JP2001250241A - ２層型光ディスク及び光ディスク再生装置 - Google Patents
２層型光ディスク及び光ディスク再生装置Info
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- JP2001250241A JP2001250241A JP2001034777A JP2001034777A JP2001250241A JP 2001250241 A JP2001250241 A JP 2001250241A JP 2001034777 A JP2001034777 A JP 2001034777A JP 2001034777 A JP2001034777 A JP 2001034777A JP 2001250241 A JP2001250241 A JP 2001250241A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】２つの異なる厚さの光ディスクの再生に適した
２層型光ディスク及び光ディスク装置の提供。 【解決手段】２層型光ディスクの一方の記録面のリード
インを内周側、リードアウトを外周側に設け、他方の記
録面のリードインを外周側、リードアウトを内周側に設
ける。これにより、光ピックアップが閉じた軌跡を移動
することで２層とも再生可能となる。また、光ピックア
ップに用いる対物レンズからみたときの最適な光ディス
ク基板厚さを、 ａ＜ｔ＜（ａ＋ｂ） ここで、ａ：第１の基板の厚さ、ｂ：第２の基板の厚
さ、ｔ：対物レンズからみたときの最適基板厚さ、と定
めた。これにより、異なる基板厚さの基板から構成する
２層型光ディスクに対応することができる。
２層型光ディスク及び光ディスク装置の提供。 【解決手段】２層型光ディスクの一方の記録面のリード
インを内周側、リードアウトを外周側に設け、他方の記
録面のリードインを外周側、リードアウトを内周側に設
ける。これにより、光ピックアップが閉じた軌跡を移動
することで２層とも再生可能となる。また、光ピックア
ップに用いる対物レンズからみたときの最適な光ディス
ク基板厚さを、 ａ＜ｔ＜（ａ＋ｂ） ここで、ａ：第１の基板の厚さ、ｂ：第２の基板の厚
さ、ｔ：対物レンズからみたときの最適基板厚さ、と定
めた。これにより、異なる基板厚さの基板から構成する
２層型光ディスクに対応することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、音楽用、計算機のデー
タ用等に広く実用化されている光ディスクの内、いわゆ
るコンパクトディスク（以下ＣＤと略す）の記録密度よ
り高密度に信号が記録された高密度光ディスクに関わ
り、特に一枚の光ディスク基板中に２つの記録面を有す
る二層型光ディスクに関する
タ用等に広く実用化されている光ディスクの内、いわゆ
るコンパクトディスク（以下ＣＤと略す）の記録密度よ
り高密度に信号が記録された高密度光ディスクに関わ
り、特に一枚の光ディスク基板中に２つの記録面を有す
る二層型光ディスクに関する
【０００２】
【従来の技術】ＣＤに代表される光ディスクやＣＤ再生
装置等の光ディスク装置は、レーザダイオードから出射
されたレーザ光をその回折限界まで絞り、絞られた光ス
ポットを光ディスク上の位相ピット列に照射し、反射光
量変化を検出することにより、光ディスクに記録された
信号を再生するものである。このＣＤは直径が１２０ｍ
ｍで透明基板材質は一般にポリカーボネイト樹脂であ
り、その厚さは１．２ｍｍである。ＣＤを再生する光学
式再生装置は光源として７７０〜７８０ｎｍの近赤外光
のレーザダイオードを用い、レーザ光を光ディスク上に
集光する対物レンズの開口数（ＮＡ）は一般に０．４５
程度である。
装置等の光ディスク装置は、レーザダイオードから出射
されたレーザ光をその回折限界まで絞り、絞られた光ス
ポットを光ディスク上の位相ピット列に照射し、反射光
量変化を検出することにより、光ディスクに記録された
信号を再生するものである。このＣＤは直径が１２０ｍ
ｍで透明基板材質は一般にポリカーボネイト樹脂であ
り、その厚さは１．２ｍｍである。ＣＤを再生する光学
式再生装置は光源として７７０〜７８０ｎｍの近赤外光
のレーザダイオードを用い、レーザ光を光ディスク上に
集光する対物レンズの開口数（ＮＡ）は一般に０．４５
程度である。
【０００３】一方、近年のレーザダイオードの進歩はめ
ざましく、波長６３０〜６９０ｎｍの赤色光のレーザダ
イオードが実用化され、開口数０．５５〜０．６の対物
レンズとの組み合わせにより、現在のＣＤに対して３〜
４倍の記録密度を有する高密度光ディスクが提案されて
いる（例えば、1993年電子情報通信学会秋季大会、講演
番号Ｃ−３６４「赤色レーザピックアップを用いた高密
度ＣＤ−ＲＯＭの検討」）。
ざましく、波長６３０〜６９０ｎｍの赤色光のレーザダ
イオードが実用化され、開口数０．５５〜０．６の対物
レンズとの組み合わせにより、現在のＣＤに対して３〜
４倍の記録密度を有する高密度光ディスクが提案されて
いる（例えば、1993年電子情報通信学会秋季大会、講演
番号Ｃ−３６４「赤色レーザピックアップを用いた高密
度ＣＤ−ＲＯＭの検討」）。
【０００４】さらに、記録容量を２倍にするために、Ｃ
Ｄの半分の厚さの光ディスクの記録面同士を貼り合わせ
た貼り合わせ型光ディスクや、一枚の光ディスク中に記
録面を２つ設けた２層型光ディスクなども提案されてい
る。
Ｄの半分の厚さの光ディスクの記録面同士を貼り合わせ
た貼り合わせ型光ディスクや、一枚の光ディスク中に記
録面を２つ設けた２層型光ディスクなども提案されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】２層型光ディスクの場
合、異なる２つの記録面に記録している信号を再生する
ために、各々の記録面にリードイン及びリードアウトを
設けなければならない。ＣＤと同様に最内周にリードイ
ン、最外周にリードアウトを設けると、光ディスク装置
にとっては異なる２枚の光ディスクを再生することと等
価となる。従って、一方の記録面の再生が終了した後、
一度トラッキング及びフォーカス制御を外して最内周に
光ピックアップを移動し、再度フォーカス及びトラッキ
ング制御を行い、スピンドルモータの回転数をＰＬＬ制
御しなければならない。従って、再生面の変更に時間が
かかるという問題が生じる。
合、異なる２つの記録面に記録している信号を再生する
ために、各々の記録面にリードイン及びリードアウトを
設けなければならない。ＣＤと同様に最内周にリードイ
ン、最外周にリードアウトを設けると、光ディスク装置
にとっては異なる２枚の光ディスクを再生することと等
価となる。従って、一方の記録面の再生が終了した後、
一度トラッキング及びフォーカス制御を外して最内周に
光ピックアップを移動し、再度フォーカス及びトラッキ
ング制御を行い、スピンドルモータの回転数をＰＬＬ制
御しなければならない。従って、再生面の変更に時間が
かかるという問題が生じる。
【０００６】さらに、光ディスク装置から出射された集
束光が、光ディスク基板を透過すると、球面収差が発生
する。これを防ぐために通常、光ディスク基板で生じる
球面収差を打ち消すだけの球面収差を光ピックアップで
あらかじめ発生させておく。この球面収差の大きさは、
光ディスク基板厚さに関係する。よって、光ディスク装
置の光ピックアップを設計する段階で、その最適基板厚
さを想定しなければならない。しかし、２層型光ディス
クの場合、異なる基板厚さの光ディスクが２枚あること
と等価であり、これを想定した光ピックアップを用いな
ければならないという課題もある。
束光が、光ディスク基板を透過すると、球面収差が発生
する。これを防ぐために通常、光ディスク基板で生じる
球面収差を打ち消すだけの球面収差を光ピックアップで
あらかじめ発生させておく。この球面収差の大きさは、
光ディスク基板厚さに関係する。よって、光ディスク装
置の光ピックアップを設計する段階で、その最適基板厚
さを想定しなければならない。しかし、２層型光ディス
クの場合、異なる基板厚さの光ディスクが２枚あること
と等価であり、これを想定した光ピックアップを用いな
ければならないという課題もある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】２層型光ディスクの一方
の記録面に対しては、ＣＤと同様にリードインを最内周
に、リードアウトを最外周に設け、もう一方の記録面に
対しては、ＣＤとは逆にリードインを最外周に、リード
アウトを最内周に設けることによって、光ピックアップ
の移動する軌跡が連続するようにした。
の記録面に対しては、ＣＤと同様にリードインを最内周
に、リードアウトを最外周に設け、もう一方の記録面に
対しては、ＣＤとは逆にリードインを最外周に、リード
アウトを最内周に設けることによって、光ピックアップ
の移動する軌跡が連続するようにした。
【０００８】また、光ピックアップを設計する際に定め
る対物レンズからみたときの最適基板厚さを、 ａ＜ｔ＜（ａ＋ｂ） ここで、ａ：第１の基板の厚さ ｂ：第２の基板の厚さ ｔ：対物レンズからみたときの最適基板厚さ と定めた。
る対物レンズからみたときの最適基板厚さを、 ａ＜ｔ＜（ａ＋ｂ） ここで、ａ：第１の基板の厚さ ｂ：第２の基板の厚さ ｔ：対物レンズからみたときの最適基板厚さ と定めた。
【０００９】
【作用】２層型光ディスクの一方の記録面に対して、リ
ードインを最内周に、リードアウトを最外周に設け、他
方の記録面に対しては、その逆にリードイン及びリード
アウトを設けることにより、一方の記録面の再生終了
後、光ピックアップがほとんど移動することなく、もう
一方の記録面でフォーカス及びトラッキング制御の動作
が可能となる。また、記録面が変わっても線速度の変化
はほとんど無いため、スピンドルモータの回転数は、記
録面変更前の状態を維持していれば良い。
ードインを最内周に、リードアウトを最外周に設け、他
方の記録面に対しては、その逆にリードイン及びリード
アウトを設けることにより、一方の記録面の再生終了
後、光ピックアップがほとんど移動することなく、もう
一方の記録面でフォーカス及びトラッキング制御の動作
が可能となる。また、記録面が変わっても線速度の変化
はほとんど無いため、スピンドルモータの回転数は、記
録面変更前の状態を維持していれば良い。
【００１０】光ピックアップ中の対物レンズからみたと
きの最適基板厚さを、２つの異なる厚さの中間付近に定
めることで、２つの記録面に対して十分な性能を示す光
ピックアップが構成できる。また、薄い方の基板厚さを
ＣＤと同程度に定めるならば、２層型光ディスク用の光
ピックアップによって、最も広く用いられているＣＤも
再生可能となる。
きの最適基板厚さを、２つの異なる厚さの中間付近に定
めることで、２つの記録面に対して十分な性能を示す光
ピックアップが構成できる。また、薄い方の基板厚さを
ＣＤと同程度に定めるならば、２層型光ディスク用の光
ピックアップによって、最も広く用いられているＣＤも
再生可能となる。
【００１１】
【００１２】
【実施例】以下に本発明による２層型光ディスク及び光
ディスク装置の詳細について説明する。
ディスク装置の詳細について説明する。
【００１３】図１は、本発明の第１の実施例を示す２層
型光ディスクである。図１の（ａ）は、光ディスクの右
側半分の断面図であり、図１（ｂ）は、その部分拡大図
である。光ディスク１は、基板２、基板３及び保護膜で
形成されている。ただし、ここでは保護膜は省略してい
る。基板２の厚さをａ、基板３の厚さをｂとする。図１
に示す光ディスクは２つの記録面Ａ及びＢが設けられ、
各々記録面に対してリードイン１０１及び１１１とリー
ドアウト１０２及び１１２が設けられている。通常、Ｃ
Ｄ等の光ディスクは、内周から外周に向けてデータがス
パイラル状に記録され、内周側からリードイン、データ
（音、映像、etc）、リードアウトを構成している。そ
れに対して、本発明の光ディスクは、２つの異なる記録
面を連続的に再生する際、光ピックアップが閉じた軌跡
を移動ように、記録面Ｂのリードインを外周側に、リー
ドアウトを内周側に設けている。ここで、光は基板２側
から入射する。
型光ディスクである。図１の（ａ）は、光ディスクの右
側半分の断面図であり、図１（ｂ）は、その部分拡大図
である。光ディスク１は、基板２、基板３及び保護膜で
形成されている。ただし、ここでは保護膜は省略してい
る。基板２の厚さをａ、基板３の厚さをｂとする。図１
に示す光ディスクは２つの記録面Ａ及びＢが設けられ、
各々記録面に対してリードイン１０１及び１１１とリー
ドアウト１０２及び１１２が設けられている。通常、Ｃ
Ｄ等の光ディスクは、内周から外周に向けてデータがス
パイラル状に記録され、内周側からリードイン、データ
（音、映像、etc）、リードアウトを構成している。そ
れに対して、本発明の光ディスクは、２つの異なる記録
面を連続的に再生する際、光ピックアップが閉じた軌跡
を移動ように、記録面Ｂのリードインを外周側に、リー
ドアウトを内周側に設けている。ここで、光は基板２側
から入射する。
【００１４】図２は、記録面Ｂ側から見た位相ピット列
の形状を示し、図２（ａ）は記録面Ａ、図２（ｂ）は記
録面Ｂを示している。記録面Ａの位相ピット列２１は、
ＣＤと同じ内周側から時計回りのスパイラル状に形成さ
れているのに対して、記録面Ｂの位相ピット列２２は、
記録面Ａとは逆に、外側から時計回りのスパイラル状に
形成されている。位相ピット列を図２のように形成する
ことで、スピンドルモータの回転方向を変えずに、記録
面Ａの内周側から外周側、記録面Ｂの外周側から内周側
への一連の再生が可能となる。
の形状を示し、図２（ａ）は記録面Ａ、図２（ｂ）は記
録面Ｂを示している。記録面Ａの位相ピット列２１は、
ＣＤと同じ内周側から時計回りのスパイラル状に形成さ
れているのに対して、記録面Ｂの位相ピット列２２は、
記録面Ａとは逆に、外側から時計回りのスパイラル状に
形成されている。位相ピット列を図２のように形成する
ことで、スピンドルモータの回転方向を変えずに、記録
面Ａの内周側から外周側、記録面Ｂの外周側から内周側
への一連の再生が可能となる。
【００１５】図３は、本発明の２層型光ディスクを再生
している様子を示す。図３で示す２層型光ディスクは、
記録面Ａの内周側及び記録面Ｂの外周側にリードイン１
０１及び１１１、記録面Ａの外周側及び記録面Ｂの内周
側にリードイン１０２及び１１２が設けられている。光
ディスク１が光ディスク装置に挿入され、信号再生を開
始すると、光ピックアップ３１は軌跡Ｔ１を描くように
移動する。まず記録面Ａ上に光ピックアップ３１から出
射したレーザ光が集光するように、フォーカス制御が行
われ、トラッキング制御及びリードイン１０１の読み込
みと進行する。光ピックアップ３１は記録面Ａのデータ
領域１２１を再生し、リードアウト１０２へと進む。記
録面Ａの再生終了後、トラッキング及びフォーカスの制
御を外し、記録面Ｂ上に光ピックアップ３１のフォーカ
ス制御を行う。この時、制御回路は最初の制御点を通過
し、二度目の制御点において制御をかける機構を有する
必要がある。
している様子を示す。図３で示す２層型光ディスクは、
記録面Ａの内周側及び記録面Ｂの外周側にリードイン１
０１及び１１１、記録面Ａの外周側及び記録面Ｂの内周
側にリードイン１０２及び１１２が設けられている。光
ディスク１が光ディスク装置に挿入され、信号再生を開
始すると、光ピックアップ３１は軌跡Ｔ１を描くように
移動する。まず記録面Ａ上に光ピックアップ３１から出
射したレーザ光が集光するように、フォーカス制御が行
われ、トラッキング制御及びリードイン１０１の読み込
みと進行する。光ピックアップ３１は記録面Ａのデータ
領域１２１を再生し、リードアウト１０２へと進む。記
録面Ａの再生終了後、トラッキング及びフォーカスの制
御を外し、記録面Ｂ上に光ピックアップ３１のフォーカ
ス制御を行う。この時、制御回路は最初の制御点を通過
し、二度目の制御点において制御をかける機構を有する
必要がある。
【００１６】図４は、本発明の光ディスク装置における
制御系のブロック図である。図４（ａ）にブロック図、
（ｂ）にジャンプパルス波形を示す。図４において、回
路等を構成しているものには、その名称が付けられてお
り、番号６０から７８は、信号線を示す。全体的な構成
は一般的に用いられている光ディスク装置に準ずるもの
である。以下に本発明における制御系にする詳細を記
す。
制御系のブロック図である。図４（ａ）にブロック図、
（ｂ）にジャンプパルス波形を示す。図４において、回
路等を構成しているものには、その名称が付けられてお
り、番号６０から７８は、信号線を示す。全体的な構成
は一般的に用いられている光ディスク装置に準ずるもの
である。以下に本発明における制御系にする詳細を記
す。
【００１７】再生中に再生する記録面を記録面Ａから記
録面Ｂに変更する場合、ジャンプパルス発生回路５４か
ら駆動回路５５に図４（ｂ）の上に示すような上方へア
クチュエータを動かす＋パルスとブレーキをかけるため
の−パルスを印加する。記録面Ｂ付近にてフォーカス誤
差信号のＳカーブにおけるゼロクロス点をゼロクロス検
出回路４９によって検出し、フォーカス制御のループを
閉じる。一方、記録面Ｂから記録面Ａへの変更の場合、
図４（ｂ）下に示すジャンプパルスが駆動回路５５に印
加される。
録面Ｂに変更する場合、ジャンプパルス発生回路５４か
ら駆動回路５５に図４（ｂ）の上に示すような上方へア
クチュエータを動かす＋パルスとブレーキをかけるため
の−パルスを印加する。記録面Ｂ付近にてフォーカス誤
差信号のＳカーブにおけるゼロクロス点をゼロクロス検
出回路４９によって検出し、フォーカス制御のループを
閉じる。一方、記録面Ｂから記録面Ａへの変更の場合、
図４（ｂ）下に示すジャンプパルスが駆動回路５５に印
加される。
【００１８】また、記録面を変更する際、フォーカス及
びトラッキング制御を外している間に、モータ４１の回
転数のＰＬＬ制御も外れてしまう可能性がある。これを
防ぐために、ホールド回路４６を設けた。ホールド回路
４６で、記録面を変更する前の回転数を保持し、光ピッ
クアップ３１が記録面Ｂ上に移動し、フォーカス及びト
ラッキング制御をおこなうまでの間、そのホールド回路
４６に保持した回転数でモータ４１を制御する。
びトラッキング制御を外している間に、モータ４１の回
転数のＰＬＬ制御も外れてしまう可能性がある。これを
防ぐために、ホールド回路４６を設けた。ホールド回路
４６で、記録面を変更する前の回転数を保持し、光ピッ
クアップ３１が記録面Ｂ上に移動し、フォーカス及びト
ラッキング制御をおこなうまでの間、そのホールド回路
４６に保持した回転数でモータ４１を制御する。
【００１９】さらに、２層型光ディスクと既存のＣＤと
を光ディスク装置側で判別できる必要がある。２層型光
ディスクの場合、記録面Ａを通過して記録面Ｂを再生し
なければならないため、光ピックアップ３１に戻ってく
る総光量が、ＣＤに対して半分以下になる。従って、Ｃ
Ｄと２層型光ディスクの各々に対してしきい値を設け、
総光量検出回路５２で検出した総光量を比較器５３にお
いて各々のディスクに対して定めたしきい値と比較する
ことで、どちらの光ディスクが挿入されているかを判別
することにした。
を光ディスク装置側で判別できる必要がある。２層型光
ディスクの場合、記録面Ａを通過して記録面Ｂを再生し
なければならないため、光ピックアップ３１に戻ってく
る総光量が、ＣＤに対して半分以下になる。従って、Ｃ
Ｄと２層型光ディスクの各々に対してしきい値を設け、
総光量検出回路５２で検出した総光量を比較器５３にお
いて各々のディスクに対して定めたしきい値と比較する
ことで、どちらの光ディスクが挿入されているかを判別
することにした。
【００２０】また、光ディスクでは透明な基板を通して
レーザ光を集光し、光ディスクの信号面上の光スポット
で記録ピットを読みとっている。しかし集束光が基板を
通過するときに球面収差が発生する（例えば、W.J.Smit
h : Modern Optical Engineering , McGraw-Hill Book
Company , New York , 1966 , Chap.4.8 ）。そこで、
あらかじめレーザ光を集光する対物レンズに、基板で発
生する球面収差とは逆の球面収差を与えておき、レーザ
光束が基板を通過した時に球面収差が互いに打ち消すよ
うにしている。このため、光ディスクの基板は対物レン
ズの一部と見なすことができる。
レーザ光を集光し、光ディスクの信号面上の光スポット
で記録ピットを読みとっている。しかし集束光が基板を
通過するときに球面収差が発生する（例えば、W.J.Smit
h : Modern Optical Engineering , McGraw-Hill Book
Company , New York , 1966 , Chap.4.8 ）。そこで、
あらかじめレーザ光を集光する対物レンズに、基板で発
生する球面収差とは逆の球面収差を与えておき、レーザ
光束が基板を通過した時に球面収差が互いに打ち消すよ
うにしている。このため、光ディスクの基板は対物レン
ズの一部と見なすことができる。
【００２１】一般に光ディスク基板は、ポリカーボネイ
ト樹脂の射出成形により製作するために厚さの誤差は避
けられない。基板の厚さが、対物レンズが想定している
基板厚さ（対物レンズからみたときの最適厚さ）からず
れると、上記理由より球面収差が発生する。発生する球
面収差のうちでそのほとんどの成分を占める３次球面収
差の２乗平均値（Ｗ）は、
ト樹脂の射出成形により製作するために厚さの誤差は避
けられない。基板の厚さが、対物レンズが想定している
基板厚さ（対物レンズからみたときの最適厚さ）からず
れると、上記理由より球面収差が発生する。発生する球
面収差のうちでそのほとんどの成分を占める３次球面収
差の２乗平均値（Ｗ）は、
【００２２】
【数１】
【００２３】Δｔ：ディスク基板の厚さ誤差 ｎ：ディスク基板の屈折率 ＮＡ：対物レンズの開口数 λ：レーザ光の波長 である。
【００２４】ここで、ディスク基板であるポリカーボネ
イト樹脂の屈折率ｎを１．５８、対物レンズの開口数Ｎ
Ａを０．５２、レーザ光の波長λを０．６３５μｍとし
たときのディスク基板の厚さ誤差に対する光スポットに
発生する３次球面収差の関係を図５に示す。一般に正確
な再生信号を得るためには球面収差は０．０３λｒｍｓ
以下が望ましく、上記した条件では図５よりディスク基
板の厚さ誤差は７０μｍ以下が望ましい。
イト樹脂の屈折率ｎを１．５８、対物レンズの開口数Ｎ
Ａを０．５２、レーザ光の波長λを０．６３５μｍとし
たときのディスク基板の厚さ誤差に対する光スポットに
発生する３次球面収差の関係を図５に示す。一般に正確
な再生信号を得るためには球面収差は０．０３λｒｍｓ
以下が望ましく、上記した条件では図５よりディスク基
板の厚さ誤差は７０μｍ以下が望ましい。
【００２５】図１に示した２層型光ディスクの基板２の
厚さａの中心値をＣＤと同じ１．２ｍｍ、基板２の厚さ
誤差を±３０μｍ、記録面Ａと記録面Ｂの間隔ｂ（基板
３の厚さにほぼ等しい）を４０μｍとする。ここで、対
物レンズの想定するディスク基板の厚さ（対物レンズか
らみたときの最適基板厚さ）をａ（＝１．２ｍｍ）とす
ると記録面Ｂを再生するときは対物レンズから見た基板
の厚さ誤差が最大７０μｍとなる。また、上記した対物
レンズからみたときの最適基板厚さをａ＋ｂ（＝１．２
４ｍｍ）とすると記録面Ａを再生するときの対物レンズ
から見た基板の厚さ誤差は同じく最大７０μｍとなり、
ともに３次球面収差は許容値内となる。以上の説明よ
り、対物レンズの最適基板厚さが下記の式を満足する範
囲であれば３次球面収差は許容値内となる。
厚さａの中心値をＣＤと同じ１．２ｍｍ、基板２の厚さ
誤差を±３０μｍ、記録面Ａと記録面Ｂの間隔ｂ（基板
３の厚さにほぼ等しい）を４０μｍとする。ここで、対
物レンズの想定するディスク基板の厚さ（対物レンズか
らみたときの最適基板厚さ）をａ（＝１．２ｍｍ）とす
ると記録面Ｂを再生するときは対物レンズから見た基板
の厚さ誤差が最大７０μｍとなる。また、上記した対物
レンズからみたときの最適基板厚さをａ＋ｂ（＝１．２
４ｍｍ）とすると記録面Ａを再生するときの対物レンズ
から見た基板の厚さ誤差は同じく最大７０μｍとなり、
ともに３次球面収差は許容値内となる。以上の説明よ
り、対物レンズの最適基板厚さが下記の式を満足する範
囲であれば３次球面収差は許容値内となる。
【００２６】 ａ＜対物レンズからみたときの最適基板厚さ＜（ａ＋ｂ） …（２） また、記録面Ａと記録面Ｂにおける３次球面収差の発生
量をほぼ等しくするには、 対物レンズからみたときの最適基板厚さ ≒ ａ＋ｂ／２ …（３） とすれば良い。
量をほぼ等しくするには、 対物レンズからみたときの最適基板厚さ ≒ ａ＋ｂ／２ …（３） とすれば良い。
【００２７】更に、基板２の厚さ誤差が±４０μｍ、記
録面Ａと記録面Ｂとの間隔ｂが４０μｍの場合は、 （ａ＋ｂ／４）＜対物レンズからみたときの最適基板厚さ＜（ａ＋３ｂ／４） …（４） とすれば良い。以上、基板２の厚さ誤差、基板３の厚
さ、３次球面収差の許容値により、対物レンズからみた
ときの最適基板厚ｔの範囲は異なるものの、何れの場合
においても、その範囲は上記の式（２）の範囲にある。
録面Ａと記録面Ｂとの間隔ｂが４０μｍの場合は、 （ａ＋ｂ／４）＜対物レンズからみたときの最適基板厚さ＜（ａ＋３ｂ／４） …（４） とすれば良い。以上、基板２の厚さ誤差、基板３の厚
さ、３次球面収差の許容値により、対物レンズからみた
ときの最適基板厚ｔの範囲は異なるものの、何れの場合
においても、その範囲は上記の式（２）の範囲にある。
【００２８】尚、実際の対物レンズの最適基板厚さを知
るには、レーザ干渉計（例えばトワイマン・グリーン干
渉計）により対物レンズの球面収差を測定すれば良い。
この時、対物レンズにより集束される光束中に厚さの異
なる平行平板を挿入し、球面収差が最小となる平行平板
の厚さが、その対物レンズからみたときの最適基板厚さ
である。
るには、レーザ干渉計（例えばトワイマン・グリーン干
渉計）により対物レンズの球面収差を測定すれば良い。
この時、対物レンズにより集束される光束中に厚さの異
なる平行平板を挿入し、球面収差が最小となる平行平板
の厚さが、その対物レンズからみたときの最適基板厚さ
である。
【００２９】次に、本発明の光ディスク装置が広く普及
しているコンパクトディスク（以下ＣＤと略す）も再生
する場合の２層型光ディスクの各基板の厚さについて説
明する。ＣＤは単層の光ディスクであり、ディスク基板
の厚さの中心値は１．２ｍｍである。このため、対物レ
ンズの最適基板厚さは、一般に１．２ｍｍとしている。
そこで、図１に示す２層型光ディスクの基板２の厚さａ
の中心値と基板３の厚さｂとは、 ａ＋ｂ／２≒１．２ｍｍ となるようにすれば良い。ｂ＝４０μｍの場合は、ａ＝
１．１８ｍｍである。
しているコンパクトディスク（以下ＣＤと略す）も再生
する場合の２層型光ディスクの各基板の厚さについて説
明する。ＣＤは単層の光ディスクであり、ディスク基板
の厚さの中心値は１．２ｍｍである。このため、対物レ
ンズの最適基板厚さは、一般に１．２ｍｍとしている。
そこで、図１に示す２層型光ディスクの基板２の厚さａ
の中心値と基板３の厚さｂとは、 ａ＋ｂ／２≒１．２ｍｍ となるようにすれば良い。ｂ＝４０μｍの場合は、ａ＝
１．１８ｍｍである。
【００３０】図６は、本発明の第２の実施例の２層型光
ディスクを再生している様子を示す。図６で示す２層型
光ディスクは、記録面Ａの外周側及び記録面Ｂの内周側
にリードイン１０１及び１１１、記録面Ａの内周側及び
記録面Ｂの外周側にリードアウト１０２及び１１２が設
けられている。図６に示す本発明の第２の実施例の２層
型光ディスク上に記録されている位相ピット列は、図２
で示した形状と逆になる。つまり、記録面Ｂが図２
（ａ）、記録面Ａが図２（ｂ）と同様となり、記録面Ｂ
→Ａの順に再生する仕様である。よって、光ディスク装
置の光ピックアップ３１はＴ２の軌跡を描くように移動
する。このような構成にすると、記録面Ｂから記録面Ａ
へ光ピックアップ３１は下方に移動するので、フォーカ
ス制御の制御点をカウントせずに、次に現れる制御点で
フォーカス制御を開始すれば良い。
ディスクを再生している様子を示す。図６で示す２層型
光ディスクは、記録面Ａの外周側及び記録面Ｂの内周側
にリードイン１０１及び１１１、記録面Ａの内周側及び
記録面Ｂの外周側にリードアウト１０２及び１１２が設
けられている。図６に示す本発明の第２の実施例の２層
型光ディスク上に記録されている位相ピット列は、図２
で示した形状と逆になる。つまり、記録面Ｂが図２
（ａ）、記録面Ａが図２（ｂ）と同様となり、記録面Ｂ
→Ａの順に再生する仕様である。よって、光ディスク装
置の光ピックアップ３１はＴ２の軌跡を描くように移動
する。このような構成にすると、記録面Ｂから記録面Ａ
へ光ピックアップ３１は下方に移動するので、フォーカ
ス制御の制御点をカウントせずに、次に現れる制御点で
フォーカス制御を開始すれば良い。
【００３１】図７は、本発明の第３の実施例を説明する
図である。図７は第２の記録面上の位相ピット列の形状
のみを示す。ここで、第１の記録面は図２（ａ）と同様
とし、また、各記録面のリードイン及びリードアウト
は、図３に従うとする。つまり、第３の実施例は、一方
の記録面の最内周と他方の記録面の最外周にリードイン
があり、一方の記録面の最外周と他方の記録面の最内周
にリードインが設けられているが、位相ピット列の形成
するスパイラル形状が両記録面共同じ方向であることが
特徴である。
図である。図７は第２の記録面上の位相ピット列の形状
のみを示す。ここで、第１の記録面は図２（ａ）と同様
とし、また、各記録面のリードイン及びリードアウト
は、図３に従うとする。つまり、第３の実施例は、一方
の記録面の最内周と他方の記録面の最外周にリードイン
があり、一方の記録面の最外周と他方の記録面の最内周
にリードインが設けられているが、位相ピット列の形成
するスパイラル形状が両記録面共同じ方向であることが
特徴である。
【００３２】上記実施例における記録面２では、まずＳ
２からＳ１まで一周分の信号を再生する。その後、トラ
ックジャンプを内周側へ２回だけ行い、光ピックアップ
をＳ４まで移動し、Ｓ３まで一周分の信号を再生する。
同様な動作を一周再生毎に繰り返す。つまり、広義的に
みれば最外周から内周へ向けて再生するが、一周毎に内
周側へのトラックジャンプを伴いながら、記録面１と同
様に外周側へ再生するということである
２からＳ１まで一周分の信号を再生する。その後、トラ
ックジャンプを内周側へ２回だけ行い、光ピックアップ
をＳ４まで移動し、Ｓ３まで一周分の信号を再生する。
同様な動作を一周再生毎に繰り返す。つまり、広義的に
みれば最外周から内周へ向けて再生するが、一周毎に内
周側へのトラックジャンプを伴いながら、記録面１と同
様に外周側へ再生するということである
【００３３】
【発明の効果】本発明の２層型光ディスクは、一方の記
録面の最内周にリードイン、最外周にリーヂアウトを設
け、もう一方の記録面の最外周にリードイン、最内周に
リードアウト設けることによって、光ディスク装置中の
光ピックアップが記録面を変更する際もほとんど動か
ず、スピンドルモータの回転数は記録面変更前の状態を
保つことができる。
録面の最内周にリードイン、最外周にリーヂアウトを設
け、もう一方の記録面の最外周にリードイン、最内周に
リードアウト設けることによって、光ディスク装置中の
光ピックアップが記録面を変更する際もほとんど動か
ず、スピンドルモータの回転数は記録面変更前の状態を
保つことができる。
【００３４】また、光ディスク装置に用いられる光ピッ
クアップの最適基板厚さに許容範囲を持たせることで、
異なる２つの厚さの基板を再生可能となる。更に、ＣＤ
の基板厚さがこの許容範囲内であれば２層型光ディスク
用の光ピックアップでＣＤをも再生できる。
クアップの最適基板厚さに許容範囲を持たせることで、
異なる２つの厚さの基板を再生可能となる。更に、ＣＤ
の基板厚さがこの許容範囲内であれば２層型光ディスク
用の光ピックアップでＣＤをも再生できる。
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施例を示す２層型光ディスク
である。
である。
【図２】光ディスク上に記録している位相ピット列の形
状を示す図である、
状を示す図である、
【図３】２層型光ディスクを再生している様子を示す図
である。
である。
【図４】光ディスク装置における制御系のブロック図で
ある。
ある。
【図５】ディスク基板厚さと３次球面収差の関係を示す
図である。
図である。
【図６】本発明の第２の実施例を示す２層型光ディスク
である。
である。
【図７】本発明の第３の実施例を説明する図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 芳夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マルチメディアシステム 開発本部内
Claims (6)
- 【請求項１】第１の基板の第１の面に第１の記録面が形
成され、第１の記録面に第１の基板より薄い第２の基板
の一方の面が密着し、第２の基板の他方の面に記録面が
形成された光ディスクにおいて、第１の記録面のリード
インが最内周に、リードアウトが最外周にあり、第２の
記録面のリードインが最外周に、リードアウトが最内周
にあることを特徴とする２層型光ディスク。 - 【請求項２】第１の基板の第１の面に第１の記録面が形
成され、第１の記録面に第１の基板より薄い第２の基板
の一方の面が密着し、第２の基板の他方の面に記録面が
形成された光ディスクにおいて、第１の記録面のリード
インが最外周に、リードアウトが最内周にあり、第２の
記録面のリードインが最内周に、リードアウトが最外周
にあることを特徴とする２層型光ディスク。 - 【請求項３】請求項１及び２記載の光ディスクにおい
て、第１の記録面と第２の記録面とに記録されている位
相ピット列によって表現されるスパイラル形状が第１の
記録面と第２の記録面で逆方向であることを特徴とする
２層型光ディスク。 - 【請求項４】請求項１及び２記載の光ディスクにおい
て、第１の記録面と第２の記録面とに記録されている位
相ピット列のスパイラル形状が第１の記録面と第２の記
録面で同方向である光ディスクを再生する光ディスク装
置において、１周分の信号を再生した後、内周側もしく
は外周側へ少なくとも２回のトラックジャンプを伴うこ
とを特徴とする光ディスク装置。 - 【請求項５】第１の基板の第１の面に第１の記録面が形
成され、第１の記録面に第１の基板より薄い第２の基板
の一方の面が密着し、第２の基板の他方の面に記録面が
形成された光ディスクの再生装置であって、第１の基板
の第２の面からレーザ光を入射させて第１及び第２の記
録面に記録された信号を選択的に再生するためのレーザ
光源とレーザ光源の出射する光束を集光する対物レンズ
と、光ディスクの記録面からの反射光を検出する検出手
段を備え、最初に集光した光の焦点を第２の記録面に合
わせ、第２の記録面から再生することを特徴とする光デ
ィスク装置。 - 【請求項６】第１の基板の第１の面に第１の記録面が形
成され、第１の記録面に第１の基板より薄い第２の基板
の一方の面が密着し、第２の基板の他方の面に記録面が
形成された光ディスクの再生装置であって、第１の基板
の第２の面からレーザ光を入射させて第１及び第２の記
録面に記録された信号を選択的に再生するためのレーザ
光源とレーザ光源の出射する光束を集光する対物レンズ
と、光ディスクの記録面からの反射光を検出する検出手
段を備え、上記対物レンズの想定する光ディスク基板の
厚さ（対物レンズからみたときの最適基板厚さ）が下記
の式を満たすことを特徴とする光ディスク装置 ａ＜ｔ＜（ａ＋ｂ） ここで、ａ：第１の基板の厚さ ｂ：第２の基板の厚さ ｔ：対物レンズからみたときの最適基板厚さ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001034777A JP3807233B2 (ja) | 2001-02-13 | 2001-02-13 | 光ディスク再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001034777A JP3807233B2 (ja) | 2001-02-13 | 2001-02-13 | 光ディスク再生装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05848795A Division JP3189616B2 (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | ２層型光ディスク及び光ディスク再生装置 |
Related Child Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004317472A Division JP2005093065A (ja) | 2004-11-01 | 2004-11-01 | 対物レンズ |
| JP2004317474A Division JP2005093067A (ja) | 2004-11-01 | 2004-11-01 | 対物レンズ |
| JP2004317473A Division JP2005093066A (ja) | 2004-11-01 | 2004-11-01 | 光ピックアップ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001250241A true JP2001250241A (ja) | 2001-09-14 |
| JP3807233B2 JP3807233B2 (ja) | 2006-08-09 |
Family
ID=18898323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001034777A Expired - Fee Related JP3807233B2 (ja) | 2001-02-13 | 2001-02-13 | 光ディスク再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3807233B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003100702A2 (en) * | 2002-05-24 | 2003-12-04 | Sony Corporation | Disc-shaped recording medium, disc driving device and disc producing method |
-
2001
- 2001-02-13 JP JP2001034777A patent/JP3807233B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003100702A2 (en) * | 2002-05-24 | 2003-12-04 | Sony Corporation | Disc-shaped recording medium, disc driving device and disc producing method |
| WO2003100702A3 (en) * | 2002-05-24 | 2004-10-28 | Sony Corp | Disc-shaped recording medium, disc driving device and disc producing method |
| AU2003232638B2 (en) * | 2002-05-24 | 2009-11-05 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Disc-shaped recording medium, disc driving device and disc producing method |
| AU2003232638B8 (en) * | 2002-05-24 | 2009-11-19 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Disc-shaped recording medium, disc driving device and disc producing method |
| KR100952556B1 (ko) * | 2002-05-24 | 2010-04-12 | 소니 주식회사 | 디스크 기록 매체, 디스크 구동 장치 및 디스크 기록 매체 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3807233B2 (ja) | 2006-08-09 |
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