JP4807096B2 - ホログラム記録媒体の評価装置及びホログラム記録媒体の評価方法 - Google Patents

Description

本発明は、ホログラム記録媒体の特性を評価するためのホログラム記録媒体の評価装置及びホログラム記録媒体の評価方法に関する。

従来より、ホログラム記録媒体の評価用特性の１つとして、Ｍナンバー（Ｍ／＃）が用いられている。このＭナンバー（Ｍ／＃）は、例えば特許文献１に記載されているように、ホログラム記録媒体の記録層内の同一領域に記録が出来なくなるまでｎページのホログラムを多重記録し、再生した際のホログラムからの回折効率により求められる特性である。

このＭナンバー（Ｍ／＃）は、ｎページのホログラムを多重記録した後、参照レーザ光をホログラム記録媒体に照射し、各々の記録における回折効率を測定すれば求めることができる。回折効率は、参照レーザ光において透過した光の強度と回折した光の強度を測定することで検出することができる。
特開２００５−２０８４２６号公報

しかしながら、従来のホログラム記録媒体の評価用特性であるＭナンバー（Ｍ／＃）は、各々の記録における回折効率ηを設定した値になるように制御して記録を行った場合の値であるが、実際のホログラム記録においてはこのような制御は行われておらず、レーザ光の照射時間に対する回折効率ηの変化速度や飽和した回折効率ηが大きく違っていれば、Ｍナンバー（Ｍ／＃）が同程度の値であったとしても実際のホログラム記録においては多重記録数には大きな違いが生じることになり、Ｍナンバー（Ｍ／＃）が実質上の多重記録性能を表しているとはいえない場合がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ホログラム記録媒体の多重記録性能を正しく把握することが可能なホログラム記録媒体の評価装置及びホログラム記録媒体の評価方法を提供することにある。

請求項１記載のホログラム記録媒体の評価装置は、ホログラム記録媒体を保持するテーブルと、ホログラム記録媒体にデータを記録する際、ホログラム記録媒体に記録データに相当する信号を含んだ情報レーザ光を照射する情報レーザ光照射手段と、ホログラム記録媒体にデータを記録する際、ホログラム記録媒体に情報レーザ光とは異なった角度で記録用参照レーザ光を照射する記録用参照レーザ光照射手段と、ホログラム記録媒体にデータを記録する際、ホログラム記録媒体の記録領域の回折効率を測定する回折効率測定手段と、ホログラム記録媒体にデータの多重記録を行う際、回折効率が飽和するまで多重記録における各々の記録を行い、各記録における回折効率から計算したＭナンバーを評価用特性として計測する多重記録性能計測手段とを備えることを特徴とする。

請求項２記載のホログラム記録媒体の評価装置は、回折効率測定手段が、情報レーザ光及び記録用参照レーザ光とは異なる波長の回折効率測定用レーザ光をホログラム記録媒体の記録領域へ照射する回折効率測定用レーザ光照射手段と、回折効率測定用レーザ光がホログラム記録媒体の記録領域において回折したレーザ光の強度及び透過したレーザ光の強度をそれぞれ測定するレーザ光強度測定手段と、レーザ光強度測定手段により測定した回折したレーザ光の強度及び透過したレーザ光の強度により、ホログラム記録媒体の記録領域における回折効率を計算する回折効率計算手段とを備えることを特徴とする。

請求項３記載のホログラム記録媒体の評価方法は、ホログラム記録媒体にデータを記録する際、ホログラム記録媒体の記録領域の回折効率を測定し、ホログラム記録媒体にデータの多重記録を行う際、回折効率が飽和するまで多重記録における各々の記録を行い、各記録における回折効率から計算したＭナンバーを評価用特性として計測することを特徴とする。

請求項４記載のホログラム記録媒体の評価方法は、記録データに相当する信号を含んだ情報レーザ光及び情報レーザ光とは異なった角度で照射する記録用参照レーザ光の２つのレーザ光とは異なる波長の回折効率測定用レーザ光をホログラム記録媒体の記録領域へ照射し、回折効率測定用レーザ光がホログラム記録媒体の記録領域において回折したレーザ光の強度及び透過したレーザ光の強度をそれぞれ測定し、測定した回折したレーザ光の強度及び透過したレーザ光の強度により、ホログラム記録媒体の記録領域における回折効率を計算することを特徴とする。

請求項１及び請求項３の発明によれば、ホログラム記録媒体にデータの多重記録を行う際、回折効率が飽和するまで多重記録における各々の記録を行い、各記録における飽和した回折効率から計算したＭナンバーを評価用特性として計測することから、ホログラム記録媒体の実質上の多重記録性能を正しく把握することが可能である。

請求項２及び請求項４の発明によれば、回折効率測定用レーザ光がホログラム記録媒体の記録領域において回折したレーザ光の強度及び透過したレーザ光の強度をそれぞれ測定し、測定した回折したレーザ光の強度及び透過したレーザ光の強度により、ホログラム記録媒体の記録領域における回折効率を計算することから、各々の記録において回折効率が飽和するまで記録を行うことができ、各記録における回折効率から計算されたＭナンバーによりホログラム記録媒体の実質上の多重記録性能を正しく把握することが可能である。

以下、本発明の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。本発明の形態におけるホログラム記録媒体評価装置は、ホログラム記録媒体の特性を評価するためのものである。

図１は、本発明に係るホログラム記録媒体評価装置の一例を示す構成図である。図２は、レーザ光の照射時間に対するホログラム記録媒体の回折効率ηの変化を示した図である。図において、ホログラム記録媒体５の特性を評価するホログラム記録媒体評価装置１は、レーザ光源１００，１１０、各種光学系素子１０２〜１１２、フォトセンサ１１４，１１６、レーザ駆動回路５２，５４、角度制御回路６２、位置制御回路６４、コントローラ２０、入力装置２２、表示装置２４等から構成されている。

コントローラ２０は、ホログラム記録媒体評価装置１の全体の制御を行うもので、データを入力するための入力装置２２及び、データや各種設定を表示する表示装置２４が接続されている。そして、後述するレーザ駆動回路５２，５４、角度制御回路６２、位置制御回路６４等が接続され、それらの制御を行うことで全体の制御が行われる。

尚、ホログラム記録媒体５の材質には多くの種類があり、図２に示すように、レーザ光の照射時間に対する回折効率ηの変化に大きな差がある。ホログラム記録媒体評価装置１によりホログラム記録媒体５のＭナンバー（Ｍ／＃）を測定する際には、多重記録における各々の記録においてレーザ光の強度、レーザ光の照射時間を制御して設定した回折効率になるようにしているが、通常のホログラム記録装置での記録においては、各々の記録を設定した回折効率にすることは実質上不可能である。

よって、図２（ａ）のように回折効率ηの変化速度が大きく飽和した回折効率ηが大きい材質のホログラム記録媒体５を通常のホログラム記録装置で記録する場合、各々の記録における回折効率は高くなり、たとえＭナンバー（Ｍ／＃）が大きくても、多重記録数は大きくならない。これに対し、図２（ｂ）のように回折効率ηの変化速度が小さく飽和した回折効率ηが小さい材質のホログラム記録媒体５は、多重記録数は大きくなる。すなわち、同じＭナンバー（Ｍ／＃）であっても、レーザ光の照射時間に対する回折効率ηの変化速度や飽和した回折効率ηが大きく違っていれば、実際のホログラム記録においては多重記録数には大きな違いが生じることになる。

尚、以降の説明で、ホログラム記録媒体５への多重記録における各々の記録において飽和した回折効率になるまで記録を行った際の各々の記録における回折効率から計算したＭナンバーを、以後「飽和特性Ｍナンバー」という。

次に、本実施例のホログラム記録媒体評価装置１の詳細な構成及び動作を説明する。まず、記録用のレーザ光源１００から出射したレーザ光は、コリメートレンズ１０２で平行光になった後、ビームスプリッタ１０４で情報レーザ光と記録用参照用レーザ光に分割される。この場合の情報レーザ光は、ＳＬＭ（空間光変調素子）を通していないので、実質的には情報レーザ光と記録用参照用レーザ光とは同一である。２つに分割されたレーザ光はミラー１０６、１０８で反射されて異なる角度でホログラム記録媒体５に照射され記録が行われる（この場合は情報を持たない記録）。

記録用のレーザ光とは別に、回折効率測定用レーザ光がある。回折効率測定用レーザ光のレーザ光源１１０から照射されたレーザ光は、コリメー卜レンズ１１２で平行光になった後、情報レーザ光と記録用参照用レーザ光とは異なった角度でホログラム記録媒体５に照射される。ホログラム記録媒体５で回折したレーザ光は、フォトセンサ１１４で受光され、透過したレーザ光はフォトセンサ１１６で受光されて、受光光量に相当する信号が出力される。このように構成されたホログラム記録媒体評価装置１において、作業者はホログラム記録媒体５をステージにセットした後、入力装置２２からコントローラ２０に、飽和特性Ｍナンバー測定用のプログラムの実行を指示することにより、自動で飽和特性Ｍナンバーが測定され、表示装置２４に表示されることになる。

図３は、飽和特性Ｍナンバー測定用プログラムの実施例１におけるホログラム記録媒体評価装置の動作を示すフローチャートである。

以下、図３に示すフローチャートに従って説明する。尚、以後の説明において、括弧内の符号は図３のフローチャートの符号に対応している。まず、回折効率測定用レーザ光が照射され（Ｓ１０４）、記録用参照用レーザ光の照射角度（ミラーの位置と角度）が設定され（Ｓ１０６）、情報レーザ光と記録用参照レーザ光の２つが照射され記録が開始される（Ｓ１０８）。次に、初期の回折効率ηの変化速度が計算される（Ｓ１１０〜Ｓ１１６）。そして、記録が初回の時は、回折効率ηの変化速度が記憶される（Ｓ１ｌ８，Ｓ１２０）。

そして、時間Ｙの間隔で回折効率ηが計算され（Ｓ１２４〜Ｓ１３４）、前回計測した回折効率ηからの差がＺ（実質的に差がないとされる値、計測精度の範囲内で予め定める）より大きければ、回折効率ηはまだ増え続けていると判定するが、前回の回折効率ηとの差がＺより小さければ回折効率は飽和したと判断し、レーザ照射を停止し（Ｓ１３６）、レーザ照射時間Ｔの計測を停止してリセットする（Ｓ１３８）。次に、飽和した回折効率の値をメモリし（Ｓｌ４０）、参照用レーザ光の照射角度（ミラーの位置と角度）が変更され（Ｓ１４４）、情報レーザ光と記録用参照用レーザ光の照射（Ｓ１０８）に戻って再び同じ処理が行われる。

このようにして、各々の記録における飽和した回折効率η（ｎ）がメモリされていく。そして、回折効率ηの変化速度が初回の変化速度の８乗根より小さいとき（Ｓ１４６）、これ以上多重記録は行えないと判断して、すべてのレーザ光の照射を停止し（Ｓ１４８）、飽和特性Ｍナンバーをメモリしたη（０）〜η（ｎ−１）を数１に示す式に代入して計算することで求め、表示装置２４に表示し（Ｓｌ５０）、プログラムを終了する。

以上のように、本実施例のホログラム記録媒体評価装置１によれば、ホログラム記録媒体５にデータの多重記録を行う際、回折効率が飽和するまで多重記録における各々の記録を行い、各記録における回折効率から計算したＭナンバーを評価用特性として計測することから、ホログラム記録媒体５の実質上の多重記録性能を正しく把握することが可能である。

また、回折効率測定用レーザ光がホログラム記録媒体５の記録領域において回折したレーザ光の強度及び透過したレーザ光の強度をそれぞれ測定し、測定した回折したレーザ光の強度及び透過したレーザ光の強度により、ホログラム記録媒体５の記録領域における回折効率を計算することで、各々の記録において回折効率が飽和するまで記録を行うことができ、各記録における回折効率から計算されたＭナンバーによりホログラム記録媒体５の実質上の多重記録性能を正しく把握することが可能である。

図４は、飽和特性Ｍナンバー測定用プログラムの実施例２におけるホログラム記録媒体評価装置の動作を示すフローチャートである。作業者はホログラム記録媒体５をステージにセットした後、入力装置２２からコントローラ２０に、図４に示された流れのプログラムの実行を指示することにより、実施例１と同様に自動で飽和特性Ｍナンバーが測定され、表示装置２４に表示されることになる。

以下、図４に示すフローチャートに従って説明する。尚、以後の説明において、括弧内の符号は図４のフローチャートの符号に対応している。まず、回折効率測定用レーザ光が照射され（Ｓ２０４）、記録用参照用レーザ光の照射角度（ミラーの位置と角度）が設定され（Ｓ２０６）、情報レーザ光と記録用参照レーザ光の２つが照射され記録が開始される（Ｓ２０８）。

そして、時間Ｙの間隔で回折効率ηが計算され（Ｓ２１２〜Ｓ２２２）、前回計測した回折効率ηからの差がＺ（実質的に差がないとされる値、計測精度の範囲内で予め定める）より大きければ、回折効率ηはまだ増え続けていると判定するが、前回の回折効率ηとの差がＺより小さければ回折効率は飽和したと判断し、レーザ照射を停止し（Ｓ２２４）、レーザ照射時間Ｔの計測を停止してリセットする（Ｓ２２６）。

回折効率ηが、あらかじめ入力装置２２で入力された個々の記録における回折効率として設定する値Ｘ%（例えば１．５%）以上になったか確認し（Ｓ２２８）、なっていれば回折効率の値をメモリし（Ｓ２３０）、参照用レーザ光の照射角度（ミラーの位置と角度）が変更され（Ｓ２３４）、情報レーザ光と記録用参照用レーザ光の照射（Ｓ２０８）に戻って再び同じ処理が行われる。

このようにして、各々の記録における飽和した回折効率η（ｎ）がメモリされていく。そして、回折効率ηが、Ｘ%より小さくなった場合（Ｓ２２８）、これ以上多重記録は行えないと判断して、すべてのレーザ光の照射を停止し（Ｓ２３６）、飽和特性Ｍナンバーをメモリしたη（０）〜η（ｎ−１）を数１に示す式に代入して計算することで求め、表示装置２４に表示し（Ｓ２３８）、プログラムを終了する。

以上のように、実施例１では多重記録の可否の判断に初期の回折効率ηの変化速度を用いたが、この判断はこれに限られず、本実施例のように飽和した回折効率ηが設定された所定の値か否かにより判断してもよい。

また、上記実施例はレーザ光の強度を一定にして行ったが、レーザ光の強度を変化させ、多重紀録の限界を判定してもよい。すなわち、初期の回折効率ηの変化速度が落ちてきたら、それに伴いレーザ光の強度を上げていったり、飽和した回折効率ηに伴い、レーザ光の強度を上げていったり、初期の回折効率ηの変化速度が初回の変化速度の８乗根より小さいと予想される、または回折効率が最初に設定したＸ％を超えずに飽和することが予想されるまで同一のレーザ光の強度にし、予想されたとき一度にそのレーザ光の強度を所定の倍率上げて記録を行うなど、いくつかの方法が採用できる。

以上のように、本発明によれば、ホログラム記録媒体の実質上の多重記録性能を正しく把握することが可能なホログラム記録媒体の評価装置及びホログラム記録媒体の評価方法を提供できる。

本発明に係るホログラム記録媒体評価装置の一例を示す構成図である。 レーザ光の照射時間に対するホログラム記録媒体の回折効率ηの変化を示した図である。 飽和特性Ｍナンバー測定用プログラムの実施例１におけるホログラム記録媒体評価装置の動作を示すフローチャートである。 飽和特性Ｍナンバー測定用プログラムの実施例２におけるホログラム記録媒体評価装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１・・・・・ホログラム記録媒体評価装置
５・・・・・ホログラム記録媒体
２０・・・・コントローラ
２２・・・・入力装置
２４・・・・表示装置
５２・・・・レーザ駆動回路
５４・・・・レーザ駆動回路
６２・・・・角度制御回路
６４・・・・位置制御回路
１００・・・レーザ光源
１０２・・・コリメートレンズ
１０４・・・ビームスプリッタ
１０６・・・ミラー
１０８・・・ミラー
１１０・・・レーザ光源
１１２・・・コリメートレンズ
１１４・・・フォトセンサ
１１６・・・フォトセンサ

Claims (4)

1. ホログラム記録媒体の評価装置において、
   該ホログラム記録媒体を保持するテーブルと、
   該ホログラム記録媒体にデータを記録する際、該ホログラム記録媒体に記録データに相当する信号を含んだ情報レーザ光を照射する情報レーザ光照射手段と、
   該ホログラム記録媒体にデータを記録する際、該ホログラム記録媒体に該情報レーザ光とは異なった角度で記録用参照レーザ光を照射する記録用参照レーザ光照射手段と、
   該ホログラム記録媒体にデータを記録する際、該ホログラム記録媒体の記録領域の回折効率を測定する回折効率測定手段と、
   該ホログラム記録媒体にデータの多重記録を行う際、該回折効率が飽和するまで多重記録における各々の記録を行い、各記録における回折効率から計算したＭナンバーを評価用特性として計測する多重記録性能計測手段とを備えることを特徴とするホログラム記録媒体の評価装置。
2. 前記回折効率測定手段が、
   前記情報レーザ光及び前記記録用参照レーザ光とは異なる波長の回折効率測定用レーザ光を前記ホログラム記録媒体の記録領域へ照射する回折効率測定用レーザ光照射手段と、
   該回折効率測定用レーザ光が該ホログラム記録媒体の記録領域において回折したレーザ光の強度及び透過したレーザ光の強度をそれぞれ測定するレーザ光強度測定手段と、
   該レーザ光強度測定手段により測定した回折したレーザ光の強度及び透過したレーザ光の強度により、該ホログラム記録媒体の記録領域における回折効率を計算する回折効率計算手段とを備えることを特徴とする請求項１記載のホログラム記録媒体の評価装置。
3. ホログラム記録媒体の評価方法において、
   該ホログラム記録媒体にデータを記録する際、該ホログラム記録媒体の記録領域の回折効率を測定し、
   該ホログラム記録媒体にデータの多重記録を行う際、該回折効率が飽和するまで多重記録における各々の記録を行い、各記録における回折効率から計算したＭナンバーを評価用特性として計測することを特徴とするホログラム記録媒体の評価方法。
4. 記録データに相当する信号を含んだ情報レーザ光及び該情報レーザ光とは異なった角度で照射する記録用参照レーザ光の２つのレーザ光とは異なる波長の回折効率測定用レーザ光を前記ホログラム記録媒体の記録領域へ照射し、
   該回折効率測定用レーザ光が該ホログラム記録媒体の記録領域において回折したレーザ光の強度及び透過したレーザ光の強度をそれぞれ測定し、
   測定した回折したレーザ光の強度及び透過したレーザ光の強度により、該ホログラム記録媒体の記録領域における回折効率を計算することを特徴とする請求項３記載のホログラム記録媒体の評価方法。

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