光情報記録方法、光情報記録装置及び光情報記録媒体
【課題】シフト多重記録における記録露光量に対応した定着露光量の照射により、過剰に定着露光することなく、必要かつ十分な定着が得られ、該定着露光による未記録部分の感度劣化が起きない優れた光情報記録方法、光情報記録装置及び光情報記録媒体の提供。
【解決手段】ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備えた光情報記録媒体に対する光情報記録方法であって、情報光及び参照光を前記記録層上に照射することによって、干渉像が記録された既露光部分を構成する各所定領域における露光量の総和である積分露光量がＳ（ｍＪ／ｃｍ２）であり、前記干渉像の定着に必要な最小定着露光量がＨ（ｍＪ／ｃｍ２）であった場合に、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たす定着露光量Ｔ（ｍＪ／ｃｍ２）を定着光として、前記既露光部分の少なくとも一部に対して照射する光情報記録方法等である。
【解決手段】ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備えた光情報記録媒体に対する光情報記録方法であって、情報光及び参照光を前記記録層上に照射することによって、干渉像が記録された既露光部分を構成する各所定領域における露光量の総和である積分露光量がＳ（ｍＪ／ｃｍ２）であり、前記干渉像の定着に必要な最小定着露光量がＨ（ｍＪ／ｃｍ２）であった場合に、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たす定着露光量Ｔ（ｍＪ／ｃｍ２）を定着光として、前記既露光部分の少なくとも一部に対して照射する光情報記録方法等である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラフィを利用して情報が記録される光情報記録方法、光情報記録装置及び光情報記録媒体に関し、既露光部分及び未露光部分に対して最適な定着効果が得られる光情報記録方法及び光情報記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホログラフィを利用して光情報記録媒体に情報を記録する光情報記録方法は、一般に、イメージ情報を持った情報光（物体光）と参照光とを前記光情報記録媒体の内部で干渉させ、その際に生成される干渉像（干渉縞）を前記光情報記録媒体に書き込むことによって行われる。前記光情報記録方法として、例えば、図７に示す反射型の光情報記録方法などがある。この光情報記録方法では、以下のようにして情報が光情報記録媒体に記録される。即ち、第１の光源６１から出射した光が、ハーフミラー６４を透過した情報光５１と、該ハーフミラー６４に反射した参照光５２に分割され、情報光５１はミラー６６及びビームエキスパンダ６８を経由して拡大され、光情報記録媒体５０の記録層面に照射される。他方、参照光５２は、ミラー６５及びビームエキスパンダ６７を経由して拡大され、情報光５１が照射される前記記録層面と反対側の記録層面に照射され、情報光５１と参照光５２とにより干渉像が生成され、この干渉像が光情報として前記記録層に記録される。この参照光５２の照射方向（前記記録層に対する照射角度）が、情報光５１と同じ方向であっても、情報光５１が異なる方向から照射されたときと同様に前記干渉像が生成され、記録することができる。特に、情報光５１の光軸と、参照光５２の光軸とが同軸になるようにして情報光５１、及び参照光５２が照射される方法が、コリニア方式と称され、該コリニア方式においても同様に、前記干渉像が生成され、その干渉像が光情報として前記記録層に記録される。記録された光情報の再生は、前記光情報記録媒体に前記参照光と同じ光を、記録時と同じ方向から照射することにより行われる。該光照射により光情報としての前記干渉像から回折光が生成され、該回折光を受光することにより前記光情報が再生される。
【０００３】
このような光情報の記録容量を増大させる方法として、前記干渉像の記録密度を高める多重記録方法があり、具体的には、シフト多重記録、角度多重記録、波長多重記録、位相多重記録などの記録方法が用いられている。
これらの中でも、シフト多重記録は、光照射又は光情報記録媒体のいずれかを記録層の層面方向に少しずつ相対的に移動させながら最初の記録の上に重ねて記録を追加していくため、ディスクを回転させながら記録する従来のＣＤやＤＶＤなどのディスク記録と親和性が高く、ランダムアクセスに優れており、単一のレンズを用いて記録を行う前記コリニア方式などに用いられている（非特許文献１参照）。
前記シフト多重記録は、前回の記録の上に重ねて追記していくため、重ね記録が多くなるに従い露光量を増やして多重記録がなされる。例えば、フォトポリマー系の記録材料を用いる場合、最初の記録は、低いエネルギーで記録することができるが、重ねて露光を続けると、既反応部分（既露光部分）が多くなり感度が低下し、最初の記録と同等の記録を得るためには、より高いエネルギーの照射が必要とされる。
このように、高いエネルギーが必要とされるのは、前記既反応部分により、未反応部分（未露光部分）の反応が制約を受け、反応しにくくなることが挙げられ、また、未反応部分のフォトポリマーなどの感光性組成物が減少することなども挙げられる。
このような多重記録の場合、回数の少ない既露光部分では、光情報を記録するための露光量が少なく済むので、感光性組成物の反応が完全にはなされておらず、完全に反応をさせるために、記録部分に対して定着処理が必要となる。この定着処理の方法として、例えば、全ての記録がなされた後、光情報記録媒体の全面へ定着用の光照射を行い、該記録を定着する方法が提案されている（特許文献１参照）。
しかし、前記全面光照射による定着方法の場合、光照射が全面に画一的になされるので、未露光の部分についても反応させてしまい、該未記録部分への追記ができなくなるという問題がある。また、露光が十分になされた記録部分は、定着は不要であるにもかかわらず、該記録部分にも光照射がなされてしまい、過剰な光照射がなされ、非効率になってしまうという問題もある。
【０００４】
したがって、前記シフト多重記録の露光と定着について、過剰露光部分がなく、効果的に記録部分を定着でき、未記録部分への記録に対して支障のない優れた光情報記録方法、光情報記録装置及び光情報記録媒体は未だ実現されておらず、その提供が望まれているのが現状である。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２３４８５５号公報
【非特許文献１】「日経エレクトロニクス」２００５年１月１７日号Ｐ１０５〜Ｐ１１４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、シフト多重記録における記録露光量に対応した定着露光量を照射することにより、既露光部分を過剰に定着露光することなく、必要かつ十分な定着が得られるとともに、未露光部分の感度劣化などが起きない優れた光情報記録方法、光情報記録装置及び光情報記録媒体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】
【０００７】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備えた光情報記録媒体に対する光情報記録方法であって、情報光及び参照光を前記記録層上に照射することによって、干渉像が記録された既露光部分を構成する各所定領域における露光量の総和である積分露光量がＳ（ｍＪ／ｃｍ２）であり、前記干渉像の定着に必要な最小定着露光量がＨ（ｍＪ／ｃｍ２）であった場合に、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たす定着露光量Ｔ（ｍＪ／ｃｍ２）を定着光として、前記既露光部分の少なくとも一部に対して照射することを特徴とする光情報記録方法である。
該＜１＞の光情報記録方法においては、情報光及び参照光を前記記録層上に照射することによって、干渉像が記録された既露光部分を構成する各所定領域における露光量の総和である積分露光量がＳ（ｍＪ／ｃｍ２）であり、前記干渉像の定着に必要な最小定着露光量がＨ（ｍＪ／ｃｍ２）であった場合に、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たす定着露光量Ｔ（ｍＪ／ｃｍ２）を定着光として、前記既露光部分の少なくとも一部に対して照射すると、既露光部分への過剰な定着光の照射が回避され、未露光部分への感度劣化も回避される。
＜２＞ Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜１．５Ｈを満たすように、既露光部分に対して定着露光量Ｔの定着光を照射する前記＜１＞に記載の光情報記録方法である。
該＜２＞の光情報記録方法においては、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜１．５Ｈを満たすように、既露光部分の少なくとも一部に対して定着露光量Ｔの定着光を照射すると、より少ない露光量で必要かつ十分に定着がなされる。
＜３＞ 最小定着露光量Ｈが、１０〜１，０００，０００ｍＪ／ｃｍ２である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
該＜３＞の光情報記録方法においては、最小定着露光量Ｈが、１０〜１，０００，０００ｍＪ／ｃｍ２であると、記録材料に適した露光がなされ、定着が十分になされる。
＜４＞ 記録層に対する記録は、情報光及び参照光と前記記録層とを、面方向即ち、前記記録層の面方向に相対的に移動させながら、前記記録層に多重に記録するシフト多重記録である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
該＜４＞の光情報記録方法においては、情報光及び参照光と前記記録層とをトラック方向に相対的に移動させながら、前記記録層に多重に干渉像を記録するシフト多重記録であると、記録密度がより高く得られ記録容量が増大する。
＜５＞ 定着光の波長が、３５０〜８５０ｎｍである前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
該＜５＞の光情報記録方法においては、定着光の波長が、３５０〜８５０ｎｍであると、前記情報光及び前記参照光により記録された干渉像に影響を与えることなく定着がなされる。
＜６＞ 定着光の照射領域が、情報光及び参照光による記録対象部分の外延とほぼ同じ領域、及び該記録対象部分の外延よりも１μｍ以内に拡げられた領域の少なくともいずれかである前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
前記＜６＞の光情報記録方法においては、定着光の照射領域が、情報光及び参照光による記録対象部分の外延とほぼ同じ領域、及び該記録対象部分の外延よりも１μｍ以内に拡げられた領域の少なくともいずれかであると、過剰な範囲に亘る定着光の照射が回避でき、必要かつ十分な領域に対して定着光の照射がなされる。
＜７＞ 定着光の照射が、情報光及び参照光の照射から１００，０００ｓ以内に行われる前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
該＜７＞の光情報記録方法においては、記録層の任意の箇所における定着光の照射が、情報光及び参照光の照射から１００，０００ｓ以内に行われると、記録された前記干渉像の定着が必要かつ十分になされる。
＜８＞ 定着光の照射時間が、１ｎｓ〜１００ｍｓ間である前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
該＜８＞の光情報記録方法においては、定着光の照射時間が、１ｎｓ〜１００ｍｓ間であると、記録された前記干渉像の定着が必要かつ十分になされる。
＜９＞ 記録層の表面側の法線と定着光とのなす角度が、０〜６０°である前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
該＜９＞の光情報記録方法においては、記録層の表面側の法線と定着光とのなす角度が、０〜６０°であると、露光エネルギーが効率的に照射される。
＜１０＞ 記録層が、感光性樹脂とバインダーとを含み、前記記録層の固形分中のバインダーの含有量が、１０〜９５質量％である前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
該＜１０＞の光情報記録方法においては、記録層が、感光性樹脂とバインダーとを含み、前記記録層の固形分中のバインダーの含有量が、１０〜９５質量％であると、前記情報光及び前記参照光が照射されると、光干渉により生成された干渉像を記録層するのに十分な光重合反応が得られる。
＜１１＞ 第一の基板と、第二の基板と、該第二の基板上に記録層と、前記第二の基板と該記録層との間にフィルタ層とを有する前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜１２＞ フィルタ層が、顔料及び染料の少なくともいずれかの色材を含有する色材含有層を有する前記＜１１＞に記載の光情報記録方法である。
＜１３＞ フィルタ層が、顔料及び染料の少なくともいずれかの色材を含有する色材含有層と、該色材含有層上にコレステリック液晶層とを有する前記＜１１＞から＜１２＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜１４＞ 色材が、赤色顔料である前記＜１１＞から＜１３＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜１５＞ 赤色顔料における５３２ｎｍの光に対する透過率が、３３％以下であり、かつ６５５ｎｍの光に対する透過率が６６％以上である前記＜１１＞から＜１４＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜１６＞ フィルタ層が、色材含有層上に誘電体蒸着層を有する前記＜１１＞から＜１５＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜１７＞ 色材含有層が、バインダー樹脂を含有し、該バインダー樹脂がポリビニルアルコール樹脂である前記＜１１＞から＜１６＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜１８＞ 色材含有層表面が、ラビング処理されている前記＜１１＞から＜１７＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜１９＞ フィルタ層が、互いに屈折率の異なる誘電体薄層を複数層積層した誘電体蒸着層を有する前記＜１１＞から＜１８＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜２０＞ 該誘電体蒸着層が、高屈折率の誘電体薄層と低屈折率の誘電体薄層とを交互に複数層積層した前記＜１１＞から＜１９＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜２１＞ 誘電体蒸着層が、誘電体薄層を２〜２０層積層した前記＜１１＞から＜２０＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜２２＞ フィルタ層が、単層のコレステリック液晶層を有する前記＜１１＞から＜２１＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜２３＞ フィルタ層が、コレステリック液晶層を２層以上積層した積層体である前記＜１１＞から＜２２＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
該＜２３＞の光情報記録方法においては、コレステリック液晶層を２層以上積層しており、入射角が変化しても選択反射波長にずれが生じることなく、記録又は再生時に用いられる情報光及び参照光、さらに再生光は、反射膜に到達しないので、反射面上での乱反射による拡散光が発生することを防ぐことができる。従って、この拡散光によって生じるノイズが再生像に重畳されてＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤ上で検出されることもなく、再生像が少なくともエラー訂正可能な程度に検出することができるようになる。拡散光によるノイズ成分はホログラムの多重度が大きくなればなるほど大きな問題となる。つまり、多重度が大きくなればなるほど、例えば多重度が１０以上になると、１つのホログラムからの回折効率が極めて小さくなり、拡散ノイズがあると再生像の検出が非常に困難となるのである。この構成によれば、このような困難性は除去することができ、今までにない高密度画像記録が実現できる。
＜２４＞ コレステリック液晶層における選択反射波長帯域が、連続的である前記＜１１＞から＜２３＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
該＜２４＞に記載の光情報記録方法においては、各コレステリック液晶層が、円偏光分離特性を有し、螺旋の回転方向が互いに同じであり、選択反射中心波長が互いに異なり、選択反射波長帯域が連続的であることにより、入射角が変化しても選択反射波長にずれが生じることなく、照射光反射の角度依存性を解消でき、波長選択反射膜として好適に用いられる。
＜２５＞ フィルタ層が、単層のコレステリック液晶層を有し、該コレステリック液晶層が、少なくともネマチック液晶化合物、及び光反応型カイラル化合物を含有する前記＜１１＞から＜２４＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜２６＞ コレステリック液晶層が、円偏光分離特性を有する前記＜２２＞から＜２５＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜２７＞ コレステリック液晶層における螺旋の回転方向が、互いに同じである前記＜２２＞から＜２６＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜２８＞ コレステリック液晶層における選択反射中心波長が、互いに異なる前記＜２２＞から＜２７＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜２９＞ コレステリック液晶層における選択反射波長帯域幅が、１００ｎｍ以上である前記＜２２＞から＜２８＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜３０＞ フィルタ層が、第一の波長の光を透過し、該第一の波長の光と異なる第二の波長の光を反射する前記＜１１＞から＜２９＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜３１＞ 第一の波長の光が、３５０〜６００ｎｍであり、かつ第二の波長の光が６００〜９００ｎｍである前記＜１１＞から＜３０＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜３２＞ フィルタ層内の±４０°以内の光における６５５ｎｍでの光透過率が、５０％以上であり、かつ５３２ｎｍでの光反射率が、３０％以上である前記＜１１＞から＜３１＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜３３＞ フィルタ層が、入射角度±４０°における６５５ｎｍでの光透過率が５０％以上であり、かつ５３２ｎｍでの光反射率が、３０％以上である前記＜１１＞から＜３２＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜３４＞ フィルタ層のλ０〜λ０／ｃｏｓ２０°（ただし、λ０は照射光波長を表す）における光反射率が、４０％以上である前記＜１１＞から＜３３＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜３５＞ フィルタ層のλ０〜λ０／ｃｏｓ４０°（ただし、λ０は照射光波長を表す）における光反射率が、４０％以上である前記＜１１＞から＜３４＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜３６＞ フィルタ層が、ホログラフィを利用して情報を記録する光情報記録媒体の選択反射膜として用いられる前記＜１１＞から＜３５＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜３７＞ フィルタ層が、光反応型カイラル化合物を有し、該光反応型カイラル化合物が、キラル部位と、光反応性基とを有し、該キラル部位が、イソソルビド化合物、イソマンニド化合物、及びビナフトール化合物から選択される少なくとも１種である前記＜１１＞から＜３６＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜３８＞ 光反応性基が、光照射により炭素−炭素二重結合のトランスからシスへの異性化を生じる基である前記＜１１＞から＜３７＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜３９＞ 基板が、サーボピットパターンを有する前記＜１１＞から＜３８＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜４０＞ サーボピットパターン表面に、反射膜を有する前記＜１１＞から＜３９＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜４１＞ 反射膜が、金属反射膜である前記＜４０＞に記載の光情報記録方法である。
＜４２＞ フィルタ層と反射膜との間に、第二の基板表面を平滑化するための第１ギャップ層を有する前記＜４０＞から＜４１＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜４３＞ 記録層とフィルタ層との間に、第２ギャップ層を有する前記＜１１＞から＜４２＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜４４＞光情報記録媒体が、反射型ホログラムである前記＜１＞から＜４４＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜４５＞ 情報光及び参照光の照射が、該情報光の光軸と該参照光の光軸とが同軸となるようにして行われる前記＜１＞から＜４４＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
【０００８】
＜４６＞ 前記＜１＞から＜４５＞のいずれかに記載の光情報記録方法により干渉像が記録された光情報記録媒体である。
【０００９】
＜４７＞ 前記＜４６＞に記載の光情報記録媒におけるフィルタ層からなる光情報記録媒体用フィルタを光情報記録媒体形状に加工し、該加工したフィルタを前記第二の基板と貼り合わせてフィルタ層を形成するフィルタ層形成工程を含むことを特徴とする光情報記録媒体の製造方法である。
＜４８＞ 前記＜４６＞に記載の光情報記録媒体の製造方法であって、第二の基板上に、コレステリック液晶層を２層以上積層した積層体からなるフィルタ層を形成するフィルタ層形成工程を含むことを特徴とする光情報記録媒体の製造方法である。
【００１０】
＜４９＞ ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備えた光情報記録媒体に対する光情報記録装置であって、情報光及び参照光を前記記録層上に照射することによって、干渉像が記録された既露光部分を構成する各所定領域における露光量の総和である積分露光量がＳ（ｍＪ／ｃｍ２）であり、前記干渉像の定着に必要な最小定着露光量がＨ（ｍＪ／ｃｍ２）であった場合に、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たす定着露光量Ｔ（ｍＪ／ｃｍ２）を定着光として、前記既露光部分の少なくとも一部に対して照射する定着光照射手段を備えたことを特徴とする光情報記録装置である。
＜５０＞ Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜１．５Ｈを満たすように、既露光部分に対して定着露光量Ｔの定着光を照射する前記＜４９＞に記載の光情報記録装置である。
＜５１＞ 最小定着露光量Ｈが、１０〜１，０００，０００ｍＪ／ｃｍ２である前記＜４９＞から＜５０＞のいずれかに記載の光情報記録装置である。
＜５２＞ 記録層に対する記録は、情報光及び参照光と前記記録層とをトラック方向に相対的に移動させながら、前記記録層に多重に記録するシフト多重記録である前記＜４９＞から＜５０＞のいずれかに記載の光情報記録装置である。
＜５３＞ 定着光の波長が、３５０〜８５０ｎｍである前記＜４９＞から＜５２＞のいずれかに記載の光情報記録装置である。
＜５４＞ 定着光の照射領域が、情報光及び参照光による記録対象部分の外延とほぼ同じ領域、及び該記録対象部分の外延よりも１μｍ以内に拡げられた領域の少なくともいずれかである前記＜４９＞から＜５３＞のいずれかに記載の光情報記録装置である。
＜５５＞ 定着光の照射が、情報光及び参照光の照射から１００，０００ｓ以内に行われる前記＜４９＞から＜５４＞のいずれかに記載の光情報記録装置である。
＜５６＞ 定着光の照射時間が、１ｎｓ〜１００ｍｓである前記＜４９＞から＜５５＞のいずれかに記載の光情報記録装置である。
＜５７＞ 記録層の表面側の法線と定着光とのなす角度が、０〜６０°である前記＜４９＞から＜５６＞のいずれかに記載の光情報記録装置である。
＜５８＞ 記録層が、感光性樹脂とバインダーとを含み、前記記録層の固形分中のバインダーの含有量が、１０〜９５質量％である前記＜４９＞から＜５７＞のいずれかに記載の光情報記録装置である。
＜５９＞ 光情報記録媒体が、第一の基板と、記録層と、フィルタ層と、第二の基板とをこの順に有する前記＜４９＞から＜５８＞のいずれかに記載の光情報記録装置である。
＜６０＞ 光情報記録媒体が、反射型ホログラムである前記＜４９＞から＜５９＞のいずれかに記載の光情報記録装置である。
＜６１＞ 情報光及び参照光の照射が、該情報光の光軸と該参照光の光軸とが同軸となるようにして行われる前記＜４９＞から＜６０＞のいずれかに記載の光情報記録装置である。
【００１１】
＜６２＞ 前記＜１＞から＜４５＞のいずれかに記載の光情報記録方法により記録層に形成された干渉像に、参照光と同じ再生光を照射して該干渉像に対応した記録情報を再生することを特徴とする光情報再生方法である。
＜６３＞ 再生光が、光情報記録媒体の記録に用いられた参照光と同じ角度で、干渉像に照射して記録情報を再生する前記＜６２＞に記載の光情報再生方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、従来における諸問題を解決でき、記録露光量に対応した定着露光量を照射することにより、既露光部分を過剰に定着露光することなく、必要かつ十分な定着が得られるとともに、未露光部分の感度劣化などが起きない優れた光情報記録方法、光情報記録装置及び光情報記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（光情報記録方法）
本発明の光情報記録方法は、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備えた光情報記録媒体に対する光情報記録方法である。
本発明の光情報記録方法は、情報光及び参照光の照射によって、前記記録層の所定領域に記録された干渉像の定着に必要な最小定着露光量がＨ（ｍＪ／ｃｍ２）であり、前記所定領域における既露光部分の露光量の総和である積分露光量がＳ（ｍＪ／ｃｍ２）であった場合に、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たす定着露光量Ｔ（ｍＪ／ｃｍ２）を定着光として、前記既露光部分に対して照射する光情報記録方法である。
なお、本発明における「光情報記録方法」とは、情報光、及び参照光を照射することによって、光情報としての干渉像を前記記録層に記録する工程に加え、前記記録層において前記光情報が記録された既露光部分の少なくとも一部に対して、前記定着光を照射することによって、前記所定領域を定着する工程を含むものとする。
また、定着光が照射される対象としての前記既露光部分の「一部」としては、例えば、情報光及び参照光の照射によって、前記記録層に干渉像が記録された既露光部分（未露光部分を除く部分）における「最初の記録部分」と、「最後の記録部分」とが挙げられる。これは、シフト多重露光を行うことによって、多重露光された既露光部分における中間部分（「最初の記録部分」、及び「最後の記録部分」以外の部分）は、記録時の露光量が高いので、十分に露光され、当該領域のモノマーが十分に反応しているが、前記「最初の記録部分」と、前記「最後の記録部分」では、重ねられた露光数が前記中間部分よりも少ないため、結果として露光量も少なく、前記「最初の記録部分」、及び前記「最後の記録部分」における記録層のモノマーを、定着光で十分に反応させる必要があるからである。
前記光情報記録方法としては、シフト多重記録方法であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、透過型ホログラムでもよく、反射型ホログラムでもよい。また、ホログラムの記録の方式もいずれであってもよく、振幅ホログラム、位相ホログラム、ブレーズドホログラム、複素振幅ホログラムなどでもよい。
本発明の光情報記録方法の以下の説明を通じて、本発明の光情報記録装置についても明らかにする。本発明の光情報記録装置における前記記録層に対する定着光の照射手段については、本発明の光情報記録方法における前記記録層に対する定着光の照射方法の説明を通じて明らかにする。
【００１４】
＜シフト多重記録＞
前記シフト多重記録は、図１に示すように、情報光、及び参照光の照射により、光干渉による干渉像を生成すると同時に、該干渉像を記録層に最初に記録し、該最初の記録の位置から前記記録層の平面方向に、前記情報光、及び前記参照光の光照射と、前記記録層のいずれかとを少し移動させ、前記最初の記録と同様にして、第二の記録を、前記最初の記録の上に重ねて記録し、さらに少し移動させ、前記最初の記録及び第二の記録の上に重ねて第三の記録をするというように順次光照射、又は前記記録層を移動させながら、重ねて記録する方法である。
【００１５】
前記干渉像は明部と暗部による縞からなる。前記明部が記録層の感光性組成物を光重合反応させて、モノマーからポリマーに変化させることにより屈折率を低下させるので、前記反応が起きない暗部の屈折率と、前記反応部分の屈折率との差が生ずることになり、前記干渉像が前記屈折率の差として記録される。したがって、前記暗部は未反応の記録層であり、該暗部にさらに次の記録の明部を記録することができる。
【００１６】
前記移動のピッチは、再生光を前記最初の記録に対して照射した際に、隣接する第二の記録が前記再生光に反応しない最小の距離が好ましい。
前記情報光の光軸と前記参照光の光軸とが同軸になるようにして照射されるコリニア方式の場合、隣接する記録の間隔が約３〜５μｍ以上であれば前記再生光は、隣接する記録に反応することはないので、約３〜５μｍピッチで多重に記録することができる（図２参照）。
【００１７】
ここで、上述のシフト多重記録方法において、約３〜５μｍのピッチで連続的にずらしながら記録（露光）することは、現実的に高い精度が要求されるので、実際には、以下のようにして記録が行われる。
【００１８】
同一トラック内に所定間隔ｍをもって、ｎ回の記録（露光）領域が確保できるとすると、まず、所定の領域に１回目の露光が行われ、所定間隔ｍを確保しながら、（ｎ−１）回の記録（ｎ回目の記録）が行われた後（これを１セクションとする。）、（ｎ＋１）回目（２セクション目の１回目）の記録（露光）は、１セクション目の１回目の露光領域から、微小距離ｐ（ｐ＜＜ｍ）ずらした領域に記録（露光）する。この微小距離ｐが上記ピッチである。
そして、（ｎ＋２）回目（２セクション目の２回目）の記録（露光）は、１セクション目の２回目の露光領域から、微小距離ｐずらした領域に記録（露光）することになり、これを繰り返すと、（ｍ／ｎ−１）回のシフト多重がｎ回行われることになる。
すなわち、各セクションにおけるｎ回目の露光領域が、トラック方向に微小距離ｐずらしながら（シフトしながら）、多重に記録されることでシフト多重記録がなされるのである。
したがって、図２を参照して説明した上記シフト多重記録方法は、説明の簡便のために、各セクションにおいて多重に記録されたｎ回目の露光領域について説明したものである。
【００１９】
前記ピッチを小さくするほど、多重記録回数は増加でき、記録容量を増やすことができるが、再生するホログラム像の鮮明度を表す回折効率が、多重回数に反比例して低下するため、多重記録回数にも限界はある。
【００２０】
また、重ね記録が多くなるに従って、露光量（ｍＪ／ｃｍ２）を多くする必要がある。例えば、図３に示すように、最初の記録の露光量は約５ｍＪ／ｃｍ２で記録できるが、第２の記録は約８ｍＪ／ｃｍ２、第３の記録は、約１０ｍＪ／ｃｍ２、第８の記録は、約１３０ｍＪ／ｃｍ２というように露光量を増加させる必要がある。
【００２１】
前記記録層にフォトポリマー系の記録材料を用いる場合、最初の記録は、低いエネルギーで記録することができるが、重ねて露光を続けると、既反応部分（既露光部分）が多くなり感度が低下し、最初の記録と同等の記録を得るためには、より高い照射エネルギーが必要とされる。前述のように、前記高いエネルギーが必要とされる理由としては、前記既反応部分により、未反応部分（未露光部分）の反応が制約を受け、反応しにくくなることなどが挙げられ、また、未反応部分のフォトポリマーなどの感光性組成物が減少することなどが挙げられる。
【００２２】
以上のように多重記録された記録層では、図４に示すように、多重記録（露光）回数を７回（８回の記録）としたとき、最初の記録３０から一定の間隔（ピッチ）移動し、第２の記録３２がなされ、さらに１ピッチ移動して第３の記録３３がなされ、同様に順次記録が行われていき、最後に第８の記録３８が行われる。
図４に示す数字２は、最初の記録３０と第２の記録３２とだけが重畳した２重露光領域を表し、同様に数字８は、最初の記録３０から最後の第８の記録３８までが重畳した８重露光領域を表す。数字１０は、第３の記録３３から第８の記録３８までが重畳した６重露光領域、数字１２は、第５の記録３５から第８の記録３８までが重畳した４重露光領域、１４は、第７の記録３７から第８の記録３８までが重畳した２重露光領域を表す。
図中の下部に表す数字は、前記各露光領域に対応する領域を表している。前記露光は、最初から最後まで１ピッチごとに行われ、合計８回行われる。そして、初回の記録から８回目の記録までの各領域における積分露光量は、前記記録層に対して記録するための飽和露光量である最大露光量Ｍ以内になるように露光時に調節されている。
図５は、初回の記録から８回目の記録までの積分露光量（Ｓ）と、記録領域との関係をグラフで示したもので、縦軸は、積分露光量Ｓ（ｍＪ／ｃｍ２）、横軸は、記録領域を表している。
図５に示すように、露光領域２では、積分露光量Ｓが約４７ｍＪ／ｃｍ２、露光領域４では、約２１１ｍＪ／ｃｍ２、露光領域６では、約４９５ｍＪ／ｃｍ２、露光領域８では、約８９９ｍＪ／ｃｍ２、露光領域１０では、約８５２ｍＪ／ｃｍ２、露光領域１２では、約６８８ｍＪ／ｃｍ２、露光領域１４では、約４０４ｍＪ／ｃｍ２となっており、領域により積分露光量Ｓは異なっている。なお、本発明においては、各領域における積分露光量Ｓのうち、最大の露光量を最大積分露光量Ｓｍａｘとする。そして、定着光の露光量Ｔ（ｍＪ／ｃｍ２）は、最大積分露光量Ｓｍａｘを基準として決定される。
【００２３】
このように記録された記録領域を定着させるためには、前記各記録領域において、前記積分露光量Ｓが最大露光量Ｍ以内になるように、定着光を照射すればよい。図６は、最大露光量を９００ｍＪ／ｃｍ２とした場合における、前記記録領域の定着に必要な定着露光量Ｔ（ｍＪ／ｃｍ２）と記録領域との関係をグラフに表したもので、縦軸は、定着露光量Ｔ（ｍＪ／ｃｍ２）を、横軸は、記録領域を表している。
図６に示すように、露光領域２では、必要な定着露光量Ｔが約８５３ｍＪ／ｃｍ２、露光領域４では、約６８９ｍＪ／ｃｍ２、露光領域６では、約４０５ｍＪ／ｃｍ２、露光領域８では、約１ｍＪ／ｃｍ２、露光領域１０では、約４８ｍＪ／ｃｍ２、露光領域１２では、約２１２ｍＪ／ｃｍ２、露光領域１４では、約４９６ｍＪ／ｃｍ２となっており、領域により必要な定着露光量Ｔは異なっている。
なお、前記多重回数の限度とした８回は、説明簡便化のための例であり、一般的には、光の波長や、光の位相の調整などにより、５００〜１，０００程度の多重回数が実用化の限度として設計することが可能である。
【００２４】
このように記録された記録層の定着として定着光を、同じ露光量で全面に照射すると、過剰露光部分が生じるとともに、未露光部分においては、不必要な露光が行われるため、感度が劣化し、好ましくない。
そこで、本発明は、前記情報光、及び前記参照光の照射による記録（露光）に必要な最小露光量がＨであり、各記録領域（既露光部分）に記録（露光）された総露光量が積分露光量Ｓであった場合、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たす定着露光量Ｔを、各記録領域に定着光として変化させながら照射するようにした。なお、最小露光量がＨと最大露光量Ｍとの関係は、０＜２Ｈ≦Ｍである。
前記（Ｓ＋Ｔ）としては、次式、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈを満たせば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、必要な最小露光量Ｈに対して多少の余裕を見て露光することが好ましい。具体的には、最小露光量Ｈに対して（Ｓ＋Ｔ）が、１．０５Ｈ以上が好ましく、１．１Ｈ以上がより好ましく、１．２Ｈ以上が特に好ましい。また、上限は１．５Ｈが好ましい。
前記（Ｓ＋Ｔ）の下限が、１Ｈ以下であると、十分な定着が得られないことがあり、上限が２Ｈ以上であると、過剰な露光となり非効率的であり、未記録部分の感度低下の原因となることがある。
このように定着光を好適な露光量にコントロールすることにより、シフト多重記録の露光及び定着について、過剰露光がなく、十分な定着が得られ、未記録部分の記録劣化が起きない、優れた光情報記録方法が得られる。
【００２５】
前記シフト多重記録の移動方法としては、前記情報光、及び前記参照光と、前記記録層の層面方向とを相対的に移動させる方法であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、直線的に移動させる方法、円盤状のディスクの平面方向であって回転方向（トラック方向）に移動する方法などが挙げられる。
前記シフト多重記録の移動装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トラッキングサーボ、ＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などが挙げられる。
【００２６】
前記シフト多重記録の移動距離としては、前記再生光が記録部分に照射されて、再生される際に、隣接する他の記録に該再生光が反応しない距離であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１〜１００μｍが好ましい。前記移動距離が、１μｍ未満であると、前記再生の際に隣接する他の記録に該再生光が反応してゴーストが生ずることがあり、１００μｍを超えると光情報記録媒体として記録容量が低くなりシフト多重記録の利点が活かせないことがある。
【００２７】
＜情報光及び参照光＞
前記情報光及び前記参照光の光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光源から出射される可干渉性のあるレーザ光などが好ましい。
前記レーザ光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、波長が、３６０〜８５０ｎｍから選択される１種以上の波長からなるレーザ光などが挙げられる。該波長は、３８０〜８００ｎｍが好ましく、４００〜７５０ｎｍがより好ましく、可視領域の中心が最も見え易い５００〜６００ｎｍが最も好ましい。
前記波長が、３６０ｎｍ未満であると、鮮明な立体画像が得られないことがあり、８５０ｎｍを超えると、前記干渉像が微細となり、それに対応する感光材料が得られないことがある。
【００２８】
前記レーザ光の光源としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、固体レーザ光発振器、半導体レーザ光発振器、液体レーザ光発振器、気体レーザ光発振器などが挙げられる。これらの中でも、気体レーザ光発振器、半導体レーザ光発振器などが好ましい。
【００２９】
前記情報光及び前記参照光の照射方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、同一の光源から出射される一のレーザ光などを分割して、該情報光及び該参照光として照射してもよく、異なる光源から出射される二つのレーザ光などを照射してもよい。
前記情報光と前記参照光の照射方向（照射角度）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記情報光と前記参照光が異なった方向から照射されてもよく、同一方向で照射されもよい。また、前記情報光の光軸と前記参照光の光軸とが同軸となるようにして照射されるものでもよい。
【００３０】
＜定着光＞
前記定着光の照射領域としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所における前記情報光及び前記参照光による記録対象部分の外延とほぼ同じ領域か、該記録対象部分の外延よりも１μｍ以内に拡げられた領域であることが好ましい。前記記録対象部分の外延から１μｍを超えた領域まで定着光を照射すると、隣接する記録領域にも照射され、過剰な照射エネルギーとなり非効率的である。
【００３１】
前記定着光の照射時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所において、１ｎｓ〜１００ｍｓが好ましく、１ｎｓ〜８０ｍｓがより好ましい。前記照射時間が、１ｎｓ未満であると、定着が不十分なことがあり、１００ｍｓを超えると過剰なエネルギーの照射となる。
前記定着光の照射方向としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所における前記情報光及び前記参照光と同じ方向でもよく、異なった方向でもよい。また、照射角度（記録層の層面からの法線とのなす角度）が０〜６０°であることが好ましく、０〜４０°がより好ましい。前記照射角度が、上記以外の角度であると、定着が非効率となることがある。
前記定着光の波長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所において、３５０〜８５０ｎｍであることが好ましく、４００〜６００ｎｍであることがより好ましい。
前記波長が、３５０ｎｍ未満であると、材料が分解してしまうことがあり、８５０ｎｍを超えると、温度が上がり材料が劣化することがある。
【００３２】
前記定着光の光源としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、インコヒーレントな光が好ましく、蛍光灯、高圧水銀灯、キセノンランプ、発光ダイオード、コヒーレント光に位相をランダムに変える操作（例えば、すりガラスを光路に入れる。）をした光などが挙げられる。これらの中でも、発光ダイオード、コヒーレント光に位相をランダムに変える操作（例えば、すりガラスを光路に入れる。）をした光などが好ましい。
【００３３】
前記定着光の照射方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所における前記情報光及び前記参照光と同一の光源から出射される光を照射してもよく、異なる光源から出射される光などを照射してもよい。
例えば、図９に示す反射型の光情報記録方法による記録に対して、以下のように定着光が照射される。まず、前記光情報記録方法では、以下のように記録がなされる。即ち、第１の光源６１から出射した光が、ハーフミラー６４を透過した情報光５１と、該ハーフミラー６４に反射した参照光５２に分割され、情報光５１はミラー６６及びビームエキスパンダ６８を経由して拡大され、光情報記録媒体５０の記録層面に照射される。他方、参照光５２は、ミラー６５及びビームエキスパンダ６７を経由して拡大され、情報光５１が照射される前記記録層面と反対側の記録層面に照射され、情報光５１と参照光５２とにより干渉像が生成され、この干渉像が光情報として前記記録層に記録される。
得られた記録に対して、図９に示すように、第２の光源６２から定着光５３を出射し、ビームエキスパンダ６９で拡大し、記録部分に対し照射する。
この照射は、前記情報光５１、及び前記参照光５２の移動に伴って移動し、前記情報光、及び前記参照光の照射による記録（露光）に対して、前記記録部分を定着（露光）するために必要な最小定着露光量をＨとし、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層における既露光部分の露光量の総和である積分露光量をＳとした場合、次式、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たす定着露光量Ｔが、前記記録の後、１００，０００秒以内に前記既露光部分に照射される。前記定着光の照射が前記記録の後、１００，０００秒を超えると、既に記録した情報の信号品質が低下することがある。前記定着光の照射は、前記情報光５１及び前記参照光５２と同じ第１の光源６１を用いてもよい。
【００３４】
［最小定着露光量Ｈ］
前記最小定着露光量Ｈは、前記干渉像の保存性を確保するために制限される値である。
前記最小定着露光量Ｈとしては、次式、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈを満たすものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所において、１０〜１，０００，０００ｍＪ／ｃｍ２であることが好ましく、１００〜１００，０００ｍＪ／ｃｍ２であることがより好ましい。前記最小露光量Ｈが、１０ｍＪ／ｃｍ２未満であると、前記干渉像の保存性を確保することができないことがあり、１，０００，０００ｍＪ／ｃｍ２を超えると過剰な露光がなされ、隣接する周囲の未記録部分を反応させるおそれが生じ、また、過剰な露光は非効率的である。
【００３５】
［定着露光量Ｔ］
前記定着露光量Ｔとしては、次式、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈを満たすものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所において、１０〜２，０００，０００ｍＪ／ｃｍ２であることが好ましく、１００〜２００，０００ｍＪ／ｃｍ２であることがより好ましい。前記定着露光量Ｔが、１０ｍＪ／ｃｍ２未満であると、前記干渉像の保存性を確保することができないことがあり、２，０００，０００ｍＪ／ｃｍ２を超えると過剰な露光がなされ、隣接する周囲の未記録部分を反応させるおそれが生じ、また、過剰な露光は非効率的である。
【００３６】
［積分露光量Ｓ］
前記積分露光量Ｓは、前記記録層において、所定領域における情報光及び参照光によって露光される露光量の総和であり、前記記録層に多重に記録される際に、最初の記録から最後の記録まで、同一記録領域（前記所定領域）に露光された露光量の総和を表す。
ここで、前記所定領域とは、単独の露光であれば、当該露光領域を指し、多重露光、特にシフト多重露光においては、一連の多重露光が行われた後に、各露光領域が段階的に重畳している領域を指す。例えば、前述したように、８回のシフト多重露光が行われた場合、総露光量が段階的に変化している各領域（１回目のみの露光領域、１回目及び２回目のみの露光領域、・・・、７回目及び８回目のみの露光領域、８回目のみの露光領域）を、本発明では「所定領域」と称しており、各所定領域における総露光量が各積分露光量Ｓである。
前記積分露光量Ｓは、記録層の感度に影響し、該記録層の感度との関係は、前記同一記録領域に露光が重ねられると、多重回数が多いほど前記積分露光量Ｓが増大するので、該記録領域の感度も低下していくという逆比例の関係にある。そのため、飽和露光量である最大露光量Ｍが大きいほど多重記録回数も増大させることができ、前記記録層の記録容量も増大させることができる。他方、前記最大露光量Ｍは、前記記録層の記録材料などの特性や厚みなどに依存するので、目的とする多重記録回数と、前記特性との考量により決定される。
前記積分露光量Ｓとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、次式、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈを満たすものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１０〜２，０００，０００ｍＪ／ｃｍ２であることが好ましく、１００〜２００，０００ｍＪ／ｃｍ２であることがより好ましい。前記積分露光量Ｓが、１０ｍＪ／ｃｍ２未満であると、目的の記録容量ができないことがあり、２，０００，０００ｍＪ／ｃｍ２を超えると、周辺部へ影響が出て、記録できないことがある。
【００３７】
（光情報の再生方法）
前記光情報記録方法によって記録された光情報の再生方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、本発明の光情報記録方法により記録された光情報記録媒体に対して、記録時の参照光の照射と、同一の方向から同じ光を照射することにより再生する方法などが挙げられる。前記光を前記光情報記録媒体の記録層に形成された干渉像に照射すると、該干渉像に対応した記録情報としての回折光が生成され、該回折光を受光することにより再生することができる。
【００３８】
（光情報記録媒体）
本発明の光情報記録媒体は、支持体上に、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層、及び必要に応じて適宜選択したその他の層を有する光情報記録媒体である。
本発明の光情報記録媒体は、２次元などの情報を記録する比較的薄型の平面ホログラムや立体像など多量の情報を記録する体積ホログラムであってもよく、透過型及び反射型のいずれであってもよい。また、ホログラムの記録方式もいずれであってもよく、例えば、振幅ホログラム、位相ホログラム、ブレーズドホログラム、複素振幅ホログラムなどでもよい。
本発明の光情報記録媒体としては、少なくとも一の支持体上に記録層を積層し、情報光と参照光とが異なる方向から照射される一般的なホログラムの記録に用いられる第一の形態、第一の基板と、第二の基板と、該第二の基板上に記録層と、前記第二の基板と該記録層との間にフィルタ層とを有し、情報光及び参照光の照射が、該情報光の光軸と該参照光の光軸とが同軸になるようにして行われるコリニア方式に用いられる第二の形態などが挙げられる。以下第一の形態及び第二の形態について順に説明する。
【００３９】
＜第一の形態＞
前記第一の形態は一般のホログラム記録方法に用いられるもので、層構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、支持体上に記録層を単層又は２層以上の層を積層した構成、図８に示すように、支持体４２及び４３により記録層４１を挟み込み、支持体４２及び４３の最外層にそれぞれ反射防止層４４及び４５を形成した層構成などが挙げられる。
さらに、記録層４１と支持体４２との間、記録層４１と支持体４３との間にガスバリア層などを形成してもよい。また、反射防止層４４及び４５の表面に保護層などを設けてもよい。
【００４０】
［記録層］
前記記録層としては、ホログラフィを利用して情報が記録され得るものであり、所定の波長の電磁波（γ線、Ｘ線、紫外線、可視光線、赤外線、電波など）を照射すると、その強度に応じて吸光係数や屈折率などの光学特性が変化する材料が用いられる。
【００４１】
前記記録層の材料には、光熱変換材料、感光性樹脂、バインダー及び必要に応じて適宜選択したその他の成分が含まれる。
【００４２】
−感光性樹脂−
前記感光性樹脂としては、ホログラフィに用いられるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フォトポリマーが好ましい。
【００４３】
−−フォトポリマー−−
前記フォトポリマーとしては、光照射で重合反応が起こり、高分子化するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、モノマー、及び光開始剤を含有してなり、さらに必要に応じて増感剤、オリゴマー等のその他の成分を含有してなる。
【００４４】
前記フォトポリマーとしては、例えば、「フォトポリマーハンドブック」（工業調査会、１９８９年）、「フォトポリマーテクノロジー」（日刊工業新聞社、１９８９年）、ＳＰＩＥ予稿集 Ｖｏｌ．３０１０ ｐ３５４−３７２（１９９７）、及びＳＰＩＥ予稿集 Ｖｏｌ．３２９１ ｐ８９−１０３（１９９８）に記載されているものを用いることができる。また、米国特許第５７５９７２１号明細書、米国特許第４９４２１１２号明細書、米国特許第４９５９２８４号明細書、米国特許第６２２１５３６号明細書、米国特許第６７４３５５２号明細書、国際公開ＷＯ９７／４４７１４号パンフレット、国際公開ＷＯ９７／１３１８３号パンフレット、国際公開ＷＯ９９／２６１１２号パンフレット、国際公開ＷＯ９７／１３１８３号パンフレット、特許第２８８０３４２号公報、特許第２８７３１２６号公報、特許第２８４９０２１号公報、特許第３０５７０８２号公報、特許第３１６１２３０号公報、特開２００１−３１６４１６号公報、特開２０００−２７５８５９号公報などに記載されているフォトポリマーを用いることができる。
【００４５】
前記フォトポリマーに記録光を照射して光学特性を変化させる方法としては、低分子成分の拡散を利用した方法などが挙げられる。また、重合時の体積変化を緩和するため、重合成分とは逆方向へ拡散する成分を添加してもよく、あるいは、酸開裂構造を有する化合物を重合体のほかに別途添加してもよい。なお、前記低分子成分を含むフォトポリマーを用いて記録層を形成する場合には、記録層中に液体を保持可能な構造を必要とすることがある。また、前記酸開裂構造を有する化合物を添加する場合には、その開裂によって生じる膨張と、モノマーの重合によって生じる収縮とを補償させることにより体積変化を抑制してもよい。
【００４６】
前記モノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル基やメタクリル基のような不飽和結合を有するラジカル重合型のモノマー、エポキシ環やオキセタン環のようなエーテル構造を有するカチオン重合型系モノマーなどが挙げられる。これらのモノマーは、単官能であっても多官能であってもよい。また、光架橋反応を利用したものであってもよい。
【００４７】
前記ラジカル重合型のモノマーとしては、例えば、アクリロイルモルホリン、フェノキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールＰＯ変性ジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、ＥＯ変性ビスフェノールＡジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ＥＯ変性グリセロールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリアクリレート、２−ナフト−１−オキシエチルアクリレート、２−カルバゾイル−９−イルエチルアクリレート、（トリメチルシリルオキシ）ジメチルシリルプロピルアクリレート、ビニル−１−ナフトエート、Ｎ−ビニルカルバゾール、２，４，６−トリブロムフェニルアクリレート、ペンタブロムアクリレート、フェニルチオエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレートなどが挙げられる。
【００４８】
前記カチオン重合型系モノマーとしては、例えば、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、フェノールノボラックエポキシ樹脂、グリセロールトリグリシジルエーテル、１，６−ヘキサングリシジルエーテル、ビニルトリメトキシシラン、４−ビニルフェニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、下記構造式（Ｍ１）〜（Ｍ６）で表される化合物、などが挙げられる。
これらモノマーは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【化１】
【００４９】
前記光開始剤としては、記録光に感度を有するものであれば特に制限はなく、光照射によりラジカル重合、カチオン重合、架橋反応などを引き起こす材料などが挙げられる。
前記光開始剤としては、例えば、２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，１’−ビイミダゾール、２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（ｐ−メトキシフェニルビニル）−１，３，５−トリアジン、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、４，４’−ジ−ｔ−ブチルジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、４−ジエチルアミノフェニルベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、ベンゾイン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−２−オン、ベンゾフェノン、チオキサントン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルアシルホスフィンオキシド、トリフェニルブチルボレートテトラエチルアンモニウム、ビス（η−５−２，４−シクロペンタジエン−１−イル）、ビス〔２，６−ジフルオロ−３−（１Ｈ−ピロール−１−イル）フェニルチタニウム〕、ジフェニル−４−フェニルチオフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェートなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。また、照射する光の波長に合わせて増感色素を併用してもよい。
【００５０】
前記記録層の貯蔵安定性を改良する目的でフォトポリマーの重合禁止剤や酸化防止剤を加えてもよい。重合禁止剤、酸化防止剤としては例えば、ハイドロキノン、ｐ−ベンゾキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、２，６−ジターシャリ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ターシヤリ−ブチルフェノール）、トリフェニルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト，フェノチアジン、Ｎ−イソプロピル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン等が挙げられる。使用量としては組成物に使用するモノマーの全量に対して３質量％以内であり、３質量％を越えると重合が遅くなるか、著しい場合は重合しなくなる。
【００５１】
前記フォトポリマーは、前記モノマー、前記光開始剤、さらに必要に応じてその他の成分を攪拌混合し、反応させることによって得られる。得られたフォトポリマーが十分低い粘度ならば、キャスティングすることによって記録層を形成することができる。一方、キャスティングできない高粘度フォトポリマーである場合には、ディスペンサーを用いて第二の基板にフォトポリマーを盛りつけ、このフォトポリマー上に第一の基板で蓋をするように押し付けて、全面に広げて記録層を形成することができる。
【００５２】
前記フォトポリマー以外の有用な感光性樹脂としては、（１）フォトリフラクティブ効果（光照射で空間電荷分布が生じて屈折率が変調する）を示すフォトリフラクティブ材料、（２）光照射で分子の異性化が起こり、屈折率が変調するフォトクロミック材料、（３）ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム等の無機材料、（４）カルコゲン材料、などが挙げられる。
【００５３】
前記（１）のフォトリフラクティブ材料としては、フォトリフラクティブ効果を示すものであるならば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電荷発生材、及び電荷輸送材を含有してなり、さらに必要に応じてその他の成分を含有してなる。
【００５４】
前記電荷発生材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン、又はそれらの誘導体等のフタロシアニン色素／顔料；ナフタロシアニン色素／顔料；モノアゾ、ジスアゾ、トリスアゾ等のアゾ系色素／顔料；ペリレン系染料／顔料；インジゴ系染料／顔料；キナクリドン系染料／顔料；アントラキノン、アントアントロン等の多環キノン系染料／顔料；シアニン系染料／顔料；ＴＴＦ−ＴＣＮＱで代表されるような電子受容性物質と、電子供与性物質とからなる電荷移動錯体；アズレニウム塩；Ｃ６０及びＣ７０で代表されるフラーレン、並びにその誘導体であるメタノフラーレン、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００５５】
前記電荷輸送材は、ホール又はエレクトロンを輸送する材料であり、低分子化合物であってもよく、又は高分子化合物であってもよい。
前記電荷輸送材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、インドール、カルバゾール、オキサゾール、インオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサアジアゾール、ピラゾリン、チアチアゾール、トリアゾール等の含窒素環式化合物、又はその誘導体；ヒドラゾン化合物；トリフェニルアミン類；トリフェニルメタン類；ブタジエン類；スチルベン類；アントラキノンジフェノキノン等のキノン化合物、又はその誘導体；Ｃ６０及びＣ７０等のフラーレン並びにその誘導体；ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン等のπ共役系高分子、又はオリゴマー；ポリシラン、ポリゲルマン等のσ共役系高分子又はオリゴマー；アントラセン、ピレン、フェナントレン、コロネン等の多環芳香族化合物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００５６】
前記フォトリフラクティブ材料を用いて記録層を形成する方法としては、例えば、前記フォトリフラクティブ材料を溶媒中に溶解乃至分散させてなる塗布液を用いて塗膜を形成し、この塗膜から溶媒を除去することにより記録層を形成することができる。また、加熱して流動化させた前記フォトリフラクティブ材料を用いて塗膜を形成し、この塗膜を急冷することにより記録層を形成することもできる。
【００５７】
前記（２）のフォトクロミック材料は、フォトクロミック反応を起こす材料であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アゾベンゼン化合物、スチルベン化合物、インジゴ化合物、チオインジゴ化合物、スピロピラン化合物、スピロオキサジン化合物、フルキド化合物、アントラセン化合物、ヒドラゾン化合物、桂皮酸化合物、ジアリールエテン化合物などが挙げられる。これらの中でも、光照射によりシス−トランス異性化により構造変化を起こすアゾベンゼン誘導体、スチルベン誘導体、光照射により開環−閉環の構造変化を起こすスピロピラン誘導体、スピロオキサジン誘導体が特に好ましい。
【００５８】
前記（４）のカルコゲン材料としては、例えば、カルコゲン元素を含むカルコゲナイドガラスと、このカルコゲナイドガラス中に分散されており光の照射によりカルコゲナイドガラス中に拡散可能な金属からなる金属粒子とを含む材料、などが挙げられる。
前記カルコゲナイドガラスは、Ｓ、Ｔｅ又はＳｅのカルコゲン元素を含む非酸化物系の非晶質材料から構成されるものであり、金属粒子の光ドープが可能なものであれば特に限定されない。
前記カルコゲン元素を含む非晶質材料としては、例えば、Ｇｅ−Ｓ系ガラス、Ａｓ−Ｓ系ガラス、Ａｓ−Ｓｅ系ガラス、Ａｓ−Ｓｅ−Ｃｅ系ガラス等が挙げられ、これらの中ではＧｅ−Ｓ系ガラスが好ましい。前記カルコゲナイドガラスとしてＧｅ−Ｓ系ガラスを用いる場合には、ガラスを構成するＧｅ及びＳの組成比は照射する光の波長に応じて任意に変化させることができるが、主としてＧｅＳ２で表される化学組成を有するカルコゲナイドガラスが好ましい。
前記金属粒子は、光の照射によりカルコゲナイドガラス中に光ドープされる特性を有するものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｔａ、Ｗ、Ｚｎ、Ａｇ等が挙げられる。これらの中では、Ａｇ、Ａｕ又はＣｕが光ドープをより生じやすい特性を有しており、Ａｇは光ドープを顕著に生じるため特に好ましい。
前記カルコゲナイドガラスに分散されている金属粒子の含有量としては、前記記録層の全体積基準で０．１〜２体積％が好ましく、０．１〜１．０体積％がより好ましい。前記金属粒子の含有量が、０．１体積％未満であると、光ドープによる透過率変化が不充分となって記録の精度が低下することがあり、２体積％を超えると、記録材料の光透過率が低下して光ドープを充分に生じさせることが困難となることがある。
【００５９】
−バインダー−
前記バインダーは、塗膜性、膜強度、及びホログラム記録特性向上の効果を高める目的で使用されるものであり、ホログラム材料および光熱変換物質との相溶性、を考慮して適宜選択される。
前記バインダーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、例えば、（メタ）アクリル酸やイタコン酸等の不飽和酸と、（メタ）アクリル酸アルキル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸ベンジル、スチレン、α−メチルスチレン等との共重合体；ポリメチルメタクリレートに代表されるメタクリル酸アルキルやアクリル酸アルキルの重合体；（メタ）アクリル酸アルキルとアクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、スチレン等との共重合体；アクリロニトリルと塩化ビニルや塩化ビニリデンとの共重合体；側鎖にカルボキシル基を有するセルロース変性物；ポリエチレンオキシド；ポリビニルピロリドン；フェノール、ｏ−、ｍ−、ｐ−クレゾール、及び／又はキシレノールとアルデヒド、アセトン等との縮合反応で得られるノボラック樹脂；エピクロロヒドリンとビスフェノールＡとのポリエーテル；可溶性ナイロン；ポリ塩化ビニリデン；塩素化ポリオレフィン；塩化ビニルと酢酸ビニルとの共重合体；酢酸ビニルの重合体；アクリロニトリルとスチレンとの共重合体；アクリロニトリルとブタジエン及びスチレンとの共重合体；ポリビニルアルキルエーテル；ポリビニルアルキルケトン；ポリスチレン；ポリウレタン；ポリエチレンテレフタレートイソフタレート；アセチルセルロース；アセチルプロピオキシセルロース；アセチルブトキシセルロース；ニトロセルロース；セルロイド；ポリビニルブチラール；エポキシ樹脂；メラミン樹脂；フォルマリン樹脂等が挙げられる。なお、本明細書では、「アクリル、メタクリル」の双方あるいはいずれかを指す場合、「（メタ）アクリル」と表記することがある。
【００６０】
前記記録層の固形分中のバインダーの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１０〜９５質量％であることが好ましく、３５〜９０質量％であることがより好ましい。前記含有量が、１０質量％未満であると、安定な干渉像が得られないことがあり、９５質量％を超えると、回折効率の点で望ましい性能が得られないことがある。
前記バインダーの感光層中における含有量は、全感光層固形分中、１０〜９５重量％が好ましく、３５〜９０重量％がより好ましい。
【００６１】
−記録層に含まれるその他の成分−
本発明においては、光熱変換効果を向上させる目的で、ニトロセルロースを記録層中にさらに含有させることが好ましい。ニトロセルロースは、近赤外レーザ光を光吸収剤が吸収し発生した熱により分解し、効率よくフォトポリマーの重合反応を促進させることができる。
【００６２】
前記ニトロセルロースは、常法により精製した天然のセルロースを混酸で硝酸エステル化し、セルロースの構成単位であるグルコピラノース環に存在する３個の水酸基の部分にニトロ基を一部又は全部導入することによって得ることができる。前記ニトロセルロースの硝化度としては、２〜１３が好ましく、１０〜１２．５がより好ましく、１１〜１２．５がさらに好ましい。ここで、硝化度とは、ニトロセルロース中の窒素原子の重量％を表す。硝化度が著しく高いと、フォトポリマーの重合反応の促進効果は高められるが、室温安定性が低下する傾向にある。また、ニトロセルロースが爆発性となり危険が伴う。硝化度が著しく低いと、フォトポリマーの重合反応の促進効果が充分得られない。
【００６３】
また、前記ニトロセルロースの重合度は２０〜２００が好ましく、２５〜１５０がより好ましい。重合度が著しく高いと、記録が不完全となる傾向にある。重合度が著しく低いと、記録層の塗膜性が不良になる傾向にある。前記ニトロセルロースの記録層中における含有率は、記録層全固形成分に対して０〜８０質量％が好ましく、０．５〜５０質量％がより好ましく、１〜２５質量％がさらに好ましい。
【００６４】
前記記録層は、材料に応じて公知の方法に従って形成することができ、例えば、蒸着法、湿式成膜法、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、クラスターイオンビーム法、分子積層法、ＬＢ法、印刷法、転写法、などにより好適に形成することができる。また、米国特許６７４３５５２号に記載されている２成分ウレタンマトリックス形成方法により形成されてもよい。
【００６５】
前記湿式成膜法による前記記録層の形成は、例えば、前記記録層材料を溶剤に溶解乃至分散させた溶液（塗布液）を用いる（塗布し乾燥する）ことにより、好適に行うことができる。該湿式成膜法としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、インクジェット法、スピンコート法、ニーダーコート法、バーコート法、ブレードコート法、キャスト法、ディップ法、カーテンコート法などが挙げられる。
【００６６】
前記記録層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１〜１，０００μｍが好ましく、１００〜７００μｍがより好ましい。
前記記録層の厚みが、前記好ましい数値範囲であると、１０〜３００多重のシフト多重記録を行っても十分なＳ／Ｎ比を得ることができ、前記より好ましい数値範囲であるとそれが顕著である点で有利である。
【００６７】
［その他の層］
前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、反射防止層、保護層などが挙げられる。
【００６８】
［支持体］
前記支持体としては、その形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、例えば、ディスク形状、カード形状平板状、シート状などが挙げられ、前記構造としては、単層構造であってもいし、積層構造であってもよく、前記大きさとしては、前記光情報記録媒体の大きさ等に応じて適宜選択することができる。
【００６９】
前記支持体の材料としては、特に制限はなく、無機材料及び有機材料のいずれをも好適に用いることができるが、光情報記録媒体の機械的強度を確保できるものであり、記録及び再生に用いる光が基板を通して入射する透過型の場合は、用いる光の波長領域で十分に透明であることが必要である。
前記無機材料としては、例えば、ガラス、石英、シリコン、などが挙げられる。
前記有機材料としては、例えば、トリアセチルセルロース等のアセテート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリノルボルネン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリ乳酸系樹脂、プラスチックフィルムラミネート紙、合成紙などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、成形性、光学特性、コストの点から、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂が好ましい。
【００７０】
前記支持体としては、適宜合成したものであってもよいし、市販品を使用してもよい。
前記支持体の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、０．１〜５ｍｍが好ましく、０．３〜２ｍｍがより好ましい。前記基板の厚みが、０．１ｍｍ未満であると、ディスク保存時の形状の歪みを抑えられなくなることがあり、５ｍｍを超えると、ディスク全体の重量が大きくなってドライブモーターなどにより回転して用いる場合には、過剰な負荷をかけることがある。
【００７１】
＜第二の形態＞
前記第二の形態は、情報光及び参照光の照射が、該情報光の光軸と該参照光の光軸とが同軸となるようにして行われるコリニア方式に用いられる光情報記録媒体の形態で、第一の基板と、第二の基板と、該第二の基板上に記録層と、前記第二の基板と該記録層との間にフィルタ層とを有する光情報記録媒体などが挙げられる。
【００７２】
［光情報記録方法、及び再生方法］
前記第二の形態における光情報記録方法は、前記光情報記録媒体に情報光及び参照光を同軸光束として照射し、該情報光と参照光との干渉による干渉像によって情報を記録層に記録するいわゆるコリニア方式による光情報記録方法である。
前記コリニア方式においても、前記第一の形態と同様に、光情報記録媒体における記録層の少なくとも一部の記録対象部分に対して、情報光及び参照光を照射することにより、高解像度、高回折効率を有する光情報記録媒体が得られる。
前記第二の形態においても、第一の形態と同様に、前記記録層において、情報光及び参照光の照射によって所定領域に記録された干渉像の定着に必要な最小定着露光量がＨ（ｍＪ／ｃｍ２）であり、前記所定領域における既露光部分の露光量の総和である積分露光量がＳ（ｍＪ／ｃｍ２）であった場合に、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たす定着露光量Ｔ（ｍＪ／ｃｍ２）を定着光として、前記既露光部分に対して照射する。
図１７に示すように、コリニア方式による記録装置においても、第２の光源６２を設け、前記情報光及び前記参照光の移動に伴って第２の光源６２が出射する定着光５３も移動させ、該定着光５３を記録部分に記録後に照射する。各記録ごとに干渉像に対して定着光を照射してもよく、全て又は一部の記録が終了した後に定着光を、記録された干渉像に対して、照射してもよい。該定着光の照射時間は、前記記録層の任意の箇所において、１ｎｓ〜１０ｍｓに照射することにより、定着することが好ましい。前記定着光の照射時間が、１０ｍｓを超えると、記録時間が長くなりすぎ、操作性が不便となることがある。
【００７３】
前記再生方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記光情報記録方法により記録層に形成された前記干渉像に参照光と同じ光を照射して該干渉像に対応した記録情報を再生することができる。
【００７４】
前記第二の形態の光情報記録方法及び再生方法では、二次元的な強度分布が与えられた情報光と、該情報光と強度がほぼ一定な参照光とを感光性の記録層内部で重ね合わせ、それらが形成する干渉像を利用して記録層内部に光学特性の分布を生じさせることにより、情報を記録する。一方、書き込んだ情報を読み出す（再生する）際には、記録時と同様の配置で参照光のみを記録層に照射し、記録層内部に形成された光学特性分布に対応した強度分布を有する再生光として記録層から出射される。
ここで、前記第二の形態の光情報記録方法及び再生方法は、以下に説明する光情報記録再生装置を用いて行われる。
【００７５】
前記光情報記録方法及び再生方法に使用される光情報記録再生装置について図１８を参照して説明する。
図１８は、前記第二の形態に係る光情報記録再生装置の全体構成図である。なお、光情報記録再生装置は、光情報記録装置と再生装置を含んでなる。
この光情報記録再生装置１００は、光情報記録媒体２０が取り付けられるスピンドル８１と、このスピンドル８１を回転させるスピンドルモータ８２と、光情報記録媒体２０の回転数を所定の値に保つようにスピンドルモータ８２を制御するスピンドルサーボ回路８３とを備えている。
また、光情報記録再生装置１００は、光情報記録媒体２０に対して情報光と記録用参照光とを照射して情報を記録すると共に、既露光領域に対して定着を行い、光情報記録媒体２０に対して再生用参照光を照射し、再生光を検出して、光情報記録媒体２０に記録されている情報を再生するためのピックアップ３１と、このピックアップ３１を光情報記録媒体２０の半径方向に移動可能とする駆動装置８４とを備えている。
【００７６】
光情報記録再生装置１００は、ピックアップ３１の出力信号よりフォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥ、及び再生信号ＲＦを検出するための検出回路８５と、この検出回路８５によって検出されるフォーカスエラー信号ＦＥに基づいて、ピックアップ３１内のアクチュエータを駆動して対物レンズ（不図示）を光情報記録媒体２０の厚み方向に移動させてフォーカスサーボを行うフォーカスサーボ回路８６と、検出回路８５によって検出されるトラッキングエラー信号ＴＥに基づいてピックアップ３１内のアクチュエータを駆動して対物レンズを光情報記録媒体２０の半径方向に移動させてトラッキングサーボを行うトラッキングサーボ回路８７と、トラッキングエラー信号ＴＥ及び後述するコントローラからの指令に基づいて駆動装置８４を制御してピックアップ３１を光情報記録媒体２０の半径方向に移動させるスライドサーボを行うスライドサーボ回路８８とを備えている。
【００７７】
光情報記録再生装置１００は、さらに、ピックアップ３１内の後述するＣＭＯＳ又はＣＣＤアレイの出力データをデコードして、光情報記録媒体２０のデータエリアに記録されたデータを再生したり、検出回路８５からの再生信号ＲＦより基本クロックを再生したりアドレスを判別したりする信号処理回路８９と、光情報記録再生装置１００の全体を制御するコントローラ９０と、このコントローラ９０に対して種々の指示を与える操作部９１とを備えている。
コントローラ９０は、信号処理回路８９より出力される基本クロックやアドレス情報を入力すると共に、ピックアップ３１、スピンドルサーボ回路８３、及びスライドサーボ回路８８等を制御するようになっている。スピンドルサーボ回路８３は、信号処理回路８９より出力される基本クロックを入力するようになっている。コントローラ９０は、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（リード オンリ メモリ）、及びＲＡＭ（ランダム アクセス メモリ）を有し、ＣＰＵが、ＲＡＭを作業領域として、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行することによって、コントローラ９０の機能を実現するようになっている。
【００７８】
前記第二の形態における第２の光源６２から出射する定着光５３を生成する装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光情報記録再生装置１００とは別個に、光源制御装置を具備し、該光情報記録再生装置１００と同期を確保しつつ、定着光５３を出射するようコントロールすることもでき、光情報記録再生装置１００の内部に第２の光源６２を設け、前記情報光、前記参照光及び前記定着光を該光情報記録再生装置により同時に制御することもできる。
【００７９】
前記第二の形態の光情報記録方法及び再生方法に使用される光情報記録再生装置は、本発明の前記光情報記録方法を用い、情報光及び参照光による干渉像の記録後、前記記録層の任意の箇所において、１００，０００秒以内に積分露光量Ｓに対応した定着露光がなされるので、十分な定着がなされ、かつ未記録部分の感度に影響を与えず、高密度の回折効率の高い光情報記録媒体が得られる。
【００８０】
［記録層］
前記記録層は第一の形態に用いられた記録層と同様の記録層を用いることができる。
【００８１】
［フィルタ層］
前記フィルタ層は、入射角が変化しても選択反射波長にずれが生じることなく、情報光及び参照光による光記録媒体の反射膜からの乱反射を防止し、ノイズの発生を防止する機能がある。前記光情報記録媒体に前記フィルタ層を積層することにより、高解像度、回折効率の優れた光情報記録が得られる。
なお、本発明において、「入射角（入射角度）」とは、光記録媒体の層面からの法線に対して、情報光、参照光及び定着光のいずれかが進入する角度をいう。
前記フィルタ層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、色材含有層を有し、誘電体蒸着層、単層又は２層以上のコレステリック液晶層、さらに必要に応じてその他の層の積層体により形成される。
前記フィルタ層は、直接記録層などと共に、前記支持体上に塗布などにより積層してもよく、フィルムなどの基材上に積層して光情報記録媒体用フィルタを作製し、該光情報記録媒体用フィルタを、支持体上に積層してもよい。
【００８２】
−色材含有層−
前記色材含有層は、色材、バインダー樹脂、溶剤及び必要に応じてその他の成分により形成される。
【００８３】
前記色材としては、顔料及び染料の少なくともいずれかが好適に挙げられ、これらの中でも、５３２ｎｍの光を吸収し、６５５ｎｍ若しくは７８０ｎｍのサーボ光を透過させる観点から、赤色染料、赤色顔料が好ましく、赤色顔料が特に好ましい。
【００８４】
前記赤色染料としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１，８，１３，１４，１８，２６，２７，３５，３７，４２，５２，８２，８７，８９，９２，９７，１０６，１１１，１１４，１１５，１３４，１８６，２４９，２５４，２８９等の酸性染料；Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド２，１２，１３，１４，１５，１８，２２，２３，２４，２７，２９，３５，３６，３８，３９，４６，４９，５１，５２，５４，５９，６８，６９，７０，７３，７８，８２，１０２，１０４，１０９，１１２等の塩基性染料；Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１，１４，１７，２５，２６，３２，３７，４４，４６，５５，６０，６６，７４，７９，９６，９７等の反応性染料、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００８５】
前記赤色顔料としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１９２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２４０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、パーマネント・カーミンＦＢＢ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４６）、パーマネント・ルビーＦＢＨ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１１）、ファステル・ピンクＢスプラ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１）、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００８６】
これらの中でも、図２７に示すように、５３２ｎｍの光に対する透過率が１０％以下であり、かつ６５５ｎｍの光に対する透過率が９０％以上である透過スペクトルを示す赤色顔料が特に好ましく用いられる。
【００８７】
前記色材の含有量としては、前記色材含有層の全固形質量に対し０．０５〜９０質量％が好ましく、０．１〜７０質量％がより好ましい。前記含有量が０．０５質量％未満であると、色材含有層の厚みが５００μｍ以上必要となってしまうことがあり、９０質量％を超えると、色材含有層の自己支持性がなくなり、色材含有層の作製工程中に膜が崩れてしまうことがある。
【００８８】
−−バインダー樹脂――
前記バインダー樹脂としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリビニルアルコール樹脂、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体；塩化ビニル、酢酸ビニルとビニルアルコール、マレイン酸及びアクリル酸の少なくともいずれかとの共重合体；塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体；塩化ビニル／アクリロニロリル共重合体；エチレン／酢酸ビニル共重合体；ニトロセルロース樹脂等のセルロース誘導体；ポリアクリル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
また、分散性及び耐久性をさらに高めるため、以上に挙げたバインダー樹脂分子中に、極性基（エポキシ基、ＣＯ２Ｈ、ＯＨ、ＮＨ２、ＳＯ３Ｍ、ＯＳＯ３Ｍ、ＰＯ３Ｍ２、ＯＰＯ３Ｍ２（ただし、Ｍは水素原子、アルカリ金属、又はアンモニウムであり、一つの基の中に複数のＭがあるときは互いに異なっていてもよい）を導入したものが好ましい。該極性基の含有量としては、バインダー樹脂１グラム当り１０−６〜１０−４当量が好ましい。
以上列挙したバインダー樹脂は、イソシアネート系の公知の架橋剤を添加して硬化処理されることが好ましい。
【００８９】
前記バインダー樹脂の含有量としては、前記色材含有層の全固形質量に対し１０〜９９．９５質量％が好ましく、３０〜９９．９質量％がより好ましい。
【００９０】
前記各成分は、適当な溶媒に溶解乃至は分散し、塗布液を調製し、この塗布液を所望の塗布方法により後述する基材上に塗布することにより、色材含有層を形成することができる。
前記溶媒としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水、３−メトキシプロピオン酸メチルエステル、３−メトキシプロピオン酸エチルエステル、３−メトキシプロピオン酸プロピルエステル、３−エトキシプロピオン酸メチルエステル、３−エトキシプロピオン酸エチルエステル、３−エトキシプロピオン酸プロピルエステル等のアルコキシプロピオン酸エステル類；２−メトキシプロピルアセテート、２−エトキシプロピルアセテート、３−メトキシブチルアセテート等のアルコキシアルコールのエステル類；乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸エステル類；メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン類；γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、クロロホルム、テトラヒドロフラン、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００９１】
前記塗布方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、インクジェット法、スピンコート法、ニーダーコート法、バーコート法、ブレードコート法、キャスト法、ディップ法、カーテンコート法、などが挙げられる。
【００９２】
前記色材含有層の厚みは、例えば、０．５〜２００μｍが好ましく、１．０〜１００μｍがより好ましい。前記厚みが、０．５μｍ未満であると、色材を包んで膜とするためのバインダー樹脂を十分な量添加することができなくなることがあり、２００μｍを超えると、フィルタの厚みが大きくなりすぎて、照射光及びサーボ光の光学系として過大なものが必要になることがある。
【００９３】
−誘電体蒸着層−
前記誘電体蒸着層は、前記色材含有層上に形成され、互いに屈折率の異なる誘電体薄層を複数層積層してなり、波長選択反射膜とするためには、高屈折率の誘電体薄層と低屈折率の誘電体薄層とを交互に複数層積層することが好ましいが、２種以上に限定されず、それ以上の種類であってもよい。
前記積層数は、２〜２０層が好ましく、２〜１２層がより好ましく、４〜１０層がさらに好ましく、６〜８層が特に好ましい。前記積層数が、２０層を超えると、多層蒸着により生産効率性が低下し、本発明の目的及び効果を達成できなくなることがある。
【００９４】
前記誘電体薄層の積層順については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、隣接する膜の屈折率が高い場合にはそれより低い屈折率の膜を最初に積層する。その逆に隣接する層の屈折率が低い場合にはそれより高い屈折率の膜を最初に積層する。前記屈折率が高いか低いかを決めるしきい値としては１．８が好ましい。なお、屈折率が高いか低いかは絶対的なものではなく、高屈折率の材料の中でも、相対的に屈折率の大きいものと小さいものとが存在してもよく、これらを交互に使用してもよい。
【００９５】
前記高屈折率の誘電体薄層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｓｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｓ３、Ｂｉ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＣｅＦ３、ＨｆＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｐｒ６Ｏ１１、Ｓｃ２Ｏ３、ＳｉＯ、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＴｌＣｌ、Ｙ２Ｏ３、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｒＯ２、などが挙げられる。これらの中でも、Ｂｉ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＣｅＦ３、ＨｆＯ２、ＳｉＯ、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｒＯ２が好ましく、これらの中でも、ＳｉＯ、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｒＯ２がより好ましい。
【００９６】
前記低屈折率の誘電体薄層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＢｉＦ３、ＣａＦ２、ＬａＦ３、ＰｂＣｌ２、ＰｂＦ２、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＭｇＯ、ＮｄＦ３、ＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｏ３、ＮａＦ、ＴｈＯ２、ＴｈＦ４、などが挙げられる。これらの中でも、Ａｌ２Ｏ３、ＢｉＦ３、ＣａＦ２、ＭｇＦ２、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｏ３が好ましく、これらの中でも、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＦ２、ＭｇＦ２、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｏ３がより好ましい。
なお、前記誘電体薄層の材料においては、原子比についても特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、成膜時に雰囲気ガス濃度を変えることにより、原子比を調整することができる。
【００９７】
前記誘電体薄層の成膜方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イオンプレーティング、イオンビーム等の真空蒸着法、スパッタリング等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、などが挙げられる。これらの中でも、真空蒸着法、スパッタリングが好ましく、スパッタリングがより好ましい。
前記スパッタリングとしては、成膜レートの高いＤＣスパッタリング法が好ましい。なお、ＤＣスパッタリング法においては、導電性が高い材料を用いることが好ましい。
また、前記スパッタリングにより多層成膜する方法としては、例えば、１つのチャンバで複数のターゲットから交互又は順番に成膜する１チャンバ法、複数のチャンバで連続的に成膜するマルチチャンバ法とがある。これらの中でも、生産性及び材料コンタミネーションを防ぐ観点から、マルチチャンバ法が特に好ましい。
前記誘電体薄層の膜厚としては、光学波長オーダーで、λ／１６〜λの膜厚が好ましく、λ／８〜３λ／４がより好ましく、λ／６〜３λ／８がより好ましい。
【００９８】
前記誘電体蒸着層においては、該誘電体蒸着層中を伝播する光の一部が、誘電体薄層毎に多重反射し、それらの反射光が干渉するため、誘電体薄層の厚さと光に対する膜の屈折率との積で決まる波長の光のみが選択的に透過されることになる。また、誘電体蒸着層の中心透過波長は入射光に対して角度依存性を有しており、入射光を変化させると透過波長を変えることができる。
ただし、前記誘電体蒸着層の積層数を２０層以下としたことにより、数％〜数十％の選択反射波長光がフィルタを漏れて透過するが、該漏れ光を前記誘電体蒸着層の直下に仕込んだ色材含有層で吸収できる。なお、前記色材含有層は赤色顔料や赤色染料を含んでいるので、３５０〜６００ｎｍの光は吸収するが、サーボ光として使用する６００〜９００ｎｍの光は透過する。
前記色材含有層と前記誘電体蒸着層とを有する光情報記録媒体用フィルタの機能は、第一の波長の光を透過し、該第一の波長の光と異なる第二の波長の光を反射することが好ましく、前記第一の波長の光が３５０〜６００ｎｍであり、かつ第二の波長の光が６００〜９００ｎｍであることが好ましい。そのためには、光学系側から見て、記録層、誘電体蒸着層、色材含有層、及びサーボピットパターンの順に積層されている構造の光情報記録媒体であることが好ましい。
【００９９】
また、前記フィルタ層は、入射角度±４０°における、６５５ｎｍでの光透過率が５０％以上であり、８０％以上が好ましく、かつ５３２ｎｍでの光反射率が３０％以上であり、４０％以上が好ましい。
具体的には、色材含有層と誘電体蒸着層とを有する光情報記録媒体用フィルタは、正面（０°）からの垂直入射光に対して図１９に示す反射特性を有する。これに対し、斜め方向からの入射光になると次第に短波長側にシフトしていき、４０°傾斜時には図２０に示すような反射特性を示す。
したがって、図１９及び図２０の結果から、入射光がフィルタ層内において０°〜４０°傾斜しても５３２ｎｍでの３０％以上の反射率が確保できているので、信号読み取りには何ら支障のないフィルタ層が得られる。
【０１００】
−コレステリック液晶層−
前記コレステリック液晶層は、少なくともネマチック液晶化合物、及びカイラル化合物を含有してなり、重合性モノマー、さらに必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記コレステリック液晶層は、単層コレステリック液晶層及び２層以上の複数層コレステリック液晶層のいずれであってもよい。
【０１０１】
前記コレステリック液晶層としては、円偏光分離機能を有するものが好ましい。前記円偏光分離機能を有するコレステリック液晶層は、液晶の螺旋の回転方向（右回り又は左回り）と円偏光方向とが一致し、波長が液晶の螺旋ピッチであるような円偏光成分の光だけを反射する選択反射特性を有する。このコレステリック液晶層の選択反射特性を利用して、一定の波長帯域の自然光から特定波長の円偏光のみを透過分離し、その残りを反射する。
したがって、前記コレステリック液晶層は、第一の波長の光を透過し、該第一の波長の光と異なる第二の波長の円偏光を反射することが好ましく、前記第一の波長の光が３５０〜６００ｎｍであり、かつ前記第二の波長の光が６００〜９００ｎｍであることが好ましい。
【０１０２】
前記コレステリック液晶層の選択反射特性は、特定の波長帯域のみに限定され、可視光域をカバーすることは困難である。即ち、前記コレステリック液晶層の選択反射波長領域幅Δλは、下記式１で表される。
（数１）
Δλ＝２λ（ｎｅ−ｎｏ）／（ｎｅ＋ｎｏ）・・・・・・・・式（１）
ただし、前記式１中、ｎｏは、コレステリック液晶層に含有されるネマチック液晶分子の正常光に対する屈折率を表す。ｎｅは、該ネマチック液晶分子の異常光に対する屈折率を表す。λは、選択反射の中心波長を表す。
【０１０３】
前記式１で示すように、前記選択反射波長帯域幅Δλは、ネマチック液晶そのものの分子構造に依存する。前記式１から、（ｎｅ−ｎｏ）を大きくすれば、前記選択反射波長帯域幅Δλを拡げられるが、（ｎｅ−ｎｏ）は通常０．３以下であり、０．３より大きくなると、液晶としてのその他の機能、例えば、配向特性、液晶温度等が不十分となり、実用化が困難となる。
【０１０４】
また、前記コレステリック液晶層の選択反射中心波長λは、下記式２で表される。
（数２）
λ＝（ｎｅ＋ｎｏ）Ｐ／２・・・・・・・・・・・・・・・・式（２）
ただし、前記式２中、ｎｅ及びｎｏは上記数式１と同じ意味を表す。Ｐは、コレステリック液晶層の一回転ねじれに要する螺旋ピッチ長を表す。
【０１０５】
前記式２で示すように、前記選択反射中心波長λは、コレステリック液晶層の螺旋ピッチが一定であれば、コレステリック液晶層の平均屈折率と螺旋ピッチ長Ｐに依存する。それ故、コレステリック液晶層の選択反射特性を拡げるには、前記コレステリック液晶層の選択反射中心波長が互いに異なり、前記コレステリック液晶層の螺旋の回転方向（右回り又は左回り）が互いに同じであることが好ましい。また、前記コレステリック液晶層の選択反射波長帯域は連続的であることが好ましい。ここで、前記「連続的」とは、選択反射波長帯域間にギャップがなく、波長λ０〜λ０／ｃｏｓ２０°（好ましくは、λ０〜λ０／ｃｏｓ４０°）の間にギャップがなく、実質的にこの範囲の反射率が４０％以上であることを意味する。
したがって、前記コレステリック液晶層の選択反射中心波長λ間の距離は、各選択反射波長帯域が少なくとも１つの他の選択反射波長帯域と連続となる範囲内であることが好ましい。
【０１０６】
前記光情報記録媒体用フィルタは、垂直入射を０°とし、±２０°の範囲であるλ０〜λ０／ｃｏｓ２０°（ただし、λ０は照射光波長を表す）における光反射率が４０％以上であることが好ましく、垂直入射を０°とし±４０°の範囲であるλ０〜λ０／ｃｏｓ４０°（ただし、λ０は照射光波長を表す）における光反射率が４０％以上であることが特に好ましい。前記λ０〜λ０／ｃｏｓ２０°、特にλ０〜λ０／ｃｏｓ４０°（ただし、λ０は照射光波長を表す）における光反射率が４０％以上であれば、照射光反射の角度依存性を解消でき、通常の光情報記録媒体に用いられているレンズ光学系を採用することができる。
【０１０７】
具体的には、単層コレステリック液晶層の場合には、前記カイラル化合物として感光性を有し、光によって液晶の螺旋ピッチを大きく変化させることができる光反応型カイラル化合物を用い、該光反応型カイラル化合物の含有量やＵＶ照射時間を調整することにより、螺旋ピッチを液晶層の厚み方向に連続的に変化した光情報記録媒体用フィルタが得られる。この図２８は、正面（０°）からの垂直入射光に対する反射特性が４０％以上であることを示している。これに対し、斜め方向からの入射光になると次第に短波長側にシフトしていき、液晶層内で４０°傾斜した時は図２９に示すような反射特性を示す。
同様に、該光反応型カイラル化合物の含有量やＵＶ照射時間を調整することにより、螺旋ピッチを液晶層の厚み方向に連続的に変化させると、図２１に示すような反射特性を有する光情報記録媒体用フィルタが得られる。この図２１は、正面（０°）からの垂直入射光に対する反射特性が４０％以上であることを示している。これに対し、斜め方向からの入射光になると次第に短波長側にシフトしていき、液晶層内で２０°傾斜した時は図２２に示すような反射特性を示す。
なお、図１９に示したλ０〜１．３λ０の反射域は、λ０＝５３２ｎｍのとき１．３λ０＝６９２ｎｍとなり、サーボ光が６５５ｎｍの場合はサーボ光を反射してしまう。ここに示すλ０〜１．３λ０はフィルタ層における±４０°入射光への適性であるが、実際にそうした大きな斜め光まで使用する場合は、入射角±２０°以内のサーボ光をマスキングして使用すれば支障なくサーボ制御できる。また、使用するフィルタ層におけるコレステリック液晶層の螺旋ピッチを十分大きくすれば、フィルタ層への入射角を±２０°以内で全て設計することも容易であり、その場合は図２１に示すλ０〜１．１λ０のコレステリック液晶層でよいのでサーボ光透過には全く支障がなくなる。
したがって図１９〜図２２の結果から、本発明の光情報記録媒体用フィルタ内においては、単層コレステリック液晶層の場合には、入射波長が０°〜２０°（好ましくは０°〜４０°）傾斜しても４０％以上の反射率が確保できているので、信号読み取りには何ら支障のない光情報記録媒体用フィルタを作製することができる。
前記単層コレステリック液晶層の選択反射波長帯域幅は、１００ｎｍ以上が好ましく、１５０〜３００ｎｍがより好ましい。前記選択反射波長帯域幅が１００ｎｍ未満であると、±２０°以内の入射光に対する反射適性が不十分となることがある。
【０１０８】
また、複数層コレステリック液晶層の場合には、選択反射中心波長が互いに異なり、前記各コレステリック液晶層の螺旋の回転方向が互いに同じであるコレステリック液晶層を３層積層すると、図２３に示すような反射特性を有する光情報記録媒体用フィルタが得られる。この図２３は正面（０°）からの垂直入射光に対する反射特性が４０％以上であることを示している。これに対し、斜め方向からの入射光になると次第に短波長側にシフトしていき、液晶層内で４０°傾斜した時は図２４に示すような反射特性を示す。
同様に、選択反射中心波長が互いに異なり、前記各コレステリック液晶層の螺旋の回転方向が互いに同じであるコレステリック液晶層を２層積層すると、図２５に示すような反射特性を有する光情報記録媒体用フィルタが得られる。この図２５は正面（０°）からの垂直入射光に対する反射特性が４０％以上であることを示している。これに対し、斜め方向からの入射光になると次第に短波長側にシフトしていき、液晶層内で２０°傾斜した時は図２６に示すような反射特性を示す。
【０１０９】
なお、図２３に示したλ０〜１．３λ０の反射域は、λ０＝５３２ｎｍのとき１．３λ０＝６９２ｎｍとなり、サーボ光が６５５ｎｍの場合はサーボ光を反射してしまう。ここに示すλ０〜１．３λ０の範囲は光情報記録媒体用フィルタにおける±４０°入射光への適性であるが、実際にそうした大きな斜め光まで使用する場合は、入射角±２０°以内のサーボ光をマスキングして使用すれば支障なくサーボ制御できる。また、使用するフィルタにおける各コレステリック液晶層の平均屈折率を十分大きくすれば、光情報記録媒体用フィルタ内での入射角を±２０°以内で全て設計することも容易であり、その場合は図２５に示すλ０〜１．１λ０のコレステリック液晶層を２層積層することでよいので、サーボ光透過には全く支障がなくなる。
したがって図２３〜図２６の結果から、本発明の光情報記録媒体用フィルタ内においては、複数層コレステリック液晶層の場合には、入射波長が０°〜２０°（好ましくは０°〜４０°）傾斜しても４０％以上の反射率が確保できているので、信号読み取りには何ら支障のない光情報記録媒体用フィルタが得られる。
【０１１０】
前記コレステリック液晶層は、上記特性を満たせば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、上述したように、ネマチック液晶化合物、及びカイラル化合物を含有してなり、重合性モノマー、さらに必要に応じてその他の成分を含有してなる。
【０１１１】
――ネマチック液晶化合物――
前記ネマチック液晶化合物は、液晶転移温度以下ではその液晶相が固定化することを特徴とし、その屈折率異方性Δｎが、０．１０〜０．４０の液晶化合物、高分子液晶化合物、及び重合性液晶化合物の中から目的に応じて適宜選択することができる。溶融時の液晶状態にある間に、例えば、ラビング処理等の配向処理を施した配向基板を用いる等により配向させ、そのまま冷却等して固定化させることにより固相として使用することができる。
【０１１２】
前記ネマチック液晶化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記の化合物などが挙げられる。
【０１１３】
【化２】
【０１１４】
【化３】
【０１１５】
【化４】
【０１１６】
前記式中において、ｎは１〜１，０００の整数を表す。なお、前記各例示化合物においては、その側鎖連結基を、以下の構造に変えたものも同様に好適なものとして挙げられる。
【０１１７】
【化５】
【０１１８】
上記の各例示化合物のうち、ネマチック液晶化合物としては、十分な硬化性を確保する観点から、分子内に重合性基を有するネマチック液晶化合物が好ましく、これらの中でも、紫外線（ＵＶ）重合性液晶が好適である。該ＵＶ重合性液晶としては、市販品を用いることができ、例えば、ＢＡＳＦ社製の「ＰＡＬＩＯＣＯＬＯＲ ＬＣ２４２（商品名）」、Ｍｅｒｃｋ社製の「Ｅ７（商品名）」、Ｗａｃｋｅｒ−Ｃｈｅｍ社製の「ＬＣ−Ｓｉｌｉｃｏｎ−ＣＣ３７６７（商品名）」、高砂香料（株）製のＬ３５、Ｌ４２、Ｌ５５、Ｌ５９、Ｌ６３、Ｌ７９、Ｌ８３（商品名）、などが挙げられる。
【０１１９】
前記ネマチック液晶化合物の含有量としては、前記各コレステリック液晶層の全固形分質量に対し３０〜９９質量％が好ましく、５０〜９９質量％がより好ましい。前記含有量が３０質量％未満であると、ネマチック液晶化合物の配向が不十分となることがある。
【０１２０】
――カイラル化合物――
前記カイラル化合物としては、複数層コレステリック液晶層の場合には、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、液晶化合物の色相、色純度改良の観点から、例えば、イソマニード化合物、カテキン化合物、イソソルビド化合物、フェンコン化合物、カルボン化合物、等の他、以下に示す化合物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１２１】
【化６】
【０１２２】
【化７】
【０１２３】
また、前記カイラル化合物としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、Ｍｅｒｃｋ社製の商品名Ｓ１０１、Ｒ８１１、ＣＢ１５；ＢＡＳＦ社製の商品名ＰＡＬＩＯＣＯＬＯＲ ＬＣ７５６、などが挙げられる。
【０１２４】
前記複数層コレステリック液晶層の各液晶層におけるカイラル化合物の含有量としては、前記各コレステリック液晶層の全固形分質量に対し０〜３０質量％が好ましく、０〜２０質量％がより好ましい。前記含有量が３０質量％を超えると、コレステリック液晶分子の配向が不十分となることがある。
【０１２５】
一方、単層コレステリック液晶層の場合には、感光性を有し、光によって液晶の螺旋ピッチを大きく変化させることができる光反応型カイラル化合物が好適に用いられる。
前記光反応型カイラル化合物とは、感光性を有し、光によって液晶の螺旋ピッチを大きく変化させることができるカイラル化合物を意味する。
前記光反応型カイラル化合物は、キラル部位と、光反応性基とを有し、該キラル部位がイソソルビド化合物、イソマンニド化合物及びビナフトール化合物から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
前記光反応性基としては、光照射により炭素−炭素二重結合のトランスからシスへの異性化を生じる基が好ましい。
【０１２６】
前記イソソルビド化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、特開２００２−８０８５１号公報、特開２００２−１７９６８１号公報、特開２００２−１７９６８２号公報、特開２００２−３３８５７５号公報、特開２００２−３３８６６８号公報、特開２００３−３０６４９０号公報、特開２００３−３０６４９１号公報、特開２００３−３１３１８７号公報、特開２００３−３１３２９２号公報、特開２００３−３１３１８９号公報、などに例示されている。
前記イソマンニド化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、特開２００２−８０４７８号公報、特開２００３−３１３１８８号公報、などに例示されている。
前記ビナフトール化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、特開２００２−３０２４８７号公報、特開２００２−１７９６７０号公報、特開２００２−１７９６６９号公報、などに例示されている。
【０１２７】
前記光反応型カイラル化合物の具体例としては、以下のものが挙げられる。
【化８】
【０１２８】
【化９】
【０１２９】
【化１０】
【０１３０】
前記単層型コレステリック液晶層における前記光反応型カイラル化合物の含有量としては、前記コレステリック液晶層の全固形分質量に対し１〜３０質量％が好ましく、１〜２０質量％がより好ましい。前記含有量が１質量％未満であると、螺旋ピッチが長くなりすぎて、システムとして採用できる選択波長から外れることがあり、３０質量％を超えると、コレステリック液晶分子の配向が不十分となることがある。
【０１３１】
――重合性モノマー――
前記コレステリック液晶層には、例えば、膜強度等の硬化の程度を向上させる目的で重合性モノマーを併用することができる。該重合性モノマーを併用すると、液晶によって光の捻れ度を変化（パターンニング）させた後（例えば、選択反射波長の分布を形成した後）、その螺旋構造（選択反射性）を固定化し、固定化後のコレステリック液晶層の強度をより向上させることができる。ただし、前記液晶化合物が同一分子内に重合性基を有する場合には、必ずしも添加する必要はない。
前記重合性モノマーとしては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチレン性不飽和結合を持つモノマー等が挙げられ、具体的には、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の多官能モノマーが挙げられる。
前記エチレン性不飽和結合を持つモノマーの具体例としては、以下に示す化合物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１３２】
【化１１】
【０１３３】
前記重合性モノマーの添加量としては、前記コレステリック液晶層の全固形分質量に対し、５０質量％以下が好ましく、１〜２０質量％がより好ましい。前記添加量が５０質量％を超えると、コレステリック液晶分子の配向を阻害することがある。
【０１３４】
――その他の成分――
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光重合開始剤、増感剤、バインダー樹脂、重合禁止剤、溶媒、界面活性剤、増粘剤、色素、顔料、紫外線吸収剤、ゲル化剤などが挙げられる。
【０１３５】
前記光重合開始剤としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ｐ−メトキシフェニル−２，４−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−ブトキシスチリル）−５−トリクロロメチル１，３，４−オキサジアゾール、９−フェニルアクリジン、９，１０−ジメチルベンズフェナジン、ベンゾフェノン／ミヒラーズケトン、ヘキサアリールビイミダゾール／メルカプトベンズイミダゾール、ベンジルジメチルケタール、チオキサントン／アミンなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記光重合開始剤としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、チバスペシャルティケミカルズ社製の商品名イルガキュア９０７、イルガキュア３６９、イルガキュア７８４、イルガキュア８１４；ＢＡＳＦ社製の商品名ルシリンＴＰＯなどが挙げられる。
【０１３６】
前記光重合開始剤の添加量としては、前記コレステリック液晶層の全固形分質量に対し０．１〜２０質量％が好ましく、０．５〜５質量％がより好ましい。前記添加量が０．１質量％未満であると、光照射時の硬化効率が低いため長時間を要することがあり、２０質量％を超えると、紫外線領域から可視光領域での光透過率が劣ることがある。
【０１３７】
前記増感剤は、必要に応じてコレステリック液晶層の硬化度を上げるために添加される。
前記増感剤としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、などが挙げられる。
前記増感剤の添加量としては、前記コレステリック液晶層の全固形分質量に対し０．００１〜１．０質量％が好ましい。
【０１３８】
前記バインダー樹脂としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリビニルアルコール；ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン等のポリスチレン化合物；メチルセルロース、エチルセルロース、アセチルセルロース等のセルロース樹脂；側鎖にカルボキシル基を有する酸性セルロース誘導体；ポリビニルフォルマール、ポリビニルブチラール等のアセタール樹脂；メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体；アクリル酸アルキルエステルのホモポリマー、又はメタアクリル酸アルキルエステルのホモポリマー；その他の水酸基を有するポリマーなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記アクリル酸アルキルエステルのホモポリマー、又はメタアクリル酸アルキルエステルのホモポリマーにおけるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロヘキシル基、２−エチルヘキシル基などが挙げられる。
前記その他の水酸基を有するポリマーとしては、例えば、ベンジル（メタ）アクリレート／（メタアクリル酸のホモポリマー）アクリル酸共重合体、ベンジル（メタ）アクリレート／（メタ）アクリル酸／他のモノマーの多元共重合体などが挙げられる。
【０１３９】
前記バインダー樹脂の添加量としては、前記コレステリック液晶層の全固形質量に対し０〜８０質量％が好ましく、０〜５０質量％がより好ましい。前記添加量が８０質量％を超えると、コレステリック液晶分子の配向が不十分となることがある。
【０１４０】
前記重合禁止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、フェノチアジン、ベンゾキノン、又はこれらの誘導体などが挙げられる。
前記重合禁止剤の添加量としては、前記重合性モノマーの固形分に対し、１０質量％以下が好ましく、０．０１〜１質量％がより好ましい。
【０１４１】
前記溶媒としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、３−メトキシプロピオン酸メチルエステル、３−メトキシプロピオン酸エチルエステル、３−メトキシプロピオン酸プロピルエステル、３−エトキシプロピオン酸メチルエステル、３−エトキシプロピオン酸エチルエステル、３−エトキシプロピオン酸プロピルエステル等のアルコキシプロピオン酸エステル類；２−メトキシプロピルアセテート、２−エトキシプロピルアセテート、３−メトキシブチルアセテート等のアルコキシアルコールのエステル類；乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸エステル類；メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン類；γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、クロロホルム、テトラヒドロフランなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１４２】
前記コレステリック液晶層の形成方法としては、例えば、前記溶媒を用いて調製したコレステリック液晶層用塗布液（複数層の場合には各コレステリック液晶層用塗布液）を前記基材上に塗布し、乾燥させて、例えば紫外線照射することにより、コレステリック液晶層を形成することができる。
最も量産適性のよい手法としては、前記基材をロール状に巻いた形で準備しておき、該基材上にコレステリック液晶層用塗布液をバーコート、ダイコート、ブレードコート、カーテンコートのような長尺連続コーターにて塗布する形式が好ましい。
【０１４３】
前記塗布方法としては、例えば、スピンコート法、キャスト法、ロールコート法、フローコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法などが挙げられる。
前記紫外線照射の条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、照射紫外線は、１６０〜３８０ｎｍが好ましく、２５０〜３８０ｎｍがより好ましい。照射時間としては、例えば、０．１〜６００秒間が好ましく、０．３〜３００秒間がより好ましい。紫外線照射の条件を調整することによって前記コレステリック液晶層における螺旋ピッチを液晶層の厚み方向に沿って連続的に変化させることができる。
【０１４４】
前記紫外線照射の条件を調整するために、前記コレステリック液晶層に紫外線吸収剤を添加することもできる。該紫外線吸収剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチル酸系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、オキザリックアシッドアニリド系紫外線吸収剤などが好適に挙げられる。これらの紫外線吸収剤の具体例としては、例えば、特開昭４７−１０５３７号公報、特開昭５８−１１１９４２号公報、特開昭５８−２１２８４４号公報、特開昭５９−１９９４５号公報、特開昭５９−４６６４６号公報、特開昭５９−１０９０５５号公報、特開昭６３−５３５４４号公報、特公昭３６−１０４６６号公報、特公昭４２−２６１８７号公報、特公昭４８−３０４９２号公報、特公昭４８−３１２５５号公報、特公昭４８−４１５７２号公報、特公昭４８−５４９６５号公報、特公昭５０−１０７２６号公報、米国特許第２７１９０８６号明細書、米国特許第３７０７３７５号明細書、米国特許第３７５４９１９号明細書、米国特許第４２２０７１１号明細書などに記載されている。
【０１４５】
前記複数層の場合には各コレステリック液晶層の厚みは、例えば、１〜１０μｍが好ましく、２〜７μｍがより好ましい。前記厚みが１μｍ未満であると、選択反射率が十分でなくなり、１０μｍを超えると、液晶分子の均一配向が乱れてしまうことがある。
また、各コレステリック液晶層の合計厚み（単層の場合にはコレステリック液晶層の厚み）は、例えば、１〜３０μｍが好ましく、３〜１０μｍがより好ましい。
【０１４６】
――コレステリック層を有する光情報記録媒体用フィルタの製造方法――
前記光情報記録媒体用フィルタの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、上述したように、前記基材上に色材含有層を塗布形成し、該色材含有層上にコレステリック液晶層を塗布形成する方法、などが挙げられる。
前記光情報記録媒体用フィルタは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、基材ごとディスク形状に加工（例えば打ち抜き加工）されて、光情報記録媒体の第二の基板上に配置されるのが好ましい。また、光情報記録媒体のフィルタ層に用いる場合には、基材を介さず直接第二の基板上に設けることもできる。
【０１４７】
前記光情報記録媒体用フィルタは、色材含有層とコレステリック液晶層とを組み合わせた構成では、フィルタ層内の±２０°における、６５５ｎｍでの光透過率が８０％以上であり、かつ５３２ｎｍでの光反射率が４０％以上であることが好ましい。
具体的には、色材含有層上に誘電体蒸着層を有する光情報記録媒体用フィルタは、正面（０°）からの垂直入射光に対して図２５に示す反射特性を有する。これに対し、斜め方向からの入射光になると次第に短波長側にシフトしていき、２０°傾斜時には図２６に示すような反射特性を示す。
したがって、図２５及び図２６の結果から、本発明の光情報記録媒体用フィルタは、フィルタ層内の光が０°〜２０°傾斜しても５３２ｎｍでの４０％以上の反射率が確保でき、信号読み取りには何ら支障がなく、また、フィルタを通過した漏れ光（５３２ｎｍ）を吸収し、サーボ光（６５５ｎｍ）を通過させることができ、ノイズの発生を防止できるものである。
【０１４８】
−基材−
前記基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記第一の形態に用いられた支持体と同じ材料を用いることができる。
【０１４９】
前記基材としては、適宜合成したものであってもよいし、市販品を使用してもよい。
前記基材の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１０〜５００μｍが好ましく、５０〜３００μｍがより好ましい。前記基材の厚みが、１０μｍ未満であると、基板の撓みにより密着性が低下することがある。一方、５００μｍを超えると、情報光と参照光の焦点位置を大きくずらさなければならなくなり、光学系サイズが大きくなってしまう。
【０１５０】
前記光情報記録媒体用フィルタは、各種分野において使用することができ、本発明におけるホログラム型の光情報記録媒体の形成乃至製造に好適に使用することができ、以下の本発明のホログラム型の光情報記録媒体及びその製造方法並びに光情報記録方法及び再生方法に特に好適に使用することができる。
【０１５１】
［反射膜、第１ギャップ層、及び第２ギャップ層を有する光情報記録媒体］
前記光情報記録媒体は、第一の基板と、第二の基板と、該第二の基板上に前記記録層と、前記第二の基板と前記記録層との間に前記フィルタ層とを有してなり、反射膜、第１ギャップ層、第２ギャップ層、さらに必要に応じてその他の層を有してなる構成でもよい。
前記記録層及び前記フィルタ層としては、前記光情報記録媒体用フィルタが用いられる。
【０１５２】
−基板−
前記基板は、その形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、例えば、ディスク形状、カード形状などが挙げられ、光情報記録媒体の機械的強度を確保できる材料のものを選定する必要がある。また、記録及び再生に用いる光が基板を通して入射する場合は、用いる光の波長領域で十分に透明であることが必要である。
前記基板材料としては、通常、ガラス、セラミックス、樹脂、などが用いられるが、成形性、コストの点から、樹脂が特に好適である。
前記樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂、などが挙げられる。これらの中でも、成形性、光学特性、コストの点から、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂が特に好ましい。
前記基板としては、適宜合成したものであってもよいし、市販品を使用してもよい。
【０１５３】
前記基板には、半径方向に線状に延びる複数の位置決め領域としてのアドレス−サーボエリアが所定の角度間隔で設けられ、隣り合うアドレス−サーボエリア間の扇形の区間がデータエリアになっている。アドレス−サーボエリアには、サンプルドサーボ方式によってフォーカスサーボ及びトラッキングサーボを行うための情報とアドレス情報とが、予めエンボスピット（サーボピット）等によって記録されている（プリフォーマット）。
なお、フォーカスサーボは、反射膜の反射面を用いて行うことができる。トラッキングサーボを行うための情報としては、例えば、ウォブルピットを用いることができる。なお、光情報記録媒体がカード形状の場合には、サーボピットパターンは無くてもよい。
【０１５４】
前記基板の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、０．１〜５ｍｍが好ましく、０．３〜２ｍｍがより好ましい。前記基板の厚みが、０．１ｍｍ未満であると、ディスク保存時の形状の歪みを抑えられなくなることがあり、５ｍｍを超えると、ディスク全体の重量が大きくなってドライブモーターに過剰な負荷をかけることがある。
【０１５５】
−反射膜−
前記反射膜は、前記基板のサーボピットパターン表面に形成される。
前記反射膜の材料としては、記録光や参照光に対して高い反射率を有する材料を用いることが好ましい。使用する光の波長が４００〜７８０ｎｍである場合には、例えば、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、などを使用することが好ましい。使用する光の波長が６５０ｎｍ以上である場合には、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｕ、Ｃｕ合金、ＴｉＮ、などを使用することが好ましい。
なお、前記反射膜として、光を反射すると共に、追記及び消去のいずれかが可能な光情報記録媒体、例えば、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ（Ｖｉｄｅｏ） Ｄｉｓｃ）などを用い、ホログラムをどのエリアまで記録したかとか、いつ書き換えたかとか、どの部分にエラーが存在し、交替処理をどのように行ったかなどのディレクトリ情報などを、ホログラムに影響を与えずに追記及び書き換えすることも可能となる。
【０１５６】
前記反射膜の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、各種気相成長法、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などが用いられる。これらの中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等の点で優れている。
前記反射膜の厚さとしては、十分な反射率を実現し得るように、５０ｎｍ以上が好ましく、１００ｎｍ以上がより好ましい。
【０１５７】
−第１ギャップ層−
前記第１ギャップ層は、必要に応じて前記フィルタ層と前記反射膜との間に設けられ、第二の基板表面を平滑化する目的で形成される。また、記録層内に生成されるホログラムの大きさを調整するのにも有効である。即ち、前記記録層は、記録用参照光及び情報光の干渉領域をある程度の大きさに形成する必要があるので、前記記録層とサーボピットパターンとの間にギャップを設けることが有効となる。
前記第１ギャップ層は、例えば、サーボピットパターンの上から紫外線硬化樹脂等の材料をスピンコート等で塗布し、硬化させることにより形成することができる。また、フィルタ層が透明基材の上に塗布形成したものを使用する場合には、該透明基材が第１ギャップ層としても働くことになる。
前記第１ギャップ層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１〜２００μｍが好ましい。
【０１５８】
−第２ギャップ層−
前記第２ギャップ層は、必要に応じて記録層とフィルタ層との間に設けられる。
前記第２ギャップ層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリメタクリル酸メチル＝ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のような透明樹脂フィルム、又は、ＪＳＲ社製商品名ＡＲＴＯＮフィルムや日本ゼオン社製商品名ゼオノアのような、ノルボルネン系樹脂フィルム、などが挙げられる。これらの中でも、等方性の高いものが好ましく、ＴＡＣ、ＰＣ、商品名ＡＲＴＯＮ、及び商品名ゼオノアが特に好ましい。
前記第２ギャップ層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１〜２００μｍが好ましい。
【０１５９】
ここで、本発明の前記反射膜、前記第１及び前記第２ギャップ層を有する光情報記録媒体の具体例１〜６について、図面を参照してさらに詳しく説明する。
【０１６０】
−光情報記録媒体の具体例１−
図１１は、本発明の具体例１における光記録媒体の構造を示す概略断面図である。この具体例１に係る光記録媒体２１では、ポリカーボネート樹脂又はガラスの第二の基板１にサーボピットパターン３が形成され、該サーボピットパターン３上にアルミニウム、金、白金等でコーティングして反射膜２が設けられている。なお、図１１では、第二の基板１全面にサーボピットパターン３が形成されているが、図１０に示すように周期的に形成されていてもよい。また、このサーボピットパターン３の高さは、通常１，７５０Å（１７５ｎｍ）であり、基板を始め他の層の厚さに比べて充分に小さいものである。
【０１６１】
第１ギャップ層８は、紫外線硬化樹脂等の材料を第二の基板１の反射膜２上にスピンコート等により塗布して形成される。第１ギャップ層８は、反射膜２を保護すると共に、記録層４内に生成されるホログラムの大きさを調整するためにも有効である。つまり、記録層４において記録用参照光と情報光の干渉領域をある程度の大きさに形成する必要があるため、記録層４とサーボピットパターン３との間にギャップを設けると有効である。
第１ギャップ層８上にはフィルタ層６が設けられ、該フィルタ層６と第一の基板５（ポリカーボネート樹脂基板やガラス基板）によって記録層４を挟むことによって光記録媒体２１が構成される。
【０１６２】
図１１において、フィルタ層６は、赤色光のみを透過し、それ以外の色の光を通さないものである。従って、情報光、記録及び再生用参照光は緑色又は青色の光であるので、フィルタ層６を透過せず、反射膜２まで達することなく、戻り光となり、入出射面Ａから出射することになる。
このフィルタ層６は、螺旋ピッチが液晶層の厚み方向に連続的に変化した単層のコレステリック液晶層からなる。このコレステリック液晶層からなるフィルタ層６は、第１ギャップ層８上に塗布によって直接形成してもよいし、基材上にコレステリック液晶層を形成したフィルムを光記録媒体形状に打ち抜いて配置してもよい。螺旋ピッチが液晶層の厚み方向に連続的に変化した単層のコレステリック液晶層によって、λ０〜λ０／ｃｏｓ２０°、特にλ０〜λ０／ｃｏｓ４０°（ただし、λ０は照射光波長を表す）における光反射率が４０％以上となり、入射角が変化しても選択反射波長にずれが生じることがなくなる。
【０１６３】
具体例１における光記録媒体２１は、ディスク形状でもいいし、カード形状であってもよい。カード形状の場合にはサーボピットパターンは無くてもよい。
また、この光記録媒体２１では、第二の基板１は０．６ｍｍ、第１ギャップ層８は１００μｍ、フィルタ層６は２〜３μｍ、記録層４は０．６ｍｍ、第一の基板５は０．６ｍｍの厚さであって、合計厚みは約１．９ｍｍとなっている。
【０１６４】
次に、図１７を参照して、光記録媒体２１周辺での光学的動作を説明する。まず、サーボ用レーザ装置から出射したレーザ光（赤色光）は、ダイクロイックミラー１３でほぼ１００％反射して、対物レンズ１２を通過する。対物レンズ１２によってサーボ用光は反射膜２上で焦点を結ぶように光記録媒体２１に対して照射される。つまり、ダイクロイックミラー１３は緑色や青色の波長の光を透過し、赤色の波長の光をほぼ１００％反射させるようになっている。光記録媒体２１の光の入出射面Ａから入射したサーボ用光は、第一の基板５、記録層４、フィルタ層６、及び第１ギャップ層８を通過し、反射膜２で反射され、再度、第１ギャップ層８、フィルタ層６、記録層４、及び第一の基板５を透過して入出射面Ａから出射する。出射した戻り光は、対物レンズ１２を通過し、ダイクロイックミラー１３でほぼ１００％反射して、サーボ情報検出器（不図示）でサーボ情報が検出される。検出されたサーボ情報は、フォーカスサーボ、トラッキングサーボ、スライドサーボ等に用いられる。
記録層４を構成するホログラム材料は、赤色の光では感光しないようになっているので、サーボ用光が記録層４を通過したり、サーボ用光が反射膜２で乱反射したとしても、記録層４には影響を与えない。
また、サーボ用光の反射膜２による戻り光は、ダイクロイックミラー１３によってほぼ１００％反射するようになっているので、サーボ用光が再生像検出のためのＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤ１４で検出されることはなく、再生光に対してノイズとなることもない。
なお、図１９に示したλ０〜１．３λ０の反射域は、λ０＝５３２ｎｍのとき１．３λ０＝６９２ｎｍとなり、サーボ光が６５５ｎｍの場合は、サーボ光を反射してしまう。ここに示すλ０〜１．３λ０の範囲はフィルタ層における±４０°入射光への適性であるが、実際にそうした大きな斜め光まで使用する場合は、入射角±２０°以内のサーボ光をマスキングして使用すれば支障なくサーボ制御できる。
また、使用するフィルタ層におけるコレステリック液晶層の螺旋ピッチを十分大きくすれば、フィルタ層内での入射角を±２０°以内で全て設計することも容易であり、その場合は図１６に示すλ０〜１．１λ０のコレステリック液晶層でよいのでサーボ光透過には全く支障がなくなる。
【０１６５】
また、記録用／再生用レーザから生成された情報光及び記録用参照光は、偏光板１６を通過して線偏光となりハーフミラー１７を通過して１／４波長板１５を通った時点で円偏光になる。ダイクロイックミラー１３を透過し、対物レンズ１２によって情報光と記録用参照光が記録層４内で干渉像を生成するように光記録媒体２１に照射される。情報光及び記録用参照光は入出射面Ａから入射し、記録層４で干渉し合って干渉像をそこに生成し、該干渉像を記録する。その後、情報光及び記録用参照光は記録層４を通過し、フィルタ層６に入射するが、該フィルタ層６の底面までの間に反射されて戻り光となる。つまり、情報光と記録用参照光は反射膜２までは到達しない。フィルタ層６は螺旋ピッチが液晶層の厚み方向に連続的に変化した単層のコレステリック液晶層から形成され、赤色光のみを透過する性質を有するからである。あるいは、フィルタ層を漏れて通過する光を入射光強度の２０％以下に抑えていれば、たとえその漏れ光が底面に到達して戻り光となっても、再度フィルタ層で反射されるので再生光へ混じる光強度は２０％×２０％＝４％以下となり、実質的に問題とはならない。
この記録後、１００，０００秒以内に、該干渉像に、第２の光源６２から出射された定着光５３が、前記情報光及び前記参照光の照射による記録の定着に必要な最小定着露光量をＨとし、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層における既露光部分の露光量の総和である積分露光量をＳとし、前記既露光部分の記録の定着に必要な定着露光量をＴとしたとき、次式、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たすように照射される。
【０１６６】
−光情報記録媒体の具体例２−
図１２は、本発明の具体例２における光記録媒体の構造を示す概略断面図である。この具体例２に係る光記録媒体２２では、ポリカーボネート樹脂又は第二の基板１にサーボピットパターン３が形成され、該サーボピットパターン３表面にアルミニウム、金、白金等でコーティングして反射膜２が設けられている。また、このサーボピットパターン３の高さは、通常１７５０Å（１７５ｎｍ）である点については、第一の実施形態と同様である。
【０１６７】
前記具体例２と前記具体例１の構造の差異は、前記具体例２に係る光記録媒体２２では、フィルタ層６と記録層４との間に第２ギャップ層７が設けられていることである。
【０１６８】
螺旋ピッチが液晶層の厚み方向に連続的に変化した単層のコレステリック液晶層からなるフィルタ層６は、第１ギャップ層８を形成した後、該第１ギャップ層８上に形成され、前記具体例１と同様のものを用いることができる。
【０１６９】
第２ギャップ層７は、情報光及び再生光がフォーカシングするポイントが存在する。このエリアをフォトポリマーで埋めていると過剰露光によるモノマーの過剰消費が起こり、多重記録能が下がってしまう。そこで、無反応で透明な第２ギャップ層を設けることが有効となる。
【０１７０】
また、光記録媒体２２では、第二の基板１は１．０ｍｍ、第１ギャップ層８は１００μｍ、フィルタ層６は３〜５μｍ、第２ギャップ層７は７０μｍ、記録層４は０．６ｍｍ、第一の基板５は０．４ｍｍの厚さであって、合計厚みは約２．２ｍｍとなっている。
【０１７１】
情報の記録又は再生を行う場合、このような構造を有する光記録媒体２２に対して、赤色のサーボ用光及び緑色の情報光並びに記録及び再生用参照光が照射される。サーボ用光は、入出射面Ａから入射し、記録層４、第２ギャップ層７、フィルタ層６、及び第１ギャップ層８を通過して反射膜２で反射して戻り光となる。
この戻り光は、再度、第１ギャップ層８、フィルタ層６、第２ギャップ層７、記録層４及び第一の基板５をこの順序で通過して、入出射面Ａより出射する。出射した戻り光は、フォーカスサーボ、トラッキングサーボや、スライドサーボ等に用いられる。
記録層４を構成するホログラム材料は、赤色の光では感光しないようになっているので、サーボ用光が記録層４を通過したり、サーボ用光が反射膜２で乱反射したとしても、記録層４には影響を与えない。緑色の情報光等は、入出射面Ａから入射し、記録層４、第２ギャップ層７を通過して、フィルタ層６で反射して戻り光となる。この戻り光は、再度、第２ギャップ層７、記録層４及び第一の基板５をこの順序で通過して、入出射面Ａより出射する。
また、再生時についても再生用参照光はもちろん、再生用参照光を記録層４に照射することによって発生する再生光も反射膜２に到達せずに入出射面Ａから出射する。なお、光記録媒体２２周辺（図１７における対物レンズ１２、フィルタ層６、検出器たるＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤ１４）での光学的動作は、具体例１（図１７）と同様なので説明を省略する。
【０１７２】
−光情報記録媒体の具体例３−
図１３は、前記具体例３における光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。この具体例３に係る光情報記録媒体２１では、フィルタ層６以外は具体例１と同様に構成される。
【０１７３】
図１３において、フィルタ層６は、赤色光のみを透過し、それ以外の色の光を通さないものである。従って、情報光、記録及び再生用参照光は緑色又は青色の光であるので、フィルタ層６を透過せず、反射膜２まで達することなく、戻り光となり、入出射面Ａから出射することになる。
このフィルタ層６は、色材含有層６ｂ上に、互いに屈折率の異なる誘電体薄層が７層積層された誘電体蒸着層とを形成した積層体である。この色材含有層と誘電体蒸着膜との組み合わせであるフィルタ層６は、第１ギャップ層８上に塗布及び蒸着により直接形成してもよいし、基材上に色材含有層及び誘電体蒸着膜を形成したフィルムを光情報記録媒体形状に打ち抜いて配置してもよい。フィルタ層として色材含有層と誘電体蒸着膜との組み合わせを用いることによって、入射角度±４０°における、６５５ｎｍでの光透過率が５０％以上であり、かつ５３２ｎｍでの光反射率が３０％以上となり、入射角が変化しても選択反射波長にずれが生じることがなくなる。
【０１７４】
前記具体例３における光情報記録媒体２１の形状は、ディスク形状でもいいし、カード形状であってもよく、具体例１と同様に形成される。
【０１７５】
次に、図１７を参照して、光情報記録媒体２１周辺での光学的動作を説明する。まず、サーボ用レーザから出射した光（赤色光）は、ダイクロイックミラー１３でほぼ１００％反射して、対物レンズ１２を通過する。対物レンズ１２によってサーボ用光は反射膜２上で焦点を結ぶように光情報記録媒体２１に対して照射される。つまり、ダイクロイックミラー１３は緑色や青色の波長の光を透過し、赤色の波長の光をほぼ１００％反射させるようになっている。光情報記録媒体２１の光の入出射面Ａから入射したサーボ用光は、第一の基板５、記録層４、フィルタ層６、及び第１ギャップ層８を通過し、反射膜２で反射され、再度、第１ギャップ層８、フィルタ層６、記録層４、及び第一の基板５を透過して入出射面Ａから出射する。出射した戻り光は、対物レンズ１２を通過し、ダイクロイックミラー１３でほぼ１００％反射して、サーボ情報検出器（不図示）でサーボ情報が検出される。検出されたサーボ情報は、フォーカスサーボ、トラッキングサーボ、スライドサーボ等に用いられる。記録層４を構成するホログラム材料は、赤色の光では感光しないようになっているので、サーボ用光が記録層４を通過したり、サーボ用光が反射膜２で乱反射したとしても、記録層４には影響を与えない。また、サーボ用光の反射膜２による戻り光は、ダイクロイックミラー１３によってほぼ１００％反射するようになっているので、サーボ用光が再生像検出のためのＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤ１４で検出されることはなく、再生光に対してノイズとなることもない。
【０１７６】
また、記録用／再生用レーザから生成された情報光及び記録用参照光は、偏光板１６を通過して線偏光となりハーフミラー１７を通過して１／４波長板１５を通った時点で円偏光になる。ダイクロイックミラー１３を透過し、対物レンズ１１によって情報光と記録用参照光が記録層４内で干渉像を生成するように光情報記録媒体２１に照射される。情報光及び記録用参照光は入出射面Ａから入射し、記録層４で干渉し合って干渉像をそこに生成し、該干渉像を記録する。その後、情報光及び記録用参照光は記録層４を通過し、フィルタ層６に入射するが、該フィルタ層６の底面までの間に反射されて戻り光となる。つまり、情報光と記録用参照光は反射膜２までは到達しない。フィルタ層６は色材含有層と誘電体蒸着膜とを組み合わせており、赤色光のみを透過する性質を有するからである。あるいは、フィルタ層を漏れて通過する光を入射光強度の２０％以下に抑えていれば、たとえその漏れ光が底面に到達して戻り光となっても、再度フィルタ層で反射されるので再生光へ混じる光強度は２０％×２０％＝４％以下となり、実質的に問題とはならない。
この記録後、１００，０００秒以内に、該干渉像に、第２の光源６２から出射された定着光５３が、前記情報光及び前記参照光の照射による記録の定着に必要な最小定着露光量をＨとし、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層における既露光部分の露光量の総和である積分露光量をＳとし、前記既露光部分の記録の定着に必要な定着露光量をＴとしたとき、次式、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たすように照射される。
【０１７７】
−光情報記録媒体の具体例４−
図１４は、前記具体例４における光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。この第二の実施形態に係る光情報記録媒体２２では、フィルタ層６以外は具体例１と同様に構成される。
【０１７８】
前記具体例４と前記具体例３の構造の差異は、前記具体例４に係る光情報記録媒体２２では、フィルタ層６と記録層４との間に第２ギャップ層７が設けられていることである。
【０１７９】
色材含有層と誘電体蒸着膜との組み合わせであるフィルタ層６は、第１ギャップ層８を形成した後、該第１ギャップ層８上に形成され、前記第一実施形態と同様のものを用いることができる。
【０１８０】
第２ギャップ層７は、情報光及び再生光がフォーカシングするポイントが存在する。このエリアをフォトポリマーで埋めていると過剰露光によるモノマーの過剰消費が起こり多重記録能が下がってしまう。そこで、無反応で透明な第２ギャップ層を設けることが有効となる。
【０１８１】
また、光記録媒体２２では、第二の基板１及び第一の基板５は具体例２と同様に形成される。
【０１８２】
情報の記録又は再生を行う場合、このような構造を有する光情報記録媒体２２に対して、赤色のサーボ用光及び緑色の情報光並びに記録及び再生用参照光が照射される。サーボ用光は、入出射面Ａから入射し、記録層４、第２ギャップ層７、フィルタ層６、及び第１ギャップ層８を通過して反射膜２で反射して戻り光となる。この戻り光は、再度、第１ギャップ層８、フィルタ層６、第２ギャップ層７、記録層４及び第一の基板５をこの順序で通過して、入出射面Ａより出射する。出射した戻り光は、フォーカスサーボやトラッキングサーボ等に用いられる。記録層４を構成するホログラム材料は、赤色の光では感光しないようになっているので、サーボ用光が記録層４を通過したり、サーボ用光が反射膜２で乱反射したとしても、記録層４には影響を与えない。緑色の情報光等は、入出射面Ａから入射し、記録層４、第２ギャップ層７を通過して、フィルタ層６で反射して戻り光となる。この戻り光は、再度、第２ギャップ層７、記録層４及び第一の基板５をこの順序で通過して、入出射面Ａより出射する。また、再生時についても再生用参照光はもちろん、再生用参照光を記録層４に照射することによって発生する再生光も反射膜２に到達せずに入出射面Ａから出射する。なお、光情報記録媒体２２周辺（図１７における対物レンズ１２、フィルタ層６、検出器たるＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤ１４）での光学的動作は、前記具体例３（図１７）と同様なので説明を省略する。
【０１８３】
−光情報記録媒体の具体例５−
ここで、前記具体例５について、図面を参照してさらに詳しく説明する。
図１５は、前記具体例５における光記録媒体の構造を示す概略断面図である。この具体例５に係る光記録媒体２１は、フィルタ層６以外は具体例１と同様に構成される。
【０１８４】
第１ギャップ層８は、紫外線硬化樹脂等の材料を第二の基板１の反射膜２上にスピンコート等により塗布して形成される。第１ギャップ層８は、反射膜２を保護すると共に、記録層４内に生成されるホログラムの大きさを調整するためにも有効である。つまり、記録層４において記録用参照光と情報光の干渉領域をある程度の大きさに形成する必要があるため、記録層４とサーボピットパターン３との間にギャップを設けると有効である。
第１ギャップ層８上にはフィルタ層６が設けられ、該フィルタ層６と第一の基板５（ポリカーボネート樹脂基板やガラス基板）によって記録層４を挟むことによって光記録媒体２１が構成される。
【０１８５】
図１５において、フィルタ層６は、赤色光のみを透過し、それ以外の色の光を通さないものである。従って、情報光、記録及び再生用参照光は緑色又は青色の光であるので、フィルタ層６を透過せず、反射膜２まで達することなく、戻り光となり、入出射面Ａから出射することになる。
このフィルタ層６は、コレステリック液晶層６ｃ、６ｄ、及び６ｅが３層積層された積層体である。このコレステリック液晶層の積層体であるフィルタ層６は、第１ギャップ層８上に塗布によって直接形成してもよいし、基材上に３層積層したコレステリック液晶層を形成したフィルムを光記録媒体形状に打ち抜いて配置してもよい。コレステリック液晶層を３層積層することによって、λ０〜λ０／ｃｏｓ２０°、特にλ０〜λ０／ｃｏｓ４０°（ただし、λ０は照射光波長を表す）における光反射率が４０％以上となり、入射角が変化しても選択反射波長にずれが生じることがなくなる。
【０１８６】
前記具体例５における光記録媒体２１は、ディスク形状でもいいし、カード形状であってもよく、具体例１と同様に形成される。
【０１８７】
光記録媒体２１周辺での光学的動作は具体例１及び２と同様である。なお、図２３に示したλ０〜１．３λ０の反射域は、λ０＝５３２ｎｍのとき１．３λ０＝６９２ｎｍとなり、サーボ光が６５５ｎｍの場合はサーボ光を反射してしまう。ここに示すλ０〜１．３λ０の範囲はフィルタ層における±４０°入射光への適性であるが、実際にそうした大きな斜め光まで使用する場合は、入射角±２０°以内のサーボ光をマスキングして使用すれば支障なくサーボ制御できる。また、使用するフィルタ層における各コレステリック液晶層の平均屈折率を十分大きくすれば、フィルタ層内での入射角を±２０°以内で全て設計することも容易であり、その場合には図２０に示すλ０〜１．１λ０のコレステリック液晶層を２層積層することでよいので、サーボ光透過には全く支障がなくなる。
【０１８８】
また、記録用／再生用レーザから生成された情報光及び記録用参照光は、偏光板１６を通過して線偏光となりハーフミラー１７を通過して１／４波長板１５を通った時点で円偏光になる。ダイクロイックミラー１３を透過し、対物レンズ１１によって情報光と記録用参照光が記録層４内で干渉像を生成するように光記録媒体２１に照射される。情報光及び記録用参照光は入出射面Ａから入射し、記録層４で干渉し合って干渉像をそこに生成し、該干渉像を記録する。その後、情報光及び記録用参照光は記録層４を通過し、フィルタ層６に入射するが、該フィルタ層６の底面までの間に反射されて戻り光となる。つまり、情報光と記録用参照光は反射膜２までは到達しない。フィルタ層６はコレステリック液晶層が３層積層され、赤色光のみを透過する性質を有するからである。あるいは、フィルタ層を漏れて通過する光を入射光強度の２０％以下に抑えていれば、たとえその漏れ光が底面に到達して戻り光となっても、再度フィルタ層で反射されるので再生光へ混じる光強度は２０％×２０％＝４％以下となり、実質的に問題とはならない。
この記録後、１００，０００秒以内に、該干渉像に、第２の光源６２から出射された定着光５３が、前記情報光及び前記参照光の照射による記録の定着に必要な最小定着露光量をＨとし、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層における既露光部分の露光量の総和である積分露光量をＳとし、前記既露光部分の記録の定着に必要な定着露光量をＴとしたとき、次式、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たすように照射される。
【０１８９】
−光情報記録媒体の具体例６−
図１６は、前記具体例６における光記録媒体の構造を示す概略断面図である。この具体例６に係る光記録媒体２２では、フィルタ層６以外は具体例１と同様に構成される。
【０１９０】
前記具体例６と、前記具体例５との構造の差異は、前記具体例６に係る光記録媒体２２では、フィルタ層６と記録層４との間に第２ギャップ層７が設けられていることである。
【０１９１】
コレステリック液晶層の３層積層体であるフィルタ層６は、第１ギャップ層８を形成した後、該第１ギャップ層８上に形成され、前記第一実施形態と同様のものを用いることができる。
【０１９２】
第２ギャップ層７は、情報光及び再生光がフォーカシングするポイントが存在する。このエリアをフォトポリマーで埋めていると過剰露光によるモノマーの過剰消費が起こり、多重記録能が下がってしまう。そこで、無反応で透明な第２ギャップ層を設けることが有効となる。
【０１９３】
また、光記録媒体２２では、第二の基板１及び第一の基板５は具体例２同様に形成される。
【０１９４】
情報の記録又は再生を行う場合、このような構造を有する光記録媒体２２に対して、赤色のサーボ用光及び緑色の情報光、並びに記録及び再生用参照光が照射される。
サーボ用光は、入出射面Ａから入射し、記録層４、第２ギャップ層７、フィルタ層６、及び第１ギャップ層８を通過して反射膜２で反射して戻り光となる。
この戻り光は、再度、第１ギャップ層８、フィルタ層６、第２ギャップ層７、記録層４及び第一の基板５をこの順序で通過して、入出射面Ａより出射する。
出射した戻り光は、フォーカスサーボやトラッキングサーボ等に用いられる。
記録層４を構成するホログラム材料は、赤色の光では感光しないようになっているので、サーボ用光が記録層４を通過したり、サーボ用光が反射膜２で乱反射したとしても、記録層４には影響を与えない。
緑色の情報光等は、入出射面Ａから入射し、記録層４、第２ギャップ層７を通過して、フィルタ層６で反射して戻り光となる。
この戻り光は、再度、第２ギャップ層７、記録層４及び第一の基板５をこの順序で通過して、入出射面Ａより出射する。
また、再生時についても再生用参照光はもちろん、再生用参照光を記録層４に照射することによって発生する再生光も反射膜２に到達せずに入出射面Ａから出射する。
なお、光記録媒体２２周辺（図１７における対物レンズ１２、フィルタ層６、検出器たるＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤ１４）での光学的動作は、具体例５（図１７）と同様なので説明を省略する。
【０１９５】
−光情報記録媒体の製造方法−
本発明における光情報記録媒体の製造方法は、フィルタ層形成工程を少なくとも含んでなり、反射膜形成工程、記録層形成工程、さらに必要に応じてその他の工程を含んでなる。
【０１９６】
――フィルタ層形成工程――
前記フィルタ層形成工程は、本発明の前記光情報記録媒体用フィルタを光情報記録媒体形状に加工し、該加工したフィルタを前記第二の基板に貼り合わせてフィルタ層を形成する工程である。
ここで、本発明の前記光情報記録媒体用フィルタの製造方法については、上述した通りである。
前記光情報記録媒体形状としては、ディスク形状、カード形状、などが挙げられる。
前記加工としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、プレスカッターによる切り出し加工、打ち抜きカッターによる打ち抜き加工、などが挙げられる。
前記貼り合わせでは、例えば、接着剤、粘着剤、などを用いて気泡が入らないようにフィルタを基板に貼り付ける。
前記接着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＵＶ硬化型、エマルジョン型、一液硬化型、二液硬化型等の各種接着剤が挙げられ、それぞれ公知の接着剤を任意に組み合わせて使用することができる。
前記粘着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤、などが挙げられる。
前記接着剤又は前記粘着剤の塗布厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、光学特性や薄型化の観点から、接着剤の場合、０．１〜１０μｍが好ましく、０．１〜５μｍがより好ましい。また、粘着剤の場合、１〜５０μｍが好ましく、２〜３０μｍがより好ましい。
【０１９７】
なお、場合によっては、基板上に直接フィルタ層を形成することもできる。例えば、基板上に色材含有層用塗布液を塗布して色材含有層を形成し、該色材含有層上にスパッタリング法により誘電体蒸着膜を形成する方法などが挙げられる。
【実施例】
【０１９８】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【０１９９】
（実施例１）
＜光記録媒体用フィルタの作製＞
ポリカーボネートフィルム（帝人化成（株）製）厚さ８０μｍに、真空蒸着により、ＳｉＯ２とＴｉＯ２とを交互に１５層積層した。具体的には、当該ポリカーボネートフィルム上に、ＳｉＯ２層を９０ｎｍの厚さで蒸着し、その後ＴｉＯ２層を５０ｎｍの厚さで蒸着し、これらを繰り返して１５層の誘電体蒸着層を作製した。なお、最後の層は、ＳｉＯ２層とした。ここで、各層の厚さは、λ／４ｎが好ましい（λは記録波長、ｎは材料の屈折率）ので、本実施例では、λ＝５３２ｎｍとし、「ＳｉＯ２の屈折率＝１．５」、「ＴｉＯ２層の屈折率＝２．５」として設定した。
【０２００】
得られた各光記録媒体用フィルタについて、光反射特性を分光反射測定器（光源として浜松ホトニクス株式会社製、Ｌ−５６６２、フォトマルチチャンネルアナライザーとして浜松ホトニクス株式会社製、ＰＭＡ−１１）を用いて測定した。
その結果、実施例１の光記録媒体用フィルタは、図４、及び図５に示すように入射角度±２０°以内の光に対して選択波長である５３２ｎｍ光を４０％以上反射できることが認められた。また、選択反射波長帯域幅は１８０ｎｍと広帯域であった。
【０２０１】
＜光記録媒体の作製＞
第二の基板としては、直径１２０ｍｍ、板厚１．２ｍｍのＣＤや、ＤＶＤ用に用いられている一般的なポリカーボネート樹脂製基板を使用した。この基板表面には、全面にわたってサーボピットパターンが形成されており、そのトラックピッチは１．６μｍであり、溝深さは９０ｎｍ、溝幅は３００ｎｍである。
まず、第二の基板のサーボピットパターン表面に反射膜を成膜した。反射膜材料にはアルミニウム（Ａｌ）を用いた。成膜はＤＣマグネトロンスパッタリング法により膜厚８０ｎｍのＡｌ反射膜を成膜した。
【０２０２】
次に得られた光記録媒体用フィルタを前記基板に設置できるように所定のディスクサイズに打ち抜き、ベースフィルム面をサーボピットパターン側にして貼り付けた。貼り合わせには紫外線硬化性樹脂や粘着剤を用いて気泡が入らないようにして行った。以上によりフィルタ層を形成した。
【０２０３】
−フォトポリマー塗布液の調製−
次に、記録層材料としては、下記組成のフォトポリマー塗布液を調製した。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
・ジ（ウレタンアクリレート）オリゴマー（Ｅｃｈｏ Ｒｅｓｉｎｓ社製、ＡＬＵ−３５１）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５９質量部
・イソボルニルアクリレート・・・・・・・・・・・・・３０質量部
・ビニルベンゾエート・・・・・・・・・・・・・・・・１０質量部
・重合開始剤（チバスペシャルティケミカルズ社製、イルガキュア７８４）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１質量部
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【０２０４】
得られたフォトポリマー塗布液を前記フィルタ層上にディスペンサーを用いて盛りつけ、このフォトポリマー上に、直径１２ｃｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート樹脂製第一の基板を押し付けながらディスク端部と該第一の基板を接着剤で貼り合せた。なお、ディスク端部には、該フォトポリマー層が厚さ５００μｍとなるようにフランジ部が設けてあり、ここに、前記第一の基板を接着することによってフォトポリマー層の厚さは決定され、余分なフォトポリマーはあふれ出て、除去される。以上により、実施例１の光記録媒体を作製した。なお、図１４は、本実施例に類似の形態を示す概略断面図である。
【０２０５】
−光情報の記録−
得られた前記光情報記録媒体に対し、図１７、及び１８に示すようなコリニア方式の光情報記録再生装置を用い、シフト多重記録により以下のように１１回の光情報の記録（１０回の多重記録）を実施した。なお、前記光情報記録媒体における記録層は、最大露光量Ｍが１３，８００ｍＪ／ｃｍ２、最小定着露光量Ｈが１０，０００ｍＪ／ｃｍ２であった。結果を表１及び図３０に示す。
図３０に示すように、本実施例では、多重記録数が、１０回と少ないので、前記「既露光部分の一部」としての、最初の記録部分（記録領域１〜１０）、及び最後の記録部分（記録領域１１〜２０）が隣接した結果となったが、Ｓｍａｘに基づいて、最初の記録部分（記録領域１〜１０）に対して定着光を照射するだけでも十分な効果がある。
【０２０６】
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
情報光及び参照光 Ａｒレーザ（５３２ｎｍ）
シフト多重の移動ピッチ ２０μｍ
最大積分露光量Ｓｍａｘ ５，６５０ｍＪ／ｃｍ２
・最初の記録（記録領域１〜１０） １００ｍＪ／ｃｍ２
・２回目の記録（１回目の多重記録、記録領域２〜１１） １３０ｍＪ／ｃｍ２
・３回目の記録（２回目の多重記録、記録領域３〜１２） １７０ｍＪ／ｃｍ２
・４回目の記録（３回目の多重記録、記録領域４〜１３） ２２０ｍＪ／ｃｍ２
・５回目の記録（４回目の多重記録、記録領域５〜１４） ２９０ｍＪ／ｃｍ２
・６回目の記録（５回目の多重記録、記録領域６〜１５） ３７０ｍＪ／ｃｍ２
・７回目の記録（６回目の多重記録、記録領域７〜１６） ４８０ｍＪ／ｃｍ２
・８回目の記録（７回目の多重記録、記録領域８〜１７） ６３０ｍＪ／ｃｍ２
・９回目の記録（８回目の多重記録、記録領域９〜１８） ８２０ｍＪ／ｃｍ２
・１０回目の記録（９回目の多重記録、記録領域１０〜１９） １，０６０ｍＪ／ｃｍ２
・１１回目の記録（１０回目の多重記録、記録領域１１〜２０、最後） １，３８０ｍＪ／ｃｍ２
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【０２０７】
−記録された光情報の定着−
記録された前記光情報記録媒体に対し、図１７及び１８に示すようなコリニア方式の光情報記録再生装置を用い、表１及び以下の条件で定着光の照射を行った。結果を表１及び図３０に示す。
Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈを満たすように、同じレーザ（５３２ｎｍ）を使用し、光路途中にすりガラスを入れて定着光を照射した。該定着光の照射角度は、記録層に対して０°、定着光の照射領域は、前記情報光及び前記参照光の照射領域から１μｍ以内、定着光の照射タイミングは、前記情報光及び前記参照光の記録から、１０，０００秒以内に行った。
【０２０８】
（実施例２）
実施例１において、定着光の露光エネルギーＴを、９，０００ｍＪ／ｃｍ２から１４，０００ｍＪ／ｃｍ２に代えた以外は、実施例１と同様に記録及び定着を実施した。結果を表１及び図３０に示す。
【０２０９】
（実施例３）
実施例１において、定着光の照射領域を、情報光及び参照光による記録対象部分の外延よりも１０μｍ拡げた以外は、実施例１と同様に記録及び定着を実施した。
【０２１０】
定着光の照射領域を、情報光及び参照光による記録対象部分の外延よりも１０μｍ拡げたことにより、定着光の光量密度が減り、照射時間が１割余分にかかった。
【０２１１】
（実施例４）
実施例１において、定着光の照射を、情報光及び参照光の照射から１７０，０００秒とした以外は、実施例１と同様に記録及び定着を実施した。
【０２１２】
情報光及び参照光の照射から１７０，０００秒経過した後に、定着光の照射を行ったことにより、未定着状態に置かれた間に材料の変質が生じ、信号強度が約１割減るという結果になった。
【０２１３】
（比較例１）
実施例１において、定着光の露光エネルギーＴを、９，０００ｍＪ／ｃｍ２から４，０００ｍＪ／ｃｍ２に代えた以外は、実施例１と同様に記録及び定着を実施した。
その結果、定着露光量に不足した量の定着しか施されず、保存性が保たれない結果となった。６０℃、１時間の処理時間の高温処理後、信号を再生したところ、実施例では信号強度が保たれたが、本比較例１では、信号強度が１割以上減った。結果を表１及び図３０に示す。
【０２１４】
（比較例２）
実施例１において、定着光の露光エネルギーＴを、９，０００ｍＪ／ｃｍ２から３０，０００ｍＪ／ｃｍ２に代えた以外は、実施例１と同様に記録及び定着を実施した。
その結果、定着露光量が多くなりすぎ、信号強度が低下した。実施例１に比較して信号強度が１割減った。結果を表１及び図３０に示す。
【０２１５】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【０２１６】
本発明の光情報記録方法、光情報記録装置及び光情報記録媒体は、シフト多重記録における記録露光量に対応した定着光の照射により、過剰に定着露光することなく、必要かつ十分な定着が得られ、該定着露光による未記録部分の感度劣化が起きない優れた記録方法であり、高密度の記録媒体に好適に用いられる。２次元などの情報を記録する比較的薄型の平面ホログラムや立体像など多量の情報を記録する体積ホログラム、透過型及び反射型のいずれにも好適に用いられる。また、振幅ホログラム、位相ホログラム、ブレーズドホログラム、複素振幅ホログラムなど種々のホログラムを記録する方法として幅広く用いられる。
【図面の簡単な説明】
【０２１７】
【図１】図１は、本発明のシフト多重記録による光情報記録方法を示す概念図である。
【図２】図２は、本発明の光情報記録方法におけるディスク形状の光情報記録媒体上にシフト多重記録を行う斜視図である。
【図３】図３は、本発明の光情報記録方法において、露光順と露光量との関係を示すグラフである。
【図４】図４は、本発明の光情報記録方法における記録位置とシフト多重記録の領域との関係を示す概念図である。
【図５】図５は、本発明の光情報記録方法における記録領域と積分露光量との関係を示すグラフである。
【図６】図６は、本発明の光情報記録方法における記録領域と定着露光量との関係を示すグラフである。
【図７】図７は、光情報記録方法の概念図である。
【図８】図８は、記録材料の構造の概略断面図である。
【図９】図９は、本発明の光情報記録方法における記録及び定着の方法を示す概念図である。
【図１０】図１０は、光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。
【図１１】図１１は、具体例１における光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。
【図１２】図１２は、具体例２における光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。
【図１３】図１３は、具体例３における光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。
【図１４】図１４は、具体例４における光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。
【図１５】図１５は、具体例５における光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。
【図１６】図１６は、具体例６における光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。
【図１７】図１７は、コリニア方式による光情報記録再生装置の概念図である。
【図１８】図１８は、コリニア方式による光情報記録再生装置のブロック図である。
【図１９】図１９は、光情報記録媒体用フィルタの正面（０°）からの入射光に対する反射特性を示すグラフである。
【図２０】図２０は、光情報記録媒体用フィルタの４０°傾斜方向からの入射光に対する反射特性を示すグラフである。
【図２１】図２１は、別の光情報記録媒体用フィルタの正面（０°）からの入射光に対する反射特性を示すグラフである。
【図２２】図２２は、別の光情報記録媒体用フィルタの２０°傾斜方向からの入射光に対する反射特性を示すグラフである。
【図２３】図２３は、コレステリック液晶層を３層積層したフィルタの正面（０°）からの入射光に対する反射特性を示すグラフである。
【図２４】図２４は、コレステリック液晶層を３層積層したフィルタ内の４０°傾斜方向からの入射光に対する反射特性を示すグラフである。
【図２５】図２５は、コレステリック液晶層を２層積層したフィルタの正面（０°）からの入射光に対する反射特性を示すグラフである。
【図２６】図２６は、コレステリック液晶層を２層積層したフィルタ層内の２０°傾斜方向からの入射光に対する反射特性を示すグラフである。
【図２７】図２７は、赤色顔料の透過スペクトルを示すグラフである。
【図２８】図２８は、光情報記録媒体用フィルタの正面（０°）からの入射光に対する反射特性を示すグラフである。
【図２９】図２９は、光情報記録媒体用フィルタの４０°傾斜方向からの入射光に対する反射特性を示すグラフである。
【図３０】図３０は、実施例１〜２、及び比較例１〜２における記録領域と露光量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０２１８】
１ 第二の基板
２ 反射膜
３ サーボピットパターン
４ 記録層
５ 第一の基板
６ フィルタ層
６ａ 誘電体蒸着層
６ｂ 色材含有層
６ｃ コレステリック液晶層
６ｄ コレステリック液晶層
６ｅ コレステリック液晶層
７ 第２ギャップ層
８ 第１ギャップ層
１２ 対物レンズ
１３ ダイクロイックミラー
１４ 検出器
１５ １／４波長板
１６ 偏光板
１７ ハーフミラー
２０ 光情報記録媒体
２１ 光情報記録媒体
２２ 光情報記録媒体
３１ ピックアップ
４１ 記録層
４２ 支持体
４３ 支持体
４４ 反射防止層
４５ 反射防止層
５０ 光情報記録媒体
５１ 情報光
５２ 参照光
５３ 定着光
６１ 第１の光源
６２ 第２の光源
６３ 光情報記録媒体
６４ ハーフミラー
６５ ミラー
６６ ミラー
６７ ビームエキスパンダ
６８ ビームエキスパンダ
６９ ビームエキスパンダ
８１ スピンドル
８２ スピンドルモータ
８３ スピンドルサーボ回路
８４ 駆動装置
８５ 検出回路
８６ フォーカルサーボ回路
８７ トラッキングサーボ回路
８８ スライドサーボ回路
８９ 信号処理回路
９０ コントローラ
９１ 走査部
１００ 光情報記録再生装置
Ａ 入出射面
ＦＥ フォーカスエラー信号
ＴＥ トラッキングエラー信号
ＲＦ 再生信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラフィを利用して情報が記録される光情報記録方法、光情報記録装置及び光情報記録媒体に関し、既露光部分及び未露光部分に対して最適な定着効果が得られる光情報記録方法及び光情報記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホログラフィを利用して光情報記録媒体に情報を記録する光情報記録方法は、一般に、イメージ情報を持った情報光（物体光）と参照光とを前記光情報記録媒体の内部で干渉させ、その際に生成される干渉像（干渉縞）を前記光情報記録媒体に書き込むことによって行われる。前記光情報記録方法として、例えば、図７に示す反射型の光情報記録方法などがある。この光情報記録方法では、以下のようにして情報が光情報記録媒体に記録される。即ち、第１の光源６１から出射した光が、ハーフミラー６４を透過した情報光５１と、該ハーフミラー６４に反射した参照光５２に分割され、情報光５１はミラー６６及びビームエキスパンダ６８を経由して拡大され、光情報記録媒体５０の記録層面に照射される。他方、参照光５２は、ミラー６５及びビームエキスパンダ６７を経由して拡大され、情報光５１が照射される前記記録層面と反対側の記録層面に照射され、情報光５１と参照光５２とにより干渉像が生成され、この干渉像が光情報として前記記録層に記録される。この参照光５２の照射方向（前記記録層に対する照射角度）が、情報光５１と同じ方向であっても、情報光５１が異なる方向から照射されたときと同様に前記干渉像が生成され、記録することができる。特に、情報光５１の光軸と、参照光５２の光軸とが同軸になるようにして情報光５１、及び参照光５２が照射される方法が、コリニア方式と称され、該コリニア方式においても同様に、前記干渉像が生成され、その干渉像が光情報として前記記録層に記録される。記録された光情報の再生は、前記光情報記録媒体に前記参照光と同じ光を、記録時と同じ方向から照射することにより行われる。該光照射により光情報としての前記干渉像から回折光が生成され、該回折光を受光することにより前記光情報が再生される。
【０００３】
このような光情報の記録容量を増大させる方法として、前記干渉像の記録密度を高める多重記録方法があり、具体的には、シフト多重記録、角度多重記録、波長多重記録、位相多重記録などの記録方法が用いられている。
これらの中でも、シフト多重記録は、光照射又は光情報記録媒体のいずれかを記録層の層面方向に少しずつ相対的に移動させながら最初の記録の上に重ねて記録を追加していくため、ディスクを回転させながら記録する従来のＣＤやＤＶＤなどのディスク記録と親和性が高く、ランダムアクセスに優れており、単一のレンズを用いて記録を行う前記コリニア方式などに用いられている（非特許文献１参照）。
前記シフト多重記録は、前回の記録の上に重ねて追記していくため、重ね記録が多くなるに従い露光量を増やして多重記録がなされる。例えば、フォトポリマー系の記録材料を用いる場合、最初の記録は、低いエネルギーで記録することができるが、重ねて露光を続けると、既反応部分（既露光部分）が多くなり感度が低下し、最初の記録と同等の記録を得るためには、より高いエネルギーの照射が必要とされる。
このように、高いエネルギーが必要とされるのは、前記既反応部分により、未反応部分（未露光部分）の反応が制約を受け、反応しにくくなることが挙げられ、また、未反応部分のフォトポリマーなどの感光性組成物が減少することなども挙げられる。
このような多重記録の場合、回数の少ない既露光部分では、光情報を記録するための露光量が少なく済むので、感光性組成物の反応が完全にはなされておらず、完全に反応をさせるために、記録部分に対して定着処理が必要となる。この定着処理の方法として、例えば、全ての記録がなされた後、光情報記録媒体の全面へ定着用の光照射を行い、該記録を定着する方法が提案されている（特許文献１参照）。
しかし、前記全面光照射による定着方法の場合、光照射が全面に画一的になされるので、未露光の部分についても反応させてしまい、該未記録部分への追記ができなくなるという問題がある。また、露光が十分になされた記録部分は、定着は不要であるにもかかわらず、該記録部分にも光照射がなされてしまい、過剰な光照射がなされ、非効率になってしまうという問題もある。
【０００４】
したがって、前記シフト多重記録の露光と定着について、過剰露光部分がなく、効果的に記録部分を定着でき、未記録部分への記録に対して支障のない優れた光情報記録方法、光情報記録装置及び光情報記録媒体は未だ実現されておらず、その提供が望まれているのが現状である。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２３４８５５号公報
【非特許文献１】「日経エレクトロニクス」２００５年１月１７日号Ｐ１０５〜Ｐ１１４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、シフト多重記録における記録露光量に対応した定着露光量を照射することにより、既露光部分を過剰に定着露光することなく、必要かつ十分な定着が得られるとともに、未露光部分の感度劣化などが起きない優れた光情報記録方法、光情報記録装置及び光情報記録媒体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】
【０００７】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備えた光情報記録媒体に対する光情報記録方法であって、情報光及び参照光を前記記録層上に照射することによって、干渉像が記録された既露光部分を構成する各所定領域における露光量の総和である積分露光量がＳ（ｍＪ／ｃｍ２）であり、前記干渉像の定着に必要な最小定着露光量がＨ（ｍＪ／ｃｍ２）であった場合に、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たす定着露光量Ｔ（ｍＪ／ｃｍ２）を定着光として、前記既露光部分の少なくとも一部に対して照射することを特徴とする光情報記録方法である。
該＜１＞の光情報記録方法においては、情報光及び参照光を前記記録層上に照射することによって、干渉像が記録された既露光部分を構成する各所定領域における露光量の総和である積分露光量がＳ（ｍＪ／ｃｍ２）であり、前記干渉像の定着に必要な最小定着露光量がＨ（ｍＪ／ｃｍ２）であった場合に、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たす定着露光量Ｔ（ｍＪ／ｃｍ２）を定着光として、前記既露光部分の少なくとも一部に対して照射すると、既露光部分への過剰な定着光の照射が回避され、未露光部分への感度劣化も回避される。
＜２＞ Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜１．５Ｈを満たすように、既露光部分に対して定着露光量Ｔの定着光を照射する前記＜１＞に記載の光情報記録方法である。
該＜２＞の光情報記録方法においては、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜１．５Ｈを満たすように、既露光部分の少なくとも一部に対して定着露光量Ｔの定着光を照射すると、より少ない露光量で必要かつ十分に定着がなされる。
＜３＞ 最小定着露光量Ｈが、１０〜１，０００，０００ｍＪ／ｃｍ２である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
該＜３＞の光情報記録方法においては、最小定着露光量Ｈが、１０〜１，０００，０００ｍＪ／ｃｍ２であると、記録材料に適した露光がなされ、定着が十分になされる。
＜４＞ 記録層に対する記録は、情報光及び参照光と前記記録層とを、面方向即ち、前記記録層の面方向に相対的に移動させながら、前記記録層に多重に記録するシフト多重記録である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
該＜４＞の光情報記録方法においては、情報光及び参照光と前記記録層とをトラック方向に相対的に移動させながら、前記記録層に多重に干渉像を記録するシフト多重記録であると、記録密度がより高く得られ記録容量が増大する。
＜５＞ 定着光の波長が、３５０〜８５０ｎｍである前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
該＜５＞の光情報記録方法においては、定着光の波長が、３５０〜８５０ｎｍであると、前記情報光及び前記参照光により記録された干渉像に影響を与えることなく定着がなされる。
＜６＞ 定着光の照射領域が、情報光及び参照光による記録対象部分の外延とほぼ同じ領域、及び該記録対象部分の外延よりも１μｍ以内に拡げられた領域の少なくともいずれかである前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
前記＜６＞の光情報記録方法においては、定着光の照射領域が、情報光及び参照光による記録対象部分の外延とほぼ同じ領域、及び該記録対象部分の外延よりも１μｍ以内に拡げられた領域の少なくともいずれかであると、過剰な範囲に亘る定着光の照射が回避でき、必要かつ十分な領域に対して定着光の照射がなされる。
＜７＞ 定着光の照射が、情報光及び参照光の照射から１００，０００ｓ以内に行われる前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
該＜７＞の光情報記録方法においては、記録層の任意の箇所における定着光の照射が、情報光及び参照光の照射から１００，０００ｓ以内に行われると、記録された前記干渉像の定着が必要かつ十分になされる。
＜８＞ 定着光の照射時間が、１ｎｓ〜１００ｍｓ間である前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
該＜８＞の光情報記録方法においては、定着光の照射時間が、１ｎｓ〜１００ｍｓ間であると、記録された前記干渉像の定着が必要かつ十分になされる。
＜９＞ 記録層の表面側の法線と定着光とのなす角度が、０〜６０°である前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
該＜９＞の光情報記録方法においては、記録層の表面側の法線と定着光とのなす角度が、０〜６０°であると、露光エネルギーが効率的に照射される。
＜１０＞ 記録層が、感光性樹脂とバインダーとを含み、前記記録層の固形分中のバインダーの含有量が、１０〜９５質量％である前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
該＜１０＞の光情報記録方法においては、記録層が、感光性樹脂とバインダーとを含み、前記記録層の固形分中のバインダーの含有量が、１０〜９５質量％であると、前記情報光及び前記参照光が照射されると、光干渉により生成された干渉像を記録層するのに十分な光重合反応が得られる。
＜１１＞ 第一の基板と、第二の基板と、該第二の基板上に記録層と、前記第二の基板と該記録層との間にフィルタ層とを有する前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜１２＞ フィルタ層が、顔料及び染料の少なくともいずれかの色材を含有する色材含有層を有する前記＜１１＞に記載の光情報記録方法である。
＜１３＞ フィルタ層が、顔料及び染料の少なくともいずれかの色材を含有する色材含有層と、該色材含有層上にコレステリック液晶層とを有する前記＜１１＞から＜１２＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜１４＞ 色材が、赤色顔料である前記＜１１＞から＜１３＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜１５＞ 赤色顔料における５３２ｎｍの光に対する透過率が、３３％以下であり、かつ６５５ｎｍの光に対する透過率が６６％以上である前記＜１１＞から＜１４＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜１６＞ フィルタ層が、色材含有層上に誘電体蒸着層を有する前記＜１１＞から＜１５＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜１７＞ 色材含有層が、バインダー樹脂を含有し、該バインダー樹脂がポリビニルアルコール樹脂である前記＜１１＞から＜１６＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜１８＞ 色材含有層表面が、ラビング処理されている前記＜１１＞から＜１７＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜１９＞ フィルタ層が、互いに屈折率の異なる誘電体薄層を複数層積層した誘電体蒸着層を有する前記＜１１＞から＜１８＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜２０＞ 該誘電体蒸着層が、高屈折率の誘電体薄層と低屈折率の誘電体薄層とを交互に複数層積層した前記＜１１＞から＜１９＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜２１＞ 誘電体蒸着層が、誘電体薄層を２〜２０層積層した前記＜１１＞から＜２０＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜２２＞ フィルタ層が、単層のコレステリック液晶層を有する前記＜１１＞から＜２１＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜２３＞ フィルタ層が、コレステリック液晶層を２層以上積層した積層体である前記＜１１＞から＜２２＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
該＜２３＞の光情報記録方法においては、コレステリック液晶層を２層以上積層しており、入射角が変化しても選択反射波長にずれが生じることなく、記録又は再生時に用いられる情報光及び参照光、さらに再生光は、反射膜に到達しないので、反射面上での乱反射による拡散光が発生することを防ぐことができる。従って、この拡散光によって生じるノイズが再生像に重畳されてＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤ上で検出されることもなく、再生像が少なくともエラー訂正可能な程度に検出することができるようになる。拡散光によるノイズ成分はホログラムの多重度が大きくなればなるほど大きな問題となる。つまり、多重度が大きくなればなるほど、例えば多重度が１０以上になると、１つのホログラムからの回折効率が極めて小さくなり、拡散ノイズがあると再生像の検出が非常に困難となるのである。この構成によれば、このような困難性は除去することができ、今までにない高密度画像記録が実現できる。
＜２４＞ コレステリック液晶層における選択反射波長帯域が、連続的である前記＜１１＞から＜２３＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
該＜２４＞に記載の光情報記録方法においては、各コレステリック液晶層が、円偏光分離特性を有し、螺旋の回転方向が互いに同じであり、選択反射中心波長が互いに異なり、選択反射波長帯域が連続的であることにより、入射角が変化しても選択反射波長にずれが生じることなく、照射光反射の角度依存性を解消でき、波長選択反射膜として好適に用いられる。
＜２５＞ フィルタ層が、単層のコレステリック液晶層を有し、該コレステリック液晶層が、少なくともネマチック液晶化合物、及び光反応型カイラル化合物を含有する前記＜１１＞から＜２４＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜２６＞ コレステリック液晶層が、円偏光分離特性を有する前記＜２２＞から＜２５＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜２７＞ コレステリック液晶層における螺旋の回転方向が、互いに同じである前記＜２２＞から＜２６＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜２８＞ コレステリック液晶層における選択反射中心波長が、互いに異なる前記＜２２＞から＜２７＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜２９＞ コレステリック液晶層における選択反射波長帯域幅が、１００ｎｍ以上である前記＜２２＞から＜２８＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜３０＞ フィルタ層が、第一の波長の光を透過し、該第一の波長の光と異なる第二の波長の光を反射する前記＜１１＞から＜２９＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜３１＞ 第一の波長の光が、３５０〜６００ｎｍであり、かつ第二の波長の光が６００〜９００ｎｍである前記＜１１＞から＜３０＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜３２＞ フィルタ層内の±４０°以内の光における６５５ｎｍでの光透過率が、５０％以上であり、かつ５３２ｎｍでの光反射率が、３０％以上である前記＜１１＞から＜３１＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜３３＞ フィルタ層が、入射角度±４０°における６５５ｎｍでの光透過率が５０％以上であり、かつ５３２ｎｍでの光反射率が、３０％以上である前記＜１１＞から＜３２＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜３４＞ フィルタ層のλ０〜λ０／ｃｏｓ２０°（ただし、λ０は照射光波長を表す）における光反射率が、４０％以上である前記＜１１＞から＜３３＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜３５＞ フィルタ層のλ０〜λ０／ｃｏｓ４０°（ただし、λ０は照射光波長を表す）における光反射率が、４０％以上である前記＜１１＞から＜３４＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜３６＞ フィルタ層が、ホログラフィを利用して情報を記録する光情報記録媒体の選択反射膜として用いられる前記＜１１＞から＜３５＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜３７＞ フィルタ層が、光反応型カイラル化合物を有し、該光反応型カイラル化合物が、キラル部位と、光反応性基とを有し、該キラル部位が、イソソルビド化合物、イソマンニド化合物、及びビナフトール化合物から選択される少なくとも１種である前記＜１１＞から＜３６＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜３８＞ 光反応性基が、光照射により炭素−炭素二重結合のトランスからシスへの異性化を生じる基である前記＜１１＞から＜３７＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜３９＞ 基板が、サーボピットパターンを有する前記＜１１＞から＜３８＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜４０＞ サーボピットパターン表面に、反射膜を有する前記＜１１＞から＜３９＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜４１＞ 反射膜が、金属反射膜である前記＜４０＞に記載の光情報記録方法である。
＜４２＞ フィルタ層と反射膜との間に、第二の基板表面を平滑化するための第１ギャップ層を有する前記＜４０＞から＜４１＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜４３＞ 記録層とフィルタ層との間に、第２ギャップ層を有する前記＜１１＞から＜４２＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜４４＞光情報記録媒体が、反射型ホログラムである前記＜１＞から＜４４＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
＜４５＞ 情報光及び参照光の照射が、該情報光の光軸と該参照光の光軸とが同軸となるようにして行われる前記＜１＞から＜４４＞のいずれかに記載の光情報記録方法である。
【０００８】
＜４６＞ 前記＜１＞から＜４５＞のいずれかに記載の光情報記録方法により干渉像が記録された光情報記録媒体である。
【０００９】
＜４７＞ 前記＜４６＞に記載の光情報記録媒におけるフィルタ層からなる光情報記録媒体用フィルタを光情報記録媒体形状に加工し、該加工したフィルタを前記第二の基板と貼り合わせてフィルタ層を形成するフィルタ層形成工程を含むことを特徴とする光情報記録媒体の製造方法である。
＜４８＞ 前記＜４６＞に記載の光情報記録媒体の製造方法であって、第二の基板上に、コレステリック液晶層を２層以上積層した積層体からなるフィルタ層を形成するフィルタ層形成工程を含むことを特徴とする光情報記録媒体の製造方法である。
【００１０】
＜４９＞ ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備えた光情報記録媒体に対する光情報記録装置であって、情報光及び参照光を前記記録層上に照射することによって、干渉像が記録された既露光部分を構成する各所定領域における露光量の総和である積分露光量がＳ（ｍＪ／ｃｍ２）であり、前記干渉像の定着に必要な最小定着露光量がＨ（ｍＪ／ｃｍ２）であった場合に、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たす定着露光量Ｔ（ｍＪ／ｃｍ２）を定着光として、前記既露光部分の少なくとも一部に対して照射する定着光照射手段を備えたことを特徴とする光情報記録装置である。
＜５０＞ Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜１．５Ｈを満たすように、既露光部分に対して定着露光量Ｔの定着光を照射する前記＜４９＞に記載の光情報記録装置である。
＜５１＞ 最小定着露光量Ｈが、１０〜１，０００，０００ｍＪ／ｃｍ２である前記＜４９＞から＜５０＞のいずれかに記載の光情報記録装置である。
＜５２＞ 記録層に対する記録は、情報光及び参照光と前記記録層とをトラック方向に相対的に移動させながら、前記記録層に多重に記録するシフト多重記録である前記＜４９＞から＜５０＞のいずれかに記載の光情報記録装置である。
＜５３＞ 定着光の波長が、３５０〜８５０ｎｍである前記＜４９＞から＜５２＞のいずれかに記載の光情報記録装置である。
＜５４＞ 定着光の照射領域が、情報光及び参照光による記録対象部分の外延とほぼ同じ領域、及び該記録対象部分の外延よりも１μｍ以内に拡げられた領域の少なくともいずれかである前記＜４９＞から＜５３＞のいずれかに記載の光情報記録装置である。
＜５５＞ 定着光の照射が、情報光及び参照光の照射から１００，０００ｓ以内に行われる前記＜４９＞から＜５４＞のいずれかに記載の光情報記録装置である。
＜５６＞ 定着光の照射時間が、１ｎｓ〜１００ｍｓである前記＜４９＞から＜５５＞のいずれかに記載の光情報記録装置である。
＜５７＞ 記録層の表面側の法線と定着光とのなす角度が、０〜６０°である前記＜４９＞から＜５６＞のいずれかに記載の光情報記録装置である。
＜５８＞ 記録層が、感光性樹脂とバインダーとを含み、前記記録層の固形分中のバインダーの含有量が、１０〜９５質量％である前記＜４９＞から＜５７＞のいずれかに記載の光情報記録装置である。
＜５９＞ 光情報記録媒体が、第一の基板と、記録層と、フィルタ層と、第二の基板とをこの順に有する前記＜４９＞から＜５８＞のいずれかに記載の光情報記録装置である。
＜６０＞ 光情報記録媒体が、反射型ホログラムである前記＜４９＞から＜５９＞のいずれかに記載の光情報記録装置である。
＜６１＞ 情報光及び参照光の照射が、該情報光の光軸と該参照光の光軸とが同軸となるようにして行われる前記＜４９＞から＜６０＞のいずれかに記載の光情報記録装置である。
【００１１】
＜６２＞ 前記＜１＞から＜４５＞のいずれかに記載の光情報記録方法により記録層に形成された干渉像に、参照光と同じ再生光を照射して該干渉像に対応した記録情報を再生することを特徴とする光情報再生方法である。
＜６３＞ 再生光が、光情報記録媒体の記録に用いられた参照光と同じ角度で、干渉像に照射して記録情報を再生する前記＜６２＞に記載の光情報再生方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、従来における諸問題を解決でき、記録露光量に対応した定着露光量を照射することにより、既露光部分を過剰に定着露光することなく、必要かつ十分な定着が得られるとともに、未露光部分の感度劣化などが起きない優れた光情報記録方法、光情報記録装置及び光情報記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（光情報記録方法）
本発明の光情報記録方法は、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備えた光情報記録媒体に対する光情報記録方法である。
本発明の光情報記録方法は、情報光及び参照光の照射によって、前記記録層の所定領域に記録された干渉像の定着に必要な最小定着露光量がＨ（ｍＪ／ｃｍ２）であり、前記所定領域における既露光部分の露光量の総和である積分露光量がＳ（ｍＪ／ｃｍ２）であった場合に、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たす定着露光量Ｔ（ｍＪ／ｃｍ２）を定着光として、前記既露光部分に対して照射する光情報記録方法である。
なお、本発明における「光情報記録方法」とは、情報光、及び参照光を照射することによって、光情報としての干渉像を前記記録層に記録する工程に加え、前記記録層において前記光情報が記録された既露光部分の少なくとも一部に対して、前記定着光を照射することによって、前記所定領域を定着する工程を含むものとする。
また、定着光が照射される対象としての前記既露光部分の「一部」としては、例えば、情報光及び参照光の照射によって、前記記録層に干渉像が記録された既露光部分（未露光部分を除く部分）における「最初の記録部分」と、「最後の記録部分」とが挙げられる。これは、シフト多重露光を行うことによって、多重露光された既露光部分における中間部分（「最初の記録部分」、及び「最後の記録部分」以外の部分）は、記録時の露光量が高いので、十分に露光され、当該領域のモノマーが十分に反応しているが、前記「最初の記録部分」と、前記「最後の記録部分」では、重ねられた露光数が前記中間部分よりも少ないため、結果として露光量も少なく、前記「最初の記録部分」、及び前記「最後の記録部分」における記録層のモノマーを、定着光で十分に反応させる必要があるからである。
前記光情報記録方法としては、シフト多重記録方法であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、透過型ホログラムでもよく、反射型ホログラムでもよい。また、ホログラムの記録の方式もいずれであってもよく、振幅ホログラム、位相ホログラム、ブレーズドホログラム、複素振幅ホログラムなどでもよい。
本発明の光情報記録方法の以下の説明を通じて、本発明の光情報記録装置についても明らかにする。本発明の光情報記録装置における前記記録層に対する定着光の照射手段については、本発明の光情報記録方法における前記記録層に対する定着光の照射方法の説明を通じて明らかにする。
【００１４】
＜シフト多重記録＞
前記シフト多重記録は、図１に示すように、情報光、及び参照光の照射により、光干渉による干渉像を生成すると同時に、該干渉像を記録層に最初に記録し、該最初の記録の位置から前記記録層の平面方向に、前記情報光、及び前記参照光の光照射と、前記記録層のいずれかとを少し移動させ、前記最初の記録と同様にして、第二の記録を、前記最初の記録の上に重ねて記録し、さらに少し移動させ、前記最初の記録及び第二の記録の上に重ねて第三の記録をするというように順次光照射、又は前記記録層を移動させながら、重ねて記録する方法である。
【００１５】
前記干渉像は明部と暗部による縞からなる。前記明部が記録層の感光性組成物を光重合反応させて、モノマーからポリマーに変化させることにより屈折率を低下させるので、前記反応が起きない暗部の屈折率と、前記反応部分の屈折率との差が生ずることになり、前記干渉像が前記屈折率の差として記録される。したがって、前記暗部は未反応の記録層であり、該暗部にさらに次の記録の明部を記録することができる。
【００１６】
前記移動のピッチは、再生光を前記最初の記録に対して照射した際に、隣接する第二の記録が前記再生光に反応しない最小の距離が好ましい。
前記情報光の光軸と前記参照光の光軸とが同軸になるようにして照射されるコリニア方式の場合、隣接する記録の間隔が約３〜５μｍ以上であれば前記再生光は、隣接する記録に反応することはないので、約３〜５μｍピッチで多重に記録することができる（図２参照）。
【００１７】
ここで、上述のシフト多重記録方法において、約３〜５μｍのピッチで連続的にずらしながら記録（露光）することは、現実的に高い精度が要求されるので、実際には、以下のようにして記録が行われる。
【００１８】
同一トラック内に所定間隔ｍをもって、ｎ回の記録（露光）領域が確保できるとすると、まず、所定の領域に１回目の露光が行われ、所定間隔ｍを確保しながら、（ｎ−１）回の記録（ｎ回目の記録）が行われた後（これを１セクションとする。）、（ｎ＋１）回目（２セクション目の１回目）の記録（露光）は、１セクション目の１回目の露光領域から、微小距離ｐ（ｐ＜＜ｍ）ずらした領域に記録（露光）する。この微小距離ｐが上記ピッチである。
そして、（ｎ＋２）回目（２セクション目の２回目）の記録（露光）は、１セクション目の２回目の露光領域から、微小距離ｐずらした領域に記録（露光）することになり、これを繰り返すと、（ｍ／ｎ−１）回のシフト多重がｎ回行われることになる。
すなわち、各セクションにおけるｎ回目の露光領域が、トラック方向に微小距離ｐずらしながら（シフトしながら）、多重に記録されることでシフト多重記録がなされるのである。
したがって、図２を参照して説明した上記シフト多重記録方法は、説明の簡便のために、各セクションにおいて多重に記録されたｎ回目の露光領域について説明したものである。
【００１９】
前記ピッチを小さくするほど、多重記録回数は増加でき、記録容量を増やすことができるが、再生するホログラム像の鮮明度を表す回折効率が、多重回数に反比例して低下するため、多重記録回数にも限界はある。
【００２０】
また、重ね記録が多くなるに従って、露光量（ｍＪ／ｃｍ２）を多くする必要がある。例えば、図３に示すように、最初の記録の露光量は約５ｍＪ／ｃｍ２で記録できるが、第２の記録は約８ｍＪ／ｃｍ２、第３の記録は、約１０ｍＪ／ｃｍ２、第８の記録は、約１３０ｍＪ／ｃｍ２というように露光量を増加させる必要がある。
【００２１】
前記記録層にフォトポリマー系の記録材料を用いる場合、最初の記録は、低いエネルギーで記録することができるが、重ねて露光を続けると、既反応部分（既露光部分）が多くなり感度が低下し、最初の記録と同等の記録を得るためには、より高い照射エネルギーが必要とされる。前述のように、前記高いエネルギーが必要とされる理由としては、前記既反応部分により、未反応部分（未露光部分）の反応が制約を受け、反応しにくくなることなどが挙げられ、また、未反応部分のフォトポリマーなどの感光性組成物が減少することなどが挙げられる。
【００２２】
以上のように多重記録された記録層では、図４に示すように、多重記録（露光）回数を７回（８回の記録）としたとき、最初の記録３０から一定の間隔（ピッチ）移動し、第２の記録３２がなされ、さらに１ピッチ移動して第３の記録３３がなされ、同様に順次記録が行われていき、最後に第８の記録３８が行われる。
図４に示す数字２は、最初の記録３０と第２の記録３２とだけが重畳した２重露光領域を表し、同様に数字８は、最初の記録３０から最後の第８の記録３８までが重畳した８重露光領域を表す。数字１０は、第３の記録３３から第８の記録３８までが重畳した６重露光領域、数字１２は、第５の記録３５から第８の記録３８までが重畳した４重露光領域、１４は、第７の記録３７から第８の記録３８までが重畳した２重露光領域を表す。
図中の下部に表す数字は、前記各露光領域に対応する領域を表している。前記露光は、最初から最後まで１ピッチごとに行われ、合計８回行われる。そして、初回の記録から８回目の記録までの各領域における積分露光量は、前記記録層に対して記録するための飽和露光量である最大露光量Ｍ以内になるように露光時に調節されている。
図５は、初回の記録から８回目の記録までの積分露光量（Ｓ）と、記録領域との関係をグラフで示したもので、縦軸は、積分露光量Ｓ（ｍＪ／ｃｍ２）、横軸は、記録領域を表している。
図５に示すように、露光領域２では、積分露光量Ｓが約４７ｍＪ／ｃｍ２、露光領域４では、約２１１ｍＪ／ｃｍ２、露光領域６では、約４９５ｍＪ／ｃｍ２、露光領域８では、約８９９ｍＪ／ｃｍ２、露光領域１０では、約８５２ｍＪ／ｃｍ２、露光領域１２では、約６８８ｍＪ／ｃｍ２、露光領域１４では、約４０４ｍＪ／ｃｍ２となっており、領域により積分露光量Ｓは異なっている。なお、本発明においては、各領域における積分露光量Ｓのうち、最大の露光量を最大積分露光量Ｓｍａｘとする。そして、定着光の露光量Ｔ（ｍＪ／ｃｍ２）は、最大積分露光量Ｓｍａｘを基準として決定される。
【００２３】
このように記録された記録領域を定着させるためには、前記各記録領域において、前記積分露光量Ｓが最大露光量Ｍ以内になるように、定着光を照射すればよい。図６は、最大露光量を９００ｍＪ／ｃｍ２とした場合における、前記記録領域の定着に必要な定着露光量Ｔ（ｍＪ／ｃｍ２）と記録領域との関係をグラフに表したもので、縦軸は、定着露光量Ｔ（ｍＪ／ｃｍ２）を、横軸は、記録領域を表している。
図６に示すように、露光領域２では、必要な定着露光量Ｔが約８５３ｍＪ／ｃｍ２、露光領域４では、約６８９ｍＪ／ｃｍ２、露光領域６では、約４０５ｍＪ／ｃｍ２、露光領域８では、約１ｍＪ／ｃｍ２、露光領域１０では、約４８ｍＪ／ｃｍ２、露光領域１２では、約２１２ｍＪ／ｃｍ２、露光領域１４では、約４９６ｍＪ／ｃｍ２となっており、領域により必要な定着露光量Ｔは異なっている。
なお、前記多重回数の限度とした８回は、説明簡便化のための例であり、一般的には、光の波長や、光の位相の調整などにより、５００〜１，０００程度の多重回数が実用化の限度として設計することが可能である。
【００２４】
このように記録された記録層の定着として定着光を、同じ露光量で全面に照射すると、過剰露光部分が生じるとともに、未露光部分においては、不必要な露光が行われるため、感度が劣化し、好ましくない。
そこで、本発明は、前記情報光、及び前記参照光の照射による記録（露光）に必要な最小露光量がＨであり、各記録領域（既露光部分）に記録（露光）された総露光量が積分露光量Ｓであった場合、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たす定着露光量Ｔを、各記録領域に定着光として変化させながら照射するようにした。なお、最小露光量がＨと最大露光量Ｍとの関係は、０＜２Ｈ≦Ｍである。
前記（Ｓ＋Ｔ）としては、次式、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈを満たせば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、必要な最小露光量Ｈに対して多少の余裕を見て露光することが好ましい。具体的には、最小露光量Ｈに対して（Ｓ＋Ｔ）が、１．０５Ｈ以上が好ましく、１．１Ｈ以上がより好ましく、１．２Ｈ以上が特に好ましい。また、上限は１．５Ｈが好ましい。
前記（Ｓ＋Ｔ）の下限が、１Ｈ以下であると、十分な定着が得られないことがあり、上限が２Ｈ以上であると、過剰な露光となり非効率的であり、未記録部分の感度低下の原因となることがある。
このように定着光を好適な露光量にコントロールすることにより、シフト多重記録の露光及び定着について、過剰露光がなく、十分な定着が得られ、未記録部分の記録劣化が起きない、優れた光情報記録方法が得られる。
【００２５】
前記シフト多重記録の移動方法としては、前記情報光、及び前記参照光と、前記記録層の層面方向とを相対的に移動させる方法であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、直線的に移動させる方法、円盤状のディスクの平面方向であって回転方向（トラック方向）に移動する方法などが挙げられる。
前記シフト多重記録の移動装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トラッキングサーボ、ＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などが挙げられる。
【００２６】
前記シフト多重記録の移動距離としては、前記再生光が記録部分に照射されて、再生される際に、隣接する他の記録に該再生光が反応しない距離であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１〜１００μｍが好ましい。前記移動距離が、１μｍ未満であると、前記再生の際に隣接する他の記録に該再生光が反応してゴーストが生ずることがあり、１００μｍを超えると光情報記録媒体として記録容量が低くなりシフト多重記録の利点が活かせないことがある。
【００２７】
＜情報光及び参照光＞
前記情報光及び前記参照光の光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光源から出射される可干渉性のあるレーザ光などが好ましい。
前記レーザ光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、波長が、３６０〜８５０ｎｍから選択される１種以上の波長からなるレーザ光などが挙げられる。該波長は、３８０〜８００ｎｍが好ましく、４００〜７５０ｎｍがより好ましく、可視領域の中心が最も見え易い５００〜６００ｎｍが最も好ましい。
前記波長が、３６０ｎｍ未満であると、鮮明な立体画像が得られないことがあり、８５０ｎｍを超えると、前記干渉像が微細となり、それに対応する感光材料が得られないことがある。
【００２８】
前記レーザ光の光源としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、固体レーザ光発振器、半導体レーザ光発振器、液体レーザ光発振器、気体レーザ光発振器などが挙げられる。これらの中でも、気体レーザ光発振器、半導体レーザ光発振器などが好ましい。
【００２９】
前記情報光及び前記参照光の照射方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、同一の光源から出射される一のレーザ光などを分割して、該情報光及び該参照光として照射してもよく、異なる光源から出射される二つのレーザ光などを照射してもよい。
前記情報光と前記参照光の照射方向（照射角度）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記情報光と前記参照光が異なった方向から照射されてもよく、同一方向で照射されもよい。また、前記情報光の光軸と前記参照光の光軸とが同軸となるようにして照射されるものでもよい。
【００３０】
＜定着光＞
前記定着光の照射領域としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所における前記情報光及び前記参照光による記録対象部分の外延とほぼ同じ領域か、該記録対象部分の外延よりも１μｍ以内に拡げられた領域であることが好ましい。前記記録対象部分の外延から１μｍを超えた領域まで定着光を照射すると、隣接する記録領域にも照射され、過剰な照射エネルギーとなり非効率的である。
【００３１】
前記定着光の照射時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所において、１ｎｓ〜１００ｍｓが好ましく、１ｎｓ〜８０ｍｓがより好ましい。前記照射時間が、１ｎｓ未満であると、定着が不十分なことがあり、１００ｍｓを超えると過剰なエネルギーの照射となる。
前記定着光の照射方向としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所における前記情報光及び前記参照光と同じ方向でもよく、異なった方向でもよい。また、照射角度（記録層の層面からの法線とのなす角度）が０〜６０°であることが好ましく、０〜４０°がより好ましい。前記照射角度が、上記以外の角度であると、定着が非効率となることがある。
前記定着光の波長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所において、３５０〜８５０ｎｍであることが好ましく、４００〜６００ｎｍであることがより好ましい。
前記波長が、３５０ｎｍ未満であると、材料が分解してしまうことがあり、８５０ｎｍを超えると、温度が上がり材料が劣化することがある。
【００３２】
前記定着光の光源としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、インコヒーレントな光が好ましく、蛍光灯、高圧水銀灯、キセノンランプ、発光ダイオード、コヒーレント光に位相をランダムに変える操作（例えば、すりガラスを光路に入れる。）をした光などが挙げられる。これらの中でも、発光ダイオード、コヒーレント光に位相をランダムに変える操作（例えば、すりガラスを光路に入れる。）をした光などが好ましい。
【００３３】
前記定着光の照射方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所における前記情報光及び前記参照光と同一の光源から出射される光を照射してもよく、異なる光源から出射される光などを照射してもよい。
例えば、図９に示す反射型の光情報記録方法による記録に対して、以下のように定着光が照射される。まず、前記光情報記録方法では、以下のように記録がなされる。即ち、第１の光源６１から出射した光が、ハーフミラー６４を透過した情報光５１と、該ハーフミラー６４に反射した参照光５２に分割され、情報光５１はミラー６６及びビームエキスパンダ６８を経由して拡大され、光情報記録媒体５０の記録層面に照射される。他方、参照光５２は、ミラー６５及びビームエキスパンダ６７を経由して拡大され、情報光５１が照射される前記記録層面と反対側の記録層面に照射され、情報光５１と参照光５２とにより干渉像が生成され、この干渉像が光情報として前記記録層に記録される。
得られた記録に対して、図９に示すように、第２の光源６２から定着光５３を出射し、ビームエキスパンダ６９で拡大し、記録部分に対し照射する。
この照射は、前記情報光５１、及び前記参照光５２の移動に伴って移動し、前記情報光、及び前記参照光の照射による記録（露光）に対して、前記記録部分を定着（露光）するために必要な最小定着露光量をＨとし、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層における既露光部分の露光量の総和である積分露光量をＳとした場合、次式、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たす定着露光量Ｔが、前記記録の後、１００，０００秒以内に前記既露光部分に照射される。前記定着光の照射が前記記録の後、１００，０００秒を超えると、既に記録した情報の信号品質が低下することがある。前記定着光の照射は、前記情報光５１及び前記参照光５２と同じ第１の光源６１を用いてもよい。
【００３４】
［最小定着露光量Ｈ］
前記最小定着露光量Ｈは、前記干渉像の保存性を確保するために制限される値である。
前記最小定着露光量Ｈとしては、次式、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈを満たすものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所において、１０〜１，０００，０００ｍＪ／ｃｍ２であることが好ましく、１００〜１００，０００ｍＪ／ｃｍ２であることがより好ましい。前記最小露光量Ｈが、１０ｍＪ／ｃｍ２未満であると、前記干渉像の保存性を確保することができないことがあり、１，０００，０００ｍＪ／ｃｍ２を超えると過剰な露光がなされ、隣接する周囲の未記録部分を反応させるおそれが生じ、また、過剰な露光は非効率的である。
【００３５】
［定着露光量Ｔ］
前記定着露光量Ｔとしては、次式、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈを満たすものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所において、１０〜２，０００，０００ｍＪ／ｃｍ２であることが好ましく、１００〜２００，０００ｍＪ／ｃｍ２であることがより好ましい。前記定着露光量Ｔが、１０ｍＪ／ｃｍ２未満であると、前記干渉像の保存性を確保することができないことがあり、２，０００，０００ｍＪ／ｃｍ２を超えると過剰な露光がなされ、隣接する周囲の未記録部分を反応させるおそれが生じ、また、過剰な露光は非効率的である。
【００３６】
［積分露光量Ｓ］
前記積分露光量Ｓは、前記記録層において、所定領域における情報光及び参照光によって露光される露光量の総和であり、前記記録層に多重に記録される際に、最初の記録から最後の記録まで、同一記録領域（前記所定領域）に露光された露光量の総和を表す。
ここで、前記所定領域とは、単独の露光であれば、当該露光領域を指し、多重露光、特にシフト多重露光においては、一連の多重露光が行われた後に、各露光領域が段階的に重畳している領域を指す。例えば、前述したように、８回のシフト多重露光が行われた場合、総露光量が段階的に変化している各領域（１回目のみの露光領域、１回目及び２回目のみの露光領域、・・・、７回目及び８回目のみの露光領域、８回目のみの露光領域）を、本発明では「所定領域」と称しており、各所定領域における総露光量が各積分露光量Ｓである。
前記積分露光量Ｓは、記録層の感度に影響し、該記録層の感度との関係は、前記同一記録領域に露光が重ねられると、多重回数が多いほど前記積分露光量Ｓが増大するので、該記録領域の感度も低下していくという逆比例の関係にある。そのため、飽和露光量である最大露光量Ｍが大きいほど多重記録回数も増大させることができ、前記記録層の記録容量も増大させることができる。他方、前記最大露光量Ｍは、前記記録層の記録材料などの特性や厚みなどに依存するので、目的とする多重記録回数と、前記特性との考量により決定される。
前記積分露光量Ｓとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、次式、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈを満たすものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１０〜２，０００，０００ｍＪ／ｃｍ２であることが好ましく、１００〜２００，０００ｍＪ／ｃｍ２であることがより好ましい。前記積分露光量Ｓが、１０ｍＪ／ｃｍ２未満であると、目的の記録容量ができないことがあり、２，０００，０００ｍＪ／ｃｍ２を超えると、周辺部へ影響が出て、記録できないことがある。
【００３７】
（光情報の再生方法）
前記光情報記録方法によって記録された光情報の再生方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、本発明の光情報記録方法により記録された光情報記録媒体に対して、記録時の参照光の照射と、同一の方向から同じ光を照射することにより再生する方法などが挙げられる。前記光を前記光情報記録媒体の記録層に形成された干渉像に照射すると、該干渉像に対応した記録情報としての回折光が生成され、該回折光を受光することにより再生することができる。
【００３８】
（光情報記録媒体）
本発明の光情報記録媒体は、支持体上に、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層、及び必要に応じて適宜選択したその他の層を有する光情報記録媒体である。
本発明の光情報記録媒体は、２次元などの情報を記録する比較的薄型の平面ホログラムや立体像など多量の情報を記録する体積ホログラムであってもよく、透過型及び反射型のいずれであってもよい。また、ホログラムの記録方式もいずれであってもよく、例えば、振幅ホログラム、位相ホログラム、ブレーズドホログラム、複素振幅ホログラムなどでもよい。
本発明の光情報記録媒体としては、少なくとも一の支持体上に記録層を積層し、情報光と参照光とが異なる方向から照射される一般的なホログラムの記録に用いられる第一の形態、第一の基板と、第二の基板と、該第二の基板上に記録層と、前記第二の基板と該記録層との間にフィルタ層とを有し、情報光及び参照光の照射が、該情報光の光軸と該参照光の光軸とが同軸になるようにして行われるコリニア方式に用いられる第二の形態などが挙げられる。以下第一の形態及び第二の形態について順に説明する。
【００３９】
＜第一の形態＞
前記第一の形態は一般のホログラム記録方法に用いられるもので、層構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、支持体上に記録層を単層又は２層以上の層を積層した構成、図８に示すように、支持体４２及び４３により記録層４１を挟み込み、支持体４２及び４３の最外層にそれぞれ反射防止層４４及び４５を形成した層構成などが挙げられる。
さらに、記録層４１と支持体４２との間、記録層４１と支持体４３との間にガスバリア層などを形成してもよい。また、反射防止層４４及び４５の表面に保護層などを設けてもよい。
【００４０】
［記録層］
前記記録層としては、ホログラフィを利用して情報が記録され得るものであり、所定の波長の電磁波（γ線、Ｘ線、紫外線、可視光線、赤外線、電波など）を照射すると、その強度に応じて吸光係数や屈折率などの光学特性が変化する材料が用いられる。
【００４１】
前記記録層の材料には、光熱変換材料、感光性樹脂、バインダー及び必要に応じて適宜選択したその他の成分が含まれる。
【００４２】
−感光性樹脂−
前記感光性樹脂としては、ホログラフィに用いられるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フォトポリマーが好ましい。
【００４３】
−−フォトポリマー−−
前記フォトポリマーとしては、光照射で重合反応が起こり、高分子化するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、モノマー、及び光開始剤を含有してなり、さらに必要に応じて増感剤、オリゴマー等のその他の成分を含有してなる。
【００４４】
前記フォトポリマーとしては、例えば、「フォトポリマーハンドブック」（工業調査会、１９８９年）、「フォトポリマーテクノロジー」（日刊工業新聞社、１９８９年）、ＳＰＩＥ予稿集 Ｖｏｌ．３０１０ ｐ３５４−３７２（１９９７）、及びＳＰＩＥ予稿集 Ｖｏｌ．３２９１ ｐ８９−１０３（１９９８）に記載されているものを用いることができる。また、米国特許第５７５９７２１号明細書、米国特許第４９４２１１２号明細書、米国特許第４９５９２８４号明細書、米国特許第６２２１５３６号明細書、米国特許第６７４３５５２号明細書、国際公開ＷＯ９７／４４７１４号パンフレット、国際公開ＷＯ９７／１３１８３号パンフレット、国際公開ＷＯ９９／２６１１２号パンフレット、国際公開ＷＯ９７／１３１８３号パンフレット、特許第２８８０３４２号公報、特許第２８７３１２６号公報、特許第２８４９０２１号公報、特許第３０５７０８２号公報、特許第３１６１２３０号公報、特開２００１−３１６４１６号公報、特開２０００−２７５８５９号公報などに記載されているフォトポリマーを用いることができる。
【００４５】
前記フォトポリマーに記録光を照射して光学特性を変化させる方法としては、低分子成分の拡散を利用した方法などが挙げられる。また、重合時の体積変化を緩和するため、重合成分とは逆方向へ拡散する成分を添加してもよく、あるいは、酸開裂構造を有する化合物を重合体のほかに別途添加してもよい。なお、前記低分子成分を含むフォトポリマーを用いて記録層を形成する場合には、記録層中に液体を保持可能な構造を必要とすることがある。また、前記酸開裂構造を有する化合物を添加する場合には、その開裂によって生じる膨張と、モノマーの重合によって生じる収縮とを補償させることにより体積変化を抑制してもよい。
【００４６】
前記モノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル基やメタクリル基のような不飽和結合を有するラジカル重合型のモノマー、エポキシ環やオキセタン環のようなエーテル構造を有するカチオン重合型系モノマーなどが挙げられる。これらのモノマーは、単官能であっても多官能であってもよい。また、光架橋反応を利用したものであってもよい。
【００４７】
前記ラジカル重合型のモノマーとしては、例えば、アクリロイルモルホリン、フェノキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールＰＯ変性ジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、ＥＯ変性ビスフェノールＡジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ＥＯ変性グリセロールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリアクリレート、２−ナフト−１−オキシエチルアクリレート、２−カルバゾイル−９−イルエチルアクリレート、（トリメチルシリルオキシ）ジメチルシリルプロピルアクリレート、ビニル−１−ナフトエート、Ｎ−ビニルカルバゾール、２，４，６−トリブロムフェニルアクリレート、ペンタブロムアクリレート、フェニルチオエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレートなどが挙げられる。
【００４８】
前記カチオン重合型系モノマーとしては、例えば、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、フェノールノボラックエポキシ樹脂、グリセロールトリグリシジルエーテル、１，６−ヘキサングリシジルエーテル、ビニルトリメトキシシラン、４−ビニルフェニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、下記構造式（Ｍ１）〜（Ｍ６）で表される化合物、などが挙げられる。
これらモノマーは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【化１】
【００４９】
前記光開始剤としては、記録光に感度を有するものであれば特に制限はなく、光照射によりラジカル重合、カチオン重合、架橋反応などを引き起こす材料などが挙げられる。
前記光開始剤としては、例えば、２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，１’−ビイミダゾール、２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（ｐ−メトキシフェニルビニル）−１，３，５−トリアジン、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、４，４’−ジ−ｔ−ブチルジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、４−ジエチルアミノフェニルベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、ベンゾイン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−２−オン、ベンゾフェノン、チオキサントン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルアシルホスフィンオキシド、トリフェニルブチルボレートテトラエチルアンモニウム、ビス（η−５−２，４−シクロペンタジエン−１−イル）、ビス〔２，６−ジフルオロ−３−（１Ｈ−ピロール−１−イル）フェニルチタニウム〕、ジフェニル−４−フェニルチオフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェートなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。また、照射する光の波長に合わせて増感色素を併用してもよい。
【００５０】
前記記録層の貯蔵安定性を改良する目的でフォトポリマーの重合禁止剤や酸化防止剤を加えてもよい。重合禁止剤、酸化防止剤としては例えば、ハイドロキノン、ｐ−ベンゾキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、２，６−ジターシャリ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ターシヤリ−ブチルフェノール）、トリフェニルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト，フェノチアジン、Ｎ−イソプロピル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン等が挙げられる。使用量としては組成物に使用するモノマーの全量に対して３質量％以内であり、３質量％を越えると重合が遅くなるか、著しい場合は重合しなくなる。
【００５１】
前記フォトポリマーは、前記モノマー、前記光開始剤、さらに必要に応じてその他の成分を攪拌混合し、反応させることによって得られる。得られたフォトポリマーが十分低い粘度ならば、キャスティングすることによって記録層を形成することができる。一方、キャスティングできない高粘度フォトポリマーである場合には、ディスペンサーを用いて第二の基板にフォトポリマーを盛りつけ、このフォトポリマー上に第一の基板で蓋をするように押し付けて、全面に広げて記録層を形成することができる。
【００５２】
前記フォトポリマー以外の有用な感光性樹脂としては、（１）フォトリフラクティブ効果（光照射で空間電荷分布が生じて屈折率が変調する）を示すフォトリフラクティブ材料、（２）光照射で分子の異性化が起こり、屈折率が変調するフォトクロミック材料、（３）ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム等の無機材料、（４）カルコゲン材料、などが挙げられる。
【００５３】
前記（１）のフォトリフラクティブ材料としては、フォトリフラクティブ効果を示すものであるならば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電荷発生材、及び電荷輸送材を含有してなり、さらに必要に応じてその他の成分を含有してなる。
【００５４】
前記電荷発生材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン、又はそれらの誘導体等のフタロシアニン色素／顔料；ナフタロシアニン色素／顔料；モノアゾ、ジスアゾ、トリスアゾ等のアゾ系色素／顔料；ペリレン系染料／顔料；インジゴ系染料／顔料；キナクリドン系染料／顔料；アントラキノン、アントアントロン等の多環キノン系染料／顔料；シアニン系染料／顔料；ＴＴＦ−ＴＣＮＱで代表されるような電子受容性物質と、電子供与性物質とからなる電荷移動錯体；アズレニウム塩；Ｃ６０及びＣ７０で代表されるフラーレン、並びにその誘導体であるメタノフラーレン、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００５５】
前記電荷輸送材は、ホール又はエレクトロンを輸送する材料であり、低分子化合物であってもよく、又は高分子化合物であってもよい。
前記電荷輸送材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、インドール、カルバゾール、オキサゾール、インオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサアジアゾール、ピラゾリン、チアチアゾール、トリアゾール等の含窒素環式化合物、又はその誘導体；ヒドラゾン化合物；トリフェニルアミン類；トリフェニルメタン類；ブタジエン類；スチルベン類；アントラキノンジフェノキノン等のキノン化合物、又はその誘導体；Ｃ６０及びＣ７０等のフラーレン並びにその誘導体；ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン等のπ共役系高分子、又はオリゴマー；ポリシラン、ポリゲルマン等のσ共役系高分子又はオリゴマー；アントラセン、ピレン、フェナントレン、コロネン等の多環芳香族化合物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００５６】
前記フォトリフラクティブ材料を用いて記録層を形成する方法としては、例えば、前記フォトリフラクティブ材料を溶媒中に溶解乃至分散させてなる塗布液を用いて塗膜を形成し、この塗膜から溶媒を除去することにより記録層を形成することができる。また、加熱して流動化させた前記フォトリフラクティブ材料を用いて塗膜を形成し、この塗膜を急冷することにより記録層を形成することもできる。
【００５７】
前記（２）のフォトクロミック材料は、フォトクロミック反応を起こす材料であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アゾベンゼン化合物、スチルベン化合物、インジゴ化合物、チオインジゴ化合物、スピロピラン化合物、スピロオキサジン化合物、フルキド化合物、アントラセン化合物、ヒドラゾン化合物、桂皮酸化合物、ジアリールエテン化合物などが挙げられる。これらの中でも、光照射によりシス−トランス異性化により構造変化を起こすアゾベンゼン誘導体、スチルベン誘導体、光照射により開環−閉環の構造変化を起こすスピロピラン誘導体、スピロオキサジン誘導体が特に好ましい。
【００５８】
前記（４）のカルコゲン材料としては、例えば、カルコゲン元素を含むカルコゲナイドガラスと、このカルコゲナイドガラス中に分散されており光の照射によりカルコゲナイドガラス中に拡散可能な金属からなる金属粒子とを含む材料、などが挙げられる。
前記カルコゲナイドガラスは、Ｓ、Ｔｅ又はＳｅのカルコゲン元素を含む非酸化物系の非晶質材料から構成されるものであり、金属粒子の光ドープが可能なものであれば特に限定されない。
前記カルコゲン元素を含む非晶質材料としては、例えば、Ｇｅ−Ｓ系ガラス、Ａｓ−Ｓ系ガラス、Ａｓ−Ｓｅ系ガラス、Ａｓ−Ｓｅ−Ｃｅ系ガラス等が挙げられ、これらの中ではＧｅ−Ｓ系ガラスが好ましい。前記カルコゲナイドガラスとしてＧｅ−Ｓ系ガラスを用いる場合には、ガラスを構成するＧｅ及びＳの組成比は照射する光の波長に応じて任意に変化させることができるが、主としてＧｅＳ２で表される化学組成を有するカルコゲナイドガラスが好ましい。
前記金属粒子は、光の照射によりカルコゲナイドガラス中に光ドープされる特性を有するものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｔａ、Ｗ、Ｚｎ、Ａｇ等が挙げられる。これらの中では、Ａｇ、Ａｕ又はＣｕが光ドープをより生じやすい特性を有しており、Ａｇは光ドープを顕著に生じるため特に好ましい。
前記カルコゲナイドガラスに分散されている金属粒子の含有量としては、前記記録層の全体積基準で０．１〜２体積％が好ましく、０．１〜１．０体積％がより好ましい。前記金属粒子の含有量が、０．１体積％未満であると、光ドープによる透過率変化が不充分となって記録の精度が低下することがあり、２体積％を超えると、記録材料の光透過率が低下して光ドープを充分に生じさせることが困難となることがある。
【００５９】
−バインダー−
前記バインダーは、塗膜性、膜強度、及びホログラム記録特性向上の効果を高める目的で使用されるものであり、ホログラム材料および光熱変換物質との相溶性、を考慮して適宜選択される。
前記バインダーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、例えば、（メタ）アクリル酸やイタコン酸等の不飽和酸と、（メタ）アクリル酸アルキル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸ベンジル、スチレン、α−メチルスチレン等との共重合体；ポリメチルメタクリレートに代表されるメタクリル酸アルキルやアクリル酸アルキルの重合体；（メタ）アクリル酸アルキルとアクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、スチレン等との共重合体；アクリロニトリルと塩化ビニルや塩化ビニリデンとの共重合体；側鎖にカルボキシル基を有するセルロース変性物；ポリエチレンオキシド；ポリビニルピロリドン；フェノール、ｏ−、ｍ−、ｐ−クレゾール、及び／又はキシレノールとアルデヒド、アセトン等との縮合反応で得られるノボラック樹脂；エピクロロヒドリンとビスフェノールＡとのポリエーテル；可溶性ナイロン；ポリ塩化ビニリデン；塩素化ポリオレフィン；塩化ビニルと酢酸ビニルとの共重合体；酢酸ビニルの重合体；アクリロニトリルとスチレンとの共重合体；アクリロニトリルとブタジエン及びスチレンとの共重合体；ポリビニルアルキルエーテル；ポリビニルアルキルケトン；ポリスチレン；ポリウレタン；ポリエチレンテレフタレートイソフタレート；アセチルセルロース；アセチルプロピオキシセルロース；アセチルブトキシセルロース；ニトロセルロース；セルロイド；ポリビニルブチラール；エポキシ樹脂；メラミン樹脂；フォルマリン樹脂等が挙げられる。なお、本明細書では、「アクリル、メタクリル」の双方あるいはいずれかを指す場合、「（メタ）アクリル」と表記することがある。
【００６０】
前記記録層の固形分中のバインダーの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１０〜９５質量％であることが好ましく、３５〜９０質量％であることがより好ましい。前記含有量が、１０質量％未満であると、安定な干渉像が得られないことがあり、９５質量％を超えると、回折効率の点で望ましい性能が得られないことがある。
前記バインダーの感光層中における含有量は、全感光層固形分中、１０〜９５重量％が好ましく、３５〜９０重量％がより好ましい。
【００６１】
−記録層に含まれるその他の成分−
本発明においては、光熱変換効果を向上させる目的で、ニトロセルロースを記録層中にさらに含有させることが好ましい。ニトロセルロースは、近赤外レーザ光を光吸収剤が吸収し発生した熱により分解し、効率よくフォトポリマーの重合反応を促進させることができる。
【００６２】
前記ニトロセルロースは、常法により精製した天然のセルロースを混酸で硝酸エステル化し、セルロースの構成単位であるグルコピラノース環に存在する３個の水酸基の部分にニトロ基を一部又は全部導入することによって得ることができる。前記ニトロセルロースの硝化度としては、２〜１３が好ましく、１０〜１２．５がより好ましく、１１〜１２．５がさらに好ましい。ここで、硝化度とは、ニトロセルロース中の窒素原子の重量％を表す。硝化度が著しく高いと、フォトポリマーの重合反応の促進効果は高められるが、室温安定性が低下する傾向にある。また、ニトロセルロースが爆発性となり危険が伴う。硝化度が著しく低いと、フォトポリマーの重合反応の促進効果が充分得られない。
【００６３】
また、前記ニトロセルロースの重合度は２０〜２００が好ましく、２５〜１５０がより好ましい。重合度が著しく高いと、記録が不完全となる傾向にある。重合度が著しく低いと、記録層の塗膜性が不良になる傾向にある。前記ニトロセルロースの記録層中における含有率は、記録層全固形成分に対して０〜８０質量％が好ましく、０．５〜５０質量％がより好ましく、１〜２５質量％がさらに好ましい。
【００６４】
前記記録層は、材料に応じて公知の方法に従って形成することができ、例えば、蒸着法、湿式成膜法、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、クラスターイオンビーム法、分子積層法、ＬＢ法、印刷法、転写法、などにより好適に形成することができる。また、米国特許６７４３５５２号に記載されている２成分ウレタンマトリックス形成方法により形成されてもよい。
【００６５】
前記湿式成膜法による前記記録層の形成は、例えば、前記記録層材料を溶剤に溶解乃至分散させた溶液（塗布液）を用いる（塗布し乾燥する）ことにより、好適に行うことができる。該湿式成膜法としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、インクジェット法、スピンコート法、ニーダーコート法、バーコート法、ブレードコート法、キャスト法、ディップ法、カーテンコート法などが挙げられる。
【００６６】
前記記録層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１〜１，０００μｍが好ましく、１００〜７００μｍがより好ましい。
前記記録層の厚みが、前記好ましい数値範囲であると、１０〜３００多重のシフト多重記録を行っても十分なＳ／Ｎ比を得ることができ、前記より好ましい数値範囲であるとそれが顕著である点で有利である。
【００６７】
［その他の層］
前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、反射防止層、保護層などが挙げられる。
【００６８】
［支持体］
前記支持体としては、その形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、例えば、ディスク形状、カード形状平板状、シート状などが挙げられ、前記構造としては、単層構造であってもいし、積層構造であってもよく、前記大きさとしては、前記光情報記録媒体の大きさ等に応じて適宜選択することができる。
【００６９】
前記支持体の材料としては、特に制限はなく、無機材料及び有機材料のいずれをも好適に用いることができるが、光情報記録媒体の機械的強度を確保できるものであり、記録及び再生に用いる光が基板を通して入射する透過型の場合は、用いる光の波長領域で十分に透明であることが必要である。
前記無機材料としては、例えば、ガラス、石英、シリコン、などが挙げられる。
前記有機材料としては、例えば、トリアセチルセルロース等のアセテート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリノルボルネン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリ乳酸系樹脂、プラスチックフィルムラミネート紙、合成紙などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、成形性、光学特性、コストの点から、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂が好ましい。
【００７０】
前記支持体としては、適宜合成したものであってもよいし、市販品を使用してもよい。
前記支持体の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、０．１〜５ｍｍが好ましく、０．３〜２ｍｍがより好ましい。前記基板の厚みが、０．１ｍｍ未満であると、ディスク保存時の形状の歪みを抑えられなくなることがあり、５ｍｍを超えると、ディスク全体の重量が大きくなってドライブモーターなどにより回転して用いる場合には、過剰な負荷をかけることがある。
【００７１】
＜第二の形態＞
前記第二の形態は、情報光及び参照光の照射が、該情報光の光軸と該参照光の光軸とが同軸となるようにして行われるコリニア方式に用いられる光情報記録媒体の形態で、第一の基板と、第二の基板と、該第二の基板上に記録層と、前記第二の基板と該記録層との間にフィルタ層とを有する光情報記録媒体などが挙げられる。
【００７２】
［光情報記録方法、及び再生方法］
前記第二の形態における光情報記録方法は、前記光情報記録媒体に情報光及び参照光を同軸光束として照射し、該情報光と参照光との干渉による干渉像によって情報を記録層に記録するいわゆるコリニア方式による光情報記録方法である。
前記コリニア方式においても、前記第一の形態と同様に、光情報記録媒体における記録層の少なくとも一部の記録対象部分に対して、情報光及び参照光を照射することにより、高解像度、高回折効率を有する光情報記録媒体が得られる。
前記第二の形態においても、第一の形態と同様に、前記記録層において、情報光及び参照光の照射によって所定領域に記録された干渉像の定着に必要な最小定着露光量がＨ（ｍＪ／ｃｍ２）であり、前記所定領域における既露光部分の露光量の総和である積分露光量がＳ（ｍＪ／ｃｍ２）であった場合に、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たす定着露光量Ｔ（ｍＪ／ｃｍ２）を定着光として、前記既露光部分に対して照射する。
図１７に示すように、コリニア方式による記録装置においても、第２の光源６２を設け、前記情報光及び前記参照光の移動に伴って第２の光源６２が出射する定着光５３も移動させ、該定着光５３を記録部分に記録後に照射する。各記録ごとに干渉像に対して定着光を照射してもよく、全て又は一部の記録が終了した後に定着光を、記録された干渉像に対して、照射してもよい。該定着光の照射時間は、前記記録層の任意の箇所において、１ｎｓ〜１０ｍｓに照射することにより、定着することが好ましい。前記定着光の照射時間が、１０ｍｓを超えると、記録時間が長くなりすぎ、操作性が不便となることがある。
【００７３】
前記再生方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記光情報記録方法により記録層に形成された前記干渉像に参照光と同じ光を照射して該干渉像に対応した記録情報を再生することができる。
【００７４】
前記第二の形態の光情報記録方法及び再生方法では、二次元的な強度分布が与えられた情報光と、該情報光と強度がほぼ一定な参照光とを感光性の記録層内部で重ね合わせ、それらが形成する干渉像を利用して記録層内部に光学特性の分布を生じさせることにより、情報を記録する。一方、書き込んだ情報を読み出す（再生する）際には、記録時と同様の配置で参照光のみを記録層に照射し、記録層内部に形成された光学特性分布に対応した強度分布を有する再生光として記録層から出射される。
ここで、前記第二の形態の光情報記録方法及び再生方法は、以下に説明する光情報記録再生装置を用いて行われる。
【００７５】
前記光情報記録方法及び再生方法に使用される光情報記録再生装置について図１８を参照して説明する。
図１８は、前記第二の形態に係る光情報記録再生装置の全体構成図である。なお、光情報記録再生装置は、光情報記録装置と再生装置を含んでなる。
この光情報記録再生装置１００は、光情報記録媒体２０が取り付けられるスピンドル８１と、このスピンドル８１を回転させるスピンドルモータ８２と、光情報記録媒体２０の回転数を所定の値に保つようにスピンドルモータ８２を制御するスピンドルサーボ回路８３とを備えている。
また、光情報記録再生装置１００は、光情報記録媒体２０に対して情報光と記録用参照光とを照射して情報を記録すると共に、既露光領域に対して定着を行い、光情報記録媒体２０に対して再生用参照光を照射し、再生光を検出して、光情報記録媒体２０に記録されている情報を再生するためのピックアップ３１と、このピックアップ３１を光情報記録媒体２０の半径方向に移動可能とする駆動装置８４とを備えている。
【００７６】
光情報記録再生装置１００は、ピックアップ３１の出力信号よりフォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥ、及び再生信号ＲＦを検出するための検出回路８５と、この検出回路８５によって検出されるフォーカスエラー信号ＦＥに基づいて、ピックアップ３１内のアクチュエータを駆動して対物レンズ（不図示）を光情報記録媒体２０の厚み方向に移動させてフォーカスサーボを行うフォーカスサーボ回路８６と、検出回路８５によって検出されるトラッキングエラー信号ＴＥに基づいてピックアップ３１内のアクチュエータを駆動して対物レンズを光情報記録媒体２０の半径方向に移動させてトラッキングサーボを行うトラッキングサーボ回路８７と、トラッキングエラー信号ＴＥ及び後述するコントローラからの指令に基づいて駆動装置８４を制御してピックアップ３１を光情報記録媒体２０の半径方向に移動させるスライドサーボを行うスライドサーボ回路８８とを備えている。
【００７７】
光情報記録再生装置１００は、さらに、ピックアップ３１内の後述するＣＭＯＳ又はＣＣＤアレイの出力データをデコードして、光情報記録媒体２０のデータエリアに記録されたデータを再生したり、検出回路８５からの再生信号ＲＦより基本クロックを再生したりアドレスを判別したりする信号処理回路８９と、光情報記録再生装置１００の全体を制御するコントローラ９０と、このコントローラ９０に対して種々の指示を与える操作部９１とを備えている。
コントローラ９０は、信号処理回路８９より出力される基本クロックやアドレス情報を入力すると共に、ピックアップ３１、スピンドルサーボ回路８３、及びスライドサーボ回路８８等を制御するようになっている。スピンドルサーボ回路８３は、信号処理回路８９より出力される基本クロックを入力するようになっている。コントローラ９０は、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（リード オンリ メモリ）、及びＲＡＭ（ランダム アクセス メモリ）を有し、ＣＰＵが、ＲＡＭを作業領域として、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行することによって、コントローラ９０の機能を実現するようになっている。
【００７８】
前記第二の形態における第２の光源６２から出射する定着光５３を生成する装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光情報記録再生装置１００とは別個に、光源制御装置を具備し、該光情報記録再生装置１００と同期を確保しつつ、定着光５３を出射するようコントロールすることもでき、光情報記録再生装置１００の内部に第２の光源６２を設け、前記情報光、前記参照光及び前記定着光を該光情報記録再生装置により同時に制御することもできる。
【００７９】
前記第二の形態の光情報記録方法及び再生方法に使用される光情報記録再生装置は、本発明の前記光情報記録方法を用い、情報光及び参照光による干渉像の記録後、前記記録層の任意の箇所において、１００，０００秒以内に積分露光量Ｓに対応した定着露光がなされるので、十分な定着がなされ、かつ未記録部分の感度に影響を与えず、高密度の回折効率の高い光情報記録媒体が得られる。
【００８０】
［記録層］
前記記録層は第一の形態に用いられた記録層と同様の記録層を用いることができる。
【００８１】
［フィルタ層］
前記フィルタ層は、入射角が変化しても選択反射波長にずれが生じることなく、情報光及び参照光による光記録媒体の反射膜からの乱反射を防止し、ノイズの発生を防止する機能がある。前記光情報記録媒体に前記フィルタ層を積層することにより、高解像度、回折効率の優れた光情報記録が得られる。
なお、本発明において、「入射角（入射角度）」とは、光記録媒体の層面からの法線に対して、情報光、参照光及び定着光のいずれかが進入する角度をいう。
前記フィルタ層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、色材含有層を有し、誘電体蒸着層、単層又は２層以上のコレステリック液晶層、さらに必要に応じてその他の層の積層体により形成される。
前記フィルタ層は、直接記録層などと共に、前記支持体上に塗布などにより積層してもよく、フィルムなどの基材上に積層して光情報記録媒体用フィルタを作製し、該光情報記録媒体用フィルタを、支持体上に積層してもよい。
【００８２】
−色材含有層−
前記色材含有層は、色材、バインダー樹脂、溶剤及び必要に応じてその他の成分により形成される。
【００８３】
前記色材としては、顔料及び染料の少なくともいずれかが好適に挙げられ、これらの中でも、５３２ｎｍの光を吸収し、６５５ｎｍ若しくは７８０ｎｍのサーボ光を透過させる観点から、赤色染料、赤色顔料が好ましく、赤色顔料が特に好ましい。
【００８４】
前記赤色染料としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１，８，１３，１４，１８，２６，２７，３５，３７，４２，５２，８２，８７，８９，９２，９７，１０６，１１１，１１４，１１５，１３４，１８６，２４９，２５４，２８９等の酸性染料；Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド２，１２，１３，１４，１５，１８，２２，２３，２４，２７，２９，３５，３６，３８，３９，４６，４９，５１，５２，５４，５９，６８，６９，７０，７３，７８，８２，１０２，１０４，１０９，１１２等の塩基性染料；Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１，１４，１７，２５，２６，３２，３７，４４，４６，５５，６０，６６，７４，７９，９６，９７等の反応性染料、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００８５】
前記赤色顔料としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１９２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２４０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、パーマネント・カーミンＦＢＢ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４６）、パーマネント・ルビーＦＢＨ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１１）、ファステル・ピンクＢスプラ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１）、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００８６】
これらの中でも、図２７に示すように、５３２ｎｍの光に対する透過率が１０％以下であり、かつ６５５ｎｍの光に対する透過率が９０％以上である透過スペクトルを示す赤色顔料が特に好ましく用いられる。
【００８７】
前記色材の含有量としては、前記色材含有層の全固形質量に対し０．０５〜９０質量％が好ましく、０．１〜７０質量％がより好ましい。前記含有量が０．０５質量％未満であると、色材含有層の厚みが５００μｍ以上必要となってしまうことがあり、９０質量％を超えると、色材含有層の自己支持性がなくなり、色材含有層の作製工程中に膜が崩れてしまうことがある。
【００８８】
−−バインダー樹脂――
前記バインダー樹脂としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリビニルアルコール樹脂、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体；塩化ビニル、酢酸ビニルとビニルアルコール、マレイン酸及びアクリル酸の少なくともいずれかとの共重合体；塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体；塩化ビニル／アクリロニロリル共重合体；エチレン／酢酸ビニル共重合体；ニトロセルロース樹脂等のセルロース誘導体；ポリアクリル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
また、分散性及び耐久性をさらに高めるため、以上に挙げたバインダー樹脂分子中に、極性基（エポキシ基、ＣＯ２Ｈ、ＯＨ、ＮＨ２、ＳＯ３Ｍ、ＯＳＯ３Ｍ、ＰＯ３Ｍ２、ＯＰＯ３Ｍ２（ただし、Ｍは水素原子、アルカリ金属、又はアンモニウムであり、一つの基の中に複数のＭがあるときは互いに異なっていてもよい）を導入したものが好ましい。該極性基の含有量としては、バインダー樹脂１グラム当り１０−６〜１０−４当量が好ましい。
以上列挙したバインダー樹脂は、イソシアネート系の公知の架橋剤を添加して硬化処理されることが好ましい。
【００８９】
前記バインダー樹脂の含有量としては、前記色材含有層の全固形質量に対し１０〜９９．９５質量％が好ましく、３０〜９９．９質量％がより好ましい。
【００９０】
前記各成分は、適当な溶媒に溶解乃至は分散し、塗布液を調製し、この塗布液を所望の塗布方法により後述する基材上に塗布することにより、色材含有層を形成することができる。
前記溶媒としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水、３−メトキシプロピオン酸メチルエステル、３−メトキシプロピオン酸エチルエステル、３−メトキシプロピオン酸プロピルエステル、３−エトキシプロピオン酸メチルエステル、３−エトキシプロピオン酸エチルエステル、３−エトキシプロピオン酸プロピルエステル等のアルコキシプロピオン酸エステル類；２−メトキシプロピルアセテート、２−エトキシプロピルアセテート、３−メトキシブチルアセテート等のアルコキシアルコールのエステル類；乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸エステル類；メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン類；γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、クロロホルム、テトラヒドロフラン、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００９１】
前記塗布方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、インクジェット法、スピンコート法、ニーダーコート法、バーコート法、ブレードコート法、キャスト法、ディップ法、カーテンコート法、などが挙げられる。
【００９２】
前記色材含有層の厚みは、例えば、０．５〜２００μｍが好ましく、１．０〜１００μｍがより好ましい。前記厚みが、０．５μｍ未満であると、色材を包んで膜とするためのバインダー樹脂を十分な量添加することができなくなることがあり、２００μｍを超えると、フィルタの厚みが大きくなりすぎて、照射光及びサーボ光の光学系として過大なものが必要になることがある。
【００９３】
−誘電体蒸着層−
前記誘電体蒸着層は、前記色材含有層上に形成され、互いに屈折率の異なる誘電体薄層を複数層積層してなり、波長選択反射膜とするためには、高屈折率の誘電体薄層と低屈折率の誘電体薄層とを交互に複数層積層することが好ましいが、２種以上に限定されず、それ以上の種類であってもよい。
前記積層数は、２〜２０層が好ましく、２〜１２層がより好ましく、４〜１０層がさらに好ましく、６〜８層が特に好ましい。前記積層数が、２０層を超えると、多層蒸着により生産効率性が低下し、本発明の目的及び効果を達成できなくなることがある。
【００９４】
前記誘電体薄層の積層順については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、隣接する膜の屈折率が高い場合にはそれより低い屈折率の膜を最初に積層する。その逆に隣接する層の屈折率が低い場合にはそれより高い屈折率の膜を最初に積層する。前記屈折率が高いか低いかを決めるしきい値としては１．８が好ましい。なお、屈折率が高いか低いかは絶対的なものではなく、高屈折率の材料の中でも、相対的に屈折率の大きいものと小さいものとが存在してもよく、これらを交互に使用してもよい。
【００９５】
前記高屈折率の誘電体薄層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｓｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｓ３、Ｂｉ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＣｅＦ３、ＨｆＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｐｒ６Ｏ１１、Ｓｃ２Ｏ３、ＳｉＯ、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＴｌＣｌ、Ｙ２Ｏ３、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｒＯ２、などが挙げられる。これらの中でも、Ｂｉ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＣｅＦ３、ＨｆＯ２、ＳｉＯ、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｒＯ２が好ましく、これらの中でも、ＳｉＯ、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｒＯ２がより好ましい。
【００９６】
前記低屈折率の誘電体薄層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＢｉＦ３、ＣａＦ２、ＬａＦ３、ＰｂＣｌ２、ＰｂＦ２、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＭｇＯ、ＮｄＦ３、ＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｏ３、ＮａＦ、ＴｈＯ２、ＴｈＦ４、などが挙げられる。これらの中でも、Ａｌ２Ｏ３、ＢｉＦ３、ＣａＦ２、ＭｇＦ２、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｏ３が好ましく、これらの中でも、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＦ２、ＭｇＦ２、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｏ３がより好ましい。
なお、前記誘電体薄層の材料においては、原子比についても特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、成膜時に雰囲気ガス濃度を変えることにより、原子比を調整することができる。
【００９７】
前記誘電体薄層の成膜方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イオンプレーティング、イオンビーム等の真空蒸着法、スパッタリング等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、などが挙げられる。これらの中でも、真空蒸着法、スパッタリングが好ましく、スパッタリングがより好ましい。
前記スパッタリングとしては、成膜レートの高いＤＣスパッタリング法が好ましい。なお、ＤＣスパッタリング法においては、導電性が高い材料を用いることが好ましい。
また、前記スパッタリングにより多層成膜する方法としては、例えば、１つのチャンバで複数のターゲットから交互又は順番に成膜する１チャンバ法、複数のチャンバで連続的に成膜するマルチチャンバ法とがある。これらの中でも、生産性及び材料コンタミネーションを防ぐ観点から、マルチチャンバ法が特に好ましい。
前記誘電体薄層の膜厚としては、光学波長オーダーで、λ／１６〜λの膜厚が好ましく、λ／８〜３λ／４がより好ましく、λ／６〜３λ／８がより好ましい。
【００９８】
前記誘電体蒸着層においては、該誘電体蒸着層中を伝播する光の一部が、誘電体薄層毎に多重反射し、それらの反射光が干渉するため、誘電体薄層の厚さと光に対する膜の屈折率との積で決まる波長の光のみが選択的に透過されることになる。また、誘電体蒸着層の中心透過波長は入射光に対して角度依存性を有しており、入射光を変化させると透過波長を変えることができる。
ただし、前記誘電体蒸着層の積層数を２０層以下としたことにより、数％〜数十％の選択反射波長光がフィルタを漏れて透過するが、該漏れ光を前記誘電体蒸着層の直下に仕込んだ色材含有層で吸収できる。なお、前記色材含有層は赤色顔料や赤色染料を含んでいるので、３５０〜６００ｎｍの光は吸収するが、サーボ光として使用する６００〜９００ｎｍの光は透過する。
前記色材含有層と前記誘電体蒸着層とを有する光情報記録媒体用フィルタの機能は、第一の波長の光を透過し、該第一の波長の光と異なる第二の波長の光を反射することが好ましく、前記第一の波長の光が３５０〜６００ｎｍであり、かつ第二の波長の光が６００〜９００ｎｍであることが好ましい。そのためには、光学系側から見て、記録層、誘電体蒸着層、色材含有層、及びサーボピットパターンの順に積層されている構造の光情報記録媒体であることが好ましい。
【００９９】
また、前記フィルタ層は、入射角度±４０°における、６５５ｎｍでの光透過率が５０％以上であり、８０％以上が好ましく、かつ５３２ｎｍでの光反射率が３０％以上であり、４０％以上が好ましい。
具体的には、色材含有層と誘電体蒸着層とを有する光情報記録媒体用フィルタは、正面（０°）からの垂直入射光に対して図１９に示す反射特性を有する。これに対し、斜め方向からの入射光になると次第に短波長側にシフトしていき、４０°傾斜時には図２０に示すような反射特性を示す。
したがって、図１９及び図２０の結果から、入射光がフィルタ層内において０°〜４０°傾斜しても５３２ｎｍでの３０％以上の反射率が確保できているので、信号読み取りには何ら支障のないフィルタ層が得られる。
【０１００】
−コレステリック液晶層−
前記コレステリック液晶層は、少なくともネマチック液晶化合物、及びカイラル化合物を含有してなり、重合性モノマー、さらに必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記コレステリック液晶層は、単層コレステリック液晶層及び２層以上の複数層コレステリック液晶層のいずれであってもよい。
【０１０１】
前記コレステリック液晶層としては、円偏光分離機能を有するものが好ましい。前記円偏光分離機能を有するコレステリック液晶層は、液晶の螺旋の回転方向（右回り又は左回り）と円偏光方向とが一致し、波長が液晶の螺旋ピッチであるような円偏光成分の光だけを反射する選択反射特性を有する。このコレステリック液晶層の選択反射特性を利用して、一定の波長帯域の自然光から特定波長の円偏光のみを透過分離し、その残りを反射する。
したがって、前記コレステリック液晶層は、第一の波長の光を透過し、該第一の波長の光と異なる第二の波長の円偏光を反射することが好ましく、前記第一の波長の光が３５０〜６００ｎｍであり、かつ前記第二の波長の光が６００〜９００ｎｍであることが好ましい。
【０１０２】
前記コレステリック液晶層の選択反射特性は、特定の波長帯域のみに限定され、可視光域をカバーすることは困難である。即ち、前記コレステリック液晶層の選択反射波長領域幅Δλは、下記式１で表される。
（数１）
Δλ＝２λ（ｎｅ−ｎｏ）／（ｎｅ＋ｎｏ）・・・・・・・・式（１）
ただし、前記式１中、ｎｏは、コレステリック液晶層に含有されるネマチック液晶分子の正常光に対する屈折率を表す。ｎｅは、該ネマチック液晶分子の異常光に対する屈折率を表す。λは、選択反射の中心波長を表す。
【０１０３】
前記式１で示すように、前記選択反射波長帯域幅Δλは、ネマチック液晶そのものの分子構造に依存する。前記式１から、（ｎｅ−ｎｏ）を大きくすれば、前記選択反射波長帯域幅Δλを拡げられるが、（ｎｅ−ｎｏ）は通常０．３以下であり、０．３より大きくなると、液晶としてのその他の機能、例えば、配向特性、液晶温度等が不十分となり、実用化が困難となる。
【０１０４】
また、前記コレステリック液晶層の選択反射中心波長λは、下記式２で表される。
（数２）
λ＝（ｎｅ＋ｎｏ）Ｐ／２・・・・・・・・・・・・・・・・式（２）
ただし、前記式２中、ｎｅ及びｎｏは上記数式１と同じ意味を表す。Ｐは、コレステリック液晶層の一回転ねじれに要する螺旋ピッチ長を表す。
【０１０５】
前記式２で示すように、前記選択反射中心波長λは、コレステリック液晶層の螺旋ピッチが一定であれば、コレステリック液晶層の平均屈折率と螺旋ピッチ長Ｐに依存する。それ故、コレステリック液晶層の選択反射特性を拡げるには、前記コレステリック液晶層の選択反射中心波長が互いに異なり、前記コレステリック液晶層の螺旋の回転方向（右回り又は左回り）が互いに同じであることが好ましい。また、前記コレステリック液晶層の選択反射波長帯域は連続的であることが好ましい。ここで、前記「連続的」とは、選択反射波長帯域間にギャップがなく、波長λ０〜λ０／ｃｏｓ２０°（好ましくは、λ０〜λ０／ｃｏｓ４０°）の間にギャップがなく、実質的にこの範囲の反射率が４０％以上であることを意味する。
したがって、前記コレステリック液晶層の選択反射中心波長λ間の距離は、各選択反射波長帯域が少なくとも１つの他の選択反射波長帯域と連続となる範囲内であることが好ましい。
【０１０６】
前記光情報記録媒体用フィルタは、垂直入射を０°とし、±２０°の範囲であるλ０〜λ０／ｃｏｓ２０°（ただし、λ０は照射光波長を表す）における光反射率が４０％以上であることが好ましく、垂直入射を０°とし±４０°の範囲であるλ０〜λ０／ｃｏｓ４０°（ただし、λ０は照射光波長を表す）における光反射率が４０％以上であることが特に好ましい。前記λ０〜λ０／ｃｏｓ２０°、特にλ０〜λ０／ｃｏｓ４０°（ただし、λ０は照射光波長を表す）における光反射率が４０％以上であれば、照射光反射の角度依存性を解消でき、通常の光情報記録媒体に用いられているレンズ光学系を採用することができる。
【０１０７】
具体的には、単層コレステリック液晶層の場合には、前記カイラル化合物として感光性を有し、光によって液晶の螺旋ピッチを大きく変化させることができる光反応型カイラル化合物を用い、該光反応型カイラル化合物の含有量やＵＶ照射時間を調整することにより、螺旋ピッチを液晶層の厚み方向に連続的に変化した光情報記録媒体用フィルタが得られる。この図２８は、正面（０°）からの垂直入射光に対する反射特性が４０％以上であることを示している。これに対し、斜め方向からの入射光になると次第に短波長側にシフトしていき、液晶層内で４０°傾斜した時は図２９に示すような反射特性を示す。
同様に、該光反応型カイラル化合物の含有量やＵＶ照射時間を調整することにより、螺旋ピッチを液晶層の厚み方向に連続的に変化させると、図２１に示すような反射特性を有する光情報記録媒体用フィルタが得られる。この図２１は、正面（０°）からの垂直入射光に対する反射特性が４０％以上であることを示している。これに対し、斜め方向からの入射光になると次第に短波長側にシフトしていき、液晶層内で２０°傾斜した時は図２２に示すような反射特性を示す。
なお、図１９に示したλ０〜１．３λ０の反射域は、λ０＝５３２ｎｍのとき１．３λ０＝６９２ｎｍとなり、サーボ光が６５５ｎｍの場合はサーボ光を反射してしまう。ここに示すλ０〜１．３λ０はフィルタ層における±４０°入射光への適性であるが、実際にそうした大きな斜め光まで使用する場合は、入射角±２０°以内のサーボ光をマスキングして使用すれば支障なくサーボ制御できる。また、使用するフィルタ層におけるコレステリック液晶層の螺旋ピッチを十分大きくすれば、フィルタ層への入射角を±２０°以内で全て設計することも容易であり、その場合は図２１に示すλ０〜１．１λ０のコレステリック液晶層でよいのでサーボ光透過には全く支障がなくなる。
したがって図１９〜図２２の結果から、本発明の光情報記録媒体用フィルタ内においては、単層コレステリック液晶層の場合には、入射波長が０°〜２０°（好ましくは０°〜４０°）傾斜しても４０％以上の反射率が確保できているので、信号読み取りには何ら支障のない光情報記録媒体用フィルタを作製することができる。
前記単層コレステリック液晶層の選択反射波長帯域幅は、１００ｎｍ以上が好ましく、１５０〜３００ｎｍがより好ましい。前記選択反射波長帯域幅が１００ｎｍ未満であると、±２０°以内の入射光に対する反射適性が不十分となることがある。
【０１０８】
また、複数層コレステリック液晶層の場合には、選択反射中心波長が互いに異なり、前記各コレステリック液晶層の螺旋の回転方向が互いに同じであるコレステリック液晶層を３層積層すると、図２３に示すような反射特性を有する光情報記録媒体用フィルタが得られる。この図２３は正面（０°）からの垂直入射光に対する反射特性が４０％以上であることを示している。これに対し、斜め方向からの入射光になると次第に短波長側にシフトしていき、液晶層内で４０°傾斜した時は図２４に示すような反射特性を示す。
同様に、選択反射中心波長が互いに異なり、前記各コレステリック液晶層の螺旋の回転方向が互いに同じであるコレステリック液晶層を２層積層すると、図２５に示すような反射特性を有する光情報記録媒体用フィルタが得られる。この図２５は正面（０°）からの垂直入射光に対する反射特性が４０％以上であることを示している。これに対し、斜め方向からの入射光になると次第に短波長側にシフトしていき、液晶層内で２０°傾斜した時は図２６に示すような反射特性を示す。
【０１０９】
なお、図２３に示したλ０〜１．３λ０の反射域は、λ０＝５３２ｎｍのとき１．３λ０＝６９２ｎｍとなり、サーボ光が６５５ｎｍの場合はサーボ光を反射してしまう。ここに示すλ０〜１．３λ０の範囲は光情報記録媒体用フィルタにおける±４０°入射光への適性であるが、実際にそうした大きな斜め光まで使用する場合は、入射角±２０°以内のサーボ光をマスキングして使用すれば支障なくサーボ制御できる。また、使用するフィルタにおける各コレステリック液晶層の平均屈折率を十分大きくすれば、光情報記録媒体用フィルタ内での入射角を±２０°以内で全て設計することも容易であり、その場合は図２５に示すλ０〜１．１λ０のコレステリック液晶層を２層積層することでよいので、サーボ光透過には全く支障がなくなる。
したがって図２３〜図２６の結果から、本発明の光情報記録媒体用フィルタ内においては、複数層コレステリック液晶層の場合には、入射波長が０°〜２０°（好ましくは０°〜４０°）傾斜しても４０％以上の反射率が確保できているので、信号読み取りには何ら支障のない光情報記録媒体用フィルタが得られる。
【０１１０】
前記コレステリック液晶層は、上記特性を満たせば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、上述したように、ネマチック液晶化合物、及びカイラル化合物を含有してなり、重合性モノマー、さらに必要に応じてその他の成分を含有してなる。
【０１１１】
――ネマチック液晶化合物――
前記ネマチック液晶化合物は、液晶転移温度以下ではその液晶相が固定化することを特徴とし、その屈折率異方性Δｎが、０．１０〜０．４０の液晶化合物、高分子液晶化合物、及び重合性液晶化合物の中から目的に応じて適宜選択することができる。溶融時の液晶状態にある間に、例えば、ラビング処理等の配向処理を施した配向基板を用いる等により配向させ、そのまま冷却等して固定化させることにより固相として使用することができる。
【０１１２】
前記ネマチック液晶化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記の化合物などが挙げられる。
【０１１３】
【化２】
【０１１４】
【化３】
【０１１５】
【化４】
【０１１６】
前記式中において、ｎは１〜１，０００の整数を表す。なお、前記各例示化合物においては、その側鎖連結基を、以下の構造に変えたものも同様に好適なものとして挙げられる。
【０１１７】
【化５】
【０１１８】
上記の各例示化合物のうち、ネマチック液晶化合物としては、十分な硬化性を確保する観点から、分子内に重合性基を有するネマチック液晶化合物が好ましく、これらの中でも、紫外線（ＵＶ）重合性液晶が好適である。該ＵＶ重合性液晶としては、市販品を用いることができ、例えば、ＢＡＳＦ社製の「ＰＡＬＩＯＣＯＬＯＲ ＬＣ２４２（商品名）」、Ｍｅｒｃｋ社製の「Ｅ７（商品名）」、Ｗａｃｋｅｒ−Ｃｈｅｍ社製の「ＬＣ−Ｓｉｌｉｃｏｎ−ＣＣ３７６７（商品名）」、高砂香料（株）製のＬ３５、Ｌ４２、Ｌ５５、Ｌ５９、Ｌ６３、Ｌ７９、Ｌ８３（商品名）、などが挙げられる。
【０１１９】
前記ネマチック液晶化合物の含有量としては、前記各コレステリック液晶層の全固形分質量に対し３０〜９９質量％が好ましく、５０〜９９質量％がより好ましい。前記含有量が３０質量％未満であると、ネマチック液晶化合物の配向が不十分となることがある。
【０１２０】
――カイラル化合物――
前記カイラル化合物としては、複数層コレステリック液晶層の場合には、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、液晶化合物の色相、色純度改良の観点から、例えば、イソマニード化合物、カテキン化合物、イソソルビド化合物、フェンコン化合物、カルボン化合物、等の他、以下に示す化合物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１２１】
【化６】
【０１２２】
【化７】
【０１２３】
また、前記カイラル化合物としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、Ｍｅｒｃｋ社製の商品名Ｓ１０１、Ｒ８１１、ＣＢ１５；ＢＡＳＦ社製の商品名ＰＡＬＩＯＣＯＬＯＲ ＬＣ７５６、などが挙げられる。
【０１２４】
前記複数層コレステリック液晶層の各液晶層におけるカイラル化合物の含有量としては、前記各コレステリック液晶層の全固形分質量に対し０〜３０質量％が好ましく、０〜２０質量％がより好ましい。前記含有量が３０質量％を超えると、コレステリック液晶分子の配向が不十分となることがある。
【０１２５】
一方、単層コレステリック液晶層の場合には、感光性を有し、光によって液晶の螺旋ピッチを大きく変化させることができる光反応型カイラル化合物が好適に用いられる。
前記光反応型カイラル化合物とは、感光性を有し、光によって液晶の螺旋ピッチを大きく変化させることができるカイラル化合物を意味する。
前記光反応型カイラル化合物は、キラル部位と、光反応性基とを有し、該キラル部位がイソソルビド化合物、イソマンニド化合物及びビナフトール化合物から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
前記光反応性基としては、光照射により炭素−炭素二重結合のトランスからシスへの異性化を生じる基が好ましい。
【０１２６】
前記イソソルビド化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、特開２００２−８０８５１号公報、特開２００２−１７９６８１号公報、特開２００２−１７９６８２号公報、特開２００２−３３８５７５号公報、特開２００２−３３８６６８号公報、特開２００３−３０６４９０号公報、特開２００３−３０６４９１号公報、特開２００３−３１３１８７号公報、特開２００３−３１３２９２号公報、特開２００３−３１３１８９号公報、などに例示されている。
前記イソマンニド化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、特開２００２−８０４７８号公報、特開２００３−３１３１８８号公報、などに例示されている。
前記ビナフトール化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、特開２００２−３０２４８７号公報、特開２００２−１７９６７０号公報、特開２００２−１７９６６９号公報、などに例示されている。
【０１２７】
前記光反応型カイラル化合物の具体例としては、以下のものが挙げられる。
【化８】
【０１２８】
【化９】
【０１２９】
【化１０】
【０１３０】
前記単層型コレステリック液晶層における前記光反応型カイラル化合物の含有量としては、前記コレステリック液晶層の全固形分質量に対し１〜３０質量％が好ましく、１〜２０質量％がより好ましい。前記含有量が１質量％未満であると、螺旋ピッチが長くなりすぎて、システムとして採用できる選択波長から外れることがあり、３０質量％を超えると、コレステリック液晶分子の配向が不十分となることがある。
【０１３１】
――重合性モノマー――
前記コレステリック液晶層には、例えば、膜強度等の硬化の程度を向上させる目的で重合性モノマーを併用することができる。該重合性モノマーを併用すると、液晶によって光の捻れ度を変化（パターンニング）させた後（例えば、選択反射波長の分布を形成した後）、その螺旋構造（選択反射性）を固定化し、固定化後のコレステリック液晶層の強度をより向上させることができる。ただし、前記液晶化合物が同一分子内に重合性基を有する場合には、必ずしも添加する必要はない。
前記重合性モノマーとしては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチレン性不飽和結合を持つモノマー等が挙げられ、具体的には、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の多官能モノマーが挙げられる。
前記エチレン性不飽和結合を持つモノマーの具体例としては、以下に示す化合物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１３２】
【化１１】
【０１３３】
前記重合性モノマーの添加量としては、前記コレステリック液晶層の全固形分質量に対し、５０質量％以下が好ましく、１〜２０質量％がより好ましい。前記添加量が５０質量％を超えると、コレステリック液晶分子の配向を阻害することがある。
【０１３４】
――その他の成分――
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光重合開始剤、増感剤、バインダー樹脂、重合禁止剤、溶媒、界面活性剤、増粘剤、色素、顔料、紫外線吸収剤、ゲル化剤などが挙げられる。
【０１３５】
前記光重合開始剤としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ｐ−メトキシフェニル−２，４−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−ブトキシスチリル）−５−トリクロロメチル１，３，４−オキサジアゾール、９−フェニルアクリジン、９，１０−ジメチルベンズフェナジン、ベンゾフェノン／ミヒラーズケトン、ヘキサアリールビイミダゾール／メルカプトベンズイミダゾール、ベンジルジメチルケタール、チオキサントン／アミンなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記光重合開始剤としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、チバスペシャルティケミカルズ社製の商品名イルガキュア９０７、イルガキュア３６９、イルガキュア７８４、イルガキュア８１４；ＢＡＳＦ社製の商品名ルシリンＴＰＯなどが挙げられる。
【０１３６】
前記光重合開始剤の添加量としては、前記コレステリック液晶層の全固形分質量に対し０．１〜２０質量％が好ましく、０．５〜５質量％がより好ましい。前記添加量が０．１質量％未満であると、光照射時の硬化効率が低いため長時間を要することがあり、２０質量％を超えると、紫外線領域から可視光領域での光透過率が劣ることがある。
【０１３７】
前記増感剤は、必要に応じてコレステリック液晶層の硬化度を上げるために添加される。
前記増感剤としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、などが挙げられる。
前記増感剤の添加量としては、前記コレステリック液晶層の全固形分質量に対し０．００１〜１．０質量％が好ましい。
【０１３８】
前記バインダー樹脂としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリビニルアルコール；ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン等のポリスチレン化合物；メチルセルロース、エチルセルロース、アセチルセルロース等のセルロース樹脂；側鎖にカルボキシル基を有する酸性セルロース誘導体；ポリビニルフォルマール、ポリビニルブチラール等のアセタール樹脂；メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体；アクリル酸アルキルエステルのホモポリマー、又はメタアクリル酸アルキルエステルのホモポリマー；その他の水酸基を有するポリマーなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記アクリル酸アルキルエステルのホモポリマー、又はメタアクリル酸アルキルエステルのホモポリマーにおけるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロヘキシル基、２−エチルヘキシル基などが挙げられる。
前記その他の水酸基を有するポリマーとしては、例えば、ベンジル（メタ）アクリレート／（メタアクリル酸のホモポリマー）アクリル酸共重合体、ベンジル（メタ）アクリレート／（メタ）アクリル酸／他のモノマーの多元共重合体などが挙げられる。
【０１３９】
前記バインダー樹脂の添加量としては、前記コレステリック液晶層の全固形質量に対し０〜８０質量％が好ましく、０〜５０質量％がより好ましい。前記添加量が８０質量％を超えると、コレステリック液晶分子の配向が不十分となることがある。
【０１４０】
前記重合禁止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、フェノチアジン、ベンゾキノン、又はこれらの誘導体などが挙げられる。
前記重合禁止剤の添加量としては、前記重合性モノマーの固形分に対し、１０質量％以下が好ましく、０．０１〜１質量％がより好ましい。
【０１４１】
前記溶媒としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、３−メトキシプロピオン酸メチルエステル、３−メトキシプロピオン酸エチルエステル、３−メトキシプロピオン酸プロピルエステル、３−エトキシプロピオン酸メチルエステル、３−エトキシプロピオン酸エチルエステル、３−エトキシプロピオン酸プロピルエステル等のアルコキシプロピオン酸エステル類；２−メトキシプロピルアセテート、２−エトキシプロピルアセテート、３−メトキシブチルアセテート等のアルコキシアルコールのエステル類；乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸エステル類；メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン類；γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、クロロホルム、テトラヒドロフランなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１４２】
前記コレステリック液晶層の形成方法としては、例えば、前記溶媒を用いて調製したコレステリック液晶層用塗布液（複数層の場合には各コレステリック液晶層用塗布液）を前記基材上に塗布し、乾燥させて、例えば紫外線照射することにより、コレステリック液晶層を形成することができる。
最も量産適性のよい手法としては、前記基材をロール状に巻いた形で準備しておき、該基材上にコレステリック液晶層用塗布液をバーコート、ダイコート、ブレードコート、カーテンコートのような長尺連続コーターにて塗布する形式が好ましい。
【０１４３】
前記塗布方法としては、例えば、スピンコート法、キャスト法、ロールコート法、フローコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法などが挙げられる。
前記紫外線照射の条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、照射紫外線は、１６０〜３８０ｎｍが好ましく、２５０〜３８０ｎｍがより好ましい。照射時間としては、例えば、０．１〜６００秒間が好ましく、０．３〜３００秒間がより好ましい。紫外線照射の条件を調整することによって前記コレステリック液晶層における螺旋ピッチを液晶層の厚み方向に沿って連続的に変化させることができる。
【０１４４】
前記紫外線照射の条件を調整するために、前記コレステリック液晶層に紫外線吸収剤を添加することもできる。該紫外線吸収剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチル酸系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、オキザリックアシッドアニリド系紫外線吸収剤などが好適に挙げられる。これらの紫外線吸収剤の具体例としては、例えば、特開昭４７−１０５３７号公報、特開昭５８−１１１９４２号公報、特開昭５８−２１２８４４号公報、特開昭５９−１９９４５号公報、特開昭５９−４６６４６号公報、特開昭５９−１０９０５５号公報、特開昭６３−５３５４４号公報、特公昭３６−１０４６６号公報、特公昭４２−２６１８７号公報、特公昭４８−３０４９２号公報、特公昭４８−３１２５５号公報、特公昭４８−４１５７２号公報、特公昭４８−５４９６５号公報、特公昭５０−１０７２６号公報、米国特許第２７１９０８６号明細書、米国特許第３７０７３７５号明細書、米国特許第３７５４９１９号明細書、米国特許第４２２０７１１号明細書などに記載されている。
【０１４５】
前記複数層の場合には各コレステリック液晶層の厚みは、例えば、１〜１０μｍが好ましく、２〜７μｍがより好ましい。前記厚みが１μｍ未満であると、選択反射率が十分でなくなり、１０μｍを超えると、液晶分子の均一配向が乱れてしまうことがある。
また、各コレステリック液晶層の合計厚み（単層の場合にはコレステリック液晶層の厚み）は、例えば、１〜３０μｍが好ましく、３〜１０μｍがより好ましい。
【０１４６】
――コレステリック層を有する光情報記録媒体用フィルタの製造方法――
前記光情報記録媒体用フィルタの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、上述したように、前記基材上に色材含有層を塗布形成し、該色材含有層上にコレステリック液晶層を塗布形成する方法、などが挙げられる。
前記光情報記録媒体用フィルタは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、基材ごとディスク形状に加工（例えば打ち抜き加工）されて、光情報記録媒体の第二の基板上に配置されるのが好ましい。また、光情報記録媒体のフィルタ層に用いる場合には、基材を介さず直接第二の基板上に設けることもできる。
【０１４７】
前記光情報記録媒体用フィルタは、色材含有層とコレステリック液晶層とを組み合わせた構成では、フィルタ層内の±２０°における、６５５ｎｍでの光透過率が８０％以上であり、かつ５３２ｎｍでの光反射率が４０％以上であることが好ましい。
具体的には、色材含有層上に誘電体蒸着層を有する光情報記録媒体用フィルタは、正面（０°）からの垂直入射光に対して図２５に示す反射特性を有する。これに対し、斜め方向からの入射光になると次第に短波長側にシフトしていき、２０°傾斜時には図２６に示すような反射特性を示す。
したがって、図２５及び図２６の結果から、本発明の光情報記録媒体用フィルタは、フィルタ層内の光が０°〜２０°傾斜しても５３２ｎｍでの４０％以上の反射率が確保でき、信号読み取りには何ら支障がなく、また、フィルタを通過した漏れ光（５３２ｎｍ）を吸収し、サーボ光（６５５ｎｍ）を通過させることができ、ノイズの発生を防止できるものである。
【０１４８】
−基材−
前記基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記第一の形態に用いられた支持体と同じ材料を用いることができる。
【０１４９】
前記基材としては、適宜合成したものであってもよいし、市販品を使用してもよい。
前記基材の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１０〜５００μｍが好ましく、５０〜３００μｍがより好ましい。前記基材の厚みが、１０μｍ未満であると、基板の撓みにより密着性が低下することがある。一方、５００μｍを超えると、情報光と参照光の焦点位置を大きくずらさなければならなくなり、光学系サイズが大きくなってしまう。
【０１５０】
前記光情報記録媒体用フィルタは、各種分野において使用することができ、本発明におけるホログラム型の光情報記録媒体の形成乃至製造に好適に使用することができ、以下の本発明のホログラム型の光情報記録媒体及びその製造方法並びに光情報記録方法及び再生方法に特に好適に使用することができる。
【０１５１】
［反射膜、第１ギャップ層、及び第２ギャップ層を有する光情報記録媒体］
前記光情報記録媒体は、第一の基板と、第二の基板と、該第二の基板上に前記記録層と、前記第二の基板と前記記録層との間に前記フィルタ層とを有してなり、反射膜、第１ギャップ層、第２ギャップ層、さらに必要に応じてその他の層を有してなる構成でもよい。
前記記録層及び前記フィルタ層としては、前記光情報記録媒体用フィルタが用いられる。
【０１５２】
−基板−
前記基板は、その形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、例えば、ディスク形状、カード形状などが挙げられ、光情報記録媒体の機械的強度を確保できる材料のものを選定する必要がある。また、記録及び再生に用いる光が基板を通して入射する場合は、用いる光の波長領域で十分に透明であることが必要である。
前記基板材料としては、通常、ガラス、セラミックス、樹脂、などが用いられるが、成形性、コストの点から、樹脂が特に好適である。
前記樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂、などが挙げられる。これらの中でも、成形性、光学特性、コストの点から、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂が特に好ましい。
前記基板としては、適宜合成したものであってもよいし、市販品を使用してもよい。
【０１５３】
前記基板には、半径方向に線状に延びる複数の位置決め領域としてのアドレス−サーボエリアが所定の角度間隔で設けられ、隣り合うアドレス−サーボエリア間の扇形の区間がデータエリアになっている。アドレス−サーボエリアには、サンプルドサーボ方式によってフォーカスサーボ及びトラッキングサーボを行うための情報とアドレス情報とが、予めエンボスピット（サーボピット）等によって記録されている（プリフォーマット）。
なお、フォーカスサーボは、反射膜の反射面を用いて行うことができる。トラッキングサーボを行うための情報としては、例えば、ウォブルピットを用いることができる。なお、光情報記録媒体がカード形状の場合には、サーボピットパターンは無くてもよい。
【０１５４】
前記基板の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、０．１〜５ｍｍが好ましく、０．３〜２ｍｍがより好ましい。前記基板の厚みが、０．１ｍｍ未満であると、ディスク保存時の形状の歪みを抑えられなくなることがあり、５ｍｍを超えると、ディスク全体の重量が大きくなってドライブモーターに過剰な負荷をかけることがある。
【０１５５】
−反射膜−
前記反射膜は、前記基板のサーボピットパターン表面に形成される。
前記反射膜の材料としては、記録光や参照光に対して高い反射率を有する材料を用いることが好ましい。使用する光の波長が４００〜７８０ｎｍである場合には、例えば、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、などを使用することが好ましい。使用する光の波長が６５０ｎｍ以上である場合には、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｕ、Ｃｕ合金、ＴｉＮ、などを使用することが好ましい。
なお、前記反射膜として、光を反射すると共に、追記及び消去のいずれかが可能な光情報記録媒体、例えば、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ（Ｖｉｄｅｏ） Ｄｉｓｃ）などを用い、ホログラムをどのエリアまで記録したかとか、いつ書き換えたかとか、どの部分にエラーが存在し、交替処理をどのように行ったかなどのディレクトリ情報などを、ホログラムに影響を与えずに追記及び書き換えすることも可能となる。
【０１５６】
前記反射膜の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、各種気相成長法、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などが用いられる。これらの中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等の点で優れている。
前記反射膜の厚さとしては、十分な反射率を実現し得るように、５０ｎｍ以上が好ましく、１００ｎｍ以上がより好ましい。
【０１５７】
−第１ギャップ層−
前記第１ギャップ層は、必要に応じて前記フィルタ層と前記反射膜との間に設けられ、第二の基板表面を平滑化する目的で形成される。また、記録層内に生成されるホログラムの大きさを調整するのにも有効である。即ち、前記記録層は、記録用参照光及び情報光の干渉領域をある程度の大きさに形成する必要があるので、前記記録層とサーボピットパターンとの間にギャップを設けることが有効となる。
前記第１ギャップ層は、例えば、サーボピットパターンの上から紫外線硬化樹脂等の材料をスピンコート等で塗布し、硬化させることにより形成することができる。また、フィルタ層が透明基材の上に塗布形成したものを使用する場合には、該透明基材が第１ギャップ層としても働くことになる。
前記第１ギャップ層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１〜２００μｍが好ましい。
【０１５８】
−第２ギャップ層−
前記第２ギャップ層は、必要に応じて記録層とフィルタ層との間に設けられる。
前記第２ギャップ層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリメタクリル酸メチル＝ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のような透明樹脂フィルム、又は、ＪＳＲ社製商品名ＡＲＴＯＮフィルムや日本ゼオン社製商品名ゼオノアのような、ノルボルネン系樹脂フィルム、などが挙げられる。これらの中でも、等方性の高いものが好ましく、ＴＡＣ、ＰＣ、商品名ＡＲＴＯＮ、及び商品名ゼオノアが特に好ましい。
前記第２ギャップ層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１〜２００μｍが好ましい。
【０１５９】
ここで、本発明の前記反射膜、前記第１及び前記第２ギャップ層を有する光情報記録媒体の具体例１〜６について、図面を参照してさらに詳しく説明する。
【０１６０】
−光情報記録媒体の具体例１−
図１１は、本発明の具体例１における光記録媒体の構造を示す概略断面図である。この具体例１に係る光記録媒体２１では、ポリカーボネート樹脂又はガラスの第二の基板１にサーボピットパターン３が形成され、該サーボピットパターン３上にアルミニウム、金、白金等でコーティングして反射膜２が設けられている。なお、図１１では、第二の基板１全面にサーボピットパターン３が形成されているが、図１０に示すように周期的に形成されていてもよい。また、このサーボピットパターン３の高さは、通常１，７５０Å（１７５ｎｍ）であり、基板を始め他の層の厚さに比べて充分に小さいものである。
【０１６１】
第１ギャップ層８は、紫外線硬化樹脂等の材料を第二の基板１の反射膜２上にスピンコート等により塗布して形成される。第１ギャップ層８は、反射膜２を保護すると共に、記録層４内に生成されるホログラムの大きさを調整するためにも有効である。つまり、記録層４において記録用参照光と情報光の干渉領域をある程度の大きさに形成する必要があるため、記録層４とサーボピットパターン３との間にギャップを設けると有効である。
第１ギャップ層８上にはフィルタ層６が設けられ、該フィルタ層６と第一の基板５（ポリカーボネート樹脂基板やガラス基板）によって記録層４を挟むことによって光記録媒体２１が構成される。
【０１６２】
図１１において、フィルタ層６は、赤色光のみを透過し、それ以外の色の光を通さないものである。従って、情報光、記録及び再生用参照光は緑色又は青色の光であるので、フィルタ層６を透過せず、反射膜２まで達することなく、戻り光となり、入出射面Ａから出射することになる。
このフィルタ層６は、螺旋ピッチが液晶層の厚み方向に連続的に変化した単層のコレステリック液晶層からなる。このコレステリック液晶層からなるフィルタ層６は、第１ギャップ層８上に塗布によって直接形成してもよいし、基材上にコレステリック液晶層を形成したフィルムを光記録媒体形状に打ち抜いて配置してもよい。螺旋ピッチが液晶層の厚み方向に連続的に変化した単層のコレステリック液晶層によって、λ０〜λ０／ｃｏｓ２０°、特にλ０〜λ０／ｃｏｓ４０°（ただし、λ０は照射光波長を表す）における光反射率が４０％以上となり、入射角が変化しても選択反射波長にずれが生じることがなくなる。
【０１６３】
具体例１における光記録媒体２１は、ディスク形状でもいいし、カード形状であってもよい。カード形状の場合にはサーボピットパターンは無くてもよい。
また、この光記録媒体２１では、第二の基板１は０．６ｍｍ、第１ギャップ層８は１００μｍ、フィルタ層６は２〜３μｍ、記録層４は０．６ｍｍ、第一の基板５は０．６ｍｍの厚さであって、合計厚みは約１．９ｍｍとなっている。
【０１６４】
次に、図１７を参照して、光記録媒体２１周辺での光学的動作を説明する。まず、サーボ用レーザ装置から出射したレーザ光（赤色光）は、ダイクロイックミラー１３でほぼ１００％反射して、対物レンズ１２を通過する。対物レンズ１２によってサーボ用光は反射膜２上で焦点を結ぶように光記録媒体２１に対して照射される。つまり、ダイクロイックミラー１３は緑色や青色の波長の光を透過し、赤色の波長の光をほぼ１００％反射させるようになっている。光記録媒体２１の光の入出射面Ａから入射したサーボ用光は、第一の基板５、記録層４、フィルタ層６、及び第１ギャップ層８を通過し、反射膜２で反射され、再度、第１ギャップ層８、フィルタ層６、記録層４、及び第一の基板５を透過して入出射面Ａから出射する。出射した戻り光は、対物レンズ１２を通過し、ダイクロイックミラー１３でほぼ１００％反射して、サーボ情報検出器（不図示）でサーボ情報が検出される。検出されたサーボ情報は、フォーカスサーボ、トラッキングサーボ、スライドサーボ等に用いられる。
記録層４を構成するホログラム材料は、赤色の光では感光しないようになっているので、サーボ用光が記録層４を通過したり、サーボ用光が反射膜２で乱反射したとしても、記録層４には影響を与えない。
また、サーボ用光の反射膜２による戻り光は、ダイクロイックミラー１３によってほぼ１００％反射するようになっているので、サーボ用光が再生像検出のためのＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤ１４で検出されることはなく、再生光に対してノイズとなることもない。
なお、図１９に示したλ０〜１．３λ０の反射域は、λ０＝５３２ｎｍのとき１．３λ０＝６９２ｎｍとなり、サーボ光が６５５ｎｍの場合は、サーボ光を反射してしまう。ここに示すλ０〜１．３λ０の範囲はフィルタ層における±４０°入射光への適性であるが、実際にそうした大きな斜め光まで使用する場合は、入射角±２０°以内のサーボ光をマスキングして使用すれば支障なくサーボ制御できる。
また、使用するフィルタ層におけるコレステリック液晶層の螺旋ピッチを十分大きくすれば、フィルタ層内での入射角を±２０°以内で全て設計することも容易であり、その場合は図１６に示すλ０〜１．１λ０のコレステリック液晶層でよいのでサーボ光透過には全く支障がなくなる。
【０１６５】
また、記録用／再生用レーザから生成された情報光及び記録用参照光は、偏光板１６を通過して線偏光となりハーフミラー１７を通過して１／４波長板１５を通った時点で円偏光になる。ダイクロイックミラー１３を透過し、対物レンズ１２によって情報光と記録用参照光が記録層４内で干渉像を生成するように光記録媒体２１に照射される。情報光及び記録用参照光は入出射面Ａから入射し、記録層４で干渉し合って干渉像をそこに生成し、該干渉像を記録する。その後、情報光及び記録用参照光は記録層４を通過し、フィルタ層６に入射するが、該フィルタ層６の底面までの間に反射されて戻り光となる。つまり、情報光と記録用参照光は反射膜２までは到達しない。フィルタ層６は螺旋ピッチが液晶層の厚み方向に連続的に変化した単層のコレステリック液晶層から形成され、赤色光のみを透過する性質を有するからである。あるいは、フィルタ層を漏れて通過する光を入射光強度の２０％以下に抑えていれば、たとえその漏れ光が底面に到達して戻り光となっても、再度フィルタ層で反射されるので再生光へ混じる光強度は２０％×２０％＝４％以下となり、実質的に問題とはならない。
この記録後、１００，０００秒以内に、該干渉像に、第２の光源６２から出射された定着光５３が、前記情報光及び前記参照光の照射による記録の定着に必要な最小定着露光量をＨとし、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層における既露光部分の露光量の総和である積分露光量をＳとし、前記既露光部分の記録の定着に必要な定着露光量をＴとしたとき、次式、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たすように照射される。
【０１６６】
−光情報記録媒体の具体例２−
図１２は、本発明の具体例２における光記録媒体の構造を示す概略断面図である。この具体例２に係る光記録媒体２２では、ポリカーボネート樹脂又は第二の基板１にサーボピットパターン３が形成され、該サーボピットパターン３表面にアルミニウム、金、白金等でコーティングして反射膜２が設けられている。また、このサーボピットパターン３の高さは、通常１７５０Å（１７５ｎｍ）である点については、第一の実施形態と同様である。
【０１６７】
前記具体例２と前記具体例１の構造の差異は、前記具体例２に係る光記録媒体２２では、フィルタ層６と記録層４との間に第２ギャップ層７が設けられていることである。
【０１６８】
螺旋ピッチが液晶層の厚み方向に連続的に変化した単層のコレステリック液晶層からなるフィルタ層６は、第１ギャップ層８を形成した後、該第１ギャップ層８上に形成され、前記具体例１と同様のものを用いることができる。
【０１６９】
第２ギャップ層７は、情報光及び再生光がフォーカシングするポイントが存在する。このエリアをフォトポリマーで埋めていると過剰露光によるモノマーの過剰消費が起こり、多重記録能が下がってしまう。そこで、無反応で透明な第２ギャップ層を設けることが有効となる。
【０１７０】
また、光記録媒体２２では、第二の基板１は１．０ｍｍ、第１ギャップ層８は１００μｍ、フィルタ層６は３〜５μｍ、第２ギャップ層７は７０μｍ、記録層４は０．６ｍｍ、第一の基板５は０．４ｍｍの厚さであって、合計厚みは約２．２ｍｍとなっている。
【０１７１】
情報の記録又は再生を行う場合、このような構造を有する光記録媒体２２に対して、赤色のサーボ用光及び緑色の情報光並びに記録及び再生用参照光が照射される。サーボ用光は、入出射面Ａから入射し、記録層４、第２ギャップ層７、フィルタ層６、及び第１ギャップ層８を通過して反射膜２で反射して戻り光となる。
この戻り光は、再度、第１ギャップ層８、フィルタ層６、第２ギャップ層７、記録層４及び第一の基板５をこの順序で通過して、入出射面Ａより出射する。出射した戻り光は、フォーカスサーボ、トラッキングサーボや、スライドサーボ等に用いられる。
記録層４を構成するホログラム材料は、赤色の光では感光しないようになっているので、サーボ用光が記録層４を通過したり、サーボ用光が反射膜２で乱反射したとしても、記録層４には影響を与えない。緑色の情報光等は、入出射面Ａから入射し、記録層４、第２ギャップ層７を通過して、フィルタ層６で反射して戻り光となる。この戻り光は、再度、第２ギャップ層７、記録層４及び第一の基板５をこの順序で通過して、入出射面Ａより出射する。
また、再生時についても再生用参照光はもちろん、再生用参照光を記録層４に照射することによって発生する再生光も反射膜２に到達せずに入出射面Ａから出射する。なお、光記録媒体２２周辺（図１７における対物レンズ１２、フィルタ層６、検出器たるＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤ１４）での光学的動作は、具体例１（図１７）と同様なので説明を省略する。
【０１７２】
−光情報記録媒体の具体例３−
図１３は、前記具体例３における光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。この具体例３に係る光情報記録媒体２１では、フィルタ層６以外は具体例１と同様に構成される。
【０１７３】
図１３において、フィルタ層６は、赤色光のみを透過し、それ以外の色の光を通さないものである。従って、情報光、記録及び再生用参照光は緑色又は青色の光であるので、フィルタ層６を透過せず、反射膜２まで達することなく、戻り光となり、入出射面Ａから出射することになる。
このフィルタ層６は、色材含有層６ｂ上に、互いに屈折率の異なる誘電体薄層が７層積層された誘電体蒸着層とを形成した積層体である。この色材含有層と誘電体蒸着膜との組み合わせであるフィルタ層６は、第１ギャップ層８上に塗布及び蒸着により直接形成してもよいし、基材上に色材含有層及び誘電体蒸着膜を形成したフィルムを光情報記録媒体形状に打ち抜いて配置してもよい。フィルタ層として色材含有層と誘電体蒸着膜との組み合わせを用いることによって、入射角度±４０°における、６５５ｎｍでの光透過率が５０％以上であり、かつ５３２ｎｍでの光反射率が３０％以上となり、入射角が変化しても選択反射波長にずれが生じることがなくなる。
【０１７４】
前記具体例３における光情報記録媒体２１の形状は、ディスク形状でもいいし、カード形状であってもよく、具体例１と同様に形成される。
【０１７５】
次に、図１７を参照して、光情報記録媒体２１周辺での光学的動作を説明する。まず、サーボ用レーザから出射した光（赤色光）は、ダイクロイックミラー１３でほぼ１００％反射して、対物レンズ１２を通過する。対物レンズ１２によってサーボ用光は反射膜２上で焦点を結ぶように光情報記録媒体２１に対して照射される。つまり、ダイクロイックミラー１３は緑色や青色の波長の光を透過し、赤色の波長の光をほぼ１００％反射させるようになっている。光情報記録媒体２１の光の入出射面Ａから入射したサーボ用光は、第一の基板５、記録層４、フィルタ層６、及び第１ギャップ層８を通過し、反射膜２で反射され、再度、第１ギャップ層８、フィルタ層６、記録層４、及び第一の基板５を透過して入出射面Ａから出射する。出射した戻り光は、対物レンズ１２を通過し、ダイクロイックミラー１３でほぼ１００％反射して、サーボ情報検出器（不図示）でサーボ情報が検出される。検出されたサーボ情報は、フォーカスサーボ、トラッキングサーボ、スライドサーボ等に用いられる。記録層４を構成するホログラム材料は、赤色の光では感光しないようになっているので、サーボ用光が記録層４を通過したり、サーボ用光が反射膜２で乱反射したとしても、記録層４には影響を与えない。また、サーボ用光の反射膜２による戻り光は、ダイクロイックミラー１３によってほぼ１００％反射するようになっているので、サーボ用光が再生像検出のためのＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤ１４で検出されることはなく、再生光に対してノイズとなることもない。
【０１７６】
また、記録用／再生用レーザから生成された情報光及び記録用参照光は、偏光板１６を通過して線偏光となりハーフミラー１７を通過して１／４波長板１５を通った時点で円偏光になる。ダイクロイックミラー１３を透過し、対物レンズ１１によって情報光と記録用参照光が記録層４内で干渉像を生成するように光情報記録媒体２１に照射される。情報光及び記録用参照光は入出射面Ａから入射し、記録層４で干渉し合って干渉像をそこに生成し、該干渉像を記録する。その後、情報光及び記録用参照光は記録層４を通過し、フィルタ層６に入射するが、該フィルタ層６の底面までの間に反射されて戻り光となる。つまり、情報光と記録用参照光は反射膜２までは到達しない。フィルタ層６は色材含有層と誘電体蒸着膜とを組み合わせており、赤色光のみを透過する性質を有するからである。あるいは、フィルタ層を漏れて通過する光を入射光強度の２０％以下に抑えていれば、たとえその漏れ光が底面に到達して戻り光となっても、再度フィルタ層で反射されるので再生光へ混じる光強度は２０％×２０％＝４％以下となり、実質的に問題とはならない。
この記録後、１００，０００秒以内に、該干渉像に、第２の光源６２から出射された定着光５３が、前記情報光及び前記参照光の照射による記録の定着に必要な最小定着露光量をＨとし、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層における既露光部分の露光量の総和である積分露光量をＳとし、前記既露光部分の記録の定着に必要な定着露光量をＴとしたとき、次式、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たすように照射される。
【０１７７】
−光情報記録媒体の具体例４−
図１４は、前記具体例４における光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。この第二の実施形態に係る光情報記録媒体２２では、フィルタ層６以外は具体例１と同様に構成される。
【０１７８】
前記具体例４と前記具体例３の構造の差異は、前記具体例４に係る光情報記録媒体２２では、フィルタ層６と記録層４との間に第２ギャップ層７が設けられていることである。
【０１７９】
色材含有層と誘電体蒸着膜との組み合わせであるフィルタ層６は、第１ギャップ層８を形成した後、該第１ギャップ層８上に形成され、前記第一実施形態と同様のものを用いることができる。
【０１８０】
第２ギャップ層７は、情報光及び再生光がフォーカシングするポイントが存在する。このエリアをフォトポリマーで埋めていると過剰露光によるモノマーの過剰消費が起こり多重記録能が下がってしまう。そこで、無反応で透明な第２ギャップ層を設けることが有効となる。
【０１８１】
また、光記録媒体２２では、第二の基板１及び第一の基板５は具体例２と同様に形成される。
【０１８２】
情報の記録又は再生を行う場合、このような構造を有する光情報記録媒体２２に対して、赤色のサーボ用光及び緑色の情報光並びに記録及び再生用参照光が照射される。サーボ用光は、入出射面Ａから入射し、記録層４、第２ギャップ層７、フィルタ層６、及び第１ギャップ層８を通過して反射膜２で反射して戻り光となる。この戻り光は、再度、第１ギャップ層８、フィルタ層６、第２ギャップ層７、記録層４及び第一の基板５をこの順序で通過して、入出射面Ａより出射する。出射した戻り光は、フォーカスサーボやトラッキングサーボ等に用いられる。記録層４を構成するホログラム材料は、赤色の光では感光しないようになっているので、サーボ用光が記録層４を通過したり、サーボ用光が反射膜２で乱反射したとしても、記録層４には影響を与えない。緑色の情報光等は、入出射面Ａから入射し、記録層４、第２ギャップ層７を通過して、フィルタ層６で反射して戻り光となる。この戻り光は、再度、第２ギャップ層７、記録層４及び第一の基板５をこの順序で通過して、入出射面Ａより出射する。また、再生時についても再生用参照光はもちろん、再生用参照光を記録層４に照射することによって発生する再生光も反射膜２に到達せずに入出射面Ａから出射する。なお、光情報記録媒体２２周辺（図１７における対物レンズ１２、フィルタ層６、検出器たるＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤ１４）での光学的動作は、前記具体例３（図１７）と同様なので説明を省略する。
【０１８３】
−光情報記録媒体の具体例５−
ここで、前記具体例５について、図面を参照してさらに詳しく説明する。
図１５は、前記具体例５における光記録媒体の構造を示す概略断面図である。この具体例５に係る光記録媒体２１は、フィルタ層６以外は具体例１と同様に構成される。
【０１８４】
第１ギャップ層８は、紫外線硬化樹脂等の材料を第二の基板１の反射膜２上にスピンコート等により塗布して形成される。第１ギャップ層８は、反射膜２を保護すると共に、記録層４内に生成されるホログラムの大きさを調整するためにも有効である。つまり、記録層４において記録用参照光と情報光の干渉領域をある程度の大きさに形成する必要があるため、記録層４とサーボピットパターン３との間にギャップを設けると有効である。
第１ギャップ層８上にはフィルタ層６が設けられ、該フィルタ層６と第一の基板５（ポリカーボネート樹脂基板やガラス基板）によって記録層４を挟むことによって光記録媒体２１が構成される。
【０１８５】
図１５において、フィルタ層６は、赤色光のみを透過し、それ以外の色の光を通さないものである。従って、情報光、記録及び再生用参照光は緑色又は青色の光であるので、フィルタ層６を透過せず、反射膜２まで達することなく、戻り光となり、入出射面Ａから出射することになる。
このフィルタ層６は、コレステリック液晶層６ｃ、６ｄ、及び６ｅが３層積層された積層体である。このコレステリック液晶層の積層体であるフィルタ層６は、第１ギャップ層８上に塗布によって直接形成してもよいし、基材上に３層積層したコレステリック液晶層を形成したフィルムを光記録媒体形状に打ち抜いて配置してもよい。コレステリック液晶層を３層積層することによって、λ０〜λ０／ｃｏｓ２０°、特にλ０〜λ０／ｃｏｓ４０°（ただし、λ０は照射光波長を表す）における光反射率が４０％以上となり、入射角が変化しても選択反射波長にずれが生じることがなくなる。
【０１８６】
前記具体例５における光記録媒体２１は、ディスク形状でもいいし、カード形状であってもよく、具体例１と同様に形成される。
【０１８７】
光記録媒体２１周辺での光学的動作は具体例１及び２と同様である。なお、図２３に示したλ０〜１．３λ０の反射域は、λ０＝５３２ｎｍのとき１．３λ０＝６９２ｎｍとなり、サーボ光が６５５ｎｍの場合はサーボ光を反射してしまう。ここに示すλ０〜１．３λ０の範囲はフィルタ層における±４０°入射光への適性であるが、実際にそうした大きな斜め光まで使用する場合は、入射角±２０°以内のサーボ光をマスキングして使用すれば支障なくサーボ制御できる。また、使用するフィルタ層における各コレステリック液晶層の平均屈折率を十分大きくすれば、フィルタ層内での入射角を±２０°以内で全て設計することも容易であり、その場合には図２０に示すλ０〜１．１λ０のコレステリック液晶層を２層積層することでよいので、サーボ光透過には全く支障がなくなる。
【０１８８】
また、記録用／再生用レーザから生成された情報光及び記録用参照光は、偏光板１６を通過して線偏光となりハーフミラー１７を通過して１／４波長板１５を通った時点で円偏光になる。ダイクロイックミラー１３を透過し、対物レンズ１１によって情報光と記録用参照光が記録層４内で干渉像を生成するように光記録媒体２１に照射される。情報光及び記録用参照光は入出射面Ａから入射し、記録層４で干渉し合って干渉像をそこに生成し、該干渉像を記録する。その後、情報光及び記録用参照光は記録層４を通過し、フィルタ層６に入射するが、該フィルタ層６の底面までの間に反射されて戻り光となる。つまり、情報光と記録用参照光は反射膜２までは到達しない。フィルタ層６はコレステリック液晶層が３層積層され、赤色光のみを透過する性質を有するからである。あるいは、フィルタ層を漏れて通過する光を入射光強度の２０％以下に抑えていれば、たとえその漏れ光が底面に到達して戻り光となっても、再度フィルタ層で反射されるので再生光へ混じる光強度は２０％×２０％＝４％以下となり、実質的に問題とはならない。
この記録後、１００，０００秒以内に、該干渉像に、第２の光源６２から出射された定着光５３が、前記情報光及び前記参照光の照射による記録の定着に必要な最小定着露光量をＨとし、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層における既露光部分の露光量の総和である積分露光量をＳとし、前記既露光部分の記録の定着に必要な定着露光量をＴとしたとき、次式、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たすように照射される。
【０１８９】
−光情報記録媒体の具体例６−
図１６は、前記具体例６における光記録媒体の構造を示す概略断面図である。この具体例６に係る光記録媒体２２では、フィルタ層６以外は具体例１と同様に構成される。
【０１９０】
前記具体例６と、前記具体例５との構造の差異は、前記具体例６に係る光記録媒体２２では、フィルタ層６と記録層４との間に第２ギャップ層７が設けられていることである。
【０１９１】
コレステリック液晶層の３層積層体であるフィルタ層６は、第１ギャップ層８を形成した後、該第１ギャップ層８上に形成され、前記第一実施形態と同様のものを用いることができる。
【０１９２】
第２ギャップ層７は、情報光及び再生光がフォーカシングするポイントが存在する。このエリアをフォトポリマーで埋めていると過剰露光によるモノマーの過剰消費が起こり、多重記録能が下がってしまう。そこで、無反応で透明な第２ギャップ層を設けることが有効となる。
【０１９３】
また、光記録媒体２２では、第二の基板１及び第一の基板５は具体例２同様に形成される。
【０１９４】
情報の記録又は再生を行う場合、このような構造を有する光記録媒体２２に対して、赤色のサーボ用光及び緑色の情報光、並びに記録及び再生用参照光が照射される。
サーボ用光は、入出射面Ａから入射し、記録層４、第２ギャップ層７、フィルタ層６、及び第１ギャップ層８を通過して反射膜２で反射して戻り光となる。
この戻り光は、再度、第１ギャップ層８、フィルタ層６、第２ギャップ層７、記録層４及び第一の基板５をこの順序で通過して、入出射面Ａより出射する。
出射した戻り光は、フォーカスサーボやトラッキングサーボ等に用いられる。
記録層４を構成するホログラム材料は、赤色の光では感光しないようになっているので、サーボ用光が記録層４を通過したり、サーボ用光が反射膜２で乱反射したとしても、記録層４には影響を与えない。
緑色の情報光等は、入出射面Ａから入射し、記録層４、第２ギャップ層７を通過して、フィルタ層６で反射して戻り光となる。
この戻り光は、再度、第２ギャップ層７、記録層４及び第一の基板５をこの順序で通過して、入出射面Ａより出射する。
また、再生時についても再生用参照光はもちろん、再生用参照光を記録層４に照射することによって発生する再生光も反射膜２に到達せずに入出射面Ａから出射する。
なお、光記録媒体２２周辺（図１７における対物レンズ１２、フィルタ層６、検出器たるＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤ１４）での光学的動作は、具体例５（図１７）と同様なので説明を省略する。
【０１９５】
−光情報記録媒体の製造方法−
本発明における光情報記録媒体の製造方法は、フィルタ層形成工程を少なくとも含んでなり、反射膜形成工程、記録層形成工程、さらに必要に応じてその他の工程を含んでなる。
【０１９６】
――フィルタ層形成工程――
前記フィルタ層形成工程は、本発明の前記光情報記録媒体用フィルタを光情報記録媒体形状に加工し、該加工したフィルタを前記第二の基板に貼り合わせてフィルタ層を形成する工程である。
ここで、本発明の前記光情報記録媒体用フィルタの製造方法については、上述した通りである。
前記光情報記録媒体形状としては、ディスク形状、カード形状、などが挙げられる。
前記加工としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、プレスカッターによる切り出し加工、打ち抜きカッターによる打ち抜き加工、などが挙げられる。
前記貼り合わせでは、例えば、接着剤、粘着剤、などを用いて気泡が入らないようにフィルタを基板に貼り付ける。
前記接着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＵＶ硬化型、エマルジョン型、一液硬化型、二液硬化型等の各種接着剤が挙げられ、それぞれ公知の接着剤を任意に組み合わせて使用することができる。
前記粘着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤、などが挙げられる。
前記接着剤又は前記粘着剤の塗布厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、光学特性や薄型化の観点から、接着剤の場合、０．１〜１０μｍが好ましく、０．１〜５μｍがより好ましい。また、粘着剤の場合、１〜５０μｍが好ましく、２〜３０μｍがより好ましい。
【０１９７】
なお、場合によっては、基板上に直接フィルタ層を形成することもできる。例えば、基板上に色材含有層用塗布液を塗布して色材含有層を形成し、該色材含有層上にスパッタリング法により誘電体蒸着膜を形成する方法などが挙げられる。
【実施例】
【０１９８】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【０１９９】
（実施例１）
＜光記録媒体用フィルタの作製＞
ポリカーボネートフィルム（帝人化成（株）製）厚さ８０μｍに、真空蒸着により、ＳｉＯ２とＴｉＯ２とを交互に１５層積層した。具体的には、当該ポリカーボネートフィルム上に、ＳｉＯ２層を９０ｎｍの厚さで蒸着し、その後ＴｉＯ２層を５０ｎｍの厚さで蒸着し、これらを繰り返して１５層の誘電体蒸着層を作製した。なお、最後の層は、ＳｉＯ２層とした。ここで、各層の厚さは、λ／４ｎが好ましい（λは記録波長、ｎは材料の屈折率）ので、本実施例では、λ＝５３２ｎｍとし、「ＳｉＯ２の屈折率＝１．５」、「ＴｉＯ２層の屈折率＝２．５」として設定した。
【０２００】
得られた各光記録媒体用フィルタについて、光反射特性を分光反射測定器（光源として浜松ホトニクス株式会社製、Ｌ−５６６２、フォトマルチチャンネルアナライザーとして浜松ホトニクス株式会社製、ＰＭＡ−１１）を用いて測定した。
その結果、実施例１の光記録媒体用フィルタは、図４、及び図５に示すように入射角度±２０°以内の光に対して選択波長である５３２ｎｍ光を４０％以上反射できることが認められた。また、選択反射波長帯域幅は１８０ｎｍと広帯域であった。
【０２０１】
＜光記録媒体の作製＞
第二の基板としては、直径１２０ｍｍ、板厚１．２ｍｍのＣＤや、ＤＶＤ用に用いられている一般的なポリカーボネート樹脂製基板を使用した。この基板表面には、全面にわたってサーボピットパターンが形成されており、そのトラックピッチは１．６μｍであり、溝深さは９０ｎｍ、溝幅は３００ｎｍである。
まず、第二の基板のサーボピットパターン表面に反射膜を成膜した。反射膜材料にはアルミニウム（Ａｌ）を用いた。成膜はＤＣマグネトロンスパッタリング法により膜厚８０ｎｍのＡｌ反射膜を成膜した。
【０２０２】
次に得られた光記録媒体用フィルタを前記基板に設置できるように所定のディスクサイズに打ち抜き、ベースフィルム面をサーボピットパターン側にして貼り付けた。貼り合わせには紫外線硬化性樹脂や粘着剤を用いて気泡が入らないようにして行った。以上によりフィルタ層を形成した。
【０２０３】
−フォトポリマー塗布液の調製−
次に、記録層材料としては、下記組成のフォトポリマー塗布液を調製した。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
・ジ（ウレタンアクリレート）オリゴマー（Ｅｃｈｏ Ｒｅｓｉｎｓ社製、ＡＬＵ−３５１）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５９質量部
・イソボルニルアクリレート・・・・・・・・・・・・・３０質量部
・ビニルベンゾエート・・・・・・・・・・・・・・・・１０質量部
・重合開始剤（チバスペシャルティケミカルズ社製、イルガキュア７８４）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１質量部
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【０２０４】
得られたフォトポリマー塗布液を前記フィルタ層上にディスペンサーを用いて盛りつけ、このフォトポリマー上に、直径１２ｃｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート樹脂製第一の基板を押し付けながらディスク端部と該第一の基板を接着剤で貼り合せた。なお、ディスク端部には、該フォトポリマー層が厚さ５００μｍとなるようにフランジ部が設けてあり、ここに、前記第一の基板を接着することによってフォトポリマー層の厚さは決定され、余分なフォトポリマーはあふれ出て、除去される。以上により、実施例１の光記録媒体を作製した。なお、図１４は、本実施例に類似の形態を示す概略断面図である。
【０２０５】
−光情報の記録−
得られた前記光情報記録媒体に対し、図１７、及び１８に示すようなコリニア方式の光情報記録再生装置を用い、シフト多重記録により以下のように１１回の光情報の記録（１０回の多重記録）を実施した。なお、前記光情報記録媒体における記録層は、最大露光量Ｍが１３，８００ｍＪ／ｃｍ２、最小定着露光量Ｈが１０，０００ｍＪ／ｃｍ２であった。結果を表１及び図３０に示す。
図３０に示すように、本実施例では、多重記録数が、１０回と少ないので、前記「既露光部分の一部」としての、最初の記録部分（記録領域１〜１０）、及び最後の記録部分（記録領域１１〜２０）が隣接した結果となったが、Ｓｍａｘに基づいて、最初の記録部分（記録領域１〜１０）に対して定着光を照射するだけでも十分な効果がある。
【０２０６】
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情報光及び参照光 Ａｒレーザ（５３２ｎｍ）
シフト多重の移動ピッチ ２０μｍ
最大積分露光量Ｓｍａｘ ５，６５０ｍＪ／ｃｍ２
・最初の記録（記録領域１〜１０） １００ｍＪ／ｃｍ２
・２回目の記録（１回目の多重記録、記録領域２〜１１） １３０ｍＪ／ｃｍ２
・３回目の記録（２回目の多重記録、記録領域３〜１２） １７０ｍＪ／ｃｍ２
・４回目の記録（３回目の多重記録、記録領域４〜１３） ２２０ｍＪ／ｃｍ２
・５回目の記録（４回目の多重記録、記録領域５〜１４） ２９０ｍＪ／ｃｍ２
・６回目の記録（５回目の多重記録、記録領域６〜１５） ３７０ｍＪ／ｃｍ２
・７回目の記録（６回目の多重記録、記録領域７〜１６） ４８０ｍＪ／ｃｍ２
・８回目の記録（７回目の多重記録、記録領域８〜１７） ６３０ｍＪ／ｃｍ２
・９回目の記録（８回目の多重記録、記録領域９〜１８） ８２０ｍＪ／ｃｍ２
・１０回目の記録（９回目の多重記録、記録領域１０〜１９） １，０６０ｍＪ／ｃｍ２
・１１回目の記録（１０回目の多重記録、記録領域１１〜２０、最後） １，３８０ｍＪ／ｃｍ２
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【０２０７】
−記録された光情報の定着−
記録された前記光情報記録媒体に対し、図１７及び１８に示すようなコリニア方式の光情報記録再生装置を用い、表１及び以下の条件で定着光の照射を行った。結果を表１及び図３０に示す。
Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈを満たすように、同じレーザ（５３２ｎｍ）を使用し、光路途中にすりガラスを入れて定着光を照射した。該定着光の照射角度は、記録層に対して０°、定着光の照射領域は、前記情報光及び前記参照光の照射領域から１μｍ以内、定着光の照射タイミングは、前記情報光及び前記参照光の記録から、１０，０００秒以内に行った。
【０２０８】
（実施例２）
実施例１において、定着光の露光エネルギーＴを、９，０００ｍＪ／ｃｍ２から１４，０００ｍＪ／ｃｍ２に代えた以外は、実施例１と同様に記録及び定着を実施した。結果を表１及び図３０に示す。
【０２０９】
（実施例３）
実施例１において、定着光の照射領域を、情報光及び参照光による記録対象部分の外延よりも１０μｍ拡げた以外は、実施例１と同様に記録及び定着を実施した。
【０２１０】
定着光の照射領域を、情報光及び参照光による記録対象部分の外延よりも１０μｍ拡げたことにより、定着光の光量密度が減り、照射時間が１割余分にかかった。
【０２１１】
（実施例４）
実施例１において、定着光の照射を、情報光及び参照光の照射から１７０，０００秒とした以外は、実施例１と同様に記録及び定着を実施した。
【０２１２】
情報光及び参照光の照射から１７０，０００秒経過した後に、定着光の照射を行ったことにより、未定着状態に置かれた間に材料の変質が生じ、信号強度が約１割減るという結果になった。
【０２１３】
（比較例１）
実施例１において、定着光の露光エネルギーＴを、９，０００ｍＪ／ｃｍ２から４，０００ｍＪ／ｃｍ２に代えた以外は、実施例１と同様に記録及び定着を実施した。
その結果、定着露光量に不足した量の定着しか施されず、保存性が保たれない結果となった。６０℃、１時間の処理時間の高温処理後、信号を再生したところ、実施例では信号強度が保たれたが、本比較例１では、信号強度が１割以上減った。結果を表１及び図３０に示す。
【０２１４】
（比較例２）
実施例１において、定着光の露光エネルギーＴを、９，０００ｍＪ／ｃｍ２から３０，０００ｍＪ／ｃｍ２に代えた以外は、実施例１と同様に記録及び定着を実施した。
その結果、定着露光量が多くなりすぎ、信号強度が低下した。実施例１に比較して信号強度が１割減った。結果を表１及び図３０に示す。
【０２１５】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【０２１６】
本発明の光情報記録方法、光情報記録装置及び光情報記録媒体は、シフト多重記録における記録露光量に対応した定着光の照射により、過剰に定着露光することなく、必要かつ十分な定着が得られ、該定着露光による未記録部分の感度劣化が起きない優れた記録方法であり、高密度の記録媒体に好適に用いられる。２次元などの情報を記録する比較的薄型の平面ホログラムや立体像など多量の情報を記録する体積ホログラム、透過型及び反射型のいずれにも好適に用いられる。また、振幅ホログラム、位相ホログラム、ブレーズドホログラム、複素振幅ホログラムなど種々のホログラムを記録する方法として幅広く用いられる。
【図面の簡単な説明】
【０２１７】
【図１】図１は、本発明のシフト多重記録による光情報記録方法を示す概念図である。
【図２】図２は、本発明の光情報記録方法におけるディスク形状の光情報記録媒体上にシフト多重記録を行う斜視図である。
【図３】図３は、本発明の光情報記録方法において、露光順と露光量との関係を示すグラフである。
【図４】図４は、本発明の光情報記録方法における記録位置とシフト多重記録の領域との関係を示す概念図である。
【図５】図５は、本発明の光情報記録方法における記録領域と積分露光量との関係を示すグラフである。
【図６】図６は、本発明の光情報記録方法における記録領域と定着露光量との関係を示すグラフである。
【図７】図７は、光情報記録方法の概念図である。
【図８】図８は、記録材料の構造の概略断面図である。
【図９】図９は、本発明の光情報記録方法における記録及び定着の方法を示す概念図である。
【図１０】図１０は、光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。
【図１１】図１１は、具体例１における光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。
【図１２】図１２は、具体例２における光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。
【図１３】図１３は、具体例３における光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。
【図１４】図１４は、具体例４における光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。
【図１５】図１５は、具体例５における光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。
【図１６】図１６は、具体例６における光情報記録媒体の構造を示す概略断面図である。
【図１７】図１７は、コリニア方式による光情報記録再生装置の概念図である。
【図１８】図１８は、コリニア方式による光情報記録再生装置のブロック図である。
【図１９】図１９は、光情報記録媒体用フィルタの正面（０°）からの入射光に対する反射特性を示すグラフである。
【図２０】図２０は、光情報記録媒体用フィルタの４０°傾斜方向からの入射光に対する反射特性を示すグラフである。
【図２１】図２１は、別の光情報記録媒体用フィルタの正面（０°）からの入射光に対する反射特性を示すグラフである。
【図２２】図２２は、別の光情報記録媒体用フィルタの２０°傾斜方向からの入射光に対する反射特性を示すグラフである。
【図２３】図２３は、コレステリック液晶層を３層積層したフィルタの正面（０°）からの入射光に対する反射特性を示すグラフである。
【図２４】図２４は、コレステリック液晶層を３層積層したフィルタ内の４０°傾斜方向からの入射光に対する反射特性を示すグラフである。
【図２５】図２５は、コレステリック液晶層を２層積層したフィルタの正面（０°）からの入射光に対する反射特性を示すグラフである。
【図２６】図２６は、コレステリック液晶層を２層積層したフィルタ層内の２０°傾斜方向からの入射光に対する反射特性を示すグラフである。
【図２７】図２７は、赤色顔料の透過スペクトルを示すグラフである。
【図２８】図２８は、光情報記録媒体用フィルタの正面（０°）からの入射光に対する反射特性を示すグラフである。
【図２９】図２９は、光情報記録媒体用フィルタの４０°傾斜方向からの入射光に対する反射特性を示すグラフである。
【図３０】図３０は、実施例１〜２、及び比較例１〜２における記録領域と露光量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０２１８】
１ 第二の基板
２ 反射膜
３ サーボピットパターン
４ 記録層
５ 第一の基板
６ フィルタ層
６ａ 誘電体蒸着層
６ｂ 色材含有層
６ｃ コレステリック液晶層
６ｄ コレステリック液晶層
６ｅ コレステリック液晶層
７ 第２ギャップ層
８ 第１ギャップ層
１２ 対物レンズ
１３ ダイクロイックミラー
１４ 検出器
１５ １／４波長板
１６ 偏光板
１７ ハーフミラー
２０ 光情報記録媒体
２１ 光情報記録媒体
２２ 光情報記録媒体
３１ ピックアップ
４１ 記録層
４２ 支持体
４３ 支持体
４４ 反射防止層
４５ 反射防止層
５０ 光情報記録媒体
５１ 情報光
５２ 参照光
５３ 定着光
６１ 第１の光源
６２ 第２の光源
６３ 光情報記録媒体
６４ ハーフミラー
６５ ミラー
６６ ミラー
６７ ビームエキスパンダ
６８ ビームエキスパンダ
６９ ビームエキスパンダ
８１ スピンドル
８２ スピンドルモータ
８３ スピンドルサーボ回路
８４ 駆動装置
８５ 検出回路
８６ フォーカルサーボ回路
８７ トラッキングサーボ回路
８８ スライドサーボ回路
８９ 信号処理回路
９０ コントローラ
９１ 走査部
１００ 光情報記録再生装置
Ａ 入出射面
ＦＥ フォーカスエラー信号
ＴＥ トラッキングエラー信号
ＲＦ 再生信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備えた光情報記録媒体に対する光情報記録方法であって、情報光及び参照光を前記記録層上に照射することによって、干渉像が記録された既露光部分を構成する各所定領域における露光量の総和である積分露光量がＳ（ｍＪ／ｃｍ２）であり、前記干渉像の定着に必要な最小定着露光量がＨ（ｍＪ／ｃｍ２）であった場合に、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たす定着露光量Ｔ（ｍＪ／ｃｍ２）を定着光として、前記既露光部分の少なくとも一部に対して照射することを特徴とする光情報記録方法。
【請求項２】
Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜１．５Ｈを満たすように、既露光部分の少なくとも一部に対して定着露光量Ｔの定着光を照射する請求項１に記載の光情報記録方法。
【請求項３】
最小定着露光量Ｈが、１０〜１，０００，０００ｍＪ／ｃｍ２である請求項１から２のいずれかに記載の光情報記録方法。
【請求項４】
記録層に対する記録は、情報光及び参照光と、前記記録層とを該記録層の面方向に相対的に移動させながら、前記記録層に多重に干渉像を記録するシフト多重記録である請求項１から３のいずれかに記載の光情報記録方法。
【請求項５】
定着光の波長が、３５０〜８５０ｎｍである請求項１から４のいずれかに記載の光情報記録方法。
【請求項６】
定着光の照射領域が、情報光及び参照光による記録対象部分の外延とほぼ同じ領域、及び該記録対象部分の外延よりも１μｍ以内に拡げられた領域の少なくともいずれかである請求項１から５のいずれかに記載の光情報記録方法。
【請求項７】
定着光の照射が、情報光及び参照光の照射から１００，０００ｓ以内に行われる請求項１から６のいずれかに記載の光情報記録方法。
【請求項８】
定着光の照射時間が、１ｎｓ〜１００ｍｓ間である請求項１から７のいずれかに記載の光情報記録方法。
【請求項９】
記録層の表面側の法線と定着光とのなす角度が、０〜６０°である請求項１から８のいずれかに記載の光情報記録方法。
【請求項１０】
記録層が、感光性樹脂とバインダーとを含み、前記記録層の固形分中のバインダーの含有量が、１０〜９５質量％である請求項１から９のいずれかに記載の光情報記録方法。
【請求項１１】
光情報記録媒体が、第一の基板と、記録層と、フィルタ層と、第二の基板とをこの順に有する請求項１から１０のいずれかに記載の光情報記録方法。
【請求項１２】
光情報記録媒体が、反射型ホログラムである請求項１から１１のいずれかに記載の光情報記録方法。
【請求項１３】
情報光の光軸と参照光の光軸とが同軸となるようにして前記情報光及び前記参照光の照射が行われる請求項１から１２のいずれかに記載の光情報記録方法。
【請求項１４】
ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備えた光情報記録媒体に対する光情報記録装置であって、情報光及び参照光を前記記録層上に照射することによって、干渉像が記録された既露光部分を構成する各所定領域における露光量の総和である積分露光量がＳ（ｍＪ／ｃｍ２）であり、前記干渉像の定着に必要な最小定着露光量がＨ（ｍＪ／ｃｍ２）であった場合に、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たす定着露光量Ｔ（ｍＪ／ｃｍ２）を定着光として、前記既露光部分の少なくとも一部に対して照射する定着光照射手段を備えたことを特徴とする光情報記録装置。
【請求項１５】
請求項１から１３のいずれかに記載の光情報記録方法により、干渉像が記録された光情報記録媒体。
【請求項１６】
請求項１から１３のいずれかに記載の光情報記録方法により記録層に形成された干渉像に、参照光と同じ再生光を照射して該干渉像に対応した記録情報を再生することを特徴とする光情報再生方法。
【請求項１７】
再生光が、光情報記録媒体の記録に用いられた参照光と同じ角度で、干渉像に照射して記録情報を再生する請求項１６に記載の光情報再生方法。
【請求項１】
ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備えた光情報記録媒体に対する光情報記録方法であって、情報光及び参照光を前記記録層上に照射することによって、干渉像が記録された既露光部分を構成する各所定領域における露光量の総和である積分露光量がＳ（ｍＪ／ｃｍ２）であり、前記干渉像の定着に必要な最小定着露光量がＨ（ｍＪ／ｃｍ２）であった場合に、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たす定着露光量Ｔ（ｍＪ／ｃｍ２）を定着光として、前記既露光部分の少なくとも一部に対して照射することを特徴とする光情報記録方法。
【請求項２】
Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜１．５Ｈを満たすように、既露光部分の少なくとも一部に対して定着露光量Ｔの定着光を照射する請求項１に記載の光情報記録方法。
【請求項３】
最小定着露光量Ｈが、１０〜１，０００，０００ｍＪ／ｃｍ２である請求項１から２のいずれかに記載の光情報記録方法。
【請求項４】
記録層に対する記録は、情報光及び参照光と、前記記録層とを該記録層の面方向に相対的に移動させながら、前記記録層に多重に干渉像を記録するシフト多重記録である請求項１から３のいずれかに記載の光情報記録方法。
【請求項５】
定着光の波長が、３５０〜８５０ｎｍである請求項１から４のいずれかに記載の光情報記録方法。
【請求項６】
定着光の照射領域が、情報光及び参照光による記録対象部分の外延とほぼ同じ領域、及び該記録対象部分の外延よりも１μｍ以内に拡げられた領域の少なくともいずれかである請求項１から５のいずれかに記載の光情報記録方法。
【請求項７】
定着光の照射が、情報光及び参照光の照射から１００，０００ｓ以内に行われる請求項１から６のいずれかに記載の光情報記録方法。
【請求項８】
定着光の照射時間が、１ｎｓ〜１００ｍｓ間である請求項１から７のいずれかに記載の光情報記録方法。
【請求項９】
記録層の表面側の法線と定着光とのなす角度が、０〜６０°である請求項１から８のいずれかに記載の光情報記録方法。
【請求項１０】
記録層が、感光性樹脂とバインダーとを含み、前記記録層の固形分中のバインダーの含有量が、１０〜９５質量％である請求項１から９のいずれかに記載の光情報記録方法。
【請求項１１】
光情報記録媒体が、第一の基板と、記録層と、フィルタ層と、第二の基板とをこの順に有する請求項１から１０のいずれかに記載の光情報記録方法。
【請求項１２】
光情報記録媒体が、反射型ホログラムである請求項１から１１のいずれかに記載の光情報記録方法。
【請求項１３】
情報光の光軸と参照光の光軸とが同軸となるようにして前記情報光及び前記参照光の照射が行われる請求項１から１２のいずれかに記載の光情報記録方法。
【請求項１４】
ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備えた光情報記録媒体に対する光情報記録装置であって、情報光及び参照光を前記記録層上に照射することによって、干渉像が記録された既露光部分を構成する各所定領域における露光量の総和である積分露光量がＳ（ｍＪ／ｃｍ２）であり、前記干渉像の定着に必要な最小定着露光量がＨ（ｍＪ／ｃｍ２）であった場合に、Ｈ＜（Ｓ＋Ｔ）＜２Ｈ、を満たす定着露光量Ｔ（ｍＪ／ｃｍ２）を定着光として、前記既露光部分の少なくとも一部に対して照射する定着光照射手段を備えたことを特徴とする光情報記録装置。
【請求項１５】
請求項１から１３のいずれかに記載の光情報記録方法により、干渉像が記録された光情報記録媒体。
【請求項１６】
請求項１から１３のいずれかに記載の光情報記録方法により記録層に形成された干渉像に、参照光と同じ再生光を照射して該干渉像に対応した記録情報を再生することを特徴とする光情報再生方法。
【請求項１７】
再生光が、光情報記録媒体の記録に用いられた参照光と同じ角度で、干渉像に照射して記録情報を再生する請求項１６に記載の光情報再生方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【公開番号】特開２００６−３０９１９１（Ｐ２００６−３０９１９１Ａ）
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８４０７４（Ｐ２００６−８４０７４）
【出願日】平成１８年３月２４日（２００６．３．２４）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２４日（２００６．３．２４）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
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