JPH1116208A - 多層情報記録媒体 - Google Patents

多層情報記録媒体

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JPH1116208A
JPH1116208A JP9179082A JP17908297A JPH1116208A JP H1116208 A JPH1116208 A JP H1116208A JP 9179082 A JP9179082 A JP 9179082A JP 17908297 A JP17908297 A JP 17908297A JP H1116208 A JPH1116208 A JP H1116208A
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JP
Japan
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layer
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reflectance
recording
lower layer
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Pending
Application number
JP9179082A
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English (en)
Inventor
Takanori Maeda
孝則 前田
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Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Electronic Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多層にわたって記録された信号が正しく再生
されるような多層記録ディスク及びその多層記録ディス
クを提供することを目的とする。 【解決手段】 3層以上の情報記録層を積層した構造を
持つ光学的に情報が記録された光記録媒体であって、再
生のためのプローブ光が入射する側から数えてn番目の
記録層の反射率をRn 、吸収率をan としたとき、この
値がその一つ手前の記録層の反射率Rn-1 に対して、 Rn ≧ Rn-1 /(1−an-1 −Rn-1 2 なる関係に決められていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク等の光
学式記録媒体に映像信号、音声信号、プログラム等を記
録するディスクの構成に関し、特にディスクに多層にわ
たって記録面が形成される光ディスクの反射膜の構成に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、2つの記録層を備えた光ディスク
に情報を記録し、これを片面から再生することがデジタ
ルビデオディスク等において行われている。このような
媒体の構成を図3に示す。このような媒体においては透
明な樹脂に円形平行基板の片面に微小な凹凸形状のピッ
トからなるトラック構造を持つ記録層を形成し、その記
録層上にハーフミラー膜を形成し、さらにその上に第2
の透明樹脂層を形成してその樹脂層の片面には基板の片
面に形成したものと同様な記録層を形成する。この記録
層に反射膜を形成し、保護膜を塗布することによって同
一密度を持つ2層からなる再生用記録ディスクを形成す
ることができる。
【0003】このような媒体への記録装置においては、
1層目及び2層目では同じ情報密度を持つ形式によって
情報を記録し、再生時における光の焦点位置を変えるこ
とで再生層の切り替えを行うように動作する。このとき
第1層を読み取るときの信号光量はR1 に比例し、第2
層の信号光量はT1 ×T1 ×R2 に比例する量となる。
【0004】図3は従来より知られる2層構成の光ディ
スクの断面を示したものである。図3において、31は
ディスクに信号を記録するための光、32はディスクの
表面、33は第1情報記録面、34は33に到達した3
1の光の内の例えば40%を反射し、58%を透過する
金で薄く形成されたハーフミラー膜、35は第2情報記
録面、36は35に到達した光を99%反射させる例え
ばアルミニウムの反射膜であり、37は36及び35の
記録層を保護するためのアクリル系樹脂等による保護
膜、38は表面と第1情報記録面間を充填する例えばポ
リカーボネート樹脂である第1の媒体、39はハーフミ
ラー膜と第2情報記録面の間を充填する例えば透明な紫
外線硬化性樹脂の第2の媒質である。
【0005】このような構成のディスクにおいて、例え
ば第1情報記録面の情報を再生するときには第1情報記
録面に密着したハーフミラー膜に焦点を合わせ、この面
にスポットを集めてその反射光から情報を再生する。第
2情報記録面に情報を記録するには第2情報記録面に密
着した反射膜にスポットを集光し、この面からの反射光
によって情報を読み取る。焦点位置によってどちらの記
録面の情報も再生できるものである。このときの使用さ
れる光源は各面に対して同じであり、対物レンズの開口
数も同じである。また、信号光量は第1情報記録面再生
時を0.4とすると、第2情報記録面では0.58×
0.58×0.99=0.33という比率になる。しか
しながら、この信号面とハーフミラー膜を積層すること
によって層数をさらに増やそうとすると表面から離れた
面(下層)を再生する場合ほど他の記録面を通過してか
らスポットを形成するようになるので透過する際にその
膜の透過率によってレーザ光の光量が減衰し、よって下
層からの信号ほど小さくなってしまうという問題があっ
た。さらに、下層に行くほど上層の情報記録面の影響を
透過する際に受けるので下層においては十分な信号対雑
音比がとれずに読み取り誤りが多く発生するという問題
があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】層数を増加させると、
入射面から離れた記録層ほど他の記録層を透過する回数
が増えるため光量が減衰する。よって下層に行くほど信
号のS/Nが悪化し読み取りエラーが増加する。本発明
は上述した点に鑑みてなされたものであり、その目的と
するところは、多層にわたって記録された信号が正しく
再生されるような多層記録ディスク及びそな多層記録デ
ィスクを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、3層以上の情報記録層を積層した構造を有する多層
情報記録媒体であって、ピックアップからの読み取り光
が入射する入射面側から数えてn番目に位置する記録層
の反射率をRn 、吸収率をan としたとき、この値が入
射面側から数えてn−1番目の記録層の反射率Rn-1
対して、 Rn ≧ Rn-1 /(1−an-1 −Rn-1 2 なる関係に決められていることを特徴とする。
【0008】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載の多層情報記録媒体であって、情報記録層の総数
がN層であり、入射面側から数えてN番目に位置する記
録層における損失をbN としたとき、N番目に位置する
記録層における反射率RNは、 RN = 1−bN であることを特徴とする。
【0009】また、請求項3に記載の発明は、4層以上
の情報記録層を積層した構造を有する多層情報記録媒体
であって、ピックアップからの読み取り光が入射する入
射面側から数えて所定番目までの各記録層は、記録層を
挟んで隣合う媒質の媒質屈折率が互いに異なるようにさ
れ、所定番目以上の各記録層は金属反射膜が形成され、
金属反射膜は入射面から離れるに従ってその反射膜の反
射率が順次増加するようになされていることを特徴とす
る。
【0010】また、請求項4に記載の発明は、請求項3
に記載の多層情報記録媒体であって、所定数番目以上の
各記録層の金属反射膜は、入射面側から数えてn番目に
位置する記録層の反射率をRn 、吸収率をan としたと
き、この値が入射面側から数えてn−1番目の記録層の
反射率Rn-1 に対して、 Rn ≧ Rn-1 /(1−an-1 −Rn-1 2 なる関係に定められていることを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明によれば、多層ディスクにおいて下層の
反射率を上層より順次高くし、特に特定の関係によって
結び付けられる値に設定することによって検出させる信
号が下層においても減衰しないようにして、良好な信号
が再生できる多層ディスクを提供する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
に基づいて説明する。図1は本発明による多層ディスク
の断面を示した図である。図1において、11は透明な
ディスクの表面境界面、12は例えば境界面から550
μmのポリカーボネート樹脂をおいた位置にある第1情
報記録面、13は第1情報記録面に蒸着された例えば材
料が金である第1ハーフミラー面、14は例えば境界面
から600μmの位置にある第2情報記録面、15は第
2情報記録面に蒸着された同じく金である第2ハーフミ
ラー面、16は例えば境界面から630μmの位置にあ
る第3情報記録面、17は例えば材料がアルミニウムで
あり反射率がR3 、吸収率がa3 である第3情報記録面
に蒸着された反射膜、18は例えば材料が紫外線硬化性
樹脂である、情報記録面を保護する保護膜である。
【0013】次に、この動作を説明する。本発明におい
ては、R1 ,R2 ,R3 の関係を、吸収率an をan
1−Tn −Rn としたときに、 R2 ≧ R1 /(1−a1 −R1 23 ≧ R2 /(1−a2 −R2 2 なる関係が成立し、さらに、R3 がアルミニウム膜によ
る最大反射率となるようにR1 ,R2 ,R3 を決めてい
る。上式は等号が成立するとき、その2つの面からの信
号が等しくなるような各面の反射率の関係を示してい
る。
【0014】式右辺の分母は1より小であることは明ら
かであるので、下層にいくほど反射率が高くなっている
ことがわかる。最下層の反射率はほとんど1に近い値と
なるように選ぶことによって、各面からの信号がおおよ
そ同じであるか、あるいは下層においては上層もしくは
記録層の間に配された媒質層の影響を受けて信号の品質
が若干劣化する影響を保証するために下層の方が信号光
量が大きくなるようにしつつ、全体として最大の反射信
号を得るようにこの反射率を設定することができる。
【0015】具体的に上記に基づいて数値を求めると、
吸収率が1%ある場合を想定したとき、R1 =22%,
2 =37.5%,R3 =99%とすることによって第
1層からの信号S1 =22%,S2 =22%,S3 =2
2.3%となり、各面からほとんど等強度の信号が得ら
れることがわかる。
【0016】さらに層数を増やした場合の各層の反射
率、透過率と信号レベルの関係を図2に示す。図2は上
記関係に基づいて決められた10層で吸収率が各層とも
1%の場合の各面の反射率及び透過率を示しており、下
層に行くほど信号が一層あたり約2%増加するような設
定としている。
【0017】このとき、各面の反射率は上から4.7%,5.4
%,6.3%,7.5%,9.1%,11.5%,15.2%,22.0%,37.5%,98.6%とな
っており、信号光量は4.7%から順次増加して最下層では
5.6%になっている。このように、本発明によると下層の
信号が小さくなることがない。また、反射光が各層に対
して適切に分配されるので例えばディスクに1mWの光
を照射すると、全ての面で47μW以上の反射光が得ら
れ、これは一般的なPINフォトダイオードを使って十
分に検出できる光量となる。
【0018】上例においては全ての層に対してこの条件
を適用したが、これは、上層部分では一定値として下層
部分だけに適用する構成も可能である。上層部分では、
媒質の屈折率を隣合う層どうしで変える(n1 ,n2
とハーフミラー膜を用いなくても、 R=((n1 −n2 )/(n1 +n2 ))2 なる反射率が得られるというフレネル反射を用いれば上
層でのハーフミラーコートを省略する構成が可能であ
る。
【0019】なお、この構成では、反射率を大きくする
ことが困難なので比較的反射率の小さい上層部において
この構成を用い、下層部では金属反射膜を形成するのが
現実的である。
【0020】また、この条件式は記録層間の媒質におけ
る損失分は考慮していないので、下層の戻り光量が上層
の戻り光量と同じになるようにするよりも、下層の戻り
光量を上層の戻り光量よりも大きくした方が現実的であ
る。
【0021】上例においては特定の層数、反射率、吸収
率等の数字をあげて説明を行ったが、もちろん、本構成
はこの数字の場合だけに限定されるものではない。ま
た、下層における信号の劣化率もピットの構造等により
変化するものであり、上記数値に限定されるものではな
い。上例においてはディスク、反射膜等の材質を例をあ
げて説明したが、本発明はこれに限られるものではな
い。
【0022】
【発明の効果】以上のように、本発明においては多層デ
ィスクにおいて各層の光の反射率が下層の信号が小さく
ならないように上述した関係に基づいて設定した反射膜
を持つように構成したので照射された光を各層の信号に
適切に分配することができ、一枚のディスクに収容され
る情報量を飛躍的に増大できるという大きな効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態における多層情報記録媒体の
断面を示す模式図である。
【図2】本発明の実施形態における各層の反射率、透過
率と信号レベルの関係を示す図である。
【図3】従来の2層構成の光ディスクの断面を示した図
である。
【符号の説明】
11 ・・・・ 表面境界面 12 ・・・・ 第1情報記録面 13 ・・・・ 第1ハーフミラー面 14 ・・・・ 第2情報記録面 15 ・・・・ 第2ハーフミラー面 16 ・・・・ 第3情報記録面 17 ・・・・ 反射膜 18 ・・・・ 保護膜 31 ・・・・ 記録するための光 32 ・・・・ ディスクの表面 33 ・・・・ 第1の記録面 34 ・・・・ ハーフミラー膜 35 ・・・・ 反射膜 36 ・・・・ 反射膜 37 ・・・・ 保護膜 38 ・・・・ 第1の媒体 39 ・・・・ 第2の媒質

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3層以上の情報記録層を積層した構造を
    有する多層情報記録媒体であって、 ピックアップからの読み取り光が入射する入射面側から
    数えてn番目に位置する記録層の反射率をRn 、吸収率
    をan としたとき、 この値が入射面側から数えてn−1番目の記録層の反射
    率Rn-1 に対して、 Rn ≧ Rn-1 /(1−an-1 −Rn-1 2 なる関係に決められていることを特徴とする多層情報記
    録媒体。
  2. 【請求項2】 情報記録層の総数がN層であり、前記入
    射面側から数えてN番目に位置する記録層における損失
    をbN としたとき、 前記N番目に位置する記録層における反射率RN は、 RN = 1−bN であることを特徴とする請求項1に記載の多層情報記録
    媒体。
  3. 【請求項3】 4層以上の情報記録層を積層した構造を
    有する多層情報記録媒体であって、 ピックアップからの読み取り光が入射する入射面側から
    数えて所定番目までの各記録層は、記録層を挟んで隣合
    う媒質の媒質屈折率が互いに異なるようにされ、 前記所定番目以上の各記録層は金属反射膜が形成され、 前記金属反射膜は前記入射面から離れるに従ってその反
    射膜の反射率が順次増加するようになされていることを
    特徴とする多層情報記録媒体。
  4. 【請求項4】 前記所定数番目以上の各記録層の金属反
    射膜は、入射面側から数えてn番目に位置する記録層の
    反射率をRn 、吸収率をan としたとき、この値が入射
    面側から数えてn−1番目の記録層の反射率Rn-1 に対
    して、 Rn ≧ Rn-1 /(1−an-1 −Rn-1 2 なる関係に定められていることを特徴とする請求項3に
    記載の多層情報記録媒体。
JP9179082A 1997-06-19 1997-06-19 多層情報記録媒体 Pending JPH1116208A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000072318A1 (fr) * 1999-05-24 2000-11-30 Sony Corporation Disque optique et son procede de production
EP2043091A2 (en) 2007-09-28 2009-04-01 Hitachi Ltd. Optical information reproducing method and apparatus, and optical information recording medium
US20100302921A1 (en) * 2008-11-26 2010-12-02 Tomoyasu Takaoka Information recording medium, recording apparatus, reproducing apparatus and reproducing method

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