JP2003173572A - 光ディスクとその記録再生装置 - Google Patents

光ディスクとその記録再生装置

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JP2003173572A
JP2003173572A JP2001372939A JP2001372939A JP2003173572A JP 2003173572 A JP2003173572 A JP 2003173572A JP 2001372939 A JP2001372939 A JP 2001372939A JP 2001372939 A JP2001372939 A JP 2001372939A JP 2003173572 A JP2003173572 A JP 2003173572A
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layer
optical disc
thickness
range
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Kazuo Watabe
一雄 渡部
Katsuo Iwata
勝雄 岩田
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、例えば次世代光ディスク等におい
て有効な光透過層の厚さ及び光透過層の屈折率の範囲を
規定し、高密度記録に適した光ディスクとその記録再生
装置を提供することを目的としている。 【解決手段】基板12上に形成された情報記録層13を
光透過性を有するカバー層14で覆ってなる光ディスク
11において、カバー層14の屈折率nに関する定数で
ない関数f(n)と、カバー層14における収差の許容
値に基づいて決定される定数t1,t2とを用いて、カ
バー層14の厚さtをf(n)−t1≦t≦f(n)+
t2の範囲に設定するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、情報の高密度記
録を可能とした光ディスクとその記録再生装置の改良に
関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、近年では、情報の高密度
記録が可能な光ディスクとして、片面1層に4.7GB
(Giga Byte)もの情報記録容量を有するDVD(Digit
al Versatile Disk)が実用化されている。
【0003】このDVDには、例えば、再生専用のDV
D−ROM(Read Only Memory)や、書き替え可能なD
VD−RAM(Random Access Memory)等の、複数の種
類が用意されている。
【0004】そして、DVDでは、厚さ0.6mmの透
明基板上に情報記録層を形成し、レーザ光を、透明基板
を透過させて情報記録層上に集束させることにより、情
報の書き込みや読み取りを行なう構成となっている。
【0005】この場合、レーザ光を集束する対物レンズ
の開口数NA(Numerical Aperture)は、0.6を基準
値としている。また、透明基板の屈折率nは、波長65
0nmのレーザ光に対して、1.45〜1.65の範囲
に指定されている。
【0006】このため、透明基板には、上記の条件に合
致した基板材料が選定される。この基板材料としては、
一般的にポリカーボネートが用いられている。この場
合、透明基板の屈折率nは1.58となっている。
【0007】上記のように、DVDを構成する透明基板
の厚さは、0.6mmを基準値としている。ところが、
実際には、透明基板の厚さに、製造上のばらつきが生じ
ることは避けられないことである。
【0008】しかしながら、DVDに対して記録再生を
行なう光学系側が、透明基板の厚さを基準値である0.
6mmとして設計されていると、透明基板の厚さが0.
6mmからばらついた場合に収差が発生する。
【0009】この光学系の収差は、DVDの情報記録層
上に集束されるビームスポットの径を増大させ、情報の
記録再生に悪影響を与えるため、一定値以下に抑えてお
く必要がある。
【0010】ここで、透明基板の厚さのばらつきに起因
して発生する光学系の収差は、透明基板の厚さの設計値
からのずれと、その透明基板の屈折率の設計値からのず
れとの、両方によって決まる。
【0011】このため、DVDの場合には、透明基板の
厚さのばらつきに起因する光学系の収差を一定値以下に
抑えるために、透明基板に許容される厚さの範囲を、そ
の屈折率nとの2次元範囲として規定している。
【0012】この2次元範囲については、例えば特開平
8−273199号公報等に示されている。すなわち、
この2次元範囲は、屈折率nが1.45〜1.65の範
囲に対して、透明基板の厚さの基準値に対する誤差を±
0.02mmとしている。
【0013】そして、この2次元範囲は、横軸に屈折率
n、縦軸に透明基板の厚さをとったとき、単純な長方形
ではなく、屈折率nがレンズ負荷仕様よりも小さくなる
場合には、透明基板の厚さを増加させる方向にずらせた
形で規定している。
【0014】現在、DVDをさらに高密度記録化するた
めの技術開発が進められている。この場合、光ディスク
の情報記録層上に集束されるビームスポットの径は、レ
ーザ光の波長に比例し、対物レンズの絞り角を表わす開
口数NAに反比例する。
【0015】このため、DVDの情報記録密度の向上を
目指して、DVDの情報記録層上に集束されるビームス
ポットの径の縮小化を図るためには、対物レンズの開口
数NAを大きくする必要がある。
【0016】一方、反り等の影響で、光ディスクがレー
ザ光の入射方向に対して傾くと、透明基板を透過するレ
ーザ光の光路が非対称になることから、情報記録層上に
集束されるレーザ光にコマ収差が発生する。
【0017】このコマ収差量は、近似として対物レンズ
の開口数NA値の3乗に比例するため、高密度記録化を
目指して開口数NAを大きくすると、光ディスクの僅か
な特性変化で非常に大きなコマ収差を発生させてしまう
ことになる。
【0018】コマ収差は、光ディスクの光透過層の厚さ
に比例するため、高密度記録化を図る次世代の光ディス
クにおいては、光ディスクの傾きに対するマージンを確
保するため、光透過層の厚さを薄くすることが検討され
ている。
【0019】なお、このような次世代の光ディスクにお
ける対物レンズの開口数NAと光透過層の厚さの例とし
ては、対物レンズの開口数NA=0.85、光透過層の
厚さの基準値=0.1mmが挙げられる。
【0020】また、現行DVDよりも高密度記録化を図
った光ディスクの厚み誤差に関しては、例えば特開20
00−11454号公報等で提案されたものがある。す
なわち、この公開公報では、レーザ光の波長をλとする
と、透明基板の厚さむらΔtを、 |Δt|≦5.26λ/NA^4 とすることを提案している。これは、CD(Compact Di
sk)システムにおける厚さむら規格を基準として導出さ
れた範囲である。
【0021】しかしながら、上式の規定は、次の2つの
観点から適切ではない。
【0022】(1)本来、光透過層の厚さ範囲は、現在
のDVDのように光透過層の屈折率nを考慮した上での
絶対値で規定すべきであるのに対して、上式では、光透
過層の厚さ範囲のみを規定している。
【0023】(2)次世代光ディスクでは、高NA化に
伴なって発生する球面収差を補正する機構の導入が考え
られており、CDシステムを基準として光透過層の厚さ
範囲を規定することは、もはや適当なことではない。
【0024】まず、(1)については、光ディスクのド
ライブシステム全体を考慮した場合に必要となる条件で
ある。すなわち、光ディスクドライブは、その光学系を
構成する対物レンズの仕様として、記録再生すべき光デ
ィスクの光透過層の厚さと屈折率とを例外なく一義的に
定めている。
【0025】このため、光ディスクドライブに装填する
光ディスクとしては、当然のことながら、当該光ディス
クドライブの仕様値と同一の光透過層の厚さと屈折率と
を持つことが望まれる。
【0026】しかしながら、光ディスクの製造上、ま
た、メーカにおいて光ディスクに使用する光透過層の材
料の選択上、光ディスクドライブに装填される光ディス
クの光透過層の厚さと屈折率とが、一定の幅を持つこと
は避けられない。問題は、その幅をどの程度まで許容す
るかである。
【0027】この許容すべき幅は、上述した光ディスク
ドライブの対物レンズの負荷仕様値を基準にして、その
基準値からのずれによって一定の波面収差を与える光透
過層の厚さと屈折率との範囲として規定することが妥当
である。
【0028】これに対し、上式は、ただ単に光透過層の
厚さの範囲を規定しただけであり、光ディスクドライブ
の光学系仕様を考慮すれば、当然、同時に検討すること
が必要となる屈折率の概念が欠落しており、光ディスク
からそのドライブまでを考慮したシステムとしては、不
適切な規定といわざるを得ない。
【0029】既に、DVDでは、上記した思想の下に、
透明基板(光透過層)の厚さと屈折率との一定の範囲が
規格として定められている。ただし、この規格も、高N
A化に伴ない、また、光透過層の厚さの仕様値自体が大
きく異なる次世代光ディスクでは、全く通用しなくなる
ことは言うまでもないことである。
【0030】上記(2)は、次世代光ディスク特有の前
提条件となってきたものである。次世代光ディスクにお
いて、高NA化に伴なうコマ収差の増加は、光透過層を
薄くすることにより補償できることは既に述べた通りで
ある。
【0031】一方、高NA化に伴なって、光透過層の厚
さ誤差に伴なう球面収差の増加も顕著になってくる。こ
れは、球面収差が、近似として、NA値の4乗に比例す
るからである。
【0032】この球面収差は、光透過層の厚さを薄くす
ることでは補償できないため、次世代光ディスクでは、
新たに球面収差を補正する機構を光学系に導入すること
を考えている。
【0033】この球面収差の補正機構は、従来のDVD
またはCDシステムでは全く導入されなかったものであ
り、ここに、従来システムとの違いがある。このため、
光透過層の厚さの誤差範囲を規定するには、従来のDV
DやCDシステムを基準に考えていては、不適当な結果
となることは明らかである。
【0034】すなわち、次世代光ディスクでは、球面収
差の補正機構を前提として、従来とは異なる波面収差を
基準として選び、光透過層の厚さの範囲を規定してやる
必要がある。
【0035】例えば、従来は、波面収差の基準値として
0.04λrms以下を前提としていたとしても、次世代
では、球面収差の補正系による効果を考慮すると、0.
10λrmsまで波面収差の基準を緩和することができ
る。
【0036】このように、次世代光ディスクのドライブ
システムにおいて球面収差の補正系を導入する場合、従
来のシステムを基準にすることは誤った結果をもたらす
ことになる。上式はCDシステムを基準としており、次
世代光ディスクにおいては適切でない基準となるのであ
る。
【0037】次世代光ディスクの仕様として、例えば、
λ=405nm、NA=0.85とした場合に、上記の
式では|Δt|≦4.08μmという厚さむら範囲を指
定していることになる。これは、先に述べた球面収差の
補正系を考えれば不当に狭い範囲であり、光ディスクの
生産上の歩留まりをむやみに減少させてしまうこととな
る。
【0038】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明は上
記事情を考慮してなされたもので、例えば次世代光ディ
スク等において有効な光透過層の厚さ及び光透過層の屈
折率の範囲を規定し、高密度記録に適した極めて良好な
光ディスクとその記録再生装置を提供することを目的と
する。
【0039】
【課題を解決するための手段】この発明に係る光ディス
クは、基板上に形成された情報記録層を光透過性を有す
るカバー層で覆ったものを対象としている。そして、カ
バー層の屈折率nに関する定数でない関数f(n)と、
カバー層における収差の許容値に基づいて決定される定
数t1,t2とを用いて、カバー層の厚さtをf(n)
−t1≦t≦f(n)+t2の範囲に設定するようにし
たものである。
【0040】また、この発明に係る光ディスクの記録再
生装置は、基板上に形成された情報記録層を光透過性を
有するカバー層で覆い、カバー層の屈折率nに関する定
数でない関数f(n)と、カバー層における収差の許容
値に基づいて決定される定数t1,t2とを用いて、カ
バー層の厚さtがf(n)−t1≦t≦f(n)+t2
の範囲に設定された光ディスクに対して、カバー層側か
らレーザ光を照射するもので、カバー層における球面収
差を補正する補正手段を備えるものである。
【0041】上記のような構成によれば、カバー層の厚
み誤差に起因する球面収差を補正することにより、許容
される収差量を大きくすることができるので、高密度記
録化に適した光ディスクの光透過層の厚さ及び光透過層
の屈折率の範囲を規定する際に、製造上のマージンを大
きくとれるようになるため、光ディスクの歩留まりの向
上を図ることが可能となる。
【0042】
【発明の実施の形態】以下、この発明の第1の実施の形
態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、こ
の第1の実施の形態で説明する光ディスク11の構造を
断面で示したものである。
【0043】この光ディスク11は、例えばポリカーボ
ネート等からなる基板12上に、例えば相変化記録膜を
含む情報記録層13が形成されている。なお、この光デ
ィスク11が再生専用ディスクである場合には、相変化
記録膜の代わりに金属反射膜による情報記録層13が形
成される。
【0044】そして、この情報記録層13の上に厚さt
のカバー層(光透過層)14が形成されている。このカ
バー層14は、例えばプラスチック材料からなる厚さt
のシートであり、これが基板12上に形成された情報記
録層13の上に粘着剤や紫外線硬化樹脂等を介して接着
されている。
【0045】次に、図2は、この光ディスク11に対し
て記録再生を行なう光ディスク装置を示している。この
光ディスク装置は、その光源に短波長の半導体レーザ光
源20を用いている。この半導体レーザ光源20からの
出射光100の波長は、例えば395nm〜415nm
の範囲の紫色波長帯のものである。
【0046】この半導体レーザ光源20からの出射光1
00は、コリメートレンズ21により平行光に変換さ
れ、偏光ビームスプリッタ22及びλ/4板23を順次
透過した後、リレーレンズ系24を透過し、対物レンズ
25に入射する。これにより、光ディスク11のカバー
層14を透過し、情報記録層13に集束される。
【0047】そして、光ディスク11の情報記録層13
による反射光101は、再び光ディスク11のカバー層
14を透過し、対物レンズ25、リレーレンズ系24、
λ/4板23を透過し、偏光ビームスプリッタ22で略
直角に反射された後、光検出系26を透過して光検出器
27に入射される。
【0048】この光検出器27は、その受光部が複数の
領域に分割されており、それぞれの受光領域から光強度
に応じた電流を出力する。この光検出器27の各受光領
域から出力された電流は、図示しないI/V増幅器によ
り電圧に変換された後、演算回路30に供給される。
【0049】この演算回路30は、光検出器27の各受
光領域にそれぞれ対応する電圧信号を演算処理すること
により、HF(High Frequency)信号、フォーカス誤差
信号及びトラッキング誤差信号、上記リレーレンズ系2
4の制御信号等を生成している。
【0050】このうち、フォーカス誤差信号及びトラッ
キング誤差信号は、サーボ・ドライバ31を介して駆動
部29に供給されることにより、対物レンズ25のフォ
ーカス方向及びトラッキング方向の制御に供される。
【0051】また、上記リレーレンズ系24は、ボトム
レンズ24aとトップレンズ24bとから構成されてい
る。そして、トップレンズ24bは、演算回路31から
のリレーレンズ系24の制御信号が、サーボ・ドライバ
31を介して駆動部28に供給されることにより、光軸
方向に制御される。
【0052】このリレーレンズ系24は、カバー層14
の厚さが規定値(例えば100μm)のときには、レー
ザ光が対物レンズ25にほぼ平行光として入射するよう
に設計されている。
【0053】ところが、カバー層14の厚さが規定値か
らずれている場合には、カバー層14の厚み誤差に起因
する球面収差が生じる。このとき、光ディスク11の情
報記録層13上に集束されるビームスポットの形状が歪
むため、安定かつ正確な記録再生が困難となる。
【0054】一方、対物レンズ25への入射光を、収束
光あるいは発散光にすることによって球面収差が生じ
る。また、リレーレンズ系24のトップレンズ24bを
光軸方向に移動することにより、対物レンズ25への入
射光を収束光あるいは発散光にすることができる。
【0055】このため、リレーレンズ系24のトップレ
ンズ24bを、カバー層14の厚み誤差量に応じて光軸
方向に移動させ、対物レンズ25への入射光を収束光あ
るいは発散光にすることにより、カバー層14の厚み誤
差により生じる球面収差を補正することができる。
【0056】具体的には、カバー層14の厚みが規定値
よりも厚い場合、カバー層14の厚み誤差量に応じて対
物レンズ25への入射光が発散光になるように、リレー
レンズ系24のトップレンズ24bを光軸方向に移動さ
せる。
【0057】また、カバー層14の厚みが規定値よりも
薄い場合、カバー層14の厚み誤差量に応じて対物レン
ズ25への入射光が収束光になるように、リレーレンズ
系24のトップレンズ24bを光軸方向に移動させる。
【0058】このように、次世代光ディスクに対して記
録再生を行なう光ディスク装置においては、光ディスク
11のカバー層14の規定値からの厚み誤差に伴なう球
面収差を補正する手段を備えることが前提とされてい
る。
【0059】これは、従来の光ディスクシステムである
CDやDVDにおいては考慮されていなかったことであ
るため、次世代光ディスクを製造する上では従来の規定
をそのまま適用することは誤った結果を生むこととな
る。
【0060】このため、この第1の実施の形態で説明す
る光ディスク11は、球面収差の補正手段を備えた光デ
ィスク装置で記録再生されることを考慮した、カバー層
14の厚さ誤差及び屈折率の範囲を有するものとしてい
る。
【0061】次世代光ディスクに対して記録再生を行な
う光ディスク装置の仕様として、例えばレーザ光の波長
が405nmで、対物レンズ25のNAが0.85を用
いた場合を考える。
【0062】そして、カバー層14の屈折率が1.62
2で、厚さが100μmなるレンズ負荷を有する光ディ
スク11に対して、対物レンズ25が、完全に収差の補
正がなされた理想的なものであると仮定する。
【0063】この対物レンズ25に対して、カバー層1
4の屈折率n及びカバー層14の厚さtが種々異なる光
ディスク11を用いた場合に生ずる波面収差のrms値を
求めた結果を、図3に示している。
【0064】図3では、横軸にカバー層14の屈折率
n、縦軸にカバー層14の厚さtをとり、座標平面上の
それぞれの点における収差のrms値を等高線表示してい
る。等高線の刻みは、レーザ光の波長(=405nm)
の100分の2である。
【0065】図3において、◎で示した点は基準仕様、
つまり、対物レンズ25の負荷仕様のポイントで、この
点で収差は0となる。この結果により、カバー層14の
屈折率n及び厚さtが種々異なる光ディスク11を用い
た場合、残留収差量を一定とするためには、例えば屈折
率nがレンズ負荷仕様値より大きくなる場合に、カバー
層14の厚さtを仕様値よりやや増加させた方が良いこ
とがわかる。
【0066】したがって、次世代DVDにおける光ディ
スク11のカバー層14の規定として、カバー層14の
厚さtの誤差許容範囲は、カバー層14の屈折率nに応
じて絶対値として変化させるように規定することが必要
となる。
【0067】この第1の実施の形態で説明する光ディス
ク11のカバー層14の屈折率nと厚さtとの範囲は、
図4に示すようになる。これは、
【数3】 の領域を示している。
【0068】これは、図3に示した等高線図における収
差が0.1λrms以下の範囲とほぼ一致しており、この
ような範囲の光ディスク11を規定することで、カバー
層14の厚さtと屈折率nの仕様値からのずれによる収
差を、ほぼ0.1λrms以下という条件に保つことがで
きる。
【0069】図3の波面収差量の等高線は縦軸方向にほ
ぼ平行に並んでおり、その曲線は上式(3)に一定のオ
フセットを与えた形になっている。このため、収差の許
容値が決まれば、カバー層14の厚さtと屈折率nの範
囲を、上式(1)〜(3)により定めることができる。
【0070】このとき、収差の許容値に応じてt1,t
2を変化させることで、カバー層14の厚さtの範囲を
調整すれば良い。例えば、許容できる収差が0.04λ
rmsの場合には、上記式においてt1,t2=4μmと
することで適正な範囲を指定することができる(図5参
照)。
【0071】一方、屈折率nの範囲については、カバー
層14の材質とレーザ光の波長によって決まるものであ
り、光ディスク11のカバー層14の材料として有効な
ものが含まれる範囲を規定することになる。
【0072】この場合、1.47〜1.67程度とする
ことで、ポリカーボネート等の光ディスク11のカバー
層(光透過層)14として有効な材料の紫色波長帯での
屈折率nをカバーすることができる。
【0073】従来の光ディスク装置では、光ディスクの
光透過層の厚さと屈折率誤差とによる収差は0.02〜
0.03λrmsが限度であった。このため、例えば収差
の許容値を0.02λrmsとすれば、図3よりカバー層
14の厚さtの誤差範囲はt1,t2=2μmとする必
要があった。
【0074】この場合、光ディスク11の製造上のマー
ジンが非常に狭くなることが容易に想像される。しかし
ながら、次世代光ディスクでは、上述したように球面収
差の補正手段を導入することが前提となる。
【0075】このため、許容される収差量は、従来の光
ディスク装置に比べて大きくとることができる。したが
って、例えば上記のように許容収差量を0.1λrmsと
すれば、t1,t2=10μmとなり、光ディスク11
の製造上のマージンを大きくとることができ、歩留まり
の向上が期待できることになる。
【0076】一方、前述した公知例のように、カバー層
の厚さ誤差を屈折率に関係なく一定とした仕様を考える
と、これは上式(3)を定数(カバー層厚さの仕様値)
とすることに相当する。
【0077】この場合、例えばt1,t2=2μmとす
ると、図6に示されるような領域となる。図6からわか
るように、このような領域は波面収差が一定値以下の領
域と合っていない。
【0078】上記した第1の実施の形態との比較として
t1,t2=10μmの場合を考えると、図7のような
領域となる。この場合も、領域の境界で波面収差の値が
大きく変化してしまい、例えばn=1.47、t=11
0μmのところでは、収差が0.12λrmsに達するこ
ととなる。
【0079】このため、上記した第1の実施の形態でt
1,t2=10μmとした場合に、全領域において、波
面収差が0.10λrms以下に抑えられていたことを考
えると、許容収差量を大きくする必要が生ずる。
【0080】逆に言えば、ある一定の許容収差量に対し
て、従来例ではカバー層の厚さ誤差の許容範囲を狭めな
くてはならなくなる。すなわち、ディスク製造上のマー
ジンを縮小させることになるのである。
【0081】また、この発明の第2の実施の形態につい
て説明する。この第2の実施の形態で説明する光ディス
ク11のカバー層14の厚さtと屈折率nの範囲を、図
8に示している。これは、図4で示した第1の実施の形
態の光ディスク11の範囲とほぼ同様ではあるが、領域
を曲線ではなく直線で囲んだ範囲としている。
【0082】この場合、図8において、収差が0.10
λrmsを示す曲線上から、複数(図示の場合は3つ)の
点をサンプルし、そのサンプル点を直線で結んで範囲を
設定している。これによっても、第1の実施の形態の光
ディスク11とほぼ同等の効果を得ることができる。
【0083】さらに、この発明の第3の実施の形態につ
いて説明する。図9は、この第3の実施の形態で説明す
る光ディスク51の断面を示している。この光ディスク
51は、例えばポリカーボネート等からなる基板52上
に、例えば相変化記録膜を含む情報記録層53が形成さ
れる。
【0084】そして、この情報記録層53の上には、透
明性の中間層54が形成され、さらにその上に別の情報
記録層55が形成されている。なお、情報記録層53,
55は、共に金属反射膜による再生専用層でも良いし、
共に記録再生可能層であっても良いし、一方が再生専用
層で他方が記録再生可能層であっても良い。
【0085】さらに、この情報記録層55の上にカバー
層(光透過層)56が形成されている。このカバー層5
6は、例えばプラスチック材料からなるシートであり、
これが情報記録層55の上に粘着剤や紫外線硬化樹脂を
介して接着されている。
【0086】上記の中間層54の役割は、一方の情報記
録層53または55を再生している場合に、他方の情報
記録層55または53からの情報の漏れ込み(クロスト
ーク)を光学的に遮断することである。
【0087】その意味では、2層の情報記録層53,5
5の間隔はできるだけ離れていた方がよく、中間層54
の厚さは厚い方がよいことになる。しかしながら、その
場合には、記録再生する光学系に負担がかかることにな
る。
【0088】すなわち、対物レンズ25の負荷として、
カバー層56の表面から中間層54の中心までの厚さを
規定した場合には、どちらの情報記録層53または55
を記録再生する場合でも、中間層54の半分の厚さの厚
み誤差による収差が発生するからである。
【0089】したがって、記録再生光学系の収差という
観点からは、中間層54の厚さは薄い方が良いことにな
る。つまり、中間層54の厚さは、情報記録層53,5
5間のクロストークと、記録再生光学系の収差における
トレードオフ関係との妥協点に定められることになる。
【0090】次世代光ディスクに対して記録再生を行な
う光ディスク装置の仕様として、例えばレーザ光の波長
を405nmとし、対物レンズ25のNAを0.85と
した場合、上記のトレードオフを考えると、中間層54
の厚さは20〜30μm程度が適当である。
【0091】2層タイプの光ディスク51の光透過層の
厚さ規定としては、カバー層56の厚さの最小値と、カ
バー層56の厚さとカバー層56に隣接する情報記録層
55の厚さと中間層54の厚さとの合計値の最大値と、
で表わすのが良い。
【0092】このときの光ディスク51の光透過層の厚
さと屈折率との範囲は、図10に示すようになる。な
お、これまでに説明した実施の形態と同様に、光ディス
ク51の光透過層の屈折率が1.622、厚さが100
μmのレンズ負荷を仮定している。
【0093】規定された領域は、屈折率が1.47≦n
≦1.67で、カバー層56の厚さがf(n)−t1以
上、カバー層56+情報記録層55+中間層54の厚さ
がf(n)+t2以下の範囲であり、t1,t2=20
μmである。なお、f(n)は式(3)の通りである。
結果として、中間層54の厚さが入るため1層の場合と
比べて厚さ方向の範囲は広くなる。
【0094】さらに、この発明の第4の実施の形態につ
いて説明する。図11は、この第4の実施の形態で説明
する光ディスク51のカバー層56の厚さと屈折率の範
囲を示している。
【0095】これは、図10で示した第3の実施の形態
の光ディスク51の範囲とほぼ同様ではあるが、領域を
曲線ではなく直線で囲んだ範囲としたものである。この
場合も、収差が0.20λrmsを示す曲線上から、複数
(図示の場合は3つ)の点をサンプルし、そのサンプル
点を直線で結んで範囲を設定している。
【0096】これによっても、第3の実施の形態の光デ
ィスク51とほぼ同等の効果を得ることができる。ま
た、上記下第3及び第4の実施の形態では、2つの情報
記録層53,55を持つ場合を示したが、2層以上の情
報記録層を持つ光ディスクにも適用可能であることは言
うまでもない。
【0097】なお、この発明は上記した各実施の形態に
限定されるものではなく、この外その要旨を逸脱しない
範囲で種々変形して実施することができる。
【0098】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
例えば次世代光ディスク等において有効な光透過層の厚
さ及び光透過層の屈折率の範囲を規定し、高密度記録に
適した極めて良好な光ディスクとその記録再生装置を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態に係る光ディスク
の詳細な構造を説明するために示す側断面図。
【図2】同第1の実施の形態における光ディスクに対し
て記録再生を行なう光ディスク装置を説明するために示
すブロック構成図。
【図3】光ディスクの収差のrms値をカバー層の屈折率
と厚さとの関係をパラメータとして説明するために示す
図。
【図4】同第1の実施の形態における許容収差が0.1
0λrmsの場合の光ディスクのカバー層の屈折率と厚さ
との範囲を説明するために示す図。
【図5】同第1の実施の形態における許容収差が0.0
4λrmsの場合の光ディスクのカバー層の屈折率と厚さ
との範囲を説明するために示す図。
【図6】公知例における光ディスクのカバー層の屈折率
と厚さとの範囲を説明するために示す図。
【図7】同公知例における光ディスクのカバー層の屈折
率と厚さとの範囲の他の例を説明するために示す図。
【図8】この発明の第2の実施の形態に係る光ディスク
のカバー層の屈折率と厚さとの範囲を説明するために示
す図。
【図9】この発明の第3の実施の形態に係る光ディスク
の詳細な構造を説明するために示す側断面図。
【図10】同第3の実施の形態における光ディスクのカ
バー層の屈折率と厚さとの範囲を説明するために示す
図。
【図11】この発明の第4の実施の形態に係る光ディス
クのカバー層の屈折率と厚さとの範囲を説明するために
示す図。
【符号の説明】
11…光ディスク、 12…基板、 13…情報記録層、 14…カバー層、 20…半導体レーザ光源、 21…コリメートレンズ、 22…偏光ビームスプリッタ、 23…λ/4板、 24…リレーレンズ系、 25…対物レンズ、 26…光検出系、 27…光検出器、 28…駆動部、 29…駆動部、 30…演算回路、 31…サーボ・ドライバ、 51…光ディスク、 52…基板、 53…情報記録層、 54…中間層、 55…情報記録層、 56…カバー層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5D029 JB13 LB07 LC06 LC08 5D090 AA01 BB04 CC14 DD02 FF11 JJ11 LL03

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に形成された情報記録層を光透過
    性を有するカバー層で覆ってなる光ディスクにおいて、 前記カバー層の厚み及び屈折率の仕様値からのずれによ
    る収差が一定の許容値以内となるように、前記カバー層
    の厚み及び屈折率の範囲が設定されたことを特徴とする
    光ディスク。
  2. 【請求項2】 基板上に形成された情報記録層を光透過
    性を有するカバー層で覆ってなる光ディスクにおいて、 前記カバー層の屈折率nに関する定数でない関数f
    (n)と、前記カバー層における収差の許容値に基づい
    て決定される定数t1,t2とを用いて、前記カバー層
    の厚さtがf(n)−t1≦t≦f(n)+t2の範囲
    に設定されたことを特徴とする光ディスク。
  3. 【請求項3】 前記カバー層に入射されるレーザ光の波
    長が395〜415nmで、前記カバー層の屈折率が
    1.47〜1.67の範囲に設定されたことを特徴とす
    る請求項2記載の光ディスク。
  4. 【請求項4】 前記カバー層に入射されるレーザ光を照
    射するレンズの開口数が0.85で、前記関数f(n)
    が、 【数1】 であることを特徴とする請求項2記載の光ディスク。
  5. 【請求項5】 前記定数t1,t2が、2μm以上に設
    定されることを特徴とする請求項4記載の光ディスク。
  6. 【請求項6】 前記定数t1,t2が、略10μmに設
    定されることを特徴とする請求項4記載の光ディスク。
  7. 【請求項7】 前記f(n)−t1及びf(n)+t2
    が示す曲線の所定位置をサンプルし、各サンプル点を直
    線で結んだ領域を、前記カバー層の厚さtの範囲とした
    ことを特徴とする請求項2記載の光ディスク。
  8. 【請求項8】 基板上に、複数の情報記録層を相互間に
    光透過性を有する中間層を挟んで積層し、外側の情報記
    録層を光透過性を有するカバー層で覆ってなる光ディス
    クにおいて、 前記カバー層の屈折率nに関する定数でない関数f
    (n)と、前記カバー層、情報記録層及び中間層でなる
    光透過層における収差の許容値に基づいて決定される定
    数t1,t2とを用いて、前記カバー層の厚さtがf
    (n)−t1以上に設定され、前記カバー層と中間層と
    前記基板に最も近い情報記録層を除く情報記録層との合
    計の厚さがf(n)+t2以下に設定されたことを特徴
    とする光ディスク。
  9. 【請求項9】 前記カバー層に入射されるレーザ光の波
    長が395〜415nmで、前記カバー層及び中間層の
    屈折率が1.47〜1.67の範囲に設定されたことを
    特徴とする請求項8記載の光ディスク。
  10. 【請求項10】 前記カバー層に入射されるレーザ光を
    照射するレンズの開口数が0.85で、前記関数f
    (n)が、 【数2】 であることを特徴とする請求項8記載の光ディスク。
  11. 【請求項11】 前記定数t1,t2が、略2μm以上
    に設定されることを特徴とする請求項10記載の光ディ
    スク。
  12. 【請求項12】 前記定数t1,t2が、略20μmに
    設定されることを特徴とする請求項10記載の光ディス
    ク。
  13. 【請求項13】 前記f(n)−t1が示す曲線の所定
    位置をサンプルし、各サンプル点を直線で結んだ領域
    を、前記カバー層の厚さtの範囲とするとともに、前記
    f(n)+t2が示す曲線の所定位置をサンプルし、各
    サンプル点を直線で結んだ領域を、前記カバー層と中間
    層と前記基板に最も近い情報記録層を除く情報記録層と
    の合計の厚さの範囲としたことを特徴とする請求項8記
    載の光ディスク。
  14. 【請求項14】 基板上に形成された情報記録層を光透
    過性を有するカバー層で覆い、カバー層の屈折率nに関
    する定数でない関数f(n)と、前記カバー層における
    収差の許容値に基づいて決定される定数t1,t2とを
    用いて、前記カバー層の厚さtがf(n)−t1≦t≦
    f(n)+t2の範囲に設定された光ディスクに対し
    て、前記カバー層側からレーザ光を照射するもので、前
    記カバー層における球面収差を補正する補正手段を備え
    たことを特徴とする光ディスクの記録再生装置。
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