生層１４Ａ〜１４Ｊを挟んで交互に積層されている。
【００８９】
また、図１９〜図２２で示したような共焦点クロストーク現象を利用して説明すると、例えば、ビーム７０と比較して、多面反射光であるビーム７１〜７３の光量は小さいのが一般的であるが、等しい光路長と等しい光束径で光検出器に入射するため、干渉による影響は比較的大きい。従って、光検出器で受光される光量は、微少な層間厚みの変化で大きく変動するので、安定な信号を検出することが困難となる。
【００９０】
次に、この多層光記録媒体１０の設計手法について説明する。
【００９１】
まず、記録再生層群によるグループ化について説明する。まず、最も光入射面に近い側となる記録再生層について特定の成膜条件（第２成膜条件）を設計し、光入射面側から順番に積層していく。この記録再生層の積層数は、再生劣化が起きない程度の再生パワーを記録再生層に照射した際に、各記録再生層からの反射によって光検出器７３２に戻ってくる反射光量が、評価装置で取り扱うことができる限界値に近くなるまで、または、記録再生層における記録マークの形成（記録層の変性）に必要なレーザーパワーの限界値（即ち記録感度の限界値）に近くなるまで、増加させる。そして、奥側の記録再生層がこれらの反射光量と記録感度の限界値に達したら、まず、これらの記録再生層を記録再生層群としてグループ化する。本実施形態では、Ｌ９記録再生層１４Ｊ〜Ｌ４記録再生層１４Ｅまでを、第２記録再生層群１３Ｂとしてグループ化している。
【００９２】
次に、第２記録再生層群１３Ｂよりも奥側に積層する記録再生層の設計を行う。第２記録再生層群１３Ｂと同じ成膜条件のままでは、上記反射光量と記録感度の限界値を超えてしまう。従って、これを超えないようにするために、単層状態の反射率と吸収率が高くなる次の成膜条件（第１成膜条件）を設計する。
【００９３】
この際、どの程度まで単層反射率を高くするかが重要になる。そこで本実施形態では、少なくとも、第２記録再生層群１３Ｂにおける最も奥側に位置する２つのＬ４、Ｌ５記録再生層１４Ｅ、１４Ｆの積層反射率の最大値（ここではＬ５記録再生層１４Ｆの積層反射率）と比較して、次に積層するＬ３記録再生層１４Ｄ（記録再生層群１３Ａにおける最も手前側の記録再生層）の積層反射率が高くなるように設計する。また、第２記録再生層群１３Ｂに含まれる全てのＬ４〜Ｌ９記録再生層１４Ｅ〜１４Ｊの積層反射率の最大値と比較して、このＬ３記録再生層１４Ａの積層反射率を同一または小さくなるようにに設定する。
【００９４】
このようにして第１成膜条件を決定した記録再生層を、奥側に向かって順番に積層していく。記録再生層の積層数は、上記第２記録再生層群１３Ｂと同様に、評価装置上のハンドル出来る反射光量、若しくはレーザーパワーの限界値になるまで、又は目標とする積層数に達するまで増加させることができる。即ち、第１記録再生層群１３Ａにおける積層反射率の下限値は、第２記録再生層群１３Ｂで採用した下限値と同一またはそれ以上にすることが好ましい。
【００９５】
上記下限値に達したら、これらの記録再生層を記録再生層群としてグループ化する。本実施形態では、Ｌ３記録再生層１４Ｄ〜Ｌ０記録再生層１４Ａまでを、第１記録再生層群１３Ａとしてグループ化している。なお、第１実施形態では、１０層が目標であることから、第１記録再生層群１３Ａまでグループ化すれば良い。詳細は後述するが、更に多い積層数を目指す場合には、単層の状態の反射率と吸収率が、更に高くなるような新たな成膜条件を決定して、更に奥側に積層していき、新たな記録再生層群をグループ化する。
【００９６】
光入射面側に近いＬ４記録再生層１４Ｅ〜Ｌ９記録再生層１４Ｊについては、同じ構成の記録再生層を用いることで設計及び製造上の利便性を高めている。光入射面側から遠いＬ０記録再生層１４Ａ〜Ｌ３記録再生層１４Ｄについても、手前側の６層と比較して単層反射率が高くなるように設計しながらも、この４層共に同じ構成の記録膜を用いることで同様に利便性を高めている。同じ構成の記録再生層を積層した場合、当然、積層された状態で各記録再生層から光検出器７３２へ戻る反射光量は、光入射面から奥側になる程、記録再生層の透過の２乗に比例して単調減少し、更に、各記録再生層に到達するレーザーパワーも透過に比例して減少する。
【００９７】
本実施形態では、群内において成膜条件を一致させて積層反射率を単調減少させる場合を例示しているが、一方で、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂ内において記録再生層の成膜条件を互いに一致させなくても良い。仮に一致させない場合、記録再生層群１３Ａ、１３Ｂ内における積層反射率の多少の増減は許容され、全体として積層反射率が減少傾向にあれば良い。具体的には、特定の記録再生層の積層反射率が、この特定の記録再生層の光入射面側に隣接する２つの記録再生層の積層反射率の最大値よりも小さくなるように設定する。例えば、Ｌ５記録再生層１４Ｆの積層反射率は、光入射面側に隣接するＬ６及びＬ７記録再生層１４Ｇ、１４Ｈの積層反射率の大きい方（ここではＬ７記録再生層１４Ｈ）よりも、小さくなるように設計すればよい。
【００９８】
多層光記録媒体１０では、１０μｍ以上の範囲で２種類の膜厚となる中間層を交互に用い。これにより、層間クロストークと、共焦点クロストークの影響を同時に低減させる。また、この２種類の膜厚における厚い側の中間層を利用して、第１記録再生層群１３Ａと第２記録再生層群１３Ｂの境界における層間クロストークも低減させる。従って、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂに属させる記録再生層の積層数と、中間層の数を考慮して、２種類の中間層を交互に配置しながらも、記録再生層群１３Ａ、１３Ｂの間に位置する中間層は、膜厚の大きい側が位置するように設計する。
【００９９】
記録再生層の材料組成・膜厚が切り替わる前後の記録再生層、例えば、Ｌ４記録再生層１４ＥとＬ３記録再生層１４Ｄを比較すると、その各記録再生層から光検出器７３２に戻ってくる反射光量は、Ｌ４記録再生層１４ＥよりもＬ３記録再生層１４Ｄの方が大幅に高くなる。即ち、Ｌ４記録再生層１４ＥとＬ３記録再生層１４Ｄの反射光量の差は、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂ内の記録再生層同士の差と比較して大きくなる。記録再生層の材料構成が切り替わる前後の記録再生層の反射光量差を大きくすることで、奥側の第１記録再生層群１３Ａにおいて、多くの記録再生層をグループ化できることにつながる。一方で、反射光量の低いＬ４記録再生層１４Ｅでは、単層反射率及び光検出器７３２への戻り光量が大きいＬ２記録再生層１４Ｄから受ける層間迷光によって、信号品質やサーボ特性への影響が著しく大きくなる。従って、上記反射光量の差は、光入射面側の第２記録再生層群１３Ｂ内の最大積層反射率と最小積層反射率の差よりも小さくしておくことも重要となる。また層間クロストークを見越して、本実施形態では、２種類の中間層の膜厚の内、厚い膜厚設定である１６μｍの中間層を、Ｌ４記録再生層１４ＥとＬ３記録再生層１４Ｄの間に交互に配置し、図２０で示すような共焦点クロストークの要因を低減している。
【０１００】
次に、本発明の第２実施形態に係る多層光記録媒体１１０について、図５及び図６を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる部材の符号については、第１実施形態の多層光記録媒体の説明で用いた符号と下二桁を一致させることで、断面構造等の図示を省略する。
【０１０１】
この多層光記録媒体１１０は、光入射面の奥側から順番に、１６層となるＬ０〜Ｌ１５記録再生層１１４Ａ〜１１４Ｐが積層されている。また、これらのＬ０〜Ｌ１５記録再生層１１４Ａ〜１１４Ｐの間に、第１〜第１５中間層１１６Ａ〜１１６Ｏが積層されている。
【０１０２】
更に、この多層光記録媒体１１０は、第１、第２記録再生層群１１３Ａ、１１３Ｂを備えている。第１、第２記録再生層群１１３Ａ、１１３Ｂは、それぞれ、積層順に連続する複数の記録再生層を備えて構成され、光入射面に近い手前側から、光入射面に遠い奥側に向かって、各記録再生層の積層反射率が単調減少するようになっている。
【０１０３】
具体的に第１記録再生層群１１３Ａは、Ｌ０〜Ｌ４記録再生層１１４Ａ〜１１４Ｅを備えた５層構成となっており、第２記録再生層群１１３Ｂは、Ｌ５〜Ｌ１５記録再生層１１４Ｆ〜１１４Ｐを備えた１１層構成となっている。即ち、奥側の第１記録再生層群１１３Ａの記録再生層の層数は、手前側の第２記録再生層群１１３Ｂの記録再生層の層数よりも小さく設定される。
【０１０４】
この第１記録再生層群１１３Ａと第２記録再生層群１１３Ｂは、中間層を挟んで隣り合うことになる。この隣り合う記録再生層群１１３Ａ、１１３Ｂに関して、光入射面の手前側となる第２記録再生層群１１３Ｂにおける最も奥側の２層（即ちＬ５記録再生層１１４ＦとＬ６記録再生層１４Ｇ）の積層反射率と比較して、奥側の記録再生層群１１３Ａにおける最も手前側のＬ４記録再生層１１４Ｅの積層反射率が高い。
【０１０５】
このような積層反射率を実現するための膜設計として、第１記録再生層群１１３Ａに属するＬ０〜Ｌ４記録再生層１１４Ａ〜１１４Ｅは、単層状態での反射率（以下、単層反射率という）として第１単層反射率が設定され、単層状態での吸収率（以下、単層吸収率）として第１単層吸収率が設定されている。具体的に第１単層反射率は１．５％に設定され、第１単層吸収率は６．９％に設定される。
【０１０６】
また、光入射面側に近い側に位置する第２記録再生層群１１３Ｂに関して、これに属するＬ５〜Ｌ１５記録再生層１１４Ｆ〜１１４Ｐは、第１単層反射率・第１単層吸収率よりも小さい第２単層反射率・第２単層吸収率が設定されている。具体的に第２単層反射率は０．７％に設定され、第２単層吸収率は４．５％に設定されている。
【０１０７】
この第２実施形態では、第１記録再生層群１１３ＡのＬ０〜Ｌ４記録再生層１１４Ａ〜１１４Ｅは、互いに略同じ単層反射率・単層吸収率に設定され、また、第２記録再生層群１１３ＢのＬ５〜Ｌ１５記録再生層１１４Ｆ〜１１４Ｐは、互いに略同じ単層反射率・単層吸収率に設定される。この結果、第１記録再生層群１１３Ａ、第２記録再生層群１１３Ｂ共に、光入射面側から順番に積層反射率が単調減少していくことになる。第２記録再生層群１１３Ｂと比較して第１記録再生層群１１３Ａの単層反射率が高いので、Ｌ５記録再生層１１４Ｆの積層反射率と比較してＬ４記録再生層１１４Ｅの積層反射率が高くなる。
【０１０８】
また、この第２実施形態では、記録再生層群１１３Ａ、１１３Ｂの間において、手前側の第２記録再生層群１１３Ｂに含まれる全てのＬ５〜Ｌ１５記録再生層１１４Ｆ〜１１４Ｐの積層反射率の最大値と最小値の差と比較して、奥側の第１記録再生層群１１３Ａに含まれる全てのＬ０〜Ｌ４記録再生層１１４Ａ〜１１４Ｅの積層反射率の最大値と最小値の差が小さい。
【０１０９】
中間層１１６Ａ〜１１６Ｉの膜厚は、１０μｍ以上となる第１距離Ｔ１（１２μｍ）と、この第１距離よりも３μｍ以上大きい第２距離Ｔ２（１６μｍ）が交互に設定されている。この多層光記録媒体１１０では、奥側から順に第１中間層１１６Ａが１６μｍ、第２中間層１１６Ｂが１２μｍ、第３中間層１１６Ｃが１６μｍ、第４中間層１１６Ｄが１２μｍ、第５中間層１１６Ｅが１６μｍ、第６中間層１１６Ｆが１２μｍ、・・・と続くようにして、２種類の膜厚（１６μｍ、１２μｍ）の中間層が交互に積層されている。
【０１１０】
更に、第２実施形態では、第１記録再生層群１１３Ａと第２記録再生層群１１３Ｂの間に介在する第５中間層１１６Ｅが、膜厚の大きい側の第２距離Ｔ２（１６μｍ）に設定される。従って、この第５中間層１１６Ｅに関しては、Ｌ４記録再生層１１４Ｅ又はＬ５記録再生層１１４Ｆを挟んで両側に隣り合う第４中間層１６Ｄ、第６中間層１６Ｆの膜厚よりも大きく設定される。既に述べたように、Ｌ４記録再生層１１４ＥとＬ５記録再生層１１４Ｆの間では、奥側のＬ４記録再生層１１４Ｅの積層反射率が高くなる（逆転する）ので層間クロストークが生じやすい。そこで、この間に介在する第５中間層１１６Ｅの膜厚を大きくすることで、層間クロストークを低減させている。
【０１１１】
この第２実施形態では、光入射面に最も近いＬ１５記録再生層１１４Ｐと、光入射面から最も遠いＬ０記録再生層１１４Ａの積層反射率の差が小さくなっている。具体的にＬ０〜Ｌ１５記録再生層１１４Ａ〜１１４Ｐの全てに関して、その中の最も大きい積層反射率が、最も小さい積層反射率の５倍以内に収まるようになっている。好ましくは４倍以内、望ましくは３倍以内に収まるようにする。実際には、１６層構成にも拘わらず４倍未満に収まっている。これは、各記録再生層群１１３Ａ、１１３Ｂ内に限っても同様である。
【０１１２】
また、この積層構造を採用することで、各記録再生層群１１３Ａ、１１３Ｂ内では、同じ膜材料及び膜厚となる記録再生層を積層できるので、設計負担、製造負担を大幅に軽減することができる。また、記録再生装置側においても、各記録再生層群１１３Ａ、１１３Ｂ内では、ほとんど同じ特性の記録再生層が積層されているので、記録再生条件のばらつきが小さくなり、記録再生制御を簡潔化することが可能になる。即ち、設計を簡素化すると製造も簡素化され、その結果、多層光記録媒体の品質が安定し、記録再生制御も簡略化できるという、好循環を生み出すことが可能となる。
【０１１３】
次に、本発明の第３実施形態に係る多層光記録媒体２１０について、図７及び図８を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる部材の符号については、第１実施形態の多層光記録媒体の説明で用いた符号と下二桁を一致させることで、断面構造等の図示を省略する。
【０１１４】
この多層光記録媒体２１０は、光入射面の奥側から順番に２０層となるＬ０〜Ｌ１９記録再生層２１４Ａ〜２１４Ｔが積層されている。また、これらのＬ０〜Ｌ１９記録再生層２１４Ａ〜２１４Ｔの間に、第１〜第１９中間層２１６Ａ〜２１６Ｓが積層されている。
【０１１５】
更に、この多層光記録媒体２１０は、第１、第２記録再生層群２１３Ａ、２１３Ｂを備えている。第１、第２記録再生層群２１３Ａ、２１３Ｂは、それぞれ、積層順に連続する複数の記録再生層を備えて構成され、光入射面に近い手前側から、光入射面に遠い奥側に向かって、各記録再生層の積層反射率が減少するようになっている。
【０１１６】
具体的に第１記録再生層群２１３Ａは、Ｌ０〜Ｌ５記録再生層２１４Ａ〜２１４Ｆを備えた６層構成となっており、第２記録再生層群２１３Ｂは、Ｌ６〜Ｌ１９記録再生層２１４Ｇ〜２１４Ｔを備えた１４層構成となっている。
【０１１７】
この第１記録再生層群２１３Ａと第２記録再生層群２１３Ｂは、中間層を挟んで隣り合うことになる。この隣り合う記録再生層群２１３Ａ、２１３Ｂに関して、光入射面の手前側となる第２記録再生層群２１３Ｂにおける最も奥側の２層（即ちＬ６記録再生層２１４ＧとＬ７記録再生層２１４Ｈ）の積層反射率と比較して、奥側の記録再生層群２１３Ａにおける最も手前側のＬ５記録再生層２１４Ｆの積層反射率が高い。
【０１１８】
この積層反射率を実現するための膜設計として、第１記録再生層群２１３Ａに属するＬ０〜Ｌ５記録再生層２１４Ａ〜２１４Ｆは、単層状態での反射率（以下、単層反射率という）として第１単層反射率が設定され、単層状態での吸収率（以下、単層吸収率）として第１単層吸収率が設定されている。具体的に第１単層反射率は１．７％に設定され、第１単層吸収率は６．９％に設定される。
【０１１９】
また、光入射面側に近い側に位置する第２記録再生層群２１３Ｂに関して、これに属するＬ６〜Ｌ１９記録再生層２１４Ｇ〜２１４Ｔは、第１単層反射率・第１単層吸収率よりも小さい第２単層反射率・第２単層吸収率が設定されている。具体的に第２単層反射率は０．７％に設定され、第２単層吸収率は３．７％に設定されている。このように本実施形態では、第１、第２記録再生層群２１３Ａ、２１３Ｂのそれぞれの群内において、略同じ単層反射率・単層吸収率に設定される。この結果、第１記録再生層群２１３Ａ、第２記録再生層群２１３Ｂ共に、光入射面側から順番に積層反射率が単調減少していくことになる。また、第２記録再生層群２１３Ｂと比較して第１記録再生層群２１３Ａの単層反射率が高いので、Ｌ６記録再生層２１４Ｇの積層反射率と比較してＬ５記録再生層２１４Ｆの積層反射率が高くなる。
【０１２０】
中間層２１６Ａ〜２１６Ｓの膜厚は、１０μｍ以上となる第１距離Ｔ１（１２μｍ）と、この第１距離よりも３μｍ以上大きい第２距離Ｔ２（１６μｍ）が交互に設定されている。この多層光記録媒体２１０では、奥側から順に第１中間層２１６Ａが１２μｍ、第２中間層２１６Ｂが１６μｍ、第３中間層２１６Ｃが１２μｍ、第４中間層２１６Ｄが１６μｍ、第５中間層２１６Ｅが１２μｍ、第６中間層２１６Ｆが１６μｍ、・・・と続くようにして、２種類の膜厚（１６μｍ、１２μｍ）の中間層が交互に積層されている。
【０１２１】
更に、第２実施形態では、第１記録再生層群２１３Ａと第２記録再生層群２１３Ｂの間に介在する第６中間層２１６Ｆが、膜厚の大きい側の第２距離Ｔ２（１６μｍ）に設定される。既に述べたように、Ｌ５記録再生層２１４ＦとＬ６記録再生層２１４Ｇの間では、奥側のＬ５記録再生層２１４Ｆの積層反射率が高くなる（逆転する）ことから、層間クロストークが生じやすい。そこで、これらの間に介在する第６中間層２１６Ｆの膜厚を大きくすることで、層間クロストークを低減させている。
【０１２２】
この第２実施形態では、光入射面に最も近いＬ１９記録再生層２１４Ｔと、光入射面から最も遠いＬ０記録再生層２１４Ａの積層反射率の差を小さくすることが出来る。具体的にＬ０〜Ｌ１９記録再生層２１４Ａ〜２１４Ｔの全てに関して、その中の最も大きい積層反射率が、最も小さい積層反射率の５倍以内に収まるようになっている。好ましくは４倍以内、望ましくは３倍以内に収まるようにする。実際には、２０層構造にも拘わらず、４倍未満となっている。
【０１２３】
また、隣接する第１記録再生層群２１３Ａと第２記録再生層群２１３Ｂの間では、光入射面に近い第２記録再生層群２１Ｂ内の積層反射率の変動量と比較して、第１記録再生層群２１３Ａの同変動量が小さく設定されている。即ち、積層反射率の変化を波形的に考えると、光入射面の手前側から奥側に向かって振幅が小さくなるように設計されている。
【０１２４】
更に、各記録再生層群２１３Ａ、２１３Ｂ内では、同じ膜材料及び膜厚となる記録再生層を積層することができるので、設計負担、製造負担を大幅に軽減することができる。また、記録再生装置側においても、各記録再生層群２１３Ａ、２１３Ｂ内では、略同様な記録再生層が積層されているので、記録再生条件のばらつきが小さくなり、記録再生制御を簡潔化することが可能になる。
【０１２５】
次に、本発明の第４実施形態に係る多層光記録媒体３１０について、図９及び図１０を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる部材の符号については、第１実施形態の多層光記録媒体の説明で用いた符号と下二桁を一致させることで、断面構造等の図示を省略する。
【０１２６】
この多層光記録媒体３１０は、光入射面の奥側から順番に２０層となるＬ０〜Ｌ１９記録再生層３１４Ａ〜３１４Ｔが積層されている。また、これらのＬ０〜Ｌ１９記録再生層３１４Ａ〜３１４Ｔの間に、第１〜第１９中間層３１６Ａ〜３１６Ｓが積層されている。
【０１２７】
更に、この多層光記録媒体３１０は、第１、第２、第３記録再生層群３１３Ａ、３１３Ｂ、３１３Ｃを備えている。第１〜第３記録再生層群３１３Ａ〜３１３Ｃは、それぞれ、積層順に連続する複数の記録再生層を備えて構成され、光入射面に近い手前側から、光入射面に遠い奥側に向かって、各記録再生層の積層反射率が減少するようになっている。また、第１〜第３記録再生層群３１３Ａ、３１３Ｂ、３１３Ｃの間では、第３記録再生層群３１Ｃ内の積層反射率の変動量と比較して、第２記録再生層群３１３Ｂの同変動量が小さく設定される。また、第２記録再生層群３１Ｂ内の同変動量と比較して、第１記録再生層群３１３Ａの同変動量が小さく設定される。即ち、積層反射率の変化を波形的に考えると、光入射面の手前側から奥側に向かって振幅が小さくなるように設計されている。
【０１２８】
また第１記録再生層群３１３Ａは、Ｌ０〜Ｌ３記録再生層３１４Ａ〜３１４Ｃを備えた４層構成となっており、第２記録再生層群３１３Ｂは、Ｌ４〜Ｌ９記録再生層３１４Ｅ〜３１４Ｊを備えた６層構成となっており、第３記録再生層群３１３Ｃは、Ｌ１０〜Ｌ１５記録再生層３１４Ｋ〜３１４Ｔを備えた１０層構成となっている。即ち、第１〜第３記録再生層群３１３Ａ、３１３Ｂ、３１３Ｃの積層数は、入射面側から奥側に向かって少なくなっている。
【０１２９】
第１記録再生層群３１３Ａと第２記録再生層群３１３Ｂは、第４中間層３１６Ｄを挟んで隣り合うことになる。この隣り合う記録再生層群３１３Ａ、３１３Ｂに関して、光入射面の手前側となる第２記録再生層群３１３Ｂにおける最も奥側の２層（Ｌ４記録再生層３１４ＥとＬ５記録再生層３１４Ｆ）の積層反射率と比較して、奥側の記録再生層群３１３Ａにおける最も手前側のＬ３記録再生層３１４Ｄの積層反射率が高い。また、第２記録再生層群３１３Ｂと第３記録再生層群３１３Ｃは、第１０中間層３１６Ｊを挟んで隣り合うことになるが、この隣り合う記録再生層群３１３Ｂ、３１３Ｃに関して、光入射面の手前側となる第３記録再生層群３１３Ｃにおける最も奥側の２層（Ｌ１１記録再生層３１４ＫとＬ１２記録再生層３１４Ｌ）の積層反射率と比較して、奥側の記録再生層群３１３Ｂにおける最も手前側のＬ１０記録再生層３１４Ｊの積層反射率が高い。
【０１３０】
なお、このような積層反射率を実現するための膜設計として、第１記録再生層群３１３Ａに属するＬ０〜Ｌ３記録再生層３１４Ａ〜３１４Ｄは、単層状態での反射率（以下、単層反射率という）として第１単層反射率が設定され、単層状態での吸収率（以下、単層吸収率）として第１単層吸収率が設定されている。具体的に第１単層反射率は１．６％に設定され、第１単層吸収率は６．９％に設定される。また、第２記録再生層群３１３Ｂに関して、これに属するＬ４〜Ｌ１０記録再生層３１４Ｅ〜３１４Ｊは、第１単層反射率・第１単層吸収率よりも小さい第２単層反射率・第２単層吸収率が設定されている。具体的に第２単層反射率は０．９％に設定され、第２単層吸収率は４．４％に設定されている。更に、第３記録再生層群３１３Ｃに関して、これに属するＬ１１〜Ｌ１９記録再生層３１４Ｋ〜３１４Ｔは、第２単層反射率・第２単層吸収率よりも小さい第３単層反射率・第３単層吸収率が設定されている。具体的に第３単層反射率は０．５％に設定され、第２単層吸収率は３．０％に設定されている。
【０１３１】
このように本実施形態では、第１〜第３記録再生層群３１３Ａ〜３１３Ｃのそれぞれにおいて、群内では、互いに略同じ単層反射率・単層吸収率に設定される。この結果、各記録再生層群３１３Ａ〜３１３Ｃ内では、光入射面側から順番に積層反射率が低下していく。
【０１３２】
また、第３記録再生層群３１３Ｃと比較して第２記録再生層群３１３Ｂの単層反射率が高く、更に、第２記録再生層群３１３Ｂと比較して第１記録再生層群３１３Ａの単層反射率が高く設定されているので、記録再生層群３１３Ａ〜３１３Ｃの境界部分では、手前側の積層反射率と比較して奥側の積層反射率が高くなる。
【０１３３】
また、中間層３１６Ａ〜３１６Ｓの膜厚は、１０μｍ以上となる第１距離Ｔ１（１２μｍ）と、この第１距離よりも３μｍ以上大きい第２距離Ｔ２（１６μｍ）が交互に設定されている。この多層光記録媒体３１０では、奥側から順に、第１中間層３１６Ａが１２μｍ、第２中間層３１６Ｂが１６μｍ、第３中間層３１６Ｃが１２μｍ、第４中間層３１６Ｄが１６μｍ、第５中間層３１６Ｅが１２μｍ、第６中間層３１６Ｆが１６μｍ、・・・と続くようにして、２種類の膜厚（１６μｍ、１２μｍ）となる中間層が交互に積層されている。
【０１３４】
更にこの実施形態では、第１記録再生層群３１３Ａと第２記録再生層群３１３Ｂの間に介在する第４中間層３１６Ｄが、膜厚の大きい側の第２距離Ｔ２（１６μｍ）に設定される。また、第２記録再生層群３１３Ｂと第３記録再生層群３１３Ｃの間に介在する第１０中間層３１６Ｊも、膜厚の大きい側の第２距離Ｔ２（１６μｍ）に設定される。これを実現する為には、最も奥側に位置する第１記録再生層群３１３Ａと、最も手前側に近い第３記録再生層群３１３Ｃを除いて、中間に位置する第２記録再生層群３１３Ｂの積層数が、偶数（本実施形態では６層）であることが好ましい事が分かる。
【０１３５】
既に述べたように、Ｌ３記録再生層３１４ＤとＬ４記録再生層３１４Ｅの間では、奥側のＬ３記録再生層３１４Ｄの積層反射率が高くなる（逆転する）ことから、層間クロストークが生じやすい。同様に、Ｌ９記録再生層３１４ＪとＬ１０記録再生層３１４Ｋの間では、奥側のＬ９記録再生層３１４Ｊの積層反射率が高くなる（逆転する）ことから、層間クロストークが生じやすい。そこで、これらの間に介在する第４中間層３１６Ｄと第１０中間層３１６Ｊの膜厚を大きくすることで、層間クロストークを積極的に低減させることができる。
【０１３６】
特に実施形態では、２０層も積層しながらも、光入射面に最も近いＬ１９記録再生層３１４Ｔと、光入射面から最も遠いＬ０記録再生層３１４Ａの積層反射率の差を小さくすることが出来る。具体的にＬ０〜Ｌ１９記録再生層３１４Ａ〜３１４Ｔの全てに関して、その中の最も大きい積層反射率が、最も小さい積層反射率の５倍以内に収まるようになっている。好ましくは４倍以内、望ましくは３倍以内に収まるようにする。特に、記録再生層群を３群にしていることから、２０層構造にもかかわらず３倍未満となっている。
【０１３７】
また、この積層構造を採用することで、各記録再生層群３１３Ａ、３１３Ｂ、３１３Ｃ内では、同じ膜材料及び膜厚となる記録再生層を積層することができるので、設計負担、製造負担を大幅に軽減することができる。また、記録再生装置側においても、各記録再生層群３１３Ａ、３１３Ｂ、３１３Ｃ内では、略同様な記録再生層が積層されているので、記録再生条件のばらつきが小さくなり、記録再生制御を簡潔化することが可能になる。
【０１３８】
次に、本発明の第５実施形態に係る多層光記録媒体４１０について、図１１を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる部材の符号については、第１実施形態の多層光記録媒体の説明で用いた符号と下二桁を一致させることで、断面構造等の図示を省略する。
【０１３９】
この多層光記録媒体４１０は、光入射面の奥側から順番に、１６層となるＬ０〜Ｌ１５記録再生層４１４Ａ〜４１４Ｐが積層されている。また、これらのＬ０〜Ｌ１５記録再生層４１４Ａ〜４１４Ｐの間に、第１〜第１５中間層４１６Ａ〜４１６Ｏが積層されている。
【０１４０】
更に、この多層光記録媒体４１０は、第１、第２記録再生層群４１３Ａ、４１３Ｂを備えている。第１、第２記録再生層群４１３Ａ、４１３Ｂは、それぞれ、積層順に連続する複数の記録再生層を備えて構成され、光入射面に近い手前側から、光入射面に遠い奥側に向かって、各記録再生層の積層反射率が減少するようになっている。
【０１４１】
また、隣接する第１記録再生層群４１３Ａと第２記録再生層群４１３Ｂの間では、光入射面に近い第２記録再生層群４１Ｂ内の積層反射率の変動量と比較して、第１記録再生層群４１３Ａの同変動量が小さく設定されている。即ち、積層反射率の変化を波形的に考えると、光入射面の手前側から奥側に向かって振幅が小さくなるように設計されている。
【０１４２】
具体的に第１記録再生層群４１３Ａは、Ｌ０〜Ｌ４記録再生層４１４Ａ〜４１４Ｅを備えた５層構成となっており、第２記録再生層群４１３Ｂは、Ｌ５〜Ｌ１５記録再生層４１４Ｆ〜４１４Ｐを備えた１１層構成となっている。
【０１４３】
この第１記録再生層群４１３Ａと第２記録再生層群４１３Ｂは、中間層を挟んで隣り合うことになるが、この隣り合う記録再生層群４１３Ａ、４１３Ｂに関して、光入射面の手前側となる第２記録再生層群４１３Ｂにおける最も奥側の２層（即ちＬ５記録再生層４１４ＦとＬ６記録再生層４１４Ｇ）の積層反射率と比較して、奥側の記録再生層群４１３Ａにおける最も手前側のＬ４記録再生層４１４Ｅの積層反射率が高い。なお、特に図示しないが、このような積層反射率を実現するための膜設計として、第１記録再生層群４１３Ａに属するＬ０〜Ｌ４記録再生層４１４Ａ〜４１４Ｅは単層反射率は１．５％に設定され、単層吸収率は６．９％に設定される。
【０１４４】
また、光入射面側に近い側に位置する第２記録再生層群４１３Ｂに関して、これに属するＬ５〜Ｌ１５記録再生層４１４Ｆ〜４１４Ｐは、単層反射率は０．７％に設定され、単層吸収率は４．５％に設定されている。このように本実施形態では、第１記録再生層群４１３ＡのＬ０〜Ｌ４記録再生層４１４Ａ〜４１４Ｅは、互いに略同じ単層反射率・単層吸収率に設定され、また、第２記録再生層群４１３ＢのＬ５〜Ｌ１５記録再生層４１４Ｆ〜４１４Ｐは、互いに略同じ単層反射率・単層吸収率に設定される。この結果、第１記録再生層群４１３Ａ、第２記録再生層群４１３Ｂ共に、光入射面側から順番に積層反射率が低下していくことになる。第２記録再生層群４１３Ｂと比較して第１記録再生層群４１３Ａの単層反射率が高いので、Ｌ５記録再生層４１４Ｆの積層反射率と比較してＬ４記録再生層４１４Ｅの積層反射率が高くなる。
【０１４５】
中間層４１６Ａ〜４１６Ｉの膜厚は、１０μｍ以上となる第１距離Ｔ１（１２μｍ）と、この第１距離よりも３μｍ以上大きい第２距離Ｔ２（１６μｍ）が採用されている。
【０１４６】
特にこの多層光記録媒体４１０では、第１記録再生層群４１３Ａと第２記録再生層群４１３Ｂの間に介在する第５中間層４１６Ｅに限って、膜厚の大きい第２距離Ｔ２（１６μｍ）に設定される。他の中間層の膜厚は第１距離Ｔ１（１２μｍ）に設定される。即ち、各記録再生層群４１３Ａ、４１３Ｂの内部の中間層の膜厚は、全て１２μｍで統一されている。
【０１４７】
結果、第５中間層４１６Ｅの膜厚は、Ｌ４記録再生層４１４Ｅ又はＬ５記録再生層４１４Ｆを挟んで両側に隣り合う第４中間層１６Ｄ及び第６中間層１６Ｆよりも大きく設定される。既に述べたように、Ｌ４記録再生層４１４ＥとＬ５記録再生層４１４Ｆの間では、奥側のＬ４記録再生層４１４Ｅの積層反射率が高くなる（逆転する）ので層間クロストークが生じやすい。そこで、これらの間に介在する第５中間層４１６Ｅの膜厚を大きくすることで、層間クロストークを低減させる。
【０１４８】
＜実施例及び比較例＞
【０１４９】
第１実施形態に係る多層光記録媒体１０（管理記号Ｂ／２ Ｂｌｏｃｋタイプ）について、手前６層を構成する記録膜の単層状態での反射率を０．７％、吸収率を４．５％とし、奥４層を構成する記録膜の単層での反射率を１．４％、吸収率を６．５％として製造した。なお、全ての記録再生層の材料組成は、ＴｉＯ２／Ｆｅ３Ｏ４／ＢｉＯｘ−ＧｅＯｙ／ＳｉＯ２／ＴｉＯ２ とし、手前６層と奥４層で膜厚を変化させることで上記反射率及び吸収率に設定した。従って、基板の厚さは１．１ｍｍとし、中間層の厚さは１２μｍ、１６μｍを交互に設定し、カバー層の厚さは５０μｍとした。この実施例の多層光記録媒体の積層反射率、積層吸収率の状態を図１２に示す。
【０１５０】
この多層光記録媒体１０に対して、光ピックアップ９０を用いて記録パワーを制御しながら、Ｌ０層（最も奥側の記録再生層）に記録信号を形成し、その再生光を評価した。
【０１５１】
一方、比較例とする多層光記録媒体（管理記号Ａ／Ｎｏｒｍａｌタイプ）については、従来通り、積層状態での光検出器７３２に戻る反射光量と、各記録再生層に到達するレーザーパワーが、各記録再生層でほぼ同じとなる様に、各記録再生層を設計した。なお、この比較例の積層反射率、積層吸収率の状態は、図２４で示したものと同じに設定し、中間層の構成は上記実施例と同様にした。
【０１５２】
なお、光ピックアップ９０の記録パワー条件として、実施例では、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂ内で、手前から奥側に行くほど記録パワーを増加させるように制御した。一方で、第２記録再生層群１３Ｂから第１記録再生層群１３Ａの切換時では、記録パワーを減少させるようにした。具体的に、第２記録再生層群１３Ｂに関しては、光入射面に最も近いＬ９記録再生層１４Ｊの記録パワーを２２．０ｍＷに設定し、最も奥側のＬ４記録再生層１４Ｅが３０．０ｍＷとなるように、順番に記録パワーを増加させた。一方、第１記録再生層群１３Ａにおける光入射面に最も近いＬ３記録再生層１４Ｄでは、Ｌ４記録再生層１４Ｅの記録パワーよりも小さい２２．５ｍＷに設定し、最も奥側のＬ０記録再生層１４Ａが３０．０ｍＷとなるように、順番に記録パワーを増加させた。即ち、記録パワーに関しては、記録再生層群１４の積層反射率と反対に相関させるようにした。また、記録信号の線密度は２５ＧＢとし、記録スピードはＢＤ１ｘ（３６Ｍｂｐｓ）とした。
【０１５３】
なお、比較例の多層光記録媒体では、各記録再生層の特性に合わせて、略同じ記録パワーとなるように適宜制御した。
【０１５４】
このようにして記録した信号を、実施例と比較例で同じ再生パワーとなる３．０ｍＷで再生した際の、再生信号の評価結果を図１３に示す。
【０１５５】
この結果から分かるように、実施例の多層光記録媒体１０と比較例の多層光記録媒体で、Ｊｉｔｔｅｒに関して遜色ない結果が得られることが分かる。特に、各記録再生層群１３Ａ、１３Ｂの境界に位置するＬ４記録再生層１４ＥやＬ３記録再生層１４Ｄも、実用に耐えうる信号品質が得られることが分かる。特に、Ｌ４記録再生層１４Ｅについては、設計手法で説明したとおり、実質的に評価可能な下限に近づくまで積層反射率を低下させているので反射光量が少ない。それにも関わらず、フォーカス、トラッキングサーボは安定しており、Ｊｉｔｔｅｒを含めた信号特性も、他の記録再生層と比較して大幅な劣化は認められない。また、光入射面の奥側の記録再生層群（Ｌ０〜Ｌ３記録再生層１４Ａ〜１４Ｄ）については、比較例よりも、実施例の方が信号品質が良好になることも分かる。
【０１５６】
次に、この実施例と比較例について、最も共焦点クロストークの影響が顕著となる最も奥のＬ０記録再生層１４Ａについて、１周に亘って記録した際の信号写真を図１４に示す。
【０１５７】
比較例の写真（Ａ−Ｌ０）では、１周の記録信号において共焦点クロストークによる反射率の変動が顕著に観測される。この為、図１３のグラフにおいても、比較例ではＬ０記録再生層のＪｉｔｔｅｒ特性が悪化していることが分かる。
【０１５８】
一方、実施例の写真（Ｂ−Ｌ０）となるＬ０記録再生層１４Ａでは、比較例で観測されるような反射率変動が大幅に抑制されていることが分かる。とりわけ、図１３のグラフにおいても、光検出器７３２への反射光量が小さいにも関わらず、同じ再生パワーでＪｉｔｔｅｒ特性が６．８％に改善していることが分かる。
【０１５９】
以上、本実施形態では、記録再生層が１０〜２０層であって、同じ特性の記録再生層で構成される記録再生層群が２〜３群で構成される場合について説明したが、本発明はこれに限られない。記録再生層が４層以上となる場合には、本発明を適用することで設計負担が大幅に軽減される。この際、少なくとも１つの記録再生層群（特に光入射面に最も近い記録再生層群）は、記録再生層を３層以上有するようにすることで、積層数を増大させることができる。また、少なくとも２つの記録再生層群（特に光入射面に最も近い記録再生層群と、２番目に近い記録再生層群）については、記録再生層を共に２層以上、好ましくは３層以上有することが好ましい。
【０１６０】
また、本発明では、評価機の制限、例えば球面収差補正範囲や、レーザーパワー等が許す限り、記録再生層の積層数を増やす事が可能であり、更に評価機上の制限に応じて、記録再生層群の数を４群以上に増やす事も可能である。
【０１６１】
更に、本実施形態では２種の膜厚となる中間層を採用する場合を示したが、本発明はこれに限定されず、中間層の厚みは適宜設定すれば良い。例えば、反射率変動の影響が、評価機で許される範囲である限り、中間層の膜厚を交互ではなく、記録再生層群内では同じにしても良い（第５実施形態参照）。この場合にも、切り替え位置の層間迷光の影響を低減させる為に、記録再生層群が切り替わる位置のみは、中間層の膜厚を大きく設定する事が望ましい。更に、中間層として複数の膜厚が設定されている場合は、その中の最大の膜厚を、記録再生層群の間に配置される中間層の膜厚に設定することが好ましい。
【０１６２】
なお、既に第４実施形態でも説明したが、２種類の膜厚の中間層を交互に配置する場合であって、記録再生層群を３群以上構成する際は、入射面側から２番目に近い記録再生層群以降で、少なくとも最も入射面側から遠い記録再生層群以外の各記録再生層群について記録再生層数は各々偶数層とすることが好ましい。このようにすると、記録再生層群が切り替わる中間層の膜厚を、常に厚い膜厚にすることができる。
【０１６３】
なお、本発明の多層光記録媒体は、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】
【０１６４】
本発明の多層光記録媒体は、各種規格の光記録媒体に適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１６５】
１０ 多層光記録媒体
１１ カバー層
１２ 支持基板
１３Ａ、１３Ｂ 第１、第２記録再生層群
１４Ａ−１４Ｊ Ｌ０−Ｌ９記録再生層
１６Ａ−１６Ｉ 第１−第９中間層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光照射によって情報が再生され得る記録再生層が、中間層を介して少なくとも４層以上積層される多層光記録媒体であって、
積層順に連続する複数の前記記録再生層から構成される記録再生層群を、少なくとも２群以上有してなり、
前記記録再生層群内では、特定の記録再生層の積層状態の反射率が、該特定の記録再生層の前記光入射面側に隣接する２つの前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値よりも小さくなるように設定されており、
前記中間層を挟んで隣り合う前記記録再生層群の間では、手前側の前記記録再生層群における最も奥側に並ぶ２つの前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値と比較して、奥側の前記記録再生層群における最も手前側の前記記録再生層の積層状態の反射率が高いことを特徴とする多層光記録媒体。
【請求項２】
前記中間層を挟んで隣り合う前記記録再生層群の間では、手前側の前記記録再生層群に含まれる全ての前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値と最小値の差と比較して、奥側の前記記録再生層群に含まれる全ての前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値と最小値の差が小さいことを特徴とする請求項１に記載の多層光記録媒体。
【請求項３】
前記中間層を挟んで隣り合う前記記録再生層群の間では、手前側の前記記録再生層群に含まれる全ての前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値と比較して、奥側の前記記録再生層群に含まれる全ての前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値が同一又は小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の多層光記録媒体。
【請求項４】
前記記録再生層群内では、前記光入射面に近い手前側から該光入射面に遠い奥側に向かって、前記記録再生層の積層状態の反射率が同等又は減少するように設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の多層光記録媒体。
【請求項５】
前記記録再生層群内では、前記光入射面に近い手前側から該光入射面に遠い奥側に向かって、前記記録再生層の積層状態の反射率が単調減少するように設定されていることを特徴とする請求項４に記載の多層光記録媒体。
【請求項６】
同じ前記記録再生層群内では、全ての前記記録再生層の光学定数が実質同一であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の多層光記録媒体。
【請求項７】
同じ前記記録再生層群内では、全ての前記記録再生層の材料組成及び膜厚が実質同一であることを特徴とする請求項６に記載の多層光記録媒体。
【請求項８】
前記光入射面に最も近い前記記録再生層群に含まれる前記記録再生層の数が、他の前記記録再生層群に含まれる前記記録再生層の数よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の多層光記録媒体。
【請求項９】
前記中間層を挟んで隣り合う前記記録再生層群の間では、手前側の前記記録再生層群に含まれる前記記録再生層の数と比較して、奥側の前記記録再生層群に含まれる前記記録再生層の数が小さいことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の多層光記録媒体。
【請求項１】
光照射によって情報が再生され得る記録再生層が、中間層を介して少なくとも４層以上積層される多層光記録媒体であって、
積層順に連続する複数の前記記録再生層から構成される記録再生層群を、少なくとも２群以上有してなり、
前記記録再生層群内では、特定の記録再生層の積層状態の反射率が、該特定の記録再生層の前記光入射面側に隣接する２つの前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値よりも小さくなるように設定されており、
前記中間層を挟んで隣り合う前記記録再生層群の間では、手前側の前記記録再生層群における最も奥側に並ぶ２つの前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値と比較して、奥側の前記記録再生層群における最も手前側の前記記録再生層の積層状態の反射率が高いことを特徴とする多層光記録媒体。
【請求項２】
前記中間層を挟んで隣り合う前記記録再生層群の間では、手前側の前記記録再生層群に含まれる全ての前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値と最小値の差と比較して、奥側の前記記録再生層群に含まれる全ての前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値と最小値の差が小さいことを特徴とする請求項１に記載の多層光記録媒体。
【請求項３】
前記中間層を挟んで隣り合う前記記録再生層群の間では、手前側の前記記録再生層群に含まれる全ての前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値と比較して、奥側の前記記録再生層群に含まれる全ての前記記録再生層の積層状態の反射率の最大値が同一又は小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の多層光記録媒体。
【請求項４】
前記記録再生層群内では、前記光入射面に近い手前側から該光入射面に遠い奥側に向かって、前記記録再生層の積層状態の反射率が同等又は減少するように設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の多層光記録媒体。
【請求項５】
前記記録再生層群内では、前記光入射面に近い手前側から該光入射面に遠い奥側に向かって、前記記録再生層の積層状態の反射率が単調減少するように設定されていることを特徴とする請求項４に記載の多層光記録媒体。
【請求項６】
同じ前記記録再生層群内では、全ての前記記録再生層の光学定数が実質同一であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の多層光記録媒体。
【請求項７】
同じ前記記録再生層群内では、全ての前記記録再生層の材料組成及び膜厚が実質同一であることを特徴とする請求項６に記載の多層光記録媒体。
【請求項８】
前記光入射面に最も近い前記記録再生層群に含まれる前記記録再生層の数が、他の前記記録再生層群に含まれる前記記録再生層の数よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の多層光記録媒体。
【請求項９】
前記中間層を挟んで隣り合う前記記録再生層群の間では、手前側の前記記録再生層群に含まれる前記記録再生層の数と比較して、奥側の前記記録再生層群に含まれる前記記録再生層の数が小さいことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の多層光記録媒体。
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−８９２１２（Ｐ２０１２−８９２１２Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３６０７５（Ｐ２０１０−２３６０７５）
【出願日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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