(57)【要約】【課題】０次以外の回折光の発生がなく、再生しない他の記録層からのクロストークを少なくして、合焦点記録層の記録再生消去を可能とする。【解決手段】照射光強度の違いによって透過率の変わる第１の層１７と第２の層１８の２層を近接させて配設した記録層１９を透明体１１で挟持し、照射光強度Ａに対しては、第１の層１７の透過率がＴ１Ａ、第２の層１８の透過率がＴ２Ａ、他の照射光強度Ｂに対しては、第１の層１７の透過率がＴ１Ｂ、第２の層１８の透過率をＴ２Ｂとし、Ｔ１Ａ×Ｔ２Ａ＝Ｔ１Ｂ×Ｔ２Ｂとなる条件を満たし、透明体１１を挟んで複数積層し、０次以外の回折光の発生をなくし、再生しない他の記録層からのクロストークが少なく、合焦点記録層の記録再生消去を可能とする。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射光強度Ａに対しては第１、第２の層の透過率がＴ１Ａ、Ｔ２Ａになり、照射光強度Ｂに対しては第１、第２の層の透過率がＴ１Ｂ、Ｔ２Ｂになる第１の層と第２の層より各々構成される記録層が
　Ｔ１Ａ×Ｔ２Ａ＝Ｔ１Ｂ×Ｔ２Ｂ
となる条件を満たし、透明体を挟んで複数積層されたことを特徴とする光ディスク。
【請求項２】
第１、第２の層および第１、第２の層に挟まれた中間透明体により構成される記録層と透明体とを交互に積層し、照射光強度Ａに対しては第１、第２の層の透過率がＴ１Ａ、Ｔ２Ａになり、照射光強度Ｂに対しては第１、第２の層の透過率がＴ１Ｂ、Ｔ２Ｂになるとき、
　Ｔ１Ａ×Ｔ２Ａ＝Ｔ１Ｂ×Ｔ２Ｂ
となる条件を満たし、かつ、前記中間透明体と前記透明体の屈折率がほぼ等しく、記録層と記録層の間隔を使用波長の１０倍以上としたことを特徴とする光ディスク。
【請求項３】
第１、第２の層の厚みがＨ１、Ｈ２で照射光強度Ａに対しては第１、第２の層の屈折率がＮ１Ａ、Ｎ２Ａになり、照射光強度Ｂに対しては第１、第２の層の屈折率がＮ１Ｂ、Ｎ２Ｂになる第１の層と第２の層より構成される記録層が
　Ｎ１Ａ×Ｈ１＋Ｎ２Ａ×Ｈ２＝Ｎ１Ｂ×Ｈ１＋Ｎ２Ｂ×Ｈ２
となる条件を満たし、透明体を挟んで複数積層されたことを特徴とする光ディスク。
【請求項４】
照射光強度Ａに対して、第１の層と透明体の界面の反射率と、第１の層と第２の層の界面の反射率とを比較して、前者が小さいときは照射光強度Ａに対する第１の層の屈折率と照射光強度Ｂに対する第２の層の屈折率とをほぼ透明体の屈折率に等しくし、後者が小さいときはそれぞれ反対の層の屈折率を透明体の屈折率に等しくした請求項３記載の光ディスク。
【請求項５】
第１、第２の層および第１、第２の層に挟まれた中間透明体により構成される記録層と透明体とを交互に積層し、第１、第２の層の厚みがＨ１、Ｈ２で、照射光強度Ａに対しては第１、第２の層の屈折率がＮ１Ａ、Ｎ２Ａであり照射光強度Ｂに対しては第１、第２の層の屈折率がＮ１Ｂ、Ｎ２Ｂであるとき
　Ｎ１Ａ×Ｈ１＋Ｎ２Ａ×Ｈ２＝Ｎ１Ｂ×Ｈ１＋Ｎ２Ｂ×Ｈ２
となる条件を満たし、前記中間透明体と前記透明体の屈折率がほぼ等しく、記録層と記録層の間隔を使用波長の１０倍以上としたことを特徴とする光ディスク。
【請求項６】
照射光強度Ａに対して、第１の層と透明体の界面の反射率と、第２の層と中間透明体の界面の反射率とを比較して、前者が小さいときは照射光強度Ａに対する第１の層の屈折率と照射光強度Ｂに対する第２の層の屈折率とをほぼ前記透明体および前記中間透明体の屈折率に等しくし、後者が小さいときはそれぞれ反対の層の屈折率を前記透明体および前記中間透明体の屈折率に等しくした請求項５記載の光ディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、記録媒体の光ディスクに光学的に情報を記録または再生する光ディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
　以下に従来の光ディスクと光ディスク装置について説明する。
【０００３】
　図１７に示すように、半導体レーザ１の放射光は、回折格子２によって０次と±１次の回折光に変換された後、ビームスプリッター３で反射され、対物レンズ４により、光ディスク５の記録層６上に絞り込まれ、光スポット７を形成する。
【０００４】
　次に光ディスク５で反射した光ビーム８は、対物レンズ４を透過し、ビームスプリッター３に到り、これを透過した光ビーム８が光検出器９に入る。４分割された光検出器９ａからは、再生信号とともに非点収差法でフォーカスエラー信号が検出される。トラッキングエラー信号は、光検出器９ｂ、９ｃに入射する先の±１次回折戻り光の光量差を検出する３ビーム法によって得られる。再生信号は４分割された光検出器９ａの受光量の総和として得られる。このような従来の光ディスク装置では、光ディスクの１面につき記録層６は１層のみである。
【０００５】
　近年、光ディスク装置では短波長化、狭トラック化など、高密度化の試みが盛んである。このような記録面内の密度向上に加えて、記録面の垂直方向の密度向上、すなわち、記録層を厚み方向に積層して面数を増加することにより、記録密度の向上ができる。しかしながら、このような積層構造にすると、再生記録層以外の記録層の反射光および透過光の影響があり、この欠点のため、積層構造は採用されていない。従来の光ディスク装置の構成をみても、光ディスク５に設けられる記録面数は各々表裏１面のみであり、光ディスク５の１枚に対して設けられる記録面数は２面までである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
　上述のように記録密度を増大させるように、記録層を光ディスクの厚み方向に積層すれば、記録再生しない記録層からの干渉光の影響を受けるという問題点を有していた。
【０００７】
　本発明は上記従来の問題点を解決するもので、０次以外の回折光の発生をなくし記録再生の対象とならない記録層からの干渉光の影響による信号混入を抑止して、良好な再生信号を得ることができ、しかも大幅な記録密度を向上した光ディスクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
　本発明の第１の発明は、照射光強度Ａに対しては第１、第２の層の透過率がＴ１Ａ、Ｔ２Ａになり、照射光強度Ｂに対しては第１、第２の層の透過率がＴ１Ｂ、Ｔ２Ｂになる第１の層と第２の層より各々構成される記録層が
　Ｔ１Ａ×Ｔ２Ａ＝Ｔ１Ｂ×Ｔ２Ｂ
となる条件を満たし、透明体を挟んで複数積層された光ディスクである。
【０００９】
　これにより、０次以外の回折光の発生をなくし再生しない他の記録層からのクロストークはほとんどなく、合焦点記録層の記録再生消去が可能となる。
【００１０】
　また、本発明の第２の発明は、第１、第２の層および第１、第２の層に挟まれた中間透明体により構成される記録層と透明体とを交互に積層し、照射光強度Ａに対しては第１、第２の層の透過率がＴ１Ａ、Ｔ２Ａになり、照射光強度Ｂに対しては第１、第２の層の透過率がＴ１Ｂ、Ｔ２Ｂになるとき、
　Ｔ１Ａ×Ｔ２Ａ＝Ｔ１Ｂ×Ｔ２Ｂ
となる条件を満たし、かつ、前記中間透明体と前記透明体の屈折率がほぼ等しく、記録層と記録層の間隔を使用波長の１０倍以上とした光ディスクである。
【００１１】
　これにより、記録再生の対象とならない記録層からの干渉光の影響による信号混入を抑止して良好な再生信号を得ることができる。
【００１２】
　また、本発明の第３の発明は、第１、第２の層の厚みがＨ１、Ｈ２で照射光強度Ａに対しては第１、第２の層の屈折率がＮ１Ａ、Ｎ２Ａになり、照射光強度Ｂに対しては第１、第２の層の屈折率がＮ１Ｂ、Ｎ２Ｂになる第１の層と第２の層より構成される記録層が
　Ｎ１Ａ×Ｈ１＋Ｎ２Ａ×Ｈ２＝Ｎ１Ｂ×Ｈ１＋Ｎ２Ｂ×Ｈ２
となる条件を満たし、透明体を挟んで複数積層された光ディスクである。
【００１３】
　これにより、良好な再生信号を得ることができる。
【００１４】
　また、本発明の第４の発明は、照射光強度Ａに対して、第１の層と透明体の界面の反射率と、第１の層と第２の層の界面の反射率とを比較して、前者が小さいときは照射光強度Ａに対する第１の層の屈折率と照射光強度Ｂに対する第２の層の屈折率とをほぼ透明体の屈折率に等しくし、後者が小さいときはそれぞれ反対の層の屈折率を透明体の屈折率に等しくした第３の発明の光ディスクである。
【００１５】
　これにより、反射率を異にした記録層を有する光ディスクにおいても反射光量の減少を防止して良好な再生信号を得ることができる。
【００１６】
　また、本発明の第５の発明は、第１、第２の層および第１、第２の層に挟まれた中間透明体により構成される記録層と透明体とを交互に積層し、第１、第２の層の厚みがＨ１、Ｈ２で、照射光強度Ａに対しては第１、第２の層の屈折率がＮ１Ａ、Ｎ２Ａであり照射光強度Ｂに対しては第１、第２の層の屈折率がＮ１Ｂ、Ｎ２Ｂであるとき
　Ｎ１Ａ×Ｈ１＋Ｎ２Ａ×Ｈ２＝Ｎ１Ｂ×Ｈ１＋Ｎ２Ｂ×Ｈ２
となる条件を満たし、前記中間透明体と前記透明体の屈折率がほぼ等しく、記録層と記録層の間隔を使用波長の１０倍以上とした光ディスクである。
【００１７】
　これにより、記録再生の対象とならない記録層からの干渉光の影響による信号混入を抑止して良好な再生信号を得ることができる。
【００１８】
　また、本発明の第６の発明は、照射光強度Ａに対して、第１の層と透明体の界面の反射率と、第２の層と中間透明体の界面の反射率とを比較して、前者が小さいときは照射光強度Ａに対する第１の層の屈折率と照射光強度Ｂに対する第２の層の屈折率とをほぼ前記透明体および前記中間透明体の屈折率に等しくし、後者が小さいときはそれぞれ反対の層の屈折率を前記透明体および前記中間透明体の屈折率に等しくした第５の発明の光ディスクである。
【００１９】
　これにより、一層良好な再生信号を得ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
　本発明の光ディスクは、記録再生の対象とならない記録層からの干渉光の影響による信号混入を抑えることができて、良好な再生信号を得ることができ、しかも記録層の積層が可能となり、飛躍的に記録密度が向上する光ディスクを実現し得るものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
　以下に図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態の説明をする。なお本発明は、本実施の形態により限定されるものではない。また、本実施の形態の説明において、同一構成並びに作用効果を奏するところには同一符号を付して重複した説明を行わないものとする。
【００２２】
　（参考例１）
　図１および図２に示すように、本参考例は、従来例で説明した光ディスク５を複数の記録層１０を透明体１１ではさんで積層した光ディスク１２としている。すなわち、光ディスク１２は、複数の記録層１０が光ビーム８の波長に対しては充分長い積層間隔Ｌだけ相互に離れて積層配置されている。光ビーム８は記録層１０のうちの幾つかの非合焦記録層１０ｂを透過した後、記録再生すべき合焦記録層１０ａに絞り込まれ、ここで反射された光ビーム８が、往路とは逆の光路をたどり、ビームスプリッター３を透過して光検出器９に入る構成とされている。なお、図中の１３は記録ピット、ｄは対物レンズ４側からみた光ディスク１２の表面から合焦記録層１０ａまでの深さを示す。
【００２３】
　以上のように構成された光ディスク装置について、以下その動作を説明する。
【００２４】
　本参考例の光ディスク１２では、記録層１０を透過するとき、記録ピット１３による１次以上の回折光は発生しない構成となっており、透過する光ビーム８はほぼ０次回折光のみとなる。なお、ここで言う０次回折光とは、透過時に回折によって進行方向の変化を受けない透過光を意味している。こうすることにより、記録再生の対象とならない記録層１０ｂ、１０ｃなどからの信号混入を抑えることが可能となるが、この点について以下に説明する。まず、透過光に１次以上の回折光がある場合の弊害について述べる。問題となるのは光ビーム８が光ディスク１２に向かって進む往路の場合において、図３に示す焦点前にある非合焦記録層１０ｂを透過したときの回折光の影響である。記録ピットはトラック上にあるので、トラック間隔をピッチとする回折格子の作用を持つ。そのため、図３に示すように、回折光はすべて合焦記録層１０ａに合焦状態で０次回折光による光スポット０ｓ、１次回折光による光スポット１ｓ、−１次回折光による光スポット−１ｓ等を形成し、光スポット０ｓ以外の１次以上の光スポット１ｓ、−１ｓ等は記録再生しようとする記録ピットと関係ない位置にある記録ピットを照射する。この反射光の一部が光検出器９に入って信号に混じるが、この信号には記録再生すべきでない記録ピットの再生信号が含まれ、しかも本来の再生信号に比べて、その出力は合焦状態で再生したものであるために無視できないほど大きくなる。これは、０ｓ，１ｓ，−１ｓ等のマルチ光スポットで同時再生した状態であり、本来必要とする信号はマルチスポット再生信号の中に埋もれてしまい問題である。このように、透過光に高次の回折光がある場合は正常な再生が不可能であり、正常な再生を行うためには、厳密には透過光に高次の回折光がないと言うことが必要条件となる。実際には高次の回折光を完全になくすことは困難であるが、０次回折光に対して１次以上の高次回折光は少なくとも１０％以下であることが望ましく、１％以下であれば実際上ほぼ問題ないと言える。また、１％以下の光ディスクの作成も可能である。
【００２５】
　そこで、次に、透過光に高次回折光がないと言う条件において、他の弊害の有無に関して述べる。
【００２６】
　まず、記録層１０を透過する場合については、往路における透過光も復路における透過光も、１次以上の回折光の発生がないことから、記録層１０の記録ピット１３の情報は乗らず、記録ピット１３がないと同様であるので、何等影響はなく問題はない。
【００２７】
　次に記録層１０の反射光について説明する。光ディスク１２における再生信号は光検出器９の受光量の変化として検知される。光スポット０ｓが合焦記録層１０ａ上の記録ピット１３を照射したとき、反射する光ビーム８は記録ピット１３によって回折を受け、高次回折光の一部が対物レンズ４に入らないため、対物レンズ４への総入射光量が減少し、この光量減少が検知されて再生信号が得られる。したがって、上記に説明した光量変動の他に何等かの原因によって光量変動が起きればこれが妨害信号となる。まず、図２（ａ）に示す焦点ずれ状態にある非合焦記録層１０ｂによって反射されて対物レンズ４に向かう反射光ｂｒによる妨害信号について考える。
【００２８】
　非合焦記録層１０ｂ上の記録ピット１３による反射回折が発生し、これが対物レンズ４の入射光量に変動をもたらして妨害信号となる。しかし、図２（ｂ）に模式的に示したように、光ビーム８の波長や記録ピット１３の寸法に対して記録層１０の積層間隔Ｌを十分大きくした条件にしておけば、光ビーム８が非合焦記録層１０ｂを照射するときに、光ビーム８の大きさが記録ピット１３の大きさに比べて十分大きくなり、非合焦記録層１０ｂ上の広い範囲の多数の記録ピット１３を照射するようになる。このため、照射される記録ピット１３の数が多少変動しても、照射される数に比べれば微々たるものとなるので、照射される記録ピット１３の数は常にほぼ一定とみなせる。したがって、非合焦記録層１０ｂによる反射光ｂｒの対物レンズ４に入る光量も通常ほぼ均一となるので、実質的には検出信号への影響はさほど大きくはならない。
【００２９】
　たとえば、対物レンズＮＡを０．５、トラックピッチとピットピッチを標準的な値の１．６μｍとし、記録層１０の積層間隔Ｌを１０μｍとすれば、非合焦記録層１０ｂを照射する光ビーム８の直径Ｇは（数１）となり、この直径Ｇの円の中には記録ピット１３は、おおよそ４４個入る。
【００３０】
【数１】
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【００３１】
　ここで、たとえば、記録ピット１個分の変化があったとすると、全体に対しては１／４４＝２．３％の変動となり、実用上大きな問題とならない。記録層１０の積層間隔Ｌをこれ以上にすると、さらにこの値は小さくなり、積層間隔Ｌを３０μｍとすれば、
　２．３×（１０／３０）2＝２．３×０．１１＝０．２５％
となり、ほとんど問題は生じない。
【００３２】
　記録層１０の積層間隔Ｌの上限は、これを大きくし過ぎると積層する効果が薄れるので０．８ｍｍ程度が限界である。
【００３３】
　次に、本来の信号となるべき合焦記録層１０ａによる反射光ａｒの多重反射光の影響について説明する。一例として、非合焦記録層１０ｂと合焦記録層１０ａの間で反射した後、対物レンズ４に向かう光ビームａｍについてみる。非合焦記録層１０ｂを光ビームａｒは広がった状態で照射し、その後さらに広がった状態で合焦記録層１０ａを照射するので、先に説明したと同様な平均化により、実質的な影響はでない。他の多重反射についても同様である。また、合焦記録層１０ａを透過した後で非合焦記録層１０ｃで反射し、対物レンズ４に向かう光ビームｃｒについても同様である。
【００３４】
　以上のように、透過光を０次のみにすることができれば、光ビーム８が記録再生の対象とならない非合焦記録層１０ｂ上の記録ピット１３の影響を実質的になくすことが可能となり、所定の記録層１０に焦点を合わせることにより、他の記録層１０の影響を受けずして記録再生が可能となる。
【００３５】
　次に対物レンズ４の性能との関連に関して説明する。本参考例の光ディスク１２は、記録層１０の積層間隔Ｌは広いほど、他の記録層１０からの信号混入が少なくなって有利であるが、その反面、光ディスク１２の表面から合焦記録層１０ａまでの深さｄが合焦する記録層１０の違いによって変化する。対物レンズ４は光ディスク１２の所定の厚み（約１．２ｍｍ）に合わせて設計されており、この厚みのときは十分満足すべき性能を発揮するが、厚みが変化すると、光ビーム８を十分絞り込めないと言う問題が生じる。これは球面収差が大きくなることに起因し、球面収差を抑制できれば、絞り込み性能の劣化を防ぐことができる。球面収差は主に光ビーム８の光軸中心部と周辺部とを通る光ビームの光路長の差に起因するので、例えば、図４に示すように、プリズムを用いたビーム変換手段１４を設けて、光ビーム８を例えばリング状にして、周辺部のみに光ビーム８を通す、あるいは周辺部の光量を多くすれば、このリング領域内での対物レンズ４と光ディスク１２で構成される光学系の光路長差は著しく小さくなり、絞り込み性能の改善ができる。なお、この方法は超解像法になっているので、収束スポットの短径化も同時に図れる。
【００３６】
　また、他の方法として図５に示すように、光路長変更手段１５を用いることもできる。光路長変更手段１５はたとえば、対物レンズ４と光ディスク１２の間に配設され、等しい屈折率のくさび状の２枚のガラスの斜面側を対向させた構成とし、一方のガラスをその斜面に沿って移動させれば、光路長変更手段１５の厚みｗを変えることができるので、合焦記録層１０ａの変更に伴う深さｄの変化を補正することが可能となり、対物レンズ４の絞り込み性能の劣化を防止することができる。また、光路長変更手段１５は光ビーム８が非平行な部分であれば、どこに配設してもよくて、対物レンズ４と光ディスク１２の間に限られたものでなく、例えば、図６に示すように、半導体レーザ１の放射光をコリメータレンズ１６を使用して、平行またはほぼ平行な光ビーム８にする光学系については、半導体レーザ１とコリメータレンズ１６の間に光路長変更手段１５を配設しても同様の効果が得られる。
【００３７】
　上述のように本参考例は、記録ピット１３による透過光に対して１次以上の回折光がない構成としていることにより、再生層以外の記録層１０からの影響を低減することが可能となり、積層構造の問題点が解決できる。本参考例と似た概念で記録密度の向上を図る方法として、波長多重法がある。波長多重法は一層のみで形成される記録材に、多数の異なる波長で重ねて記録し、これを異なる波長で再生すれば、それぞれの波長に対して、再生信号が独立に得られるというものであり、使用波長数分の高密度化が可能となり、記録材として、有機色素を使う方法、ケミカルホールバーニング法などが研究されている。その他、多重記録方法として光の偏向方向を変えて記録再生する方法が提案されている。これらの方法に対して、本参考例は、多層の記録層１０を用いるもので、光ビーム８の波長が一定であっても、また光偏向方向が一定であっても可能であり、簡易な構成で記録密度の向上ができる。
【００３８】
　上記参考例１の光ディスク１２は光ビーム８のピット回折光のうち０次回折光のみ透過することに特徴があるが、次に、これを実現する光ディスク１２について説明する。
【００３９】
　（参考例２）
　以下に記録層として光吸収体を用いた再生専用型の光ディスクについて説明する。
【００４０】
　図７に示すように、記録層１０の厚みを一定にして記録層１０の透過率が全面にわたって一定となるようにし、さらに、記録層１０の両側の透明体１１の屈折率をほぼ等しくなるよう設定する。記録ピット１３は記録層１０に凹凸を与えることによって作製する。こうして、記録層１０の記録ピット１３の部分の透過光ＴＰと記録ピット１３のない部分の透過光ＴＬの位相の違いをみると、平面Ｕ１から平面Ｕ２までの光路長比較では両者が等しくなるので、位相の違いは発生しないことになる。また、透過率も一定であるから、透過光の振幅も一定となる。透過光の回折は光の振幅、位相のいずれかが透過によって変化すれば生ずるが、本参考例では、透過光ＴＰ、ＴＬの両者に変化がないので光の回折は生じず、透過光は０次回折光のみとなる。したがって、透過光は記録ピット１３の有無を感知せず、記録ピット１３がないのと同様である。一方、反射光の光路長は記録ピット１３の部分の反射光ＲＰと記録ピット１３のない部分の反射光ＲＬでは記録ピット１３の深さＶの２倍分異なるので位相が変化し、１次以上の回折光が発生し、この回折光の記録ピット情報が含まれ、ピット情報を得ることができる。記録層１０の作製方法としては、光吸収体としてアルミニウム等の金属を適度な透過率の得られる膜厚にして蒸着、スパッタ等によって形成することができる。
【００４１】
　（参考例３）
　以下に記録層として誘電体を用いた再生専用型の光ディスクについて説明する。
【００４２】
　図７に示すように、記録層１０と透明体１１の界面Ｓ１、Ｓ２では屈折率の違いに起因する光の反射が生じる。記録層１０の厚みａが光の波長程度に薄くなると界面ｓ１、ｓ２の反射光の多重干渉効果を生かして、よく知られている反射防止膜、多層膜フィルター等と同等の原理により比較的大きな反射率を得ることができる。ここで、記録層１０の厚みａと記録層１０を挟む透明体１１の屈折率をどの部分においても一定となる条件にする。誘電体を用いた記録層１０の反射率、透過率は界面Ｓ１、Ｓ２の両側の屈折率が関係し、本参考例の場合、記録ピット１３の部分と記録ピット１３がない部分の屈折率は同じであるので、透過光ＴＰと透過光ＴＬはその振幅、位相共に同じになるため、記録ピット１３による回折は発生せず、前述の参考例２と同様に透過光は０次回折光のみとすることができ、参考例２と同様な効果が得られる。また、反射光については、参考例２と同様に記録ピット１３の深さｖによる光路長差ができ、記録ピット情報を得ることができる。反射率、透過率は記録層１０と透明体１１の屈折率、厚みで決定されるので、記録層１０の両側の媒質すなわち透明体１１の屈折率が等しいときは、記録層１０と透明体１１の屈折率が異なれば、反射が生じる。記録層１０と透明体１１の屈折率が異なるほど反射率が大きくなり、本参考例では５％程度以上が望ましいが、こうするためには、記録層１０の屈折率は透明体１１の屈折率の１．１倍以上または０．９倍以下が望ましい。これを満たす誘電体としては、たとえばＴｉＯ2、ＺｎＳ、ＣｅＯ2、ＺｒＯ2等がある。以上の説明では記録層１０は誘電体を１層としたが複数層にしても同様の効果が得られ、設計の自由度がさらに大きくなる。
【００４３】
　（実施の形態１）
　記録消去型の光ディスクについて説明する。
【００４４】
　図８（ａ）に示すように、照射光強度の違いによって透過率の変わる第１の層１７と第２の層１８の２層を近接させて配設した記録層１９を透明体１１で挟持した構成である。照射光強度Ａに対しては、第１の層１７の透過率がＴ１Ａ、第２の層１８の透過率がＴ２Ａとなり、他の照射光強度Ｂに対しては、第１の層１７の透過率がＴ１Ｂ、第２の層１８の透過率がＴ２Ｂとなる構成の光ディスクは、Ｐで示した部分を照射光強度Ａで、Ｑで示した部分を照射光強度Ｂで照射すると、Ｐの部分の第１、第２の層１７、１８の透過率はＴ１Ａ、Ｔ２Ａとなり、Ｑの部分の第１、第２の層１７、１８の透過率はＴ１Ｂ、Ｔ２Ｂとなる。ここで、界面Ｓ１、Ｓ２での光照射光強度Ａ、Ｂに対する反射率をＲ１ａ、Ｒ２ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂとし、例えばＲ１ａ＞Ｒ２ａ、Ｒ１ｂ＜Ｒ２ｂとすれば、Ｐの部分での反射は透明体１１と第１の層１７との界面Ｓ１で大きく、Ｑの部分では第１の層１７と第２の層１８との界面Ｓ２で大きくなる（なお、図中では第１の層１７と第２の層１８を比べて反射率の大きい方に斜線を付している。）。反射光Ｒ１ａ、Ｒ２ｂについてみると、Ｐの部分とＱの部分では第１の層１７の厚み分の反射面の段差Ｈ１が生じており、これが記録ピットが形成されたと同等な効果を持つことになる。また、照射光強度ＢでＰの部分を照射すると、先に形成された段差Ｈ１が消失するので、照射強度を変えることにより、記録消去が可能となる。
【００４５】
　一方、これに対する透過光については、Ｐの部分とＱの部分の記録層１９の全体の透過率をＴＰ、ＴＬとすると、
　ＴＰ＝Ｔ１Ａ×Ｔ２Ａ
　ＴＬ＝Ｔ１Ｂ×Ｔ２Ｂ
であるから
　Ｔ１Ａ×Ｔ２Ａ＝Ｔ１Ｂ×Ｔ２Ｂ
という条件にすると、０次以外の回折光の発生はなく、透過光は段差Ｈ１を感知しないので、再生しない他の記録層からのクロストークはほとんどなく、合焦点記録層の記録再生消去が可能となる。
【００４６】
　（実施の形態２）
　以下に記録層として誘電体を用いた記録消去型の光ディスクについて説明する。
【００４７】
　本実施の形態２の構成は図８（ａ）で説明した実施の形態１と同様であり、記録層に誘電体を用いて、照射光強度の違いによって屈折率の変わる第１の層１７と第２の層１８の２層を近接させて配設した記録層１９を透明体１１で挟持した構成である。照射光強度Ａに対しては、第１の層１７の屈折率がＮ１Ａ、第２の層１８の屈折率がＮ２Ａとなり、他の照射光強度Ｂに対しては、第１の層１７、第２の層１８の屈折率がＮ１Ｂ、Ｎ２Ｂとなる構成の光ディスクでは、Ｐの部分を照射光強度Ａで、Ｑの部分を照射光強度Ｂで照射すると、Ｐの部分の第１、第２の層１７、１８の屈折率はＮ１Ａ、Ｎ２Ａとなり、Ｑの部分の第１、第２の層１７、１８の屈折率はＮ１Ｂ、Ｎ２Ｂとなる。ここで、界面Ｓ１、Ｓ２の光照射強度Ａ、Ｂに対する反射率をＲ１ａ、Ｒ２ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂとすれば、これらは界面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の両側の屈折率と厚みとで決まることになる。Ｒ１ａ、Ｒ２ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂの関係を実施の形態１と同様にＲ１ａ＞Ｒ２ａ、Ｒ１ｂ＜Ｒ２ｂとすればＲ１ａとＲ２ｂのペアで記録ピットの形成、記録消去ができる。
【００４８】
　透過光については、Ｐの部分、Ｑの部分のその透過光路長ＯＰＰ、ＯＰＱは
　ＯＰＰ＝Ｎ１Ａ×Ｈ１＋Ｎ２Ａ×Ｈ２
　ＯＰＱ＝Ｎ１Ｂ×Ｈ１＋Ｎ２Ｂ×Ｈ２
となるので、
　ＯＰＰ＝ＯＰＱ
すなわち、
　Ｎ１Ａ×Ｈ１＋Ｎ２Ａ×Ｈ２＝Ｎ１Ｂ×Ｈ１＋Ｎ２Ｂ×Ｈ２
に示す条件にしておけば記録層１９のＰの部分とＱの部分での透過光の光路長は同等となるので、両者の位相の変化の違いは発生しない。このため、実施の形態１と同様に、透過光は界面Ｓ１と界面Ｓ２の段差を感知しないので、ここに形成される記録ピットによって生ずる±１次以上の回折光の発生もない。
【００４９】
　また、Ｐの部分の第２の層１８の照射光強度Ａのときの屈折率Ｎ２ＡとＱの部分の第１の層１７の照射光強度Ｂのときの屈折率Ｎ１Ｂを透明体１１の屈折率に等しくすれば、図８（ｂ）に示すように、Ｐの部分の第２の層１８と透明体１１の界面Ｓ３とＱの部分の第１の層１７と透明体１１の界面Ｓ１が光学的にはなくなるので、Ｐの部分の透過光ＴＰの界面Ｓ３による反射光とＱの部分の界面Ｓ１による反射光Ｒ１ｂが消失することにより、これによるノイズ成分が消え、より良好な再生信号を得ることができる。
【００５０】
　（実施の形態３）
　以下に記録層の間に中間透明体を配設した記録消去型の光ディスクについて説明する。
【００５１】
　図９（ａ）に示すように本実施の形態３は、前述実施の形態２の構成の第１の層１７と第２の層１８の間に透明物質製の中間透明体２０を配設した記録層２１とした構成である。
【００５２】
　照射光強度の違いによって実施の形態２と同様に第１、第２の層１７、１８の透過率が変化するとし、中間透明体２０の光学特性の変化はないとする。本実施の形態３では、たとえば、Ｐの部分での反射は透明体１１と第１の層１７との界面Ｓ１で大きく、Ｑの部分では中間透明体２０と第２の層１８との界面Ｓ３で大きくする。こうして、段差Ｈ３の記録ピットを形成することができる。本実施の形態３では、中間透明体２０を設けることによって、記録ピットの深さと第１、第２の記録層１７、１８の厚みとの相互依存性を除くことができ、記録ピットの深さと第１、第２の記録層１７、１８の厚みの設定の自由度が増すことができる。透過率の差を用いて記録ピットを形成するときは、第１、第２の層１７、１８の透過率の条件は前述の
　Ｎ１Ａ×Ｈ１＋Ｎ２Ａ×Ｈ２＝Ｎ１Ｂ×Ｈ１＋Ｎ２Ｂ×Ｈ２
となる。誘電体を用いて第１、第２の層１７、１８を構成する場合の条件は前述の
　ＯＰＰ＝ＯＰＱ
となる。また、図８（ｂ）で説明した実施の形態２と同様に、Ｐの部分の第２の層１８の屈折率Ｎ２ＡとＱの部分の第１の層１７の屈折率Ｎ１Ｂを透明体１１および中間透明体２０の屈折率に等しくすれば、図９（ｂ）に示すように、Ｐの部分の第２の層１８と透明体１１および中間透明体２０との界面、Ｑの部分の第１の層１７と透明体１１および中間透明体２０との界面が光学的にはなくなるので、この部分による反射光が消失し、より良好な再生信号を得ることができる。
【００５３】
　（実施の形態４）
　以下に反射率を異にした記録層を有する光ディスクについて説明する。
【００５４】
　図１０に示すように、光ビーム８が光ディスク２２に対して下方から入射するとして記録層２３に光ビーム８の入射側から順番に１番目を記録層２３ａ、２番目を記録層２３ｂ、３番目を記録層２３ｃとすると、２番目の記録層２３ｂへの照射光量ｔ１が１番目の記録層２３ａでの反射光量Ｒ１と吸収光量だけ減ってしまうので、記録層２３ｂでの反射光量Ｒ２もこの分が減り、光検出器に戻る光量も減ってしまう。同様に、３番目の記録層２３ｃへの照射光量ｔ２と反射光量Ｒ３も減り、記録層２３の層数が増すにつれて、この減少量が大きくなる。また、記録層２３を反射した後、光検出器に戻る過程での他の記録層２３の透過によっても光量の減少が生じるので、半導体レーザから遠い記録層２３ほど光検出器への戻り光量がさらに減少することになる。したがって、半導体レーザから遠い位置の記録層２３ほどその反射率を大きくした構成とすることにより、光検出器への戻り光量の減少を防止できる。
【００５５】
　（参考例４）
　以下に記録層として磁気光学効果を利用する光磁気材料を用いた光ディスクについて説明する。
【００５６】
　図１１に示すように、光ビーム８が非合焦記録層１０ｂを照射するときについてみると、非合焦記録層１０ｂに入射する光ビーム８が矢印Ａで示した方向に偏光しているとすると、未記録部２４の透過光の偏光方向は変化せず、矢印Ａで示した方向そのままであるが、記録ピット１３の部分では偏光方向が矢印Ｂで示した方向に回転変化する。記録ピット１３の部分と未記録部２４での違いはこの偏光方向のみであり、光ビーム８の振幅、位相の違いは両者にないので、光の回折は生じない。また、反射光についても、前述透過光と同様に記録ピット１３の部分の偏光方向の変化のみであり、光の回折は生じない。透過光と反射光の全体としては偏光方向が変化し、これは、記録ピット１３の部分と未記録部２４の面積比と照射光の強度分布で決まる。ここで記録層１０間の積層間隔を大きくとって光ビーム８で照射される非合焦記録層１０ｂ上の記録ピット１３の数を十分多くすると、すでに説明したように、その数が多数であるので、記録ピット１３による光ビーム８全体の偏光方向に対する影響は平均化されて、実際上この偏光方向は常に一定とみなして差し支えない。こうして、光ビーム８全体の偏光方向は記録部分の偏光方向と未記録部２４の偏光方向の間のある特定の方向を向くことになる。再生信号は光ビーム８全体の変化で決定されるので、光ビーム８全体の偏光方向の一定なる変化は再生信号にＤＣ成分が乗るのみとなるので、再生信号には影響を及ぼさず問題とならない。このように、光磁気材料の記録層の場合は、記録層１０の積層間隔を波長あるいは記録ピット寸法に対して十分大きくすれば、非合焦記録層１０ｂの透過、反射での回折はないので、再生信号への非記録再生層の影響を抑止できて記録再生密度の向上ができる。
【００５７】
　（参考例５）
　以下に多層の記録層と従来の記録層を混在積層した構成の光ディスクについて説明する。
【００５８】
　図１２に示すように、記録層１０に高次透過光を発生する従来の記録層２５を付加した光ディスク２６としたとき、従来の構成の記録層２５では通常、高次透過光が発生し、これが再生信号に対して妨害信号となる。そこで、光ビーム８の入射側には多層の記録層１０を配設し、光ビーム８の透過側には従来の記録層２５を配設すれば従来の記録層２５の透過光が悪影響を及ぼすことがないので、両者を共存して使用することが可能となる。ただし、従来の記録層２５は１層のみ使用し、アモルファス−結晶間の状態変化を利用した相変化記録層などを用いる。
【００５９】
　（参考例６）
　以下に光ディスクの製造方法について説明する。前述参考例１の図１および図２に説明したように、光ディスク１２は記録層１０と透明体１１を交互に積層した構成で、記録層１０の相互間の積層間隔Ｌは１０μｍ程度から数百μｍ程度と比較的薄いものであり、また、積層間隔Ｌはできる限り一定となることが望ましいので、透明体１１の厚みを均一に作成することが重要となる。そこで、図１３に示すように、記録層２７の相互間に厚みを厳密に規定したスペーサ２８をはさみこみ、スペーサ２８の厚みで記録層２７の積層間隔Ｌを規定する。その後、透明体２９を流し込んで固める等の方法で光ディスク３０を作成する。なお、図１４に示すように、スペーサ２８は同心円状または放射状に配置する方法もある。
【００６０】
　また、記録層２７の相互間の積層間隔Ｌを規定するのに、記録層２７上に液状の樹脂を滴下した後に、光ディスク３０を回転させて、樹脂を均一に薄く塗布する、いわゆるスピンコートによって透明体２９を形成する方法もある。
【００６１】
　（参考例７）
　以下に両面貼合せ型の光ディスクの再生について説明する。
【００６２】
　図１８に示すように、従来の両面貼合せ型の光ディスク３１は、２個の片面ディスク３１Ａ、３１Ｂの片面に記録層を各々形成し、両記録層を向い合わせて貼合せた２面の記録層を有する構成で、光ディスク３１の再生において、片面ディスク３１Ａの記録層を再生するときは光ビームを片面ディスク３１Ａ側より照射し、片面ディスク３１Ｂの記録層を再生するときは光ビームを片面ディスク３１Ｂ側より照射しなければならないので、一方の記録層を再生した後、もう一方の記録層を再生するのに光ディスク３１を反転する作業が必要であった。したがって、両面記録層を人手を介さずに連続再生するためには、ガイド３３を設けて光ディスク３１の両面に光ヘッド３２を移送するヘッド移動手段を用いていた。また、図１９に示すように、光ディスク３１の両側にそれぞれ光ヘッド３４を設けた両面配置ヘッド手段を用いていた。
【００６３】
　本参考例７の光ディスク、例えば図１５に示すように、記録層３５Ａ、３５Ｂに凹凸を与えて記録ピットを形成し、接合材３６で貼合せ、透明体１１で挟持した光ディスク３７では、光ビーム８が途中の記録層３５Ａを透過しても再生できるので、上方より光ビーム８を照射しても記録層３５Ａおよび記録層３５Ｂを再生することができる。したがって、従来の光ディスクでは、必要であった光ディスクの反転なしで両面の記録層３５Ａ、３５Ｂを再生することが可能となり、従来例のように両面配置ヘッド手段やヘッド移動手段が不要となる。
【００６４】
　また、図１６（ａ）や図１６（ｂ）に示したように、２層構造にした記録層３８や光磁気材料を用いた記録層３９をそれぞれ接合材３６で貼合せ、透明体１１で挟持した光ディスク４０や光ディスク４１についても、上述の光ディスク３７と同様に再生でき、同様な効果が得られる。なお、透明体１１と接合材３６の屈折率は高次の透過光を防止するためにほぼ等しい構成としている。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
　以上の説明からも明らかなように本発明は、ある照射光強度に対する第１の層の透過率と第２の層の透過率の積を、他の照射光強度に対する第１の層の透過率と第２の層の透過率の積に等しくして、透明体を挟んで複数積層された光ディスクとすることにより、０次以外の回折光の発生をなくし、再生しない他の記録層からのクロストークが少なく合焦点記録層の記録再生消去を可能として記録再生の対象とならない記録層からの干渉光の影響による信号混入を抑止して、良好な再生信号を得ることができる大幅な記録密度を向上した優れた光ディスクが実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】参考例１の光ディスク装置の概略構成図
【図２】同光ディスク装置の記録層における光の透過、反射の説明図
【図３】同記録層上の記録ピットによる回折の説明図
【図４】同参考例のビーム変換手段を設けた光ディスク装置の概略構成図
【図５】同参考例の光路長変更手段を設けた光ディスク装置の概略構成図
【図６】同光路長変更手段を設けた光ディスク装置の他の参考例の要部構成図
【図７】参考例２の光ディスクの構成断面略図
【図８】本発明の実施の形態１の光ディスクの構成断面略図
【図９】本発明の実施の形態３の光ディスクの構成断面略図
【図１０】本発明の実施の形態４の光ディスクの記録層における光の透過、反射の説明図
【図１１】参考例４の光ディスクの記録ピットの偏光の説明図
【図１２】参考例５の光ディスクの構成断面略図
【図１３】参考例６の光ディスクの製造方法におけるスペーサの配置状態を示した断面略図
【図１４】同スペーサの他の配置状態を示した要部断面図
【図１５】参考例７の光ディスクの構成断面略図
【図１６】参考例７の他の光ディスクの断面略図
【図１７】従来の光ディスク装置の概略構成図
【図１８】従来の両面貼合せ型の光ディスクに用いる光ディスク装置の要部構成図
【図１９】同光ディスクに用いる他の光ディスク装置の要部構成図
【符号の説明】
【００６７】
　１　　半導体レーザ（光源）
　４　　対物レンズ
　９　　光検出器（検出手段）
　１０，１９　　記録層
　１１　　透明体
　１２　　光ディスク
　１４　　ビーム変換手段
　１５　　光路長変更手段
　１７　　第１の層
　１８　　第２の層
　２０　　中間透明体
　２８　　スペーサ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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