JP2004192700A - Manufacturing method for optical information recording medium and manufacturing apparatus therefor - Google Patents
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Abstract
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の製造方法およびその製造装置に関する。
【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、ゲル状に硬化された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】
【0004】
国際公開第WO99/44195号パンフレット(第39図、第40図)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を記録層に記録することにより実現される。記録層のうち、干渉縞が記録された領域がホログラムとなる。一方、再生照明光を第2透明基板側から干渉縞が記録された記録層に照射すると、この光が干渉縞によって回折されることにより再生光が生成され、第2透明基板を透過した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】
さて、上記光ディスクによれば、ゲル状に硬化されたホログラム記録材料を記録層にしている。したがって、ホログラム記録材料の全体が均一にゲル状に硬化されていないと、記録層の位置により記録特性にバラツキが発生する。
【0006】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、記録層の位置により記録特性にバラツキが生じない光情報記録媒体の製造方法およびその製造装置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の第1製造装置は、照射された光によりゲル状に硬化されたホログラム記録材料を含む記録層を、第1基板と光透過性を有する第2基板とで挟んで支持した構造を有する光情報記録媒体を製造する装置であって、発光体と、発光体からの光が入射する側面を有すると共にこの光を面光源にする導光部材と、第2基板を保持すると共に第1基板と第2基板との間に配置されたホログラム記録材料に向けて面光源の光を拡散する保持拡散部材と、保持拡散部材と対向するように配置されると共に第1基板を保持する保持部材と、を備えたことを特徴とする。
【0008】
第1製造装置によれば、発光体からの光を導光部材および保持拡散部材を通して、第1基板と第2基板との間に配置されたホログラム記録材料に照射することができる。このため、ホログラム記録材料の全体に均一な明るさの光を照射することができるので、ホログラム記録材料を斑なく硬化させることができる。また、保持拡散部材が、第2基板の保持および光の拡散の両方の機能を果たすので、製造装置の小型化を図ることができる。
【0009】
第1製造装置において、保持拡散部材は第2基板を真空吸着により保持し、真空吸着のための排気口が形成されると共に保持拡散部材とにより空間を形成する側壁部をさらに備えることができる。これによれば、排気口を側壁部に形成している。よって、ホログラム記録材料に照射する光の光路外に排気口を配置することができるので、排気口が上記均一な明るさの光を生成する障害になることはない。
【0010】
本発明に係る光情報記録媒体の第2製造装置は、照射された光によりゲル状に硬化されたホログラム記録材料を含む記録層を、第1基板と光透過性を有する第2基板とで挟んで支持した構造を有する光情報記録媒体を製造する装置であって、第1基板を保持する第1保持部材と、第1保持部材と対向するように配置されると共に第2基板を保持する光透過性の第2保持部材と、発光体と、発光体からの光が入射する側面を有すると共にこの光を面光源にする導光部材と、第1保持部材により保持された第1基板と第2保持部材により保持された第2基板との間に配置されたホログラム記録材料に向けて面光源の光を拡散する拡散部材と、を備えたことを特徴とする。
【0011】
この第2製造装置によれば、第1製造装置と同様の理由により、ホログラム記録材料の全体に均一な明るさの光を照射することができるので、ホログラム記録材料を斑なく硬化させることができる。また、拡散部材と第2保持部材とを別個に設けているので、拡散部材、第2保持部材のそれぞれについて最適な材料や寸法を選択することができる。
【0012】
第2製造装置において、第2保持部材は第2基板を真空吸着により保持し、真空吸着のための排気口が形成されると共に第2保持部材とにより空間を形成する側壁部をさらに備えることができる。これによれば、第1製造装置と同様の理由で、排気口が上記均一な明るさの光を生成する障害になることはない。
【0013】
本発明に係る光情報記録媒体の第3製造装置は、照射された光によりゲル状に硬化されたホログラム記録材料を含む記録層を、第1基板と光透過性を有する第2基板とで挟んで支持した構造を有する光情報記録媒体を製造する装置であって、第1基板を保持する第1保持部材と、第1保持部材と対向するように配置されると共に第2基板を保持する光透過性の第2保持部材と、発光体と、発光体からの光が入射する側面を有すると共にこの光を面光源にしてから、第1保持部材により保持された第1基板と第2保持部材により保持された第2基板との間に配置されたホログラム記録材料に照射する導光部材と、を備えたことを特徴とする。
【0014】
第3製造装置によれば、発光体からの光を導光部材を通して、第1基板と第2基板との間に配置されたホログラム記録材料に照射することができる。このため、ホログラム記録材料の全体に均一な明るさの光を照射することができるので、ホログラム記録材料を斑なく硬化させることができる。
【0015】
第3製造装置において、導光部材は、ホログラム記録材料に向けて光を拡散するようにしてもよい。これによれば、ホログラム記録材料の全体により均一な明るさの光を照射することができる。
【0016】
本発明に係る光情報記録媒体の製造方法は、ゲル状に硬化されたホログラム記録材料を含む記録層を、第1基板と光透過性を有する第2基板とで挟んで支持した構造を有する光情報記録媒体の製造方法であって、第1基板と第2基板との間にゲル化前のホログラム記録材料を配置する配置工程と、発光体からの光を導光部材で面光源にした後に面光源の光を、第2基板側から、配置工程で配置されたホログラム記録材料に照射することにより、ゲル化させて記録層を形成する形成工程と、を備えたことを特徴とする。
【0017】
本発明に係る光情報記録媒体の製造方法によれば、第1基板と第2基板との間に配置されたゲル化前のホログラム記録材料に、発光体からの光を導光部材を通して照射している。よって、ホログラム記録材料の全体に均一な明るさの光を照射することができるので、ホログラム記録材料を斑なく硬化させることができる。
【0018】
【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)の製造方法およびその製造装置について説明する。まず、この方法や装置を用いて作製される光ディスクの構造について簡単に説明する。図1はこの光ディスクの断面図である。光ディスク1は、光透過性を有する第1基板3、反射層5、記録層7および光透過性を有する第2基板9が積層され、これらの層を貫通する中心穴11が形成された構造を有する。ホログラム記録材料を含む記録層7はゲル状に硬化されており、第1基板3と第2基板9とで挟んで支持されている。ホログラムの記録再生に用いるレーザ光Lは第2基板9側から光ディスク1に照射される。中心穴11に光ディスクを記録・再生する装置のスピンドルが固定される。
【0019】
本発明の一実施形態に係る光ディスク製造装置の構成について、図2および図3を用いて説明する。図2は、この光ディスク製造装置31の断面図である。図3は、装置31を構成する一方の真空チャックを保持拡散板側からみた平面図である。光ディスク製造装置31は、下側に配置された真空チャック33と、これと対向するように上側に配置された真空チャック35と、から構成される。
【0020】
真空チャック35は、アクリル系樹脂等からなる平面が正方形状で断面がくさび形の導光板37と、導光板37の一辺を構成する側面39に沿って配置されたランプ41(発光体の一例)と、ランプ41を覆うように側面39に取り付けられたリフレクタ43と、を備える。ランプ41としては、例えば、高圧紫外線ランプ、低圧紫外線ランプ、ブラックライトがある。ランプ41からの紫外線UVは、導光板37の側面39から導光板37に入射する。導光板37は入射した光を面光源にする機能を有する。なお、リフレクタ43は、ランプ41からの紫外線UVを導光板37に向けて反射する。
【0021】
導光板37の側面39以外の三つの側面や上面には、これらの面に到達した紫外線UVを再び導光板37内に向けて反射する反射シート45が配置されている。導光板37の下面はプリズム面47、つまり多数のプリズムが形成された面に加工されている。プリズム面47の縁部には正方形の枠状をした側壁部49が固定されている。側壁部49の材料はステンレスやセラミックス等である。側壁部49には、真空ポンプと接続される排気口51が設けられている。
【0022】
側壁部49と、正方形状の保持拡散板53(保持拡散部材の一例)と、により空間55が形成される。保持拡散板53は、シリコンラバーのようなシール材(図示せず)により、側壁部49の内周面に固定されている。保持拡散板53には、複数の貫通孔57が形成されており、排気口51から空気Aを抜くことにより、貫通孔57に第2基板9(図1)を真空吸着させて保持拡散板53で保持する。保持拡散板53は拡散板としても機能する。よって、導光板37からの光は、保持拡散板53で拡散されて第2基板9を介してホログラム記録材料に照射される。保持拡散板53は、ガラスやプラスチックのような透明部材に拡散粒子を混入したものである。
【0023】
一方、真空チャック33は、保持拡散板53と対向するように配置された正方形状の保持板59(保持部材の一例)およびこれを支持する台盤61を有する。台盤61の中央部には、真空ポンプと接続される排気口63が設けられている。台盤61は、その側面部65が表面部67から立ち上がった構造をしている。側面部65において、保持板59は、シリコンラバーのようなシール材(図示せず)により、台盤61と固定されている。これにより、保持板59と表面部67との間に空間69が形成される。なお、接着剤で固定することもできる。さらに、Oリングによるパッキング、つまり、側面部65に沿って表面部67上にOリングを配置し、Oリング上に保持板59を配置するようにしてもよい。なお、保持拡散板53や保持板59の厚みが例えば3cmの場合、保持拡散板53とプリズム面47の距離および保持板59と表面部67との距離は、例えば、0.5mmである。
【0024】
保持板59には、複数の貫通孔71が形成されている。排気口63から空気Aを抜くことにより、貫通孔71に反射層5が形成された第1基板3(図1)を真空吸着させて保持板59で保持する。
【0025】
ランプ41からの紫外線UVは真空チャック35側から照射されるので、真空チャック35の保持拡散板53はガラスやプラスチックのような透明材料からできている。これに対して、真空チャック33の保持板59や台盤61は光透過性を有していなくてもよいので、例えば、ステンレスやセラミックスのような不透明材料でもよいし、上記透明材料でもよい。なお、真空チャック33側からも光硬化用の紫外線を照射する場合は、保持板59や台盤61の材料を保持板53と同じにする。以上が光ディスク製造装置31の構造である。
【0026】
光ディスク製造装置31は、拡散板として機能する保持拡散板53および導光板37を備えている。このため、第1基板3と第2基板9との間に配置されたホログラム記録材料の全体に均一な明るさの紫外線UVを照射することができるので、ホログラム記録材料を斑なく硬化させることができる。よって、光ディスク1の記録特性の均一性を向上させることができる。
【0027】
また、光ディスク製造装置31によれば、排気口51が側壁部49に設けられているので、排気口51を紫外線UVの光路外に位置させることができる。よって、排気口51が、均一な明るさの紫外線UVを生成する障害になることはない。
【0028】
また、光ディスク製造装置31によれば、保持拡散板53が第2基板9を保持する機能の他に光を拡散する機能を有する。このため、拡散板を新たに設ける必要がなくなるので、製造装置31の小型化を図ることができる。なお、保持拡散板53の替りに、保持板と拡散板とを設けることもできる。これを、図4で説明する。図4は本発明の他の実施形態に係る光ディスク製造装置81の断面図である。図2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。製造装置81が図2の製造装置31と異なる点について説明する。
【0029】
製造装置81のプリズム面47上には、例えばシリコン酸化膜からなる平坦化膜85が形成されている。平坦化膜85上に、ガラスやプラスチックのような透明部材に拡散粒子を混入した拡散板87(拡散部材の一例)が配置されている。拡散板87の縁部に側壁部49が固定されている。第2基板9(図1)を保持する第2保持板89(第2保持部材の一例)と側壁部49とで空間55が形成されるように、第2保持板89は側壁部49の内周面に固定されている。拡散板87で拡散された紫外線UVは、第2保持板89を通してホログラム記録材料に照射されるので、第2保持板89はガラスやプラスチックのような光透過性を有する材料から構成される。保持板59は第2保持板89と対向するように配置されており、第1基板3を保持する第1保持部材の一例として機能する。
【0030】
光ディスク製造装置81によれば、拡散板87と第2保持板89とを別個に設けることにより、拡散板87、第2保持板89のそれぞれについて最適な材料や寸法を選択することができる。
【0031】
なお、図2の光ディスク製造装置31において、保持拡散板53の替わりに拡散機能を有さない保持板にすることもできる。この場合、導光板37に拡散粒子を混入することにより、導光板37が光の拡散機能を有するようにしてもよい。
【0032】
次に、本発明の一実施形態に係る光ディスクの製造方法について説明する。この方法では、図2の光ディスク製造装置31を利用しているが、図4の光ディスク製造装置81を利用することもできる。図5および図6は図1の断面と対応する断面図である。まず、図5に示すように、平滑なガラス基板13の上に樹脂を塗布し、図示しないスタンパを用いてピット15を有するプリフォーマット層17を形成することにより、第1基板3を作製する。これにより、サーボ情報およびセクターマークやトラックのアドレス情報などが、ピット15を用いて予めプリフォーマットされる。第1基板3の厚みは例えば5〜1200μmである。ガラス基板13の替わりに、水晶基板やダイヤモンド基板を利用することもできる。また、プリフォーマット層17を有しない第1基板3も可能である。すなわち、ポリカーボネートなどの樹脂を用いて射出成形により、ピット15付きの第1基板3を作製するのである。図1に示す第2基板9の厚みや材料は第1基板3と同様である。但し、第1基板3は光透過性を有していなくてもよいので、透明でない材料を選択することも可能である。
【0033】
次に、図6に示すように、第1基板3のピット15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5を形成する。反射層5の厚みは例えば30〜500nmである。反射層5はレーザ光Lを反射する性質を有する金属であればよく、アルミニウムの他に銀、金、シリコンなども用いることができる。
【0034】
第1基板3の縁部に反射層5を介して、リング状のスペーサ19,21を接着する。スペーサ19,21の材料は、例えば、ステンレス、セラミックス、プラスチックであり、その厚みの大きさは記録層7の厚みの大きさに相当する。
【0035】
次に、図2に示す光ディスク製造装置31を用いて、図6に示す第1基板3を含む構造体と第2基板9とを対向して配置し、その間に記録層7を形成する。詳細に説明すると、図7に示すように、真空チャック35において、空間55の空気Aを真空ポンプにより排気口51を介して排気することにより、保持拡散板53に第2基板9を真空吸着させる。真空チャック33でも同様にして、図6に示す構造体の第1基板3を保持板59に真空吸着させる。以上により、保持板59で第1基板3を保持し、保持拡散板53で第2基板9を保持する。
【0036】
次に、ゲル化前のホログラム記録材料を準備する。この材料は、情報光や参照光となるレーザ光Lが記録層7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)が変化するものである。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り、具体的には、例えば、デュポン(Dupont)社製のフォトポリマー(Photopolymers)HRF−600(製品名)である。
【0037】
ゲル化前のホログラム記録材料91を第1基板3上に反射層5を介して塗布した後、図8に示すように、真空チャック33と真空チャック35との距離を近づけることにより、第2基板9を第1基板3側に押し付ける。これにより、第1基板3と第2基板9の間にホログラム記録材料91が薄く伸ばされる(配置工程)。
【0038】
そして、図9に示すように、ランプ41から紫外線UVを発生させる。紫外線UVは側面39から導光板37に入射し、面光源にされる。面光源にされた紫外線UVは、プリズム面47により曲げられ、保持拡散板53側に向けて進む。そして、この紫外線UVは保持拡散板53で拡散されてから、第2基板9を介して、ホログラム記録材料91に照射される。ここでのホログラム記録材料91の硬化は予備硬化(プレキュア)であり、条件は例えば次の通りである。紫外線の波長は350〜450nmであり、紫外線の照射時間は2〜10分であり、ランプ41の出力は100Wである。
【0039】
これにより、厚さが例えば10〜200μmのゲル状に硬化された記録層7が形成される(形成工程)。予備硬化の目的は、記録層7が流動しないようにして記録層7の安定化を図ることや、記録時に記録層7の収縮の程度を下げることにより記録層7のひび割れ等を防止することである。以上により図1に示す光ディスク1が完成する。
【0040】
本実施形態に係る光ディスクの製造方法によれば、予備硬化において、ランプ41からの紫外線UVを導光板37および保持拡散板53を通して、第1基板3と第2基板9との間に配置されたゲル化前のホログラム記録材料91に照射している。よって、ホログラム記録材料91の全体に均一な明るさの光を照射することができるので、ホログラム記録材料91を斑なく硬化させることができる。
【0041】
また、本実施形態に係る光ディスクの製造方法によれば、反射層5が形成されていない第2基板9側から紫外線UVをホログラム記録材料91に照射している。しかしながら、後で説明するように反射層5の反射率が比較的低い(例えば約15パーセント)場合、反射層5が形成された第1基板3側から紫外線UVをホログラム記録材料91に照射することもできる。
【0042】
最後に、本実施形態で製造される光ディスク1について説明する。図10は光ディスク1の平面図である。光ディスク1は円盤状をしており、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23が形成されている。トラックは同心円状であってもよい。トラック23は、記録領域とプリフォーマット領域とが交互に並んで構成されている。記録領域にはデジタル情報がホログラムの形で記録される。プリフォーマット領域には、サーボ情報やアドレス情報などが、ピット15(図1)を用いて光ディスク1の製造時に予め記録されている。
【0043】
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11は第1方式、図12は第2方式、図13は第3方式を説明するための図である。図11〜図13は光ディスク1の一部を拡大した図である。図11〜図13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7に干渉縞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。
【0044】
第1方式はいわゆる反射型と呼ばれる方式である。図11に示すように、光ヘッドのレンズ93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LRと反射層5で反射された情報光LIとを記録層7内において干渉させ、これにより発生する干渉縞をホログラムHとして記録層7に記録する。図14はホログラム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、先ほど形成されたホログラムH(例えばホログラムH1とする)と平面的に一部が重なる新たなホログラムH(この場合はホログラムH2となる)を記録層7に形成する。これを繰り返すことにより、記録層7に干渉縞パターンを多重記録する。
【0045】
一方、レンズ93を介して再生照明光であるレーザ光LをホログラムHに照射すると、この光はホログラムHにより回折され、再生光が生成される。レンズ93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。
【0046】
第2方式はいわゆる透過型と呼ばれる方式である。図12に示すように、光ヘッドのレンズ93Aおよびレンズ93Bは第2基板9側に配置されている。レンズ93Aで集束された情報光LIと、レンズ93Bで集束された記録用参照光LRと、を記録層7で交差させ、この部分に形成されたホログラムHを記録層7に書込む。この方式において、反射層5はホログラムHの形成に利用されない。反射層5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93Bを介して再生照明光をホログラムHに照射することにより、再生光が生成される。
【0047】
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12のレンズ93Bを設けずに、図13に示すように、第1基板3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7に照射されるようにしている。レンズ93Aで集束された情報光LIと、上記レンズ系で平行光束された記録用参照光LRと、を記録層7で交差させ、この部分に形成されたホログラムHを記録層7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ホログラムH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5を記録用参照光LRや再生照明光が通過しなければならないので、反射層5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5はホログラムH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LIを第1基板3側から照射し、記録用参照光LRや再生照明光を第2基板9側から照射してもよい。
【0048】
なお、本実施形態に係る製造方法で作製される光ディスクは記憶領域が平板状(例えば円盤状)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平板状の記録領域を有する光ディスクの製造についてもこれらの実施形態を適用することができる。
【0049】
【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の第1、第2および第3製造装置、並びに製造方法によれば、ホログラム記録材料の全体に均一な明るさの光を照射することができるので、ホログラム記録材料を斑なく硬化させることができる。よって、光情報記録媒体の記録特性の均一性を向上させることができる。
【0050】
また、上記第1製造装置によれば、保持拡散部材が、第2基板の保持および光の拡散の両方の機能を果たすので、製造装置の小型化を図ることができる。
【0051】
また、上記第2製造装置によれば、拡散部材と第2保持部材とを別個に設けているので、拡散部材、第2保持部材のそれぞれについて最適な材料や寸法を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る製造方法で作製される光ディスクの断面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る光ディスク製造装置の断面図である。
【図3】図2の光ディスク製造装置に備えられる真空チャックの平面図である。
【図4】本発明の他の実施形態に係る光ディスク製造装置の断面図である。
【図5】本発明の一実施形態に係る光ディスクの製造方法の第1工程を説明するための第1基板の断面図である。
【図6】本発明の一実施形態に係る光ディスクの製造方法の第2工程を説明するための第1基板の断面図である。
【図7】本発明の一実施形態に係る光ディスクの製造方法の第3工程を説明するための光ディスク製造装置の断面図である。
【図8】本発明の一実施形態に係る光ディスクの製造方法の第4工程を説明するための光ディスク製造装置の断面図である。
【図9】本発明の一実施形態に係る光ディスクの製造方法の第5工程を説明するための光ディスク製造装置の断面図である。
【図10】図1の光ディスクの平面図である。
【図11】図1の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、こ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12】図1の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、こ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13】図1の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、こ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14】図1の光ディスクの記録層に形成されたホログラム群の一部の平面図である。
【符号の説明】
1・・・光ディスク、3・・・第1基板、5・・・反射層、7・・・記録層、9・・・第2基板、11・・・中心穴、13・・・ガラス基板、15・・・ピット、17・・・プリフォーマット層、19,21・・・スペーサ、23・・・トラック、31・・・光ディスク製造装置、33,35・・・真空チャック、37・・・導光板、39・・・側面、41・・・ランプ、43・・・リフレクタ、45・・・反射シート、47・・・プリズム面、49・・・側壁部、51・・・排気口、53・・・保持拡散板、55・・・空間、57・・・貫通孔、59・・・保持板、61・・・台盤、63・・・排気口、65・・・側面部、67・・・表面部、69・・・空間、71・・・貫通孔、81・・・光ディスク製造装置、83・・・真空チャック、85・・・平坦化膜、87・・・拡散板、89・・・第2保持板、91・・・ホログラム記録材料、93,93A,93B・・・レンズ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an optical information recording medium on which information is recorded by holography and an apparatus for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A method of recording information in the form of image information by holography at a high density on an optical information recording medium such as an optical disk has been known. Such an optical disc has a structure in which a reflective layer, a first transparent substrate, a recording layer containing a hologram recording material cured in a gel state, and a second transparent substrate are laminated (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
[0004]
International Publication No. WO 99/44195 pamphlet (FIGS. 39 and 40) In recording image information in the above-described method, an information beam carrying image information and a recording reference beam are generated by a laser beam, and these beams are generated by a laser beam. (2) It is realized by irradiating the optical disc from the transparent substrate side, superposing the recording reference light and the information light reflected by the reflection layer on the recording layer, and recording the interference fringes generated by the interference of these lights on the recording layer. You. A region of the recording layer where the interference fringes are recorded becomes a hologram. On the other hand, when the reproduction illumination light is irradiated from the side of the second transparent substrate to the recording layer on which the interference fringes are recorded, the light is diffracted by the interference fringes to generate reproduction light, which is transmitted through the second transparent substrate. , The image information is reproduced.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Now, according to the above-mentioned optical disc, the hologram recording material cured into a gel is used as the recording layer. Therefore, if the entire hologram recording material is not uniformly cured in a gel state, the recording characteristics vary depending on the position of the recording layer.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a method of manufacturing an optical information recording medium in which recording characteristics do not vary depending on the position of a recording layer, and an apparatus for manufacturing the same.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The first apparatus for manufacturing an optical information recording medium according to the present invention sandwiches a recording layer containing a hologram recording material cured in a gel state by irradiated light between a first substrate and a second substrate having optical transparency. An apparatus for manufacturing an optical information recording medium having a structure supported by: a light-emitting member, a light guide member having a side surface on which light from the light-emitting member is incident and using the light as a surface light source, and a second substrate. A holding and diffusing member for holding and diffusing the light of the surface light source toward the hologram recording material disposed between the first substrate and the second substrate; and a first substrate arranged to face the holding and diffusing member. And a holding member for holding the.
[0008]
According to the first manufacturing apparatus, it is possible to irradiate the hologram recording material disposed between the first substrate and the second substrate with the light from the light emitter through the light guide member and the holding diffusion member. For this reason, since the entire hologram recording material can be irradiated with light having a uniform brightness, the hologram recording material can be cured without unevenness. Further, since the holding and diffusing member performs both functions of holding the second substrate and diffusing light, it is possible to reduce the size of the manufacturing apparatus.
[0009]
In the first manufacturing apparatus, the holding / diffusion member may hold the second substrate by vacuum suction, and may further include a side wall that forms an exhaust port for vacuum suction and forms a space with the holding / diffusion member. According to this, the exhaust port is formed in the side wall. Therefore, since the exhaust port can be arranged outside the optical path of the light to be applied to the hologram recording material, the exhaust port does not become an obstacle for generating the light having the uniform brightness.
[0010]
The second apparatus for manufacturing an optical information recording medium according to the present invention sandwiches a recording layer containing a hologram recording material cured in a gel state by irradiated light between a first substrate and a second substrate having optical transparency. An apparatus for manufacturing an optical information recording medium having a structure supported by: a first holding member for holding a first substrate, and a light for holding a second substrate and being arranged to face the first holding member. A light-transmitting second holding member, a light-emitting member, a light guide member having a side surface on which light from the light-emitting member is incident and using the light as a surface light source, a first substrate held by the first holding member, and a A diffusing member for diffusing the light of the surface light source toward the hologram recording material disposed between the second substrate and the second substrate held by the holding member.
[0011]
According to the second manufacturing apparatus, the entire hologram recording material can be irradiated with light having a uniform brightness for the same reason as the first manufacturing apparatus, so that the hologram recording material can be cured without unevenness. . Further, since the diffusion member and the second holding member are separately provided, it is possible to select an optimum material and dimensions for each of the diffusion member and the second holding member.
[0012]
In the second manufacturing apparatus, the second holding member may hold the second substrate by vacuum suction, further include an exhaust port for vacuum suction, and further include a side wall that forms a space with the second holding member. it can. According to this, for the same reason as in the first manufacturing apparatus, the exhaust port does not become an obstacle to generate the light having the uniform brightness.
[0013]
The third apparatus for manufacturing an optical information recording medium according to the present invention sandwiches a recording layer containing a hologram recording material cured in a gel state by irradiated light between a first substrate and a second substrate having optical transparency. An apparatus for manufacturing an optical information recording medium having a structure supported by: a first holding member for holding a first substrate, and a light for holding a second substrate and being arranged to face the first holding member. A second substrate having a transmissive second holding member, a light-emitting body, and a side surface on which light from the light-emitting body enters, and the light being used as a surface light source, and then the first substrate and the second holding member held by the first holding member And a light guide member for irradiating the hologram recording material disposed between the second substrate and the second substrate.
[0014]
According to the third manufacturing apparatus, it is possible to irradiate the light from the light emitting body to the hologram recording material disposed between the first substrate and the second substrate through the light guide member. For this reason, since the entire hologram recording material can be irradiated with light having a uniform brightness, the hologram recording material can be cured without unevenness.
[0015]
In the third manufacturing apparatus, the light guide member may diffuse light toward the hologram recording material. According to this, it is possible to irradiate the entire hologram recording material with light having a uniform brightness.
[0016]
The method for manufacturing an optical information recording medium according to the present invention is directed to a method for manufacturing a light source having a structure in which a recording layer containing a hologram recording material cured in a gel state is supported by a first substrate and a second substrate having optical transparency. A method for manufacturing an information recording medium, comprising: arranging a hologram recording material before gelation between a first substrate and a second substrate; and arranging light from a light emitter to a surface light source with a light guide member. Forming a recording layer by irradiating the hologram recording material arranged in the arranging step with the light of the surface light source from the second substrate side to form a recording layer.
[0017]
According to the method for manufacturing an optical information recording medium according to the present invention, the hologram recording material before gelation disposed between the first substrate and the second substrate is irradiated with light from the light emitter through the light guide member. ing. Therefore, since the entire hologram recording material can be irradiated with light having a uniform brightness, the hologram recording material can be cured without unevenness.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a method for manufacturing an optical disk (an example of an optical information recording medium) and an apparatus for manufacturing the optical disk according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the structure of an optical disk manufactured by using this method or apparatus will be briefly described. FIG. 1 is a sectional view of the optical disk. The
[0019]
The configuration of the optical disk manufacturing apparatus according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a sectional view of the optical
[0020]
The
[0021]
On three side surfaces and the upper surface other than the
[0022]
A
[0023]
On the other hand, the
[0024]
A plurality of through
[0025]
Since ultraviolet rays UV from the
[0026]
The optical
[0027]
Further, according to the optical
[0028]
Further, according to the optical
[0029]
On the
[0030]
According to the optical
[0031]
In the optical
[0032]
Next, a method for manufacturing an optical disk according to an embodiment of the present invention will be described. In this method, the optical
[0033]
Next, as shown in FIG. 6, a
[0034]
Ring-shaped
[0035]
Next, using the optical
[0036]
Next, a hologram recording material before gelation is prepared. When the
[0037]
After the
[0038]
Then, as shown in FIG. 9, ultraviolet rays UV are generated from the
[0039]
Thereby, a
[0040]
According to the optical disc manufacturing method according to the present embodiment, in the preliminary curing, the ultraviolet light UV from the
[0041]
In addition, according to the optical disc manufacturing method according to the present embodiment, the
[0042]
Finally, the
[0043]
There are, for example, the following three methods for recording and reproducing information on the
[0044]
The first system is a so-called reflection type system. As shown in FIG. 11, the focused laser beam L by the
[0045]
On the other hand, when the hologram H is irradiated with laser light L, which is reproduction illumination light, via the
[0046]
The second system is a so-called transmission system. As shown in FIG. 12, the
[0047]
The third system is also a so-called transmission system. In this method, the
[0048]
The optical disk manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment may have a storage area of a flat plate shape (for example, a disk shape), and is not related to the outer shape of the optical disk. For example, these embodiments can be applied to the manufacture of an optical disc having a flat recording area in a card shape having a size of a business card, such as a triangle, a quadrangle or a hexagon.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the first, second, and third manufacturing apparatuses and manufacturing methods of an optical information recording medium according to the present invention, it is possible to irradiate the entire hologram recording material with light of uniform brightness. Therefore, the hologram recording material can be cured without unevenness. Therefore, the uniformity of the recording characteristics of the optical information recording medium can be improved.
[0050]
Further, according to the first manufacturing apparatus, the holding and diffusing member performs both functions of holding the second substrate and diffusing light, so that the manufacturing apparatus can be downsized.
[0051]
Further, according to the second manufacturing apparatus, since the diffusion member and the second holding member are separately provided, it is possible to select an optimum material and dimensions for each of the diffusion member and the second holding member.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical disc manufactured by a manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the optical disc manufacturing apparatus according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view of a vacuum chuck provided in the optical disc manufacturing apparatus of FIG. 2;
FIG. 4 is a sectional view of an optical disc manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a first substrate for describing a first step of a method for manufacturing an optical disc according to one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a first substrate for describing a second step of the method for manufacturing an optical disc according to one embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of the optical disk manufacturing apparatus for describing a third step of the optical disk manufacturing method according to one embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view of an optical disk manufacturing apparatus for describing a fourth step of the optical disk manufacturing method according to one embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view of an optical disk manufacturing apparatus for describing a fifth step of the optical disk manufacturing method according to one embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a plan view of the optical disc of FIG. 1;
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view illustrating a first method of recording and reproducing information on and from the optical disk of FIG. 1 and enlarging a part of the optical disk.
12 is a schematic cross-sectional view illustrating a second system for recording and reproducing the optical disk of FIG. 1 and enlarging a part of the optical disk.
13 is a schematic cross-sectional view illustrating a third method of recording and reproducing information on and from the optical disk of FIG. 1 and enlarging a part of the optical disk.
FIG. 14 is a plan view of a part of a hologram group formed on a recording layer of the optical disc of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (7)
発光体と、
前記発光体からの光が入射する側面を有すると共にこの光を面光源にする導光部材と、
前記第2基板を保持すると共に前記第1基板と前記第2基板との間に配置された前記ホログラム記録材料に向けて前記面光源の光を拡散する保持拡散部材と、
前記保持拡散部材と対向するように配置されると共に前記第1基板を保持する保持部材と、
を備えたことを特徴とする光情報記録媒体の製造装置。An apparatus for manufacturing an optical information recording medium having a structure in which a recording layer containing a hologram recording material cured in a gel state by irradiated light is supported between a first substrate and a second substrate having optical transparency. So,
A luminous body,
A light guide member having a side surface on which light from the illuminant is incident and making this light a surface light source,
A holding and diffusing member that holds the second substrate and diffuses the light of the surface light source toward the hologram recording material disposed between the first substrate and the second substrate;
A holding member arranged to face the holding diffusion member and holding the first substrate;
An optical information recording medium manufacturing apparatus, comprising:
前記真空吸着のための排気口が形成されると共に前記保持拡散部材とにより空間を形成する側壁部をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載の光情報記録媒体の製造装置。The holding diffusion member holds the second substrate by vacuum suction,
2. The apparatus for manufacturing an optical information recording medium according to claim 1, further comprising a side wall portion formed with an exhaust port for the vacuum suction and forming a space with the holding diffusion member.
前記第1基板を保持する第1保持部材と、
前記第1保持部材と対向するように配置されると共に前記第2基板を保持する光透過性の第2保持部材と、
発光体と、
前記発光体からの光が入射する側面を有すると共にこの光を面光源にする導光部材と、
前記第1保持部材により保持された前記第1基板と前記第2保持部材により保持された前記第2基板との間に配置された前記ホログラム記録材料に向けて前記面光源の光を拡散する拡散部材と、
を備えたことを特徴とする光情報記録媒体の製造装置。An apparatus for manufacturing an optical information recording medium having a structure in which a recording layer containing a hologram recording material cured in a gel state by irradiated light is supported between a first substrate and a second substrate having optical transparency. So,
A first holding member for holding the first substrate;
A light-transmissive second holding member arranged to face the first holding member and holding the second substrate;
A luminous body,
A light guide member having a side surface on which light from the illuminant is incident and having this light as a surface light source,
Diffusion for diffusing light from the surface light source toward the hologram recording material disposed between the first substrate held by the first holding member and the second substrate held by the second holding member Components,
An optical information recording medium manufacturing apparatus, comprising:
前記真空吸着のための排気口が形成されると共に前記第2保持部材とにより空間を形成する側壁部をさらに備えたことを特徴とする請求項3記載の光情報記録媒体の製造装置。The second holding member holds the second substrate by vacuum suction,
4. The apparatus for manufacturing an optical information recording medium according to claim 3, further comprising a side wall portion formed with an exhaust port for the vacuum suction and forming a space with the second holding member.
前記第1基板を保持する第1保持部材と、
前記第1保持部材と対向するように配置されると共に前記第2基板を保持する光透過性の第2保持部材と、
発光体と、
前記発光体からの光が入射する側面を有すると共にこの光を面光源にしてから、前記第1保持部材により保持された前記第1基板と前記第2保持部材により保持された前記第2基板との間に配置された前記ホログラム記録材料に照射する導光部材と、
を備えたことを特徴とする光情報記録媒体の製造装置。An apparatus for manufacturing an optical information recording medium having a structure in which a recording layer containing a hologram recording material cured in a gel state by irradiated light is supported between a first substrate and a second substrate having optical transparency. So,
A first holding member for holding the first substrate;
A light-transmissive second holding member arranged to face the first holding member and holding the second substrate;
A luminous body,
After having a side surface on which light from the illuminant is incident and using this light as a surface light source, the first substrate held by the first holding member and the second substrate held by the second holding member, A light guide member for irradiating the hologram recording material disposed between,
An optical information recording medium manufacturing apparatus, comprising:
前記第1基板と前記第2基板との間にゲル化前の前記ホログラム記録材料を配置する配置工程と、
発光体からの光を導光部材で面光源にした後に前記面光源の光を、前記第2基板側から、前記配置工程で配置された前記ホログラム記録材料に照射することにより、ゲル化させて前記記録層を形成する形成工程と、
を備えたことを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。A method for manufacturing an optical information recording medium having a structure in which a recording layer containing a hologram recording material cured in a gel state is supported by being sandwiched between a first substrate and a second substrate having optical transparency,
An arranging step of arranging the hologram recording material before gelation between the first substrate and the second substrate;
After the light from the illuminant is turned into a surface light source by the light guide member, the light of the surface light source is irradiated from the second substrate side to the hologram recording material arranged in the arrangement step, thereby causing gelation. A forming step of forming the recording layer;
A method for manufacturing an optical information recording medium, comprising:
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-
2002
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