JP2010134991A - 記録媒体と、それを用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、記録媒体と、それを用いた電子機器に関するもので、記録時や再生時に適切なトラッキング制御が出来るようにすることを目的とするものである。
【解決手段】そして、この目的を達成するために本発明は、板体２の内部で、この板体２の厚さ方向に、複数層のホログラム層３を設け、これら複数層のホログラム層３の少なくとも一層は、渦巻き状に連続したホログラム帯４により形成し、このホログラム帯４の長手方向には、ホログラム帯４の消失エリア４Ａ、４Ｂと非消失エリア４Ｃ、４Ｄを設け、前記消失エリア４Ａ、４Ｂにおけるホログラム帯４の長手方向に直交する方向の両側には、ホログラム帯４の非消失エリア４Ｅ、４Ｆを形成した。
【選択図】図４

Description

本発明は、記録媒体と、それを用いた電子機器に関するものである。

近年、記録容量を大きくするために、記録媒体に多層記録することが種々提案されている。

すなわち、板体の内部に、この板体の厚さ方向に、複数層のマイクロホログラム層を設けたもので、マイクロホログラム層が多層となっているので、記録容量は極めて大きくなる（下記特許文献１）。

この特許文献１に示した従来例の特徴点は、記録媒体にマイクロホログラム層を予め設けているので、この記録媒体を用いて記録、記録を行う電子機器では、この記録媒体の片側から、そのマイクロホログラム層の記録部分のマイクロホログラムに光を照射し、光学的な変質を起こさせ、マイクロホログラムを消失させる部分と、光を照射せず、マイクロホログラムを残存させる部分とを形成することで、デジタル的な記録を行うことが出来るということである。

また、再生時にも、記録媒体の片側から、そのマイクロホログラム層のマイクロホログラムの消失部分と、マイクロホログラムの残存部分に光を照射し、そこからの反射光を読み取って、デジタル的な再生を行うことが出来る。

これに対して、上記従来例以前のものでは、記録媒体にマイクロホログラムを形成するためには、この記録媒体の両側から光を照射し、光を干渉させ、マイクロホログラムを形成しなければならなかった。なお、再生時には、この従来例以前のものでも、記録媒体の片側から、そのマイクロホログラム層のマイクロホログラムに光を照射し、そこからの反射光を読み取って、デジタル的な再生を行うことが出来る。

つまり、特許文献１に示した従来例によれば、それを記録、再生する電子機器には、記録媒体の片側にのみ、光の供給経路を設ければ良いので、構造が簡単になる、ということが特徴点として挙げられる。
米国特許第７３８８６９５号明細書

上述したごとく上記特許文献１に示した従来例によれば、その記録媒体への記録、再生を行う電子機器には、記録媒体の片側にのみ、光の供給経路を設ければ良いので、構造が簡単になる。

しかしながら、このような従来例では、トラッキング制御が行いにくいという課題があった。

すなわち、複数のマイクロホログラム層を有するものでは、特に内層のマイクロホログラム層にトラッキングデータを付与することが出来なかったので、記録媒体の表面にトラッキングデータを設けていた。

しかしながら、この種記録媒体は上述のごとく極めて多くのマイクロホログラム層がその内部に設けられるものであって、そのような状態であるにもかかわらず、記録媒体の表面にしかトラッキングデータを設けていないと、内層のマイクロホログラム層への記録、再生時のトラッキング制御が困難になる場合がある。

そこで、本発明は、記録時や再生時に適切なトラッキング制御が出来るようにすることを目的とするものである。

そして、この目的を達成するために本発明は、板体の内部で、この板体の厚さ方向に、複数層のホログラム層を設け、これら複数層のホログラム層の少なくとも一層は、渦巻き状に連続したホログラム帯により形成し、このホログラム帯の長手方向には、ホログラム帯の消失エリアと非消失エリアを設け、前記消失エリアにおけるホログラム帯の長手方向に直交する方向の両側には、ホログラム帯の非消失エリアを形成し、これにより初期の目的を達成するものである。

以上のように本発明は、板体の内部で、この板体の厚さ方向に、複数層のホログラム層を設け、これら複数層のホログラム層の少なくとも一層は、渦巻き状に連続したホログラム帯により形成し、このホログラム帯の長手方向には、ホログラム帯の消失エリアと非消失エリアを設け、前記消失エリアにおけるホログラム帯の長手方向に直交する方向の両側には、ホログラム帯の非消失エリアを形成したものであるので、記録時や再生時に適切なトラッキング制御が出来るようになる。

すなわち、消失エリアにおけるホログラム帯の長手方向に直交する方向の両側にも、ホログラム帯の非消失エリアを形成したものであるので、各ホログラム帯の長手方向に直交する方向の両側に存在する非消失エリアのホログラムを、トラッキングデータエリアとすることが出来、その結果として、たとえ内方のホログラム帯への記録や再生を行う場合であっても、このトラッキングデータエリアからのデータを活用し、適切なトラッキング制御を行うことが出来るようになるのである。

また、このようなトラッキングデータエリアは、消失エリアであっても、ホログラム帯の長手方向に直交する方向の幅の両側に非消失エリアを残すだけで形成することが出来るので、極めて安定的に形成出来るものとなる。

以下、本発明の一実施形態を、添付図面を用いて説明する。

図１は記録媒体として、ホログラムディスク（ＭＨ）、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤを記録、再生することが出来る電子機器を示している。

先ずは記録媒体として、ホログラムディスク（ＭＨ）を用いた場合における、記録、再生について説明する。

図１に示したホログラムディスク（ＭＨ）１は、円板状の板体２で形成されており、この図１には図示していないが、その中心部分に形成した貫通孔に駆動軸が挿入され、これにより回転駆動されるようになっている。

本実施形態で用いるホログラムディスク（ＭＨ）１は図１に示すように、板体２の内部に予め複数のホログラム層３が形成されたものであり、これら複数のホログラム層３は、図２、図３に示すように連続した渦巻状のホログラム帯４により構成したものである（本実施形態の連続した渦巻状のホログラム帯４は、図２からも理解されるように、同心円的な渦巻状となっている）。

つまり、上記（特許文献１）の技術を利用し、板体２の内部に、上下に配置された複数のホログラム帯４よりなるホログラム層３を形成したものであって、記録時にはホログラム帯４に光を照射して光学的な変質を起こさせ、その部分のホログラム帯４を消失させ、また光を照射しない部分のホログラム帯４は元の状態、つまり非消失の状態として保持し、これにより、いわゆる「１」「０」のデジタル記録が行えるのである。

そして、再生時には、上記「１」「０」のデジタル信号を読み取って、再生を行うのである。

本実施形態における特徴点の一つは、図２、図３に示すごとく、ホログラム層３の一層毎が、連続した渦巻状のホログラム帯４により構成されていることである。

各ホログラム帯４は、図３に示すごとく上下方向に複数の干渉縞を有するものであり、これら上下方向の干渉縞のうち、上下方向の中間層部分（例えば４Ｘ）は幅（ホログラム帯４の長手方向に直行する方向）が広く、その中間層部分（例えば４Ｘ）から上方の上方層（例えば４Ｙ）になればなるほど幅は狭くなっており、また上記中間層部分（例えば４Ｘ）から下方の下方層（例えば４Ｚ）になればなるほど幅が狭くなっている。

以下、図１〜図３を用いて、ホログラムディスク（ＭＨ）１に形成したホログラム帯４への記録、再生について説明する。

図１のレーザーダイオード５から出射された青色のレーザ光（４０５ｎｍ）は、リレーレンズ６、ビームスプリッタ７、液晶式の１／２波長板８、球面収差補正素子９、ビームスプリッタ１０、１／４波長板１１を通過し、レンズ１２を介してホログラム層３の目的とする層（深さ方向で目的とする層）のホログラム帯４に照射される（なお、目的とする層（深さ方向の層）に焦点を合わせるためには、レンズ１２とホログラムディスク（ＭＨ）１との距離を可変することとしている）。

この時は記録時であるので、ホログラム帯４に照射するレーザ光を強く（読み取り時の約１０倍）しており、これによりレーザ光が照射された部分のホログラム帯４は光学的な変性を起こして、その部分のホログラムが消失し、またレーザ光が照射されなかった部分のホログラム帯４は光学的な変性は起こさず、非消失状態となる。つまりこれによりデジタル的な、いわゆる「１」「０」のデジタル信号による記録が行われる。

なお、ビームスプリッタ７は青色のレーザ光は通過させるが、赤色や赤外のレーザ光は通過させないものである。

また液晶式の１／２波長板８は電圧印加により偏光方向を変えるものであるが、この図１の場合は、ＯＦＦ状態である。

さらにビームスプリッタ１０は、Ｐ偏光を通過させ、Ｓ偏光は反射させるものである。

次に、再生について説明する。

図１における破線は信号再生時を示し、この時はホログラム帯４に照射するレーザ光を弱く（記録時の１／１０）しているので、ホログラム層３のホログラム帯４に光学的な変性は発生せず、ひたすらホログラム帯４からの反射波を受光素子１３で受光し、再生信号を得るようにしている。

ホログラム帯４からの反射波は、レンズ１２に到達する前に一度１／４波長板１１を通過しているので、反射波として再度通過することでＰ偏光からＳ偏光となり、よってビームスプリッタ１０で反射され、次に球面収差補正素子１４、ＢＤのトラッキング用素子１５、焦点調整レンズ１６を介して上述のごとく受光素子１３に到達し、読み取りが行われるようになっている。

以上の説明で、基本的な構成と動作が理解されたところで、以下に本実施形態における最も大きな特徴点について説明する。

本実施形態においては、記録時、上記レーザーダイオード５から出射された青色のレーザ光は、目的とする層のホログラム帯４に照射され、その照射部分のホログラム帯４を消失させることになる。

図４における４Ａ、４Ｂ部分がこのホログラム帯４の消失エリア（デジタル信号の、例えば「０」）となり、このうち消失エリア４Ａは単発の消失エリアで、消失エリア４Ｂはホログラム帯４の長手方向に、ホログラム帯４の消失エリア４Ａが連続形成された状態を示している。

また、これらの消失エリア４Ａ、４Ｂ以外のホログラム帯４は、例えば非消失エリア（デジタル信号の、例えば「１」）４Ｃ、４Ｄとなっており、このうち非消失エリア４Ｃは単発的な非消失エリアで、非消失エリア４Ｄは非消失エリア４Ｃが連続形成された状態を示している。

本実施形態においては、図４の消失エリア４Ａに示した５Ａが、上記レーザーダイオード５から出射され、ホログラム帯４に照射された青色のレーザ光（円形光）を示している。

ここで重要なことは、本実施形態の記録時においては、図５に示すごとく、ホログラム帯４に照射する青色のレーザ光（円形光）５Ａは、エネルギーレベルＫを超えた部分が、ホログラム帯４の長手方向に直交する方向の幅よりも小さくなるようにしていることであり、これにより本実施形態では記録時のレーザ光（円形光）５Ａを、以降は図５の小径のレーザ光（円形光）５ａと表現する。

そして、さらに特徴的なことは、記録時のこの小径のレーザ光（円形光）５ａを図４のごとく、ホログラム帯４の長手方向の両側に非照射部分が出来るように、長手方向の中心線部分を掃引する状態で照射することである。

つまり、このようにすれば、記録時に図４に示すように、レーザーダイオード５からレーザ光（円形光）５ａを出射すれば、ホログラム帯４の長手方向には、ホログラム帯４の消失エリア４Ａ、４Ｂと非消失エリア４Ｃ、４Ｄが形成されるが、さらに上記消失エリア４Ａ、４Ｂであっても、ホログラム帯４の長手方向に直交する方向の両側には、ホログラム帯４の非消失エリア４Ｅ、４Ｆが形成される。

これらの非消失エリア４Ｅ、４Ｆにおいては、図３から理解されるようにホログラム（４Ｘ、およびその近傍のホログラム）が存在しており、本実施形態ではこのように非消失エリア４Ｅ、４Ｆであっても残存しているホログラム（４Ｘ、およびその近傍のホログラム）をトラッキングデータとして活用するものである。

勿論、非消失エリア４Ｃ、４Ｄにおいては、ホログラム帯４の長手方向に直交する両側には同じく図３に示すホログラム（４Ｘ、およびその近傍のホログラム）が存在しているので、結論としてホログラム帯４の長手方向に直交する両側にはトラッキングデータエリアが形成された状態となっており、このトラッキングデータエリアからのデータを活用し、適切なトラッキング制御を行うことが出来るようになる。

また、このようなトラッキングデータエリアは、内層のホログラム帯４であっても形成されているので、この内層のホログラム帯４への記録、再生時にも、このトラッキングデータエリアからのデータを活用し、適切なトラッキング制御を行うことが出来るようになるのである。

また、このようなトラッキングデータエリアは、消失エリア４Ａ、４Ｂであっても、ホログラム帯４の長手方向に直交する方向の幅の両側に非消失エリア４Ｅ、４Ｆを残すだけで形成することが出来るので、極めて安定的に形成出来るものとなる。

図６、図７は上記トラッキングデータエリアからのデータによりトラッキングを行う状態を説明するものである。

なお、トラッキング制御としては位相差法や、３ビーム法が存在し、それらの制御は良く知られたものであるので、本実施形態では、この部分については簡単な説明にとどめる。

図６は、再生時におけるトラッキング制御を示している。この時、レーザーダイオード５から照射されるレーザ光（円形光）５Ａは、再生時であるので、ホログラム帯４に実際に現れる大きさのレーザ光（円形光）５Ａとしている。

このようなレーザ光（円形光）５Ａがホログラム帯４に掃引、照射されるとホログラム帯４の長手方向に直交する両側に存在するトラッキングデータエリアからのデータにより受光素子１３に接続された位相比較器（図７の位相比較器１３Ａ）では、内外へのずれが検出される。

図７（ｂ）はトラッキングずれの無い状態で、この時には、位相を考慮した位相比較器１３ＡでのＡ＋ＣとＢ＋Ｄの位相が同じ状態となるので、レンズ１２のトラッキング制御は行われない。

図７（ａ）は、レーザ光（円形光）５Ａがホログラム帯４の非消失エリア４Ｆ側に片寄った状態を示し、この時にはＢ＋Ｄの位相がＡ＋Ｃの位相よりも速く検出されるので、この非消失エリア４Ｆ側に片寄った状態が検出され、その結果としてレンズ１２を中央に戻すトラッキング制御が行われる。

図７（ｃ）は、レーザ光（円形光）５Ａがホログラム帯４の非消失エリア４Ｅ側に片寄った状態を示し、この時にはＡ＋Ｃの位相がＢ＋Ｄの位相よりも速く検出されるので、この非消失エリア４Ｅ側に片寄った状態が検出され、その結果としてレンズ１２を中央に戻すトラッキング制御が行われる。

以上のごとく、本実施形態によれば、トラッキングデータエリアからのデータを活用し、適切なトラッキング制御を行うことが出来ることが、大きな特徴点となる。

図８はレンズ１７を、ＣＤ１８の記録、再生用として活用する状態を示している。

つまり、ＣＤ１８はレンズ１７とは離れた面に信号を記録し、またはそこから信号を読み出すものであるので、レンズ１２よりもＮＡが小さなレンズ１７を活用する。

この場合、レーザーダイオード１９からは赤外光のレーザ光（７８５ｎｍ）が出射され、これがビームスプリッタ７で反射され、液晶式の１／２波長板８に電圧印加することでＳ偏光に偏向され、ビームスプリッタ１０で反射される。

ビームスプリッタ１０で反射した赤外光のレーザ光は、反射器２０で反射され、１／４波長板２１を通過後、レンズ１７を介してＣＤ１８の目的とする部分に照射される。

この時は記録時であるので、ＣＤ１８に照射するレーザ光を、読み取り時よりも強くしており、これによりレーザ光が照射されたＣＤ１８への記録が行える。

次にＣＤ１８の再生について説明する。

図８における破線は信号再生時を示し、この時はＣＤ１８に照射するレーザ光を、記録時よりも弱くしているので、ひたすらＣＤ１８からの反射波を受光素子１３で受光し、再生信号を得るようにしている。

ＣＤ１８からの反射波は、レンズ１７に到達する前に一度１／４波長板２１を通過しているので、反射波として再度通過することでＳ偏光からＰ偏光となり、よって反射器２０で反射後、ビームスプリッタ１０を通過し、次に球面収差補正素子１４、ＢＤのトラッキング用素子１５、焦点調整レンズ１６を介して上述のごとく受光素子１３に到達するようになっているのである。

図９はリレーレンズ６を、ＤＶＤ２２の記録、再生用として活用する状態を示している。

つまり、ＤＶＤ２２はレンズ１７とは離れた面（中央部分）に信号を記録し、または読み出すものであるので、ＮＡの小さなレンズ１７が活用出来る。

この場合、レーザーダイオード１９からは赤色のレーザ光（６５０ｎｍ）が出射され、これがビームスプリッタ７で反射され、液晶式の１／２波長板８に電圧印加することでＳ偏光に偏向され、ビームスプリッタ１０で反射される。

ビームスプリッタ１０で反射した赤外光のレーザ光は、反射器２０で反射され、１／４波長板２１を通過後、レンズ１７を介してＤＶＤ２２の目的とする部分に照射される。

この時は記録時であるので、ＤＶＤ２２に照射するレーザ光を、読み取り時よりも強くしており、これによりレーザ光が照射されたＤＶＤ２２への記録が行える。

次にＤＶＤ２２の再生について説明する。

図９における破線は信号再生時を示し、この時はＤＶＤ２２に照射するレーザ光を、記録時よりも弱くしているので、ひたすらＤＶＤ２２からの反射波を受光素子１３で受光し、再生信号を得るようにしている。

ＤＶＤ２２からの反射波は、レンズ１７に到達する前に一度１／４波長板２１を通過しているので、反射波として再度通過することでＳ偏光からＰ偏光となり、よって反射器２０で反射後、ビームスプリッタ１０を通過し、次に球面収差補正素子１４、ＢＤのトラッキング用素子１５、焦点調整レンズ１６を介して上述のごとく受光素子１３に到達するようになっているのである。

図１０はレンズ１２を、ＢＤ２３の記録、再生用として活用する状態を示している。

つまり、ＢＤ２３はレンズ１２の近傍に信号を記録し、またはそこから信号を読み出すものであるので、ＮＡの大きなレンズ１２が活用出来る。

先ずは、図１０を用いて、ＢＤ２３の記録について説明する。

レーザーダイオード５から出射された青色のレーザ光（４０５ｎｍ）は、リレーレンズ６、ビームスプリッタ７、液晶式の１／２波長板８、球面収差補正素子９、ビームスプリッタ１０、１／４波長板１１を通過し、レンズ１２を介してＢＤ２３の目的部分に照射される。

この時は記録時であるので、ＢＤ２３に照射されるレーザ光を、読み取り時よりも強くしており、これによりレーザ光が照射されたＢＤ２３への記録が行われる。

なお、液晶式の１／２波長板８は電圧印加しておらず、偏光方向の変化は行われない。

次にＢＤ２３の再生について説明する。

図１０における破線は信号再生時を示し、この時はＢＤ２３に照射するレーザ光を、記録時よりも小さくしているので、ひたすらＢＤ２３からの反射波を受光素子１３で受光し、再生信号を得るようにしている。

ＢＤ２３からの反射波は、レンズ１２に到達する前に一度１／４波長板１１を通過しているので、反射波として再度通過することでＰ偏光からＳ偏光となり、よってビームスプリッタ１０で反射され、次に球面収差補正素子１４、ＢＤのトラッキング用素子１５、焦点調整レンズ１６を介して上述のごとく受光素子１３に到達するようになっているのである。

以上のように本発明は、板体の内部で、この板体の厚さ方向に、複数層のホログラム層を設け、これら複数層のホログラム層の少なくとも一層は、渦巻き状に連続したホログラム帯により形成し、このホログラム帯の長手方向には、ホログラム帯の消失エリアと非消失エリアを設け、前記消失エリアにおけるホログラム帯の長手方向に直交する方向の両側には、ホログラム帯の非消失エリアを形成したものであるので、記録時や再生時に適切なトラッキング制御が出来るようになる。

すなわち、消失エリアにおけるホログラム帯の長手方向に直交する方向の両側にも、ホログラム帯の非消失エリアを形成したものであるので、各ホログラム帯の長手方向に直交する方向の両側に存在する非消失エリアのホログラムを、トラッキングデータエリアとすることが出来、その結果として、たとえ内方のホログラム帯への記録や再生を行う場合であっても、このトラッキングデータエリアからのデータを活用し、適切なトラッキング制御を行うことが出来るようになるのである。

また、このようなトラッキングデータエリアは、消失エリアであっても、ホログラム帯の長手方向に直交する方向の幅の両側に非消失エリアを残すだけで形成することが出来るので、極めて安定的に形成出来るものとなる。

このため、各種の電子機器の記録媒体として広く活用が期待される。

本発明の一実施形態を示すブロック図 本発明の一実施形態のホログラムディスク（記録媒体）を示す透視斜視図 図２の一部拡大透視図 本発明の一実施形態のホログラムディスク（記録媒体）を示す一部拡大平面図 図４のレーザ光（円形光）５Ａエネルギーレベルを示す特性図 図４の再生時を示す一部拡大平面図 図４の再生時のトラッキング制御を示す図 本発明の一実施形態でＣＤの記録、再生時のブロック図 本発明の一実施形態でＤＶＤの記録、再生時を示すブロック図 本発明の一実施形態でＢＤの記録、再生時を示すブロック図

符号の説明

１ ホログラムディスク（ＭＨ）
２ 板体
３ ホログラム層
４ ホログラム帯
４Ａ，４Ｂ 消失エリア
４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ 非消失エリア
５ レーザーダイオード
５Ａ，５ａ レーザ光（円形光）
６ リレーレンズ
７ ビームスプリッタ
８ 液晶式の１／２波長板
９ 球面収差補正素子
１０ ビームスプリッタ
１１ １／４波長板
１２ レンズ
１３ 受光素子
１４ 球面収差補正素子
１５ トラッキング用素子
１６ 焦点調整レンズ
１７ レンズ
１８ ＣＤ
１９ レーザーダイオード
２０ 反射器
２１ １／４波長板
２２ ＤＶＤ
２３ ＢＤ

Claims (6)

1. 板体の内部で、この板体の厚さ方向に、複数層のホログラム層を設け、これら複数層のホログラム層の少なくとも一層は、渦巻き状に連続したホログラム帯により形成し、このホログラム帯の長手方向には、ホログラム帯の消失エリアと非消失エリアを設け、前記消失エリアにおけるホログラム帯の長手方向に直交する方向の両側には、ホログラム帯の非消失エリアを形成した記録媒体。
2. ホログラム帯の長手方向に、ホログラム帯の消失エリアを連続的に形成した請求項１に記載の記録媒体。
3. ホログラム帯の長手方向に直交する方向の両側にトラッキングデータエリアを形成した請求項１、または２に記載の記録媒体。
4. 同心的な渦巻き状に連続したホログラム帯を設けた請求項１〜３のいずれか一つに記載の記録媒体。
5. 記録媒体と、この記録媒体の一面側に設けた光供給手段とを備え、前記記録媒体は、板体の内部で、この板体の厚さ方向に、複数層のホログラム層を有し、これら複数層のホログラム層の少なくとも一層は、渦巻き状に連続したホログラム帯により構成し、このホログラム帯に、前記光供給手段から光を照射することで、このホログラム帯に、その長手方向の両側に非消失エリアを残した状態で消失エリアを形成する構成とするとともに、このホログラム帯の長手方向に直交する方向の両側に形成した非消失エリアのホログラムによりトラッキング制御を行う構成とした電子機器。
6. 記録媒体には、同心的な渦巻き状に連続したホログラム帯を設けた請求項５に記載の電子機器。

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