(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に２つの情報面を有し、前記情報面間の透明層の厚さが３０μｍ以上６０μｍ以下であり、前記基板の厚さが０．５２ｍｍ以上０．６５ｍｍ以下であり、前記基板と前記透明層との厚さの合計が、０．５５ｍｍ以上０．６８ｍｍ以下であり、前記基板は、ポリカーボネイトからなる光情報媒体２つを、前記基板が外側に向くように貼り合わされ、
開口数が０．６の対物レンズを用いて再生されるための多層構造光情報媒体。
【請求項２】
前記透明層は、紫外線硬化樹脂層であることを特徴とする請求項１記載の多層構造光情報媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は，光ディスク，光テープ，光カード等の光情報媒体に係り，特に高記録密度を目的とした光情報媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来，光情報媒体の高記録密度化の方法は，２次元的な情報媒体平面上の記録密度を向上させるものであった。しかし，装置の小型化の要請から，ディスクなどの情報媒体の大きさは限定され，さらに光の回折限界により記録可能なマークの大きさも限定されるため，平面上での高密度化には限界がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで，さらに高密度化する方法として，深さ方向を含めた３次元的な記録再生方法が必須である。例えば，特開昭５９−１２７２３７号に記載されているように，多層構造のディスクを設け，各層に光を絞り込み，記録再生を行うことが知られている。しかし，この実施例では具体的な媒体構造が示されておらず，信頼性のある記録は困難である。
【０００４】
また，例えば特開昭６０−２０２５４５号には，各層に回折限界の光スポットを形成する媒体の厚さについて述べられている。しかしこの実施例においても，安価に作製可能な媒体構造が明瞭に示されていない。
【０００５】
本発明の目的は，上記３次元的な記録再生を可能し，かつ安価に作製可能な光情報媒体構造を開示することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために，本発明の多層構造光情報媒体は，基板上に複数の情報面を有し，上記複数の情報面のそれぞれに光ビームを収束させて情報を記録または再生する光情報媒体において，該光情報媒体が，該基板の厚さが概略０．６ｍｍである相異なる２つの基板上に，それぞれ情報面を２面以上４面以下有し，該情報面間が該光ビームに透明な物質から形成され，かつ該相異なる２つの光情報媒体同士を，基板が外側に向くように，内側を接着剤層により貼り合わされた構造とする。また，該光ビームに透明な物質の厚さは３０μｍ以上６０μｍ以下であることとする。
【０００７】
本発明の多層構造光情報媒体は，基板上の情報面数が２面の場合は，基板の厚さが０．５２ｍｍ以上０．６５ｍｍ以下であるものとし，基板上の情報面数が３面の場合は，基板の厚さが０．５２ｍｍ以上０．６２ｍｍ以下であるものとし，基板上の情報面数が４面の場合は，基板の厚さが０．５２ｍｍ以上０．５９ｍｍ以下であるものする。
【０００８】
上記記載の基板はポリカーボネートからなるものとする。また，上記記載の光ビームに透明な物質が紫外線硬化樹脂からなるものとする。
【０００９】
基板から各情報面に集光して測定した基板からの各情報面の反射率は１０％以上５０％以下であることとする。また，上記各情報面の反射率が２０％以内の差で等しいこととする。
【００１０】
さらに，本発明の多層構造光情報媒体は，情報面が全て再生専用であってもよいし，基板と最も反対側の情報面のみが記録可能で，他の情報面が再生専用であってもよい。情報面が全て再生専用の場合は，基板と最も反対側の再生専用情報面のみに反射層を形成し，他の再生専用情報面には半透明層を形成することとする。基板と最も反対側の情報面のみを記録可能な情報面とする場合には，記録可能な情報面には相変化型記録層を形成してもよいし，光磁気型記録層を形成してもよく，他の再生専用情報面には半透明層を形成することとする。
【００１１】
また，上記半透明層は誘電体または金属から形成し，反射層は金属から形成するものとする。ここで，誘電体は硅素，硅素窒化物，硅素酸化物，ゲルマニウム，ゲルマニウム酸化物，ゲルマニウム窒化物，亜鉛硫化物，アルミニウム窒化物の内の少なくとも一者であり，金属はアルミニウム，アルミニウム合金，金，金合金，銀，銀合金，銅，銅合金の内の少なくとも一者であるものとする。
【００１２】
本発明の多層構造光情報媒体に用いる接着剤には，ホットメルト接着剤を使用することができる。また，接着剤層に気泡が混入しないように，紫外線硬化樹脂や反応性接着剤を使用することもできる。
【００１３】
【作用】
基板上に複数の情報面を有し，上記複数の情報面のそれぞれに光ビームを収束させて情報を記録または再生する光情報媒体において，該光情報媒体が，相異なる２つの基板上に，それぞれ情報面を２面以上４面以下有する光情報媒体同士を，基板が外側に向くように貼り合わされた構造とすることにより，１枚の光情報媒体当たりの容量が従来の単板１面媒体構造に比べて，４から８倍の大容量の光情報媒体を提供できる。
【００１４】
基板の厚さを概略０．６ｍｍとすることにより，波長７００ｎｍ以下の短波長半導体レーザを用い，開口数０．６以上の開口数の大きい対物レンズを用いても，許容できる光ディスクの傾きを従来とほぼ同様にできるため，集光スポット領域を小さくでき，高記録密度の光情報媒体を提供できる。
【００１５】
基板上の複数の情報面間を光ビームに透明な物質から形成し，上記透明な物質の厚さを３０μｍ以上６０μｍ以下とすること，基板の厚さを，基板上の情報面数が２面の場合は０．５２ｍｍ以上０．６５ｍｍ以下，３面の場合は０．５２ｍｍ以上０．６２ｍｍ以下，４面の場合は０．５２ｍｍ以上０．５９ｍｍ以下とすることにより，情報面間のクロストーク無く，収差によるノイズ上昇を抑えて再生できる。正確には、基板上の情報面数が２面の場合、透明層の膜厚が３０μｍ以上で情報面間のクロストークがなく、基板厚が０．５２ｍｍ以上のときに第１の情報面における収差によるノイズ上昇を抑えて再生できるのである。
【００１６】
基板をポリカーボネート，情報面間の光ビームに透明な物質を紫外線硬化樹脂で形成することにより，本発明の多層構造光情報媒体を安価に大量に製造できる。
【００１７】
基板から各情報面に集光して測定した基板からの各情報面の反射率を１０％以上５０％以下，特に，上記各情報面の反射率が２０％以内の差で等しくすることにより，どの情報面を再生しても無調整で，安定にサーボをかけることができる。
【００１８】
本発明の多層構造光情報媒体は，情報面が全て再生専用であっても，基板と最も反対側の情報面のみが記録可能で，他の情報面が再生専用であってもよい。情報面が全て再生専用の場合は，基板と最も反対側の再生専用情報面のみに反射層を形成し，他の再生専用情報面には半透明層を形成することにより，また，基板と最も反対側の情報面のみを記録可能な情報面とする場合には，記録可能な情報面に相変化型記録層または光磁気型記録層を形成し，他の再生専用情報面に半透明層を形成することにより，基板から各情報面に集光して測定した基板からの各情報面の反射率を１０％以上５０％以下で，上記各情報面の反射率が２０％以内で等しくすることができるため，どの情報面を再生しても安定に記録または再生できる。
【００１９】
上記半透明層は誘電体または金属から形成し，反射層は金属から形成することにより，上記反射率条件を満足することができる。ここで，誘電体としては硅素，硅素窒化物，硅素酸化物，ゲルマニウム，ゲルマニウム酸化物，ゲルマニウム窒化物，亜鉛硫化物，カドミウム硫化物，アルミニウム窒化物，ガリウム窒化物，ほう素窒化物の内の少なくとも一者で形成されていることが膜厚マージンが広いことによる高歩止まり，低コストの点で好ましい。金属としてはアルミニウム，アルミニウム合金，金，金合金，銀，銀合金，銅，銅合金の内の少なくとも一者で形成されていることが，半透明層として用いると低ストレスによる長寿命の点で，反射層として用いると媒体の反射率を高くできる点で好ましい。
【００２０】
本発明の多層構造光情報媒体に用いる接着剤としては，ホットメルト接着剤を使用すると，低コストの点で好ましい。また，接着剤層に気泡が混入しないように貼り合わせることにより，媒体の機械特性が格段に向上するので好ましい。接着剤として紫外線硬化樹脂や反応性接着剤を使用し，真空中で貼り合わせることにより，接着剤層に気泡が混入せずに接着することができる。紫外線硬化樹脂を使用すると，貼り合わせる前の単板に紫外線硬化樹脂層等の保護コートをせずに貼り合わせが可能な特長がある。また，反応性接着剤を使用すると，接着の最適条件を媒体構造に依存せずに決定できる特長が有る。反応性接着剤としては，エポキシ系接着剤，シリコン系接着剤，等を用いることができる。貼り合わせる前の単板に紫外線硬化樹脂層の保護コートをした後，シリコン系反応性接着剤を用いて真空中で貼り合わせると，良好な媒体機械特性と長媒体寿命を両立できる点で好ましい。
【００２１】
【実施例】
以下，本発明を実施例によって詳細に説明する。
【００２２】
（実施例１）
図１に本発明の第１の実施例に用いた情報記憶媒体の断面の拡大図を示す。直径１２０ｍｍ，厚さ０．５８ｍｍのディスク状ポリカーボネート板の表面に射出成形法によって，情報を光学的位相ピットとして形成した第１再生専用情報面を設けた基板１を作製した。上記基板上１に，アルゴン中に窒素を５％混入したガスを用いて硅素を高周波マグネトロンスパッタリング装置によりスパッタリングし，光学定数（ｎ＊）がｎ＊＝３．００−０．１２ｉで硅素と硅素窒化物の混合物からなる半透明層２を５５ｎｍ形成した。次に，紫外線硬化樹脂を用いて情報面をスタンパから転写するフォトポリメリゼーション法（２Ｐ法）によって，情報を光学的位相ピットとして形成した第２再生専用情報面を設けた紫外線硬化樹脂層３を４０μｍの厚さに形成した。ここでは，スタンパとしてプラスチックで作製した透明な型を用い，型の側から紫外線を入射した。この上に，アルゴンガスを用いたスパッタリング法によってアルミニウムからなる反射層４を５０ｎｍ形成した。さらに，紫外線硬化樹脂層を１０μｍの厚さでスピンコートした後，紫外線を照射して硬化させ保護層５を形成し，情報記憶媒体Ａを作製した。同様にして，第１，第２とは異なる情報面を有する，第３再生専用情報面を設けた基板１’，硅素と硅素窒化物の混合物からなる半透明層２’，第４再生専用情報面を設けた紫外線硬化樹脂層３’，アルミニウムからなる反射層４’，紫外線硬化樹脂からなる保護層５’より形成したもう１枚の情報記憶媒体Ｂを作製した。この様にして作製した情報記憶媒体ＡおよびＢを，基板１および１’を外側になるようにして接着剤層６で貼り合わせ，多層構造光情報媒体Ｃを作製た。ここでは，情報記憶媒体Ａの保護層５上にシリコン系反応性接着剤を５０μｍの厚さにスピンコートした後，情報記憶媒体Ｂを真空中で気泡が入らないようにして貼り合わせた。
【００２３】
上記のように作製した多層構造光情報媒体Ｃを光ディスクドライブ｛半導体レーザ波長６３５ｎｍ，対物レンズ開口数（ＮＡ）０．６｝により再生評価した。ディスクを線速度または角速度一定で回転させ，任意の半径位置に半導体レーザからの連続光を光ヘッド中の対物レンズで基板１または１’を通して各情報面に集光した。情報記憶媒体Ａの側から再生する場合には，第１再生専用情報面または第２再生専用情報面に集光し，また，情報記憶媒体Ｂの側から再生する場合には，第３再生専用情報面または第４再生専用情報面に集光し，トラッキングを行いながら各情報面上に焦点が来るように自動焦点合わせをして，反射光の強弱を検出することによって再生した。上記の多層構造光情報媒体Ｃを線速度を３．３ｍ／ｓで回転させ，再生光レベルをディスク面上０．５ｍＷとし，ピット深さ８０ｎｍ，マーク長０．４５μｍ，マークピッチ０．８μｍ，トラックピッチ０．７４μｍの位相ピット列からなるデータを再生したところ，第１から第４のどの再生専用情報面を再生しても，測定分解能バンド幅３０ｋＨｚで搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ）５３．０ｄＢ，周波数帯域４ＭＨｚで信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）２５．０ｄＢの再生信号出力が得られた。この時の隣の情報面からの面間クロストークは−４０．５ｄＢであった。ここで，上記多層構造光情報媒体Ｃでは，情報記憶媒体ＡまたはＢ中のポリカーボネート基板１または１’から見た硅素と硅素窒化物の混合物からなる半透明層２または２’およびアルミニウムからなる反射層４または４’での反射率を上記光ヘッドにより測定したところ，共に３０％であった。
【００２４】
上記の多層構造光情報媒体Ｃにおいて，ポリカーボネート基板１の板厚を変化させた場合，第１，第２再生専用情報面での信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）は表１のように変化した。
【００２５】
〔表１〕
基板１の          第１再生専用情報面      第２再生専用情報面
板厚（ｍｍ）      でのＳ／Ｎ（ｄＢ）      でのＳ／Ｎ（ｄＢ）
０．５１              ２３．５                ２４．５
０．５２              ２４．０                ２４．７
０．５４              ２４．３                ２５．０
０．５６              ２４．７                ２５．２
０．５８              ２５．０                ２５．０
０．６０              ２５．２                ２４．７
０．６２              ２５．０                ２４．３
０．６４              ２４．７                ２４．０
０．６５              ２４．５                ２３．５
ここで，基板１の板厚が０．５２ｍｍ未満または０．６４ｍｍ超過の場合は球面収差によるノイズ増加のため，信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）が２４ｄＢ未満となり，エラー無く情報を再生できる最低レベルの２４ｄＢを下回った。
【００２６】
また，上記の様に基板の厚さを従来の１．２ｍｍから，およそ１／２と薄くすることにより，より高密度記録に対応するため，波長６３５ｎｍの短波長半導体レーザ，開口数が０．６と大きいの対物レンズを用いた場合でも，許容できる光ディスクの傾きを９ｍｒａｄと従来と同等にでき，従来のコンパクトディスク（波長７８０ｎｍ，ＮＡ０．４５）と同様の安価な光学系を使用することができた。
【００２７】
さらに，上記の多層構造光情報媒体Ｃにおいて，ポリカーボネート基板１’の板厚を変化させた場合，第３，第４再生専用情報面での信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）はそれぞれ，表１の第１，第２再生専用情報面と同様に変化した。
【００２８】
上記の多層構造光情報媒体Ｃにおいて，紫外線硬化樹脂層３の厚さを変化させた場合，第２再生専用情報面での信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）および第２再生専用情報面での第１再生専用情報面からの再生信号の面間クロストークは表２のように変化した。
【００２９】
〔表２〕
紫外線硬化樹脂層３      第２再生専用情報面      面間クロストーク
の厚さ（μｍ）        でのＳ／Ｎ（ｄＢ）          （ｄＢ）
２５                    ２５．０                −２６
３０                    ２５．１                −３０
３５                    ２５．１                −３５
４０                    ２５．０                −４０
５０                    ２４．９                −４６
６０                    ２４．７                −５０
ここで，紫外線硬化樹脂層３の厚さが３０μｍ未満の場合は面間クロストークが−３０ｄＢ超過と大きくなることによるノイズ増加のため，エラー無く情報を再生できるなかった。
【００３０】
ただし，紫外線硬化樹脂層３の厚さが６０μｍ超過の場合は，層間ジャンプ時のオートフォーカスの引込みが不十分で，サーボが不安定になり，安定した層間ジャンプができなかった。
【００３１】
但し，上記の多層構造光情報媒体Ｃにおいて，ポリカーボネート基板１の板厚を０．６５ｍｍと厚くした場合でも，紫外線硬化樹脂層３の厚さを変化させた時，第２再生専用情報面での信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）は表３のように変化した。
【００３２】
〔表３〕
紫外線硬化樹脂層３      第２再生専用情報面
の厚さ（μｍ）        でのＳ／Ｎ（ｄＢ）
２５                    ２４．３
３０                    ２４．０
３５                    ２３．８
４０                    ２３．５
４５                    ２３．３
すなわち，ポリカーボネート基板１の板厚を０．６５ｍｍと厚くした場合でも，紫外線硬化樹脂層３の厚さが３０μｍであれば，Ｓ／Ｎが２４ｄＢ，面間クロストークが−３０ｄＢとなり，エラー無く情報を再生できた。
【００３３】
上記多層構造光情報媒体Ｃにおいて，基板１から各情報面に集光して測定した基板からの各情報面の反射率を変化させた場合，第１，第２再生専用情報面での信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）は表４のように変化した。
【００３４】
〔表４〕
第１情報面        第２情報面        第１情報面        第２情報面
の反射率          の反射率          のＳ／Ｎ          のＳ／Ｎ
（％）            （％）          （ｄＢ）          （ｄＢ）
５５                ５            ２６．０          ２３．５
５０              １０            ２６．０          ２４．０
４５              １５            ２５．８          ２４．３
４０              ２０            ２５．５          ２４．５
３５              ２５            ２５．３          ２４．８
３０              ３０            ２５．０          ２５．０
２５              ４０            ２４．８          ２５．５
２０              ５０            ２４．５          ２６．０
１５              ６０            ２４．３          ２６．０
１０              ６９            ２４．０          ２６．０
５              ７７            ２３．５          ２６．０
ここで，第１再生専用情報面の反射率を５０％以上とすると，第２再生専用情報面の反射率が１０％以下となった。また，第１および第２再生専用情報面の反射率が１０％未満になると，ディスクノイズ増加のため，信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）が２４ｄＢ未満となり，エラー無く情報を再生できる最低レベルの２４ｄＢを下回った。
【００３５】
また，第１再生専用情報面と第２再生専用情報面での反射率の差が２０％以下の時は第１再生専用情報面と第２再生専用情報面との間で層間ジャンプした後，無調整で安定にサーボがかかったが，２０％超過の時は層間ジャンプ後にサーボのゲイン調整が必要であった。
【００３６】
上記の多層構造光情報媒体Ｃにおいて，ポリカーボネート基板１’から各情報面に集光して測定した基板からの各情報面の反射率を変化させた場合，第３，第４再生専用情報面での信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）は，それぞれ，表４の第１，第２再生専用情報面での結果と同様に変化した。
【００３７】
上記の多層構造光情報媒体Ｃにおいて，半透明層２および２’として，本実施例で用いた硅素と硅素窒化物の混合物の他に，他の誘電体または金属を用いても，基板１または１’から第１または第３再生専用情報面に集光して測定した基板からの情報面の反射率が概略３０％となるように積層することにより，本実施例と同様の結果が得られた。上記誘電体として，硅素，硅素窒化物，硅素酸化物，ゲルマニウム，ゲルマニウム酸化物，ゲルマニウム窒化物，亜鉛硫化物，アルミニウム窒化物の内の少なくとも一者を，上記金属として，アルミニウム，アルミニウム合金，金，金合金，銀，銀合金，銅，銅合金の内の少なくとも一者を用いても，本実施例と同様の結果が得られた。
【００３８】
上記の多層構造光情報媒体Ｃにおいて，反射層４および４’として，本実施例で用いたアルミニウムの他に，アルミニウム合金，金，金合金，銀，銀合金，銅，銅合金等の他の金属層を用いても，本実施例と同様の結果が得られた。
【００３９】
上記の多層構造光情報媒体Ｃにおいて，接着剤層６として，本実施例で用いたシリコン系反応性接着剤の他にエポキシ系反応性接着剤を用いても，本実施例と同様の結果が得られた。また，ホットメルト接着剤を使用することにより低コストで貼り合わせができ，紫外線硬化樹脂を使用することにより貼り合わせる前の単板に紫外線硬化樹脂等の保護層５および５’をコートせずに貼り合わせても本実施例と同様の結果が得られた。
【００４０】
本実施例に用いた基板として，射出成型法により作製したポリカーボネート基板の他に，射出成型法により作製したポリオレフィン基板またはＰＭＭＡ基板を用いても，また，ガラスまたは樹脂基板等の表面にフォトポリメリゼイション法により情報面を有する紫外線硬化樹脂層を形成した基板を用いても本実施例と同様の結果が得られた。
【００４１】
（実施例２）
図２に本発明の第２の実施例に用いた情報記憶媒体の断面の拡大図を示す。直径１２０ｍｍ，厚さ０．５６ｍｍのディスク状ポリカーボネート板の表面に射出成形法によって，情報を光学的位相ピットとして形成した第１再生専用情報面を設けた基板７を作製した。上記基板上７に，アルゴン中に窒素を６％混入したガスを用いて硅素を高周波マグネトロンスパッタリング装置によりスパッタリングし，光学定数（ｎ＊）がｎ＊＝２．４５−０．０４ｉで硅素と硅素窒化物の混合物からなる半透明層８を６５ｎｍ形成した。次に，紫外線硬化樹脂を用いて情報面をスタンパから転写するフォトポリメリゼーション法（２Ｐ法）によって，情報を光学的位相ピットとして形成した第２再生専用情報面を設けた紫外線硬化樹脂層９を４０μｍの厚さに形成した。ここでは，スタンパとしてニッケル金属で作製した金型を用い，基板側から紫外線を入射した。この上に，上記スパッタリング装置によりアルゴン中に窒素を５％混入したガスを用いてスパッタリングし，光学定数（ｎ＊）がｎ＊＝３．００−０．１２ｉで硅素と硅素窒化物の混合物からなる半透明層１０を５５ｎｍ形成した。この上にもう一度紫外線硬化樹脂を用いて情報面をスタンパから転写するフォトポリメリゼーション法（２Ｐ法）によって，情報を光学的位相ピットとして形成した第３再生専用情報面を設けた紫外線硬化樹脂層１１を４０μｍの厚さに形成した。この上に，アルゴンガスを用いたスパッタリング法によってアルミニウムからなる反射層１２を５０ｎｍ形成した。さらに，紫外線硬化樹脂層を１０μｍの厚さでスピンコートした後，紫外線を照射して硬化させ保護層１３を形成し，情報記憶媒体Ｄを作製した。同様にして作製した，第１から第３再生専用情報面とは異なる情報面を有する第４から第６再生専用情報面からなるもう１枚の情報記憶媒体Ｅを，それぞれ基板を外側になるようにして接着剤層１４で貼り合わせ，多層構造光情報媒体Ｆを作製した。ここでは，情報記憶媒体Ｄの保護層１３上にエポキシ系反応性接着剤を５０μｍの厚さにスピンコートした後，情報記憶媒体Ｅを真空中で気泡が入らないようにして貼り合わせた。
【００４２】
上記のように作製した多層構造光情報媒体Ｆを光ディスクドライブ｛半導体レーザ波長６３５ｎｍ，対物レンズ開口数（ＮＡ）０．６｝により再生評価した。ディスクを線速度または角速度一定で回転させ，任意の半径位置に半導体レーザからの連続光を光ヘッド中の対物レンズで基板７または７’を通して各情報面に集光した。上記の多層構造光情報媒体Ｆを線速度を３．３ｍ／ｓで回転させ，再生光レベルをディスク面上０．８ｍＷとし，ピット深さ８０ｎｍ，マーク長０．４５μｍ，マークピッチ０．８μｍ，トラックピッチ０．７４μｍの位相ピット列からなるデータを再生したところ，第１，第３，第４，第６の再生専用情報面を再生すると，測定分解能バンド幅３０ｋＨｚで搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ）５２．７ｄＢ，周波数帯域４ＭＨｚで信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）２４．７ｄＢの再生信号出力が得られた。また，第２，第５の再生専用情報面を再生すると，測定分解能バンド幅３０ｋＨｚで搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ）５３．２ｄＢ，周波数帯域４ＭＨｚで信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）２５．２ｄＢの再生信号出力が得られた。この時の隣の情報面からの面間クロストークは−４０．５ｄＢであった。ここで，上記多層構造光情報媒体Ｆでは，情報記憶媒体ＤまたはＥ中のポリカーボネート基板から見た第１から第６のどの再生専用情報面での反射率を上記光ヘッドにより測定したところ，どの再生専用情報面の反射率も共に１８％であった。
【００４３】
上記の多層構造光情報媒体Ｆにおいて，ポリカーボネート基板７の板厚を変化させた場合，第１，第２，第３再生専用情報面での信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）は表５のように変化した。
【００４４】
〔表５〕
基板１            第１情報面      第２情報面      第３情報面
の板厚（ｍｍ）      でのＳ／Ｎ（ｄＢ）      でのＳ／Ｎ（ｄＢ）      でのＳ／Ｎ（ｄＢ）
０．５１            ２３．５        ２４．５        ２５．１
０．５２            ２４．０        ２４．７        ２５．２
０．５４            ２４．３        ２５．０        ２５．０
０．５６            ２４．７        ２５．２        ２４．７
０．５８            ２５．０        ２５．０        ２４．３
０．６０            ２５．２        ２４．７        ２４．０
０．６１            ２５．１        ２４．５        ２３．５
ここで，基板７の板厚が０．５２ｍｍ未満または０．６０ｍｍ超過の場合は球面収差によるノイズ増加のため，信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）が２４ｄＢ未満となり，エラー無く情報を再生できる最低レベルの２４ｄＢを下回った。
【００４５】
但し，上ポリカーボネート基板７の板厚を０．６２μｍと厚くした場合でも，紫外線硬化樹脂層９および１１の厚さが共に３０μｍであれば，第１，第２，第３再生専用情報面でのＳ／Ｎはそれぞれ２５ｄＢ，２４．５ｄＢ，２４ｄＢ，各情報面での面間クロストークが−３０ｄＢとなり，エラー無く情報を再生できた。
【００４６】
（実施例３）
図３に本発明の第３の実施例に用いた情報記憶媒体の断面の拡大図を示す。直径１２０ｍｍ，厚さ０．５４ｍｍのディスク状ポリカーボネート板の表面に射出成形法によって，情報を光学的位相ピットとして形成した第１再生専用情報面を設けた基板１５を作製した。上記基板上に，アルゴン中に窒素を７％混入したガスを用いて硅素を高周波マグネトロンスパッタリング装置によりスパッタリングし，光学定数（ｎ＊）がｎ＊＝２．２５−０．０２ｉで硅素と硅素窒化物の混合物からなる半透明層１６を７０ｎｍ形成した。次に，紫外線硬化樹脂を用いて情報面をスタンパから転写するフォトポリメリゼーション法（２Ｐ法）によって，情報を光学的位相ピットとして形成した第２再生専用情報面を設けた紫外線硬化樹脂層１７を４０μｍの厚さに形成した。ここでは，スタンパとしてプラスチックで作製した透明な型を用い，型の側から紫外線を入射した。この上に，上記スパッタリング装置によりアルゴン中に窒素を６％混入したガスを用いてスパッタリングし，光学定数（ｎ＊）がｎ＊＝２．４５−０．０４ｉで硅素と硅素窒化物の混合物からなる半透明層１８を６５ｎｍ形成した。この上にもう一度紫外線硬化樹脂を用いて情報面をスタンパから転写するフォトポリメリゼーション法（２Ｐ法）によって，情報を光学的位相ピットとして形成した第３再生専用情報面を設けた紫外線硬化樹脂層１９を４０μｍの厚さに形成した。さらにこの上に，上記スパッタリング装置によりアルゴン中に窒素を５％混入したガスを用いてスパッタリングし，光学定数（ｎ＊）がｎ＊＝３．００−０．１２ｉで硅素と硅素窒化物の混合物からなる半透明層２０を５５ｎｍ形成した。この上にもう一度紫外線硬化樹脂を用いて情報面をスタンパから転写するフォトポリメリゼーション法（２Ｐ法）によって，情報を光学的位相ピットとして形成した第４再生専用情報面を設けた紫外線硬化樹脂層２１を４０μｍの厚さに形成した。この上に，アルゴンガスを用いたスパッタリング法によってアルミニウム−チタン合金（Ａｌ９７Ｔｉ３）からなる反射層２２を５０ｎｍ形成し，情報記憶媒体Ｇを作製した。同様にして作製した，第１から第４再生専用情報面とは異なる情報面を有する第５から第８再生専用情報面からなるもう１枚の情報記憶媒体Ｈを，それぞれ基板を外側になるようにして接着剤層２３で貼り合わせ，多層構造光情報媒体Ｉを作製した。ここでは，情報記憶媒体Ｇの反射層２２上に紫外線硬化樹脂剤を滴下した後情報記憶媒体Ｈを貼り合わせ，回転しながら樹脂中の気泡を追い出して４０μｍの厚さにした後，紫外線を照射して硬化し接着した。
【００４７】
上記のように作製した多層構造光情報媒体Ｉを光ディスクドライブ｛半導体レーザ波長６３５ｎｍ，対物レンズ開口数（ＮＡ）０．６｝により再生評価した。ディスクを線速度または角速度一定で回転させ，任意の半径位置に半導体レーザからの連続光を光ヘッド中の対物レンズで基板１５または１５’を通して各情報面に集光した。上記の多層構造光情報媒体Ｆを線速度を３．３ｍ／ｓで回転させ，再生光レベルをディスク面上１．０ｍＷとし，ピット深さ８０ｎｍ，マーク長０．４５μｍ，マークピッチ０．８μｍ，トラックピッチ０．７４μｍの位相ピット列からなるデータを再生したところ，第１，第４，第５，第８の再生専用情報面を再生すると，測定分解能バンド幅３０ｋＨｚで搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ）５２．３ｄＢ，周波数帯域４ＭＨｚで信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）２４．３ｄＢの再生信号出力が得られた。また，第２，第３，第６，第７の再生専用情報面を再生すると，測定分解能バンド幅３０ｋＨｚで搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ）５３ｄＢ，周波数帯域４ＭＨｚで信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）２５ｄＢの再生信号出力が得られた。この時の隣の情報面からの面間クロストークは−４０．５ｄＢであった。ここで，上記多層構造光情報媒体Ｆでは，情報記憶媒体ＤまたはＥ中のポリカーボネート基板から見た第１から第６のどの再生専用情報面での反射率を上記光ヘッドにより測定したところ，どの再生専用情報面の反射率も共に１３％であった。
上記の多層構造光情報媒体Ｆにおいて，ポリカーボネート基板１５の板厚を変化させた場合，第１，第２，第３，第４再生専用情報面での信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）は表６のように変化した。
【００４８】
〔表６〕
基板１          第１情報面    第２情報面    第３情報面    第４情報面
の板厚（ｍｍ）    でのＳ／Ｎ（ｄＢ）    でのＳ／Ｎ（ｄＢ）    でのＳ／Ｎ（ｄＢ）    でのＳ／Ｎ（ｄＢ）
０．５１          ２３．５      ２４．５      ２４．５      ２４．９
０．５２          ２４．０      ２４．７      ２４．７      ２４．７
０．５４          ２４．３      ２５．０      ２５．０      ２４．３
０．５６          ２４．７      ２５．２      ２５．２      ２４．０
０．５７          ２４．９      ２５．１      ２５．１      ２３．５
ここで，基板７の板厚が０．５２ｍｍ未満または０．５６ｍｍ超過の場合は球面収差によるノイズ増加のため，信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）が２４ｄＢ未満となり，エラー無く情報を再生できる最低レベルの２４ｄＢを下回った。
【００４９】
但し，上ポリカーボネート基板７の板厚を０．５９μｍと厚くした場合でも，紫外線硬化樹脂層１７，１９および２１の厚さが共に３０μｍであれば，第１，第２，第３，第４再生専用情報面でのＳ／Ｎはそれぞれ２５．１ｄＢ，２５．０ｄＢ，２４．５ｄＢ，２４ｄＢで，各情報面での面間クロストークが−３０ｄＢとなり，エラー無く情報を再生できた。
【００５０】
（実施例４）
図４に本発明の第４の実施例に用いた情報記憶媒体の断面の拡大図を示す。直径１２０ｍｍ，厚さ０．５８ｍｍのディスク状ポリカーボネート板の表面に射出成形法によって，情報を光学的位相ピットとして形成した第１再生専用情報面を設けた基板２４を作製した。上記基板上２４に，アルゴン中に窒素を６％混入したガスを用いて硅素を高周波マグネトロンスパッタリング装置によりスパッタリングし，光学定数（ｎ＊）がｎ＊＝２．４５−０．０４ｉで硅素と硅素窒化物の混合物からなる半透明層２５を６５ｎｍ形成した。次に，紫外線硬化樹脂を用いて情報面をスタンパから転写するフォトポリメリゼーション法（２Ｐ法）によって，トラッキング用のトラックピッチ１．４８μｍ，Ｕ形状（ランド幅，グルーブ幅共に０．７４μｍ）の案内溝とアドレス情報等のプリピットを形成した第１書き換え可能情報面を設けた紫外線硬化樹脂層２６を４０μｍの厚さに形成した。ここでは，スタンパとしてプラスチックで作製した透明な型を用い，型の側から紫外線を入射した。この上に，高周波マグネトロンスパッタリング法によって相変化記録層２７を形成した。さらに，紫外線硬化樹脂層を１０μｍの厚さでスピンコートした後，紫外線を照射して硬化させ保護層２８を形成し，情報記憶媒体Ｊを作製した。同様にして，第１再生専用情報面とは異なる第２再生専用情報面と，第２書き換え可能情報面より形成したもう１枚の情報記憶媒体Ｋを作製した。この様にして作製した情報記憶媒体ＪおよびＫを，基板を外側になるようにして接着剤層２９で貼り合わせ，多層構造光情報媒体Ｌを作製た。ここでは，情報記憶媒体Ｊの保護層２８上にシリコン系反応性接着剤を５０μｍの厚さにスピンコートした後，情報記憶媒体Ｋを真空中で気泡が入らないようにして貼り合わせた。また，相変化記録層２７としては，基板側から順に，（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０，Ｇｅ２１Ｓｂ２５Ｔｅ５４，（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０，Ａｌ９７Ｔｉ３の組成の薄膜をそれぞれ１３０ｎｍ，２５ｎｍ，２５ｎｍ，７０ｎｍ形成した４層構造とした。
【００５１】
上記のように作製した多層構造光情報媒体Ｌを光ディスクドライブ｛半導体レーザ波長６３５ｎｍ，対物レンズ開口数（ＮＡ）０．６｝により記録・消去・再生評価した。
【００５２】
まず，多層構造光情報媒体Ｌを線速度または角速度一定で回転させ，任意の半径位置に半導体レーザからの連続光を光ヘッド中の対物レンズでポリカーボネート基板を通して第１または第２再生専用情報面に集光し，トラッキングを行いながら各情報面上に焦点が来るように自動焦点合わせをして，反射光の強弱を検出することによって情報を再生した。上記の多層構造光情報媒体Ｃを線速度を３．３ｍ／ｓで回転させ，再生光レベルをディスク面上０．５ｍＷとし，ピット深さ８０ｎｍ，マーク長０．４５μｍ，マークピッチ０．９μｍ，トラックピッチ０．７４μｍの位相ピット列からなるデータを再生したところ，第１および第２のどの再生専用情報面を再生しても，測定分解能バンド幅３０ｋＨｚで搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ）５３．０ｄＢ，周波数帯域４ＭＨｚで信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）２５．０ｄＢの再生信号出力が得られた。この時の隣の情報面からの面間クロストークは−４０．５ｄＢであった。ここで，上記多層構造光情報媒体Ｌでは，情報記憶媒体ＪまたはＫ中のポリカーボネート基板から見た硅素と硅素窒化物の混合物からなる半透明層での反射率を上記光ヘッドにより測定したところ１８％であった。
【００５３】
次に，第１または第２書き換え可能情報面に集光し，トラッキングを行いながら各情報面上に焦点が来るように自動焦点合わせをして，情報を記録・消去・再生した。相変化記録層２７での作製直後の状態での基板から測定した反射率は８％と低いので，線速度３．３ｍ／ｓ，ディスク面上６ｍＷ相当のレーザ光で全面初期化したところ，反射率は５％から１８％へ上昇した。上記多層構造光情報媒体Ｌを線速度３．３ｍ／ｓで回転させ，任意の半径位置に半導体レーザからの連続光を記録が行われない低パワーレベルに保って，Ｕ形状案内溝の溝間（ランド部）または溝上（グルーブ部）に光スポットの中心が常に一致するようにヘッドを駆動した。ランド部，グルーブ部の両方に記録することで，記録容量を２倍にすることができる。ここで，案内溝の深さをλ／６ｎ（λ：レーザ波長，ｎ基板の屈折率，７０ｎｍ）とすることにより，隣接の溝間または溝上からのクロストーク信号を−３０ｄＢ以下に抑えることができた。この様にトラッキングを行いながら，さらに相変化記録層２７上に焦点が来るように自動焦点合わせをして１ビームによるオーバーライトで記録と消去を同時に行った。１ビームによるオーバーライトはレーザパワーを結晶化を起こす中間パワーレベル（消去レベル）と非晶質化を起こす高パワーレベル（記録レベル）との間で変化させることにより行った。非晶質化の高パワーレベルと結晶化の中間パワーレベルとの間のパワー比は１：０．３〜１：０．８の範囲が好ましかった。これにより，既に記録されている部分に対して行っても記録されていた情報が新たに記録した情報に書き換えられる。
【００５４】
再生光レベルを連続光１．０ｍＷとし，レーザパワーを結晶化による中間パワーレベル６．０ｍＷと非晶質化による高パワーレベル１１．０ｍＷとの間で変化させることにより情報をオーバーライトし，反射光の強弱を検出して情報を再生し，再生信号を評価した。ここでは，マーク長０．５μｍ，マークピッチ１μｍ，の信号とマーク長１．８μｍ，マークピッチ３．６μｍを交互にオーバーライトした。前者の信号をオーバーライトした場合，測定分解能バンド幅３０ｋＨｚで搬送波対雑音比５３．０ｄＢ，原信号の消去比３０ｄＢの再生信号出力が得られた。また，後者の信号をオーバーライトした場合，測定分解能バンド幅３０ｋＨｚで搬送波対雑音比５８．０ｄＢ，原信号の消去比３０ｄＢの再生信号出力が得られた。この時の搬送波対雑音比１ｄＢ低下までの書き換え可能回数は１０万回以上であった。
【００５５】
相変化記録層中の記録膜組成としては，上記組成比以外のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系，他の組成のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｍ（Ｍは金属元素）系，Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｅ系，Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂ−Ｓｅ系，Ｉｎ−Ｓｅ系，Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｌ系，Ｉｎ−Ｓｅ−Ｍ（Ｍは金属元素）系，Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系，Ｉｎ−Ｓｂ−Ｓｅ系，Ｇａ−Ｓｂ系，Ｓｎ−Ｓｂ−Ｓｅ系，およびＳｎ−Ｓｂ−Ｓｅ−Ｔｅ系，等を用いても，同様な結果が得られ。また，上記の結晶，非晶質間相変化を利用したものの他に結晶，結晶間相変化を利用したＩｎ−Ｓｂ系等を用いても，同様な結果が得られた。
【００５６】
上記多層構造光情報媒体Ｌにおいて，相変化記録層２７のみ，基板側から順に，窒化硅素，Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ，窒化硅素，Ａｌ９７Ｔｉ３の薄膜をそれぞれ６０ｎｍ，２０ｎｍ，１５ｎｍ，５０ｎｍ形成した４層構造とした光磁気記録層に換えた多層構造光情報媒体Ｍについて，１または第２書き換え可能情報面に集光し，トラッキングを行いながら各情報面上に焦点が来るように自動焦点合わせをして，情報を記録・消去・再生した。多層構造光情報媒体Ｌと同様に線速度３．３ｍ／ｓで回転させ，任意の半径位置に半導体レーザからの連続光を記録が行われない低パワーレベルに保って，Ｕ形状案内溝の溝間（ランド部）または溝上（グルーブ部）に光スポットの中心が常に一致するようにヘッドを駆動した。ランド部，グルーブ部の両方に記録することで，記録容量を２倍にすることができた。ここで，案内溝の深さをλ／６ｎ（λ：レーザ波長，ｎ基板の屈折率，７０ｎｍ）とすることにより，隣接の溝間または溝上からのクロストーク信号を−３０ｄＢ以下に抑えることができた。この様にトラッキングを行いながら，さらに光磁気記録層２７上に焦点が来るように自動焦点合わせをし，光磁気層の初期化磁化の向きと反対の方向に磁場をかけながらレーザ光を照射して記録した。消去は，記録と反対の方向に磁場をかけながら連続光を照射して行った。再生は，カー回転角の向きを差動検出法により反射光の強弱に変換して検出して行った。ここでは，再生光レベルを連続光１．０ｍＷ，記録レーザパワーを８ｍＷとし，マーク長０．５μｍ，マークピッチ１μｍの信号とマーク長１．８μｍ，マークピッチ３．６μｍをそれぞれ消去した後記録した。この時，前者の信号を記録した場合，測定分解能バンド幅３０ｋＨｚで搬送波対雑音比５３．０ｄＢ再生信号出力が得られた。また，後者の信号を記録した場合，測定分解能バンド幅３０ｋＨｚで搬送波対雑音比５８．０ｄＢの再生信号出力が得られた。この時の搬送波対雑音比１ｄＢ低下までの書き換え可能回数は１００万回以上であった。
【００５７】
また，上記多層構造光情報媒体Ｌにおいて，片面の再生専用情報面の数を２面または３面として書き換え可能情報面よりも基板側に形成しても，全ての再生専用情報面での情報をエラー無く再生でき，書き換え可能情報面での書き換えも１０万回以上可能であった。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように，本発明によれば，従来の記録再生光学系を大きく変更することなく，かつ信頼性よく安価に作製可能で，かつ十分な記録再生特性が得られる，４層から８層構造の従来の４倍から８倍の大容量を有する多層構造光情報媒体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例で用いた多層構造光情報媒体Ｃの断面図。
【図２】本発明の第２の実施例で用いた多層構造光情報媒体Ｆの断面図。
【図３】本発明の第３の実施例で用いた多層構造光情報媒体Ｉの断面図。
【図４】本発明の第４の実施例で用いた多層構造光情報媒体Ｌの断面図。
【符号の説明】
１，１’，７，１５，２４…基板、２，２’，８，１０，１６，１８，２０，２５…半透明層、３，３’９，１１，１７，１９，２１，２６…紫外線硬化樹脂層、４，４’，１２，２２…反射層、５，５’，１３，２８…保護層、６，１４，２３，２９…接着層、２７…記録層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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