CN1303598C - 信息记录介质和信息记录/再现装置 - Google Patents

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Abstract

一种信息记录介质101包括：具有第一表面A和与第一表面A相对的第二表面B的透明基片109；位于透明基片109的第一表面A上的反射率减小装置110；以及，位于透明基片109的第二表面B上的信息记录层120。

Description

信息记录介质和信息记录/再现装置
技术领域
本发明涉及一种信息记录介质和一种信息记录/再现装置。
背景技术
已知的向/从其记录/再现信息的光盘的常规例子包括CD、DVD等。当向/从常规光盘记录/再现信息时，入射在光盘表面上的光的入射角的值不是很大。
图7显示了一个包括常规光盘508和向/从光盘508记录/再现信息的光头513的典型结构。光头513包括发射源501、分束器502、准直透镜503、物镜506、全息图器511和光检测器512。
当再现记录在光盘508上的信息时，由发射源501发出的光束透射穿过分束器502，并由准直透镜503变成一个平行光束。该平行光束进入物镜506，并会聚在光盘508的信息记录层711上。
通常，采用半导体激光器作为发射源501。当光盘508是CD时，半导体激光的发射波长处于大约780nm到大约810nm的范围内，当光盘508是DVD时，该发射波长处于大约630nm到大约670nm的范围内。
光束由信息记录层711反射，并再次透射穿过物镜506和准直透镜503。然后，光束被分束器502反射，进入光检测器512。在光检测器512中，从光束检索出一个表示记录在光盘508上的信息的信息信号和一个用于跟踪的伺服信号。
图8显示了入射在光盘508上的光束701。光束701包括垂直入射(即，入射角是0°)在光盘508的表面上的光708和以入射角α入射在光盘508上的光707和709。光束701会聚在信息记录层711上，以形成光点712。
近年来，出于记录包括大容量动态图象数据等在内的多媒体数据的目的，需要增大记录在光盘508上的信息的密度。一种用于增大要记录在光盘508上的信息的密度的方法是减小在信息记录层711上形成的光点712的尺寸。
光点712的直径φ由下面的表达式(1)表示：
φ＝k·λ/(NA)   ....(1)
其中，λ是光束701的波长(即，光707、708和709的波长)，k是一个常数，NA是物镜506(图7)的数值孔径。常数k是根据在入射光瞳处的光分布而确定的。当在入射光瞳的光分布均匀时，常数k较小，当在入射光瞳的光分布不均匀时(例如，入射光瞳周围的光比入射光瞳中间部分的光弱)，常数k较大。
从表达式(1)可知，为了减小光点712的尺寸，需要：(1)增大物镜的数值孔径NA；(2)使入射光瞳处的光均匀分布，以减小常数k；或(3)减小光束的波长λ。
光束701的波长λ根据发射源(例如，半导体激光)501(如图7所示)的发射波长来确定。近年来，具有短发射波长的半导体激光、例如蓝色半导体激光被用来根据上述方法(3)减小光点的尺寸。然而，在常规光盘的情况下，当物镜的数值孔径NA增大时，入射在光盘表面上的光的最大可能入射角变大，反射率从而光的反射率变大，使得在入射光瞳的光分布不均匀。
图9显示了入射在常规光盘508(图8)上的光的入射角与从光盘表面反射的光的反射率之间的关系。在图9中，显示了在S-偏振光(在图中由S表示)和P-偏振光(在图中由P表示)下，反射率相对于入射角度的关系曲线。值得注意的是，P-偏振光指的是具有平行于入射截面(即，包括光在其上入射的平面的法线和入射光的平面)的电矢量的偏振光，S-偏振光指的是具有垂直于入射截面的电矢量的偏振光。
从图9看出，即使在S-偏振光和P-偏振光具有相同的入射角时，S-偏振光和P-偏振光各自的反射率也是彼此不同的。入射在物镜506(图7)上的光通常是圆偏振光，因此图8所示的光束701从光盘508的表面的平均反射率对应于S-偏振光和P-偏振光的反射率之间的一个中间值(在图中显示为(S+P)/2)。此后，除非特别指出，光的反射率指的是S-偏振光和P-偏振光的反射率之间的中间值((S+P)/2)。
图9显示出当入射角在58°左右时P-偏振光和S-偏振光的反射率分别是大约0％和20％。请注意，最大可能入射角和物镜506的数值孔径NA彼此相关，从而使得最大可能入射角随着物镜506的数值孔径NA的增大而增大。最大可能入射角α＝58.2°对应于物镜506的数值孔径NA＝0.85。
应该理解，在使用常规光盘508的情况下，当物镜506(图7)的数值孔径NA增大时(例如，当数值孔径NA增大到使入射角大于45°的程度时)，在图中显示为(S+P)/2的平均反射率会突然增大。较大的反射率意味着透射穿过光盘508并到达光点712的光较弱。因此，使用常规光盘508的情况下，当物镜506(图7)的数值孔径NA增大时，入射光瞳周围的光(例如，已经以最大可能入射角α进入光盘508并到达光点712的光)变弱。削弱入射光瞳周边的光等效于相对增大上述表达式(1)中的常数k的值。因此，增大数值孔径NA不能实现减小光点712的尺寸的效果。
如上所述，采用常规光盘，光点不能足够小，因此不可能增大信息的记录密度。
本发明在考虑到上述问题的基础上提出，其目的是提供一种能够增大信息的记录密度的信息记录介质。本发明的另一个目的是提供一种采用相同的信息记录介质的信息记录/再现装置。
发明内容
本发明的信息记录介质包括：
盘基；
设置在盘基各侧的第一信息记录层与第二信息记录层；
设置在第一信息记录层上的第一透明基片以及设置在第二信息记录层上的第二透明基片；
设置在第一透明基片的第一表面上且与第一信息记录层相对的第一反射率减小层；
设置在第二透明基片的第二表面上且与第二信息记录层相对的第二反射率减小层；
其中，已经以从0°到最大入射角的范围内的一个入射角进入第一或第二表面且透射穿过第一或第二透明基片的光的部分被用于将信息记录到第一或第二信息记录层或再现记录在第一或第二信息记录层上的信息，
其中，第一和第二反射率减小层减小以最大入射角进入第一或第二表面并由第一或第二表面反射的光的反射率，
其中，第一和第二反射率减小层是一个透明薄膜层，以及
其中，薄膜层的厚度被设置为使以最大入射角进入第一透明基片的第一表面并由第一透明基片的第一表面反射的光的反射率最小、或使以最大入射角进入第二透明基片的第二表面并由第二透明基片的第二表面反射的光的反射率最小；
其中，以最大入射角进入的光具有一个规定波长λ，并且薄膜层的厚度被设置为满足t＝λ/(4·n·cosβ)，其中n是薄膜层的折射率，β是当最大入射角是α时满足sinα/sinβ＝n的角度；以及
所述薄膜层的折射率小于第一或第二透明基片的折射率，从而达到上述目的。
其中，薄膜层的硬度大于第一或第二透明基片的硬度。
其中，薄膜层的折射率小于第一或第二透明基片的折射率。
其中，最大入射角为从大于或等于50°到小于或等于72°。
其中，以最大入射角进入的光具有一个规定波长λ，并且第一或第二反射率减小层包括以二维方式排列多个构件，该多个构件中的每一个为圆锥形或金字塔形，其沿第一或第二表面的尺寸从大于或等于λ/4到小于或等于2λ，以及距离第一或第二表面的高度从大于或等于λ/2到小于或等于3λ。
其中，通过采用成型模转录来形成多个构件。
其中，在一个叠压在透明基片的第一或第二表面上且由树脂材料制成的薄膜上形成多个构件。
而且，薄膜层的厚度可以被设置为使以最大可能入射角进入透明基片的第一表面并由透明基片的第一表面反射的光的反射率基本等于以0°入射角进入透明基片的第一表面并由透明基片的第一表面反射的光的反射率。
薄膜层的厚度可以被设置为使以最大可能入射角进入透明基片的第一表面并由透明基片的第一表面反射的光的反射率最小。
以最大可能入射角进入的光可以具有一个预定的波长λ，并且薄膜层的厚度可以被设置为基本满足t＝λ/(4·n·cosβ)，其中n是薄膜层的折射率，β是当最大可能入射角是α时满足sinα/sinβ＝n的角度。
薄膜层的硬度可以大于透明基片的硬度。
薄膜层的折射率可以小于透明基片的折射率。
最大可能入射角可以是从大于或等于50°到小于或等于72°。
以最大可能入射角进入的光可以具有一个预定的波长λ，反射率减小层可以包括以二维方式排列在第二表面上的多个结构，多个结构中的每一个基本上是圆锥形或金字塔形的，并且其沿着第一表面的尺寸从大于或等于λ/4到小于或等于2λ以及自第一表面起的高度从大于或等于λ/2到小于或等于3λ。
多个结构可以通过采用定型模转录(transcription)来形成。
多个结构可以形成在一个叠压在透明基片第一表面上的由树脂材料形成的膜上。
本发明的信息记录/再现装置包括：
信息记录介质，包括：
盘基；
设置在盘基各侧的第一信息记录层与第二信息记录层；
设置在第一信息记录层上的第一透明基片以及设置在第二信息记录层上的第二透明基片；
设置在第一透明基片的第一表面上且与第一信息记录层相对的第一反射率减小层；
设置在第二透明基片的第二表面上且与第二信息记录层相对的第二反射率减小层；
其中，已经以从0°到最大入射角的范围内的一个入射角进入第一或第二表面且透射穿过第一或第二透明基片的光部分被用于将信息记录到第一或第二信息记录层或再现记录在第一或第二信息记录层上的信息，
其中，第一和第二反射率减小层减小以最大入射角进入第一或第二表面并由第一或第二表面反射的光的反射率，
其中，第一和第二反射率减小层是一个透明薄膜层，及
其中，薄膜层的厚度被设置为使以最大入射角进入第一透明基片的第一表面并由第一透明基片的第一表面反射的光的反射率最小、或使以最大入射角进入第二透明基片的第二表面并由第二透明基片的第二表面反射的光的反射率最小；
其中，以最大入射角进入的光具有一个规定波长λ，并且薄膜层的厚度被设置为满足t＝λ/(4·n·cosβ)，其中n是薄膜层的折射率，β是当最大入射角是α时满足sinα/sinβ＝n的角度，并且所述薄膜层的折射率小于第一或第二透明基片的折射率；
用于发射光的发射源；以及，
光会聚设备，用于允许由发射源发射的光以从0°到最大入射角的范围内的一个入射角进入信息记录介质的第一或第二表面，借以实现上述目的。
最大可能入射角可以从大于或等于50°到小于或等于72°。
附图说明
图1是依据本发明的例子1的光盘101(信息记录介质)的截面图。
图2是显示入射在本发明的光盘101(图1)上的光的入射角与从透明基片109的表面A反射的光的反射率之间的关系的示意图。
图3是用于解释当薄膜层110的厚度t被设置为基本满足t＝λ/(4·n·cosβ)时，以最大可能入射角α进入透明基片109的表面A并由表面A反射的光的反射率最小的原理示意图。
图4A是依据本发明的例子2的光盘201的截面图。
图4B是显示光盘101的表面结构的透视示意图。
图5是显示依据本发明的例子3的信息记录/再现装置401的结构的示意图。
图6是显示组合物镜105和光盘101的放大图。
图7是显示一个包括常规光盘508和用于向/从光盘508记录/再现信息的光头513的典型结构的示意图。
图8是显示入射在光盘508上的光束701的示意图。
图9是显示入射在本发明的常规光盘508(图8)上的光的入射角与从光盘表面反射的光的反射率之间的关系的示意图。
具体实施方式
下面，将参考附图描述本发明的例子。这里，相同的部件由相同的标号指示，这种部件的重复描述可以被省略。
(例子1)
图1是依据本发明的例子1的光盘101(信息记录介质)的截面图。光盘101包括：具有表面A(第一表面)和与表面A相对的表面B(第二表面)的透明基片109；位于透明基片109的表面A上的薄膜层110；以及，位于透明基片109的表面B上的信息记录层120。所有这些组成部分都固定在盘基(base)108上。
信息记录层120可以是能够保持信息的任何构造。
图1显示出光(光130、131和132)以0°到α(最大可能入射角)的范围内的一个角度进入透明基片109的表面A。透射穿过透明基片109的光130、131和132的部分(对应于光130a、131a和132a)被会聚在信息记录层120上。透射光(光130a、131a和132a)用于向/从信息记录层120记录/再现信息。严格地说，入射在光盘101上的光(例如，光130、131和132)从其表面125进入薄膜层110，然后光透射穿过薄膜层110，以从薄膜层110和透明基片109之间的边界(表面A)进入透明基片109。然而，薄膜层110非常薄(例如，其厚度小于光130、131和132的波长λ)。因此，薄膜层110的表面125与透明基片109的表面A彼此不能区分开，除非特别指出，在结合光的入射和反射来描述时它们可以被认为是同一表面。因此，“入射在透明基片109的表面A并从其反射的光的反射率”被定义为反射光和入射光相对于一个表面的功率之比。
在向信息记录层120记录信息时，根据该信息调制光束133。根据该信息改变形成光点134的一部分信息记录层120的状态(例如，改变这一部分的结晶条件)。其结果是，信息记录层120的状态改变被作为信息记录到信息记录层120。
当再现记录在信息记录层120上的信息时，光束133被信息记录层120依据信息记录层120的状态以一个反射率反射。信息记录/再现装置(图1中未显示，参见图5)检测反射光的强度以再现信息。
光盘101(信息记录介质)可以是一个只再现记录介质或一个可记录并可再现的记录介质。
请注意，最大可能入射角α是一个符合光盘101的规定标准的常数。最大可能入射角α可以是例如从大于或等于50°且小于或等于72°。光130、131和132对应于从同一发射源发出的光，并具有由光盘101所符合的标准所限定的规定波长λ。应该注意，这里所述的术语“透明”指的是拥有透射过具有规定波长λ的光的特性。
在一个实施例中，厚度为0.1mm的聚碳酸酯树脂被用作透明基片109，厚度为1.1mm的聚碳酸酯树脂被用作盘基108。透明薄层110由单层丙烯酸树脂材料形成。在图1中，透明基片109只在盘基108的一侧上提供。但是，透明基片109可以在盘基108的每一侧上提供。当在盘基108的每一侧上提供相同的结构时，光盘101相对于盘基108具有对称的结构。因此，可以有效地防止光盘101倾斜。此外，由于可以在盘基108的每一侧上形成信息记录层120，记录容量可以加倍，从而满足大容量存储的需求。
图2显示了入射在本发明的光盘101(图1)上的光的入射角与从透明基片109的表面A反射的光的反射率之间的关系。通过比较图2和9可以理解，相对于一个在0°到72°范围内的入射角，本发明的光盘101可以降低从透明基片109的表面A反射的光的反射率。从透明基片109的表面A反射的光的反射率减小的原理是因为通过与从薄膜层110表面反射的光发生干涉而减弱了从透明基片109的表面A反射的光。
在图9中，S-偏振光的反射率随入射角的增大而增大，而在图2中，当入射角具有由符号C指示的值时，S-偏振光的反射率最小。入射角C对应于NA＝大约0.4到0.45。
类似于上面参考图9描述的情况，图1中所示的光束133从透明基片109的表面A的平均反射率对应于S偏振光和P偏振光的反射率之间的中间值(图中显示为(S+P)/2)。平均反射率与入射角的相关性随薄膜层110(图1)的厚度而变化。本发明的光盘101减小了在信息记录层120(图1)上形成的光点的大小，因此减小了以最大可能角度α进入透明基片109的表面A并且由表面A反射的光的反射率。因此，配置本发明的光盘101使得薄膜层110具有至少满足下面的条件1的厚度。
条件1：设置薄膜层110的厚度，以满足薄膜层110的设置减小了以最大可能入射角α进入透明基片109的表面A并且由表面A反射的光的反射率的条件。这意味着当符合光盘101的标准的最大可能入射角例如为α＝58.2°(NA＝0.85)时，点Q2(图2)指示的反射率低于点Q1(图9)指示的反射率。当这个条件满足时，薄膜层110的设置增强了入射光瞳周围的光。因此，当提供了薄膜层110时，在入射光瞳上的光分布变得均匀，从而减小了光点134(图1)的直径。所以，可以增加记录到光盘101的信息的记录密度。进而，可以再现以高记录密度记录在光盘101上的信息。
以这种方式，薄膜层110充当了用于减小以最大可能角度α进入透明基片109的表面A并且被表面A反射的光的反射率的减小层。
除了上述条件1外，设置薄膜层110的厚度，以便满足下面条件2-4中的任意一个条件。
条件2：设置薄膜层110的厚度，以便满足薄膜层110的设置使以处于0°到最大可能入射角α的范围内的入射角进入透明基片109的表面A的光的实质反射率最小化的条件。这里，实质反射率对应于通过用入射角范围(α-0)来除一个积分值而获得的一个值，其中积分值通过对以在0°到最大可能入射角α的范围内的入射角进入的光的反射率在入射角上积分来获得。实际的反射率指的是图1中所示的光束133和由透明基片109的表面A反射的部分光束133之间的总功率的比值。因此，实质反射率的最小化意味着透射穿过透明基片109的部分光束133的功率的最大化。这实现了进入透明基片109的表面A的光的最佳效率。
条件3：设置薄膜层110的厚度，以满足以0°入射角进入透明基片109的表面A的光(图1中所示的光130)的反射率基本等于以最大可能入射角α进入透明基片109的表面A的光(图1中所示的光131或132)的反射率的条件。这意味着当符合光盘101的标准的最大可能入射角例如是α＝58.2°(NA＝0.85)时，点Q2(图2)和Q3指示的反射率基本上彼此相等。注意，“反射率基本上彼此相等”的表述意味着反射率之间的差基本在设计的正常范围内。当这个条件满足时，以最大可能入射角进入透明介质109的表面A的光与以0°入射角进入透明介质109的表面A的光被同样有效地使用。
条件4：设置薄膜层110的厚度，以满足薄膜层110的设置使以最大可能入射角α进入透明基片109的表面A的光(图1中所示的光131或132)的反射率最小化的条件。当这个条件满足时，以最大可能入射角进入透明介质109的表面A的光被有效地使用。
满足上述条件1和条件2-4中任意一个条件的薄膜层110的厚度可以通过计算或实验来确定。例如，当设置薄膜层110的厚度t使得基本满足t＝λ/(4·n·cosβ)时，满足上述条件1和4，其中n为薄膜层110的折射率，β为满足sinα/sinβ＝n的一个角度。
图3是用于解释当设置薄膜层110的厚度t使得基本满足t＝λ/(4·n·cosβ)时以最大可能入射角α进入透明基片109并且被表面A反射的光的反射率被最小化的原理的图。在图3中，为详细描述入射光132如何被反射的，显示了薄膜层110的表面125以将其与透明基片109的表面A分开。
入射光132在点E进入薄膜层110并且一部分被薄膜层110的表面125反射(路径D→E→F)。同时，入射光132部分地透射穿过薄膜层110并且透射穿过的部分被透明基片109的表面A部分地反射，再次透射穿过薄膜层110，并且离开表面125(路径D→E→G→H→I)。
为了最小化一个反射率(当薄膜层110的表面125和透明基片109的表面A彼此不能区分而被认为是同一单个表面时，反射率被定义为由同一单个表面反射的光和进入同一单个表面的光之间的功率比值)，需要在沿路径D→E→F行进的光和沿路径D→E→G→H→I行进的光之间产生对应于1/2波长的相差。在这种情况下，从点H延伸到线E-F的垂直线的末端为点H’。进一步，薄膜层110的厚度为t并且其折射率为n。
为了在沿路径D→E→F行进的光和沿路径D→E→G→H→I行进的光之间产生对应于1/2波长的相差，需要满足下面的表达式(2)。
n·2·(距离EG)-(距离H’E)＝λ/2   .............  (2)
从图3，
(距离EG)＝t/cosβ，
sinα/sinβ＝n，和
(距离H’E)＝2·(距离EG)·sinβ·sinα
因此，从表达式(2)，下面的表达式(3)成立。
2·n·t·cosβ＝λ/2   ..............  (3)
通过变换表达式(3)，获得t＝λ/(4·n·cosβ)。
在条件4被满足的情况下，当基片的折射率为n0并且进一步满足n＝√n0时，以最大可能角度进入的光的反射率基本为0。实际上，几乎没有满足n＝√n0的材料。但是，如果n＜n0(即，薄膜层110的折射率小于透明基片109的折射率)并且t＝λ/(4·n·cosβ)时，通过提供薄膜层110，总能减小以最大可能入射角进入的光的反射率。
减小反射率的可取之处不仅仅在于减小光点的尺寸，而且在于可以减少由反射引起的漫射光。当再现的信号微弱时减少由反射引起的漫射光尤其可取。减小反射率的可取之处还在于可以有效地利用由使用光盘101的信息记录/再现装置(将在后面参照图5描述)的发射源发射的光。
薄膜层110的硬度最好大于(硬于)透明基片109的硬度。在这样的情况中，薄膜层110也起保护涂层的作用。
为了使薄膜层110的硬度大于透明基片109的硬度，例如，可以将丙烯酸树脂(铅笔硬度2H到3H)用于薄膜层110，同时将聚碳酸脂树脂(铅笔硬度B到HB)用于透明基片109。丙烯酸树脂的典型的折射率为1.48到1.50，聚碳酸脂树脂的典型的折射率为1.55到1.58。因此，在这样的情况中，也能满足前面的关系式n＜n0。
在具有高的数值孔径NA的物镜中，物镜与光盘之间的距离(工作距离WD)短。在使用这样一个物镜的情况中，当光盘的表面剧烈振动或在聚焦伺服撤回期间出现误操作时，物镜可能会与光盘碰撞。当由丙烯酸树脂做成的薄膜层110起保护涂层作用时，薄膜层110防止聚碳酸脂树脂被碰撞损坏。用丙烯酸树脂做成的薄膜层110的表面光滑并且基本无摩擦，从而最好将薄膜层110用作保护涂层。可以在薄膜层110的表面上执行汽相沉积来防止表面被划伤。
薄膜层110可以具有一个多层结构。当薄膜层110具有一个多层结构时，增加薄膜层110的设计宽度来满足上述的条件1-4，这样对于S偏振光的反射率可以基本为0。但是，就光盘的生产成本而言，薄膜层110具有单层结构实际上足够了。
(例子2)
在例子1中，薄膜层110起到了减小以最大可能入射角α进入透明基片109的表面A并且由表面A反射的光的反射率的反射率减小层的作用，而在例子2中，描述了反射率减小层的另一个例子。
图4A是依据本发明的例子2的光盘201(信息记录介质)的截面图。光盘201包括：具有表面A(第一表面)和与表面A相对的表面B(第二表面)的透明基片209；位于透明基片209的表面A上的多个结构203；以及，位于透明基片209的表面B上的信息记录层220。全部的这些组成部分被固定在盘基上(未显示)。
图4A显示出光(光130、131和132)以0°到α(最大可能入射角)的范围内的角度进入透明基片209的表面A。光130、131和132透射穿过透明基片109的部分(分别对应于光130a、131a和132a)会聚在信息记录层120上。透射的光(光130a、131a和132a)用于向/从信息记录层120记录/再现信息。
光盘201(信息记录介质)可以为一个只再现记录介质或一个可记录并可再现的记录介质。
请注意，最大可能入射角α是符合光盘201的规定标准的一个常数。例如，最大可能入射角α可以从大于或等于50°到小于或等于72°。光130、131和132对应于从同一个发射源发射出的光并且具有由光盘201符合的标准限定的规定波长λ。
透明基片209由玻璃或树脂材料形成。
多个结构203以二维方式排列在透明基片209的表面A上。每一个结构203基本为圆锥形或金字塔形的(也就是，四棱柱金字塔形)。
信息记录层220可以为能保留信息的任意结构。
结构203沿表面A的尺寸d最好是从大于或等于λ/4到小于或等于2λ，距表面A的高度h最好是从大于或等于λ/2到小于或等于3λ。这里，λ是光束133的波长(也就是，光130、131和132的波长)。结构203被称为“子波长结构”。多个结构203起到了减小以最大可能入射角α进入透明基片209的表面A并且被表面A反射的光的反射率的减小层的作用。
图4B是显示光盘101的表面结构的透视示意图。
公开文本1描述了由子波长结构导致的反射率的减小(公开文本1：Y.Ono等，“Antireflection effect in ultrahigh spatial-frequencyholographic relief gratings(超高空间频率全息立体晶格的防反射效果)”，Appl.Opt.Vol.26，pp.1142-1146，1987)。公开文本1描述了使用蚀刻法等形成以一维环路排列在玻璃基片的表面上的结构的一个例子。在公开文本1的例子中，使用了具有633nm波长的光，并且其上排列有结构的平面的平面内环路比波长短，平面的深度大于波长。公开文本1报告了一个计算结果，就是这些结构在入射角为0°到60°的范围内时实现了0.03或更小的反射率。
有另一个涉及子波长结构的公开文本(公开文本2：E.B.Grann等，“Optimal design for antireflective tapered two-dimensionalsubwavelength grating structures(对防反射的递减二维子波长晶格结构的优化设计)”，J.Opt.Soc.Am.Avol.12，pp.333-339，1995)，它描述了金字塔形子波长结构。这样的子波长结构减小了偏振光反射率的相关性。在公开文本2的例子中，使用了具有4.7μm波长的光，并且公开文本2报告了一个计算结果，就是在角度为0°到57°的范围内时获得了0.01或更小的反射率(P偏振光和S偏振光的平均反射率)。公开文本1和2也描述了这样的子波长结构对于波长的依赖性小。
公开文本3(Takahara，Toyota，Okano，Yotsuya和Kikuta，“Opticalcharacteristics of antireflective structures produced by reactive ionetching(由反应离子蚀刻产生的防反射结构的光学特性)”，Proceeding31a-W-11 of the 47th scientific lecture meeting of the Japanese Society ofApplied Physics，2000)报告了圆锥形子波长结构具有令人满意的减小反射率的效果。
通过在透明基片209的表面A上提供多个结构203(子波长结构)，可以减小由透明基片209的表面A反射的光的反射率。进一步，由于可以减小反射率对于偏振光的相关性(可以减小对于P偏振光和S偏振光的反射率之差)，所以以一个较大的角度(例如，以最大可能入射角α或与其接近的一个角度)进入透明基片209的表面A的光可以以与其偏振方向无关的高透射率透射穿过透明基片209，并且被引导到信息记录层220。因此，提供多个结构203增强了入射光瞳周围的光。从而，入射光瞳的光分布变得均匀并且减小了光点134(图4A)的直径。因此，被记录在光盘201上的信息的记录密度可以增加。进一步，可以再现以高记录密度记录在光盘201上的信息。
例如，当形成透明基片201(图4A)时，多个结构203可以通过使用成型模转录来形成，其中预先通过蚀刻法等形成了多个结构203的模子。依据这种方法，与常规方法相比没有增加生产光盘的步骤。
或者，可以通过成型模转录在由树脂材料等制成的薄膜上预先形成多个结构203，薄膜可以叠压在透明基片209上。
多个结构203(子波长结构)具有反射率与波长的相关性较小的特性(即，实现了与减小对不同波长的光的反射率相似的效果)，这样依据本发明的例子2的光盘201最好用于使用具有多个波长的光向其上记录/从其上再现信息。
(例子3)
参照上述例子1中包括光盘101(图1)或光盘201(图4A)的信息记录/再现装置来描述例子3。
图5显示了依据本发明的例子3的信息记录/再现装置401的配置。信息记录/再现装置401包括光盘101和光头402。信息记录/再现装置401把信息记录到光盘101或再现记录在光盘101上的信息。光盘101与上面结合本发明的例子1和参考图1描述的光盘相同。
光头402包括发射源104、分束器102、准直透镜103、组合物镜105、全息图器111和光检测器112。组合物镜105包括一个接合(cemented)透镜106和一个前物镜107。
发射源104是用于发射紫激光束的激光器。激光束的中心波长是407±20nm。准直透镜103被设计为使得波段内的波长变化不致引起散焦。
为了使包括分束器102和准直透镜103的整个光学系统修正色差，准直透镜103包括两个层迭的透镜。
光检测器112使用被称为“光点尺寸检测(SSD)”的检测方法来执行聚焦伺服检测。依据这种方法，当由发射源104发射出的激光束的波长变化时，在光检测器112中以由全息图器111衍射的±1-阶光束形成的光点相对于一个焦点对称移动。因此，即使当在全息图器111的±1-阶光束的衍射角由于波长变化而改变时，检测的伺服信号也不会产生错误。不会因为波长变化而产生错误的方法被用于通过光检测器112来检测跟踪误差信号。
图6是显示组合物镜105和光盘101的放大图。
设置组合物镜105使其具有在0.80和0.92之间的数值孔径NA。具有这样一个高数值孔径的物镜无法由一单个非球面透镜来配置。此外，为了修正色差，物镜需要采用由具有不同色散特性的玻璃材料做成的多个透镜来配置。因此，组合物镜105由包括三个透镜的两组透镜构成，即包括两个层迭透镜的透镜106和前物镜107。这种透镜配置对于保持高数值孔径同时修正色差是必须的。
在向/从光盘101记录/再现信息期间，组合物镜105跟随光盘101的三维运动，以便与光盘101保持一个恒定距离(工作距离WD)。因此，最好就色散引起的色差对物镜105和光盘108全部进行校正。具体地，最好全部消除由透镜功率和色散引起的物镜色差、由色散引起的薄膜层110的色差以及由色散引起透明基片109的色差。请注意，依据本发明的例子3的信息记录/再现装置402被设置为WD＝0.15mm。
再参考图5，说明信息记录/再现装置401的操作。
在向光盘101记录信息时，发射源104发射出一个根据该信息调制的激光束。光束透射穿过分束器102并由准直透镜103变换成平行光。平行光透射穿过组合物镜105并以在0°到最大可能入射角α(最大可能入射角α在图6中显示)的范围内的入射角进入光盘101的透明基片109的表面A。已经进入表面A的光透射穿过透明基片109并会聚在信息记录层120上。
当再现记录在光盘101上的信息时，发射源104发出一个未经过变化的光束。由发射源104发射的光束透射穿过分束器102并由准直透镜103变换成平行光。平行光透射穿过组合物镜105并以在0°到最大可能入射角α(最大可能入射角α在图6中显示)的范围内的入射角进入光盘101的透明基片109的表面A。已经进入表面A的光透射穿过透明基片109并会聚在信息记录层120上。
光束由信息记录层120反射，并再次透射穿过透明基片109、组合物镜105和准直透镜103。透射光由分束器102反射，并进入光检测器112。在光检测器112中，检索出代表记录在光盘101上的信息的信息信号和一个用于跟踪的伺服信号。
以这种方式中，准直透镜103和组合物镜105共同充当允许发射源104发出的光束(光)以在0°到最大可能入射角α的范围内的角度进入光盘101的表面A的光会聚装置。最大可能入射角α被设置为例如大于或等于50°到小于或等于72°。
信息记录/再现装置401可以被构造为执行到光盘101的信息记录或记录在光盘101上的信息的再现，或者可以被构造为执行上述两个功能。当信息记录/再现装置401只执行到光盘101的信息记录时，可以省略分束器102、全息图器111和光检测器112。
依据本发明的例子3的信息记录/再现装置401使用依据本发明的例子1的光盘101，因此，具有高数值孔径的组合物镜105可以有效地实现将信息以高密度记录到光盘101和/或再现以高密度记录在光盘101上的信息的全部性能。
如上所述，依据本发明的例子1的光盘101可以用于本发明的例子3。然而，依据本发明的例子2的光盘201也可以代替光盘101来使用。
工业实用性
如上所述，依据本发明，在一个信息记录介质的透明基片的第一表面上提供反射率减小层。反射率减小层减小以最大可能入射角进入第一表面并由第一表面反射的光的反射率。这减小了在信息记录介质的信息记录层上形成的光点的尺寸。其结果是，要记录在信息记录介质上的信息的记录密度可以被增大。此外，以高密度记录在信息记录介质上的信息可以被再现。

Claims (5)

1、一种信息记录介质，包括：
盘基；
设置在盘基各侧的第一信息记录层与第二信息记录层；
设置在第一信息记录层上的第一透明基片以及设置在第二信息记录层上的第二透明基片；
设置在第一透明基片的第一表面上且与第一信息记录层相对的第一反射率减小层；
设置在第二透明基片的第二表面上且与第二信息记录层相对的第二反射率减小层；
其中，已经以从0°到最大入射角的范围内的一个入射角进入第一表面且透射穿过第一透明基片的光的部分被用于将信息记录到第一信息记录层或再现记录在第一信息记录层上的信息，或者已经以从0°到最大入射角的范围内的一个入射角进入第二表面且透射穿过第二透明基片的光的部分被用于将信息记录到第二信息记录层或再现记录在第二信息记录层上的信息；
其中，第一反射率减小层减小以最大入射角进入第一表面并由第一表面反射的光的反射率，或者第二反射率减小层减小以最大入射角进入第二表面并由第二表面反射的光的反射率；
其中，第一和第二反射率减小层是一个透明薄膜层，以及
其中，薄膜层的厚度被设置为使以最大入射角进入第一透明基片的第一表面并由第一透明基片的第一表面反射的光的反射率最小、或使以最大入射角进入第二透明基片的第二表面并由第二透明基片的第二表面反射的光的反射率最小；
其中，以最大入射角进入的光具有一个规定波长λ，并且薄膜层的厚度被设置为满足t＝λ/(4·n·cosβ)，其中n是薄膜层的折射率，β是当最大入射角是α时满足sinα/sinβ＝n的角度；
所述薄膜层的折射率小于第一或第二透明基片的折射率。
2、如权利要求1所述的信息记录介质，其中，薄膜层的硬度大于第一或第二透明基片的硬度。
3、如权利要求1所述的信息记录介质，其中，最大入射角为从大于或等于50°到小于或等于72°。
4、一种信息记录/再现装置，包括：
信息记录介质，包括：
盘基；
设置在盘基各侧的第一信息记录层与第二信息记录层；
设置在第一信息记录层上的第一透明基片以及设置在第二信息记录层上的第二透明基片；
设置在第一透明基片的第一表面上且与第一信息记录层相对的第一反射率减小层；
设置在第二透明基片的第二表面上且与第二信息记录层相对的第二反射率减小层；
其中，已经以从0°到最大入射角的范围内的一个入射角进入第一表面且透射穿过第一透明基片的光部分被用于将信息记录到第一信息记录层或再现记录在第一信息记录层上的信息，或者已经以从0°到最大入射角的范围内的一个入射角进入第二表面且透射穿过第二透明基片的光部分被用于将信息记录到第二信息记录层或再现记录在第二信息记录层上的信息；
其中，第一反射率减小层减小以最大入射角进入第一表面并由第一表面反射的光的反射率，或者第二反射率减小层减小以最大入射角进入第二表面并由第二表面反射的光的反射率，
其中，第一和第二反射率减小层是一个透明薄膜层，及
其中，薄膜层的厚度被设置为使以最大入射角进入第一透明基片的第一表面并由第一透明基片的第一表面反射的光的反射率最小、或使以最大入射角进入第二透明基片的第二表面并由第二透明基片的第二表面反射的光的反射率最小；
其中，以最大入射角进入的光具有一个规定波长λ，并且薄膜层的厚度被设置为满足t＝λ/(4·n·cosβ)，其中n是薄膜层的折射率，β是当最大入射角是α时满足sinα/sinβ＝n的角度，并且所述薄膜层的折射率小于第一或第二透明基片的折射率；
用于发射光的发射源；以及，
光会聚设备，用于允许由发射源发射的光以从0°到最大入射角的范围内的一个入射角进入信息记录介质的第一或第二表面。
5、如权利要求4所述的信息记录/再现装置，其中，最大入射角从大于或等于50°到小于或等于72°。
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