JP2005208426A - ホログラム型光記録媒体、ホログラム型光記録媒体の製造方法およびホログラム型光記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】記録すべき情報に応じた光が照射されると、ホログラフィを利用して記録層に前記情報が記録される光記録媒体10であって、記録層12は、照射光が入射する面の面方向に物理的に分離して設けられた、情報を記録する複数の記録領域120と、複数の記録領域120の間に設けられ、各記録領域120同士を分離させる境界領域130と
を有する。
【選択図】 図1
Description
このホログラム型光記録再生装置2は、反射型光記録媒体11と、光源15と、旋光用光学素子33と、偏光ビームスプリッタ17と、ビームエキスパンダ34と、透過型空間光変調器19と、偏光ビームスプリッタ20と、電磁シャッタ21と、対物レンズ32と、結像レンズ23と、二次元光検出器24と、旋光用光学素子33と、偏光ビームスプリッタ29と、二分割旋光用光学素子30と、ビームスプリッタ31とを備えている。
以下、本発明の実施例について説明する。実施例1においては、本実施例では以下の方法により図1および図2−1に示す透過型光記録媒体を作製した。
次に、上記の方法で作製した光記録媒体1を図23に示す透過型光記録再生装置1に搭載して、実際に情報の記録を行った。ここでは、光源15から出力するコヒーレント光としてネオジウムYAGレーザの第2高調波(波長532nm)を使用し、旋光用光学素子33、25としては1/2波長板を使用し、透過型空間光変調器19としては液晶パネルを使用した。また、旋光用光学素子33として用いた1/2波長板は、光記録媒体1の表面で情報光と参照光の強度が等しくなるように、その方位を調整した。さらに、ここでは、記録時の光記録媒体1表面での情報光及び参照光の光強度は何れも0.5mWとし、記録領域120の上面でのレーザビームのスポットサイズは3mm径とした。
次に、先の方法により光記録媒体10に記録した情報を、図23に示す記録再生装置1を用いて読み出した。この読み出しの際、旋光用光学素子33として用いた1/2波長板の方位を調整することにより、光記録媒体10の表面における参照光の強度を0.1mWとした。また、二次元光検出器23としては、CCDアレイを使用した。
次に、光記録媒体10に対し追記性能の評価を行った。ここで、透過型のホログラム記録媒体の記録性能評価の方法について説明する。本実施例ではホログラムの記録性能の指標として、記録ダイナミックレンジを表すM/#(Mナンバー)を用いた。M/#は、ホログラム記録媒体の記録層内の同一領域に記録が出来なくなるまでnページのホログラムを多重記録・再生した際、i番目のホログラムからの回折効率をηiとすると下記(式1)の様に表される。
η=Id/(It+Id)・・・式2
1.光記録媒体の作製
本比較例では、以下の方法により透過型光記録媒体を作製した。図28に示す形状のフッ素樹脂からなる厚さ250μmのスペーサを用い、その他は実施例1で説明したのと同様の方法により、厚さ250μmの記録領域をもつ透過型光記録媒体を作製した。
次に、追記性能の評価を行った。実施例1と同様の手法で作製直後の光記録媒体10を用い、ホログラム1ページあたりの露光量を20mJ/cm2としM/#を測定した。結果、M/#は4であった。次に前述のM/#を測定した1日後に同一の光記録媒体を用い、前述のM/#を測定した記録位置から8mm離れた未記録領域に対して同様の測定条件でM/#を測定した。結果、M/#は1であった。更に、1日後に同一の光記録媒体10を用い、前述のM/#を測定した記録位置から8mm離れた未記録領域に対して同様の測定条件でM/#を測定した。結果、M/#は0.5であった。なお、それぞれの測定の間は、光記録媒体が感光しないように暗所で保管した。
本実施例では、以下の方法により図1に示す反射型光記録媒体11を作製した。まず、反射層18としてスパッタにより厚さ200nmのアルミニウム層を片面に形成した厚さが0.5mm、一辺が5cmの正方形状の石英ガラス基板3を準備した。次に、実施例1で説明したのと同様の方法により、記録領域を形成する混合溶液を作成し、先に準備した石英ガラス基板のアルミニウム層とは反対の面にフッ素樹脂からなる厚さ250μmのスペーサを載置し、その間に前記混合溶液をキャストした。フッ素樹脂からなるスペーサの形状は、図25において説明した実施例1にかかるスペーサの形状と同様である。キャスト後、別途準備した石英ガラス基板16を対向配置し、さらに一様圧力を加えることにより、上記混合溶液を厚さ250μmにまで延伸した。最後に50℃で10時間加熱して厚さ250μmの記録領域をもつ光記録媒体11を作成した。本実施例で作成した光記録媒体11はフッ素樹脂からなるスペーサが境界領域130を、上部石英ガラス基板が保護層16を形成している。なお、本実施例では一連の作業は、記録領域120が感光しないように、波長600nmより短い光が遮光されている室内で行った。
次に、上記の方法で作製した光記録媒体11を図24に示す反射型光記録再生装置2に搭載して、実際に情報の記録を行った。ここでは、光源15から出力するコヒーレント光としてネオジウムYAGレーザの第2高調波(波長532nm)を使用し、旋光用光学素子33としては1/2波長板を使用し、透過型空間光変調器19としては液晶パネルを使用した。また、旋光用光学素子33として用いた1/2波長板は、光記録媒体2の表面で情報光と参照光の強度が等しくなるように、その方位を調整した。さらに、ここでは、光記録媒体11の表面での情報光及び参照光の光強度は何れも0.1mWとし、記録領域120の上面でのレーザビームのスポットサイズは500μm径であった。
次に、先の方法により光記録媒体11に記録した情報を、図24に示す記録再生装置を用いて読み出した。この読み出しの際、旋光用光学素子33として用いた1/2波長板の方位を調整することにより、光記録媒体1の表面における参照光の強度を0.02mWとした。また、二次元光検出器23としては、CCDアレイを使用した。その結果、周辺光に晒す前の光記録媒体11に対しては、情報の書き込み及び読み出しを良好に行うことができることが確認された。
次に、光記録媒体11に対し追記性能の評価を行った。まず、反射型のホログラム記録媒体の記録性能評価の方法について説明する。反射型光記録媒体では実施例1で説明した角度多重記録は困難であるため、記録性能の評価は光記録媒体を平行移動してホログラムを多重記録するシフト多重記録で行った。シフト多重記録は以下のように行った。光記録媒体11に対して上記「2.情報の記録」で説明した手法によりホログラムを記録した後、光記録媒体11を対物レンズ32の光軸に対して直交方向に50μm平行移動し異なるホログラムを記録し、この操作を複数回繰り返すことによりシフト多重記録を行った。図29にシフト多重記録再生を行った際の回折効率の一例を示す。
次に、本実施例では記録ダイナミックレンジを表す指標として本実施例ではm/#という値を定義した。m/#は以下のように定義した。上記の手法により20ページのホログラムを多重記録・再生した際、i番目のホログラムからの回折効率をηiとして次式の様に定義した。
η=Id/I×R×(1−R) ・・・式4
1.光記録媒体の作製
本比較例では、以下の方法により反射型光記録媒体を作製した。図28に示す形状のフッ素樹脂からなる厚さ250μmのスペーサを用い、その他は実施例2で説明したのと同様の方法により、厚さ250μmの記録領域をもつ反射型光記録媒体を作製した。
2.追記性能評価
10,11 光記録媒体
12 記録層
14 透明基板
15 光源
16 保護層
17 偏光ビームスプリッタ
18 反射層
19 透過型空間光変調器
20 偏光ビームスプリッタ
21 電磁シャッタ
22 対物レンズ
23 二次元光検出器
25 旋光用光学素子
26,27 ミラー
28 光検出器
29 偏光ビームスプリッタ
30 二分割旋光用光学素子
31 ビームスプリッタ
32 対物レンズ
33 旋光用光学素子
34 ビームエキスパンダ
35 制御部
120,121,122,123 記録領域
130 境界領域
210,212 情報光
220 参照光
Claims (16)
- 記録すべき情報に応じた光が照射されると、ホログラフィを利用して記録層に前記情報が記録される光記録媒体であって、
前記記録層は、
照射光が入射する面の面方向に物理的に分離して設けられた、前記情報を記録する複数の記録領域と、
前記複数の記録領域の間に設けられ、各記録領域同士を分離させる境界領域と
を有することを特徴とするホログラム型光記録媒体。 - 前記記録領域は、当該記録領域に照射される前記照射光の最大スポットサイズ以上の大きさに形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光記録媒体。
- 前記記録領域は、前記照射光の照射位置を変化させて情報を記録するシフト多重記録により情報が記録される場合に前記照射光が走査される走査方向における幅が、前記照射光の最大サイズのスポットの直径の2倍以上の長さになるように形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の光記録媒体。
- 前記記録領域は、前記照射光の照射位置を変化させて情報を記録するシフト多重記録により情報が記録される場合に前記照射光が走査される走査方向に垂直な方向における幅が、前記照射光の最大サイズのスポットの直径以上の長さになるように形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の光記録媒体。
- 前記記録層は、前記照射光が走査されるべき走査方向に沿って配置された複数の記録領域を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の光記録媒体。
- 前記記録層は、前記照射光が走査されるべき直線方向に沿って配置された複数の記録領域を有することを特徴とする請求項5に記載の光記録媒体。
- 前記記録層は、前記照射光が走査されるべき円周方向に沿って配置された複数の前記記録領域を有していることを特徴とする請求項5に記載の光記録媒体。
- 前記記録領域は、フォトポリマーを含む材料で形成されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の光記録媒体。
- 前記境界領域は、空間領域であることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の光記録媒体。
- 前記境界領域は、金属を含む材料で形成されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の光記録媒体。
- 前記境界領域は、金属酸化物を含む材料で形成されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の光記録媒体。
- 前記境界領域は、イオン交換樹脂を含む材料で形成されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の光記録媒体。
- 記録すべき情報に応じた光が照射されると、ホログラフィを利用して記録層に情報を記録する光記録媒体の製造方法であって、
前記情報が記録される複数の記録領域を形成する工程と、
照射光が入射する面の面方向に、前記複数の記録領域を物理的に分離する境界領域を形成する工程と
を有することを特徴とするホログラム型光記録媒体の製造方法。 - 記録すべき情報に応じた照射光が照射されると、ホログラフィを利用して記録層に情報が記録される光記録媒体を有するホログラム型光記録再生装置であって、
前記記録層は、
照射光が入射する面の面方向に物理的に分離して設けられた、前記情報を記録する複数の記録領域と、
前記複数の記録領域の間に設けられ、各記録領域同士を分離させる境界領域と
を有することを特徴とするホログラム型光記録再生装置。 - 前記記録層は、面積の異なる複数の記録領域を有し、
前記複数の記録領域から、当該記録層に記録すべき情報の情報量に適した面積の記録領域を選択する記録領域選択手段をさらに備えたことを特徴とする請求項14に記載の光記録再生装置。 - 前記記録層に照射される照射光を利用して、前記記録領域の端部を検出する端部検出手段と、
前記端部検出手段が検出した前記端部から、前記記録光の最大スポットサイズの半径の長さ以上前記記録領域の内側の位置を特定する位置特定手段と、
前記記録領域のうち前記位置特定手段が特定した前記位置よりも内側の位置に前記照射光を照射する光照射手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項14または15に記載の光記録再生装置。
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