JP2006039303A - 光情報記録媒体およびその記録方法と製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 簡便に高い情報密度で記録できかつ耐久性にも優れた光情報記録媒体を低コストで提供する。
【解決手段】 光情報記録媒体は、基板(1)上に堆積されたダイアモンド・ライク・カーボン(DLC)層(2)を含み、この光情報記録媒体への情報の記録は複数の記録スポット領域のうちの選択された記録スポット領域にエネルギビーム(5)を照射してその記録スポット領域におけるDLC層(2)の屈折率を高めることによって行われ得る。
【選択図】 図1
【解決手段】 光情報記録媒体は、基板(1)上に堆積されたダイアモンド・ライク・カーボン(DLC)層(2)を含み、この光情報記録媒体への情報の記録は複数の記録スポット領域のうちの選択された記録スポット領域にエネルギビーム(5)を照射してその記録スポット領域におけるDLC層(2)の屈折率を高めることによって行われ得る。
【選択図】 図1
Description
本発明は光情報記録媒体に関し、特に、簡便に高密度の記録が可能で耐久性にも優れた光情報記録媒体に関する。
現在では、実用化されている光情報記録媒体の典型例として、CD(コンパクトディスク)やDVD(デジタル汎用ディスク)が知られている。しかし、今日の高度情報化社会において、光情報記録媒体においてもさらなる記録密度の向上が望まれている。光情報記録媒体においては、その記録と再生に用いられる光ビームの波長を短くすることによって、記録密度を高めることができる。この観点から、近年では青色レーザを用いて記録するブルーレイディスクの開発が試みられている。しかし、記録用のレーザ光の波長を短くすることには限界があり、光情報記録媒体の記録密度を高めるために、他の種々の記録方式が試みられている(非特許文献1:OPTRONICS、(2001)、No.11、pp.149−154参照)。
現在使用されている再生専用の音楽CDでは、周知のように、スタンパを使ってプラスチック基板にピット(微小窪み)パターンを加工することによって情報を記録している。そして、一つのピットには1か0の1ビットのデータがピットの有無として記録されている。そのピット情報が1か0であるかは、再生レーザ光の反射光強度の差として判断される。すなわち、通常のCDのように0か1かの2値の記録をする場合には、ピットの深さはピットのない0の深さをも含めて2種類しか存在していない。
そこで、ピットの深さを多段階に変化させることによって、多値化光ディスクを実用化することが試みられている。たとえば、ピットの深さを0をも含めて4種類にすれば、ピットの深さに依存して再生光ビームの反射率が異なるので、図4の模式的グラフに示されているように、再生光ビームの走査方向に並んだ複数のピットから4種類の反射率が得られる。すなわち、一つのピットで0、1、2、および3のいずれかの値を表すことができ、これは1つのピットで2ビットの情報を記録できることに相当する。
また、ホログラムメモリを実用化することが試みられている(非特許文献2:O plus E、Vol.25、No.4、2003、pp.385−390参照)。ホログラムメモリは、原理的には3次元の記録媒体中に3次元の情報を記録し得るものである。このようなホログラムメモリを利用すれば、2次元データの多数ページを重ねて記録することができる。そして、その2次元データは1ページ単位で記録および再生することが可能である。
図5と図6の模式的斜視図では、ホログラム記録媒体に情報を記録する方法とその記録された情報を再生する方法の一例がそれぞれ図解されている。このようなホログラム記録媒体の材料としては、光照射によって屈折率が高められ得る鉄ドープのニオブ酸リチウム(Fe:LiNbO3)やフォトポリマなどが利用されている。
情報を記録する場合、図5に示されているように、たとえば2次元デジタルデータ32の情報を含む物体光33が、レンズ34を介してホログラム記録媒体31に投射される。これと同時に、物体光33に対して所定の角度を有する参照光35がホログラム記録媒体31の投射される。そして、ホログラム記録媒体31に投射された物体光33と参照光35との干渉によって形成されるホログラムが、そのホログラム記録媒体31内の屈折率変化として記録される。すなわち、1ページ分のデジタルデータ32が、一度にホログラム記録媒体31内に記録され得る。
記録されたデータを再生する場合には、図6に示されているように、記録時に使用された参照光35のみがホログラム記録媒体31に照射される。そして、その記録媒体31中のホログラムの回折による再生光36が投影レンズ37によって再生パターン38としてCCD(電荷結合素子)などの2次元撮像素子に投影される。
このようなホログラム記録媒体31においては、参照光35の照射角度または波長を変えることによって、異なるページのデータを重ねて記録することができる。そして、その記録に使用された参照光と同じ条件の参照光を読み出し光として使用することによって、それぞれのページの記録データを個別に再生することができる。なお、上述のようなホログラムメモリでは、ページデータとして図形や写真などの2次元の映像を記録再生することも可能である。
さらに、特許文献1の特開平11−345419号公報および非特許文献3のOPTRONICS、(2001)、No.11、pp.143−148は、シングルモードの平面型導波路が積層された構造を有する積層導波路ホログラムメモリを開示している。
図7は、特許文献1に開示された積層導波路ホログラムメモリの一例を模式的な断面図で図解している。この積層導波路ホログラムメモリは、複数のクラッド層11−1、11−2、・・・、11−nの間に挟まれた複数のコア層12−1、12−2、・・・、12−n−1を含んでいる。そして、クラッド層/コア層/クラッド層の各積層単位は、使用するレーザ光13の波長に関して平面型シングルモード導波路として作用する。そして、一つの平面導波路には、2次元データの1ページ分を記録することができる。レンズ14を介してレーザ光13が導入される平面導波路の端面は、導波路平面に対して45度の角度を有する反射面15にされている。
任意の特定の平面導波路に記録されているページ情報を読み出す場合、再生レーザ光13が(シリンドリカル)レンズ14によってその特定の平面導波路の反射線18(図7の紙面に直交する方向に延在)に焦点合わせされる。この反射線18から平面導波路内に導入された導波光16は、その導波路内で平面的に伝播し、光散乱要素(ホログラム)19によって部分的に散乱される。この場合に、光散乱要素が周期性を有していれば、各光散乱要素からの散乱光の位相が一致する方向が存在し、その方向に回折光17となって平面導波路外に進行してホログラム像20を形成する。このホログラム像20をCCDなどで取り込むことによって情報読み出しをすることができる。このとき、ホログラム像20は、導波路面に対して特定の角度を有する回折光17として現れるので、投影レンズを必要とすることなくCCDに投射され得る。
そして、レンズ14によってレーザ光13の焦点位置を調節して、光を伝播させる平面導波路を変え、それぞれの平面導波路に記録されたページ情報を個別に読み出すことができる。なお、所望の情報に対応する光散乱要素19のパターンは、計算機によって求めることができる(非特許文献3参照)。
図8は、図7に示されているような積層導波路ホログラムメモリの作製方法の一例を模式的な断面図で図解している。この作製方法においては、ガラス基板21上に紫外線硬化樹脂層22がたとえば8μmの厚さにスピンコートされ、紫外線23の照射によって硬化させられる。この紫外線硬化樹脂層22は、クラッド層として作用させるものである。
紫外線硬化樹脂層22上には、PMMA(ポリメタクリル酸メチル)層24がたとえば1.7μmの厚さにスピンコートされる。このPMMA層24上でたとえば周期0.46μmで線分状の凹凸模様のついたローラ25が走らされ、PMMA層24にその凹凸模様が転写される。このPMMA層24は、コア層として作用させるものである。また、このコア層の表面に形成される凹凸模様が、周期的光散乱要素として作用し、そのパターンは記録されるべき情報に対応して予め計算機にて求められている。
さらに、上述の紫外線硬化樹脂層コート/紫外線露光/PMMA層コート/ローラの4工程を10回繰り返し、最後に紫外線樹脂層コートと紫外線露光をもう1回行う。こうして、10層の平面型導波路が積層された積層導波路ホログラムメモリが作製され得る。
特開平11−345419号公報
OPTRONICS、(2001)、No.11、pp.149−154
O plus E、Vol.25、No.4、2003、pp.385−390
OPTRONICS、(2001)、No.11、pp.143−148
上述の多値化光ディスクでは、微小なピットの多段階の深さをスタンパで正確に調整することが容易ではない。すなわち、微小なピットの多段階の深さの変化に基づく反射率が正確に多段階に検知し得る多値化光ディスクの製造が容易ではない。
上述のホログラムメモリでは、その記録材料として主にニオブ酸リチウムやフォトポリマなどが用いられる。しかし、ニオブ酸リチウムのホログラムメモリは光の感度が弱く、記録のダイナミックレンジが狭い。また、ニオブ酸リチウムのホログラムメモリは高コストであり、読み出しの繰り返しによって記録が消えていく再生劣化も生じて低寿命である。他方、フォトポリマでは、記録前後の体積収縮の問題がある。すなわち、記録材料が膨張または収縮すれば、ホログラム中の回折格子のピッチが変化して回折条件が変わってしまい、記録時の参照光を用いても読み出しができなくなる。また、フォトポリマにおいても、光照射による屈折率変化Δnが0.04以下程度に小さく、記録のダイナミックレンジを大きくすることができない。
上述の積層導波路ホログラムメモリでは、PMMAのコア層と紫外線硬化樹脂のクラッド層が用いられている。そして、光散乱要素は、PMMAコア層の表面における微細な凹部を満たす紫外線硬化樹脂で形成されている。すなわち、光散乱は、PMMAと紫外線硬化樹脂との間の屈折率差Δnによって生ぜられる。このとき、PMMAの屈折率は1.492で、紫外線硬化樹脂の屈折率は1.480である。すなわち、PMMAと紫外線硬化樹脂との間の屈折率差Δnは0.012に過ぎない。このように小さな屈折率差Δnは、光散乱要素を形成するために十分に大きいとはいえない。また、紫外線硬化樹脂層も、経時変化による変質が危惧される。
以上のような先行技術による光情報記録媒体の状況に鑑み、本発明の主要な目的は、簡便に高い情報密度で記録できかつ耐久性にも優れた光情報記録媒体を低コストで提供することである。
本発明の一つの態様による光情報記録媒体は、基板上に堆積されたダイアモンド・ライク・カーボン(DLC)層を含み、この光情報記録媒体への情報の記録は複数の記録スポット領域のうちの選択された記録スポット領域にエネルギビームを照射してその記録スポット領域におけるDLC層の屈折率を高めることによって行われ得ることを特徴としている。
なお、任意の選択された記録スポット領域におけるDLC層は、エネルギビームの照射によって、複数の屈折率段階に設定されたいずれかの値まで高められ得る。
このような光情報記録媒体に情報を記録するための方法においては、屈折率が高められるべき記録スポット領域に対応する開口を含む金属膜マスクパターンを介してDLC層へエネルギビームとして紫外線、X線、イオンビーム、および電子線のいずれかを照射することによって、記録スポット領域におけるDLC層の屈折率を高めればよい。この記録方法において、屈折率が高められた記録スポット領域から選択された記録スポット領域に対応する開口を含むさらなる金属膜マスクパターンを介してDLC層へエネルギビームとして紫外線、X線、イオンビーム、および電子線のいずれかを照射することによって、それらの選択された記録スポット領域におけるDLC層の屈折率をさらに高め、このステップが一回以上繰り返されてもよい。
また、光情報記録媒体に情報を記録するための方法において、記録スポット領域に対応して局所的に厚さが多段階に変化させられているエネルギビーム吸収マスクを介してDLC層へエネルギビームとして紫外線、X線、イオンビーム、および電子線のいずれかを照射することによって、それらの記録スポット領域におけるDLC層の屈折率を高めるステップを含み、エネルギビーム吸収層は記録スポット領域の屈折率段階が高くなるにしたがって局所的に薄くされていてもよい。
本発明の他の態様による光情報記録媒体は、基板上に形成されたDLC層を含み、この光情報記録媒体への情報の記録は、記録されるべき情報を含む物体光としての紫外線および参照光としての紫外線をDLC層に照射して生じるホログラムによってそのDLC層中に形成される屈折率変調構造として保存され得ることを特徴としている。
本発明の他の態様によれば、複数のクラッド層と複数のDLC層とが交互に積層された積層導波路型のホログラム光情報記録媒体であって、各DLC層には互いに異なる情報が記録されていてその記録情報に対応した周期的光散乱要素が生成されており、それらの周期的光散乱要素の各々は屈折率が高められた微小領域であることを特徴としている。
この積層導波路型のホログラム光情報記録媒体を製造する方法では、(a)クラッド層として作用する透光性基板上にDLC層を堆積し、(b)周期的光散乱要素に対応した開口を含む金属膜マスクパターンを介してDLC層へエネルギビームとして紫外線、X線、イオンビーム、および電子線のいずれかを照射してそれらの開口領域におけるDLC層の屈折率を高めることによって周期的光散乱要素を生成させ、(c)上記のステップ(a)および(b)を経たクラッド層とDLC層のペアの複数を積層し、(d)最上層として露出しているDLC層上にクラッド層を重ねるステップを含むことを特徴としている。
なお、以上のような光情報記録媒体におけるDLC層は、好ましくはプラズマCVDによって堆積される得る。
本発明によれば、耐久性に優れたDLC層のエネルギビーム照射によって大きな屈折率変化が得られるので、簡便に高い情報密度で記録できかつ耐久性にも優れたDLC記録層を含む光情報記録媒体を低コストで提供することができる。
まず、本願発明をなすに際して、本発明者らは、透光性DLC膜にエネルギビームを照射することによってその屈折率を高めることができることを確認している。そのようなDLC膜は、シリコン基板、ガラス基板、ポリマ基板、その他の種々の基体上にプラズマCVD(化学気相堆積)によって形成することができる。そのようなプラズマCVDによって得られる透光性DLC膜は、通常は1.55程度の屈折率を有している。
DLC膜の屈折率を高めるためのエネルギビームとしては、イオンビーム、電子線、X線、紫外(UV)線、シンクロトロン放射(SR)光などを用いることができる。なお、SR光は、一般に紫外光からX線までの広い波長範囲の電磁波を含んでいる。
たとえば、Heイオンを800keVの加速電圧の下で5×1017/cm2のドース量で注入することによって、屈折率変化量をΔn=0.65程度まで高めることができる。なお、H、Li、B、Cなどのイオンの注入によっても、同様に屈折率を変調させることができる。また、0.1〜130nmのスペクトルを有するSR光を照射することによっても、屈折率変化量を最大でΔn=0.65程度まで高めることができる。さらに、UV光照射では、たとえば波長248nmのKrFエキシマレーザ光をパルス当たり160mW/mm2の照射密度にて100Hzの周期でパルス照射すれば、屈折率変化量をΔn=0.22程度まで高めることができる。なお、ArF(193nm)、XeCl(308nm)、XeF(351nm)などのエキシマレーザ光やArレーザ光(488nm)の照射によっても、同様に屈折率を変調させることができる。これらの、DLC膜のエネルギビーム照射による屈折率変化量は、従来のフォトポリマ膜の光照射による屈折率変化量(Δn=0.04程度以下)に比べて桁違いに大きいことが分かる。
(実施形態1)
図1の模式的な断面図は、本発明の実施形態1による光情報記録媒体の作製と情報記録の方法を図解している。この実施形態1においては、まずガラス基板1上に、周知のプラズマCVDによってDLC層2が、たとえば厚さ1μmに堆積される。他方、ガラス基板3上にはクロム膜がたとえば蒸着によって堆積され、ステッパ露光とエッチングによってそのクロム膜をパターン化した金属膜マスクパターン4が作製される。この金属膜マスクパターン4は、複数の記録スポット領域に対応した複数の微小開口を含んでいる。
図1の模式的な断面図は、本発明の実施形態1による光情報記録媒体の作製と情報記録の方法を図解している。この実施形態1においては、まずガラス基板1上に、周知のプラズマCVDによってDLC層2が、たとえば厚さ1μmに堆積される。他方、ガラス基板3上にはクロム膜がたとえば蒸着によって堆積され、ステッパ露光とエッチングによってそのクロム膜をパターン化した金属膜マスクパターン4が作製される。この金属膜マスクパターン4は、複数の記録スポット領域に対応した複数の微小開口を含んでいる。
作製された金属膜マスクパターン4は、DLC層2上に重ねられる。そして、たとえば250nmの波長と20mW/mm2のエネルギ密度とを有する紫外線5が、金属膜マスクパターン4を介してDLC層2へ約1時間照射される。その結果、DLC層2のうちで、紫外線5が金属膜マスクパターン4によって遮蔽された記録スポット領域は、そのDLC膜が堆積された当初の屈折率であるたとえばn0=1.55を維持している。他方、DLC層2のうちで、紫外線5が金属膜マスクパターン4の開口を通して照射された記録スポット領域は、その屈折率がたとえばn1=1.70程度まで高められ得る。
これによって、DLC層2において、n0またはn1の2種類の屈折率を有する記録スポット領域が形成され、2値記録が行われたことになる。そして、再生光ビームをこの光情報記録媒体に照射すれば、その記録スポット領域において反射または透過する光量が屈折率n0とn1に依存して変化するので、その2値記録の情報を読み出すことができる。
(実施形態2)
本発明による実施形態2においては、DLC層を含む光情報記録媒体において多値記録が行われる。この実施形態2ではまず、図1に図解された実施形態1の場合と同様に、2値記録が行われる。
本発明による実施形態2においては、DLC層を含む光情報記録媒体において多値記録が行われる。この実施形態2ではまず、図1に図解された実施形態1の場合と同様に、2値記録が行われる。
その後、図2の模式的な断面図に図解されているように、第2の金属膜マスクパターン4aがDLC層2上に重ねられる。この第2の金属膜マスクパターン4aは、図1において屈折率がn1に高められた記録スポット領域から選択された記録スポット領域に対応する微小な開口を含んでいる。そして、この第2の金属膜マスクパターン4aを介して、再度DLC層4へ紫外線5が照射される。
その結果、第2の金属膜マスクパターン4aの開口を通して紫外線5が照射された記録スポット領域は屈折率がn1からn2へさらに上昇させられる。そして、これによって3値記録が行われることになる。以上からわかるように、さらなる金属膜マスクパターンを用いて紫外線照射を繰り返すことによって、さらに多値の記録が可能となる。
(実施形態3)
図3の模式的な断面図は、本発明の実施形態3による光情報記録媒体の作製と情報記録の方法を図解している。この実施形態3においても、ガラス基板1上にプラズマCVDによってDLC層2が堆積される。
図3の模式的な断面図は、本発明の実施形態3による光情報記録媒体の作製と情報記録の方法を図解している。この実施形態3においても、ガラス基板1上にプラズマCVDによってDLC層2が堆積される。
しかし、このDLC層2上にはクロム膜が堆積され、ステッパ露光とエッチングによってそのクロム膜をパターン化した金属膜マスクパターン4bが作製される。この場合、ステッパ露光とエッチングは複数段階に行われ、図3の例では金属膜マスクパターン4bは、複数の記録スポット領域に対応する複数の微小領域において厚さが0をも含めて3段階に変化させられている。そして、この金属膜マスクパターン4bを介して、DLC層4へ紫外線5が照射される。
紫外線5は、金属膜マスクパターン4bの最も厚い領域は透過することができないが、薄い領域は部分的に透過することができる。たとえば、波長250nmの紫外線は、厚さ約60nm以下のクロム膜を部分的に透過することができる。すなわち、金属膜マスクパターン4bは、記録スポット領域に対応する微小領域ごとに段階的に変化させられた厚さに応じてエネルギビームを吸収するエネルギビーム吸収層として作用する。したがって、金属膜マスクパターン4bを介してDLC層4へ紫外線5を照射することによって、3段階に屈折率が変化させられた記録スポット領域がDLC層2中に形成され、これによって3値記録が行われることになる。
もちろん、紫外線に比べて透過能が高いX線、イオンビーム、または電子線を用いれば、金属膜がかなり厚くても部分的に透過することができ、多段階の厚さを含む金属膜マスクパターン4bにも適用可能であって、多値記録を行うことが容易となる。なお、この金属マスクとしては、エネルギビーム透過量の設計によっては、クロム以外に金、ニッケル、タングステンなどをも好ましく用いることができる。
(実施形態4)
本発明の実施形態4による光情報記録媒体においては、図5と図6を参照して説明された場合と同様にして、2次元デジタルデータがDLC記録層にホログラム記録される。すなわち、プラズマCVDによってガラス基板上に堆積された厚さ1μm程度のDLC層が、図5におけるホログラム記録媒体31として用いられる。また、ガラス基板上に蒸着されたクロム膜が、ステッパ露光とエッチングによって2次元デジタルデータを表す金属膜マスクパターンに加工され、この金属膜マスクパターンが図5中の2次元デジタルデータ32として用いられる。
本発明の実施形態4による光情報記録媒体においては、図5と図6を参照して説明された場合と同様にして、2次元デジタルデータがDLC記録層にホログラム記録される。すなわち、プラズマCVDによってガラス基板上に堆積された厚さ1μm程度のDLC層が、図5におけるホログラム記録媒体31として用いられる。また、ガラス基板上に蒸着されたクロム膜が、ステッパ露光とエッチングによって2次元デジタルデータを表す金属膜マスクパターンに加工され、この金属膜マスクパターンが図5中の2次元デジタルデータ32として用いられる。
クロム膜の2次元デジタルデータ32を通過する物体光33としてたとえば250nmの波長と20mW/mm2のエネルギ密度とを有する紫外線が用いられ、この物体光がDLCのホログラム記録媒体31へレンズ34によって投射される。これと同時に、参照光35としての紫外線もDLCのホログラム記録媒体31へ照射され、それらの物体光33と参照光35との干渉によるホログラムがDLCの記録媒体31中の屈折率変化として記録される。
こうして記録されたデータを再生する場合には、図6に示されているように、記録時に使用された参照光35としての紫外線のみがDLCのホログラム記録媒体31に照射される。そして、その記録媒体31中のホログラムの回折による紫外線の再生光36が投影レンズ37によって再生パターン38としてCCDなどの2次元撮像素子に投影される。
(実施形態5)
本発明による実施形態5においては、積層導波路ホログラムメモリが作製される。この実施形態5においては、図1の場合に類似して、たとえば100μmの厚さを有するガラス基板1上に、周知のプラズマCVDによってDLC層2が、たとえば厚さ100nmに堆積される。他方、ガラス基板3上にはクロム膜が蒸着され、ステッパ露光とエッチングによってそのクロム膜をパターン化した金属膜マスクパターン4が作製される。この金属膜マスクパターン4は1ページ分のデータに対応し、図7に示されているような周期的光散乱要素(ホログラム)19に対応する周期的で微小な複数の線分状開口を含んでいる。それらの微小線分状開口は、図1においてはその紙面に直交する方向に延在していると考えればよい。
本発明による実施形態5においては、積層導波路ホログラムメモリが作製される。この実施形態5においては、図1の場合に類似して、たとえば100μmの厚さを有するガラス基板1上に、周知のプラズマCVDによってDLC層2が、たとえば厚さ100nmに堆積される。他方、ガラス基板3上にはクロム膜が蒸着され、ステッパ露光とエッチングによってそのクロム膜をパターン化した金属膜マスクパターン4が作製される。この金属膜マスクパターン4は1ページ分のデータに対応し、図7に示されているような周期的光散乱要素(ホログラム)19に対応する周期的で微小な複数の線分状開口を含んでいる。それらの微小線分状開口は、図1においてはその紙面に直交する方向に延在していると考えればよい。
作製された金属膜マスクパターン4は、DLC層2上に重ねられる。そして、たとえば248nmの波長と20mW/mm2のエネルギ密度とを有する紫外線5が、金属膜マスクパターン4を介してDLC層2へ約1時間照射される。その結果、DLC層2のうちで、紫外線5が金属膜マスクパターン4によって遮蔽されたスペース領域は、そのDLC膜が堆積された当初の屈折率であるたとえばn0=1.55を維持している。他方、DLC層2のうちで、紫外線5が金属膜マスクパターン4の開口を通して照射された周期的な微小線分領域は、その屈折率がたとえばn1=1.70程度まで高められ得る。
こうして1ページ分のデータに対応するホログラムが記録されたDLC層2とガラス基板1とのたとえば40ペアを積層し、その最上のDLC層2の表面上に厚さ100μmのガラス基板1が積層される。こうして、約4mmの厚さの積層導波路ホログラムメモリが作製され得る。本実施形態5において作製された積層導波路ホログラムメモリの読み出しは、図7を参照して説明された方法と同様にして行い得る。
本発明によれば、耐久性に優れたDLC層のエネルギビーム照射によって大きな屈折率変化が得られるので、簡便に高い情報密度で記録できかつ耐久性にも優れたDLC記録層を含む光情報記録媒体を低コストで提供することができる。
1 ガラス基板、2 DLC記録層、3 ガラス基板、4、4a、4b 金属膜マスクパターン、5 エネルギビーム、11−1〜11−n クラッド層、12−1〜12n−1 コア層、13 再生用レーザ光、14 レンズ、15 反射面、16 導波光、19 光散乱要素(ホログラム)、20 再生ホログラム像、21 ガラス基板、22 紫外線硬化樹脂層、23 紫外線、24 PMMA(ポリメタクリル酸メチル)層、25 光散乱要素形成用ローラ、31 ホログラム記録媒体、32 2次元デジタルデータ、33 物体光、34 レンズ、35 参照光、36 再生光、37 レンズ、38 再生2次元デジタルデータ。
Claims (9)
- 基板上に堆積されたダイアモンド・ライク・カーボン(DLC)層を含む光情報記録媒体であって、この光情報記録媒体への情報の記録は複数の記録スポット領域のうちの選択された記録スポット領域にエネルギビームを照射してその記録スポット領域における前記DLC層の屈折率を高めることによって行われ得ることを特徴とする光情報記録媒体。
- 任意の選択された前記記録スポット領域における前記DLC層は、前記エネルギビームの照射によって、複数の屈折率段階に設定されたいずれかの値まで高められ得ることを特徴とする請求項1に記載の光情報記録媒体。
- 請求項1に記載された光情報記録媒体に情報を記録するための方法であって、
屈折率が高められるべき前記記録スポット領域に対応する開口を含む金属膜マスクパターンを介して前記DLC層へ前記エネルギビームとして紫外線、X線、イオンビーム、および電子線のいずれかを照射することによって、前記記録スポット領域における前記DLC層の屈折率を高めることを特徴とする光情報記録媒体の記録方法。 - 屈折率が高められた前記記録スポット領域から選択された記録スポット領域に対応する開口を含むさらなる金属膜マスクパターンを介して前記DLC層へ前記エネルギビームとして紫外線、X線、イオンビーム、および電子線のいずれかを照射することによって、前記選択された記録スポット領域における前記DLC層の屈折率をさらに高めるステップを含み、
このステップが一回以上繰り返されることを特徴とする請求項3に記載の光情報記録媒体の記録方法。 - 請求項2に記載された光情報記録媒体に情報を記録するための方法であって、
前記記録スポット領域に対応して局所的に厚さが多段階に変化させられているエネルギビーム吸収マスクを介して前記DLC層へ前記エネルギビームとして紫外線、X線、イオンビーム、および電子線のいずれかを照射することによって、前記記録スポット領域における前記DLC層の屈折率を高めるステップを含み、
前記エネルギビーム吸収層は前記記録スポット領域の前記屈折率段階が高くなるにしたがって局所的に薄くされていることを特徴とする光情報記録媒体の記録方法。 - 基板上に形成されたDLC層を含む光情報記録媒体であって、この光情報記録媒体への情報の記録は、記録されるべき情報を含む物体光としての紫外線および参照光としての紫外線を前記DLC層に照射して生じるホログラムによってそのDLC層中に形成される屈折率変調構造として保存され得ることを特徴とする光情報記録媒体。
- 複数のクラッド層と複数のDLC層とが交互に積層された積層導波路型のホログラム光情報記録媒体であって、各前記DLC層には互いに異なる情報が記録されていてその記録情報に対応した周期的光散乱要素が生成されており、前記周期的光散乱要素の各々は屈折率が高められた微小領域であることを特徴とする光情報記録媒体。
- 請求項7に記載された光情報記録媒体を製造するための方法であって、
(a) 前記クラッド層として作用する透光性基板上に前記DLC層を堆積し、
(b) 前記周期的光散乱要素に対応した開口を含む金属膜マスクパターンを介して前記DLC層へエネルギビームとして紫外線、X線、イオンビーム、および電子線のいずれかを照射して前記開口領域におけるDLC層の屈折率を高めることによって前記周期的光散乱要素を生成させ、
(c) 前記ステップ(a)および(b)を経た前記クラッド層と前記DLC層のペアの複数を積層し、
(d) 最上層として露出している前記DLC層上に前記クラッド層を重ねるステップを含むことを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。 - 請求項1、2、6、および7のいずれかに記載された光情報記録媒体を製造するための方法であって、
前記DLC層はプラズマCVDによって堆積されることを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。
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