JP2007102124A - 光記録媒体用フィルタ及びその製造方法、並びに光記録媒体及びその記録方法及び再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】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、耐クラック性が向上した光記録媒体用フィルタ、該フィルタを用いた高密度記録可能な光記録媒体などの提供。
【解決手段】高屈折率層と低屈折率層とを交互に複数積層してなり、該高屈折率層及び該低屈折率層の合計積層数が偶数であり、かつ該合計積層数が１０〜２０層であり、かつ前記高屈折率層の厚み及び前記低屈折率層の厚みが、それぞれ互いに異なることを特徴とする光記録媒体用フィルタである。該光記録媒体用フィルタを用いた光記録媒体である。
【選択図】図４

Description

本発明は、高密度画像記録が可能なホログラム型の光記録媒体における波長選択反射膜として好適に用いられる光記録媒体用フィルタ及び該光記録媒体用フィルタの製造方法、並びに、該光記録媒体用フィルタを用いた光記録媒体及び該光記録媒体の記録方法及び再生方法に関する。

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。特に、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（Ｓ／Ｎ比）は極めて高くなるので、重ね書きによりＳ／Ｎ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）。

しかし、図１に示す構成の光記録媒体２０では、サーボゾーンと記録ゾーンとが面内で分かれており、その分、記録密度が半減してしまうという問題がある。
このため、特許文献３では、情報光及び参照光として円偏光を用い、記録層と反射膜との間に、フィルタ層としてのコレステリック液晶層又はダイクロイックミラーを設け、記録層とサーボ層を厚み方向に重ねている。この手法により記録密度は倍増する。また、前記フィルタ層として情報光の円偏光と同じ旋回方向を螺旋構造に持つコレステリック液晶層を用いると、生産性に優れ、光記録媒体を安価に大量生産することができ、垂直入射０°におけるフィルタ効果は良好となる。しかし、この提案では、入射角が変化すると選択反射波長にずれが生じ、入射光が１０°以上傾くと情報光及び参照光がフィルタ層を通過して反射膜まで到達して反射され、ノイズが生じる。このことは、レンズで絞った±１０°以上の通常の光記録媒体におけるレンズ光学系の入射光には使用できないことを意味する。
また、前記コレステリック液晶層によるフィルタは、生産コストが低く抑えることができ、量産に適した手法である。しかし、このコレステリック液晶層からなるフィルタは書き込み光、又は読み取り光（３５０〜６００ｎｍ）が円偏光のみの場合には十分な反射ができるが、線偏光や常光に記録システムの設計が変わると反射率が最低２０％まで落ち込み、その分、漏れ光が多くなってしまうという問題がある。

一方、前記ダイクロイックミラーでは、合計積層数が３０〜１００層の多層蒸着膜とすることによって±４５°以内の入射角を全反射することができる。しかし、このような多層蒸着膜はプロセスコストが非常に高くなり、市場に受け入れられない、極めて高コストな光記録媒体となってしまう。また、基材として一般に用いられるプラスチックシート上に合計積層数が３０〜１００層の多層蒸着膜をマルチチャンバ方式によるスパッタリング法で連続成膜すると該プラスチックシートが熱負けを起こし、変形してしまうという問題がある。更に、合計積層数が３０〜１００層の多層蒸着膜は、光記録媒体に組み立てると、有機溶剤に多層蒸着層が触れて、該多層蒸着層にひび割れ（クラック）が発生し、記録再生ができなくなってしまうことがある。

したがって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可能な光記録媒体用フィルタ及びその製造方法、並びに該光記録媒体用フィルタを用いたホログラム型の光記録媒体を効率よく低コストに大量生産することは未だ実現されておらず、その速やかな提供が望まれているのが現状である。

特開２００２−１２３９４９号公報 特開平１１−３１１９３６号公報 特開２００４−２６５４７２号公報

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、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、耐クラック性が向上した光記録媒体用フィルタ、該光記録媒体用フィルタを用いた高密度記録可能なホログラム型の光記録媒体及び該光記録媒体を効率よく低コストで製造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光記録方法及び光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＞ 高屈折率層と低屈折率層とを交互に複数積層してなる光記録媒体用フィルタであって、
前記高屈折率層及び前記低屈折率層の合計積層数が偶数であり、かつ該合計積層数が１０〜２０層であり、かつ前記高屈折率層の厚み及び前記低屈折率層の厚みが、それぞれ互いに異なることを特徴とする光記録媒体用フィルタである。
本発明の光記録媒体用フィルタにおいては、高屈折率層と低屈折率層とを交互に１０〜２０層積層し、各層の厚みがそれぞれ互いに異なる多層蒸着膜であるので、耐クラック性が向上し、合計積層数が少なくても、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することができる。

＜２＞ 基材を有し、該基材と接する第１層が高屈折率層であり、かつ該基材から最も離れた光入射側位置である最上層が低屈折率層である前記＜１＞に記載の光記録媒体用フィルタである。
＜３＞ 基材から最も離れた光入射側位置である最上層の厚みが、該最上層以外のすべての層の厚みより厚い前記＜２＞に記載の光記録媒体用フィルタである。
前記＜２＞から＜３＞のいずれかに記載の光記録媒体用フィルタにおいては、該基材と接する第１層が高屈折率層であり、かつ最上層が低屈折率層であるか、最上層の厚みが、該最上層以外のすべての層の厚みより厚く形成する構造によって、６５５ｎｍでの光透過率を向上させることができる。
＜４＞ 高屈折率層における中心波長６３３ｎｍでの屈折率が２．００〜２．１６であり、かつ低屈折率層における中心波長６３３ｎｍでの屈折率が１．３８〜１．５０である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の光記録媒体用フィルタである。
＜５＞ 高屈折率層及び低屈折率層のそれぞれの光学膜厚が、下記表Ａに示す範囲を満たす前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の光記録媒体用フィルタである。
＜表Ａ＞
＜６＞ 高屈折率層の材料が、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５及びＮｂ_２Ｏ_５のいずれかである前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の光記録媒体用フィルタである。
＜７＞ 低屈折率層の材料が、ＳｉＯ_２及びＭｇＦ_２のいずれかである前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の光記録媒体用フィルタである。
＜８＞ 基材が、プラスチックシートである前記＜２＞から＜７＞のいずれかに記載の光記録媒体用フィルタである。該＜８＞に記載の光記録媒体用フィルタにおいては、基材としてプラスチックシートを、熱によるダメージを受けることなく好適に用いることができる。
＜９＞ 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＜８＞のいずれかに記載の光記録媒体用フィルタである。
＜１０＞ 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＜９＞に記載の光記録媒体用フィルタである。
＜１１＞ 入射角度０°〜３１°における６５５ｎｍでの光透過率が８０％以上であり、かつ５３２ｎｍでの光透過率が２０％以下である前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の光記録媒体用フィルタである。
＜１２＞ 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＜１１＞のいずれかに記載の光記録媒体用フィルタである。
＜１３＞ 光記録媒体が、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＜１２＞に記載の光記録媒体用フィルタである。
＜１４＞ チャンバ内を加熱しない物理的気相成長（ＰＶＤ）法により、基板上に高屈折率層と低屈折率層とを交互に複数層成膜することを特徴とする光記録媒体用フィルタの製造方法である。
＜１５＞ 物理的気相成長（ＰＶＤ）法が、複数のチャンバを用いて連続的に成膜するマルチチャンバ方式のスパッタリング法である前記＜１４＞に記載の光記録媒体用フィルタの製造方法である。
＜１６＞ 高屈折率層の成膜レートが、１〜１．５（Å／ｓ）である前記＜１４＞から＜１５＞のいずれかに記載の光記録媒体用フィルタの製造方法である。
前記＜１４＞から＜１６＞のいずれかに記載の光記録媒体用フィルタの製造方法においては、基材としてプラスチックシートを用いた場合でも該プラスチックシートの熱によるダメージを防止して、効率よく光記録媒体用フィルタを製造することができる。

＜１７＞ 上側基板と、下側基板と、該下側基板上にホログラフィを利用して情報を記録する記録層と、前記下側基板と該記録層との間にフィルタ層とを有してなり、該フィルタ層が、前記＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載の光記録媒体用フィルタであることを特徴とする光記録媒体である。
本発明の光記録媒体においては、上記構成を備えることにより、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、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。本発明によれば、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。
＜１８＞ 基板が、サーボピットパターンを有する前記＜１７＞に記載の光記録媒体である。
＜１９＞ サーボピットパターン表面に反射膜を有する前記＜１８＞に記載の光記録媒体である。
＜２０＞ 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＜１９＞に記載の光記録媒体である。該＜２０＞に記載の光記録媒体においては、フィルタ層と反射膜との間に第１ギャップ層を設けることにより、反射膜を保護すると共に、記録層に生成されるホログラムの大きさを調整することができる。
＜２１＞ 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＜１７＞から＜２０＞のいずれかに記載の光記録媒体である。該＜２１＞に記載の光記録媒体においては、前記第２ギャップ層を設けて、情報光及び再生光がフォーカシングするポイントを存在させることができる。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。

＜２２＞ 前記＜１７＞から＜２１＞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。
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、高密度記録を実現することができる。

＜２３＞ 前記＜２２＞に記載の光記録方法により記録層に記録された干渉パターンに参照光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の再生方法においては、本発明の前記光記録方法により記録層に記録された干渉パターンを効率よく、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、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、耐クラック性が向上した光記録媒体用フィルタ、該光記録媒体用フィルタを用いた高密度記録可能なホログラム型の光記録媒体及び該光記録媒体を効率よく低コストで製造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光記録方法及び光再生方法を提供することができる。

（光記録媒体用フィルタ）
本発明の光記録媒体用フィルタは、高屈折率層と低屈折率層とを交互に複数積層してなり、前記高屈折率層及び前記低屈折率層の合計積層数が偶数であり、かつ該合計積層数が１０〜２０層であり、前記高屈折率層の厚み及び前記低屈折率層の厚みが、それぞれ互いに異なるものであり、基材、更に必要に応じてその他の層を有してなる。

このように高屈折率層と低屈折率層とを交互に複数積層してなる積層物（以下、「多層蒸着膜」と称することもある）において、該多層蒸着膜中を伝播する光は、各層毎に光の一部が多重反射し、それらの反射光が干渉して各層の厚みと光に対する層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、前記多層蒸着膜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。
したがって、本発明の光記録媒体用フィルタである多層蒸着膜は、第一の波長の光を透過し、該第一の波長の光と異なる第二の波長の光を反射することが好ましく、前記第一の波長の光が３５０〜６００ｎｍであり、かつ前記第二の波長の光が６００〜９００ｎｍであることが好ましい。
また、本発明の光記録媒体用フィルタである多層蒸着膜は、入射角度０°〜３１°における６５５ｎｍでの光透過率が８０％以上（好ましくは９０％以上）であり、かつ５３２ｎｍでの光透過率が２０％以下（好ましくは１０％以下）を確保できているので、信号読み取りには何ら支障のないものである。前記光透過率が、上記数値範囲を外れると、再生時にノイズ光が強くなり、Ｓ／Ｎ比が悪くなることがある。

前記高屈折率層と、低屈折率層との合計積層数は偶数であり、かつ１０〜２０層の範囲であり、具体的には、１０層、１２層、１４層、１６層、１８層、及び２０層のいずれかであり、１２層、１４層、１６層、及び１８層のいずれかがより好ましい。前記合計積層数が１０層未満であると、５３２ｎｍでの光透過率が２０％を上回ることになり、２０層を超えると、多層蒸着により生産効率性が低下し、また、耐クラック性が低下し、本発明の目的及び効果を達成できなくなることがある。

前記光記録媒体用フィルタは、基材を有し、該基材と接する第１層が高屈折率層であり、かつ前記基材から最も離れた光入射側である最上層が低屈折率層であることが、層数低減の点で好ましい。
また、前記光記録媒体用フィルタは、前記基材から最も離れた光入射側である最上層の厚みが、該最上層以外のすべての層よりも厚く形成されていることが好ましい。
ここで、前記層の屈折率が高いか低いかの境目は約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、高屈折率層の材料の中でも、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構わない。
前記高屈折率層における中心波長６３３ｎｍでの屈折率は２．００〜２．１６であることが好ましい。また、前記低屈折率層における中心波長６３３ｎｍでの屈折率は１．３８〜１．５０であることが好ましい。

前記高屈折率層と前記低屈折率層との合計積層数が１０層、１２層、１４層、及び１６層のいずれかであり、かつ前記高屈折率層及び前記低屈折率層のそれぞれの光学膜厚〔屈折率（ｎ）と物理膜厚（ｄ）とを掛け合わせた値（ｎｄ）〕が、下記表Ａに示す範囲を満たすことが好ましい。

＜表Ａ＞

このような光学膜厚の範囲を有する多層蒸着膜について光透過率特性を測定した結果を図２に示す。
図２の結果から、前記高屈折率層と前記低屈折率層との合計積層数が１０層、１２層、１４層、及び１６層のいずれかであり、かつ前記高屈折率層及び前記低屈折率層のそれぞれの光学膜厚が、上記表Ａに示す範囲を満たす多層蒸着膜は、いずれも入射角度０°〜３１°における６５５ｎｍでの光透過率が８０％以上であり、かつ５３２ｎｍでの光透過率が２０％以下を満たしていることが分かる。

前記高屈折率層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、Ｓｂ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｓ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、ＣｅＦ_３、ＨｆＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｎｄ_２Ｏ_３、Ｐｒ_６Ｏ_１１、Ｓｃ_２Ｏ_３、ＳｉＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、ＴｌＣｌ、Ｙ_２Ｏ_３、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｒＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５などが挙げられる。これらの中でも、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｎｂ_２Ｏ_５が特に好ましい。

前記低屈折率層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３、ＢｉＦ_３、ＣａＦ_２、ＬａＦ_３、ＰｂＣｌ_２、ＰｂＦ_２、ＬｉＦ、ＭｇＦ_２、ＭｇＯ、ＮｄＦ_３、ＳｉＯ_２、Ｓｉ_２Ｏ_３、ＮａＦ、ＴｈＯ_２、ＴｈＦ_４、などが挙げられる。これらの中でも、ＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２が特に好ましい。
なお、前記高屈折率層及び低屈折率層の材料においては、原子比についても特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、成膜時に雰囲気ガス濃度を変えることにより、原子比を調整することができる。

前記光記録媒体用フィルタとしての多層蒸着膜の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、後述する本発明の光記録媒体用フィルタの製造方法により、効率よく製造することができる。
前記多層蒸着膜の総厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．５〜１０．０μｍが好ましく、１．０〜３．０μｍがより好ましい。

＜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。

前記基材の材料としては、特に制限はなく、無機材料及び有機材料のいずれをも好適に用いることができるが、有機材料が好ましく、プラスチックシートが特に好ましい。
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。

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。

（光記録媒体用フィルタの製造方法）
本発明の光記録媒体用フィルタの製造方法は、チャンバ内を加熱しない物理的気相成長（ＰＶＤ）法により、基板上に高屈折率層と低屈折率層とを交互に複数層成膜する工程を含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。

ここで、前記チャンバ内を加熱しない状態とは、チャンバ内を加熱することなく、物理的気相成長（ＰＶＤ）法により成膜を行うことを意味し、具体的には、チャンバ内の温度が、室温〜基材の耐熱温度の条件で成膜を行うことを意味する。その結果、基材としてプラスチックシートを用いた場合であっても、該プラスチックシートへの熱によるダメージを防止することができる。
また、同様にプラスチックシートへの熱によるダメージを防止するため成膜レートを遅くすることが好ましい。具体的には、高屈折率層の成膜レートは、１〜１．５（Å／ｓ）であることが好ましい。また、低屈折率層の成膜レートは、１〜１．５（Å／ｓ）が好ましい。

前記屈折率層及び前記低屈折率層の成膜方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビーム法、イオンアシスト法、レーザーアブレーション法等の物理的気相成長（ＰＶＤ）法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の化学的気相成長（ＣＶＤ）法、などが挙げられる。これらの中でも、物理的気相成長（ＰＶＤ）法が好ましく、スパッタリング法が特に好ましい。
前記スパッタリング法としては、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法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チャンバ方式、（２）複数のチャンバで連続的に成膜するマルチチャンバ方式とがある。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、マルチチャンバ方式が特に好ましい。

前記その他の工程としては、多層蒸着膜を基材上ごとディスク形状に加工（例えば、打ち抜き加工）する工程などが挙げられる。
なお、本発明の光記録媒体用フィルタを光記録媒体のフィルタ層として用いる場合には、基材を介さず直接下側基板上にフィルタ層を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るが、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、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特に好適に使用することができる。

（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、該下側基板上に記録層と、前記下側基板と前記記録層との間にフィルタ層とを有してなり、反射膜、第１ギャップ層、第２ギャップ層、更に必要に応じてその他の層を有してなる。
前記フィルタ層としては、本発明の前記光記録媒体用フィルタが用いられる。

−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のものを選定する必要がある。また、記録及び再生に用いる光が基板を通して入射する場合は、用いる光の波長領域で十分に透明であることが必要である。
前記基板材料としては、通常、ガラス、セラミックス、樹脂、などが用いられるが、成形性、コストの点から、樹脂が特に好適である。
前記樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂、などが挙げられる。これらの中でも、成形性、光学特性、コストの点から、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂が特に好ましい。
前記基板は、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。

前記基板の厚みとしては、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、米国特許第４,９４２,１１２号明細書、同第４,９５９,２８４号明細書、米国特許第６,２２１,５３６号明細書、国際公開第９７／４４７１４号パンフレット、国際公開第９７／１３１８３号パンフレット、国際公開第９９／２６１１２号パンフレット、国際公開第９７／１３１８３号パンフレット、特許第２８８０３４２号公報、特許第２８７３１２６号公報、特許第２８４９０２１号公報、特許第３０５７０８２号公報、特許第３１６１２３０号公報、特開２００１−３１６４１６号公報、特開２０００−２７５８５９号公報、などに記載されているフォトポリマーを用いることができる。

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。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下側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上側基板で蓋をするように押し付けて、全面に広げて記録層を形成することができる。

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；Ｃ_６０及びＣ_７０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；Ｃ_６０及びＣ_７０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方法としては、例えば、前記フォトリフラクティブ材料を溶媒中に溶解乃至は分散させてなる塗布液を用いて塗膜を形成し、この塗膜から溶媒を除去することにより記録層を形成することができる。また、加熱して流動化させた前記フォトリフラクティブ材料を用いて塗膜を形成し、この塗膜を急冷することにより記録層を形成することもできる。

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ＧｅＳ_２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、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。

−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。

−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。

−第２ギャップ層−
前記第２ギャップ層は、必要に応じて記録層とフィルタ層との間に設けられる。
前記第２ギャップ層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリメタクリル酸メチル＝ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のような透明樹脂フィルム、又は、ＪＳＲ社製商品名ＡＲＴＯＮフィルムや日本ゼオン社製商品名ゼオノアのような、ノルボルネン系樹脂フィルム、などが挙げられる。これらの中でも、等方性の高いものが好ましく、ＴＡＣ、ＰＣ、商品名ＡＲＴＯＮ、及び商品名ゼオノアが特に好ましい。
前記第２ギャップ層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１〜２００μｍが好ましい。

ここで、本発明の光記録媒体について、図面を参照して更に詳しく説明する。
＜第一の実施形態＞
図４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４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、このサーボピットパターン３の高さは、通常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。

図４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、高屈折率層と低屈折率層とを交互に１０〜２０層積層し、各層の厚みがそれぞれ互いに異なる多層蒸着膜である。このフィルタ層を用いることによって、入射角度０°〜３１°における６５５ｎｍでの光透過率が８０％以上であり、かつ５３２ｎｍでの光透過率が２０％以下となり、入射角が変化しても選択反射波長にずれが生じることがなくなる。
この多層蒸着膜からなるフィルタ層６は、第１ギャップ層８上に真空蒸着により直接形成してもよいし、基材上に多層蒸着膜を形成したフィルムを光記録媒体形状に打ち抜いて配置してもよい。

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６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１２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は高屈折率層と低屈折率層とを交互に１０〜２０層積層し、各層の厚みがそれぞれ互いに異なる多層蒸着層であり、赤色光のみを透過する性質を有するからである。或いは、フィルタ層６を漏れて通過する光があっても、該漏れ光は入射光強度の２０％以下に抑えられているので、たとえ該漏れ光がフィルタ層の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。

＜第二の実施形態＞
図５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。この第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。

高屈折率層と低屈折率層とを交互に１０〜２０層積層し、各層の厚みがそれぞれ互いに異なる多層蒸着膜であるフィルタ層６は、第１ギャップ層８を形成した後、該第１ギャップ層８上に形成され、前記第一実施形態と同様のものを用いることができる。

また、第二実施形態の光記録媒体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。

次に、情報の記録又は再生を行う場合、上記のような構造を有する第二実施形態の光記録媒体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６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、第一の実施形態と同様なので説明を省略する。

本発明の光記録媒体の製造方法は、フィルタ層形成工程を少なくとも含んでなり、反射膜形成工程、記録層形成工程、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、本発明の前記光記録媒体用フィルタを光記録媒体の形状に加工し、該加工したフィルタを前記下側基板に貼り合わせてフィルタ層を形成する工程である。
ここで、本発明の前記光記録媒体用フィルタの製造方法については、上述した通りである。
前記光記録媒体形状としては、ディスク形状、カード形状、などが挙げられる。
前記加工としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、プレスカッターによる切り出し加工、打ち抜きカッターによる打ち抜き加工、などが挙げられる。
前記貼り合わせでは、例えば、接着剤、粘着剤、などを用いて気泡が入らないようにフィルタを基板に貼り付ける。
前記接着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＵＶ硬化型、エマルジョン型、一液硬化型、二液硬化型等の各種接着剤が挙げられ、それぞれ公知の接着剤を任意に組み合わせて使用することができる。
前記粘着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤、などが挙げられる。
前記接着剤又は前記粘着剤の塗布厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、光学特性や薄型化の観点から、接着剤の場合、０．１〜１０μｍが好ましく、０．１〜５μｍがより好ましい。また、粘着剤の場合、１〜５０μｍが好ましく、２〜３０μｍがより好ましい。

（光記録媒体の記録方法及び光記録媒体の再生方法）
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。

本発明の光記録媒体の記録方法及び光記録媒体の再生方法では、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好適に行われる。

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７を参照して説明する。
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の機能を実現す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、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、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）
−光記録媒体用フィルタの作製−
厚み１００μｍのトリアセチルセルロースフィルム（富士写真フイルム株式会社製、フジタック１２／３）上にジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬株式会社製）を厚み０．５μｍとなるように塗布した基材フィルムを用意した。

次に、前記基材フィルム上に、下記に示す条件のマルチチャンバ方式によるスパッタリング（Ｕｎａｘｉｓ社製、Ｃｕｂｅ）を行い、下記表４に示すＴｉＯ_２からなる高屈折率層と、ＳｉＯ_２からなる低屈折率層とを、交互に合計１０層積層し、各層の厚みがそれぞれ互いに異なる多層蒸着膜を成膜した。得られた多層蒸着膜の総厚みは１．４２μｍであった。以上により、実施例１の光記録媒体用フィルタを作製した。
＜スパッタリング条件＞
・高屈折率層（ＴｉＯ_２）の成膜レート：１．２Å／ｓ
・低屈折率層（ＳｉＯ_２）の成膜レート：１．２Å／ｓ
・チャンバ内の加熱は行わない

（実施例２）
−光記録媒体用フィルタの作製−
実施例１において、下記表５に示すＴｉＯ_２からなる高屈折率層と、ＳｉＯ_２からなる低屈折率層とを、交互に合計１６層積層し、各層の厚みがそれぞれ互いに異なる多層蒸着膜を成膜し、該多層蒸着膜の総厚みを２．１９μｍとした以外は、実施例１と同様にして、実施例２の光記録媒体用フィルタを作製した。

（比較例１）
−光記録媒体用フィルタの作製−
実施例１において、下記表６に示すＴｉＯ_２からなる高屈折率層と、ＳｉＯ_２からなる低屈折率層とを、交互に合計４０層積層し、各層の厚みが均等になる多層蒸着膜を成膜し、該多層蒸着膜の総厚みを５．１８μｍとした以外は、実施例１と同様にして、比較例１の光記録媒体用フィルタを作製した。

次に、得られた実施例１及び２の各光記録媒体用フィルタについて、光反射特性を分光反射測定器（光源として浜松ホトニクス株式会社製、Ｌ−５６６２、フォトマルチチャンネルアナライザーとして浜松ホトニクス株式会社製、ＰＭＡ−１１）を用いて測定した。それぞれの結果を図３に示す。図３中（１）及び（２）が実施例２の結果を表し、図３中（３）及び（４）が実施例１の結果を表す。
図３の結果から、実施例１及び２の光記録媒体用フィルタは、入射角度０°〜３１°における６５５ｎｍでの光透過率が８０％以上であり、かつ５３２ｎｍでの光透過率が２０％以下を満たしていることが認められた。なお、比較例１の光記録媒体用フィルタについては、図示を省略しているが、実施例２と同様レベルの結果が得られた。

（実施例３）
−光記録媒体の作製−
下側基板としては、直径１２０ｍｍ、厚み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した。この基板表面には、全面にわたってサーボピットパターンが形成されており、そのトラックピッチは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膜厚２００ｎｍのＡｌ反射膜を成膜した。

次に、Ａｌ反射膜上に、実施例１で作製した光記録媒体用フィルタを所定のディスクサイズに打ち抜き、基材フィルム面をサーボピットパターン側になるようにして貼り付けた。貼り合わせには紫外線硬化性樹脂や粘着剤を用いて気泡が入らないようにして行った。以上によりフィルタ層を形成した。

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

次に、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塗布液上に、直径１２ｃｍ、厚み０．６ｍｍのポリカーボネート樹脂製上側基板を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。なお、ディスク端部には、該フォトポリマー層の厚みが５００μｍとなるようにフランジ部が設けてあり、ここに、前記上側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３の光記録媒体を作製した。

（実施例４）
−光記録媒体の作製−
実施例３において、実施例１で作製した光記録媒体用フィルタの代わりに実施例２で作製した光記録媒体用フィルタを用いた以外は、実施例３と同様にして、実施例４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３において、実施例１で作製した光記録媒体用フィルタの代わりに比較例１で作製した光記録媒体用フィルタを用いた以外は、実施例３と同様にして、比較例２の光記録媒体を作製した。

＜耐クラック性＞
組み立てた各光記録媒体の上側基板及び記録層を剥がし取り、フィルタ層にヒビが発生しているか否かを目視観察し、以下の基準で評価した。結果を表７に示す。
〔評価基準〕
○：フィルタ層にヒビの発生がなく、良好である。
×：フィルタ層にヒビが発生した。

＜多重記録回数の評価＞
次に、得られた実施例３〜４及び比較例２の各光記録媒体について、コリニア方式光情報記録再生評価装置（パルステック（株）製、ＳＨＯＴ−１０００）を用いて、実際に情報の記録及び再生を行い、多重記録可能回数を測定した。結果を表７に示す。

表７の結果から、実施例３及び４は、本発明の前記光記録用フィルタをフィルタ層として用いているので、ホログラム型の光記録媒体の最終目的である多重高密度記録が可能となり、優れた耐クラック性を有することが認められる。
これに対し、比較例２は、フィルタ層にヒビが入り、記録再生不能であった。

本発明の光記録媒体用フィルタは、入射角が変化しても選択反射波長にずれが生じることなく、ノイズの発生を防止でき、耐クラック性が向上し、高密度画像記録が可能なホログラム型の光記録媒体における波長選択反射膜として好適に用いられる。
本発明の光記録媒体は、入射角が変化しても選択反射波長にずれが生じることなく、ノイズの発生を防止でき、高密度画像記録が可能なホログラム型の各種光記録媒体として幅広く用いられる。

図１は、従来の光記録媒体の構造を示す概略断面図である。 図２は、合計積層数が１０層、１２層、１４層、及び１６層の多層蒸着膜の入射角度０°〜３１°における光透過率の結果を示すグラフである。 図３は、実施例１及び２の光記録媒体用フィルタの入射角度０°〜３１°における光透過率の結果を示すグラフである。 図４は、本発明による第一の実施形態に係る光記録媒体の一例を示す概略断面図である。 図５は、本発明による第二の実施形態に係る光記録媒体の一例を示す概略断面図である。 図６は、本発明による光記録媒体周辺の光学系の一例を示す説明図である。 図７は、本発明の光記録媒体が搭載された光記録再生装置の全体構成の一例を示すブロック図である。

符号の説明

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 フォーカスサーボ回路
８７ トラッキングサーボ回路
８８ スライドサーボ回路
８９ 信号処理回路
９０ コントローラ
９１ 走査部
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 (23)

1. 高屈折率層と低屈折率層とを交互に複数積層してなる光記録媒体用フィルタであって、
   前記高屈折率層及び前記低屈折率層の合計積層数が偶数であり、かつ該合計積層数が１０〜２０層であり、かつ前記高屈折率層の厚み及び前記低屈折率層の厚みが、それぞれ互いに異なることを特徴とする光記録媒体用フィルタ。
2. 基材を有し、該基材と接する第１層が高屈折率層であり、かつ該基材から最も離れた光入射側位置である最上層が低屈折率層である請求項１に記載の光記録媒体用フィルタ。
3. 基材から最も離れた光入射側位置である最上層の厚みが、該最上層以外のすべての層の厚みより厚い請求項２に記載の光記録媒体用フィルタ。
4. 高屈折率層における中心波長６３３ｎｍでの屈折率が２．００〜２．１６であり、かつ低屈折率層における中心波長６３３ｎｍでの屈折率が１．３８〜１．５０である請求項１から３のいずれかに記載の光記録媒体用フィルタ。
5. 高屈折率層及び低屈折率層のそれぞれの光学膜厚が、下記表Ａに示す範囲を満たす請求項１から４のいずれかに記載の光記録媒体用フィルタ。
   ＜表Ａ＞
   
6. 高屈折率層の材料が、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５及びＮｂ_２Ｏ_５のいずれかである請求項１から５のいずれかに記載の光記録媒体用フィルタ。
7. 低屈折率層の材料が、ＳｉＯ_２及びＭｇＦ_２のいずれかである請求項１から６のいずれかに記載の光記録媒体用フィルタ。
8. 基材が、プラスチックシートである請求項２から７のいずれかに記載の光記録媒体用フィルタ。
9. 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請求項１から８のいずれかに記載の光記録媒体用フィルタ。
10. 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である請求項９に記載の光記録媒体用フィルタ。
11. 入射角度０°〜３１°における６５５ｎｍでの光透過率が８０％以上であり、かつ５３２ｎｍでの光透過率が２０％以下である請求項１から１０のいずれかに記載の光記録媒体用フィルタ。
12. 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請求項１から１１のいずれかに記載の光記録媒体用フィルタ。
13. 光記録媒体が、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１２に記載の光記録媒体用フィルタ。
14. チャンバ内を加熱しない物理的気相成長（ＰＶＤ）法により、基板上に高屈折率層と低屈折率層とを交互に複数層成膜することを特徴とする光記録媒体用フィルタの製造方法。
15. 物理的気相成長（ＰＶＤ）法が複数のチャンバを用いて連続的に成膜するマルチチャンバ方式のスパッタリング法である請求項１４に記載の光記録媒体用フィルタの製造方法。
16. 高屈折率層の成膜レートが、１〜１．５（Å／ｓ）である請求項１４から１５のいずれかに記載の光記録媒体用フィルタの製造方法。
17. 上側基板と、下側基板と、該下側基板上にホログラフィを利用して情報を記録する記録層と、前記下側基板と該記録層との間にフィルタ層とを有してなり、該フィルタ層が、請求項１から１３のいずれかに記載の光記録媒体用フィルタであることを特徴とする光記録媒体。
18. 基板が、サーボピットパターンを有する請求項１７に記載の光記録媒体。
19. サーボピットパターン表面に反射膜を有する請求項１８に記載の光記録媒体。
20. 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１９に記載の光記録媒体。
21. 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１７から２０のいずれかに記載の光記録媒体。
22. 請求項１７から２１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。
23. 請求項２２に記載の光記録方法により記録層に記録された干渉パターンに参照光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。