(57)【要約】【課題】本発明は、記録層に与えるサーボ光の影響を大幅に抑えることができるホログラフィック記録媒体を提供することを課題とする。【解決手段】ホログラフィック記録媒体１には、記録再生光ＲＷを透過させ、記録再生光ＲＷとは異なる波長のサーボ光Ｓを反射させる選択反射膜１２が、記録層１４よりも光の入射側に設けられるとともに、選択反射膜１２と記録層１４との間に、サーボ光Ｓを吸収する第１ギャップ層１３が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報光と参照光との干渉縞を記録するための記録層を備えたホログラフィック記録媒体であって、
前記情報光および前記参照光を透過させ、前記情報光および参照光とは異なる波長のサーボ光を反射させるサーボ層が、前記記録層よりも光の入射側に設けられるとともに、
前記サーボ層と前記記録層との間には、前記サーボ光を吸収するサーボ光吸収層が設けられていることを特徴とするホログラフィック記録媒体。
【請求項２】
情報光と参照光との干渉縞を記録するための記録層と、
前記記録層を透過した前記情報光および参照光を前記記録層側に反射させる反射層とを備えたホログラフィック記録媒体であって、
前記情報光および前記参照光を透過させ、前記情報光および参照光とは異なる波長のサーボ光を反射させるサーボ層が、前記記録層よりも光の入射側に設けられるとともに、
前記サーボ層と前記記録層との間には、前記サーボ光を吸収するサーボ光吸収層が設けられていることを特徴とするホログラフィック記録媒体。
【請求項３】
前記記録層と前記反射層との間には、前記サーボ光を吸収する第２サーボ光吸収層が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のホログラフィック記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラフィック記録再生技術を利用して情報を記録／再生する際に用いるホログラフィック記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光の干渉を利用してホログラフィック記録媒体に膨大なデータを干渉縞として記録し、この干渉縞に読出光を照射することでデータの再生を行う技術（ホログラフィック記録再生技術）の開発が行われてきている。このホログラフィック記録再生技術では、ホログラフィック記録媒体に含まれる記録層中で情報光と参照光を干渉させることで、この記録層に干渉縞を形成している。また、再生時においては、参照光と同じ波長および角度で読出光を出射して、対象となる干渉縞に照射することで、干渉縞で回折した読出光が情報光に相当する光となって、データを読み取ることが可能となっている。このようなホログラフィック記録再生技術においては、記録／再生の際に、記録層中において情報光等を照射させる位置を正確に決める必要がある。そのため、ホログラフィック記録媒体には、通常、凹凸の反射面を有するサーボ層が設けられており、このサーボ層に、情報光等とは異なる波長のサーボ光を照射し、反射してくるサーボ光を読み取ることで、情報光等の照射位置を正確に位置決めしている。
【０００３】
従来、このようなホログラフィック記録再生技術に利用されるホログラフィック記録媒体としては、記録層よりもサーボ光が出射されてくる側に、サーボ層を備えたものが知られている（特許文献１参照）。この技術によれば、サーボ光が記録層に入る前にサーボ層で反射されるので、記録層がサーボ光の影響を受けて劣化することが抑制されている。なお、このサーボ層は、サーボ光のみを反射する性質となっており、これにより、情報光等がサーボ層を透過して記録層まで到達することで、記録／再生が行われるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−７１５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術では、情報光等を透過させなければならない関係上、サーボ層からサーボ光の一部が漏れることがあるため、記録層がサーボ光の影響を受けるおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、記録層に与えるサーボ光の影響を大幅に抑えることができるホログラフィック記録媒体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決する本発明は、情報光と参照光との干渉縞を記録するための記録層を備えたホログラフィック記録媒体であって、前記情報光および前記参照光を透過させ、前記情報光および参照光とは異なる波長のサーボ光を反射させるサーボ層が、前記記録層よりも光の入射側に設けられるとともに、前記サーボ層と前記記録層との間には、前記サーボ光を吸収するサーボ光吸収層が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、ホログラフィック記録媒体に向けて照射されたサーボ光が仮にサーボ層を透過した場合であっても、透過したサーボ光はサーボ光吸収層で吸収されるので、サーボ光の記録層への到達が大幅に抑制されることとなる。
【０００９】
また、本発明は、前記した透過型のホログラフィック記録媒体（読出光が記録媒体を透過してデータの再生が行われるタイプ）の他、反射型のホログラフィック記録媒体（読出光が反射されるタイプ）にも適用できる。すなわち、本発明は、情報光と参照光との干渉縞を記録するための記録層と、前記記録層を透過した前記情報光および参照光を前記記録層側に反射させる反射層とを備えたホログラフィック記録媒体であって、前記情報光および前記参照光を透過させ、前記情報光および参照光とは異なる波長のサーボ光を反射させるサーボ層が、前記記録層よりも光の入射側に設けられるとともに、前記サーボ層と前記記録層との間には、前記サーボ光を吸収するサーボ光吸収層が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
このように反射型のタイプに本発明を適用した場合にも、前記したようにサーボ光が仮にサーボ層を透過した場合には、そのサーボ光がサーボ光吸収層で吸収されるので、サーボ光の記録層への到達が大幅に抑制されることとなる。なお、このような反射型のタイプでは、従来においてサーボ層を反射層よりも光の出射側に配置しているものしかない。そのため、従来においては反射層を、サーボ光を透過させ、かつ情報光等をできるだけ多く反射させる性質にすべく、複数の層を積層することで性質を調整していたが、本発明によれば、反射層にサーボ光を透過させる特性を持たせる必要がなくなり、その層構造を例えばアルミの反射膜などで構成でき、層構造の簡略化を図ることができる。
【００１１】
さらに、前記した反射型のホログラフィック記録媒体においては、前記記録層と前記反射層との間に、前記サーボ光を吸収する第２サーボ光吸収層を設けるのが望ましい。
【００１２】
これによれば、仮にサーボ光がサーボ光吸収層で吸収しきれずに記録層を抜けて反射層側へ漏れてきた場合であっても、記録層と反射層との間にある第２サーボ光吸収層によってサーボ光を吸収することができる。したがって、反射層からの跳ね返りによるサーボ光の二次的な記録層への影響を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ホログラフィック記録媒体に向けて照射されたサーボ光が仮にサーボ層を透過した場合であっても、透過したサーボ光はサーボ光吸収層で吸収されるので、記録層に与えるサーボ光の影響を大幅に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は、本発明の一実施形態に係るホログラフィック記録媒体を示す断面図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態に係るホログラフィック記録媒体１としては、反射型のタイプを採用している。具体的に、このホログラフィック記録媒体１は、光の入射側（図示上側）から順に、サーボピット付き基板１１、選択反射膜１２、第１ギャップ層１３、記録層１４、第２ギャップ層１５、アルミ反射膜１６、ボトム基板１７を備えて構成されている。
【００１６】
サーボピット付き基板１１は、その下面にサーボ信号に相当する凹凸１１ａ（ピット）が形成された基板であり、その材質には、波長が５３２ｎｍの記録再生光ＲＷと波長が６５０ｎｍのサーボ光Ｓとを両方とも透過させる材料が採用されている。ここで、「記録再生光ＲＷ」とは、情報光、参照光および読出光のいずれかを指す。なお、サーボピット付き基板１１の材料としては、用いる光の波長領域で十分に透明であればよく、例えば、ガラス、セラミックス、樹脂、などが用いられるが、成形性、コストの点から、樹脂が特に好適である。
前記樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂、などが挙げられる。これらの中でも、成形性、光学特性、コストの点から、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂が特に好ましい。
【００１７】
また、成形方法としては、例えば、射出成形などを採用することができる。さらに、サーボピット付き基板１１の厚さ（最大厚さ）は、０．１〜５ｍｍが好ましく、０．３〜２ｍｍがより好ましい。サーボピット付き基板１１の厚みが、０．１ｍｍ未満であると、ディスク保存時の形状の歪みを抑えられなくなることがあり、５ｍｍを超えると、ディスク全体の重量が大きくなってドライブモーターに過剰な負荷をかけることがある。
【００１８】
選択反射膜１２は、記録再生光ＲＷを透過させ、サーボ光Ｓを反射させる材料で形成される膜であり、サーボピット付き基板１１の凹凸１１ａに屈折率の異なる複数の誘電体薄層を蒸着することによって形成されている。ちなみに、サーボ光Ｓの反射率は５％程度もあればサーボ制御に支障はないので、選択反射膜１２は、１〜５層の誘電体薄層で構成すればよい。ここで、この選択反射膜１２は、「サーボ層」に相当する。
【００１９】
なお、高屈折率の誘電体薄層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｓｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｓ３、Ｂｉ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＣｅＦ３、ＨｆＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｐｒ６Ｏ１１、Ｓｃ２Ｏ３、ＳｉＯ、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＴｌＣｌ、Ｙ２Ｏ３、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｒＯ２、などが挙げられる。これらの中でも、Ｂｉ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＣｅＦ３、ＨｆＯ２、ＳｉＯ、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｒＯ２が好ましく、これらの中でも、ＳｉＯ、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｒＯ２がより好ましい。
【００２０】
また、低屈折率の誘電体薄層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＢｉＦ３、ＣａＦ２、ＬａＦ３、ＰｂＣｌ２、ＰｂＦ２、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＭｇＯ、ＮｄＦ３、ＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｏ３、ＮａＦ、ＴｈＯ２、ＴｈＦ４、などが挙げられる。これらの中でも、Ａｌ２Ｏ３、ＢｉＦ３、ＣａＦ２、ＭｇＦ２、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｏ３が好ましく、これらの中でも、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＦ２、ＭｇＦ２、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｏ３がより好ましい。
なお、前記誘電体薄層の材料においては、原子比についても特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、成膜時に雰囲気ガス濃度を変えることにより、原子比を調整することができる。
【００２１】
前記誘電体薄層の積層方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イオンプレーティング、イオンビーム等の真空蒸着法、スパッタリング等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、などが挙げられる。これらの中でも、真空蒸着法、スパッタリングが好ましく、スパッタリングがより好ましい。
前記誘電体薄層の厚みとしては、光学波長オーダーで、λ／１６〜λの膜厚が好ましく、λ／８〜３λ／４がより好ましく、λ／６〜３λ／８がより好ましい。
【００２２】
第１ギャップ層１３は、記録再生光ＲＷを透過させ、サーボ光Ｓのみを吸収する材料で形成される層であり、その上面が凹凸形状に形成された選択反射膜１２に倣って形成されるとともに、その下面が平滑（サーボピット付き基板１１の上面に対して平行）となるように形成されている。ここで、この第１ギャップ層１３は、「サーボ光吸収層」に相当する。
【００２３】
なお、第１ギャップ層１３の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、色素、顔料、バインダー、添加物のいずれかを混合する。色材としては、フタロシアニン、シアニン、アゾ、キノフタロン、フラバントロン、アントラキノン、イソインドリン、ペリレン、マンガンなどが挙げられる。これらの中でも、フタロシアニン、シアニン、アゾなどが好ましい。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。また、既に着色された市販のスクリーン印刷インキなども好ましい。
【００２４】
また、第１ギャップ層１３の形成方法としては、例えば、サーボピットパターンの上からサーボ光吸収材料を添加した紫外線硬化樹脂などの材料をスピンコートなどで塗布し、硬化させることにより形成することができる。さらに、第１ギャップ層１３の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１〜２００μｍが好ましい。
【００２５】
記録層１４は、記録再生光ＲＷの照射（詳しくは、情報光と参照光との干渉）によって反応することで、データを干渉縞として記録するものである。なお、記録層１４の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（１）光照射で重合反応が起こり高分子化するフォトポリマー、（２）フォトリフラクティブ効果（光照射で空間電荷分布が生じて屈折率が変調する）を示すフォトリフラクティブ材料、（３）光照射で分子の異性化が起こり屈折率が変調するフォトクロミック材料、（４）ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム等の無機材料、（５）カルコゲン材料、などが挙げられる。
【００２６】
また、記録層１４は、材料に応じて公知の方法に従って形成することができるが、例えば、前記フォトポリマーの場合、フォトポリマーが十分低い粘度ならばキャスティングすることによって記録層を形成することができる。一方、キャスティングできない高粘度フォトポリマーである場合には、ディスペンサーを用いて第二の基板にフォトポリマーを盛りつけ、このフォトポリマー上に第一の基板で蓋をするように押し付けて、全面に広げて記録層を形成することができる。その他の方法として、例えば、蒸着法、湿式成膜法、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、クラスターイオンビーム法、分子積層法、ＬＢ法、印刷法、転写法、などにより好適に形成することができる。これらの中でも、蒸着法、湿式成膜法が好ましい。
【００２７】
さらに、記録層１４の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１〜１，０００μｍが好ましく、１００〜７００μｍがより好ましい。
【００２８】
第２ギャップ層１５は、第１ギャップ層１３と同様の材料で形成される層であり、第１ギャップ層１３と同様にサーボ光Ｓを吸収する機能を有している。また、この第２ギャップ層１５は、後述するアルミ反射膜１６の表面を保護する機能や、記録再生光ＲＷが集光して記録媒体に照射されることにより、光密度の大きな焦点近傍部分が記録層１４の下部に照射されるのを防ぐ機能を有している。ちなみに、焦点近傍の光密度の高い部分が記録層１４中にあると、記録層１４中の局所的な材料消費の増大を招き記録の不均一性や歪の発生が生じるが、第２のギャップ層１５を設けることで、このような問題が解消される。ここで、この第２ギャップ層１５は、「第２サーボ光吸収層」に相当する。なお、この第２ギャップ層１５の形成方法としては、例えば、スピンコート法などを採用することができる。さらに、第２ギャップ層１５の厚さは、例えば、１〜２００μｍとするのが望ましい。
【００２９】
アルミ反射膜１６は、記録層１４および第２ギャップ層１５を透過してきた記録再生光ＲＷを記録層１４側へ反射させるための膜であり、後述するボトム基板１７の上面にアルミニウムを蒸着することによって形成されている。ここで、このアルミ反射膜１６は、「反射層」に相当する。なお、アルミ反射膜１６の厚さは、十分な反射率を実現し得るように、５０ｎｍ以上が好ましく、１００ｎｍ以上がより好ましい。
【００３０】
ボトム基板１７は、上面が平滑に形成された平板状の基板である。なお、このボトム基板１７の材料としては、例えばサーボピット付き基板１１と同様の材料を用いることができる。また、成形方法としては、射出成形などを採用することができる。さらに、ボトム基板１７の厚さは、０．１〜５ｍｍ好ましくは０．３〜２ｍｍとするのが望ましい。
【００３１】
次に、本実施形態に係るホログラフィック記録媒体１の作用について説明する。
図１に示すように、サーボ光Ｓをホログラフィック記録媒体１の上面から入射させると、そのサーボ光Ｓは、選択反射膜１２によって反射されて、サーボ信号として利用される。このとき、サーボ光Ｓの一部が選択反射膜１２を透過した場合には、そのサーボ光Ｓは、第１ギャップ層１３によって吸収される。
【００３２】
また、サーボ光Ｓの一部を第１ギャップ層１３では吸収しきれずに、第１ギャップ層１３から微量なサーボ光Ｓが漏れてきた場合には、その微量なサーボ光Ｓは、記録層１４を透過してから第２ギャップ層１５によって吸収される。
【００３３】
さらに、微量なサーボ光Ｓの一部が第２ギャップ層１５では吸収しきれずにアルミ反射膜１６まで到達した場合には、その微量なサーボ光Ｓの一部は、アルミ反射膜１６で反射されて再度第２ギャップ層１５で吸収される。また、アルミ反射膜１６で反射されたサーボ光Ｓが第２ギャップ層１５を透過してしまった場合であっても、第１ギャップ層１３で再度吸収される。
【００３４】
以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
ホログラフィック記録媒体１に向けて照射されたサーボ光Ｓが仮に選択反射膜１２を透過した場合であっても、透過したサーボ光Ｓは第１ギャップ層１３で吸収されるので、記録層１４に与えるサーボ光Ｓの影響を大幅に抑えることができる。また、このように記録層１４に与えるサーボ光Ｓの影響を大幅に抑えることができることにより、記録層１４の材料の選択性の幅を広げることができる。
【００３５】
また、サーボ光Ｓを反射させるためのサーボ層を、記録再生光ＲＷを反射させるための反射層よりも光の入射側に設けたので、従来の反射型のホログラフィック記録媒体のように反射層をサーボ層よりも光の入射側に設ける構造に比べ、反射層の構造を簡略化することができる。すなわち、従来においては反射層を、サーボ光Ｓを透過させ、かつ記録再生光ＲＷをできるだけ多く反射させる性質にすべく、屈折率の異なる誘電体薄層を複数積層することで性質を調整していたが、本実施形態によれば、反射層にサーボ光Ｓを透過させる特性を持たせる必要がなくなるので、その層構造をアルミ反射膜１６の１層のみで構成でき、層構造の簡略化を図ることができる。ここで、金属の蒸着によるアルミ反射膜１６は、その反射率の角度依存性が、従来のような選択反射膜の角度依存性に比べて小さいので、照射される記録再生光ＲＷが大きな開口数を持つ場合においても光入射角度に依存する反射率または位相の変化が小さく、良好な反射再生像が得られるという効果を奏し、記録再生光ＲＷの反射膜としては理想的である。
【００３６】
さらに、前記したように反射層にサーボ光Ｓを透過させる特性を持たせる必要がなくなることから、サーボ光Ｓの透過を考慮して反射層の記録再生光ＲＷを反射させる性質を下げる必要が無くなるので、良好に記録再生光ＲＷを反射させて記録層１４へ良好にデータを記録することができる。なお、本実施形態においては、従来に比べ、サーボ層を記録再生光ＲＷが透過しやすい材質にする必要があるが、サーボ層の反射率は例えば５％程度と小さくてもサーボ制御に支障はないため、サーボ層を、記録再生光ＲＷが透過しやすい材質にするのは容易に達成できる。
【００３７】
記録層１４とアルミ反射膜１６との間に第２ギャップ層１５を設けたので、仮にサーボ光Ｓが第１ギャップ層１３で吸収しきれずに漏れてきた場合であっても、第２ギャップ層１５によってサーボ光を吸収して、アルミ反射膜１６からの跳ね返りによるサーボ光Ｓの二次的な記録層１４への影響を抑えることができる。また、このように第２ギャップ層１５で確実にアルミ反射膜１６からのサーボ光Ｓの跳ね返りを抑えることができるので、選択反射膜１２を透過したサーボ光Ｓが、選択反射膜１２で反射されたサーボ光Ｓへ与える影響を抑えて、サーボ信号の読み取りエラーを抑えることができる。さらに、このサーボ信号の読み取りエラーについては、仮にアルミ反射膜１６で反射されたサーボ光Ｓが第２ギャップ層１５を透過してしまった場合であっても、再度第１ギャップ層１３で吸収されるので、サーボ信号へのノイズの混入は確実に抑制される。
【００３８】
なお、記録層よりも光の出射側にサーボ層を設ける従来の反射型のホログラフィック記録媒体では、サーボ層を形成するために、凹凸面を有するボトム基板に対してアルミニウムの蒸着を行っている。これに対し、本実施形態においては、平滑に形成されたボトム基板１７の上面にアルミニウムの蒸着を行えばよいので、従来のように凹凸面にアルミニウムの蒸着を行うものに比べ、蒸着の時間を短縮することができ、生産性を高めることができる。
【００３９】
本実施形態では、従来において記録再生光ＲＷを略全反射させるために使用していた選択反射膜を、サーボ光Ｓを５％程度だけ反射させるために用いているため、従来において必要であった１０〜３０層程度の選択反射膜を１〜５層程度に削減することができる。
【００４０】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
前記実施形態では、反射型のホログラフィック記録媒体１を採用したが、本発明はこれに限定されず、透過型のホログラフィック記録媒体を採用してもよい。すなわち、例えば前記実施形態におけるアルミ反射膜１６を省いてもよい。
【００４１】
前記実施形態では、第２ギャップ層１５にサーボ光Ｓを吸収させる性質を持たせたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、第１ギャップ層１３で十分サーボ光Ｓを吸収できるのであれば、第２ギャップ層１５にはサーボ光Ｓを吸収させる性質を持たせなくてもよい。
【００４２】
前記実施形態では、記録再生光ＲＷを反射させる反射層として、アルミ反射膜１６を採用したが、本発明はこれに限定されず、使用する光の波長に応じて適宜変更可能である。例えば、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｕ、Ｃｕ合金、ＴｉＮなどを適宜採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係るホログラフィック記録媒体を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１      ホログラフィック記録媒体
１２    選択反射膜（サーボ層）
１３    第１ギャップ層（サーボ光吸収層）
１４    記録層
１５    第２ギャップ層（第２サーボ光吸収層）
１６    アルミ反射膜
１７    ボトム基板
ＲＷ    記録再生光（情報光、参照光、読出光）
Ｓ      サーボ光
【図１】
2008171475.tif 000003