JP2011170967A

JP2011170967A - 光情報記録媒体及び光情報処理装置

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Publication number: JP2011170967A
Application number: JP2011100094A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Mori; 豪森; Toshihiko Sakai; 敏彦酒井; Maki Yamamoto; 真樹山本; Ikuo Nakano; 郁雄中野; Hideharu Tajima; 秀春田島; Katsunori Shimo; 勝則志茂; Michinobu Saegusa; 理伸三枝; Nobuyuki Takamori; 信之高森
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2011-09-01

Abstract

【課題】異なる複数の規格に準拠した再生装置によっても再生可能な再生互換性を有し、かつ各規格に対応した記録内容の品質差を小さくする。
【解決手段】光情報記録媒体６０は、再生光入射面側から、透光層１０と、第１情報記録層２０と、第１基板３０と、第２情報記録層４０と、第２基板５０とが少なくともこの順に積層されている。第１情報記録層２０と第２情報記録層４０とは、異なる再生光学系によって再生される記録層であり、第２情報記録層４０に、第情報記録層４０を再生する再生光学系の解像限界より短いマーク長の信号を再生するための再生膜４１と、再生光を吸収し熱に変換する吸光膜４２とを設ける。これにより、コストアップを最低限に抑え、再生耐久性の高い、より高い記録密度である超解像媒体を実現でき、第１情報記録層２０に匹敵する記憶容量を保有できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、情報を光学的に記録又は再生する光情報媒体分野において、多層の光情報記録媒体等のような、異なる規格に対して互換性を有する光情報記録媒体、及び該光情報記録媒体を再生する光情報処理装置に関する。

近年、情報化の進展によって、光情報記録媒体に対して高密度・大容量・高速アクセス等が求められている。大容量光情報記録媒体として、ＣＤ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ）やＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ）等が普及しており、さらに大容量を実現可能な光気記録媒体として、青色レーザを用いたＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃ（以下、ＢＤと省略する。）やＨＤＤＶＤ（ＨｉｇｈＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ）が開発されている。

上記ＣＤにおいては、情報記録層としてプリピットを用いた再生専用型のＣＤ−ＲＯＭ、情報記録層として色素膜を用いた１回のみ追記可能型のＣＤ−Ｒ、及び情報記録層として、相変化膜を用いた書き換え型のＣＤ−ＲＷの３種類が存在する。ＤＶＤやＢＤについても、上記ＣＤと同様に、再生専用型、追記可能型、及び書き換え型の光ディスクが存在する。

ここで、上記ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤの構成と再生機構について図面を用いて説明する。

図１６は、ＣＤに対して情報の記録再生を行う際の要部構成を説明する断面図である。ＣＤ（１層６５０ＭＢ）の場合、記録再生を行う半導体などのレーザ光１２５の波長が７８０ｎｍ、対物レンズ１２４の開口数ＮＡが０．４５であり、約１．２ｍｍの厚みの透明基板１２１が用いられている。透明基板１２１の表面には、情報記録層１２２が形成され、情報記録層１２２を介して、さらに保護層１２３が設けられている。レーザ光１２５は、透明基板１２１側から情報記録層１２２へと対物レンズ１２４により集光照射され、情報の記録再生が行われる。

次に、図１７は、ＤＶＤに対して情報の記録再生を行う際の要部構成を説明する断面図である。ＤＶＤ（１層４．７ＧＢ）の場合、記録再生を行う半導体などのレーザ光１３７の波長が６５０ｎｍ、対物レンズ１３６のＮＡが０．６、透明基板１３１の厚さが０．６ｍｍである。上記厚さの基板２枚を貼り合わせることによって、ＤＶＤのトータル厚みはＣＤと同様の１．２ｍｍとなっている。

図１７に示す片面２層タイプのＤＶＤでは、厚さ０．６ｍｍの２枚の透明基板１３１及び基板１３５それぞれが第１情報記録層１３２及び第２情報記録層１３４を有している。上記情報記録層が互いに向き合うように、中間層１３３を介して接着されており、一方の透明基板１３１側からレーザ光１３７が対物レンズ１３６により集光照射され、第１情報記録層１３２又は第２情報記録層１３４の記録再生が行われる。

一般に、光と集光スポット径の関係は、レーザ光の波長λと対物レンズの開口数ＮＡを用いて（集光スポット径）∝λ／ＮＡで示される。従って、集光スポット径をより小さくするためには、波長λをより短く、開口数ＮＡをより大きくすることが必要である。

一方、レーザ光が通過する透明基板の厚さをｔとすると、透明基板の傾きが発生した際
、（ｔ／λ）×ＮＡ^３に比例するコマ収差が発生することになる。波長λを短くし、開口数ＮＡを大きくすると、コマ収差が大きくなり、透明基板の傾きに対して、真円状の集光スポットを維持することができなくなる。従って、コマ収差を抑制し、記録密度を大きくするためには、透明基板の厚さｔを小さくする必要があることになる。

このような事情から、短波長化・高ＮＡ化により高密度化を実現したＤＶＤの透明基板１３１の厚さは、ＣＤの透明基板１２１（図１６参照）の厚さの半分の厚さとなっている。

次に、図１８は、ＢＤに対して記録再生を行う際の要部構成を説明する断面図である。ＢＤは、１．１ｍｍ厚のディスク基板１４４上に情報記録層１４３が設けられ、該情報記録層１４３を覆うように、０．１ｍｍ厚の透明カバー層１４１が透明接着剤１４２により貼り付けられた構成となっている。ＢＤに対する情報の記録再生は、波長４０５ｎｍのレーザ光１４６を、開口数ＮＡが０．８５の対物レンズ１４５により、透明カバー層１４１側から情報記録層１４３へと集光照射することにより行われる。なお、上記波長については、実際には規格上許容範囲が±数ｎｍあるため、正確に４０５ｎｍでない場合もあるが、上記波長数ｎｍのずれは光情報記録媒体記録再生にとっては本質的な問題ではない。従って、以降に光情報記録媒体の再生光波長を数値として示す際には、上記誤差範囲も含むものとする。

ＢＤにおいても、短波長レーザ光・高ＮＡ対物レンズを使用することによるコマ収差の増大を、レーザ光が通過する透明カバー層１４１の厚さを０．１ｍｍと薄くすることにより抑制し、記録密度の増大を実現している。

また、波長４０５ｎｍのレーザ光をＤＶＤに適用した、ＨＤＤＶＤと呼ばれる光ディスクの開発も進められている。上記ＨＤＤＶＤでは、開口数ＮＡが０．６５の対物レンズが使用され、ＤＶＤと同じく０．６ｍｍ厚の透明基板が採用されている。

以上のように、ＣＤ，ＤＶＤ，ＢＤ，ＨＤＤＶＤのような、それぞれ異なる形状を有する光情報記録媒体が存在している。これらの光情報記録媒体において、ＢＤとＤＶＤとの互換性を確保することが可能な光情報記録媒体の構成が、非特許文献１（ＢＤ−ＤＶＤコンビネーションＲＯＭディスク）に開示されている。

図１９に、上記非特許文献１に記載されている光情報記録媒体の断面図を示す。当該光情報記録媒体２６０をＤＶＤ−ＲＯＭの構成を基準として説明する。従来の２層ＤＶＤ−ＲＯＭは再生光が入射する面の反対側から、プリピットを表面に備えた第２基板２５０（文献上は約０．６ｍｍ基板、以下同様）に第２ＤＶＤ層２４３（赤色を反射させる反射膜）、中間層２４２（約０．０５ｍｍスペーサー）、第１ＤＶＤ層２４１（赤色を半透過させる半透明反射膜）、第１ＤＶＤ層２４１側表面にプリピットを備えた第１基板２３０（約０．５ｍｍ基板）をこの順で備えている。非特許文献１では、従来の２層ＤＶＤ−ＲＯＭの光入射側に位置する０．６ｍｍ厚の第１基板の代わりに、上記第１基板２３０は光入射側に、ＢＤ層の記録情報に対応する凹凸形状を表面に有している。さらにその光入射側にはＢＤ層２２０（青色光を反射し赤色光を透過させる高機能反射層：ＢＤ層）、加えてＢＤ規格に準拠して透光層２１０（約０．１ｍｍカバー層）が設けられている。なお、非特許文献１におけるタイトルレーベル層は、一般的に基板若しくは情報記録層の保護又は媒体識別のために用いられるものであり、媒体の再生動作に直接影響しないのでここでは図示していない。

ここで、ＤＶＤ層２４０（第１ＤＶＤ層２４１及び第２ＤＶＤ層２４３）の記録再生は、波長６５０ｎｍのレーザ光を、開口数ＮＡが０．６０の対物レンズを用いて、透光層２
１０側から、ＤＶＤ層２４０（第１ＤＶＤ層２４１及び第２ＤＶＤ層２４３）へと集光照射することにより行われる。また、ＢＤ層２２０の再生は、波長４０５ｎｍのレーザ光を、開口数ＮＡが０．８５の対物レンズを用いて、透光層２１０側から、ＢＤ層２２０へと集光照射することにより行われる。

このような構成であれば、ＢＤ再生装置でもＤＶＤ再生装置でも再生可能な１枚の光情報記録媒体が実現できる。このような異なる規格間において、少なくとも再生互換性を有する光情報記録媒体を、１枚で２通りの再生が可能という意味で、以降ハイブリッド光情報記録媒体と称することにする。この場合はＢＤ−ＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体とする。

ＢＤ−ＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体にはＢＤ層とＤＶＤ層に共通の内容物、例えば映像、画像、音楽、プログラムなどの各種データ（以降コンテンツと表記する）を記録するか、記憶容量の差を鑑みてＢＤ層に高画質高音質の映像、ＤＶＤ層に低画質低音質の同コンテンツを記録しておくことができる。また、まったく別の内容を記録しておくことも可能である。

また、非特許文献１には（青色光を反射し赤色光を透過させる高機能反射層：ＢＤ層）の材料については開示されていないが、特許文献１には同様の目的を持つ機能膜としてＳｉやＡＰＣからなる反射膜が開示されている。

さて、近年、特に日本国内では信号フォーマットが１９２０×１０８０画素のデジタルハイビジョン放送が２０００年以降各種開始され、これらのハイビジョン映像を２時間以上記録できるメディアとして、上記のＢＤ及びＨＤＤＶＤが脚光を浴びている。

世界各国の電機メーカーなどが中心となり、アメリカの映画配給会社も加わり、上記２陣営に分かれて規格争いが熾烈である。両陣営はそれぞれ規格の長所を広報しているものの、いずれが市場で受け入れられるかは決定的ではなく、不透明な状況である。従って、消費者及び市場はいずれの規格に対応した再生装置を購入すればよいのか判断が難しく、それだけでなく、ハイビジョン映像で映画や映像などのソフトを販売しようとするメーカー側としても、いずれの規格に対応した光情報記録媒体で発売すればいいのか各社検討課題となっている。これらの状況が両規格の装置の買い控えにつながり、記録再生装置の普及も後れている状況である。

上記の非特許文献１の技術と上記事情とを鑑みれば、非特許文献１のＢＤ−ＤＶＤのコンビネーションＲＯＭディスクにおいて、ＤＶＤの代わりに基板厚さがＤＶＤと同様に０．６ｍｍであるＨＤＤＶＤの規格を採用すれば、ＢＤ再生装置においても、またＨＤＤＶＤ再生装置においても再生可能な、１枚の光情報記録媒体（以降ＢＤ−ＨＤＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体と称する）の構成が容易に類推できる。その構成例を図２０、図２１に示す。なおこの場合、上記ＢＤ−ＨＤＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体は、図２０に示すＢＤ−ＨＤＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体２８０のように、第１ＨＤＤＶＤ層２７１、中間層２７２及び第２ＨＤＤＶＤ層２７３からなるＨＤＤＶＤ層２７０を有しており、ＨＤＤＶＤ層を非特許文献１のＤＶＤ層と同様２層にすることも構成上可能である。また、図２１に示すＢＤ−ＨＤＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体２９０のように、１層のＨＤＤＶＤ層２７０とすることも構成上可能である。そうすれば、ＢＤフォーマットとＨＤＤＶＤフォーマットの両方の情報記録層を併せ持つＢＤ−ＨＤＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体２８０、２９０が構成上作製可能となる。

以上に、光情報記録媒体の分野における大容量化についての規格化の経緯と、１枚の光情報記録媒体において、複数の異なる規格に対応した情報記録面を有するハイブリッド光
情報記録媒体について説明してきた。

これまでの光情報記録媒体の大容量化は、すでに説明してきたように、主に短波長化・高ＮＡ化による情報記録の高密度化によって達成されたものであるが、光情報記録媒体の分野においては、短波長化・高ＮＡ化以外にも高密度化技術が存在する。ひとつは情報記録層を多層化し、それぞれの情報記録層に対して、記録／再生することが可能な多層光情報記録媒体を構成することである。もうひとつは、再生時における情報処理向上技術の１つである超解像技術である。超解像技術とは、再生装置が有する光学的解像限界(上述の集光スポット径∝λ／ＮＡにより決まる)以下のマーク長の信号を再生する技術であり、これによってより小さなマーク長を使用した記録が可能となるので、実質的な記録密度が増加する。このことは、情報記録を高密度化する際に問題となるのが再生技術であり、記録技術ではないことに起因する。

まず、多層光情報記録媒体について説明する。

多層光情報記録媒体とは、すでに非特許文献１で例に挙げた、ＢＤ−ＤＶＤコンビネーションＲＯＭディスクにおけるＤＶＤ層のように、情報記録層が２層あるいはそれ以上設けられているものを指す。ただし情報記録層が隣接していてはクロストークが問題になるため、主に樹脂からなる中間層（約０．０５ｍｍスペーサー）により、各情報記録層を分離した構造となっている。

再生光入射面より最も遠い情報記録相以外は、再生光が透過するような半透明層になっており、再生光入射面から入射した再生光が、各情報記録層にそれぞれフォーカスできる。従って多層光情報記録媒体は、情報記録層の数が増えるに従って情報記録密度を増加させることが可能な光情報記録媒体と言える。図１９、図２０、図２１で示したハイブリッド光情報記録媒体２６０、２８０、２９０は、異なる規格の情報記録層を含む多層光情報記録媒体と表現できるが、１枚で異なる複数の規格に準拠できるのも上記の多層化によって実現できた技術とも言える。

次に超解像技術について説明する。

従来、再生装置の有する光学系解像限界より短いマーク長の信号を再生するため、多くの光情報記録媒体（以降、超解像媒体と呼ぶ）が提案されてきた。このような技術として、例えば、書き換え可能な光情報記録媒体のみならず、再生専用媒体にも適応することができる、温度によって光学特性（透過率）が変化するサーモクロミック色素層をマスク層として、反射膜の再生光入射面上に設ける技術が知られている（特許文献２）。なお、マスク層とは、上述の集光スポットを擬似的に限縮したりするなどの超解像現象を引き起こす層のことである。これらの光情報記録媒体では、その再生面に照射された再生レーザによって生じる集光スポット（再生レーザスポットとも言う）には光強度分布があり、そのために生じる温度分布を利用している。より具体的には、特許文献２に開示されているような光情報記録媒体では、反射層より再生光入射面に近い再生層上の再生レーザスポット内に、温度又は光強度分布が生じ、それにより上記レーザスポット内に光学特性の分布が生じる。例えば、温度が高くなる場合に透過率が高くなる材料を再生層に用いている場合、温度の高い部分の透過率のみが高くなるので、反射層面上に生じるレーザスポットが擬似的に縮小される。これにより、結果的に光学系解像限界より短いマーク長の信号を再生することができる。

特開２００４−３６２６３６号公報（２００４年１２月２４日公開）特開２００１−３５０１２号公報（２００１年２月９日公開）

http://www.jvc-victor.co.jp/press/2004/bd_dvd.html（２００４年１２月２４日報道発表）

しかしながら、上記図２０、図２１に示したＢＤ−ＨＤＤＶＤのハイブリッド光情報記録媒体２８０、２９０には以下に挙げる課題がある。

まず、図２０に示したようにＨＤＤＶＤ層が２層の場合の課題について説明する。

図１９に示した非特許文献１（ＢＤ−ＤＶＤコンビネーションＲＯＭディスク）では、構成上情報記録層は２２０、２４１、２４３の３層存在し、それぞれの情報記録層に充分に光照射できるかが危惧される。しかし、上記技術では、ＢＤの再生光波長と、ＤＶＤの再生光波長が異なることを利用し、青色光を反射し赤色光を透過する高機能反射膜を設けることでその課題を解決している。例えば２層あるＤＶＤ層２４１、２４３に再生光を照射する場合、光入射時に透過しなければならないＢＤ層では赤色光を透過するので光のロスは少ない。従って２層あるＤＶＤ層２４１、２４３に充分な光強度を照射することができるので従来の２層ＤＶＤと変わりなく再生することができる。すなわち構造上では、３層の情報記録層があるものの、青色光では１層、赤色光では２層の情報記録層と見なせるので従来同様に再生が可能である。

しかし、図２０のＢＤ−ＨＤＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体２８０では、両規格がともに４０５ｎｍ付近の青色光を用いて再生を行うため、情報記録層がトータルで２２０、２７１、２７３の３層となってしまう。この構成ではそれぞれの情報記録層に充分に光照射できるかが危惧される。例えば、光入射側から一番遠い情報記録層すなわち第２ＨＤＤＶＤ層２７３を再生するためには、光入射側から見て最も手前のＢＤ層２２０、その次の第１ＨＤＤＶＤ層２７１を透過する必要がある。このため上記２層は半透明かつ透過率を大きくする必要がある。

そこで以下に理想的な透明媒質を仮定し、シミュレーション計算を行う。仮にＢＤ層２２０の透過率をＴ_Ｂ、第１ＨＤＤＶＤ層２７１の透過率をＴ_Ｈ１とし、目的の第２ＨＤ
ＤＶＤ層２７３の反射率が１で全反射するとし、それ以外の光学系で光のロスはないものとする。さらにＢＤ層２２０及び第１ＨＤＤＶＤ層２７１では光の散乱や吸収がないと仮定すると、上記半透明層に照射された光は透過か反射のみに利用できると計算上は考えられる。

これらの理想的な仮定のもとでは、再生入射光量を１とすると、ＢＤ層２２０からの反射によって得られる再生信号光は反射率と等しく１−Ｔ_Ｂ、第１ＨＤＤＶＤ層２７１からの再生信号光は、往復でＢＤ層２２０を２度透過する必要があるのでＴ_Ｂ ^２（１−Ｔ_Ｈ１）、第２ＨＤＤＶＤ層２７３からの再生信号光は上記２層を往復でそれぞれ２度ずつ透過する必要があるのでＴ_Ｂ ^２Ｔ_Ｈ１ ^２となる。再生装置側から見るとこれら各層からの再生光量が等しい方が光検出や信号処理、光利用効率には望ましいと考えられる。なぜならある２層からの再生光量が大きくなるように光情報記録媒体を調整すると、それに従い利用できる透過光が減るので、その分だけ残りの１層からの再生光量が減少する。その結
果として上記残りの１層の再生光量が不足するため再生が困難になる。従って光情報記録媒体側で各層からの再生光量を等しくすることが最も光利用効率の高い構成であり、そのように調整することが望ましい。

以上の仮定から各変数は計算により容易に求められＴ_Ｂ＝０．７７（７７％）、Ｔ_Ｈ１＝０．６２（６２％）となり、この時の再生光量はすべて０．２３（２３％）となる。この値は非常に低い値であり、実際には各情報記録層での光の散乱や吸収、光学系（レンズや光学部品）でのロス、光情報記録媒体中の第１基板２３０、透光層２１０での光吸収、光散乱、反射、媒体の作製マージンなどを考慮するともっと低い値に減少することが容易に想像される。このため再生時の信号品質や再生パワー感度が悪くなってしまい、最低１０％は必要とされる実用化は非常に困難である。なお、すでに実用化されている２層構成の場合は同様の思考実験によると１層目の透過率を０．６２（６２％）とした時、再生光量はいずれも０．３８（３８％）となり、上記光のロスを考慮しても充分な値である。

従ってＢＤ及びＨＤＤＶＤ両規格に対し、同波長の再生光を用いる場合、情報記録層が３層存在する図２０の構成は実用化が非常に困難であると言える。

また、多層光情報記録媒体は、その生産が困難であるため、非常に高価な媒体となるという問題があった。以下に、生産が困難な理由を、図２０の多層光情報記録媒体における生産法の一例を基に説明する。

図２０の多層光情報記録媒体の生産においては、まず、真空中で通常スパッタリング等により、記録膜や反射膜等の第１ＨＤＤＶＤ層２７１を第１基板２３０上に、第２ＨＤ
ＤＶＤ層２７３を第２基板２５０上に成膜する。その後大気中に戻した後、第１ＨＤＤＶＤ層２７１上及び／又は第２ＨＤＤＶＤ層２７３上に紫外線硬化樹脂等をスピンコートし、お互いを貼り合わせた後、紫外線を照射して硬化させて接着させる。さらに一体物となった上記第１基板２３０上に紫外線硬化樹脂等をスピンコートする（簡単のため図示していない）。次にプラスチックスタンパを貼り合わせた後、紫外線を照射して硬化させ、プラスチックスタンパを剥離することにより、第１基板２３０上の紫外線硬化樹脂（簡単のため図示していない）の表面に、トラッキング用の溝や、その配列により情報を記録されているプリピット等の凹凸を転写（２Ｐ法と呼ばれる）する。さらに、第１基板２３０上の紫外線硬化樹脂（簡単のため図示していない）の表面に、ＢＤ層２２０を成膜し、最後に透光層２１０を設ける。

このように多層光情報記録媒体は、真空中と大気中とを行き来し、樹脂を塗布し貼り合わせするといった非常に複雑な工程で生産される。また、各層は、各反射率や透過率を調整するため、異なる膜構造となっているので、通常の大量生産時には、光情報記録媒体が生産ラインを一方向に進みながら各層が形成されるため、情報記録層の層数だけ真空成膜装置が必要となる。しかも、真空成膜装置は非常に高価であり、ランニングコストも光情報記録媒体生産に使用する装置の中では高価である。

このような理由により、多層光情報記録媒体は非常に高価な媒体となるのである。このことは、実際に現在（２００５．０４．０７）発売されているＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃにおける片面２層ディスク（記憶容量：５０ＧＢ）の価格が、単層ディスク（記憶容量：２５ＧＢ）の２倍以上であることからも明らかである。現在は上記のように２層媒体が発売されているが、これが３層になると製造工程は上記のようにますます複雑になり、歩留まりも悪くなり、層数が増えれば増えるほど製造は困難になる。なお、一般にこれらの生産工程複雑化によるコストアップは、情報記録層に使用する材料の変更によるコストアップよりはるかに大きいものである。

次に、図２１に示したようにＨＤＤＶＤ層２７０が１層の場合の課題について説明する。

図２１に示したＢＤ−ＨＤＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体２９０では、ＨＤＤＶＤ層が１層しかないので、媒体中の情報記録層が２２０、２７０の２層しかなく、作製難易度の面では図２０のＢＤ−ＨＤＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体２８０よりも容易である。しかしながら、ＨＤＤＶＤ層２７０が１層しかないことにより当然容量は小さい。信号フォーマットが１９２０×１０８０画素のデジタルハイビジョン放送を２時間以上記録するためには、容量が２３ＧＢ以上必要と言われているが、現在一般に知られているＨＤＤＶＤ−ＲＯＭ単層規格の容量は１５ＧＢでしかない。１５ＧＢ容量のＨＤＤＶＤ−ＲＯＭ単層には、上記デジタルハイビジョン放送を１時間強しか記録することができない。コンテンツの時間がそれ以下であれば、ＢＤ、ＨＤＤＶＤの両方のフォーマットで共通のコンテンツを記録できるハイブリッド光情報記録媒体として、いずれかの規格に準拠した再生装置であれば再生できるのであるが、一般的に映画１本分や放送番組の目安は２時間と言われ、長時間のコンテンツを記録するためにはハイブリッド光情報記録媒体が２枚必要になってくるため、生産的にもユーザー使用の利便性という意味でも不利である。そこで１５ＧＢ容量のＨＤＤＶＤ−ＲＯＭ単層に上記デジタルハイビジョン放送を２時間記録するために何か方策が必要である。

上記方策として考えられるのは、画素数を減らして記録する、各種圧縮技術を使用して記録すると言った解像度を下げる方策や、あるいは解像度は下げずに単位時間当たりのフレーム数（フレームレート）を減らして記録すると言った方策など、いずれにしろ記録内容を減らすことでコンテンツのサイズを１５ＧＢ以下とすることである。しかしながら、これらの方策ではせっかくのハイビジョン映像の品質、画質が悪くなり、ＢＤ層に記録されているコンテンツよりも劣るものとなるので、本当の意味でのハイブリッド光情報記録媒体とは言えない。

一方、特許文献２に記載の超解像再生技術など、多くの超解像再生技術を用いた光情報記録媒体は、使用されるマスク層自体が、直接光又は熱を吸収することにより、組成変化や、相変化するため、マスク層材料自体にかかる負担が大きくなりやすく、再生耐久性に乏しいと言う問題があった。

さらに、通常、超解像再生技術を使用し、再生装置の持つ再生光学的解像限界より小さなマーク長の信号を再生できる光情報記録媒体（以降、超解像媒体と呼ぶ）に使用される再生膜は、色素や相変化材料などが多く、通常光情報記録媒体に使用される膜材料に比べて高価である。したがって、超解像媒体が、通常の光情報記録媒体（情報記録層は１層）より高価になるという問題もあった。

上記のように、従来の光情報記録媒体における情報記録密度向上法や、複数の異なる規格で再生可能な媒体作製には多くの問題があった。
本発明は上述した従来の課題に鑑みてなされたものであり、安価で、かつ再生耐久性に優れた、複数の異なる規格に準拠した光記録再生装置に対して装着、少なくとも再生可能な互換性を有する光情報記録媒体、及び該光情報記録媒体を再生する光情報処理装置を提供することを目的としている。

本発明の光記録媒体は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。

本発明の光情報記録媒体は、再生光入射面側から、透光層と、第１情報記録層と、第１
基板と、第２情報記録層と、第２基板とが、少なくともこの順に積層されている片面読み出し用の多層光情報記録媒体であって、第１情報記録層と第２情報記録層は異なる再生光学系によって再生される記録層であり、少なくとも上記いずれかの情報記録層は、当該情報記録層を再生する再生光学系の解像限界よりも短いマーク長の信号が記録されていることを特徴としている。

上記構成によれば、ハイブリッド光情報記録媒体が有する、異なる再生光学系によって再生される各情報記録層に、同じ内容のコンテンツ、あるいは画質音質などの異なる、同様の内容を記録しておくことにより、異なる装置、異なる再生光学系にて、共通のあるいは同様の内容を再生できる。その際、第１情報記録層か第２情報記録層のいずれか記憶容量の小さい方の容量範囲内で同質（同画質同音質など）の共通の内容のコンテンツを記録しておくか、各情報記録層の容量に応じて画質音質を調整することで同様の内容コンテンツを記録できる。すなわち、複数の記録／再生装置に対して、ひとつの光情報記録媒体にて記録／再生することができる互換性を有する光情報記録媒体が実現できる。また、両面を用いて別規格の情報記録層を読み出す光情報記録媒体に比べ、本光情報記録媒体は片面読み出し媒体であり、レーザ読み出しが常に同じ片面側からに限られるので、レーザが入射されない面側には光情報記録媒体の保護と媒体識別、読み出し面認識のためのタイトルレーベル層が形成できる。これによりユーザーは媒体の識別や、読み出し面認識を容易にでき、取り扱いが容易になる。

また、上記構成によれば、再生光学系の解像限界よりも短いマーク長の信号を含むいわゆる超解像媒体を用いることにより、情報記録を高密度化、大容量化でき、光情報記録媒体の高画質高音質化、長時間化が可能になる。その際、情報記録層を多層化することなく、容量を大きくすることができる。そのため、さらなる情報記録層の多層化の必要がなく、従来プロセスにて簡単に作製が可能であり、コストも低い。また、情報記録層の多層化による光利用効率の低下がないので、高い信号品質を得られ、信頼性も高くなる。さらに、光学系の大きな変更なく、容量を大きくすることができるので、規格の大きな変更を伴わずに、光情報記録媒体を従来同様の記録／再生装置によって再生することが可能となる。

また、超解像媒体は第１情報記録層のみ、第２情報記録層のみ、又は第１及び第２情報記録層両方に用いられる構成にすることが可能である。

この光情報記録媒体において、上記情報記録層は、再生光を吸収して熱に変換する吸光膜と、該吸光膜の発熱によって加熱されて上記マーク長の信号を再生可能とする再生膜とを少なくとも含むことが好ましい。上記構成によれば、例えば、第２情報記録層のみが再生膜と吸光膜を有し、再生膜がサーモクロミック材料などのマスク層として作用する膜である場合について説明する。第１情報記録層に記録された情報を再生するときには、再生光が透光層から照射されて第１情報記録層にフォーカスされ、通常媒体と同様に再生される。また、第２情報記録層に記録された情報を再生する時には、再生光が、透光層と、第１情報記録層と、中間層とを透過して照射され、第２情報記録層にフォーカスされる。このとき、第２情報記録層の吸光膜が、再生光を吸収し、吸収した光を熱に変換し、再生膜においては、レーザの温度分布により、レーザスポットの後端部の温度が高くなる（ディスク再生時はディスクが回転するので温度が高い位置が中心からずれる）ので、第２情報記録層における再生膜の透過率が増加あるいは減少する。透過率が増加した場合は、増加した領域のみを再生光が透過し、透過率が減少した場合は、再生光が他の領域を透過するので、第２情報記録層の吸光膜からの反射光がマスクされた状態となり、第２情報記録層の解像限界以下のマーク長で記録された情報を読み出すことができる。これにより、第２情報記録層は、実質的な記録密度（再生可能な記録密度の意）を解像限界により規制された記録密度より高められる。

それゆえ、特許文献２の超解像媒体よりも情報記録層が多いだけ、記憶容量が高く、異なる規格準拠の再生装置でも再生することができる。更に、同じ記憶容量を有する記録媒体を作製する場合、各情報記録層が解像限界により規制された記録密度である従来多層光情報記録媒体よりも、情報記録層数を減少させることが可能になる。このように、第２情報記録層は、光スポットにおける光強度の高い中心部分のみを再生に透過させることができ、超解像効果により情報読み取りが可能になる。これにより、第２情報記録層の記録密度が解像限界以下となるため、製造コストに対して光情報記録媒体の記憶容量を向上させることが可能になり、コストパフォーマンスの高い記録媒体を提供することができる。それゆえ、第２情報記録層を備えることで、同じ記憶容量を有する記録媒体を作製する場合、従来多層光情報記録媒体よりも記録層数を減少させることが可能になる。したがって、製造ラインにおいて、記録層をスパッタリングで形成するための高価な真空装置の台数を削減することができ、記録層を増加させるのに伴う記録媒体の製造コストを大幅に低減させることができる。

また、吸光膜と再生膜とが分離して形成されているので、再生膜自体に多くの負担をかけることなく超解像再生が可能となり、再生耐久性の向上が可能になる。

上記光情報記録媒体は、上記再生膜が、主に金属酸化物からなることが好ましい。上記構成によれば、金属酸化膜は、熱によるバンドギャップ変化により光学特性が変化する特性を有する。そのため、このような金属酸化膜を再生膜として用いることにより、従来の組成変化や相変化によって光学特性が変化する色素や相変化材料を用いた再生膜を用いた光情報記録媒体と比較して、再生耐久性をより向上させることができる。

この光情報記録媒体は、上記再生膜が、酸化亜鉛、酸化亜鉛を主成分とする化合物若しくは混合物、又は亜鉛酸化物を主成分とする化合物若しくは混合物、のうちいずれかからなることが好ましい。上記構成により、光情報記録媒体のコストを低減することができ、他の金属酸化膜を用いるよりも高い超解像特性を得ることができるため、光情報記録媒体の記憶容量を向上させることが可能になる。

この光情報記録媒体は、上記吸光膜が、Ｓｉ、Ｇｅ、又は上記いずれかの元素を主に含む化合物若しくは混合物、のうちいずれかからなることが好ましい。上記構成によれば、他の金属膜に比較して、効率よく再生膜を加熱できるため、再生感度向上が可能となる。

上記光情報記録媒体は、上記透光層の厚さが０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの範囲内であり、上記透光層と第１情報記録層と第１基板の厚さの合計が０．５５ｍｍ〜０．６５ｍｍの範囲内であり、光情報記録媒体の全体の厚さが１．１ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内であることが好ましい。上記構成によれば、上記光情報記録媒体は、第１情報記録層をＢＤ規格に準拠した光学系によって少なくとも再生することができ、第２情報記録層をＨＤＤＶＤ規格に準拠した光学系によって少なくとも再生することが可能になる。

上記光情報記録媒体は、第１情報記録層と第２情報記録層とが、それぞれ記録している内容物が実質的に等しいことが好ましい。上記構成によれば、第１情報記録層と第２情報記録層に、同画質同音質である共通の内容のコンテンツを記録しておくことができ、これにより再生装置の規格を問わない再生互換性を有する、両規格に対して量的質的に同内容の光情報記録媒体が実現できる。

上記光情報記録媒体は、第２情報記録層が、当該情報記録層を再生する再生光学系の解像限界よりも短いマーク長の信号が記録されていることが好ましい。光入射面から目的の情報記録層までの厚さ（単層情報記録層の場合は一般的に基板厚さ、カバー厚さと呼ばれ
る）はコマ収差発生の原因となっており、一般的にＮ．Ａ．が大きく再生光波長が短いほど、マージン確保のために上記厚さを薄く設定する必要があった。すなわち、上記厚さが厚いほど、集光ビームスポットが大きく記録密度は低かった。第１情報記録層と第２情報記録層の準拠する規格が異なる場合は、第２情報記録層を再生する光学系の方がＮ．Ａ．が小さく、再生光波長が長く、第２情報記録層の記録密度が第１情報記録層より低い傾向があった。従って、再生装置の規格を問わない再生互換性を有する、両規格に対して量的質的に同内容の光情報記録媒体を作製する場合、使用可能な光情報記録媒体容量の上限は、事実上第２情報記録層の最大記憶容量に限定されていた。そこで、上記の構成によれば、記録密度の低い第２情報記録層に超解像媒体を採用することで記憶容量を大きくすることで、上記第１情報記録層と第２情報記録層の最大記憶容量の差を減らすことが可能になる。これにより、両規格に対して量的質的に同内容の光情報記録媒体を作製する場合、使用可能な光情報記録媒体容量の上限を飛躍的に大きくすることができる。

上記光情報記録媒体は、第１情報記録層と第２情報記録層のそれぞれの最大記憶容量が概ね等しいことが好ましい。再生装置の規格を問わない再生互換性を有する、両規格に対して量的質的に同内容の光情報記録媒体を作製する場合、使用可能な光情報記録媒体容量の上限は、第１情報記録層と第２情報記録層の最大記憶容量のいずれか小さい方に限定されていた。そこで、上記の構成のように第１情報記録層と第２情報記録層の最大記憶容量が概ね等しければ、両規格に対して量的質的に同内容の光情報記録媒体を作製する場合、いずれかの情報記録層を無駄にすることなく、媒体の記憶容量を有効に利用することができる。

上記課題を解決するために、本発明に係る光情報処理装置は、再生光入射面側から、透光層と、第１情報記録層と、第１基板と、第２情報記録層と、第２基板とが、少なくともこの順に積層されている片面読み出し用の光情報記録媒体に対して、再生光を上記第２情報記録層に照射し、上記光情報記録媒体からの反射光を読み取る、光学読み取り手段を備えている光情報処理装置であって、上記第１情報記録層と第２情報記録層とは、異なる再生光学系によって再生される記録層であり、上記第２情報記録層は、超解像再生を可能とする再生膜を少なくとも含むとともに、該第２情報記録層を再生する再生光学系の解像限界よりも短いマーク長の信号が記録されており、上記再生光のレーザパワーを、上記第２情報記録層を再生可能であるレーザパワーに設定できる再生光設定手段を備えていることを特徴としている。

本発明に係る光情報処理装置では、上記第２情報記録層を再生可能であるレーザパワーが、開口数０．６５の対物レンズを介して波長４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下の再生光で再生され、記録情報が、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成され、最短マークの長さが０．１６μｍ以上である光情報記録媒体に適したレーザパワーより大きいものであってもよい。

本発明の光情報記録媒体は、再生光入射面側から、透光層と、第１情報記録層と、第１基板と、第２情報記録層と、第２基板とが、少なくともこの順に積層されている片面読み出し用の多層光情報記録媒体であって、上記第１情報記録層と上記第２情報記録層はおのおの異なる再生光学系によって再生される。これにより、１枚の光情報記録媒体に異なる規格（例えばＢＤとＨＤＤＶＤ）に準拠した、共通のコンテンツを記録しておくことで、いずれの再生装置でも再生することが可能になる。

また、光学系解像限界により規制された記録密度である従来の通常媒体では達成できない記憶容量が超解像媒体単層で得られるので、情報記録層をさらに多層化する必要がなくなる。従って光利用効率を高めることが可能になり、かつ、コストに対して光情報記録媒
体の記憶容量を向上させることが可能になるという効果を奏する。

また、上記第１基板、上記第２基板により、光記録媒体のトータル厚さを容易に調整することができるため、光記録媒体全体の厚みを、異なる規格間において、互換性を確保するように構成することが可能となる。

例えばＢＤ−ＨＤＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体でありＨＤＤＶＤ規格光学系で再生可能な情報記録層を超解像媒体とした場合、さらなる多層化が不要となり、光利用効率の高いまま共通のコンテンツをハイビジョン映像で２時間記録しておくことが可能になり、ＢＤ再生装置とＨＤＤＶＤ再生装置のいずれの再生装置でも再生することが可能になる。

上記のような光情報記録媒体が実用化されれば、再生装置がいずれの規格に準拠しているかを問う必要がなく、両装置の普及が促進される。また、上記光情報記録媒体もいずれの再生装置でも再生可能という付加価値を有し、産業の発展に寄与すると考えられる。

本発明の実施形態１に係る光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。（ａ）は上記光情報記録媒体における第１基板上又は樹脂上に設けられるプリピットの構造を示す斜視図であり、（ｂ）は上記光情報記録媒体における第２基板に設けられるプリピットの構造を示す斜視図である。本発明の実施形態１における実施例１に係る光情報記録媒体に対する比較例の光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。本発明の実施形態１における実施例１及び比較例の光情報記録媒体における第２情報記録層４０及び第２情報記録層４５についてのそれぞれのＣ／Ｎのピット長依存性（ＯＴＦ）を示すグラフである。本発明の実施形態１における実施例１の光情報記録媒体の第２情報記録層４０におけるＣ／Ｎの再生回数依存性を示すグラフである。本発明の実施形態１における実施例２に係る光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。本発明の実施形態１における実施例１及び２の光情報記録媒体の再生膜のそれぞれの再生膜厚別Ｃ／Ｎについての再生レーザパワー依存性を示すグラフである。本発明の実施形態１における実施例２の光情報記録媒体に吸光膜の各膜厚別に、第２情報記録層のＣ／Ｎの再生レーザパワー依存性を示すグラフである。本発明の実施形態１における実施例２の光情報記録媒体における、第２情報記録層の透過率の吸光膜膜厚依存性を示すグラフである。本発明の実施形態１における実施例２の光情報記録媒体の第２情報記録層における、最高到達Ｃ／Ｎの透過率依存性を示すグラフである。本発明の実施形態２における第１情報記録層のみが超解像媒体である光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。本発明の実施形態２における第１及び第２情報記録層が超解像媒体である光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。本発明の実施形態３における実施例３に係る光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。本発明の実施形態４に係る光情報処理装置の概略構成を示す図である。本発明の実施形態４に係る光情報処理装置における光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。ＣＤ規格に準拠する光情報記録媒体を示す概略断面図である。ＤＶＤ規格に準拠する光情報記録媒体を示す概略断面図である。ＢＤ規格に準拠する光情報記録媒体を示す概略断面図である。非特許文献１に記載されている光情報記録媒体の概略断面図である。非特許文献１から類推される光情報記録媒体の一例を示す概略断面図である。非特許文献１から類推される光情報記録媒体の他の例を示す概略断面図である。

本発明の実施形態について図１ないし図１５に基づいて説明すると以下の通りである。なお、以下に説明する各実施形態は、本発明の実施形態の一例に過ぎず、本発明の範囲は、以下の実施形態の範囲に限られるものではない。

〔実施の形態１〕
図１は本実施の形態に係る光情報記録媒体６０の断面構造を示している。上記光情報記録媒体６０は透光層１０と、第１情報記録層２０と、第１基板３０と、第２情報記録層４０と、第２基板５０とを備え、光入射面からこの順に積層されている。

透光層１０は、ポリカーボネートフィルム１１及び透明粘着樹脂層１２を含んでいる。第１基板３０には、図２（ａ）の拡大斜視図に示すように、情報が記録されているプリピット３１が形成されている。プリピット３１は実用化時にはＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠した信号が凹凸形状として記録される。また、第２基板５０には、図２（ｂ）の拡大斜視図に示すように、プリピット５１が形成されている。プリピット５１は、実用化時には、ＨＤ
ＤＶＤ−ＲＯＭ規格の再生光学系解像限界以下の長さを持つマークを含んだ信号が、凹凸形状として記録されており、上記光学系によって超解像再生される。以後、本願では便宜上、上記信号のことを「高密度ＨＤＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した信号」と表現する。同様に第２情報記録層４０を、便宜上「高密度ＨＤＤＶＤ層」と表現することとする。

第１情報記録層２０及び第２情報記録層４０は、プリピット３１、プリピット５１上に成膜されることにより、プリピット３１、プリピット５１による凹凸が反映された状態となり、情報を記録した状態となる。このような構造により、いわゆる再生専用光情報記録媒体が構成される。

具体的にＢＤとＨＤＤＶＤ規格を例に、本実施の形態に係る光情報記録媒体６０の構成を説明すると以下の通りである。

すでに図２１に示したＢＤ−ＨＤＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体２９０が、本情報記録媒体６０と同様再生専用光情報記録媒体である場合には、ＢＤ層２２０（第１情報記録層２２０）はＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠しており、ＨＤＤＶＤ層２７０（第２情報記録層２７０）はＨＤＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠してる。この場合、第１情報記録層２２０及び第２情報記録層２７０の準拠する両規格はトータル容量が異なる。両規格向けのコンテンツが共通で、かつ両規格の記録／再生装置でも記録／再生できるＢＤ−ＨＤＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体２９０を作製する場合、ＨＤＤＶＤ規格に準拠する第２情報記録層２７０には片面１５ＧＢまでしか作製できず、ハイビジョン映像では２時間記録するために、ビットレートおよび／またはフレームレートを下げて記録しておく必要があった。しかし、本実施形態に係る光情報記録媒体６０であれば、第２情報記録層４０の超解像再生を可能にすることによって、単層で第１情報記録媒体２０のＢＤ容量との差を小さくすることができ、同画質同音質で共通の内容のコンテンツを記録しておく場合には、記憶容量の上限をより大きくすることができる。あるいは、各情報記録層の容量に応じて画質や音質を調整することで、同様の内容コンテンツを同画質同音質により近づけて、１枚の光情報記録媒体に記録しておくことができる。

さらに、光情報記録媒体６０であれば、高密度ＨＤＤＶＤ規格に準拠する第２情報記録層４０を単層で実現できるので、ＢＤ−ＨＤＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体２８０のようにＨＤＤＶＤ規格に準拠するＨＤＤＶＤ層を多層化する必要がないため、従来プロセスにて簡単に作製が可能でありコストも低い。光情報記録媒体のさらなる多層化によって光の利用効率を落とすことがないので高い信号品質を得られる。また、光学系の大きな変更なく容量を大きくすることができるので、規格の大きな変更を伴わずに従来同様の記録／再生装置による記録／再生が可能となる。

第１情報記録層２０は、反射率の高い金属材料や半導体材料から構成される。上記材料として例えばＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅのうちいずれかひとつの元素からなる薄膜、あるいは上記のうちいずれかの元素（１種あるいは複数種でもよい）からなる化合物若しくは混合物、合金、あるいは上記のうちいずれかの元素（１種あるいは複数種でもよい）に他の元素を混合させたものが適用可能である。上記光情報記録媒体６０を光入射側から見ると、第２情報記録層４０が第１情報記録層２０よりも奥の位置に備えられている。第２情報記録層４０はＨＤＤＶＤ光学系で再生する必要があるため、第１情報記録層２０は、上記ＨＤＤＶＤ光学系の波長である４０５ｎｍの青色光をある程度透過し、ＢＤ規格の再生光（同じく波長４０５ｎｍ）である青色光をある程度反射する必要があるので、この４０５ｎｍ波長の光に対して半透明膜である必要がある。

このため、第１情報記録層２０と第２情報記録層４０がそれぞれ準拠する規格の再生光波長が４０５±５ｎｍであることが好ましい。その理由は、実際の光記録、特に民生品に用いられるレーザは量産品が主であり、波長が事実上ほぼ特定の値をとる。たとえば短波長で高密度化に有利な青紫レーザでは４０５ｎｍ付近が用いられている。従って民生用の高密度機器に用いる場合に有利である。

第２情報記録層４０は、酸化亜鉛、酸化亜鉛を主成分とする化合物若しくは混合物、又は亜鉛酸化物を主成分とする化合物若しくは混合物、のうちいずれかからなる再生膜４１及び吸光膜４２を含んでいる。吸光膜４２は、再生光を吸収することにより、再生膜４１を加熱することが可能な熱に変換する。再生膜４１は吸光膜４２で生じる熱によって加熱されると、再生膜４１の光学定数が変化し、再生装置の有する光学系解像限界より短いマ
ーク長の信号を再生可能にする。

上記第１情報記録膜２０、再生膜４１、吸光膜４２は、真空装置においてスパッタリングによって形成される。また、吸光膜４２は、例えばＳｉ、Ｇｅ、又は上記いずれかの元素を主に含む化合物若しくは混合物、あるいは合金からなる。

再生膜４１は、熱によるバンドギャップ変化により光学特性が変化するという特性を有する、金属酸化物からなることが好ましい。これにより、通常の組成変化や相変化によって光学特性が変化する、色素や相変化材料を用いた従来の記録媒体における再生膜と比較して、再生膜４１の再生耐久性を向上させることができる。また、吸光膜４２と再生膜４１とが分離して形成されているので、再生膜４１自体に多くの負担をかけることなく超解像再生が可能となり、再生耐久性の向上が可能になる。

以上のように、光情報記録媒体６０は第２情報記録層４０において、再生光を吸収して発熱する吸光膜４２によって、加熱部分の光学定数を変化させる再生膜４１を備え、それにより再生装置の有する光学系解像限界より短いマーク長の信号を再生可能にする。

再生光学系解像限界よりも短いマーク長の信号を含むいわゆる超解像媒体は、情報記録の高密度化、大容量化、光情報記録媒体の高画質高音質化、長時間化を可能にする。また、情報記録層を多層化することなく、容量を大きくすることができるため、さらなる情報記録層の多層化の必要がなく、従来プロセスにて簡単に作製が可能であり、コストも低い。また、情報記録層の多層化により、光の利用効率を落とすことがないので高い信号品質を得られ、信頼性も高くなる。さらに、光学系の大きな変更なく、容量を大きくすることができるので、規格の大きな変更を伴わずに、光情報記録媒体を従来同様の記録／再生装置によって再生することが可能となる。

超解像媒体を用いることにより、本実施の形態の光情報記録媒体６０は、二つの異なる規格に準拠した情報記録層２０、４０を各１層ずつ有し、光情報記録媒体６０全体としては２層構造であり、さらに第２情報記録層４０は実質的な記録密度（再生可能な記録密度の意）を、再生装置の再生光学系解像限界により規制された記録密度よりも高めた構成にすることが可能となる。

それゆえ、特許文献２の超解像媒体よりも、情報記録層の層数が多いだけ全体の記憶容量を向上させることができる。しかも、二つの異なる規格に準拠しているため、共通のコンテンツを各規格に対応した内容で記録しておくことにより、いずれの規格に準拠する再生装置でも再生することが可能である。すなわち、複数の記録／再生装置に対して、一つの光情報記録媒体にて記録／再生することができる互換性を有する光情報記録媒体が実現できる。さらに第２情報記録層４０が超解像媒体であることによりＨＤＤＶＤ規格では記録できなかったデジタルハイビジョン放送と同等の映像をＢＤ規格同様２時間以上記録することができ、映像品質差のないコンテンツを保存できるハイブリッド光情報記録媒体とすることができる。

また、両規格で再生光学系に用いるレーザ波長を共通にしておくことで、光情報記録媒体の各層や各膜の光学特性や温度特性を該波長に最適化することができ調整や設計が容易となる。

また、両面を用いて別規格の情報記録層を読み出す光情報記録媒体に比べ、本光情報記録媒体は片面読み出し媒体であり、レーザ読み出しが常に同じ片面側からに限られるので、レーザが入射されない面側には光情報記録媒体の保護と媒体識別、読み出し面認識のためのタイトルレーベル層が形成できる。これによりユーザーは媒体の識別や、読み出し面
認識を容易にでき、取り扱いが容易になる。

また、再生膜４１と吸光膜４２とを分離形成しているので、再生膜４１自体が光吸収して分子構造を変化させるなどにより、光学特性を変化させることがない。それゆえ、再生膜４１に多くの負担をかけることなく超解像再生が可能となり、再生耐久性の向上が可能になる。

次に、光情報記録媒体６０が、ＢＤ−高密度ＨＤＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体であるために満たさなければならない各層の厚さ条件について説明する。

まずＢＤ規格に準拠する第１情報記録層２０を再生するために、透光層１０の厚さｔ_Bは約０．１ｍｍである。ただし、再生装置の設定によっては０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの厚さ範囲を持っていても再生できる場合がある。次に高密度ＨＤＤＶＤ規格に準拠する第２情報記録層４０を再生するために、透光層１０及び第１情報記録層２０及び第１基板３０の合計の厚さｔ_Hは約０．６ｍｍである。ただし、再生装置の設定によっては０．５５ｍｍ〜０．６５ｍｍの厚さ範囲を持っていても再生できる場合がある。また、上記いずれの規格にも準拠する光情報記録媒体として、タイトルレーベル層も含んだ光情報記録媒体６０全体の厚さｔ_Tは約１．２ｍｍである。ただし、再生装置の設定によっては１．１ｍｍ〜１．５ｍｍの厚さ範囲を持っていても再生できる場合がある。以上の厚さ設定により、上記光情報記録媒体６０は１枚でＢＤ−高密度ＨＤＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体として、上記いずれかの規格に準拠した光情報処理装置にて、対応する情報記録層を再生することが可能になる。

〔実施の形態１における実施例〕
〔実施例１〕
図１に示す本実施例に係る光情報記録媒体６０は、透光層１０としてのポリカーボネートフィルム１１（膜厚：８０μｍ）及び透明粘着樹脂層１２（膜厚：２０μｍ）と、第１情報記録層２０としての半透明反射膜２１（Ａｇ，膜厚：５ｎｍ）と、第１基板３０（厚さ：０．５ｍｍ）としてのポリオレフィン系樹脂基板と、図示はしていないが透明紫外線硬化樹脂（膜厚：２５μｍ）と、第２情報記録層４０としての再生膜４１（酸化亜鉛，膜厚：１５５ｎｍ）及び吸光膜４２（Ｓｉ，膜厚：５０ｎｍ）と、第２基板５０（厚さ：０．６ｍｍ）としてのポリオレフィン系樹脂基板とを備え、光入射面よりこの順に積層された構造となっている。

これに対し、すでに説明した図２１のＢＤ−ＨＤＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体２９０の構成を本実施例の光情報記録媒体６０に対する比較例とする。なお、比較を容易にするため、図２１の光情報記録媒体における構成要素と、本実施例の光情報記録媒体６０における構成要素とが、同等の機能を有するものについては、本実施例の光情報記録媒体６０と同じ符号を付記し、改めて図３に図示している。

図３に示すように、比較例のＢＤ−ＨＤＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体である光情報記録媒体７０は、透光層１０としてのポリカーボネートフィルム１１（膜厚：８０μｍ）及び透明粘着樹脂層１２（膜厚：２０μｍ）と、第１情報記録層２０としての半透明反射膜２１（Ａｇ，膜厚：５ｎｍ）と、第１基板３０（厚さ：０．５ｍｍ）としてのポリオレフィン系樹脂基板と、図示はしていないが透明紫外線硬化樹脂（膜厚：２５μｍ）と、第２情報記録層４５としての反射膜４６（Ａｌ，膜厚：３０ｎｍ）と、第２基板５０（厚さ０．６ｍｍ）としてのポリオレフィン系樹脂基板とを備え、光入射面よりこの順に積層された構造となっている。

また、本実施例の光情報記録媒体６０の第１基板３０及び第２基板５０には、図２（ａ
）及び図２（ｂ）に示すように、情報が記録されているプリピット３１及びプリピット５１が設けられている。これにより、この光情報記録媒体６０において、第１情報記録層２０及び第２情報記録層４０は、プリピット３１、プリピット５１上面にそれぞれ成膜されることにより、プリピット３１、プリピット５１の凹凸形状、すなわち情報が第１情報記録層２０及び第２情報記録層４０にそれぞれ転写された状態となる。また、光情報記録媒体７０についても同様である。従って、光情報記録媒体６０及び光情報記録媒体７０は、各情報記録層が情報を記録された状態となる、いわゆる再生専用光情報記録媒体として形成される。

上記ではプリピット３１は第１基板３０、プリピット５１は第２基板５０の表面に形成されていると説明した。例えば図２０で示したＨＤＤＶＤ２層のハイブリッド光情報記録媒体の第２ＨＤＤＶＤ層２７３と第２基板２５０が、実施例１の第２情報記録層４０と第２基板５０の関係に相当し、この場合プリピット５１は第２基板５０の表面に形成されている構成である。この実施例１の構成における作製方法としては、第１基板３０から透光層１０までを作製し、別に第２基板５０から第２情報記録層４０までを作製した後、第１基板３０と第２情報記録層４０の間に透明紫外線硬化樹脂を接着剤として使用することで、貼り合わせ光情報記録媒体６０が形成される。つまり図示していない第１基板３０と第２情報記録層４０の間の透明紫外線硬化樹脂は、第２情報記録層４０を再生する際に再生光が通るため透明である必要がある。

上記ではプリピット３１は第１基板３０、プリピット５１は第２基板５０の表面に形成されていると説明したが、プリピットの位置はこの限りではない。具体的にはプリピット５１の代わりに、図２（ａ）に示すように、プリピット３２が第１基板３０の第２基板５０側に形成されていて、上記プリピット３２に第２情報記録層が成膜されても構わない。この場合は図２０で示したＨＤＤＶＤ２層のハイブリッド光情報記録媒体において、第１ＨＤＤＶＤ層２７１と第１基板２３０が、図１の光情報記録媒体６０における第２情報記録層４０と第１基板３０の関係に相当する。この構成の場合の作製方法としては、透光層１０から第２情報記録層４０までを作製し、第１基板３０に成膜された第２情報記録層４０と第２基板５０との間に、紫外線硬化樹脂を接着剤として使用することで、貼り合わせ光情報記録媒体６０が形成される。この場合、第２基板５０にはプリピット５１を形成する必要がないため、第２基板５０の作製が容易になる。また、第２基板５０にプリピットが設けられていないので、第２情報記録層との貼り合わせの際に、プリピットパターンの偏芯あわせをする必要がなく、貼り合わせ工程が容易になるという長所がある。

しかしながら、上記の一例のように第１基板３０の光入射面にプリピット３１、及びその裏面側にプリピット３２を形成する場合、透明基板にプリピットを両面成形する必要があり作製が困難になる。仮に両面に記録信号パターンとして形状が記録されたとしても、それらは重要な記録信号であるため、成形や成膜、紫外線硬化樹脂塗布時に、いずれの面にも傷が付かないよう細心の注意を要する。だが片面を処理する際に、どうしてもその裏面を接触保持することは基板安定保持のために必須であり、これらの矛盾する課題を解決するために、作製装置などのコストアップの可能性があり不利である。

これを解決する手段としては以下の手法が考えられる。例えば、プリピット３１は第１基板３０に最初から形成されてなくともよい。プリピット３１が形成されておらず、プリピット３２のみが形成されている第１基板３０に第２情報記録層４０を成膜し、第２基板５０までを作製し２層ＢＤの製造などで用いられている２Ｐ法などを用い、第１基板３０上に透明な紫外線硬化樹脂を硬化させてプリピット３１を形成し、その後第１情報記録層２０及び透光層１０を作製することも可能である。この方法をとれば、上述した第１基板３０の両面にあらかじめプリピット３１、プリピット３２を形成しておく必要はなくなり、第１基板３０を従来通り容易に作製できる。

以上のように、第２情報記録層４０が図２０の第１ＨＤＤＶＤ層２７１に相当するか、第２ＨＤＤＶＤ層２７３に相当するかにより、製造方法及び順序が変わり、第２情報記録層４０に転写されるプリピットについても、第１基板３０に形成する（プリピット３２）か、第２基板５０に形成する（プリピット５１）が変わる。それにより、第２情報記録層４０と、第１基板３０又は第２基板５０のどちらの基板を紫外線硬化樹脂で貼り合わせるかも変わってくる。また、図示はしていないが、紫外線硬化樹脂を用い、第２情報記録層４０とどちらの基板を貼り合わせるかによっても、使用する紫外線硬化樹脂の種類が異なってくる。すでに説明したように上記紫外線硬化樹脂が第２情報記録層４０よりも光入射側に位置する場合は、第２情報記録層４０を再生する必要があるため、上記紫外線硬化樹脂は透明でなければならないが、逆に第２情報記録層４０が上記紫外線硬化樹脂よりも光入射側に位置する場合は、上記紫外線硬化樹脂は必ずしも光を透過する必要はない。

以上に、光情報記録媒体６０の種々の作製手法について説明したが、本願の技術思想は所期の目的を達成するためのものであって、上記作製手法のいずれを用いて作製しても構わないし、上記紫外線硬化樹脂がいずれに位置しても構わない。

続いて、本実施例の光情報記録媒体６０（以降、本実施例において「第１実施例媒体」と称する）と比較例の光情報記録媒体（以降、本実施例において「比較例媒体」と称する）との各種特性の比較について説明する。

図４は、波長４０４ｎｍ半導体レーザと、Ｎ．Ａ．（開口数）０．６５の光学系（すなわちＨＤＤＶＤ規格の光学系）を有するディスク測定器にて、上記第１実施例媒体及び比較例媒体のそれぞれにおける、第２情報記録層４０及び８０のＯＴＦを測定した結果である。なお、ＯＴＦとは超解像性能を表す指標として一般に用いられており、Ｃ／Ｎ（信号品質を表す評価基準：搬送波対雑音比）の記録マーク長（再生専用光情報記録媒体の場合はピット長と同意）依存性を表す。

図４より明らかなように、第１実施例媒体では、比較例媒体で第２情報記録層４５の信号が確認されない再生光学系の解像限界以下のマーク長である０．１４μｍにおいても、第２情報記録層４０のＣ／Ｎが４０ｄＢを超えている。これは、解像限界以下のマーク長の信号が再生可能であることを示している。

また、図４は、再生装置の理論的な光学解像限界に比較して、ほぼ半分の長さである０．０８μｍが第１実施例媒体の第２情報記録層４０の解像限界となっていることも示している。これは、０．１６μｍ近辺で解像限界を迎える従来例媒体の半分の長さとなっている。すなわち、第１実施例媒体では、解像限界が比較例媒体の約１／２となり、約半分の長さのマーク長の信号を記録した場合、当然ながら約２倍の信号を記録することができる。このように、第１実施例媒体の第２情報記録層４０は比較例媒体の第２情報記録層４５の約倍の情報記録密度（線密度）を有する。

また、図５は、第１実施例媒体の第２情報記録層４０の０．１４μｍ記録マーク長（ピット長）において２万回の超解像連続再生を行い、初期Ｃ／Ｎとの比較を行った結果である。これによると、第１実施例媒体の第２情報記録層４０では、２万回の超解像連続再生後もＣ／Ｎが劣化せず、優れた再生耐久性があることが分かる。

なお、第１実施例媒体と比較例媒体の第１情報記録層２０に関しては、膜構成が通常の２層ＢＤディスクの第１情報記録層と同様であり、波長４０４ｎｍ半導体レーザと、Ｎ．Ａ．（開口数）０．８５の光学系（すなわちＢＤ規格の光学系）を有するディスク測定器にて評価したところ、ＯＴＦは０．１２μｍ近辺で解像限界を迎えるといった、通常２層
ＢＤ第１情報記録層と同様かつ充分の結果であった。また、耐久性の検証として解像限界（０．１２μｍ）以上の０．１５μｍ記録マーク長（ピット長）において２万回の通常再生を行い、なんら劣化、信号強度の低下は見られなかった。従って第１情報記録層２０の各種特性については、第１実施例媒体も比較例媒体となんら差がなく、必要かつ充分な特性であったので、結果については特に図示しない。

このように、第１実施例媒体の第２情報記録層４０は、通常の超解像光情報記録媒体では得られない再生耐久性を有し、かつ第１情報記録層２０を透過してきた光を使用しても超解像再生が安定に可能であった。すなわち、ＢＤ−ＨＤＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体において、光のロスが大きく製造コストも高くなる２層のＨＤＤＶＤ層（第１情報記録層２０であるＢＤ層を加えるとディスク全体で３層）を設ける必要なく第２情報記録層４０として高密度ＨＤＤＶＤ層単層でデジタルハイビジョンクラスのハイビジョン映像を２時間記録でき、かつ、４０５ｎｍ付近の共通の青色レーザ波長にてＢＤの光学系（Ｎ．Ａ．＝０．８５）ではＢＤ規格準拠の第１情報記録層２０を、ＨＤＤＶＤの光学系（Ｎ．Ａ．＝０．６５）では第２情報記録層４０を超解像再生できるハイブリッド光情報記録媒体として使用できることが示された。

なお、酸化亜鉛等の金属酸化物による再生膜４１は吸光膜４２で生じる熱によって加熱されると、再生膜４１の光学定数が変化することによって、再生装置の有する光学系解像限界より短いマーク長の信号を再生可能にすると考えられるが、現時点では明確ではない。

〔実施例２〕
また、本実施の形態の光情報記録媒体６０は、上記第１実施例媒体の構造に限るものではない。

例えば、本実施例の光情報記録媒体６０（以降、本実施例において「第２実施例媒体」と称する）において、透光層１０は再生光を充分に透過すればよく、再生面にハードコートが設けられていてもよいし、紫外線硬化樹脂などの他の材料で形成されていてもよい。例えば上記材料であれば、図１の透光層１０としてのポリカーボネートフィルム１１と透明粘着樹脂層１２の代わりに、図６に示すように紫外線硬化樹脂１３のみをスピンコートで塗布し、紫外線照射により硬化させて透光層１０としてもよい。

第１基板３０や第２基板５０も、ポリカーボネート樹脂や、圧縮成形可能な他の樹脂であってもよいし、ガラスや、金属等でもよい。

再生膜４１の材料としては、色素等の有機材料や、相変化材料や、他の金属酸化物（例えばＴｉＯ_２、ＣｅＯ_２）からなる材料や、主に金属酸化物からなる材料、あるいは金属酸化物を含む材料等でもよい。例えば、色素等の有機材料や、相変化材料の場合は、第１実施例媒体には耐久性が及ばないが、少なくとも吸光膜４２が分離して存在しているため、再生膜材料自体で再生光を吸収する構成である、従来の超解像膜構造と比較すると再生耐久性が高いことが容易に予想できる。

また、他の金属酸化物（例えばＴｉＯ_２、ＣｅＯ_２）からなる材料や、主に金属酸化物からなる材料、あるいは金属酸化物を含む材料の場合、第１実施例媒体と同等の再生耐久性を有するが、現時点では第１実施例媒体で用いた酸化亜鉛以上の超解像特性は得られていない。なお、金属酸化膜は一般に透明なものが多く、吸光膜への透過性がよく、吸光膜がより効率的に作用するという利点もある。

再生膜４１の膜厚については、どのような材料を用いて形成したとしても、第２情報記
録層４０に再生光をフォーカスして再生した場合に、超解像特性が生じる膜厚であればよい。また、膜厚については図７を基に説明する。図７には、再生膜４１が酸化亜鉛からなる場合、再生膜４１の膜厚が１５５ｎｍの第１実施例媒体と、再生膜４１の膜厚が５０ｎｍである第２実施例媒体とを、再生感度で比較した実験結果を示す。なお、吸光膜４２は実施例１に示した膜厚で行った。各実施例の第２情報記録層４０における再生光学系、すなわちＨＤＤＶＤ光学系解像限界以下のピット長である０．１４μｍでのＣ／Ｎを測定した結果を、再生パワー依存性として示す。

図７より分かるように、第１実施例媒体、第２実施例媒体ともに３０ｄＢのＣ／Ｎを達成しており、十分な信号品質を得ていることが分かる。実用化に必要な信号品質は３０ｄＢ程度と考えられるので、上記第１実施例媒体、第２実施例媒体ともに実用化が可能であると考えられる。さらに考察すれば、図７より分かるように、再生膜４１の膜厚が５０ｎｍの第２実施例媒体の方は、若干超解像特性が低下（解像度限界以下のピット長での到達Ｃ／Ｎが低下）している。これは、前述した吸光膜４２からの熱による光学特性の変化による効果が、膜厚が薄くなることによって減少したためとも考えられる。また、高い再生パワーによって吸光膜４２が昇温された時に、再生膜４１が薄いことにより保護の役割を果たせず膜の劣化が起こったとも考えられる。いずれにしろ、再生膜４１の膜厚が厚いほど再生耐久性は向上する上、厚いほど最高到達Ｃ／Ｎ値も高いため、再生膜４１の膜厚は厚い方が有利であると言える。

また、第２実施例媒体における吸光膜４２の材料としては、色素等の有機材料や、相変化材料や、他の無機物などでもよい。吸光膜材料として、色素等の有機材料や相変化材料を採用した場合は、吸光膜材料自体が組成変化や相変化するので、膜自体の負担が大きく、第１実施例媒体には耐久性が及ばないことは容易に予想できる。また、他の無機物を吸光膜材料として用いた場合、第１実施例媒体と同様の再生耐久性があることは容易に予想できる。ただし、現時点では、Ｇｅ以外の材料ではＳｉと同様の再生感度を有する材料は確認できていない。

また、吸光膜４２の膜厚については、どのような材料であっても、第２情報記録層４０に再生光をフォーカスして再生した場合に、充分な再生耐久性を有し、再生感度を確保でき、充分に超解像特性を生じればよい。かつ、第２情報記録層４０とＢＤ層を含めると、２層構造であるがゆえ、光利用効率を上げるため充分に再生光を反射する膜厚であればよい。例えば、第２実施例媒体における第２情報記録層４０が、現在得られている中で最も超解像特性のよい第１実施例媒体における第２情報記録層４０と同じ材料（再生膜４１ＺｎＯ／吸光膜４２Ｓｉ）であった場合において、望ましい膜厚範囲について検討した。すでに図７で示したように、吸光膜４２Ｓｉの膜厚が５０ｎｍと一定の場合は、再生膜４１膜厚が厚い方が有利であった。一方、再生膜４１を１５５ｎｍと一定にし、吸光膜４２の膜厚を変化させる場合は、吸光膜４２が光を吸収して熱源となる膜であるため、超解像再生の感度や耐久性に与える影響が大きくなることが予想できる。

そこで、再生膜４１を１５５ｎｍと一定にし、吸光膜４２の膜厚を１０ｎｍから３００ｎｍまでの範囲内でそれぞれ光情報記録媒体（第２実施例媒体）を作製し、それぞれについて第２情報記録層４０のＣ／Ｎ評価を行なった。図８には吸光膜４２の膜厚別に、第２情報記録層４０における再生光学系、すなわちＨＤＤＶＤ光学系解像限界以下のピット長である０．１４μｍでのＣ／Ｎを測定した結果を、再生パワー依存性として示す。

図８に示した結果は、第２実施例媒体の第２情報記録層４０について評価した結果であり、評価時の再生光は第１情報記録層２０を透過して第２情報記録層４０で反射し、再び第１情報記録層２０を透過した光で信号を検出した評価結果である。図８から分かるように、使用した装置の仕様である再生パワー約７ｍＷの範囲内においては、いずれの光情報
記録媒体でも高パワーほどＣ／Ｎ値が上昇するという傾向が見られる。また、吸光膜４２のＳｉの膜厚を比較すると、１５ｎｍから５０ｎｍの範囲においては、同じ再生パワーでは膜厚が厚いほど高いＣ／Ｎ値を示している。別の言い方をすれば、より低い再生パワーで信号品質を得ることができる。すなわち再生感度（再生パワー感度）が高いといえる。また、図示はしていないが、吸光膜４２のＳｉ厚さが１０ｎｍの光情報記録媒体では同じ再生パワーでは１５ｎｍよりも低いＣ／Ｎを示し、Ｓｉ厚さが３００ｎｍの光情報記録媒体では５０ｎｍ、１５０ｎｍの評価結果とほぼ一致する結果であった。

次に、図９には吸光膜４２の膜厚に対する第２情報記録層４０の再生光波長における透過率を示す。図９においては、ガラス基板に第２情報記録層４０のみを形成し、第２情報記録層４０単独での透過率を分光器で測定した。光情報記録媒体の第２情報記録層４０を実際に再生する場合には、第１情報記録層２０を透過した再生光が入射するが、図９の結果は第１情報記録層２０を透過した光を１００％とした場合の波長４０５ｎｍにおける透過率である。この結果、吸光膜４２であるＳｉ膜厚の増加に対して第２情報記録層４０の透過率が減少し、１５０ｎｍでは４％程度になることが分かる。また、図には示していないが、Ｓｉ膜厚が３００ｎｍの時の透過率は１％程度であった。すなわち、Ｓｉ膜厚２０ｎｍ以上では透過率が２６％程度以下、Ｓｉ膜厚５０ｎｍ以上では透過率は５％程度以下となる。

さらに、図１０には実施例２の各光情報記録媒体の第２情報記録層４０における、最高到達Ｃ／Ｎの再生光波長における透過率依存性を示す。いずれの実施例２の各光情報記録媒体も約７ｍＷで最高到達Ｃ／Ｎを示すが、その最高到達Ｃ／Ｎについて、第２情報記録層４０の再生光波長における透過率に対する依存性を示した図である。図１０から、透過率が２６％程度以下で最高到達Ｃ／Ｎが３０ｄＢを超えることが分かる。

以上の結果からは以下のように説明される。吸光膜４２の厚さが薄いと、図９で示すように第２情報記録層４０の透過率が高くなる。第２情報記録層４０の透過率が高いと、吸光膜４２が充分に光を吸収することができず、その結果として同じ再生パワーだと再生膜４１の温度を充分に上昇させることができなくなり、Ｃ／Ｎが低くなると考えられる。より高い再生パワーを投入すると同様のＣ／Ｎを得ることができるが、あまり高い再生パワーにも限界がある。以上の結果、図１０に示すように最高到達Ｃ／Ｎも低くなる。

また、第２情報記録層４０の透過率が高くなると、その分反射率が小さくなって充分な信号光量が返らず光利用効率及び信号品質が低減することが考えられる。

上記２つの理由からＳｉ厚さが厚く、第２情報記録層４０の透過率は低い方が望ましい。具体的には、Ｓｉ厚さが２０ｎｍ以上、すなわち第２情報記録層４０の再生光波長における透過率が２６％程度以下であれば、３０ｄＢ以上のＣ／Ｎが得られることが分かる。実用化に必要な信号品質は３０ｄＢ程度と考えられるので、吸光膜４２のＳｉの膜厚は２０ｎｍ以上、すなわち第２情報記録層４０の再生光波長における透過率が２６％程度以下であれば望ましい。

また、Ｓｉの膜厚が５０ｎｍ以上になるとＣ／Ｎの再生パワー依存性に差が見られない。

この理由は第２情報記録層４０の透過率がすべて数％程度であり差が小さいので、吸光膜４２の吸収する光エネルギーがほぼ同じであることによると考えられる。また、この結果から吸光膜４２に照射された光エネルギーは吸光膜４２の深さ５０ｎｍ程度まででほとんどが吸収されて熱に変換され、その熱量の１部が再生膜４１に伝導し超解像再生効果を起こしていると考えることができる。言い換えると５０ｎｍ以上の吸光膜４２のＳｉ膜厚
は今回の評価に対しては大きな影響を与えないと考えられる。ただし、３００ｎｍを超えてあまり厚くなりすぎると、堆積により膜表面が基板に設けられたプリピット５１凹凸形状に比べて鈍ってしまうためＣ／Ｎが低くなる恐れがある。さらに長時間成膜や大電力成膜が必要となる上、材料がその分多く必要となり、プロセス的、コスト的にも不利になる。上記観点から、吸光膜４２のＳｉ膜厚は、３００ｎｍ以下であることが好ましい。第２情報記録層４０の透過率の観点では、透過率は低ければ低いほど吸光、昇温に望ましい。

以上の結果から判断すると、吸光膜４２にＳｉを用いた場合、Ｓｉ厚さが２０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であれば、３０ｄＢ以上のＣ／Ｎが得られることが分かる。実用化に必要な信号品質は３０ｄＢ程度と考えられるので、吸光膜４２のＳｉの膜厚は２０ｎｍより厚く３００ｎｍより薄い必要がある。また、第２情報記録層４０の波長４０５ｎｍにおける透過率については０％以上２６％以下であれば望ましい。

この条件において、再生耐久性を確認したところ、すべての光情報記録媒体において、図５に示した結果と同様に２万回の連続再生によって劣化せず充分な再生耐久性を示した。これにより、第２情報記録層４０における超解像特性及び再生耐久性を得ることができた。なお、Ｇｅを用いた場合も同様なことが言える。

また、第２実施例媒体の構造で、第１情報記録層２０、第２情報記録層４０に他の膜等を追加した場合でも、上記に示したような特性が大きく失われることはない。

なお、第１実施例媒体及び第２実施例媒体は再生専用光情報記録媒体であったが、本発明の光情報記録媒体は、これに限られるものではなく、記録／再生型光情報記録媒体や、追記型光情報記録媒体も含まれる。これらの場合は、各情報記録層に少なくとも記録膜が追加される。

なお、大容量光情報記録媒体としてはすでに説明したＣＤ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＢＤ、ＨＤ
ＤＶＤ規格として、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＢＤ−ＲＥ、ＢＤ−ＲＯＭ、ＢＤ−Ｒ、ＨＤＤＶＤ−ＲＯＭ、ＨＤＤＶＤ−Ｒ、ＨＤＤＶＤ−ＲＷなどが提案あるいは規格化されている。これらの光学読み取り式のディスク、光磁気ディスク、相変化型ディスクなど、種々の光ディスクを、適応する光情報記録媒体の形式として挙げることができる。なお、本発明は、記録方式や大きさを問うものではない。

以上に述べたことから明らかなように、本実施例の光情報記録媒体６０を用いて、情報の再生を行うことにより、より高密度に記録された光情報記録媒体からの安定した情報再生が可能となることが分かる。

〔実施の形態２〕
図１１は本実施の形態に係る光情報記録媒体１１０の断面構造を示しており、図１２は本実施の形態に係る他の光情報記録媒体１２０の断面構造を示している。光情報記録媒体１１０は、超解像媒体が第１情報記録層２０のみに用いられる構成であり、光情報記録媒体１２０は、超解像媒体が第１及び第２情報記録層２０、４０両方に用いられる構成である。

光情報記録媒体１１０において、第１情報記録層２０が超解像媒体である場合、第１情報記録層２０は再生膜２２（酸化亜鉛，膜厚：１７０ｎｍ）及び吸光膜２３（Ｓｉ，膜厚：７．５ｎｍ）から構成され、第２情報記録層には反射膜４３（Ａｌ）を設けられる。つまり、図１１に示す光情報記録媒体１１０は、透光層１０としてのポリカーボネートフィルム１１（膜厚：８０μｍ）及び透明粘着樹脂層１２（膜厚：２０μｍ）と、第１情報記
録層２０としての再生膜２２（酸化亜鉛，膜厚：１７０ｎｍ）及び吸光膜２３（Ｓｉ，膜厚：７．５ｎｍ）と、第１基板３０（厚さ：０．５ｍｍ）としてのポリオレフィン系樹脂基板と、図示はしていないが透明紫外線硬化樹脂（膜厚：２５μｍ）と、第２情報記録層４０としての反射膜４３（Ａｌ，膜厚：５０ｎｍ）と、第２基板５０（厚さ：０．６ｍｍ）としてのポリオレフィン系樹脂基板とを備え、光入射面よりこの順に積層された構造となっている。

また、図１２に示す光情報記録媒体１２０において、第１情報記録層２０は再生膜２２（酸化亜鉛，膜厚：１７０ｎｍ）及び吸光膜２３（Ｓｉ，膜厚：７．５ｎｍ）から構成され、第２情報記録層４０は再生膜４１（酸化亜鉛，膜厚：１５５ｎｍ）及び吸光膜４２（Ｓｉ，膜厚：５０ｎｍ）から構成される。つまり、図１３に示すように、光情報記録媒体１２０は、透明層１０としてのポリカーボネートフィルム１１（膜厚：８０μｍ）および透明粘着樹脂層１２（膜圧：２０μｍ）と、第１情報記録層２０としての再生膜２２（酸化亜鉛，膜厚：１７０ｎｍ）及び吸光膜２３（Ｓｉ，膜厚：７．５ｎｍ）と、第１基板３０（厚さ：０．５ｍｍ）としてのポリオレフィン系樹脂基板と、図示はしていないが透明紫外線硬化樹脂（膜厚：２５μｍ）と、第２情報記録層４０としての再生膜４１（酸化亜鉛，膜厚：１５５ｎｍ）及び吸光膜４２（Ｓｉ，膜厚：５０ｎｍ）と、第２基板５０（厚さ：０．６ｍｍ）としてのポリオレフィン系樹脂基板とを備え、光入射面よりこの順に積層された構造となっている。また、光情報記録媒体１２０における第２情報記録層４０の再生膜４１及び吸光膜４２は、第１実施形態の光情報記録媒体６０の膜厚と同じである。

上記のような構成の光情報記録媒体１１０及び１２０は、再生光を半透過させるため、第１情報記録層２０の吸光膜２３の膜厚が、光情報記録媒体６０の第２情報記録層４０の吸光膜４２に比べ薄くなる必要がある。また、光情報記録媒体１１０及び１２０の第１情報記録層２０の再生膜２２と、光情報記録媒体６０における第２情報記録層４０の再生膜４１の膜厚は光干渉状態をそれぞれに最適化するために異なっている。

上記のような構成の光情報記録媒体であっても、複数の規格に準拠したハイブリッド光情報記録媒体でありながら、多層化をせずとも再生光学系解像限界以下のマーク長の信号を再生することが可能であると考えられる。その結果、記憶容量が異なる複数の規格に準拠した光情報記録媒体において、超解像媒体を用いることにより、記録密度の低い媒体の記録容量が増え、同品質の内容を記録することが可能となる。

〔実施の形態３〕
図１３は本実施の形態に係る光情報記録媒体９０の断面構造を示している。

図１３に示すように、光情報記録媒体９０は透光層１０と、第１情報記録層２５と、第１基板３０と第２情報記録層４０と、第２基板５０と、第３情報記録層８０とを備え、光入射面からこの順に積層されている。なお、図１９と同様タイトルレーベル層は一般的に基板若しくは情報記録層の保護又は媒体識別のために用いられるものであり、媒体の再生動作に直接影響しないのでここでは図示していない。また、実施の形態１の光情報記録媒体６０における構成要素と、同等の機能を有する構成要素については同一の符号を付記している。

本実施の形態において、実施の形態１に加えて新たに設けられた第３情報記録層８０は、例えばＣＤ規格に準拠した情報記録層となっており、７８０ｎｍの赤外光の再生光がＮ．Ａ．０．４５の対物レンズによって、第３情報記録層８０上に集光されて再生される。

実施の形態１で示したプリピットと同様に、第２基板５０には第３情報記録層８０側にプリピット５２（図２ｂ）があらかじめ設けられている。第３情報記録層８０は、このプ
リピット５２上に成膜されることにより、プリピット５２による凹凸が反映された状態となり、情報を記録した状態となる。このプリピット５２の信号情報はＣＤ規格又はＣＤ−ＲＯＭ規格に準拠している。このような構造により、いわゆる再生専用光情報記録媒体が構成される。

第３情報記録層８０は、実施の形態１の実施例１及び実施例２における、第１情報記録層２０と同様に、反射率の高い金属材料や半導体材料から構成される。上記材料として例えばＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅのうちいずれかひとつの元素からなる薄膜、あるいは上記のうちいずれかの元素（１種あるいは複数種でもよい）からなる化合物若しくは混合物、合金、あるいは上記のうちいずれかの元素（１種あるいは複数種でもよい）に他の元素を混合させたものが適用可能である。

光入射側から見ると、光情報記録媒体９０において、第３情報記録層８０は、第１情報記録層２５及び第２情報記録層４０よりも奥に位置し、ＣＤ光学系により再生する必要があるため、第１情報記録層２５及び第２情報記録層４０はＣＤ光学系の波長である７８０ｎｍの赤外光をある程度透過し、ＢＤ規格及びＨＤＤＶＤの再生光（波長４０５ｎｍ）である青色光をある程度反射する必要がある。すなわちこの７８０ｎｍ波長の光に対して半透明膜又は透明膜である必要がある。

これにより、本実施の形態の光情報記録媒体９０は、三つの異なる規格に準拠した情報記録層を各一層ずつ有し、光情報記録媒体全体としては三層構造であり、さらに第２情報記録層４０は実質的な記録密度（再生可能な記録密度の意）を、再生装置の光学系の解像限界により規制された記録密度よりも高めている。

それゆえ、実施の形態１における光情報記録媒体６０の場合に加えて、光情報記録媒体９０ではＣＤ規格に準拠して記録されたデータをも保持することができ、ＣＤ規格に準拠した再生光学系で再生することが可能になる。従って光情報記録媒体９０で想定される用途として、例えばＢＤ規格に準拠した第１情報記録層２５や、ＨＤＤＶＤ規格に準拠した第２情報記録層４０に記録されている映像に対応する音楽情報や関連する音楽情報を、ＣＤ規格に準拠した第３情報記録層８０に記録しておくなどの用途が考えられる。

次に、光情報記録媒体９０が、ＢＤ−高密度ＨＤＤＶＤ−ＣＤハイブリッド光情報記録媒体であるために満たさなければならない各層の厚さ条件について説明する。

まずＢＤ規格に準拠する第１情報記録層２０を再生するために、透光層１０の厚さｔ_Bは約０．１ｍｍである。ただし、再生装置の設定によっては０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの厚さ範囲を持っていても再生できる場合がある。次にＨＤＤＶＤの高密度規格に準拠する第２情報記録層４０を再生するために、透光層１０、第１情報記録層２０及び第１基板３０の合計の厚さｔ_Hは約０．６ｍｍである。ただし、再生装置の設定によっては０．５５ｍｍ〜０．６５ｍｍの厚さ範囲を持っていても再生できる場合がある。さらに、ＣＤ規格に準拠する第３情報記録層８０を再生するために、透光層１０、第１情報記録層２０、第１基板３０、第２情報記録層４０、第２基板５０の合計の厚さｔ_Cは約１．２ｍｍである。ただし、再生装置の設定によっては１．１ｍｍ〜１．３ｍｍの厚さ範囲を持っていても再生できる場合がある。また、上記いずれの規格にも準拠する光情報記録媒体として、タイトルレーベル層も含んだ、光情報記録媒体９０全体の厚さｔ_Tは約１．２ｍｍである。ただし、再生装置の設定によっては１．１ｍｍ〜１．５ｍｍの厚さ範囲を持っていても再生できる場合がある。以上の厚さ設定により、上記光情報記録媒体９０は１枚でＢＤ−高密度ＨＤＤＶＤ−ＣＤハイブリッド光情報記録媒体として、上記いずれかの規格に準拠した光情報処理装置にて、対応する情報記録層を再生することが可能になる。
〔実施の形態３における実施例〕
図１３に示す本実施例に係る光情報記録媒体９０は、透光層１０としてのポリカーボネートフィルム１１（膜厚：８０μｍ）及び透明粘着樹脂層１２（膜厚：２０μｍ）と、第１情報記録層２５としての波長選択性半透明反射膜２６（Ｓｉ、膜厚：１５ｎｍ）と、第１基板３０（厚さ：０．５ｍｍ）としてのポリオレフィン系樹脂基板と、図示はしていないが透明紫外線硬化樹脂（膜厚：２５μｍ）と、第２情報記録層４０としての再生膜４１（酸化亜鉛、膜厚：１５５ｎｍ）及び吸光膜４２（Ｓｉ、膜厚：３０ｎｍ）と、第２基板５０（厚さ：０．６ｍｍ）としてのポリオレフィン系樹脂基板と、第３情報記録層８０としての反射膜８１（Ａｌ、膜厚：５０ｎｍ）とを備え、光入射面よりこの順に積層された構造となっている。なお、第３情報記録層８０を保護したり再生面を識別したりするために設けられるタイトルレーベル層は、光情報記録媒体９０の機能的には本質的に関係しないので省略する。

また、本実施例における、光情報記録媒体９０の第１基板３０及び第２基板５０には、すでに実施例１で説明したプリピット３１及びプリピット３２に加えて、プリピット５２が設けられている。これにより、この光情報記録媒体９０は、第１情報記録層２５、第２情報記録層４０、第３情報記録層８０がそれぞれプリピット３１、第１基板３０におけるプリピット３２、第２基板５０におけるプリピット５２上に成膜されることにより、プリピット３１、プリピット３２及び５２の凹凸形状、すなわち情報が第１情報記録層２５、第２情報記録層４０、第３情報記録層８０にそれぞれ転写された状態となる。プリピット３１は、実施の形態１における実施例１で説明したように、あらかじめ第１基板３０作製時（成形時）に設けられるか、又は２Ｐ法などによって第１基板３０の光入射面側に設けられ、ＢＤ規格に準拠した情報信号が記録されている。ＢＤ再生時には、約０．１ｍｍの透光層１０を経た再生光が、第１情報記録層２５に集光され、ＢＤ規格に準拠した信号が再生される。プリピット３２はあらかじめ第１基板３０作製時（成形時）に第２基板５０側に設けられ、高密度ＨＤＤＶＤ層の情報信号が記録されている。高密度ＨＤＤＶＤ層再生時には、約０．６ｍｍの透光層１０、第１情報記録層２５、第１基板３０を経た再生光が、第２情報記録層４０に集光され、高密度ＨＤＤＶＤ層の信号が再生される。裏面プリピットは、あらかじめ第２基板５０作製時（成形時）に第３情報記録層８０側に設けられ、ＣＤ規格に準拠した情報信号が記録されている。ＣＤ再生時には、約１．２ｍｍの透光層１０、第１情報記録層２５、第１基板３０、第２情報記録層４０、第２基板５０を経た再生光が、第３情報記録層８０に集光され、ＣＤ規格に準拠した信号が再生される。従って、光情報記録媒体９０は、各情報記録層が情報を記録された状態である、いわゆる再生専用光情報記録媒体として形成される。

作製方法については、実施の形態１に示したように種々の方法があり、作製の順番に応じて各プリピットはいずれかの基板に設ける必要がある。各作製方法に応じて各ピプリットを設ける基板は異なってくる。光情報記録媒体９０においては、種々の作製手法があるが、本発明の技術思想は所期の目的を達成するためのものであって、上記作製手法のいずれを用いて作製しても構わないし、上記紫外線硬化樹脂がいずれに位置しても構わない。続いて、本実施例の光情報記録媒体９０（以降、本実施例において「第３実施例媒体」と称する）と比較例の光情報記録媒体６０（以降、本実施例において「第１実施例媒体」と称する）との各種特性の比較について説明する。

第３実施例媒体が第１実施例媒体と材料的に異なるところは、１つ目は第１情報記録層２５が、膜厚５ｎｍのＡｇから膜厚１５ｎｍのＳｉになっていること、２つ目は第２情報記録層４０において、吸光膜４２のＳｉの膜厚が、５０ｎｍから３０ｎｍになっていること、３つ目は第３情報記録層８０（Ａｌ：膜厚５０ｎｍ）が存在することの３点である。以下にこれらの機能について説明する。

１つ目の相違点である第１情報記録層２５は、実施の形態１における実施例１で説明し
たような４０５ｎｍの青色光を半透過し、半反射する半透明膜である機能に加えて、７８０ｎｍの赤外光を充分に透過する必要がある。なぜならＣＤ規格は再生光波長が７８０ｎｍであり、かつ再生には高い反射率が必要であり、ＣＤ規格に準拠した第３情報記録層８０は、光入射面より最も離れて位置しているためである。つまり、第３情報記録層８０への途中へ位置する第１情報記録層２５は上記の特性を満たす必要がある。このような例はすでに示した非特許文献１の「青色を反射し、赤色を透過させる高機能反射膜」や特許文献１で開示されている。

上記第１情報記録層２５に膜厚１５ｎｍのＳｉを用いると、４０５ｎｍにおいて反射率２１％、透過率３２％、７８０ｎｍにおいて透過率８２％を示した。すなわち４０５ｎｍの青色光に対しては半透明反射膜、７８０ｎｍの赤外光に対しては透明膜と見なすことができる。

２つ目の相違点である第２情報記録層４０は、実施の形態１における実施例２でも示したように、Ｓｉの膜厚が３０ｎｍであっても充分なＣ／Ｎ特性を得られた構成である。本実施の形態３の目的である、第３情報記録層８０への赤外光透過率を上げるために、実施例１の膜厚５０ｎｍに比べて、Ｓｉの膜厚を薄くした構成になっている。この第２情報記録層４０のみの光学特性は、４０５ｎｍにおいて反射率３５％、７８０ｎｍにおいて透過率８１％を示した。すなわち４０５ｎｍの青色光に対しては反射膜、７８０ｎｍの赤外光に対しては第１情報記録層２５と同様透明膜と見なすことができる。

以上のように波長４０５ｎｍの青色光に対しては、実施の形態１における実施例１、実施例２と同様の光学特性を示し、同様の効果を得られる。その一方で、波長７８０ｎｍの赤外光に対しては第１情報記録層２５、第２情報記録層４０ともに透過率８０％を満足するため、再生光が往復とも充分に透過し、あたかも第１情報記録層２５も第２情報記録層４０も存在しないように見なすことができる。従って３つ目の相違点である第３情報記録層８０のように、充分に反射率の高い膜厚５０ｎｍのＡｌを設けておけば、第３情報記録層８０に焦点を結ぶことで充分な反射光が得られ、通常のＣＤとして認識、再生が可能となる。

実際に光情報記録媒体９０として作製した実施の形態３について、各規格(ＢＤ、高密度ＨＤＤＶＤ、ＣＤ)に準拠した光学系において、それぞれの情報記録層について再生を行ったところ、いずれも３０ｄＢ以上のＣ／Ｎ値を示し、良好な信号品質を得ることができた。

〔参考例〕
本発明の参考例について図１４及び図１５に基づいて説明すると、以下の通りである。

本参考例では、実施の形態１で説明した光情報記録媒体６０、実施の形態２で説明した光情報記録媒体１２０、実施の形態３で説明した光情報記録媒体９０のいずれかにおいて、第２情報記録層４０を再生するための光情報処理装置について説明する。第２情報記録層４０は、すでに説明したようにＨＤＤＶＤ規格に準拠した光学系によって、超解像再生される高密度情報記録層である。装置の説明については便宜上、媒体を光情報記録媒体６０に代表させるが、光情報記録媒体１２０、９０についても同様の再生が可能である。

また、実施の形態２で説明した光情報記録媒体１１０、１２０は、第１情報記録層２０が、ＢＤ規格に準拠した光学系によって、超解像再生される高密度情報記録層で構成されている。第１情報記録層２０を再生するための光情報処理装置は、第２情報記録層４０の再生を行う本参考例において、情報記録層、光学系、規格が異なるものの、下記で説明する超解像媒体の再生や他の共通点については本参考例と同様である。

図１４は、その光情報処理装置１００の概略構成を示す図である。

図１４に示すように、本参考例に係る光情報処理装置１００は、光情報記録媒体６０の第２情報記録層４０に対して光ビームを照射し、その反射光を検出することにより、第２情報記録層４０すなわち高密度ＨＤＤＶＤ層に記録された情報を再生するための装置である。光情報処理装置１００は、光情報記録媒体６０をスピンドルモータ１０１にて回転駆動し、光ピックアップ装置１０２にて、光情報記録媒体６０の第２情報記録層４０からの情報の読み出しを行う。また、光ピックアップ装置１０２及びスピンドルモータ１０１の制御は制御部１０３で行われる。制御部１０３は、信号処理部１０３ａ、駆動制御部１０３ｂ等を含む。
スピンドルモータ１０１は、光情報記録媒体６０を回転することにより、光スポットを光情報記録媒体６０の第２情報記録層４０上で走査させる。

信号処理部１０３ａは、光情報記録媒体６０における、第２情報記録層４０上の記録マークからの反射光より、光ピックアップ装置１０２からの電気信号が得られ、その電気信号に基づいて記録情報を検出することにより、記録マークにより第２情報記録層４０上に記録された情報を読み取る。また、信号処理部１０３ａは、上記と同様に、光ピックアップ装置１０２からの電気信号に基づいて、後述のフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を生成する。

駆動制御部１０３ｂは、光ピックアップ装置１０２から読み出され、信号処理部１０３ａで生成された電気信号や外部からの指示に基づいて、スピンドルモータ１０１及び光ピックアップ装置１０２の駆動を制御するめにサーボ回路を有している。特に、駆動制御部１０３ｂは、信号処理部１０３ａからのフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズ１０２ｅの位置を補正し、レーザ光のオートフォーカス及びトラッキングを行うためのサーボ回路を、上記のサーボ回路として含んでいる。

図１５は、記録再生装置１００に搭載される光ピックアップ装置１０２の構成を示す図である。

図１５に示すように、光ピックアップ装置１０２は、半導体レーザ１０２ａ、コリメートレンズ１０２ｂ、ビーム整形プリズム（ビームを円形にするプリズム）１０２ｃ、ビームスプリッタ１０２ｄ、対物レンズ１０２ｅ、レンズアクチュエータ１０２ｆ、及び検出光学系１０２ｇを備えている。

また、光ピックアップ装置１０２は、光源である半導体レーザ１０２ａから照射されたレーザ光を、ビーム状に整形して、光情報記録媒体６０の第２情報記録層４０上に集光する装置である。この光ピックアップ装置１０２では、レーザ光源として半導体レーザ１０２ａ（例えばＨＤＤＶＤの光学系であれば波長４０５ｎｍ）を用いている。ただし、これに限らず、他の光源を用いてもよい。また、半導体レーザ１０２ａのレーザパワーは、超解像特性を発現させるために、従来再生レーザパワーより高く設定可能であり、従来の再生レーザパワーとの切り替えも可能である。これにより、第２情報記録層４０の超解像再生が可能となるため、ＨＤＤＶＤの光学系によって再生できる２層通常媒体相当の記憶容量を単層に記録させておくことが可能である。従って、同じ記憶容量である２層通常媒体を再生する場合に比較して、単層であるから他の層へのフォーカスを考慮する必要がない。それゆえ、フォーカスに要する時間が短縮されるので、再生命令に対する反応が向上する。また、単層であるゆえ、多層の場合に比べて光利用効率が向上し、より低い再生パワーにて超解像再生が可能となる。

半導体レーザ１０２ａからのレーザ光は、コリメートレンズ１０２ｂによってほぼ平行光に変換され、ビーム整形プリズム１０２ｃによって光強度の分布がほぼ円形となるように整形される。このほぼ円形の平行光は、ビームスプリッタ１０２ｄを透過した後、対物レンズ１０２ｅによって光ビーム（入射光）として光情報記録媒体６０の第２情報記録層４０に集光される。なお、対物レンズ１０２ｅの開口数（ＮＡ）はＨＤＨＶＤ光学系と同じく０．６５に設定されている。

また、光情報記録媒体６０における、第２情報記録層４０からの反射光は、ビームスプリッタ１０２ｄで分岐され、検出光学系１０２ｇに導かれる。検出光学系１０２ｇでは、光情報記録媒体６０における第２情報記録層４０からの反射光の偏光方向の変化や、反射光強度の変化（反射光レベルの高低）等から記録情報、焦点ずれ情報及びトラック位置ずれ情報が識別され、これらの情報が電気信号に変換される。なお、変換された電気信号は、信号処理部１０３ａに送られる。

上記反射光には、光情報記録媒体６０の第２情報記録層４０上に設けられた、プリピット５１の一部によって構成される、アドレス情報マークからの反射光も含まれている。検出光学系１０２ｇは、その反射光から得られた電気信号、すなわちアドレス情報マークを再生することにより得られた電気信号から、光情報記録媒体６０の第２情報記録層４０における光ビーム照射面に形成される光スポット（光ビームの集光部）の光情報記録媒体６０の第２情報記録層４０に対するフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号とを検出する。

レンズアクチュエータ１０２ｆは、上記のフォーカスエラー信号がフィードバックされることにより、光スポットの光軸方向の位置ずれを補正する。これにより、光ピックアップ装置１０２は、光情報記録媒体６０における所望の第２情報記録層４０に光スポットを形成できる。また、レンズアクチュエータ１０２ｆは、トラッキングエラー信号がフィードバックされることにより、光スポットのトラック幅方向の位置ずれを補正する。これにより、光ピックアップ装置１０２は、光情報記録媒体６０の第２情報記録層４０における目標のトラックに光スポットを追従させることができる。

従来の多層光情報処理装置では、多くの情報記録層に再生光をフォーカスして情報を再生するために、コストアップの伴うピックアップの性能を向上させる必要がある。これに対し、本参考例に係る光情報処理装置１００においては、実施の形態１における光情報記録媒体６０の第２情報記録層４０を用いて再生を行うので、フォーカスさせる情報記録層数が超解像媒体を用いない従来装置に比べて減少することから、ピックアップ装置１０２のコストアップを抑制することができる。すなわち、より低コストの再生装置が実現できる。また、光情報処理装置１００は、高密度に情報が記録された光情報記録媒体６０の第２情報記録層４０を用いることにより、安定した情報再生を行うことができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

なお、本発明を以下のように構成してもよい。

すなわち、本発明の光情報記録媒体は、再生光入射面側から、透光層と、第１情報記録層と、第１基板と、第２情報記録層と、第２基板とが、少なくともこの順に積層されている片面読み出し用の多層光情報記録媒体であって、第１情報記録層と第２情報記録層はおのおの異なる光情報記録媒体規格に準拠しており、少なくとも上記いずれかの情報記録層は、当該情報記録層の準拠する規格の再生光学系解像限界よりも短いマーク長の信号が記
録されていることを特徴としている。

上記構成によれば、ハイブリッド光情報記録媒体が有する、異なる規格準拠の各情報記録層に、同じ内容のコンテンツ、あるいは画質音質などの異なる、同様の内容を記録しておくことにより、異なる装置、異なる再生光学系にて、共通のあるいは同様の内容を再生できる。その際、第１情報記録層か第２情報記録層のいずれか記憶容量の小さい方の容量範囲内で同質（同画質同音質など）の共通の内容のコンテンツを記録しておくか、各情報記録層の容量に応じて画質音質を調整することで同様の内容コンテンツを記録できる。すなわち、複数の記録／再生装置に対して、ひとつの光情報記録媒体にて記録／再生することができる互換性を有する光情報記録媒体が実現できる。また、両面を用いて別規格の情報記録層を読み出す光情報記録媒体に比べ、本光情報記録媒体は片面読み出し媒体であり、レーザ読み出しが常に同じ片面側からに限られるので、レーザが入射されない面側には光情報記録媒体の保護と媒体識別、読み出し面認識のためのタイトルレーベル層が形成できる。これによりユーザーは媒体の識別や、読み出し面認識を容易にでき、取り扱いが容易になる。

上記光情報記録媒体は、上記透光層が、透明基板であることが好ましい。上記構成によれば、スピンコートなどで均一な膜厚を形成する必要がなく、単に貼り合わせるだけで良いので、より容易に光情報記録媒体を製造することができる。

上記吸光膜を含む光情報記録媒体は、上記吸光膜が、無機物からなることが好ましい。上記構成によれば、色素等の有機材料からなる吸光膜と比較して、光吸収時における吸光膜自体の耐久性を向上させることができる。それゆえ、光情報記録媒体の再生耐久性を向上させることが可能になる。

上記光情報記録媒体は、上記第２情報記録層には、上記第２情報記録層の準拠する規格の再生光学系解像限界より短いマーク長の信号が記録されており、上記第２情報記録層の再生光波長における透過率が０％以上２６％以下であることが好ましい。上記構成によれば、第１情報記録層において超解像特性を得ることができる。それゆえ、光情報記録媒体の記憶容量を向上させることが可能になる。

上記吸光膜が無機物である光情報記録媒体は、上記吸光膜が上記第２情報記録層に含まれ、当該吸光膜の厚さが２０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内であることが好ましい。上記構成によれば、第２情報記録層の吸光膜が超解像再生に必要な膜厚を有しているため、第２情報記録層において超解像特性を得ることができ、光情報記録媒体の記憶容量を向上させることが可能になる。

上記光情報記録媒体は、第１情報記録層が、ＢＤ規格に準拠した光学系によって少なくとも再生される情報記録層であり、第２情報記録層は、ＨＤＤＶＤ規格に準拠した光学系によって少なくとも再生される情報記録層であることが好ましい。上記構成によれば、第１情報記録層又は第２情報記録層のいずれか小さい記憶容量の範囲内で、同画質同音質で共通の内容のコンテンツを記録しておくか、各情報記録層の容量に応じて画質や音質を調整することで同様の内容コンテンツを１枚の光情報記録媒体に保存できる。これにより再生装置の規格を問わない再生互換性を有する光情報記録媒体が実現できる。

上記光情報記録媒体は、第２情報記録層が、当該情報記録層の準拠する規格の再生光学系解像限界よりも短いマーク長の信号が記録されていることが好ましい。光入射面から目的の情報記録層までの厚さ（単層情報記録層の場合は一般的に基板厚さ、カバー厚さと呼ばれる）はコマ収差発生の原因となっており、一般的にＮ．Ａ．が大きく再生光波長が短いほど、マージン確保のために上記厚さを薄く設定する必要があった。すなわち、上記厚
さが厚いほど、集光ビームスポットが大きく記録密度は低かった。第１情報記録層と第２情報記録層の準拠する規格が異なる場合は、第２情報記録層を再生する光学系の方がＮ．Ａ．が小さく、再生光波長が長く、第２情報記録層の記録密度が第１情報記録層より低い傾向があった。従って、再生装置の規格を問わない再生互換性を有する、両規格に対して量的質的に同内容の光情報記録媒体を作製する場合、使用可能な光情報記録媒体容量の上限は、事実上第２情報記録層の最大記憶容量に限定されていた。そこで、上記の構成によれば、記録密度の低い第２情報記録層に超解像媒体を採用することで記憶容量を大きくすることで、上記第１情報記録層と第２情報記録層の最大記憶容量の差を減らすことが可能になる。これにより、両規格に対して量的質的に同内容の光情報記録媒体を作製する場合、使用可能な光情報記録媒体容量の上限を飛躍的に大きくすることができる。

上記光情報記録媒体は、第１情報記録層と第２情報記録層がそれぞれ準拠する規格の再生光波長が実質的に等しいことが好ましい。上記構成によれば、光情報記録媒体の各層及び各膜の材料の光学特性や温度特性の設計を当該波長に最適化することができ、光情報記録媒体の開発や設計が容易となる。

上記光情報記録媒体は、第１情報記録層と第２情報記録層がそれぞれ準拠する規格の再生光波長が４０５±５ｎｍであることが好ましい。上記構成によれば、実際の光記録、特に民生品に用いられるレーザは量産品が主であり、波長が事実上ほぼ特定の値をとる。たとえば短波長で高密度化に有利な青紫レーザでは４０５ｎｍ付近が用いられている。従って民生用の高密度機器に用いる場合に有利である。

上記光情報処理装置は、上記のいずれかの光情報記録媒体を再生可能であるレーザパワーのレーザ光を、上記第１情報記録層又は上記第２情報記録層に照射し、上記光情報記録媒体からの反射光を読み取る光学読み取り手段を備えていることを特徴としている。上記光情報処理装置は、光学読取手段によって、光情報記録媒体に対し、再生可能なレーザパワーのレーザ光を照射することによって、光情報記録媒体からの反射光を読み取るため、より高密度に情報が記録された光情報記録媒体からの安定した情報再生が可能となる。このような光情報記録媒体を再生可能とするには、レーザパワーが従来のレーザパワーより高い値に設定される。このようにして、光情報記録媒体の再生が可能となれば、超解像媒体での再生が可能となる。

例えば、超解像技術を用いずに多層化によって情報記録密度を高めた光情報記録媒体を再生するよりも、フォーカスしなければならない上記情報記録層の数が減少するので、各層へのフォーカス回数が減少する。その結果、光学読取装置（光ピックアップ）のフォーカス制御が簡素になるので、光学読取装置のコスト上昇が抑制されると共に、フォーカスに要する時間が短縮されるので、再生命令に対する反応性が向上する。したがって、より低コストで高性能な再生装置を提供することができる。

上記のような光情報記録媒体や光情報処理装置が実用化されれば、再生装置がいずれの規格に準拠しているかを問う必要がなく、両装置の普及が促進される。また、上記光情報記録媒体もいずれの再生装置でも再生可能という付加価値を有し、産業の発展に寄与すると考えられる。

具体的には、１枚の光情報記録媒体（ハイブリッド光情報記録媒体）のＢＤ層と高密度ＨＤＤＶＤ層で共通のコンテンツをハイビジョン映像で記録しておくことで、ＢＤ再生装置と高密度対応ＨＤＤＶＤ再生装置のいずれの再生装置でも再生することが可能になる。

本発明の光情報記録媒体は、第２情報記録層において、再生光を収集して熱に変換する吸光膜と、その熱で加熱された部分の光透過率を変化させる再生膜とを設けることによって、製造コストの低減、情報記録密度の向上及び情報記録層の再生耐久性の向上を図ることができるので、多層構造の高密度記録へ好適に利用できる。従って本発明は、複数の異なる規格に準拠した光記録再生装置に対して、再生互換性を有する光情報記録媒体として利用できる。すなわち安価にハイブリッド光情報記録媒体を製造することができる。さらに第２情報記録層４０が第１情報記録層２０に匹敵する記憶容量を保有できるため、上記いずれかの規格に準拠した再生装置による再生互換性を保ったまま、各規格に対応した記録内容（コンテンツ）の品質差を小さくできる。

１０：透光層
１１：ポリカーボネートフィルム
１２：透明粘着材
１３：紫外線硬化樹脂
２０：第１情報記録層
２１：半透明反射膜
２２：再生膜
２３：吸光膜
２５：第１情報記録層
２６：波長選択性半透明反射膜
３０：第１基板
３１：プリピット
４０：第２情報記録層
４１：再生膜
４２：吸光膜
４３：反射膜
４５：第２情報記録層
４６：反射膜
５０：第２基板
５１：プリピット
６０：ＢＤ−高密度ＨＤＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体
７０：ＢＤ−ＨＤＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体
８０：第３情報記録層
９０：ＢＤ−高密度ＨＤＤＶＤ−ＣＤハイブリッド光情報記録媒体
１１０：第１情報記録層に超解像媒体を用いた光情報記録媒体
１２０：第１及び第２情報記録層に超解像媒体を用いた光情報記録媒体
２１０：透光層
２２０：ＢＤ層
２３０：第１基板
２５０：第２基板
２６０：ＢＤ−ＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体
２７０：ＨＤＤＶＤ層
２７１：第１ＨＤＤＶＤ層
２７２：中間層
２７３：第２ＨＤＤＶＤ層
２８０：ＢＤ−ＨＤＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体（ＨＤＤＶＤ２層型）
２９０：ＢＤ−ＨＤＤＶＤハイブリッド光情報記録媒体（ＨＤＤＶＤ単層型）

Claims

情報を光学的に再生する光情報記録媒体において、再生光入射面側から、透光層と、第１情報記録層と、第１基板と、第２情報記録層と、第２基板とが、少なくともこの順に積層されている片面読み出し用の光情報記録媒体であって、
上記の第１情報記録層と第２情報記録層とは、異なる再生光学系によって再生される記録層であり、
上記第２情報記録層は、超解像再生を可能とする再生膜を少なくとも含むとともに、該第２情報記録層を再生する再生光学系の解像限界よりも短いマーク長の信号が記録されていることを特徴とする光情報記録媒体。
上記第１情報記録層と上記第２情報記録層とにおける、それぞれの最大記憶容量が概ね等しいことを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。
上記第１情報記録層と上記第２情報記録層とが、それぞれ記録している内容物が実質的に等しいことを特徴とする請求項１または２に記載の光情報記録媒体。
上記第１情報記録層を再生する再生光学系に含まれる対物レンズの開口数が、上記第２情報記録層を再生する再生光学系に含まれる対物レンズの開口数よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光情報記録媒体。
上記第１情報記録層を再生する再生光学系に含まれる再生光波長と、上記第２情報記録層を再生する再生光学系に含まれる再生光波長とが実質的に等しいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光情報記録媒体。
上記透光層の厚さが０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下の範囲内であり、上記透光層、上記第１情報記録層、および上記第１基板の厚さの合計が０．５５ｍｍ以上０．６５ｍｍ以下の範囲内であり、光情報記録媒体の厚さが１．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の範囲内であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光情報記録媒体。
上記再生膜が、主に金属酸化物からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光情報記録媒体。
上記再生膜が、酸化亜鉛、酸化亜鉛を主成分とする化合物若しくは混合物、又は亜鉛酸化物を主成分とする化合物若しくは混合物、のうちいずれかからなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の光情報記録媒体。
上記第２情報記録層は、再生光を吸収して熱に変換する吸光膜を少なくとも含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の光情報記録媒体。
上記吸光膜が、Ｓｉ、Ｇｅ、又は上記いずれかの元素を主に含む化合物若しくは混合物のうちいずれかからなることを特徴とする請求項９に記載の光情報記録媒体。
再生光入射面側から、透光層と、第１情報記録層と、第１基板と、第２情報記録層と、第２基板とが、少なくともこの順に積層されている片面読み出し用の光情報記録媒体に対して、再生光を上記第２情報記録層に照射し、上記光情報記録媒体からの反射光を読み取る、光学読み取り手段を備えている光情報処理装置であって、
上記第１情報記録層と第２情報記録層とは、異なる再生光学系によって再生される記録層であり、
上記第２情報記録層は、超解像再生を可能とする再生膜を少なくとも含むとともに、該
第２情報記録層を再生する再生光学系の解像限界よりも短いマーク長の信号が記録されており、
上記再生光のレーザパワーを、上記第２情報記録層を再生可能であるレーザパワーに設定できる再生光設定手段を備えていることを特徴とする光情報処理装置。
上記第２情報記録層を再生可能であるレーザパワーが、開口数０．６５の対物レンズを介して波長４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下の再生光で再生され、記録情報が、複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成され、最短マークの長さが０．１６μｍ以上である光情報記録媒体に適したレーザパワーより大きいことを特徴とする請求項１１に記載の光情報処理装置。