JP4461894B2 - Hologram information recording medium - Google Patents

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Description

本発明は、ホログラム情報記録媒体、特に反射型ホログラム情報記録媒体に関する。   The present invention relates to a hologram information recording medium, and more particularly to a reflection type hologram information recording medium.

同一主面側からホログラム記録再生を行う、反射型ホログラム情報記録媒体において、情報記録層と、位置情報を得る位置情報層とが形成されたホログラム情報記録媒体の提案がなされている(例えば特許文献1参照)。   In a reflection type hologram information recording medium that records and reproduces holograms from the same main surface side, a hologram information recording medium in which an information recording layer and a position information layer for obtaining position information are formed has been proposed (for example, Patent Documents). 1).

ホログラム記録再生がなされる情報記録層と、位置情報層との機能を異にする2層構造の反射型ホログラム情報記録媒体においては、例えば記録再生レーザ光として短波長の青色レーザ光を用い、位置検出レーザ光として長波長のレーザ光を用いてその記録再生を行う。
しかしながら、位置情報層が、微細ピットや、溝による位置情報凹凸面を有し、この位置情報凹凸面に反射膜が形成された構成が採られる場合、ホログラム記録再生のレーザ光が、位置情報層に到達し、これが反射されると、これによって、位置情報凹凸面の影響を受け、ホログラム記録再生光の波面に乱れを発生させ、安定な情報の記録再生が阻害される。
In a reflection type hologram information recording medium having a two-layer structure in which functions of an information recording layer on which hologram recording / reproduction is performed and a position information layer are different, for example, a blue laser beam having a short wavelength is used as a recording / reproducing laser beam, Recording and reproduction are performed using a long-wavelength laser beam as the detection laser beam.
However, when the position information layer has a position information uneven surface due to fine pits or grooves and a reflection film is formed on this position information uneven surface, the hologram recording / reproducing laser beam is transmitted to the position information layer. When the light reaches and is reflected, it is affected by the uneven surface of the position information, and the wavefront of the hologram recording / reproducing light is disturbed, and stable information recording / reproducing is inhibited.

そこで、安定したホログラム記録再生がなされるように、ホログラム情報記録層と、位置情報層との間に波長選択反射膜を設けて、ホログラム記録再生を行う短波長のレーザ光は、この波長選択反射膜で反射させ、長波長の位置検出レーザ光のみを透過させて位置検出を行うことができるようにして、ホログラム記録再生が、上述した凹凸反射面の影響を受けないようにするなどの構成が採られている。   In order to achieve stable hologram recording / reproduction, a wavelength selective reflection film is provided between the hologram information recording layer and the position information layer, and the short wavelength laser light for hologram recording / reproduction is reflected by this wavelength selective reflection. The configuration is such that the hologram recording / reproduction is not affected by the above-described uneven reflection surface so that the position detection can be performed by reflecting only on the film and transmitting only the long wavelength position detection laser beam. It is taken.

このような波長選択反射膜は、通常、誘電体多層膜によって構成されている。
ところが、このホログラム情報記録媒体に対して照射されるレーザ光は、レンズで収束された広い入射角を有することから、誘電体多層膜によって波長選択反射膜を構成する場合、広い入射各全域で、波長選択性を呈することができるようにするには、かなり多くの膜数が必要となり、生産性の阻害、歩留まりの低下、これによるコスト高を来たすなどの問題を有する。
特許第3430012号
Such a wavelength selective reflection film is usually composed of a dielectric multilayer film.
However, since the laser light applied to the hologram information recording medium has a wide incident angle converged by the lens, when the wavelength selective reflection film is configured by the dielectric multilayer film, In order to be able to exhibit wavelength selectivity, a considerably large number of films are required, and there are problems such as an inhibition of productivity, a decrease in yield, and a resulting increase in cost.
Patent No. 3430012

本発明は、第1および第2の情報層有し、両者間に波長選択反射膜を有する反射型ホログラム情報記録媒体にあって、光入射面側のホログラム情報記録層に対するレーザ光が、光入射面とは反対側の情報層に向かうことによる情報の記録再生特性の劣化を回避すると共に、波長選択反射膜が、誘電体多層膜構成とされることによる、層膜数の問題、生産性の問題、コスト高の問題を解決することができるようにしたホログラム情報記録媒体を提供することを目的とする。   The present invention relates to a reflection type hologram information recording medium having a first information layer and a second information layer, and a wavelength selective reflection film between the first and second information layers. In addition to avoiding deterioration of information recording / reproducing characteristics due to going to the information layer on the opposite side of the surface, the wavelength selective reflection film has a dielectric multilayer film structure. It is an object of the present invention to provide a hologram information recording medium that can solve the problem and high cost.

本発明によるホログラム情報記録媒体は、第1の情報記録層と、第2の情報記録層と、これら第1および第2の情報記録層間に介在される波長選択反射膜とを有して成る反射型ホログラム情報記録媒体であって、上記第1の情報記録層は、第1のレーザ光によってホログラム記録再生がなされるホログラム情報記録層であり、上記第2情報記録層は、凹凸反射面による情報記録面を有し、第2のレーザ光によって情報を取り出す情報記録層であり、上記第1および第2のレーザ光は、上記第1のレーザ光が短波長光であり、上記第2のレーザ光が長波長光であり、上記波長選択反射膜は、アモルファスSi材料の単一膜構成を有して成ることを特徴とする。 A hologram information recording medium according to the present invention includes a first information recording layer, a second information recording layer, and a wavelength selective reflection film interposed between the first and second information recording layers. Type hologram information recording medium, wherein the first information recording layer is a hologram information recording layer on which hologram recording / reproduction is performed by a first laser beam, and the second information recording layer is information on an uneven reflection surface. An information recording layer having a recording surface and extracting information by a second laser beam, wherein the first laser beam is a short wavelength light, and the second laser beam The light is long wavelength light, and the wavelength selective reflection film has a single film configuration of an amorphous Si material .

また、本発明は、上述の構成において、上記第2の情報記録層が、上記第1の情報記録層に対するホログラム記録再生の第1のレーザ光の照射位置を検出する位置検出情報層であることを特徴とする。
また、本発明は、上述の構成において、上記第1のレーザ光は、波長範囲が390nm〜450nmの青色レーザ光であり、上記第2のレーザ光は、波長範囲が630nm〜830nmの赤ないしは近赤外のレーザ光であることを特徴とする
In the present invention, the second information recording layer is a position detection information layer for detecting the irradiation position of the first laser beam for hologram recording / reproduction with respect to the first information recording layer. It is characterized by.
Further, according to the present invention, in the above-described configuration, the first laser light is blue laser light having a wavelength range of 390 nm to 450 nm, and the second laser light is red or near in the wavelength range of 630 nm to 830 nm. It is an infrared laser beam .

上述したように、本発明によるホログラム情報記録媒体は、第1の情報記録層と、第2の情報記録層と、これら第1および第2の情報記録層間に介在される波長選択反射膜とを有する反射型のホログラム情報記録媒体によるものであるが、特に本発明においては、その波長選択反射膜に関する光学特性が、膜厚依存性に特殊性を有する材料構成とすることによって、単一膜構成とするものである。   As described above, the hologram information recording medium according to the present invention includes the first information recording layer, the second information recording layer, and the wavelength selective reflection film interposed between the first and second information recording layers. It is based on a reflection type hologram information recording medium having a single film structure, particularly in the present invention, by adopting a material structure in which the optical characteristics relating to the wavelength selective reflection film are specific in film thickness dependency. It is what.

すなわち、本発明構成においては、その波長選択反射膜の光学特性が、図3の反射率および透過率の膜厚依存性特性において、所要の膜厚範囲で、第1の情報層のホログラム情報記録層に対する第1のレーザ光に関する透過率特性と反射率特性とが、曲線LMTおよびLMRで示すように、膜厚依存性をほとんど示すことがなく、透過率がほとんどゼロであって、反射率が高い特性を有し、第2の情報層に対する第2のレーザ光に関する透過率特性と反射率特性とが、曲線LSTおよび」LSRで示すように、干渉特性を示す膜厚依存性を有する材料層より構成するものである。   That is, in the configuration of the present invention, the optical information of the wavelength selective reflection film is the hologram information recording of the first information layer within the required film thickness range in the film thickness dependence characteristics of the reflectance and transmittance in FIG. As shown by the curves LMT and LMR, the transmittance characteristics and the reflectance characteristics of the first laser beam with respect to the layer show almost no film thickness dependence, the transmittance is almost zero, and the reflectance is A material layer having high characteristics and having a film thickness dependency indicating an interference characteristic, as indicated by curves LST and “LSR”, the transmittance characteristic and the reflectance characteristic related to the second laser light with respect to the second information layer It consists of more.

この特性を利用して、波長選択反射膜の膜厚を、特性曲線LSTが高く、反射曲線LSRが低い特性を示す膜厚に選定することによって、単一膜構成で、第1のレーザ光に対して透過することなく効率よく反射させ、第2のレーザ光のみを透過させて第2の情報層に向かわせることができ、更に、後述するところから明らかなように、広い入射角に対して、波長選択性を保持できる。   By utilizing this characteristic, the film thickness of the wavelength selective reflection film is selected to be a film thickness that shows a characteristic that the characteristic curve LST is high and the reflection curve LSR is low. In contrast, it is possible to efficiently reflect the light without transmitting the light, transmit only the second laser light and direct it toward the second information layer, and further, as will be described later, with respect to a wide incident angle. The wavelength selectivity can be maintained.

このように、本発明においては、単一膜による波長選択反射膜を有する反射型ホログラム情報記録媒体を構成するので、従来におけるように、複数の誘電体層の積層による波長選択反射膜とする場合における冒頭述べた例えば生産性、歩留まり、コストの問題について効果的に改善が図られるものである。   As described above, in the present invention, a reflection type hologram information recording medium having a wavelength selective reflection film with a single film is configured. Therefore, when a wavelength selective reflection film with a plurality of dielectric layers is laminated as in the prior art. For example, it is possible to effectively improve the productivity, yield, and cost problems described at the beginning.

図1は、本発明による反射型ホログラム媒体10の実施の形態例の概略断面図である。
しかしながら、本発明は、この実施の形態例に限定されるものではない。
この例においては、透明基板1上に、第1の情報記録層としてのホログラム情報記録層2、第1の透明スペーサ膜3、波長選択反射膜4、第2の透明スペーサ膜5が順次積層形成される。
この第2の透明スペーサ膜5の波長選択反射膜とは反対側の面には、アドレス情報や、トラッキング情報等の位置情報のピットや、トラッキングの案内溝を構成するグルーブによる凹凸面6が形成され、この凹凸面6に反射膜7が被着形成されて第2の情報記録層8が構成される。
このホログラム情報記録媒体10の第1および第2の情報層2および8に対する第1および第2のレーザ光照射は、第1の情報記録層2側から、すなわち透明基板1側からなされる。
FIG. 1 is a schematic sectional view of an embodiment of a reflective hologram medium 10 according to the present invention.
However, the present invention is not limited to this embodiment.
In this example, a hologram information recording layer 2 as a first information recording layer, a first transparent spacer film 3, a wavelength selective reflection film 4, and a second transparent spacer film 5 are sequentially laminated on the transparent substrate 1. Is done.
On the surface of the second transparent spacer film 5 opposite to the wavelength selective reflection film, a pit for position information such as address information and tracking information, and a concavo-convex surface 6 formed by a groove constituting a tracking guide groove are formed. The second information recording layer 8 is formed by depositing the reflective film 7 on the uneven surface 6.
The first and second laser light irradiation to the first and second information layers 2 and 8 of the hologram information recording medium 10 is performed from the first information recording layer 2 side, that is, from the transparent substrate 1 side.

次に、本発明による反射型のホログラム情報記録媒体10に対するホログラム記録再生を行うことができるホログラム記録再生装置を説明する。図2は、コリニア方式をとるホログラム記録再生装置の概略構成図を示す。この場合、ホログラム記録再生用の第1のレーザ光源11と、コリメートレンズ12と、ビームスプリッタ13と、例えばアレイ状の反射型液晶パネルによる空間変調器14と、ミラー15と、ダイクロイックプリズム16と、対物レンズ17と、アレイ型光検出器18と、位置検出用の第2のレーザ光源19と、コリメートレンズ20と、ビームスプリッタ21と、集光レンズ22と、光検出器23とを有する。   Next, a hologram recording / reproducing apparatus capable of performing hologram recording / reproducing with respect to the reflection type hologram information recording medium 10 according to the present invention will be described. FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of a hologram recording / reproducing apparatus adopting a collinear method. In this case, a first laser light source 11 for hologram recording / reproduction, a collimating lens 12, a beam splitter 13, a spatial modulator 14 such as an array-type reflective liquid crystal panel, a mirror 15, and a dichroic prism 16, The objective lens 17, the array type photodetector 18, a second laser light source 19 for position detection, a collimator lens 20, a beam splitter 21, a condenser lens 22, and a photodetector 23 are included.

この装置におけるホログラム情報記録媒体10に対する情報の記録について説明する。
この場合、第1のレーザ光源11からのレーザ光がホログラム記録再生光LMであり、、コリメータレンズ12を介して、ビームスプリッタ13を通過する。ビームスプリッタ13を通過した光の一部は、各画素に関して記録情報によって空間変調器14で変調し、光強度変調パターンを有する信号光としてビームスプリッタ13に導入され、このビームスプリッタ13で反射され、ダイクロイックプリズム16によって、対物レンズ17に導入される。
Information recording on the hologram information recording medium 10 in this apparatus will be described.
In this case, the laser light from the first laser light source 11 is the hologram recording / reproducing light LM, and passes through the beam splitter 13 via the collimator lens 12. A part of the light that has passed through the beam splitter 13 is modulated by the spatial modulator 14 according to the recording information for each pixel, introduced into the beam splitter 13 as signal light having a light intensity modulation pattern, reflected by the beam splitter 13, It is introduced into the objective lens 17 by the dichroic prism 16.

一方、ビームスプリッタ13を通過した光の残りの一部は、ミラー15で反射され、参照光としてビームスプリッタ13で反射され、ダイクロイックプリズム16、対物レンズ17に導入される。
このように、同一の対物レンズ17に対して信号光と参照光を通過させることによりコリニア方式と呼称されるホログラム記録再生装置が構成される。
そして、対物レンズ17により信号光と参照光は、ホログラム情報記録媒体10内の上述したホログラム情報記録層、すなわち第1の情報記録層2に干渉縞、すなわちホログラム記録がなされる。
On the other hand, the remaining part of the light that has passed through the beam splitter 13 is reflected by the mirror 15, reflected by the beam splitter 13 as reference light, and introduced into the dichroic prism 16 and the objective lens 17.
In this way, a holographic recording / reproducing apparatus called a collinear system is configured by passing the signal light and the reference light through the same objective lens 17.
Then, the signal light and the reference light are subjected to interference fringes, that is, hologram recording, on the hologram information recording layer, that is, the first information recording layer 2 in the hologram information recording medium 10 by the objective lens 17.

次に、ホログラム情報記録媒体10からの情報の再生について説明する。この場合、第1のレーザ光源11からの光情報記録再生用としての第1のレーザ光は、コリメータレンズ12を介して、ビームスプリッタ13を通過する。ビームスプリッタ13を通過した光の一部は、すべての画素の反射率を0%に制御された空間変調器14で遮断され、ミラー15で反射された参照光のみが、ビームスプリッタ13で反射され、ダイクロイックプリズム16、対物レンズ17を介して、ホログラム情報記録媒体10に記録されたホログラムを照明する。   Next, the reproduction of information from the hologram information recording medium 10 will be described. In this case, the first laser light for optical information recording / reproduction from the first laser light source 11 passes through the beam splitter 13 via the collimator lens 12. A part of the light that has passed through the beam splitter 13 is blocked by the spatial modulator 14 in which the reflectance of all the pixels is controlled to 0%, and only the reference light reflected by the mirror 15 is reflected by the beam splitter 13. The hologram recorded on the hologram information recording medium 10 is illuminated via the dichroic prism 16 and the objective lens 17.

ホログラムにより回折作用を受けた光は、ホログラム情報記録媒体10の位置情報層を構成する反射膜7により反射され、対物レンズ17、ダイクロイックプリズム16、ビームスプリッタ13を通過して、アレイ状の光検出器18上に再生像を形成し、再生像の光強度の空間分布を光検出器9で検出する。光検出器9は、CCD(Charge Coupled Device)センサや、CMOSセンサ等が用いられる。   The light diffracted by the hologram is reflected by the reflection film 7 constituting the position information layer of the hologram information recording medium 10, passes through the objective lens 17, the dichroic prism 16, and the beam splitter 13, and detects the light in the form of an array. A reproduced image is formed on the device 18, and the spatial distribution of the light intensity of the reproduced image is detected by the photodetector 9. The photodetector 9 is a CCD (Charge Coupled Device) sensor, a CMOS sensor, or the like.

ところで、上述した記録再生過程において移動するホログラム媒体10に対しては、対物レンズ17とホログラム情報記録媒体10との相対位置関係を精密に制御する必要がある。
その1つの方法が、図2に示す第2のレーザ光源19からの位置検出用レーザとしての第2のレーザ光LSを用いて、ホログラム情報記録媒体10に作りつけられたエンボスピットやグルーブによる情報凹凸面6に反射膜7が被着されて成る第2の情報記録層8に作りつけられたアドレス情報あるいはトラッキング情報をもとに、位置を精密に制御する方法である。
By the way, it is necessary to precisely control the relative positional relationship between the objective lens 17 and the hologram information recording medium 10 with respect to the hologram medium 10 that moves in the recording / reproducing process described above.
One of the methods is information by embossed pits or grooves formed on the hologram information recording medium 10 using the second laser light LS as the position detecting laser from the second laser light source 19 shown in FIG. In this method, the position is precisely controlled based on address information or tracking information created in the second information recording layer 8 formed by attaching the reflective film 7 to the uneven surface 6.

この位置情報検出のための第2のレーザ光源19は、情報を記録再生する第1のレーザ光源11の第1のレーザ光LMの波長λ1とは異なる波長λ2の第2のレーザ光LSを得るレーザ光源である。そして、この波長λ2のレーザLSは、ホログラム情報記録媒体10の、ホログラム情報記録層2に対して記録感度を示すことのない波長λ2とされる。   The second laser light source 19 for detecting position information obtains a second laser light LS having a wavelength λ2 different from the wavelength λ1 of the first laser light LM of the first laser light source 11 for recording and reproducing information. Laser light source. The laser LS having the wavelength λ2 has a wavelength λ2 that does not show recording sensitivity with respect to the hologram information recording layer 2 of the hologram information recording medium 10.

この第2のレーザ光源19を出た光は、コリメータレンズ20、ビームスプリッタ22を通過して、このレーザ光源19からの波長には反射作用を及ぼす、ダイクロイックプリズム6で反射され、対物レンズ7により、ホログラム情報記録媒体10の上述した作りつけの凹凸面6の反射膜7による第2の情報記録層8に集光される。
そして、この第2の情報記録層8の反射面7の情報により回折、反射された光は、対物レンズ17、ダイクロイックプリズム16を通過し、ビームスプリッタ21で反射され、集光レンズ22によって光検出器23に導かれる。そして、この光検出器23によって、上述した第2の情報記録層8によるアドレス情報や、グルーブによる1次元の案内溝(グルーブ)上の集光スポットの位置などのホログラム情報記録媒体10の面内位置情報が検出される。
The light emitted from the second laser light source 19 passes through the collimator lens 20 and the beam splitter 22, is reflected by the dichroic prism 6 that reflects the wavelength from the laser light source 19, and is reflected by the objective lens 7. Then, the light is condensed on the second information recording layer 8 by the reflection film 7 on the above-described built-in uneven surface 6 of the hologram information recording medium 10.
The light diffracted and reflected by the information on the reflecting surface 7 of the second information recording layer 8 passes through the objective lens 17 and the dichroic prism 16, is reflected by the beam splitter 21, and is detected by the condenser lens 22. Guided to vessel 23. Then, by the photodetector 23, the in-plane information of the hologram information recording medium 10 such as the address information by the second information recording layer 8 and the position of the condensing spot on the one-dimensional guide groove (groove) by the groove. Location information is detected.

また、焦点検出機構を付加することによりホログラム情報記録媒体10の垂直位置情報も検出できる。
上述した光検出器23による面内位置情報の検出や、垂直位置情報の検出は、CD(Compact Disc)におけるピックアップ装置と同様の手法によって行うことができる。
Further, the vertical position information of the hologram information recording medium 10 can also be detected by adding a focus detection mechanism.
Detection of in-plane position information and detection of vertical position information by the photodetector 23 described above can be performed by a method similar to that of a pickup device in a CD (Compact Disc).

ここで、ホログラム情報記録媒体10内での第1のレーザ光源11と、第2のレーザ光源19の相対位置は不変とされるものであるので、第2のレーザ光源19で検出された位置情報をもとに、ホログラム情報記録媒体10内における第1のレーザ光源11の位置を認識、制御して、所定の位置にホログラム情報を記録再生することが可能となる。
すなわち、第2のレーザ光源19によるレーザ光LSは、第1のレーザ光源11からの第1のレーザ光LMによる記録再生のための、いわば補助的手段として用いている。
Here, since the relative positions of the first laser light source 11 and the second laser light source 19 in the hologram information recording medium 10 are unchanged, the position information detected by the second laser light source 19 is unchanged. Based on the above, it is possible to recognize and control the position of the first laser light source 11 in the hologram information recording medium 10 to record and reproduce hologram information at a predetermined position.
That is, the laser beam LS from the second laser light source 19 is used as an auxiliary means for recording / reproducing with the first laser beam LM from the first laser light source 11.

第1および第2のレーザ光LMおよびLSは、情報の記録再生を行う第1のレーザ光LMが、短波長の青色レーザ光(波長λ1が390nm〜450nm)とし、位置検出のための第2のレーザ光LSが、第1のレーザ光LMに比して長波長の赤色または近赤外レーザ光(波長λ2が、630nm〜830nm)とする。   For the first and second laser beams LM and LS, the first laser beam LM for recording and reproducing information is a blue laser beam having a short wavelength (wavelength λ1 is 390 nm to 450 nm), and the second laser beam LM for position detection is used. The laser beam LS is a red or near-infrared laser beam having a longer wavelength than the first laser beam LM (wavelength λ2 is 630 nm to 830 nm).

このようにして、本発明におけるホログラム情報記録媒体10においては、波長選択反射膜4によって、赤色または近赤外レーザ光による第2のレーザ光LSにより、上述した凹凸面6に反射膜7が形成されてなる位置検出の第2の情報記録層8からアドレス情報や2次元の位置情報を得ながら、一方で、記録再生を行う短波長の第1のレーザ光LMは、第2の情報記録層8に達することが回避される。したがって、記録再生を行う第1のレーザ光LMの波面が第2の情報記録層8によって乱れることが回避されるものである。   In this way, in the hologram information recording medium 10 according to the present invention, the reflection film 7 is formed on the uneven surface 6 by the wavelength selective reflection film 4 by the second laser light LS by the red or near infrared laser light. While the address information and the two-dimensional position information are obtained from the position-detected second information recording layer 8, the short-wavelength first laser light LM that performs recording and reproduction is transmitted to the second information recording layer. Reaching 8 is avoided. Therefore, the wavefront of the first laser beam LM that performs recording and reproduction is prevented from being disturbed by the second information recording layer 8.

更に、本発明によるホログラム情報記録媒体10の具体例を詳細に説明する。
ホログラム情報記録媒体10は、例えばガラスまたはポリカーボネイト樹脂より成る透明基板1上に、順次、ホログラム情報記録層2、第1の透明スペーサ膜3、波長選択反射膜4、第2の透明スペーサ膜5、反射膜7が形成される。
Further, a specific example of the hologram information recording medium 10 according to the present invention will be described in detail.
The hologram information recording medium 10 includes, for example, a hologram information recording layer 2, a first transparent spacer film 3, a wavelength selective reflection film 4, a second transparent spacer film 5 on a transparent substrate 1 made of, for example, glass or polycarbonate resin. A reflective film 7 is formed.

そして、第2の透明スペーサ膜5には、その表面に、上述したアドレス情報、トラッキング情報等のピットや、溝が形成された凹凸面6が形成され、この凹凸面6上に、反射膜7が形成される。
反射膜7は、Alなど上述した第2のレーザ光の、波長λ2の赤色または近赤外域に高い反射率を有する金属膜が蒸着等の手法によって被着形成される。
The second transparent spacer film 5 has an uneven surface 6 formed with pits and grooves such as the address information and tracking information described above on the surface thereof. The reflective film 7 is formed on the uneven surface 6. Is formed.
The reflective film 7 is formed by depositing a metal film having a high reflectance in the red or near-infrared region of the wavelength λ2 of the above-described second laser beam such as Al by a method such as vapor deposition.

すなわち、この構成においては、第1の情報記録層2のホログラム情報記録層は、透明基板1と第1の透明スペーサ膜3との間に挟まれる。
また、第2の情報記録層8の位置検出情報層は、第2の透明スペーサ膜5の表面にアドレス情報や案内溝(グルーブ)よる凹凸面6を有し、上述した反射膜7によって覆われて形成されている。
第1の透明スペーサ膜3は、誘電体薄膜や透明樹脂等で形成される。場合により第1の透明スペーサ膜3は必ずしも必要ではない。
第2の透明スペーサ膜5は、アドレス情報や案内溝のグルーブを形成できる数10から100ミクロン程度の厚さの透明樹脂、例えばUV樹脂(紫外線硬化樹脂)ポリカーボネイト樹脂等によって構成する。
That is, in this configuration, the hologram information recording layer of the first information recording layer 2 is sandwiched between the transparent substrate 1 and the first transparent spacer film 3.
The position detection information layer of the second information recording layer 8 has an uneven surface 6 formed by address information and guide grooves (grooves) on the surface of the second transparent spacer film 5 and is covered by the above-described reflective film 7. Is formed.
The first transparent spacer film 3 is formed of a dielectric thin film, a transparent resin, or the like. In some cases, the first transparent spacer film 3 is not always necessary.
The second transparent spacer film 5 is made of a transparent resin having a thickness of about several tens to 100 microns, for example, a UV resin (ultraviolet curable resin) polycarbonate resin, or the like capable of forming address information and guide groove grooves.

波長選択反射膜4にアモルファスSi(a−Si)の単層膜によって構成することができる。
このa−Siは、青色レーザに対して吸収係数が大きく、赤色または近赤外レーザに対してほぼ透明であり、青色レーザに対しては透過率が0%で、かつ一定の反射率を有し、赤色または近赤外レーザに対しては、一定の透過率を有する波長選択反射膜を実現できる。
図3は、アモルファスSiの反射率および透過率のλ1=405nmおよびλ2=660nmに対する膜厚依存性特性を示す。それぞれに対する光学屈折率は、4.3+2.1i、4.3+0.4iを用いた。
The wavelength selective reflection film 4 can be constituted by a single layer film of amorphous Si (a-Si).
This a-Si has a large absorption coefficient for blue lasers, is almost transparent for red or near infrared lasers, has a transmittance of 0% for blue lasers, and has a constant reflectance. For a red or near-infrared laser, a wavelength selective reflection film having a certain transmittance can be realized.
FIG. 3 shows the film thickness dependence characteristics of λ1 = 405 nm and λ2 = 660 nm of the reflectance and transmittance of amorphous Si. The optical refractive index with respect to each used 4.3 + 2.1i, 4.3 + 0.4i.

図3で示すように、アモルファスSiは、λ1=405nmに対しては、厚さ50nm程度以上の膜厚範囲で、透過率特性(曲線LMT)と反射率特性(曲線LMR)が、膜厚依存性をほとんど示すことがなく、反射率は約33%で、透過率は吸収のためにほぼ0%を示す。
一方、λ2=660nmに対しては、透過率特性(曲線LST)と反射率特性(曲線LSR)とに示されるように干渉特性を有する。
As shown in FIG. 3, the amorphous Si has a film thickness range of about 50 nm or more with respect to λ1 = 405 nm, and the transmittance characteristic (curve LMT) and the reflectance characteristic (curve LMR) depend on the film thickness. The reflectivity is about 33%, and the transmittance is almost 0% due to absorption.
On the other hand, with respect to λ2 = 660 nm, it has an interference characteristic as shown in the transmittance characteristic (curve LST) and the reflectance characteristic (curve LSR).

本発明においては、この特性を利用して、波長選択反射膜4膜厚を、特性曲線LSTが高く、反射曲線LSRが低い特性を示す膜厚、この例では75nm程度、例えば75±5nm程度の単一層による膜厚とする。この膜厚のとき、660nmに対して約45%の透過率が得られる、すなわち入射光の約半分が、第2の情報層8の位置検出層に透過でき、アドレス情報や2次元の位置情報の検出に利用できる。   In the present invention, using this characteristic, the wavelength selective reflection film 4 has a film thickness that exhibits a characteristic with a high characteristic curve LST and a low reflection curve LSR, in this example, about 75 nm, for example, about 75 ± 5 nm. The film thickness is a single layer. At this film thickness, a transmittance of about 45% with respect to 660 nm can be obtained, that is, about half of the incident light can be transmitted to the position detection layer of the second information layer 8, and address information and two-dimensional position information Can be used to detect

このように、波長選択薄膜4を、所定の膜厚に選定したアモルファスSiによって構成することにより、図4AおよびBに、それぞれ第1のレーザ光(ホログラム情報記録再生用レーザ光)LM、および第2レーザ光(位置検出用レーザ光)LSの、ホログラム情報記録媒体10中での照射状態を模式的に示すように、第1のレーザ光LMのホログラム情報記録再生様レーザ光は、波長選択反射膜4を透過することがないことから、第2の情報記録層8の影響を受けることなく、第1の情報記録層のホログラム情報記録層2に対する記録再生を高い精度をもって行うことができる。
そして、レーザ光LSの位置検出用レーザ光は、これがホログラム情報記録層2に対して感度を示すことがない、すなわち吸収することがない波長であることから、このホログラム情報記録層2を透過し、また、波長選択反射膜4においても透過性が高いことから、効率よく、第2の情報記録層の位置検出情報層8に達し、この情報に応じて変調された反射光を取り出すことができる。
Thus, by configuring the wavelength selective thin film 4 with amorphous Si selected to have a predetermined film thickness, the first laser beam (hologram information recording / reproducing laser beam) LM and As schematically shown the irradiation state of the two laser beams (position detection laser beam) LS in the hologram information recording medium 10, the hologram information recording / reproducing laser beam of the first laser beam LM is wavelength selective reflection. Since the film 4 does not pass through, the recording / reproduction of the first information recording layer with respect to the hologram information recording layer 2 can be performed with high accuracy without being affected by the second information recording layer 8.
The position detection laser beam of the laser beam LS does not show sensitivity to the hologram information recording layer 2, that is, has a wavelength that does not absorb, so that the laser beam LS is transmitted through the hologram information recording layer 2. Further, since the wavelength selective reflection film 4 is also highly transmissive, it can efficiently reach the position detection information layer 8 of the second information recording layer, and the reflected light modulated in accordance with this information can be extracted. .

次に、この波長選択反射膜4の反射率および透過率のP波およびS波について、入射角依存性について説明する。
図5は、厚さ75nmのアモルファスSiに対する波長405nmの、S偏光およびP偏光の透過率と反射率の入射角依存性を示すもので、曲線STMおよびPTMは、S偏光およびP偏光の透過率曲線、曲線SRMおよびPRMは、S偏光およびP偏光の反射率曲線を示す。
図5によれば、対物レンズ17のN.A.(開口数)0.5に対応する入射角約20度まで、反射率の変化、P偏光およびS偏光依存性は少ない。また、透過率は、0%を保持していることがかる。
Next, the incident angle dependence of the P wave and S wave of the reflectance and transmittance of the wavelength selective reflection film 4 will be described.
FIG. 5 shows the incident angle dependence of the transmittance and reflectance of S-polarized light and P-polarized light at a wavelength of 405 nm with respect to amorphous Si having a thickness of 75 nm. The curves STM and PTM show the transmittance of S-polarized light and P-polarized light. Curves, curves SRM and PRM show S-polarization and P-polarization reflectance curves.
According to FIG. A. Until the incident angle corresponding to 0.5 (numerical aperture) is about 20 degrees, the change in reflectance and the dependence on P-polarized light and S-polarized light are small. In addition, the transmittance is 0%.

一方、図6は、同様に、厚さ75nmのアモルファスSiに対する波長660nmの、S偏光およびP偏光の透過率と反射率の入射角依存性を示すもので、曲線STSおよびPTSは、S偏光およびP偏光の透過率曲線、曲線SRSおよびPRSは、S偏光およびP偏光の反射率曲線を示す。
図6によれば、同じく対物レンズ7のN.A.0.5に対応する入射角約20度まで、透過率の変化、P偏光およびS偏光依存性は少ない。すなわち、対物レンズ17により収束されたレーザ光に対しても、ほぼ一定の反射、透過特性を発揮することができることがわかる。
On the other hand, FIG. 6 shows the incident angle dependence of the transmittance and reflectance of S-polarized light and P-polarized light having a wavelength of 660 nm with respect to amorphous Si having a thickness of 75 nm, and curves STS and PTS are S-polarized light and P-polarized transmittance curves, curves SRS and PRS, show reflectance curves for S-polarized light and P-polarized light.
According to FIG. A. Up to an incident angle of about 20 degrees corresponding to 0.5, there is little change in transmittance, P polarization and S polarization. That is, it can be seen that substantially constant reflection and transmission characteristics can be exhibited even for the laser beam converged by the objective lens 17.

図5および図6においては、波長405nmと660nmについて示したが、既存の短波長青色半導体レーザの波長範囲として先に示した波長390nm〜450nm、赤または近赤外レーザの波長630nm〜830nmについて、青色レーザ波長上限の450nmで光学屈折率は、4.5+1.5iであり、一方、赤色レーザ波長の下限の630nmで光学屈折率は、4.2+0.4iで、これらの組み合わせにおいても、上述したと同様の効果が得られる。   In FIGS. 5 and 6, the wavelengths 405 nm and 660 nm are shown. However, as the wavelength range of the existing short wavelength blue semiconductor laser, the wavelength 390 nm to 450 nm, the red or near infrared laser wavelength 630 nm to 830 nm, The optical refractive index at 450 nm, the upper limit of the blue laser wavelength, is 4.5 + 1.5i, while the optical refractive index, 630 nm, which is the lower limit of the red laser wavelength, is 4.2 + 0.4i. The same effect can be obtained.

上述したように、本発明に構成によれば、単一膜構成で、第1のレーザ光に対して透過することなく効率よく反射させ、第2のレーザ光のみを透過させて第2の情報層に向かわせることができ、更に、広い入射角に対して、波長選択性を保持できるものである。   As described above, according to the configuration of the present invention, in the single film configuration, the first laser beam is efficiently reflected without being transmitted, and only the second laser beam is transmitted and the second information is transmitted. It can be directed to the layer, and can maintain wavelength selectivity for a wide incident angle.

このように、本発明においては、単一膜による波長選択反射膜を有する反射型ホログラム情報記録媒体を構成することから、従来におけるように、複数の誘電体層の積層による波長選択反射膜とする場合における冒頭述べた例えば生産性、歩留まり、コストの問題について効果的に改善が図られるものである。   As described above, in the present invention, a reflection type hologram information recording medium having a wavelength selective reflection film made of a single film is formed, so that the wavelength selective reflection film is formed by stacking a plurality of dielectric layers as in the prior art. In this case, for example, the problems of productivity, yield, and cost can be effectively improved.

尚、本発明は、上述した実施形態例に限られるものではない。例えば第1および第2のレーザ光源としては、上記の波長範囲であれば、半導体レーザに限られるものではない。   Note that the present invention is not limited to the embodiment described above. For example, the first and second laser light sources are not limited to semiconductor lasers as long as they are in the above wavelength range.

本発明によるホログラム情報記録媒体の一例の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of an example of the hologram information recording medium by this invention. 本発明の説明に供するホログラム記録再生装置の一例の構成図である。It is a block diagram of an example of the hologram recording and reproducing apparatus with which it uses for description of this invention. 本発明によるホログラム情報記録媒体の波長選択反射膜の反射率および透過率の厚さ依存性の特性曲線図である。It is a characteristic curve figure of the thickness dependence of the reflectance and transmittance | permeability of the wavelength selection reflection film of the hologram information recording medium by this invention. AおよびBは、本発明によるホログラム情報記録媒体に対する波長選択反射膜の動作の説明図である。A and B are explanatory views of the operation of the wavelength selective reflection film for the hologram information recording medium according to the present invention. 波長405nmについてのP波およびS波についての反射率および透過率の入射角依存性を示す特性曲線図である。It is a characteristic curve figure which shows the incident angle dependence of the reflectance and transmittance | permeability about P wave and S wave about wavelength 405nm. 波長660nmについてのP波およびS波についての反射率および透過率の入射角依存性を示す特性曲線図である。It is a characteristic curve figure which shows the incident angle dependence of the reflectance and transmittance | permeability about P wave and S wave about wavelength 660nm.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・透明基板、2・・・第1の情報記録層(ホログラム情報記録層)、3・・・第1の透明スペーサ膜、4・・・波長選択反射膜、5・・・第2の透明スペーサ膜、6・・・凹凸面、7・・・反射膜、8・・・第2の情報記録層(位置検出情報層)、10・・・ホログラム情報記録媒体、11・・・第1のレーザ光源、12・・・コリメートレンズ、13・・・ビームスプリッタ、14・・・空間変調器、15・・・ミラー、16・・・ダイクロイックプリズム、17・・・対物レンズ、18・・・アレイ型光検出器、19・・・第2のレーザ光源、20・・・コリメートレンズ、21・・・ビームスプリッタ、22・・・集光レンズ、23・・・光検出器、LM・・・第1のレーザ光(ホログラム記録再生用レーザ光)、LS・・・第2のレーザ光(位置検出用レーザ光)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transparent substrate, 2 ... 1st information recording layer (hologram information recording layer), 3 ... 1st transparent spacer film, 4 ... Wavelength selective reflection film, 5 ... 2nd Transparent spacer film, 6 ... uneven surface, 7 ... reflective film, 8 ... second information recording layer (position detection information layer), 10 ... hologram information recording medium, 11 ... first 1 laser light source, 12 ... collimating lens, 13 ... beam splitter, 14 ... spatial modulator, 15 ... mirror, 16 ... dichroic prism, 17 ... objective lens, 18 ... Array type photodetector, 19 ... second laser light source, 20 ... collimating lens, 21 ... beam splitter, 22 ... condensing lens, 23 ... photodetector, LM ... First laser beam (hologram recording / reproducing laser beam), LS ... Of the laser beam (the position detection laser beam)

Claims (3)

第1の情報記録層と、第2の情報記録層と、これら第1および第2の情報記録層間に介在される波長選択反射膜とを有して成る反射型ホログラム情報記録媒体であって、
上記第1の情報記録層は、第1のレーザ光によってホログラム記録再生がなされるホログラム情報記録層であり、
上記第2情報記録層は、凹凸反射面による情報記録面を有し、第2のレーザ光によって情報を取り出す情報記録層であり、
上記第1および第2のレーザ光は、上記第1のレーザ光が短波長光であり、上記第2のレーザ光が長波長光であり、
上記波長選択反射膜は、アモルファスSi材料の単一膜構成を有して成るホログラム情報記録媒体。
A reflection hologram information recording medium comprising a first information recording layer, a second information recording layer, and a wavelength selective reflection film interposed between the first and second information recording layers,
The first information recording layer is a hologram information recording layer on which hologram recording / reproduction is performed by a first laser beam,
The second information recording layer is an information recording layer having an information recording surface with a concavo-convex reflecting surface and extracting information by a second laser beam,
In the first and second laser lights, the first laser light is short wavelength light, the second laser light is long wavelength light,
It said wavelength-selective reflective layer is formed sulfo program information recording medium has a single layer structure of the amorphous Si material.
上記第2の情報記録層が、上記第1の情報記録層に対するホログラム記録再生の第1のレーザ光の照射位置を検出する位置検出情報層である請求項1に記載のホログラム情報記録媒体。 The second information recording layer, the hologram information recording medium according to Motomeko 1 Ru position detection information layer der to detect the irradiation position of the first laser beam of a hologram recording and reproducing for the first information recording layer . 上記第1のレーザ光は、波長範囲が390nm〜450nmの青色レーザ光であり、上記第2のレーザ光は、波長範囲が630nm〜830nmの赤ないしは近赤外のレーザ光である請求項1に記載のホログラム情報記録媒体。 The first laser beam is a blue laser beam having a wavelength range 390Nm~450nm, the second laser beam is Motomeko wavelength range Ru laser beam der red or near-infrared 630nm~830nm 1. The hologram information recording medium according to 1.
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