JP4192373B2 - 光ディスク - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクに係り、特に、異なる記録密度の異なる規格からなる複数の記録層を有した光ディスクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マルチメディア等の興隆に伴い、ディジタル動画のような大容量の情報を取り扱う要請が生じており、大容量の情報を蓄積可能な光記録媒体（光ディスク）の要求が高まっている。そして、この光記録媒体（光ディスク）の記録容量に対する要求は、ますます大容量化の方向へ進んでいる。例えば、ＣＤ（コンパクトディスク）の記録容量は、６５０ＭＢ（メガバイト）レベルであったが、ＤＶＤの登場により、その記憶容量は４．７ＧＢ（ギガバイト）レベルにまで拡大された。
【０００３】
現在では、図５に示すような、光源の短波長化により２０ＧＢレベルの大容量記録が可能な「次世代高密度記録用光ディスク」が複数提案されている（例えば、平成１１年秋季応用物理学会学術講演会 講演予稿集、２ｐ−ＺＹ−７、３ｐ−ＺＣ−１〜２参照）。
【０００４】
図５に示す次世代高密度記録用光ディスクは、適当な高密度ディスク基板１５の最表面に凹凸形状部が形成され、ＣＤと同様に、アルミニウム（Ａｌ）等の金属薄膜からなる反射膜を堆積し、高密度記録層５としている。そして、高密度記録層５の形成後、厚さ１００〜１２０μｍ程度の保護層（シート等を使用）７を高密度記録層５の上に設けている。図５に示す次世代高密度記録用光ディスクの再生時は、保護層７側より、波長λ＝４１０ｎｍ帯のレーザ光（高密度記録層読取り光）８を、開口数（ＮＡ）＝０．７〜０．８５程度のレンズを用いて集光して照射し、反射光から高密度記録層５に記録された情報を読取る。図５に示す次世代高密度記録規格の光ディスクでは、主に基板傾きによる収差発生を防止する目的から、読取り時に透過する媒体、即ち保護層７の厚さｔpを、ｔp＜１００〜２００μｍ程度に薄くし、保護層７を高密度記録層読取り光８が透過して再生する方法が複数提案されている。即ち、厚い主基板（高密度ディスク基板）１５を高密度記録層読取り光８が透過しない光学的設計がなされた構造が複数提案されている。
【０００５】
図５に示す次世代高密度記録用光ディスクのレベルの高密度光記録媒体が市販されるようになれば、現在のＤＶＤは中密度光記録媒体とみなされるであろう。そして、市場には、ＣＤ等の低密度光記録媒体、ＤＶＤなどの中密度光記録媒体、及び上記のような高密度光記録媒体が混在し、複数の規格が併存する状況となるであろうと予測される。
【０００６】
図４はＤＶＤの構造例を示す断面図である。図４に示すように、ＤＶＤは、厚さ０．６ｍｍ、直径１２ｃｍの透明基板（第１の基板）１の表面に凹凸形状部を形成し、更にＡｌ等の全反射膜を配置して記録層３を形成している（本発明においては、以後、ＤＶＤ相当の記録層を「中密度記録層」３と呼ぶこととする。）。更に、この透明基板（第１の基板）１と、厚さｔd＝０．６ｍｍ、直径１２ｃｍの透明平板１２とを接着層６を介して貼り合わせ、ＤＶＤが組み立てられている。この貼り合わせにより、ＤＶＤの全体のディスク厚ｔDは、ＣＤと同じ１．２ｍｍとなる。図４に示すＤＶＤを再生する時は、凹凸形状部（中密度記録層）３を形成した透明基板（第１の基板）１の裏面側から、波長λ＝６５０ｎｍ帯のレーザ光（中密度記録層読取り光）９を、ＮＡ＝０．６程度のレンズを用いて集光して照射し、その反射光から凹凸形状部（中密度記録層）３に記録された情報を読取る。
【０００７】
なお、図示を省略したＤＶＤ２層ディスクの場合は、図４に示した下側の第１の基板１だけでなく、上側の第２の基板１２の表面にも、ピットを形成し第２の記録層とする。第１の基板１側の第１の記録層には半透明膜、第２の基板１２側の第２の記録層にはＣＤ等と同様の全反射膜を形成し、透明な接着層６を介して貼り合わせを行なう。この際の２層の間隔ΔｄをΔｄ＝５５±１５μｍに厳密に設定する必要がある。再生時は、半透明膜を形成した第１の基板１の側から、波長６５０ｎｍ帯のレーザ光を用いた第１及び第２の記録層読取り光を、ＮＡ＝０．６程度のレンズで集光させ、反射光から、第１及び第２の記録層に記録された情報を得る。第１及び第２の記録層とも、レンズのフォーカシング動作で層選択を行なうことで、再生可能である。結局、ＤＶＤ２層ディスクにおいて、上方の第１の基板１２を平板としたのが、ＤＶＤ単層ディスクと考えることも可能である。
【０００８】
さて、現在は、ＣＤ等の低密度光記録媒体とＤＶＤなどの中密度光記録媒体とが混在している。ユーザの取り扱いの煩雑さや再生装置の重複を避ける目的から、低密度記録規格と中密度記録規格の光ディスクを、同一再生装置で再生する技術も多く発表されている。つまり、ＤＶＤ再生装置においても、先行規格であるＣＤとの互換再生機能が事実上必須とされている。
【０００９】
このため、再生装置側では、複数の光源や、複数の基板厚さに適合する光学系が開発されてきた。同時に、光ディスク側でも、このような互換性実現のための試みが開始されている。例えば、「スーパー・オーディオＣＤ（ＳＡＣＤ）」として商品化され始めた言わば中密度音楽用ディスクでは、図６に示すような「ハイブリッドＳＡＣＤ」と称する多層構造の光ディスクが提案されている（特開平９−９１７５２号公報等参照）。このハイブリッドＳＡＣＤは、第１の基板１と第２の基板２４の２枚の基板を貼り合わせ、中間に中密度記録層３、最上層にＣＤ規格の低密度記録層１９を設けることにより、再生装置の互換性を可能としている。即ち、厚さｔS＝０．６ｍｍ、直径１２ｃｍの透明の第１の基板１の表面に凹凸形状部を形成し、この凹凸形状部の上に半透過膜を堆積し、中密度記録層３を形成している。更に、第１の基板１と同様な、厚さ０．６ｍｍ、直径１２ｃｍの透明の第２の基板２４の表面に凹凸形状部を形成し、この凹凸形状部の上にはＣＤ等と同様の全反射膜を堆積し低密度記録層１９を形成している。そして、第１の基板１及び第２の基板２４を透明な接着層６で貼り合わせている。２枚の基板を貼り合わせている点では、図４に示したＤＶＤ単層ディスクや図示を省略したＤＶＤ２層ディスクと基本的に同じである。ただし、ハイブリッドＳＡＣＤでは、上方の第２の基板２４の最上部に凹凸形状部（低密度記録層）１９が位置するようにし、下方の第１の基板１の最上部に中密度記録層３が位置するようにし、それぞれの基板の方向を合わせている。こうして、最上部凹凸形状部層（低密度記録層）１９は、ＣＤ規格に準拠した凹凸形状部が形成され、ディスクの中央部には中密度記録層３が形成されている。図６に示すハイブリッドＳＡＣＤの再生方法は２種類存在する。
【００１０】
（ａ）ＳＡＣＤとしての再生時は、半透過膜からなる中密度記録層３を形成した第１の基板１の側から、波長λ＝６５０ｎｍ帯のレーザ光（中密度記録層読取り光）９を、ＮＡ＝０．６程度のレンズを用いて集光して照射し、反射光から中密度記録層３に記録された情報を読取る。即ち、ＤＶＤと同等の再生方法である。
【００１１】
（ｂ）一方、ＳＡＣＤとしての記録密度（情報量）は得られないものの、ＣＤとみなしての再生も可能である。この再生時は、第１の基板１の側から、波長λ＝７８０ｎｍ帯のレーザ光（低密度記録層読取り光）１０を、ＮＡ＝０．４５程度のレンズを用いて集光して照射し、反射光から情報を読取る。
【００１２】
こうして、図６に示すハイブリッドＳＡＣＤを、ＣＤ再生装置を用いて再生すれば、ハイブリッドＳＡＣＤを通常のＣＤとみなしての再生が可能となる。このように、ハイブリッドＳＡＣＤ方式を用いれば、同一コンテンツを、従来ＣＤと、ＳＡＣＤ（高品位音響）の２種の方式で１枚のディスクに格納出来るため、このディスクのみ購入することで、他の（広く普及した）従来のＣＤ再生装置でも互換再生が可能であるという利点を有する。このため、消費者は、どの規格の再生装置であるかを問わずに、同一コンテンツは１枚の購入で済ませることが可能となる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、高密度・大容量化の要求から、現在のＤＶＤ規格よりも更に高密度の次世代高密度記録規格が登場すると、現在のＣＤ相当の低密度記録規格，ＤＶＤ相当の中密度記録規格に加え、高密度記録規格の第３の規格が加わることになる。従って、再生装置が複雑化するのみならず、従来普及しているＣＤ再生装置のみや、ＤＶＤ再生装置のみを保有するユーザに対するコンテンツ供給を妨げる危険を有する。
【００１４】
図６に示したハイブリッドＳＡＣＤは、ＣＤ再生装置のみを保有するユーザにもＣＤ品位でのコンテンツを供給可能とすることを意図したものである。しかし、ＤＶＤ相当の中密度記録層３を持つ第１の基板１と、ＣＤ相当の低密度記録層１９を持つ第２の基板２４を独立に作製し、貼り合わせる構造となっているため、光ディスクの製造コストが高くなるという欠点を有する。つまり、ＣＤ製造コストとＳＡＣＤ製造コストの両方が重畳され、コスト高となる。これゆえ、現実にソフト製作（ソフトメーカ）側の同意が得られず、製品としてのハイブリッドＳＡＣＤは事実上皆無となっている。
【００１５】
また、複数層を同一表面方向から再生するためには、中密度記録層３は半透過層にする必要があり、反射率の低下から特性の劣化を招いていた。この解決のために波長選択膜を使用すると、更に、コスト高になるという欠点を有していた。
【００１６】
また、光ディスクにおいては、読取り光が透過する光透過層の厚みｔは厳密に制御する必要があるので、図６に示したハイブリッドＳＡＣＤや、図示を省略したＤＶＤ２層ディスクにおいて、接着層の厚さを含めて各層の厚さ、及び全体の厚さを厳密に制御する必要があり、コスト高の原因となっていた。即ち、光透過層の厚みｔの厚さ誤差Δｔは、対物レンズの設計中心、ＮＡ値、及び読取り光の波長等により上限がある。光透過層の厚さ誤差Δｔが、スポットに与える収差量は、ＮＡ値及び読取り光の波長に規定される。具体的には、システム側に要請として、ＣＤの場合には、ＮＡ＝０．４５の場合は、光透過層の厚さ誤差ΔｔCDの上限（規格）は±１００μｍである。ＤＶＤの場合には、ＮＡ＝０．６において、光透過層の厚さ誤差ΔｔDVDの上限（規格）は±３０μｍとされている。ＤＶＤ２層ディスクの場合、接着層６の部分の間隔Δｄ＝５５±１５μｍが規格として規定されているのは、Δｄを２｜ΔｔDVD｜＝６０μｍ程度に納める必要があるからである。
【００１７】
このような、ＣＤ規格とＤＶＤ規格のディスクが併存する状況に対応した再生互換の問題は、現在のＤＶＤ規格が中密度記録規格とみなされるであろう次世代の高密度記録規格が実用化される際にも当然予想される状況である。即ち、近い将来、ＤＶＤ規格とＤＶＤ規格よりも高密度の光ディスク規格（高密度記録規格）との再生互換の問題が現実化すると予想される。従って、次世代高密度記録規格（高密度記録規格）とＤＶＤ規格（中密度記録規格）との両用再生可能なディスク構造が課題となっている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題に鑑み、安価で、且つ特性の劣化がなく、現在の中密度記録規格（ＤＶＤ規格）よりも高密度の次世代高密度記録規格（高密度記録規格）と中密度記録規格（ＤＶＤ規格）とが、両用再生可能な光ディスクを提供しようとするものである。
【００１９】
本発明の他の目的は、低密度記録規格、中密度記録規格及び高密度記録規格（次世代高密度記録規格）と記録密度の異なる３規格の光ディスクに対して、互換性を有し、それぞれの規格で再生可能な光ディスクを提供することである。
【００２０】
本発明のさらに他の目的は、接着層等の中間層の厚さを含めて各層の厚さの制限が緩やかで、所望の厚さを容易に実現でき、低コスト化が容易な複数規格互換再生可能な光ディスクを提供することである。
【００３１】
本発明の特徴は、第１及び第２の主表面を有し、第３波長の光に対して透明で光ディスク規格厚の１／４の厚さの第１の基板；第１の基板の第２の主表面に設けられた第１凹凸形状部；第１凹凸形状部の表面に、第３波長より短い第１波長の光を反射し、第３波長の光を透過する反射率を有する波長選択膜を堆積して構成された第１情報記録層；第１情報記録層の表面に設けられ、第１波長及び第３波長の光に対して透明な第１接着層；第１及び第２の主表面を有し、第１接着層に第１の主表面を接し、第１波長及び第３波長の光に対して透明な光学材料からなる第２の基板；第２の基板の第２の主表面に設けられた第１凹凸形状部よりも高密度の第２凹凸形状部；第２凹凸形状部の表面に、第１波長よりも短かい第２波長の光を反射し、第１波長及び第３波長の光を透過する波長選択膜を堆積して構成した第２情報記録層；第２情報記録層の表面に形成され、第１乃至第３波長の光に対して透明で、厚さ１０μｍ乃至２００μｍの第１保護層；第１の基板の第１の主表面に設けられ、第３波長の光に対して透明な第２接着層；第１及び第２の主表面を有し、第２接着層に第２の主表面を接し、第３波長の光に対して透明で、第１の基板と等しい厚さの第３の基板；第３の基板の第１の主表面に設けられた第１凹凸形状部よりも低密度の第３凹凸形状部；第３凹凸形状部の表面に、第３波長の光を実質的に完全反射する反射膜を配置して構成した第３情報記録層；第３情報記録層の表面に形成された第２保護層とからなる光ディスクであることである。第１保護層の厚さは１００〜１２０μｍ程度がより好ましい。第２の基板の厚さは約０．５ｍｍ程度に選定可能である。
【００３２】
本発明の特徴に係る光ディスクは、低密度記録規格も含めた３規格の互換再生構造を有する光ディスクを提供するものである。そして、本発明の特徴に係る光ディスクの再生に用いる光源は、例えば、第１情報記録層に記録された情報を読み出すための光は第１波長λ1＝６３０〜６７０ｎｍの範囲の波長を有するように選ぶことが出来る。また、第２情報記録層に記録された情報を読み出すための光は、第２波長λ2＝３９０〜４３０ｎｍの範囲の波長を有するように、第３情報記録層に記録された情報を読み出すための光は、第３波長λ3＝７６０〜８１０ｎｍの範囲の波長を有するように選ぶことが可能である。このため、第２情報記録層及び第１情報記録層に用いる半透明膜としての波長選択膜の作製は、第１波長λ1、第２波長λ2、第３波長λ3の光の波長が、それぞれ互いに大きく異なるため、誘電体多層膜等を用いれば容易に実現出来る。例えば、第２情報記録層に用いる波長選択膜が、第１波長λ１の光を２０〜４０％透過するように構成することは容易に可能である。あるいは、第２情報記録層及び第１情報記録層に用いる波長選択膜が波長７６０〜８１０ｎｍの光を６０％以上透過するように構成することは容易に可能である。 特に、同一方向入射で３層再生しているので、１層当たりに換算すればコスト的には十分安価となる。従って、例えば、第１情報記録層、第２情報記録層及び第３情報記録層を、それぞれＤＶＤ規格、次世代高密度記録規格及びＣＤ規格に対応させ、この３規格で再生可能な光ディスクが容易に実現出来る。
【００３３】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して、本発明の第１乃至第３の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００３４】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る光ディスクは、図１の断面図に示すように、第１の基板１；この第１の基板１の第１の主表面に設けられた第１凹凸形状部；第１凹凸形状部の表面に第１反射膜を配置して構成された第１情報記録層（中密度記録層）３；第１情報記録層（中密度記録層）３の表面に設けられた接着層６；接着層６に第２の主表面を接した第２の基板４；第２の基板４の第１の主表面に設けられた第２凹凸形状部；第２凹凸形状部の表面に第２反射膜を配置して構成した第２情報記録層（高密度記録層）５；第２情報記録層（高密度記録層）５の表面に形成された保護層７とから構成されている。
【００３５】
第１の基板１は、第１波長λ1の光に対して透明な光学材料からなり、光ディスク規格厚ｔD＝１．２ｍｍの１／２の０．６ｍｍの厚さｔsを有する。第１の基板１に用いる透明基板としては、ポリカーボネートやポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル系樹脂よりなるプラスチック基板やガラス基板等が好適である。「第１凹凸形状部」とは、第１トラック案内溝及び第１記録ピットからなる凹凸形状を有する部分である。第１凹凸形状部は、例えば、ＤＶＤ規格に準拠した凹凸形状を構成すれば良い。第１反射膜は、第１波長λ1の光に対して７０％以上の反射率を有する。好ましくは、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）等の金属薄膜からなる全反射膜である。第２の基板４は、透明基板である必要はないが、光ディスク規格厚ｔD＝の１／２の０．６ｍｍの厚さ、若しくは０．６ｍｍより極く僅か薄い厚さである。「第２凹凸形状部」とは、第２トラック案内溝及び第２記録ピットからなる凹凸形状を有する部分で、第１凹凸形状部よりも高密度に形成されている。即ち、第２トラック案内溝のトラックピッチは第１トラック案内溝のトラックピッチよりも小さく形成され、第２記録ピットの光学密度は、第１記録ピットの光学密度よりも高密度に形成されている。この第２凹凸形状部は、例えば、次世代高密度記録規格の第２トラック案内溝及び第２記録ピットを有する。この場合は、例えば、トラックピッチ０．３６μｍ、最短ピット長０．１９μｍに選べば良い。第２反射膜は、第１波長λ1よりも短かい第２波長λ2の光に対して７０％以上の反射率を有する。
【００３６】
保護層７は、第２波長λ2の光に対して透明な材料から構成され、厚さｔp＝１０μｍ乃至２００μｍである。保護層７の厚さｔpは、より好ましくはｔp＝１００〜１２０μｍ程度とすれば良い。保護層７としては紫外（ＵＶ）線硬化樹脂等を使用出来る。保護層７の厚さｔpは、第２波長λ2及び第２情報記録層（高密度記録層）５に照射するレンズのＮＡ値によって決まる。例えば、第２波長λ２＝０．４μｍとし、ＮＡ≧０．７８のレンズを用いて集光して、第２情報記録層（高密度記録層）５に第２波長λ2の光を照射するとすれば、最大厚みｔpmax＝１８０μｍとなる。よって、保護層７の最大厚みは、１８０μｍ乃至２００μｍ程度が好ましいといえる。一方、保護層７の厚さｔpの下限は、第２情報記録層（高密度記録層）５を保護する保護機能が確保されるかによって決まる。即ち、本発明の第１の実施の形態に係る光ディスクの信頼性や、レンズの保護層７表面への衝突の影響を考慮するとｔpmin＝１０μｍ以上であることが好ましい。
【００３７】
図１に示した本発明の第１の実施の形態に係る光ディスクは：
（ａ） ＤＶＤとしての再生時は、透明基板である第１の基板１の側から、波長λ＝６５０ｎｍ帯のレーザ光（中密度記録層読取り光）９をＮＡ＝０．６程度のレンズを集光して照射し、反射光から第１情報記録層（中密度記録層）３に記録された情報を読取る；
（ｂ）次世代高密度記録用光ディスクとしての再生時は、保護層７側より、波長λ＝４１０ｎｍ帯のレーザ光（高密度記録層読取り光）８をＮＡ＝０．７〜０．８５程度のレンズを用いて集光して照射し、反射光から第２情報記録層（高密度記録層）５に記録された情報を読取る、
ことが可能である。
【００３８】
このように、本発明の第１の実施の形態に係る光ディスクの構造によれば、ＤＶＤとしての中密度記録規格を満足する上、次世代高密度記録規格に対してもその仕様を完全に満足することが可能である。各基板１，４については、一面にのみ記録層を持ち、各々単純な全反射膜を形成しただけの、容易に作製可能な構造となっている。ここで、本発明では、第１情報記録層（中密度記録層）３及び第２情報記録層（高密度記録層）５の２層を逆方向から読取る構成としたため、２層構造でありながら、ＤＶＤ２層ディスクやハイブリッドＳＡＣＤと異なり、半透過膜構造や、透明接着層が不要である。また、接着層等の層間膜厚の精密な制御を必要としない。このため、製造工程が単純で製造歩留まりが高く、製造コストも安価になる。高密度記録層用基板となる第２の基板４については、透明であることも不要である。しかも、ＤＶＤ２層ディスクの場合は、透明接着層の厚さΔｄをΔｄ＝５５±１５μｍに厳密に制御する必要があった。従って、２枚の基板の貼り合わせ構造でありながら、ＤＶＤ２層ディスクよりも、低い製造コストで製造することが可能である。
【００３９】
本発明の第１の実施の形態に係る光ディスクは以下のような製造工程で製造出来る。
【００４０】
（イ）まず、厚さｔd＝０．６ｍｍ、直径１２ｃｍの第１の基板１及び第２の基板４の２枚を用意する。そして、第１の基板１の第１の主表面に、ＤＶＤ規格に準拠した第１凹凸形状部を形成する。第１凹凸形状部の第１トラック案内溝は、第１の基板１がプラスチック基板の場合には射出成形によって形成すれば良く、ガラス基板の場合にはフォトポリマー法（２Ｐ法）によって形成すれば良い。この第１凹凸形状部の上に、真空蒸着やスパッタリング法により、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）等の金属薄膜を堆積し全反射膜を構成し、第１情報記録層（中密度記録層）３を形成する。
【００４１】
（ロ）同様に、第２の基板４の第１の主表面に、次世代高密度記録規格に準拠した第２凹凸形状部を形成する。第２凹凸形状部の上に、真空蒸着やスパッタリング法により、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）等の金属薄膜を堆積し、全反射膜を構成し、第２情報記録層（高密度記録層）５を形成する。そして、第２情報記録層（高密度記録層）５の上に、塗布法、真空蒸着、スパッタリング法、若しくはＣＶＤ法等によりにより、保護層７を形成する。
【００４２】
（ハ）そして、第２の基板４の最上部に第２情報記録層（高密度記録層）５の凹凸形状部面が位置し、下方の第１の基板１の上面、即ち両基板の中間に、第１情報記録層（中密度記録層）が位置するように、第１の基板１と第２の基板４とを接着層６で貼り合わせる。
【００４３】
既に説明したように、光ディスクにおいては、情報記録層にまで到達する光透過層の厚さ誤差Δｔについて厳しい要求がある。即ち、光透過層の厚みｔが、対物レンズの設計中心からずれた場合、光透過層の厚さ誤差Δｔがスポットに与える収差量は、ＮＡ値及びレーザ光の波長λに比例する。具体的には、ＣＤの場合には、ＮＡ＝０．４５が実用化されているので、この場合は、光透過層の厚さ誤差ΔｔCDの規格は±１００μｍである。また、ＤＶＤの場合には、ＮＡ＝０．６でΔｔDVDの規格は±３０μｍである。本発明の第１の実施の形態に係る光ディスクによれば、次世代高密度記録規格に対応した第２情報記録層（高密度記録層）５とＤＶＤ規格に対応した第１情報記録層（中密度記録層）３では、再生時読取り光の入射面が逆であるゆえに、ＤＶＤでは保護層７の厚さ誤差Δｔは光学的には関与せず、一方、第２情報記録層（高密度記録層）５に記録された情報の読取りには、第１の基板１の厚さ誤差ΔｔDVDは光学的に関与していない。更に、第２の基板４の厚さは第１情報記録層（中密度記録層）３及び第２情報記録層（高密度記録層）５のいずれにも影響を与えないので厚さの選択の自由度を有している。従って、第１の基板１の厚さを第１情報記録層（中密度記録層）３に対して最適に、保護層７の厚さを第２情報記録層（高密度記録層）５に対して最適化することが容易である。しかも第２の基板４の厚さの選択性があるので、第１の基板１、接着層６、第２の基板４、保護層７の厚さの合計を、光ディスク規格厚（許容範囲ΔｔCDを考慮したＣＤの規格厚ｔD＋｜ΔｔCD｜の範囲内）に設定することが極めて簡単である。従って、第１の基板１の基板厚をＤＶＤ規格に、保護層７の厚さｔpを次世代高密度記録規格に最適化し、同時に全体の厚さが光ディスク規格厚を満足するディスクの作製が簡単に得られる。
【００４４】
本発明の第１の実施の形態に係る光ディスクによれば、例えばＮＴＳＣ現行放送品位と、高精細放送品位の両方で同一のコンテンツが記録されたディスクが容易に作製可能である。従って、ダウンコンバートや、青色ＬＤを用いた次世代高密度記録用光ディスク再生装置を有しないユーザでも、ＤＶＤ再生装置での第１情報記録層（中密度記録層）３に記録された情報の再生が可能であり、再生装置を問わないコンテンツ流通が可能である。
【００４５】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る光ディスクは、図２に示すように、第１の実施の形態に係る光ディスクの構造を基本としているが、第２情報記録層（高密度記録層）１６及び第１情報記録層（中密度記録層）３の２層に記録された情報を、共に同一の方向から照射する高密度記録層読取り光８及び中密度記録層読取り光９で読取る構造としている点が異なる。従って、本発明の第２の実施の形態に係る光ディスクは、第１の実施の形態に係る光ディスクの構造を上下反転した第１の基板１と第２の基板４との位置関係となっている。
【００４６】
即ち、本発明の第２の実施の形態に係る光ディスクは、第１の基板１；第１の基板１の第２の主表面に設けられた第１凹凸形状部；第１凹凸形状部の表面に反射膜を配置して構成された第１情報記録層（中密度記録層）３；第１情報記録層（中密度記録層）３の表面に設けられた接着層６；接着層６に第１の主表面を接した第２の基板４；第２の基板４の第２の主表面に設けられた第２凹凸形状部；第２凹凸形状部の表面に第２波長λ2の光を反射し、第１波長λ1の光を透過する波長選択膜を堆積して構成した第２情報記録層（高密度記録層）１６；第２情報記録層（高密度記録層）１６の表面に形成された保護層７とから構成されている。つまり、図２に示した第１の基板１と第２の基板４との位置関係において、接着層６により、第１の基板１と第２の基板４とを接着した構造となっている。
【００４７】
第１の基板１は透明基板である必要はないが、光ディスク規格厚ｔD＝１．２ｍｍの１／２の０．６ｍｍの厚さ、若しくは０．６ｍｍより極く僅か薄い厚さｔsを有する。第１凹凸形状部は、第１トラック案内溝及び第１記録ピットからなる凹凸形状を有する部分で、例えば、ＤＶＤ規格に準拠した凹凸形状を有する。第１凹凸形状部の表面に堆積された反射膜は、第１波長λ1の光に対して７０％以上の反射率を有する。好ましくは、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）等の金属薄膜からなる全反射膜である。接着層６は第１波長λ1の光に対して透明な材料から構成されている。第２の基板４は、第１波長λ1に対して透明な光学材料からなり、光ディスク規格厚の１／２の厚さの０．６ｍｍの厚さである。第２凹凸形状部は、第２トラック案内溝及び第２記録ピットからなる凹凸形状を有する部分で、第１凹凸形状部よりも高密度に形成されている。即ち、第２トラック案内溝のトラックピッチは第１トラック案内溝のトラックピッチよりも小さく形成され、第２記録ピットの光学密度は、第１記録ピットの光学密度よりも高密度に形成されている。この第２凹凸形状部は、例えば、次世代高密度記録規格の第２トラック案内溝及び第２記録ピットを有する。この場合は、例えば、トラックピッチ０．３６μｍ、最短ピット長０．１９μｍに選べば良い。第２凹凸形状部の表面に堆積された波長選択膜は、第１波長λ1よりも短かい第２波長λ2の光を反射し、第１波長λ1の光を透過する光学的特性を有する。この第２情報記録層（高密度記録層）１６を構成する波長選択膜は、例えば、第１波長λ1＝約６５０ｎｍ帯の中密度記録層読取り光９と第２波長λ2＝約４１０ｎｍ帯の高密度記録層読取り光８とに対して波長選択性を有する半透過膜となっている。即ち、第１波長λ1＝６５０ｎｍ帯のレーザ光に対する透過率を所定値以上とし、第２波長λ2＝４１０ｎｍ帯のレーザ光に対する反射率を所定値以上としている。この波長選択膜は、酸化チタン（ＴｉＯ2）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、酸化膜（ＳｉＯ2）、窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4）等の所定の組み合わせを用いた誘電体多層膜を用いることが出来る。
【００４８】
第２情報記録層（高密度記録層）１６の表面に形成される保護層７は、第２波長λ2の光に対して透明な材料から構成され、厚さｔp＝１０μｍ乃至２００μｍである。保護層７の厚さｔpは、より好ましくはｔp＝１００〜１２０μｍ程度とすれば良い。保護層７としては紫外（ＵＶ）線硬化樹脂等を使用出来る。例えば、第２波長λ2＝０．４μｍとし、ＮＡ≧０．７８のレンズを用いて集光して、第２情報記録層（高密度記録層）１６に第２波長λ2の光を照射するとすれば、最大厚みｔpmax＝１８０μｍとなる。よって、保護層７の最大厚みは、１８０〜２００μｍ程度が好ましいといえる。保護層７の厚さｔpの下限は、第２情報記録層（高密度記録層）１６を保護する保護機能が確保されるかによって決まる。即ち、本発明の第２の実施の形態に係る光ディスクの信頼性や、レンズの保護層７表面への衝突の影響を考慮するとｔpmin＝１０μｍ以上であることが好ましい。
【００４９】
本発明の第２の実施の形態に係る光ディスクは、２層ＤＶＤやハイブリッドＳＡＣＤと異なり、この２層の再生に用いる光源は、第１波長λ1＝約６５０ｎｍ帯の中密度記録層読取り光９と第２波長λ2＝約４１０ｎｍ帯の高密度記録層読取り光８で、波長が互いに大きく離れている。従って、第１波長λ1＝約６５０ｎｍ帯の中密度記録層読取り光９を透過し、第２波長λ2＝約４１０ｎｍ帯の高密度記録層読取り光８を高反射率にするような波長選択性を持つ第２情報記録層（高密度記録層）１６用の波長選択膜の作製は十分容易である。従って、本発明の第２の実施の形態に係る光ディスクは製造が容易で、反射率の低下に伴う特性の劣化も少なく、工業的に大きな利点を有する。従って、同一方向入射での２層再生でも、第１の実施の形態に匹敵する性能が期待出来る上、コストも全く同等と考えられる。
【００５０】
また、同一方向からの読取りゆえ、ディスク上面に従来と同様のレーベル層が形成可能である。
【００５１】
本発明の第２の実施の形態に係る光ディスクにおいては、第２情報記録層（高密度記録層）１６の表面に形成する保護層７の厚さｔpは、１０μｍ乃至２００μｍ程度と薄くて良いので、第２の基板４の厚さを第１情報記録層（中密度記録層）３に対して最適にし、保護層７の厚さｔpを第２情報記録層（高密度記録層）１６に対して最適化し、しかも第１の基板１、接着層６、第２の基板４、保護層７の厚さの合計を、光ディスク規格厚ｔＤの許容範囲内に設定することも容易である。
【００５２】
また、第１の実施の形態に係る光ディスクと同様に、ＮＴＳＣ現行放送品位（中密度記録規格）と、高精細放送品位（次世代高密度記録規格）の両方で、同一のコンテンツが記録された光ディスクを容易に作製可能である。また、次世代高密度記録用光ディスク再生装置（次世代高密度記録再生装置）を有しないユーザでも、中密度記録規格のＤＶＤ再生装置での再生が可能であり、再生装置を問わないコンテンツ流通が可能となる。
【００５３】
（第３の実施の形態）
図３に示す本発明の第３の実施の形態に係る光ディスクは、第２の実施の形態に係る光ディスクの応用例であり、低密度記録規格であるＣＤ規格も含めた３規格の互換再生構造を有する光ディスクを提供するものである。即ち、本発明の第３の実施の形態に係る光ディスクは、第１の基板１７；第１の基板１７の第２の主表面に設けられた第１凹凸形状部；第１凹凸形状部の表面に波長選択膜を堆積して構成された第１情報記録層（中密度記録層）３；第１情報記録層（中密度記録層）３の表面に設けられた第１接着層６；第１接着層６に第１の主表面を接した第２の基板４；第２の基板４の第２の主表面に設けられた第２凹凸形状部；第２凹凸形状部の表面に波長選択膜を堆積して構成した第２情報記録層（高密度記録層）１６；第２情報記録層（高密度記録層）１６の表面に形成された第１保護層７；第１の基板１７の第１の主表面に設けられた第２接着層２０；第２接着層２０に第２の主表面を接した第３の基板１８；第３の基板１８の第１の主表面に設けられた第３凹凸形状部；第３凹凸形状部の表面に反射膜を配置して構成した第３情報記録層（低密度記録層）１９；第３情報記録層（低密度記録層）１９の表面に形成された第２保護層２１とから構成されている。このように本発明の第３の実施の形態に係る光ディスクは、第１の基板１７、第２の基板４、及び第３の基板１８を、第１接着層６及び第２接着層２０で貼り合わせ、合計の厚さｔＤ＝約１．２ｍｍとした構造である。
【００５４】
第１の基板１７は、光ディスク規格厚ｔDの１／４の厚さのｔs2＝０．３ｍｍである。第１凹凸形状部は、第１トラック案内溝及び第１記録ピットからなる凹凸形状を有する部分で、例えば、ＤＶＤ規格に準拠した凹凸形状を有する。第１凹凸形状部の表面に堆積した波長選択膜は、第１波長λ１の光を反射し、第１波長λ1より長い第３波長λ3の光を透過する光学特性を有する。この波長選択膜は、酸化チタン（ＴｉＯ2）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、酸化膜（ＳｉＯ2）、窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4）等の所定の組み合わせを用いた誘電体多層膜を用いることが出来る。第１接着層６は、第１波長λ1及び第３波長λ3の光に対して透明な材料から構成されている。第２の基板４は、第１波長λ1及び第３波長λ3の光に対して透明な光学材料からなる。第２凹凸形状部は、第２トラック案内溝及び第２記録ピットからなる凹凸形状を有する部分で、第１凹凸形状部よりも高密度に形成されている。即ち、第２トラック案内溝のトラックピッチは、第１トラック案内溝のトラックピッチよりも小さく形成され、第２記録ピットの光学密度は、第１記録ピットの光学密度よりも高密度に形成されている。この第２凹凸形状部は、例えば、次世代高密度記録規格の第２トラック案内溝及び第２記録ピットを有する。この場合は、例えば、トラックピッチ０．３６μｍ、最短ピット長０．１９μｍに選べば良い。第２凹凸形状部の表面に堆積された波長選択膜は、第１波長λ1よりも短かい第２波長λ2の光を反射し、第１波長λ1及び第３波長λ3の光を透過する光学特性を有する。この波長選択膜は、上記と同様な誘電体多層膜を用いることが出来る。第１保護層７は、第１波長λ1乃至第３波長λ3の光に対して透明で、厚さｔp＝１０μｍ乃至２００μｍ程度に形成されている。第１保護層７の厚さｔpは、より好ましくはｔp＝１００〜１２０μｍ程度とすれば良い。第１保護層７としては紫外（ＵＶ）線硬化樹脂等を使用出来る。例えば、第２波長λ2＝０．４μｍとし、ＮＡ≧０．７８のレンズを用いて集光して、第２情報記録層（高密度記録層）１６に第２波長λ2の光を照射するとすれば、最大厚みｔpmax＝１８０μｍとなる。よって、第１保護層７の最大厚みは、１８０〜２００μｍ程度が好ましいといえる。第１保護層７の厚さｔpの下限は、第２情報記録層（高密度記録層）１６を保護する保護機能が確保されるかによって決まる。即ち、本発明の第３の実施の形態に係る光ディスクの信頼性や、レンズの第１保護層７表面への衝突の影響を考慮するとｔpmin＝１０μｍ以上であることが好ましい。
【００５５】
第２接着層２０は、第３波長λ3の光に対して透明な材料で構成されている。第３の基板１８の厚さは、光ディスク規格厚ｔDの１／４の厚さのｔs3＝０．３ｍｍである。第３凹凸形状部は、第３トラック案内溝及び第３記録ピットからなる凹凸形状を有する部分で、第１凹凸形状部よりも低密度である。この第３凹凸形状部は、例えば、ＣＤ規格の第３トラック案内溝及び第３記録ピットを有する。この場合は、例えば、トラックピッチ１．６μｍ程度に選べば良い。第３情報記録層（低密度記録層）１９を構成する反射膜は、第３波長λ3の光に対して７０％以上の反射率を有する。好ましくは、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）等の金属薄膜からなる全反射膜である。第２保護層２１は紫外（ＵＶ）線硬化樹脂等を使用出来る。
【００５６】
図３に示す本発明の第３の実施の形態に係る光ディスクにおいては、第２情報記録層（高密度記録層）１６、第１情報記録層（中密度記録層）３、及び低密度記録層１９のすべての記録層を、同一の方向から照射する第２波長λ2の高密度記録層読取り光８、第１波長λ1の中密度記録層読取り光９、及び第３波長λ3の低密度記録層読取り光１０で読取る構造としている。例えば、高密度記録層読取り光８は、波長λ2＝４１０ｎｍ帯のレーザ光を用い、そのＮＡ＝０．７〜０．８５程度のレンズを用いて集光して照射し、反射光から第２情報記録層（高密度記録層）１６に記録された情報を読取る。中密度記録層読取り光９は、例えば、波長λ 1 ＝６５０ｎｍ帯のレーザ光を、ＮＡ＝０．６程度のレンズを用いて集光して照射し、その反射光から第１情報記録層（中密度記録層）３に記録された情報を読取る。そして、低密度記録層読取り光１０は、例えば、波長λ 3 ＝７８０ｎｍ帯のレーザ光を、ＮＡ＝０．４５程度のレンズを用いて集光して照射し、反射光から低密度記録層１９に記録された情報を読取る。
【００５７】
ここで、第２情報記録層（高密度記録層）１６の波長λ 3 ＝７８０ｎｍ及びλ 1 ＝６５０ｎｍ帯のレーザ光に対する透過率を所定値以上とし、波長λ2＝４１０ｎｍ帯のレーザ光に対する反射率を所定値以上とすることは、波長が異なるので比較的容易である。また、第１情報記録層（中密度記録層）３の波長λ 3 ＝７８０ｎｍのレーザ光に対する透過率を所定値以上とし、波長λ1＝６５０ｎｍ帯のレーザ光に対する反射率を所定値以上とすることは、波長が異なるので比較的容易である。従って、本発明の第３の実施の形態に係る光ディスクをＣＤとみなして読取る際には、第３情報記録層（低密度記録層）１９の低密度記録層読取り光１０に対する所定の反射率と、第２情報記録層（高密度記録層）１６及び第１情報記録層（中密度記録層）３の低密度記録層読取り光１０に対する所定の透過率が得られ、良好なＣＤ再生動作が可能である。ＤＶＤとみなして読取る際には、第１情報記録層（中密度記録層）３の中密度記録層読取り光９に対する所定の反射率と、第２情報記録層（高密度記録層）１６の中密度記録層読取り光９に対する所定の透過率が得られ、良好なＤＶＤ再生動作が可能である。そして、第２情報記録層（高密度記録層）１６に記録された情報を読取る際には、第２情報記録層（高密度記録層）１６の高密度記録層読取り光８に対する所定の反射率が得られ、良好な高密度記録層再生動作が可能である。
【００５８】
このように、本発明の第３の実施の形態に係る光ディスクにおいては、第２情報記録層（高密度記録層）１６及び第１情報記録層（中密度記録層）３に用いる半透明膜としての波長選択膜の作製は容易である。従って、本発明の第３の実施の形態に係る光ディスクは製造が容易で、反射率の低下に伴う特性の劣化も少なく、工業的に大きな利点を有する。
【００５９】
特に、同一方向入射で３層再生しているので、１層当たりに換算すればコスト的には十分安価となる。従って、ＣＤ、ＤＶＤ、次世代高密度記録規格の３規格で再生可能な光ディスクが容易に実現出来る。
【００６０】
また、同一方向からの読取りゆえ、ディスク上面に従来と同様のレーベル層が形成可能である。
【００６１】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１乃至第３の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００６２】
例えば、既に述べた第３の実施の形態の説明においては、３枚の基板４，１７，１８の貼り合わせ構造としたが、第２の実施の形態のＤＶＤ側基板の裏面にＣＤ用凹凸形状部を形成した構造とすれば、２枚の基板でも、光学的に同等な光ディスクが、更に安価に実現出来ることはいうまでもない。
【００６３】
その他、基板厚や、透明／非透明基板のなどの選択、あるいは記録規格でＣＤ／ＤＶＤ以外の選択、あるいは記録型ディスク構造の混在を含め、特許請求の範囲に係る発明特定事項が規定する範囲内で自由に選択可能である。
【００６４】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、次世代高密度記録用光ディスクにおいて、第１情報記録層（中密度記録層）と第２情報記録層（高密度記録層）とを同一ディスクに設け、且つ、ディスク基板の対向する２方向から再生する構造としているので、異なる２規格で再生可能なディスクを、容易、且つ安価に実現出来る。
【００６６】
また、本発明によれば、次世代高密度記録用光ディスクにおいて、第１情報記録層（中密度記録層）と第２情報記録層（高密度記録層）を同一ディスクに設け、且つ、ディスク基板の同一方向から再生する構造としているので、簡単な装置で両層が再生可能である。
【００６７】
更に本発明によれば、第１情報記録層（中密度記録層）、第２情報記録層（高密度記録層）及び第３情報記録層（低密度記録層）を同一光ディスクに設け、３種の方式のすべてにおいて、それぞれ再生が可能である。
【００６８】
更に本発明によれば、接着層等の中間層の厚さを含めて各層の厚さの制限が緩やかであり、所望の厚さを容易に実現できるので、高性能で且つ低コストの複数規格互換再生可能な光ディスクを提供することが可能である。
【００６９】
従って、本発明によれば、再生装置を問わない、広範囲なコンテンツ供給が、安価且つ容易に可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光ディスクの概略構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る光ディスクの概略構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る光ディスクの概略構造を示す断面図である。
【図４】従来例に係るＤＶＤ単層ディスクの概略構造を示す断面図である。
【図５】従来例に係る次世代高密度記録用光ディスクの概略構造を示す断面図である。
【図６】従来例に係るハイブリッドＳＡＣＤの概略構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１、１７ 第１の基板
２ 回転（対称）軸
３ 中密度記録層（第１情報記録層）
４ 第２の基板
５、１６ 高密度記録層（第２情報記録層）
６ 接着層（第１接着層）
７ 保護層（第１保護層）
８ 高密度記録層読取り光
９ 中密度記録層読取り光
１０ 低密度記録層読取り光
１１ 第１の基板厚さ
１２ 透明平板
１８ 第３の基板
１９ 低密度記録層（第３情報記録層）
２０ 第２接着層
２１ 第２保護層
ｔｄ 透明平板の厚さ
ｔD ディスク厚さ（光ディスク規格厚）
ｔs，ｔs2 第１の基板の厚さ
ｔs3 第３の基板の厚さ
ｔp 保護層の厚さ
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクに係り、特に、異なる記録密度の異なる規格からなる複数の記録層を有した光ディスクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マルチメディア等の興隆に伴い、ディジタル動画のような大容量の情報を取り扱う要請が生じており、大容量の情報を蓄積可能な光記録媒体（光ディスク）の要求が高まっている。そして、この光記録媒体（光ディスク）の記録容量に対する要求は、ますます大容量化の方向へ進んでいる。例えば、ＣＤ（コンパクトディスク）の記録容量は、６５０ＭＢ（メガバイト）レベルであったが、ＤＶＤの登場により、その記憶容量は４．７ＧＢ（ギガバイト）レベルにまで拡大された。
【０００３】
現在では、図５に示すような、光源の短波長化により２０ＧＢレベルの大容量記録が可能な「次世代高密度記録用光ディスク」が複数提案されている（例えば、平成１１年秋季応用物理学会学術講演会 講演予稿集、２ｐ−ＺＹ−７、３ｐ−ＺＣ−１〜２参照）。
【０００４】
図５に示す次世代高密度記録用光ディスクは、適当な高密度ディスク基板１５の最表面に凹凸形状部が形成され、ＣＤと同様に、アルミニウム（Ａｌ）等の金属薄膜からなる反射膜を堆積し、高密度記録層５としている。そして、高密度記録層５の形成後、厚さ１００〜１２０μｍ程度の保護層（シート等を使用）７を高密度記録層５の上に設けている。図５に示す次世代高密度記録用光ディスクの再生時は、保護層７側より、波長λ＝４１０ｎｍ帯のレーザ光（高密度記録層読取り光）８を、開口数（ＮＡ）＝０．７〜０．８５程度のレンズを用いて集光して照射し、反射光から高密度記録層５に記録された情報を読取る。図５に示す次世代高密度記録規格の光ディスクでは、主に基板傾きによる収差発生を防止する目的から、読取り時に透過する媒体、即ち保護層７の厚さｔpを、ｔp＜１００〜２００μｍ程度に薄くし、保護層７を高密度記録層読取り光８が透過して再生する方法が複数提案されている。即ち、厚い主基板（高密度ディスク基板）１５を高密度記録層読取り光８が透過しない光学的設計がなされた構造が複数提案されている。
【０００５】
図５に示す次世代高密度記録用光ディスクのレベルの高密度光記録媒体が市販されるようになれば、現在のＤＶＤは中密度光記録媒体とみなされるであろう。そして、市場には、ＣＤ等の低密度光記録媒体、ＤＶＤなどの中密度光記録媒体、及び上記のような高密度光記録媒体が混在し、複数の規格が併存する状況となるであろうと予測される。
【０００６】
図４はＤＶＤの構造例を示す断面図である。図４に示すように、ＤＶＤは、厚さ０．６ｍｍ、直径１２ｃｍの透明基板（第１の基板）１の表面に凹凸形状部を形成し、更にＡｌ等の全反射膜を配置して記録層３を形成している（本発明においては、以後、ＤＶＤ相当の記録層を「中密度記録層」３と呼ぶこととする。）。更に、この透明基板（第１の基板）１と、厚さｔd＝０．６ｍｍ、直径１２ｃｍの透明平板１２とを接着層６を介して貼り合わせ、ＤＶＤが組み立てられている。この貼り合わせにより、ＤＶＤの全体のディスク厚ｔDは、ＣＤと同じ１．２ｍｍとなる。図４に示すＤＶＤを再生する時は、凹凸形状部（中密度記録層）３を形成した透明基板（第１の基板）１の裏面側から、波長λ＝６５０ｎｍ帯のレーザ光（中密度記録層読取り光）９を、ＮＡ＝０．６程度のレンズを用いて集光して照射し、その反射光から凹凸形状部（中密度記録層）３に記録された情報を読取る。
【０００７】
なお、図示を省略したＤＶＤ２層ディスクの場合は、図４に示した下側の第１の基板１だけでなく、上側の第２の基板１２の表面にも、ピットを形成し第２の記録層とする。第１の基板１側の第１の記録層には半透明膜、第２の基板１２側の第２の記録層にはＣＤ等と同様の全反射膜を形成し、透明な接着層６を介して貼り合わせを行なう。この際の２層の間隔ΔｄをΔｄ＝５５±１５μｍに厳密に設定する必要がある。再生時は、半透明膜を形成した第１の基板１の側から、波長６５０ｎｍ帯のレーザ光を用いた第１及び第２の記録層読取り光を、ＮＡ＝０．６程度のレンズで集光させ、反射光から、第１及び第２の記録層に記録された情報を得る。第１及び第２の記録層とも、レンズのフォーカシング動作で層選択を行なうことで、再生可能である。結局、ＤＶＤ２層ディスクにおいて、上方の第１の基板１２を平板としたのが、ＤＶＤ単層ディスクと考えることも可能である。
【０００８】
さて、現在は、ＣＤ等の低密度光記録媒体とＤＶＤなどの中密度光記録媒体とが混在している。ユーザの取り扱いの煩雑さや再生装置の重複を避ける目的から、低密度記録規格と中密度記録規格の光ディスクを、同一再生装置で再生する技術も多く発表されている。つまり、ＤＶＤ再生装置においても、先行規格であるＣＤとの互換再生機能が事実上必須とされている。
【０００９】
このため、再生装置側では、複数の光源や、複数の基板厚さに適合する光学系が開発されてきた。同時に、光ディスク側でも、このような互換性実現のための試みが開始されている。例えば、「スーパー・オーディオＣＤ（ＳＡＣＤ）」として商品化され始めた言わば中密度音楽用ディスクでは、図６に示すような「ハイブリッドＳＡＣＤ」と称する多層構造の光ディスクが提案されている（特開平９−９１７５２号公報等参照）。このハイブリッドＳＡＣＤは、第１の基板１と第２の基板２４の２枚の基板を貼り合わせ、中間に中密度記録層３、最上層にＣＤ規格の低密度記録層１９を設けることにより、再生装置の互換性を可能としている。即ち、厚さｔS＝０．６ｍｍ、直径１２ｃｍの透明の第１の基板１の表面に凹凸形状部を形成し、この凹凸形状部の上に半透過膜を堆積し、中密度記録層３を形成している。更に、第１の基板１と同様な、厚さ０．６ｍｍ、直径１２ｃｍの透明の第２の基板２４の表面に凹凸形状部を形成し、この凹凸形状部の上にはＣＤ等と同様の全反射膜を堆積し低密度記録層１９を形成している。そして、第１の基板１及び第２の基板２４を透明な接着層６で貼り合わせている。２枚の基板を貼り合わせている点では、図４に示したＤＶＤ単層ディスクや図示を省略したＤＶＤ２層ディスクと基本的に同じである。ただし、ハイブリッドＳＡＣＤでは、上方の第２の基板２４の最上部に凹凸形状部（低密度記録層）１９が位置するようにし、下方の第１の基板１の最上部に中密度記録層３が位置するようにし、それぞれの基板の方向を合わせている。こうして、最上部凹凸形状部層（低密度記録層）１９は、ＣＤ規格に準拠した凹凸形状部が形成され、ディスクの中央部には中密度記録層３が形成されている。図６に示すハイブリッドＳＡＣＤの再生方法は２種類存在する。
【００１０】
（ａ）ＳＡＣＤとしての再生時は、半透過膜からなる中密度記録層３を形成した第１の基板１の側から、波長λ＝６５０ｎｍ帯のレーザ光（中密度記録層読取り光）９を、ＮＡ＝０．６程度のレンズを用いて集光して照射し、反射光から中密度記録層３に記録された情報を読取る。即ち、ＤＶＤと同等の再生方法である。
【００１１】
（ｂ）一方、ＳＡＣＤとしての記録密度（情報量）は得られないものの、ＣＤとみなしての再生も可能である。この再生時は、第１の基板１の側から、波長λ＝７８０ｎｍ帯のレーザ光（低密度記録層読取り光）１０を、ＮＡ＝０．４５程度のレンズを用いて集光して照射し、反射光から情報を読取る。
【００１２】
こうして、図６に示すハイブリッドＳＡＣＤを、ＣＤ再生装置を用いて再生すれば、ハイブリッドＳＡＣＤを通常のＣＤとみなしての再生が可能となる。このように、ハイブリッドＳＡＣＤ方式を用いれば、同一コンテンツを、従来ＣＤと、ＳＡＣＤ（高品位音響）の２種の方式で１枚のディスクに格納出来るため、このディスクのみ購入することで、他の（広く普及した）従来のＣＤ再生装置でも互換再生が可能であるという利点を有する。このため、消費者は、どの規格の再生装置であるかを問わずに、同一コンテンツは１枚の購入で済ませることが可能となる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、高密度・大容量化の要求から、現在のＤＶＤ規格よりも更に高密度の次世代高密度記録規格が登場すると、現在のＣＤ相当の低密度記録規格，ＤＶＤ相当の中密度記録規格に加え、高密度記録規格の第３の規格が加わることになる。従って、再生装置が複雑化するのみならず、従来普及しているＣＤ再生装置のみや、ＤＶＤ再生装置のみを保有するユーザに対するコンテンツ供給を妨げる危険を有する。
【００１４】
図６に示したハイブリッドＳＡＣＤは、ＣＤ再生装置のみを保有するユーザにもＣＤ品位でのコンテンツを供給可能とすることを意図したものである。しかし、ＤＶＤ相当の中密度記録層３を持つ第１の基板１と、ＣＤ相当の低密度記録層１９を持つ第２の基板２４を独立に作製し、貼り合わせる構造となっているため、光ディスクの製造コストが高くなるという欠点を有する。つまり、ＣＤ製造コストとＳＡＣＤ製造コストの両方が重畳され、コスト高となる。これゆえ、現実にソフト製作（ソフトメーカ）側の同意が得られず、製品としてのハイブリッドＳＡＣＤは事実上皆無となっている。
【００１５】
また、複数層を同一表面方向から再生するためには、中密度記録層３は半透過層にする必要があり、反射率の低下から特性の劣化を招いていた。この解決のために波長選択膜を使用すると、更に、コスト高になるという欠点を有していた。
【００１６】
また、光ディスクにおいては、読取り光が透過する光透過層の厚みｔは厳密に制御する必要があるので、図６に示したハイブリッドＳＡＣＤや、図示を省略したＤＶＤ２層ディスクにおいて、接着層の厚さを含めて各層の厚さ、及び全体の厚さを厳密に制御する必要があり、コスト高の原因となっていた。即ち、光透過層の厚みｔの厚さ誤差Δｔは、対物レンズの設計中心、ＮＡ値、及び読取り光の波長等により上限がある。光透過層の厚さ誤差Δｔが、スポットに与える収差量は、ＮＡ値及び読取り光の波長に規定される。具体的には、システム側に要請として、ＣＤの場合には、ＮＡ＝０．４５の場合は、光透過層の厚さ誤差ΔｔCDの上限（規格）は±１００μｍである。ＤＶＤの場合には、ＮＡ＝０．６において、光透過層の厚さ誤差ΔｔDVDの上限（規格）は±３０μｍとされている。ＤＶＤ２層ディスクの場合、接着層６の部分の間隔Δｄ＝５５±１５μｍが規格として規定されているのは、Δｄを２｜ΔｔDVD｜＝６０μｍ程度に納める必要があるからである。
【００１７】
このような、ＣＤ規格とＤＶＤ規格のディスクが併存する状況に対応した再生互換の問題は、現在のＤＶＤ規格が中密度記録規格とみなされるであろう次世代の高密度記録規格が実用化される際にも当然予想される状況である。即ち、近い将来、ＤＶＤ規格とＤＶＤ規格よりも高密度の光ディスク規格（高密度記録規格）との再生互換の問題が現実化すると予想される。従って、次世代高密度記録規格（高密度記録規格）とＤＶＤ規格（中密度記録規格）との両用再生可能なディスク構造が課題となっている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題に鑑み、安価で、且つ特性の劣化がなく、現在の中密度記録規格（ＤＶＤ規格）よりも高密度の次世代高密度記録規格（高密度記録規格）と中密度記録規格（ＤＶＤ規格）とが、両用再生可能な光ディスクを提供しようとするものである。
【００１９】
本発明の他の目的は、低密度記録規格、中密度記録規格及び高密度記録規格（次世代高密度記録規格）と記録密度の異なる３規格の光ディスクに対して、互換性を有し、それぞれの規格で再生可能な光ディスクを提供することである。
【００２０】
本発明のさらに他の目的は、接着層等の中間層の厚さを含めて各層の厚さの制限が緩やかで、所望の厚さを容易に実現でき、低コスト化が容易な複数規格互換再生可能な光ディスクを提供することである。
【００３１】
本発明の特徴は、第１及び第２の主表面を有し、第３波長の光に対して透明で光ディスク規格厚の１／４の厚さの第１の基板；第１の基板の第２の主表面に設けられた第１凹凸形状部；第１凹凸形状部の表面に、第３波長より短い第１波長の光を反射し、第３波長の光を透過する反射率を有する波長選択膜を堆積して構成された第１情報記録層；第１情報記録層の表面に設けられ、第１波長及び第３波長の光に対して透明な第１接着層；第１及び第２の主表面を有し、第１接着層に第１の主表面を接し、第１波長及び第３波長の光に対して透明な光学材料からなる第２の基板；第２の基板の第２の主表面に設けられた第１凹凸形状部よりも高密度の第２凹凸形状部；第２凹凸形状部の表面に、第１波長よりも短かい第２波長の光を反射し、第１波長及び第３波長の光を透過する波長選択膜を堆積して構成した第２情報記録層；第２情報記録層の表面に形成され、第１乃至第３波長の光に対して透明で、厚さ１０μｍ乃至２００μｍの第１保護層；第１の基板の第１の主表面に設けられ、第３波長の光に対して透明な第２接着層；第１及び第２の主表面を有し、第２接着層に第２の主表面を接し、第３波長の光に対して透明で、第１の基板と等しい厚さの第３の基板；第３の基板の第１の主表面に設けられた第１凹凸形状部よりも低密度の第３凹凸形状部；第３凹凸形状部の表面に、第３波長の光を実質的に完全反射する反射膜を配置して構成した第３情報記録層；第３情報記録層の表面に形成された第２保護層とからなる光ディスクであることである。第１保護層の厚さは１００〜１２０μｍ程度がより好ましい。第２の基板の厚さは約０．５ｍｍ程度に選定可能である。
【００３２】
本発明の特徴に係る光ディスクは、低密度記録規格も含めた３規格の互換再生構造を有する光ディスクを提供するものである。そして、本発明の特徴に係る光ディスクの再生に用いる光源は、例えば、第１情報記録層に記録された情報を読み出すための光は第１波長λ1＝６３０〜６７０ｎｍの範囲の波長を有するように選ぶことが出来る。また、第２情報記録層に記録された情報を読み出すための光は、第２波長λ2＝３９０〜４３０ｎｍの範囲の波長を有するように、第３情報記録層に記録された情報を読み出すための光は、第３波長λ3＝７６０〜８１０ｎｍの範囲の波長を有するように選ぶことが可能である。このため、第２情報記録層及び第１情報記録層に用いる半透明膜としての波長選択膜の作製は、第１波長λ1、第２波長λ2、第３波長λ3の光の波長が、それぞれ互いに大きく異なるため、誘電体多層膜等を用いれば容易に実現出来る。例えば、第２情報記録層に用いる波長選択膜が、第１波長λ１の光を２０〜４０％透過するように構成することは容易に可能である。あるいは、第２情報記録層及び第１情報記録層に用いる波長選択膜が波長７６０〜８１０ｎｍの光を６０％以上透過するように構成することは容易に可能である。 特に、同一方向入射で３層再生しているので、１層当たりに換算すればコスト的には十分安価となる。従って、例えば、第１情報記録層、第２情報記録層及び第３情報記録層を、それぞれＤＶＤ規格、次世代高密度記録規格及びＣＤ規格に対応させ、この３規格で再生可能な光ディスクが容易に実現出来る。
【００３３】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して、本発明の第１乃至第３の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００３４】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る光ディスクは、図１の断面図に示すように、第１の基板１；この第１の基板１の第１の主表面に設けられた第１凹凸形状部；第１凹凸形状部の表面に第１反射膜を配置して構成された第１情報記録層（中密度記録層）３；第１情報記録層（中密度記録層）３の表面に設けられた接着層６；接着層６に第２の主表面を接した第２の基板４；第２の基板４の第１の主表面に設けられた第２凹凸形状部；第２凹凸形状部の表面に第２反射膜を配置して構成した第２情報記録層（高密度記録層）５；第２情報記録層（高密度記録層）５の表面に形成された保護層７とから構成されている。
【００３５】
第１の基板１は、第１波長λ1の光に対して透明な光学材料からなり、光ディスク規格厚ｔD＝１．２ｍｍの１／２の０．６ｍｍの厚さｔsを有する。第１の基板１に用いる透明基板としては、ポリカーボネートやポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル系樹脂よりなるプラスチック基板やガラス基板等が好適である。「第１凹凸形状部」とは、第１トラック案内溝及び第１記録ピットからなる凹凸形状を有する部分である。第１凹凸形状部は、例えば、ＤＶＤ規格に準拠した凹凸形状を構成すれば良い。第１反射膜は、第１波長λ1の光に対して７０％以上の反射率を有する。好ましくは、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）等の金属薄膜からなる全反射膜である。第２の基板４は、透明基板である必要はないが、光ディスク規格厚ｔD＝の１／２の０．６ｍｍの厚さ、若しくは０．６ｍｍより極く僅か薄い厚さである。「第２凹凸形状部」とは、第２トラック案内溝及び第２記録ピットからなる凹凸形状を有する部分で、第１凹凸形状部よりも高密度に形成されている。即ち、第２トラック案内溝のトラックピッチは第１トラック案内溝のトラックピッチよりも小さく形成され、第２記録ピットの光学密度は、第１記録ピットの光学密度よりも高密度に形成されている。この第２凹凸形状部は、例えば、次世代高密度記録規格の第２トラック案内溝及び第２記録ピットを有する。この場合は、例えば、トラックピッチ０．３６μｍ、最短ピット長０．１９μｍに選べば良い。第２反射膜は、第１波長λ1よりも短かい第２波長λ2の光に対して７０％以上の反射率を有する。
【００３６】
保護層７は、第２波長λ2の光に対して透明な材料から構成され、厚さｔp＝１０μｍ乃至２００μｍである。保護層７の厚さｔpは、より好ましくはｔp＝１００〜１２０μｍ程度とすれば良い。保護層７としては紫外（ＵＶ）線硬化樹脂等を使用出来る。保護層７の厚さｔpは、第２波長λ2及び第２情報記録層（高密度記録層）５に照射するレンズのＮＡ値によって決まる。例えば、第２波長λ２＝０．４μｍとし、ＮＡ≧０．７８のレンズを用いて集光して、第２情報記録層（高密度記録層）５に第２波長λ2の光を照射するとすれば、最大厚みｔpmax＝１８０μｍとなる。よって、保護層７の最大厚みは、１８０μｍ乃至２００μｍ程度が好ましいといえる。一方、保護層７の厚さｔpの下限は、第２情報記録層（高密度記録層）５を保護する保護機能が確保されるかによって決まる。即ち、本発明の第１の実施の形態に係る光ディスクの信頼性や、レンズの保護層７表面への衝突の影響を考慮するとｔpmin＝１０μｍ以上であることが好ましい。
【００３７】
図１に示した本発明の第１の実施の形態に係る光ディスクは：
（ａ） ＤＶＤとしての再生時は、透明基板である第１の基板１の側から、波長λ＝６５０ｎｍ帯のレーザ光（中密度記録層読取り光）９をＮＡ＝０．６程度のレンズを集光して照射し、反射光から第１情報記録層（中密度記録層）３に記録された情報を読取る；
（ｂ）次世代高密度記録用光ディスクとしての再生時は、保護層７側より、波長λ＝４１０ｎｍ帯のレーザ光（高密度記録層読取り光）８をＮＡ＝０．７〜０．８５程度のレンズを用いて集光して照射し、反射光から第２情報記録層（高密度記録層）５に記録された情報を読取る、
ことが可能である。
【００３８】
このように、本発明の第１の実施の形態に係る光ディスクの構造によれば、ＤＶＤとしての中密度記録規格を満足する上、次世代高密度記録規格に対してもその仕様を完全に満足することが可能である。各基板１，４については、一面にのみ記録層を持ち、各々単純な全反射膜を形成しただけの、容易に作製可能な構造となっている。ここで、本発明では、第１情報記録層（中密度記録層）３及び第２情報記録層（高密度記録層）５の２層を逆方向から読取る構成としたため、２層構造でありながら、ＤＶＤ２層ディスクやハイブリッドＳＡＣＤと異なり、半透過膜構造や、透明接着層が不要である。また、接着層等の層間膜厚の精密な制御を必要としない。このため、製造工程が単純で製造歩留まりが高く、製造コストも安価になる。高密度記録層用基板となる第２の基板４については、透明であることも不要である。しかも、ＤＶＤ２層ディスクの場合は、透明接着層の厚さΔｄをΔｄ＝５５±１５μｍに厳密に制御する必要があった。従って、２枚の基板の貼り合わせ構造でありながら、ＤＶＤ２層ディスクよりも、低い製造コストで製造することが可能である。
【００３９】
本発明の第１の実施の形態に係る光ディスクは以下のような製造工程で製造出来る。
【００４０】
（イ）まず、厚さｔd＝０．６ｍｍ、直径１２ｃｍの第１の基板１及び第２の基板４の２枚を用意する。そして、第１の基板１の第１の主表面に、ＤＶＤ規格に準拠した第１凹凸形状部を形成する。第１凹凸形状部の第１トラック案内溝は、第１の基板１がプラスチック基板の場合には射出成形によって形成すれば良く、ガラス基板の場合にはフォトポリマー法（２Ｐ法）によって形成すれば良い。この第１凹凸形状部の上に、真空蒸着やスパッタリング法により、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）等の金属薄膜を堆積し全反射膜を構成し、第１情報記録層（中密度記録層）３を形成する。
【００４１】
（ロ）同様に、第２の基板４の第１の主表面に、次世代高密度記録規格に準拠した第２凹凸形状部を形成する。第２凹凸形状部の上に、真空蒸着やスパッタリング法により、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）等の金属薄膜を堆積し、全反射膜を構成し、第２情報記録層（高密度記録層）５を形成する。そして、第２情報記録層（高密度記録層）５の上に、塗布法、真空蒸着、スパッタリング法、若しくはＣＶＤ法等によりにより、保護層７を形成する。
【００４２】
（ハ）そして、第２の基板４の最上部に第２情報記録層（高密度記録層）５の凹凸形状部面が位置し、下方の第１の基板１の上面、即ち両基板の中間に、第１情報記録層（中密度記録層）が位置するように、第１の基板１と第２の基板４とを接着層６で貼り合わせる。
【００４３】
既に説明したように、光ディスクにおいては、情報記録層にまで到達する光透過層の厚さ誤差Δｔについて厳しい要求がある。即ち、光透過層の厚みｔが、対物レンズの設計中心からずれた場合、光透過層の厚さ誤差Δｔがスポットに与える収差量は、ＮＡ値及びレーザ光の波長λに比例する。具体的には、ＣＤの場合には、ＮＡ＝０．４５が実用化されているので、この場合は、光透過層の厚さ誤差ΔｔCDの規格は±１００μｍである。また、ＤＶＤの場合には、ＮＡ＝０．６でΔｔDVDの規格は±３０μｍである。本発明の第１の実施の形態に係る光ディスクによれば、次世代高密度記録規格に対応した第２情報記録層（高密度記録層）５とＤＶＤ規格に対応した第１情報記録層（中密度記録層）３では、再生時読取り光の入射面が逆であるゆえに、ＤＶＤでは保護層７の厚さ誤差Δｔは光学的には関与せず、一方、第２情報記録層（高密度記録層）５に記録された情報の読取りには、第１の基板１の厚さ誤差ΔｔDVDは光学的に関与していない。更に、第２の基板４の厚さは第１情報記録層（中密度記録層）３及び第２情報記録層（高密度記録層）５のいずれにも影響を与えないので厚さの選択の自由度を有している。従って、第１の基板１の厚さを第１情報記録層（中密度記録層）３に対して最適に、保護層７の厚さを第２情報記録層（高密度記録層）５に対して最適化することが容易である。しかも第２の基板４の厚さの選択性があるので、第１の基板１、接着層６、第２の基板４、保護層７の厚さの合計を、光ディスク規格厚（許容範囲ΔｔCDを考慮したＣＤの規格厚ｔD＋｜ΔｔCD｜の範囲内）に設定することが極めて簡単である。従って、第１の基板１の基板厚をＤＶＤ規格に、保護層７の厚さｔpを次世代高密度記録規格に最適化し、同時に全体の厚さが光ディスク規格厚を満足するディスクの作製が簡単に得られる。
【００４４】
本発明の第１の実施の形態に係る光ディスクによれば、例えばＮＴＳＣ現行放送品位と、高精細放送品位の両方で同一のコンテンツが記録されたディスクが容易に作製可能である。従って、ダウンコンバートや、青色ＬＤを用いた次世代高密度記録用光ディスク再生装置を有しないユーザでも、ＤＶＤ再生装置での第１情報記録層（中密度記録層）３に記録された情報の再生が可能であり、再生装置を問わないコンテンツ流通が可能である。
【００４５】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る光ディスクは、図２に示すように、第１の実施の形態に係る光ディスクの構造を基本としているが、第２情報記録層（高密度記録層）１６及び第１情報記録層（中密度記録層）３の２層に記録された情報を、共に同一の方向から照射する高密度記録層読取り光８及び中密度記録層読取り光９で読取る構造としている点が異なる。従って、本発明の第２の実施の形態に係る光ディスクは、第１の実施の形態に係る光ディスクの構造を上下反転した第１の基板１と第２の基板４との位置関係となっている。
【００４６】
即ち、本発明の第２の実施の形態に係る光ディスクは、第１の基板１；第１の基板１の第２の主表面に設けられた第１凹凸形状部；第１凹凸形状部の表面に反射膜を配置して構成された第１情報記録層（中密度記録層）３；第１情報記録層（中密度記録層）３の表面に設けられた接着層６；接着層６に第１の主表面を接した第２の基板４；第２の基板４の第２の主表面に設けられた第２凹凸形状部；第２凹凸形状部の表面に第２波長λ2の光を反射し、第１波長λ1の光を透過する波長選択膜を堆積して構成した第２情報記録層（高密度記録層）１６；第２情報記録層（高密度記録層）１６の表面に形成された保護層７とから構成されている。つまり、図２に示した第１の基板１と第２の基板４との位置関係において、接着層６により、第１の基板１と第２の基板４とを接着した構造となっている。
【００４７】
第１の基板１は透明基板である必要はないが、光ディスク規格厚ｔD＝１．２ｍｍの１／２の０．６ｍｍの厚さ、若しくは０．６ｍｍより極く僅か薄い厚さｔsを有する。第１凹凸形状部は、第１トラック案内溝及び第１記録ピットからなる凹凸形状を有する部分で、例えば、ＤＶＤ規格に準拠した凹凸形状を有する。第１凹凸形状部の表面に堆積された反射膜は、第１波長λ1の光に対して７０％以上の反射率を有する。好ましくは、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）等の金属薄膜からなる全反射膜である。接着層６は第１波長λ1の光に対して透明な材料から構成されている。第２の基板４は、第１波長λ1に対して透明な光学材料からなり、光ディスク規格厚の１／２の厚さの０．６ｍｍの厚さである。第２凹凸形状部は、第２トラック案内溝及び第２記録ピットからなる凹凸形状を有する部分で、第１凹凸形状部よりも高密度に形成されている。即ち、第２トラック案内溝のトラックピッチは第１トラック案内溝のトラックピッチよりも小さく形成され、第２記録ピットの光学密度は、第１記録ピットの光学密度よりも高密度に形成されている。この第２凹凸形状部は、例えば、次世代高密度記録規格の第２トラック案内溝及び第２記録ピットを有する。この場合は、例えば、トラックピッチ０．３６μｍ、最短ピット長０．１９μｍに選べば良い。第２凹凸形状部の表面に堆積された波長選択膜は、第１波長λ1よりも短かい第２波長λ2の光を反射し、第１波長λ1の光を透過する光学的特性を有する。この第２情報記録層（高密度記録層）１６を構成する波長選択膜は、例えば、第１波長λ1＝約６５０ｎｍ帯の中密度記録層読取り光９と第２波長λ2＝約４１０ｎｍ帯の高密度記録層読取り光８とに対して波長選択性を有する半透過膜となっている。即ち、第１波長λ1＝６５０ｎｍ帯のレーザ光に対する透過率を所定値以上とし、第２波長λ2＝４１０ｎｍ帯のレーザ光に対する反射率を所定値以上としている。この波長選択膜は、酸化チタン（ＴｉＯ2）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、酸化膜（ＳｉＯ2）、窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4）等の所定の組み合わせを用いた誘電体多層膜を用いることが出来る。
【００４８】
第２情報記録層（高密度記録層）１６の表面に形成される保護層７は、第２波長λ2の光に対して透明な材料から構成され、厚さｔp＝１０μｍ乃至２００μｍである。保護層７の厚さｔpは、より好ましくはｔp＝１００〜１２０μｍ程度とすれば良い。保護層７としては紫外（ＵＶ）線硬化樹脂等を使用出来る。例えば、第２波長λ2＝０．４μｍとし、ＮＡ≧０．７８のレンズを用いて集光して、第２情報記録層（高密度記録層）１６に第２波長λ2の光を照射するとすれば、最大厚みｔpmax＝１８０μｍとなる。よって、保護層７の最大厚みは、１８０〜２００μｍ程度が好ましいといえる。保護層７の厚さｔpの下限は、第２情報記録層（高密度記録層）１６を保護する保護機能が確保されるかによって決まる。即ち、本発明の第２の実施の形態に係る光ディスクの信頼性や、レンズの保護層７表面への衝突の影響を考慮するとｔpmin＝１０μｍ以上であることが好ましい。
【００４９】
本発明の第２の実施の形態に係る光ディスクは、２層ＤＶＤやハイブリッドＳＡＣＤと異なり、この２層の再生に用いる光源は、第１波長λ1＝約６５０ｎｍ帯の中密度記録層読取り光９と第２波長λ2＝約４１０ｎｍ帯の高密度記録層読取り光８で、波長が互いに大きく離れている。従って、第１波長λ1＝約６５０ｎｍ帯の中密度記録層読取り光９を透過し、第２波長λ2＝約４１０ｎｍ帯の高密度記録層読取り光８を高反射率にするような波長選択性を持つ第２情報記録層（高密度記録層）１６用の波長選択膜の作製は十分容易である。従って、本発明の第２の実施の形態に係る光ディスクは製造が容易で、反射率の低下に伴う特性の劣化も少なく、工業的に大きな利点を有する。従って、同一方向入射での２層再生でも、第１の実施の形態に匹敵する性能が期待出来る上、コストも全く同等と考えられる。
【００５０】
また、同一方向からの読取りゆえ、ディスク上面に従来と同様のレーベル層が形成可能である。
【００５１】
本発明の第２の実施の形態に係る光ディスクにおいては、第２情報記録層（高密度記録層）１６の表面に形成する保護層７の厚さｔpは、１０μｍ乃至２００μｍ程度と薄くて良いので、第２の基板４の厚さを第１情報記録層（中密度記録層）３に対して最適にし、保護層７の厚さｔpを第２情報記録層（高密度記録層）１６に対して最適化し、しかも第１の基板１、接着層６、第２の基板４、保護層７の厚さの合計を、光ディスク規格厚ｔＤの許容範囲内に設定することも容易である。
【００５２】
また、第１の実施の形態に係る光ディスクと同様に、ＮＴＳＣ現行放送品位（中密度記録規格）と、高精細放送品位（次世代高密度記録規格）の両方で、同一のコンテンツが記録された光ディスクを容易に作製可能である。また、次世代高密度記録用光ディスク再生装置（次世代高密度記録再生装置）を有しないユーザでも、中密度記録規格のＤＶＤ再生装置での再生が可能であり、再生装置を問わないコンテンツ流通が可能となる。
【００５３】
（第３の実施の形態）
図３に示す本発明の第３の実施の形態に係る光ディスクは、第２の実施の形態に係る光ディスクの応用例であり、低密度記録規格であるＣＤ規格も含めた３規格の互換再生構造を有する光ディスクを提供するものである。即ち、本発明の第３の実施の形態に係る光ディスクは、第１の基板１７；第１の基板１７の第２の主表面に設けられた第１凹凸形状部；第１凹凸形状部の表面に波長選択膜を堆積して構成された第１情報記録層（中密度記録層）３；第１情報記録層（中密度記録層）３の表面に設けられた第１接着層６；第１接着層６に第１の主表面を接した第２の基板４；第２の基板４の第２の主表面に設けられた第２凹凸形状部；第２凹凸形状部の表面に波長選択膜を堆積して構成した第２情報記録層（高密度記録層）１６；第２情報記録層（高密度記録層）１６の表面に形成された第１保護層７；第１の基板１７の第１の主表面に設けられた第２接着層２０；第２接着層２０に第２の主表面を接した第３の基板１８；第３の基板１８の第１の主表面に設けられた第３凹凸形状部；第３凹凸形状部の表面に反射膜を配置して構成した第３情報記録層（低密度記録層）１９；第３情報記録層（低密度記録層）１９の表面に形成された第２保護層２１とから構成されている。このように本発明の第３の実施の形態に係る光ディスクは、第１の基板１７、第２の基板４、及び第３の基板１８を、第１接着層６及び第２接着層２０で貼り合わせ、合計の厚さｔＤ＝約１．２ｍｍとした構造である。
【００５４】
第１の基板１７は、光ディスク規格厚ｔDの１／４の厚さのｔs2＝０．３ｍｍである。第１凹凸形状部は、第１トラック案内溝及び第１記録ピットからなる凹凸形状を有する部分で、例えば、ＤＶＤ規格に準拠した凹凸形状を有する。第１凹凸形状部の表面に堆積した波長選択膜は、第１波長λ１の光を反射し、第１波長λ1より長い第３波長λ3の光を透過する光学特性を有する。この波長選択膜は、酸化チタン（ＴｉＯ2）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、酸化膜（ＳｉＯ2）、窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4）等の所定の組み合わせを用いた誘電体多層膜を用いることが出来る。第１接着層６は、第１波長λ1及び第３波長λ3の光に対して透明な材料から構成されている。第２の基板４は、第１波長λ1及び第３波長λ3の光に対して透明な光学材料からなる。第２凹凸形状部は、第２トラック案内溝及び第２記録ピットからなる凹凸形状を有する部分で、第１凹凸形状部よりも高密度に形成されている。即ち、第２トラック案内溝のトラックピッチは、第１トラック案内溝のトラックピッチよりも小さく形成され、第２記録ピットの光学密度は、第１記録ピットの光学密度よりも高密度に形成されている。この第２凹凸形状部は、例えば、次世代高密度記録規格の第２トラック案内溝及び第２記録ピットを有する。この場合は、例えば、トラックピッチ０．３６μｍ、最短ピット長０．１９μｍに選べば良い。第２凹凸形状部の表面に堆積された波長選択膜は、第１波長λ1よりも短かい第２波長λ2の光を反射し、第１波長λ1及び第３波長λ3の光を透過する光学特性を有する。この波長選択膜は、上記と同様な誘電体多層膜を用いることが出来る。第１保護層７は、第１波長λ1乃至第３波長λ3の光に対して透明で、厚さｔp＝１０μｍ乃至２００μｍ程度に形成されている。第１保護層７の厚さｔpは、より好ましくはｔp＝１００〜１２０μｍ程度とすれば良い。第１保護層７としては紫外（ＵＶ）線硬化樹脂等を使用出来る。例えば、第２波長λ2＝０．４μｍとし、ＮＡ≧０．７８のレンズを用いて集光して、第２情報記録層（高密度記録層）１６に第２波長λ2の光を照射するとすれば、最大厚みｔpmax＝１８０μｍとなる。よって、第１保護層７の最大厚みは、１８０〜２００μｍ程度が好ましいといえる。第１保護層７の厚さｔpの下限は、第２情報記録層（高密度記録層）１６を保護する保護機能が確保されるかによって決まる。即ち、本発明の第３の実施の形態に係る光ディスクの信頼性や、レンズの第１保護層７表面への衝突の影響を考慮するとｔpmin＝１０μｍ以上であることが好ましい。
【００５５】
第２接着層２０は、第３波長λ3の光に対して透明な材料で構成されている。第３の基板１８の厚さは、光ディスク規格厚ｔDの１／４の厚さのｔs3＝０．３ｍｍである。第３凹凸形状部は、第３トラック案内溝及び第３記録ピットからなる凹凸形状を有する部分で、第１凹凸形状部よりも低密度である。この第３凹凸形状部は、例えば、ＣＤ規格の第３トラック案内溝及び第３記録ピットを有する。この場合は、例えば、トラックピッチ１．６μｍ程度に選べば良い。第３情報記録層（低密度記録層）１９を構成する反射膜は、第３波長λ3の光に対して７０％以上の反射率を有する。好ましくは、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）等の金属薄膜からなる全反射膜である。第２保護層２１は紫外（ＵＶ）線硬化樹脂等を使用出来る。
【００５６】
図３に示す本発明の第３の実施の形態に係る光ディスクにおいては、第２情報記録層（高密度記録層）１６、第１情報記録層（中密度記録層）３、及び低密度記録層１９のすべての記録層を、同一の方向から照射する第２波長λ2の高密度記録層読取り光８、第１波長λ1の中密度記録層読取り光９、及び第３波長λ3の低密度記録層読取り光１０で読取る構造としている。例えば、高密度記録層読取り光８は、波長λ2＝４１０ｎｍ帯のレーザ光を用い、そのＮＡ＝０．７〜０．８５程度のレンズを用いて集光して照射し、反射光から第２情報記録層（高密度記録層）１６に記録された情報を読取る。中密度記録層読取り光９は、例えば、波長λ 1 ＝６５０ｎｍ帯のレーザ光を、ＮＡ＝０．６程度のレンズを用いて集光して照射し、その反射光から第１情報記録層（中密度記録層）３に記録された情報を読取る。そして、低密度記録層読取り光１０は、例えば、波長λ 3 ＝７８０ｎｍ帯のレーザ光を、ＮＡ＝０．４５程度のレンズを用いて集光して照射し、反射光から低密度記録層１９に記録された情報を読取る。
【００５７】
ここで、第２情報記録層（高密度記録層）１６の波長λ 3 ＝７８０ｎｍ及びλ 1 ＝６５０ｎｍ帯のレーザ光に対する透過率を所定値以上とし、波長λ2＝４１０ｎｍ帯のレーザ光に対する反射率を所定値以上とすることは、波長が異なるので比較的容易である。また、第１情報記録層（中密度記録層）３の波長λ 3 ＝７８０ｎｍのレーザ光に対する透過率を所定値以上とし、波長λ1＝６５０ｎｍ帯のレーザ光に対する反射率を所定値以上とすることは、波長が異なるので比較的容易である。従って、本発明の第３の実施の形態に係る光ディスクをＣＤとみなして読取る際には、第３情報記録層（低密度記録層）１９の低密度記録層読取り光１０に対する所定の反射率と、第２情報記録層（高密度記録層）１６及び第１情報記録層（中密度記録層）３の低密度記録層読取り光１０に対する所定の透過率が得られ、良好なＣＤ再生動作が可能である。ＤＶＤとみなして読取る際には、第１情報記録層（中密度記録層）３の中密度記録層読取り光９に対する所定の反射率と、第２情報記録層（高密度記録層）１６の中密度記録層読取り光９に対する所定の透過率が得られ、良好なＤＶＤ再生動作が可能である。そして、第２情報記録層（高密度記録層）１６に記録された情報を読取る際には、第２情報記録層（高密度記録層）１６の高密度記録層読取り光８に対する所定の反射率が得られ、良好な高密度記録層再生動作が可能である。
【００５８】
このように、本発明の第３の実施の形態に係る光ディスクにおいては、第２情報記録層（高密度記録層）１６及び第１情報記録層（中密度記録層）３に用いる半透明膜としての波長選択膜の作製は容易である。従って、本発明の第３の実施の形態に係る光ディスクは製造が容易で、反射率の低下に伴う特性の劣化も少なく、工業的に大きな利点を有する。
【００５９】
特に、同一方向入射で３層再生しているので、１層当たりに換算すればコスト的には十分安価となる。従って、ＣＤ、ＤＶＤ、次世代高密度記録規格の３規格で再生可能な光ディスクが容易に実現出来る。
【００６０】
また、同一方向からの読取りゆえ、ディスク上面に従来と同様のレーベル層が形成可能である。
【００６１】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１乃至第３の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００６２】
例えば、既に述べた第３の実施の形態の説明においては、３枚の基板４，１７，１８の貼り合わせ構造としたが、第２の実施の形態のＤＶＤ側基板の裏面にＣＤ用凹凸形状部を形成した構造とすれば、２枚の基板でも、光学的に同等な光ディスクが、更に安価に実現出来ることはいうまでもない。
【００６３】
その他、基板厚や、透明／非透明基板のなどの選択、あるいは記録規格でＣＤ／ＤＶＤ以外の選択、あるいは記録型ディスク構造の混在を含め、特許請求の範囲に係る発明特定事項が規定する範囲内で自由に選択可能である。
【００６４】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、次世代高密度記録用光ディスクにおいて、第１情報記録層（中密度記録層）と第２情報記録層（高密度記録層）とを同一ディスクに設け、且つ、ディスク基板の対向する２方向から再生する構造としているので、異なる２規格で再生可能なディスクを、容易、且つ安価に実現出来る。
【００６６】
また、本発明によれば、次世代高密度記録用光ディスクにおいて、第１情報記録層（中密度記録層）と第２情報記録層（高密度記録層）を同一ディスクに設け、且つ、ディスク基板の同一方向から再生する構造としているので、簡単な装置で両層が再生可能である。
【００６７】
更に本発明によれば、第１情報記録層（中密度記録層）、第２情報記録層（高密度記録層）及び第３情報記録層（低密度記録層）を同一光ディスクに設け、３種の方式のすべてにおいて、それぞれ再生が可能である。
【００６８】
更に本発明によれば、接着層等の中間層の厚さを含めて各層の厚さの制限が緩やかであり、所望の厚さを容易に実現できるので、高性能で且つ低コストの複数規格互換再生可能な光ディスクを提供することが可能である。
【００６９】
従って、本発明によれば、再生装置を問わない、広範囲なコンテンツ供給が、安価且つ容易に可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光ディスクの概略構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る光ディスクの概略構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る光ディスクの概略構造を示す断面図である。
【図４】従来例に係るＤＶＤ単層ディスクの概略構造を示す断面図である。
【図５】従来例に係る次世代高密度記録用光ディスクの概略構造を示す断面図である。
【図６】従来例に係るハイブリッドＳＡＣＤの概略構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１、１７ 第１の基板
２ 回転（対称）軸
３ 中密度記録層（第１情報記録層）
４ 第２の基板
５、１６ 高密度記録層（第２情報記録層）
６ 接着層（第１接着層）
７ 保護層（第１保護層）
８ 高密度記録層読取り光
９ 中密度記録層読取り光
１０ 低密度記録層読取り光
１１ 第１の基板厚さ
１２ 透明平板
１８ 第３の基板
１９ 低密度記録層（第３情報記録層）
２０ 第２接着層
２１ 第２保護層
ｔｄ 透明平板の厚さ
ｔD ディスク厚さ（光ディスク規格厚）
ｔs，ｔs2 第１の基板の厚さ
ｔs3 第３の基板の厚さ
ｔp 保護層の厚さ
Claims (3)
- 第１及び第２の主表面を有し、第３波長の光に対して透明で、光ディスク規格厚の１／４の厚さの第１の基板と、
前記第１の基板の第２の主表面に設けられた第１凹凸形状部と、
前記第１凹凸形状部の表面に、前記第３波長より短い第１波長の光を反射し、前記第３波長の光を透過する反射率を有する波長選択膜を堆積して構成された第１情報記録層と、
前記第１情報記録層の表面に設けられ、前記第１波長及び第３波長の光に対して透明な第１接着層と、
第１及び第２の主表面を有し、前記第１接着層に該第１の主表面を接し、前記第１波長及び第３波長の光に対して透明な光学材料からなる第２の基板と、
前記第２の基板の第２の主表面に設けられた前記第１凹凸形状部よりも高密度の第２凹凸形状部と、
前記第２凹凸形状部の表面に、前記第１波長よりも短かい第２波長の光を反射し、前記第１波長及び第３波長の光を透過する波長選択膜を堆積して構成した第２情報記録層と、
前記第２情報記録層の表面に形成され、前記第１乃至第３波長の光に対して透明で、厚さ１０μｍ乃至２００μｍの第１保護層と、
前記第１の基板の第１の主表面に設けられ、前記第３波長の光に対して透明な第２接着層と、
第１及び第２の主表面を有し、前記第２接着層に該第２の主表面を接し、前記第３の波長の光に対して透明で、前記第１の基板と等しい厚さの第３の基板と、
前記第３の基板の第１の主表面に設けられた前記第１凹凸形状部よりも低密度の第３凹凸形状部と、
前記第３凹凸形状部の表面に、前記第３波長の光を実質的に完全反射する反射膜を配置して構成した第３情報記録層と、
前記第３情報記録層の表面に形成された第２保護層
とからなることを特徴とする光ディスク。 - 前記第１波長が６３０〜６７０ｎｍの範囲の波長であり、前記第２波長が３９０〜４３０ｎｍの範囲の波長であることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
- 前記波長選択膜が前記第１波長の光を２０〜４０％透過することを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項記載の光ディスク。
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