专利名称：光学信息记录介质及其制造方法和制造装置,以及光学信息记录和重现装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用光束重现信息信号或是记录和重现信息信号的光学信息记录介质，这种介质的制造方法及制造装置，以及使用这种介质的光学信息记录和重现装置，特别是涉及一种具有包括多个信息层的多层结构的光学信息记录介质，这种介质的制造方法及制造装置，以及使用这种介质的光学信息记录和重现装置。
背景技术：
迄今为止，已经出现了制成光盘、光卡等形式的光学信息记录介质，它可以实现信息信号的光学记录或是重现记录的信息信号。上述的记录介质通常采用半导体激光器作为光源。用通过透镜精密聚焦的光束照射记录介质，就能在记录介质上记录大量信息信号，并且可以重现记录在记录介质上的信息信号。
目前已有人在研究如何进一步增加这类记录介质的记录容量。为提高密度，有效的措施是精密地限制光束来改善重现的分辨率。为此所做的研究是缩短光束的波长或扩大数值孔径(NA)。另外还对重现方式作出了改进，提高聚焦或跟踪精度并且防止信号之间的交扰，从而提高记录的表面密度。
尽管采用上述方法可以使单位面积上的记录容量有所增加，但在继续增加记录密度时，就会受到仅用一个信号信息层记录信息的结构带来的限制。
如果用多个信息层来记录信息，预期的记录容量就可以加倍。以美国专利US 5,126,996号为例，已经出现了制造多层结构光盘的方法。
以下说明制造上述光盘的过程。如图21(a)所示，在用注塑成型或类似方法制成的带有信息槽的基片211表面上设置第一信息层212。然后，如图21(b)所示，在具有信息槽的母盘213上表面上提供光固化树脂214。然后，如图21(c)所示，使具有信息槽的基片211上的第一信息层212的表面与具有信息槽的母盘213的表面彼此面对。然后在基片211受压的状态下用光从母盘213外侧的位置照射光固化树脂214。这样来固定光固化树脂214，使其粘接在第一信息层212上。然后，如图21(d)所示，从光固化树脂214上除下母盘213。结果就可以形成表面上具有信息槽并由光固化树脂214构成树脂层。然后，如图21(e)所示，在(由光固化树脂214制成的)树脂层上形成第二信息层215。最后，如图21(f)所示，在第二信息层215上形成一个保护涂层206。通过上述的工序就可以获得具有双层结构的光盘。
然而，当母盘213与光固化树脂214分离时(见图21(d))，上述惯用的制造方法可能造成第一信息层212与基片211或是(由光固化树脂214制成的)树脂层之间容易分离。这样就会出现加工成品率不够理想的问题。造成这一问题的原因可以被认为是母盘213与(由光固化树脂214制成的)树脂层之间的粘合力大于第一信息层212与基片211之间或是第一信息层212与(由光固化树脂214制成的)树脂层之间的粘合力。
如果基片211是用树脂制成的，环境温度或湿度的变化有时会带来一个问题，使制成的光盘出现变形，或是在重现信号时出现误差。
另外，由于从目标信息层以外的一个信息层反射的光的影响，会使从多个信息层上重现信息信号的装置在伺服操作中产生不稳定的问题。
发明综述本发明的出发点是克服惯用结构中存在的上述问题，因此本发明的目的是提供一种不容易随环境变化而变形的具有多层结构的光学信息记录介质、这种记录介质的制造方法、制造装置、以及用光学记录和重现信息的装置。
为了实现上述目的，本发明的一个方面是提供一种具有两个不同信息层的光学信息记录介质，并且能够从信息层上重现信息信号，在信息层上记录信息信号，在用光束照射时能重现记录的信息信号，这种光学信息记录介质包括第一基片，在其一侧上设有从与信息信号相应的信息槽构成的组中选择的一个或多个用于跟踪的导槽和采样槽；设在第一基片的任一表面上并且对光束具有预定透射率和预定反射率的第一信息层；第二基片，在其一侧上设有从与信息信号相应的信息槽构成的组中选择的一个或多个用于跟踪的导槽和采样槽；设在第二基片的任一表面上并且具有预定反射率的第二信息层；以及设在第一信息层和第二信息层之间的相对于光束透明的分隔层。光学信息记录介质的这种结构提供了一种双层记录介质，可以从第一和第二信息层上重现信息信号，在第一和第二信息层上记录信息信号，并且重现记录的信息信号。
按照本发明的光学信息记录介质最好具有这样的结构，即第一基片的厚度与第二基片的厚度基本相同。这种结构的结果是可以形成相对于分隔层垂直对称的结构。因此，即使在制造光学信息记录介质时由于温度之类的变化在基片中产生应力等作用，变形也可以得到补偿。即使有由于环境温度或湿度变化的异常变形因素作用在两个基片上，也能防止变形和卷曲。这样就能获得能持久耐受环境变化的结构。因此，即使用树脂制作第一和第二基片，仍可以防止制成的记录介质的变形在重现信号时产生误差。
按照本发明的光学信息记录介质最好能满足下述的公式R1≈1-A1+(2×R2)-1-{[1-A1+(2×R2)-1]2-(1-A1)2}0.5其中的R1是第一信息层的反射率，A1是第一信息层的吸收率，并且R2是第二信息层相对于用来重现信息的光束波长的反射率。
光学信息记录介质最好具有这样的结构，即第一信息层的反射率为25％到40％。利用上述这种结构可以获得具有第一和第二信息层的记录介质，第一和第二信息层是只读信息层，其中来自第一信息层的信号幅值和来自第二信息层的信号幅值彼此相同，并且重现的幅值足够大。
本发明的光学信息记录介质最好具有这样的结构，即第二信息层包括按顺序层叠在第二基片上的反射层、第一介电材料层、记录层，以及第二介电材料层。按照这种结构获得的第二信息层上的信息可以被重写。
本发明的光学信息记录介质最好具有这样的结构，即第一信息层相对于光束具有基本为零的吸收系数。按照这种结构，可以增加到达第二信息层的光通量。
本发明的光学信息记录介质最好具有这样的结构，即第一信息层包括至少两层薄膜。按照这种结构，可以增大第一信息层的反射率，并且可以增加到达第二信息层的光通量。在上述情况下，最好使第一信息层包括按顺序层叠在第一基片上的第一介电材料层、记录层、以及第二介电材料层。按照这种结构可以获得这样的第一信息层，在其上可以记录信息或是重写信息。
本发明的光学信息记录介质最好具有这样的结构，即在第一和第二基片的一个表面上都具有与信息信号相应的信息槽。按照这种结构，可以获得大容量的记录介质。
本发明的光学信息记录介质最好具有这样的结构，即第一信息层是只读信息层，而第二信息层是记录和重现信息层。按照这种结构，可以把第一只读信息层的光吸收率设定为一个低值。另外，由于防止了信息槽造成的绕射，可以用低功率记录或重现信息。
本发明的光学信息记录介质最好具有这样的结构，即分隔层的厚度大于会聚光束的光学系统的焦深，并且小于光学系统所允许的基座公差。按照这种结构，只要能提供小误差的光束，就能从另一个信息层上重现完全没有交扰的信息。
本发明的光学信息记录介质最好具有这样的结构，即信息槽或采样槽被设在第一和第二基片上，并且设在第一基片上的槽的形状与设在第二基片上的槽的形状不同。在上述情况下，最好使设在第二基片上的槽的宽度大于设在第一基片上的槽的宽度。按照这种结构，可以使来自第一信息层的绕射光与来自第二信息层的绕射光对应。从而能稳定地重现信号。
本发明的光学信息记录介质最好具有这样的结构，即在第一和第二基片的表面中形成导槽，并且设在第二基片中的导槽的宽度大于设在第一基片中的导槽的宽度。按照这种结构，可以使设在第一基片中的导槽的效果与设在第二基片中的导槽的效果相同。
本发明的光学信息记录介质最好具有这样的结构，即在第一和第二基片的表面上形成信息槽，并且在第二基片的每单位面积上形成的信息槽的密度低于在第一基片的单位面积上形成的信息槽密度。按照这种结构，可以从会聚光束的光学系统的焦深之外的信息层重现出满意的信息。
本发明的光学信息记录介质最好具有这样的结构，即在第一和第二基片的表面中形成采样槽或导槽，并且设在第二基片中的采样槽或导槽的间距比设在第一基片中的采样槽或导槽的间距大。按照这种结构可获得这样的记录介质，可以从会聚光束的光学系统的焦深之外的信息层重现出满意的信号，并能在其上记录信号。
本发明的光学信息记录介质最好具有这样的结构，即在第一和第二基片的表面上形成信息槽或采样槽，并且，如果从光束的入射位置上看，第一基片和第二基片之间的信息槽的方向是彼此相反的。按照这种结构，基片的材料和模制工序可以与母盘的制作工序相同。这样就仅需要制备两种具有相同功能的制作装置，或是在制作基片时共用一个制作装置。从而就能降低基片制作过程的成本。
本发明的光学信息记录介质最好具有这样的结构，即把设在第一和第二基片表面上的信息槽、导槽，或是采样槽相对于第一和第二基片的中心部分制成螺旋形，并且，如果从光束的入射位置上看，第一基片上的螺旋形状与第二基片上的螺旋形状是相同的。按照这种结构，光束是在从内部到外部的方向或是从外部到内部的方向上移动的，与受到跟踪的具有信息槽的信息层无关。在采用光束从内部到外部移动的结构时，可以采用这样的重现方法，即在任一信息层的内部检测管理信息，并且对包括信息层之间的部分的指定信息区域进行访问。因此，可以说上述的结构适用于能对信息层进行高速访问的记录介质。
最好是采用一对本发明的光学信息记录介质和一个粘接层，并且通过粘接层把一对光学信息记录介质的第二基片彼此粘接在一起。按照这种结构可以获得具有四层结构的记录介质，通过用光束从两侧照射就可以在各个信息层上记录和重现信息。在上述情况下，最好是使一对光学信息记录介质的第一基片的厚度基本上相同，并且使一对光学信息记录介质的第二基片的厚度也基本上相同。
按照本发明的另一方面，提供了一种制造光学信息记录介质的方法，这种记录介质具有两个不同的信息层，并且能从信息层上重现信息信号，在信息层上记录信息信号，以及在用光束照射时重现记录的信息信号，这种光学信息记录介质的制造方法包括第一成膜步骤，在一个基片上形成具有预定透射率和预定反射率的第一信息层，在基片的一侧上设有从与信息信号相应的信息槽构成的组中选择的一个或多个用于跟踪的导槽和采样槽；第二成膜步骤，在第二基片上形成具有预定反射率的第二信息层，第二基片的一侧上设有从与信息信号相应的信息槽构成的组中选择的一个或多个用于跟踪的导槽和采样槽；以及涂层步骤，把相对于光束透明的一个树脂层涂在第一信息层或第二信息层的顶面上；粘接步骤，使第一信息层与第二信息层彼此面对并且用树脂层使第一和第二信息层彼此粘接。按照这种光学信息记录介质制造方法的构思，不需要清除母盘的步骤。把具有预先形成的信息槽的基片直接粘接在一起，就可以获得具有双层结构的记录介质。从而能提高制作的成品率。
本发明的光学信息记录介质制造方法最好实现这样的结构，即第一基片的厚度与第二基片的厚度基本相同。
本发明的光学信息记录介质制造方法还包括一个加压步骤，从第一和第二基片的外侧对第一和第二基片加压。按照上述方法形成的树脂层完全没有厚度不均匀现象。
在本发明的光学信息记录介质制造方法中，最好采用光固化树脂构成树脂层，并且从第一基片外侧的位置用光照射树脂层，从而固定树脂层，同时在第一和第二基片的外侧加压。按照上述的构思，可以在短时间内形成完全没有厚度不均匀现象的树脂层。
本发明的光学信息记录介质制造方法还包括一个涂层步骤，把相对于光束透明的一个粘接层涂在用本发明的光学信息记录介质制造方法获得的一对光学信息记录介质中任一第二基片的顶面上；以及一个粘接步骤，使该对光学信息记录介质的第二基片彼此面对，并且用树脂层把第二基片粘接在一起。按照上述方法，把获得双层结构记录介质的粘接步骤重复执行三次就能获得四层结构的记录介质。也就是说，只要分三步使用相同的制造设备，就可以用制造双层结构记录介质的类似方法制造四层结构的记录介质。在上述情况下，最好使一对光学信息记录介质中第一基片的厚度基本上相同，并使该对光学信息记录介质中第二基片的厚度基本上相同。
按照本发明的另一方面，提供了一种制造光学信息记录介质的装置，它包括第一基片支撑部件，用于支撑第一基片；面对第一基片支撑部件设置的第二基片支撑部件，用于支撑第二基片；一个涂层部件，用于在第一基片或第二基片的顶面上涂一个树脂层；设在一个平面上的垫片，第一基片支撑部件和第二基片支撑部件在该平面上彼此面对，该垫片从第一和第二基片朝外设置；以及一个加压部件，用于升高第一基片支撑部件或第二基片支撑部件，并且对第一或第二基片加压。用这种光学信息记录介质的制造装置可以有效地制造具有多层结构的记录介质，并且预期可以提高记录容量。
本发明的光学信息记录介质制造装置还包括一个光源，它面对着接触第一基片的第一基片支撑部件的一个表面设置，其中制造第一基片支撑部件所用的材料允许光源发射的一部分光透射。按照上述的结构，采用了光固化树脂层，从而能在短时间内把第一基片和第二基片粘接在一起。
本发明的光学信息记录介质制造装置最好具有这样的结构，即，第一和第二基片在其中部具有一个中心开口，并在其任一表面上具有同心或螺旋的凸起和槽列或导槽，并且为至少一个第一基片支撑部件和第二基片支撑部件提供一个中心位置校正部件，用于使第一基片和第二基片的信息槽列或导槽的中心轴线彼此吻合。按照上述结构，可以获得这样的记录介质，在其中可以防止设在两个信息层表面上的信息槽列或导槽的圆弧出现偏差。
本发明的光学信息记录介质制造装置最好进一步包括分别设在第一和第二基片支撑部件中心轴线上的第一和第二轴部件；以及各自具有一个锥部的第一和第二内部导向部件，锥部的一端大于基片的中心开口，而另一端小于基片的中心开口，第一和第二内部导向部件可以沿着第一和第二轴部件移动。按照上述的结构，在第一和第二内部导向部件的锥部分别接触第一和第二基片的中心开口的状态下，可以把第一和第二基片固定在第一和第二基片支撑部件的表面上。因此，可以按照接近机械精度限制的值使第一信息层的中心轴线与第一基片支撑部件的中心轴线彼此吻合。另外，按照接近机械精度限制的程度使第二信息层的中心轴线与第二基片支撑部件的中心轴线彼此吻合。在上述情况下，最好在第一轴部件或第二轴部件之一的前端设置一个突起的锥形部件，并且在另一轴部件的前端设置一个对应的开槽的锥部。按照上述的结构，如果向下移动第二基片支撑部件，设在第一轴部件或第二轴部件前端的突起的锥形部件与设在另一轴部件前端中的开槽的锥部就会彼此啮合。这样就可以使第一信息层的中心轴线与第二信息层的中心轴线彼此吻合。
按照本发明的另一方面，提供了一种用光学记录和重现信息的装置，该装置用光照射一个光学信息记录介质，记录介质具有两个不同的信息层，在信息层上具有从对应信息信号的信息槽构成的组中选择的一个或多个用于跟踪的导槽和采样槽，从而能从信息层上重现信息信号，在信息层上记录信息信号，以及重现记录的信息信号。这种用光学记录和重现信息的装置包括光学装置，用一个物镜把光源发射的光束会聚在记录介质上；用于执行控制的聚焦控制装置，使光束的焦点与任一信息层吻合；控制光束位置的跟踪控制装置，使光束能够跟随信息槽、导槽或是采样槽；层识别装置，用于解调一个信号，根据信息槽反射的光或是通过信息槽透射的光来识别信息层；层选择装置，用于选择一个信息层，从其上重现信息信号，或是在其上记录信息信号；以及切换装置，用于切换由跟踪控制装置执行的跟踪方式，以响应于层选择装置执行的选择结果。按照上述结构的光学信息记录和重现装置，可以在具有多层结构的记录介质上记录和重现信息。
按照本发明的用光学记录和重现信息的装置，进一步包括层比较装置，用于把层选择装置执行的选择结果与层识别装置执行的识别结果加以比较，以及一个聚焦跳跃电路，用于产生一个脉冲电压，对应比较装置的一个输出，使光束的焦点在信息层之间移动。按照上述的结构，如果一个信息层不是聚焦的目标，就可以把聚焦位置移到目标信息层上。在这种情况下，最好是进一步提供一个跟踪极性翻转装置，用于与聚焦跳跃电路的操作同步地切换跟踪控制装置的极性。按照上述的结构，在具有第一信息层和第二信息层的记录介质中，即使从光束入射的位置上看到的两层之间的信息槽是按相反方向设置的，仍可以在瞬间使光束移到目标信息层的信息槽上。
本发明的光学信息记录和重现装置最好具有这样的结构，即聚焦控制装置包括执行控制的第一聚焦控制装置，使光束的焦点与靠近信息层的一个位置吻合；允许在比第一聚焦控制装置较小的范围内操作的第二聚焦控制装置，以及聚焦切换装置；用于在第一聚焦控制装置的操作完成之后切换到第二聚焦控制装置。按照上述的结构，可以稳定地执行各个信息层的伺服操作，同时维持与惯用结构可以获得的调焦性能类似的性能。
本发明的光学信息记录和重现装置最好具有这样的结构，即聚焦控制装置具有适合各个信息层的至少两种操作状态，聚焦控制装置是这样布置的，即根据层选择装置执行的选择结果选择一种操作状态。按照上述的结构，聚焦偏差可以得到校正，从而能够满意地记录或重现信息。
本发明的光学信息记录和重现装置最好具有这样的结构，即跟踪控制装置具有适合各个信息层的至少两种操作状态，跟踪控制装置是这样布置的，即根据层选择装置执行的选择结果选择一种操作状态。按照上述的结构，跟踪偏差可以得到校正，从而能够满意地记录或重现信息。
本发明的光学信息记录和重现装置最好进一步包括一个用于执行聚焦控制的光电检测器，它包括用于接收记录介质反射的一部分光的第一分光接收面，以及用于接收与第一分光接收面安置在同一平面上反射的光的第二分光接收面，第二分光接收面接收第一分光接收面的外侧反射的光。按照上述的结构，在从具有多层结构的记录介质上重现信息时，通过在调焦的时刻与执行伺服操作的时刻之间切换聚焦检测范围，就可以扩大调焦的范围。
附图简要说明图1是一个截面图，表示本发明的具有两个信息层的光学信息记录介质的结构；图2是一个透视图，表示本发明的具有两个只读信息层的光学信息记录介质的结构；图3是一个透视图，表示本发明的具有一个只读信息层和一个记录和重现信息层的光学信息记录介质的结构；图4是一个透视图，表示本发明的具有两个记录和重现信息层的光学信息记录介质的结构；图5是一个截面图，表示本发明的具有四个信息层的光学信息记录介质的结构；图6是一个示意性截面图，表示本发明的用于制造光学信息记录介质的装置；图7是表示本发明的用于制造光学信息记录介质的装置的第一局部截面图；图8是表示本发明的用于制造光学信息记录介质的装置的第二局部截面图；图9表示本发明的具有两个信息层的光学信息记录介质的制造顺序；图10表示本发明的具有四个信息层的光学信息记录介质的制造顺序；图11是一个方框图，表示本发明的光学信息记录和重现装置的结构；图12是一个示意图，表示本发明的光学信息记录和重现装置的光传感器结构；图13是一个示意图，表示本发明的光学信息记录和重现装置的聚焦控制部分；图14是一个曲线图，表示从本发明的光学信息记录介质的两个信息层上可以获得的聚焦误差信号波形；图15是一个示意图，表示光学信息记录和重现装置的光电检测器；图16是一个示意图，表示本发明的光学信息记录和重现装置的聚焦控制部分的结构；图17是一个示意图，表示本发明的光学信息记录和重现装置的跟踪控制部分的结构；图18是一个截面图，表示本发明的另一例具有一个只读信息层和一个记录和重现信息层的光学信息记录介质；图19是一个截面图，表示本发明的又一例具有一个只读信息层和一个记录和重现信息层的光学信息记录介质；图20是一个截面图，表示本发明的再一例具有两个记录和重现信息层的光学信息记录介质；以及图21表示惯用的光学信息记录介质的制造过程。
实现发明的最佳方式以下要参照
本发明的光学信息记录介质和光学信息记录和重现装置。
图1是一个截面图，表示本发明一个实施例的光学信息记录介质。如图1所示，在厚度为d1的第一基片1的任一表面上形成用于跟踪的导槽、采样槽或对应信息信号的信息槽。在第一基片1的上述表面上形成由薄膜构成的第一信息层2，薄膜反射入射到第一基片上的一部分光束7，并且允许一部分光束7透射，薄膜2的厚度为d2。在厚度为d3的第二基片3的一个表面上形成导槽或对应信息信号的信息槽。在第二基片3的表面上形成由薄膜构成的第二信息层4，该薄膜的反射率大于第一信息层2的反射率，并且厚度为d4。在第一信息层2和第二信息层4之间形成透明分隔层5，用于按预定的距离d5使第一信息层2和第二信息层4彼此分开地定位。这样就构成了具有双层结构的光学信息记录介质。
最好，第一基片1和第二基片3应该尽可能地相对于分隔层5构成垂直对称。也就是说，最好采用基本上相同的材料和厚度(d1和d3)，并且两个基片彼此的区别仅是其表面上的信息槽的图形以及第一和第二信息层2和4的结构。
如果按上述方式构成光学信息记录介质，就可以形成相对于分隔层5垂直对称的结构。因此，即使在制造期间由于温度变化等因素在基片中产生应力，仍可以补偿由此产生的任何变形。即使环境温度或湿度变化的异常变形因素作用在两个基片上，也能防止变形和卷曲。这样就能获得能持久耐受环境变化的结构。因此，即使用树脂制作第一和第二基片1和3，仍可以防止因制成的记录介质存在变形而在重现信号时产生误差。
从本实施例的光学信息记录介质上可以按以下的方式重现信息信号，即用光束7从第一基片外侧的位置照射两个信息层(第一和第二信息层2和4)，然后检测反射光束量值的变化，从而重现出记录在第一和第二信息层上的信息信号。为了能重现信息信号，照射的光束7必须有效地会聚在各个第一和第二信息层2和4上。
因此，第一信息层2必须具有预定的反射率，以便能随着反射光的变化重现出形成在第一信息层2上的信息信号。另外，为了使用于照射并且具有预定强度的光束7到达第二信息层4，第一信息层2必须具有预定的透射率。尽管第二信息层4不需要特定的透射率，但是，第二信息层4必须具有尽可能大的反射率，以便使提供信息信号的反射光量值的变化放大。这是因为，在重现第二信息层4的信息信号时，光束7必须分两次穿透第一信息层2。因此，在本实施例的结构中设定的第二信息层4的反射率高于第一信息层2的反射率。
关于第一和第二基片1和3的材料，采用的材料最好在照射光束7波长范围内对光没有明显的吸收作用，并且强度很高。因此，第一和第二基片1和3的材料是树脂，例如聚碳酸脂树脂，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂，等等，或是玻璃。
如果用树脂作为第一和第二基片1和3的材料，可以把树脂加热到溶化状态并将其灌入一侧上具有信息槽或导槽的模具中，从而形成基片。如果用玻璃作为第一基片1和第二基片3的材料，则采用另一方法，即在平板玻璃的表面上采用例如蚀刻的方法用信息槽的形式形成信息。另一种替代的方法(光聚合法)是在平板玻璃表面上涂一层紫外线固化树脂，然后用表面上包括信息槽的模具压制，以信息槽的形式形成信息。然而，形成第一和第二基片1和3的方法不仅限于上述的方法。只要采用的方法能够提供具有预定光学特性的基片，也可以采用其他方法。由于上述方法是在制造诸如小型盘等普通光盘的工艺中采用的公知方法，在此省略了更详细的说明。
取决于信息层的功能是只读型还是记录和重现型，在第一和第二基片1和3表面上形成的凸部和凹部的图形是彼此不同的。如果信息层被设置成只读型，凸部和凹部的形式就是由形成在基片表面上的图形构成的信息槽列，并且按照信息信号来调制。如果信息层被设置成记录和重现型，凸部和凹部的形式就是由连续的凸部和凹部构成的用于执行光束的跟踪控制的导槽，或是适合一种称为″采样伺服方法″的跟踪方法的摆动槽。
第一和第二基片1和3最好具有相同的尺寸，并且用同样的材料按同样的工艺制成。具体地说，如果用树脂材料作为基片的材料，并且用注塑成型法形成基片，基片在经历了长时间后就可能出现变形，例如卷曲，这主要取决于模制的条件。另外，环境温度或湿度的变化也可能使基片明显地变形。如果基片是用光聚合法形成的，尽管变形的程度不象用注塑成型法时那样严重，仍会出现类似的变形。考虑到上述特点，本实施例具有这样的结构，即采用类似的工艺形成第一和第二基片1和3，并且用分隔层5把两个基片粘接在一起。由于采用了相对于分隔层5垂直对称的结构，可以阻止基片产生应力和变形。这样就能获得能充分耐受环境变化的光学信息记录介质。
用于获得基本上相同的机械强度的两个基片的厚度取决于记录介质所处的环境温度和基片的材料。为了能获得两个基片厚度差的容许量，制造了具有以下结构的光学信息记录介质采用0.6mm厚度的聚碳酸酯树脂形成第一基片1。然后在第一基片1上形成10nm厚度的Au膜，从而形成第一信息层2。由聚碳酸酯树脂制成的第二基片3的厚度在0.3mm到1.2mm之间变化，然后形成100nm厚度的Au膜，从而形成第二信息层4.另外，用平均厚度为40μm的丙烯酸型紫外线固化树脂层形成分隔层5。用分隔层5把第一信息层2和第二信息层4粘接在一起。对这样制造的光学信息记录介质的变形量进行测量，获得了以下数值的结果。也就是说，如果第二基片3的厚度是0.6mm±30％或更小，使其处在室温环境下，温度为30℃，相对湿度(RH)为80％，经过1000小时之后，记录介质的卷曲量在0.4mm以下。在这种情况下可以实现稳定的伺服操作。即使使光学信息记录介质承受更恶劣的环境，即在80℃的温度和80％的相对湿度下经过1000小时，如果第二基片3的厚度是0.6mm±20％或更小，就可以阻止记录介质的卷曲。
信息层被划分成只读型与记录和重现型两种类型。按照本实施例的记录介质具有两个信息层。因此，按照第一信息层和第二信息层的顺序，记录介质可以是以下的四种类型之一，即(A){只读}-{只读}，(B){只读}-{记录和重现}，(C){记录和重现}-{只读}，以及(D){记录和重现}-{记录和重现}。
只读信息层是由在基片表面上形成的薄膜构成的，在基片上具有上述的信息槽，薄膜相对于光束具有预定的反射率。在上述情况下，材料可以从以下的组中选择，组中包括金属，例如Au，Al，Cu或它们的合金；一种氧化物，例如SiO2，SiO，TiO2，MgO或GeO2；一种氮化物，例如Si3N4或BN；一种硫化物的介电材料，例如ZnS或PbS；这些材料的混合物；以及一种多层结构的上述氧化物，氮化物和硫化物。使用上述材料可以获得对特定波长的光束具有预定反射率的信息层。
如果第一信息层2是只读信息层，第一信息层2必须具有预定的透射率，使第一信息层2反射从第一基片1外侧的位置上入射的光束7，并且允许预定强度的光束能到达第二信息层4。在用相同的材料制造第一信息层2和第二信息层4的情况下，如果使第一信息层2的厚度比第二信息层4薄，就可以实现上述目标。如果用金属制造信息层，就把金属制成厚度为5nm到40nm的薄膜。为了使第一信息层2的反射率和透射率均保持在高水平，最好使信息层的光吸收率尽可能低。在上述情况下，第一信息层2可以是一种介电材料或是能够获得高折射率和低吸收系数的有机材料。另外，如果采用介电材料和有机材料叠成的层，也可能获得对光没有明显吸收的信息层。
如果第二信息层4是只读信息层，就不必考虑透射率。反射率应该尽可能地高。如果用金属制造第二信息层4，就把金属制成厚度为40nm到200nm的薄膜。
记录和重现型信息层包括形成在基片上的薄膜，基片上具有导槽或采样槽，薄膜的光学特性在其吸收照射的光束时发生变化，并且变化的状态可以通过光束来识别。对于用作信息层的记录层来说，可供使用的材料可以从这样的组中选择，该组包括一种相变材料，其反射率由于薄膜状态的变化而随着照射的光而变化；一种薄膜形式的磁光材料，其磁化方向是变化的，并且可以根据克耳效应检测到这种变化；一种有机材料，例如具有变化的光谱反射系数的一种着色材料；以及一种光敏材料。
相变材料的晶相可以在非晶体和晶体之间变化，这种材料可以从以下的组中选择，包括例如SbTe，InTe，GeTeSn，GeSbTe，SbSe，TeSeSb，SnTeSe，InSe，TeGeSnO，TeGeSnAu或TeGeSnSb型材料的硫族材料；以及例如Te-TeO2，Te-TeO2-Au，Te-TeO2-Pd等类型的一种氧化物材料。
相变材料的晶相可以在非晶体和晶体之间变化，这种相变材料可以是金属化合物，例如AgZn化合物或InSb化合物。
磁光材料可以采用MnBi，TbFe，或TbFeCo型的材料。
有机着色剂可以采用无色的染料，例如三苯甲烷。光敏材料可以采用螺旋吡喃，俘精酐或偶氮基型材料。
需要指出的是，可记录的信息层从其功能来看可以划分成一次写入型信息层，在其上只能一次性记录信息，以及重写型信息层，在其上记录的信息可以重写。对于一次写入型信息层，仅需要在基片上形成一个由相变材料层或有机着色材料层构成的层作为信息层。还可以采用另一种方法，即采用一个光吸收薄膜层和一个金属层构成的双层结构，通过光的照射制备成合金。
尽管信息层可以仅由一个记录层构成，但是最好采用包括至少两层的多层结构，以便使形成信息层的材料能双向变化，并且增大记录信号中的光学变化。这种双层结构可以包括介电材料层/记录层的结构，包括记录层/反射层的结构，或是包括反射层/记录层的结构(如果从光束7的入射位置上看，是按照上述的顺序)。从基片的角度来看，三层结构可以是包括介电材料层/记录层/介电材料层的结构，或是包括介电材料层/记录层/反射层的结构。如果从光束7的入射位置上看，四层结构可以是包括介电材料层/记录层/介电材料层/反射层的结构。从基片的角度来看，五层结构可以是包括第一反射层/介电材料层/记录层/介电材料层/第二反射层的结构。如果使记录层和介电材料层彼此形成接触，在重复执行记录时就能防止薄膜的劣化。另外，还能更高程度地设定记录信息中的光学变化。
介电材料层可以由从以下的组中选择的一种材料制成，组中包括一种氧化物，例如SiO2，SiO，TiO2，MgO或GeO2；一种氮化物，例如Si3N4或BN；一种硫化物，例如ZnS或PbS；以及这些材料的混合物。
反射层可以由上文中说明只读信息层时列举的任何一种材料构成。
为了在第二信息层4上维持足够大的光量，制作分隔层5的材料最好对光束7波长范围内的光没有明显的吸收作用，特别是对那些已经通过第一信息层2的光。因此，分隔层5可以由透明的粘合剂，与基片类似的玻璃，或是树脂材料来制作。如果用树脂材料制作第一和第二基片1和3，最好是采用相同类型的树脂材料，以便在粘接之后维持机械的可靠性。为了缩短完成粘接工艺所需的时间，最好采用紫外线固化型树脂。
分隔层5的距离d 5至少要大于物镜(6)的数值孔径(NA)所确定的焦深和光束7的波长(λ)，以防在重现某一个信息层时来自另一个信息层的反射交扰。如果光会聚点上的强度相对于光束以共点方式分布时的中心强度(100％)能达到80％以上，焦深Δz就近似地满足以下公式(1)Δz＝λ/{2(NA)2} (1)
如果λ＝780nm，NA＝0.55，则Δz＝1.3μm因此，±1.3μm的区域被包括在焦深之内。如果采用上述的光学系统，最好把分隔层5的厚度d5设定在大于2.6μm的值。
当光束7聚焦在第二信息层4上时，在穿过第一信息层2的光束中包括的记录标记的影响会在记录第二信息层4时造成交扰。因此，为了稳定地重现信号，最好使分隔层5的厚度d5至少要大于焦深，最好是焦深的五倍。在普通的只读型光盘中，形成在光学记录介质上的信息槽的间距比焦深要短。如果使分隔层的厚度达到焦深的五倍，在受到光束7照射的第一信息层2上的信息槽数量就能达到25以上，这一数量比通常为了防止交扰所允许的-26dB小得多。
为了能在第一和第二信息层2和4上保持信息的高记录密度，第一和第二信息层2和4必须被形成在物镜6能够会聚光束的范围之内。也就是说，第一基片1的厚度d1加上分隔层5的厚度d5所得的数值d1+d5必须处在光学系统(物镜6)所允许的基座厚度的公差之内。
因此，最好使分隔层5的厚度d5大于用来会聚光束7的光学系统的焦深，并且小于上述光学系统所允许的基座公差。如果上述条件得到满足，只要光束7的越轨现象很小，就能从目标信息层之外的信息层上重现出没有明显地受到交扰的信息。值得注意的是，考虑到大批量生产光学信息记录介质时的记录介质的成品率，分隔层5的厚度d5和光束的越轨现象必须被固定在最佳值。如果使用上述材料形成第一和第二基片1和3，第一和第二信息层2和4以及分隔层5，就能获得这样一种记录介质，如果从第一基片1外侧的位置上用光照射信息层2和4，就能从信息层2和4上重现信息信号。
以下要说明一种能够从两个信息层上稳定和便利地重现出信号的记录介质的结构。为了稳定和便利地重现出记录在两个信息层上的信息信号，同时也考虑到重现装置结构的简化，从两个信息层上获得的信号电平最好是彼此相同的。在以下的说明中涉及这样一种结构，如果从光束7入射的位置上看，从两个信息层的平面部分获得的反射光的量值是彼此相同的。为了便于说明，说明书所述的结构中的第一和第二信息层2和4都是只读信息层。在说明时假设可以忽略由于第一信息层2的信息槽对透射光的衍射带来的影响。
假设，第一信息层2的反射率是R1，吸收率是A1，，并且第二信息层4的反射率是R2。在上述情况下，还要做这样的假设，即在来自两个信息层的信号幅值相同时，两个信息层的平面部分反射的光量也是相同的。上述情况相当于这样的事实，即经过入射，并且穿过了第一信息层2，被第二信息层4反射，然后再次穿过第一信息层2的光束7的量值T与第一信息层2的反射率R1是相同的。在上述情况下满足以下公式表示的关系R1≈T (2)R1≈(1-A1-R1)2×R2(3)R1≈1-A1+(2×R2)2-{[1-A1+(2×R2)-1]2-(1-A1)2}0.5(4)R1是在R2＝1，A1＝0时获得的最大值。在这种情况下，R1等于0.382。如果从实际的R2＝0.9，A1＝0.1的情况来看，R1等于0.311。
上述的现象说明，如果忽略穿过第一信息层2的光的衍射，并且第一和第二信息层2和4对反射光的衍射程度是相同的，第二信息层4的反射率R2为90％，第一信息层2的反射率R1为31％，并且吸收系数A1为10％，这种结构就可以在从第一和第二信息层2和4的信息槽中重现信息时使信号的幅值相同。
以下参照公式(2)说明一种两个信息层的实际结构。在此处假设从两个信息层上重现的幅值在±20％范围以内可以被认为是相等的。这种假设表明公式(2)右侧和左侧之间的差处在±20％以内。
因此，如果从第一信息层2上重现的幅值比从第二信息层4上重现的幅值小20％，用上述关系代换公式(3)，就可以得到用公式(5)表示的关系。另一方面，如果从第一信息层2上重现的幅值比从第二信息层4上重现的幅值大20％，就满足以下的公式(6)R1＝1.2×(1-A1-R1)2×R2(5)R1＝0.8×(1-A1-R1)2×R2(6)如果信息层是由金属或介电材料制成的，在考虑到各层的实际特性时，最好使第二信息层4的反射率R2处在70％到90％的范围之内。另外，最好使第一信息层2的折射率A1处在不大于20％的范围之内。用上述关系代换公式(5)和(6)，第一信息层2的反射率R 1的范围是21％到42％。为了使第一和第二信息层2和4双方维持大的重现幅值，最好使第一信息层2的吸收系数A1较小。如果这一吸收系数A1的值处在10％以下，第一信息层2的反射率R1的范围就是25％到40％。
如上所述，如果第一和第二信息层2和4都是只读信息层，最好使第一信息层2的反射率R1的范围处在25％到40％，以便使来自第一和第二信息层2和4的重现幅值彼此类似，并且维持大的重现幅值。
如果第二信息层4是一个记录和重现信息层，信息层的反射率就小于只读信息层的反射率。如果第二信息层4的反射率是30％，并且采用反射率为19.5％，吸收系数为0％的第一信息层2，在用光照射两个信息层时，朝着物镜6反射的光量就是相同的。尽管在以下还要说明记录和重现装置的结构，重现信号的幅值和反射的光量却是根据记录介质和记录介质表面所允许的污染之间的差别预先确定的。因此，如果考虑到重现电路的精度和装置的稳定性，最好使两个重现信号幅值之间的差别小于5倍。
本发明的特征在于，把具有预先形成的凸部和凹部的基片粘接在一起，从而获得具有两个信息层的记录介质。因此，需要在第一基片1表面上形成的信息槽的图形必须具有能够通过第一基片1的基座重现的信号形状。另外，需要在第二基片3表面上形成的信息槽的图形必须具有在通过信息槽的表面用光照射时能够被重现的信号形状。相应地，如果从光束7入射的位置上看，第一和第二基片1和3的信息槽图形是朝着同一方向形成的。如果信息层是只读信息层，信息槽图形的方向就是这样的，即在该方向上对应着信息信号形成信息槽。如果信息层是记录和重现信息层，就采用上述的结构对用于管理导槽的信息寻址。
以下要详细说明记录介质的结构，其中的第一和第二信息层2和4是只读信息层，并且把只读信息层划分为(A)类。
从降低基片制作成本的角度来看，最好用尽可能相同的工艺制作第一和第二基片1和3。在基片表面上形成信息槽的方法包括用于制作一个母盘的母盘制作步骤和一个注塑成型步骤，在其中把树脂材料注入装在模具中的母盘，从而形成具有信息槽的基片。由于母盘制作方法是在制作小型盘或CD-ROM时通常采用的公知方法，忽略了对这种方法的详细说明。简而言之，在平板玻璃上涂上一种光刻胶，然后用按照信息信号调制的Ar激光束照射光刻胶的表面，再除去光刻胶，然后再电镀已除去了光刻胶的表面，母盘就制成了。
如果采用同样的母盘制作工艺，需要在基片上形成的信息槽的形状，也就是由凸部和凹部构成的信息槽相对于一个平面的关系是用同样的方法完成的。图2(a)表示一例光学信息记录介质，它是由用同一种工艺制成的基片粘接而成的。如图2(a)所示，从光束7入射的位置上看，第一基片1的信息槽11具有凸面形状。从光束7入射的位置上看，第二基片3的信息槽12具有凹面形状。如果光刻胶的特性彼此不同，若是从光束7入射的位置上看，第一基片1的信息槽具有凸面形状。从光束7入射的位置上看，第二基片3的信息槽具有凹面形状。无论如何，从光束7入射的位置上看，在两个信息层2和4中形成的信息槽的方向总是彼此相反的。
按照上述的结构，可以采用相同的材料和模制工艺并与母盘的制作工艺一样。因此，在制作光学信息记录介质时需要制备具有同样功能的两种制作装置，或是需要共用同一个装置。因此，可以降低生产设备的成本。
从光束7入射的位置上看，由于具有上述结构的记录介质包括在两个信息层2和4之间按相反方向形成的信息槽，在采用诸如推拉方式的跟踪方法记录或重现信息时，在信息槽2和4之间必须切换跟踪极性。为了避免这种切换，从光束7入射的位置上看，第二信息层4的槽的方向需要变成相反的凸面形。如果用具有相反特性的光刻胶的母盘按照母盘制作工艺制作第二信息层4，或是使用通过惯用方法再次翻制母盘而获得的一个第二母盘，就能在两个信息层2和4之间获得形成相反方向的槽。
以下要说明第一和第二基片1和3的信息槽的尺寸。在第二基片3上形成的槽的尺寸被划分成两种类型，取决于从光束7入射的第一基片1的表面到第一和第二信息层2和4表面的距离是否处在用于会聚光束7的光学系统所允许的基座厚度公差ΔWd之内。需要指出，基座厚度公差ΔWd是由光束7的球面象差来决定的，基座厚度公差ΔWd大体上与物镜6(见图1)的数值孔径(NA)的四次方成反比。例如，在一个波长λ为780nm，数值孔径(N A)为0.5的光学系统中，基座厚度公差ΔWd大约是50μm。基座厚度公差ΔWd取决于槽的密度，也就是槽之间的间隔。如果槽之间的间隔长，即使存在球面象差，仍可以重现信号。也就是说，公差的范围被扩大了。
图2(a)所示的结构是在这样的条件下采用的，也就是说，从光束7入射的第一基片1的表面到第一和第二信息层2和4表面的距离处在用于会聚光束的光学系统和槽的密度所允许的基座厚度公差ΔWd之内。上述条件的主要依据是因为第一信息层2与第二信息层4上的信息槽11是彼此不同的。其原因是第一信息层2具有一个接触第一基片1的主反光面，而第二信息层4的主反光面介于第二信息层4与分隔层5之间。
如果第一基片1上的各个信息槽11的宽度是W11，第二基片3上的各个信息槽12的宽度是W12，而主反光面的宽度是这样的，对于第一信息层2来说，该宽度是槽宽W11，而对于第二信息层4来说，该宽度是槽宽W13，槽宽W13是介于第二信息层4与分隔层5之间的槽宽。如果采用公知的溅射方法在基片上形成信息层，就能在垂直于基片表面的方向上形成达到信息槽对顶面的薄膜，尽管垂直的程度还取决于制作的方法。因此，在相对于分隔层5的界面上的槽宽W13比第二基片3上的信息槽12的槽宽W12要小。为了使信息槽反射的光的衍射程度相同，第二基片3上的信息槽12的槽宽W12必须大于第一基片1上的信息槽11的槽宽W11。
第二基片3上的信息槽12的槽宽W12是依靠实际形成第二信息层4的工艺来校正的。本发明人已经做了这样的实验，在其中采用Au来构成第二信息层4。第二基片3上的信息槽各自具有0.50μm的槽宽W12和90nm的深度，在信息槽上形成一个Au层(第二信息层4)，Au层的反射率在90％以上，厚度为150nm，在此时测量第二信息层4的形状，该层相当于对应分隔层5的界面。测定的槽宽W13是0.3μm，深度是90nm。如果按照上述条件形成第二信息层4，在第二基片3表面上形成的信息槽的形状就确定了，考虑到由于第二信息层4的存在会使槽的形状发生变化，槽宽W12是0.70μm。在上述情况下，在第一基片1上形成的各个信息槽的槽宽W11是0.50μm，深度是90nm。如上所述，考虑到信息槽的实际宽度会由于第二信息层4的厚度而缩小，在第二基片3上形成的信息槽12的尺寸会大于第一基片1上的信息槽的尺寸。值得注意的是，在第一和第二基片1和3表面上形成的信息槽的跟踪间隔Tp1和槽的密度是相同的。
在用于形成第二基片3的母盘制作过程中，与在第一基片1上采用设定光源功率的方式使光刻胶曝光的方式相比，信息槽的尺寸被稍稍扩大了。形成第一和第二基片1和3的其他方法是相同的。
尽管在上述的说明中是把第一和第二基片1和3之间的槽宽制成彼此不同的尺寸，形成信息层的条件有时会产生这样的结果，也就是基片上的槽的对顶面的倾斜角与形成的信息层的对顶面倾斜角不同。在上述情况下，第一基片1上的槽的深度与第二基片3上的槽的深度之间会出现差别，或是会使槽宽和槽深都出现差别。按照上述的结构，可以使第一和第二信息层2和4之间相对于入射光束7的反射光的衍射程度彼此接近。从而可以稳定地执行信号重现。
图2(b)表示在两个信息层之一超过了会聚光束的光学系统允许的基座厚度公差时所采用的结构。上述情况的主要原因是信息层超过了基座厚度的公差ΔWd，会聚在信息层上的光束7会产生球面象差，因而不能充分地会聚光点。如果为了增加信息层上的信息密度而缩短了光束7的波长并且扩大了物镜的数值孔径(NA)，由于基座厚度的公差ΔWd被缩小了，就会出现两个信息层之一超出会聚光的光学系统允许的基座厚度公差ΔWd的现象。如果在制作分隔层5时不能获得薄的分隔层，或是分隔层5的厚度不够精确时，就会出现上述的现象。
在上述情况下，基片上的信息层超过了基座厚度的公差ΔWd，这时就需要降低基片表面上槽的密度，使其低于具有处在基座厚度公差ΔWd范围之内的信息层的基片上的槽的密度。图2(b)表示的结构是在这样的情况下采用的，即第一信息层2处在基座公差ΔWd之内，而第二信息层4超过了基座厚度公差ΔWd。第一基片1上的各个信息槽具有预定的槽宽W11，跟踪间距为Tp1，以及槽的密度为Pd1。第二基片3上的各个信息槽14具有预定的槽宽W14，跟踪间距为Tp3，以及槽的密度为Pd3。如果考虑到第二信息层4上的光束7的球面象差造成的光圈畸变，第二基片3上的信息槽14的槽宽槽宽W14和跟踪间距Tp3就应该大于第一基片1的槽宽和间距。
按照上述的结构，即使第二信息层4超出用于会聚光束7的光学系统允许的基座厚度公差ΔWd，从槽部获得的反射光量的变化仍可以接近从第一信息层2获得的反射光变化量。这样就能稳定地重现信号。
以下要说明基片表面的跟踪方向上的信息槽或是导槽的图形。尽管在第一和第二基片1和3上形成的信息槽可以构成同心的圆，但是，考虑到跟踪间距等等的精度，最好是象惯用的光盘那样采用螺旋形的槽，这样就能比母盘制作过程中采用的同心圆结构在精度上有所改进。
第一种结构是这样安排的，从光的入射部位来看，第一和第二基片1和3上的凸起和槽列朝着同一方向排列。在上述情况下，光束在从内侧向外侧的一个方向上或是在从外侧到内侧的一个方向上移动，与受到跟踪的信息槽所在的信息层无关。如果采用从内侧向外侧移动光束的结构，就可以使用这样的重现方式，即在某一信息层的内部检测管理信息，并且找到指定信息区域的入口，这一信息区域包括两个信息层之间的部位。因此，这种结构适用于需要高速访问的记录介质。
用于实现上述结构的第二基片3可以采用上述的方法来制作，在其中用母盘再次翻制成第二母盘，以便使信息槽的方向翻转。也就是说，把用光刻胶制作母盘表面翻制成第二母盘，从而形成相反方向的信息槽列，并且获得相反的螺旋方向。通过分隔层5粘接第二基片3和第一基片1，就可以获得从光的入射位置上看具有相同螺旋方向的记录介质。
如果省略制作第二母盘的工序，就要改变母盘制作工序中采用的记录方向，从而获得从光的入射位置上看具有相同螺旋方向的第一和第二信息层2和4。也就是说，当光刻胶被曝光时，制作平面玻璃板的方向与制作第一基片1的母盘时采用的方向相反，从而就可以获得从光束入射位置上看具有相同螺旋方向的第一和第二信息层2和4。在第一和第二信息层2和4之间，如果从光的入射位置上看，信息槽是彼此相反的。
第二种结构是这样安排的，从光的入射位置上看，第一和第二基片1和3上的凸起和槽列朝着相反方向排列。在这种情况下，与具有受到跟踪的信息槽的信息层相一致地在相反方向上(从内侧到外侧的方向或是从外侧到内侧的方向)移动光束。
在连续长时间地处理信息的情况下，上述结构是有效的。此处要说明这样一种结构，其中的光束在第一信息层2上是从信息槽的内部向外部移动，并且光束在第二信息层4上是从信息槽的外部向内部移动。当光束在第一信息层2的外部重现出确定的信息之后，光束被移动到第二信息层4的外部(也就是说，光学传感器设置第二信息层4上的一个信息起点的入口，并且保持同一个位置)。光束开始在第二信息层4的外部连续地重现信息。在上述信息重现方法中，由于光束从一个层移到另一层时并不需要移动光学传感器，所以可以有效地避免在光束移动过程中消耗时间。如果记录槽属于CLV模式(恒定线速度模式)，光学传感器的位置就是不变的，因此，可以有效地避免转速的变化。
作为用来实现上述表面的第二基片3的母盘制作方法，可以采用的方法是，使开始记录信息的位置与制作第一基片1的母盘时在曝光工序中采用的位置相反。如果第一基片1的信息是从内侧位置开始记录的，母盘的曝光就是从外侧开始的。在用这种方法获得的第一和第二基片1和3制作的记录介质中，在第一和第二基片1和3上包括信息槽，从光的入射位置上看，这些信息槽是按相反的方向形成的，因此，在信息层之间必须要转换跟踪极性。
作为第二基片3的另一种母盘制作方法，外部的曝光可以在以下条件下按照类似上述情况的方式来执行，在其中制作平面玻璃板的方向与制作第一基片1的母盘时采用的方向相反。在用这种方法获得的第一和第二基片1和3制作的记录介质中，在第一和第二基片1和3上具有信息槽，从光的入射位置上看，这些信息槽是按相同的方向形成的，因此，不必在信息层之间转换跟踪极性。
以下要说明具有只读信息层以及记录和重现信息层的上述结构，这些结构包括只读-记录和重现型结构(B)，以及记录和重现-只读型结构(C)。
如果将上述结构(B)和(C)加以比较，结构(B)比较好，在其中把第一信息层制成只读信息层，并把第二信息层制成记录和重现信息层，因为这样可以减少第一信息层吸收的光。在结构(C)的情况下，第一信息层是记录和重现型信息层，在信息层上记录信息时需要吸收光。在这种情况下，当信号被记录在第一信息层2上时，由记录标记发出的光会产生衍射。因此，能够到达第二信息层4的光量减少了。
图3是一个截面图，表示具有上述只读-记录和重现型信息层的结构(B)的一例光学信息记录介质的结构。如图3所示，在厚度为d31的第一基片31的一个表面上形成对应信息信号的信息槽38。另外，在第一基片31的一个表面上形成具有预定透射率、预定反射率并且厚度为d32的第一信息层32。在厚度为d33的第二基片33的一个表面上形成跟踪导槽39或是采样槽。在第二基片33的一个表面上形成由薄膜构成的第二信息层34，其厚度为d34，并且其光学特性在受到光束7照射时发生变化。在第一信息层32和第二信息层34之间形成一个透明的分隔层35，用于使第一信息层32和第二信息层34定位，使二者彼此相距预定的距离d35。
第一信息层32相对于光束7具有预定的透射率，以便使具有预定强度的光能到达第二信息层34。第二信息层34上受到增强的光束7照射的那一部分的温度被升高。结果，第二信息层34的光学特性就会改变，从而把信息记录在第二信息层34上。因此，第二信息层34具有的结构能够同时满足对光束7的高吸收系数以及大的光学变化，从而能有效地重现记录的信号。
由于第一信息层32是一个只读信息层，在第一基片31的表面上具有对应信息信号的信息槽38。由于第二信息层34是一个记录和重现型信息层，在第二基片33的表面上具有由凸面和凹面部分构成的用于在记录信息时控制光束位置跟踪的导槽，或是由成对的凸起和槽构成的采样槽(未示出)，这些凸起和槽朝着对应采样-伺服型跟踪操作的跟踪方向被偏移。如果上述基片是一个盘，从光束7入射的位置上看，这些信息槽、导槽或是采样槽最好是在同一方向上被制成螺旋形。
以下要参照图4说明具有上述(D)型结构信息层的记录介质，这种结构包括两个记录和重现信息层。如图4所示，厚度为d41的第一基片41的一个表面上设有跟踪导槽48或采样槽。第一基片41的一个表面上具有厚度为d42的第一信息层42，它具有预定的透射率和反射率，并且其光学特性在受到光束7照射时会发生变化。在厚度为d43的第二基片43的一个表面上形成跟踪导槽49或是采样槽。在第二基片43的一个表面上形成由薄膜构成的厚度为d44的第二信息层44，其光学特性在受到光束7照射时会发生变化。在第一信息层42和第二信息层44之间形成一个透明的分隔层45，用于使第一信息层42和第二信息层44定位，使二者彼此相距预定的距离d45。
另外，在上述情况下，当基片表面上的上述结构被用于只读信息层的信息槽时，这种结构是有效的。特别是可以和导槽或采样槽一起在基片表面上形成地址槽，，从而能够用适合上述只读信息的信息槽的所有方法来管理记录介质。
用于记录和重现信息的信息层可以采用上述结构(B)中采用的信息层，结构(B)是由只读信息层以及记录和重现型信息层构成的。在上述情况下，第一信息层42必须具有这样的特性，它能够吸收预定量的光束7，其状态可以随着温度的上升而变化，可以从反射光的变化中检测其变化的状态，并且允许预定量的光通过，以便使第二信息层44能记录和重现信息。另外，第一信息层42必须维持这样的特性，即在信息的记录完成之后仍允许光线透射。如上所述的第一信息层42必须被设计成这样，即应该形成一种可以获得高质量信号的薄膜，并且应该能在信息的记录完成前后达到指定的透射率。
形成第一信息层42的薄膜具有类似于相变材料的可变光学常数，根据反射光的变化来检测其变化的状态。在第一信息层42上已经记录了信息的状态下，如果用光束照射第二信息层44，已经通过第一信息层42的一部分光就会形成衍射。余下的光束被会聚到第二信息层44上。因此，与提供给只读信息层的光束强度相比，必须提高光束7的强度。
从重现信号的满意程度来看，分隔层45的厚度必须大于焦深，并且最好达到焦深的五倍以上。这样，在光束透过第一信息层42时，包括在光束中的记录标记的数量在25以上，也就是5的平方。因此可以防止交扰等作用的影响。
在第一信息层42被制成磁光记录型薄膜的情况下，其磁化的方向是变化的，透射的光不会出现衍射。由于这样可以不必考虑透射光在信息记录之前和之后的变化，具有一定的优点。然而，为了记录信息，第一信息层42必须吸收一定量的光。因此，与提供给只读信息层的光量相比，必须增大光量。
光学记录介质具有这样的特性，即只读型介质与记录和重现型介质可以彼此共存。另外还可以制成一种所谓局部ROM盘，即在同一介质面上具有形成在内部的只读区域和形成在其外部的记录和重现区域。
以下要说明一种具有四个信息层的记录介质，它是对表面上具有凸面和凹面部分并且被粘接在一起的两个基片构成的记录介质的改进。以下参照图5说明这种记录介质。
如图5所示，在第一基片58的一个表面上形成对应信息信号的信息槽或是用于光束跟踪控制的导槽或是采样槽。另外，在第一基片58的一个表面上形成具有预定反射率的第一信息层59，用于透射入射到第一基片58上的一部分光束7。在第二基片60的一个表面上形成对应信息信号的信息槽或是用于光束跟踪控制的导槽或是采样槽。在第二基片60的一个表面上形成第二信息层61，其反射率大于第一信息层59。第一信息层59和第二信息层61被彼此相对地定位。在第一信息层59和第二信息层61之间形成至少一个第一分隔层62。在与第一基片58具有相同厚度的第三基片63的一个表面上形成对应信息信号的信息槽或是用于光束跟踪控制的导槽或是采样槽。在第三基片63的一个表面上形成具有预定反射率的第三信息层64，用于透射入射到第三基片63上的一部分光束。在与第二基片60具有相同厚度的第四基片65的一个表面上形成对应信息信号的信息槽或是用于光束跟踪控制的导槽或是采样槽。另外，在第四基片65的一个表面上形成第四信息层66，其反射率大于第三信息层64。第三信息层64和第四信息层66被彼此相对地定位。在第三信息层64和第四信息层66之间按照至少一层的形式形成透明的第二分隔层67，第二分隔层67的厚度与第一分隔层62的厚度相同。使第二基片60和第四基片65彼此相对。在第二基片60和第四基片65之间形成一个粘接层68。
由于上述结构的记录介质相对于粘接层68具有垂直对称的结构，可以肯定地说，即使出现环境温度之类的变化，上述结构仍是稳定的。
以下要说明具有多个信息层的记录介质的制造方法和装置。
在两个信息层上各自执行重现时，如果两个信息层之间的间隔太短，由另一个信息层反射的光或是已经透过该层的光就会产生交扰，因此会出现重现信号幅值变化的影响，或是出现伺服信号的畸变。如果两个信息层之间的间隔太长，在某一信息层的光束会聚点中就会产生象差。为了防止上述的影响，两个信息层之间的间隔必须是恒定的。为此需要有一个厚度非常精确的分隔层。另外，两个信息层必须按这样的方式被粘接在一起，使信息槽或采样槽或是导槽的中心位置彼此吻合。请注意，以上的说明仅是针对盘形的记录介质，并且是在记录介质被转动时记录信息。对于具有两个信息层的记录介质来说，必须执行跟踪控制，同时要考虑到具有一个信息层的记录介质所允许的偏心度，以及由于两个信息层之间中心位置的偏差造成的第二偏心度。本发明的意图是防止第二偏心度，以便对上述类型的记录介质执行的跟踪伺服进行补偿。
考虑到上述问题，以下要说明一种制造两个基片的方法。值得注意的是，第一基片是用惯用的方法形成的。也就是说，第一基片是在母盘制作工序中通过母盘制作步骤并且在一个模具中执行注塑成型而获得的。第二基片可以用制作第一基片的相同方法制作，或是采用这样的方法，即再次按顺序重复母盘制作工序，从而形成具有反向信息槽的第二母盘。注塑成型工序可以按照制作第一母盘时采用的相同工序来执行。用于本实施例的注塑成型机具有包括螺旋或同心信息槽和导槽的母盘，其中心与用于形成第一和第二基片中心开口的中心开口成形机的中心精确地吻合。使用这种注塑成型机可以获得第一和第二基片，基片中心开口的中心以及信息槽或导槽不会有明显的偏差。
以下要说明用具有预定厚度的分隔层粘接第一和第二基片的一种粘接装置。图6是这种粘接装置的示意性截面图。如图6所示，粘接装置包括用于支撑第二基片3的上部支撑部件61；包括一个光源81的下部支撑部件62，用于支撑第一基片1，并且使分隔层固化；用于提升上部支撑部件61的提升部件63；一个树脂供应喷嘴64，用于向第一基片1提供形成分隔层的树脂材料80；以及一个用于支撑整个系统的基座65。
上部支撑部件61包括与第二基片3的平面相接触的基片支撑部件66a，用于固定第二基片3；一个上基座部件66b，用于在基片支撑部件66a与提升部件63之间构成连接；从基片支撑部件66a的中心部位向下突出的上轴84，在其前端具有用于校正下部支撑部件62定位关系的锥形槽；以及具有一个锥部的第一内部导向部件68，用于调节第二基片3的位置。在上轴84周围设有弹簧69，它用预定力下压第一内部导向部件68。在基片支撑部件66a与第二基片3相接触的部位形成吸气口71，采用真空作用来固定第二基片3，空气通过形成在基片支撑部件66a内部的排气口70排放到外部的一个泵。
另一方面，下部支撑部件62包括用于支撑第一基片1的基座支撑部件72；一个光源箱73，用于把基座支撑部件72固定在基座65上，并且容纳光源81；一个下轴部件74，在其前端有一个面对上轴84的槽的锥形突起；以及第二内部导向部件75，利用其锥形部位来调节第一基片1的位置。在下轴部件74周围设有弹簧46，它用预定力上压第二内部导向部件75。
光源81使树脂材料80固化，以便形成分隔层，它被设置在光源箱73的底部并且紧靠在基座支撑部件72下面。因此，基座支撑部件72是用允许光源81发射的光通过的材料制成的，例如玻璃或树脂。另外，基座支撑部件72与第一基片1接触的那部分具有一个吸气口78，用于通过真空吸气来固定第一基片1，从而使空气通过设在光源箱73中的排气口77被排放到外部的一个泵。在从第一基片1朝向上方并且面对着基片支撑部件66a的那部分光源箱73中设有一个垫片79，用于保持分隔层的厚度d5。
树脂供应喷嘴64通过其前端排出由一个外部树脂容器罐提供的树脂材料80，从而把树脂材料80喷到第一基片1的上表面上。树脂供应喷嘴64的前端在一个圆周上运动，圆周的半径大约是相对于第一基片1中心轴的第一基片1半径的2/3。在停止向第一基片1的上表面提供树脂材料80时，就从下部支撑部件62上方的区域移开树脂供应喷嘴64。
图7所示的结构表示本实施例中用于获得预定厚度分隔层的装置。图7是一个局部截面图，表示图6中所示的粘接装置的状态，其中的上部支撑部件61已经被向下移动，并且第一基片1和第二基片3已经被分隔层5粘接在一起了。为了获得厚度为d5的分隔层5，挨着第一和第二基片1和3的外端设有一个厚度为d79的垫片。垫片79的厚度d79必须满足以下的公式d79＝d1+d3+d5 (7)其中的d1是第一基片1的厚度，而d3是第二基片3的厚度。
为了在第一和第二基片1和3的内部提供厚度为d5的分隔层5，上轴84和下轴部件74的长度d67和d74必须满足以下的公式，假设基片支撑部件66a的厚度是d65，而光源箱73的厚度是d73d67+d74＝d65+d73+d1+d3+d5 (8)通过改进各个部件的精度，就可以获得从内部到外部没有厚度不均匀现象的分隔层5。
参见图6和8说明用于执行粘接操作的结构，通过这种操作可以防止第一和第二信息层之间产生偏心度。上部支撑部件61和下部支撑部件62的中心通过上轴84的槽中的锥部82和下轴74的槽中的锥部83来调节。当上部支撑部件61已经被提升部件63向下移动时，上轴84的槽中的锥部82和下轴74的槽中的锥部83可以校正上部支撑部件61和下部支撑部件62的中心。当两个轴67和74的水平平面部位在最低位置处彼此形成接触时，上部支撑部件61和下部支撑部件62的中心偏差量级处在几μm之内，这是由两个轴67和74的机械精度来确定的。
为了在第一和第二基片1和3之间以及上轴84和下轴部件74之间保持恒定的位置关系，设置了第一和第二内部导向部件68和75，它们接触到两个轴84和74的柱体部位，并且与轴84和74具有同一个中心轴线。第一和第二内部导向部件68和75被制成锥形，其各自前端的直径D68和D75分别小于基片3和1中的开口的直径D3和D1，并且其另一端的直径D69和D76分别大于基片3和1的直径D3和D1。第一和第二内部导向部件68和75各自可以在上轴84和下轴部件74的垂直方向上移动。弹簧69和76设在两个轴84和74周围，把第二基片3向下压，并把第一基片1向上推。如上所述，利用注塑成型机形成精确定位的具有直径D3和D1的第一和第二基片1和3的中心开口。第一和第二基片1和3的中心开口被接收在第一和第二内部导向部件68和75的锥部中。通过设在基片支撑部件66a和72中的吸气口71和78吸住基片1和3。在第一和第二内部导向部件68和75的锥部与基片1和3的中心开口相接触的状态下，基片1和3被固定在基片支撑部件66a和72的表面上。结果，第二基片3的信息层的中心轴线与上部支撑部件61的中心轴线彼此吻合，其精度基本上就是机械精度。同样，第一基片1的信息层的中心轴线与下部支撑部件62的中心轴线基本上按照机械精度彼此吻合。如果在上述状态下向下移动上部支撑部件61，上轴84的槽中的锥部82和下轴74槽中的锥部83就会使第一基片1的信息层的中心轴线与第二基片3的信息层的中心轴线彼此吻合。
利用具有上述结构的粘接装置可以获得这样一种记录介质，在其中可以防止形成在两个信息层表面上的信息槽、采样槽或是导槽的圆弧出现偏差。
以下参照图9中的流程说明采用图6所示的粘接装置制作具有两个信息层的光学信息记录介质的方法。
最初，如图9(a)所示，利用溅射或是蒸涂法在第一基片1上形成允许一部分光束透射并且具有预定反射率的第一信息层2，在第一基片1的表面上具有对应信息信号的信息槽或是用于光束跟踪控制的导槽，或是具有采样槽。如图9(b)所示，在第二基片3上用溅射或是蒸涂法形成反射率大于第一信息层2的第二信息层4，在第二基片3的表面上具有对应信息信号的信息槽或是用于光束跟踪控制的导槽，或是具有采样槽，并且其厚度与第一基片1基本相同。然后把第一基片1固定在基座支撑部件72上。随后，如图9(c)所示，用树脂供应喷嘴64向第一信息层2的上表面提供光刻胶树脂材料80。再把第二基片3置于基座支撑部件66a上，然后操作提升部件63，使上部支撑部件61向下移动，接触到垫片79。然后用分隔层5把第二基片3和第一基片1按照一定间隔粘接在一起，该间隔就是分隔层5的厚度d5(参见图9(d))。然后如图9(e)所示，用光源81发射的光束73照射第一基片1的外表面，使树脂材料80固化，就形成了分隔层5。这样就获得了具有两个信息层2和4的记录介质。
采用上述方法，不需要清除母盘的工序就能获得具有双层结构的记录介质，在表面上预先形成信息槽的基片可以直接被粘接在一起。这样就能改善制作的成品率。
尽管在上述结构中是在第一信息层2的上表面上提供树脂材料80，也可以在第二信息层4的上表面上提供树脂材料80。
以下参照图10中的流程说明采用图6所示的粘接装置制作具有四个信息层的光学信息记录介质的方法。
首先，如图10(a)所示，利用溅射或是蒸涂法在第一基片58上形成允许透射一部分光束并且具有预定反射率的第一信息层59，在第一基片58的表面上具有对应信息信号的信息槽或是用于光束跟踪控制的导槽，或是具有采样槽。
如图10(b)所示，在第二基片60上形成反射率大于第一信息层59的第二信息层61，在第二基片60的表面上具有对应信息信号的信息槽或是用于光束跟踪控制的导槽，或是具有采样槽，并且其厚度与第一基片1基本相同。
然后把第一基片58固定在基座支撑部件72上。随后，如图10(c)所示，用树脂供应喷嘴64向第一信息层59的上表面提供光刻胶树脂材料80。再把第二基片60置于粘接装置的基座支撑部件66a上，然后操作提升部件63，使上部支撑部件61向下移动，接触到垫片79。然后用分隔层62把第二基片60和第一基片58按照一定间隔粘接在一起，该间隔就是分隔层62的厚度d62。然后用光源81发射的光束102照射第一基片58的外表面，使树脂材料80固化，就形成了分隔层62(参见图10(d))。这样就获得了第一记录介质101，在其一侧具有两个信息层。
上述方法与图9中的不同之处在于，在其中是把具有相同厚度的第一和第二基片1和3粘接在一起，但是在本实施例中没有限制与第一基片58粘接的第二基片60的厚度。在上述情况下，必须改变垫片79的厚度和上下轴84和74的长度。
按照与图10(a)到10(d)类似的(参见图10(e)到10(h))过程，把第三基片63和第四基片65粘接在一起就获得了表面上具有两个信息层的第二介质103。参见图10(e)到10(h)，标号64代表第三信息层，66代表第四信息层，67代表第二分隔层，而104代表从光源81发射的光束。在上述情况下，最好使第一基片58与第三基片63的厚度基本上相同。另外，最好使第二基片60与第四基片65的厚度基本上相同。形成第二和第四基片60和65的方法可以与形成第一和第三基片58和63时采用的方法不同。为了维持作为记录介质的薄基片，可以采用例如光聚合法使基片变薄。
然后，采用类似于图6所示的粘接装置把表面上形成两层的第一介质101和表面上形成两层的第二介质103粘接在一起。最初，如图10(i)所示，把光刻胶树脂涂在表面上形成两层的第一介质101的第二基片60的上表面上。然后，如图10(j)所示，把第二基片60和第四基片65粘接在一起，再用光源81发射的光束106照射第一基片58的外表面，从而使树脂材料105固化，形成粘接层68。如图10(j)所示，必须改变垫片79的长度和上下轴84和74的长度，使其对应记录介质的整体长度、第一和第二分隔层62和67的长度以及第一到第四信息层59，61，64和66的长度。在执行图10(j)所示的曝光程序时，从光源81发射的光束106透过第一和第二信息层59和61之后照射在树脂材料105上。因此，与例如图9(e)，图10(d)或10(h)所示的曝光程序相比，光束106的量需要增大。
在把表面上各自具有两层的第一和第二记录介质101和103粘接在一起时，使用的树脂材料105可以采用吸收光束的树脂。也可以使用除光刻胶树脂之外的其他树脂。例如可以采用一种热固化树脂，热熔粘接剂或是其他的粘接剂。因此，在图10(j)所示的工序中可以省略光束的照射。
在采用上述方法时，不需要清除母盘的工序。只要按顺序把表面上包括预先形成的信息槽的各个基片粘接在一起，就可以获得具有四层结构的记录介质，这样就能提高制作的成品率。把为获得具有双层结构的记录介质所需的粘接工序重复执行三次，就可以获得具有四层结构的记录介质。也就是说，使用基本上相同的制造设备就可以制成具有四层结构的记录介质。这样就可以采用与获得双层结构记录介质时所需的类似方法。
以下要参照图11说明一种记录和重现装置，用于在按照上述方法制造的本发明的光学信息记录介质上记录和重现信息。如图11所示，本实施例的记录和重现装置包括一个光盘111，这是一个具有多个信息层的光学信息记录介质；一个用于转动光盘的主轴电机112；用于会聚光束的光学传感器部件113，例如光源121发射的一种激光束；以及用于控制主轴电机112和光学传感器部件113的五个电路系统。第一电路系统是一个光调制系统114，用于操作光学传感部件113的光源121。第二电路系统是用于控制光束操作的控制系统115，使光学传感器部件113发射的光束会聚在光盘111上，并且用于跟踪，使光束跟随信息槽或是导槽。第三电路系统是一个信号重现系统116，用于读出形成在光盘111上的信息信号。上述三种电路系统中至少有一个具有两种以上的状态设定功能，以便为各个信息层设定一个最佳状态。第四电路系统是层选择系统117，用于按照需要检测的光束所在的信息层转换三个电路系统的状态。第五电路系统是一个系统控制系统118，用于控制四个电路系统的定时。
本发明具有这样的结构，采用层选择系统117重现记录的信息，选择上述电路系统的最佳状态，并且允许在多个信息层上记录信息，同时还要防止在从多个信息层上重现的信息中出错。
在从光盘111上重现信息信号时，由系统控制系统118控制用于转动主轴电机112的转动控制部件119，从而使光盘111按照恒定的速度转动。代表重现状态的一个控制信号被提供给激光器驱动部件120，从而按以下的方式控制流向光源121的电流，即按照系统控制系统118的指令把光学传感器部件113发射的光束强度设定为用于重现的功率值。从光源121发射的光束穿过设在后部的光学传感器部件113的光学系统和一个物镜122，使光束成为会聚的光束，用来照射光盘111。
由光盘111反射的光束再次穿过物镜122和光学传感器部件113的光学系统，从而入射到光电检测器123上，这一光电检测器具有被分成几部分的一个光接收面。光电检测器123对入射的光束执行光电转换，向信息重现系统116发送一个信号，其电压对应各个光接收面上的光量的变化。从光电检测器123发送的信号被前置放大器124放大，用信号中的低频分量控制光束的位置。
一个聚焦控制部件126利用从光电检测器123的各个光接收面上发送的一部分信号获得聚焦误差信号，并且使用聚焦误差信号操作一个音频线圈125。这样就能控制物镜122，使其在相对于光盘111表面的垂直方向上稍稍移动，使光束会聚在光盘111的信息层表面上。系统控制系统118向层选择系统117发送一个层选择信号，用于响应控制信号S03指定一个需要聚焦的信息层。层选择系统117按照该信息层来切换光调制系统114、控制系统115以及信号重现系统116的操作。这样就能重现出记录在光盘111的任一信息层中的信号。
一个层识别部件132从来自一个二进制编码部件130的一个信号中解调出层识别信号，从而识别出聚焦的信息层。如果被聚焦的信息层不是目标信息层，一个聚焦跳跃电路133就在信息层中间按顺序移动聚焦位置。聚焦跳跃电路133把一个脉冲电压叠加在聚焦控制部件126的输出信号上，用于在相对于光盘111的垂直方向上瞬时移动音频线圈125。这样就能使光束会聚在目标信息层上。
一个跟踪控制部件127按照以下方式根据光电检测器123的其他输出信号的组合获得一个跟踪控制信号，使光束跟随信息槽或导槽，并且在光盘111的半径方向上稍稍移动音频线圈125。在重现只读型的信息层时，用一个极性翻转器128按照层选择系统117发出的指令信号在信息层中间切换跟踪极性，以便采用相差法或三束法按既定方式执行跟踪，用光束重现信息层上的信息槽。在重现记录和重现型的信息层时，用极性翻转器128按照层选择系统117发出的指令在信息层中间切换跟踪极性或跟踪方法。这样，如果信息层上具有导槽，就可以用推拉跟踪法重现记录和重现型信息层上的信息槽，或是在信息层是由不均匀的槽构成的情况下用采样伺服法重现信息槽。通过根据信息层的类型切换跟踪方式，两种信息层上的记录密度都可以提高。
一个跟踪跳跃电路129把脉冲电压叠加在跟踪控制部件127的输出信号上，用于在光盘111的半径方向上瞬时移动音频线圈125。这样就能使光束移动到目标轨迹的表面上。
根据跟踪控制部件127的输出信号，极性翻转器128按照形成在信息层上的信息槽的方向翻转其极性，并且根据光束是跟随导槽的台或是槽来翻转其极性。
如果记录介质是用图2(a)所示的同一种母盘制作工序制造的第一和第二基片1和3制成的，如果从光束7入射的位置上看，槽的方向在第一和第二信息层2和4之间就是相反的。如果使用上述的双层介质，就使用聚焦跳跃电路133在第一和第二信息层2和4之间移动聚焦位置。同样，用极性翻转器128在第一和第二信息层2和4之间切换跟踪极性。这样就能在瞬间把光束移动到目标信息层的信息槽上。因此，在重现信息时，用上述方法可以缩短在信息层之间寻找入口所需要的时间。
信号重现系统116的二进制编码部件130使用前置放大器124提供的信号中的高频分量来比较上述信号的电平和一个参考电平，从而把信号转换成二进制编码信号。然后由一个解码器131按照预定的信号格式对二进制编码信号解码。这样就能从形成在光盘111上的记录标记解调出信息信号。然后按照系统控制系统118发出的指令把解调的信息S02传送到一个外部设备。
在必要时，用于重现或记录形成在光盘111上特定区域的信息层的状态可以由层识别部件132来解调。层识别部件132还具有对信息层等等的形状解调的功能，并且能识别出信息层。最好是在制作记录介质的工序中记录上述信息。信息的内容包括识别信息，用于识别只读信息层还是记录和重现信息层，或是用于校正信息层特性之间的差别的信息。也就是说，这些内容是关于用光照射各个信息层的最佳状态信息，执行聚焦控制或跟踪控制的最佳状态信息，以及对重现信号解调的时间的最佳状态信息。
如果信息是记录在多个信息层上的，最初，系统控制系统118指示光调制系统114在预定的时间接收由需要记录的信息构成的记录信息S01。光调制系统114先用编码器134把记录信号转换成具有预定格式的记录信号，然后使激光器驱动部件120按照波形设定器135的状态调制从光源121发射的光的强度，波形设定器135对一个脉冲分频，或是设定一个变化的强度。具有调制强度的光被光盘111上的记录层吸收。这样就能在光盘111的记录层上形成重现标记，从而完成信息的记录。
注意波形设定器135具有在各个信息层上执行记录的最佳记录图形，并且与层选择系统117的输出同步地改变其输出。激光器驱动部件120按照对应各个信息层的调制波形来调制从光源121发射的光的强度。
利用上述结构可以在最佳状态下从多个信息层上重现信息信号。另外，可以在最佳状态下在多个信息层上记录信息信号，并且可以重现记录的信息。
以下要说明记录和重现装置各个部件的具体工作方式。
图12表示光学传感器部件的结构。在本实施例中，聚焦方式采用刀口方法，而跟踪方式采用推拉方法。
如图12所示，从光源121发射的光通过一个平行透镜140形成平行的光束，然后被一个分束器141反射。反射的光束通过一个λ/4板142和物镜122，使光束照射在光盘111上。被光盘111反射的光通过物镜122、λ/4板142和分束器141，并且再通过一个透镜143，然后，一部分光束被反射并且入射到用于执行跟踪操作的具有多个光接收面的光电检测器145上。光电检测器145的各个光接收面的输出被前置放大器124放大，从而根据差信号获得跟踪误差信号。
另一方面，没有被反射镜144反射的光入射到用于执行聚焦操作的具有多个光接收面的光电检测器146上。光电检测器146的各个光接收面的输出被前置放大器124放大，从而根据差信号获得聚焦误差信号。参见图12，标号113代表光学传感器，120代表激光器驱动部件。
图13表示聚焦控制部件的一部分，用于按照光电检测器的输出执行聚焦控制。尽管在惯用的刀口方法中是采用具有分成两部分的光接收面的光电检测器，但是，如图13所示，本实施例的光电检测器146具有至少分成四部分的光接收面。这样做的理由是，如果采用具有分成两部分的光接收面的光电检测器，在从目标信息层获得伺服信号的操作中就会遇到伺服信号畸变的问题，这是因为由其他信息层反射的一部分光会入射到光电检测器上。尽管缩小光电检测器的光接收面的面积可以防止伺服信号发生畸变，但是会出现另一个问题，那就是聚焦的范围非常有限。
因此，本实施例的结构是把光电检测器146的光接收面分成至少四部分。另外还采用了这样的方法，即在聚焦阶段和伺服操作阶段之间切换聚焦检测范围。如图13所示，光电检测器146的光接收面分成光接收面146a，146b，146c和146d。各个光接收面146a，146b，146c和146d的输出分别被放大器147a，147b，147c和147d放大，由差分放大器148和149获得两种聚焦误差信号148s和149s。然后由切换装置150选择聚焦误差信号148s和149s之一。选定的聚焦误差信号148s(或149s)通过聚焦操作电路151和聚焦跳跃电路(见图11)，然后操作光电传感器部件113(见图11)。
以下参照图14说明两种情况下的聚焦误差信号，一种情况是把用于聚焦操作的光电检测器分成两部分，另一种情况是把光电检测器分成四部分。横轴代表聚焦定向位置，在其中用L1和L2标出了两个信息层的位置。图14(a)表示光接收面被分成两部分并且光接收面较大时的情况。图14(b)表示光接收面被分成两部分并且光接收面较小时的情况。图14(c)表示光接收面被分成四部分并且采用外部光接收面146a和146d的情况。图14(d)表示光接收面被分成四部分并且采用内部光接收面146b和146c的情况。在图14(a)所示的光接收面被分成两部分并且采用具有较大光接收面的光电检测器151的情况下，如果焦点处在来自一个信息层的聚焦光束F1附近，来自另一信息层的反射光束F2就会入射到该光接收面上。这样就会使聚焦误差信号发生畸变，并且会出现焦点定位误差dF。在图14(b)所示的光接收面被分成两部分并且采用具有较小光接收面面积的光电检测器152的情况下，可以避免从另一信息层上接收到泄漏的光束。另外，在对应信息层位置L1和L2的位置上会出现S形的曲线两个聚焦误差信号，这样就可以执行伺服操作。然而，实际的聚焦拉入范围M2比图14(a)所示的光接收面具有较大面积的情况下的拉入范围M1要小。因此，如果记录介质出现弯曲或是在其表面上存在不规则现象，操作就会变得不稳定了。
为了解决上述问题，本实施例采用了把光接收面分成四部分的光电检测器146。光接收面是这样形成的，来自某一信息层的反射光束F1基本上位于光接收面146a和146b分界线的中心位置，而来自另一信息层的反射光束F2基本上位于光接收面146c和146d分界线的中心位置。如果在光接收面上反射光束F1和F2的中心之间的距离是Lf，并且反射光束F1和F2在光接收面上的各个光点的尺寸是Ld，就把外侧光接收面146a和146d的宽度146w设定为大于Lf并小于Lf+Ld。图14(c)表示在把光接收面分成四部分，并且使用外侧光接收面146a和146b的情况下的聚焦误差信号。由于光接收面离开了来自两个信息层的反射光束F1和F2，就会出现S形曲线，类似于一个信息层时出现的情况。如果响应上述信号执行伺服操作，聚焦位置就被定位在一个信息层的位置L1与另一信息层的位置L2之间。在上述情况下，可以获得大范围M3，只要在该范围内可以找到聚焦信号。图14(d)表示在把光接收面分成四部分，并且使用内侧光接收面146b和146c的情况下的聚焦误差信号。聚焦误差信号类似于图14(b)中所示的把光接收面分成两部分，并且光接收面面积较小的情况。
按照本实施例的具有分成四部分的光接收面的光电检测器146可以实现大的聚焦拉入范围，并且通过切换图14(c)和14(d)所示的聚焦误差信号可以相对于两个信息层实现稳定的聚焦。
在焦点被拉入时，切换装置150选择来自外侧光接收面146a和146d的一个差分信号149s，从而使聚焦操作电路开始执行聚焦操作。在这种状态下，聚焦点位于两个信息层之间。
当聚焦操作电路151确认已经完成了拉入聚焦的操作时，聚焦操作电路151就向切换装置150发送一个聚焦操作完成信号151s。响应于聚焦操作完成信号151s切换装置150选择差分信号148s，它是光电检测器146的任一内侧光接收面146b和146c的输出信号，从而对任一信息层执行聚焦。然后在预定范围内执行跟踪操作，以便确定目标信息层是否已受到聚焦。如果一个信息层看起来尚未受到聚焦，聚焦跳跃电路133就把聚焦位置移到目标信息层上。在上述过程中，切换装置150不执行切换操作。
尽管以上的说明是针对采用刀口方法作为聚焦方法的结构而言的，聚焦的方法并不仅限于此。例如，也可以采用散光方法。如果采用散光方法，就在图12所示的反射镜144的位置上设置一个筒形物镜，并且把如图15所示的具有分成八部分的光接收面的一个光电检测器154设置在光电检测器146附近。在采用散光方法的情况下，在光电检测器146附近的光接收面154a，154b，154c和154d的输出的使用方式与采用刀口方法时类似。在聚焦拉入操作完成之后，使用来自光电检测器146中心部位中的光接收面154e，154f，154g和154h的输出，从而获得聚焦误差信号。
利用上述结构，可以稳定地执行对各个信息层的伺服操作，同时维持与惯用结构所获得的聚焦拉入性能相似的性能。
具有多个信息层的记录介质的质量取决于信息槽或导槽形状的不规则性。记录和重现装置的质量取决于光束强度分布的畸变或是光电检测器等部件灵敏度的分布。因此，在执行伺服操作时，由于信息层之间的干扰或是分隔层厚度的变化，在聚焦误差信号或跟踪误差信号中会产生误差电压。
为了校正聚焦控制信号或跟踪控制信号中的误差，在设定层选择系统117(见图11)时同步地对聚焦控制部件和跟踪控制部件进行补偿调节。例如为聚焦控制信号增加一个精密补偿，从而校正在层间产生的跟踪偏差。这样就能在各个信息层中实现最佳的光束会聚状态。
图16表示聚焦控制部件的细节。如图16中所示，由聚焦误差检测电路160根据来自前置放大器124(见图12)并且与聚焦控制有关的一个信号产生一个聚焦误差信号160s。这样，聚焦操作电路162可以通过偏移补偿电路161获得一个聚焦控制信号126s。聚焦控制信号126s被传送到光学传感器部件113(见图11)，从而操作音频线圈125(见图11)，并且执行聚焦控制。
偏移补偿电路161的结构可以根据外部提供的信号设定多个偏移电平。用于设定提供给偏移补偿电路161的偏移量的偏移设定装置包括一个偏移设定装置163，用于在第一信息层2的聚焦操作结束时设定一个偏移量；以及一个偏移设定装置164，用于在第二信息层4的聚焦操作结束时设定一个偏移量。一个偏移选择器165响应层选择系统117(见图11)的输出117s，发送偏移设定装置163或是偏移设定装置164之一的偏移量。
另一方面，聚焦操作电路162接收由偏移补偿电路161发送的信号161s，并且发送一个聚焦控制信号126s，使信号161s变为零，从而操作音频线圈125。在执行聚焦操作时用于设定电路增益的增益设定装置包括一个增益设定装置166，用于设定针对第一信息层2的增益；以及一个增益设定装置167，用于设定针对第二信息层4的增益。一个增益选择装置168响应层选择系统117的输出117s，发送来自增益设定装置166或是增益设定装置167的一个信号。利用上述结构可以相对于两个信息层设定最佳的聚焦状态。
在跟踪控制方面，如果在信息层之间设定最佳状态，就可以更满意地执行重现或是记录和重现操作。图17表示跟踪控制部件的细节。如图17所示，由跟踪误差检测电路170根据来自前置放大器124的输出信号124s中涉及跟踪控制的一个信号获得一个跟踪误差信号170s。跟踪操作电路172可以通过偏移补偿电路171获得一个跟踪控制信号127s。跟踪控制信号127s通过极性翻转器128(见图11)被传送到光学传感器部件113。从而操作音频线圈125执行跟踪控制。
偏移补偿电路171的结构可以根据外部提供的信号设定多个偏移电平。用于设定提供给偏移补偿电路171的偏移量的偏移设定装置包括一个偏移设定装置173，用于在第一信息层2的聚焦操作结束时设定一个偏移量；以及一个偏移设定装置174，用于在第二信息层4的聚焦操作结束时设定一个偏移量。一个偏移选择器175响应层选择系统117(见图11)的输出117s，发送偏移设定装置173或是偏移设定装置174之一的偏移量。
另一方面，跟踪操作电路172接收由偏移补偿电路171发送的信号171s，并且发送一个跟踪控制信号127s，使信号171s变为零，从而操作音频线圈125。在执行跟踪操作时用于设定增益的增益设定装置包括一个增益设定装置176，用于设定针对第一信息层2的增益；以及一个增益设定装置177，用于设定针对第二信息层4的增益。一个增益选择装置178响应层选择系统117的输出117s，发送来自增益设定装置176或是增益设定装置177的一个信号。利用上述结构可以相对于两个信息层设定最佳的跟踪状态。
在本实施例的结构中，尽管形成在第一基片1上的信息槽从光束入射的位置上看具有凸面的形状，但是并不仅限于这种结构。从光束入射的位置上看，信息槽也可以具有凹面的形状。在这种情况下，第二基片3上的信息槽的方向被翻转，从而使记录介质能获得与本实施例所获得的效果类似的效果。
以下要说明信息记录介质的具体结构。
例1以下要说明图1所示的光学信息记录介质的制作方法以及光学信息记录介质的记录和重现操作方式。
采用聚碳酸酯树脂形成第一和第二基片1和3，并且使用表面上包括信息槽的一个模具来执行注塑成型，这样就制成了第一和第二基片1和3。第一基片1的直径是120mm，厚度是1.2mm，并且在其表面上包括按以下方式布置的信息槽，最短的槽长度是0.83μm，槽深是100nm，跟踪间隔是1.6μm。由形成的槽列构成的信息槽符合EFM编码。在第一基片1上用溅射方法形成厚度为10nm的Au层，从而形成第一信息层2。
第二基片3的直径和厚度与第一基片1相同，第二基片3具有与第一基片1相同形式的信息槽。为了在粘接之后使第一和第二基片1和3从光束7的入射位置上看具有相同的螺旋方向，从第二基片3的信息槽表面上看，突起和槽列的螺旋方向与第一基片1是相反的。用溅射方法形成厚度为10nm的Au层，从而形成第二信息层4。如果从信息槽所在的位置上看，第一和第二基片1和3的信息槽是凹面形的。
第一基片1被固定在图6所示的粘接装置的基片支撑部件72上，然后用树脂供应喷嘴64在第一信息层2的上表面上提供丙烯酸类的紫外线固化树脂材料80。把第二基片3置于粘接装置的基座支撑部件66a上。然后操作提升部件63，使上部支撑部件61向下移动，使其接触到垫片79。在从上方对第二基片3施加5kg负载的状态下用光源(紫外线灯)81发射的光照射第二基片3。这样就能使树脂材料80固化，在第一信息层2和第二信息层4之间形成厚度为d5的分隔层5。
在执行粘接之前预先测量各个基片的内侧部位、中间部位及外侧部位的厚度，以便在粘接之后计算出各部分的差别。这样就获得了厚度为d5的分隔层5。这样，在各个测量位置上，分隔层5厚度的平均值是65μm，精度为±8μm以下。第一信息层2对780nm波长的反射率是27.5％，第二信息层4对780nm波长的反射率是91.6％。信息层之间偏心度的等级是40μm。
光学系统具有一个发射780nm波长的光的光源、一个适合1.2mm基座最佳厚度的物镜和一个0.5的数值孔径(NA)，用这一光学系统从上述记录介质上重现信息。采用刀口方法执行聚焦，同时采用推拉方法执行跟踪。聚焦是由图13所示的光电检测器146执行的，它具有分成四部分的光接收面，在拉入操作和伺服操作之间切换光电检测器146的光接收面，从而获得一个聚焦误差信号。用于重现信号的重现光束具有1mW的功率。其结果确实可以相对于第一和第二信息层2和4执行稳定的聚焦操作，并且稳定地执行聚焦跳跃。值得注意的是，在信息层之间要切换跟踪信号的极性。在从第一和第二信息层2和4上获得的重现信号中可以观察到良好的视觉图像。对两个信号的抖动进行测量，获得了很好的结果，第一信息层2的信号抖动相对于检测窗口宽度的标准偏差是8.4％，而第二信息层4的信号抖动标准偏差是8.7％。
然后使所得的记录介质承受湿热的环境，温度是80℃，相对湿度是80％，持续100小时后执行对比实验。对信号进行类似评估，其结果是，阻止了形状的变化，可以稳定地重现，并且在不考虑变化时可以获得良好的抖动测量结果。
因此，本发明的方法是一种制作多信息层记录介质的有效方法。
例2以下要说明一种能够形成更高密度信息的记录介质的结构。与例1类似，采用聚碳酸酯树脂形成第一和第二基片1和3，并且使用表面上包括信息槽的一个模具来执行注塑成型，这样就制成了第一和第二基片1和3。第一基片1的厚度是0.58mm，并且在其表面上包括按以下方式布置的信息槽，最短的槽长度是0.5μm，槽深是90nm，轨距是0.8μm。在第一基片1上用溅射方法形成厚度为11nm的Au层，从而形成第一信息层2。
第二基片3的厚度与第一基片1相同，第二基片3具有与第一基片1相同形式的信息槽。为了在粘接之后使第一和第二基片1和3从靠近光源的位置上看具有相同的螺旋方向，从第二基片3的信息槽表面上看，突起和槽列的螺旋方向与第一基片1是相反的。用溅射方法形成厚度为10nm的Au层，从而形成第二信息层4。为了在第二信息层4形成之后使其主反射面上槽的形状与第一基片1相同，在第二基片3的表面上形成的槽中间，槽的最短长度被确定为0.6μm。然而，槽的间隔和轨距与第一基片1是相同的。
第一基片1被固定在图6所示的粘接装置的基片支撑部件72上，然后用树脂供应喷嘴64在第一信息层2的上表面上提供丙烯酸类的紫外线固化树脂材料80。把第二基片3置于粘接装置的基座支撑部件66a上。然后操作提升部件63，使上部支撑部件61向下移动，使其接触到垫片79。在从上方对第二基片3施加8kg负载的状态下用光源(紫外线灯)81发射的光照射第二基片3。这样就能使树脂材料80固化，在第一信息层2和第二信息层4之间形成厚度为d5的分隔层5。
在执行粘接之前，预先测量各个基片的内侧部位、中间部位及外侧部位的厚度，以便在粘接之后计算出各部分的差别。这样就获得了厚度为d5的分隔层5。结果，在各个测量位置上，分隔层5厚度的平均值是52μm，精度为±5μm以下。第一信息层2对680nm波长的反射率是28.2％，第二信息层4对680nm波长的反射率是89.6％。信息层之间偏心度的等级是35μm。
光学系统具有一个光源，用于发射680nm波长的光，一个适合0.6mm最佳基座厚度的物镜，和一个0.6的数值孔径(NA)。采用与例1中相同的伺服方法。其结果确实可以相对于第一和第二信息层2和4执行稳定的聚焦操作，并且稳定地执行信息层之间的聚焦跳跃。值得注意的是，在信息层之间要切换跟踪信号的极性。在从第一和第二信息层2和4上获得的重现信号中可以观察到良好的视觉图像。对两个信号的抖动进行测量，获得了很好的结果，第一信息层2的情况下，相对于检测窗口宽度的标准偏差是7.6％，而第二信息层4的情况下，标准偏差是8.0％。
然后使所得的记录介质承受湿热的环境，温度是80℃，相对湿度是80％，持续100小时后执行对比实验。对信号进行对比计算。其结果是，阻止了形状的变化，可以稳定地重现，并且在不考虑变化时可以获得良好的抖动测量结果。
例3以下要说明图5中所示的具有四个信息层的一例记录介质。与例1类似，采用聚碳酸酯树脂形成第一到第四基片58，60，63和65，并且使用表面上包括信息槽的一个模具来进行注塑成型，这样就制成了第一至第四基片58，60，63和65。第一和第三基片各自的厚度是0.58mm，并且在其表面上包括按以下方式布置的信息槽，最短的槽长度是0.5μm，槽深是90nm，轨距是0.8μm。在第一和第三基片58和63上分别用溅射方法形成厚度为11nm的Au层，从而形成第一和第三信息层59和64。
第二和第四基片60和65的厚度都是0.4mm，这一厚度比第一和第三基片58和63的厚度小，以便降低粘接之后的记录介质的整体厚度。第二和第四基片60和65各自的表面上具有与第一和第三基片58和63相同形状的信息槽。为了在粘接之后使第一和第三基片58和63与第二和第四基片60和65从靠近光源的位置上看具有相同的螺旋方向，第二和第四基片60和65的信息槽列的螺旋方向与第一和第三基片58和63是相反的。在第二和第四基片60和65上用溅射方法形成厚度为10nm的Au薄膜，从而形成第二和第四信息层61和66。为了在第二和第四信息层61和66形成之后使其主反射面上槽的形状与第一和第三基片58和63相同，在第二和第四基片60和65的表面上形成的槽中间，槽的最短长度被确定为0.6μm。
第一基片58被固定在图6所示的粘接装置的基片支撑部件72上。用树脂供应喷嘴64在第一信息层59的上表面上提供丙烯酸类的紫外线固化树脂材料80。把第二基片60置于粘接装置的基座支撑部件66a上。然后操作提升部件63，使上部支撑部件61向下移动，使其接触到垫片79。在从上方对第二基片60施加8kg负载的状态下用光源(紫外线灯)81发射的光照射第二基片3，从而使树脂材料80固化。这样就在第一信息层59和第二信息层61之间形成了第一分隔层62。把第三基片63固定在粘接装置的基片支撑部件72上。然后用树脂供应喷嘴64在第三信息层64的上表面上提供丙烯酸类的紫外线固化树脂材料80。把第四基片65置于粘接装置的基座支撑部件66a上。然后操作提升部件63，使上部支撑部件61向下移动，使其接触到垫片79。在从上方对第四基片65施加8kg负载的状态下用光源(紫外线灯)81发射的光照射第二基片3，从而使树脂材料80固化。这样就在第三信息层64和第四信息层66之间形成了第二分隔层67。
在执行粘接之前分别测量内侧部位、中间部位及外侧部位的厚度，以便在粘接之后计算出各部分的差别。这样就获得了第一和第二分隔层62和67的厚度，第一和第二分隔层62和67的平均厚度分别为50μm和53μm。在各个测量位置上的精度在±7μm之内。在这种情况下，第一和第三信息层59和64各自对680nm波长的反射率是28.5％，第二和第四信息层61和66对680nm波长的反射率是88.7％。各自具有两个信息层的第一和第二介质101和103之间偏心度的等级具有理想的数值，分别是30μm和28μm。然后，把第一介质101固定在粘接装置的基片支撑部件72上。用树脂供应喷嘴64在第一介质的第二基片60的上表面上提供丙烯酸类的紫外线固化树脂材料105。把第二介质103置于粘接装置的基座支撑部件66a上。然后操作提升部件63，使上部支撑部件61向下移动，使其接触到垫片79。在从上方对第二介质103施加10kg负载的状态下用光源81发射的增强光束106照射第二介质103，从而使树脂材料105固化。这样就通过粘接层68把第一介质101和第二介质103粘在了一起。
从这种记录介质上重现信息的光学系统和伺服方法与例2中采用的方式类似。在从第一和第三基片58和63的一个表面上的两个信息层执行重现时，其结果确实可以实现稳定的聚焦操作。另外，信息层之间的聚焦跳跃也可以稳定地执行。在来自任一信息层的重现信号中可以观察到良好的视觉图像。对第一至第四信息层59，61，64和66各自的抖动进行测量，获得了很好的结果，相对于检测窗口宽度的标准偏差非常理想，分别是7.9％、8.3％、7.9％和8.2％。
然后使这一记录介质承受湿热的环境，温度是80℃，相对湿度是80％，持续100小时后执行对比实验。对信号进行对比计算。其结果是，阻止了形状的变化，可以稳定地重现信息，并且在不考虑变化时可以测得良好的抖动测量结果。
例4以下要说明图18所示光学信息记录介质的具体结构和记录及重现操作方式。
第一基片31是用聚碳酸脂树脂制成的，并且在其表面上具有按照EFM调制的对应信息信号的信息槽。第一基片31的厚度d1是0.58mm，直径是120mm。形成在第一基片31表面上的信息槽是按以下方式布置的，即最短的槽长度是0.44μm，槽深是90nm，轨距是0.74μm。在第一基片31表面上用溅射方法形成厚度为40nm的ZnS层，构成第一信息层32。
第二基片33是用聚碳酸脂树脂制成的，并且在其表面上具有用于跟踪光束的导槽。第二基片33的厚度d1是0.58mm，直径是120mm。形成在其表面上的导槽的间隔是1.48μm，导槽宽度是其间隔的一半，并且深度是70nm。在第二基片33表面上形成按顺序叠加的用Al制成的反射层180、ZnS-SiO2介电材料层181、Ge-Sb-Te记录薄膜层182，以及ZnS-SiO2介电材料层183。这样就构成了第二信息层34。
把第一基片31固定在图6所示粘接装置的基片支撑部件72上。用树脂供应喷嘴64在第一信息层32的上表面上提供紫外线固化型树脂材料80。把第二基片33置于粘接装置的基座支撑部件66a上。然后操作提升部件63，使上部支撑部件61向下移动，使其接触到垫片79。在从上方对第二基片33施加负载的状态下用光源(紫外线灯)81发射的光照射第二基片33。这样就能使树脂材料80固化，在第一信息层32和第二信息层34之间形成分隔层35。分隔层35的平均厚度是40μm，在各个测量位置上的精度处于±8μm之内。值得注意的是，第一基片31的厚度d1是0.6mm，这是用于会聚光束7的物镜基座的最佳厚度。这种结构是按照以下的方式确定的，使最佳点处在分隔层35的中心位置。在上述情况下，第一信息层32对680nm波长的反射率是10％，而第二信息层34对680nm波长的反射率是17％。
用一个光学系统对上述记录介质的记录和重现信息进行测定，光学系统包括用于发射680nm波长光束的光源以及具有适合最佳基座厚度0.6mm的0.6数值孔径(NA)的一个物镜，测定是按照6m/s的线速度执行的。在测定信号时，重现光束的功率是1mW。这样就可以相对于第一和第二信息层32和34稳定地执行聚焦操作。另外，信息层之间的聚焦跳跃也可以稳定地执行。在跟踪方法方面，对第一信息层32使用适合重现窄轨距的信息槽的相位差方法，对第二信息层34使用适合导槽的推拉方法。在来自第一信息层32的重现信号中可以观察到良好的视觉图像。对各个标记的抖动进行测量的结果是，相对于用于8.4％编码信号的检测窗口宽度可以获得标准的偏差。
最短标记长度为0.6μm的EFM信号被记录在第二信息层34上的台部和槽部。从采用5mW的记录功率与10mW的删除功率之间进行调制的光照射的结果来看，可以观察到良好的视觉图像。最长标记11T的幅值与从第一信息层32获得的幅值相似。对抖动进行的测量获得了良好的结果，在台部测得的值是9.7％，在槽部测得的值是9.5％。上述信息信号可以反复地重写。值得注意的是，从基片内部到外部观察到的上述特性是相等的。
在一项实验中，使这一记录介质承受湿热的环境，温度是80℃，相对湿度是80％，持续100小时后执行对比测定。其结果是，阻止了形状的变化，可以稳定地重现信息，并且在不考虑变化时可以测得良好的抖动测量结果。
因此可以说，上述方法是一种制作多信息层记录介质的有效方法。
例5以下要说明图19所示光学信息记录介质的具体结构以及在其上记录和重现信息的操作方式。
第一基片31是用聚碳酸脂树脂制成的，并且在其表面上具有按照EFM调制的对应信息信号的信息槽。第一基片31的厚度d1是0.58mm，直径是120mm。形成在第一基片31表面上的信息槽是按以下方式布置的，即最短的槽长度是0.44μm，槽深是90nm，轨距是0.74μm。在第一基片31表面上按顺序用溅射方法形成厚度为40nm的ZnS-SiO2介电材料层194，厚度为30nm的SiO2介电层，以及厚度为140nm的ZnS-SiO2介电材料层196。这样就构成了第一信息层32。
第二基片33是用聚碳酸脂树脂制成的，并且具有用于跟踪光束的导槽。第二基片33的厚度d1是0.58mm，直径是120mm。形成在第二基片33表面上的导槽的间隔是1.1μm，并且导槽深度是50nm。在第二基片33表面上形成按顺序叠加的用Au制成的厚度为50nm的反射层198，厚度为50nm的ZnS-SiO2介电材料层198，厚度为10nm的Ge-Sb-Te记录薄膜层199，厚度为20nm的ZnS-SiO2介电材料层200，以及用Au制成的厚度为14nm的半透明反射层201。这样就构成了第二信息层34。
把第一基片31固定在图6所示粘接装置的基片支撑部件72上。用树脂供应喷嘴64在第一信息层32的上表面上提供紫外线固化型树脂材料80。把第二基片33置于粘接装置的基座支撑部件66a上。然后操作提升部件63，使上部支撑部件61向下移动，使其接触到垫片79。在从上方对第二基片33施加负载的状态下用光源(紫外线灯)81发射的光照射第二基片33。这样就能使树脂材料80固化，在第一信息层32和第二信息层34之间形成分隔层35。分隔层35的平均厚度是43μm，在各个测量位置上的精度处于±9μm之内。值得注意的是，各个基片的厚度是0.58mm。用于会聚光束7的物镜6适合基座的最佳厚度0.6mm。这种结构是按照以下的方式确定的，使最佳点处在分隔层35的中心位置。在上述情况下，第一信息层32对680nm波长的反射率是17％，而第二信息层34对680nm波长的反射率是45％。
用一个光学系统对上述记录介质的记录和重现信息进行测定，光学系统包括用于发射680nm波长光束的光源以及具有适合最佳基座厚度0.6mm的0.6数值孔径(NA)的一个物镜，测定是按照1.3m/s的线速度执行的。在测定信号时，重现光束的功率是1mW。这样就可以相对于第一和第二信息层32和34稳定地执行聚焦操作。另外，信息层之间的聚焦跳跃也可以稳定地执行。在跟踪方法方面，对第一信息层32使用相位差方法，对第二信息层34使用推拉方法。在来自第一信息层32的重现信号中可以观察到良好的视觉图像。对各个标记的抖动进行测量的结果是，相对于用于8.1％编码信号的检测窗口宽度可以获得标准的偏差。
最短标记长度为0.6μm的EFM信号被记录在第二信息层34上的台部和槽部。从采用19mW的记录功率与9mW的删除功率之间进行调制的光照射的结果来看，可以观察到良好的视觉图像。最长标记11T的幅值与从第一信息层32获得的幅值相似。测得的抖动结果是8.3％。上述信息信号可以反复地重写。值得注意的是，从基片内部到外部观察到的上述特性是相等的。
在一项实验中，使这一记录介质承受湿热的环境，温度是80℃，相对湿度是80％，持续100小时后对信号执行对比测定。其结果是，阻止了形状的变化，可以稳定地重现信息，并且在不考虑变化时可以测得良好的抖动测量结果。
例6以下要说明图20所示光学信息记录介质的具体结构以及在其上记录和重现信息的操作方式。
第一基片41是用聚碳酸脂树脂制成的，并且在其表面上具有用于跟踪光束的导槽。第一基片41的厚度是0.58mm，直径是120mm。形成在第一基片41表面上的导槽的间隔是1.48μm，槽的宽度是轨距的一半，槽的深度是0.50nm。在第一基片41表面上按顺序用溅射方法形成厚度为110nm的ZnS-SiO2介电材料层201，厚度为10nm的Ge2Sb2Te5记录薄膜层202，以及厚度为80nm的ZnS-SiO2介电材料层203。这样就构成了可反复写入的第一信息层42。
第二基片43是用聚碳酸脂树脂制成的，并且在其表面上具有用于跟踪光束的导槽。第二基片43的厚度是0.58mm，直径是120mm。形成在第二基片43表面上的导槽的间隔是1.48μm，槽的宽度是轨距的一半，并且导槽深度是50nm。在第二基片43表面上形成按顺序叠加的用Al制成的厚度为100nm的反射层204，厚度为18nm的ZnS-SiO2介电材料层205，厚度为25nm的Ge2Sb2Te5记录薄膜层206，以及厚度为110nm的ZnS-SiO2介电材料层207。这样就构成了第二信息层34。
把第一基片41固定在图6所示粘接装置的基片支撑部件72上。用树脂供应喷嘴64在第一信息层42的上表面上提供紫外线固化型树脂材料80。把第二基片43置于粘接装置的基座支撑部件66a上。操作提升部件63，使上部支撑部件61向下移动，使其接触到垫片79。在从上方对第二基片43施加负载的状态下用光源(紫外线灯)81发射的光照射第二基片33。这样就能使树脂材料80固化，在第一信息层42和第二信息层44之间形成分隔层45。分隔层45的平均厚度是40μm，在各个测量位置上的精度处于±7μm之内。值得注意的是，第一基片41的厚度d1采用0.6mm，这一厚度是用于会聚光束7的物镜6的最佳基座厚度。确定一个位移，使最佳点处在分隔层45的中心位置。在非记录状态下，第一信息层42的反射率是19％，透射率是40％，而第二信息层44的反射率是17％。
用一个光学系统对上述记录介质的记录和重现信息进行测定，光学系统包括用于发射680nm波长光束的光源以及具有适合最佳基座厚度0.6mm的0.6数值孔径(NA)的一个物镜，测定是按照6m/s的线速度执行的。在测定信号时，重现光束的功率是1mW。这样就可以相对于第一和第二信息层42和44稳定地执行聚焦操作。另外，信息层之间的聚焦跳跃也可以稳定地执行。
最短标记长度为0.6μm的EFM信号被记录在第一信息层42的导槽的台部和槽部。在采用14mW记录功率时，可以观察到良好的视觉图像。最长标记11T的幅值与从第一信息层42获得的幅值相似。测得的抖动结果具有良好的数值，在台部是10.8％，在槽部是11.3％。
最短标记长度为0.6μm的EFM信号被记录在第二信息层44的导槽的台部和槽部。在采用18mW记录功率时，可以观察到良好的视觉图像。测得的抖动结果在台部是11.7％，在槽部是12.1％，这些数值低于重写信息的参考值13％。因此可以确信能够满意地重现。
在一项实验中，使这一记录介质承受湿热的环境，温度是80℃，相对湿度是80％，持续100小时后对信号执行对比测定。其结果是，阻止了形状的变化，可以稳定地重现信息，并且在不考虑变化时可以测得良好的抖动测量结果。
因此可以说，本发明的方法是一种制作多信息层记录介质的有效方法。
权利要求
1.一种光信息重现设备，用于重现在具有至少两个不同的信息层的光学信息记录介质上的信息信号，该设备包括光学装置，用于用物镜透镜把从光源发射的光束会聚在所述记录介质上；聚焦控制装置，用于使得光束的焦点与信息层之一吻合；以及层识别器装置，用于解调被提供在信息层上的用于规定信息层的识别信号；以及焦点跳跃装置，用于与层识别器装置的识别结果相一致地移动处在信息层之间的光束的焦点。
2.一种光信息重现设备，用于重现具有至少两个信息层的光记录介质，该设备包括光学装置，用于用物镜透镜把从识别器光源发射的光束会聚在所述记录介质上；以及层识别器装置，用于解调指示从记录介质上的信息层的形态的组中选择的至少一个方面和信息层的能力的识别信息。
3.按照权利要求2的光信息重现设备，其中指示信息层的能力的识别信息包括对于包含重现信号的照射条件、聚焦控制条件、跟踪控制条件、和解调条件的组的至少一种信息。
4.一种光学信息记录介质，包括从一个面可重现的至少两个信息层；以及识别信息，它指示从记录介质上的信息层的形态的组中选择的至少一个方面和信息层的能力。
5.按照权利要求4的光学信息记录介质，其中指示信息层的能力的识别信息包括来自包含重现信号的照射条件、聚焦控制条件、跟踪控制条件、和解调条件的组的至少一个信息。
全文摘要
在具有至少两个信息层的光学信息记录介质中，在第一基片(1)的一个表面上设有用于跟踪的导槽，或对应信息信号的采样槽或是信息槽。用薄膜构成的第一信息层(2)被设在第二基片(3)的一个表面上，用于反射入射到第一基片(1)上的一部分光束(7)，并且允许一部分光束(7)穿透。用于跟踪的导槽或对应信息信号的信息槽被设在第二基片(3)的一个表面上。在第二基片(3)的一个表面上设有第二信息层(4)，其反射率比第一信息层(2)高。在第一信息层(2)与第二信息层(4)之间设有透明的分隔层(5)，用于把第一信息层(2)和第二信息层(4)按照彼此分开的预定距离定位。
文档编号G11B7/24GK1897123SQ20061010163
公开日2007年1月17日 申请日期1996年4月8日 优先权日1995年4月7日
发明者西内健一, 长田宪一, 赤平信夫 申请人:松下电器产业株式会社