JP2004151698A - Hologram recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ホログラム記録媒体に関するものであり、さらに詳細には、物体光および参照光を用いたデータの記録特性および再生特性を向上させることができ、同時に、位置制御光を用いて、所望のように、物体光および参照光または参照光を位置決めし、記録または再生を行われている領域のアドレスを検出することができるホログラム記録媒体に関するものである。 The present invention relates to a hologram recording medium, and more specifically, it is possible to improve the recording characteristics and the reproduction characteristics of data using object light and reference light, and at the same time, to obtain desired data using position control light. Thus, the present invention relates to a hologram recording medium capable of positioning an object beam and a reference beam or a reference beam and detecting an address of a region where recording or reproduction is performed.
従来より、デジタルデータを記録するための記録媒体として、CD−R、DVD−Rに代表される追記型光記録媒体や、CD−RW、DVD−RWに代表される書き換え型光記録媒体が広く利用されている。これら従来の光記録媒体にデータを記録する場合、強度変調されたレーザビームを光記録媒体の記録層に照射して、記録層の領域を、局所的に、化学的におよび/または物理的に変化させ、記録マークを形成する。データは、記録マークの前縁から後縁までの長さ(記録マーク長)および記録マークの後縁から次の記録マークの前縁までの長さ(ブランク長)によって表現される。つまり、これらの光記録媒体においては、データは1次元的に表現され、2次元的に記録される。 Conventionally, write-once optical recording media represented by CD-R and DVD-R and rewritable optical recording media represented by CD-RW and DVD-RW have been widely used as recording media for recording digital data. It's being used. When data is recorded on these conventional optical recording media, an intensity-modulated laser beam is applied to the recording layer of the optical recording medium to locally, chemically and / or physically change the area of the recording layer. To form a recording mark. The data is represented by the length from the leading edge to the trailing edge of the recording mark (recording mark length) and the length from the trailing edge of the recording mark to the leading edge of the next recording mark (blank length). That is, in these optical recording media, data is represented one-dimensionally and recorded two-dimensionally.
しかしながら、近年における情報化社会の飛躍的な発展に伴い、デジタルデータを記録するための光記録媒体のさらなる大容量化、記録/再生の高速化が求められている。これを実現するため、現在様々なタイプの次世代型光記録媒体が提案されているが、これらの中でも、データを光記録媒体に2次元的に記録するのではなく、イメージ状のデータを記録することによって、大容量化および記録/再生を高速化する技術が注目されている。このような技術としてホログラム記録が挙げられる。ホログラム記録においては、イメージ状のデータが、光記録媒体中に、3次元的(立体的)に記録される。ホログラム記録方式によるデータの記録が可能な記録媒体はホログラム記録媒体と呼ばれる('Holographic Data Storage' Springer series in optical sciences 76)。 However, with the rapid development of the information-oriented society in recent years, there is a demand for an optical recording medium for recording digital data that has a larger capacity and a higher recording / reproducing speed. In order to realize this, various types of next-generation optical recording media have been proposed at present. Among them, among them, data is not recorded two-dimensionally on an optical recording medium, but image-like data is recorded. Accordingly, a technique for increasing the capacity and increasing the speed of recording / reproducing has attracted attention. Such a technique includes hologram recording. In hologram recording, image data is recorded three-dimensionally (three-dimensionally) in an optical recording medium. A recording medium on which data can be recorded by the hologram recording method is called a hologram recording medium ('Holographic Data Storage' Springer series in optical sciences 76).
ホログラム記録方式においては、それぞれ物体光および参照光と呼ばれる2つのコヒーレントなレーザビームを異なる角度でホログラム記録媒体の記録層(ホログラム記録層)に照射して、干渉縞を生成し、生成した干渉縞を、ホログラムとして、記録層に3次元的に記録する。また、記録されたデータを再生する場合には、干渉縞が形成された記録層に参照光を照射して、ホログラムとして記録されたデータを復元する。 In the hologram recording method, two coherent laser beams called an object beam and a reference beam, respectively, are irradiated on a recording layer (hologram recording layer) of a hologram recording medium at different angles to generate interference fringes. Is three-dimensionally recorded on the recording layer as a hologram. When reproducing recorded data, the recording layer on which interference fringes are formed is irradiated with reference light to restore data recorded as a hologram.
また、特開2002−63733号公報に記載されているように、ホログラム記録媒体の基板には、物体光および参照光または参照光の位置決めおよび記録または再生を行っている領域のアドレスの検出に用いる凹凸パターンが設けられることがあり、この場合には、データの記録または再生時において、この凹凸パターンに、位置制御光と呼ばれる第3のレーザビームのスポットを合わせることによって、物体光および参照光または参照光の位置決めを行うことができ、現在、記録または再生を行われている領域のアドレスを検出することが可能になる。 Also, as described in JP-A-2002-63733, the substrate of the hologram recording medium is used for positioning the object light and the reference light or the reference light and detecting the address of the area where recording or reproduction is performed. An uneven pattern may be provided. In this case, at the time of data recording or reproduction, a spot of a third laser beam called a position control light is adjusted to the uneven pattern so that the object light and the reference light or The reference beam can be positioned, and the address of the area where recording or reproduction is currently performed can be detected.
このように、ホログラム記録媒体においてはデータが3次元的に記録されることから、2次元的な記録が行われる従来の光記録媒体では、問題とならなかった基板表面でのレーザビームの反射が、データの記録および再生に大きな影響を与えると考えられる。このため、ホログラム記録媒体においては、基板の表面に反射防止膜を設け、これによって、データの記録および再生にとって有害な基板表面でのレーザビームの反射を抑制する必要があるものと考えられる。 As described above, since data is three-dimensionally recorded on the hologram recording medium, reflection of the laser beam on the substrate surface, which was not a problem in the conventional optical recording medium on which two-dimensional recording is performed, is not a problem. It is considered that this has a great effect on data recording and reproduction. For this reason, in the hologram recording medium, it is considered necessary to provide an antireflection film on the surface of the substrate, thereby suppressing the reflection of the laser beam on the substrate surface which is harmful to data recording and reproduction.
しかしながら、反射防止膜によって基板の表面反射を大幅に抑制すると、基板に設けられた凹凸パターンに位置制御光を照射しても、得られる反射光が十分に変調されず、このため、物体光および参照光または参照光の位置決めや記録または再生を行われている領域のアドレスを検出することが困難になるという問題がある。 However, when the surface reflection of the substrate is largely suppressed by the anti-reflection film, even if the concave / convex pattern provided on the substrate is irradiated with the position control light, the obtained reflected light is not sufficiently modulated. There is a problem in that it becomes difficult to detect the position of the reference light or the position of the reference light or the address of the area where the recording or reproduction is performed.
したがって、本発明の目的は、物体光および参照光を用いたデータの記録特性および再生特性を向上させることができ、同時に、位置制御光を用いて、所望のように、物体光および参照光または参照光を位置決めし、記録または再生を行われている領域のアドレスを検出することができるホログラム記録媒体を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to improve the recording and reproduction characteristics of data using the object light and the reference light, and at the same time, using the position control light, as desired, as the object light and the reference light or It is an object of the present invention to provide a hologram recording medium capable of positioning a reference beam and detecting an address of an area where recording or reproduction is performed.
本発明の前記目的は、データをホログラム記録可能なホログラム記録担体と、前記ホログラム記録担体の一方の表面に形成された第1の反射防止膜と、前記ホログラム記録担体の他方の表面に形成された第2の反射防止膜とを備え、前記第1の反射防止膜の光学特性と前記第2の反射防止膜の光学特性とが互いに異なることを特徴とするホログラム記録媒体によって達成される。 The object of the present invention is to form a hologram record carrier capable of hologram recording data, a first antireflection film formed on one surface of the hologram record carrier, and a second antireflection film formed on the other surface of the hologram record carrier. This is achieved by a hologram recording medium comprising a second antireflection film, wherein the optical characteristics of the first antireflection film and the optical characteristics of the second antireflection film are different from each other.
本発明において、ホログラム記録担体は、少なくとも、ホログラム記録層を備え、一対の光透過性基板と、一対の光透過性基板の間に形成されたホログラム記録層とによって構成されていても、光透過性基板と、光透過性基板の一方の表面に形成されたホログラム記録層とによって構成されていてもよく、さらには、ホログラム記録層のみで構成されていてもよい。 In the present invention, even if the hologram record carrier includes at least a hologram recording layer and is constituted by a pair of light-transmitting substrates and a hologram recording layer formed between the pair of light-transmitting substrates, May be constituted by a transparent substrate and a hologram recording layer formed on one surface of the light transmissive substrate, or may be constituted solely by the hologram recording layer.
本発明によれば、第1の反射防止膜と第2の反射防止膜とが、互いに異なる光学特性を有しているから、第1の反射防止膜の光学特性および第2の反射防止膜の光学特性を適宜設定することによって、ホログラム記録担体表面における物体光および参照光の反射を抑制しつつ、ホログラム記録担体表面における位置制御光の反射を確保することができ、したがって、物体光および参照光を用いたデータの記録特性および再生特性を向上させることができ、同時に、位置制御光を用いて、所望のように、物体光および参照光または参照光を位置決めし、記録または再生を行われている領域のアドレスを検出することが可能になる。 According to the present invention, the first anti-reflection film and the second anti-reflection film have different optical characteristics from each other, so that the optical characteristics of the first anti-reflection film and the second anti-reflection film are different from each other. By appropriately setting the optical characteristics, the reflection of the position control light on the surface of the hologram record carrier can be ensured while suppressing the reflection of the object light and the reference light on the surface of the hologram record carrier. It is possible to improve the recording characteristics and the reproduction characteristics of the data using, and at the same time, using the position control light, position the object light and the reference light or the reference light as desired, and perform the recording or the reproduction. It is possible to detect the address of the area in which it exists.
本発明の好ましい実施態様においては、前記ホログラム記録担体が、第1のレーザビームを照射することによって、データの記録および再生ができるように構成され、ホログラム記録担体の前記他方の表面に、凹凸パターンが設けられ、前記凹凸パターンに、第2のレーザビームを照射することによって、前記第1のレーザビームを位置決めし、データの記録または再生がおこなわれている領域のアドレスを検出することができるように、構成されている。 In a preferred embodiment of the present invention, the hologram record carrier is configured to be capable of recording and reproducing data by irradiating a first laser beam, and the other surface of the hologram record carrier has an uneven pattern. By irradiating a second laser beam to the concavo-convex pattern, the first laser beam can be positioned, and an address of an area where data is recorded or reproduced can be detected. It is configured.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記第1のレーザビームに対する前記第2の反射防止膜の反射率よりも、前記第2のレーザビームに対する前記第2の反射防止膜の反射率の方が大きくなるように、前記第2の反射防止膜が形成されている。 In a further preferred aspect of the present invention, the reflectance of the second anti-reflection coating for the second laser beam is higher than the reflectance of the second anti-reflection coating for the first laser beam. The second antireflection film is formed so as to be large.
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、ホログラム記録担体の他方の表面における第1のレーザビームの反射を抑制しつつ、第2のレーザビームの反射を確保することができる。 According to a further preferred embodiment of the present invention, it is possible to secure the reflection of the second laser beam while suppressing the reflection of the first laser beam on the other surface of the hologram record carrier.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記第2のレーザビームに対する前記第1の反射防止膜の反射率よりも、前記第2のレーザビームに対する前記第2の反射防止膜の反射率の方が大きくなるように、前記第1の反射防止膜および前記第2の反射防止膜が形成されている。 In a further preferred aspect of the present invention, the reflectance of the second anti-reflection coating for the second laser beam is higher than the reflectance of the first anti-reflection coating for the second laser beam. The first antireflection film and the second antireflection film are formed so as to be large.
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、ホログラム記録担体の一方の表面における第2のレーザビームの反射を抑制しつつ、ホログラム記録担体の他方の表面における第2のレーザビームの反射を確保することができる。 According to a further preferred embodiment of the present invention, the reflection of the second laser beam on the other surface of the hologram record carrier is ensured while the reflection of the second laser beam on one surface of the hologram record carrier is suppressed. Can be.
本発明において、第1のレーザビームに対する前記第1の反射防止膜の反射率および第2の反射防止膜の反射率はいずれも、1.0%以下であることが好ましく、0.5%以下であることがより好ましい。 In the present invention, the reflectance of the first antireflection film and the reflectance of the second antireflection film for the first laser beam are both preferably 1.0% or less, and preferably 0.5% or less. Is more preferable.
第1のレーザビームに対する前記第1の反射防止膜の反射率および第2の反射防止膜の反射率がいずれも、1.0%以下である場合には、ホログラム記録担体の両表面における第1のレーザビームの反射がデータの記録および再生に与える悪影響を効果的に抑制することが可能となる。 If the reflectance of the first anti-reflection film and the reflectance of the second anti-reflection film for the first laser beam are both 1.0% or less, the first and second anti-reflection films have the first and second anti-reflection films on both surfaces of the hologram record carrier. It is possible to effectively suppress the adverse effect of the reflection of the laser beam on data recording and reproduction.
また、本発明において、第2のレーザビームに対する第2の反射防止膜の反射率が、2.0%以上であることが好ましく、3.0%以上であることがより好ましく、4.0%以上であることがとくに好ましい。 In the present invention, the reflectance of the second antireflection film to the second laser beam is preferably 2.0% or more, more preferably 3.0% or more, and more preferably 4.0%. The above is particularly preferred.
第2のレーザビームに対する第2の反射防止膜の反射率が、2.0%以上である場合には、凹凸パターンによって反射された第2のレーザビームを大きく変調させることが可能となる。 When the reflectance of the second antireflection film with respect to the second laser beam is 2.0% or more, the second laser beam reflected by the uneven pattern can be largely modulated.
さらに、本発明において、第1のレーザビームの波長が、第2のレーザビームの波長よりも短いことが好ましい。 Further, in the present invention, it is preferable that the wavelength of the first laser beam is shorter than the wavelength of the second laser beam.
第1のレーザビームの波長が、第2のレーザビームの波長よりも短い場合には、第2のレーザビームの照射により、ホログラム記録担体が感光して、データが劣化したり、消失したりすること確実に防止することが可能になる。 When the wavelength of the first laser beam is shorter than the wavelength of the second laser beam, the irradiation of the second laser beam exposes the hologram record carrier, and the data is deteriorated or lost. This can be reliably prevented.
また、本発明において、第1の反射防止膜および第2の反射防止膜の膜厚がいずれも、第1のレーザビームの波長の1.5倍以下であることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the thickness of each of the first antireflection film and the second antireflection film is 1.5 times or less the wavelength of the first laser beam.
第1の反射防止膜および第2の反射防止膜の膜厚が第1のレーザビームの波長の1.5倍以下である場合には、材料コストを低減することが可能になるだけでなく、第1の反射防止膜および第2の反射防止膜の成膜時間を短縮することができるから、製造コストを低減することが可能になり、さらには、第1の反射防止膜および第2の反射防止膜の応力による剥離を防止することが可能となる。 When the thickness of the first antireflection film and the second antireflection film is 1.5 times or less the wavelength of the first laser beam, not only can material cost be reduced, but also Since the time for forming the first antireflection film and the second antireflection film can be shortened, the manufacturing cost can be reduced, and further, the first antireflection film and the second antireflection film can be reduced. It is possible to prevent peeling due to stress of the prevention film.
本発明に好ましい実施態様においては、前記第1のレーザビームが入射する前記ホログラム記録担体の表面に、前記第1の反射防止膜が形成されている。 In a preferred embodiment of the present invention, the first antireflection film is formed on a surface of the hologram record carrier on which the first laser beam is incident.
本発明の好ましい実施態様においては、前記ホログラム記録担体は、第1の光透過性基板および第2の光透過性基板と、前記第1の光透過性基板と前記第2の光透過性基板との間に設けられたホログラム記録層を備えている。 In a preferred embodiment of the present invention, the hologram record carrier includes a first light-transmitting substrate, a second light-transmitting substrate, the first light-transmitting substrate, and the second light-transmitting substrate. And a hologram recording layer provided therebetween.
本発明によれば、物体光および参照光を用いたデータの記録特性および再生特性を向上させることができ、同時に、位置制御光を用いて、所望のように、物体光および参照光または参照光を位置決めし、記録または再生を行われている領域のアドレスを検出することができるホログラム記録媒体を提供することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to improve the recording characteristics and the reproduction characteristics of data using the object light and the reference light, and at the same time, using the position control light, as desired, as the object light and the reference light or the reference light. And a hologram recording medium capable of detecting the address of the area where recording or reproduction is being performed.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施態様について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の好ましい実施態様にかかるホログラム記録媒体の外観を示す略切り欠き斜視図であり、図2は、図1のAで示される部分の略拡大部分断面図である。 FIG. 1 is a substantially cutaway perspective view showing the appearance of a hologram recording medium according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a substantially enlarged partial sectional view of a portion indicated by A in FIG.
図1に示されるように、本実施態様にかかるホログラム記録媒体10の外形はディスク状であり、その中央部分には孔が設けられている。
As shown in FIG. 1, the outer shape of the
ホログラム記録媒体10の外径・厚みについては特に限定されないが、ドライブ(ホログラム記録再生装置)側における取り扱いの容易さを考慮すれば、CDやDVDなど、現行の光記録媒体の外径・厚み(それぞれ120mm、1.2mm)と同一かこれに近いサイズとすることが望ましい。
The outer diameter / thickness of the
また、図2に示されるように、ホログラム記録媒体10は光透過性基板11、12と、これらの間に設けられたホログラム記録層20と、光透過性基板11の表面11aに設けられた反射防止膜21と、光透過性基板12の表面12aに設けられた反射防止膜22とを備えており、反射防止膜21が設けられている面側から物体光a、参照光bおよび位置制御光cが照射され、これによってデータの記録あるいは再生が行われるように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
以下に詳述するが、物体光aと参照光bは、同じレーザ光源から発せられるレーザビームであり、本明細書においては、その波長がλ0と定義される。 As will be described in detail below, the object light a and the reference light b are laser beams emitted from the same laser light source, and the wavelength is defined as λ0 in this specification.
また、位置制御光cは、物体光aおよび参照光bとは異なるレーザ光源から発せられるレーザビームであり、本明細書においては、その波長がλ1(≠λ0)と定義される。 Further, the position control light c is a laser beam emitted from a laser light source different from the object light a and the reference light b, and its wavelength is defined as λ1 (≠ λ0) in this specification.
波長λ0と波長λ1との関係は、λ0<λ1であることが好ましく、1.2×λ0<λ1<2.0×λ0であることがより好ましい。 The relationship between the wavelength λ0 and the wavelength λ1 is preferably λ0 <λ1, and more preferably 1.2 × λ0 <λ1 <2.0 × λ0.
波長λ0と波長λ1との関係をこのように設定すれば、位置制御光cの照射によって、ホログラム記録層20が感光して、データが劣化したり、消失したりすることがなくなる。
By setting the relationship between the wavelength λ0 and the wavelength λ1 in this manner, the
また、大容量化および高速化を実現するためには、波長λ0としては350nmないし550nmの範囲に設定することが好ましい。また、λ1の波長が長すぎると分解能が悪化し、以下に説明する凹凸パターンを大きくしたり、深くする必要が生じることから、λ1の波長はλ0の2倍未満であることが好ましい。 Further, in order to realize a large capacity and a high speed, it is preferable that the wavelength λ0 is set in a range of 350 nm to 550 nm. Further, if the wavelength of λ1 is too long, the resolution is deteriorated, and it is necessary to enlarge or deepen the uneven pattern described below. Therefore, the wavelength of λ1 is preferably less than twice λ0.
光透過性基板11、12は、少なくとも波長λ0と波長λ1における光透過率が十分に高い材料からなる円盤状の基板である。光透過性基板11は、物体光a、参照光bおよび位置制御光cを透過させ、光透過性基板12は、参照光bおよび位置制御光cを透過させる役割を果たすとともに、光透過性基板11、12は、ホログラム記録層20を物理的、化学的に保護し、かつ、ホログラム記録媒体10に求められる機械的強度を確保するための基体としての役割も果たす。したがって、光透過性基板11、12の材料および厚さについてはこれらを考慮して決定する必要がある。
The light-transmitting
光透過性基板11、12は、種々の材料を用いて形成することができるが、たとえば、ガラス、セラミックスおよび樹脂を用いることができ、これらのうち、樹脂またはガラスを用いることが好ましい。このような樹脂としては、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、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂などが挙げられ、中でも、複屈折が小さくなるという観点からポリオレフィン樹脂、特にアモルファスポリオレフィン樹脂が非常に好ましい。また、ガラスとしては、ソーダライムガラス、アルミノ珪酸ガラス、合成石英ガラスなどが挙げられる。
The light-transmitting
また、光透過性基板11、12の材料は、ホログラム記録層20との界面における反射を防止するため、ホログラム記録層20とほぼ同等の屈折率を有していることが好ましい。
The material of the light-transmitting
光透過性基板12の表面12aには、その中心部近傍から外縁部に向けて、物体光aおよび参照光bを位置決めするとともに、現在、記録または再生を行っている領域のアドレスを特定するための凹凸パターン13が螺旋状に形成されている。 On the surface 12a of the light-transmitting substrate 12, the object light a and the reference light b are positioned from the vicinity of the center to the outer edge thereof, and at the same time, the address of the area where recording or reproduction is currently performed is specified. Is formed spirally.
以下に詳述するが、凹凸パターン13には、位置制御光cのビームスポットが照射され、得られる反射光を検出することによって、物体光aおよび参照光bの位置決めを行うとともに、現在、記録または再生を行っている領域のアドレスを検出することができる。
As will be described in detail below, the concavo-
したがって、凹凸パターン13の具体的な構成としては、物体光aおよび参照光bの位置決め並びにアドレス検出が可能であれば、特に限定されるものではなく、CD−ROMなどの基板に形成されるピット列と同様のパターンを凹凸パターン13として用いてもよいし、CD−Rなどの基板に形成されるプリグルーブと同様のパターンを凹凸パターン13として用いてもよい。
Therefore, the specific configuration of the concavo-
ピット列と同様のパターンを、凹凸パターン13として用いる場合には、ピットの長さおよびピット間の長さにアドレス情報を持たせることができ、プリグルーブと同様のパターンを、凹凸パターン13として用いる場合には、そのウォブルにアドレス情報を持たせることができる。
When a pattern similar to the pit row is used as the concavo-
また、凹凸パターン13は同心円状でもよく、基板がカード状などである場合には、線状に連なっていてもよい。さらに、凹凸パターン13は連続的に形成されている必要はなく、断続的に形成されていてもよい。
In addition, the concavo-
ホログラム記録層20は、コヒーレントな物体光aおよび参照光bが照射されて、生成される干渉縞がホログラムとして記録される層である。
The
ホログラム記録層20を形成する材料は、特に限定されるものではなく、フォトポリマーなどの感光性材料を用いることができる。
The material for forming the
ホログラム記録層20と光透過性基板11、12とは、直接接していてもよいが、これらの間に、ホログラム記録層20の劣化を防止するための保護膜を介在させてもよい。光透過性基板11、12とホログラム記録層20との間に保護層を設ける場合、保護層が、光透過性基板11、12およびホログラム記録層20とほぼ同等の屈折率を有していることが好ましい。
The
以下、光透過性基板11、12およびホログラム記録層20を含む積層体を、「ホログラム記録担体」という。
Hereinafter, the laminated body including the
反射防止膜21、22は、それぞれ、光透過性基板11、12の表面11a、12aにおける光の反射を低減させるための薄膜であり、特に限定されるものではないが、複数の無機膜の積層体(無機多層膜)によって構成することが好ましい。
The
本実施態様においては、反射防止膜21、22は、それぞれ、光透過性基板11、12の表面11a、12aに直接設けられているが、反射防止膜21と光透過性基板11との間に、他の層が介在していてもよく、反射防止膜22と光透過性基板12との間に、他の層が介在していてもよい。さらには、反射防止膜21と光透過性基板11との間および反射防止膜22と光透過性基板12との間に、他の層が介在していてもよい。光透過性基板11、12と反射防止膜21、22との間に、他の層を設ける場合、他の層が、光透過性基板11、12およびホログラム記録層20とほぼ同等の屈折率を有していることが好ましい。
In the present embodiment, the
反射防止膜21の光学特性と反射防止膜22の光学特性とは互いに異なっており、具体的には、本発明において、波長λ0のレーザビームに対する反射防止膜21の反射率をR21(λ0)、波長λ1のレーザビームに対する反射防止膜21の反射率をR21(λ1)、波長λ0のレーザビームに対する反射防止膜22の反射率をR22(λ0)、波長λ1のレーザビームに対する反射防止膜22の反射率をR22(λ1)が、次式(1)および(2)の少なくとも一方を満たしていることが好ましく、両方を満たしていることがより好ましい。
The optical characteristics of the
R22(λ0)<R22(λ1) (1)
R21(λ1)<R22(λ1) (2)
本実施態様にかかるホログラム記録媒体10の反射防止膜21および反射防止膜22は、式(1)および(2)の双方を満たしている。
R22 (λ0) <R22 (λ1) (1)
R21 (λ1) <R22 (λ1) (2)
The
式(1)が満たされている場合には、光透過性基板12の表面12aにおける物体光aおよび参照光bの反射を抑制しつつ、光透過性基板12の表面12aにおける位置制御光cの反射をある程度確保することが可能となるので、物体光aおよび参照光bの反射によるデータの記録および再生への悪影響を抑制しつつ、位置制御光cを凹凸パターン13に照射した場合に得られる反射光を十分に変調させることができる。
When the expression (1) is satisfied, the reflection of the object light a and the reference light b on the surface 12a of the light transmissive substrate 12 is suppressed while the position control light c on the surface 12a of the light transmissive substrate 12 is suppressed. Since the reflection can be secured to some extent, the position control light c can be obtained by irradiating the concave /
また、式(2)が満たされている場合には、光透過性基板11の表面11aにおける位置制御光cの反射を抑制しつつ、光透過性基板12の表面12aにおける位置制御光cの反射をある程度確保することが可能となるので、位置制御光cの反射によるデータの記録および再生への悪影響を抑制しつつ、位置制御光cを凹凸パターン13に照射した場合に得られる反射光を十分に変調させることができる。
When Expression (2) is satisfied, the reflection of the position control light c on the surface 12a of the light transmissive substrate 12 is suppressed while the reflection of the position control light c on the surface 11a of the
具体的な数値を挙げて、説明を加えると、波長λ0のレーザビームに対する反射防止膜21の反射率であるR21(λ0)は、1.0%以下であることが好ましく、0.5%以下であることがより好ましい。反射率R21(λ0)を1.0%以下に設定すれば、光透過性基板11の表面11aにおける物体光aおよび参照光bの反射がデータの記録および再生に与える悪影響を効果的に抑制することが可能となり、反射率R21(λ0)を0.5%以下に設定すれば、光透過性基板11の表面11aにおける物体光aおよび参照光bの反射がデータの記録および再生に与える悪影響をより効果的に抑制することが可能となる。後述するように、物体光aおよび参照光bは、所定の入射角をもって、反射防止膜21に照射されるため、できる限り広い入射角、好ましくは0度ないし45度、より好ましくは0度ないし55度の範囲において、反射率R21(λ0)が、上述した好ましい範囲内にあることが好ましい。
To give an explanation with specific numerical values, R21 (λ0), which is the reflectance of the
また、波長λ0のレーザビームに対する反射防止膜22の反射率であるR22(λ0)も、1.0%以下であることが好ましく、0.5%以下であることがより好ましい。反射率R22(λ0)を1.0%以下に設定すれば、光透過性基板12の表面12aにおける物体光aおよび参照光bの反射がデータの記録および再生に与える悪影響を、効果的に抑制することが可能となり、反射率R22(λ0)を0.5%以下に設定すれば、光透過性基板12の表面12aにおける物体光aおよび参照光bの反射がデータの記録および再生に与える悪影響を、より効果的に抑制することが可能となる。できる限り広い入射角、好ましくは0度ないし45度、より好ましくは0度ないし55度の範囲において、反射率R22(λ0)が、上述した好ましい範囲内にあることが好ましい。
Further, R22 (λ0), which is the reflectivity of the
さらに、波長λ1のレーザビームに対する反射防止膜21の反射率であるR21(λ1)は、1.5%以下であることが好ましく、1.0%以下であることがより好ましい。反射率R21(λ1)を1.5%以下に設定すれば、光透過性基板11の表面11aにおける位置制御光cの反射がデータの記録および再生に与える悪影響を、効果的に抑制することが可能となり、反射率R21(λ1)を1.0%以下に設定すれば、光透過性基板11の表面11aにおける位置制御光cの反射がデータの記録および再生に与える悪影響を、より効果的に抑制することが可能となる。ここで、反射率R21(λ1)の好ましい数値の上限として、反射率R21(λ0)の好ましい数値の上限よりも高い数値が許容されているのは、光透過性基板11の表面11aにおける物体光aおよび参照光bの反射がデータの記録および再生に与える悪影響よりも、光透過性基板11の表面11aにおける位置制御光cの反射がデータの記録および再生に与える悪影響の方が小さいからである。
Further, R21 (λ1), which is the reflectance of the
そして、波長λ1のレーザビームに対する反射防止膜22の反射率であるR22(λ1)は、2.0%以上であることが好ましく、3.0%以上であることがより好ましく、4.0%以上であることが、とくに好ましい。反射率R22(λ1)を2.0%以上に設定すれば、位置制御光cを凹凸パターン13に照射した場合に得られる反射光を大きく変調させることが可能となり、反射率R22(λ1)を3.0%以上に設定すれば、反射光をより大きく変調させることが可能となり、反射率R22(λ1)を4.0%以上に設定すれば、反射光をきわめて大きく変調させることが可能となる。
R22 (λ1), which is the reflectivity of the
上述のとおり、反射防止膜21、22は、複数の無機膜の積層体(無機多層膜)によって構成することが好ましい。無機膜を形成するための材料としては、たとえば、TiO2、Y2O3、SiO2、Al2O3、ZrO2、CeO2、ZnOなどの酸化物、MgF2、AlF3などのフッ化物、ZnSなどの硫化物およびこれらの混合物が挙げられ、2種以上の無機膜を積層することによって反射防止膜21、22を構成することができる。反射防止膜21、22の光学特性は、各無機膜の材料、各無機膜の膜厚および層構成によって調整することが可能であり、したがって、各無機膜の材料、各無機膜の膜厚および層構成を適宜選択することによって、上記の特性を有する反射防止膜21、22を形成することが可能となる。
As described above, it is preferable that the
図3は、反射防止膜21、22の略断面図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view of the
図3に示される反射防止膜21、22は、7層の無機膜31、32、33、34、35、36、37が、この順に積層されて、形成されている。これらのうち、無機膜31、35、37は、光透過性基板11、12よりも屈折率の低い材料(「低屈折率材料」という)によって形成され、無機膜32、34、36は、光透過性基板11、12よりも屈折率のやや高い材料(「中屈折率材料」という)によって形成され、無機膜33は、中屈折率材料よりもさらに屈折率の高い材料(「高屈折率材料」という)によって形成されている。
The
ここに、屈折率とは、波長λ0における屈折率をいう。 Here, the refractive index means a refractive index at a wavelength λ0.
透過性基板11、12の屈折率が1.47ないし1.60である場合には、低屈折率材料としては、MgF2やAlF3などのフッ化物およびSiO2の単体やこれらの混合物またはこれらを主成分とする組成物を用いることができ、中屈折率材料としては、Y2O3、Al2O3、ZrO2やZnOとSiO2の混合物またはこれらを主成分とする組成物を用いることができ、高屈折率材料としては、TiO2、CeO2、ZnSなどの硫化物またはこれらを主成分とする組成物を用いることができる。
When the
これら無機膜31、32、33、34、35、36、37は、スパッタ法、真空蒸着法、ゾルゲル法などを用いて、形成することができ、特に、膜厚の制御などの観点から、真空蒸着法やスパッタ法を用いて、形成することが好ましい。
These
このように、低屈折率材料によって形成された無機膜31、35、37と、中屈折率材料によって形成された無機膜32、34、36と、高屈折率材料によって形成された無機膜33を、高屈折率材料によって形成された無機膜33が中屈折率材料によって形成された無機膜32および34の間に位置するように、積層することによって、特定の波長領域において、広い入射角範囲にわたって、非常に低い反射率を有する反射防止膜21、22を形成することが可能となる。
Thus, the
したがって、反射防止膜21、22が、図3に示される層構成を有している場合には、各無機膜31、32、33、34、35、36、37の材料および膜厚を適宜選択することによって、上述した好ましい光学特性を有する反射防止膜21、22を形成することが可能となる。
Therefore, when the
また、反射防止膜21、22の膜厚は、1.5×λ0以下に設定することが好ましい。反射防止膜21、22の膜厚をこれ以上に設定すると、材料コストが高くなるとともに、成膜に長時間を要するため、製造コストが高くなり、さらに、反射防止膜21、22の応力増大によって、反射防止膜21、22が剥離するおそれがあり、好ましくない。
Further, it is preferable that the thickness of the
次に、本実施態様にかかるホログラム記録媒体10に対するデータの記録方法および再生方法について説明する。
Next, a method for recording and reproducing data on the
図4は、ホログラム記録媒体10に、データを記録し、再生するホログラム記録再生装置のダイアグラムである。
FIG. 4 is a diagram of a hologram recording / reproducing apparatus that records and reproduces data on the
図4に示されるように、ホログラム記録再生装置100は、第1のレーザ光源101と、第2のレーザ光源102と、ビームスプリッタ103と、シャッタ104と、空間光変調器105と、ハーフミラー106、107と、ミラー108と、レンズ109、110、111と、位置検出器112と、イメージセンサ113とを備えている。
As shown in FIG. 4, the hologram recording / reproducing apparatus 100 includes a first
第1のレーザ光源101は波長λ0のレーザビームを発生する光源であり、第1のレーザ光源101から発せられたレーザビームは、ビームスプリッタ103によって、物体光aおよび参照光bに分離される。
The first
一方、第2のレーザ光源102は波長λ1のレーザビームを発生する光源であり、第2のレーザ光源102によって生成されたレーザビームは位置制御光cとして用いられる。
On the other hand, the second
物体光aの光路上には、シャッタ104、空間光変調器105、ハーフミラー106およびレンズ109が配置されており、物体光aは、データの記録時においては、ホログラム記録媒体10の反射防止膜21の表面に対して、垂直に(入射角φ=0度)入射する。
A
これに対して、データの再生時においては、物体光aは、シャッタ104によって遮られるから、物体光aは、データの記録時においてのみ、ホログラム記録媒体10に照射されることになる。物体光aの光路上に設けられた空間光変調器105は、記録すべきデータにしたがって、物体光aを、平面的にパターン変調する装置である。
On the other hand, at the time of data reproduction, the object light a is blocked by the
一方、参照光bは、ミラー108によって反射された後、レンズ110を介して、ホログラム記録媒体10の反射防止膜21の表面に対して、所定の入射角θをもって、入射する。参照光bの光路上には、シャッタは設けられてはいないため、ホログラム記録媒体10にはデータの記録時および再生時の両方において参照光bが照射される。
On the other hand, after being reflected by the mirror 108, the reference light b is incident on the surface of the
したがって、データの記録時においては、ホログラム記録媒体10には物体光aおよび参照光bの両方が照射され、これにより、ホログラム記録媒体10に含まれるホログラム記録層20内に、物体光aおよび参照光bによる干渉縞が生成され、ホログラムとして記録される。
Therefore, when data is recorded, the
一方、データの再生時においては、ホログラム記録媒体10には参照光bのみが照射され、これにより、ホログラム記録層20内に形成されているホログラムが、光の形で、再生され、ホログラムの像を含む再生光dが、レンズ111を介して、イメージセンサ113に受光される。再生光に含まれるホログラム像は、イメージセンサ113によって、データに変換される。
On the other hand, at the time of data reproduction, the
他方、位置制御光cは、ハーフミラー107を通過した後、ハーフミラー106によって反射されて、物体光aと同一の光路を進行する。位置制御光cのフォーカスは、光透過性基板12に設けられている凹凸パターン13に合わせられ、凹凸パターン13によって反射された位置制御光eが、位置検出器112によって、検出されて、物体光aおよび参照光bまたは参照光bの位置決めがされるとともに、現在、記録または再生を行っている領域のアドレスが検出される。
On the other hand, after passing through the
すなわち、まず、位置検出器112は、光透過性基板12の表面12aからの反射に基づいて、フォーカス信号を生成し、凹凸パターン13に基づいて、位置信号を生成する。フォーカス信号および位置信号は、駆動手段(図示せず)に供給され、駆動手段は、フォーカス信号に基づいて、ホログラム記録媒体10をその厚み方向に正確に移動させるとともに、位置信号に基づいて、ホログラム記録媒体10をその面方向に正確に移動させる。その結果、物体光aおよび参照光bまたは参照光bが正確に位置決めされる。駆動手段によって、ホログラム記録媒体10を移動させる代わりに、ミラーやレンズなどを含む光学系全体を移動させることによって、物体光aおよび参照光bまたは参照光bを位置決めすることもできる。
That is, first, the
以上のように構成されたホログラム記録再生装置100を用いて、ホログラム記録媒体10にデータを記録し、ホログラム記録媒体10からデータを再生する場合、本実施態様にかかるホログラム記録媒体10においては、波長がλ1である位置制御光cに対する反射防止膜22の反射率R22(λ1)が十分に大きく設定されているから、光透過性基板12の表面12aに形成された反射防止膜22によって反射された位置制御光eの強度は十分に大きく、したがって、位置検出器112により、反射防止膜22によって反射された位置制御光eを検出することによって、物体光aおよび参照光bの位置決めおよび現在、記録または再生を行っている領域のアドレス検出を確実に行うことが可能となる。
When data is recorded on the
また、反射防止膜22は、物体光aおよび参照光bに対する反射率R22(λ0)が、位置制御光cに対する反射率R22(λ1)よりも小さく設定されているから、光透過性基板12の表面12aにおける物体光aおよび参照光bの反射は抑制され、したがって、物体光aおよび参照光bが光透過性基板12の表面12aにおいて反射することに起因するデータの記録あるいは再生への悪影響を効果的に抑制することができる。
The
さらに、本実施態様においては、位置制御光cに対する反射防止膜21の反射率R21(λ1)が、位置制御光cに対する反射防止膜22の反射率R22(λ1)よりも小さく設定されているから、光透過性基板11の表面11aにおける位置制御光cの反射は抑制され、したがって、位置制御光cが光透過性基板11の表面11aにおいて反射することに起因するデータの記録あるいは再生への悪影響を効果的に抑制することができる。
Further, in this embodiment, the reflectance R21 (λ1) of the
図5は、ホログラム記録媒体10に、データを記録し、再生するホログラム記録再生装置の他の例を示すダイアグラムである。
FIG. 5 is a diagram illustrating another example of the hologram recording / reproducing apparatus that records and reproduces data on the
図5に示されるように、ホログラム記録再生装置200は、第1のレーザ光源201と、第2のレーザ光源202と、ビームスプリッタ203と、シャッタ204と、空間光変調器205と、ミラー206、208と、ハーフミラー207と、レンズ209、210、211、212と、位置検出器213と、イメージセンサ214とを備えている。
As shown in FIG. 5, the hologram recording / reproducing
第1のレーザ光源201は、波長λ0のレーザビームを発生する光源であり、第1のレーザ光源201から発せられたレーザビームは、ビームスプリッタ203によって、物体光aおよび参照光bに分離される。
The first
一方、第2のレーザ光源202は波長λ1のレーザビームを発生する光源であり、第2のレーザ光源202によって生成されたレーザビームは位置制御光cとして用いられる。
On the other hand, the second
物体光aの光路上には、シャッタ204、ミラー206、空間光変調器205およびレンズ209が配置されており、物体光aは、データの記録時においては、ホログラム記録媒体10の反射防止膜21の表面に対して、所定の入射角φをもって、入射する。
A
これに対して、データの再生時においては、物体光aは、シャッタ204によって遮られるから、物体光aは、データの記録時においてのみ、ホログラム記録媒体10に照射されることになる。物体光aの光路上に設けられた空間光変調器205は、記録すべきデータにしたがって、物体光aを、平面的にパターン変調する装置である。
On the other hand, at the time of data reproduction, the object light a is blocked by the
一方、参照光bは、ミラー208によって反射された後、レンズ210を介して、ホログラム記録媒体10の反射防止膜21の表面に対して、所定の入射角θをもって、入射する。参照光bの光路上には、シャッタは設けられてはいないため、ホログラム記録媒体10にはデータの記録時および再生時の両方において参照光bが照射される。
On the other hand, after being reflected by the
したがって、データの記録時においては、ホログラム記録媒体10には物体光aおよび参照光bの両方が照射され、これにより、ホログラム記録媒体10に含まれるホログラム記録層20内に、物体光aおよび参照光bによる干渉縞が生成され、ホログラムとして記録される。
Therefore, when data is recorded, the
一方、データの再生時においては、ホログラム記録媒体10には参照光bのみが照射され、これにより、ホログラム記録層20内に形成されているホログラムが、光の形で、再生され、ホログラムの像を含む再生光dが、レンズ212を介して、イメージセンサ214に受光される。再生光に含まれるホログラム像は、イメージセンサ214によって、データに変換される。
On the other hand, at the time of data reproduction, the
他方、位置制御光cは、ハーフミラー207を通過した後、レンズ211を介して、ホログラム記録媒体10の反射防止膜21の表面に対して、垂直に入射する。
On the other hand, after passing through the
位置制御光cのフォーカスは、光透過性基板12に設けられている凹凸パターン13に合わせられ、凹凸パターン13によって反射された位置制御光eが、位置検出器213によって、検出されて、物体光aおよび参照光bまたは参照光bの位置決めがされるとともに、現在、記録または再生を行っている領域のアドレスが検出される。
The focus of the position control light c is adjusted to the concavo-
以上のように構成されたホログラム記録再生装置200を用いて、ホログラム記録媒体10にデータを記録し、ホログラム記録媒体10からデータを再生する場合、本実施態様にかかるホログラム記録媒体10においては、波長がλ1である位置制御光cに対する反射防止膜22の反射率R22(λ1)が十分に大きく設定されているから、光透過性基板12の表面12aに形成された反射防止膜22によって反射された位置制御光eの強度は十分に大きく、したがって、位置検出器213により、反射防止膜22によって反射された位置制御光eを検出することによって、物体光aおよび参照光bの位置決めおよび現在、記録/再生を行っている領域のアドレス検出を確実に行うことが可能となる。
When data is recorded on the
また、反射防止膜22は、物体光aおよび参照光bに対する反射率R22(λ0)が、位置制御光cに対する反射率R22(λ1)よりも小さく設定されているから、光透過性基板12の表面12aにおける物体光aおよび参照光bの反射は抑制され、したがって、物体光aおよび参照光bが光透過性基板12の表面12aにおいて反射することに起因するデータの記録または再生への悪影響を効果的に抑制することができる。
The
さらに、位置制御光cに対する反射防止膜21の反射率R21(λ1)が、位置制御光cに対する反射防止膜22の反射率R22(λ1)よりも小さく設定されているから、光透過性基板11の表面11aにおける位置制御光cの反射は抑制され、したがって、位置制御光cが光透過性基板11の表面11aにおいて反射することに起因するデータの記録または再生への悪影響を効果的に抑制することができる。
Further, the reflectance R21 (λ1) of the
一般に、ホログラム記録媒体10に対する物体光aの入射角φおよびホログラム記録媒体10に対する参照光bの入射角θの和(φ+θ)、すなわち、物体光aと参照光bがなす角度(φ+θ)が90°に近いほど、ホログラムの多重度が大きくなり、高密度化が可能となる。
In general, the sum (φ + θ) of the incident angle φ of the object beam a to the
また、回折効率を大きくするためには、ホログラム記録媒体10に対する物体光aの入射角φとホログラム記録媒体10に対する参照光bの入射角θの一方が90°に近いことが好ましい。
In order to increase the diffraction efficiency, it is preferable that one of the incident angle φ of the object beam a to the
光学系の配置、物体光aと参照光bの光束がホログラム記録層20で重なる体積などを考慮すれば、ホログラム記録を多重化し、高密度化を達成するためには、ホログラム記録媒体10に対する物体光aの入射角φおよびホログラム記録媒体10に対する参照光bの入射角θのいずれかが45°以上まで変化させることできることが好ましく、55°以上まで変化させることができることがより好ましい。
Considering the arrangement of the optical system, the volume of the object beam a and the reference beam b that overlap in the
物体光aおよび参照光bに球面波を用いた場合も、ホログラム記録媒体10に対し、低入射角成分から45°以上、より好ましくは55°以上の高入射角成分の光まで用いることが、高密度化を達成するために好ましい。このため、反射率R21(λ0)および反射率R22(λ0)としては、できる限り広い入射角で、低い値、好ましくは1.0%以下、より好ましくは0.5%以下に抑えられている必要がある。
Even when a spherical wave is used for the object light a and the reference light b, it is possible to use light having a high incident angle component of 45 ° or more, more preferably 55 ° or more, with respect to the
さらに、凹凸パターン13が物体光a、参照光bまたは再生光dの光路上にあると、凹凸パターン13によって物体光a、参照光bまたは再生光dの波面に収差が生じて、記録信号または再生信号にノイズを生成するおそれがある。したがって、物体光aおよび参照光bは、物体光a、参照光bおよび再生光dの光路上に、凹凸パターン13が位置することがないように照射することが好ましい。なお、本実施態様においては、凹凸パターン13が、物体光aおよび参照光bの入射方向とは反対側に位置する光透過性基板12に設けられているから、凹凸パターン13と再生光dの光路との関係を考慮すればよい。
Further, when the
以上のように、本実施態様にかかるホログラム記録媒体10は、光透過性基板11の表面11aに設けられた反射防止膜21と、光透過性基板12の表面12aに設けられた反射防止膜22とを備え、反射防止膜21、22の反射率が、上述した式(1)および式(2)を満たすように設定されているから、物体光aおよび参照光bを用いたデータの記録特性および再生特性を向上させることができ、同時に、位置制御光を用いて、所望のように、物体光aおよび参照光bまたは参照光bを位置決めし、記録または再生を行われている領域のアドレスを検出することが可能になる。
As described above, the
以下、本発明の効果をより明瞭なものとするため、実施例を掲げる。 Hereinafter, in order to further clarify the effects of the present invention, examples will be described.
実施例1
厚さ0.6mmの厚さと、1.52の屈折率を有するアモルファスポリオレフィン基板を用意し、アモルファスポリオレフィン基板上に、87nmの厚さと、1.39の屈折率を有するMgF2とSiO2の混合物からなる無機膜と、91nmの厚さと、1.75の屈折率を有するY2O3からなる無機膜と、66nmの厚さと、2.40の屈折率を有するTiO2からなる無機膜と、76nmの厚さと、1.75の屈折率を有するY2O3からなる無機膜と、129nmの厚さと、1.39の屈折率を有するMgF2とSiO2の混合物からなる無機膜と、94nmの厚さと、1.75の屈折率を有するY2O3からなる無機膜と、
110nmの厚さと、1.39の屈折率を有するMgF2とSiO2の混合物からなる無機膜を、この順に、スパッタリング法によって成膜して、複数の無機膜を含む反射防止膜を備えたサンプル#1を作製した。
Example 1
An amorphous polyolefin substrate having a thickness of 0.6 mm and a refractive index of 1.52 is prepared, and a mixture of MgF 2 and SiO 2 having a thickness of 87 nm and a refractive index of 1.39 is provided on the amorphous polyolefin substrate. An inorganic film composed of Y 2 O 3 having a thickness of 91 nm and a refractive index of 1.75; an inorganic film composed of TiO 2 having a thickness of 66 nm and a refractive index of 2.40; An inorganic film made of Y 2 O 3 having a thickness of 76 nm and a refractive index of 1.75; an inorganic film made of a mixture of MgF 2 and SiO 2 having a thickness of 129 nm and a refractive index of 1.39; An inorganic film made of Y 2 O 3 having a refractive index of 1.75;
A sample provided with an anti-reflection film including a plurality of inorganic films by forming an inorganic film made of a mixture of MgF 2 and SiO 2 having a thickness of 110 nm and a refractive index of 1.39 in this order by a sputtering method. # 1 was produced.
次いで、厚さ0.6mmの厚さと、1.52の屈折率を有する別のアモルファスポリオレフィン基板を用意し、アモルファスポリオレフィン基板上に、118nmの厚さと、1.39の屈折率を有するMgF2とSiO2の混合物からなる無機膜と、101nmの厚さと、1.75の屈折率を有するY2O3からなる無機膜と、46nmの厚さと、2.40の屈折率を有するTiO2からなる無機膜と、108nmの厚さと、1.75の屈折率を有するY2O3からなる無機膜と、86nmの厚さと、1.39の屈折率を有するMgF2とSiO2の混合物からなる無機膜と、112nmの厚さと、1.75の屈折率を有するY2O3からなる無機膜と、107nmの厚さと、1.39の屈折率を有するMgF2とSiO2の混合物からなる無機膜を、この順に、スパッタリング法によって成膜して、複数の無機膜を含む反射防止膜を備えたサンプル#2を作製した。
Then, another amorphous polyolefin substrate having a thickness of 0.6 mm and a refractive index of 1.52 is prepared, and MgF 2 having a thickness of 118 nm and a refractive index of 1.39 is formed on the amorphous polyolefin substrate. An inorganic film made of a mixture of SiO 2, an inorganic film made of Y 2 O 3 having a thickness of 101 nm and a refractive index of 1.75, and a TiO 2 film having a thickness of 46 nm and a refractive index of 2.40 An inorganic film, an inorganic film made of Y 2 O 3 having a thickness of 108 nm and a refractive index of 1.75, and an inorganic film made of a mixture of MgF 2 and SiO 2 having a thickness of 86 nm and a refractive index of 1.39. A film, an inorganic film made of Y 2 O 3 having a thickness of 112 nm and a refractive index of 1.75, and a mixture of MgF 2 and SiO 2 having a thickness of 107 nm and a refractive index of 1.39
さらに、厚さ0.6mmの厚さと、1.52の屈折率を有するアモルファスポリオレフィン基板を用意し、アモルファスポリオレフィン基板上に、117nmの厚さと、1.39の屈折率を有するMgF2とSiO2の混合物からなる無機膜と、102nmの厚さと、1.62の屈折率を有するAl2O3からなる無機膜と、63nmの厚さと、2.30の屈折率を有するZnSからなる無機膜と、72nmの厚さと、1.85の屈折率を有するZrO2とSiO2の混合物からなる無機膜と、140nmの厚さと、1.39の屈折率を有するMgF2とSiO2の混合物からなる無機膜と、96nmの厚さと、1.75の屈折率を有するY2O3からなる無機膜と、106nmの厚さと、1.39の屈折率を有するMgF2とSiO2の混合物からなる無機膜を、この順に、スパッタリング法によって成膜して、複数の無機膜を含む反射防止膜が形成されたサンプル#3を作製した。
Further, an amorphous polyolefin substrate having a thickness of 0.6 mm and a refractive index of 1.52 is prepared, and MgF 2 and SiO 2 having a thickness of 117 nm and a refractive index of 1.39 are provided on the amorphous polyolefin substrate. an inorganic film made of a mixture of a thickness of 102 nm, an inorganic film made of Al 2 O 3 having a refractive index of 1.62, and a thickness of 63 nm, an inorganic film made of ZnS having a refractive index of 2.30 , An inorganic film made of a mixture of ZrO 2 and SiO 2 having a thickness of 72 nm and a refractive index of 1.85, and an inorganic film made of a mixture of MgF 2 and SiO 2 having a thickness of 140 nm and a refractive index of 1.39. A film, an inorganic film made of Y 2 O 3 having a thickness of 96 nm and a refractive index of 1.75, MgF 2 and Si having a thickness of 106 nm and a refractive index of 1.39. An inorganic film made of a mixture of O 2 was formed in this order by a sputtering method to prepare
屈折率は、532nmの波長λを有するdoubled-YAGレーザに対する値であり、また、サンプル#1mないし#3の反射防止膜の膜厚は、doubled-YAGレーザの波長のそれぞれ、1.23倍、1.27倍および1.31倍であり、いずれも1.5倍未満であった。 The refractive index is a value for a doubled-YAG laser having a wavelength λ of 532 nm, and the film thicknesses of the antireflection films of samples # 1m to # 3 are 1.23 times the wavelength of the doubled-YAG laser, respectively. It was 1.27 times and 1.31 times, and both were less than 1.5 times.
サンプル#1、#2および#3に、波長λのレーザビームを、入射角を5度に設定して、照射し、反射率を測定した。レーザビームの波長λは、500nmから800nmの範囲で、変化させた。
測定結果は、図6に示されている。 The measurement results are shown in FIG.
図6に示されるように、サンプル#1、#2および#3のいずれにおいても、波長λが530nm付近における反射率が0.5%以下であった。
As shown in FIG. 6, in all of
一方、波長λが780nm付近における反射率は、サンプル#1においては約3.1%、サンプル#2においては約0.9%サンプル#3においては約5.0%となった。
On the other hand, the reflectance at a wavelength λ of around 780 nm was about 3.1% in
これにより、光透過性基板の材料として、アモルファスポリオレフィン(屈折率:1.52)を用いた場合、サンプル#2の反射防止膜を、物体光、参照光および位置制御光が照射される光透過性基板の表面に設けるとともに、サンプル#1またはサンプル#3の反射防止膜を、他方の光透過性基板の表面に設け、物体光および参照光の波長λ0を約530nmに設定し、位置制御光の波長λ1を約780nmに設定すれば、物体光aおよび参照光bを用いたデータの記録特性および再生特性を向上させることができ、同時に、位置制御光を用いて、所望のように、物体光aおよび参照光bまたは参照光bを位置決めし、記録または再生を行われている領域のアドレスを検出することが可能になることがわかった。
Thus, when an amorphous polyolefin (refractive index: 1.52) is used as the material of the light-transmitting substrate, the anti-reflection film of
たとえば、波長λ0のレーザビームの光源としては、532nmの波長λを有するdoubled-YAGレーザを用いることができ、波長λ1のレーザビームの光源としては、780nmの波長λを有するCD用赤外半導体レーザを用いることができる。 For example, a doubled-YAG laser having a wavelength λ of 532 nm can be used as a light source of a laser beam having a wavelength λ0, and an infrared semiconductor laser for a CD having a wavelength λ of 780 nm can be used as a light source of a laser beam having a wavelength λ1. Can be used.
実施例2
サンプル#1のアモルファスポリオレフィン基板に代えて、0.6mmの厚さと、1.52の屈折率を有するソーダライムガラス基板を用いた以外は、サンプル#1と同様にして、サンプル#4を作製し、サンプル#2のアモルファスポリオレフィン基板に代えて、0.6mmの厚さと、1.52の屈折率を有するソーダライムガラス基板を用いた以外は、サンプル#2と同様にして、サンプル#5を作製した。
Example 2
A
こうして得られたサンプル#4およびサンプル#5の反射率とレーザビームの波長λとの関係を測定したところ、サンプル#1およびサンプル#2と同様な結果が得られた。
When the relationship between the reflectances of the
実施例3
サンプル#1、#2および#3に、532nmの波長λを有するdoubled-YAGレーザを、異なる入射角で、照射して、サンプル#1、#2および#3の反射率を測定した。
Example 3
サンプル#1についての測定結果は図7に、サンプル#2についての測定結果は図8に、サンプル#3についての測定結果は図9に、それぞれ示されている。
The measurement result for
図7ないし図9に示されるように、レーザビームの入射角が、0ないし60度の広い範囲で変化しても、サンプル#1、#2および#3の反射率はほぼ0.5%以下であり、1%を越えることがないことがわかった。
As shown in FIGS. 7 to 9, even when the incident angle of the laser beam changes in a wide range from 0 to 60 degrees, the reflectance of
実施例4
実施例2において作製したサンプル#4および#5の反射率を、実施例3と同様にして、測定したところ、サンプル#1および#2と同様な結果が得られた。
Example 4
The reflectance of
本発明は、以上の実施態様および実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。 The present invention is not limited to the above embodiments and examples, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims, which are also included in the scope of the present invention. It goes without saying that it is a thing.
たとえば、前記実施態様においては、ホログラム記録媒体10のホログラム記録担体は、一対の光透過性基板11、12と、これらの間に設けられたホログラム記録層20を備えているが、ホログラム記録媒体10のホログラム記録担体が、一対の光透過性基板11、12と、これらの間に設けられたホログラム記録層20を備えていることは必ずしも必要でなく、ホログラム記録担体が異なる層構成を有していてもよく、たとえば、単一の光透過基板とホログラム記録層によって、ホログラム記録担体を構成し、反射防止膜を、それぞれ、光透過基板およびホログラム記録層の表面に形成することもでき、さらに、ホログラム記録層が十分な機械的強度を有していれば、ホログラム記録層のみによって、ホログラム記録担体を構成し、反射防止膜をホログラム記録層の両面に形成するよにしてもよい。
For example, in the above embodiment, the hologram recording medium of the
また、前記実施態様においては、凹凸パターン13は、物体光aおよび参照光bの入射方向とは反対側に位置する光透過性基板12に設けられているが、凹凸パターン13を、物体光aおよび参照光bの入射方向とは反対側に位置する光透過性基板12に設けることは必ずしも必要でなく、物体光aおよび参照光bの光路の妨げとならないように、凹凸パターン13を設ける必要があり、凹凸パターン13の設計が複雑になるが、反射防止膜22と、凹凸パターン13が形成された光透過性基板12とを、反射防止膜22が、物体光aおよび参照光bの入射側に位置するように配置することもできる。
Further, in the above embodiment, the concavo-
さらに、図4および図5に示されたホログラム記録再生装置においては、位置制御光cを、光透過性基板11側から凹凸パターン13に照射しているが、位置制御光cを、光透過性基板11側から凹凸パターン13に照射することは必ずしも必要でなく、位置制御光cを光透過性基板12側から凹凸パターン13に照射し、凹凸パターン13によって反射された位置制御光cを検出することにより、物体光aおよび参照光bの位置決めおよび現に、データの記録あるいは再生がおこなわれている領域のアドレス検出を行うようにしてもよい。
Further, in the hologram recording / reproducing apparatus shown in FIGS. 4 and 5, the position control light c is applied to the concave /
また、前記実施態様においては、ホログラム記録媒体10はディスク状の外形を有しているが、ホログラム記録媒体10がディスク状の外形を有していることは必ずしも必要でなく、ホログラム記録媒体10がカード状外形、シート状外形、ブロック状外形など有していてもよく、さらには、カートリッジに内蔵されるように構成されていてもよい。
Further, in the above embodiment, the
10 ホログラム記録媒体
11、12 光透過性基板
11a、12a 表面
13 凹凸パターン
20 ホログラム記録層
21、22 反射防止膜
31、32、33、34、35、36、37 無機膜
100 ホログラム記録再生装置
101 第1のレーザ光源
102 第2のレーザ光源
103 ビームスプリッタ
104 シャッタ
105 空間光変調器
106、107 ハーフミラー
108 ミラー
109、110、111 レンズ
112 位置検出器
113 イメージセンサ
200 ホログラム記録再生装置
201 第1のレーザ光源
202 第2のレーザ光源
203 ビームスプリッタ
204 シャッタ
205 空間光変調器
207 ハーフミラー
206、208 ミラー
209、210、211、212 レンズ
213 位置検出器
214 イメージセンサ
a 物体光
b 参照光
c 位置制御光
d 再生光
e 反射された位置制御光
Claims (10)
The hologram recording carrier, a first light-transmitting substrate and a second light-transmitting substrate, and a hologram recording layer provided between the first light-transmitting substrate and the second light-transmitting substrate The hologram recording medium according to any one of claims 1 to 9, comprising:
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