JPH08339572A - 異なるタイプの光ディスクを再生する光ディスク再生装置及び光ディスク再生方法並びに光ディスク記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異なる基盤厚さの光ディスクであっても情報
の再生ができ、また同一の基盤厚さで記録密度の異なる
光ディスクであっても情報の再生が可能な光ディスク再
生装置を提供するにある。 【解決手段】 光ディスク装置においては、半導体レー
ザ５０からのレーザビームがコリメートされてハーフプ
リズム５３を介して光ディスク１０の反射層１６に向け
てレーザビームを集束する対物レンズ３４に向けられ
る。ハーフプリズム５３と対物レンズ３４との間には、
選択可能な開口５４、５９が設けられ、光ディスク１０
の透明基盤１４の厚さ、或いは、反射層１６上での記録
マークの記録密度に応じて開口５４、５９が選択され、
対物レンズ３４に向けられる光ビームの径が必要に応じ
て制限される。従って、光ディスク１０の透明基盤１４
の厚さ、或いは、反射層１６上での記録マークの記録密
度に応じて反射層１６上には、常に最適な大きさのビー
ムスポットが形成される。

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、異なるタイプの
光ディスクを再生する光ディスク再生装置及び光ディス
ク再生方法並びに光ディスクの記録再生装置に係り、特
に、光ディスクの物理的特性に応じて最適な再生が可能
な光ディスク再生装置及び光ディスク再生方法並びに光
ディスクの物理的特性に応じて最適な記録再生が可能な
光ディスクの記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光ディスク再生装置（以下、単
に光ディスク装置と称する。）では、再生時には、光ヘ
ッドの集光レンズで集光された一定強度の光ビームが光
ディスクに向けられ、この光ディスクから反射された光
ビームが検出されて情報が再生される。また、同様の再
生機能の他にデータを記録することができる記録機能を
有する光ディスク記録再生装置（以下、同様に単に光デ
ィスク装置と称する。）においては、記録時には、記録
すべき情報で変調された光ビームが光ヘッドから光ディ
スクに向けられ、この変調された光ビームで光ディスク
に物理的変化が与えられてピット等の情報記録部が形成
され、情報が光ディスクに記録される。

【０００３】光ディスクは、光ディスク装置のタイプに
応じて再生専用及び記録可能なものがあるが、再生専用
の光ディスクにあっては、透明基盤上に予めスパイラル
状に記録情報としてのピット列が刻印され、この刻印さ
れた面に反射層、即ち、記録面（以下、単に総称して反
射面と称する。）が形成されている。また、記録可能な
光ディスクあっては、透明基盤上に形成された記録層に
情報を記録すべき領域としてのトラックが予め設けら
れ、このトラックに沿って情報が記録され、このトラッ
クに形成された情報記録部から情報が再生される。

【０００４】このような光ディスク装置では、記録又は
再生時に、情報記録再生用光ヘッドが目的とするトラッ
ク或いはピット列（以下、単にトラックと称する。）ま
で光ディスクの半径方向に沿って移動され、光ヘッドか
ら出射する光ビームが透明な光ディスク基盤を介して反
射面に光ビームが集光されて光ビームスポットが形成さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】通常、光ヘッドの集光
レンズは、厚さが一定の基盤に入射した際に、微少なス
ポットを生じるように設計されている。従って、ある所
定の厚さの基盤を有する光ディスクに用いることを前提
とする集光レンズにより、その所定の厚さとは異なる厚
さの基盤を有する光ディスクに光ビームが集光される場
合には、基盤を光ビームが通過する際に大きな収差が与
えられ、微少なスポットを反射面上に形成させることは
困難である問題がある。特に、集光レンズが基盤に対し
て僅かに傾いたような状態では、集光レンズの設計対象
とされた基盤とは、異なる厚さを有する基盤を通過する
際に大きな収差が光ビームに与えられる虞がある。例え
ば、波長６５０nmのレーザビームが開口数０．６で基盤
の厚さ０．６mm用に設計された集光レンズによってコン
パクトディスク（いわゆるＣＤと称する。）等の基盤厚
さ１．２mm有する基盤を介してその反射面に集光され、
ここから情報が再生され場合には、反射面の光スポット
の中心光強度が小さくなってサイドローブが大きくな
り、結果として、情報の再生が困難となる問題がある。

【０００６】また、基盤厚さが同一であっても情報の記
録密度が異なる光ディスクに情報の記録再生がなされる
場合にも、記録再生に最適な光ビーム径が異なるため、
記録再生ができない問題が生ずる。

【０００７】従って、複数の基盤厚さの光ディスクを再
生するためには、複数の集光レンズを使用する必要があ
る。また、複数の記録密度のディスクを再生するために
は、複数の集光レンズを使用しなければならない問題も
ある。

【０００８】この発明は、上述した事情に鑑みなされた
ものであって、その目的は、異なる基盤厚さの光ディス
クであっても情報の再生ができ、また同一の基盤厚さで
記録密度の異なる光ディスクであっても情報の再生が可
能な光ディスク再生装置及び光ディスク再生方法を提供
するにある。

【０００９】また、この発明の目的は、異なる基盤厚さ
の光ディスクであっても情報の記録再生ができ、また同
一の基盤厚さで記録密度の異なる光ディスクであっても
情報の記録再生が可能な光ディスク情報記録再生装置を
提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、光ビ
ームを発生して前記光ディスクの一方の面に向ける光学
系と、光ビームを前記光ディスクの透明基盤を介して前
記反射層上に集束する集束手段と、前記光ディスクの物
理的特性に応じて、第１及び第２の開口の一方を選択し
て前記反射層に向けられる集束性光ビームの開口数を制
限する制限手段と、前記反射層で反射されると共にこの
反射の際に強度変調された反射光ビームを検出する検出
手段と、から構成される一方の面及びこれに対向する情
報が刻印された他方の面を有する透明基盤及びこの透明
基板の他方の面に形成された反射層とを有する光ディス
クから光学的に情報を再生する装置が提供される。

【００１１】また、この発明によれば、透明基盤及びこ
の透明基盤上に形成された記録層とを有する光ディスク
に情報を光学的に記録し、光学的に情報を再生する記録
再生装置において、光ビームを前記光ディスクに向ける
光学系と、前記光ディスクに向けられた光ビームを前記
光ディスクの透明基盤を介して記録層に集束する集束手
段と、及び光ディスクの物理的特性に応じてこの集束手
段から前記記録層に向けられる光ビームに第１及び第２
の開口の一方を選択的に与えて光ビームの径を調整する
手段と、を具備することを特徴とする記録再生装置が提
供される。

【００１２】更に、この発明によれば、第１の厚さ及び
第１の厚さよりも大きな第２の厚さのいずれかを有する
透明基盤及びこの透明基盤上に形成された記録層とを有
する光ディスク に情報を光学的に記録し、この光ディ
スクから光学的に情報を再生する記録再生装置におい
て、光ビームを前記光ディスクに向ける光学系と、前記
光ディスクに向けられた光ビームを前記光ディスクの透
明基盤を介して記録層に集束する集束手段と、及び前記
透明基盤の厚さに応じて選択的にこの集束手段から前記
記録層に向けられる光ビームの径を調整する手段と、を
ぐびすることを特徴とする記録再生装置が提供される。

【００１３】また、更に、この発明によれば、透明基盤
及びこの透明基盤上に形成され、第１の記録密度及び第
１の記録密度よりも低密度の第２の記録密度のいずれか
で情報を記録する為の記録層とを有する光ディスク に
情報を光学的に記録し、この光ディスクから光学的に情
報を再生する記録再生装置において、光ビームを前記光
ディスクに向ける光学系と、前記光ディスクに向けられ
た光ビームを前記光ディスクの透明基盤を介して記録層
に集束する集束手段と、及び前記記録層の記録密度に応
じて選択的にこの集束手段から前記記録層に向けられる
光ビームの径を調整する手段と、を具備することを特徴
とする記録再生装置が提供される。

【００１４】更にまた、この発明によれば、透明基盤上
に記録層が形成された構造を有し、互いに異なる第１及
び第２の物理特性のいずれかを備える光ディスクの物理
特性に従って第１の開口数及び第１の開口数よりも小さ
い第２の開口数を有する第１及び第２の集束性光ビーム
のいずれかを選択し、この選択された開口数を有する集
束性光ビームを集束させて記録層上に光ビームスポット
を形成して記録層から情報を再生する工程から成る光デ
スクの再生方法が提供される。

【００１５】この発明の光ディスク光ディスク情報記録
再生装置においては、光ディスクが有する物理的特性に
応じて開口が選択され、常にその物理的特性に最適な大
きさを有するビームスポットが光ディスクの記録層上に
形成される。即ち、光ディスクの透明基盤が比較的薄い
場合には、大きな開口数を有する集光性の光ビームが投
射されるように開口が選択され、光ディスクの透明基盤
が比較的厚い場合には、小さな開口数を有する集光性光
ビームが投射されるように開口が選択され、透明基盤を
通過する際に光ビームに与えられる収差が低減される。
また、高い記録密度の光ディスクを記録再生する場合に
は、大きな開口数を有する集光性光ビームが投射される
ように開口が選択され、低い記録密度の光ディスクを記
録再生する場合には、小さな開口数を有する集光性光ビ
ームが投射されるように開口が選択され、記録再生に最
適なサイズのビームスポットが記録層に形成される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
光ディスク再生装置及び光ディスク再生方法並びに光デ
ィスク記録再生装置の実施例を図面を参照して説明す
る。

【００１７】図１は、この発明の一実施例に係る光ディ
スク再生装置及び光ディスク記録再生装置（以下、単に
光ディスク装置と称する。）の全体のシステムを示し、
図２及び図３は、図１に示された光ディスク装置に組み
込まれた光ヘッドの光学系を示している。

【００１８】図１に示す光ディスク装置においては、光
ディスク１０がモータ駆動回路１１によって駆動される
スピンドルモータ１２上に載置され、このスピンドルモ
ータ１２によって回転されている。既に知られるように
光ディスク１０は、種々の構造があるが、図３に示すよ
うに、例えば、厚さ０．６ｍｍ程の透明基盤１４上に光
反射層、即ち、記録層１６（以下、単に反射層と称す
る。 ）が形成された構造体１８が一対用意され、この
一対の構造体１８が反射層１６がその内部に封じ込まれ
るように接着層２０を介して張り合わされる高記録密度
（いわゆるＳＤ(Super Density Disk)と称する。 ）の
タイプが出現している。このような構造の光ディスク１
０では、その中心にスピンドルモータ１２のスピンドル
が挿入される中心孔２２が設けられ、その中心孔２２の
周囲には、この光ディスク１０をその回転時に押さえる
為のクランピング領域２４が設けられている。

【００１９】このクランピング領域２４から光ディスク
１０の外周端までが光ディスク１０に情報を記録するこ
とができる情報記録領域２５に定められている。図３に
示す光ディスクでは、その両面に情報領域２５を有する
こととなる。各情報記録領域２５は、その外周領域が通
常は情報が記録されないリードアウト領域２６に、ま
た、クランピング領域２４に接するその内周領域周が同
様に、通常は情報が記録されないリードイン領域２７に
定められ、更に、このリードアウト領域２６とリードイ
ン領域２７の間がデータ記録領域２８に定められてい
る。情報記録領域２５の記録層１６には、通常、データ
が記録される領域としてトラックがスパイラル状に連続
して形成され、その連続するトラックは、複数のセクタ
に分割され、このセクタを基準にデータが記録されてい
る。情報記録領域２５のデータ記録領域２８は、実際の
データ記録領域であって、管理データ、主画像データ、
副画像データ及び音声データが同様にピット等の物理的
状態変化として記録されている。

【００２０】読み出し専用の光ディスク１０では、透明
基板１４にピット列が予めスタンパーで形成され、この
ピット列が形成された透明基板１４の面に反射層が蒸着
により形成され、その反射層が記録層１４として形成さ
れることとなる。また、この読み出し専用の光ディスク
１０では、通常、トラックとしてのグルーブが特に設け
られず、ピット列がトラック（以下、ピット列もトラッ
クと称する。）として定められている。

【００２１】図１に示されるＳＤタイプの光ディスク１
０以外に既に従来から音楽用、リードオンリーメモリ(R
OM) 用及びランダムアクセスメモリ(RAM) 用としてのコ
ンパクトディスク（CD) と称せられる光ディスクが知ら
れている。このCDタイプの光ディスクは、厚さ１．２ｍ
ｍ程の透明基盤上に光反射層、即ち、記録層を形成し、
この記録層上に保護層が形成されている単純な構造を有
している。通常、この保護層は、レーベル等が印刷され
ている。このような構造のCDタイプの光ディスクでは、
片面のみから光ビームを用いて情報が検索される。

【００２２】図１に示す光ディスク装置においては、光
ディスク１０の下方にこの光ディスク１０に光ビーム、
即ち、レーザビームを集光する光ヘッド３０が設けられ
ている。この光学ヘッド３０は、データ記録領域２８及
び必要に応じてリードアウト領域２６を検索する為にそ
の光ディスク１０の半径方向に移動可能にガイド機構
（図示せず。）に載置され、駆動回路３７からの駆動信
号によって駆動されるフィードモータ３２で光ディスク
１０の半径方向に移動される。光学ヘッド３０では、対
物レンズ３４がその光軸に沿って移動可能に保持され、
フォ―カス駆動回路３６からの駆動信号に応答してその
光軸方向に移動され、常にフォ―カス状態に対物レンズ
３４が維持され、微小ビームスポットが反射層１６上に
形成される。また、この対物レンズ３４は、光ディスク
１０の半径方向に沿って微動可能に保持され、トラック
駆動回路３８からの駆動信号に応答して微動され、常に
トラッキング状態に維持されて光ディスク１０の反射層
１６上のトラックが光ビームで追跡される。

【００２３】また、光学ヘッド３０では、図１に示すよ
うにその内に設けらられた後に説明する開口５４、５９
を選択するアパーチャー選択機構５５が設けられ、この
アパーチャー選択機構５５は、ＣＰＵ５６を介してキー
操作表示部６１及びディスクのタイプを判別するセンサ
ーとしての光ディスク１０の表面にレーベルが設けられ
ているかを確認するレーベル判別センサ６３に接続され
ている。キー操作及び操作部６１でユーザがこれから再
生する光ディスクのタイプ、即ちＳＤタイプの光ディス
ク或いはＣＤタイプの光ディスクかを入力すると、その
入力に応じたアパーチャー切換信号がアパーチャ切換機
構５５に与えられ、アパーチャ切換機構５５が動作して
入力に応じた開口５４、５９が選択される。ＣＤタイプ
の光ディスクは、通常、その裏面には、レーベルが設け
られ、その面の反射率の平均が光ビームの検索の対象と
される表面に比べて低い。これに対して、ＳＤタイプの
光ディスク１０は、両面が検索の対象とされる為に両面
ともほぼ等しい比較的大きな平均反射率を有している。
この平均反射率は、レーベル判別センサ６３で検出さ
れ、その反射率に応じて装置に装填された光ディスクが
このレーベル判別センサ６３で検出される。光ディスク
１０のタイプに応じたタイプ判別信号がＣＰＵ５６に与
えられ、キー操作及び操作部６１からの入力が特にない
場合に、このＣＰＵ５６は、光ディスク１０のタイプに
応じたタイプ判別信号に応じてアパーチャー切換信号を
発生する。従って、タイプ判別信号に応じてアパーチャ
切換機構５５が動作して入力に応じた開口５４、５９が
選択される。

【００２４】光ヘッド３０では、光ディスク１０から反
射された光ビームが検出され、検出されたこの検出信号
は、光ディスク３０からヘッドアンプ４０を介してデー
タ処理回路４２及びサーボ処理回路４４に供給されてい
る。データ処理回路４４では、この検出信号から検索デ
ータ、例えば、音声データ、主映像データ及び副映像デ
ータを再現している。また、サーボ処理回路４４では、
検出信号からフォ―カス信号、トラッキング信号及びモ
ータ制御信号を生成し、これらの信号を夫々駆動回路３
６、３８、１１に供給している。従って、対物レンズ３
４がフォ―カス状態及びトラッキング状態に維持され、
また、スピンドルモータ１２が所定の回転数で回転さ
れ、光ビームによって反射層１６上のトラックが光ビー
ムで、例えば、線速一定で追跡される。

【００２５】外部からアクセス信号がサーボ処理回路４
４に供給されると、サーボ処理回路４４から移動信号が
駆動回路３７に供給され、光ヘッド３０が光ディスク１
０の半径方向に沿って移動され、反射層１６の所定のセ
クタがアクセスされる。

【００２６】データの記録時には、外部から記録データ
がデータ処理回路４２に供給され、データ処理回路４２
で所定のフォーマットに変換されてヘッドアンプ４０に
変調信号として供給される。この変調信号に従って光ヘ
ッド３０で発生される光ビームが変調されることによっ
て光ディスク１０の反射層１６に物理的変化が与えら
れ、データが反射層１６のトラックに記録される。光デ
ィスク１０の反射層１４に記録されたデータを消去する
場合には、外部から消去指令に基づいてデータ処理回路
４２から消去信号がヘッドアンプ４０に与えられる。従
って、光ヘッド３０からは、消去レベルに維持された光
ビームが光ディスク１０の反射層１６に向けられ、反射
層１６上の物理的な変化が本来の状態に復帰される。

【００２７】図１に示された光学ヘッド３０の光学系
は、図３及び図４に示すように構成されている。即ち、
図３及び図４に示す光ヘッドの光学系では、半導体レー
ザ５０から、例えば、６５０nmの波長を有する発散性の
レーザビームが発生される。通常、情報の再生時には、
半導体レーザ５０からは、略一定強度の再生用レーザビ
ームが発生され、また、情報の記録時には、光強度が記
録データに従って強度変調された比較的大きな光強度を
有する記録用レーザビームが発生される。また、消去時
には、再生時よりも光強度が大きい略一定強度の消去用
レーザビームが発生される。この半導体レーザ５０から
発散されたレーザビームは、コリメータレンズ５２でコ
リメートされてコリメートレーザビームとしてハーフプ
リズム５３に入射される。ハーフプリズム５３内のハー
フミラー５３Ａを介して直進し、その射出面から後に詳
述するように開口選択機構５５によって選択された第１
又は第２の開口５４又は５９を介して対物レンズ３４に
向けられる。

【００２８】この第１及び第２の開口５４、５９は、後
に詳述するように光ディスク１０の透明基盤１４の厚さ
に応じて選択され、光ディスク１０に向けられる光ビー
ムの径が透明基盤１４の厚さに応じて選択される。第１
又は第２の開口５４又は５９を通過して対物レンズ３４
で集光されたレーザビームは、光ディスク１０に向けら
れ、光ディスク１０の透明基盤１４で屈折されてこの透
明基盤１４上に形成された反射層１６に集光され、この
反射層１６上にビームスポットが形成される。ここで、
対物レンズ３４がフォーカシンング状態に維持されてい
る際にレーザビームのビームウエストに相当する最小ビ
ームスポットが反射層１６に形成される。既に説明した
ように、通常、この光ディスク１０の反射層１６には、
同心円状、或いは、スパイラル状に情報記録領域として
のトラックが形成され、このトラックにピット等の物理
的な記録部が形成されている。通常、既に説明したよう
にトラックサーボ機構が作動して対物レンズ３４、或い
は、光ヘッドが微動されてレーザビームでトラックが追
跡されるトラッキング状態に維持されている。

【００２９】情報の再生時には、反射層１６に形成され
たトラックの記録部で再生用レーザビームが変調され、
変調されたレーザビームが反射層１６から反射される。
また、情報の記録時には、変調された記録用レーザビー
ムでトラック内の反射層に物理的変化が与えられて記録
部が形成される。更に、消去時には、消去用レーザビー
ムの記録部への照射によって記録部に与えられた物理的
変化が復帰される。

【００３０】反射層１６から反射されたレーザビーム
は、再び対物レンズ３４によって集められ、同様に第１
又は第２の開口５４又は５９を介してハーフプリズム５
３に戻される。ハーフプリズム５３内のハーフミラー５
３Ａで戻されたレーザビームは、反射され、投射レンズ
５７に向けられ、この投射レンズ５７よって光検出器５
８に集光される。再生時には、記録部で変調された再生
用レーザビームが検出器５８によって検出信号に変換さ
れ、この検出信号から図示しない信号処理回路によって
再生信号、フォ―カス信号及びトラッキング信号が生成
される。記録用、或いは、消去時には、記録用、或い
は、消去用レーザビームが検出器５８によって検出さ
れ、その検出信号から信号処理回路によってフォ―カス
信号及びトラッキング信号が発生される。

【００３１】上述した光ヘッドの光学系において、第１
及び第２の開口５４、５９は、光ディスク１０の構造、
即ち、光ディスク１０の透明基盤１４の厚さに応じて図
３又は図４に示すように選択され、対物レンズ３４に向
けられるレーザビームを制限している。例えば、図３及
び図４に示す光学系において、半導体レーザ５０から波
長６５０nmの波長のレーザビームが発生されている場
合、図３に示すように透明な基盤１０の厚さが０．６mm
の高密度記録された光ディスクでは、図４に示す開口５
９を通過する光ビームに比べて大きな開口数０．６を有
する集光性光ビームが投射されるように開口５４が開口
選択機構５５によって選択される。この開口５４を通過
したレーザビームは、対物レンズ３４によって集光され
て０．６mmの厚さを有する透明基盤１４を介して反射層
１６上に照射され、この反射層１６上に０．９μm の最
小ビームスポットを形成する。

【００３２】これに対して、図３に示す光ディスク１０
とは、異なり、図４に示すように透明基盤１４の厚さが
１．２mmと比較的大きな光ディスクでは、開口５４を通
過する光ビームに比べて小さな開口数０．３６を有する
集光性光ビームが投射されるように開口５９が開口選択
機構５５によって選択される。通常、このような透明基
盤１４の厚さが１．２mmと比較的大きな光ディスクは、
コンパクトディスク（ＣＤ）と称せられ、音楽用、リー
ドオンリーメモリ（ＲＯＭ）用、或いは、書き換え可能
なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）用として既に一般
に流通している。

【００３３】開口数０．３６の開口５９が選択された図
４に示す光学系では、図１に示す開口５４を選択した光
学系に比べて開口５９を通過するレーザビームは、開口
５４に比べてより大きくその通過が制限される。この開
口５９を通過してビーム径が狭められたレーザビーム
は、対物レンズ３４によって集光されて１．２mmの厚さ
を有する透明基盤１４を介して反射層１４上に照射さ
れ、この反射層１４上に十分小さな１．６μm の最小ビ
ームスポットを形成する。

【００３４】もし、図３に示す光学系において、開口５
４を変更せずに、厚さが１．２mmと比較的大きな透明基
盤５６を有する光ディスクから情報が再生される場合に
は、透明基盤１４をレーザビームが通過する際にレーザ
ビームの収差が大きくなり、微小なビームスポットを反
射層１６上に形成することができない。即ち、光ディス
ク１０の透明基盤１４の厚さが大きくなると、透明基盤
１４の屈折率が空気中よりも大きいことから、対物レン
ズ３４をフォ―カス状態に維持する為に対物レンズ３４
が光ディスク１０からより離間されることとなる。この
ことは、対物レンズ３４のフォ―カス許容誤差が小さく
なったことを意味し、僅かに対物レンズ３４が微動して
も、また、僅かに対物レンズ３４が傾いてもビームスポ
ットの大きさが大きく変動し、また、サイドローブに相
当するハローがビームスポットの周辺に生じることとな
る。

【００３５】これに対して、図４に示す光学系に示すよ
うに、開口５４よりも小さな開口数を有する開口５９が
選択されると、比較的大きな厚さの透明基盤５６を有す
る光ディスクから情報が再生、又は、記録される場合に
あっても、対物レンズ３４から狭い範囲で透明基盤１４
にレーザビームが入射され、レーザビームに与えられる
収差が小さく、微小なビームスポットを反射層１６上に
形成することができる。即ち、その径が制限されている
光ビームが対物レンズ３４で集束されることから、合焦
点に対する焦点深度が大きくなり、換言すれば、フォ―
カス許容誤差が大きくなり、僅かに対物レンズ３４が微
動しても、また、僅かに対物レンズ３４が傾いてもビー
ムスポットの大きさが大きく変動し、また、ハローがビ
ームスポットの周辺に生じることがなく、反射層１６上
のビームスポットを比較的容易に最小ビームスポットに
維持することができる。

【００３６】図５（ａ）及び図５（ｂ）には、開口５
４、５９を選択する構造の例が示されている。図５
（ａ）には、平板プレート６０に開口数が異なる開口５
４、５９が直線上に配列された構造が示されている。こ
の構造では、平板プレート６０を矢印で示すように直線
的に移動させて開口５４、５９が選択されることとな
る。図５（ｂ）には、円弧状プレート６２に開口数が異
なる開口５４、５９がその円弧に沿って配列された構造
が示されている。この構造では、円弧状プレート６２が
矢印で示すように所定角回転されることによってて開口
５４、５９が選択されることとなる。開口５４、５９の
選択は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す構造に限ら
ず、カメラのレンズシャターのように複数枚の可動板で
開口を制限する構造が採用されても良い。

【００３７】上述した実施例において、透明基盤の厚さ
が０．６mmの光ディスクが光ディスク装置に装填された
際には、開口数０．６を有する集光性光ビームを投射す
るように開口５４が選択され、透明基盤の厚さが１．２
mmの光ディスクでは、開口数０．３６を有する集光性光
ビームを投射するように開口５９が選択されているが、
透明基盤の厚さとして０．４〜０．８mmの範囲内の厚さ
を光ディスクが有する際には、開口数０．５〜０．６５
の範囲から選定された開口数を有する集光性光ビームを
投射するように開口５４が選定されることが好ましく、
また、透明基盤の厚さとして０．９〜１．３mmの範囲内
の厚さを光ディスクが有する際には、開口数０．３〜
０．５の範囲から選定された開口数を有する集光性光ビ
ームが投射されるように開口５９が選定されることが好
ましい。

【００３８】この発明は、図３及び図４を参照して説明
したように異なる厚さを有する光ディスク１０に限ら
ず、記録密度が異なる光ディスク１０からのデータの再
生及び記録にも適用することができる。

【００３９】即ち、図６に示すように画像及び音声等の
大きなデータを記録する為に提案されているデータが高
密度で記録された光ディスク１０、例えば、高密度記録
されたマークのトラックピッチが０．９μm 、また、最
小マークピッチが１．０μmでデータが高密度記録され
た光ディスク１０に対しては、比較的大きな開口数０．
６を有する開口５４が選択されて光ビームが対物レンズ
３４によって集光され、光ディスク１０の反射層１６上
に直径０．９μm 程の高密度記録再生用のビームスポッ
トが形成される。従って、トラックピッチが０．９μm
、また、最小マークピッチが１．０μm の高密度記録
されたマークから確実にデータを再生することができ、
また、このような大きさを有するマークを記録部として
反射層１４上に形成することができる。

【００４０】これに対して、図７に示すように通常のＣ
ＤＲＯＭ或いは音楽用ＣＤのようにデータが低い密度で
記録された光ディスク１０、例えば、低い密度記録され
たマークのトラックピッチが１．５μm 、また、最小マ
ークピッチが１．６μm でデータが低い密度で記録され
た光ディスク１０に対しては、開口５４を通過する光ビ
ームよりも小さな開口数０．３６を有する光ビームの通
過を許す開口５９が選択されて光ビームが対物レンズ３
４によって集束され、光ディスク１０の反射層１６上に
直径１．６μm 程の記録再生用のビームスポットが形成
される。光ビームが制限されてビームスポットの径が大
きくなることから、必要に応じて光ビームの強度を大き
くする等光ビームに適切なパワーを与えることによっ
て、トラックピッチが１．５μm 、また、最小マークピ
ッチが１．６μm で低密度記録されたマークから確実に
データを再生することができ、また、適切な大きさのマ
ークを反射層１６上に形成することができる。尚、図６
及び図７に示された光ディスク１０は、いずれも等しい
厚さ０．６mmの透明基盤１４を備えている。

【００４１】上述した実施例においては、開口５４、５
９は、対物レンズ３４とハーフプリズム５３との間に配
置された実施例について説明したが、図８及び図９に示
されるようにハーフプリズム５３とコリメータレンズ５
２との間に配置されても良い。図８に示される光学系で
は、図３或いは図６で示される光学系と同様に開口５４
が選択されて光ビームが対物レンズ３４によって集光さ
れて光ディスク１０の反射層１６上に直径０．９μm 程
の高密度記録再生用のビームスポットが形成される。ま
た、図９に示す光学系においては、図４或いは図７で示
される光学系と同様に開口５９が選択されて光ビームが
対物レンズ３４によって集束されて光ディスク１０の反
射層１６上に直径１．６μm 程の記録再生用のビームス
ポットが形成される。

【００４２】通常、対物レンズ３４は、光ビームを高密
度記録再生用のより小さなビームスポットを形成するよ
うなレンズパワーを有するように設計される。このよう
な設計では、高密度記録再生用よりも大きなビームスポ
ットを形成させる為に開口５９が選択される場合には、
光ビームに収差が与えられ、ビームスポットが歪んだ
り、ビームスポットにハローが生じる虞がある。このよ
うな光ビームに与えられる収差を補正するには、図１０
に示すように開口５９に補正レンズ、例えば、凹レンズ
６０が装着されることが好ましい。このような光学系に
おいては、開口５９が選択されて補正レンズ５９と対物
レンズ３４とによって合成レンズ系、即ち、対物レンズ
よりもレンズパワーが小さなCD用としての対物合成レン
ズが形成され、CD再生時に生じる虞があるレンズ系の収
差が除去される。

【００４３】更に、上述した実施例においては、SDの再
生或いは、記録時には、開口数が大きな開口５３が選択
され、CDの再生或いは記録時には、開口数が小さな開口
５９或いは開口５９と補正レンズ６０の組み合わせが選
択され、選択された開口が光路中に配置される。このよ
うな開口５４、５９の選択に代えて単にSD再生或いは記
録時には、対物レンズ３４のみで光ビームが集光され、
CD再生或いは記録時には、図１０に示すような対物レン
ズ３４と補正レンズ６０を組み合わせた合成レンズ系で
光ビームが集光されても良い。即ち、ＣＤの再生或いは
記録時にのみ補正レンズ６０が光路中に挿入配置されて
も良い。

【００４４】尚、上述した実施例において、高密度記録
された光ディスク１０にあっては、開口数０．６を有す
る集光性光ビームが投射されるように開口５４が選定さ
れ、また、低密度記録された光ディスク１０にあって
は、開口数０．３６を有する集光性光ビームが投射され
るように開口５９が選定される場合について記載されて
いるが、各開口５４、５９を通過する光ビームは、この
開口数に限られるものではなく、開口５４は、開口数
０．５〜０．６５の範囲から選定された開口数を有する
集光性光ビームを投射する開口径を備えれば良く、ま
た、開口５９は、開口数０．３〜０．５の範囲から選定
された開口数を有する集光性光ビームを投射する開口径
を備えれば良い。

【００４５】

【発明の効果】この発明では、集光レンズに入射する光
ビームの径を小さくすることによって、複数の基盤厚さ
の光ディスクであっても情報の記録再生が可能となる。
また、同一の基盤厚さであっても情報の記録密度の異な
る光ディスクに対して情報の記録再生が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る光ディスク装置を概
略的に示すブロック図である。

【図２】図１に示す光ディスク装置に装填される光ディ
スクを概略的に示す斜視図である。

【図３】図１に示す光ディスク装置に比較的薄い透明基
盤を備えた光ヘッドを装填した際のその光学ヘッドの光
学系を示す概略図である。

【図４】図１に示す光ディスク装置に比較的厚い透明基
盤を備えた光ヘッドを装填した際のその光学ヘッドの光
学系を示す概略図である。

【図５】（ａ）及び（ｂ）は、図１に示す光ディスク装
置の光学ヘッドに採用可能な選択可能な開口を有する開
口構造体s を夫々示す平面図である。

【図６】図１に示す光ディスク装置に高密度記録された
光ヘッドを装填した際のその光学ヘッドの光学系を示す
概略図である。

【図７】図１に示す光ディスク装置に比較的低い密度で
記録された光ヘッドを装填した際のその光学ヘッドの光
学系を示す概略図である。

【図８】図１に示す光ディスク装置に比較的薄い透明基
盤を備えた光ヘッドを装填した際のその光学ヘッドの光
学系の変形例を示す概略図である。

【図９】図１に示す光ディスク装置に比較的厚い透明基
盤を備えた光ヘッドを装填した際のその光学ヘッドの光
学系の変形例を示す概略図である。

【図１０】この発明の光学ヘッドの光学系の更に他の変
形例を示す概略図である。

【符号の説明】

１０ … 光ディスク １４ … 透明基盤 １６ … 反射層 ３０ … 光学ヘッド ３４ … 対物レンズ ５０ … 半導体レーザ ５２ … コリメータレンズ ５３ … ハーフプリズム ５４、５９ … 開口 ５８ … 検出器 ６０ … 平板プレート ６２ … 円弧状プレート

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方の面及びこれに対向する情報が刻印さ
   れた他方の面を有する透明基盤及びこの透明基板の他方
   の面に形成された反射層とを有する光ディスクから光学
   的に情報を再生する装置において、 光ビームを発生して前記光ディスクの一方の面に向ける
   光学系と、 光ビームを前記光ディスクの透明基盤を介して前記反射
   層上に集束する集束手段と、 前記光ディスクの物理的特性に応じて、第１及び第２の
   開口の一方を選択して前記反射層に向けられる集束性光
   ビームの開口数を制限する制限手段と、 前記反射層で反射されると共にこの反射の際に強度変調
   された反射光ビームを検出する検出手段と、 を具備することを特徴とする再生装置。
2. 【請求項２】前記光学系は、 光ビームを発生する発生手段と、 この光ビームをコリメートして前記制限手段に入射させ
   るコリメートレンズ系とを含むことを特徴とする請求項
   １に記載の再生装置。
3. 【請求項３】前記光ディスクの物理的特性は、前記透明
   基盤の厚さ及び前記透明基盤の他方に形成される情報の
   刻印密度のいずれか一方を少なくとも含むことを特徴と
   する請求項１に記載の再生装置。
4. 【請求項４】前記制限手段は、光ビームの通過を許す第
   １開口及び第２の開口を有し、第１の開口からは、開口
   数０．５〜０．６５の範囲から選定された第１の開口数
   を有する集束性光ビームが射出され、第２の開口から
   は、第１の開口数よりも小さな開口数０．３〜０．５の
   範囲から選定された第２の開口数を有する集束性光ビー
   ムが射出され、前記透明基盤の厚さとして０．４〜０．
   ８mmの範囲内の第１の厚さを光ディスクが有する際に
   は、第１の開口が選択され、前記透明基盤の厚さとして
   ０．９〜１．３mmの範囲内の第２の厚さを光ディスクが
   有する際には、第２の開口が選択される含むことを特徴
   とする請求項３に記載の再生装置。
5. 【請求項５】前記制限手段は、光ビームの通過を許す第
   １開口及び第２の開口を有し、この第１及び第２の開口
   の一方を選択的に前記集束手段に向かう光ビームの光路
   中に配置する手段を含むことを特徴とする請求項１に記
   載の再生装置。
6. 【請求項６】前記制限手段は、前記集束手段に向かう光
   ビームの光路中に配置される第１開口及び第２の開口を
   有するシャッタを含み、このシャッタを駆動してこの第
   １及び第２の開口の一方を選択的に光ビームの光路中に
   配置する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の
   再生装置。
7. 【請求項７】前記制限手段は、前記集束手段に向かう光
   ビームの光路中に選択的に配置されるレンズを含むこと
   を特徴とする請求項１に記載の再生装置。
8. 【請求項８】前記制限手段は、前記集束手段に向かう光
   ビームの光路中に配置される第１開口及び第２の開口を
   有するシャッタを含み、このシャッタを駆動してこの第
   １及び第２の開口の一方を選択的に光ビームの光路中に
   配置する手段を含み、前記レンズは、第１開口及び第２
   の開口の一方に装着されていることを特徴とする請求項
   ７に記載の再生装置。
9. 【請求項９】透明基盤及びこの透明基盤上に形成された
   記録層とを有する光ディスクに情報を光学的に記録し、
   光学的に情報を再生する記録再生装置において、 光ビームを前記光ディスクに向ける光学系と、 前記光ディスクに向けられた光ビームを前記光ディスク
   の透明基盤を介して記録層に集束する集束手段と、及び
   光ディスクの物理的特性に応じてこの集束手段から前記
   記録層に向けられる光ビームに第１及び第２の開口の一
   方を選択的に与えて光ビームの径を調整する手段と、 を具備することを特徴とする記録再生装置。
10. 【請求項１０】前記光学系は、 発散性の光ビームを発生する発生手段及びこの発散性光
    ビームをコリメートして対物レンズに導くコリメート手
    段(52)と、 前記調整手段は、コリメートされた光ビームを制限して
    前記集束手段に入射させる制限手段(54, 59)と、 を含むことを特徴とする請求項９に記載の再生装置。
11. 【請求項１１】第１の厚さ及び第１の厚さよりも大きな
    第２の厚さのいずれかを有する透明基盤及びこの透明基
    盤上に形成された記録層とを有する光ディスク に情報
    を光学的に記録し、この光ディスクから光学的に情報を
    再生する記録再生装置において、 光ビームを前記光ディスクに向ける光学系 と、 前記光ディスクに向けられた光ビームを前記光ディスク
    の透明基盤を介して記録層に集束する集束手段と、及び
    前記透明基盤の厚さに応じて選択的にこの集束手段から
    前記記録層に向けられる光ビームの径を調整する手段
    と、 をぐびすることを特徴とする記録再生装置。
12. 【請求項１２】前記光学系は、 発散性の光ビームを発生する発生手段及びこの発散性光
    ビームをコリメートして対物レンズに導くコリメート手
    段と、 前記調整手段は、コリメートされた光ビームを制限して
    前記集束手段(34)に入射させる制限手段と、 を含むことを特徴とする請求項１１に記載の再生装置。
13. 【請求項１３】前記制限手段は、光ビームの通過を許す
    第１開口及び第２の開口を有し、第１の開口からは、開
    口数０．５〜０．６５の範囲から選定された第１の開口
    数を有する集束性光ビームが射出され、第２の開口から
    は、第１の開口数よりも小さな開口数０．３〜０．５の
    範囲から選定された第２の開口数を有する集束性光ビー
    ムが射出され、前記透明基盤の厚さとして０．４〜０．
    ８mmの範囲内の第１の厚さを光ディスクが有する際に
    は、第１の開口が選択され、前記透明基盤の厚さとして
    ０．９〜１．３mmの範囲内の第２の厚さを光ディスクが
    有する際には、第２の開口が選択されることを特徴とす
    る請求項１１に記載の再生装置。
14. 【請求項１４】前記制限手段は、光ビームの通過を許す
    第１開口及び第２の開口を有し、この第１及び第２の開
    口の一方を選択的に前記集束手段に向かう光ビームの光
    路中に配置する手段を含むことを特徴とする請求項１１
    に記載の再生装置。
15. 【請求項１５】前記制限手段は、前記集束手段に向かう
    光ビームの光路中に配置される第１開口及び第２の開口
    を有するシャッタを含み、このシャッタを駆動してこの
    第１及び第２の開口の一方を選択的に光ビームの光路中
    に配置する手段を含むことを特徴とする請求項１１に記
    載の再生装置。
16. 【請求項１６】前記制限手段は、前記集束手段に向かう
    光ビームの光路中に選択的に配置されるレンズを含むこ
    とを特徴とする請求項１１に記載の再生装置。
17. 【請求項１７】前記制限手段は、前記集束手段に向かう
    光ビームの光路中に配置される第１開口及び第２の開口
    を有するシャッタを含み、このシャッタを駆動してこの
    第１及び第２の開口の一方を選択的に光ビームの光路中
    に配置する手段を含み、前記レンズは、第１開口及び第
    ２の開口の一方に装着されていることを特徴とする請求
    項１６に記載の再生装置。
18. 【請求項１８】透明基盤及びこの透明基盤上に形成さ
    れ、第１の記録密度及び第１の記録密度よりも低密度の
    第２の記録密度のいずれかで情報を記録する為の記録層
    とを有する光ディスク に情報を光学的に記録し、この
    光ディスクから光学的に情報を再生する記録再生装置に
    おいて、 光ビームを前記光ディスクに向ける光学系と、 前記光ディスクに向けられた光ビームを前記光ディスク
    の透明基盤を介して記録層に集束する集束手段と、及び
    前記記録層の記録密度に応じて選択的にこの集束手段か
    ら前記記録層に向けられる光ビームの径を調整する手段
    と、 を具備することを特徴とする記録再生装置。
19. 【請求項１９】前記光学系は、 発散性の光ビームを発生する発生手段及びこの発散性光
    ビームをコリメートして対物レンズに導くコリメート手
    段と、 前記調整手段は、コリメートされた光ビームを制限して
    前記集束手段( に入射させる制限手段と、 を含むことを特徴とする請求項１８に記載の記録再生装
    置。
20. 【請求項２０】前記制限手段は、光ビームの通過を許す
    第１開口及び第２の開口を有し、第１の開口からは、開
    口数０．５〜０．６５の範囲から選定された第１の開口
    数を有する集束性光ビームが射出され、第２の開口から
    は、第１の開口数よりも小さな開口数０．３〜０．５の
    範囲から選定された第２の開口数を有する集束性光ビー
    ムが射出され、前記記録層の記録密度として第１の記録
    密度が選択される際には、第１の開口が選択され、前記
    記録層の記録密度として第２の記録密度が選択される際
    には、第２の開口が選択されることを特徴とする請求項
    １９に記載の記録再生装置。
21. 【請求項２１】前記制限手段は、光ビームの通過を許す
    第１開口及び第２の開口を有し、この第１及び第２の開
    口の一方を選択的に前記集束手段に向かう光ビームの光
    路中に配置する手段を含むことを特徴とする請求項１８
    に記載の記録再生装置。
22. 【請求項２２】前記制限手段は、前記集束手段に向かう
    光ビームの光路中に配置される第１開口及び第２の開口
    を有するシャッタを含み、このシャッタを駆動してこの
    第１及び第２の開口の一方を選択的に光ビームの光路中
    に配置する手段を含むことを特徴とする請求項１８に記
    載の記録再生装置。
23. 【請求項２３】前記制限手段は、前記集束手段に向かう
    光ビームの光路中に選択的に配置されるレンズを含むこ
    とを特徴とする請求項１８に記載の記録再生装置。
24. 【請求項２４】前記制限手段は、前記集束手段に向かう
    光ビームの光路中に配置される第１開口及び第２の開口
    を有するシャッタを含み、このシャッタを駆動してこの
    第１及び第２の開口の一方を選択的に光ビームの光路中
    に配置する手段を含み、前記レンズは、第１開口及び第
    ２の開口の一方に装着されていることを特徴とする請求
    項２３に記載の記録再生装置。
25. 【請求項２５】透明基盤上に記録層が形成された構造を
    有し、互いに異なる第１及び第２の物理特性のいずれか
    を備える光ディスクの物理特性に従って第１の開口数及
    び第１の開口数よりも小さい第２の開口数を有する第１
    及び第２の集束性光ビームのいずれかを選択し、 この選択された開口数を有する集束性光ビームを集束さ
    せて記録層上に光ビームスポットを形成して記録層から
    情報を再生する工程から成る光デスクの再生方法。
26. 【請求項２６】前記透明基盤が第１の厚さ及びこの第１
    の厚さよりも大きな第２の厚さのいずれかを有し、第１
    の物理特性として第１の厚さを有する光ディスクが選択
    された際に第１の開口を選択し、第２の物理特性として
    第２の厚さを有する光ディスクが選択された際に第２の
    開口を選択することを特徴とする請求項２５に記載の光
    デスクの再生方法。
27. 【請求項２７】第１の開口からは、開口数０．５〜０．
    ６５の範囲から選定された第１の開口数を有する第１の
    集束性光ビームが射出され、第２の開口からは、第１の
    開口数よりも小さな開口数０．３〜０．５の範囲から選
    定された第２の開口数を有する第２の集束性光ビームが
    射出され、前記透明基盤の厚さとして０．４〜０．８mm
    の範囲内の第１の厚さを光ディスクが有する際には、第
    １の開口が選択され、前記透明基盤の厚さとして０．９
    〜１．３mmの範囲内の第２の厚さを光ディスクが有する
    際には、第２の開口が選択されことを特徴とする請求項
    ２７に記載の光デスクの再生方法。
28. 【請求項２８】前記記録層が第１記録密度及びこの第１
    の記録密度よりも低い記録密度の第２の記録密度のいず
    れかで記録マークが形成され、第１の物理特性として第
    １の記録密度が選択された際に第１の開口を選択し、第
    ２の物理特性として第２の記録密度が選択された際に第
    ２の開口を選択することを特徴とする請求項２７に記載
    の光デスクの再生方法。
29. 【請求項２９】第１の開口からは、開口数０．５〜０．
    ６５の範囲から選定された第１の開口数を有する第１の
    集束性光ビームが射出され、第２の開口からは、第１の
    開口数よりも小さな開口数０．３〜０．５の範囲から選
    定された第２の開口数を有する第２の集束性光ビームが
    射出されることを特徴とする請求項２５に記載の光デス
    クの再生方法。