(57)【要約】【課題】ホログラム記録層の変形を防止する。【解決手段】螺旋状又は同心円状のトラック上に少なくともアドレス情報が予め形成されたプリフォーマット基板１１と、前記プリフォーマット基板１１上に成膜された反射層１２と、前記反射層１２上に一方の面が透明接着剤１３により接着され、且つ、他方の面に凹状の溝又は凹凸状のピット列によるホログラム記録層固定部１４ｂが前記トラック方向の方向に沿って予め形成された光透過性のホログラム記録層保持基板１４と、前記ホログラム記録層固定部１４ｂ上に成膜された光透過性のホログラム記録層１５と、前記ホログラム記録層１５上に透明接着剤１６により接着された透明カバー基板１７と、を備えたことを特徴とするホログラム記録媒体１０を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報をホログラフィにより記録又は再生するためのホログラム記録層がホログラム記録層保持基板上に成膜されたホログラム記録媒体において、
前記ホログラム記録層保持基板は、前記ホログラム記録層を固定するために凹状の溝又は凹凸状のピット列によるホログラム記録層固定部を予め形成したことを特徴とするホログラム記録媒体。
【請求項２】
情報をホログラフィにより記録又は再生するホログラム記録媒体において、
螺旋状又は同心円状のトラック上に少なくともアドレス情報が予め形成されたプリフォーマット基板と、
前記プリフォーマット基板上に成膜された反射層と、
前記反射層上に一方の面が透明接着剤により接着され、且つ、他方の面に凹状の溝又は凹凸状のピット列によるホログラム記録層固定部が前記トラック方向の方向に沿って予め形成された光透過性のホログラム記録層保持基板と、
前記ホログラム記録層固定部上に成膜された光透過性のホログラム記録層と、
前記ホログラム記録層上に透明接着剤により接着された透明カバー基板と、
を備えたことを特徴とするホログラム記録媒体。
【請求項３】
前記ホログラム記録層のヤング率を、前記ホログラム記録層保持基板のヤング率に対して１／１０以上且つ１／２以下に設定したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のホログラム記録媒体。
【請求項４】
前記ホログラム記録層の厚さを、前記ホログラム記録層固定部中の凹状部位の深さの１０〜２０倍に設定したことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載のホログラム記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報をホログラフィにより記録又は再生するホログラム記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、情報をホログラフィによってイメージ情報の形で高密度に記録又は再生するホログラム記録再生方法が知られている。
【０００３】
図７は一般的なホログラム記録再生方法を説明するために模式的に示した図である。
【０００４】
図７に示した如く、一般的なホログラム記録再生方法では、例えば、光透過型のホログラム記録媒体１０１を用いるように構成されている。
【０００５】
上記したホログラム記録媒体１０１は、光透過性を有するポリカーボネイトやポリスチレンなどの透明な樹脂材を用いて基板１０２が形成されており、且つ、この基板１０２の下面１０２ａと対向する上面１０２ｂ上に光透過性を有するホログラム記録層１０３が成膜されている。
【０００６】
この際、ホログラム記録層１０３は紫外線硬化樹脂などのフォトポリマーが使用され、情報の記録時に後述する参照光Ｌｓと情報記録光Ｌｒとにより紫外線硬化樹脂が硬化することで干渉縞がグレーティング、いわゆるブラッグ（Ｂｒａｇｇ）グレーティングとして記録されるために角度多重記録が可能となり、大容量の情報がホログラム記録できるようになっている。
【０００７】
また、ホログラム記録媒体１０１の上方には、第１集光レンズ１１１と、液晶素子などによる空間光変調器１１２と、第２集光レンズ１１３とが設けられている。一方、ホログラム記録媒体１０１の下方には、対物レンズ１１４と、ＣＣＤなどによる撮像素子１１５とが設けられている。
【０００８】
ここでは、不図示の半導体レーザから所定の波長で出力されたレーザ光が、参照光用となる一方の光線Ｌａと、情報記録光用となる他方の光線Ｌｂとに２分され、一方の光線Ｌａは、第１集光レンズ１１１で絞られて参照光Ｌｓとして、光透過型のホログラム記録媒体１０１のホログラム記録層１０３上に照射されている。
【０００９】
また、他方の光線Ｌｂは、空間光変調器１１２の入射面から入射され、この空間光変調器１１２で記録信号Ｒｓに応じて他方の光線Ｌｂの強度が空間的に光変調されて出射面から出射された後に、第２集光レンズ１１３で絞られて情報記録光Ｌｒとして、光透過型のホログラム記録媒体１０１のホログラム記録層１０３上で参照光Ｌｓと同じ照射位置に照射されている。
【００１０】
このようにして、光透過型のホログラム記録媒体１０１のホログラム記録層１０３上に、情報が参照光Ｌｓと情報記録光Ｌｒとによる干渉縞として記録される。
【００１１】
また、情報の再生時には、参照光Ｌｓのみを用いており、光透過型のホログラム記録媒体１０１を透過した再生光Ｌｐ（＝参照光Ｌｓ）が、対物レンズ１１４により平行光に変換され、この平行光が撮像素子４２に入射され、干渉縞パターンによって回折されることによりイメージ情報が再生されている。
【００１２】
尚、ここで図示を省略するものの、ホログラム記録媒体には光反射型もあり、この光反射型の場合には、参照光の入射面側に上記した対物レンズ及び撮像素子を設ければ良いものである。
【００１３】
ところで、この種のホログラム記録媒体の従来例として、プリフォーマット基板と、ホログラム記録層を形成したホログラム記録層保持基板と、透明カバー基板とを重ね合わせた構造をしているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１２７３８０号公報
【００１４】
図８は従来のホログラム記録媒体を一部拡大して模式的に示した図である。
【００１５】
図８に示した従来のホログラム記録媒体１２０は、上記した特許文献１（特開２００４−１２７３８０号公報）に開示されているものであり、ここでは特許文献１を参照して簡略に説明する。
【００１６】
図８に示した如く、従来のホログラム記録媒体１２０では、円盤状のプリフォーマット基板１２１上に、サーボ情報、セクターやトラックのアドレス情報などを含む記録再生時のフォーマット情報を示す凹状のウォブリング溝又は凹凸状のピット列によるフォーマット部１２１ａが螺旋状又は同心円状のトラックに沿って予め形成されており、このフォーマット部１２１ａを覆うようにアルミニウム反射層１２２が膜付けされている。
【００１７】
また、アルミニウム反射層１２２上に透明接着剤１２３を用いて円盤状のホログラム記録層保持基板１２４が同心的に接着されており、且つ、ホログラム記録層保持基板１２４上にホログラム記録層１２５が形成されている。
【００１８】
更に、ホログラム記録層１２５上に透明接着剤１２６を用いて円盤状の透明カバー基板１２７が同心的に接着されている。
【００１９】
この際、上記したホログラム記録層１２５を成膜するためのホログラム記録材料は、参照光Ｌｓや情報記録光Ｌｒが所定時間照射されたとき、各光Ｌｓ，Ｌｒの強度に応じて照射箇所の光学特性（屈折率、吸収率、透過度、蛍光発光性、反射率など）が変化するものを用いており、このホログラム記録材料によりホログラム記録層１２５が例えば４〜１０００μｍ程度に成膜されている。
【００２０】
上記したホログラム記録層１２５を成膜するためのホログラム記録材料は、粘性が低いものと、粘性がやや高いものとのいずれか一方を用いてホログラム記録材料の全体に熱や光などを加えることにより、ゲル化させてホログラム記録層１２５が形成されている。
【００２１】
そして、ホログラム記録媒体１２０中で透明カバー基板１２７側から参照光Ｌｓと情報記録光Ｌｒとを同時にホログラム記録層１２５上に照射して、情報をホログラム記録層１２５上に干渉縞パターンＰの形態でスポット状に記録している。
【００２２】
この際、ホログラム記録媒体１２０を僅かに回転させて、先に記録されたスポット状の干渉縞パターンＰが一部重なるように記録を繰り返すことによりスポット状の干渉縞パターンＰを多重記録できるので、干渉縞パターンＰを三次元的に書込むことができ、記録密度を更に増加させることができ旨が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
ところで、図８に示した従来のホログラム記録媒体１２０によれば、情報の記録時に、透明カバー基板１７側から参照光Ｌｓと情報記録光Ｌｒとを同時にプリフォーマット基板１２１に予め形成したフォーマット部１２１ａ上のアルミニウム反射層１２２に向かって照射して、このアルミニウム反射層１２２からの反射光によるフォーマット情報を追従しながら参照光Ｌｓと情報記録光Ｌｒとで情報をホログラム記録層１２５上に記録することができ、且つ、情報の再生時にも参照光Ｌｓにより再生場所をプリフォーマット基板１２１に予め形成したフォーマット部１２１ａ上のアルミニウム反射層１２２からの反射光で確認し、その位置の情報を読み出すことで、正しくホログラム記録層１２５の内容を再生でき、更に、スポット状の干渉縞パターンＰを多重記録できるものの、ホログラム記録層保持基板１２４上にホログラム記録層１２５をしっかりと固定させる技術的思想についての具体的な開示がなされていない。
【００２４】
また、ホログラム記録層の物理的性質について、特許文献や学会文献などからはほとんど知ることが出来ず、一つとして、ホログラム記録媒体の回転による遠心力により、ホログラム記録層が変形してしまうと言う課題においては、毎分１０回転の回転周期で記録されたホログラム記録媒体は、毎分５００回転での再生時には記録された場所を再生しても記録情報を検出することが出来ない。
【００２５】
このために毎分１０回転で情報を記録したホログラム記録媒体を再生するには、同じ回転数で再生しなくてはならず、このホログラム記録媒体は光ディスクの一種であるものの、光ディスクの特徴であるランダムアクセス性を犠牲にしなくてはならない課題がある。
【００２６】
また、例えば気温２０°Ｃ状態でホログラム記録媒体に記録した情報は、気温３０°Ｃの雰囲気では正しく再生できないと言う課題もある。このために、例えば気温２０°Ｃ状態で情報を記録したホログラム記録媒体は、雰囲気を２０°Ｃにしなければ再生時に情報が取り出せないので、ホログラム記録媒体を搭載する不図示のホログラム記録再生装置を恒温槽内に設置しなくてはならないので取り扱いが不便である。
【００２７】
また、未記録状態のホログラム記録層や、記録後のホログラム記録層を取り出してホログラム記録層のヤング率の温度変化を測定してみると、先に示した引用文献１には「ゲル化させて」と記載されているとおり、室温でのホログラム記録層のヤング率は１０〜５０ＭＰａ（１〜５Kg／ｍｍ２）程度であり、これに対してホログラム記録層保持基板のヤング率は２ＧＰａ（２００Kg／ｍｍ２）程度であるので、ホログラム記録層のヤング率はホログラム記録層保持基板のヤング率と比べても非常に低く、これによりホログラム記録層が変形し易いなどの問題がある。
【００２８】
そこで、プリフォーマット基板と、ホログラム記録層を形成したホログラム記録層保持基板と、透明カバー基板とを重ね合わせたホログラム記録媒体において、ホログラム記録層保持基板上にホログラム記録層をしっかりと固定でき、且つ、ホログラム記録媒体の回転時の遠心力に影響されることなく、更に、記録再生時の温度変化にも影響されにくく、且つ、使用条件範囲が広く、長期間保管した後でも情報を確実に記録又は再生することが出来るホログラム記録媒体が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、請求項１記載の発明は、情報をホログラフィにより記録又は再生するためのホログラム記録層がホログラム記録層保持基板上に成膜されたホログラム記録媒体において、
前記ホログラム記録層保持基板は、前記ホログラム記録層を固定するために凹状の溝又は凹凸状のピット列によるホログラム記録層固定部を予め形成したことを特徴とするホログラム記録媒体である。
【００３０】
また、請求項２記載の発明は、情報をホログラフィにより記録又は再生するホログラム記録媒体において、
螺旋状又は同心円状のトラック上に少なくともアドレス情報が予め形成されたプリフォーマット基板と、
前記プリフォーマット基板上に成膜された反射層と、
前記反射層上に一方の面が透明接着剤により接着され、且つ、他方の面に凹状の溝又は凹凸状のピット列によるホログラム記録層固定部が前記トラック方向の方向に沿って予め形成された光透過性のホログラム記録層保持基板と、
前記ホログラム記録層固定部上に成膜された光透過性のホログラム記録層と、
前記ホログラム記録層上に透明接着剤により接着された透明カバー基板と、
を備えたことを特徴とするホログラム記録媒体である。
【００３１】
また、請求項３記載の発明は、前記ホログラム記録層のヤング率を、前記ホログラム記録層保持基板のヤング率に対して１／１０以上且つ１／２以下に設定したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のホログラム記録媒体である。
【００３２】
更に、請求項４記載の発明は、前記ホログラム記録層の厚さを、前記ホログラム記録層固定部中の凹状部位の深さの１０〜２０倍に設定したことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載のホログラム記録媒体である。
【発明の効果】
【００３３】
請求項１記載のホログラム記録媒体によると、情報をホログラム記録層上に記録したり又は記録済みの情報を再生する際に、ホログラム記録層保持基板のホログラム記録層固定部上にホログラム記録層をしっかりと固定できるので、ホログラム記録媒体を回転させた時の遠心力や、記録再生時の周囲の温度変化や、ホログラム記録媒体を縦置きした場合に発生するホログラム記録層の変形を確実に防止でき、これに伴って、使用条件範囲が広く、長期間保管した後でも情報を確実に記録又は再生することが出来る。
【００３４】
また、請求項２記載のホログラム記録媒体によると、プリフォーマット基板を参照しながら情報をホログラム記録層上に記録したり又は記録済みの情報を再生する際に、ホログラム記録層保持基板のホログラム記録層固定部上にホログラム記録層をしっかりと固定できるので、ホログラム記録媒体を回転させた時の遠心力や、記録再生時の周囲の温度変化や、ホログラム記録媒体を縦置きした場合に発生するホログラム記録層の変形を確実に防止でき、これに伴って、使用条件範囲が広く、長期間保管した後でも情報を確実に記録又は再生することが出来る。
【００３５】
また、請求項３記載のホログラム記録媒体によると、ホログラム記録層のヤング率を、ホログラム記録層保持基板のヤング率に対して１／１０以上且つ１／２以下に設定したため、ホログラム記録層保持基板に対してホログラム記録層の位置関係が変化しなく適切となる。
【００３６】
更に、請求項４記載のホログラム記録媒体によると、ホログラム記録層の厚さを、ホログラム記録層固定部中の凹状部位の深さの１０〜２０倍に設定したため、ホログラム記録層への情報の記録密度を損なわなくて好適となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に本発明に係るホログラム記録媒体の一実施例について図１〜図６を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００３８】
図１は本発明に係るホログラム記録媒体を示した構成図である。
【００３９】
図１に示した如く、本発明に係るホログラム記録媒体１０は、情報をホログラフィにより高密度に記録又は再生するものであって、外観形状が周知の光ディスクと同様に円盤状に形成されているが、これに限ることなく、外観形状をカード状に形成しても良いものである。
【００４０】
上記した本発明に係るホログラム記録媒体１０では、周知の射出成形機によりポリカーボネイトなどを用いてプリフォーマット基板１１が円盤状に形成されており、このプリフォーマット基板１１の中心部に中心孔１１ａが貫通して穿設されている。
【００４１】
また、プリフォーマット基板１１は、従来例と同様に、上面に、サーボ情報、セクターやトラックのアドレス情報などを含む記録再生時のフォーマット情報を示す凹状のウォブリング溝又は凹凸状のピット列によるフォーマット部１１ｂが螺旋状又は同心円状のトラックに沿って予め形成されている。この際、プリフォーマット基板１１は、螺旋状又は同心円状のトラック上に少なくともアドレス情報を予め形成する際に、フォーマット部１１ｂのトラックピッチは例えば１５μｍ程度であり、トラックピッチ上には所々ピット列によるフォーマット情報が記録されている一方、フォーマット部１１ｂが記録されていない部位は鏡面である。
【００４２】
また、このフォーマット部１１ｂ上には、アルミニウムなどによる反射層１２が厚さ８０ｎｍ程度で膜付けされており、この反射層１２は薄膜であるのでフォーマット部１１ｂの形状に追随している。
【００４３】
また、反射層１２上に熱硬化型の透明接着剤１３を介してプリフォーマット基板１１の中心孔１１ａと略同径の中心孔１４ａを有する円盤状のホログラム記録層保持基板１４の下面（一方の面）が同心的に接着されている。このホログラム記録層保持基板１４は、射出成形機により光透過性を有するポリカーボネイトなどを用いて形成されている。
【００４４】
上記したホログラム記録層保持基板１４は、従来例と異なって、この上面（他方の面）上にホログラム記録層１５をしっかりと固定するためのホログラム記録層固定部１４ｂがトラック方向に沿って凹状の溝又は凹凸状のピット列の形態で予め形成されているが、このホログラム記録層固定部１４ｂは本発明の要部となるものであるので、ホログラム記録層固定部１４ｂについては後で詳述する。この際、ホログラム記録層固定部１４ｂのトラックピッチは例えば０．８μｍ程度であり、ホログラム記録層固定部１４ｂ中の凹状部位の深さは例えば２μｍ程度である。
【００４５】
また、ホログラム記録層保持基板１４に予め形成したホログラム記録層固定部１４ｂ上には、ホログラム記録層１５が例えば厚さ３０μｍ程度で成膜されている。この際、ホログラム記録層１５は、下記するように熱硬化させるが、成膜するためのホログラム記録材料として粘性が低いものを使用した場合にはホログラム記録層保持基板１４の内周部位と外周部位とにリング状スペーサＳＰｉｎ，ＳＰｏｕｔを必要に応じて固着させれば良いものである。
【００４６】
ここで、ホログラム記録層１５は、ホログラム記録層保持基板１４を回転自在な不図示のスピナー等に搭載し、ホログラム記録層保持基板１４に予め形成したホログラム記録層固定部１４ｂ上でこの中心部位にホログラム記録材料を滴下し、スピナーを回転させ、その遠心力でホログラム記録材料をホログラム記録層保持基板１４の外周部位に向かって流延させて成膜するか、あるいは、スクリーン印刷法によりホログラム記録材料をホログラム記録層保持基板１４上に印刷している。
【００４７】
この後、ホログラム記録媒層１５を適当な硬さとするために、例えば波長が４５０ｎｍ前後の紫外線等を用いてやや硬化（半硬化）させる。この際、ホログラム記録媒層１５を成膜するためのホログラム記録材料は、アクリル酸エステル系材料が良く用いられるため、少量の紫外線照射により半硬化して高分子化することにより、適度な硬さとなる。
【００４８】
更に、ホログラム記録層１５上に熱硬化型の透明接着剤１６を用いて円盤状の透明カバー基板１７の下面がこの中心孔１７ａをプリフォーマット基板１１の中心孔１１ａ及びホログラム記録層保持基板１４の中心孔１４ａに合せて同心的に接着されており、この透明カバー基板１７はホログラム記録層１５を保護するために光透過性を有する樹脂材を用いて形成されている。
【００４９】
尚、透明カバー基板１７を接着するための透明接着剤１６を紫外線を用いて硬化させる場合には、ホログラム記録層１５を硬化させた時の紫外線の波長（例えば４５０ｎｍ前後）とは異なる波長（例えば３３０ｎｍ前後）を用いれば、透明接着剤１６の硬化時にホログラム記録層１５が硬化しないので最適である。
【００５０】
この際、プリフォーマット基板１１及びホログラム記録層保持基板１４並びに透明カバー基板１７は、周知の光ディスクと同様に各外径が１２０ｍｍで各中心孔１１ａ，１４ａ，１７ａの孔径が１５ｍｍに形成されており、且つ、各中心孔１１ａ，１４ａ，１７ａが１００μｍ以内のずれ量で同心的に積層されている。
【００５１】
また、プリフォーマット基板１１及びホログラム記録層保持基板１４の各厚みは０．５５ｍｍ程度であり、透明カバー基板１７の厚みは０.１ｍｍ程度であるので、ホログラム記録媒体１０の厚みは１．２ｍｍ程度となっている。
【００５２】
上記のように構成した本発明に係るホログラム記録媒体１０では、透明カバー基板１７側からから参照光Ｌｓと情報記録光Ｌｒとを同時にプリフォーマット基板１１に予め形成したフォーマット部１１ｂ上の反射層１２に向かって照射して、この反射層１２からの反射光によるフォーマット情報を追従しながら参照光Ｌｓと情報記録光Ｌｒとで情報をホログラム記録層１５上に干渉縞パターンＰの形態でスポット状に記録している。勿論、ホログラム記録媒体１０を再生する場合は、従来と同様に、参照光Ｌｓのみを用い、参照光Ｌｓにより再生場所をプリフォーマット基板１１に予め形成したフォーマット部１１ｂ上の反射層１２からの反射光で確認し、その位置の情報を読み出すことで、正しくホログラム記録層１５の内容を再生している。
【００５３】
ここで、本発明の要部となるホログラム記録層保持基板１４について述べる。
【００５４】
上記したホログラム記録層保持基板１４の目的は、ホログラム記録媒体１０を回転させた時の遠心力や、記録再生時の周囲の温度変化や、ホログラム記録媒体１０を縦置きした場合に発生するホログラム記録層１５の変形を防止するように、ホログラム記録層保持基板１４の上面上にホログラム記録層固定部１４ｂをトラック方向に沿って凹状の溝又は凹凸状のピット列の形態で予め形成していることである。
【００５５】
即ち、ホログラム記録は、レーザ光の波長サイズの光の位相変化をホログラム記録層１５上で屈折率変化として記録させるために、例えば６５０ｎｍの赤いレーザ光で情報を記録させた場合、６５０ｎｍ周期で変化する光の強度変化を６５０ｎｍの周期で屈折率変化として記録させることとなる。つまり記録された情報の大きさは、６５０ｎｍの長さの周期をもって、屈折率変化として記録されるわけであるから、少なくとも１００ｎｍの大きさでの情報が長時間位置普遍で固定されている必要がある。
【００５６】
この際、ホログラム記録層保持基板１４に対してホログラム記録層１５の位置が安定に固定されるためには、ホログラム記録層１５の機械的強度が十分あることが必要であるが、ホログラム記録層１５の機械的強度が高まるにしたがい、ホログラム記録の特徴である多重重ね書き記録能力を低下させなければならなくなってしまうので、適当な機械強度のところで、使用しなくてはならない。機械強度の大きさは一般的にはホログラム記録層１５のヤング率で測定される。
【００５７】
ここで、ホログラム記録層１５のヤング率が１０ＭＰａｐレベルというのはちょうど柔らかいゴム板のようで、長時間放置した場合や、ホログラム記録媒体１０を回転させた場合にはその重力や、遠心力で変形することが日常的に体験される。
【００５８】
この際、この実施例では、ホログラム記録層１５の変形量をｎｍの程度の最小限に押さえるために、ホログラム記録層１５のヤング率をホログラム記録層保持基板１４のヤング率に対して１／１０以上且つ１／２以下に設定しているので、ホログラム記録層保持基板１４に対してホログラム記録層１５の位置関係が変化しなく適切となる。
【００５９】
言い換えると、ホログラム記録層１５のヤング率がホログラム記録層保持基板１４のヤング率に対して１／１０以下となると、一般的にホログラム記録層保持基板１４の厚さよりもホログラム記録層１５の厚さの方が薄いため基板応力による基板変形がホログラム記録層１５の変形として伝播してしまい、ホログラム記録層保持基板１４は変形しない代わりに、ホログラム記録層１５のみが変形し、ホログラム記録層保持基板１４とホログラム記録層１５との位置関係が変化してしまうことにより、ホログラム記録層１５上に記録した情報の位置を、長期間後に読み出すことが出来なくなってしまうからである。
【００６０】
どうしてこの様な状態となってしまうかは、図１に示すように、ホログラム記録層１５上に記録された情報の位置を特定することは、プリフォーマット基板１１に予め形成したフォーマット部１１ｂ上の反射層１２からの反射光によるフォーマット情報を用いているものであるが、情報はフォーマット部１１ｂ上にないホログラム記録層１５に記録されるからである。この様に、情報が記録されている位置を示すフォーマット部１１ｂ中のアドレスと、実際に情報が記録されているホログラム記録層１５中の位置とが同一でないことから生じる。であるからして、ホログラム記録媒層１５上に記録された情報の位置はホログラム記録層保持基板１４と同じ挙動をする必要があることが理解される。
【００６１】
一般的に、ホログラム記録層１５のヤング率は上記の様に小さいほど多重記録に向いているが、ホログラム記録層１５のヤング率が小さいと、記録後時間が経過したあとにホログラム記録層１５上に記録した情報の場所を再生しようとしても、ホログラム記録層１５が低ヤング率のため同一場所の再生が困難であることを述べたが、本発明ではホログラム記録層１５を成膜するためのホログラム記録材料に対して下記のような工夫が加えられている。
【００６２】
即ち、ホログラム記録層１５を成膜するためのホログラム記録材料は、レーザ光で反応して硬化が進みヤング率が向上して情報を記録する材料であると共に、熱で反応して硬化しヤング率が向上する材料を混合しておくことで達成される。例えば下記のような材料配合が考えられる。
【００６３】
まず、一例として、４００ｎｍ付近のレーザ光を用いてホログラム記録層１５上に情報の記録を行う場合には、ブタンジオールジアクリル酸モノマー１００ｇに、光開始剤としてメルク社製のダロキュアーＤ１１７３と呼ばれる商品である、２ヒドロキシ２メチル１フェニルプロパン１オンなどを３ｇ添加する。
【００６４】
また、他例として、６３０ｎｍ付近のレーザ光を用いてホログラム記録層１５上に情報の記録を行う場合には、ポリエチレンイミンを光開始剤として用い、メチレンブルーを増感剤に用いることで達成される。
【００６５】
そして、ホログラム記録材料の粘度を高めるためにフタル酸ジアリルモノマーを５０ｇ添加する。フタル酸ジアリルモノマーは常温で固体であるが、上記ブタンジオールジアクリル酸モノマーには溶解する。ホログラム記録材料の粘度は、数Ｐａ・ｓとなる。この様な材料で調合されたホログラム記録材料を、ホログラム記録層保持基板１４上にスピナーで塗布を行う。
【００６６】
この様にしてホログラム記録層保持基板１４のホログラム記録層固定部１４ｂ上にホログラム記録材料を塗布して成膜されたホログラム記録層１５は、ホログラム記録材料の粘度を向上させるために硬化を行う。上記したホログラム記録材料の配合の場合、フタル酸ジアリルは熱硬化性を有する材料なので、８０°Ｃ以上の加熱により、半硬化してホログラム記録材料はゴム状の粘度となる。ゴム状であるからホログラム記録層１５のヤング率は数十ＭＰａと見積もられる。また、多量にフタル酸ジアリルモノマーを加えた場合でも、記録層１５のヤング率は１ＧＰａ以下である。従って室温に於ける通常の使用に対しては、ホログラム記録層１５の変形は観測されないレベルとなる。
【００６７】
この様に、ホログラム記録層保持基板１４のホログラム記録層固定部１４ｂ上にホログラム記録材料を塗布後、ホログラム記録層１５を半硬化させて粘度を上げる方法としては、前述の熱硬化（前述の場合はラジカル重合と呼ばれる）をさせる場合だけでなく、例えば分子鎖中にグリシジル基と遊離プロトンを有する材料を混合しておくような、一般的に言うエポキシ硬化反応（開環重合）を使用することも可能であるし、イソシアネート基とアルコール基を有する材料を混合しておくような、ウレタン結合反応を利用する付加重合反応を使用することも可能である。
【００６８】
つまり、レーザ光以外の作用で反応が進む材料をホログラム記録材料中に分散させておき、ホログラム記録材料を塗布後、ホログラム記録材料が、ラジカル重合、開環重合、付加重合などすることで、所望の硬さを有するホログラム記録層１５とすることが出来る。
【００６９】
一方、重合することで、簡単な構造の材料が副産物として生成される、縮重合は、生成副産物（メタノールや水）が一般的に、ヤング率を低下させることとなるので、好ましくない。
【００７０】
本発明はこの様に、ホログラム記録層保持基板１４とホログラム記録層１５との挙動を出来るだけ同一にさせるために、ホログラム記録層保持基板１４の上面上にホログラム記録層１５をしっかりと固定するためのホログラム記録層固定部１４ｂを図２〜図５に示したいずれかの形状により予め形成している。
【００７１】
図２（ａ），（ｂ）はホログラム記録層保持基板上に予め形成したホログラム記録層固定部の第１例を示した斜視図，縦断面図、
図３（ａ），（ｂ）はホログラム記録層保持基板上に予め形成したホログラム記録層固定部の第２例を示した斜視図，縦断面図、
図４（ａ），（ｂ）はホログラム記録層保持基板上に予め形成したホログラム記録層固定部の第３例を示した斜視図，縦断面図、
図５（ａ），（ｂ）はホログラム記録層保持基板上に予め形成したホログラム記録層固定部の第４例を示した斜視図，縦断面図である。
【００７２】
まず、図２（ａ），（ｂ）に示した第１例では、ホログラム記録層保持基板１４の上面上に三角形状の溝をトラック方向に連接させることで、ホログラム記録層固定部１４ｂが予め形成されている。
【００７３】
次に、図３（ａ），（ｂ）に示した第２例では、ホログラム記録層保持基板１４の上面上に三角形状のピット列をトラック方向に沿って凹凸状に繰り返すことで、ホログラム記録層固定部１４ｂが予め形成されている。
【００７４】
次に、図４（ａ），（ｂ）に示した第３例では、ホログラム記録層保持基板１４の上面上に半円弧状又はＵ字状の溝をトラック方向に連接させることで、ホログラム記録層固定部１４ｂが予め形成されている。
【００７５】
更に、図５（ａ），（ｂ）に示した第４例では、ホログラム記録層保持基板１４の上面上に半円弧状又はＵ字状のピット列をトラック方向に沿って凹凸状に繰り返すことで、ホログラム記録層固定部１４ｂが予め形成されている。
【００７６】
この際、ホログラム記録層保持基板１４のホログラム記録層固定部１４ｂは、フォーマット基板１１のフォーマット部１１ｂと略同様に、一般的にレーザービームカッティングで作製した溝又は凹凸状のピットが用いられるので、同一のレーザービームカッティングマシンで形成しやすい上記各形状とすることが、工程の効率化からして望ましい。
【００７７】
そして、ホログラム記録層固定部１４ｂの溝周期またはピットの大きさは、ホログラム記録再生に使用する光学系の解像度（分解能）以下とし、ホログラム記録再生に支障が生じないようにすることが望ましい。幸いなことに、ホログラム記録再生光学系は、比較的低解像度のため、現在よく使用されている、ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスクと呼ばれている光ディスク）をカッティングするときに使用されているレーザービームカッティング装置を用いれば、充分に細かな溝周期またはピットを形成させることが出来る。ちなみに代表的な数値として、本発明に係るホログラム記録媒体１０に適用される記録再生光学系は、記録再生波長６５０ｎｍの場合、記録再生対物レンズの開口数（ＮＡ）が０．２程度である。この様な光学系における、検出分解能（解像度）は、レーザ波長／（２×対物レンズの開口数）  で表されるので、１．６μｍとなり、現在のＤＶＤで用いられている最小ピットサイズ、０．４μｍ程度の大きさであれば、記録再生系の解像度以下となるので、充分である。溝として形成する場合はこの２倍である０．８μｍ溝周期とすれば充分である。
【００７８】
そして、図２〜図５に示したいずれかの形状のホログラム記録層固定部１４ｂ上にホログラム記録材料を流し込むことで、ホログラム記録層保持基板１４の膨張収縮に合わせて、ホログラム層１５の膨張収縮を行わせようとするものである。
【００７９】
この様な構成とすれば、ホログラム記録媒体１０が高速に回転した場合でもホログラム記録層保持基板１４のホログラム記録層固定部１４ｂ中の凹状部位とホログラム記録層１５中の凸状部位とが互いに密着してかみ合い回転時の遠心力においてもホログラム記録層１５の伸びを抑えることができる効果が生じる。この効果は、図２（ｂ）〜図５（ｂ）に示したように、ホログラム記録層保持基板１４のホログラム記録層固定部１４ｂ中の凹状部位の深さＨに比べて、ホログラム記録層１５の厚さＴが薄くなるほど効果が大きくなるが、ホログラム記録層１５の厚さＴが薄くなると言うことは記録密度が増加しないと言うこととなるので、実験により最適値を求める必要がある。
【００８０】
一般的には、ホログラム記録層１５の厚さＴは、ホログラム記録層保持基板１４のホログラム記録層固定部１４ｂ中の凹状部位の深さＨの等倍から１００倍程度まで使用することが可能であるものの、この実施例ではＴ／Ｈを１０〜２０倍の範囲内に設定することで、ホログラム記録層１５への情報の記録密度を損なわなくて好適となる。
【００８１】
これに伴って、この実施例では前述したように、ホログラム記録層１５の厚さＴが例えば３０μｍ程度である一方、ホログラム記録層固定部１４ｂ中の凹状部位の深さＨが例えば２μｍ程度であるので、Ｔ／Ｈは１５倍程度に設定されている。
【００８２】
また、透明カバー基板１７上に同様な凸凹形状を作製しておくと、透明接着剤１６とホログラム記録層１５の厚さもＴ／Ｈを、１０から２０倍と取ることができるため、透明接着剤１６の厚さを２μｍとすると、ホログラム記録層１５は、ホログラム記録層保持基板１４に保持される部分の３０μｍと、透明カバー基板１７上に保持される部分も３０μｍとすることができ、合計の記録層厚さは６０μｍとなり、記録密度を倍増させることもできる。透明カバー基板１７上に凸凹形状を成形で作成することは透明カバー基板１７が０．３ｍｍ以下と薄い場合は技術を要するので、紫外線硬化樹脂を用いたフォトポリマー成形法により凸凹形状を形成しても良い。
【００８３】
次に、本発明に係るホログラム記録媒体１０を製造する際の製造方法について、先の図１と新たな図６とを用いて工程順に説明する。
【００８４】
図６は本発明に係るホログラム記録媒体を製造する際の製造方法を説明するために工程順に示した工程図である。
【００８５】
ここで説明する本発明に係るホログラム記録媒体１０を製造する際の製造方法は一例であって、これに限定されるものではない。
【００８６】
図６に示した如く、ステップＳ１では、凹状の溝又は凹凸状のピット列によるフォーマット部１１ｂを上面に有するプリフォーマット基板１１と、凹状の溝又は凹凸状のピット列によるホログラム記録層固定部１４ｂを上面に有するホログラム記録層保持基板１４と、透明カバー基板１７とをそれぞれ円盤状に成形する。
【００８７】
次に、ステップＳ２では、プリフォーマット基板１１のフォーマット部１１ｂ上に、厚さ８０ｎｍ程度でアルミニウムの反射層１２を成膜する。
【００８８】
次に、ステップＳ３では、不図示のスピナー上でプリフォーマット基板１１を回転させながら反射層１２上に透明接着剤１３を塗布し、この後、スピナーの回転を止める。
【００８９】
次に、ステップＳ４では、透明接着剤１３上にホログラム記録層保持基板１４の下面を搭載して、紫外線を照射しながら透明接着剤１３を硬化させて透明接着剤１３上にホログラム記録層保持基板１４の下面を接着する。
【００９０】
次に、ステップＳ５では、不図示のスピナーを再び回転させて、ホログラム記録層保持基板１４のホログラム記録層固定部１４ｂ上にホログラム記録材料を塗布して、遠心力によりホログラム記録材料を外周に向かって流延させて厚さ３０μｍ程度でホログラム記録層１５を成膜した後に、スピナーの回転を止める。
【００９１】
次に、ステップＳ６では、ホログラム記録層１５上に紫外線を照射してホログラム記録層１５を半硬化させる。
【００９２】
次に、ステップＳ７では、不図示のスピナーを再び回転させて、ホログラム記録層１５上に透明接着剤１６を塗布し、この後、スピナーの回転を止める。
【００９３】
次に、ステップＳ８では、透明接着剤１６上に透明カバー基板１７の下面を搭載して、紫外線を照射しながら透明接着剤１６を硬化させて透明接着剤１６上に透明カバー基板１７の下面を接着することで、ホログラム記録媒体１０の製造が完了する。
【００９４】
そして、上記により製造したホログラム記録媒体１０は、プリフォーマット基板１１を参照しながら情報をホログラム記録層１５上に記録したり又は記録済みの情報を再生する際に、ホログラム記録層保持基板１４のホログラム記録層固定部１４ｂ上にホログラム記録層１５をしっかりと固定できるので、ホログラム記録媒体１０を回転させた時の遠心力や、記録再生時の周囲の温度変化や、ホログラム記録媒体１０を縦置きした場合に発生するホログラム記録層１５の変形を確実に防止でき、これに伴って、使用条件範囲が広く、長期間保管した後でも情報を確実に記録又は再生することが出来る。
【００９５】
尚、上述した実施例では、プリフォーマット基板１１と、ホログラム記録層１５をホログラム記録層固定部１４ｂ上に成膜したホログラム記録層保持基板１４と、透明カバー基板１７とを重ね合わせてホログラム記録媒体１０を構成した例について説明したが、これに限ることなく、少なくともホログラム記録層保持基板１４は、ホログラム記録層１５を固定するために凹状の溝又は凹凸状のピット列によるホログラム記録層固定部１４ｂを予め形成したものであれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明に係るホログラム記録媒体を示した構成図である。
【図２】（ａ），（ｂ）はホログラム記録層保持基板上に予め形成したホログラム記録層固定部の第１例を示した斜視図，縦断面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）はホログラム記録層保持基板上に予め形成したホログラム記録層固定部の第２例を示した斜視図，縦断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）はホログラム記録層保持基板上に予め形成したホログラム記録層固定部の第３例を示した斜視図，縦断面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）はホログラム記録層保持基板上に予め形成したホログラム記録層固定部の第４例を示した斜視図，縦断面図である。
【図６】本発明に係るホログラム記録媒体を製造する際の製造方法を説明するために工程順に示した工程図である。
【図７】一般的なホログラム記録再生方法を説明するために模式的に示した図である。
【図８】従来のホログラム記録媒体を一部拡大して模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００９７】
１０…ホログラム記録媒体、
１１…プリフォーマット基板、１１ａ…中心孔、１１ｂ…フォーマット部１１ｂ、
１２…反射層、１３…透明接着剤、
１４…ホログラム記録層保持基板、１４ａ…中心孔、１４ｂ…ホログラム記録層固定部、
１５…ホログラム記録層、１６…透明接着剤、
１７…透明カバー基板、１７ａ…中心孔、
Ｌｓ…参照光、Ｌｒ…情報記録光。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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