JP2006301171A - 光記録媒体及びその製造方法、並びに、光記録媒体の記録方法及び光記録媒体の再生方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 記録層に外部から侵入する水分、空気、反応性ガスを大幅に低減させることができ高寿命であり、かつ均一な厚みの記録層を有し、高密度画像記録が可能なホログラム型の光記録媒体、該光記録媒体を効率よく製造することができる光記録媒体の製造方法、並びに、該光記録媒体を用いた記録方法及び光記録媒体の再生方法の提供。
【解決手段】 上側基板と、下側基板との間に、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を有する光記録媒体において、前記記録層の厚みを保持するためのスペーサが、前記上側基板及び前記下側基板の少なくともいずれかと一体成形されているが、又は前記光記録媒体の外周縁部に設けられ、前記記録層の厚みを保持するための外周スペーサが、前記上側基板及び前記下側基板の少なくともいずれかと一体成形されている光記録媒体である。
【選択図】 図４
【解決手段】 上側基板と、下側基板との間に、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を有する光記録媒体において、前記記録層の厚みを保持するためのスペーサが、前記上側基板及び前記下側基板の少なくともいずれかと一体成形されているが、又は前記光記録媒体の外周縁部に設けられ、前記記録層の厚みを保持するための外周スペーサが、前記上側基板及び前記下側基板の少なくともいずれかと一体成形されている光記録媒体である。
【選択図】 図４
Description
本発明は、ホログラフィを利用して情報が記録される光記録媒体及び該光記録媒体の製造方法、並びに、光記録媒体の記録方法及び光記録媒体の再生方法に関する。
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、従来より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。
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光学特性の分布を生じさせることにより、情報を記録する。一方、書き込んだ情報を読み出す（再生する）際には、記録時と同様の配置で参照光のみを記録層に照射し、記録層内部に形成された光学特性分布に対応した強度分布を有する再生光として記録層から出射される。
こ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。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）。
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。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）。
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１に示すように、下側基板１表面にサーボピットパターン３を設け、このサーボピットパターン表面にアルミニウム等からなる反射膜２と、この反射膜上に記録層４と、この記録層上に上側基板５とを有するものが提案されている（特許文献２参照）。
前記従来の光記録媒体の製造方法としては、通常、図２に示すように、下側基板１０２上に、内周スペーサ１０３及び外周スペーサ１０４を接着剤で接着する。次に、内外周スペーサ表面に接着剤を付与し、上側基板１０１を貼り合わせて、図３に示すような内部に隙間（セル）１１０を有する貼り合わせ体を形成する。そして、得られた貼り合わせ体の外周スペーサ１０４に設けられた注入口（不図示）からセル内に記録層材料を注入し、硬化させて記録層を形成して、光記録媒体が作製される。
しかしながら、このようにして作製された光記録媒体では、スペーサと基板との隙間から水分が侵入し、記録層が劣化してしまうという問題がある。また、可能な限り製造工程を少なくして製造コストを低下させることが望まれている。
また、ホログラム記録をするためのホログラム記録層を２枚の保持基板で保持する構造を有してなり、ホログラム記録層が光硬化性有機材料を含み、前記保持基板と接しない前記ホログラム記録層の周縁部近傍を予め硬化したホログラム記録媒体が提案されている（特許文献３参照）。この提案では、ホログラム記録層は紫外線で硬化させたものを封止している。
しかし、前記ホログラム記録層は、硬化してもゲル状の樹脂であるため、樹脂の収縮や外部からの応力により記録層の内周部と外周部とで厚みが不均一になり、記録性能も不均一となって、記録多重度が低下してしまうという問題がある。また、ホログラム記録層を紫外線で硬化させたものは、どこまでが記録可能であり、どこから記録不可能であるかの区別が不明確であり、記録容量を正確に算出することができないという不具合もある。
しかし、前記ホログラム記録層は、硬化してもゲル状の樹脂であるため、樹脂の収縮や外部からの応力により記録層の内周部と外周部とで厚みが不均一になり、記録性能も不均一となって、記録多重度が低下してしまうという問題がある。また、ホログラム記録層を紫外線で硬化させたものは、どこまでが記録可能であり、どこから記録不可能であるかの区別が不明確であり、記録容量を正確に算出することができないという不具合もある。
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、記録層に外部から侵入する水分、空気、反応性ガスを大幅に低減させることができ高寿命であり、かつ均一な厚みの記録層を有し、高密度画像記録が可能なホログラム型の光記録媒体、該光記録媒体を効率よく製造することができる光記録媒体の製造方法、並びに、該光記録媒体を用いた記録方法及び光記録媒体の再生方法を提供することを目的とする。
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＞ 上側基板と、下側基板との間に、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を有する光記録媒体において、
前記記録層の厚みを保持するためのスペーサが、前記上側基板及び前記下側基板の少なくともいずれかと一体成形されていること特徴とする光記録媒体である。
＜２＞ 上側基板と、下側基板との間に、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を有する光記録媒体において、
前記光記録媒体の外周縁部に設けられ、前記記録層の厚みを保持するための外周スペーサが、前記上側基板及び前記下側基板の少なくともいずれかと一体成形されていること特徴とする光記録媒体である。
＜３＞ 光記録媒体の外周縁部に設けられ、記録層の厚みを保持するための外周スペーサが、上側基板及び下側基板の少なくともいずれかと一体成形されている前記＜１＞に記載の光記録媒体である。
＜４＞ 光記録媒体のセンターホールの周囲に設けられ、記録層の厚みを保持するための内周スペーサが、前記上側基板及び前記下側基板の少なくともいずれかと一体成形されている前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜５＞ 内周スペーサ及び外周スペーサの少なくともいずれかが、上側基板及び下側基板の両方と一体成形され、かつ該上側基板のスペーサと該下側基板のスペーサとが互いに嵌合可能である前記＜４＞に記載の光記録媒体である。
＜６＞ 外周スペーサの一部に記録層材料をセル内に注入するための注入口を有する前記＜２＞から＜５＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜７＞ 記録層材料をセル内に注入時には、上側基板の外周スペーサの注入口と下側基板の外周スペーサの注入口とが同じ位置で開口部を形成し、
記録層材料をセル内に注入した後には、上側基板の外周スペーサの注入口と下側基板の外周スペーサの注入口との位置がずれて開口部が閉鎖されている前記＜６＞に記載の光記録媒体である。
＜８＞ 記録層の厚みが１００μｍ以上である前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜９＞ 下側基板が、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表面に反射膜を有する前記＜９＞に記載の光記録媒体である。
＜１１＞ 下側基板と記録層との間にフィルタ層を有する前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜１２＞ フィルタ層と反射膜との間に、下側基板表面を平滑化するための第１ギャップ層を有する前記＜１１＞に記載の光記録媒体である。
＜１３＞ 記録層とフィルタ層との間に、第２ギャップ層を有する前記＜１１＞から＜１２＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜１４＞ 情報光及び参照光を同軸光束として該光記録媒体に照射し、前記情報光と前記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＞ 記録層の厚みを保持するための内周スペーサ及び外周スペーサの少なくともいずれかを上側基板及び下側基板の少なくともいずれかと一体成形する基板作製工程と、
前記上側基板と前記下側基板とをスペーサを介して貼り合わせる貼合工程と、
前記外周スペーサに設けた注入口からセル内に記録層材料を注入し、硬化させて記録層を形成する記録層形成工程とを含むことを特徴とする光記録媒体の製造方法である。
＜１６＞ 記録層材料をセル内に注入する時には、上側基板の外周スペーサの注入口と下側基板の外周スペーサの注入口との位置を合わせて開口部を形成し、
記録層材料をセル内に注入した後には、上側基板と下側基板とを相対的に回転させて該上側基板の外周スペーサの注入口と該下側基板の外周スペーサの注入口との位置をずらして開口部を閉鎖する前記＜１５＞に記載の光記録媒体の製造方法である。
＜１７＞ 前記＜１＞から＜１４＞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ことを特徴とする光記録媒体の記録方法である。
＜１８＞ 前記＜１７＞に記載の光記録媒体の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を照射して情報を再生することを特徴とする光記録媒体の再生方法である。
＜１＞ 上側基板と、下側基板との間に、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を有する光記録媒体において、
前記記録層の厚みを保持するためのスペーサが、前記上側基板及び前記下側基板の少なくともいずれかと一体成形されていること特徴とする光記録媒体である。
＜２＞ 上側基板と、下側基板との間に、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を有する光記録媒体において、
前記光記録媒体の外周縁部に設けられ、前記記録層の厚みを保持するための外周スペーサが、前記上側基板及び前記下側基板の少なくともいずれかと一体成形されていること特徴とする光記録媒体である。
＜３＞ 光記録媒体の外周縁部に設けられ、記録層の厚みを保持するための外周スペーサが、上側基板及び下側基板の少なくともいずれかと一体成形されている前記＜１＞に記載の光記録媒体である。
＜４＞ 光記録媒体のセンターホールの周囲に設けられ、記録層の厚みを保持するための内周スペーサが、前記上側基板及び前記下側基板の少なくともいずれかと一体成形されている前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜５＞ 内周スペーサ及び外周スペーサの少なくともいずれかが、上側基板及び下側基板の両方と一体成形され、かつ該上側基板のスペーサと該下側基板のスペーサとが互いに嵌合可能である前記＜４＞に記載の光記録媒体である。
＜６＞ 外周スペーサの一部に記録層材料をセル内に注入するための注入口を有する前記＜２＞から＜５＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜７＞ 記録層材料をセル内に注入時には、上側基板の外周スペーサの注入口と下側基板の外周スペーサの注入口とが同じ位置で開口部を形成し、
記録層材料をセル内に注入した後には、上側基板の外周スペーサの注入口と下側基板の外周スペーサの注入口との位置がずれて開口部が閉鎖されている前記＜６＞に記載の光記録媒体である。
＜８＞ 記録層の厚みが１００μｍ以上である前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜９＞ 下側基板が、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表面に反射膜を有する前記＜９＞に記載の光記録媒体である。
＜１１＞ 下側基板と記録層との間にフィルタ層を有する前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜１２＞ フィルタ層と反射膜との間に、下側基板表面を平滑化するための第１ギャップ層を有する前記＜１１＞に記載の光記録媒体である。
＜１３＞ 記録層とフィルタ層との間に、第２ギャップ層を有する前記＜１１＞から＜１２＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜１４＞ 情報光及び参照光を同軸光束として該光記録媒体に照射し、前記情報光と前記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＞ 記録層の厚みを保持するための内周スペーサ及び外周スペーサの少なくともいずれかを上側基板及び下側基板の少なくともいずれかと一体成形する基板作製工程と、
前記上側基板と前記下側基板とをスペーサを介して貼り合わせる貼合工程と、
前記外周スペーサに設けた注入口からセル内に記録層材料を注入し、硬化させて記録層を形成する記録層形成工程とを含むことを特徴とする光記録媒体の製造方法である。
＜１６＞ 記録層材料をセル内に注入する時には、上側基板の外周スペーサの注入口と下側基板の外周スペーサの注入口との位置を合わせて開口部を形成し、
記録層材料をセル内に注入した後には、上側基板と下側基板とを相対的に回転させて該上側基板の外周スペーサの注入口と該下側基板の外周スペーサの注入口との位置をずらして開口部を閉鎖する前記＜１５＞に記載の光記録媒体の製造方法である。
＜１７＞ 前記＜１＞から＜１４＞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ことを特徴とする光記録媒体の記録方法である。
＜１８＞ 前記＜１７＞に記載の光記録媒体の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を照射して情報を再生することを特徴とする光記録媒体の再生方法である。
本発明の光記録媒体は、第１形態では、上側基板と、下側基板との間に、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を有する光記録媒体において、
前記記録層の厚みを保持するためのスペーサが、前記上側基板及び前記下側基板の少なくともいずれかと一体成形されている。
本発明の光記録媒体は、第２形態では、上側基板と、下側基板との間に、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を有する光記録媒体において、
前記光記録媒体の外周縁部に設けられ、前記記録層の厚みを保持するための外周スペーサが、前記上側基板及び前記下側基板の少なくともいずれかと一体成形されている。
本発明の第１形態及び第２形態に係る光記録媒体においては、上記構成を備えることにより、記録層に外部から侵入する水分、空気、反応性ガスを大幅に低減させることができ高寿命であり、かつ均一な厚みの記録層を有し、高密度画像記録が可能となる。
前記記録層の厚みを保持するためのスペーサが、前記上側基板及び前記下側基板の少なくともいずれかと一体成形されている。
本発明の光記録媒体は、第２形態では、上側基板と、下側基板との間に、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を有する光記録媒体において、
前記光記録媒体の外周縁部に設けられ、前記記録層の厚みを保持するための外周スペーサが、前記上側基板及び前記下側基板の少なくともいずれかと一体成形されている。
本発明の第１形態及び第２形態に係る光記録媒体においては、上記構成を備えることにより、記録層に外部から侵入する水分、空気、反応性ガスを大幅に低減させることができ高寿命であり、かつ均一な厚みの記録層を有し、高密度画像記録が可能となる。
本発明の光記録媒体の記録方法は、本発明の前記光記録媒体に対し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。
本発明の光記録媒体の記録方法においては、本発明の前記光記録媒体を用いて、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ことにより、今までにない高密度記録を実現することができる。
本発明の光記録媒体の記録方法においては、本発明の前記光記録媒体を用いて、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ことにより、今までにない高密度記録を実現することができる。
本発明の光記録媒体の再生方法は、本発明の前記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を照射して情報を再生する。
本発明の光記録媒体の再生方法においては、本発明の前記記録方法により記録層に記録された干渉パターンを効率よく、正確に読み取って高密度記録情報を再生することができる。
本発明の光記録媒体の再生方法においては、本発明の前記記録方法により記録層に記録された干渉パターンを効率よく、正確に読み取って高密度記録情報を再生することができる。
本発明によると、従来における諸問題を解決でき、記録層に外部から侵入する水分、空気、反応性ガスを大幅に低減させることができ高寿命であり、かつ均一な厚みの記録層を有し、高密度画像記録が可能なホログラム型の光記録媒体、該光記録媒体を効率よく製造することができる光記録媒体の製造方法、並びに、該光記録媒体を用いた記録方法及び光記録媒体の再生方法を提供することができる。
（光記録媒体）
本発明の光記録媒体は、上側基板と、下側基板との間に、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を有してなり、フィルタ層、反射膜、第１ギャップ層、第２ギャップ層、更に必要に応じてその他の層を有してなる。
本発明の光記録媒体は、上側基板と、下側基板との間に、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を有してなり、フィルタ層、反射膜、第１ギャップ層、第２ギャップ層、更に必要に応じてその他の層を有してなる。
本発明の光記録媒体においては、第１形態では、前記記録層の厚みを保持するためのスペーサが、前記上側基板及び前記下側基板の少なくともいずれかと一体成形されている。
また、本発明の光記録媒体においては、第２形態では、光記録媒体の外周縁部に設けられ、前記記録層の厚みを保持するための外周スペーサが、前記上側基板及び前記下側基板の少なくともいずれかと一体成形されている。
また、前記光記録媒体のセンターホールの周囲に設けられ、記録層の厚みを保持するための内周スペーサが、前記上側基板及び前記下側基板の少なくともいずれかと一体成形されていることが好ましい。
前記第１形態及び第２形態に係る光記録媒体においては、上記要件を満たすことにより、記録層に侵入する水分を大幅に低減させることができ高寿命であり、かつ均一な厚みの記録層を有し、高密度画像記録が可能なホログラム型の光記録媒体を製造することができる。また、スペーサを基板と一体成形することにより、内周スペーサ及び外周スペーサの接着工程が半減するので、製造工程の簡略化が図れ、製造コストの削減も可能となる。
また、本発明の光記録媒体においては、第２形態では、光記録媒体の外周縁部に設けられ、前記記録層の厚みを保持するための外周スペーサが、前記上側基板及び前記下側基板の少なくともいずれかと一体成形されている。
また、前記光記録媒体のセンターホールの周囲に設けられ、記録層の厚みを保持するための内周スペーサが、前記上側基板及び前記下側基板の少なくともいずれかと一体成形されていることが好ましい。
前記第１形態及び第２形態に係る光記録媒体においては、上記要件を満たすことにより、記録層に侵入する水分を大幅に低減させることができ高寿命であり、かつ均一な厚みの記録層を有し、高密度画像記録が可能なホログラム型の光記録媒体を製造することができる。また、スペーサを基板と一体成形することにより、内周スペーサ及び外周スペーサの接着工程が半減するので、製造工程の簡略化が図れ、製造コストの削減も可能となる。
−スペーサ−
前記外周スペーサ及び内周スペーサは、基板と一体に成形されていれば、形状、大きさ、材料などについて特に制限はなく、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、などが好ましい。
前記スペーサの大きさ（高さ、基板の厚みを除いたもの）は、設ける記録層の厚みに応じて異なり一概には規定できないが、例えば、１００〜１０００μｍが好ましい。
前記スペーサの材料としては、基板と一体成形する点から、基板と同じ材料が用いられ、ガラス、セラミックス、樹脂、などが挙げられるが、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、トリアセチルセルロース等のアセテート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリノルボルネン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、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。
前記外周スペーサ及び内周スペーサは、基板と一体に成形されていれば、形状、大きさ、材料などについて特に制限はなく、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、などが好ましい。
前記スペーサの大きさ（高さ、基板の厚みを除いたもの）は、設ける記録層の厚みに応じて異なり一概には規定できないが、例えば、１００〜１０００μｍが好ましい。
前記スペーサの材料としては、基板と一体成形する点から、基板と同じ材料が用いられ、ガラス、セラミックス、樹脂、などが挙げられるが、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、トリアセチルセルロース等のアセテート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリノルボルネン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、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。
前記外周スペーサ及び内周スペーサの成形の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の成形方法の中から適宜選択することができるが、その詳細については後述する。
−基板−
前記基板は、その形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、例えば、ディスク形状、カード形状などが挙げられ、光記録媒体の機械的強度を確保できる材料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好ましい。
前記基板材料としては、上述したスペーサと同じものを用いることができる。
前記基板は、適宜合成したものであってもよいし、市販品を使用してもよい。
前記基板は、その形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、例えば、ディスク形状、カード形状などが挙げられ、光記録媒体の機械的強度を確保できる材料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好ましい。
前記基板材料としては、上述したスペーサと同じものを用いることができる。
前記基板は、適宜合成したものであってもよいし、市販品を使用してもよい。
前記基板には、半径方向に線状に延びる複数の位置決め領域としてのアドレス−サーボエリアが所定の角度間隔で設けられ、隣り合うアドレス−サーボエリア間の扇形の区間がデータエリアになっている。アドレス−サーボエリアには、サンプルドサーボ方式によってフォーカスサーボ及びトラッキングサーボを行うための情報とアドレス情報とが、予めエンボスピット（サーボピット）等によって記録されている（プリフォーマット）。なお、フォーカスサーボは、反射膜の反射面を用いて行うことができる。トラッキングサーボを行うための情報としては、例えば、ウォブルピットを用いることができる。なお、光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構わない。
前記基板の厚み（スペーサを除いた部分）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、０．１〜５ｍｍが好ましく、０．３〜２ｍｍがより好ましい。前記基板の厚みが、０．１ｍｍ未満であると、ディスク保存時の形状の歪みを抑えられなくなることがあり、５ｍｍを超えると、ディスク全体の重量が大きくなってドライブモーターに過剰な負荷をかけることがある。
−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。
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。
前記記録層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（１）光照射で重合反応が起こり高分子化するフォトポリマー、（２）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、（３）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、（４）ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム等の無機材料、（５）カルコゲン材料、などが挙げられ、前記（１）のフォトポリマーが特に好ましい。
前記（１）のフォトポリマーとしては、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、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、オリゴマー等のその他の成分を含有してなる。
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、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。
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、或いは、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。
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構わない。また、光架橋反応を利用したものであっても構わない。
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、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（Ａ）〜（Ｅ）で表される化合物、などが挙げられる。
これらモノマーは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
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（Ａ）〜（Ｅ）で表される化合物、などが挙げられる。
これらモノマーは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
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、下記構造式で表されるチタノセン化合物、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。なお、照射する光の波長に合わせて増感色素を併用しても構わない。
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、下記構造式で表されるチタノセン化合物、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。なお、照射する光の波長に合わせて増感色素を併用しても構わない。
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。
前記（２）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。
前記電荷発生材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン、又はそれらの誘導体等のフタロシアニン色素／顔料；ナフタロシアニン色素／顔料；モノアゾ、ジスアゾ、トリスアゾ等のアゾ系色素／顔料；ペリレン系染料／顔料；インジゴ系染料／顔料；キナクリドン系染料／顔料；アントラキノン、アントアントロン等の多環キノン系染料／顔料；シアニン系染料／顔料；ＴＴＦ−ＴＣＮＱで代表されるような電子受容性物質と電子供与性物質とからなる電荷移動錯体；アズレニウム塩；Ｃ６０及びＣ７０で代表されるフラーレン並びにその誘導体であるメタノフラーレン、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記電荷輸送材は、ホール又はエレクトロンを輸送する材料であり、低分子化合物であってもよく、又は高分子化合物であってもよい。
前記電荷輸送材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、インドール、カルバゾール、オキサゾール、インオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサアジアゾール、ピラゾリン、チアチアゾール、トリアゾール等の含窒素環式化合物、又はその誘導体；ヒドラゾン化合物；トリフェニルアミン類；トリフェニルメタン類；ブタジエン類；スチルベン類；アントラキノンジフェノキノン等のキノン化合物、又はその誘導体；Ｃ６０及びＣ７０等のフラーレン並びにその誘導体；ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン等のπ共役系高分子又はオリゴマー；ポリシラン、ポリゲルマン等のσ共役系高分子又はオリゴマー；アントラセン、ピレン、フェナントレン、コロネン等の多環芳香族化合物、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記電荷輸送材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、インドール、カルバゾール、オキサゾール、インオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサアジアゾール、ピラゾリン、チアチアゾール、トリアゾール等の含窒素環式化合物、又はその誘導体；ヒドラゾン化合物；トリフェニルアミン類；トリフェニルメタン類；ブタジエン類；スチルベン類；アントラキノンジフェノキノン等のキノン化合物、又はその誘導体；Ｃ６０及びＣ７０等のフラーレン並びにその誘導体；ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン等のπ共役系高分子又はオリゴマー；ポリシラン、ポリゲルマン等のσ共役系高分子又はオリゴマー；アントラセン、ピレン、フェナントレン、コロネン等の多環芳香族化合物、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記（３）のフォトクロミック材料は、フォトクロミック反応を起こす材料であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アゾベンゼン化合物、スチルベン化合物、インジゴ化合物、チオインジゴ化合物、スピロピラン化合物、スピロオキサジン化合物、フルキド化合物、アントラセン化合物、ヒドラゾン化合物、桂皮酸化合物、などが挙げられる。これらの中でも、光照射によりシス−トランス異性化により構造変化を起こすアゾベンゼン誘導体、スチルベン誘導体、光照射により開環−閉環の構造変化を起こすスピロピラン誘導体、スピロオキサジン誘導体が特に好ましい。
前記（５）のカルコゲン材料としては、例えば、カルコゲン元素を含むカルコゲナイドガラスと、このカルコゲナイドガラス中に分散されており光の照射によりカルコゲナイドガラス中に拡散可能な金属からなる金属粒子とを含む材料、などが挙げられる。
前記カルコゲナイドガラスは、Ｓ、Ｔｅ又はＳｅのカルコゲン元素を含む非酸化物系の非晶質材料から構成されるものであり、金属粒子の光ドープが可能なものであれば特に限定されない。
前記カルコゲン元素を含む非晶質材料としては、例えば、Ｇｅ−Ｓ系ガラス、Ａｓ−Ｓ系ガラス、Ａｓ−Ｓｅ系ガラス、Ａｓ−Ｓｅ−Ｃｅ系ガラス等が挙げられ、これらの中ではＧｅ−Ｓ系ガラスが好ましい。前記カルコゲナイドガラスとしてＧｅ−Ｓ系ガラスを用いる場合には、ガラスを構成するＧｅ及びＳの組成比は照射する光の波長に応じて任意に変化させることができるが、主としてＧｅＳ２で表される化学組成を有するカルコゲナイドガラスが好ましい。
前記金属粒子は、光の照射によりカルコゲナイドガラス中に光ドープされる特性を有するものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｔａ、Ｗ、Ｚｎ、Ａｇ等が挙げられる。これらの中では、Ａｇ、Ａｕ又はＣｕが光ドープをより生じやすい特性を有しており、Ａｇは光ドープを顕著に生じるため特に好ましい。
前記カルコゲナイドガラスに分散されている金属粒子の含有量としては、前記記録層の全体積基準で０．１〜２体積％が好ましく、０．１〜１．０体積％がより好ましい。前記金属粒子の含有量が０．１体積％未満であると、光ドープによる透過率変化が不充分となって記録の精度が低下することがあり、２体積％を超えると、記録材料の光透過率が低下して光ドープを充分に生じさせることが困難となることがある。
前記カルコゲナイドガラスは、Ｓ、Ｔｅ又はＳｅのカルコゲン元素を含む非酸化物系の非晶質材料から構成されるものであり、金属粒子の光ドープが可能なものであれば特に限定されない。
前記カルコゲン元素を含む非晶質材料としては、例えば、Ｇｅ−Ｓ系ガラス、Ａｓ−Ｓ系ガラス、Ａｓ−Ｓｅ系ガラス、Ａｓ−Ｓｅ−Ｃｅ系ガラス等が挙げられ、これらの中ではＧｅ−Ｓ系ガラスが好ましい。前記カルコゲナイドガラスとしてＧｅ−Ｓ系ガラスを用いる場合には、ガラスを構成するＧｅ及びＳの組成比は照射する光の波長に応じて任意に変化させることができるが、主としてＧｅＳ２で表される化学組成を有するカルコゲナイドガラスが好ましい。
前記金属粒子は、光の照射によりカルコゲナイドガラス中に光ドープされる特性を有するものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｔａ、Ｗ、Ｚｎ、Ａｇ等が挙げられる。これらの中では、Ａｇ、Ａｕ又はＣｕが光ドープをより生じやすい特性を有しており、Ａｇは光ドープを顕著に生じるため特に好ましい。
前記カルコゲナイドガラスに分散されている金属粒子の含有量としては、前記記録層の全体積基準で０．１〜２体積％が好ましく、０．１〜１．０体積％がより好ましい。前記金属粒子の含有量が０．１体積％未満であると、光ドープによる透過率変化が不充分となって記録の精度が低下することがあり、２体積％を超えると、記録材料の光透過率が低下して光ドープを充分に生じさせることが困難となることがある。
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るが、例えば、注入法、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。これらの中でも、注入法、湿式成膜法が好ましい。なお、前記注入法については、後述する本発明の光記録媒体の製造方法で説明する。
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。
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、１００μｍ以上が好ましく、１００〜９００μｍ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。
−フィルタ層−
前記下側基板と前記記録層との間には、必要に応じてフィルタ層を有することが好ましい。
前記フィルタ層は、第一の波長の光（例えば、赤色光）を透過させ、第二の波長の光（例えば、緑色光）を反射させる。これによって２種類の波長の光が分離される。
前記フィルタ層としては、例えば、ダイクロイックミラーからなる層、又はコレステリック液晶からなる層を用いることができる。
前記コレステリック液晶層は、少なくともネマチック液晶化合物、及びカイラル化合物を含有してなり、重合性モノマー、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としては、円偏光分離機能を有するものが好ましい。前記円偏光分離機能を有するコレステリック液晶層は、液晶の螺旋の回転方向（右回り又は左回り）と円偏光方向とが一致し、波長が液晶の螺旋ピッチであるような円偏光成分の光だけを反射する選択反射特性を有する。このコレステリック液晶層の選択反射特性を利用して、一定の波長帯域の自然光から特定波長の円偏光のみを透過分離し、その残りを反射する。
したがって、前記各コレステリック液晶層は、第一の波長の光を透過し、該第一の波長の光と異なる第二の波長の円偏光を反射することが好ましい。
前記コレステリック液晶層は、例えば、基材上にコレステリック液晶層用塗布液を塗布し、配向し、固化され、基材ごとディスク形状に打ち抜かれて、下側基板上に配置されるのが好ましい。なお、光記録媒体のフィルタ層に用いる場合には、基材を介さず直接下側基板上に設けることもできる。
前記下側基板と前記記録層との間には、必要に応じてフィルタ層を有することが好ましい。
前記フィルタ層は、第一の波長の光（例えば、赤色光）を透過させ、第二の波長の光（例えば、緑色光）を反射させる。これによって２種類の波長の光が分離される。
前記フィルタ層としては、例えば、ダイクロイックミラーからなる層、又はコレステリック液晶からなる層を用いることができる。
前記コレステリック液晶層は、少なくともネマチック液晶化合物、及びカイラル化合物を含有してなり、重合性モノマー、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としては、円偏光分離機能を有するものが好ましい。前記円偏光分離機能を有するコレステリック液晶層は、液晶の螺旋の回転方向（右回り又は左回り）と円偏光方向とが一致し、波長が液晶の螺旋ピッチであるような円偏光成分の光だけを反射する選択反射特性を有する。このコレステリック液晶層の選択反射特性を利用して、一定の波長帯域の自然光から特定波長の円偏光のみを透過分離し、その残りを反射する。
したがって、前記各コレステリック液晶層は、第一の波長の光を透過し、該第一の波長の光と異なる第二の波長の円偏光を反射することが好ましい。
前記コレステリック液晶層は、例えば、基材上にコレステリック液晶層用塗布液を塗布し、配向し、固化され、基材ごとディスク形状に打ち抜かれて、下側基板上に配置されるのが好ましい。なお、光記録媒体のフィルタ層に用いる場合には、基材を介さず直接下側基板上に設けることもできる。
前記フィルタ層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１〜３０μｍが好ましく、３〜１０μｍがより好ましい。
−反射膜−
前記反射膜は、前記基板のサーボピットパターン表面に形成される。
前記反射膜の材料としては、記録光や参照光に対して高い反射率を有する材料を用いることが好ましい。使用する光の波長が４００〜７８０ｎｍである場合には、例えば、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、などを使用することが好ましい。使用する光の波長が６５０ｎｍ以上である場合には、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｕ、Ｃｕ合金、ＴｉＮ、などを使用することが好ましい。
なお、前記反射膜として、光を反射すると共に、追記及び消去のいずれかが可能な光記録媒体、例えば、ＤＶＤ（ディジタル ビデオ ディスク）などを用い、ホログラムをどのエリアまで記録したかとか、いつ書き換えたかとか、どの部分にエラーが存在し交替処理をどのように行ったかなどのディレクトリ情報などをホログラムに影響を与えずに追記及び書き換えすることも可能となる。
前記反射膜は、前記基板のサーボピットパターン表面に形成される。
前記反射膜の材料としては、記録光や参照光に対して高い反射率を有する材料を用いることが好ましい。使用する光の波長が４００〜７８０ｎｍである場合には、例えば、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、などを使用することが好ましい。使用する光の波長が６５０ｎｍ以上である場合には、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｕ、Ｃｕ合金、ＴｉＮ、などを使用することが好ましい。
なお、前記反射膜として、光を反射すると共に、追記及び消去のいずれかが可能な光記録媒体、例えば、ＤＶＤ（ディジタル ビデオ ディスク）などを用い、ホログラムをどのエリアまで記録したかとか、いつ書き換えたかとか、どの部分にエラーが存在し交替処理をどのように行ったかなどのディレクトリ情報などをホログラムに影響を与えずに追記及び書き換えすることも可能となる。
前記反射膜の形成は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、各種気相成長法、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などが用いられる。これらの中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等の点で優れている。
前記反射膜の厚みは、十分な反射率を実現し得るように、５０ｎｍ以上が好ましく、１００ｎｍ以上がより好ましい。
前記反射膜の厚みは、十分な反射率を実現し得るように、５０ｎｍ以上が好ましく、１００ｎｍ以上がより好ましい。
−第１ギャップ層−
前記第１ギャップ層は、必要に応じて前記フィルタ層と前記反射膜との間に設けられ、下側基板表面を平滑化する目的で形成される。また、記録層内に生成されるホログラムの大きさを調整するのにも有効である。即ち、前記記録層は、記録用参照光及び情報光の干渉領域をある程度の大きさに形成する必要があるので、前記記録層とサーボピットパターンとの間にギャップを設けることが有効となる。
前記第１ギャップ層は、例えば、サーボピットパターンの上から紫外線硬化樹脂等の材料をスピンコート等で塗布し、硬化させることにより形成することができる。また、フィルタ層として透明基材の上に塗布形成したものを使用する場合には、該透明基材が第１ギャップ層としても働くことになる。
前記第１ギャップ層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１〜２００μｍが好ましい。
前記第１ギャップ層は、必要に応じて前記フィルタ層と前記反射膜との間に設けられ、下側基板表面を平滑化する目的で形成される。また、記録層内に生成されるホログラムの大きさを調整するのにも有効である。即ち、前記記録層は、記録用参照光及び情報光の干渉領域をある程度の大きさに形成する必要があるので、前記記録層とサーボピットパターンとの間にギャップを設けることが有効となる。
前記第１ギャップ層は、例えば、サーボピットパターンの上から紫外線硬化樹脂等の材料をスピンコート等で塗布し、硬化させることにより形成することができる。また、フィルタ層として透明基材の上に塗布形成したものを使用する場合には、該透明基材が第１ギャップ層としても働くことになる。
前記第１ギャップ層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１〜２００μｍが好ましい。
−第２ギャップ層−
前記第２ギャップ層は、必要に応じて前記記録層と前記フィルタ層との間に設けられる。
前記第２ギャップ層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリメタクリル酸メチル−ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のような透明樹脂フィルム、又は、ＪＳＲ社製の商品名ＡＲＴＯＮフィルムや日本ゼオン社製商品名ゼオノアのような、ノルボルネン系樹脂フィルム、などが挙げられる。これらの中でも、等方性の高いものが好ましく、ＴＡＣ、ＰＣ、商品名ＡＲＴＯＮ、及び商品名ゼオノアが特に好ましい。
前記第２ギャップ層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１〜２００μｍが好ましい。
前記第２ギャップ層は、必要に応じて前記記録層と前記フィルタ層との間に設けられる。
前記第２ギャップ層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリメタクリル酸メチル−ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のような透明樹脂フィルム、又は、ＪＳＲ社製の商品名ＡＲＴＯＮフィルムや日本ゼオン社製商品名ゼオノアのような、ノルボルネン系樹脂フィルム、などが挙げられる。これらの中でも、等方性の高いものが好ましく、ＴＡＣ、ＰＣ、商品名ＡＲＴＯＮ、及び商品名ゼオノアが特に好ましい。
前記第２ギャップ層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１〜２００μｍが好ましい。
ここで、本発明の光記録媒体の一例について図面を参照して説明する。図４に示すように、下側基板１０２には内周スペーサ１０３及び外周スペーサ１０４が一体成形されており、これらスペーサ表面に接着剤を付与し、図４中矢印方向に上側基板１０１を貼り合わせることにより、図５に示すような、内部に隙間（セル）１１０を有する貼り合わせ体が得られる。そして、外周スペーサ１０４の一部に設けられた注入口（不図示）を介してセル内に記録層材料を注入し、硬化させることにより記録層が形成され、光記録媒体を製造することができる。
この図４及び図５に示す本発明の光記録媒体及びその製造方法によれば、従来の図２及び図３に示す光記録媒体及びその製造方法に比べて、記録層の厚みスペースを均一に確保することができる。しかも、スペーサが下側基板１０２と一体成形されているので、内周スペーサと、外周スペーサとの接着界面が存在しない。従来では、上側基板１０１と下側基板１０２との接着界面が２面存在していたのに対して、接着面が上側基板１０１との界面のみとなるため、接着部から侵入する水分を半減させることができ、記録層の寿命特性がよくなる。また、一体成形することにより、内周スペーサ１０３及び外周スペーサ１０４の接着工程が半減するので、製造工程の簡略化が図れ、製造コストの削減も可能となる。
この図４及び図５に示す本発明の光記録媒体及びその製造方法によれば、従来の図２及び図３に示す光記録媒体及びその製造方法に比べて、記録層の厚みスペースを均一に確保することができる。しかも、スペーサが下側基板１０２と一体成形されているので、内周スペーサと、外周スペーサとの接着界面が存在しない。従来では、上側基板１０１と下側基板１０２との接着界面が２面存在していたのに対して、接着面が上側基板１０１との界面のみとなるため、接着部から侵入する水分を半減させることができ、記録層の寿命特性がよくなる。また、一体成形することにより、内周スペーサ１０３及び外周スペーサ１０４の接着工程が半減するので、製造工程の簡略化が図れ、製造コストの削減も可能となる。
前記外周スペーサ及び内周スペーサは少なくともいずれかが基板と一体成形されていればよく、例えば、図６に示すように、内周スペーサ１０３のみが下側基板１０２と一体成形され、外周スペーサ１０４は別体としたものであってもよい。また、図示を省略しているが、外周スペーサ１０４のみを下側基板１０２と一体成形し、内周スペーサ１０３は別体としたものであっても構わない。
前記外周スペーサ及び内周スペーサは、上側基板及び下側基板の少なくともいずれかと一体成形されていればよく、図示を省略しているが、上側基板にスペーサを設けてもよく、また、上側基板と下側基板に交互にスペーサを設けてもよく、更に、図７及び図８に示すように、上側基板１０１及び下側基板１０２の両方にそれぞれ外周スペーサ及び内周スペーサを設けてもよい。即ち、図７及び図８では、上側基板１０１には内周スペーサ１０３ａと外周スペーサ１０４ａを設け、下側基板１０２には内周スペーサ１０３ｂと外周スペーサ１０４ｂを設ける。なお、図７及び図８に示す例では、上側基板１０１に設けられた内周スペーサ１０３ａ及び外周スペーサ１０４ａが、下側基板１０２に設けられた内周スペーサ１０３ｂと外周スペーサ１０４ｂとの間に挿入するように構成されているが、逆の構成であっても構わない。
また、図７及び図８では、上側基板に設けられたスペーサと下側基板に設けられたスペーサとが互いに嵌合可能であることが、更に密着性を向上させることができ、記録層の寿命を延ばせる点から好ましい。
具体的には、図９に示すように、上側基板１０１に設けられた外周スペーサ１０４ａと、下側基板１０２に設けられた外周スペーサ１０４ｂとが、接着剤１１１により、上側基板１０１に設けられた内周スペーサ１０３ａと、下側基板１０２に設けられた内周スペーサ１０３ｂと、印籠様にすっぽりと隙間なく、嵌合されている。
また、図７及び図８では、上側基板に設けられたスペーサと下側基板に設けられたスペーサとが互いに嵌合可能であることが、更に密着性を向上させることができ、記録層の寿命を延ばせる点から好ましい。
具体的には、図９に示すように、上側基板１０１に設けられた外周スペーサ１０４ａと、下側基板１０２に設けられた外周スペーサ１０４ｂとが、接着剤１１１により、上側基板１０１に設けられた内周スペーサ１０３ａと、下側基板１０２に設けられた内周スペーサ１０３ｂと、印籠様にすっぽりと隙間なく、嵌合されている。
前記外周スペーサの一部には、記録層材料をセル内に注入するための注入口を設けることができる。
この場合、図９に示すように、上側基板１０１に設けられた外周スペーサ１０４ａと、下側基板１０２に設けられた外周スペーサ１０４ｂとが互いに嵌合している例では、記録層材料をセル内に注入時には、図１０に示すように、上側基板の外周スペーサ１０４ａの注入口１１２と下側基板の外周スペーサの注入口１１３とが同じ位置となって連通している。
一方、記録層材料をセル内に注入後には、図１１に示すように、上側基板と下側基板とを相対的に回転させることにより、上側基板の外周スペーサ１０４ａの注入口１１２と下側基板の外周スペーサ１０４ｂの注入口１１３とがずれて、開口部が閉鎖されるように構成することができる。これにより、記録層材料をセル内に注入した後に、蓋を用意することなく、簡便に封止することができる。
この場合、図９に示すように、上側基板１０１に設けられた外周スペーサ１０４ａと、下側基板１０２に設けられた外周スペーサ１０４ｂとが互いに嵌合している例では、記録層材料をセル内に注入時には、図１０に示すように、上側基板の外周スペーサ１０４ａの注入口１１２と下側基板の外周スペーサの注入口１１３とが同じ位置となって連通している。
一方、記録層材料をセル内に注入後には、図１１に示すように、上側基板と下側基板とを相対的に回転させることにより、上側基板の外周スペーサ１０４ａの注入口１１２と下側基板の外周スペーサ１０４ｂの注入口１１３とがずれて、開口部が閉鎖されるように構成することができる。これにより、記録層材料をセル内に注入した後に、蓋を用意することなく、簡便に封止することができる。
ここで、図１２は、本発明の第一の実施形態における光記録媒体の構成を示す概略断面図である。この第一の実施形態に係る光記録媒体２１では、ポリカーボネート樹脂製基板又はガラス基板１にサーボピットパターン３が形成され、該サーボピットパターン３上にアルミニウム、金、白金等でコーティングして反射膜２が設けられている。なお、図１２では下側基板１全面にサーボピットパターン３が形成されているが、図１に示すように周期的に形成されていてもよい。また、このサーボピットの高さは最大１７５０Å（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。
第１ギャップ層８は、紫外線硬化樹脂等の材料を下側基板１の反射膜２上にスピンコート等により塗布して形成される。第１ギャップ層８は、反射膜２を保護すると共に、記録層４内に生成されるホログラムの大きさを調整するためにも有効である。つまり、記録層４において記録用参照光と情報光の干渉領域をある程度の大きさに形成する必要があるため、記録層４とサーボピットパターン３との間にギャップを設けると有効である。
第１ギャップ層８上にはフィルタ層６が設けられ、該フィルタ層６と上側基板５（ポリカーボネート樹脂基板やガラス基板）によって記録層４を挟むことによって光記録媒体２１が構成される。
第１ギャップ層８上にはフィルタ層６が設けられ、該フィルタ層６と上側基板５（ポリカーボネート樹脂基板やガラス基板）によって記録層４を挟むことによって光記録媒体２１が構成される。
図１２において、フィルタ層６は、赤色光のみを透過し、それ以外の色の光を通さないものである。従って、情報光、記録及び再生用参照光は緑色又は青色の光であるので、フィルタ層６を透過せず、反射膜２まで達することなく、戻り光となり、入出射面Ａから出射することになる。
このフィルタ層６は、コレステリック液晶層から形成されている。このコレステリック液晶層からなるフィルタ層６は、第１ギャップ層８上に塗布によって直接形成してもよいし、基材上に３層積層したコレステリック液晶層を形成したフィルムを光記録媒体形状に打ち抜いて配置してもよい。なお、コレステリック液晶層を用いる場合には、光記録媒体の中であって、コレステリック液晶層と入出射面との間に４分の１波長板を光記録媒体の構成として入れるか、光記録媒体の中でなくてもダイクロイックミラーと光記録媒体との間に光学的な構成として４分の１波長板を配置するようにすればよい。
この４分の１波長板は、緑色の光に対してのみ４分の１波長分ずらすようにし、緑の光が入射すると円編光の光になるが、それ以外（例えば、赤）の色の光が入射すると楕円偏光の光になるようにするものである。
このフィルタ層６は、コレステリック液晶層から形成されている。このコレステリック液晶層からなるフィルタ層６は、第１ギャップ層８上に塗布によって直接形成してもよいし、基材上に３層積層したコレステリック液晶層を形成したフィルムを光記録媒体形状に打ち抜いて配置してもよい。なお、コレステリック液晶層を用いる場合には、光記録媒体の中であって、コレステリック液晶層と入出射面との間に４分の１波長板を光記録媒体の構成として入れるか、光記録媒体の中でなくてもダイクロイックミラーと光記録媒体との間に光学的な構成として４分の１波長板を配置するようにすればよい。
この４分の１波長板は、緑色の光に対してのみ４分の１波長分ずらすようにし、緑の光が入射すると円編光の光になるが、それ以外（例えば、赤）の色の光が入射すると楕円偏光の光になるようにするものである。
本実施形態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、下側基板１は０．６ｍｍ、第１ギャップ層８は１００μｍ、フィルタ層６は２〜３μｍ、記録層４は０．６ｍｍ、上側基板５は０．６ｍｍの厚みであって、合計厚みは約１．９ｍｍとなっている。
次に、図１４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、サーボ用レーザーから出射した光（赤色光）は、ダイクロイックミラー１３でほぼ１００％反射して、対物レンズ１２を通過する。対物レンズ１２によってサーボ用光は反射膜２上で焦点を結ぶように光記録媒体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、上側基板５、記録層４、フィルタ層６、及び第１ギャップ層８を通過し、反射膜２で反射され、再度、第１ギャップ層８、フィルタ層６、記録層４、及び上側基板５を透過して入出射面Ａから出射する。出射した戻り光は、対物レンズ１２を通過し、ダイクロイックミラー１３でほぼ１００％反射して、サーボ情報検出器（不図示）でサーボ情報が検出される。検出されたサーボ情報は、フォーカスサーボ、トラッキングサーボ、スライドサーボ等に用いられる。記録層４を構成するホログラム材料は、赤色の光では感光しないようになっているので、サーボ用光が記録層４を通過したり、サーボ用光が反射膜２で乱反射したとしても、記録層４には影響を与えない。また、サーボ用光の反射膜２による戻り光は、ダイクロイックミラー１３によってほぼ１００％反射するようになっているので、サーボ用光が再生像検出のためのＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤ１４で検出されることはなく、再生光に対してノイズとなることもない。
また、記録用／再生用レーザーから生成された情報光及び記録用参照光は、偏光板１６を通過して線偏光となりハーフミラー１７を通過して１／４波長板１５を通った時点で円偏光になる。ダイクロイックミラー１３を透過し、対物レンズ１１によって情報光と記録用参照光が記録層４内で干渉パターンを生成するように光記録媒体２１に照射される。情報光及び記録用参照光は入出射面Ａから入射し、記録層４で干渉し合って干渉パターンをそこに生成する。その後、情報光及び記録用参照光は記録層４を通過し、フィルタ層６に入射するが、該フィルタ層６の底面までの間に反射されて戻り光となる。つまり、情報光と記録用参照光は反射膜２までは到達しない。フィルタ層６はコレステリック液晶層からなり、赤色光のみを透過する性質を有するからである。
＜第二の実施形態＞
図１３は、本発明の第二の実施形態における光記録媒体の構成を示す概略断面図である。この第二の実施形態に係る光記録媒体２２では、ポリカーボネート樹脂又はガラス基板１にサーボピットパターン３が形成され、該サーボピットパターン３表面にアルミニウム、金、白金等でコーティングして反射膜２が設けられている。また、このサーボピットパターン３の高さは、通常１７５０Å（１７５ｎｍ）である点については、第一の実施形態と同様である。
図１３は、本発明の第二の実施形態における光記録媒体の構成を示す概略断面図である。この第二の実施形態に係る光記録媒体２２では、ポリカーボネート樹脂又はガラス基板１にサーボピットパターン３が形成され、該サーボピットパターン３表面にアルミニウム、金、白金等でコーティングして反射膜２が設けられている。また、このサーボピットパターン３の高さは、通常１７５０Å（１７５ｎｍ）である点については、第一の実施形態と同様である。
第二の実施形態と第一の実施形態の構造の差異は、第二の実施形態に係る光記録媒体２２では、フィルタ層６と記録層４との間に第２ギャップ層７が設けられていることである。
コレステリック液晶層からなるフィルタ層６は、第１ギャップ層８を形成した後、該第１ギャップ層８上に形成され、前記第一実施形態と同様のものを用いることができる。
第２ギャップ層７は、情報光及び再生光がフォーカシングするポイントが存在する。このエリアをフォトポリマーで埋めていると過剰露光によるモノマーの過剰消費が起こり多重記録能が下がってしまう。そこで、無反応で透明な第２ギャップ層を設けることが有効となる。
また、光記録媒体２２では、下側基板１は１．０ｍｍ、第１ギャップ層８は１００μｍ、フィルタ層６は３〜５μｍ、第２ギャップ層７は７０μｍ、記録層４は０．６ｍｍ、上側基板５は０．４ｍｍの厚みであって、合計厚みは約２．２ｍｍとなっている。
情報の記録又は再生を行う場合、このような構造を有する光記録媒体２２に対して、赤色のサーボ用光及び緑色の情報光並びに記録及び再生用参照光が照射される。サーボ用光は、入出射面Ａから入射し、記録層４、第２ギャップ層７、フィルタ層６、及び第１ギャップ層８を通過して反射膜２で反射して戻り光となる。この戻り光は、再度、第１ギャップ層８、フィルタ層６、第２ギャップ層７、記録層４及び上側基板５をこの順序で通過して、入出射面Ａより出射する。出射した戻り光は、フォーカスサーボやトラッキングサーボ等に用いられる。記録層４を構成するホログラム材料は、赤色の光では感光しないようになっているので、サーボ用光が記録層４を通過したり、サーボ用光が反射膜２で乱反射したとしても、記録層４には影響を与えない。緑色の情報光等は、入出射面Ａから入射し、記録層４、第２ギャップ層７を通過して、フィルタ層６で反射して戻り光となる。この戻り光は、再度、第２ギャップ層７、記録層４及び上側基板５をこの順序で通過して、入出射面Ａより出射する。また、再生時についても再生用参照光はもちろん、再生用参照光を記録層４に照射することによって発生する再生光も反射膜２に到達せずに入出射面Ａから出射する。なお、光記録媒体２２周辺（図１４における対物レンズ１２、フィルタ層６、検出器たるＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤ１４）での光学的動作は、第一の実施形態（図１４）と同様なので説明を省略する。
（光記録媒体の製造方法）
本発明の光記録媒体の製造方法は、本発明の前記光記録媒体を製造する方法であって、基板作製工程と、貼合工程と、記録層形成工程とを少なくとも含んでなり、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
本発明の光記録媒体の製造方法は、本発明の前記光記録媒体を製造する方法であって、基板作製工程と、貼合工程と、記録層形成工程とを少なくとも含んでなり、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
−基板作製工程−
前記基板作製工程は、記録層の厚みを保持するための内周スペーサ及び外周スペーサの少なくともいずれかを上側基板及び下側基板の少なくともいずれかと一体成形する工程である。
前記基板材料としては、上述したものを用いることができる。
前記外周スペーサ及び内周スペーサを有する基板の成形方法としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の方法の中から適宜選択することができ、例えば、フィルム成形、押出成形、射出成形、ブロー成形、圧縮成形、トランスファー成形、カレンダー成形、熱成形、流動成形、積層成形、あるいは、金型を用いた圧縮成形、などが挙げられる。これらの中でも、生産性に優れた押出成形及び射出成形が特に好ましい。
前記基板作製工程は、記録層の厚みを保持するための内周スペーサ及び外周スペーサの少なくともいずれかを上側基板及び下側基板の少なくともいずれかと一体成形する工程である。
前記基板材料としては、上述したものを用いることができる。
前記外周スペーサ及び内周スペーサを有する基板の成形方法としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の方法の中から適宜選択することができ、例えば、フィルム成形、押出成形、射出成形、ブロー成形、圧縮成形、トランスファー成形、カレンダー成形、熱成形、流動成形、積層成形、あるいは、金型を用いた圧縮成形、などが挙げられる。これらの中でも、生産性に優れた押出成形及び射出成形が特に好ましい。
−貼合工程−
前記貼合工程は、前記上側基板と前記下側基板とをスペーサを介して貼り合わせる工程である。
前記貼り合わせ工程では、例えば、接着剤、粘着剤、などを用いて気泡が入らないように前記上側基板と前記下側基板とを貼り合わせる。
前記接着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＵＶ硬化型、エマルジョン型、一液硬化型、二液硬化型等の各種接着剤が挙げられ、それぞれ公知の接着剤を任意に組み合わせて使用することができる。
前記粘着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤、などが挙げられる。
前記貼合工程は、前記上側基板と前記下側基板とをスペーサを介して貼り合わせる工程である。
前記貼り合わせ工程では、例えば、接着剤、粘着剤、などを用いて気泡が入らないように前記上側基板と前記下側基板とを貼り合わせる。
前記接着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＵＶ硬化型、エマルジョン型、一液硬化型、二液硬化型等の各種接着剤が挙げられ、それぞれ公知の接着剤を任意に組み合わせて使用することができる。
前記粘着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤、などが挙げられる。
−記録層形成工程−
前記記録層形成工程は、外周スペーサに設けた注入口からセル内に記録層材料を注入し、硬化させて記録層を形成する工程である。
この場合、記録層材料をセル内に注入時には、上側基板の外周スペーサの注入口と下側基板の外周スペーサの注入口との位置を合わせて開口部を形成する。一方、記録層材料をセル内に注入した後、上側基板と下側基板とを相対的に回転させて上側基板の外周スペーサの注入口と下側基板の外周スペーサの注入口との位置をずらして、開口部を閉鎖させることにより、簡便かつ確実に封止することができる。
前記記録層形成工程は、外周スペーサに設けた注入口からセル内に記録層材料を注入し、硬化させて記録層を形成する工程である。
この場合、記録層材料をセル内に注入時には、上側基板の外周スペーサの注入口と下側基板の外周スペーサの注入口との位置を合わせて開口部を形成する。一方、記録層材料をセル内に注入した後、上側基板と下側基板とを相対的に回転させて上側基板の外周スペーサの注入口と下側基板の外周スペーサの注入口との位置をずらして、開口部を閉鎖させることにより、簡便かつ確実に封止することができる。
前記その他の工程としては、反射膜形成工程、フィルタ層形成工程、第１ギャップ層形成工程、第２ギャップ層形成工程、などが挙げられる。
（光記録媒体の記録方法及び再生方法）
本発明の光記録媒体の記録方法は、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。
本発明の光記録媒体の再生方法は、本発明の前記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を照射して情報を再生する。
本発明の光記録媒体の記録方法は、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。
本発明の光記録媒体の再生方法は、本発明の前記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を照射して情報を再生する。
本発明の光記録媒体の記録方法及び再生方法では、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。
ここで、本発明の光記録媒体の記録方法及び再生方法は、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。
ここで、本発明の光記録媒体の記録方法及び再生方法は、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。
本発明の光記録媒体の記録方法及び再生方法に使用される光記録再生装置について図１５を参照して説明する。
図１５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２０が取り付けられるスピンドル８１と、このスピンドル８１を回転させるスピンドルモータ８２と、光記録媒体２０の回転数を所定の値に保つようにスピンドルモータ８２を制御するスピンドルサーボ回路８３とを備えている。
また、光記録再生装置１００は、光記録媒体２０に対して情報光と記録用参照光とを照射して情報を記録すると共に、光記録媒体２０に対して再生用参照光を照射し、再生光を検出して、光記録媒体２０に記録されている情報を再生するためのピックアップ３１と、このピックアップ３１を光記録媒体２０の半径方向に移動可能とする駆動装置８４とを備えている。
図１５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２０が取り付けられるスピンドル８１と、このスピンドル８１を回転させるスピンドルモータ８２と、光記録媒体２０の回転数を所定の値に保つようにスピンドルモータ８２を制御するスピンドルサーボ回路８３とを備えている。
また、光記録再生装置１００は、光記録媒体２０に対して情報光と記録用参照光とを照射して情報を記録すると共に、光記録媒体２０に対して再生用参照光を照射し、再生光を検出して、光記録媒体２０に記録されている情報を再生するためのピックアップ３１と、このピックアップ３１を光記録媒体２０の半径方向に移動可能とする駆動装置８４とを備えている。
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２０の厚み方向に移動させてフォーカスサーボを行うフォーカスサーボ回路８６と、検出回路８５によって検出されるトラッキングエラー信号ＴＥに基づいてピックアップ３１内のアクチュエータを駆動して対物レンズを光記録媒体２０の半径方向に移動させてトラッキングサーボを行うトラッキングサーボ回路８７と、トラッキングエラー信号ＴＥ及び後述するコントローラからの指令に基づいて駆動装置８４を制御してピックアップ３１を光記録媒体２０の半径方向に移動させるスライドサーボを行うスライドサーボ回路８８とを備えている。
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２０のデータエリアに記録されたデータを再生したり、検出回路８５からの再生信号ＲＦより基本クロックを再生したりアドレスを判別したりする信号処理回路８９と、光記録再生装置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の機能を実現できるようになっている。
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の機能を実現できるようになっている。
本発明の光記録媒体の記録方法及び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、記録層に外部から侵入する水分、空気、反応性ガスを大幅に低減させることができ、高寿命であり、今までにない高密度記録を実現することができる。
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。
（実施例１）
−光記録媒体の作製−
下側基板として、図４及び図５に示すような直径１２０ｍｍ、板厚０．６ｍｍのポリカーボネート樹脂製基板に高さ６００μｍの外周スペーサ及び内周スペーサが一体成形されたものを使用した。なお、外周スペーサの一部には注入口が設けられている。
この下側基板表面には、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０．７４μｍであり、溝深さは１７５ｎｍ、溝幅は３００ｎｍである。
まず、下側基板のサーボピットパターン表面に反射膜を成膜した。反射膜材料にはアルミニウム（Ａｌ）を用いた。成膜はＤＣマグネトロンスパッタリング法により厚み２００ｎｍのＡｌ反射膜を成膜した。
−光記録媒体の作製−
下側基板として、図４及び図５に示すような直径１２０ｍｍ、板厚０．６ｍｍのポリカーボネート樹脂製基板に高さ６００μｍの外周スペーサ及び内周スペーサが一体成形されたものを使用した。なお、外周スペーサの一部には注入口が設けられている。
この下側基板表面には、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０．７４μｍであり、溝深さは１７５ｎｍ、溝幅は３００ｎｍである。
まず、下側基板のサーボピットパターン表面に反射膜を成膜した。反射膜材料にはアルミニウム（Ａｌ）を用いた。成膜はＤＣマグネトロンスパッタリング法により厚み２００ｎｍのＡｌ反射膜を成膜した。
次に、コレステリック液層層（チッソ社製、ＣＭ−３３）を形成した光記録媒体用フィルタを前記基板に設置できるように所定のディスクサイズに打ち抜き、ベースフィルム面をサーボピットパターン側にして貼り付けた。貼り合わせには紫外線硬化性樹脂や粘着剤を用いて気泡が入らないようにして行った。以上により厚み６μｍのフィルタ層を形成した。
次に、外周スペーサ及び内周スペーサ表面に接着剤を塗布し、直径１２ｃｍ、厚み０．６ｍｍのポリカーボネート樹脂製の上側基板を貼り付けた。押し付けながらディスク端部と該上側基板を接着剤で貼り合せた。その結果、内部に記録層の厚みが６００μｍとなるセル（隙間）が形成された。
次に、外周スペーサ及び内周スペーサ表面に接着剤を塗布し、直径１２ｃｍ、厚み０．６ｍｍのポリカーボネート樹脂製の上側基板を貼り付けた。押し付けながらディスク端部と該上側基板を接着剤で貼り合せた。その結果、内部に記録層の厚みが６００μｍとなるセル（隙間）が形成された。
次に、記録層材料としては、下記組成のフォトポリマー塗布液を調製した。
＜フォトポリマー塗布液の組成＞
・ジ（ウレタンアクリレート）オリゴマー（Ｅｃｈｏ Ｒｅｓｉｎｓ社製、ＡＬＵ−３５１）・・・５９質量部
・イソボルニルアクリレート・・・３０質量部
・ビニルベンゾエート・・・１０質量部
・重合開始剤（チバスペシャルティケミカルズ社製、イルガキュア７８４）・・・１質量部
＜フォトポリマー塗布液の組成＞
・ジ（ウレタンアクリレート）オリゴマー（Ｅｃｈｏ Ｒｅｓｉｎｓ社製、ＡＬＵ−３５１）・・・５９質量部
・イソボルニルアクリレート・・・３０質量部
・ビニルベンゾエート・・・１０質量部
・重合開始剤（チバスペシャルティケミカルズ社製、イルガキュア７８４）・・・１質量部
得られたフォトポリマー塗布液をディスペンサーを用いて注入口からセル内に９分目まで注入した後、減圧槽内で減圧脱泡を３回繰り返し行った。次いで、フォトポリマー塗布液をディスペンサーを用いて一杯まで注入し、注入口を蓋と接着剤で封止した。これを加熱硬化させて、厚み６００μｍの記録層を形成した。以上により、実施例１の光記録媒体を作製した。
（実施例２）
−光記録媒体の作製−
実施例１において、下側基板及び上側基板として、図７及び図８に示すような高さ６００μｍの内周スペーサ及び外周スペーサを一体成形した直径１２ｃｍ、厚み０．６ｍｍのポリカーボネート樹脂製基板を用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例２の光記録媒体を作製した。
−光記録媒体の作製−
実施例１において、下側基板及び上側基板として、図７及び図８に示すような高さ６００μｍの内周スペーサ及び外周スペーサを一体成形した直径１２ｃｍ、厚み０．６ｍｍのポリカーボネート樹脂製基板を用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例２の光記録媒体を作製した。
（比較例１）
−光記録媒体の作製−
実施例１において、下側基板及び上側基板として、図２及び図３に示すような高さ６００μｍの内周スペーサ及び外周スペーサが別体である直径１２ｃｍ、厚み０．６ｍｍのポリカーボネート樹脂製基板を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較例１の光記録媒体を作製した。
−光記録媒体の作製−
実施例１において、下側基板及び上側基板として、図２及び図３に示すような高さ６００μｍの内周スペーサ及び外周スペーサが別体である直径１２ｃｍ、厚み０．６ｍｍのポリカーボネート樹脂製基板を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較例１の光記録媒体を作製した。
（比較例２）
−光記録媒体の作製−
実施例１において、内周スペーサのみを設け、外周スペーサを設けない下側基板を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較例１の光記録媒体を作製した。
−光記録媒体の作製−
実施例１において、内周スペーサのみを設け、外周スペーサを設けない下側基板を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較例１の光記録媒体を作製した。
＜保存性＞
得られた実施例１〜２及び比較例１〜２の各光記録媒体について、レーザー光で情報を記録後、温度６０℃、湿度９０ＲＨ％で１週間加速試験を行った。その後、記録した情報を再生し、問題なく情報が再生できるかどうかを保存性の目安とし、下記の基準で評価した。結果を表１に示す。
〔評価基準〕
◎：保存性が非常に良好である
○：保存性が良好である
△：保存性がやや劣る（実使用可能なレベル）
×：保存性が不良である（使用不能なレベル）
得られた実施例１〜２及び比較例１〜２の各光記録媒体について、レーザー光で情報を記録後、温度６０℃、湿度９０ＲＨ％で１週間加速試験を行った。その後、記録した情報を再生し、問題なく情報が再生できるかどうかを保存性の目安とし、下記の基準で評価した。結果を表１に示す。
〔評価基準〕
◎：保存性が非常に良好である
○：保存性が良好である
△：保存性がやや劣る（実使用可能なレベル）
×：保存性が不良である（使用不能なレベル）
＜記録層の厚みの均一性＞
得られた実施例１〜２及び比較例１〜２の各光記録媒体について、記録層を基板から取り外して、非接触のレーザー膜厚測定機で円周方向、半径方向の膜厚分布を測定し、下記基準で評価した。結果を表１に示す。
〔評価基準〕
○：内周部と外周部とで均一な厚みを有している。
×：厚みにバラツキがある。
得られた実施例１〜２及び比較例１〜２の各光記録媒体について、記録層を基板から取り外して、非接触のレーザー膜厚測定機で円周方向、半径方向の膜厚分布を測定し、下記基準で評価した。結果を表１に示す。
〔評価基準〕
○：内周部と外周部とで均一な厚みを有している。
×：厚みにバラツキがある。
本発明の光記録媒体は、記録層に外部から侵入する水分、空気、反応性ガスを大幅に低減させることができ高寿命であり、かつ均一な厚みの記録層を有し、高密度画像記録が可能であるので、各種ホログラム型の光記録媒体として幅広く用いられる。
１ 下側基板
２ 反射膜
３ サーボビットパターン
４ 記録層
５ 上側基板
６ フィルタ層
７ 第２ギャップ層
８ 第１ギャップ層
１２ 対物レンズ
１３ ダイクロイックミラー
１４ 検出器
１５ １／４波長板
１６ 偏光板
１７ ハーフミラー
２０ 光記録媒体
２１ 光記録媒体
２２ 光記録媒体
３１ ピックアップ
８１ スピンドル
８２ スピンドルモータ
８３ スピンドルサーボ回路
８４ 駆動装置
８５ 検出回路
８６ フォーカルサーボ回路
８７ トラッキングサーボ回路
８８ スライドサーボ回路
８９ 信号処理回路
９０ コントローラ
９１ 走査部
１００ 光記録再生装置
１０１ 上側基板
１０２ 下側基板
１０３ 内周スペーサ
１０４ 外周スペーサ
１１０ セル（隙間）
１２０ センターホール
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
２ 反射膜
３ サーボビットパターン
４ 記録層
５ 上側基板
６ フィルタ層
７ 第２ギャップ層
８ 第１ギャップ層
１２ 対物レンズ
１３ ダイクロイックミラー
１４ 検出器
１５ １／４波長板
１６ 偏光板
１７ ハーフミラー
２０ 光記録媒体
２１ 光記録媒体
２２ 光記録媒体
３１ ピックアップ
８１ スピンドル
８２ スピンドルモータ
８３ スピンドルサーボ回路
８４ 駆動装置
８５ 検出回路
８６ フォーカルサーボ回路
８７ トラッキングサーボ回路
８８ スライドサーボ回路
８９ 信号処理回路
９０ コントローラ
９１ 走査部
１００ 光記録再生装置
１０１ 上側基板
１０２ 下側基板
１０３ 内周スペーサ
１０４ 外周スペーサ
１１０ セル（隙間）
１２０ センターホール
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
Claims (18)
- 上側基板と、下側基板との間に、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を有する光記録媒体において、
前記記録層の厚みを保持するためのスペーサが、前記上側基板及び前記下側基板の少なくともいずれかと一体成形されていること特徴とする光記録媒体。 - 上側基板と、下側基板との間に、ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を有する光記録媒体において、
前記光記録媒体の外周縁部に設けられ、前記記録層の厚みを保持するための外周スペーサが、前記上側基板及び前記下側基板の少なくともいずれかと一体成形されていること特徴とする光記録媒体。 - 光記録媒体の外周縁部に設けられ、記録層の厚みを保持するための外周スペーサが、上側基板及び下側基板の少なくともいずれかと一体成形されている請求項１に記載の光記録媒体。
- 光記録媒体のセンターホールの周囲に設けられ、記録層の厚みを保持するための内周スペーサが、前記上側基板及び前記下側基板の少なくともいずれかと一体成形されている請求項１から３のいずれかに記載の光記録媒体。
- 内周スペーサ及び外周スペーサの少なくともいずれかが、上側基板及び下側基板の両方と一体成形され、かつ該上側基板のスペーサと該下側基板のスペーサとが互いに嵌合可能である請求項４に記載の光記録媒体。
- 外周スペーサの一部に記録層材料をセル内に注入するための注入口を有する請求項２から５のいずれかに記載の光記録媒体。
- 記録層材料をセル内に注入時には、上側基板の外周スペーサの注入口と下側基板の外周スペーサの注入口とが同じ位置で開口部を形成し、
記録層材料をセル内に注入した後には、上側基板の外周スペーサの注入口と下側基板の外周スペーサの注入口との位置がずれて開口部が閉鎖されている請求項６に記載の光記録媒体。 - 記録層の厚みが１００μｍ以上である請求項１から７のいずれかに記載の光記録媒体。
- 下側基板が、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。
- サーボピットパターン表面に反射膜を有する請求項９に記載の光記録媒体。
- 下側基板と記録層との間にフィルタ層を有する請求項１から１０のいずれかに記載の光記録媒体。
- フィルタ層と反射膜との間に、下側基板表面を平滑化するための第１ギャップ層を有する請求項１１に記載の光記録媒体。
- 記録層とフィルタ層との間に、第２ギャップ層を有する請求項１１から１２のいずれかに記載の光記録媒体。
- 情報光及び参照光を同軸光束として該光記録媒体に照射し、前記情報光と前記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する請求項１から１３のいずれかに記載の光記録媒体。
- 記録層の厚みを保持するための内周スペーサ及び外周スペーサの少なくともいずれかを上側基板及び下側基板の少なくともいずれかと一体成形する基板作製工程と、
前記上側基板と前記下側基板とをスペーサを介して貼り合わせる貼合工程と、
前記外周スペーサに設けた注入口からセル内に記録層材料を注入し、硬化させて記録層を形成する記録層形成工程とを含むことを特徴とする光記録媒体の製造方法。 - 記録層材料をセル内に注入する時には、上側基板の外周スペーサの注入口と下側基板の外周スペーサの注入口との位置を合わせて開口部を形成し、
記録層材料をセル内に注入した後には、上側基板と下側基板とを相対的に回転させて該上側基板の外周スペーサの注入口と該下側基板の外周スペーサの注入口との位置をずらして開口部を閉鎖する請求項１５に記載の光記録媒体の製造方法。 - 請求項１から１４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ことを特徴とする光記録媒体の記録方法。
- 請求項１７に記載の光記録媒体の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を照射して情報を再生することを特徴とする光記録媒体の再生方法。
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