JP2004158115A

JP2004158115A - 光情報記録媒体

Info

Publication number: JP2004158115A
Application number: JP2002322977A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Tanaka; 善喜田中; Yoshihiro Takatani; 佳弘高谷
Original assignee: Memory Tech Corp
Current assignee: Memory Tech Corp
Priority date: 2002-11-06
Filing date: 2002-11-06
Publication date: 2004-06-03

Abstract

【課題】ノイズを低減することができる光ディスクを提供すること。
【解決手段】光ディスク１は、第１基板５、反射層７、ホログラム記録用の記録層９、第２基板１１が積層された積層体１３の側面（外側面１５、内側面１７）に側面膜１９を配置した構造をしている。再生時にレーザ光Ｌが光ディスク１に照射された際に生じる散乱光のうち、外側面１５や内側面１７に到達した成分は側面膜１９により吸収される。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報がホログラフィにより記録される光情報記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ホログラフィによって情報をイメージ情報の形で光ディスクのような光情報記録媒体に高密度で記録する方式が知られている。このような光ディスクは、反射層、第１透明基板、ホログラム記録材料を含む記録層、第２透明基板を積層した構造をしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
国際公開第ＷＯ９９／４４１９５号パンフレット（第３９図、第４０図）
【０００４】
上記方式におけるイメージ情報の記録は、イメージ情報を担持する情報光と記録用参照光をレーザ光により生成し、これらの光を第２透明基板側から光ディスクに照射し、記録用参照光と反射層で反射された情報光とを記録層において重ね合わせ、これらの光の干渉により生じる干渉縞パターンを記録層に書込むことにより実現される。一方、再生照明光を干渉縞パターンが書込まれた記録層に照射すると、照射された光が干渉縞パターンによって回折されて生成される再生光を基にしてイメージ情報が再生される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記レーザ光は、記録層と第２透明基板との境界面、空気と第２透明基板との境界面や反射層の表面の僅かな乱れによっても散乱する。このうち一部は光ディスクの外周部（例えば、記録層と空気との界面や、記録層を空気から遮断する壁材）で反射して散乱する。これが情報光等に干渉すると、所望でない干渉縞パターンが形成され、記録層に書込まれる。これが再生時においてノイズの原因となる。また、光ディスクの外周部で反射せずにこの外周部から漏れた光が、光ディスク記録・再生装置のような光ディスクの外部に位置する物体で反射されて、上記装置の光ヘッドに入り込むことも、ノイズの原因となる。
【０００６】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、ノイズを低減できる光情報記録媒体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光情報記録媒体は、レーザ光を利用して情報がホログラフィにより記録される光情報記録媒体であって、ホログラム記録材料を含む記録層および記録層を保持する基板を構成要素として有する積層体と、積層体の側面に配置され、光情報記録媒体内で散乱したレーザ光のうち側面に到達した成分を吸収する側面膜と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る光情報記録媒体によれば、光情報記録媒体内で散乱したレーザ光のうち、光情報記録媒体の側面に到達した成分は側面膜により吸収される。したがって、上記成分が側面で反射することによるレーザ光（情報光、記録用参照光、再生照明光、再生光）への干渉を少なくする（又はなくす）ことができる。また、上記成分が側面から光情報記録媒体の外部に漏れるのを少なくする（又はなくす）こともできる。
【０００９】
本発明に係る光情報記録媒体において、側面膜は、光情報記録媒体の外部から水分や酸素が側面を介して記録層に入るのを防止する機能を有するようにしてもよい。これによれば、記録層の寿命を長くすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態に係る光ディスク（光情報記録媒体の一例）について説明する。図１はこの実施形態に係る光ディスク１を模式的に表した断面図である。光ディスク１には、ホログラフィによりデジタル情報が記録される。光ディスク１は円盤状をしており、その中心部に光ディスク用ドライブ装置のスピンドルが固定される中心穴３が形成されている。
【００１１】
光ディスク１は、第１基板５、反射層７、記録層９および第２基板１１で構成される積層体１３の側面（外側面１５、内側面１７）に側面膜１９が配置された構造を有する。光ディスク１の表面となる第２基板１１の上面が光透過面２１として機能する。つまり、光透過面２１は、光ディスク１に照射されたレーザ光Ｌが入射する領域になると共に光ディスク１で生成された再生光が取り出される領域となる。
【００１２】
第１基板５および第２基板１１の厚みは例えば５〜１２００μｍである。基板５，１１の材料は、例えば、ガラス、水晶、ダイヤモンド、樹脂（ポリカーボネートなど）である。レーザ光Ｌは第２基板１１側から光ディスク１に照射されるので、第２基板１１はレーザ光Ｌの波長に対して透過性のある材料でなければならないが、第１基板５はこれに限定されない。但し、第１基板５および第２基板１１の両側からレーザ光Ｌを光ディスク１に照射する方式の場合、第１基板５もレーザ光Ｌに対して実質的に透過性を有さなければならない。基板５，１１は板状でもよいし、フィルム状や透明コート膜状でもよい。第１基板５の表面には、ピット２３が形成されている。ピット２３を覆うように第１基板５上には反射層７が配置されている。反射層７はレーザ光Ｌを反射する性質を有する金属から構成されており、具体的には、アルミニウムや銀などである。反射層７の厚みは、例えば３０〜５００ｎｍである。
【００１３】
反射層７が配置された第１基板５は、ピット２３により物理的なプリフォーマットが施されたプリフォーマット領域や、プリフォーマットが施されていないミラー領域を有する。これらの領域について詳細に説明する。図２は反射層７が配置された第１基板５の平面図である。この構造には、その内周から外周にかけて連続する螺旋状のトラック２５が形成されている。トラック２５は、一周分を一つの単位とし、プリフォーマット領域とミラー領域とが交互に並んで構成されている。プリフォーマット領域では、ピット２３を用いて、サーボ情報、セクターマークやトラックのアドレス情報などが光ディスク１の製造時に予め記録される。一方、記録層９のうちミラー領域と対向する部分（図１では記録層９のうちミラー領域の上に位置する部分）に情報がホログラフィにより記録される。なお、第１基板５上にピットを直接配置するのではなく、ピットを有するプリフォーマット層を樹脂などにより第１基板５上に配置してもよい。
【００１４】
図１に示すように、記録層９は反射層７を覆うように配置されている。光ディスク１に照射されたレーザ光は光透過面２１を介して記録層９に当たる。記録層９の材料は、情報光や参照光となるレーザ光Ｌが記録層９に所定時間照射されたとき、レーザ光Ｌの強度に応じて照射箇所の光学特性（屈折率、吸収率、透過度、蛍光発光性、反射率など）が変化するホログラム記録材料であり、感光材を含む。この材料は、例えば、レーザ光Ｌに感光して重合する光重合性有機物である。具体的には、例えば、デュポン（Ｄｕｐｏｎｔ）社製のフォトポリマ（Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒｓ）ＨＲＦ−６００（製品名）である。記録層９の厚みは、例えば４〜１０００μｍである。第２基板１１は記録層９上に配置され、第１基板５と共に記録層９を保持する。なお、記録層９を保持する基板は、第１基板５および第２基板１１のいずれか一方だけでもよい。
【００１５】
側面膜１９は、記録層９および光透過面２１の側方に位置する側面、詳しくは、光ディスク１の外周に沿った外側面１５や中心穴３を規定する内側面１７に配置されている。別の表現を用いれば、側面膜１９は光ディスク１の外周部の端面と内周部の端面に形成されている。側面膜１９の厚みは、例えば、２〜５００μｍである。側面膜１９は、レーザ光Ｌのうち光ディスク１中で散乱して外側面１５や内側面１７に到達した成分を吸収する。側面膜１９については後でさらに詳細に説明する。以上が光ディスク１の構成である。
【００１６】
さて、ホログラフィの一つの態様であるボリュームホログラフィを利用して、光ディスク１に情報を記録再生する方式として、例えば、以下の三方式がある。図３は第１方式、図４は第２方式、図５は第３方式を説明するための図である。図３〜図５は光ディスク１の一部を拡大した図である。図３〜図５において、図１中の符号が示す要素と同一の要素については同一符号を付している。上記記録によれば、光ディスク１の記録層９に干渉縞パターンを三次元的に書込むことができ、記録密度を増加させることができる。
【００１７】
第１方式はいわゆる反射型と呼ばれる方式である。図３に示すように、光ヘッドのレンズ２７で集束されたレーザ光Ｌには情報光と記録用参照光が含まれ、記録用参照光Ｌ_Ｒと反射層７で反射された情報光Ｌ_Ｉとを記録層９内において干渉させ、これにより発生する干渉縞パターン２９を記録層９に記録する。記録層９のうち干渉縞パターンが記録された箇所をスポットＳという。図６はスポット群の一部の平面図である。光ディスク１を僅かに回転させて、先ほど形成されたスポットＳ（例えばスポットＳ１とする）と平面的に一部が重なる新たなスポットＳ（この場合はスポットＳ２となる）を記録層９に形成する。これを繰り返すことにより、記録層９に干渉縞パターンを多重記録する。
【００１８】
一方、レンズ２７を介して再生照明光であるレーザ光Ｌを干渉縞パターン２９に照射すると、この光は干渉縞パターン２９により回折され、再生光が生成される。レンズ２７を介して光ヘッドで検出された再生光を基にしてイメージ情報が再生される。
【００１９】
第２方式はいわゆる透過型と呼ばれる方式である。図４に示すように、光ヘッドのレンズ２７Ａおよびレンズ２７Ｂは第２基板１１側に配置されている。レンズ２７Ａで集束された情報光Ｌ_Ｉと、レンズ２７Ｂで集束された記録用参照光Ｌ_Ｒと、を記録層９で交差させ、この部分に形成された干渉縞パターン２９を記録層９に書込む。この方式において、反射層７は干渉縞パターン２９の形成に利用されない。反射層７は、フォーカシング、トラッキング、アドレッシングなどに利用される。レンズ２７Ｂを介して再生照明光を干渉縞パターン２９に照射することにより、再生光が生成される。
【００２０】
第３方式もいわゆる透過型と呼ばれる方式である。この方式では、図４のレンズ２７Ｂを設けずに、図５に示すように、第１基板５側に配置された図示しないレンズ系により形成された平行光束が記録層９に照射されるようにしている。レンズ２７Ａで集束された情報光Ｌ_Ｉと、上記レンズ系で平行光束された記録用参照光Ｌ_Ｒと、を記録層９で交差させ、この部分に形成された干渉縞パターン２９を記録層９に書込む。そして、上記レンズ系で形成された平行光束の再生照明光を干渉縞パターン２９に照射することにより、再生光が生成される。この方式では、反射層７を記録用参照光Ｌ_Ｒや再生照明光が通過しなければならないので、反射層７は例えば、金やシリコンから構成され、光反射率が約１５パーセントにされている。この方式においても、反射層７は干渉縞パターン２９の形成に利用されず、フォーカシング、トラッキング、アドレッシングなどに利用される。なお、情報光Ｌ_Ｉを第１基板５側から照射し、記録用参照光Ｌ_Ｒや再生照明光を第２基板１１側から照射してもよい。また、図４に示す第２方式においても第３方式と同様に、記録用参照光Ｌ_Ｒや再生照明光を平行光束にすることができる。
【００２１】
次に、側面膜１９の機能について、図３および図７を用いて説明する。図７は本実施形態に係る光ディスク１を模式的に表した断面図であり、図１と対応している。図７において、図１中の符号が示す要素と同一の要素については同一符号を付している。
【００２２】
光ディスク１に照射されたレーザ光Ｌのうち散乱した成分（例えば図３の散乱光Ｌ１）は、図７に示すように光ディスク１内で迷光となる。散乱光Ｌ１が外側面１５や内側面１７で反射されると散乱光Ｌ１がレーザ光Ｌの照射箇所に戻る可能性がある。これが情報光や記録用参照光と干渉すると、所望でない干渉縞パターンが形成され、記録層９に書込まれる。これが再生時におけるノイズの原因となる。また、側面１５，１７に到達した散乱光Ｌ１が側面１５，１７から光ディスク１の外部に漏れて、光ディスク１の外部に位置する物体に反射され、光ヘッドで検出されることによっても、ノイズが発生する。
【００２３】
本実施形態では外側面１５や内側面１７に側面膜１９を配置しているので、これらの側面に到達した散乱光Ｌ１は反射や透過されずに吸収される。したがって、散乱光Ｌ１によるレーザ光（情報光、記録用参照光、再生照明光、再生光）への干渉をなくすことが可能となる。よって、再生時におけるノイズの低減（つまりＳＮ比の向上）を図ることができる。また、側面１５，１７に到達した散乱光Ｌ１が側面１５，１７から漏れるのをなくすことが可能となるので、この点からもノイズを低減することができる。
【００２４】
側面膜１９は、例えば、レーザ光Ｌの波長に対して吸収域を有する色の顔料が入った材料（例えば、エポキシ樹脂、シリコン系樹脂、ラバー系樹脂、フッ素系樹脂、ウレタン系樹脂）により構成することができる。ここにおける色は、レーザ光の吸収性がよいという点から、黒色やレーザ光Ｌの波長に対して補色の関係にある色を例示できる。上記材料として例えばフッ素系樹脂やポリエチレンポリビニルアルコール共重合体を用いると、光ディスク１の外部から水分や酸素が外側面１５や内側面１７を介して記録層９に入るのを防止できる。この水分浸入防止効果により、記録層９の長寿命化を図ることができる。また、酸素侵入防止効果は記録層９の材料がラジカル重合型（例えば、アクリルアミド、アクリロニトリル、アクリル酸エステル等のアクリル基（ＣＨ_２＝ＣＨ−ＣＯ−）を持つモノマーの光重合開始剤により開始される重合）の場合に有効となる。詳しくは、ラジカル重合型材料は酸素と反応しやすく、この反応により光感度が低下する。したがって、記録層９をレーザ光Ｌで露光（つまり、光ディスク１にレーザ光Ｌを照射）して情報の記録をするのに、酸素は記録層９の露光を阻害する物質となる。上記酸素侵入防止効果により、記録層９の光感度が低下するのを抑制できるので、記録層９の寿命を長くできる。
【００２５】
なお、本実施形態では外側面１５や内側面１７の全面に側面膜１９を配置しているが、記録層９および第２基板１１の側面１５，１７にのみ側面膜１９を配置した態様でもよい。
【００２６】
次に、光ディスク１の製造方法の一例を図８から図１０を用いて詳細に説明する。図８から図１０はこの製造方法の各工程を示し、図１の断面と対応する模式的断面図である。まず、図８に示すように、ポリカーボネートなどの樹脂を用いて射出成形することにより、光ディスク１の中心穴３となる中心穴３Ａを有すると共にピット２３付きの第１基板５を作製する。次に、第１基板５のピット２３が形成された面に、蒸着やスパッタリングなどによってアルミニウムからなる反射層７を形成する。
【００２７】
次に、図９に示すように、光ディスク１の中心穴３となる中心穴３Ｂを有する第２基板１１を用意する。ホログラム記録材料３１を第１基板５の所定の半径位置にリング状に塗布する。この上から第２基板１１を第１基板５に向けて押し付けて、第１基板５と第２基板１１の間の隙間にホログラム記録材料３１を薄く伸ばして充填する。
【００２８】
これにより、図１０に示すようにホログラム記録材料３１からなる記録層９が形成され、積層体１３が出来上がる。次に、積層体１３の外側面１５および内側面１７を除く表面、つまり、光透過面２１およびこれの反対側にある裏面３３に、容易に剥離可能な皮膜（例えば、粘着性ポリ塩化ビニルフィルム）を形成する（図示せず）。これにより、次に説明する塗料が光透過面２１や裏面３３に付着するのを防止する。そして、顔料が入った塗料（エポキシ樹脂、フッ素系樹脂またはポリエチレンポリビニルアルコール共重合体）を外側面１５および内側面１７に塗布して乾燥させることにより、図１に示す側面膜１９を形成する。上記皮膜を、光透過面２１および裏面３３から剥離することにより、光ディスク１が完成する。
【００２９】
なお、本実施形態に係る光ディスクは記憶領域が円盤状であればよく、光ディスクの外形には無関係である。例えば、三角形、四角形や六角形等であり、大きさが名刺程度のカード形状に円盤状の記録領域を有する光ディスクについても本実施形態を適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る光情報記録媒体によれば、光情報記録媒体内で散乱したレーザ光のうち、光情報記録媒体の側面に到達した成分が原因となるノイズを低減する（又はなくす）ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る光ディスクを模式的に表した断面図である。
【図２】図１の光ディスクを構成するものであり、反射層が配置された第１基板の平面図である。
【図３】本実施形態に係る光ディスクを記録再生する第１方式を説明するものであり、図１の光ディスクの一部分を拡大した模式的断面図である。
【図４】本実施形態に係る光ディスクを記録再生する第２方式を説明するものであり、図１の光ディスクの一部分を拡大した模式的断面図である。
【図５】本実施形態に係る光ディスクを記録再生する第３方式を説明するものであり、図１の光ディスクの一部分を拡大した模式的断面図である。
【図６】図１の光ディスクの記録層に形成されたスポット群の一部の平面図である。
【図７】本実施形態に係る光ディスクの側面膜の機能を説明するための光ディスクを模式的に表した断面図である。
【図８】本実施形態に係る光ディスクを製造する方法の一例の第１工程図である。
【図９】本実施形態に係る光ディスクを製造する方法の一例の第２工程図である。
【図１０】本実施形態に係る光ディスクを製造する方法の一例の第３工程図である。
【符号の説明】
１・・・光ディスク、３，３Ａ，３Ｂ・・・中心穴、５・・・第１基板、７・・・反射層、９・・・記録層、１１・・・第２基板、１３・・・積層体、１５・・・外側面、１７・・・内側面、１９・・・側面膜、２１・・・光透過面、２３・・・ピット、２５・・・トラック、２７，２７Ａ，２７Ｂ・・・レンズ、２９・・・干渉縞パターン、３１・・・ホログラム記録材料、３３・・・裏面

Claims

レーザ光を利用して情報がホログラフィにより記録される光情報記録媒体であって、
ホログラム記録材料を含む記録層および前記記録層を保持する基板を構成要素として有する積層体と、
前記積層体の側面に配置され、前記光情報記録媒体内で散乱したレーザ光のうち前記側面に到達した成分を吸収する側面膜と、
を備えたことを特徴とする光情報記録媒体。
前記側面膜は、前記光情報記録媒体の外部から水分や酸素が前記側面を介して前記記録層に入るのを防止する機能を有する請求項１記載の光情報記録媒体。