(57)【要約】【課題】１つのディスクで、ＨＤ ＤＶＤの情報もＤＶＤの情報も扱えるようにする。【解決手段】この発明は１）光透過層と、第１レーザ光によりアクセスされる第１記録層と、中間層と、第２レーザ光によりアクセスされる第２記録層がレーザ光入射方向に順に配置された片面２層光ディスクであり、２）第２記録層の面記録密度が第１記録層の面記録密度の３倍以上であり、３）第２記録層に第1記録層が形成されていることを示す識別情報が形成されており、４）光入射面から第１記録層までの光透過層の距離が５５０μｍ以上であり、５）光入射面から第２記録層までの光透過層の距離が６２２μｍ以下であり、６）第1のレーザ光に対する第1記録層からの反射率が４５〜６５％であり、７）第２のレーザ光に対する第2記録層からの反射率が１５〜２９％であることを基本とする。【選択図】      図８
2006172574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過層と、第１のレーザ光によりアクセスされる半透明の第１記録層と、中間層と、第２のレーザ光によりアクセスされる第２記録層がレーザ光入射方向に順に配置され、
前記第２記録層の面記録密度が前記第１記録層の面記録密度の３倍以上、
前記第２記録層に前記第1記録層が形成されていることを示す識別情報が形成され、
光入射面から前記第１記録層までの光透過層の厚さが、５５０μｍ以上、
前記光入射面から前記第２記録層までの光透過層の厚さが、６２２μｍ以下、
前記第１のレーザ光に対する前記第１記録層からの反射率が、４５〜６５％、
前記第２のレーザ光に対する前記第２記録層からの反射率が、１５〜２９％、
である片面２層の光ディスク。
【請求項２】
前記光入射面から前記第１記録層までの光透過層の厚さが、５７５μｍ以下で、
前記光入射面から前記第２記録層までの光透過層の厚さが、５７８μｍ以上で、
前記中間層の厚さが、２８〜４７μｍで、
ある請求項１記載の光ディスク。
【請求項３】
前記第1記録層はＡｇ合金膜でその厚さが１５〜２３ｎｍ、
前記第２記録層はＡｌ合金膜でその厚さが３０ｎｍ以下、
である第1又は第２項記載の光ディスク。
【請求項４】
光透過層と、第１のレーザ光によりアクセスされる半透明の第１記録層と、中間層と、第２のレーザ光によりアクセスされる第２記録層がレーザ光入射方向に順に配置され、
前記第２記録層の面記録密度が第１記録層の面記録密度の３倍以上、
前記第２記録層に前記第1記録層が形成されていることを示す識別情報が形成され、
光入射面から前記第１記録層までの光透過層が、５５０μｍ以上、
前記光入射面から前記第２記録層までの光透過層が、６２２μｍ以下、
前記第１のレーザ光に対する前記第１記録層からの反射率が、４５〜６５％、
前記第２のレーザ光に対する前記第２記録層からの反射率が、１５〜２９％、である片面２層光ディスクの情報を読み取る装置であって、
前記第１レーザ光と第２レーザ光を発生可能な光ヘッドと、
前記第１レーザ光か第２レーザ光を選択的に発生させる制御手段
を備えた光ディスク装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
ユーザインタフェースによる利用者入力に基づいて前記第１レーザ光か第２レーザ光を選択する請求項４に記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
受け入れた光ディスクから情報の読み出しを試行する初期プロセスにおいて、前記第２レーザ光を選択する請求項４又は５に記載の光ディスク装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
初期プロセスにて情報を読み取れた場合、ユーザインタフェースより前記第１レーザ光を選択する利用者入力があるまでは、前記第２レーザ光を選択し続ける
請求項６に記載の光ディスク装置。
【請求項８】
光透過層と、第１レーザ光によりアクセスされる第１記録層と、中間層と、第２レーザ光によりアクセスされる第２記録層がレーザ光入射方向に順に配置され、前記第２記録層の面記録密度が前記第１記録層の面記録密度の３倍以上、前記第２記録層に前記第1記録層が形成されていることを示す識別情報が形成され、光入射面から前記第１記録層までの光透過層の厚さが、５５０μｍ以上、前記光入射面から前記第２記録層までの光透過層の厚さが、６２２μｍ以下、前記第１のレーザ光に対する前記第１記録層からの反射率が、４５〜６５％、前記第２のレーザ光に対する前記第２記録層からの反射率が、１５〜２９％、である片面２層の光ディスクに記録された情報を読み取る再生方法であって、
前記第２レーザ光をアクセスして、フォーカス状態を前記光ディスクの厚み方向へ往復移動させ、
前記第２記録層にフォーカスを合わせてゲイン調整を行い、フォーカスサーボをオンにし、続いてトラッキングサーボをオンし、
前記トラッキングサーボをオンした後に、前記再生信号からデータフレームのIDを読み取りチェックし、次にリードインエリアのコントロールデータゾーンに移動し、
前記コントロールデータゾーンの物理フォーマット情報からディスク種類の情報を確認し、
次に、前記第２記録層の信号を再生することを特徴とする光ディスクの再生方法。
【請求項９】
光透過層と、第１レーザ光によりアクセスされる第１記録層と、中間層と、第２レーザ光によりアクセスされる第２記録層がレーザ光入射方向に順に配置され、前記第２記録層の面記録密度が前記第１記録層の面記録密度の３倍以上、前記第２記録層に前記第1記録層が形成されていることを示す識別情報が形成され、光入射面から前記第１記録層までの光透過層の厚さが、５５０μｍ以上、前記光入射面から前記第２記録層までの光透過層の厚さが、６２２μｍ以下、前記第１のレーザ光に対する前記第１記録層からの反射率が、４５〜６５％、前記第２のレーザ光に対する前記第２記録層からの反射率が、１５〜２９％、である片面２層の光ディスクに記録された情報を読み取る再生方法であって、
前記光ディスクに照射する光ビームとして青紫色レーザ光を選択し、
フォーカス状態を前記光ディスクの厚み方向へ往復移動させ、
前記第２記録層にフォーカスを合わせてゲイン調整を行い、フォーカスサーボをオンにし、続いてトラッキングサーボをオンし、
前記第２記録層の信号再生状態に移行し、
前記第1記録層への切換え信号が与えられたときは、前記再生信号に対するゲインを調整し、
前記第１記録層にフォーカスを合わせ、続いてトラッキングサーボをオンし、
前記第１記録層の信号再生状態に移行する
ようにしたことを特徴とする光ディスクの再生方法。
【請求項１０】
前記第２記録層でのトラッキングサーボをオンした後は、前記第２の記録層の前記再生信号からデータフレームのIDを読み取りチェックし、次にリードインエリアのコントロールデータゾーンに移動し、
前記コントロールデータゾーンの物理フォーマット情報のディスク種類の情報を確認し、前記第２記録層の信号を再生する、
ようにしたことを特徴とする請求項９記載の光ディスクの再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc)のように映画や音楽などのデジタル化された映像音響作品などを蓄積する媒体となる光ディスクに関し、また光ディスクの記録情報を読み取る光ディスク装置、光ディスク再生方法、光ディスクを記録媒体とするデジタル作品出版物に関する。
【背景技術】
【０００２】
＝＝＝ＤＶＤ規格の概要＝＝＝
周知のように、デジタル映像を蓄積する光ディスクとして、ＤＶＤ(デジタル多用途ディスク)があり、主に映画コンテンツの蓄積・配布（デジタル作品出版物）として全世界で幅広く使われている。このＤＶＤは、ＤＶＤフォーラムが作成した規格で、ＤＶＤ規格（ＤＶＤ Book）（www.dvdforum.org参照)として公開され、また国際規格やＪＩＳとしても定められている。ここでは、ＤＶＤ物理規格の１つである、１２０ｍｍＤＶＤ−ＲＯＭの国際規格に関連した文献としてＥＣＭＡ２６７がある。以下ＥＣＭＡ２６７にしたがって簡単に説明する。
【０００３】
１２０ｍｍＤＶＤ−ＲＯＭには、片面仕様で記録層が１層のものと２層のもの、そしてこれらを両面化したもの、合わせて４種類のディスクがある。映画などのコンテンツの蓄積配布では、主に片面仕様の２つのタイプがある。ディスクの容量は、片面１層のディスクで４.７ＧＢ、片面２層のディスクで各層４.２７ＧＢ（ディスクあたりは８.５４ＧＢ）である。
【０００４】
一方、上記ＤＶＤ（既存ＤＶＤと称する）に比べて、さらに大容量のディスクの開発が要望されている。これは、ＨＤ（High Definition）映像（高精細映像）を、1枚のディスク（次世代ＤＶＤと仮に称する）に入れたいという要望から生じている。
【非特許文献１】ＥＣＭＡ２６７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の次世代ＤＶＤが開発された場合、新たに次世代ＤＶＤ用に設計された次世代ＤＶＤ装置（ドライブあるいはプレーヤ）であれば、次世代ＤＶＤディスクだけではなく、現存ＤＶＤについても読めるように設計することは可能である。しかし、この次世代ＤＶＤは、現存ＤＶＤに比べ、記録密度、変調方式、信号処理、トラックフォーマットなどが大きく異なるため、従来のＤＶＤ装置（ドライブあるいはプレーヤ）では読み取ることができない。つまり、従来のＤＶＤ装置では、次世代ＤＶＤディスクに収録されたＨＤ映画コンテンツだけではなく、次世代ＤＶＤに収録された従来のＤＶＤ映画コンテンツも読み取ることができないなどの課題があり、次世代ＤＶＤを普及させる上で、阻害要因となることが考えられる。
【０００６】
そこでこの発明の目的は、上記のような課題に鑑みて、１つのディスクで、次世代ＤＶＤの情報も、現存ＤＶＤの情報も扱えるようにした光ディスク、光ディスク装置、光ディスク再生方法、光ディスクを記録媒体とするデジタル作品出版物を提供することにある。そして、従来のＤＶＤ装置では、ＤＶＤと認識され、ＨＤ  ＤＶＤとＤＶＤのコンパチブル装置では、両方のディスクを捕らえることができるようにした光ディスク、光ディスク装置、光ディスク再生方法、光ディスクを記録媒体とするデジタル作品出版物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記の目的を達成するために、光透過層と、第１のレーザ光によりアクセスされる半透明の第１記録層と、中間層と、第２のレーザ光によりアクセスされる第２記録層がレーザ光入射方向に順に配置された片面２層光ディスクであって、第２記録層の面記録密度が第１記録層の面記録密度の３倍以上、第２記録層に第1記録層が形成されていることを示す識別情報が形成され、光入射面から第１記録層までの光透過層の厚さが、５５０μｍ以上、光入射面から第２記録層までの光透過層の厚さが、６２２μｍ以下、第１のレーザ光に対する第１記録層からの反射率が、４５〜６５％、第２のレーザ光に対する第２記録層からの反射率が、１５〜２９％、である光ディスクを基本とする発明である。
【発明の効果】
【０００８】
この発明よれば、片側から第１記録層（ＤＶＤ層に相当）に第１レーザ光（赤色レーザ）、第２記録層（ＨＤ ＤＶＤ層に相当）に第２レーザ光（青紫色レーザ）でアクセス可能な光ディスクを提供することができる。そして、従来のＤＶＤ装置では、本発明の光ディスクは、ＤＶＤディスクとして作動し、ＨＤ ＤＶＤとＤＶＤの両方に対応できるコンパチ装置では、ＨＤ ＤＶＤディスクとＤＶＤディスクとして作動する。またＨＤ  ＤＶＤ専用の装置では、本発明の光ディスクは、ＨＤ  ＤＶＤとして作動することができる。
【０００９】
したがって、ＤＶＤの映画コンテンツと、ＨＤ ＤＶＤの映画コンテンツの両方を１つのディスクに入れることができる。つまり、ＳＤ映像とＨＤ映像の両方を扱えるコンビネーションディスクとなる。
【００１０】
そして、従来のＤＶＤ対応光ディスク装置では、ＤＶＤのコンテンツを再生することができ、新規なＨＤ ＤＶＤ対応光ディスク装置では、ＨＤ ＤＶＤの映画コンテンツ、またはＨＤ ＤＶＤとＤＶＤの映画コンテンツの両方を再生することができる。
【００１１】
たとえば、同じ映画コンテンツをＤＶＤコンテンツとＨＤ ＤＶＤコンテンツとして用意し、この２つの映画コンテンツを１枚のディスクにいれておけば、ＤＶＤ対応装置だけしか持っていないユーザはＤＶＤ映画コンテンツを見ることができ、一方、ＨＤ ＤＶＤ対応装置を持っているユーザは、ＨＤ ＤＶＤ映画コンテンツを見ることができる。
【００１２】
現在、ＨＤ ＤＶＤ対応装置を持っていないユーザでも、将来、ＨＤ ＤＶＤ対応装置を購入すれば、新たにＨＤ ＤＶＤディスクを購入しなくても、既に購入したディスクでＨＤの映像を楽しむことができ、ユーザにとってそのメリットは大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。まず、この発明の理解を容易にするために、図1乃至図７を用いて、現存ＤＶＤと次世代ＤＶＤの技術について説明する。そして図８以後から本発明に係る次世代ＤＶＤの基本的構成を説明する。
【００１４】
＝＝＝片面１層ＤＶＤ＝＝＝
図１に片面１層ＤＶＤディスク１０の基本構造と光ヘッドの関係を示す。よく知られているように、ＤＶＤディスク１０は、０.６ｍｍ厚のディスク基板２枚を貼り合せた構造をもつ。１つは信号基板１１、もう１つは、ダミー基板１４で、記録層２０を内側にして、接着層２４で貼り合されている。通常これらの基板は、射出成形機を用いて、ポリカーボネートというプラスチック材料で形成される。
【００１５】
なお、信号基板１１には、映像情報やデータ情報などが、エンボスピットという形で、スパイラルトラックに形成される。記録層の情報を読み取る赤色レーザ３０（波長：６５０ｎｍ）は、対物レンズ３５（NA:0.6）で絞られ、信号基板１１の光透過層１３を通して、記録層２０にフォーカスされる。
【００１６】
図２（ａ）、図２（ｂ）は、片面１層ディスクの入射面１２から見た記録層の位置を示す図である。図２（ａ）は、従来から用いられているNormal single layerの場合で、光透過層１３の厚みの中心値は６００μｍで、入射面から最小５７０μｍ、最大６３０μｍの位置にある。この値は、対物レンズ３５の球面収差を考慮して定められている。最近、ＤＶＤ規格として、片面１層のディスクでも、図２（ｂ）に示すように、記録層の中心値が５６５μｍで、入射面から最小５５０μｍ、最大５８０μｍにある、Thin single layerの場合が追加された（www.dvdforum.orgまたは、ＤＶＤ-Book参照)。このディスクは、従来の装置で読んだ時の互換性確保のため、ジッターがNormal single layerの８％以下に対し、７％と以下と規定されている。
【００１７】
＝＝＝片面２層ＤＶＤ＝＝＝
図３は片面２層ディスク１５の基本構造と光ヘッドの関係を示す。よく知られているように、このディスクは、第１記録層２１と第２記録層２３をもち、ディスクの片面から、この２つの記録層にアクセスして信号の再生ができる。図示しているとおり、光の入射面１７から見ると、光透過層１８を通して、手前が第１記録層２１で、その奥側が第２記録層２３である。各記録層へのアクセスは、対物レンズ３５レンズアクチュエータで動かし、層間ジャンプさせることで実現している。
【００１８】
この２層ディスクの作製は、片面１層ディスクとほぼ同じように作製できるのが大きな特徴である。まず、射出成形機で、第１記録層２１の形成される信号基板１６と、第２記録層２３の形成される信号基板１９を別々に作製する。次に、第１記録層２１には半透明膜、第２記録層２３には高反射率膜をつけ、その後両方の基板を、記録層を内側にして、中間層２５で貼り合わせれば完成である。
【００１９】
図４は、片面２層ディスクの光入射面１７から見た記録層の位置を示す図である。光入射面１７からみた第１記録層２１と第２記録層２３の位置は、対物レンズの球面収差や記録層間のクロストークを考慮し、第１記録層２１の位置は最小５５０μｍ、第２記録層２３の位置は、最大で６４０μｍに限定され、かつ２つの層間（中間層２５）の距離は、５５±１５μｍ（４０〜７０μｍ）と定められている。この中間層２５は、通常２つの基板を貼り合せたときに出来る接着層の厚みで、実際の製造では、貼り合わせの精度と信号基板１６の成形精度を考慮して決められる。なお、線記録密度は片面1層ディスクに対し、１０％減らされ、各層あたりの容量は、４．２７ＧＢである。ジッターは、８％以下と規定されている。
【００２０】
＝＝＝記録層の反射率など＝＝＝
一方、記録層からの反射率は、
１層ディスク：45-85%（PBS有り）、60-85%（PBS無し：円偏光）
２層ディスク：18-30%（PBS有り）、18-30%（PBS無し：円偏光）
と決められている。
【００２１】
また、ディスクの反射率(Reflectivity)を示す情報は、データフレームにある４バイトのＩＤ（Identification Data）のb29（第29番目のビット）で、
0b：反射率が40％より大きい場合（PBS有り）
1b：反射率が40％以下の場合（PBS有り）と示されている。
【００２２】
この他、ＩＤには、
Area type      b27−b26  
00b    In the Data area
01b    In the Lead -in area
10b    In the lead-out area 
11b    in the Middle area
Data type      b25
0b    Read-only data
1b    Other than read only data
Layer   number  b24
0b    Layer0 of DL discs or on SL discs 
1b    Layer1 of DL discs
などの情報が記述されている。
【００２３】
また、ディスクが１層か２層かを示す情報は、コントロールデータゾーンのBP2（第2番目のバイトポジション）で、Disc structureが定義され、b6-b5が記録層の数を次のようなルールで示している、
00b  Single
01b  Dual
Others:  reserve      
さらに、１層ディスクと２層ディスクでは、１層当たりの容量が異なるが、これは線記録密度の違いである。BP3に記録密度が定義されており、b7-b4が線記録密度を示し、
0000b：0.267μm  (1層の場合の線記録密度）
0001b：0.293μm  (2層の場合の線記録密度)
となっている。
【００２４】
＝＝＝次世代ＤＶＤ＝＝＝
一方、最近よく報道されているように、ＨＤ（High Definition）映像（高精細映像）をディスク１枚に入れたいという要望から、青紫色半導体レーザ(以降、青紫色レーザ)を用いて、ＤＶＤの３倍以上の高密度化したＨＤ ＤＶＤが提案され、ＤＶＤフォーラムで規格化が行われている（www.dvdforum.org参照。まだ商品化されていない）。
【００２５】
ＨＤ ＤＶＤは、従来のＤＶＤと類似するディスク構造を有し、容量は、片面１層ディスクが１５ＧＢ、両面２層ディスクが３０ＧＢである。これらの大容量化は、レーザ光の短波長化、高ＮＡ化、変調方式、新しい信号処理（PRML：Partial Response and Most Likelyhood）などの新しい技術で実現されている。
【００２６】
図５に、片面1層ＨＤ ＤＶＤディスク４０ａの基本構造と光ヘッドの関係を示す。ＨＤ  ＤＶＤディスク４０ａは、ＤＶＤディスク１０と同様、０.６ｍｍ厚のディスク基板２枚を貼り合せた構造をもつ。１つは信号基板４１、もう１つは、ダミー基板４４で、記録層５０を内側にして、接着層４５で貼り合されている。光透過層４３は、中央値が６００μｍで、対物レンズ６５の球面収差から、最大６１３μｍ、最小５８７μｍである。信号基板４１に形成された記録層５０は、対物レンズ６５（ＮＡ：０．６５）で絞られた青紫色レーザ光６０（波長：４０５ｎｍ）で読み出される。
【００２７】
次に、図６に片面２層ＨＤ ＤＶＤディスク４０ｂの基本構造と光ヘッドの関係を示す。ＨＤ ＤＶＤディスク４０ｂは、信号基板４６（記録層Ｌ０ ５１が形成されている）と信号基板４９(記録層Ｌ１ ５３が形成されている)を中間層５５で貼り合せた構造をもつ。ＤＶＤの場合と同様、レーザ光のフォーカス位置を記録層の間でジャンプさせることにより、ディスクの片側から2つの記録層Ｌ０  ５１又はＬ１  ５３にアクセスすることができる。
【００２８】
図７は光入射面４７から見た片面２層ＨＤ ＤＶＤディスクの記録層の位置を示している。短波長化、高ＮＡ化に伴い、球面収差が厳しくなったため、第１記録層５１の位置は、最小５７８μｍ、最大６２２μｍに限定され、２つの層間距離（中間層５５）は、２０±５μｍ（１５〜２５μｍ）と定められている。
【００２９】
＝＝＝既存ＤＶＤと次世代ＤＶＤ＝＝＝
このように、ＨＤ映像を蓄積可能な大容量のＨＤ ＤＶＤが提案され、新たにＨＤ ＤＶＤ用に設計されたＨＤ ＤＶＤ装置（ドライブあるいはプレーヤ）であれば、ＨＤ ＤＶＤディスクだけではなく、ＤＶＤについても読めるように設計することは可能である。しかし、このディスクは、ＤＶＤに比べ、記録密度、変調方式、信号処理、トラックフォーマットなどが大きく異なるため、従来のＤＶＤ装置（ドライブあるいはプレーヤ）では読み取ることができない。つまり、従来のＤＶＤ装置では、ＨＤ ＤＶＤディスクに収録されたＨＤ映画コンテンツだけではなく、従来のＤＶＤ映画コンテンツも読み取ることができないなどの課題がある。
【００３０】
そこで発明者は、１つのディスクで、ＨＤ ＤＶＤの情報もＤＶＤの情報も扱えるように工夫している。また従来のＤＶＤ装置では、ＤＶＤと認識され、ＨＤ ＤＶＤとＤＶＤのコンパチ装置では、両方のディスクとして扱えるようにした光ディスクを工夫している。
【００３１】
＜この発明の基本的な概念を述べると以下のようになる＞
この発明に係る光ディスクは、基本的に、つぎの事項（１）〜（７）により特定されるものである。  
（１）光透過層と、第１レーザ光によりアクセスされる第１記録層と、中間層と、第２レーザ光によりアクセスされる第２記録層がレーザ光入射方向に順に配置された片面２層光ディスクであること
（２）第２記録層の面記録密度が第１記録層の面記録密度の３倍以上であること
（３）第２記録層に第1記録層が形成されていることを示す識別情報が形成されていること
（４）光入射面から第１記録層までの光透過層の距離が５５０μｍ以上であること
（５）光入射面から第２記録層までの光透過層の距離が６２２μｍ以下であること
（６）第1のレーザ光に対する第1記録層からの反射率が４５〜６５％であること
（７）第２のレーザ光に対する第2記録層からの反射率が１５〜２９％であること
また、この発明に係る光ディスクは、上記の事項を基本とし、つぎの事項（８）〜（１０）を加えて実施することができる。
【００３２】
（８）光入射面から第１記録層までの光透過層の厚さが５７５μｍ以下であること
（９）光入射面から第２記録層までの光透過層の厚さが５７８μｍ以上であること
（１０）中間層の厚さが２８〜４７μｍであること
また、この発明に係る光ディスクは、上記の事項を基本とし、つぎの事項（１１）（１２）を加えて実施することができる。  
（１１）第1記録層はＡｇ合金膜でその厚さが１５〜２３ｎｍであること
（１２）第２記録層はＡｌ合金膜でその厚さが３０ｎｍ以下であること
この発明に係る光ディスク装置は、つぎの事項（１３）〜（２０）より特定されるものである。  
（１３）光透過層と、第１レーザ光によりアクセスされる第１記録層と、中間層と、第２レーザ光によりアクセスされる第２記録層がレーザ光入射方向に順に配置された片面２層光ディスクであること
（１４）第２記録層の面記録密度が第１記録層の面記録密度の３倍以上であること
（１５）第２記録層に第1記録層が形成されていることを示す識別情報が形成されていること
（１６）光入射面から第１記録層までの光透過層の距離が５５０μｍ以上であること
（１７）光入射面から第２記録層までの光透過層の距離が６２２μｍ以下であること
（１８）第1のレーザ光に対する第1記録層からの反射率が４５〜６５％であること
（１９）第２のレーザ光に対する第2記録層からの反射率が１５〜２９％であること
（２０）情報を読み取る装置は、第１レーザ光と第２レーザ光を発生可能な光ヘッドと、第１レーザ光か第２レーザ光を選択的に発生させる制御手段を備えること
また、この発明に係る光ディスク装置は、上記の事項を基本とし、つぎの事項（２１）を加えて実施することができる。  
（２１）制御手段は、ユーザインタフェースからの利用者入力に基づいて第１レーザ光か第２レーザ光を選択すること
また、この発明に係る光ディスク装置は、上記の事項を基本とし、つぎの事項（２２）を加えて実施することができる。  
（２２）制御手段は、受け入れた光ディスクの情報を読み出しを試行する初期プロセスにおいては、第２レーザ光を選択すること
また、この発明に係る光ディスク装置は、上記の事項を基本とし、つぎの事項（２３）を加えて実施することができる。  
（２３）制御手段は、初期プロセスにて情報を読み取れた場合、ユーザインタフェースより第１レーザ光選択する利用者入力があるまでは、第２レーザ光を選択し続けること
上記の手段により、片側から第１記録層（ＤＶＤ層に相当）に第１レーザ光（赤色レーザ）、第２記録層（ＨＤ ＤＶＤ層に相当）に第２レーザ光（青紫色レーザ）でアクセス可能な光ディスクを提供することができる。そして、従来のＤＶＤ装置では、本発明の光ディスクはＤＶＤディスクとして作動し、ＨＤ ＤＶＤとＤＶＤの両方に対応できるコンパチ装置では、ＨＤ ＤＶＤディスクとＤＶＤディスクとして作動する。
【００３３】
したがって、ＤＶＤの映画コンテンツと、ＨＤ ＤＶＤの映画コンテンツの両方を１つのディスクに入れることができる。つまり、ＳＤ映像とＨＤ映像の両方を扱えるコンビネーションディスクとなる。
【００３４】
そして、従来のＤＶＤ対応光ディスク装置では、ＤＶＤのコンテンツを再生し、新規なＨＤ ＤＶＤ対応光ディスク装置では、ＨＤ ＤＶＤの映画コンテンツ、またはＨＤ ＤＶＤとＤＶＤの映画コンテンツの両方を再生することができる。
【００３５】
たとえば、同じ映画コンテンツをＤＶＤコンテンツとＨＤ ＤＶＤコンテンツとして用意し、この２つの映画コンテンツを１枚のディスクにいれておけば、ＤＶＤ対応装置だけしか持っていないユーザはＤＶＤ映画コンテンツを見ることができ、一方、ＨＤ ＤＶＤ対応装置を持っているユーザは、ＨＤ ＤＶＤ映画コンテンツを見ることができる。
【００３６】
現在、ＨＤ ＤＶＤ対応装置を持っていないユーザでも、将来、ＨＤ ＤＶＤ対応装置を購入すれば、新たにＨＤ ＤＶＤディスクを購入しなくても、既に購入したディスクでＨＤの映像を楽しむことができ、ユーザにとってそのメリットは大きい。
【００３７】
＝＝＝光ディスクの基本構成＝＝＝
図８にこの発明の一実施例による光ディスク７０と光ヘッドの関係を示す。光ディスク７０は、第１信号基板７１と第２信号基板７２で構成され、レーザ光の光入射面７３に対し、近い方に半透明膜からなる第１記録層（ＤＶＤ層に相当）８１が形成されているとともに、遠い方に高反射膜の第２記録層（ＨＤ ＤＶＤ層に相当）８３が形成されている。
【００３８】
図９は赤色レーザ光３０で第１記録層（ＤＶＤ層）８１を再生したときの状態、図１０は青紫色レーザ光６５で第２記録層（ＨＤ ＤＶＤ層）８３を再生したときの状態を示す。まず、ＨＤ ＤＶＤ層８３が青紫色レーザ光で再生できるためには、図７から、最小578 μm、最大622 μmの間になければならない（球面収差の制限）。また、ＤＶＤ層８１は、図２の（ｂ）Thin single layerの場合、最小550 μｍ、最大580 μｍの間になければならない（最小550 μmは球面収差の制限）。一方、中間層８５は、ＤＶＤ層８１とＨＤ ＤＶＤ層８３の間で生じるクロストークを考慮して決められ、ＨＤ ＤＶＤの場合は、15 μm 以上、ＤＶＤの場合は40 μmとなっているが、いずれも光学系に依存する。
【００３９】
第１信号基板７１はＤＶＤ層８１が形成されるが、同時に、ＨＤ ＤＶＤ層８３を再生する青紫レーザ光も通過する。そこで、この基板の成形精度を考慮し、光透過層８７は、最小550 μm、最大を575 μmとした。つまり、ＤＶＤ層８１の位置は、光入射面７３から、550〜575 μmにある。±12.5 μmの成形精度は、Thin single layerの±15 μmよりは厳しいが、ＨＤ ＤＶＤの±9.5 μm（中間層の最大値25 μmの場合）よりは緩和されている。
【００４０】
中間層８５の厚さは、ＨＤ ＤＶＤ層８３の位置が、578〜622 μmになければならないことを考慮すると、最小値：578−550 μm＝28 μm、最大値：622−575 μm＝47 μmとなる。このことは、ＤＶＤ信号基板７１の成形精度を上げれば、中間層８５の最大値はその分増加し、逆に、成形精度が悪ければ、その最大値は減少する。いま、信号基板７１の成形精度を２ｐ（ｐは15 μm以下）とすると、中間層の最大値は、622 -（550＋2ｐ） μmで表すことができる。
【００４１】
一方、接着精度としては、ＨＤ ＤＶＤ（10 μm p-p）のケースも考慮すると
1６ μm p-p程度は十分可能である。その場合は、層間クロストークをできるだけ小さくできるように、中間層は、3１μm〜47 μmに設定するのが望ましい。
【００４２】
＝＝＝反射率など＝＝＝
次に、すでに大量に市販されている従来のＤＶＤ装置で、この光ディスクが片面１層のThin single layerディスク として認識されるためには、図９に示すように、赤色レーザ光３０に対し、ＤＶＤ層８１からの信号光Irsは入射光Irの45 % 以上なければならない。一方、同じ光ディスクに青紫色レーザ光６０を照射した場合、図１０に示すように、ＨＤ ＤＶＤ層８３からの信号光Ibsは、この光でフォーカス及びトラッキングサーボがかかり、かつ信号が再生できる程度に大きくなければならない。
【００４３】
青紫色レーザ光に対するＨＤ ＤＶＤ規格の反射率の規定は、
ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭの場合
片面１層ディスク  40 %−70 %（複屈折を含む）
片面２層ディスク  18 %−32 %（複屈折を含む）  
ＨＤ ＤＶＤ Rewritable disc（at system lead in area）      
片面１層ディスク  4 %−8 % （複屈折を含む）
で、反射率規定の下限値と上限値は２倍以内である。
【００４４】
本発明のディスクの青紫色レーザ光での反射率は、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭの片面２層ディスクの反射率規定に収まるのが望ましい。しかしながら、ＨＤ ＤＶＤまだ商品化されていないことから、フォーカスサーボやトラッキングサーボが安定にかかる範囲で、ＨＤ ＤＶＤ規格に新たな規定を盛り込むことが可能である。その場合でも、反射率の下限値は、HD DVD-Rewritableディスクより大きいことが望ましい。
【００４５】
図４に示した片面２層ＤＶＤディスクの場合、再生光が赤色レーザ光３０なので、普通、第１記録層２１は、半透明膜としてＡｕかＳｉなどが使われ、高反射膜の第２記録層２３は、コストの安いＡｌ合金が用いられる。
【００４６】
ところが、図６に示したＨＤ ＤＶＤの場合、ＡｕやＳｉでは、青紫色レーザ光に対し適度な範囲で半透明層を作るのが難しい。そのため、半透明膜の第１記録層５１は、Ａｇ合金で形成され、高反射の第２記録層５３は、Ａｇ合金またはＡｌ合金などが考慮されている。
【００４７】
上記の各種の条件を踏まえて、本発明の基本的な考え方を述べる。赤色レーザ光３０でＤＶＤ層８１を再生する場合、そこからの信号光Ｉｒｓは、入射光Ｉｒの45 %（ＤＶＤディスクの反射率）以上必要である。そして、ＤＶＤ層を通過し、ＨＤ ＤＶＤ層８３で反射したノイズ光Ｉｒｎはできるだけ小さい方が良い。このことは、ＤＶＤ層８１は、赤色レーザ光では反射率が高く、透過率は低いほうが良い。次に、青紫色レーザ光６０でＨＤ ＤＶＤ層８３を再生する場合は、ＤＶＤ層８１の透過率が高く（反射率は低い）、かつＨＤＤＶＤ層８３の反射率が高いほうが良い。従って、ＤＶＤ層およびＨＤ ＤＶＤ層の反射膜材料はこの条件に合うのが望ましい。
【００４８】
それから、ＨＤ ＤＶＤでは、ＢＣＡ(Burst Cutting Area）が必須で、このＢＣＡは、高出力の半導体レーザでカットできるのが望ましい。現在、Ａｌ合金で形成され反射膜であれば、高出力半導体レーザのパワーでカッティングできる。
【００４９】
次に、ＨＤ ＤＶＤ層につける反射膜の厚さであるが、ＨＤ  ＤＶＤ−ＲＯＭは、トラックピッチが0.4 μm、最短マーク長は0.2 μmである。これは、エンボスピットの形状が、上面で直径0.2 μm程度であることを表し、底面(基板側)はさらに小さい。ＨＤ  ＤＶＤ層での反射率を高めるには、膜厚を厚くすればよいが、そうするとエンボスピットが反射膜でつぶれてしまう。ＨＤ ＤＶＤでは、Ａｌ合金の厚さは23 nm程度が良好といわれているので、ここではこの値を用いた。このときのＡｌ合金の赤色レーザ光での反射率は63.3 %、青紫色レーザ光では、62.3 ％である。なお、Ａｌ合金の膜厚を厚くすれば、青紫色レーザに対する反射率は上がるので、エンボスピットがつぶれない範囲で高くすることは可能である。この場合でも、エンボスピットの底面が見える必要があることから、３０ｎｍ程度が限度であり、そのとき青紫色レーザ光に対する反射率は１０％ほど増加する。  図１１（ａ）、図１１（ｂ）は、ポリカーボネート基板（光ディスクで使われるプラスチック材料）にＡｇ合金膜をつけ、赤色レーザ光（図１１(a)参照）および青紫色レーザ光（図11(b)参照）を照射し、反射率と屈折率を測定したものである。Ａｇ合金の場合、反射率と透過率の特性が反対になっており、本発明で採用するには都合のよい材料であることが分かる。
【００５０】
このデータをもとに、Ａｇ合金のｎ（屈折率）、ｋ（しょうすい係数）を仮定し、Ａｇ膜の反射率及び透過率を計算した。図１２（ａ）は赤色レーザ光（650 nm ）、図１２（ｂ）は青紫色レーザ光（405 nm）の場合を示す。以下の計算例では、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）のデータを用いた。
【００５１】
なお、反射率の表現について、ディスクの反射率、あるいは記録膜からの反射率は、ディスクからの信号光/入射光）×100 % のことで、全ての要因を含んでいる。一方、ディスク表面の反射率、記録膜の反射率、透過率などは他の要因は含まない値である。ＤＶＤディスクの反射率あるいはＤＶＤ層からの反射率は、赤色レーザでＤＶＤ層を再生したときのIrs/Ir、ＨＤ ＤＶＤディスクの反射率あるいはＨＤ ＤＶＤ層からの反射率は、青紫色レーザでＨＤ ＤＶＤ層を再生したときのIbs/Ibを表す。ＤＶＤ層のと、ＤＶＤ層からのでは、反射率の定義が異なることに注意。
【００５２】
＝＝＝計算例１＝＝＝
図９で、赤色レーザ光３０を光ディスク７０に入射させたときの反射光について計算する。入射面での反射率（Rrs）は、第１基板７１の赤色レーザ光３０に対する屈折率で定まり、4.8 %（反射防止なし）、光透過層８７はＨＤ ＤＶＤ層の光透過層としても使われるので、複屈折をダブルパス60 nmとすると、複屈折による振幅低下は最大で8.2 %となる。以下、複屈折率が60 nm（最悪）の場合について示す。
【００５３】
まず、ＤＶＤ層８１からの信号光Irsが、入射光Irの45 % 以上となるためには、ＤＶＤ層の反射率Rr1は、54 % (= 45 % /(0.952２×0.918）)となる。図１２より、このときのＡｇ合金の膜厚は16nmで、半透明なＤＶＤ層８１の赤色レーザ光３０に対する透過率は、40.8 %dである。Ａｌ合金で形成されたＨＤ ＤＶＤ層５３の反射率は63.3 % なので、ＨＤ ＤＶＤ層５３からのノイズ光Irnは、入射光Irの8.8 %（＝0.952２×0.918×0.408２×0.633×100 % ）となる。この値は、信号光の1/5以下である。
【００５４】
次に、図１０示す青紫色レーザ光６５を入射させたときの反射を計算する。青紫色レーザ光６０に対しては、入射面での反射率（Rbs）は5.3 % 、光透過層８７の複屈折（ダブルパスで60 nm ）による振幅低下は、最大で20 % である。半透明膜ＤＶＤ層の青紫色レーザ光に対する光透過率は68.5%で、透過率は22.5％、Ａｌ合金で形成されたＨＤ ＤＶＤ層の反射率Rb2は62.3 % だから、信号光Ibsは入射光Ibに対し、21 %（＝0.947２×0.8×0.685２×0.623×100 % ）となる。また、ＤＶＤ層からのノイズ光Ibnは、入射光Ibに対し、16.1 %（＝0.947２×0.8×0.225×100％）となる。
【００５５】
まとめると
赤色レーザ光
Irs/Ir = 0.45  
Irn/Ir = 952２×0.918×0.408２×0.633=0.088
青紫色レーザ光
Ibs/Ib = 0.947２×0.8×0.685２×0.623 = 0.21  
Ibn/Ib = 0.947２×0.8×0.225 = 0.161  
＝＝＝計算例２＝＝＝
上記の計算例では、赤色レーザ光に対するＤＶＤ層のからの信号光Irsを入射光Irの45 % 以上として計算した。実際には、もう少し余裕があったほうが望ましい。そこで、Irs/Irの値を50 % と仮定すると、赤色レーザ光でのＤＶＤ層の反射率は、60 % (= 50 % /(0.952２×0.918）)となる。図１２から、このときのＡｇの膜厚は18nmで、ＤＶＤ層の赤色レーザ光に対する透過率は34.6％、青紫色レーザ光に対する透過率は63.3％、反射率は26.9％である。従って
赤色レーザ光
Irs/Ir＝0.5
Irn/Ir＝0.952２×0.918×0.346２×0.633= 0.063
青紫色レーザ光
Ibs/Ib＝0.947２×0.8×0.633２×0.623 = 0.179
Ibn/Ib＝0.947２×0.8×0.269 = 0.193  
となり、ＤＶＤディスクもＨＤ ＤＶＤディスクも反射率の規定値を満足する。
【００５６】
これらの計算は、複屈折を最大とした場合なので、実際の場合はもう少し反射率が上がることが考えられる。
【００５７】
図１２（ａ）は、ＨＤ ＤＶＤ層（Ａｌ合金膜：Ｌ１）を23 nm一定とし、ＤＶＤ層（Ａｇ合金膜：Ｌ０）を変化させた場合である。また、図１２（ｂ）は、ＤＶＤ層を18 nm一定にして、Ａｌ合金膜の厚さを変えたときの反射率を示す図である。
【００５８】
＝＝＝計算例３＝＝＝
次に、赤色レーザ光でＤＶＤ層を再生したときの反射率（Irs/Ir）の最小値を45 % とし、青紫色レーザ光でＨＤ ＤＶＤ層を再生したときの反射率(Ibr/Ib)の最小値を計算してみる。計算例１で、基板の複屈折率を0 nmとすれば、赤色レーザ光でのＤＶＤ層の反射率は、49.7 % (= 45 % /(0.952２×1）)となる。図１２から、このときのＡｇの膜厚は15 nmで、ＤＶＤ層の赤色レーザ光に対する透過率は44.2％、青紫色レーザ光に対する透過率は71％、反射率は20.3％である。従って
赤色レーザ光
Irs/Ir＝0.45
Irn/Ir＝0.952２×1×0.442２×0.633＝0.112 
青紫色レーザ光
Ibs/Ib＝0.947２×1×0.71２×0.623＝0.282
Ibn/Ib＝0.947２×1×0.203＝0.182  
となる。つまり、青紫色レーザ光６０でＨＤ ＤＶＤ層を再生したとき、ＨＤＤＶＤディスクの反射率は（Ibs/Ib）28.2 % まで大きくなる。
【００５９】
この計算から、ＨＤＤＶＤディスクの反射率の最大は、約２９％となる。通常、反射率の最小値と最大値の比は２倍以下で定められるので、この場合は、最小値は、１５％程度としてよい。
【００６０】
よって、ＨＤＤＶＤディスクの反射率は、１５〜２９％  となる
＝＝＝計算例４＝＝＝
同様にして、ＨＤ ＤＶＤディスクの反射率が最小の１５％の時、ＤＶＤディスクの反射率の最大値を計算してみる(複屈折は0 nm)。計算例３で、ＤＶＤ層の青紫色レーザ光に対する透過率をＴとすれば
Ibs/Ib＝0.947２×1×Ｔ２×0.623＝0.15
これから、ＤＶＤ層の青色レーザ光での透過率は、51.8 %となる。図１２より、このとき、赤色レーザ光での反射率は71.2％、Ａｇの膜厚は、22.6nmである。
【００６１】
赤色レーザ光
Irs/Ir = 0.952２×1×0.712 = 0.645
Irn/Ir = 0.952２×1×0.235２×0.633＝0.032
青色レーザ光
Ibs/Ib＝0.947２×1×0.518２×0.623＝0.15
Ibn/Ib＝0.947２×1×0.37＝0.332
以上の計算から、ＤＶＤディスクの反射率の最大値は、約６５％となる。従って、ＤＶＤディスクの反射率は、４５〜６５％  となる。
【００６２】
＝＝＝層間クロストークと中間層＝＝＝
次に、層間クロストークと中間層の厚みについて考えてみる。図９で、赤色レーザ光でＤＶＤ層８１を再生しているとき、この層を通り抜けた光が奥側のＨＤ ＤＶＤ層８３で反射し、再びＤＶＤ層８１を通過する。再生光学系は、ＤＶＤ層８１を光検出器面上に結像する役目を持っているので、ＨＤ ＤＶＤ層８３で反射したノイズ光Irnは、中間層の厚みの２乗で光検出器に寄与する。
【００６３】
図４に示す片面２層ＤＶＤディスクでは、中間層の最小値を４０μmと定めており、この値で、層間クロストークは問題とならないレベルとなっている。そして、２つの層からの反射光は概ね等しくなるように、第１記録層２１の反射率が決められている。
【００６４】
計算例１では、赤色レーザ光３０でＤＶＤ層８１を再生した場合、ＨＤ ＤＶＤ層８３からのノイズ光Irn/Ibは、入射光の8.8％で、信号光Irs/Ibの45％に比べ、1/5.1（=8.8/45）である。この値は、中間層の最小値40μmに対し、これが17.6μm(＝40μm /√5.1)まで小さくなっても、層間クロストーク量が同じであることを示している。
【００６５】
次に、青紫色レーザ光６５でＨＤ ＤＶＤ層８３を再生する場合を考えてみる。信号光Ibs/Ibは入射光の21%、ノイズ光Ibn/Ibは入射光の16.1％なので、中間層の最小値１５μｍに対し、中間層が13.2μm（＝15μm×√0.77）まで小さくなっても、層間クロストーク量が同じであることを示している。
【００６６】
以上から、中間層が２８〜４７μｍの間にあれば層間スロストークは問題とならない。計算例２の場合は、赤色レーザ光に対し、Irs/Irが50％、Irn/Irが6.3％なので、ＤＶＤ層を再生している時の層間スロストークは、計算例１より小さく、問題とならない。青紫色レーザ光では、Ibs/Ibが17.9％、Ibn/Ibが19.3％なので、15.6μｍ（＝15 μm×√（19.3/18.9））と若干大きくなるが、やはり中間層が２８〜４７μｍであれば問題とならない。
【００６７】
計算例３の場合は、赤色レーザ光に対し、ノイズ光Irn/Irは入射光の11.2％で、信号光Irs/Irの45％に比べ1/４（=8.8/45）である（複屈折：60nm）。この値は、中間層の最小値40μmに対し、これが20μm(＝40μm /√4)となるが、やはり中間層が２８〜４７μｍであれば問題とならない。青紫色レーザ光では、Ibn/Ib（18.2％）がIbs/Ib（28.2％）より小さいので問題とならない。
【００６８】
計算例４の場合は、赤色レーザ光に対し、ノイズ光Irn/Irが3.2％なので問題とならない。一方、青紫色レーザ光では、Ibs/Ibが15％、Ibn/Ibが33.2％なので、22.3μｍ（＝15 μm×√（33.2/15））と若干大きくなるが、やはり中間層が２８〜４７μｍであれば問題とならない。
【００６９】
以上をまとめてみると
ＤＶＤの反射率      ４５〜６５％      
ＨＤ  ＤＶＤの反射率  １５〜２９％
Ａｇ合金の膜厚      １５〜２３ｎｍ
＝＝＝フラグ情報＝＝＝
次に、本発明の光ディスクのフラグのセットについて説明する。ＤＶＤ層８１は、通常の片面１層ＤＶＤとして扱う必要があり、Data frameのID及びControl data zone のPhysical format informationのBP２は、片面１層ディスクとして設定する。
【００７０】
一方、ＨＤ ＤＶＤ層８３は、Data frameのID及びControl data zone のPhysical format informationのBP２は、片面１層ディスクとして設定する。
【００７１】
この発明に係る光ディスクがＤＶＤ層とＨＤ ＤＶＤ層の２つの層を持っていることを示すフラグは、Control data zone のPhysical format informationにある（BP２）Disc structureの中で、reservedになっているビットを使うのが望ましい。reservedは２箇所あり、b7とLayer typeの中で使われていない、b3である。このビットは、ＲＯＭだけではなくRewritableやＲなどでもreserved となっており、影響がないものと思われる。
【００７２】
（BP2) Disc structure
b3       0b  reserved
1b  第１層にＤＶＤ層、第２層にＨＤ ＤＶＤ層
＝＝＝ＤＶＤ規格の光ディスク装置による再生＝＝＝
次に、本発明のディスクを従来のＤＶＤ装置で再生する場合について、図１３及び図１４を使って説明する。図１３はよく知られている従来のＤＶＤ装置の主要構成を示し、図１４はその動作フローとフォーカスサーボについて示している。
【００７３】
ＤＶＤ装置の主要構成を簡単に説明する。スピンドルモータ１００は、ターンテーブルを回転駆動する。クランパ１０１は、光ディスク７０をターンテーブル上に把持する。スピンドルモータ１００は、モータドライバ１０２により制御される。光ヘッド１１０は、対物レンズ３５及び光学系１１３を含む。光学系１１３は、フォーカス及びトラッキングアクチュエータ１１６により駆動される。フォーカス及びトラッキングアクチュエータ１１６がアクチュエータドライバ１１８により制御されると、レーザ光が光ディスクのトラックに焦点を合わせ、かつ追従する。ラジアルアクチュエータ１１７は、光ヘッド１１０をディスクの半径方向へ移動させるものであり、アクチュエータドライバ１１８により制御される。
【００７４】
ディスクからの反射光は、光学系１１３から導出され、変換ユニット１１５のフォトディテクタで電気信号に変換される。この電気信号は、ゲイン調整ユニット１２０の再生信号増幅器でゲイン調整され、信号処理回路１３０に入力される。信号処理回路１３０では、復調処理及バッファリング、エラー訂正などが行われ、その出力はデータ処理回路１４０に入力される。ここでは、パケット分離、制御信号分離などが行われ、映像及び音声の情報はＡＶデコーダ１５０に入力される。ＡＶデコーダ１５０で復調された、映像信号及び音声信号、副映像信号などは、ＡＶ増幅器１６０を介してベースバンド信号として出力される。
【００７５】
サーボコントローラ１７０は、例えば４分割フォトダイオードからの再生信号を演算処理したフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を用いて、アクチュエータドライバ１１８に対して制御信号を与える。システムコントローラ１８０は、入力端末（例えばリモートコントローラ、あるいは操作キー入力部）１９０からの信号に応答して、装置の再生、停止、一時停止などを制御する。また、ゲイン調整ユニット１２０内のレーザダイオードドライバを制御する。レーザダイオードドライバは、光ヘッド１１０に搭載されているレーザダイオードを駆動し、この結果先の赤色レーザ光３０が出力される。
【００７６】
上記のＤＶＤ装置に本発明の光ディスク７０が装填されると、スピンドルモータ１００が所定の回転数まで回転する（図４（ａ）のステップ２００、２０１）。次に、フォーカスＡＣＴ１１６に周期的な駆動電流が流され、光ヘッドが軸方向に上下する（図４（ａ）のステップ２０２）。再生信号から作ったフォーカス信号２０５が周期的に現れる（図４（ｂ）のフォーカス信号参照）。ＤＶＤ側の反射率が５０％程度の本発明のディスクでは、ＤＶＤ層からのフォーカス信号レベルはＨＤ ＤＶＤ層からの信号レベルに比べ、６〜８倍以上も大きいので、ＤＶＤ装置は、このディスクを片面１層ＤＶＤディスクと認識し、２０６に示すように、ＤＶＤ層へのフォーカスサーボをオンにする（図４（ａ）のステップ２１０）。
【００７７】
そうするとわずかな整定時間を置いて、オンフォーカス２１０となる。続いて、トラッキングサーボがオンとなり（図４（ａ）のステップ２１１）、ディスクの適当な位置にオントラッキング２１１する。この状態で、Data frameのIDを読み（図４（ａ）のステップ２２０）、ディスクのArea type, Reflectivity, Layer numberなどをチェックし、続いて、ラジアルアクチュエータ（Radial ＡＣＴ）１１７を駆動し、Lead in areaに移動させる（図４（ａ）のステップ２２１）。Control data zoneに移動し（図４（ａ）のステップ２２２）、Physical format informationの（BP2）Number of layer, Layer typeを読み、片面１層ＤＶＤディスクであることを確認し、ＤＶＤ映像の再生（図４（ａ）のステップ２２３）となる。
【００７８】
装置によっては、ＨＤ ＤＶＤ層の信号レベルが小さいにもかかわらず、本発明ディスクを、片面２層ＤＶＤディスクと判断することもありうる。この場合、通常は1層目（Ｌ０層）にフォーカスオンし、続いてトラッキングオンしてＬ０層のリードイン情報を読むので、この場合も1層片面ディスクと判断され問題はない。もし、間違ってＨＤ ＤＶＤ層を読みに行く場合もあるかもしれない。しかしながら、ＨＤ ＤＶＤ層からの信号レベルは小さいので、フォーカスオンできず再び1層目にフォーカスオンする。もしフォーカスオンした場合でも、ＨＤ ＤＶＤ層は読めないので、再びＤＶＤ層を読むことになり、問題はない。一度ＤＶＤ層が読めれば、本発明ディスクは片面1層ＤＶＤと認識され、ＤＶＤとして扱われる。
【００７９】
＝＝＝ＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスク装置による再生＝＝＝
次に、青紫色レーザ光を用いたＨＤ ＤＶＤ装置の場合について、図１５及び図１６（ａ），（ｂ）を用いて説明する。ＨＤ  ＤＶＤ装置は、ＤＶＤ装置の構成と略同じような機能ブロックを有するので、同様な部分には図１３と同じ符号を付している。ただし、ＨＤ  ＤＶＤ装置の場合は、青紫色レーザ光を出力するレーザダイオードが光・電気変換ユニット１１５に設けられている。また対物レンズ６５は、開口数が先の対物レンズ３５とは異なる。
【００８０】
本発明のディスクと片面２層のＨＤ ＤＶＤディスクを比較すると、各層からの反射率はほぼ同じようなレベルである。従って、反射率の差から違いを判断するのは難しい。また、ＢＣＡはいずれの場合も２層目につくられるので、ＢＣＡの有無で判断するのも難しい。このため、実際にはフォーカス及びトラッキングサーボをかけ信号レベルで判断することになる。ＨＤ ＤＶＤ装置は新しく作られるので、記録層を探査し、２層ディスクと判断したら、まず２層目から読むようにしておく。
【００８１】
まず、フォーカスアクチュエータ（ＡＣＴ）１１６に周期的な駆動電流を流し、記録層の探査を行う（図１６（ａ）のステップ２０２）。そして、フォーカス信号２４５から２層ディスクであること判断する（図１６（ａ）のステップ２０３）。続いて、再生信号のゲインを調節し（図１６（ａ）のステップ２３０）、２層目となるＨＤ ＤＶＤ層へフォーカスオンし（図１６（ａ）のステップ２４０）、するとわずかな整定時間を置いてオンフォーカスとなる。続いてトラッキングサーボをオンにすると（図１６（ａ）のステップ２４１）、適当な位置でオントラッキング状態となる。
【００８２】
続いて、Data frameのIDを読み（図１６（ａ）のステップ２５０）、ディスクのArea type, Reflectivity, Layer numberなどをチェックし、続いて、Radial Actuator 117を駆動し、Lead in areaに移動させる（図１６（ａ）のステップ２５１）。Control data zoneに移動し（図１６（ａ）のステップ２５２）、Physical format informationの（BP2）b3,  Number of layer, Layer typeを読み、本発明のディスクであることを認識し、その後、ＨＤ ＤＶＤ映像を再生する（図１６（ａ）のステップ２５３）。
【００８３】
誤って1層目にジャンプした場合でも、この層（ＤＶＤ）の情報は読めないので、再び２層目にジャンプするようにするので、問題はない。
【００８４】
片面２層のＨＤ ＤＶＤが装填された場合は、２層目にリードイン情報が無いので、通常のＨＤ  ＤＶＤディスクと判断し、1層目にジャンプして再生を行うので問題はない。
【００８５】
＝＝＝ＤＶＤとＨＤ ＤＶＤの両規格に対応した光ディスク装置による再生＝＝＝
次に、図１７、図１８を用いて、赤色レーザ光と青紫色レーザ光の両方を用いる本発明に係るコンパチ装置について説明する。
【００８６】
図１７に示すようにコンパチブル装置は、図１３に示したＤＶＤ装置の構成及び図１５に示したＨＤ  ＤＶＤ装置の構成と、略同じような機能ブロックを有するので、同様な部分には図１３、図１５と同じ符号を付している。ただし、コンパチブル装置の場合は、赤色レーザ光を出力するレーザダイオードＬＤｒと、青紫色レーザ光を出力するレーザダイオードＬＤｂが光・電気変換ユニット１１５に設けられている。また対物レンズ１１１は、例えばレーザビームの波長に応じて選択性を有し、赤色レーザ光の場合と、青紫色レーザ光の場合とで適応的に開口数が変化する。或いは対物レンズは切り替えタイプであってもよい。
【００８７】
この装置では、最初に青紫色レーザ光を照射し、ＨＤ  ＤＶＤディスクかを調べる。最初に青紫色レーザ光を照射するのは、青紫色レーザ光で読めなかった場合は、赤色レーザ光を照射し、ＤＶＤディスクかどうかを調べるためである。ＣＤも再生できる装置の場合は、ここでは説明しないが、赤色レーザ光の場合と同等に扱うことができるからである。また、最初に青紫色レーザ光を照射するのは、本発明ディスクを普通のＤＶＤディスクと誤判断するのを避けるためである。
【００８８】
コンパチブル装置に、本発明ディスクを装填すると、青紫色レーザ光がオンとなり、続いて、フォーカスＡＣＴ１１６を駆動して記録層の探査をする２０２。そして、フォーカス信号から、２層ディスクと判断する（図１８のステップ２０３）。再生信号のゲインを調整して（図１８のステップ２３０）、ＨＤ ＤＶＤ層にフォーカスオンする（図１８のステップ２４０３）。その後、トラッキングオンにして（図１８のステップ２４１）、Data frameのＩＤを読み（図１８のステップ２５０）、Lead in areaに移動し（図１８のステップ２５１）、Control data zoonのPhysical format informationを読む（図１８のステップ２５２）。(BP2) Disc structure のLayer typeのb3のフラグから、本発明のディスクの確認を行う。続いて、Number of layer, Layer typeを確認し、今アクセスしているのがＨＤ ＤＶＤ層であることを認識し、ＨＤ ＤＶＤの映像を再生する（図１８のステップ２５３）。  
次に、ユーザが入力端末１９０を使ってＤＶＤを選択すると（図１８の１９１）、再生信号のゲインを調整し（図１８のステップ２０５）、ＤＶＤ層にフォーカスオン（図１８のステップ２１０）、トラッキングオンし（図１８のステップ２１１）、Data frameのＩＤチェック（図１８のステップ２２０）、続いてLead in へ移動し（図１８のステップ２２１）、Control data zone のフラグをチェックし（図１８のステップ２２２）、ＤＶＤの映像を再生する。ユーザがＨＤ ＤＶＤを選択すれば（図１８の１９２）、先に示した方法でＨＤ ＤＶＤの映像を再生することができる（図１８のステップ２５３）。
【００８９】
以上のように、本発明によれば、１枚の光ディスクにＤＶＤとＨＤ ＤＶＤを形成することができ、既存のＤＶＤ装置ではＤＶＤ層を再生し、ＨＤ ＤＶＤ規格に対応したＨＤ ＤＶＤ装置ではＨＤ ＤＶＤ層を再生し、この発明に係るコンパチ装置では、ＤＶＤ層とＨＤ ＤＶＤ層の両方を再生することができ、既存のＤＶＤ規格の製品群と新規なＨＤ ＤＶＤ規格の製品群とが両立しつつ、ＨＤ ＤＶＤ規格の製品群が一般利用者にスムーズに普及することを促すことができる。
【００９０】
＝＝＝ディスクの試作と評価データ＝＝＝
次に、図１９に、実際に試作した本発明に係わる光ディスクの特性を示す。この試作では、ＤＶＤ層の反射率が４５％以上、ＨＤＤＶＤ層の反射率が１８％以上になることをねらい、ＨＤ ＤＶＤ層のＡｌ合金膜厚は２３ｎｍ、ＤＶＤ層のＡｇ合金膜厚は１８ｎｍで試作した。また、光透過層は（ＤＶＤ側基板厚）、562.5±12.5 μｍ（550〜575μｍ）、中間層厚は39±8μｍ（31〜47μｍ）を目標にした。なお、ＤＶＤ側のスタンパーは、既存のＤＶＤの片面1層ディスク用のスタンパーを利用した。このため、フラグは片面1層ディスクとなっている。
【００９１】
図１９（ａ）は、実測した光透過層と中間層の厚みの最小値と最大値である。何れも目標に入っている。図１９（ｂ）は、ＤＶＤ側のジッターと反射率である。ジッターは、７％以下で、Thin single layer discの条件を満たしている。反射率は、最大値と最小値を示しているが、いずれも４５％を上回っている。反射率の最小値と最大値の間に差があるのは、主に複屈折の影響と考えられる。ＤＶＤの性能は、機械特性、光学特性、信号特性の全てでＤＶＤ規格を満足し、実際に、４０機種以上のプレーヤおよびドライブでプレーヤビリティを確認したが、問題が無いことがわかった。
【００９２】
図２０に本発明ディスクのＨＤ ＤＶＤ側の反射率特性を示す。この測定では、サンプル数として、１０枚の光ディスクの反射率の最小値と最大値を調べた。反射率は、全ての光ディスクで１８〜２２％に入り、目標をクリアできることがわかった。反射率の最大値と最小値にはばらつきがあるのは、主に複屈折の影響と見られる。ＤＶＤに比べその変動幅が大きいのは、複屈折が同じ値でも短波長になるほど影響が大きくなるからである。なお、この試作ディスクは、反射率を除き、機械特性、光学特性、信号特性の全てでＨＤＤＶＤ規格を満足している。
【００９３】
＝＝＝他の実施形態＝＝＝
上記の実施例では、第１記録層の半透明膜をＡｇ合金で形成した場合を説明した。しかしながら、２つの波長の異なるレーザ光に対し、選択的に反射率、透過率が設定できれば更に効率よく働かすことができる。例えば、多重干渉膜や色素などの組みあわせてもよい。また、第２記録層にはＡｌ合金膜を用いたが、勿論Ａｌ合金膜やＡｕ膜などを用いても良い。更に、反射率が青紫色で大きく赤色小さくなる波長選択性のある多重干渉膜や色素などを組み合わせた膜を用いても良い。また、光ディスクの表面でのロスが大きいので、反射防止膜をつけてもよい。さらに、本発明では、第２記録層からの反射の最低を１５％としたが、ＨＤＤＶＤ-rewritable disc では、４−８％が用いられているので、１５％よりさらに小さくすることも可能である。
【００９４】
一方、第１記録層の位置や中間層の厚みは、基板の成型精度や中間層の作製精度に依存する。従って、本発明の実施例で示した値の前後であれば、有効に働く。
【００９５】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】片面１層ＤＶＤディスクの基本構造と光ヘッドの関係を示す図である。
【図２】片面１層ＤＶＤディスクの記録層の位置を示す図である。
【図３】片面２層ＤＶＤディスクの基本構造と光ヘッドの関係を示す図である。
【図４】片面２層ＤＶＤディスクの記録層の位置を示す図である。
【図５】片面１層ＨＤ ＤＶＤディスクの基本構造と光ヘッドの関係を示す図である。
【図６】片面２層ＨＤ ＤＶＤディスクの基本構造と光ヘッドの関係を示す図である。
【図７】片面２層ＨＤ ＤＶＤディスクの記録層の位置を示す図である。
【図８】本発明の光ディスクと再生光学系の関係を示す図である。
【図９】本発明の光ディスクと赤色レーザ光の関係を示す図である。
【図１０】本発明の光ディスクと青紫レーザ光の関係を示す図である。
【図１１】Ａｇ合金膜の反射率と屈折率の実測値
【図１２】Ａｇ合金膜の反射率と透過率の計算値
【図１３】ＤＶＤ規格の光ディスク装置の構成図である。
【図１４】ＤＶＤ規格の光ディスク装置の動作の流れを示す図である。
【図１５】ＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスク装置の構成図である。
【図１６】ＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスク装置の動作の流れを示す図である。
【図１７】本発明に係る光ディスク装置の構成図である。
【図１８】本発明に係る光ディスク装置の動作の流れを示す図である。
【図１９】試作した本発明に係わる光ディスクの特性の例を示す図である。
【図２０】本発明に係わる光ディスクのＨＤ ＤＶＤの反射率特性の例を示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
８１…第１記録層、８３…第２記録層、８５…中間層、８７…光透過層。
【図１】
2006172574.tif 000003
【図２】
2006172574.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年4月22日(2005.4.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
まず、ＤＶＤ層８１からの信号光Irsが、入射光Irの45 % 以上となるためには、ＤＶＤ層の反射率Rr1は、54 % (= 45 % /(0.952２×0.918）)となる。図１２（ａ）より、このときのＡｇ合金の膜厚は16nmで、半透明なＤＶＤ層８１の赤色レーザ光３０に対する透過率は、40.8 %である。Ａｌ合金で形成されたＨＤ ＤＶＤ層５３の反射率は63.3 % なので、ＨＤ ＤＶＤ層５３からのノイズ光Irnは、入射光Irの8.8 %（＝0.952２×0.918×0.408２×0.633×100 % ）となる。この値は、信号光の1/5以下である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
次に、図１０示す青紫色レーザ光６５を入射させたときの反射を計算する。青紫色レーザ光６０に対しては、入射面での反射率（Rbs）は5.3 % 、光透過層８７の複屈折（ダブルパスで60 nm ）による振幅低下は、最大で20 % である。１６ｎｍの半透明膜ＤＶＤ層の青紫色レーザ光に対する光透過率は図１２（ｂ）より68.5%で、透過率は22.5％、Ａｌ合金で形成されたＨＤ ＤＶＤ層の反射率Rb2は62.3 % だから、信号光Ibsは入射光Ibに対し、21 %（＝0.947２×0.8×0.685２×0.623×100 % ）となる。また、ＤＶＤ層からのノイズ光Ibnは、入射光Ibに対し、16.1 %（＝0.947２×0.8×0.225×100％）となる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
まとめると
赤色レーザ光
Irs/Ir = 0.45  
Irn/Ir = 952２×0.918×0.408２×0.633=0.088
青紫色レーザ光
Ibs/Ib = 0.947２×0.8×0.685２×0.623 = 0.21  
Ibn/Ib = 0.947２×0.8×0.225 = 0.161  
＝＝＝計算例２＝＝＝
上記の計算例では、赤色レーザ光に対するＤＶＤ層のからの信号光Irsを入射光Irの45 % 以上として計算した。実際には、もう少し余裕があったほうが望ましい。そこで、Irs/Irの値を50 % と仮定すると、赤色レーザ光でのＤＶＤ層の反射率は、60 % (= 50 % /(0.952２×0.918）)となる。図１２（ａ）から、このときのＡｇの膜厚は18nmで、ＤＶＤ層の赤色レーザ光に対する透過率は34.6％、青紫色レーザ光に対する透過率は図１２（ｂ）より63.3％、反射率は26.9％である。従って
赤色レーザ光
Irs/Ir＝0.5
Irn/Ir＝0.952２×0.918×0.346２×0.633= 0.063
青紫色レーザ光
Ibs/Ib＝0.947２×0.8×0.633２×0.623 = 0.179
Ibn/Ib＝0.947２×0.8×0.269 = 0.193  
となり、ＤＶＤディスクもＨＤ ＤＶＤディスクも反射率の規定値を満足する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
＝＝＝計算例３＝＝＝
次に、赤色レーザ光でＤＶＤ層を再生したときの反射率（Irs/Ir）の最小値を45 % とし、青紫色レーザ光でＨＤ ＤＶＤ層を再生したときの反射率(Ibr/Ib)の最小値を計算してみる。計算例１で、基板の複屈折率を0 nmとすれば、赤色レーザ光でのＤＶＤ層の反射率は、49.7 % (= 45 % /(0.952２×1）)となる。図１２（ａ）から、このときのＡｇの膜厚は15 nmで、ＤＶＤ層の赤色レーザ光に対する透過率は44.2％、青紫色レーザ光に対する透過率は図１２（ｂ）より71％、反射率は20.3％である。従って
赤色レーザ光
Irs/Ir＝0.45
Irn/Ir＝0.952２×1×0.442２×0.633＝0.112 
青紫色レーザ光
Ibs/Ib＝0.947２×1×0.71２×0.623＝0.282
Ibn/Ib＝0.947２×1×0.203＝0.182  
となる。つまり、青紫色レーザ光６０でＨＤ ＤＶＤ層を再生したとき、ＨＤＤＶＤディスクの反射率は（Ibs/Ib）28.2 % まで大きくなる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
よって、ＨＤＤＶＤディスクの反射率は、１５〜２９％  となる
＝＝＝計算例４＝＝＝
同様にして、ＨＤ ＤＶＤディスクの反射率が最小の１５％の時、ＤＶＤディスクの反射率の最大値を計算してみる(複屈折は0 nm)。計算例３で、ＤＶＤ層の青紫色レーザ光に対する透過率をＴとすれば
Ibs/Ib＝0.947２×1×Ｔ２×0.623＝0.15
これから、ＤＶＤ層の青色レーザ光での透過率は、51.8 %となる。このときのＡｇ合金の膜厚は、図１２（ｂ）より22.6nmで、図１２（ａ）より、このとき、赤色レーザ光での反射率は71.2％である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2006172574.tif 000023