JP2000268381A

JP2000268381A - 光再生方法および光再生装置

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Publication number: JP2000268381A
Application number: JP11070220A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Ishii; 努石井; Kazuo Baba; 和夫馬場
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1999-03-16
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2000-09-29
Anticipated expiration: 2019-03-16
Also published as: JP3707286B2

Abstract

(57)【要約】【課題】信号光中に位置合わせ用パターンを付加しな
くても、光学系と光記録媒体の位置合わせをすることが
でき、記録容量の増加およびデータ転送速度の向上を図
ることができるようにする。【解決手段】データ“０”はＳ偏光、データ“１”は
Ｐ偏光、というように、２次元データの各ビットのデー
タに応じて、信号光の各画素の光の偏光方向を空間的に
２値化し、その信号光をホログラムとして記録する。記
録したホログラムは、読み出し光を照射することによっ
て、信号光の空間偏光分布が保存された回折光として再
生する。ページ内の回折光は、ページ情報部分7aとして
示すように、データの“０”“１”にかかわらず、光強
度の大きい明部分であり、ページ外の回折光でない部分
は、暗部分となる。回折光ページ情報部分7aの四隅の画
素に対応させて、四隅の画素の成分の強度を検出する光
検出器55a〜55dを配置し、これら光検出器55a〜55dに回
折光ページ情報部分7aを入射させる。光検出器55a〜55d
の検出強度が全て最大となるように読み出し光と光記録
媒体の相対位置を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、２次元データ情
報をホログラムとして光記録媒体に記録し、光記録媒体
から再生する方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】相変化型や光磁気型など、書き換え可能
な光ディスクは、すでに広く普及している。これらの光
ディスクは、一般の磁気ディスクに比べれば、記録密度
が高いが、さらに記録密度を高めるためには、ビームス
ポット径を小さくして、隣接トラックまたは隣接ビット
との距離を短くするなどの必要がある。

【０００３】このような技術の開発によって実用化され
たものに、ＤＶＤがある。読み出し専用のＤＶＤ−ＲＯ
Ｍは、直径１２ｃｍのディスクに片面で４．７ＧＢｙｔ
ｅのデータを記録することができる。また、書き込み・
消去が可能なＤＶＤ−ＲＡＭは、相変化方式によって、
直径１２ｃｍのディスクに両面で５．２ＧＢｙｔｅの高
密度記録が可能である。

【０００４】このように光ディスクの高密度化は年々進
んでいるが、一方で、上記の光ディスクは面内にデータ
を記録するため、その記録密度は光の回折限界に制限さ
れ、高密度記録の物理的限界と言われる５Ｇｂｉｔ／ｉ
ｎｃｈ²に近づいている。したがって、更なる大容量化
のためには、奥行き方向を含めた３次元（体積型）の記
録が必要となる。

【０００５】そこで、次世代のコンピュータファイルメ
モリとして、３次元的記録領域に由来する大容量性と２
次元一括記録再生方式に由来する高速性とを兼ね備えた
ホログラムメモリが注目されている。

【０００６】ホログラムメモリでは、同一体積内に多重
させて複数のデータページを記録することができ、かつ
各ページごとにデータを一括して読み出すことができ
る。アナログ画像ではなく、二値のデジタルデータ
「０，１」を「明、暗」としてデジタル画像化し、ホロ
グラムとして記録再生することによって、デジタルデー
タの記録再生も可能となる。最近では、このデジタルホ
ログラムメモリシステムの具体的な光学系や、体積多重
記録方式に基づくＳＮ比やビット誤り率の評価、または
２次元符号化についての提案がなされ、光学系の収差の
影響など、より光学的な観点からの研究も進展してい
る。

【０００７】図６に、文献「Ｄ．Ｐｓａｌｔｉｓ，Ｍ．
Ｌｅｖｅｎｅ，Ａ．Ｐｕ，Ｇ．Ｂａｒｂａｓｔａｔｈｉ
ｓａｎｄＫ．Ｃｕｒｔｉｓ；Ｏｐｔ．Ｌｅｔｔ．２
０（１９９５）７８２」に示された、体積多重記録方式
の一例であるシフト多重記録方式を示す。

【０００８】この文献に示されたシフト多重記録方式で
は、ホログラム記録媒体９１をディスク形状とし、空間
光変調器９２を介して得られた物体光９３を、レンズ９
４によってフーリエ変換して、ホログラム記録媒体９１
に照射すると同時に、対物レンズ９５を介して得られた
球面波の参照光９６を、ホログラム記録媒体９１に照射
して、ホログラム記録媒体９１の回転によって同じ領域
に複数のホログラムを重ね書きする。例えば、ビーム径
を１．５ｍｍφとすると、ホログラム記録媒体９１を数
十μｍ移動させるだけで、ほぼ同じ領域に別のホログラ
ムを、クロストークを生じることなく記録することがで
きる。これは、参照光９６が球面波であるため、ホログ
ラム記録媒体９１の移動によって参照光９６の角度が変
化したのと等価になることを利用したものである。

【０００９】このように光記録媒体をディスク形状とし
て回転させることによって、媒体表面の２次元方向にホ
ログラムを記録再生することができ、記憶容量の増加と
データ転送速度の向上を図ることができる。

【００１０】しかし、このように媒体表面の２次元方向
にホログラムを記録再生する場合には、媒体表面に水平
なトラッキング方向と媒体表面に垂直なフォーカシング
方向の両方向で、記録再生のための光学系と光記録媒体
の相対位置を正確に合わせないと、記録再生のＳＮ比が
低下する。特に、記録再生される信号は、図７（Ａ）に
示すような２次元データ情報であり、その各画素が大き
くても数１０μｍ程度のサイズであるので、高精度の位
置合わせが必要となる。

【００１１】そのため、図７（Ｂ）に示すように、各ペ
ージのＭ×Ｎ画素の信号光中の、四隅のそれぞれｍ×ｎ
画素の部分に位置合わせ用パターンＰａを付加して、ホ
ログラムを記録し、読み出し時のホログラム回折光中
の、この位置合わせ用パターンＰａの部分の検出信号に
よって、光学系と光記録媒体の相対位置を制御する方法
が考えられている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では、各ページ内の利用可能なＭ×Ｎ画素のうち、４
×ｍ×ｎ画素は、データ情報の記録再生に利用できなく
なり、記憶容量の減少およびデータ転送速度の低下を来
たす。また、記録時の信号光形成用の２次元空間光変調
器、および再生時の回折光検出用の２次元光検出器とし
ても、（Ｍ×Ｎ−４×ｍ×ｎ）画素分のデータ情報の記
録再生のためにＭ×Ｎ画素のものが必要となり、空間光
変調器および光検出器のコストアップを来たし、ひいて
は記録再生装置のコストアップを来たす。

【００１３】そこで、この発明は、信号光中に位置合わ
せ用パターンを付加しなくても、光学系と光記録媒体の
位置合わせをすることができ、これによって、記録容量
の増加およびデータ転送速度の向上を図ることができる
とともに、記録再生装置の低コスト化を図ることができ
るようにしたものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明では、空間偏光
分布により２次元データ情報を保持する信号光がホログ
ラムとして記録されている光記録媒体に読み出し光を照
射して、前記ホログラムから回折光を再生し、その回折
光と回折光外の非情報部分との強度の違いから、回折光
の空間的位置を検出して、その検出信号により前記読み
出し光と前記光記録媒体の相対位置を制御し、その状態
で、前記回折光から前記２次元データ情報を読み取る。

【００１５】

【作用】光誘起複屈折性（光誘起異方性、光誘起２色
性）を示す材料は、これに入射する光の偏光状態に感応
し、入射光の偏光方向を記録することができる。例え
ば、側鎖に光異性化する基を有する高分子または高分子
液晶、または光異性化する分子を分散させた高分子は、
直線偏光を照射すると、光異性化が誘起されて、直線偏
光の方向に応じて屈折率の異方性を生じ、偏光方向を記
録し、保存することができる。このとき、同時に参照光
を照射すれば、信号光の偏光方向をホログラムとして記
録することができる。

【００１６】この点に着目して、出願人は先に、特願平
１０−３２８３４号（整理番号ＦＮ９７−００６９３）
によって、２次元データ情報に応じた空間的な偏光分布
をホログラムとして記録再生する方法を提案した。

【００１７】これは、図１に示すように、例えば、デー
タ“０”はＳ偏光、データ“１”はＰ偏光、というよう
に、２次元データの各ビットのデータに応じて、信号光
３の各画素の光の偏光方向を空間的に２値化し、その信
号光３を参照光によってホログラムとして記録するもの
である。記録したホログラムは、読み出し光を照射する
ことによって、信号光３の空間偏光分布が保存されたホ
ログラム回折光７として再生することができる。

【００１８】この場合、ページ内の信号光３および回折
光７は、それぞれページ情報部分３ａおよび７ａとして
示すように、Ｓ偏光の画素であるとＰ偏光の画素である
とを問わず、すなわちデータの“０”“１”にかかわら
ず、光強度の大きい明部分であり、逆に、ページ外の信
号光、回折光でない部分は、非情報部分３ｂ，７ｂとし
て示すように、暗部分となる。

【００１９】この発明では、この回折光と回折光外の非
情報部分との強度の違いから、回折光の空間的位置を検
出して、その検出信号により読み出し光と光記録媒体の
相対位置を制御する。したがって、この発明によれば、
信号光中に位置合わせ用パターンを付加しなくても、光
学系と光記録媒体の位置合わせをすることができ、これ
によって、記録容量の増加およびデータ転送速度の向上
を図ることができるとともに、記録再生装置の低コスト
化を図ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】〔位置合わせ方法の一例〕図１と
同様に便宜上、ページ内の画素数を５×４画素として示
すと、例えば、図２（Ａ）に示すように、位置合わせ用
光検出器５５として、図１に示し、かつ図２（Ｂ）に示
すような回折光ページ情報部分７ａの四隅の画素に対応
させて、四隅の画素の回折光成分の強度を検出する４つ
の光検出器５５ａ〜５５ｄを配置し、これら光検出器５
５ａ〜５５ｄに回折光ページ情報部分７ａを入射させ
る。

【００２１】位置合わせ用光検出器５５全体のサイズ
は、データ読み取り用の光検出器アレイと同じである。
例えば、実際上、データ読み取り用の光検出器アレイ
を、６４０×４８０ドットの画素を水平方向および垂直
方向に１０μｍピッチで配列したものとする場合には、
光検出器５５ａ〜５５ｄの一つの大きさを１０μｍ×１
０μｍとし、光検出器５５ａ（５５ｂ）と光検出器５５
ｃ（５５ｄ）の間隔を（６４０−２）×１０μｍ、光検
出器５５ａ（５５ｃ）と光検出器５５ｂ（５５ｄ）の間
隔を（４８０−２）×１０μｍとする。

【００２２】回折光ページ情報部分７ａは、図１に示し
たように、空間的に偏光変調されているが、強度は全て
の画素部分で一定である。その強度を「１」とし、図１
に示したページ外の非情報部分７ｂの強度を「０」とす
る。実際上、非情報部分７ｂの強度がゼロでなくても、
回折光ページ情報部分７ａに比べて十分「暗」であれ
ば、以下の位置検出および位置合わせに影響しない。

【００２３】したがって、読み出し光が光記録媒体に対
して正しい位置にあり、図２（Ｃ）に示すように、回折
光ページ情報部分７ａが光検出器５５ａ〜５５ｄに対し
て正しい位置にあるときには、光検出器５５ａ〜５５ｄ
の検出強度は、全て最大値１となる。

【００２４】これに対して、図２（Ｄ）に示すように、
回折光ページ情報部分（図２（Ｂ）と同様に画素を実線
で示す）が光検出器５５ａ〜５５ｄに対して水平方向に
ずれた場合には、光検出器５５ａおよび５５ｂの検出強
度と光検出器５５ｃおよび５５ｄの検出強度とが相違す
るようになり、図のように回折光ページ情報部分が右側
にずれたときには、光検出器５５ｃおよび５５ｄの検出
強度は、それぞれ最大値１となるが、光検出器５５ａお
よび５５ｂの検出強度は、それぞれ１より小さくなる。
図は、画素ピッチの１／２ずれて、光検出器５５ａおよ
び５５ｂの検出強度が、それぞれ０．５となる場合であ
る。

【００２５】また、図２（Ｅ）に示すように、回折光ペ
ージ情報部分が光検出器５５ａ〜５５ｄに対して垂直方
向にずれた場合には、光検出器５５ａおよび５５ｃの検
出強度と光検出器５５ｂおよび５５ｄの検出強度とが相
違するようになり、図のように回折光ページ情報部分が
下側にずれたときには、光検出器５５ｂおよび５５ｄの
検出強度は、それぞれ最大値１となるが、光検出器５５
ａおよび５５ｃの検出強度は、それぞれ１より小さくな
る。図は、画素ピッチの１／４ずれて、光検出器５５ａ
および５５ｃの検出強度が、それぞれ０．７５となる場
合である。

【００２６】さらに、図２（Ｆ）に示すように、回折光
ページ情報部分が光検出器５５ａ〜５５ｄに対して斜め
方向にずれた場合には、そのずれの方向（右上、右下、
左上、左下）に応じて、光検出器５５ａ〜５５ｄのうち
のいずれか一つの検出強度は、最大値１となるが、他の
３つの検出強度は、それぞれ１より小さくなる。図は、
右方向および下方向に、それぞれ画素ピッチの１／２ず
れて、光検出器５５ｄの検出強度が最大値１となり、光
検出器５５ｂおよび５５ｃの検出強度が０．５となり、
光検出器５５ａの検出強度が０．２５となる場合であ
る。

【００２７】以上のように、４つの光検出器５５ａ〜５
５ｄの検出強度は、回折光ページ情報部分７ａの光検出
器５５ａ〜５５ｄに対する位置ずれの方向および量に応
じて変化し、読み出し光が光記録媒体に対して正しい位
置にあり、回折光ページ情報部分７ａが光検出器５５ａ
〜５５ｄに対して正しい位置にあるときにのみ、光検出
器５５ａ〜５５ｄの検出強度が全て最大値１となる。

【００２８】したがって、４つの光検出器５５ａ〜５５
ｄの検出信号から、読み出し光と光記録媒体の相対位置
を検出することができ、その検出結果により、４つの光
検出器５５ａ〜５５ｄの検出強度が全て最大値１となる
ように読み出し光と光記録媒体の相対位置を制御するこ
とによって、読み出し光を光記録媒体に対して正しい位
置にすることができる。

【００２９】このように、この発明によれば、信号光中
に位置合わせ用パターンを付加しなくても、光学系と光
記録媒体の位置合わせをすることができ、これによっ
て、記録容量の増加およびデータ転送速度の向上を図る
ことができるとともに、記録再生装置の低コスト化を図
ることができる。

【００３０】例えば、データページのＭ×Ｎ画素中の、
四隅のそれぞれｍ×ｎ画素の部分に位置合わせ用パター
ンを付加する従来の方法と比較すると、この発明の方法
では、光記録媒体の同じ面積の領域に、従来の方法より
４×ｍ×ｎ画素分多くデータ情報を記録することができ
る。逆に、従来の方法と同量のデータ情報を記録する場
合には、従来の方法より、その分の記録領域の面積を小
さくすることができるとともに、信号光形成用の空間光
変調器およびデータ読み取り用の光検出器アレイの画素
数を少なくすることができる。

【００３１】〔記録再生の装置および方法）図３は、こ
の発明の光記録再生装置の一例を示す。

【００３２】光記録媒体１０としては、例えば、図４に
示すように、ガラス基板などの透明基板１１の一面側に
偏光感応層１２を形成したものを用いる。偏光感応層１
２は、光誘起複屈折性を示し、偏光情報をホログラムと
して記録できる材料であれば、どのようなものでもよい
が、好ましい例として、上述した側鎖に光異性化する基
を有する高分子または高分子液晶、または光異性化する
分子を分散させた高分子を用いることができる。その光
異性化する基または分子としては、例えば、アゾベンゼ
ン骨格を含むものが好適である。

【００３３】この例では、偏光感応層１２として、図５
に示す化学式で表される、側鎖にシアノアゾベンゼンを
有するポリエステルを用いる。ホログラムを体積的（３
次元）に記録するには、偏光感応層１２の厚みは、少な
くとも１０μｍ程度必要であり、この例では、２０μｍ
とする。

【００３４】図３に示すように、光記録媒体１０はディ
スク形状とし、モータ４０によって回転駆動する。

【００３５】記録再生ヘッド２０の光源２１としては、
光記録媒体１０の偏光感応層に感度のあるコヒーレント
光を発するものを用いる。この例では、偏光感応層とし
て側鎖にシアノアゾベンゼンを有するポリエステルを用
いるので、シアノアゾベンゼンが光異性化する波長域に
属する波長５１５ｎｍのアルゴンイオンレーザを用い
る。光源２１からの光１の偏光は、例えば、紙面に垂直
なＳ偏光である。

【００３６】この光源２１からの光１は、空間フィルタ
２２を通過させて波面の乱れを除去した後、レンズ２３
によって平行光とし、さらにビームスプリッタ２４によ
って２光束に分割する。

【００３７】そして、記録時には、シャッタ２５を開け
て、ビームスプリッタ２４を透過したＰ偏光の光２を、
空間光変調器２６に入射させる。

【００３８】空間光変調器２６は、偏光変調が可能なも
のとする。このような空間光変調器２６としては、電圧
アドレス型の液晶パネルや電気光学結晶にマトリクス電
極を付けたものなどを用いることができるが、偏光子は
設けない。

【００３９】空間光変調器２６は、２次元的に複数の画
素を有し、それぞれの画素を１／２波長板として機能さ
せて、図では省略した制御回路によって、それぞれの画
素に２次元データの対応するビットのデータを電圧印加
の有無として与えることによって、それぞれの画素に入
射する光の偏光を変調するものとする。

【００４０】この例のように空間光変調器２６に入射す
る光２がＰ偏光である場合、空間光変調器２６の電圧が
印加された画素は、１／２波長板の軸が４５度回転し
て、入射光２の偏光方向を９０度回転させるので、その
画素を透過した信号光成分はＳ偏光となる。これに対し
て、空間光変調器２６の電圧が印加されない画素は、１
／２波長板の軸が入射光２の偏光方向と平行となるの
で、その画素を透過した信号光成分はＰ偏光となる。し
たがって、空間光変調器２６を通過した信号光３は、空
間光変調器２６に与えられた２次元データに対応した空
間偏光分布を有するものとなる。

【００４１】この空間光変調器２６を通過した信号光３
を、レンズ２７によってフーリエ変換し、その変換後の
信号光４を、光記録媒体１０に照射する。同時に、ビー
ムスプリッタ２４で反射したＳ偏光の光５を、参照光と
して、ミラー２９ａで反射させ、レンズ２９ｂによって
集光し、ミラー２９ｃで反射させて、光記録媒体１０の
信号光４が照射される領域に照射する。これによって、
光記録媒体１０中に、２次元データに対応した信号光４
の空間偏光分布が、ホログラムとして記録される。

【００４２】この場合、光記録媒体１０を回転させるこ
とによって、光記録媒体１０の周方向に場所を変えて複
数のホログラムを記録することができる。このとき、参
照光５として球面波を用いることによって、シフト多重
記録を行うことができる。さらに、記録再生ヘッド２０
を光記録媒体１０の径方向に移動させることによって、
光記録媒体１０中に同心円状の記録トラックを形成する
ようにホログラムを記録することができる。

【００４３】再生時には、シャッタ２５を閉じて信号光
４を遮断し、記録時の参照光と同じ光５を、読み出し光
として、光記録媒体１０のホログラムが記録されている
領域に照射する。これによって、記録時の信号光４の空
間偏光分布が保存されたホログラム回折光６が得られ
る。

【００４４】この回折光６を、レンズ５１で平行光と
し、その平行光の回折光７を、ハーフミラー５４で反射
させて、位置合わせ用光検出器５５の図２に示したよう
な４つの光検出器５５ａ〜５５ｄに入射させる。

【００４５】この例では、データ読み取り用の光検出器
アレイ５３ｓおよび５３ｐとして、画素ピッチが９．９
μｍ、画素形状が正方形、画素数が６４０×４８０ドッ
トのものを用い、この光検出器アレイ５３ｓおよび５３
ｐのサイズで決定されるページの四隅に、それぞれの光
検出器５５ａ〜５５ｄを配置する。

【００４６】そして、この４つの光検出器５５ａ〜５５
ｄの検出信号を制御回路７０に供給し、制御回路７０に
よってヘッド移動機構６０およびモータ４０を制御し
て、図２において上述したように、この４つの光検出器
５５ａ〜５５ｄの検出強度が全て最大値１となるよう
に、記録再生ヘッド２０と光記録媒体１０の位置合わせ
をする。

【００４７】さらに、再生時には、このように位置合わ
せをした状態で、レンズ５１によって平行光とした回折
光７を、ハーフミラー５４を透過させ、偏光ビームスプ
リッタ５２に入射させて、Ｓ偏光成分８とＰ偏光成分９
とに分離し、そのＳ偏光成分８の強度を光検出器アレイ
５３ｓで検出し、Ｐ偏光成分９の強度を光検出器アレイ
５３ｐで検出する。これによって、回折光７の空間偏光
分布により保持された２次元データ、すなわち光記録媒
体１０に記録された２次元データを読み取ることができ
る。

【００４８】Ｓ偏光成分８とＰ偏光成分９はネガ像とポ
ジ像の関係になるので、その一方を一方の光検出器アレ
イで検出するだけでも、２次元データを読み取ることが
可能である。しかし、このように、それぞれの偏光成分
８および９を、それぞれの光検出器アレイ５３ｓおよび
５３ｐで検出する場合には、それぞれの光検出器アレイ
５３ｓおよび５３ｐの検出信号の差分を算出することに
よって、回折光７の揺らぎ、外光の影響、光記録媒体１
０や光学系の不完全さなどに起因するノイズをキャンセ
ルして、より高いＳＮ比の読み取り出力を得ることがで
きる。

【００４９】モータ４０により光記録媒体１０を回転さ
せることによって、光記録媒体１０の周方向に場所を変
えて記録されている複数のホログラムを読み出すことが
できる。また、記録再生ヘッド２０を光記録媒体１０の
径方向に移動させることによって、光記録媒体１０中に
同心円状に形成されている記録トラックからホログラム
を読み出すことができる。

【００５０】上述した装置で、６４０×４８０ビットの
２次元データの記録再生を試みた。光記録媒体１０とし
ては、偏光感応層として側鎖にシアノアゾベンゼンを有
するポリエステルを形成したものを用い、光源２１とし
ては、上述した波長５１５ｎｍのアルゴンイオンレーザ
を用いた。記録時の信号光および参照光は、約０．５Ｗ
／ｃｍ²、再生時の読み出し光は、約０．２Ｗ／ｃｍ²と
した。空間光変調器２６としては、一画素の大きさが４
２μｍ×４２μｍで６４０×４８０画素のプロジェクタ
用液晶パネルを用い、光検出器アレイ５３ｓ，５３ｐお
よび位置合わせ用の光検出器５５ａ〜５５ｄとしては、
上述した例のものを用いた。

【００５１】光検出器５５ａ〜５５ｄの検出強度が全て
最大となるように調整したところ、光検出器アレイ５３
ｓおよび５３ｐの検出強度の変動が１０％以下に抑えら
れる程度に、位置合わせをすることができた。この変動
量であれば、他の光変動分を加味しても、記録されたデ
ータ情報の２値再生に対して十分なマージンを確保する
ことができ、画素単位の高精度の位置合わせを実現する
ことができる。

【００５２】〔他の例〕上述した例は、媒体表面に水平
なトラッキング方向の位置合わせをする場合であるが、
制御回路７０の出力により、記録再生ヘッド２０の光記
録媒体１０に対する距離も併せて制御することによっ
て、同時に媒体表面に垂直なフォーカシング方向の位置
合わせもすることができる。

【００５３】上述した例は、位置合わせ用光検出器とし
て４つの光検出器５５ａ〜５５ｄを用いる場合である
が、対角方向の２つの光検出器のみを用いるようにして
もよい。また、各光検出器の検出強度が最大となるよう
に位置合わせする代わりに、対角方向の２つの光検出器
の検出信号の差分を算出して、その差分がゼロとなるよ
うに、または各光検出器の検出信号を演算して、その演
算結果が所定値となるように、位置合わせすることもで
きる。

【００５４】上述した位置合わせ方法は、ホログラムを
記録する場合にも用いることができる。例えば、信号光
の空間偏光分布をホログラムとして記録した後、そのホ
ログラムを再生して、上述したように位置合わせをし、
その状態で、新たな信号光の空間偏光分布を新たなホロ
グラムとして、前のホログラムに多重させて、または前
のホログラムに対して上書きするように、記録すること
ができる。

【００５５】図３の例は、一つの装置で記録と再生を行
えるようにした場合であるが、記録専用（上記の記録の
場合で、位置合わせのためのホログラム再生は含む）ま
たは再生専用の装置とすることもできる。記録専用の装
置では、偏光ビームスプリッタ５２および光検出器アレ
イ５３ｓ，５３ｐは不要であり、これらを除外すること
によって、記録ヘッドの小型軽量化および記録装置の低
コスト化を実現することができる。再生専用の装置で
は、シャッタ２５、空間光変調器２６およびレンズ２
７、さらに構成によってはビームスプリッタ２４は不要
であり、これらを除外することによって、再生ヘッドの
小型軽量化および再生装置の低コスト化を実現すること
ができる。

【００５６】

【発明の効果】上述したように、この発明によれば、信
号光中に位置合わせ用パターンを付加しなくても、光学
系と光記録媒体の位置合わせをすることができ、これに
よって、記録容量の増加およびデータ転送速度の向上を
図ることができるとともに、記録再生装置の低コスト化
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の方法の信号光および回折光の例を示
す図である。

【図２】この発明の方法の位置合わせの説明に供する図
である。

【図３】この発明の光記録再生装置の一例を示す図であ
る。

【図４】この発明の方法に用いる光記録媒体の一例を示
す図である。

【図５】図４の光記録媒体の偏光感応層の材料の一例の
化学式を示す図である。

【図６】シフト多重記録方式を説明するための図であ
る。

【図７】従来の方法の信号光の例を示す図である。

【符号の説明】

３，４…信号光５…参照光、読み出し光６，７…回折光１０…光記録媒体１２…偏光感応層２０…記録再生ヘッド２１…光源２４…ビームスプリッタ２５…シャッタ２６…空間光変調器４０…モータ５２…偏光ビームスプリッタ５３ｓ，５３ｐ…光検出器アレイ５４…ハーフミラー６０…ヘッド移動機構７０…制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2K008 AA04 AA17 BB04 BB06 CC01 CC03 DD12 FF07 FF17 FF21 FF24 HH12 HH13 HH14 HH26 5D090 AA01 CC04 DD03 FF02 FF41 FF45 GG22 LL02 LL05 5D118 AA13 BA01 BB02 BF02 BF03 CD01 CD03 CD06 CD15 CF20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空間偏光分布により２次元データ情報を保
持する信号光がホログラムとして記録されている光記録
媒体に読み出し光を照射して、前記ホログラムから回折
光を再生し、その回折光と回折光外の非情報部分との強
度の違いから、回折光の空間的位置を検出して、その検
出信号により前記読み出し光と前記光記録媒体の相対位
置を制御し、その状態で、前記回折光から前記２次元デ
ータ情報を読み取る光再生方法。
【請求項２】空間偏光分布により２次元データ情報を保
持する信号光がホログラムとして記録されている光記録
媒体に読み出し光を照射して、前記ホログラムを読み出
す読み出し光光学系と、そのホログラムからの回折光を検出する位置合わせ用光
検出器と、この位置合わせ用光検出器の検出信号によって、前記読
み出し光光学系および位置合わせ用光検出器を含む再生
ヘッドと前記光記録媒体の相対位置を制御する制御手段
と、前記ホログラムからの回折光を互いに直交する２つの偏
光成分に分離する回折光光学系と、その２つの偏光成分を検出して前記２次元データ情報を
読み取る光検出器と、を備える光再生装置。
【請求項３】請求項２の光再生装置において、前記光記録媒体がディスク形状であり、当該光再生装置
が、前記光記録媒体を回転させる媒体駆動機構と、前記
再生ヘッドを前記光記録媒体の径方向に移動させるヘッ
ド移動機構とを備えることを特徴とする光再生装置。
【請求項４】コヒーレント光を発する光源と、２次元データ情報に応じて前記光源からの光を偏光変調
して、空間偏光分布により２次元データ情報を保持する
信号光を得る空間光変調器と、その信号光を光記録媒体に照射する結像光学系と、前記光源からの光から参照光を得て、前記光記録媒体に
照射する参照光光学系と、前記光記録媒体に記録されているホログラムからの回折
光を検出する位置合わせ用光検出器と、この位置合わせ用光検出器の検出信号によって、前記光
源、空間光変調器、結像光学系、参照光光学系および位
置合わせ用光検出器を含む記録再生ヘッドと前記光記録
媒体の相対位置を制御する制御手段と、前記ホログラムからの回折光を互いに直交する２つの偏
光成分に分離する回折光光学系と、その２つの偏光成分を検出して前記２次元データ情報を
読み取る光検出器と、を備える光記録再生装置。
【請求項５】請求項４の光記録再生装置において、前記光記録媒体がディスク形状であり、当該光記録装置
が、前記光記録媒体を回転させる媒体駆動機構と、前記
記録再生ヘッドを前記光記録媒体の径方向に移動させる
ヘッド移動機構とを備えることを特徴とする光記録再生
装置。
【請求項６】空間偏光分布により２次元データ情報を保
持する信号光がホログラムとして記録されている光記録
媒体に読み出し光を照射して、前記ホログラムから回折
光を再生し、その回折光と回折光外の非情報部分との強
度の違いから、回折光の空間的位置を検出して、その検
出信号により前記読み出し光と前記光記録媒体の相対位
置を制御し、その状態で、空間偏光分布により２次元デ
ータ情報を保持する新たな信号光をホログラムとして前
記光記録媒体に記録する光記録方法。