JP2005316006A - Hologram information recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ホログラム情報記録媒体、特に反射型ホログラム情報記録媒体に関する。 The present invention relates to a hologram information recording medium, and more particularly to a reflection type hologram information recording medium.
同一主面側からホログラム記録再生を行う、反射型ホログラム情報記録媒体において、情報記録層と、位置情報を得る位置情報層とが形成されたホログラム情報記録媒体の提案がなされている（例えば特許文献１参照）。 In a reflection type hologram information recording medium that records and reproduces holograms from the same main surface side, a hologram information recording medium in which an information recording layer and a position information layer for obtaining position information are formed has been proposed (for example, Patent Documents). 1).
ホログラム記録再生がなされる情報記録層と、位置情報層との機能を異にする２層構造の反射型ホログラム情報記録媒体においては、例えば記録再生レーザ光として短波長の青色レーザ光を用い、位置検出レーザ光として長波長のレーザ光を用いてその記録再生を行う。
しかしながら、位置情報層が、微細ピットや、溝による位置情報凹凸面を有し、この位置情報凹凸面に反射膜が形成された構成が採られる場合、ホログラム記録再生のレーザ光が、位置情報層に到達し、これが反射されると、これによって、位置情報凹凸面の影響を受け、ホログラム記録再生光の波面に乱れを発生させ、安定な情報の記録再生が阻害される。
In a reflection type hologram information recording medium having a two-layer structure in which functions of an information recording layer on which hologram recording / reproduction is performed and a position information layer are different, for example, a blue laser beam having a short wavelength is used as a recording / reproducing laser beam, Recording and reproduction are performed using a long-wavelength laser beam as the detection laser beam.
However, when the position information layer has a position information uneven surface due to fine pits or grooves and a reflection film is formed on this position information uneven surface, the hologram recording / reproducing laser beam is transmitted to the position information layer. When the light reaches and is reflected, it is affected by the uneven surface of the position information, and the wavefront of the hologram recording / reproducing light is disturbed, and stable information recording / reproducing is inhibited.
そこで、安定したホログラム記録再生がなされるように、ホログラム情報記録層と、位置情報層との間に波長選択反射膜を設けて、ホログラム記録再生を行う短波長のレーザ光は、この波長選択反射膜で反射させ、長波長の位置検出レーザ光のみを透過させて位置検出を行うことができるようにして、ホログラム記録再生が、上述した凹凸反射面の影響を受けないようにするなどの構成が採られている。 In order to achieve stable hologram recording / reproduction, a wavelength selective reflection film is provided between the hologram information recording layer and the position information layer, and the short wavelength laser light for hologram recording / reproduction is reflected by this wavelength selective reflection. The configuration is such that the hologram recording / reproduction is not affected by the above-described uneven reflection surface so that the position detection can be performed by reflecting only on the film and transmitting only the long wavelength position detection laser beam. It is taken.
このような波長選択反射膜は、通常、誘電体多層膜によって構成されている。
ところが、このホログラム情報記録媒体に対して照射されるレーザ光は、レンズで収束された広い入射角を有することから、誘電体多層膜によって波長選択反射膜を構成する場合、広い入射各全域で、波長選択性を呈することができるようにするには、かなり多くの膜数が必要となり、生産性の阻害、歩留まりの低下、これによるコスト高を来たすなどの問題を有する。
However, since the laser light applied to the hologram information recording medium has a wide incident angle converged by the lens, when the wavelength selective reflection film is configured by the dielectric multilayer film, In order to be able to exhibit wavelength selectivity, a considerably large number of films are required, and there are problems such as an inhibition of productivity, a decrease in yield, and a resulting increase in cost.
本発明は、第１および第２の情報層有し、両者間に波長選択反射膜を有する反射型ホログラム情報記録媒体にあって、光入射面側のホログラム情報記録層に対するレーザ光が、光入射面とは反対側の情報層に向かうことによる情報の記録再生特性の劣化を回避すると共に、波長選択反射膜が、誘電体多層膜構成とされることによる、層膜数の問題、生産性の問題、コスト高の問題を解決することができるようにしたホログラム情報記録媒体を提供することを目的とする。 The present invention relates to a reflection type hologram information recording medium having a first information layer and a second information layer, and a wavelength selective reflection film between the first and second information layers. In addition to avoiding deterioration of information recording / reproducing characteristics due to going to the information layer on the opposite side of the surface, the wavelength selective reflection film has a dielectric multilayer film structure. It is an object of the present invention to provide a hologram information recording medium that can solve the problem and high cost.
本発明によるホログラム情報記録媒体は、第１の情報記録層と、第２の情報記録層と、これら第１および第２の情報記録層間に介在される波長選択反射膜とを有して成る反射型ホログラム情報記録媒体であって、上記第１の情報記録層は、第１のレーザ光によってホログラム記録再生がなされるホログラム情報記録層であり、上記第２情報記録層は、凹凸反射面による情報記録面を有し、第２のレーザ光によって情報を取り出す情報記録層であり、上記第１および第２のレーザ光は、上記第１のレーザ光が短波長光であり、上記第２のレーザ光が長波長光であり、上記波長選択反射膜は、所要の膜厚範囲で、上記第１のレーザ光に対する透過率特性と反射率特性とが、膜厚依存性をほとんど示すことがなく、透過率がほとんどゼロで、かつ高い反射率を示す特性を有し、上記第２のレーザ光に対する透過率特性と反射率特性とが、膜厚依存性を有する干渉特性を示す材料層より成り、上記所要の膜厚範囲内において、上記干渉特性曲線が低い反射率を示すと共に、高い透過率を示す膜厚に選定された単一膜構成を有して成ることを特徴とする。 A hologram information recording medium according to the present invention includes a first information recording layer, a second information recording layer, and a wavelength selective reflection film interposed between the first and second information recording layers. Type hologram information recording medium, wherein the first information recording layer is a hologram information recording layer on which hologram recording / reproduction is performed by a first laser beam, and the second information recording layer is information on an uneven reflection surface. An information recording layer having a recording surface and extracting information by a second laser beam, wherein the first laser beam is a short wavelength light, and the second laser beam The light is long-wavelength light, and the wavelength selective reflection film has almost no film thickness dependency between the transmittance characteristic and the reflectance characteristic with respect to the first laser beam in the required film thickness range. Transmittance is almost zero and high It has a characteristic indicating reflectance, and the transmittance characteristic and reflectance characteristic with respect to the second laser beam are made of a material layer exhibiting interference characteristics having film thickness dependence, and within the required film thickness range, The interference characteristic curve has a low reflectance and has a single film configuration selected to have a film thickness exhibiting a high transmittance.
また、本発明は、上述の構成において、上記第２の情報記録層が、上記第１の情報記録層に対するホログラム記録再生の第１のレーザ光の照射位置を検出する位置検出情報層であることを特徴とする。
また、本発明は、上述の構成において、上記第１のレーザ光は、波長範囲が３９０ｎｍ〜４５０ｎｍの青色レーザ光であり、上記第２のレーザ光は、波長範囲が６３０ｎｍ〜８３０ｎｍの赤ないしは近赤外のレーザ光であることを特徴とする。
また、本発明は、上述の構成において、上記波長選択反射膜が、アモルファスＳｉ膜であることを特徴とする。
In the present invention, the second information recording layer is a position detection information layer for detecting the irradiation position of the first laser beam for hologram recording / reproduction with respect to the first information recording layer. It is characterized by.
Further, according to the present invention, in the above-described configuration, the first laser light is blue laser light having a wavelength range of 390 nm to 450 nm, and the second laser light is red or near in the wavelength range of 630 nm to 830 nm. It is an infrared laser beam.
In the above-described configuration, the present invention is characterized in that the wavelength selective reflection film is an amorphous Si film.
上述したように、本発明によるホログラム情報記録媒体は、第１の情報記録層と、第２の情報記録層と、これら第１および第２の情報記録層間に介在される波長選択反射膜とを有する反射型のホログラム情報記録媒体によるものであるが、特に本発明においては、その波長選択反射膜に関する光学特性が、膜厚依存性に特殊性を有する材料構成とすることによって、単一膜構成とするものである。 As described above, the hologram information recording medium according to the present invention includes the first information recording layer, the second information recording layer, and the wavelength selective reflection film interposed between the first and second information recording layers. It is based on a reflection type hologram information recording medium having a single film structure, particularly in the present invention, by adopting a material structure in which the optical characteristics relating to the wavelength selective reflection film are specific in film thickness dependency. It is what.
すなわち、本発明構成においては、その波長選択反射膜の光学特性が、図３の反射率および透過率の膜厚依存性特性において、所要の膜厚範囲で、第１の情報層のホログラム情報記録層に対する第１のレーザ光に関する透過率特性と反射率特性とが、曲線ＬＭＴおよびＬＭＲで示すように、膜厚依存性をほとんど示すことがなく、透過率がほとんどゼロであって、反射率が高い特性を有し、第２の情報層に対する第２のレーザ光に関する透過率特性と反射率特性とが、曲線ＬＳＴおよび」ＬＳＲで示すように、干渉特性を示す膜厚依存性を有する材料層より構成するものである。 That is, in the configuration of the present invention, the optical information of the wavelength selective reflection film is the hologram information recording of the first information layer within the required film thickness range in the film thickness dependence characteristics of the reflectance and transmittance in FIG. As shown by the curves LMT and LMR, the transmittance characteristics and the reflectance characteristics of the first laser beam with respect to the layer show almost no film thickness dependence, the transmittance is almost zero, and the reflectance is A material layer having high characteristics and having a film thickness dependency indicating an interference characteristic, as indicated by curves LST and “LSR”, the transmittance characteristic and the reflectance characteristic related to the second laser light with respect to the second information layer It consists of more.
この特性を利用して、波長選択反射膜の膜厚を、特性曲線ＬＳＴが高く、反射曲線ＬＳＲが低い特性を示す膜厚に選定することによって、単一膜構成で、第１のレーザ光に対して透過することなく効率よく反射させ、第２のレーザ光のみを透過させて第２の情報層に向かわせることができ、更に、後述するところから明らかなように、広い入射角に対して、波長選択性を保持できる。 By utilizing this characteristic, the film thickness of the wavelength selective reflection film is selected to be a film thickness that shows a characteristic that the characteristic curve LST is high and the reflection curve LSR is low. In contrast, it is possible to efficiently reflect the light without transmitting the light, transmit only the second laser light and direct it toward the second information layer, and further, as will be described later, with respect to a wide incident angle. The wavelength selectivity can be maintained.
このように、本発明においては、単一膜による波長選択反射膜を有する反射型ホログラム情報記録媒体を構成するので、従来におけるように、複数の誘電体層の積層による波長選択反射膜とする場合における冒頭述べた例えば生産性、歩留まり、コストの問題について効果的に改善が図られるものである。 As described above, in the present invention, a reflection type hologram information recording medium having a wavelength selective reflection film with a single film is configured. Therefore, when a wavelength selective reflection film with a plurality of dielectric layers is laminated as in the prior art. For example, it is possible to effectively improve the productivity, yield, and cost problems described at the beginning.
図１は、本発明による反射型ホログラム媒体１０の実施の形態例の概略断面図である。
しかしながら、本発明は、この実施の形態例に限定されるものではない。
この例においては、透明基板１上に、第１の情報記録層としてのホログラム情報記録層２、第１の透明スペーサ膜３、波長選択反射膜４、第２の透明スペーサ膜５が順次積層形成される。
この第２の透明スペーサ膜５の波長選択反射膜とは反対側の面には、アドレス情報や、トラッキング情報等の位置情報のピットや、トラッキングの案内溝を構成するグルーブによる凹凸面６が形成され、この凹凸面６に反射膜７が被着形成されて第２の情報記録層８が構成される。
このホログラム情報記録媒体１０の第１および第２の情報層２および８に対する第１および第２のレーザ光照射は、第１の情報記録層２側から、すなわち透明基板１側からなされる。
FIG. 1 is a schematic sectional view of an embodiment of a
However, the present invention is not limited to this embodiment.
In this example, a hologram
On the surface of the second transparent spacer film 5 opposite to the wavelength selective reflection film, a pit for position information such as address information and tracking information, and a concavo-convex surface 6 formed by a groove constituting a tracking guide groove are formed. The second information recording layer 8 is formed by depositing the reflective film 7 on the uneven surface 6.
The first and second laser light irradiation to the first and
次に、本発明による反射型のホログラム情報記録媒体１０に対するホログラム記録再生を行うことができるホログラム記録再生装置を説明する。図２は、コリニア方式をとるホログラム記録再生装置の概略構成図を示す。この場合、ホログラム記録再生用の第１のレーザ光源１１と、コリメートレンズ１２と、ビームスプリッタ１３と、例えばアレイ状の反射型液晶パネルによる空間変調器１４と、ミラー１５と、ダイクロイックプリズム１６と、対物レンズ１７と、アレイ型光検出器１８と、位置検出用の第２のレーザ光源１９と、コリメートレンズ２０と、ビームスプリッタ２１と、集光レンズ２２と、光検出器２３とを有する。
Next, a hologram recording / reproducing apparatus capable of performing hologram recording / reproducing with respect to the reflective hologram
この装置におけるホログラム情報記録媒体１０に対する情報の記録について説明する。
この場合、第１のレーザ光源１１からのレーザ光がホログラム記録再生光ＬＭであり、、コリメータレンズ１２を介して、ビームスプリッタ１３を通過する。ビームスプリッタ１３を通過した光の一部は、各画素に関して記録情報によって空間変調器１４で変調し、光強度変調パターンを有する信号光としてビームスプリッタ１３に導入され、このビームスプリッタ１３で反射され、ダイクロイックプリズム１６によって、対物レンズ１７に導入される。
Information recording on the hologram
In this case, the laser light from the first laser light source 11 is the hologram recording / reproducing light LM, and passes through the beam splitter 13 via the collimator lens 12. A part of the light that has passed through the beam splitter 13 is modulated by the
一方、ビームスプリッタ１３を通過した光の残りの一部は、ミラー１５で反射され、参照光としてビームスプリッタ１３で反射され、ダイクロイックプリズム１６、対物レンズ１７に導入される。
このように、同一の対物レンズ１７に対して信号光と参照光を通過させることによりコリニア方式と呼称されるホログラム記録再生装置が構成される。
そして、対物レンズ１７により信号光と参照光は、ホログラム情報記録媒体１０内の上述したホログラム情報記録層、すなわち第１の情報記録層２に干渉縞、すなわちホログラム記録がなされる。
On the other hand, the remaining part of the light that has passed through the beam splitter 13 is reflected by the
In this way, a holographic recording / reproducing apparatus called a collinear system is configured by passing the signal light and the reference light through the same objective lens 17.
Then, the signal light and the reference light are subjected to interference fringes, that is, hologram recording, on the hologram information recording layer, that is, the first
次に、ホログラム情報記録媒体１０からの情報の再生について説明する。この場合、第１のレーザ光源１１からの光情報記録再生用としての第１のレーザ光は、コリメータレンズ１２を介して、ビームスプリッタ１３を通過する。ビームスプリッタ１３を通過した光の一部は、すべての画素の反射率を０％に制御された空間変調器１４で遮断され、ミラー１５で反射された参照光のみが、ビームスプリッタ１３で反射され、ダイクロイックプリズム１６、対物レンズ１７を介して、ホログラム情報記録媒体１０に記録されたホログラムを照明する。
Next, the reproduction of information from the hologram
ホログラムにより回折作用を受けた光は、ホログラム情報記録媒体１０の位置情報層を構成する反射膜７により反射され、対物レンズ１７、ダイクロイックプリズム１６、ビームスプリッタ１３を通過して、アレイ状の光検出器１８上に再生像を形成し、再生像の光強度の空間分布を光検出器９で検出する。光検出器９は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサや、ＣＭＯＳセンサ等が用いられる。
The light diffracted by the hologram is reflected by the reflection film 7 constituting the position information layer of the hologram
ところで、上述した記録再生過程において移動するホログラム媒体１０に対しては、対物レンズ１７とホログラム情報記録媒体１０との相対位置関係を精密に制御する必要がある。
その１つの方法が、図２に示す第２のレーザ光源１９からの位置検出用レーザとしての第２のレーザ光ＬＳを用いて、ホログラム情報記録媒体１０に作りつけられたエンボスピットやグルーブによる情報凹凸面６に反射膜７が被着されて成る第２の情報記録層８に作りつけられたアドレス情報あるいはトラッキング情報をもとに、位置を精密に制御する方法である。
By the way, it is necessary to precisely control the relative positional relationship between the objective lens 17 and the hologram
One of the methods is information by embossed pits and grooves formed on the hologram
この位置情報検出のための第２のレーザ光源１９は、情報を記録再生する第１のレーザ光源１１の第１のレーザ光ＬＭの波長λ１とは異なる波長λ２の第２のレーザ光ＬＳを得るレーザ光源である。そして、この波長λ２のレーザＬＳは、ホログラム情報記録媒体１０の、ホログラム情報記録層２に対して記録感度を示すことのない波長λ２とされる。
The second
この第２のレーザ光源１９を出た光は、コリメータレンズ２０、ビームスプリッタ２２を通過して、このレーザ光源１９からの波長には反射作用を及ぼす、ダイクロイックプリズム６で反射され、対物レンズ７により、ホログラム情報記録媒体１０の上述した作りつけの凹凸面６の反射膜７による第２の情報記録層８に集光される。
そして、この第２の情報記録層８の反射面７の情報により回折、反射された光は、対物レンズ１７、ダイクロイックプリズム１６を通過し、ビームスプリッタ２１で反射され、集光レンズ２２によって光検出器２３に導かれる。そして、この光検出器２３によって、上述した第２の情報記録層８によるアドレス情報や、グルーブによる1次元の案内溝（グルーブ）上の集光スポットの位置などのホログラム情報記録媒体１０の面内位置情報が検出される。
The light emitted from the second
The light diffracted and reflected by the information on the reflecting surface 7 of the second information recording layer 8 passes through the objective lens 17 and the dichroic prism 16, is reflected by the beam splitter 21, and is detected by the
また、焦点検出機構を付加することによりホログラム情報記録媒体１０の垂直位置情報も検出できる。
上述した光検出器２３による面内位置情報の検出や、垂直位置情報の検出は、ＣＤ（Compact Disc）におけるピックアップ装置と同様の手法によって行うことができる。
Further, the vertical position information of the hologram
Detection of in-plane position information and detection of vertical position information by the
ここで、ホログラム情報記録媒体１０内での第１のレーザ光源１１と、第２のレーザ光源１９の相対位置は不変とされるものであるので、第２のレーザ光源１９で検出された位置情報をもとに、ホログラム情報記録媒体１０内における第１のレーザ光源１１の位置を認識、制御して、所定の位置にホログラム情報を記録再生することが可能となる。
すなわち、第２のレーザ光源１９によるレーザ光ＬＳは、第１のレーザ光源１１からの第１のレーザ光ＬＭによる記録再生のための、いわば補助的手段として用いている。
Here, since the relative positions of the first laser light source 11 and the second
That is, the laser light LS from the second
第１および第２のレーザ光ＬＭおよびＬＳは、情報の記録再生を行う第１のレーザ光ＬＭが、短波長の青色レーザ光（波長λ１が３９０ｎｍ〜４５０ｎｍ）とし、位置検出のための第２のレーザ光ＬＳが、第１のレーザ光ＬＭに比して長波長の赤色または近赤外レーザ光（波長λ２が、６３０ｎｍ〜８３０ｎｍ）とする。 For the first and second laser beams LM and LS, the first laser beam LM for recording and reproducing information is a blue laser beam having a short wavelength (wavelength λ1 is 390 nm to 450 nm), and the second laser beam LM for position detection is used. The laser beam LS is a red or near-infrared laser beam having a longer wavelength than the first laser beam LM (wavelength λ2 is 630 nm to 830 nm).
このようにして、本発明におけるホログラム情報記録媒体１０においては、波長選択反射膜４によって、赤色または近赤外レーザ光による第２のレーザ光ＬＳにより、上述した凹凸面６に反射膜７が形成されてなる位置検出の第２の情報記録層８からアドレス情報や２次元の位置情報を得ながら、一方で、記録再生を行う短波長の第１のレーザ光ＬＭは、第２の情報記録層８に達することが回避される。したがって、記録再生を行う第１のレーザ光ＬＭの波面が第２の情報記録層８によって乱れることが回避されるものである。
In this way, in the hologram
更に、本発明によるホログラム情報記録媒体１０の具体例を詳細に説明する。
ホログラム情報記録媒体１０は、例えばガラスまたはポリカーボネイト樹脂より成る透明基板１上に、順次、ホログラム情報記録層２、第１の透明スペーサ膜３、波長選択反射膜４、第２の透明スペーサ膜５、反射膜７が形成される。
Further, a specific example of the hologram
The hologram
そして、第２の透明スペーサ膜５には、その表面に、上述したアドレス情報、トラッキング情報等のピットや、溝が形成された凹凸面６が形成され、この凹凸面６上に、反射膜７が形成される。
反射膜７は、Ａｌなど上述した第２のレーザ光の、波長λ２の赤色または近赤外域に高い反射率を有する金属膜が蒸着等の手法によって被着形成される。
The second transparent spacer film 5 has an uneven surface 6 formed with pits and grooves such as the address information and tracking information described above on the surface thereof, and the reflective film 7 is formed on the uneven surface 6. Is formed.
The reflective film 7 is formed by depositing a metal film having a high reflectance in the red or near infrared region of the wavelength λ2 of the above-described second laser beam, such as Al, by a method such as vapor deposition.
すなわち、この構成においては、第１の情報記録層２のホログラム情報記録層は、透明基板１と第１の透明スペーサ膜３との間に挟まれる。
また、第２の情報記録層８の位置検出情報層は、第２の透明スペーサ膜５の表面にアドレス情報や案内溝（グルーブ）よる凹凸面６を有し、上述した反射膜７によって覆われて形成されている。
第１の透明スペーサ膜３は、誘電体薄膜や透明樹脂等で形成される。場合により第１の透明スペーサ膜３は必ずしも必要ではない。
第２の透明スペーサ膜５は、アドレス情報や案内溝のグルーブを形成できる数１０から１００ミクロン程度の厚さの透明樹脂、例えばＵＶ樹脂（紫外線硬化樹脂）ポリカーボネイト樹脂等によって構成する。
That is, in this configuration, the hologram information recording layer of the first
The position detection information layer of the second information recording layer 8 has an uneven surface 6 formed by address information and guide grooves (grooves) on the surface of the second transparent spacer film 5 and is covered by the above-described reflective film 7. Is formed.
The first
The second transparent spacer film 5 is made of a transparent resin having a thickness of about several tens to 100 microns, for example, a UV resin (ultraviolet curable resin) polycarbonate resin, or the like capable of forming address information and guide groove grooves.
波長選択反射膜４にアモルファスＳｉ（ａ−Ｓｉ）の単層膜によって構成することができる。
このａ−Ｓｉは、青色レーザに対して吸収係数が大きく、赤色または近赤外レーザに対してほぼ透明であり、青色レーザに対しては透過率が０％で、かつ一定の反射率を有し、赤色または近赤外レーザに対しては、一定の透過率を有する波長選択反射膜を実現できる。
図３は、アモルファスＳｉの反射率および透過率のλ１＝４０５ｎｍおよびλ２＝６６０ｎｍに対する膜厚依存性特性を示す。それぞれに対する光学屈折率は、４．３＋２．１ｉ、４．３＋０．４ｉを用いた。
The wavelength selective reflection film 4 can be constituted by a single layer film of amorphous Si (a-Si).
This a-Si has a large absorption coefficient for blue lasers, is almost transparent for red or near infrared lasers, has a transmittance of 0% for blue lasers, and has a constant reflectance. For a red or near-infrared laser, a wavelength selective reflection film having a certain transmittance can be realized.
FIG. 3 shows the film thickness dependence characteristics of λ1 = 405 nm and λ2 = 660 nm of the reflectance and transmittance of amorphous Si. The optical refractive index with respect to each used 4.3 + 2.1i, 4.3 + 0.4i.
図３で示すように、アモルファスＳｉは、λ１＝４０５ｎｍに対しては、厚さ５０ｎｍ程度以上の膜厚範囲で、透過率特性（曲線ＬＭＴ）と反射率特性（曲線ＬＭＲ）が、膜厚依存性をほとんど示すことがなく、反射率は約３３％で、透過率は吸収のためにほぼ０％を示す。
一方、λ２＝６６０ｎｍに対しては、透過率特性（曲線ＬＳＴ）と反射率特性（曲線ＬＳＲ）とに示されるように干渉特性を有する。
As shown in FIG. 3, the amorphous Si has a film thickness range of about 50 nm or more with respect to λ1 = 405 nm, and the transmittance characteristic (curve LMT) and the reflectance characteristic (curve LMR) depend on the film thickness. The reflectivity is about 33%, and the transmittance is almost 0% due to absorption.
On the other hand, with respect to λ2 = 660 nm, it has an interference characteristic as shown in the transmittance characteristic (curve LST) and the reflectance characteristic (curve LSR).
本発明においては、この特性を利用して、波長選択反射膜４膜厚を、特性曲線ＬＳＴが高く、反射曲線ＬＳＲが低い特性を示す膜厚、この例では７５ｎｍ程度、例えば７５±５ｎｍ程度の単一層による膜厚とする。この膜厚のとき、６６０ｎｍに対して約４５％の透過率が得られる、すなわち入射光の約半分が、第２の情報層８の位置検出層に透過でき、アドレス情報や２次元の位置情報の検出に利用できる。 In the present invention, using this characteristic, the wavelength selective reflection film 4 has a film thickness that exhibits a characteristic with a high characteristic curve LST and a low reflection curve LSR, in this example, about 75 nm, for example, about 75 ± 5 nm. The film thickness is a single layer. At this film thickness, a transmittance of about 45% with respect to 660 nm can be obtained, that is, about half of the incident light can be transmitted to the position detection layer of the second information layer 8, and address information and two-dimensional position information Can be used to detect
このように、波長選択薄膜４を、所定の膜厚に選定したアモルファスＳｉによって構成することにより、図４ＡおよびＢに、それぞれ第１のレーザ光（ホログラム情報記録再生用レーザ光）ＬＭ、および第２レーザ光（位置検出用レーザ光）ＬＳの、ホログラム情報記録媒体１０中での照射状態を模式的に示すように、第１のレーザ光ＬＭのホログラム情報記録再生様レーザ光は、波長選択反射膜４を透過することがないことから、第２の情報記録層８の影響を受けることなく、第１の情報記録層のホログラム情報記録層２に対する記録再生を高い精度をもって行うことができる。
そして、レーザ光ＬＳの位置検出用レーザ光は、これがホログラム情報記録層２に対して感度を示すことがない、すなわち吸収することがない波長であることから、このホログラム情報記録層２を透過し、また、波長選択反射膜４においても透過性が高いことから、効率よく、第２の情報記録層の位置検出情報層８に達し、この情報に応じて変調された反射光を取り出すことができる。
Thus, by configuring the wavelength selective thin film 4 with amorphous Si selected to have a predetermined film thickness, the first laser beam (hologram information recording / reproducing laser beam) LM and As schematically shown the irradiation state of the two laser beams (position detection laser beam) LS in the hologram
The position detection laser beam of the laser beam LS does not show sensitivity to the hologram
次に、この波長選択反射膜４の反射率および透過率のＰ波およびＳ波について、入射角依存性について説明する。
図５は、厚さ７５ｎｍのアモルファスＳｉに対する波長４０５ｎｍの、Ｓ偏光およびＰ偏光の透過率と反射率の入射角依存性を示すもので、曲線ＳＴＭおよびＰＴＭは、Ｓ偏光およびＰ偏光の透過率曲線、曲線ＳＲＭおよびＰＲＭは、Ｓ偏光およびＰ偏光の反射率曲線を示す。
図５によれば、対物レンズ１７のＮ．Ａ．（開口数）０．５に対応する入射角約２０度まで、反射率の変化、Ｐ偏光およびＳ偏光依存性は少ない。また、透過率は、０％を保持していることがかる。
Next, the incident angle dependence of the P wave and S wave of the reflectance and transmittance of the wavelength selective reflection film 4 will be described.
FIG. 5 shows the incident angle dependence of the transmittance and reflectance of S-polarized light and P-polarized light at a wavelength of 405 nm with respect to amorphous Si having a thickness of 75 nm. The curves STM and PTM show the transmittance of S-polarized light and P-polarized light Curves, curves SRM and PRM show the reflectance curves for S-polarized light and P-polarized light.
According to FIG. A. Until the incident angle corresponding to (numerical aperture) 0.5 is about 20 degrees, the change in reflectance and the dependence on P-polarized light and S-polarized light are small. In addition, the transmittance is 0%.
一方、図６は、同様に、厚さ７５ｎｍのアモルファスＳｉに対する波長６６０ｎｍの、Ｓ偏光およびＰ偏光の透過率と反射率の入射角依存性を示すもので、曲線ＳＴＳおよびＰＴＳは、Ｓ偏光およびＰ偏光の透過率曲線、曲線ＳＲＳおよびＰＲＳは、Ｓ偏光およびＰ偏光の反射率曲線を示す。
図６によれば、同じく対物レンズ７のＮ．Ａ．０．５に対応する入射角約２０度まで、透過率の変化、Ｐ偏光およびＳ偏光依存性は少ない。すなわち、対物レンズ１７により収束されたレーザ光に対しても、ほぼ一定の反射、透過特性を発揮することができることがわかる。
On the other hand, FIG. 6 shows the incident angle dependence of the transmittance and reflectance of S-polarized light and P-polarized light having a wavelength of 660 nm with respect to amorphous Si having a thickness of 75 nm, and curves STS and PTS are S-polarized light and P-polarized transmittance curves, curves SRS and PRS, show reflectance curves for S-polarized light and P-polarized light.
According to FIG. A. Up to an incident angle of about 20 degrees corresponding to 0.5, there is little change in transmittance, P polarization and S polarization. That is, it can be seen that substantially constant reflection and transmission characteristics can be exhibited even for the laser beam converged by the objective lens 17.
図５および図６においては、波長４０５ｎｍと６６０ｎｍについて示したが、既存の短波長青色半導体レーザの波長範囲として先に示した波長３９０ｎｍ〜４５０ｎｍ、赤または近赤外レーザの波長６３０ｎｍ〜８３０ｎｍについて、青色レーザ波長上限の４５０nmで光学屈折率は、４．５＋１．５ｉであり、一方、赤色レーザ波長の下限の６３０nmで光学屈折率は、４．２＋０．４ｉで、これらの組み合わせにおいても、上述したと同様の効果が得られる。 In FIGS. 5 and 6, the wavelengths 405 nm and 660 nm are shown. However, as the wavelength range of the existing short wavelength blue semiconductor laser, the wavelength 390 nm to 450 nm, the red or near infrared laser wavelength 630 nm to 830 nm, The optical refractive index at 450 nm, the upper limit of the blue laser wavelength, is 4.5 + 1.5i, while the optical refractive index, 630 nm, which is the lower limit of the red laser wavelength, is 4.2 + 0.4i. The same effect can be obtained.
上述したように、本発明に構成によれば、単一膜構成で、第１のレーザ光に対して透過することなく効率よく反射させ、第２のレーザ光のみを透過させて第２の情報層に向かわせることができ、更に、広い入射角に対して、波長選択性を保持できるものである。 As described above, according to the configuration of the present invention, in the single film configuration, the first laser beam is efficiently reflected without being transmitted, and only the second laser beam is transmitted and the second information is transmitted. It can be directed to the layer, and can maintain wavelength selectivity for a wide incident angle.
このように、本発明においては、単一膜による波長選択反射膜を有する反射型ホログラム情報記録媒体を構成することから、従来におけるように、複数の誘電体層の積層による波長選択反射膜とする場合における冒頭述べた例えば生産性、歩留まり、コストの問題について効果的に改善が図られるものである。 As described above, in the present invention, a reflection type hologram information recording medium having a wavelength selective reflection film made of a single film is formed. In this case, for example, the problems of productivity, yield, and cost can be effectively improved.
尚、本発明は、上述した実施形態例に限られるものではない。例えば第１および第２のレーザ光源としては、上記の波長範囲であれば、半導体レーザに限られるものではない。 Note that the present invention is not limited to the embodiment described above. For example, the first and second laser light sources are not limited to semiconductor lasers as long as they are in the above wavelength range.
１・・・透明基板、２・・・第１の情報記録層（ホログラム情報記録層）、３・・・第１の透明スペーサ膜、４・・・波長選択反射膜、５・・・第２の透明スペーサ膜、６・・・凹凸面、７・・・反射膜、８・・・第２の情報記録層（位置検出情報層）、１０・・・ホログラム情報記録媒体、１１・・・第１のレーザ光源、１２・・・コリメートレンズ、１３・・・ビームスプリッタ、１４・・・空間変調器、１５・・・ミラー、１６・・・ダイクロイックプリズム、１７・・・対物レンズ、１８・・・アレイ型光検出器、１９・・・第２のレーザ光源、２０・・・コリメートレンズ、２１・・・ビームスプリッタ、２２・・・集光レンズ、２３・・・光検出器、ＬＭ・・・第１のレーザ光（ホログラム記録再生用レーザ光）、ＬＳ・・・第２のレーザ光（位置検出用レーザ光）
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記第１の情報記録層は、第１のレーザ光によってホログラム記録再生がなされるホログラム情報記録層であり、
上記第２情報記録層は、凹凸反射面による情報記録面を有し、第２のレーザ光によって情報を取り出す情報記録層であり、
上記第１および第２のレーザ光は、上記第１のレーザ光が短波長光であり、上記第２のレーザ光が長波長光であり、
上記波長選択反射膜は、所要の膜厚範囲で、上記第１のレーザ光に対する透過率特性と反射率特性とが、膜厚依存性をほとんど示すことがなく、透過率がほとんどゼロで、かつ高い反射率を示す特性を有し、上記第２のレーザ光に対する透過率特性と反射率特性とが、膜厚依存性を有する干渉特性を示す材料層より成り、上記所要の膜厚範囲内において、上記干渉特性曲線が低い反射率を示すと共に、高い透過率を示す膜厚に選定された単一膜構成を有して成ることを特徴とするホログラム情報記録媒体。 A reflection hologram information recording medium comprising a first information recording layer, a second information recording layer, and a wavelength selective reflection film interposed between the first and second information recording layers,
The first information recording layer is a hologram information recording layer on which hologram recording / reproduction is performed by a first laser beam,
The second information recording layer is an information recording layer having an information recording surface with a concavo-convex reflecting surface and extracting information by a second laser beam,
In the first and second laser lights, the first laser light is short wavelength light, the second laser light is long wavelength light,
The wavelength selective reflection film has a transmittance characteristic and a reflectance characteristic with respect to the first laser beam in the required film thickness range, and shows almost no film thickness dependence, and the transmittance is almost zero. It has a characteristic showing a high reflectance, and the transmittance characteristic and the reflectance characteristic for the second laser beam are made of a material layer showing an interference characteristic having a film thickness dependency, and within the required film thickness range. A hologram information recording medium having a single film configuration selected so as to have a film thickness in which the interference characteristic curve exhibits a low reflectance and a high transmittance.
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