JPH05505031A - 光ディスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 光ディスクの製造方法 ［技術の分野１ 本発明は光メモリディスクの製造方法、特に、消去可能なメモリディスクの製造 方法に関する。

［背　景　技　術１ 消去不可能な光メモリディスクは、接触プリント法によるか、あるいは、レーザ を用いてマスターを形成した後、エンボスされたマスターから複製物を刻印する 方法により製造することができる。

マスターの作製には、かなりの注意を要し、費用がかかるけれども、複製プロセ スが単純かつ比較的安価であるので、消去不可能な最終品が経済的に得られる。

それに対し、これまでの消去可能な光メモリディスクの製造は、より経費がかか る。

この種のディスクは、高度の平滑度を得るために、ガラスまたは石英の基板を備 えていなければならない。

製造の過程で消去可能なディスク上に所定のパターンを記録するための既知の光 学的プロセスは、複雑で時間を要するので、製造された消去可能なディスクが比 較的高価になる。

［発明の開示］ 本発明に基づけば、マスクを通過したコヒーレント光のオブジェクトビームと、 記録媒体が置かれている表面で完全に内部反射されるリファレンスビームとの干 渉により、記録媒体上にボリュームホログラフィック像を形成すること、つぎに 、マスクを感光物質がコーティングされた光学メモリディスクにより置き換える こと、および、第一リファレンスビームに対し反対方向に再生された第二リファ レンスビームを用いて、感光コーティングの上にホログラフィック記録像を形成 することを含む光メモリディスクの製造方法が提供される。

望ましくは、ホログラフィック像は、ある装置内の記録媒体上に記録され、その ホログラフィック記録は、これと対応する別の装置内の光メモリディスク上に再 生される。

この方法は、ディスク上において螺旋通路に通常配置される磁気光学材料からな るサイト（ｓｉｔｅｌのパターンを形成するために貢献する。

この方法は、これらサイトが配置される螺旋状トラックを形成するためにも貢献 する。

トラック用のパターンとこれらサイト用のパターンとは、連続作業で形成するこ とができる。

第一リファレンスビームは、レーザにより供給することができるが、第二リファ レンスビームすなわち共役リファレンスビームは、レーザによるか、または、第 一リファレンスビームの波長に近い別のスペクトル線を有する光源により供給さ れ、この場合は、光源から発せられる他の波長を取り除くためにフィルタが用い られる。

記録媒体は、感光性を有し、屈折率が可変であって、ホログラフィック像の記録 過程における光の散乱が無視できる程度の材料であることを要する。

適切な記録媒体は、光の散乱、吸収が無視できる程度にあり、露光中に収縮した り歪んだすせず、高解像度の記録像が得られる感光性樹脂材料および二色性ゼラ チンである。

［図面の簡単な説明コ 添付の図面に示された本発明の一実施形態について説明すると、図面中、図１は ホログラフィック像を記録媒体上に記録し、そのホログラフィック記録をメモリ ディスク上に再生するために用いられる装置の略図、図２は再生像をメモリディ スク上に自動的に焦点合わせするための配置を示す図である。

［発明を実施するための最良の形態１ 図面中の図１を参照して、装置は、コリメートレンズ１２によりオブジェクトビ ームＯＢが得られるコヒーレント光源１０を含んでいる。

このビームＯＢは、プリズム１４の表面Ｘに向けて垂直に当てられる。

装置は、さらに、コリメートレンズ１８によりリファレンズビームＲＢＩが得ら れる第二のコヒーレント光源１６をも含んでいる。

このビームＲＢＩは、プリズムの一つの傾斜面Ｙに向けて垂直に当てられる。

望ましくは、光源１０．１６は、ビームスプリッタ、その他の装置を用いて、単 一のレーザがら得られるようにする。

記録媒体上にホログラフィック像を記録するために当該装置を用いる場合、まず 、プリズム１４の表面Ｘ上にオイルその他の屈折率整合物質を置いて、その上に ガラス板２０を載せる。プリズム１４とガラス板２ｏとは、これらの屈折率が互 いに等しい。

レーザ１６からのリファレンズビームＲＢＩは、プリズム１４の表面を通って板 ２０に入り、板２ｏの外表面で完全に内部反射される。

反射されたビームは、つぎに、プリズムの他の一つの傾斜面Ｚに対して垂直な角 度でプリズムがら出る。

ガラス板２０の外表面には、たとえば、すでに説明した感光性樹脂材料あるいは 二色性ゼラチンによる記録媒体のコーティング２１が施されている。

記録すべきパターンが付されて形成されたマスク２２は、ガラス板２０に近く、 がっ、スペーサ２４を介してガラス板から隔たりをもって配置されている。

オブジェクトビームＯＢは、マスクを通ってガラス板２０上の記録媒体２１に当 たる。

干渉は、このオブジェクトビームＯＢとリファレンズビームＲＢＩと反射ビーム との間で起こり、記録媒体２１上にボリュームホログラフィック像が生じる。

記録媒体２１が上述したような感光性樹脂材料であれば、紫外線に露光すること で、像が記録媒体２１内で現像される。

メモリディスク２６上に記録するには、マスク２２を取り除き、代わりに、たと えば、ガラスメモリディスクを置く。

さらに、リファレンズビームＲＢＩを、反対方向のリファレンスビームＲＢ２す なわち兵役のリファレンスビームで置換する。

これは、レーザ１６とコリメートレンズ１８とを、図１　（７）　１６　ａ、１ ８ａに配置して、新しいリファレンスビームＢＲ２をプリズム１４の他の傾斜面 Ｚに向けることによっても行なうことができる。

レーザ１６ａの代わりに、レーザ１６の波長に近い別のスペクトル線をもつ光源 を用い、さらに、フィルタを用いて、この光源が発する他の波長を取り除くよう にしてもよい。

かくて、ガラス板２０上の記録媒体内にあるホログラフィック記録は、共役リフ ァレンスビームＲＢ２を用いてメモリディスク２６上の感光性またはフォトレジ ストコーティング上に実像として再生されるメモリディスク２６上への記録プロ セスは、簡単であり、かつ、消去可能なメモリディスクにも適用できることが理 解される。

すでに述べたように、ホログラフィック記録のメモリディスク上への再生は、別 の、しかし、マスクからガラス板２０上に載せた記録媒体２１上に記録する際に 用いた装置と対応する装置を用いて行なうこともできる。

望むならば、ガラス板２０なしで記録媒体をプリズム１４上に載せることができ る。

上述したホログラフィックプロセスは、高精細度かつ高解像度で像を再生するこ とができる。

正確な結像を行なうために、ホログラムの再生時において光メモリディスク２６ の平滑度のバラツキを補償する必要を生じることがある。

したがって、スペーサ２４は、厚さを使用電圧に応じて変えることのできるピエ ゾ電気素子で構成される。

再生中の光メモリディスク２６の露光を、記録媒体に対するディスクの位置が自 動調節できる走査モードにより行なうことができるので、ディスクの各点を、こ れらの瞬間露光時において、ホログラムの再生が行なわれている記録媒体からほ ぼ均一な距離にすることができる。

走査プロセスは、ステップ式にすることを要せず、連続自動距離調節ないし結像 により連続的に行なわれる。

図２は、焦点決定用の構成を示している。

リファレンスビームＲＢ２は、プリズム１４に入る前に、ビームスプリッタ３０ を通る。

フォトレジストコーティングＰＣからのリターンビームは、ビームスプリッタに よって入方向に反射され、リファレンスビームＲＢ２のうち、ビームスプリッタ によって反射された部分は、通常のミラーＭによって反射され、ビームスプリッ タを通ってＡ方向にもどる。

再生されたホログラフィック像が正確にフォトレジストコーティングＰＣ上に結 像するならば、Ａ方向に進む二本のビームは干渉することがない。

しかし、再生されたホログラフィック像が正確にフォトレジストコーティングＰ Ｃ上に結像しないならば、二本のビームは干渉して干渉縞をつくる。

干渉縞を検出して上述したピエゾ電気スペーサ素子を制御するための電気出力信 号を得る干渉計がこの位置に配備されることにより、走査の進行に合わせて自動 的に結像を行なうことができる。

これに代わる方法として、ピエゾ電気スペーサ２４に振動性信号を与え、光メモ リディスク上に再生されるホログラムを記録した媒体からの間隔の範囲内で振動 させることもできる。

このようにすれば、ディスクの表面を横切る各点は、いずれかの瞬間に、記録媒 体から正しい位置にきて、その上にホログラフィック像が正確に結像される。

さらに、これに代わる方法として、ホログラフィック記録媒体の上に複数のホロ グラフィック像を形成し、連続する各露光ごとにスペーサ２４を調節して記録媒 体とマスク２２との間の距離を変え、連続する露光の間ではシャッタを閉じて、 光ビームＯＢまたはＲＢＩを遮断することもできる。

このようにすれば、記録媒体に記録される異なった各ホログラフィック像が、各 平面内に「スタック（ｓｔａｃｋｌ　Ｊされることになる。

光メモリディスク上への再生時には、ディスク表面を横切る各点に、これら「ス タック」されたいずれかの像が結像される。

二つ以上の異なるパータンをディスク上に重ね合わせることが必要な場合も考え られる。

たとえば、一つのパターンはディスク上に螺旋状のトラックを形成するために用 い、他の一つのパターンは、螺旋状のトラック沿いに間隔をおいて設けられ、使 用中のデータを記録する磁気光学材料で構成されるサイトを形成するために用い ることができる。

一枚のディスク上に二つのパターンを重ね合わせる場合には、各パターンを、そ の前のパターンと位置合わせしなければならない。

これを行なうためには、はじめ、ディスクのエツジを基準に大まかなコースの位 置合わせをして、機械的にこれを実行する。

つぎに、マスク上のグレーティング（格子）構造を用いて位置合わせの微調整を 行なう。

その後、このマスクは記録されたホログラムの一部となる。

等価のグレーティング構造は、ディスク上に備えられていなければならない。

像を有したグレーティングとディスク上にあるグレーティングとの空間位相のず れによる相互作用が、二つの構造の相対的位置に比例した光の強度をつくり出す 。

ディスク上の感光材料（多分、フォトレジスト）の露光を防ぐためには、パター ンの露光に用いられる以外に位置合わせ用の他の波長が必要になる。

たとえば、再生に用いられるプリズム１４として、図１の点線で示すように、先 端部分が切り取られて表面Ｘに平行でフラットな表面Ｗをもつのものが用いられ る。

それで、適切な波長のビームＢをフラットな表面Ｗに垂直に当て、この表面を通 って反射された干渉パターンを鮫察することにより、位置合わせをチェックする ことができる。

［産業上の利用可能性Ｊ 以上に説明した方法は、消去可能なディスクあるいは消去不可能なディスク上に 必要なパターンを記録するために使用できることが理解される。

さらに、このディスクは、オーディオまたはビデオ情報を含む任意形式のデータ 、あるいは、異なる形式のデータの組み合わせに使用することができる。

６ａ 補正書の写しく翻訳文）提出書 （特許法第１８４条の８） 平成　３年　９月２１日

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．マスク（２２）を通過したコヒーレント光のオブジェクトビーム（ＯＢ）と 、記録媒体（２１）が置かれている表面で完全に内部反射されるリファレンスビ ーム（ＲＢｌ）との干渉により、記録媒体上にボリユームホログラフィツク像を 形成すること、つぎに、マスクを感光物質のコーティング（ＰＣ）が施された光 学メモリディスク（２６）により置き換えること、および、第一リファレンスビ ーム（ＲＢｌ）に対し反対方向に再生された第二リファレンスビーム（ＲＢ２） を用いて、感光コーティングの上にホログラフィック記録像を形成することを含 む光メモリディスクの製造方法。
2. ２．ホログラフィック像は、ある装置内の記録媒体（２１）上に記録され、その ホログラフィック記録は、これと対応する別の装置内の光メモリディスク（２６ ）上に再生される請求の範囲１記載の光メモリディスクの製造方法。
3. ３．第一のリファレンスビーム（ＲＢｌ）がレーザにより供給され、第二のリフ ァレンスビーム（ＲＢ２）が第一のリファレンスビーム（ＲＢ１）の波長に近い 別のスペクトル線を有する光源により供給される請求の範囲１記載の光メモリデ ィスクの製造方法。
4. ４．再生時に記録媒体（２１）と光メモリディスク（２６）との距離を調節する ための手段（２４）が備えられ、露光の瞬間、ディスクの各点が結像された再生 像を有するように、前記距離を自動調節する走査モードで再生が行なわれる請求 の範囲１記載の光メモリディスクの製造方法。
5. ５．再生時に記録媒体（２１）と光メモリディスク（２６）との間の距離が単一 の再生露光中に変えられることにより、露光時のある段間、ディスクの各点が結 像された再生像を有するようになる請求の範囲１記載の光メモリディスクの製造 方法。
6. ６．マスク（２２）と記録媒体（２１）との間の間隔を変えて連続露光すること により、複数のホログラフィック像がスタックされた状態で記録媒体（２１）上 に形成され、それによって、再生時に、光メモリディスク（２６）の各点が、そ こに結像されたこれらスタック像のいずれか一つを有することになる請求の範囲 １記載の光メモリディスクの製造方法。
7. ７．光メモリディスク上に再生される像に対して、この光メモリデイスウイスク を位置合わせするための位置合わせ処理が行なわれる請求の範囲１記載の光メモ リディスクの製造方法。
8. ８．再生される像が回折レーティングを含み、これと対応ずる対応する回折レー ティングがディスク上に備えられ、かつ、像を有したクレーティングが、位置合 わせ処理により、ディスク上のクレーティングと位置合わせされる請求の範囲１ 記載の光メモリディスクの製造方法。
9. ９．ディスク上に感光物質のコーティング（ＰＣ）を有する光メモリディスク（ ２６）を、記録媒体（２１）が形成される表面との間隔が保持される位置に置く こと、ディスクの位置にあるマスクを通ったコヒーレント光のオブジェクトビー ムと、記録媒体が置かれる前記表面で完全に内部反射されたコヒーレント光のリ ファレンスビーム（ＲＢ１）との干渉により形成されたボリユームホロクラフィ ツク像に対応するボリユームホログラフィツク像を、記録媒体（２１）がその中 に形成していること、第一リファレンスビーム（ＲＢ１）の反対方向と対応する 方向に再生される第二リファレンスビーム（ＲＢ２）を用いて、感光コーティン グ（ＰＣ）の上にホログラフィック記録像を形成することを含む光メモリディス クの製造方法。