図面 (/)

技術 ホログラム記録媒体の複製用原盤の製造方法、複製ホログラム記録媒体の製造方法、複製用原盤の製造装置、複製ホログラム記録媒体の製造装置および複製用原盤

出願人 ソニー株式会社
発明者 田中富士酒匂景康
出願日 2006年7月21日 (13年5ヶ月経過) 出願番号 2006-199903
公開日 2008年2月7日 (11年10ヶ月経過) 公開番号 2008-027532
状態 拒絶査定
技術分野 光ヘッド 光学的記録再生1 光記録担体の製造
主要キーワード 移動台座 密接度 装着用部材 基準台 入射界面 回転保持機構 回転角度検出器 ホログラム形状
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2008年2月7日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (20)

課題

高速に複製光記録情報媒体の製造を可能とする複製用原盤製造装置複製ホログラム記録媒体の製造装置および複製用ホログラム原盤を提供し、さらに複製用原盤の製造方法および複製ホログラム記録媒体の製造方法を提供する。

解決手段

光学部100を有する製造装置を用いる。プリズム62aは、複製用原盤60Aの表面に光学的に密着配置されており、プリズム62aの入射面において原盤製造用参照光76bを全反射することなく被変調コアクシャル光75bが集光された記録層60aに導くことができる。スピンドルモータ98と移動台座49とは、原盤製造用参照光76bと被変調コアクシャル光75bとが干渉してホログラムが形成される記録層60aの位置を移動させる。このようにして、所定の範囲にホログラムが形成された複製用原盤を製造する。

概要

背景

近年、高記録密度を達成するとともに、高転送速度で記録データを記録再生することが可能なデータストレージデバイスとしてホログラフィックメモリが注目を集めている。ホログラフィックメモリでは、記録媒体の厚み方向も活用し、記録に際しては、2次元の情報を1ページ単位として記録データに応じたページデータに基づき参照光信号光との干渉縞を、ホログラム記録媒体の中にホログラムとして形成して、3次元的に一度に記録するものである。また、再生に際しては、このようにして形成されたホログラムに参照光を照射して発生する回折光を得て記録データを再生する(特許文献1、非特許文献1を参照)。

一方、CD(Compact Disc)フォーマット、DVD(Digital Versatile Disc)フォーマットに基づくデータストレージデバイスが、現在、広く普及している。これらの技術においては、記録媒体に追記、再書換が可能とされる記録媒体のみではなく、多量に複製して頒布できるCD−ROM、DVD−ROMで代表されるROM媒体再生専用媒体)が広く用いられている。CD−ROM、DVD−ROMにおいては、複製用原盤であるマスター盤製作し、あるいは、マスター盤からさらにマザー盤を製作し、マスター盤またはマザー盤を原盤として、この原盤の型に樹脂を流して成型して、原盤のレプリカであるCD−ROM、DVD−ROMを大量に製造する手法が採用されている。

ホログラム記録媒体においても、上述した、CD−ROM、DVD−ROMと同様に、同一形状のホログラムが形成されたホログラム記録媒体を多量に複製することが考えられている。このような技術については特許文献2に開示されている。特許文献2では、記録済みのホログラム記録媒体を多量に複製するための元となる光記録情報媒体への光情報記録方法、このような元となる光記録情報媒体を用いての他の光記録情報媒体への光情報記録方法が開示されている。このような技術においては、如何に高速に多量の複製光記録情報媒体へ記録できるかが重要な技術ポイントとされている。

特許文献2は、この点に鑑み、複製するための元となる光情報記録媒体への光情報記録方法としては、情報を担持した情報光記録用参照光とからなる仮想情報光を生成して、仮想情報光および仮想記録用参照光を光情報記録媒体に照射するようにしている。また、複製光情報記録媒体への光情報記録方法としては、元となる光情報記録媒体に仮想再生用参照光を照射して、元となる光情報記録媒体から発生する仮想情報光を光情報記録媒体に照射する光情報記録方法が記述され、大口径の対物レンズを用いて仮想情報光を一度に光情報記録媒体に照射する技術が開示されている。

また、非特許文献2においては、マスター(原盤)とレプリカ(複製盤)とを隣接配置し、再生の参照光とレプリカ転写への参照光とを共有させて複製盤を複製する技術が開示されている。
特開2004−226821号公報
国際公開WO2005/038789A1パンフレット
日経エレクトロニクス2005年1月17日号106頁〜114頁
F.Mok “Holographic Read-Only Memory”in Holographic Data Storage, H.J.Coufal, D.Psaltis, and G.Sincerbox, eds.,(Springer-Verlag, New York, 2000)

概要

高速に複製光記録情報媒体の製造を可能とする複製用原盤の製造装置複製ホログラム記録媒体の製造装置および複製用ホログラム原盤を提供し、さらに複製用原盤の製造方法および複製ホログラム記録媒体の製造方法を提供する。光学部100を有する製造装置を用いる。プリズム62aは、複製用原盤60Aの表面に光学的に密着配置されており、プリズム62aの入射面において原盤製造用参照光76bを全反射することなく被変調コアクシャル光75bが集光された記録層60aに導くことができる。スピンドルモータ98と移動台座49とは、原盤製造用参照光76bと被変調コアクシャル光75bとが干渉してホログラムが形成される記録層60aの位置を移動させる。このようにして、所定の範囲にホログラムが形成された複製用原盤を製造する。

目的

特許文献2に開示された光情報記録方法では、高速に多量の複製光記録情報媒体へ記録する場合には、複製光記録情報媒体のサイズに応じて、対物レンズの直径を大きくすることが要求される。ところが、高解像度の大口径の対物レンズの製造は極めて困難であり、このために、直径の大きな対物レンズは高価である。このような原因から、このような光情報記録方法の採用には困難があった。本発明はかかる課題を解決して、背景技術に示すよりも、より安価な製造設備によって高速に複製光記録情報媒体の製造を可能とするためのホログラム記録媒体の複製用原盤の製造装置、複製ホログラム記録媒体の製造装置および複製用ホログラム原盤を提供し、また、背景技術に示すよりも、より簡便でありながら、高速な製造を可能とする複製用原盤の製造方法および複製ホログラム記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

記録データを担持するホログラム複製ホログラム記録媒体に複製するために用いる複製用原盤製造装置であって、レーザ光源からの光ビームコアクシャル光と原盤製造用参照光とに分割するビームスプリッタと、前記コアクシャル光に空間光変調を施して、所定の参照光と記録データに応じた信号光とを同軸状に配置した被変調コアクシャル光を生成する空間光変調器と、前記被変調コアクシャル光を前記複製用原盤の記録層集光させる集光手段と、前記原盤製造用参照光を入射させ、前記被変調コアクシャル光が集光された前記記録層に前記原盤製造用参照光を導く、前記複製用原盤の表面に光学的に密着配置されるプリズムと、前記原盤製造用参照光と前記被変調コアクシャル光とが干渉してホログラムが形成される前記記録層の位置を移動させるホログラム形成位置移動手段と、を備える複製用原盤の製造装置。

請求項2

前記被変調コアクシャル光は前記複製用原盤の一方の表面から照射され、前記原盤製造用参照光は前記複製用原盤の他方の表面から照射されるように、前記集光手段と前記プリズムとが前記複製用原盤を挟むように配置され、前記複製用原盤の前記一方の表面の裏面側で全反射をさせるような入射角度で前記原盤製造用参照光を前記プリズムに導く光路形成手段具備することを特徴とする請求項1に記載の複製用原盤の製造装置。

請求項3

前記被変調コアクシャル光と前記原盤製造用参照光とは前記複製用原盤の同一面から照射されるように、前記集光手段と前記プリズムとが前記複製用原盤の前記同一面の側に配置され、前記原盤製造用参照光を前記プリズムに導く光路形成手段を具備することを特徴とする請求項1に記載の複製用原盤の製造装置。

請求項4

前記複製用原盤の表面と前記プリズムとを光学的に密着配置するために、前記複製用原盤の表面と前記プリズムとの間隙に、光ビームを透過する光学的密着媒質充填することを特徴とする請求項1に記載の複製用原盤の製造装置。

請求項5

前記ホログラム形成位置移動手段は、円版形状とされる前記複製用原盤の中心点回転中心として回転させるスピンドルモータを有することを特徴とする請求項1に記載の複製用原盤の製造装置。

請求項6

前記ホログラム形成位置移動手段は、円版形状とされる前記複製用原盤の中心点を回転中心として回転させるスピンドルモータを有し、前記スピンドルモータのスピンドルモータ回転軸回転角度に同期して、前記原盤製造用参照光の入射方向および前記プリズムの位置を移動させることを特徴とする請求項1に記載の複製用原盤の製造装置。

請求項7

前記ホログラム形成位置移動手段は、円版形状とされる前記複製用原盤の中心点を回転中心として回転させるスピンドルモータを有し、前記スピンドルモータのスピンドルモータ回転軸の回転角度に同期して、前記原盤製造用参照光の入射方向、前記プリズムの位置、光軸を中心とする前記被変調コアクシャル光の位置および前記空間光変調器に表示される像を回転させることを特徴とする請求項1に記載の複製用原盤の製造装置。

請求項8

複製用原盤に形成された記録データを担持するホログラムを複製ホログラム記録媒体に複製する複製ホログラム記録媒体の製造装置であって、前記複製用原盤と前記複製ホログラム記録媒体との相対位置を所定配置とする位置決め手段と、複製用参照光を発生させるとともに、前記複製用原盤の記録層の所定領域に前記複製用参照光を照射する複製用参照光発生照射手段と、前記複製用参照光を前記複製用原盤の記録層に導くために前記複製用原盤の表面に光学的に密着配置されるプリズムと、を備え、前記複製用原盤は、前記記録層を透過した前記複製用参照光を再び前記記録層に対して反射するととともに、前記記録層からの回折光を透過する保持基板を有することを特徴とする、複製ホログラム記録媒体の製造装置。

請求項9

前記複製用参照光発生照射手段は、スポット形状の前記複製用参照光を発生させるレーザ光源と、前記所定領域に前記複製用参照光を照射するための、前記複製用原盤と前記複製ホログラム記録媒体とをともに回転させるスピンドルモータと、前記複製用原盤に照射される前記スポット形状の前記複製用参照光の位置を前記複製用原盤の半径方向に変化させる光スポット移動手段と、を具備する請求項8に記載の複製ホログラム記録媒体の製造装置。

請求項10

前記複製用参照光発生照射手段は、スポット形状の前記複製用参照光を発生させるレーザ光源と、前記スポット形状の前記複製用参照光を帯状の前記複製用参照光に整形すアナモプリズムと、前記所定領域に前記複製用参照光を照射するための、前記複製用原盤と前記複製ホログラム記録媒体とをともに回転させるスピンドルモータと、を具備する請求項8に記載の複製ホログラム記録媒体の製造装置。

請求項11

前記複製用参照光発生照射手段は、スポット形状の前記複製用参照光を発生させるレーザ光源と、前記スポット形状の前記複製用参照光を帯状の前記複製用参照光に整形する第1のアナモプリズムと、前記帯状の前記複製用参照光の短手方向の長さを拡張して前記所定領域を覆う範囲の広さの前記複製用参照光に整形する第2のアナモプリズムと、を具備する請求項8に記載の複製ホログラム記録媒体の製造装置。

請求項12

記録データを担持するホログラムを複製ホログラム記録媒体に複製するために用いる円盤形状の複製用原盤であって、前記ホログラムが形成された記録層と、前記記録層を保持するために前記記録層の両面に各々配され、各々が円盤形状の保持基板と、を備え、前記保持基板の一方は、円盤形状の中心点の厚みが最も厚くされたコーン状に、または、円盤形状の中心点の厚みが最も薄くされたコーン形状に形成されてプリズムとして機能することを特徴とする複製用原盤。

請求項13

記録データを担持するホログラムを複製ホログラム記録媒体に複製するために用いる複製用原盤の製造方法であって、レーザ光源からの光ビームをコアクシャル光と原盤製造用参照光とに分割し、前記コアクシャル光に空間光変調を施して、所定の参照光と記録データに応じた信号光とを同軸状に配置した被変調コアクシャル光を生成し、前記被変調コアクシャル光を前記複製用原盤の記録層に集光し、前記複製用原盤の表面に光学的に密着配置されるプリズムによって前記原盤製造用参照光を全反射することなく前記被変調コアクシャル光が集光された前記記録層に導き、前記原盤製造用参照光と前記被変調コアクシャル光とが干渉してホログラムが形成される前記記録層の位置を移動させ、前記複製用原盤の所定範囲にホログラムを形成する複製用原盤の製造方法。

請求項14

記録データを担持する複製用原盤に形成されたホログラムを複製ホログラム記録媒体に複製する複製ホログラム記録媒体の製造方法であって、前記複製用原盤と前記複製ホログラム記録媒体との相対位置を所定配置とし、前記複製用原盤の表面にプリズムを光学的に密着配置し、前記複製用原盤のホログラムが形成された記録層に照射する複製用参照光を発生させ、前記プリズムによって全反射することなく前記複製用参照光を前記複製用原盤に入射させ、前記複製用原盤の前記記録層からの回折光を前記複製ホログラム記録媒体に照射させる複製ホログラム記録媒体の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、ホログラム記録媒体複製用原盤の製造方法、複製ホログラム記録媒体の製造方法、複製用原盤の製造装置、複製ホログラム記録媒体の製造装置および複製用原盤に関する。

背景技術

0002

近年、高記録密度を達成するとともに、高転送速度で記録データを記録再生することが可能なデータストレージデバイスとしてホログラフィックメモリが注目を集めている。ホログラフィックメモリでは、記録媒体の厚み方向も活用し、記録に際しては、2次元の情報を1ページ単位として記録データに応じたページデータに基づき参照光信号光との干渉縞を、ホログラム記録媒体の中にホログラムとして形成して、3次元的に一度に記録するものである。また、再生に際しては、このようにして形成されたホログラムに参照光を照射して発生する回折光を得て記録データを再生する(特許文献1、非特許文献1を参照)。

0003

一方、CD(Compact Disc)フォーマット、DVD(Digital Versatile Disc)フォーマットに基づくデータストレージデバイスが、現在、広く普及している。これらの技術においては、記録媒体に追記、再書換が可能とされる記録媒体のみではなく、多量に複製して頒布できるCD−ROM、DVD−ROMで代表されるROM媒体再生専用媒体)が広く用いられている。CD−ROM、DVD−ROMにおいては、複製用原盤であるマスター盤製作し、あるいは、マスター盤からさらにマザー盤を製作し、マスター盤またはマザー盤を原盤として、この原盤の型に樹脂を流して成型して、原盤のレプリカであるCD−ROM、DVD−ROMを大量に製造する手法が採用されている。

0004

ホログラム記録媒体においても、上述した、CD−ROM、DVD−ROMと同様に、同一形状のホログラムが形成されたホログラム記録媒体を多量に複製することが考えられている。このような技術については特許文献2に開示されている。特許文献2では、記録済みのホログラム記録媒体を多量に複製するための元となる光記録情報媒体への光情報記録方法、このような元となる光記録情報媒体を用いての他の光記録情報媒体への光情報記録方法が開示されている。このような技術においては、如何に高速に多量の複製光記録情報媒体へ記録できるかが重要な技術ポイントとされている。

0005

特許文献2は、この点に鑑み、複製するための元となる光情報記録媒体への光情報記録方法としては、情報を担持した情報光記録用参照光とからなる仮想情報光を生成して、仮想情報光および仮想記録用参照光を光情報記録媒体に照射するようにしている。また、複製光情報記録媒体への光情報記録方法としては、元となる光情報記録媒体に仮想再生用参照光を照射して、元となる光情報記録媒体から発生する仮想情報光を光情報記録媒体に照射する光情報記録方法が記述され、大口径の対物レンズを用いて仮想情報光を一度に光情報記録媒体に照射する技術が開示されている。

0006

また、非特許文献2においては、マスター(原盤)とレプリカ(複製盤)とを隣接配置し、再生の参照光とレプリカ転写への参照光とを共有させて複製盤を複製する技術が開示されている。
特開2004−226821号公報
国際公開WO2005/038789A1パンフレット
日経エレクトロニクス2005年1月17日号106頁〜114頁
F.Mok “Holographic Read-Only Memory”in Holographic Data Storage, H.J.Coufal, D.Psaltis, and G.Sincerbox, eds.,(Springer-Verlag, New York, 2000)

発明が解決しようとする課題

0007

特許文献2に開示された光情報記録方法では、高速に多量の複製光記録情報媒体へ記録する場合には、複製光記録情報媒体のサイズに応じて、対物レンズの直径を大きくすることが要求される。ところが、高解像度の大口径の対物レンズの製造は極めて困難であり、このために、直径の大きな対物レンズは高価である。このような原因から、このような光情報記録方法の採用には困難があった。本発明はかかる課題を解決して、背景技術に示すよりも、より安価な製造設備によって高速に複製光記録情報媒体の製造を可能とするためのホログラム記録媒体の複製用原盤の製造装置、複製ホログラム記録媒体の製造装置および複製用ホログラム原盤を提供し、また、背景技術に示すよりも、より簡便でありながら、高速な製造を可能とする複製用原盤の製造方法および複製ホログラム記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

本発明の複製用原盤の製造装置は、記録データを担持するホログラムを複製ホログラム記録媒体に複製するために用いる複製用原盤の製造装置であって、レーザ光源からの光ビームコアクシャル光と原盤製造用参照光とに分割するビームスプリッタと、前記コアクシャル光に空間光変調を施して、所定の参照光と記録データに応じた信号光とを同軸状に配置した被変調コアクシャル光を生成する空間光変調器と、前記被変調コアクシャル光を前記複製用原盤の記録層集光させる集光手段と、前記原盤製造用参照光を入射させ、前記被変調コアクシャル光が集光された前記記録層に前記原盤製造用参照光を導く、前記複製用原盤の表面に光学的に密着配置されるプリズムと、前記原盤製造用参照光と前記被変調コアクシャル光とが干渉してホログラムが形成される前記記録層の位置を移動させるホログラム形成位置移動手段と、を備える。

0009

この複製用原盤の製造装置では、ビームスプリッタは、レーザ光源からの光ビームをコアクシャル光と原盤製造用参照光とに分割する。空間光変調器は、コアクシャル光に空間光変調を施して、所定の参照光と記録データに応じた信号光とを同軸状に配置した被変調コアクシャル光を生成する。集光手段は、被変調コアクシャル光を複製用原盤の記録層に集光させる。プリズムは、複製用原盤の表面に光学的に密着配置されており、原盤製造用参照光を入射させ、被変調コアクシャル光が集光された記録層に原盤製造用参照光を導くことができる。ホログラム形成位置移動手段は、原盤製造用参照光と被変調コアクシャル光とが干渉してホログラムが形成される記録層の位置を移動させる。このようにして、所定の範囲にホログラムが形成された複製用原盤を製造できる。

0010

本発明の複製ホログラム記録媒体の製造装置は、複製用原盤に形成された記録データを担持するホログラムを複製ホログラム記録媒体に複製する複製ホログラム記録媒体の製造装置であって、前記複製用原盤と前記複製ホログラム記録媒体との相対位置を所定配置とする位置決め手段と、複製用参照光を発生させるとともに、前記複製用原盤の記録層の所定領域に前記複製用参照光を照射する複製用参照光発生照射手段と、前記複製用参照光を前記複製用原盤の記録層に導くために前記複製用原盤の表面に光学的に密着配置されるプリズムと、を備え、前記複製用原盤は、前記記録層を透過した前記複製用参照光を再び前記記録層に対して反射するととともに、前記記録層からの回折光を透過する保持基板を有することを特徴とする。

0011

この複製ホログラム記録媒体の製造装置では、位置決め手段は複製用原盤と複製ホログラム記録媒体との相対位置を所定配置とする。複製用参照光発生照射手段は複製用参照光を発生させるとともに、複製用原盤の記録層の所定領域に複製用参照光を照射する。プリズムは複製用参照光を複製用原盤の記録層に導くために複製用原盤の表面に光学的に密着配置される。複製用原盤は保持基板を有しており、この保持基板は、複製用原盤の記録層を透過した複製用参照光を再び記録層に対して反射するととともに、記録層からの回折光を透過する。これによって複製用原盤の記録層から発生した回折光によって複製ホログラム記録媒体にホログラムが複製される。

0012

本発明の複製用原盤は、記録データを担持するホログラムを複製ホログラム記録媒体に複製するために用いる円盤形状の複製用原盤であって、前記ホログラムが形成された記録層と、前記記録層を保持するために前記記録層の両面に各々配され、各々が円盤形状の保持基板と、を備え、前記保持基板の一方は、円盤形状の中心点の厚みが最も厚くされたコーン状に、または、円盤形状の中心点の厚みが最も薄くされたコーン形状に形成されてプリズムとして機能する。

0013

この複製用原盤では、複製用原盤は円盤形状をしている。記録層に記録データを担持するホログラムが形成されている。円盤形状の保持基板が記録層を保持するために記録層の両面の各々に配されている。この保持板の一方は、プリズムとして機能する。ここで、プリズムの形状は円盤形状の中心点の厚みが最も厚くされ、または、最も薄くされている。

0014

本発明の複製用原盤の製造方法は、記録データを担持するホログラムを複製ホログラム記録媒体に複製するために用いる複製用原盤の製造方法であって、レーザ光源からの光ビームをコアクシャル光と原盤製造用参照光とに分割し、前記コアクシャル光に空間光変調を施して、所定の参照光と記録データに応じた信号光とを同軸状に配置した被変調コアクシャル光を生成し、前記被変調コアクシャル光を前記複製用原盤の記録層に集光し、前記複製用原盤の表面に光学的に密着配置されるプリズムによって前記原盤製造用参照光を全反射することなく前記被変調コアクシャル光が集光された前記記録層に導き、前記原盤製造用参照光と前記被変調コアクシャル光とが干渉してホログラムが形成される前記記録層の位置を移動させ、前記複製用原盤の所定範囲にホログラムを形成する。

0015

この複製用原盤の製造方法では、レーザ光源からの光ビームをコアクシャル光と原盤製造用参照光とに分割する。また、コアクシャル光に空間光変調を施して、所定の参照光と記録データに応じた信号光とを同軸状に配置した被変調コアクシャル光を生成する。また、被変調コアクシャル光を複製用原盤の記録層に集光する。また、複製用原盤の表面に光学的に密着配置されるプリズムによって原盤製造用参照光を全反射することなく被変調コアクシャル光が集光された記録層に導く。また、原盤製造用参照光と被変調コアクシャル光とが干渉してホログラムが形成される記録層の位置を移動させ、複製用原盤の所定範囲にホログラムを形成する。

0016

本発明の複製ホログラム記録媒体の製造方法は、記録データを担持する複製用原盤に形成されたホログラムを複製ホログラム記録媒体に複製する複製ホログラム記録媒体の製造方法であって、前記複製用原盤と前記複製ホログラム記録媒体との相対位置を所定配置とし、前記複製用原盤の表面にプリズムを光学的に密着配置し、前記複製用原盤のホログラムが形成された記録層に照射する複製用参照光を発生させ、前記プリズムによって全反射することなく前記複製用参照光を前記複製用原盤に入射させ、前記複製用原盤の前記記録層からの回折光を前記複製ホログラム記録媒体に照射させる。

0017

この複製ホログラム記録媒体の製造方法では、複製用原盤と複製ホログラム記録媒体との相対位置を所定配置とする。また、複製用原盤の表面にプリズムを光学的に密着配置する。また、複製用原盤のホログラムが形成された記録層に照射する複製用参照光を発生させる。また、プリズムによって全反射することなく複製用参照光を複製用原盤に入射させる。また、複製用原盤の記録層からの回折光を複製ホログラム記録媒体に照射させる。これによって、複製ホログラム記録媒体が製造される。

発明の効果

0018

本発明によれば、安価な製造設備によって高速に複製光記録情報媒体の製造を可能とするためのホログラム記録媒体の複製用原盤の製造装置、複製ホログラム記録媒体の製造装置および複製用原盤を提供し、また、安価でありながら高速に製造を可能とする複製用原盤の製造方法および複製ホログラム記録媒体の製造方法を提供できる。

発明を実施するための最良の形態

0019

以下、本発明の実施形態を順に説明する。まず、実施形態の説明に先立ち、コアクシャル光学系を有してなるコアクシャル方式のホログラム記録再生装置の一例について簡単に説明する。このホログラム記録再生装置は、ホログラム記録媒体に記録データに応じたホログラムを記録し、ホログラム記録媒体の記録データを担持するホログラムから記録データを再生する装置である。次に、実施形態の説明として、ホログラム記録媒体の複製用原盤の製造装置、製造方法およびそれに用いるに好適なる複製用原盤について説明する。さらに、そのような複製用原盤を用いた、複製ホログラム記録媒体の製造装置および複製ホログラム記録媒体の製造方法について説明する。最後に、これらの実施形態のいくつかの変形例について説明する。ここで、複製ホログラム記録媒体の用語の内容は以下において詳述されるが、要約すれば、複製用原盤の記録データを担持するホログラムを複製したホログラム記録媒体であって、いわゆる、ROM(Read Only Memory)としての機能のみを有するホログラム記録媒体と、ROM領域に加えて追記可能な領域も有するホログラム記録媒体との両方を含むものである。

0020

(コアクシャル方式のホログラム記録再生装置)
コアクシャル方式のホログラム記録装置では、後述する信号光と参照光との各々を同軸状(コアクシャル)に配置し、このような配置を有することによって、信号光が通過する光路と参照光が通過する光路との各々を構成する光学部品の少なくとも一部を共有する。このような構成によって、複製ホログラム記録媒体を含むホログラム記録媒体の記録再生を行うことができるため、ホログラム記録装置(以下、記録再生装置と省略する場合もある)の光学部の簡略化ができる。さらに従来のCD、DVDなどの光ディスクとの互換性が比較的に容易であるために、将来の記録再生装置として注目を集めている。

0021

図1にコアクシャル方式のホログラム記録装置の要部としての光学部10の概念図を示す。光学部10は、レーザ光源20、偏光ビームスプリッタ22、液晶等で形成された空間光変調器23、フーリエ変換レンズ24、アイリス25、フーリエ変換レンズ26、1/4波長板27、対物レンズ28を主要なる光学部品として備える。ここで、レーザ光源20は、シングルモードレーザアナモプリズムパワーモニタアイソレータシャッタおよび空間フィルタ(いずれも図示しない)を有してなるものである。

0022

レーザ光源20のシングルモードレーザは、例えば、外部共振型レーザであって、シングルモードの光ビームを出射する。そして、光ビームは、アナモプリズムを通過してビームプロファイルを整形され、パワーモニタを通過することによって光ビーム強度を測定され、アイソレータを通過することによってシングルモードレーザへの戻り光遮断され、シャッタを通過することによってシャッタがオンオフかによって光ビームがそれ以降の光学部品を通過するか否かが制御され、空間フィルタを通過することによって収差補正して良好な波長特性を有するものとなされる。

0023

そして、さらに、光ビームは、図1に図示される光学部品で構成される以下の光路を通過する。光ビームは、偏光ビームスプリッタ22で反射されて、空間光変調器23に照射される。そして、空間光変調器23に表示されるパターンに応じて変調を受けた光ビームを反射する。ここで、空間光変調器23は記録データに基づく信号光パターンを表示する信号光空間光変調部と参照光パターンを表示する参照光空間光変調部との2つの光ビームの反射領域を有している。例えば、空間光変調器23の外周部に中空リング形状として参照光空間光変調部が、空間光変調器23の内周部に円形の形状として信号光空間光変調部が、同軸状に形成されている。空間変調器23で光ビームが反射する際に偏光方向はπ/2変化する。これらの反射領域で反射される光ビームは、同じ中心線を有して同軸状に配置される信号光および参照光として、この中心線を光学部品の光軸と一致させてフーリエ変換レンズ24、アイリス25、フーリエ変換レンズ26、1/4波長板27、対物レンズ28を通過する。すなわち、信号光と参照光とが光路を共通として、通常の記録と再生のために用いられるホログラム記録媒体50に入射される。

0024

ここで、通常のホログラム記録媒体50とは、後述する実施形態の製造装置、製造方法を用いて製造した複製ホログラム記録媒体とは異なりROMとしての機能を有しない記録再生が可能な媒体である。ホログラム記録媒体50は、保持基板50c、記録層50a、保持基板50b、反射層50d、保護層50eを有している。保持基板50cおよび保持基板50bの各々は光ビームを透過するガラスポリカーボネイト等の材料で形成され、保持基板50cの厚み(例えば0.5mm)は、保持基板50bの厚み(例えば0.1mm)よりも大きいものとされている。記録層50aは、例えば、フォトポリマーで形成されている。反射層50dは、例えば、アルミで形成され、保護層50eは例えば、樹脂で形成されている。なお、後述する複製ホログラム記録媒体は、このような、ホログラム記録媒体50と記録再生の互換性を有している。

0025

そして、信号光と参照光とはフォトポリマー等で形成された記録層50aにおいて干渉する。そして、この干渉の態様に応じて記録層50aのモノマーポリマーに変化し、微小領域における屈折率が変化をして、屈折率パターンに応じた回折格子(ホログラム)として記録データが記録される。ここで、フーリエ変換レンズ24はフーリエ像形成面を作り出すために、アイリス25は、そのフーリエ像形成面で余分な光を遮蔽するために、フーリエ変換レンズ26は再び実像形成面を作り出すために、1/4波長板27は直線偏光円偏光に変換するために、対物レンズ28は信号光および参照光を記録層50aの所定領域に集光するために、各々用いられる。

0026

次に、再び図1を参照して、コアクシャル方式のホログラム再生装置の要部としての光学部10について説明する。コアクシャル方式のホログラム再生装置では、上述した、レーザ光源20、偏光ビームスプリッタ22、空間光変調器23、フーリエ変換レンズ24、アイリス25、フーリエ変換レンズ26、1/4波長板27、対物レンズ28に加えて、CCD(Charge Cupled Device)またはCOSセンサ等のイメージセンサ29を備える。

0027

再生においては、空間光変調器23の参照光空間光変調部に参照光パターンのみを表示させ、信号光空間光変調部は全黒のパターン(光ビームの反射を阻止するパターン)とする。そして、記録時と同様に、レーザ光源20からの光ビームは、偏光ビームスプリッタ22で反射されて、空間光変調器23で再び反射する。そして、空間光変調器23は、上述したようにして、参照光空間光変調部のみで光変調を受けて反射する光ビームは、フーリエ変換レンズ24、アイリス25、フーリエ変換レンズ26、1/4波長板27、対物レンズ28を通過し、ホログラム記録媒体50の記録層50aに入射される。

0028

ここで、この参照光によって記録層50aに形成されたホログラムに応じた再生光(回折光)が生じ、反射層50dで反射する。この再生光は、対物レンズ28、1/4波長板27、フーリエ変換レンズ26、アイリス25、フーリエ変換レンズ24の順に各々の光学部品を通過して、1/4波長板27によって偏光方向がπ/2変化させられて直線偏光となり、偏光ビームスプリッタ22の作用によって光ビームの進行方向を変化させられた再生光は、イメージセンサ29に照射される。そして、このイメージセンサ29から得られる電気信号はホログラムの形状、すなわち、記録データに応じた信号であるので、図示しない制御部において、この電気信号から記録データが再生できる。

0029

ここで、コアクシャル方式のホログラム記録再生装置(記録および再生の両方が行える装置)においては、上述した、記録の動作にかかる光学部品と、上述した、再生の動作にかかる光学部品とのすべてを備えるものとして光学系は構成されている。また、コアクシャル方式のホログラム記録装置においては、上述した、記録の動作にかかる光学部品のみを備え、また、コアクシャル方式のホログラム再生装置においては、上述した、再生の動作にかかる光学部品のみを備えるものである。

0030

(ホログラム記録媒体の複製のための複製用原盤の製造装置、製造方法および複製用原盤について)
図1に示す光学部10を有するホログラム再生装置によって記録データの再生を可能とし、または、追記可能な領域を有する場合には追記(記録)と再生とを可能とする複製ホログラム記録媒体を製造するための原盤(以下、複製用原盤と省略して用いる)の製造装置(以下、複製用原盤製造装置と省略して用いる)の主要部を図2図3図5図8および図10を参照して説明する。また、図4図6図7および図9を参照して複製用原盤製造装置の動作の説明をする。図2ないし図7は、第1実施形態の複製用原盤を製造するための技術について説明するための図であり、図8ないし図10は、第2実施形態の複製用原盤を製造するための技術について説明するための図である。ここで、ホログラムが形成される前の未記録の複製用原盤、または、ホログラムが一部記録されているが、予定されているすべての領域(所定領域)に形成されていない複製用原盤には複製用原盤60Aの符号を付し、第1実施形態の複製用原盤には複製用原盤60Bの符号を付し、第2実施形態の複製用原盤には複製用原盤60Cの符号を付して以下の説明をおこなう。

0031

(第1実施形態の複製用原盤およびその製造技術について)
図2は、図1に示す光学部10を有するホログラム再生装置によって記録データの再生を可能とする、複製ホログラム記録媒体を複製するための原盤である複製用原盤の製造装置の主要部である光学部100を示すものである。また、図3は、図2に示す光学部100の部分拡大図を示すものである。以下、図2および図3に沿って第1実施形態の複製用原盤を製造する技術について説明する。

0032

複製用原盤の製造装置の主要部である光学部100は、レーザ光源30、半波長板40、偏光ビームスプリッタ32a、偏光ビームスプリッタ32b、液晶等で形成された空間光変調器33a、フーリエ変換レンズ34、アイリス35、フーリエ変換レンズ36、対物レンズ38、ダミーガラス61a、プリズム62a、アパーチャー44、ミラー45a、ミラー45bを主要なる光学部品として備える。また、複製用原盤の製造装置は、機構部品として、複製用原盤60Aを光学部100に対して相対的に移動させるために、スピンドルモータ48および移動台座49とを備える。スピンドルモータ48は複製用原盤60Aを装着用部材47aおよび装着用部材47bで圧着して、回転中心軸となるスピンドルモータ回転軸48aの回りで回転させ、移動台座49はスピンドルモータ固定部48bに固着されて、図示しない駆動機構からの移動力によって図2紙面の左右方向(Y軸方向)に複製用原盤60Aを移動させるようになされている。なお、図2においては、紙面の左方向をY軸の正方向、紙面の上方をZ軸の正方向、紙面の表面側から裏面側へ向かう方向をX軸の正方向として、X軸、Y軸およびZ軸の各々は相互に直交するものとして以下の説明に用いる。

0033

レーザ光源30のシングルモードレーザは、例えば、リトロウ型またはリットマン型に代表される外部共振型レーザであって、シングルモードの光ビームを出射する。そして光ビームは、レーザ光源30に具備された、いずれも図示しない以下の光学部品を順に通過する。光ビームは、アナモプリズムを通過してビームプロファイルを整形され、パワーモニタを通過することによって光ビーム強度を測定され、アイソレータを通過することによってシングルモードレーザへの戻り光が遮断され、シャッタを通過することによってシャッタがオンかオフかによって光ビームがそれ以降の光学部品を通過するか否かが制御され、空間フィルタを通過することによって収差を補正して良好な波長特性を有するものとなされる。

0034

そして、このレーザ光源30から出射された光ビームは、半波長板40によって偏光面を回転させられ、偏光ビームスプリッタ32aによって原盤製造用参照光76aとコアクシャル光75aとに分離される。ここで、被変調コアクシャル光75bと原盤製造用参照光76bとの光量比が1:1になるように半波長板40を回転調整して光量比を調整し、調整後に半波長板40の位置は固定されるものである。原盤製造用参照光76aとして分離された光ビームは、複製用原盤60Aにおける原盤製造用参照光76bのサイズが適切なものとなるようにアパーチャー44にてそのビーム径が調整される。そして、ミラー45aによって、原盤製造用参照光76bの光路上に複製用原盤60Aが位置することがないように光路が変更されて複製用原盤60Aを迂回する。さらに、ミラー45aからの原盤製造用参照光76bは、ミラー45bによって、複製用原盤60Aの下方に配置されるプリズム62aに入射するようになされる。なお、上述の説明において、上方および上側の用語はZ軸の正方向、下方および下側の用語はZ軸の負方向を各々表すものである。

0035

一方、空間光変調を受ける前の光ビームであるコアクシャル光75aは、偏光ビームスプリッタ32aを透過し、さらに、偏光ビームスプリッタ32bを透過して空間光変調器33aに照射される。そして、空間光変調器33aに表示されるパターンに応じて変調を受けた被変調コアクシャル光75bとしての光ビームを反射する。空間光変調器33aで反射することによって被変調コアクシャル光75bは偏光面がπ/2変化したものとなり偏光ビームスプリッタ32bで反射してそれ以降の光路へと導かれる。一方、偏光ビームスプリッタ32aを透過したコアクシャル光75aと、偏光ビームスプリッタ32aで反射した原盤製造用参照光76aとは位相がπ/2異なるものとなっているので、最終的には、被変調コアクシャル光75bと原盤製造用参照光76bとの偏光の方向とは一致したものとなり、良好なるホログラムが形成されることとなる。

0036

ここで、空間光変調器33aは記録データに基づく信号光パターンを表示する信号光空間光変調部と参照光パターンを表示する参照光空間光変調部との2つの光ビームの反射領域を有しており、例えば、空間光変調器33aの外周部に中空のリング形状として参照光空間光変調部が、空間光変調器33aの内周部に円形の形状として信号光空間光変調部が、同軸状に形成されている。これらの反射領域で反射される光ビームは、同じ中心線を有して同軸状に配置される信号光および参照光からなる被変調コアクシャル光75bとして、この中心線を被変調コアクシャル光75bが通過する以下の各々の光学部品の光軸と一致させて、フーリエ変換レンズ34、アイリス35、フーリエ変換レンズ36、対物レンズ38、さらには収差を補正するダミーガラス61aを通過する。すなわち、被変調コアクシャル光75bに含まれる信号光および参照光が、上述の種々の光学部品によって形成される光路を共通として複製用原盤60Aに入射する。

0037

そして、被変調コアクシャル光75bと被変調コアクシャル光75bと同一の光源であるレーザ光源30から出射された原盤製造用参照光76bとは、複製用原盤60Aのフォトポリマーで形成された記録層60a(図3を参照)において干渉する。そして、この干渉の態様に応じてモノマーがポリマーに変化して記録層60aの微小領域における屈折率が変化をして、屈折率パターンに応じた回折格子(ホログラム)が形成される。ここで、フーリエ変換レンズ34はフーリエ像形成面を作り出すために、アイリス35はそのフーリエ像形成面で余分な光を遮蔽するために、フーリエ変換レンズ36は再び実像形成面を作り出すために、対物レンズ38は信号光および参照光を記録層60aの所定領域に集光するために、ダミーガラス61aは後述する複製ホログラム記録媒体(図13の複製ホログラム記録媒体80Aを参照)によって生じる収差を、複製用原盤の製造の時点で予め補正して、この複製用原盤を用いて製造される複製ホログラム記録媒体に正確にホログラムが複製できるようにするために、各々用いられる。この実施形態では、対物レンズ38およびダミーガラス61aが集光手段の一実施形態として機能している。

0038

また、図2では、原盤製造用参照光76bを複製用原盤60Aの内周側(スピンドルモータ回転軸48aに近い側)から導き、複製用原盤60Aの外周側(スピンドルモータ回転軸48aに遠い側)に逃がす構造を採用しているが、ミラー45aおよびミラー45bが配置される位置を図2に示すものとは変えて、原盤製造用参照光76bを複製用原盤60Aの外周側から導き、複製用原盤60Aの内周側に逃がす構造を採用することもできる。この場合には、プリズム62aの配置方向も変えて、内周部の厚み(Z軸方向の距離)が外周部の厚みよりも厚くなるようにされる。プリズムの形状と原盤製造用参照光76bとの関係は、要するに、プリズムの有する角度αの作用によって原盤製造用参照光76bが全反射することなく複製用原盤60Aに入射するようにすることが目的であるので、原盤製造用参照光76bの入射方向に合わせて、プリズム62aの形状および配置の方向が定められるものである。

0039

図3に示す部分拡大図に沿って被変調コアクシャル光75bと原盤製造用参照光76bとによってホログラムを複製用原盤60Aに形成する過程について、より詳細に説明する。図3においては、図2に示すと同一部分には同一の符号を付しており、同一の符号を付した部分についての説明は省略する。

0040

被変調コアクシャル光75bによってダミーガラス61aが発生する収差の大きは、ホログラムを複製する際の複製用参照光(例えば、図13に示す複製用参照光85)の複製ホログラム記録媒体(例えば、図13に示す複製ホログラム記録媒体80A)によって発生する収差の影響を予め補正するようにして、正確なホログラムが複製ホログラム記録媒体の記録層に形成できるように選択されている。ダミーガラス61aは、例えば、ガラス材の厚みと屈折率とを調整して上述したような適切な収差を有するものとされている。ここで、複製ホログラム記録媒体の発生する収差の大きさが小さい場合には、ダミーガラス61aを設けることなく良好な複製特性を有する複製用原盤60Bを製造することが可能である。また、対物レンズ38およびダミーガラス61aに替えて、同等の収差特性を有する対物レンズを用いるようにしても良いものである。この場合には、このような、収差を補正した対物レンズ(例えば、図9に示す対物レンズ39)が集光手段の一実施形態として機能することとなり、このような集光手段を備える場合には図4におけるダミーガラス61aが不要となり、光学部の構成を極めて簡単なものとできる。

0041

ここで、複製用原盤60Aは、フォトポリマー等で形成された記録層60aを有するとともに、ガラス、ポリカーボネイト等で形成された保持基板60bと保持基板60cとを有し、保持基板60bおよび保持基板60cによって、記録層60aはその両側を挟まれている。保持基板60bと保持基板60cは、記録層60aを保持可能とし、被変調コアクシャル光75bおよび原盤製造用参照光76bを透過する性質を有するものであれば、ガラス、ポリカーボネイトに限定されるものではない。

0042

プリズム62aの作用をより詳細に説明する。図3に示すように、原盤製造用参照光76bは、複製用原盤60Aの保持基板60bの表面(図3に示す保持基板60bの上方の面)で全反射するような角度で入射されるが、このような全反射を生じさせる条件下で、原盤製造用参照光76bを複製用原盤60Aの保持基板60cの表面(図3に示す保持基板60cの下方の面)から導くことはプリズム62aを用いない場合には困難である。換言すれば、複製用原盤60Aの保持基板60cの表面では全反射をすることなく、複製用原盤60Aの保持基板60bの表面で全反射させる目的を達するためにプリズム62aは用いられている。

0043

図4は、入射角度反射率の関係をP偏光の光ビーム(以下、P偏光波と称する)とS偏光の光ビーム(以下、S偏光波と称する)について示すものである(出典:田和美著サイエンスライブラリ物理学9 「光学」 株式会社サイエンス社 昭和54年10月25日初版発行)。図4によれば、空気の屈折率を1とし、複製用原盤60Aの保持基板60cの屈折率を1.5とする場合には、P偏光波は、角度Φbで示される33.7度で入射する場合に最も良好に入射し、臨界角Φcで示される41.8度以上の角度で入射する場合には、S偏光波、P偏光波のいずれも全反射をしてしまうことを表している。通常の反射、屈折ではP偏光波、S偏光波の違いにより反射率が大きく異なるが、全反射においてはこのような大きな差はない。このため、被変調コアクシャル光75bと原盤製造用参照光76bとはP偏光波同士、S偏光波同士のどちらでもいい。さらに、円偏光同士の場合、記録効率が劣るが本方式に使えないことはなく、この場合においても臨界角Φcは略同様の41.8度である。

0044

本実施形態では、複製用原盤60Aの保持基板60bの上方の面で全反射する条件を満たしながら、複製用原盤60Aの保持基板60cの入射側の表面で原盤製造用参照光76bが全反射することなく、良好に複製用原盤60Aに入射する条件を、プリズム62aの屈折率および角度αを調整して実現している。実施形態の一例として、保持基板60bの屈折率は、1.5とし、保持基板60cの屈折率は、1.5とし、プリズム62aの屈折率を1.5とし、角度αを30度としたが、これらの諸定数は適宜に定め得るものである。例えば、プリズム62aの角度αに関しては以下の関係を有するものであれば良い。仮にプリズム62aがない場合には複製用原盤60Aに対してπ/2の入射角(保持基板60cの表面と平行)で入射した原盤製造用参照光76bの保持基板60cに入射後の屈折角は臨界角Φcと等しいものとなり、その値は41.8°である。この臨界角を角度γとし、保持基板60bでの反射角度を角度βとすると、プリズムの角度αは、角度α>(角度β−角度γ)の関係が成立する範囲のものであれば良いものである。この様な関係を有する場合には、原盤製造用参照光76bは、プリズム62aの表面および保持基板60cの表面で反射することなく入射する。さらに効率良く光ビームを入射させるために、プリズム62aの入射面は無反射コーティングとすることが望ましい。

0045

以上は理想状態であるが、理想状態ではない場合でも、プリズム62aを配することによって、保持基板60bの上方の面で、理論的には全反射し、原盤製造用参照光76bは、プリズム62aの表面および保持基板60cの表面で極くわずかの反射を生じながら、原盤製造用参照光76bのほとんどすべての光量をプリズム62aに入射させて光ビームを有効に活用することができるものである。

0046

また、プリズム62aと保持基板60cとの互いに対抗する面が密着しない場合には、再び、この両者の境界で全反射が生じる場合があるので、プリズム62aと保持基板60cとの互いに対抗する面の各々の面加工精度を良好なものとして両面を近接させることが望ましい。また、両面の隙間にオイル63を注入することがさらに望ましく、このオイル63の屈折率は保持基板60cの屈折率およびプリズム62aの屈折率に近いことが望ましい。このようにすることによって、原盤製造用参照光76bは、効果的に全反射することなくプリズム62aの入射界面で屈折して入射して、オイル63の層を通り、複製用原盤60Aの保持基板60cに入射し、記録層60aを通過後、保持基板60cで全反射する。つまり、オイル63は、複製用原盤60Aの表面である保持基板60cにプリズム62aを光学的に密着配置するために用いられる。

0047

ここで、光学的に密着配置とは、保持基板60cとプリズム62aとの物理的な配置を問題にせず、専ら光学的な観点から密着されているか否かを問題とするものである。保持基板60cとプリズム62aとの界面で光学的な反射が生じないことを主要な観点とするものであるので、例えば、保持基板60cとプリズム62aとの界面が理想的な平坦性を有して密着されている場合、保持基板60cとプリズム62aとが一体形成されている場合、または、保持基板60cとプリズム62aとの間にオイル等の光学的密着媒質充填されている場合等におけるように、この界面で乱反射、全反射等が発生しないことを言うものである。したがって、物理的な観点から観て、保持基板60cとプリズム62aとが分離しており、相対的に移動する場合であっても光学的に密着配置に該当する場合もあるものである。

0048

実施形態において用いられているオイル63は、光学的に密着配置をさせるために用いられる媒質である光学的密着媒質の一例である。保持基板60cとプリズム62aとの界面に充填することができる光ビームを透過する媒質であれば、光学的密着媒質はオイル63に限られるものではない。具体的には、この光学的密着媒質は流動性を有するものとして、保持基板60cまたはプリズム62aの端面から流し込み、両者の界面を物理的に満たようにして光学的な密着配置の目的を達することができる。また、保持基板60cとプリズム62aとが相対移動をする場合には、この移動によっても媒質が界面から流出して消失することなく、界面の光学的な密着が阻害されず、かつ、移動を妨げない程度の粘性を有することが望ましい。また、このような光学的密着媒質の屈折率の望ましい範囲は、光ビームの入射角度と、保持基板60c、プリズム62aを形成する各々の形成材料が有する屈折率に依存するものである。最も理想的なる屈折率の組み合わせは、保持基板60cとプリズム62aとの各々の形成材料の屈折率が等しく、さらに、光学的密着媒質の屈折率がこれと一致することである。しかしながら、光学的密着媒質の屈折率が、保持基板60cまたはプリズム62aの一方の形成材料の屈折率と等しいか、近い場合であっても良好なる光学的に密着配置の効果を生じるものである。また、光学的密着媒質、保持基板60cおよびプリズム62aの三者の形成材料の相互の屈折率が近ければ、十分に光学的に密着配置の効果を生じるものである。このような光学的密着媒質としては、オイルが代表として挙げられるが、オイルに限られるものではない。

0049

そして、この全反射した原盤製造用参照光76bと被変調コアクシャル光75bとは記録層50aの中で干渉し、ホログラムが形成されこのホログラムが屈折率の変化として記録される。そしてホログラムを形成後に、原盤製造用参照光76bはプリズム62aの端面(図2図3に示すプリズム62aの左の面)より出て行き、被変調コアクシャル光75bは複製用原盤60Aの保持基板60cの表面(図2図3に示す下の面)より出て行く。

0050

上述したようにして、ホログラムを記録する前の複製用原盤60Aの記録層60aには、ホログラムが形成され、複製用原盤60Bが製造されることとなる。ここで、複製用原盤60Aの記録層60aの所定領域にホログラムが形成された後、複製用原盤60Aはスピンドルモータ48によって回転され、また、記録層60aの別の領域にホログラムが形成される。さらに、コンセントリック形状(同心円状)にホログラムが形成される場合には複製用原盤60Aの一回転に渡りホログラムが形成された後には、スピンドルモータ48の全体を移動させる移動台座49をY軸方向に移動させることによって隣のトラックの領域にホログラムを形成する。このようにして、記録層60aのすべての領域にホログラムを形成した複製用原盤60Bを製造することができる。また、スパイラル形状螺旋状)にホログラムが形成される場合には複製用原盤60Aを回転させながら、移動台座49をY軸方向に移動させ、複製用原盤60Bを製造することができる。すなわち、光学部100の一部として他の光学部品とともに基準台に固着されたダミーガラス61aとプリズム62aとの間に挟み込まれた複製用原盤60Aが移動しながらホログラムが形成されるのである。

0051

より具体的には、図示しない制御部が、スピンドルモータ48の制御をおこない、移動台アクチュエータ(図示しない)によって移動台座49を移動させる制御をおこない、対物レンズアクチュエータ(図示しない)によって対物レンズ38をZ軸方向へ移動させる制御をおこなう。ここで、スピンドルモータ48と移動台座49とは同期して制御され、上述したように、コンセントリック状、または、スパイラル状にホログラムを順次形成する。一方、対物レンズ38は、フィードバックループの作用によって、被変調コアクシャル光75bが記録層60aの所定位置に集光するように制御される。

0052

例えば、対物レンズ38を制御するフィードバックループは以下のように作用する。記録層60aと保持基板60cとの界面からの微小量反射する戻り光を検出し、この戻り光を、集光レンズ(図示せず)とかまぼこレンズ(図示せず)によって集光し、4分割フォトディテクタ(図示せず)の対角方向に発生する信号の減算からフォーカス信号を得るアスティグマ法を採用して、上述のフィードバックループは構成されている。このような制御技術は、背景技術に示したCD−ROM、DVD−ROMのマスター盤を製造するに際しては、通常に用いられる技術である。この実施形態では、スピンドルモータ48、移動台座49、移動台アクチュエータおよび制御部がホログラム形成位置移動手段の一実施形態として機能している。

0053

なお、本実施形態においては、複製用原盤60Aの記録層60aに記録するホログラムが重なり合う場合においては、このようにして製造された複製用原盤60Bから製造された複製ホログラム記録媒体の再生するときにクロストークが発生して、再生信号のS/N(信号対雑音比)が劣化する場合がある。このような場合には、ミラー45aまたはミラー45bの角度を変化させて原盤製造用参照光76bのプリズム62aに入射する角度を予め異ならせて、複製ホログラム記録媒体からの再生信号のS/Nを良好なものとすることができる。

0054

図5は、複製用原盤の別の実施形態の製造装置の主要部である光学部110を示すものである。光学部110と光学部100との差異は、ダミーガラス61aに替えてダミーガラス61bを用い、プリズム62aに替えてプリズム62bを用いる点にある。光学部100におけると同一の構成を有して、同一の作用を奏する構成部分には同一の符号を付して説明を省略する。

0055

ここで、ダミーガラス61bおよびプリズム62bは、複製用原盤60Aを挟むように、装着用部材47aと装着用部材47bとによって固着されており、ダミーガラス61bおよびプリズム62bは、複製用原盤60Aとともに、原盤製造用参照光76bと被変調コアクシャル光75bに対して移動する点に特徴がある。ダミーガラス61bは、円盤形状とされて複製用原盤60Aに密着または近接して配置されている。

0056

プリズム62bは、複製用原盤60Aに密着して配置されており、上述したように、プリズム62bと複製用原盤60Aとが密着される境界面における全反射を防止するためにオイル63をこの境界面に注入することがより望ましいものである。プリズム62bはスピンドルモータ回転軸48aを中心として回転するが、図5は、プリズム62bの回転中心を通る線で切断した断面図を示すものであり、プリズム62bの立体的な構造としては、中心部分が窪みを有するコーン形状とされている。

0057

このような構成を採用する場合には、光学部100に較べてダミーガラス61bおよびプリズム62bの大きさが大きくなるものの、ダミーガラス61bおよびプリズム62bと複製用原盤60Aとの密着度が高いので、それらの界面で全反射が生じるのを有効に防止できるという効果が生じる。

0058

また、図5では、原盤製造用参照光76bをプリズム62bの内周側(スピンドルモータ回転軸48aに近い側)から導き、プリズム62bの外周側(スピンドルモータ回転軸48aに遠い側)に逃がす構造を採用しているが、ミラー45aおよびミラー45bが配置される位置を図5に示すものとは変えて、原盤製造用参照光76bをプリズムの外周側(スピンドルモータ回転軸48aに遠い側)から導き、プリズムの内周側(スピンドルモータ回転軸48aに近い側)に逃がす構造を採用することもできる。この場合には、プリズムの形状はプリズム62bとは異なり、中心部の厚みが外周部よりも厚くなるコーン形状とされる。プリズムの形状と原盤製造用参照光76bとの関係は、要するに、原盤製造用参照光76bに対してはプリズムの有する角度αの作用によって全反射することなく複製用原盤60Aに入射することが重要である。したがって、原盤製造用参照光76bの入射方向に合わせてプリズムの形状は定まるものである。

0059

さらに、また、複製用原盤60Aの保持基板60cとプリズム62bとを同一の部材で一体成型して、このような一体成形した部材を保持基板60cに替えて配置した複製用原盤60Aを用いることによって、上述したオイル63の使用は必要ではなくなる。すなわち、このような複製用原盤は、ホログラムが形成された記録層と、記録層を保持するために記録層の両面に各々配され、各々が円盤形状の保持基板と、を備えており、保持基板の一方は、円盤形状の中心点の厚みが最も厚くされ、または、薄くされたコーン形状に形成されてプリズムとして機能するものである。このような形態を有し、記録層にホログラムが未記録な状態の複製用原盤を図2に示すと同様な構成を有する製造装置によってホログラムを記録して、複製ホログラム記録媒体を製造するための複製用原盤とすれば、後述する実施形態の複製ホログラム記録媒体を製造する技術においては、別途、プリズムを用いる必要がないものである。

0060

図6図7を参照して、図2図5に示す光学部を有する製造装置によって、複製用原盤60Bに形成されたホログラムの形態について説明する。

0061

図6は、複製用原盤60Bの表面(図2図5では、X軸とY軸とを含む面であるXY面と平行な面に対応)の側から見たホログラム形成領域図6では斜線を付した小さな丸)と原盤製造用参照光76b(図6では矢印で示す)との関係を示すものである。

0062

図7の(A)ないし(D)に示すのは、複製用原盤60Aの回転角度が異なる位置に記録されたホログラムと原盤製造用参照光76bとの関係を示すものである。図2に示す光学部100、図5に示す光学部110を有する製造装置においては、ページを単位とした複数個のホログラム形成領域を形成するに際しては、スピンドルモータ48によって複製用原盤60Aを回転させるので、この回転に応じて、等価的に原盤製造用参照光76bが回転したこととなる。すなわち、図7の(A)は、ホログラムHaを形成した直後の原盤製造用参照光76bの入射方向を矢印で示すものである。また、図7の(B)は、複製用原盤60Aを矢印で示す回転方向に90°回転後におけるホログラムHaを形成した原盤製造用参照光76bの等価的な入射方向を矢印で示し、さらに、ホログラムHbを形成した直後の原盤製造用参照光76bの入射方向を矢印で示すものである。図7の(C)は、複製用原盤60Aを矢印で示す回転方向に180°回転後におけるホログラムHaを形成した原盤製造用参照光76bの等価的な入射方向を矢印で示し、ホログラムHbを形成した原盤製造用参照光76bの等価的な入射方向を矢印で示し、さらに、ホログラムHcを形成した直後の原盤製造用参照光76bの入射方向を矢印で示すものである。図7の(D)は、複製用原盤60Aを矢印で示す回転方向に270°回転後におけるホログラムHaを形成した原盤製造用参照光76bの等価的な入射方向を矢印で示し、ホログラムHbを形成した原盤製造用参照光76bの等価的な入射方向を矢印で示し、ホログラムHcを形成した直後の原盤製造用参照光76bの等価的な入射方向を矢印で示し、さらに、ホログラムHdを形成した直後の原盤製造用参照光76bの入射方向を矢印で示すものである。

0063

図7には図示しないが、複製用原盤60Aを矢印で示す回転方向に360°回転後におけるホログラムに対す原盤製造用参照光76bの入射方向は、ホログラムHaと同一となる。すなわち、回転中心から放射状に延びる直線上に形成されるホログラムでは、すべての原盤製造用参照光76bの等価的な入射方向は同一である。このように、複製用原盤60Aの回転軸から延びる放射線に対応して原盤製造用参照光76bの等価的な入射方向が配置されるようにして、すべてのホログラムが形成された複製用原盤60Bを第1実施形態の複製用原盤と称するものである。原盤製造用参照光76bの等価的な入射方向は、複製ホログラム記録媒体の製造をする場合において重要な概念であるが、これについては、後述する。

0064

(第2実施形態の複製用原盤およびその製造技術について)
図8は、第2実施形態の複製用原盤の製造装置の主要部である光学部120を示すものである。光学部120を用いる場合には、上述した第1実施形態の複製用原盤とは異なる態様の複製用原盤の製造が可能となる。以下、図8および図9に沿って、第2実施形態の複製用原盤である複製用原盤60Cおよびその製造技術について説明する。光学部100および光学部110におけると同一の構成を有して、同一の作用を奏する構成部分には同一の符号を付して説明を省略する。

0065

図8に示す光学部120の光学部100および光学部110とは異なる点は、回転角度検出器51cを有する光学部回転モータ51が光学部120を構成する機構部品として追加されている点、スピンドルモータ48が回転角度検出器48cを有する点である。ここで、光学部回転モータ51の光学部回転モータ固定部51bは基準台に固着されている。また、被変調コアクシャル光75bが通過する光学部材の光軸を中心として光学部の全体が回転させられるように、光学部材は光学部回転モータ回転軸51aに固着されている。すなわち、レーザ光源30、半波長板40、偏光ビームスプリッタ32a、偏光ビームスプリッタ32b、空間光変調器33a、フーリエ変換レンズ34、アイリス35、フーリエ変換レンズ36、対物レンズ38、ダミーガラス61a、プリズム62a、アパーチャー44、ミラー145a、ミラー145b、ミラー145cおよびミラー145dが一体として被変調コアクシャル光75bの中心線である光学部材の光軸を回転中心として光学部回転モータ51によって回転させられようになされている(図8においては符号R1で回転方向を示す)。ここで、ミラー145cおよびミラー145dはスピンドルモータ回転軸48aから十分に離間して配置され、光学部回転モータ51の光学部回転モータ回転軸51aが360°回転する場合においても原盤製造用参照光76bの進路は複製用原盤60Aによって妨げられることがないようにされている。

0066

ミラー145a、ミラー145b、ミラー145cおよびミラー145dの各々は、原盤製造用参照光76bをプリズム62aに導くために設けられたものであり、ミラー145aによって、一旦、X軸方向に原盤製造用参照光76bの進行方向を変更して、被変調コアクシャル光75bが通過する光路を形成する光学部材によって原盤製造用参照光76bの進路が妨げられることがないように迂回して、さらに、ミラー145cおよびミラー145dによって複製用原盤60Aを迂回して複製用原盤60Aの外周部の下方から原盤製造用参照光76bが入射するようになされている。このために、プリズム62aの配置方向が図2に示す光学系とは異なっている。なお、ミラー145a、ミラー145b、ミラー145cおよびミラー145dは、上述したように他の光学部材と複製用原盤60Aによって光ビームの進行が妨害されることなく原盤製造用参照光76bをプリズム62aに導くためのものであり、同様の機能を有するものであれば、その個数は4個に限らず、また、他の如何なる構成を採用しても良いものである。

0067

図9を参照して、図8に示す光学部120を有する製造装置によって、製造された複製用原盤である複製用原盤60Cに形成されるホログラムの形態について説明する。

0068

図9は、複製用原盤60Aの表面(図8では、XY面と平行な面に対応)の側から見たホログラム形成領域と原盤製造用参照光76bとの関係を示すものである。図8に示す光学部を有する製造装置においては、ページを単位として複数個のホログラム形成領域を形成するに際しては、スピンドルモータ48によって複製用原盤60Aを回転(図8では回転方向を符号R2で示す)させるとともに、光学部回転モータ51の光学部回転モータ回転軸51aを回転(図8では回転方向を符号R1で示す)させて、光学部120の全体を回転させる。すなわち、スピンドルモータ48によって複製用原盤60Aが1回転するのに同期して、光学部回転モータ51によって光学部120の全体が1回転させられる。

0069

複製用原盤60Aと光学部120との同期した回転によって、図9の(A)ないし図9の(D)に示すように原盤製造用参照光76bの入射方向が変化してホログラムが形成されることとなり、この回転に応じて、等価的に原盤製造用参照光76bが一方向から複製用原盤60Aに入射したこととなる。すなわち、図9の(A)は、ホログラムHaを形成した直後の原盤製造用参照光76bの入射方向を矢印で示すものである。また、図9の(B)は、複製用原盤60Aを矢印で示す回転方向に90°回転後におけるホログラムHaを形成した原盤製造用参照光76bの等価的な入射方向を矢印で示し、さらに、ホログラムHbを形成した直後の原盤製造用参照光76bの入射方向を矢印で示すものである。図9の(C)は、複製用原盤60Cを矢印で示す回転方向に180°回転後におけるホログラムHaを形成した原盤製造用参照光76bの等価的な入射方向を矢印で示し、ホログラムHbを形成した原盤製造用参照光76bの等価的な入射方向を矢印で示し、さらに、ホログラムHcを形成した直後の原盤製造用参照光76bの入射方向を矢印で示すものである。図9の(D)は、複製用原盤60Cを矢印で示す回転方向に270°回転後におけるホログラムHaを形成した原盤製造用参照光76bの等価的な入射方向を矢印で示し、ホログラムHbを形成した原盤製造用参照光76bの等価的な入射方向を矢印で示し、ホログラムHcを形成した直後の原盤製造用参照光76bの等価的な入射方向を矢印で示し、さらに、ホログラムHdを形成した直後の原盤製造用参照光76bの入射方向を矢印で示すものである。

0070

図9には図示しないが、複製用原盤60Aを矢印で示す回転方向に360°回転後におけるホログラムに対す原盤製造用参照光76bの入射方向は、ホログラムHaと同一となる。すなわち、すべての原盤製造用参照光76bの等価的な入射方向は同一である。このように、原盤製造用参照光76bの等価的な入射方向が同一方向に配置される複製用原盤60Cを第2実施形態の複製用原盤と称して以下、用いるものとする。

0071

図8に示す、制御部52は、スピンドルモータ48によって複製用原盤60Aが1回転するのに同期して、光学部回転モータ51の光学部回転モータ回転軸51aを回転させ、よって光学部120の全体を1回転させる制御をおこなう部分であり、制御部52は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、D/A変換器、A/D変換器、電力増幅器(いずれも図示しない)を有するものである。

0072

制御部52における制御は以下のようになされる。スピンドルモータ48の回転角度検出器48cから検出される角度と、光学部回転モータ51の回転角度検出器48cから検出される角度とが等しくなるか、または、一定の角度差を有するように、光学部回転モータ51の光学部回転モータ回転軸51aを回転させる。これによって、複製用原盤60Aの回転と光学部120の全体の回転との同期が維持される。このような同期の操作をおこないながら、複製用原盤60Aの記録層60aの所定領域にホログラムが形成された後、複製用原盤60Aはスピンドルモータ48によって回転され、また、記録層の別の所定領域にホログラムが形成される。そして、コンセントリック状にトラックを形成する場合には、複製用原盤60Aの一回転に渡りホログラムが形成された後に、スピンドルモータ48の全体を移動させる移動台座49をY軸方向に移動させる、スパイラル状にトラックを形成する場合には、スピンドルモータ回転軸48aの回転とともに移動台座49をY軸方向に移動させる。これによって、複製用原盤60Aの記録することが予定されているすべての領域にホログラムを記録して第2実施形態の複製用原盤である複製用原盤60Cを製造することができる。

0073

ここで、光学部120の全体を回転させるので、被変調コアクシャル光75bも回転しており、複製用原盤60Aの回転に応じてホログラムの形状も回転することとなる。そして、このような回転によって複製ホログラム記録媒体に形成されるホログラムの形状も回転することとなる。一方、図1に示すような光学部10を用いる一般的なホログラム記録再生装置によって記録されるホログラムの形状はこのように回転するものではない。したがって、光学部120によって複製用原盤60Cを製造し、これによって、製造した複製ホログラム記録媒体と図1に示す光学部10を用いて記録されたホログラム記録媒体との間で、いわゆる、再生互換性の問題が生じることとなる。

0074

このような、再生互換性の問題を解決し、ホログラム記録媒体に形成されるホログラムが回転するという影響を排除するには、図1に示す光学部10を有するホログラム記録再生装置によって複製ホログラム記録媒体から記録データに応じた信号を再生するに際して、2次元に格子状に細分化された微細フォトディテクタ集合からなるイメージセンサ29に発生する再生光による再生像図1には図示しない再生回路によって処理して回転を戻したのと等価な電気信号を得て、回転が生じない場合にイメージセンサ29に発生すべき像に対応する信号を再現し、しかる後に再生の処理をおこなうようにしても良い。

0075

(第3実施形態の複製用原盤およびその製造技術について)
上述したようにして、イメージセンサ29に発生する再生光による再生像を再生回路において回転する処理をおこない再生互換を確保する場合には、ホログラム記録再生装置における処理負担が大きい。複製ホログラム記録媒体と図1に示す光学部10を有する記録再生装置によって記録されたホログラム記録媒体の再生互換性を確保するために、記録時における記録フォーマットを同一とするのが最も望ましいものである。このように、光学部10を有する記録再生装置によって記録されたホログラム記録媒体と全く同じ記録フォーマットを有しながら、原盤製造用参照光76bの等価的な入射方向が同一方向に配置される複製用原盤を第3実施形態の複製用原盤60Dと称して以下では用い、このような複製用原盤60Dを製造する技術について説明する。

0076

複製用原盤60Dは、図8に示す光学部120を用いて製造することができるが、制御部52は以下のように空間光変調器33aを制御する。

0077

制御部52は、スピンドルモータ48の回転角度検出器48cから検出される角度に応じて、空間光変調器33aに表示される記録データに基づく信号光パターンを表示する信号光空間光変調部と参照光パターンを表示する参照光空間光変調部との両方のパターンを光軸の回りで回転させる。すなわち、スピンドルモータ48が1回転する時間で、信号光空間光変調部に表示される信号光パターンと参照光空間光変調部に表示される参照光パターンとの各々は、光軸を中心として1回転するようにするものである。この処理は、制御部52において、CPUが処理するデジタル演算処理によっておこなわれる。このようにして、複製ホログラム記録媒体の再生互換性の問題は解決される。

0078

図10は、複製用原盤60Dを製造するためのさらに別の製造装置の要部である光学部130を示すものである。図10において、光学部100、光学部110および光学部120におけると同一の構成を有して、同一の作用を奏する構成部分には同一の符号を付し、この部分についての説明は省略する。図10に示す光学部130と、図8に示す光学部120との差異は以下の点である。光学部120は、スピンドルモータ48のスピンドルモータ回転軸48aの回転に同期して、その全体が回転する。一方、光学部130においては、被変調コアクシャル光75bを発生して複製用原盤60Aに対して照射するための光学部品は、基準台に固定されている。そして、原盤製造用参照光76bを発生して複製用原盤60Aに対して照射するための光学部品(図10の太い破線で囲んだ部分の範囲内の光学部品)は、スピンドルモータ48のスピンドルモータ回転軸48aの回転に同期して回転するようになされている。以下、図10に沿って、光学部130の説明をする。

0079

光学部130において、基準台に固定される光学部品(以下、固定部光学部品と称する)は、レーザ光源30、半波長板40、液晶等で形成された透過型の空間光変調器33b、フーリエ変換レンズ34、アイリス35、フーリエ変換レンズ36および対物レンズ38である。また、基準台に固定される機構部品は、光学部品の可動部分を回転させる可動光学部回転モータ71の固定部71bと、スピンドルモータ48のスピンドルモータ固定部48bである。これらの固定部光学部品の各々は相互に一体に固着されている。

0080

光学部130において、被変調コアクシャル光75bの光軸を中心として回転をする光学部品(以下、可動部光学部品と称する)は、偏光ビームスプリッタ32a、ミラー145a、アパーチャー44、ミラー145b、プリズム62aである。これらの可動部光学部品の各々は相互に一体に固着され、図示しないベアリングを有する回転保持機構を用いて固定部光学部品の光軸、すなわち、被変調コアクシャル光75bの光軸を中心にして滑らかに回転できるようになされている。そして、この可動部光学部品を回転する回転機構として、円盤形状のプーリ73およびプーリ74と、可動光学部回転モータ71とが用いられる。プーリ73の回転中心に可動光学部回転モータ71の回転軸71aが固着され、プーリ74の回転中心と固定部光学部品の光軸とが一致するようにプーリ74と可動部光学部品とは固着されている。ここで、固定部光学部品が配置される固定側に可動部光学部品の回転角度を検出する可動部回転検出器77が配されている。可動部回転検出器77は、光ビームを出射してプーリ74の表面に貼られた回転角度を表示する放射状のバーコードからの反射光を検出してプーリ74の回転角度、すなわち、可動部光学部品の回転角度を検出するようになされている。

0081

図10に示す光学部130を採用する場合には、図8に示す光学部120を採用する場合に較べて、可動部光学部品の数を少なくすることができるとともに、固定部光学部品が形成する光路によって導かれる被変調コアクシャル光75bは回転することがないので、複製用原盤60Dを得るために図8に示す光学部120におけるようにスピンドルモータ48の回転に応じて、信号光パターンおよび参照光パターンを回転させる処理は不要となる。

0082

光学部130においては、図示しない制御部が以下のように作用して、スピンドルモータ48と可動光学部回転モータ71との回転の同期を得ている。制御部は、スピンドルモータ48を駆動する。スピンドルモータ回転軸48aとともに複製用原盤60Aおよびダミーガラス61bが回転するように装着用部材47aと装着用部材47bとで両者を圧接している。そして、スピンドルモータ48の回転角度検出器48cからの信号を取り込む。そして、制御部は、この回転角度検出器48cから検出する角度と可動部回転検出器77から検出する角度とを比較して、この角度が一致するか、両者の角度差が一定の値となるように、可動光学部回転モータ71を制御する。このような制御の処理は逐次おこなわれるので、固定部光学部品と可動部光学部品との間の角度とスピンドルモータ回転軸48aの回転角度とを同期させることができる。かくして、図9に示すような、原盤製造用参照光76bの等価的な入射方向が同一方向に配置され、かつ、被変調コアクシャル光75bは等価的に放射状に配置されて形成されるホログラムの記録態様を有するホログラムの複製用原盤60Dを製造することができる。

0083

(後処理について)
予定された範囲の記録層に上述するようにしてホログラムが記録された、第1実施形態のホログラムの複製用原盤60B、第2実施形態のホログラムの複製用原盤60Cおよび第3実施形態のホログラムの複製用原盤60Dの各々は、複製用原盤として用いられるが、これらの複製用原盤の記録層60aにホログラムの未記録領域がある場合には、後述する複製ホログラム記録媒体の製造の過程において照射される光ビームの作用によって、さらに、このホログラムの複製用原盤60B、ホログラムの複製用原盤60Cおよびホログラムの複製用原盤60Dにホログラムが形成される場合がある。このような事態が生じることは、製造開始初期段階の複製ホログラム記録媒体と製造開始から時間が経過した段階の複製ホログラム記録媒体とに記録される内容が異なることになってしまい、複製用原盤としては好ましいことではない。

0084

このような観点から、予定された範囲の記録層60aにホログラムが記録されたホログラムの複製用原盤60Bないしホログラムの複製用原盤60Dに干渉性の悪い光を照射させて後処理を行うことが望ましい。これはホログラムの複製用原盤60Bないしホログラムの複製用原盤60Dに残存したモノマーをポリマーに全て変えてしまう処理である。照射する光はメディア感光する波長を有する光であり、記録したホログラムから回折光を出さないような干渉性の悪い光であれば良いものである。具体例としては、ホログラムの複製用原盤60Bないしホログラムの複製用原盤60Dに例えば散乱光一括照射させれば良いものである。

0085

(複製用原盤を用いた複製ホログラム記録媒体の製造技術について)
上述した複製用原盤を用いた複製ホログラム記録媒体の製造技術、すなわち、複製ホログラム記録媒体の製造装置および複製ホログラム記録媒体の製造方法としては種々のものが考えられるが、以下に代表的な実施形態を示す。以下の説明において、ホログラムが記録される前の未記録のホログラム記録媒体と、製造の過程にあるホログラム記録媒体(記録が予定されているすべての領域の一部の領域にのみホログラムが記録された段階のホログラム記録媒体)とに複製ホログラム記録媒体80Aの符号を付して以下の説明に用い、後述する各種の製造装置を用いて製造された(記録が予定されている全領域にホログラムが記録された)ホログラム記録媒体の各々に複製ホログラム記録媒体80Bないし複製ホログラム記録媒体80Eの符号を付して以下の説明に用いる。いずれの技術においても、複製用原盤は、記録層を透過した複製用参照光を再び記録層に対して反射するととともに、記録層からの回折光を透過する保持基板を有することを特徴としている。そして、複製ホログラム記録媒体の製造装置は、このような複製用原盤と複製ホログラム記録媒体との相対位置を所定配置とする位置決め手段と、複製用参照光を発生させるとともに、複製用原盤の記録層の所定領域に複製用参照光を照射する複製用参照光発生照射手段と、複製用参照光を複製用原盤の記録層に導くために複製用原盤の表面に光学的に密着配置されるプリズムと、を備えるものである。以下、具体的実施形態を説明する。

0086

(複製用原盤60Bから複製ホログラム記録媒体を製造する第1実施形態の製造技術について)
複製用原盤60Bを用いた複製ホログラム記録媒体を製造する技術として、第1実施形態の製造装置およびこの製造装置を用いる第1実施形態の製造方法を示す。この製造装置および製造方法は、複製用原盤60Bに光スポットを照射して、この光スポットを2次元の方向に走査することによって複製をおこなうものである。図11に沿って第1実施形態の複製ホログラム記録媒体製造装置140の説明をおこなう。上述したように、第1実施形態の複製用原盤60Bでは、図7に示すように、複製用原盤60Bの中心(図11に示すスピンドルモータ回転軸98aの回転中心と一致する)を基準として、放射状に原盤製造用参照光76bが照射されてホログラムが形成されており、この方向は複製用原盤60Bの半径方向の位置には依存せず内外周のいずれの位置であっても同様であるので、この点を考慮して、第1実施形態の複製ホログラム記録媒体製造装置140によって、複製用原盤60Bの情報を複製した複製ホログラム記録媒体80Bは製造される。

0087

第1実施形態の複製ホログラム記録媒体製造装置140は、レーザ光源90、ミラー91a、プリズム62c、スピンドルモータ98および複製用原盤60Bを主要構成部分とするものである。レーザ光源90は複製用参照光85aを出射する。複製用参照光85aは、複製用原盤60Bを製造するに際して使用したレーザ光源30から出射される原盤製造用参照光76bの波長と略等しい波長を有するものとされている。プリズム62cは、図3に示すプリズム62aと同一の構造を有するものである。プリズム62cとミラー91aとは一定の位置関係と保ちながら、図11の矢印で示す方向(Y軸の正方向)に移動するように図示しないアクチュエータで駆動されるようになされている。スピンドルモータ98はスピンドルモータ回転軸98aとともに回転する装着用部材97aおよび装着用部材97bを有している。この装着用部材97aおよび装着用部材97bによって複製ホログラム記録媒体80Aと複製用原盤60Bとを圧着して両者をともにスピンドルモータ98の回転力で回転させることができるようになされている。この実施形態では、装着用部材97aおよび装着用部材97bは位置決め手段の一実施形態として機能する。また、図12では、ミラー91aは、複製用原盤60Bに照射されるスポット形状の複製用参照光の位置を複製用原盤60Bの半径方向に変化させる光ビーム移動手段の一実施形態として機能するものであるが、光ビーム移動手段の他の例としては、ミラー91aを用いることなく、レーザ光源90からの光ビームを直接に複製用原盤60Bに照射するようにして、レーザ光源90を移動させる構成としても良く、さらには、レーザ光源90とミラー91aとを固定して、複製用原盤60B、複製ホログラム記録媒体80A、プリズム62cおよびスピンドルモータ98を移動台に積載して移動させる構成としても良い。

0088

図12は、複製ホログラム記録媒体80Aの上側から見た透視図によって、光スポットとして形成された複製用参照光85aの移動を示すものである。ここで、複製用参照光85aは第1実施形態の複製用原盤60Bを製造するに際して、図7に示すようにして用いられた原盤製造用参照光76bと同一の入射方向から照射される。すなわち、複製用原盤60Bの中心(図11では、スピンドルモータ回転軸98aの回転中心)を基準として、放射状に、複製用参照光85aが移動して照射されて、ホログラムが順次形成されて複製ホログラム記録媒体80Bが最終的に製造される。

0089

より具体的には以下の手順で複製はおこなわれる。複製用原盤60Bと複製ホログラム記録媒体80Aとをともに回転させるスピンドルモータ回転軸98aの回転は停止される。光ビームの進行方向に垂直な切断面における形状が略円形の形状とされた複製用参照光85aが、複製用原盤60Bの内周から外周方向にミラー91aの移動に応じて移動する。スピンドルモータ回転軸98aは、複製用原盤60Bと複製ホログラム記録媒体80Aとを回転(回転の方向は、図2では符合R2を付して矢印で示す)させた後に再び停止するが、このときの回転角度は、複製用原盤60Bの最外周における移動距離が複製用参照光85aの断面の半径の長さ以内のものとされる。再び、複製用参照光85aが、複製用原盤60Bの内周から外周方向にミラー91aの移動に応じて移動する。以上の手順を繰り返して、複製用原盤60Bの複製が予定されている全領域のホログラムを複製した複製ホログラム記録媒体80Bを最終的に得ることができる。

0090

また、別の手順は、複製用原盤60Bと複製ホログラム記録媒体80Aとをともに回転させるスピンドルモータ回転軸98aの回転を連続しておこない、一周(360°)複製用参照光85aを照射した後、スピンドルモータ回転軸98aの回転を停止する。複製用原盤60Bの内周から外周方向に複製用参照光85aの断面の半径の長さ以内の距離だけミラー91aを移動する。再び、複製用原盤60Bと複製ホログラム記録媒体80Aとをともに回転させるスピンドルモータ回転軸98aの回転を連続しておこない、一周(360°)複製用参照光85aを照射する。以上の手順を繰り返して、複製用原盤60Bの複製が予定されている全領域のホログラムを複製した複製ホログラム記録媒体80Bを最終的に得ることができる。

0091

さらに、別の手順は、複製用原盤60Bと複製ホログラム記録媒体80Aとをともに回転させるスピンドルモータ回転軸98aの回転を連続しておこなうとともに、ミラー91aを内周から外周に移動する。このとき、複製用原盤60Bの複製が予定されている全領域に複製用参照光85aを照射できるような移動速度で、スピンドルモータ回転軸98aおよびミラー91aを移動させる。このようにして、複製用原盤60Bの複製が予定されている全領域のホログラムを複製した複製ホログラム記録媒体80Bを最終的に得ることができる。

0092

上述したいずれの手順も、Y軸方向への複製用参照光85aの移動(図12で矢印に符号Yを付して移動方向を示す)は、ミラー91aを用い、回転角度方向への複製用参照光85aの移動(図12で矢印に符号R2を付して移動方向を示す)は、スピンドルモータ98を用いて、複製すべきすべての領域に複製用参照光85aを照射するものである。この実施形態では、レーザ光源90は複製用参照光85aを発生させる機能を有し、スピンドルモータ98、ミラー91aおよびミラー91aを移動させるアクチュエータは、複製用原盤60Bの所定領域に複製用参照光85aを照射させる機能を有して、いずれもが、複製用参照光発生手段の一部として構成されている。

0093

図13は、複製用参照光85aが入射する付近を表す図11の部分拡大図である。複製用原盤60Bの保持基板60cとプリズム62cのこれと対抗する面とは密着されており、この両面の境界で、複製用参照光85aが全反射することがないようにされている。また、この両面の間に全反射を防止するためのオイル63を注入することによって、光学的に密着配置されるようにして、さらに、効果的に全反射を防止することができる。

0094

このようにして、保持基板60cに入射した複製用参照光85aは、ホログラムが記録された、記録層60aを透過して保持基板60bで全反射をする。そして、複製用参照光85aが記録層60aを透過する際に、すでに記録層60a形成されているホログラムの形状に応じた回折光86が発生し、この回折光86よって複製ホログラム記録媒体80Aの記録層80aにホログラムが形成される。図13実線で示す回折光86は、ひとつのホログラム形成領域からの回折光86のみを模式的に記載しているが、複製用参照光85aが照射される記録層60aの記録部分のすべてから回折光は発生するものである。この回折光は、コアクシャル方式では、信号光と参照光の両方に対応したものである。このようにして、回折光86は複製ホログラム記録媒体80Aに達する。一方、複製用参照光85aは保持基板60bの界面で全反射して複製ホログラム記録媒体80Aには到達しない。

0095

未記録の複製ホログラム記録媒体80Aの保持基板80cが、複製用原盤60Bの保持基板60bに密接または近接して配置されている。ここで、複製ホログラム記録媒体80Aは、上述した保持基板80cと保持基板80bとによって記録層80aが保持される構造となされている。記録層80aは、例えば、フォトポリマーで形成される層であり、保持基板80cと保持基板80bとの各々は、例えば、ガラス、ポリカーボネイト等の光ビームを透過する材料を形成材料としており、後述する回折光86を透過するようになされている。このような構造を有するので、回折光86を含む回折光によって記録層80aにホログラムが形成される。

0096

ここで、複製用参照光85aが記録層60aを透過する際に発生する回折光は、複製用参照光85aが行きのとき(保持基板60c側から入射するとき)と、複製用参照光85aが保持基板60bの上方の面で反射した後の帰りのときとの双方で発生し得る。もし一方からの複製用参照光85aによって発生する回折光によってのみ複製ホログラム記録媒体80Aの記録層80aにホログラムを形成する場合は、複製用参照光85aの波長と原盤製造用参照光76bの波長とをわずかに異ならせれば良いものである。複製用参照光85aが行きのときは、いわゆる、反射型ホログラムとしての作用によって回折光が生じるので、回折効率波長依存性が急峻であり、複製用参照光85aの波長と原盤製造用参照光76bの波長とが僅かにずれただけで、回折光の発生が少なくなり、複製用参照光85aが帰りのとき生じる回折光によって主として記録層80aにホログラムが形成される。このような一方の回折光によって記録層80aに形成されるホログラムは2つの回折光、つまり反射型ホログラムによる回折光と透過型ホログラムによる回折光の縮退がおきていない。このために、このような、複製用参照光85aの波長と原盤製造用参照光76bの波長とをわずかに異ならせる複製方法を採用して製造をおこなうことにより、製造時における温度を厳密に管理しなくとも良好なるS/N(信号対雑音比)を有する複製ホログラム記録媒体を製造することができるという効果を有するものである。

0097

第1実施形態の複製ホログラム記録媒体製造装置140を用いれば、複製用原盤60Bに複製用参照光85aを導入することができるので、複製ホログラム記録媒体80Aの記録層80aにホログラムを形成することが容易にできる。そして、プリズム62cの作用によって複製用参照光85aが複製用原盤60Bの入射側の保持基板60cの表面で反射することなく有効に導入されるので、複製用原盤60Bの回転の速度を速くする場合でもレーザ光源90から出射する光ビームの強度は小さいものとできる。この結果、背景技術において採用するような大口径の高価な対物レンズを用いることなく複製用原盤60Bの回転の速度を速くして、複製ホログラム記録媒体80Bを複製する速度を向上することができる。ここで、複製ホログラム記録媒体製造装置140ではプリズム62cをミラー91aと連動して移動させることとしたので、プリズム62cのサイズを小さくして装置のコストを廉価なものとできる。

0098

また、図示しないが、プリズム62cのサイズを大きくして複製ホログラム記録媒体80Bの全面を覆う中心が窪んだコーン形状とする場合には、ミラー91aと連動してプリズムを移動させる必要がないようにできる。

0099

(複製用原盤60Bから複製ホログラム記録媒体を製造する第2実施形態の製造技術について)
複製用原盤60Bを用いた複製ホログラム記録媒体を製造する技術として、第2実施形態の製造装置およびこの製造装置を用いる第2実施形態の製造方法を示す。この製造装置および製造方法は、複製用原盤60Bに光の帯を照射して、この光の帯を1次元方向に走査することによって複製をおこなうものである。この場合の1次元方向への走査は複製用原盤60Bを回転することによっておこなわれる。図14に沿って第2実施形態の複製ホログラム記録媒体製造装置150の説明をおこなう。

0100

図14に示す第2実施形態の複製ホログラム記録媒体製造装置150は、レーザ光源90、アナモプリズム92a、アナモプリズム92b、ミラー91b、スピンドルモータ98、プリズム62dおよび複製用原盤60Bを主要構成部分とするものである。レーザ光源90、アナモプリズム92a、アナモプリズム92b、ミラー91b、スピンドルモータ98の固定部およびプリズム62dはいずれも基準台に固着されている。形状が帯状に整形された複製用参照光85bは、レーザ光源90からの光ビームをアナモプリズム92aおよびアナモプリズム92bによって整形して得ることができる。ここで、アナモプリズム92aおよびアナモプリズム92bの2個のアナモプリズムを使用したのは、帯状の複製用参照光85aの長手方向の長さを複製用原盤60Bの半径の長さと略等しくして、複製用原盤60Bの中心から延びる放射線の方向には複製用参照光85aを走査する必要がない様にするためである。したがって、複製用参照光85aの長手方向の長さがアナモプリズム92aのみによって十分な長さとできる場合には、アナモプリズム92bは必要とされない。

0101

ここで、複製用原盤60Bとプリズム62dとは、複製用原盤60Bの回転によって相対移動するものとされ、プリズム62dの形状は、くさび形の形状とされ、紙面の表面から裏面へ延びる方向への厚み(紙面の上下方向の長さ)は同一で、紙面の表面から裏面方向へ延びる幅は、複製用参照光85aの短手方向の長さ以上であって比較的に狭いものとされている。また、図示はされていないが、オイル63を複製用原盤60Bとプリズム62dの界面に充填して、光学的な密接配置を図ることがより望ましい。また、複製用参照光85aの波長は、原盤製造用参照光76bの波長と略等しい波長を有するものとされている。

0102

プリズム62dは、上述した形態の他、図示しないが、複製用原盤60Bの全面を覆う構造としても良く、この場合には、図5に示すプリズム62bと同一の構造である中心が窪んだコーン状の形状を有するものとされる。この場合には、装着用部材97aおよび装着用部材97bに圧着されて挟まれて位置決めがなされた、複製ホログラム記録媒体80Aと複製用原盤60Bおよびプリズム62b(図14には図示しない、図5を参照)の各々は、スピンドルモータ98のスピンドルモータ回転軸98aとともに回転させることができるようになされている。この場合には、複製用原盤60Bとプリズム62bとの各々の対抗する面の光学的な密接度は、複製用原盤60Bとプリズム62bとが相対的に移動する場合に較べてより良好なるものとすることができる。さらには、保持基板60cとプリズム62bを一体とした図示しない複製用原盤を用いる場合には光学的な密接の度合いが最良のものとできる。

0103

図15は、複製ホログラム記録媒体80Aの上側から見た透視図によって、複製ホログラム記録媒体80Aと光の帯として形成された複製用参照光85bとの関係を示すものである。ここで、複製用参照光85bは複製用原盤60Bを製造するに際して、図7に示すようにして用いられた原盤製造用参照光76bと同一の入射方向から照射される。すなわち、複製用原盤60Bの中心(図11では、スピンドルモータ回転軸98aの回転中心)を基準として、放射状に、複製用参照光85bが照射されて、複製用原盤60Bおよび複製ホログラム記録媒体80Aの回転にともなってホログラムが順次形成されて記録済みの複製ホログラム記録媒体80Bが最終的に製造される。すなわち、スピンドルモータ回転軸98aの回転にともなって複製ホログラム記録媒体80Aを回転角度方向に移動(図15で矢印に符号R2を付して示す)させて、複製用参照光85bを1次元に走査している。

0104

より具体的には以下の手順で複製はおこなわれる。スピンドルモータ回転軸98aの回転によって複製用原盤60Bと複製ホログラム記録媒体80Aとをともに回転させる。このとき、ミラー91bで反射された帯状の複製用参照光85bが、複製用原盤60Bの内周から外周を同時に照射する。このようにして、複製用原盤60Bの複製が予定されている全領域のホログラムを複製した複製ホログラム記録媒体80Bを最終的に得ることができる。この実施形態では、レーザ光源90は複製用参照光85aを発生させる機能を有し、スピンドルモータ98、プリズム62d、アナモプリズム92a、アナモプリズム92bおよびミラー91bは、複製用原盤60Bの所定領域に複製用参照光85aを照射させる機能を有して、いずれもが、複製用参照光発生手段の一部として構成されている。

0105

このような複製ホログラム記録媒体製造装置150を用いることによって、スピンドルモータ回転軸98aを一回転させることによって簡便で、かつ、高速に複製ホログラム記録媒体80Bを得ることができる。

0106

(複製用原盤60Cおよび複製用原盤60Dから複製ホログラム記録媒体を製造する第3実施形態の製造技術について)
複製用原盤60Cおよび複製用原盤60Dを用いた複製ホログラム記録媒体を製造する技術として、第3実施形態の複製ホログラム記録媒体製造装置160およびこの製造装置を用いる第3実施形態の製造方法を示す。この製造装置および製造方法は、複製用原盤60Cまたは複製用原盤60Dの全体を覆う範囲の光ビームを一度に照射して、光ビームを走査することなく、ホログラムが記録されたホログラム記録媒体を得ることができるものである。

0107

図16に第3実施形態の複製ホログラム記録媒体製造装置160を示す。第3実施形態の複製ホログラム記録媒体製造装置160は、レーザ光源90、アナモプリズム92a、アナモプリズム92b、アナモプリズム92c、アナモプリズム92d、ミラー91c、プリズム62eおよび複製用原盤60Cまたは複製用原盤60D(図16では代表して複製用原盤60Cを示している)を主要構成部分とするものである。上述した構成部分は、いずれも、基準台に固着されている。レーザ光源90からの光ビームは、アナモプリズム92aおよびアナモプリズム92bによって、図16に示すY軸とZ軸を含む面で光ビームの幅が拡大される。また、アナモプリズム92cおよびアナモプリズム92dによって、図16に示すX軸とY軸を含む面で光ビームの幅が拡大され、その結果、X軸、Z軸の断面における形状が円形または楕円形となる複製用参照光が複製用参照光85cとして得られる。ここで、アナモプリズム92aないしアナモプリズム92dの4個のアナモプリズムを使用したのは、複製用参照光85cが複製用原盤60Cまたは複製用原盤60Dの全面を照射できるようにするためである。したがって、複製用参照光85cが照射される複製用原盤60Cまたは複製用原盤60Dの面積の大きさが小さい場合にはアナモプリズム92aとアナモプリズム92cとによって、複製用参照光85cの十分な照射面積を確保することができる。

0108

複製用参照光85cの波長は、原盤製造用参照光76bの波長と略等しい波長を有するものとされている。プリズム62eは、複製用原盤60Cまたは複製用原盤60Dの全面を覆う構造とされ、図16に示すように、複製用参照光85cの進行する方向であるY軸の方向にはプリズム62eの厚み(Z軸方向の距離)が変化するが、X軸方向にはプリズム62eの厚み(Z軸方向の距離)が変化しないものとされている。

0109

図17は、複製ホログラム記録媒体80Aの上側から見た透視図によって、複製ホログラム記録媒体80Aと2次元に拡げられた複製用参照光85cとの関係を示すものである。ここで、複製用参照光85cは複製用原盤60Cまたは複製用原盤60Dを製造するに際して、図9の(D)に示すようにして、矢印で示される原盤製造用参照光と同一の入射方向から照射される。すなわち、複製用参照光85cが照射されることによって、複製用原盤60Cを用いた場合に複製ホログラム記録媒体80Cが製造され、複製用原盤60Dを用いた場合に複製ホログラム記録媒体80Dが製造される。この実施形態では、レーザ光源90は複製用参照光85aを発生させる機能を有し、ミラー91c、アナモプリズム92a、アナモプリズム92b、アナモプリズム92c、アナモプリズム92dの各々は、複製用原盤60Bの所定領域に複製用参照光85aを照射させる機能を有して、いずれもが、複製用参照光発生手段の一部として構成されている。

0110

このような複製ホログラム記録媒体製造装置160を用いることによって、複製ホログラム記録媒体80Aを複製用原盤60Cまたは複製用原盤60Dに近接して配置し、プリズム62eを介して複製用参照光85cを照射することによって瞬時に複製ホログラム記録媒体80Cまたは複製ホログラム記録媒体80Dを得ることができる。

0111

また、このような複製ホログラム記録媒体製造装置160では、図示しない移送装置を用いて複数の複製ホログラム記録媒体80Aを連続して移動させ、図16で示すように、順次、複製用原盤60Cまたは複製用原盤60Dの上側で移動を停止し、複製用参照光85cを照射することによって、ホログラムが形成された複製ホログラム記録媒体80Cまたは複製ホログラム記録媒体80Dを連続的に得ることができる。このようなバッチ処理において、複製用原盤60Cまたは複製用原盤60Dの上側で移動を停止する機構は図示してはいないが、種々の製造物の製造工程では通常に使用されるものである。例えば、リフトで複製ホログラム記録媒体80Aを持ち上げ、移動させ、図示しない光センサで複製ホログラム記録媒体80Aが複製用原盤60Cまたは複製用原盤60Dの上に位置したことを検出した段階でリフトを下げて、複製ホログラム記録媒体80Aと複製用原盤60Cまたは複製用原盤60Dとの相対位置を所定の位置とするものであり、位置決め手段の一実施形態として機能するものである。

0112

第1実施形態ないし第3実施形態の製造装置、第1実施形態ないし第3実施形態の製造方法によって製造された複製ホログラム記録媒体80Bないし複製ホログラム記録媒体80Dの各々は、複製ホログラム記録媒体として多量に複製して、頒布することができる。この場合に、複製ホログラム記録媒体の特定の領域をホログラムの未記録領域として残しておけば、このような複製ホログラム記録媒体を入手した者は、必要な記録データを、この未記録領域に書き込む(追記をする)ことが可能となる。

0113

また、第1実施形態ないし第3実施形態の製造装置、第1実施形態ないし第3実施形態の製造方法によって製造された複製ホログラム記録媒体80Bないし複製ホログラム記録媒体80Dに追記をしない場合には、ホログラム記録媒体に干渉性の悪い光を照射させて後処理を行うことが望ましい。これは複製ホログラム記録媒体に残存したモノマーをポリマーに全て変えてしまう処理である。照射する光はメディアが感光する波長を有し、かつ干渉性の悪い光であれば良く、例えば、LED光を一括照射すれば良いものである。これによって、複製ホログラム記録媒体に追記をすることができないものとできる。

0114

上述した第1実施形態ないし第3実施形態の製造装置を用いて製造された複製ホログラム記録媒体は、透過型のホログラム記録媒体とされており、参照光をホログラム記録媒体に照射して、複製ホログラム記録媒体80Bを透過する参照光と同じ側に発生する回折光から記録されたホログラムに応じた記録データを再生するものである。図1に示す光学部10を有する記録再生装置によって再生が可能なホログラム記録媒体とする場合には、さらに、反射膜を保持基板60bに接して形成してホログラム記録媒体は完成することとなる。ここで、反射膜は、例えば、スパッタリングによって形成することができる。この反射膜は、保持基板60cの側から再生のための参照光を照射して、ホログラム記録媒体に記録された信号を読み取るためのものである。

0115

上述したようにして得られた複製ホログラム記録媒体80Bに反射膜を有する複製ホログラム記録媒体は、図1に示す光学部10を有するホログラム再生装置の通常の再生方法で、容易に再生ができるものである。また、上述したようにして得られた複製ホログラム記録媒体80Cに反射膜を有する複製ホログラム記録媒体は、図1に示す光学部10を有するホログラム再生装置において、上述したようにイメージセンサ29で得られる再生像を回転する再生方法で再生ができるものである。また、複製ホログラム記録媒体80Dに反射膜を有する複製ホログラム記録媒体は、図1に示す光学部10を有するホログラム再生装置において、通常の再生方法で、容易に再生ができるものである。

0116

(複製用原盤および複製ホログラム記録媒体の製造方法の実施形態の変形例)
上述した実施形態の種々の変形の実施形態を以下に説明する。

0117

図18に示すのは、図2の部分拡大図であるが、被変調コアクシャル光75bの集光の位置が異なる例である。上述の実施形態では被変調コアクシャル光75bがいったん集光された後に複製用原盤60Aの記録層60aを照射したが、図18では被変調コアクシャル光75bが集光される前に記録層60aを照射するようになされている。また、ダミーガラスを用いることなく対物レンズ39によって収差の補正をおこなっているが、これに替えて対物レンズとダミーガラスと(例えば、図3の対物レンズ38とダミーガラス61aとを参照)を用いるものとしても良い。この場合において、図3と対比すると明らかなように、複製用原盤60Aが図3とは逆向きに配置され、保持基板60bの側が、プリズム62aの側に配置され、保持基板60cの側が対物レンズ39の側に配置されている。また、オイル63を採用することによって、光学的な密着配置を確実なものとして、全反射を効果的に抑えることができる。このように被変調コアクシャル光75bの集光の位置を異ならせて製造された複製用原盤は、複製用原盤60Bないし複製用原盤60Dと同様なホログラム形状を有している。ここで、集光点を変化させる方法は、上述したアスティグマ法を採用する場合には、フィードバックループによる制御系目標値(オフセット)を調整することによって自由におこなえるものである。このような複製用原盤60Bないし複製用原盤60Cから複製ホログラム記録媒体を製造する製造装置および製造方法は、上述した実施形態のいずれの技術を用いることによっても可能である。

0118

図19は、図2と略同様の光学部を用いるものの、ミラー45bを用いることなく、ミラー45aからの原盤製造用参照光76bを複製用原盤60Aの上方から照射する例である。複製用原盤60Aの保持基板60bに近接してプリズム65を、保持基板60cに近接してプリズム62aを、各々設置するものである。各々の保持基板とプリズムとの隙間には、光学的な密着配置を図るためにオイル63を充填することがより望ましい。プリズム65は原盤製造用参照光76bを複製用原盤60Aの保持基板60bに導き入れるためのもので、被変調コアクシャル光75bの進行を妨害しないような位置にプリズム65は配置されている。また、プリズム62aは、原盤製造用参照光76bを複製用原盤60Aから抜けさせるためのものである。このプリズム62aがない場合には、図19の上方からの原盤製造用参照光76bは、保持基板60cで全反射して抜け出ることが困難となる。抜け出せない場合には、原盤製造用参照光76bは複製用原盤60Aの上下界面で多重反射し、モノマーを浪費することとなるものである。

0119

プリズム62aとプリズム65とを備えない場合であっても、原盤製造用参照光76bは、保持基板60bと保持基板60cとを透過することが可能である。しかしながら、保持基板60bと保持基板60cとで反射しないように、原盤製造用参照光76bの保持基板60bへの入射角度は、保持基板60bの面に対して、垂直により近い角度でなければならず、例えば、保持基板60bの屈折率が1.5である場合には、保持基板60bの表面からの垂線に対して41.8°以内の角度でなければ、保持基板60bの表面で全反射を生じてしまう。一方、プリズム62aとプリズム65とを備える場合には、この原盤製造用参照光76bの入射の角度は、41.8°以上であっても全反射を生じることなく、効果的に保持基板60bに入射するものである。

0120

また、被変調コアクシャル光75bの焦点位置と複製用原盤60Aの上下の配置(保持基板60bまたは保持基板60cいずれを被変調コアクシャル光75bの入射の側とするかの配置)との関係は、結果物として得られる複製ホログラム記録媒体に形成されるホログラムの態様が、上述した複製ホログラム記録媒体80Bないし複製ホログラム記録媒体80Dを得られる組み合わせであれば、図19に示す組み合わせに限られるものではない。このように、複製用原盤60Aの上面にもプリズム65を配置する場合には、原盤製造用参照光76bを被変調コアクシャル光75bと同様に複製用原盤60Aの上方から導くことができるので、原盤製造用参照光76bの光路をより簡単にして製造設備の低価格化および原盤製造用参照光76bの位置合わせを容易にして信頼性の向上を図ることができる。

0121

図20は、被変調コアクシャル光の集光の位置が図3および図18に示すものと異なる場合のホログラム形成領域の部分拡大図である。図18に示すと同様の複製用原盤60Aとプリズム62aとの配置関係を採用しながらも、被変調コアクシャル光75bの集光点を複製用原盤60Aからより遠くなるように設定している。このような設定は、アスティグマ法を採用する場合には、フィードバックループによる制御系の目標値(オフセット)を調整することによっておこなえる。このような被変調コアクシャル光75bの集光の態様により形成された複製用原盤60Eを用いる場合には、複製ホログラム記録媒体の製造の技術は、上述したものを採用することもできるが、上述したものと異ならせることもできる。

0122

図21は、被変調コアクシャル光の集光の位置が図3図18および図20に示すものと異なる場合のホログラム形成領域の部分拡大図である。上述した複製ホログラム記録媒体のいずれの製造方法とも異なる、複製用原盤60Eを用いる複製ホログラム記録媒体の製造方法を示すものである。ここで、複製ホログラム記録媒体80Eの保持基板80bの側と複製用原盤60Eの保持基板60bの側が対抗するように配置されている。ホログラムが形成される前の複製ホログラム記録媒体80Eには、記録層80a、保持基板80b、保持基板80cに加えて、反射層80dが最初から設けられている。保持基板80bの厚さは例えば0.5mm、保持基板80cの厚みは例えば0.1mmが採用されている。被変調コアクシャル光75bの集光点を複製用原盤からより遠くなるように設定して、複製用原盤60Eにはホログラムが形成されているので、例えば、複製用参照光85aを用いて複製をおこなった場合に生じる回折光86によって形成されるホログラムは、厚みの大きい保持基板80bの奥の記録層80aに良好に形成されることとなる。このような、複製ホログラム記録媒体の製造方法を採用すれば、複製ホログラム記録媒体としては、予め反射層80dを備えておくことができるので、ホログラムの複製後に反射層80dを成形する場合に製造歩留まりが低下する場合が多いが、このようなことがない利点を有する。

0123

図21に示した複製ホログラム記録媒体の複製方法は、2次元に走査される複製用参照光85aを用いる場合の例であるが、1次元に走査される複製用参照光85bを用いる場合、一括照射される複製用参照光85cを用いる場合のいずれの手法も採用が可能であり、モノマーをポリマーとする後処理の技術についても上述した技術の採用が可能である。

0124

(複製用原盤の形状、複製ホログラム記録媒体の形状の変形例)
上述した複製用原盤の形状、複製ホログラム記録媒体の形状は、いずれも円盤状とした場合について説明をおこなってきたが、複製用原盤の形状、複製ホログラム記録媒体の形状はカード形状長方形または正方形)であっても良い。この場合にも、上述したと同様の原理を用いて複製用原盤、複製ホログラム記録媒体の製造をおこなうことができ、さらに、上述したと同様の原理を用いた複製用原盤の製造装置、複製ホログラム記録媒体の製造装置を提供することができる。

0125

すなわち、複製用原盤の製造においては、円盤形状では、タンジェンシャル方向(周方向)およびラジアル方向(半径方向)への光スポットの移動によって複製用原盤の2次元面にホログラムの形成をおこなったが、カード形状では、X軸、Y軸の直交する2方向に、光スポットとカード形状の複製用原盤との相対位置を走査して2次元面にホログラムの形成をおこなうことになる。そして、複製用原盤の製造装置では、X軸、Y軸方向に光スポットとカード形状の複製用原盤との相対位置を変化させる機構を備える点以外は、上述の円盤形状における製造装置の構成がそのまま採用できるものである。

0126

また、複製ホログラム記録媒体の製造においては、光スポットを2次元に走査して複製ホログラム記録媒体を製造する場合は、円盤形状ではタンジェンシャル方向(周方向)およびラジアル方向(半径方向)への光スポットの移動によって複製ホログラム記録媒体にホログラムの形成をおこなったが、カード形状では、X軸、Y軸の直交する2方向に光スポットとカード形状の複製用原盤との相対位置を移動させて複製ホログラム記録媒体へのホログラムの形成をおこなうことになる。また、光ビームを1次元方向に走査して複製ホログラム記録媒体を製造する場合は1次元方向に延びる1次元光ビームを光ビームが延びる方向と直交する方向に走査して複製ホログラム記録媒体へのホログラムの形成をおこなうことになる。また、2次元の面積を有する光ビームを用いる場合には円盤形状と同様に一括照射をする。

0127

また、複製用原盤の製造装置においては、円盤状である場合には参照光の入射方向と複製用原盤の回転との同期を取る等の操作が複製ホログラム記録媒体の製造を容易とするために必要とされたが、X軸、Y軸の直交座標系を基準として動作するカード形状にあっては、このような複雑な処理は必要とされないので、複製用原盤の製造装置の機構は簡略化できる。

0128

上述した実施形態は、いずれも、本発明の一実施形態に過ぎず、上述の実施形態に本発明が限定されるものではない。例えば、複製用原盤、複製ホログラム記録媒体の形状は、円盤状の形状、カード状の形状に限定されるものではなく、複製ホログラム記録媒体は反射膜を有するもののみに限定されることなく透過するものであっても良く、複製用原盤および複製ホログラム記録媒体の各層の構造は上述した形態のみに限定されるものではなく、技術的な思想を同一とする範囲内の変形および組み合わせの実施形態も当然に本発明の範囲に含まれるものである。

図面の簡単な説明

0129

コアクシャル方式のホログラム記録装置の要部としての光学部の概念図である。
複製用原盤の製造装置の要部としての光学部の概念図である。
図2の部分拡大図である。
入射角度と反射率の関係を示すグラフである
複製用原盤の製造装置の要部としての光学部の概念図である。
複製用原盤の表面側から見たホログラム形成領域と原盤製造用参照光との関係を示す図である。
複製用原盤の回転角度が異なる位置に記録されたホログラムと原盤製造用参照光との関係を示す図である。
複製用原盤の製造装置の要部としての光学部の概念図である。
複製用原盤の回転角度が異なる位置に記録されたホログラムと原盤製造用参照光との関係を示す図である。
複製用原盤の製造装置の要部としての光学部の概念図である。
複製ホログラム記録媒体製造装置の概念図である。
複製ホログラム記録媒体の上側から見た透視図によって、光スポットとして形成された複製用参照光を示す図である。
図11の部分拡大図である。
複製ホログラム記録媒体製造装置の概念図である。
複製ホログラム記録媒体の上側から見た透視図によって、光の帯として形成された複製用参照光を示す図である。
複製ホログラム記録媒体製造装置の概念図である。
複製ホログラム記録媒体の上側から見た透視図によって、2次元に拡げられた複製用参照光を示す図である。
被変調コアクシャル光の集光の位置が図3に示すものと異なる場合のホログラム形成領域の部分拡大図である。
図2と略同様の光学部を用い、複製用原盤の上方から原盤製造用参照光を照射する例を示す図である。
被変調コアクシャル光の集光の位置が図3および図18に示すものと異なる場合のホログラム形成領域の部分拡大図である。
被変調コアクシャル光の集光の位置が図3図18および図20に示すものと異なる場合のホログラム形成領域の部分拡大図である。

符号の説明

0130

10、100、110、120、130、135光学部、20、30、90レーザ光源、22、32a、32b偏光ビームスプリッタ、23、33a、33b空間光変調器、24、26、34、36フーリエ変換レンズ、25、35アイリス、27 1/4波長板、40半波長板、41、42 1/4波長板ユニット、28、対物レンズ、29、イメージセンサ、38、39 対物レンズ、44アパーチャー、45a、45bミラー、47a、47b装着用部材、48スピンドルモータ、48a スピンドルモータ回転軸、48b スピンドルモータ固定部、48c回転角度検出器、49移動台座、50ホログラム記録媒体、50a、60a、80a記録層、50b、50c、60b、60c、80b、80c保持基板、50d反射層、50e 保護層、51 光学部回転モータ、51a 光学部回転モータ回転軸、51b 光学部回転モータ固定部、51c 回転角度検出器、52 制御部、53、54 波長板ユニットアクチュエータ、60A、60B、60C、60D、60E複製用原盤、61a、61bダミーガラス、62a、62b、62c、62d、62eプリズム、63オイル、71可動光学部回転モータ、71a 回転軸、71b 固定部、73、74プーリ、75aコアクシャル光、75b被変調コアクシャル光、76a、76b原盤製造用参照光、77 可動部回転検出器、80A、80B、80C,80D ホログラム記録媒体、85a、85b、85c複製用参照光、91a、91b、91c ミラー、92a、92b、92c、92dアナモプリズム、97a、97b 装着用部材、98 スピンドルモータ、98a スピンドルモータ回転軸、140、150、160複製ホログラム記録媒体製造装置、145a、145b、145c、145d ミラー、Ha、Hb、Hc、Hd ホログラム

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ