JPH02158932A - 光情報記録媒体及び光情報再生装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、光情報記録媒体及び光情報再生装置に関す
る。

（従来の技術） ディスク状の記録媒体の表面に螺旋状または同心円状の
トラックに沿って情報を記録し、光ビーム（主としてレ
ーザビーム）を照射して光学的に情報の再生を行なう装
置が実用化されている。

コンパクトディスク方式のディジタルオーディオディス
クや、レーザビジョン方式のビデオディスクはその代表
的なものである。また、ユーザが任意に情報を記録でき
るものとして光ディスクを用いた文書ファイルシステム
や、より高度の信頼性を必要とする電子計算機の周辺記
憶装置としての用途に向けた製品も実用化されている。

さらに、近年では一旦記録した情報を消去し、再書込み
のできる書換え可能型光ディスク装置、さらに同様の技
術をカード状の記録媒体に適用した光カードメモリ装置
も実用化に向けて活発に研究・開発が進められている。

これらの光情報記録媒体に記録された情報を再生する場
合には、塵埃や傷などの影響で再生信号が劣化するのを
防止するため、透光性基板側から記録膜に光ビームを照
射し、その反射光または透過光を検出する方法が一般的
に用いられる。この方法では基板の光ビーム入射側面で
の光の反射が避けられず、再生信号ノイズの増大、光の
利用効率低下による再生信号レベルの低下、フォーカシ
ングサーボの不安定といった不都合が生じる原因となっ
ている。

この問題を解決するため、基板の光入射側表面に反射防
止膜を形成して反射光量を減少させる方法が提案されて
いる（特願昭６１−２８５７４９号）。しかしながら、
この方法では記録容量を増大させるために開口数の大き
い集光レンズを用いて光ビームを絞った場合、再生信号
強度が低下するという問題がある。

反射防止膜は一般に特定の波長λに対してその光学的厚
さｎ−ｄ（ｎ：屈折率、ｄ：膜厚）がλ／４に設定され
ており、正面から入射する光線に対する反射光量を極小
化させるように構成されている。このため、入射光の入
射角が大きくなるに従って反射光量が増加し、開口数の
大きい集光レンズの持つ性能が十分に生かされない。す
なわち、光学的な検出による再生分解能は集光レンズの
開口数に比例して高くなることが期待されるが、従来の
反射防止膜では開口数の増加に見合った分解能が得られ
なかった。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、従来の反射防止膜を設けた光情報記録
媒体では、記録密度の向上に対応して開口数の大きい集
光レンズを用いると、反射光量が増大して集光レンズの
持つ性能が十分に生がされず、再生分解能が十分に得ら
れないという問題があった。

本発明はこのような従来の問題点を解決するためになさ
れたもので、高密度に記録された情報をより高い分解能
で再生できる光情報記録媒体及び光情報再生装置を提供
することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は基板面または基板上に形成された記録膜に光ビ
ームの照射によって読取り可能な情報が記録され、さら
に情報が記録された基板面または記録膜より光ビームの
入射側に反射防止膜が設けられた光情報記録媒体におい
て、反射防止膜は、光ビームの中心波長をλ、光ビーム
の最大入射角度をθｃとした時、該光ビームのうち０＜
θ＜θｃなる範囲内の所定の角度θで入射する光に対し
て、表裏面からの光路長差が（ｍ＋１／２）λであるこ
とを特徴とする（但し、ｍは整数である）。

また、本発明は基板面または基板上に形成された記録膜
に光ビームの照射によって読取り可能な情報が記録され
、さらに情報が記録された基板面または記録膜より光ビ
ームの入射側に反射防止膜が設けられた光情報記録媒体
に対して集光レンズを通して光ビームを照射し、その反
射光または透過光を該集光レンズを通して検出すること
により、情報を再生する光情報再生装置において、反射
防止膜は光ビームの中心波長をλ、集光レンズの開口数
で定まる光ビームの最大入射角度をθｃとした時、光ビ
ームのうち０＜θ＜θｃなる範囲内の所定の角度θで入
射する光に対して、表裏面からの反射光の光路長差が（
ｍ＋ｌ／２）λであることを特徴とする。

なお、反射防止膜の表裏面からの反射光の光路長差が（
ｍ＋１／２）λとなる入射角度θの下限は、０を越える
値であればよいが、特にθｃ／２以上であることが望ま
しい。θがθｃ　／　２未満の場合は、光ビームのエツ
ジ近傍の入射光に対する反射防止効果が十分に得られな
（なるからである。

（作　用） このように０＜θ＜θｃなる範囲内の所定の角度θで入
射する光に対して、表裏面からの反射光の光路長差が（
ｍ＋１／２）λとなるような反射防止膜を設けることに
より、角度θの入射光に対して媒体表面からの反射率が
極小化される。

光記録媒体に光ビームを照射し、反射光または透過光を
検出して情報を再生する場合、大きな、入射角度で入射
した光が再生分解能の向上により大きく寄与するので、
本発明のように角度θ（０くθくθｃ）の光に対する反
射率が極小化されることは、高密度で記録された情報に
対する再生信号強度が向上することを意味する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る光情報記録媒体の構成
を模式的に示す断面図であり、透光性基板１１の一方の
面上に記録膜１２、反射膜１３及び保護膜１４が順次積
層されている。透光性基板１１は例えばポリカーボネイ
ト、ポリメチルメタクリレート等の樹脂基板またはガラ
ス基板が用いられる。記録膜１２は例えばＴｅ−０ｘ膜
のような基本的に１回だけ書込みの可能な追記型記録膜
、またはＲＥ−７Ｍ膜に代表される光磁気記録膜のよう
な書換え可能型記録膜が用いられる。反射膜１３は例え
ばアルミニウム膜のような光反射性の膜が用いられる。

また、保護膜１４は５ｉ０２その他の膜が用いられる。

基板１１の他方の面上、すなわち記録膜１２から見て集
光レンズ１６により集光された光ビーム１７が入射する
側の面上に、例えばＳｉ３Ｎ４膜のような誘電体薄膜か
らなる反射防止膜１５が形成されている。なお、第１図
においてθｃは光ビーム１７の最大入射角度、つまり集
光レンズ１６の開口エツジ部からの光の入射角度であり
、集光レンズの開口数（ＮＡ）が大きくなるに従って大
きくなる（ＮＡ＝ｓｉｎθｃ）。

反射防止膜は周知のように薄膜の干渉効果を利用したも
のであり、薄膜の表裏面からの反射光がそれぞれの光路
長の違いによって打消し合うように構成される。通常の
反射防止膜は、光ビームの中心波長をλとすると、膜面
に垂直方向からの入射光に対する１表裏面からの反射光
の光路長差２・ｎ−ｄ（ｎ：反射防止効果の屈折率、ｄ
；膜厚）が（ｍ＋ｌ／２）λ、例えばλ／２（これはｍ
−０の場合に相当する）となるように構成される。

ｎ−ｄは反射防止膜の光学的厚さともいう。これにより
正面方向（θ−０）からの入射光に対しては、反射防止
膜の表裏面からの反射光は逆相となって互いに打消され
、反射率は極小となる。

しかし、このような従来の反射防止膜では、入射角がθ
（０くθくθｃ）の入射光に対しては表裏面からの反射
光の光路長差は減少し、ΔＬ−２ｎ−ｄ　　１−（ｓｉ
ｎθ／ｎ）２となるため、表裏面からの反射光が十分に
打消し合わず、反射による損失が生じてしまう。

このような問題を解決するため、本発明では反射膜＋１
膜１５の膜厚ｄ及び材質（屈折率ｎ）が次式を満たすよ
うに設定される。

ΔＬ−２・ｎ−ｄｖ’Ｔ（ｓｌｒｌ　／　ｎ　）］−−
（ｍ＋１／２　）λ すなわち、入射角θなる入射光に対して反射防止膜１５
の表裏面からの反射光の光路長差ΔＬ−２・ｎ−ｄ　１
−（ｓｉｎθ／ｎ）２が（ｍ＋１／２）λ、例えばλ／
２となって反射率が極小化されるように、反射防止膜１
５は構成される。なお、光路長差ΔＬは第２図より次の
ようにして求められる。

ΔＬ−（ｎ　・ＡＣ＋ｎ−ＣＤ）−ＡＢ２・ｄ 廟ｎ　＠ｃｏ８Ｂ　／　　２　”　ｄＬ　ａｎθ’　・
ｓｉｎθｓｉｎθ’　９ｓｉｎθ −２・ｄ（−。。８６．） ＣＯＳθ′ ここで、ｎ−５ｉｎθ／　ｓ１ｎθ′より、結局ΔＬ−
２・ｎ−ｄ　（。。８．ｌ？／　（１−ｓｉｎ２θ′）
）−２１ＩｎｌＩｄｌＩｃｏｓ　θ′ −２・ｎ−ｄｌ￥−πＴ１７ 一２ｏｎ−ｄ〆「；πｅ／ｎ）” となる。

第１図のような光情報記録媒体では、記録密度を上げる
ほど記録膜１２の光学的変化（凹凸、ビット、磁化反転
等）が微細となる。このような光学的変化を光ビームに
よって読取る場合、光ビームのエツジ部に近い成分、つ
まり媒体に対して大きい角度で入射する光の反射光はど
微細な光学的変化を反映し、再生分解能の向上により大
きく寄与する。従つて、上記のように入射角度θの大き
い光（０くθ〈θｃ１特にθｃ／２くθくθｃ）の光に
対する反射率が極小化されるように反射防止膜１５を構
成すれば、高密度で記録された情報を分解能良（再生で
き、信号強度の大きい再生信号が得られる。

なお、反射防止膜１５の表裏面からの反射光の光路長差
ΔＬがλ／２となる入射角度θの下限は、θｃ／２が好
ましい。θがθｃ　／　２未満の光の反射光は高密度に
記録された信号の微細な光学的変化を反映しにくいため
、実効的な再生分解能を高めるには、これ以上の入射角
度の光に対する反射防止効果を高める必要があるからで
ある。

第３図に本発明の実施例に係る光情報再生装置の概略構
成を示す。光源１は例えば半導体レーザであり、この光
源１から出射された光ビームはコリメータレンズ２によ
り平行光とされた後、ビームスプリッタ３及び集光レン
ズ４（第１図の集光レンズ１６に相当する）を通して、
第１図に示した光情報記録媒体５に照射される。光情報
記録媒体５に照射された光ビームは、反射防止膜１５及
び透光性基板１１を透過して記録膜１２に照射され、記
Ｂ膜１２の下側の反射膜１３により反射される。反射さ
れた光は記録膜１２、透光性基板１１及び反射防止膜１
５を透過した後、集光レンズ４を通過し、ビームスプリ
ッタ３で反射され、さらにレンズ６を介して光検出器７
に入射する。

これにより光検出器７から再生信号出力が取出される。

第４図は本発明の他の実施例に係る光情報記録媒体の構
成を模式的に示す断面図であり、基板２１上に反射膜２
２、記録膜２３、透光性保護膜２４及び反射防止膜２５
が順次積層されている。

基板２１は、この実施例の場合は特に透光性である必要
はない。反射膜２２及び記録膜２３は第１図の場合と同
様である。透光性保護膜２４は記録膜２３の保護と記録
再生特性を向上させるための中間層を兼ねている。また
、反射防止膜２５は第１図の実施例と同様に０＜θ＜θ
ｃなる角度θの入射光に対してその表裏面からの反射光
の光路長差が（ｍ＋１／２）λ、例えばλ／２となるよ
うに構成されている。

この実施例では、集光レンズ２６により集光された光ビ
ーム２７は基板２１を通さずに記録膜２２側から照射さ
れる。この場合、記録膜２２が基板２３の表面近くにあ
るため、集光レンズ２６の開口半径が小さくとも記録膜
２３上の光ビーム２７の径を十分に絞り込むことができ
る。換言すれば、集光レンズ２６として第１図の実施例
における集光レンズ１６と開口半径が同等のレンズを用
いた場合には、記録膜２３上の光ビーム２７の径をより
絞り込むことができる。従って、反射防止膜２５を上述
のように入射角θの大きい光に対して反射率が極小化さ
れるように構成したことと相まって、再生分解能をさら
に高くすることが可能である。

本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、例
えば実施例では追記型または書換え可能型の光情報記録
媒体について説明したが、コンパクトディスク方式のデ
ィジタルオーディオディスクやレーザビジョン方式のビ
デオディスクのように、基板表面に情報が光学的変化（
ピット列等）として記録された再生専用ディスクにも本
発明を適用することができる。また、媒体の形状はディ
スク状に限られず、例えばカード状であつても構わない
。

また、実施例では反射光を検出して情報の再生を行なっ
たが、透過光を検出して再生を行なう場合にも本発明は
有効である。

さらに、実施例では反射防止膜が単層の場合を例に説明
したが、多層膜の場合にも本発明はを効であり、その場
合は各層の反射防止膜が前述した条件を満たすようにす
ればよい。その他、本発明は要旨を逸脱しない範囲で種
々変形して実施することができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、特に光情報記録媒体に対して大きな入
射角度で入射する光、すなわちビームのエツジ近傍の光
線に対して反射防止膜の効果を大きくしたことによって
、実効的に再生分解能を向上させることが可能となり、
高密度で記録された情報を大きな信号強度で再生するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る光情報記録媒体の構成
を模式的に示す断面図、第２図は同実施例における反射
防止膜の入射角度θで入射する光に対する表裏面からの
反射光の光路長差を求めるだめの図、第３図は本発明の
一実施例に係る光情報再生装置の構成を示す図、第４図
は本発明の他の実施例に係る光情報記録媒体の構成を模
式的に示す断面図である。 １・・・光源、２・・・コリメーレンズ、３・・・ビー
ムスプリッタ、４・・・集光レンズ、５・・・光情報記
録媒体、６・・・レンズ、７・・・光検出器、１１・・
・透光性基板、１２・・・記録膜、１３・・・反射膜、
１４・・・保護膜、１５・・・反射防止膜、２１・・・
基板、２２・・・反射膜、２３・・・記録膜、２４・・
・透光性保護膜、２５・・・反射防止膜。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 第１ｒＭ 第　４　図 第２　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板面または基板上に形成された記録膜に光ビー
   ムの照射によって読取り可能な情報が記録され、さらに
   情報が記録された基板面または記録膜より光ビームの入
   射側に反射防止膜が設けられた光情報記録媒体において
   、 前記反射防止膜は光ビームの中心波長をλ、光ビームの
   最大入射角度をθｃとした時、該光ビームのうち０＜θ
   ＜θｃなる範囲内の所定の角度θで入射する光に対して
   、表裏面からの反射光の光路長差が（ｍ＋１／２）λ（
   但し、ｍは整数）であることを特徴とする光情報記録媒
   体。
2. （２）基板面または基板上に形成された記録膜に光ビー
   ムの照射によって読取り可能な情報が記録され、さらに
   情報が記録された基板面または記録膜より光ビームの入
   射側に反射防止膜が設けられた光情報記録媒体に対して
   、集光レンズを通して光ビームを照射し、その反射光ま
   たは透過光を該集光レンズを通して検出することにより
   、情報を再生する光情報再生装置において、 前記反射防止膜は、光ビームの中心波長をλ、前記集光
   レンズの開口数で定まる光ビームの最大入射角度をθｃ
   とした時、該光ビームのうち０＜θ＜θｃなる範囲内の
   所定の角度θで入射する光に対して、表裏面からの反射
   光の光路長差が（ｍ＋１／２）λ（但し、ｍは整数）で
   あることを特徴とする光情報再生装置。