JP2904434B2 - 光学式情報記録媒体及びその再生装置 - Google Patents
光学式情報記録媒体及びその再生装置Info
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- JP2904434B2 JP2904434B2 JP63202542A JP20254288A JP2904434B2 JP 2904434 B2 JP2904434 B2 JP 2904434B2 JP 63202542 A JP63202542 A JP 63202542A JP 20254288 A JP20254288 A JP 20254288A JP 2904434 B2 JP2904434 B2 JP 2904434B2
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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再生装置に関
する。
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、微小なピットの有
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。
デオディスクなどの光ディスクでは、微小なピットの有
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
るべくマスタ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。
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
るべくマスタ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再生装置を提供するこ
とを目的とする。
能な光学式情報記録媒体及びその再生装置を提供するこ
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、読取光学系のカット
オフ空間周波数を高くする構成となっている。
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、読取光学系のカット
オフ空間周波数を高くす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再生装置
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。
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、その一主面には微小な凹部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12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１
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。
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、その一主面には微小な凹部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12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１
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11
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は従来の光ディスクのピットに相当する。した
がって、凹部12により形成された島状の発光域13の配列
によって情報が記録されたことになる。
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は従来の光ディスクのピットに相当する。した
がって、凹部12により形成された島状の発光域13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の再生装置の構成について説明
する。当該再生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13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。
する。当該再生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13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
されてタ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13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。
ムスプリッタ23を通過した後、集光レンズ25により集光
されてタ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13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、周知のウォ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。
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、周知のウォ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10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。
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NAとすると、集光された光
源光によるスポットの光強度IO（u,v）はレンズa2の瞳
関数をf1（x,y）とし、瞳面をΩで示すと、 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IR（u,v）は、光源
光によるスポットの光強度IO（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
発光体から反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a3の開口数をNA1、発光によ
る光の波長をλ１とすると、レンズa3の瞳関数をf2（x,
y）として である。光検知器a5での出力Ｉは として得られる。ここに、δはディラックのθ関数であ
る。Ｉ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
った。
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NAとすると、集光された光
源光によるスポットの光強度IO（u,v）はレンズa2の瞳
関数をf1（x,y）とし、瞳面をΩで示すと、 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IR（u,v）は、光源
光によるスポットの光強度IO（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
発光体から反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a3の開口数をNA1、発光によ
る光の波長をλ１とすると、レンズa3の瞳関数をf2（x,
y）として である。光検知器a5での出力Ｉは として得られる。ここに、δはディラックのθ関数であ
る。Ｉ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
った。
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）＋（2NA1/λ１） となる。
波数は、 （2NA/λ）＋（2NA1/λ１） 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、一定の面積
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。
間周波数（2NA/λ）に比して高くなるため、一定の面積
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。
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。
発明の効果 以上説明したように、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、基板の他主面側からの照射光に
感応す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、情報を読み取る読取光学系のカットオフ空間
周波数を高くす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よりも高くな
り、例えばほぼ２倍となり、高密度にての情報の記録再
生が可能となる。
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、基板の他主面側からの照射光に
感応す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、情報を読み取る読取光学系のカットオフ空間
周波数を高くす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よりも高くな
り、例えばほぼ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、かかる記録媒体の再生装置においては、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。
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。
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図は本発明による再生装置の一実施例
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、21……光源 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
示す断面図、第２図は本発明による再生装置の一実施例
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、21……光源 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
Claims (3)
- 【請求項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
た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光学式情報記録媒体であって、 前記発光域は、前記基板の他主面側からの照射光に感応
して前記照射光とは異なる波長の出射光を発して、前記
情報を読み取る読取光学系のカットオフ空間周波数を高
くすることを特徴とする光学式情報記録媒体。 - 【請求項２】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前記照
射光とは異なる波長の光を発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
光学式情報記録媒体の再生装置であって、 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
射せしめる照射光系と、前記記録媒体から発せられた光
のうち前記発光域を発した光の成分を分離する分離光学
系と、該分離された光の成分を受光する受光手段とを含
み、前記受光手段の出力に基づいて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再生装置。 - 【請求項３】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前記照
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
光学式情報記録媒体の再生装置であって、 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する情報を読み取る
ことを特徴とする光学式情報記録媒体の再生装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63202542A JP2904434B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 光学式情報記録媒体及びその再生装置 |
| EP89200737A EP0354601B1 (en) | 1988-08-12 | 1989-03-22 | Optical information recording medium providing reflected light at two different wavelengths, reproducing apparatus and method utilizing the same |
| US07/327,884 US4927681A (en) | 1988-08-12 | 1989-03-23 | Optical information recording medium providing reflected light at two different wavelengths |
| US07/489,636 US5063556A (en) | 1988-08-12 | 1990-03-07 | Optical information recording medium providing reflected light at two different wavelengths, recording apparatus utilizing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63202542A JP2904434B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 光学式情報記録媒体及びその再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0250328A JPH0250328A (ja) | 1990-02-20 |
| JP2904434B2 true JP2904434B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=16459229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63202542A Expired - Fee Related JP2904434B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 光学式情報記録媒体及びその再生装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4927681A (ja) |
| EP (1) | EP0354601B1 (ja) |
| JP (1) | JP2904434B2 (ja) |
Families Citing this family (44)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5089358A (en) * | 1988-11-05 | 1992-02-18 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Optical recording medium |
| JP2788777B2 (ja) * | 1990-03-02 | 1998-08-20 | パイオニア株式会社 | 光ピックアップ |
| JPH0438732A (ja) * | 1990-06-04 | 1992-02-07 | Pioneer Electron Corp | 光ディスク製造方法 |
| JPH0438733A (ja) * | 1990-06-04 | 1992-02-07 | Pioneer Electron Corp | 光ディスク製造方法 |
| US5182669A (en) * | 1990-06-04 | 1993-01-26 | Pioneer Electronic Corporation | High density optical disk and method of making |
| US5399451A (en) * | 1991-03-14 | 1995-03-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical recording medium and method for using the same |
| FR2676853B1 (fr) * | 1991-05-21 | 1993-12-03 | Thomson Csf | Procede d'ecriture et de lecture optique sur support d'informations a stockage haute densite. |
| US5485452A (en) * | 1991-06-28 | 1996-01-16 | Pioneer Electronic Corporation | Optical information recording medium |
| US5787032A (en) | 1991-11-07 | 1998-07-28 | Nanogen | Deoxyribonucleic acid(DNA) optical storage using non-radiative energy transfer between a donor group, an acceptor group and a quencher group |
| US5485949A (en) * | 1993-04-30 | 1996-01-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Capillary for a wire bonding apparatus and a method for forming an electric connection bump using the capillary |
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