(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラフィック記録媒体の第１の面に対して記録信号光と記録参照光とを照射し、前記ホログラフィック記録媒体に干渉縞としての情報を記録するステップと、
前記ホログラフィック記録媒体の、前記第１の面と相対向する第２の面上に反射層を密着させて設けるステップと、
前記ホログラフィック記録媒体の前記第１の面に対して再生参照光を照射し、前記反射層で反射させて、前記ホログラフィック記録媒体からの再生信号光を、前記ホログラフィック記録媒体の前記第１の面側で読み出すステップと、
を具え、
前記ホログラフィック記録媒体の前記第２の面と前記反射層とは、接着剤を介して密着接合され、
前記ホログラフィック記録媒体は、透明基板と反射防止体との間に設けられ、前記第１の面は前記透明基板側に位置し、前記反射防止体は、前記情報の記録後であって前記反射層の形成前に除去することを特徴とする、読み出し専用ホログラフィック記録媒体の記録再生方法。
【請求項２】
前記接着剤の屈折率が、前記ホログラフィック記録媒体の屈折率に対して±０．１の範囲であることを特徴とする、請求項１に記載の読み出し専用ホログラフィック記録媒体の記録再生方法。
【請求項３】
前記接着剤は、前記ホログラフィック記録媒体と同一の組成物からなることを特徴とする、請求項２に記載の読み出し専用ホログラフィック記録媒体の記録再生方法。
【請求項４】
前記接着剤の厚さが０．１μｍ〜２００μｍの範囲であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載の読み出し専用ホログラフィック記録媒体の記録再生方法。
【請求項５】
前記ホログラフィック記録媒体は、透明基板上に設けられており、記録信号光と記録参照光は前記透明基板側から前記ホログラフィック記録媒体に照射することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載の読み出し専用ホログラフィック記録媒体の記録再生方法。
【請求項６】
前記反射層は、支持基板上に保持された状態で、前記ホログラフィック記録媒体の前記第２の面に密着させて設けることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一に記載の読み出し専用ホログラフィック記録媒体の記録再生方法。
【請求項７】
記録信号光及び記録参照光を照射して干渉縞として記録した情報に対し、再生参照光を照射して再生信号光を得るホログラフィック記録媒体であって、
前記ホログラフィック記録媒体の、前記記録信号光、前記記録参照光及び前記再生参照光の照射側と相対する側に、前記再生参照光の照射時のみ、前記ホログラフィック記録媒体に接着剤を介して密着接合するようにして反射層が設けられ、
前記ホログラフィック記録媒体は、前記情報の記録時において透明基板と反射防止体との間に設けられるとともに、前記反射防止体は、前記情報の記録後であって前記反射層の形成前に除去されていることを特徴とする、読み出し専用ホログラフィック記録媒体。
【請求項８】
前記接着剤の屈折率が、前記ホログラフィック記録媒体の屈折率に対して±０．１の範囲であることを特徴とする、請求項７に記載の読み出し専用ホログラフィック記録媒体。    
【請求項９】
前記接着剤は、前記ホログラフィック記録媒体と同一の組成物からなることを特徴とする、請求項８に記載の読み出し専用ホログラフィック記録媒体。
【請求項１０】
前記接着剤の厚さが０．１μｍ〜２００μｍの範囲であることを特徴とする、請求項７〜９のいずれか一に記載の読み出し専用ホログラフィック記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラフィを利用して情報を記録再生する読み出し専用ホログラフィック記録媒体の記録再生方法、及びその読み出し専用ホログラフィック記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホログラフィック記録媒体への記録は、イメージ情報を持った信号光と参照光とを記録層に照射して、干渉縞として情報を記録媒体に記録することにより行われる。ホログラフィック記録媒体からの再生は、上記したイメージ情報が記録された記録層に参照光を照射して、イメージ情報を読み出すことによって行われる。【０００３】
ホログラフィック記録は、上記イメージ情報を１ページとして、ページ単位で一括記録、再生でき、かつ、媒体の同一箇所にページを多重記録できることから、従来のＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイディスクで用いられるビット・バイ・ビットの記録方式に替わる高速かつ大容量の光記録方式として期待される技術である。【０００４】
ホログラフィック記録媒体には大別して、反射層を設けずに光を透過させて記録再生を行う透過型媒体と、反射層を設けて反射光を利用して記録再生を行う反射型媒体とに分類される。【０００５】
透過型媒体においては更に、媒体面に対して同一側から信号光と参照光とを照射して記録を行い、参照光を記録位置に照射してホログラムによる回折光を透過させて再生を行う方法（ホログラムの分類上は透過型ホログラム）と、媒体面に対して互いに異なる側から信号光と参照光とを照射して記録を行い、参照光を記録位置に照射してホログラムによる回折光を反射させて再生を行う方法（ホログラムの分類上は反射型ホログラム）とがある。【０００６】
この中でも透過型ホログラムにおいて、記録時に信号光と参照光とを照射した側と反対面側から参照光を照射して信号を位相共役光として再生するものは位相共役再生と呼ばれ、レンズ系の収差に代表される光学系に起因する歪の多くが再生時にキャンセルされ、Ｓ／Ｎ良く歪の少ないイメージ情報を再生する手段として特に有効である。ただし透過型媒体においては、透過型ホログラム、反射型ホログラムいずれの場合も、媒体面に対して両方向に記録再生光学系が必要なため、記録再生装置が大がかりなものになる。【０００７】
一方、反射型媒体においては、光学系が媒体面に対して片側のみに設けることができるので、記録再生装置をコンパクトにできる。このため、ホログラフィック記録を光ディスクへ応用する場合などには反射型媒体を用いるのが有利である。しかしながら反射型媒体の場合、記録および再生時に反射光の影響でノイズ光が発生する場合があり、ノイズ光対策が反射型媒体における課題の一つとなっており、課題解決としての媒体および記録再生方法が特許文献１、非特許文献１に提案されている。【０００８】
即ち、特許文献１には、記録信号光と記録参照光とを照射した面に反射層を設け、反射層と反対面側から再生参照光を照射してホログラフィック再生を行う方法について記載されている。【０００９】
また非特許文献１には、相変化反射層と、ホロググラフィック記録層とが順次積層されたホログラフィック記録媒体について記載されている。そして、ホログラフィック記録を行う際は、相変化反射層を反射率の低いアモルファスとし、再生時には反射率の高い結晶状態にする。これらによって不要な回折格子の形成も低減されるため、再生時におけるＳ／Ｎ比が高く、かつ記録時に不要な露光が低減されるので記録多重度を大きくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２３５３６４公報
【特許文献２】特開２００８−１１６８９６公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Ｔ．Ａｎｄｏ，ｅｔ  ａｌ．：Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．４６，６Ｂ（２００７）３８５５．
【非特許文献２】Ｔ．Ａｎｄｏ，ｅｔ  ａｌ．：ＩＳＯＭ  ’０７  Ｔｅｃｈ．  Ｄｉｇ．，Ｔｈ−Ｋ−０３（２００７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１に示される、記録信号光と記録参照光とを照射した面側に、この面と離隔するようにして反射層を設け、反射層と反対面側から再生参照光を照射してホログラフィック再生を行う方法において、再生参照光は反射層を経由して基板を往復することになる。なお、一般の光記録においては、媒体の剛性、強度を確保するために５００μｍ以上の厚さを有する基板が用いられる。【００１３】
ここで再生参照光が媒体面に対してある入射角をもって照射された場合、その入射位置とホログラフィック記録領域に再生参照光が照射される位置とでズレが発生する。ズレの量を予め計算して入射位置を補正することは可能であるが、補正機構を設けることは、複雑化、煩雑化につながる。更に、参照光の入射角を変化させて多重記録を行う場合は更なる複雑な補正が必要になる。【００１４】
一方、非特許文献１に示されるホログラフィック記録媒体においては、相変化反射層とホログラフィック記録層とはほぼ密着しているので、上記の問題は解消される。しかしながら、記録する際において、相変化反射層の反射率はアモルファス状態であっても４％ほどあり、反射光はホログラフィック記録層を露光する。【００１５】
入射光、反射光強度をそれぞれＩｉ、Ｉｒとするとき、反射率が４％である場合、
Ｉｒ＝０．０４・Ｉｉである。一方、入射光、反射光の振幅をそれぞれＡｉ、Ａｒとするとき、
Ｉｉ＝Ａｉ２、Ｉｒ＝Ａｒ２
の関係があるので、
Ａｒ＝０．２・Ａｉ
であり、入射光と反射光とがつくる干渉縞における最大、最小の振幅をそれぞれＡｍａｘ、Ａｍｉｎ、強度をそれぞれＩｍａｘ、Ｉｍｉｎとすると、
Ａｍａｘ＝Ａｉ＋Ａｒ＝１．２・Ａｉ
Ａｍｉｎ＝Ａｉ−Ａｒ＝０．８・Ａｉ
Ｉｍａｘ＝Ａｍａｘ２＝１．４４・Ｉｉ
Ｉｍｉｎ＝Ａｍｉｎ２＝０．６４・Ｉｉ
となり、２倍以上の強度差で干渉縞が形成されることになる。【００１６】
このため、ホログラフィック記録層には、入射した記録信号光および記録参照光により露光されるだけでなく、反射層で反射されて戻ってきた記録信号光および記録参照光によっても露光されるので、ホロググラフィック記録層に不要な露光をしまうため、更なる低ノイズ化、Ｓ／Ｎおよび記録多重度の向上には限界があった。【００１７】
また、相変化反射層の反射率は結晶状態であっても３０％前後しかなく、大きな再生信号光を得ることに限界があり、Ｓ／Ｎの向上、転送レートの向上を妨げていた。【００１８】
さらに、相変化反射層は通常最低でも、全反射層、第一誘電体層、相変化層、第二誘電体層の４層を設ける必要があり、層構成が複雑のため製造工程も複雑になる。【００１９】
また、ホログラフィック記録媒体を再生するに先立ち、相変化層の反射率を高めるために結晶化させる必要がある。結晶化は、結晶化温度以上に温度を上昇させ、徐冷することで実現できるが、結晶化温度は２００℃前後であるため、ホログラフィック記録層その他の部分には熱損傷を与えず、相変化層のみを効率良く昇温させることが必要になる。ホログラフィック記録媒体がディスク状である場合、相変化型光ディスクを出荷する際に使用される初期化装置のような特殊な装置を用いて、レーザ光を所定のパワー、所定の速度で媒体面を走査させることが必要になり、更なる製造工程の複雑化を招く。【００２０】
またホログラフィック記録媒体がディスク状でない場合は、新規に目的に見合う装置の設計・製作が必要になり、更に製造の困難さを引き起こす。【００２１】
そこで、本発明は、前述の課題に鑑みて提案されるものであって、記録の際、ホログラフィック記録層中に不要な露光および不要な干渉縞が形成されることを防止し、低ノイズでかつ大きな記録多重度を可能とし、かつ高Ｓ／Ｎ、高転送レートで再生を行うことができるホログラフィック記録媒体を、簡単な媒体構成で簡便に実現できる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成すべく、本発明は、ホログラフィック記録媒体の第１の面に対して記録信号光と記録参照光とを照射し、前記ホログラフィック記録媒体に干渉縞としての情報を記録するステップと、前記ホログラフィック記録媒体の、前記第１の面と相対向する第２の面上に反射層を密着させて設けるステップと、前記ホログラフィック記録媒体の前記第１の面に対して再生参照光を照射し、前記反射層で反射させて、前記ホログラフィック記録媒体からの再生信号光を、前記ホログラフィック記録媒体の前記第１の面側で読み出すステップと、を具えることを特徴とする、読み出し専用ホログラフィック記録媒体の記録再生方法に関する。【００２３】
また、本発明は、記録信号光及び記録参照光を照射して干渉縞として記録した情報に対し、再生参照光を照射して再生信号光を得るホログラフィック記録媒体であって、前記ホログラフィック記録媒体の、前記記録信号光、前記記録参照光及び前記再生参照光の照射側と相対する側に密着するようにして反射層が設けられたことを特徴とする、読み出し専用ホログラフィック記録媒体に関する。【００２４】
本発明によれば、ホログラフィック記録媒体に記録信号光及び記録参照光を照射して干渉縞を形成し、記録操作を実施した後、前記ホログラフィック記録媒体の、前記記録信号光及び前記記録参照光を照射した側と相対向する側に密着するようにして反射層を設け、その後、再生参照光を照射して再生信号光を得るようにしている。【００２５】
この場合、前記ホログラフィック記録媒体に密着して反射層が設けられているので、再生参照光の入射位置とホログラフィック記録領域に再生参照光が照射される位置とでズレが生じにくくなる。すなわち、前記ホログラフィック記録領域に近い位置に再生参照光を照射できるようになるので、入射位置を補正するための補正機構を設ける必要がない。【００２６】
また、上述した特許文献１では、ホログラフィック記録媒体と反射層とが離隔して設けられているので、前記ホログラフィック記録媒体表面に凹凸があった場合、空気と前記ホログラフィック記録媒体の屈折率差が原因で、再生参照光が屈折、散乱され良好なホログラフィック記録がなされない場合がある。【００２７】
これに対して、本発明では、前記ホログラフィック記録媒体表面に凹凸があっても、かかる凹凸部は前記反射層あるいは以下に詳述する接着剤によって埋設されるようになる。一般に、前記記録媒体と前記反射層及び前記接着剤との屈折率差は小さいので、上述のような凹凸部の埋設によって、それらの間の屈折率は実質的に相殺されるようになる。したがって、前記ホログラフィック記録媒体表面に凹凸があった場合でも、再生参照光が屈折、散乱されることなく、良好なホログラフィック再生を行うことができるようになる。【００２８】
さらに、本発明では、ホログラフィック記録時には反射層が存在しないので、ホログラフィック記録媒体中に不要な露光および不要な干渉縞が形成されることを防止でき、ノイズの低減および記録多重度の向上が可能である。【００２９】
また、再生時には反射層の高い反射率を利用して大きな再生出力を得ることができるので、更なる高Ｓ／Ｎおよび高転送レートを達成することができる。【００３０】
なお、本発明の一態様においては、前記ホログラフィック記録媒体の前記第２の面と前記反射層とは、接着剤を介して密着接合することができる。これによって、前記反射層の前記ホログラフィック記録媒体との密着固定を簡易かつ良好に行うことができるとともに、上述のように、前記ホログラフィック記録媒体表面の凹凸を埋設して、前記ホログラフィック記録媒体と空気との間の大きさ屈折率差等に依存した、再生参照光の屈折、散乱を防止することができ、良好なホログラフィック記録を行うことができる。【００３１】
また、本発明の一態様においては、前記ホログラフィック記録媒体は、透明基板上に設けられており、記録信号光と記録参照光は前記透明基板側から前記ホログラフィック記録媒体に照射する。これによって、ホログラフィック記録媒体表面に凹凸にある場合でも、空気とホログラフィック記録層との屈折率差に起因した、記録光の屈折及び散乱を抑制することができ、良好なホログラフィック記録を行うことができる。【００３２】
さらに、本発明の一態様においては、前記ホログラフィック記録媒体は、透明基板と反射防止体との間に設けられ、前記第１の面は前記透明基板側に位置し、前記反射防止体は、前記情報の記録後であって前記反射層の形成前に除去するようにすることができる。これによって、ホログラフィック記録の際に、記録信号光及び記録参照光を前記ホログラフィック記録媒体中に効率良く閉じ込めることができ、記録信号光及び記録参照光の強度が小さい場合でも効率的にホログラフィック記録を行うことができる。また、ホログラフィック記録媒体の形成が容易になるとともに、厚さの管理が容易となる。【００３３】
さらに、本発明の一態様においては、前記反射層は、支持基板上に保持された状態で、前記ホログラフィック記録媒体の前記第２の面に密着させて設けることができる。この場合は、前記反射層を前記支持基板上に予め形成しておくことができるので、前記ホログラフィック記録媒体への接合を任意の段階で簡易に行うことができる。
【発明の効果】
【００３４】
以上説明したように、本発明によれば、記録の際、ホロググラフィック記録層中に不要な露光および不要な干渉縞が形成されることを防止し、低ノイズでかつ大きな記録多重度を可能とし、かつ高Ｓ／Ｎ、高転送レートで再生を行うことができるホログラフィック記録媒体を、簡単な媒体構成で簡便に実現できる方法を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のホログラフィック記録再生の一例における記録再生のステップを示す説明図である。
【図２】同じく、本発明のホログラフィック記録再生の一例における記録再生のステップを示す説明図である。
【図３】同じく、本発明のホログラフィック記録再生の一例における記録再生のステップを示す説明図である。
【図４】同じく、本発明のホログラフィック記録再生の一例における記録再生のステップを示す説明図である。
【図５】図１〜４に示すホログラフィック記録再生の変形例である。
【図６】ホログラフィック記録を行うための光学装置の一例を示す概略構成図である。
【図７】図６に示す光学装置の、空間光変調器に表示させるドットパターンの一例を示す図である。
【図８】ホログラフィック再生を行うための光学装置の一例を示す概略構成図である。
【図９】実施例における再生画像の一例を示す図である。
【図１０】実施例におけるＳ／ＮおよびＢＥＲ（ｂｉｔ  ｅｒｒｏｒ  ｒａｔｅ）の推移を示すグラフである。
【図１１】同じく、実施例における再生画像の一例を示す図である。
【図１２】同じく、実施例におけるＳ／ＮおよびＢＥＲ（ｂｉｔ  ｅｒｒｏｒ  ｒａｔｅ）の推移を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３７】
（ホログラフィック記録再生の概要）
最初に、本発明のホログラフィック記録再生の概要について説明する。図１〜４は、本発明のホログラフィック記録再生の一例における記録再生のステップを示す説明図である。
【００３８】
最初に、図１に示すように、ホログラフィック記録媒体１１を準備し、その第１の面１１Ａの上方に第１の光源１２及び第２の光源１３を配置する。次いで、第１の光源１２及び第２の光源１３から、それぞれ記録信号光Ａ及び記録参照光Ｂをホログラフィック記録媒体１１上に照射し、干渉縞を形成して所定の情報が記憶されてなる記録領域１４を形成する。
【００３９】
ホログラフィック記録媒体１１は、例えば記録信号光と記録参照光との干渉によって生じる光の明部と暗部とで、屈折率、透過率、反射率、偏光特性といった何らかの光学定数が変化しうる材料で、例えばフォトポリマー、フォトリフラクティブ結晶、フォトリフラクティブポリマー、カルコゲナイド化合物、フォトクロミック材料、サーモクロミック材料などから構成することができる。
【００４０】
なお、本例では特に図示しないが、ホログラフィック記録媒体１１は、必要に応じて、透明なガラス、プラスチックなどから成り、平滑（光学フラット）な基板上に、塗布して形成することができる。この場合、透明基板側を記録信号光Ａ及び記録参照光Ｂの入射側とすることもできるし、ホログラフィック記録媒体１１側を記録信号光Ａ及び記録参照光Ｂの入射側とすることもできる。
【００４１】
但し、前者の場合においては、ホログラフィック記録媒体１１表面に凹凸がある場合でも、空気とホログラフィック記録媒体との屈折率差に起因した、記録光の屈折及び散乱を抑制することができ、良好なホログラフィック記録を行うことができる。
【００４２】
次いで、図２に示すように、支持基板１５を準備し、この支持基板１５上に反射層１６を真空蒸着法やスパッタリング法などの乾式的な方法、メッキ法などの湿式法、スピンコート法などの塗布法によって形成し、さらに反射層１６上に接着層１７を塗布して形成する。なお、特に図示しないが、反射層１６の表面を保護する意味で、透明な薄膜、樹脂などの保護層を設けても良い。
【００４３】
また、図２に示す方法に代えて、接着層１７を反射層１６上に形成せずに、ホログラフィック記録媒体１１の第２の面１１Ｂに直接形成するようにしてもよい。
【００４４】
反射層１６は、以下に説明するホログラフィック再生を行う際に使用する再生参照光に対して高い反射率、好ましくは５０％以上の反射率を示す材料から構成する。例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｂ等の金属、およびこれらの合金を挙げることができる。また、上記再生参照光の波長に対して選択的に５０％以上の反射率を示す屈折率の異なる層を互いに積層させた波長選択多層膜、例えば各層をＭｇＦ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＳ、ＴｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ｔａ２Ｏ５、Ｖ２Ｏ５、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＷＯ３、ＰｂＯなどから選ばれる材料から適宜選択して形成して多層膜とすることによって、上述のような波長選択多層膜とすることができる。また、前記材料の混合物、例えば三元系、四元系を用いて前記波長選択多層膜とすることもできる。
【００４５】
接着層１７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、紫外線硬化型、１液硬化型、２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。しかしながら、好ましくは、接着層１７は、ホログラフィック記録媒体１１の屈折率±０．１の範囲であり、さらには±０．０ ５の範囲であり、特には、ホログラフィック記録媒体と同じ組成物とする。
【００４６】
ホログラフィック記録媒体１１表面に凹凸が存在する場合でも、かかる凹凸部は接着層１７によって埋設されるようになる。したがって、ホログラフィック記録媒体１１と接着層１７との屈折率差を上述のように小さく保持することによって、それらの間の屈折率差は実質的に相殺されるようになる。したがって、ホログラフィック記録媒体１１表面に凹凸があった場合でも、再生参照光が屈折、散乱されることなく、良好なホログラフィック再生を行うことができるようになる。
【００４７】
また、接着層１７の塗布厚みは、特に制限はないが、再生参照光が媒体面に対してある入射角をもって照射された場合でも、入射位置とホログラフィック記録媒体に再生参照光が照射される位置とのズレを小さく抑えるため、０．１〜２００μｍが好ましく、０．１〜１００μｍがより好ましく、０．１〜１０μｍが更に好ましい。
【００４８】
次いで、接着層１７とホログラフィック記録媒体１１の、第１の面１１Ａと対向する第２の面とを接合して密着させ、図３に示すような読み出し専用ホログラフィック記録媒体を得る。接着に際しては、気泡の混入を防ぐために、減圧下で行うことが有効である。
【００４９】
次いで、図４に示すようにして、ホログラフィック記録媒体１１の第１の面１１Ａの上方に第３の光源１７を配置し、かかる光源１７から再生参照光Ｃをホログラフィック記録媒体１１の記録領域１４に照射するとともに、反射層１６によって反射させ、再生信号光Ｄを得る。
【００５０】
以上のような操作を経て、ホログラフィック記録媒体１１への記録及び再生がなされることになる。
【００５１】
本例のホログラフィック記録媒体の記録再生方法によれば、ホログラフィック記録媒体１１に、第１の面１１Ａ側から記録信号光Ａ及び記録参照光Ｂを照射して干渉縞（記録領域１４）を形成し、記録操作を実施した後、ホログラフィック記録媒体１１の、第１の面１１Ａと相対向する側の第２の面１１Ｂに密着するようにして反射層１６を設け、その後、再生参照光Ｃを照射して再生信号光Ｄを得るようにしている。
【００５２】
この場合、ホログラフィック記録媒体に密着して反射層１６が設けられているので、再生参照光Ｃの入射位置とホログラフィック記録領域１４に再生参照光Ｃが照射される位置とでズレが生じにくくなる。すなわち、ホログラフィック記録領域１４に近い位置に再生参照光Ｃを照射できるようになるので、入射位置を補正するための補正機構を設ける必要がない。
【００５３】
さらに、本発明では、ホログラフィック記録時には反射層が存在しないので、ホログラフィック記録媒体中に不要な露光および不要な干渉縞が形成されることを防止でき、ノイズの低減および記録多重度の向上が可能である。
【００５４】
また、再生時には反射層の高い反射率を利用して大きな再生出力を得ることができるので、更なる高Ｓ／Ｎおよび高転送レートを達成することができる。
【００５５】
なお、上述したように、ホログラフィック記録媒体１１表面に凹凸があっても、かかる凹凸部は接着層１７によって埋設され、屈折率差を相殺するようになるので、再生参照光が屈折、散乱されることなく、良好なホログラフィック再生を行うことができるようになる。
【００５６】
なお、上記例では、支持基板１５を準備し、この支持基板１５上に反射層１６を形成してなる支持体を形成した後、この支持体をホログラフィック記録媒体１１に接触させて接合するようにしている。この場合は、反射層１６を支持基板１５上に予め形成しているので、ホログラフィック記録媒体１１への接合を任意の段階で簡易に行うことができる。
【００５７】
また、上述のように支持基板１５を用いることなく、ホログラフィック記録媒体１１の第２の面１１Ｂ上に、直接反射層１６をスパッタリング法等で形成することもできる。
【００５８】
さらに、反射層１６の表面にハードコート材など保護層を形成し、強度、剛性の確保、傷つき防止、腐食防止処理を施すこともできる。
【００５９】
図５は、上述したホログラフィック記録再生の変形例である。図５では、ホログラフィック記録媒体１１を透明基板２１及び反射防止体２２とで挟み込むようにして形成している。
【００６０】
透明基板２１は、ガラスやプラスチックからなり、表面が平滑であるものから構成する。なお、必要に応じて、表面に反射防止膜が設けられていることが好ましい。この場合、空気層との界面における反射率が１％以下となるようにすることが好ましい。
【００６１】
反射防止体２２は、フィルム、偏光板、偏光フィルム、光吸収板、光吸収フィルム、反射防止膜等を用いる。なお偏光板、偏光フィルムを用いる場合は、ホログラフィック記録を行う際の記録信号光Ａ、記録参照光Ｂの偏光方向と約９０°になるように設ける。
【００６２】
また、反射防止体２２はホログラフィック記録後に除去されるので、離型剤を設けておくと除去しやすいので一層好ましい。
【００６３】
本例では、ホログラフィック記録の際に、記録信号光Ａ及び記録参照光Ｂをホログラフィック記録媒体１１中に効率良く閉じ込めることができ、記録信号光Ａ及び記録参照光Ｂの強度が小さい場合でも効率的にホログラフィック記録を行うことができる。また、ホログラフィック記録媒体１１の形成が容易になるとともに、厚さの管理が容易となる。
【００６４】
なお、図３に示すような、ホログラフィック記録媒体１１と反射層１６との接合は、反射防止体２２が再生参照光に対して光吸収性を有する場合にはこれを除去した後に行い、その後、図４に示すようなプロセスで再生操作を実施する。したがって、本例でも、ホログラフィック再生において、上記例と同様の作用効果を得ることができる。
【００６５】
また、反射防止体２２を光吸収性フィルムや反射防止膜等の膜体を用いて構成する場合は、例えば厚さ２００μｍ以下の透明基板上（ホログラフィック記録媒体と相対向する側の面）に形成する。
【００６６】
なお、透明基板２１は必要に応じて適宜省略することができる。
【００６７】
（ホログラフィック記録再生の具体例）
図６は、ホログラフィック記録を行うための光学装置の一例を示す概略構成図である。図６に示すように、本例における光学装置４０は、レーザ４１を有しており、光路に沿って、順次１／２波長板（以後ｈａｌｆ  ｗａｖｅ  ｐｌａｔｅ／ＨＷＰともいう）４２、偏光ビームスプリッタ４３、ビームエキスパンダ４４、シャッタ４５、絞り４６、ＨＷＰ４７、偏光ビームスプリッタ４８及び空間変調器４９が設けられている。また、偏光ビームスプリッタ４８の、空間光変調器４９と相対向する側には集光レンズ５１が設けられており、偏光ビームスプリッタ４８の下方には角度走査機構５２が設けられている。
【００６８】
なお、ホログラフィック記録媒体５３は集光レンズ５１の前方に配置されており、記録操作時においては、図１あるいは５に示すような構成を採っている。また、ホログラフィック記録媒体５３は、図示しない、垂直方向（φ）に回転する回転ステージ上に取り付けられている。
【００６９】
レーザ４１は、例えば、半導体レーザ等から構成することができる。ＨＷＰ４２は光学系全体のパワー調整、ＨＷＰ４７は、信号光と参照光のパワーの比率を調整するためのものである。また、空間光変調器４９は、レーザ光を変調させて例えば明暗のドットパターンとし、記録信号光Ａを生成する。また、角度走査機構５２は、記録参照光Ｂの入射角θを変化させ、２光速干渉法に基づいて多重記録を行うためのものである。
【００７０】
図７に、空間光変調器４９に表示させるドットパターンの一例を示す。左が１ページ全体で、５０ｘ５０ドットを７ｘ７並べ、１２２．５ｋビットを構成する。右は真ん中の５０ｘ５０ドットを拡大したものである。
【００７１】
レーザ４１から発せられたレーザ光は、ＨＷＰ４２でパワーの調整を受けた後、偏光ビームスプリッタ４３で下方に反射され、ビームエキスパンダ４４に至ってビーム径が拡大される。その後、シャッタ４５を開にしてホログラフィック記録媒体５３を露光状態とする。次いで、絞り４６でビーム径を狭窄した後、偏光ビームスプリッタ４８で分波し、一方を空間光変調器４９に導入して図７に示すようなドットパターンの信号を重畳させて記録信号光Ａとする。記録信号光Ａは、集光レンズ５１で集光された後、ホログラフィック記録媒体５３の記録領域上に照射される。
【００７２】
一方、偏光ビームスプリッタ４８で分波した他方のレーザ光は、角度走査機構５２に導入され、所定の角度走査を受けた後、入射角θでホログラフィック記録媒体５３の前記記録領域上に照射される。
【００７３】
この際、空間光変調器４９に１ページ目の信号を表示させ、θとφに設定して、所定の時間シャッタ４５を開いて露光させ、ホログラフィック記録媒体に１ページ目を記録する。次に、空間光変調器４９に２ページ目の信号を表示させ、θとφを次の所定の値に設定して、所定の時間シャッタ４５を開いて露光させて２ページ目を記録する。以下、所定の多重度になるまで上記の操作を繰り返す。必要に応じて媒体を次の所定の位置に記録信号光および記録参照光が当たるところに移動し、上記を繰り返して順次記録を行う。
【００７４】
記録終了後、必要に応じて特にホログラフィック記録媒体がフォトポリマーの場合、残存モノマーを全て重合させて安定化させる目的で全面露光照射（定着処理）を行う。但し、以下の再生操作において、ホログラフィック記録媒体に対して反射層を紫外線硬化樹脂からなる接着層を介して接合する場合は、本全面露光工程を省略することができる。
【００７５】
図８は、ホログラフィック再生を行うための光学装置の一例を示す概略構成図である。図８に示す光学装置６０においては、図６に示す光学装置４０において、ＨＷＰ４７、偏光ビームスプリッタ４８及び空間光変調器４９を取り外し、代わりに空間光変調器４９の位置にＣＭＯＳやＣＣＤのようなイメージセンサ５５を配置している。なお、この場合は、ホログラフィック再生を行うので、ホログラフィック記録媒体５３は、例えば図３に示すように反射層が接合された状態となっている。
【００７６】
したがって、再生においては、レーザ４１から発せられたレーザ光が、シャッタ４５が開の状態で、ＨＷＰ４２、偏光ビームスプリッタ４３、ビームエキスパンダ４４を経由して角度走査機構５２に至り、再生参照光Ｃとしてホログラフィック記録媒体５３上に照射する。このとき、所定の（再生したい）ページに対応するθとφに設定して再生参照光Ｃを媒体５３に照射し、露光させて再生信号光Ｄを取り出し、イメージセンサ５５で再生画像を得、必要に応じて信号処理を施して再生信号を得る。
【００７７】
このとき光学系は、位相共役再生の構成であることが好ましい。すなわち、記録時の記録信号光及び記録参照光に対して再生参照光が位相共役光であることが好ましい。これによって、レンズ系の収差等の歪みが再生時に相殺され、歪みの少ない再生信号を得ることができる。位相共役再生するには、φを記録時に対して１８０°回転させた位置にすることで実現できる。
【実施例】
【００７８】
（実験例１）
前記ホログラフィック記録媒体の材料として、下記組成からなるフォトポリマー組成物を窒素雰囲気下で調製した。【００７９】
ヘキサメチレンジイソシアネート（東京化成工業（株）製）（屈折率ｎＤ＝１．４５３）３０．８重量部、ポリエーテルトリオール（（株）ＡＤＥＫＡ製、Ｇ−４００、平均分子量４０９）（屈折率ｎＤ＝１．４６９）４８．１重量部、９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレンジグリシジルエーテルのアクリル酸付加物（新日鐵化学（株）製、ＡＳＦ−４００）（屈折率ｎＤ＝１．６１６）４．０重量部、ジブチルスズジラウレート（東京化成工業（株）製）０．０３重量部、ビス（η５−２，４−シクロペンタジエン−１−イル）−ビス（２，６−ジフルオロ−３−（１Ｈ−ピロール−１−イル）−フェニル）チタニウム（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製、イルガキュア７８４）１．２重量部、アセナフチレン（新日鐵化学（株）製）（屈折率ｎＤ＝１．６７８）４．０重量部、Ｏ−アセチルクエン酸トリブチル（東京化成工業（株）製）（屈折率ｎＤ＝１．４４１）１１．８重量部。以上より、記録材料の系全体の屈折率ｎＤは１．４７５である。【００８０】
次に、フォトポリマー組成物を、窒素雰囲気下、屈折率ｎＤが約１．５２３の０．５ｍｍ厚のガラス基板（Ｂ２７０）と、内側に離型剤が塗布されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、ｎ＝１．５７）フィルムとの間に、厚み７００μｍになるように注ぎ込み、一晩静置した後、６０℃で５時間加熱処理し、ホログラフィック記録媒体を得た。このときＰＥＴフィルムが記録材料に引っ張られて変形しないよう、外側に張力を加えつつ、平面性を保った。なお前記加熱処理は、マトリクスの重合をより確実にするための処理で、処理前にすでに重合が十分に進んでいれば省略することができる。【００８１】
次いで、ＰＥＴフィルムの裏面に、反射防止する目的で黒色の塗料を塗布した。このとき、５３２ｎｍの波長の光を記録材料側から入射したとき、ＰＥＴフィルム面での反射率は約２％であった。なお、上記黒色の塗料は反射防止を目的に塗布しているので、光吸収または反射防止処理が施されたフィルムを用いれば、上記黒色塗料の塗布は必要ない。【００８２】
次に、以上の方法で作製された媒体の記録再生例を示す。ホログラフィック記録は、基板側から、図６に示す光学系４０を用いて行い、空間光変調器４９には、図７に示すパターンを表示させて記録信号光を生成した。【００８３】
ホログラフィック記録媒体の所定の場所に、θを５１°から６６°まで１°ステップで１６多重、φを０°から１６８°まで１２°ステップで１５多重、合計１６ｘ１５＝２４０多重、更に、θを５１°から６６°まで０．６°ステップで２６多重、φを０°から１７１°まで９°ステップで２０多重、合計２６ｘ２０＝５２０多重記録を行った。なお、記録光はガラス基板側から入射させてホログラフィック記録を行なった。【００８４】
ホログラフィック記録終了後、中心波長約５３０ｎｍのＬＥＤを用いて媒体を全面露光し、定着処理を行った。その後、上記ＰＥＴフィルムをはく離除去した。【００８５】
次に、接着剤の材料として、下記組成からなる接着剤組成物を窒素雰囲気下で調製した。【００８６】
ヘキサメチレンジイソシアネート（東京化成工業（株）製）（屈折率ｎＤ＝１．４５３）３３．６重量部、ポリエーテルトリオール（（株）ＡＤＥＫＡ製、Ｇ−４００、平均分子量４０９）（屈折率ｎＤ＝１．４６９）５２．７重量部、９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレンジグリシジルエーテルのアクリル酸付加物（新日鐵化学（株）製、ＡＳＦ−４００）（屈折率ｎＤ＝１．６１６）４．０重量部、ジブチルスズジラウレート（東京化成工業（株）製）０．０３重量部、ナフタレン（新日鐵化学（株）製）（屈折率ｎＤ＝１．６３８）４．０重量部、Ｏ−アセチルクエン酸トリブチル（東京化成工業（株）製）（屈折率ｎＤ＝１．４４１）４．５重量部。【００８７】
以上より、接着剤の系全体の屈折率ｎＤは、記録材料と同等で約１．４７５である。上記接着剤は、透明であって光重合反応を起こさず、かつ屈折率を記録材料に近づける目的で上記組成としたものであり、本目的に合致するものであれば組成は任意である。【００８８】
次に、反射率が５３２ｎｍの波長に対して８７％である反射層が設けられた支持基板上に気温２５℃、湿度４０％の雰囲気下で前記接着剤組成物を厚み１００μｍになるようにスピンコーターにてスピンコートした後、気泡が入らないように速やかに上記基板と貼り合わせ、窒素雰囲気下で一晩静置後、６０℃で５時間加熱処理することにより、反射層が設けられた記録後の媒体を得た。なお前記加熱処理は、マトリクスの重合をより確実にするための処理で、処理前にすでに重合が十分に進んでいれば省略することができる。【００８９】
このとき、ホログラフィック記録媒体表面に、ＰＥＴフィルムの凹凸がそのまま転写されることによって生じた凹凸があったり、重合収縮によって表面に歪が生じたりしても、前記接着剤によって表面がならされ平滑になるので、良好なホログラフィック再生が実現できる。【００９０】
次に、図８に示されるホログラフィック再生光学系６０を用いて、２４０多重記録の最終ページである２４０ページ目の再生を行った。レーザは記録と同じものを用いた。位相共役再生とするため、φを記録時に対して１８０°回転させた位置に設定した。【００９１】
図９に、再生して得られた画像における中心の５０ｘ５０ビットを拡大して示す。明暗のコントラストが良好で、記録信号が良く再現されていることが分かる。【００９２】
また、同媒体に対し５２０多重記録したときのＳ／ＮおよびＢＥＲ（ｂｉｔ  ｅｒｒｏｒ  ｒａｔｅ）の推移を図１０に示す。Ｓ／Ｎ、ＢＥＲの平均値はそれぞれ、２．５３、３．９ｘ１０−３であった。記録時の反射光の影響が少ないのでノイズが低く、また再生時に反射層の反射率が高いために信号が高く、結果的に高いＳ／Ｎ、低いＢＥＲが得られた。【００９３】
ここでＳ／Ｎ（ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）は、文献２に示されるＳＮＲと同じ方法で求めた。またＢＥＲは、再生して得られた画像をピクセル毎に強度に対して統計処理を行い、期待値として算出した。【００９４】
（実験例２）
ホログラフィック記録媒体の材料を、実験例１と同様に調製した。次に、フォトポリマー組成物を、窒素雰囲気下、屈折率ｎＤが約１．５２３の０．５ｍｍ厚のガラス基板（Ｂ２７０）との間に、厚み７００μｍになるように注ぎ込み、一晩静置した後、６０℃で５時間加熱処理し、ホログラフィック記録媒体を得た。【００９５】
次いで、０．２ｍｍ厚のガラス基板の裏面に、反射防止する目的で黒色の粘着テープを気泡が入らないように貼り付けた。このとき、５３２ｎｍの波長の光を記録材料側から入射したとき、ガラス基板と粘着テープ界面での反射率は約１％であった。なお、上記粘着テープは反射防止を目的に貼り付けているので、光吸収性を有する塗料を塗布し、ホログラフィック記録後に除去することでも同様の効果を得ることができる。【００９６】
次に、実験例１と同様に、５２０多重記録を行った。このとき記録光を０．５ｍｍ厚のガラス基板側から入射させてホログラフィック記録を行なった。ホログラフィック記録終了後、中心波長約５３０ｎｍのＬＥＤを用いて媒体を全面露光し、定着処理を行った。【００９７】
その後、上記粘着テープをはく離除去した後、その面に、スパッタ法を用いてＡｇを約５０ｎｍ成膜した。このとき５３２ｎｍの波長の光を記録材料側から入射したときの反射率は約５０％であった。【００９８】
そして、５２０多重記録したときのＳ／ＮおよびＢＥＲの平均値はそれぞれ、３．３０、１．６ｘ１０−４であった。記録時の反射光の影響が更に少なくなりノイズが低減し、結果的に高いＳ／Ｎ、低いＢＥＲが得られた。【００９９】
（実験例３）
ホログラフィック記録媒体の材料を、実験例１−１と同様に調製した。次に、フォトポリマー組成物を、窒素雰囲気下、屈折率ｎＤが１．４８７で厚さが０．５ｍｍと０．２ｍｍのガラス基板（オハラＳ−ＦＳＬ５）との間に、厚み７００μｍになるように注ぎ込み、一晩静置した後、６０℃で５時間加熱処理し、ホログラフィック記録媒体を得た。このとき、反射防止膜が外側を向くように基板をセットした。このとき、５３２ｎｍの波長の光を記録材料側から入射したとき、０．２ｍｍのガラス基板の外側の面（反射防止膜が形成されている面）での反射率は約０．５％であった。【０１００】
次に、実験例１と同様に、５２０多重記録を行った。このとき記録光を０．５ｍｍ厚のガラス基板側から入射させてホログラフィック記録を行なった。【０１０１】
ホログラフィック記録終了後、中心波長約５３０ｎｍのＬＥＤを用いて媒体を全面露光し、定着処理を行った。【０１０２】
その後、０．２ｍｍのガラス基板の外側の面（反射防止膜が形成されている面）に、スパッタ法を用いてＡｇを約１００ｎｍ成膜した。このとき５３２ｎｍの波長の光を記録材料側から入射したときの反射率は約８０％であった。【０１０３】
そして、５２０多重記録したときのＳ／ＮおよびＢＥＲの平均値はそれぞれ、４．３４、２．３ｘ１０−６であった。記録時の反射光の影響が更に少なくなりノイズが低減し、更に反射層を１００ｎｍ成膜して再生時の反射率が向上したため、結果的に高いＳ／Ｎ、低いＢＥＲが得られた。【０１０４】
（実験例４）
ガラス基板上に、Ａｇ全反射層、ＺｎＳ−ＳｉＯ２誘電体層、ＧｅＳｂＴｅ相変化層、ＺｎＳ−ＳｉＯ２誘電体層を順次形成し、相変化反射層とした。ＡｇおよびＧｅＳｂＴｅはＤＣスパッタ法、ＺｎＳ−ＳｉＯ２はＲＦスパッタ法を用いて成膜した。この上に、ホログラフィック記録媒体であるフォトポリマーを０．８ｍｍの厚みで形成した記録用媒体を用意した。このとき相変化層はアモルファスで、相変化反射層の反射率は約４％であった。【０１０５】
次に、先の実験例と同様に、合計２４０多重のホログラフィック記録を行った。ホログラフィック記録終了後、中心波長約５３０ｎｍのＬＥＤを用いて媒体を全面露光し、定着処理を行った。【０１０６】
次に、相変化型光ディスクの製造過程で用いられる初期化装置を準備して、相変化層の結晶化処理を施した。結晶化後の相変化反射層の反射率は２７％であった。【０１０７】
次に、図８に示されるホログラフィック再生光学系を用いて、多重記録の最終ページである２４０ページ目の再生を行った。位相共役再生とするため、φを記録時に対して１８０°回転させた位置に設定した。【０１０８】
図１１に、再生して得られた画像における中心の５０ｘ５０ビットを拡大して示す。明暗のコントラストが不鮮明で、記録信号に対する再現性が悪い。記録時の反射光の影響でノイズが高く、また再生時に反射層の反射率が低いために信号が低く、結果的にＳ／Ｎが低くなっている。更に、フォトポリマーは重合する過程で体積収縮を起こしやすく、収縮の影響で反射層に反り等の歪が発生することも、Ｓ／Ｎを劣化させる要因になっている。【０１０９】
（実験例５）
実験例１と同じ要領で基板上に、ホログラフィック記録媒体であるフォトポリマーを設けた。【０１１０】
次に、ＰＥＴフィルムを剥離除去した後、ホログラフィック記録媒体側、つまり、前記基板と反対側から記録信号光、記録参照光を照射して、先の実験例と同様に、５２０多重のホログラフィック記録を行った。ホログラフィック記録終了後、中心波長約５３０ｎｍのＬＥＤを用いて媒体を全面露光し、定着処理を行った。【０１１１】
次に、ホログラフィック記録媒体側に先の実験例と同じ要領で反射層を設けた。次に、図８に示されるホログラフィック再生光学系を用いて、前記基板側から再生参照光を照射してホログラフィック再生を行った。位相共役再生とするため、φを記録時に対して１８０°回転させた位置に設定した。【０１１２】
図１２に、５２０多重記録したときのＳ／ＮおよびＢＥＲの推移を示す。Ｓ／Ｎ、ＢＥＲの平均値はそれぞれ、１．５９、４．６ｘ１０−２であった。【０１１３】
ホログラフィック記録媒体表面は必ずしも平滑でなく、表面に凹凸があり、ホログラフィック記録媒体側から記録光を照射したために、ホログラフィック記録媒体表面において不均一な屈折が発生したことによって、良好な記録がなされなかったために、実験例１に比べてＳ／Ｎが低く、ＢＥＲが高くなっている。【０１１４】
以上、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１５】
１１…ホログラフィック記録媒体、１１Ａ…（ホログラフィック記録媒体の）第１の面、１１Ｂ…（ホログラフィック記録媒体の）第２の面、１２…第１の光源、１３…第２の光源、１４…ホログラフィック記録領域、１５…支持基板、１６…反射層、１７…接着層、１９…第３の光源
【図１】
0005519504.tif 000002
【図２】
0005519504.tif 000003
【図３】
0005519504.tif 000004
【図４】
0005519504.tif 000005
【図５】
0005519504.tif 000006
【図６】
0005519504.tif 000007
【図７】
0005519504.tif 000008
【図８】
0005519504.tif 000009
【図９】
0005519504.tif 000010
【図１０】
0005519504.tif 000011
【図１１】
0005519504.tif 000012
【図１２】
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