(57)【要約】【課題】２層以上の反射層を有する多層構造の光ディスクにおいて、これら多層の反射層からの反射光量を向上させることのできる光ディスクを提供する。【解決手段】光の反射および透過機能を有する第１反射層１２と、光の反射機能のみを有する第２反射層１５とを備えた多層構造の光ディスクにおいて、上記第１反射層１２と隣接して配置され、照射される光線に対して多重干渉効果を与える透明誘電体層１３を備える。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の反射および透過機能を有する少なくとも１層の第１反射層と、光の反射機能のみを有する１層の第２反射層とを備えた多層構造の光ディスクにおいて、
上記第１反射層と隣接して配置され、情報再生のために照射される光線に対して多重干渉効果を与える透明誘電体層を備えていることを特徴とする光ディスク。
【請求項２】
上記透明誘電体層は、第１反射層に対して上記光線の入射側の反対側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク。
【請求項３】
上記透明誘電体層の屈折率は、上記光線の入射側の反対側で接する母材の屈折率よりも大きい値を有することを特徴とする請求項１に記載の光ディスク。
【請求項４】
上記透明誘電体層の膜厚は、該透明誘電体層の屈折率をｎ、膜厚をｄ、上記光線の波長をλとする時、０＜ｎｄ＜λ／２を満たす範囲で設定されることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク。
【請求項５】
上記透明誘電体層は、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＡｌＳｉＮ、ＡｌＴａＮ、ＴａＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＳ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＡｌＯＨ、ＭｇＦ２のうちの何れかの化合物からなることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク。
【請求項６】
光の反射および透過機能を有する少なくとも１層の第１反射層と、光の反射機能のみを有する１層の第２反射層とを備えた多層構造の光ディスクの再生を行う光ディスク再生装置において、
光ディスクを再生するための光線を出射する光源の出力が、上記請求項１ないし５の何れかに記載の光ディスクを再生するのに適した出力に設定されていることを特徴とする光ディスク再生装置。
【請求項７】
光の反射および透過機能を有する少なくとも１層の第１反射層と、光の反射機能のみを有する１層の第２反射層とを備えた多層構造の光ディスクの再生を行う光ディスク再生方法において、
光ディスクを再生するための光線の出力が、上記請求項１ないし５の何れかに記載の光ディスクを再生するのに適した出力にて照射されることを特徴とする光ディスク再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層構造の光ディスク、並びに該光ディスクを再生する光ディスク再生装置および光ディスク再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、情報の再生が光線により行われる光ディスクが、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｋ）などとして実現されており、さらに情報の記録まで光線により行われる光ディスクが、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｄｉｓｋ）などとして実現されている。このような光ディスクは、記録情報の大容量化と高密度化とを実現するものであるが、さらなる大容量化と高密度化とを実現するため、光ディスクを多層構造とすることが提案され、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｋ）では既に２層化が実現されている。
【０００３】
従来の２層構造の光ディスクの構造例を図７に基づいて以下に説明する。尚、ここでは情報の再生を行う光線が図の下方から上方に照射されるものとして説明を行う。
【０００４】
この光ディスク１００では、光線の入射方向である下方から上方に向かって、第１母材１０１、第１反射層１０２、第２母材１０３、第２反射層１０４、および保護層１０５が順番に積層されている。第１母材１０１、第２母材１０３、および保護層１０５は透明な樹脂からなる。第１反射層１０２は半透明の金属膜からなり、第２反射層１０４は全反射の金属膜からなる。
【０００５】
第１および第２母材１０１・１０３の上面には記録情報に対応した凹凸が形成されており、この凹凸に従って第１および第２反射層１０２・１０４が成膜されている。すなわち、第１および第２反射層１０２・１０４の凹凸によって、光線により再生される情報が固定的に記録されている。
【０００６】
このような構造の光ディスク１００は、既存のＣＤと同様に、その生産時に情報が固定的に記録され、この情報が光線により再生される。この時、第１反射層１０２と第２反射層１０４とには各々別個の情報が記録されているので、下方から出射される光線の焦点の位置を調節することにより、第１および第２反射層１０２・１０４に記録されている情報が個々に再生される。
【０００７】
上記光ディスク１００の生産方法の一例を以下に説明する。先ず、第１反射層１０２に記録する情報に対応した凹凸が予め形成されたスタンパ（図示せず）を使用し、樹脂成形により第１母材１０１が製作される。この第１母材１０１の上面に第１反射層１０２が金属のスパッタリングにより成膜される。
【０００８】
次に、第１反射層１０２の表面に樹脂が流し込まれて第２母材用のスタンパ（図示せず）により第２母材１０３が形成される。この上面に金属のスパッタリングにより第２反射層１０４が成膜される。最後に樹脂成形により保護層１０５が形成されることにより、光ディスク１００が生産される。
【０００９】
このような光ディスク１００の第１および第２反射層１０２・１０４から情報を読み取る光ディスク再生装置（図示せず）は、該光ディスク１００に照射する光線を反射層上に集光する対物レンズ１１０の位置を調節し、第１および第２反射層１０２・１０４の一方にフォーカスをロックさせる。尚、上述のような光ディスク１００では、通常は第１反射層１０２を主要的に利用し、第２反射層１０４は補助的に利用することが考えられている。
【００１０】
上述した光ディスク１００は、既存のＣＤと同様に機能するが、第１および第２反射層１０２・１０４の各々に情報が記録されているので、その情報の記録容量を倍増することができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の光ディスク１００における構成では、第１反射層１０２は以下の二通りの役割を果たす必要がある。
▲１▼　第１反射層１０２にフォーカスをロックさせた時に、光を反射させて第１反射層１０２に記録されている情報だけを読み取るための役割。
▲２▼　第２反射層１０４にフォーカスをロックさせた時に、光を透過させて第２反射層１０４に記録されている情報だけを読み取るための役割。
【００１２】
上記▲１▼の役割を満足するためには、第１反射層１０２は表面での反射率が大きい方が、第１反射層１０２の情報を含む反射光の光量が大きくなり、目的の信号振幅も大きくなるので有利である。この時に要求される第１反射層１０２の性質は、膜厚が厚く、反射率が大きく、透過率が小さいというものである。
【００１３】
一方で上記▲２▼の役割を満足するためには、第１反射層１０２は透過率が大きい方が、第２反射層１０４の情報を含む光（第２反射層１０４に到達する光）の光量が大きくなり、目的の信号振幅も大きくなるので有利である。この時に要求される第１反射層１０２の性質は、膜厚が薄く、反射率が小さく、透過率が大きいというものである。
【００１４】
以上のように、第１反射層１０２は、第１反射層１０２へのフォーカス時と第２反射層１０４へのフォーカス時とで相異なる特性を同時に要求される。このため、実際には両方の特性を満足するよう、具体的には第１反射層１０２および第２反射層１０４のそれぞれの信号光量がほぼ同じ光量になるように、第１反射層１０２の光透過率が調整されている。あるいは、第１反射層１０２と第２反射層１０４との区別をつけるため若干の光量差を設けてある場合もあるが、信号光量があまりにも小さくなると相対的にノイズが大きくなり信号品質が悪くなるため、一般的にはほぼ同じオーダーの光量になるよう調整されている。
【００１５】
光ディスク再生装置における低消費電力化の要請からは光ディスク１００に入射される光線の光量は低い方が望ましく、信号品質を向上させる観点からは光量は大きい方が望ましい。しかしながら上記のような媒体構成の光ディスク１００では、第１反射層１０２が上記▲１▼、▲２▼の両方の役割を同時に果たさなければならないため、上述のような調整がなされており、光利用効率の面で改善の余地があった。
【００１６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、２層以上の反射層を有する多層構造の光ディスクにおいて、これら多層の反射層からの反射光量を向上させることのできる光ディスクを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ディスクは、上記の課題を解決するために、光の反射および透過機能を有する少なくとも１層の第１反射層と、光の反射機能のみを有する１層の第２反射層とを備えた多層構造の光ディスクにおいて、上記第１反射層と隣接して配置され、情報再生のために照射される光線に対して多重干渉効果を与える透明誘電体層を備えていることを特徴としている。
【００１８】
上記の構成によれば、上記第１反射層に光線のフォーカスをロックして照射を行う際には、透明誘電体層内において多重反射が発生し、これらの多重反射光が互いに強めあう方向に多重干渉することで、第１反射層からの反射光強度が向上する（第１反射層の反射率が増加する）。
【００１９】
また、第２反射層に光線のフォーカスをロックして照射を行う際には、第２反射層に照射される光線は透明誘電体層を透過する。この際、透明誘電体層においても多重反射は発生し、これらの多重反射光が互いに強めあう方向に多重干渉することで、第２反射層からの反射光強度が向上する（第２反射層の反射率が増加する）。
【００２０】
これにより、２層以上の反射層を有する多層構造の光ディスクにおいて、これら多層の反射層からの反射光量を向上させることができる。
【００２１】
また、上記光ディスクにおいて、上記透明誘電体層は、第１反射層に対して上記光線の入射側の反対側に設けられる構成とすることが好ましい。
【００２２】
上記の構成によれば、上記透明誘電体層における多重干渉効果は、透明誘電体層を第１反射層に対して上記光線の入射側の反対側にて隣接させる配置とすることで、その効果が顕著となる。
【００２３】
また、上記光ディスクにおいて、上記透明誘電体層の屈折率は、上記光線の入射側の反対側で接する母材の屈折率よりも大きい値を有することが好ましい。
【００２４】
上記透明誘電体層の屈折率は、上記母材の屈折率との差が大きくなるほど多重干渉効果が大きくなる。そして、上記母材の屈折率は通常１．５程度であり、透明誘電体層の屈折率を母材の屈折率よりも大きいものとすることで、これらの屈折率の差を大きくすることが容易となる。また、上記透明誘電体層の屈折率は大きいほど、上記多重干渉効果を得ることのできる透明誘電体層の膜厚を小さくすることができる。
【００２５】
また、上記光ディスクにおいて、上記透明誘電体層の膜厚は、該透明誘電体層の屈折率をｎ、膜厚をｄ、上記光線の波長をλとする時、０＜ｎｄ＜λ／２を満たす範囲で設定されることが好ましい。
【００２６】
上記の構成によれば、上記第１反射層および第２反射層からの反射光量は、透明誘電体層の膜厚に対して一定の周期にて増減を繰り返し、透明誘電体層の膜厚がλ／２ｎ増加する毎に極大値が発生する（光の多重干渉を利用しているため）。また、その最初の極大値は、透明誘電体層の光路長（ｎｄ）が、光ディスクに照射される光線の波長の１／２よりも小さくなる期間で必ず発生する。すなわち、透明誘電体層の膜厚が０＜ｎｄ＜λ／２を満たす中で該透明誘電体層の膜厚を設定することで、透明誘電体層の膜厚を最小として光利用効率を向上させることができる。
【００２７】
また、上記光ディスクにおいて、上記透明誘電体層は、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＡｌＳｉＮ、ＡｌＴａＮ、ＴａＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＳ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＡｌＯＨ、ＭｇＦ２のうちの何れかの化合物からなる構成とすることが好ましい。
【００２８】
上記の構成によれば、透明誘電体層の材質として、透過率および屈折率が大きく、かつ一般的によく利用される材質を用いることで、該透明誘電体層を従来の作製手法を応用して作製することができる。
【００２９】
また、本発明の光ディスク装置は、上記の課題を解決するために、光の反射および透過機能を有する少なくとも１層の第１反射層と、光の反射機能のみを有する１層の第２反射層とを備えた多層構造の光ディスクの再生を行う光ディスク再生装置において、光ディスクを再生するための光線を出射する光源の出力が、上記構成の光ディスクを再生するのに適した出力に設定されていることを特徴としている。
【００３０】
また、本発明の光ディスク方法は、上記の課題を解決するために、光の反射および透過機能を有する少なくとも１層の第１反射層と、光の反射機能のみを有する１層の第２反射層とを備えた多層構造の光ディスクの再生を行う光ディスク再生方法において、光ディスクを再生するための光線の出力が、上記構成の光ディスクを再生するのに適した出力にて照射されることを特徴としている。
【００３１】
本発明に係る光ディスクでは、第１反射層および第２反射層からの反射光強度を透明誘電体層の多重干渉効果によって向上させることができるものであり、該光ディスクを再生する光ディスク再生装置および光ディスク再生方法では、従来の再生に比べて照射する光線の出力を下げても良好な再生信号を得ることができる。このため、上記光ディスクを再生するのに適した光線出力に設定された光ディスク再生装置および光ディスク再生方法では、従来の再生に比べ低消費電力を達成することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１ないし図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００３３】
本実施の形態に係る光ディスクの構成を、図１を参照して説明する。図１に示す光ディスク１０では、光線の入射方向は図の下方から上方に向かってであり、該光ディスク１０は光線の入射側から第１母材１１、第１反射層１２、透明誘電体層１３、第２母材１４、第２反射層１５、および保護層１６が順番に積層されている。
【００３４】
第１および第２反射層１２・１５は、例えば、反射率の大きい金属からなり、光ディスク１０に照射された光線がこれらの反射層で反射されることにより情報の再生が実行される。第２反射層１５は全反射の金属膜からなり、一般的にはＡｌやＡｌ合金等が用いられる。第１反射層１２は、これに加えて第２反射層１５の記録情報を読み取る際に光を透過する必要もあるため、薄い膜で形成され一般的には金、銀、Ｓｉ等が用いられる。但し、反射率が大きく、かつ上記の条件を満たす金属であれば、これらの反射層の材質は特に何れの金属に限定されるものではない。
【００３５】
透明誘電体層１３は、透過率が大きく、かつ屈折率の大きい材質からなり、第１反射層１２での反射光、第２反射層１５への透過光、第２反射層１５からの反射光に対してそれぞれ光多重干渉効果をもたらすものである。透明誘電体層１３に使用可能な材質としては、例えば以下に記載する酸化物や窒化物が挙げられる。すなわち、透明誘電体層１３は、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＡｌＳｉＮ、ＡｌＴａＮ、ＴａＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＳ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＡｌＯＨ、ＭｇＦ２などの無機物質で形成することができる。これらの中で、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＡｌＳｉＮ、ＡｌＴａＮ、ＴａＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＭｇＦ２が特に望ましいが、上記条件を満たすものであれば透明誘電体層１３の材質は特に限定されるものではない。
【００３６】
第１母材１１、第２母材１４、保護層１６は、例えば透光性の有機樹脂からなる。本実施の形態に係る構成では、第１母材１１が一般的に呼称される基板と同一であり代表的な材質としてはポリカーボネート製基板等が挙げられるが、この他にもアクリル樹脂、エポキシ樹脂などから作られた基板を用いることができる。第２母材１４、保護層１６としては、アクリルウレタン系ＵＶ硬化樹脂、アクリル系ＵＶ硬化樹脂、ポリウレタンアクリレート系のＵＶ硬化型樹脂、アクリルウレタン系ＵＶ硬化樹脂などが挙げられるが、透光性、強度、残留応力、耐久度などの条件を満たせば特に限定されるものではない。
【００３７】
次に光ディスク１０の具体的な層構成と作製方法、本発明の特徴について説明する。
【００３８】
光ディスク１０に記録しようとする情報に対応した凹凸が予め形成されている厚さ０．６ｍｍのポリカーボネートからなる透光性の基板、すなわち第１母材１１上に、Ａｒ雰囲気中でのスパッタリングにより金を１５ｎｍ成膜し、第１反射層１２を形成した。引き続きＡｒ＋Ｎ２混合ガス雰囲気中でのＡｌターゲットの反応性スパッタリングによりＡｌＮを成膜し、透明誘電体層１３を形成した。その表面に、紫外線硬化性の２Ｐ樹脂を３０μｍの膜厚にスピンコートで塗布し、ここにスタンパを圧着させて紫外線を照射することにより第２母材１４を形成した。さらに、Ａｒ雰囲気中でのスパッタリングによりＡｌを５０ｎｍ成膜して第２反射層１５とし、その上からＵＶ硬化樹脂をスピンコートにて塗布した後、紫外線照射によって保護層１６を硬化形成した。
【００３９】
第２母材１４の膜厚は従来と同様に３０μｍ程度であるが、透明誘電体層１３は光の多重干渉を利用するための層であるため、その膜厚は１μｍ未満であり、第１および第２反射層１２・１５は従来と同様に３０μｍ程度に離反している。
【００４０】
尚、本発明の特徴・効果を明らかにするため、透明誘電体層１３の屈折率および膜厚を変化させて光ディスク１０を作製して評価を行った。ＡｌＮの反応性スパッタ時のＮ２ガス流量比を変化させるとＡｌＮの組成比を変化させることが可能であり、このＡｌＮの組成比によって屈折率が変化するため、スパッタ条件の調整により透明誘電体層１３の屈折率を所望の値に制御することが可能となる。また、透明誘電体層１３の膜厚についてはスパッタ時間の調整によって制御が可能である。
【００４１】
このようにして作製した光ディスク１０について第１および第２反射層１２・１５の各ミラー部（情報の記録されていない領域）にフォーカスをロックし、各ディスクにおける反射光量の比較を行った。
【００４２】
ここで、本実施の形態に係る光ディスク１０を再生するのに使用される光ディスク再生装置の概略構成を図２に示す。図２に示す光ディスク再生装置２０は、レーザー光源２１、ハーフミラー２２、対物レンズ２３、ビームスプリッタ２４、フォトダイオード２５・２６を備えている。
【００４３】
光ディスク再生装置２０における光ディスク１０の再生時には、レーザー光源２１から照射される光線が、ハーフミラー２２にて反射された後、対物レンズ２３によって集光され、光ディスク１０における第１反射層１２または第２反射層１５に照射される。対物レンズ２３は、ハーフミラー２２の反射光路上で光軸方向に移動自在に支持されている。また、光ディスク１０は、図示しないターンテーブルによって対物レンズ２３と対向する位置に支持されている。
【００４４】
光ディスク１０の第１反射層１２または第２反射層１５によって反射された反射光は、ハーフミラー２２を透過して該反射光の検出系へ導かれる。ハーフミラー２２の透過光路にはビームスプリッタ２４が配置されており、このビームスプリッタ２４の分光方向に２個のフォトダイオード２５・２６が１個ずつ配置されている。ここでは、フォトダイオード２５を記録情報の再生信号の検出に用い、フォトダイオード２６をサーボ信号の検出に用いるものとする。
【００４５】
本実施の形態では、光ディスク１０と光ディスク再生装置２０とが相互に専用の装置として実現されるものとし、以下の説明では、透明誘電体層１３の膜厚および屈折率を様々に変更した光ディスク１０に対し、上記構成の光ディスク再生装置２０によって情報の再生を行った。
【００４６】
具体的には、再生される光ディスク１０は、第１母材１１、第２母材１４、保護層１６を同条件とし、かつ、第１反射層１２の膜厚１５ｎｍ、第２反射層１５の膜厚５０ｎｍを固定とした上で、透明誘電体層１３の屈折率を１．６〜２．２、膜厚０〜１００（ｎｍ）の範囲内で種々の条件の光ディスク１０を作製し、第１反射層１２および第２反射層１５の反射光量を評価した。尚、光ディスク再生装置２０においては、レーザー波長を４０５ｎｍ、対物レンズの開口数（ＮＡ）を０．６５とし、再生レーザーパワーを１．５ｍＷの一定の条件で行った。その評価結果を以下の表１に示す。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
上記表１に示した結果では、透明誘電体層１３を設けない場合を従来例とし、該従来例の光ディスクにおける第１反射層からの反射光量（第１層反射光量）および第２反射層からの反射光量（第２層反射光量）をそれぞれ１００とした。
【００４９】
透明誘電体層１３を設けた例では、該透明誘電体層１３の屈折率を１．６，１．８、２．２の３種類とし、第１反射層１２にフォーカスをロックした時の反射光量を従来例の第１層反射光量で割ったパーセント比率を第１反射層１２における反射光量比として示した。同様に、第２反射層１５にフォーカスをロックした時の反射光量を従来例の第２層反射光量で割ったパーセント比率を第２反射層１５における反射光量比として示した。
【００５０】
透明誘電体層１３の屈折率を１．６とした例では、該透明誘電体層１３の膜厚を３０，６０，１００ｎｍとした３種類の光ディスク１０を作製し、うち膜厚６０ｎｍのものを実施例１とした。また、透明誘電体層１３の屈折率を１．８とした例では、該透明誘電体層１３の膜厚を１０，２０，３０，４０，６０ｎｍとした５種類の光ディスク１０を作製し、うち膜厚４０ｎｍのものを実施例２とした。また、透明誘電体層１３の屈折率を２．２とした例では、該透明誘電体層１３の膜厚を１０，２０，３０，４０，６０ｎｍとした５種類の光ディスク１０を作製し、うち膜厚３０ｎｍのものを実施例３、膜厚６０ｎｍのものを比較例１とした。
【００５１】
すなわち、上記表１に示した結果において、透明誘電体層１３の屈折率を１．６，１．８，２．２に設定したそれぞれの光ディスク１０において、第２層反射光量比が最も大きくなる膜厚の場合を実施例１ないし３としている。また、透明誘電体層１３の屈折率を２．２に設定した光ディスク１０において、第２層反射光量比に変化がない膜厚の場合を比較例１としている。
【００５２】
尚、上記表１における結果は、光ディスクのミラー部での反射光量を比較した結果によるものである。但し、光ディスクに記録される情報に対応した凹凸が存在する領域の再生信号についても上記と同様の実験によって確認し、信号の最大値が得られる条件がミラー部の反射光量が最大となる条件と一致していることを確認している。すなわち、上記表１の結果、およびこれに基づく以下の考察は、実際の再生信号光量を反映していると考えてよい。
【００５３】
上記表１の結果を第１層・第２層反射光量比についてそれぞれグラフ化したものが図３および図４である。尚、図３および図４では、横軸に透明誘電体層１３の膜厚、縦軸に第１層反射光量比（または第２層反射光量比）を示しているが、横軸に記載の膜厚範囲を０〜６０ｎｍとしている。
【００５４】
上記図３および図４の結果より、透明誘電体層１３を設けることによって、従来例に比べ、第１反射層１２および第２反射層１５のそれぞれにおける反射光量が向上し、光利用効率が向上することが分かった。
【００５５】
すなわち、第１反射層１２に光線のフォーカスをロックして照射を行う際には、透明誘電体層１３内において多重反射が発生し、これらの多重反射光が互いに強めあう方向に多重干渉する時、第１反射層１２からの反射光強度が向上する（第１反射層１２の反射率が増加する）。
【００５６】
また、第２反射層１５に光線のフォーカスをロックして照射を行う際には、第２反射層１５に照射される光線は透明誘電体層１３を透過する。しかしながら、この際にも、透明誘電体層１３において幾分かの多重反射は発生し、これらの多重反射光が互いに強めあう方向に多重干渉する時、第２反射層１５からの反射光強度が向上する。但し、透明誘電体層１３での多重干渉による反射光強度向上の効果は、第１反射層１２からの反射光強度の向上効果に比べ、第２反射層１５からの反射光強度の向上効果の方が小さい。本実施の形態に係る光ディスク１０の固定条件、特に第１反射層を金１５ｎｍとした場合、透明誘電体層１３の屈折率が大きいと第１層反射光量比に特に著しい光利用効率向上の効果が得られる。
【００５７】
また、透明誘電体層１３の屈折率については、屈折率が大きい方が第１層反射光量比および第２層反射光量比ともにその最大値が大きくなる。すなわち、実施例１＜実施例２＜実施例３の順で光利用効率向上の効果が見られた。また、屈折率が大きいほど第１層反射光量比および第２層反射光量比の最大値を取る膜厚が小さくなる。
【００５８】
第１層反射光量比および第２層反射光量比はともに、透明誘電体層１３がある程度の膜厚となる時に極大値を示し、透明誘電体層１３の膜厚が大きくなりすぎるとピークを取った後減少に転じる。尚、第１反射層１２および第２反射層１５の材質等によっては、第１層反射光量比および第２層反射光量比のそれぞれが極大値を取るための透明誘電体層１３の膜厚が一致しない場合もある。その場合には、トータルで考慮し、両光量比がともに向上する望ましい条件を選択すればよい。
【００５９】
以上の実験結果に基づき、本発明の光ディスク１０において以下の好適な実施形態が導かれる。
【００６０】
先ず、上述の結果より、透明誘電体層１３の屈折率ｎは、ｎ＞１．６において、光利用効率が向上しており、さらに、透明誘電体層１３の屈折率が大きいほど、より光利用効率が向上している。
【００６１】
これは、透明誘電体層１３と第２母材１４との境界面において反射を生じさせるためには、透明誘電体層１３と第２母材１４とが屈折率に差を持つことが必要なためであり、かつ、その差が大きいほど多重反射が多くなる（多重干渉の効果が大きくなる）。
【００６２】
そして、透明誘電体層１３と第２母材１４との屈折率の大小は、透明誘電体層１３の屈折率の方が小さい場合であっても原理的には多重干渉による反射光強度の向上効果は得られるものの、第２母材１４の屈折率は通常１．５程度であり、透明誘電体層１３の屈折率の方が小さい場合には透明誘電体層１３と第２母材１４とが屈折率の差を大きくとることは難しい。
【００６３】
このため、透明誘電体層１３は第２母材１４よりも屈折率の大きい材質を選択することが好ましい。また、透明誘電体層１３の光路長は（透明誘電体層１３の屈折率ｎ）×（透明誘電体層１３の膜厚ｄ）で決まるので、少ない膜厚ｄで同じ効果を得るためにも透明誘電体層１３の屈折率ｎは大きいほうが望ましい。
【００６４】
また、上記図３および図４では、第１層反射光量比および第２層反射光量比は、透明誘電体層１３の膜厚がある程度の値となるとき極大値となり、その後は透明誘電体層１３の膜厚が大きくなるにつれて減少している。しかしながら、本発明は光の多重干渉を利用した光利用効率向上技術であるため、実際には、図５に示すように、第１層反射光量比および第２層反射光量比は、透明誘電体層１３の膜厚に対してある一定の周期にて増減を繰り返し、透明誘電体層１３の膜厚がλ／２ｎ増加する毎に極大値が発生する。図５は透明誘電体層１３の膜厚と、第１反射層１２および第２反射層１５の反射率との関係をシミュレーションによって計算し、その結果をグラフ化したものである。
【００６５】
尚、図５のグラフは、各層の屈折率と膜厚とを各パラメータとして仮定し、仮想の多層膜での光学計算によって求められている。これに比べ、図３および図４は、膜厚０すなわち透明誘電体層を設けない場合の反射率を１００％として規格化したものであり、図５とは絶対値が異なっている。
【００６６】
また、第１層反射光量比および第２層反射光量比における最初の極大値は、透明誘電体層１３の光路長（ｎｄ）が、光ディスク１０に照射される光線の波長の１／２よりも小さくなる期間で必ず発生する。すなわち、透明誘電体層１３の膜厚ｄが０＜ｎｄ＜λ／２を満たす中で、該透明誘電体層１３の膜厚を設定し、光利用効率を向上させることができる。但し、本発明の技術思想は上記条件に限るものではなく、膜厚がさらに大きい場合（すなわち、２回目以降の極大値が生じる膜厚となる場合）の多重干渉を利用した光利用効率向上をも含むものである。
【００６７】
また、透明誘電体層１３は、第２層反射光量比よりも第１層反射光量比に対して、特に著しい光利用効率向上の効果を与えるものである。すなわち、従来例よりも第１反射層１２の反射光量が特に増強されるので、第２反射層１５を再生する場合には、第２反射層１５の反射光に第１反射層１２の反射光がノイズとして悪影響を与える可能性がある。但し、前述のように、第１反射層１２を主要な記録領域として利用し、第２反射層１５を補助の記録領域として利用する場合には、第１反射層１２だけでも良好に走査できることは有用である。
【００６８】
但し、第２反射層１５の反射光におけるノイズをできるだけ小さくするためには、透明誘電体層１３の膜厚を第２層反射光量比の極大値を与える膜厚に設定するとよい。例えば、透明誘電体層１３の屈折率が２．２の場合において、実施例３と比較例１とを比べると、第１層反射光量比については比較例１の場合の方が大きいが、第２層反射光量比が最大となる実施例３の方が第１層反射光量比と第２層反射光量比との差が小さく、第２反射層１５の反射光に対する第１反射層１２の反射光によるノイズを小さくできる。
【００６９】
さらに、第１反射層１２の反射光量と第２反射層１５の反射光量とのバランスを保ちたい場合には、第１反射層１２の膜厚調整を含めたさらなる光利用効率の最適化が可能となる。
【００７０】
すなわち、第１反射層１２の反射光量は、透明誘電体層１３での多重干渉によって大幅に向上させることが可能であり、第１反射層１２の膜厚を１５ｎｍよりもさらに薄くして第１反射層１２の透過率を大きくしても、従来例より大きな反射光量を得ることが可能である。一方、第２反射層１５の反射光量は透明誘電体層１３での多重干渉による向上は少ないものの、第１反射層１２の膜厚を薄くして第２反射層１５の反射光量に振り分けることで直接的に向上させることができる。
【００７１】
これにより、第１反射層１２の反射光量と第２反射層１５の反射光量とがほぼ同じとなるように最適化することも可能である。尚、この時、薄膜化により第１反射層１２は透過率が変わるのみで屈折率の値には変化がないため、透明誘電体層１３での多重干渉効果も変化せず、上述の考察における屈折率・膜厚条件はそのまま転用できるものである。
【００７２】
また、上述のように第１反射層１２に光線のフォーカスを確実にロックできれば、この位置を基準として光線のフォーカスを第２反射層１５に移動させることは容易なので、第１および第２反射層１２・１５の両方にフォーカスを良好にロックさせることができる。
【００７３】
また、透明誘電体層１３の膜厚は光の多重干渉を利用するための層であるため、数１０〜数１００ｎｍのオーダーであり、これは第１反射層１２成膜後に引き続きスパッタリングなどの薄膜技術により形成することができるので生産性も良好である。
【００７４】
透明誘電体層１３以外の各層は従来の光ディスクと同様の構成であるので、スピンコートやスパッタリングなどの薄膜技術により形成することができ、生産性も良好である。
【００７５】
尚、以上の説明における光ディスク１０は、第１母材１１が一般的に呼称される基板と同一であり基板側から光が入射する構成として示した。しかしながら、近年、高密度化を目的として基板を通さず膜面側から光入射する方式が提案されており、本発明は膜面側からの光入射の再生方式においても適用可能である。但しその場合は媒体構成が逆になるため、図６に示すように、光ディスク１０’において、第１母材１１、第２反射層１５’、第２母材１４、透明誘電体層１３’、第１反射層１２’、保護層１６という順序になり、光は保護層１６側から入射される。また、上記構成の光ディスク１０’において、媒体構成は異なっても光学的な光路や多重干渉による光利用効率向上の原理は上記で説明した光ディスク１０の場合と同様であり、光の入射方向に応じて構成を変化させれば本発明を適応することができる。
【００７６】
また、本実施の形態では２層構成の媒体について説明したが、媒体構成としては２層に限定するものではなく、透明誘電体層を本実施の形態と同様に、反射／透過の機能を有する反射層に隣接させ、かつ光入射側の反対側に設けることにより、本発明を３層構成、４層構成などのより多層の構造にも応用することができる。
【００７７】
このように、本実施の形態に係る光ディスク１０では、第１反射層１２および第２反射層１５からの反射光強度を透明誘電体層１３の多重干渉効果によって向上させることができるものであり、該光ディスク１０を再生する再生装置および再生方法では、従来の再生に比べて照射する光線の出力を下げても良好な再生信号を得ることができる。このため、上記光ディスク１０を再生する光線が、これに適した出力に設定されている場合、従来に比べ低消費電力を達成することができる。
【００７８】
また、光線の出力が特に上記光ディスク１０に合わせた設定となっていない従来の光ディスク再生装置においても、該光ディスク１０の再生を行うことは可能であり、この場合は、第１反射層１２および第２反射層１５からの反射光強度が向上することで、より良好な再生信号が得られる。
【００７９】
【発明の効果】
本発明の光ディスクは、以上のように、上記第１反射層と隣接して配置され、情報再生のために照射される光線に対して多重干渉効果を与える透明誘電体層を備えていることを特徴としている。
【００８０】
それゆえ、上記第１反射層に光線のフォーカスをロックして照射を行う際には、透明誘電体層内において多重反射が発生し、これらの多重反射光が互いに強めあう方向に多重干渉することで、第１反射層からの反射光強度が向上する。また、第２反射層に光線のフォーカスをロックして照射を行う際には、第２反射層に照射される光線が透明誘電体層を透過する際に、透明誘電体層において多重反射が発生し、これらの多重反射光が互いに強めあう方向に多重干渉することで、第２反射層からの反射光強度が向上する。
【００８１】
これにより、２層以上の反射層を有する多層構造の光ディスクにおいて、これら多層の反射層からの反射光量を向上させることができるといった効果を奏する。
【００８２】
また、上記光ディスクにおいて、上記透明誘電体層は、第１反射層に対して上記光線の入射側の反対側に設けられる構成とすることが好ましい。
【００８３】
それゆえ、上記透明誘電体層における多重干渉の効果が顕著となるといった効果を奏する。
【００８４】
また、上記光ディスクにおいて、上記透明誘電体層の屈折率は、上記光線の入射側の反対側で接する母材の屈折率よりも大きい値を有することが好ましい。
【００８５】
それゆえ、上記透明誘電体層の屈折率と上記母材の屈折率との差を大きくすることが容易となり、多重干渉効果を大きくすることができるといった効果を奏する。また、上記透明誘電体層の膜厚を小さくして多重干渉効果を得ることができるといった効果を奏する。
【００８６】
また、上記光ディスクにおいて、上記透明誘電体層の膜厚は、該透明誘電体層の屈折率をｎ、膜厚をｄ、上記光線の波長をλとする時、０＜ｎｄ＜λ／２を満たす範囲で設定されることが好ましい。
【００８７】
それゆえ、透明誘電体層の膜厚が０＜ｎｄ＜λ／２を満たす中で該透明誘電体層の膜厚を設定することで、透明誘電体層の膜厚を最小として上記多重干渉効果を得ることができ、光利用効率を向上させることができるといった効果を奏する。
【００８８】
また、上記光ディスクにおいて、上記透明誘電体層は、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＡｌＳｉＮ、ＡｌＴａＮ、ＴａＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＳ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＡｌＯＨ、ＭｇＦ２のうちの何れかの化合物からなる構成とすることが好ましい。
【００８９】
それゆえ、上記透明誘電体層を従来の作製手法を応用して作製することができるといった効果を奏する。
【００９０】
また、本発明の光ディスク装置は、以上のように、光ディスクを再生するための光線を出射する光源の出力が、上記構成の光ディスクを再生するのに適した出力に設定されていることを特徴としている。
【００９１】
また、本発明の光ディスク方法は、以上のように、光ディスクを再生するための光線の出力が、上記構成の光ディスクを再生するのに適した出力にて照射されることを特徴としている。
【００９２】
本発明に係る光ディスクでは、第１反射層および第２反射層からの反射光強度を透明誘電体層の多重干渉効果によって向上させることができる。このため、上記光ディスクを再生する光ディスク再生装置および光ディスク再生方法では、従来の再生に比べて照射する光線の出力を、上記光ディスクを再生するのに適した出力に設定することで、従来の再生に比べ低消費電力を達成することができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す２層構造の光ディスクの断面図である。
【図２】上記光ディスクの再生を行う光ディスク再生装置の概略構成を示す図である。
【図３】上記光ディスクにおける透明誘電体層の膜厚と第１層反射光量比との関係を示すグラフである。
【図４】上記光ディスクにおける透明誘電体層の膜厚と第２層反射光量比との関係を示すグラフである。
【図５】上記光ディスクにおける透明誘電体層の膜厚と第１反射層および第２反射層の反射率との関係をシミュレーション結果にて示したグラフである。
【図６】本発明の他の実施形態を示す２層構造の光ディスクの断面図である。
【図７】従来の２層構造の光ディスクの断面図である。
【符号の説明】
１０，１０’　　光ディスク
１２，１２’　　第１反射層
１３，１３’　　透明誘電体層
１４　　　　　　第２母材（透明誘電体層と接する母材）
１５，１５’　　第２反射層
２１　　　　　　レーザー光源（光源）
【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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