(57)【要約】  本発明の情報記録媒体は、基板と、前記基板上に３次元的に記録ピットを記録可能な記録部とを有する情報記録媒体であって、前記記録部は、ｎ層の記録層（ｎは４以上の整数）と、各記録層と交互に積層された複数の中間層とを有し、前記記録は集光された記録光により２光子吸収現象を用いて行われるものであり、前記複数の中間層はそれぞれ、記録光の波長λ１及び再生光の波長λ２において実質的に透明であり、前記基板に最も近い記録層に入射する記録光の光強度が前記基板から最も離れた記録層に入射する記録光の光強度の０．７０７倍以上であることを特徴とする。前記情報記録媒体は、フォーカスサーボ用の反射光を確保しつつ、対物レンズから離れた下層に位置する記録層においても、高精度で良好な記録精度を維持することができる情報記録媒体である。
2007055249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に３次元的に記録ピットを記録可能な記録部とを有する情報記録媒体であって、
前記記録部は、２光子吸収現象を用いて情報が記録されるｎ層の記録層（ｎは４以上の整数）と、各記録層と交互に積層された複数の中間層とを有し、
前記複数の中間層はそれぞれ、記録光の波長λ１及び再生光の波長λ２において実質的に透明であり、
前記基板に最も近い記録層に入射する記録光の光強度が前記基板から最も離れた記録層に入射する記録光の光強度の０．７０７倍以上であることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】
前記記録光の波長λ１における、前記記録層の１層あたりの透過率Ｔが、下記式（１）の条件を満たす請求項１に記載の情報記録媒体。
Ｔ≧０．７０７１／（ｎ−１）        （１）
（ただし、ｎは記録層の層数を示す４以上の整数である。）
【請求項３】
前記記録光の波長λ１における、前記記録層の未記録領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差が、前記記録層の記録済領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差よりも大きく、
前記記録光の波長λ１における前記未記録領域の１層あたりの透過率Ｔ１が、下記式（２）の条件を満たす請求項１に記載の情報記録媒体。
Ｔ１≧０．７０７１／（ｎ−１）        （２）
（ただし、ｎは記録層の層数を示す４以上の整数である。）
【請求項４】
前記記録光の波長λ１における、前記記録層の未記録領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差が、前記記録層の記録済領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差よりも小さく、
前記記録光の波長λ１における、前記未記録領域の１層あたりの透過率Ｔ１と前記記録済領域の１層あたりの透過率Ｔ２とが、下記式（３）の条件を満たす請求項１に記載の情報記録媒体。
（３Ｔ１＋Ｔ２）／４≧０．７０７１／（ｎ−１）        （３）
（ただし、ｎは記録層の層数を示す４以上の整数である。）
【請求項５】
前記記録層の未記録領域と記録済領域はいずれも、前記記録光の波長λ１に対して実質的に透明である請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項６】
前記記録層の未記録領域と記録済領域とはいずれも、前記再生光の波長λ２に対して実質的に透明である請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項７】
前記記録光の波長λ１における前記記録層の未記録領域の１層あたりの吸収率が、１／２λ１及びその近傍の波長における前記未記録領域の１層あたりの吸収率よりも小さい請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項８】
前記再生光の波長λ２における前記記録層の１層あたりの透過率ＴＲが、下記式（４）の条件を満たす請求項１に記載の情報記録媒体。
ＴＲ≧０．７０７１／（ｎ−１）        （４）
（ただし、ｎは記録層の層数を示す４以上の整数である。）
【請求項９】
前記再生光の波長λ２における、前記記録層の未記録領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差が、前記記録層の記録済領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差よりも大きく、
前記再生光の波長λ２における前記未記録領域の１層あたりの透過率ＴＲ１が、下記式（５）の条件を満たす請求項８に記載の情報記録媒体。
ＴＲ１≧０．７０７１／（ｎ−１）        （５）
（ただし、ｎは記録層の層数を示す４以上の整数である。）
【請求項１０】
前記再生光の波長λ２における、前記記録層の未記録領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差が、前記記録層の記録済領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差よりも小さく、
前記再生光の波長λ２における、前記未記録領域の１層あたりの透過率ＴＲ１と前記記録済領域の１層あたりの透過率ＴＲ２とが、下記式（６）の条件を満たす請求項８に記載の情報記録媒体。
（３ＴＲ１＋ＴＲ２）／４≧０．７０７１／（ｎ−１）        （６）
（ただし、ｎは記録層の層数を示す４以上の整数である。）
【請求項１１】
前記各記録層の膜厚がそれぞれ実質的に等しい請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項１２】
前記各中間層の膜厚がそれぞれ実質的に等しい請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項１３】
前記各記録層及び前記各中間層はそれぞれ単層である請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項１４】
前記記録光の波長λ１における、前記記録層の未記録領域の屈折率及び前記記録層の記録済領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差が０．１以下である請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項１５】
前記再生光の波長λ２における、前記記録層の未記録領域の屈折率及び前記前記記録層の記録済領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差が０．１以下である請求項８に記載の情報記録媒体。
【請求項１６】
前記再生光の波長λ２における、前記記録済領域の屈折率と前記中間層の屈折率とが実質的に同じである請求項９に記載の情報記録媒体。
【請求項１７】
前記記録層は、フォトンモードの記録材料を含む請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項１８】
前記フォトンモードの記録材料が、ジアリールエテン、ジアリールエテンの誘導体、及びフォトポリマーからなる群から選ばれる何れか１つである請求項１７に記載の情報記録媒体。
【請求項１９】
前記記録層の厚さＬが、前記記録層の記録済領域の屈折率ｒ２に対して、下記式（７）の条件を満たす請求項１に記載の情報記録媒体。
０．６３λ２／（４ｒ２）≦Ｌ≦１．３７λ２／（４ｒ２）        （７）
（ただし、λ２は再生光の波長である。）
【請求項２０】
前記基板が少なくとも一面にトラック溝が形成されたトラック溝形成基板であり、
前記トラック溝表面に前記基板の材料とは異なる光学特性を有する材料からなる薄膜層を有し、
前記記録層がトラック溝を備えない請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項２１】
前記記録層において、前記記録光の波長λ１における、前記未記録領域の１層あたりの吸収率Ａ１と前記記録済領域の１層あたりの吸収率Ａ２とが、下記式（８）の条件を満たす請求項３に記載の情報記録媒体。
Ａ１＜Ａ２≦１−Ｔ２        （８）
（ただし、Ｔ２は前記記録光の波長λ１における前記記録済領域の１層あたりの透過率である。）
【請求項２２】
前記再生光の波長λ２における前記未記録領域の１層あたりの吸収率Ａ３と前記記録済領域の１層あたりの吸収率Ａ４とが、下記式（９）の条件を満たす請求項２１に記載の情報記録媒体。
Ａ３＜Ａ４≦１−ＴＲ２        （９）
（ただし、ＴＲ２は前記再生光の波長λ２における前記記録済領域の１層あたりの透過率である。）
【請求項２３】
前記記録光の波長λ１における、前記未記録領域の１層あたりの吸収率Ａ１と前記記録済領域の１層あたりの吸収率Ａ２とが、下記式（１０）の条件を満たす請求項４に記載の情報記録媒体。
Ａ２＜Ａ１≦１−Ｔ１        （１０）
（ただし、Ｔ１は前記記録光の波長λ１における前記未記録領域の１層あたりの透過率である。）
【請求項２４】
前記再生光の波長λ２における、前記未記録領域の１層あたりの吸収率Ａ３と前記記録済領域の１層あたりの吸収率Ａ４とが、下記式（１１）の条件を満たす請求項２３に記載の情報記録媒体。
Ａ４＜Ａ３≦１−ＴＲ１        （１１）
（ただし、ＴＲ１は前記再生光の波長λ２における前記未記録領域の１層あたりの透過率である。）
【請求項２５】
前記未記録領域の１層あたりの吸収率Ａ１が０．００１以下である請求項２１に記載の情報記録媒体。
【請求項２６】
前記未記録領域の１層あたりの吸収率Ａ３が０．００１以下である請求項２２に記載の情報記録媒体。
【請求項２７】
前記記録済領域の１層あたりの吸収率Ａ２が０．００１以下である請求項２３に記載の情報記録媒体。
【請求項２８】
前記記録済領域の１層あたりの吸収率Ａ４がそれぞれ０．００１以下である請求項２４に記載の情報記録媒体。
【請求項２９】
前記記録光の波長λ１における、前記記録済領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差が０．０５以下であり、前記吸収率Ａ２と１−Ｔ２との差｜Ａ２−（１−Ｔ２）｜が０．００２以下である請求項３に記載の情報記録媒体。ただし、Ｔ２は前記記録光の波長λ１における前記記録済領域の１層あたりの透過率である。
【請求項３０】
前記記録層の層数ｎは、１０≦ｎ≦３０５を満たす請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項３１】
フィルム表面に記録層と中間層とを交互に形成することにより記録部を形成する記録部付フィルム形成工程と、
表面に基板の材料とは異なる光学特性を有する材料からなる薄膜層が形成されたトラック溝を有する基板の前記薄膜層の表面に、得られた前記記録部付フィルムを貼合わせる貼合わせ工程と、
を含む請求項２０に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項３２】
前記記録部付フィルムが前記基板の外形よりも大きく形成されており、
前記貼合わせ工程の後、前記基板の外形に合わせて前記記録部付フィルムを切り抜く工程をさらに含む請求項３１に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項３３】
前記記録部付フィルム形成工程が、前記フィルム表面に記録層形成用材料又は中間層形成用材料を塗布する第１工程と、
前記塗布された材料を乾燥または硬化させる第２工程と、
前記乾燥または硬化させることにより形成された記録層または中間層表面にさらに、前記記録層形成用材料又は中間層形成用材料を塗布する第３工程と、
前記塗布された何れかの材料を乾燥または硬化させる第４工程を含み、
前記第３工程〜前記第４工程を複数回繰り返すことにより記録層及び中間層をそれぞれ交互に複数層形成する請求項３１に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項３４】
前記記録部付フィルム形成工程が、前記フィルム表面に記録層形成用材料又は中間層形成用材料を塗布する第１工程と、
前記塗布された記録層形成用材料又は中間層形成用材料の表面にさらに、前記記録層形成用材料又は中間層形成用材料を塗布する第２工程と、
前記第２工程で塗布された記録層形成用材料又は中間層形成用材料の表面にさらに、前記記録層形成用材料又は前記中間層形成用材料を交互に複数回塗布する第３工程と、
前記第３工程の後、塗布された前記記録層形成用材料及び前記中間層形成用材料を乾燥または硬化させる第４工程とを備える請求項３１に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項３５】
前記第１工程及び前記第２工程で塗布された前記記録層形成用材料又は前記中間層材料の表面に、前記記録層形成用材料と前記中間層材料との界面を維持するための界面分離層をさらに、塗布する工程を含有する請求項３４に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項３６】
記録光を出射する記録光光源と、再生光を出射する再生光光源と、前記記録光光源及び前記再生光光源から出射された記録光及び再生光を請求項１に記載の情報記録媒体の所定の記録層に集光するための対物レンズと、前記記録層からの反射光を検出するための光検出器とを備え、
記録時に、前記記録光光源から出射された記録光を、前記情報記録媒体の所定の記録層に集光して入射させることにより発生する反射光を利用してフォーカスサーボを行い、且つ、２光子吸収現象を用いることにより記録ピットを記録し、
再生時に、前記再生光光源から出射された再生光を、前記情報記録媒体の所望の記録層に集光して入射させることにより発生する反射光を利用してフォーカスサーボを行い、前記記録層の光学定数の変化に基づく反射率の違いを利用して記録ピットを再生することを特徴とする光学情報記録再生装置。
【請求項３７】
前記記録光光源は、パルス光を発する半導体レーザ光源であり、パルス幅は記録マークに合わせて１ナノ秒から１００ナノ秒の間で変化させる請求項３６に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項３８】
前記記録光光源と前記再生光光源とが同じ光源である請求項３６に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項３９】
前記再生光の波長よりも前記記録光の波長の方が大きい請求項３６に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項４０】
前記記録光の波長における、前記情報記録媒体の前記未記録領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差が、前記記録済領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差よりも大きい場合には、前記対物レンズに最も近い記録層から順次記録ピットを３次元的に記録し、
前記前記未記録領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差が、前記記録済領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差よりも小さい場合には、前記対物レンズから最も遠い記録層から記録ピットを３次元的に順次記録する請求項３６に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項４１】
さらにトラックガイド照明光生成手段を備え、
前記トラックガイド照明光生成手段から生成されたトラックガイド照明光を、前記情報記録媒体のトラック溝に集光し、前記トラック溝からの反射光の回折光を利用して、再生光または記録光のトラックサーボを行う請求項３６に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項４２】
前記情報記録媒体における、前記対物レンズから離れた記録層になるほど、記録光又は再生光の出力パワを大きくする請求項３６に記載の光学情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報ピットである記録ピットを、２光子吸収現象を用いて３次元的に記録することができる情報記録媒体及びその製造方法並びに光学情報記録再生装置に関する。特に、フォーカスサーボ用の反射光を確保しながら、対物レンズから離れた下層に位置する記録層において、２光子吸収現象を用いて高精度で良好な記録精度を維持することができる情報記録媒体、及びその製造方法並びに情報記録媒体の記録再生に用いられる光学情報記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学的な情報記録媒体として、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）等の光ディスクや光カードメモリ等が利用されている。【０００３】
記録情報のさらなる大容量化を実現するために、図１３に示されるような、３次元的に複数の記録層１０１が積層形成された２光子吸収現象を用いて記録される情報記録媒体が非特許文献１に記載されている。【０００４】
この情報記録媒体１２１は、ガラスの透明基板１０４と、該透明基板１０４上に、フォトンモード記録材料であるウレタン−ウレア共重合体材料を用いた記録層１０１ａ〜１０１ｄと、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）膜とＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレート）膜からなる中間層１０２ａ〜１０２ｃとが交互に積層されて形成されている。【０００５】
記録時においては、記録用光源１２０ａのチタンサファイアレーザから出射された波長０．７９０μｍのピークパワの大きな記録光１２２ａが、ビームスプリッタ１１８ａを通過し、ビームエキスパンダー１２３により、ビーム径を拡大され、さらに、ビームスプリッタ１１８ｂを通過し、対物レンズ１０６により、３次元的に記録再生可能な多層の情報記録媒体１２１の所望の記録層１０１ｃに集光される（収束光１０７）。このような収束光１０７が集光されると、２光子吸収過程により、光のパワ密度の高い部分（集光点及びその近傍）のみが記録光の波長が半分になったかのような吸収が生じ、記録ピット１０５が記録される。従って、記録層が増加しても、他の記録層は記録光に対して略透明であり、所定の記録位置のみで２光子吸収が生じるため、記録光の減衰が抑えられ、対物レンズ１０６から離れた下層に位置する記録層でも十分な記録が行なわれる。【０００６】
一方、再生時においては、再生用光源１２０ｂのＨｅ−Ｎｅレーザから出射された波長０．６３２８μｍのピークパワの小さい再生光１２２ｂが、同じく対物レンズ１０６により、所望の記録層１０１ｃの記録ピット１０５に集光される（収束光１０７）。そして、反射された光はビームスプリッタ１１８ｂでＹ軸方向に曲げられて、検出レンズ１１１で集光され、検出レンズ１１１の集光点に配置されたピンホール１１４を通過して、光検出器１１９で検出されることにより、信号が再生される。【０００７】
ところで、従来の１光子吸収現象を用いた光ディスク記録再生装置においては、記録時あるいは再生時において、光源からの記録光あるいは再生光が対物レンズを通してディスク上に正確に焦点を結ぶようにフォーカスサーボが行われている。非特許文献１では検討されていないが、非特許文献１に記載された情報記録媒体１２１において記録ピット１０５が記録再生される場合にも、フォーカスサーボが行なわれることが望ましい。具体的には、例えば、記録光１２２ａあるいは再生光１２２ｂが情報記録媒体１２１に照射された際に、記録層１０１ｃから一定強度の反射光が得られれば、その反射光をフォーカスサーボ用の光として利用することにより正確に所望の記録層１０１ｃに記録光１２２ａあるいは再生光１２２ｂを集光することができる。【０００８】
しかしながら、本発明者等の検討によれば、上記のようなフォーカスサーボが非特許文献１に記載されているような情報記録媒体１２１で行なわれる場合、次のような問題があると考えられた。【０００９】
すなわち、情報記録媒体１２１の記録時または再生時に正確に所望の記録層１０１ｃに記録光または再生光を集光するためには、記録光の波長と再生光の波長のどちらに対しても各記録層１０１で一定強度のフォーカスサーボ用の反射光が必要とされる。この反射光の光強度は大きければ大きいほど、フォーカスサーボしやすくなるために好ましい。【００１０】
情報記録媒体１２１には、３次元的に記録ピットを形成するために複数の記録層１０１が積層されている。そして、記録光及び再生光は所望の記録層１０１ｃだけでなく、各記録層１０１ａ〜１０１ｄにおいて反射及び吸収される。従って、各記録層１０１ａ〜１０１ｄでの反射及び吸収により、対物レンズから最も離れた最下層（図１３では１０１ｄ）に至るまでに記録光及び再生光の光強度が低下する。特に、記録層の層数が４層以上になった場合には、光強度の低下は顕著になる。従って、記録光あるいは再生光を用いて各記録層のフォーカスサーボのために充分な反射光を得ようとすれば、記録光あるいは再生光の透過光が減少することになり、２光子吸収過程のような大きな光量を必要とする記録では下層の記録層に至るに従って良好な記録ピットが形成できないという問題が生じる。特に、２光子吸収記録の場合には、記録時に、１光子吸収記録の場合に比べて、光量の低下に伴って著しく記録感度が低下する。すなわち、１光子吸収記録の場合には、記録感度の低下は、光強度に比例するが、２光子吸収記録の場合には、記録感度の低下が光強度の２乗特性に比例する。具体的には、例えば、記録光の光量が０．５倍となると、１光子吸収記録では記録感度は０．５倍に低下するが、２光子吸収記録では、記録感度はその２乗の０．２５倍に低下する。このため、非特許文献１のような従来の情報記録媒体ではフォーカスサーボ用の反射光を確保しながら、下層の記録層まで記録時に十分な光量を確保することが困難となる。非線形記録は、ピークパワの高い、例えば、数１００ｍＷ〜１Ｗ以上のピークパワを有する半導体レーザを記録用光源として必要とするため、現実的に高出力方向への光源のパワ調整の余裕がほとんどない。従って、記録部に３次元的に記録ピットを記録するために下層の記録層を記録するとき、記録用光源のパワを上層の記録層を記録するときのパワより上げることは困難な場合が多い。
【非特許文献１】川田善正：”フェムト秒レーザを用いた３次元光メモリ”、  ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ  Ｎｏ．１１  ｐｐ．１３８−１４２（２００１年）
【発明の開示】
【００１１】
本発明は上記従来技術における課題を解決するためになされたものであり、情報ピットである記録ピットを、２光子吸収現象を用いて３次元的に記録することができる情報記録媒体において、特に、フォーカスサーボ用の反射光を確保しつつ、対物レンズから離れた下層に位置する記録層においても、高精度で良好な記録精度を維持することができる情報記録媒体、及びその製造方法並びに情報記録媒体の記録再生に用いられる光学情報記録再生装置を提供することを目的とする。
【００１２】
本発明の一局面は、基板と、前記基板上に３次元的に記録ピットを記録可能な記録部とを有する情報記録媒体であって、前記記録部は、ｎ層の記録層（ｎは４以上の整数）と、各記録層と交互に積層された複数の中間層とを有し、前記記録は集光された記録光により２光子吸収現象を用いて行われるものであり、前記複数の中間層はそれぞれ、記録光の波長λ１及び再生光の波長λ２において実質的に透明であり、前記基板に最も近い記録層に入射する記録光の光強度が前記基板から最も離れた記録層に入射する記録光の光強度の０．７０７倍以上であることを特徴とする情報記録媒体である。
【００１３】
このような構成により、２光子吸収現象を用いて記録ピットを３次元的に記録可能な情報記録媒体において、特に、対物レンズから離れた最下層の記録層に対しても記録光の光量の低下が抑えられるため、非線形現象による記録方法を用いても最下層の記録層に対しても実用範囲内の記録感度が確保され、また、どの記録層においてもフォーカスサーボをかけながら良好に記録することが可能な情報記録媒体を実現することができる。
【００１４】
本発明の目的、特徴、局面及び以下の利点は、以下の詳細な説明と添付図面によって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（Ａ）は本発明の実施の形態１における情報記録媒体の構成と信号を記録する様子を示す説明図であり、（Ｂ）は本発明の実施の形態１における情報記録媒体の構成と信号を再生する様子を示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１における情報記録媒体の記録層１層あたりの透過率と記録層の層数との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の実施の形態１における、記録層の材料であるジアリールエテンの透過率と波長の関係を示すグラフである。
【図４】本発明の実施の形態１における情報記録媒体の所望の記録層に対する透過光及び反射光を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態１における情報記録媒体の製造工程を示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１における光学情報記録再生装置の構成と情報記録媒体の信号を記録又は再生する様子を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態２における情報記録媒体の構成と信号を再生する様子を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態２における光学情報記録再生装置の構成と情報記録媒体の信号を記録又は再生する様子を示す説明図である。
【図９】本発明の実施の形態２における情報記録媒体の製造工程を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における情報記録媒体の製造工程のうち、塗布工程及び乾燥工程を説明する図である。
【図１１】本発明の実施の形態２における別の実施の形態の情報記録媒体の製造工程のうち、塗布工程及び乾燥工程を説明する図である。
【図１２】本発明の実施の形態３における情報記録媒体の構成と信号を再生する様子を示す説明図である。
【図１３】従来の光学情報記録再生装置の構成と情報記録媒体の信号を記録又は再生する様子を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係る情報記録媒体は、複数の記録層を有する情報記録媒体における記録ピットの記録方式として２光子吸収現象を用い、情報記録媒体の基板に最も近い記録層に入射する記録光の光強度が前記基板から最も離れた記録層に入射する記録光の光強度の０．７０７倍以上であることを特徴とするものである。なお、本明細書においては、情報記録媒体が備える複数の記録層において、基板に近い側の記録層を下層側の記録層、基板からより離れた側の記録層を上層側の記録層と方向付ける。【００１７】
２光子吸収現象を用いた記録ピットの記録方式においては、記録時において、記録層の光のパワ密度が高い部分のみで波長が半分になったかのような吸収が生じ、記録層に屈折率等の光学定数の変化が生じて記録ピットが形成される。所定の記録位置のみのパワ密度を高めることにより、所定の記録位置のみで屈折率が変化し、記録層の他の部分は記録光に対して略透明であるために屈折率は変化しない。従って、４層以上のような記録層を有する多層の情報記録媒体においても、２光子吸収現象を用いた記録方式によれば、複数の記録層を通過しても記録光の減衰が抑えられ、最も下層に位置する記録層にも充分な記録が行なわれうる。【００１８】
ところで、所定の記録位置のみのパワ密度を高めるためには、所定の記録層をフォーカスサーボする必要がある。このようなフォーカスサーボには、所定の記録層における記録光の反射光が用いられる。【００１９】
記録方式として１光子吸収現象を用いる従来の多層情報記録媒体においては、記録ピットは記録波長の線形吸収により形成されるために、記録時には、記録光の高い吸収率が求められる。また、フォーカスサーボに用いられうる充分な反射光を確保することも必要である。従って、１光子吸収現象を用いる従来の多層情報記録媒体においては、記録時の記録光の吸収率とフォーカスサーボのための充分な反射光を確保することが重要であった。【００２０】
本発明者らは、複数の記録層を備えた２光子吸収により記録される情報記録媒体において、前記基板から最も近い記録層（最下層）における記録感度を、記録光の入射側である前記基板から最も離れた記録層（最上層）における記録感度の略０．５倍以上維持させることにより、４層以上の記録層を有する情報記録媒体において、最下層の記録層にも充分に記録することができることを見出した。そして、前記最下層の記録層に入射する記録光の光強度を最上層の記録層に入射する記録光の光強度の０．７０７倍以上にすることにより、（０．７０７）２＝０．４９９倍以上の記録感度を達成できることを見出した。このような構成により、４層以上の記録層を有する情報記録媒体において、最下層の記録層にも充分に記録でき、かつ、フォーカスサーボやトラックサーボに用いられうるに充分な反射光を得ることができる。【００２１】
なお、情報記録媒体において、前記最下層の記録層に入射する記録光の光強度を最上層の記録層に入射する記録光の光強度の０．７０７倍以上に形成されたことは、以下のように確認できる。【００２２】
すなわち、情報記録媒体の表面の反射率がｐ１、裏面の反射率がｐ２、情報記録媒体の内部全体の透過率がｔ１、記録層の層数がnである場合に、記録光と同じ波長の平行光を情報記録媒体に垂直入射させて、出射光強度を測定し、情報記録媒体全体の透過率  ｔ２を求めたとき、光学的に、
ｔ２＝（１−ｐ１）ｔ１（１−ｐ２）が成立する。この式を展開すると、
ｔ１＝ｔ２／{（１−ｐ１）（１−ｐ２）}となる。また、最下層に入る光強度はｎ−１層の透過率に等価になるために、その値は
ｔ１／０．７０７１／（ｎ−１）＝ｔ２／［{（１−ｐ１）（１−ｐ２）}０．７０７１／（ｎ−１）]となりこの値が０．７０７以上であれば、前記最下層の記録層に入射する記録光の光強度を最上層の記録層に入射する記録光の光強度の０．７０７倍以上に形成されていると見なせる。なお、反射率ｐ１は保護層を構成する材料（例えば、ＵＶ硬化樹脂）の屈折率、反射率ｐ２は基板を構成する材料（例えば、ポリカーボネート）の屈折率から求めることができる。【００２３】
さらに、２光子吸収現象を用いて層数ｎの記録層を有する情報記録媒体の記録ピットを記録する場合において、記録光の波長λ１における、記録層１層あたりの透過率Ｔが、Ｔ≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たすことにより、大幅な記録用光源のパワ調整を必要とせず、もしくはパワ調整なしに、いずれの記録層にもフォーカスサーボをかけながら、良好に記録することができる。なお、記録層の位置に応じて、記録用光源の出力パワを最大で３割程度調整することにより、記録感度を調整することもできる。なお、記録層の透過率Ｔは、各記録層への入射光強度に対する透過光強度の比率であり、下記に述べる未記録領域の透過率Ｔ１と記録済領域の透過率Ｔ２とを面積的に平均した値を意味する。【００２４】
（第１実施形態）
図１は本発明に係る第１実施形態の情報記録媒体の構成と信号を記録再生する様子を示す説明図である。【００２５】
図１（Ａ）に示すように、本実施形態の情報記録媒体２１は、例えば１．１ｍｍの厚さで、例えば、直径が１２ｃｍの基板９と、上記基板９上に形成されたｎ層の記録層１（図１（Ａ）では１ａ〜１ｅが図示されており、その各膜厚はｔである）を含む記録部３を具備している。記録部３は、記録層１間に、例えば、ｔｓ＝３〜１０μｍ厚の中間層２（図１（Ａ）では２ａ〜２ｄの４層が図示されている）が設けられており、記録層１と中間層２とが交互に複数積層された構造を有している。そして、記録部３の記録光及び再生光の入射側には、例えば５０〜１００μｍの厚さの保護層４がさらに設けられてもよい。保護層４が設けられることにより、情報記録媒体上の埃、ゴミ、傷等が多少存在しても記録及び再生が可能である。そして、記録部３に記録光７Ａを照射して上記所望の記録層（例えば１ｅ）の光学定数を変化させることにより３次元的に記録することが可能である。【００２６】
本実施形態においては、それぞれの記録層１（図１（Ａ）では１ａ〜１ｅ）は、公知のプッシュプル法を用いてトラックサーボ用のトラック誤差信号を発生させるためのトラック溝３２を有する。トラック溝３２のトラックピッチＴｐは、例えば０．５９μｍ程度であり、溝深さは、例えば０．０５μｍ程度である。【００２７】
情報記録媒体２１は、図１（Ａ）に示すように、記録時において、記録光７Ａを対物レンズ６で集光した収束光が、ターゲット層である、例えば、記録層１ｅの記録領域であるトラック溝３２に入射する。そして、トラック溝３２からの反射光の回折光（以下単に回折光とも呼ぶ）８ｅを発生させて光検出器（図１（Ａ）では図示なし）で検出すれば、回折光８ｅをフォーカスサーボやトラックサーボ用の誤差信号光として用いることができる。そして、この回折光８ｅを利用したフォーカスサーボやトラックサーボにより、記録時に、正確にターゲットの記録層１ｅのトラックに記録光７ｅが集光され、記録層の光学定数、好ましくは屈折率を変化させて記録ピット５が記録される。【００２８】
また、再生時も同じく、図１（Ｂ）に示すように、再生光７Ｂを対物レンズ６で集光した収束光が、ターゲット層である、例えば、記録層１ｅに入射する。このとき、記録層１ｅのトラック溝３２からの反射光の回折光８’ｅを光検出器（図１（Ｂ）では図示なし）で検出すれば、回折光８’ｅをフォーカスサーボやトラックサーボ用の誤差信号光としても用いることができる。そして、この回折光８’ｅを利用したフォーカスサーボやトラックサーボにより、再生時に正確にターゲットの記録層１ｅのトラック３２に再生光が集光され、記録済領域である記録ピット５からの回折光８’ｅにより記録信号が再生される。【００２９】
記録光７Ａの波長λ１と再生光７Ｂの波長λ２は同一でも異なっていてもよいが、光源の小型化及び低コスト化を達成するためには半導体レーザを用いることが好ましい。記録光の波長λ１よりも再生光の波長λ２を小さくすることにより、再生光の波長に合わせた高密度化ができるために好ましい。具体的には、例えば、記録光の波長λ１が０．７３μｍ≦λ１≦０．８３μｍを満たし、再生光の波長λ２が０．６μｍ≦λ２≦０．７μｍを満たす記録光及び再生光を利用することが好ましい。このような波長を有する光源としては、具体的には、例えばλ１＝０．７８μｍ、λ２＝０．６６μｍを出射する半導体レーザが挙げられる。【００３０】
記録光の波長λ１＝０．７８μｍの光源を用いる場合、記録層を形成するための記録材料としては、λ１＝０．７８μｍの波長の吸収率に比べて、λ１の１／２波長またはその近傍波長（差は±０．０３μｍ以内）である、０．３９μｍまたは０．３６〜０．４２μｍの範囲の波長の場合の方が大きくなる材料を記録材料として用いることにより２光子吸収現象を用いて記録することができる。【００３１】
そして、層数ｎがいずれの場合においても、各記録層１の透過率Ｔが、Ｔ≧０．７０７１／（ｎ−１）の条件を満たす場合には、前記最下層の記録層１ｅに入射する記録光の光強度を最上層の記録層１ａに入射する記録光の光強度の０．７０７倍以上にすることができる。そして、前記記録層１ｅにおける記録光７ｅの光強度の低下量が、最上層における記録光７ａの光強度の約３割（０．２９３倍）以下に抑えられる。そして、この場合に２光子吸収記録を用いた場合には、最下層の記録層１ｅの記録感度が最上層の記録層１ａにおける記録感度の半分以上になる。従って、全ての記録層においてフォーカスサーボをかけながら良好に記録することが可能になる。【００３２】
ここで、層数ｎの記録層を有する記録部を備えた情報記録媒体において、記録波長λ１における、記録層１層あたりの透過率がＴ＝０．７０７１／（ｎ−１）となる場合の１層あたりの透過率と記録層の層数との関係を表したグラフを図２に示す。例えば、ｎ＝４の場合、Ｔ＝０．８９０９、ｎ＝６の場合、Ｔ＝０．９３３０、ｎ＝８の場合、Ｔ＝０．９５１７、ｎ＝１０の場合、Ｔ＝０．９６２２、ｎ＝２０の場合、Ｔ＝０．９８１９、ｎ＝４０の場合、Ｔ＝０．９９１１、ｎ＝５０の場合、Ｔ＝０．９９２９、ｎ＝１００の場合、Ｔ＝０．９９６５、ｎ＝２００の場合、Ｔ＝０．９９８３、ｎ＝２０８の場合、Ｔ＝０．９９８３、ｎ＝３００の場合、Ｔ＝０．９９８８、ｎ＝３０５の場合、Ｔ＝０．９９８９である。【００３３】
本実施形態においては、図１に示すように、記録層１にトラック溝３２が形成されている。従って、０次の反射回折光と±１次の反射回折光の干渉効果を用いた公知のプッシュプル法により、トラックサーボ用の誤差信号が得られる。検出されうる光強度の基準となる、記録層１ｅにおける最大の反射率（０次の反射回折光と±１次の反射回折光との和）は、典型的には１−Ｔの６０〜９５％程度である。なお、前記最大の反射率は溝３２の深さによっても調整しうる。【００３４】
Ｔ≧０．７０７１／（ｎ−１）の条件を満たす場合、１−Ｔは、ｎ＝４の場合、１−Ｔ＝０．１０９１、ｎ＝６の場合、１−Ｔ＝０．０６７、ｎ＝８の場合、１−Ｔ＝０．０４８３、ｎ＝１０の場合、１−Ｔ＝０．０３７８、ｎ＝２０の場合、１−Ｔ＝０．０１８１、ｎ＝４０の場合、１−Ｔ＝０．００８９、ｎ＝５０の場合、１−Ｔ＝０．００７１、ｎ＝１００の場合、１−Ｔ＝０．００３５、ｎ＝２００の場合、１−Ｔ＝０．００１７、ｎ＝２０８の場合、１−Ｔ＝０．００１７、ｎ＝３００の場合、１−Ｔ＝０．００１２、ｎ＝３０５の場合、１−Ｔ＝０．００１１である。最大の反射率は、前記各１−Ｔの値の５〜４０％程度低下した値である。【００３５】
なお、最大の反射率が０．００１より大きい場合には、迷光（ノイズ光）の影響を減らす効果（ＳＮ比）を向上する効果が高い。このことから、記録層の層数が、層構造により異なるが、最大層数が２０８〜３０５層以下の場合には、記録層を充分に確保しながらＳＮ比を向上させることができる。【００３６】
記録層が上記透過率の条件（Ｔ≧０．７０７１／（ｎ−１））を満たすためには層数が多くなるほど透過率が高くなる必要があるために、記録層の形成に用いられる記録材料としては、記録光の波長λ１及び再生光の波長λ２に対して記録層の未記録領域及び記録済領域においても実質的な吸収がない、実質的に透明な材料を用いることが好ましい。なお、実質的に透明であるとは、記録光の波長λ１及び再生光の波長λ２に対して、１層あたりの吸収率が０．００５以下であり、好ましくは０〜０．００１である。以下では、実質的に透明であるという定義はこれに従うものとする。【００３７】
また、本実施形態における前記記録材料としては、記録光の照射により２光子吸収を起こして屈折率の実数部のみが変化し、未記録時も記録後も実質的に記録光の吸収損失がない屈折率の虚数部の変化が０の屈折率記録が可能な材料が用いられる。このような材料は、記録光の１／２の波長またはその近傍波長の方が、記録光の波長λ１の吸収率よりも大きくなる材料である。このような材料により２光子吸収現象による記録を行うことができる。【００３８】
このような材料を用いた記録層には、記録光の吸収が無くても記録ピットを形成することができる。従って、記録層が４層以上、さらには１０層以上を有するような情報記録媒体を得る場合には特に好ましい。そのような記録材料を用いることにより、各記録層における透過率と反射率とを向上させることができる。【００３９】
なお、従来の相変化記録材料を用いた１光子吸収現象による記録の場合、記録層の層数が１〜３層であれば、記録層の膜厚を薄くすることにより、最下層にも記録ピットを形成することができた。しかし、薄くできる膜厚には限界があり、４層以上の層数の場合には、１光子吸収現象による記録では吸収損失が大きくなるために、最下層の記録層に良好に記録することができない。【００４０】
前記記録材料の具体例としては、例えば、フォトクロミック材料の１つであるジアリールエテンまたはその誘導体と、必要により、全体の１０〜５０ｗｔ％の略透明な樹脂とを混入して形成される材料が挙げられる。前記フォトクロミック材料によれば、異性体の開環体と閉環体を記録モードとして用いることができる。この場合、開環体よりも閉環体の方が屈折率が高い。従って、例えば、開環体を未記録状態、閉環体を記録済状態に対応させて記録材料として用いた場合、記録することにより記録ピットの屈折率が増加する。そして、フォトンモードで一回記録できるライトワンス記録または記録消去が可能なリライタブル記録を実現できる。なお、用途に応じて、開環体を記録状態、閉環体を未記録済状態に対応させて記録材料として用いることも可能である。この場合、記録すると記録ピットの屈折率が低下する。【００４１】
フォトンモードの記録材料を用いることにより、高速記録が可能である。しかも熱の影響がないために熱的に安定な記録を実現することができる。従って、熱拡散を考慮する必要がなく、記録層や中間層を単層で構成することができるために、層構造が単純になり低コスト化が実現できる。【００４２】
例えば、ｃｉｓ−１，２−Ｄｉｃｙａｎｏ−１，２−ｂｉｓ（２，４，５−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ−３−ｔｈｉｅｎｙｌ）ｅｔｈｅｎｅ（以下、単にジシアノ体ともいう）のジアリールエテンでは、記録波長λ２＝０．７８μｍでは実質的に透明であり、また、その半分の波長０．３９μｍでは吸収率が大きく、半導体レーザ光源でも２光子吸収記録が充分に可能である。ジシアノ体の開環体は、２光子吸収記録により閉環体に変化する。このとき、１．５５の屈折率が、最大で約１．６の屈折率に変化する。また、赤〜赤外光領域での再生波長では吸収はなく、屈折率のみが高くなるために、それを利用して光記録が可能になる。【００４３】
なお、ジアリールエテンには色々の誘導体があり、具体的には、１，２−Ｂｉｓ［２−ｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｏ［ｂ］ｔｈｉｏｐｈｅｎ−３−ｙｌ］−３，３，４，４，５，５−ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏ−１−ｃｙｃｌｏｐｅｎｔｅｎｅ、２，３−Ｂｉｓ（２，４，５−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ−３−ｔｈｉｅｎｙｌ）ｍａｌｅｉｃ  Ａｎｈｙｄｒｉｄｅ、２，３−Ｂｉｓ（２，４，５−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ−３−ｔｈｉｅｎｙｌ）ｍａｌｅｉｍｉｄｅ、ｃｉｓ−１，２−Ｄｉｃｙａｎｏ−１，２−ｂｉｓ（２，４，５−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ−３−ｔｈｉｅｎｙｌ）ｅｔｈｅｎｅ等が挙げられるが、本発明においてはジアリールエテンの骨格構造を有する材料であれば、特に限定されない。【００４４】
また、ジアリールエテンまたはその誘導体と、例えば、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレート）や紫外線硬化樹脂等の略透明な樹脂との混合により、屈折率等を調整するとともに、ジアリールエテンの再結晶化の防止効果やスピンコートでの塗布を容易にすることができる。【００４５】
ここで、ガラス基板上に１０μｍ厚の前記ジシアノ体からなる層を形成したときの波長と透過率の関係を図３のグラフに示す。前記透過率は、分光光度計で測定したものであり、表面及び裏面のフレネル反射を約１０％程度含んでいる。図３のグラフに示すように、前記ジシアノ体からなる層においては、記録波長λ１＝０．７８μｍ及び再生波長λ２＝０．６６μｍではジシアノ体の開環前後いずれにおいても実質的に透明である。なお、例えば０．１μｍ厚の記録層が１００層の場合においても、同等のグラフになることは光学的に明らかである。【００４６】
さらに、その他の記録材料としては、側鎖型液晶性高分子やフォトポリマー等のフォトンモードで記録できるその他の材料も使用できる。【００４７】
側鎖型液晶性高分子を記録材料として用いた記録層は、記録後の記録ピット５の屈折率の変化量Δｒが、例えば、Δｒ＝０．２程度のように大きいという特徴がある。また偏光方向を記録することができるために、記録容量を略２倍に増やすことが可能である。【００４８】
またフォトポリマーを記録材料として用いた記録層は、記録後の情報維持の安定性が高いためにライトワンス記録に適している。フォトポリマーは、例えば、２種類の光重合性モノマー、重合開始剤、増感色素から構成される。例えば、光重合性モノマーとして、メタクリル化合物及びアリル化合物、重合開始剤として、ベンジル、増感色素として、ミヒラーケトンを含有するフォトポリマー２おいては、記録時において、集光スポットの焦点では、２光子吸収により、光重合速度の速いメタクリル化合物が凝集してポリマー化し屈折率が上昇し、このとき、アリル化合物モノマーは拡散により記録ピット部から押しのけられて、記録ピットが形成される。【００４９】
上記以外の記録材料としては、有機色素、ＺｎＯ等の超微粒子を混入した樹脂膜、ＺｎＳ膜、ＴｅＯ２膜等も好ましい。これら記録材料の屈折率変化を利用することにより、光の吸収損失が減少するため好ましい。本発明において、屈折率の変化量は記録光の照射方法により制御されてもよい。記録光として数Ｗ〜数１０ｋＷと比較的ピークパワの高いパルス光を用い、ボイドと呼ばれる空のピットを記録してもよい。ピットがボイドの場合には、屈折率が１であるので、記録膜の屈折率が、例えば１．７の場合、屈折率変化量はΔｒ＝−０．７と大きくなり、絶対値が大きくなる。このため、コントラスト良く信号が再生される。【００５０】
記録層１の間に形成される中間層２は、記録光の波長λ１及び再生光の波長λ２に対して実質的に透明な層である。中間層２を形成する材料としては、例えば、ＵＶ（紫外線）硬化樹脂、可視光硬化樹脂、ＰＭＭＡ、ノルボルネン樹脂、またはシクロオレフィン樹脂等の透明樹脂が挙げられる。これらは、求める屈折率、透過率、または反射率に応じて、好ましいものが選ばれる。【００５１】
また、基板９を形成する材料としては、例えば、ポリカーボネートや、ＰＭＭＡ、ノルボルネン樹脂（例えば、「アートン」（ＪＳＲ株式会社製）、またはシクロオレフィン樹脂（例えば、「ゼオネックス」（日本ゼオン株式会社製）等の樹脂が挙げられる。【００５２】
また、必要に応じて設けられる、保護層４は、記録光７Ａの波長λ１及び再生光７Ｂの波長λ２に対して実質的に透明な材料から構成される。具体的には、例えば、中間層２と同じ材料を用いることにより、製造が簡便になるが、中間層２と異なる他の透明な材料を用いてもよい。【００５３】
次に、本実施形態における情報記録媒体２１の透過光及び反射光と記録層の記録前後における屈折率の変化との関係について説明する。【００５４】
図４に本実施形態における情報記録媒体２１の記録部３を拡大した模式図を示す。図４中、記録層１ａ〜１ｅには、それぞれトラック溝３２が複数列形成されている。そして、トラック溝３２を形成することによりトラック４２が形成される。トラック４２は記録するための領域である。トラック４２中の未記録領域１１は記録ピット５が形成されていない状態を示し、記録済領域１０は記録ピット５が形成された状態を示す。【００５５】
そして、例えば、記録層１ｂの場合、未記録領域１１へピークパワが記録光に比べて小さい再生光２８ｂが入射すると、反射光２５ｂ、透過光２６ｂが生じる。また、記録済領域１０へピークパワが記録光に比べて小さい入射光２８ａが入射すると、反射光２５ａ、透過光２６ａが生じる。【００５６】
記録光の波長λ１において、記録層１の未記録領域１１の屈折率（例えば、１．５５）と中間層２の屈折率（例えば、１．６５）との差（例えば、０．１）が、記録層１の記録済領域１０の屈折率（例えば、１．６０）と中間層２の屈折率（例えば、１．６５）との差（例えば、０．０５）よりも大きい場合は、未記録領域１１の反射率は大きくなり、記録済領域１０の反射率は小さくなる。従って、記録層１の未記録領域１１における１層あたりの透過率をＴ１、記録層１の記録済領域１０における１層あたりの透過率をＴ２とした場合、Ｔ２＞Ｔ１となる。【００５７】
すべてのトラック４２が未記録時の記録層１の平均の透過率はＴ＝Ｔ１になる。一方、トラック４２の幅がトラックピッチの半分である一般的なトラックにおいて、ＤＣフリーのＰＷＭ変調で記録したとき、すべてのトラック４２が記録済の時の記録層１の透過率は、平均するとＴ＝（３Ｔ１＋Ｔ２）／４と近似できる。なお、記録ピット５による１層当たりの回折損失は０．００１以下であるために無視できる。従って、記録後の透過率の方が高くなる。【００５８】
よって、透過率が低い未記録領域１１における透過率がＴ１≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たす場合には、ターゲット層１ｅの上層の記録層１ａ〜１ｄのトラック４２がすべて未記録状態でも、光強度は最下層の記録層１ｅで約０．７倍（０．７０７倍）以上確保される。この場合、対物レンズ６に最も近い最上層１ａから最下層１ｅ方向に向かって順次３次元的に記録（ライトワンス記録）すれば、記録層１の透過率は記録により向上するため、光強度の減衰が抑制されるために、より好ましい。【００５９】
一方、記録光の波長λ１において、記録層１の未記録領域１１の屈折率（例えば、１．５５）と中間層２の屈折率（例えば、１．５０）との差（例えば、０．０５）が、記録層１の記録済領域１０の屈折率（例えば、１．６０）と中間層２の屈折率（例えば、１．５０）との差（例えば、０．１０）よりも小さい場合には、未記録領域１１の反射率は小さくなり、記録済領域１０の反射率は大きくなる。従って、記録層１の未記録領域１１における１層あたりの透過率をＴ１、記録層１の記録済領域１０における１層あたりの透過率をＴ２とした場合、Ｔ２＜Ｔ１となる。【００６０】
すべてのトラック４２が未記録時の記録層１の平均の透過率はＴ＝Ｔ１である。一方、すべてのトラック４２が記録済時の記録層１の透過率は、平均するとＴ＝（３Ｔ１＋Ｔ２）／４と近似できる。よって、記録後の透過率の方が低くなる。【００６１】
よって、記録後の透過率が（３Ｔ１＋Ｔ２）／４≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たす場合には、ターゲット層１ｅの上層の記録層１ａ〜１ｄのトラック４２がすべて記録済状態でも、光強度は最下層の記録層１ｅで約０．７倍（０．７０７倍）以上確保される。この場合、対物レンズ６から最も遠い最下層１ｅから上層１ａに向かって順次３次元的に記録（ライトワンス記録）すれば、ターゲット層１ｅより上層の記録層１ａ〜１ｄでは、記録による透過率の低減が抑制されるために、より好ましい。【００６２】
次に、再生時の透過率について述べる。例えば、図１（Ｂ）において、記録ピット５に再生光７Ｂを入射させて、そこからの反射光８Ｂを検出する場合、記録層１透過の際に、再生光７Ｂは往路だけでなく復路でも記録層１での反射と吸収により光損失を受ける。記録層１の未記録領域１１と記録済領域１０は、再生光の波長に対して実質的に透明であることが好ましく、そのような記録材料を用いることにより、各記録層における透過率と反射率を向上させることができる。【００６３】
記録層１にトラック溝３２を形成した場合、再生時においても、０次の反射回折光と±１次の反射回折光の干渉効果を用いた公知のプッシュプル法により、トラックサーボ用の誤差信号が得られる。具体的には、例えば、再生時のターゲットの記録層の最大の反射率として、各記録層において１−Ｔの６０〜９５％程度が得られる。【００６４】
ターゲット層が最上層１ａの場合に得られる反射光強度を基準にすると、ターゲット層が最下層１ｅの場合に得られる反射光強度が、０．５倍以上であれば、再生用光源のパワ調整をそれほどしなくとも（数割〜５割程度）、もしくは全く無調整で実用的な再生信号が得られることが判明した。従って、再生光の波長において、記録層１の１層あたりの透過率ＴＲを、記録層１の層数ｎに対して、ＴＲ≧０．７０７１／（ｎ−１）となるようにすれば、ターゲット層が最下層１ｅの場合に得られる反射光強度は、最上層１ａの場合の０．５倍以上を得ることができる。【００６５】
さらには、再生光の波長λ２において、記録層１の未記録領域１１の屈折率（例えば、１．５５）と中間層２の屈折率（例えば、１．６５）との差（例えば、０．１０）が、記録層１の記録済領域１０の屈折率（例えば、１．６０）と中間層２の屈折率（例えば、１．６５）との差（例えば、０．０５）よりも大きい場合は、記録層１の未記録領域１１における１層あたりの透過率をＴＲ１、記録層１の記録済領域１０における１層あたりの透過率をＴＲ２（＞ＴＲ１）とすると、すべてのトラック４２が未記録時の記録層１の透過率はＴＲ＝ＴＲ１、すべてのトラック４２が記録済時の記録層１の透過率は、記録ピット５による１層当たりの回折損失は０．００１以下のためほとんど無視でき、平均してＴＲ＝（３ＴＲ１＋ＴＲ２）／４となる。このとき、トラック４２の幅はトラックピッチの半分とし、ＤＣフリーのＰＷＭ変調で記録した場合である。従って、記録後の方が透過率ＴＲは向上するため、ＴＲ１≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たすようにすれば、ターゲット層１ｅの上層の記録層１ａ〜１ｄのトラック４２がすべて未記録状態でも、最下層１ｅからの反射光強度は半分以上確保できるので、より好ましい。【００６６】
また、再生光の波長λ２において、記録層１の未記録領域１１の屈折率（例えば、１．５５）と中間層２の屈折率（例えば、１．５０）との差（例えば、０．０５）が、記録層１の記録済領域１０の屈折率（例えば、１．６０）と中間層２の屈折率（例えば、１．５０）との差（例えば、０．１０）よりも小さい場合は、記録層１の未記録領域１１における１層あたりの透過率をＴＲ１、記録層１の記録済領域１０における１層あたりの透過率をＴＲ２（＜ＴＲ１）とすると、すべてのトラック４２が未記録時の記録層１の透過率はＴＲ＝ＴＲ１になる。一方、トラック４２の幅がトラックピッチの半分である一般的なトラックにおいて、ＤＣフリーのＰＷＭ変調で記録したとき、すべてのトラック４２が記録済時の記録層１の透過率は、平均すると、ＴＲ＝（３ＴＲ１＋ＴＲ２）／４と近似できる。なお、記録ピット５による１層当たりの回折損失は０．０数％程度であるためにほとんど無視できる。従って、記録後の方が透過率ＴＲは低下するため、（３ＴＲ１＋ＴＲ２）／４≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たすようにすれば、ターゲット層１ｅの上層の記録層１ａ〜１ｄのトラック４２がすべて記録済状態でも、最下層１ｅからの反射光強度は半分以上確保できるので、より好ましい。【００６７】
ただし、再生用光源は、記録用光源に比べて、必要なピークパワは小さく（例えば、１ｍＷ〜１０ｍＷ程度）、最大出力には余裕があるため、所定の記録層における反射光強度が０．５倍よりも低下した場合、光源のパワを強くすることにより反射光強度を調整することが可能である。例えば、最下層の記録層１に近づくにつれて、再生用光源の出力パワを高めることにより、充分な量の反射光強度８Ｂを確保することが可能である。【００６８】
本実施の形態では、記録光の波長λ１、再生光の波長λ２、未記録領域の屈折率ｒ１、記録済領域の屈折率ｒ２に対して、記録層１の厚さＬは、０．６３λ２／（４ｒ２）≦Ｌ≦１．３７λ２／（４ｒ２）を満たすように設定した。０．６３λ２／（４ｒ２）≦Ｌ≦１．３７λ２／（４ｒ２）を満たすことにより、再生光の最大の反射率の７割以上の反射率が得られる。最大の反射率の７割以上の反射率が確保されれば、従来の光学情報記録再生装置で使用されている光検出器の検出回路のＩＣの構成を変えることなく、良好な再生信号が得られることが確認されている。また、Ｌ＝λ２／（４ｒ２）のときには、再生光の波長λ２では、記録層１の最大の反射率が得られるため、再生信号のＳＮ比が良くなり、良好に再生することができる。さらに、記録層１の厚さＬを、０．６３λ１／（４ｒ２）≦Ｌ≦１．３７λ１／（４ｒ２）を満たすように設定すれば、記録光の波長λ１では、記録光の最大の反射率の７割以上が得られるため、記録時のサーボ用の誤差信号のＳＮ比が良くなる。しかしながら、記録光７Ａの強度は、再生光７Ｂの強度より、十分に大きいために、記録層１の厚さＬは、０．６３λ２／（４ｒ２）≦Ｌ≦１．３７λ２／（４ｒ２）を満たす方が好ましい。【００６９】
λ１＝０．７８μｍ、λ２＝０．６６μｍにおいて、例えば、ｒ１＝１．５５、ｒ２＝１．６０、中間層２の屈折率が１．６５（＞ｒ２）の場合、０．０６５μｍ≦Ｌ≦０．１４μｍ、さらにはＬ＝０．１０μｍであることが好ましい。この場合、記録光の波長λ１では、Ｔ１＝０．９９６４、Ｔ２＝０．９９９１となり、すべてのトラック４２が未記録のときの透過率はＴ＝Ｔ１＝０．９９６４、すべてのトラック４２が記録済のときの透過率は、平均してＴ＝（３Ｔ１＋Ｔ２）／４＝０．９９７１となる。従って、すべてのトラック４２が未記録のときでも、記録層１の層数はｎ＝９７が十分可能で、すべてのトラック４２が記録済のときはｎ＝１２０が可能となる。記録層１の屈折率は材料によりある程度決まるが、中間層２の材料は選択の余地が大きく、その結果中間層の屈折率はほぼ自由に選べるので、記録光の波長λ２において、中間層の屈折率を記録済領域１０の屈折率ｒ２に近づける（好ましくは差が０．１以内）ことにより記録済のときの透過率を増加させ、トータル的に層数ｎを増やす（例えば、１００層程度）ことができる。【００７０】
このとき、再生光の波長λ２では、ＴＲ１＝０．９９６１、ＴＲ２＝０．９９９１となり、すべてのトラック４２が未記録のときの透過率はＴＲ＝ＴＲ１＝０．９９６１、すべてのトラック４２が記録済のときの透過率は、平均してＴＲ＝（３ＴＲ１＋ＴＲ２）／４＝０．９９６９となる。また、再生光波長λ２において、中間層の屈折率を記録済領域１０の屈折率ｒ２に近づける（好ましくは差が０．１以内）ことにより透過率ＴＲ２を増加させ、検出信号強度を増加させることができる。さらに再生光の波長λ２において、記録済領域１０の屈折率ｒ２と中間層の屈折率を実質的に同じにすることにより、ほぼＴＲ２＝１となり、再生信号の変調率（コントラスト）をほぼ１００％にすることができる。【００７１】
λ１＝０．７８μｍ、λ２＝０．６６μｍにおいて、例えば、ｒ１＝１．５５、ｒ２＝１．６０、中間層２の屈折率が１．５０（＜ｒ１）の場合、０．０６５μｍ≦Ｌ≦０．１４μｍ、さらには、Ｌ＝０．１０μｍであることが好ましい。この場合、記録光の波長λ１では、Ｔ１＝０．９９９０、Ｔ２＝０．９９６１となり、すべてのトラック４２が未記録のときの透過率はＴ＝Ｔ１＝０．９９９０、すべてのトラック４２が記録済のときの透過率は、平均してＴ＝（３Ｔ１＋Ｔ２）／４＝０．９９８３となる。従って、すべてのトラック４２が未記録のときは、記録層１の層数はｎ＝３４７が可能で、すべてのトラック４２が記録済のときは、記録層１の層数はｎ＝２０４が可能となる。記録光波長λ１において、中間層の屈折率を未記録領域の屈折率ｒ１に近づけることにより未記録領域のときの透過率はＴＲを増加させ、層数ｎを増やす（例えば、数１００層程度）ことができる。この場合、中間層の屈折率と未記録領域の屈折率ｒ１とを同じにすると、未記録状態では反射信号が得られなくなるので、中間層の屈折率と未記録領域の屈折率ｒ１との差は、０．０４〜０．１程度が好ましい。【００７２】
このとき、再生光の波長λ２では、ＴＲ１＝０．９９８９、ＴＲ２＝０．９９５８となり、すべてのトラック４２が未記録のときの透過率はＴＲ＝ＴＲ１＝０．９９８９、すべてのトラック４２が記録済のときの透過率は、平均してＴＲ＝（３ＴＲ１＋ＴＲ２）／４＝０．９９８１となる。また、再生光波長λ２において、中間層の屈折率を未記録領域１０の屈折率ｒ１に近づけることにより未記録時の透過率ＴＲ１を増加させ、検出信号強度を増加させることができる。この場合、中間層の屈折率を未記録領域１０の屈折率ｒ１と同じにすると、未記録状態では反射信号が得られなくなるので、中間層の屈折率と未記録領域１０の屈折率ｒ１の差は、０．０４〜０．１程度であることが好ましい。【００７３】
次に、本実施の形態の情報記録媒体２１の製造方法について説明する。本実施の形態の情報記録媒体２１の製造方法としては、従来公知の製造方法を採用することができる。具体的には、図５に示されるように、トラック溝３２を射出成形法により形成した基板９に、例えば、スピンコート法を用いることにより記録層１ｅを形成する（図５（Ｂ））。次に、その上に、同様にスピンコート法により中間層２ｄを形成する（図５（Ｃ））。次に、スタンパ等による転写手段を用いて中間層２ｄにトラック溝３３を形成する（図５（Ｄ））。そして、トラック溝３３が形成された中間層２ｄ上に、同様にして、記録層１ｄ、中間層２ｃ、トラック溝、記録層１ｃ、中間層２ｂ、・・・、が繰り返し形成される。このようにして複数の記録層と中間層を有する記録部３が形成される。最後に、保護層４が、例えば塗布や、フィルム形成法により、記録部３上に形成される（図５（Ｆ））。スピンコート法等の塗布法を用いて、各記録層と各中間層が形成されることにより、情報記録媒体の作製が容易で、低コスト化が可能になる。【００７４】
本実施の形態において、中間層２及び記録層１は余剰に形成されてもよい。そして、余剰に形成された部分（つまり記録部の一部であって、光が入射する側の部分）が保護層４として使用されてもよい。この記録部の構成によれば、別工程での保護層４の形成が不要となり、記録部３と実質的に同じ材料からなる保護層が形成される。【００７５】
各記録層１の膜厚は実質的にそれぞれ等しくすることにより、塗布工程の条件が同じになり製造が容易になる。また、各中間層２の膜厚も実質的にそれぞれ等しくすることにより、同じく製造が容易になる。さらに、各記録層１及び各中間層２を単層構造にすることにより、製造が容易になるために好ましい。【００７６】
次に、本実施の形態の情報記録媒体に記録ピットを記録再生するための光学情報記録再生装置が説明される。図６に示すように、本実施の形態の光学情報記録再生装置４０は、記録用光源２０ａと再生用光源２０ｂのそれぞれ波長が異なる２種類の光源を有している。そして、光源２０ａ、２０ｂから情報記録媒体２１までの光路中に、ビームスプリッタ１８ａ、コリメータレンズ１６、ビームスプリッタ１８ｂ、立ち上げミラー１２、波長板２４、球面収差補正素子１３、対物レンズ６が配置されている。【００７７】
復路における、ビームスプリッタ１８ｂから光検出器１９の光路には、フォーカス／トラック誤差信号検出素子１５、検出レンズ２３、情報記録媒体２１の層間クロストークを小さくするピンホール１４が配置されている。【００７８】
記録用光源２０ａは、波長がλ２＝０．７８μｍの記録用の半導体パルスレーザ光源であり、記録時は記録ピットからなる記録マークの長さに応じてパルス幅を、例えば、１ナノ秒から１００ナノ秒の間で変化させて出射させる。例えば、記録マークが長いほどパルス幅を長くすることが好ましい。再生用光源２０ｂは、例えば、波長０．６６μｍの再生用の半導体レーザ光源である。半導体レーザ光源にすることにより、低コスト化が可能になる。２光子吸収記録においては、パルス光源を用いることによりピークパワの大きな記録光を出しやすくなり感度的に有利である。また、そのような記録では、記録ピットサイズは、その非線形現象により、通常の１光子吸収記録に比べて小さくできるため、再生光の波長で情報記録媒体２１の記録容量が決まることになる。２光子吸収記録では、スポット径は０．７倍に微細化するためである。そのため、再生用光源２０ｂの波長を、記録用光源２０ａの波長よりも短くすることにより、より高密度化することができる。なお、２光子吸収記録では、再生用光源２０ｂの波長は、記録用光源２０ａの波長の約０．７倍がより望ましい。【００７９】
なお、半導体レーザ光源であれば、ピークパワの大きなパルス光を出射させて記録用光源２０ａとし、ピークパワの小さな連続光を出射させて再生用光源２０ｂとすることにより、記録用光源２０ａが再生用光源２０ｂを兼ねることは可能であり、その場合はビームスプリッタ１８ａ等の部品点数が減るため構成が簡単になるが、高密度化という点では、光源を別にする方が好ましい。【００８０】
波長板２４は、図６に示されるように、対物レンズ６と光源２０までの記録再生光の共通光路に配置されている。この波長板２４は、両波長の違いを利用して、記録光２２ａに対しては実質的にλ／４板か、またはそれに近くなるように設計され、再生光２２ｂに対しては実質的にλ／２板もしくはλ板となるか、またはそれに近くなるように設計されている。また、ビームスプリッタ１８ａも、波長の違いを利用して、記録光２２ａは透過、再生光２２ｂは反射し、さらに、ビームスプリッタ１８ｂも、波長の違いを利用して、記録光２２ａに対しては偏光ビームスプリッタで、再生光２２ｂに対しては、偏光方向にほとんど依存しない、ハーフミラーとして機能するように設計されている。【００８１】
本実施の形態の光学情報記録再生装置４０は、図６に示されるように、記録時においては、記録用光源２０ａからＹ軸方向に出射された直線偏光でピークパワの比較的大きなパルスレーザ光の記録光２２ａが、まずビームスプリッタ１８ａを通過する。そして、記録光２２ａはコリメータレンズ１６により、略平行光となり、ビーム分岐素子であるビームスプリッタ１８ｂを透過して、立ち上げミラー１２によって光路を−Ｚ軸方向に折り曲げられる。そして、−Ｚ軸方向に折り曲げられた記録光２２ａ（レーザ光７）は、波長板２４で実質的に円偏光に変換され、球面収差補正素子１３を通過して、例えば、開口数ＮＡ＝０．８５、焦点距離２ｍｍの対物レンズ６によって、これまでに説明した構成を有する情報記録媒体２１の保護層４を通過して記録部３の所望の記録層１ｅに集光する。そして、その反射光８を利用してフォーカスサーボ、及びトラックサーボを行いながら、２光子吸収過程を用いて、記録層１ｅに、記録ピット５の列が記録される。本実施の形態では、記録光の波長に対する記録層１の１層あたりの透過率を、記録層の層数ｎ（ｎは４以上の整数）に対して、０．７０７１／（ｎ−１）以上とすることにより、記録層１の最下層（図４では記録層１ｅ）においても、記録パワの低下を低減し、記録用光源２０ａのパワ調整の必要がほとんどなく、その結果、波長飛びのないほぼ一定の波長の記録光２２ａの出射が可能となり、フォーカスサーボをかけながら各記録層１に良好に記録することができる。【００８２】
記録光の波長において、記録層１の未記録領域の屈折率と中間層２の屈折率との差が、記録層１の記録済領域の屈折率と中間層２の屈折率との差よりも大きい場合は、対物レンズ６に最も近い記録層１ａから記録ピットを３次元的に順次記録し、記録層１の未記録領域の屈折率と中間層２の屈折率との差が、記録層１の記録済領域の屈折率と中間層２の屈折率との差よりも小さい場合は、対物レンズ６から最も遠い記録層１ｅから記録ピットを３次元的に順次記録することにより、記録層１での透過率は向上するため好ましい。【００８３】
このとき、対物レンズ６からの収束光が通過する記録部３の厚さが記録深さにより異なるので、光源２０から対物レンズ６までの光路中に設けた球面収差補正素子１３で記録部３中の記録される情報ピット５の記録深さに応じて、球面収差補正素子１３で球面収差量を制御しながら記録するようにすれば、良好な記録ピット５が精度よく形成される。球面収差補正素子１３は、屈折率分布が可変である液晶素子や、凹レンズと凸レンズを組み合わせてアクチュエータで両レンズの光軸方向の間隔を可変にしたビームエキスパンダー、または、光源２０とコリメータレンズ１６の間隔をアクチュエータ等で変えることができる可動コリメータレンズ等で構成される。【００８４】
再生時においては、再生用光源２０ｂから出射された直線偏光のレーザ光である再生光２２ｂは、ビームスプリッタ１８ａによりＹ軸方向に折り曲げられ、同じく、コリメータレンズ１６により、略平行光となり、ビームスプリッタ１８ｂを透過して、立ち上げミラー１２によって光路を−Ｚ軸方向に折り曲げられる。そして、−Ｚ軸方向に折り曲げられた再生光２２ｂ（レーザ光７）は、波長板２４、球面収差補正素子１３を通過して、直線偏光のまま、対物レンズ６によって情報記録媒体２１の記録部３の所望の記録層１ｅの記録ピット５に集光する。【００８５】
再生光の波長において、記録層１の１層あたりの透過率ＴＲは、記録層１の層数ｎ（ｎは４以上の整数）に対して、ＴＲ≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たすことにより、ターゲット層が最下層１ｅの場合に得られる反射光強度は、最上層１ａの場合の０．５倍以上を得られるため、再生用光源２０ｂのパワ調整をそれほどしなくとも（数割〜５割程度）、もしくは全く無調整で実用的な再生信号が得られることが可能となる。【００８６】
記録ピット５によって反射されたレーザ光８は、逆方向に折り返し、対物レンズ６、球面収差補正素子１３、波長板２４、立ち上げミラー１２を順に通過し、ビームスプリッタ１８ｂにより光軸をＺ軸方向に曲げられ、回折型フォーカス／トラック誤差信号検出素子１５によって、複数の光に分岐され、検出レンズ２３により検出収束光１７、１７’となる。再生信号光となる検出収束光１７はピンホール１４を通過して光検出器１９ａにより信号が検出される。分岐されたフォーカス／トラック誤差信号となる検出収束光１７’は、ピンホールを通過させずに、別の光検出器１９ｂで検出される。フォーカス／トラック誤差信号光となる検出収束光１７’は、ピンホールを通過させない構成により、非点収差法やＳＳＤ法（スポット・サイズ・ディテクション法）によりフォーカス誤差信号が、３ビームトラッキング法や位相差法によりトラック誤差信号が検出される。すなわち反射光８を利用してフォーカスサーボ、及びトラックサーボを行いながら、記録層の光学定数の変化を利用することにより記録ピットが記録／再生される。【００８７】
検出レンズ２３の焦点距離は、例えば３３ｍｍであり、光検出器１９側でのエアリーディスク径は、例えば、９．６μｍである。ピンホール１４は、検出収束光１７の略焦点の位置に設置されているが、ピンホール１４を設けることにより、所望の記録層１ｅではない光軸方向の上下の記録層１ａ〜１ｄに存在する記録ピット５が、対物レンズ６の収束光の照射により発生させる不要反射光であるクロストーク（層間クロストーク）光がピンホール１４の外部に分布する。それらの光はピンホール１４内に入らなくなるため、層間クロストークが減少する。また、ピンホール１４の代わりに、光検出器の受光部がピンホール径の大きさを有する微小光検出器１９ａにより、検出収束光１７を検出するようにしても同様の効果が得られる。【００８８】
本実施の形態では、ピンホール１４の大きさが再生信号光の検出収束光１７のエアリーディスク径の５倍以下であれば、例えば、記録層１の層間隔Δｄ＝５〜８μｍでも問題ないレベル（層間クロストーク量≦３０ｄＢ）まで再生信号の品質が向上された。ただし、ピンホール１４の大きさを小さくすると、記録層１の間隔（中間層２厚さ）をより小さくすることが可能であるが、小さくし過ぎると、ピンホール１４に入る光量が減少したり、環境温度により、光学系が歪んで、検出収束光１７が、ピンホール１４の中心からずれる傾向がある。層数ｎが大きくなるにつれて、検出光量が低下するために、ＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）を使用することにより信号強度が強められる。【００８９】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２の情報記録媒体及びその製造方法、並びに光学情報記録再生装置について、図７から図１１を用いて、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。図７は実施の形態２における情報記録媒体の構成と信号を再生する様子を示す説明図、図８は実施の形態２における光学情報記録再生装置の構成と情報記録媒体の信号を記録／再生する様子を示す説明図、図９は本発明の実施の形態２における情報記録媒体の製造工程のうち、記録部と基板の接着工程を説明する図、図１０は実施の形態２における情報記録媒体の製造工程のうち、塗布工程及び乾燥工程を説明する図、図１１は、本発明の実施の形態２における情報記録媒体の他の製造工程の塗布工程及び乾燥工程を示す模式図である。【００９０】
図７に示すように、実施の形態２の情報記録媒体２１’と実施の形態１の情報記録媒体２１との異なる点は、各記録層１’（図７では１’ａ〜１’ｄの４層が図示されている）は平坦であり、トラック溝を有さない。また、基板９と記録部３’との間にトラック溝３２を具備するトラックガイド層３１が形成されている。記録光７がターゲットの記録層１’ｃの記録領域であるトラック４２’に入射し、未記録領域１１’に記録ピット５を形成する。【００９１】
記録層１’ｃのトラック４２’から発せられる反射光８は、各記録層１’がトラック溝を有さないために、０次回折の反射光である。従って、トラック溝に記録光を照射することにより発生するような±１次以上の高次の回折光が発生しないために、迷光になる光損失が減少する。従って、透過光強度と透過率、及び反射光強度と反射率を大きくすることができる。そして、迷光が減少するために、反射信号である反射光８のＳＮ比を向上させることができる。【００９２】
記録光波長λ１または再生光波長λ２において記録層１’が実質的に透明な場合には、記録層１’ｃでの最大の反射率は、記録ピット５における回折損失が発生する分を除いて、記録層１’の透過率をＴとした場合、典型的に１−Ｔとなる。なお、前記回折損失分は反射率に対して数％程度である。なお、実施の形態１の情報記録媒体２１では、最大の反射率は１−Ｔの０．６〜０．９５倍の値であった。トラック溝のない平坦な記録層１’のトラック４２’からの反射光８を光検出器（図示無し）で検出することにより、ＳＮ比の良いフォーカスサーボ用の誤差信号と、再生光の場合は再生信号を同時に得ることができる。【００９３】
本実施の形態の情報記録媒体２１’でも、記録光波長λ１において、記録層１’の１層あたりの透過率Ｔが、Ｔ≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たすことにより、どの記録層１’においてもフォーカスサーボをかけながら、記録用光源のパワ調整をそれほど必要とせず、もしくはパワ調整なしに、２光子吸収等の非線形記録でも良好に記録することができる。なお、最大で３割程度のパワを強化する調整はできる。【００９４】
情報記録媒体２１’においては、各記録層はトラック溝を有さず、トラックガイド層３１が有するトラック溝にトラックガイド照明光を照射することにより、トラックサーボが行われる。トラックガイド照明光３３は、対物レンズ６でトラックガイド層３１のトラック溝３２に集光される。そして、その反射光の回折光であるトラックガイド反射光３４を光検出器（図示無し）で検出することにより、再生光又は記録光７のトラックサーボ用の誤差信号を得ることができる。再生光又は記録光７は、トラックガイド照明光３３と同期して、得られたトラックサーボ用誤差信号を用いてトラックピッチ方向（±Ｙ方向）の最適な位置（トラック上）にアクチュエータ等で移動させればよい。【００９５】
本実施の形態の光学情報記録再生装置６０は、図８に示されるように、実施の形態１と同様の各構成要素に加えて、トラックガイド照明用光源２０ｃとトラックガイド照明用集光レンズ４３との組み合わせから構成されるトラックガイド照明光生成手段６１をさらに備えている。【００９６】
図８においては、トラックガイド照明用光源２０ｃから出射したトラックガイド照明光３３（２２Ｃ）が、トラックガイド照明用集光レンズ４３で集光状態が調整されたのち、ビームスプリッタ１８ｃを通過する。そして、トラックガイド照明光３３はコリメータレンズ１６により、略平行光となり、ビームスプリッタ１８ｂを透過して、立ち上げミラー１２によって行路を−Ｚ軸方向に折り曲げられる。そして、−Ｚ軸方向に折り曲げられたトラックガイド照明光３３は、波長板２４、球面収差補正素子１３を通過して、例えば、開口数ＮＡ＝０．８５、焦点距離２ｍｍの対物レンズ６によって、トラックガイド層３１に集光される。トラックガイド層３１における反射光の回折光であるトラックガイド反射光３４は、逆方向に折り返し、対物レンズ６、球面収差補正素子１３、波長板２４、立ち上げミラー１２を順に通過し、ビームスプリッタ１８ｂにより光軸をＺ軸方向に曲げられる。Ｚ軸方向に曲げられたトラック誤差信号であるトラック誤差信号光１７”はトラック誤差信号光検出器１９’ｃにより検出される。なお、光検出器１９’ａは再生信号用光検出器、１９’ｂはフォーカス誤差信号検出用である。トラック誤差信号光１７”は、ピンホールを通過させない構成により、３ビームトラッキング法や位相差法のような公知の方法でトラック誤差信号が検出される。そして、トラック誤差信号光１７”を利用してトラックサーボを行いながら、記録光や再生光により記録ピットが記録／再生される。【００９７】
図８に示した光学情報記録再生装置６０においては、トラックガイド照明用光源２０ｃとトラックガイド照明用光源２０ｃからの出射されるトラックガイド出射光２２ｃの集光状態を調整するための集光レンズ４３を設けている。トラックガイド照明用光源２０ｃと集光レンズ４３とは、トラックガイド層３１にトラックガイド照明光３３を集光できるように、例えば、対物レンズ６へのトラックガイド照明光の入射光が発散光になるように、集光レンズ４３の焦点位置よりも近くに光源２０ｃを配置されている。【００９８】
トラックガイド照明光の生成手段としては、トラックガイド照明用光源２０ｃを設ける上記のような手段の他、再生時には記録用光源２０ａを用い、記録時には再生用光源２０ｂを用いることにより、各光源の近くにそれぞれ専用の集光レンズを設けて対物レンズ６への入射光３３が発散光になるようにしてもよい。【００９９】
次に、本実施の形態の情報記録媒体２１’の製造方法について図９を参照して説明する。情報記録媒体２１’の各記録層１’はトラック溝を有さない。従って、実施の形態１の情報記録媒体の製造方法で説明したような、各記録層ごとにトラック溝を形成する転写工程等が不要であり、製造工程が簡略になる。【０１００】
はじめに、トラック溝３２を有する基板９を射出成形により成形する（図９（Ａ））。そして、トラック溝３２の表面に、基板９の材料とは異なる光学的特性、具体的には屈折率や吸収率を有する材料からなる薄膜からなるトラックガイド層を形成する。前記薄膜としては基板の材料と異なる光学特性を有するものであれば限定なく用いられる。その具体例としては、例えばＴｅＯ２やＺｎＳ等の無機誘電体薄膜や、有機薄膜等が挙げられる。このような薄膜によりトラックガイド層３１を形成する（図９（Ｂ））。なお、前記薄膜の形成方法は特に限定されず、例えば、スパッタリング法や、プラズマＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法、または、真空蒸着等により前記誘電体を形成したり、塗布により形成してもよい。【０１０１】
一方、別に準備した、記録波長λ１及び再生波長λ２に対して実質的に透明であるフィルム２９の表面に、記録部３’を形成する。【０１０２】
フィルム２９としては、厚さ５０〜１００μｍのポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ノルボルネン樹脂、またはシクロオレフィン樹脂等からなるフィルムが好ましい。なお、これらのフィルムは、光学情報記録媒体２１’の保護層４としても用いられる。【０１０３】
フィルム２９上にスピンコート法により記録層１’ａを形成し、さらに、中間層２ａを形成する。同様にして、さらに、記録層１’ｂ、中間層２ｂ、・・・、が繰り返し形成される。このようにして複数の記録層と中間層を有する記録部３’を備えた記録部付フィルム３３が形成される（図９（Ｃ））。【０１０４】
そして、基板９に形成されたトラックガイド層３１と記録部３’とを対向するようにして、接着剤３０を用いて貼り合せる（図９（Ｄ）、（Ｅ））。接着剤３０としては、例えば、トラックガイド照明光に対して実質的に透明であるＵＶ硬化樹脂や熱硬化性樹脂を用いることができる。接着剤３０を塗布する際にもスピンコート法が好ましく用いられる。接着剤３０の塗布量は接着剤３０が硬化して形成される接着層の厚みがトラック溝３２の凹凸形状を平滑化する程度であることが好ましい。このような接着層を設けることにより、トラック溝３２の凹凸形状が記録部３’へ転写することを抑制できる。記録部３’へ凹凸形状が転写された場合には記録光又は再生光の照射時に不要な回折光が発生するためにＳＮ比が低下するおそれがある点から好ましくない。【０１０５】
なお、記録部付フィルム３３は基板９の外形よりも大きく形成し、記録部付フィルム３３と基板９とを貼り合わせた後、基板９の外形に合わせて、記録部付フィルム３３を切り抜くことにより、情報記録媒体２１’を得る方法は以下の点から好ましい。【０１０６】
多層の記録層を有する情報記録媒体を基板上にスピンコート法により各層を積み上げて形成していく場合、塗布した樹脂が基板９の周縁部において盛り上がり、得られる情報記録媒体２１’の周縁部分が厚くなる現象が生じる。このような情報記録媒体２１’の面内における厚みのバラツキは、記録再生特性を低下させる原因になる。前記製造方法によれば、厚い周縁部を切り落とすことができるために情報記録媒体２１’の面内における厚みのバラツキが小さくなり、記録再生特性が高まる。また、記録部付フィルム３３の大きさにより、複数枚分の情報記録媒体２１’の記録部３’を一度に作れることになり生産コストを下げうる。【０１０７】
また、大きな面積の記録部付フィルム３３は以下に説明する製造方法により、連続的且つ効率的に作製される。【０１０８】
図１０は、大きな面積の記録部付フィルム３３を連続的に製造するための装置８０の構成の一例を示す。図１０中、３５ｃは記録層形成用材料ライン、３６ｃは中間層形成用材料ライン、３７ａは第１の記録層形成用ノズル、３７ｂは第２の記録層形成用ノズル、３８ａは第１の中間層形成用ノズル、３８ｂは第２の中間層形成用ノズル、３９ａ及び３９ｂはフィルム移送用ローラ、４１は温風ライン、４０ａ〜４０ｄは温風ノズルである。また２９はフィルムである。【０１０９】
フィルム２９がフィルム移送用ローラ３９ａ，３９ｂにより、図１０中の右方から左方に向かって移送される。このとき、フィルム２９は実質的にたるみのない状態で移送される。そして、フィルム２９上に、第１の記録層形成用ノズル３７ａを用いた噴霧塗布工法等により記録層形成用材料３５が連続的に塗布される。前記塗布された記録層形成用材料３５を温風ノズル４０ａからの温風に接触させることにより樹脂成分を硬化させ、第１の記録層１’ａが形成される。次に、第１の記録層１’ａ上に、第１の中間層形成用ノズル３８ａにより中間層形成用材料３６が連続的に塗布される。前記塗布された中間層形成用材料３６を温風ノズル４０ｂからの熱風に接触させて溶剤成分を除去することにより、第１の中間層２’aが形成される。なお、記録層形成用材料３５及び中間層形成用材料３６は、有機溶剤溶液またはエマルジョンの形態で所定の濃度に調製されている。そして、同様の方法により、さらに、第２の記録層２’ａ及び第２の中間層２’ｂが形成される。図１０においては、記録層及び中間層がそれぞれ２層ずつ形成された場合を示しているが、記録層形成用ノズル、中間層形成用ノズル、及び温風ノズルの数をさらに増やすことにより、さらに層数を増すことができる。なお、各記録層の厚さ及び各中間層の厚さは、ノズルのサイズを変えることにより記録層形成用材料３５及び中間層形成用材料３６の塗布量を調整したり、材料の濃度を変えることにより、容易に調整しうる。具体的には、例えば、同じ粘度で同じ濃度の材料を用いる場合、記録層の厚さを０．１μｍ、中間層の厚さを５μｍにしたい場合には中間層形成用ノズルの断面積を記録層形成用ノズルの断面積の５０倍程度にすることにより、膜厚を略５０倍にすることができる。【０１１０】
また、記録層または中間層の材料として、無溶媒タイプのＵＶ硬化樹脂またはそれを混入して用いる場合には、温風ノズル４０ａ〜４０ｄに代えて、ＵＶ光照射装置を配設してもよい。ＵＶ光照射装置によりＵＶ光を照射させて硬化させることにより、記録層及び中間層を形成することができる。【０１１１】
また、大きな面積の記録部付フィルム３３をさらに連続的且つ効率的に作製しうる製造装置の模式図を図１１に示す。【０１１２】
図１１中、３５ｃは記録層形成用材料ライン、３６ｃは中間層形成用材料ライン、３７ａは第１の記録層形成用ノズル、３８ａは第１の中間層形成用ノズル、３７ｂは第２の記録層形成用ノズル、３８ｂは第２の中間層形成用ノズル、３９ａ及び３９ｂはフィルム移送用ローラ、４０ａは温風ノズルである。また２９はフィルムである。【０１１３】
フィルム２９がフィルム移送用ローラ３９ａ，３９ｂにより、図１１中の右方から左方に向かって移送される。そして、フィルム２９上に、第１の記録層形成用ノズル３７ａを用いた噴霧塗布工法等により記録層形成用材料３５が連続的に塗布される。次に、前記塗布された記録層形成用材料３５上に、第１の中間層形成用ノズル３８ａにより中間層形成用材料３６が連続的に塗布される。そして、前記塗布された中間層形成用材料３６上に、同様にして、第２の記録層形成用ノズル３７ｂにより記録層形成用材料３５が、さらに、第２の中間層形成用ノズル３８ｂにより中間層形成用材料３６が連続的に塗布される。【０１１４】
そして、フィルム２９上に層状に記録層形成用樹脂と中間層形成用樹脂がそれぞれ２層ずつ塗布された記録層形成用材料３５及び中間層形成用材料３６からなる複合層を温風ノズル４０ａからの温風に接触させて溶剤成分を除去することにより、中間層及び記録層が形成される。このような製造装置によれば、記録層と中間層を複数セット同時に形成することができる。複数層セットの層を一度に形成することができるために、製造工程がより簡略化される。なお、前記塗布において、記録層形成用材料３５と中間層形成用材料３６とが混ざる場合には、記録層形成用材料３５と中間層形成用材料３６の層の間に、それらが混ざることを抑制するための界面分離層を設けてもよい。このような、界面分離層としては塗布可能なＰＭＭＡやＰＶＡ等の透明樹脂が用いられる。【０１１５】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３の情報記録媒体について、実施の形態1及び実施の形態２の情報記録媒体と異なる点を中心に説明する。【０１１６】
実施の形態３の情報記録媒体と実施の形態１及び実施の形態２の情報記録媒体との異なる点は、記録層を構成する記録材料が記録光の波長及び／又は再生光の波長における吸収をごくわずかに有することである。【０１１７】
以下に記録材料の特性以外は図７に示した実施の形態２の情報記録媒体と同様の構成である情報記録媒体について図１２を用いて説明する。なお、各記録層にトラック溝が形成された図１に記載されたような情報記録媒体についても同様に適用することができる。図１に記載されたような情報記録媒体については説明の重複を避けるために具体的な説明は省略する。【０１１８】
本実施の形態の情報記録媒体２１’’は、記録光の波長λ１において、記録層１の未記録領域１１’ ’の屈折率（例えば、１．５５）と中間層２の屈折率（例えば、１．６５）との差（例えば、０．１）が、記録層１の記録済領域１０’’の屈折率（例えば、１．６０）と中間層２の屈折率（例えば、１．６５）との差（例えば、０．０５）よりも大きい場合は、記録層１の未記録領域１１’’における１層あたりの透過率をＴ１、記録層１の記録済領域１０’’における１層あたりの透過率をＴ２、記録層１の未記録領域１１’’における１層あたりの吸収率をＡ１、記録層１の記録済領域１０’’における１層あたりの吸収率をＡ２とする場合、Ｔ１≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たし、さらに、Ａ１＜Ａ２≦１−Ｔ２を満たすことを特徴とする。実施の形態１で説明したように、Ｔ１≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たす場合には、最下層（１’’ｄ）においても、その上層の記録層（１’’ａ〜１’’ｃ）のトラック４２’’がすべて未記録状態であっても、最下層の記録層１’’ｄの光強度が最上層の記録層１’’ａにおける光強度の約０．７倍（０．７０７倍）以上確保される。【０１１９】
そして、Ａ１＜Ａ２≦１−Ｔ２を満たす場合、記録層１’’に記録すると、記録材料の記録波長における吸収率が高くなる。そして、記録の進行にともない記録光の吸収率が高くなるために、記録層の温度が高くなる。そして、この温度上昇により、記録感度が増大する。本実施形態の情報記録媒体のように、ジアリールエテン等のフォトンモード材料からなる記録層を用いて２光子吸収現象で記録する場合、記録層の温度が高くなれば、量子収率が向上し、記録感度が増大する。【０１２０】
さらに、記録済領域１０’’における１層あたりの吸収率Ａ２が未記録領域１１’’における１層あたりの吸収率Ａ１よりも大きいために、記録済領域１０の透過率Ｔ２は低下する。そして、透過率Ｔ２は未記録領域１１’’の透過率Ｔ１に近づき、Ｔ１とＴ２の差が小さくなる。この場合、記録済領域１０及び未記録領域１１’’の透過率に実質的に差がなくなるためにＳＮ比が向上し、読み出し特性に優れた情報記録媒体が得られる。この場合、未記録領域１１’’は実質的に透明であり、未記録領域１１’’における１層あたりの吸収率Ａ１は０．００１以下であることが好ましい。なお、吸収率と透過率の定義から、Ａ２＋Ｔ２≦１、すなわち、Ａ２≦１−Ｔ２である。また、記録光のピークパワにより異なるが、ピークパワが１Ｗ程度の場合、吸収率Ａ２が０．５％（０．００５）〜数％を超えると、２光子吸収とともに１光子吸収が生じやすくなる傾向があるために、吸収率Ａ２は最大０．５％〜数％であることが好ましい。【０１２１】
さらに、情報記録媒体が、記録光７の波長λ１において、記録層１’’の記録済領域１０’’の屈折率（例えば、１．６０）と中間層２の屈折率（例えば、１．６２）との差（例えば、０．０２）が０．０５以下であり、記録層１’’の記録済領域１０’’における１層あたりの吸収率Ａ２と１−Ｔ２の差は０．００２以下である場合には、Ｔ１とＴ２の差が非常に小さくなる。この場合も、記録済領域１０及び未記録領域１１の透過率に実質的に差がなくなるために記録ピットの影響を殆ど受けないことになり、その結果、ＳＮ比が向上し、読み出し特性に優れた情報記録媒体が得られる点から好ましい。【０１２２】
一方、記録光の波長λ１において、記録層１の未記録領域１１の屈折率（例えば、１．５５）と中間層２の屈折率（例えば、１．５０）との差（例えば、０．０５）が、記録層１の記録済領域１０の屈折率（例えば、１．６０）と中間層２の屈折率（例えば、１．５０）との差（例えば、０．１０）よりも小さい場合には、記録層１’’の未記録領域１１’’における１層あたりの透過率をＴ１、記録層１の記録済領域１０’’における１層あたりの透過率をＴ２、記録層１’’の未記録領域１１’’における１層あたりの吸収率をＡ１、記録層１’’の記録済領域１０’’における１層あたりの吸収率をＡ２とする場合、（３Ｔ１＋Ｔ２）／４≧０．７０７１／（ｎ−１）、且つ、Ａ２＜Ａ１≦１−Ｔ１を満たすことを特徴とする。【０１２３】
Ａ２＜Ａ１≦１−Ｔ１を満たす場合、記録層１’’に記録すると、記録材料の記録波長における吸収率が低下するために透過率が高くなる。そして、記録済領域の透過率Ｔ２がＴ１に近づき、Ｔ１とＴ２の差が小さくなる。この場合、記録済領域１０及び未記録領域１１の透過率に実質的に差がなくなるためにＳＮ比が向上し、読み出し特性に優れた情報記録媒体が得られる。この場合、記録済領域１０’’は実質的に透明で、記録済領域１０’’における１層あたりの吸収率Ａ２が０．００１以下であることが好ましい。なお、吸収率と透過率の定義から、Ａ１＋Ｔ１≦１、すなわち、Ａ１≦１−Ｔ１である。【０１２４】
また、再生光７の波長λ２において、記録層１の未記録領域１１’’の屈折率（例えば、１．５５）と中間層２の屈折率（例えば、１．６５）との差（例えば、０．１０）が、記録層１’’の記録済領域１０’’の屈折率（例えば、１．６０）と中間層２の屈折率（例えば、１．６５）との差（例えば、０．０５）よりも大きい場合には、記録層１’’の未記録領域１１’’における１層あたりの透過率をＴＲ１、記録層１’’の記録済領域１０’’における１層あたりの透過率をＴＲ２、記録層１’’の未記録領域１１’’における１層あたりの吸収率をＡ３、記録層１’’の記録済領域１０における１層あたりの吸収率をＡ４とする場合、ＴＲ１≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たし、Ａ３＜Ａ４≦１−ＴＲ２を満たすことを特徴とする。実施の形態１で説明したように、ＴＲ１≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たす場合には、最下層（１’’ｄ）においても、その上層の記録層（１’’ａ〜１’’ｃ）のトラック４２’’がすべて未記録状態であっても、最下層の記録層１’’ｄの反射光強度が最上層の記録層１’’ａにおける反射光強度の約０．５倍以上確保できる。【０１２５】
Ａ３＜Ａ４≦１−ＴＲ２を満たす場合、記録済領域１０の再生光７の吸収率Ａ４が未記録領域１１の再生光７の吸収率Ａ３よりも大きいために、記録済領域１０の透過率ＴＲ２は低くなる。そして透過率ＴＲ２は未記録領域１１’’の透過率ＴＲ１に近づき、ＴＲ１とＴＲ２との差が小さくなる。この場合、記録済領域１０及び未記録領域１１の透過率に実質的に差がなくなるためにＳＮ比が向上し、読み出し特性に優れた情報記録媒体が得られる点から好ましい。なお、吸収率と透過率の定義から、Ａ４＋ＴＲ２≦１、すなわち、Ａ４≦１−ＴＲ２である。なお、未記録領域１１は実質的に透明であることが好ましく、吸収率Ａ３は０．００１以下であることが２光子吸収が生じやすい点から好ましい。また、記録済領域１０における１層あたりの吸収率をＡ４が０．００５を超えると再生光による１光子吸収が生じやすくなり、再生光が劣化する傾向があるために、吸収率Ａ４は０．００５以下であることが好ましい。【０１２６】
さらに、情報記録媒体が、再生光７の波長λ２において、記録層１’’の記録済領域１０’’の屈折率（例えば、１．６０）と中間層２の屈折率（例えば、１．６２）の差（例えば、０．０２）が０．０５以下であり、記録層１’’の記録済領域１０における１層あたりの吸収率Ａ４と１−ＴＲ２の差が０．２％以下である場合には、ＴＲ１とＴＲ２との差が非常に小さくなる。この場合、記録済領域１０’’における再生光の透過率ＴＲ２と未記録領域１１’’における再生光の透過率ＴＲ１との差が小さいために、記録済領域１０’’及び未記録領域１１’’の透過率に実質的に差がなくなるために記録ピットの影響を殆ど受けないことになり、その結果、ＳＮ比が向上し、読み出し特性に優れた情報記録媒体が得られる点から好ましい。【０１２７】
また、再生光の波長λ２において、記録層１’’の未記録領域１１’’の屈折率（例えば、１．５５）と中間層２の屈折率（例えば、１．５０）との差（例えば、０．０５）が、記録層１’’の記録済領域１０’’の屈折率（例えば、１．６０）と中間層２の屈折率（例えば、１．５０）との差（例えば、０．１０）よりも小さい場合は、記録層１’’の未記録領域１１’’における１層あたりの透過率をＴＲ１、記録層１’’の記録済領域１０’’における１層あたりの透過率をＴＲ２、記録層１’’の未記録領域１１’’における１層あたりの吸収率をＡ３、記録層１’’の記録済領域１０’’における１層あたりの吸収率をＡ４とする場合、（３ＴＲ１＋ＴＲ２）／４≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たし、且つ、Ａ３とＡ４はＡ４＜Ａ３≦１−ＴＲ１を満たすことを特徴とする。【０１２８】
Ａ４＜Ａ３≦１−ＴＲ１を満たす場合、未記録領域１１’’の再生光７の吸収率Ａ３が記録済領域１０’’の再生光７の吸収率Ａ４より大きいために、記録層１’’に記録すると、記録材料の再生波長λ２における吸収率が低下する。そして、記録済領域１０’’の透過率ＴＲ２が未記録領域１１’’の透過率ＴＲ１に近づき、ＴＲ１とＴＲ２との差が小さくなる。この場合、記録済領域１０’’と未記録領域１１と透過率の差が小さいために、記録済領域１０’’及び未記録領域１１’’の透過率に実質的に差がなくなるためにＳＮ比が向上し、読み出し特性に優れた情報記録媒体が得られる点から好ましい。なお、吸収率と透過率の定義からＡ３＋ＴＲ１≦１、すなわち、Ａ３≦１−ＴＲ１である。この場合、記録済領域１０’’では実質的に透明であることが望ましく、Ａ２は０．００１以下であることが望ましい。【０１２９】
なお、本実施の形態の情報記録媒体の製造方法、光学情報記録再生装置の構成は、実施の形態１、２の場合と同じである。【０１３０】
以上、実施の形態１〜実施の形態３の情報記録媒体及びその製造方法並びに光学情報記録再生装置およびその製造方法について説明してきたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、それぞれの実施の形態の情報記録媒体及びその製造方法並びに光学情報記録再生装置との構成を組み合わせた情報記録媒体及びその製造方法並びに光学情報記録再生装置も本発明に含まれ、同様の効果を奏することができる。また、上記の情報記録媒体は追記型以外に書き換え型も含まれる。【０１３１】
なお、上記実施の形態で用いた対物レンズとコリメータレンズ、検出レンズ、集光レンズは便宜上名付けたものであり、一般にいうレンズと同じである。【０１３２】
また、上記実施の形態においては、情報記録媒体として光ディスクを例に挙げて説明したが、同様の情報記録再生装置で厚みや記録密度など複数の仕様の異なる媒体を再生することができるように設計されたカード状やドラム状、テープ状の製品に応用することも本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
本発明の情報記録媒体によれば、記録ピットを３次元的に記録可能な情報記録媒体に関し、特に、対物レンズから離れた下層の記録層に対しても記録光の光量の低下が小さく、どの記録層においてもフォーカスサーボをかけながら、２光子吸収を用いて良好に記録することが可能な情報記録媒体を提供できる。
【図１】
2007055249.tif 000003
【図２】
2007055249.tif 000004
【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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【手続補正書】
【提出日】平成20年2月8日(2008.2.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に３次元的に記録ピットを記録可能な記録部とを有する情報記録媒体であって、
前記記録部は、２光子吸収現象を用いて情報が記録されるｎ層の記録層（ｎは４以上の整数）と、各記録層と交互に積層された複数の中間層とを有し、
前記記録層はフォトンモードで記録可能な記録材料を含み、
前記複数の中間層はそれぞれ、記録光の波長λ１及び再生光の波長λ２において実質的に透明であり、
前記基板に最も近い記録層に入射する記録光の光強度が前記基板から最も離れた記録層に入射する記録光の光強度の０．７０７倍以上であり、
前記記録光の波長λ１における、前記記録層の未記録領域の１層あたりの吸収率Ａ１と、前記記録層の記録済領域の１層あたりの吸収率Ａ２とが異なることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】
前記フォトンモードの記録材料が、ジアリールエテン、ジアリールエテンの誘導体、及びフォトポリマーからなる群から選ばれる何れか１つである請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項３】
前記記録層の厚さＬが、前記記録層の記録済領域の屈折率ｒ２に対して、下記式（１）の条件を満たす請求項１又は２に記載の情報記録媒体。
０．６３λ２／（４ｒ２）≦Ｌ≦１．３７λ２／（４ｒ２）    （１）
【請求項４】
前記記録光の波長λ１における、前記記録層の未記録領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差が、前記記録層の記録済領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差よりも大きく、
前記記録光の波長λ１における、前記未記録領域の１層あたりの透過率Ｔ１が、下記式（２）：
Ｔ１≧０．７０７１／（ｎ−１）    （２）
（ただし、ｎは記録層の層数を示す４以上の整数である。）
の条件を満たし、
前記吸収率Ａ１と前記吸収率Ａ２とが、下記式（３）：
Ａ１＜Ａ２≦１−Ｔ２    （３）
（ただし、Ｔ２は前記記録光の波長λ１における前記記録済領域の１層あたりの透過率である。）
の条件を満たす請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項５】
前記再生光の波長λ２における、前記未記録領域の１層あたりの吸収率Ａ３と前記記録済領域の１層あたりの吸収率Ａ４とが、下記式（４）の条件を満たす請求項４に記載の情報記録媒体。
Ａ３＜Ａ４≦１−ＴＲ２    （４）
（ただし、ＴＲ２は前記再生光の波長λ２における前記記録済領域の１層あたりの透過率である。）
【請求項６】
前記未記録領域の１層あたりの吸収率Ａ１が０．００１以下である請求項４または５に記載の情報記録媒体。
【請求項７】
前記未記録領域の１層あたりの吸収率Ａ３が０．００１以下である請求項５に記載の情報記録媒体。
【請求項８】
前記記録光の波長λ１における、前記記録済領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差が０．０５以下であり、前記吸収率Ａ２と１−Ｔ２との差｜Ａ２−（１−Ｔ２）｜が０．００２以下である請求項４〜７のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項９】
前記記録光の波長λ１における、前記記録層の未記録領域の屈折率ｒ１と前記中間層の屈折率との差が、前記記録層の記録済領域の屈折率ｒ２と前記中間層の屈折率との差よりも小さく、
前記記録光の波長λ１における、前記未記録領域の１層あたりの透過率Ｔ１と前記記録済領域の１層あたりの透過率Ｔ２とが、下記式（５）：
（３Ｔ１＋Ｔ２）／４≧０．７０７１／（ｎ−１）    （５）
（ただし、ｎは記録層の層数を示す４以上の整数である。）
の条件を満たし、
前記記録光の波長λ１における、前記未記録領域の１層あたりの吸収率Ａ１と前記記録済領域の１層あたりの吸収率Ａ２とが、下記式（６）：
Ａ２＜Ａ１≦１−Ｔ１    （６）
（ただし、Ｔ１は前記記録光の波長λ１における前記未記録領域の１層あたりの透過率である。）
の条件を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１０】
前記再生光の波長λ２における、前記未記録領域の１層あたりの吸収率Ａ３と前記記録済領域の１層あたりの吸収率Ａ４とが、下記式（７）：
Ａ４＜Ａ３≦１−ＴＲ１    （７）
（ただし、ＴＲ１は前記再生光の波長λ２における前記未記録領域の１層あたりの透過率である。）
の条件を満たす請求項９に記載の情報記録媒体。
【請求項１１】
前記記録済領域の１層あたりの吸収率Ａ２が０．００１以下である請求項９または１０に記載の情報記録媒体。
【請求項１２】
前記記録済領域の１層あたりの吸収率Ａ４が０．００１以下である請求項１０に記載の情報記録媒体。
【請求項１３】
所定のフィルム表面に記録層と中間層とを交互に形成することにより記録部を形成する記録部付フィルム形成工程と、
表面に薄膜層が形成された、トラック溝を有する基板表面に、得られた前記記録部付フィルムを貼合わせる貼合わせ工程と、を備え
前記薄膜層を形成する材料と前記基板の材料とは異なる光学特性を有することを特徴とする情報記録媒体の製造方法。
【請求項１４】
前記記録部付フィルムが前記基板の外形よりも大きく形成されており、
前記貼合わせ工程の後、前記基板の外形に合わせて前記記録部付フィルムを切り抜く工程をさらに含む請求項１３に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項１５】
前記記録部付フィルム形成工程が、前記フィルム表面に記録層形成用材料又は中間層形成用材料を塗布する第１工程と、
前記塗布された材料を乾燥または硬化させる第２工程と、
前記乾燥または硬化させることにより形成された記録層または中間層表面にさらに、前記記録層形成用材料又は中間層形成用材料を塗布する第３工程と、
前記塗布された何れかの材料を乾燥または硬化させる第４工程を含み、
前記第３工程〜前記第４工程を複数回繰り返すことにより記録層及び中間層をそれぞれ交互に複数層形成する請求項１３または１４に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項１６】
前記記録部付フィルム形成工程が、前記フィルム表面に記録層形成用材料又は中間層形成用材料を塗布する第１工程と、
前記塗布された記録層形成用材料又は中間層形成用材料の表面にさらに、前記記録層形成用材料又は中間層形成用材料を塗布する第２工程と、
前記第２工程で塗布された記録層形成用材料又は中間層形成用材料の表面にさらに、前記記録層形成用材料又は前記中間層形成用材料を交互に複数回塗布する第３工程と、
前記第３工程の後、塗布された前記記録層形成用材料及び前記中間層形成用材料を乾燥または硬化させる第４工程とを備える請求項１３または１４に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項１７】
前記第１工程及び前記第２工程で塗布された前記記録層形成用材料又は前記中間層材料の表面に、前記記録層形成用材料と前記中間層材料との界面を維持するための界面分離層をさらに、塗布する工程を含有する請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項１８】
記録光を出射する記録光光源と、再生光を出射する再生光光源と、前記記録光光源及び前記再生光光源から出射された記録光及び再生光を請求項１〜１２のいずれか１項に記載の情報記録媒体の所定の記録層に集光するための対物レンズと、前記記録層からの反射光を検出するための光検出器とを備え、
記録時に、前記記録光光源から出射された記録光を、前記情報記録媒体の所定の記録層に集光して入射させることにより発生する反射光を利用してフォーカスサーボを行い、且つ、２光子吸収現象を用いることにより記録ピットを記録し、
再生時に、前記再生光光源から出射された再生光を、前記情報記録媒体の所望の記録層に集光して入射させることにより発生する反射光を利用してフォーカスサーボを行い、前記記録層の光学定数の変化に基づく反射率の違いを利用して記録ピットを再生することを特徴とする光学情報記録再生装置。
【請求項１９】
前記記録光光源は、パルス光を発する半導体レーザ光源であり、パルス幅は記録マークに合わせて１ナノ秒から１００ナノ秒の間で変化させる請求項１８に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項２０】
前記記録光光源と前記再生光光源とが同じ光源である請求項１８または１９に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項２１】
前記再生光の波長よりも前記記録光の波長の方が大きい請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項２２】
前記記録光の波長における、前記情報記録媒体の前記未記録領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差が、前記記録済領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差よりも大きい場合には、前記対物レンズに最も近い記録層から順次記録ピットを３次元的に記録し、
前記前記未記録領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差が、前記記録済領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差よりも小さい場合には、前記対物レンズから最も遠い記録層から記録ピットを３次元的に順次記録する請求項１８〜２１のいずれか１項に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項２３】
さらにトラックガイド照明光生成手段を備え、
前記トラックガイド照明光生成手段から生成されたトラックガイド照明光を、前記情報記録媒体のトラック溝に集光し、前記トラック溝からの反射光の回折光を利用して、再生光または記録光のトラックサーボを行う請求項１８〜２２のいずれか１項に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項２４】
前記情報記録媒体における、前記対物レンズから離れた記録層になるほど、記録光又は再生光の出力パワを大きくする請求項１８〜２３のいずれか１項に記載の光学情報記録再生装置。
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月2日(2008.5.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に３次元的に記録ピットを記録可能な記録部とを有する情報記録媒体であって、
前記記録部は、２光子吸収現象を用いて情報が記録されるｎ層の記録層（ｎは４以上の整数）と、各記録層と交互に積層された複数の中間層とを有し、
前記記録層はフォトンモードで記録可能な記録材料を含み、
前記複数の中間層はそれぞれ、記録光の波長λ１及び再生光の波長λ２において実質的に透明であり、
前記基板に最も近い記録層に入射する記録光の光強度が前記基板から最も離れた記録層に入射する記録光の光強度の０．７０７倍以上であり、
前記記録光の波長λ１における、前記記録層の未記録領域の１層あたりの吸収率Ａ１と、前記記録層の記録済領域の１層あたりの吸収率Ａ２とが異なることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】
前記フォトンモードの記録材料が、ジアリールエテン、ジアリールエテンの誘導体、及びフォトポリマーからなる群から選ばれる何れか１つである請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項３】
前記記録層の厚さＬが、前記記録層の記録済領域の屈折率ｒ２に対して、下記式（１）の条件を満たす請求項１又は２に記載の情報記録媒体。
０．６３λ２／（４ｒ２）≦Ｌ≦１．３７λ２／（４ｒ２）        （１）
【請求項４】
前記記録光の波長λ１における、前記記録層の未記録領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差が、前記記録層の記録済領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差よりも大きく、
前記記録光の波長λ１における、前記未記録領域の１層あたりの透過率Ｔ１が、下記式（２）：
Ｔ１≧０．７０７１／（ｎ−１）        （２）
（ただし、ｎは記録層の層数を示す４以上の整数である。）
の条件を満たし、
前記吸収率Ａ１と前記吸収率Ａ２とが、下記式（３）：
Ａ１＜Ａ２≦１−Ｔ２        （３）
（ただし、Ｔ２は前記記録光の波長λ１における前記記録済領域の１層あたりの透過率である。）
の条件を満たす請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項５】
前記再生光の波長λ２における、前記未記録領域の１層あたりの吸収率Ａ３と前記記録済領域の１層あたりの吸収率Ａ４とが、下記式（４）の条件を満たす請求項４に記載の情報記録媒体。
Ａ３＜Ａ４≦１−ＴＲ２        （４）
（ただし、ＴＲ２は前記再生光の波長λ２における前記記録済領域の１層あたりの透過率である。）
【請求項６】
前記未記録領域の１層あたりの吸収率Ａ１が０．００１以下である請求項４または５に記載の情報記録媒体。
【請求項７】
前記未記録領域の１層あたりの吸収率Ａ３が０．００１以下である請求項５に記載の情報記録媒体。
【請求項８】
前記記録光の波長λ１における、前記記録済領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差が０．０５以下であり、前記吸収率Ａ２と１−Ｔ２との差｜Ａ２−（１−Ｔ２）｜が０．００２以下である請求項４〜７のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項９】
前記記録光の波長λ１における、前記記録層の未記録領域の屈折率ｒ１と前記中間層の屈折率との差が、前記記録層の記録済領域の屈折率ｒ２と前記中間層の屈折率との差よりも小さく、
前記記録光の波長λ１における、前記未記録領域の１層あたりの透過率Ｔ１と前記記録済領域の１層あたりの透過率Ｔ２とが、下記式（５）： 
（３Ｔ１＋Ｔ２）／４≧０．７０７１／（ｎ−１）        （５）
（ただし、ｎは記録層の層数を示す４以上の整数である。）
の条件を満たし、
前記記録光の波長λ１における、前記未記録領域の１層あたりの吸収率Ａ１と前記記録済領域の１層あたりの吸収率Ａ２とが、下記式（６）：
Ａ２＜Ａ１≦１−Ｔ１        （６）
（ただし、Ｔ１は前記記録光の波長λ１における前記未記録領域の１層あたりの透過率である。）
の条件を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１０】
前記再生光の波長λ２における、前記未記録領域の１層あたりの吸収率Ａ３と前記記録済領域の１層あたりの吸収率Ａ４とが、下記式（７）：
Ａ４＜Ａ３≦１−ＴＲ１        （７）
（ただし、ＴＲ１は前記再生光の波長λ２における前記未記録領域の１層あたりの透過率である。）
の条件を満たす請求項９に記載の情報記録媒体。
【請求項１１】
前記記録済領域の１層あたりの吸収率Ａ２が０．００１以下である請求項９または１０に記載の情報記録媒体。
【請求項１２】
前記記録済領域の１層あたりの吸収率Ａ４が０．００１以下である請求項１０に記載の情報記録媒体。
【請求項１３】
所定のフィルム表面に記録層と中間層とを交互に形成することにより記録部を形成する記録部付フィルム形成工程と、
表面に薄膜層が形成された、トラック溝を有する基板表面に、得られた前記記録部付フィルムを貼合わせる貼合わせ工程と、を備え
前記薄膜層を形成する材料と前記基板の材料とは異なる光学特性を有することを特徴とする情報記録媒体の製造方法。
【請求項１４】
前記記録部付フィルムが前記基板の外形よりも大きく形成されており、
前記貼合わせ工程の後、前記基板の外形に合わせて前記記録部付フィルムを切り抜く工程をさらに含む請求項１３に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項１５】
前記記録部付フィルム形成工程が、前記フィルム表面に記録層形成用材料又は中間層形成用材料を塗布する第１工程と、
前記塗布された材料を乾燥または硬化させる第２工程と、
前記乾燥または硬化させることにより形成された記録層または中間層表面にさらに、前記記録層形成用材料又は中間層形成用材料を塗布する第３工程と、
前記塗布された何れかの材料を乾燥または硬化させる第４工程を含み、
前記第３工程〜前記第４工程を複数回繰り返すことにより記録層及び中間層をそれぞれ交互に複数層形成する請求項１３または１４に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項１６】
前記記録部付フィルム形成工程が、前記フィルム表面に記録層形成用材料又は中間層形成用材料を塗布する第１工程と、
前記塗布された記録層形成用材料又は中間層形成用材料の表面にさらに、前記記録層形成用材料又は中間層形成用材料を塗布する第２工程と、
前記第２工程で塗布された記録層形成用材料又は中間層形成用材料の表面にさらに、前記記録層形成用材料又は前記中間層形成用材料を交互に複数回塗布する第３工程と、
前記第３工程の後、塗布された前記記録層形成用材料及び前記中間層形成用材料を乾燥または硬化させる第４工程とを備える請求項１３または１４に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項１７】
前記第１工程及び前記第２工程で塗布された前記記録層形成用材料又は前記中間層材料の表面に、前記記録層形成用材料と前記中間層材料との界面を維持するための界面分離層をさらに、塗布する工程を含有する請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項１８】
記録光を出射する記録光光源と、再生光を出射する再生光光源と、前記記録光光源及び前記再生光光源から出射された記録光及び再生光を請求項１〜１２のいずれか１項に記載の情報記録媒体の所定の記録層に集光するための対物レンズと、前記記録層からの反射光を検出するための光検出器とを備え、
記録時に、前記記録光光源から出射された記録光を、前記情報記録媒体の所定の記録層に集光して入射させることにより発生する反射光を利用してフォーカスサーボを行い、且つ、２光子吸収現象を用いることにより記録ピットを記録し、
再生時に、前記再生光光源から出射された再生光を、前記情報記録媒体の所望の記録層に集光して入射させることにより発生する反射光を利用してフォーカスサーボを行い、前記記録層の光学定数の変化に基づく反射率の違いを利用して記録ピットを再生することを特徴とする光学情報記録再生装置。
【請求項１９】
前記記録光光源は、パルス光を発する半導体レーザ光源であり、パルス幅は記録マークに合わせて１ナノ秒から１００ナノ秒の間で変化させる請求項１８に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項２０】
前記記録光光源と前記再生光光源とが同じ光源である請求項１８または１９に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項２１】
前記再生光の波長よりも前記記録光の波長の方が大きい請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項２２】
前記記録光の波長における、前記情報記録媒体の前記未記録領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差が、前記記録済領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差よりも大きい場合には、前記対物レンズに最も近い記録層から順次記録ピットを３次元的に記録し、
前記前記未記録領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差が、前記記録済領域の屈折率と前記中間層の屈折率との差よりも小さい場合には、前記対物レンズから最も遠い記録層から記録ピットを３次元的に順次記録する請求項１８〜２１のいずれか１項に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項２３】
さらにトラックガイド照明光生成手段を備え、
前記トラックガイド照明光生成手段から生成されたトラックガイド照明光を、前記情報記録媒体のトラック溝に集光し、前記トラック溝からの反射光の回折光を利用して、再生光または記録光のトラックサーボを行う請求項１８〜２２のいずれか１項に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項２４】
前記情報記録媒体における、前記対物レンズから離れた記録層になるほど、記録光又は再生光の出力パワを大きくする請求項１８〜２３のいずれか１項に記載の光学情報記録再生装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報ピットである記録ピットを、２光子吸収現象を用いて３次元的に記録することができる情報記録媒体及びその製造方法並びに光学情報記録再生装置に関する。特に、フォーカスサーボ用の反射光を確保しながら、対物レンズから離れた下層に位置する記録層において、２光子吸収現象を用いて高精度で良好な記録精度を維持することができる情報記録媒体、及びその製造方法並びに情報記録媒体の記録再生に用いられる光学情報記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学的な情報記録媒体として、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）等の光ディスクや光カードメモリ等が利用されている。
【０００３】
記録情報のさらなる大容量化を実現するために、図１３に示されるような、３次元的に複数の記録層１０１が積層形成された２光子吸収現象を用いて記録される情報記録媒体が非特許文献１に記載されている。
【０００４】
この情報記録媒体１２１は、ガラスの透明基板１０４と、該透明基板１０４上に、フォトンモード記録材料であるウレタン−ウレア共重合体材料を用いた記録層１０１ａ〜１０１ｄと、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）膜とＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレート）膜からなる中間層１０２ａ〜１０２ｃとが交互に積層されて形成されている。
【０００５】
記録時においては、記録用光源１２０ａのチタンサファイアレーザから出射された波長０．７９０μｍのピークパワの大きな記録光１２２ａが、ビームスプリッタ１１８ａを通過し、ビームエキスパンダー１２３により、ビーム径を拡大され、さらに、ビームスプリッタ１１８ｂを通過し、対物レンズ１０６により、３次元的に記録再生可能な多層の情報記録媒体１２１の所望の記録層１０１ｃに集光される（収束光１０７）。このような収束光１０７が集光されると、２光子吸収過程により、光のパワ密度の高い部分（集光点及びその近傍）のみが記録光の波長が半分になったかのような吸収が生じ、記録ピット１０５が記録される。従って、記録層が増加しても、他の記録層は記録光に対して略透明であり、所定の記録位置のみで２光子吸収が生じるため、記録光の減衰が抑えられ、対物レンズ１０６から離れた下層に位置する記録層でも十分な記録が行なわれる。
【０００６】
一方、再生時においては、再生用光源１２０ｂのＨｅ−Ｎｅレーザから出射された波長０．６３２８μｍのピークパワの小さい再生光１２２ｂが、同じく対物レンズ１０６により、所望の記録層１０１ｃの記録ピット１０５に集光される（収束光１０７）。そして、反射された光はビームスプリッタ１１８ｂでＹ軸方向に曲げられて、検出レンズ１１１で集光され、検出レンズ１１１の集光点に配置されたピンホール１１４を通過して、光検出器１１９で検出されることにより、信号が再生される。
【０００７】
ところで、従来の１光子吸収現象を用いた光ディスク記録再生装置においては、記録時あるいは再生時において、光源からの記録光あるいは再生光が対物レンズを通してディスク上に正確に焦点を結ぶようにフォーカスサーボが行われている。非特許文献１では検討されていないが、非特許文献１に記載された情報記録媒体１２１において記録ピット１０５が記録再生される場合にも、フォーカスサーボが行なわれることが望ましい。具体的には、例えば、記録光１２２ａあるいは再生光１２２ｂが情報記録媒体１２１に照射された際に、記録層１０１ｃから一定強度の反射光が得られれば、その反射光をフォーカスサーボ用の光として利用することにより正確に所望の記録層１０１ｃに記録光１２２ａあるいは再生光１２２ｂを集光することができる。
【０００８】
しかしながら、本発明者等の検討によれば、上記のようなフォーカスサーボが非特許文献１に記載されているような情報記録媒体１２１で行なわれる場合、次のような問題があると考えられた。
【０００９】
すなわち、情報記録媒体１２１の記録時または再生時に正確に所望の記録層１０１ｃに記録光または再生光を集光するためには、記録光の波長と再生光の波長のどちらに対しても各記録層１０１で一定強度のフォーカスサーボ用の反射光が必要とされる。この反射光の光強度は大きければ大きいほど、フォーカスサーボしやすくなるために好ましい。
【００１０】
情報記録媒体１２１には、３次元的に記録ピットを形成するために複数の記録層１０１が積層されている。そして、記録光及び再生光は所望の記録層１０１ｃだけでなく、各記録層１０１ａ〜１０１ｄにおいて反射及び吸収される。従って、各記録層１０１ａ〜１０１ｄでの反射及び吸収により、対物レンズから最も離れた最下層（図１３では１０１ｄ）に至るまでに記録光及び再生光の光強度が低下する。特に、記録層の層数が４層以上になった場合には、光強度の低下は顕著になる。従って、記録光あるいは再生光を用いて各記録層のフォーカスサーボのために充分な反射光を得ようとすれば、記録光あるいは再生光の透過光が減少することになり、２光子吸収過程のような大きな光量を必要とする記録では下層の記録層に至るに従って良好な記録ピットが形成できないという問題が生じる。特に、２光子吸収記録の場合には、記録時に、１光子吸収記録の場合に比べて、光量の低下に伴って著しく記録感度が低下する。すなわち、１光子吸収記録の場合には、記録感度の低下は、光強度に比例するが、２光子吸収記録の場合には、記録感度の低下が光強度の２乗特性に比例する。具体的には、例えば、記録光の光量が０．５倍となると、１光子吸収記録では記録感度は０．５倍に低下するが、２光子吸収記録では、記録感度はその２乗の０．２５倍に低下する。このため、非特許文献１のような従来の情報記録媒体ではフォーカスサーボ用の反射光を確保しながら、下層の記録層まで記録時に十分な光量を確保することが困難となる。非線形記録は、ピークパワの高い、例えば、数１００ｍＷ〜１Ｗ以上のピークパワを有する半導体レーザを記録用光源として必要とするため、現実的に高出力方向への光源のパワ調整の余裕がほとんどない。従って、記録部に３次元的に記録ピットを記録するために下層の記録層を記録するとき、記録用光源のパワを上層の記録層を記録するときのパワより上げることは困難な場合が多い。
【非特許文献１】川田善正：”フェムト秒レーザを用いた３次元光メモリ”、  ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ  Ｎｏ．１１  ｐｐ．１３８−１４２（２００１年）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記従来技術における課題を解決するためになされたものであり、情報ピットである記録ピットを、２光子吸収現象を用いて３次元的に記録することができる情報記録媒体において、特に、フォーカスサーボ用の反射光を確保しつつ、対物レンズから離れた下層に位置する記録層においても、高精度で良好な記録精度を維持することができる情報記録媒体、及びその製造方法並びに情報記録媒体の記録再生に用いられる光学情報記録再生装置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】
【００１２】
本発明の一局面は、基板と、前記基板上に３次元的に記録ピットを記録可能な記録部とを有する情報記録媒体であって、前記記録部は、ｎ層の記録層（ｎは４以上の整数）と、各記録層と交互に積層された複数の中間層とを有し、前記記録は集光された記録光により２光子吸収現象を用いて行われるものであり、前記複数の中間層はそれぞれ、記録光の波長λ１及び再生光の波長λ２において実質的に透明であり、前記基板に最も近い記録層に入射する記録光の光強度が前記基板から最も離れた記録層に入射する記録光の光強度の０．７０７倍以上であることを特徴とする情報記録媒体である。
【００１３】
本発明の目的、特徴、局面及び以下の利点は、以下の詳細な説明と添付図面によって、より明白となる。
【発明の効果】
【００１４】
このような構成により、２光子吸収現象を用いて記録ピットを３次元的に記録可能な情報記録媒体において、特に、対物レンズから離れた最下層の記録層に対しても記録光の光量の低下が抑えられるため、非線形現象による記録方法を用いても最下層の記録層に対しても実用範囲内の記録感度が確保され、また、どの記録層においてもフォーカスサーボをかけながら良好に記録することが可能な情報記録媒体を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係る情報記録媒体は、複数の記録層を有する情報記録媒体における記録ピットの記録方式として２光子吸収現象を用い、情報記録媒体の基板に最も近い記録層に入射する記録光の光強度が前記基板から最も離れた記録層に入射する記録光の光強度の０．７０７倍以上であることを特徴とするものである。なお、本明細書においては、情報記録媒体が備える複数の記録層において、基板に近い側の記録層を下層側の記録層、基板からより離れた側の記録層を上層側の記録層と方向付ける。
【００１６】
２光子吸収現象を用いた記録ピットの記録方式においては、記録時において、記録層の光のパワ密度が高い部分のみで波長が半分になったかのような吸収が生じ、記録層に屈折率等の光学定数の変化が生じて記録ピットが形成される。所定の記録位置のみのパワ密度を高めることにより、所定の記録位置のみで屈折率が変化し、記録層の他の部分は記録光に対して略透明であるために屈折率は変化しない。従って、４層以上のような記録層を有する多層の情報記録媒体においても、２光子吸収現象を用いた記録方式によれば、複数の記録層を通過しても記録光の減衰が抑えられ、最も下層に位置する記録層にも充分な記録が行なわれうる。
【００１７】
ところで、所定の記録位置のみのパワ密度を高めるためには、所定の記録層をフォーカスサーボする必要がある。このようなフォーカスサーボには、所定の記録層における記録光の反射光が用いられる。
【００１８】
記録方式として１光子吸収現象を用いる従来の多層情報記録媒体においては、記録ピットは記録波長の線形吸収により形成されるために、記録時には、記録光の高い吸収率が求められる。また、フォーカスサーボに用いられうる充分な反射光を確保することも必要である。従って、１光子吸収現象を用いる従来の多層情報記録媒体においては、記録時の記録光の吸収率とフォーカスサーボのための充分な反射光を確保することが重要であった。
【００１９】
本発明者らは、複数の記録層を備えた２光子吸収により記録される情報記録媒体において、前記基板から最も近い記録層（最下層）における記録感度を、記録光の入射側である前記基板から最も離れた記録層（最上層）における記録感度の略０．５倍以上維持させることにより、４層以上の記録層を有する情報記録媒体において、最下層の記録層にも充分に記録することができることを見出した。そして、前記最下層の記録層に入射する記録光の光強度を最上層の記録層に入射する記録光の光強度の０．７０７倍以上にすることにより、（０．７０７）２＝０．４９９倍以上の記録感度を達成できることを見出した。このような構成により、４層以上の記録層を有する情報記録媒体において、最下層の記録層にも充分に記録でき、かつ、フォーカスサーボやトラックサーボに用いられうるに充分な反射光を得ることができる。
【００２０】
なお、情報記録媒体において、前記最下層の記録層に入射する記録光の光強度を最上層の記録層に入射する記録光の光強度の０．７０７倍以上に形成されたことは、以下のように確認できる。
【００２１】
すなわち、情報記録媒体の表面の反射率がｐ１、裏面の反射率がｐ２、情報記録媒体の内部全体の透過率がｔ１、記録層の層数がnである場合に、記録光と同じ波長の平行光を情報記録媒体に垂直入射させて、出射光強度を測定し、情報記録媒体全体の透過率  ｔ２を求めたとき、光学的に、
ｔ２＝（１−ｐ１）ｔ１（１−ｐ２）が成立する。この式を展開すると、
ｔ１＝ｔ２／{（１−ｐ１）（１−ｐ２）}となる。また、最下層に入る光強度はｎ−１層の透過率に等価になるために、その値は
ｔ１／０．７０７１／（ｎ−１）＝ｔ２／［{（１−ｐ１）（１−ｐ２）}０．７０７１／（ｎ−１）]となりこの値が０．７０７以上であれば、前記最下層の記録層に入射する記録光の光強度を最上層の記録層に入射する記録光の光強度の０．７０７倍以上に形成されていると見なせる。なお、反射率ｐ１は保護層を構成する材料（例えば、ＵＶ硬化樹脂）の屈折率、反射率ｐ２は基板を構成する材料（例えば、ポリカーボネート）の屈折率から求めることができる。
【００２２】
さらに、２光子吸収現象を用いて層数ｎの記録層を有する情報記録媒体の記録ピットを記録する場合において、記録光の波長λ１における、記録層１層あたりの透過率Ｔが、Ｔ≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たすことにより、大幅な記録用光源のパワ調整を必要とせず、もしくはパワ調整なしに、いずれの記録層にもフォーカスサーボをかけながら、良好に記録することができる。なお、記録層の位置に応じて、記録用光源の出力パワを最大で３割程度調整することにより、記録感度を調整することもできる。なお、記録層の透過率Ｔは、各記録層への入射光強度に対する透過光強度の比率であり、下記に述べる未記録領域の透過率Ｔ１と記録済領域の透過率Ｔ２とを面積的に平均した値を意味する。
【００２３】
（第１実施形態）
図１は本発明に係る第１実施形態の情報記録媒体の構成と信号を記録再生する様子を示す説明図である。
【００２４】
図１（Ａ）に示すように、本実施形態の情報記録媒体２１は、例えば１．１ｍｍの厚さで、例えば、直径が１２ｃｍの基板９と、上記基板９上に形成されたｎ層の記録層１（図１（Ａ）では１ａ〜１ｅが図示されており、その各膜厚はｔである）を含む記録部３を具備している。記録部３は、記録層１間に、例えば、ｔｓ＝３〜１０μｍ厚の中間層２（図１（Ａ）では２ａ〜２ｄの４層が図示されている）が設けられており、記録層１と中間層２とが交互に複数積層された構造を有している。そして、記録部３の記録光及び再生光の入射側には、例えば５０〜１００μｍの厚さの保護層４がさらに設けられてもよい。保護層４が設けられることにより、情報記録媒体上の埃、ゴミ、傷等が多少存在しても記録及び再生が可能である。そして、記録部３に記録光７Ａを照射して上記所望の記録層（例えば１ｅ）の光学定数を変化させることにより３次元的に記録することが可能である。
【００２５】
本実施形態においては、それぞれの記録層１（図１（Ａ）では１ａ〜１ｅ）は、公知のプッシュプル法を用いてトラックサーボ用のトラック誤差信号を発生させるためのトラック溝３２を有する。トラック溝３２のトラックピッチＴｐは、例えば０．５９μｍ程度であり、溝深さは、例えば０．０５μｍ程度である。
【００２６】
情報記録媒体２１は、図１（Ａ）に示すように、記録時において、記録光７Ａを対物レンズ６で集光した収束光が、ターゲット層である、例えば、記録層１ｅの記録領域であるトラック溝３２に入射する。そして、トラック溝３２からの反射光の回折光（以下単に回折光とも呼ぶ）８ｅを発生させて光検出器（図１Ａでは図示なし）で検出すれば、回折光８ｅをフォーカスサーボやトラックサーボ用の誤差信号光として用いることができる。そして、この回折光８ｅを利用したフォーカスサーボやトラックサーボにより、記録時に、正確にターゲットの記録層１ｅのトラックに記録光７ｅが集光され、記録層の光学定数、好ましくは屈折率を変化させて記録ピット５が記録される。
【００２７】
また、再生時も同じく、図１（Ｂ）に示すように、再生光７Ｂを対物レンズ６で集光した収束光が、ターゲット層である、例えば、記録層１ｅに入射する。このとき、記録層１ｅのトラック溝３２からの反射光の回折光８’ｅを光検出器（図１（Ｂ）では図示なし）で検出すれば、回折光８’ｅをフォーカスサーボやトラックサーボ用の誤差信号光としても用いることができる。そして、この回折光８’ｅを利用したフォーカスサーボやトラックサーボにより、再生時に正確にターゲットの記録層１ｅのトラック３２に再生光が集光され、記録済領域である記録ピット５からの回折光８’ｅにより記録信号が再生される。
【００２８】
記録光７Ａの波長λ１と再生光７Ｂの波長λ２は同一でも異なっていてもよいが、光源の小型化及び低コスト化を達成するためには半導体レーザを用いることが好ましい。記録光の波長λ１よりも再生光の波長λ２を小さくすることにより、再生光の波長に合わせた高密度化ができるために好ましい。具体的には、例えば、記録光の波長λ１が０．７３μｍ≦λ１≦０．８３μｍを満たし、再生光の波長λ２が０．６μｍ≦λ２≦０．７μｍを満たす記録光及び再生光を利用することが好ましい。このような波長を有する光源としては、具体的には、例えばλ１＝０．７８μｍ、λ２＝０．６６μｍを出射する半導体レーザが挙げられる。
【００２９】
記録光の波長λ１＝０．７８μｍの光源を用いる場合、記録層を形成するための記録材料としては、λ１＝０．７８μｍの波長の吸収率に比べて、λ１の１／２波長またはその近傍波長（差は±０．０３μｍ以内）である、０．３９μｍまたは０．３６〜０．４２μｍの範囲の波長の場合の方が大きくなる材料を記録材料として用いることにより２光子吸収現象を用いて記録することができる。
【００３０】
そして、層数ｎがいずれの場合においても、各記録層１の透過率Ｔが、Ｔ≧０．７０７１／（ｎ−１）の条件を満たす場合には、前記最下層の記録層１ｅに入射する記録光の光強度を最上層の記録層１ａに入射する記録光の光強度の０．７０７倍以上にすることができる。そして、前記記録層１ｅにおける記録光７ｅの光強度の低下量が、最上層における記録光７ａの光強度の約３割（０．２９３倍）以下に抑えられる。そして、この場合に２光子吸収記録を用いた場合には、最下層の記録層１ｅの記録感度が最上層の記録層１ａにおける記録感度の半分以上になる。従って、全ての記録層においてフォーカスサーボをかけながら良好に記録することが可能になる。
【００３１】
ここで、層数ｎの記録層を有する記録部を備えた情報記録媒体において、記録波長λ１における、記録層１層あたりの透過率がＴ＝０．７０７１／（ｎ−１）となる場合の１層あたりの透過率と記録層の層数との関係を表したグラフを図２に示す。例えば、ｎ＝４の場合、Ｔ＝０．８９０９、ｎ＝６の場合、Ｔ＝０．９３３０、ｎ＝８の場合、Ｔ＝０．９５１７、ｎ＝１０の場合、Ｔ＝０．９６２２、ｎ＝２０の場合、Ｔ＝０．９８１９、ｎ＝４０の場合、Ｔ＝０．９９１１、ｎ＝５０の場合、Ｔ＝０．９９２９、ｎ＝１００の場合、Ｔ＝０．９９６５、ｎ＝２００の場合、Ｔ＝０．９９８３、ｎ＝２０８の場合、Ｔ＝０．９９８３、ｎ＝３００の場合、Ｔ＝０．９９８８、ｎ＝３０５の場合、Ｔ＝０．９９８９である。
【００３２】
本実施形態においては、図１に示すように、記録層１にトラック溝３２が形成されている。従って、０次の反射回折光と±１次の反射回折光の干渉効果を用いた公知のプッシュプル法により、トラックサーボ用の誤差信号が得られる。検出されうる光強度の基準となる、記録層１ｅにおける最大の反射率（０次の反射回折光と±１次の反射回折光との和）は、典型的には１−Ｔの６０〜９５％程度である。なお、前記最大の反射率は溝３２の深さによっても調整しうる。
【００３３】
Ｔ≧０．７０７１／（ｎ−１）の条件を満たす場合、１−Ｔは、ｎ＝４の場合、１−Ｔ＝０．１０９１、ｎ＝６の場合、１−Ｔ＝０．０６７、ｎ＝８の場合、１−Ｔ＝０．０４８３、ｎ＝１０の場合、１−Ｔ＝０．０３７８、ｎ＝２０の場合、１−Ｔ＝０．０１８１、ｎ＝４０の場合、１−Ｔ＝０．００８９、ｎ＝５０の場合、１−Ｔ＝０．００７１、ｎ＝１００の場合、１−Ｔ＝０．００３５、ｎ＝２００の場合、１−Ｔ＝０．００１７、ｎ＝２０８の場合、１−Ｔ＝０．００１７、ｎ＝３００の場合、１−Ｔ＝０．００１２、ｎ＝３０５の場合、１−Ｔ＝０．００１１である。最大の反射率は、前記各１−Ｔの値の５〜４０％程度低下した値である。
【００３４】
なお、最大の反射率が０．００１より大きい場合には、迷光（ノイズ光）の影響を減らす効果（ＳＮ比）を向上する効果が高い。このことから、記録層の層数が、層構造により異なるが、最大層数が２０８〜３０５層以下の場合には、記録層を充分に確保しながらＳＮ比を向上させることができる。
【００３５】
記録層が上記透過率の条件（Ｔ≧０．７０７１／（ｎ−１））を満たすためには層数が多くなるほど透過率が高くなる必要があるために、記録層の形成に用いられる記録材料としては、記録光の波長λ１及び再生光の波長λ２に対して記録層の未記録領域及び記録済領域においても実質的な吸収がない、実質的に透明な材料を用いることが好ましい。なお、実質的に透明であるとは、記録光の波長λ１及び再生光の波長λ２に対して、１層あたりの吸収率が０．００５以下であり、好ましくは０〜０．００１である。以下では、実質的に透明であるという定義はこれに従うものとする。
【００３６】
また、本実施形態における前記記録材料としては、記録光の照射により２光子吸収を起こして屈折率の実数部のみが変化し、未記録時も記録後も実質的に記録光の吸収損失がない屈折率の虚数部の変化が０の屈折率記録が可能な材料が用いられる。このような材料は、記録光の１／２の波長またはその近傍波長の方が、記録光の波長λ１の吸収率よりも大きくなる材料である。このような材料により２光子吸収現象による記録を行うことができる。
【００３７】
このような材料を用いた記録層には、記録光の吸収が無くても記録ピットを形成することができる。従って、記録層が４層以上、さらには１０層以上を有するような情報記録媒体を得る場合には特に好ましい。そのような記録材料を用いることにより、各記録層における透過率と反射率とを向上させることができる。
【００３８】
なお、従来の相変化記録材料を用いた１光子吸収現象による記録の場合、記録層の層数が１〜３層であれば、記録層の膜厚を薄くすることにより、最下層にも記録ピットを形成することができた。しかし、薄くできる膜厚には限界があり、４層以上の層数の場合には、１光子吸収現象による記録では吸収損失が大きくなるために、最下層の記録層に良好に記録することができない。
【００３９】
前記記録材料の具体例としては、例えば、フォトクロミック材料の１つであるジアリールエテンまたはその誘導体と、必要により、全体の１０〜５０ｗｔ％の略透明な樹脂とを混入して形成される材料が挙げられる。前記フォトクロミック材料によれば、異性体の開環体と閉環体を記録モードとして用いることができる。この場合、開環体よりも閉環体の方が屈折率が高い。従って、例えば、開環体を未記録状態、閉環体を記録済状態に対応させて記録材料として用いた場合、記録することにより記録ピットの屈折率が増加する。そして、フォトンモードで一回記録できるライトワンス記録または記録消去が可能なリライタブル記録を実現できる。なお、用途に応じて、開環体を記録状態、閉環体を未記録済状態に対応させて記録材料として用いることも可能である。この場合、記録すると記録ピットの屈折率が低下する。
【００４０】
フォトンモードの記録材料を用いることにより、高速記録が可能である。しかも熱の影響がないために熱的に安定な記録を実現することができる。従って、熱拡散を考慮する必要がなく、記録層や中間層を単層で構成することができるために、層構造が単純になり低コスト化が実現できる。
【００４１】
例えば、ｃｉｓ−１，２−Ｄｉｃｙａｎｏ−１，２−ｂｉｓ（２，４，５−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ−３−ｔｈｉｅｎｙｌ）ｅｔｈｅｎｅ（以下、単にジシアノ体ともいう）のジアリールエテンでは、記録波長λ２＝０．７８μｍでは実質的に透明であり、また、その半分の波長０．３９μｍでは吸収率が大きく、半導体レーザ光源でも２光子吸収記録が充分に可能である。ジシアノ体の開環体は、２光子吸収記録により閉環体に変化する。このとき、１．５５の屈折率が、最大で約１．６の屈折率に変化する。また、赤〜赤外光領域での再生波長では吸収はなく、屈折率のみが高くなるために、それを利用して光記録が可能になる。
【００４２】
なお、ジアリールエテンには色々の誘導体があり、具体的には、１，２−Ｂｉｓ［２−ｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｏ［ｂ］ｔｈｉｏｐｈｅｎ−３−ｙｌ］−３，３，４，４，５，５−ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏ−１−ｃｙｃｌｏｐｅｎｔｅｎｅ、２，３−Ｂｉｓ（２，４，５−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ−３−ｔｈｉｅｎｙｌ）ｍａｌｅｉｃ  Ａｎｈｙｄｒｉｄｅ、２，３−Ｂｉｓ（２，４，５−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ−３−ｔｈｉｅｎｙｌ）ｍａｌｅｉｍｉｄｅ、ｃｉｓ−１，２−Ｄｉｃｙａｎｏ−１，２−ｂｉｓ（２，４，５−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ−３−ｔｈｉｅｎｙｌ）ｅｔｈｅｎｅ等が挙げられるが、本発明においてはジアリールエテンの骨格構造を有する材料であれば、特に限定されない。
【００４３】
また、ジアリールエテンまたはその誘導体と、例えば、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレート）や紫外線硬化樹脂等の略透明な樹脂との混合により、屈折率等を調整するとともに、ジアリールエテンの再結晶化の防止効果やスピンコートでの塗布を容易にすることができる。
【００４４】
ここで、ガラス基板上に１０μｍ厚の前記ジシアノ体からなる層を形成したときの波長と透過率の関係を図３のグラフに示す。前記透過率は、分光光度計で測定したものであり、表面及び裏面のフレネル反射を約１０％程度含んでいる。図３のグラフに示すように、前記ジシアノ体からなる層においては、記録波長λ１＝０．７８μｍ及び再生波長λ２＝０．６６μｍではジシアノ体の開環前後いずれにおいても実質的に透明である。なお、例えば０．１μｍ厚の記録層が１００層の場合においても、同等のグラフになることは光学的に明らかである。
【００４５】
さらに、その他の記録材料としては、側鎖型液晶性高分子やフォトポリマー等のフォトンモードで記録できるその他の材料も使用できる。
【００４６】
側鎖型液晶性高分子を記録材料として用いた記録層は、記録後の記録ピット５の屈折率の変化量Δｒが、例えば、Δｒ＝０．２程度のように大きいという特徴がある。また偏光方向を記録することができるために、記録容量を略２倍に増やすことが可能である。
【００４７】
またフォトポリマーを記録材料として用いた記録層は、記録後の情報維持の安定性が高いためにライトワンス記録に適している。フォトポリマーは、例えば、２種類の光重合性モノマー、重合開始剤、増感色素から構成される。例えば、光重合性モノマーとして、メタクリル化合物及びアリル化合物、重合開始剤として、ベンジル、増感色素として、ミヒラーケトンを含有するフォトポリマー２おいては、記録時において、集光スポットの焦点では、２光子吸収により、光重合速度の速いメタクリル化合物が凝集してポリマー化し屈折率が上昇し、このとき、アリル化合物モノマーは拡散により記録ピット部から押しのけられて、記録ピットが形成される。
【００４８】
上記以外の記録材料としては、有機色素、ＺｎＯ等の超微粒子を混入した樹脂膜、ＺｎＳ膜、ＴｅＯ２膜等も好ましい。これら記録材料の屈折率変化を利用することにより、光の吸収損失が減少するため好ましい。本発明において、屈折率の変化量は記録光の照射方法により制御されてもよい。記録光として数Ｗ〜数１０ｋＷと比較的ピークパワの高いパルス光を用い、ボイドと呼ばれる空のピットを記録してもよい。ピットがボイドの場合には、屈折率が１であるので、記録膜の屈折率が、例えば１．７の場合、屈折率変化量はΔｒ＝−０．７と大きくなり、絶対値が大きくなる。このため、コントラスト良く信号が再生される。
【００４９】
記録層１の間に形成される中間層２は、記録光の波長λ１及び再生光の波長λ２に対して実質的に透明な層である。中間層２を形成する材料としては、例えば、ＵＶ（紫外線）硬化樹脂、可視光硬化樹脂、ＰＭＭＡ、ノルボルネン樹脂、またはシクロオレフィン樹脂等の透明樹脂が挙げられる。これらは、求める屈折率、透過率、または反射率に応じて、好ましいものが選ばれる。
【００５０】
また、基板９を形成する材料としては、例えば、ポリカーボネートや、ＰＭＭＡ、ノルボルネン樹脂（例えば、「アートン」（ＪＳＲ株式会社製）、またはシクロオレフィン樹脂（例えば、「ゼオネックス」（日本ゼオン株式会社製）等の樹脂が挙げられる。
【００５１】
また、必要に応じて設けられる、保護層４は、記録光７Ａの波長λ１及び再生光７Ｂの波長λ２に対して実質的に透明な材料から構成される。具体的には、例えば、中間層２と同じ材料を用いることにより、製造が簡便になるが、中間層２と異なる他の透明な材料を用いてもよい。
【００５２】
次に、本実施形態における情報記録媒体２１の透過光及び反射光と記録層の記録前後における屈折率の変化との関係について説明する。
【００５３】
図４に本実施形態における情報記録媒体２１の記録部３を拡大した模式図を示す。図４中、記録層１ａ〜１ｅには、それぞれトラック溝３２が複数列形成されている。そして、トラック溝３２を形成することによりトラック４２が形成される。トラック４２は記録するための領域である。トラック４２中の未記録領域１１は記録ピット５が形成されていない状態を示し、記録済領域１０は記録ピット５が形成された状態を示す。
【００５４】
そして、例えば、記録層１ｂの場合、未記録領域１１へピークパワが記録光に比べて小さい再生光２８ｂが入射すると、反射光２５ｂ、透過光２６ｂが生じる。また、記録済領域１０へピークパワが記録光に比べて小さい入射光２８ａが入射すると、反射光２５ａ、透過光２６ａが生じる。
【００５５】
記録光の波長λ１において、記録層１の未記録領域１１の屈折率（例えば、１．５５）と中間層２の屈折率（例えば、１．６５）との差（例えば、０．１）が、記録層１の記録済領域１０の屈折率（例えば、１．６０）と中間層２の屈折率（例えば、１．６５）との差（例えば、０．０５）よりも大きい場合は、未記録領域１１の反射率は大きくなり、記録済領域１０の反射率は小さくなる。従って、記録層１の未記録領域１１における１層あたりの透過率をＴ１、記録層１の記録済領域１０における１層あたりの透過率をＴ２とした場合、Ｔ２＞Ｔ１となる。
【００５６】
すべてのトラック４２が未記録時の記録層１の平均の透過率はＴ＝Ｔ１になる。一方、トラック４２の幅がトラックピッチの半分である一般的なトラックにおいて、ＤＣフリーのＰＷＭ変調で記録したとき、すべてのトラック４２が記録済の時の記録層１の透過率は、平均するとＴ＝（３Ｔ１＋Ｔ２）／４と近似できる。なお、記録ピット５による１層当たりの回折損失は０．００１以下であるために無視できる。従って、記録後の透過率の方が高くなる。
【００５７】
よって、透過率が低い未記録領域１１における透過率がＴ１≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たす場合には、ターゲット層１ｅの上層の記録層１ａ〜１ｄのトラック４２がすべて未記録状態でも、光強度は最下層の記録層１ｅで約０．７倍（０．７０７倍）以上確保される。この場合、対物レンズ６に最も近い最上層１ａから最下層１ｅ方向に向かって順次３次元的に記録（ライトワンス記録）すれば、記録層１の透過率は記録により向上するため、光強度の減衰が抑制されるために、より好ましい。
【００５８】
一方、記録光の波長λ１において、記録層１の未記録領域１１の屈折率（例えば、１．５５）と中間層２の屈折率（例えば、１．５０）との差（例えば、０．０５）が、記録層１の記録済領域１０の屈折率（例えば、１．６０）と中間層２の屈折率（例えば、１．５０）との差（例えば、０．１０）よりも小さい場合には、未記録領域１１の反射率は小さくなり、記録済領域１０の反射率は大きくなる。従って、記録層１の未記録領域１１における１層あたりの透過率をＴ１、記録層１の記録済領域１０における１層あたりの透過率をＴ２とした場合、Ｔ２＜Ｔ１となる。
【００５９】
すべてのトラック４２が未記録時の記録層１の平均の透過率はＴ＝Ｔ１である。一方、すべてのトラック４２が記録済時の記録層１の透過率は、平均するとＴ＝（３Ｔ１＋Ｔ２）／４と近似できる。よって、記録後の透過率の方が低くなる。
【００６０】
よって、記録後の透過率が（３Ｔ１＋Ｔ２）／４≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たす場合には、ターゲット層１ｅの上層の記録層１ａ〜１ｄのトラック４２がすべて記録済状態でも、光強度は最下層の記録層１ｅで約０．７倍（０．７０７倍）以上確保される。この場合、対物レンズ６から最も遠い最下層１ｅから上層１ａに向かって順次３次元的に記録（ライトワンス記録）すれば、ターゲット層１ｅより上層の記録層１ａ〜１ｄでは、記録による透過率の低減が抑制されるために、より好ましい。
【００６１】
次に、再生時の透過率について述べる。例えば、図１（Ｂ）において、記録ピット５に再生光７Ｂを入射させて、そこからの反射光８Ｂを検出する場合、記録層１透過の際に、再生光７Ｂは往路だけでなく復路でも記録層１での反射と吸収により光損失を受ける。記録層１の未記録領域１１と記録済領域１０は、再生光の波長に対して実質的に透明であることが好ましく、そのような記録材料を用いることにより、各記録層における透過率と反射率を向上させることができる。
【００６２】
記録層１にトラック溝３２を形成した場合、再生時においても、０次の反射回折光と±１次の反射回折光の干渉効果を用いた公知のプッシュプル法により、トラックサーボ用の誤差信号が得られる。具体的には、例えば、再生時のターゲットの記録層の最大の反射率として、各記録層において１−Ｔの６０〜１００％程度が得られる。
【００６３】
ターゲット層が最上層１ａの場合に得られる反射光強度を基準にすると、ターゲット層が最下層１ｅの場合に得られる反射光強度が、０．５倍以上であれば、再生用光源のパワ調整をそれほどしなくとも（数割〜５割程度）、もしくは全く無調整で実用的な再生信号が得られることが判明した。従って、再生光の波長において、記録層１の１層あたりの透過率ＴＲを、記録層１の層数ｎに対して、ＴＲ≧０．７０７１／（ｎ−１）となるようにすれば、ターゲット層が最下層１ｅの場合に得られる反射光強度は、最上層１ａの場合の０．５倍以上を得ることができる。
【００６４】
さらには、再生光の波長λ２において、記録層１の未記録領域１１の屈折率（例えば、１．５５）と中間層２の屈折率（例えば、１．６５）との差（例えば、０．１０）が、記録層１の記録済領域１０の屈折率（例えば、１．６０）と中間層２の屈折率（例えば、１．６５）との差（例えば、０．０５）よりも大きい場合は、記録層１の未記録領域１１における１層あたりの透過率をＴＲ１、記録層１の記録済領域１０における１層あたりの透過率をＴＲ２（＞ＴＲ１）とすると、すべてのトラック４２が未記録時の記録層１の透過率はＴＲ＝ＴＲ１、すべてのトラック４２が記録済時の記録層１の透過率は、記録ピット５による１層当たりの回折損失は０．００１以下のためほとんど無視でき、平均してＴＲ＝（３ＴＲ１＋ＴＲ２）／４となる。このとき、トラック４２の幅はトラックピッチの半分とし、ＤＣフリーのＰＷＭ変調で記録した場合である。従って、記録後の方が透過率ＴＲは向上するため、ＴＲ１≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たすようにすれば、ターゲット層１ｅの上層の記録層１ａ〜１ｄのトラック４２がすべて未記録状態でも、最下層１ｅからの反射光強度は半分以上確保できるので、より好ましい。
【００６５】
また、再生光の波長λ２において、記録層１の未記録領域１１の屈折率（例えば、１．５５）と中間層２の屈折率（例えば、１．５０）との差（例えば、０．０５）が、記録層１の記録済領域１０の屈折率（例えば、１．６０）と中間層２の屈折率（例えば、１．５０）との差（例えば、０．１０）よりも小さい場合は、記録層１の未記録領域１１における１層あたりの透過率をＴＲ１、記録層１の記録済領域１０における１層あたりの透過率をＴＲ２（＜ＴＲ１）とすると、すべてのトラック４２が未記録時の記録層１の透過率はＴＲ＝ＴＲ１になる。一方、トラック４２の幅がトラックピッチの半分である一般的なトラックにおいて、ＤＣフリーのＰＷＭ変調で記録したとき、すべてのトラック４２が記録済時の記録層１の透過率は、平均すると、ＴＲ＝（３ＴＲ１＋ＴＲ２）／４と近似できる。なお、記録ピット５による１層当たりの回折損失は０．０数％程度であるためにほとんど無視できる。従って、記録後の方が透過率ＴＲは低下するため、（３ＴＲ１＋ＴＲ２）／４≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たすようにすれば、ターゲット層１ｅの上層の記録層１ａ〜１ｄのトラック４２がすべて記録済状態でも、最下層１ｅからの反射光強度は半分以上確保できるので、より好ましい。
【００６６】
ただし、再生用光源は、記録用光源に比べて、必要なピークパワは小さく（例えば、１ｍＷ〜１０ｍＷ程度）、最大出力には余裕があるため、所定の記録層における反射光強度が０．５倍よりも低下した場合、光源のパワを強くすることにより反射光強度を調整することが可能である。例えば、最下層の記録層１に近づくにつれて、再生用光源の出力パワを高めることにより、充分な量の反射光強度８Ｂを確保することが可能である。
【００６７】
本実施の形態では、記録光の波長λ１、再生光の波長λ２、未記録領域の屈折率ｒ１、記録済領域の屈折率ｒ２に対して、記録層１の厚さＬは、０．６３λ２／（４ｒ２）≦Ｌ≦１．３７λ２／（４ｒ２）を満たすように設定した。０．６３λ２／（４ｒ２）≦Ｌ≦１．３７λ２／（４ｒ２）を満たすことにより、再生光の最大の反射率の７割以上の反射率が得られる。最大の反射率の７割以上の反射率が確保されれば、従来の光学情報記録再生装置で使用されている光検出器の検出回路のＩＣの構成を変えることなく、良好な再生信号が得られることが確認されている。また、Ｌ＝λ２／（４ｒ２）のときには、再生光の波長λ２では、記録層１の最大の反射率が得られるため、再生信号のＳＮ比が良くなり、良好に再生することができる。さらに、記録層１の厚さＬを、０．６３λ１／（４ｒ２）≦Ｌ≦１．３７λ１／（４ｒ２）を満たすように設定すれば、記録光の波長λ１では、記録光の最大の反射率の７割以上が得られるため、記録時のサーボ用の誤差信号のＳＮ比が良くなる。しかしながら、記録光７Ａの強度は、再生光７Ｂの強度より、十分に大きいために、記録層１の厚さＬは、０．６３λ２／（４ｒ２）≦Ｌ≦１．３７λ２／（４ｒ２）を満たす方が好ましい。
【００６８】
λ１＝０．７８μｍ、λ２＝０．６６μｍにおいて、例えば、ｒ１＝１．５５、ｒ２＝１．６０、中間層２の屈折率が１．６５（＞ｒ２）の場合、０．０６５μｍ≦Ｌ≦０．１４μｍ、さらにはＬ＝０．１０μｍであることが好ましい。この場合、記録光の波長λ１では、Ｔ１＝０．９９６４、Ｔ２＝０．９９９１となり、すべてのトラック４２が未記録のときの透過率はＴ＝Ｔ１＝０．９９６４、すべてのトラック４２が記録済のときの透過率は、平均してＴ＝（３Ｔ１＋Ｔ２）／４＝０．９９７１となる。従って、すべてのトラック４２が未記録のときでも、記録層１の層数はｎ＝９７が十分可能で、すべてのトラック４２が記録済のときはｎ＝１２０が可能となる。記録層１の屈折率は材料によりある程度決まるが、中間層２の材料は選択の余地が大きく、その結果中間層の屈折率はほぼ自由に選べるので、記録光の波長λ２において、中間層の屈折率を記録済領域１０の屈折率ｒ２に近づける（好ましくは差が０．１以内）ことにより記録済のときの透過率を増加させ、トータル的に層数ｎを増やす（例えば、１００層程度）ことができる。
【００６９】
このとき、再生光の波長λ２では、ＴＲ１＝０．９９６１、ＴＲ２＝０．９９９１となり、すべてのトラック４２が未記録のときの透過率はＴＲ＝ＴＲ１＝０．９９６１、すべてのトラック４２が記録済のときの透過率は、平均してＴＲ＝（３ＴＲ１＋ＴＲ２）／４＝０．９９６９となる。また、再生光波長λ２において、中間層の屈折率を記録済領域１０の屈折率ｒ２に近づける（好ましくは差が０．１以内）ことにより透過率ＴＲ２を増加させ、検出信号強度を増加させることができる。さらに再生光の波長λ２において、記録済領域１０の屈折率ｒ２と中間層の屈折率を実質的に同じにすることにより、ほぼＴＲ２＝１となり、再生信号の変調率（コントラスト）をほぼ１００％にすることができる。
【００７０】
λ１＝０．７８μｍ、λ２＝０．６６μｍにおいて、例えば、ｒ１＝１．５５、ｒ２＝１．６０、中間層２の屈折率が１．５０（＜ｒ１）の場合、０．０６５μｍ≦Ｌ≦０．１４μｍ、さらには、Ｌ＝０．１０μｍであることが好ましい。この場合、記録光の波長λ１では、Ｔ１＝０．９９９０、Ｔ２＝０．９９６１となり、すべてのトラック４２が未記録のときの透過率はＴ＝Ｔ１＝０．９９９０、すべてのトラック４２が記録済のときの透過率は、平均してＴ＝（３Ｔ１＋Ｔ２）／４＝０．９９８３となる。従って、すべてのトラック４２が未記録のときは、記録層１の層数はｎ＝３４７が可能で、すべてのトラック４２が記録済のときは、記録層１の層数はｎ＝２０４が可能となる。記録光波長λ１において、中間層の屈折率を未記録領域の屈折率ｒ１に近づけることにより未記録領域のときの透過率はＴＲを増加させ、層数ｎを増やす（例えば、数１００層程度）ことができる。この場合、中間層の屈折率と未記録領域の屈折率ｒ１とを同じにすると、未記録状態では反射信号が得られなくなるので、中間層の屈折率と未記録領域の屈折率ｒ１との差は、０．０４〜０．１程度が好ましい。
【００７１】
このとき、再生光の波長λ２では、ＴＲ１＝０．９９８９、ＴＲ２＝０．９９５８となり、すべてのトラック４２が未記録のときの透過率はＴＲ＝ＴＲ１＝０．９９８９、すべてのトラック４２が記録済のときの透過率は、平均してＴＲ＝（３ＴＲ１＋ＴＲ２）／４＝０．９９８１となる。また、再生光波長λ２において、中間層の屈折率を未記録領域１０の屈折率ｒ１に近づけることにより未記録時の透過率ＴＲ１を増加させ、検出信号強度を増加させることができる。この場合、中間層の屈折率を未記録領域１０の屈折率ｒ１と同じにすると、未記録状態では反射信号が得られなくなるので、中間層の屈折率と未記録領域１０の屈折率ｒ１の差は、０．０４〜０．１程度であることが好ましい。
【００７２】
次に、本実施の形態の情報記録媒体２１の製造方法について説明する。本実施の形態の情報記録媒体２１の製造方法としては、従来公知の製造方法を採用することができる。具体的には、図５に示されるように、トラック溝３２を射出成形法により形成した基板９に、例えば、スピンコート法を用いることにより記録層１ｅを形成する（図５Ｂ）。次に、その上に、同様にスピンコート法により中間層２ｄを形成する（図５Ｃ）。次に、スタンパ等による転写手段を用いて中間層２ｄにトラック溝３３を形成する（図５Ｄ）。そして、トラック溝３３が形成された中間層２ｄ上に、同様にして、記録層１ｄ、中間層２ｃ、トラック溝、記録層１ｃ、中間層２ｂ、・・・、が繰り返し形成される。このようにして複数の記録層と中間層を有する記録部３が形成される。最後に、保護層４が、例えば塗布や、フィルム形成法により、記録部３上に形成される（図５Ｆ）。スピンコート法等の塗布法を用いて、各記録層と各中間層が形成されることにより、情報記録媒体の作製が容易で、低コスト化が可能になる。
【００７３】
本実施の形態において、中間層２及び記録層１は余剰に形成されてもよい。そして、余剰に形成された部分（つまり記録部の一部であって、光が入射する側の部分）が保護層４として使用されてもよい。この記録部の構成によれば、別工程での保護層４の形成が不要となり、記録部３と実質的に同じ材料からなる保護層が形成される。
【００７４】
各記録層１の膜厚は実質的にそれぞれ等しくすることにより、塗布工程の条件が同じになり製造が容易になる。また、各中間層２の膜厚も実質的にそれぞれ等しくすることにより、同じく製造が容易になる。さらに、各記録層１及び各中間層２を単層構造にすることにより、製造が容易になるために好ましい。
【００７５】
次に、本実施の形態の情報記録媒体に記録ピットを記録再生するための光学情報記録再生装置が説明される。図６に示すように、本実施の形態の光学情報記録再生装置４０は、記録用光源２０ａと再生用光源２０ｂのそれぞれ波長が異なる２種類の光源を有している。そして、光源２０ａ、２０ｂから情報記録媒体２１までの光路中に、ビームスプリッタ１８ａ、コリメータレンズ１６、ビームスプリッタ１８ｂ、立ち上げミラー１２、波長板２４、球面収差補正素子１３、対物レンズ６が配置されている。
【００７６】
復路における、ビームスプリッタ１８ｂから光検出器１９の光路には、フォーカス／トラック誤差信号検出素子１５、検出レンズ２３、情報記録媒体２１の層間クロストークを小さくするピンホール１４が配置されている。
【００７７】
記録用光源２０ａは、波長がλ２＝０．７８μｍの記録用の半導体パルスレーザ光源であり、記録時は記録ピットからなる記録マークの長さに応じてパルス幅を、例えば、１ナノ秒から１００ナノ秒の間で変化させて出射させる。例えば、記録マークが長いほどパルス幅を長くすることが好ましい。再生用光源２０ｂは、例えば、波長０．６６μｍの再生用の半導体レーザ光源である。半導体レーザ光源にすることにより、低コスト化が可能になる。２光子吸収記録においては、パルス光源を用いることによりピークパワの大きな記録光を出しやすくなり感度的に有利である。また、そのような記録では、記録ピットサイズは、その非線形現象により、通常の１光子吸収記録に比べて小さくできるため、再生光の波長で情報記録媒体２１の記録容量が決まることになる。２光子吸収記録では、スポット径は０．７倍に微細化するためである。そのため、再生用光源２０ｂの波長を、記録用光源２０ａの波長よりも短くすることにより、より高密度化することができる。なお、２光子吸収記録では、再生用光源２０ｂの波長は、記録用光源２０ａの波長の約０．７倍がより望ましい。
【００７８】
なお、半導体レーザ光源であれば、ピークパワの大きなパルス光を出射させて記録用光源２０ａとし、ピークパワの小さな連続光を出射させて再生用光源２０ｂとすることにより、記録用光源２０ａが再生用光源２０ｂを兼ねることは可能であり、その場合はビームスプリッタ１８ａ等の部品点数が減るため構成が簡単になるが、高密度化という点では、光源を別にする方が好ましい。
【００７９】
波長板２４は、図６に示されるように、対物レンズ６と光源２０までの記録再生光の共通光路に配置されている。この波長板２４は、両波長の違いを利用して、記録光２２ａに対しては実質的にλ／４板か、またはそれに近くなるように設計され、再生光２２ｂに対しては実質的にλ／２板もしくはλ板となるか、またはそれに近くなるように設計されている。また、ビームスプリッタ１８ａも、波長の違いを利用して、記録光２２ａは透過、再生光２２ｂは反射し、さらに、ビームスプリッタ１８ｂも、波長の違いを利用して、記録光２２ａに対しては偏光ビームスプリッタで、再生光２２ｂに対しては、偏光方向にほとんど依存しない、ハーフミラーとして機能するように設計されている。
【００８０】
本実施の形態の光学情報記録再生装置４０は、図６に示されるように、記録時においては、記録用光源２０ａからＹ軸方向に出射された直線偏光でピークパワの比較的大きなパルスレーザ光の記録光２２ａが、まずビームスプリッタ１８ａを通過する。そして、記録光２２ａはコリメータレンズ１６により、略平行光となり、ビーム分岐素子であるビームスプリッタ１８ｂを透過して、立ち上げミラー１２によって光路を−Ｚ軸方向に折り曲げられる。そして、−Ｚ軸方向に折り曲げられた記録光２２ａ（レーザ光７）は、波長板２４で実質的に円偏光に変換され、球面収差補正素子１３を通過して、例えば、開口数ＮＡ＝０．８５、焦点距離２ｍｍの対物レンズ６によって、これまでに説明した構成を有する情報記録媒体２１の保護層４を通過して記録部３の所望の記録層１ｅに集光する。そして、その反射光８を利用してフォーカスサーボ、及びトラックサーボを行いながら、２光子吸収過程を用いて、記録層１ｅに、記録ピット５の列が記録される。本実施の形態では、記録光の波長に対する記録層１の１層あたりの透過率を、記録層の層数ｎ（ｎは４以上の整数）に対して、０．７０７１／（ｎ−１）以上とすることにより、記録層１の最下層（図４では記録層１ｅ）においても、記録パワの低下を低減し、記録用光源２０ａのパワ調整の必要がほとんどなく、その結果、波長飛びのないほぼ一定の波長の記録光２２ａの出射が可能となり、フォーカスサーボをかけながら各記録層１に良好に記録することができる。
【００８１】
記録光の波長において、記録層１の未記録領域の屈折率と中間層２の屈折率との差が、記録層１の記録済領域の屈折率と中間層２の屈折率との差よりも大きい場合は、対物レンズ６に最も近い記録層１ａから記録ピットを３次元的に順次記録し、記録層１の未記録領域の屈折率と中間層２の屈折率との差が、記録層１の記録済領域の屈折率と中間層２の屈折率との差よりも小さい場合は、対物レンズ６から最も遠い記録層１ｅから記録ピットを３次元的に順次記録することにより、記録層１での透過率は向上するため好ましい。
【００８２】
このとき、対物レンズ６からの収束光が通過する記録部３の厚さが記録深さにより異なるので、光源２０から対物レンズ６までの光路中に設けた球面収差補正素子１３で記録部３中の記録される情報ピット５の記録深さに応じて、球面収差補正素子１３で球面収差量を制御しながら記録するようにすれば、良好な記録ピット５が精度よく形成される。球面収差補正素子１３は、屈折率分布が可変である液晶素子や、凹レンズと凸レンズを組み合わせてアクチュエータで両レンズの光軸方向の間隔を可変にしたビームエキスパンダー、または、光源２０とコリメータレンズ１６の間隔をアクチュエータ等で変えることができる可動コリメータレンズ等で構成される。
【００８３】
再生時においては、再生用光源２０ｂから出射された直線偏光のレーザ光である再生光２２ｂは、ビームスプリッタ１８ａによりＹ軸方向に折り曲げられ、同じく、コリメータレンズ１６により、略平行光となり、ビームスプリッタ１８ｂを透過して、立ち上げミラー１２によって光路を−Ｚ軸方向に折り曲げられる。そして、−Ｚ軸方向に折り曲げられた再生光２２ｂ（レーザ光７）は、波長板２４、球面収差補正素子１３を通過して、直線偏光のまま、対物レンズ６によって情報記録媒体２１の記録部３の所望の記録層１ｅの記録ピット５に集光する。
【００８４】
再生光の波長において、記録層１の１層あたりの透過率ＴＲは、記録層１の層数ｎ（ｎは４以上の整数）に対して、ＴＲ≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たすことにより、ターゲット層が最下層１ｅの場合に得られる反射光強度は、最上層１ａの場合の０．５倍以上を得られるため、再生用光源２０ｂのパワ調整をそれほどしなくとも（数割〜５割程度）、もしくは全く無調整で実用的な再生信号が得られることが可能となる。
【００８５】
記録ピット５によって反射されたレーザ光８は、逆方向に折り返し、対物レンズ６、球面収差補正素子１３、波長板２４、立ち上げミラー１２を順に通過し、ビームスプリッタ１８ｂにより光軸をＺ軸方向に曲げられ、回折型フォーカス／トラック誤差信号検出素子１５によって、複数の光に分岐され、検出レンズ２３により検出収束光１７、１７’となる。再生信号光となる検出収束光１７はピンホール１４を通過して光検出器１９ａにより信号が検出される。分岐されたフォーカス／トラック誤差信号となる検出収束光１７’は、ピンホールを通過させずに、別の光検出器１９ｂで検出される。フォーカス／トラック誤差信号光となる検出収束光１７’は、ピンホールを通過させない構成により、非点収差法やＳＳＤ法（スポット・サイズ・ディテクション法）によりフォーカス誤差信号が、３ビームトラッキング法や位相差法によりトラック誤差信号が検出される。すなわち反射光８を利用してフォーカスサーボ、及びトラックサーボを行いながら、記録層の光学定数の変化を利用することにより記録ピットが記録／再生される。
【００８６】
検出レンズ２３の焦点距離は、例えば３３ｍｍであり、光検出器１９側でのエアリーディスク径は、例えば、９．６μｍである。ピンホール１４は、検出収束光１７の略焦点の位置に設置されているが、ピンホール１４を設けることにより、所望の記録層１ｅではない光軸方向の上下の記録層１ａ〜１ｄに存在する記録ピット５が、対物レンズ６の収束光の照射により発生させる不要反射光であるクロストーク（層間クロストーク）光がピンホール１４の外部に分布する。それらの光はピンホール１４内に入らなくなるため、層間クロストークが減少する。また、ピンホール１４の代わりに、光検出器の受光部がピンホール径の大きさを有する微小光検出器１９ａにより、検出収束光１７を検出するようにしても同様の効果が得られる。
【００８７】
本実施の形態では、ピンホール１４の大きさが再生信号光の検出収束光１７のエアリーディスク径の５倍以下であれば、例えば、記録層１の層間隔Δｄ＝５〜８μｍでも問題ないレベル（層間クロストーク量≦３０ｄＢ）まで再生信号の品質が向上された。ただし、ピンホール１４の大きさを小さくすると、記録層１の間隔（中間層２厚さ）をより小さくすることが可能であるが、小さくし過ぎると、ピンホール１４に入る光量が減少したり、環境温度により、光学系が歪んで、検出収束光１７が、ピンホール１４の中心からずれる傾向がある。層数ｎが大きくなるにつれて、検出光量が低下するために、ＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）を使用することにより信号強度が強められる。
【００８８】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２の情報記録媒体及びその製造方法、並びに光学情報記録再生装置について、図７から図１１を用いて、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。図７は実施の形態２における情報記録媒体の構成と信号を再生する様子を示す説明図、図８は実施の形態２における光学情報記録再生装置の構成と情報記録媒体の信号を記録／再生する様子を示す説明図、図９は本発明の実施の形態２における情報記録媒体の製造工程のうち、記録部と基板の接着工程を説明する図、図１０は実施の形態２における情報記録媒体の製造工程のうち、塗布工程及び乾燥工程を説明する図、図１１は、本発明の実施の形態２における情報記録媒体の他の製造工程の塗布工程及び乾燥工程を示す模式図である。
【００８９】
図７に示すように、実施の形態２の情報記録媒体２１’と実施の形態１の情報記録媒体２１との異なる点は、各記録層１’（図７では１’ａ〜１’ｄの４層が図示されている）は平坦であり、トラック溝を有さない。また、基板９と記録部３’との間にトラック溝３２を具備するトラックガイド層３１が形成されている。記録光７がターゲットの記録層１’ｃの記録領域であるトラック４２’に入射し、未記録領域１１’に記録ピット５を形成する。
【００９０】
記録層１’ｃのトラック４２’から発せられる反射光８は、各記録層１’がトラック溝を有さないために、０次回折の反射光である。従って、トラック溝に記録光を照射することにより発生するような±１次以上の高次の回折光が発生しないために、迷光になる光損失が減少する。従って、透過光強度と透過率、及び反射光強度と反射率を大きくすることができる。そして、迷光が減少するために、反射信号である反射光８のＳＮ比を向上させることができる。
【００９１】
記録光波長λ１または再生光波長λ２において記録層１’が実質的に透明な場合には、記録層１’ｃでの最大の反射率は、記録ピット５における回折損失が発生する分を除いて、記録層１’の透過率をＴとした場合、典型的に１−Ｔとなる。なお、前記回折損失分は反射率に対して数％程度である。なお、実施の形態１の情報記録媒体２１では、最大の反射率は１−Ｔの０．６〜０．９５倍の値であった。トラック溝のない平坦な記録層１’のトラック４２’からの反射光８を光検出器（図示無し）で検出することにより、ＳＮ比の良いフォーカスサーボ用の誤差信号と、再生光の場合は再生信号を同時に得ることができる。
【００９２】
本実施の形態の情報記録媒体２１’でも、記録光波長λ１において、記録層１’の１層あたりの透過率Ｔが、Ｔ≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たすことにより、どの記録層１’においてもフォーカスサーボをかけながら、記録用光源のパワ調整をそれほど必要とせず、もしくはパワ調整なしに、２光子吸収等の非線形記録でも良好に記録することができる。なお、最大で３割程度のパワを強化する調整はできる。
【００９３】
情報記録媒体２１’においては、各記録層はトラック溝を有さず、トラックガイド層３１が有するトラック溝にトラックガイド照明光を照射することにより、トラックサーボが行われる。トラックガイド照明光３３は、対物レンズ６でトラックガイド層３１のトラック溝３２に集光される。そして、その反射光の回折光であるトラックガイド反射光３４を光検出器（図示無し）で検出することにより、再生光又は記録光７のトラックサーボ用の誤差信号を得ることができる。再生光又は記録光７は、トラックガイド照明光３３と同期して、得られたトラックサーボ用誤差信号を用いてトラックピッチ方向（±Ｙ方向）の最適な位置（トラック上）にアクチュエータ等で移動させればよい。
【００９４】
本実施の形態の光学情報記録再生装置６０は、図８に示されるように、実施の形態１と同様の各構成要素に加えて、トラックガイド照明用光源２０ｃとトラックガイド照明用集光レンズ４３との組み合わせから構成されるトラックガイド照明光生成手段６１をさらに備えている。
【００９５】
図８においては、トラックガイド照明用光源２０ｃから出射したトラックガイド照明光３３（２２Ｃ）が、トラックガイド照明用集光レンズ４３で集光状態が調整されたのち、ビームスプリッタ１８ｃを通過する。そして、トラックガイド照明光３３はコリメータレンズ１６により、略平行光となり、ビームスプリッタ１８ｂを透過して、立ち上げミラー１２によって行路を−Ｚ軸方向に折り曲げられる。そして、−Ｚ軸方向に折り曲げられたトラックガイド照明光３３は、波長板２４、球面収差補正素子１３を通過して、例えば、開口数ＮＡ＝０．８５、焦点距離２ｍｍの対物レンズ６によって、トラックガイド層３１に集光される。トラックガイド層３１における反射光の回折光であるトラックガイド反射光３４は、逆方向に折り返し、対物レンズ６、球面収差補正素子１３、波長板２４、立ち上げミラー１２を順に通過し、ビームスプリッタ１８ｂにより光軸をＺ軸方向に曲げられる。Ｚ軸方向に曲げられたトラック誤差信号であるトラック誤差信号光１７”はトラック誤差信号光検出器１９’ｃにより検出される。なお、光検出器１９’ａは再生信号用光検出器、１９’ｂはフォーカス誤差信号検出用である。トラック誤差信号光１７”は、ピンホールを通過させない構成により、３ビームトラッキング法や位相差法のような公知の方法でトラック誤差信号が検出される。そして、トラック誤差信号光１７”を利用してトラックサーボを行いながら、記録光や再生光により記録ピットが記録／再生される。
【００９６】
図８に示した光学情報記録再生装置６０においては、トラックガイド照明用光源２０ｃとトラックガイド照明用光源２０ｃからの出射されるトラックガイド出射光２２ｃの集光状態を調整するための集光レンズ４３を設けている。トラックガイド照明用光源２０ｃと集光レンズ４３とは、トラックガイド層３１にトラックガイド照明光３３を集光できるように、例えば、対物レンズ６へのトラックガイド照明光の入射光が発散光になるように、集光レンズ４３の焦点位置よりも近くに光源２０ｃを配置されている。
【００９７】
トラックガイド照明光の生成手段としては、トラックガイド照明用光源２０ｃを設ける上記のような手段の他、再生時には記録用光源２０ａを用い、記録時には再生用光源２０ｂを用いることにより、各光源の近くにそれぞれ専用の集光レンズを設けて対物レンズ６への入射光３３が発散光になるようにしてもよい。
【００９８】
次に、本実施の形態の情報記録媒体２１’の製造方法について図９を参照して説明する。情報記録媒体２１’の各記録層１’はトラック溝を有さない。従って、実施の形態１の情報記録媒体の製造方法で説明したような、各記録層ごとにトラック溝を形成する転写工程等が不要であり、製造工程が簡略になる。
【００９９】
はじめに、トラック溝３２を有する基板９を射出成形により成形する（図９（Ａ））。そして、トラック溝３２の表面に、基板９の材料とは異なる光学的特性、具体的には屈折率や吸収率を有する材料からなる薄膜からなるトラックガイド層を形成する。前記薄膜としては基板の材料と異なる光学特性を有するものであれば限定なく用いられる。その具体例としては、例えばＴｅＯ２やＺｎＳ等の無機誘電体薄膜や、有機薄膜等が挙げられる。このような薄膜によりトラックガイド層３１を形成する（図９（Ｂ））。なお、前記薄膜の形成方法は特に限定されず、例えば、スパッタリング法や、プラズマＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法、または、真空蒸着等により前記誘電体を形成したり、塗布により形成してもよい。
【０１００】
一方、別に準備した、記録波長λ１及び再生波長λ２に対して実質的に透明であるフィルム２９の表面に、記録部３’を形成する。
【０１０１】
フィルム２９としては、厚さ５０〜１００μｍのポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ノルボルネン樹脂、またはシクロオレフィン樹脂等からなるフィルムが好ましい。なお、これらのフィルムは、光学情報記録媒体２１’の保護層４としても用いられる。
【０１０２】
フィルム２９上にスピンコート法により記録層１’ａを形成し、さらに、中間層２ａを形成する。同様にして、さらに、記録層１’ｂ、中間層２ｂ、・・・、が繰り返し形成される。このようにして複数の記録層と中間層を有する記録部３’を備えた記録部付フィルム３３が形成される（図９（Ｃ））。
【０１０３】
そして、基板９に形成されたトラックガイド層３１と記録部３’とを対向するようにして、接着剤３０を用いて貼り合せる（図９（Ｄ）、（Ｅ））。接着剤３０としては、例えば、トラックガイド照明光に対して実質的に透明であるＵＶ硬化樹脂や熱硬化性樹脂を用いることができる。接着剤３０を塗布する際にもスピンコート法が好ましく用いられる。接着剤３０の塗布量は接着剤３０が硬化して形成される接着層の厚みがトラック溝３２の凹凸形状を平滑化する程度であることが好ましい。このような接着層を設けることにより、トラック溝３２の凹凸形状が記録部３’へ転写することを抑制できる。記録部３’へ凹凸形状が転写された場合には記録光又は再生光の照射時に不要な回折光が発生するためにＳＮ比が低下するおそれがある点から好ましくない。
【０１０４】
なお、記録部付フィルム３３は基板９の外形よりも大きく形成し、記録部付フィルム３３と基板９とを貼り合わせた後、基板９の外形に合わせて、記録部付フィルム３３を切り抜くことにより、情報記録媒体２１’を得る方法は以下の点から好ましい。
【０１０５】
多層の記録層を有する情報記録媒体を基板上にスピンコート法により各層を積み上げて形成していく場合、塗布した樹脂が基板９の周縁部において盛り上がり、得られる情報記録媒体２１’の周縁部分が厚くなる現象が生じる。このような情報記録媒体２１’の面内における厚みのバラツキは、記録再生特性を低下させる原因になる。前記製造方法によれば、厚い周縁部を切り落とすことができるために情報記録媒体２１’の面内における厚みのバラツキが小さくなり、記録再生特性が高まる。また、記録部付フィルム３３の大きさにより、複数枚分の情報記録媒体２１’の記録部３’を一度に作れることになり生産コストを下げうる。
【０１０６】
また、大きな面積の記録部付フィルム３３は以下に説明する製造方法により、連続的且つ効率的に作製される。
【０１０７】
図１０は、大きな面積の記録部付フィルム３３を連続的に製造するための装置８０の構成の一例を示す。図１０中、３５ｃは記録層形成用材料ライン、３６ｃは中間層形成用材料ライン、３７ａは第１の記録層形成用ノズル、３７ｂは第２の記録層形成用ノズル、３８ａは第１の中間層形成用ノズル、３８ｂは第２の中間層形成用ノズル、３９ａ及び３９ｂはフィルム移送用ローラ、４１は温風ライン、４０ａ〜４０ｄは温風ノズルである。また２９はフィルムである。
【０１０８】
フィルム２９がフィルム移送用ローラ３９ａ，３９ｂにより、図１０中の右方から左方に向かって移送される。このとき、フィルム２９は実質的にたるみのない状態で移送される。そして、フィルム２９上に、第１の記録層形成用ノズル３７ａを用いた噴霧塗布工法等により記録層形成用材料３５が連続的に塗布される。前記塗布された記録層形成用材料３５を温風ノズル４０ａからの温風に接触させることにより樹脂成分を硬化させ、第１の記録層１’ａが形成される。次に、第１の記録層１’ａ上に、第１の中間層形成用ノズル３８ａにより中間層形成用材料３６が連続的に塗布される。前記塗布された中間層形成用材料３６を温風ノズル４０ｂからの熱風に接触させて溶剤成分を除去することにより、第１の中間層２’aが形成される。なお、記録層形成用材料３５及び中間層形成用材料３６は、有機溶剤溶液またはエマルジョンの形態で所定の濃度に調製されている。そして、同様の方法により、さらに、第２の記録層２’ａ及び第２の中間層２’ｂが形成される。図１０においては、記録層及び中間層がそれぞれ２層ずつ形成された場合を示しているが、記録層形成用ノズル、中間層形成用ノズル、及び温風ノズルの数をさらに増やすことにより、さらに層数を増すことができる。なお、各記録層の厚さ及び各中間層の厚さは、ノズルのサイズを変えることにより記録層形成用材料３５及び中間層形成用材料３６の塗布量を調整したり、材料の濃度を変えることにより、容易に調整しうる。具体的には、例えば、同じ粘度で同じ濃度の材料を用いる場合、記録層の厚さを０．１μｍ、中間層の厚さを５μｍにしたい場合には中間層形成用ノズルの断面積を記録層形成用ノズルの断面積の５０倍程度にすることにより、膜厚を略５０倍にすることができる。
【０１０９】
また、記録層または中間層の材料として、無溶媒タイプのＵＶ硬化樹脂またはそれを混入して用いる場合には、温風ノズル４０ａ〜４０ｄに代えて、ＵＶ光照射装置を配設してもよい。ＵＶ光照射装置によりＵＶ光を照射させて硬化させることにより、記録層及び中間層を形成することができる。
【０１１０】
また、大きな面積の記録部付フィルム３３をさらに連続的且つ効率的に作製しうる製造装置の模式図を図１１に示す。
【０１１１】
図１１中、３５ｃは記録層形成用材料ライン、３６ｃは中間層形成用材料ライン、３７ａは第１の記録層形成用ノズル、３８ａは第１の中間層形成用ノズル、３７ｂは第２の記録層形成用ノズル、３８ｂは第２の中間層形成用ノズル、３９ａ及び３９ｂはフィルム移送用ローラ、４０ａは温風ノズルである。また２９はフィルムである。
【０１１２】
フィルム２９がフィルム移送用ローラ３９ａ，３９ｂにより、図１１中の右方から左方に向かって移送される。そして、フィルム２９上に、第１の記録層形成用ノズル３７ａを用いた噴霧塗布工法等により記録層形成用材料３５が連続的に塗布される。次に、前記塗布された記録層形成用材料３５上に、第１の中間層形成用ノズル３８ａにより中間層形成用材料３６が連続的に塗布される。そして、前記塗布された中間層形成用材料３６上に、同様にして、第２の記録層形成用ノズル３７ｂにより記録層形成用材料３５が、さらに、第２の中間層形成用ノズル３８ｂにより中間層形成用材料３６が連続的に塗布される。
【０１１３】
そして、フィルム２９上に層状に記録層形成用樹脂と中間層形成用樹脂がそれぞれ２層ずつ塗布された記録層形成用材料３５及び中間層形成用材料３６からなる複合層を温風ノズル４０ａからの温風に接触させて溶剤成分を除去することにより、中間層及び記録層が形成される。このような製造装置によれば、記録層と中間層を複数セット同時に形成することができる。複数層セットの層を一度に形成することができるために、製造工程がより簡略化される。なお、前記塗布において、記録層形成用材料３５と中間層形成用材料３６とが混ざる場合には、記録層形成用材料３５と中間層形成用材料３６の層の間に、それらが混ざることを抑制するための界面分離層を設けてもよい。このような、界面分離層としては塗布可能なＰＭＭＡやＰＶＡ等の透明樹脂が用いられる。
【０１１４】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３の情報記録媒体について、実施の形態1及び実施の形態２の情報記録媒体と異なる点を中心に説明する。
【０１１５】
実施の形態３の情報記録媒体と実施の形態１及び実施の形態２の情報記録媒体との異なる点は、記録層を構成する記録材料が記録光の波長及び／又は再生光の波長における吸収をごくわずかに有することである。
【０１１６】
以下に記録材料の特性以外は図７に示した実施の形態２の情報記録媒体と同様の構成である情報記録媒体について図１２を用いて説明する。なお、各記録層にトラック溝が形成された図１に記載されたような情報記録媒体についても同様に適用することができる。図１に記載されたような情報記録媒体については説明の重複を避けるために具体的な説明は省略する。
【０１１７】
本実施の形態の情報記録媒体２１’’は、記録光の波長λ１において、記録層１の未記録領域１１’ ’の屈折率（例えば、１．５５）と中間層２の屈折率（例えば、１．６５）との差（例えば、０．１）が、記録層１の記録済領域１０’’の屈折率（例えば、１．６０）と中間層２の屈折率（例えば、１．６５）との差（例えば、０．０５）よりも大きい場合は、記録層１の未記録領域１１’’における１層あたりの透過率をＴ１、記録層１の記録済領域１０’’における１層あたりの透過率をＴ２、記録層１の未記録領域１１’’における１層あたりの吸収率をＡ１、記録層１の記録済領域１０’’における１層あたりの吸収率をＡ２とする場合、Ｔ１≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たし、さらに、Ａ１＜Ａ２≦１−Ｔ２を満たすことを特徴とする。実施の形態１で説明したように、Ｔ１≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たす場合には、最下層（１’’ｄ）においても、その上層の記録層（１’’ａ〜１’’ｃ）のトラック４２’’がすべて未記録状態であっても、最下層の記録層１’’ｄの光強度が最上層の記録層１’’ａにおける光強度の約０．７倍（０．７０７倍）以上確保される。
【０１１８】
そして、Ａ１＜Ａ２≦１−Ｔ２を満たす場合、記録層１’’に記録すると、記録材料の記録波長における吸収率が高くなる。そして、記録の進行にともない記録光の吸収率が高くなるために、記録層の温度が高くなる。そして、この温度上昇により、記録感度が増大する。本実施形態の情報記録媒体のように、ジアリールエテン等のフォトンモード材料からなる記録層を用いて２光子吸収現象で記録する場合、記録層の温度が高くなれば、量子収率が向上し、記録感度が増大する。
【０１１９】
さらに、記録済領域１０’’における１層あたりの吸収率Ａ２が未記録領域１１’’における１層あたりの吸収率Ａ１よりも大きいために、記録済領域１０の透過率Ｔ２は低下する。そして、透過率Ｔ２は未記録領域１１’’の透過率Ｔ１に近づき、Ｔ１とＴ２の差が小さくなる。この場合、記録済領域１０及び未記録領域１１’’の透過率に実質的に差がなくなるためにＳＮ比が向上し、読み出し特性に優れた情報記録媒体が得られる。この場合、未記録領域１１’’は実質的に透明であり、未記録領域１１’’における１層あたりの吸収率Ａ１は０．００１以下であることが好ましい。なお、吸収率と透過率の定義から、Ａ２＋Ｔ２≦１、すなわち、Ａ２≦１−Ｔ２である。また、記録光のピークパワにより異なるが、ピークパワが１Ｗ程度の場合、吸収率Ａ２が０．５％（０．００５）〜数％を超えると、２光子吸収とともに１光子吸収が生じやすくなる傾向があるために、吸収率Ａ２は最大０．５％〜数％であることが好ましい。
【０１２０】
さらに、情報記録媒体が、記録光７の波長λ１において、記録層１’’の記録済領域１０’’の屈折率（例えば、１．６０）と中間層２の屈折率（例えば、１．６２）との差（例えば、０．０２）が０．０５以下であり、記録層１’’の記録済領域１０’’における１層あたりの吸収率Ａ２と１−Ｔ２の差は０．００２以下である場合には、Ｔ１とＴ２の差が非常に小さくなる。この場合も、記録済領域１０及び未記録領域１１の透過率に実質的に差がなくなるために記録ピットの影響を殆ど受けないことになり、その結果、ＳＮ比が向上し、読み出し特性に優れた情報記録媒体が得られる点から好ましい。
【０１２１】
一方、記録光の波長λ１において、記録層１の未記録領域１１の屈折率（例えば、１．５５）と中間層２の屈折率（例えば、１．５０）との差（例えば、０．０５）が、記録層１の記録済領域１０の屈折率（例えば、１．６０）と中間層２の屈折率（例えば、１．５０）との差（例えば、０．１０）よりも小さい場合には、記録層１’’の未記録領域１１’’における１層あたりの透過率をＴ１、記録層１の記録済領域１０’’における１層あたりの透過率をＴ２、記録層１’’の未記録領域１１’’における１層あたりの吸収率をＡ１、記録層１’’の記録済領域１０’’における１層あたりの吸収率をＡ２とする場合、（３Ｔ１＋Ｔ２）／４≧０．７０７１／（ｎ−１）、且つ、Ａ２＜Ａ１≦１−Ｔ１を満たすことを特徴とする。
【０１２２】
Ａ２＜Ａ１≦１−Ｔ１を満たす場合、記録層１’’に記録すると、記録材料の記録波長における吸収率が低下するために透過率が高くなる。そして、記録済領域の透過率Ｔ２がＴ１に近づき、Ｔ１とＴ２の差が小さくなる。この場合、記録済領域１０及び未記録領域１１の透過率に実質的に差がなくなるためにＳＮ比が向上し、読み出し特性に優れた情報記録媒体が得られる。この場合、記録済領域１０’’は実質的に透明で、記録済領域１０’’における１層あたりの吸収率Ａ２が０．００１以下であることが好ましい。なお、吸収率と透過率の定義から、Ａ１＋Ｔ１≦１、すなわち、Ａ１≦１−Ｔ１である。
【０１２３】
また、再生光７の波長λ２において、記録層１の未記録領域１１’’の屈折率（例えば、１．５５）と中間層２の屈折率（例えば、１．６５）との差（例えば、０．１０）が、記録層１’’の記録済領域１０’’の屈折率（例えば、１．６０）と中間層２の屈折率（例えば、１．６５）との差（例えば、０．０５）よりも大きい場合には、記録層１’’の未記録領域１１’’における１層あたりの透過率をＴＲ１、記録層１’’の記録済領域１０’’における１層あたりの透過率をＴＲ２、記録層１’’の未記録領域１１’’における１層あたりの吸収率をＡ３、記録層１’’の記録済領域１０における１層あたりの吸収率をＡ４とする場合、ＴＲ１≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たし、Ａ３＜Ａ４≦１−ＴＲ２を満たすことを特徴とする。実施の形態１で説明したように、ＴＲ１≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たす場合には、最下層（１’’ｄ）においても、その上層の記録層（１’’ａ〜１’’ｃ）のトラック４２’’がすべて未記録状態であっても、最下層の記録層１’’’ｄの反射光強度が最上層の記録層１’’ａにおける反射光強度の約０．５倍以上確保できる。
【０１２４】
Ａ３＜Ａ４≦１−ＴＲ２を満たす場合、記録済領域１０の再生光７の吸収率Ａ４が未記録領域１１の再生光７の吸収率Ａ３よりも大きいために、記録済領域１０の透過率ＴＲ２は低くなる。そして透過率ＴＲ２は未記録領域１１’’の透過率ＴＲ１に近づき、ＴＲ１とＴＲ２との差が小さくなる。この場合、記録済領域１０及び未記録領域１１の透過率に実質的に差がなくなるためにＳＮ比が向上し、読み出し特性に優れた情報記録媒体が得られる点から好ましい。なお、吸収率と透過率の定義から、Ａ４＋ＴＲ２≦１、すなわち、Ａ４≦１−ＴＲ２である。なお、未記録領域１１は実質的に透明であることが好ましく、吸収率Ａ３は０．００１以下であることが２光子吸収が生じやすい点から好ましい。また、記録済領域１０における１層あたりの吸収率をＡ４が０．００５を超えると再生光による１光子吸収が生じやすくなり、再生光が劣化する傾向があるために、吸収率Ａ４は０．００５以下であることが好ましい。
【０１２５】
さらに、情報記録媒体が、再生光７の波長λ２において、記録層１’’の記録済領域１０’’の屈折率（例えば、１．６０）と中間層２の屈折率（例えば、１．６２）の差（例えば、０．０２）が０．０５以下であり、記録層１’’の記録済領域１０における１層あたりの吸収率Ａ４と１−ＴＲ２の差が０．２％以下である場合には、ＴＲ１とＴＲ２との差が非常に小さくなる。この場合、記録済領域１０’’における再生光の透過率ＴＲ２と未記録領域１１’’における再生光の透過率ＴＲ１との差が小さいために、記録済領域１０’’及び未記録領域１１’’の透過率に実質的に差がなくなるために記録ピットの影響を殆ど受けないことになり、その結果、ＳＮ比が向上し、読み出し特性に優れた情報記録媒体が得られる点から好ましい。
【０１２６】
また、再生光の波長λ２において、記録層１’’の未記録領域１１’’の屈折率（例えば、１．５５）と中間層２の屈折率（例えば、１．５０）との差（例えば、０．０５）が、記録層１’’の記録済領域１０’’の屈折率（例えば、１．６０）と中間層２の屈折率（例えば、１．５０）との差（例えば、０．１０）よりも小さい場合は、記録層１’’の未記録領域１１’’における１層あたりの透過率をＴＲ１、記録層１’’の記録済領域１０’’における１層あたりの透過率をＴＲ２、記録層１’’の未記録領域１１’’における１層あたりの吸収率をＡ３、記録層１’’の記録済領域１０’’における１層あたりの吸収率をＡ４とする場合、（３ＴＲ１＋ＴＲ２）／４≧０．７０７１／（ｎ−１）を満たし、且つ、Ａ３とＡ４はＡ４＜Ａ３≦１−ＴＲ１を満たすことを特徴とする。
【０１２７】
Ａ４＜Ａ３≦１−ＴＲ１を満たす場合、未記録領域１１’’の再生光７の吸収率Ａ３が記録済領域１０’’の再生光７の吸収率Ａ４より大きいために、記録層１’’に記録すると、記録材料の再生波長λ２における吸収率が低下する。そして、記録済領域１０’’の透過率ＴＲ２が未記録領域１１’’の透過率ＴＲ１に近づき、ＴＲ１とＴＲ２との差が小さくなる。この場合、記録済領域１０’’と未記録領域１１と透過率の差が小さいために、記録済領域１０’’及び未記録領域１１’’の透過率に実質的に差がなくなるためにＳＮ比が向上し、読み出し特性に優れた情報記録媒体が得られる点から好ましい。なお、吸収率と透過率の定義からＡ３＋ＴＲ１≦１、すなわち、Ａ３≦１−ＴＲ１である。この場合、記録済領域１０’’では実質的に透明であることが望ましく、Ａ３は０．００１以下であることが望ましい。
【０１２８】
なお、本実施の形態の情報記録媒体の製造方法、光学情報記録再生装置の構成は、実施の形態１、２の場合と同じである。
【０１２９】
以上、実施の形態１〜実施の形態３の情報記録媒体及びその製造方法並びに光学情報記録再生装置およびその製造方法について説明してきたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、それぞれの実施の形態の情報記録媒体及びその製造方法並びに光学情報記録再生装置との構成を組み合わせた情報記録媒体及びその製造方法並びに光学情報記録再生装置も本発明に含まれ、同様の効果を奏することができる。また、上記の情報記録媒体は追記型以外に書き換え型も含まれる。
【０１３０】
なお、上記実施の形態で用いた対物レンズとコリメータレンズ、検出レンズ、集光レンズは便宜上名付けたものであり、一般にいうレンズと同じである。
【０１３１】
また、上記実施の形態においては、情報記録媒体として光ディスクを例に挙げて説明したが、同様の情報記録再生装置で厚みや記録密度など複数の仕様の異なる媒体を再生することができるように設計されたカード状やドラム状、テープ状の製品に応用することも本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明の情報記録媒体によれば、記録ピットを３次元的に記録可能な情報記録媒体に関し、特に、対物レンズから離れた下層の記録層に対しても記録光の光量の低下が小さく、どの記録層においてもフォーカスサーボをかけながら、２光子吸収を用いて良好に記録することが可能な情報記録媒体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】（Ａ）は本発明の実施の形態１における情報記録媒体の構成と信号を記録する様子を示す説明図であり、（Ｂ）は本発明の実施の形態１における情報記録媒体の構成と信号を再生する様子を示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１における情報記録媒体の記録層１層あたりの透過率と記録層の層数との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の実施の形態１における、記録層の材料であるジアリールエテンの透過率と波長の関係を示すグラフである。
【図４】本発明の実施の形態１における情報記録媒体の所望の記録層に対する透過光及び反射光を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態１における情報記録媒体の製造工程を示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１における光学情報記録再生装置の構成と情報記録媒体の信号を記録又は再生する様子を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態２における情報記録媒体の構成と信号を再生する様子を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態２における光学情報記録再生装置の構成と情報記録媒体の信号を記録又は再生する様子を示す説明図である。
【図９】本発明の実施の形態２における情報記録媒体の製造工程を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における情報記録媒体の製造工程のうち、塗布工程及び乾燥工程を説明する図である。
【図１１】本発明の実施の形態２における別の実施の形態の情報記録媒体の製造工程のうち、塗布工程及び乾燥工程を説明する図である。
【図１２】本発明の実施の形態３における情報記録媒体の構成と信号を再生する様子を示す説明図である。
【図１３】従来の光学情報記録再生装置の構成と情報記録媒体の信号を記録又は再生する様子を示す説明図である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【国際調査報告】
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