JP2006059433A - 多層光情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のスペーサーを跨いで発生する多重反射を効果的に抑制できるように構成れた多層光記録情報記録媒体を提供する。
【解決手段】 読み取り側から最も遠い情報記録層がＬ０とされ、光軸方向にＬ１，Ｌ２，・・・，Ｌ５が順に積層され、各情報記録層間にそれぞれの厚みがｔ₀〜ｔ₄の５個のスペーサーが配置される。全てのスペーサーに関して、［Δｔ_m＞Ａ_CCT×Ｒ_m+1×Ｒ_m+2×Ｔ_m+1 ²×ｎλ／（２ＮＡ²）］の関係および［Δｔ_m-sum＞Ａ_CCT×Ｒ_m+a×Ｒ_m+b×Ｔ_ab ²×ｎλ／（２ＮＡ²）］の関係を満たす。この６層ディスクは、ｔ₁＞ｔ₃＞ｔ₀＞ｔ₂＞ｔ₄とし、また、各スペーサー厚みを適切に設定することで、多重反射の影響を排除している。
【選択図】 図１０

Description

この発明は、複数の情報記録層を有する、光ディスクに代表される多層光情報記録媒体に関する。

光ディスクの面記録密度（媒体当たりの記録容量）を高める目的で、青紫色半導体レーザ（波長：約４０５ｎｍ）と高開口数対物レンズを用いた光ディスク装置Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（商標、以下、ＢＤディスクと適宜表記する）が提案された。ＢＤ規格では、ビームスポット径を小とするために、光源波長を４０５ｎｍとし、対物レンズの開口数ＮＡ（Numerical・Aperture）を０．８５と大きくしている。

スポット径を１．２２×λ／ＮＡと定義すると、ＣＤ規格では、光源波長：７８０ｎｍ、ＮＡ：０．４５、スポット径：２．１１μｍであり、ＤＶＤ規格（Digital Versatile Disc）では、光源波長：６５０ｎｍ、ＮＡ：０．６、スポット径：１．３２μｍである。ＢＤ規格では、スポット径を０．５８μｍまで絞ることができ、ＤＶＤと比して、そのスポット面積を約１／５とすることができる。さらに、対物レンズの開口数ＮＡを高めた結果、ディスク面とレーザ光の光軸がなす角度の９０°からの傾きに許される角度誤差（チルト・マージンと称される）が小さくなるので、情報層を覆うカバー層を０．１ｍｍまで薄くしている。

片面２層ディスクの場合では、レーザ光の入射方向から見て１００μｍの深さにある情報層（ＢＤ−ＲＯＭディスクの場合の反射層および記録可能なＢＤディスクの場合の記録層の両方を意味する。）を基準層（第０記録層、Ｌ０層と呼ばれる）とし、７５μｍの深さに追加する記録層を第１記録層（Ｌ１層）と定義している。このように、より一層の大容量化を実現するためには、情報記録層を複数とする多層ディスクが有望と考えられている。

ＢＤディスクにおける記録媒体多層化の提案としては、下記の非特許文献１に記載のものがある。

N. Shida, T. Higuchi, Y. Hosoda, H. Miyoshi, A. Nakano, and K. Tsuchiya, "The BD-Type Multi-Layer 100GB ROM Disk Using the Photopolymer Sheet," Technical Digest of International Symposium on Optical Memory, Nara, pp.10（2003）

この非特許文献１は、４層ＢＤディスクの可能性を報告した内容であり、４層ＢＤディスクを構成する中間層材料（スペーサー）を全て違う厚みにすることで、複数の情報記録層間で発生する多重反射の影響を軽減する手法が提案された。図１１は、非特許文献１に記載の４層ＢＤディスクの構成を示す。１．１ｍｍ厚みのディスク基板１上にＬ０層が形成され、その上に順にＬ１層、Ｌ２層、Ｌ３層が形成され、レーザ光の入射側に光透過層（カバー層とも称される）が形成される。Ｌ０層およびＬ１層間のスペーサーの厚みが１５μｍとされ、Ｌ１層およびＬ２層間のスペーサーの厚みが１７μｍとされ、Ｌ２層およびＬ３層間のスペーサーの厚みが１３μｍとされる。厚みは、２μｍ以上の差を持つことが必要とされている。

ＢＤディスクにおいては、多層ディスクにおけるスペーサーを、フィルム、或いはシート材料によって形成する場合が多い。その理由は、紫外線硬化のレジン材料をスピンコートする手法と比較して、均一な中間層厚みを有する多層ディスク構造の実現が容易なためである。したがって、この手法を用いることで、６層、或いは８層以上の情報記録層を有するディスク媒体を実現することも可能となる。

しかしながら、４層を上回る情報記録層を有する多層媒体に関しては、隣接するスペーサー間で生じる多重反射の他に、複数のスペーサーを跨いで発生する多重反射をも考慮する必要が生じる。

したがって、この発明の目的は、隣接する２つのスペーサーの厚みの差を一定値以上に設定する方法に加えて、連続するスペーサーの厚みの和にも一定の関係が成立するようにスペーサーの厚みを設定することで、複数のスペーサーを跨いで発生する多重反射を効果的に抑制することが可能な多層光情報記録媒体を提供することにある。

上述した発明を解決するために、この発明の態様は、
凹凸形状や位相変化を伴う情報ピット、或いは反射率や位相変化を伴う記録マークの形成によって信号情報が記録された、４層以上の情報記録層を有する多層光情報記録媒体において、
情報記録層と隣接する情報記録層との間に、略一定の厚みを有する透明な材料で構成されたスペーサーを配置し、
スペーサーの厚みｔ_mとｔ_m+1との差Δｔ_mと、
ｍ番目の情報記録層からｍ＋ａ番目の情報記録層間に位置するスペーサーの厚みの総和（ｔ_m＋ｔ_m+1＋…＋ｔ_m+a-1）と、ｍ＋ａ番目に位置する情報記録層からｍ＋ｂ番目の情報記録層間に位置するスペーサーの厚みの総和（ｔ_m+a＋ｔ_m+a+1＋…＋ｔ_m+b-1）との差Δｔ_m-sumと
がそれぞれ下記の式（１）および式（２）の関係を満たすように、スペーサーの厚みを設定することを特徴とする多層光情報記録媒体である。
Δｔ_m＞Ａ_CCT×Ｒ_m+1×Ｒ_m+2×Ｔ_m+1 ²×ｎλ／（２ＮＡ²） （１）
Δｔ_m-sum＞Ａ_CCT×Ｒ_m+a×Ｒ_m+b×Ｔ_ab ²×ｎλ／（２ＮＡ²） （２）
（ここでＡ_CCTはクロストーク指数であり、Ｒ_m+1、Ｒ_m+2、Ｒ_m+a、Ｒ_m+bは、それぞれ、ｍ＋１、ｍ＋２、ｍ＋ａおよびｍ＋ｂ番目の層に形成された反射膜の強度反射率を表し、Ｔ_m+1は、スペーサーｔ_m+1の強度透過率、また、Ｔ_abは、ｍ＋ａ番目に位置する情報記録層からｍ＋ｂ番目の情報記録層に至る強度透過率を表す。さらに、ｎはスペーサー材料の屈折率を表し、ＮＡは対物レンズの開口数を表している。
また、ｍは０以上の整数、ａ、ｂ、（ｂ＞ａ）はいずれも２以上の整数であり、例えば、ｔ₀は対物レンズから最も遠くに位置する第０層の情報記録層（Ｌ０）と、光軸方向でその手前に位置する第１層の情報記録層（Ｌ１）との間に挟まれたスペーサーの厚みを表し、ｔ₁は第１層の情報記録層（Ｌ１）と第２層の情報記録層（Ｌ２）との間に挟まれたスペーサーの厚みを表している。）

この発明によれば、隣接するスペーサーの厚みが一定の条件満たし、かつ複数のスペーサーの厚みの間で一定の条件を満たす設計を施した多層ディスク構造を構成することにより、多重反射による信号劣化を最小限に抑えることができる。すなわち、隣接するスペーサーのみならず、複数の情報記録層を跨いで発生する層間干渉をも効果的に抑制することが可能であり、反射率に依存して生じる層間干渉に応じて厚みの違いを設定することで、複数のスペーサーを積層した際の総和を必要最小限にとどめることができる。

以下、この発明を適用したいくつかの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この発明は以下の例に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更が可能であることは言うまでもない。すなわち、この発明は、その適用範囲を光ディスク媒体に限定するものではなく、多層記録および多層再生が実現可能なあらゆる記録方式に対して有効な手法となり得る。この発明の実施の形態としては、多層ＢＤディスクにこの発明を適用した例について説明する。

図１は、ＢＤディスク用の光ピックアップに含まれる対物レンズの構成の一例を示す。光ピックアップは、参照符号１１で示すＢＤディスクのカバー層１１ａの側から信号が凹凸として記録された信号層を読み取るように配置されている。ＢＤディスク１１は、通常、およそ１．１ｍｍのポリカーボネート製基板の上に、信号層と薄型の光透過層が形成された構造を有する。

参照符号１２が第１の対物レンズを示し、参照符号１４が第２の対物レンズを示す。第１および第２の対物レンズ１２および１４は、同一の光軸上に位置するように、レンズホルダ１３によって支持され、これらの２枚のレンズは開口数０．８５の第２群対物レンズとして機能する。第１および第２の対物レンズ１２および１４は、光軸方向および信号トラックと直交する方向に可動な構造をもつ２軸電磁アクチュエータ１５上に搭載されている。半導体レーザ光源からのビームは、これら２枚のレンズを通過することによってＢＤディスク１１上に集光される。なお、対物レンズには、単一の高開口数対物レンズを使用することも可能である。

図２は、光ディスク再生用光学ピックアップの一例を示す。半導体レーザ１６からの出射光は、コリメータレンズ１７で平行光とされ、書き換え型および追記型媒体に対するトラック制御誤差信号を演算するために用いられるサイドスポット生成用の回折格子１９、偏光ビームスプリッタ２０、液晶素子２３および１／４波長板２４を通過した後、２群対物レンズ（１２、１４）によって記録媒体上に集光される。１／４波長板２４を直線偏光が通過すると円偏光となり、ディスクで反射された円偏光が１／４波長板２４を通過すると直線偏光（但し、入射光に対して９０°偏光面が回転した光）となる。

半導体レーザ１６からの出射光の一部が偏光ビームスプリッタ２０によって反射した後、集光レンズ２１により発光出力検出用受光素子２２へと導かれて、レーザ出力の強度を一定値に制御する目的で用いられる。なお、受光素子２２への入射光量は、１／２波長板１８を回転させることによって調整が可能である。実際のレーザ出力の強度は、受光素子２２の出力に基づいて、図示しないＡＰＣ(Automatic Power Control)回路が所定のものに制御する。

図３は、球面収差補正素子としての液晶素子２３を示す。液晶素子２３は、例えば同心状の電極パターン（図３中、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ）を有し、各電極への印加電圧に応じて、カバー層の厚み誤差により生じる球面収差の補正量とほぼ等価な波面を発生することが可能な素子である。

なお、液晶素子２３に代えて、エキスパンダーレンズやコリメータ移動によって、球面収差の補正をおこなう手法も用いることができる。

一方、ＢＤディスク１１からの反射光は、ビームスプリッタ２０で反射した後、検出光路へと導かれる。集光レンズ２５およびマルチレンズ２６を通った収束光は、サーボ誤差信号兼、ＲＦ信号検出用受光素子２７へと入射し、光電変換が施される。

受光素子２７は、一例として図４に示す８分割の光検出素子からなり、ＡからＨまでの各素子の出力に基づいて、焦点誤差信号、並びにトラック誤差信号を求める演算がなされる。光検出素子Ａ〜Ｄが４分割検出器を構成し、光検出素子ＥおよびＦ並びにＧおよびＨの対がそれぞれ２分割検出器を構成する。

トラック誤差がない場合には、光検出素子ＥおよびＦの分割位置並びにＧおよびＨの分割位置とビームスポットの中心が一致する。トラック誤差に応じてビームスポットが分割位置より片側の光検出素子側にビームスポットの強度分布が偏る。

本例においては、焦点誤差信号（ＦＥ）として非点収差法を用いている。この手法においては、図５に示すように、マルチレンズによって、受光素子上で合焦時に円形、それ以外では楕円状の強度分布を示すため、式（７）の演算結果は、合焦時にゼロレベルとなり、デフォーカス時に距離の遠近に応じて＋または−の極性の出力（通称、Ｓ字誤差信号）ＦＥを発生する。

ＦＥ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ） （７）

一方、トラック誤差信号として、予め情報ピット列が形成された再生専用ＲＯＭディスクに対しては、主として位相差法（ＤＰＤ（Differential phase detection））が用いられる。この手法は、受光素子ＡとＣの和信号およびＢとＤの和信号それぞれの位相差を検出する手法であり、式（８）によって表されるトラッキング誤差信号ＴＥ_DPDを出力する。なお、以下の演算式において、Ａ〜Ｈの記号は、受光素子の参照符号のみならず、受光素子の出力信号の値をも意味している。

ＴＥ_DPD＝φ（Ａ＋Ｃ）−φ（Ｂ＋Ｄ） （８）

また、予め渦巻き上に溝構造が形成された書き換え型、或いは追記型の光ディスクに対するトラック誤差信号には、差動プッシュプル検出法が用いられる。具体的には、主ビームから検出される主プッシュプル信号から、２つの副ビームによって検出される副プッシュプル信号の和に係数（k）を乗じて減算することにより、トラック誤差信号ＴＥ_DPPが演算される。

ＴＥ_DPP＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）−ｋ［（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）］ （９）

また、ＲＦ信号とＳＵＭ信号は、Ａ〜Ｄまでの素子出力の和として以下の式（１０）で与えられ、信号出力の全帯域成分がＲＦ信号として、また、低域成分はＳＵＭ信号として利用される。

ＲＦ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ （１０）

なお、焦点誤差信号としてスポットサイズ法やナイフエッジ検出法を用いるようにしてもよい。また、トラック誤差信号として単スポットのプッシュプル検出法を用いても良い。この発明で、各サーボ誤差信号の検出方法に関しては、上述した例以外の手法を用いることが可能である。

次に、図２に示す光学ピックアップを用いて、６層の例えば反射膜からなる情報記録層Ｌ０〜Ｌ５を有する多層光ディスクの信号再生をおこなった場合のディスク反射光について説明する。

図６は、対物レンズから最も遠いＬ０層に読み取り光が実線で示すように集光される際に、ふたつ手前のＬ２層で反射した光が他の信号層で多重反射する様子を破線で示している。各情報記録層間には、スペーサーが配されている。スペーサーは、略一定の厚みを有する透明な材料で構成されたものである。

この６層ディスク構造例においては、各スペーサーの厚みを同一としたため、Ｌ２層で反射した光線がＬ３層、Ｌ４層を始めとする他の層で多重反射し、本来の再生光であるＬ０層からの反射光に重なってしまう。

また、最初にＬ２層以外の他の信号層で反射した光線も同様に重なるため、Ｌ０層の再生信号は多重反射による大きな信号劣化を被ることとなる。

このような問題を回避する手段として、厚みの異なるスペーサーを用いる手法が有効となる。

しかしながら、対物レンズから最も遠い情報記録層からｍ番目に位置する情報記録層とｍ＋１番目に位置する情報記録層との間に配置されるスペーサーの厚み（ｔ_m）と、隣接する、ｍ＋１番目に位置する情報記録層とｍ＋２番目に位置する情報記録層との間に配置されるスペーサーの厚み（ｔ_m+1）との間に、Δｔ_mの違いを持たせる際には、信号の層間干渉を考慮する必要がある。

そこで、層間干渉の影響を数式化し、隣接する情報記録層で反射する光線による層間干渉と、多重反射によって生じる層間干渉の双方を考慮してΔｔ_mを定める。

ｍ番目の情報記録層に対して、光源波長λ、対物レンズの開口数ＮＡで集光されたスポットの直径はλ／ＮＡで与えられる。一方、同集束光が、隣接するｍ＋１番目の情報記録層を通過する際のビーム径は、スペーサー材料の屈折率をｎとすると、概ね２ｔ_m×ＮＡ／ｎとなるため、双方の信号振幅比として定義される層間干渉、すなわちＣＣＴ（ｍ）（Coherent Crosstalk）は下記の式で記述できる。

ＣＣＴ（ｍ）＝ｎλ／（２ｔ_mＮＡ²） （１１）

ｍ番目の情報記録層におけるＣＣＴ（ｍ）として、まずは隣接する情報記録層からの層間干渉を考えると、式（１１）が一定の条件を満たす必要がある。例えば、仮に許容されるＣＣＴ（ｍ）の値を−３０ｄＢ（すなわち０．０３１６）とした場合、式（１１）の左辺（ＣＣＴ（ｍ））に０．０３１６を、右辺にｎ＝１．５５、λ=０.４０５μｍ、ＮＡ＝０．８５を代入してｔ_mを求めると、ｔ_mの値は１３．７μｍとなる。クロストークの許容値に関しては、再生装置の信号処理能力に依存する度合いが大きいものの、式（１１）から算出される結果は、多層ＢＤディスクにおいて、概ね１３μｍ以上のスペーサーの厚みが必要であることを示している。

次に、多層ディスクの再生信号に大きな影響を与える多重反射を考える。中でも最も影響の大きいものは、図７に示す、隣接する情報記録層間（ｍ＋１番目とｍ＋２番目の層）で多重反射する光線である。図７に示すように、見かけ上は、ｍ番目の情報記録層に対して|ｔ_m−ｔ_m+1|、すなわちΔｔ_mだけ離れた位置での信号クロストークとして観察される。

この場合の層間干渉は、多重反射の原因となる各情報記録層の反射率に依存するため、式（１１）におけるｔ_mにΔｔ_mを代入、図７において多重反射を生じるｍ＋１番目とｍ＋２番目の各情報記録層における強度反射率をそれぞれＲ_m+1、Ｒ_m+2、また、スペーサーｔ_m+1の強度透過率をＴ_m+1と表し、また許容されるＣＣＴ（ｍ）の最大値をＣＣＴ_maxで表すと、以下の式で記述される。

Δｔ_m＞１／ＣＣＴ_max×Ｒ_m+1×Ｒ_m+2×Ｔ_m+1 ²×ｎλ／（２ＮＡ²） （１２）

さらに、式（１２）における１／ＣＣＴ_maxをクロストーク指数Ａ_CCTに置き換えることで、以下の式で表すことができる。

Δｔ_m＞Ａ_CCT×Ｒ_m+1×Ｒ_m+2×Ｔ_m+1 ²×ｎλ／（２ＮＡ²） （１）

６層ディスクの反射率設計例を図８に示す。多重反射による層間干渉では、図７に示したように、他の情報記録層上の微小領域における反射として寄与する場合が存在する。そのため、常に一定以上の面積をもって反射する隣接情報記録層からのクロストークに比べて大きな影響を与える可能性がある上、実際には複数種類の多重反射が同時に発生するため、個々の多重反射による影響を極力小さくする必要がある。

一例として、許容されるＣＣＴ_maxの値を−４０ｄＢ（すなわち０．０１）とした場合、式（１）におけるＡ_CCTはその逆数の１００となる。本例において、スペーサーの透過率を１として考えると、Ｌ０層の信号再生をおこなう場合に多重反射として考慮されるべきＬ１層およびＬ２層の強度反射率は、図８の示すグラフより、Ｌ１層は約０.２１、Ｌ２層は約０．１２と読み取ることができる。

これは式（１）においてｍ＝０の場合に相当する。従って、Δｔ₀＞１．０９μｍが必要条件となる。上述したように、スペーサーは、略均一の厚みを有するフィルム、或いはシート材料によって形成されるが、一般に±１μｍ程度の厚み変動を伴うため、実際の多層ディスクにおいては、余裕を見て２μｍ以上の厚み違いを設定することが望ましい。

また、上記Δｔ_mの値は反射率（Ｒ_m+1、Ｒ_m+2）に依存するため、設計上の反射率が低くなる（図８を参照）対物レンズに近い情報記録層の場合には、スペーサー間の厚み違いを小さくすることが可能となる。

なお、層間干渉の影響は再生装置の信号処理能力にも依存するため、多重反射によって生じるＣＣＴ（ｍ）として−３０ｄＢ程度の値を許容する場合も考えられる。この場合、式（１）のＡ_CCTに３１．６を代入すればよい。

最後に、複数のスペーサー間を跨いで発生する層間干渉を軽減する手法を提案する。図９は、全てのスペーサーに異なる厚みの材料を用いた際、最も奥に位置するＬ０層へと集光する光束のうち、途中のＬ２で反射した光線が他の層で多重反射する様子を示す。

図９に示す例においては、スペーサーの厚みを全て変えているものの、一方で、概ねｔ₀＋ｔ₁＝ｔ₂＋ｔ₃の関係を満たしている。この場合、Ｌ２で反射した入射光の一部は、Ｌ４の裏面で反射した後、再びＬ２で反射して、Ｌ０からの反射光（読み取り信号）と一致してしまう。

これは、隣接するスペーサーのみを考えるだけでは不十分であり、複数のスペーサー間を跨いで多重反射する光線も全て考慮しなくてはならないことを示している。すなわち、式（１）を隣接する複数のスペーサーの厚みの和に拡張し、以下の式（２）の関係を満たす必要がある。

Δｔ_m-sum＞Ａ_CCT×Ｒ_m+a×Ｒ_m+b×Ｔ_ab ²×ｎλ／（２ＮＡ²） （２）

図９に示す例においては、Ｌ０層での反射光（読み取り信号）に対して、Ｌ２、及びＬ４での多重反射光の干渉を考慮しているため、この例においては、ｍ＝０、ａ＝２、ｂ＝４であり、Δｔ_m-sumは、|ｔ₀＋ｔ₁−（ｔ₂＋ｔ₃）|に対応する厚みの違いを表す。このように、全てのｍ、ａ、ｂ（但し、ｂ＞ａ）の組み合わせに対して、式（２）が成り立つように、スペーサーの厚みを設定すればよい。

図１０は、全てのスペーサーに関して式（１）、式（２）を満たす、この発明の一実施形態である６層ディスクを示す。この６層ディスクは、ｔ₁＞ｔ₃＞ｔ₀＞ｔ₂＞ｔ₄とし、また、各スペーサーの厚みを適切に設定することで、多重反射の影響を排除している。設計の一例としては、ｔ₀＝１４μｍ、ｔ₁＝１７μｍ、ｔ₂＝１２μｍ、ｔ₃＝１５μｍ、ｔ₄＝１０μｍとすることができる。

さらに、この発明による一実施形態のように、２ｋ番目（ｋは０以上の整数）の任意のスペーサーの厚みｔ_2kと、これと隣接する他のスペーサーの厚みｔ_k+1、ｔ_2(k+1)との間に、下記の式（３）および式（４）式の関係、または式（５）および式（６）の関係が成り立つように多層光情報記録媒体を構成することで、層間干渉の影響を均等化することが容易となる。

ｔ_2k+1＞ｔ_2k （３）
ｔ_2k+1＞ｔ_2(k+1) （４）
または、
ｔ_2k＞ｔ_2k+1 （５）
ｔ_2(k+1)＞ｔ_2k+1 （６）

以上、この発明による実施形態を６層ディスクを一例として具体的に説明したが、この発明は、上述したこの発明の実施形態に限定されるものでは無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で、様々な変形や応用が可能である。

例えば、この発明は、６層を上回る多層ディスク媒体にも適用が可能であり、再生専用ディスクを始め、書き換え型、追記型光ディスクにも同様に適用することができる。また、この発明は、光ディスク媒体のみならず、３次元的に信号情報を記録する他の多層媒体や体積型記録媒体にも応用が可能である。

この発明を適用できるＢＤディスクを再生するために使用される高開口数対物レンズを示す略線図である。 ＢＤディスクを再生するために使用される光ピックアップの光学系の一例の構成を示す略線図である。 光ピックアップに使用される液晶素子の電極分極の構成を示す略線図である。 光ピックアップに使用される受光素子の構成を示す略線図である。 ４分割受光素子による非点収差焦点誤差信号の生成を説明するための略線図である。 ６層光ディスクにおける多重反射の例を示す略線図である。 スペーサーの厚みがΔｔ_mだけ異なる場合の多重反射を示す略線図である。 ６層光ディスクにおける反射率の設計例を示すグラフである。 複数のスペーサーを跨いで発生する多重反射例を示す略線図である。 この発明を適用した６層光ディスク構造例を示す略線図である。 先に提案されている４層光ディスクの層構成を示す略線図である。

符号の説明

Ｌ０〜Ｌ５・・・情報記録層
ｔ₀〜ｔ₄・・・層間に配置されたスペーサーの厚み
１１・・・ＢＤディスク
１１ａ・・光透過層
１２、１４・・・２群対物レンズ
１６・・・半導体レーザ
２０・・・ビームスプリッタ
２７・・・受光素子

Claims (5)

1. 凹凸形状や位相変化を伴う情報ピット、或いは反射率や位相変化を伴う記録マークの形成によって信号情報が記録された、４層以上の情報記録層を有する多層光情報記録媒体において、
   情報記録層と隣接する情報記録層との間に、略一定の厚みを有する透明な材料で構成されたスペーサーを配置し、
   スペーサーの厚みｔ_mとｔ_m+1との差Δｔ_mと、
   ｍ番目の情報記録層からｍ＋ａ番目の情報記録層間に位置するスペーサーの厚みの総和（ｔ_m＋ｔ_m+1＋…＋ｔ_m+a-1）と、ｍ＋ａ番目に位置する情報記録層からｍ＋ｂ番目の情報記録層間に位置するスペーサーの厚みの総和（ｔ_m+a＋ｔ_m+a+1＋…＋ｔ_m+b-1）との差Δｔ_m-sumと
   がそれぞれ下記の式（１）および式（２）の関係を満たすように、スペーサーの厚みを設定することを特徴とする多層光情報記録媒体。
   Δｔ_m＞Ａ_CCT×Ｒ_m+1×Ｒ_m+2×Ｔ_m+1 ²×ｎλ／（２ＮＡ²） （１）
   Δｔ_m-sum＞Ａ_CCT×Ｒ_m+a×Ｒ_m+b×Ｔ_ab ²×ｎλ／（２ＮＡ²） （２）
   （ここでＡ_CCTはクロストーク指数であり、Ｒ_m+1、Ｒ_m+2、Ｒ_m+a、Ｒ_m+bは、それぞれ、ｍ＋１、ｍ＋２、ｍ＋ａおよびｍ＋ｂ番目の層に形成された反射膜の強度反射率を表し、Ｔ_m+1は、スペーサーｔ_m+1の強度透過率、また、Ｔ_abは、ｍ＋ａ番目に位置する情報記録層からｍ＋ｂ番目の情報記録層に至る強度透過率を表す。さらに、ｎはスペーサー材料の屈折率を表し、ＮＡは対物レンズの開口数を表している。
   また、ｍは０以上の整数、ａ、ｂ、（ｂ＞ａ）はいずれも２以上の整数であり、例えば、ｔ₀は対物レンズから最も遠くに位置する第０層の情報記録層（Ｌ０）と、光軸方向でその手前に位置する第１層の情報記録層（Ｌ１）との間に挟まれたスペーサーの厚みを表し、ｔ₁は第１層の情報記録層（Ｌ１）と第２層の情報記録層（Ｌ２）との間に挟まれたスペーサーの厚みを表している。）
2. 請求項１において、
   上記クロストーク指数（Ａ_CCT）が３１．６以上の数値に設定されることを特徴とする多層光情報記録媒体。
3. 請求項１において、
   ２ｋ番目（ｋは０以上の整数）の任意のスペーサーの厚みｔ_2kと、隣接する他のスペーサーの厚みｔ_2k+1、ｔ_2(k+1)との間に、下記の式（３）および式（４）の関係、または式（５）および式（６）の関係が成り立つように設定されることを特徴とする多層光情報記録媒体。
   ｔ_2k+1＞ｔ_2k （３）
   ｔ_2k+1＞ｔ_2(k+1) （４）
   または、
   ｔ_2k＞ｔ_2k+1 （５）
   ｔ_2(k+1)＞ｔ_2k+1 （６）
4. 請求項１において、
   略一定の厚みを有する上記スペーサーが、透明なシート、或いはフィルム材料によって形成されていることを特徴とする多層光情報記録媒体。
5. 請求項１において、
   光ディスク媒体であることを特徴とする多層光情報記録媒体。
   

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