JP2002251745A

JP2002251745A - 情報記録媒体及び情報再生装置

Info

Publication number: JP2002251745A
Application number: JP2001049270A
Authority: JP
Inventors: Sakuya Tamada; 作哉玉田; Toshio Oboshi; 敏夫大星; Masanobu Yamamoto; 眞伸山本
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2002-09-06

Abstract

(57)【要約】【課題】十分な記録容量を備える記録媒体を大量に且
つ低コストで実現する。【解決手段】記録する情報に応じた２次元パターン
で、複数の位相回折格子２０を情報記録部１０に配設す
る。この情報の再生時には、情報記録部１０に対して照
射された再生光により生じる０次回折光及び／又は１次
回折光を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、位相回折格子を利
用して情報を記録する情報記録媒体に関する。また、こ
のような情報記録媒体に記録された情報を再生する情報
再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、光を照射されることにより情
報の再生が行われる情報記録媒体としては、例えばＣＤ
−ＲＯＭ等の光ディスクが広く普及している。このよう
な光ディスクは、一般に、数百ＭＢから数ＧＢ程度の大
きな記憶容量を有しているものの、情報の記録再生時に
回転駆動する必要があることから、記録再生するために
用いる記録再生装置の小型化に限界があった。

【０００３】また、ＣＤ−ＲＯＭ等の光ディスクは、大
量生産することにより極めて安価に製造することができ
るという利点があるため、特にＣＤ−ＲＯＭは、近年、
書籍や雑誌などの付録として大量に頒布されるようにな
ってきている。しかしながら、このようにしてＣＤ−Ｒ
ＯＭを頒布する場合には、数ＭＢから数十ＭＢ程度の比
較的小さなサイズのデータしか記録されていないことも
多い。したがって、従来の光ディスクは、記録するデー
タのサイズによってはオーバーサイズであり、小さなサ
イズのデータを記録するだけのために、いわば使い捨て
にされている現状を鑑みると、自然環境に対する負荷と
いう観点からは好ましくない用途で用いられている場合
があった。

【０００４】そこで、数ＭＢから数十ＭＢ程度の記憶容
量を有し、光ディスクよりも小型で使い勝手が良好な情
報記録媒体として、いわゆる光カードが提案され、実用
化されている。

【０００５】光カードは、例えば、図２６に示すよう
に、数ｃｍ四方のサイズで形成された基板上に、例えば
カルコゲナイド系の相変化型記録材料が薄膜状に形成さ
れてなる信号記録層１００を備え、情報の記録再生時
に、この信号記録層１００に対してレーザ光を集光した
光スポット１０１が照射される。そして、光スポット１
０１が、例えば図２６中矢印Ａで示すように走査され、
反射率の変化を検出されることにより、記録する情報に
応じて信号記録層１００に形成された記録マーク１０２
が検出され、再生が行われる。また、情報を記録する際
には、記録する情報に応じて変調されたレーザ光が、再
生時よりも大きな出力で照射されることにより、信号記
録層１００が光スポット１０１の位置で相変化し、これ
により記録マーク１０２が形成される。

【０００６】すなわち、光カードでは、記録する情報
（デジタルデータ）が記録マーク１０２として信号記録
層１００に記録されることとなる。また、記録再生時に
は、誤り訂正や高記録密度化を実現する目的で、デジタ
ルデータに対して、例えばＮＲＺＩなどの各種符号化／
復号化処理が施されたり、８−１０変調などの各種変調
／復調処理が施されることが一般的に行われている。

【０００７】光カードは、レーザ光を用いて記録再生が
行われることから、従来からクレジットカード等に広く
用いられているような、いわゆる磁気カードと比較し
て、格段に大きな記憶容量を備えることが可能とされて
いる。したがって、例えば、預金残高情報や医療カルテ
情報、或いは個人情報などを記録することにより、金融
機関における高機能なキャッシュカードとしての用途
や、医療機関における医療カルテとしての用途が期待さ
れている。

【０００８】このような光カードの具体的な一例として
は、プリフォーマットされていないことから比較的安価
に作製することが可能な追記型の光カード及びその再生
装置が、「K.Toyota et.al., "A New Optical Card Req
uiring No Preformatting",SPIE Vol.1316 Optical Dat
a Storage(1990), p.345」に記載されている。この例で
は、レーザ光の記録マークに対するフォーカスサーボや
トラッキングサーボ、或いはアジマスサーボ等のサーボ
機構を備えず、一方向のみ走査されるＣＣＤアレイを用
いた簡略な装置構成が記載されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の光カ
ードでは、信号記録層に対して照射したレーザ光によっ
て、信号記録層に対して相変化、溶融、蒸発、変形など
を生じさせ、これにより記録マークを形成している。し
たがって、同じ記録内容の光カードを大量に作製する場
合には、各々の光カードに対して個別に情報の記録を行
う必要があり、生産性が著しく低下してしまうという問
題があった。

【００１０】また、記録マークを形成するに際して、例
えばインクジェットプリンタ等で用いられているような
各種印刷技術を用いることも考えられるが、現在の印刷
技術では２０μｍ以下程度の大きさで記録マークを印刷
することが容易でないため、十分な記録容量を実現する
ことが甚だ困難であるといった問題があった。

【００１１】そこで、本発明は、上述した従来の実情を
鑑みてなされたものであり、十分な記録容量を備えるだ
けでなく、大量に且つ低コストで製造することが可能な
情報記録媒体を提供することを目的とする。また、この
ような情報記録媒体に記録された情報を再生する情報再
生装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る情報記録媒
体は、記録する情報に応じた２次元パターンで複数の位
相回折格子が配設されてなる情報記録部を基板上に備
え、上記情報記録部に対して照射された再生光により生
じる０次回折光及び／又は１次回折光を検出されること
によって上記情報信号が再生される。

【００１３】以上のように構成された本発明に係る情報
記録媒体は、位相回折格子が記録する情報に応じた２次
元パターンで複数配設されていることから、情報記録部
として確保する領域を微小にした場合であっても、十分
な記録容量を備えることができる。また、位相回折格子
としては、従来から光ディスクの凹凸パターンを形成す
る場合などに用いられているスタンピング技術等を用い
て、例えば基板上に十分な位置精度で凹凸パターンを転
写することにより形成することができるだけでなく、極
めて低コストで形成することが容易である。

【００１４】また、本発明に係る情報再生装置は、所定
の波長域の再生光を出射する光源と、上記光源から出射
された再生光を集光して、記録する情報に応じた２次元
パターンで複数の位相回折格子が配設されてなる情報記
録部を基板上に備える情報記録媒体における上記情報記
録部に対して、直線状のスポット形状で照射する照射手
段と、上記照射手段により照射する再生光を、上記情報
記録部の位置で、スポット形状の長さ方向に対して略々
直交する方向に走査する走査手段と、上記走査手段によ
り走査された再生光が上記情報記録部で回折して生じた
直線状の０次回折光及び／又は１次回折光を受光して、
上記情報記録部の２次元パターンを基本情報単位毎に検
出する検出手段とを備える。

【００１５】以上のように構成された本発明に係る情報
再生装置は、直線状のスポット形状とされた再生光を情
報記録部で走査して回折光を検出するという極めて簡略
な構成によって、上述した本発明に係る情報記録媒体に
記録された情報を再生することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下では、本発明を適用した情報
記録媒体及び情報再生装置について、図面を参照しなが
ら詳細に説明する。以下では、本発明を適用した一構成
例として、図１に示すような情報記録媒体１について説
明し、この後に、この情報記録媒体１に記録された情報
を本発明を適用して再生する情報再生装置について説明
する。

【００１７】情報記録媒体１は、図１に示すように、例
えば各種の樹脂材料等により略平板状に形成された基板
２上に、記録する情報に応じた２次元パターンで位相回
折格子が形成された情報記録シート３と、情報の再生時
に照射される再生光の反射率を向上させる反射膜４と、
情報記録シート３及び反射膜４を保護する保護膜５とが
順次積層された構造とされている。

【００１８】また、情報記録媒体１は、情報の再生時
に、保護膜５側から情報記録シート３に対して再生光が
照射され、情報記録シート３に形成された位相回折格子
で生じた回折光を検出されることにより、記録された情
報の再生が行われる。

【００１９】なお、図１中においては情報記録媒体１の
要部についてのみ図示しているが、情報記録媒体１は、
図１に示す構成の他に、例えば、取り扱いの利便性、機
械的な耐久性、環境変化に対する耐性を向上させる目的
で各種の外装材を備えていてもよい。

【００２０】基板２としては、従来から広く用いられて
いる一般的な磁気カードと同程度の形状として、例え
ば、縦横の長さをそれぞれ５０ｍｍ、８０ｍｍとし、厚
さを数１００μｍ程度とすることができる。ただし、基
板２は、その形状や材料を特に限定されるものではな
く、例えば所定の規格（例えばＡ４，Ａ５，Ｂ４など）
とされた事務用紙と同程度の大きさや厚みとしてもよ
い。また、基板２は、情報記録シート３が積層される側
とは反対側の面（裏面）に、例えば写真や文字などの画
像が印刷されていたり、画像が印刷された別のシートが
張り合わされていてもよい。

【００２１】なお、基板２は、情報記録媒体１におい
て、取り扱いの利便性や機械的な耐久性などを確保する
目的で備えられており、これらが十分に確保されていれ
ば可撓性を有していてもよい。また、情報記録シート３
自体がこれらの目的を満足する場合には、基板２を不要
とすることができる。情報記録媒体１において、基板２
を不要とした場合には、情報記録シート３が基板２とし
ての機能を兼ねていることとなる。ただし、情報記録媒
体１においては、後述する情報再生装置によって、情報
の再生時に光学系に対して相対的に送り移動されること
を考慮すると、全体としての厚みが０．１ｍｍ〜０．５
ｍｍ程度であることが望ましい。これにより、高精度に
位置決めすることができ、確実に再生動作を行うことが
できる。

【００２２】情報記録シート３は、一方の主面に、記録
する情報信号に応じた２次元パターンで複数の位相回折
格子が形成されている。この情報記録シート３は、例え
ばポリカーボネート等の各種樹脂材料によって０．１ｍ
ｍ程度の厚さでシート状に形成されており、各位相回折
格子を構成する溝状の凹凸パターン３ａが形成されてい
る。この凹凸パターン３ａは、後述するようにして各種
スタンピング技術を用いることにより、情報記録シート
３に対して高精度に低コストで転写形成することができ
る。

【００２３】反射膜４は、例えば、Ａｌ，Ａｕ，Ｃｕ，
Ａｇ等の金属材料によって５０ｎｍ程度の膜厚で形成さ
れている。情報記録媒体１は、反射膜４を備えているこ
とによって、再生光の反射率を向上させて、十分な光強
度及び光変調度で回折光を出力することが可能となる。
なお、情報記録媒体１においては、情報記録シート３自
体に十分な反射率が備わっている場合には、反射膜４を
不要とすることができる。

【００２４】また、反射膜４は、特に有機材料によって
形成されていることが望ましい。反射膜４として用いる
ことができる有機材料としては、再生光に対して２．０
以上の屈折率を得ることができるような材料、例えばシ
アニン系有機色素材料などのように、再生光の波長領域
において高い屈折率を示す有機材料を用いることができ
る。情報記録媒体１においては、反射膜４を有機材料に
よって形成することによって、燃焼するなどして廃棄す
る場合に環境に対する負荷を低減することができ、また
資源のリサイクルを図ることが容易となる。

【００２５】また、情報記録媒体１においては、再生光
が情報記録シート３に到達するまでに透過する光透過層
（本例の場合には保護膜５）の屈折率が１．５程度であ
る場合に、この光透過層での再生光に対する反射率が４
％程度となることから、反射膜４での反射率を１０％程
度以上確保する必要がある。したがって、反射膜４を有
機材料によって形成する場合には、この有機材料の屈折
率をｎ０とし、再生光の波長をλとしたとき、この反射
膜４の膜厚をλ／ｎ０付近に設定することにより、高い
反射率を得ることができる。なお、有機材料としては、
必ずしも再生光に対して透光性を有している必要はな
く、透光性を有していない場合には、反射膜４における
屈折率の代わりに複素屈折率を考慮して材料や膜厚の選
定をすればよい。

【００２６】保護膜５は、情報記録シート３及び反射膜
４を保護する目的で積層されており、再生光に対して透
光性を示す材料によって薄膜状に形成されている。な
お、情報記録媒体１は、例えば外装材を備えるなどし
て、情報記録シート３や反射膜４を直接保護する必要が
ない場合や、これら情報記録シート３及び反射膜４が十
分な耐環境特性を有している場合などでは、保護膜５を
不要とすることができる。

【００２７】また、本例に係る情報記録媒体１では、保
護膜５側から情報記録シート３に対して再生光を照射す
る構成しており、この保護膜５が光透過層としての機能
を有している。このため、保護膜５は、再生光に対して
十分な透光性を有している必要がある。ただし、例え
ば、情報記録媒体１を基板２側から再生光を照射する構
成とする場合には、この基板２が光透過層となり、十分
な透光性を有していることが重要となる。この場合に
は、保護膜５に透光性は必要でない。

【００２８】つぎに、以上のように構成された情報記録
媒体１において、情報がどのように記録されているかと
いう点について説明する。

【００２９】情報記録媒体１では、図２に示すように、
情報記録シート３に形成された凹凸パターン３ａによっ
て、記録する情報に応じた２次元パターンで複数の位相
回折格子が配設されており、この位相回折格子が配設さ
れた領域が全体として情報記録部１０を構成している。
なお、図２は、情報記録媒体１の主面を、再生光の照射
側からみた平面図であり、２次元パターンの一部を省略
して示す模式図である。

【００３０】情報記録部１０の領域内には、帯状の領域
に各種の制御情報が記録された領域としての第１の制御
情報記録部１１及び第２の制御情報記録部１２と、任意
の情報が記録された領域としてのデータ記録部１３とが
設定されている。第１の制御情報記録部１１は、所定の
間隔で互いに平行に複数設定されており、第２の制御情
報記録部１２は、第１の制御情報記録部１１に対して直
交する方向に、所定の間隔で互いに平行に複数設定され
ている。そして、これら第１の制御情報記録部１１と第
２の制御情報記録部１２とにより構成された格子状の内
部領域が、データ記録部１３として設定されており、こ
のデータ記録部１３に、任意の情報が記録されることと
なる。

【００３１】第１の制御情報記録部１１及び第２の制御
情報記録部１２に記録される制御情報としては、例え
ば、再生光が照射されて情報の再生が行われる際に、こ
の再生光の照射位置や走査位置を示す情報を記録してお
くことが望ましい。これにより、情報記録媒体１に記録
された情報を再生する情報再生装置は、再生光の照射位
置や走査位置を検出することができ、各位相回折格子の
中央部に再生光を照射したり、位相回折格子の列に沿っ
て再生光を走査することなどが容易となり、確実に回折
光を検出して良好な再生出力特性を得ることができる。

【００３２】なお、再生光の照射位置や走査位置を示す
情報は、情報記録部１０の領域内で、少なくとも２箇所
以上に位置して記録されていることが望ましい。これに
より、情報再生装置における光学系に対する情報記録媒
体１の傾き（すなわち、情報記録部１０の傾き）やずれ
量などを確実に検出することができる。

【００３３】また、制御情報としては、情報再生装置に
おいて再生光をパルス発光させるタイミングを示す情報
を記録しておくこともできる。これにより、情報再生装
置において、この制御情報を検出することにより、各位
相回折格子の位置や位相回折格子の列に相当する位置で
再生光をパルス発光させることができ、再生光の照射パ
ワーを調整したり、隣接する位相回折格子同士の間での
クロストークを低減したりすることができる。なお、こ
のようなタイミングを示す情報としては、パルス発光さ
せる周期などを直接示す情報であってもよいが、例え
ば、再生光の走査方向に沿って「０」と「１」とが交互
に出現するような情報とすることもできる。この場合
に、この情報に沿って再生光を走査することにより得ら
れる出力信号は、例えば図３に示すような波形となり、
この波形の周期からパルス発光のタイミングを算出する
ことができる。

【００３４】また、制御情報としては、データ記録部に
おけるアドレス情報を示すものであってもよい。これに
より、情報記録媒体１は、情報記録部１０に記録された
情報の中から特定の情報を再生することが容易となる。

【００３５】情報記録部１０として、さらに具体的に
は、例えば、第１の制御情報記録部１１が設定された方
向（図２中横方向）の位相回折格子の並びを「トラッ
ク」とする。そして、第１の制御情報記録部１１として
は、ヘッダー部にトラック番号を記録しておき、「０」
と「１」とが交互に出現する記録パターンを、１トラッ
クおきに３トラック分の記録しておく。これにより、例
えば、情報再生装置によって、直線状のスポット形状と
された再生光により１トラックずつまとめて検出する際
に、このトラックに対して直交する方向に走査するとき
に生じるずれを検出することが容易となる。

【００３６】また、例えば、第１の制御情報記録部１１
や第２の制御情報記録部１２には、再生光の走査方向に
おける位置情報や、走査速度の「むら」を検出するため
の同期信号を含む情報などを記録してもよい。

【００３７】ところで、情報記録部１０は、第１の制御
情報記録部１１、第２の制御情報記録部１２、及びデー
タ記録部１３に記録される情報が、図４に示すように、
複数の位相回折格子２０の並びの平面状のパターン、す
なわち２次元パターンにより記録されている。位相回折
格子２０は、情報記録シート３の主面に形成された凹凸
パターン３ａによって、数本の溝を１組として形成され
ている。そして、情報記録部１０の領域においては、例
えば、位相回折格子２０が形成されている部位が値
「１」として設定され、位相回折格子２０が形成されて
いない部位が値「０」として設定されている。情報記録
媒体１においては、これらの位相回折格子２０が記録す
る情報に応じたパターンで情報記録部１０内の領域に複
数形成されていることにより、「０」と「１」とのデジ
タルデータで情報が記録されている。すなわち、位相回
折格子２０は、情報記録媒体１において、情報を示す最
小の構成要素である基本情報単位として機能している。

【００３８】また、位相回折格子２０は、図５で模式的
に示すように、例えば、長さＬが７μｍ四方の領域に、
線幅ｂが１μｍ程度のストライプ状の溝が、ピッチｐを
数μｍ程度として、互いに平行に複数本形成されている
ことにより構成されている。また、この溝の深さｄは、
再生光の波長をλ、光透過層の屈折率をｎとして、λ／
４ｎとしたときに、再生光が回折する際の変調度を最大
とすることができる。ただし、実際には、再生光の光ス
ポットには光強度にガウシアン分布が生じているため、
このガウシアン分布の半値幅を有効な光強度をすれば、
溝の深さｄをλ／４ｎの２倍、すなわちλ／２ｎ以下程
度とした場合であっても、十分な変調度を得ることがで
きる。より具体的には、溝の深さｄをλ／８ｎ〜λ／２
ｎの範囲とすることが望ましい。

【００３９】また、位相回折格子２０における溝のピッ
チｐは、回折光の回折角により決定される。ｍ次（ｍ＝
０，±１，±２，・・・）の回折光の回折角θｍは、以
下の式１により算出することができる。

【００４０】 θｍ＝ｓｉｎ−１（ｍλ／ｐ）・・・（式１）したがって、この情報記録媒体１の再生時に再生光を集
光するために用いられる対物レンズの開口数をＮＡ（＝
ｓｉｎθ０）とすると、溝のピッチｐは、以下の式２を
満足する必要がある。

【００４１】ｐ＜λ／ＮＡ・・・（式２）したがって、例えば、ＮＡが０．１である対物レンズを
用いて、波長が７８０ｎｍである再生光により再生する
場合には、溝のピッチｐを少なくとも５μｍ以下程度と
する必要がある。ここで、情報記録媒体１は、位相回折
格子２０を構成する凹凸パターン３ａを各種のスタンピ
ング技術で高精度に形成することができるため、位相回
折格子２０の溝形状を数十ｎｍ程度の精度で形成するこ
とが容易に実現することができる。このため、波長λが
小さい再生光を用いたり、開口数ＮＡが大きい対物レン
ズを用いることなく、良好な再生特性を確保することが
できる。

【００４２】すなわち、情報記録媒体１は、例えば従来
から広く利用されている波長が７８０ｎｍ程度の光を出
射するレーザ発振素子や、開口数ＮＡが０．２程度の対
物レンズを用いて確実に再生することができ、情報再生
装置を極めて低コストで実現することにも貢献すること
ができる。

【００４３】また、情報記録媒体１において、基本情報
単位としての位相回折格子２０のサイズ、すなわち情報
記録部１０における位相回折格子２０ひとつ当たりの占
有面積は、１００μｍ２以下とされていることが望まし
い。これは、位相回折格子２０を正方形状として、１辺
の長さＬが１０μｍ以下である場合に相当する。この占
有面積が１００μｍ２を超える場合には、従来から用い
られている光カードと同程度のサイズと記録容量とを備
える低コストな情報記録媒体を実現する、という本発明
のコンセプトにそぐわず、十分な記憶容量を確保するた
めには情報記録部１０のサイズが大きくなってしまい、
サイズを光カードと同程度としてときには十分な記録容
量を達成することができなくなってしまう。

【００４４】つぎに、上述した情報記録媒体１の製造方
法について一具体例を挙げて説明する。情報記録媒体１
は、以下で説明するようにして、例えばＣＤ−ＲＯＭや
ＤＶＤ等のような光ディスクのマスタリングプロセスで
用いられている手法、すなわち感光性樹脂の露光技術や
スタンピング技術などを利用した手法を応用して、容易
に製造することができる。

【００４５】先ず、図６に示すように、平板状のガラス
原盤３０を用意し、このガラス原盤３０に対して超音波
洗浄を行うなどして、主面を十分に洗浄する。次に、図
７に示すように、ガラス原盤３０の主面上に、例えばＶ
３０などのフォトレジスト材料をスピンコータを用いて
薄膜状に塗布する。これにより、例えば１５０ｎｍ〜２
００ｎｍ程度の厚さでフォトレジスト層３１を成膜す
る。

【００４６】次に、図８に示すように、情報記録媒体１
に記録する情報に応じて変調されたレーザ光をフォトレ
ジスト層３１に対して照射し、このフォトレジスト層３
１を露光する。このとき、図９に示すようなレーザ描画
装置５０を用いる。

【００４７】レーザ描画装置５０は、従来から光ディス
クの露光工程において広く用いられているため、詳細な
説明を省略するが、図９に示すように、除振台５１によ
って支持された主定盤５２を備え、この主定盤５２上に
Ｘ−Ｙテーブル５３が配設されている。Ｘ−Ｙテーブル
５３は、Ｘ方向及びＹ方向に移動自在とされており、加
工対象物（ワーク）を高精度に面内で位置決めすること
が可能とされている。このＸ−Ｙテーブル５３上には、
θ方向に回転自在とされた吸引テーブル５４が備えられ
ている。吸引テーブル５４は、その主面にワークを載置
した状態で、真空吸引により吸引して固定支持する。

【００４８】また、レーザ描画装置５０は、レーザ光を
出射するレーザ発振器５５と、このレーザ発振器５５か
ら出射されたレーザ光に対して、記録する情報に応じて
変調を施す光学系５６と、変調が施されたレーザ光をワ
ークに照射する対物レンズ５７とを備えている。さら
に、フォトレジスト層３１の露光状態を撮像するＣＣＤ
カメラ５８と、装置全体の動作を操作する制御部５９と
を備えている。

【００４９】以上のようなレーザ描画装置５０を用い
て、ガラス原盤３０上に形成されたフォトレジスト層３
１に対してレーザ光を照射することにより、このフォト
レジスト層３１を露光する。

【００５０】具体的には、ワークとしてのガラス原盤３
０を吸引テーブル５４に固定した状態で、レーザ発振器
５５としてクリプトンレーザ発振器を用いて、波長が４
１３ｎｍであるレーザ光を出射する。そして、情報記録
媒体１に記録する情報に応じて、光学系５６に備えられ
た音響光学変調器（ＡＯＭ：Acousto-Optic Modulato
r）などによって、レーザ光に対して変調を施す。これ
により、レーザ光が照射された光スポット位置でフォト
レジスト層３１が露光される。このとき同時に、光学系
５６に備えられたポリゴンミラーなどによって主偏向を
行いながら、Ｘ−Ｙテーブル５３を僅かずつ移動させ
て、情報記録媒体１における位相回折格子２０の溝形状
に相当するパターンで露光を行う。このとき、位相回折
格子２０における溝のピッチｐが例えば２μｍ程度とな
るようなパターンで露光する。

【００５１】次に、図１０に示すように、アルカリ溶液
などを用いて、露光されたフォトレジスト層３１を現像
した後、水洗いする。これにより、ガラス基板３０上に
は、情報記録シート３の凹凸パターン３ａに対応した凹
凸パターンが形成されることとなる。次に、図１１に示
すように、現像されたフォトレジスト層３１及びファら
巣原盤３０の表面に無電解ニッケル鍍金などを施すこと
によって、導電性を付与する。次に、図１２に示すよう
に、電気鍍金（電鋳）を行うことによって、ガラス原盤
３０に形成された凹凸パターンに対して反転した凹凸パ
ターンを有するメタルマスク３２を作製する。

【００５２】次に、図１３に示すように、メタルマスク
３２をスタンパとしてスタンピングを行うことによっ
て、スタンパ３３を作製する。このスタンピングを行う
に際しては、従来から各種光ディスクの原盤を製造する
際に用いられているようなスタンピング装置を用いるこ
とができる。

【００５３】次に、以上のようにして作製したスタンパ
３３を、図１４に示すようなシート転写装置６０に取り
付ける。シート転写装置６０は、例えばポリカーボネー
ト等の樹脂材料で長尺状（シート状）に形成された転写
シート６１が巻回されてなる第１のシートボビン６２
と、この第１のシートボビン６２から巻き出された転写
シート６１を巻き取る第２のシートボビン６３とを備え
る。また、転写シート６１の走行路の途中に、加圧ロー
ル６４とメインロール６５とが対向して配設されてい
る。そして、転写シート６１は、第１のシートボビン６
２から巻き出されて第２のシートボビン６３によって巻
き取られる間に、加圧ロール６４によって加熱されなが
らメインロール６５に対して加圧されるように構成され
ている。

【００５４】スタンピングにより形成されたスタンパ３
３は、以上のように構成されたシート転写装置６０にお
けるメインロール６５の周面に沿って取り付けられる。
なお、メインロール６５には、スタンパ３３ではなくメ
タルマスク３２を取り付けるとしてもよい。この場合に
は、フォトレジスト層３１の露光を情報記録シート３の
凹凸パターン３ａとは反転したパターンで露光する必要
がある。

【００５５】このようにして、シート転写装置６０を用
いてスタンパ３３に形成された凹凸パターンを、転写シ
ート６１を高速で走行させながら転写することにより、
図１５に示すように、転写シート６１の表面にはスタン
パ３３の凹凸パターンが転写されて、凹凸パターン３ａ
が形成されることとなる。そして、転写シート６１を、
情報記録シート３の形状で切断することにより、この転
写シート６１が情報記録シート３となる。

【００５６】次に、図１６に示すように、情報記録シー
ト３上に、例えばスパッタリングや蒸着などの手法を用
いることにより、反射膜４を形成する。次に、図１７に
示すように、反射膜４が形成された情報記録シート３上
に、ロールコータ等の塗布装置を用いて、保護膜５を塗
布する。次に、図１８に示すように、情報記録シート３
を基板２に接着して、情報記録媒体１が完成する。

【００５７】つぎに、以上のようにして作製した情報記
録媒体１の再生時に得られる信号出力を、図１９に示す
ような再生光学系を用いて検証した。

【００５８】図１９に示す再生光学系は、波長が７８０
μｍであるレーザ光を半導体レーザ発振器９０により出
射し、このレーザ光を開口数ＮＡが０．０８であるコリ
メータレンズ９１によりカップリングされ、平行ビーム
とされている。また、この平行ビームの光路上に、偏光
ビームスプリッタ９２と、１／４波長板９３とが挿入さ
れている。そして、開口数ＮＡが０．１６である対物レ
ンズ９４によってレーザ光が情報記録媒体１の情報記録
部１０に集光され、円形のスポット形状で照射される。
また、情報記録部１０で生じた０次の回折光は、対物レ
ンズ９４、１／４波長板９４、及び偏光ビームスプリッ
タ９３を介して、開口数ＮＡが０．１６である収束レン
ズ９５に入射される。回折光は、この収束レンズ９５に
よって６．６μｍのスポット径に集光されて、フォトダ
イオード９６により検出される。

【００５９】以上のように構成された再生光学系におい
て、情報記録媒体１をレーザ光のスポット位置に対して
５００μｍ／ｓｅｃで移動させたときに、フォトダイオ
ード９６から得られた信号出力を図２０に示す。図２０
に示す結果から、情報記録媒体１の再生時にフォトダイ
オード９６から得られる信号出力には、７０％程度の変
調度が認められ、十分に有意な信号出力を得ることがで
きることが確認された。

【００６０】つぎに、上述した情報記録媒体１に記録さ
れた情報を再生する情報再生装置として、図２１及び図
２２に示すような情報再生装置７０を一構成例として挙
げて説明する。なお、図２１は、情報再生装置７０の平
面図であり、図２２は、情報再生装置７０の側面図であ
る。

【００６１】情報再生装置７０は、図２１及び図２２に
示すように、波長が７８０ｎｍのレーザ光を、光出力１
ｍＷで出射する半導体レーザ発振器７１を光源として備
えている。この半導体レーザ発振器７１は、出射するレ
ーザ光の広がり角（強度１／ｅ−２）が、装置に対する
接合面に対して、垂直方向に３０°、水平方向に１０°
とされている。

【００６２】また、半導体レーザ発振器７１から出射さ
れるレーザ光の光軸上には、第１のシリンドリカルレン
ズ７２と、第２のシリンドリカルレンズ７３と、ビーム
スプリッタ７４と、第３のシリンドリカルレンズ７５と
が順次配設されている。また、第３のシリンドリカルレ
ンズ７５を透過したレーザ光が照射される位置には、情
報記録媒体１の情報記録部１０が装着される。そして、
情報記録部１０にレーザ光が照射されることにより生じ
る回折光のうち、０次の回折光が再度第３のシリンドリ
カルレンズ７５を介して、ビームスプリッタ７４に入射
される。

【００６３】ビームスプリッタ７４は、情報記録部１０
から戻ってきた回折光を反射して、半導体レーザ発振器
７１から出射されたレーザ光の光軸に対して直交する方
向に、この回折光を反射する。また、情報再生装置７０
は、ビームスプリッタ７４により反射された回折光の光
路上に、第４のシリンドリカルレンズ７６と、ＣＣＤア
レイ７７とが順次配設されている。

【００６４】また、情報再生装置７０は、レーザ光を情
報記録媒体１の情報記録部１０で走査する走査機構（図
示せず。）が備えられている。走査機構としては、例え
ば、情報記録媒体１の情報記録部１０をレーザ光の照射
位置に対して相対的に移動自在とする機構を機械的な部
材を組み合わせることによって実現することができる。
また、レーザ光の光路上に、例えば、ガルバノミラー、
体積型ホログラム、ミラーアレイなどの光学部材を配設
することによって、走査機構を実現することもできる。

【００６５】また、情報再生装置７０は、各部の動作を
制御する制御部や、ＣＣＤアレイ７７からの信号出力に
対して各種の信号処理を施す信号処理部などが備えられ
ている。これら制御部及び信号処理部は、例えば各種半
導体素子を組み合わせて構成された制御回路や演算回路
などにより実現することができ、所望とする装置の動作
や信号処理に応じて適宜設計することができることか
ら、ここでの詳細な説明を省略する。

【００６６】第１のシリンドリカルレンズ７２は、半導
体レーザ発振器７１から出射されたレーザ光を、このレ
ーザ光の進行方向に対して垂直な方向（図２２中で上下
方向）に平行なレーザ光として透過する。情報再生装置
７０において、第１のシリンドリカルレンズ７２の焦点
距離が１７ｍｍである場合には、この第１のシリンドリ
カルレンズ７２によって、レーザ光の垂直方向の幅が６
ｍｍとなる。

【００６７】第２のシリンドリカルレンズ７３は、第１
のシリンドリカルレンズ７２とは直交する方向にレンズ
面が配設されており、第１のシリンドリカルレンズ７２
を透過したレーザ光を、レーザ光の進行方向に対して水
平な方向（図２１中で上下方向）に平行なレーザ光とし
て透過する。この第２のシリンドリカルレンズ７３の焦
点距離が４３ｍｍである場合には、この第２のシリンド
リカルレンズ７３によって、レーザ光の水平方向の幅が
４０ｍｍとなる。すなわち、情報再生装置７０において
は、第２のシリンドリカルレンズ７３を透過したレーザ
光は、水平方向・垂直方向のビーム幅が４０：６の比と
された帯状の平行なレーザ光となる。

【００６８】ビームスプリッタ７４は、半導体レーザ発
振器７１から出射されたレーザ光の光軸方向への透過率
が５０％、これとは直交する方向への反射率が５０％で
あるようなハーフミラーを備えている。

【００６９】第３のシリンドリカルレンズ７５は、第２
のシリンドリカルレンズ７３とは直交する方向にレンズ
面が配設されており、ビームスプリッタ７４を透過した
帯状の平行なレーザ光を、レーザ光の進行方向に対して
垂直な方向（図２２中で上下方向）に収束する。これに
より、情報記録媒体１の情報記録部１０には、レーザ光
が直線状のスポット形状で照射されることとなる。すな
わち、情報再生装置７０は、情報記録部１０に２次元パ
ターンで配設された複数の位相回折格子２０に対して、
直線状のスポット形状のレーザ光を照射することによ
り、例えば、第１の制御情報記録部１１が設定された方
向（図２中横方向）の位相回折格子の並び（トラック）
に対して同時にレーザ光を照射することが可能とされて
いる。

【００７０】この第３のシリンドリカルレンズ７５は、
いわば対物レンズとしての機能を有しており、焦点距離
が２０ｍｍであるときに、開口数ＮＡが０．１５である
対物レンズに相当する。この場合には、直線状のスポッ
ト形状とされたレーザ光の幅が、情報記録部１０上で
６．５μｍとなる。

【００７１】第３のシリンドリカルレンズ７５によって
情報記録媒体１の情報記録部１０に照射されたレーザ光
は、図２３に示すように、この情報記録部１０に配設さ
れた位相回折格子２０によって回折する。なお、図２３
においては、情報記録媒体１の一部を省略して要部のみ
を示している。

【００７２】このとき生じた回折光のうち、１次の回折
光は第３のシリンドリカルレンズ７５の開口から外れ、
０次の回折光だけが第３のシリンドリカルレンズ７５に
入射される。なお、２次以上の高次の回折光は、光透過
層と外部との界面で反射されて情報記録媒体１から外部
に出てこない。

【００７３】このようにして第３のシリンドリカルレン
ズ７５に入射した０次の回折光は、ビームスプリッタ７
４で反射されて、第４のシリンドリカルレンズ７６に入
射される。この第４のシリンドリカルレンズ７６は、焦
点距離が２０ｍｍとされており、レーザ光の光軸に対し
て垂直な方向（図２２中で左右方向）にレーザ光（回折
光）を収束して、ＣＣＤアレイ７７に入射させる。

【００７４】ＣＣＤアレイ７７は、入射される直線状の
レーザ光の長さ方向（長辺方向）に複数の受光部が連設
されてなる受光素子である。このＣＣＤアレイ７７とし
ては、例えば、７μｍ四方の大きさの受光部が７５００
個連設され、データの転送レートが４０ＭＨｚで、受光
感度が１１Ｖ／ｌｘ／ｓを有する受光素子を用いること
ができる。そして、ＣＣＤアレイ７７は、情報記録部１
０に配設された１トラック分の位相回折格子２０により
生じた回折光を、各受光部でそれぞれ検出する。

【００７５】以上のように構成された情報再生装置７０
は、情報記録媒体１に記録された情報を再生する際に、
再生光としてのレーザ光を直線状のスポット形状で情報
記録部１０に照射することによって、基本情報単位とし
ての各位相回折格子２０で生じた回折光を、トラック毎
に（第１の制御情報記録部１１が設定された方向で同時
に）検出することが可能とされている。そして、制御部
が走査機構を制御することにより、スポット形状の長さ
方向に対して略々直交する方向（第２の制御情報記録部
１２が設定された方向）にレーザ光を順次走査すること
によって、位相回折格子２０が配設されてなる２次元パ
ターンを検出し、検出した２次元パターンに基づいて、
記録された情報を再生する。

【００７６】したがって、情報再生装置７０は、直線状
のスポット形状とされたレーザ光を情報記録部１０で走
査して回折光を検出するという簡略な構成により、情報
記録媒体１に記録された情報を再生することが可能とさ
れている。

【００７７】ところで、情報記録部１０に照射するレー
ザ光のスポットサイズは、情報記録部１０における基本
情報単位としての各位相回折格子２０の大きさ以下とす
る必要がある。ここで、通常の円形状とされた光スポッ
トを照射する場合を考えると、この光スポットのエアリ
ーディスク径をＤとして、以下の式３に示すように表す
ことができる。

【００７８】Ｄ＝１．２２λ／ＮＡ・・・（式３）ここで、再生光の波長λを７８０ｎｍ、対物レンズの開
口数ＮＡを０．１５とした場合には、エアリーディスク
径Ｄは、およそ６．３μｍとなる。したがって、本例に
係る情報再生装置７０においては、直線状のスポット形
状とされたレーザ光の幅を６．３μｍ程度とする必要が
ある。このようにレーザ光の幅を規定するためには、本
例に係る情報再生装置７０において対物レンズとして機
能している第３のシリンドリカルレンズ７５の開口数Ｎ
Ａや、半導体レーザ発振器７１から出射するレーザ光の
波長λを適宜選択すればよい。

【００７９】また、情報記録部１０に対するレーザ光の
焦点深度Ｚは、以下の式４に示すように表すことができ
る。

【００８０】Ｚ＝±λ／２（ＮＡ）２・・・（式４）したがって、本例に係る情報再生装置７０では、レーザ
光の波長λと、対物レンズとしての第３のシリンドリカ
ルレンズ７５の開口数ＮＡとを、情報記録部１０に形成
された各位相回折格子２０を検出するに十分な値に設定
した場合、焦点深度Ｚを、例えば±１７．３μｍ程度と
することができる。このため、焦点深度Ｚを、位相回折
格子２０における溝の深さｄに対して十分大きく設定す
ることができる。なお、この焦点深度Ｚは、溝の深さｄ
に対して十分に余裕があるため、例えばフォーカスサー
ボなどの各種サーボ制御を行うことを不要とすることが
でき、情報記録部１０に反りや傾きが生じている場合で
あっても確実に２次元パターンを検出することができ
る。

【００８１】なお、情報再生装置７０では、このように
して再生を行う際に、第１の制御情報記録部１１や第２
の制御情報記録部１２に記録された制御情報を取得し
て、この制御情報に基づいてレーザ光の照射や走査を行
うように構成されていることが望ましい。具体的には、
制御情報として記録されたレーザ光の照射位置や走査位
置を示す情報に基づいて照射位置や走査位置を調整した
り、制御情報として記録されたアドレス情報を検出し
て、再生すべき情報が記録した位置を特定し、この位置
にレーザ光を照射するように制御することができる。

【００８２】また、制御情報から、レーザ光をパルス発
光させるタイミングを取得して、このタイミングでレー
ザ光をパルス発光させながら走査するとしてもよい。こ
れにより、レーザ光を情報記録部１０で連続して走査し
た場合と比較して、上下に隣接する位相回折格子２０同
士の間でのクロストークを低減することができるだけで
なく、レーザ光の照射パワーを適切に制御することが容
易となる。このように、レーザ光をパルス発光させる場
合におけるパルス幅は、例えば１００μｓとすることが
できる。

【００８３】例えば、制御情報に基づいて、ＣＣＤアレ
イ７７の各受光部と情報記録部１０に形成された各位相
回折格子２０とのずれ量を検出し、検出したずれ量に応
じてＣＣＤアレイ７７における各受光部から読み出す信
号のアドレス補正を行うことが望ましい。これにより、
レーザ光の走査に伴って生じる走査方向の微小なずれを
補正して、基本情報単位としての各位相回折格子２０の
形成位置を高精度に検出することができる。

【００８４】また、情報再生装置７０においては、半導
体レーザ発振器７１から出射されるレーザ光に強度分布
が生じていることから、情報記録部１０に照射されるレ
ーザ光やＣＣＤアレイ７７によって検出される回折光に
も、スポット形状の長さ方向において顕著な強度分布が
生じている。このような強度分布が生じていると、ＣＣ
Ｄアレイ７７で回折光を検出した結果得られる信号出力
から値「０」と値「１」とを判別することが困難となっ
てしまう。

【００８５】そこで、回折光に含まれ得る強度分布の不
均一性を補正するために、強度分布補正手段を備えるこ
とが望ましい。具体的には例えば、図２４に示すような
フィルタ特性を有するアポダイゼーションフィルタを、
第２のシリンドリカルレンズ７３とビームスプリッタ７
４との間に配設することが望ましい。

【００８６】なお、上述した情報再生装置７０では、位
相回折格子２０からの回折光のうち、０次の回折光を検
出する構成とされている。このため、ＣＣＤアレイ７７
の各受光部における受光量は、位相回折格子２０が形成
されている位置で、形成されていない位置と比較して低
下する。したがって、ＣＣＤアレイ７７では、各受光部
における受光量が小さい場合に、この受光部に対応した
情報記録部１０における回折位置に位相回折格子２０が
形成されており、受光量が大きい場合に、この受光部に
対応した情報記録部１０における回折位置に位相回折格
子２０が形成されていないとして、位相回折格子２０の
有無が検出されることとなる。そこで、情報再生装置７
０では、例えば信号処理部がＣＣＤアレイ７７から出力
される信号に基づいて各種の信号処理を行うことによ
り、情報記録部１０における２次元パターンを検出する
ことができる。

【００８７】以上の説明では、情報再生装置７０によ
り、情報記録部１０における「０次の回折光」を検出す
る構成としたが、本発明はこのような構成とすることに
限定されるものではなく、情報記録部１０における「１
次の回折光」を検出する構成とした情報再生装置を実現
することもできる。以下では、このように構成とされた
情報再生装置８０について説明する。なお、以下では、
上述した情報再生装置７０との相違点についてのみ説明
することとし、上述した情報再生装置７０の各部と同一
又は同等の構成については説明を省略し、図中において
同一の符号を付すこととする。

【００８８】情報再生装置８０は、図２５に示すよう
に、光源としての半導体レーザ発振器７１を備え、この
半導体レーザ発振器７１から出射されるレーザ光の光路
上に、第１のシリンドリカルレンズ７２と、第２のシリ
ンドリカルレンズ７３と、第３のシリンドリカルレンズ
７５とが順次配設されている。そして、レーザ光は、所
定の入射角αで情報記録媒体１の情報記録部１０に照射
される。

【００８９】このとき、入射角αで入射されたレーザ光
の照射位置に位相回折格子２０が存在しない場合には、
レーザ光が反射膜４によって出射角αで反射されること
となる。また、レーザ光の照射位置に位相回折格子２０
が存在する場合には、１次の回折光の回折角θ１だけ出
射角αに加算された方向に、この１次の回折光が出射さ
れる。

【００９０】そこで、情報再生装置８０では、この１次
の回折光が出射される方向に、第５のシリンドリカルレ
ンズ８１と、ＣＣＤアレイ７７とが順次配設されてい
る。すなわち、情報再生装置８０においては、第５のシ
リンドリカルレンズ８１が、位相回折格子２０からの１
次の回折光だけが入射される位置に配設されており、Ｃ
ＣＤアレイ７７が、第５のシリンドリカルレンズ８１を
透過した１次の回折光を検出する構成とされている。

【００９１】情報再生装置８０は、以上のように構成さ
れていることにより、上述した情報再生装置７０と同様
にして情報記録部１０を直線状のスポット形状とされた
レーザ光で走査し、この情報記録部１０に２次元パター
ンとして記録された情報を再生することが可能となる。

【００９２】なお、情報再生装置８０においては、位相
回折格子２０により１次の回折光が生じた場合に、この
１次の回折光がＣＣＤアレイ７７によって受光される構
成とされている。したがって、情報再生装置７０とは異
なり、ＣＣＤアレイ７７の各受光部における受光量が、
位相回折格子２０が形成されていない位置で、形成され
ている位置と比較して低下する。したがって、ＣＣＤア
レイ７７では、各受光部における受光量が大きい場合
に、この受光部に対応した情報記録部１０における回折
位置に位相回折格子２０が形成されており、受光量が小
さい場合に、この受光部に対応した情報記録部１０にお
ける回折位置に位相回折格子２０が形成されていないと
して、位相回折格子２０の有無が検出されることとな
る。そこで、情報再生装置７０では、例えば信号処理部
がＣＣＤアレイ７７から出力される信号に基づいて各種
の信号処理を行うことにより、情報記録部１０における
２次元パターンを検出することができる。

【００９３】また、情報再生装置８０では、情報記録部
１０で生じた１次の回折光を検出するために、図２５に
示すように、レーザ光を所定の入射角度αで情報記録部
１０に照射する構成とされている。この場合には、情報
記録部１０に形成される各位相回折格子２０は、レーザ
光の走査方向と平行な方向に回折光が生じるように、そ
の溝形状が形成されていることが望ましい。これによ
り、第５のシリンドリカルレンズ８１やＣＣＤアレイ７
７をレーザ光の走行方向と垂直な方向に配設することが
でき、装置構成を簡略化することができる

【００９４】

【発明の効果】本発明に係る情報記録媒体は、位相回折
格子が記録する情報に応じた２次元パターンで複数配設
されていることから、情報記録部として確保する領域を
微小にした場合であっても、十分な記録容量を備えるこ
とができる。また、位相回折格子としては、従来から光
ディスクの凹凸パターンを形成する場合などに用いられ
ているスタンピング技術等を用いて、例えば基板上に十
分な位置精度で凹凸パターンを転写することにより形成
することができるだけでなく、極めて低コストで形成す
ることが容易である。したがって、数ＭＢから数十ＭＢ
程度の記憶容量を有し、使い勝手が良好な情報記録媒体
を、極めて低コストで大量に作製することができる。

【００９５】また、本発明に係る情報再生装置は、直線
状のスポット形状とされた再生光を情報記録部で走査し
て回折光を検出するという極めて簡略な構成によって、
上述した本発明に係る情報記録媒体に記録された情報を
再生することができる。したがって、本発明に係る情報
記録媒体に記録された情報を再生することが可能である
だけでなく、再生光におけるサーボ機構を簡略化したり
不要としたりすることが容易であるために、装置構成を
簡略化して、装置全体として低コスト化や小型化を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した一構成例として示す情報記録
媒体の断面図である。

【図２】同情報記録媒体の主面を示す概略平面図であ
る。

【図３】同情報記録媒体の主面で再生光を走査したとき
に得られる出力信号の波形の一例を示す模式図である。

【図４】同情報記録媒体に備えられる位相回折格子を示
す要部拡大図である。

【図５】同情報記録媒体に備えられる位相回折格子の構
造を説明するための模式図である。

【図６】同情報記録媒体の製造方法について説明するた
めの図であり、ガラス原盤を示す模式図である。

【図７】同情報記録媒体の製造方法について説明するた
めの図であり、ガラス原盤上にフォトレジスト層を形成
した状態を示す模式図である。

【図８】同情報記録媒体の製造方法について説明するた
めの図であり、フォトレジスト層を露光するときの様子
を示す模式図である。

【図９】同情報記録媒体の製造方法について説明するた
めの図であり、フォトレジスト層を露光するときに用い
られるレーザ描画装置を示す概略構成図である。

【図１０】同情報記録媒体の製造方法について説明する
ための図であり、露光したフォトレジスト層を現像した
状態を示す模式図である。

【図１１】同情報記録媒体の製造方法について説明する
ための図であり、現像したフォトレジスト層に対して無
電解ニッケル鍍金を施した状態を示す模式図である。

【図１２】同情報記録媒体の製造方法について説明する
ための図であり、メタルマスクを作製する様子を示す模
式図である。

【図１３】同情報記録媒体の製造方法について説明する
ための図であり、メタルマスクからスタンパを作製する
様子を示す模式図である。

【図１４】同情報記録媒体の製造方法について説明する
ための図であり、スタンパを用いて情報記録シートに凹
凸パターンを転写する際に用いられるシート転写装置を
示す概略構成図である。

【図１５】同情報記録媒体の製造方法について説明する
ための図であり、シート転写装置により凹凸パターンを
転写する様子を示す模式図である。

【図１６】同情報記録媒体の製造方法について説明する
ための図であり、情報記録シート上に反射膜を形成した
状態を示す模式図である。

【図１７】同情報記録媒体の製造方法について説明する
ための図であり、反射膜上に保護膜を形成した状態を示
す模式図である。

【図１８】同情報記録媒体の製造方法について説明する
ための図であり、情報記録シートを基板上に接着した状
態を示す模式図である。

【図１９】同情報記録媒体の再生時に得られる信号出力
を検証するために用いる再生光学系を示す概略図であ
る。

【図２０】同情報記録媒体の再生時に得られる信号出力
を図１９に示した再生光学系により検証した結果を示す
グラフである。

【図２１】本発明を適用した一構成例として示す情報再
生装置の概略的な構成を示す平面図である。

【図２２】同情報再生装置の概略的な構成を示す側面図
である。

【図２３】同情報再生装置によって情報記録媒体からの
回折光を検出する様子を説明するために用いる模式図で
ある。

【図２４】同情報再生装置に備えて好適なアポダイゼー
ションフィルタにおけるフィルタ特性を示す模式図であ
る。

【図２５】本発明を適用した別の一構成例として示す情
報再生装置の概略構成図である。

【図２６】従来の光カードにおいて情報の再生が行われ
る様子を説明する模式図である。

【符号の説明】

１情報記録媒体、２基板、３情報記録シート、４
反射膜、５保護膜、１０情報記録部、１１第１
の制御情報記録部、１２第２の制御情報記録部、２０
回折格子、７０情報再生装置、７１半導体レーザ
発振器、７２第１のシリンドリカルレンズ、７３第２
のシリンドリカルレンズ、７４ビームスプリッタ、７
５第３のシリンドリカルレンズ、７６第４のシリン
ドリカルレンズ、７７ＣＣＤアレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本眞伸東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内Ｆターム(参考） 2H049 AA07 AA13 AA40 AA43 AA56 AA57 5D090 AA03 BB02 BB16 CC04 DD01 DD05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録する情報に応じた２次元パターンで
複数の位相回折格子が配設されてなる情報記録部を基板
上に備え、上記情報記録部に対して照射された再生光により生じる
０次回折光及び／又は１次回折光を検出されることによ
って上記情報信号が再生されることを特徴とする情報記
録媒体。
【請求項２】上記情報記録部に対して、直線状のスポ
ット形状とされた再生光が照射されるとともに、この再
生光がスポット形状の長さ方向に対して略々直交する方
向に走査され、このときに生じる回折光を検出されるこ
とによって上記情報信号が再生されることを特徴とする
請求項１記載の情報記録媒体。
【請求項３】上記位相回折格子は、上記基板の主面に
形成された凹凸パターンにより構成されていることを特
徴とする請求項１記載の情報記録媒体。
【請求項４】上記基板における凹凸パターンが形成さ
れた側に、反射膜を備えていることを特徴とする請求項
３記載の情報記録媒体。
【請求項５】上記反射膜は、有機材料により形成され
ていることを特徴とする請求項４記載の情報記録媒体。
【請求項６】上記基板における凹凸パターンが形成さ
れた側に、保護膜を備えていることを特徴とする請求項
３記載の情報記録媒体。
【請求項７】上記保護膜は、上記再生光に対して透光
性を有する材料によって形成され、上記保護膜側から上記情報記録部に対して再生光が照射
されることを特徴とする請求項６記載の情報記録媒体。
【請求項８】上記基板は、上記再生光に対して透光性
を有する材料によって形成され、上記基板側から上記情報記録部に対して再生光が照射さ
れることを特徴とする請求項３記載の情報記録媒体。
【請求項９】上記位相回折格子は、溝の深さをｄと
し、再生光が当該回折格子に到達するまでに透過する光
透過層の屈折率をｎとしたときに、ｄ＜λ／２ｎなる関
係を満たしていることを特徴とする請求項１記載の情報
記録媒体。
【請求項１０】上記情報記録部は、再生光の走査方向
と平行な方向に回折光が生じるように上記位相回折格子
が形成されていることを特徴とする請求項１記載の情報
記録媒体。
【請求項１１】上記情報記録部は、２次元パターンの
基本情報単位としての位相回折格子の占有面積が１００
μｍ２以下とされていることを特徴とする請求項１記載
の情報記録媒体。
【請求項１２】上記情報記録部は、任意の情報が記録
されたデータ記録部と、再生光の走査位置を示す位置情
報記録部とを備え、上記位置情報記録部は、上記情報記録部における少なく
とも２箇所以上に位置して記録されていることを特徴と
する請求項１記載の情報記録媒体。
【請求項１３】上記情報記録部は、任意の情報が記録
されたデータ記録部と、再生光をパルス発光させるタイ
ミングを示すタイミング情報記録部とを備えることを特
徴とする請求項１記載の情報記録媒体。
【請求項１４】上記情報記録部は、任意の情報が記録
されたデータ記録部と、このデータ記録部におけるアド
レス情報を示すアドレス情報記録部とを備えることを特
徴とする請求項１記載の情報記録媒体。
【請求項１５】全体としての厚みが０．１ｍｍ〜０．
５ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の情報記録
媒体。
【請求項１６】所定の波長域の再生光を出射する光源
と、上記光源から出射された再生光を集光して、記録する情
報に応じた２次元パターンで複数の位相回折格子が配設
されてなる情報記録部を基板上に備える情報記録媒体に
おける上記情報記録部に対して、直線状のスポット形状
で照射する照射手段と、上記照射手段により照射する再生光を、上記情報記録部
の位置で、スポット形状の長さ方向に対して略々直交す
る方向に走査する走査手段と、上記走査手段により走査された再生光が上記情報記録部
で回折して生じた直線状の０次回折光及び／又は１次回
折光を受光して、上記情報記録部の２次元パターンを基
本情報単位毎に検出する検出手段とを備えることを特徴
とする情報再生装置。
【請求項１７】上記照射手段は、再生光のスポット形
状の幅を、上記情報記録部の２次元パターンにおける基
本情報単位の大きさに対して２倍以下として、上記情報
記録部に対して照射することを特徴とする請求項１６記
載の情報再生装置。
【請求項１８】上記検出手段は、複数の受光部が直線
状に配設されてなるＣＣＤアレイであることを特徴とす
る請求項１６記載の情報再生装置。
【請求項１９】上記ＣＣＤアレイにより検出された回
折光に基づいて、再生光の走査に伴って生じる上記情報
記録部における基本情報単位と当該ＣＣＤアレイにおけ
る各受光部とのずれ量を検出し、検出したずれ量に応じ
て当該ＣＣＤアレイにおける各受光部から読み出す信号
のアドレス補正を行うアドレス補正手段を備えることを
特徴とする請求項１８記載の情報再生装置。
【請求項２０】上記情報記録部で生じた直線状の回折
光に含まれる強度分布の不均一性を補正する強度分布補
正手段を備えることを特徴とする請求項１６記載の情報
再生装置。
【請求項２１】上記検出手段により検出された回折光
に基づいて、上記走査手段による再生光の走査速度に応
じたタイミング信号を生成するタイミング信号生成手段
を備え、上記照射手段は、上記タイミング信号生成手段により生
成されたタイミング信号に基づいて、上記信号記録部の
２次元パターンにおける各基本情報単位の中央部に相当
する位置で再生光をパルス照射することを特徴とする請
求項１６記載の情報再生装置。