(57)【要約】【課題】  Ｓ／Ｎが良好で、かつ高密度に記録できる光記録媒体及び光情報記録方法を提供する。【解決手段】  トラック列の数をＭ1/2（Ｍは、Ｍ1/2が正の整数となる数）とするとき、第１トラック列に第１干渉パターンを互いに隣接させて記録を行った後、第１干渉パターンから、Ｄ／Ｍ1/2（Ｄは、干渉パターンのスポット径）ずつずらしたＭ1/2個の干渉パターンを順次多重記録し、次に、第２干渉パターンを互いに隣接させ、かつ第１及びＭ1/2個の干渉パターンに一部が重なるようにして第２トラック列に多重記録を行った後、第１干渉パターン及びＭ1/2個の干渉パターンに一部が重なり、かつ第２干渉パターンから、Ｄ／Ｍ1/2ずつずらしたＭ1/2個の干渉パターンを第２トラック列に多重記録し、上記した工程を繰り返し行う。【選択図】      図１
2008186545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク状基板の内周から外周へ、又は外周から内周へ向って複数列巻回された螺旋溝のトラック列がそれぞれ形成され、これらのトラック列が形成された基板上に反射層と、ホログラム記録層とが形成され、前記各トラック列に沿った前記ホログラム記録層上に、情報光と記録用参照光とを干渉させて複数の干渉パターンを互いに重複させながら多重記録する光情報記録方法において、
前記干渉パターンのスポットの直径をＤとし、前記干渉パターンのスポット内に存在する前記干渉パターンの多重度をＭ（Ｍは、Ｍ1/2が正の整数となる数）とし、前記複数のトラック列の数がＭ1/2とするとき、
第１トラック列全体に亘って第１干渉パターンを互いに隣接させて記録を行う第１ステップと、
前記第１トラック列に最初に記録された前記第１干渉パターンから、Ｄ／Ｍ1/2ずつずらしたＭ1/2個の干渉パターンを前記第１トラック列全体に亘って順次多重記録する第２ステップと、
第２干渉パターンを互いに隣接させ、かつ前記第１及びＭ1/2個の干渉パターンに一部が重なるようにして第２トラック列全体に亘って多重記録を行う第３ステップと、
前記第１干渉パターン及び前記Ｍ1/2個の干渉パターンに一部が重なり、かつ前記第２トラック列に最初に記録された前記第２干渉パターンから、Ｄ／Ｍ1/2ずつずらしたＭ1/2個の干渉パターンを前記第２トラック列全体に亘って多重記録する第４ステップと、
前記第１乃至前記第４ステップを第３トラック列からＭ1/2トラック列に亘って繰り返し行うことを特徴とする光情報記録方法。
【請求項２】
請求項１記載の光情報記録方法によって前記複数の干渉パターンが前記ホログラム層に記録された光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光情報記録方法及び光記録媒体に係り、特に２次元的にディジタル変調された情報光と、記録用参照光とを光記録媒体に照射して、光記録媒体の情報記録層において干渉させ、当該干渉縞パターンによって情報を記録する光情報記録方法及び光記録媒体に関する。
【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ホログラフィック記録は、情報を持った情報光と同一波長の参照光とを光記録媒体の内部で重ね合わせ、そのときにできる干渉縞パターンを情報として光記録媒体に書き込むことによって行われる。記録された情報の再生時には、その光記録媒体に情報光と同一波長の参照光のみを照射することにより、干渉縞パターンによる回折により情報が再生される。
【０００３】
このホログラフィック記録において、超高密度のデータ密度とするために、ディジタルボリュームホログラフィが開発されている。ディジタルボリュームホログラフィとは、光記録媒体の厚み方向も活用して、３次元的に干渉縞を書き込む方式であり、ディジタルボリュームホログラフィとは、ボリュームホログラフィと同様の光記録媒体と記録方式を用いつつも、記録するイメージ情報は２値化したディジタルパターンに限定した記録方式である。再生時は、このディジタルパターン情報を読み出してデコードすることで、元の情報に戻して表示する。
【０００４】
ボリュームホログラフィによる光記録媒体への記録の一例は、記録すべき情報を担持する情報光と記録用参照光とが、光記録媒体のホログラム記録層内において厚み方向の干渉縞を生じるように、当該光記録媒体の透明基板側から同時に所定時間照射し、ホログラム記録層内に干渉縞パターンを立体的に定着させることによって、情報を立体的なホログラムとして記録している（例えば、特許文献１、２、３及び非特許文献１参照）。
【０００５】
ホログラフィック記録においても、一般的な光学的記録装置と同様に、光記録媒体を回転させながら、光記録媒体に対して情報光と記録用参照光とをトラックに沿って照射して、光記録媒体における複数の情報記録領域の所定の情報記録位置に順次情報をホログラムとして記録するようになっている。このようなホログラフィを利用した記録に際しても、一般的な光学的記録装置におけると同様に、情報光及び記録用参照光用の光源としては、実用的な半導体レーザの使用が望ましい。
【０００６】
こうしたディジタルボリュームホログラフィにおいては、光記録媒体のホログラム記録層の厚みを増やすことで回折効率を高め、多重記録を用いて記録容量を飛躍的に増大させることができるという特徴がある。多重記録とは、既に情報光及び情報光と同一な波長の記録用参照光を照射して情報を記録した領域に重ねて別の情報を記録するための情報光および記録用参照光を照射する方法である。多重記録によれば、複数の情報を同じ照射領域中に重ねて記録することができ、データ密度が著しく大きくなる。
【０００７】
なお、光記録媒体を回転させながら記録する場合、多重記録の方式として、光記録媒体上の照射位置の一部を重ねながらずらして記録するシフト多重記録方式が有効であることが知られている。このシフト多重記録方式について説明するに、まず、図１３（Ａ）に点線で示す光記録媒体上のトラックのうち、任意のトラック上の照射領域ａ１に最初の情報を記録するための情報光と記録用参照光とを照射してそれらの干渉縞パターンを記録する。
【０００８】
次に、図１３（Ｂ）に示すように、照射位置をトラック接線方向に移動して照射領域ａ１と一部が重なる照射領域ａ２に、次の情報を記録するための情報光と記録用参照光とを照射してそれらの干渉縞パターンを記録する。以下、同様にして照射位置の一部を重ねながらトラック接線方向にずらして記録し、照射領域ａ１から記録し始めたトラックへの記録が一杯になると、次に光記録媒体の半径方向に移動して、隣接トラックに上記と同様にして記録することを繰り返すことにより、図１３（Ｃ）、図１３（Ｄ）に示すように、照射領域ａ１で始まる記録トラック、照射領域ｂ１で始まる記録トラック、照射領域ｃ１で始まる記録トラックで始まる記録トラックが順次に形成されて情報がホログラフィック記録される。
【０００９】
このホログラフィック記録は、レーザービームの強度に応じて屈折率、誘電率、反射率等の光学特性が変化するホログラム記録材料によって形成されたホログラム記録層に、情報光及び記録用参照光を照射し、その干渉縞パターンを定着させることで行われる。つまり、光記録媒体内のホログラム記録層において、情報光及び記録用参照光による光化学反応が生じているのである。このため、ホログラム記録層は、情報光及び記録用参照光が照射され情報を記録すると、光化学反応によって反応物が消費され、かつ、生成物が生成されるので、照射領域におけるホログラム記録層の組成は記録する前と後では変化してしまう。ホログラム記録層の組成が変わると、最適なレーザービームの強度も変わってくる。
【００１０】
このため、多重記録は、図１３（Ａ）〜（Ｄ）に示したように、既に情報光及び記録用参照光を照射した領域に、再び情報光及び記録用参照光を照射して情報を記録するので、同じ強度のレーザービームを使用していると、照射領域の多重度（その照射領域に重ねて情報を書き込んだ回数）によって情報の記録状態が不均一になる。従って、多重記録においては、照射領域の組成に合わせて照射時間や照射エネルギーを調節してレーザービームの強度も変化させることが好ましい。このレーザービームの照射による組成の変化と、その組成における最適なレーザービームの強度の関係は、実験によって得ることができるが、レーザービームの強度の調節は、複雑で煩雑な制御が要求されるものであった。
【００１１】
更に、ホログラム記録層の材料によっては、光化学反応の反応速度が遅いため、情報光及び記録用参照光を照射しても、直ぐには干渉縞パターンが定着せず、定着するために時間が必要な場合がある。このような定着するために時間が必要なホログラム記録層においては、定着する前に再び情報光及び記録用参照光を照射すると、進行中の干渉縞パターンの定着に影響し、充分な強度を持ったホログラムが記録できない原因となっている。
【００１２】
そこで、上記課題に対応すべく、特許文献１において、ホログラフィック記録におけるシフト多重記録方式に適用するレーザービームの調節をまとめて行うことで調節回数を減らす光情報記録方法が開示されている。すなわち、この特許文献１記載の従来の光情報記録方法では、同じ状態の複数の第１の照射領域に第１の条件で情報光及び記録用参照光を照射して第１の情報群を記録し、次に第１の照射領域と重畳するように複数の第２の照射領域に第２の条件で情報光及び記録用参照光を照射して第２の情報群を記録し、以下同様の動作を繰り返す、所謂面多重記録方式であり、これにより、多重度がＭの多重記録するために照射条件をＭ回調節するだけでよく、また、第１の情報群を書き終わるまでの時間を個々の第１の照射領域における光化学反応のための時間とすることができるので、連続して多重記録ができる。
【００１３】
また、特許文献２には周方向に所定の間隔でトラッキングサーボ及びクロック生成のためのサーボ領域が同心円状に離散的に形成され、ミラー領域にホログラム記録領域が形成されている光記録媒体が開示されている。更に、特許文献３には、周方向に分割配置された複数のセグメントのそれぞれがサーボ領域とこのサーボ領域に隣接したホログラム記録領域或いはアドレス領域とからなり、ホログラム記録領域の１つのトラック上に記録されるホログラム記録スポットと、これに隣接するトラック上に記録されるホログラム記録スポットとを、周方向の異なる位置に記録し、また、ホログラム記録スポットの直径をＥとし、ホログラム記録スポットの多重数をＭとした場合、隣接するホログラム記録スポット間のピッチＰがＥ／Ｍとなるように記録するようにした光情報記録方法が開示されている。
【００１４】
【特許文献１】特開２００５−３２３０８号公報
【特許文献２】特開平１１−３１１９３８号公報
【特許文献３】特開２００３−１７８４５６号公報
【非特許文献１】堀米等，”離陸間近のホログラフィック媒体  ２００６年にＧバイトを実現”，日経エレクトロニクス，日経ＢＰ社，２００５年１月１７日号，ｐ．１０５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特許文献１乃至３において、多重度が多い場合には、隣接する照射領域間が狭くなるので、再生の際、隣接する照射領域の情報も読み取ってしまうため、Ｓ／Ｎが悪く、また、多重度の最適化が図られておらず、記録密度を上げることが困難であった。
【００１６】
そこで、本発明は以上の点に鑑みなされたもので、Ｓ／Ｎが良好で、かつ高密度に記録できる光情報記録方法及び光記録媒体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】
【００１７】
上記の目的を達成するため、第１の発明は、ディスク状基板の内周から外周へ、又は外周から内周へ向って複数列巻回された螺旋溝のトラック列がそれぞれ形成され、これらのトラック列が形成された基板上に反射層と、ホログラム記録層とが形成され、前記各トラック列に沿った前記ホログラム記録層上に、情報光と記録用参照光とを干渉させて複数の干渉パターンを互いに重複させながら多重記録する光情報記録方法において、前記干渉パターンのスポットの直径をＤとし、前記干渉パターンのスポット内に存在する前記干渉パターンの多重度をＭ（Ｍは、Ｍ1/2が正の整数となる数）とし、前記複数のトラック列の数がＭ1/2とするとき、第１トラック列全体に亘って第１干渉パターンを互いに隣接させて記録を行う第１ステップと、前記第１トラック列に最初に記録された前記第１干渉パターンから、Ｄ／Ｍ1/2ずつずらしたＭ1/2個の干渉パターンを前記第１トラック列全体に亘って順次多重記録する第２ステップと、第２干渉パターンを互いに隣接させ、かつ前記第１及びＭ1/2個の干渉パターンに一部が重なるようにして第２トラック列全体に亘って多重記録を行う第３ステップと、前記第１干渉パターン及び前記Ｍ1/2個の干渉パターンに一部が重なり、かつ前記第２トラック列に最初に記録された前記第２干渉パターンから、Ｄ／Ｍ1/2ずつずらしたＭ1/2個の干渉パターンを前記第２トラック列全体に亘って多重記録する第４ステップと、前記第１乃至前記第４ステップを第３トラック列からＭ1/2トラック列に亘って繰り返し行うことを特徴とする光情報記録方法を提供する。
第２の発明は、請求項１記載の光情報記録方法によって前記複数の干渉パターンが前記ホログラム層に記録された光記録媒体を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、干渉パターンのスポットの直径をＤとし、干渉パターン内に存在する多重度をＭ（Ｍは正の整数）、トラック列の数をＭ1/2とするとき、干渉パターンは、半径方向及びトラック列方向それぞれにＭ1/2の多重度で、かつＤ／Ｍ1/2±３０％のピッチで記録されているので、Ｓ／Ｎ比の良好な光記録媒体を得ることができる。
また、第１トラック列全体に亘って第１干渉パターンを互いに隣接させて記録を行う第１ステップと、第１トラック列に最初に記録された第１干渉パターンから、Ｄ／Ｍ1/2ずつずらしたＭ1/2個の干渉パターンを第１トラック列全体に亘って順次多重記録する第２ステップと、第２干渉パターンを互いに隣接させ、かつ第１及びＭ1/2個の干渉パターンに一部が重なるようにして第２トラック列全体に亘って多重記録を行う第３ステップと、第１干渉パターン及びＭ1/2個の干渉パターンに一部が重なり、かつ第２トラック列に最初に記録された第２干渉パターンから、Ｄ／Ｍ1/2ずつずらしたＭ1/2個の干渉パターンを第２トラック列全体に亘って多重記録する第４ステップと、第１乃至第４ステップを第３トラック列からＭ1/2トラック列に亘って繰り返し行うので、高密度に記録することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になる光記録媒体の一実施の形態の平面図、図２は図１の光記録媒体の一例の概略断面図を示す。図１に示すように、本実施の形態の光記録媒体１は平面形状が円形であり、また、図２に示すように、光記録媒体１は、表面側から基板８側に向かって、カバー層２、ホログラム記録層３、接着層４、波長選択反射層５、平滑層６、反射層７の順で円盤状の基板８上に積層された構造である。基板８上には、平面から見た場合、凹凸のエンボスピット列からなるトラック１２が内周から外周へ、又は外周から内周へ向って螺旋状又は同心円状に形成されている。
【００２０】
反射層７は、基板８に形成されているサーボ用のエンボスピット列上に、アルミニウムなどの金属反射膜がスパッタ等で形成されたものである。平滑層６は、サーボ用のレーザービームの波長を少なくとも６０％以上望ましくは９０％以上透過させる層であり、紫外線硬化樹脂等をスピンコートにより形成されたものである。
【００２１】
波長選択反射層５は、ホログラフィック記録と再生に用いるレーザービームの波長（例えば、４００ｎｍ）を選択的に８０％以上反射し、サーボ用のレーザービーム（例えば、波長６５０ｎｍ）を選択的に少なくとも６０％以上望ましくは８０％以上透過する、例えば異なる屈折率をもつ２種類の誘電体を積層して作られたダイクロイックミラーを代表とする波長選択特性を持つ反射層や反応性スパッタで作成される１０ｎｍから３０ｎｍの厚みの範囲のＳｉＨ、ＳｉＯ、ＳｉＮ等の１層の反射層で、スパッタリング等で形成されたものである。接着層４は、ホログラム記録層３を波長選択反射層５に接着する、透明な感圧粘着シートからなる層である。
【００２２】
ホログラム記録層３は、レーザービームで所定時間照射された時に、そのレーザービームの強度に応じて屈折率、誘電率、反射率等の光学特性が変化するホログラム記録材料によって形成されたものであり、例えば、このホログラム記録材料には、デュポン（Ｄｕｐｏｎｔ）社製のフォトポリマ（Photopolymers）ＨＲＦ−６００（製品名）等が使用される。このホログラム記録層３は、例えば５μｍ以上の適宜の厚みを有している。ホログラム記録層３上に設けられたカバー層２は円形透明な層であり、例えば、０.６ｍｍ以下の適宜の厚みを有する。
【００２３】
また、光記録媒体１には、図１に示すように、内周側から外周側に向ってコントロール領域９、テスト領域１０、ユーザー領域１１が順次に形成されている。
詳細には、図３に示すように、このらせん状のトラック１２は、２つ以上の複数のトラック列（第１のトラック列、第２のトラック列）からなっている。
【００２４】
このコントロール領域９のエンボスピット列には、光記録媒体１の物理情報や記録多重度毎の最適な推奨記録パワーなどの記録条件が、媒体製造者（媒体製造メーカ）により予めエンボスピット情報として、図１０に示すように、アドレス情報と交互に記録されていることで連続したアドレス情報は保たれるようにした。また、コントロール領域９のホログラム記録層３（図２参照）には、ユーザーが使用する度に記録された最終アドレスや、欠陥に対するディフェクトマネジメント情報が記録再生装置によって自動的に記録される。
【００２５】
また、光記録媒体１には、コントロール領域９の外周側に隣接して、予め設定された数のらせん状（渦巻状）のトラック１２からなるテスト領域１０が設けられている。このテスト領域１０は、記録再生装置毎のレーザーパワーなどのばらつきを考慮し、各記録再生装置においてコントロール領域９から再生された記録条件に基づいて、テスト信号をホログラム記録層３に多重記録した後、再生出力値を確認する領域である。なお、テスト信号自体は特別な信号ではなく、信号レベルが既知の信号であればよい。
【００２６】
ホログラム記録層３に多重記録されるホログラム情報は、図４（Ａ）に示されるように、照射領域の重畳回数が増える度に再生光量の指標である回折効率は徐々に低下していく傾向が顕著であるため、図４（Ｂ）に示すように重畳回数毎に最適な記録エネルギーが異なる。そのため、上記したように、コントロール領域９には、光記録媒体１の物理情報や記録多重度毎の最適な推奨記録パワーなどの記録条件が、媒体製造者（媒体製造メーカ）により予めエンボスピット列として記録されているが、この記録条件はあくまでも媒体製造者が所定の記録再生装置で測定して得られた代表的な記録条件である。
【００２７】
そのため、記録再生装置個々に適合した記録条件を求めるために、上記のコントロール領域９から再生した記録条件に基づいて、テスト信号をテスト領域１０のホログラム記録層３へ記録した後、そのテスト信号の再生、及びその再生出力値の測定を行って、最適な記録条件が求められる。このテスト領域１０のエンボスピットには、後述するユーザー領域１１と同等のらせん状にホログラム記録時の照射ピッチＷｐ毎にエンボスピットにてアドレスなどが付与されている。
【００２８】
また、光記録媒体１には、テスト領域１０の外周側に隣接して、予め設定された数のらせん状（渦巻状）のトラック１２からなるユーザー領域１１が設けられている。このユーザー領域１１のエンボスピット列には、ホログラム記録時の照射ピッチＷｐ毎にアドレスなどが付与されている。また、ユーザー領域１１のホログラム記録層３には、ユーザーの情報が１回の照射で複数ビットのページデータとして記録され、必要に応じて傷などの欠陥データの代替データに対応したスペア領域を作製することも可能である。
【００２９】
次に、本発明になる光情報記録方法が適用される光情報記録再生装置について説明する。図５は本発明になる光情報記録方法が適用される光情報記録再生装置の一例の概略構成図を示す。同図において、図１乃至図３で説明した構造の光記録媒体１は、その中心がスピンドル１５に取り付けられ、スピンドルモータ１６によりアクチュエータドライバ２４からのモータ駆動信号に基づいて回転制御される。
【００３０】
光学ピックアップユニット１７は、光記録媒体１に２次元的にディジタル変調された情報光と、記録用参照光とを照射する光学装置で、フィードモータ１８により光記録媒体１の半径方向に移動可能な構成とされている。また、後述するように、サーボ回路２３の出力信号に基づいてアクチュエータドライバ２４が制御され、その結果、光学ピックアップユニット１７内の対物レンズの位置が制御されることにより、トラッキング制御やフォーカス制御が可能な構成とされている。
【００３１】
まず、記録準備について説明する。例えば、装置に光記録媒体１が装填されると、光学ピッアップユニット１７は、先ずアクチュエータドライバ２４から駆動信号を得て、フィードモータ１８で光記録媒体１の最内周の領域に移動させられた後、アクチュエータドライバ２４にて光記録媒体１の反射層７にて一般的な非点収差法などの方法でフォーカス動作を行い、フォーカスを合わせ、引き続きエンボスピットにて一般的なプッシュプル方式などの方法でトラッキング動作を行う。
【００３２】
これにより、光学ピックアップユニット１７から光記録媒体１のコントロール領域９の反射層７にレーザービームを照射して、照射されたレーザービームの反射光を光学ピックアップユニット１７が受光して光電変換することで、基板８に形成されているエンボスピット列にて媒体製造者が記録した媒体特性等の物理データ、推奨記録パワーなどの最適記録エネルギーデータを読み出し、続いて、同じくコントロール領域９のホログラム記録層３にレーザービームを照射して、照射されたレーザービームの反射光を光学ピックアップユニット１７が受光して光電変換することで、コントロール領域９のホログラム記録層３に記録再生装置により記録された記録管理情報（ディフェクトマネジメント情報）を読み出して光記録媒体１の情報を収集する。
【００３３】
装着された光記録媒体１が記録再生装置にとって初めて装着された光記録媒体であった場合、次に光記録媒体１のコントロール領域９に記録されていた情報を基に何種類かの多重度毎の記録が数回繰り返され、最適な記録エネルギーを確認する。その後、その情報に基づいた記録エネルギーにて求められたその記録再生装置における最適記録条件をコントロール領域９のホログラム層３に記録して記録準備は完了する。
【００３４】
図６は、光学ピックアップユニット１７の一例の構成図を示す。同図に示すように、光学ピックアップユニット１７は、情報記録及び再生用のレーザービームを生成するための光源３１と、サーボ用光源４０とを有している。情報記録用のレーザービームを生成する光源３１及びサーボ用光源４０には、円盤状の光記録媒体に情報を記録する一般的な記録装置における光源と同様に、半導体レーザーが用いられる。光記録媒体１のホログラム記録層３に情報を記録するときは、図５の信号処理回路２１から出力された記録されるべき情報信号が、レーザードライバ２２を介して図６の光源３１を駆動する。
【００３５】
光源３１から出射されたホログラフィック記録用レーザービームは、コリメータレンズ３２により平行光とされた後、空間光変調素子（ＳＬＭ：Spatial Light Modulator）３３に照射される。ＳＬＭ３３には記録すべく、例えばＱＲコードのような２次元情報と、その外周に参照光用パターンが配置されている。ＳＬＭ３３は透過型でもよいが、ここでは反射型を用いている。代表的な反射型ＳＬＭとしては、例えば、反射型液晶素子である日本ビクター株式会社製のＤ−ＩＬＡ（登録商標）があげられる。ＳＬＭ３３で空間光変調により２次元ディジタル変調された同一波長の情報光と参照光は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３４を透過して、ダイクロイックビームスプリッタ３７に入射する。
【００３６】
一方、サーボ用光源４０からは上記の情報光と参照光とは異なる波長のサーボ用レーザービームが出射され、コリメータレンズ４１で平行光とされた後、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）４２を透過してダイクロイックビームスプリッタ３７に入射する。これにより、ダイクロイックビームスプリッタ３７では、上記情報光と参照光が上記のサーボ用レーザービームと波長合成された後、１／４波長板３８で円偏光に変換され、対物レンズ３９で集光されて光記録媒体１に照射される。光記録媒体１に照射された光のうち、上記の情報光と参照光は、図２の波長選択反射層５で反射され、ホログラム記録層３にてそれら情報光と参照光との干渉パターンを発生させてそれが情報として記録される。
【００３７】
また、上記のサーボ用レーザービームは、図２のホログラム記録層３及び波長選択反射層５を順次に透過して反射層７に入射して反射され、その反射光は波長選択反射層５及びホログラム記録層３を順次に透過して対物レンズ３９に入射する。図６の対物レンズ３９に入射した反射光は、対物レンズ３９を透過して１／４波長板３８で円偏光から直線偏光に変換され、ダイクロイックビームスプリッタ３７で反射され、更にＰＢＳ４２で反射されて光検出器４３にて受光されて光電変換される。光検出器４３から出力された電気信号は、フォーカスエラー制御部４４、トラッキングエラー制御部４５及びアドレス信号再生部４６にそれぞれ供給されて、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、アドレス信号に変換される。
【００３８】
図５のサーボ回路２３は、図６のフォーカスエラー制御部４４、トラッキングエラー制御部４５を含んでおり、それらの出力信号は、アクチュエータドライバ２４に供給され、スピンドルモータ１６及びフィードモータ１８の回転や、光学ピックアップユニット１７内の対物レンズ３９の位置を可変制御する。なお、図５の検出回路１９は、図６の光検出器３５及び光検出器４３を含む。また、アドレス信号再生部４６で再生されたアドレス信号は図５の信号処理回路２１に供給される。アドレス信号再生部４６は、後述する図１０（Ａ）のＩＤで示すアドレス信号だけでなく、同期信号Ｓｙｎｃの検出信号や、ＩＤの代わりに光記録媒体製造者が予め記録しておいた媒体製造情報なども再生して、図５のＣＰＵ２０や信号処理回路２１に入力する。
【００３９】
次に、再生時の光経路について説明する。図６の光源３１から光強度一定のホログラフィック再生用レーザーが出射され、コリメータレンズ３２を通り平行光に変換され、参照光情報のみが送られているＳＬＭ３３に照射される。ＳＬＭ３３で空間光変調された参照光のレーザービームは、ＰＢＳ３４を透過してダイクロイックビームスプリッタ３７に入射し、ここでサーボ用レーザービームと波長合成され、更に１／４波長板３８を通り円偏光とされた後、対物レンズ３９で集光され、光記録媒体１に照射される。上記の参照光は、ホログラム記録層３に入射し、ホログラム記録層３の干渉縞に応じた強度の反射光とされる。
【００４０】
この反射光（戻り光）は、ホログラフィック用レーザービームとして対物レンズ３９を通り、１／４波長板３８で入射光に対して位相が９０度異なった直線偏光に変換された後、ダイクロイックビームスプリッタ３７で、サーボ用レーザービームの反射光と波長分離され、ホログラフィック用レーザービームはダイクロイックビームスプリッタ３７を透過してＰＢＳ３４に入射し、ここで反射されて、光検出器３５により受光されて光電変換される。光検出器３５は光検出器４３と同様に、ＣＣＤ（電荷結合素子）やＣーＭＯＳなどで構成されており、ホログラフィック用レーザービームを光電変換して得た読み出し信号を、図５の信号処理回路２１やＣＰＵ２０に供給する。
【００４１】
一方、サーボ用レーザービームは、ダイクロイックビームスプリッタ３７で反射してＰＢＳ４２に入射し、ここで反射されて、光検出器４３により受光されて光電変換され、得られた電気信号がフォーカスエラー制御部４４、トラッキングエラー制御部４５及びアドレス信号再生部４６に供給される。図５の信号処理回路２１では、図６のアドレス信号再生部４６からのアドレス情報を読取り、これに基づき光学ピックアップユニット１７の光記録媒体１上の正確な位置を判読し、ＣＰＵ２０へアドレス情報を送る。ＣＰＵ２０は記録又は再生に指定されるアドレスと、信号処理回路２１から入力された現在の再生アドレスとを比較し、光学ピックアップユニット１７の移動量を算出する。
【００４２】
ホログラム記録時は、ＣＰＵ２０から送られてきたアドレス情報をもとに、アクチュエータドライバ２４及びサーボ回路２３を使用してフィードモータ１８などを使い光学ピックアップユニット１７を、光記録媒体１の指定されたアドレス位置に移動する。また、このとき、ＣＰＵ２０は、光学ピックアップユニット１７の移動後の位置をサーボ用光源４０から出射したサーボ用レーザービームにて光記録媒体１のエンボスピットからのアドレス信号で確認し、記録すべき２次元情報をＳＬＭ３３に表示すると共に、レーザードライバ２２を通して光源３１から事前に確認した多重度に合わせた最適な記録エネルギーの情報記録用レーザービームを出射させ、前記の光学系を通して光記録媒体１のホログラム記録層３に情報を記録する。
【００４３】
なお、情報の記録順序は、多重度による最適記録エネルギーの確認用記録から始まり記録再生装置における最適記録エネルギーを確定してから、図１の光記録媒体１のコントロール領域９、ユーザー領域１１に記録され、最後にどのアドレスからどのアドレスに記録され、どの多重度で記録されたかという記録情報を、ＣＰＵ２０から２次元情報に変換してＳＬＭ３３に送り出し、コントロール領域９のホログラム記録層３にホログラム情報として記録して記録動作は終了する。
【００４４】
次に、ホログラム再生時には、図５のＣＰＵ２０から送られてきたアドレス情報をもとに、ホログラム記録時と同様に、アクチュエータドライバ２４及びサーボ回路２３を使用してフィードモータ１８などを使い、光学ピックアップユニット１７を光記録媒体１の指定されたアドレス位置に移動すると共に、光学ピックアップユニット１７の移動後の位置を、ＣＰＵ２０がサーボ用光源４０から出射したレーザービームにて光記録媒体１のエンボスピットからのアドレス信号で確認する。
【００４５】
その後、ＣＰＵ２０は、光源３１から、ホログラム記録と同じレーザービームを記録時に比較して同等以下の低い出力で再生用レーザービームとして出射させる。この再生用レーザービームは、ホログラム記録時の記録用レーザービームと同等の光学系を通るが、ＳＬＭ３３上の情報はホログラム記録された参照光のみで情報光はない。前述したように、再生時には光記録媒体１のホログラム記録層３に記録された干渉縞に応じた反射光を、対物レンズ３９、１／４波長板３８、ダイクロイックビームスプリッタ３７を経由してＰＢＳ３４に入射し、ここで反射された反射光を光検出器３５にて２次元情報を電気信号に変換して図５の信号処理回路２１へ送る。
【００４６】
ここで、半径方向又はトラック列方向のいずれか一方のみに多重させて情報をホログラム記録層３に記録した場合及び半径方向及びトラック列方向の両方に多重させて情報をホログラム記録層３に記録した場合における複数の光記録媒体の試料１乃至４を作製し、それらの再生時でのＳ／Ｎ（信号／ノイズ）比について調べた。再生時のＳ／Ｎ比は、３．８以上であれば、実用に適することから、この基準を超えることが必要である。
図７は、ホログラム記録層に多重記録したときの様子を示す図であり、（Ａ）は、トラック列方向にのみ多重記録した様子を示す図であり、（Ｂ）は、半径方向及びトラック列方向の両方に多重記録した様子を示す図である。
この際、情報光と参照光とで形成される干渉パターンのスポットの直径Ｄは、１００μｍである。
【００４７】
試料１は、図７（Ａ）に示すように、トラック列方向にのみ多重度２５６の記録をホログラム記録層３に記録を行って作製された光記録媒体であり、試料２は、図７（Ｂ）に示すように、半径方向及びトラック列方向共に多重度１６ずつにしてホログラム記録層３に記録を行って作製された光記録媒体であり、試料３は、半径方向に多重度２１で、かつトラック列方向に多重度１２でホログラム記録層３に記録を行って作製された光記録媒体であり、試料４は、半径方向に多重度３２で、かつトラック列方向に多重度８でホログラム記録層３に記録を行って作製された光記録媒体である。ここで、試料２乃至試料４では、情報光と参照光の照射領域内での多重度は、２５６で同じである。しかし、半径方向とトラック列方向の多重度は、試料２では、同じであるが、試料３、４では、異なっている。
【００４８】
この際、多重記録される干渉パターンのスポット同士の間隔は、試料１では、トラック列方向にのみ１００μｍ／２５６≒０．３９μｍであり、試料２では、トラック列方向及び半径方向共に、１００μｍ／１６≒６．３μｍであり、試料３は、半径方向に１００μｍ／２１≒４．８μｍ、トラック列方向に１００μｍ／１２≒８．３μｍであり、試料４では、半径方向に１００μｍ／３２≒３．１μｍ、トラック列方向に１００μｍ／８≒３３μｍである。
また、この場合のトラック列の数は、試料１では、１トラック列、試料２では、１６トラック列、試料３では、２１トラック列、試料４では、３２トラック列である。
【００４９】
この結果、再生時のＳ／Ｎ比は、試料１では、１．１であり、試料２及び３では、共に４．０であり、試料４では、３．７であった。
試料２における多重度に対して略３０％以内の多重度である試料３は、Ｓ／Ｎ比が３．８を超えている。
即ち、情報光と参照光との照射領域内での干渉パターンが多重度Ｍで記録された場合に、情報光と参照光との照射領域内における半径方向及びトラック列方向への干渉パターンの多重度をそれぞれＭ1/2＝ｎ（ｎは正の整数）±３０％の範囲内にすることにより、実用に適した良好なＳ／Ｎが得られることを示している。
また、半径方向又はトラック列方向に多重度が増しすぎた場合には、Ｓ／Ｎ比は、低くなっている。このことは、隣接する干渉パターン間のスポット同士の間隔が狭くなるため、再生の際、隣接する干渉パターンの一部も再生されてノイズを生じるためと考えられる。
【００５０】
干渉パターンのスポット同士の間隔は、Ｗp＝Ｄ／Ｍ1/2となる。
干渉パターンは、上記したＷpのピッチでホログラム記録層３に記録されるため、この干渉パターンをホログラム記録層３に記録する際のアドレス信号をエンボスピット列から得るためには、エンボスピット列のピッチは、Ｗpである。
【００５１】
次に、本発明の光情報記録方法について、図８、図９を併せ用いて詳細に説明する。
図８は、第１トラック列に隣接するようにして記録された干渉パターンのスポットを示す図である。
図９は、第１、第２トラック列に多重記録された干渉パターンのスポットを示す図である。
ここでは、干渉パターンのスポットの直径Ｄを１００μｍとし、干渉パターン内に存在する多重度をＭとし、半径方向或いはトラック列方向の多重度を等しいとする。
トラック列の数は、Ｍ1/2＝２であり、トラック列のピッチは、エンボスピット列と同じＷp＝Ｄ／Ｍ1/2＝５０μｍである。
先ず、図８に示すように、複数の干渉パターンａ１を互いに隣接させて第１トラック列全体に亘って記録する。
【００５２】
次に、図９（Ａ）に示すように、第１トラック列の最初の位置に記録された干渉パターンａ１から、５０μｍずらした干渉パターンａ２を第１トラック列全体に亘って、多重記録する。
【００５３】
次に、図９（Ｂ）に示すように、第２トラック列にも同様にして、複数の干渉パターンｂ１を互いに隣接させて第２トラック列全体に亘って記録する。
この後、第２トラック列の最初の位置に記録された干渉パターンｂ１から、５０μｍずらした干渉パターンｂ２を第２トラック列全体に亘って、多重記録する。
このため、トラック列方向には、２多重記録される一方、半径方向では、第２トラック列に記録された干渉パターンが第１トラック列に記録された干渉パターンに多重されて２多重記録される。
【００５４】
次に、エンボスピット列として記録されているアドレス信号等の信号フォーマットについて、図１０、図１１を用いて説明する。
図１０は、エンボスピットに記録されているコントロール領域のアドレス信号等の信号フォーマットを示す図である。図１０（Ａ）に示すように、コントロール領域９におけるアドレス信号等は、１セクタが上記の干渉パターンのスポットの直径Ｄと同じ１００μｍの長さで記録され、１セクタは、それぞれ干渉パターンのスポットのピッチＷｐ（＝１０μｍ）単位の長さである、マーカＭ、アドレス信号ＩＤ及び同期信号Ｓｙｎｃからなる第１の信号部と、コントロールデータＣ及び同期信号Ｓｙｎｃからなる第２の信号部とが交互に配置された構成とされている。
【００５５】
ここで、同期信号Ｓｙｎｃが、上記の干渉パターンのスポット中心位置を定めるための位置決め信号であり、Ｄ／Ｍ1/2おきにエンボスピット列に記録されている。また、上記のＩＤは、アドレス番号情報を示すアドレス信号である。また、コントロールデータＣは、媒体製造者（媒体製造メーカ）により測定して予め記録される、前記した光記録媒体１の物理情報や記録多重度毎の最適な推奨記録パワーなどの記録条件を示すデータである。
【００５６】
具体的なトラッキングを行うためのピット列の例としては、図１０（Ｂ）に示すように、公知のＤＶＤ（Digital Versatile Disc）と同等の１Ｔ＝０.１３３μｍの周期を基本として、３Ｔから８Ｔの長さの範囲で規定される（ただし、Ｔはチャネルクロックの周期）。ピット列の基本構成は、クロック発生の基準となる３Ｔ信号から１１Ｔ信号の組み合わせよりなる、アドレスが記されるＩＤ部の直前に配置されたマーカＭ、クロック信号が維持されるべくＤ８−１６変調された４バイトからなるアドレス信号部（ＩＤ）、実際の干渉パターンのスポット中心を規定する同期信号Ｓｙｎｃ、コントロールデータＣからなる。
【００５７】
アドレス信号部ＩＤの４バイトは、信頼性を増すために１バイトのＥＣＣ（誤りチェックコード）を追加することも可能である。１周中のトラックにおいてアドレスの付け方に例えば連続性をもたせるなどして、仮に読取りエラーが発生しても訂正を可能にしておく。なお、同期信号ＳｙｎｃとマーカＭの信号は、ＩＤやコントロールデータＣに発生しないパターンとすることが望ましい。また、トラック列番号を付与することでアドレスシークの時間を短縮することができる。
【００５８】
図１０（Ｃ）は、図１０（Ｂ）の反射率の変化とサーボ信号でのアドレス信号の電圧を表している。ピット部はサーボ光が回折して反射量が低下し電圧のレベルが下がる。図１０（Ｃ）に示すように、最も短いマークの３Ｔ信号はＭＴＦ（Modulation Transfer Function）の関係で振幅は若干小さくなるが、２値化するには問題ない値に設定され、その再生信号が光記録媒体記録再生装置内の周知の位相同期ループ（ＰＬＬ）回路でロックされて、クロック信号を生成させる。また、信号のエッジを利用して情報をデコードし、この例では５ＴのＳｙｎｃの立下りのエッジ中央部を、前記干渉パターンのスポット中心位置になるようにしている。
【００５９】
図１１は、同様にエンボスピット列に記録されているユーザー領域１１のアドレス信号等の信号フォーマットを示す図である。図１１（Ａ）に示すように、ユーザー領域１１のエンボスピット列に記録されているアドレス信号は、１セクタが上記の干渉パターンのスポットの直径Ｄと同じ１００μｍの長さで記録され、１セクタは、それぞれ干渉パターンのスポットピッチＷp（＝１０μｍ）単位の長さである点はコントロール領域９に記録されているアドレス信号等と同様であるが、図１１（Ａ）に示すように、コントロールデータＣは存在せず、マーカＭ、ＩＤ及び同期信号Ｓｙｎｃからなる信号部から構成されている。ユーザー領域１１のアドレス信号等の信号列は、図１１（Ｂ）に示され、信号波形は同図（Ｃ）に示される。
【００６０】
ホログラム記録の実際の位置を規定するために、ＩＤ信号の直後に同期信号Ｓｙｎｃを配置し、この同期信号Ｓｙｎｃの立下りもしくは立上り時にホログラム記録のレーザービームが照射されるようにする。ホログラム記録時の干渉パターンのスポットの直径Ｄが１００μｍであった場合、トラック列方向に多重されない長さとして０.５ｍｍ毎にセクタを設ける。
そして、干渉パターンのスポットピッチＷpである１０μｍ毎に多重されるとすると、１セクタにＤ／Ｗp＝５０個の情報データがホログラム記録されることになる。
【００６１】
以上のように、本発明の実施の形態によれば、干渉パターンのスポットの直径をＤ、この干渉パターンの多重度をＭ、トラック列をＭ1/2とするとき、干渉パターンは、半径方向及びトラック列方向それぞれにＭ1/2で、かつＤ／Ｍ1/2±３０％ピッチで記録されているので、良好なＳ／Ｎ比が得られる光記録媒体を提供できる。
また、複数の干渉パターンａ１を互いに隣接させて第１トラック列全体に亘って記録した後、この第１トラック列の最初の位置に記録された干渉パターンａ１から、５０μｍずらした干渉パターンａ２を第１トラック列全体に亘って、多重記録し、次に、第２トラック列にも同様にして、複数の干渉パターンｂ１を互いに隣接させて第２トラック列全体に亘って記録した後、この第２トラック列の最初の位置に記録された干渉パターンｂ１から、５０μｍずらした干渉パターンｂ２を第２トラック列全体に亘って、多重記録するので、ノイズが低減され、かつ高密度な記録を行うことができる。
【００６２】
なお、図９（Ａ）のｂ１で示した同じトラックに対するトラック２周目以降の照射スポット（照射領域）の最適記録パワーは、そのトラック１周前の照射スポット（照射領域）ａ１等と重畳する割合（多重度）で決定され、その重畳する割合が大きいほど（重畳面積が大きいほど）、ホログラム記録層３中の反応物の量が少なくなるので強い照射強度が必要となる。すなわち、図４（Ｂ）に示すように、トラック１周当りの照射領域の最適記録エネルギーは、同じトラックでの照射領域の重畳回数が多いほど（多重度が大きいほど）大きくする必要があり、よって、上記多重度の組み合わせ数分だけ最適記録エネルギーの事前情報があることが望ましい。
【００６３】
しかし、図４（Ｂ）に示すように、５多重以上の多重度では、ある程度直線的な傾向となるため、複数の多重度における最適記録エネルギーのテスト記録は、必ずしも多重度の全ての組み合わせについて行う必要はない。そこで、本実施の形態の光記録媒体１のコントロール領域９の反射層７には、例えば、重畳回数（多重度）が０回、１回、２回、３回、４回、５回、１０回、２０回、・・・、最大回のそれぞれについての最適記録エネルギーを記録すると共に、図４（Ｂ）に点線Iで示した重畳回数（多重度）と最適記録エネルギーの傾斜特性の情報を記録しており、上記以外の多重度の最適記録エネルギーは、その傾斜特性の情報から計算により求めることができる。
【００６４】
なお、前記特許文献１に記載された従来の光情報記録方法は、光記録媒体を複数のゾーンに分けて、各ゾーン内において各情報群の記録を行うことを特徴としている。円盤状の記録媒体を複数のゾーンに分けて記録を行う方式としては、周知のように、各ゾーンにおいて角速度を一定とするＺＣＡＶ（Zone Constant Angular Velocity）方式や、各ゾーンにおいて線速度を一定とするＺＣＬＶ（Zone Constant Linear Velocity）方式が知られており、上記の従来の光情報記録方法では、これらＺＣＡＶ方式やＺＣＬＶ方式を適用している。
【００６５】
しかしながら、ＺＣＡＶ方式あるいはゾーンに分けることなく記録媒体を一定の角速度で回転するＣＡＶ方式でのホログラフィック記録を行うと、図１２に示すように照射領域が決定され、角速度一定のＺＣＡＶ方式やＣＡＶ方式では連続的に光記録媒体の半径によって線速度が変化するため記録エネルギーの最適化が困難である。また、ＺＣＬＶ方式では、光記録媒体の回転速度の変化を一定の範囲に収めることができ、各ゾーンに分けることで光記録媒体の角速度や線速度を一定とすることは可能となるが、記録の線速度が数種類に増え、最適記録エネルギーのテスト記録の組み合わせが、やはり増えるため、多数の
ゾーンを設けたＺＣＬＶ方式は望ましくない。
【００６６】
そこで、光記録媒体の全面に渡りＣＬＶ方式を採用することで、記録の線速度を１種類とすることができ、最適記録エネルギーのテスト記録の組み合わせを最小として記録を行う。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の光記録媒体の一実施の形態の平面図である。
【図２】図１の光記録媒体の一例の概略断面図である。
【図３】図１の光記録媒体のらせん状の複数のトラック列を示す平面図である。
【図４】重畳回数（多重度）と回折効率の関係の一例を示す特性図と、重畳回数（多重度）と最適な記録エネルギーの関係の一例を示す特性図である。
【図５】本発明方法が適用される光情報記録再生装置の一例の概略構成図である。
【図６】図５中の光学ピックアップユニットの一例の構成図である。
【図７】ホログラム記録層に多重記録の様子を示す図であり、（Ａ）は、トラック列方向にのみ多重記録した様子を示す図であり、（Ｂ）は、半径方向及びトラック列方向の両方に多重記録した様子を示す図である。
【図８】第１トラック列に隣接するようにして記録された干渉パターンのスポットを示す図である。
【図９】第１、第２トラック列に多重記録された干渉パターンのスポットを示す図である。
【図１０】本発明方法で記録されるコントロール領域のアドレス信号等の一実施の形態のフォーマット等を説明する図である。
【図１１】本発明方法で記録されるユーザー領域のアドレス信号等の一実施の形態のフォーマット等を説明する図である。
【図１２】従来の光情報記録方法の半径方向の一例の多重記録の例の説明図である。
【図１３】従来の光情報記録方法の多重記録の一例の説明図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  光記録媒体
２  カバー層
３  ホログラム記録層
４  接着層
５  波長選択反射層
６  平滑層
７  反射層
８  基板
９  コントロール領域
１０  テスト領域
１１  ユーザー領域
１２  トラック
１７  光学ピックアップユニット
２０  中央処理装置（ＣＰＵ）
３１  記録再生用光源
３３  空間光変調素子（ＳＬＭ）
３４、４２  偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）
３５、４３  光検出器
３７  ダイクロイックビームスプリッタ
３８  １／４波長板
３９  対物レンズ
４０  サーボ用光源
【図１】
2008186545.tif 000003
【図２】
2008186545.tif 000004
【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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【図９】
2008186545.tif 000011
【図１０】
2008186545.tif 000012
【図１１】
2008186545.tif 000013
【図１２】
2008186545.tif 000014
【図１３】
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