(57)【要約】 【課題】  多層ディスクにおいては、途中の層間で複雑な反射が起こり、記録再生を行いたい奥の層以外の層で焦点を結んでしまうというゴーストスポットが生じ、記録再生を行いたい層以外の層からの反射光もディテクタに戻ってきてしまうので、正常な記録再生ができないという問題が生じる。【解決手段】  0.025mm以上0.3mm以下の透明層と、少なくとも2層の記録層と、0.4mm以上1.2mm以下の透明基板と、該記録層とは別の少なくとも2層の記録層を順次形成することで、ゴーストスポットの発生しない４層の記録層を備えた光ディスクが提供される。【選択図】 図１
2009070445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクであって、
0.025mm以上0.3mm以下の透明層と、少なくとも2層の記録層と、0.4mm以上1.2mm以下の透明基板と、該記録層とは別の少なくとも2層の記録層を、順次備え、該透明層の側から光を入射してすべての記録層への情報の記録再生または再生を連続的に行うことを特徴とする光ディスク。
【請求項２】
上記透明層と上記透明基板の間に形成された少なくとも2層の記録層（記録層群1と呼ぶ）のうち、隣り合った2層の記録層間距離が5μm以上40μm以下であ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】
上記透明基板の光入射側と反対側に形成された少なくとも2層の記録層（記録層群2と呼ぶ）のうち、隣り合った2層の記録層間距離が5μm以上40μm以下であ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】
上記記録層群1において、記録密度の最大値と最小値の差が、記録密度の平均値に対して10%未満であって、
かつ、上記記録層群2において、記録密度の最大値と最小値の差が、記録密度の平均値に対して10%未満であって、
かつ、上記記録層群1の記録密度の平均値と、上記記録層群2の記録密度の平均値の差が、それらの平均値に対して10%以上50%以下であることを特徴とする請求項１〜3に記載の光ディスク。
【請求項５】
上記記録層群1、および、上記記録層群2において、各群の各層がアドレス情報を有し、各層のアドレス情報が連続的に設けられていることを特徴とする請求項１〜4に記載の光ディスク。
【請求項６】
上記記録層群2の光入射側とは反対側に、0.4mm以上1.2mm以下の透明基板を備えたことを特徴とする請求項1〜5に記載の光ディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに関し、より詳細には、4層以上の多層記録層を有する光ディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年登場したDVDでは、情報再生専用のDVD-ROMやDVD-Videoだけでなく、情報記録が可能なDVD-Rや、情報の書換えが可能なDVD-RAM、DVD-RWなどがラインアップされている。それゆえ、VTRに変わる映像記録再生媒体としてだけでなく、コンピュータ用の大容量媒体として、すでに大市場を形成している。さらに、最近ではデジタル放送の普及に伴い、ハイビジョン画像や長時間録画に対応し得る媒体への要望、及び、日々増大するデジタルデータに対応し得る大容量の格納媒体に対する要望が増しており、DVDよりも波長の短い青色レーザ（λ=405nm）を用いたHD DVDやBlu-ray Discなどが提案され、市場に投入され始めている。
【０００３】
光ディスクの分野では、高密度化を図るための様々な技術が提案されてきた。最も重要な技術はより小さな光スポットを得る技術、すなわち、レーザ光の短波長化と対物レンズの高NA化である。これまで光ディスクでは、この技術によって高密度化を実現してきたが、レーザの短波長化とレンズの高NA化は、HD DVDやBlu-ray Discでいよいよ限界に近づいてきている。そのため、更なる大容量媒体を得るために、体積方向へ高密度化が注目され始めてきており、そのひとつの技術として、多層化技術がある。
【０００４】
すでに、再生専用のROMディスクでは８層ディスク、記録型でも６層ディスクの実現可能性が検討され始め、例えば特許文献１には５層の記録層を有する光ディスクが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開2007-220150号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した多層ディスクにおいては、一方向より光を入射して再生もしくは記録再生を行うため、奥の層を記録再生する場合にはその手前にあるすべての層を透過した光で行うことになる。そのため、途中の層間で複雑な反射が起こり、記録再生を行いたい奥の層以外の層で焦点を結んでしまうという、いわゆる「ゴーストスポット」が生ずる。このゴーストスポットが生じると、記録再生を行いたい層以外の層からの反射光もディテクタに戻ってきてしまうので、正常な記録再生ができないという問題が生じる。
【０００７】
ゴーストスポット問題を避けるために、各層の層間距離を異なる値の組み合わせとし、層間でどのような反射が起こってもゴーストスポットが生じないようにすることができる。ただし、層数が増えてくるとこのような組み合わせが実現しにくくなる。3層であれば層間は2箇所なので、この2箇所の距離を変えればよい。ゴーストスポットは最も奥の層（第3層と呼ぶ）を再生する場合のみ考慮すればよく、このときにはそのひとつ手前の層（第2層）と最も手前の層（第1層）との間の反射のみでゴーストスポットが生じる。すなわちゴーストスポットが生じ得る考慮すべき反射は1箇所のみとなる。4層になると、最も奥の層（第4層）を再生する場合に、第3層と第2層の間の反射、第3層と第1層の間の反射、第2層と第1層の間の反射を考慮する必要があり、さらに第3層を再生する場合の第2層と第1層との間の反射も考慮する必要がある。この考え方を一般化すると、層数が3層以上のN層の場合、考慮すべき反射の数は、Σn-1C2（n=3からNまでの和）となり、層数が増えると加速度的に数が増すことが分かる。これらすべての反射でゴーストスポットが生じないための各層間の組み合わせを求めようとすると、層数が増すほどより困難になってくる。
また、ディスクを作製する場合には、層間距離にばらつきが生じ、このばらつきをも考慮してゴーストスポットが生じない組み合わせを求める必要がある。そのためには、層間距離の差をそれぞれ大きくすればよいが、各層間距離の差を大きくすると、結果的に層間距離の合計が大きくなってしまい、球面収差が大きくなって各層に焦点を合わせることが難しくなるという問題が新たに生じる。
【０００８】
逆に、層間距離の差を小さくすると、各層に焦点を合わせることはより容易になってくるが、きわめて精密に層間距離を制御する必要が生じる。このことはディスク作製の歩留りを大きく低下させる結果を招く。
【０００９】
本発明は、上記ゴーストスポットの問題を回避し、かつディスク製造が容易な光ディスクを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第1の態様に従えば、光ディスクであって、0.025mm以上0.3mm以下の透明層と、少なくとも2層の記録層と、0.4mm以上1.2mm以下の透明基板と、該記録層とは別の少なくとも2層の記録層が、順次形成されており、該透明層の側から光を入射してすべての記録層への情報の記録再生または再生を行うことを特徴とする光ディスクが提供される。
また、このとき、上記透明層と上記透明基板の間に形成された少なくとも2層の記録層（記録層群1と呼ぶ）のうち、隣り合った2層の距離が5μm以上40μm以下であることが好ましい。
【００１１】
また、上記透明基板の光入射側と反対側に形成された少なくとも2層の記録層（記録層群2と呼ぶ）のうち、隣り合った2層の距離が5μm以上40μm以下であることが好ましい。
さらに、上記記録層群1において、記録密度の最大値と最小値の差が、記録密度の平均値に対して10%未満であって、かつ、上記記録層群2において、記録密度の最大値と最小値の差が、記録密度の平均値に対して10%未満であって、かつ、上記記録層群1の記録密度の平均値と、上記記録層群2の記録密度の平均値の差が、それらの平均値に対して10%以上50%以下とすることで、より大容量の光ディスクを得ることができる。
【００１２】
上記記録層群1、および、上記記録層群2において、各層がアドレス情報を有し、すべての層のアドレス情報が連続的に設けられていることで、この光ディスクを1枚の大容量ディスクとして使うこともできるし、必要に応じて、たとえば比較的容量の小さいデータを数多く扱う場合などに、各層があたかも1枚のディスクのように分割して使うこともできる。
【００１３】
なお、ここでアドレス情報が連続的に設けられるとしているが、ある決められた1層もしくは複数層に、そのディスクの層数に関する情報（何層あるか）が記録されており、各層に、層に関する情報（何層目か）と各層でのアドレス情報が設けられていてもよい。このような場合、このディスクにどれだけのアドレスがあるかが分かるため、アドレスが連続的に設けられている場合と同様の使い方ができる。
【００１４】
上記記録層群2の光入射側とは反対側に、0.4mm以上1.2mm以下の透明基板を備えた構造をとることもできる。これにより、ディスク全体の強度が増す効果がある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光ディスクによれば、0.4mm以上1.2mm以下の距離だけ離れた位置に、それぞれ2層以上の記録層を配置し（これを記録層群1と記録層群2と呼ぶ）、各位置において記録層の層間距離が5μm以上40μm以下となるため、記録層群1と2の間の距離が大きいためゴーストスポットの問題が生じず、記録層群1と2それぞれでゴーストスポット問題を解決すればよい。したがって、層間距離の制御をそれほど精密にする必要がなく、かつより多層のディスクを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施例1）
実施例1で作製した光ディスクの断面図を図1に示した。
【００１７】
直径120mm、厚さ0.6mmのポリカーボネートからなる基板1上にあらかじめ0.4μmピッチで案内溝を形成した。案内溝の深さは30nmとした。案内溝は半径約24mmから58mmの範囲に形成した。この基板1上に、Ag99Bi1層2を100nm、Cr2O3-Ta2O5層3を2nm、ZnS-SiO2層4を45nm、GeBiO記録層5を10nm、ZnS-SiO2層6を10nm、順次スパッタ法によって形成した。層2から層6が形成された面をL0層と呼ぶこととする。
【００１８】
次いで、直径120mm、厚さ0.5mmのポリカーボネートからなる基板7の一方の面には0.4μmピッチで深さ30nmの案内溝を形成し、もう一方の面には0.32μmピッチで深さ25nmの案内溝を形成した。案内溝は、それぞれの面の半径約24mmから58mmの範囲に形成した。この基板7の、0.4μmピッチで案内溝を形成した面8に、ZnS-SiO2層9を10nm、GeBiO記録層10を6nm、ZnS-SiO2層11を45nm、順次スパッタ法によって形成した。層9から層11が形成された面をL1層と呼ぶこととする。
【００１９】
基板1のL0層の面と、基板7の面8（L1層）とが向かい合うように、紫外線硬化樹脂12によって貼り合せを行い、基板7の側から紫外線を照射することによって樹脂を硬化させた。紫外線硬化樹脂層の厚さが25μmとなるように、塗布量と塗布条件を調整した。
次いで、基板7の0.32μmピッチで案内溝を形成した面13に、ZnS-SiO2層14を45nm、GeBiO記録層15を5nm、ZnS-SiO2層16を10nm、順次スパッタ法によって形成した。層14から層16が形成された面をL2層と呼ぶこととする。
【００２０】
次いで、直径120mm、厚さ0.067mmのポリカーボネートからなるシート17を、Niからなり、その表面に0.32μmピッチで深さ25nm案内溝が設けられたスタンパと、SUSからなる鏡面との間にはさみ、スタンパおよび鏡面部の温度を150℃に加熱しながら、5tの力を10秒間かけて、シート17の一方の面に、ピッチ0.32μm、深さ25nmの案内溝を転写させた。Niスタンパには半径約24mmから58mmの範囲で案内溝を形成した。この案内溝を形成した面に、ZnS-SiO2層18を10nm、GeBiO記録層19を4nm、ZnS-SiO2層20を45nm、順次スパッタ法によって形成した。層18から層20が形成された面をL3層と呼ぶこととする。
【００２１】
このシート17のL3 層の面と、基板7の面13（L2層）とが向かい合うように、紫外線硬化樹脂21によって貼り合わせを行い、シート17の側から紫外線を照射して硬化させた。紫外線硬化樹脂層21厚さが25μmとなるように、塗布量と塗布条件を調整した。
【００２２】
それぞれの層においては、案内溝を案内溝と垂直方向にウォブルさせることによって、アドレスを形成した。一定周期のコサイン波形に、その2倍周期のサイン波形をプラスした部分を情報の“1”に、コサイン波形に、サイン波形をマイナスした部分を情報の“0”に対応させてアドレス情報を形成した。アドレス情報はL3層から順次、L2層、L1層、L0層と、連続して形成した。
【００２３】
このディスクへの記録・再生は以下のようにして行った。
【００２４】
まず、L3層およびL2層への記録は、波長405nmのレーザ光をNA0.85のレンズで絞込むことによって行った。記録線速度を4.92m/sとし、最短マーク0.149μmとして、1-7変調によって記録を行った。このときデータ転送レートは36Mbpsとなった。またL3層に記録できるデータの容量は25GB、L2層に記録できるデータの容量は25GBとなった。
【００２５】
まず、L3層の最内周から外周に向けて記録を行い、L3層の最外周まで記録を行った後に、レーザビームをL2層に集光させ、L2層の最外周から最内周に向けて記録を行った。L3層からL2層へ移動する際にディスクの回転方向をかえなくても良いように、L3層とL2層の溝のスパイラル方向を逆にした。
【００２６】
L2層の記録が終了した後、L1層への記録を行った。L1層およびL0層への記録は、波長405nmのレーザ光をNA0.65のレンズで絞り込むことによって行った。NA0.85のレンズから、NA0.65のレンズへの切替は、2つのレンズを有する光ヘッドを用いて、レンズを切り替えても行うことができた。また、NA0.85の焦点位置と、NA0.65の焦点位置の2箇所に焦点を結ぶようなレンズを用いることによっても行うことができた。
【００２７】
L1層およびL0層への記録においては、記録線速度6.61m/sとし、最短マーク0.2μmとして、1-7変調によって記録を行った。このときデータ転送レートは36Mbpsとなった。また、L1層に記録できるデータの容量は15GB、L0層に記録できるデータの容量は15GBとなった。
【００２８】
L2層からL1層への切替時、およびL1層からL0層への切替時に、ディスクの回転方向を変えなくても良いように、L2層とL1層、L1層とL0層の溝のスパイラル方向を逆にした。
【００２９】
本実施例においては、トータルの容量25GB×2+15GB×2=80GBのディスクを実現することができた。
【００３０】
本実施例においては、L0からL3の4層構造としたが、以下の構造にしても同様に記録を行うことができた。
記録層群1としてL2からL4の3層、記録層群2としてL0からL1の2層、合計5層構造とした場合、トータルの容量は25GB×3+15GB×2=105GBのディスクを実現することができた。
記録層群1としてL2からL5の4層、記録層群2としてL0からL1の2層、合計6層構造とした場合、トータルの容量は25GB×4+15GB×2=130GBのディスクを実現することができた。
記録層群1としてL3からL4の2層、記録層群2としてL0からL2の3層、合計5層構造とした場合、トータルの容量は25GB×2+15GB×3=95GBのディスクを実現することができた。
記録層群1としてL3からL5の3層、記録層群2としてL0からL2の3層、合計6層構造とした場合、トータルの容量は25GB×3+15GB×3=120GBのディスクを実現することができた。
記録層群1としてL3からL6の4層、記録層群2としてL0からL2の3層、合計7層構造とした場合、トータルの容量は25GB×4+15GB×3=145GBのディスクを実現することができた。
記録層群1としてL4からL5の2層、記録層群2としてL0からL3の4層、合計6層構造とした場合、トータルの容量は25GB×2+15GB×4=110GBのディスクを実現することができた。
記録層群1としてL4からL6の3層、記録層群2としてL0からL3の4層、合計7層構造とした場合、トータルの容量は25GB×3+15GB×4=135GBのディスクを実現することができた。
記録層群1としてL4からL7の4層、記録層群2としてL0からL3の4層、合計8層構造とした場合、トータルの容量：は5GB×4+15GB×4=160GBのディスクを実現することができた。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明のディスクによれば、多層化に伴うゴーストスポットなどの問題点を回避したディスクをより安価に提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施例1で示した光ディスクの概略断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
1：ポリカーボネート基板
2：Ag99Bi1層
3：Cr2O3-Ta2O5層
4：ZnS-SiO2層
5：GeBiO記録層
6：ZnS-SiO2層
7：ポリカーボネート基板
8：ポリカーボネート基板7の0.4μmピッチの溝を形成した面
9：ZnS-SiO2層
10：GeBiO記録層
11：ZnS-SiO2層
12：紫外線硬化樹脂層
13：ポリカーボネート基板7の0.32μmピッチの溝を形成した面
14：ZnS-SiO2層
15：GeBiO記録層
16：ZnS-SiO2層
17：ポリカーボネートシート
18：ZnS-SiO2層
19：GeBiO記録層
20：ZnS-SiO2層
21：紫外線硬化樹脂層
【図１】
2009070445.tif 000003