JP2002117579A - Optical disk - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクに関す
る。[0001] The present invention relates to an optical disc.
【０００２】[0002]
【従来の技術】高密度・大容量の記憶媒体として、ピッ
ト状記録パターンを有する光ディスクを用いる光メモリ
技術は、ディジタルオーディオディスク、ビデオディス
ク、文書ファイルディスク、さらにはデータファイルな
どその応用が拡大しつつある。この光メモリ技術では、
情報は微小に集光された光ビームを介して光ディスクへ
高い精度と信頼性をもって記録再生される。この記録再
生動作は、ひとえにその光学系に依存している。2. Description of the Related Art Optical memory technology using an optical disk having a pit-shaped recording pattern as a high-density and large-capacity storage medium is being applied to digital audio disks, video disks, document file disks, data files, and the like. is there. In this optical memory technology,
Information is recorded / reproduced on the optical disk with high accuracy and reliability via a minutely focused light beam. This recording / reproducing operation depends solely on the optical system.
【０００３】その光学系の主要部である光ヘッドの基本
的な機能は、回折限界の微小スポットを形成するための
光ビームの収束、前記光学系の焦点制御とトラッキング
制御及びピット信号の検出に大別される。これらの機能
は、その目的と用途に応じて各種の光学系と光電変換検
出方式の組み合わせによって実現されている。同時に、
光ディスクも光学系の一部を構成しており、各種の構成
のものが実現されている。The basic function of an optical head, which is a main part of the optical system, is to converge a light beam for forming a diffraction-limited minute spot, focus control and tracking control of the optical system, and detect a pit signal. It is roughly divided. These functions are realized by a combination of various optical systems and photoelectric conversion detection methods according to the purpose and use. at the same time,
The optical disk also constitutes a part of the optical system, and various configurations are realized.
【０００４】一般的にはピット状記録パターンを有する
反射膜から構成される記録層と、記録層を保護する透明
保護層と、ディスクに機械的強度をもたせるためのディ
スク基板から構成されている。情報を記録又は再生する
場合、透明保護層を通して光ビームを記録層へ収束させ
るため、透明保護層の材質や厚みに対して適応した光学
系を備えた光ヘッドが必要で、当然記録の方式にも応じ
ている必要がある。記録容量については、記録又は再生
するための光ヘッドの光学系と光ディスクの形態及び記
録の方式で決まってしまうため、光ディスク１枚あたり
の記憶容量については限界がある。[0004] In general, a recording layer is composed of a reflective film having a pit-shaped recording pattern, a transparent protective layer for protecting the recording layer, and a disk substrate for imparting mechanical strength to the disk. When recording or reproducing information, an optical head equipped with an optical system suitable for the material and thickness of the transparent protective layer is necessary to converge the light beam to the recording layer through the transparent protective layer. It is necessary to comply. The recording capacity is determined by the optical system of the optical head for recording or reproduction, the form of the optical disc, and the recording method, so that the storage capacity per optical disc is limited.
【０００５】一方で、連続あるいは略連続して記録又は
再生されることが要求される情報については、光ディス
クの交換又は反転などにより記録再生が分断されること
を防ぐため、１枚のディスクに収納する必要があり、可
能な限り記憶容量を増やさなければならないという問題
点がある。ここで、光ディスクの記録容量を増加させる
ために光ディスクの形態を大きく変えて高密度化を図る
と、新たな専用の光ヘッド及び光ディスク装置もしくは
互換性を備えた兼用の光ヘッド及び光ディスク装置でな
ければ記録再生できないことになり、コストの上昇、構
造の複雑化等の問題が発生する。On the other hand, information that is required to be recorded or reproduced continuously or substantially continuously is stored in one disk in order to prevent the recording and reproduction from being interrupted by replacing or reversing the optical disk. And the storage capacity must be increased as much as possible. In order to increase the recording capacity of the optical disk, the optical disk configuration is greatly changed to increase the recording density, so that a new dedicated optical head and optical disk device or a compatible optical head and optical disk device having compatibility must be used. If it is impossible to perform recording and reproduction, problems such as an increase in cost and a complicated structure occur.
【０００６】この問題点の解決のため、記録容量を増す
方法として記録層を２層にする方法が採られている。そ
の一実施例について図５を用いて説明する。２１は半透
過性の反射膜による第１の記録層であり、透明保護層２
３のディスク内面側に位置している。透明保護層２３の
厚みは概ね０．５８ｍｍである。２２は反射膜により構
成されている第２の記録層であり、ディスク基材３５の
ディスク内面側に位置している。第１の記録層２１と第
２の記録層２２との間は透明性の接着剤２４によって接
着されており、その厚みは概ね４０μｍである。波長約
６５０ｎｍ、ＮＡ＝０．６０の光学系を用いて、これら
の記録層に光ビーム２５を集光し、反射光を受光素子２
７によって光電変換し、情報の再生を行う。[0006] In order to solve this problem, a method of increasing the recording capacity by using two recording layers has been adopted. One embodiment will be described with reference to FIG. Reference numeral 21 denotes a first recording layer made of a semi-transmissive reflective film,
3 is located on the inner surface side of the disk. The thickness of the transparent protective layer 23 is approximately 0.58 mm. Reference numeral 22 denotes a second recording layer formed of a reflective film, which is located on the inner side of the disk substrate 35. The first recording layer 21 and the second recording layer 22 are adhered by a transparent adhesive 24, and the thickness is approximately 40 μm. Using an optical system having a wavelength of about 650 nm and NA = 0.60, the light beam 25 is condensed on these recording layers, and the reflected light is transmitted to the light receiving element 2.
7, and the information is reproduced.
【０００７】第１の記録層２１の情報を再生しようとす
るときは、図５（ａ）に示すように、第１の記録層２１
に光ビーム２５の焦点が合うように集光レンズ２６の位
置を制御する。第１の記録層２１は半透過性の反射膜で
あるので、第１の記録層２１で焦点を結んだ光のうち一
部は透過し、第２の記録面２２に到達し反射する。その
ため、受光素子２７には第１の記録層２１で反射した光
と第２の記録層２２で反射した光の両方が戻ろうとする
が、第２の記録面２２上でのスポットは非常に大きいた
め、光には情報成分は含まれていない。さらに、集光レ
ンズ２６で平行光にならないため受光素子２７に到達す
る光は一部である。従って、受光素子２７で再生される
信号は第１の記録層２１に含まれている情報の成分がほ
とんどとなり、再生が可能となる。When the information of the first recording layer 21 is to be reproduced, as shown in FIG.
The position of the condenser lens 26 is controlled so that the light beam 25 is focused on the lens. Since the first recording layer 21 is a semi-transmissive reflective film, part of the light focused on the first recording layer 21 is transmitted, reaches the second recording surface 22, and is reflected. Therefore, both the light reflected by the first recording layer 21 and the light reflected by the second recording layer 22 try to return to the light receiving element 27, but the spot on the second recording surface 22 is very large. Therefore, the information component is not included in the light. Further, since the light does not become parallel light by the condenser lens 26, the light reaching the light receiving element 27 is a part. Therefore, the signal reproduced by the light receiving element 27 has most of the information components contained in the first recording layer 21, and the reproduction is possible.
【０００８】また、第２の記録層２２の情報を再生しよ
うとするときは、図５（ｂ）に示すように、第２の記録
層２２に光ビーム２５の焦点が合うように集光レンズ２
６の位置を制御する。第１の記録層２１は半透過性の反
射膜であるので、一部の光は反射してしまうが、残りの
光は第２の記録層２２に到達し反射する。そのため、受
光素子２７には第１の記録層２１で反射した光と第２の
記録層２２で反射した光の両方が戻ろうとするが、第１
の記録面２１上でのスポットは非常に大きいため、反射
光には情報成分は含まれていない。さらに集光レンズ２
６で平行光にならないため、受光素子２７に到達する光
は一部である。従って受光素子２７で再生される信号は
第２の記録層２２に含まれている情報の成分がほとんど
となり、再生が可能となる。When the information of the second recording layer 22 is to be reproduced, as shown in FIG. 5B, a condenser lens is set so that the light beam 25 is focused on the second recording layer 22. 2
6 is controlled. Since the first recording layer 21 is a semi-transmissive reflective film, some light is reflected, but the remaining light reaches the second recording layer 22 and is reflected. Therefore, both the light reflected by the first recording layer 21 and the light reflected by the second recording layer 22 try to return to the light receiving element 27,
Since the spot on the recording surface 21 is very large, the reflected light contains no information component. Further condenser lens 2
6, the light reaching the light receiving element 27 is a part. Therefore, the signal reproduced by the light receiving element 27 has almost all the components of the information contained in the second recording layer 22, and the signal can be reproduced.
【０００９】このとき、第１の記録層２１と第２の記録
層２２は、半透過性であるか反射性であるかの違いがあ
るだけで、同一の記録密度の信号が書き込まれているた
め、同一の光学系によってそれぞれ同等の信号品質で再
生することができ、記録層を１層だけとするよりも２倍
の記録容量が得られることになり、さらに両方の記録層
とも同一方向からの光ビームで再生可能なため、ディス
クを裏返す等の必要もなく全情報を再生できる。At this time, signals of the same recording density are written in the first recording layer 21 and the second recording layer 22 only with the difference between semi-transmissive and reflective. Therefore, reproduction can be performed with the same optical system with the same signal quality, and a recording capacity twice as large as that obtained by using only one recording layer can be obtained. , All information can be reproduced without the necessity of turning over the disc.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成では、各記録層の記録密度が一定であるため、各記録
層を同一の光学系で再生した場合、光ビーム入射側から
遠くにある記録層ほど、光ビームに対してディスクがチ
ルトした時にスポットに生じるコマ収差の影響が大きく
なり、信号劣化も大きくなってしまう。そのため、光ビ
ームの入射側から最も遠くにある記録層によってディス
クに対するチルトの制限を受けてしまうことになる。However, in the above configuration, since the recording density of each recording layer is constant, when each recording layer is reproduced by the same optical system, the recording layer located far from the light beam incident side. As the disk tilts with respect to the light beam, the influence of coma aberration generated in the spot increases, and the signal degradation also increases. Therefore, the tilt of the disc is limited by the recording layer furthest from the light beam incident side.
【００１１】本発明は、上記の問題点を解決するもの
で、光ビームの入射側に近い記録層ほど記録密度を上げ
るという構成をとることで、記録容量を増加させた光デ
ィスクを提供できる。The present invention solves the above-mentioned problems, and can provide an optical disk having an increased recording capacity by adopting a configuration in which the recording density is increased in a recording layer closer to the light beam incident side.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】この目的のために本発明
は、記録層と、１枚以上の半透過性の記録層と、前記記
録層と半透過性の記録層の間及び半透過性の記録層間に
透明層を備えた構造であって、前記各記録層は波長とレ
ンズＮＡが同一の光学系で記録又は再生され、前記各記
録層の記録密度は光ビームの入射側にある層ほど高くな
っていることを特徴とする光ディスクである。SUMMARY OF THE INVENTION To this end, the present invention provides a recording layer, one or more semi-permeable recording layers, a layer between the recording layer and the semi-permeable recording layer, and a semi-permeable layer. Wherein each recording layer is recorded or reproduced by the same optical system having the same wavelength and lens NA, and the recording density of each recording layer is a layer on the light beam incident side. This is an optical disk characterized in that the height is higher.
【００１３】前記半透過性の記録層のうち光ビームの入
射側に最も近い層の光ビーム入射側に透明保護層を備え
ていることが好ましい。また、前記透明保護層の厚みが
０．０６ｍｍ以上０．１２ｍｍ以下であり、前記透明層
の厚みが１５μｍ以上６０μｍ以下であればより効果的
である。また、前記記録層上にあるピット状記録パター
ンのトラックピッチが０．２６μｍ以上０．３８μｍ以
下であり、ピット状記録パターンの最短ピット長が０．
１５μｍ以上０．２４μｍ以下であればより効果的であ
る。It is preferable that a transparent protective layer is provided on the light beam incident side of the layer closest to the light beam incident side in the semi-transmissive recording layer. Further, it is more effective if the thickness of the transparent protective layer is 0.06 mm or more and 0.12 mm or less, and the thickness of the transparent layer is 15 μm or more and 60 μm or less. The track pitch of the pit-shaped recording pattern on the recording layer is 0.26 μm or more and 0.38 μm or less, and the shortest pit length of the pit-shaped recording pattern is 0.1 μm or less.
It is more effective if it is 15 μm or more and 0.24 μm or less.
【００１４】また、前記記録層の記録密度に比べて、前
記半透過性の記録層のうちで最も光ビーム入射側に位置
する層の記録密度が１．０５倍以上１．４０倍以下であ
ることも本願の特徴の１つである。また、前記記録層の
ピット状記録パターンに比べて、前記半透過性の記録層
のうちで最も光ビーム入射側に位置する層のピット状記
録パターンのトラックピッチが０．７倍以上１．０倍以
下であり、ピット状記録パターンの最短ピット長が０．
７倍以上１．０倍以下であればより好ましい。また、Ｎ
Ａ≧０．８かつ光源波長４００ｎｍ以上４６０ｎｍ以下
の光学条件を持つ前記光学系で記録又は再生されること
がこのましい。また、前記各記録層は球面収差補正機能
付きの前記光学系で記録又は再生されることが好まし
い。The recording density of the layer located closest to the light beam incidence side among the semi-transmissive recording layers is 1.05 times or more and 1.40 times or less as compared with the recording density of the recording layer. This is also one of the features of the present application. In addition, the track pitch of the pit-shaped recording pattern of the layer located closest to the light beam incidence side in the semi-transmissive recording layer is 0.7 times or more as compared with the pit-shaped recording pattern of the recording layer. And the shortest pit length of the pit-shaped recording pattern is 0.
More preferably, it is 7 times or more and 1.0 times or less. Also, N
It is preferable that recording or reproduction is performed by the optical system having an optical condition of A ≧ 0.8 and a light source wavelength of 400 nm to 460 nm. Preferably, each of the recording layers is recorded or reproduced by the optical system having a spherical aberration correcting function.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図４を用いて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００１６】図１は本発明の実施の形態における光ディ
スクの構造を示す断面図を示している。図１において、
１は第１の記録層、２は第２の記録層、３は透明保護
層、４は接着層、１５はディスク基材である。FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an optical disk according to an embodiment of the present invention. In FIG.
1 is a first recording layer, 2 is a second recording layer, 3 is a transparent protective layer, 4 is an adhesive layer, and 15 is a disk substrate.
【００１７】図２は本発明の実施の形態における光ディ
スクの再生状態を説明するための説明図である。図２に
おいて、図１と同じ機能を有する構成部材については同
じ符号を付記して説明を省略する。図２において、５は
光ビーム、６は集光レンズ、７は受光素子、８は球面収
差補正機構、９はコリメーターレンズ、１０は光ビーム
５の光源である。FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a reproduction state of the optical disk according to the embodiment of the present invention. 2, components having the same functions as those of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. 2, 5 is a light beam, 6 is a condenser lens, 7 is a light receiving element, 8 is a spherical aberration correcting mechanism, 9 is a collimator lens, and 10 is a light source of the light beam 5.
【００１８】第１の記録層１は半透過性の反射膜で構成
された記録膜であり、透明保護層３の片面に形成されて
いる。透明保護層３は情報を再生するための光ビーム５
が通過できるように、少なくとも光ビーム５の波長に対
しては十分高い透過率が得られるような部材で構成され
ており、例えばポリカーボネートなどから形成されてい
る。透明保護層３の厚みは８５μｍである。The first recording layer 1 is a recording film composed of a semi-transmissive reflection film, and is formed on one surface of the transparent protective layer 3. The transparent protective layer 3 has a light beam 5 for reproducing information.
Is formed of a member capable of obtaining a sufficiently high transmittance at least with respect to the wavelength of the light beam 5 so that the light beam can pass through, for example, polycarbonate. The thickness of the transparent protective layer 3 is 85 μm.
【００１９】第２の記録層２は反射膜で構成された記録
膜であり、ディスク基材１５の片面に形成されている。
第１の記録層１と第２の記録層２の間は接着剤により充
填固着され接着層４となっている。接着層４については
第１の記録層１を透過した光ビーム５が第２の記録層２
に到達するよう、透明な層となっており、例えばアクリ
ル系の紫外線硬化材料等から形成される。紫外線硬化樹
材料の代わりに他の熱硬化型接着剤を用いても構わな
い。接着層４の厚みは３０μｍである。The second recording layer 2 is a recording film composed of a reflection film, and is formed on one surface of the disk substrate 15.
The space between the first recording layer 1 and the second recording layer 2 is filled and fixed with an adhesive to form an adhesive layer 4. As for the adhesive layer 4, the light beam 5 transmitted through the first recording layer 1 is applied to the second recording layer 2.
, And is made of, for example, an acrylic ultraviolet curable material. Other thermosetting adhesives may be used in place of the UV curable resin material. The thickness of the adhesive layer 4 is 30 μm.
【００２０】第１の記録層１は凹凸ピットによる情報ト
ラックがスパイラル状に形成されている。光ビーム５の
一部を反射し、残りを透過するような性質を持ってい
る。第２の記録層２も第１の記録層と同様に凹凸ピット
による情報トラックがスパイラル状に形成されている。
反射膜とするため、例えばアルミニウム等によって形成
されている。The first recording layer 1 has information tracks formed by pits and projections formed in a spiral shape. It has the property of reflecting a part of the light beam 5 and transmitting the rest. Similarly to the first recording layer, the second recording layer 2 has information tracks formed by concavo-convex pits in a spiral shape.
In order to form a reflective film, it is formed of, for example, aluminum or the like.
【００２１】次に第１の記録層１及び第２の記録層２に
記録されている情報の再生について図２を用いて説明す
る。集光レンズ６は光ビーム５の波長が４０５ｎｍでか
つ透明保護層の厚みが１００μｍであるとして設計され
ており、当然、１つの記録層を備えた透明保護層の厚み
が１００μｍのディスクが再生できる。Next, reproduction of information recorded on the first recording layer 1 and the second recording layer 2 will be described with reference to FIG. The condensing lens 6 is designed such that the wavelength of the light beam 5 is 405 nm and the thickness of the transparent protective layer is 100 μm, so that a disk having a transparent protective layer having one recording layer and a thickness of 100 μm can be reproduced. .
【００２２】図２（ａ）に示すように、第１の記録層１
上に記録されている情報を再生する場合、既知のフォー
カス制御により第１の記録層１上に光ビーム５が集光す
るよう集光レンズ６の位置を制御し、光ビーム５の反射
光を受光素子７で検出して情報を再生する。As shown in FIG. 2A, the first recording layer 1
When reproducing the information recorded thereon, the position of the condenser lens 6 is controlled by the known focus control so that the light beam 5 is condensed on the first recording layer 1, and the reflected light of the light beam 5 is reflected. The information is reproduced by detecting with the light receiving element 7.
【００２３】また図２（ｂ）に示すように、第２の記録
層２上に記録されている情報を再生する場合も既知のフ
ォーカス制御により第２の記録層２上に光ビーム５が集
光するよう集光レンズ６の位置を制御し、光ビーム５の
反射光を受光素子７で検出して情報を再生する。As shown in FIG. 2 (b), when reproducing information recorded on the second recording layer 2, the light beam 5 is focused on the second recording layer 2 by the known focus control. The position of the condenser lens 6 is controlled to emit light, and the reflected light of the light beam 5 is detected by the light receiving element 7 to reproduce information.
【００２４】第１の記録層１の情報を再生しようとする
ときは、第１の記録層１に光ビームの焦点が合うように
集光レンズ６の位置が制御されている。第１の記録層１
は半透過性の反射膜であるので、第１の記録層１で焦点
を結んだ光のうち一部は透過し、第２の記録面２に到達
し反射する。そのため、受光素子７には第１の記録層１
で反射した光と第２の記録層２で反射した光の両方が戻
ろうとするが、第１の記録層１で反射した光はピットで
の回折を受けて変調されているのに対し、第２の記録面
２上での光ビーム５のスポット径はピットに比べて非常
に大きいため、光には情報成分は含まれていない。さら
に、集光レンズ６で平行光にならないため受光素子７に
到達する光は一部である。従って、受光素子７で再生さ
れる信号は第１の記録層１に含まれている情報の成分が
ほとんどとなり、再生が可能となる。When the information on the first recording layer 1 is to be reproduced, the position of the condenser lens 6 is controlled so that the light beam is focused on the first recording layer 1. First recording layer 1
Is a semi-transmissive reflective film, so that part of the light focused on the first recording layer 1 is transmitted, reaches the second recording surface 2 and is reflected. Therefore, the light receiving element 7 includes the first recording layer 1
Both the light reflected by the first recording layer 1 and the light reflected by the second recording layer 2 try to return, but the light reflected by the first recording layer 1 is modulated by being diffracted by the pits. Since the spot diameter of the light beam 5 on the recording surface 2 is much larger than that of the pits, the light contains no information component. Further, since the light does not become parallel light by the condenser lens 6, the light reaching the light receiving element 7 is a part. Therefore, the signal reproduced by the light receiving element 7 has most of the information components contained in the first recording layer 1 and can be reproduced.
【００２５】また、第２の記録層２の情報を再生しよう
とするときは、第２の記録層２に光ビーム５の焦点が合
うように集光レンズ６の位置が制御されている。第１の
記録層１は半透過性の反射膜であるので、一部の光は反
射してしまうが、残りの光は第２の記録層２に到達し反
射する。そのため、受光素子７には第１の記録層１で反
射した光と第２の記録層２で反射した光の両方が戻ろう
とするが、第２の記録層２で反射した光はピットでの回
折を受けて変調されているのに対し、第１の記録面１上
での光ビーム５のスポット径はピットに比べて非常に大
きいため、反射光には情報成分は含まれていない。さら
に集光レンズ６で平行光にならないため、受光素子７に
到達する光は一部である。従って受光素子７で光電変換
し再生される信号は第２の記録層２に含まれている情報
の成分がほとんどとなり、再生が可能となる。When the information of the second recording layer 2 is to be reproduced, the position of the condenser lens 6 is controlled so that the light beam 5 is focused on the second recording layer 2. Since the first recording layer 1 is a semi-transmissive reflective film, some light is reflected, but the remaining light reaches the second recording layer 2 and is reflected. Therefore, both the light reflected by the first recording layer 1 and the light reflected by the second recording layer 2 try to return to the light receiving element 7, but the light reflected by the second recording layer 2 is not reflected by the pits. Although the light beam 5 is modulated by diffraction, the spot diameter of the light beam 5 on the first recording surface 1 is much larger than that of the pit, so that the reflected light contains no information component. Further, since the light does not become parallel light by the condenser lens 6, the light reaching the light receiving element 7 is a part. Therefore, the signal that is photoelectrically converted and reproduced by the light receiving element 7 has most of the information components contained in the second recording layer 2 and can be reproduced.
【００２６】このとき、上述のように対物レンズ６の設
計は透明保護層厚１００μｍに対応するよう設計されて
いるが、透明保護層３の厚みは８５μｍで、設計値より
１５μｍ薄いため、第１の記録層１上に焦点を合わせて
いる場合、スポットには球面収差が発生する。At this time, the objective lens 6 is designed so as to correspond to the transparent protective layer thickness of 100 μm as described above. However, since the thickness of the transparent protective layer 3 is 85 μm, which is 15 μm smaller than the designed value, the first When the focus is on the recording layer 1, spherical aberration occurs in the spot.
【００２７】また、第２の記録層についても、透明保護
層３と接着層４との合計で１１５μｍの透明保護層が存
在するのと同等の状態になっており、レンズの設計値よ
り１５μｍ厚い。そのため、第２の記録層２上に焦点を
合わせている場合も、第１の記録層の場合と逆の球面収
差が発生する。この球面収差により信号が劣化する場
合、球面収差補正機構８により球面収差の最適化を図る
ことができる。Also, the second recording layer is in a state equivalent to the presence of the transparent protective layer of 115 μm in total of the transparent protective layer 3 and the adhesive layer 4, and is 15 μm thicker than the design value of the lens. . Therefore, even when focusing is performed on the second recording layer 2, spherical aberration opposite to that in the case of the first recording layer occurs. When the signal is degraded due to the spherical aberration, the spherical aberration can be optimized by the spherical aberration correction mechanism 8.
【００２８】本実施の形態の場合、いずれの記録層もレ
ンズの設計の１００μｍに対して共に１５μｍの差にな
るので球面収差の発生はほぼ同等となり、どちらの記録
層も同程度の球面収差補正で最適なスポットを得ること
が出来る。In the case of this embodiment, since both recording layers have a difference of 15 μm with respect to 100 μm of the lens design, the occurrence of spherical aberration is almost equal, and both recording layers have substantially the same spherical aberration correction. To get the optimal spot.
【００２９】なお、この球面収差補正機構８は、当然な
がら１つの記録層を持つ光ディスクの記録再生時に対し
ても、透明保護層の厚さのばらつきによる球面収差の影
響を吸収するためにも使用されるものである。It should be noted that the spherical aberration correcting mechanism 8 is also used to absorb the influence of the spherical aberration due to the variation in the thickness of the transparent protective layer even when recording / reproducing an optical disk having one recording layer. Is what is done.
【００３０】このとき、光ビーム５に対してディスクの
チルトが発生した場合を考える。ディスクチルトが発生
した場合、記録層上でのスポットにコマ収差が発生し、
再生信号が劣化する。このコマ収差はディスクチルトが
一定の時、ディスク表面から記録層までの厚みに比例し
て大きく発生する。第１の記録層１と第２の記録層２の
チルト量は当然同じであるから、ディスクにチルトが発
生している場合、ディスク表面から遠い側にある第２の
記録層２の方が大きなコマ収差が発生することになる。At this time, consider a case where the disk tilts with respect to the light beam 5. When disc tilt occurs, coma occurs in spots on the recording layer,
The reproduction signal deteriorates. This coma aberration occurs largely in proportion to the thickness from the disk surface to the recording layer when the disk tilt is constant. Since the amount of tilt of the first recording layer 1 and the amount of tilt of the second recording layer 2 are naturally the same, when the disk is tilted, the second recording layer 2 farther from the disk surface is larger. Coma will occur.
【００３１】ディスクのチルトが大きくなっていくと、
収差が大きくなり信号が劣化していくので、自ずから信
号劣化に対するディスクチルトの許容値が決まる。ここ
で、第２の記録層２の再生信号に許される最大の信号劣
化が発生するようなディスクチルトが発生している時、
第１の記録層１でのコマ収差は第２の記録層２よりも小
さいので、第１の記録層１の再生信号は、第２の記録層
２の再生信号ほどには劣化しないことになる。As the tilt of the disk increases,
Since the aberration increases and the signal deteriorates, the allowable value of the disc tilt for the signal deterioration is naturally determined. Here, when a disc tilt that causes the maximum signal degradation allowed for the reproduction signal of the second recording layer 2 occurs,
Since the coma aberration in the first recording layer 1 is smaller than that in the second recording layer 2, the reproduction signal of the first recording layer 1 does not deteriorate as much as the reproduction signal of the second recording layer 2. .
【００３２】すなわち、第１の記録層１に対してはさら
に他のストレスを受けいれる余裕が残っていると考える
ことができる。That is, it can be considered that the first recording layer 1 still has room for receiving another stress.
【００３３】そこで本実施の形態では、上記の状態にお
いて、第１の記録層１の再生信号が第２の記録層２の信
号と同等に劣化するまで記録密度を上げることにした。Therefore, in the present embodiment, the recording density is increased until the reproduction signal of the first recording layer 1 is deteriorated to the same degree as the signal of the second recording layer 2 in the above state.
【００３４】ディスクのチルトがないときについては、
当然チルトによる信号劣化の成分はないので、第１の記
録層１に対しては記録密度が高い分だけ相対的にスポッ
ト径が大きくなっている光ビームで再生することにな
り、第２の記録層２の再生信号に比べて劣ることにな
る。When there is no disc tilt,
Naturally, since there is no signal deterioration component due to tilt, the first recording layer 1 is reproduced with a light beam having a relatively large spot diameter by an increase in recording density. It will be inferior to the reproduction signal of layer 2.
【００３５】しかし、上述したようにストレスとしてデ
ィスクのチルトが加わっていき、信号劣化の主要因がデ
ィスクのチルトとなってきた場合においては、両方の記
録層が同じディスクチルト量に対して、再生信号の劣化
が限界を迎えることになるので対ディスクチルト特性は
各記録面とも一定になり、問題はない。However, as described above, when the tilt of the disc is added as a stress and the main cause of the signal deterioration is the tilt of the disc, both the recording layers are reproduced with respect to the same disc tilt amount. Since the deterioration of the signal reaches its limit, the tilt characteristics with respect to the disc become constant on each recording surface, and there is no problem.
【００３６】上記のような構成をとることで、光ビーム
の入射側から見て手前の記録層ほど記録密度を上げるこ
とができるので、各層を同じ密度とした場合に比べて、
同一の光ヘッドを使用しながらディスク全体の記録容量
を増加させることが可能となる。With the above configuration, the recording density can be increased in the recording layer closer to the light beam incident side, so that the recording density can be increased as compared with the case where each layer has the same density.
It is possible to increase the recording capacity of the entire disc while using the same optical head.
【００３７】本実施の形態について図３から図４を用い
て計算結果をあげてさらに説明する。図３は本発明の実
施の形態における半径方向のディスクチルトとジッター
の関係の計算結果を示したものである。図３において、
グラフの横軸はディスクの半径方向のチルト量、縦軸は
再生信号のジッター値である。ジッター値は再生信号の
時間軸変動の標準偏差をチャンネルクロックの周期で除
算した物を示したものである。The present embodiment will be further described with reference to FIGS. 3 and 4 showing calculation results. FIG. 3 shows a calculation result of the relationship between disk tilt in the radial direction and jitter in the embodiment of the present invention. In FIG.
The horizontal axis of the graph is the amount of tilt in the radial direction of the disk, and the vertical axis is the jitter value of the reproduced signal. The jitter value indicates a value obtained by dividing the standard deviation of the time axis fluctuation of the reproduction signal by the cycle of the channel clock.
【００３８】図３で実線が示す特性は第２の記録層２の
半径方向のディスクチルトに対するジッターの変化の計
算値である。なお本実施の形態では記録層のトラックピ
ッチは０．３２μｍ、最短ピット長０．１９μｍとし、
対物レンズのＮＡは０．８５、その他の値は上述の通り
として計算している。ここでジッターが１５％まで悪化
した状態を再生信号に許される最大の信号劣化であると
すると、第２の記録層２のチルトの限界値はおよそ０．
６５ｄｅｇであることが分かる。図３で点線が示す特性
は記録密度を第２の記録層２と同じとした場合の第１の
記録層１の半径方向のディスクチルトに対するジッター
の計算値である。The characteristic shown by the solid line in FIG. 3 is a calculated value of the change in jitter of the second recording layer 2 with respect to the radial disc tilt. In this embodiment, the track pitch of the recording layer is 0.32 μm, and the shortest pit length is 0.19 μm.
The NA of the objective lens is calculated as 0.85, and other values are calculated as described above. Here, assuming that the state in which the jitter has deteriorated to 15% is the maximum signal deterioration allowed for the reproduced signal, the tilt limit value of the second recording layer 2 is about 0.
It turns out that it is 65 deg. The characteristic indicated by the dotted line in FIG. 3 is a calculated value of the jitter with respect to the disc tilt in the radial direction of the first recording layer 1 when the recording density is the same as that of the second recording layer 2.
【００３９】図３の特性から分かるように、第１の記録
層１のジッターが１５％となるチルトの限界値はおよそ
０．８５ｄｅｇで第２の記録層２に比較して広く、第２
の記録層２のジッターが１５％に達している０．６５ｄ
ｅｇのチルトの場合でも、第１の記録層１の再生信号の
ジッターは１０％までしか悪化していないので、１５％
に対して約５％分の余裕があることが分かる。As can be seen from the characteristics shown in FIG. 3, the limit value of the tilt at which the jitter of the first recording layer 1 becomes 15% is about 0.85 deg, which is wider than that of the second recording layer 2.
0.65d when the jitter of the recording layer 2 reaches 15%
Even in the case of the tilt of eg, the jitter of the reproduction signal of the first recording layer 1 is deteriorated only up to 10%.
It can be seen that there is room for about 5% with respect to.
【００４０】図３では半径方向のディスクチルトのみを
示しているが、実際には接線方向のディスクチルトも発
生するので、両方のチルトが複合してジッターを悪化さ
せる。それを計算で求めて表したのが図４である。図４
はジッターが悪化して、許される最大の信号劣化として
いる１５％に達するときの半径方向のディスクチルトと
接線方向のディスクチルトの関係を表したグラフであ
る。当然、各線より左下側がジッターが１５％以下とな
る領域である。Although FIG. 3 shows only the disk tilt in the radial direction, the disk tilt in the tangential direction actually occurs, and both tilts are combined to worsen the jitter. FIG. 4 shows the result obtained by calculation. FIG.
Is a graph showing the relationship between the radial disc tilt and the tangential disc tilt when jitter deteriorates and reaches 15%, which is the maximum allowable signal degradation. Naturally, the lower left side of each line is a region where the jitter is 15% or less.
【００４１】図４の実線は第２の記録層２の再生信号が
１５％になる半径方向のディスクチルトと接線方向のデ
ィスクチルトの関係を示している。例えば、半径方向に
０．３１ｄｅｇ、接線方向に０．６ｄｅｇのチルトが発
生したときにジッターが１５％になるような信号の劣化
が発生することを表しており、また半径方向に０．２ｄ
ｅｇ、接線方向に０．３ｄｅｇであれば、ジッターは１
５％よりも小さいことを表している。図４の点線は第１
の記録層１を第２の記録層２と同じ記録密度にした場合
の特性を表している。図３では半径方向のチルトのみを
示したが、接線方向も含めてチルトに対する許容範囲が
広がっていることが分かる。The solid line in FIG. 4 shows the relationship between the radial disc tilt and the tangential disc tilt at which the reproduction signal of the second recording layer 2 becomes 15%. For example, when a tilt of 0.31 deg in the radial direction and a tilt of 0.6 deg in the tangential direction occur, signal degradation such that the jitter becomes 15% occurs, and 0.2 d in the radial direction.
eg, 0.3 deg in the tangential direction, the jitter is 1
It is smaller than 5%. The dotted line in FIG.
3 shows the characteristics when the recording layer 1 is set to the same recording density as the second recording layer 2. FIG. 3 shows only the tilt in the radial direction, but it can be seen that the allowable range for the tilt including the tangential direction is widened.
【００４２】そこで、本実施の形態ではジッターが１５
％に達するディスクのチルトが第２の記録層２の場合と
同じになるように第１の記録層１の記録密度を上げるこ
とができる。ここではトラックピッチと最短ピット長を
小さくすることで記録密度を上げることにした。記録密
度を上げた場合の特性を計算で求めると図４の破線の通
りになり、第２の記録層２の特性とほとんど同等にする
ことができた。このとき、第１の記録層１のトラックピ
ッチは０．２７５μｍ、最短ピット長は０．１７２μｍ
であり、第２の記録層に比べると、トラックピッチは約
０．８６倍、最短ピット長は約０．９１倍に小さくなっ
ており、逆数をとって記録密度として考えると、半径方
向に１．１６倍、接線方向に１．１０倍の増加となる。
面としては積をとって１．２８倍の記録密度の増加とな
っている。結局、ディスク全体で見れば２層ともを同じ
記録密度にした場合に比べて約１４％の記録容量の増加
が実現できることになる。Therefore, in the present embodiment, the jitter is 15
%, So that the recording density of the first recording layer 1 can be increased so that the tilt of the disk reaching% becomes the same as that of the second recording layer 2. Here, the recording density was increased by reducing the track pitch and the shortest pit length. When the characteristics when the recording density was increased were obtained by calculation, they were as shown by the broken lines in FIG. 4, and could be almost equal to the characteristics of the second recording layer 2. At this time, the track pitch of the first recording layer 1 is 0.275 μm, and the shortest pit length is 0.172 μm.
As compared with the second recording layer, the track pitch is reduced to about 0.86 times and the shortest pit length is reduced to about 0.91 times. .16 times and 1.10 times in the tangential direction.
As a surface, the recording density is increased by a factor of 1.28. As a result, an increase in recording capacity of about 14% can be realized as compared with the case where both layers have the same recording density when viewed as a whole disk.
【００４３】なお、本実施の形態では、第１の記録層１
の記録密度をディスクチルトで許される最大にまで増加
させることにしたが、最大にまで増加させなくても構わ
ない。その場合は増加させた分だけ、光ディスク全体の
記録容量が増加することになる。In the present embodiment, the first recording layer 1
Is increased to the maximum allowed by the disc tilt, but need not be increased to the maximum. In that case, the recording capacity of the entire optical disc increases by the increased amount.
【００４４】なお、本実施の形態では、記録層に凹凸ピ
ットパターンを備えた再生専用光ディスクとしたが、例
えば記録層に相変化材料を用いた記録可能な光ディスク
であっても構わない。In this embodiment, the read-only optical disk has a recording layer provided with an uneven pit pattern. However, a recordable optical disk using a phase-change material for the recording layer may be used.
【００４５】なお、本実施の形態では記録層の数を２層
としたが、３層以上であっても構わない。Although the number of recording layers is two in the present embodiment, three or more recording layers may be used.
【００４６】[0046]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、記録層
と、１枚以上の半透過性の記録層と、前記記録層と半透
過性の記録層の間及び半透過性の記録層間に透明層を備
えた構造であって、前記各記録層は波長とレンズＮＡが
同一の光学系で記録又は再生され、前記各記録層の記録
密度は光ビームの入射側にある層ほど高くなっている構
成をとることで、記憶容量を増加させた光ディスクを提
供できる。As described above, according to the present invention, the recording layer, at least one semi-permeable recording layer, the space between the recording layer and the semi-permeable recording layer, and the semi-permeable recording layer Wherein each recording layer is recorded or reproduced by the same optical system having the same wavelength and lens NA, and the recording density of each recording layer increases as the layer is closer to the light beam incident side. With such a configuration, it is possible to provide an optical disk having an increased storage capacity.
【図１】本発明の実施の形態における光ディスクの構成
を示す断面図FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of an optical disc according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態における光ディスクの再生
状態を説明するための説明図FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a reproduction state of an optical disc according to the embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の形態におけるディスクチルト対
ジッターの計算結果の説明図FIG. 3 is an explanatory diagram of a calculation result of a disc tilt versus a jitter according to the embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施の形態におけるジッターが１５％
となるディスクチルトの計算結果の説明図FIG. 4 shows a 15% jitter in the embodiment of the present invention.
Of calculation result of disk tilt
【図５】従来の光ディスクの構成と再生状態を説明する
ための説明図FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a configuration and a reproduction state of a conventional optical disk.
１ 第１の記録層 ２ 第２の記録層 ３ 透明保護層 ４ 接着層 １５ ディスク基材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st recording layer 2 2nd recording layer 3 Transparent protective layer 4 Adhesion layer 15 Disk base material
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｇ１１Ｂ 7/004 Ｇ１１Ｂ 7/004 Ｚ Ｆターム(参考） 5D029 JB14 LB01 LB07 LC08 WA20 WB11 WC05 WC06 WD10 WD14 5D090 AA01 BB04 CC05 DD01 EE02 FF11 FF17 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) // G11B 7/004 G11B 7/004 Z F-term (Reference) 5D029 JB14 LB01 LB07 LC08 WA20 WB11 WC05 WC06 WD10 WD14 5D090 AA01 BB04 CC05 DD01 EE02 FF11 FF17
Claims (8)
と、 前記記録層と半透過性の記録層の間及び半透過性の記録
層間に透明層を備えた構造であって、 前記各記録層は波長とレンズＮＡが同一の光学系で記録
又は再生され、前記各記録層の記録密度は光ビームの入
射側にある層ほど高くなっていることを特徴とする光デ
ィスク。1. A structure comprising a recording layer, at least one semi-permeable recording layer, and a transparent layer between the recording layer and the semi-permeable recording layer and between the semi-permeable recording layers. An optical disc, wherein each of the recording layers is recorded or reproduced by an optical system having the same wavelength and lens NA, and the recording density of each of the recording layers is higher in a layer closer to a light beam incident side.
入射側に最も近い層の光ビーム入射側に透明保護層を備
えていることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。2. The optical disk according to claim 1, further comprising a transparent protective layer on the light beam incident side of the semi-transmissive recording layer closest to the light beam incident side.
上０．１２ｍｍ以下であり、前記透明層の厚みが１５μ
ｍ以上６０μｍ以下であることを特徴とする請求項２記
載の光ディスク。3. The thickness of the transparent protective layer is 0.06 mm or more and 0.12 mm or less, and the thickness of the transparent layer is 15 μm.
3. The optical disk according to claim 2, wherein the diameter is not less than m and not more than 60 μm.
ンのトラックピッチが０．２６μｍ以上０．３８μｍ以
下であり、ピット状記録パターンの最短ピット長が０．
１５μｍ以上０．２４μｍ以下であることを特徴とする
請求項３記載の光ディスク。4. The pit-shaped recording pattern on the recording layer has a track pitch of 0.26 μm or more and 0.38 μm or less, and the shortest pit length of the pit-shaped recording pattern is 0.
4. The optical disk according to claim 3, wherein the optical disk has a thickness of 15 μm or more and 0.24 μm or less.
透過性の記録層のうちで最も光ビーム入射側に位置する
層の記録密度が１．０５倍以上１．４０倍以下であるこ
とを特徴とする請求項４記載の光ディスク。5. The recording density of the layer located closest to the light beam incidence side among the semi-transmissive recording layers is 1.05 times or more and 1.40 times or less as compared with the recording density of the recording layer. The optical disk according to claim 4, wherein:
べて、前記半透過性の記録層のうちで最も光ビーム入射
側に位置する層のピット状記録パターンのトラックピッ
チが０．７倍以上１．０倍以下であり、ピット状記録パ
ターンの最短ピット長が０．７倍以上１．０倍以下であ
ることを特徴とする請求項５記載の光ディスク。6. A track pitch of a pit-shaped recording pattern of a layer located closest to a light beam incident side in the semi-transmissive recording layer is 0.7 times or more as compared with a pit-shaped recording pattern of the recording layer. 6. The optical disk according to claim 5, wherein the length of the shortest pit of the pit-shaped recording pattern is 0.7 times or more and 1.0 times or less.
上４６０ｎｍ以下の光学条件を持つ前記光学系で記録又
は再生されることを特徴とする請求項６記載の光ディス
ク。7. The optical disc according to claim 6, wherein recording or reproduction is performed by the optical system having an optical condition of NA ≧ 0.8 and a light source wavelength of 400 nm to 460 nm.
前記光学系で記録又は再生されることを特徴とする請求
項７記載の光ディスク。8. The optical disk according to claim 7, wherein each of said recording layers is recorded or reproduced by said optical system having a spherical aberration correcting function.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003105145A1 (en) * | 2002-06-05 | 2003-12-18 | Tdk株式会社 | Production method for photoresist master, production method for optical recording medium-producing stamper, stamper, phtoresist master, stamper intermediate element and optical recroding medium |
| US7297472B2 (en) | 2002-03-11 | 2007-11-20 | Tdk Corporation | Processing method for photoresist master, production method for recording medium-use mater, production method for recording medium, photoresist master, recording medium-use master and recording medium |
-
2000
- 2000-10-05 JP JP2000305819A patent/JP2002117579A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2003105145A1 (en) * | 2002-06-05 | 2003-12-18 | Tdk株式会社 | Production method for photoresist master, production method for optical recording medium-producing stamper, stamper, phtoresist master, stamper intermediate element and optical recroding medium |
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