記録媒体と、その再生装置

【課題】記録媒体と、その再生装置に関し、記録媒体の記録容量を大きくする。
【解決手段】ブランクディスク内の厚さ方向に、所定間隔をおいて、水平方向に渦巻帯状となったホログラム層４５を、複数設け、上下方向に隣接する渦巻帯状のホログラム層４５の内、少なくとも一方は、その円周方向において、上下方向に連続的に湾曲させた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体と、その再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、記録容量を大きくするために、下記特許文献１に示すごとく、多層記録可能な記録媒体が提案されている。
【０００３】
すなわち、下記特許文献１に示すものでは、図２５（ｃ）のごとく、円板状の記録媒体１内の厚さ方向に、複数のホログラム層２を多層状態で設けているので、記録容量は大きくなる。
【０００４】
この特許文献１に示した従来例の特徴点は、記録媒体１内に、マイクロホログラム３が渦巻状に配置されたホログラム層２を、複数層設けているので、この記録媒体１への記録時でも、再生時でも、記録媒体１の片側から、そのマイクロホログラム３に向けて光を照射すれば良いという点である。
【０００５】
すなわち、記録時には、記録媒体１の片側から、その記録部分のマイクロホログラム３に光を照射し、光学的な変質を起こさせ、マイクロホログラム３を消失させる部分と、光を照射せず、マイクロホログラム３を残存させる部分とを形成することで、デジタル的な記録を行うことが出来る。
【０００６】
また、再生時にも、記録媒体１の片側から、マイクロホログラム３の消失部分と、マイクロホログラム３の残存部分に光を照射し、そこからの反射光を読み取れば、デジタル的な再生を行うことが出来る。
【０００７】
上記従来例においては、下記の手順により記録媒体１を、製造している。
【０００８】
先ず、図２２に示すように、マスターディスク４の一外面側から（例えば上面から）、このマスターディスク４に向けて参照光５を入射させるとともに、このマスターディスク４の他外面側から（例えば下面から）、このマスターディスク４に向けて記録光６を入射させ、マスターディスク４内にマイクロホログラム７を形成し、これによりマスターディスク４を完成させる。
【０００９】
次に、図２３に示すように、マスターディスク４に共役マスターディスク８を重合させ、その状態で図２４（ａ）のごとく、共役マスターディスク８側から平行光９を入射させる。
【００１０】
すると、図２４（ｂ）のごとく、マスターディスク４内のマイクロホログラム７からの反射光１０が発生し、この反射光１０と前記平行光９が共役マスターディスク８内で干渉することで、この共役マスターディスク８内にホログラム１１が形成される。つまり、図２４（ｃ）の共役マスターディスク８が完成する。
【００１１】
その後、図２５（ａ）に示すように、共役マスターディスク８に、まだブランクディスク状態の記録媒体１を重合させ、記録媒体１側から平行光１２を入射させる。
【００１２】
すると、図２５（ｂ）に示すように、ホログラム１１からの回折光１３が発生し、この回折光１３と前記平行光１２がブランクディスク状態の記録媒体１内で干渉することで、この記録媒体１内にマイクロホログラム３が形成される。つまり、図２５（ｃ）の記録媒体１が完成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第７３８８６９５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述したように、記録媒体１は、その内部の厚さ方向に、複数のホログラム層２を多段状態で設けているので、記録容量は大きくなる。
【００１５】
しかしながら、このように記録媒体１内の厚さ方向に、複数のホログラム層２を多段状態で設けていると、図２６、図２７に示すごとく、再生時に、上下のホログラム層２のマイクロホログラム３からの反射光が干渉するので、ノイズが発生してしまう。
【００１６】
この点を具体的に説明すると、図２６では、最下層に位置するホログラム層２の「四の部分」のマイクロホログラム３から再生信号を読み出そうとしており、その時には、メインの再生光は、一→二→三→四→五→六→七及び七→六→五→四→三→二→一と進む。
【００１７】
ここで、上下のホログラム層２間の間隔ｄ１〜ｄｎのうち、隣り合うものが同じ間隔である場合、例えば、ｄ１=ｄ２である場合は、下から二段目のホログラム層２のマイクロホログラム３で反射して、三段目のホログラム層２のマイクロホログラム３に集光する光（一→二→三→八→五→六→七及び七→六→五→八→三→二→一と進む）は、三段目のホログラム層２の情報を再生してしまい、しかもこの場合には、上記メインの再生光と光路長が同じになる。
【００１８】
この結果、メインの再生光と三段目のホログラム層の再生光が干渉し、これによりノイズが発生してしまうのである。
【００１９】
図２７では、最下層に位置するホログラム層２のマイクロホログラム３の「四の部分」のマイクロホログラム３から再生信号を読み出そうとしており、その時には、メインの再生光は、一→二→三→四→五→六→七及び七→六→五→四→三→二→一と進む。
【００２０】
ここで、上下のホログラム層２間の間隔ｄ１〜ｄｎの中に同じ間隔のものがある場合、例えば、ｄ１＝ｄｎである場合、他の反射光（一→二→九→五→六→七及び七→六→十→三→二→一と進む）と、上記メインの再生光の光路長が同じになる。
【００２１】
この結果、メインの再生光と他の反射光が干渉し、これによってもノイズが発生してしまうのである。
【００２２】
そこで、従来は、このようなメインの再生光と他層の再生光あるいは他の反射光の干渉を防止するために、図２６、図２７とは異なり、上下のホログラム層２の間隔を全て異なるようにしている。
【００２３】
具体的には、ｄｎ＞・・・＞ｄ２＞ｄ１としているが、このようにすると、限られた厚さの記録媒体１内に、ホログラム層２を多く配置することが出来ず、この結果として記録容量をそれほど大きくすることが出来なかった。
【００２４】
そこで、本発明は、記録容量を大きくすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
そして、この目的を達成するために本発明は、ディスク内の厚さ方向に、所定間隔をおいて、ホログラム層を複数設け、上下方向に隣接するホログラム層の内、少なくとも一方は、上下方向に連続的に湾曲させ、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように本発明は、ディスク内の厚さ方向に、所定間隔をおいて、ホログラム層を複数設け、上下方向に隣接するホログラム層の内、少なくとも一方は、上下方向に連続的に湾曲させたものであるので、記録容量を大きくすることが出来る。
【００２７】
すなわち、本発明によれば、ディスク内に複数設けたホログラム層を、上下方向に連続的に湾曲させたものであるので、このディスク内に複数のホログラム層を近接して、所定間隔ごとに配置したとしても、上下のホログラム層からの再生光が干渉することはなく、よってディスク内の厚さ方向に、多くのホログラム層を配置することが出来、その結果として、記録媒体としての記録容量を大きくすることが出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる共役マスターディスクの製造方法を示すブロック図
【図２】同要部構成図
【図３】同共役マスターディスクを示す図
【図４】本発明の一実施形態にかかる共役マスターディスクを用いた記録媒体の製造方法を示すブロック図
【図５】同要部構成図
【図６】同光の強度を示す図
【図７】同要部構成図
【図８】同要部構成図
【図９】同光の強度を示す図
【図１０】同記録媒体を示す図
【図１１】同記録媒体を示す図
【図１２】同記録媒体を示す図
【図１３】同記録媒体を示す図
【図１４】同光の強度を示す図
【図１５】同記録媒体のホログラムを示す斜視図
【図１６】同記録媒体のホログラムを示す図
【図１７】同記録媒体のホログラムを示す図
【図１８】本発明の他の実施形態の記録媒体のホログラムを示す図
【図１９】同他の実施形態の記録媒体のホログラムを示す図
【図２０】本発明のさらに他の実施形態の記録媒体のホログラムを示す図
【図２１】本発明のさらにまた他の実施形態の記録媒体のホログラムを示す図
【図２２】従来の製造方法を示す図
【図２３】同製造方法を示す図
【図２４】同製造方法を示す図
【図２５】同製造方法を示す図
【図２６】同記録媒体のホログラムを示す図
【図２７】同記録媒体のホログラムを示す図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の一実施形態を、添付図面を用いて説明する。
【００３０】
（実施の形態）
本発明の一実施形態の記録媒体は図１０に示す構成となっており、先ずはこの記録媒体（図１０の４０）の製造方法について、図１から順に説明する。
【００３１】
図１の１４は、水平配置された円板状の透明回転テーブルで、その中心孔１５には回転軸１６が貫通されている。
【００３２】
回転軸１６と透明回転テーブル１４は一体化されており、回転軸１６をモータ（図示せず）で回転駆動すれば、透明回転テーブル１４も回転駆動されるようになっている。
【００３３】
また、透明回転テーブル１４の上面の、内方と外方には、環状の突起１７、１８が設けられており、これらの突起１７、１８に支えられるように透明回転テーブル１４上面には、共役マスターディスク１９が配置されている。
【００３４】
さらに、共役マスターディスク１９の上面の、内方と外方には、環状の突起２０、２１が設けられており、これらの突起２０、２１上に支えられるように共役マスターディスク１９上面には、ダミーディスク２２が配置されている。
【００３５】
これらの共役マスターディスク１９とダミーディスク２２も円板状であり、夫々の中心孔２３、２４には、下方より回転軸１６が貫通されており、この回転軸１６の上端部には、磁石よりなる蓋２５が装着されている。
【００３６】
つまり、回転軸１６も磁性体で形成されているので、その上端部に、磁石よりなる蓋２５を磁気的に吸着させているのである。そしてこれにより、透明回転テーブル１４、共役マスターディスク１９、ダミーディスク２２はこの図１のごとく重合した状態で、一体的に回転するようになっている。
【００３７】
なお、下から上に順に、透明回転テーブル１４、共役マスターディスク１９、ダミーディスク２２を積層するために、透明回転テーブル１４の径よりも、共役マスターディスク１９の径を大きくしており、さらに共役マスターディスク１９の径よりも、ダミーディスク２２の径を大きくしている。
【００３８】
つまり、このような積層工程においては、透明回転テーブル１４、共役マスターディスク１９、ダミーディスク２２は、いずれもその外周の数箇所と、その近傍の下部を冶具（図示せず）で保持するようになっているので、このように下から上に順に積層するものにおいては、上方のものの径を下方のものの径よりは大きくしておく方が、生産性を高めるためには、好ましい。
【００３９】
図１における、２６は長コヒーレント光を出射する光源であり、図１（ｂ）に示すように波長が４０９ｎｍのレーザー光を出射する。
【００４０】
この光源２６から出射されたレーザー光はレンズ２７で平行光に変換され、その後ハーフミラー２８で分岐され、その一方は直進して参照光２９となり、他方は反射して記録光３０となる。
【００４１】
参照光２９は次にミラー３１で反射し、上記透明回転テーブル１４、共役マスターディスク１９、ダミーディスク２２の積層体の下側から、つまり透明回転テーブル１４側から上方に進むこととなる。
【００４２】
一方、記録光３０は、レンズ３２、３３を介して直進後、ミラー３４で反射し、次にパワー変調素子３５を通過し、その後ミラー３６で反射し、球面収差補正素子３７、対物レンズ３８を介して、上記透明回転テーブル１４、共役マスターディスク１９、ダミーディスク２２の積層体の上側から、つまりダミーディスク２２側から下方に進むこととなる。
【００４３】
ただし、記録光３０は図２のごとく、ダミーディスク２２内で交点を結ぶように対物レンズ３８で集光されるようになっており、またダミーディスク２２内での交点の深さ位置に応じて、球面収差補正素子３７によって球面収差の補正が行われており、記録光３０は球面収差が無い状態で、交点を結ぶ。この交点がダミーディスク２２内で水平方向に渦巻状に広がるように移動し、その後ダミーディスク２２内の下層において再び内方から外方へと渦巻状に広がるように移動し、これが繰り返される。
【００４４】
この点をさらに詳細に説明すると、上述したように透明回転テーブル１４、共役マスターディスク１９、ダミーディスク２２の積層体は、回転軸１６を介してモータにより回転されている。
【００４５】
そしてこの状態で、積層体の上面側のミラー３６、球面収差補正素子３７、対物レンズ３８は一体で、外方に移動し、またこの移動と連動するように、積層体の下面側のミラー３１も外方に移動する。
【００４６】
その後、ミラー３６、球面収差補正素子３７、対物レンズ３８の一体物は、図２に示すように内方に移動し、次に一段、ダミーディスク２２側に接近し、その後は再び外方に移動し、以降はこれを最終段まで繰り返す。
【００４７】
また、このミラー３６、球面収差補正素子３７、対物レンズ３８の一体物の移動と連動するように、積層体の下面側のミラー３１も、内方から外方への移動を繰り返す。
【００４８】
ただし、ミラー３１側の光は参照光２９であるので、ミラー３１を、透明回転テーブル１４、共役マスターディスク１９、ダミーディスク２２の積層体側に接近させることは無い。
【００４９】
以上の工程を実行すると、図２、図３に示すように、共役マスターディスク１９内においては、透明回転テーブル１４を通過した参照光２９と、ダミーディスク２２を通過した記録光３０との干渉によるホログラム３９が、多段に形成されることになる。
【００５０】
つまり、以上の工程を実行するだけで、図２３に示した従来のマスターディスク４を作ることなく、直接共役マスターディスク１９を形成できるので、生産性の極めて高いものとなる。
【００５１】
また、本実施形態のごとく作成した共役マスターディスク１９は、参照光２９と記録光３０を直接的に干渉させるもので、これらの参照光２９と記録光３０のエネルギーレベルを自由に調整できるので、共役マスターディスクの感光性記録材料を無駄に感光することがなくなり、感光性記録材料のダイナミックレンジを十分に活用することが可能になり、多くの記録多重度が要求される多層構造のマイクロホログラムを有するマイクロホログラムディスクの共役マスターディスクの作成が可能になる。
【００５２】
具体的には、共役マスターディスク１９は、入射した光エネルギー量に応じて屈折率が変化する感光性記録材料を含む合成樹脂で形成されており、このようなディスク材料は、異なる体積ホログラムを多重に記録できることが知られている。その多重度は、ディスク内の感光性記録材料を如何に有効に利用できるかによって、大きく変化する。感光性材料を無駄に感光することなく、最も効率よくホログラムを作成できるのは、参照光２９と記録光３０によってできる干渉縞のコントラストが最大になるときであり、それは、参照光２９と記録光３０のエネルギーレベルが等しいときである。
【００５３】
一方、参照光２９と記録光３０のエネルギーバランスが大きく異なっていると、参照光２９と記録光３０によってできる干渉縞のコントラストが低くなり、感光性記録材料は直流的に無駄に感光する成分が多くなり、ホログラム記録の多重度が大幅に低くなってしまう。
【００５４】
干渉縞のコントラストｍは、次式で表現することができ、参照光２９と記録光３０のエネルギーレベルが等しいときに、最大値の１になる。
【００５５】
ｍ＝2(Is・Ir)^1/2/(Is+Ir)
Is：記録光強度、Ir:参照光強度
本実施形態においては、参照光２９と記録光３０のエネルギーレベルがほぼ等しくなるようにすることが可能であり、共役マスターディスクの感光性記録材料を無駄に感光することがなくなり、多くの記録多重度が要求される多層構造のマイクロホログラムを有するマイクロホログラムディスクの共役マスターディスクの作成が可能になる。
【００５６】
なお、参照光２９と記録光３０のいずれか一方あるいは両方を連続光ではなく、パルス光にすることも可能であり、本実施例では、パワー変調素子３５により、記録光を高速でオン―オフしており、パルス光で記録することにより観光性記録材料の利用効率をさらに高めている。
【００５７】
図２４（従来例）の共役マスターディスク８内のホログラム１１は、この図２４に示したように、共役マスターディスク８側から入射させた平行光９と、マイクロホログラム７からのその反射光１０とを干渉させることで形成したものであり、この状態では反射光１０のエネルギーレベルは平行光９の１／１００程度と極めて低いので、干渉縞のコントラストは最大値の１／５程度になってしまい、感光性記録材料もその１／５程度しか有効に利用されず、記録できるホログラムの多重度も１／５以下に低下してしまう。
【００５８】
このため、性能の良い観光性記録材料を用いても、多くの記録多重度が要求される多層構造のマイクロホログラムを有するマイクロホログラムディスクの共役マスターディスクの作成は非常に困難になる。
【００５９】
これに対して、本実施形態では、参照光２９と記録光３０のエネルギーレベルがほぼ等しくなるようにすることが可能であり、干渉縞のコントラストは、最大の１になり、感光性記録材料を無駄なく使用することができ、多くの記録多重度が要求される多層構造のマイクロホログラムを有するマイクロホログラムディスクの共役マスターディスク８の作成が可能になる。
【００６０】
なお、共役マスターディスク８は、ホログラムの記録後に、感光性を無くす定着処理を行う。したがって、図２５のごとく記録媒体１の製造のために、記録媒体１側から平行光１２を入射させても、共役マスターディスク８内のホログラム１１は劣化することはない。
【００６１】
ただ、平行光１２とホログラム１１からの回折光１３の光量がアンバランスであるという問題が残存する。この光量のアンバランスがあると、やはり感光性の記録材料の利用効率が著しく低くなり、作成されるホログラムの反射効率が低くなってしまう。
【００６２】
これに対して本実施形態では、図４〜図１４において説明する記録媒体４０の製造方法において、上記の平行光１２とホログラム１１からの回折光１３の光量のアンバランスも解決している。
【００６３】
なお、透明回転テーブル１４の下面外周には、アドレスマーカー１４ａを設けており、このアドレスマーカー１４ａを利用して、透明回転テーブル１４の回転制御を行うようになっている。
【００６４】
図４〜図１４は、図１〜図３の共役マスターディスク１９を用いて記録媒体（図１０の４０）を製造する工程を説明するものである。
【００６５】
なお、図１〜図３は上述のごとく、共役マスターディスク１９を製造するための製造装置を示し、また図４〜図１４は記録媒体（図１０の４０）を製造するための製造装置を示し、これらの両装置は別の製造装置ではあるが、基本的な構造は類似しているので、同じ部品には、同じ符号を付して、説明を簡略化する。
【００６６】
図４においては、図１のダミーディスク２２に代えてブランクディスク４１を、図３状態の共役マスターディスク１９に重合させる。
【００６７】
その後、これら透明回転テーブル１４、共役マスターディスク１９、ブランクディスク４１の重合体の、透明回転テーブル１４下側外から、この重合体に向けて参照光２９を入射させるとともに、この重合体のブランクディスク４１上側外から、この重合体に向けて記録光３０を入射させることで、記録媒体（図１０の４０）を製造しようとしている。
【００６８】
ただし、この記録媒体（図１０の４０）の製造装置においては、ブランクディスク４１に向けて進む記録光３０の光路中で、ミラー３４、３６間に１／４波長板４２を介在させている。また、ミラー３６とブランクディスク４１間に、図１では存在していた球面収差補正素子３７、対物レンズ３８は存在しない。
【００６９】
図４においては、先ず光源２６から、図４（ｂ）に示すように波長が４０７ｎｍのレーザー光（長コヒーレント光）を出射する。
【００７０】
この図４においては、光源２６から出射されるレーザー光をＳ偏光としており、これがレンズ２７で平行光に変換され、その後ハーフミラー２８で分岐され、その一方は直進して参照光２９となり、他方は反射して記録光３０となる。
【００７１】
参照光２９は次にミラー３１で反射し、上記透明回転テーブル１４、共役マスターディスク１９、ブランクディスク４１の積層体の下側から、つまり透明回転テーブル１４側から上方に進むこととなる。
【００７２】
一方、記録光３０は、レンズ３２、３３を介して直進後、ミラー３４で反射し、次にパワー変調素子３５、１／４波長板４２を通過し、その後ミラー３６で反射し、上記透明回転テーブル１４、共役マスターディスク１９、ブランクディスク４１の積層体の上側から、つまりブランクディスク４１側から下方に進むこととなる。
【００７３】
この時、透明回転テーブル１４、共役マスターディスク１９、ブランクディスク４１の積層体は、回転軸１６を介してモータにより回転されている。
【００７４】
そしてこの状態で、積層体の上面側のミラー３６は、外方に移動し、またこの移動と連動するように、積層体の下面側のミラー３１も外方に移動する。
【００７５】
図５は上述した参照光２９の進行状態を示し、参照光２９は、先ずは透明回転テーブル１４、共役マスターディスク１９を通過し、ブランクディスク４１へと向かう。
【００７６】
この時、ブランクディスク４１の下面、つまり共役マスターディスク１９側には、共役マスターディスク１９側からブランクディスク４１に向けて、１／４波長膜４３、機能性膜４４が順番に設けられている。
【００７７】
機能性膜４４は、右旋回反射、左旋回透過の機能を持つものである。
【００７８】
したがって、上記透明回転テーブル１４、共役マスターディスク１９を通過し、ブランクディスク４１へと向かう参照光２９は、この図５に示すように機能性膜４４によって反射されることになる。
【００７９】
ただし、この反射により、参照光２９は１／４波長膜４３を往復で２度通過することで、Ｓ偏光平行光からＰ偏光平行光へと変更される。
【００８０】
そしてこのＰ偏光平行光となった参照光２９が、図７のごとく共役マスターディスク１９内のホログラム３９で反射し、再びそれがブランクディスク４１へと進行することになる。
【００８１】
この時、１／４波長膜４３を通過することで、今度は左旋回となるので、機能性膜４４を通過し、ブランクディスク４１へと進行する。
【００８２】
一方、記録光３０は図８のごとく、１／４波長膜４３を通過することで右旋回となって、ブランクディスク４１内へと進行する。
【００８３】
この結果、ブランクディスク４１内においては、下方よりの左旋回の参照光２９と、上方よりの右旋回の記録光３０が干渉し、図１０〜図１２に示すごとく渦巻帯状のホログラム層４５が多段状態で形成される。
【００８４】
つまり、ブランクディスク４１内のホログラム層４５は、図１０〜図１２に示すごとく一本ずつ渦巻帯状で、この渦巻帯が、ブランクディスク４１内において、その厚さ方向に、所定間隔で多段状態に複数設けられているのである。
【００８５】
また、ブランクディスク４１内に形成されるホログラム層４５は、図８のごとく共役マスターディスク１９内のホログラム３９で反射収束された参照光２９と記録光３０が衝突状態で形成されるものである。このため、共役マスターディスク１９内のホログラム３９で反射収束された参照光２９と記録光３０の光量がほぼ等しくなるようにすることにより、感光性記録材料の利用効率が高くなり、反射効率が高いホログラム層４５を作ることができるのである。
【００８６】
図１０〜図１２は、図４〜図９の工程で、ブランクディスク４１を記録媒体４０化したものであり、これらの図１０〜図１２に示すように記録媒体４０を構成するブランクディスク４１内には、上述した説明で理解されるように、渦巻帯状のホログラム層４５が所定間隔で、多段状態に形成されている。
【００８７】
この記録媒体４０への情報記録と、その後の再生は、記録再生装置（図示せず）で行うことになるが、記録時は、図１３に示すように記録再生用のレンズ４６で、例えば「デジタル信号の１」に相当する場所のホログラム層４５部分に記録再生光４７（波長４０５ｎｍ）を収束し、その部分のホログラム層４５を消失させる。逆に「デジタル信号の０」に相当する部分のホログラム層４５部分には光を照射せず、これによりホログラム層４５を残す。
【００８８】
その後、以上のごとく記録した情報を再生する時には、図１４に示すごとく波長４０５ｎｍの記録再生光４７を図１３のごとくレンズ４６を介してホログラム層４５に照射し、そこからの反射光からデジタル信号の再生を行う。
【００８９】
なお、再生時には、記録媒体４０が連続的に高速回転しており、記録再生光４７の照射時間が極めて短時間であり、また照射パワーも記録時に比較して、非常に低く、よってホログラム層４５が劣化することはない。
【００９０】
また、以上図４〜図１４を用いて説明した記録媒体（図１０の４０）の製造時において用いるブランクディスク４１の下面には、つまり共役マスターディスク１９側には、共役マスターディスク１９側からブランクディスク４１に向けて、１／４波長膜４３、機能性膜４４を設けている。
【００９１】
すなわち、本実施形態では、ブランクディスク４１を用いて、記録媒体（図１０の４０）を製造するに際し、図５で説明したように、参照光２９を、機能性膜４４によって反射させ、１／４波長膜４３を往復で２度通過させ、Ｓ偏光平行光からＰ偏光平行光へと変更させる。そして、Ｐ偏光平行光となった参照光２９を、図７のごとく共役マスターディスク１９内のホログラム３９で反射させ、再びブランクディスク４１へと進行させ、１／４波長膜４３、機能性膜４４を通過させ、ブランクディスク４１へと進行させるようにしている。
【００９２】
このため、図１〜図３に示す共役マスターディスク１９の製造時でも、この共役マスターディスク１９とダミーディスク２２間を通過する光の屈折率を、図４〜図１４の記録媒体（図１０の４０）製造時の、共役マスターディスク１９とブランクディスク４１間の屈折率と合わせることを目的として、前記ダミーディスク２２の共役マスターディスク１９側に、ダミーの１／４波長膜４３ａと、ダミーの機能性膜４４ａを設けている。
【００９３】
なお、本実施形態においては、図１の共役マスターディスク１９製造時には光源２６から波長が４０９ｎｍのレーザー光を出射するようにしており、また図４の記録媒体４０製造時には光源２６から波長が４０７ｎｍのレーザー光を出射するようにしており、さらに図１３の記録再生時には光源（図示せず）から波長が４０５ｎｍの記録再生光４７を照射しているのは、記録再生状態を安定させるためである。
【００９４】
つまり、図１の共役マスターディスク１９製造時には、光源２６から波長が４０９ｎｍのレーザー光を出射させるようにしている。
【００９５】
このため、この時は図２でも説明したように高エネルギーの参照光２９と高エネルギーの記録光３０とを直接的に干渉させることで、この干渉部において、常温（例えば２０度）から約７０度の温度上昇が生じており、この温度上昇で共役マスターディスク１９は膨張した状態でホログラム３９が形成される。
【００９６】
ところが、図４の記録媒体４０製造時には、共役マスターディスク１９内で光の収束状態が発生しないので、この共役マスターディスク１９は、例えば常温よりも１０度程度しか温度上昇しない。
【００９７】
このため、共役マスターディスク１９のホログラム３９部分は、図１の時よりも収縮した状態で、記録媒体４０が形成されることになる。
【００９８】
このため、その収縮度合いを考慮して、この図４では光源２６から出射されるレーザー光の波長を４０７ｎｍと、図１の時よりも若干短くし、これにより記録媒体４０を形成している。
【００９９】
ただし、この記録媒体４０作成時には、この記録媒体４０自身は、例えば常温よりも７０度温度上昇し、この温度上昇した状態で記録媒体４０は形成される。
【０１００】
しかし、その後の図１３に示す再生時には、記録媒体４０への記録再生光４７の照射時間が短く照射パワーも低く、よってこの記録媒体４０は殆ど温度上昇しないので、記録媒体４０のホログラム層４５部分は図４の時よりも収縮した状態となっている。
【０１０１】
このため、この再生時には、光源（図示せず）から、波長が４０５ｎｍの記録再生光４７を照射し、これにより、膨張、収縮状態の影響を受けることなく、記録再生が行えるようにしているのである。
【０１０２】
このため、本実施形態によれば、多層に記録、再生が可能な記録媒体４０を用いた時の、記録再生状態を安定させることができる。
【０１０３】
以上の説明により、記録媒体４０の基本構造、およびその製造方法が理解されたところで、以下に本実施形態における最も大きな特徴点について説明する。
【０１０４】
本実施形態における記録媒体４０は、上述のごとく記録媒体４０を構成するブランクディスク４１内において、渦巻帯状のホログラム層４５が、所定間隔で、多段状態に形成されている。
【０１０５】
また、各段の渦巻帯状のホログラム層４５は、図１５〜図１７に示すように、その円周方向において、上下方向に連続的に湾曲させられており、この点が最も大きな特徴点である。
【０１０６】
本実施形態においては、各ホログラム層４５の上下方向の湾曲は、λ／２N（λ：再生光の波長、N：ディスク屈折率）よりも大きくしている。
【０１０７】
また、上下に隣接するホログラム層４５間（上下中心点間）は、隣接する層間では異なるが（ｄ１≠ｄ２、ｄ２≠ｄ３、・・・、ｄｎ−１≠ｄｎ）、ｄ１、ｄ２、・・・、ｄｎのなかには等しいものがあっても良い（例えば、ｄ１＝ｄｎ）。こうすれば、ｄｎ＞・・・＞ｄ２＞ｄ１のように、層間をどんどんと大きくする必要がないので、ブランクディスク４１内の厚さ方向に、多くのホログラム層４５を配置することが出来、その結果として、記録媒体４０としての記録容量を大きくすることが出来る。
【０１０８】
このような状態とした場合で、図１７（ａ）に示すように、最下層に位置するホログラム層４５の「四の部分」のホログラム層４５から再生信号を読み出す場合、その時には、メインの再生光は、一→二→三→四→五→六→七及び七→六→五→四→三→二→一と進み、これにより図１７（ｂ）のごとく、反射波は綺麗な球面波となる。
【０１０９】
また、下からｎ段目とｎ+１段目と２段目のホログラム層４５で３回反射する他の再生光は、一→二→八→五→六→七及び七→六→九→三→二→一と進む。
【０１１０】
この下からｎ段目とｎ+１段目と２段目のホログラム層４５で反射する他の再生光と、上記、最下層に位置するホログラム層４５の「四の部分」のホログラム層４５からの再生光とは、各ホログラム層４５を上下方向に湾曲させたことで、その波面が異なることになり、その結果として、一様な干渉は生じず、上記、最下層に位置するホログラム層４５の「四の部分」のホログラム層４５からの再生光に、ノイズが混入することは無い。
【０１１１】
すなわち、この図１７（ｃ）から理解されるように、下からｎ段目とｎ+１段目と２段目のホログラム層４５で反射した他の反射光の波面は、反射される各ホログラム層４５をλ／２N（λ：再生光の波長、N：ディスク屈折率））以上の振幅で、上下方向に湾曲させたことにより、本来の球面波が概ねλ（上記再生光の波長）以上の振幅で変調された波面になっている。この変調された波面を有する他の反射光と図１７の綺麗な球面波のメインの再生光は、たとえ干渉しても、多数の干渉縞が発生した状態になり、均一な干渉状態ではないので、干渉による光量変動は平均化されてしまい、干渉状態が変化しても、干渉による光量変化はほとんど生じず、メインの再生光はノイズは実質的に発生しないものとなるのである。
【０１１２】
なお、本実施形態では、図１１、図１２で説明したように、各層のホログラム層４５が、渦巻帯状のホログラム層４５となっているため、図１５に示すように、各ホログラム層４５は、その円周方向において、上下方向に連続的な湾曲面を有する構造となる。勿論、ホログラム層４５を、図２５で示した複数のマイクロホログラム３を渦巻状に並べて構成することも出来、その時には隣接するマイクロホログラム３を結ぶ線が上下に湾曲した状態となる。
【０１１３】
図１８、図１９は、本発明の他の実施形態を示し、上下に隣接するホログラム層４５を非平行状態としたものである。
【０１１４】
つまり、図１５〜図１７の実施形態では、上下に隣接するホログラム層４５が平行状態となっていたが、この図１８、図１９に示す実施形態では、上下に隣接するホログラム層４５を非平行状態としているので、上記、最下層に位置するホログラム層４５の「四の部分」のホログラム層４５からの再生光と、下からｎ段目とｎ+１段目と２段目のホログラム層４５で反射した他の反射光とは、その波面間の光路長差がさらに大きく異なることになり、その結果として、干渉による光量変動を防止する効果はさらに大きくなり、上記、最下層に位置するホログラム層４５の「四の部分」のホログラム層４５からの再生光に、ノイズが混入することは無くなるのである。
【０１１５】
図２０は、本発明のさらに他の実施形態を示し、上下に隣接するホログラム層４５を非平行状態としたものである。
【０１１６】
具体的には、上下二つのホログラム層４５の内、一方（Ｌ１、Ｌｎ）を直線状とし、他方（Ｌ２、Ｌｎ＋１）を上下に湾曲させたものである。
【０１１７】
そして、このようにした場合でも、上記、最下層に位置するホログラム層４５の「四の部分」のホログラム層４５からの再生光と、下からｎ段目とｎ+１段目と２段目のホログラム層４５で反射した他の反射光とは、その波面間の光路長差が大きく異なることになり、その結果として、多数の干渉縞が発生した状態になり、均一な干渉状態ではないので、干渉による光量変動は平均化され、干渉による光量変動は生じず、上記、最下層に位置するホログラム層４５の「四の部分」のホログラム層４５からの再生光に、ノイズが混入することは無くなるのである。
【０１１８】
図２１は、本発明のさらにまた他の実施形態を示し、この実施形態では、例えば上下方向の四本のホログラム層４５をユニット化し、先ず各ユニット間の上下方向距離を一定とする。
【０１１９】
また、各ユニット内においては、上下方向に隣接するホログラム層４５間、ｄ１、ｄ２、ｄ３を異ならせた状態にしている。
【０１２０】
そして、このようにした場合でも、読取目標のホログラム層４５からの再生光と、下からｎ段目のホログラム層４５で反射する他の再生光とは、光路長が大きく異なることになり、その結果として、干渉は生じず、再生光に、ノイズが混入することは無くなるのである。
【０１２１】
また、図１５から、図２１に示した各実施形態において、上下に位置する渦巻帯状のホログラム層４５の湾曲周期を異ならせても良い。
【０１２２】
なお、図１５から、図２１に示した各実施形態のように、湾曲したホログラム層４５、あるいは直線状の記録媒体４０をブランクディスク４１内に形成するためには、予め共役マスターディスク１９内に、それ用のホログラム３９を形成しておく必要がある。
【０１２３】
以上のように図１５から、図２１に示した各実施形態のように、湾曲したホログラム層４５を、ブランクディスク４１内に近接して、配置したとしても、上下のホログラム層４５からの再生光が干渉することはなく、よってブランクディスク４１内の厚さ方向に、多くのホログラム層４５を配置することが出来、その結果として、記録媒体４０としての記録容量を大きくすることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
以上のように本発明の記録媒体は、ディスク内の厚さ方向に、所定間隔をおいて、水平方向に渦巻帯状となったホログラム層を、複数設け、各渦巻帯状のホログラム層は、その円周方向において、上下方向に連続的に湾曲させたものであるので、記録容量を大きくすることが出来る。
【０１２５】
すなわち、本発明によれば、ディスク内に複数設けたホログラム層を、その円周方向において、上下方向に連続的に湾曲させたものであるので、このディスク内に複数のホログラム層を近接して、所定間隔ごとに配置したとしても、上下のホログラム層からの再生光が干渉することはなく、よってディスク内の厚さ方向に、多くのホログラム層を配置することが出来、その結果として、記録媒体としての記録容量を大きくすることが出来るのである。
【０１２６】
このため、大容量タイプの記録媒体として、活用が期待される。
【符号の説明】
【０１２７】
１４透明回転テーブル
１５中心孔
１６回転軸
１７，１８突起
１９共役マスターディスク
２０，２１突起
２２ダミーディスク
２３，２４中心孔
２５蓋
２６光源
２７レンズ
２８ハーフミラー
２９参照光
３０記録光
３１ミラー
３２，３３レンズ
３４ミラー
３５パワー変調素子
３６ミラー
３７球面収差補正素子
３８対物レンズ
３９ホログラム
４０記録媒体
４１ブランクディスク
４２１／４波長板
４３１／４波長膜
４３ａダミーの１／４波長膜
４４機能性膜
４５ホログラム層
４６レンズ
４７記録再生光

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク内の厚さ方向に、所定間隔をおいて、ホログラム層を複数設け、上下方向に隣接するホログラム層の内、少なくとも一方は、上下方向に連続的に湾曲させた記録媒体。
【請求項２】
ディスク内の厚さ方向に、所定間隔をおいて、水平方向に渦巻帯状となったホログラム層を、複数設け、上下方向に隣接する渦巻帯状のホログラム層の内、少なくとも一方は、その円周方向において、上下方向に連続的に湾曲させた記録媒体。
【請求項３】
渦巻帯状のホログラム層は、その円周方向において、上下方向に連続的な湾曲面を有する請求項２に記載の記録媒体。
【請求項４】
上下方向の湾曲は、λ／２N（λ：再生光の波長、N：ディスク屈折率）よりも大きくした請求項１〜３のいずれか一つに記載の記録媒体。
【請求項５】
上下に位置するホログラム層を非平行状態とした請求項１〜４のいずれか一つに記載の記録媒体。
【請求項６】
上下に位置するホログラム層の湾曲周期を異ならせた請求項１〜５のいずれか一つに記載の記録媒体。
【請求項７】
ディスク内の厚さ方向に、所定間隔をおいて、ユニット化されたホログラム層を設け、各ユニットにおいては、水平方向のホログラム層を、複数設け、上下方向に隣接するホログラム層の内、少なくとも一方は、その円周方向において、上下方向に連続的に湾曲させた記録媒体。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一つに記載の記録媒体に、その片面側から再生光を供給する構成とした記録媒体の再生装置。

【図１】