JPH04219627A - 光ディスク - Google Patents
光ディスクInfo
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- JPH04219627A JPH04219627A JP3088487A JP8848791A JPH04219627A JP H04219627 A JPH04219627 A JP H04219627A JP 3088487 A JP3088487 A JP 3088487A JP 8848791 A JP8848791 A JP 8848791A JP H04219627 A JPH04219627 A JP H04219627A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は薄型基材を有する光ディ
スクに信号を記録再生する光ディスク記録再生装置に関
する。
スクに信号を記録再生する光ディスク記録再生装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】高密度可換媒体として光ディスクが注目
され、国際標準化作業が進められている。９０ｍｍ書換
型光ディスクカートリッジのドラフトプロポーザルＤＰ
１００９０が１９９０年１月にＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａ
ｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｏｒｇａｎｉｚａｔ
ｉｏｎ）で作成された。
され、国際標準化作業が進められている。９０ｍｍ書換
型光ディスクカートリッジのドラフトプロポーザルＤＰ
１００９０が１９９０年１月にＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａ
ｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｏｒｇａｎｉｚａｔ
ｉｏｎ）で作成された。
【０００３】この規格は、８６ｍｍ直径の光ディスクを
対象にしており、厚さ１．２ｍｍのポリカーボネート基
材に一層の光磁気記録面を形成したもので、その容量が
１２８ＭＢの片面ディスクである。
対象にしており、厚さ１．２ｍｍのポリカーボネート基
材に一層の光磁気記録面を形成したもので、その容量が
１２８ＭＢの片面ディスクである。
【０００４】片面構造は、磁界変調によるオーバーライ
トを可能にする目的と薄くて取扱いに便利なカートッジ
の提供、さらにはドライブの薄型化を狙ったものである
。
トを可能にする目的と薄くて取扱いに便利なカートッジ
の提供、さらにはドライブの薄型化を狙ったものである
。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ディス
クが片面であることなどからディスク一枚当たりの容量
が少なく、光ディスクの大容量性を生かせないという課
題があった。
クが片面であることなどからディスク一枚当たりの容量
が少なく、光ディスクの大容量性を生かせないという課
題があった。
【０００６】この課題を解決するために、両面構造にす
ることが考えられる。しかしながら単に両面にすると従
来のディスクに比べ、厚さが２倍になる。ディスク厚が
２倍になるということは、このディスクを入れたカート
リッジの厚みもまた増えることになり、従来の規格の光
ディスクを対象として作られた従来の記録再生装置に、
装填することすらできなくなる。
ることが考えられる。しかしながら単に両面にすると従
来のディスクに比べ、厚さが２倍になる。ディスク厚が
２倍になるということは、このディスクを入れたカート
リッジの厚みもまた増えることになり、従来の規格の光
ディスクを対象として作られた従来の記録再生装置に、
装填することすらできなくなる。
【０００７】また別の解決策として、記録密度を上げる
ことが考えられる。そのためには絞りレンズとして、高
い開口数ＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ａｐｅｒｔｕｒ
ｅ＝ｈ／ｆ，ｈ：レンズの有効像高，ｆ：焦点距離）の
ものを用いることが必要である。しかし、ディスクの基
材の厚さが、その障害となる。すなわち、基材の厚みに
より、高いＮＡのレンズを用いることには限界がある。
ことが考えられる。そのためには絞りレンズとして、高
い開口数ＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ａｐｅｒｔｕｒ
ｅ＝ｈ／ｆ，ｈ：レンズの有効像高，ｆ：焦点距離）の
ものを用いることが必要である。しかし、ディスクの基
材の厚さが、その障害となる。すなわち、基材の厚みに
より、高いＮＡのレンズを用いることには限界がある。
【０００８】本発明の第１の目的は、従来の同じサイズ
の光ディスクを用いた光ディスク記録再生装置に比べて
、３倍以上記録容量の大きい光ディスク記録再生装置を
提供することである。
の光ディスクを用いた光ディスク記録再生装置に比べて
、３倍以上記録容量の大きい光ディスク記録再生装置を
提供することである。
【０００９】本発明の第２の目的は、本発明の光ディス
ク記録再生装置に用いるのに適した光ヘッドを提供する
ことである。
ク記録再生装置に用いるのに適した光ヘッドを提供する
ことである。
【００１０】本発明の第３の目的は、本発明の光ディス
ク記録再生装置に用いるのに適した記録容量の大きい光
ディスクを提供することである。
ク記録再生装置に用いるのに適した記録容量の大きい光
ディスクを提供することである。
【００１１】本発明の第４の目的は、従来のカートリッ
ジ規格で作られる光ディスク記録再生装置に装填する事
が可能な両面の光ディスクを提供することである。
ジ規格で作られる光ディスク記録再生装置に装填する事
が可能な両面の光ディスクを提供することである。
【００１２】本発明の第５の目的は、片面光ディスクと
互換性を持った両面光ディスクが記録再生できる光ヘッ
ドを提供することである。
互換性を持った両面光ディスクが記録再生できる光ヘッ
ドを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の光ディスク記録
再生装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源の出射光を
集光する集光手段と、集光された光ビームを光ディスク
の記録再生面にフォーカスする絞りレンズと、前記光デ
ィスク記録再生面からの反射光を分離する光分離手段と
、分離した反射光を受光する光検出手段と、少なくとも
１つの平行平板と、前記平行平板を前記絞りレンズと前
記光ディスクとの間に光軸と直角に出し入れする交換手
段とを備える光ヘッドと、基材厚の異なる複数の光ディ
スクとを備えている。
再生装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源の出射光を
集光する集光手段と、集光された光ビームを光ディスク
の記録再生面にフォーカスする絞りレンズと、前記光デ
ィスク記録再生面からの反射光を分離する光分離手段と
、分離した反射光を受光する光検出手段と、少なくとも
１つの平行平板と、前記平行平板を前記絞りレンズと前
記光ディスクとの間に光軸と直角に出し入れする交換手
段とを備える光ヘッドと、基材厚の異なる複数の光ディ
スクとを備えている。
【００１４】また本発明の光ディスクは、０．６ｍｍの
厚さの第１および第２のディスク基材と、前記第１およ
び第２のディスク基材上に形成された、レーザ光の照射
によって検出可能な複数の状態間を可逆的または非可逆
的に変化する記録薄膜とを有し、前記第１および第２の
ディスク基材の記録薄膜の形成されている側を接着して
、一体に成形してなる。
厚さの第１および第２のディスク基材と、前記第１およ
び第２のディスク基材上に形成された、レーザ光の照射
によって検出可能な複数の状態間を可逆的または非可逆
的に変化する記録薄膜とを有し、前記第１および第２の
ディスク基材の記録薄膜の形成されている側を接着して
、一体に成形してなる。
【００１５】
【作用】本発明は上記した構成により、平行平板脱着手
段が光ディスクの基材厚に応じた厚みの平行平板を絞り
レンズの出射部位に装着して、光ディスク基材厚を補正
して信号の記録再生を行うことによって、基材厚の異な
る光ディスクに対して良好な信号の記録再生を行う。ま
た、薄型基材を通してレーザ光を記録薄膜上に集光する
ことで、絞りレンズの収差を軽減し、絞りレンズの高Ｎ
Ａ化を可能とし高密度な記録再生を行う。
段が光ディスクの基材厚に応じた厚みの平行平板を絞り
レンズの出射部位に装着して、光ディスク基材厚を補正
して信号の記録再生を行うことによって、基材厚の異な
る光ディスクに対して良好な信号の記録再生を行う。ま
た、薄型基材を通してレーザ光を記録薄膜上に集光する
ことで、絞りレンズの収差を軽減し、絞りレンズの高Ｎ
Ａ化を可能とし高密度な記録再生を行う。
【００１６】
【実施例】以下本発明の実施例の光ディスク記録再生装
置について、図面を参照しながら説明する。
置について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】図１において、１は光ディスク２を収納す
るカートリッジ、２は信号を記録再生する光ディスク、
８は信号を記録再生するトラックを形成した記録面、２
３はカートリッジ１のディスク基材厚を識別するための
識別穴である。６はコリメート光１６を出射する固定光
学部、７はコリメート光１６を光ディスク２の記録面８
のトラックに絞る可動光学部、９は半導体レーザ、１０
はレーザ９の出射光を平行光に整形するコリメートレン
ズ、１１は光ディスク２からの反射光をレーザ９に実質
的に戻すことなくフォトディテクタ１４側に反射して信
号を検出するための偏光ビームスプリッタ、１２はλ／
４板、１３は非点収差を発生させるシリンドリカルレン
ズ、１４は光ディスク２からの反射光を受光してサーボ
信号や再生信号を検出するフォトディテクタ、１５はコ
リメートレンズ１０をフォーカシングやトラッキングす
るために動かすアクチュエータ、１６はコリメート光、
１７は全反射ミラー、１８はコリメート光１６を光ディ
スク２の記録面８に集光する絞りレンズ、１９は平行平
板、２０は平行平板１９の交換機構、３８はディスク基
材厚み差によるディスククランプ位置の変化を補正する
ために絞りレンズ１８をフォーカス方向に移動するアク
チュエータである。
るカートリッジ、２は信号を記録再生する光ディスク、
８は信号を記録再生するトラックを形成した記録面、２
３はカートリッジ１のディスク基材厚を識別するための
識別穴である。６はコリメート光１６を出射する固定光
学部、７はコリメート光１６を光ディスク２の記録面８
のトラックに絞る可動光学部、９は半導体レーザ、１０
はレーザ９の出射光を平行光に整形するコリメートレン
ズ、１１は光ディスク２からの反射光をレーザ９に実質
的に戻すことなくフォトディテクタ１４側に反射して信
号を検出するための偏光ビームスプリッタ、１２はλ／
４板、１３は非点収差を発生させるシリンドリカルレン
ズ、１４は光ディスク２からの反射光を受光してサーボ
信号や再生信号を検出するフォトディテクタ、１５はコ
リメートレンズ１０をフォーカシングやトラッキングす
るために動かすアクチュエータ、１６はコリメート光、
１７は全反射ミラー、１８はコリメート光１６を光ディ
スク２の記録面８に集光する絞りレンズ、１９は平行平
板、２０は平行平板１９の交換機構、３８はディスク基
材厚み差によるディスククランプ位置の変化を補正する
ために絞りレンズ１８をフォーカス方向に移動するアク
チュエータである。
【００１８】３はカートリッジ１に設けた識別穴２３か
ら、収納された光ディスク２の基材厚みを判別するため
の識別穴検出素子、４は光ディスク２を回転させるモー
タ、５は光ディスク２を固定してモータ４で回転させる
回転軸、２１は可動光学部７を目的トラックに移送する
リニアモータ、２２は可動光学部７を案内するレール、
２４は光ディスク２の識別信号である。
ら、収納された光ディスク２の基材厚みを判別するため
の識別穴検出素子、４は光ディスク２を回転させるモー
タ、５は光ディスク２を固定してモータ４で回転させる
回転軸、２１は可動光学部７を目的トラックに移送する
リニアモータ、２２は可動光学部７を案内するレール、
２４は光ディスク２の識別信号である。
【００１９】以上のように構成された光ディスク記録再
生装置について以下説明する。図１において光ヘッドは
、固定光学部６と可動光学部７に分割され、可動光学部
７は回転する光ディスク２の径方向にリニアモータ２１
でレール２２に沿って目的トラックに移送される。
生装置について以下説明する。図１において光ヘッドは
、固定光学部６と可動光学部７に分割され、可動光学部
７は回転する光ディスク２の径方向にリニアモータ２１
でレール２２に沿って目的トラックに移送される。
【００２０】コリメートレンズ１０で集光されたレーザ
９のコリメート光１６は全反射ミラー１７で反射されて
、絞りレンズ１８で光ディスク２の記録面８にほぼ垂直
に集光される。光ディスク２からの反射光は、λ／４板
１２の作用で偏光ビームスプリッタ１１でほぼ全反射さ
れ、シリンドリカルレンズ１３を介してフォトディテク
タ１４に入射する。フォトディテクタ１４は、シリンド
リカルレンズ１３の非点収差でフォーカス誤差信号を、
またファーフィールド・プッシュプル法でトラッキング
誤差信号を検出する。光ディスク２の面振れによって生
ずる絞りレンズ１８のフォーカスずれは、コリメートレ
ンズ１０をアクチュエータ１５で駆動することによって
合焦点状態にする。
９のコリメート光１６は全反射ミラー１７で反射されて
、絞りレンズ１８で光ディスク２の記録面８にほぼ垂直
に集光される。光ディスク２からの反射光は、λ／４板
１２の作用で偏光ビームスプリッタ１１でほぼ全反射さ
れ、シリンドリカルレンズ１３を介してフォトディテク
タ１４に入射する。フォトディテクタ１４は、シリンド
リカルレンズ１３の非点収差でフォーカス誤差信号を、
またファーフィールド・プッシュプル法でトラッキング
誤差信号を検出する。光ディスク２の面振れによって生
ずる絞りレンズ１８のフォーカスずれは、コリメートレ
ンズ１０をアクチュエータ１５で駆動することによって
合焦点状態にする。
【００２１】レーザ９をデータ信号で記録パワーレベル
で強度変調すると対応したトラックにデータが記録され
る。
で強度変調すると対応したトラックにデータが記録され
る。
【００２２】図２において、従来の単板ディスク２５と
本発明の両面光ディスク２６は同じディスク外形厚ｔを
有している。
本発明の両面光ディスク２６は同じディスク外形厚ｔを
有している。
【００２３】図２（ａ）において、２７は厚さｔ１ の
ポリカーボネートなどの透明樹脂の基材、２８は記録面
に設けられた案内溝などを形成したトラックで、記録薄
膜３４として光磁気記録薄膜或いは相変化記録薄膜が形
成されている。２９は紫外線硬化樹脂などからなる保護
層である。
ポリカーボネートなどの透明樹脂の基材、２８は記録面
に設けられた案内溝などを形成したトラックで、記録薄
膜３４として光磁気記録薄膜或いは相変化記録薄膜が形
成されている。２９は紫外線硬化樹脂などからなる保護
層である。
【００２４】図２（ｂ）において、３０、３１は、基材
２７と同じポリカーボネートなどの透明樹脂やガラスか
らなる厚さｔ２ の基材である。３２、３３は記録面で
、案内溝を形成したトラックに記録薄膜３５、３６とし
ては相変化記録薄膜が形成されている。これら記録面３
２、３３は、接着層３７で張り合わせてある。ｔ３ は
、平行平板１９の厚みである。
２７と同じポリカーボネートなどの透明樹脂やガラスか
らなる厚さｔ２ の基材である。３２、３３は記録面で
、案内溝を形成したトラックに記録薄膜３５、３６とし
ては相変化記録薄膜が形成されている。これら記録面３
２、３３は、接着層３７で張り合わせてある。ｔ３ は
、平行平板１９の厚みである。
【００２５】基材厚は、例えば、ｔ＝１．４ｍｍ、ｔ１
＝１．２ｍｍ、ｔ２ ＝０．６ｍｍである。
＝１．２ｍｍ、ｔ２ ＝０．６ｍｍである。
【００２６】図２（ａ）の単板ディスク２５の記録膜が
光磁気薄膜の場合は、予め消去動作で磁化方向を一様に
そろえたトラック２８に、絞りレンズ１８で１μｍ以下
に絞った強度変調されたレーザ光を基材２７側から照射
し、照射ピットをキューリー温度以上に昇温させ、バイ
アス磁界で磁化を反転して記録を行う。読み出しは、ト
ラック２８のピットの磁化方向によって照射レーザ光の
反射光の偏光が、カー効果で変化する状態を検出して行
う。
光磁気薄膜の場合は、予め消去動作で磁化方向を一様に
そろえたトラック２８に、絞りレンズ１８で１μｍ以下
に絞った強度変調されたレーザ光を基材２７側から照射
し、照射ピットをキューリー温度以上に昇温させ、バイ
アス磁界で磁化を反転して記録を行う。読み出しは、ト
ラック２８のピットの磁化方向によって照射レーザ光の
反射光の偏光が、カー効果で変化する状態を検出して行
う。
【００２７】一方、図２（ｂ）の両面光ディスク２６で
記録膜が相変化媒体の場合は、基材３０側或いは基材３
１側からレーザ光を記録面のトラック３２、３３に対し
て照射し、レーザ光の照射条件に応じて結晶状態とアモ
ルファス状態、またはアモルファス状態と別のアモルフ
ァス状態の可逆的相変化現象を生じる相変化記録が行わ
れ、再生は微弱なレーザ光をトラックに照射してその反
射光の強度変化で行われる。すなわち、レーザ光は記録
パワー、消去パワー、再生パワーの３レベルで変調され
、記録膜上で記録パワーが照射された部分は融点以上に
加熱された後、急冷されてアモルファス状態になり信号
が記録される。消去パワーが照射された部分は結晶化温
度以上で融点以下の温度に加熱され、結晶状態となる（
すなわち消去される）。このように相変化記録では、ト
ラック３２あるいはトラック３３に、依然に記録された
信号を消去しながら同時に新しい信号を記録する、いわ
ゆるダイレクトオーバライトが可能である。
記録膜が相変化媒体の場合は、基材３０側或いは基材３
１側からレーザ光を記録面のトラック３２、３３に対し
て照射し、レーザ光の照射条件に応じて結晶状態とアモ
ルファス状態、またはアモルファス状態と別のアモルフ
ァス状態の可逆的相変化現象を生じる相変化記録が行わ
れ、再生は微弱なレーザ光をトラックに照射してその反
射光の強度変化で行われる。すなわち、レーザ光は記録
パワー、消去パワー、再生パワーの３レベルで変調され
、記録膜上で記録パワーが照射された部分は融点以上に
加熱された後、急冷されてアモルファス状態になり信号
が記録される。消去パワーが照射された部分は結晶化温
度以上で融点以下の温度に加熱され、結晶状態となる（
すなわち消去される）。このように相変化記録では、ト
ラック３２あるいはトラック３３に、依然に記録された
信号を消去しながら同時に新しい信号を記録する、いわ
ゆるダイレクトオーバライトが可能である。
【００２８】なお、以上のオーバライト動作を従来の光
磁気ディスク２５で行うためにバイアス磁界を信号で変
調しながら一定強度のレーザ光を照射する磁界変調記録
がある。図２（ａ）の光磁気ディスク２５は、この磁界
変調記録が可能なように０．２ｍｍ程度の厚さの保護層
２９と光磁気媒体を形成したトラックを有する厚さ１．
２ｍｍの基材で構成され、保護層２９側に磁気ヘッドを
配置可能なように考慮されている。
磁気ディスク２５で行うためにバイアス磁界を信号で変
調しながら一定強度のレーザ光を照射する磁界変調記録
がある。図２（ａ）の光磁気ディスク２５は、この磁界
変調記録が可能なように０．２ｍｍ程度の厚さの保護層
２９と光磁気媒体を形成したトラックを有する厚さ１．
２ｍｍの基材で構成され、保護層２９側に磁気ヘッドを
配置可能なように考慮されている。
【００２９】しかしながら磁界変調記録は、図２（ｂ）
のような比較的厚い基材を張り合わせた両面ディスク構
造では、磁界ビームの広がりで記録周波数特性が悪く、
かつ磁界強度の減衰から磁気ヘッド変調電力が大きくな
るので使用が困難である。
のような比較的厚い基材を張り合わせた両面ディスク構
造では、磁界ビームの広がりで記録周波数特性が悪く、
かつ磁界強度の減衰から磁気ヘッド変調電力が大きくな
るので使用が困難である。
【００３０】図１の光ディスク記録再生装置の絞りレン
ズ１８は、基材厚ｔ１の光ディスクを想定したレンズで
あって、両面光ディスク２６の基材厚ｔ２では大きな収
差を生じる。そこで、平行平板１９を挿入して基材厚に
よる光路程（＝屈折率×厚さ）の差を補正する。基材の
屈折率を考慮すると、平行平板２７の厚みｔ３ は、（
ｎ１ｔ１−ｎ２ｔ２）／ｎ３である。ここで、ｎ１、ｎ
２、ｎ３ はそれぞれ基材２７、３０（３１）および平
行平板１９の屈折率である。例えば、ｎ１、ｎ２、ｎ３
が同じ値（例えば、１．５）で、ｔ１ ＝１．２ｍｍ、
ｔ２ ＝０．６ｍｍであれば、ｔ３ は０．６ｍｍであ
る。
ズ１８は、基材厚ｔ１の光ディスクを想定したレンズで
あって、両面光ディスク２６の基材厚ｔ２では大きな収
差を生じる。そこで、平行平板１９を挿入して基材厚に
よる光路程（＝屈折率×厚さ）の差を補正する。基材の
屈折率を考慮すると、平行平板２７の厚みｔ３ は、（
ｎ１ｔ１−ｎ２ｔ２）／ｎ３である。ここで、ｎ１、ｎ
２、ｎ３ はそれぞれ基材２７、３０（３１）および平
行平板１９の屈折率である。例えば、ｎ１、ｎ２、ｎ３
が同じ値（例えば、１．５）で、ｔ１ ＝１．２ｍｍ、
ｔ２ ＝０．６ｍｍであれば、ｔ３ は０．６ｍｍであ
る。
【００３１】上記説明においては、２種類の光ディスク
に対し、平行平板を１枚設ける構成に付いて説明したが
、一般的にはｍ種類の光ディスクに対し、平行平板は、
装着する光ディスクの基材の厚みの種類に応じて複数枚
設けられる。
に対し、平行平板を１枚設ける構成に付いて説明したが
、一般的にはｍ種類の光ディスクに対し、平行平板は、
装着する光ディスクの基材の厚みの種類に応じて複数枚
設けられる。
【００３２】各光ディスクの基材の厚みを、ｔ１、ｔ２
、・・・ｔｍ各光ディスクの屈折率をｎ１、ｎ２、 ・
・・ｎｍ平行平板の厚みと屈折率をＴ１、Ｔ２、・・・
Ｔｍ；Ｎ１、Ｎ２、・・・Ｎｍとすると ｎ１ｔ１＋Ｎ１Ｔ１＝ｎ２ｔ２＋Ｎ２Ｔ２＝・・・
＝ｎｍｔｍ＋ＴｍＮｍ＝一定の関係になるように、Ｔ１
、Ｔ２、・・・Ｔｍ；Ｎ１、Ｎ２、・・・Ｎｍは選ばれ
る。
、・・・ｔｍ各光ディスクの屈折率をｎ１、ｎ２、 ・
・・ｎｍ平行平板の厚みと屈折率をＴ１、Ｔ２、・・・
Ｔｍ；Ｎ１、Ｎ２、・・・Ｎｍとすると ｎ１ｔ１＋Ｎ１Ｔ１＝ｎ２ｔ２＋Ｎ２Ｔ２＝・・・
＝ｎｍｔｍ＋ＴｍＮｍ＝一定の関係になるように、Ｔ１
、Ｔ２、・・・Ｔｍ；Ｎ１、Ｎ２、・・・Ｎｍは選ばれ
る。
【００３３】平行平板は、ｍ種類の光ディスクに対し、
ｍ種類なくてもよい。例えば、図２（ｂ）の例では、Ｔ
１＝０，Ｔ２＝ｔ３，Ｎ２＝ｎ３であるように平行平板
を挿入しない状態を基準とすることにより、ｍ−１種類
でよい。また複数の平行平板を組み合わせることにより
、より少ない種類で構成することが、光ディスクの基材
の厚みの種類によっては可能である。例えば、Ｎ１Ｔ１
＋Ｎ２Ｔ２＝ＴｍＮｍの関係が成立するときには、２枚
の平行平板で代用することが出来る。
ｍ種類なくてもよい。例えば、図２（ｂ）の例では、Ｔ
１＝０，Ｔ２＝ｔ３，Ｎ２＝ｎ３であるように平行平板
を挿入しない状態を基準とすることにより、ｍ−１種類
でよい。また複数の平行平板を組み合わせることにより
、より少ない種類で構成することが、光ディスクの基材
の厚みの種類によっては可能である。例えば、Ｎ１Ｔ１
＋Ｎ２Ｔ２＝ＴｍＮｍの関係が成立するときには、２枚
の平行平板で代用することが出来る。
【００３４】次に図２（ａ）の単板ディスク２５および
両面光ディスク２６が、図１の光ディスク記録再生装置
にローディングされたときの光ヘッドの動作について以
下説明する。
両面光ディスク２６が、図１の光ディスク記録再生装置
にローディングされたときの光ヘッドの動作について以
下説明する。
【００３５】カートリッジ１がモータ４の回転軸５に装
着されると、識別穴検出素子３はカートリッジ１の識別
穴２３を検出して、装着された光ディスク２の基材厚を
示す識別信号２４を出力する。制御ＣＰＵ（図示せず）
は、識別信号２４をもとに絞りレンズ１８の出射面への
平行平板１９の脱着を交換機構２０に指示する。
着されると、識別穴検出素子３はカートリッジ１の識別
穴２３を検出して、装着された光ディスク２の基材厚を
示す識別信号２４を出力する。制御ＣＰＵ（図示せず）
は、識別信号２４をもとに絞りレンズ１８の出射面への
平行平板１９の脱着を交換機構２０に指示する。
【００３６】すなわち、ローディングされた光ディスク
２が単板ディスク２５（基材厚ｔ１ ＝１．２ｍｍ）の
場合は、平行平板１９は装着されない。ローディングさ
れた光ディスク２が両面光ディスク２６の場合には、平
行平板１９が装着される。コリメートレンズ１０で集光
されたレーザ９のコリメート光１６は全反射ミラー１７
で反射されて、絞りレンズ１８で光ディスク２の記録面
８にほぼ垂直に集光し、フォーカスされる。なお、基材
厚が異なると、光ディスクをモータ回転テーブルに固定
するクランプ基準面と記録薄膜３４と３５（３６）との
距離が変化するが、これは絞りレンズ１８を駆動するア
クチュエータ３８によって絞りレンズ位置を移動するこ
とで補正される。また図１では光ヘッドの実施例として
分離光学系を示したが、通常の一体型光ヘッドでは、フ
ォーカスアクチュエータでこれを兼ねることができるこ
とは言うまでもない。
２が単板ディスク２５（基材厚ｔ１ ＝１．２ｍｍ）の
場合は、平行平板１９は装着されない。ローディングさ
れた光ディスク２が両面光ディスク２６の場合には、平
行平板１９が装着される。コリメートレンズ１０で集光
されたレーザ９のコリメート光１６は全反射ミラー１７
で反射されて、絞りレンズ１８で光ディスク２の記録面
８にほぼ垂直に集光し、フォーカスされる。なお、基材
厚が異なると、光ディスクをモータ回転テーブルに固定
するクランプ基準面と記録薄膜３４と３５（３６）との
距離が変化するが、これは絞りレンズ１８を駆動するア
クチュエータ３８によって絞りレンズ位置を移動するこ
とで補正される。また図１では光ヘッドの実施例として
分離光学系を示したが、通常の一体型光ヘッドでは、フ
ォーカスアクチュエータでこれを兼ねることができるこ
とは言うまでもない。
【００３７】上記のように、光ディスク２の基材厚の差
異を平行平板１９で補正することによって、収差の少な
い良好な集光結果を得ることができる。
異を平行平板１９で補正することによって、収差の少な
い良好な集光結果を得ることができる。
【００３８】以上のように本実施例によれば、基材厚み
の異なる光ディスクを一つの光ディスク記録再生装置で
記録再生でき、単板ディスクのカートリッジと同じ厚み
のカートリッジで両面光ディスクを取り扱える。このこ
とは、光ディスク記録容量を２倍にできるとともに、単
板光ディスク、両面光ディスクの互換性を持った光ディ
スク記録再生装置を可能にする。
の異なる光ディスクを一つの光ディスク記録再生装置で
記録再生でき、単板ディスクのカートリッジと同じ厚み
のカートリッジで両面光ディスクを取り扱える。このこ
とは、光ディスク記録容量を２倍にできるとともに、単
板光ディスク、両面光ディスクの互換性を持った光ディ
スク記録再生装置を可能にする。
【００３９】次に本発明の光ディスク記録再生装置に用
いるのに最適な光ディスクの実施例について説明する。
いるのに最適な光ディスクの実施例について説明する。
【００４０】光記録の面記録密度Ｄは、光波長をλ、絞
りレンズの開口数をＮＡとしてＤ∝（ＮＡ／λ）２ で
与えられる。光波長λの短波長化は、半導体レーザ技術
の進歩を待たねばならない。現在、６３０ｎｍ〜６７０
ｎｍの半導体レーザの開発が急がれているが、これ以下
の波長のレーザを可能にする結晶材料はまだ実用に耐え
るものがなく、絞りレンズのＮＡを上げるのが現実的で
ある。
りレンズの開口数をＮＡとしてＤ∝（ＮＡ／λ）２ で
与えられる。光波長λの短波長化は、半導体レーザ技術
の進歩を待たねばならない。現在、６３０ｎｍ〜６７０
ｎｍの半導体レーザの開発が急がれているが、これ以下
の波長のレーザを可能にする結晶材料はまだ実用に耐え
るものがなく、絞りレンズのＮＡを上げるのが現実的で
ある。
【００４１】しかし、光ビームをディスク基板を通して
記録層に照射して信号を記録再生するディスク構造では
、ディスク基材の厚みや、ディスク傾きによって生じる
コマ収差と非点収差から、絞りレンズのＮＡが制限され
る。
記録層に照射して信号を記録再生するディスク構造では
、ディスク基材の厚みや、ディスク傾きによって生じる
コマ収差と非点収差から、絞りレンズのＮＡが制限され
る。
【００４２】光ディスクで問題となるディスク傾きは０
．５゜以下であって、この程度では非点収差の影響は少
なくコマ収差が支配的である。このコマ収差は光ビーム
の強度ピーク値すなわち、記録レーザピークパワーを低
下させ、良好な信号記録を妨げる。さらに、再生時には
、クロストークが増え、信号のＣ／Ｎが低下する。
．５゜以下であって、この程度では非点収差の影響は少
なくコマ収差が支配的である。このコマ収差は光ビーム
の強度ピーク値すなわち、記録レーザピークパワーを低
下させ、良好な信号記録を妨げる。さらに、再生時には
、クロストークが増え、信号のＣ／Ｎが低下する。
【００４３】例えば、光ビーム強度ピーク値の低下を数
％以下に抑えるためには、１．２ｍｍ基材ではディスク
傾きが０．３度以下で、ＮＡが０．５〜０．５５以下の
レンズが使用されるのが現状である。
％以下に抑えるためには、１．２ｍｍ基材ではディスク
傾きが０．３度以下で、ＮＡが０．５〜０．５５以下の
レンズが使用されるのが現状である。
【００４４】図３は、ディスク傾き０．２度、波長７８
０ｎｍのときのディスクの基材厚ｔ＝１．２ｍｍ、０．
６ｍｍ、０．３ｍｍに対する光ビーム強度ピーク値を求
めたグラフである。
０ｎｍのときのディスクの基材厚ｔ＝１．２ｍｍ、０．
６ｍｍ、０．３ｍｍに対する光ビーム強度ピーク値を求
めたグラフである。
【００４５】ｔ＝１．２ｍｍでは、ＮＡ＝０．５で光ビ
ーム強度ピーク値は約９９％であるが、ＮＡ＝０．８５
では強度ピーク値は約５６％と大きく下がる。
ーム強度ピーク値は約９９％であるが、ＮＡ＝０．８５
では強度ピーク値は約５６％と大きく下がる。
【００４６】光ビーム強度ピーク値をＮＡ＝０．５と同
程度の約９７％以内の低下に抑え、かつ、ＮＡ＝０．６
５にするためには、基材厚ｔ＝０．６ｍｍ以下でなけれ
ばならない。また、ＮＡ＝０．７５にするためには基材
厚ｔ＝０．３ｍｍ以下でなければならない。
程度の約９７％以内の低下に抑え、かつ、ＮＡ＝０．６
５にするためには、基材厚ｔ＝０．６ｍｍ以下でなけれ
ばならない。また、ＮＡ＝０．７５にするためには基材
厚ｔ＝０．３ｍｍ以下でなければならない。
【００４７】一方、レプリカ製造工程のマスターディス
クからの転写性、レプリカの機械的な強度などの観点か
ら、基材厚は、０．６ｍｍ以上が望ましく、また厚けれ
ば口述するようにゴミの影響が少ない。
クからの転写性、レプリカの機械的な強度などの観点か
ら、基材厚は、０．６ｍｍ以上が望ましく、また厚けれ
ば口述するようにゴミの影響が少ない。
【００４８】従って、０．６５以上の高い絞り性能を持
ったレンズを使用し、かつ十分な強度を保つためには、
ディスク基材は０．６ｍｍが望ましい。。
ったレンズを使用し、かつ十分な強度を保つためには、
ディスク基材は０．６ｍｍが望ましい。。
【００４９】基材の厚みに対するゴミの影響は、基材厚
が薄くなるにつれて顕著になる。これは、基材表面のレ
ーザ光の照射面積が低下するためであり、この影響は、
Ｐ．Ｗ．Ｂｏｇｅｌｓ ：”Ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｄｉｎ
ｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ， ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａ
ｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏ−ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ｏｆ ｔ
ｈｅ ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ ｖｉｄｅｏ ｄｉｓｃ
ｐｌａｙｅｒ”， ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｃｏ
ｎｓｕｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）ｐ３０９−３
１７（Ｎｏｖ．，１９７６）（Ｆｉｇ．１９参照）に報
告されている。
が薄くなるにつれて顕著になる。これは、基材表面のレ
ーザ光の照射面積が低下するためであり、この影響は、
Ｐ．Ｗ．Ｂｏｇｅｌｓ ：”Ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｄｉｎ
ｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ， ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａ
ｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏ−ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ｏｆ ｔ
ｈｅ ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ ｖｉｄｅｏ ｄｉｓｃ
ｐｌａｙｅｒ”， ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｃｏ
ｎｓｕｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）ｐ３０９−３
１７（Ｎｏｖ．，１９７６）（Ｆｉｇ．１９参照）に報
告されている。
【００５０】上記論文によれば、７５μｍ程度の大きな
ゴミに対して０．６ｍｍ以上の厚みでは信号の劣化がな
く、また２０μｍ程度の小さなゴミなら０．３ｍｍ程度
まで信号の劣化がないことが述べられている。光ディス
クがカートリッジに入っていることを考慮すると、比較
的小さなゴミを対象にすればよく、０．３ｍｍ程度の基
板でも交換可能な媒体として使える。
ゴミに対して０．６ｍｍ以上の厚みでは信号の劣化がな
く、また２０μｍ程度の小さなゴミなら０．３ｍｍ程度
まで信号の劣化がないことが述べられている。光ディス
クがカートリッジに入っていることを考慮すると、比較
的小さなゴミを対象にすればよく、０．３ｍｍ程度の基
板でも交換可能な媒体として使える。
【００５１】また、薄い基材ではゴミの付着による信号
振幅への影響は従来の厚い基板に比較して大きくなるの
で、記録薄膜としては、０．２度程度の偏波面の回転で
信号を検出する光磁気材料よりも、２０〜３０％の反射
率変化で信号を検出する相変化材料が望ましい。
振幅への影響は従来の厚い基板に比較して大きくなるの
で、記録薄膜としては、０．２度程度の偏波面の回転で
信号を検出する光磁気材料よりも、２０〜３０％の反射
率変化で信号を検出する相変化材料が望ましい。
【００５２】９０ｍｍ光ディスクカートリッジの国際標
準化案では、基材厚みは１．４ｍｍ以下と規定され、デ
ィスクを収納するカートリッジの厚みは６ｍｍである。 標準化では単板ディスク構造で容量は片面分の１２８Ｍ
Ｂである。しかしながら、上記の基材厚を０．６ｍｍ以
下とした両面光ディスク構造にすれば、同じ６ｍｍ厚の
カートリッジを使用して、単板ディスクと互換性を持っ
た２倍容量の光ディスクが実現できる。
準化案では、基材厚みは１．４ｍｍ以下と規定され、デ
ィスクを収納するカートリッジの厚みは６ｍｍである。 標準化では単板ディスク構造で容量は片面分の１２８Ｍ
Ｂである。しかしながら、上記の基材厚を０．６ｍｍ以
下とした両面光ディスク構造にすれば、同じ６ｍｍ厚の
カートリッジを使用して、単板ディスクと互換性を持っ
た２倍容量の光ディスクが実現できる。
【００５３】さらに、ディスク基材の薄型化によって絞
りレンズのＮＡが高められ、例えばＮＡ＝０．６５にす
れば、光ディスク一枚当たりの容量は、（０．６５／０
．５３）２×２面＝３倍となり、容量は３８４ＭＢとな
る。
りレンズのＮＡが高められ、例えばＮＡ＝０．６５にす
れば、光ディスク一枚当たりの容量は、（０．６５／０
．５３）２×２面＝３倍となり、容量は３８４ＭＢとな
る。
【００５４】以上のように本実施例によれば、単板ディ
スクと同じ厚みのカートリッジでディスク記録容量を３
倍に大容量化した両面光ディスクが可能になる。
スクと同じ厚みのカートリッジでディスク記録容量を３
倍に大容量化した両面光ディスクが可能になる。
【００５５】また、コリメートレンズ１０とレーザ９の
光路中にビームスプリッタ１１とλ／４板１２を配置し
た固定光学系６を示したが、レーザ９の直後にコリメー
トレンズ１０を配してコリメート光１６をビームスプリ
ッタ１１とλ／４板１２に入射する光学系でもよい。
光路中にビームスプリッタ１１とλ／４板１２を配置し
た固定光学系６を示したが、レーザ９の直後にコリメー
トレンズ１０を配してコリメート光１６をビームスプリ
ッタ１１とλ／４板１２に入射する光学系でもよい。
【００５６】また、以上で示した実施例は、本発明の説
明に必要な最低限の構成要素を示したに過ぎず、たとえ
ばサーボ・変復調信号処理・エラー訂正回路など、光デ
ィスク記録再生装置を構成するのに必要な公知の手段が
必要に応じて使用されることはいうまでもない。
明に必要な最低限の構成要素を示したに過ぎず、たとえ
ばサーボ・変復調信号処理・エラー訂正回路など、光デ
ィスク記録再生装置を構成するのに必要な公知の手段が
必要に応じて使用されることはいうまでもない。
【００５７】
【発明の効果】以上のように本発明の光ディスクによれ
ば、絞りレンズの高ＮＡ化で高密度な記録再生を可能に
し、本発明の光ヘッドによれば、単板光ディスクと両面
光ディスクをそれぞれ同一ドライブで記録再生できる互
換性を持ったドライブが実現できるなど、その実用的な
効果は極めて大きい。
ば、絞りレンズの高ＮＡ化で高密度な記録再生を可能に
し、本発明の光ヘッドによれば、単板光ディスクと両面
光ディスクをそれぞれ同一ドライブで記録再生できる互
換性を持ったドライブが実現できるなど、その実用的な
効果は極めて大きい。
【図１】本発明の実施例である光ディスク記録再生装置
の主要部の構成図
の主要部の構成図
【図２】（ａ）は従来の片面の記録面を有する単板光デ
ィスクの構造図 （ｂ）は本発明の実施例である２面の記録面が形成され
た両面記録再生可能な両面光ディスクの構造図である。
ィスクの構造図 （ｂ）は本発明の実施例である２面の記録面が形成され
た両面記録再生可能な両面光ディスクの構造図である。
【図３】ディスクの基材厚をパラメータとし、絞りレン
ズで記録層に集光された光ビームのピーク強度と絞りレ
ンズのＮＡとの関係を示すグラフである。
ズで記録層に集光された光ビームのピーク強度と絞りレ
ンズのＮＡとの関係を示すグラフである。
１ カートリッジ
２ 光ディスク
３ 識別穴検出素子
４ モータ
６ 固定光学部
７ 可動光学部
８ 記録面
９ レーザ
１０ コリメートレンズ
１１ 偏光ビームスプリッタ
１２ λ／４板
１３ シリンドリカルレンズ
１４ フォトディテクタ
１５ アクチュエータ
１６ コリメート光
１７ 全反射ミラー
１８ 絞りレンズ
１９ 平行平板
２０ 交換機構
２１ リニアモータ
２２ レール
２３ 識別穴
２４ 識別信号
２５ 単板光ディスク
２６ 両面光ディスク
２７、３０、３１ 基材
２８、３２、３３ トラック
２９ 保護層
３４、３５、３６ 記録薄膜
３７ 接着層
３８ アクチュエータ
Claims (4)
- 【請求項１】 レーザ光源と、前記レーザ光源の出射
光を集光する集光手段と、集光された光ビームを光ディ
スクの記録再生面にフォーカスする絞りレンズと、前記
光ディスク記録再生面からの反射光を分離する光分離手
段と、分離した反射光を受光する光検出手段とを備える
光ヘッドにおいて、光ディスクの基材厚に応じた光路程
を有する少なくとも１枚の平行平板と、前記平行平板を
前記絞りレンズと前記光ディスクとの間に光軸と直角に
出し入れする交換手段とを具備し、前記交換手段によっ
て、前記平行平板を前記絞りレンズの出射部位に装着し
て、光ディスク基材厚の異なる複数の光ディスクに信号
の記録再生を行うようにしたことを特徴とする光ヘッド
。 - 【請求項２】 レーザ光源と、前記レーザ光源の出射
光を集光する集光手段と、集光された光ビームを光ディ
スクの記録再生面にフォーカスする絞りレンズと、前記
光ディスク記録再生面からの反射光を分離する光分離手
段と、分離した反射光を受光する光検出手段と、光ディ
スクの基材厚に応じた光路程を有する少なくとも１枚の
平行平板と、前記平行平板を前記絞りレンズと前記光デ
ィスクとの間に光軸と直角に出し入れする交換手段とを
備える光ヘッドと、基材厚の異なる複数の光ディスクと
、前記交換手段によって、前記平行平板を前記絞りレン
ズの出射部位に装着して、光ディスク基材厚の異なる複
数の光ディスクに信号の記録再生を行うようにしたこと
を特徴とする光ディスク記録再生装置。 - 【請求項３】 請求項２において、前記光ディスクの
基材厚を識別するための識別穴を有し、光ディスクを収
納するカートリッジと、前記識別穴を検出する識別穴検
出手段とを備え、前記識別穴検出手段の出力で、交換手
段が前記光ディスクの基材厚に応じた前記平行平板を絞
りレンズの出射部位に装着するようにしたことを特徴と
する光ディスク記録再生装置。 - 【請求項４】 ０．６ｍｍの厚さの第１および第２の
ディスク基材と、前記第１および第２のディスク基材上
に形成された、レーザ光の照射によって検出可能な複数
の状態間を可逆的または非可逆的に変化する記録薄膜と
を有し、前記第１および第２のディスク基材の記録薄膜
の形成されている側を接着して、一体に成形してなる光
ディスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3088487A JP2616596B2 (ja) | 1990-04-20 | 1991-04-19 | 光ディスク |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-106157 | 1990-04-20 | ||
| JP10615790 | 1990-04-20 | ||
| JP32871590 | 1990-11-27 | ||
| JP2-328715 | 1990-11-27 | ||
| JP3088487A JP2616596B2 (ja) | 1990-04-20 | 1991-04-19 | 光ディスク |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8308944A Division JPH09185838A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | 光ディスクシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04219627A true JPH04219627A (ja) | 1992-08-10 |
| JP2616596B2 JP2616596B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=27305829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3088487A Expired - Lifetime JP2616596B2 (ja) | 1990-04-20 | 1991-04-19 | 光ディスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2616596B2 (ja) |
Cited By (7)
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| WO1997007506A1 (fr) * | 1995-08-21 | 1997-02-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Disque optique multimedia effectuant une commutation dynamique entre des sorties reproduites, et appareil de reproduction |
| WO1997007509A1 (fr) * | 1995-08-21 | 1997-02-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Disque optique multimedia capable de conserver pendant longtemps la fraicheur du contenu en images, appareil et procede de reproduction de ce disque |
| WO1997007511A1 (fr) * | 1995-08-21 | 1997-02-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Disque optique multimedia pour lequel le producteur coordonne le mode vision/ecoute, notamment une reproduction speciale a la demande, dispositif reproducteur et procede de reproduction du disque |
| US5761176A (en) * | 1995-09-29 | 1998-06-02 | Nec Corporation | Optical head device with optically variable aperture for disks with different thicknesses |
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| US7035173B2 (en) | 2000-12-05 | 2006-04-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical pickup apparatus |
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1991
- 1991-04-19 JP JP3088487A patent/JP2616596B2/ja not_active Expired - Lifetime
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