(57)【要約】【課題】光ディスクの大容量化を図ること。【解決手段】  第１の成形板１０１の入射面ＩＦと反対側の面に情報を示す第１のピット（凹凸パターン）が設けられてる。入射面ＩＦと反対側の第１の成形板１０１の表面上には第１の半透過膜１０２が設けられている。第１の半透過膜１０２上には第１の中間層１０３が設けられている。入射面ＩＦと反対側の第１の中間層１０３の表面に、情報を示す第２のピットが設けられている。第１の中間層１０３の第２のピットが形成された面上に金属で構成された第２の半透過膜１０４が設けられている。第２の半透過膜１０４上に第２の中間層１０５が設けられている。第２の中間層１０５上に、金属で構成された反射膜１０６が設けられている。反射膜１０６上に、第２の成形板１０７が設けられている。入射面側ＩＦの第２の成形板１０７の表面に情報を示す第３のピットが設けられている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射面を有する第１の成形板と第２の成形板との間に３層以上の所定の層数の情報記録層を有する光ディスクであって、
前記入射面と各情報記録層との距離は６００±５５μｍの範囲内にあることを特徴とする光ディスク。
【請求項２】
前記入射面と反対側の前記第１の成形板の表面上に設けられた第１の情報記録層と、前記入射面側の前記第２の成形板の表面上に設けられた第２の情報記録層とを具備し、
前記第１の情報記録層および第２の情報記録層以外の情報記録層は、紫外線硬化樹脂に設けられた凹凸パターンを有することを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
【請求項３】
前記入射面と反対側の前記第１の成形板の表面上に設けられた第１の情報記録層を具備し、
前記第１の情報記録層以外の情報記録層は、紫外線硬化樹脂に設けられた凹凸パターンを有することを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
【請求項４】
前記紫外線硬化樹脂の粘弾性係数が１３００ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項２または請求項３記載の光ディスク。
【請求項５】
前記紫外線硬化樹脂の硬化前の粘度が３００ｃｐｓ以下であることを特徴とする請求項２または請求項３記載の光ディスク。
【請求項６】
厚み方向に隣接する一対の情報記録層の層間に中間層が設けられ、前記中間層の厚さが１５μｍ以上、５５μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
【請求項７】
前記入射面と反対側の前記第１の成形板の表面上に設けられたアルミまたはアルミ合金により構成された第１の情報記録層を有し、
前記第１の情報記録層以外の情報記録層は銀または銀合金により構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
【請求項８】
前記所定の層数が３層であって、前記入射面側から第１の半透明膜を有する第１の情報記録層、第２の半透明膜を有する第２の情報記録層、および反射膜を有する第３の情報記録層が設けられ、
前記第１の半透明膜は厚さ７〜１５ｎｍの銀または銀合金により構成され、
前記第２の半透明膜は厚さ１３〜２２ｎｍの銀または銀合金により構成され、
前記反射膜は厚さ２０〜３５ｎｍのアルミまたはアルミ合金により構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
【請求項９】
前記所定の層数が３層であって、前記入射面側から第１の情報記録層、第２の情報記録層、および第３の情報記録層を有し、
前記情報記録層に記録された情報を再生するためのレーザ光の波長に対する前記第１〜第３の情報記録層の反射率は４％から３３％の範囲内にあることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
【請求項１０】
３層以上の情報記録層を有する光ディスクの製造方法であって、
第１の基板を用意する工程と、
第１の基板上に紫外線硬化樹脂を塗布する工程と、
前記紫外線硬化樹脂に対して、紫外線に対して透明なスタンパを押圧する工程と、
中間層を形成するために、前記スタンパ側から前記紫外線硬化樹脂に対して前記紫外線を照射する工程と、
前記中間層上に情報記録層を形成する工程と
を含むことを特徴とする光ディスクの製造方法。
【請求項１１】
前記スタンパがプラスチックで構成されていることを特徴とする請求項１０記載の光ディスクの製造方法。
【請求項１２】
入射面を有する第１の成形板と、第２の成形板と、前記入射面から６００±５５μｍの範囲内に設けられた３層以上の情報記録層とを有する光ディスクの情報再生装置であって、
前記入射面に対してレーザ光を照射することによって、前記３層以上の情報記録層の何れか一つの情報記録層に記録された情報を再生可能な光学系を有することを特徴とする情報再生装置。
【請求項１３】
前記光学系は、３９５ｎｍ〜４１５ｎｍの範囲の波長のレーザ光を前記照射面に照射し、ＮＡ＝０．６５であることを特徴とする請求項１２記載の情報再生装置。
【請求項１４】
入射面を有する第１の成形板と、第２の成形板と、前記入射面から６００±５５μｍの範囲内に設けられた３層以上の情報記録層とを有する光ディスクの情報再生方法であって、
前記入射面に対してレーザ光を照射することによって、前記３層以上の情報記録層の何れか一つの情報記録層に記録された情報を再生することを特徴とする情報再生方法。
【請求項１５】
入射面を有する第１の成形板と、第２の成形板と、前記入射面から６００±５５μｍの範囲内に設けられた３層以上の情報記録層とを有する光ディスクの情報記録装置であって、
前記入射面に対してレーザ光を照射することによって、前記３層以上の情報記録層の何れか一つの情報記録層に情報を記録可能な光学系を有することを特徴とする情報記録装置。
【請求項１６】
前記光学系は、３９５ｎｍ〜４１５ｎｍの範囲の波長のレーザ光を前記照射面に照射し、ＮＡ＝０．６５であることを特徴とする請求項１６記載の情報記録装置。
【請求項１７】
入射面を有する第１の成形板と、第２の成形板と、前記入射面から６００±５５μｍの範囲内に設けられた３層以上の情報記録層とを有する光ディスクの情報記録方法であって、
前記入射面に対してレーザ光を照射することによって、前記３層以上の情報記録層の何れか一つの情報記録層に情報を記録することを特徴とする情報記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク、この光ディスクの製造方法、この光ディスクに記録された情報を再生するための情報再生装置および情報再生方法、ならびにこの光ディスクに情報を記録するための情報記録装置および情報記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ディジタル化された情報を記憶させる媒体としてＣＤ（Compact Disc），ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光ディスクが一般的に使用されている。このうちＤＶＤ（または次世代の光ディスクとして規格化の進められているＨＤ  ＤＶＤ）は２枚のプラスチック基板の貼り合わせというディスク構造をとるため比較的簡単に情報記録層の２層化による大容量化が可能である（特許文献１）。
【特許文献１】特開平９−２１２９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
また近年、例えば映像コンテンツの高精細化などにより、光ディスクの大容量化に対する需要は高い。光ディスクの一方の面からそれぞれ再生可能な情報記録層を設けた光ディスク、所謂両面ディスクが考えられる。しかし、両面ディスクはユーザが再生／記録中にひっくり返す作業を必要とし、不便である。従って、片面から３層以上の情報記録層にアクセス（再生または記録）可能な光ディスクが望まれている。
【０００４】
本発明の目的は、一方の面から３層以上の情報記録層にアクセス可能な光ディスク、この光ディスクの製造方法、この光ディスクを再生する情報再生装置および情報再生方法、並びに光ディスクを再生する情報記録装置および情報記録方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一例に係わる光ディスクは、入射面を有する第１の成形板と第２の成形板との間に３層以上の所定の層数の情報記録層を有する光ディスクであって、前記入射面と各情報記録層との距離は６００±５５μｍの範囲内にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
一方の面から３層以上の情報記録層にアクセス可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の実施の形態を以下に図面を参照して説明する。
【０００８】
図１は、本発明の一実施形態に係わる再生専用片面３層光ディスクの構成を示す図である。
【０００９】
光ディスク１００はドーナッツ形状であり、その寸法は外径１２０ｍｍ、内径１５ｍｍ、総厚１．２ｍｍ±０．０３ｍｍとＣＤ、ＤＶＤ（またはＨＤ  ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）と同じ寸法である。
【００１０】
図１に示すように、光ディスク１００は、光学系ＯＬから照射されるレーザ光ＬＢの入射面ＩＦ側にポリカーボネートから成る第１の成形板１０１を有する。第１の成形板１０１の入射面ＩＦと反対側の面に情報を示す第１のピット（凹凸パターン）が設けられてる。第１のピットは、最短長が０．２０４μｍであり、０．４０μｍのトラックピッチでスパイラル状に形成されている。第１の成形板１０１は、レーザ光ＬＢの波長に対して透光性を有する。入射面ＩＦと反対側の第１の成形板１０１の表面上には第１の半透過膜１０２が設けられている。第1のピットおよび第1の半透過膜１０２によって第１の情報記録層Ｌ０が構成されている。
【００１１】
第１の半透過膜１０２上には第１の中間層１０３が設けられている。入射面ＩＦと反対側の第１の中間層１０３の表面に、情報を示す第２のピット（凹凸パターン）が設けられている。第１の中間層１０３の第２のピットが形成された面上に金属で構成された第２の半透過膜１０４が設けられている。第２のピットおよび第２の半透過膜１０４によって第２の情報記録層Ｌ１が構成されている。
【００１２】
第２の半透過膜１０４上に第２の中間層１０５が設けられている。第２の中間層１０５上に、金属で構成された反射膜１０６が設けられている。反射膜１０６上に、ポリカーボネートから成る第２の成形板１０７が設けられている。入射面ＩＬ側の第２の成形板１０７の表面には情報を示す第３のピット（凹凸パターン）が設けられている。第３のピットおよび反射膜１０６によって第３の情報記録層Ｌ２が構成されている。
【００１３】
光ディスク１００の厚み方向に隣接する一対の情報記録層の層間、すなわち第１の情報記録層Ｌ０と第２の情報記録層Ｌ１との層間、および第２の情報記録層Ｌ１と第３の第３の情報記録層Ｌ２との層間に中間層１０３，１０５が形成されている。
【００１４】
第１のピット、第２のピット、第３のピットは、最短長が０．２０４μｍであり、０．４０μｍのトラックピッチでスパイラル状に形成されている。
【００１５】
なお、第１の情報記録層Ｌ０には、内周側から外周側に向かって情報が記録されている。また、第２の情報記録層Ｌ１には、外周側から内周側に向かって情報が記録されている。第３の情報記録層Ｌ２には、内周側から外周側に向かって情報が記録されている。このよう情報記録層毎に情報の記録方向を変えることによって、再生（記録）時、光ディスクを同じ方向に回転させたまま、第１の情報記録層Ｌ０〜第３の情報記録層Ｌ２を連続的に再生（記録）することができる。なお、全ての情報記録層において、内周側から外周側に向かって情報が記録されていても良い
例えば、この光ディスク１００の各情報記録層Ｌ０〜Ｌ２に記録された情報は、波長が４０５ｎｍの再生光、およびＮＡ＝０．６５の光学系ＯＬを用いて再生される。入射面ＩＦから入射した単一の光源から光ディスク１００の照射面ＩＦに照射されたレーザー光を光学系ＯＬによって情報記録層Ｌ０〜Ｌ２の何れかに集光させることで、集光された情報記録層に記録された情報を再生することが出来る。
【００１６】
なお、光ディスク１００は、上述した形態に限られるわけではなく、４層以上の情報記録層を持ってもよい。また、有機色素を用いた追記型光ディスクや無機記録膜（相変化膜）を用いた書換可能型の光ディスクでもよい。追記型光ディスクや無機記録膜の場合、第１の成形板１０１、第１の中間層１０３、第２の成形板１０７には、螺旋状のグルーブが設けられることによって、凹凸パターンが形成されている。グルーブは、一定の周期で半径方向に正弦波状に蛇行している（グルーブウォブリング）。グルーブウォブリングから得られた信号（ウォブル信号）に基づいてデータ書き込み時のタイミングクロックを生成する。また、グルーブとグルーブとの間の凸の部分をランドとと呼ぶ。Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系の相変化膜を用いた書換可能型の光ディスクの場合、グルーブ上およびランド上の相変化膜に情報が記録される。
【００１７】
また、ＤＶＤやＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃなどの光学系を使用してもよい。また、より高密度または低密度のパターンでもよく、外径８０ｍｍの小径ディスクでもよい。
【００１８】
図１に示した光ディスク１００は、入射面から入射したレーザー光を情報記録層Ｌ０〜Ｌ２の何れかに集光させることで、集光された情報記録層に記録された情報を再生することが出来る。再生時、情報記録層からの記録再生信号を劣化させる要因は、１）最適光学位置と情報記録層の位置とのずれ、２）各層の間での層間クロストーク、３）各層からの信号強度、などが挙げられる。
【００１９】
以下に、これらの劣化要因を抑制することの出来るディスク構成について述べる。
【００２０】
まず、最適光学位置と情報記録層の位置とのずれ、についてであるが、本実施形態の光ディスク１００の光学系ＯＬは厚さ約０．６０ｍｍの第１の成形板１０１越しに各情報記録層を再生するのに最適なように設計されている。情報記録層Ｌ０〜Ｌ２の位置がこの最適位置（入射面ＩＦから０．６０ｍｍ）からずれると球面収差を起こしビームスポットが歪んで大きくなるため、記録再生信号が劣化する。このとき許容される最適距離からのずれは、シュミレーションの結果より±３０μｍとなっている。つまり、本実施形態の片面３層ディスクにおいては、第１〜第３の情報記録層Ｌ０〜Ｌ２の位置は、照射面ＩＬからの距離が６００μｍ±３０μｍ範囲内にある必要があることがわかる。
【００２１】
ただし、光学系ＯＬに球面収差補正を施した場合は、この許容距離をさらに±２５μｍ広げることが可能である。よって、光学系ＯＬに球面収差補正を施した場合、図１に示すような多層光ディスクの各情報記録層は、入射面ＩＦからの距離が６００±５５μｍの範囲に入っていれば良い。但し、球面収差方補正が施されていない光学系ＯＬの場合、上述したように６００±３０μｍの範囲に入ることが望ましい。６００±３０μｍの範囲に入れば、光学系ＯＬに特別な球面収差補正機構を施さなくても、所望の品質の記録再生信号を得ることが出来る。
【００２２】
次に、層間クロストークについてであるが、層間クロストークを抑えるには中間層の厚みを十分とることが必要である。この中間層の厚みについてはその上限値は上述した最低気候学位置と情報記録層の位置とのずれにより制限されるのは自明である。下限について確認するため実際に光ディスクを作成して信号品質の確認を行った。
【００２３】
実験は、片側３層（１５ＧＢ／層）の光ディスクを作成して行い、第１の情報記録層Ｌ０と第２の情報記録層Ｌ１の間の第１の中間層１０３の膜厚は２０μｍに固定して、第２の情報記録層Ｌ１と第３の情報記録層Ｌ２との層間の第２の中間層１０５の膜厚を１５，１９，２３μｍと変化させた。第２の中間層１０５の膜厚を変えた各光ディスクの第２の情報記録層Ｌ１および第３の情報記録層Ｌ２を再生した場合のエラーレートが、単層ディスクのエラーレートに対して何桁悪化するか（つまり層間クロストークによる悪化分）を測定した。さらにこの悪化率から、３層時のエラーレートをＨＤ  ＤＶＤの規格値である５．０×１０-5以下に抑えるために必要な、第２の情報記録層Ｌ１および第３の第３の情報記録層Ｌ２のエラーレートを算出した。これらの結果を表１に示す。なおここでいうエラーレートとは、ＨＤ  ＤＶＤ規格で言うＳｂＥＲ（Simulated bit Error Rate）である。
【表１】
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【００２４】
表１から、第２の中間層１０５の膜厚が２３μｍならば、入射面ＩＦから最も離れた第３の情報記録層Ｌ２の再生信号のエラーレートは−８乗台に抑える必要がある。また第２の中間層１０５の厚さが１５μｍしかないときは、単層でのエラーレートは−１０乗台以下に抑えなければならないことがわかる。
【００２５】
現在、ＨＤ  ＤＶＤにおいて想定されている露光機（ＬＢＲ：Laser Beam Recorder）を原盤露光に用いれば−８乗台のエラーレートに抑えることことは可能である。また次世代の露光機（ＥＢＲ：Erectron Beam RecordeやＰＴＭ：Phase Transfer Masteringなど）を用いれば−１０乗台のエラーレートに抑えることは可能である。よって中間層の下限は１５μｍであり、さらに望ましくは現行の露光機でディスク原盤を作成できる２３μｍであることがわかる。総合すると中間層の厚みは１５〜５５μｍ（より望ましくは２３μｍ〜３０μｍ）である必要があることがわかる。
【００２６】
３）の信号強度については、ＳＮ比が十分取れるだけの信号強度である事と、各情報記録層からの信号強度バランスが取れていることが必要である。さらに反射膜に用いる材料は、第１の半透過膜１０２、第２の半透過膜１０４などの半透過膜については反射率と透過率がともに高く、膜厚が薄すぎないことが必要である。情報記録層を構成する半透過膜または反射膜の膜厚が、薄すぎると安定して成膜することが難しい上、環境試験に対しても弱くなる。逆に一番奥の層については、薄い膜厚で高い反射率を得ることが出来る材料が望ましい。これはピット上に厚く成膜すると、ピットのパターンが埋もれて再生信号が劣化するためである。
【００２７】
以上のことより、第１の情報記録層Ｌ０、第２の情報記録層Ｌ２などの半透過膜については、銀または銀合金（例えば銀とビスマス、銅、パラジウム、窒素などとの合金）を用いることが好ましい。また、第１の半透過膜１０２の厚さは７〜１５ｎｍであることが好ましい。またさらに、第２の半透過膜１０４の膜厚は１３〜２２ｎｍであることが好ましい。
【００２８】
また、入射面ＩＦから最も離れた第３の情報記録層Ｌ２を構成する反射膜１０６には、アルミまたはアルミ合金（例えばアルミとチタン、モリブデンなどとの合金）を用いることが好ましい。反射膜１０６の膜厚は２０〜３５ｎｍが適している（片面３層ディスクの場合）。
【００２９】
各情報記録層を構成する半透過膜または反射膜の反射率については、高くてさらにバランスが取れていることが望ましいため、理想的には各層３３％である。しかし各層で１０％程度の光量がロスすることは避けられない。よって、片面３層光ディスクの場合、（１００％−１０％×３層）／３層＝２３％から、上限は２３％であることが好ましい。
【００３０】
また、最低でも記録系ディスク並みの反射率（４％）がないと記録再生装置側でＳＮ比が不足するため、反射率の下限は４％となる。しかし、上述した情報記録層の材料と膜厚を採用すれば各層の反射率は１０％以上確保することが出来る。なお、第１層目、第２層目の半透過膜としては銀や銀合金の代わりに、第１の成形板１０１の屈折率（ｎ＝１．６２）や第１の中間層の屈折率（ｎ＝１．５）と屈折率の異なる材料（ＳｉＯ2、ＺｎＳや誘電体材料など）を用いれば、銀や銀合金を用いた場合と同じ効果が得られる。
【００３１】
実際に上述の構成で片面３層の再生専用光ディスクを作成し、信号品質を確認した結果を表２と図２に示す。
【表２】
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【００３２】
図２において、図２（ａ）は第１の情報記録層Ｌ０からの再生信号波形、図２（ｂ）は第２の情報記録層Ｌ１からの再生信号波形、図２（ｃ）は第３の情報記録層Ｌ２からの再生信号波形を示す。
【００３３】
これにより本実施形態の、情報記録層までの距離、中間層厚、反射膜材料と膜厚、反射率を満たしたディスクを作成することで、ＨＤ  ＤＶＤ−ＲＯＭの規格（ＳｂＥＲ≦５．０×１０-5、ＰＲＳＮＲＲ≧１５）を満たす片面３層ＨＤ  ＤＶＤ−ＲＯＭディスクが出来たことを確認した。
【００３４】
以下に、図３〜図５に従って本発明の一例である片面３層光ディスクの製造方法を説明する。本実施形態では、ディスクは直径１２０ｍｍで厚さが１．２ｍｍ（ポリカーボネート成形基板２枚の貼り合せ）であるとしているが、もちろんこの実施形態に限られるわけではない。
【００３５】
まず最初に図３（ａ）に示すように、光ディスクの原盤２００を作成する。原盤２００の作成方法について説明する。表面を研磨洗浄したガラス基板２０１の表面にフォトレジストを塗布し、その表面をレーザー光（や電子ビームなど）で露光し現像することで、情報パターンの凹凸を形成する。なお、ガラス基板２０１のかわりにシリコン基板を用いても良い。
【００３６】
図３（ｂ）に示すように、原盤２００からスタンパ２１０を作成する。図３（ｃ）に示すように、スタンパ２１０を型に用いた射出成形により情報パターンが転写された第１のピットを有する第１の成形板１０１を作成する。この際、成形材料としては一般的にポリカーボネートを使用する。しかし例えばＰＭＭＡやシクロオレフィン、アモルファスポリオレフィンなど他のプラスチック材料でもよい。
【００３７】
次に、図３（ｄ）に示すように、第１の成形板１０１の第１のピットが形成された面上にスパッタリング法などで第１の半透過膜１０２を成膜する。本実施形態の場合、銀合金が第１の半透過膜１０２の構成材料として用いられるが、他の材料、例えば有機色素（追記型光ディスク）、無機記録膜（相変化膜）（書換可能型光ディスク）を用いても良い。
【００３８】
図３（ｅ）に示すように、第１の半透過膜１０２上にフォトポリマー（紫外線硬化樹脂）２２０を塗布する。図３（ｆ）に示すように、フォトポリマー２２０を硬化させるための紫外線に対して透明なプラスチックスタンパ２３０を用意する。プラスチックスタンパ２３０には第２の情報記録層Ｌ１の情報パターンが刻まれており、材料にはポリカーボネート（ＰＭＭＡやシクロオレフィン、アモルファスポリオレフィンなどでもよい）を用いて、先に述べた第１の成形板１０１と同様な方法で作成される。
【００３９】
図４（ｇ）に示すように、フォトポリマー２２０上にプラスチックスタンパ２３０を押圧させた状態で、プラスチックスタンパ２３０側からフォトポリマー２２０に対して、紫外線ＵＶを照射する。フォトポリマー２２０が硬化することによって、プラスチックスタンパ２３０に設けられた情報パターンが転写された第２のピットを有する第２の中間層１０４が形成される。
【００４０】
図４（ｈ）に示すように、フォトポリマー２２０が硬化して第１の中間層１０３が形成された後、第１の中間層１０３からプラスチックスタンパ２３０を剥がす。フォトポリマー２２０にはプラスチックスタンパ２３０に形成されたパターンを転写できる粘度、プラスチックスタンパ２３０に対して離型性がよいこと、記録再生光に対して透明であること、第１の半透過膜１０２、および第２の半透過膜１０４に対して腐食性のないこと、などの性能が求められる。
【００４１】
転写できる粘度を調べるために、硬化前のフォトポリマー２２０の粘度を変えて光ディスクを作成した。硬化前のフォトポリマー２２０の粘度が３２５ｃｐｓの場合、図６（ａ）に示すように、パターンの転写不良が生じていた。硬化前のフォトポリマー２２０の粘度が３００ｃｐｓの場合、図６（ｂ）に示すように、パターンが正常に転写することが出来ていた。従って、硬化前のフォトポリマーの粘度が３００ｃｐｓ以下でないと、高密度パターンを転写できない。
【００４２】
さらに離型性を調べるために粘弾性係数を変えたフォトポリマー２２０を用意し、フォトポリマー２２０に紫外線を照射して第１の中間層１０３を形成した後、プラスチックスタンパ２３０が第１の中間層１０３から剥がれるか調べた。結果を表３に示す。
【表３】
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【００４３】
表３に示すように、フォトポリマー２２０の粘弾性係数が１３００ＭＰａ以上であれば比較的プラスチックに対する接着力が弱く、プラスチックスタンパを用いることが出来ることが分かった。
【００４４】
次に、図４（ｉ）に示すように、第１の中間層１０３上に第２の半透過膜１０４を成膜する。本実施形態の場合、銀合金が第２の半透過膜１０４の構成材料として用いられるが、他の材料、例えば有機色素（追記型光ディスク）、無機記録膜（相変化膜）（書換可能型光ディスク）を用いても良い。
【００４５】
図４（ｊ）に示すように、第２の半透過膜１０４上に紫外線硬化接着剤２４０を塗布する。
【００４６】
図５（ｋ）に示すように、反射膜１０６が形成された第２の成形板１０７を用意する。第２の成形板には、第３の記録情報層の情報パターンが刻まれていて、材料にはポリカーボネートを用いて、第１の成形板１０１と同様な方法で作成されている。なお、ポリカーボネートのかわりに、ＰＭＭＡやシクロオレフィン、アモルファスポリオレフィンなどでもよい。反射膜１０６は、情報パターンが形成された面上に形成されている。本実施形態の場合、反射膜１０６はアルミ合金の全反射膜であるが、他の材料、例えば有機色素（追記型光ディスク）、無機記録膜（相変化膜）（書換型光ディスク）を用いても良い。
【００４７】
図５（ｌ）に示すように、紫外線硬化接着剤２４０に第２の成形板１０７の情報パターン形成面を押圧させた状態で、第１の成形板１０１側から紫外線硬化接着剤２４０に対して、紫外線ＵＶを照射する。紫外線硬化接着剤２４０が硬化することによって、第２の中間層１０５が形成される。
【００４８】
最後に、ＢＣＡ（Burst Cutting Area）のカッティング、第２の成形板１０７にレーベルの印刷などを行って片面３層光ディスクの完成となる。なお、書換型光ディスクの場合、記録膜の初期化を行う必要がある。
【００４９】
次ぎに図１に示した光ディスク１００に記録された情報を再生するための再生装置について図７を参照して説明する。また、図７に示した再生装置は、光ディスクが追記型、または書換型の場合に情報の記録を行う記録装置としても用いることができる。
【００５０】
多層光ディスクに対して記録再生を行う記録再生装置については、現行の記録再生装置に加えて、挿入された光ディスクが何層であるか識別する機構、多層化された各層にフォーカシングを行う機構、フォーカシングされた各情報記録層に対して記録再生を行う機構、が必要である。また、光ディスクの中間層の規格が光学系に球面収差補正の機構を考慮せずに決められている場合、光学系に球面収差補正が必要となる。
【００５１】
光源には短波長の半導体レーザ３２０が用いられる。その出射光の波長は、例えば３９５ｎｍ〜４１５ｎｍの範囲の紫色波長帯のものである。半導体レーザ光源２０からの出射光３００は、コリメートレンズ２１により平行光となり偏光ビームスプリッタ３２２、λ／４板３２３を透過する。そして、リレーレンズ系３２４を透過した後、対物レンズ３２５に入射する。
【００５２】
その後、対物レンズ３２５の出射光は、光ディスク１００の第１の成形板１０１を透過し、情報記録層Ｌ０〜Ｌ２の何れかに集光される。光ディスク１００の情報記録層からの反射光３００は、再び光ディスク１００の第１の成形板１０１を透過し、対物レンズ３２５、リレーレンズ系３２４、λ／４板３２３を透過し、偏光ビームスプリッタ３２２で反射された後、光検出系３２６を透過して光検出器３２７に入射する。
【００５３】
光検出器３２７の受光部は通常複数に分割されており、それぞれの受光部から光強度に応じた電流を出力する。出力された電流は、図示しないＩ／Ｖアンプにより電圧に変換された後、演算回路３１１により処理され、ＨＦ信号及びフォーカス誤差信号及びトラック誤差信号などとして出力される。演算回路３１１で得られた、フォーカス誤差信号、トラック誤差信号、また後述する調整用の信号がサーボ・ドライバ３１２に供給される。
【００５４】
対物レンズ３２５は、光軸方向へ移動可能であり、情報記録層の層数の識別制御、フォーカス制御に用いられる。対物レンズ３２５の移動は、駆動部３２９により制御される。
【００５５】
層数の識別制御について説明する。演算回路３１１はサーボ・ドライバ３１２および駆動部３２９によって対物レンズ３２５を光軸方向に移動させつる。光検出器３２７は反射光３００の信号強度を検出し、検出信号を演算回路３１１に供給する。光ディスク１００に設けられた情報記録層の層数に応じて、検出信号のピーク数が異なる。従って、演算回路３１１は、信号強度に含まれるピークの数から情報記録層の層数を判別する。
【００５６】
フォーカスエラー検出方法としては、公知の非点収差法、ナイフエッジ法、スポットサイズ検出法などが用いられる。
【００５７】
ここで、リレーレンズ系３２４はボトムレンズ３２４ａ、トップレンズ３２４ｂにより構成され、トップレンズ３２４ｂは光軸方向に移動可能である。トップレンズ３２４ｂの移動は駆動部３２８により行われる。
【００５８】
リレーレンズ系３２４は、入射面ＩＦからの情報記録層の距離が６００μｍの時には対物レンズ３２５にほぼ平行光として入射するように設計されている。しかし、情報記録層が多層の場合、情報記録層からの距離が６００μｍでは無いレイヤが必ず存在する。従って、入射面ＩＦからの距離が６００μｍからずれた層の情報記録層の場合には、球面収差が生じる。このとき、光ディスク１００の情報記録層上の集光スポット形状が歪むため、安定かつ正確な記録再生が困難となる。一方、対物レンズ３２５への入射光を収束光あるいは発散光にすることにより、球面収差が生じる。また、リレーレンズ系３２４のトップレンズ３２４ｂを光軸方向に移動することにより、対物レンズ３２５への入射光を収束光あるいは発散光にすることができる。
【００５９】
このため、リレーレンズ系３２４のトップレンズ３２４ｂを情報記録層のレイヤに応じて光軸方向に移動させ、対物レンズ３２５への入射光を収束光あるいは発散光にすることにより、情報記録層の位置により生じる球面収差を補正することができる。
【００６０】
具体的には、照射面と情報記録層との距離が６００μｍより厚い場合、距離に応じて対物レンズ３２５への入射光が発散光になるようにリレーレンズ系３２４のトップレンズ３２４ｂを光軸方向に移動させればよい。また、照射面と情報記録層との距離が６００μｍより薄い場合、距離に応じて対物レンズ３２５への入射光が収束光になるようにリレーレンズ系３２４のトップレンズ３２４ｂを光軸方向に移動させればよい。
【００６１】
このように光ディスク再生装置においては、光ディスク１００の情報記録層の位置に伴う球面収差を補正する手段を備えている。
【００６２】
以上に述べたようなディスク構造及びディスク製造方法、材料、記録再生装置を用いれば、現行の光ディスク（ＤＶＤやＨＤ  ＤＶＤ）のディスク製造設備や記録再生光学系を最大限に流用しつつ、情報記録層の多層化による光ディスクの大容量化を達成することが出来る。
【００６３】
［変形例］
上述した光ディスクの変形例として、図８に片面３層光ディスクを示す。この光ディスク４００は、図１に示した光ディスク１００と異なり、情報を示す第３のピットがフォトポリマー４０５に設けられている。また、ダミー成形板４０１と第１の成形板１０１とが紫外線硬化型接着剤４０２によって貼り合わせられている。
【００６４】
この光ディスク４００の構造は、特に有機色素を用いた追記型光ディスクの場合に特に好ましい。追記型光ディスクの情報記録層の場合、入射面側から有機色素層、反射層（または半透過層）、情報を示すピットが積層されている。追記型光ディスクは溝パターン内の有機色素が化学変化を起こすことにより、記録が行われる。よって有機色素層とピットとが反射層（または半透過層）を介さずに、直に接していることが好ましいため、光ディスク４００の構造が望ましい。
【００６５】
さらに片面４層光ディスクについて、その実施形態を示す。片面４層ディスクについては主に２通りの製造方法がある。先ず、図９を参照して片面４層ディスクの製造方法について説明する。
【００６６】
図９（ａ）に示すように、第１のピット（凹凸パターン）および第１の半透過膜５０２からなる第１の情報記録層Ｌ０を有する第１の成形板５０１を用意する。図９（ｂ）に示すように、第１の半透過膜５０２上にフォトポリマーで構成された第２の中間層５０３および第２の半透過膜５０４を形成する。第２の半透過膜５０４を形成する前に、第２の中間層５０３には第２のピット（凹凸パターン）を設ける。第２のピットおよび第２の半透過膜５０４によって第２の情報記録層Ｌ１が構成される。
【００６７】
図９（ｃ）に示すように、第２の半透過膜５０４上にフォトポリマーで構成された第３の中間層５０５および第３の半透過膜５０６を形成する。第３の半透過膜５０６を形成する前に、第３の中間層５０５には第３のピット（凹凸パターン）を形成する。第３のピットおよび第３の半透過膜５０６によって第３の情報記録層Ｌ２が構成される。
【００６８】
図９（ｄ）に示すように、ピットが形成された面に反射膜（第４の情報記録層Ｌ３）５０８が形成された第２の成形板５０９と第１の成形板５０１とを紫外線硬化接着剤５０７によって、貼り合わせる。反射膜５０８を形成する前に、第２の成形板５０９には第４のピット（凹凸パターン）を形成する。第４のピットおよび反射膜５０８によって第４の情報記録層Ｌ３が構成される。
【００６９】
また別の製造方法について図１０を参照して説明する。図１０（ａ）に示すように、第１のピット（凹凸パターン）および第１の半透過膜６０２からなる第１の情報記録層Ｌ０を有する第１の成形板６０１を用意する。図１０（ｂ）に示すように、第１の半透過膜６０２上にフォトポリマーで構成された第２の中間層６０３および第２の半透過膜６０４を形成する。第２の半透過膜６０４を形成する前に、第２の中間層６０３の表面には第２のピット（凹凸パターン）を形成する。第２のピットおよび第２の半透過膜６０４によって第２の情報記録層Ｌ１が構成される。
【００７０】
図１０（ｃ）に示すように、第４のピット（凹凸パターン）および反射膜６０８からなる第４の情報記録層Ｌ３を有する第２の成形板６０９を用意する。図１０（ｄ）に示すように、反射膜６０８上にフォトポリマーで構成された第３の中間層６０７および第３の半透過膜（第３の情報記録層Ｌ２）６０６を形成する。第３の半透過膜６０６を形成する前に、第３の中間層６０７の表面には第３のピット（凹凸パターン）を形成する。第３のピットおよび第３の半透過膜６０６によって第３の情報記録層Ｌ２が構成される。
【００７１】
図１０（ｅ）に示すように、第１の情報記録層６１１および第２の情報記録層６１２を有する第１の成形板６０１と、第４の情報記録層６１４および第３の情報記録層６１３を有する第２の成形板６０９とを紫外線硬化接着剤６０５によって貼り合わせることによって、片面４層光ディスクが作成さえる。
【００７２】
これらの片面４層光ディスクにおいても再生専用、追記型、書換可能型とそれぞれの種類があり、同様の方法で更に多層化が可能であることは言うまでもない。
【００７３】
以上に述べたようなディスク構造及びディスク製造方法を用いれば、現行の光ディスク（ＤＶＤやＨＤ  ＤＶＤ）のディスク製造設備や記録再生光学系を最大限に流用しつつ、情報記録層の多層化による光ディスクの大容量化を達成することが出来る。
【００７４】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態に係わる光ディスクの構成を示す断面図。
【図２】光ディスクの第１の情報記録層および第２の情報記録層からの再生信号波形を示す画像。
【図３】本発明の一実施形態に係わる光ディスクの製造方法を示す図。
【図４】本発明の一実施形態に係わる光ディスクの製造方法を示す図。
【図５】本発明の一実施形態に係わる光ディスクの製造方法を示す図。
【図６】フォトポリマーの硬化前粘度に応じて形成される第２の中間層に形成される凹凸パターンを示す画像。
【図７】本発明の一実施形態に係わる光ディスク再生／記録装置の構成を示す図。
【図８】本発明の一実施形態に係わる光ディスクの変形例の構成を示す図。
【図９】本発明の一実施形態に係わる光ディスクの変形例の製造方法を示す図。
【図１０】本発明の一実施形態に係わる光ディスクの変形例の製造方法を示す図。
【符号の説明】
【００７６】
１００…光ディスク，１０１…第１の成形板，１０２…第１の半透過膜，１０３…第１の中間層，１０４…第２の半透過膜，１０５…第２の中間層，１０６…反射膜，１０７…第２の成形板，Ｌ０…第１の情報記録層，Ｌ１…第２の情報記録層，Ｌ２…第３の情報記録層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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