JP2003016691A - 多層構造の情報媒体およびこの媒体を用いる装置 - Google Patents
多層構造の情報媒体およびこの媒体を用いる装置Info
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- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】片面2層構造の光ディスクにおいて、ディスク
表面での反射光と下側記録層での反射光との間の干渉を
抑制する効果を持つ構造を提供する。 【解決手段】ディスク表面からの距離がhの部分に上側
記録層(第1記録層)が設けられ、ディスク表面からの
距離がh+Δhの部分に下側記録層(第2記録層)が設
けられ、上側記録層と下側記録層との間に厚みΔhの中
間層が設けられ、上側記録層とディスク表面との間に厚
さhのカバー層が設けられる。ディスクに照射されるレ
ーザ光の光源の射出光パワースペクトルの中心波長λ0
とその半値幅Δλとによって決まる可干渉距離(Lc)
が、カバー層表面で直接反射する光u0とカバー層およ
び中間層を透過し下側記録層で反射したあと再びカバー
層から出て行く光u2との光路差(ΔL)よりも小さく
なるよう、中間層の厚みΔhが規定される。
表面での反射光と下側記録層での反射光との間の干渉を
抑制する効果を持つ構造を提供する。 【解決手段】ディスク表面からの距離がhの部分に上側
記録層(第1記録層)が設けられ、ディスク表面からの
距離がh+Δhの部分に下側記録層(第2記録層)が設
けられ、上側記録層と下側記録層との間に厚みΔhの中
間層が設けられ、上側記録層とディスク表面との間に厚
さhのカバー層が設けられる。ディスクに照射されるレ
ーザ光の光源の射出光パワースペクトルの中心波長λ0
とその半値幅Δλとによって決まる可干渉距離(Lc)
が、カバー層表面で直接反射する光u0とカバー層およ
び中間層を透過し下側記録層で反射したあと再びカバー
層から出て行く光u2との光路差(ΔL)よりも小さく
なるよう、中間層の厚みΔhが規定される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、短波長レーザ
(ブルーレーザなど)を用いた片面多層構造の次世代D
VD(Digital Versatile Disc)に適したディスク構造
の改良に関する。
(ブルーレーザなど)を用いた片面多層構造の次世代D
VD(Digital Versatile Disc)に適したディスク構造
の改良に関する。
【0002】とくに、ディスク表面での反射光と(下側
の)情報記録層からの反射光との干渉を抑えることによ
り、安定なフォーカス検出を行えるようにした、ディス
ク構造の改良に関する。
の)情報記録層からの反射光との干渉を抑えることによ
り、安定なフォーカス検出を行えるようにした、ディス
ク構造の改良に関する。
【0003】
【従来の技術】ディスク表面での反射光と情報記録層か
らの反射光との干渉を抑えることにより、安定なフォー
カス検出を行えるように工夫した先行技術として、特許
第3128247号公報に記載された「フォーカシング
装置およびこれを用いた光ディスク装置」がある。この
公報の装置では、レーザ光源の半値幅(Δλ)を所定値
以下に抑えることにより、ディスク表面での反射光と情
報記録層からの反射光との干渉を抑えている。
らの反射光との干渉を抑えることにより、安定なフォー
カス検出を行えるように工夫した先行技術として、特許
第3128247号公報に記載された「フォーカシング
装置およびこれを用いた光ディスク装置」がある。この
公報の装置では、レーザ光源の半値幅(Δλ)を所定値
以下に抑えることにより、ディスク表面での反射光と情
報記録層からの反射光との干渉を抑えている。
【0004】具体的には、レーザ光源の射出光パワース
ペクトルの中心波長λ0と半値幅Δλとによって決まる
可干渉距離Lcが、ディスクの基板表面で直接反射する
光と、基板内に入り込み情報記録層の信号ピットで反射
した後に再び基板から出て行く光との光路差ΔLよりも
小さくなるように、半値幅Δλを設定したことを特徴と
している。これにより、ディスク表面での直接反射光と
情報記録層の記録/再生面での反射光との干渉を防止
し、安定なフォーカス検出/フォーカス制御を可能とし
ている。
ペクトルの中心波長λ0と半値幅Δλとによって決まる
可干渉距離Lcが、ディスクの基板表面で直接反射する
光と、基板内に入り込み情報記録層の信号ピットで反射
した後に再び基板から出て行く光との光路差ΔLよりも
小さくなるように、半値幅Δλを設定したことを特徴と
している。これにより、ディスク表面での直接反射光と
情報記録層の記録/再生面での反射光との干渉を防止
し、安定なフォーカス検出/フォーカス制御を可能とし
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記特許公報に記載さ
れた先行技術によれば、使用ディスクが片面1層構造の
場合ならば、上述した「反射光の干渉」によるノイズが
フォーカス信号に表れず、良好なフォーカス検出が可能
となる。しかし、使用ディスクが片面2層構造(または
多層構造)の場合では、上側記録層に対する干渉抑制効
果は期待できても、下側記録層に対する干渉抑制効果は
期待できない。
れた先行技術によれば、使用ディスクが片面1層構造の
場合ならば、上述した「反射光の干渉」によるノイズが
フォーカス信号に表れず、良好なフォーカス検出が可能
となる。しかし、使用ディスクが片面2層構造(または
多層構造)の場合では、上側記録層に対する干渉抑制効
果は期待できても、下側記録層に対する干渉抑制効果は
期待できない。
【0006】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、その目的は、片面2層構造(または多層構造)の情
報媒体において、下側記録層に対する干渉抑制効果を持
つ構造を提供することである。
で、その目的は、片面2層構造(または多層構造)の情
報媒体において、下側記録層に対する干渉抑制効果を持
つ構造を提供することである。
【0007】この発明の他の目的は、上記干渉抑制効果
を持つ構造の情報媒体を用いた装置(再生装置または記
録再生装置)を提供することである。
を持つ構造の情報媒体を用いた装置(再生装置または記
録再生装置)を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に係る多層構造の情報媒体では、隣接する
2つの情報記録層の間の中間層の厚さに着目し、媒体表
面での直接反射光と、第1の情報記録層および中間層を
透過し第2の情報記録層で反射する光とが干渉しないよ
う、この中間層の厚さを規定している。
に、この発明に係る多層構造の情報媒体では、隣接する
2つの情報記録層の間の中間層の厚さに着目し、媒体表
面での直接反射光と、第1の情報記録層および中間層を
透過し第2の情報記録層で反射する光とが干渉しないよ
う、この中間層の厚さを規定している。
【0009】別の言い方をすると、この発明に係る多層
構造の情報媒体は、基板(103)上に形成された下側
記録層(112)と、第1所定厚(Δh)の中間層(1
02)を介して前記下側記録層(112)の上に形成さ
れた上側記録層(111)と、前記上側記録層(11
1)上に形成された第2所定厚(h)のカバー層(10
1)とを持つ。
構造の情報媒体は、基板(103)上に形成された下側
記録層(112)と、第1所定厚(Δh)の中間層(1
02)を介して前記下側記録層(112)の上に形成さ
れた上側記録層(111)と、前記上側記録層(11
1)上に形成された第2所定厚(h)のカバー層(10
1)とを持つ。
【0010】この多層構造の情報媒体(100)におい
て、前記下側記録層(112)または前記上側記録層
(111)から記録情報を読み取る光ビームの中心波長
をλ0とし、この光ビームの波長の広がりあるいは半値
幅をΔλとし、前記中間層(102)の屈折率をn2と
し、前記光ビームを前記下側記録層(112)または前
記上側記録層(111)に集光させる対物レンズ(20
3)の開口数をNAとしたときに、前記中間層(10
2)の第1所定厚(Δh)が、前記λ0とΔλとn 2と
NAとで決まる長さ(λ0 2/(2・Δλ√[n2 2−
NA2])と、前記カバー層(101)の第2所定厚
(h)との差分により決定される。
て、前記下側記録層(112)または前記上側記録層
(111)から記録情報を読み取る光ビームの中心波長
をλ0とし、この光ビームの波長の広がりあるいは半値
幅をΔλとし、前記中間層(102)の屈折率をn2と
し、前記光ビームを前記下側記録層(112)または前
記上側記録層(111)に集光させる対物レンズ(20
3)の開口数をNAとしたときに、前記中間層(10
2)の第1所定厚(Δh)が、前記λ0とΔλとn 2と
NAとで決まる長さ(λ0 2/(2・Δλ√[n2 2−
NA2])と、前記カバー層(101)の第2所定厚
(h)との差分により決定される。
【0011】より具体的には、前記第1所定厚をΔhと
し、前記第2所定厚をhとしたときに、前記Δhが、 Δh≧λ0 2/(2・Δλ√[n2 2−NA2]) −
h または Δh≧λ0 2/(2・Δλ・[n2 2−N
A2]1/2) − h に基づいて決定される。
し、前記第2所定厚をhとしたときに、前記Δhが、 Δh≧λ0 2/(2・Δλ√[n2 2−NA2]) −
h または Δh≧λ0 2/(2・Δλ・[n2 2−N
A2]1/2) − h に基づいて決定される。
【0012】さらに別の言い方をすると、この発明に係
る多層構造の情報媒体としての片面2層光ディスク(1
00)は、厚さHの基板(103)を用い、そのディス
ク表面からの距離がhの部分に信号ピットが形成される
第1記録層(111)が設けられ、前記ディスク表面か
らの距離がh+Δhの部分にも信号ピットが形成される
第2記録層(112)が設けられ、前記第1記録層(1
11)と前記第2記録層(112)との間に厚みΔhの
中間層(102)が設けられ、前記第1記録層(11
1)と前記ディスク表面との間に厚さhのカバー層(1
01)が設けられた構造を有している。
る多層構造の情報媒体としての片面2層光ディスク(1
00)は、厚さHの基板(103)を用い、そのディス
ク表面からの距離がhの部分に信号ピットが形成される
第1記録層(111)が設けられ、前記ディスク表面か
らの距離がh+Δhの部分にも信号ピットが形成される
第2記録層(112)が設けられ、前記第1記録層(1
11)と前記第2記録層(112)との間に厚みΔhの
中間層(102)が設けられ、前記第1記録層(11
1)と前記ディスク表面との間に厚さhのカバー層(1
01)が設けられた構造を有している。
【0013】このような構造の光ディスクにおいて、前
記第1記録層(111)または前記第2記録層(11
2)に照射されるレーザ光の光源(206)の射出光パ
ワースペクトルの中心波長(λ0)とその半値幅(Δ
λ)とによって決まる可干渉距離(Lc)が、前記カバ
ー層(101)表面で直接反射する光(u0)と、前記
カバー層(101)および前記中間層(102)を透過
し前記第2記録層(112)で反射したあと再び前記カ
バー層(101)から出て行く光(u2)との光路差
(ΔL)よりも小さくなるよう、前記中間層(102)
の厚み(Δh)が規定される。
記第1記録層(111)または前記第2記録層(11
2)に照射されるレーザ光の光源(206)の射出光パ
ワースペクトルの中心波長(λ0)とその半値幅(Δ
λ)とによって決まる可干渉距離(Lc)が、前記カバ
ー層(101)表面で直接反射する光(u0)と、前記
カバー層(101)および前記中間層(102)を透過
し前記第2記録層(112)で反射したあと再び前記カ
バー層(101)から出て行く光(u2)との光路差
(ΔL)よりも小さくなるよう、前記中間層(102)
の厚み(Δh)が規定される。
【0014】ここで、前記レーザ光の中心波長をλ0と
し、このレーザ光波長の半値幅をΔλとし、前記中間層
(102)の屈折率をn2とし、前記レーザ光を前記第
1記録層(111)または前記第2記録層(112)に
集光させる対物レンズ(203)の開口数をNAとし、
前記中間層(102)の厚みをΔhとし、前記カバー層
(101)の厚さをhとしたときに、前記Δhを、 Δh≧λ0 2/(2・Δλ√[n2 2−NA2]) −
h または Δh≧λ0 2/(2・Δλ・[n2 2−N
A2]1/2) − h に基づいて決定することができる。
し、このレーザ光波長の半値幅をΔλとし、前記中間層
(102)の屈折率をn2とし、前記レーザ光を前記第
1記録層(111)または前記第2記録層(112)に
集光させる対物レンズ(203)の開口数をNAとし、
前記中間層(102)の厚みをΔhとし、前記カバー層
(101)の厚さをhとしたときに、前記Δhを、 Δh≧λ0 2/(2・Δλ√[n2 2−NA2]) −
h または Δh≧λ0 2/(2・Δλ・[n2 2−N
A2]1/2) − h に基づいて決定することができる。
【0015】また、上記他の目的を達成するために、こ
の発明に係る装置は、上記多層構造の情報媒体の前記上
側記録層(111)または前記下側記録層(112)に
対して、中心波長λ0のレーザ光(例えばλ0=400
〜420nmのブルーレーザ光)を用いて情報の記録ま
たは再生を行うように構成されるさらに、上記他の目的
を達成するために、この発明に係る装置は、上記多層構
造の情報媒体に、対物レンズ(203)を介して光源
(206)から出たレーザ光を照射し、この照射によっ
て、第1記録層(111)または第2記録層(112)
に情報記録を行い、あるいは第1記録層(111)また
は第2記録層(112)から情報再生を行うように構成
される。ここで、前記第1記録層(111)または前記
第2記録層(112)から反射する前記レーザ光の一部
を検知(213)して得られる信号(213の出力Ia
〜Id)に基づいて、前記対物レンズ(203)のフォ
ーカスエラー(図4のΔZ)を検出するように構成され
る。
の発明に係る装置は、上記多層構造の情報媒体の前記上
側記録層(111)または前記下側記録層(112)に
対して、中心波長λ0のレーザ光(例えばλ0=400
〜420nmのブルーレーザ光)を用いて情報の記録ま
たは再生を行うように構成されるさらに、上記他の目的
を達成するために、この発明に係る装置は、上記多層構
造の情報媒体に、対物レンズ(203)を介して光源
(206)から出たレーザ光を照射し、この照射によっ
て、第1記録層(111)または第2記録層(112)
に情報記録を行い、あるいは第1記録層(111)また
は第2記録層(112)から情報再生を行うように構成
される。ここで、前記第1記録層(111)または前記
第2記録層(112)から反射する前記レーザ光の一部
を検知(213)して得られる信号(213の出力Ia
〜Id)に基づいて、前記対物レンズ(203)のフォ
ーカスエラー(図4のΔZ)を検出するように構成され
る。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の種々な実施の形態に係る多層構造の情報媒体およびこ
の媒体を用いる装置を説明する。
の種々な実施の形態に係る多層構造の情報媒体およびこ
の媒体を用いる装置を説明する。
【0017】図1は、この発明の一実施の形態に係る情
報媒体(次世代DVDディスク)の構造を説明する図で
ある。図1の光ディスク100は、規格化が間近に迫っ
ている高密度/大容量の「次世代DVD規格」に準拠して
製作されるもので、具体的には図1に例示されるような
構造を持っている。ここでは、次世代DVDディスク1
00の中で、とくに中間層(スペースレイヤ)が存在す
る「片面2層ディスク」について説明する。
報媒体(次世代DVDディスク)の構造を説明する図で
ある。図1の光ディスク100は、規格化が間近に迫っ
ている高密度/大容量の「次世代DVD規格」に準拠して
製作されるもので、具体的には図1に例示されるような
構造を持っている。ここでは、次世代DVDディスク1
00の中で、とくに中間層(スペースレイヤ)が存在す
る「片面2層ディスク」について説明する。
【0018】図1の次世代DVDディスク100は、デ
ィスク表面側から、透明カバー層101、情報記録/再
生用の上側記録層(第1記録層)111、中間層10
2、情報記録/再生用の下側記録層(第2記録層)11
2、そして基板103を含んで構成されている。このよ
うな構成の多層記録層基板(合計厚が約0.6mm)が
2枚貼り合わされて(あるいはこのような構成の多層記
録層基板と図示しない厚み0.6mmのダミー基板が貼
り合わされて)、全体厚が約1.2mmの貼合せディス
ク100となる。
ィスク表面側から、透明カバー層101、情報記録/再
生用の上側記録層(第1記録層)111、中間層10
2、情報記録/再生用の下側記録層(第2記録層)11
2、そして基板103を含んで構成されている。このよ
うな構成の多層記録層基板(合計厚が約0.6mm)が
2枚貼り合わされて(あるいはこのような構成の多層記
録層基板と図示しない厚み0.6mmのダミー基板が貼
り合わされて)、全体厚が約1.2mmの貼合せディス
ク100となる。
【0019】別の言い方をすると、ディスク表面のカバ
ー層101は屈折率n1の光透過性基板(ポリカーボネ
ートなど)からなり、その背面(基板側)には、圧縮動
画像情報などの記録情報に対応するピットを持つととも
に光を透過および反射させる半透明の第1記録層(金薄
膜あるいは極薄相変化記録層など)111が被着されて
おり、カバー層101の表面から第1記録層111まで
の寸法はhとなっている。また、第1記録層111から
その奥Δhだけ(中間層102の厚さ分だけ)離間され
たところには、第1記録層111と同様な目的の第2記
録層112が設けられている。表面カバー層101、中
間層102、そして基板103は、それらの間に第1お
よび第2記録層111および112を挟んで、光透過性
の接着剤(紫外線硬化性樹脂など)によって接着結合さ
れている。
ー層101は屈折率n1の光透過性基板(ポリカーボネ
ートなど)からなり、その背面(基板側)には、圧縮動
画像情報などの記録情報に対応するピットを持つととも
に光を透過および反射させる半透明の第1記録層(金薄
膜あるいは極薄相変化記録層など)111が被着されて
おり、カバー層101の表面から第1記録層111まで
の寸法はhとなっている。また、第1記録層111から
その奥Δhだけ(中間層102の厚さ分だけ)離間され
たところには、第1記録層111と同様な目的の第2記
録層112が設けられている。表面カバー層101、中
間層102、そして基板103は、それらの間に第1お
よび第2記録層111および112を挟んで、光透過性
の接着剤(紫外線硬化性樹脂など)によって接着結合さ
れている。
【0020】なお、次世代DVDディスク100の中央
には、従来のDVDディスクと同様、ディスク100を
ディスクドライブのスピンドルモータ・ターンテーブル
(図示せず)にクランプするためのクランピング用孔1
00aが設けられており、その周囲にはクランピングゾ
ーン100bが設けられている。
には、従来のDVDディスクと同様、ディスク100を
ディスクドライブのスピンドルモータ・ターンテーブル
(図示せず)にクランプするためのクランピング用孔1
00aが設けられており、その周囲にはクランピングゾ
ーン100bが設けられている。
【0021】図1の実施の形態では、透明カバー層10
1の厚さhは100μm(公称値あるいは製造の設計中
心値)に選ばれ、中間層102の厚さΔhは透明カバー
層101の厚さh以下の適当な値(例えば10〜30μ
m程度)に選ばれている。また、基板103の厚さH
は、カバー層101、上側記録層111、中間層102
および下側記録層112の厚さも含めた合計厚が約0.
6mmとなるように(例えばH=0.5mm弱)に選ば
れている。
1の厚さhは100μm(公称値あるいは製造の設計中
心値)に選ばれ、中間層102の厚さΔhは透明カバー
層101の厚さh以下の適当な値(例えば10〜30μ
m程度)に選ばれている。また、基板103の厚さH
は、カバー層101、上側記録層111、中間層102
および下側記録層112の厚さも含めた合計厚が約0.
6mmとなるように(例えばH=0.5mm弱)に選ば
れている。
【0022】上側記録層111の厚さは、レーザ光を通
過させる必要上半透明でなければならず、極めて薄く
(例えば1μm以下)作られる。一方、レーザ光を通過
させる必要がない下側記録層112の厚さは、任意でよ
い(但し記録ピットの深さはレーザ光の波長に応じて決
められる…例えばレーザ光の波長の1/4前後の深
さ)。
過させる必要上半透明でなければならず、極めて薄く
(例えば1μm以下)作られる。一方、レーザ光を通過
させる必要がない下側記録層112の厚さは、任意でよ
い(但し記録ピットの深さはレーザ光の波長に応じて決
められる…例えばレーザ光の波長の1/4前後の深
さ)。
【0023】なお、ディスク100が0.6mm×2の
貼合せ構造を採らない場合は、厚さ1.1mm弱の基板
103上に、下側記録層112、中間層102、上側記
録層111および厚さ約0.1mmのカバー層101
を、この順番で重ねて接合した構成としてもよい。
貼合せ構造を採らない場合は、厚さ1.1mm弱の基板
103上に、下側記録層112、中間層102、上側記
録層111および厚さ約0.1mmのカバー層101
を、この順番で重ねて接合した構成としてもよい。
【0024】また、下側記録層112の下側に、第2の
中間層(図示せず)を介して別の下側記録層(図示しな
い第3記録層)をさらに設けてもよい。つまり、この発
明に係る多層構造の情報媒体は、片面2層ディスクに限
定されるものではない。
中間層(図示せず)を介して別の下側記録層(図示しな
い第3記録層)をさらに設けてもよい。つまり、この発
明に係る多層構造の情報媒体は、片面2層ディスクに限
定されるものではない。
【0025】図2は、図1の情報媒体に用いられる光学
系を説明する図である。図2において、レーザダイオー
ドLD206から射出され、偏光ビームスプリッタ20
9を通過したレーザビームは、コリメートレンズ208
により平行ビーム光に変換され、1/4波長板210を
介して対物レンズ203に送られる。対物レンズ203
に送られた平行ビーム光は、対物レンズ203によって
絞られ、カバー層101側から光ディスク100の内部
に入射する。この例において、対物レンズ203の開口
数NAは、次世代DVD規格に準拠して、0.85とし
ている。
系を説明する図である。図2において、レーザダイオー
ドLD206から射出され、偏光ビームスプリッタ20
9を通過したレーザビームは、コリメートレンズ208
により平行ビーム光に変換され、1/4波長板210を
介して対物レンズ203に送られる。対物レンズ203
に送られた平行ビーム光は、対物レンズ203によって
絞られ、カバー層101側から光ディスク100の内部
に入射する。この例において、対物レンズ203の開口
数NAは、次世代DVD規格に準拠して、0.85とし
ている。
【0026】ここで、2層ディスク100の中間層10
2の厚みΔhに着目し、その規定値をどのように定める
かについて説明する。いま、図1および図2に示すよう
に、カバー層101の厚みをh、中間層102の厚みを
Δh、中間層102の屈折率をn2、中間層102での
入射光束の屈折角度をθ2、その最大角度をθ2max
(ここで、n2×sinθ2max=NA)、外気(空気)の
屈折率をn0=1、レーザダイオードLD206から射
出されるレーザビームつまり入射光束の中心波長を
λ0、そしてその半値幅をΔλとする。このとき、 Δh≧λ0 2/(2・Δλ√[n2 2−NA2]) −
h または Δh≧λ0 2/(2・Δλ・[n2 2−NA2]1/2) − h…(1) を満たす2層光ディスク100が用いられる。
2の厚みΔhに着目し、その規定値をどのように定める
かについて説明する。いま、図1および図2に示すよう
に、カバー層101の厚みをh、中間層102の厚みを
Δh、中間層102の屈折率をn2、中間層102での
入射光束の屈折角度をθ2、その最大角度をθ2max
(ここで、n2×sinθ2max=NA)、外気(空気)の
屈折率をn0=1、レーザダイオードLD206から射
出されるレーザビームつまり入射光束の中心波長を
λ0、そしてその半値幅をΔλとする。このとき、 Δh≧λ0 2/(2・Δλ√[n2 2−NA2]) −
h または Δh≧λ0 2/(2・Δλ・[n2 2−NA2]1/2) − h…(1) を満たす2層光ディスク100が用いられる。
【0027】A.(1)式を満たすΔhの値(すなわち
中間層102の厚さΔhの下限値)を具体的に例示する
と、次のようになる。
中間層102の厚さΔhの下限値)を具体的に例示する
と、次のようになる。
【0028】<例1> λ0を403nmとし、Δλを
0.5nmとし、n2を1.57とし、NAを0.85
とし、hを100μmとすると、Δh≧23μmが得ら
れる。有効数1桁程度で大まかに言えば、「例1」で
は、Δhの値は、カバー層101の厚さhの値(公称1
00μm)のほぼ1/5(20μm)を下限として決定
される。
0.5nmとし、n2を1.57とし、NAを0.85
とし、hを100μmとすると、Δh≧23μmが得ら
れる。有効数1桁程度で大まかに言えば、「例1」で
は、Δhの値は、カバー層101の厚さhの値(公称1
00μm)のほぼ1/5(20μm)を下限として決定
される。
【0029】<例2> λ0を440nmとし、Δλを
0.44nmとし、n2を1.44とし、NAを0.9
35とし、hを100μmとすると、Δh≧100μm
が得られる。この「例2」では、Δhの値は、カバー層
101の厚み(100μm)を下限として決定される。
0.44nmとし、n2を1.44とし、NAを0.9
35とし、hを100μmとすると、Δh≧100μm
が得られる。この「例2」では、Δhの値は、カバー層
101の厚み(100μm)を下限として決定される。
【0030】<例3> λ0を360nmとし、Δλを
0.36nmとし、n2を1.76とし、NAを0.7
65とし、hを100μmとすると、Δh≧14μm
(有効数2桁の場合)が得られる。有効数1桁程度で大
まかに言えば、「例3」では、Δhの値はほぼ10μm
を下限として決定される(下限が10μmということ
は、「例2」の下限100μmの範囲を包含する)。
0.36nmとし、n2を1.76とし、NAを0.7
65とし、hを100μmとすると、Δh≧14μm
(有効数2桁の場合)が得られる。有効数1桁程度で大
まかに言えば、「例3」では、Δhの値はほぼ10μm
を下限として決定される(下限が10μmということ
は、「例2」の下限100μmの範囲を包含する)。
【0031】上記「例2」および「例3」の数値例を一
般化すれば、「λ0を400nm±10%とし、Δλを
λ0の0.1%以下とし、n2を1.6±10%とし、
NAを0.85±10%とし、hを100μmとしたと
きに、Δhが、10μm〜14μm程度を下限として決
定される」と言える。
般化すれば、「λ0を400nm±10%とし、Δλを
λ0の0.1%以下とし、n2を1.6±10%とし、
NAを0.85±10%とし、hを100μmとしたと
きに、Δhが、10μm〜14μm程度を下限として決
定される」と言える。
【0032】なお、(1)式はΔhの上限を規定するも
のではないが、実用上の観点から、中間層102の厚み
Δhがカバー層101の厚みh(ここでは100μm)
を越えることはないようにディスク100の物理構造を
設計するとよい。同様に、実用上の観点から、中間層1
02の厚みΔhを、小さすぎず大きすぎない値として、
例えば10μm〜30μm程度に選ぶとよい。
のではないが、実用上の観点から、中間層102の厚み
Δhがカバー層101の厚みh(ここでは100μm)
を越えることはないようにディスク100の物理構造を
設計するとよい。同様に、実用上の観点から、中間層1
02の厚みΔhを、小さすぎず大きすぎない値として、
例えば10μm〜30μm程度に選ぶとよい。
【0033】B.(1)式を満たすΔhの値(すなわち
中間層102の厚さΔhの下限値)のその他の例として
は、次のようなものがある。
中間層102の厚さΔhの下限値)のその他の例として
は、次のようなものがある。
【0034】<例4> λ0を400nmとし、Δλを
0.5nmとし、n2を1.62とし、NAを0.85
とし、hを100μmとすると、Δh≧16μmが得ら
れる。有効数1桁程度で大まかに言えば、この例では、
Δhの値は、カバー層101の厚さhの値(公称100
μm)のほぼ1/5(20μm)を下限として決定され
る。同じ条件でn2だけ1.65にすると、Δh≧13
μmが得られる。有効数1桁程度で大まかに言えば、こ
の例では、Δhの値は、カバー層101の厚さhの値
(公称100μm)のほぼ1/10(10μm)を下限
として決定される。
0.5nmとし、n2を1.62とし、NAを0.85
とし、hを100μmとすると、Δh≧16μmが得ら
れる。有効数1桁程度で大まかに言えば、この例では、
Δhの値は、カバー層101の厚さhの値(公称100
μm)のほぼ1/5(20μm)を下限として決定され
る。同じ条件でn2だけ1.65にすると、Δh≧13
μmが得られる。有効数1桁程度で大まかに言えば、こ
の例では、Δhの値は、カバー層101の厚さhの値
(公称100μm)のほぼ1/10(10μm)を下限
として決定される。
【0035】<例5> λ0を400nmとし、Δλを
1.0nmとし、n2を1.62とし、NAを0.85
とし、hを100μmとすると、Δh=−42μmが得
られる。この場合は(1)式が満たされない。しかし、
「Δλ=1.0nm」の場合であっても、λ0、n2、
NA、hなどの数値の取り方によってはΔhがゼロより
大きくなる(実際面ではΔhがhの1/10より大きく
なる)場合がある(例えば屈折率n2の小さな材料を選
び開口数NAの大きな対物レンズを用いて、[n2 2−
NA2]1/2の値を小さくする)。このため、Δλ=
1.0nmも可能性のある数値範囲として採用してお
く。
1.0nmとし、n2を1.62とし、NAを0.85
とし、hを100μmとすると、Δh=−42μmが得
られる。この場合は(1)式が満たされない。しかし、
「Δλ=1.0nm」の場合であっても、λ0、n2、
NA、hなどの数値の取り方によってはΔhがゼロより
大きくなる(実際面ではΔhがhの1/10より大きく
なる)場合がある(例えば屈折率n2の小さな材料を選
び開口数NAの大きな対物レンズを用いて、[n2 2−
NA2]1/2の値を小さくする)。このため、Δλ=
1.0nmも可能性のある数値範囲として採用してお
く。
【0036】「例4」および「例5」を一般化すると、
次のように纏めることができる。すなわち、λ0=40
0nm〜405nm、Δλ=0.1nm〜1.0nm、
n2=1.61〜1.62、NA=0.85±0.0
1、h=100μm±1μm。
次のように纏めることができる。すなわち、λ0=40
0nm〜405nm、Δλ=0.1nm〜1.0nm、
n2=1.61〜1.62、NA=0.85±0.0
1、h=100μm±1μm。
【0037】この実施の形態では、波長λ0の範囲とし
ては、400nm〜405nmが選ばれている。その理
由は、現状の対物レンズの透過率は波長400nmを切
る辺りから急激に低下することと、現状の対物レンズで
は波長405nmを越える辺りから色収差の影響が目立
ち始めるからである。
ては、400nm〜405nmが選ばれている。その理
由は、現状の対物レンズの透過率は波長400nmを切
る辺りから急激に低下することと、現状の対物レンズで
は波長405nmを越える辺りから色収差の影響が目立
ち始めるからである。
【0038】また、この実施の形態では、半値幅Δλの
範囲としては、0.1nm〜1.0nmが選ばれてい
る。その理由は、現在市販されているDVD用赤色レー
ザダイオードの半値幅Δλのばらつき範囲がこの程度に
なっているからである。ちなみに、現在入手し易い青色
レーザダイオードの半値幅Δλは、0.5nm程度にな
っている。
範囲としては、0.1nm〜1.0nmが選ばれてい
る。その理由は、現在市販されているDVD用赤色レー
ザダイオードの半値幅Δλのばらつき範囲がこの程度に
なっているからである。ちなみに、現在入手し易い青色
レーザダイオードの半値幅Δλは、0.5nm程度にな
っている。
【0039】また、この実施の形態では、屈折率n2の
範囲としては、1.61〜1.62が選ばれている。そ
の理由は、「屈折率nと波長λの関係」としては基本的
に“dn/dλ<0”となることが分かっており、この
関係を上記波長の範囲(400nm〜405nm)に当
てはめると“1.61〜1.62”が得られるからであ
る。
範囲としては、1.61〜1.62が選ばれている。そ
の理由は、「屈折率nと波長λの関係」としては基本的
に“dn/dλ<0”となることが分かっており、この
関係を上記波長の範囲(400nm〜405nm)に当
てはめると“1.61〜1.62”が得られるからであ
る。
【0040】また、この実施の形態では、対物レンズの
開口数NAの範囲としては、0.85±0.01が選ば
れている。NAのばらつき幅を“±0.01”としたの
は、現行DVDの対物レンズのNAのばらつきがこの範
囲に収められているからである。
開口数NAの範囲としては、0.85±0.01が選ば
れている。NAのばらつき幅を“±0.01”としたの
は、現行DVDの対物レンズのNAのばらつきがこの範
囲に収められているからである。
【0041】また、この実施の形態では、カバー層の厚
さhの範囲としては、100μm±1μmが選ばれてい
る。その理由は、予め作成された薄膜シートでカバー層
を設ける場合において、このシートの厚みムラを100
μm±1μm程度に収めることができるからである。
さhの範囲としては、100μm±1μmが選ばれてい
る。その理由は、予め作成された薄膜シートでカバー層
を設ける場合において、このシートの厚みムラを100
μm±1μm程度に収めることができるからである。
【0042】図1および図2に示すように、カバー層1
01の厚みをhとし、中間層102の厚みおよび屈折率
を夫々Δhおよびn2とし、中間層102での入射光束
の屈折角度をθ2とし、その最大角度をθ2max(ここ
で、n2×sinθ2max=NA)とし、空気の屈折率をn
0=1とし、レーザダイオードLD206から射出され
るレーザビームつまり入射光束の中心波長をλ0とし、
そしてその半値幅をΔλとしたとき、ディスク表面での
反射光u0と下側記録層112での反射光u2との光路
差ΔLを求めると、次の(2)式に示すようになる。
01の厚みをhとし、中間層102の厚みおよび屈折率
を夫々Δhおよびn2とし、中間層102での入射光束
の屈折角度をθ2とし、その最大角度をθ2max(ここ
で、n2×sinθ2max=NA)とし、空気の屈折率をn
0=1とし、レーザダイオードLD206から射出され
るレーザビームつまり入射光束の中心波長をλ0とし、
そしてその半値幅をΔλとしたとき、ディスク表面での
反射光u0と下側記録層112での反射光u2との光路
差ΔLを求めると、次の(2)式に示すようになる。
【0043】
ΔL=2・n2・(h+Δh)・cosθ2 …(2)
また、スネルの法則より、
n0・sinθ0=n1・sinθ1=n2・sinθ2 …(3)
が成り立つ。
【0044】一方、レーザビームの可干渉距離 Lc
は、 Lc=λ0 2/Δλ …(4) で与えられる。
は、 Lc=λ0 2/Δλ …(4) で与えられる。
【0045】光路差ΔLが可干渉距離Lcよりも短いと
きには、光ディスク100のカバー層101の表面と下
側記録層(第2記録層:反射層)112との間で光波の
干渉が生じる。このような場合、光ディスク100が周
方向あるいは半径方向に厚みむらを持っていたり、メー
カ毎に光ディスク100の厚みにばらつきがあったりし
た場合には、上述した干渉の影響で、フォーカスエラー
信号が光ディスク100の回転に同期して変動する。こ
の結果、精度の高いフォーカシング制御ができなくな
り、再生信号のS/N低下およびジッタの増加を招くこ
とになる。
きには、光ディスク100のカバー層101の表面と下
側記録層(第2記録層:反射層)112との間で光波の
干渉が生じる。このような場合、光ディスク100が周
方向あるいは半径方向に厚みむらを持っていたり、メー
カ毎に光ディスク100の厚みにばらつきがあったりし
た場合には、上述した干渉の影響で、フォーカスエラー
信号が光ディスク100の回転に同期して変動する。こ
の結果、精度の高いフォーカシング制御ができなくな
り、再生信号のS/N低下およびジッタの増加を招くこ
とになる。
【0046】ところが、中間層102の厚みΔhが
(1)式を満たす(例えばΔh=10μm〜30μmあ
るいはそれ以上)2層ディスク100を採用すれば、
(2)式の光路差ΔLよりも(4)式の可干渉距離Lc
を短くする(ΔL>Lc)ことができ、その結果とし
て、次世代DVDィスク100のカバー層101表面で
の反射光u0と、下側記録層(第2記録層)112での
反射光u2との間で、光波干渉が生じるのを防止でき
る。
(1)式を満たす(例えばΔh=10μm〜30μmあ
るいはそれ以上)2層ディスク100を採用すれば、
(2)式の光路差ΔLよりも(4)式の可干渉距離Lc
を短くする(ΔL>Lc)ことができ、その結果とし
て、次世代DVDィスク100のカバー層101表面で
の反射光u0と、下側記録層(第2記録層)112での
反射光u2との間で、光波干渉が生じるのを防止でき
る。
【0047】ここで、前述した「例1」〜「例3」につ
いて、上記「ΔL>Lc」の関係が得られることを示し
ておく。(なお、レーザビームは、ディスク表面に対し
ほぼ垂直に入射するように制御されることから、“cos
θ2≒1”として扱う。たとえばθ2が(多めにみて)
1゜傾いたとしても、cos[1゜]≒0.9998なの
で、“cosθ2≒1”として扱っても差し支えない。) <例1> λ0を403nmとし、Δλを0.5nmと
し、前記n2を1.57とし、前記NAを0.85と
し、hを100μmとすると、Δh≧23μmが得られ
る。ここでは、Δhの値として、下限値23μmを採用
する。
いて、上記「ΔL>Lc」の関係が得られることを示し
ておく。(なお、レーザビームは、ディスク表面に対し
ほぼ垂直に入射するように制御されることから、“cos
θ2≒1”として扱う。たとえばθ2が(多めにみて)
1゜傾いたとしても、cos[1゜]≒0.9998なの
で、“cosθ2≒1”として扱っても差し支えない。) <例1> λ0を403nmとし、Δλを0.5nmと
し、前記n2を1.57とし、前記NAを0.85と
し、hを100μmとすると、Δh≧23μmが得られ
る。ここでは、Δhの値として、下限値23μmを採用
する。
【0048】この場合、(2)式からΔL=2・n2・
(h+Δh)・cosθ2≒2×1.57×(100+2
3)≒386μmとなり、(4)式からLc=λ0 2/
Δλ=403×403/0.5=324818nm≒3
25μmとなる。すなわち、ΔL≒386μm>Lc≒
325μmとなって、上記光波干渉を防止できる。
(h+Δh)・cosθ2≒2×1.57×(100+2
3)≒386μmとなり、(4)式からLc=λ0 2/
Δλ=403×403/0.5=324818nm≒3
25μmとなる。すなわち、ΔL≒386μm>Lc≒
325μmとなって、上記光波干渉を防止できる。
【0049】なお、Δhの下限値が20μmの場合は、
(2)式からΔL=2・n2・(h+Δh)・cosθ2
≒2×1.57×(100+20)≒377μmとな
る。この場合も、ΔL≒377μm>Lc≒325μm
となって、上記光波干渉を防止できる。
(2)式からΔL=2・n2・(h+Δh)・cosθ2
≒2×1.57×(100+20)≒377μmとな
る。この場合も、ΔL≒377μm>Lc≒325μm
となって、上記光波干渉を防止できる。
【0050】<例2> λ0を440nmとし、Δλを
0.44nmとし、前記n2を1.44とし、前記NA
を0.935とし、hを100μmとすると、Δh≧1
00μmが得られる。ここでは、Δhの値として、下限
値100μmを採用する。
0.44nmとし、前記n2を1.44とし、前記NA
を0.935とし、hを100μmとすると、Δh≧1
00μmが得られる。ここでは、Δhの値として、下限
値100μmを採用する。
【0051】この場合、(2)式からΔL=2・n2・
(h+Δh)・cosθ2≒2×1.44×(100+1
00)≒576μmとなり、(4)式からLc=λ0 2
/Δλ=440×440/0.44=440μmとな
る。すなわち、ΔL≒576μm>Lc=440μmと
なって、上記光波干渉を防止できる。
(h+Δh)・cosθ2≒2×1.44×(100+1
00)≒576μmとなり、(4)式からLc=λ0 2
/Δλ=440×440/0.44=440μmとな
る。すなわち、ΔL≒576μm>Lc=440μmと
なって、上記光波干渉を防止できる。
【0052】<例3> λ0を360nmとし、Δλを
0.36nmとし、前記n2を1.76とし、前記NA
を0.765とし、hを100μmとすると、Δh≧1
4μmが得られる。ここでは、Δhの値として、下限値
14μmを採用する。
0.36nmとし、前記n2を1.76とし、前記NA
を0.765とし、hを100μmとすると、Δh≧1
4μmが得られる。ここでは、Δhの値として、下限値
14μmを採用する。
【0053】この場合、(2)式からΔL=2・n2・
(h+Δh)・cosθ2≒2×1.76×(100+1
4)≒401μmとなり、(4)式からLc=λ0 2/
Δλ=360×360/0.36=360μmとなる。
すなわち、ΔL≒401μm>Lc=360μmとなっ
て、上記光波干渉を防止できる。
(h+Δh)・cosθ2≒2×1.76×(100+1
4)≒401μmとなり、(4)式からLc=λ0 2/
Δλ=360×360/0.36=360μmとなる。
すなわち、ΔL≒401μm>Lc=360μmとなっ
て、上記光波干渉を防止できる。
【0054】なお、Δhの下限値が10μmの場合は、
(2)式からΔL=2・n2・(h+Δh)・cosθ2
≒2×1.76×(100+10)≒387μmとな
る。この場合も、ΔL≒387μm>Lc=360μm
となって、上記光波干渉を防止できる。
(2)式からΔL=2・n2・(h+Δh)・cosθ2
≒2×1.76×(100+10)≒387μmとな
る。この場合も、ΔL≒387μm>Lc=360μm
となって、上記光波干渉を防止できる。
【0055】上記「例1」〜「例3」では、余裕をもっ
て“ΔL>Lc”の干渉防止条件を満足している。この
ため、ディスク表面へのビーム入射光の角度が垂直から
1゜より大きくずれてもなお、“ΔL>Lc”の干渉防
止条件を満足し得る。このことは、ディスクのそり(チ
ルト)による影響を受けにくいことを意味している。
て“ΔL>Lc”の干渉防止条件を満足している。この
ため、ディスク表面へのビーム入射光の角度が垂直から
1゜より大きくずれてもなお、“ΔL>Lc”の干渉防
止条件を満足し得る。このことは、ディスクのそり(チ
ルト)による影響を受けにくいことを意味している。
【0056】この発明に係る次世代DVDディスク10
0としては、(1)式の条件を満たす2層ディスク10
0が用いられているので、(2)式で示される光路差Δ
Lに対して、(4)式で示される可干渉距離Lcが短く
できる。すなわち、この発明に係るディスク100を用
いる装置(後述する図5の装置など)では、ディスク1
00のカバー層101表面での反射光u0と、下側記録
層(第2記録層)112での反射光u2との間の光波干
渉の影響を受けない。その結果、フォーカシングサーボ
等を安定して実行できる。
0としては、(1)式の条件を満たす2層ディスク10
0が用いられているので、(2)式で示される光路差Δ
Lに対して、(4)式で示される可干渉距離Lcが短く
できる。すなわち、この発明に係るディスク100を用
いる装置(後述する図5の装置など)では、ディスク1
00のカバー層101表面での反射光u0と、下側記録
層(第2記録層)112での反射光u2との間の光波干
渉の影響を受けない。その結果、フォーカシングサーボ
等を安定して実行できる。
【0057】以上の説明から判るように、この発明によ
れば光波干渉の影響を回避できるので、記録媒体として
DVDディスク(片面ディスク/両面ディスクは問わな
い)を用いる光ディスク装置、さらには近い将来出現す
る高密度(High Definition)DVDと呼ばれている高
精細ビデオ記録に対応したDVDディスク(片面ディス
ク/両面ディスクは問わない)を取り扱う光ディスク装
置において、より精度の高い記録・再生を実現すること
ができる。
れば光波干渉の影響を回避できるので、記録媒体として
DVDディスク(片面ディスク/両面ディスクは問わな
い)を用いる光ディスク装置、さらには近い将来出現す
る高密度(High Definition)DVDと呼ばれている高
精細ビデオ記録に対応したDVDディスク(片面ディス
ク/両面ディスクは問わない)を取り扱う光ディスク装
置において、より精度の高い記録・再生を実現すること
ができる。
【0058】図3は、図2の光学系に組み込まれてフォ
ーカスエラー信号の取得に用いられる光センサの正面図
である。図2の光検出器213は、図3に示すように、
4分割された光検出素子1a〜1dで構成される。この
光検出器213を用いて公知の非点収差法によりフォー
カスエラー信号Fを得るには、次のようにすればよい。
すなわち、光検出素子1a〜1dのうちの対角線上に位
置する光検出素子(1aと1c、および1bと1d)そ
れぞれの出力を加算し、一方の加算信号[1a+1c]
から他方の加算信号[1b+1d]を減算して、この減
算信号([1a+1c]−[1b+1d])からフォー
カスエラー信号Fを得る。
ーカスエラー信号の取得に用いられる光センサの正面図
である。図2の光検出器213は、図3に示すように、
4分割された光検出素子1a〜1dで構成される。この
光検出器213を用いて公知の非点収差法によりフォー
カスエラー信号Fを得るには、次のようにすればよい。
すなわち、光検出素子1a〜1dのうちの対角線上に位
置する光検出素子(1aと1c、および1bと1d)そ
れぞれの出力を加算し、一方の加算信号[1a+1c]
から他方の加算信号[1b+1d]を減算して、この減
算信号([1a+1c]−[1b+1d])からフォー
カスエラー信号Fを得る。
【0059】図4は、図3の光センサにより検出される
フォーカスエラー信号Fの特性を説明する図である。図
4の例では、対物レンズ203のフォーカスポイントが
目標位置(例えば下側記録層112の情報ピット位置)
より奥にあるときは図4の右上側にフォーカスエラー
(ΔZ)が生じ、対物レンズ203のフォーカスポイン
トが目標位置より手前にあるときは図4の左下側にフォ
ーカスエラー(−ΔZ)が生じている。すなわち、対物
レンズ203の合焦点が目的位置のどちら側にどれくら
い外れているかに応じて極性(ΔZの±)および量(Δ
Zの大きさ)が変化するフォーカスエラー信号Fが得ら
れる。別の言い方をすると、対物レンズ203のフォー
カス方向変位ΔZに対して直線的に変化するフォーカス
エラー信号Fを取得することができる。この結果、精度
の高いフォーカシング制御が可能となり、再生信号のS
/N低下およびジッタの増加を防止することができる。
フォーカスエラー信号Fの特性を説明する図である。図
4の例では、対物レンズ203のフォーカスポイントが
目標位置(例えば下側記録層112の情報ピット位置)
より奥にあるときは図4の右上側にフォーカスエラー
(ΔZ)が生じ、対物レンズ203のフォーカスポイン
トが目標位置より手前にあるときは図4の左下側にフォ
ーカスエラー(−ΔZ)が生じている。すなわち、対物
レンズ203の合焦点が目的位置のどちら側にどれくら
い外れているかに応じて極性(ΔZの±)および量(Δ
Zの大きさ)が変化するフォーカスエラー信号Fが得ら
れる。別の言い方をすると、対物レンズ203のフォー
カス方向変位ΔZに対して直線的に変化するフォーカス
エラー信号Fを取得することができる。この結果、精度
の高いフォーカシング制御が可能となり、再生信号のS
/N低下およびジッタの増加を防止することができる。
【0060】なお、Δhが(1)式を満たさない2層デ
ィスク(この発明に依らないディスク)を使用した場
合、可干渉距離Lcが光路差ΔLよりも長くなる。この
場合、対物レンズ203のフォーカス方向変位ΔZに対
して、脈動的に変化するフォーカスエラー信号(図示せ
ず)しか取得することができず、安定かつ高精度なフォ
ーカシングサーボを実現することが困難になる。
ィスク(この発明に依らないディスク)を使用した場
合、可干渉距離Lcが光路差ΔLよりも長くなる。この
場合、対物レンズ203のフォーカス方向変位ΔZに対
して、脈動的に変化するフォーカスエラー信号(図示せ
ず)しか取得することができず、安定かつ高精度なフォ
ーカシングサーボを実現することが困難になる。
【0061】図5は、この発明の一実施の形態に係る光
ディスク装置(例えば次世代DVDプレーヤまたはレコ
ーダ)を説明するブロック図である。図5の光ディスク
装置では、次世代DVDディスク100がテーパコーン
200にチャッキングされた状態で、スピンドルモータ
201によって、たとえば1350(rpm)の回転数
で回転される。スピンドルモータ201は、スピンドル
モータ駆動回路202により駆動される。
ディスク装置(例えば次世代DVDプレーヤまたはレコ
ーダ)を説明するブロック図である。図5の光ディスク
装置では、次世代DVDディスク100がテーパコーン
200にチャッキングされた状態で、スピンドルモータ
201によって、たとえば1350(rpm)の回転数
で回転される。スピンドルモータ201は、スピンドル
モータ駆動回路202により駆動される。
【0062】図5の記録/再生の光学系は、次のように
構成されている。すなわち、次世代DVDディスク10
0のカバー層101表面に対向させて対物レンズ203
が配置されている。この対物レンズ203は、フォーカ
スコイル204によって光軸方向に、またトラッキング
コイル205によってトラック幅方向(ディスク半径方
向)に移動制御される。対物レンズ203に対向する位
置には、半導体レーザダイオード(以後、レーザダイオ
ードLDとする)206が、対物レンズ203と一体的
に移動可能に配置されている。このレーザダイオードL
D206は、LDドライバ207によって付勢される。
構成されている。すなわち、次世代DVDディスク10
0のカバー層101表面に対向させて対物レンズ203
が配置されている。この対物レンズ203は、フォーカ
スコイル204によって光軸方向に、またトラッキング
コイル205によってトラック幅方向(ディスク半径方
向)に移動制御される。対物レンズ203に対向する位
置には、半導体レーザダイオード(以後、レーザダイオ
ードLDとする)206が、対物レンズ203と一体的
に移動可能に配置されている。このレーザダイオードL
D206は、LDドライバ207によって付勢される。
【0063】レーザダイオードLD206から射出され
たレーザビームは、コリメートレンズ208で平行光束
に変換された後、偏光ビームスプリッタ209に入射す
る。レーザダイオードLD206から射出されたレーザ
ビームは、一般に楕円のファーフィールドパターンを有
している。もし円形のパターンが必要な場合は、コリメ
ートレンズ208の後にビーム整形プリズム(図5では
図示せず)を配置すればよい。
たレーザビームは、コリメートレンズ208で平行光束
に変換された後、偏光ビームスプリッタ209に入射す
る。レーザダイオードLD206から射出されたレーザ
ビームは、一般に楕円のファーフィールドパターンを有
している。もし円形のパターンが必要な場合は、コリメ
ートレンズ208の後にビーム整形プリズム(図5では
図示せず)を配置すればよい。
【0064】記録または再生時、対物レンズ203を介
してDVDディスク100のカバー層101に入射した
レーザビームは、上側記録層(第1記録層)111を透
過し、下側記録層(第2記録層:反射層)112上に微
小なビームスポットとして集束される。そして、下側記
録層112からの反射光は、対物レンズ203内を入射
光とは逆方向に通過した後、偏光ビームスプリッタ20
9で反射され、集光レンズ211およびシリンドリカル
レンズ212などの検出光学系を経て、光検出器213
に入射する。
してDVDディスク100のカバー層101に入射した
レーザビームは、上側記録層(第1記録層)111を透
過し、下側記録層(第2記録層:反射層)112上に微
小なビームスポットとして集束される。そして、下側記
録層112からの反射光は、対物レンズ203内を入射
光とは逆方向に通過した後、偏光ビームスプリッタ20
9で反射され、集光レンズ211およびシリンドリカル
レンズ212などの検出光学系を経て、光検出器213
に入射する。
【0065】光検出器213は、例えば図3に示すよう
に、同一平面上に配置された4つの光検出素子1a〜1
dで構成されている。この4つの光検出素子1a〜1d
からの検出出力は、複数の増幅器および加減算器などで
構成される増幅器アレイ215に入力され、ここでフォ
ーカスエラー信号F、トラッキングエラー信号Tおよび
再生信号Sが生成される。 なお、トラッキングエラー
信号Tは、公知のプッシュプル法と呼ばれる手法によっ
て求めることができる。また、フォーカスエラー信号F
は、公知の非点収差法で求めることができる。この非点
収差法では、図3に示す光検出素子1a〜1dのうちの
対角線上に位置する光検出素子(1aと1c、および1
bと1d)それぞれの出力を加算し、一方の加算信号
[1a+1c]から他方の加算信号[1b+1d]を減
算して、この減算信号([1a+1c]−[1b+1
d])からフォーカスエラー信号Fが得られるようにし
ている。
に、同一平面上に配置された4つの光検出素子1a〜1
dで構成されている。この4つの光検出素子1a〜1d
からの検出出力は、複数の増幅器および加減算器などで
構成される増幅器アレイ215に入力され、ここでフォ
ーカスエラー信号F、トラッキングエラー信号Tおよび
再生信号Sが生成される。 なお、トラッキングエラー
信号Tは、公知のプッシュプル法と呼ばれる手法によっ
て求めることができる。また、フォーカスエラー信号F
は、公知の非点収差法で求めることができる。この非点
収差法では、図3に示す光検出素子1a〜1dのうちの
対角線上に位置する光検出素子(1aと1c、および1
bと1d)それぞれの出力を加算し、一方の加算信号
[1a+1c]から他方の加算信号[1b+1d]を減
算して、この減算信号([1a+1c]−[1b+1
d])からフォーカスエラー信号Fが得られるようにし
ている。
【0066】増幅器アレイ215からのフォーカスエラ
ー信号Fおよびトラッキングエラー信号Tは、サーボコ
ントローラ216を経由してフォーカスコイル204お
よびトラッキングコイル205にそれぞれ供給される。
これにより、対物レンズ203が光軸方向およびトラッ
ク幅方向に移動制御され、DVDディスク100の下側
記録層112に対する光ビームのフォーカシングと、目
標トラックに対するトラッキングとが行われる。
ー信号Fおよびトラッキングエラー信号Tは、サーボコ
ントローラ216を経由してフォーカスコイル204お
よびトラッキングコイル205にそれぞれ供給される。
これにより、対物レンズ203が光軸方向およびトラッ
ク幅方向に移動制御され、DVDディスク100の下側
記録層112に対する光ビームのフォーカシングと、目
標トラックに対するトラッキングとが行われる。
【0067】一方、増幅器アレイ215からの再生信号
Sは信号処理回路217に入力され、ここで波形等化お
よび2値化処理が施される。図示しないが、2値化処理
では、波形等化後の再生信号をPLL(位相同期回路)
とデータ識別回路とに導き、PLLによって再生信号か
らDVDディスク100に情報を記録したときの基本ク
ロックであるチャネルクロックを抽出する。そして、チ
ャネルクロックに基づいて再生信号の「0」、「1」を
識別することにより、DVDディスク100に記録され
ている情報のデータ識別を行い、データパルスを得る。
すなわち、チャネルクロックの立ち上がりまたは立ち下
がりのタイミングを基準とする所定の時間幅(検出窓幅
またはウィンドウ幅という)内で波形等化後の再生信号
を適当なしきい値と比較することにより、データ識別を
行う。こうして信号処理回路217から検出されたデー
タパルスは、ディスクコントローラ218に入力され、
フォーマットの解読、エラー訂正などが行われた後、動
画像情報のビットストリームとしてMPEG2デコーダ
/コントローラ219に入力される。
Sは信号処理回路217に入力され、ここで波形等化お
よび2値化処理が施される。図示しないが、2値化処理
では、波形等化後の再生信号をPLL(位相同期回路)
とデータ識別回路とに導き、PLLによって再生信号か
らDVDディスク100に情報を記録したときの基本ク
ロックであるチャネルクロックを抽出する。そして、チ
ャネルクロックに基づいて再生信号の「0」、「1」を
識別することにより、DVDディスク100に記録され
ている情報のデータ識別を行い、データパルスを得る。
すなわち、チャネルクロックの立ち上がりまたは立ち下
がりのタイミングを基準とする所定の時間幅(検出窓幅
またはウィンドウ幅という)内で波形等化後の再生信号
を適当なしきい値と比較することにより、データ識別を
行う。こうして信号処理回路217から検出されたデー
タパルスは、ディスクコントローラ218に入力され、
フォーマットの解読、エラー訂正などが行われた後、動
画像情報のビットストリームとしてMPEG2デコーダ
/コントローラ219に入力される。
【0068】DVDディスク100には、MPEG2の
規格に従って動画像情報を圧縮符号化したデータが下側
記録層112上のピットパターンとして記録されてい
る。そこで、MPEG2デコーダ/コントローラ219
は、入力されたビットストリームを復号(伸長)して、
元の動画像情報を再生する。再生された動画像情報は、
ビデオ信号発生回路220に入力され、ここでブランキ
ング信号などが付加されることにより、NTSCフォー
マットなど所定のテレビジョンフォーマットのビデオ信
号に変換される。こうして変換されたビデオ信号が再生
データとして出力され、図示しないディスプレイにより
表示される。
規格に従って動画像情報を圧縮符号化したデータが下側
記録層112上のピットパターンとして記録されてい
る。そこで、MPEG2デコーダ/コントローラ219
は、入力されたビットストリームを復号(伸長)して、
元の動画像情報を再生する。再生された動画像情報は、
ビデオ信号発生回路220に入力され、ここでブランキ
ング信号などが付加されることにより、NTSCフォー
マットなど所定のテレビジョンフォーマットのビデオ信
号に変換される。こうして変換されたビデオ信号が再生
データとして出力され、図示しないディスプレイにより
表示される。
【0069】以上は再生系の説明であるが、記録系を簡
単に説明すると、次のようになる。まず、NTSCビデ
オ信号などをA/D変換した記録データが、MPEG2
エンコーダ/フォーマッタ230に入力される。入力さ
れた記録データは、MPEGエンコード(圧縮)され、
所定のデータフォーマットでパケット化され、所定のビ
ットストリームに変換されて、ディスクコントローラ2
18に送られる。送られたビットストリームは、LDド
ライバ207に送られ、ここで記録信号に変換される。
この記録信号に対応した記録用レーザ駆動波形がレーザ
ダイオードLD206に送られる。記録用レーザ駆動波
形に対応して変調されたレーザビームにより、例えば、
下側記録層112の相変化記録層に、情報記録が行われ
る。
単に説明すると、次のようになる。まず、NTSCビデ
オ信号などをA/D変換した記録データが、MPEG2
エンコーダ/フォーマッタ230に入力される。入力さ
れた記録データは、MPEGエンコード(圧縮)され、
所定のデータフォーマットでパケット化され、所定のビ
ットストリームに変換されて、ディスクコントローラ2
18に送られる。送られたビットストリームは、LDド
ライバ207に送られ、ここで記録信号に変換される。
この記録信号に対応した記録用レーザ駆動波形がレーザ
ダイオードLD206に送られる。記録用レーザ駆動波
形に対応して変調されたレーザビームにより、例えば、
下側記録層112の相変化記録層に、情報記録が行われ
る。
【0070】上記実施の形態においては、光デイスクの
一例としてDVDプレーヤ/レコーダを例示したが、プ
ログラムやコンピュータ用データ等を記録/再生するた
めのDVD−ROM、DVD−RAM、DVD−R、D
VD−RW等にも、この発明を適用できる。
一例としてDVDプレーヤ/レコーダを例示したが、プ
ログラムやコンピュータ用データ等を記録/再生するた
めのDVD−ROM、DVD−RAM、DVD−R、D
VD−RW等にも、この発明を適用できる。
【0071】なお、この発明は上記各実施の形態に限定
されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸
脱しない範囲で種々な変形・変更が可能である。また、
各実施の形態は可能な限り適宜組み合わせて実施されて
もよく、その場合組み合わせによる効果が得られる。
されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸
脱しない範囲で種々な変形・変更が可能である。また、
各実施の形態は可能な限り適宜組み合わせて実施されて
もよく、その場合組み合わせによる効果が得られる。
【0072】さらに、上記実施の形態には種々な段階の
発明が含まれており、この出願で開示される複数の構成
要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出
され得る。たとえば、実施の形態に示される全構成要件
から1または複数の構成要件が削除されても、この発明
の効果あるいはこの発明の実施に伴う効果のうち少なく
とも1つが得られるときは、この構成要件が削除された
構成が発明として抽出され得るものである。
発明が含まれており、この出願で開示される複数の構成
要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出
され得る。たとえば、実施の形態に示される全構成要件
から1または複数の構成要件が削除されても、この発明
の効果あるいはこの発明の実施に伴う効果のうち少なく
とも1つが得られるときは、この構成要件が削除された
構成が発明として抽出され得るものである。
【0073】
【発明の効果】この発明では、情報媒体(次世代DVD
ディスクなど)の表面での直接反射光と、第1記録層
(上側記録層)および中間層を透過し第2記録層(下側
記録層)で反射する光とが干渉しないよう、中間層の厚
さを光学的見地から規定している。このため、干渉によ
るノイズがフォーカス信号に表れず、良好なフォーカス
検出が可能となる。
ディスクなど)の表面での直接反射光と、第1記録層
(上側記録層)および中間層を透過し第2記録層(下側
記録層)で反射する光とが干渉しないよう、中間層の厚
さを光学的見地から規定している。このため、干渉によ
るノイズがフォーカス信号に表れず、良好なフォーカス
検出が可能となる。
【図1】この発明の一実施の形態に係る情報媒体(次世
代DVDディスク)の構造を説明する図。
代DVDディスク)の構造を説明する図。
【図2】図1の情報媒体に用いられる光学系を説明する
図。
図。
【図3】図2の光学系に組み込まれてフォーカスエラー
信号の取得に用いられる光センサの正面図。
信号の取得に用いられる光センサの正面図。
【図4】図3の光センサにより検出されるフォーカスエ
ラー信号の特性を説明する図。
ラー信号の特性を説明する図。
【図5】この発明の一実施の形態に係る光ディスク装置
を説明するブロック図。
を説明するブロック図。
100…片面2層の光ディスク(多層構造の情報媒
体);101…透明カバー層(保護層);102…中間
層(スペース層);103…基板;111…上側記録層
(第1記録層);112…下側記録層(第2記録層);
203…対物レンズ;206…レーザ光源(ブルーレー
ザダイオードなど)。
体);101…透明カバー層(保護層);102…中間
層(スペース層);103…基板;111…上側記録層
(第1記録層);112…下側記録層(第2記録層);
203…対物レンズ;206…レーザ光源(ブルーレー
ザダイオードなど)。
─────────────────────────────────────────────────────
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 7/24 541 G11B 7/24 541B
Claims (9)
- 【請求項1】下側記録層と、第1所定厚の中間層を介し
て前記下側記録層の上に形成された上側記録層と、前記
上側記録層上に形成された第2所定厚のカバー層とを持
つ多層構造の情報媒体において、 前記下側記録層または前記上側記録層から記録情報を読
み取る光ビームの中心波長をλ0とし、この光ビームの
波長の広がりあるいは半値幅をΔλとし、前記中間層の
屈折率をn2とし、前記光ビームを前記下側記録層また
は前記上側記録層に集光させる対物レンズの開口数をN
Aとしたときに、 前記中間層の第1所定厚が、前記λ0とΔλとn2とN
Aとで決まる長さと、前記カバー層の第2所定厚との差
分により決定されていることを特徴とする情報媒体。 - 【請求項2】 前記第1所定厚をΔhとし、前記第2所
定厚をhとしたときに、前記Δhが、 Δh≧λ0 2/(2・Δλ・[n2 2−N
A2]1/2) − h に基づいて決定されることを特徴とする請求項1に記載
の情報媒体。 - 【請求項3】 前記Δhが、hの値のほぼ1/5を下限
として決定されることを特徴とする請求項1または請求
項2に記載の情報媒体。 - 【請求項4】 前記第1所定厚をΔhとし、前記第2所
定厚をhとしたときに、前記Δhが、前記hの値を上限
として決定されることを特徴とする請求項1ないし請求
項3のいずれか1項に記載の情報媒体。 - 【請求項5】 前記λ0を400nm〜405nmと
し、前記Δλを0.1nm〜1.0nmとし、前記n2
を1.61〜1.62とし、前記NAを0.85±0.
01とし、前記hを100μm±1μmとし、前記第1
所定厚をΔhとしたときに、前記Δhが、前記hのほぼ
1/10を下限として決定されることを特徴とする請求
項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の情報媒体。 - 【請求項6】 請求項1ないし請求項5のいずれか1項
に記載の情報媒体の前記上側記録層または前記下側記録
層に対し、中心波長λ0のレーザ光を用いて、情報の記
録または再生を行うように構成したことを特徴とする装
置。 - 【請求項7】厚さHの基板を用いた光ディスク構造であ
り、そのディスク表面からの距離がhの部分に信号ピッ
トが形成される第1記録層が設けられ、前記ディスク表
面からの距離がh+Δhの部分にも信号ピットが形成さ
れる第2記録層が設けられ、前記第1記録層と前記第2
記録層との間に厚みΔhの中間層が設けられ、前記第1
記録層と前記ディスク表面との間に厚さhのカバー層が
設けられた2層構造の光ディスクにおいて、 前記第1記録層または前記第2記録層に照射されるレー
ザ光の光源の射出光パワースペクトルの中心波長とその
半値幅とによって決まる可干渉距離が、前記カバー層表
面で直接反射する光と、前記カバー層および前記中間層
を透過し前記第2記録層で反射したあと再び前記カバー
層から出て行く光との光路差よりも小さくなるよう、前
記中間層の厚みを規定したことを特徴とする光ディス
ク。 - 【請求項8】 前記レーザ光の中心波長をλ0とし、こ
のレーザ光波長の半値幅をΔλとし、前記中間層の屈折
率をn2とし、前記レーザ光を前記第1記録層または前
記第2記録層に集光させる対物レンズの開口数をNAと
し、前記中間層の厚みをΔhとし、前記カバー層の厚さ
をhとしたときに、前記Δhが、 Δh≧λ0 2/(2・Δλ・[n2 2−N
A2]1/2) − h に基づいて決定されることを特徴とする請求項7に記載
の光ディスク。 - 【請求項9】 請求項7または請求項8に記載の光ディ
スクに、対物レンズを介して前記光源から出た前記レー
ザ光を照射し、この照射によって、前記第1記録層また
は前記第2記録層に情報記録を行い、あるいは前記第1
記録層または前記第2記録層から情報再生を行うもので
あって、前記第1記録層または前記第2記録層から反射
する前記レーザ光の一部を検知して得られる信号に基づ
いて、前記対物レンズのフォーカスエラーを検出するよ
うに構成されたことを特徴とする光ディスク装置。
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KR1020020036883A KR20030003081A (ko) | 2001-06-29 | 2002-06-28 | 다층 구조의 정보 매체 및 이 매체를 이용하는 장치와 방법 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
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