WO2002027716A1 - Support d'enregistrement d'informations et dispositif d'enregistrement/lecture d'informations - Google Patents

Support d'enregistrement d'informations et dispositif d'enregistrement/lecture d'informations Download PDF

Info

Publication number
WO2002027716A1
WO2002027716A1 PCT/JP2001/008611 JP0108611W WO0227716A1 WO 2002027716 A1 WO2002027716 A1 WO 2002027716A1 JP 0108611 W JP0108611 W JP 0108611W WO 0227716 A1 WO0227716 A1 WO 0227716A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
information recording
transparent substrate
light
incident angle
recording medium
Prior art date
Application number
PCT/JP2001/008611
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Akihiro Arai
Tohru Nakamura
Tetsuo Saimi
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. filed Critical Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority to JP2002531414A priority Critical patent/JPWO2002027716A1/ja
Priority to AU2001292319A priority patent/AU2001292319A1/en
Priority to US10/362,039 priority patent/US7126905B2/en
Publication of WO2002027716A1 publication Critical patent/WO2002027716A1/ja

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372—Lenses
    • G11B7/1374—Objective lenses
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1392—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration
    • G11B7/13922—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration passive
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372—Lenses
    • G11B2007/13727—Compound lenses, i.e. two or more lenses co-operating to perform a function, e.g. compound objective lens including a solid immersion lens, positive and negative lenses either bonded together or with adjustable spacing
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/253—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates
    • G11B7/2531—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates comprising glass
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/253—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates
    • G11B7/2533—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates comprising resins
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/253—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates
    • G11B7/2533—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates comprising resins
    • G11B7/2534—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates comprising resins polycarbonates [PC]
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/254—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of protective topcoat layers
    • G11B7/2542—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of protective topcoat layers consisting essentially of organic resins

Definitions

  • the present invention relates to an information recording medium and information recording and reproducing apparatus (BACKGROUND
  • CDs, DVDs, and the like have been known as optical disks for recording information or reproducing the recorded information.
  • the angle of incidence of light incident on the surface of the optical disc when recording or reproducing is not so large.
  • FIG. 7 shows an example of a configuration of a conventional optical disk 508 and an optical head 513 for recording information on the optical disk 508 or reproducing the information recorded on the optical disk 508.
  • the light head 5 13 includes a radiation light source 501, a beam splitter 502, a collimating lens 503, an objective lens 506, a hologram 5 1 1, and a photodetector 5 1. Including 2.
  • the light beam emitted by the radiation light source 501 passes through the beam splitter 502 and becomes a parallel light beam by the collimating lens 503 . This parallel light beam enters the objective lens 506 and converges on the information recording layer 711 of the optical disk 508.
  • the oscillation wavelength of the semiconductor laser is in the range of about 780 to about 810 nm when the optical disk 508 is a CD, and is about 630 to about 67 when the optical disk 508 is a DVD. It is in the range of 0 nm.
  • the light beam reflected by the information recording layer 711 passes through the objective lens 506 and the collimating lens 503 again, is reflected by the beam splitter 520, and is detected by the photodetector 511. Incident on. In the photodetector 512, an information signal indicating information recorded on the optical disk 508 and a servo signal for tracking are extracted.
  • FIG. 8 shows a light beam 701 incident on the optical disk 508.
  • the light beam 701 includes light 708 which is perpendicularly incident on the surface of the optical disk 508 (that is, the incident angle is 0 °), and light 707 and 709 which are incident at an incident angle. .
  • the light flux 7001 converges on the information recording layer 7111 to form a light spot 7122.
  • One method for increasing the density of information recorded on the optical disk 508 is to reduce the size of the light spot 712 formed on the information recording layer 711.
  • the diameter of the light spot 712 (also represented by the following equation (1)).
  • ⁇ is the wavelength of the luminous flux 701 (ie, the wavelengths of light 707, 708, and 709)
  • k is a constant
  • NA is the objective lens 506 (FIG. 7). Is the numerical aperture.
  • the constant k is determined by the light distribution on the entrance pupil, and is small and not uniform when the light distribution on the entrance pupil is uniform (for example, the light at the periphery of the entrance pupil is weaker than the light at the center). In case it gets bigger.
  • the numerical aperture NA of the objective lens in order to reduce the size of the light spot 7 12, it is necessary to (1) increase the numerical aperture NA of the objective lens, and (2) make the light distribution on the entrance pupil uniform.
  • the wavelength ⁇ of the light beam 701 is determined by the oscillation wavelength of the radiation light source (for example, a semiconductor laser) 501 (FIG. 7).
  • the use of a semiconductor laser with a short oscillation wavelength, such as a blue semiconductor laser has been used to reduce the light spot based on the above method (3).
  • the numerical aperture ⁇ ⁇ of the objective lens is large. When it becomes tighter, the maximum incident angle of light incident on the surface of the optical disk increases, and the reflectivity increases, so that the light distribution on the entrance pupil cannot be made uniform.
  • FIG. 9 shows the relationship between the incident angle of light incident on the conventional optical disk 508 (FIG. 8) and the reflectance of the light on the optical disk surface.
  • FIG. 9 shows the incident angle dependence of the reflectance for each of S-polarized light (shown as S) and P-polarized light (shown as P).
  • S-polarized light means polarized light whose electric vector is parallel to the incident cross section (the plane including the normal to the incident surface and the incident light)
  • S-polarized light means the polarized light
  • the electric vector means polarized light perpendicular to the incident cross section.
  • the reflectance differs between the S-polarized light and the P-polarized light even when the incident angle is the same. Since the light incident on the objective lens 506 (FIG. 7) is generally circularly polarized light, the average reflectance of the luminous flux 701 shown in FIG. It is an intermediate value between the reflectance and the reflectance of p-polarized light (shown as (S + P) Z2). In the following specification, the light reflectance refers to an intermediate value ((S + P) / 2) between the reflectance of S-polarized light and the reflectance of P-polarized light, unless otherwise specified.
  • the numerical aperture NA of the objective lens 506 (FIG. 7) is increased (for example, when the numerical aperture NA is increased so that the incident angle becomes larger than 45 ° '), It can be seen that the average reflectance, illustrated as (S + P) Z2, increases sharply.
  • a high reflectivity means that the light that passes through the optical disk 508 and reaches the light spot 712 is weak. Therefore, in the conventional optical disk 508, when the numerical aperture NA of the objective lens 506 (FIG. 7) is increased, the light at the peripheral portion on the entrance pupil (for example, the light incident on the optical disk 508 at the maximum incident angle). The light spot (The light that reaches unit 7 1 2) becomes weaker.
  • the weakening of the light at the periphery on the entrance pupil is equivalent to the relatively large value of the constant k in the above equation (1). growing. That is, despite the increase in the numerical aperture NA, the effect of reducing the light spot 7 12 cannot be obtained.
  • the light spot cannot be made sufficiently small, and the information recording density cannot be increased.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and has as its object to provide an information recording medium capable of increasing the information recording density. It is another object of the present invention to provide an information recording / reproducing apparatus using such an information recording medium. Disclosure of the invention
  • An information recording medium includes: a transparent substrate having a first surface; a second surface opposite to the first surface; and a reflectance provided on the first surface of the transparent substrate.
  • the reflectance reducing means may include a transparent thin film layer.
  • the thickness of the thin film layer is such that light incident on the first surface of the transparent substrate while converging at an incident angle in a range from 0 ° to the maximum incident angle on the first surface of the transparent substrate. It may be set so as to minimize the substantial reflectance.
  • the thickness of the thin film layer includes: a reflectance of light incident on the first surface of the transparent substrate at the maximum incident angle on the first surface of the transparent substrate; And the reflectance of the light incident on the surface of the transparent substrate at an incident angle of 0 ° on the first surface of the transparent substrate may be substantially equal.
  • the thickness of the thin film layer is set so as to minimize the reflectance of the light incident on the first surface of the transparent substrate at the maximum incident angle on the first surface of the transparent substrate. Is also good.
  • n is the refractive index of the thin film layer
  • the hardness of the thin film layer may be higher than the hardness of the transparent substrate.
  • the refractive index of the thin film layer may be smaller than the refractive index of the transparent substrate.
  • the maximum incident angle may be 50 ° or more and 72 ° or less.
  • the light incident at the maximum incident angle has a predetermined wavelength ⁇
  • the reflectivity reducing unit includes a plurality of structures two-dimensionally arranged on the second surface, Each has a substantially conical shape or a polygonal pyramid shape, and has a size along the first surface of ⁇ 4 or more and 2 ⁇ or less, and a size from the first surface of ⁇ 2 or more and 3 ⁇ or less. Height.
  • the plurality of structures may be formed by transfer using a mold.
  • the plurality of structures may be formed in a resin material film attached to the first surface of the transparent substrate.
  • An information recording / reproducing apparatus includes the information recording medium described above, a radiation light source that emits light, and the light that is emitted from the radiation light source is applied to the first surface of the information recording medium from 0 ° to the maximum.
  • Light converging means for making incident light at an incident angle in a range up to the incident angle is provided, whereby the object is achieved.
  • the maximum incident angle may be 50 ° or more and 72 ° or less.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical disc 101 (information recording medium) according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the incident angle of light incident on the optical disc 101 (FIG. 1) of the present invention and the reflectance on the surface A of the transparent substrate 109.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of minimizing the reflectance of light incident on the surface A on the surface A;
  • FIG. 4A is a sectional view of an optical disc 201 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 4B is a perspective view schematically showing the structure of the surface of the optical disc 101.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an information recording / reproducing device 401 according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 6 is an enlarged view of the combination objective lens 105 and the optical disk 101.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of a conventional optical disk 508 and an optical head 513 for recording information on the optical disk 508 or reproducing information recorded on the optical disk 508.
  • FIG. 8 is a diagram showing a light beam 701 incident on the optical disc 508.
  • FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the incident angle of light incident on the conventional optical disk 508 (FIG. 8) and the reflectance of the light on the optical disk surface.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical disc 101 (information recording medium) according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the optical disc 101 has a transparent substrate 109 having a surface A (first surface), a surface B (second surface) opposite to surface A, and a transparent substrate provided on surface A of the transparent substrate 109.
  • the information recording layer 120 may have any configuration capable of carrying information.
  • FIG. 1 shows that light is incident on the surface A of the transparent substrate 109 from 0 ° to hi (maximum angle of incidence) (lights 130, 131, and 132). ).
  • the light transmitted through the transparent substrate 109 (lights 130a, 131a, and 132a, respectively) is the information recording layer 12 Converges on 0.
  • Information is recorded on the information recording layer 120 using the transmitted light (lights 130a, 131a and 132a). Alternatively, the information recorded on the information recording layer 120 is reproduced.
  • the optical disc 101 for example, lights 130, 131, and 132
  • the thin film layer 110 is very thin (for example, the thickness is smaller than the wavelength ⁇ of light 130, 131, and 132)
  • the surface 125 of the thin film layer 110 and the surface ⁇ of the transparent substrate 109 are treated as one identical surface without distinction.
  • the “reflectance of the light incident on the surface A of the transparent substrate 109 at the surface A” is defined as the ratio between the power of the reflected light on the one surface and the power of the incident light.
  • the light flux 133 is modulated according to the information.
  • the state of the information recording layer 120 where the optical spot 134 is formed changes in accordance with the information (for example, the crystal state changes).
  • information is recorded on the information recording layer 120 as a change in the state of the information recording layer 120.
  • the light flux 133 is reflected at the information recording layer 120 at a reflectance according to the state of the information recording layer 120.
  • the optical disk 101 may be a read-only recording medium or a recording medium capable of recording and reproduction.
  • the maximum angle of incidence is a constant value according to a predetermined standard for the optical disc 101.
  • the maximum incident angle ⁇ can be, for example, not less than 50 ° and not more than 72 °.
  • Lights 130, 131, and 1332 are lights from the same radiation source and have a predetermined wavelength ⁇ determined by a standard to which optical disk 101 conforms. Note that, in this specification, “transparent” means having a property of transmitting light having the predetermined wavelength ⁇ .
  • the transparent substrate 109 a 0.1-mm-thick polycarbonate resin is used, and as the base 108, a 1.1-mm-thick polycarbonate resin is used.
  • the transparent thin film layer 110 was formed of a single-layer acrylic resin material.
  • a transparent substrate 109 is provided only on one side of the base 108.
  • the transparent substrates 109 may be provided on both sides of the base 108.
  • the optical disc 101 has a symmetric structure with respect to the base 108. As a result, it is possible to effectively prevent the optical disc 101 from tilting.
  • the information recording layer 12Q can be formed on both sides of the base 108, the recording capacity is doubled, and it is possible to meet the demand for large capacity.
  • FIG. 2 shows the relationship between the incident angle of light incident on the optical disc 101 (FIG. 1) of the present invention and the reflectance on the surface A of the transparent substrate 109.
  • 0 is obtained in the optical disc 101 of the present invention.
  • the reflectance on the surface A of the transparent substrate 109 can be reduced over the range of the incident angle of about 72 °.
  • the principle that the reflectance on the surface A of the transparent substrate 109 is reduced is that the light reflected on the surface A of the transparent substrate 109 is weakened by interfering with the light reflected on the surface of the thin film layer 110. Because it can be done.
  • the average reflectance of the light flux 133 shown in FIG. 1 on the surface A of the transparent substrate 109 is an intermediate value between the reflectance of S-polarized light and the reflectance of P-polarized light. (Shown as (S + P) Z2).
  • the dependence of the average reflectance on the incident angle changes according to the thickness of the thin film layer 110 (FIG. 1).
  • the thickness of the thin film layer 110 is set so as to satisfy at least the following condition 1.
  • the thickness of the thin film layer 110 is such that the reflectance of the light incident on the surface A of the transparent substrate 109 on the surface A at the maximum incident angle is reduced by providing the thin film layer 110.
  • the light around the entrance pupil is increased by providing the thin film layer 110. Therefore, by providing the thin film layer 110, the light distribution on the entrance pupil becomes uniform, and the diameter of the light spot 134 (FIG. 1) becomes smaller. As a result, the recording density of information recorded on the optical disc 101 can be increased. Further, information recorded on the optical disc 101 at a high recording density can be reproduced.
  • the thin film layer 110 functions as a reducing unit that reduces the reflectance on the surface A of the light incident on the surface A of the transparent substrate 109 at the maximum incident angle.
  • the thickness of the thin film layer 110 is set so as to satisfy any of the following conditions 2 to 4 in addition to the condition 1 described above.
  • the thickness of the thin film layer 110 should be an incident angle in the range from 0 ° to the maximum incident angle ⁇ . It is set so as to satisfy the condition of minimizing the substantial reflectance of light incident on the surface A of the transparent substrate 109.
  • the substantial reflectivity is the integral of the reflectivity of light incident from 0 ° to the maximum incident angle for the incident angle, and the integrated value is defined as the range of the incident angle (Hi-1) The value divided by.
  • the substantial reflectance refers to a ratio of the total power of the light beam 133 reflected by the surface A of the transparent substrate 109 to the total power of the light beam 133 shown in FIG. Therefore, minimizing the substantial reflectivity means maximizing the power of the light flux 133 transmitted through the transparent substrate 109. Thereby, the utilization efficiency of light incident on the surface A of the transparent substrate 109 is maximized.
  • the thickness of the thin film layer 110 is determined by the reflectance of the light (light 130 shown in FIG. 1) incident on the surface A of the transparent substrate 109 at an incident angle of 0 ° and the maximum incident angle of the transparent substrate 109. It is set to satisfy the condition that the reflectance of the light incident on the surface A (lights 131 and 132 shown in Fig. 1) is substantially equal.
  • the maximum incident angle monument 58 according to the specifications of the optical disc 101. 2 °
  • the point Q 2 reflectance point Q 3 shown in (Fig. 2) Means substantially equal to the indicated reflectivity.
  • that the reflectances are substantially equal means that the difference between the reflectances is a level of a normal design error.
  • the thickness of the thin film layer 110 should satisfy the condition of minimizing the reflectance of light (light 131 and 132 shown in FIG. 1) incident on the surface ⁇ of the transparent substrate 109 at the maximum incident angle ⁇ . Is set to When this condition is satisfied, the light incident on the surface A of the transparent medium 109 at the maximum incident angle is effectively used.
  • the thickness of the thin film layer 110 that satisfies the above condition 1 and any one of the conditions 2 to 4 can be determined by calculation or experiment.
  • n is the refractive index of the thin film layer 110
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the principle of minimizing the reflectance of light incident on surface A of surface 09 on surface A.
  • the surface 1 25 of the thin film layer 110 and the surface A of the transparent substrate 109 are taken as different surfaces. I have.
  • the incident light 132 enters the thin film layer 110 at the point E, and a part of the light is reflected by the surface 125 of the thin film layer 110 (path D ⁇ E ⁇ F).
  • a part of the incident light 132 transmits through the thin film layer 110, and a part further reflects on the surface A of the transparent substrate 109, transmits again through the thin film layer 110, and passes through the surface 125. (Path D ⁇ E ⁇ G ⁇ H ⁇ I).
  • Reflectivity is the reflection on one surface when the surface 125 of the thin film layer 110 and the surface A of the transparent substrate 109 are treated as one and the same surface without distinction. (Defined as the ratio of the power of the light to the power of the incident light), the light traveling along path D ⁇ E ⁇ F and the light traveling along path D ⁇ E ⁇ G ⁇ H ⁇ I It is sufficient that a phase difference of 12 wavelengths occurs between them.
  • the foot of the perpendicular drawn from the point H to the straight line EF is defined as a point H '.
  • the thickness of the thin film layer 110 is represented by t
  • the refractive index is represented by n.
  • n ⁇ 2 ⁇ (distance EG)-(distance H 'E) ⁇ / 2 ⁇ ⁇ ⁇ (2)
  • Reducing the reflectance is not only preferable in that the light spot can be reduced, but also preferable in that stray light due to reflection can be reduced. Reduction of stray light due to reflection is particularly preferable when the reproduced signal is weak. Reducing the reflectivity is also preferable in that the light emitted by the radiation light source of the information recording / reproducing apparatus (described later with reference to FIG. 5) using the optical disc 101 can be effectively used.
  • the hardness of the thin film layer 110 is preferably higher (harder) than the hardness of the transparent substrate 109. Thereby, the thin film layer 110 also functions as a protective coating.
  • an acrylic resin pencil hardness 2 ⁇ 3 ⁇
  • a poly-carbonate resin pencil
  • Hardness ⁇ ⁇ may be used.
  • the typical refractive index of acrylic resin is 1.48 to: 1.50
  • the typical refractive index of poly-ponate resin is 1.55 1.58. The relationship ⁇ ⁇ . Is also satisfied.
  • the distance (working distance WD) between the lens and the optical disk becomes shorter.
  • the objective lens may collide with the optical disk due to a large surface deflection of the optical disk or a malfunction at the time of pulling in the focus support.
  • Acrylic resin thin film layer 1 10 In the case of functioning as a lining, the polycarbonate resin is prevented from being damaged by such a collision.
  • the surface of the acrylic resin thin film layer 110 is smooth and has low friction, and is suitable as a coating.
  • the surface of the thin film layer 110 may be subjected to vapor deposition to prevent the surface from being damaged.
  • the thin film layer 110 may have a multilayer structure.
  • the width of the design of the thin film layer 110 to satisfy the above conditions 1 to 4 becomes large, and the reflectance of S-polarized light becomes almost zero. be able to.
  • the thin film layer 110 has a single-layer structure.
  • the thin film layer 110 functions as a reflectance reducing unit that reduces the reflectance of the surface A of the light incident on the surface A of the transparent substrate 1Q9 at the maximum incident angle.
  • the reflectance reducing means is shown in the second embodiment.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view of an optical disc 201 (information recording medium) according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the optical disc 201 has a transparent substrate 209 having a surface A (first surface), a surface B (second surface) opposite to the surface A, and a surface A of the transparent substrate 209. It includes a plurality of provided structures 203 and an information recording layer 220 provided on the surface B of the transparent substrate 209. All of these components may be held on a base (not shown).
  • FIG. 4A shows that light is incident on the surface A of the transparent substrate 209 from 0 ° to ⁇ (maximum incident angle) (lights 130, 131, and 13). 2).
  • the light transmitted through the transparent substrate 109 (lights 130a, 131a, and 132a, respectively) is the information recording layer 12 Converges on 0.
  • Information is recorded on the information recording layer 120 using the transmitted light (lights 130a, 131a and 132a). Alternatively, the information recorded on the information recording layer 120 is reproduced.
  • the optical disc 201 (information recording medium) may be a read-only recording medium, It may be a recording medium capable of recording and reproduction.
  • the maximum incident angle is a constant value according to a predetermined standard for the optical disc 201.
  • the maximum incident angle ⁇ can be, for example, not less than 50 ° and not more than 72 °.
  • Lights 130, 131 and 132 are lights from the same radiation source and have a predetermined wavelength ⁇ defined by a standard followed by optical disk 201.
  • the transparent substrate 209 is formed from glass or a resin material.
  • the plurality of structures 203 are two-dimensionally arranged on the surface of the transparent substrate 209.
  • Each of the plurality of structures 203 has a substantially conical shape or a polygonal pyramid shape (for example, a pyramid shape).
  • the information recording layer 220 can have any configuration that can carry information.
  • the size d of each of the structures 203 along the plane A is preferably ⁇ 4 or more and 2 ⁇ or less, and the height h from the plane ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ is preferably ⁇ 2 or more and 3 ⁇ or less.
  • ⁇ is the wavelength of light 133 (that is, the wavelength of light 130, 131, and 132).
  • the structure 203 is called a “sub-wavelength structure”.
  • the plurality of structures 203 function as reduction means for reducing the reflectance of the surface ⁇ of the light incident on the surface ⁇ of the transparent substrate 209 at the maximum incident angle.
  • FIG. 4B is a perspective view schematically showing the structure of the surface of the optical disc 101.
  • Reference 1 Y. O noeta 1, An tireflecti on effectinultrahigh spatial—frequency ho logra ph icreliefgratings ", Ap pl. Opt. Vol. 26, 1142-1146, 1987.
  • An example is shown in which a structure arranged at a one-dimensional period is formed on the surface of a substrate using a method such as etching, etc.
  • light of a wavelength of 633 nm is used.
  • the in-plane period in which is arranged is smaller than the wavelength, and the depth is formed deeper than the wavelength. The calculation result that the following reflectance is obtained is reported.
  • the reflectance on the surface A of the transparent substrate 209 can be reduced.
  • the polarization dependence of the reflectance can be reduced (the difference in the reflectance between the P-polarized light and the S-polarized light is reduced), so that the surface A of the transparent substrate 209 can be formed at a large angle (for example, the maximum incident angle).
  • the incident light is transmitted through the transparent substrate 209 at a high transmittance regardless of its polarization direction, and is guided to the information recording layer 220. Therefore, by providing the plurality of structures 203, the light around the entrance pupil becomes stronger.
  • the light distribution on the entrance pupil becomes uniform, and the diameter of the light spot 134 (FIG. 4A) becomes smaller, so that the recording density of information recorded on the optical disc 201 can be increased. Also, information recorded on the optical disc 201 at a high recording density can be reproduced.
  • a plurality of structures 203 are formed using a mold in which a plurality of structures 203 are formed in advance by a method such as etching. Can be formed by the transfer. According to such a method, the number of processes is not increased as compared with the conventional optical disc manufacturing process.
  • a plurality of structures 203 may be formed in advance on a film formed of a material such as a resin by transfer using a molding die, and the film may be bonded to a transparent substrate 209.
  • the plurality of structures 203 have the characteristic that the wavelength dependence of the reflectance is small (that is, the reflectance reduction effect is similarly obtained for light of different wavelengths). Therefore, the optical disc 201 of the second embodiment of the present invention can be suitably used as an optical disc for recording or reproducing information using light of a plurality of wavelengths.
  • FIG. 5 shows a configuration of an information recording / reproducing device 401 according to the third embodiment of the present invention.
  • the information recording / reproducing device 401 includes an optical disk 101 and an optical head 402.
  • the information recording / reproducing device 401 records information on the optical disc 101 or reproduces information recorded on the optical disc 101.
  • the optical disc 101 is the optical disc according to the first embodiment of the present invention described above with reference to FIG.
  • the optical head 402 includes a radiation light source 101, a beam splitter 102, a collimating lens 103, a combined objective lens 105, a hologram 111, and a photodetector 111. Including 2.
  • the combination objective lens 105 includes a cemented lens 106 and a front lens 107.
  • the radiation light source 101 is a laser beam that emits a blue-violet laser beam.
  • the center wavelength of the laser light is 407 ⁇ 20 nm.
  • the collimating lens 103 is within this band It is designed so that defocusing does not occur due to wavelength fluctuation at the point.
  • the collimating lens 103 is composed of two laminated lenses.
  • the photodetector 1 12 performs focus servo detection using a detection method called a spot size detection method (SSD: SpotSizeDetecction).
  • SSD spot size detection method
  • the optical spot formed on the photodetector 112 by the primary luminous flux diffracted by the hologram 111 becomes the focus. Move symmetrically about a point.
  • the detection of the tracking error signal by the photodetectors 112 also employs a method that does not cause an error due to wavelength fluctuation.
  • FIG. 6 is an enlarged view of the combination objective lens 105 and the optical disk 101.
  • the numerical aperture NA of the combination objective lens 105 was set between 0.80 and 0.92.
  • An objective lens having such a high numerical aperture cannot be constituted by one aspherical lens.
  • the combined objective lens 105 is composed of two groups of three lenses, a two-piece bonded lens 106 and a front lens 107. This configuration is necessary for correcting chromatic aberration while securing a high numerical aperture.
  • the combination objective lens 105 is used to maintain the distance (working distance WD) between the optical disk 101 and the optical disk 101 in three dimensions.
  • the objective lens 105 and the optical disk 108 are corrected for chromatic aberration due to chromatic dispersion as a whole. That is, the chromatic aberration due to the power and chromatic dispersion of the objective lens, the chromatic aberration due to the chromatic dispersion of the thin film layer 110, and the chromatic aberration due to the chromatic dispersion of the transparent substrate 109 as a whole. It is preferable to cancel the operation.
  • WD was set to 0.15 mm.
  • the radiation light source 101 When information is recorded on the optical disc 101, the radiation light source 101 emits a light beam modulated according to the information.
  • the light beam passes through the beam splitter 102 and becomes parallel light by the collimating lens 103.
  • This parallel light passes through the combined objective lens 105 and is incident on the surface A of the transparent substrate 109 of the optical disc 101 at an incident angle ranging from 0 ° to the maximum incident angle (the maximum incident angle).
  • the string is shown in Figure 6). Light incident on the surface A passes through the transparent substrate 109 and converges on the information recording layer 120.
  • the radiation light source 101 When reproducing information recorded on the optical disc 101, the radiation light source 101 emits an unmodulated light beam.
  • the light beam emitted from the radiation light source 101 passes through the beam splitter 102 and becomes parallel light at the collimating lens 103.
  • This parallel light passes through the combined objective lens 105 and is incident on the surface A of the transparent substrate 109 of the optical disk 101 at an incident angle in the range from 0 ° to the maximum incident angle (the maximum incident angle Is shown in Figure 6).
  • Light incident on the surface A passes through the transparent substrate 109 and converges on the information recording layer 120.
  • the light beam reflected by the information recording layer 120 passes through the transparent substrate 109, the combined objective lens 105 and the collimating lens 103 again, is reflected by the beam splitter 102, and is It is incident on 1 1 2.
  • the photodetector 112 an information signal indicating information recorded on the optical disc 101 and a servo signal for tracking are extracted.
  • the collimating lens 103 and the combined objective lens 105 as a whole are used to transfer the luminous flux (light) emitted from the radiation light source 101 to the surface A of the optical disk 101 from 0 ° to the maximum incident angle. It functions as a light convergence unit that makes incident light at an incident angle in the range up to the sun.
  • the maximum angle of incidence can be set, for example, to 50 ° or more and 72 ° or less.
  • the information recording / reproducing device 401 may be configured to perform one of recording information on the optical disk 101 and reproducing information recorded on the optical disk 101, or both of them. It may be configured to do so. When the information recording / reproducing apparatus 401 records information only on the optical disc 101, the beam splitter 102, the hologram 111, and the photodetector 111 can be omitted. .
  • the information recording / reproducing device 401 of the third embodiment of the present invention uses the optical disc 101 of the first embodiment of the present invention, the combination objective lens 105 having a high numerical aperture is Performance can be effectively exhibited, and information can be recorded on the optical disc 101 at high density and / or information recorded at high density can be reproduced.
  • the optical disc 101 of the first embodiment is used as the optical disc.
  • the optical disk 201 of the second embodiment can be used instead of the optical disk 101.
  • the reflectance reducing means is provided on the first surface of the transparent substrate of the information recording medium.
  • This reflectivity reducing means reduces the reflectivity of the light incident at the maximum incident angle on the first surface.
  • the light spot formed on the information recording layer of the information recording medium can be reduced.
  • the recording density of information recorded on the information recording medium can be increased.
  • information recorded at a high recording density on an information recording medium can be reproduced.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Description

明 細 書 情報記録媒体および情報記録再生装置 技術分野
本発明は、 情報記録媒体および情報記録再生装置に関する ( 背景技術
従来、 情報を記録または記録された情報を再生するための光ディスクとして、 C D、 D V D等が知られている。 これらの従来の光ディスクでは、 記録または再 生を行う場合に光ディスクの表面に入射する光の入射角は、 それほど大きな値を とらない。
図 7は、 従来の光ディスク 5 0 8と、 光ディスク 5 0 8に情報を記録または記 録された情報を再生するための光へッド 5 1 3の構成の例を示す。 光へッド 5 1 3は、 放射光源 5 0 1と、 ビームスプリツター 5 0 2と、 コリメ一トレンズ 5 0 3と、 対物レンズ 5 0 6と、 ホログラム 5 1 1と、 光検出器 5 1 2とを含む。 光ディスク 5 0 8に記録された情報を再生する場合には、 放射光源 5 0 1が出 射する光束は、 ビームスプリッ夕ー 5 0 2を透過して、 コリメートレンズ 5 0 3 で平行光束になる。 この平行光束は、 対物レンズ 5 0 6に入射し、 光ディスク 5 0 8の情報記録層 7 1 1の上に収束する。
放射光源 5 0 1としては、 通常、 半導体レーザが用いられる。 半導体レーザの 発振波長は、 光ディスク 5 0 8が C Dの場合には約 7 8 0〜約 8 1 0 n mの範囲 であり、 光ディスク 5 0 8が D V Dの場合には約 6 3 0〜約 6 7 0 n mの範囲で ある。
情報記録層 7 1 1で反射した光束は、 再び対物レンズ 5 0 6とコリメートレン ズ 5 0 3とを透過して、 ビームスプリツ夕一 5 0 2で反射され、 光検出器 5 1 2 に入射する。 光検出器 5 1 2において、 光ディスク 5 0 8に記録された情報を示 す情報信号と、 トラッキングのためのサーポ信号とが取り出される。
図 8は、 光ディスク 5 0 8に入射する光束 7 0 1を示す。 光束 7 0 1は、 光デ イスク 5 0 8の表面に垂直に入射する （すなわち、 入射角が 0 ° ) 光 7 0 8と、 入射角ひで入射する光 7 0 7および 7 0 9とを含む。 光束 7 0 1は、 情報記録層 7 1 1上に収束して光スポット 7 1 2を形成する。
近年、 サイズの大きな動画データ等を含むマルチメディアデータを記録するた めに、 光ディスク 5 0 8に記録される情報の密度を高くすることが要求されてい る。 光ディスク 5 0 8に記録される情報の密度を高くするための 1つの方法は、 情報記録層 7 1 1上に形成される光スポット 7 1 2のサイズを小さくすることで ある。
光スポット 7 1 2の直径 ( ま、 以下の式 （1 ) で表される。
φ = 1ί · λ Ζ (Ν Α) · · · ( 1 )
ここで、 λは光束 7 0 1の波長 （すなわち、 光 7 0 7、 7 0 8および 7 0 9の波 長） であり、 kは定数であり、 N Aは対物レンズ 5 0 6 (図 7 ) の開口数である。 定数 kは入射瞳上の光分布により決まり、 入射瞳上の光分布が一様である場合に は小さく、 一様でない （例えば、 入射瞳の周辺部の光が中心部の光よりも弱い） 場合には大きくなる。
式 （1 ) から分かるように、 光スポット 7 1 2のサイズを小さくするためには、 ①対物レンズの開口数 N Aを大きくする、 ②入射瞳上の光分布を一様にすること により、 定数 kを小さくする、 または、 ③光束の波長 λを小さくする、 のいずれ かの方法を行えばよい。 ' 光束 7 0 1の波長 λは、 放射光源 （例えば、 半導体レーザ） 5 0 1 (図 7 ) の 発振波長によって定まる。 近年、 青色半導体レーザ等の発振波長の短い半導体レ 一ザを使用することにより、 上記方法③に基づいて光スポットを小さくすること が行われている。 しかし、 従来の光ディスクでは、 対物レンズの開口数 ΝΑを大 きくすると、 光ディスクの表面に入射する光の最大入射角が大きくなり、 反射率 が大きくなるために、 入射瞳上の光分布を一様にすることができなかった。
図 9は、 従来の光ディスク 5 0 8 (図 8 ) に入射する光の入射角と、 その光の 光ディスク表面における反射率との関係を示す。 図 9には、 S偏光 （Sとして図 示） と P偏光 （Pとして図示） とのそれぞれについて、 反射率の入射角依存性が 示されている。 なお、 P偏光とは、 その偏光の電気べクトルが、 入射断面 （入射 する面の法線と入射する光とを含む面） に平行な偏光を意味し、 S偏光とは、 そ の偏光の電気べクトルが、 入射断面に直交する偏光を意味する。
図 9から、 入射角が同一であっても S偏光と P偏光とで反射率が異なることが 分かる。 対物レンズ 5 0 6 (図 7 ) に入射する光は、 一般に円偏光であるので、 図 8に示される光束 7 0 1の光ディスク 5 0 8の表面での平均の反射率は、 S偏 光の反射率と p偏光の反射率との中間の値 （ （S + P ) Z 2として図示） になる。 以下の明細書中では、 光の反射率は、 特に断らない限り、 S偏光の反射率と P偏 光の反射率との中間の値 （ （S + P ) / 2 ) を指すものとする。
図 9は、 入射角が 5 8 ° 近傍である場合に、 P偏光の反射率はほぼ 0であるが、 S偏光の反射率が約 2 0 %であることを示す。 なお、 最大入射角と対物レンズ 5 0 6の開口数 N Aとは、 対物レンズ 5 0 6の開口数 N Aが大きくなるほど最大入 射角が大きくなるという関係にある、 最大入射角ひ 5 8 . 2。 は、 対物レンズ 5 0 6の開ロ数N A = 0 . 8 5に対応している。
従来の光ディスク 5 0 8において、 対物レンズ 5 0 6 (図 7 ) の開口数 N Aを 大きくした場合 （例えば、 入射角が 4 5 °'よりも大きくなる程度に開口数 N Aを 大きくした場合） 、 （S + P ) Z 2として図示される平均の反射率は、 急激に大 きくなることが分かる。 反射率が大きいことは、 光ディスク 5 0 8を透過して光 スポット 7 1 2に達する光が弱いことを意味する。 従って、 従来の光ディスク 5 0 8において、 対物レンズ 5 0 6 (図 7 ) の開口数 N Aを大きくした場合、 入射 瞳上の周辺部の光 （例えば、 最大入射角ひで光ディスク 5 0 8に入射し、 光スポ ット 7 1 2に達する光） が弱くなる。 入射瞳上の周辺部の光が弱くなることは、 上述した式 （1 ) において、 定数 kの値が相対的に大きくなることと等価である。 大きくなる。 すなわち、 開口数 N Aを大きくしたにもかかわらず、 光スポット 7 1 2を小さくする効果が得られなくなってしまう。
このように、 従来の光ディスクによれば、 光スポットを十分小さくすることが できず、 情報の記録密度を高めることができなかった。
本発明は、 このような課題を考慮してなされたものであって、 情報の記録密度 を高くすることが可能な情報記録媒体を提供することを目的とする。 また、 その ような情報記録媒体を用いた情報記録再生装置を提供することを目的とする。 発明の開示
本発明の情報記録媒体は、 第 1の面と、 前記第 1の面とは反対側の第 2の面と を有する透明基板と、 前記透明基板の前記第 1の面に設けられた反射率低減手段 と、 前記透明基板の前記第 2の面に設けられた情報記録層とを備え、 前記第 1の 面に 0 ° から最大入射角までの範囲の入射角で入射した光のうち、 前記透明基板 を透過した光を用いて前記情報記録層に情報が記録され、 または、 前記第 1の面 に 0 ° から最大入射角までの範囲の入射角で入射した光のうち、 前記透明基板を 透過した光を用いて前記情報記録層に記録された情報が再生され、 前記反射率低 減手段は、 前記最大入射角で入射する光の前記第 1の面における反射率を低減し、 これにより、 上記目的が達成される。
前記反射率低減手段は、 透明な薄膜層を含んでもよい。
前記薄膜層の厚さは、 前記透明基板の前記第 1の面に 0 ° から前記最大入射角 までの範囲の入射角で収束しながら入射する光の前記透明基板の前記第 1の面に おける実質的な反射率を最小化するように設定されていてもよい。
前記薄膜層の厚さは、 前記透明基板の前記第 1の面に前記最大入射角で入射す る光の前記透明基板の前記第 1の面における反射率と、 前記透明基板の前記第 1 の面に 0 ° の入射角で入射する光の前記透明基板の前記第 1の面における反射率 とが実質的に等しくなるように設定されていてもよい。
前記薄膜層の厚さは、 前記透明基板の前記第 1の面に前記最大入射角で入射す る光の前記透明基板の前記第 1の面における反射率を最小化するように設定され ていてもよい。
前記最大入射角で入射する光は所定の波長 λを有し、 前記薄膜層の厚さ tは、 関係 t = ノ （4 · n · c o s /3 ) が実質的に成り立つように設定されていても よく、 ここで、 nは前記薄膜層の屈折率であり、 /3は、 前記最大入射角をひとし た時に s i n α / s i n j3 = nを満たす角度である。
前記薄膜層の硬度は、 前記透明基板の硬度よりも大きくてもよい。
前記薄膜層の屈折率は、 前記透明基板の屈折率よりも小さくてもよい。
前記最大入射角は、 5 0 ° 以上 7 2 ° 以下であってもよい。
前記最大入射角で入射する光は所定の波長 λを有し、 前記反射率低減手段は、 前記第 2の面に 2次元的に配列された複数の構造物を含み、 前記複数の構造物の それぞれは、 実質的に円錐形状または多角錐形状を有し、 かつ、 ぇ 4以上 2 λ 以下の前記第 1の面に沿った大きさと、 λ Ζ 2以上 3 λ以下の前記第 1の面から の高さとを有してもよい。
前記複数の構造物は、 成形型を用いた転写によって形成されていてもよい。 前記複数の構造物は、 前記透明基板の前記第 1の面に貼り付けられた樹脂材料 のフィルムに形成されていてもよい。
本発明の情報記録再生装置は、 上述した情報記録媒体と、 光を出射する放射光 源と、 前記放射光源が出射する前記光を前記情報記録媒体の前記第 1の面に 0 ° から前記最大入射角までの範囲の入射角で入射させる光収束手段とを備えており、 これにより、 上記目的が達成される。
前記最大入射角は、 5 0 ° 以上 7 2 ° 以下であってもよい。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の実施の形態 1の光ディスク 101 (情報記録媒体） の断面図 である。
図 2は、 本発明の光ディスク 101 (図 1) に入射する光の入射角と、 透明基 板 109の面 Aにおける反射率との関係を示す図である。
図 3は、 薄膜層 1 10の厚さ tを、 t =AZ (4 ' n ， c o s j3) が実質的に 成り立つような厚さに設定した場合に、 最大入射角ひで透明基板 109の面 Aに 入射する光の面 Aにおける反射率が最小化される原理を説明する図である。 図 4 Aは、 本発明の実施の形態 2の光ディスク 201の断面図である。
図 4Bは、 光ディスク 101の表面の構造を模式的に示す斜視図である。 図 5は、 本発明の実施の形態 3の情報記録再生装置 401の構成を示す図であ る。
図 6は、 組み合わせ対物レンズ 105と光ディスク 101との拡大図である。 図 7は、 従来の光ディスク 508と、 光ディスク 508に情報を記録または記 録された情報を再生するための光へッド 5 13の構成の例を示す図である。 図 8は、 光ディスク 508に入射する光束 701を示す図である
図 9は、 従来の光ディスク 508 (図 8) に入射する光の入射角と、 その光の 光ディスク表面における反射率との関係を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。 明細書中で、 同一 の構成要素には同一の参照番号を付し、 重複した説明を省略することがある。
(実施の形態 1 )
図 1は、 本発明の実施の形態 1の光ディスク 101 (情報記録媒体） の断面図 である。 光ディスク 101は、 面 A (第 1の面） と、 面 Aとは反対側の面 B (第 2の面） とを有する透明基板 109と、 透明基板 109の面 Aに設けられた透明 な薄膜層 1 1 0と、 透明基板 1 0 9の面 Bに設けられた情報記録層 1 2 0を含む。 これらの構成要素の全体は、 基台 1 0 8に保持されている。
情報記録層 1 2 0は、 情報を担持することが可能な任意の構成を有し得る。 図 1には、 透明基板 1 0 9の面 Aに 0 ° からひ （最大入射角） までの範囲で光 が入射することが示されている （光 1 3 0、 1 3 1および 1 3 2 ) 。 光 1 3 0、 1 3 1および 1 3 2のうち、 透明基板 1 0 9を透過した光 （それぞれ、 光 1 3 0 a、 1 3 1 aおよび 1 3 2 a ) が、 情報記録層 1 2 0の上に収束する。 この透過 した光 （光 1 3 0 a、 1 3 1 aおよび 1 3 2 a ) を用いて、 情報記録層 1 2 0に 情報が記録される。 または、 情報記録層 1 2 0に記録された情報が再生される。 なお、 厳密には、 光ディスク 1 0 1に入射する光 （例えば、 光 1 3 0、 1 3 1お よび 1 3 2 ) は、 薄膜層 1 1 0の表面 1 2' 5において薄膜層 1 1 0に入射した後、 薄膜層 1 1 0を透過し、 薄膜層 1 1 0と透明基板 1 0 9との境界 （面 A) におい て透明基板 1 0 9に入射する。 しかし、 薄膜層 1 1 0は非常に薄いものである （ 例えば、 光 1 3 0、 1 3 1および 1 3 2の波長 λよりも厚みが小さい） ため、 本 明細書中では、 特に断らない限り、 光の入射および反射に関して、 薄膜層 1 1 0 の表面 1 2 5と透明基板 1 0 9の面 Αとを区別せずに 1つの同一の面として扱う。 従って、 「透明基板 1 0 9の面 Aに入射する光の面 Aにおける反射率」 は、 その 1つの面における反射光のパワーと入射光のパワーとの比として定義される。 情報記録層 1 2 0に情報が記録される場合には、 光束 1 3 3がその情報に従つ て変調される。 光スポッ卜 1 3 4が形成される部分の情報記録層 1 2 0の状態が、 その情報に応じて変化する （例えば、 結晶状態が変化する） 。 これにより、 情報 記録層 1 2 0には、 情報記録層 1 2 0の状態の変化として情報が記録される。 情報記録層 1 2 0に記録された情報が再生される場合には、 光束 1 3 3は、 情 報記録層 1 2 0において、 情報記録層 1 2 0の状態に応じた反射率で反射される。 情報記録再生装置 （図 1には示されていない、 図 5参照） において、 反射された 光の強度を検出することによって情報が再生される。 ' 光ディスク 1 0 1 (情報記録媒体） は、 再生専用の記録媒体であってもよいし、 記録および再生が可能な記録媒体であってもよい。
なお、 最大入射角ひは、 光ディスク 1 0 1について予め定められた規格に従う 一定値である。 最大入射角 αは、 例えば、 5 0 ° 以上 7 2 ° 以下であり得る。 ま た、 光 1 3 0、 1 3 1および 1 3 2は、 同一の放射光源からの光であり、 光ディ スク 1 0 1が従う規格によって定められた所定の波長 λを有する。 なお、 本明細 書中で、 「透明」 とは、 この所定の波長 λを有する光を透過させる性質を有する ことをいう。
1つの実施の形態では、 透明基板 1 0 9として、 0 . 1 mm厚のポリ力一ポネ ート樹脂を用い、 基台 1 0 8として、 厚さ 1 . 1 mm厚のポリカーボネート樹脂 を用いた。 透明な薄膜層 1 1 0は、 単層のアクリル系樹脂材料で形成した。 なお、 図 1には、 基台 1 0 8の片側だけに透明基板 1 0 9が設けられている。 しかし、 基台 1 0 8の両側に透明基板 1 0 9が設けられてもよい。 基台 1 0 8の両側に同 一の構造を設けることにより、 光ディスク 1 0 1は基台 1 0 8に関して対称な構 造を有するようになる。 その結果、 光ディスク 1 0 1にチルトが発生することを 有効に防止できる。 また、 基台 1 0 8の両側の面に情報記録層 1 2 Qを形成する ことができるので、 記録容量も 2倍になり、 大容量化の要請に応えることができ る。
図 2は、 本発明の光ディスク 1 0 1 (図 1 ) に入射する光の入射角と、 透明基 板 1 0 9の面 Aにおける反射率との関係を示す。 図 2を図 9と比較すると分かる ように、 本発明の光ディスク 1 0 1では、 0。 〜7 2 ° め入射角の範囲にわたつ て、 透明基板 1 0 9の面 Aにおける反射率を低減させることができる。 透明基板 1 0 9の面 Aにおける反射率が低減される原理は、 透明基板 1 0 9の面 Aにおい て反射する光が、 薄膜層 1 1 0の表面で反射した光と干渉することによって弱め られるからである。
図 9では S偏光の反射率は入射角が大きくなるとともに増大していたが、 図 2 では S偏光は入射角が記号 Cで示される値である場合に最小になっている。 この 入射角 Cは、 NA =約0. 4〜0. 45に対応している。
図 9を参照して上述したのと同様に、 図 1に示される光束 133の透明基板 1 09の面 Aでの平均の反射率は、 S偏光の反射率と P偏光の反射率との中間の値 ( (S + P) Z2として図示） になる。 この平均の反射率の入射角依存性は、 薄 膜層 1 10 (図 1) の厚さに応じて変化する。 本発明の光ディスク 101では、 情報記録層 120 (図 1) に形成される光スポットの大きさを小さくするために、 最大入射角ひで透明基板 109の面 Aに入射する光の面 Aにおける反射率が低減 される。 従って、 本発明の光ディスク 101では、 薄膜層 1 10の厚さは、 少な くとも次の条件 1を満たすように設定される。
条件 1 ：薄膜層 1 10の厚さは、 薄膜層 1 10が設けられることによって、 最 大入射角ひで透明基板 109の面 Aに入射する光の面 Aにおける反射率が低減す るという条件が満たされるように設定される。 これは、 例えば、 光ディスク 10 1の規格に従う最大入射角ひ =58. 2° (NA=0. 85) である場合におい て、 点 Q2 (図 2) に示される反射率が点 (図 9) に示される反射率よりも 低いことを意味する。 この条件が満たされる場合、 薄膜層 1 10を設けることに よって、 入射瞳の周辺部の光が強くなる。 従って、 薄膜層 1 10を設けることに よって、 入射瞳上の光分布が一様になり、 光スポット 134 (図 1) の直径が小 さくなる。 その結果、 光ディスク 101に記録される情報の記録密度を高くする ことができる。 また、 光ディスク 101に高い記録密度で記録された情報を再生 することができる。
このように、 薄膜層 1 10は、 最大入射角ひで透明基板 109の面 Aに入射す る光の面 Aにおける反射率を低減する低減手段として機能する。
薄膜層 1 10の厚さは、 上述した条件 1に加えて、 次の条件 2〜4のいずれか を満たすように設定される。
条件 2 ：薄膜層 1 10の厚さは、 0° から最大入射角 αまでの範囲の入射角で 透明基板 109の面 Aに入射する光の実質的な反射率を最小化するという条件を 満たすように設定される。 ここで、 実質的な反射率とは、 0° から最大入射角ひ までの範囲で入射する光の反射率をその入射角について積分し、 その積分値を入 射角の範囲 （ひ一 0) で割った値をいう。 実質的な反射率は、 図 1に示される光 束 133が透明基板 109の面 Aで反射した光束の全体のパワーと、 光束 133 の全体のパワーとの比をいう。 従って、 実質的な反射率を最小化することは、 光 束 133のうち、 透明基板 109を透過する光束のパワーを最大化することを意 味する。 これにより、 透明基板 109の面 Aに入射する光の利用効率が最も良く なる。
条件 3 ：薄膜層 1 10の厚さは、 0° の入射角で透明基板 109の面 Aに入射 する光 （図 1に示される光 130) の反射率と、 最大入射角ひで透明基板 109 の面 Aに入射する光 （図 1に示される光 131、 132) の反射率とが実質的に 等しくなるという条件を満たすように設定される。 これは、 例えば、 光ディスク 101の規格に従う最大入射角ひ =58. 2° (NA=0. 85) である場合に おいて、 点 Q2 (図 2) に示される反射率が点 Q3に示される反射率と実質的に 等しいことを意味する。 なお、 反射率が実質的に等しいとは、 反射率の差が通常 の設計誤差の程度であることをいう。 この条件が満たされる場合、 最大入射角で 透明媒体 109の面 Aに入射する光が、 0 ° の入射角で透明媒体 109の面 Aに 入射する光と同程度に有効に利用される。
条件 4 ：薄膜層 1 10の厚さは、 最大入射角 αで透明基板 109の面 Αに入射 する光 （図 1に示される光 131、 132) の反射率を最小化するという条件を 満たすように設定される。 この条件が満たされる場合、 最大入射角で透明媒体 1 09の面 Aに入射する光が有効に利用される。
上述した条件 1と、 条件 2〜条件 4のいずれかとを満たすような薄膜層 1 10 の厚さは、 計算または実験により決定され得る。 例えば、 上述の条件 1と条件 4 とは、 薄膜層 1 10の厚さ tを、 t =λΖ (4 · n · c o s )3) が実質的に成り 立つような厚さに設定すれば満たされる。 ここで、 nは薄膜層 1 1 0の屈折率で あり、 ]3は、 s i n «Zs i n )3 = nを満たす角度である。
図 3は、 薄膜層 1 1 0の厚さ tを、 t =AZ (4 ' n ' c o s )3) が実質的に 成り立つような厚さに設定した場合に、 最大入射角 αで透明基板 1 0 9の面 Αに 入射する光の面 Aにおける反射率が最小化される原理を説明する図である。 なお、 図 3において、 入射光 1 3 2が反射する様子を詳しく説明するために、 薄膜層 1 1 0の表面 1 2 5と透明基板 1 0 9の面 Aとは別の面として极っている。
入射光 1 3 2は、 点 Eにおいて薄膜層 1 1 0に入射し、 一部は薄膜層 1 1 0の 表面 1 2 5で反射する （経路 D→E→F) 。 また、 入射光 1 3 2の一部は薄膜層 1 1 0を透過し、 さらに一部が透明基板 1 0 9の面 Aにおいて反射し、 再度薄膜 層 1 1 0を透過して表面 1 2 5から出射する （経路 D→E→G→H→ I ) 。
反射率 （この反射率は、 薄膜層 1 1 0の表面 1 2 5と透明基板 1 0 9の面 Aと を区別せずに 1つの同一の面として扱った場合の、 その 1つの面における反射光 のパワーと入射光のパワーとの比として定義される） を最小化するためには、 経 路 D→E→Fを進む光と経路 D→E→G→H→ Iを進む光との間に、 1 2波長 の位相差が生じればよい。 ここで、 点 Hから直線 EFに下した垂線の足を点 H' とする。 また、 薄膜層 1 1 0の厚さを tとし、 屈折率を nとする。
経路 D→E→Fを進む光と経路 D→E→G→H→ Iを進む光との間に、 1 2 波長の位相差が生じるためには、 式 （2) が成立すればよい。
n · 2 · (距離 EG) - (距離 H' E) =λ/2 · · · (2)
図 3から、
(距離 EG) = tZc o s i3、
s i nひ/ s i n /3 = n、 および
(距離 H' E) = 2 · (距離 EG) s i n /3 · s i n a
であるから、 式 （2) より、
2 · n · t · c o s β = λ/2 · · · (3) が成立する。 式 （3) を変形することにより、 t =AZ (4 ' n ' c o s i3) が求められる。
条件 4が満たされる場合には、 基板の屈折率を n。とすると、 1 = 1!。がさ らに満たされる場合に、 最大入射角で入射する光の反射率がほぼ 0になる。 実際 には、 n= ~n。を満たす材料は少ない。 しかし、 n<nQ (すなわち、 薄膜層 1 10の屈折率が透明基板 109の屈折率よりも小さい） であり、 かつ t λ (4 · η · c o s であれば、 最大入射角で入射する光の反射率は、 薄膜層 1 10を設けたことによつて必ず低減される。
反射率を低減することは、 光スポットを小さくすることができる点で好ましい だけでなく、 反射に起因する迷光を低減することができる点でも好ましい。 反射 に起因する迷光の低減は、 再生信号が微弱である場合には特に好ましい。 反射率 を低減することは、 さらに、 光ディスク 101を用いる情報記録再生装置 （図 5 を参照して後述される） の放射光源が放射する光を有効に利用することができる 点でも好ましい。
薄膜層 1 10の硬度は、 透明基板 109の硬度よりも高い （硬い） ことが好ま しい。 これにより、 薄膜層 1 10は、 保護コ一ティングとしても機能する。 薄膜層 1 10の硬度を透明基板 109の硬度よりも高くするには、 例えば、 薄 膜層 1 10にアクリル樹脂 （鉛筆硬度 2Η 3Η) を用い、 透明基板 109のに ポリ力一ポネイト樹脂 （鉛筆硬度 Β ΗΒ) を用いればよい。 アクリル樹脂の代 表的な屈折率は 1. 48〜： 1. 50であり、 ボリ力一ポネイト樹脂の代表的な屈 折率は 1. 55 1. 58であるから、 この場合には上述した関係 η<η。も満 たされる。
開口数 ΝΑを高くした対物レンズでは、 レンズと光ディスクとの間の距離 （作 動距離 WD) が短くなる。 このような対物レンズを用いた場合には、 光ディスク の大きな面振れまたはフォーカスサ一ポ引き込み時の誤動作により、 対物レンズ が光ディスクに衝突することがある。 アクリル樹脂の薄膜層 1 10が保護コーテ ィングとして機能する場合、 このような衝突によってポリカーボネート樹脂に傷 がっくことを防止する。 アクリル樹脂の薄膜層 1 1 0の表面は滑らかであり摩擦 が少なく、 コーティングとして好適である。 薄膜層 1 1 0の表面に蒸着を施して 表面の傷つきを防止してもよい。
薄膜層 1 1 0は、 多層構造を有していてもよい。 薄膜層 1 1 0が多層構造を有 している場合には、 上述した条件 1〜4を満たすための薄膜層 1 1 0の設計の幅 が大きくなり、 S偏光の反射率をほぼ 0にすることができる。 しかし、 光デイス クを作成するコストを考慮すると、 薄膜層 1 1 0は単層の構造を有していれば実 用的に十分である。
(実施の形態 2 )
実施の形態 1では、 薄膜層 1 1 0が、 最大入射角ひで透明基板 1 Q 9の面 Aに 入射する光の面 Aにおける反射率を低減する反射率低減手段として機能した。 実 施の形態 2では、 反射率低減手段の他の例が示される。
図 4 Aは、 本発明の実施の形態 2の光ディスク 2 0 1 (情報記録媒体） の断面 図である。 光ディスク 2 0 1は、 面 A (第 1の面） と、 面 Aとは反対側の面 B ( 第 2の面） とを有する透明基板 2 0 9と、 透明基板 2 0 9の面 Aに設けられた複 数の構造物 2 0 3と、 透明基板 2 0 9の面 Bに設けられた情報記録層 2 2 0を含 む。 これらの構成要素の全体が基台 （図示せず） に保持されていてもよい。
図 4 Aには、 透明基板 2 0 9の面 Aに 0 ° から α (最大入射角） までの範囲で 光が入射することが示されている （光 1 3 0、 1 3 1および 1 3 2 ) 。 光 1 3 0、 1 3 1および 1 3 2のうち、 透明基板 1 0 9を透過した光 （それぞれ、 光 1 3 0 a、 1 3 1 aおよび 1 3 2 a ) が、 情報記録層 1 2 0の上に収束する。 この透過 した光 （光 1 3 0 a、 1 3 1 aおよび 1 3 2 a ) を用いて、 情報記録層 1 2 0に 情報が記録される。 または、 情報記録層 1 2 0に記録された情報が再生される。 光ディスク 2 0 1 (情報記録媒体） は、 再生専用の記録媒体であってもよいし、 記録および再生が可能な記録媒体であってもよい。
なお、 最大入射角ひは、 光ディスク 201について予め定められた規格に従う 一定値である。 最大入射角 αは、 例えば、 50° 以上 72° 以下であり得る。 ま た、 光 130、 131および 132は、 同一の放射光源からの光であり、 光ディ スク 201が従う規格によって定められた所定の波長 λを有する。
透明基板 209は、 ガラスまたは樹脂材料から形成される。
複数の構造物 203は、 透明基板 209の面 Αに 2次元的に配列されている。 複数の構造物 203のそれぞれは、 実質的に円錐形状または多角錐形状 （例えば、 ピラミッド形状） を有する。
情報記録層 220は、 情報を担持することが可能な任意の構成を有し得る。 構造物 203のそれぞれの面 Aに沿った大きさ dは、 好ましくは λΖ4以上 2 λ以下であり、 面 Αからの高 hさは、 好ましくは λΖ2以上 3 λ以下である。 こ こで、 λは光朿 1 33の波長 （すなわち、 光 1 30、 1 3 1および 1 32の波 長） である。 構造体 203は、 「サブ波長構造」 と呼ばれる。 複数の構造体 20 3は、 最大入射角ひで透明基板 209の面 Αに入射する光の面 Αにおける反射率 を低減する低減手段として機能する。
図 4Bは、 光ディスク 101の表面の構造を模式的に示す斜視図である。
サブ波長構造によって反射率が低減することは、 以下の文献 1に記載されてい る。 文献 1 ： Y. O n o e t a 1 , An t i r e f l e c t i on e f f e c t i n u l t r a h i gh s p a t i a l— f r e qu e n c y ho l o g r a ph i c r e l i e f g r a t i n g s ", Ap p l . O p t . Vo l . 26, 1 142 - 1 146, 1987。 文献 1には、 ガラス基板 の表面にエッチング等の工法を用いて 1次元の周期で配置される構造体を形成す る例が示されている。 文献 1の例では、 波長 633 nmの光を用いており、 構造 体が配置される面内周期は波長より小さく、 深さは波長より深く形成されている。 文献 1には、 この構造体により、 0° から 60° までの入射角の範囲で 0. 03 以下の反射率が得られるという計算結果が報告されている。
サブ波長構造に関する他の文献 （文献 2 ： E. B. G r a n n e t a 1 , Op t ima l d e s i gn f o r an t i r e f l e c t i v e a p e r e d two—d ime n s i on a l s u bwav e 1 e n g t h g r a t i ng s t r u c t u r e s" , J . O t. S o c . Am. A Vo l . 12, 333 - 339, 1995) には、 ピラミッド形状を有する サブ波長構造が記載されている。 このようなサブ波長構造により、 反射率の偏光 依存性が低減する。 文献 2の例では、 4. 7 imの波長の光が用いられており、 0° から 57° までの入射角の範囲で 0. 01以下の反射率 （P偏光と S偏光と の平均反射率） が得られるという計算結果が報告されている。 また、 このような サブ波長構造は波長依存性が小さいことが文献 1および文献 2に記載されている。 文献 3 (高原、 豊田、 岡野、 四谷、 菊田、 「反応性イオンエッチングにより作 成した反射防止構造の光学特性」 、 第 47回応用物理学関連連合講演会予稿集 3 1 a— W— 1 1、 2000年） には、 円錐形状を有するサブ波長構造が良好な反 射率低減効果を有することが報告されている。
複数の構造体 203 (サブ波長構造） を透明基板 209の面 Aに設けることに より、 透明基板 209の面 Aにおける反射率を低減することができる。 また、 反 射率の偏光依存性を低減する （P偏光と S偏光との反射率の差が小さくなる） こ とができるので、 透明基板 209の面 Aに大きな角度で （例えば、 最大入射角ひ またはそれに近い角度で） 入射する光は、 その偏光方向に関わらずに高い透過率 で透明基板 209を透過し、 情報記録層 220に導かれる。 従って、 複数の構造 体 203を設けることによって、 入射瞳の周辺部の光が強くなる。 その結果、 入 射瞳上の光分布が一様になり、 光スポット 134 (図 4A) の直径が小さくなる ので、 光ディスク 201に記録される情報の記録密度を高くすることができる。 また、 光ディスク 201に高い記録密度で記録された情報を再生することができ る。 複数の構造体 2 0 3は、 例えば、 透明基板 2 0 1 (図 4 A) を成形する際に、 予めエッチング等の工法により複数の構造体 2 0 3の型が形成された成形型を用 いた転写により形成することができる。 このような方法によれば、 従来の光ディ スクの製造工程に比較して工程数が増えることはない。
あるいは、 樹脂等の材料から形成されたフィルム上に、 成形型を用いた転写に よって予め複数の構造体 2 0 3を形成し、 そのフィルムを透明基板 2 0 9に張り 合わせてもよい。
また、 複数の構造体 2 0 3 (サブ波長構造） は、 反射率の波長依存性が小さい (すなわち、 異なる波長の光に対して同様に反射率の低減効果が得られる） とい う特徴を有するので、 本発明の実施の形態 2の光ディスク 2 0 1は、 複数の波長 の光を用いて情報の記録または再生を行う光ディスクとして好適に使用され得る。
(実施の形態 3 )
実施の形態 3では、 上述した実施形態 1の光ディスク 1 0 1 (図 1 ) または光 ディスク 2 0 1 (図 4 A) を含む情報記録再生装置を説明する。
図 5は、 本発明の実施の形態 3の情報記録再生装置 4 0 1の構成を示す。 情報 記録再生装置 4 0 1は、 光ディスク 1 0 1と光へッド 4 0 2とを含む。 情報記録 再生装置 4 0 1は、 光ディスク 1 0 1に情報を記録し、 または、 光ディスク 1 0 1に記録された情報を再生する。 光ディスク 1 0 1は、 図 1を参照して上述した 本発明の実施の形態 1の光ディスクである。
光ヘッド 4 0 2は、 放射光源 1 0 1と、 ビ一ムスプリッター 1 0 2と、 コリメ 一トレンズ 1 0 3と、 組み合わせ対物レンズ 1 0 5と、 ホログラム 1 1 1と、 光 検出器 1 1 2とを含む。 組み合わせ対物レンズ 1 0 5は、 接合レンズ 1 0 6と先 玉レンズ 1 0 7とを含む。
放射光源 1 0 1は、 青紫のレーザ光を放射するレーザ光である。 そのレーザ光 の中心波長は 4 0 7 ± 2 0 n mである。 コリメートレンズ 1 0 3は、 この帯域内 での波長変動によるデフォーカスの発生が起きないように設計されている。
ビームスプリッ夕ー 1 0 2とコリメ一トレンズ 1 0 3を含む光学系の全体で色 収差を補正するために、 コリメードレンズ 1 0 3は、 2枚の張り合わせレンズか ら構成されている。
光検出器 1 1 2は、 スポットサイズ検出方式 （S S D： S p o t S i z e D e t e c t i o n ) と呼ばれる検出方法を用いてフォーカスサーポ検出を行う。 この方法では、 放射光源 1 0 1が放射するレーザー光の波長が変動した場合に、 ホログラム 1 1 1で回折する士 1次光束により光検出器 1 1 2に形成される光ス ポットは、 フォーカス点に対して対称に移動する。 これにより、 波長変動に起因 してホログラム 1 1 1における土 1次光束の回折角度が変化した場合でも、 検出 サーポ信号に誤差が生じない。 光検出器 1 1 2によるトラッキング誤差信号の検 出にも、 波長変動に起因する誤差が生じない方法が採用されている。
図 6は、 組み合わせ対物レンズ 1 0 5と光ディスク 1 0 1との拡大図である。 組み合わせ対物レンズ 1 0 5の開口数 N Aは、 0 . 8 0〜0 . 9 2の間に設定 された。 このような高い開口数を有する対物レンズは、 1枚の非球面レンズで構 成することはできない。 また、 色収差を補正するためは、 分散の異なる硝材を用 いた複数のレンズによって対物レンズを構成する必要がある。 そのため、 組み合 わせ対物レンズ 1 0 5は、 2枚貼り合わせのレンズ 1 0 6と先玉レンズ 1 0 7の 2群 3枚のレンズから構成されている。 この構成は、 高い開口数を確保しつつ色 収差を補正するために必要なレンズ構成である。
光ディスク 1 0 1への情報の記録または再生中には、 組み合わせ対物レンズ 1 0 5は光ディスク 1 0 1との距離 （作動距離 WD) が一定になるように、 光ディ スク 1 0 1の 3次元的な動きに追従する。 従って、 対物レンズ 1 0 5と光デイス ク 1 0 8は全体として色分散による色収差を補正されていることが好ましい。 す なわち、 対物レンズのパワーと色分散に起因する色収差と、 薄膜層 1. 1 0の色分 散に起因する色収差と、 透明基板 1 0 9の色分散に起因する色収差とが全体とし てキャンセルされることが好ましい。 なお、 本発明の実施の形態 3の情報記録再 生装置 4 0 2では、 WD = 0 . 1 5 mmに設定された。
再び図 5を参照して情報記録再生装置 4 0 1の動作を説明する。
光ディスク 1 0 1に情報を記録する場合には、 放射光源 1 0 1は、 その情報に 従って変調された光束を出射する。 その光束は、 ビームスプリツター 1 0 2を透 過して、 コリメートレンズ 1 0 3で平行光になる。 この平行光は、 組み合わせ対 物レンズ 1 0 5を透過し、 光ディスク 1 0 1の透明基板 1 0 9の面 Aに 0 ° から 最大入射角ひまでの範囲の入射角で入射する （最大入射角ひは、 図 6に示されて いる） 。 面 Aに入射した光は、 透明基板 1 0 9を透過して情報記録層 1 2 0の上 に収束する。
光ディスク 1 0 1に記録された情報を再生する場合には、 放射光源 1 0 1は、 変調されない光束を出射する。 放射光源 1 0 1を出射した光束は、 ビームスプリ ッ夕ー 1 0 2を透過して、 コリメ一トレンズ 1 0 3で平行光になる。 この平行光 は、 組み合わせ対物レンズ 1 0 5を透過し、 光ディスク 1 0 1の透明基板 1 0 9 の面 Aに 0 ° から最大入射角ひまでの範囲の入射角で入射する （最大入射角ひは、 図 6に示されている） 。 面 Aに入射した光は、 透明基板 1 0 9を透過して情報記 録層 1 2 0の上に収束する。
情報記録層 1 2 0で反射した光束は、 再び、 透明基板 1 0 9、 組み合わせ対物 レンズ 1 0 5およびコリメ一トレンズ 1 0 3を透過して、 ビームスプリッター 1 0 2で反射され、 光検出器 1 1 2に入射する。 光検出器 1 1 2において、 光ディ スク 1 0 1に記録された情報を示す情報信号と、 トラッキングのためのサーポ信 号とが取り出される。
このように、 コリメートレンズ 1 0 3と組み合わせ対物レンズ 1 0 5とは、 全 体として、 放射光源 1 0 1が放射する光束 （光） を光ディスク 1 0 1の面 Aに 0 ° から最大入射角ひまでの範囲の入射角で入射させる光収束手段として機能す る。 最大入射角ひは、 例えば、 例えば、 5 0 ° 以上 7 2 ° 以下に設定され得る。 情報記録再生装置 4 0 1は、 光ディスク 1 0 1への情報の記録と、 光ディスク 1 0 1に記録された情報の再生とのいずれか一方を行うように構成されていても よいし、 両方を行うように構成されていてもよい。 情報記録再生装置 4 0 1が光 ディスク 1 0 1への情報の記録のみを行う場合には、 ビームスプリッ夕 1 0 2と、 ホログラム 1 1 1と、 光検出器 1 1 2とは省略され得る。
本発明の実施の形態 3の情報記録再生装置 4 0 1は、 本発明の実施の形態 1の 光ディスク 1 0 1を使用しているので、 高い開口数を有する組み合わせ対物レン ズ 1 0 5がその性能を効果的に発揮することができ、 光ディスク 1 0 1に高密度 に情報を記録する、 および または、 高密度に記録された情報を再生することが できる。
なお、 本発明の実施の形態 3の説明において、 光ディスクとして実施の形態 1 の光ディスク 1 0 1が用いられるものとした。 しかし、 光ディスク 1 0 1に代え て、 実施の形態 2の光ディスク 2 0 1が用いられ得ることは言うまでもない。 産業上の利用の可能性
以上に詳述したように、 本発明によれば、 情報記録媒体の透明基板の第 1の面 に反射率低減手段が設けられる。 この反射率低減手段は、 最大入射角で入射する 光の第 1の面における反射率を低減する。 これにより、 情報記録媒体の情報記録 層に形成される光スポットを小さくすることができる。 その結果、 情報記録媒体 に記録される情報の記録密度を高くすることができる。 また、 情報記録媒体に高 い記録密度で記録された情報を再生することができる。

Claims

請求の範囲
1 . 第 1の面と、 前記第 1の面とは反対側の第 2の面とを有する透明基板と、 前記透明基板の前記第 1の面に設けられた反射率低減手段と、
前記透明基板の前記第 2の面に設けられた情報記録層と
を備え、
前記第 1の面に 0 ° から最大入射角までの範囲の入射角で入射した光のうち、 前記透明基板を透過した光を用いて前記情報記録層に情報が記録され、 または、 前記第 1の面に 0 ° から最大入射角までの範囲の入射角で入射した光のうち、 前 記透明基板を透過した光を用いて前記情報記録層に記録された情報が再生され、 前記反射率低減手段は、 前記最大入射角で入射する光の前記第 1の面における 反射率を低減する、 情報記録媒体。
2 . 前記反射率低減手段は、 透明な薄膜層を含む、 請求の範囲第 1項に記載の情 報記録媒体。 .
3 . 前記薄膜層の厚さは、 前記透明基板の前記第 1の面に 0 ° から前記最大入射 角までの範囲の入射角で収束しながら入射する光の前記透明基板の前記第 1の面 における実質的な反射率を最小化するように設定されている、 請求の範囲第 2項 に記載の情報記録媒体。
4 . 前記薄膜層の厚さは、 前記透明基板の前記第 1の面に前記最大入射角で入射 する光の前記透明基板の前記第 1の面における反射率と、 前記透明基板の前記第 1の面に 0 ° の入射角で入射する光の前記透明基板の前記第 1の面における反射 率とが実質的に等しくなるように設定されている、 請求の範囲第 2項に記載の情 報記録媒体。
5. 前記薄膜層の厚さは、 前記透明基板の前記第 1の面に前記最大入射角で入射 する光の前記透明基板の前記第 1の面における反射率を最小化するように設定さ れている、 請求の範囲第 2項に記載の情報記録媒体。
6. 前記最大入射角で入射する光は所定の波長 λを有し、 前記薄膜層の厚さは、 関係 t =λΖ (4 · η · c o s 3) が実質的に成り立つように設定されており、 ここで、 nは前記薄膜層の屈折率であり、 0は、 前記最大入射角をひとした時に s i n a/s i n 3 nを満たす角度である、 請求の範囲第 5項に記載の情報記 録媒体。
7. 前記薄膜層の硬度は、 前記透明基板の硬度よりも大きい、 請求の範囲第 2項 に記載の情報記録媒体。
8. 前記薄膜層の屈折率は、 前記透明基板の屈折率よりも小さい、 請求の範囲第 2項に記載の情報記録媒体。
9. 前記最大入射角は、 5 0° 以上 7 2 ° 以下である、 請求の範囲第 2項に記載 の情報記録媒体。
1 0. 前記最大入射角で入射する光は所定の波長 λを有し、 前記反射率低減手段 は、 前記第 2の面に 2次元的に配列された複数の構造物を含み、 前記複数の構造 物のそれぞれは、 実質的に円錐形状または多角錐形状を有し、 かつ、 λΖ4以上 2 λ以下の前記第 1の面に沿つた大きさと、 λ / 2以上 3 λ以下の前記第 1の面 からの高さとを有する、 請求の範囲第 1項に記載の情報記録媒体。
1 1. 前記複数の構造物は、 成形型を用いた転写によって形成されている、 請求 の範囲第 10項に記載の情報記録媒体。
12. 前記複数の構造物は、 前記透明基板の前記第 1の面に貼り付けられた樹脂 材料のフィルムに形成されている、 請求の範囲第 10項に記載の情報記録媒体。
13. 請求の範囲第 1項に記載の情報記録媒体と、
光を出射する放射光源と、
前記放射光源が出射する前記光を前記情報記録媒体の前記第 1の面に 0 ° から 前記最大入射角までの範囲の入射角で入射させる光収束手段と
を備えた情報記録再生装置。
14. 前記最大入射角は、 50° 以上 72° 以下である、 請求の範囲第 13項に 記載の情報記録再生装置。
補正書の請求の範囲
[2002年 3月 5日 （05. 03. 02 ) 国際事務局受理：出願当初の請求の範囲
1 0は補正された；他の請求の範囲は変更なし。 （ 1頁） ]
5. 前記薄膜層の厚さは、 前記透明基板の前記第 1の面に前記最大入射角で入射 する光の前記透明基板の前記第 1の面における反射率を最小化するように設定さ れている、 請求の範囲第 2項に記載の情報記録媒体。
6. 前記最大入射角で入射する光は所定の波長 λを有し、 前記薄膜層の厚さは、 関係 t =λΖ (4 · η · c o s )3) が実質的に成り立つように設定されており、 ここで、 nは前記薄膜層の屈折率であり、 ；3は、 前記最大入射角をひとした時に s i n a/s i n 0 = nを満たす角度である、 請求の範囲第 5項に記載の情報記 録媒体。
7. 前記薄膜層の硬度は、 前記透明基板の硬度よりも大きい、 請求の範囲第 2項 に記載の情報記録媒体。
8. 前記薄膜層の屈折率は、 前記透明基板の屈折率よりも小さい、 請求の範囲第 2項に記載の情報記録媒体。
9. 前記最大入射角は、 5 0° 以上 7 2° 以下である、 請求の範囲第 2項に記載 の情報記録媒体。
1 0. (補正後） 前記最大入射角で入射する光は所定の波長 λを有し、 前記反射 率低減手段は、 前記第 1の面に 2次元的に配列された複数の構造物を含み、 前記 複数の構造物のそれぞれは、 実質的に円錐形状または多角錐形状を有し、 かつ、 λΖ4以上 2 λ以下の前記第 1の面に沿った大きさと、 ぇ 2以上 3 λ以下の前 記第 1の面からの高さとを有する、 請求の範囲第 1項に記載の情報記録媒体。
23
補正された 紙 (条約第 19条）
PCT/JP2001/008611 2000-09-29 2001-09-28 Support d'enregistrement d'informations et dispositif d'enregistrement/lecture d'informations WO2002027716A1 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002531414A JPWO2002027716A1 (ja) 2000-09-29 2001-09-28 情報記録媒体および情報記録再生装置
AU2001292319A AU2001292319A1 (en) 2000-09-29 2001-09-28 Information recording medium and information recording/reproducing device
US10/362,039 US7126905B2 (en) 2000-09-29 2001-09-28 Information recording medium and information recording/reproducing apparatus to increase recording density

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000300052 2000-09-29
JP2000-300052 2000-09-29
JP2000368043 2000-12-04
JP2000-368043 2002-12-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2002027716A1 true WO2002027716A1 (fr) 2002-04-04

Family

ID=26601203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2001/008611 WO2002027716A1 (fr) 2000-09-29 2001-09-28 Support d'enregistrement d'informations et dispositif d'enregistrement/lecture d'informations

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7126905B2 (ja)
JP (1) JPWO2002027716A1 (ja)
CN (1) CN1303598C (ja)
AU (1) AU2001292319A1 (ja)
WO (1) WO2002027716A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009198903A (ja) * 2008-02-22 2009-09-03 Olympus Corp 光学機器
WO2012105724A1 (ja) * 2011-02-04 2012-08-09 ソニー株式会社 光情報記録媒体およびその製造方法
JP2020106277A (ja) * 2018-12-26 2020-07-09 株式会社ディスコ 厚み計測装置、及び厚み計測装置を備えた加工装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI229750B (en) * 2003-11-28 2005-03-21 Ind Tech Res Inst Manufacturing device of micro-grating component
EP2211343A1 (en) * 2009-01-27 2010-07-28 Thomson Licensing High data density optical recording medium

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5750337A (en) * 1980-09-05 1982-03-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Information recording disk
JPS61265749A (ja) * 1985-05-20 1986-11-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光デイスク媒体
JPH02158932A (ja) * 1988-12-12 1990-06-19 Toshiba Corp 光情報記録媒体及び光情報再生装置
JPH03132942A (ja) * 1989-10-17 1991-06-06 Kuraray Co Ltd 光磁気記録媒体
JPH03178049A (ja) * 1989-12-06 1991-08-02 Fuji Photo Film Co Ltd 情報記録媒体
JPH03250438A (ja) * 1990-02-27 1991-11-08 Sanyo Electric Co Ltd 光記録媒体
JP2001023244A (ja) * 1999-07-09 2001-01-26 Sony Corp 光記録媒体およびその製造方法と、光記録装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4314262A (en) * 1980-02-04 1982-02-02 Xerox Corporation Optical data recording medium
US5332618A (en) * 1992-02-07 1994-07-26 Tru Vue, Inc. Antireflection layer system with integral UV blocking properties
DE69412914T2 (de) 1993-06-10 1999-04-08 Philips Electronics N.V., Eindhoven Optischer Aufzeichnungsträger
JPH08221828A (ja) 1995-02-17 1996-08-30 Washi Kosan Kk 低反射面を有する光記録担体
MY113615A (en) * 1995-08-31 2002-04-30 Sony Corp Multi-layer optical disk
JPH103484A (ja) 1996-06-18 1998-01-06 Nissin Electric Co Ltd データロガ
JPH11149664A (ja) * 1997-11-19 1999-06-02 Sharp Corp 光ディスク

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5750337A (en) * 1980-09-05 1982-03-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Information recording disk
JPS61265749A (ja) * 1985-05-20 1986-11-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光デイスク媒体
JPH02158932A (ja) * 1988-12-12 1990-06-19 Toshiba Corp 光情報記録媒体及び光情報再生装置
JPH03132942A (ja) * 1989-10-17 1991-06-06 Kuraray Co Ltd 光磁気記録媒体
JPH03178049A (ja) * 1989-12-06 1991-08-02 Fuji Photo Film Co Ltd 情報記録媒体
JPH03250438A (ja) * 1990-02-27 1991-11-08 Sanyo Electric Co Ltd 光記録媒体
JP2001023244A (ja) * 1999-07-09 2001-01-26 Sony Corp 光記録媒体およびその製造方法と、光記録装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009198903A (ja) * 2008-02-22 2009-09-03 Olympus Corp 光学機器
WO2012105724A1 (ja) * 2011-02-04 2012-08-09 ソニー株式会社 光情報記録媒体およびその製造方法
JP2012164383A (ja) * 2011-02-04 2012-08-30 Sony Corp 光情報記録媒体およびその製造方法
CN103348410A (zh) * 2011-02-04 2013-10-09 索尼公司 光学信息记录介质及其制造方法
JP2020106277A (ja) * 2018-12-26 2020-07-09 株式会社ディスコ 厚み計測装置、及び厚み計測装置を備えた加工装置

Also Published As

Publication number Publication date
US7126905B2 (en) 2006-10-24
AU2001292319A1 (en) 2002-04-08
JPWO2002027716A1 (ja) 2004-02-05
CN1466752A (zh) 2004-01-07
CN1303598C (zh) 2007-03-07
US20030169671A1 (en) 2003-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0881634B1 (en) Optical head device
US6985293B2 (en) Optical pickup using an optical phase plate and which is compatible with optical media for different types
EP0855701B1 (en) Optical pickup compatible with recordable compact disk and digital video disk using plane parallel plates
JP2001093179A (ja) 光ピックアップ
US7796490B2 (en) Optical pickup and optical information processing apparatus
US6084845A (en) Optical head and an optical disk apparatus
JP2001176129A (ja) 光ディスク
US20030043475A1 (en) Diffraction type lens and optical pickup apparatus using the same
JP3929528B2 (ja) 改良型光学読み取り式記録ディスク
EP0991960B1 (en) Optical system with anti-reflection coating
US6084710A (en) Diffraction type filter having a wave length selectivity
US7239596B2 (en) Optical pickup device and optical recording medium driving apparatus
EP1521247A2 (en) Optical pick-up device and optical information recording reproducing apparatus
EP0828244B1 (en) Optical pickup using an optical phase plate
WO2002027716A1 (fr) Support d&#39;enregistrement d&#39;informations et dispositif d&#39;enregistrement/lecture d&#39;informations
US7085219B2 (en) Optical lens and optical information recording and reproducing apparatus
JP2000048397A (ja) 光ピックアップ
JP2011165224A (ja) 光ピックアップおよび光ディスク装置、コンピュータ、光ディスクプレーヤ、光ディスクレコーダ
JP4645938B2 (ja) 光学部品及び光ピックアップ装置
US20120120785A1 (en) Optical Pickup Device
US20020141319A1 (en) Optical pickup device capable of emitting small-diameter laser beam used with enhanced efficiency
JP2000090471A (ja) 光ピックアップ装置
WO2021124617A1 (ja) 光ディスクとその製造方法
JPH1196581A (ja) 対物レンズ及び光ピックアップ
JP4524736B2 (ja) 光学素子及び光ピックアップ装置

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NO NZ PH PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TR TT TZ UA UG US UZ VN YU ZA ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 018164005

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10362039

Country of ref document: US

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8642

122 Ep: pct application non-entry in european phase