光記録媒体、並びに光記録装置、光記録方法及び光再生方法
【課題】ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備え、積層構造が複雑でなく、トラッキングなどの記録再生コントロールを行うことができ、高多重記録をすることができる光記録媒体、光記録方法、光記録装置及び光再生方法を提供すること。
【解決手段】ホログラフィの原理により情報を記録するとともに、サーボ用光を用いてトラッキング制御を行う透過型の光記録媒体であって、第一の基板と、記録層と、前記サーボ用光を選択的に反射するフィルタ層と、第二の基板とをこの順に有することを特徴とする光記録媒体である。
【解決手段】ホログラフィの原理により情報を記録するとともに、サーボ用光を用いてトラッキング制御を行う透過型の光記録媒体であって、第一の基板と、記録層と、前記サーボ用光を選択的に反射するフィルタ層と、第二の基板とをこの順に有することを特徴とする光記録媒体である。
【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を記録する記録層を備えた光透過型の光記録媒体であって、トラッキング可能であり層構成が複雑でない光記録媒体、並びに光記録装置、光記録方法及び光再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高密度画像データ等の大容量の情報を書き込み可能な記録媒体の一つとして光記録媒体が挙げられる。この光記録媒体としては、例えば、光磁気ディスク、相変化型光ディスク等の書換型光記録媒体やＣＤ−Ｒ等の追記型光記録媒体については既に実用化されているが、光記録媒体の更なる大容量化に対する要求は高まる一方である。しかし、従来から提案されている光記録媒体は全て二次元記録であり、記録容量の増大化には限界があった。そこで、近時、三次元的に情報を記録可能なホログラム型の光記録媒体が注目されている。
【０００３】
前記ホログラム型光記録媒体は、一般に、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パターンを利用して記録層内部に屈折率などの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、該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回折光として該記録層から出射させる。
このホログラム型光記録媒体では、記録層内に光学特性分布が三次元的に形成されるので、一の情報光により情報が書き込まれた領域と、他の情報光により情報が書き込まれた領域とを部分的に重ね合わせること、即ち、多重記録が可能である。コンピュータにより合成されるデジタルボリュームホログラフィを利用した場合には、１スポットの信号対雑音比（ＳＮ比）は極めて高くなるので、重ね書きによりＳＮ比が多少低くなっても元の情報を忠実に再現できる。その結果、多重記録回数が数百回までに及び、光記録媒体の記録容量を著しく増大させることができる（特許文献１参照）。
【０００４】
このようなホログラム型の光記録媒体としては、例えば、図９に示すように、第一の基板５、記録層４、４分の１波長板７又は第二ギャップ層７、コレステリック液晶層又はダイクロイックミラー層からなるフィルタ層６、第二の基板１の平滑化のためのギャップ層８及びサーボピットパターン面に反射膜２を蒸着した第二の基板により形成される光記録媒体２０が知られている（特許文献３、非特許文献１参照）。このような構成により、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボに用いるサーボ用光は、前記光記録媒体２０に照射されると、第一の基板５、記録層４、４分の１波長板７又は第二ギャップ層７、フィルタ層６を透過し、反射膜２の表面で反射し、戻り光として受光器に入射するので、トラック情報やアドレス情報を検出することができる。他方、記録用の情報光及び参照光は、前記光記録媒体２０に照射されると、第一の基板５を透過し、前記記録層４において干渉像を生成し、該記録層４内に記録した後、フィルタ層６で反射し、戻り光となる。
このようにフィルタ層６は、波長を選択して特定の波長のみ反射する波長選択反射層として機能し、前記サーボ用光は透過するが、前記情報光及び参照光は反射するように、形成されている。前記波長選択反射機能を効果的にするため前記第二ギャップ層８が積層されている。
【０００５】
しかしながら、このような反射型の前記光記録媒体２０では、第二の基板１と記録層４との間に、反射膜２や第一ギャップ層８を形成する必要があり、光記録媒体の厚みが増大し、層構成が複雑となってしまうという問題がある。他方、２光束干渉法の透過型の光記録媒体（特許文献２〜３参照）では、一般的に、第一の基板、記録層、及び第二の基板により構成されており、層構成が複雑でないというメリットがあるが、ホログラム信号光を高い精度で読み取るためにピットや溝による回折を避けることから、トラッキング手段がなく、光記録媒体の記録及び再生は、光記録再生装置の機械的な精度に依存し、記録及び再生の精度に限界があり、光記録媒体の記録位置や光記録媒体自体の寸法誤差などのばらつきに対応し難いという問題があった。
【０００６】
したがって、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記録媒体であって、積層構造が複雑でなく、トラッキングなどの記録再生コントロールを行うことができ、高多重記録をすることができる光記録媒体未だ実現されておらず、その速やかな提供が望まれているのが現状である。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１２３９４９号公報
【特許文献２】特開２００４−１７７９５８号公報
【特許文献３】特表２００５−５０２９１８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】
【０００８】
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、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備え、積層構造が複雑でなく、トラッキングなどの記録再生コントロールを行うことができ、高多重記録をすることができる光記録媒体、該光記録媒体への光記録方法、光記録装置及び光再生方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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＞ ホログラフィの原理により情報光及び参照光を用いて情報を記録するとともに、サーボ用光を用いてトラッキング制御を行う透過型の光記録媒体であって、前記情報光及び参照光の入射側から第一の基板と、記録層と、前記サーボ用光を選択的に反射するフィルタ層と、第二の基板とをこの順に有することを特徴とする光記録媒体である。
＜２＞ フィルタ層が第二の基板に隣接している前記＜１＞に記載の光記録媒体である。
＜３＞ 第一の基板及び第二の基板のいずれの光透過率（％）も、少なくとも７０％である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜４＞ フィルタ層が、誘電体蒸着層を有する前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜５＞ フィルタ層が、色材含有層を有し、該色材含有層上に誘電体蒸着層を有する前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜６＞ フィルタ層の厚みが、０．０１〜１００μｍである前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜７＞ フィルタ層が、情報光、参照光、及び再生光を透過する前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜８＞ 情報光、参照光、及び再生光の波長が、３５０〜６００ｎｍであり、かつサーボ用光の波長が６００〜９００ｎｍである前記＜７＞に記載の光記録媒体である。
＜９＞ 第二の基板が、サーボピットパターンを有する前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜１０＞ サーボピットパターン上にフィルタ層が形成される前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜１１＞ 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＜１０＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜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＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜１３＞ 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＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜１４＞ 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＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜１５＞ 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＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
該＜１５＞の光記録媒体においては、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。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。
＜１６＞ 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＜１５＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜１７＞ 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＜１６＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜１８＞ コレステリック液晶層が、円偏光分離特性を有する前記＜１１＞から＜１７＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜１９＞ 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＜１１＞から＜１８＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜２０＞ 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＜１１＞から＜１９＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜２１＞ 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＜１１＞から＜２０＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜２２＞ 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記録媒体の選択反射膜として用いられる前記＜１＞から＜２１＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜２３＞ 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＜１＞から＜２２＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜２４＞ 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＜２３＞に記載の光記録媒体である。
【００１０】
＜２５＞ 前記＜１＞から＜２４＞のいずれかに記載の光記録媒体に対し、情報光及び参照光を照射して干渉像を形成し、該干渉像を記録層に記録することを特徴とする光記録方法である。
【００１１】
＜２６＞ 前記＜１＞から＜２５＞のいずれかに記載の光記録媒体に対し、情報光及び参照光を照射して干渉像を形成し、該干渉像を記録層に記録する手段を有することを特徴とする光記録装置である。
【００１２】
＜２７＞ 前記＜２５＞に記載の光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再生方法である。
＜２８＞ 再生光が、光記録媒体の記録に用いられた参照光と同じ角度となるようにして、該再生光を干渉像に照射して記録情報を再生する前記＜２７＞に記載の光再生方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、従来における諸問題を解決でき、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備え、積層構造が複雑でなく、トラッキングなどの記録再生コントロールを行うことができ、高多重記録をすることができる光記録媒体、該光記録媒体への光記録方法、光記録装置及び光再生方法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】
【００１４】
（光記録媒体）
本発明の光記録媒体は、ホログラフィの原理により情報光及び参照光を用いて情報を記録するとともに、サーボ用光を用いてトラッキング制御を行う透過型の光記録媒体であって、前記情報光及び参照光の入射側から第一の基板と、記録層と、前記サーボ用光を選択的に反射するフィルタ層と、第二の基板とをこの順に有し、必要に応じて適宜選択したその他の層を有してなる光記録媒体である。
本発明の光記録媒体は、前記フィルタ層が前記第二の基板に隣接して形成されていることが好ましい。
【００１５】
＜第一の基板及び第二の基板＞
前記第一の基板及び第二の基板としては、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、同じ基板でもよく、異なる基板でもよいが、少なくとも形状及び大きさは同じものであることが好ましい。また、前記基板の形状、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り、光透過率としては、７０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましく、９０％以上が特に好ましい。前記光透過率が、７０％未満であると、信号の読み取り精度が低下することがあり、また前記光透過率は高いほど好ましいが、９９．９％以上を求めると、生産効率が低下することがある。
前記第一の基板及び第二の基板の材料としては、いずれも通常、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、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、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電磁波硬化性樹脂などが挙げられる。前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アモルファスポリオレフィン樹脂、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、アモルファスポリオレフィン樹脂、が特に好ましい。
前記第一の基板及び第二の基板は、いずれも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。
【００１６】
前記第二の基板には、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（サーボピットパターン）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。
【００１７】
−サーボピットパターン−
前記サーボピットパターンのトラックピッチとしては、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、サーボ用光の波長が６２０〜７００ｎｍの場合、前記トラックピッチは０．８５〜３０μｍが好ましく、１．１〜２０μｍがより好ましく、１．３〜１０μｍが特に好ましく、１．５〜２μｍが最も好ましい。前記トラックピッチが０．８５μｍ未満であると、記録層の途中の光の散乱でトラッキングが不安定になることがあり、３０μｍを超えると記録密度が下がることがある。
前記サーボ用光の波長が７５０〜１，０００ｎｍの場合、前記トラックピッチは１．７〜３０μｍが好ましく、１．９〜２０μｍがより好ましく、２．３〜５μｍが特に好ましい。前記トラックピッチが１．７μｍ未満であると、記録層の途中の光の散乱でトラッキングが不安定になることがあり、３０μｍを超えると記録密度が下がることがある。
前記サーボ用光の波長が３５０〜６００ｎｍの場合、前記トラックピッチは０．４〜３０μｍが好ましく、０．６〜２０μｍがより好ましく、０．８〜５μｍが特に好ましく、１〜２μｍが最も好ましい。前記トラックピッチが０．４μｍ未満であると、記録層の途中の光の散乱でトラッキングが不安定になることがあり、３０μｍを超えると記録密度が下がることがある。
前記サーボ用光の波長が４０５ｎｍ近傍の場合、前記トラックピッチは０．３２〜０．４μｍが好ましい。
【００１８】
前記サーボピットパターンの溝深さとしては、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、サーボ用光の波長をλとすると、前記溝深さは、λ／（３ｎ）〜λ／（１０ｎ）が好ましい。ｎはピット部の光入射面側媒質の屈折率を表す。
前記λが６５０ｎｍであり、ｎが１．６の場合は、前記溝深さは１３５〜４１ｎｍが好ましい。通常、ｎが多少変動したとしても、６５０ｎｍの場合、５０〜１２０ｎｍが好ましく、６０〜１１０ｎｍがより好ましく、８０〜１００ｎｍが特に好ましい。他の波長の場合は、前記溝深さは、波長に比例した値であることが好ましい。例えば、サーボ用光の波長が７８０ｎｍであり、ｎが１．６の場合は、１６３〜４９ｎｍが好ましく、前記サーボ用光の波長が４０５ｎｍであり、ｎが１．６の場合は、８４〜２５ｎｍが好ましい。
【００１９】
前記サーボピットパターンの溝幅としては、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、通常のＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ、ＨＤ、ＤＶＤの幅よりは広いことが好ましい。具体的には、前記サーボ用光の波長が６５０ｎｍの場合は、０．２５〜１．０５μｍが好ましく、０．３５〜０．９５μｍがより好ましく、０．４５〜０．８５μｍが特に好ましく、０．５５〜０．７５が最も好ましい。
前記サーボ用光の波長が７８０ｎｍの場合は、０．４５〜２μｍが好ましく、０．６〜１．６μｍがより好ましく、０．８〜１．３μｍが特に好ましく、１．０〜１．１が最も好ましい。
前記サーボ用光の波長が４０５ｎｍの場合は、０．２〜１．０μｍが好ましく、０．２５〜０．８μｍがより好ましく、０．３〜０．６μｍが特に好ましく、０．３５〜０．５が最も好ましい。
【００２０】
前記サーボピットパターンの角度としては、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、２５〜９０度が好ましく、３５〜８０がより好ましく、４０〜７０が特に好ましく、４５〜６０が最も好ましい。なお、前記角度が９０度の場合は、パターン形状が矩形となる。
【００２１】
前記第一の基板及び第二の基板の厚みとしては、いずれも特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、０．１〜３ｍｍが好ましく、０．３〜２ｍｍがより好ましく、０．５〜１．５ｍｍが特に好ましい。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、３ｍｍ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、高速回転制御が困難となることがある。
【００２２】
＜記録層＞
前記記録層は、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。
【００２３】
前記記録層の材料は、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。
【００２４】
−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。
【００２５】
−−フォトポリマー−−
前記（１）の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、更に必要に応じて増感剤、オリゴマーなどのその他の成分を含有してなる。
【００２６】
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５，７５９，７２１号明細書、同第４，９４２，１１２号明細書、同第４，９５９，２８４号明細書、同第６，２２１，５３６号明細書、米国特許第６，７４３，５５２号明細書、国際公開第９７／４４７１４号パンフレット、同第９７／１３１８３号パンフレット、同第９９／２６１１２号パンフレット、同第９７／１３１８３号パンフレット、特許第２８８０３４２号公報、同第２８７３１２６号公報、同第２８４９０２１号公報、同第３０５７０８２号公報、同第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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
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。
これらのモノマーは、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】
【００３０】
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。
【００３１】
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−ジターシヤリ−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などが挙げられる。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。
【００３２】
前記フォトポリマーは、前記モノマー、前記光開始剤、更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。
【００３３】
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、チタン酸バリウムなどの無機材料、（４）カルコゲン材料、などが挙げられる。
【００３４】
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、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
【００３５】
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など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、トリスアゾなどのアゾ系色素／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、アントアントロンなど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。これらの電荷発生材は、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。
【００３６】
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、トリアゾールなど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などのキノン化合物、又はその誘導体；Ｃ６０及びＣ７０など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、ポリアニリンなどのπ共役系高分子又はオリゴマー；ポリシラン、ポリゲルマンなどの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、コロネンなど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。
【００３７】
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は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。
【００３８】
前記（２）のフォトクロミック材料としては、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化合物、スチルベン化合物、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化合物、スピロオキサジン化合物が特に好ましい。
【００３９】
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系ガラスなどが挙げられ、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などが挙げられる。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。
【００４０】
−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などの不飽和酸と、（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−メチルスチレンなどとの共重合体；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、スチレンなどとの共重合体；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、アセトンなど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；フォルマリン樹脂などが挙げられる。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。
【００４１】
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％であれ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質量％が好ましく、３５〜９０質量％がより好ましい。
【００４２】
−光熱変換材料−
前記光熱変換材料としては、特に制限はなく、目的とする機能や性能に応じて適宜選択することができ、例えば、フォトポリマーとともに記録層へ添加する際の簡便さや、入射光の散乱などを引き起こさないといった特性から、有機染料色素が好ましく、また、記録に用いる光源の光を吸収、散乱しないといった点において、赤外線吸収色素が好ましい。
前記赤外線吸収色素は、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、カチオン性色素、錯塩形成色素、キノン系中性色素などが好適である。また、前記赤外線吸収色素の極大吸収波長としては、６００〜１，０００ｎｍの範囲が好ましく、特に７００〜９００ｎｍの範囲がより好ましい。
前記赤外線吸収色素の含有量は、作製した記録材料において、赤外領域で最も吸光度が高い波長の吸光度で決定され。該吸光度としては、０．１〜２．５の範囲が好ましく、０．２〜２．０の範囲がより好ましい。
【００４３】
−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更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。
【００４４】
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が更に好ましい。ここで、硝化度とは、ニトロセルロース中の窒素原子の質量％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。
【００４５】
また、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、記録層の除去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。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％が特に好ましい。
【００４６】
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６，７４３，５５２号明細書に記載されている２成分ウレタンマトリックス形成方法でもよい。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
＜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にくくすることができる。前記光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記録が得られる。
前記フィルタ層の機能は、情報光、参照光、及び再生光を透過し、サーボ光を反射することが好ましく、前記情報光、参照光、及び再生光の波長が３５０〜６００ｎｍであり、かつ前記サーボ光の波長が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、フィルタ層、及びサーボビットパターンの順に積層されている構造の光記録媒体であることが好ましい。
【００５０】
前記フィルタ層は、前記サーボピットパターン上に隣接して形成されることが好ましく、該フィルタ層を形成した後、該フィルタ層の表面が前記サーボピットパターンにおける凹凸とほぼ同形状の凹凸になるように形成することが好ましい。なお、前記サーボピットパターンの凹凸が保たれるのであれば間に中間層を形成してもよい。前記サーボ用光が該フィルタ層内で反射し、その戻り光により、前記サーボピットパターンに形成されたトラック情報などを検出するためである。
前記フィルタ層の表面が前記サーボピットパターンの凹凸と同形状でないと、反射光が十分に得られず信号強度が不足することがある。
前記フィルタ層の凹凸の前記サーボピットパターンの凹凸に対する厚みの誤差及び位置ずれの誤差は、±２μｍが好ましく、±０．５μｍがより好ましい。
前記サーボ用光が、前記フィルタ層内で反射することにより、具体的には、フィルタ層内の界面からの反射により、直接前記サーボピットパターンの凹凸面に直接到達しなくても前記トラック情報などを検出することができる。
【００５１】
また、前記フィルタ層は、入射角度±３０°における、５３２ｎｍでの光透過率が７０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましく、かつ６５５ｎｍでの光反射率が３０％以上が好ましく、４０％以上がより好ましい。
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、誘電体蒸着層（以下、「ダイクロイックミラー層」と称することがある。）、単層又は２層以上のコレステリック液晶層、更に必要に応じてその他の層の積層体により形成される。また色材含有層を有していてもよい。
前記フィルタ層は、直接記録層など共に、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記録媒体用フィルタを作製し、該光記録媒体用フィルタを、支持体上に積層してもよい。
【００５２】
−誘電体蒸着層−
前記誘電体蒸着層は、互いに屈折率の異なる誘電体薄膜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膜と低屈折率の誘電体薄膜とを交互に複数回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。また色材含有層を設ける場合は、誘電体蒸着層の下に形成する。
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層が更に好ましく、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。
【００５３】
前記誘電体薄膜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。
【００５４】
前記高屈折率の誘電体薄膜の材料としては、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。
【００５５】
前記低屈折率の誘電体薄膜の材料としては、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、及びＳｉ２Ｏ３がより好ましい。
なお、前記誘電体薄膜の材料においては、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。
【００５６】
前記誘電体薄膜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、イオンビームなどの真空蒸着法、スパッタリングなど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）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、（２）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。
前記誘電体薄膜の膜厚としては、光学波長λ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が特に好ましい。
【００５７】
−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、コレステロール誘導体、又は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、更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。
【００５８】
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。
【００５９】
前記光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。このためにはコレステリック液晶層の選択反射波長幅が大きいことが好ましい。
具体的には、単層コレステリック液晶層の場合には、コレステリック液晶層の選択反射波長領域幅Δλは、下記数式１で表されることから、（ｎｅ−ｎｏ）の大きな液晶を用いることが好ましい。
＜数式１＞
Δλ＝２λ（ｎｅ−ｎｏ）／（ｎｅ＋ｎｏ）
ただし、前記数式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。
また、特願２００４−３５２０８１号明細書記載のように、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記録媒体用フィルタを用いることが好ましい。
【００６０】
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積層することが好ましい。
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、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
【００６１】
−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、ラビング処理などの配向処理を施した配向基板を用いるなどにより配向させ、そのまま冷却など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。
【００６２】
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、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社製の商品名ＰＡＬＩＯＣＯＬＯＲ ＬＣ２４２；Ｍｅｒｃｋ社製の商品名Ｅ７；Ｗａｃｋｅｒ−Ｃｈｅｍ社製の商品名ＬＣ−Ｓｌｌｉｃｏｎ−ＣＣ３７６７；高砂香料株式会社製の商品名Ｌ３５、Ｌ４２、Ｌ５５、Ｌ５９、Ｌ６３、Ｌ７９、Ｌ８３などが挙げられる。
【００６３】
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。
【００６４】
−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、イソマンニド化合物、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、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、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。
【００６５】
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層の配向が不十分となることがある。
【００６６】
−重合性モノマー−
前記コレステリック液晶層には、例えば、膜強度など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、光照射による液晶の捻れ力を変化（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などが挙げられ、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などの多官能モノ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０〜５０質量％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層の配向を阻害することがある。
【００６７】
−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。
【００６８】
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、アシルホスフィン誘導体、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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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−メチルスチレンなど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などのセルロース樹脂；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などのアセタール樹脂；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。
【００７２】
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層の配向が不十分となることがある。
【００７３】
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０〜１０質量％が好ましく、１００ｐｐｍ〜１質量％がより好ましい。
【００７４】
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など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などのアルコキシアルコールのエステル類；乳酸メチル、乳酸エチルなどの乳酸エステル類；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などのケトン類；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。
【００７５】
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。
【００７６】
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秒が好ましく、０．３〜３００秒がより好ましい。紫外線照射の条件を調整することによって前記反応性カイラル剤を用いた光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。
【００７７】
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、特開昭４７−１０５３７号公報、同５８−１１１９４２号公報、同５８−２１２８４４号公報、同５９−１９９４５号公報、同５９−４６６４６号公報、同５９−１０９０５５号公報、同６３−５３５４４号公報、特公昭３６−１０４６６号公報、同４２−２６１８７号公報、同４８−３０４９２号公報、同４８−３１２５５号公報、同４８−４１５７２号公報、同４８−５４９６５号公報、同５０−１０７２６号公報、米国特許第２，７１９，０８６号明細書、同第３，７０７，３７５号明細書、同第３，７５４，９１９号明細書、同第４，２２０，７１１号明細書などに記載されている。
【００７８】
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、液晶層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。
【００７９】
＜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、反射防止層などが挙げられる。
【００８０】
−反射防止層−
前記反射防止層は、必要に応じて第一の基板及び第二の基板の外表面側に設けられ、再生光などの信号強度を増大させる目的で形成される。
前記反射防止層の材料としては、例えば、無機材料、などが挙げられる。
前記無機材料としては、例えば、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＭｇＦ2、ＺｎＯ、Ｇａ2Ｏ3、などが挙げられる。
また、前記反射防止層の材料としては、市販のコーティング剤を用いることができる。前記コーティング剤としては、例えば、サイトップ（旭硝子株式会社製）、などが挙げられる。
前記反射防止層の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記反射防止層としては、無機材料を積層した積層構造であることが好ましい。
前記反射防止層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、例えば、スパッタリング方法、スピンコート方法、などが挙げられる。
前記反射防止層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、０．０１〜１００μｍが好ましく、０．１〜１０μｍが好ましい。前記厚みが、０．０１μｍ未満であると、反射防止効果が得られないことがあり、１００μｍを超えると形成時に反りが発生することがある。
【００８１】
ここで、本発明の光記録媒体について、図面を参照して更に詳しく説明する。
【００８２】
（光記録方法及び光再生方法）
本発明の光記録方法は、本発明の前記光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パターンによって情報を記録層に記録する。
本発明の光再生方法は、本発明の前記光記録方法により記録層に記録された干渉パターンに参照光と同じ再生光を、照射して情報を再生する。
【００８３】
本発明の光記録方法及び光再生方法では、上述したように、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パターン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。
【００８４】
＜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。
【００８５】
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、３５０〜８５０ｎｍ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、３５０〜８００ｎｍが好ましく、３５０〜６００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、３５０ｎｍ未満であると、光学系の設計が困難になり、６００ｎｍを超えると、記録容量が少なくなることがある。
【００８６】
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。
【００８７】
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、前記情報光の光軸と前記参照光の光軸と同軸となるようにして照射されるものでもよい。
前記情報光（物体光）と参照光とを前記光記録媒体の内部で干渉させ、その際に生成される干渉縞を前記光記録媒体に書き込むことによって前記情報が記録される。
ここで、本発明の光記録方法及び光再生方法は、以下に説明する本発明の光記録再生装置を用いて行われる。
【００８８】
本発明の光記録方法及び光再生方法に使用される光記録再生装置について図８を参照して説明する。
図８は、本発明の一実施形態に係る光記録再生装置の全体構成図である。なお、光記録再生装置は、光記録装置と光再生装置を含んでなる。
この光記録再生装置１００は、光記録媒体２１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、光記録媒体２１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、光記録再生装置１００は、光記録媒体２１に対して情報光と参照光とを照射して情報を記録すると共に、光記録媒体２１に対して再生用参照光を照射し、再生光を検出して、光記録媒体２１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を光記録媒体２１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。
【００８９】
光記録再生装置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）を光記録媒体２１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記録媒体２１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を光記録媒体２１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。
【００９０】
光記録再生装置１００は、更に、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、光記録媒体２１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。
【００９１】
本発明の光記録方法及び光再生方法に使用される光記録再生装置は、本発明の前記光記録媒体を用いているので、積層構造が複雑でなく、トラッキングなどの記録再生コントロールを行うことができ、高多重記録をする実現することができる。
【００９２】
（光記録媒体の製造方法）
本発明の光記録媒体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、組成物調製工程と、記録層積層工程と、フィルタ層形成工程と、積層体形成工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
【００９３】
＜組成物調製工程＞
前記組成物調製工程は、光記録用組成物を調製する工程であり、モノマー、光開始剤、増感剤、オリゴマー及びバインダーなどからなるフォトポリマー及び必要に応じて適宜選択したその他の成分を含む光記録用組成物を、溶剤により、溶解、分散、混合などにより調製する。前記調製の条件としては、例えば、温度２３℃、湿度１０％、低温度乾燥の環境で行われる。
【００９４】
＜記録層積層工程＞
前記記録層積層工程は、前記フィルタ層上に、ホログラフィにより情報を記録する記録層を積層する工程であり、前記組成物調製工程において調製された光記録用組成物を塗工などにより積層する工程である。
前記記録層の積層方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、湿式成膜法や注入法による積層方法などが挙げられる。前記湿式成膜法は、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）ことにより形成する方法であり、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。
前記注入法とは、第一基板と第二基板との隙間に、記録層溶液を注入する方法である。図７に示すように、外周スペーサ３７及び内周スペーサ３８を予め第一基板５と第二基板１で挟み込みディスクセルを作り、前記外周スペーサ３７の一部に切り欠きを設けてその口を注入口として、記録層溶液を注入する。
前記注入法としては、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、外周注入法、内周注入法、ギャップ注入法などが挙げられる。
前記注入の条件としては、温度２３℃、粘度３３０ｍＰａ・ｓ、０．５ＭＰａの圧力、湿度１０％、硬化時間として温度８０℃、４０分間などが挙げられる。
前記注入装置としては、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、シリンジ、エア圧ディスペンサーなどが挙げられる。
【００９５】
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。
【００９６】
−外周スペーサ−
前記外周スペーサの形状は、外周が光記録媒体の外周形状と略同一であれば、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、四角形、円形、楕円形、多角形などが挙げられる。これらの中でも、円形が好ましい。
前記外周スペーサの断面形状は、例えば、四角形、矩形、台形、円形、楕円形などが挙げられる。これらの中でも、厚みを一定にする作用の観点から四角形、台形、矩形などが好ましい。図７に示すスペーサは、その断面が四角形の一例である。
前記外周スペーサの厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の厚みと略同一の厚みであることが好ましい。具体的には、前記記録層の厚みと同じ１００〜１，０００μｍであることが好ましい。
前記外周スペーサの幅としては、少なくとも０．５ｍｍ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、０．５〜５ｍｍが好ましく、０．５〜３ｍｍがより好ましく、０．５〜２ｍｍが特に好ましい。前記幅が、０．５ｍｍ未満であると、前記記録層の厚みを一定にするための保持機能が機械強度の面や支持面積の面で低下することがあり、５ｍｍを超えるとホログラム記録領域が狭められ、記録容量が損なわれることがある。
【００９７】
前記外周スペーサの材料としては、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、成形性やコストの点から前記有機材料が好ましい。
前記無機材料としては、例えば、ガラス、セラミック、石英、シリコン、などが挙げられる。
前記有機材料としては、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など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、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、剥離性、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。
【００９８】
前記スペーサ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、射出成形、ブロー成形、圧縮成形、真空成形型押し出し加工、削り出し加工などが挙げられる。
【００９９】
−内周スペーサ−
前記内周スペーサの形状は、内周が光記録媒体に設けられている開口部の形状と略同一であれば、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、四角形、円形、楕円形、多角形などが挙げられる。これらの中でも、円形が好ましい。
前記内周スペーサの断面形状は、前記外周スペーサと同じ形状が好ましく、例えば、四角形、矩形、台形、円形、楕円形などが挙げられる。これらの中でも、厚みを一定にする作用の観点から四角形、台形、矩形などが好ましい。
前記内周スペーサの厚みは、前記記録層の厚みの均一性の観点から前記外周スペーサと同一であることが求められる。
前記内周スペーサの幅は、前記記録層の厚みの均一性保持機能の観点、及び記録層の記録領域の確保の観点から前記外周スペーサと同一であってもよく、異なっていてもよい。前記内周スペーサの材料及び製造方法は外周スペーサと異なっていてもよく、同一であってもよい。
【０１００】
＜フィルタ層形成工程＞
前記フィルタ層形成工程は、フィルタ層を形成する工程であり、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。
前記フィルタ層は、直接記録層など共に、前記第基板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記録媒体用フィルタを作製し、該光記録媒体用フィルタを、前記基板上に積層してもよい。
前記光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る。
前記光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。
【０１０１】
＜積層体形成工程＞
前記積層体形成工程は、前記記録層積層工程、前記フィルタ層形成工程により、前記記録層及び前記フィルタ層が形成された第二の基板と、前記第一の基板とを貼り合わせて積層体を形成し、必要に応じて適宜選択したその他の工程を含む工程である。
前記貼り合わせ方法としては、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、前記第一の基板と前記第二の基板と必要に応じて適宜選択したその他の層とを、接着剤で接着する方法、接着剤を用いず圧着する方法、真空中で貼り合わせる方法などが挙げられる。
前記接着剤で接着する方法は、前記第一の基板と、前記第二の基板と、必要に応じて適宜選択したその他の層とを、各外周を合致させ、各層間に接着剤を塗布し、外側から０．０１〜０．５ＭＰａの圧力をかけて、２３〜１００℃で接着する。
該接着の際に、気泡が無く密着させるためには、真空中で貼り合わせることが好ましい。
【０１０２】
−接着剤−
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、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、ゴム系接着剤などが挙げられる。
これらの中でも、透明性に優れていることから、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤がより好ましい。
【０１０３】
前記接着剤を用いず圧着する方法は、各層の有する接着性を利用して密着させて積層体を形成することも可能である。前記第一の基板と、前記第二の基板と、必要に応じて適宜選択したその他の層とを、各外周を合致させ、外側から０．０１〜０．５ＭＰａの圧力をかけて、２３〜１００℃で接着する。該密着の際に、気泡が無く密着させるためには、真空中で貼り合わせることが好ましい。
【０１０４】
＜光記録媒体の具体例＞
図５は、本発明の具体例における光記録媒体の構成を示す概略断面図である。この具体例に係る光記録媒体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上にフィルタ層６が設けられている。なお、図５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、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みに比べて充分に小さいものである。
【０１０５】
図５において、フィルタ層６は、情報光、記録及び再生用参照光に用いる緑色又は青色の光のみを透過し、それ以外の色の光を通さないものである。従って、トラッキングサーボなどに用いるサーボ用光は赤色光であるので、フィルタ層６を透過せず、反射して、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、色材含有層上に、互いに屈折率の異なる誘電体薄膜が７層積層された誘電体蒸着層を形成した積層体でもよく、螺旋ピッチが液晶層の厚み方向に連続的に変化した複数層のコレステリック液晶層でもよい。
前記色材含有層と誘電体蒸着膜との積層体からなるフィルタ層６は、前記サーボピットパターン３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記録媒体形状に打ち抜いて配置してもよい。図２に示すように、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３０°における、波長が６５０ｎｍでの反射率が９０％以上であり、かつ図３に示すように、波長が５３２ｎｍでの光透過率が９０％以上となる。
前記コレステリック液晶層からなるフィルタ層６は、例えば、螺旋ピッチが液晶層の厚み方向に連続的に変化した３層のコレステリック液晶層６ａ、６ｂ、６ｃからなり、前記サーボピットパターン３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３層のコレステリック液晶層によっても、同様の効果が得られることから、色材含有層と誘電体蒸着膜とからなるフィルタ層と同様、図２に示す光の反射率及び図３に示す光の透過率の特性を有する。
【０１０６】
具体例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、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の厚みであって、合計厚みは約１．８ｍｍとなっている。
【０１０７】
次に、図１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、サーボ用レーザから出射したサーボ用光（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。該サーボ用光は、対物レンズ１２によってフィルタ層６内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を通過し、フィルタ層６内で反射され、再度、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、ハーフミラー１１５で、サーボ情報検出器１１４に入射し、でサーボ情報が検出される。なお、前記戻り光は、前記ハーフミラー１１５を介さずに、偏光ビームスプリッタを用いてサーボ情報検出器１１４に入射してものよい。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、スライドサーボなどに用いられる。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、サーボ用光がフィルタ層６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、サーボ用光のフィルタ層からの戻り光は、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、例えば、再生像検出のためのＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤなどの他の機器への影響はなく、再生光に対してノイズとなることもない。
【０１０８】
また、記録用／再生用レーザから生成された情報光及び参照光は、ダイクロイックミラー１３を透過し、対物レンズ１２によって情報光と参照光が記録層４内で干渉パターンを生成するように光記録媒体２１に照射される。前記情報光及び参照光は入出射面Ａから入射し、記録層４で干渉し合って干渉パターンをそこに生成する（図４参照）。
その後、前記情報光及び参照光は記録層４を通過し、フィルタ層６及び第二の基板を透過して光記録媒体の外に出射する。出射した前記情報光と参照光は、検出器に入射し、再生情報を検出する。なお、参照光は、別の光学系から入射させてもよい。
【実施例】
【０１０９】
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。
【０１１０】
（実施例１）
＜光記録媒体の作製＞
実施例１の光記録媒体は、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積層することにより、以下のように作製した。前記フィルタ層は、下記誘電体蒸着フィルタの形成方法に従い、スパッタリングにより、第２基板上に形成し、積層した。
【０１１１】
−誘電体蒸着層の膜厚構成及び反射特性についてのシミュレーション−
次に、光学薄膜計算ソフト（商品名：ＴＦＣａｌｃ、Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｓｐｅｃｔｒａ社製）を用いて、以下の計算条件で誘電体蒸着層の膜厚構成及び反射特性についてのシミュレーションを行った。
【０１１２】
＜計算条件＞
・ＴｉＯ２やＳｉＯ２の屈折率はＴＦＣａｌｃのデータベース値を用いた。
・６５０ｎｍの反射率、５３２ｎｍの透過率をそれぞれ高めるように厚みを最適化した。
・媒質の屈折率は１．５２とした。
・波長は、５３２ｎｍ記録及び６５０ｎｍトラッキングで計算した。
【０１１３】
＜９層積層合＞
誘電体薄膜を９層積層し、シミュレーションの結果を、表７に示す。
【０１１４】
【表１】
【０１１５】
以上のシミュレーションの結果から、誘電体薄膜を９層の積層した場合において、光の波長が６５０ｎｍの反射率は、入射角が０°の場合９６．９％、光の波長５３５ｎｍの反射率は、入射角が、０°の場合９１．６％であり、実用的な反射特性の結果が得られた。
【０１１６】
−誘電体蒸着フィルタの形成−
まず、厚み１００μｍのトリアセチルセルロースフィルム（富士写真フイルム株式会社製、フジタック１２／３）上にジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬株式会社製）を厚み０．５μｍとなるように塗布したフィルムを用意した。
次に、前記フィルム上に、マルチチャンバ法によるスパッタリング（Ｕｎａｘｉｓ社製、Ｃｕｂｅ）により、９層積層した誘電体蒸着フィルタを第２基板上に作製した。
【０１１７】
得られた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のフィルタ層は、図２に示すように、入射角度±３０°以内の光に対して選択波長である６５０ｎｍ光を８０％以上反射できることが認められた。
【０１１８】
−第一の基板−
前記第一の基板は、直径１２０ｍｍ、板厚０．５ｍｍのポリカーボネート樹脂板を使用した。この基板の表面は滑らかであり、サーボピットパターンなどの凹凸のないものを用いた。
【０１１９】
−第二の基板−
前記第二の基板としては、直径１２０ｍｍ、板厚１．２ｍｍの射出成型により成型した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１．５μｍであり、溝深さは１００ｎｍ、ピット長さ１μｍである。
【０１２０】
−外周スペーサ−
前記外周スペーサは、第一の基板及び第二の基板の外形と同一の直径１２０ｍｍの円形で、面方向の幅は、０．５ｍｍ±１００μｍ、厚みは記録層４の厚みと同じ６００μｍ、したがって、断面形状は０．５ｍｍ×６００μｍの四角形となる。
前記外周スペーサの材料は、成形性及び機械的強度に優れたポリカーボネートをレーザー加工して作製した。
【０１２１】
−内周スペーサ−
前記内周スペーサは、図７に示すように、第一の基板５及び第二の基板１の開口部と同じ外形である１５ｍｍの円形で、面方向の幅は、０．５ｍｍ±１００μｍ、厚みは記録層４の厚みと同じ６００μｍ、したがって、断面形状は外周スペーサと同一の０．５ｍｍ×６００μｍの四角形となる。
前記内周スペーサの材料は、外周スペーサと同一の、成形性及び機械的強度に優れたポリカーボネートをレーザー加工して作製した。
【０１２２】
フィルタ層６の表面に、得られた外周スペーサ３７を、第二の基板１の外形と外周スペーサ３７の外形が合致するように接着し、更に、内周スペーサ３８を、該内周スペーサの中心と、第二の基板１の中心が合致するように接着した。前記接着剤は、ＵＶ接着剤（型名ＳＤ−６４０、大日本インキ株式会社製）を用い、ＵＶ光を照射して接着した。
外周スペーサ３７及び内周スペーサ３８により形成された、深さ６００μｍの溝部に、前記注入法により、得られた光記録層用組成物塗布液を、シリンジにより注入した。
前記注入の条件としては、温度２３℃、液粘度３００ｍＰａｓ、湿度５０％とした。
注入後に、温度８０℃、４０分間の条件の下、光記録層用組成物を硬化させ記録層４を形成した。該記録層４の厚みは６００μｍであった。
該記録層４上に、接着剤（型名ＧＭ−９００２、ブレニー技研社製）を塗布し、前記第一の基板の外側及び前記第二の基板の外側を、０．０８ＭＰａの圧力で、８０℃で、４０分間、加圧し、積層体を形成し、最後に、端部を湿分硬化型の接着剤で封止し、４５℃で２４時間放置することにより、図６及び７に示す光記録媒体２１と同様の光記録媒体を作製した。
【０１２３】
−光記録媒体の記録−
得られた光記録媒体を、パルステック工業株式会社製、コリニアホログラム記録再生試験機ＳＨＯＴ−２０００を用いて、情報光及び参照光を照射し、記録ホログラムの焦点位置における記録スポットの大きさ直径２００μｍで一連の多重ホログラム７×７（４９多重）で光記録媒体の記録層に情報を干渉像として書き込みした。
【０１２４】
＜記録の再生＞
図１に示すように、前記書き込みがなされた光記録媒体２１に、参照光と同じ再生光を、参照光と同じ方向から照射し、記録されている干渉像から回折光を生成し、該回折光をダイクロイックミラー１３で反射させ検出器１４で検出した。
【０１２５】
本実施例１の光再生方法では、検出器１４により得られた再生画像は、エラー（個／フレーム）のない良好な画像となった。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明の光記録方法は、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備え、積層構造が複雑でなく、トラッキングなどの記録再生コントロールを行うことができ、高多重記録をすることができ、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再生する方法として幅広く用いられる。具体的には、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ、ＨＤ、磁気テープ、コンピュータ用バックアップテープ、放送用テープなどに用いられる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】図１は、本発明による光記録媒体周辺の光学系の一例を示す説明図である。
【図２】図２は、光記録媒体におけるフィルタ層の光の波長に対する反射特性を示すグラフである。
【図３】図３は、光記録媒体におけるフィルタ層の光の波長に対する透過特性を示すグラフである。
【図４】図４は、光記録媒体における情報光及び参照光による記録と、サーボ用光によるトラッキング等の説明図である。
【図５】図５は、本発明の光記録媒体の一例を示す概略断面図である。
【図６】図６は、本発明の光記録媒体の部分断面図である。
【図７】図７は、本発明の光記録媒体の積層状態を示す斜視図である。
【図８】図８は、本発明の光記録再生装置の全体構成の一例を表すブロック図である。
【図９】図９は、従来技術による光記録媒体周辺の光学系の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１ 第二の基板
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
７、７ａ 反射防止層
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
２１ 光記録媒体
２７ 参照光
２８ サーボ用光
２９ 情報光
３１ ピックアップ
３２ 光照射スポット
３７ 外側スペーサ
３８ 内側スペーサ
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 フォーカスサーボ回路
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 操作部
１００ 光記録再生装置
１１４ サーボ情報検出器
１１５ ハーフミラー
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を記録する記録層を備えた光透過型の光記録媒体であって、トラッキング可能であり層構成が複雑でない光記録媒体、並びに光記録装置、光記録方法及び光再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高密度画像データ等の大容量の情報を書き込み可能な記録媒体の一つとして光記録媒体が挙げられる。この光記録媒体としては、例えば、光磁気ディスク、相変化型光ディスク等の書換型光記録媒体やＣＤ−Ｒ等の追記型光記録媒体については既に実用化されているが、光記録媒体の更なる大容量化に対する要求は高まる一方である。しかし、従来から提案されている光記録媒体は全て二次元記録であり、記録容量の増大化には限界があった。そこで、近時、三次元的に情報を記録可能なホログラム型の光記録媒体が注目されている。
【０００３】
前記ホログラム型光記録媒体は、一般に、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パターンを利用して記録層内部に屈折率などの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、該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回折光として該記録層から出射させる。
このホログラム型光記録媒体では、記録層内に光学特性分布が三次元的に形成されるので、一の情報光により情報が書き込まれた領域と、他の情報光により情報が書き込まれた領域とを部分的に重ね合わせること、即ち、多重記録が可能である。コンピュータにより合成されるデジタルボリュームホログラフィを利用した場合には、１スポットの信号対雑音比（ＳＮ比）は極めて高くなるので、重ね書きによりＳＮ比が多少低くなっても元の情報を忠実に再現できる。その結果、多重記録回数が数百回までに及び、光記録媒体の記録容量を著しく増大させることができる（特許文献１参照）。
【０００４】
このようなホログラム型の光記録媒体としては、例えば、図９に示すように、第一の基板５、記録層４、４分の１波長板７又は第二ギャップ層７、コレステリック液晶層又はダイクロイックミラー層からなるフィルタ層６、第二の基板１の平滑化のためのギャップ層８及びサーボピットパターン面に反射膜２を蒸着した第二の基板により形成される光記録媒体２０が知られている（特許文献３、非特許文献１参照）。このような構成により、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボに用いるサーボ用光は、前記光記録媒体２０に照射されると、第一の基板５、記録層４、４分の１波長板７又は第二ギャップ層７、フィルタ層６を透過し、反射膜２の表面で反射し、戻り光として受光器に入射するので、トラック情報やアドレス情報を検出することができる。他方、記録用の情報光及び参照光は、前記光記録媒体２０に照射されると、第一の基板５を透過し、前記記録層４において干渉像を生成し、該記録層４内に記録した後、フィルタ層６で反射し、戻り光となる。
このようにフィルタ層６は、波長を選択して特定の波長のみ反射する波長選択反射層として機能し、前記サーボ用光は透過するが、前記情報光及び参照光は反射するように、形成されている。前記波長選択反射機能を効果的にするため前記第二ギャップ層８が積層されている。
【０００５】
しかしながら、このような反射型の前記光記録媒体２０では、第二の基板１と記録層４との間に、反射膜２や第一ギャップ層８を形成する必要があり、光記録媒体の厚みが増大し、層構成が複雑となってしまうという問題がある。他方、２光束干渉法の透過型の光記録媒体（特許文献２〜３参照）では、一般的に、第一の基板、記録層、及び第二の基板により構成されており、層構成が複雑でないというメリットがあるが、ホログラム信号光を高い精度で読み取るためにピットや溝による回折を避けることから、トラッキング手段がなく、光記録媒体の記録及び再生は、光記録再生装置の機械的な精度に依存し、記録及び再生の精度に限界があり、光記録媒体の記録位置や光記録媒体自体の寸法誤差などのばらつきに対応し難いという問題があった。
【０００６】
したがって、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記録媒体であって、積層構造が複雑でなく、トラッキングなどの記録再生コントロールを行うことができ、高多重記録をすることができる光記録媒体未だ実現されておらず、その速やかな提供が望まれているのが現状である。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１２３９４９号公報
【特許文献２】特開２００４−１７７９５８号公報
【特許文献３】特表２００５−５０２９１８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】
【０００８】
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、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備え、積層構造が複雑でなく、トラッキングなどの記録再生コントロールを行うことができ、高多重記録をすることができる光記録媒体、該光記録媒体への光記録方法、光記録装置及び光再生方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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＞ ホログラフィの原理により情報光及び参照光を用いて情報を記録するとともに、サーボ用光を用いてトラッキング制御を行う透過型の光記録媒体であって、前記情報光及び参照光の入射側から第一の基板と、記録層と、前記サーボ用光を選択的に反射するフィルタ層と、第二の基板とをこの順に有することを特徴とする光記録媒体である。
＜２＞ フィルタ層が第二の基板に隣接している前記＜１＞に記載の光記録媒体である。
＜３＞ 第一の基板及び第二の基板のいずれの光透過率（％）も、少なくとも７０％である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜４＞ フィルタ層が、誘電体蒸着層を有する前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜５＞ フィルタ層が、色材含有層を有し、該色材含有層上に誘電体蒸着層を有する前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜６＞ フィルタ層の厚みが、０．０１〜１００μｍである前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜７＞ フィルタ層が、情報光、参照光、及び再生光を透過する前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜８＞ 情報光、参照光、及び再生光の波長が、３５０〜６００ｎｍであり、かつサーボ用光の波長が６００〜９００ｎｍである前記＜７＞に記載の光記録媒体である。
＜９＞ 第二の基板が、サーボピットパターンを有する前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜１０＞ サーボピットパターン上にフィルタ層が形成される前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜１１＞ 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＜１０＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜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＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜１３＞ 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＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜１４＞ 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＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜１５＞ 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＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
該＜１５＞の光記録媒体においては、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。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。
＜１６＞ 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＜１５＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜１７＞ 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＜１６＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜１８＞ コレステリック液晶層が、円偏光分離特性を有する前記＜１１＞から＜１７＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜１９＞ 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＜１１＞から＜１８＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜２０＞ 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＜１１＞から＜１９＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜２１＞ 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＜１１＞から＜２０＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜２２＞ 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記録媒体の選択反射膜として用いられる前記＜１＞から＜２１＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜２３＞ 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＜１＞から＜２２＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜２４＞ 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＜２３＞に記載の光記録媒体である。
【００１０】
＜２５＞ 前記＜１＞から＜２４＞のいずれかに記載の光記録媒体に対し、情報光及び参照光を照射して干渉像を形成し、該干渉像を記録層に記録することを特徴とする光記録方法である。
【００１１】
＜２６＞ 前記＜１＞から＜２５＞のいずれかに記載の光記録媒体に対し、情報光及び参照光を照射して干渉像を形成し、該干渉像を記録層に記録する手段を有することを特徴とする光記録装置である。
【００１２】
＜２７＞ 前記＜２５＞に記載の光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再生方法である。
＜２８＞ 再生光が、光記録媒体の記録に用いられた参照光と同じ角度となるようにして、該再生光を干渉像に照射して記録情報を再生する前記＜２７＞に記載の光再生方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、従来における諸問題を解決でき、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備え、積層構造が複雑でなく、トラッキングなどの記録再生コントロールを行うことができ、高多重記録をすることができる光記録媒体、該光記録媒体への光記録方法、光記録装置及び光再生方法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】
【００１４】
（光記録媒体）
本発明の光記録媒体は、ホログラフィの原理により情報光及び参照光を用いて情報を記録するとともに、サーボ用光を用いてトラッキング制御を行う透過型の光記録媒体であって、前記情報光及び参照光の入射側から第一の基板と、記録層と、前記サーボ用光を選択的に反射するフィルタ層と、第二の基板とをこの順に有し、必要に応じて適宜選択したその他の層を有してなる光記録媒体である。
本発明の光記録媒体は、前記フィルタ層が前記第二の基板に隣接して形成されていることが好ましい。
【００１５】
＜第一の基板及び第二の基板＞
前記第一の基板及び第二の基板としては、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、同じ基板でもよく、異なる基板でもよいが、少なくとも形状及び大きさは同じものであることが好ましい。また、前記基板の形状、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り、光透過率としては、７０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましく、９０％以上が特に好ましい。前記光透過率が、７０％未満であると、信号の読み取り精度が低下することがあり、また前記光透過率は高いほど好ましいが、９９．９％以上を求めると、生産効率が低下することがある。
前記第一の基板及び第二の基板の材料としては、いずれも通常、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、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、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電磁波硬化性樹脂などが挙げられる。前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アモルファスポリオレフィン樹脂、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、アモルファスポリオレフィン樹脂、が特に好ましい。
前記第一の基板及び第二の基板は、いずれも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。
【００１６】
前記第二の基板には、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（サーボピットパターン）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。
【００１７】
−サーボピットパターン−
前記サーボピットパターンのトラックピッチとしては、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、サーボ用光の波長が６２０〜７００ｎｍの場合、前記トラックピッチは０．８５〜３０μｍが好ましく、１．１〜２０μｍがより好ましく、１．３〜１０μｍが特に好ましく、１．５〜２μｍが最も好ましい。前記トラックピッチが０．８５μｍ未満であると、記録層の途中の光の散乱でトラッキングが不安定になることがあり、３０μｍを超えると記録密度が下がることがある。
前記サーボ用光の波長が７５０〜１，０００ｎｍの場合、前記トラックピッチは１．７〜３０μｍが好ましく、１．９〜２０μｍがより好ましく、２．３〜５μｍが特に好ましい。前記トラックピッチが１．７μｍ未満であると、記録層の途中の光の散乱でトラッキングが不安定になることがあり、３０μｍを超えると記録密度が下がることがある。
前記サーボ用光の波長が３５０〜６００ｎｍの場合、前記トラックピッチは０．４〜３０μｍが好ましく、０．６〜２０μｍがより好ましく、０．８〜５μｍが特に好ましく、１〜２μｍが最も好ましい。前記トラックピッチが０．４μｍ未満であると、記録層の途中の光の散乱でトラッキングが不安定になることがあり、３０μｍを超えると記録密度が下がることがある。
前記サーボ用光の波長が４０５ｎｍ近傍の場合、前記トラックピッチは０．３２〜０．４μｍが好ましい。
【００１８】
前記サーボピットパターンの溝深さとしては、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、サーボ用光の波長をλとすると、前記溝深さは、λ／（３ｎ）〜λ／（１０ｎ）が好ましい。ｎはピット部の光入射面側媒質の屈折率を表す。
前記λが６５０ｎｍであり、ｎが１．６の場合は、前記溝深さは１３５〜４１ｎｍが好ましい。通常、ｎが多少変動したとしても、６５０ｎｍの場合、５０〜１２０ｎｍが好ましく、６０〜１１０ｎｍがより好ましく、８０〜１００ｎｍが特に好ましい。他の波長の場合は、前記溝深さは、波長に比例した値であることが好ましい。例えば、サーボ用光の波長が７８０ｎｍであり、ｎが１．６の場合は、１６３〜４９ｎｍが好ましく、前記サーボ用光の波長が４０５ｎｍであり、ｎが１．６の場合は、８４〜２５ｎｍが好ましい。
【００１９】
前記サーボピットパターンの溝幅としては、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、通常のＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ、ＨＤ、ＤＶＤの幅よりは広いことが好ましい。具体的には、前記サーボ用光の波長が６５０ｎｍの場合は、０．２５〜１．０５μｍが好ましく、０．３５〜０．９５μｍがより好ましく、０．４５〜０．８５μｍが特に好ましく、０．５５〜０．７５が最も好ましい。
前記サーボ用光の波長が７８０ｎｍの場合は、０．４５〜２μｍが好ましく、０．６〜１．６μｍがより好ましく、０．８〜１．３μｍが特に好ましく、１．０〜１．１が最も好ましい。
前記サーボ用光の波長が４０５ｎｍの場合は、０．２〜１．０μｍが好ましく、０．２５〜０．８μｍがより好ましく、０．３〜０．６μｍが特に好ましく、０．３５〜０．５が最も好ましい。
【００２０】
前記サーボピットパターンの角度としては、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、２５〜９０度が好ましく、３５〜８０がより好ましく、４０〜７０が特に好ましく、４５〜６０が最も好ましい。なお、前記角度が９０度の場合は、パターン形状が矩形となる。
【００２１】
前記第一の基板及び第二の基板の厚みとしては、いずれも特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、０．１〜３ｍｍが好ましく、０．３〜２ｍｍがより好ましく、０．５〜１．５ｍｍが特に好ましい。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、３ｍｍ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、高速回転制御が困難となることがある。
【００２２】
＜記録層＞
前記記録層は、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。
【００２３】
前記記録層の材料は、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。
【００２４】
−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。
【００２５】
−−フォトポリマー−−
前記（１）の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、更に必要に応じて増感剤、オリゴマーなどのその他の成分を含有してなる。
【００２６】
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５，７５９，７２１号明細書、同第４，９４２，１１２号明細書、同第４，９５９，２８４号明細書、同第６，２２１，５３６号明細書、米国特許第６，７４３，５５２号明細書、国際公開第９７／４４７１４号パンフレット、同第９７／１３１８３号パンフレット、同第９９／２６１１２号パンフレット、同第９７／１３１８３号パンフレット、特許第２８８０３４２号公報、同第２８７３１２６号公報、同第２８４９０２１号公報、同第３０５７０８２号公報、同第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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
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。
これらのモノマーは、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】
【００３０】
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。
【００３１】
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−ジターシヤリ−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などが挙げられる。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。
【００３２】
前記フォトポリマーは、前記モノマー、前記光開始剤、更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。
【００３３】
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、チタン酸バリウムなどの無機材料、（４）カルコゲン材料、などが挙げられる。
【００３４】
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、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
【００３５】
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など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、トリスアゾなどのアゾ系色素／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、アントアントロンなど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。これらの電荷発生材は、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。
【００３６】
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、トリアゾールなど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などのキノン化合物、又はその誘導体；Ｃ６０及びＣ７０など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、ポリアニリンなどのπ共役系高分子又はオリゴマー；ポリシラン、ポリゲルマンなどの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、コロネンなど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。
【００３７】
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は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。
【００３８】
前記（２）のフォトクロミック材料としては、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化合物、スチルベン化合物、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化合物、スピロオキサジン化合物が特に好ましい。
【００３９】
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系ガラスなどが挙げられ、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などが挙げられる。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。
【００４０】
−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などの不飽和酸と、（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−メチルスチレンなどとの共重合体；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、スチレンなどとの共重合体；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、アセトンなど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；フォルマリン樹脂などが挙げられる。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。
【００４１】
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％であれ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質量％が好ましく、３５〜９０質量％がより好ましい。
【００４２】
−光熱変換材料−
前記光熱変換材料としては、特に制限はなく、目的とする機能や性能に応じて適宜選択することができ、例えば、フォトポリマーとともに記録層へ添加する際の簡便さや、入射光の散乱などを引き起こさないといった特性から、有機染料色素が好ましく、また、記録に用いる光源の光を吸収、散乱しないといった点において、赤外線吸収色素が好ましい。
前記赤外線吸収色素は、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、カチオン性色素、錯塩形成色素、キノン系中性色素などが好適である。また、前記赤外線吸収色素の極大吸収波長としては、６００〜１，０００ｎｍの範囲が好ましく、特に７００〜９００ｎｍの範囲がより好ましい。
前記赤外線吸収色素の含有量は、作製した記録材料において、赤外領域で最も吸光度が高い波長の吸光度で決定され。該吸光度としては、０．１〜２．５の範囲が好ましく、０．２〜２．０の範囲がより好ましい。
【００４３】
−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更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。
【００４４】
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が更に好ましい。ここで、硝化度とは、ニトロセルロース中の窒素原子の質量％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。
【００４５】
また、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、記録層の除去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。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％が特に好ましい。
【００４６】
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６，７４３，５５２号明細書に記載されている２成分ウレタンマトリックス形成方法でもよい。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
＜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にくくすることができる。前記光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記録が得られる。
前記フィルタ層の機能は、情報光、参照光、及び再生光を透過し、サーボ光を反射することが好ましく、前記情報光、参照光、及び再生光の波長が３５０〜６００ｎｍであり、かつ前記サーボ光の波長が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、フィルタ層、及びサーボビットパターンの順に積層されている構造の光記録媒体であることが好ましい。
【００５０】
前記フィルタ層は、前記サーボピットパターン上に隣接して形成されることが好ましく、該フィルタ層を形成した後、該フィルタ層の表面が前記サーボピットパターンにおける凹凸とほぼ同形状の凹凸になるように形成することが好ましい。なお、前記サーボピットパターンの凹凸が保たれるのであれば間に中間層を形成してもよい。前記サーボ用光が該フィルタ層内で反射し、その戻り光により、前記サーボピットパターンに形成されたトラック情報などを検出するためである。
前記フィルタ層の表面が前記サーボピットパターンの凹凸と同形状でないと、反射光が十分に得られず信号強度が不足することがある。
前記フィルタ層の凹凸の前記サーボピットパターンの凹凸に対する厚みの誤差及び位置ずれの誤差は、±２μｍが好ましく、±０．５μｍがより好ましい。
前記サーボ用光が、前記フィルタ層内で反射することにより、具体的には、フィルタ層内の界面からの反射により、直接前記サーボピットパターンの凹凸面に直接到達しなくても前記トラック情報などを検出することができる。
【００５１】
また、前記フィルタ層は、入射角度±３０°における、５３２ｎｍでの光透過率が７０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましく、かつ６５５ｎｍでの光反射率が３０％以上が好ましく、４０％以上がより好ましい。
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、誘電体蒸着層（以下、「ダイクロイックミラー層」と称することがある。）、単層又は２層以上のコレステリック液晶層、更に必要に応じてその他の層の積層体により形成される。また色材含有層を有していてもよい。
前記フィルタ層は、直接記録層など共に、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記録媒体用フィルタを作製し、該光記録媒体用フィルタを、支持体上に積層してもよい。
【００５２】
−誘電体蒸着層−
前記誘電体蒸着層は、互いに屈折率の異なる誘電体薄膜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膜と低屈折率の誘電体薄膜とを交互に複数回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。また色材含有層を設ける場合は、誘電体蒸着層の下に形成する。
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層が更に好ましく、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。
【００５３】
前記誘電体薄膜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。
【００５４】
前記高屈折率の誘電体薄膜の材料としては、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。
【００５５】
前記低屈折率の誘電体薄膜の材料としては、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、及びＳｉ２Ｏ３がより好ましい。
なお、前記誘電体薄膜の材料においては、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。
【００５６】
前記誘電体薄膜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、イオンビームなどの真空蒸着法、スパッタリングなど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）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、（２）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。
前記誘電体薄膜の膜厚としては、光学波長λ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が特に好ましい。
【００５７】
−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、コレステロール誘導体、又は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、更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。
【００５８】
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。
【００５９】
前記光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。このためにはコレステリック液晶層の選択反射波長幅が大きいことが好ましい。
具体的には、単層コレステリック液晶層の場合には、コレステリック液晶層の選択反射波長領域幅Δλは、下記数式１で表されることから、（ｎｅ−ｎｏ）の大きな液晶を用いることが好ましい。
＜数式１＞
Δλ＝２λ（ｎｅ−ｎｏ）／（ｎｅ＋ｎｏ）
ただし、前記数式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。
また、特願２００４−３５２０８１号明細書記載のように、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記録媒体用フィルタを用いることが好ましい。
【００６０】
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積層することが好ましい。
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、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
【００６１】
−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、ラビング処理などの配向処理を施した配向基板を用いるなどにより配向させ、そのまま冷却など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。
【００６２】
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、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社製の商品名ＰＡＬＩＯＣＯＬＯＲ ＬＣ２４２；Ｍｅｒｃｋ社製の商品名Ｅ７；Ｗａｃｋｅｒ−Ｃｈｅｍ社製の商品名ＬＣ−Ｓｌｌｉｃｏｎ−ＣＣ３７６７；高砂香料株式会社製の商品名Ｌ３５、Ｌ４２、Ｌ５５、Ｌ５９、Ｌ６３、Ｌ７９、Ｌ８３などが挙げられる。
【００６３】
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。
【００６４】
−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、イソマンニド化合物、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、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、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。
【００６５】
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層の配向が不十分となることがある。
【００６６】
−重合性モノマー−
前記コレステリック液晶層には、例えば、膜強度など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、光照射による液晶の捻れ力を変化（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などが挙げられ、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などの多官能モノ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０〜５０質量％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層の配向を阻害することがある。
【００６７】
−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。
【００６８】
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、アシルホスフィン誘導体、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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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−メチルスチレンなど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などのセルロース樹脂；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などのアセタール樹脂；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。
【００７２】
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層の配向が不十分となることがある。
【００７３】
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０〜１０質量％が好ましく、１００ｐｐｍ〜１質量％がより好ましい。
【００７４】
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など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などのアルコキシアルコールのエステル類；乳酸メチル、乳酸エチルなどの乳酸エステル類；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などのケトン類；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。
【００７５】
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。
【００７６】
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秒が好ましく、０．３〜３００秒がより好ましい。紫外線照射の条件を調整することによって前記反応性カイラル剤を用いた光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。
【００７７】
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、特開昭４７−１０５３７号公報、同５８−１１１９４２号公報、同５８−２１２８４４号公報、同５９−１９９４５号公報、同５９−４６６４６号公報、同５９−１０９０５５号公報、同６３−５３５４４号公報、特公昭３６−１０４６６号公報、同４２−２６１８７号公報、同４８−３０４９２号公報、同４８−３１２５５号公報、同４８−４１５７２号公報、同４８−５４９６５号公報、同５０−１０７２６号公報、米国特許第２，７１９，０８６号明細書、同第３，７０７，３７５号明細書、同第３，７５４，９１９号明細書、同第４，２２０，７１１号明細書などに記載されている。
【００７８】
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、液晶層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。
【００７９】
＜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、反射防止層などが挙げられる。
【００８０】
−反射防止層−
前記反射防止層は、必要に応じて第一の基板及び第二の基板の外表面側に設けられ、再生光などの信号強度を増大させる目的で形成される。
前記反射防止層の材料としては、例えば、無機材料、などが挙げられる。
前記無機材料としては、例えば、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＭｇＦ2、ＺｎＯ、Ｇａ2Ｏ3、などが挙げられる。
また、前記反射防止層の材料としては、市販のコーティング剤を用いることができる。前記コーティング剤としては、例えば、サイトップ（旭硝子株式会社製）、などが挙げられる。
前記反射防止層の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記反射防止層としては、無機材料を積層した積層構造であることが好ましい。
前記反射防止層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、例えば、スパッタリング方法、スピンコート方法、などが挙げられる。
前記反射防止層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、０．０１〜１００μｍが好ましく、０．１〜１０μｍが好ましい。前記厚みが、０．０１μｍ未満であると、反射防止効果が得られないことがあり、１００μｍを超えると形成時に反りが発生することがある。
【００８１】
ここで、本発明の光記録媒体について、図面を参照して更に詳しく説明する。
【００８２】
（光記録方法及び光再生方法）
本発明の光記録方法は、本発明の前記光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パターンによって情報を記録層に記録する。
本発明の光再生方法は、本発明の前記光記録方法により記録層に記録された干渉パターンに参照光と同じ再生光を、照射して情報を再生する。
【００８３】
本発明の光記録方法及び光再生方法では、上述したように、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パターン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。
【００８４】
＜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。
【００８５】
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、３５０〜８５０ｎｍ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、３５０〜８００ｎｍが好ましく、３５０〜６００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、３５０ｎｍ未満であると、光学系の設計が困難になり、６００ｎｍを超えると、記録容量が少なくなることがある。
【００８６】
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。
【００８７】
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、前記情報光の光軸と前記参照光の光軸と同軸となるようにして照射されるものでもよい。
前記情報光（物体光）と参照光とを前記光記録媒体の内部で干渉させ、その際に生成される干渉縞を前記光記録媒体に書き込むことによって前記情報が記録される。
ここで、本発明の光記録方法及び光再生方法は、以下に説明する本発明の光記録再生装置を用いて行われる。
【００８８】
本発明の光記録方法及び光再生方法に使用される光記録再生装置について図８を参照して説明する。
図８は、本発明の一実施形態に係る光記録再生装置の全体構成図である。なお、光記録再生装置は、光記録装置と光再生装置を含んでなる。
この光記録再生装置１００は、光記録媒体２１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、光記録媒体２１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、光記録再生装置１００は、光記録媒体２１に対して情報光と参照光とを照射して情報を記録すると共に、光記録媒体２１に対して再生用参照光を照射し、再生光を検出して、光記録媒体２１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を光記録媒体２１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。
【００８９】
光記録再生装置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）を光記録媒体２１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記録媒体２１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を光記録媒体２１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。
【００９０】
光記録再生装置１００は、更に、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、光記録媒体２１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。
【００９１】
本発明の光記録方法及び光再生方法に使用される光記録再生装置は、本発明の前記光記録媒体を用いているので、積層構造が複雑でなく、トラッキングなどの記録再生コントロールを行うことができ、高多重記録をする実現することができる。
【００９２】
（光記録媒体の製造方法）
本発明の光記録媒体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、組成物調製工程と、記録層積層工程と、フィルタ層形成工程と、積層体形成工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
【００９３】
＜組成物調製工程＞
前記組成物調製工程は、光記録用組成物を調製する工程であり、モノマー、光開始剤、増感剤、オリゴマー及びバインダーなどからなるフォトポリマー及び必要に応じて適宜選択したその他の成分を含む光記録用組成物を、溶剤により、溶解、分散、混合などにより調製する。前記調製の条件としては、例えば、温度２３℃、湿度１０％、低温度乾燥の環境で行われる。
【００９４】
＜記録層積層工程＞
前記記録層積層工程は、前記フィルタ層上に、ホログラフィにより情報を記録する記録層を積層する工程であり、前記組成物調製工程において調製された光記録用組成物を塗工などにより積層する工程である。
前記記録層の積層方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、湿式成膜法や注入法による積層方法などが挙げられる。前記湿式成膜法は、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）ことにより形成する方法であり、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。
前記注入法とは、第一基板と第二基板との隙間に、記録層溶液を注入する方法である。図７に示すように、外周スペーサ３７及び内周スペーサ３８を予め第一基板５と第二基板１で挟み込みディスクセルを作り、前記外周スペーサ３７の一部に切り欠きを設けてその口を注入口として、記録層溶液を注入する。
前記注入法としては、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、外周注入法、内周注入法、ギャップ注入法などが挙げられる。
前記注入の条件としては、温度２３℃、粘度３３０ｍＰａ・ｓ、０．５ＭＰａの圧力、湿度１０％、硬化時間として温度８０℃、４０分間などが挙げられる。
前記注入装置としては、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、シリンジ、エア圧ディスペンサーなどが挙げられる。
【００９５】
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。
【００９６】
−外周スペーサ−
前記外周スペーサの形状は、外周が光記録媒体の外周形状と略同一であれば、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、四角形、円形、楕円形、多角形などが挙げられる。これらの中でも、円形が好ましい。
前記外周スペーサの断面形状は、例えば、四角形、矩形、台形、円形、楕円形などが挙げられる。これらの中でも、厚みを一定にする作用の観点から四角形、台形、矩形などが好ましい。図７に示すスペーサは、その断面が四角形の一例である。
前記外周スペーサの厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の厚みと略同一の厚みであることが好ましい。具体的には、前記記録層の厚みと同じ１００〜１，０００μｍであることが好ましい。
前記外周スペーサの幅としては、少なくとも０．５ｍｍ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、０．５〜５ｍｍが好ましく、０．５〜３ｍｍがより好ましく、０．５〜２ｍｍが特に好ましい。前記幅が、０．５ｍｍ未満であると、前記記録層の厚みを一定にするための保持機能が機械強度の面や支持面積の面で低下することがあり、５ｍｍを超えるとホログラム記録領域が狭められ、記録容量が損なわれることがある。
【００９７】
前記外周スペーサの材料としては、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、成形性やコストの点から前記有機材料が好ましい。
前記無機材料としては、例えば、ガラス、セラミック、石英、シリコン、などが挙げられる。
前記有機材料としては、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など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、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、剥離性、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。
【００９８】
前記スペーサ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、射出成形、ブロー成形、圧縮成形、真空成形型押し出し加工、削り出し加工などが挙げられる。
【００９９】
−内周スペーサ−
前記内周スペーサの形状は、内周が光記録媒体に設けられている開口部の形状と略同一であれば、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、四角形、円形、楕円形、多角形などが挙げられる。これらの中でも、円形が好ましい。
前記内周スペーサの断面形状は、前記外周スペーサと同じ形状が好ましく、例えば、四角形、矩形、台形、円形、楕円形などが挙げられる。これらの中でも、厚みを一定にする作用の観点から四角形、台形、矩形などが好ましい。
前記内周スペーサの厚みは、前記記録層の厚みの均一性の観点から前記外周スペーサと同一であることが求められる。
前記内周スペーサの幅は、前記記録層の厚みの均一性保持機能の観点、及び記録層の記録領域の確保の観点から前記外周スペーサと同一であってもよく、異なっていてもよい。前記内周スペーサの材料及び製造方法は外周スペーサと異なっていてもよく、同一であってもよい。
【０１００】
＜フィルタ層形成工程＞
前記フィルタ層形成工程は、フィルタ層を形成する工程であり、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。
前記フィルタ層は、直接記録層など共に、前記第基板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記録媒体用フィルタを作製し、該光記録媒体用フィルタを、前記基板上に積層してもよい。
前記光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る。
前記光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。
【０１０１】
＜積層体形成工程＞
前記積層体形成工程は、前記記録層積層工程、前記フィルタ層形成工程により、前記記録層及び前記フィルタ層が形成された第二の基板と、前記第一の基板とを貼り合わせて積層体を形成し、必要に応じて適宜選択したその他の工程を含む工程である。
前記貼り合わせ方法としては、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、前記第一の基板と前記第二の基板と必要に応じて適宜選択したその他の層とを、接着剤で接着する方法、接着剤を用いず圧着する方法、真空中で貼り合わせる方法などが挙げられる。
前記接着剤で接着する方法は、前記第一の基板と、前記第二の基板と、必要に応じて適宜選択したその他の層とを、各外周を合致させ、各層間に接着剤を塗布し、外側から０．０１〜０．５ＭＰａの圧力をかけて、２３〜１００℃で接着する。
該接着の際に、気泡が無く密着させるためには、真空中で貼り合わせることが好ましい。
【０１０２】
−接着剤−
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、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、ゴム系接着剤などが挙げられる。
これらの中でも、透明性に優れていることから、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤がより好ましい。
【０１０３】
前記接着剤を用いず圧着する方法は、各層の有する接着性を利用して密着させて積層体を形成することも可能である。前記第一の基板と、前記第二の基板と、必要に応じて適宜選択したその他の層とを、各外周を合致させ、外側から０．０１〜０．５ＭＰａの圧力をかけて、２３〜１００℃で接着する。該密着の際に、気泡が無く密着させるためには、真空中で貼り合わせることが好ましい。
【０１０４】
＜光記録媒体の具体例＞
図５は、本発明の具体例における光記録媒体の構成を示す概略断面図である。この具体例に係る光記録媒体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上にフィルタ層６が設けられている。なお、図５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、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みに比べて充分に小さいものである。
【０１０５】
図５において、フィルタ層６は、情報光、記録及び再生用参照光に用いる緑色又は青色の光のみを透過し、それ以外の色の光を通さないものである。従って、トラッキングサーボなどに用いるサーボ用光は赤色光であるので、フィルタ層６を透過せず、反射して、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、色材含有層上に、互いに屈折率の異なる誘電体薄膜が７層積層された誘電体蒸着層を形成した積層体でもよく、螺旋ピッチが液晶層の厚み方向に連続的に変化した複数層のコレステリック液晶層でもよい。
前記色材含有層と誘電体蒸着膜との積層体からなるフィルタ層６は、前記サーボピットパターン３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記録媒体形状に打ち抜いて配置してもよい。図２に示すように、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３０°における、波長が６５０ｎｍでの反射率が９０％以上であり、かつ図３に示すように、波長が５３２ｎｍでの光透過率が９０％以上となる。
前記コレステリック液晶層からなるフィルタ層６は、例えば、螺旋ピッチが液晶層の厚み方向に連続的に変化した３層のコレステリック液晶層６ａ、６ｂ、６ｃからなり、前記サーボピットパターン３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３層のコレステリック液晶層によっても、同様の効果が得られることから、色材含有層と誘電体蒸着膜とからなるフィルタ層と同様、図２に示す光の反射率及び図３に示す光の透過率の特性を有する。
【０１０６】
具体例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、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の厚みであって、合計厚みは約１．８ｍｍとなっている。
【０１０７】
次に、図１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、サーボ用レーザから出射したサーボ用光（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。該サーボ用光は、対物レンズ１２によってフィルタ層６内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を通過し、フィルタ層６内で反射され、再度、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、ハーフミラー１１５で、サーボ情報検出器１１４に入射し、でサーボ情報が検出される。なお、前記戻り光は、前記ハーフミラー１１５を介さずに、偏光ビームスプリッタを用いてサーボ情報検出器１１４に入射してものよい。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、スライドサーボなどに用いられる。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、サーボ用光がフィルタ層６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、サーボ用光のフィルタ層からの戻り光は、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、例えば、再生像検出のためのＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤなどの他の機器への影響はなく、再生光に対してノイズとなることもない。
【０１０８】
また、記録用／再生用レーザから生成された情報光及び参照光は、ダイクロイックミラー１３を透過し、対物レンズ１２によって情報光と参照光が記録層４内で干渉パターンを生成するように光記録媒体２１に照射される。前記情報光及び参照光は入出射面Ａから入射し、記録層４で干渉し合って干渉パターンをそこに生成する（図４参照）。
その後、前記情報光及び参照光は記録層４を通過し、フィルタ層６及び第二の基板を透過して光記録媒体の外に出射する。出射した前記情報光と参照光は、検出器に入射し、再生情報を検出する。なお、参照光は、別の光学系から入射させてもよい。
【実施例】
【０１０９】
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。
【０１１０】
（実施例１）
＜光記録媒体の作製＞
実施例１の光記録媒体は、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積層することにより、以下のように作製した。前記フィルタ層は、下記誘電体蒸着フィルタの形成方法に従い、スパッタリングにより、第２基板上に形成し、積層した。
【０１１１】
−誘電体蒸着層の膜厚構成及び反射特性についてのシミュレーション−
次に、光学薄膜計算ソフト（商品名：ＴＦＣａｌｃ、Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｓｐｅｃｔｒａ社製）を用いて、以下の計算条件で誘電体蒸着層の膜厚構成及び反射特性についてのシミュレーションを行った。
【０１１２】
＜計算条件＞
・ＴｉＯ２やＳｉＯ２の屈折率はＴＦＣａｌｃのデータベース値を用いた。
・６５０ｎｍの反射率、５３２ｎｍの透過率をそれぞれ高めるように厚みを最適化した。
・媒質の屈折率は１．５２とした。
・波長は、５３２ｎｍ記録及び６５０ｎｍトラッキングで計算した。
【０１１３】
＜９層積層合＞
誘電体薄膜を９層積層し、シミュレーションの結果を、表７に示す。
【０１１４】
【表１】
【０１１５】
以上のシミュレーションの結果から、誘電体薄膜を９層の積層した場合において、光の波長が６５０ｎｍの反射率は、入射角が０°の場合９６．９％、光の波長５３５ｎｍの反射率は、入射角が、０°の場合９１．６％であり、実用的な反射特性の結果が得られた。
【０１１６】
−誘電体蒸着フィルタの形成−
まず、厚み１００μｍのトリアセチルセルロースフィルム（富士写真フイルム株式会社製、フジタック１２／３）上にジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬株式会社製）を厚み０．５μｍとなるように塗布したフィルムを用意した。
次に、前記フィルム上に、マルチチャンバ法によるスパッタリング（Ｕｎａｘｉｓ社製、Ｃｕｂｅ）により、９層積層した誘電体蒸着フィルタを第２基板上に作製した。
【０１１７】
得られた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のフィルタ層は、図２に示すように、入射角度±３０°以内の光に対して選択波長である６５０ｎｍ光を８０％以上反射できることが認められた。
【０１１８】
−第一の基板−
前記第一の基板は、直径１２０ｍｍ、板厚０．５ｍｍのポリカーボネート樹脂板を使用した。この基板の表面は滑らかであり、サーボピットパターンなどの凹凸のないものを用いた。
【０１１９】
−第二の基板−
前記第二の基板としては、直径１２０ｍｍ、板厚１．２ｍｍの射出成型により成型した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１．５μｍであり、溝深さは１００ｎｍ、ピット長さ１μｍである。
【０１２０】
−外周スペーサ−
前記外周スペーサは、第一の基板及び第二の基板の外形と同一の直径１２０ｍｍの円形で、面方向の幅は、０．５ｍｍ±１００μｍ、厚みは記録層４の厚みと同じ６００μｍ、したがって、断面形状は０．５ｍｍ×６００μｍの四角形となる。
前記外周スペーサの材料は、成形性及び機械的強度に優れたポリカーボネートをレーザー加工して作製した。
【０１２１】
−内周スペーサ−
前記内周スペーサは、図７に示すように、第一の基板５及び第二の基板１の開口部と同じ外形である１５ｍｍの円形で、面方向の幅は、０．５ｍｍ±１００μｍ、厚みは記録層４の厚みと同じ６００μｍ、したがって、断面形状は外周スペーサと同一の０．５ｍｍ×６００μｍの四角形となる。
前記内周スペーサの材料は、外周スペーサと同一の、成形性及び機械的強度に優れたポリカーボネートをレーザー加工して作製した。
【０１２２】
フィルタ層６の表面に、得られた外周スペーサ３７を、第二の基板１の外形と外周スペーサ３７の外形が合致するように接着し、更に、内周スペーサ３８を、該内周スペーサの中心と、第二の基板１の中心が合致するように接着した。前記接着剤は、ＵＶ接着剤（型名ＳＤ−６４０、大日本インキ株式会社製）を用い、ＵＶ光を照射して接着した。
外周スペーサ３７及び内周スペーサ３８により形成された、深さ６００μｍの溝部に、前記注入法により、得られた光記録層用組成物塗布液を、シリンジにより注入した。
前記注入の条件としては、温度２３℃、液粘度３００ｍＰａｓ、湿度５０％とした。
注入後に、温度８０℃、４０分間の条件の下、光記録層用組成物を硬化させ記録層４を形成した。該記録層４の厚みは６００μｍであった。
該記録層４上に、接着剤（型名ＧＭ−９００２、ブレニー技研社製）を塗布し、前記第一の基板の外側及び前記第二の基板の外側を、０．０８ＭＰａの圧力で、８０℃で、４０分間、加圧し、積層体を形成し、最後に、端部を湿分硬化型の接着剤で封止し、４５℃で２４時間放置することにより、図６及び７に示す光記録媒体２１と同様の光記録媒体を作製した。
【０１２３】
−光記録媒体の記録−
得られた光記録媒体を、パルステック工業株式会社製、コリニアホログラム記録再生試験機ＳＨＯＴ−２０００を用いて、情報光及び参照光を照射し、記録ホログラムの焦点位置における記録スポットの大きさ直径２００μｍで一連の多重ホログラム７×７（４９多重）で光記録媒体の記録層に情報を干渉像として書き込みした。
【０１２４】
＜記録の再生＞
図１に示すように、前記書き込みがなされた光記録媒体２１に、参照光と同じ再生光を、参照光と同じ方向から照射し、記録されている干渉像から回折光を生成し、該回折光をダイクロイックミラー１３で反射させ検出器１４で検出した。
【０１２５】
本実施例１の光再生方法では、検出器１４により得られた再生画像は、エラー（個／フレーム）のない良好な画像となった。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明の光記録方法は、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備え、積層構造が複雑でなく、トラッキングなどの記録再生コントロールを行うことができ、高多重記録をすることができ、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再生する方法として幅広く用いられる。具体的には、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ、ＨＤ、磁気テープ、コンピュータ用バックアップテープ、放送用テープなどに用いられる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】図１は、本発明による光記録媒体周辺の光学系の一例を示す説明図である。
【図２】図２は、光記録媒体におけるフィルタ層の光の波長に対する反射特性を示すグラフである。
【図３】図３は、光記録媒体におけるフィルタ層の光の波長に対する透過特性を示すグラフである。
【図４】図４は、光記録媒体における情報光及び参照光による記録と、サーボ用光によるトラッキング等の説明図である。
【図５】図５は、本発明の光記録媒体の一例を示す概略断面図である。
【図６】図６は、本発明の光記録媒体の部分断面図である。
【図７】図７は、本発明の光記録媒体の積層状態を示す斜視図である。
【図８】図８は、本発明の光記録再生装置の全体構成の一例を表すブロック図である。
【図９】図９は、従来技術による光記録媒体周辺の光学系の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１ 第二の基板
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
７、７ａ 反射防止層
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
２１ 光記録媒体
２７ 参照光
２８ サーボ用光
２９ 情報光
３１ ピックアップ
３２ 光照射スポット
３７ 外側スペーサ
３８ 内側スペーサ
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 フォーカスサーボ回路
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 操作部
１００ 光記録再生装置
１１４ サーボ情報検出器
１１５ ハーフミラー
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】
ホログラフィの原理により情報光及び参照光を用いて情報を記録するとともに、サーボ用光を用いてトラッキング制御を行う透過型の光記録媒体であって、前記情報光及び参照光の入射側から第一の基板と、記録層と、前記サーボ用光を選択的に反射するフィルタ層と、第二の基板とをこの順に有することを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
フィルタ層が第二の基板に隣接している請求項１に記載の光記録媒体。
【請求項３】
第一の基板及び第二の基板のいずれの光透過率（％）も、少なくとも７０％である請求項１から２のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項４】
フィルタ層が、誘電体蒸着層を有する請求項１から３のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項５】
フィルタ層が、色材含有層を有し、該色材含有層上に誘電体蒸着層を有する請求項１から４のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項６】
フィルタ層の厚みが、０．０１〜１００μｍである請求項１から５のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項７】
フィルタ層が、情報光、参照光、及び再生光を透過する請求項１から６のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項８】
情報光、参照光、及び再生光の波長が、３５０〜６００ｎｍであり、かつサーボ用光の波長が６００〜９００ｎｍである請求項７に記載の光記録媒体。
【請求項９】
第二の基板が、サーボピットパターンを有する請求項１から８のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項１０】
サーボピットパターン上にフィルタ層が形成される請求項１から９のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項１１】
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請求項１から１０のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載の光記録媒体に対し、情報光及び参照光を照射して干渉像を形成し、該干渉像を記録層に記録することを特徴とする光記録方法。
【請求項１３】
請求項１から１１のいずれかに記載の光記録媒体に対し、情報光及び参照光を照射して干渉像を形成し、該干渉像を記録層に記録する手段を有することを特徴とする光記録装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の光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再生方法。
【請求項１５】
再生光が、光記録媒体の記録に用いられた参照光と同じ角度となるようにして、該再生光を干渉像に照射して記録情報を再生する請求項１４に記載の光再生方法。
【請求項１】
ホログラフィの原理により情報光及び参照光を用いて情報を記録するとともに、サーボ用光を用いてトラッキング制御を行う透過型の光記録媒体であって、前記情報光及び参照光の入射側から第一の基板と、記録層と、前記サーボ用光を選択的に反射するフィルタ層と、第二の基板とをこの順に有することを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
フィルタ層が第二の基板に隣接している請求項１に記載の光記録媒体。
【請求項３】
第一の基板及び第二の基板のいずれの光透過率（％）も、少なくとも７０％である請求項１から２のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項４】
フィルタ層が、誘電体蒸着層を有する請求項１から３のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項５】
フィルタ層が、色材含有層を有し、該色材含有層上に誘電体蒸着層を有する請求項１から４のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項６】
フィルタ層の厚みが、０．０１〜１００μｍである請求項１から５のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項７】
フィルタ層が、情報光、参照光、及び再生光を透過する請求項１から６のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項８】
情報光、参照光、及び再生光の波長が、３５０〜６００ｎｍであり、かつサーボ用光の波長が６００〜９００ｎｍである請求項７に記載の光記録媒体。
【請求項９】
第二の基板が、サーボピットパターンを有する請求項１から８のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項１０】
サーボピットパターン上にフィルタ層が形成される請求項１から９のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項１１】
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請求項１から１０のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載の光記録媒体に対し、情報光及び参照光を照射して干渉像を形成し、該干渉像を記録層に記録することを特徴とする光記録方法。
【請求項１３】
請求項１から１１のいずれかに記載の光記録媒体に対し、情報光及び参照光を照射して干渉像を形成し、該干渉像を記録層に記録する手段を有することを特徴とする光記録装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の光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再生方法。
【請求項１５】
再生光が、光記録媒体の記録に用いられた参照光と同じ角度となるようにして、該再生光を干渉像に照射して記録情報を再生する請求項１４に記載の光再生方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１７１６７３（Ｐ２００７−１７１６７３Ａ）
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７０６６１（Ｐ２００５−３７０６６１）
【出願日】平成１７年１２月２２日（２００５．１２．２２）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２２日（２００５．１２．２２）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]