JP2005071557A - ホログラフィック記録媒体、その製造方法、ホログラフィック記録再生システム - Google Patents

Abstract

【課題】ホログラフィック記録媒体において、記録領域を犠牲とすることなく、且つサーボ光によって記録層にノイズが発生しないようにする。
【解決手段】ホログラフィック記録媒体１２は、基板１３上の記録層１４に対して、スペーサ層１５を介してサーボ層１６が形成され、このサーボ層１６は、サーボ光を反射すると共に、物体光及び参照光を透過するような波長選択性又は入射角度選択性の一方を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ホログラフィ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、このホログラフィック記録媒体の製造方法、及び、ホログラフィック記録再生光学システムに関する。

この種の記録媒体あるいはこれを利用した記録再生システムにおいて、ホログラフィック記録媒体に記録された情報を再生するには、読出光を参照光と同じ角度で同じ位置に照射すればよい。このとき、記録時の参照光と全く同一の状態で読出光を入射しなければならないため、記録再生用光源から照射されるレーザ光を、記録媒体上の同一の位置に照射するためのトラッキング及びフォーカシングをしなければならない。このため、記録媒体に、記録位置を検出するためのサーボ情報、あるいはアドレス情報を記録しておく必要がある。

例えば、特許文献１に示されるように、記録層の下側に凹凸のある反射面を設け、この反射面は、位置調整用光源からの位置調整光は反射するが、記録用光源からの信号光と参照光とを透過するようにして、信号光や参照光と異なる位置調整光を、反射面で反射して、得られた光強度に基づいて記録用光源と記録媒体との相対的な位置調整をするようにしたものがある。

又、例えば特許文献２に示されるように、記録媒体の記録層において、データ領域に隣接して位置調整用の信号を記録する領域を設けたものがある。

特開２００２−１０９７５８号公報 特許第２６３６５６３号公報

特許文献１の記録媒体の場合は、全反射型の凹凸面からの反射光を利用しているため、サーボ光が記録層に影響を与える結果、記録再生時のノイズが大きくなってしまうという問題点がある。

又、上記特許文献２に記載された記録媒体の場合は、データ領域が狭められ、結果として記憶容量が少なくなってしまうという問題点がある。

この発明は、サーボ情報あるいはアドレス情報が記録されるサーボ層を、記録層から光入射側に分離して形成し、且つ、このサーボ層がサーボ光は反射するが物体光及び参照光を透過するように構成したことを特徴とする。

即ち、次の本発明により上記課題を解決することができる。

（１）物体光と参照光との干渉パターンを記録するための記録層を有するホログラフィック記録媒体であって、前記記録層に対して、光入射側に形成され、前記物体光及び参照光を透過するような波長選択性及び入射角度選択性の一方を備え、前記物体光及び参照光と異なる波長のサーボ光又は前記物体光及び参照光と異なる入射角度のサーボ光を反射するサーボ層を有してなり、このサーボ層に、サーボ情報、アドレス情報の一方が記録されていることを特徴とするホログラフィック記録媒体。

（２）前記サーボ層は、位相型反射ホログラム、誘電体多層膜、ダイクロイックミラーのいずれかから構成されていることを特徴とする（１）のホログラフィック記録媒体。

（３）前記サーボ層は位相型反射ホログラムであり、格子間隔が一定の平面状回折格子からなり、ブラッグ条件を満たして入射されるサーボ光を反射し、グラフィック条件を満たさない物体光又は参照光を透過するようにされたことを特徴とする（１）のホログラフィック記録媒体。

（４）前記サーボ層は多層球面状で、且つ、格子間隔が一定の回折格子から形成されていることを特徴とする（１）のホログラフィック記録媒体。

（５）前記サーボ層は、光照射により屈折率が変調される感光材料よりなり、該感光材料の最大屈折率変調度を０．００５以上０．０１以下、サーボ層の厚さを５μｍ以上、２０μｍ未満として、入射角度選択性を付与したことを特徴とする（３）又は（４）のホログラフィック記録媒体。

（６）前記サーボ層は、光照射により屈折率が変調される感光材料よりなり、該感光材料の最大屈折率変調度を０．０００８以上０．００５以下、サーボ層の厚さを２０μｍ以上、１００μｍ以下として、波長選択性を付与したことを特徴とする（３）又は（４）のホログラフィック記録媒体。

（７）２つのレーザ光の干渉縞により反射型回折格子を形成可能な材料からなるサーボ層に対して、その両面側から、波長が同一で可干渉な平面波レーザ光を垂直に入射し、該サーボ層内で、格子間隔が一定の平面状回折格子を形成し、この平面状回折格子が形成されたサーボ層を、基板上に形成された記録層に、スペーサ層を介して積層することを特徴とするホログラフィック記録媒体の製造方法。

（８）２つのレーザ光の干渉縞により反射型回折格子を形成可能な材料からなるサーボ層を、干渉制御マスクを間にして、その両側に配置し、ビームスプリッタにより２分された２つのレーザ光を、前記１対のサーボ層の両側から、前記干渉制御マスクが共焦点となるように照射し、各サーボ層内に、前記共焦点を球心、且つ、対称点とかる球面状回折格子を形成してから両サーボ層を前記干渉制御マスクから剥離し、基板、ホログラフィック記録層及びスペーサ層をこの順で積層してなる積層体の、前記スペーサ層に貼り合わせることを特徴とするホログラフィック記録媒体の製造方法。

（９）前記（１）乃至（６）のいずれかのホログラフィック記録媒体と、レーザ光の一部をビームスプリッタにより分岐し、前記ホログラフィック記録媒体に、前記サーボ層と略直角に入射するサーボ光を形成するサーボ光学系と、前記ビームスプリッタにより前記サーボ光と異なる方向に分岐されたレーザ光を、振動面が直交する２つの直線偏光に分離する偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームスプリッタにより分離された一方の直線偏光を前記ホログラフィック記録媒体に、参照光として、前記サーボ光と異なる方向から入射させる参照光学系と、前記偏光ビームスプリッタにより分離された他方の直線偏光を前記ホログラフィック記録媒体に、物体光として、前記サーボ光及び参照光と異なる方向から入射させる物体光学系と、前記サーボ光の、前記サーボ層からの反射光を検出する光検出器と、を有してなり、前記参照光学系は、前記偏光ビームスプリッタ側から順に、１／２波長板及びフーリエレンズを備え、前記物体光学系は、前記偏光ビームスプリッタ側から順に記録すべき情報に応じて偏光ビームを変調する空間光変調器及びフーリエレンズを備え、前記サーボ光学系は、前記ビームスプリッタ側から順に、第２偏光ビームスプリッタ、１／４波長板及び集光レンズを備えてなり、前記第２偏光ビームスプリッタは、振動面が直交する２つの直線偏光のうちの一方を透過、他方を反射するようにされ、前記第２偏光ビームスプリッタを透過して前記サーボ層に入射したサーボ光の、該サーボ層での反射光が前記第２ビームスプリッタに入射して形成される反射光路上に前記光検出器を設けたことを特徴とするホログラフィック記録再生光学システム。

本発明のホログラフィック記録媒体は、サーボ層が、記録層に対して光入射側に分離して形成され、サーボ光を反射し、物体光及び参照光を透過するように構成されているので、記録再生時のノイズが小さくなり、又サーボ情報、アドレス情報の記録領域を、データ記録領域を犠牲とすることなく形成することができる。

記録層に対して光入射側に分離して、位相型反射ホログラムからなるサーボ層を設けることにより、データ領域を減少させたり記録再生時にサーボ光又はその反射光によるノイズを低減させるという課題を実現した。

以下本発明の実施例１に係るホログラフィック記録再生システムについて説明する。

図１に示されるように、本発明の実施例に係るホログラフィック記録再生システム１０は、ホログラフィック記録媒体１２に情報を記録再生するものである。

このホログラフィック記録媒体１２は、図２に示されるように、物体光と参照光との干渉パターンを記録するための記録層１４を有し、この記録層に対して、光入射側に分離して形成され、前記物体光及び参照光を透過し、前記物体光及び参照光と異なる入射角度のサーボ光を反射するサーボ層１６を有してなり、このサーボ層１６に、サーボ情報、アドレス情報の一方が記録されたものである。

図２の符号１３は基板を示し、この基板１３上に前記記録層１４が形成されている。この記録層１４上には、スペーサ層１５が設けられ、前記サーボ層１６と記録層１４との間を離間した状態に維持している。更に、サーボ層１６の図２において上側には保護層１７が設けられている。

前記サーボ層１６は、位相型反射ホログラムであり、格子間隔が一定の多数の平面状回折格子１６Ａ（図３参照）からなり、ブラッグ条件を満たして入射されるサーボ光を反射し、ブラッグ条件を満たさない物体光又は参照光を透過するようにされている。

前記ホログラフィック記録再生システム１０は、レーザ光源１８からのレーザ光の一部をビームスプリッタ２０により分岐し、前記ホログラフィック記録媒体１２に、前記サーボ層１６と略直角に入射するサーボ光を形成するサーボ光学系２２と、前記ビームスプリッタ２０により前記サーボ光と異なる方向に分岐されたレーザ光を、振動面が直交する２つの直線偏光に分離する偏光ビームスプリッタ２４と、この偏光ビームスプリッタ２４により分離された一方の直線偏光を前記ホログラフィック記録媒体１２に、参照光として、前記サーボ光とは異なる方向から入射させる参照光学系２６と、前記偏光ビームスプリッタ２４により分離された他方の直線偏光を前記ホログラフィック記録媒体１２に、物体光として、前記サーボ光及び参照光と異なる方向から入射させる物体光学系２８と、前記サーボ光の、前記サーボ層からの反射光を検出する光検出器３０と、この光検出器３０の出力信号に基づき、前記ホログラフィック記録媒体１２の位置信号を形成する制御装置３１とを有してなる。

前記参照光学系２６は、前記偏光ビームスプリッタ２４側から順に１／２波長板３２及びフーリエレンズ３４を備え、前記物体光学系２８は、前記偏光ビームスプリッタ２４側から順に記録すべき情報に応じて直線偏光を変調する空間光変調器（以下ＳＬＭ）３６及びフーリエレンズ３８を備えている。

前記サーボ光学系２２は、前記ビームスプリッタ２０側から順に第２偏光ビームスプリッタ４０、１／４波長板４２及び集光レンズ４４を備えている。前記第２偏光ビームスプリッタ４０は、振動面が直交する２つの直線偏光のうち一方を透過、他方を反射するようにされ、前記第２偏光ビームスプリッタ４０を透過して前記サーボ層１６に入射したサーボ光の、該サーボ層１６での反射光が前記第２偏光ビームスプリッタ４０に入射して形成される反射光路上に前記光検出器３０を設けたものである。ここで、集光レンズ４４は、サーボ光をサーボ層１６に集光するようにされている。

図１の符号４６は各光路に配置された全反射ミラー、４８はホログラフィック記録媒体１２に記録されたデータを再生する際に参照光によって発生する回折光をフーリエレンズ５０を介して受光するための撮像素子（以下ＣＣＤ）４８をそれぞれ示す。なお、前記ビームスプリッタ２０は、この実施例ではハーフミラーから構成されている。

前記ホログラフィック記録媒体１２における前記サーボ層１６の構成を更に詳細に説明する。

図３は、サーボ層１６を反射型位相ホログラムで構成した場合を、模式的に示している。ここでは、反射型位相ホログラムは、格子間隔が一定の平面状回折１６Ａからなり、これに対して垂直に入射してブラッグ条件を満たす、図３において破線で示されるサーボ光を、実線で示されるように反射し、一点鎖線で示されるように、サーボ光と異なる角度で入射する物体光及び参照光を透過するように構成されている。

このように、サーボ光がブラッグ条件を満たし、物体光及び参照光がブラッグ条件を満たさないようにすれば、物体光及び参照光はサーボ層１６に何ら妨げられることなく記録層１４に到達し、又サーボ光はサーボ層１６によって全て反射されるので、記録層１４に到達することがなく、従ってここにサーボ光によってノイズが発生することがない。

次に、このようなホログラフィック記録媒体１２に対して、ホログラフィック記録再生システム１０により情報を記録再生する過程について説明する。

レーザ光源１８から出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ２０において一部がこれを透過し、他方が図１において側方に反射される。側方に反射されたレーザ光は、サーボ光学系２２に入り、２つの全反射ミラー４６で反射された後、第２偏光ビームスプリッタ４０に入射する。

入射したレーザ光は偏光面が直交する２つの直線偏光の一方のみが第２偏光ビームスプリッタ４０を透過して、更に１／４波長板４２において位相変調されて円又は楕円偏光となり、集光レンズ４４により、前記ホログラフィック記録媒体１２のサーボ層１６に集光されるサーボ光となる。

このサーボ光は、サーボ層１６を構成する平面状回折格子１６Ａでのブラッグ条件を充足するので、ここで反射されて、前記第２偏光ビームスプリッタ４０方向に入射光路を辿る。

反射されたサーボ光は、集光レンズ４４、１／４波長板４２を通って直線偏光に変換されるが、サーボ層１６において反射する際に位相が１８０°転換されているので、第２偏光ビームスプリッタ４０において反射する振動面を持った直線偏光となっている。

従って、サーボ光の、サーボ層１６における反射光は第２偏光ビームスプリッタ４０において側方に反射され、前記光検出器３０に入射し、その出力によって、制御装置３１ではサーボ情報又はアドレス情報が得られる。

一方、前記ビームスプリッタ２０を透過したレーザ光は、偏光ビームスプリッタ２４において、振動面が直交する２つの直線偏光に分離され、反射された直線偏光は参照光学系２６に入射し、透過された直線偏光は物体光学系２８に入射される。

参照光学系２６においては、直線偏光は１／２波長板３２において位相が１８０°転換され、前記物体光学系２８に入射した直線偏光と同一の振動面を持つ直線偏光となる。

この直線偏光は、全反射ミラー４６によって反射された後、フーリエレンズ３４を透過して前記ホログラフィック記録媒体１２に参照光として入射される。

前記偏光ビームスプリッタ２４を透過した直線偏光は、物体光学系２８における全反射ミラー４６によって反射された後、ＳＬＭ３６により記録しようとする情報に応じて変調されてから、フーリエレンズ３８を通って前記ホログラフィック記録媒体１２の記録層１４に入射する。ここで、前記参照光学系２６からの直線偏光と干渉して干渉縞を形成し、情報をホログラフィック記録することになる。

このとき、前記サーボ光学系２２から入射するサーボ光は、サーボ層１６でのブラッグ条件を充足しているのでほとんど反射され、記録層１４に到達することがなく、従ってサーボ光による記録層１４でのノイズが少なくなる。

前記平面状回折格子１６Ａからなるサーボ層１６における再生時の作用についてさらに詳細に説明する。

図５に示されるように、後述する製造方法によって製造されたサーボ層１６は、感光して屈折率変化を生じる透明な材料からなり、その厚みはｄ（μｍ）とされている。情報再生時に、前記サーボ層１６の法線１６Ｂ（図５の一点鎖線参照）に対してθの方向からサーボ光を入射させると、その一部は回折によって、入射方向との２等分線が前記法線に一致する方向に反射され、残りは透過する。

サーボ光（入射光）、回折光及び透過光のビーム強度をそれぞれＩ_ｐｒ、Ｉ_ｄｆ及びＩ_ｔｒとすると、サーボ層１６の回折効率ηは、Ｉ_ｄｆ／Ｉ_ｐｒで与えられる。即ちサーボ光が前記法線１６Ｂに接近するほど回折効率が増大し、サーボ層からの反射光強度が大きくなる。

又、この実施例では、サーボ光と物体光及び参照光とが同一波長であるので、サーボ光専用の光源を別途設ける必要がない（なお、サーボ層１６をダイクロイックミラーによって構成する場合は、サーボ光専用の光源を別途設ける必要がある）。

ここで、前記サーボ層１６は、図２に示されるように凹凸面形状とされ、その凹凸の、図２において底面に相当する部分に、前記平面状回折格子１６Ａが形成され、凹凸の上面に相当する部分が、各平面状回折格子１６Ａを区画する構成となっている。

前記図２に示されたサーボ層１６は、凹凸形状とされているが、これは、例えば図４に示されるサーボ層５４のように、平面状回折格子１６Ａを平面方向に間欠的に形成してもよい。

更に、前記サーボ層１６又は５４は、平面状回折格子１６Ａから構成されているが、これは、例えば図６に示されるように、ホログラフィック記録媒体５６のように、サーボ層５８に、サーボ層５８から光出射方向にずれた（反対方向にずれてもよい）点Ｘを中心とする多層球面状で、且つ、格子間隔が一定の回折格子５８Ａから構成してもよい。

このホログラフィック記録媒体５６の場合は、前記中心点Ｘに入射するサーボ光が最大の回折効率を示すので、該サーボ光をサーボ層５８の法線に沿って入射させる場合、該サーボ光の中心光軸が前記中心点Ｘから面方向にずれた場合のみならず、図６において１点鎖線で示されるように、前記法線上でずれた場合も、球面波であるサーボ光と回折格子５８Ａとのずれが生じて回折効率が低下する。従って、このホログラフィック記録媒体５６の場合は、これに垂直な方向（サーボ光の光軸方向）の位置サーボも可能である。

又、図６に示されるように、球面波サーボ光を入射させた場合、前記球面状回折格子５８Ａとサーボ光の波面がなす角度は、光軸から離れるほど大きくなり、ブラッグ条件を満たさなくなる。この結果、図７（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、サーボ光中心付近のみが強く回折（反射）され、光軸から離れた領域ほど戻り光が弱くなる。

従って、前記光検出器３０により戻り光の光量をモニタして、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の位置サーボを同時に行なうこともできるし、戻り光の光量によりＸＹ方向、強度分布によりＺ方向の位置サーボを行なうこともできる。

次に、上記球面状の回折格子５８Ａを含むサーボ層５８を備えたホログラフィック記録媒体５６の製造方法について説明する。

図８は、サーボ層に球面状回折格子を形成する製造装置６０を示す。この製造装置６０は、レーザ光源６１と、このレーザ光源６１から出射されたレーザ光を２分するビームスプリッタ６２と、これら２分されたレーザ光を、サーボディスク積層体６４の両側から対向して、且つ可干渉な状態で入射させて、その干渉により球面状の干渉縞を形成し、これによって前記のような球面状回折格子５８Ａとするものである。

前記サーボディスク積層体６４は、図９に示されるように、干渉制御マスク６６を、一対のサーボ層５８、５８により挟み込むと共に、更にその両側から保護層１７、１７を積層し、前記制御干渉マスク６６を間に第１サーボディスク６４Ａ、第２サーボディスク６４Ｂを積層して形成されている。

前記ビームスプリッタ６２によって２分されたレーザ光を、前記サーボディスク積層体６４に対向して導くための第１干渉光学系６３Ａ及び第２干渉光学系６３Ｂは、各々、図８において上下対称に、前記ビームスプリッタ６２側から順に、ミラー６７Ａ、６７Ｂ、虹彩絞り６８Ａ、６８Ｂ、第１偏光子６９Ａ、６９Ｂ、第２偏光子７０Ａ、７０Ｂ、及び対物レンズ７１Ａ、７１Ｂを各々備え、前記２分されたレーザ光が、前記サーボディスク積層体６４の中心の前記干渉制御マスク６６に共焦点を形成するようにされている。

図８の符号７２は、サーボディスク積層体６４を、レーザ光に対して直角に移動させるための並進ステージを示す。

前記干渉制御マスク６６には、シフト多重と同ピッチのパターンが形成されていて、球面状回折格子の形成位置が自動的に調整されるようになっている。又、同時に、前記虹彩絞り６８Ａ、６８Ｂによってグレーティングサイズが、４つの偏光子６９Ａ、６９Ｂ、７０Ａ、７０Ｂによって干渉縞強度を調整するようにされ、これによって、所望の光学特性を持つ球面状の反射型回折格子が作成可能となっている。

上記のようにして、サーボ層６８Ａ、６８Ｂに球面状回折格子５８Ａを形成した後は、前記第１、第２サーボディスク６４Ａ、６４Ｂを、図１０（Ａ）に示されるように、前記干渉制御マスク６６から剥離する。次に、剥離した第１、第２サーボディスク６４Ａ、６４Ｂは、図１０（Ｂ）に示されるように、図２、図３におけると同様の、基板１３、記録層１４及びスペーサ層１５からなる積層体上に、前記サーボ層６８Ａ、６８Ｂ側から貼り合わせて、ホログラフィック記録媒体を完成させる。

図３に示されるような平面状回折格子１６Ａを形成する場合は、前記図８に示される製造装置６０と同様の装置によって平面状回折格子を形成するが、この場合、図１１に示されるようにサーボ層７６に対して、平面波状のレーザ光を両面から可干渉な状態で入射し、サーボ層７６内に平面状回折格子７６Ａを形成する。

次に、前記サーボ層を、物体光及び参照光に対してこれを透過する場合の波長選択性又は入射角度選択性のどちらにするかの設定について説明する。

サーボ層の材料として、現在入手可能な感光材料の屈折率変調度Δｎは最大で０．０１程度であり、回折格子を記録する際の露光量を調節することによって、０．０１以下の任意のΔｎを形成することができる。

図１２は、サーボ層の材料のΔｎが０．００１及び０．０１の場合に、感光材料（サーボ層）の厚みをそれぞれ１０、３０、１００μｍとした場合の回折効率を示す。ここでは、サーボ層への回折格子の記録時には、図１０に示されると同様に、サーボ光のサーボ層に対して両側から垂直に２つのレーザ光を照射し、再生時（サーボ時）には、記録時と同波長のレーザ光をサーボ光として、サーボ層の法線から角度θだけ傾けて入射したときの回折効率が示されている。

図１２からは、屈折率変調度Δｎを大きくすると、回折効率の絶対値が増加し、一方、サーボ層を厚くすると、回折効率の絶対値が増加すると共に、その入射角に対する半値幅が減少して、角度選択性が強く作用することが分かる。

従って、前記屈折率変調度Δｎ及びサーボ層の厚さｄを制御して、任意の回折効率と角度許容範囲を有するサーボ層を形成することができる。

即ち、サーボ光、物体光及び参照光の光学設計に応じて、サーボ光のみを反射し、物体光と参照光を透過するサーボ層を自由に設計することが可能であり、又サーボ光に対する反射率（図１１の回折効率）も任意の値に設定できる。

例えば、サーボ層の感光材料の最大屈折率変調度を０．００５以上０．０１以下、サーボ層の厚さを５μｍ以上、２０μｍ未満として、入射角度選択性を付与する。又は、感光材料の最大屈折率変調度を０．０００８以上０．００５以下、サーボ層の厚さを２０μｍ以上、１００μｍ以下として、波長選択性を付与する。

なお、図１２の場合は、サーボ光、物体光及び参照光が全て同一波長のレーザ光である場合であるが、本発明はこれに限定されるものでなく、サーボ光と物体光及び参照光とが異なる波長であってもよい。波長が異なる場合は、サーボ光の入射角に拘わらず物体光と参照光がサーボ層を透過することになるので、サーボ層の設計自由度がより増大する。

なお、上記各実施例は、いずれもサーボ層として、位相型反射ホログラムを用いているが、本発明はこれに限定されるものでなく、誘電体多層膜、ダイクロィックミラーのいずれかであってもよい。

本発明の実施例１に係るホログラフィック記録再生システムを示す光学系統図 同実施例におけるホログラフィック記録媒体を模式的に拡大して示す断面図 同実施例におけるサーボ層を形成する平面状回折格子の作用を示す模式図 他の形態のサーボ層を有するホログラフィック記録媒体を示す図２と同様の断面図 同平面状回折格子における入射サーボ光と反射回折光及び透過光の関係を示す模式図 本発明の他の実施例に係るホログラフィック記録媒体を模式的に拡大して示す断面図 同ホログラフィック記録媒体のサーボ層でのサーボ光の入射角度と回折効率との関係を示す線図 同実施例の球面状回折格子を有するサーボディスクを製造する装置を示す一部ブロック図を含む光学系統図 同製造装置によってサーボ層に球面状回折格子が形成される状態を模式的に示す拡大断面図 同球面状回折格子が形成されたサーボディスクからホログラフィック記録媒体を製造する過程を示す略示断面図 サーボ層に平面状回折格子を形成する過程の要部を示す略示断面図 サーボ層の材料の屈折率変調度、サーボ光入射角、サーボ層の厚さと回折効率との関係を示す線図

符号の説明

１０…ホログラフィック記録再生システム
１２、５６…ホログラフィック記録媒体
１３…基板
１４…記録層
１５…スペーサ層
１６、５８、７６…サーボ層
１６Ａ、７６Ａ…平面状回折格子
１８…レーザ光源
２０…ビームスプリッタ
２２…サーボ光学系
２４…偏光ビームスプリッタ
２６…参照光学系
２８…物体光学系
３０…光検出器
３１…制御装置
３２…１／２波長板
３４、３８、５０…フーリエレンズ
３６…空間光変調器（ＳＬＭ）
４０…第２偏光ビームスプリッタ
４２…１／４波長板
４４…集光レンズ
４８…撮像素子
５８Ａ…球面状回折格子
６０…製造装置
６３Ａ…第１サーボディスク
６３Ｂ…第２サーボディスク
６４…サーボディスク積層体
６６…干渉制御マスク
６６Ａ…第１干渉光学系
６６Ｂ…第２干渉光学系

Claims (9)

1. 物体光と参照光との干渉パターンを記録するための記録層を有するホログラフィック記録媒体であって、
   前記記録層に対して、光入射側に形成され、前記物体光及び参照光を透過するような波長選択性及び入射角度選択性の一方を備え、前記物体光及び参照光と異なる波長のサーボ光又は前記物体光及び参照光と異なる入射角度のサーボ光を反射するサーボ層を有してなり、このサーボ層に、サーボ情報、アドレス情報の一方が記録されていることを特徴とするホログラフィック記録媒体。
2. 請求項１において、前記サーボ層は、位相型反射ホログラム、誘電体多層膜、ダイクロイックミラーのいずれかから構成されていることを特徴とするホログラフィック記録媒体。
3. 請求項１において、前記サーボ層は位相型反射ホログラムであり、格子間隔が一定の平面状回折格子からなり、ブラッグ条件を満たして入射されるサーボ光を反射し、ブラッグ条件を満たさない物体光又は参照光を透過するようにされたことを特徴とするホログラフィック記録媒体。
4. 請求項１において、前記サーボ層は多層球面状で、且つ、格子間隔が一定の回折格子から形成されていることを特徴とするホログラフィック記録媒体。
5. 請求項３又は４において、前記サーボ層は、光照射により屈折率が変調される感光材料よりなり、該感光材料の最大屈折率変調度を０．００５以上０．０１以下、サーボ層の厚さを５μｍ以上、２０μｍ未満として、入射角度選択性を付与したことを特徴とするホログラフィック記録媒体。
6. 請求項３又４において、前記サーボ層は、光照射により屈折率が変調される感光材料よりなり、該感光材料の最大屈折率変調度を０．０００８以上０．００５以下、サーボ層の厚さを２０μｍ以上、１００μｍ以下として、波長選択性を付与したことを特徴とするホログラフィック記録媒体。
7. ２つのレーザ光の干渉縞により反射型回折格子を形成可能な材料からなるサーボ層に対して、その両面側から、波長が同一で可干渉な平面波レーザ光を垂直に入射し、該サーボ層内で、格子間隔が一定の平面状回折格子を形成し、この平面状回折格子が形成されたサーボ層を、基板上に形成された記録層に、スペーサ層を介して積層することを特徴とするホログラフィック記録媒体の製造方法。
8. ２つのレーザ光の干渉縞により反射型回折格子を形成可能な材料からなるサーボ層を、干渉制御マスクを間にして、その両側に配置し、ビームスプリッタにより２分された２つのレーザ光を、前記１対のサーボ層の両側から、前記干渉制御マスクが共焦点となるように照射し、各サーボ層内に、前記共焦点が球心、且つ、対称点となる球面状回折格子を形成してから、両サーボ層を前記干渉制御マスクから剥離し、基板、ホログラフィック記録層及びスペーサ層をこの順で積層してなる積層体の、前記スペーサ層に貼り合わせることを特徴とするホログラフィック記録媒体の製造方法。
9. 請求項１乃至６のいずれかのホログラフィック記録媒体と、
   レーザ光の一部をビームスプリッタにより分岐し、前記ホログラフィック記録媒体に、前記サーボ層と略直角に入射するサーボ光を形成するサーボ光学系と、
   前記ビームスプリッタにより前記サーボ光と異なる方向に分岐されたレーザ光を、振動面が直交する２つの直線偏光に分離する偏光ビームスプリッタと、
   この偏光ビームスプリッタにより分離された一方の直線偏光を前記ホログラフィック記録媒体に、参照光として、前記サーボ光と異なる方向から入射させる参照光学系と、
   前記偏光ビームスプリッタにより分離された他方の直線偏光を前記ホログラフィック記録媒体に、物体光として、前記サーボ光及び参照光と異なる方向から入射させる物体光学系と、
   前記サーボ光の、前記サーボ層からの反射光を検出する光検出器と、
   を有してなり、
   前記参照光学系は、前記偏光ビームスプリッタ側から順に、１／２波長板及びフーリエレンズを備え、
   前記物体光学系は、前記偏光ビームスプリッタ側から順に記録すべき情報に応じて偏光ビームを変調する空間光変調器及びフーリエレンズを備え、
   前記サーボ光学系は、前記ビームスプリッタ側から順に、第２偏光ビームスプリッタ、１／４波長板及び集光レンズを備えてなり、
   前記第２偏光ビームスプリッタは、振動面が直交する２つの直線偏光のうちの一方を透過、他方を反射するようにされ、
   前記第２偏光ビームスプリッタを透過して前記サーボ層に入射したサーボ光の、該サーボ層での反射光が前記第２ビームスプリッタに入射して形成される反射光路上に前記光検出器を設けたことを特徴とするホログラフィック記録再生光学システム。

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