JP2009134868A - 光ディスクとその記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、例えば次世代光ディスク等において有効な光透過層の厚さ及び光透過層の屈折率の範囲を規定し、高密度記録に適した光ディスクとその記録再生装置を提供することを目的としている。
【解決手段】相互間に光透過性を有する中間層５４を挟んだ２層の情報記録層５３，５５を基板５２上に積層し、光透過性を有するカバー層５６で外側の情報記録層５５を覆ってなる光ディスク５１であって、カバー層５６の屈折率ｎに関する定数でない関数ｆ（ｎ）と、カバー層５６、情報記録層５３，５５及び中間層５４でなる光透過層における収差の許容値に基づいて決定される定数ｔ１，ｔ２とを用いて、カバー層５６の厚さｔがｆ（ｎ）−ｔ１以上に設定され、カバー層５６と中間層５４と基板５２に最も近い情報記録層５３を除く情報記録層５５との合計の厚さがｆ（ｎ）＋ｔ２以下に設定されるとともに、中間層５４の厚さが２０〜３０μｍに設定される。
【選択図】 図９

Description

この発明は、情報の高密度記録を可能とした光ディスクとその記録再生装置の改良に関する。

周知のように、近年では、情報の高密度記録が可能な光ディスクとして、片面１層に４．７ＧＢ（Giga Byte）もの情報記録容量を有するＤＶＤ（Digital Versatile Disk）が実用化されている。

このＤＶＤには、例えば、再生専用のＤＶＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）や、書き替え可能なＤＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory）等の、複数の種類が用意されている。

そして、ＤＶＤでは、厚さ０．６ｍｍの透明基板上に情報記録層を形成し、レーザ光を、透明基板を透過させて情報記録層上に集束させることにより、情報の書き込みや読み取りを行なう構成となっている。

この場合、レーザ光を集束する対物レンズの開口数ＮＡ（Numerical Aperture）は、０．６を基準値としている。また、透明基板の屈折率ｎは、波長６５０ｎｍのレーザ光に対して、１．４５〜１．６５の範囲に指定されている。

このため、透明基板には、上記の条件に合致した基板材料が選定される。この基板材料としては、一般的にポリカーボネートが用いられている。この場合、透明基板の屈折率ｎは１．５８となっている。

上記のように、ＤＶＤを構成する透明基板の厚さは、０．６ｍｍを基準値としている。ところが、実際には、透明基板の厚さに、製造上のばらつきが生じることは避けられないことである。

しかしながら、ＤＶＤに対して記録再生を行なう光学系側が、透明基板の厚さを基準値である０．６ｍｍとして設計されていると、透明基板の厚さが０．６ｍｍからばらついた場合に収差が発生する。

この光学系の収差は、ＤＶＤの情報記録層上に集束されるビームスポットの径を増大させ、情報の記録再生に悪影響を与えるため、一定値以下に抑えておく必要がある。

ここで、透明基板の厚さのばらつきに起因して発生する光学系の収差は、透明基板の厚さの設計値からのずれと、その透明基板の屈折率の設計値からのずれとの、両方によって決まる。

このため、ＤＶＤの場合には、透明基板の厚さのばらつきに起因する光学系の収差を一定値以下に抑えるために、透明基板に許容される厚さの範囲を、その屈折率ｎとの２次元範囲として規定している。

この２次元範囲については、例えば特許文献１に示されている。すなわち、この２次元範囲は、屈折率ｎが１．４５〜１．６５の範囲に対して、透明基板の厚さの基準値に対する誤差を±０．０２ｍｍとしている。

そして、この２次元範囲は、横軸に屈折率ｎ、縦軸に透明基板の厚さをとったとき、単純な長方形ではなく、屈折率ｎがレンズ負荷仕様よりも小さくなる場合には、透明基板の厚さを増加させる方向にずらせた形で規定している。

現在、ＤＶＤをさらに高密度記録化するための技術開発が進められている。この場合、光ディスクの情報記録層上に集束されるビームスポットの径は、レーザ光の波長に比例し、対物レンズの絞り角を表わす開口数ＮＡに反比例する。

このため、ＤＶＤの情報記録密度の向上を目指して、ＤＶＤの情報記録層上に集束されるビームスポットの径の縮小化を図るためには、対物レンズの開口数ＮＡを大きくする必要がある。

一方、反り等の影響で、光ディスクがレーザ光の入射方向に対して傾くと、透明基板を透過するレーザ光の光路が非対称になることから、情報記録層上に集束されるレーザ光にコマ収差が発生する。

このコマ収差量は、近似として対物レンズの開口数ＮＡ値の３乗に比例するため、高密度記録化を目指して開口数ＮＡを大きくすると、光ディスクの僅かな特性変化で非常に大きなコマ収差を発生させてしまうことになる。

コマ収差は、光ディスクの光透過層の厚さに比例するため、高密度記録化を図る次世代の光ディスクにおいては、光ディスクの傾きに対するマージンを確保するため、光透過層の厚さを薄くすることが検討されている。

なお、このような次世代の光ディスクにおける対物レンズの開口数ＮＡと光透過層の厚さの例としては、対物レンズの開口数ＮＡ＝０．８５、光透過層の厚さの基準値＝０．１ｍｍが挙げられる。

また、現行ＤＶＤよりも高密度記録化を図った光ディスクの厚み誤差に関しては、例えば特許文献２で提案されたものがある。すなわち、この特許文献２では、レーザ光の波長をλとすると、透明基板の厚さむらΔｔを、
｜Δｔ｜≦５．２６λ／ＮＡ＾４
とすることを提案している。これは、ＣＤ（Compact Disk）システムにおける厚さむら規格を基準として導出された範囲である。

しかしながら、上式の規定は、次の２つの観点から適切ではない。

（１）本来、光透過層の厚さ範囲は、現在のＤＶＤのように光透過層の屈折率ｎを考慮した上での絶対値で規定すべきであるのに対して、上式では、光透過層の厚さ範囲のみを規定している。

（２）次世代光ディスクでは、高ＮＡ化に伴なって発生する球面収差を補正する機構の導入が考えられており、ＣＤシステムを基準として光透過層の厚さ範囲を規定することは、もはや適当なことではない。

まず、（１）については、光ディスクのドライブシステム全体を考慮した場合に必要となる条件である。すなわち、光ディスクドライブは、その光学系を構成する対物レンズの仕様として、記録再生すべき光ディスクの光透過層の厚さと屈折率とを例外なく一義的に定めている。

このため、光ディスクドライブに装填する光ディスクとしては、当然のことながら、当該光ディスクドライブの仕様値と同一の光透過層の厚さと屈折率とを持つことが望まれる。

しかしながら、光ディスクの製造上、また、メーカにおいて光ディスクに使用する光透過層の材料の選択上、光ディスクドライブに装填される光ディスクの光透過層の厚さと屈折率とが、一定の幅を持つことは避けられない。問題は、その幅をどの程度まで許容するかである。

この許容すべき幅は、上述した光ディスクドライブの対物レンズの負荷仕様値を基準にして、その基準値からのずれによって一定の波面収差を与える光透過層の厚さと屈折率との範囲として規定することが妥当である。

これに対し、上式は、ただ単に光透過層の厚さの範囲を規定しただけであり、光ディスクドライブの光学系仕様を考慮すれば、当然、同時に検討することが必要となる屈折率の概念が欠落しており、光ディスクからそのドライブまでを考慮したシステムとしては、不適切な規定といわざるを得ない。

既に、ＤＶＤでは、上記した思想の下に、透明基板（光透過層）の厚さと屈折率との一定の範囲が規格として定められている。ただし、この規格も、高ＮＡ化に伴ない、また、光透過層の厚さの仕様値自体が大きく異なる次世代光ディスクでは、全く通用しなくなることは言うまでもないことである。

上記（２）は、次世代光ディスク特有の前提条件となってきたものである。次世代光ディスクにおいて、高ＮＡ化に伴なうコマ収差の増加は、光透過層を薄くすることにより補償できることは既に述べた通りである。

一方、高ＮＡ化に伴なって、光透過層の厚さ誤差に伴なう球面収差の増加も顕著になってくる。これは、球面収差が、近似として、ＮＡ値の４乗に比例するからである。

この球面収差は、光透過層の厚さを薄くすることでは補償できないため、次世代光ディスクでは、新たに球面収差を補正する機構を光学系に導入することを考えている。

この球面収差の補正機構は、従来のＤＶＤまたはＣＤシステムでは全く導入されなかったものであり、ここに、従来システムとの違いがある。このため、光透過層の厚さの誤差範囲を規定するには、従来のＤＶＤやＣＤシステムを基準に考えていては、不適当な結果となることは明らかである。

すなわち、次世代光ディスクでは、球面収差の補正機構を前提として、従来とは異なる波面収差を基準として選び、光透過層の厚さの範囲を規定してやる必要がある。

例えば、従来は、波面収差の基準値として０．０４λrms以下を前提としていたとしても、次世代では、球面収差の補正系による効果を考慮すると、０．１０λrmsまで波面収差の基準を緩和することができる。

このように、次世代光ディスクのドライブシステムにおいて球面収差の補正系を導入する場合、従来のシステムを基準にすることは誤った結果をもたらすことになる。上式はＣＤシステムを基準としており、次世代光ディスクにおいては適切でない基準となるのである。

次世代光ディスクの仕様として、例えば、λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５とした場合に、上記の式では｜Δｔ｜≦４．０８μｍという厚さむら範囲を指定していることになる。これは、先に述べた球面収差の補正系を考えれば不当に狭い範囲であり、光ディスクの生産上の歩留まりをむやみに減少させてしまうこととなる。

特開平８−２７３１９９号公報 特開２０００−１１４５４号公報

そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので、例えば次世代光ディスク等において有効な光透過層の厚さ及び光透過層の屈折率の範囲を規定し、高密度記録に適した極めて良好な光ディスクとその記録再生装置を提供することを目的とする。

この発明に係る光ディスクは、相互間に光透過性を有する中間層を挟んだ２層の情報記録層を基板上に積層し、光透過性を有するカバー層で外側の情報記録層を覆ったものを対象としている。そして、カバー層の屈折率ｎに関する定数でない関数ｆ（ｎ）と、カバー層、情報記録層及び中間層でなる光透過層における収差の許容値に基づいて決定される定数ｔ１，ｔ２とを用いて、カバー層の厚さｔがｆ（ｎ）−ｔ１以上に設定され、カバー層と中間層と基板に最も近い情報記録層を除く情報記録層との合計の厚さがｆ（ｎ）＋ｔ２以下に設定されるとともに、中間層の厚さが２０〜３０μｍに設定されるものである。

また、この発明に係る光ディスクの記録再生装置は、相互間に光透過性を有する中間層を挟んだ２層の情報記録層を基板上に積層し、光透過性を有するカバー層で外側の情報記録層を覆ってなり、カバー層の屈折率ｎに関する定数でない関数ｆ（ｎ）と、カバー層、情報記録層及び中間層でなる光透過層における収差の許容値に基づいて決定される定数ｔ１，ｔ２とを用いて、カバー層の厚さｔがｆ（ｎ）−ｔ１以上に設定され、カバー層と中間層と基板に最も近い情報記録層を除く情報記録層との合計の厚さがｆ（ｎ）＋ｔ２以下に設定されるとともに、中間層の厚さが２０〜３０μｍに設定された光ディスクに対し、カバー層側からレーザ光を照射することにより、所定の情報記録層に対して情報の記録再生を行なうもので、光透過層における球面収差を補正する球面収差補正機構を備えるものである。

上記した発明によれば、カバー層、情報記録層及び中間層よりなる光透過層の厚み誤差に起因する球面収差を補正することにより、許容される収差量を大きくすることができるので、高密度記録化に適した多層光ディスクの光透過層の厚さ及び光透過層の屈折率の範囲を規定する際に、製造上のマージンを大きくとれるようになるため、光ディスクの歩留まりの向上を図ることが可能となる。

この発明の第１の実施の形態に係る光ディスクの詳細な構造を説明するために示す側断面図。 同第１の実施の形態における光ディスクに対して記録再生を行なう光ディスク装置を説明するために示すブロック構成図。 光ディスクの収差のrms値をカバー層の屈折率と厚さとの関係をパラメータとして説明するために示す図。 同第１の実施の形態における許容収差が０．１０λrmsの場合の光ディスクのカバー層の屈折率と厚さとの範囲を説明するために示す図。 同第１の実施の形態における許容収差が０．０４λrmsの場合の光ディスクのカバー層の屈折率と厚さとの範囲を説明するために示す図。 公知例における光ディスクのカバー層の屈折率と厚さとの範囲を説明するために示す図。 同公知例における光ディスクのカバー層の屈折率と厚さとの範囲の他の例を説明するために示す図。 この発明の第２の実施の形態に係る光ディスクのカバー層の屈折率と厚さとの範囲を説明するために示す図。 この発明の第３の実施の形態に係る光ディスクの詳細な構造を説明するために示す側断面図。 同第３の実施の形態における光ディスクのカバー層の屈折率と厚さとの範囲を説明するために示す図。 この発明の第４の実施の形態に係る光ディスクのカバー層の屈折率と厚さとの範囲を説明するために示す図。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この第１の実施の形態で説明する光ディスク１１の構造を断面で示したものである。

この光ディスク１１は、例えばポリカーボネート等からなる基板１２上に、例えば相変化記録膜を含む情報記録層１３が形成されている。なお、この光ディスク１１が再生専用ディスクである場合には、相変化記録膜の代わりに金属反射膜による情報記録層１３が形成される。

そして、この情報記録層１３の上に厚さｔのカバー層（光透過層）１４が形成されている。このカバー層１４は、例えばプラスチック材料からなる厚さｔのシートであり、これが基板１２上に形成された情報記録層１３の上に粘着剤や紫外線硬化樹脂等を介して接着されている。

次に、図２は、この光ディスク１１に対して記録再生を行なう光ディスク装置を示している。この光ディスク装置は、その光源に短波長の半導体レーザ光源２０を用いている。この半導体レーザ光源２０からの出射光１００の波長は、例えば３９５ｎｍ〜４１５ｎｍの範囲の紫色波長帯のものである。

この半導体レーザ光源２０からの出射光１００は、コリメートレンズ２１により平行光に変換され、偏光ビームスプリッタ２２及びλ／４板２３を順次透過した後、リレーレンズ系２４を透過し、対物レンズ２５に入射する。これにより、光ディスク１１のカバー層１４を透過し、情報記録層１３に集束される。

そして、光ディスク１１の情報記録層１３による反射光１０１は、再び光ディスク１１のカバー層１４を透過し、対物レンズ２５、リレーレンズ系２４、λ／４板２３を透過し、偏光ビームスプリッタ２２で略直角に反射された後、光検出系２６を透過して光検出器２７に入射される。

この光検出器２７は、その受光部が複数の領域に分割されており、それぞれの受光領域から光強度に応じた電流を出力する。この光検出器２７の各受光領域から出力された電流は、図示しないＩ／Ｖ増幅器により電圧に変換された後、演算回路３０に供給される。

この演算回路３０は、光検出器２７の各受光領域にそれぞれ対応する電圧信号を演算処理することにより、ＨＦ（High Frequency）信号、フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号、上記リレーレンズ系２４の制御信号等を生成している。

このうち、フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号は、サーボ・ドライバ３１を介して駆動部２９に供給されることにより、対物レンズ２５のフォーカス方向及びトラッキング方向の制御に供される。

また、上記リレーレンズ系２４は、ボトムレンズ２４ａとトップレンズ２４ｂとから構成されている。そして、トップレンズ２４ｂは、演算回路３１からのリレーレンズ系２４の制御信号が、サーボ・ドライバ３１を介して駆動部２８に供給されることにより、光軸方向に制御される。

このリレーレンズ系２４は、カバー層１４の厚さが規定値（例えば１００μｍ）のときには、レーザ光が対物レンズ２５にほぼ平行光として入射するように設計されている。

ところが、カバー層１４の厚さが規定値からずれている場合には、カバー層１４の厚み誤差に起因する球面収差が生じる。このとき、光ディスク１１の情報記録層１３上に集束されるビームスポットの形状が歪むため、安定かつ正確な記録再生が困難となる。

一方、対物レンズ２５への入射光を、収束光あるいは発散光にすることによって球面収差が生じる。また、リレーレンズ系２４のトップレンズ２４ｂを光軸方向に移動することにより、対物レンズ２５への入射光を収束光あるいは発散光にすることができる。

このため、リレーレンズ系２４のトップレンズ２４ｂを、カバー層１４の厚み誤差量に応じて光軸方向に移動させ、対物レンズ２５への入射光を収束光あるいは発散光にすることにより、カバー層１４の厚み誤差により生じる球面収差を補正することができる。

具体的には、カバー層１４の厚みが規定値よりも厚い場合、カバー層１４の厚み誤差量に応じて対物レンズ２５への入射光が発散光になるように、リレーレンズ系２４のトップレンズ２４ｂを光軸方向に移動させる。

また、カバー層１４の厚みが規定値よりも薄い場合、カバー層１４の厚み誤差量に応じて対物レンズ２５への入射光が収束光になるように、リレーレンズ系２４のトップレンズ２４ｂを光軸方向に移動させる。

このように、次世代光ディスクに対して記録再生を行なう光ディスク装置においては、光ディスク１１のカバー層１４の規定値からの厚み誤差に伴なう球面収差を補正する手段を備えることが前提とされている。

これは、従来の光ディスクシステムであるＣＤやＤＶＤにおいては考慮されていなかったことであるため、次世代光ディスクを製造する上では従来の規定をそのまま適用することは誤った結果を生むこととなる。

このため、この第１の実施の形態で説明する光ディスク１１は、球面収差の補正手段を備えた光ディスク装置で記録再生されることを考慮した、カバー層１４の厚さ誤差及び屈折率の範囲を有するものとしている。

次世代光ディスクに対して記録再生を行なう光ディスク装置の仕様として、例えばレーザ光の波長が４０５ｎｍで、対物レンズ２５のＮＡが０．８５を用いた場合を考える。

そして、カバー層１４の屈折率が１．６２２で、厚さが１００μｍなるレンズ負荷を有する光ディスク１１に対して、対物レンズ２５が、完全に収差の補正がなされた理想的なものであると仮定する。

この対物レンズ２５に対して、カバー層１４の屈折率ｎ及びカバー層１４の厚さｔが種々異なる光ディスク１１を用いた場合に生ずる波面収差のrms値を求めた結果を、図３に示している。

図３では、横軸にカバー層１４の屈折率ｎ、縦軸にカバー層１４の厚さｔをとり、座標平面上のそれぞれの点における収差のrms値を等高線表示している。等高線の刻みは、レーザ光の波長（＝４０５ｎｍ）の１００分の２である。

図３において、◎で示した点は基準仕様、つまり、対物レンズ２５の負荷仕様のポイントで、この点で収差は０となる。この結果により、カバー層１４の屈折率ｎ及び厚さｔが種々異なる光ディスク１１を用いた場合、残留収差量を一定とするためには、例えば屈折率ｎがレンズ負荷仕様値より大きくなる場合に、カバー層１４の厚さｔを仕様値よりやや増加させた方が良いことがわかる。

したがって、次世代ＤＶＤにおける光ディスク１１のカバー層１４の規定として、カバー層１４の厚さｔの誤差許容範囲は、カバー層１４の屈折率ｎに応じて絶対値として変化させるように規定することが必要となる。

この第１の実施の形態で説明する光ディスク１１のカバー層１４の屈折率ｎと厚さｔとの範囲は、図４に示すようになる。これは、

の領域を示している。

これは、図３に示した等高線図における収差が０．１λrms以下の範囲とほぼ一致しており、このような範囲の光ディスク１１を規定することで、カバー層１４の厚さｔと屈折率ｎの仕様値からのずれによる収差を、ほぼ０．１λrms以下という条件に保つことができる。

図３の波面収差量の等高線は縦軸方向にほぼ平行に並んでおり、その曲線は上式（３）に一定のオフセットを与えた形になっている。このため、収差の許容値が決まれば、カバー層１４の厚さｔと屈折率ｎの範囲を、上式（１）〜（３）により定めることができる。

このとき、収差の許容値に応じてｔ１，ｔ２を変化させることで、カバー層１４の厚さｔの範囲を調整すれば良い。例えば、許容できる収差が０．０４λrmsの場合には、上記式においてｔ１，ｔ２＝０．００４ｍｍとすることで適正な範囲を指定することができる（図５参照）。

一方、屈折率ｎの範囲については、カバー層１４の材質とレーザ光の波長によって決まるものであり、光ディスク１１のカバー層１４の材料として有効なものが含まれる範囲を規定することになる。

この場合、１．４７〜１．６７程度とすることで、ポリカーボネート等の光ディスク１１のカバー層（光透過層）１４として有効な材料の紫色波長帯での屈折率ｎをカバーすることができる。

従来の光ディスク装置では、光ディスクの光透過層の厚さと屈折率誤差とによる収差は０．０２〜０．０３λrmsが限度であった。このため、例えば収差の許容値を０．０２λrmsとすれば、図３よりカバー層１４の厚さｔの誤差範囲はｔ１，ｔ２＝０．００２ｍｍとする必要があった。

この場合、光ディスク１１の製造上のマージンが非常に狭くなることが容易に想像される。しかしながら、次世代光ディスクでは、上述したように球面収差の補正手段を導入することが前提となる。

このため、許容される収差量は、従来の光ディスク装置に比べて大きくとることができる。したがって、例えば上記のように許容収差量を０．１λrmsとすれば、ｔ１，ｔ２＝０．０１０ｍｍとなり、光ディスク１１の製造上のマージンを大きくとることができ、歩留まりの向上が期待できることになる。

一方、前述した公知例のように、カバー層の厚さ誤差を屈折率に関係なく一定とした仕様を考えると、これは上式（３）を定数（カバー層厚さの仕様値）とすることに相当する。

この場合、例えばｔ１，ｔ２＝０．００２ｍｍとすると、図６に示されるような領域となる。図６からわかるように、このような領域は波面収差が一定値以下の領域と合っていない。

上記した第１の実施の形態との比較としてｔ１，ｔ２＝０．０１０ｍｍの場合を考えると、図７のような領域となる。この場合も、領域の境界で波面収差の値が大きく変化してしまい、例えばｎ＝１．４７、ｔ＝１１０μｍのところでは、収差が０．１２λrmsに達することとなる。

このため、上記した第１の実施の形態でｔ１，ｔ２＝０．０１０ｍｍとした場合に、全領域において、波面収差が０．１０λrms以下に抑えられていたことを考えると、許容収差量を大きくする必要が生ずる。

逆に言えば、ある一定の許容収差量に対して、従来例ではカバー層の厚さ誤差の許容範囲を狭めなくてはならなくなる。すなわち、ディスク製造上のマージンを縮小させることになるのである。

また、この発明の第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態で説明する光ディスク１１のカバー層１４の厚さｔと屈折率ｎの範囲を、図８に示している。これは、図４で示した第１の実施の形態の光ディスク１１の範囲とほぼ同様ではあるが、領域を曲線ではなく直線で囲んだ範囲としている。

この場合、図８において、収差が０．１０λrmsを示す曲線上から、複数（図示の場合は３つ）の点をサンプルし、そのサンプル点を直線で結んで範囲を設定している。これによっても、第１の実施の形態の光ディスク１１とほぼ同等の効果を得ることができる。

さらに、この発明の第３の実施の形態について説明する。図９は、この第３の実施の形態で説明する光ディスク５１の断面を示している。この光ディスク５１は、例えばポリカーボネート等からなる基板５２上に、例えば相変化記録膜を含む情報記録層５３が形成される。

そして、この情報記録層５３の上には、透明性の中間層５４が形成され、さらにその上に別の情報記録層５５が形成されている。なお、情報記録層５３，５５は、共に金属反射膜による再生専用層でも良いし、共に記録再生可能層であっても良いし、一方が再生専用層で他方が記録再生可能層であっても良い。

さらに、この情報記録層５５の上にカバー層（光透過層）５６が形成されている。このカバー層５６は、例えばプラスチック材料からなるシートであり、これが情報記録層５５の上に粘着剤や紫外線硬化樹脂を介して接着されている。

上記の中間層５４の役割は、一方の情報記録層５３または５５を再生している場合に、他方の情報記録層５５または５３からの情報の漏れ込み（クロストーク）を光学的に遮断することである。

その意味では、２層の情報記録層５３，５５の間隔はできるだけ離れていた方がよく、中間層５４の厚さは厚い方がよいことになる。しかしながら、その場合には、記録再生する光学系に負担がかかることになる。

すなわち、対物レンズ２５の負荷として、カバー層５６の表面から中間層５４の中心までの厚さを規定した場合には、どちらの情報記録層５３または５５を記録再生する場合でも、中間層５４の半分の厚さの厚み誤差による収差が発生するからである。

したがって、記録再生光学系の収差という観点からは、中間層５４の厚さは薄い方が良いことになる。つまり、中間層５４の厚さは、情報記録層５３，５５間のクロストークと、記録再生光学系の収差におけるトレードオフ関係との妥協点に定められることになる。

次世代光ディスクに対して記録再生を行なう光ディスク装置の仕様として、例えばレーザ光の波長を４０５ｎｍとし、対物レンズ２５のＮＡを０．８５とした場合、上記のトレードオフを考えると、中間層５４の厚さは２０〜３０μｍ程度が適当である。

２層タイプの光ディスク５１の光透過層の厚さ規定としては、カバー層５６の厚さの最小値と、カバー層５６の厚さとカバー層５６に隣接する情報記録層５５の厚さと中間層５４の厚さとの合計値の最大値と、で表わすのが良い。

このときの光ディスク５１の光透過層の厚さと屈折率との範囲は、図１０に示すようになる。なお、これまでに説明した実施の形態と同様に、光ディスク５１の光透過層の屈折率が１．６２２、厚さが１００μｍのレンズ負荷を仮定している。

規定された領域は、屈折率が１．４７≦ｎ≦１．６７で、カバー層５６の厚さがｆ（ｎ）−ｔ１以上、カバー層５６＋情報記録層５５＋中間層５４の厚さがｆ（ｎ）＋ｔ２以下の範囲であり、ｔ１，ｔ２＝０．０２０ｍｍである。なお、ｆ（ｎ）は式（３）の通りである。結果として、中間層５４の厚さが入るため１層の場合と比べて厚さ方向の範囲は広くなる。

さらに、この発明の第４の実施の形態について説明する。図１１は、この第４の実施の形態で説明する光ディスク５１のカバー層５６の厚さと屈折率の範囲を示している。

これは、図１０で示した第３の実施の形態の光ディスク５１の範囲とほぼ同様ではあるが、領域を曲線ではなく直線で囲んだ範囲としたものである。この場合も、収差が０．２０λrmsを示す曲線上から、複数（図示の場合は３つ）の点をサンプルし、そのサンプル点を直線で結んで範囲を設定している。

これによっても、第３の実施の形態の光ディスク５１とほぼ同等の効果を得ることができる。また、上記下第３及び第４の実施の形態では、２つの情報記録層５３，５５を持つ場合を示したが、２層以上の情報記録層を持つ光ディスクにも適用可能であることは言うまでもない。

なお、この発明は上記した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を種々変形して具体化することができる。また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良いものである。さらに、異なる実施の形態に係る構成要素を適宜組み合わせても良いものである。

１１…光ディスク、１２…基板、１３…情報記録層、１４…カバー層、２０…半導体レーザ光源、２１…コリメートレンズ、２２…偏光ビームスプリッタ、２３…λ／４板、２４…リレーレンズ系、２５…対物レンズ、２６…光検出系、２７…光検出器、２８…駆動部、２９…駆動部、３０…演算回路、３１…サーボ・ドライバ、５１…光ディスク、５２…基板、５３…情報記録層、５４…中間層、５５…情報記録層、５６…カバー層。

Claims (8)

1. 相互間に光透過性を有する中間層を挟んだ２層の情報記録層を基板上に積層し、光透過性を有するカバー層で外側の情報記録層を覆ってなる光ディスクであって、
   前記カバー層の屈折率ｎに関する定数でない関数ｆ（ｎ）と、前記カバー層、情報記録層及び中間層でなる光透過層における収差の許容値に基づいて決定される定数ｔ１，ｔ２とを用いて、前記カバー層の厚さｔがｆ（ｎ）−ｔ１以上に設定され、前記カバー層と中間層と前記基板に最も近い情報記録層を除く情報記録層との合計の厚さがｆ（ｎ）＋ｔ２以下に設定されるとともに、前記中間層の厚さが２０〜３０μｍに設定されたことを特徴とする光ディスク。
2. 前記カバー層に入射されるレーザ光の波長が３９５〜４１５ｎｍで、前記カバー層及び中間層の屈折率が１．４７〜１．６７の範囲に設定されたことを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
3. 前記カバー層に入射されるレーザ光を照射するレンズの開口数が０．８５で、前記関数ｆ（ｎ）が、
   

   

   であることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
4. 前記定数ｔ１，ｔ２が、略０．００２ｍｍ以上に設定されることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
5. 前記定数ｔ１，ｔ２が、略０．００４ｍｍに設定されることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
6. 前記定数ｔ１，ｔ２が、略０．０２０ｍｍに設定されることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
7. 前記ｆ（ｎ）−ｔ１が示す曲線を複数の直線で近似した境界線を、前記カバー層の厚さｔの最小値とするとともに、前記ｆ（ｎ）＋ｔ２が示す曲線を複数の直線で近似した境界線を、前記カバー層と中間層と前記基板に最も近い情報記録層を除く情報記録層との合計の厚さの最大値としたことを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
8. 相互間に光透過性を有する中間層を挟んだ２層の情報記録層を基板上に積層し、光透過性を有するカバー層で外側の情報記録層を覆ってなり、前記カバー層の屈折率ｎに関する定数でない関数ｆ（ｎ）と、前記カバー層、情報記録層及び中間層でなる光透過層における収差の許容値に基づいて決定される定数ｔ１，ｔ２とを用いて、前記カバー層の厚さｔがｆ（ｎ）−ｔ１以上に設定され、前記カバー層と中間層と前記基板に最も近い情報記録層を除く情報記録層との合計の厚さがｆ（ｎ）＋ｔ２以下に設定されるとともに、前記中間層の厚さが２０〜３０μｍに設定された光ディスクに対して、前記カバー層側からレーザ光を照射することにより、所定の情報記録層に対して情報の記録再生を行なうもので、前記光透過層における球面収差を補正する球面収差補正機構を備えたことを特徴とする光ディスクの記録再生装置。

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