JP2007004879A - 光記録方法、光記録装置及び光記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明は、ホログラフィを利用して記録する光記録媒体に対して、記録又は再生時のフォーカスやトラッキングなどの光照射の位置制御を効率よく行い、該光記録媒体内の記録層などの層間距離のばらつきや光記録及び光再生装置の誤差などに対して、効果的に調整することができる優れた光記録方法、光記録装置及び光記録媒体の提供。
【解決手段】 ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備えた光記録媒体に対し、少なくとも一の情報光及び参照光を照射し、前記光記録媒体における厚み方向の該情報光及び該参照光の焦点位置を検出し、該焦点位置を制御する記録焦点位置制御ステップと、 前記情報光及び前記参照光を照射し、干渉像を形成し、該干渉像を記録層に記録する干渉像記録ステップとを含むことを特徴とする光記録方法である。
【選択図】 図１
【解決手段】 ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備えた光記録媒体に対し、少なくとも一の情報光及び参照光を照射し、前記光記録媒体における厚み方向の該情報光及び該参照光の焦点位置を検出し、該焦点位置を制御する記録焦点位置制御ステップと、 前記情報光及び前記参照光を照射し、干渉像を形成し、該干渉像を記録層に記録する干渉像記録ステップとを含むことを特徴とする光記録方法である。
【選択図】 図１
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方法、光記録装置及び光記録媒体に関し、該光記録媒体に対して、記録又は再生時のフォーカスやトラッキングなどの光照射の位置制御を効率よく行い、該光記録媒体内の記録層などの層間距離のばらつきや光記録及び光再生装置の誤差などに対して、効果的に調整することができる光記録方法、光記録装置及び光記録媒体に関する。
ホログラフィを利用して光記録媒体に情報を記録する光記録方法は、一般に、イメージ情報を持った情報光（物体光）と参照光とを前記光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行われる。前記光記録方法として、例えば、前記情報光の光軸と参照光の光軸とが同軸になるようにして前記情報光及び参照光が照射されるコリニア方式などが挙げられる。該コリニア方式においては、前記情報光及び参照光により前記干渉縞が生成され、イメージ情報などが前記記録層に記録される。記録されたイメージ情報などの再生は、前記光記録媒体に前記参照光と同じ光を、記録時と同じ方向から照射することにより行われる。該光照射により光としての前記干渉縞から回折光が生成され、該回折光を受光することにより前記情報が再生される。
このようなイメージ情報などの記録又は再生時に、光記録媒体内の記録層などの層間距離のばらつきや光記録及び光再生装置の誤差などを調整し、該光記録媒体の正常な位置に前記情報などを記録するため、フォーカス制御やトラッキング制御など、光線照射についての焦点位置の制御が行われる。
これらの焦点位置の制御方法として、例えば、前記フォーカス制御やトラッキング制御などを行うためのサーボ用光を前記光記録媒体に照射し、その反射光によりフォーカス情報やトラック情報などの光照射の位置情報を検出するサンプルドサーボ方式などがある。この焦点位置の制御により前記情報光及び参照光が光記録媒体の正常な位置に照射され、記録及び再生が行われる（特許文献１〜３参照）。
しかし、前記位置制御方法の場合、前記サーボ用光に対するフォーカス情報やトラック情報などの光照射の位置情報のみが検出の対象とされ、前記情報光及び参照光の記録層への照射位置は検出の対象となっていない。そのため光記録媒体における該記録層などの厚みや該厚み方向の積層位置の誤差が大きい場合や、光記録及び再生装置の光照射の誤差と前記記録層の誤差が重なった場合、光記録装置の照射位置を事前に微調整したとしても、正常な位置への記録がなされないという問題がある。特に、前記記録層などが複数の層で積層されている場合、図１に示すように、前記光記録媒体の第一の基板５の表面から前記情報光及び参照光が反射する選択反射膜の反射面までの設計距離Ｌｗと、現物の光記録媒体の表面から選択反射膜までの距離Ｍｗは、製造上誤差が生じてしまう。同様に、光記録媒体の第一の基板５の表面からサーボ用光が反射する反射層の反射面までの設計距離Ｌｇと、現物の光記録媒体の表面から選択反射膜までの距離Ｍｇも、誤差が生じてしまう。
そのため、一の光記録媒体では正常に記録及び再生がなされても、別の光記録媒体では再生できず、光記録再生装置の調整が必要となるなどの互換性の問題が生じてしまう。製造過程でこのような層間距離などの誤差を低減するには限界があり、このような光記録媒体に高精度を求めるのは、生産コストが増大するという問題がある。
このような誤差が小さく品質の良い光記録媒体への記録の場合は、通常フォーカス情報の検出及び制御は、最初のみ行い該光記録媒体の品質が良好であることを確認できれば、その後は行わず、比較的誤差が大きくても検出しうるアドレス情報などの検出が行われ、その検出情報に基づいて記録がなされる。そのため、記録速度を高めても、正常な記録を得ることができる。
しかし、前記誤差が大きい光記録媒体に記録する場合には、前記フォーカス情報の検出及び制御は、最初だけでなく、複数の各記録層毎や記録領域毎に行うか、又は各記録毎に行う必要が生じ記録速度の低下や記録の効率が低下するという問題がある。
これらの焦点位置の制御方法として、例えば、前記フォーカス制御やトラッキング制御などを行うためのサーボ用光を前記光記録媒体に照射し、その反射光によりフォーカス情報やトラック情報などの光照射の位置情報を検出するサンプルドサーボ方式などがある。この焦点位置の制御により前記情報光及び参照光が光記録媒体の正常な位置に照射され、記録及び再生が行われる（特許文献１〜３参照）。
しかし、前記位置制御方法の場合、前記サーボ用光に対するフォーカス情報やトラック情報などの光照射の位置情報のみが検出の対象とされ、前記情報光及び参照光の記録層への照射位置は検出の対象となっていない。そのため光記録媒体における該記録層などの厚みや該厚み方向の積層位置の誤差が大きい場合や、光記録及び再生装置の光照射の誤差と前記記録層の誤差が重なった場合、光記録装置の照射位置を事前に微調整したとしても、正常な位置への記録がなされないという問題がある。特に、前記記録層などが複数の層で積層されている場合、図１に示すように、前記光記録媒体の第一の基板５の表面から前記情報光及び参照光が反射する選択反射膜の反射面までの設計距離Ｌｗと、現物の光記録媒体の表面から選択反射膜までの距離Ｍｗは、製造上誤差が生じてしまう。同様に、光記録媒体の第一の基板５の表面からサーボ用光が反射する反射層の反射面までの設計距離Ｌｇと、現物の光記録媒体の表面から選択反射膜までの距離Ｍｇも、誤差が生じてしまう。
そのため、一の光記録媒体では正常に記録及び再生がなされても、別の光記録媒体では再生できず、光記録再生装置の調整が必要となるなどの互換性の問題が生じてしまう。製造過程でこのような層間距離などの誤差を低減するには限界があり、このような光記録媒体に高精度を求めるのは、生産コストが増大するという問題がある。
このような誤差が小さく品質の良い光記録媒体への記録の場合は、通常フォーカス情報の検出及び制御は、最初のみ行い該光記録媒体の品質が良好であることを確認できれば、その後は行わず、比較的誤差が大きくても検出しうるアドレス情報などの検出が行われ、その検出情報に基づいて記録がなされる。そのため、記録速度を高めても、正常な記録を得ることができる。
しかし、前記誤差が大きい光記録媒体に記録する場合には、前記フォーカス情報の検出及び制御は、最初だけでなく、複数の各記録層毎や記録領域毎に行うか、又は各記録毎に行う必要が生じ記録速度の低下や記録の効率が低下するという問題がある。
したがって、ホログラフィを利用して記録する光記録媒体に対して、記録又は再生時のフォーカスやトラッキングなどの光照射の位置制御を効率よく行い、該光記録媒体内の記録層などの層間距離のばらつきや光記録及び光再生装置の誤差などに対して、効果的に調整することができる優れた光記録方法、光記録装置及び光記録媒体は未だ実現されておらず、その提供が望まれているのが現状である。
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記録する光記録媒体に対して、記録又は再生時のフォーカスやトラッキングなどの光照射の位置制御を効率よく行い、該光記録媒体内の記録層などの層間距離のばらつきや光記録及び光再生装置の誤差などに対して、効果的に調整することができる優れた光記録方法、光記録装置及び光記録媒体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＞ 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に対し、少なくとも一の情報光及び参照光を照射し、前記光記録媒体における厚み方向の該情報光及び該参照光の焦点位置を検出し、該焦点位置を制御する記録焦点位置制御ステップと、
前記情報光及び前記参照光を照射し、干渉像を形成し、該干渉像を記録層に記録する干渉像記録ステップとを含むことを特徴とする光記録方法である。
該＜１＞に記載の光記録方法においては、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記録媒体に対し、少なくとも一の情報光及び参照光を照射し、前記光記録媒体における厚み方向の該情報光及び該参照光の焦点位置を検出し、該焦点位置を制御する記録焦点位置制御ステップと、前記情報光及び前記参照光を照射し、干渉像を形成し、該干渉像を記録層に記録する干渉像記録ステップとが含まれると、該焦点位置が制御されると、サーボ用光の前記光記録媒体の厚み方向の該焦点位置の検出とは別個独立して該焦点位置の検出及び制御が行われるので、記録しようとする記録層の位置に的確に記録がなされる。
＜２＞ 記録焦点位置制御ステップにおける焦点位置の検出が、非点収差法、フーコー法及び臨界角法の少なくともいずれかにより行われる前記＜１＞に記載の光記録方法である。
該＜２＞に記載の光記録方法においては、記録焦点位置制御ステップにおける焦点位置の検出が、非点収差法、フーコー法及び臨界角法の少なくともいずれかにより行われると、フォーカス制御が好適に行われる。
＜３＞ 少なくとも一のサーボ用光を照射し、該サーボ用光の焦点位置を検出し、該サーボ用光の焦点位置を制御するサーボ焦点位置制御ステップを含む前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の光記録方法である。
該＜３＞に記載の光記録方法においては、少なくとも一のサーボ用光を照射し、該サーボ用光の焦点位置を検出し、該サーボ用光の焦点位置を制御するサーボ焦点位置制御ステップを含むと、前記サーボ用光の照射により、前記記録焦点位置制御とは別個にフォーカス制御及びトラッキング制御がなされ、サーボ用光のサーボ機構によりトラック情報、アドレス情報が的確に検出される。
＜４＞ サーボ焦点位置制御ステップにおける焦点位置の検出が、３ビーム法、プッシュプル法及び位相差検出法の少なくともいずれかにより行われる前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の光記録方法である。
該＜４＞に記載の光記録方法においては、サーボ焦点位置制御ステップにおける焦点位置の検出が、３ビーム法、プッシュプル法及び位相差検出法の少なくともいずれかにより行われると、トラッキング制御が好適に行われる。
＜５＞ 記録焦点位置制御ステップにより検出された情報光及び参照光の焦点位置情報に基づいて、サーボ用光の焦点位置を制御する前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜６＞ 記録焦点位置制御ステップにおいて検出された焦点距離をＦｒとし、サーボ焦点位置制御ステップにおいて検出された光記録媒体の厚み方向の焦点距離をＦｓとして、該Ｆｒ及びＦｓの検出を各ｎ個所行い、各ｎ箇所における焦点距離の差（Ｆｓ−Ｆｒ）をΔＦとすると、該ｎ個のΔＦのうちの最大値と最小値の差が、１０μｍ以内である場合、該ｎ個のΔＦの平均値ΔＦａを求め、該ΔＦａの値を前記Ｆｒの平均値Ｆｒａに加えたＦｒａ＋ΔＦａの値が、サーボ用光の光記録媒体の厚み方向の焦点距離となるように該サーボ用光を照射することにより、前記サーボ焦点位置制御ステップにおける光記録媒体の厚み方向の焦点位置の検出及び制御を省略し、該ｎ個のΔＦのうちの最大値と最小値の差が１０μｍを超えた場合、前記サーボ焦点位置制御ステップにおける光記録媒体の厚み方向の焦点位置の検出及び制御を行う前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の光記録方法である。
該＜６＞に記載の光記録方法においては、記録焦点位置制御ステップにより検出された情報光及び参照光の焦点位置から算出される焦点距離に、あらかじめ設定されたサーボ用光と前記情報光及び前記参照光との光線間の焦点距離の差を、加えることにより、該サーボ用光の焦点位置を制御されると、サーボ用光の独自のフォーカス制御が不要となり記録の効率が向上する。
＜７＞ 光記録媒体が、反射型ホログラムである前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜８＞ 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＜７＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜９＞ 光記録媒体が、第一の基板と、記録層と、フィルタ層と、第二の基板とをこの順に有する前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１０＞ フィルタ層が、顔料及び染料の少なくともいずれかの色材を含有する色材含有層を有する前記＜９＞に記載の光記録方法である。
＜１１＞ 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＜１０＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１２＞ 色材が、赤色顔料である前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１３＞ 赤色顔料における５３２ｎｍの光に対する透過率が、３３％以下であり、かつ６５５ｎｍの光に対する透過率が６６％以上である前記＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１４＞ 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＜１３＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１５＞ 色材含有層が、バインダー樹脂を含有し、該バインダー樹脂がポリビニルアルコール樹脂である前記＜１＞から＜１４＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１６＞ 色材含有層表面が、ラビング処理されている前記＜１＞から＜１５＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１７＞ フィルタ層が、互いに屈折率の異なる誘電体薄層を複数層積層した誘電体蒸着層を有する前記＜１＞から＜１６＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１８＞ 該誘電体蒸着層が、高屈折率の誘電体薄層と低屈折率の誘電体薄層とを交互に複数層積層した前記＜１＞から＜１７＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１９＞ 誘電体蒸着層が、誘電体薄層を２〜２０層積層した前記＜１＞から＜１８＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜２０＞ 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＜１９＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜２１＞ 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＜２０＞のいずれかに記載の光記録方法である。
該＜２１＞の光記録方法においては、コレステリック液晶層を２層以上積層しており、入射角が変化しても選択反射波長にずれが生じることなく、記録又は再生時に用いられる情報光及び参照光、さらに再生光は、反射膜に到達しないので、反射面上での乱反射による拡散光が発生することを防ぐことができる。従って、この拡散光によって生じるノイズが再生像に重畳されてＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤ上で検出されることもなく、再生像が少なくともエラー訂正可能な程度に検出することができるようになる。拡散光によるノイズ成分はホログラムの多重度が大きくなればなるほど大きな問題となる。つまり、多重度が大きくなればなるほど、例えば多重度が１０以上になると、１つのホログラムからの回折効率が極めて小さくなり、拡散ノイズがあると再生像の検出が非常に困難となるのである。この構成によれば、このような困難性は除去することができ、今までにない高密度画像記録が実現できる。
＜２２＞ 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＜１＞から＜２１＞のいずれかに記載の光記録方法である。
該＜２２＞に記載の光記録方法においては、各コレステリック液晶層が、円偏光分離特性を有し、螺旋の回転方向が互いに同じであり、選択反射中心波長が互いに異なり、選択反射波長帯域が連続的であることにより、入射角が変化しても選択反射波長にずれが生じることなく、照射光反射の角度依存性を解消でき、波長選択反射膜として好適に用いられる。
＜２３＞ フィルタが、単層のコレステリック液晶層を有し、該コレステリック液晶層が、少なくともネマチック液晶化合物、及び光反応型カイラル化合物を含有する前記＜１＞から＜２２＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜２４＞ コレステリック液晶層が、円偏光分離特性を有する前記＜１＞から＜２３＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜２５＞ 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＜１＞から＜２４＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜２６＞ 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＜１＞から＜２５＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜２７＞ 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＜１＞から＜２６＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜２８＞ フィルタ層が、第一の波長の光を透過し、該第一の波長の光と異なる第二の波長の光を反射する前記＜１＞から＜２７＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜２９＞ フィルタ層が、第一の波長の光を透過し、該第一の波長の光と異なる第二の波長の光を反射する前記＜１＞から＜２８＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜３０＞ 第一の波長の光が、３５０〜６００ｎｍであり、かつ第二の波長の光が６００〜９００ｎｍである前記＜１＞から＜２９＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜３１＞ フィルタ層内の±４０°以内の光における６５５ｎｍでの光透過率が、５０％以上であり、かつ５３２ｎｍでの光反射率が３０％以上である前記＜１＞から＜３０＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜３２＞ フィルタ層が、入射角度±４０°における６５５ｎｍでの光透過率が５０％以上であり、かつ５３２ｎｍでの光反射率が３０％以上である前記＜１＞から＜３１＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜３３＞ フィルタ層のλ０〜λ０／ｃｏｓ２０°（ただし、λ０は照射光波長を表す）における光反射率が４０％以上である前記＜１＞から＜３２＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜３４＞ フィルタ層のλ０〜λ０／ｃｏｓ４０°（ただし、λ０は照射光波長を表す）における光反射率が、４０％以上である前記＜１＞から＜３３＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜３５＞ 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＜３４＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜３６＞ 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＜３５＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜３７＞ 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＜１＞から＜３６＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜３８＞ 基板が、サーボピットパターンを有する前記＜１＞から＜３７＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜３９＞ サーボピットパターン表面に反射膜を有する前記＜１＞から＜３８＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜４０＞ 反射膜が、金属反射膜である前記＜１＞から＜３９＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜４１＞ フィルタ層と反射膜との間に、第二の基板表面を平滑化するための第１ギャップ層を有する前記＜１＞から＜４０＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜４２＞ 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＜１＞から＜４１＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜４３＞光記録媒体が反射型ホログラムである前記＜１＞から＜４２＞のいずれか記載の光記録方法である。
＜１＞ ホログラフィを利用して情報を記録する記録層を備えた光記録媒体に対し、少なくとも一の情報光及び参照光を照射し、前記光記録媒体における厚み方向の該情報光及び該参照光の焦点位置を検出し、該焦点位置を制御する記録焦点位置制御ステップと、
前記情報光及び前記参照光を照射し、干渉像を形成し、該干渉像を記録層に記録する干渉像記録ステップとを含むことを特徴とする光記録方法である。
該＜１＞に記載の光記録方法においては、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記録媒体に対し、少なくとも一の情報光及び参照光を照射し、前記光記録媒体における厚み方向の該情報光及び該参照光の焦点位置を検出し、該焦点位置を制御する記録焦点位置制御ステップと、前記情報光及び前記参照光を照射し、干渉像を形成し、該干渉像を記録層に記録する干渉像記録ステップとが含まれると、該焦点位置が制御されると、サーボ用光の前記光記録媒体の厚み方向の該焦点位置の検出とは別個独立して該焦点位置の検出及び制御が行われるので、記録しようとする記録層の位置に的確に記録がなされる。
＜２＞ 記録焦点位置制御ステップにおける焦点位置の検出が、非点収差法、フーコー法及び臨界角法の少なくともいずれかにより行われる前記＜１＞に記載の光記録方法である。
該＜２＞に記載の光記録方法においては、記録焦点位置制御ステップにおける焦点位置の検出が、非点収差法、フーコー法及び臨界角法の少なくともいずれかにより行われると、フォーカス制御が好適に行われる。
＜３＞ 少なくとも一のサーボ用光を照射し、該サーボ用光の焦点位置を検出し、該サーボ用光の焦点位置を制御するサーボ焦点位置制御ステップを含む前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の光記録方法である。
該＜３＞に記載の光記録方法においては、少なくとも一のサーボ用光を照射し、該サーボ用光の焦点位置を検出し、該サーボ用光の焦点位置を制御するサーボ焦点位置制御ステップを含むと、前記サーボ用光の照射により、前記記録焦点位置制御とは別個にフォーカス制御及びトラッキング制御がなされ、サーボ用光のサーボ機構によりトラック情報、アドレス情報が的確に検出される。
＜４＞ サーボ焦点位置制御ステップにおける焦点位置の検出が、３ビーム法、プッシュプル法及び位相差検出法の少なくともいずれかにより行われる前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の光記録方法である。
該＜４＞に記載の光記録方法においては、サーボ焦点位置制御ステップにおける焦点位置の検出が、３ビーム法、プッシュプル法及び位相差検出法の少なくともいずれかにより行われると、トラッキング制御が好適に行われる。
＜５＞ 記録焦点位置制御ステップにより検出された情報光及び参照光の焦点位置情報に基づいて、サーボ用光の焦点位置を制御する前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜６＞ 記録焦点位置制御ステップにおいて検出された焦点距離をＦｒとし、サーボ焦点位置制御ステップにおいて検出された光記録媒体の厚み方向の焦点距離をＦｓとして、該Ｆｒ及びＦｓの検出を各ｎ個所行い、各ｎ箇所における焦点距離の差（Ｆｓ−Ｆｒ）をΔＦとすると、該ｎ個のΔＦのうちの最大値と最小値の差が、１０μｍ以内である場合、該ｎ個のΔＦの平均値ΔＦａを求め、該ΔＦａの値を前記Ｆｒの平均値Ｆｒａに加えたＦｒａ＋ΔＦａの値が、サーボ用光の光記録媒体の厚み方向の焦点距離となるように該サーボ用光を照射することにより、前記サーボ焦点位置制御ステップにおける光記録媒体の厚み方向の焦点位置の検出及び制御を省略し、該ｎ個のΔＦのうちの最大値と最小値の差が１０μｍを超えた場合、前記サーボ焦点位置制御ステップにおける光記録媒体の厚み方向の焦点位置の検出及び制御を行う前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の光記録方法である。
該＜６＞に記載の光記録方法においては、記録焦点位置制御ステップにより検出された情報光及び参照光の焦点位置から算出される焦点距離に、あらかじめ設定されたサーボ用光と前記情報光及び前記参照光との光線間の焦点距離の差を、加えることにより、該サーボ用光の焦点位置を制御されると、サーボ用光の独自のフォーカス制御が不要となり記録の効率が向上する。
＜７＞ 光記録媒体が、反射型ホログラムである前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜８＞ 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＜７＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜９＞ 光記録媒体が、第一の基板と、記録層と、フィルタ層と、第二の基板とをこの順に有する前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１０＞ フィルタ層が、顔料及び染料の少なくともいずれかの色材を含有する色材含有層を有する前記＜９＞に記載の光記録方法である。
＜１１＞ 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＜１０＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１２＞ 色材が、赤色顔料である前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１３＞ 赤色顔料における５３２ｎｍの光に対する透過率が、３３％以下であり、かつ６５５ｎｍの光に対する透過率が６６％以上である前記＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１４＞ 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＜１３＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１５＞ 色材含有層が、バインダー樹脂を含有し、該バインダー樹脂がポリビニルアルコール樹脂である前記＜１＞から＜１４＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１６＞ 色材含有層表面が、ラビング処理されている前記＜１＞から＜１５＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１７＞ フィルタ層が、互いに屈折率の異なる誘電体薄層を複数層積層した誘電体蒸着層を有する前記＜１＞から＜１６＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１８＞ 該誘電体蒸着層が、高屈折率の誘電体薄層と低屈折率の誘電体薄層とを交互に複数層積層した前記＜１＞から＜１７＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１９＞ 誘電体蒸着層が、誘電体薄層を２〜２０層積層した前記＜１＞から＜１８＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜２０＞ 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＜１９＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜２１＞ 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＜２０＞のいずれかに記載の光記録方法である。
該＜２１＞の光記録方法においては、コレステリック液晶層を２層以上積層しており、入射角が変化しても選択反射波長にずれが生じることなく、記録又は再生時に用いられる情報光及び参照光、さらに再生光は、反射膜に到達しないので、反射面上での乱反射による拡散光が発生することを防ぐことができる。従って、この拡散光によって生じるノイズが再生像に重畳されてＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤ上で検出されることもなく、再生像が少なくともエラー訂正可能な程度に検出することができるようになる。拡散光によるノイズ成分はホログラムの多重度が大きくなればなるほど大きな問題となる。つまり、多重度が大きくなればなるほど、例えば多重度が１０以上になると、１つのホログラムからの回折効率が極めて小さくなり、拡散ノイズがあると再生像の検出が非常に困難となるのである。この構成によれば、このような困難性は除去することができ、今までにない高密度画像記録が実現できる。
＜２２＞ 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＜１＞から＜２１＞のいずれかに記載の光記録方法である。
該＜２２＞に記載の光記録方法においては、各コレステリック液晶層が、円偏光分離特性を有し、螺旋の回転方向が互いに同じであり、選択反射中心波長が互いに異なり、選択反射波長帯域が連続的であることにより、入射角が変化しても選択反射波長にずれが生じることなく、照射光反射の角度依存性を解消でき、波長選択反射膜として好適に用いられる。
＜２３＞ フィルタが、単層のコレステリック液晶層を有し、該コレステリック液晶層が、少なくともネマチック液晶化合物、及び光反応型カイラル化合物を含有する前記＜１＞から＜２２＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜２４＞ コレステリック液晶層が、円偏光分離特性を有する前記＜１＞から＜２３＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜２５＞ 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＜１＞から＜２４＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜２６＞ 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＜１＞から＜２５＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜２７＞ 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＜１＞から＜２６＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜２８＞ フィルタ層が、第一の波長の光を透過し、該第一の波長の光と異なる第二の波長の光を反射する前記＜１＞から＜２７＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜２９＞ フィルタ層が、第一の波長の光を透過し、該第一の波長の光と異なる第二の波長の光を反射する前記＜１＞から＜２８＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜３０＞ 第一の波長の光が、３５０〜６００ｎｍであり、かつ第二の波長の光が６００〜９００ｎｍである前記＜１＞から＜２９＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜３１＞ フィルタ層内の±４０°以内の光における６５５ｎｍでの光透過率が、５０％以上であり、かつ５３２ｎｍでの光反射率が３０％以上である前記＜１＞から＜３０＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜３２＞ フィルタ層が、入射角度±４０°における６５５ｎｍでの光透過率が５０％以上であり、かつ５３２ｎｍでの光反射率が３０％以上である前記＜１＞から＜３１＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜３３＞ フィルタ層のλ０〜λ０／ｃｏｓ２０°（ただし、λ０は照射光波長を表す）における光反射率が４０％以上である前記＜１＞から＜３２＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜３４＞ フィルタ層のλ０〜λ０／ｃｏｓ４０°（ただし、λ０は照射光波長を表す）における光反射率が、４０％以上である前記＜１＞から＜３３＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜３５＞ 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＜３４＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜３６＞ 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＜３５＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜３７＞ 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＜１＞から＜３６＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜３８＞ 基板が、サーボピットパターンを有する前記＜１＞から＜３７＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜３９＞ サーボピットパターン表面に反射膜を有する前記＜１＞から＜３８＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜４０＞ 反射膜が、金属反射膜である前記＜１＞から＜３９＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜４１＞ フィルタ層と反射膜との間に、第二の基板表面を平滑化するための第１ギャップ層を有する前記＜１＞から＜４０＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜４２＞ 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＜１＞から＜４１＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜４３＞光記録媒体が反射型ホログラムである前記＜１＞から＜４２＞のいずれか記載の光記録方法である。
＜４４＞ 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に対し、少なくとも一の情報光及び参照光を照射することにより該情報光及び該参照光の焦点位置を検出し、該情報光及び該参照光の焦点位置を制御する記録焦点位置制御手段と、前記情報光及び前記参照光を照射することにより干渉像を形成し、該干渉像を記録層に記録する干渉像記録手段とを含むことを特徴とする光記録装置である。
＜４５＞ 前記＜１＞から＜４３＞のいずれかに記載の光記録方法により記録されたことを特徴とする光記録媒体である。
＜４６＞ 前記＜１＞から＜４３＞のいずれか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記録再生方法である。
＜４７＞ 参照光が、光記録媒体の記録に用いられた参照光と同じ角度で、干渉像に照射して記録情報を再生する前記＜４６＞に記載の光記録再生方法である。
＜４７＞ 参照光が、光記録媒体の記録に用いられた参照光と同じ角度で、干渉像に照射して記録情報を再生する前記＜４６＞に記載の光記録再生方法である。
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記録する光記録媒体に対して、記録又は再生時のフォーカスやトラッキングなどの光照射の位置制御を効率よく行い、該光記録媒体内の記録層などの層間距離のばらつきや光記録及び光再生装置の誤差などに対して、効果的に調整することができる優れた光記録方法、光記録装置及び光記録媒体を提供することができる。
（光記録方法）
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た光記録媒体に対し、少なくとも一の情報光及び参照光を照射し、前記光記録媒体における厚み方向の該情報光及び該参照光の焦点位置を検出し、該焦点位置を制御する記録焦点位置制御ステップと、前記情報光及び前記参照光を照射し、干渉像を形成し、該干渉像を記録層に記録する干渉像記録ステップ及び必要に応じて適宜選択したその他のステップとを含む光記録方法である。
本発明の光記録方法は、本発明の光記録装置により実施することができ、該光記録装置の説明を通じてその詳細をも明らかにすることとする。
本発明の光記録方法における前記記録焦点位置制御ステップは、本発明の光記録装置における記録焦点位置制御手段により好適に行うことができ、
本発明の光記録方法における前記干渉像記録ステップは、本発明の光記録装置における干渉像記録手段により好適に行うことができ、
本発明の光記録方法における前記その他のステップは、本発明の光記録装置における前記その他の手段により好適に行うことができる。
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た光記録媒体に対し、少なくとも一の情報光及び参照光を照射し、前記光記録媒体における厚み方向の該情報光及び該参照光の焦点位置を検出し、該焦点位置を制御する記録焦点位置制御ステップと、前記情報光及び前記参照光を照射し、干渉像を形成し、該干渉像を記録層に記録する干渉像記録ステップ及び必要に応じて適宜選択したその他のステップとを含む光記録方法である。
本発明の光記録方法は、本発明の光記録装置により実施することができ、該光記録装置の説明を通じてその詳細をも明らかにすることとする。
本発明の光記録方法における前記記録焦点位置制御ステップは、本発明の光記録装置における記録焦点位置制御手段により好適に行うことができ、
本発明の光記録方法における前記干渉像記録ステップは、本発明の光記録装置における干渉像記録手段により好適に行うことができ、
本発明の光記録方法における前記その他のステップは、本発明の光記録装置における前記その他の手段により好適に行うことができる。
＜記録焦点位置制御手段＞
前記記録焦点位置制御手段は、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記録媒体に対し、少なくとも一の情報光又は参照光を照射することにより該情報光及び該参照光の焦点位置を検出し、該情報光及び該参照光の焦点位置を制御する手段である。
前記光記録媒体は、その製造過程などにおいて、前記記録層の厚みなどの層間距離、光の波長を選択して反射する反射位置などの誤差を低減するには限界があり、また、記録装置の光記録媒体の装着部位や光照射の光学系にも誤差が生ずるため、このような誤差の累積により正常な記録ができない場合がある。
例えば、前記光記録媒体を光記録装置にセットした場合の前記サーボ用光の光学系と前記光記録媒体との位置関係については、図２に示すように、対物レンズ１２の中心から、サーボ用光の焦点までの距離をＦｓとし、該対物レンズから、反射層２の反射面までの距離をＦｓ’とすると、Ｆｓ−Ｆｓ’が、１０μｍ以内であることが好ましい。１０μｍを超えると、制御により前記１０μｍ以内に修正する必要が生ずる。
また、対物レンズ１２の中心から、前記情報光及び前記参照光の焦点までの距離をＦｒとし、該対物レンズから、コレステリック液晶層６における選択反射面までの距離をＦｒ’とすると、Ｆｒ−Ｆｒ’が、１０μｍ以内であることが好ましい。１０μｍを超えると、制御により前記１０μｍ以内に修正する必要が生ずる。
前記記録焦点位置制御手段は、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記録媒体に対し、少なくとも一の情報光又は参照光を照射することにより該情報光及び該参照光の焦点位置を検出し、該情報光及び該参照光の焦点位置を制御する手段である。
前記光記録媒体は、その製造過程などにおいて、前記記録層の厚みなどの層間距離、光の波長を選択して反射する反射位置などの誤差を低減するには限界があり、また、記録装置の光記録媒体の装着部位や光照射の光学系にも誤差が生ずるため、このような誤差の累積により正常な記録ができない場合がある。
例えば、前記光記録媒体を光記録装置にセットした場合の前記サーボ用光の光学系と前記光記録媒体との位置関係については、図２に示すように、対物レンズ１２の中心から、サーボ用光の焦点までの距離をＦｓとし、該対物レンズから、反射層２の反射面までの距離をＦｓ’とすると、Ｆｓ−Ｆｓ’が、１０μｍ以内であることが好ましい。１０μｍを超えると、制御により前記１０μｍ以内に修正する必要が生ずる。
また、対物レンズ１２の中心から、前記情報光及び前記参照光の焦点までの距離をＦｒとし、該対物レンズから、コレステリック液晶層６における選択反射面までの距離をＦｒ’とすると、Ｆｒ−Ｆｒ’が、１０μｍ以内であることが好ましい。１０μｍを超えると、制御により前記１０μｍ以内に修正する必要が生ずる。
−情報光又は参照光の照射−
前記情報光又は前記参照光としては、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、記録時と同様の光線を用いてもよく、記録時よりも弱い光線を用いてもよい。記録時よりも弱い光線を用いる場合、照射エネルギーは、例えば、０．１〜１０，０００μＪ／ｃｍ２が好ましく、１〜１，０００μＪ／ｃｍ２がより好ましく、１０〜１００μＪ／ｃｍ２が特に好ましい。前記照射エネルギーが、０．１μＪ／ｃｍ２未満であると、焦点位置の検出が充分になされないことがあり、１０，０００μＪ／ｃｍ２を超えると記録されてしまうことがある。前記情報光又は前記参照光のいずれかである場合は、光の干渉は起きないので、焦点距離の検出に用いることができる。また、前記情報光及び前記参照光の双方を照射する場合には、照射エネルギーを、光記録媒体に記録がなされない程度に弱めれば、検出用に用いることができる。また、照射エネルギーを弱めず記録時と同様のエネルギーを用いる場合は、前記光記録媒体に検出用の領域を複数個所設けておき、該領域を焦点距離のチェック用に使用すれば、照射エネルギーを弱めずに焦点距離の検出を行うことができる。
前記情報光又は前記参照光としては、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、記録時と同様の光線を用いてもよく、記録時よりも弱い光線を用いてもよい。記録時よりも弱い光線を用いる場合、照射エネルギーは、例えば、０．１〜１０，０００μＪ／ｃｍ２が好ましく、１〜１，０００μＪ／ｃｍ２がより好ましく、１０〜１００μＪ／ｃｍ２が特に好ましい。前記照射エネルギーが、０．１μＪ／ｃｍ２未満であると、焦点位置の検出が充分になされないことがあり、１０，０００μＪ／ｃｍ２を超えると記録されてしまうことがある。前記情報光又は前記参照光のいずれかである場合は、光の干渉は起きないので、焦点距離の検出に用いることができる。また、前記情報光及び前記参照光の双方を照射する場合には、照射エネルギーを、光記録媒体に記録がなされない程度に弱めれば、検出用に用いることができる。また、照射エネルギーを弱めず記録時と同様のエネルギーを用いる場合は、前記光記録媒体に検出用の領域を複数個所設けておき、該領域を焦点距離のチェック用に使用すれば、照射エネルギーを弱めずに焦点距離の検出を行うことができる。
記録焦点位置制御手段における焦点位置の検出としては、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、非点収差法、フーコー法及び臨界角法（「図解コンパクトディスク読本」オーム社、中島平太郎、小川博司共著、第一版、昭和６１年１１月１０日発行に記載）などが挙げられる。
−非点収差法−
前記非点収差法は、被検出ディスクに形成されている記録層の記録しようとする位置と、前記情報光及び参照光の焦点の位置とのずれを検出する。即ち、焦点距離（対物レンズの中心と前記情報光及び参照光の焦点との距離）と、前記対物レンズの中心から前記記録層の記録しようとする部分まで距離とのずれを検出する。光源から出射される光線が対物レンズを通過し光記録媒体に照射される光路における、前記光源から前記対物レンズの中間にビームスプリッターなどを配置し反射光を取り出し、該反射光をシリンドリカルレンズに透過させ、結像させる。該結像面が円形の場合は、前記焦点距離は一致し、縦長の楕円形の場合は、前記光記録媒体が前記対物レンズに近すぎる位置にあり、横長の楕円の場合は、前記光記録媒体が前記対物レンズに遠すぎる位置にあることが検出できる。
前記検出は、前記反射光を４分割し、前記結像の対角領域の明るさを比較することにより検出する。
前記非点収差法は、被検出ディスクに形成されている記録層の記録しようとする位置と、前記情報光及び参照光の焦点の位置とのずれを検出する。即ち、焦点距離（対物レンズの中心と前記情報光及び参照光の焦点との距離）と、前記対物レンズの中心から前記記録層の記録しようとする部分まで距離とのずれを検出する。光源から出射される光線が対物レンズを通過し光記録媒体に照射される光路における、前記光源から前記対物レンズの中間にビームスプリッターなどを配置し反射光を取り出し、該反射光をシリンドリカルレンズに透過させ、結像させる。該結像面が円形の場合は、前記焦点距離は一致し、縦長の楕円形の場合は、前記光記録媒体が前記対物レンズに近すぎる位置にあり、横長の楕円の場合は、前記光記録媒体が前記対物レンズに遠すぎる位置にあることが検出できる。
前記検出は、前記反射光を４分割し、前記結像の対角領域の明るさを比較することにより検出する。
−フーコー法−
前記フーコー法は、前記非点収差を用いる方法と、前記ビームスプリッターなどを配置し反射光を取り出し、該反射光をシリンドリカルレンズを透過するところまでは同じ構成を用いる。該シリンドリカルレンズにより透過した反射光が結像する部分にプリズムを用い、該プリズムの頂角に結像した場合は、前記焦点距離は一致し、該頂角を通過して結像した場合は、前記光記録媒体が前記対物レンズに近すぎる位置にあり、該頂角の手前で結像した場合は、前記光記録媒体が前記対物レンズに遠すぎる位置にあることが検出できる。前記検出は、２分割された前記反射光に対して１個づつセンサを配置し、前記２分割された反射光の明るさを感知し、前記結像位置を検出することができる。
前記フーコー法は、前記非点収差を用いる方法と、前記ビームスプリッターなどを配置し反射光を取り出し、該反射光をシリンドリカルレンズを透過するところまでは同じ構成を用いる。該シリンドリカルレンズにより透過した反射光が結像する部分にプリズムを用い、該プリズムの頂角に結像した場合は、前記焦点距離は一致し、該頂角を通過して結像した場合は、前記光記録媒体が前記対物レンズに近すぎる位置にあり、該頂角の手前で結像した場合は、前記光記録媒体が前記対物レンズに遠すぎる位置にあることが検出できる。前記検出は、２分割された前記反射光に対して１個づつセンサを配置し、前記２分割された反射光の明るさを感知し、前記結像位置を検出することができる。
前記制御手段としては、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、前記焦点位置の検出結果に基づいて、前記焦点位置が許容範囲から逸脱していた場合には、検出したジャストピント位置からの偏差量を修正するサーボ機構などが挙げられる。
前記サーボ機構としては、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、前記偏差量を、例えば、フォーカス誤差信号として生成し、前記信号を増幅する位相補償ドライブアンプなどを経由して、駆動装置へ指令し前記対物レンズの位置を移動することにより焦点距離を制御する機構などが挙げられる。
前記駆動装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクチュエータ、ステッピングモータなどが挙げられる。
前記サーボ機構としては、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、前記偏差量を、例えば、フォーカス誤差信号として生成し、前記信号を増幅する位相補償ドライブアンプなどを経由して、駆動装置へ指令し前記対物レンズの位置を移動することにより焦点距離を制御する機構などが挙げられる。
前記駆動装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクチュエータ、ステッピングモータなどが挙げられる。
＜干渉像記録手段＞
前記干渉像記録手段は、ホログラフィを利用して情報を記録する前記記録層に対して、可干渉性を有する情報光及び参照光を照射し、前記情報光と前記参照光とにより光の干渉像（干渉縞）を形成し、該前記干渉像を前記記録層に記録する手段である。前記干渉像の記録手段としては、例えば、明暗からなる干渉縞を屈折率の差として記録層内に記録する手段などが挙げられる。前記手段においては、前記記録層は、フォトポリマーなどの感光材料からなり、前記干渉縞の明るい部分は、光照射により感光材料が重合反応し屈折率が高くなり、暗い部分は、反応せず屈折率は変化しないので、屈折率の差が生ずることになる。
前記干渉像記録手段は、ホログラフィを利用して情報を記録する前記記録層に対して、可干渉性を有する情報光及び参照光を照射し、前記情報光と前記参照光とにより光の干渉像（干渉縞）を形成し、該前記干渉像を前記記録層に記録する手段である。前記干渉像の記録手段としては、例えば、明暗からなる干渉縞を屈折率の差として記録層内に記録する手段などが挙げられる。前記手段においては、前記記録層は、フォトポリマーなどの感光材料からなり、前記干渉縞の明るい部分は、光照射により感光材料が重合反応し屈折率が高くなり、暗い部分は、反応せず屈折率は変化しないので、屈折率の差が生ずることになる。
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、前記情報光の照射方向に対して一定の角度で、前記参照光を照射してもよく、前記情報光の光軸と前記参照光の光軸とが同軸となるように、該情報光及び該参照光を前記記録層に照射してもよい。
これらの中でも、高多重記録が可能であり、情報の転送速度も速い前記情報光の光軸と参照光の光軸とが同軸になる、いわゆるコリニア方式による記録が好ましい。
これらの中でも、高多重記録が可能であり、情報の転送速度も速い前記情報光の光軸と参照光の光軸とが同軸になる、いわゆるコリニア方式による記録が好ましい。
前記情報光及び前記参照光は、可干渉性を有するレーザ光を発振する光源を用いる。前記光源としては、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。
前記レーザ光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、波長が、３６０〜８５０ｎｍから選択される１種以上の波長からなるレーザ光が用いられる。該波長は、３８０〜８００ｎｍが好ましく、４００〜７５０がより好ましく、可視領域の中心が最も見え易い５００〜６００ｎｍが最も好ましい。
前記波長が、３６０ｎｍ未満であると、鮮明な干渉像が得られないことがあり、８５０ｎｍを超えると、前記干渉縞が微細となり、それに対応する感光材料が得られないことがある。
前記レーザ光の照射エネルギーとしては、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、０．１〜１０，０００μＪ／ｃｍ２が好ましく、１〜１，０００μＪ／ｃｍ２がより好ましく、１０〜１００μＪ／ｃｍ２が特に好ましい。前記照射エネルギーが、０．１μＪ／ｃｍ２未満であると、記録がなされないことがあり、１０，０００μＪ／ｃｍ２を超えると記録されてしまうことがある。
前記波長が、３６０ｎｍ未満であると、鮮明な干渉像が得られないことがあり、８５０ｎｍを超えると、前記干渉縞が微細となり、それに対応する感光材料が得られないことがある。
前記レーザ光の照射エネルギーとしては、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、０．１〜１０，０００μＪ／ｃｍ２が好ましく、１〜１，０００μＪ／ｃｍ２がより好ましく、１０〜１００μＪ／ｃｍ２が特に好ましい。前記照射エネルギーが、０．１μＪ／ｃｍ２未満であると、記録がなされないことがあり、１０，０００μＪ／ｃｍ２を超えると記録されてしまうことがある。
＜その他の手段＞
前記その他の手段としては、サーボ焦点位置制御手段、干渉像定着手段などが挙げられる。
前記その他の手段としては、サーボ焦点位置制御手段、干渉像定着手段などが挙げられる。
−サーボ焦点位置制御手段−
前記サーボ焦点位置制御手段は、前記光記録媒体に対する該サーボ用光の前記光記録媒体の厚み方向焦点位置のずれと、前記光記録媒体のトラック面方向のずれを制御する手段である。
前記サーボ焦点位置制御手段は、前記光記録媒体に対する該サーボ用光の前記光記録媒体の厚み方向焦点位置のずれと、前記光記録媒体のトラック面方向のずれを制御する手段である。
前記光記録媒体の厚み方向の焦点位置の制御は、前記記録焦点位置制御手段と、別個に独立して、該サーボ用光を光記録媒体に照射し、該光記録媒体からの反射光を検出することにより、行ってもよく、独立して焦点位置の検出を行うことなく、前記記録焦点位置制御手段で用いた前記情報光及び前記参照光の焦点位置の検出結果に基づいて行ってもよい。
前記情報光及び前記参照光の焦点位置の検出結果に基づく制御としては、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、図２に示すように、記録焦点位置制御ステップにおいて検出された焦点距離をＦｒとし、サーボ焦点位置制御ステップにおいて検出された光記録媒体の厚み方向の焦点距離をＦｓとして、該Ｆｒ及びＦｓの検出を各ｎ個所行い、各ｎ箇所における焦点距離の差（Ｆｓ−Ｆｒ）をΔＦとすると、該ｎ個のうちのΔＦの最大値と最小値の差が、０．１〜１００μｍ、好ましくは０．５〜５０μｍ、より好ましくは１〜２０μｍ以内である場合、該ｎ個のΔＦの平均値ΔＦａを求め、該ΔＦａを前記Ｆｒの平均値Ｆｒａに加えたＦｒａ＋ΔＦａが、サーボ用光の光記録媒体の厚み方向の焦点距離となるように該サーボ用光を照射して、前記サーボ焦点位置制御ステップにおける光記録媒体の厚み方向の焦点位置の検出及び制御を省略し、該ｎ個のΔＦの最大値と最小値の差が０．１〜１００μｍ、好ましくは０．５〜５０μｍ、より好ましくは１〜２０μｍを超えた場合、前記サーボ焦点位置制御ステップにおける光記録媒体の厚み方向の焦点位置の検出及び制御を行う記録方法などが挙げられる。
前記ｎ箇所としては、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、３〜３０箇所が好ましく、５〜１０箇所がより好ましい。前記ｎ箇所が３未満であると、光記録媒体の均一性の判別を適格に行うことができないことがあり、３０箇所を超えると検出に時間を要し制御効率が低下することがある。
また、前記ｎ箇所は光記録媒体上の均等の位置において検出することが、均一性の判別の信頼性の観点から望ましい。
前記判別により、前記光記録媒体が均一である場合には、前記サーボ用光のフォーカス制御を省略することができ、制御の効率を向上させることができる。
前記情報光及び前記参照光の焦点位置の検出結果に基づく制御としては、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、図２に示すように、記録焦点位置制御ステップにおいて検出された焦点距離をＦｒとし、サーボ焦点位置制御ステップにおいて検出された光記録媒体の厚み方向の焦点距離をＦｓとして、該Ｆｒ及びＦｓの検出を各ｎ個所行い、各ｎ箇所における焦点距離の差（Ｆｓ−Ｆｒ）をΔＦとすると、該ｎ個のうちのΔＦの最大値と最小値の差が、０．１〜１００μｍ、好ましくは０．５〜５０μｍ、より好ましくは１〜２０μｍ以内である場合、該ｎ個のΔＦの平均値ΔＦａを求め、該ΔＦａを前記Ｆｒの平均値Ｆｒａに加えたＦｒａ＋ΔＦａが、サーボ用光の光記録媒体の厚み方向の焦点距離となるように該サーボ用光を照射して、前記サーボ焦点位置制御ステップにおける光記録媒体の厚み方向の焦点位置の検出及び制御を省略し、該ｎ個のΔＦの最大値と最小値の差が０．１〜１００μｍ、好ましくは０．５〜５０μｍ、より好ましくは１〜２０μｍを超えた場合、前記サーボ焦点位置制御ステップにおける光記録媒体の厚み方向の焦点位置の検出及び制御を行う記録方法などが挙げられる。
前記ｎ箇所としては、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、３〜３０箇所が好ましく、５〜１０箇所がより好ましい。前記ｎ箇所が３未満であると、光記録媒体の均一性の判別を適格に行うことができないことがあり、３０箇所を超えると検出に時間を要し制御効率が低下することがある。
また、前記ｎ箇所は光記録媒体上の均等の位置において検出することが、均一性の判別の信頼性の観点から望ましい。
前記判別により、前記光記録媒体が均一である場合には、前記サーボ用光のフォーカス制御を省略することができ、制御の効率を向上させることができる。
前記光記録媒体の厚み方向の焦点位置の検出を前記記録焦点位置制御手段とは別個に独立して行う場合、該焦点位置の検出方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録焦点位置制御手段で用いた非点収差法、フーコー法及び臨界角法（「図解コンパクトディスク読本」オーム社、中島平太郎、小川博司共著、第一版、昭和６１年１１月１０日発行に記載）などが挙げられる。
前記光記録媒体の焦点位置のトラック面方向のずれを独立して検出する場合、サーボ焦点位置制御手段における焦点位置の検出としては、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、３ビーム法、プッシュプル法及び位相差検出法（「図解コンパクトディスク読本」オーム社、中島平太郎、小川博司共著、第一版、昭和６１年１１月１０日発行に記載）などが挙げられる。
−３ビーム法−
前記３ビーム法は、被検出ディスクに形成されているトラックに対する、サーボ用光の照射位置ずれを検出する方法で、略円形の主ビーム、副ビームＡ及び副ビームＢの３本のビームが用いられる。副ビームＡ、主ビーム及び副ビームＢの順に略直線上に等間隔に配置され、主ビームの円の中心が、前記トラックの幅の中央に対して照射される位置に、副ビームＡの円の下部が、前記トラックの幅の端に接する位置に、副ビームＢの円の上部が、前記トラックの幅の端に接する位置になるように配置される。
このような配置で、各ビームが前記トラックに照射されると、トラック面では、弱い反射光、トラック面以外では強い反射光となり、各反射光の強度を検出することにより、照射された３本のビームの位置と前記トラックとの位置ずれを検出することができる。
前記３ビーム法は、被検出ディスクに形成されているトラックに対する、サーボ用光の照射位置ずれを検出する方法で、略円形の主ビーム、副ビームＡ及び副ビームＢの３本のビームが用いられる。副ビームＡ、主ビーム及び副ビームＢの順に略直線上に等間隔に配置され、主ビームの円の中心が、前記トラックの幅の中央に対して照射される位置に、副ビームＡの円の下部が、前記トラックの幅の端に接する位置に、副ビームＢの円の上部が、前記トラックの幅の端に接する位置になるように配置される。
このような配置で、各ビームが前記トラックに照射されると、トラック面では、弱い反射光、トラック面以外では強い反射光となり、各反射光の強度を検出することにより、照射された３本のビームの位置と前記トラックとの位置ずれを検出することができる。
−プッシュプル法−
前記プッシュプル法は、被検出ディスクに形成されているトラックに対する、サーボ用光の照射位置ずれを検出する方法で、１つのビームを前記トラックに照射し、該反射光を２分割して検出する２分割光検出器を用いる。該ビームが該トラック幅の中心部分に照射されると、２分割された反射光の左右の光強度が等しくなり、該トラックの幅方向に左右ずれた場合には、該トラック部分からの反射光の強度は弱く、該トラック以外からの反射光の強度は強いので、２分割された反射光の左右の光強度分布は左右非対象になり、ずれていることが検出できる。
前記プッシュプル法は、被検出ディスクに形成されているトラックに対する、サーボ用光の照射位置ずれを検出する方法で、１つのビームを前記トラックに照射し、該反射光を２分割して検出する２分割光検出器を用いる。該ビームが該トラック幅の中心部分に照射されると、２分割された反射光の左右の光強度が等しくなり、該トラックの幅方向に左右ずれた場合には、該トラック部分からの反射光の強度は弱く、該トラック以外からの反射光の強度は強いので、２分割された反射光の左右の光強度分布は左右非対象になり、ずれていることが検出できる。
−位相差検出法−
前記位相差検出（ＤＰＤ法：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｈａｓｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）は、被検出ディスクに形成されているトラックに対する、サーボ用光の照射位置ずれを検出する方法で、前記プッシュプル法の２分割を更に分割して４分割した光検出器を用いる。１つのビームが該トラック幅の中心部分に照射されると、４分割された反射光の４つの領域の左右の光強度が等しくなり、該トラックの幅方向に左右ずれた場合には、該トラック部分からの反射光の強度は弱く、該トラック以外からの反射光の強度は強いので、４分割された反射光の４つの領域の光強度分布について、対角領域にある光強度分布を検出することにより左右非対象となり、ずれていることが検出できる。
前記位相差検出（ＤＰＤ法：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｈａｓｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）は、被検出ディスクに形成されているトラックに対する、サーボ用光の照射位置ずれを検出する方法で、前記プッシュプル法の２分割を更に分割して４分割した光検出器を用いる。１つのビームが該トラック幅の中心部分に照射されると、４分割された反射光の４つの領域の左右の光強度が等しくなり、該トラックの幅方向に左右ずれた場合には、該トラック部分からの反射光の強度は弱く、該トラック以外からの反射光の強度は強いので、４分割された反射光の４つの領域の光強度分布について、対角領域にある光強度分布を検出することにより左右非対象となり、ずれていることが検出できる。
制御手段としては、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、前記記録制御手段と同様の手段などを用いてもよい。
―干渉像定着手段―
前記干渉像定着手段は、前記干渉像記録手段により前記記録層に記録された前記干渉像に対して、定着光を、照射し定着する手段である。前記定着光の照射は、記録された干渉像の領域に対して過不足なく行うことにより、前記干渉像を効率よく定着することができ、前記定着により保存安定性が改善され、再生の際にノイズの発生などの支障が起きない光記録媒体を得ることができる。
前記干渉像定着手段は、前記干渉像記録手段により前記記録層に記録された前記干渉像に対して、定着光を、照射し定着する手段である。前記定着光の照射は、記録された干渉像の領域に対して過不足なく行うことにより、前記干渉像を効率よく定着することができ、前記定着により保存安定性が改善され、再生の際にノイズの発生などの支障が起きない光記録媒体を得ることができる。
−定着光−
前記定着光の照射領域としては、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所における前記情報光及び前記参照光による記録対象部分と同じ領域か、該記録対象部分の外延よりも広くかつ該外延から少なくとも１μｍ外側まで延設された領域であることが好ましい。前記記録対象部分の外延から１μｍを超えた領域まで定着光を照射すると、隣接する記録領域にも照射され、過剰な照射エネルギーとなり非効率的である。
前記定着光の照射領域としては、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所における前記情報光及び前記参照光による記録対象部分と同じ領域か、該記録対象部分の外延よりも広くかつ該外延から少なくとも１μｍ外側まで延設された領域であることが好ましい。前記記録対象部分の外延から１μｍを超えた領域まで定着光を照射すると、隣接する記録領域にも照射され、過剰な照射エネルギーとなり非効率的である。
前記定着光の照射時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所において、１ｎｓ〜１００ｍｓが好ましく、１ｎｓ〜８０ｍｓがより好ましい。前記照射時間が、１ｎｓ未満であると、定着が不十分なことがあり、１００ｍｓを超えると過剰なエネルギーの照射となる。このような定着光の照射は、前記干渉像の記録の後、２８時間以内に行われることが好ましい。前記定着光の照射が前記記録の後、２８時間を超えると、既に記録した情報の信号品質が低下することがある。
前記定着光の照射方向としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所における前記情報光及び前記参照光と同じ方向でもよく、異なった方向でもよい。また、照射角度としては、記録層の層面に対して０〜６０°が好ましく、０〜４０°がより好ましい。前記照射角度が、上記以外の角度であると、定着が非効率となることがある。
前記定着光の波長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所において、３５０〜８５０ｎｍであることが好ましく、４００〜６００ｎｍであることがより好ましい。
前記波長が、３５０ｎｍ未満であると、材料が分解してしまうことがあり、８５０ｎｍを超えると、温度が上がり材料が劣化することがある。
前記定着光の照射方向としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所における前記情報光及び前記参照光と同じ方向でもよく、異なった方向でもよい。また、照射角度としては、記録層の層面に対して０〜６０°が好ましく、０〜４０°がより好ましい。前記照射角度が、上記以外の角度であると、定着が非効率となることがある。
前記定着光の波長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所において、３５０〜８５０ｎｍであることが好ましく、４００〜６００ｎｍであることがより好ましい。
前記波長が、３５０ｎｍ未満であると、材料が分解してしまうことがあり、８５０ｎｍを超えると、温度が上がり材料が劣化することがある。
前記定着光の光源としては、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記情報光及び参照光と同様の光源を用いることが、別の光源を新たに設ける必要がない点で好ましい。前記光源から出射された光を光記録媒体に照射することにより、前記情報光及び参照光と同様の光源を用いることができる。同一の光源を用いることにより、前記干渉像の記録領域と定着光の照射領域を容易に一致させることができ、効率的に定着光を照射することができる。
前記定着光の照射量としては、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、前記記録層の任意の箇所において、０．００１〜１００ｍＪ／ｃｍ２であることが好ましく、０．０１〜１０ｍＪ／ｃｍ２であることがより好ましい。
前記定着光の照射量としては、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、前記記録層の任意の箇所において、０．００１〜１００ｍＪ／ｃｍ２であることが好ましく、０．０１〜１０ｍＪ／ｃｍ２であることがより好ましい。
前記定着光の照射方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所における前記情報光及び前記参照光と同一の光源から出射される光を照射することがこのましい。場合によっては、異なる光源から出射される光などを照射してもよい。
＜光記録媒体＞
本発明の光記録媒体は、支持体上に、少なくともホログラフィを利用して情報を記録する記録層を有し、前記定着光により記録層に記録した干渉像が定着された光記録媒体である。
本発明の光記録媒体は、２次元などの情報を記録する比較的薄型の平面ホログラムや立体像など多量の情報を記録する体積ホログラムであってもよく、透過型及び反射型のいずれであってもよい。また、ホログラムの記録方式もいずれであってもよく、例えば、振幅ホログラム、位相ホログラム、ブレーズドホログラム、複素振幅ホログラムなどでもよい。
具体的には、前記コリニア方式の記録方法に用いられる反射型の光記録媒体が好ましい。前記光記録媒体は、前記記録層と、フィルタ層と、第一の基板と、第二の基板とを有し、必要に応じて適宜選択したその他の層を有する光記録媒体である。
本発明の光記録媒体は、支持体上に、少なくともホログラフィを利用して情報を記録する記録層を有し、前記定着光により記録層に記録した干渉像が定着された光記録媒体である。
本発明の光記録媒体は、２次元などの情報を記録する比較的薄型の平面ホログラムや立体像など多量の情報を記録する体積ホログラムであってもよく、透過型及び反射型のいずれであってもよい。また、ホログラムの記録方式もいずれであってもよく、例えば、振幅ホログラム、位相ホログラム、ブレーズドホログラム、複素振幅ホログラムなどでもよい。
具体的には、前記コリニア方式の記録方法に用いられる反射型の光記録媒体が好ましい。前記光記録媒体は、前記記録層と、フィルタ層と、第一の基板と、第二の基板とを有し、必要に応じて適宜選択したその他の層を有する光記録媒体である。
＜記録層＞
前記記録層の感光材料としては、ホログラフィを利用して情報が記録され得るものであり、所定の波長の電磁波を照射すると、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。
前記記録層の感光材料としては、ホログラフィを利用して情報が記録され得るものであり、所定の波長の電磁波を照射すると、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、などが挙げられる。
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、特許第二８８０３４２号公報、同第二８７３１２６号公報、同第二８４９０２１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よい。また、光架橋反応を利用したものであってもよい。
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。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。
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。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。
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二の基板Ａ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。
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前記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。
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。
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。
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、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、蒸着法、湿式成膜法が好ましい。
前記蒸着法としては、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るが、例えば、真空蒸着法、抵抗加熱蒸着、化学蒸着法、物理蒸着法、などが挙げられる。該化学蒸着法としては、例えば、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、などが挙げられる。
前記湿式成膜法による前記記録層の形成は、例えば、前記記録層の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、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。
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−
前記フィルタ層は、第一の光を透過し、前記第一の光と異なる第二の光を反射する波長選択反射の作用をする層である。例えば、色材含有層及び誘電体蒸着層からなる無機材料のフィルタ層、コレステリック液晶層からなる有機材料のフィルタ層などが挙げられる。
前記フィルタ層は、第一の光を透過し、前記第一の光と異なる第二の光を反射する波長選択反射の作用をする層である。例えば、色材含有層及び誘電体蒸着層からなる無機材料のフィルタ層、コレステリック液晶層からなる有機材料のフィルタ層などが挙げられる。
−色材含有層−
前記色材含有層は、色材を含有してなり、バインダー樹脂、溶剤、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記色材含有層は、色材を含有してなり、バインダー樹脂、溶剤、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記色材としては、顔料及び染料の少なくともいずれかが好適に挙げられ、これらの中でも、５３２ｎｍの光を吸収し、６５５ｎｍのサーボ光を透過させる観点から、赤色染料、赤色顔料が好ましく、赤色顔料が特に好ましい。
前記赤色染料としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１，８，１３，１４，１８，２６，２７，３５，３７，４２，５２，８２，８７，８９，９２，９７，１０６，１１１，１１４，１１５，１３４，１８６，２４９，２５４，２８９等の酸性染料；Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド２，１２，１３，１４，１５，１８，２２，２３，２４，２７，２９，３５，３６，３８，３９，４６，４９，５１，５２，５４，５９，６８，６９，７０，７３，７８，８２，１０２，１０４，１０９，１１２等の塩基性染料；Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１，１４，１７，２５，２６，３２，３７，４４，４６，５５，６０，６６，７４，７９，９６，９７等の反応性染料、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記赤色顔料としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１９２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２４０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、パーマネント・カーミンＦＢＢ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４６）、パーマネント・ルビーＦＢＨ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１１）、ファステル・ピンクＢスプラ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１）、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、波長５３２ｎｍの光に対する透過率が１０％以下であり、かつ波長６５５ｎｍの光に対する透過率が９０％以上である透過スペクトルを示す赤色顔料が特に好ましく用いられる。
前記色材の含有量としては、前記色材含有層の全固形質量に対し０．０５〜９０質量％が好ましく、０．１〜７０質量％がより好ましい。前記含有量が０．０５質量％未満であると、色材含有層の厚みが５００μｍ以上必要となってしまうことがあり、９０質量％を超えると、色材含有層の自己支持性がなくなり、色材含有層の作製工程中に膜が崩れてしまうことがある。
−バインダー樹脂−
前記バインダー樹脂としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリビニルアルコール樹脂、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体；塩化ビニル、酢酸ビニルとビニルアルコール、マレイン酸及びアクリル酸の少なくともいずれかとの共重合体；塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体；塩化ビニル／アクリロニロリル共重合体；エチレン／酢酸ビニル共重合体；ニトロセルロース樹脂等のセルロース誘導体；ポリアクリル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
また、分散性及び耐久性を更に高めるため、以上に挙げたバインダー樹脂分子中に、極性基（エポキシ基、ＣＯ２Ｈ、ＯＨ、ＮＨ２、ＳＯ３Ｍ、ＯＳＯ３Ｍ、ＰＯ３Ｍ２、ＯＰＯ３Ｍ２（ただし、Ｍは水素原子、アルカリ金属、又はアンモニウムであり、一つの基の中に複数のＭがあるときは互いに異なっていてもよい）を導入したものが好ましい。該極性基の含有量とてしてはバインダー樹脂１グラム当り１０−６〜１０−４当量が好ましい範囲である。
以上列挙したバインダー樹脂は、イソシアネート系の公知の架橋剤を添加して硬化処理されることが好ましい。
前記バインダー樹脂としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリビニルアルコール樹脂、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体；塩化ビニル、酢酸ビニルとビニルアルコール、マレイン酸及びアクリル酸の少なくともいずれかとの共重合体；塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体；塩化ビニル／アクリロニロリル共重合体；エチレン／酢酸ビニル共重合体；ニトロセルロース樹脂等のセルロース誘導体；ポリアクリル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
また、分散性及び耐久性を更に高めるため、以上に挙げたバインダー樹脂分子中に、極性基（エポキシ基、ＣＯ２Ｈ、ＯＨ、ＮＨ２、ＳＯ３Ｍ、ＯＳＯ３Ｍ、ＰＯ３Ｍ２、ＯＰＯ３Ｍ２（ただし、Ｍは水素原子、アルカリ金属、又はアンモニウムであり、一つの基の中に複数のＭがあるときは互いに異なっていてもよい）を導入したものが好ましい。該極性基の含有量とてしてはバインダー樹脂１グラム当り１０−６〜１０−４当量が好ましい範囲である。
以上列挙したバインダー樹脂は、イソシアネート系の公知の架橋剤を添加して硬化処理されることが好ましい。
前記バインダー樹脂の含有量としては、前記色材含有層の全固形質量に対し１０〜９９．９５質量％が好ましく、３０〜９９．９質量％がより好ましい。
前記各成分は、適当な溶媒に溶解乃至は分散し、塗布液に調製し、この塗布液を所望の塗布方法により後述する基材上に塗布することにより、色材含有層を形成することができる。
前記溶媒としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水、３−メトキシプロピオン酸メチルエステル、３−メトキシプロピオン酸エチルエステル、３−メトキシプロピオン酸プロピルエステル、３−エトキシプロピオン酸メチルエステル、３−エトキシプロピオン酸エチルエステル、３−エトキシプロピオン酸プロピルエステル等のアルコキシプロピオン酸エステル類；２−メトキシプロピルアセテート、２−エトキシプロピルアセテート、３−メトキシブチルアセテート等のアルコキシアルコールのエステル類；乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸エステル類；メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン類；γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、クロロホルム、テトラヒドロフラン、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記溶媒としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水、３−メトキシプロピオン酸メチルエステル、３−メトキシプロピオン酸エチルエステル、３−メトキシプロピオン酸プロピルエステル、３−エトキシプロピオン酸メチルエステル、３−エトキシプロピオン酸エチルエステル、３−エトキシプロピオン酸プロピルエステル等のアルコキシプロピオン酸エステル類；２−メトキシプロピルアセテート、２−エトキシプロピルアセテート、３−メトキシブチルアセテート等のアルコキシアルコールのエステル類；乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸エステル類；メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン類；γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、クロロホルム、テトラヒドロフラン、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記塗布方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、インクジェット法、スピンコート法、ニーダーコート法、バーコート法、ブレードコート法、キャスト法、ディップ法、カーテンコート法、などが挙げられる。
前記色材含有層の厚みは、例えば、０．５〜２００μｍが好ましく、１．０〜１００μｍがより好ましい。前記厚みが０．５μｍ未満であると、色材を包んで膜とするためのバインダー樹脂を十分な量添加することができなくなることがあり、２００μｍを超えると、フィルタの厚みが大きくなりすぎて、照射光及びサーボ光の光学系として過大なものが必要になることがある。
−誘電体蒸着層−
前記誘電体蒸着層は、前記色材含有層上に形成され、互いに屈折率の異なる誘電体薄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層積層することが好ましいが、２種以上に限定されず、それ以上の種類であってもよい。
前記積層数は、２〜２０層が好ましく、２〜１２層がより好ましく、４〜１０層が更に好ましく、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。
前記誘電体蒸着層は、前記色材含有層上に形成され、互いに屈折率の異なる誘電体薄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層積層することが好ましいが、２種以上に限定されず、それ以上の種類であってもよい。
前記積層数は、２〜２０層が好ましく、２〜１２層がより好ましく、４〜１０層が更に好ましく、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。
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の境目は１．８である。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。
前記高屈折率の誘電体薄膜の材料としては、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が特に好ましい。
前記低屈折率の誘電体薄膜の材料としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＢｉＦ３、ＣａＦ２、ＬａＦ３、ＰｂＣｌ２、ＰｂＦ２、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＭｇＯ、ＮｄＦ３、ＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｏ３、ＮａＦ、ＴｈＯ２、ＴｈＦ４、などが挙げられる。これらの中でも、Ａｌ２Ｏ３、ＢｉＦ３、ＣａＦ２、ＭｇＦ２、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｏ３が好ましく、これらの中でも、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＦ２、ＭｇＦ２、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｏ３が特に好ましい。
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。
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。
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、イオンビーム等の真空蒸着法、スパッタリング等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、などが挙げられる。これらの中でも、真空蒸着法、スパッタリングが好ましく、スパッタリングが特に好ましい。
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、光学波長オーダーで、λ／１６〜λの膜厚が好ましく、λ／８〜３λ／４がより好ましく、λ／６〜３λ／８がより好ましい。
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、光学波長オーダーで、λ／１６〜λの膜厚が好ましく、λ／８〜３λ／４がより好ましく、λ／６〜３λ／８がより好ましい。
前記誘電体蒸着層は、該誘電体蒸着層中を伝播する光は、各誘電体薄膜毎に光の一部が多重反射し、それらの反射光が干渉して誘電体薄膜の厚みと光に対する膜の屈折率との積で決まる波長の光のみが選択的に透過される。また、誘電体蒸着層の中心透過波長は入射光に対して角度依存性を有しており、入射光を変化させると透過波長を変えることができる。
ただし、前記誘電体蒸着層の積層数を２０層以下としたことにより、数％〜数十％の選択反射波長光がフィルタを漏れて透過するが、該漏れ光を前記誘電体蒸着層の直下に仕込んだ色材含有層で吸収してしまう。なお、前記色材含有層は赤色顔料や赤色染料を含んでいるので、波長３５０〜６００ｎｍの光は吸収するが、サーボ光として使用する波長６００〜９００ｎｍの光は透過する。
前記色材含有層と前記誘電体蒸着層とを有する光記録媒体用フィルタの機能は、第一の波長の光を透過し、該第一の波長の光と異なる第二の波長の光を反射することが好ましく、前記第一の光の波長が３５０〜６００ｎｍであり、かつ第二の光の波長が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、誘電体蒸着層、色材含有層、及びサーボピットパターンの順に積層されている構造の光記録媒体であることが好ましい。
ただし、前記誘電体蒸着層の積層数を２０層以下としたことにより、数％〜数十％の選択反射波長光がフィルタを漏れて透過するが、該漏れ光を前記誘電体蒸着層の直下に仕込んだ色材含有層で吸収してしまう。なお、前記色材含有層は赤色顔料や赤色染料を含んでいるので、波長３５０〜６００ｎｍの光は吸収するが、サーボ光として使用する波長６００〜９００ｎｍの光は透過する。
前記色材含有層と前記誘電体蒸着層とを有する光記録媒体用フィルタの機能は、第一の波長の光を透過し、該第一の波長の光と異なる第二の波長の光を反射することが好ましく、前記第一の光の波長が３５０〜６００ｎｍであり、かつ第二の光の波長が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、誘電体蒸着層、色材含有層、及びサーボピットパターンの順に積層されている構造の光記録媒体であることが好ましい。
前記無機のフィルタ層の厚みは、例えば、０．５〜２００μｍが好ましく、１〜１００μｍがより好ましい。
−コレステリック液晶層−
前記コレステリック液晶層は、少なくともネマチック液晶化合物、及びカイラル化合物を含有してなり、重合性モノマー、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、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は、単層でも、２層以上積層されていてもよく、２〜１０層がより好ましい。前記積層数が１０層を超えると、却って塗布による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。
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、前述のように、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く、前記第一の光の波長が３５０〜６００ｎｍであり、かつ前記第二の光の波長が６００〜９００ｎｍであることが好ましい。
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く、前記第一の光の波長が３５０〜６００ｎｍであり、かつ前記第二の光の波長が６００〜９００ｎｍであることが好ましい。
前記コレステリック液晶層の選択反射特性は、特定の波長帯域のみに限定され、可視光域をカバーすることは困難である。即ち、前記コレステリック液晶層の選択反射波長領域幅Δλは、下記数式１で表される。
＜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。
＜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。
前記数式１で示すように、前記選択反射波長帯域幅Δλは、ネマチック液晶そのものの分子構造に依存する。前記数式１から、（ｎｅ−ｎｏ）を大きくすれば、前記選択反射波長帯域幅Δλを拡げられるが、（ｎｅ−ｎｏ）は通常０．３以下であり、０．３より大きくなると、液晶としてのその他の機能、例えば、配向特性、液晶温度などが不十分となり、実用化が困難となる。したがって、現実にはコレステリック液晶層の選択反射波長帯域幅Δλは、最大でも１５０ｎｍ程度であり、通常３０〜１００ｎｍ程度が好ましい。
また、前記コレステリック液晶層の選択反射中心波長λは、下記数式２で表される。
＜数式２＞
λ＝（ｎｅ＋ｎｏ）Ｐ／２
ただし、前記数式２中、ｎｅ及びｎｏは上記数式１と同じ意味を表す。Ｐは、コレステリック液晶層の一回転ねじれに要する螺旋ピッチ長を表す。
＜数式２＞
λ＝（ｎｅ＋ｎｏ）Ｐ／２
ただし、前記数式２中、ｎｅ及びｎｏは上記数式１と同じ意味を表す。Ｐは、コレステリック液晶層の一回転ねじれに要する螺旋ピッチ長を表す。
前記数式２で示すように、前記選択反射の中心波長λは、前記コレステリック液晶層の平均螺旋ピッチＰが一定であれば、前記コレステリック液晶層の複屈折率差Δｎと平均螺旋ピッチ長Ｐに依存する。そのため、前記コレステリック液晶層の波長選択反射特性を拡げるには、前記各コレステリック液晶層の選択反射の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（右回り又は左回り）が互いに同じであることが好ましい。
また、各コレステリック液晶層の選択反射波長帯域は、該帯域内において、均一な反射率を得るために、連続的であることが好ましい。ここで、前記「連続的」とは、２つの選択反射波長帯域間にギャップがなく、実質的にこの範囲の反射率が４０％以上であることを意味する。
したがって、各コレステリック液晶層の選択反射の中心波長λ間の距離は、各選択反射波長帯域が少なくとも１つの他の選択反射波長帯域と連続となる範囲内であることが好ましい。
前記コレステリック液晶層は、基材上に該コレステリック液晶層を積層し、光記録媒体用フィルタとして作製し、該光記録媒体用フィルタを、基板上に積層することにより、コレステリック液晶層を形成してもよく、直接前記基板上にコレステリック液晶層を積層してもよい。
また、各コレステリック液晶層の選択反射波長帯域は、該帯域内において、均一な反射率を得るために、連続的であることが好ましい。ここで、前記「連続的」とは、２つの選択反射波長帯域間にギャップがなく、実質的にこの範囲の反射率が４０％以上であることを意味する。
したがって、各コレステリック液晶層の選択反射の中心波長λ間の距離は、各選択反射波長帯域が少なくとも１つの他の選択反射波長帯域と連続となる範囲内であることが好ましい。
前記コレステリック液晶層は、基材上に該コレステリック液晶層を積層し、光記録媒体用フィルタとして作製し、該光記録媒体用フィルタを、基板上に積層することにより、コレステリック液晶層を形成してもよく、直接前記基板上にコレステリック液晶層を積層してもよい。
＜光記録媒体用フィルタ＞
前記光記録媒体用フィルタは、単層又は２層以上のコレステリック液晶層が基材上に積層された積層体である。前記光記録媒体用フィルタの光学特性としては、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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）の範囲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。
前記光記録媒体用フィルタは、単層又は２層以上のコレステリック液晶層が基材上に積層された積層体である。前記光記録媒体用フィルタの光学特性としては、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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）の範囲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。
具体的には、選択反射中心波長が互いに異なり、前記各コレステリック液晶層の螺旋の回転方向が互いに同じであるコレステリック液晶層を３層積層すると、図４に示すような反射特性を有する光記録媒体用フィルタが得られる。この図４は正面（０°）からの垂直入射光に対する反射特性が４０％以上であることを示している。これに対し、斜め方向からの入射光になると次第に短波長側にシフトしていき、液晶層内で４０°傾斜した時は図５に示すような反射特性を示す。
同様に、選択反射中心波長が互いに異なり、前記各コレステリック液晶層の螺旋の回転方向が互いに同じであるコレステリック液晶層を２層積層すると、図６に示すような反射特性を有する光記録媒体用フィルタが得られる。この図６は正面（０°）からの垂直入射光に対する反射特性が４０％以上であることを示している。これに対し、斜め方向からの入射光になると次第に短波長側にシフトしていき、液晶層内で２０°傾斜した時は図７に示すような反射特性を示す。
同様に、選択反射中心波長が互いに異なり、前記各コレステリック液晶層の螺旋の回転方向が互いに同じであるコレステリック液晶層を２層積層すると、図６に示すような反射特性を有する光記録媒体用フィルタが得られる。この図６は正面（０°）からの垂直入射光に対する反射特性が４０％以上であることを示している。これに対し、斜め方向からの入射光になると次第に短波長側にシフトしていき、液晶層内で２０°傾斜した時は図７に示すような反射特性を示す。
なお、図４に示したλ０〜１．３λ０の反射域は、λ０＝５３２ｎｍのとき１．３λ０＝６９２ｎｍとなり、サーボ用光が６５５ｎｍの場合はサーボ用光を反射してしまう。ここに示すλ０〜１．３λ０の範囲は光記録媒体用フィルタにおける±４０°入射光への適性であるが、実際にそうした大きな斜め光まで使用する場合は、入射角±２０°以内のサーボ用光をマスキングして使用すれば支障なくサーボ制御できる。また、使用するフィルタにおける各コレステリック液晶層の平均屈折率を十分大きくすれば、光記録媒体用フィルタ内での入射角を±２０°以内で全て設計することも容易であり、その場合は図６に示すλ０〜１．１λ０のコレステリック液晶層を２層積層することでよいので、サーボ用光透過には全く支障がなくなる。
したがって、図４〜図７の結果から、本発明の光記録媒体用フィルタ内においては、入射波長が０°〜２０°（好ましくは０°〜４０°）傾斜しても４０％以上の反射率が確保できているので、信号読み取りには何ら支障のない光記録媒体用フィルタが得られる。
したがって、図４〜図７の結果から、本発明の光記録媒体用フィルタ内においては、入射波長が０°〜２０°（好ましくは０°〜４０°）傾斜しても４０％以上の反射率が確保できているので、信号読み取りには何ら支障のない光記録媒体用フィルタが得られる。
前記各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。
前記コレステリック液晶層の積層数としては、２層以上積層されていることが好ましく、４〜１０層がより好ましい。４未満であると、光の入射角が大きくなるほど、選択反射の波長が低い方向へシフトし、必要な波長の選択反射が行われないことがあり、１０層を超えると、却って塗布による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。
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、第一の光を透過し、該第一の光と異なる第二の円偏光を反射することが好ましく、前記第一の光の波長が３５０〜６００ｎｍであり、かつ前記第二の光の波長が６００〜９００ｎｍであることが好ましい。
したがって、前記各コレステリック液晶層は、第一の光を透過し、該第一の光と異なる第二の円偏光を反射することが好ましく、前記第一の光の波長が３５０〜６００ｎｍであり、かつ前記第二の光の波長が６００〜９００ｎｍであることが好ましい。
−ネマチック液晶化合物−
前記ネマチック液晶化合物は、液晶転移温度以下ではその液晶相が固定化することを特徴とし、その屈折率異方性Δｎが、０．１０〜０．４０の液晶化合物、高分子液晶化合物、及び重合性液晶化合物の中から目的に応じて適宜選択することができる。溶融時の液晶状態にある間に、例えば、ラビング処理等の配向処理を施した配向基板を用いる等により配向させ、そのまま冷却等して固定化させることにより固相として使用することができる。
前記ネマチック液晶化合物は、液晶転移温度以下ではその液晶相が固定化することを特徴とし、その屈折率異方性Δｎが、０．１０〜０．４０の液晶化合物、高分子液晶化合物、及び重合性液晶化合物の中から目的に応じて適宜選択することができる。溶融時の液晶状態にある間に、例えば、ラビング処理等の配向処理を施した配向基板を用いる等により配向させ、そのまま冷却等して固定化させることにより固相として使用することができる。
前記ネマチック液晶化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記の化合物などが挙げられる。
前記式中において、ｎは、１〜１，０００の整数を表す。なお、前記各例示化合物においては、その側鎖連結基を、以下の構造に変えたものも同様に好適なものとして挙げられる。
上記の各例示化合物のうち、ネマチック液晶化合物としては、十分な硬化性を確保する観点から、分子内に重合性基を有するネマチック液晶化合物が好ましく、これらの中でも、紫外線（ＵＶ）重合性液晶が好適である。該ＵＶ重合性液晶としては、市販品を用いることができ、例えば、ＢＡＳＦ社製の商品名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。
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。
−カイラル化合物−
前記カイラル化合物としては、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、液晶化合物の色相、色純度改良の観点から、例えば、イソマニード化合物、カテキン化合物、イソソルビド化合物、フェンコン化合物、カルボン化合物、等の他、以下に示す化合物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記カイラル化合物としては、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、液晶化合物の色相、色純度改良の観点から、例えば、イソマニード化合物、カテキン化合物、イソソルビド化合物、フェンコン化合物、カルボン化合物、等の他、以下に示す化合物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
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。
前記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。
−重合性モノマー−
前記コレステリック液晶層には、例えば、膜強度等の硬化の程度を向上させる目的で重合性モノマーを併用することができる。該重合性モノマーを併用すると、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等の多官能モノマーが挙げられる。
前記エチレン性不飽和結合を持つモノマーの具体例としては、以下に示す化合物を挙げることができる。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。
前記コレステリック液晶層には、例えば、膜強度等の硬化の程度を向上させる目的で重合性モノマーを併用することができる。該重合性モノマーを併用すると、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等の多官能モノマーが挙げられる。
前記エチレン性不飽和結合を持つモノマーの具体例としては、以下に示す化合物を挙げることができる。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、前記各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。
−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。
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。
前記光重合開始剤としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ｐ−メトキシフェニル−２，４−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−ブトキシスチリル）−５−トリクロロメチル１，３，４−オキサジアゾール、９−フェニルアクリジン、９，１０−ジメチルベンズフェナジン、ベンゾフェノン／ミヒラーズケトン、ヘキサアリールビイミダゾール／メルカプトベンズイミダゾール、ベンジルジメチルケタール、チオキサントン／アミン、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記光重合開始剤としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、チバスペシャルティケミカルズ社製の商品名イルガキュア９０７、イルガキュア３６９、イルガキュア７８４、イルガキュア８１４；ＢＡＳＦ社製の商品名ルシリンＴＰＯ、などが挙げられる。
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。
前記光重合開始剤の添加量としては、前記各コレステリック液晶層の全固形分質量に対し０．１〜２０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。
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、前記各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。
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、前記各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。
前記バインダー樹脂としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリビニルアルコール；ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン等のポリスチレン化合物；メチルセルロース、エチルセルロース、アセチルセルロース等のセルロース樹脂；側鎖にカルボキシル基を有する酸性セルロース誘導体；ポリビニルフォルマール、ポリビニルブチラール等のアセタール樹脂；メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体；アクリル酸アルキルエステルのホモポリマー又はメタアクリル酸アルキルエステルのホモポリマー；その他の水酸基を有するポリマー、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記アクリル酸アルキルエステルのホモポリマー又はメタアクリル酸アルキルエステルのホモポリマーにおけるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロヘキシル基、２−エチルヘキシル基、などが挙げられる。
前記その他の水酸基を有するポリマーとしては、例えば、ベンジル（メタ）アクリレート／（メタアクリル酸のホモポリマー）アクリル酸共重合体、ベンジル（メタ）アクリレート／（メタ）アクリル酸／他のモノマーの多元共重合体、などが挙げられる。
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。
前記バインダー樹脂の添加量としては、前記各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。
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。
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。
前記溶媒としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、３−メトキシプロピオン酸メチルエステル、３−メトキシプロピオン酸エチルエステル、３−メトキシプロピオン酸プロピルエステル、３−エトキシプロピオン酸メチルエステル、３−エトキシプロピオン酸エチルエステル、３−エトキシプロピオン酸プロピルエステル等のアルコキシプロピオン酸エステル類；２−メトキシプロピルアセテート、２−エトキシプロピルアセテート、３−メトキシブチルアセテート等のアルコキシアルコールのエステル類；乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸エステル類；メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン類；γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、クロロホルム、テトラヒドロフラン、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
＜基材＞
前記基材としては、その形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、例えば平板状、シート状などが挙げられ、前記構造としては、単層構造であってもいし、積層構造であってもよく、前記大きさとしては、前記光記録媒体用フィルタの大きさ等に応じて適宜選択することができる。
前記基材としては、その形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、例えば平板状、シート状などが挙げられ、前記構造としては、単層構造であってもいし、積層構造であってもよく、前記大きさとしては、前記光記録媒体用フィルタの大きさ等に応じて適宜選択することができる。
前記基材の材料としては、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。
前記無機材料としては、例えば、ガラス、石英、シリコーン、などが挙げられる。
前記有機材料としては、例えば、トリアセチルセルロース等のアセテート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリノルボルネン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、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。
前記無機材料としては、例えば、ガラス、石英、シリコーン、などが挙げられる。
前記有機材料としては、例えば、トリアセチルセルロース等のアセテート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリノルボルネン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、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。
前記基材は、適宜合成したものであってもよいし、市販品を使用してもよい。
前記基材の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１０〜５００μｍが好ましく、５０〜３００μｍがより好ましい。前記基材の厚みが、１０μｍ未満であると、基板の撓みにより密着性が低下することがある。一方、５００μｍを超えると、情報光と参照光の焦点位置を大きくずらさなければならなくなり、光学系サイズが大きくなってしまうことがある。
前記基材の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１０〜５００μｍが好ましく、５０〜３００μｍがより好ましい。前記基材の厚みが、１０μｍ未満であると、基板の撓みにより密着性が低下することがある。一方、５００μｍを超えると、情報光と参照光の焦点位置を大きくずらさなければならなくなり、光学系サイズが大きくなってしまうことがある。
前記光記録媒体用フィルタの形成方法としては、後述する本発明の光記録媒体の製造方法により好適に製造することができ、例えば、前記溶媒を用いて調製した各コレステリック液晶層用塗布液を前記基材上に所望の塗布方法により塗布することによって、各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、該基材上に各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。
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、該基材上に各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。
前記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ることがあり、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、前記光記録媒体用フィルタの厚み（基材を除く各コレステリック液晶層の合計厚み）は、例えば、１〜３０μｍが好ましく、３〜１０μｍがより好ましい。
また、前記光記録媒体用フィルタの厚み（基材を除く各コレステリック液晶層の合計厚み）は、例えば、１〜３０μｍが好ましく、３〜１０μｍがより好ましい。
前記各コレステリック液晶層は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記基材上に各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、第二の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、基材を介さず直接第二の基板上に設けることもできる。
本発明の光記録媒体用フィルタは、各種分野において使用することができ、ホログラム型の光記録媒体の形成乃至製造に好適に使用することができ、以下の本発明のホログラム型の光記録媒体及びその製造方法並びに光記録方法及び光再生方法に特に好適に使用することができる。
−第一の基板−
前記第一の基板は、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のものを選定する必要がある。また、記録及び再生に用いる光が基板を通して入射する場合は、用いる光の波長領域で十分に透明であることが必要である。
前記第一の基板の材料としては、通常、ガラス、セラミックス、樹脂、などが用いられるが、成形性、コストの点から、樹脂が特に好適である。
前記樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂、などが挙げられる。これらの中でも、成形性、光学特性、コストの点から、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂が特に好ましい。
前記第一の基板は、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。
前記第一の基板は、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のものを選定する必要がある。また、記録及び再生に用いる光が基板を通して入射する場合は、用いる光の波長領域で十分に透明であることが必要である。
前記第一の基板の材料としては、通常、ガラス、セラミックス、樹脂、などが用いられるが、成形性、コストの点から、樹脂が特に好適である。
前記樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂、などが挙げられる。これらの中でも、成形性、光学特性、コストの点から、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂が特に好ましい。
前記第一の基板は、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。
前記第一の基板の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、０．１〜５ｍｍが好ましく、０．３〜２ｍｍがより好ましい。前記基板の厚みが、０．１ｍｍ未満であると、ディスク保存時の形状の歪みを抑えられなくなることがあり、５ｍｍを超えると、ディスク全体の重量が大きくなってドライブモーターに過剰な負荷をかけることがある。
−第二の基板−
前記第二の基板は、前記第一の基板と、その形状、構造、大きさ、材料及び厚みは同じてもよく異なっていてもよい。これらの中でも、形状及び大きさは第一の基板と同じであることが好ましい。
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）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。
前記第二の基板は、前記第一の基板と、その形状、構造、大きさ、材料及び厚みは同じてもよく異なっていてもよい。これらの中でも、形状及び大きさは第一の基板と同じであることが好ましい。
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）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。
−反射膜−
前記反射膜は、前記第二の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、前記第二の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。
−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、第一ギャップ層、第二ギャップ層などが挙げられる。
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、第一ギャップ層、第二ギャップ層などが挙げられる。
−第一ギャップ層−
前記第一ギャップ層は、必要に応じて前記フィルタ層と前記反射膜との間に設けられ、第二の基板表面を平滑化する目的で形成される。また、記録層内に生成されるホログラムの大きさを調整するのにも有効である。即ち、前記記録層は、記録用参照光及び情報光の干渉領域をある程度の大きさに形成する必要があるので、前記記録層とサーボピットパターンとの間にギャップを設けることが有効となる。
前記第一ギャップ層は、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、該透明基材が第一ギャップ層としても働くことになる。
前記第一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。
前記第一ギャップ層は、必要に応じて前記フィルタ層と前記反射膜との間に設けられ、第二の基板表面を平滑化する目的で形成される。また、記録層内に生成されるホログラムの大きさを調整するのにも有効である。即ち、前記記録層は、記録用参照光及び情報光の干渉領域をある程度の大きさに形成する必要があるので、前記記録層とサーボピットパターンとの間にギャップを設けることが有効となる。
前記第一ギャップ層は、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、該透明基材が第一ギャップ層としても働くことになる。
前記第一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。
−第二ギャップ層−
前記第二ギャップ層は、必要に応じて記録層とフィルタ層との間に設けられる。
前記第二ギャップ層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリメタクリル酸メチル＝ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のような透明樹脂フィルム、又は、ＪＳＲ社製商品名ＡＲＴＯＮフィルムや日本ゼオン社製商品名ゼオノアのような、ノルボルネン系樹脂フィルム、などが挙げられる。これらの中でも、等方性の高いものが好ましく、ＴＡＣ、ＰＣ、商品名ＡＲＴＯＮ、及び商品名ゼオノアが特に好ましい。
前記第二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。
前記第二ギャップ層は、必要に応じて記録層とフィルタ層との間に設けられる。
前記第二ギャップ層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリメタクリル酸メチル＝ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のような透明樹脂フィルム、又は、ＪＳＲ社製商品名ＡＲＴＯＮフィルムや日本ゼオン社製商品名ゼオノアのような、ノルボルネン系樹脂フィルム、などが挙げられる。これらの中でも、等方性の高いものが好ましく、ＴＡＣ、ＰＣ、商品名ＡＲＴＯＮ、及び商品名ゼオノアが特に好ましい。
前記第二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実施形態の具体例について、図面を参照して更に詳しく説明する。
＜第一の実施形態＞
図８は、本発明の第一の実施の形態における光記録媒体２１の構成を示す概略断面図である。この光記録媒体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８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。
＜第一の実施形態＞
図８は、本発明の第一の実施の形態における光記録媒体２１の構成を示す概略断面図である。この光記録媒体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８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。
第一ギャップ層８は、紫外線硬化樹脂等の材料を第二の基板１の反射膜２上にスピンコート等により塗布して形成される。第一ギャップ層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において記録用の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。
第一ギャップ層８上にはフィルタ層６が設けられ、該フィルタ層６上には記録層が積層され、第一の基板５（ポリカーボネート樹脂基板やガラス基板）と第二の基板１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。
第一ギャップ層８上にはフィルタ層６が設けられ、該フィルタ層６上には記録層が積層され、第一の基板５（ポリカーボネート樹脂基板やガラス基板）と第二の基板１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８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６ａ、６ｂ、６ｃ及び６ｄが４層積層された積層体である。このコレステリック液晶層の積層体であるフィルタ層６は、第一ギャップ層８上に塗布によって直接形成してもよいし、基材上に４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。
このフィルタ層６は、コレステリック液晶層６ａ、６ｂ、６ｃ及び６ｄが４層積層された積層体である。このコレステリック液晶層の積層体であるフィルタ層６は、第一ギャップ層８上に塗布によって直接形成してもよいし、基材上に４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。
本第一の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、第二の基板１の厚みは０．６ｍｍ、第一ギャップ層８は１００μｍ、フィルタ層６は２〜３μｍ、記録層４は０．６ｍｍ、第一の基板５は０．６ｍｍであって、合計厚みは約１．９ｍｍとなっている。
次に、図１０を参照して、第一の実施の形態における光記録媒体２１周辺での光学的動作を説明する。まず、サーボ用レーザー発振器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。対物レンズ１２によって前記サーボ用光は反射膜２上で焦点を結ぶように光記録媒体２１に対して照射される。つまり、ダイクロイックミラー１３は緑色や青色の波長の光を透過し、赤色の波長の光をほぼ１００％反射させるようになっている。光記録媒体２１の光の入出射面Ａから入射したサーボ用光は、第一の基板５、記録層４、フィルタ層６、及び第一ギャップ層８を通過し、反射膜２で反射され、再度、第一ギャップ層８、フィルタ層６、記録層４及び第一の基板５を透過して入出射面Ａから出射する。出射した戻り光は、対物レンズ１２を通過し、ダイクロイックミラー１３でほぼ１００％反射して、サーボ情報検出器（不図示）でサーボ情報が検出される。検出されたサーボ情報は、フォーカスサーボ、トラッキングサーボ、スライドサーボ等に用いられる。記録層４を構成するホログラム材料は、赤色の光では感光しないようになっているので、サーボ用光が記録層４を通過したり、サーボ用光が反射膜２で乱反射したとしても、記録層４には影響を与えない。また、サーボ用光の反射膜２による戻り光は、ダイクロイックミラー１３によってほぼ１００％反射するようになっているので、サーボ用光が再生像検出のためのＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤ１４で検出されることはなく、再生光に対してノイズとなることもない。
また、記録用／再生用レーザーから出射され空間光変調素子２５により生成された情報光及び記録用参照光は、偏光素子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。該情報光及び記録用参照光は、ダイクロイックミラー１３を透過し、対物レンズ１２によって情報光と記録用参照光が記録層４内で干渉像を生成するように光記録媒体２１に照射される。情報光及び記録用参照光は入出射面Ａから入射し、記録層４で干渉し合って干渉像をそこに生成する。その後、情報光及び記録用参照光は記録層４を通過し、フィルタ層６に入射するが、該フィルタ層６の底面までの間に反射されて戻り光となる。つまり、情報光と記録用参照光は反射膜２までは到達しない。フィルタ層６はコレステリック液晶層が４層積層され、赤色光のみを透過する性質を有するからである。あるいは、フィルタ層を漏れて通過する光を入射光強度の２０％以下に抑えていれば、たとえその漏れ光が底面に到達して戻り光となっても、再度フィルタ層で反射されるので再生光へ混じる光強度は２０％×２０％＝４％以下となり、実質的に問題とはならない。
−記録の定着−
前記記録層４に干渉像の記録がなされた後、少なくとも２８時間以内に、定着光が前記記録領域に対して照射され、前記干渉像の記録が定着される。
前記記録層４に干渉像の記録がなされた後、少なくとも２８時間以内に、定着光が前記記録領域に対して照射され、前記干渉像の記録が定着される。
＜第二の実施形態＞
図９は、本発明の第二の実施形態における光記録媒体２２の構成を示す概略断面図である。図３は、前記光記録媒体２２の一部を切断した斜視図である。前記光記録媒体２２は、図９に示す光記録媒体２１と同様の外観形状を有している。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との間に第二ギャップ層７が設けられていることである。
図９は、本発明の第二の実施形態における光記録媒体２２の構成を示す概略断面図である。図３は、前記光記録媒体２２の一部を切断した斜視図である。前記光記録媒体２２は、図９に示す光記録媒体２１と同様の外観形状を有している。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との間に第二ギャップ層７が設けられていることである。
コレステリック液晶層の４層の積層体であるフィルタ層６は、第一ギャップ層８を形成した後、該第一ギャップ層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。
第二ギャップ層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、無反応で透明な第二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、第二の基板１の厚みは１．０ｍｍ、第一ギャップ層８は１００μｍ、フィルタ層６は３〜５μｍ、第二ギャップ層７は７０μｍ、記録層４は０．６ｍｍ、第一の基板５は０．４ｍｍ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、第一の基板５、記録層４、第二ギャップ層７、フィルタ層６、及び第一ギャップ層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、第一ギャップ層８、フィルタ層６、第二ギャップ層７、記録層４及び第一の基板５をこの順序で通過して、入出射面Ａより出射する。
−記録の定着−
前記記録の定着は、前記第一の実施形態と同様に行われる。
前記記録の定着は、前記第一の実施形態と同様に行われる。
（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、フィルタ層形成工程を少なくとも含んでなり、反射膜形成工程、記録層形成工程、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、フィルタ層形成工程を少なくとも含んでなり、反射膜形成工程、記録層形成工程、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
−フィルタ層形成工程−
前記フィルタ層形成工程は、第二の基板上にコレステリック液晶層を２層以上積層した積層体からなるフィルタ層を形成する工程である。
前記フィルタ層形成工程は、第二の基板上にコレステリック液晶層を２層以上積層した積層体からなるフィルタ層を形成する工程である。
前記フィルタ層形成工程としては、本発明の前記光記録媒体用フィルタを光記録媒体形状に加工し、該加工したフィルタを前記第二の基板に貼り合わせてフィルタ層を形成することが生産性の点から好ましい。
前記光記録媒体の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ディスク形状、カード形状、などが挙げられる。
前記加工としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、プレスカッターによる切り出し加工、打ち抜きカッターによる打ち抜き加工、レーザーカッターによる焼き切り加工、などが挙げられる。
前記貼り合わせでは、例えば、接着剤、粘着剤、などを用いて気泡が入らないようにフィルタを基板に貼り付ける。
前記接着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＵＶ硬化型、エマルジョン型、一液硬化型、二液硬化型等の各種接着剤が挙げられ、それぞれ公知の接着剤を任意に組み合わせて使用することができる。
前記粘着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤、などが挙げられる。
前記光記録媒体の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ディスク形状、カード形状、などが挙げられる。
前記加工としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、プレスカッターによる切り出し加工、打ち抜きカッターによる打ち抜き加工、レーザーカッターによる焼き切り加工、などが挙げられる。
前記貼り合わせでは、例えば、接着剤、粘着剤、などを用いて気泡が入らないようにフィルタを基板に貼り付ける。
前記接着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＵＶ硬化型、エマルジョン型、一液硬化型、二液硬化型等の各種接着剤が挙げられ、それぞれ公知の接着剤を任意に組み合わせて使用することができる。
前記粘着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤、などが挙げられる。
前記各コレステリック液晶層を積層する方法としては、特に制限はなく、公知の方法の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（１）別個に作製された各コレステリック液晶層を、接着剤又は粘着剤を介して積層する方法、（２）別個に作製した前記コレステリック液晶層を熱圧着して積層する方法、（３）別個に作製された各コレステリック液晶層を界面の相溶により積層する方法、（４）塗布成膜されたコレステリック液晶層の上へ、さらにコレステリック液晶層を塗布成膜することにより積層する方法、（５）透明基材上に成膜されたコレステリック液晶層に、前記透明基材の上に、さらにコレステリック液晶層を塗工成膜することで積層する方法、などが挙げられる。これらの中でも、生産性及び経済性の点から、前記（５）の塗布方法が特に好ましい。
前記（１）の積層方法では、前記接着剤及び粘着剤としては、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、ＵＶ硬化型接着剤、アクリル系粘着剤、などが好適である。前記接着剤又は前記粘着剤の塗布厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、光学特性や薄型化の観点から、接着剤の場合、０．１〜１０μｍが好ましく、０．１〜５μｍがより好ましい。また、粘着剤の場合、１〜５０μｍが好ましく、２〜３０μｍがより好ましい。
前記（２）の積層方法では、前記熱圧着の方法としては、例えば、ヒートシール法、超音波法、インパルスシール法、高周波接合法、などが挙げられる。
前記（３）の積層方法では、前記相溶の方法としては、例えば、前記コレステリック液晶層をわずかに溶解乃至膨潤させる溶媒を塗布し、界面の相溶により一体化させる方法などが挙げられる。
前記コレステリック液晶層をわずかに溶解乃至膨潤させる溶媒としては、例えば、トルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族類；メタノール、エタノール等のアルコール類；シクロヘキサン、シクロペンタン等の環状炭化水素；アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）等のケトン類；イソプロピルエーテル等のエーテル類；酢酸エチル等のエステル類；クロロホルム、ジクロロメタン等の塩素系溶媒、などが挙げられる。これらの中でも、トルエン、シクロヘキサン、シクロペンタン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、イソプロピルアルコールが特に好ましい。
前記コレステリック液晶層をわずかに溶解乃至膨潤させる溶媒としては、例えば、トルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族類；メタノール、エタノール等のアルコール類；シクロヘキサン、シクロペンタン等の環状炭化水素；アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）等のケトン類；イソプロピルエーテル等のエーテル類；酢酸エチル等のエステル類；クロロホルム、ジクロロメタン等の塩素系溶媒、などが挙げられる。これらの中でも、トルエン、シクロヘキサン、シクロペンタン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、イソプロピルアルコールが特に好ましい。
前記（４）の積層方法では、前記塗布方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、インクジェット法、スピンコート法、ニーダーコート法、バーコート法、ダイコート法、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。
前記塗布方法によるコレステリック液晶層の形成は、例えば、前記コレステリック液晶層材料を溶剤に溶液（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。
更に必要に応じて塗布膜を紫外線硬化させる場合の条件としては、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。露光時間としては、例えば、露光照度が１０ｍＷ／ｃｍ２であれば、１０〜６００秒が好ましく、１０〜３００秒がより好ましい。
また、露光照度を１ｍＷ／ｃｍ２に減らす場合、通常、前記反応開始剤の量を増やしているので、露光時間としてはあまり変化せず、例えば、１０〜６００秒が好ましく、１０〜３００秒がより好ましい。
前記塗布方法によるコレステリック液晶層の形成は、例えば、前記コレステリック液晶層材料を溶剤に溶液（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。
更に必要に応じて塗布膜を紫外線硬化させる場合の条件としては、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。露光時間としては、例えば、露光照度が１０ｍＷ／ｃｍ２であれば、１０〜６００秒が好ましく、１０〜３００秒がより好ましい。
また、露光照度を１ｍＷ／ｃｍ２に減らす場合、通常、前記反応開始剤の量を増やしているので、露光時間としてはあまり変化せず、例えば、１０〜６００秒が好ましく、１０〜３００秒がより好ましい。
前記（５）の積層方法では、前記透明基材の材料としては、無機材料及び有機材料のいずれでも用いることができる。前記無機材料としては、例えば、ガラス、石英、シリコンなどが挙げられる。前記有機材料としては、例えば、トリアセチルセルロース等のアセテート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリノルボルネン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、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。
（光再生方法）
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４に記録された干渉像に参照光を照射して情報を再生する。前記記録層４に記録された干渉像に対して前記参照光を照射するには、図１０に示すように、対物レンズ１２を微調整し、前記参照光が前記記録層４の干渉像が記録されている部分に焦点を設定し、照射する。該照射により、前記干渉像から回折光が生成され、該回折光を、対物レンズ１２を透過させ、更に、ダイクロイックミラー１３、１／４波長板１５を透過させ、ハーフミラー１７で反射させて検出器１４で回折光から情報を再生する。
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４に記録された干渉像に参照光を照射して情報を再生する。前記記録層４に記録された干渉像に対して前記参照光を照射するには、図１０に示すように、対物レンズ１２を微調整し、前記参照光が前記記録層４の干渉像が記録されている部分に焦点を設定し、照射する。該照射により、前記干渉像から回折光が生成され、該回折光を、対物レンズ１２を透過させ、更に、ダイクロイックミラー１３、１／４波長板１５を透過させ、ハーフミラー１７で反射させて検出器１４で回折光から情報を再生する。
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像を利用して記録層内部に光学特性の分布を生じさせることにより、情報を記録する。一方、書き込んだ情報を読み出す（再生する）際には、記録時と同様の配置で参照光のみを記録層に照射し、記録層内部に形成された光学特性分布に対応した強度分布を有する再生光として記録層から出射される。
ここで、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。
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。
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１２を参照して説明する。
図１１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２２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２２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２２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２２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２２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１１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２２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２２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２２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２２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２２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２２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２２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２２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２２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。
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。
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、入射角が変化しても選択反射波長にずれが生じることなく、情報光及び参照光による光記録媒体の反射膜からの乱反射を防止し、ノイズの発生を防止することができ、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）
本発明の光記録方法を実施するために、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基板に積層することにより、光記録媒体を作製する。
本発明の光記録方法を実施するために、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基板に積層することにより、光記録媒体を作製する。
−光記録媒体用フィルタの作製−
まず、ポリカーボネートフィルム（三菱瓦斯化学株式会社製、商品名ユーピロン）厚み１００μｍ上に、ポリビニルアルコール（株式会社クラレ製、商品名ＭＰ２０３）を厚み１μｍとなるように塗布したベースフィルムを用意する。このベースフィルムをラビング装置に通して、ポリビニルアルコール膜面をラビングし、液晶配向能を付与する。
まず、ポリカーボネートフィルム（三菱瓦斯化学株式会社製、商品名ユーピロン）厚み１００μｍ上に、ポリビニルアルコール（株式会社クラレ製、商品名ＭＰ２０３）を厚み１μｍとなるように塗布したベースフィルムを用意する。このベースフィルムをラビング装置に通して、ポリビニルアルコール膜面をラビングし、液晶配向能を付与する。
次に、下記表１に示す組成のコレステリック液晶層用塗布液Ａ、Ｂ及びＣを常法により調製する。
＊カイラル剤：ＢＡＳＦ社製、商品名ＰＡＬＩＯＣＯＬＯＲ ＬＣ７５６
＊光重合開始剤：チバスペシャルティケミカルズ社製、商品名イルガキュア３６９
＊増感剤：ジエチルチオキサントン
＊溶剤：メチルエチルケトン（ＭＥＫ）
次に、前記ベースフィルム上に、前記コレステリック液晶層用塗布液Ａをバーコーターで塗布し、乾燥させた後、１１０℃にて２０秒間配向熟成した。その後、１１０℃下で超高圧水銀灯により照射エネルギー５００ｍＪ／ｃｍ２で露光して、厚み２μｍのコレステリック液晶層硬化膜Ａを形成する。
次に、コレステリック液晶層Ａ上に、前記コレステリック液晶層用塗布液Ｂをバーコーターで塗布し、乾燥させた後、１１０℃にて２０秒間配向熟成した。その後、１１０℃下で超高圧水銀灯により照射エネルギー５００ｍＪ／ｃｍ２で露光して、厚み２μｍのコレステリック液晶層硬化膜Ｂを形成する。
次に、コレステリック液晶層Ｂ上に、前記コレステリック液晶層用塗布液Ｂをバーコーターで塗布し、乾燥させた後、１１０℃にて２０秒間配向熟成した。その後、１１０℃下で超高圧水銀灯により照射エネルギー５００ｍＪ／ｃｍ２で露光して、厚み２μｍのコレステリック液晶層硬化膜Ｃを形成する。
以上により、円偏光分離特性を有し、各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り、かつ各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右回り方向で同じである３層構造の実施例１の光記録媒体用フィルタを作製する。
次に、コレステリック液晶層Ａ上に、前記コレステリック液晶層用塗布液Ｂをバーコーターで塗布し、乾燥させた後、１１０℃にて２０秒間配向熟成した。その後、１１０℃下で超高圧水銀灯により照射エネルギー５００ｍＪ／ｃｍ２で露光して、厚み２μｍのコレステリック液晶層硬化膜Ｂを形成する。
次に、コレステリック液晶層Ｂ上に、前記コレステリック液晶層用塗布液Ｂをバーコーターで塗布し、乾燥させた後、１１０℃にて２０秒間配向熟成した。その後、１１０℃下で超高圧水銀灯により照射エネルギー５００ｍＪ／ｃｍ２で露光して、厚み２μｍのコレステリック液晶層硬化膜Ｃを形成する。
以上により、円偏光分離特性を有し、各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り、かつ各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右回り方向で同じである３層構造の実施例１の光記録媒体用フィルタを作製する。
−光記録媒体の作製−
前記光記録媒体は、第一の基板、第二の基板と、記録層と、フィルタ層とからなる光記録媒体を作製する。
前記第二の基板としては、直径１２０ｍｍ、板厚０．６ｍｍのＤＶＤ＋ＲＷ用に用いられている一般的なポリカーボネート樹脂製基板を使用する。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０．７４μｍであり、溝深さは１７５ｎｍ、溝幅は３００ｎｍである。
まず、第二の基板のサーボピットパターン表面に反射膜を成膜する。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反射膜を成膜する。前記反射膜の上に第一ギャップ層として、厚み１００μｍのポリカーボネートフィルムを用い、紫外線硬化樹脂にて接着する。
前記光記録媒体は、第一の基板、第二の基板と、記録層と、フィルタ層とからなる光記録媒体を作製する。
前記第二の基板としては、直径１２０ｍｍ、板厚０．６ｍｍのＤＶＤ＋ＲＷ用に用いられている一般的なポリカーボネート樹脂製基板を使用する。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０．７４μｍであり、溝深さは１７５ｎｍ、溝幅は３００ｎｍである。
まず、第二の基板のサーボピットパターン表面に反射膜を成膜する。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反射膜を成膜する。前記反射膜の上に第一ギャップ層として、厚み１００μｍのポリカーボネートフィルムを用い、紫外線硬化樹脂にて接着する。
次に、作製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る。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う。以上によりフィルタ層を形成する。
次に、記録層の材料としては、下記組成のフォトポリマー塗布液を調製する。
−フォトポリマー塗布液の組成−
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・ジ（ウレタンアクリレート）オリゴマー
（Ｅｃｈｏ Ｒｅｓｉｎｓ社製、ＡＬＵ−３５１）・・・・・・５９質量部
・イソボルニルアクリレート・・・・・・・・・・・・・・・・３０質量部
・ビニルベンゾエート・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１０質量部
・重合開始剤
（チバスペシャルティケミカルズ社製、イルガキュア７８４）・・１質量部
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−フォトポリマー塗布液の組成−
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・ジ（ウレタンアクリレート）オリゴマー
（Ｅｃｈｏ Ｒｅｓｉｎｓ社製、ＡＬＵ−３５１）・・・・・・５９質量部
・イソボルニルアクリレート・・・・・・・・・・・・・・・・３０質量部
・ビニルベンゾエート・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１０質量部
・重合開始剤
（チバスペシャルティケミカルズ社製、イルガキュア７８４）・・１質量部
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得られたフォトポリマー塗布液を前記フィルタ層上にディスペンサーを用いて盛りつけ、このフォトポリマー上に、直径１２ｃｍ、厚み０．６ｍｍのポリカーボネート樹脂製第一の基板を押し付けながらディスク端部と該第一の基板を接着剤で貼り合せる。
なお、ディスク端部には、該フォトポリマー層が厚み５００μｍとなるようにフランジ部が設けてあり、ここに、前記第一の基板を接着することによってフォトポリマー層の厚みは決定され、余分なフォトポリマーはあふれ出て、除去される。以上により、実施例１の光記録媒体を作製する。なお、図９は、本実施例に類似の形態を示す概略断面図である。
図２に示す、サーボ用光の焦点距離Ｆｓと、前記情報光及び前記参照光の焦点距離Ｆｒとの差である前記Ｇｐは、１００μｍ、誤差は、±１０μｍ以内となるように作成する。
なお、ディスク端部には、該フォトポリマー層が厚み５００μｍとなるようにフランジ部が設けてあり、ここに、前記第一の基板を接着することによってフォトポリマー層の厚みは決定され、余分なフォトポリマーはあふれ出て、除去される。以上により、実施例１の光記録媒体を作製する。なお、図９は、本実施例に類似の形態を示す概略断面図である。
図２に示す、サーボ用光の焦点距離Ｆｓと、前記情報光及び前記参照光の焦点距離Ｆｒとの差である前記Ｇｐは、１００μｍ、誤差は、±１０μｍ以内となるように作成する。
＜記録の制御＞
得られた前記光記録媒体を光記録装置にセットし、波長５３２ｎｍの前記情報光及び参照光を、照射エネルギー、約５０μＪ／ｃｍ２を１００ｎｓｅｃ照射し、該情報光及び該参照光の焦点位置を非点収差法により検出するとともに、前記光記録装置におけるサーボ機構により該情報光及び該参照光の焦点位置を制御することができる。
該検出結果に基づいて、波長６５０ｎｍのサーボ用光の前記光記録媒体の厚み方向の焦点位置を前記サーボ機構により制御することができる。
更に、前記サーボ用光を照射することにより、前記光記録媒体のトラッキング面方向の焦点位置を検出し、該サーボ用光がトラック上に照射されるように前記サーボ機構によりトラッキングすることができる。
得られた前記光記録媒体を光記録装置にセットし、波長５３２ｎｍの前記情報光及び参照光を、照射エネルギー、約５０μＪ／ｃｍ２を１００ｎｓｅｃ照射し、該情報光及び該参照光の焦点位置を非点収差法により検出するとともに、前記光記録装置におけるサーボ機構により該情報光及び該参照光の焦点位置を制御することができる。
該検出結果に基づいて、波長６５０ｎｍのサーボ用光の前記光記録媒体の厚み方向の焦点位置を前記サーボ機構により制御することができる。
更に、前記サーボ用光を照射することにより、前記光記録媒体のトラッキング面方向の焦点位置を検出し、該サーボ用光がトラック上に照射されるように前記サーボ機構によりトラッキングすることができる。
＜記録層への記録＞
前記記録層への記録は、図１０に示すように、前記記録層に対して、前記情報光及び記録用参照光を用い、照射エネルギー、約５０μＪ／ｃｍ２を１００ｎｓｅｃ照射し、干渉像を形成し、該干渉像を記録層に記録することができる。
前記記録層への記録は、図１０に示すように、前記記録層に対して、前記情報光及び記録用参照光を用い、照射エネルギー、約５０μＪ／ｃｍ２を１００ｎｓｅｃ照射し、干渉像を形成し、該干渉像を記録層に記録することができる。
−光記録媒体の選択反射特性−
得られた光記録媒体について、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）を用いて測定することができる。
得られた光記録媒体に対して、図１０に示すように、情報光及び参照光として、偏光素子１６で直線偏光のレーザ光に変換し、１／４波長板１５により右回りの円偏光に変換した波長５３２ｎｍのレーザ光を照射し、サーボ用光として波長６５０ｎｍのレーザ光を照射した。その結果、前記サーボ用光は反射板２で反射されることを確認することができる。
得られた光記録媒体について、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）を用いて測定することができる。
得られた光記録媒体に対して、図１０に示すように、情報光及び参照光として、偏光素子１６で直線偏光のレーザ光に変換し、１／４波長板１５により右回りの円偏光に変換した波長５３２ｎｍのレーザ光を照射し、サーボ用光として波長６５０ｎｍのレーザ光を照射した。その結果、前記サーボ用光は反射板２で反射されることを確認することができる。
＜記録の再生品質の評価＞
前記記録の再生品質の評価は、図１１に示す、前記光記録再生装置１００により行い、前記参照光を光記録媒体に照射し、前記干渉像から回折光を生じさせ、図１０に示す検出器１４で読み取り、元の情報を再生し、エラー（個／フレーム）が少ないことを確認することができる。
前記記録の再生品質の評価は、図１１に示す、前記光記録再生装置１００により行い、前記参照光を光記録媒体に照射し、前記干渉像から回折光を生じさせ、図１０に示す検出器１４で読み取り、元の情報を再生し、エラー（個／フレーム）が少ないことを確認することができる。
本発明の光記録方法は、光記録媒体に記録された干渉像の領域に対して過不足なく定着光の照射を行い、効率よく定着ができ、保存安定性がよく、再生の際にノイズの発生などの支障が起きない優れた方法であり、高密度画像記録が可能なホログラム型の光記録方法に好適に用いられる。
本発明の光記録媒体は、光記録媒体に記録された干渉像の領域に対して過不足なく定着光の照射を行い、効率よく定着ができ、保存安定性がよく、再生の際にノイズの発生などの支障が起きない優れた光記録媒体として幅広く用いられる。
本発明の光記録媒体は、光記録媒体に記録された干渉像の領域に対して過不足なく定着光の照射を行い、効率よく定着ができ、保存安定性がよく、再生の際にノイズの発生などの支障が起きない優れた光記録媒体として幅広く用いられる。
１ 第二の基板
２ 反射膜
３ サーボピットパターン
４ 第二の記録層
４ａ 記録層
５ 第一の基板
６ フィルタ層
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ コレステリック液晶層
７ 第二ギャップ層
８ 第一ギャップ層
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 偏光素子
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 操作部
１００ 光記録再生装置
Ａ 入出射面
ＦＥ フォーカスエラー信号
ＴＥ トラッキングエラー信号
ＲＦ 再生信号
２ 反射膜
３ サーボピットパターン
４ 第二の記録層
４ａ 記録層
５ 第一の基板
６ フィルタ層
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ コレステリック液晶層
７ 第二ギャップ層
８ 第一ギャップ層
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 偏光素子
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 操作部
１００ 光記録再生装置
Ａ 入出射面
ＦＥ フォーカスエラー信号
ＴＥ トラッキングエラー信号
ＲＦ 再生信号
Claims (13)
- 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に対し、少なくとも一の情報光及び参照光を照射し、前記光記録媒体における厚み方向の該情報光及び該参照光の焦点位置を検出し、該焦点位置を制御する記録焦点位置制御ステップと、
前記情報光及び前記参照光を照射し、干渉像を形成し、該干渉像を記録層に記録する干渉像記録ステップと
を含むことを特徴とする光記録方法。 - 記録焦点位置制御ステップにおける焦点位置の検出方法が、非点収差法、フーコー法及び臨界角法の少なくともいずれかである請求項１に記載の光記録方法。
- 少なくとも一のサーボ用光を照射し、光記録媒体における厚み方向及び面方向の該サーボ用光の各焦点位置を検出し、該焦点位置を制御するサーボ焦点位置制御ステップを含む請求項１から２のいずれかに記載の光記録方法。
- サーボ焦点位置制御ステップにおける面方向の焦点位置の検出方法が、３ビーム法、プッシュプル法及び位相差検出法の少なくともいずれかである請求項１から３のいずれかに記載の光記録方法。
- 記録焦点位置制御ステップにおいて検出された情報光及び参照光の焦点位置情報に基づいて、サーボ用光の焦点位置を制御する請求項１から４のいずれかに記載の光記録方法。
- 記録焦点位置制御ステップにおいて検出された焦点距離をＦｒとし、サーボ焦点位置制御ステップにおいて検出された光記録媒体の厚み方向の焦点距離をＦｓとして、該Ｆｒ及びＦｓの検出を各ｎ個所行い、各ｎ箇所における焦点距離の差（Ｆｓ−Ｆｒ）をΔＦとすると、該ｎ個のΔＦのうちの最大値と最小値の差が、１０μｍ以内である場合、該ｎ個のΔＦの平均値ΔＦａを求め、該ΔＦａの値を前記Ｆｒの平均値Ｆｒａに加えたＦｒａ＋ΔＦａの値が、サーボ用光の光記録媒体の厚み方向の焦点距離となるように該サーボ用光を照射することにより、前記サーボ焦点位置制御ステップにおける光記録媒体の厚み方向の焦点位置の検出及び制御を省略し、該ｎ個のΔＦのうちの最大値と最小値の差が１０μｍを超えた場合、前記サーボ焦点位置制御ステップにおける光記録媒体の厚み方向の焦点位置の検出及び制御を行う請求項１から５のいずれかに記載の光記録方法。
- 光記録媒体が、第一の基板と、記録層と、フィルタ層と、第二の基板とをこの順に有する請求項１から６のいずれかに記載の光記録方法。
- 光記録媒体が、反射型ホログラムである請求項１から７のいずれかに記載の光記録方法。
- 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８のいずれかに記載の光記録方法。
- 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に対し、少なくとも一の情報光及び参照光を照射し、前記光記録媒体における厚み方向の該情報光及び該参照光の焦点位置を検出し、該焦点位置を制御する記録焦点位置制御手段と、
前記情報光及び前記参照光を照射し、干渉像を形成し、該干渉像を記録層に記録する干渉像記録手段と
を有することを特徴とする光記録装置。 - 請求項１から９のいずれかに記載の光記録方法により記録されたことを特徴とする光記録媒体。
- 請求項１から９のいずれか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記録再生方法。
- 参照光が、光記録媒体の記録に用いられた参照光と同じ角度で、干渉像に照射して記録情報を再生する請求項１２に記載の光記録再生方法。
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