Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4173340B2 - Information recording medium manufacturing method and information recording medium manufacturing apparatus - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4173340B2 - Information recording medium manufacturing method and information recording medium manufacturing apparatus - Google Patents

Information recording medium manufacturing method and information recording medium manufacturing apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP4173340B2
JP4173340B2 JP2002268764A JP2002268764A JP4173340B2 JP 4173340 B2 JP4173340 B2 JP 4173340B2 JP 2002268764 A JP2002268764 A JP 2002268764A JP 2002268764 A JP2002268764 A JP 2002268764A JP 4173340 B2 JP4173340 B2 JP 4173340B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
recording medium
information recording
hologram
light
spatial light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002268764A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004109224A (en
Inventor
欽之 今井
誠治 豊田
栗原  隆
生剛 八木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
NTT Inc USA
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
NTT Inc USA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp, NTT Inc USA filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2002268764A priority Critical patent/JP4173340B2/en
Publication of JP2004109224A publication Critical patent/JP2004109224A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4173340B2 publication Critical patent/JP4173340B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Holo Graphy (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、再生専用ホログラムカードを複製する情報記録媒体(ホログラム原盤)に関し、磁気カードやICカードのように、持ち運び容易なメモリカードとして利用して好適な再生専用ホログラムカードを複製するための情報記録媒体作製方法及び情報記録媒体作製装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ポケットに入れて持ち運びが可能な情報カードとしては、テレホンカードのような磁気カードが一般に用いられている。また、近年ではICカードが登場し、電子商取引への適用が考えられている。磁気カードは安価ではあるが、偽造の危険性があり、また、ICカードは偽造が困難であるがビット単価が高価になってしまうという欠点がある。
この欠点を補うために考案されたのが再生専用ホログラムカードである。詳細は特許文献1に記載されているが、ここで簡単に紹介する。
【0003】
図3に再生専用ホログラムカードの概念図を示す。石英やプラスチックなどの板状の透明な媒質をコア層とし、それよりも低い屈折率の媒質で挾んだ構造のいわゆるスラブ光導波路は、コア層近傍に光を閉じこめて面内方向に伝搬させることができ、光通信用の部品へと応用されている。再生専用ホログラムカードは、この導波路を幾重にも重ね、かつ各導波層がホログラムを備えることを特徴としている。図3は再生専用ホログラムカードの断面図を示しており、導波層が幾重にも重ねられている様子が描かれている。
【0004】
同図に示されているとおり、媒体の一端をカード面に対して45°傾いた面でカットし、研磨して鏡の用を成すような構造としており、上方から凸レンズ2で絞り込まれたレーザ光1がこの45°反射面3で反射されてコア層8とクラッド層9からなる導波層のうちの一つへ導入され、同導波層中をその導波光4が伝搬してゆく。導波層には、屈折率を変調する等の方法であらかじめ情報を乗せたホログラム7が作り込まれており、これによって回折された光5はホログラム画像10を形成する。このホログラム画像10をCCD等の2次元光ディテクタで取り込むことにより、情報読み出しを行う。
【0005】
また、図3中の凸レンズ2をその光軸方向に動かすことによって光を伝搬させる導波層を変え、それぞれの層に記録された情報を別個に読み出すことができる。
再生専用ホログラムカードは、プラスチック(または樹脂)を主たる材料として作製されることが多い。これは、代表的な情報記録媒体であるCDやDVD等と同様に、スタンピング技術によって原盤から大量に複製生産することができるためである。
【0006】
図4に、スタンピング技術の再生専用ホログラムカード作製技術への適用の一例を示す。ここでは、始めにクラッド層9上にコア層8が成膜される(図4(a))。次に、表面にホログラムの形状に凹凸がつけられたホログラム原盤11をコア層8に押しつけ、凹凸を転写する(図4(b))。
さらに、上にクラッド層9を被覆して一つの導波路が形成され(図4(c))、これを複数積層して図3に示したような再生専用ホログラムカードができる(図4(d))。
【0007】
従来のホログラム原盤11は、数値計算によって得たホログラムパターンに従って、電子ビームやレーザビームで描画して作製されていた。
しかし、媒体の情報容量を高めるためにホログラムの面積を広くしようとすると、計算にも描画にも時間がかかる。ホログラム原盤の作製時間を短くするため、特許文献2に記載された原盤作製方法が考案された。この原盤作製方法は、本来のホログラフィー技術と同様に、光の干渉を使ってホログラムを作製するものである。図5に、この原盤作製方法を示す。
【0008】
図5において、片面に表面レリーフ型ホログラム感光樹脂を塗布したガラス板12を用意し、このガラス板12における感光樹脂層13の側から、第1の平面光波14を空間光変調器15に照射して発生させた物体光16を照射する。ここで、空間光変調器とは、光の強度や位相などを空間的に変調するデバイスである。コンピュータ用の液晶表示素子は空間光変調器の一例であり、液晶を主材料として、微少な素子が平面内で縦横に多数並ベられた構造を取っており、個別の画素の光透過率を電気的に制御できるようになっている。コンピュータを使うなどして、記録しようとする情報を空間光変調器15に乗せ、これに光を照射することによって、光に情報を重畳することができる。
【0009】
物体光16の照射と同時に、ガラス板12の側面から第2の平面光波17を入射して感光樹脂層13を下から照明する。すると、二つの光波が干渉して干渉縞が形成され、その形のままに感光樹脂層13が感光され、凹凸が形成される。この凹凸は、物体光16と、第2の平面光波17を参照光とするホログラムである。第2の平面光波17は、再生専用ホログラムカードにおける導波光とは異なるが、第2の平面光波17の入射角を適切に調整することにより、導波光を参照光としたときと等価なホログラム形状にすることが可能で、再生専用ホログラムカード作製用の原盤として用いることができる。この原盤を使ってホログラムカードを作製すると、図5の空間光変調器15が置かれた位置に、代わりに撮像素子を置くと、先に空間光変調器15に表示した情報を読み取ることができる。
【0010】
【特許文献1】
特開平11−345419(特願平11−036540)
【特許文献2】
特開2001−083865(特願平11−262588)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
再生専用ホログラムカードでは、各層のホログラムそれぞれが1枚の画像を生成することを基本としており、積み重ねる層数を増やすことにより大きな媒体容量を得ていた。
一方、開口多重と称する方式を用いると、1つのホログラムから複数の画像を多重記録することが可能で、媒体容量の更なる増大が望める。図6は、開口多重方式を説明する図である。この多重方式は、同図のように媒体18と撮像素子19との間に光マスク20を入れることを特徴とする。ここで、光マスクとは、平面内で光を通す部分と通さない部分をパターニングしたものである。
【0012】
光マスクは、ガラス基板上に堆積したクロム薄膜をパターニングしたクロムマスクが一般的であるが、入射する光を2次元的に強度変調するためのものであることから、前述の空間光変調器の一種とみなすことができる。図6(a)では、光マスク20には数箇所の開口21が空いていて、回折光5の一部のみを透過する。この一部の成分のみの光で撮像素子19上で1つの画像を結ぶよう、ホログラム7を設計しておく。
【0013】
一方、図6(b)では、図6(a)で透過した回折光成分は光マスク20によって遮断されており、図6(a)に示す状態において撮像素子19で観測された画像は観測されない。代わりに、別の光成分が光マスク20を透過しており、これにより撮像素子19上には図6(a)とは異なる画像が観測される。
これより、開口マスクによって、1つのホログラムから複数の画像を独立に再生することができることがわかる。この図では、2つの画像しか多重されないような構造になっているが、光マスクまたは空間光変調器上の開口パターンの配置によって、もっと多重の度合いを高めることも可能である。
【0014】
再生専用ホログラムカードにとって、この開口多重方式は容量を格段に増加させる極めて重要な技術である。ところが、従来のホログラム原盤(情報記録媒体)作製方法(特許文献2参照)では、開口多重方式については考慮されておらず、対応のホログラムを作製するための原盤作製方法については検討されていなかった。
また、図6に示す開口多重方式で再生するホログラムは、現状ではCGホログラムにより作成されており、ホログラム作成に長時間を要するという問題が有った。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ホログラム原盤(情報記録媒体)を簡便かつ高速に作製することができる情報記録媒体作製方法及び情報記録媒体作製装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、2つの光同士の干渉を利用し、複数の画像を多重してホログラム記録することによって情報記録媒体を作製する情報記録媒体作製方法において、前記情報記録媒体は、ホログラムが記録される感光樹脂層を有し、前記2つの光のうち一方の光を、第1の空間光変調器を透過させることによって、記録しようとする情報を前記一方の光に重畳し、しかるのちに、第2の空間光変調器が生成する開口パターンを透過させて空間的に変調してから、前記2つの光のうちの他方の光と同時に前記感光樹脂層に照射することによりホログラム記録する際、前記記録しようとする画像毎に前記開口パターンを変えて多重記録することを特徴とする。
【0017】
また、請求項に記載の発明は、請求項に記載の情報記録媒体作製方法において、前記第2の空間光変調器は、光マスクであることを特徴とする。
【0018】
また、請求項に記載の発明は、2つの光同士の干渉を利用し感光樹脂層に複数の画像を多重してホログラム記録することによって情報記録媒体を作製する情報記録媒体作製装置において、該装置は、第1の平面光波を生成する第1の光源と、第1の光源から出射された第1の平面光波に記録しようとする画像の情報を重畳させる第1の空間光変調器と、開口パターンを有し、第1の空間光変調器を透過した物体光を前記開口パターンにより部分的に透過させることにより変調し、該物体光を前記情報記録媒体の感光樹脂層に照射する第2の空間光変調器と、前記情報記録媒体の感光樹脂層に前記物体光と同時に参照光として照射する第2の平面光波を生成する第2の光源とを有し、前記物体光と前記参照光とを同時に前記感光樹脂層に照射することよりホログラム記録する際、前記記録しようとする画像毎に前記開口パターンを変えて多重記録することを特徴とする。
【0019】
また、請求項に記載の発明は、請求項に記載の情報記録媒体作製装置において、前記第2の空間光変調器が有する開口パターンは、固定的に形成されるとともに、前記第2の空間光変調器は、前記情報記録媒体の感光樹脂層にホログラム記録されるごとに、開口パターンを変更するように前記第2の空間光変調器を移動させ、または交換することを特徴とする。
【0020】
また、請求項に記載の発明は、請求項に記載の情報記録媒体作製装置において、前記第2の空間光変調器は、ホログラム記録するごとに開口パターンを変更可能に構成されていることを特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
本発明の実施形態では、通常のホログラムと同様に、情報を乗せた物体光ともう一つの光との干渉縞を感光性樹脂内で生成し、この樹脂の感光作用によって凹凸模様を生成させて、これをホログラム原盤とする方法をとる。このとき、少なくとも2つ以上の空間光変調器を用いて、物体光を発生することを特徴としており、これによって開口多重方式に対応した再生専用ホログラムカードのホログラム原盤(情報記録媒体)を作製する。以下、具体的に説明する。
【0022】
本発明の実施形態に係る情報記録媒体作製装置の構成を図1に示す。本発明の実施形態に係る情報記録媒体作成装置は、図6に示す系で多重画像の分離再生を行うことを前提としたものであり、従来技術に含まれる、光に情報を乗せるための第1の空間光変調器22に加え、第2の空間光変調器23を用いることを特徴としており、これを図6に示す系で光マスク20が置かれている位置に置くように構成されている。
【0023】
すなわち、本実施形態に係る情報記録媒体作製装置は、2つの光同士の干渉を利用して感光樹脂層13にホログラム記録される情報記録媒体を作製する機能を有し、該装置は、第1の平面光波14を生成する第1の光源100と、第1の光源100から出射された第1の平面光波14に記録しようとする情報を重畳させる第1の空間光変調器22と、開口パターンを有し、第1の空間光変調器22を透過した物体光を前記開口パターンにより部分的に透過させることにより変調し、該 物体光16を感光樹脂層113に照射する第2の空間光変調器23と、感光樹脂層13に前記物体光と同時に照射する第2の平面光波17を生成する第2の光源200とを備えている。
【0024】
上記構成からなる本発明の実施形態に係る情報記録媒体作製装置の記録作業について以下に説明する。
第1の光源100により第1の平面光波14が生成され、第1の空間光変調器22に向けて出射される。空間光変調器22は、まず、記録しようとする第1番目の画像情報を第1の平面光波14に重畳させ、物体光を発生させる。この時、図6(a)に示す系における光マスク20と同じ形になるよう、第2の空間光変調器23で開口をパターニングする。これにより、図1(a)に示すように物体光を部分的に透過させて変調し、この物体光16をガラス基板12上に形成された感光樹脂層13に照射し、これと同時に参照光に相当する第2の平面光波17を第2の光源200より感光樹脂層13の下面に向けてガラス板12の側方から照射する。
【0025】
続いて、第1の空間光変調器22によって第2の画像情報を第1の平面光波14に重畳させ、物体光を発生させるが、このときは、やはり第2の空間光変調器23を用いて、図6(b)と同じ開口パターンで第1の空間光変調器22を透過した物体光を変調する。この変調された物体光を感光樹脂層13に照射すると同時に、先ほどと同様に第2の光源より第2の平面光波17を感光樹脂層13に照射し、第2の画像情報を記録する。
【0026】
図6では、2つの画像情報が多重記録されている場合の再生方法が紹介されているが、前述の通り、開口パターンの適切な選び方により、もっと多重度を上げることができる。その場合には、画像の枚数分だけ上述の記録作業を繰り返し、同一の感光樹脂層に重ねて記録する。全ての画像の記録が終了した後、感光樹脂の特性に応じた適切な現像処理を行い、レリーフ型のホログラムパターンを生成する。引き続いて、金型に写し取るなどの方法でホログラム原盤を作製するのは、従来技術と全く同様である。
【0027】
本発明の要となる第2の空間光変調器23には、様々な種類のものを用いることができる。例えば、光マスクとして一般的なクロムマスクは、光遮蔽の特性に優れ、このために、多重する画像の間でのクロストークが小さいという特徴をもつ。また、液晶素子を用いても良い。液晶デバイスは、マトリクス状に並んだ個別の素子で、光を透過させたり遮断したりすることができるため、クロムマスクと同様に扱うことができる。消光比はクロムマスクに及ばないが、電気信号でパターンを変えることができるため、クロムマスクのように個々の画像をホログラム記録するごとに取り替えたり、移動したりする必要はない。
【0028】
また、液晶デバイスには、個別の素子の光透過率を変えるもの以外に、光位相を変えたり、偏光状態を変えたりするタイプのものもある。このようなデバイスを用いても多重記録が可能である。ただし、その場合は、当然読み出しのときにも、図6に示す系の光マスク20として同様なデバイスを使用する必要がある。なお、図1では変調された物体光を感光樹脂層13の側からガラス板12に入射しているが、これを含めて、本発明は光の伝搬方向に特に限定はない。逆に、物体光を感光樹脂層13が形成されていない方の面からガラス板12に入射し、感光樹脂層13の反対側を照射してもよい。
【0029】
〈実施例〉
はじめに、フォトレジスト系の表面レリーフ型ホログラム材料樹脂を鏡面研磨したガラス上に塗布、乾燥させた。このガラス板を、図1に示す光学系で干渉縞を感光させた。光源には、波長650nmの半導体レーザを用いた。第2の空間光変調器23として図2に示すようなクロムマスクを用いた。図2において、白抜きの正方形部分のみがクロム膜が無く、光を透過する開口である。正方形の一辺は0.5mmであった。このクロムマスクを、前記の樹脂を塗布したガラス板から約3mm離して置いた。
【0030】
また、第1の空間光変調器22としては、クロム膜で絵を描画したガラス板を4枚用意し、1枚ずつ、第2の空間光変調器23としてのクロムマスクからさらに2mm離して置いた。
記録操作の始めに、前記の絵を描画したガラス板の1枚目を所定の位置に置いた。また、第2の空間光変調器23の方は、開口が図2における▲1▼の場所に来るように置き、この状態で光照射を行った。以上で1番目の画像記録が完了し、次に2枚目の画像の時には、開口が▲2▼の場所に来るようにクロムマスクを平行移動し、同様の記録操作を行った。
【0031】
以下、3枚目には▲3▼の位置、4枚目には▲4▼の位置に開口を置いて同様に記録を行った。引き続いて現像処理を行った後、前記樹脂の表面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、約450nm 間隔の縞状の凹凸が確認され、数値計算で求めたホログラムパターンと類似していた。
得られた凹凸の型を金属型に転写し、この金属型を用い、図4の方法にて再生専用ホログラムカードを作製した。クラッド層には屈折率1.484、コア層には屈折率1.492の樹脂を用いた。図4で始めに用意した下部のクラッド層は厚み0.5mm、コア層は厚み1.7μmであり、ホログラム転写を行った後に上部に被覆したクラッド層の厚みは20μmとした。コア層は1枚のみとした。
【0032】
出来上がった再生専用ホログラムカードの導波路に、図5に示した方法で波長650nmの半導体レーザの光を導入したところ、コア層から約5mm離れた平面内でホログラム画像が観測されたが、記録した4枚の画像が全て重ね合わせられたものであった。
しかし、図6に示した光学系で、光マスク20として図2に示すクロムマスクを用いて画像観測を行ったところ、撮像素子19において、前述したクロム膜で描画した絵を個別に観測することができた。
以上のように、本実施形態に係る情報記録媒体作製装置は、開口多重方式で再生するホログラムを2つの光の干渉により直接的に作製する方法をとっており、本実施形態によれば、開口多重方式で再生するホログラムを短時間で直接的に作製することが可能となる。
【0033】
【発明の効果】
以上述ベたように、本発明によれば、2つの光同士の干渉を利用してホログラム記録される情報記録媒体を作製するにあたり、前記2つの光のうち一方の光を、第1の空間光変調器を透過させることによって、記録しようとする情報を前記一方の光に重畳し、しかるのちに、第2の空間光変調器を透過させて空間的に変調してから情報記録媒体の感光樹脂層に照射することによりホログラム記録するようにしたので、開口多重方式に対応した再生専用ホログラムカードのホログラム原盤を直接的に、簡便かつ高速に作製することができる。
この結果、ホログラム原盤(情報記録媒体)の製造コストを下げることが可能となり、再生専用ホログラムカードを廉価に作成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る情報記録媒体作製装置の構成を示す図。
【図2】 図1に示す情報記録媒体作製装置における第2の空間光変調器として使用したクロムマスクの構成を示す説明図。
【図3】 再生専用多重ホログラムカードの構造及びホログラム再生時の状態を示す説明図。
【図4】 スタンピング技術の再生専用ホログラムカード作製技術への適用例を示す説明図。
【図5】 従来のホログラム原盤作製光学系の構成例を示す説明図。
【図6】 開口多重方式を示す説明図。
【符号の説明】
1:レーザ光、2:凸レンズ、3:45°反射面、4:導波光、5:回折光、6:結合点、7:散乱要因(ホログラム)、8:コア層、9:クラッド層、10:ホロゲラム画像、11:ホログラム原盤、12:ガラス板、13:感光樹脂層、14:第1の平面光波、15:空間光変調器、16:物体光、17:第2の平面光波、18:媒体、19:撮像素子、20:光マスク(空間光変調器)、21:開口、22:第1の空間光変調器、23:第2の空間光変調器、100:第1の光源、200:第2の光源
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an information recording medium (hologram master) for reproducing a reproduction-only hologram card, and information for reproducing a reproduction-only hologram card suitable for use as a portable memory card such as a magnetic card or an IC card. The present invention relates to a recording medium manufacturing method and an information recording medium manufacturing apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an information card that can be carried in a pocket, a magnetic card such as a telephone card is generally used. In recent years, IC cards have appeared and are considered to be applied to electronic commerce. Although magnetic cards are inexpensive, there is a risk of counterfeiting, and IC cards have drawbacks that the counter unit price is expensive although counterfeiting is difficult.
A reproduction-only hologram card has been devised to compensate for this drawback. Details are described in Patent Document 1, which will be briefly introduced here.
[0003]
FIG. 3 shows a conceptual diagram of a reproduction-only hologram card. A so-called slab optical waveguide with a structure consisting of a transparent plate-like medium such as quartz or plastic, with a lower refractive index medium, confines light near the core layer and propagates in the in-plane direction. It can be applied to optical communication parts. The reproduction-only hologram card is characterized in that the waveguides are stacked in layers, and each waveguide layer includes a hologram. FIG. 3 shows a cross-sectional view of the read-only hologram card, in which a state where the waveguiding layers are overlaid is depicted.
[0004]
As shown in the drawing, one end of the medium is cut by a surface inclined by 45 ° with respect to the card surface and polished to form a mirror, and the laser is narrowed down by the convex lens 2 from above. The light 1 is reflected by the 45 ° reflecting surface 3 and introduced into one of the waveguide layers composed of the core layer 8 and the cladding layer 9, and the guided light 4 propagates through the waveguide layer. In the waveguiding layer, a hologram 7 on which information has been placed in advance by a method such as modulating the refractive index is formed, and the light 5 diffracted thereby forms a hologram image 10. Information is read by capturing the hologram image 10 with a two-dimensional optical detector such as a CCD.
[0005]
Further, by moving the convex lens 2 in FIG. 3 in the optical axis direction, the waveguide layer for propagating light can be changed, and the information recorded in each layer can be read out separately.
Reproduction-only hologram cards are often produced using plastic (or resin) as the main material. This is because, like a typical information recording medium such as a CD or DVD, it can be mass-produced from a master by a stamping technique.
[0006]
FIG. 4 shows an example of application of the stamping technique to a reproduction-only hologram card manufacturing technique. Here, first, the core layer 8 is formed on the clad layer 9 (FIG. 4A). Next, the hologram master 11 having an uneven surface with a hologram shape is pressed against the core layer 8 to transfer the unevenness (FIG. 4B).
Furthermore, a clad layer 9 is coated thereon to form one waveguide (FIG. 4C), and a plurality of these are laminated to form a read-only hologram card as shown in FIG. 3 (FIG. 4D )).
[0007]
The conventional hologram master 11 is produced by drawing with an electron beam or a laser beam in accordance with a hologram pattern obtained by numerical calculation.
However, if an attempt is made to increase the area of the hologram in order to increase the information capacity of the medium, it takes time for both calculation and drawing. In order to shorten the production time of the hologram master, a master production method described in Patent Document 2 has been devised. This master production method is to produce a hologram using light interference as in the original holography technique. FIG. 5 shows this master production method.
[0008]
In FIG. 5, a glass plate 12 coated with a surface relief type hologram photosensitive resin on one side is prepared, and a first planar light wave 14 is applied to the spatial light modulator 15 from the photosensitive resin layer 13 side of the glass plate 12. The object light 16 generated in this way is irradiated. Here, the spatial light modulator is a device that spatially modulates the intensity and phase of light. A liquid crystal display element for a computer is an example of a spatial light modulator, and has a structure in which a large number of minute elements are arranged vertically and horizontally in a plane, using liquid crystal as a main material, and the light transmittance of individual pixels is increased. It can be controlled electrically. By using a computer or the like, information to be recorded can be placed on the spatial light modulator 15 and irradiated with light to superimpose information on the light.
[0009]
Simultaneously with the irradiation of the object light 16, the second planar light wave 17 is incident from the side surface of the glass plate 12 to illuminate the photosensitive resin layer 13 from below. Then, the two light waves interfere to form interference fringes, and the photosensitive resin layer 13 is exposed as it is to form irregularities. The unevenness is a hologram using the object light 16 and the second plane light wave 17 as reference light. The second planar light wave 17 is different from the guided light in the read-only hologram card, but the hologram shape equivalent to the case where the guided light is used as the reference light by appropriately adjusting the incident angle of the second planar light wave 17 And can be used as a master for producing a reproduction-only hologram card. When a hologram card is manufactured using this master disk, information previously displayed on the spatial light modulator 15 can be read by placing an image sensor instead of the position where the spatial light modulator 15 in FIG. 5 is placed. .
[0010]
[Patent Document 1]
JP 11-345419 (Japanese Patent Application No. 11-036540)
[Patent Document 2]
JP 2001-083865 (Japanese Patent Application No. 11-262588)
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The reproduction-only hologram card is based on the fact that each hologram of each layer generates one image, and a large medium capacity is obtained by increasing the number of layers to be stacked.
On the other hand, when a system called aperture multiplexing is used, a plurality of images can be recorded in a multiplexed manner from one hologram, and a further increase in the medium capacity can be expected. FIG. 6 is a diagram for explaining the aperture multiplexing method. This multiplexing method is characterized in that an optical mask 20 is inserted between the medium 18 and the image sensor 19 as shown in FIG. Here, the optical mask is obtained by patterning a portion through which light passes and a portion through which light does not pass in a plane.
[0012]
The optical mask is generally a chromium mask obtained by patterning a chromium thin film deposited on a glass substrate. However, since the optical mask is for two-dimensionally modulating the intensity of incident light, the spatial light modulator described above is used. It can be regarded as a kind. In FIG. 6A, several openings 21 are vacant in the optical mask 20, and only a part of the diffracted light 5 is transmitted. The hologram 7 is designed so that one image is connected on the image pickup device 19 with light of only a part of the components.
[0013]
On the other hand, in FIG. 6B, the diffracted light component transmitted in FIG. 6A is blocked by the optical mask 20, and the image observed by the image sensor 19 in the state shown in FIG. 6A is not observed. . Instead, another light component is transmitted through the optical mask 20, whereby an image different from that in FIG. 6A is observed on the image sensor 19.
From this, it can be seen that a plurality of images can be independently reproduced from one hologram by the aperture mask. In this figure, the structure is such that only two images are multiplexed, but the degree of multiplexing can be further increased by the arrangement of the aperture pattern on the optical mask or the spatial light modulator.
[0014]
For a reproduction-only hologram card, this aperture multiplexing system is a very important technique for dramatically increasing the capacity. However, in the conventional hologram master (information recording medium) manufacturing method (see Patent Document 2), the aperture multiplexing method is not considered, and the master disk manufacturing method for manufacturing a corresponding hologram has not been studied. .
Moreover, the hologram reproduced | regenerated by the aperture multiplexing system shown in FIG. 6 was produced with the CG hologram at present, and there existed a problem that a long time was required for hologram production.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an information recording medium manufacturing method and an information recording medium manufacturing apparatus capable of manufacturing a hologram master (information recording medium) simply and at high speed. And
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is an information recording medium manufacturing method for manufacturing an information recording medium by using hologram interference recording by multiplexing a plurality of images using interference between two lights. The information recording medium has a photosensitive resin layer on which a hologram is recorded, and transmits information to be recorded by transmitting one of the two lights through the first spatial light modulator. The light is superimposed on the one light and then transmitted through the aperture pattern generated by the second spatial light modulator to be spatially modulated, and the photosensitive light simultaneously with the other of the two lights. When hologram recording is performed by irradiating the resin layer, multiple recording is performed by changing the opening pattern for each image to be recorded .
[0017]
The invention according to claim 2, in the information recording medium manufacturing method according to claim 1, wherein the second spatial light modulator is characterized in that an optical mask.
[0018]
The invention according to claim 3 is an information recording medium manufacturing apparatus for manufacturing an information recording medium by using hologram interference recording by multiplexing a plurality of images on a photosensitive resin layer using interference between two lights. The apparatus includes a first light source that generates a first plane light wave, a first spatial light modulator that superimposes information of an image to be recorded on the first plane light wave emitted from the first light source, and The object light having an opening pattern is modulated by partially transmitting the object light transmitted through the first spatial light modulator by the opening pattern, and the object light is irradiated onto the photosensitive resin layer of the information recording medium. and second spatial light modulators, and a second light source for generating a second planar lightwave irradiating simultaneously as the reference light and the object light to the photosensitive resin layer of the information recording medium possess, the reference and the object beam Simultaneously illuminate the photosensitive resin layer with light When hologram recording than that, characterized by multiple recording by changing the opening pattern for each image to be the recording.
[0019]
According to a fourth aspect of the present invention, in the information recording medium manufacturing apparatus according to the third aspect , the opening pattern of the second spatial light modulator is fixedly formed, and the second The spatial light modulator is characterized in that the second spatial light modulator is moved or replaced so as to change the opening pattern every time hologram recording is performed on the photosensitive resin layer of the information recording medium.
[0020]
The invention according to claim 5 is the information recording medium manufacturing apparatus according to claim 3 , wherein the second spatial light modulator is configured such that the opening pattern can be changed every time hologram recording is performed. It is characterized by.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the embodiment of the present invention, like a normal hologram, an interference fringe between an object light carrying information and another light is generated in a photosensitive resin, and an uneven pattern is generated by the photosensitive action of this resin. Then, this is used as a hologram master. At this time, object light is generated using at least two or more spatial light modulators, thereby producing a hologram master (information recording medium) of a reproduction-only hologram card corresponding to the aperture multiplexing system. . This will be specifically described below.
[0022]
FIG. 1 shows a configuration of an information recording medium manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. The information recording medium creating apparatus according to the embodiment of the present invention is based on the premise that multiple images are separated and reproduced by the system shown in FIG. The second spatial light modulator 23 is used in addition to the first spatial light modulator 22, and is configured to be placed at a position where the optical mask 20 is placed in the system shown in FIG. Yes.
[0023]
That is, the information recording medium manufacturing apparatus according to the present embodiment has a function of manufacturing an information recording medium that is holographically recorded on the photosensitive resin layer 13 by using interference between two lights. A first light source 100 that generates the planar light wave 14, a first spatial light modulator 22 that superimposes information to be recorded on the first planar light wave 14 emitted from the first light source 100, and an aperture pattern A second spatial light modulation which modulates the object light transmitted through the first spatial light modulator 22 by partially transmitting the light through the opening pattern and irradiates the photosensitive resin layer 113 with the object light 16 And a second light source 200 that generates a second planar light wave 17 that irradiates the photosensitive resin layer 13 simultaneously with the object light.
[0024]
The recording operation of the information recording medium manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention having the above configuration will be described below.
A first planar light wave 14 is generated by the first light source 100 and emitted toward the first spatial light modulator 22. The spatial light modulator 22 first superimposes the first image information to be recorded on the first planar light wave 14 to generate object light. At this time, the opening is patterned by the second spatial light modulator 23 so as to have the same shape as the optical mask 20 in the system shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 1A, the object light is partially transmitted and modulated, and this object light 16 is irradiated onto the photosensitive resin layer 13 formed on the glass substrate 12, and at the same time, the reference light. The second planar light wave 17 corresponding to is irradiated from the side of the glass plate 12 toward the lower surface of the photosensitive resin layer 13 from the second light source 200.
[0025]
Subsequently, the second spatial light modulator 22 superimposes the second image information on the first planar light wave 14 to generate object light. At this time, the second spatial light modulator 23 is also used. Thus, the object light transmitted through the first spatial light modulator 22 is modulated with the same opening pattern as in FIG. At the same time as the modulated object light is irradiated onto the photosensitive resin layer 13, the second planar light wave 17 is irradiated onto the photosensitive resin layer 13 from the second light source in the same manner as described above, and the second image information is recorded.
[0026]
In FIG. 6, a reproduction method when two pieces of image information are recorded in a multiplexed manner is introduced. As described above, the multiplicity can be further increased by appropriately selecting an aperture pattern. In that case, the above-described recording operation is repeated for the number of images, and the images are recorded on the same photosensitive resin layer. After all the images have been recorded, an appropriate development process according to the characteristics of the photosensitive resin is performed to generate a relief-type hologram pattern. Subsequently, the hologram master is produced by a method such as copying to a mold in the same manner as in the prior art.
[0027]
Various types can be used for the second spatial light modulator 23, which is an essential part of the present invention. For example, a chrome mask generally used as a light mask is excellent in light shielding characteristics, and therefore has a feature that crosstalk between images to be multiplexed is small. Further, a liquid crystal element may be used. A liquid crystal device can be handled in the same manner as a chrome mask because it can transmit and block light with individual elements arranged in a matrix. Although the extinction ratio does not reach that of the chrome mask, the pattern can be changed by an electric signal. Therefore, it is not necessary to change or move each image when hologram recording is performed unlike the chrome mask.
[0028]
In addition to liquid crystal devices that change the light transmittance of individual elements, there are types of liquid crystal devices that change the optical phase or change the polarization state. Multiple recording is possible even using such a device. However, in that case, it is necessary to use the same device as the optical mask 20 of the system shown in FIG. In FIG. 1, the modulated object light is incident on the glass plate 12 from the photosensitive resin layer 13 side, but the present invention is not particularly limited in the light propagation direction including this. Conversely, object light may be incident on the glass plate 12 from the surface on which the photosensitive resin layer 13 is not formed, and the opposite side of the photosensitive resin layer 13 may be irradiated.
[0029]
<Example>
First, a photoresist-based surface relief type hologram material resin was applied on a mirror-polished glass and dried. This glass plate was exposed to interference fringes with the optical system shown in FIG. A semiconductor laser with a wavelength of 650 nm was used as the light source. A chromium mask as shown in FIG. 2 was used as the second spatial light modulator 23. In FIG. 2, only the white squares are openings that transmit light without the chromium film. One side of the square was 0.5 mm. The chrome mask was placed about 3 mm away from the glass plate coated with the resin.
[0030]
Also, as the first spatial light modulator 22, four glass plates on which a picture is drawn with a chromium film are prepared and placed one by one from the chrome mask as the second spatial light modulator 23 by 2 mm apart. It was.
At the beginning of the recording operation, the first glass plate on which the picture was drawn was placed at a predetermined position. Further, the second spatial light modulator 23 was placed so that the opening came to the position (1) in FIG. 2, and light irradiation was performed in this state. The first image recording was completed as described above, and when the second image was next, the chrome mask was moved in parallel so that the opening was located at the position (2), and the same recording operation was performed.
[0031]
Thereafter, recording was performed in the same manner with an opening placed at the position of (3) for the third sheet and at the position of (4) for the fourth sheet. Subsequent development processing was followed by observation of the surface of the resin with a scanning electron microscope. As a result, stripe-like irregularities with an interval of about 450 nm were confirmed, which were similar to the hologram pattern obtained by numerical calculation.
The obtained concavo-convex mold was transferred to a metal mold, and a read-only hologram card was produced by the method of FIG. 4 using this metal mold. Resin having a refractive index of 1.484 was used for the cladding layer and a refractive index of 1.492 was used for the core layer. The lower clad layer prepared first in FIG. 4 had a thickness of 0.5 mm, the core layer had a thickness of 1.7 μm, and the thickness of the clad layer coated on the upper portion after hologram transfer was 20 μm. Only one core layer was used.
[0032]
When the semiconductor laser light having a wavelength of 650 nm was introduced into the waveguide of the completed read-only hologram card by the method shown in FIG. 5, a hologram image was observed in a plane about 5 mm away from the core layer, but recorded. All four images were superimposed.
However, when the optical system shown in FIG. 6 is used to observe an image using the chromium mask shown in FIG. 2 as the optical mask 20, the image drawn by the above-described chromium film is individually observed in the image sensor 19. I was able to.
As described above, the information recording medium manufacturing apparatus according to the present embodiment employs a method of directly manufacturing a hologram to be reproduced by the aperture multiplex method by the interference of two lights. It becomes possible to directly produce a hologram to be reproduced by a multiplexing method in a short time.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when producing an information recording medium on which hologram recording is performed by using interference between two lights, one of the two lights is used as a first space. By passing through the light modulator, the information to be recorded is superimposed on the one light, and then, after passing through the second spatial light modulator and spatially modulated, the information recording medium is exposed to light. Since hologram recording is performed by irradiating the resin layer, it is possible to directly and easily produce a hologram master of a reproduction-only hologram card compatible with the aperture multiplexing system.
As a result, the manufacturing cost of the hologram master (information recording medium) can be reduced, and a reproduction-only hologram card can be produced at a low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an information recording medium manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a chrome mask used as a second spatial light modulator in the information recording medium manufacturing apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a structure of a reproduction-only multiplex hologram card and a state during hologram reproduction.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an application example of a stamping technique to a reproduction-only hologram card manufacturing technique.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration example of a conventional hologram master production optical system.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an aperture multiplexing system.
[Explanation of symbols]
1: laser beam, 2: convex lens, 3: 45 ° reflection surface, 4: guided light, 5: diffracted light, 6: coupling point, 7: scattering factor (hologram), 8: core layer, 9: cladding layer, 10 : Hologenram image, 11: Hologram master, 12: Glass plate, 13: Photosensitive resin layer, 14: First plane light wave, 15: Spatial light modulator, 16: Object light, 17: Second plane light wave, 18: Medium: 19: Image sensor, 20: Optical mask (spatial light modulator), 21: Aperture, 22: First spatial light modulator, 23: Second spatial light modulator, 100: First light source, 200 : Second light source

Claims (5)

2つの光同士の干渉を利用し、複数の画像を多重してホログラム記録することによって情報記録媒体を作製する情報記録媒体作製方法において、
前記情報記録媒体は、ホログラムが記録される感光樹脂層を有し、
前記2つの光のうち一方の光を、第1の空間光変調器を透過させることによって、記録しようとする情報を前記一方の光に重畳し、しかるのちに、第2の空間光変調器が生成する開口パターンを透過させて空間的に変調してから、前記2つの光のうちの他方の光と同時に前記感光樹脂層に照射することによりホログラム記録する際、前記記録しようとする画像毎に前記開口パターンを変えて多重記録することを特徴とする情報記録媒体作製方法。
In an information recording medium manufacturing method for manufacturing an information recording medium by using hologram interference recording by multiplexing a plurality of images using interference between two lights,
The information recording medium has a photosensitive resin layer on which a hologram is recorded,
By transmitting one of the two lights through the first spatial light modulator, the information to be recorded is superimposed on the one light, and then the second spatial light modulator When the hologram recording is performed by irradiating the photosensitive resin layer simultaneously with the other of the two lights after passing through the generated opening pattern and spatially modulating, for each image to be recorded A method for producing an information recording medium, wherein multiple recording is performed by changing the opening pattern.
前記第2の空間光変調器は、光マスクであることを特徴とする請求項1に記載の情報記録媒体作製方法。  The information recording medium manufacturing method according to claim 1, wherein the second spatial light modulator is an optical mask. 2つの光同士の干渉を利用し、感光樹脂層に複数の画像を多重してホログラム記録することによって情報記録媒体を作製する情報記録媒体作製装置において、
該装置は、
第1の平面光波を生成する第1の光源と、
第1の光源から出射された第1の平面光波に記録しようとする画像の情報を重畳させる第1の空間光変調器と、
開口パターンを有し、第1の空間光変調器を透過した物体光を前記開口パターンにより部分的に透過させることにより変調し、該物体光を前記情報記録媒体の感光樹脂層に照射する第2の空間光変調器と、
前記情報記録媒体の感光樹脂層に前記物体光と同時に参照光として照射する第2の平面光波を生成する第2の光源と、
を有し、
前記物体光と前記参照光とを同時に前記感光樹脂層に照射することよりホログラム記録する際、前記記録しようとする画像毎に前記開口パターンを変えて多重記録することを特徴とする情報記録媒体作製装置。
In an information recording medium manufacturing apparatus for manufacturing an information recording medium by using hologram interference recording by multiplexing a plurality of images on a photosensitive resin layer using interference between two lights,
The device
A first light source for generating a first planar light wave;
A first spatial light modulator for superimposing information of an image to be recorded on a first planar light wave emitted from a first light source;
A second object that has an opening pattern, modulates the object light transmitted through the first spatial light modulator by partially transmitting the light through the opening pattern, and irradiates the photosensitive resin layer of the information recording medium with the object light. A spatial light modulator of
A second light source that generates a second plane light wave that irradiates the photosensitive resin layer of the information recording medium as reference light simultaneously with the object light;
Have
The information recording medium is manufactured by multiplex recording by changing the opening pattern for each image to be recorded when holographic recording is performed by simultaneously irradiating the photosensitive resin layer with the object light and the reference light. apparatus.
前記第2の空間光変調器が有する開口パターンは、固定的に形成されるとともに、
前記第2の空間光変調器は、前記情報記録媒体の感光樹脂層にホログラム記録されるごとに、開口パターンを変更するように前記第2の空間光変調器を移動させ、または交換することを特徴とする請求項3に記載の情報記録媒体作製装置。
The aperture pattern of the second spatial light modulator is fixedly formed,
The second spatial light modulator moves or replaces the second spatial light modulator so as to change the opening pattern each time hologram recording is performed on the photosensitive resin layer of the information recording medium. 4. The information recording medium manufacturing apparatus according to claim 3, wherein
前記第2の空間光変調器は、ホログラム記録するごとに開口パターンを変更可能に構成されていることを特徴とする請求項3に記載の情報記録媒体作製装置。  The information recording medium manufacturing apparatus according to claim 3, wherein the second spatial light modulator is configured to be able to change an opening pattern each time hologram recording is performed.
JP2002268764A 2002-09-13 2002-09-13 Information recording medium manufacturing method and information recording medium manufacturing apparatus Expired - Fee Related JP4173340B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002268764A JP4173340B2 (en) 2002-09-13 2002-09-13 Information recording medium manufacturing method and information recording medium manufacturing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002268764A JP4173340B2 (en) 2002-09-13 2002-09-13 Information recording medium manufacturing method and information recording medium manufacturing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004109224A JP2004109224A (en) 2004-04-08
JP4173340B2 true JP4173340B2 (en) 2008-10-29

Family

ID=32266895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002268764A Expired - Fee Related JP4173340B2 (en) 2002-09-13 2002-09-13 Information recording medium manufacturing method and information recording medium manufacturing apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4173340B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103149688A (en) * 2013-03-15 2013-06-12 华中科技大学 Coaxial interference system with completely coincided interfering beams based on spatial light modulator

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004109224A (en) 2004-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000267552A (en) Image recording apparatus, image recording method, and recording medium
CN1983404A (en) Hologram recording method and hologram recording device
US20130120816A1 (en) Thin flat type convergence lens
KR101004160B1 (en) Hologram recorder
JP2010176765A (en) Method for forming multi-layer reflective hologram layer in optical recording medium
CN100407074C (en) Image exposure recording device and image exposure recording method
JP3323146B2 (en) Read-only multiplexed hologram information recording medium and information reading method
JPH09101735A (en) Hologram recording medium, hologram recording method, hologram reproducing method, and hologram recording / reproducing apparatus
JP4173340B2 (en) Information recording medium manufacturing method and information recording medium manufacturing apparatus
JP4094372B2 (en) Hologram recording / reproducing method and apparatus
US7061656B2 (en) Hologram duplicating device and method
JP2005077658A (en) Holographic recording medium and holographic recording/reproducing method
KR102159501B1 (en) Method for manufacturing holographic optical element and holographic optical element manufacturing apparatus
JP3487338B2 (en) Method of manufacturing hologram master
JP3761760B2 (en) Data multiplexing hologram memory and data multiplexing hologram memory reproducing apparatus
JPWO2007043451A1 (en) Hologram recording / reproducing system
JP2778362B2 (en) Hologram fabrication method
US20090040578A1 (en) Hologram and Its Method of Manufacture
JPH1184995A (en) Composite hologram
KR102876837B1 (en) System for duplicating holographic optical elements
JPH10207329A (en) Hologram fabrication method
JP2006251355A (en) Information reproducing apparatus and information reproducing method
JP4433505B2 (en) Diffraction grating recording body and manufacturing method thereof
JP2000056664A (en) Hologram imaging method and directional hologram diffuse reflection plate manufactured by the method
KR100681614B1 (en) Recording and Playback Method in Holographic Storage System

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20040130

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040707

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060802

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071016

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080226

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080417

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080805

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080813

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees