JP4641981B2 - 光記録方法及び光記録装置、並びに、光記録媒体、光再生方法及び光再生装置 - Google Patents
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Description
これらの中でも、シフト多重記録は、光照射又は光記録媒体のいずれかを記録層に水平な面方向に少しずつ移動させながら最初の記録の上に重ねて記録を追加していくため、ディスクを回転させながら記録する従来のCDやDVDなどのディスク記録と親和性が高く、ランダムアクセスに優れており、単一のレンズを用いて記録を行う前記コリニア方式などに用いられている(非特許文献1参照)。
前記コリニア方式におけるシフト多重記録は、図8に示すように、ピックアップから照射された情報光及び参照光34が、対物レンズ12を透過して、光記録媒体23に照射され、記録層4内で逆円錐状の一定の大きさに集光される。前記記録層4には、該逆円錐状の干渉縞として、ホログラム記録が行われる。該ホログラム記録が行われると、光記録媒体23又はピックアップが図8の矢印方向(光記録媒体の円周方向)に水平移動して、前記記録層4における前記記録領域とは異なる領域に、情報光及び参照光34が照射され、次のホログラム記録が行われるといったように、順次多重に記録がなされる。
しかし、このように水平移動により多重に記録する場合、前記記録層の厚み方向には、干渉縞が1個形成されるだけなので、記録容量を増大させるには限界がある。
更に、前記材料が消費尽くされた領域には、次回の記録が行えないため、当該領域に重ならない領域まで移動させて次の記録を行う必要があり、水平方向にあまり多くの記録が行えず、記録層材料の無駄を生じるとともに、記録密度が低下して、やはり記録容量の増大には限界がある。
<1> ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備えた光記録媒体に対し、情報光及び参照光の照射により前記情報を記録する光記録方法であって、
前記情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間で、前記情報光及び参照光の少なくともいずれかを2以上に分割し、該分割された情報光及び参照光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離を調整することを特徴とする光記録方法である。
該<1>に記載の光記録方法においては、情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間で、前記情報光及び参照光の少なくともいずれかを2以上に分割し、該分割された情報光及び参照光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離が調整されることにより、光密度が分散されるとともに、1つの記録情報が記録層の厚み方向で複数の領域に分割されて記録される。前記光密度の分散により、各記録領域での光密度が低くなり、厚み方向の位置の違いによる記録層材料の消費量の差が小さくなるとともに、1記録当たりで記録層材料が過剰に消費されることはなく、隣接するホログラム記録どうしの間隔を、より小さくすることができ、記録密度を高くすることができる。
<2> 光学的距離の調整が、前記情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間に配置された少なくとも1つの光学的距離調整部により行われる前記<1>に記載の光記録方法である。
<3> 光学的距離調整部が、光の放射面に、光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する前記<2>に記載の光記録方法である。
<4> 光学的距離調整部が、光の照射方向に対して異なる位置に少なくとも2以上配置された前記<2>から<3>のいずれかに記載の光記録方法である。
<5> 光学的距離調整部が、焦点位置調整部材を含む前記<2>から<4>のいずれかに記載の光記録方法である。
<6> 光学的距離調整部が、空間光変調素子を含む前記<2>から<5>のいずれかに記載の光記録方法である。
<7> 光学的距離の調整量が、1〜1,000μmである前記<1>から<6>のいずれかに記載の光記録方法である。
<8> 光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する光学的距離調整部における、前記放射面と光記録媒体との距離の差lが、1〜1,000μmである前記<3>から<7>のいずれかに記載の光記録方法である。
<9> 光学的距離調整部が2以上配置されることにより光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有し、前記2以上の光学的距離調整部の光の照射方向における距離lが、1〜1,000μmである前記<4>から<8>に記載の光記録方法である。
<10> 異なる位置で2以上配置した光学的距離調整部どうしの光の照射方向と交差方向での距離dが、全ての光学的距離調整部の形成幅の合計Dに対して、次式、
d/D=1/1,000〜1/2
を満たす前記<4>から<9>のいずれかに記載の光記録方法である。
<11> 焦点位置調整部材が、ガラス、ポリカーボネート、アクリル、及びアモルファスポリオレフィンから選択される少なくとも1種で形成された板部材である前記<5>から<10>のいずれかに記載の光記録方法である。
<12> 焦点位置調整部材が、少なくとも片面に、反射防止層を有する前記<5>に記載の光記録方法である。
<13> 焦点位置調整部材の屈折率が、少なくとも1.4以上である前記<5>から<12>のいずれかに記載の光記録方法である。
<14> 空間光変調素子が、液晶板、DMD、及び機械シャッタの少なくともいずれかである前記<6>から<13>のいずれかに記載の光記録方法である。
<15> 情報光及び参照光の照射を、該情報光の光軸と該参照光の光軸とが同軸となるようにして行う前記<1>から<14>のいずれかに記載の光記録方法である。
<16> 光記録媒体が、第一の基板と、記録層と、第二の基板とをこの順に有する前記<15>に記載の光記録方法である。
<17> 第二の基板の表面に、サーボピットパターンを有する前記<16>に記載の光記録方法である。
<18> 第二の基板の表面に、反射膜を有する前記<16>から<17>のいずれかに記載の光記録方法である。
<19> 反射膜が、金属反射膜である前記<18>に記載の光記録方法である。
<20> 光記録媒体が、反射型ホログラム及び透過型ホログラムのいずれかである前記<1>から<19>のいずれか記載の光記録方法である。
前記情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間に、前記情報光及び参照光の少なくともいずれかを2以上に分割し、該分割した情報光及び参照光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離を調整する手段を有することを特徴とする光記録装置である。
<22> 光学的距離の調整が、前記情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間に配置された少なくとも1つの光学的距離調整部により行われる前記<21>に記載の光記録装置である。
<23> 光学的距離調整部が、光の放射面に、光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する前記<22>に記載の光記録装置である。
<24> 光学的距離調整部が、光の照射方向に対して異なる位置に少なくとも2以上配置された前記<22>から<23>のいずれかに記載の光記録装置である。
<25> 光学的距離調整部が、焦点位置調整部材を含む前記<22>から<24>のいずれかに記載の光記録装置である。
<26> 光学的距離調整部が、空間光変調素子を含む前記<22>から<25>のいずれかに記載の光記録装置である。
<27> 光学的距離の調整量が、1〜1,000μmである前記<21>から<26>のいずれかに記載の光記録装置である。
<28> 光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する光学的距離調整部における、前記放射面と光記録媒体との距離の差lが、1〜1,000μmである前記<23>から<27>のいずれかに記載の光記録装置である。
<29> 光学的距離調整部が、2以上配置されることにより光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有し、前記2以上の光学的距離調整部の光の照射方向における距離lが、1〜1,000μmである前記<24>から<28>に記載の光記録装置である。
<30> 異なる位置で2以上配置した光学的距離調整部どうしの光の照射方向と交差方向での距離dが、全ての光学的距離調整部の形成幅の合計Dに対して、次式、
d/D=1/1,000〜1/2
を満たす前記<22>から<29>のいずれかに記載の光記録装置である。
<31> 焦点位置調整部材が、ガラス、ポリカーボネート、アクリル、及びアモルファスポリオレフィンから選択されるいずれかで形成された板部材である前記<25>から<30>のいずれかに記載の光記録装置である。
<32> 焦点位置調整部材が、少なくとも片面に、反射防止層を有する前記<25>に記載の光記録装置である。
<33> 焦点位置調整部材の屈折率が、少なくとも1.4以上である前記<25>から<32>のいずれかに記載の光記録方法である。
<34> 空間光変調素子が、液晶板、DMD、及び機械シャッタの少なくともいずれかである前記<26>から<33>のいずれかに記載の光記録装置である。
<35> 情報光及び参照光の照射を、該情報光の光軸と該参照光の光軸とが同軸となるようにして行う前記<21>から<34>のいずれかに記載の光記録装置である。
<38> 光記録媒体が、第一の基板と、記録層と、第二の基板とをこの順に有する前記<37>に記載の光記録媒体である。
<39> 第二の基板の表面に、サーボピットパターンを有する前記<38>に記載の光記録媒体である。
<40> 第二の基板の表面に、反射膜を有する前記<38>から<39>のいずれかに記載の光記録媒体である。
<41> 反射膜が、金属反射膜である前記<40>に記載の光記録媒体である。
<42> 光記録媒体が、反射型ホログラム及び透過型ホログラムのいずれかである前記<37>から<41>のいずれか記載の光記録媒体である。
<44> 再生光の光源と光記録媒体との間で、前記再生光を2つ以上に分割し、該分割した再生光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離を調整すること、
及び前記光記録媒体と受光部との間で、異なる光学的距離を有する回折光が、受光部の同一面上に焦点を結ぶように光学的距離を調整すること、
の少なくともいずれかを行う前記<43>に記載の光再生方法である。
<45> 光学的距離の調整が、前記情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間と、及び光記録媒体と受光部との間との少なくともいずれかに配置された、少なくとも1つの光学的距離調整部により行われる前記<44>に記載の光再生方法である。
<46> 光学的距離調整部が、光の放射面に、光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する前記<45>に記載の光再生方法である。
<47> 光学的距離調整部が、光の照射方向に対して異なる位置に少なくとも2以上配置された前記<45>から<46>のいずれかに記載の光再生方法である。
<48> 光学的距離調整部が、焦点位置調整部材を含む前記<45>から<47>のいずれかに記載の光再生方法である。
<49> 光学的距離調整部が、空間光変調素子を含む前記<45>から<48>のいずれかに記載の光再生方法である。
<50> 光学的距離の調整量が、1〜1,000μmである前記<44>から<49>のいずれかに記載の光再生方法である。
<51> 再生光の光源と光記録媒体との間に配置され、光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する光学的距離調整部における、前記放射面と光記録媒体との距離の差lが、1〜1,000μmである前記<46>から<50>のいずれかに記載の光再生方法である。
<52> 再生光の光源と光記録媒体との間に、光学的距離調整部が2以上配置されることにより光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有し、前記2以上の光学的距離調整部の光の照射方向における距離lが、1〜1,000μmである前記<51>に記載の光再生方法である。
<53> 再生光の光源と光記録媒体との間の異なる位置で2以上配置した光学的距離調整部どうしの光の照射方向と交差方向での距離dが、当該配置側における全ての光学的距離調整部の形成幅の合計Dに対して、次式、
d/D=1/1,000〜1/2
を満たす前記<45>から<52>のいずれかに記載の光再生方法である。
<54> 光記録媒体と受光部との間に配置され、光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する光学的距離調整部における、前記放射面と光記録媒体との距離の差l’が、x〜1,000xμm(ただし、xは、受光部での再生画像の拡大率及び縮小率のいずれかを表す)である前記<45>から<53>のいずれかに記載の光再生方法である。
<55> 光記録媒体と受光部との間に、光学的距離調整部が2以上配置されることにより光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有し、前記2以上の光学的距離調整部の光の照射方向における距離l’が、x〜1,000xμm(ただし、xは、受光部での再生画像の拡大率及び縮小率のいずれかを表す)である前記<54>に記載の光再生方法である。
<56> 光記録媒体と受光部との間の異なる位置で2以上配置した光学的距離調整部どうしの光の照射方向と交差方向での距離d’が、前記受光部の形成幅の合計D’に対して、次式、
d’/D’=1/1,000〜1/2
を満たす前記<45>から<55>のいずれかに記載の光再生方法である。
<57> 焦点位置調整部材が、ガラス、ポリカーボネート、アクリル、及びアモルファスポリオレフィンから選択されるいずれかで形成された板部材である前記<48>から<56>のいずれかに記載の光再生方法である。
<58> 焦点位置調整部材が、少なくとも片面に、反射防止層を有する前記<48>に記載の光再生方法である。
<59> 焦点位置調整部材の屈折率が、少なくとも1.4以上である前記<48>から<58>のいずれかに記載の光再生方法である。
<60> 空間光変調素子が、液晶板、DMD、及び機械シャッタのいずれかである前記<49>から<59>のいずれかに記載の光再生方法である。
<61> 再生光が、光記録媒体の記録に用いられた参照光と同じ角度で、干渉像に照射して記録情報を再生する前記<43>から<60>のいずれかに記載の光再生方法である。
前記再生光の光源と光記録媒体との間に、前記再生光を2つ以上に分割し、該分割した再生光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離を調整する手段、
及び前記光記録媒体と受光部との間で、異なる光学的距離を有する回折光が、受光部の同一面上に焦点を結ぶように光学的距離を調整する手段、
の少なくともいずれかを有することを特徴とする光再生装置である。
<63> 光学的距離の調整が、前記情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間と、及び光記録媒体と受光部との間との少なくともいずれかに配置された、少なくとも1つの光学的距離調整部により行われる前記<62>に記載の光再生装置である。
<64> 光学的距離調整部が、光の放射面に、光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する前記<63>に記載の光再生方法である。
<65> 光学的距離調整部が、光の照射方向に対して異なる位置に少なくとも2以上配置された前記<63>から<64>のいずれかに記載の光再生装置である。
<66> 光学的距離調整部が、焦点位置調整部材を含む前記<63>から<65>のいずれかに記載の光再生装置である。
<67> 光学的距離調整部が、空間光変調素子を含む前記<63>から<66>のいずれかに記載の光再生装置である。
<68> 光学的距離の調整量が、1〜1,000μmである前記<62>から<67>のいずれかに記載の光再生装置である。
<69> 再生光の光源と光記録媒体との間に配置され、光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する光学的距離調整部における、前記放射面と光記録媒体との距離の差lが、1〜1,000μmである前記<64>から<68>のいずれかに記載の光再生装置である。
<70> 再生光の光源と光記録媒体との間に、光学的距離調整部が2以上配置されることにより光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有し、前記2以上の光学的距離調整部の光の照射方向における距離lが、1〜1,000μmである前記<69>に記載の光再生装置である。
<71> 再生光の光源と光記録媒体との間の異なる位置で2以上配置した光学的距離調整部どうしの光の照射方向と交差方向での距離dが、当該配置側における全ての光学的距離調整部の形成幅の合計Dに対して、次式、
d/D=1/1,000〜1/2
を満たす前記<65>から<70>のいずれかに記載の光再生装置である。
<72> 光記録媒体と受光部との間に配置され、光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する光学的距離調整部における、前記放射面と光記録媒体との距離の差l’が、x〜1,000xμm(ただし、xは、受光部での再生画像の拡大率及び縮小率のいずれかを表す)である前記<64>から<71>のいずれかに記載の光再生装置である。
<73> 光記録媒体と受光部との間に、光学的距離調整部が2以上配置されることにより光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有し、前記2以上の光学的距離調整部の光の照射方向における距離l’が、x〜1,000xμm(ただし、xは、受光部での再生画像の拡大率及び縮小率のいずれかを表す)である前記<72>に記載の光再生装置である。
<74> 光記録媒体と受光部との間の異なる位置で2以上配置した光学的距離調整部どうしの光の照射方向と交差方向での距離d’が、前記受光部の形成幅の合計D’に対して、次式、
d’/D’=1/1,000〜1/2
を満たす前記<63>から<73>のいずれかに記載の光再生装置である。
<75> 焦点位置調整部材が、ガラス、ポリカーボネート、アクリル、及びアモルファスポリオレフィンから選択されるいずれかで形成された板部材である前記<66>から<74>のいずれかに記載の光再生装置である。
<76> 焦点位置調整部材が、少なくとも片面に、反射防止層を有する前記<66>に記載の光再生装置である。
<77> 焦点位置調整部材の屈折率が、少なくとも1.4以上である前記<66>から<75>のいずれかに記載の光再生装置である。
<78> 空間光変調素子が、液晶板、DMD、及び機械シャッタのいずれかである前記<67>から<77>のいずれかに記載の光再生装置である。
<79> 再生光が、光記録媒体の記録に用いられた参照光と同じ角度で、干渉像に照射して記録情報を再生する前記<62>から<78>のいずれかに記載の光再生装置である。
本発明の光記録方法は、光記録工程と、光学的距離調整工程と、を少なくとも含み、必要に応じて、サーボ制御工程、定着工程などのその他の工程を含む。
本発明の光記録装置は、光記録手段と、光学的距離調整手段と、を少なくとも有し、必要に応じて、サーボ制御手段、定着手段などのその他の手段を有する。
本発明の光記録方法は、前記情報光及び参照光の照射を、該情報光の光軸と該参照光の光軸とが同軸となるようにして行ういわゆるコリニア方式の光記録方法に用いられることが好ましい。以下、コリニア方式を用いた場合について主に説明するが、コリニア方式に限定されず、それ以外の、例えば、2光束干渉法による光記録についても、本発明の光記録方法を用いることができる。
本発明の光記録方法は、本発明の光記録装置により実施することができ、該光記録方法の各工程の説明を通じて、光記録装置の詳細をも明らかにすることとする。
前記光記録工程は、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備えた光記録媒体に対し、情報光及び参照光の照射により前記情報を記録する工程である。
前記光記録工程は、本発明の前記光記録装置の光記録手段により実施することができる。
前記情報光及び前記参照光の光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光源から出射される可干渉性のあるレーザ光などが好ましい。
前記波長が、300nm未満であると、光学系の設計が困難になり、800nmを超えると、記録容量が少なくなることがある。また、該波長としては、405nm、650nm、及び780nmのいずれかを用いてもよい。
前記情報光と前記参照光の照射方向としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記情報光の光軸と前記参照光の光軸と同軸となるようにして照射されるものが好ましい。前記「同軸」とは、同一の光学系を前記情報光及び前記参照光が通過することを意味する。前記情報光及び前記参照光は、前記光記録媒体における前記記録層の記録部分においては、所定の角度をもって照射され、ホログラム記録が行われる。
前記情報光(物体光)と参照光とを前記光記録媒体の内部で干渉させ、その際に生成される干渉縞を前記光記録媒体に書き込むことによって前記情報が記録される。
前記情報光と参照光との間の角度としては、25〜90°が好ましく、35〜80°がより好ましく、40〜70°が更に好ましく、45〜60°が特に好ましい。前記角度が、25°未満であったり、90°を超えた場合には、信号強度が不足することがある。
該記録がされると、情報光及び参照光34の照射手段又は光記録媒体23が水平方向に所定間隔で移動し、当該位置で記録層4に前記情報光及び参照光34が照射され、該記録層4の厚み方向に分割されてホログラム記録がされ、順次多重に記録がなされる。
光学的距離調整工程は、前記情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間で、前記情報光及び参照光の少なくともいずれかを2以上に分割し、該分割された情報光及び参照光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離を調整する工程である。
前記光学的距離調整工程は、前記光記録装置の前記光学的距離調整手段により行われる。
前記光学的距離調整工程では、情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間で、前記情報光及び参照光の少なくともいずれかを2以上に分割する。例えば、コリニア方式の場合は、前記情報光と参照光とが、同軸で照射されるので、情報光及び参照光の双方を2以上に分割してもよいし、情報光と参照光とに2分割してもよいし、各々を更に分割してもよい。また、情報光と参照光とが別個に照射される2光束干渉法の場合は、情報光のみを2以上に分割してもよいし、参照光のみを2以上に分割してもよい。また、情報光及び参照光を各々2以上に分割してもよい。
前記のように分割されることにより、前記コリニア方式の場合は、図1に示すように、情報光及び参照光が、対物レンズにより前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に集光されて焦点を結び、1つの記録情報が記録層4の厚み方向で複数の領域に分割されて記録される。
このように、分割により光密度が分散されることにより、各焦点位置での光密度が低くなるため、記録層の厚み方向の位置の違いによる記録層材料の消費量の差が小さくなるとともに、1記録で記録層材料が過剰に消費されることはない。そのため、多重記録を行っても、隣接するホログラム記録(干渉縞3)どうしの間隔を、より小さくすることができる。また、前記記録層の水平方向への多重記録だけでなく、図6に示すように、前記記録層の厚み方向に移動して、既に記録した干渉縞3の上側に新たな記録することができ、記録層の厚み方向及び水平方向のいずれにも、多重に記録することができ、光記録媒体の記録容量を大幅に増大させることができる。
前記光学的距離の調整方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間に配置された少なくとも1つの光学的距離調整部により、行われるのが好ましい。
前記光学距離調整部としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、焦点位置調整部材、空間光変調素子、などが好適に挙げられる。また、光学的距離を調整可能であれば、他の部材を用いてもよい。これらの中でも、構成が簡易で低コストであることから、焦点位置調整部材がより好ましい。
前記焦点位置調整部材及び空間光変調素子は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記焦点位置調整部材としては、レンズ、プリズム、光学平板、のような板部材が好ましい。また、これらは、屈折率が1.4以上が好ましい。該屈折率が、1.4未満であると、光学的距離の調整が良好に行われないことがある。
また、焦点位置調整部材の厚みとしては、10μm〜10mmが好ましく、50μm〜5mmがより好ましい。該厚みが、10μm未満であると、焦点位置調整部材の形状精度が保てないことがあり、10mmを超えると、形成材料の不均質性から像が歪むことがある。
前記焦点位置調整部材の材料としては、ガラス、ポリカーボネート、アクリル、アモルファスポリオレフィン、などが好適に挙げられ、これらの中でも、ガラス、アクリルがより好ましい。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記焦点位置調整部材としては、情報光及び参照光の反射を防止する観点から、少なくとも片面、好ましくは両面に、反射防止層を設けるのが好ましい。
前記反射防止層としては、無機物の多層干渉膜などで形成するのが好ましい。
前記空間光変調素子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、液晶板、DMD、機械シャッタなどが好ましく、これらの中でも、DMDがより好ましい。
前記光記録媒体との距離が互いに異なるようにするには、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、焦点位置調整部材や空間光変調素子を1つ用い、光の放射面の表面に段差を設けてもよいし、光の照射方向に対して、光学的距離調整部を傾斜させて配置してもよい。
そして、光記録媒体との距離が互いに異なる点又は面の、光記録媒体との距離の差lが、前記光学的距離の調整量に相当する。該距離lとしては、前述のように、1〜1,000μmが好ましく、10〜500μmがより好ましく、50〜300μmが更に好ましい。
前記光学的距離の調整は、2以上の光学的距離調整部を、光記録媒体との距離が互いに異なる位置に配置することにより行ってもよいし、前記のように放射面に段差を設けたり、傾斜させた光学的距離調整部を、光の照射方向に2以上配置することにより行ってもよい。
そして、前記2以上の光学的距離調整部の光の照射方向における距離lが、前記光学的距離の調整量に相当する。該距離lとしては、前述のように、1〜1,000μmが好ましく、10〜500μmがより好ましく、50〜300μmが更に好ましい。
なお、本明細書では、光の放射面とは、前記光学的距離調整部において、光学的距離の調整が行われた光が、該光学的距離調整部から光記録媒体又は、後述の受光部に放射される際の、放射側の面、即ち、光記録媒体側又は受光部側の面のことを言う。
L=(n−i)×t
ただし、前記式中、nは、焦点距離調整部材の屈折率を表し、iは、空気の屈折率、即ち1を表し、tは、焦点距離調整部材の厚みを表す。なお、Lの単位は、厚みの単位に依存する(例えば、tがmmであれば、Lもmmで表され、tがμmであれば、Lもμmで表される)。
そして、前記Lとしては、1〜1,000μmが好ましく、10〜500μmがより好ましく、50〜300μmが更に好ましい。
前記d/Dが、1/1,000未満であると、多重記録が困難となることがあり、1/2を超えると、光学系が過度に大きくなるという問題が生じることがある。
図3A〜図3E、図4A〜図4Dに、前記空間光変調素子の具体例を、図5A〜図5Iに焦点距離調整部材の具体例を挙げるが、本発明は、これらに限定されるものではない。
図3A〜図3Eでは、1つの空間光変調素子の光の放射面に、光記録媒体との距離が互いに異なる点(又は面)を形成している。
図3Aでは、情報光及び参照光を生成するためのパターンを、左右(又は上下)でパターンA及び領域Bに2分割するよう、空間光変調素子20の光の放射面に段差を設けている。一方の放射面A側で前記一方のパターンAに対応した情報光及び参照光を生成して照射し、他方の放射面Bで、他方のパターンBに対応した情報光及び参照光を生成して照射する。
図3Bでは、円形のパターンにおいて、空間光変調素子20の中央の情報光用パターンAの領域と、外周の参照光用パターンBの領域とに段差を設けることにより、情報光と参照光とを、互いに異なる光学的距離に調整して光記録媒体に照射可能としている。
図3Cでは、四角形のパターンにおいて、空間光変調素子20の中央の情報光用パターンAの領域と、外周の参照光用パターンBの領域とに段差を設けることにより、情報光と参照光とを、互いに異なる光学的距離に調整して光記録媒体に照射可能としている。
図3Dでは、空間光変調素子20を光の照射方向に対して傾斜して配置することにより、光記録媒体との距離が互いに異なる点を形成している。具体的には、図3Cの円内の拡大図で示すように、空間光変調素子20を構成する複数のデジタルマイクロミラーデバイス(DMD)を、光の照射方向に階段状に配置することにより、空間光変調素子20の傾斜した配置を可能としている。なお、各放射面どうしの距離lは、同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。このような構成とすることにより、空間光変調素子20が、DMD単位で光記録媒体への距離が互いに異なる点を有するものとなり、情報光及び参照光をの光学的距離の調整が可能となる。
図3Eでは、情報光及び参照光を生成するためのパターンを、点対称に4分割し(パターンA、B、C及びD)、空間光変調素子20の光の放射面の互いに対向するA面及びD
面と、B面及びC面とを同一平面に形成し、かつ、A面及びD面を、B面及びC面よりも光記録媒体側に突出させることにより放射面に段差を設け、前記情報光及び参照光を異なる光学的距離に調整可能としている。
図4Aでは、情報光用パターンと参照光用パターンからなる半円状の2つの空間光変調素子20を、光の照射方向に対して距離lを介し、かつ交差方向に対して、距離dを介して配置している。このような構成とすることにより、各空間光変調素子20で、情報光及び参照光のパターンをA、B2つに分割して生成し、かつ、該パターンAに対応する情報光及び参照光、並びにパターンBに対応する情報光及び参照光とを、互いに光学的距離が異なるよう調整して照射することができる。
図4Bでは、円形のパターンにおいて、参照光用パターンAを生成する空間光変調素子20と情報光用パターンBを生成する空間光変調素子20とを別個に形成し、各々を光の照射方向に対して距離lを介して配置している。また、図4Bに示すように、リング状に形成される参照光用パターンAの内周と、円形に形成される情報光用パターンBの外周との間に、距離dを介して2つの空間光変調素子20を配置することにより、互いの画素の重複を防止している。また、このような構成とすることにより、情報光と参照光とを、互いに異なる光学的距離に調整して光記録媒体に照射可能としている。
図4Cでは、四角形のパターンにおいて、図4Bと同様に、参照光用パターンAを生成する空間光変調素子20と情報光用パターンBを生成する空間光変調素子20とを別個に形成し、各々を光の照射方向に対して距離lを介して配置している。また、参照光用パターンAの内周と、円形に形成される情報光用パターンBの外周との間に、距離dを介在させている。このような構成とすることにより、情報光と参照光とを、互いに異なる光学的距離に調整して光記録媒体に照射可能としている。
図4Dでは、情報光及び参照光を生成するためのパターンを、点対称に4分割可能に(パターンA、B、C及びD)、4つの空間光変調素子20を交互に配置している。即ち、パターンA用の空間光変調素子20とパターンD用の空間光変調素子20とを、光記録媒体に対して同じ距離で対向して配置し、これらと距離lを介して、パターンB用の空間光変調素子20とパターンC用の空間光変調素子20とを、対向して配置している。また、隣接する空間光変調素子20どうしは、光の照射方向と交差する方向で、距離dを介して配置されている。このような構成とすることにより、情報光及び参照光を4分割し、光学的距離を調整可能としている。
図5Aでは、空間光変調素子20から照射される情報光及び参照光の光路に、前記空間光変調素子20の幅の略半分の幅を有する焦点距離調整部材21を配置している。このような焦点距離調整部材21を配置することにより、情報光及び参照光の略半分の光学的距離を調整して、光記録媒体に照射することができる。
図5Bでは、情報光及び参照光の光路に、空間光変調素子20と略同一幅で、幅方向での厚みが異なる焦点距離調整部材21を配置している。該焦点距離調整部材21では、両表面が前記情報光及び参照光の照射方向に対して、傾斜させているので、光記録媒体との距離が互いに異なる点が無数に形成され、情報光及び参照光とを、光学的距離が異なる複数の光に分割することができる。
図5Cの(a)及び(b)では、情報光及び参照光の放射面として、断面形状がV字状の傾斜面を有する焦点距離調整部材21を使用し、情報光及び参照光の光学的距離を調整可能としている。なお、図5Cの(a)は、放射面を円錐状に切り欠いて傾斜面を形成した例を示し、図5Cの(b)は、V字状の直線的な溝を設けて傾斜面を形成した例を示している。
図5Dでは、情報光及び参照光の放射面として、断面形状が円弧状の凹面を有する焦点距離調整部材21を配置している。なお、図5Dの(a)は、球面状の凹面を形成した例を示し、図5Dの(b)は、円弧状の溝を設けて凹面を形成した例を示している。
図5Eでは、情報光及び参照光の放射面として、断面形状が円弧状の凸面を有する焦点距離調整部材21をを配置している。
図5Fでは、中央を最も厚肉とし、外周方向に次第に薄肉とすることで、両表面を凸面とした焦点距離調整部材21を配置している。該凸面は、曲面を有する円錐面であってもよいし、二つの平面で形成したものであってもよい。
図5Gでは、放射面の中央から一方側を厚肉とし、他方側を薄肉とすることで、放射面に段差を設けた焦点距離調整部材21を配置している。
図5Hでは、中心部を厚肉とし、外周近傍を薄肉とすることで、放射面に段差を設けた焦点距離調整部材21を配置している。
図5Iでは、厚みを3つに変えることにより、放射面に段差を設けた焦点距離調整部材21を配置している。該段差(即ち、距離l)は、同一であってもよいし、互いに異なるものであってもよい。
前記焦点距離調整部材21は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。また、円形であってもよいし、矩形であってもよい。
前記サーボ制御工程は、前記光記録媒体にサーボ用光を照射し、該光記録媒体からの回折光を受光することにより、記録の位置決め(トラッキングサーボ)や、焦点距離の調整(フォーカスサーボ)、その他のサーボ制御を行うものであり、通常は、前記光記録工程において記録と同時進行で行われる(即ち、サーボをしながら記録が行われる)。
前記サーボ制御工程は、前記光記録装置の前記サーボ制御手段により行われる。
該サーボ制御を行うため、サンプルドサーボ方式によってフォーカスサーボ及びトラッキングサーボを行うための情報とアドレス情報とを、予めエンボスピット(サーボピット)パターン等によって記録しておくことができる(プリフォーマット)。なお、フォーカスサーボは、反射膜の反射面を用いて行うことができる。トラッキングサーボを行うための情報としては、例えば、ウォブルピットを用いることができる。
前記トラッキングサーボの方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、3ビーム法、プッシュプル法及び位相差検出法(「図解コンパクトディスク読本」オーム社、中島平太郎、小川博司共著、第一版、昭和61年11月10日発行に記載)などによるトラック位置の検出を用いたサーボなどが挙げられる。
前記フォーカスサーボとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、非点収差法、フーコー法及び臨界角法(「図解コンパクトディスク読本」オーム社、中島平太郎、小川博司共著、第一版、昭和61年11月10日発行に記載)などによるフォーカス検出を用いたサーボなどが挙げられる。
また、トラック情報及びアドレス情報と、集光レンズと記録光の焦点との距離を表す焦点距離情報とを含む焦点位置情報を記録したホログラムメモリを光記録媒体に記録し、該ホログラムメモリの情報を読み取ることにより、情報の記録トラック位置や円周方向での記録位置の決定、焦点距離の調整を行ってもよい。
前記サーボピットパターンにより、前記情報光及び参照光の被照射位置をサーボして、前記情報光及び参照光が出力される照射位置を、前記被照射位置に追従して回転移動させることができる。
前記サーボ機構としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記移動量を、フォーカス誤差信号として生成し、前記信号を増幅する位相補償ドライブアンプなどを経由して、駆動装置へ指令し前記対物レンズの位置を移動することにより焦点距離を制御する機構などが挙げられる。
前記駆動装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクチュエータ、ステッピングモータなどが挙げられる。
前記サーボ用光の波長が750〜1,000nmの場合、前記トラックピッチは1.7〜30μmが好ましく、1.9〜20μmがより好ましく、2.3〜5μmが特に好ましい。前記トラックピッチが1.7μm未満であると、記録層の途中の光の散乱でトラッキングが不安定になることがあり、30μmを超えると記録密度が下がることがある。
前記サーボ用光の波長が350〜500nmの場合、前記トラックピッチは0.4〜30μmが好ましく、0.6〜20μmがより好ましく、0.8〜5μmが特に好ましく、1〜2μmが最も好ましい。前記トラックピッチが0.4μm未満であると、記録層の途中の光の散乱でトラッキングが不安定になることがあり、30μmを超えると記録密度が下がることがある。
前記サーボ用光の波長が405nm近傍の場合、前記トラックピッチは0.32〜0.4μmが好ましい。
前記λが650nmであり、nが1.6の場合は、前記溝深さは41〜135nmが好ましい。通常、nが多少変動したとしても、650nmの場合、50〜120nmが好ましく、60〜110nmがより好ましく、80〜100nmが特に好ましい。他の波長の場合は、前記溝深さは、波長に比例した値であることが好ましい。例えば、サーボ用光の波長が780nmであり、nが1.6の場合は、49〜163nmが好ましく、前記サーボ用光の波長が405nmであり、nが1.6の場合は、25〜84nmが好ましい。
前記サーボ用光の波長が780nmの場合は、0.45〜2μmが好ましく、0.6〜1.6μmがより好ましく、0.8〜1.3μmが特に好ましく、1.0〜1.1が最も好ましい。
前記サーボ用光の波長が405nmの場合は、0.2〜1.0μmが好ましく、0.25〜0.8μmがより好ましく、0.3〜0.6μmが特に好ましく、0.35〜0.5が最も好ましい。
前記定着工程は、前記記録層に記録がなされた後、該記録層に定着光を照射することにより前記記録を定着する工程であり、該記録された干渉像の安定化を図ることができる。
前記定着工程は、前記光記録装置の前記定着手段により行われる。
前記定着光の照射方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記情報光及び前記参照光と同一の光源から出射される光を照射してもよく、異なる光源から出射される光などを照射してもよい。
−定着光−
前記定着光の照射領域としては、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所における前記情報光及び前記参照光による記録対象部分と同じ領域か、該記録対象部分の外延よりも広くかつ該外延から少なくとも1μm外側まで延設された領域であることが好ましい。前記記録対象部分の外延から1μmを超えた領域まで定着光を照射すると、隣接する記録領域にも照射され、過剰な照射エネルギーとなり非効率的である。
前記定着光の照射方向としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所における前記情報光及び前記参照光と同じ方向でもよく、異なった方向でもよい。また、照射角度としては、記録層の層面に対して0〜60°が好ましく、0〜40°がより好ましい。前記照射角度が、上記以外の角度であると、定着が非効率となることがある。
前記定着光の波長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所において、350〜850nmであることが好ましく、400〜600nmであることがより好ましい。
前記波長が、350nm未満であると、材料が分解してしまうことがあり、850nmを超えると、温度が上がり材料が劣化することがある。
前記定着光の照射量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所において、0.001〜100mJ/cm2であることが好ましく、0.01〜10mJ/cm2であることがより好ましい。
本発明の前記光記録媒体は、本発明の前記光記録方法により記録されたことを特徴とする。
本発明の前記光記録媒体は、支持体上に、少なくともホログラフィを利用して情報を記録する記録層を有し、前記記録層にホログラムメモリとして記録した干渉像(干渉縞)が、前記定着光により定着されてなる光記録媒体である。
本発明の前記光記録媒体は、2次元などの情報を記録する比較的薄型の平面ホログラムや立体像など多量の情報を記録する体積ホログラムであってもよく、透過型ホログラム及び反射型ホログラムのいずれであってもよい。
また、ホログラムの記録方式もいずれであってもよく、例えば、振幅ホログラム、位相ホログラム、ブレーズドホログラム、複素振幅ホログラムなどでもよい。
前記光記録媒体は、前記記録層と、第一の基板と、第二の基板とを有し、必要に応じて適宜選択したその他の層を有する光記録媒体である。
前記記録層の感光材料としては、ホログラフィを利用して情報が記録され得るものであり、所定の波長の電磁波を照射すると、その強度に応じて吸光係数や屈折率などの光学特性が変化する材料が用いられる。
前記カチオン重合型系モノマーとしては、例えば、ビスフェノールAエポキシ樹脂、フェノールノボラックエポキシ樹脂、グリセロールトリグリシジルエーテル、1,6−ヘキサングリシジルエーテル、ビニルトリメトキシシラン、4−ビニルフェニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、下記構造式(A)〜(E)で表される化合物、などが挙げられる。
これらモノマーは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記光開始剤としては、例えば、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,1’−ビイミダゾール、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(p−メトキシフェニルビニル)−1,3,5−トリアジン、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、4,4’−ジ−t−ブチルジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、4−ジエチルアミノフェニルベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、ベンゾイン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−2−オン、ベンゾフェノン、チオキサントン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルアシルホスフィンオキシド、トリフェニルブチルボレートテトラエチルアンモニウム、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)、ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)フェニルチタニウム〕、ジフェニル−4−フェニルチオフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート下記構造式で表されるチタノセン化合物、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。また、照射する光の波長に合わせて増感色素を併用してもよい。
前記電荷輸送材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、インドール、カルバゾール、オキサゾール、インオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサアジアゾール、ピラゾリン、チアチアゾール、トリアゾール等の含窒素環式化合物、又はその誘導体;ヒドラゾン化合物;トリフェニルアミン類;トリフェニルメタン類;ブタジエン類;スチルベン類;アントラキノンジフェノキノン等のキノン化合物、又はその誘導体;C60及びC70等のフラーレン並びにその誘導体;ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン等のπ共役系高分子又はオリゴマー;ポリシラン、ポリゲルマン等のσ共役系高分子又はオリゴマー;アントラセン、ピレン、フェナントレン、コロネン等の多環芳香族化合物、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記カルコゲナイドガラスは、S、Te又はSeのカルコゲン元素を含む非酸化物系の非晶質材料から構成されるものであり、金属粒子の光ドープが可能なものであれば特に限定されない。
前記カルコゲン元素を含む非晶質材料としては、例えば、Ge−S系ガラス、As−S系ガラス、As−Se系ガラス、As−Se−Ce系ガラスなどが挙げられ、これらの中ではGe−S系ガラスが好ましい。前記カルコゲナイドガラスとしてGe−S系ガラスを用いる場合には、ガラスを構成するGe及びSの組成比は照射する光の波長に応じて任意に変化させることができるが、主としてGeS2で表される化学組成を有するカルコゲナイドガラスが好ましい。
前記金属粒子は、光の照射によりカルコゲナイドガラス中に光ドープされる特性を有するものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Al、Au、Cu、Cr、Ni、Pt、Sn、In、Pd、Ti、Fe、Ta、W、Zn、Agなどが挙げられる。これらの中では、Ag、Au又はCuが光ドープをより生じやすい特性を有しており、Agは光ドープを顕著に生じるため特に好ましい。
前記カルコゲナイドガラスに分散されている金属粒子の含有量としては、前記記録層の全体積基準で0.1〜2体積%が好ましく、0.1〜1.0体積%がより好ましい。前記金属粒子の含有量が0.1体積%未満であると、光ドープによる透過率変化が不充分となって記録の精度が低下することがあり、2体積%を超えると、記録材料の光透過率が低下して光ドープを充分に生じさせることが困難となることがある。
前記記録層の厚みが、前記好ましい数値範囲であると、10〜300多重のシフト多重を行っても十分なS/N比を得ることができ、前記より好ましい数値範囲であるとそれが顕著である点で有利である。
前記第一の基板は、その形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、例えば、ディスク形状、カード形状などが挙げられ、光記録媒体の機械的強度を確保できる材料のものを選定する必要がある。また、記録及び再生に用いる光が基板を通して入射する場合は、用いる光の波長領域で十分に透明であることが必要である。
前記第一の基板の材料としては、通常、ガラス、セラミックス、樹脂、などが用いられるが、成形性、コストの点から、樹脂が特に好適である。また、精度の点から、ガラスも好適である。
前記樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂、アモルファスポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。これらの中でも、成形性、光学特性、コストの点から、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、アモルファスポリオレフィン系樹脂が特に好ましい。
前記第一の基板は、適宜合成したものであってもよいし、市販品を使用してもよい。
前記光透過率が、70%未満であると、信号の読み取り精度が低くなることがあり、99.9%超であると、生産性が低下することがある。
前記第一の基板としては、信号強度を増加させる観点から、反射防止層を設けるのが好ましい。前記反射防止層としては、垂直な入射光による反射率が、0.001〜2%が好ましく、0.01〜1%がより好ましく、0.1〜0.5%が特に好ましい。
該反射防止層は、無機物の多層干渉膜により形成するのが好ましい。
前記第二の基板は、前記第一の基板と、その形状、構造、大きさ、材料及び厚みは同じてもよく異なっていてもよい。これらの中でも、形状及び大きさは第一の基板と同じであることが好ましい。
また、前記第二の基板としては、前記記録層と接する側の面に、反射膜を形成してもよい。
前記反射膜は、前記情報光及び参照光、又は後述の再生光の各焦点が該反射膜面上になるように、照射され、該反射膜面において該情報光及び参照光、再生光が反射するように形成される。
前記反射膜の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、記録光や参照光に対して高い反射率を有する材料を用いることが好ましい。使用する光の波長が400〜780nmである場合には、例えば、Al、Al合金、Ag、Ag合金、などを使用することが好ましい。使用する光の波長が650nm以上である場合には、Al、Al合金、Ag、Ag合金、Au、Cu合金、TiN、などを使用することが好ましい。
前記反射膜の厚みは、十分な反射率を実現し得るように、50nm以上が好ましく、100nm以上がより好ましい。
また、前記光記録方法で述べたように、トラッキングサーボ、スライドサーボ、フォーカスサーボを行うためのサーボピットパターンを、この第二の基板に設けるのが好ましい。
該サーボピットパターンのサイズその他の詳細については、前記本発明の光記録方法で述べたとおりである。
前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ギャップ層などが挙げられる。
前記ギャップ層は、必要に応じて前記記録層と前記反射膜との間に設けられ、第二の基板表面を平滑化する目的で形成される。また、記録層内に生成されるホログラムの大きさを調整するのにも有効である。即ち、前記記録層は、記録用参照光及び情報光の干渉領域をある程度の大きさに形成する必要があるので、前記記録層とサーボピットパターンとの間にギャップを設けることが有効となる。
前記ギャップ層は、例えば、サーボピットパターンの上から紫外線硬化樹脂等の材料をスピンコート等で塗布し、硬化させることにより形成することができる。前記ギャップ層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、1〜200μmが好ましい。
<実施形態の具体例>
図2は、本発明の実施形態の具体例における光記録媒体23の構成を示す概略断面図である。この光記録媒体23では、ポリカーボネート樹脂製基板又はガラス基板1の表面にアルミニウム、金、白金等でコーティングして反射膜2が設けられている。また、該基板1の表面に、サーボピットパターンを設けてもよい。
ギャップ層上には記録層が積層され、第一の基板5(ポリカーボネート樹脂基板やガラス基板)と第二の基板1によって記録層4を挟むことによって光記録媒体23が構成される。
本発明の光再生方法は、光再生工程を少なくとも含み、好ましくは、光学的距離調整工程を含み、必要に応じて、サーボ制御工程、などのその他の工程を含む。
本発明の光再生装置は、光再生手段と、光学的距離調整手段と、を少なくとも有し、必要に応じて、サーボ制御手段、などのその他の手段を有する。
本発明の光再生方法は、前記情報光及び参照光の照射を、該情報光の光軸と該参照光の光軸とが同軸となるようにして行ういわゆるコリニア方式の光記録方法により記録された光記録媒体の再生に用いられることが好ましい。以下、コリニア方式を用いた場合について主に説明するが、コリニア方式に限定されず、それ以外の、例えば、2光束干渉法による光記録が行われた光記録媒体についても、本発明の光再生方法を用いることができる。
本発明の光再生方法は、本発明の光再生装置により実施することができ、該光再生方法の各工程の説明を通じて、光再生装置の詳細をも明らかにすることとする。
前記光再生工程は、本発明の前記光記録方法により記録層に形成された干渉像に対して、記録時の参照光と同じ再生光を照射し、該照射により生成した回折光を、受光部にて受光し、干渉像に基づいて記録情報を再生する工程である。
前記再生光としては、前記記録時の参照光と同じ光を用いることができ、該参照光と同一の方向から前記再生光を照射することにより、記録情報を再生するのが好ましい。
前記再生光を前記光記録媒体の記録層の厚み方向に複数形成された干渉縞に照射すると、該干渉像に対応した記録情報として、記録層内部に形成された光学特性分布に対応した強度分布を有する回折光が生成され、該回折光をCCD、C−MOS、PDアレイなどの受光部により受光して再生することができる。前記本発明の光記録方法により、1記録情報を分割して記録するので、各干渉縞での記録密度が小さく、隣接する干渉縞からの回折光などによる、回折ノイズの発生を抑制して、高精度で良好な再生が可能となる。
なお、図3B、図3C、図4B、及び図4Cに示されるような光学的距離調整部を用いて、情報の記録時に、情報光と参照光との光学的距離が互いに異なるように調整された場合には、再生時には特に光学的調整を行なわなくても、記録時の参照光と同じ再生光を照射することにより、干渉像から回折光が生成され、この回折光を受光部により受光してそのまま再生することができる。
前記光学的距離調整工程は、(1)再生光の光源と光記録媒体との間で、前記再生光を2つ以上に分割し、該分割した再生光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離の調整を行うこと、(2)光記録媒体と受光部との間で、異なる光学的距離を有する回折光が、受光部の同一面上に焦点を結ぶように光学的距離の調整を行うこと、の少なくともいずれかが行われる。
前記光学的距離調整工程は、前記光再生装置の前記光学的距離調整手段により行われる。
(1)再生光の光源と前記光記録媒体との間での光学的距離の調整、及び(2)光記録媒体との受光部との間での光学的距離の調整は、いずれか1つのみ行ってもよく、双方を行ってもよい。例えば、本発明の前記光記録方法で参照光も2以上に分割して光学的距離調整を行っている場合は、(1)及び(2)の双方を行うことがより好ましい。
いずれの場合でも、前記光沢的距離の調整は、少なくとも1つ配置された光学的距離調整部により行われるのが好ましい。
前記光学的距離調整部が、光の放射面に、光記録媒体との距離が互いに異なる点を有するのが好ましく、光の照射方向に対して異なる位置に少なくとも2以上配置されることにより、光記録媒体との距離が互いに異なる点を有するものであってもよい。
また、前記光学的距離調整部が、焦点位置調整部材を含むものであってもよいし、空間光変調素子を含むものであってもよいし、双方を含むものであってもよいし、光学的距離の調整が可能であれば、その他適宜に選択した部材を含んでもよい。
前記焦点位置調整部材及び空間光変調素子としては、本発明の前記光記録方法で述べたものと同一のものを用いることができる。
前記再生光の光源と光記録媒体との間での光学的距離の調整が行われることにより、本発明の前記光記録方法により、記録層の厚み方向の異なる位置に記録された干渉縞に、再生光を各々照射することができる。各干渉縞から回折光が生成され、該回折光が受光部により受光されることにより、前記干渉縞に対応した情報が再生される。
前記記録層の厚み方向の異なる位置に記録された干渉縞から各々生成される回折光は、光記録時における光学的距離が調整された状態で回折されるため、受光部で受光する際の焦点距離が互いに異なっていることがある。そのため、前記光記録媒体と前記受光部との間で、記録時の光学的調整と同様にして、回折光の光学的距離を調整することにより、前記異なる光学的距離を有する回折光が、受光部の同一面上に焦点を結ぶものとなる。その結果、位置ずれや焦点ずれなどのない、高精細な再生が可能となる。
該光記録媒体と受光部との間での光学的距離の調整は、光学的距離の異なる回折光を、受光部の同一面上に焦点を結ぶようにその光学的距離が調整されるものであれば、前記(1)の再生光の光源と光記録媒体との間での光学的距離の調整と同一の方法及び手段で行ってもよいし(例えば、再生光の高原と光記録媒体との間での光学的距離の調整を、2つの空間光変調素子を用いて行った場合は、光記録媒体と受光部との間での光学的距離の調整も、同一の2つの空間光変調素子を用いて行うなど)、異なる方法及び手段で行ってもよい(例えば、再生光の高原と光記録媒体との間での光学的距離の調整を、2つの空間光変調素子を用いて行い、光記録媒体と受光部との間での光学的距離の調整は、焦点位置調整部材で行うなど)。
より具体的には、前記再生光の光源と光記録媒体との間に配置され、光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する光学的距離調整部における、前記放射面と光記録媒体との距離の差lが、1〜1,000μmであるのが好ましく、10〜500μmがより好ましく、50〜300μmが更に好ましい。
また、前記再生光の光源と光記録媒体との間に、光学的距離調整部が2以上配置された場合も、各光学的距離調整部の光の照射方向における距離lが、1〜1,000μmであるのが好ましく、10〜500μmがより好ましく、50〜300μmが更に好ましい。
また、焦点距離調整部材を用いた場合、光学的距離の調整量Lは、下記式により算出することができる。
L=(n−i)×t
ただし、前記式中、nは、焦点距離調整部材の屈折率を表し、iは、空気の屈折率、即ち1を表し、tは、焦点距離調整部材の厚みを表す。
前記Lとしては、1〜1,000μmが好ましく、10〜500μmがより好ましく、50〜300μmが更に好ましい。
また、該再生光の光源と光記録媒体との間の異なる位置で2以上配置した光学的距離調整部どうしの光の照射方向と交差方向での距離dが、全ての光学的距離調整部の形成幅の合計Dに対して、次式、d/D=1/1,000〜1/2を満たすのが好ましく、1/500〜1/5を満たすのがより好ましく、1/100〜1/10を満たすのが更に好ましい。
また、光記録媒体と受光部との間に、光学的距離調整部が2以上配置された場合も、前記2以上の光学的距離調整部の光の照射方向における距離l’が、前記数値範囲を満たすのが好ましい。
なお、光源側と、受光部側の双方で光学的距離調整を行う場合は、l’=xlを満たすのが好ましい。
また、焦点距離調整部材を用いた場合、光学的距離の調整量L’は、下記式により算出することができる。
L’=(n−i)×t
ただし、前記式中、nは、焦点距離調整部材の屈折率を表し、iは、空気の屈折率、即ち1を表し、tは、焦点距離調整部材の厚みを表す。
前記L’としては、x〜1,000xμm(ただし、xは、受光部での再生画像の拡大率及び縮小率のいずれかを表す)であるのが好ましく、10x〜500xμmがより好ましく、50x〜300xμmが更に好ましい。
なお、光源側と、受光部側の双方で光学的距離調整を行う場合は、L’=xLを満たすのが好ましい。また、光源側での調整が焦点距離調整部材以外のものを用いた場合には、L’=xlを満たすようにするのが好ましい。
このように調整することにより、2以上に分割された画像が、同一拡大率又は同一縮小率で、同一面上で焦点を結ぶものとなり、焦点ずれ、位置ずれ、歪みなどのない、高精彩な画像再生が可能となる。
また、該光記録媒体と受光部との間の異なる位置で2以上配置した光学的距離調整部どうしの光の照射方向と交差方向での距離d’が、前記受光部の形成幅D’に対して、次式、d’/D’=1/1,000〜1/2を満たすのが好ましく、1/500〜1/5を満たすのがより好ましく、1/100〜1/10を満たすのが更に好ましい。
なお、本発明の前記光再生方法における前記l、l’、d’などが好ましい数値範囲外である場合の弊害は、本発明の前記光記録方法で述べた通りである。
ここで、本発明の光記録方法及び光再生方法は、以下に説明する本発明の光記録再生装置を用いて行われる。
本発明の光記録方法及び光再生方法に使用される光記録再生装置について図7を参照して説明する。
図7は、本発明の一実施形態に係る光記録再生装置の全体構成図である。なお、光記録再生装置は、光記録装置と光再生装置を含んでなる。
この光記録再生装置100は、光記録媒体23が取り付けられるスピンドル81と、このスピンドル81を回転させるスピンドルモータ82と、光記録媒体の回転数を所定の値に保つようにスピンドルモータ82を制御するスピンドルサーボ回路83とを備えている。
また、前記光記録再生装置100は、情報の記録時は、光記録媒体に対して情報光と記録用参照光とを照射し、情報の再生時は、光記録媒体に対して再生光を照射し、回折光を検出するためのピックアップ31と、このピックアップ31を光記録媒体22の半径方向に移動可能とする駆動装置84とを備えている。
また、前記光記録再生装置100は、前記情報光及び参照光の少なくともいずれかを2以上に分割し、該分割した情報光及び参照光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離を調整する手段と、前記再生光を2つ以上に分割し、該分割した該分割した再生光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離を調整する手段と、再生光の照射により干渉縞から生成される異なる光学的距離を有する回折光が、受光部の同一面上に焦点を結ぶように光学的距離を調整する手段とを備えている。
コントローラ90は、信号処理回路89より出力される基本クロックやアドレス情報を入力すると共に、ピックアップ31、スピンドルサーボ回路83、及びスライドサーボ回路88等を制御するようになっている。スピンドルサーボ回路83は、信号処理回路89より出力される基本クロックを入力するようになっている。コントローラ90は、CPU(中央処理装置)、ROM(リード オンリ メモリ)、及びRAM(ランダム アクセス メモリ)を有し、CPUが、RAMを作業領域として、ROMに格納されたプログラムを実行することによって、コントローラ90の機能を実現するようになっている。
以下、図面を用いて、前記光学的距離調整部を用いた本発明の前記光記録方法及び本発明の前記光再生方法の具体的形態1を説明する。
本実施の形態1では、図1に示すように、情報光及び参照光、並びに、再生光の光源(不図示)と光記録媒体23との間に、光の照射方向に対して距離lを介して、2つの空間光変調素子20a、20bを配置している。そのため、該2つの空間光変調素子20a、20bから生じる光の光学的距離の差はlとなる。また、前記2つの空間光変調素子20a、20bとは、光の照射方向と交差方向で距離dを介して離間している。前記l及びdの詳細については、前述した通りである。
また、前記光記録媒体23と受光部14との間には、前記空間光変調素子20a由来の再生光から生じる回折光の光学的距離を調整するための焦点距離調整板21を配置している。該空焦点距離調整板21での光学的距離の調整量L’が、l’=xlを満たすものを用いている(ただし、xは、受光部側での拡大率又は縮小率を表す)。該L’は、(n−i)×t(ただし、前記式中、nは、焦点距離調整部材の屈折率を表し、iは、空気の屈折率、即ち1を表し、tは、焦点距離調整部材の厚みを表す)により算出できる。
当該具体例における光記録媒体23への光記録及び光学的動作を説明する。図1に示すように、まず、光源からレーザ光が空間光変調素子20aと20bに向けて照射される。該空間光変調素子20aと20bでは、記録すべき情報が2分割され、該空間光変調素子20aと20bの各々から、光学的距離が互いに異なる情報光及び参照光34が生成され、光記録媒体23に向けて照射される。該光額的距離が異なるよう2分割された前記情報光及び参照光34は、偏光素子16を通過して線偏光となり、ハーフミラー17を通過して1/4波長板15を通った時点で円偏光になって、光記録媒体23に入射する。2分割された前記情報光及び参照光34は、光記録媒体23の厚み方向の異なる位置に各々集光されて焦点を結び、該情報光と参照光34との干渉により干渉縞3が形成され、情報が記録される。
該記録が行われると、光記録媒体23又は前記情報光及び前記参照光34を、水平方向に所定ピッチで移動させる。当該位置で、情報光及び参照光が照射され、前記空間光変調素子20a、20bにより光学的距離が調整されて記録層4に入射し、該記録層4に、前回と同様にして、分散して情報の記録がされる。
このように、1つの情報を記録する際の光密度が分散されて複数個所に記録されるので、光密度が高い部分、即ち逆円錐状の干渉縞3の先端付近のみの記録層材料を消費し尽くすようなことがなく、記録層4の厚み方向の上部と下部とでの材料の消費むらを少なくすることができ、より少ないピッチで、次の記録情報を重ね書きすることができ、記録密度を高めて、高多重記録が可能となる。
−記録の定着−
前記記録層4に干渉像3の記録がなされた後、少なくとも28時間以内に、定着光を前記記録領域に対して照射することにより、前記干渉像3の記録が定着される。
次に、前記記録された情報を再生するには、前記光記録媒体23に対して、レーザ光を照射すると、図1に示すように、該レーザ光が、前記空間光変調素子20a及び20bにより変調されて、光学的距離の異なる2つの再生光34が生成される。該2つの再生光34は、偏光素子16を通過して線偏光となり、ハーフミラー17を通過して1/4波長板15を通った時点で円偏光になり、対物レンズ12により集光されて光記録媒体23に入射し、前記録層4の厚み方向で異なる置に記録された干渉像3に各々焦点を結ぶよう照射される。該照射により、干渉像3から回折光35が各々生成され、反射膜2で反射された前記回折光35が、光記録媒体23から出射し、対物レンズ12を通過した後、ハーフミラー17により反射され、前記空間光変調素子20b由来の再生光34から生成される回折光35は、そのまま受光部14により受光され、前記空間光変調素子20a由来の再生光24から生成される回折光35は、前記受光部14側に配置された焦点距離調整板21により、受光部14の面上に焦点が結ばれるよう光学的距離が調整された後、受光部14により受光される。該受光部14では、干渉像3に対応した情報が等倍、拡大、又は縮小されて、再生される。
前記受光部14側に配置した焦点距離調整板21により光学的距離が調整がされることにより、焦点ずれや位置ずれ、歪みなどがなく、記録された情報の高精細な再生が可能となる。
以下、図面を用いて、前記光学的距離調整部を用いた本発明の前記光記録方法及び本発明の前記光再生方法の具体的形態2を説明する。
本実施の形態2では、図2に示すように、光源から照射されたレーザ光を変調して、情報光及び参照光を生成する空間光変調素子20と、光記録媒体23との間に、前記空間変調素子20の形成幅より狭幅の焦点位置調整部材21aを配置し、前記空間光変調素子20から放射され前記情報光及び参照光の半分に対して、前記焦点位置調整部材21aにより光学的距離の調整を可能としている。該光学的距離の調整量は、L=(n−i)×t(nは、焦点距離調整部材の屈折率を表し、iは、空気の屈折率、即ち1を表し、tは、焦点距離調整部材の厚み)で算出される。
また、前記光記録媒体23と受光部14との間に、前記焦点位置調整部材21aと同様の焦点位置調整部材21bを配置し、回折光35の光学的距離を調整している。該焦点位置調整部材21bでの光学的距離の調整量は、該光学的距離の調整量は、L’=(n−i)×t(nは、焦点距離調整部材の屈折率を表し、iは、空気の屈折率、即ち1を表し、tは、焦点距離調整部材の厚み)で算出される。また、L’=xL(xは、受光部側での拡大率又は縮小率を表す)を満たすのが好ましい。
当該具体的形態2における光記録媒体23への光記録及び光学的動作を説明する。なお、偏光素子16、ハーフミラー17、1/4波長板15などによる光学的動作は、前記具体例1と同じなので、ここでは省略する。まず、図2に示すように、まず、光源から空間光変調素子20にむけてレーザ光が照射され、該空間変調素子20により、情報光及び参照光が生成されて、光記録媒体23に対して情報光及び参照光34が照射される。そして、前記情報光及び参照光34の半分が、前記情報光及び参照光34の光路中に配置した前記焦点距離調整部材21aを通過することより、これを通過しない残りの半分の前記情報光及び参照光とは異なる光学的距離に調整される。該光学的距離が異なるよう調整された2つの前記情報光及び参照光は、集光レンズ12により集光され、光記録媒体23に入射する。光学的距離が異なる前記情報光及び参照光は、光記録媒体23の厚み方向の異なる位置に各々集光されて焦点を結び、該情報光と参照光との干渉により干渉縞3が形成され、情報が記録される。
該記録が行われると、光記録媒体23又は前記情報光及び前記参照光を、水平方向に所定ピッチで移動させる。当該位置で、前記空間光変調素子20から情報光及び参照光34が照射され、これらの半分はそのまま記録層4に入射し、残りの半分は前記焦点距離調整部材21aにより光学的距離が調整されて記録層4に入射し、したがって、該記録層4に、前記と同様にして、分散して情報の記録がされる。
当該具体的形態2においても、記録層4材料の消費むらを抑制して、記録密度を高くすることができ、高多重記録が可能となる。
−記録の定着−
前記記録層4に干渉像3の記録がなされた後、少なくとも28時間以内に、定着光を前記記録領域に対して照射することにより、前記干渉像3の記録が定着される。
次に、前記情報が記録され光記録媒体23に対して、レーザ光を照射すると、図2に示すように、該レーザ光が、前記空間光変調素子20により、前記記録時と同じ再生光34が生成される。該再生光34の半分が、光路に配置した前記焦点距離調整部材21aによって、記録時と同様に調整量Lで光学的距離が調整されるので、光学的距離の異なる2つの再生光34が生成される。該2つの再生光35は、対物レンズ12により集光されて光記録媒体23に入射し、前記録層4の厚み方向で異なる置に記録された干渉像3に各々照射される。該照射により、干渉像3から回折光35が各々生成され、反射膜2で反射された前記回折光35が、光記録媒体23から出射し、対物レンズ12を通過した後、ハーフミラー17により反射され、受光部14部により受光される。この受光の際に、前記焦点距離調整部材21aにより光学的距離が調整されていない分の再生光34から生成された回折光35については、前記受光部14側に配置された焦点距離調整部材21bにより調整され、前記2つの回折光35は、受光部14の同一面上に焦点が結ばれて受光される。該受光部14では、干渉像3に対応した情報が等倍、拡大、又は縮小されて、再生される。
前記空間光変調素子20側、及び受光部14側に配置した焦点距離調整部材21a、21bにより、再生光34及び回折光35の光学的距離が調整がされることにより、焦点ずれや位置ずれ、歪みなどがなく、記録された情報の高精細な再生が可能となる。
本発明の光記録方法を実施するための光記録媒体は、下記の手順により作製することができる。
前記実施例1の光記録媒体は、図1に示すように、第一の基板5、第二の基板1と、記録層4とから構成される。
前記第二の基板5としては、直径120mm、板厚0.6mmのDVD+RW用に用いられている一般的なポリカーボネート樹脂製基板を使用することができる。この第二の基板5表面には、厚み200nmの反射膜2が成膜されている。
前記反射膜2は、アルミニウム(Al)などを用い、DCマグネトロンスパッタリング法により成膜することができる。前記反射膜2の上に、厚み100μmのポリカーボネートフィルムを用い、紫外線硬化樹脂にて接着することにより、ギャップ層(不図示)を形成している。
−フォトポリマー塗布液の組成−
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
・ジ(ウレタンアクリレート)オリゴマー
(Echo Resins社製、ALU−351)・・・・・・59質量部
・イソボルニルアクリレート・・・・・・・・・・・・・・・・30質量部
・ビニルベンゾエート・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10質量部
・重合開始剤
(チバスペシャルティケミカルズ社製、イルガキュア784)・・1質量部
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
なお、ディスク端部には、該フォトポリマー層が厚み500μmとなるようにフランジ部が設けてあり、ここに、前記第一の基板を接着することによってフォトポリマー層の厚みは決定され、余分なフォトポリマーはあふれ出て、除去される。以上により、実施例1の光記録媒体を作製することができる。なお、図2は、本実施例に類似の形態を示す概略断面図である。
前記光記録媒体への情報の記録は、図1に示すように、レーザ光の光源と光記録媒体23との間に、2つの空間光変調素子20a、20bを配置し、更に、光記録媒体23と受光部14との間に、焦点距離調整部材21を配置した光記録再生装置を使用して行うことができる。前記空間光変調素子20a、20bは、光の照射方向での距離l=0.2mm、交差方向での距離d=0.1mmを介して配置されている。
なお、空間変調素子20a及び20bの幅の合計D=5mmであり、d/D=1/50である。
また、焦点距離調整部材21では、アクリル製レンズ、屈折率1.5、厚み0.4mmであり、光学的距離の調整量L’=0.2mmである。
前記のような光記録再生装置を用い、光記録媒体23の記録層4に対して、半導体レーザを用い、照射エネルギー、約50mJ/cm2で100nsec間照射する。この照射により、2つの空間光変調素子20c、20dの各々から、光学的距離が互いに異なる情報光及び参照光34が生成され、光記録媒体23に向けて照射され、図1に示すように、記録層4の厚み方向の異なる位置に焦点を結ぶ。そして、該情報光と参照光との干渉により干渉縞3が形成され、情報が記録される。
実施例1では、50多重以上の記録が可能となる。
実施例1の光記録方法によれば、上述のように、情報光及び参照光が2分割され、光密度が分散されて干渉縞を形成するので、逆円錐形の干渉縞の先端付近のみの記録層材料が過剰に消費されることがなく、次回の記録を、少ない移動距離で、多重記録することが可能である。また、厚み方向への多重記録も可能である。したがって、記録層の記録密度が高く、光記録媒体として記録容量を極めて増大することができる。
前記記録の再生品質の評価は、図1に示す、前記光記録に用いたものと同様の光記録再生装置により行うことができる。該光記録再生装置において、再生光用のレーザ光を照射すると、該レーザ光が、前記空間光変調素子20a及び20bにより変調されて、光記録媒体への光学的距離の異なる2つの再生光34が生成される。該2つの再生光34が、前記光記録により厚み方向の異なる位置に記録された2つの干渉像3の各々に焦点を結んで照射される。該干渉像3から、光学的距離の異なる2つの回折光35が生成され、一方の回折光35は前記焦点距離調整部材21により変調され、前記2つの回折光35は、受光部14の同一面上に焦点を結んで受光され、再生が行われる。実施例1の光再生方法によれば、前記記録情報の再生時のエラーが、10個/フレーム以下で、エラーが少ないことを確認することができる。
<記録層への情報の記録>
実施例1と同様の光記録媒体を用いて、図2に示すように、空間光変調素子20と光源と光記録媒体23との間に、前記空間光変調素子20の幅の略半分の幅を有する焦点距離調整部材21a(アクリル製レンズ、屈折率1.5、厚み0.5mm)を配置し、更に、前記光記録媒体23と受光部14との間にも、焦点距離調整部材21b(アクリル製レンズ、屈折率1.5、厚み0.5mm)を配置した光記録再生装置を使用して、光記録を行うことができる。前記焦点距離調整部材21a、21bにより、これらを通過する光の光学的距離を、調整量L=0.25mmだけ短く調整することができる。
前記のような光記録再生装置を用い、光記録媒体23の記録層4に対して、半導体レーザを用い、照射エネルギー、約50mJ/cm2で100nsec間照射する。この照射により、空間光変調素子20により情報光及び参照光34が生成されて光記録媒体23に向けて照射されるが、これらの一部が、前記焦点距離部材21aにより光学的距離が調整されて光記録媒体23に向けて照射されることにより、前記情報光及び参照光34が、図2に示すように、記録層4の厚み方向の異なる位置に焦点を結ぶ。そして、該情報光と参照光34との干渉により干渉縞3が形成され、情報が記録される。
実施例2では、50多重以上の記録が可能となる。
実施例2の光記録方法によれば、上述のように、情報光及び参照光が2分割され、光密度が分散されて干渉縞を形成するので、逆円錐形の干渉縞の先端付近のみの記録層材料が過剰に消費されることがなく、次回の記録を、少ない移動距離で、多重記録することが可能である。また、厚み方向への多重記録も可能である。したがって、記録層の記録密度が高く、光記録媒体として記録容量を極めて増大することができる。
前記記録の再生品質の評価は、図2に示す、前記光記録に用いたものと同様の光記録再生装置により行うことができる。該光記録再生装置において、再生光用のレーザ光を照射すると、該レーザ光が、前記空間光変調素子20により変調されて再生光34が生成されて光記録媒体23に照射されるが、その一部が焦点距離調整部材21aにより光学的距離の調整が行われて光記録媒体23に照射されることにより、前記再生光34が、図2に示すように、前記光記録により厚み方向の異なる位置に記録された2つの干渉像3の各々に焦点を結んで照射される。該干渉像3から、光学的距離の異なる2つの回折光35が生成され、一方の回折光35は前記焦点距離調整部材21bにより変調され、前記2つの回折光35は、受光部14の同一面上に焦点を結んで受光され、再生が行われる。実施例2の光再生方法によれば、前記記録情報の再生時のエラーが、10個/フレーム以下で、エラーが少ないことを確認することができる。
<記録層への情報の記録>
実施例1と同様の光記録媒体を用い、1つの空間光変調素子を用いて、情報光及び参照光の異なる光学的距離の調整を行わなかったこと以外は、実施例1と同様にして、情報の記録を行うことができる。
比較例1では、情報光及び参照光の異なる光学的距離の調整を行わないため、図8に示すように、干渉像3の先端付近の光密度が高く、記録層材料が消費し尽くされ、この位置には、次の干渉縞3を重ねて記録することができず、記録層4の記録密度が低くなり、多重記録回数は50多重未満で、記録媒体として記録容量をあまり増大させることができない。
前記比較例1における記録の再生品質の評価は、前記光記録に用いたものと同様の光記録再生装置を用いて行うことができる。該再生の場合も再生光の光学的距離の調整は行われない。
従来の記録方法で記録された情報を、従来の光再生方法により再生すると、再生時のエラーは、10個/フレーム以下と、エラーが少ないが、記録容量の少ない再生となる。
本発明の光記録媒体は、大容量且つ高密度で記録した情報を効率よく再生可能であり、2次元などの情報を記録する比較的薄型の平面ホログラムや立体像など多量の情報を記録する体積ホログラム、透過型及び反射型のいずれにも好適に用いられる。また、振幅ホログラム、位相ホログラム、ブレーズドホログラム、複素振幅ホログラムなど種々のホログラムを記録又は再生する媒体として、更には、CD、DVD、BD・HD DVD、磁気テープ、コンピュータ用バックアッテープ、放送用テープなどに用いられている情報を記録又は再生する媒体として、幅広く用いることができる。
本発明の光再生方法及び光再生装置は、記録密度が高く、記録容量の大きな光記録媒体を、効率的かつ高精細に再生することがでえき、高多重記録が可能なホログラム型の光再生方法及び光再生装置に好適に用いられる。
2 反射膜
3 ホログラムメモリ
4 記録層
5 第一の基板
12 対物レンズ
13 ダイクロイックミラー
14 検出器
15 1/4波長板
16 偏光素子
17 ハーフミラー
20、20a、20b 空間光変調素子(SLM)
21、21a、21b 焦点距離調整板
22 デジタルマイクロミラーデバイス
23 光記録媒体
31 ピックアップ
34 記録光及び再生光
81 スピンドル
82 スピンドルモータ
83 スピンドルサーボ回路
84 駆動装置
85 検出回路
86 フォーカスサーボ回路
87 トラッキングサーボ回路
88 スライドサーボ回路
89 信号処理回路
90 コントローラ
91 操作部
100 光記録再生装置
A 入出射面
FE フォーカスエラー信号
TE トラッキングエラー信号
RF 再生信号
Claims (17)
- ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備えた光記録媒体に対し、情報光及び参照光の照射により前記情報を記録する光記録方法であって、
前記情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間で、前記情報光及び参照光を共に同数で2以上に分割し、該分割された情報光及び参照光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離を調整することを特徴とする光記録方法。 - 前記情報光及び参照光を共に2つに分割している請求項1に記載の光記録方法。
- 前記情報光及び参照光を共に4つに分割している請求項1に記載の光記録方法。
- 光学的距離の調整が、前記情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間に配置された少なくとも1つの光学的距離調整部により行われる請求項1から3のいずれかに記載の光記録方法。
- 光学的距離調整部が、光の放射面に、光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する請求項4に記載の光記録方法。
- 光学的距離調整部が、光の照射方向に対して異なる位置に少なくとも2以上配置された請求項4から5のいずれかに記載の光記録方法。
- 光学的距離調整部が、焦点位置調整部材を含む請求項4から6のいずれかに記載の光記録方法。
- 光学的距離調整部が、空間光変調素子を含む請求項4から7のいずれかに記載の光記録方法。
- 光学的距離の調整量が、1〜1,000μmである請求項1から8のいずれかに記載の光記録方法。
- 異なる位置で2以上配置した光学的距離調整部どうしの光の照射方向と交差方向での距離dが、全ての光学的距離調整部の形成幅の合計Dに対して、次式、
d/D=1/1,000〜1/2
を満たす請求項6から9のいずれかに記載の光記録方法。 - 情報光及び参照光の照射を、該情報光の光軸と該参照光の光軸とが同軸となるようにして行う請求項1から10のいずれかに記載の光記録方法。
- ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備えた光記録媒体に対し、情報光及び参照光の照射により前記情報を記録する光記録装置であって、
前記情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間に、前記情報光及び参照光を共に同数で2以上に分割し、該分割した情報光及び参照光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離を調整する手段を有することを特徴とする光記録装置。 - 前記情報光及び参照光を共に2つに分割している請求項12に記載の光記録装置。
- 前記情報光及び参照光を共に4つに分割している請求項12に記載の光記録装置。
- 請求項1から11のいずれかに記載の光記録方法により記録層に形成された干渉像に対して、記録時の参照光と同じ再生光を照射し、該照射により生成した回折光を受光部にて受光し、干渉像に基づいて記録情報を再生することを特徴とする光再生方法。
- 再生光の光源と光記録媒体との間で、前記再生光を2つ以上に分割し、該分割した再生光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離を調整すること、
及び前記光記録媒体と受光部との間で、異なる光学的距離を有する回折光が、受光部の同一面上に焦点を結ぶように光学的距離を調整すること、
の少なくともいずれかを行う請求項15に記載の光再生方法。 - 請求項12から14のいずれかに記載の光記録装置により記録層に形成された干渉像に対して、記録時の参照光と同じ再生光を照射し、該照射により生成した回折光を受光部にて受光し、干渉像に基づいて記録情報を再生する手段を有する光再生装置であって、
前記再生光の光源と光記録媒体との間に、前記再生光を2つ以上に分割し、該分割した再生光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離を調整する手段、
及び前記光記録媒体と受光部との間で、異なる光学的距離を有する回折光が、受光部の同一面上に焦点を結ぶように光学的距離を調整する手段、
の少なくともいずれかを有することを特徴とする光再生装置。
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