(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の信号面を有する多層構造の光ディスクの各信号面を安定して再生あるいは記録し、かつ高密度化が可能な、高容量で小型、低コストの光ディスク装置の提供。【解決手段】基材１１と、基材１１上に中間層１３を介して積層した複数の信号面１２、１４と、前記複数の信号面１２、１４の表面に保護層１５を備える多層構造の光ディスク１０を再生あるいは記録する光ディスク装置であって、前記中間層１３の屈折率ｎ1が前記保護層１５の屈折率ｎ2より小さい光ディスク１０に対して、波長が３５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の光を出射するレーザ光源２１からの光を、開口数が０．７０以上０．７５以下の対物レンズ２５によって集光して情報の記録または再生を行うように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、前記基材上に中間層を介して積層した複数の信号面と、前記複数の信号面の表面に保護層を備える多層構造の光ディスクを再生あるいは記録する光ディスク装置であって、前記中間層の屈折率ｎ1が前記保護層の屈折率ｎ2より小さい光ディスクに対して、波長が３５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の光を出射する光源からの光を、開口数が０．７０以上０．７５以下の対物レンズによって集光して情報の記録または再生を行うように構成されていることを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、青紫色レーザなどの短波長光源を用いた片面多層構造の光ディスクの再生あるいは記録を行う光ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスク装置は用途が多様化しており、動画などの大容量データを再生あるいは記録するための大容量化や、携帯型装置の実現のための小型化及び低コスト化等が求められている。
【０００３】
従来、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク装置が開発されているが、さらに高容量の情報を記録するために、光源の波長を短くし、光ディスクに前記光源の光を集光して光スポットを形成する対物レンズの開口数（ＮＡ）を大きくすることで、記録面の情報信号密度を大きくする検討がなされている。例えば、従来のＤＶＤでは、波長６５０ｎｍの赤色レーザと開口数０．６の対物レンズを用いた光ディスク装置が用いられていたのに対し、波長が４０５ｎｍ程度の青紫色レーザや開口数０．８５の対物レンズを用いた光ディスク装置等が検討されている。
【０００４】
また、信号面を所定の厚さの中間層を介して複数積層し、表面に保護層を備える多層構造の光ディスクを用い、保護層側から集光点位置を制御することにより各信号面をそれぞれ分離して再生あるいは記録することで、高容量化が行われている。
【０００５】
これらの光ディスク装置や光ディスクに関する先行技術として、例えば、（特許文献１）に記載されたものがある。
【０００６】
また、携帯機器の周辺記録装置等として、大容量の情報を再生あるいは記録するために、光ディスク装置も小型化、及び、低価格化が必要となっている。
【特許文献１】国際公開第０１／０１６９４７号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、多層信号面を有する光ディスクを再生あるいは記録する光ディスク装置では、対物レンズによって集光されてくる光がある信号面に到達する場合と、別の信号面に到達する場合とでは、それらの信号面間に存在する中間層の厚さだけ距離が異なる。この距離の差は対物レンズにより集光される光に球面収差を発生させる。その結果、この球面収差により、集光スポットが信号面上で絞れにくくなり、微小な信号の再生あるいは記録が困難になる。
【０００８】
ここで開口数ＮＡの対物レンズにより集光される光に生じる球面収差ＳＡは、透過する層の厚さの設計値との差ｄ、波長λ、及び、屈折率ｎとに対して、
ＳＡ∝ｄ／λ×（ｎ2−１）／ｎ3×ＮＡ4
の関係にあり、ｄ、ｎ、及び、ＮＡが大きいほど、またλが小さいほど球面収差ＳＡが大きくなる。
【０００９】
しかし、球面収差を小さくするために中間層の厚さを小さくすると、各信号面の信号が互いに漏れ込む層間クロストークが生じ易くなるので、中間層の厚さを小さくするには限度がある。さらに、目的の信号面の信号を再生あるいは記録するためには、その信号面上に集光スポットを維持するように対物レンズ位置を制御するフォーカスサーボが必要であ
るが、中間層の厚さが小さいと信号面から得られるフォーカスサーボ信号が重なることにより、各信号面へのフォーカス動作が不安定になる。
【００１０】
このため、中間層の厚さを小さくせずに、高開口数の対物レンズ、及び、短波長レーザ光源を用いて高密度化するには、中間層による球面収差を補正する手段を光ディスク装置に別途設けるなどの追加機構が必要となり、光ディスク装置の小型化、低価格化が困難となる。
【００１１】
本発明は前記のような従来の課題を解決するものであり、複数の信号面を有する多層構造の光ディスクの各信号面を安定して再生あるいは記録し、かつ高密度化が可能な、高容量で小型、低コストの光ディスク装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明の光ディスク装置は、基材と、前記基材上に中間層を介して積層した複数の信号面と、前記複数の信号面の表面に保護層を備える多層構造の光ディスクを再生あるいは記録する光ディスク装置であって、前記中間層の屈折率ｎ1が前記保護層の屈折率ｎ2より小さい光ディスクに対して、波長が３５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の光を出射する光源からの光を、開口数が０．７０以上０．７５以下の対物レンズによって集光して情報の記録または再生を行うように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、中間層による球面収差を補正する光学構成を付加することなく、中間層による球面収差の発生を抑えて高密度化することができる。また、フォーカスサーボ信号の各信号面の分離を大きくして多層構造の光ディスクの各信号面を安定して再生あるいは記録することができ、小型で低価格の光ディスク装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本願の第１の発明は、基材と、前記基材上に中間層を介して積層した複数の信号面と、前記複数の信号面の表面に保護層を備える多層構造の光ディスクを再生あるいは記録する光ディスク装置であって、前記中間層の屈折率ｎ1が前記保護層の屈折率ｎ2より小さい光ディスクに対して、波長が３５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の光を出射する光源からの光を、開口数が０．７０以上０．７５以下の対物レンズによって集光して情報の記録または再生を行うように構成されていることを特徴とする光ディスク装置である。
【００１５】
この構成によって、中間層による球面収差を補正する光学構成を付加することなく、中間層による球面収差の発生を抑えて高密度化することができる。また、フォーカスサーボ信号の各信号面の分離を大きくして多層構造の光ディスクの各信号面を安定して再生あるいは記録することができる。
【００１６】
中間層の屈折率ｎ1が保護層の屈折率ｎ2と同じ、または中間層の屈折率ｎ1が保護層の屈折率ｎ2より大きいと、フォーカスサーボ信号が重なることで、各信号面へのフォーカス制御が不安定となって好ましくない。
【００１７】
また、光源の波長が３５０ｎｍ未満であると、光ディスク及び光ディスク装置を構成する樹脂部の劣化が促進されて好ましくなく、５００ｎｍを超えると集合スポットを充分に小さくできず、情報信号密度を大きくすることが困難となって好ましくない。
【００１８】
また、対物レンズの開口数が０．７０未満であると、集合スポットを充分に小さくすることができず、情報信号密度を大きくすることが困難となって好ましくなく、０．７５を超えると中間層による球面収差の発生で集光スポットが信号面で絞れにくくなり、微少な
信号の再生あるいは記録が困難となって好ましくない。
【００１９】
以下、本発明をその実施の形態に基づいて説明する。
【００２０】
図１は本発明の実施の形態に係る光ディスク装置の構成図である。図１において、光ディスク１０は、ポリカーボネートからなる基材１１の表面に信号ピットが形成された第１の信号面１２と、ポリカーボネート（屈折率ｎ2＝１．６２）の保護層１５の表面に信号ピットが形成された第２の信号面１４とを、ＵＶ硬化接着剤（屈折率ｎ1＝１．４５）の中間層１３を介して、第２の信号面１４を中間層１３側に向けて接着した構成よりなる。
【００２１】
レーザ光源２１は波長４０５ｎｍの青紫色半導体レーザであり、レーザ光源２１から出射された光は、ビームスプリッタ２２、コリメータレンズ２３を通過し、反射ミラー２４で反射して、対物レンズ２５で光ディスク１０の信号面に集光され光スポットが形成される。対物レンズ２５の開口数は０．７３である。また対物レンズ２５は、その位置を光ディスク１０に対して相対的に変位させる図示しないフォーカスサーボ機構によって保持されている。光ディスク１０で反射された光は同じ対物レンズ２５及びコリメータレンズ２３を通って戻り、ビームスプリッタ２２で分離されてフォーカスサーボを得るためのシリンドリカルレンズ２６へ導かれ、光センサ２７上で受光される。
【００２２】
光ディスク１０の第１の信号面１２及び第２の信号面１４により反射された光は、光スポットとそれぞれの信号面の位置関係に従って、シリンドリカルレンズ２６の作用により光センサ２７上に光量分布を生じる。この光量分布変化を光センサ２７により検出し、その信号に基づいて対物レンズ２５をフォーカスサーボする。
【００２３】
図２は本実施の形態でのフォーカスサーボ信号を示す特性図である。図２（ａ）はフォーカスエラー信号、図２（ｂ）は光センサに入射する全光量信号である。本実施の形態を実線で示し、中間層の屈折率ｎ1と保護層の屈折率ｎ2をいずれも１．６２とした比較例を破線で示す。
【００２４】
本実施の形態では、第１の信号面１２及び第２の信号面１４でのフォーカスエラー信号の重なりが小さく、また、光センサ２７に入射する全光量信号は信号面の中間位置で、最大全光量信号最大値の４０％であり、ｎ1とｎ2を同じとした比較例よりほぼ半減している。そのため、信号面の分離が優れており、より安定したフォーカスサーボ特性を実現できる。
【００２５】
（表１）に、対物レンズ２５の開口数とレーザ光源２１の波長、及び、中間層１３の屈折率ｎ1と保護層の屈折率ｎ2の関係に対する、光ディスク装置の情報記録密度、及び、多層構造光ディスクの中間層厚さの影響に関する優位性を示す。
【００２６】
【表１】
2006040368.tif 000003
【００２７】
（表１）における記号はそれぞれ、（○）優れている、（◎）特に優れている、（△）課題有り、（×）劣る、を示す。対物レンズ２５が高開口数であり、レーザ光源２１の波長が短波長であるほど情報記録密度の向上が可能であるが、青紫色レーザの波長で開口数が０．７３であって、ｎ1＜ｎ2の関係を満たすときには、中間層の存在による球面収差が許容範囲で、かつ、層間クロストーク及びフォーカスサーボ特性を満足する中間層の厚さが存在するので、球面収差の補正手段を追加機構として設ける必要が無い。しかし、ｎ1≧ｎ2のときには、多層構造光ディスクの中間層厚さの影響が現れる。また、開口数が０．８５となると、情報記録密度には優れているものの、球面収差補正手段が別途必要となる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、複数の信号面を有する多層構造の光ディスクを再生あるいは記録する、高密度、高容量、かつ、小型、低価格の光ディスク装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態に係る光ディスク装置の構成図
【図２】本実施の形態でのフォーカスサーボ信号を示す特性図
【符号の説明】
【００３０】
１０    光ディスク
１１    基材
１２    第１の信号面
１３    中間層
１４    第２の信号面
１５    保護層
２１    レーザ光源
２２    ビームスプリッタ
２３    コリメータレンズ
２４    反射ミラー
２５    対物レンズ
２６    シリンドリカルレンズ
２７    光センサ
【図１】
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【図２】
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