JPH1055569A - 記録媒体とその読み出し装置 - Google Patents
記録媒体とその読み出し装置Info
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- JPH1055569A JPH1055569A JP8211784A JP21178496A JPH1055569A JP H1055569 A JPH1055569 A JP H1055569A JP 8211784 A JP8211784 A JP 8211784A JP 21178496 A JP21178496 A JP 21178496A JP H1055569 A JPH1055569 A JP H1055569A
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Abstract
に、読み出し装置を、記録媒体の高精度な位置制御を要
しない構造とする。 【解決手段】 記録媒体は、入射光を反射する反射面2
8と、この反射面28上に形成された第一の基板24
と、この第一の基板24上に形成された記録層23と、
この記録層23上に形成された第二の基板22とを備え
る。上記記録層23には、少なくとも一の情報記録面2
6、27を形成する。又、このような記録媒体の読み出
し装置は、時間的にインコヒーレントな光を2分割し、
一の光を反射面28で、他の光を所望の情報記録面2
6、27で、それぞれ反射自在とする。これらの光を干
渉させることにより、記録面26、27に記録された情
報を読み出す。
Description
み出し装置は、例えば映像信号、音声信号、コンピュー
タ用ソフトウエアを記録する光情報記録媒体と、その読
み出し装置とに関する。
ンテンツ(情報内容)を、例えばコンバクトディスクに
記録して分配することが多くなっている。上記ソフトウ
エアやコンテンツをコンパクトディスクに記録する場
合、記録すべき情報をピットと呼ばれる細かい凹凸とし
て形成する。更に、この凹凸の上にアルミニウム等の反
射膜を蒸着する。これにより、上記情報を表す凹凸を有
する反射面が形成される。又、このようにして造られた
コンパクトディスクに記録された情報を読み出す場合、
上記凹凸を有する反射面に光を当て、その反射光で凹凸
を調べて、これを情報として読み出す。
に鑑み、l枚のコンパクトディスクに、より多量の情報
を記録可能とすることが求められている。このような要
求に対処すべく、光情報記録媒体であるコンパクトディ
スクにおいては、上記凹凸を細かく形成することによっ
て、より多くの情報を記録させ、記録されている情報を
読み出す読みだし装置においては、短い波長の光源や開
口数の大きな対物レンズを採用することによって、ピッ
クアップの分解能を向上させるような構造が考えられて
いる。
あり、上述したようなコンパクトディスクの記録容量を
増大させると言う要求を十分に満たすとは言えない。
又、仮にコンパクトディスクの記憶容量を十分に増大さ
せることができたとしても、これを読み出す場合に、必
要な情報をアクセスするための時間が嵩んでしまうと言
った問題が生じる。
示すように情報を記録する記録面を2層にした光ディス
クが知られている。この図6に示した光ディスク1は、
基板層2と保護層3との間に、記録層4を挟持すること
により構成されている。又、この記録層4の表面(図6
の上面)にはハーフミラー膜5を、同じく裏面(図6の
下面)には反射膜6を、それぞれ設けている。上記基板
層2は、例えばポリカーボネイトにより形成される。
又、上記保護層3は、上記記録層4を保護すべく設けら
れるもので、例えばアクリル系の樹脂により形成され
る。更に、上記記録層4は、記録すべき情報を凹凸によ
り記録するもので、例えば紫外線硬化性透明樹脂により
形成される。又、上記ハーフミラー膜5は、次述する第
一の記録面7に到達した光のほぼ40%を反射する、例
えば金により形成された膜である。上記反射膜6は、後
述する第二の記録面8に到達した光をほぼ全反射させ
る、例えばアルミニウムにより形成された膜である。上
記記録層4の表裏両面には、記録すべき情報を凹凸形状
により記録した、第一、第二の記録面7、8を構成して
いる。
一の記録面7に記録された情報を読み出す場合には、こ
の第一の記録面7に焦点を合わせ、反射した40%の光信
号を読み取る。第二の記録面8に記録された情報を読み
出す場合には、この第二の記録面8に焦点を合わせ、反
射した36%(=60%×60%)の光信号を読み取る。す
なわち、焦点位置を適宜調整することにより、第一、第
二の何れの記録面7、8をも読み出すことができる。こ
のように構成するため、1枚の光ディスク1の記憶容量
は倍増し、上記要請に答えることができる。
上記ハーフミラ一膜5の影響により光量が減少するた
め、この減少分に見合う光量を増加させないと信号SN
の低下を招いてしまう。更に、情報の読み出しに寄与し
ない光は、迷光としてピックアッブに検出され、サーボ
信号等に悪影響を及ぼす。又、記録すべき情報量を増大
させるべく、層数を更に増す(3以上の記録面を設け
る)と、上記光量がますます低下し、迷光が増えるた
め、実際には2層(第一、第二の記録面)しか作製でき
ない。
して、「Optics letters Vol.21」のNo.12の第899頁に
掲載されたような、OCDR(Optical Coherence Do
mainReflctometry、「光コヒーレンス領域反射測定
法」)と呼ばれる原理を用いた技術が提案されている。
この原理を用いた構成例を、図7に示す。この図7にお
いて、9は多層に構成された光ディスクである。10
は、この光ディスク9に記録された情報を読み出すため
の読み出し装置である。この読み出し装置10は、光源
手段11と、ビームスプリッタ12と、光位相シフタ1
3と、反射ミラー14と、光検出器15と、対物レンズ
16と、レンズ17、18とを備える。上記光源手段1
1としては、スーパールミネッセントダイオード(SL
D)等の、時間的にインコヒーレントなものを採用して
いる。反射ミラー14は、参照面として機能するもの
で、矢印の方向に移動自在に設けている。
光源手段11を用いた場合に光の干渉が生じるのが、光
路差がおおむね0である場合に限られるとことを利用し
ている。すなわち、上記ビームスブリッタ12から反射
ミラー14までの距離と、ビームスプリッタ12から光
ディスク9の読み出そうとする記録面までの距離とが等
しくなるように、上記反射ミラー14を移動させる。そ
して、ビームスプリッタ12から反射ミラー14を経て
光検出器15に入射する光を参照光として、この参照光
と、ビームスブリッタ12から光ディスク9の読み出そ
うとする記録面を経て光検出器15に入射する検出光を
干渉させる。これによって所望の記録面に記録された情
報のみを読み出す。
成されている。すなわち、1対の基板16、18との間
に、少なくとも1個(図示の例の場合、2個)の情報記
録面19、20を有する記録層17を備えている。上記
情報記録面19、20は、記録すべき情報を、その表面
の凹凸形状として記録している。上記記録層17は、例
えば紫外線硬化性透明樹脂により形成する。上記基板1
6は、例えばポリカーボネイトにより形成する。又、上
記基板18は、情報記録面19、20を保護するために
設けられるもので、例えばアクリル系の樹脂により形成
される。更に、本構造の場合、基板16と記録層17と
は、異なる光学屈折率としている。言い換えれば、互い
に隣り合う媒質を、互いに異なる屈折率とし、記録面1
9、20に形成した凹凸による位相差が、反射光に対し
てπとなるように、その深さを設定している。
とにより、各層の間に、前記図6に示した構造のような
ハーフミラ一膜を形成する必要がなくなり、多層化が容
易となる。上述したように、OCDRを利用することによ
り、光ディスクにおいては記録容量の増大を可能とし、
読み出し装置においては光量の低下を防止して迅速で確
実な読み出しを可能にできる。
7、8に示したような、OCDRを利用した光ディスク及び
読み出し装置においては、この光ディスク9の記録面1
9、20に記録された情報を読み出す場合に、読み出し
装置10を構成するビームスプリッタ12から上記記録
面19、20までの距離と、ビームスブリッタ12から
反射ミラー14までの距離とが、おおむね等しくなるよ
うに、上記光デイスク9の位置を制御する必要がある。
これは、光ディスク9に記録された情報を読み出すため
の2光束(前述した参照光と検出光)を干渉させるため
である。言い換えれば、この干渉が生じないと読み出し
は行えない。このため、上述したように上記ビームスプ
リッタ12から上記記録面19、20までの距離と、ビ
ームスブリッタ12から反射ミラー14までの距離と
を、おおむね等しくすべく、光ディスク9の変形による
面振れや回転時の位置制御等に対して、厳しい精度が要
求される。従って、光ディスク9及び読み出し装置10
を製造する場合に、製造作業に手間を要し、コストが増
大してしまう。本発明の記録媒体とその読み出し装置
は、上述したような事情に鑑みて考えたもので、多層に
亙って記録された情報を、SN良く読み出すことがで
き、しかも読み出し時に、厳しい精度が要求されること
のない記録媒体とその読み出し装置を提供するものであ
る。
読み出し装置の内、請求項1に記載した記録媒体は、入
射光を反射する反射面と、この反射面上に形成された第
一の基板と、この第一の基板上に形成された、少なくと
も一の情報記録面を有する記録層と、この記録層上に形
成された第二の基板とを備える。このような記録媒体
は、読み出し専用の記録媒体する他、読み出しに加えて
書き込みも行える記録媒体とすることもできる。更に、
確実な読み出しを行うべく、請求項2に記載したよう
に、情報記録面に隣接する媒質の屈折率を、互いに異な
らせる構成とすることもできる。又、記録すべき情報
は、例えば、請求項3に記載したように、情報記録面の
凹凸形状として記録する。
み出すための読み出し装置は、光源と、この光源から出
射した光束を2光束に分割する分割手段と、この分割手
段により分割された2光束のそれぞれを上記記録媒体に
照射する照射手段と、上記記録媒体で反射した2光束を
受光する光検出手段と、この2光束の前記光源から前記
照射手段に至る光路長の差を、前記反射面と読み取るべ
き情報記録面と間の光学距離に応じて設定自在な光路長
差設定手段とを備える。上記光路長の差の設定は、例え
ば、請求項5に記載したように、記録媒体の反射面と読
み取るべき情報記録面との間の光学距離の略2倍にする
ように行う。又、このような光路長差設定手段として
は、請求項6に記載したように、2光束のうちの少なく
とも一方の光束の取る光路に、移動自在な反射面を設
け、この反射面を移動させることにより、光路長の差を
調整するように構成したり、或いは、請求項7に記載し
たように、2光束のうちの少なくとも一方の光束の取る
光路に、屈折率を可変な屈折率可変体を設け、この屈折
率可変体の屈折率を変化させることにより、光路長の差
を調整するように構成する。
を用いて、本発明の記録媒体に記録された情報を読み出
す場合、上記記録媒体に、前述した記録層4に一体的に
反射膜6(図6)を設ける必要がないため、層境界面に
おける光量の損失が少なく抑えられる。このような効果
は、前記図8に示した記録媒体によっても達成できる
が、本発明に係る記録媒体においては、この記録媒体自
体に反射面を設けているため、記録媒体読み出し装置
に、記録媒体の変形による面振れや回転時の位置制御等
に対して、厳しい精度が要求されると言った不都合が解
消され、所望とする記録面に記録された情報を、感度良
く読み出すことができる。この結果、光情報記録媒体の
記録容量の増大化、及び、読み出す際のアクセスの高速
化を達成できる。上記位置精度としては、現在使用され
ているCDプレーヤ等における精度と同等の精度で良
い。
に説明する。図1は、本発明に係る記録媒体である、光
ディスクの断面を示している。本例における光ディスク
21は、この図1に示すように、入射光を反射する反射
面28と、この反射面28上に形成された第一の基板2
4と、この第一の基板24上に形成された記録層23
と、この記録層23上に形成された第二の基板22とを
備える。上記記録層24には、少なくとも1つ(図示の
例の場合、2つ)の情報記録面26、27を設けてい
る。記録すべき情報は、これら情報記録面26、27の
凹凸形状として記録される。
ばポリカーボネイトにより構成されている。又、上記記
録層23は、上記第一、第二の各基板24、22の間を
充填するもので、例えば紫外線硬化性樹脂により構成し
ている。又、上記反射面28は、例えばアルミニウムに
より構成している。また、上記情報記録面26、27
は、それぞれ上記第二の基板22と記録層23との境界
面と、第一の基板24と記録層23との境界面とに、上
述したような凹凸形状として形成される。
3において、互いに隣接する基板22と記録層23との
屈折率を、互いに異ならせるとともに、基板24と記録
層23との屈折率を、やはり互いに異ならせている。
ィスク21は、後述する読み出し装置に装着し、上記記
録面26、27に記録された情報を読み出される。この
際、本発明に係る光ディスク21の場合、読み出し装置
から出る検出光と参照光との2光束が必ず干渉を生じる
よう、読み出し装置側にこれら2光束の光路長を調整す
る手段を設けるとともに、光ディスク21自体に、これ
ら2光束が干渉し得るように、光学的距離を設定してい
る。更に、光ディスク21自体に反射面28を設けてい
る。従って、当該ディスク21が変形した場合でも、読
み出しに際してこの変形が悪影響を及ぼすことがなく、
常に確実な読み出しを行える。このような作用・効果に
関しては、後述する読み出し装置についての説明中で詳
細に記載する。
用のディスクとしたものであるが、本発明を、読み出し
とともに書き込みも行えるディスクに適用することも可
能である。図11は、このような書き込みを可能とした
光ディスクを示している。この図11において、53
は、透明な光ディスク65の表面、54、55はそれぞ
れ記録面位置、56は反射面である。この反射面56は
アルミニウム等により構成する。60は第一の基板で、
次述する記録層59と反射面56との間を充填してい
る。この第一の基板60は、例えばポリカーボネートに
より構成する。又、58は第二の基板で、上記表面53
と、上記記録層59との間を充填する。この第二の基板
58は、例えばポリカーボネートにより構成する。59
は記録層で、例えばリチウムニオブ酸結晶或いはフォト
リフラクテイブ結晶により構成する。図示の例の場合、
上記記録面位置54、55に、記録すべき情報を書き込
んでいるが、このような情報の書き込みは、フォーカス
のとり方により、記録層59内であれば、任意の位置に
書き込み自在である。
色素を用いた記録、アモルファスと結晶の相変化による
反射率の違いを用いる記録、外部から磁界を与えて光磁
気効果による記録等、集光された光によってその光学的
性質を変化させるものであれば、様々な材料を用いるこ
とができる。又、上例の光ディスク65の場合、厚さの
ある媒質(記録層59)中に複数の記録面位置54、5
5を設けているが、これに代えて、図12に示すよう
に、薄膜によって形成される記録層を積層することで多
層化することも可能である。
表面、82は、例えばポリカーボネ一ト樹脂製の第一の
基板、86は、第一の基板82の下面に形成された、例
えばゲルマニウムアンチモンテルル製の記録膜、83、
84は、積層される例えば紫外線硬化性樹脂製の透明材
料、87、88は、例えば紫外線硬化性樹脂製の記録
膜、85は第二の基板である、所定の厚さを有する、例
えばポリカーボネート樹脂製の透明材料、89は、上記
透明材料85の下面に形成された、例えばアルミニウム
製の反射膜(反射面)である。又、この図12の例に限
らず、透明材料83、84を積層せずに、記録膜だけを
何層か積層する構成も可能である。更に、上述した各例
では、記録面26、27の間に存在する記録層23を、
紫外線硬化樹脂等により構成しているが、これにかえ
て、空気或いは不活性ガス等の気体を充填することで構
成することもできる。
の記録面26、27に記録された、情報を読み出すため
の読み出し装置(ピックアップ)の1例を示している。
このピックアップは、光源29と、コリメータレンズ3
0と、分割手段であるビームスプリッタ31と、固定ミ
ラー32と、移動部材33上に設けた参照ミラー34
と、対物レンズ35と、ハーフミラー36と、結像レン
ズ37と、光検出手段であるディテクタ38とを、図2
に示すように配置することで構成される。上記各部材3
1、32、34が照射手段を構成する。
トな光を出射するもので、例えばスーパールミネッセン
トダイオード(SLD)を採用できる。上記コリメータ
レンズ30は、光源29から出射した光を略平行光とす
る。上記ビームスプリッタ31は、コリメータレンズ3
0から出た光を検出光と参照光との2光束に分離すると
ともに、上記2光束がそれぞれ反射して再びこのビーム
スプリッタ31に入射した場合にこの2光束を併合させ
る。上記固定ミラー32は、上記2光束のうちの一方の
光を反射させる。参照ミラー34は、上記2光束のうち
他方の光を反射させる。この参照ミラー34を固定した
移動部材33は、図2の左右方向に亙って微少距離駆動
自在としており、例えば、圧電素子トランスデューサ
(アクチュエータ)により構成できる。移動部材33に
固定した参照ミラー34が、移動自在な反射面である。
上記ハーフミラー36は、光ディスク21で反射した反
射光をディテクタ38へ導く。
用いて、光ディスク21の記録面26、27に記録され
た情報を読み出す場合の作用について説明するのに先立
ち、先ずその基本的な作用について、図3を参照しつつ
説明する。図3に示すようなマイケルソン干渉計に、上
記スーパールミネッセントダイオード(SLD)等の光
源から出射した光を入れると、この光はビームスブリッ
タ39によって2光束に分けられ、それぞれミラ−4
0、41で反射して、再びビームスプリッタ39で合成
される。この合成された光は、スクリーン42を照射す
る。この際、一方の光が通過する、ビームスプリッタ3
9からミラー40までの光路長aと、他方の光が通過す
る、ビームスプリッタ39からミラー41までの光路長
bとの差分(光路長差)a−bを横軸にとり、この差分
a−bの取る値によるスクリーン42に生じる干渉縞の
コントラストを縦軸にとって、これら差分とコントラス
トとの関係を表したものが図4である。この図4から明
らかなように、SLD等の時間的にインコヒーレントな
光源を用いた場合、上記光路長差が10μm程度の範囲
内であれば、上記コントラストが発生する。従って、上
記光路長差を10μm程度以内に調整することによりコ
ントラストを発生させれば、このコントラストに含まれ
る情報を取り出せる。尚、上述のような光路長差とコン
トラスト発生との関係が生じる理由は、例えば特許第1
560442号発明の明細書に詳細な記述を見いだすこ
とができる。
理に基づき、2光束の、上記光源29からディテクタ3
8に至るまでの光路長をほぼ等しくすることにより、コ
ントラストを発生させ、このコントラストに含まれる情
報(光ディスク21の記録面26、27を構成する凹凸
形状)を読み出すようにしている。すなわち、ビームス
プリッタ31により分けられた2光束のうち、一方の光
のとる、ビームスプリッタ31から固定ミラー32まで
の光路長と、他方の光のとる、ビームスプリッタ31か
ら参照ミラー34までの光路長との差を、これらそれぞ
れの光が光ディスク21に入射した場合に、反射面28
から記録面26までの光路長と、反射面28から記録面
27までの光路長との範囲内で、上記移動部材33によ
り可変自在としている。
1から参照ミラー34までの光路長と、ビームスプリッ
タ31から固定ミラー32までの光路長との差が、光デ
ィスク21の反射面28から記録面26までの光学距離
の略2倍(=2d)に等しくなるように、上記移動部材
33を移動させた場合の作用について説明する。移動部
材33の位置を上述のように設定することにより、この
移動部材33に固定の参照ミラー34によって反射され
た光は、ビームスプリッタ31により他方の光と合成さ
れ、対物レンズ35を経て光ディスク21に入射する。
この際、上記2光束の光路長差は、上記2dである。
尚、この場合、上記対物レンズ35の位置は、図示しな
いフォーカスサーボ回路により、記録面26に焦点を結
ぶように制御されている。
基板22と記録層23とは、屈折率が異なるため、これ
ら第二の基板22と記録層23との境界面において、或
る程度の光量が反射される。この境界面を透過した光
は、更に記録面27を透過するが、この際に、上記光は
広がっているため、この記録面27の特定の凹凸による
影響を受けることはない。上記光は、反射面28によっ
て反射し、再び対物レンズ35によって集められ、ハー
フミラー36で反射して、ディテクタ38に上記記録面
26の像を結ぶ。デイテクタ38に入射する光のうち、
固定ミラー32で反射し、更に反射面28で反射した光
の光路長と、参照ミラー34で反射し、更に記録面26
で反射した光の光路長とは、互いに等しくなる(光路長
差が、上述したように10μm程度以内になる)よう
に、参照ミラー34の位置が調整されている。従って、
上記記録面26の凹凸形状の情報を含んだコントラスト
が、ディテクタ38に生じる。
面26の像を得る場合のコントラストは、前記OCDR
と同一の構成が採られているため、光ディスク21の記
録面26に反射膜を設けなくとも、ビームスプリッタ3
1によって分割された2光束によって大きなコントラス
トの像を得ることができる。従って、上記反射膜の存在
に伴う光量の低下が解消される。尚、像の形成に寄与し
ない他の反射光は、光源手段29の時間的コヒーレンス
が低いことより、一定の量としてデイテクタ出力に加わ
るが、これから必要な信号を分離できるだけのコントラ
ストがOCDRによって得られているため、問題はな
い。従って、上記記録面27の凹凸形状の情報を含む光
が、上記記録面26を読み出す際に、悪影響を与えるこ
とはない。
26に記録された情報を読み出す場合に、ピックアップ
と光ディスク21との間の距離が、この光デイスク21
の反り等によって変化した場合でも、本構成によれば上
記2光束の光路差は変化しないので、安定して読み出し
を行える。又、本発明に係る光ディスク21の場合、読
み出し装置から出る検出光と参照光との2光束が必ず干
渉を生じるよう、読み出し装置側にこれら2光束の光路
長を調整する手段を設けるとともに、上述したように、
光ディスク21自体に、これら2光束が干渉し得るよう
に、光学的距離を設定している。このため、上記2光束
の干渉は確実に生じ、常に安定した読み出しを行える。
す場合、上述した記録面26に記録された情報を読み出
す場合と同様、この記録面26に焦点を合わせ、移動部
材33を適宜移動させることによって、ビームスプリッ
タ31から出る2光束の光路長差を、反射面28から記
録面27までの光学距離の略2倍と等しくする。
として2層構造(記録面が2つ)のものについて説明し
たが、3層以上に構成することは自由である。この際、
互いに隣接する媒質層の屈折率を異ならせる。又、本例
においては光源29として、スーパールミネッセントダ
イオードを使用した構成を示したが、これに限定される
ものではなく、光源29として、時間的にインコヒーレ
ントな光を出射する、マルチモードレーザーダイオー
ド、発光ダイオード、面発光レーザーダイオード等を用
いることも可能である。更に、本例においては、参照ミ
ラー34として、図示のように平面ミラ一を用いている
が、このような平面ミラーに代えて、例えば頂角が90
度をなすような組み合わせミラーを用いることもでき
る。このように構成することで、ミラーを移動する際の
傾きによる影響を軽減することができる。又、このよう
な参照ミラー34を移動させる移動部材33を、本例で
は圧電素子アクチュエータにより構成しているが、例え
ば一方の光の光路の一部を液晶素子によって構成し、こ
れに電圧を加えることによって液晶部分の屈折率を変化
させて光路長を調整させると言った、他の手段を採用で
きる。上記液晶素子が屈折率可変体である。
するような構成を示したが、光路長を微少量変化させる
ことによって常に最大信号を得るような制御を行った
り、サーボ信号の変化や光量の変化等、光路長変化に起
因する測定量に基づいて制御を行うように構成しても良
い。又、本例においては、ピット(記録面26、27の
凹凸形状)の像をディテクタ28に結像させ、これを検
出する構成を示したが、これに代えて、光ディスク21
の記録面26、27上にスポットを形成し、この反射光
と反射面28からの反射光との干渉強度を結像点から離
れた位置において検出する構成とすることも可能であ
る。又、本例においては、分割された2光束いずれも
が、記録面26、27上に集光するように構成したが、
これに代えて、例えば、ビームスプリッタ31と固定ミ
ラー32との間に弱いレンズを配置したり、或いは、固
定ミラー32に曲率を持たせるように構成し、固定ミラ
ー32で反射した光が、例えば光ディスク21の反射面
28に集光するように構成しても良い。この様に構成す
ることにより、信号強度を増加させることが可能にな
る。更に、固定ミラ−32、参照ミラー34の反射率は
任意とする。例えば、これら各ミラー32、34に10
0%の反射率を持たせても、或いは、ディテクタ38上
での2光束の強度が等しくなるようにその反射率を定め
ても良い。これらは、設計的事項である。
て、図5を参照しつつ説明する。この図5において、4
3は、光源であるマルチモード半導体レーザ、44はリ
レーレンズ、45は複合光学ブリズム、46は対物レン
ズ、47は、光検出手段であるデイテクタである。上記
マルチモード半導体レーザー43を出射した光は、リレ
ーレンズ44によって非平行な発散光とされ、複合光学
プリズム45に入射する。この光は、複合光学プリズム
45のビームスブリッタ膜48(分割手段)によって、
透過光と反射光とに分けられる。これら各光のうち、透
過光は、反射プリズム部49によって反射され、対物レ
ンズ46によって光ディスク21の参照平面28に集光
する(参照光となる)。一方、反射光は、屈折率可変体
である液晶素子50によってその光路長を制御される。
この液晶素子50は、外部から与えられた電圧に応じて
屈折率が変化するもので、適宜の電圧を印可しておく。
また、上記反射光は、レンズ部51により、所望の記録
層26、27に集光するように制御される(検出光とな
る)。このような反射光は、反射プリズム部52によっ
て反射し、上記対物レンズ46によって上記所望の記録
面26、27上に集光する。上記各部材49、51、5
2が照射手段を構成する。
再び対物レンズ46によつて集められ、上記反射プリズ
ム部49によって分けられ、それぞれ反射面28と所望
の記録面26、27とで反射した光が干渉し、この記録
面26、27の凹凸によって与えられた位相差に応じた
明暗信号が得られる。その他の基本的な構成及び作用
は、前述した第1例と同様である。
1の記録面26、27を、屈折率の異なる媒質層の境界
面に設けている。この境界面に、誘電体膜等を付設し、
反射率や複屈折性を制御することも可能である。又、上
記記録面26、27には、記録すべき情報を表す凹凸と
ともに、透過率や偏光特性の変化も併せ持つ構成として
も良い。
録すべき情報を書き込む場合、上述した専用の読み取り
装置と同様、上記OCDRの原理を利用した専用の書き
込み装置により書き込む。又、この場合、光ディスクと
して前記図11、或いは図12に示すような、書き込み
可能な光ディスクを用いるのは勿論である。以下に、こ
の書き込み装置について、簡単に説明する。この書き込
み装置は、上記記録媒体に光を照射する光照射手段と、
記録媒体からの反射光を検出し、この記録媒体に照射さ
れる光の焦点位置を制御する焦点制御手段とを備えてい
る。そして、記録媒体を構成する上記反射面からの反射
光強度に基づき、照射光の焦点が記録媒体の所望の記録
面に結ぶように、その焦点位置が制御されるものであ
る。
10に示す。この図9において、61は、光源である半
導体レーザー、62は、光源61からの射出光を略平行
光とするコリメータレンズ、63は、光源61を駆動す
る電流を記録信号に従って変調する電流変調器、64は
対物レンズ、66は、光デイスク65(図11参照)か
らの反射光をディテクタ69へと向けるハーフミラー、
67は結像レンズ、68は円筒レンズ、69は、上記結
像レンズ67及び円筒レンズ68による像を受光するデ
ィテクタである。
おいて、光源61をなす半導体レーザーは、光ディスク
65の所望の記録面位置中で集光した場合に、当該部分
の屈折率変化を起こせる機能を有する。上記屈折率の変
化を起こさせるか否かは、上記電流変調器63の操作に
よって選択実行する。光源61を出た光は、コリメータ
レンズ62によって略平行光となり、対物レンズ64に
よって光デイスク65の記録面位置に焦点を結ぶ。但
し、この焦点位置は、従来と異なり、反射面上ではない
ため、焦点を結んだ光はそのまま広がり、反射面で反射
した後、再び対物レンズ64によって集められる。この
帰り光路においては、焦点位置で反射をしていないので
光束は平行光ではない。上記対物レンズ64によって集
められた光束は、ハーフミラー66によって反射し、結
像レンズ67と円筒レンズ68とによって、非点収差を
持つ形で集光する。上記デイテクタ69は、上記各レン
ズ67、68による2焦線の間に配置される。
と、このディテクタ69から焦点位置とを検出するため
の回路を示したものである。デイテクタ69の各エレメ
ント71、72、73、74の出力は、その対角成分出
力同士を加算器75、76によって加算し、増幅器7
7、78によって所定倍の大きさとした上で、減算器7
9によって差分をとる。ここで、例えば一の記録面位置
に焦点がある場合、2焦線の中間にデイテクタ69を配
置すれば、このデイテクタ69上で円形の光分布が得ら
れ、その対角成分出力の差は0となる。このように構成
することにより、反射面からの反射光によって、これか
ら所定距離にある光ディスク65の所望位置に焦点を結
ばせることが可能になる。又、上述の場合と異なり、前
記記録面位置とは別の記録面位置に焦点を結ばせるに
は、増幅器77、78の増幅率を互いに変えることによ
り、ディテクタ69上で楕円形状の光となるようにして
やれば良い。尚、このようなフォーカスの制御は、前述
した読み出し装置において採用することもできる。
き込み装置においても、情報を書き込むべき光ディスク
が、従来必要であった、記録層に一体的に設けた反射膜
を必要としない。この結果、書き込みに際し、光量の損
失が少なく、記録媒体を多層に構成しても、所望の位置
に確実に書き込み行えるようになる。このため、記録媒
体の高密度化、アクセスの高速化に大きく寄与する。
を行われた光ディスクの当該記録された情報を読み出す
場合には、前述したような図2、或いは図5に記載され
た、本発明に係る読み出し装置により読み出す。尚、上
記書き込み装置を、これら読み出し装置に付設し、読み
出し及び書き込み装置を構成することもできる。この場
合、同等の作用を行う部分は、その性能を落とさない限
りで、できる限り共用し、小型化を図るのが好ましい。
は、上述の様に構成され作用するため、本発明の読み出
し装置を用いて、本発明の記録媒体に記録された情報を
読み出す場合、光量の損失が少なく抑えられる。従っ
て、記録媒体を多層に構成しても、所望とする記録面に
記録された情報を、感度良く読み出すことができる。こ
の結果、記録媒体の記録容量の増大化、及び、読み出す
際のアクセスの高速化を達成できる。更に、本発明の読
み出し装置においては、記録媒体の高精度な位置制御を
要しないため、製造が面倒にならず、コストの増大化を
招くこともない。
示す断面図。
例の要部構成を示す図。
るための図。
例を示す、図2と同様の図。
断面図。
例を示す図。
例を示す図。
Claims (7)
- 【請求項1】 入射光を反射する反射面と、この反射面
上に形成された第一の基板と、この第一の基板上に形成
された、少なくとも一の情報記録面を有する記録層と、
この記録層上に形成された第二の基板とを備えて成る、
記録媒体。 - 【請求項2】 情報記録面に隣接する媒質の屈折率を、
互いに異ならせた、請求項1に記載の記録媒体。 - 【請求項3】 記録すべき情報を、情報記録面の凹凸形
状として記録する、請求項1〜2のいずれかに記載の記
録媒体。 - 【請求項4】 入射光を反射する反射面と、この反射面
上に形成された第一の基板と、この第一の基板上に形成
された、少なくとも一の情報記録面を有する記録層と、
この記録層上に形成された第二の基板とを有する記録媒
体に記録された情報を読み出すための記録媒体読み出し
装置であつて、 光源と、この光源から出射した光束を2光束に分割する
分割手段と、この分割手段により分割された2光束のそ
れぞれを上記記録媒体に照射する照射手段と、上記記録
媒体で反射した2光束を受光する光検出手段と、この2
光束の前記光源から前記照射手段に至る光路長の差を、
前記反射面と読み取るべき情報記録面と間の光学距離に
応じて設定自在な光路長差設定手段とを備えて成る、記
録媒体読み出し装置。 - 【請求項5】 光路長差設定手段は、2光束の、光源か
ら前記照射手段に至る光路長の差を、記録媒体の反射面
と読み取るべき情報記録面との間の光学距離の略2倍に
設定する、請求項4に記載の記録媒体読み出し装置。 - 【請求項6】 光路長差設定手段は、2光束のうちの少
なくとも一方の光束のとる光路に、移動自在な反射面を
設け、この反射面を移動させることにより、光路長の差
を調整する、請求項4〜5のいずれかに記載の記録媒体
読み出し装置。 - 【請求項7】 光路長差設定手段は、2光束のうちの少
なくとも一方の光束のとる光路に、屈折率を可変な屈折
率可変体を設け、この屈折率可変体の屈折率を変化させ
ることにより、光路長の差を調整する、請求項4〜5の
いずれかに記載の記録媒体読み出し装置。
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