JPH02157641A - 光記録媒体の反射率測定方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、光記録媒体として用いられる光カードや光テ
ープ等の記録層の反射率を測定する方法に関する。

Ｂ２　発明の概要 本発明は、光記録媒体として用いられる光カードや光テ
ープ等の記録層の反射率を測定する場合に、記録層上に
配された透明基板の表面部分から光検出器に導かれる光
ビームのスポットを記録層から上記光検出器に導かれる
光ビームのスポットよりも大きくして上記各光ビームの
全光量を上記光検出器にて測定し、その測定値により上
記記録層の反射率を算出するようにしたことによって、
光記録媒体の記録層の反射率を正確且つ容易に測定する
ことができるようにしたものである。

Ｃ６従来の技術 一般に、光ディスクや光カードのような光記録媒体にお
いては、光学的に情報が書き込まれる記録層上に保１ｌ
ｌｌＩとしての透明基板を設けた構造となっている。そ
して、このような光記録媒体から情報を再生するために
は、上記透明基板側から光ビームを入射して、この光ビ
ームを上記記録層にて反射させるようにする。

ところで、従来、この種の光記録媒体の研究開発や検査
等には、例えば第６図に示すような装置６０により次の
ような方法で光記録媒体５０の記録層５２の反射率の測
定をしていた。

すなわち、半導体レーザ等のレーザ光［６２からの光ビ
ームをコリメータ６３にて平行光線束にした後、ハーフ
ミラ−６４を介して対物レンズ６５を通過させて光記録
媒体５０の透明基板５１側から垂直に入射し、上記光記
録媒体５０の記録層５２に集束させる。この集束された
光ビームは、上記光記録媒体５０の記録Ｎ５２にて反射
し、再び上記対物レンズ６５を通過して上記ハーフミラ
−６４に導かれ、このハーフミラ−６４にて反射してレ
ンズ６６を介して光量測定のための光検出器６７に導か
れる。したがって、この測定方法によれば、上記レーザ
光ａ６２から出射された光ビームの光量に対する上記光
検出器６７に導かれた光ビームの光量の割合を上記光記
録媒体５０の記録層５２の反射率とすることができる。

ところが、このような測定方法では、上記レーザ光１１
１６２からの光ビームが上記光記録媒体５０の透明基板
５１表面部分でも反射して上記光検出器６７に導かれる
ために、測定誤差が生しる虞れがある。そこで、この測
定方法においては、上記装置６０の上記対物レンズ６５
の開口数（ＮＡＮｕａ＋ｅｒｉｃａｌ　Ａｐｅｒｔｕｒ
ｅ）を０．４〜０．５と大きくすることによって、第６
図中にθ１にて示す光ビームの広がり角を大きくし、上
記レーザ光源６２からの光ビームが上記光記録媒体５０
の記録層５２に１μｍ〜２μｍφの微小スポットとして
集束して上記光検出器６７に導かれるとともに、上記透
明基板５１表面部分での集束スポットを大きくするよう
にして、上記透明基板５１表面部分で反射した光ビーム
が上記レンズ６６を通過後、発散光となって上記光検出
器６７に微小量しか導かれないようにし、測定値に余り
影響を与えないようにしている。

しかしながら、このような測定方法では、上記レーザ光
源６２からの光ビームの広がり角を大きくしたために上
記光ビームを上記光記録媒体５０の記録Ｎ５２に球面波
で入射させることになり、上記記録層５２の反射率を垂
直入射光に対するものでははなく上記対物レンズ６５の
開口数で定まる角度の斜め入射光に対する平均で測定す
ることになってしまうという欠点がある。

また、このような測定方法では、上述のように開口数の
大きな対物レンズ６５で上記記録層５２に光ビームを集
束させるので、焦点深度が非常に浅くなり、例えば上記
レンズ６６から上記光検出器６７に導かれる光ビームを
ハーフミラ−６８にて分光しフォーカスサーボ用の光検
出器６９に導いてフォーカスサーボを施す等の必要があ
り、このため、作業性や再現性が悪くなってしまうとい
う欠点もある。

さらに、このような測定方法では、光ディスク等の透明
基板５１の厚いものを上記光記録媒体５０として用いた
場合には、上記透明基板５１表面部分にて反射した光ビ
ームが上記レンズ６６を通過後、上述のように測定値に
影響を与えない程度に発散するが、光カードや光テープ
等の透明基板５１が薄いものでは、上記透明基板５１表
面部分と上記記録Ｆ！５２との距離が近いために、上記
透明基板５１表面部分にて反射した光ビームが上記レン
ズ６６にて充分に発散せずに、測定誤差が大きくなって
しまうという欠点もある。

このように上記測定方法には多くの欠点があるために、
例えば第７図に示すような装置７０により次のようにし
て光記録媒体５０の記録層５２の反射率を測定する方法
も知られている。

すなわち、半導体レーザ等のレーザ光源７２からの光ビ
ームをコリメータ７３にて平行光線束にしてハーフミラ
−７４を通過させ、上記光ビームを平行光線束のまま上
記光記録媒体５０に垂直に入射して、上記光記録媒体５
０の記録Ｎ５２にて反射した光ビームを上記ハーフミラ
−７４からレンズ７６を介して光検出器７７に導き、こ
の光検出器７７による測定値により上記記録層５２の反
射率を求める。

ところが、このような測定方法では、上述の装置６０に
よる測定方法のような欠点は生じないが、上記光学記録
媒体５０に平行光線束の光ビームを入射させるので、上
記記録層５２にて反射した光ビームと上記透明基板５１
表面部分にて反射した光ビームとが上記光検出器７７に
導かれる際に互いに干渉し合い、上記記録Ｍ５２や上記
透明基板５１に厚みむらがあると測定結果に多大な誤差
を生じてしまうという欠点がある。

Ｄ１発明が解決しようとする課題 上述のように、従来の測定方法では、光記録媒体５０の
透明基板５１表面部分にて反射する光ビームが影響する
ので、記録層５２０反射率を正確且つ容易に測定するこ
とが困難であった。特に、光カードや光テープ等の透明
基板５１が薄い光記録媒体５０の記録層５２の反射率を
良好に測定することは従来困難とされていた。

本発明は上述の如き実情に鑑みて提案されたものであり
、その目的とするところは、光記録媒体の記８４の反射
率を正確且つ容易に測定する方法を提供することである
。

８１課題を解決するための手段 本発明方法では、上述の目的を達成するために、光記録
媒体の記録層の反射率を測定する場合に、記録層上に所
定反射率Ｒ，の透明基板を配してなる光記録媒体へ透明
基板側から光ビームを入射して、上記光記録媒体の透明
基板表面部分と記録層とで反射した光ビームの光量を光
検出器で測定するに際し、上記透明基板表面部分から上
記光検出器に導かれる光ビームのスポットを上記記録層
から上記光検出器に導かれる光ビームのスポットよりも
太き（して上記各光ビームの全光量を上記光検出器にて
測定し、その測定値により上記光記録媒体の全反射率Ｒ
を求めて、次式 により上記記録層の反射率Ｒ２を算出するようにする。

ここで、上記光記録媒体の全反射率Ｒと上記透明基板の
反射率Ｒ，および上記記録層の反射率Ｒ２とは、上記各
光ビームの干渉が無いものとして、次式 ％式％ の関係がある。

したがって、上記光記録媒体の記録層の反射率Ｒ１は上
記（０式により算出される。

上記光検出器に導かれる各光ビームの干渉が少ない。

また、本発明方法では、上記各光ビームの全光量を上記
光検出器にて測定するようにしているので、上記光学記
録媒体に導かれる光ビームの広がり角が小さくなるとと
もに、上記光学記録媒体の記録層に合焦させるための対
物レンズの焦点深度が深くなる。

さらに、本発明方法では、上記光検出器による測定値に
より上記光記録媒体の全反射率Ｒを求めて、上記記録層
の反射率Ｒ２を算出するようにしているので、上記光記
録媒体の透明基板表面部分にて反射する光ビームの影響
が数式により除かれる。

Ｆ０作用 本発明方法では、光学記録媒体の透明基板表面部分から
光検出器に導かれる光ビームのスポットが、記録層から
上記光検出器に導かれる光ビームのスポットよりも大き
くなるようにしているので、Ｇ、実施例 以下、本発明方法の実施例を詳細に説明する。

第１図は、本発明方法を実施するための装置１を示すも
のである。

本実施例において記録層１２の反射率Ｒ２を測定される
光記録媒体１０は、光学的に情報が書き込まれる上記記
録層１２上に保ｉＪＩ’！としての透明基Ｆｉ１１を設
けた構造となっており、上記記録層１２と上記透明基板
１１との境界部分には光ビームを反射する反射膜が形成
されている。この光記録媒体１０の透明７！仮１１表面
部分の空気界面に向かっての反射率Ｒ，は、材料により
所定の値となるものであり、あるいは実測すること等に
より既知であるものとする。具体的には上記光記録媒体
１０は光ディスクや光カード、光テープ等のようなもの
である。

本実施例の測定方法においては、第１図に示す装置１を
用いて、半導体レーザ等のレーザ光源２からの光ビーム
をコリメータ３にて平行光線束にした後、ハーフミラ−
４を介して対物レンズ５を通過させて上記光記録媒体１
０の透明基板１１側から垂直に入射する。

上記光ビームが上記光記録媒体１０に対してやや傾いて
入射するものとして、その軌跡を第２図に模式的に示す
。上記対物レンズ５等を介して上記光記録媒体１０に入
射した光ビームＬｌ）Ｉは、その一部が上記光記録媒体
ｌＯの透明基板１１表面部分にて上記反射率Ｒ１で反射
し光ビームＬ＋　となる、また、上記光ビームＬＩＮの
大部分が上記記録層１２に到達し、上記透明基板１１と
記録層１２との境、赤部分の反射膜にて反射率Ｒ２で反
射し光ビームＬ２となる。これら光ビームＬ、と光ビー
ムＬ、とは、ともに光ビームＬ。Ｕ７として再び上記対
物レンズ５を通過して上記ハーフミラ−４に導かれ、こ
のハーフミラ−４にて反射してレンズ６を介して光量測
定のための光検出器７の受光面７ａに導かれる。

上記光検出器７の受光面７ａに導かれる各光ビームＬＬ
、ＬＺは、第３図に模式的に示すように各スポットＳＬ
、、ＳＬ、を形成する。すなわち、上記光検出器７の受
光面７ａに導かれる各光ビームＬ＋、Ｌｘは、上記透明
基板１１表面部分からの光ビームＬ、のスポットＳＬ１
が上記記録層１２からの光ビームＬ２のスポットＳＬｚ
よりも大きく形成されて、上記光記録媒体１０にて反射
した光ビームＬ。Ｕアの全量が上記光検出器７の受光面
７ａに導かれる。

このように、上記光学記録媒体１０の透明基板１１表面
部分から上記光検出器７の受光面７ａに導かれる光ビー
ムＬ、のスポラ）ＳＬ、が、上記記録層１２から上記光
検出器７の受光面７ａに導かれる光ビームＬ２のスポッ
トＳＬ、よりも大きくなるようにすることにより、上記
光検出器７の受光面７ａに形成される各スポットＳＬ１
．ＳＬ１が異なるように上記各光ビームＬ、、Ｌｔが導
かれるので、上記各光ビームｔ、ｔ、Ｌｉの干渉を少な
くすることができる。

具体的には、上記透明基板１１表面部分からの光ビーム
Ｌ１のスポットＳＬ、に対する上記記録層１２からの光
ビームＬ２のスポットＳＬ！の面積比率が、例えば３；
１程度以上あれば本発明方法を良好に実施することが可
能であり、さらに例えば５：ｌとした場合には上記光ビ
ームＬ、と上記光ビームＬ２との干渉が４％以下となる
ので、その影響をほぼ無視することができる。

このため、上記各光ビームＬ、、Ｌ２の干渉により測定
結果に多大な誤差を生じることがなく、上記記録１’ｉ
１２の反射率Ｒ２を正確に測定することができる。

また、上記光記録媒体１０にて反射した光ビームＬ。Ｕ
、の全量を上記光検出器７の受光面７ａに導くようにす
ることにより、上記対物レンズ５から上記光記録媒体ｌ
Ｏへ導かれる光ビームの広がり角を、第１図中にθ２に
て示すように、小さくすることができる。

このため、上記装置１の対物レンズ５には、開口数が０
．１〜０．２程度のものを用いることができ、上述のよ
うに上記光記録媒体１０への光ビームの広がり角θ２を
例えば従来方法に用いた装置６０のものよりも充分に小
さくして、上記記録Ｊｌｉ１２に５μｍｍ−１０７ｚφ
のスポットとして集束させることができる０例えば、上
記対物レンズ５として開口数がＯ３ｌのものを用いた場
合には、上記光学記録媒体１０に最も斜めに入射する光
ビームでも５．７度程度となり、はぼ垂直入射とみなす
ことができる。

したがって、上記記録層１２に垂直に光ビームを入射さ
せたときの反射率Ｒ１を正確に測定することができる。

特に、上述の装置ｌを用いた従来の測定方法のように上
記対物レンズ５から上記光記録媒体１０へ導かれる光ビ
ームの広がり角を大きくして、上記透明基板１１表面部
分からの光ビームＬ、を上記対物レンズ６にて広く発散
させる必要がなく、上記光ビームＬ１も上記光検出器７
の受光面７ａに導くようにしているので、光カードや光
テープ等の上記透明基板１１の薄い光記録媒体１０でも
、上記記録層１２の反射率Ｒ２を良好に測定することが
できる。

さらに、上述のように開口数の大きな対物レン？：５で
上記記録層１２に光ビームを集束させるので、焦点深度
が例えば±５０μｍ以上と深くなりフォーカスサーボを
施さなくとも容易に合焦させることができる。このため
、作業性や再現性を非常によ（することができる。

そして、本実施例の測定方法においては、上記光学記録
媒体ｌＯにて反射した光ビームＬ。Ｕ、の全光量を上記
光検出器７により測定し、上記レーザ光源２から上記光
学記録媒体１０に入射する光ビームＬｌｌ＋の全光量に
対する上記測定により得られる光ビームＬ　０ＬＩＴの
全光量から上記光記録媒体ｌＯの全反射率Ｒを求める。

ここで、上記光記録媒体ｌＯの全反射率Ｒと上記透明基
板の反射率Ｒ３および上記記録層の反射率Ｒ２とは、上
記各光ビームＬ、、Ｌ２の干渉が無いもの（インコンヒ
ーレント）として、次式％式％ の関係がある。

したがって、上記光記録媒体１０の記録層１２の反射率
Ｒつは、次式 により算出することができる。

このように、上記光検出器７による測定値により上記光
記録媒体１０の全反射率Ｒを求めて、上記透明基板１１
表面部分にて反射する光ビームの影響を上述の数式によ
り除いて上記記録１ｉ１２の反射率Ｒ２を算出するよう
にしているので、上記反射率Ｒ２を正確に測定すること
ができる。

第４図は、本発明方法を実施するための他の装置４０を
示すものである。

この第４図に示す装置４０を用いた測定方法においては
、半導体レーザ等のレーザ光源４２からの光ビームをコ
リメータ４３にて平行光線束にした後、対物レンズ４５
を通過させるときに光ビームの光軸を垂直方向に対して
同図中にθ、にて示すように数度傾け、上記光記録媒体
ｌＯの透明基板１１側から入射する。上記光記録媒体１
０からは、入射角度に応じて上記光ビームの光軸が傾い
て反射し、この光ビームが再び上記対物レンズ４５を通
過してミラー４４にて全反射してレンズ４６を介して光
量測定のための光検出器４７の受光面４７ａに導かれる
。

このように上記光記録媒体１０に対する光ビームの入射
角度を垂直方向に対して数度傾けることにより、上記光
検出器４７の受光面４７ａには、第５図に示すように、
透明基板１１表面部分からの光ビームＬ１のスポットＳ
Ｌ、と上記記録層１２からの光ビームＬ２のスポットＳ
Ｌｚとが重なり合う面積が少なくなる。したがって、上
記各光ビームＬ＋、Ｌｘの干渉による測定誤差を非常に
少なくすることができ、上記光記録媒体１０の記録層１
２の反射率Ｒ２をさらに正確に測定することができる。

１（、発明の効果 本発明方法では、光学記録媒体の透明基板表面部分から
光検出器に導かれる光ビームのスポットが、記録層から
上記光検出器に導かれる光ビームのスポットよりも大き
くなるようにしているので、上記光検出器に導かれる各
光ビームの干渉を少なくすることができる。このため、
上記各光ビームの干渉により測定結果に多大な誤差を生
しることがなく、上記光記録媒体の記録層の反射率Ｒ２
を正確に測定することができる。

また、本発明方法では、上記各光ビームの全光量を上記
光検出器にて測定するようにしているので、上記光学記
録媒体に導かれる光ビームの広がり角を小さくすること
ができる。このため、上記記録層に垂直に光ビームを入
射させたときの反射率Ｒ２を正確に測定することができ
る。

その上、上記各光ビームの全光量を上記光検出器にて測
定するようにしているので、上記光学記録媒体の記録層
に合焦させるための対物レンズの焦点深度を深くするこ
とができる。このため、上記記録層に光ビームを容易に
合焦させることができ、作業性や再現性を非常によくす
ることができる。

特に、本発明方法によれば、光記録媒体の透明基板表面
部分にて反射した光ビームも上記光検出器に導くように
しているので、光カードや光テープ等の透明基板の薄い
光記録媒体でも、記録層の反射率Ｒ２を良好に測定する
ことができる。

さらに、本発明方法では、上記光検出器による測定値に
より上記光記録媒体の全反射率Ｒを求めて、上記記録層
の反射率Ｒ２を算出するようにしているので、上記光記
録媒体の透明基板表面部分にて反射する光ビームの影響
を数式により除くことができる。このため、上記反射率
Ｒ２を正確に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するための一装置を示す図、
第２図は上記装置において光記録媒体に入射して反射す
る光ビームの軌跡を示す模式図、第３図は上記装置を構
成する光検出器の受光面に導かれる光ビームのスポット
を示す模式図である。 第４図は本発明方法を実施するための他の装置を示す図
、第５図は上記装置を構成する光検出器の受光面に導か
れる光ビームのスポットを示す模式図である。 第６図および第７図は光記録媒体の反射率を測定するた
めの従来の各方法を実施するためのそれぞれの装置を示
す図である。 １．４０−・本発明方法を実施するための装置２．４２
・レーザ光源 ３．４３・−コリメータ ４　ハーフミラ− ５，４５対物レンズ ６．４６−−レンズ ７．４７・光検出器 １０−光記録媒体 １１〜透明基板 １２・−記録層 ４４−　ミラー しｌ＋Ｌ２’−各光ビーム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 記録層上に所定反射率Ｒ＿１の透明基板を配してなる光
   記録媒体へ透明基板側から光ビームを入射して、上記光
   記録媒体の透明基板表面部分と記録層とで反射した光ビ
   ームの光量を光検出器で測定するに際し、上記透明基板
   表面部分から上記光検出器に導かれる光ビームのスポッ
   トを上記記録層から上記光検出器に導かれる光ビームの
   スポットよりも大きくして上記各光ビームの全光量を上
   記光検出器にて測定し、その測定値により上記光記録媒
   体の全反射率Ｒを求めて、次式 Ｒ＿２＝（Ｒ−Ｒ＿１）／〔１−（２−Ｒ）Ｒ＿１〕に
   より上記記録層の反射率Ｒ＿２を算出する光記録媒体の
   反射率測定方法。