JPH0250328A - 光学式情報記録媒体及びその演奏装置 - Google Patents

光学式情報記録媒体及びその演奏装置

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、光学式情報記録媒体及びその演奏装置に関す
る。
背景技術 光学式情報記録媒体、例えばコンパクトディスクやビデ
オディスクなどの光ディスクでは、微小なビットの有無
（配列）によって情報を記録し、この記録情報を光学式
ピックアップによって電気信号として検出することによ
り再生するようになっている。また、光ディスクの中に
は、色素や相変化を利用し、色素や相変化に伴う微小な
領域の反射率の違いにより情報を記録し、これを光学式
ピックアップを用いて読み取るようになされたものもあ
る。
これら光ディスクを用いた従来の情報記録再生システム
においては、再生光学系のレンズの開口数をＮＡ、情報
検出光の波長をλとするとき、周波数特性上、検出でき
る情報（ピット又は領域）の限界は最大２ＮＡ／λなる
空間周波数となる。
したがって、光ディスクの高密度化を図るべくマスクリ
ング等により多くの情報を記録できたとしても、検出で
きるのは２ＮＡ／λなる空間周波数内の情報に限られる
ので、高密度化にも限界があった。
発明の概要 そこで、本発明は、高密度にての情報の記録再生が可能
な光学式情報記録媒体及びその演奏装置を提供すること
を目的とする。
本発明による光学式情報記録媒体は、透明な基板とその
基板の一主面側に設けられた反射層との間に、基板の他
主面側からの照射光に感応して照射光とは異なる波長の
光を発光する島状の発光域が配され、この島状の発光域
の配列によって情報が記録される構成となっている。
また、本発明による光学式情報記録媒体の演奏装置は、
上記記録媒体の情報記録面を走査する微小スポットを照
射せしめ、記録媒体からの反射光を微小スポットによる
第１反射光と発光域で発光した光による第２反射光とに
分離し、第１反射光の受光出力に基づいてフォーカスエ
ラー信号を生成し、第２反射光の受光出力に基づいてト
ラッキングエラー信号を生成すると共に記録情報を読み
取る構成となっている。
実施例 以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
第１図は本発明による光学式情報記録媒体の一実施例を
示す断面図である。図において、透明基板であるサブス
トレート１１はアクリルやポリカーボネートなどの樹脂
からなり、その−主面には微小な四部１２の列が例えば
スパイラル状若しくは同心円状に設けられている。サブ
ストレート１１の凹部２には、サブストレート１１の他
主面側からの照射光に感応して照射光とは異なる波長の
光を発光する発光材が充填されて島状の発光域１３を構
成している。発光材としては、フォトルミネセンス材料
、螢光色素、螢光体等を用い得る。
発光域１３の外側には反射層１４が設けられており、こ
の反射層１４はサブストレート１１の他主面側からの照
射光及び発光域１３で発光した光をそれぞれ反射する。
かかる構成の記録媒体１０において、サブストレート１
１は、例えば、従来の光ディスクのマスタリング工程で
作成されたスタンパから複製されたものであり、よって
その凹部１２は従来の先ディスクのビットに相当する。
したがって、凹部１２により形成された島状の発光域１
３の配列によって情報が記録されたことになる。
次に、この記録媒体１０の演奏装置の構成について説明
する。当該演奏装置の一実施例を示す第２図において、
半導体レーザ等の光源２１から発せられたインコヒーレ
ントな拡散光はコリメートレンズ２２によって平行光に
変換されビームスプリッタ２３で反射された後、対物レ
ンズ２４によって集光されることにより記録媒体１０の
情報記録面上に微小スポットとして照射される。微小ス
ポットが照射されると、記録媒体１０の島状の発光域１
３ではフォトルミネセンス材料等の発光材が照射光に感
応して照射光とは異なる波長の光を発光し、この光は反
射層１４で反射され、また発光域１３の存在しない部分
では照射光がそのまま反射層１４で反射される。
記録媒体１０からの反射光は対物レンズ２４を通り、ビ
ームスプリッタ２３を通過した後、集光レンズ２５によ
り集光されてダイクロイックミラー２６に入射する。ダ
イクロイックミラー２６は、波長特性を有する干渉フィ
ルタの一種であり、記録媒体１０からの反射光のうち、
光源２１から発せられた光による反射光を透過し、発光
域３で発光された光による反射光を反射することにより
、互いに波長が異なる２種の反射光を分離する。ダイク
ロイックミラー２６を通過した光は通過の際に非点収差
が与えられ、いわゆる４分割光検知器２７で電気信号に
変換される。一方、ダイクロイックミラー２６で反射さ
れた光はピンホール２８を通過し、光検知器２９で電気
信号に変換される。
４分割光検知器２７の４つの出力からは、対角部分のエ
レメントの出力和同士の差を求める、周知の非点収差法
によってフォーカスエラー信号が生成される。このフォ
ーカスエラー信号に基づいて対物レンズ２４を光軸方向
にて駆動することにより、対物レンズ２４の焦点面を記
録媒体１０の情報記録面に一致させることができる。一
方、光検知器２９はそのまま情報読取信号として導出さ
れると共に、当該出力からは、微小スポットをわずかに
左右に振動させ、９０″と２７０°の位相における出力
の差を求める、周知のウオブリング法によってトラッキ
ングエラー信号が生成される。
このトラッキングエラー信号に基づいて発光域３の列に
直交する方向において微小スポットの位置制御をなすこ
とにより、微小スポットを常に発光域３の列上に維持す
ることができる。
次に、本発明による光学式情報記録媒体１ｏを用いた記
録再生システムの周波数特性について、第３図の原理説
明図を参照しつつ説明する。
光源ａ１から出射された光は、レンズａ２により情報記
録面上の微小発光域ａ６に集光される。
ここで、出゛射光の波長をλ、レンズａ２の開口数をＮ
Ａとすると、集光された光源光によるスポットの光強度
Ｉ。（ｕ、ｖ）は、レンズａ２の瞳関数をｆ　＋　（ｘ
、ｙ）とし、瞳面をΩで示すと、ＮＡ Ｉ　ｏ　（ｕ、ｖ）＝　Ｉ　ｆ　ｏ　　ｆ　Ｉ（ｘ、ｙ
）ｅｘｐ　［１２π−λ ・（ｕｘ＋ｖｙ）］ｄｘｄｙ　ｌ　” である。今、簡単のため、周期的に発光強度が変化する
ように記録媒体が作られていると仮定する。
すなわち、記録媒体上の場所（ｕ、ｖ）の発光強度Ｉ　
Ｒ（ｕ、ｖ）は、光源光によるスポットの光強度Ｉ　ｏ
　（ｕ、ｖ）を用いることで、 と表わされていると仮定する。ここに、Ａ、　　Ｂは反
射強度の定数、ｐは発光強度の変化を表わす周期、Ｓは
記録媒体上のスポットが移動する速さ、ｔは時刻である
。この発光体から放射される光のスリットがある面ａ４
上へ投影されたときの像は、レンズａ、の開口数をＮＡ
、　、発光による光の波長をλ、とすると、レンズａ、
の瞳関数をｆ２（ｘ、ｙ）として Ｉ　ｓ　（ｕ’、ｖ’）−，１’　ｌ　Ｊ’　ｆ　２　
（ｘ、ｙ）ｅｘｐ　［１２π”’λ１ ・１（ｕ−ｕ’）ｘ＋（ｖ−ｖ’）ｙｌ　ｄｘｄｙ　Ｉ
　２Ｉ　Ｒ（ｕ、ｖ）ｄｕｄｖである。光検知器ａ、で
の出力！は Ｉ　−Ｊ’　Ｉｓ　（ｕ’、ｖつ　δ（ｕ’、ｖ’）　
ｄｕ’ｄｖ’として得られる。ここに、δはデイラック
のθ関数である。■を計算すれば、出力信号の帯域を制
限するのは、レンズの開口の大きさであることがわかり
、制限の具体的な情況を計算することにより、 のときに周波数ｓ　／　ｐの時系列信号が得られること
がわかる。
したがって、記録媒体で読み取ることのできる空間周波
数は、 （２ＮＡ／λ）　十（２ＮＡ＋／λＩ）となる。
これにより、従来の光学式情報記録再生システムの空間
周波数（２ＮＡ／λ）に比して高くなるため、一定の面
桔に対してより多くの情報を記録し、これを読み出すこ
とができることになる。
なお、本発明は、コンパクトディスクやビデオディスク
等の光ディスクのみならず、光カード等の記録媒体への
適用も可能である。
発明の詳細 な説明したように、本発明による光学式情報記録媒体に
おいては、透明な基板とその基板の一主面側に設けられ
た反射層との間に、基板の他生面側からの照射光に感応
して照射光とは異なる波長の光を発光する島状の発光域
が配され、この島状の発光域の配列によって情報が記録
される構成となっているので、検出できる空間周波数の
カットオフ周波数が従来のものの２倍となり、高密度に
ての情報の記録再生が可能となる。
また、かかる記録媒体の演奏装置においては、記録媒体
の情報記録面を走査する微小スポットを照射せしめるこ
とにより、記録媒体からの反射光として波長の異なる２
種の反射光が得られるので、一方の反射光に基づいてフ
ォーカスエラー信号を生成でき、他方の反射光に基づい
て記録情報を読み取ることができると共にトラッキング
エラー信号を生成することができることになり、よって
光学系の構成を簡略化できることになる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による光学式情報記録媒体の一実施例を
示す断面図、第２図は本発明による演奏装置の一実施例
を示す構成図、第３図は本記録再生システムの周波数特
性を説明するための原理説明図である。 主要部分の符号の説明 １０・・・・・・光学式情報記録媒体 １１・・・・・・サブストレート １３・・・・・・島状の発光域 ２３・・・・・・ビームスプリッタ ２６・・・ダイクロイックミラー ２７．２９・・・・・・光検知器　　２８・・・ピンホ
ール２１・・・・・・光源

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）透明な基板と、この基板の一主面側に設けられた
    反射層と、前記基板と前記反射層との間に配されかつ前
    記基板の他主面側からの照射光に感応して照射光とは異
    なる波長の光を発光する島状の発光域とを含み、この島
    状の発光域の配列によって情報が記録されることを特徴
    とする光学式情報記録媒体。
  2. （２）前記島状の発光域の配列はスパイラル状若しくは
    同心円状であることを特徴とする請求項１記載の光学式
    情報記録媒体。
  3. （３）請求項１又は２記載の光学式情報記録媒体の演奏
    装置であって、前記記録媒体の情報記録面を走査する微
    小スポットを照射せしめる照射光学系と、前記記録媒体
    からの反射光を前記微小スポットによる第１反射光と前
    記記録媒体の前記発光域で発光した光による第２反射光
    とに分離する反射光学系と、前記第１反射光を受光する
    第１受光手段と、前記第２反射光を受光する第２受光手
    段とを含み、前記第１受光手段の出力に基づいてフォー
    カスエラー信号を生成し、前記第２受光手段の出力に基
    づいてトラッキングエラー信号を生成すると共に記録情
    報を読み取ることを特徴とする光学式情報記録媒体の演
    奏装置。
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