JPH05256770A - 反射率測定装置 - Google Patents

反射率測定装置

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JPH05256770A
JPH05256770A JP5566992A JP5566992A JPH05256770A JP H05256770 A JPH05256770 A JP H05256770A JP 5566992 A JP5566992 A JP 5566992A JP 5566992 A JP5566992 A JP 5566992A JP H05256770 A JPH05256770 A JP H05256770A
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JP
Japan
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reflectance
light
reflected light
coating layer
reflected
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Pending
Application number
JP5566992A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Kashiwagi
俊行 柏木
Hisayuki Yamatsu
久行 山津
Shinichi Kai
慎一 甲斐
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 被覆層を有する被測定面の反射率を測定する
場合において、被測定面の反射光と被覆層表面の反射光
との干渉を回避して、被測定面に対する反射率の測定を
確実に行い得る反射率測定装置を提供する。 【構成】 被覆層1を有する被反射率測定面2に、集光
レンズ系3を有する分離手段10を介してレーザ光Lを
照射して、被反射率測定面2からの反射光L0 、L1
‥と被覆層1の表面1Sでの反射光L-1とを、分離手段
10により異なる光路に分離して、被反射率測定面2か
らの反射光L0 、L1 ‥‥のみを光検出器4に導入す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、反射率測定装置、特に
例えば光ディスクの記録反射面に適用して好適な反射率
測定装置に係わる。
【0002】
【従来の技術】光ディスク等の記録媒体は、例えばアク
リル、ポリカーボネイト(PC)等の光透過性樹脂より
成る基板上に情報信号に対応する凹凸が予め形成され、
その上に反射層と必要に応じて保護層が設けられて構成
される。この反射層としては、Al、Au等より成る高
反射率で低吸収率の材料が用いられる。そしてその再生
方法としては、この光透過性基板側からレーザ光を照射
して、凹凸によって生じる反射面からの干渉光の強度の
違いによって記録情報の読み出しを行うようになされて
いる。
【0003】このような光ディスク等の光記録媒体で
は、その読み出し光の強度を保証するために、その反射
面での読み出し光の反射率が70%程度以上必要とされ
ているが、その被着形成時の蒸着むら等によって反射率
にばらつきが生じる場合があるために、この反射率を精
度良く検出する必要がある。
【0004】しかしながらCD(コンパクト・ディス
ク)等の光ディスクにおいては、例えば入射光の波長が
0.6μm程度であるに対し、基板の厚さのばらつきが
±0.5μm程度以上あるため、基板表面での反射光
と、反射面での反射光との間で生じる干渉が測定面内に
おいて部分的に生じたり生じなかったりするために、反
射面の絶対的な反射率や、面内の反射率のばらつきを測
定することは非常に難しい。また、この基板の厚さが現
状では1.2mm程度と非常に薄いことから、測定用の
入射光を傾斜させても、これらの反射面での反射光と、
基板表面での反射光とを完全に分離することはできな
い。
【0005】このため、従来はハロゲンランプ等の光源
にフィルターを設けて、ここから比較的広い波長帯域を
有するインコヒーレントな光を照射し、これによって反
射率を測定する等の手段が採られており、特定波長の読
み出し光に対する反射率を正確に測定することはできな
かった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うに光ディスクの反射面等、被覆層を有する被測定面の
反射率を測定する場合等において、被測定面の反射光と
被覆層表面の反射光との干渉を回避して、被測定面に対
する反射率の測定を確実に行い得る反射率測定装置を提
供する。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明反射率測定装置
は、その一例の要部の略線的構成図を図1に示すよう
に、被覆層1を有する被反射率測定面2に、集光レンズ
系3を有する分離手段10を介してレーザ光Lを照射し
て、被反射率測定面2からの反射光L0 、L1 ‥‥と被
覆層1の表面1Sでの反射光L-1とを分離手段10によ
り異なる光路に分離して、被反射率測定面2からの反射
光L0 、L1 ‥‥のみを光検出器4に導入する。
【0008】また本発明は、このような反射率測定装置
において、被反射率測定面2を集光レンズ系3の焦点面
に位置するようにして、レーザ光Lを集光レンズ系3の
光軸からずれた位置に照射して、被反射率測定面2の表
面の被覆層1での反射光L-1を分離する。
【0009】更に本発明は、上述の反射率測定装置にお
いて、被反射率測定面2上の被覆層表面1Sからの反射
光L-1を遮断する遮断手段5を設け、被反射率測定面2
からの反射光L0 、L1 ‥‥のみを光検出器4に導入す
る。
【0010】更にまた本発明は、上述の反射率測定装置
において、図2に示すように、被反射率測定面2からの
反射光L0 を集光し、光検出器4の検出位置に焦点を形
成する集光レンズ系6を設けて構成する。
【0011】
【作用】本発明反射率測定装置によれば、被反射率測定
面2からの反射光と、この上の被覆層1の表面1Sから
の反射光とを分離することによって、これらの光の干渉
による影響を排除することができて、正確に測定面2の
反射率を測定することができる。
【0012】また本発明反射率測定装置によれば、被反
射率測定面2を集光レンズ系3の焦点面に位置させ、レ
ーザ光Lを集光レンズ系3の一点鎖線cで示す光軸から
ずれた位置に照射することから、焦点面より集光レンズ
系3の近くに位置する被覆層1の表面1Sでの反射光L
-1は、集光レンズ系3の光軸に対し、焦点面に位置する
被反射率測定面2からの反射光L0 に比し外側に拡散し
て出射される。また、被覆層1内で反射を繰り返す高次
の反射光L1 (図1においては測定面2で2回反射した
光のみを示す)は、0次の反射光L0 よりも内側に集光
されることから、これら反射光L0 、L1 、‥‥と、被
覆層1の表面1Sでの反射光L-1とをいわば空間的に分
離させることができることとなる。
【0013】更に本発明は、上述の反射率測定装置にお
いて、この分離した反射光L-1を遮断する遮断手段5を
設けることによって、被反射率測定面2からの反射光L
0 、L1 ‥‥のみを光検出器4に導入させることができ
る。
【0014】更にまた本発明の反射率測定装置において
は、図2に示すように、被反射率測定面2からの反射光
0 ‥‥を集光し、光検出器4の検出位置に焦点を形成
する集光レンズ系6を設けることによって、被反射率測
定面2が矢印sで示すように面振れを生じて、この面振
れによって反射光の入射角度及び反射角度が変動して
も、自動的に集光レンズ系6の焦点位置にある光検出器
4上にこの反射光L0 ′を集光させることができる。
【0015】このように、本発明反射率測定装置によれ
ば、被反射率測定面上に被覆層が設けられる場合におい
ても、この表面における反射光を空間的に分離すること
ができるため、狭波長帯域のコヒーレントな光に対する
反射率を正確に測定することができる。
【0016】
【実施例】以下本発明反射率測定装置の一例を、図面と
共に詳細に説明する。この例においては、CD(コンパ
クトディスク)等の光記録媒体において、基板側から再
生用レーザ光を照射する際の、記録反射面での反射率を
測定する場合に本発明を適用した例である。
【0017】図1において2は光記録媒体20の記録反
射面等の被反射率測定面を示し、この上の被覆層1は、
例えばPC等より成る光透過性の基板で、その表面1S
に対向して、集光レンズ系3を有する分離手段10を設
ける。この集光レンズ系3は、図1においては凸レンズ
のみを示すが、複数のレンズによって構成することもで
きる。そして、この分離手段10即ちこの場合集光レン
ズ系3を介してレーザ光Lを照射して、被反射率測定面
2からの反射光L0 及び測定面2で反射した後被覆層1
内で反射して出射される高次の反射光L1 ‥‥と、被覆
層1の表面1Sでの反射光L-1とを、それぞれ異なる光
路に分離して、被反射率測定面2からの反射光L0 、L
1 ‥‥のみを光検出器4に導入する。
【0018】この例においては、被反射率測定面2を集
光レンズ系3の焦点面に位置するようになす。図におい
てfは焦点距離を示す。そしてレーザ光Lを集光レンズ
系3の光軸cからずれた位置に照射して、被反射率測定
面2の表面の被覆層1での反射光L-1を、被反射率測定
面2からの反射光L0 よりも、光軸cに対し外側に集光
されるように分離する。またこの場合、この被覆層1で
の反射光L-1を遮断する遮断手段5例えばスリットを設
け、被反射率測定面2からの反射光L0 、L1‥‥のみ
を光検出器4に導入する構成とするものである。
【0019】図3は、この分離動作態様の説明図であ
る。集光レンズ系3の光軸cから、この光軸cと直交す
る方向に例えばr0 離間した位置から、光軸cに沿って
スポット径φのレーザ光Lを照射した場合を示す。被反
射率測定面2上で反射してそのまま出射された光L
0 (0次光)は、測定面2が焦点に位置するため、集光
レンズ系3によって、光軸cを挟んで入射レーザ光Lと
は反対側にr0 離間した位置に、スポット径がφ0 とな
って集束される。これに対し、被覆層1の表面1Sでの
反射光L-1は、焦点距離fより近い位置で反射されるた
め、集光レンズ系3によってこの光軸cに対し外側に出
射され、かつそのスポット径はφ0 に比し大となる。一
方、被反射率測定面2上で反射した後、被覆層1内で複
数回反射して出射される高次の反射光L1 は、焦点レン
ズ系3に対し、焦点距離より離間した位置から出射され
るように観測され、集光位置は上述の0次光に比し光軸
c側に近い位置となる。図3においては、測定面2で2
回反射された1次光のみを示し、また集光レンズ系3か
ら距離dの位置Pにおける、各反射光L0 、L1 及びL
-1のスポット径をそれぞれφ0 、φ1 及びφ-1、また光
軸cからの距離をそれぞれR0 、R1 及びR-1として示
す。
【0020】このように、被覆層1の表面1Sで反射す
る光を−1次光として、測定面2で1回反射した光を0
次光、2回反射した光を1次光‥‥として順次n次光
(nは−1以上の整数)として表し、被覆層1の厚さを
tとすると、各反射光は、集光レンズ系3から(f+2
nt)の距離の光軸c上の位置から出射された光と等し
い光路を採る。これをもとに、位置Pにおけるn次の光
の光軸cからの距離Rnと、スポット径φn との一般式
を求めると、 Rn =r0 {1+2nt(f−d)/f2 }‥‥(1) φn =φ0 {1+2nt(f−d)/f2 }‥‥(2) と表される。
【0021】そして、n次の反射光と(n−1)次の反
射光とが位置Pにおいて分離されるためには、それぞれ
の光軸cからの差が、スポットの半径の差より大となる
ことが必要であるため、その分離条件は、 R-1−R0 >1/2(φ-1−φ0 ) ‥‥(3) となる。
【0022】この(3)式に(1)式及び(2)式を代
入すると、下記数1が導かれる。
【数1】
【0023】ここで、焦点距離fを100mm、被覆層
1の厚さtを1mm、入射レーザ光Lのスポット径φ0
を1mm、距離dを500mmとすると、0次光と−1
次光とが分離する条件は、 r0 >12mm となる。
【0024】従って、このr0 を12mmを越える例え
ば15mm程度とすることによって、確実に、被反射率
測定面2による反射光L0 、L1 ‥‥と、被覆層1の表
面1Sでの反射光L-1とを分離することができる。
【0025】そして図1に示すように、分離した反射光
-1を遮断する位置に、遮断手段5例えばスリットを設
けることによって、確実にこの被覆層1での反射光L-1
を遮断し、これにより、基板表面での反射光と、反射面
での反射光との干渉を生じることなく、光記録媒体20
の反射面の反射率を正確に測定することができることと
なる。
【0026】またこの場合、図2に示すように、被反射
率測定面2からの反射光L0 を集光し、光検出器4の検
出位置に焦点を形成する集光レンズ系6を設けるとき
は、被反射率測定面2、この場合光記録媒体20の反射
面に、スピンドルの軸ねじれや、スキュー等によって矢
印sで示すように面振れが生じても、図2において破線
a で示すように、この集光レンズ系6によってその入
射角及び反射角が補正されて、光検出器4上に集光され
るようになされる。
【0027】図4に、この場合の反射率測定装置の一例
の全体的な構成図を示す。He−Neレーザ等の光源2
1から出たグリーンレーザ光Lは、集光レンズ系3によ
って、光記録媒体20上に集光され、被反射率測定面、
この場合記録反射面から反射された光L0 は、ミラーM
1 で一旦反射され、遮断手段5例えばスリットを通過し
た後、集光レンズ系6により集光され、フィルター7こ
の場合例えばグリーンフィルターを介して光検出器4に
集光される。9はオシロスコープである。この場合、集
光レンズ系3の焦点位置に光記録媒体20の記録反射即
ち被反射率測定面2を配置し、また集光レンズ系6の焦
点位置に光検出器4を配置する。f1 及びf2 はそれぞ
れ集光レンズ系3及び6の焦点距離を示す。このように
することによって、光記録媒体20の基板即ち被覆層1
の表面1Sでの反射光を被反射測定面2からの反射光か
ら確実に分離すると共に、被反射率測定面2の面振れに
よる入射角及び反射角のずれを補正して、確実に光検出
器4に集光させることができて、反射率を精度良く測定
することができる。
【0028】このような反射率測定装置を用いて、アク
リル等より成る直径30cmの基板上に形成した光記録
媒体20の反射面の反射率の測定を行った。この例にお
いては、この記録媒体20にグリーンレーザ光を用い
て、開口数N.A.=0.6の対物レンズで再生したと
ころ、同一のスタンパーから作製された光記録媒体であ
るにも係わらず、ノイズレベルにばらつきが発生した。
そこで、この光記録媒体20のAl反射面に対し、グリ
ーン光に対する反射率と、その面内におけるばらつきを
測定し、ノイズレベルに相関関係があるかどうかを確認
した。
【0029】この結果、ノイズレベルにばらつきが生じ
た光記録媒体20においては、図5に示すように、回転
面内に関して反射率のばらつきが存在し、一方ノイズレ
ベルにばらつきがみられなかった光記録媒体20におい
ては、図6に示すように、回転面内の反射率はほぼ一定
の値を示した。この結果、ノイズレベルのばらつきと反
射率のばらつきに相関関係があることを確認することが
できた。
【0030】尚、上述の実施例においては、本発明をC
Dに適用した場合について説明したが、その他LD(レ
ーザディスク)、またはMO(光磁気記録)等と光記録
とを併用した記録媒体等、種々の光記録媒体の反射面、
また記録媒体に限ることなく被反射率測定面上に被覆層
を有する構成の被測定物に本発明を適用し得ることはも
ちろんである。また、本発明反射率測定装置の構成は、
上述の実施例に限ることなく、その他種々の変形変更を
なし得ることはいうまでもない。
【0031】
【発明の効果】上述したように、本発明反射率測定装置
によれば、被覆層での反射光を、被反射率測定面での反
射光とを空間的に分離することによって、これらの光の
干渉による影響を受けることなく、正確に反射率の測定
を行うことができる。
【0032】また、この分離した反射光L-1を遮断する
遮断手段5を設けることによって、被反射率測定面2か
らの反射光L0 、L1 ‥‥のみを光検出器4に導入させ
ることができる。
【0033】更にまた、被反射率測定面2からの反射光
0 、L1 、‥‥を集光し、光検出器4上に焦点を形成
する集光レンズ系6を設けることによって、被反射率測
定面2の面振れによって反射光の入射角度及び反射角度
が変動しても、自動的に集光レンズ系6の焦点位置にあ
る光検出器4上にこの反射光を集光させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明反射率測定装置の一例の要部の略線的構
成図である。
【図2】本発明反射率測定装置の他の例の要部の略線的
構成図である。
【図3】本発明反射率測定装置の一例の動作態様の説明
図である。
【図4】本発明反射率測定装置の一例の略線的構成図で
ある。
【図5】本発明反射率測定装置による測定結果を示す図
である。
【図6】本発明反射率測定装置による測定結果を示す図
である。
【符号の説明】
1 被覆面 2 被反射率測定面 3 集光レンズ系 4 光検出器 5 遮断手段 6 集光レンズ系 7 フィルター 8 オシロスコープ 10 分離手段 20 光記録媒体 21 光源

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被覆層を有する被反射率測定面に、集光
    レンズ系を有する分離手段を介してレーザ光が照射さ
    れ、 上記被反射率測定面からの反射光と上記被覆層表面での
    反射光とが上記分離手段により異なる光路に分離され
    て、上記被反射率測定面からの反射光のみが光検出器に
    導入されるようになされたことを特徴とする反射率測定
    装置。
  2. 【請求項2】 上記被反射率測定面が上記集光レンズ系
    の焦点面に位置するようになされ、 上記レーザ光が集光レンズ系の光軸からずれた位置に照
    射されるようになされることによって、上記被反射率測
    定面の表面の上記被覆層での反射光が分離されるように
    なされたことを特徴とする上記請求項1に記載の反射率
    測定装置。
  3. 【請求項3】 上記被反射率測定面上の上記被覆層表面
    からの反射光を遮断する遮断手段が設けられ、上記被反
    射率測定面からの反射光のみが上記光検出器に導入され
    ることを特徴とする上記請求項2に記載の反射率測定装
    置。
  4. 【請求項4】 上記被反射率測定面からの反射光を集光
    し、上記光検出器の検出位置に焦点を形成する集光レン
    ズ系が設けられることを特徴とする上記請求項2に記載
    の反射率測定装置。
JP5566992A 1992-03-13 1992-03-13 反射率測定装置 Pending JPH05256770A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110763657A (zh) * 2019-11-20 2020-02-07 江苏赛诺格兰医疗科技有限公司 用于反射材料反射率测试***的光电数字转换***

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110763657A (zh) * 2019-11-20 2020-02-07 江苏赛诺格兰医疗科技有限公司 用于反射材料反射率测试***的光电数字转换***

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