(57)【要約】【課題】ホログラフィを利用して情報が記録され、該情報記録の際の記録層の厚み方向における材料の消費ムラを少なくして、記録密度が高く、記録容量を増大させることが可能な光記録方法及び光記録装置、並びに、該光記録方法により記録することにより、大容量且つ高密度で記録した情報を効率よく再生可能な光記録媒体、前記光記録方法により記録された情報を効率的かつ良好に再生可能な光再生方法及び光再生装置の提供。【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、情報光及び参照光の照射により前記情報を記録する光記録方法であって、  前記情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間で、前記情報光及び参照光の少なくともいずれかを２以上に分割し、該分割された情報光及び参照光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離を調整することを特徴とする光記録方法などである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項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、情報光及び参照光の照射により前記情報を記録する光記録方法であって、
前記情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間で、前記情報光及び参照光の少なくともいずれかを２以上に分割し、該分割された情報光及び参照光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離を調整することを特徴とする光記録方法。
【請求項２】
光学的距離の調整が、前記情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間に配置された少なくとも１つの光学的距離調整部により行われる請求項１に記載の光記録方法。
【請求項３】
光学的距離調整部が、光の放射面に、光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する請求項２に記載の光記録方法。
【請求項４】
光学的距離調整部が、光の照射方向に対して異なる位置に少なくとも２以上配置された請求項２から３のいずれかに記載の光記録方法。
【請求項５】
光学的距離調整部が、焦点位置調整部材を含む請求項２から４のいずれかに記載の光記録方法。
【請求項６】
光学的距離調整部が、空間光変調素子を含む請求項２から５のいずれかに記載の光記録方法。
【請求項７】
光学的距離の調整量が、１〜１，０００μｍである請求項１から６のいずれかに記載の光記録方法。
【請求項８】
異なる位置で２以上配置した光学的距離調整部どうしの光の照射方向と交差方向での距離ｄが、全ての光学的距離調整部の形成幅の合計Ｄに対して、次式、
ｄ／Ｄ＝１／１，０００〜１／２
を満たす請求項４から７のいずれかに記載の光記録方法。
【請求項９】
情報光及び参照光の照射を、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う請求項１から８のいずれかに記載の光記録方法。
【請求項１０】
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、情報光及び参照光の照射により前記情報を記録する光記録装置であって、
前記情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間に、前記情報光及び参照光の少なくともいずれかを２以上に分割し、該分割した情報光及び参照光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離を調整する手段を有することを特徴とする光記録装置。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれか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１２】
反射型ホログラム及び透過型ホログラムのいずれかである請求項１１に記載の光記録媒体。
【請求項１３】
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対して、記録時の参照光と同じ再生光を照射し、該照射により生成した回折光を受光部にて受光し、干渉像に基づいて記録情報を再生することを特徴とする光再生方法。
【請求項１４】
再生光の光源と光記録媒体との間で、前記再生光を２つ以上に分割し、該分割した再生光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離を調整すること、
及び前記光記録媒体と受光部との間で、異なる光学的距離を有する回折光が、受光部の同一面上に焦点を結ぶように光学的距離を調整すること、
の少なくともいずれかを行う請求項１３に記載の光再生方法。
【請求項１５】
請求項１０に記載の光記録装置により記録層に形成された干渉像に対して、記録時の参照光と同じ再生光を照射し、該照射により生成した回折光を受光部にて受光し、干渉像に基づいて記録情報を再生する手段を有する光再生装置であって、
前記再生光の光源と光記録媒体との間に、前記再生光を２つ以上に分割し、該分割した再生光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離を調整する手段、
及び前記光記録媒体と受光部との間で、異なる光学的距離を有する回折光が、受光部の同一面上に焦点を結ぶように光学的距離を調整する手段、
の少なくともいずれかを有することを特徴とする光再生装置。
【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が記録され、該情報記録の際の記録層の厚み方向における材料の消費ムラを少なくして、記録密度が高く、高多重記録が可能な光記録方法及び光記録装置、並びに、該光記録方法により記録することにより、大容量且つ高密度で記録した情報を効率よく再生可能な光記録媒体、前記光記録方法により記録された情報を効率的かつ良好に再生可能な光再生方法及び光再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、該光照射により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。
【０００３】
このような光情報の記録容量を増大させる方法として、前記干渉縞の記録密度を高める多重記録方法があり、具体的には、シフト多重記録、角度多重記録、波長多重記録、位相多重記録などの記録方法が用いられている。
これらの中でも、シフト多重記録は、光照射又は光記録媒体のいずれかを記録層に水平な面方向に少しずつ移動させながら最初の記録の上に重ねて記録を追加していくため、ディスクを回転させながら記録する従来のＣＤやＤＶＤなどのディスク記録と親和性が高く、ランダムアクセスに優れており、単一のレンズを用いて記録を行う前記コリニア方式などに用いられている（非特許文献１参照）。
前記コリニア方式におけるシフト多重記録は、図８に示すように、ピックアップから照射された情報光及び参照光３４が、対物レンズ１２を透過して、光記録媒体２３に照射され、記録層４内で逆円錐状の一定の大きさに集光される。前記記録層４には、該逆円錐状の干渉縞として、ホログラム記録が行われる。該ホログラム記録が行われると、光記録媒体２３又はピックアップが図８の矢印方向（光記録媒体の円周方向）に水平移動して、前記記録層４における前記記録領域とは異なる領域に、情報光及び参照光３４が照射され、次のホログラム記録が行われるといったように、順次多重に記録がなされる。
しかし、このように水平移動により多重に記録する場合、前記記録層の厚み方向には、干渉縞が１個形成されるだけなので、記録容量を増大させるには限界がある。
【０００４】
一方、二光束干渉法により、角度多重記録とシフト多重記録の双方を組み合わせた記録方法が開示されている（特許文献１参照）。この記録方法では、停止した光記録媒体の記録層に対して、情報光及び参照光の入射角度を少しずつ変えて記録を行い、記録層の厚み方向に多重に情報を記録し、更に、該厚み方向への多重記録を行った後、光記録媒体を回転させ、感光層の新たな領域に、厚み方向に多重に情報を記録するものである。このように記録層に対して、水平方向だけでなく、厚み方向にも多重にホログラム記録を行うため、記録容量をより増大させることができる。
【０００５】
しかし、いずれの場合でも、図８に示すように、前記情報光及び参照光３４は、記録層４内で逆円錐状に集光されるため、記録層４の深さ方向の位置によってビーム径が異なる。即ち、光の入射側では広幅で、焦点側では狭幅となる。そのため、ビーム径が広幅な領域（以下、記録層の上側と称することがある）では光密度が低く、狭幅になるほど、光密度が高くなっていき、特に、円錐の先端付近（以下、記録層の下側と称することがある）は、光密度が高く、光反応がより促進され、モノマーなどの記録層材料を消費し尽くしてしまうが、ビーム径の広幅な領域では、記録層材料の消費は少ないため、記録層の厚み方向の位置によって、記録材料の消費ムラを生じていた。
更に、前記材料が消費尽くされた領域には、次回の記録が行えないため、当該領域に重ならない領域まで移動させて次の記録を行う必要があり、水平方向にあまり多くの記録が行えず、記録層材料の無駄を生じるとともに、記録密度が低下して、やはり記録容量の増大には限界がある。
【０００６】
したがって、ホログラフィを利用して情報が記録され、該情報記録の際の記録層の厚み方向における材料の消費ムラを少なくして、記録密度が高く、記録容量を増大させることが可能な光記録方法及び光記録装置、並びに、該光記録方法により記録することにより、大容量且つ高密度で記録した情報を効率よく再生可能な光記録媒体、前記光記録方法により記録された情報を効率的かつ良好に再生可能な光再生方法及び光再生装置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。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１７７９５８号公報
【非特許文献１】「日経エレクトロニクス」２００５年１月１７日号Ｐ１０５〜Ｐ１１４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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情報が記録され、該情報記録の際の記録層の厚み方向における材料の消費ムラを少なくして、記録密度が高く、記録容量を増大させることが可能な光記録方法及び光記録装置、並びに、該光記録方法により記録することにより、大容量且つ高密度で記録した情報を効率よく再生可能な光記録媒体、前記光記録方法により記録された情報を効率的かつ良好に再生可能な光再生方法及び光再生装置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】
【０００９】
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、情報光及び参照光の照射により前記情報を記録する光記録方法であって、
前記情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間で、前記情報光及び参照光の少なくともいずれかを２以上に分割し、該分割された情報光及び参照光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離を調整する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、情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間で、前記情報光及び参照光の少なくともいずれかを２以上に分割し、該分割された情報光及び参照光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離が調整されることにより、光密度が分散されるとともに、１つの記録情報が記録層の厚み方向で複数の領域に分割されて記録される。前記光密度の分散により、各記録領域での光密度が低くなり、厚み方向の位置の違いによる記録層材料の消費量の差が小さくなるとともに、１記録当たりで記録層材料が過剰に消費されることはなく、隣接するホログラム記録どうしの間隔を、より小さくすることができ、記録密度を高くすることができる。
＜２＞  光学的距離の調整が、前記情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間に配置された少なくとも１つの光学的距離調整部により行われる前記＜１＞に記載の光記録方法である。
＜３＞  光学的距離調整部が、光の放射面に、光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する前記＜２＞に記載の光記録方法である。
＜４＞  光学的距離調整部が、光の照射方向に対して異なる位置に少なくとも２以上配置された前記＜２＞から＜３＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜５＞  光学的距離調整部が、焦点位置調整部材を含む前記＜２＞から＜４＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜６＞  光学的距離調整部が、空間光変調素子を含む前記＜２＞から＜５＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜７＞  光学的距離の調整量が、１〜１，０００μｍである前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜８＞  光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する光学的距離調整部における、前記放射面と光記録媒体との距離の差ｌが、１〜１，０００μｍである前記＜３＞から＜７＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜９＞  光学的距離調整部が２以上配置されることにより光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有し、前記２以上の光学的距離調整部の光の照射方向における距離ｌが、１〜１，０００μｍである前記＜４＞から＜８＞に記載の光記録方法である。
＜１０＞  異なる位置で２以上配置した光学的距離調整部どうしの光の照射方向と交差方向での距離ｄが、全ての光学的距離調整部の形成幅の合計Ｄに対して、次式、
ｄ／Ｄ＝１／１，０００〜１／２
を満たす前記＜４＞から＜９＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１１＞  焦点位置調整部材が、ガラス、ポリカーボネート、アクリル、及びアモルファスポリオレフィンから選択される少なくとも１種で形成された板部材である前記＜５＞から＜１０＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１２＞  焦点位置調整部材が、少なくとも片面に、反射防止層を有する前記＜５＞に記載の光記録方法である。
＜１３＞  焦点位置調整部材の屈折率が、少なくとも１．４以上である前記＜５＞から＜１２＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１４＞  空間光変調素子が、液晶板、ＤＭＤ、及び機械シャッタの少なくともいずれかである前記＜６＞から＜１３＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１５＞  情報光及び参照光の照射を、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う前記＜１＞から＜１４＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１６＞  光記録媒体が、第一の基板と、記録層と、第二の基板とをこの順に有する前記＜１５＞に記載の光記録方法である。
＜１７＞  第二の基板の表面に、サーボピットパターンを有する前記＜１６＞に記載の光記録方法である。
＜１８＞  第二の基板の表面に、反射膜を有する前記＜１６＞から＜１７＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１９＞  反射膜が、金属反射膜である前記＜1８＞に記載の光記録方法である。
＜２０＞  光記録媒体が、反射型ホログラム及び透過型ホログラムのいずれかである前記＜１＞から＜１９＞のいずれか記載の光記録方法である。
【００１０】
＜２１＞  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、情報光及び参照光の照射により前記情報を記録する光記録装置であって、
前記情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間に、前記情報光及び参照光の少なくともいずれかを２以上に分割し、該分割した情報光及び参照光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離を調整する手段を有することを特徴とする光記録装置である。
＜２２＞  光学的距離の調整が、前記情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間に配置された少なくとも１つの光学的距離調整部により行われる前記＜２１＞に記載の光記録装置である。
＜２３＞  光学的距離調整部が、光の放射面に、光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する前記＜２２＞に記載の光記録装置である。
＜２４＞  光学的距離調整部が、光の照射方向に対して異なる位置に少なくとも２以上配置された前記＜２２＞から＜２３＞のいずれかに記載の光記録装置である。
＜２５＞  光学的距離調整部が、焦点位置調整部材を含む前記＜２２＞から＜２４＞のいずれかに記載の光記録装置である。
＜２６＞  光学的距離調整部が、空間光変調素子を含む前記＜２２＞から＜２５＞のいずれかに記載の光記録装置である。
＜２７＞  光学的距離の調整量が、１〜１，０００μｍである前記＜２１＞から＜２６＞のいずれかに記載の光記録装置である。
＜２８＞  光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する光学的距離調整部における、前記放射面と光記録媒体との距離の差ｌが、１〜１，０００μｍである前記＜２３＞から＜２７＞のいずれかに記載の光記録装置である。
＜２９＞  光学的距離調整部が、２以上配置されることにより光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有し、前記２以上の光学的距離調整部の光の照射方向における距離ｌが、１〜１，０００μｍである前記＜２４＞から＜２８＞に記載の光記録装置である。
＜３０＞  異なる位置で２以上配置した光学的距離調整部どうしの光の照射方向と交差方向での距離ｄが、全ての光学的距離調整部の形成幅の合計Ｄに対して、次式、
ｄ／Ｄ＝１／１，０００〜１／２
を満たす前記＜２２＞から＜２９＞のいずれかに記載の光記録装置である。
＜３１＞  焦点位置調整部材が、ガラス、ポリカーボネート、アクリル、及びアモルファスポリオレフィンから選択されるいずれかで形成された板部材である前記＜２５＞から＜３０＞のいずれかに記載の光記録装置である。
＜３２＞  焦点位置調整部材が、少なくとも片面に、反射防止層を有する前記＜２５＞に記載の光記録装置である。
＜３３＞  焦点位置調整部材の屈折率が、少なくとも１．４以上である前記＜２５＞から＜３２＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜３４＞  空間光変調素子が、液晶板、ＤＭＤ、及び機械シャッタの少なくともいずれかである前記＜２６＞から＜３３＞のいずれかに記載の光記録装置である。
＜３５＞  情報光及び参照光の照射を、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う前記＜２１＞から＜３４＞のいずれかに記載の光記録装置である。
【００１１】
＜３７＞  前記＜１＞から＜２０＞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。
＜３８＞  光記録媒体が、第一の基板と、記録層と、第二の基板とをこの順に有する前記＜３７＞に記載の光記録媒体である。
＜３９＞  第二の基板の表面に、サーボピットパターンを有する前記＜３８＞に記載の光記録媒体である。
＜４０＞  第二の基板の表面に、反射膜を有する前記＜３８＞から＜３９＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜４１＞  反射膜が、金属反射膜である前記＜４０＞に記載の光記録媒体である。
＜４２＞  光記録媒体が、反射型ホログラム及び透過型ホログラムのいずれかである前記＜３７＞から＜４１＞のいずれか記載の光記録媒体である。
【００１２】
＜４３＞  前記＜１＞から＜２０＞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対して、記録時の参照光と同じ再生光を照射し、該照射により生成した回折光を受光部にて受光し、干渉像に基づいて記録情報を再生することを特徴とする光再生方法である。
＜４４＞  再生光の光源と光記録媒体との間で、前記再生光を２つ以上に分割し、該分割した再生光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離を調整すること、
及び前記光記録媒体と受光部との間で、異なる光学的距離を有する回折光が、受光部の同一面上に焦点を結ぶように光学的距離を調整すること、
の少なくともいずれかを行う前記＜４３＞に記載の光再生方法である。
＜４５＞  光学的距離の調整が、前記情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間と、及び光記録媒体と受光部との間との少なくともいずれかに配置された、少なくとも１つの光学的距離調整部により行われる前記＜４４＞に記載の光再生方法である。
＜４６＞  光学的距離調整部が、光の放射面に、光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する前記＜４５＞に記載の光再生方法である。
＜４７＞  光学的距離調整部が、光の照射方向に対して異なる位置に少なくとも２以上配置された前記＜４５＞から＜４６＞のいずれかに記載の光再生方法である。
＜４８＞  光学的距離調整部が、焦点位置調整部材を含む前記＜４５＞から＜４７＞のいずれかに記載の光再生方法である。
＜４９＞  光学的距離調整部が、空間光変調素子を含む前記＜４５＞から＜４８＞のいずれかに記載の光再生方法である。
＜５０＞  光学的距離の調整量が、１〜１，０００μｍである前記＜４４＞から＜４９＞のいずれかに記載の光再生方法である。
＜５１＞  再生光の光源と光記録媒体との間に配置され、光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する光学的距離調整部における、前記放射面と光記録媒体との距離の差ｌが、１〜１，０００μｍである前記＜４６＞から＜５０＞のいずれかに記載の光再生方法である。
＜５２＞  再生光の光源と光記録媒体との間に、光学的距離調整部が２以上配置されることにより光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有し、前記２以上の光学的距離調整部の光の照射方向における距離ｌが、１〜１，０００μｍである前記＜５１＞に記載の光再生方法である。
＜５３＞  再生光の光源と光記録媒体との間の異なる位置で２以上配置した光学的距離調整部どうしの光の照射方向と交差方向での距離ｄが、当該配置側における全ての光学的距離調整部の形成幅の合計Ｄに対して、次式、
ｄ／Ｄ＝１／１，０００〜１／２
を満たす前記＜４５＞から＜５２＞のいずれかに記載の光再生方法である。
＜５４＞  光記録媒体と受光部との間に配置され、光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する光学的距離調整部における、前記放射面と光記録媒体との距離の差ｌ’が、ｘ〜１，０００ｘμｍ（ただし、ｘは、受光部での再生画像の拡大率及び縮小率のいずれかを表す）である前記＜４５＞から＜５３＞のいずれかに記載の光再生方法である。
＜５５＞  光記録媒体と受光部との間に、光学的距離調整部が２以上配置されることにより光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有し、前記２以上の光学的距離調整部の光の照射方向における距離ｌ’が、ｘ〜１，０００ｘμｍ（ただし、ｘは、受光部での再生画像の拡大率及び縮小率のいずれかを表す）である前記＜５４＞に記載の光再生方法である。
＜５６＞  光記録媒体と受光部との間の異なる位置で２以上配置した光学的距離調整部どうしの光の照射方向と交差方向での距離ｄ’が、前記受光部の形成幅の合計Ｄ’に対して、次式、
ｄ’／Ｄ’＝１／１，０００〜１／２
を満たす前記＜４５＞から＜５５＞のいずれかに記載の光再生方法である。
＜５７＞  焦点位置調整部材が、ガラス、ポリカーボネート、アクリル、及びアモルファスポリオレフィンから選択されるいずれかで形成された板部材である前記＜４８＞から＜５６＞のいずれかに記載の光再生方法である。
＜５８＞  焦点位置調整部材が、少なくとも片面に、反射防止層を有する前記＜４８＞に記載の光再生方法である。
＜５９＞  焦点位置調整部材の屈折率が、少なくとも１．４以上である前記＜４８＞から＜５８＞のいずれかに記載の光再生方法である。
＜６０＞  空間光変調素子が、液晶板、ＤＭＤ、及び機械シャッタのいずれかである前記＜４９＞から＜５９＞のいずれかに記載の光再生方法である。
＜６１＞  再生光が、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＜４３＞から＜６０＞のいずれかに記載の光再生方法である。
【００１３】
＜６２＞  前記＜２１＞から＜３５＞のいずれかに記載の光記録装置により記録層に形成された干渉像に対して、記録時の参照光と同じ再生光を照射し、該照射により生成した回折光を受光部にて受光し、干渉像に基づいて記録情報を再生する手段を有する光再生装置であって、
前記再生光の光源と光記録媒体との間に、前記再生光を２つ以上に分割し、該分割した再生光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離を調整する手段、
及び前記光記録媒体と受光部との間で、異なる光学的距離を有する回折光が、受光部の同一面上に焦点を結ぶように光学的距離を調整する手段、
の少なくともいずれかを有することを特徴とする光再生装置である。
＜６３＞  光学的距離の調整が、前記情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間と、及び光記録媒体と受光部との間との少なくともいずれかに配置された、少なくとも１つの光学的距離調整部により行われる前記＜６２＞に記載の光再生装置である。
＜６４＞  光学的距離調整部が、光の放射面に、光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する前記＜６３＞に記載の光再生方法である。
＜６５＞  光学的距離調整部が、光の照射方向に対して異なる位置に少なくとも２以上配置された前記＜６３＞から＜６４＞のいずれかに記載の光再生装置である。
＜６６＞  光学的距離調整部が、焦点位置調整部材を含む前記＜６３＞から＜６５＞のいずれかに記載の光再生装置である。
＜６７＞  光学的距離調整部が、空間光変調素子を含む前記＜６３＞から＜６６＞のいずれかに記載の光再生装置である。
＜６８＞  光学的距離の調整量が、１〜１，０００μｍである前記＜６２＞から＜６７＞のいずれかに記載の光再生装置である。
＜６９＞  再生光の光源と光記録媒体との間に配置され、光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する光学的距離調整部における、前記放射面と光記録媒体との距離の差ｌが、１〜１，０００μｍである前記＜６４＞から＜６８＞のいずれかに記載の光再生装置である。
＜７０＞  再生光の光源と光記録媒体との間に、光学的距離調整部が２以上配置されることにより光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有し、前記２以上の光学的距離調整部の光の照射方向における距離ｌが、１〜１，０００μｍである前記＜６９＞に記載の光再生装置である。
＜７１＞  再生光の光源と光記録媒体との間の異なる位置で２以上配置した光学的距離調整部どうしの光の照射方向と交差方向での距離ｄが、当該配置側における全ての光学的距離調整部の形成幅の合計Ｄに対して、次式、
ｄ／Ｄ＝１／１，０００〜１／２
を満たす前記＜６５＞から＜７０＞のいずれかに記載の光再生装置である。
＜７２＞  光記録媒体と受光部との間に配置され、光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する光学的距離調整部における、前記放射面と光記録媒体との距離の差ｌ’が、ｘ〜１，０００ｘμｍ（ただし、ｘは、受光部での再生画像の拡大率及び縮小率のいずれかを表す）である前記＜６４＞から＜７１＞のいずれかに記載の光再生装置である。
＜７３＞  光記録媒体と受光部との間に、光学的距離調整部が２以上配置されることにより光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有し、前記２以上の光学的距離調整部の光の照射方向における距離ｌ’が、ｘ〜１，０００ｘμｍ（ただし、ｘは、受光部での再生画像の拡大率及び縮小率のいずれかを表す）である前記＜７２＞に記載の光再生装置である。
＜７４＞  光記録媒体と受光部との間の異なる位置で２以上配置した光学的距離調整部どうしの光の照射方向と交差方向での距離ｄ’が、前記受光部の形成幅の合計Ｄ’に対して、次式、
ｄ’／Ｄ’＝１／１，０００〜１／２
を満たす前記＜６３＞から＜７３＞のいずれかに記載の光再生装置である。
＜７５＞  焦点位置調整部材が、ガラス、ポリカーボネート、アクリル、及びアモルファスポリオレフィンから選択されるいずれかで形成された板部材である前記＜６６＞から＜７４＞のいずれかに記載の光再生装置である。
＜７６＞  焦点位置調整部材が、少なくとも片面に、反射防止層を有する前記＜６６＞に記載の光再生装置である。
＜７７＞  焦点位置調整部材の屈折率が、少なくとも１．４以上である前記＜６６＞から＜７５＞のいずれかに記載の光再生装置である。
＜７８＞  空間光変調素子が、液晶板、ＤＭＤ、及び機械シャッタのいずれかである前記＜６７＞から＜７７＞のいずれかに記載の光再生装置である。
＜７９＞  再生光が、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＜６２＞から＜７８＞のいずれかに記載の光再生装置である。
【発明の効果】
【００１４】
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情報が記録され、該情報記録の際の記録層の厚み方向における材料の消費ムラを少なくして、記録密度が高く、記録容量を増大させることが可能な光記録方法及び光記録装置、並びに、該光記録方法により記録することにより、大容量且つ高密度で記録した情報を効率よく再生可能な光記録媒体、前記光記録方法により記録された情報を効率的かつ良好に再生可能な光再生方法及び光再生装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（光記録方法及び光記録装置）
本発明の光記録方法は、光記録工程と、光学的距離調整工程と、を少なくとも含み、必要に応じて、サーボ制御工程、定着工程などのその他の工程を含む。
本発明の光記録装置は、光記録手段と、光学的距離調整手段と、を少なくとも有し、必要に応じて、サーボ制御手段、定着手段などのその他の手段を有する。
本発明の光記録方法は、前記情報光及び参照光の照射を、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ういわゆるコリニア方式の光記録方法に用いられることが好ましい。以下、コリニア方式を用いた場合について主に説明するが、コリニア方式に限定されず、それ以外の、例えば、２光束干渉法による光記録についても、本発明の光記録方法を用いることができる。
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、該光記録方法の各工程の説明を通じて、光記録装置の詳細をも明らかにすることとする。
【００１６】
〔光記録工程〕
前記光記録工程は、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、情報光及び参照光の照射により前記情報を記録する工程である。
前記光記録工程は、本発明の前記光記録装置の光記録手段により実施することができる。
【００１７】
＜情報光及び参照光＞
前記情報光及び前記参照光の光としては、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、光源から出射される可干渉性のあるレーザ光などが好ましい。
【００１８】
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、３００〜８５０ｎｍから選択される１種以上の波長からなるレーザ光などが挙げられる。該波長としては、３００〜８００ｎｍが好ましく、３５０〜７００ｎｍがより好ましく、可視領域の中心が最も見え易い４００〜６００ｎｍが最も好ましい。
前記波長が、３００ｎｍ未満であると、光学系の設計が困難になり、８００ｎｍを超えると、記録容量が少なくなることがある。また、該波長としては、４０５ｎｍ、６５０ｎｍ、及び７８０ｎｍのいずれかを用いてもよい。
【００１９】
前記レーザ光の光源としては、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、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く、軽量で小型であり、かつ電力効率に優れる点で、半導体レーザ光発振器が特に好ましい。
【００２０】
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、同一の光源から出射される一のレーザ光などを分割して、該情報光及び該参照光として照射してもよく、異なる光源から出射される二つレーザ光などを照射してもよい。
前記情報光と前記参照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、前記情報光の光軸と前記参照光の光軸と同軸となるようにして照射されるものが好ましい。前記「同軸」とは、同一の光学系を前記情報光及び前記参照光が通過することを意味する。前記情報光及び前記参照光は、前記光記録媒体における前記記録層の記録部分においては、所定の角度をもって照射され、ホログラム記録が行われる。
前記情報光（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前記情報が記録される。
前記情報光と参照光との間の角度としては、２５〜９０°が好ましく、３５〜８０°がより好ましく、４０〜７０°が更に好ましく、４５〜６０°が特に好ましい。前記角度が、２５°未満であったり、９０°を超えた場合には、信号強度が不足することがある。
【００２１】
前記情報光は、コリニア方式の場合、例えば、照射される１スポット単位で、記録すべき情報がデジタルデータに加工され、前記１スポットには約４，０００ｂｉｔのデータがページデータパターンとして形成される。目的の光記録媒体に記録しようとする前記情報が、例えば、イメージ情報であれば、空間光変調器（ＳＬＭ：Ｓｐａｔｉａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）により、画面を２次元パターンデータの最小の単位である画素（ピクセル）に微細加工される。前記加工により、前記イメージ情報は、フーリエ変換を利用したコンピュータデジタル処理により時間信号を周波数領域で表す演算処理が行われ、「０」か「１」のデジタルデータとなる。
【００２２】
前記デジタルデータからなる前記情報光は、例えば、図１に示すように、対物レンズ１２を透過し、光記録媒体２３内の記録層４の記録部分で、後述の光学的距離調整工程で詳細に説明するように、２以上に分割されて、前記記録層４の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶよう、集光される。該集光がなされた光照射スポット単位で、ホログラム記録（干渉縞３の記録）がなされる。
該記録がされると、情報光及び参照光３４の照射手段又は光記録媒体２３が水平方向に所定間隔で移動し、当該位置で記録層４に前記情報光及び参照光３４が照射され、該記録層４の厚み方向に分割されてホログラム記録がされ、順次多重に記録がなされる。
【００２３】
〔光学的距離調整工程〕
光学的距離調整工程は、前記情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間で、前記情報光及び参照光の少なくともいずれかを２以上に分割し、該分割された情報光及び参照光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離を調整する工程である。
前記光学的距離調整工程は、前記光記録装置の前記光学的距離調整手段により行われる。
前記光学的距離調整工程では、情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間で、前記情報光及び参照光の少なくともいずれかを２以上に分割する。例えば、コリニア方式の場合は、前記情報光と参照光とが、同軸で照射されるので、情報光及び参照光の双方を２以上に分割してもよいし、情報光と参照光とに２分割してもよいし、各々を更に分割してもよい。また、情報光と参照光とが別個に照射される２光束干渉法の場合は、情報光のみを２以上に分割してもよいし、参照光のみを２以上に分割してもよい。また、情報光及び参照光を各々２以上に分割してもよい。
前記のように分割されることにより、前記コリニア方式の場合は、図１に示すように、情報光及び参照光が、対物レンズにより前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に集光されて焦点を結び、１つの記録情報が記録層４の厚み方向で複数の領域に分割されて記録される。
このように、分割により光密度が分散されることにより、各焦点位置での光密度が低くなるため、記録層の厚み方向の位置の違いによる記録層材料の消費量の差が小さくなるとともに、１記録で記録層材料が過剰に消費されることはない。そのため、多重記録を行っても、隣接するホログラム記録（干渉縞３）どうしの間隔を、より小さくすることができる。また、前記記録層の水平方向への多重記録だけでなく、図６に示すように、前記記録層の厚み方向に移動して、既に記録した干渉縞３の上側に新たな記録することができ、記録層の厚み方向及び水平方向のいずれにも、多重に記録することができ、光記録媒体の記録容量を大幅に増大させることができる。
【００２４】
−光学的距離調整部−
前記光学的距離の調整方法としては、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、前記情報光及び参照光の光源と光記録媒体との間に配置された少なくとも１つの光学的距離調整部により、行われるのが好ましい。
前記光学距離調整部としては、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、焦点位置調整部材、空間光変調素子、などが好適に挙げられる。また、光学的距離を調整可能であれば、他の部材を用いてもよい。これらの中でも、構成が簡易で低コストであることから、焦点位置調整部材がより好ましい。
前記焦点位置調整部材及び空間光変調素子は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２５】
−−焦点位置調整部材−−
前記焦点位置調整部材としては、レンズ、プリズム、光学平板、のような板部材が好ましい。また、これらは、屈折率が１．４以上が好ましい。該屈折率が、１．４未満であると、光学的距離の調整が良好に行われないことがある。
また、焦点位置調整部材の厚みとしては、１０μｍ〜１０ｍｍが好ましく、５０μｍ〜５ｍｍがより好ましい。該厚みが、１０μｍ未満であると、焦点位置調整部材の形状精度が保てないことがあり、１０ｍｍを超えると、形成材料の不均質性から像が歪むことがある。
前記焦点位置調整部材の材料としては、ガラス、ポリカーボネート、アクリル、アモルファスポリオレフィン、などが好適に挙げられ、これらの中でも、ガラス、アクリルがより好ましい。これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記焦点位置調整部材としては、情報光及び参照光の反射を防止する観点から、少なくとも片面、好ましくは両面に、反射防止層を設けるのが好ましい。
前記反射防止層としては、無機物の多層干渉膜などで形成するのが好ましい。
【００２６】
−−空間光変調素子−−
前記空間光変調素子としては、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、液晶板、ＤＭＤ、機械シャッタなどが好ましく、これらの中でも、ＤＭＤがより好ましい。
【００２７】
前記光学的距離の調整量としては、１〜１，０００μｍが好ましく、１０〜５００μｍがより好ましく、５０〜３００μｍが更に好ましい。該調整量が、１μｍ未満であると、記録層内で異なる位置に結ばれる焦点どうしの距離が短くなって高密度化の効果が得られないことがあり、１，０００μｍを超えると、記録層の厚みが過度に厚くなり、記録層形成時の成膜が困難となったり、非球面収差が発生することがある。
【００２８】
前記光学的距離の調整は、例えば、前記光学的距離調整部として、光の放射面に、光記録媒体との距離が互いに異なる点を有するもの、より好ましくは、光記録媒体との距離が互いに異なる面を有するものを用いることにより、容易に行うことができる。
前記光記録媒体との距離が互いに異なるようにするには、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、焦点位置調整部材や空間光変調素子を１つ用い、光の放射面の表面に段差を設けてもよいし、光の照射方向に対して、光学的距離調整部を傾斜させて配置してもよい。
そして、光記録媒体との距離が互いに異なる点又は面の、光記録媒体との距離の差ｌが、前記光学的距離の調整量に相当する。該距離ｌとしては、前述のように、１〜１，０００μｍが好ましく、１０〜５００μｍがより好ましく、５０〜３００μｍが更に好ましい。
前記光学的距離の調整は、２以上の光学的距離調整部を、光記録媒体との距離が互いに異なる位置に配置することにより行ってもよいし、前記のように放射面に段差を設けたり、傾斜させた光学的距離調整部を、光の照射方向に２以上配置することにより行ってもよい。
そして、前記２以上の光学的距離調整部の光の照射方向における距離ｌが、前記光学的距離の調整量に相当する。該距離ｌとしては、前述のように、１〜１，０００μｍが好ましく、１０〜５００μｍがより好ましく、５０〜３００μｍが更に好ましい。
なお、本明細書では、光の放射面とは、前記光学的距離調整部において、光学的距離の調整が行われた光が、該光学的距離調整部から光記録媒体又は、後述の受光部に放射される際の、放射側の面、即ち、光記録媒体側又は受光部側の面のことを言う。
【００２９】
また、焦点距離調整部材を用いた場合、光学的距離の調整量Ｌは、下記式により算出することができる。
Ｌ＝（ｎ−ｉ）×ｔ
ただし、前記式中、ｎは、焦点距離調整部材の屈折率を表し、ｉは、空気の屈折率、即ち１を表し、ｔは、焦点距離調整部材の厚みを表す。なお、Ｌの単位は、厚みの単位に依存する（例えば、ｔがｍｍであれば、Ｌもｍｍで表され、ｔがμｍであれば、Ｌもμｍで表される）。
そして、前記Ｌとしては、１〜１，０００μｍが好ましく、１０〜５００μｍがより好ましく、５０〜３００μｍが更に好ましい。
【００３０】
また、異なる位置で２以上配置した光学的距離調整部どうしの光の照射方向と交差方向での距離ｄが、全ての光学的距離調整部の形成幅の合計Ｄに対して、次式、ｄ／Ｄ＝１／１，０００〜１／２を満たすのが好ましく、１／５００〜１／５がより好ましく、１／１００〜１／１０が更に好ましい。
前記ｄ／Ｄが、１／１，０００未満であると、多重記録が困難となることがあり、１／２を超えると、光学系が過度に大きくなるという問題が生じることがある。
【００３１】
〔空間光変調素子及び焦点距離調整部材の具体例〕
図３Ａ〜図３Ｅ、図４Ａ〜図４Ｄに、前記空間光変調素子の具体例を、図５Ａ〜図５Ｉに焦点距離調整部材の具体例を挙げるが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【００３２】
−空間光変調素子の具体例−
図３Ａ〜図３Ｅでは、１つの空間光変調素子の光の放射面に、光記録媒体との距離が互いに異なる点（又は面）を形成している。
図３Ａでは、情報光及び参照光を生成するためのパターンを、左右（又は上下）でパターンＡ及び領域Ｂに２分割するよう、空間光変調素子２０の光の放射面に段差を設けている。一方の放射面Ａ側で前記一方のパターンＡに対応した情報光及び参照光を生成して照射し、他方の放射面Ｂで、他方のパターンＢに対応した情報光及び参照光を生成して照射する。
図３Ｂでは、円形のパターンにおいて、空間光変調素子２０の中央の情報光用パターンＡの領域と、外周の参照光用パターンＢの領域とに段差を設けることにより、情報光と参照光とを、互いに異なる光学的距離に調整して光記録媒体に照射可能としている。
図３Ｃでは、四角形のパターンにおいて、空間光変調素子２０の中央の情報光用パターンＡの領域と、外周の参照光用パターンＢの領域とに段差を設けることにより、情報光と参照光とを、互いに異なる光学的距離に調整して光記録媒体に照射可能としている。
図３Ｄでは、空間光変調素子２０を光の照射方向に対して傾斜して配置することにより、光記録媒体との距離が互いに異なる点を形成している。具体的には、図３Ｃの円内の拡大図で示すように、空間光変調素子２０を構成する複数のデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を、光の照射方向に階段状に配置することにより、空間光変調素子２０の傾斜した配置を可能としている。なお、各放射面どうしの距離ｌは、同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。このような構成とすることにより、空間光変調素子２０が、ＤＭＤ単位で光記録媒体への距離が互いに異なる点を有するものとなり、情報光及び参照光をの光学的距離の調整が可能となる。
図３Ｅでは、情報光及び参照光を生成するためのパターンを、点対称に４分割し（パターンＡ、Ｂ、Ｃ及びＤ）、空間光変調素子２０の光の放射面の互いに対向するＡ面及びＤ
面と、Ｂ面及びＣ面とを同一平面に形成し、かつ、Ａ面及びＤ面を、Ｂ面及びＣ面よりも光記録媒体側に突出させることにより放射面に段差を設け、前記情報光及び参照光を異なる光学的距離に調整可能としている。
【００３３】
図４Ａ〜図４Ｄでは、２つの空間光変調素子２０を使用することにより、情報光及び参照光を、２つに分割し、各々を異なる光学的距離に調整可能としている。
図４Ａでは、情報光用パターンと参照光用パターンからなる半円状の２つの空間光変調素子２０を、光の照射方向に対して距離ｌを介し、かつ交差方向に対して、距離ｄを介して配置している。このような構成とすることにより、各空間光変調素子２０で、情報光及び参照光のパターンをＡ、Ｂ２つに分割して生成し、かつ、該パターンＡに対応する情報光及び参照光、並びにパターンＢに対応する情報光及び参照光とを、互いに光学的距離が異なるよう調整して照射することができる。
図４Ｂでは、円形のパターンにおいて、参照光用パターンＡを生成する空間光変調素子２０と情報光用パターンＢを生成する空間光変調素子２０とを別個に形成し、各々を光の照射方向に対して距離ｌを介して配置している。また、図４Ｂに示すように、リング状に形成される参照光用パターンＡの内周と、円形に形成される情報光用パターンＢの外周との間に、距離ｄを介して２つの空間光変調素子２０を配置することにより、互いの画素の重複を防止している。また、このような構成とすることにより、情報光と参照光とを、互いに異なる光学的距離に調整して光記録媒体に照射可能としている。
図４Ｃでは、四角形のパターンにおいて、図４Ｂと同様に、参照光用パターンＡを生成する空間光変調素子２０と情報光用パターンＢを生成する空間光変調素子２０とを別個に形成し、各々を光の照射方向に対して距離ｌを介して配置している。また、参照光用パターンＡの内周と、円形に形成される情報光用パターンＢの外周との間に、距離ｄを介在させている。このような構成とすることにより、情報光と参照光とを、互いに異なる光学的距離に調整して光記録媒体に照射可能としている。
図４Ｄでは、情報光及び参照光を生成するためのパターンを、点対称に４分割可能に（パターンＡ、Ｂ、Ｃ及びＤ）、４つの空間光変調素子２０を交互に配置している。即ち、パターンＡ用の空間光変調素子２０とパターンＤ用の空間光変調素子２０とを、光記録媒体に対して同じ距離で対向して配置し、これらと距離ｌを介して、パターンＢ用の空間光変調素子２０とパターンＣ用の空間光変調素子２０とを、対向して配置している。また、隣接する空間光変調素子２０どうしは、光の照射方向と交差する方向で、距離ｄを介して配置されている。このような構成とすることにより、情報光及び参照光を４分割し、光学的距離を調整可能としている。
【００３４】
−焦点距離調整部材の具体例−
図５Ａでは、空間光変調素子２０から照射される情報光及び参照光の光路に、前記空間光変調素子２０の幅の略半分の幅を有する焦点距離調整部材２１を配置している。このような焦点距離調整部材２１を配置することにより、情報光及び参照光の略半分の光学的距離を調整して、光記録媒体に照射することができる。
図５Ｂでは、情報光及び参照光の光路に、空間光変調素子２０と略同一幅で、幅方向での厚みが異なる焦点距離調整部材２１を配置している。該焦点距離調整部材２１では、両表面が前記情報光及び参照光の照射方向に対して、傾斜させているので、光記録媒体との距離が互いに異なる点が無数に形成され、情報光及び参照光とを、光学的距離が異なる複数の光に分割することができる。
図５Ｃの（ａ）及び（ｂ）では、情報光及び参照光の放射面として、断面形状がＶ字状の傾斜面を有する焦点距離調整部材２１を使用し、情報光及び参照光の光学的距離を調整可能としている。なお、図５Ｃの（ａ）は、放射面を円錐状に切り欠いて傾斜面を形成した例を示し、図５Ｃの（ｂ）は、Ｖ字状の直線的な溝を設けて傾斜面を形成した例を示している。
図５Ｄでは、情報光及び参照光の放射面として、断面形状が円弧状の凹面を有する焦点距離調整部材２１を配置している。なお、図５Ｄの（ａ）は、球面状の凹面を形成した例を示し、図５Ｄの（ｂ）は、円弧状の溝を設けて凹面を形成した例を示している。
図５Ｅでは、情報光及び参照光の放射面として、断面形状が円弧状の凸面を有する焦点距離調整部材２１をを配置している。
図５Ｆでは、中央を最も厚肉とし、外周方向に次第に薄肉とすることで、両表面を凸面とした焦点距離調整部材２１を配置している。該凸面は、曲面を有する円錐面であってもよいし、二つの平面で形成したものであってもよい。
図５Ｇでは、放射面の中央から一方側を厚肉とし、他方側を薄肉とすることで、放射面に段差を設けた焦点距離調整部材２１を配置している。
図５Ｈでは、中心部を厚肉とし、外周近傍を薄肉とすることで、放射面に段差を設けた焦点距離調整部材２１を配置している。
図５Ｉでは、厚みを３つに変えることにより、放射面に段差を設けた焦点距離調整部材２１を配置している。該段差（即ち、距離ｌ）は、同一であってもよいし、互いに異なるものであってもよい。
前記焦点距離調整部材２１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、円形であってもよいし、矩形であってもよい。
【００３５】
〔サーボ制御工程〕
前記サーボ制御工程は、前記光記録媒体にサーボ用光を照射し、該光記録媒体からの回折光を受光することにより、記録の位置決め（トラッキングサーボ）や、焦点距離の調整（フォーカスサーボ）、その他のサーボ制御を行うものであり、通常は、前記光記録工程において記録と同時進行で行われる（即ち、サーボをしながら記録が行われる）。
前記サーボ制御工程は、前記光記録装置の前記サーボ制御手段により行われる。
該サーボ制御を行うため、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を、予めエンボスピット（サーボピット）パターン等によって記録しておくことができる（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。
前記トラッキングサーボの方法としては、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、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）などによるトラック位置の検出を用いたサーボなどが挙げられる。
前記フォーカスサーボとしては、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）などによるフォーカス検出を用いたサーボなどが挙げられる。
また、トラック情報及びアドレス情報と、集光レンズと記録光の焦点との距離を表す焦点距離情報とを含む焦点位置情報を記録したホログラムメモリを光記録媒体に記録し、該ホログラムメモリの情報を読み取ることにより、情報の記録トラック位置や円周方向での記録位置の決定、焦点距離の調整を行ってもよい。
前記サーボピットパターンにより、前記情報光及び参照光の被照射位置をサーボして、前記情報光及び参照光が出力される照射位置を、前記被照射位置に追従して回転移動させることができる。
【００３６】
前記トラッキング制御及びフォーカス制御の手段としては、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、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、前記移動量を、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。
【００３７】
前記サーボ用光の波長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記情報光及び参照光とは異なる波長が好ましい。具体的には、３５０〜５００ｎｍ、６２０〜７００ｎｍ、及び７５０〜１，０００ｎｍのいずれかであるのが好ましく、３９０〜４４０ｎｍ、６４０〜６９０ｎｍ、及び７７０〜９００ｎｍのいずれかであるのがより好ましく、４００〜４２０ｎｍ、６５０〜６８０ｎｍ、及び７８０〜８３０ｎｍのいずれかであるのが更に好ましく、これらの中でも、４０５ｎｍ、６５０ｎｍ、７８０ｎｍのいずれかであるのが特に好ましく、４０５ｎｍであるのが最も好ましい。
【００３８】
前記サーボピットパターンのトラックピッチとしては、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、サーボ用光の波長が６２０〜７００ｎｍの場合、前記トラックピッチは０．８５〜３０μｍが好ましく、１．１〜２０μｍがより好ましく、１．３〜１０μｍが特に好ましく、１．５〜２μｍが最も好ましい。前記トラックピッチが０．８５μｍ未満であると、記録層の途中の光の散乱でトラッキングが不安定になることがあり、３０μｍを超えると記録密度が下がることがある。
前記サーボ用光の波長が７５０〜１，０００ｎｍの場合、前記トラックピッチは１．７〜３０μｍが好ましく、１．９〜２０μｍがより好ましく、２．３〜５μｍが特に好ましい。前記トラックピッチが１．７μｍ未満であると、記録層の途中の光の散乱でトラッキングが不安定になることがあり、３０μｍを超えると記録密度が下がることがある。
前記サーボ用光の波長が３５０〜５００ｎｍの場合、前記トラックピッチは０．４〜３０μｍが好ましく、０．６〜２０μｍがより好ましく、０．８〜５μｍが特に好ましく、１〜２μｍが最も好ましい。前記トラックピッチが０．４μｍ未満であると、記録層の途中の光の散乱でトラッキングが不安定になることがあり、３０μｍを超えると記録密度が下がることがある。
前記サーボ用光の波長が４０５ｎｍ近傍の場合、前記トラックピッチは０．３２〜０．４μｍが好ましい。
【００３９】
前記サーボピットパターンの溝深さとしては、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、サーボ用光の波長をλとすると、前記溝深さは、λ／（１０ｎ）〜λ／（３ｎ）が好ましく、λ／（８ｎ）〜λ／（４ｎ）がより好ましく、λ／（７ｎ）〜λ／（５ｎ）が更に好ましい。ｎは、サーボピットパターンのピット部の媒体屈折率、即ち、ピット部の光入射面側の材料の屈折率を表す。
前記λが６５０ｎｍであり、ｎが１．６の場合は、前記溝深さは４１〜１３５ｎｍが好ましい。通常、ｎが多少変動したとしても、６５０ｎｍの場合、５０〜１２０ｎｍが好ましく、６０〜１１０ｎｍがより好ましく、８０〜１００ｎｍが特に好ましい。他の波長の場合は、前記溝深さは、波長に比例した値であることが好ましい。例えば、サーボ用光の波長が７８０ｎｍであり、ｎが１．６の場合は、４９〜１６３ｎｍが好ましく、前記サーボ用光の波長が４０５ｎｍであり、ｎが１．６の場合は、２５〜８４ｎｍが好ましい。
【００４０】
前記サーボピットパターンの溝幅としては、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、通常のＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ・ＨＤ  ＤＶＤの幅よりは広いことが好ましい。具体的には、前記サーボ用光の波長が６５０ｎｍの場合は、０．２５〜１．０５μｍが好ましく、０．３５〜０．９５μｍがより好ましく、０．４５〜０．８５μｍが特に好ましく、０．５５〜０．７５が最も好ましい。
前記サーボ用光の波長が７８０ｎｍの場合は、０．４５〜２μｍが好ましく、０．６〜１．６μｍがより好ましく、０．８〜１．３μｍが特に好ましく、１．０〜１．１が最も好ましい。
前記サーボ用光の波長が４０５ｎｍの場合は、０．２〜１．０μｍが好ましく、０．２５〜０．８μｍがより好ましく、０．３〜０．６μｍが特に好ましく、０．３５〜０．５が最も好ましい。
【００４１】
前記サーボピットパターンの角度としては、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、２５〜９０度が好ましく、３５〜８０がより好ましく、４０〜７０が特に好ましく、４５〜６０が最も好ましい。なお、前記角度が９０度の場合は、パターン形状が矩形となる。
【００４２】
＜定着工程＞
前記定着工程は、前記記録層に記録がなされた後、該記録層に定着光を照射することにより前記記録を定着する工程であり、該記録された干渉像の安定化を図ることができる。
前記定着工程は、前記光記録装置の前記定着手段により行われる。
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してもよく、異なる光源から出射される光などを照射してもよい。
−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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
（光記録媒体）
本発明の前記光記録媒体は、本発明の前記光記録方法により記録されたことを特徴とする。
本発明の前記光記録媒体は、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、前記記録層にホログラムメモリとして記録した干渉像（干渉縞）が、前記定着光により定着されてなる光記録媒体である。
本発明の前記光記録媒体は、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、透過型ホログラム及び反射型ホログラム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。
前記光記録媒体は、前記記録層と、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。
【００４７】
＜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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【化１】
2008027518.tif 000003
【００５４】
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、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〕、ジフェニル−４−フェニルチオフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート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。
【化２】
2008027518.tif 000004
【００５５】
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一の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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
＜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。また、精度の点から、ガラスも好適である。
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、アモルファスポリオレフィン系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、アモルファスポリオレフィン系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。
【００６７】
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。
【００６８】
前記第一の基板の光透過率としては、入射角度±３０°における、４０５ｎｍでの光透過率が７０〜９９．９％が好ましく、８０〜９９％がより好ましく、９０〜９８％が特に好ましい。
前記光透過率が、７０％未満であると、信号の読み取り精度が低くなることがあり、９９．９％超であると、生産性が低下することがある。
前記第一の基板としては、信号強度を増加させる観点から、反射防止層を設けるのが好ましい。前記反射防止層としては、垂直な入射光による反射率が、０．００１〜２％が好ましく、０．０１〜１％がより好ましく、０．１〜０．５％が特に好ましい。
該反射防止層は、無機物の多層干渉膜により形成するのが好ましい。
【００６９】
＜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。
また、前記第二の基板としては、前記記録層と接する側の面に、反射膜を形成してもよい。
【００７０】
−反射膜−
前記反射膜は、前記情報光及び参照光、又は後述の再生光の各焦点が該反射膜面上になるように、照射され、該反射膜面において該情報光及び参照光、再生光が反射するように形成される。
前記反射膜の材料としては、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、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。
【００７１】
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。
【００７２】
−サーボピットパターン−
また、前記光記録方法で述べたように、トラッキングサーボ、スライドサーボ、フォーカスサーボを行うためのサーボピットパターンを、この第二の基板に設けるのが好ましい。
該サーボピットパターンのサイズその他の詳細については、前記本発明の光記録方法で述べたとおりである。
【００７３】
＜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、ギャップ層などが挙げられる。
【００７４】
−ギャップ層−
前記ギャップ層は、必要に応じて前記記録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。前記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。
【００７５】
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。
＜実施形態の具体例＞
図２は、本発明の実施形態の具体例における光記録媒体２３の構成を示す概略断面図である。この光記録媒体２３では、ポリカーボネート樹脂製基板又はガラス基板１の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、該基板１の表面に、サーボピットパターンを設けてもよい。
【００７６】
前記実施形態の具体例において、前記ギャップ層を形成する場合には、該ギャップ層は、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することができる。該ギャップ層は、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と反射膜との間にギャップを設けると有効である。
ギャップ層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２３が構成される。
【００７７】
本実施形態の具体例における光記録媒体２３では、第二の基板１の厚みは０．６ｍｍ、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１．８ｍｍとなっている。前記ギャップ層を反射膜２上に形成する場合には、該ギャップ層の厚みは、１００μｍが好ましい。
【００７８】
（光再生方法及び光再生装置）
本発明の光再生方法は、光再生工程を少なくとも含み、好ましくは、光学的距離調整工程を含み、必要に応じて、サーボ制御工程、などのその他の工程を含む。
本発明の光再生装置は、光再生手段と、光学的距離調整手段と、を少なくとも有し、必要に応じて、サーボ制御手段、などのその他の手段を有する。
本発明の光再生方法は、前記情報光及び参照光の照射を、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ういわゆるコリニア方式の光記録方法により記録された光記録媒体の再生に用いられることが好ましい。以下、コリニア方式を用いた場合について主に説明するが、コリニア方式に限定されず、それ以外の、例えば、２光束干渉法による光記録が行われた光記録媒体についても、本発明の光再生方法を用いることができる。
本発明の光再生方法は、本発明の光再生装置により実施することができ、該光再生方法の各工程の説明を通じて、光再生装置の詳細をも明らかにすることとする。
【００７９】
〔光再生工程〕
前記光再生工程は、本発明の前記光記録方法により記録層に形成された干渉像に対して、記録時の参照光と同じ再生光を照射し、該照射により生成した回折光を、受光部にて受光し、干渉像に基づいて記録情報を再生する工程である。
前記再生光としては、前記記録時の参照光と同じ光を用いることができ、該参照光と同一の方向から前記再生光を照射することにより、記録情報を再生するのが好ましい。
前記再生光を前記光記録媒体の記録層の厚み方向に複数形成された干渉縞に照射すると、該干渉像に対応した記録情報として、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回折光が生成され、該回折光をＣＣＤ、Ｃ−ＭＯＳ、ＰＤアレイなどの受光部により受光して再生することができる。前記本発明の光記録方法により、１記録情報を分割して記録するので、各干渉縞での記録密度が小さく、隣接する干渉縞からの回折光などによる、回折ノイズの発生を抑制して、高精度で良好な再生が可能となる。
なお、図３Ｂ、図３Ｃ、図４Ｂ、及び図４Ｃに示されるような光学的距離調整部を用いて、情報の記録時に、情報光と参照光との光学的距離が互いに異なるように調整された場合には、再生時には特に光学的調整を行なわなくても、記録時の参照光と同じ再生光を照射することにより、干渉像から回折光が生成され、この回折光を受光部により受光してそのまま再生することができる。
【００８０】
〔光学的距離調整工程〕
前記光学的距離調整工程は、（１）再生光の光源と光記録媒体との間で、前記再生光を２つ以上に分割し、該分割した再生光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離の調整を行うこと、（２）光記録媒体と受光部との間で、異なる光学的距離を有する回折光が、受光部の同一面上に焦点を結ぶように光学的距離の調整を行うこと、の少なくともいずれかが行われる。
前記光学的距離調整工程は、前記光再生装置の前記光学的距離調整手段により行われる。
（１）再生光の光源と前記光記録媒体との間での光学的距離の調整、及び（２）光記録媒体との受光部との間での光学的距離の調整は、いずれか１つのみ行ってもよく、双方を行ってもよい。例えば、本発明の前記光記録方法で参照光も２以上に分割して光学的距離調整を行っている場合は、（１）及び（２）の双方を行うことがより好ましい。
いずれの場合でも、前記光沢的距離の調整は、少なくとも１つ配置された光学的距離調整部により行われるのが好ましい。
前記光学的距離調整部が、光の放射面に、光記録媒体との距離が互いに異なる点を有するのが好ましく、光の照射方向に対して異なる位置に少なくとも２以上配置されることにより、光記録媒体との距離が互いに異なる点を有するものであってもよい。
また、前記光学的距離調整部が、焦点位置調整部材を含むものであってもよいし、空間光変調素子を含むものであってもよいし、双方を含むものであってもよいし、光学的距離の調整が可能であれば、その他適宜に選択した部材を含んでもよい。
前記焦点位置調整部材及び空間光変調素子としては、本発明の前記光記録方法で述べたものと同一のものを用いることができる。
【００８１】
（１）再生光の光源と光記録媒体との間での光学的距離の調整
前記再生光の光源と光記録媒体との間での光学的距離の調整が行われることにより、本発明の前記光記録方法により、記録層の厚み方向の異なる位置に記録された干渉縞に、再生光を各々照射することができる。各干渉縞から回折光が生成され、該回折光が受光部により受光されることにより、前記干渉縞に対応した情報が再生される。
【００８２】
（２）光記録媒体と受光部との間での光学的距離の調整
前記記録層の厚み方向の異なる位置に記録された干渉縞から各々生成される回折光は、光記録時における光学的距離が調整された状態で回折されるため、受光部で受光する際の焦点距離が互いに異なっていることがある。そのため、前記光記録媒体と前記受光部との間で、記録時の光学的調整と同様にして、回折光の光学的距離を調整することにより、前記異なる光学的距離を有する回折光が、受光部の同一面上に焦点を結ぶものとなる。その結果、位置ずれや焦点ずれなどのない、高精細な再生が可能となる。
該光記録媒体と受光部との間での光学的距離の調整は、光学的距離の異なる回折光を、受光部の同一面上に焦点を結ぶようにその光学的距離が調整されるものであれば、前記（１）の再生光の光源と光記録媒体との間での光学的距離の調整と同一の方法及び手段で行ってもよいし（例えば、再生光の高原と光記録媒体との間での光学的距離の調整を、２つの空間光変調素子を用いて行った場合は、光記録媒体と受光部との間での光学的距離の調整も、同一の２つの空間光変調素子を用いて行うなど）、異なる方法及び手段で行ってもよい（例えば、再生光の高原と光記録媒体との間での光学的距離の調整を、２つの空間光変調素子を用いて行い、光記録媒体と受光部との間での光学的距離の調整は、焦点位置調整部材で行うなど）。
【００８３】
前記再生光の光源と光記録媒体との間で行われる光学的距離の調整量としては、１〜１，０００μｍが好ましく、１０〜５００μｍがより好ましく、５０〜３００μｍが更に好ましい。
より具体的には、前記再生光の光源と光記録媒体との間に配置され、光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する光学的距離調整部における、前記放射面と光記録媒体との距離の差ｌが、１〜１，０００μｍであるのが好ましく、１０〜５００μｍがより好ましく、５０〜３００μｍが更に好ましい。
また、前記再生光の光源と光記録媒体との間に、光学的距離調整部が２以上配置された場合も、各光学的距離調整部の光の照射方向における距離ｌが、１〜１，０００μｍであるのが好ましく、１０〜５００μｍがより好ましく、５０〜３００μｍが更に好ましい。
また、焦点距離調整部材を用いた場合、光学的距離の調整量Ｌは、下記式により算出することができる。
Ｌ＝（ｎ−ｉ）×ｔ
ただし、前記式中、ｎは、焦点距離調整部材の屈折率を表し、ｉは、空気の屈折率、即ち１を表し、ｔは、焦点距離調整部材の厚みを表す。
前記Ｌとしては、１〜１，０００μｍが好ましく、１０〜５００μｍがより好ましく、５０〜３００μｍが更に好ましい。
また、該再生光の光源と光記録媒体との間の異なる位置で２以上配置した光学的距離調整部どうしの光の照射方向と交差方向での距離ｄが、全ての光学的距離調整部の形成幅の合計Ｄに対して、次式、ｄ／Ｄ＝１／１，０００〜１／２を満たすのが好ましく、１／５００〜１／５を満たすのがより好ましく、１／１００〜１／１０を満たすのが更に好ましい。
【００８４】
一方、受光部では、再生像を、任意に拡大又は縮小して再生することがある。そのため、前記光記録媒体と受光部との間に配置され、光の放射面に光記録媒体との距離が互いに異なる点を有する光学的距離調整部では、前記放射面と光記録媒体との距離の差ｌ’とした場合、ｌ’が、ｘ〜１，０００ｘμｍ（ただし、ｘは、受光部での再生画像の拡大率及び縮小率のいずれかを表す）であるのが好ましく、１０ｘ〜５００ｘμｍがより好ましく、５０ｘ〜３００ｘμｍが更に好ましい。
また、光記録媒体と受光部との間に、光学的距離調整部が２以上配置された場合も、前記２以上の光学的距離調整部の光の照射方向における距離ｌ’が、前記数値範囲を満たすのが好ましい。
なお、光源側と、受光部側の双方で光学的距離調整を行う場合は、ｌ’＝ｘｌを満たすのが好ましい。
また、焦点距離調整部材を用いた場合、光学的距離の調整量Ｌ’は、下記式により算出することができる。
Ｌ’＝（ｎ−ｉ）×ｔ
ただし、前記式中、ｎは、焦点距離調整部材の屈折率を表し、ｉは、空気の屈折率、即ち１を表し、ｔは、焦点距離調整部材の厚みを表す。
前記Ｌ’としては、ｘ〜１，０００ｘμｍ（ただし、ｘは、受光部での再生画像の拡大率及び縮小率のいずれかを表す）であるのが好ましく、１０ｘ〜５００ｘμｍがより好ましく、５０ｘ〜３００ｘμｍが更に好ましい。
なお、光源側と、受光部側の双方で光学的距離調整を行う場合は、Ｌ’＝ｘＬを満たすのが好ましい。また、光源側での調整が焦点距離調整部材以外のものを用いた場合には、Ｌ’＝ｘｌを満たすようにするのが好ましい。
このように調整することにより、２以上に分割された画像が、同一拡大率又は同一縮小率で、同一面上で焦点を結ぶものとなり、焦点ずれ、位置ずれ、歪みなどのない、高精彩な画像再生が可能となる。
また、該光記録媒体と受光部との間の異なる位置で２以上配置した光学的距離調整部どうしの光の照射方向と交差方向での距離ｄ’が、前記受光部の形成幅Ｄ’に対して、次式、ｄ’／Ｄ’＝１／１，０００〜１／２を満たすのが好ましく、１／５００〜１／５を満たすのがより好ましく、１／１００〜１／１０を満たすのが更に好ましい。
なお、本発明の前記光再生方法における前記ｌ、ｌ’、ｄ’などが好ましい数値範囲外である場合の弊害は、本発明の前記光記録方法で述べた通りである。
【００８５】
（光記録再生装置）
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７を参照して説明する。
図７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２３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、前記光記録再生装置１００は、情報の記録時は、光記録媒体に対して情報光と記録用参照光とを照射し、情報の再生時は、光記録媒体に対して再生光を照射し、回折光を検出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。
また、前記光記録再生装置１００は、前記情報光及び参照光の少なくともいずれかを２以上に分割し、該分割した情報光及び参照光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離を調整する手段と、前記再生光を２つ以上に分割し、該分割した該分割した再生光が、前記記録層の厚み方向で互いに異なる個所に焦点を結ぶように光学的距離を調整する手段と、再生光の照射により干渉縞から生成される異なる光学的距離を有する回折光が、受光部の同一面上に焦点を結ぶように光学的距離を調整する手段とを備えている。
【００８６】
前記光記録再生装置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。
【００８７】
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、光記録媒体の記録層に記録された情報を再生したり、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。
【００８８】
〔光記録及び再生の具体的実施形態１）
以下、図面を用いて、前記光学的距離調整部を用いた本発明の前記光記録方法及び本発明の前記光再生方法の具体的形態１を説明する。
本実施の形態１では、図１に示すように、情報光及び参照光、並びに、再生光の光源（不図示）と光記録媒体２３との間に、光の照射方向に対して距離ｌを介して、２つの空間光変調素子２０ａ、２０ｂを配置している。そのため、該２つの空間光変調素子２０ａ、２０ｂから生じる光の光学的距離の差はｌとなる。また、前記２つの空間光変調素子２０ａ、２０ｂとは、光の照射方向と交差方向で距離ｄを介して離間している。前記ｌ及びｄの詳細については、前述した通りである。
また、前記光記録媒体２３と受光部１４との間には、前記空間光変調素子２０ａ由来の再生光から生じる回折光の光学的距離を調整するための焦点距離調整板２１を配置している。該空焦点距離調整板２１での光学的距離の調整量Ｌ’が、ｌ’＝ｘｌを満たすものを用いている（ただし、ｘは、受光部側での拡大率又は縮小率を表す）。該Ｌ’は、（ｎ−ｉ）×ｔ（ただし、前記式中、ｎは、焦点距離調整部材の屈折率を表し、ｉは、空気の屈折率、即ち１を表し、ｔは、焦点距離調整部材の厚みを表す）により算出できる。
【００８９】
＜光記録＞
当該具体例における光記録媒体２３への光記録及び光学的動作を説明する。図１に示すように、まず、光源からレーザ光が空間光変調素子２０ａと２０ｂに向けて照射される。該空間光変調素子２０ａと２０ｂでは、記録すべき情報が２分割され、該空間光変調素子２０ａと２０ｂの各々から、光学的距離が互いに異なる情報光及び参照光３４が生成され、光記録媒体２３に向けて照射される。該光額的距離が異なるよう２分割された前記情報光及び参照光３４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って、光記録媒体２３に入射する。２分割された前記情報光及び参照光３４は、光記録媒体２３の厚み方向の異なる位置に各々集光されて焦点を結び、該情報光と参照光３４との干渉により干渉縞３が形成され、情報が記録される。
該記録が行われると、光記録媒体２３又は前記情報光及び前記参照光３４を、水平方向に所定ピッチで移動させる。当該位置で、情報光及び参照光が照射され、前記空間光変調素子２０ａ、２０ｂにより光学的距離が調整されて記録層４に入射し、該記録層４に、前回と同様にして、分散して情報の記録がされる。
このように、１つの情報を記録する際の光密度が分散されて複数個所に記録されるので、光密度が高い部分、即ち逆円錐状の干渉縞３の先端付近のみの記録層材料を消費し尽くすようなことがなく、記録層４の厚み方向の上部と下部とでの材料の消費むらを少なくすることができ、より少ないピッチで、次の記録情報を重ね書きすることができ、記録密度を高めて、高多重記録が可能となる。
−記録の定着−
前記記録層４に干渉像３の記録がなされた後、少なくとも２８時間以内に、定着光を前記記録領域に対して照射することにより、前記干渉像３の記録が定着される。
【００９０】
＜光再生＞
次に、前記記録された情報を再生するには、前記光記録媒体２３に対して、レーザ光を照射すると、図１に示すように、該レーザ光が、前記空間光変調素子２０ａ及び２０ｂにより変調されて、光学的距離の異なる２つの再生光３４が生成される。該２つの再生光３４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り、対物レンズ１２により集光されて光記録媒体２３に入射し、前記録層４の厚み方向で異なる置に記録された干渉像３に各々焦点を結ぶよう照射される。該照射により、干渉像３から回折光３５が各々生成され、反射膜２で反射された前記回折光３５が、光記録媒体２３から出射し、対物レンズ１２を通過した後、ハーフミラー１７により反射され、前記空間光変調素子２０ｂ由来の再生光３４から生成される回折光３５は、そのまま受光部１４により受光され、前記空間光変調素子２０ａ由来の再生光２４から生成される回折光３５は、前記受光部１４側に配置された焦点距離調整板２１により、受光部１４の面上に焦点が結ばれるよう光学的距離が調整された後、受光部１４により受光される。該受光部１４では、干渉像３に対応した情報が等倍、拡大、又は縮小されて、再生される。
前記受光部１４側に配置した焦点距離調整板２１により光学的距離が調整がされることにより、焦点ずれや位置ずれ、歪みなどがなく、記録された情報の高精細な再生が可能となる。
【００９１】
〔光記録及び再生の具体的形態２）
以下、図面を用いて、前記光学的距離調整部を用いた本発明の前記光記録方法及び本発明の前記光再生方法の具体的形態２を説明する。
本実施の形態２では、図２に示すように、光源から照射されたレーザ光を変調して、情報光及び参照光を生成する空間光変調素子２０と、光記録媒体２３との間に、前記空間変調素子２０の形成幅より狭幅の焦点位置調整部材２１ａを配置し、前記空間光変調素子２０から放射され前記情報光及び参照光の半分に対して、前記焦点位置調整部材２１ａにより光学的距離の調整を可能としている。該光学的距離の調整量は、Ｌ＝（ｎ−ｉ）×ｔ（ｎは、焦点距離調整部材の屈折率を表し、ｉは、空気の屈折率、即ち１を表し、ｔは、焦点距離調整部材の厚み）で算出される。
また、前記光記録媒体２３と受光部１４との間に、前記焦点位置調整部材２１ａと同様の焦点位置調整部材２１ｂを配置し、回折光３５の光学的距離を調整している。該焦点位置調整部材２１ｂでの光学的距離の調整量は、該光学的距離の調整量は、Ｌ’＝（ｎ−ｉ）×ｔ（ｎは、焦点距離調整部材の屈折率を表し、ｉは、空気の屈折率、即ち１を表し、ｔは、焦点距離調整部材の厚み）で算出される。また、Ｌ’＝ｘＬ（ｘは、受光部側での拡大率又は縮小率を表す）を満たすのが好ましい。
【００９２】
＜光記録＞
当該具体的形態２における光記録媒体２３への光記録及び光学的動作を説明する。なお、偏光素子１６、ハーフミラー１７、１／４波長板１５などによる光学的動作は、前記具体例１と同じなので、ここでは省略する。まず、図２に示すように、まず、光源から空間光変調素子２０にむけてレーザ光が照射され、該空間変調素子２０により、情報光及び参照光が生成されて、光記録媒体２３に対して情報光及び参照光３４が照射される。そして、前記情報光及び参照光３４の半分が、前記情報光及び参照光３４の光路中に配置した前記焦点距離調整部材２１ａを通過することより、これを通過しない残りの半分の前記情報光及び参照光とは異なる光学的距離に調整される。該光学的距離が異なるよう調整された２つの前記情報光及び参照光は、集光レンズ１２により集光され、光記録媒体２３に入射する。光学的距離が異なる前記情報光及び参照光は、光記録媒体２３の厚み方向の異なる位置に各々集光されて焦点を結び、該情報光と参照光との干渉により干渉縞３が形成され、情報が記録される。
該記録が行われると、光記録媒体２３又は前記情報光及び前記参照光を、水平方向に所定ピッチで移動させる。当該位置で、前記空間光変調素子２０から情報光及び参照光３４が照射され、これらの半分はそのまま記録層４に入射し、残りの半分は前記焦点距離調整部材２１ａにより光学的距離が調整されて記録層４に入射し、したがって、該記録層４に、前記と同様にして、分散して情報の記録がされる。
当該具体的形態２においても、記録層４材料の消費むらを抑制して、記録密度を高くすることができ、高多重記録が可能となる。
−記録の定着−
前記記録層４に干渉像３の記録がなされた後、少なくとも２８時間以内に、定着光を前記記録領域に対して照射することにより、前記干渉像３の記録が定着される。
【００９３】
＜光再生＞
次に、前記情報が記録され光記録媒体２３に対して、レーザ光を照射すると、図２に示すように、該レーザ光が、前記空間光変調素子２０により、前記記録時と同じ再生光３４が生成される。該再生光３４の半分が、光路に配置した前記焦点距離調整部材２１ａによって、記録時と同様に調整量Ｌで光学的距離が調整されるので、光学的距離の異なる２つの再生光３４が生成される。該２つの再生光３５は、対物レンズ１２により集光されて光記録媒体２３に入射し、前記録層４の厚み方向で異なる置に記録された干渉像３に各々照射される。該照射により、干渉像３から回折光３５が各々生成され、反射膜２で反射された前記回折光３５が、光記録媒体２３から出射し、対物レンズ１２を通過した後、ハーフミラー１７により反射され、受光部１４部により受光される。この受光の際に、前記焦点距離調整部材２１ａにより光学的距離が調整されていない分の再生光３４から生成された回折光３５については、前記受光部１４側に配置された焦点距離調整部材２１ｂにより調整され、前記２つの回折光３５は、受光部１４の同一面上に焦点が結ばれて受光される。該受光部１４では、干渉像３に対応した情報が等倍、拡大、又は縮小されて、再生される。
前記空間光変調素子２０側、及び受光部１４側に配置した焦点距離調整部材２１ａ、２１ｂにより、再生光３４及び回折光３５の光学的距離が調整がされることにより、焦点ずれや位置ずれ、歪みなどがなく、記録された情報の高精細な再生が可能となる。
【実施例】
【００９４】
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。
【００９５】
（実施例１）
本発明の光記録方法を実施するための光記録媒体は、下記の手順により作製することができる。
【００９６】
−光記録媒体の作製−
前記実施例１の光記録媒体は、図１に示すように、第一の基板５、第二の基板１と、記録層４とから構成される。
前記第二の基板５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とができる。この第二の基板５表面には、厚み２００ｎｍの反射膜２が成膜されている。
前記反射膜２は、アルミニウム（Ａｌ）などを用い、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により成膜することができる。前記反射膜２の上に、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ことにより、ギャップ層（不図示）を形成している。
【００９７】
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ことができる。
−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
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【００９８】
得られたフォトポリマー塗布液を前記第二の基板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ことができる。
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ことができる。なお、図２は、本実施例に類似の形態を示す概略断面図である。
【００９９】
＜記録層への情報の記録＞
前記光記録媒体への情報の記録は、図１に示すように、レーザ光の光源と光記録媒体２３との間に、２つの空間光変調素子２０ａ、２０ｂを配置し、更に、光記録媒体２３と受光部１４との間に、焦点距離調整部材２１を配置した光記録再生装置を使用して行うことができる。前記空間光変調素子２０ａ、２０ｂは、光の照射方向での距離ｌ＝０．２ｍｍ、交差方向での距離ｄ＝０．１ｍｍを介して配置されている。
なお、空間変調素子２０ａ及び２０ｂの幅の合計Ｄ＝５ｍｍであり、ｄ／Ｄ＝１／５０である。
また、焦点距離調整部材２１では、アクリル製レンズ、屈折率１．５、厚み０．４ｍｍであり、光学的距離の調整量Ｌ’＝０．２ｍｍである。
前記のような光記録再生装置を用い、光記録媒体２３の記録層４に対して、半導体レーザを用い、照射エネルギー、約５０ｍＪ／ｃｍ２で１００ｎｓｅｃ間照射する。この照射により、２つの空間光変調素子２０ｃ、２０ｄの各々から、光学的距離が互いに異なる情報光及び参照光３４が生成され、光記録媒体２３に向けて照射され、図１に示すように、記録層４の厚み方向の異なる位置に焦点を結ぶ。そして、該情報光と参照光との干渉により干渉縞３が形成され、情報が記録される。
実施例１では、５０多重以上の記録が可能となる。
実施例１の光記録方法によれば、上述のように、情報光及び参照光が２分割され、光密度が分散されて干渉縞を形成するので、逆円錐形の干渉縞の先端付近のみの記録層材料が過剰に消費されることがなく、次回の記録を、少ない移動距離で、多重記録することが可能である。また、厚み方向への多重記録も可能である。したがって、記録層の記録密度が高く、光記録媒体として記録容量を極めて増大することができる。
【０１００】
＜記録の再生品質の評価＞
前記記録の再生品質の評価は、図１に示す、前記光記録に用いたものと同様の光記録再生装置により行うことができる。該光記録再生装置において、再生光用のレーザ光を照射すると、該レーザ光が、前記空間光変調素子２０ａ及び２０ｂにより変調されて、光記録媒体への光学的距離の異なる２つの再生光３４が生成される。該２つの再生光３４が、前記光記録により厚み方向の異なる位置に記録された２つの干渉像３の各々に焦点を結んで照射される。該干渉像３から、光学的距離の異なる２つの回折光３５が生成され、一方の回折光３５は前記焦点距離調整部材２１により変調され、前記２つの回折光３５は、受光部１４の同一面上に焦点を結んで受光され、再生が行われる。実施例１の光再生方法によれば、前記記録情報の再生時のエラーが、１０個／フレーム以下で、エラーが少ないことを確認することができる。
【０１０１】
（実施例２）
＜記録層への情報の記録＞
実施例１と同様の光記録媒体を用いて、図２に示すように、空間光変調素子２０と光源と光記録媒体２３との間に、前記空間光変調素子２０の幅の略半分の幅を有する焦点距離調整部材２１ａ（アクリル製レンズ、屈折率１．５、厚み０．５ｍｍ）を配置し、更に、前記光記録媒体２３と受光部１４との間にも、焦点距離調整部材２１ｂ（アクリル製レンズ、屈折率１．５、厚み０．５ｍｍ）を配置した光記録再生装置を使用して、光記録を行うことができる。前記焦点距離調整部材２１ａ、２１ｂにより、これらを通過する光の光学的距離を、調整量Ｌ＝０．２５ｍｍだけ短く調整することができる。
前記のような光記録再生装置を用い、光記録媒体２３の記録層４に対して、半導体レーザを用い、照射エネルギー、約５０ｍＪ／ｃｍ２で１００ｎｓｅｃ間照射する。この照射により、空間光変調素子２０により情報光及び参照光３４が生成されて光記録媒体２３に向けて照射されるが、これらの一部が、前記焦点距離部材２１ａにより光学的距離が調整されて光記録媒体２３に向けて照射されることにより、前記情報光及び参照光３４が、図２に示すように、記録層４の厚み方向の異なる位置に焦点を結ぶ。そして、該情報光と参照光３４との干渉により干渉縞３が形成され、情報が記録される。
実施例２では、５０多重以上の記録が可能となる。
実施例２の光記録方法によれば、上述のように、情報光及び参照光が２分割され、光密度が分散されて干渉縞を形成するので、逆円錐形の干渉縞の先端付近のみの記録層材料が過剰に消費されることがなく、次回の記録を、少ない移動距離で、多重記録することが可能である。また、厚み方向への多重記録も可能である。したがって、記録層の記録密度が高く、光記録媒体として記録容量を極めて増大することができる。
【０１０２】
＜記録の再生品質の評価＞
前記記録の再生品質の評価は、図２に示す、前記光記録に用いたものと同様の光記録再生装置により行うことができる。該光記録再生装置において、再生光用のレーザ光を照射すると、該レーザ光が、前記空間光変調素子２０により変調されて再生光３４が生成されて光記録媒体２３に照射されるが、その一部が焦点距離調整部材２１ａにより光学的距離の調整が行われて光記録媒体２３に照射されることにより、前記再生光３４が、図２に示すように、前記光記録により厚み方向の異なる位置に記録された２つの干渉像３の各々に焦点を結んで照射される。該干渉像３から、光学的距離の異なる２つの回折光３５が生成され、一方の回折光３５は前記焦点距離調整部材２１ｂにより変調され、前記２つの回折光３５は、受光部１４の同一面上に焦点を結んで受光され、再生が行われる。実施例２の光再生方法によれば、前記記録情報の再生時のエラーが、１０個／フレーム以下で、エラーが少ないことを確認することができる。
【０１０３】
(比較例１) 
＜記録層への情報の記録＞
実施例１と同様の光記録媒体を用い、１つの空間光変調素子を用いて、情報光及び参照光の異なる光学的距離の調整を行わなかったこと以外は、実施例１と同様にして、情報の記録を行うことができる。
比較例１では、情報光及び参照光の異なる光学的距離の調整を行わないため、図８に示すように、干渉像３の先端付近の光密度が高く、記録層材料が消費し尽くされ、この位置には、次の干渉縞３を重ねて記録することができず、記録層４の記録密度が低くなり、多重記録回数は５０多重未満で、記録媒体として記録容量をあまり増大させることができない。
【０１０４】
＜記録の再生品質の評価＞
前記比較例１における記録の再生品質の評価は、前記光記録に用いたものと同様の光記録再生装置を用いて行うことができる。該再生の場合も再生光の光学的距離の調整は行われない。
従来の記録方法で記録された情報を、従来の光再生方法により再生すると、再生時のエラーは、１０個／フレーム以下と、エラーが少ないが、記録容量の少ない再生となる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明の光記録方法及び光記録装置は、情報記録の際の記録層の厚み方向における材料の消費ムラを少なくして、記録密度が高く、記録容量を増大させることが可能なであり、高多重記録が可能なホログラム型の光記録方法及び光記録装置に好適に用いられる。
本発明の光記録媒体は、大容量且つ高密度で記録した情報を効率よく再生可能であり、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、透過型及び反射型のいずれにも好適に用いられる。また、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種々のホログラムを記録又は再生する媒体として、更には、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ・ＨＤ  ＤＶＤ、磁気テープ、コンピュータ用バックアッテープ、放送用テープなどに用いられている情報を記録又は再生する媒体として、幅広く用いることができる。
本発明の光再生方法及び光再生装置は、記録密度が高く、記録容量の大きな光記録媒体を、効率的かつ高精細に再生することがでえき、高多重記録が可能なホログラム型の光再生方法及び光再生装置に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】図１は、本発明の光記録方法及び光再生方法における、光学系の一例を示す説明図である。
【図２】図２は、本発明の光記録方法及び光再生方法における、光学系の一例を示す説明図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明で用いる空間光変調素子の一例を示す側面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明で用いる空間光変調素子の一例を示す側面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、本発明で用いる空間光変調素子の一例を示す側面図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、本発明で用いる空間光変調素子の一例を示す側面図である。
【図３Ｅ】図３Ｅは、本発明で用いる空間光変調素子の一例を示す斜視図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明で用いる空間光変調素子の一例を示す側面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明で用いる空間光変調素子の一例を示す側面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、本発明で用いる空間光変調素子の一例を示す側面図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、本発明で用いる空間光変調素子の一例を示す側面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明で用いる焦点距離調整部材の一例を示す断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明で用いる焦点距離調整部材の一例を示す断面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃの（ａ）及び（ｂ）は、本発明で用いる焦点距離調整部材の一例を示す断面図である。
【図５Ｄ】図５Ｄの（ａ）及び（ｂ）は、本発明で用いる焦点距離調整部材の一例を示す断面図である。
【図５Ｅ】図５Ｅは、本発明で用いる焦点距離調整部材の一例を示す断面図である。
【図５Ｆ】図５Ｆは、本発明で用いる焦点距離調整部材の一例を示す断面図である。
【図５Ｇ】図５Ｇは、本発明で用いる焦点距離調整部材の一例を示す断面図である。
【図５Ｈ】図５Ｈは、本発明で用いる焦点距離調整部材の一例を示す断面図である。
【図５Ｉ】図５Ｉは、本発明で用いる焦点距離調整部材の一例を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の光記録方法における多重記録を表す概略図である。
【図７】図７は、本発明の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。
【図８】図８は、従来の光記録方法における光学系の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１      第二の基板
２      反射膜
３      ホログラムメモリ
４      記録層
５      第一の基板
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、２０ａ、２０ｂ      空間光変調素子（ＳＬＭ）
２１、２１ａ、２１ｂ      焦点距離調整板
２２      デジタルマイクロミラーデバイス
２３      光記録媒体
３１      ピックアップ
３４      記録光及び再生光
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      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
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
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【図５Ｈ】
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【図５Ｉ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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