JP2002304739A - Information reproducing device - Google Patents

Information reproducing device

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JP2002304739A
JP2002304739A JP2001106344A JP2001106344A JP2002304739A JP 2002304739 A JP2002304739 A JP 2002304739A JP 2001106344 A JP2001106344 A JP 2001106344A JP 2001106344 A JP2001106344 A JP 2001106344A JP 2002304739 A JP2002304739 A JP 2002304739A
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JP
Japan
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light
information
information recording
array
laser
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Application number
JP2001106344A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Oboshi
敏夫 大星
Sakuya Tamada
作哉 玉田
Masanobu Yamamoto
眞伸 山本
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reproduce information recorded on a low-cost information recording medium having sufficient recording capacity. SOLUTION: The information recording medium 1 having an information recording part 10 wherein a plurality of phase diffraction gratings 20 are disposed with a two-dimensional pattern corresponding to the information to be recorded, is irradiated with linear laser beams emitted from a two-dimensional semiconductor laser array 71, then the diffracted light generated in the information recording part 10 is detected by a CCD array 76.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、位相回折格子を利
用して情報を記録する情報記録媒体に記録された情報を
再生する情報再生装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information reproducing apparatus for reproducing information recorded on an information recording medium for recording information using a phase diffraction grating.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、光を照射されることにより情
報の再生が行われる情報記録媒体としては、例えばCD
−ROM等の光ディスクが広く普及している。このよう
な光ディスクは、一般に、数百MBから数GB程度の大
きな記憶容量を有しているものの、情報の記録再生時に
回転駆動する必要があることから、記録再生するために
用いる記録再生装置の小型化に限界があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an information recording medium on which information is reproduced by irradiating light, for example, a CD is used.
-Optical disks such as ROMs are widely used. Although such an optical disk generally has a large storage capacity of several hundred MB to several GB, it needs to be driven to rotate when recording and reproducing information. There was a limit to miniaturization.

【0003】また、CD−ROM等の光ディスクは、大
量生産することにより極めて安価に製造することができ
るという利点があるため、特にCD−ROMは、近年、
書籍や雑誌などの付録として大量に頒布されるようにな
ってきている。しかしながら、このようにしてCD−R
OMを頒布する場合には、数MBから数十MB程度の比
較的小さなサイズのデータしか記録されていないことも
多い。したがって、従来の光ディスクは、記録するデー
タのサイズによってはオーバーサイズであり、小さなサ
イズのデータを記録するだけのために、いわば使い捨て
にされている現状を鑑みると、自然環境に対する負荷と
いう観点からは好ましくない用途で用いられている場合
があった。
Also, optical disks such as CD-ROMs have the advantage that they can be manufactured at extremely low cost by mass production.
It is being distributed in large quantities as an appendix to books and magazines. However, in this way the CD-R
When distributing an OM, data of only a relatively small size of about several MB to several tens MB is often recorded. Therefore, the conventional optical disk is oversized depending on the size of the data to be recorded, and in view of the current state of being disposable in order to only record data of a small size, from the viewpoint of load on the natural environment. In some cases, it was used for undesirable purposes.

【0004】そこで、数MBから数十MB程度の記憶容
量を有し、光ディスクよりも小型で使い勝手が良好な情
報記録媒体として、いわゆる光カードが提案され、実用
化されている。
Therefore, a so-called optical card has been proposed and put into practical use as an information recording medium having a storage capacity of about several MB to several tens MB and smaller in size and more convenient than an optical disc.

【0005】光カードは、例えば、図11に示すよう
に、数cm四方のサイズで形成された基板上に、例えば
カルコゲナイド系の相変化型記録材料が薄膜状に形成さ
れてなる信号記録層100を備え、情報の記録再生時
に、この信号記録層100に対してレーザ光を集光した
光スポット101が照射される。そして、光スポット1
01が、例えば図11中矢印Aで示すように走査され、
反射率の変化を検出されることにより、記録する情報に
応じて信号記録層100に形成された記録マーク102
が検出され、再生が行われる。また、情報を記録する際
には、記録する情報に応じて変調されたレーザ光が、再
生時よりも大きな出力で照射されることにより、信号記
録層100が光スポット101の位置で相変化し、これ
により記録マーク102が形成される。
As shown in FIG. 11, for example, an optical card has a signal recording layer 100 in which, for example, a chalcogenide-based phase-change recording material is formed in a thin film shape on a substrate formed in a size of several cm square. When recording and reproducing information, the signal recording layer 100 is irradiated with a light spot 101 obtained by condensing a laser beam. And light spot 1
01 is scanned, for example, as shown by arrow A in FIG.
By detecting a change in reflectance, the recording mark 102 formed on the signal recording layer 100 in accordance with the information to be recorded.
Is detected, and reproduction is performed. When information is recorded, the signal recording layer 100 changes its phase at the position of the light spot 101 by irradiating a laser beam modulated according to the information to be recorded with an output larger than that at the time of reproduction. Thus, a recording mark 102 is formed.

【0006】すなわち、光カードでは、記録する情報
(デジタルデータ)が記録マーク102として信号記録
層100に記録されることとなる。また、記録再生時に
は、誤り訂正や高記録密度化を実現する目的で、デジタ
ルデータに対して、例えばNRZIなどの各種符号化/
復号化処理が施されたり、8−10変調などの各種変調
/復調処理が施されることが一般的に行われている。
That is, in the optical card, information (digital data) to be recorded is recorded on the signal recording layer 100 as the recording mark 102. At the time of recording / reproduction, various encoding / coding methods such as NRZI are applied to digital data for the purpose of realizing error correction and high recording density.
Generally, decoding processing and various modulation / demodulation processing such as 8-10 modulation are performed.

【0007】光カードは、レーザ光を用いて記録再生が
行われることから、従来からクレジットカード等に広く
用いられているような、いわゆる磁気カードと比較し
て、格段に大きな記憶容量を備えることが可能とされて
いる。したがって、例えば、預金残高情報や医療カルテ
情報、或いは個人情報などを記録することにより、金融
機関における高機能なキャッシュカードとしての用途
や、医療機関における医療カルテとしての用途が期待さ
れている。
[0007] Since an optical card performs recording and reproduction using a laser beam, it has a much larger storage capacity than a so-called magnetic card which has been widely used in credit cards and the like. It is possible. Therefore, for example, by recording deposit balance information, medical chart information, or personal information, it is expected to be used as a high-performance cash card in a financial institution or as a medical chart in a medical institution.

【0008】このような光カードの具体的な一例として
は、プリフォーマットされていないことから比較的安価
に作製することが可能な追記型の光カード及びその再生
装置が、「K.Toyota et.al., "A New Optical Card Req
uiring No Preformatting",SPIE Vol.1316 Optical Dat
a Storage(1990), p.345」に記載されている。この例で
は、レーザ光の記録マークに対するフォーカスサーボや
トラッキングサーボ、或いはアジマスサーボ等のサーボ
機構を備えず、一方向のみ走査されるCCDアレイを用
いた簡略な装置構成が記載されている。
[0008] As a specific example of such an optical card, a write-once optical card and a reproducing apparatus therefor which can be produced relatively inexpensively because they are not preformatted are described in "K. Toyota et al. al., "A New Optical Card Req
uiring No Preformatting ", SPIE Vol.1316 Optical Dat
a Storage (1990), p. 345 ". In this example, a simple device configuration using a CCD array that scans in only one direction without a servo mechanism such as focus servo, tracking servo, or azimuth servo for a laser beam recording mark is described.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の光カ
ードでは、信号記録層に対して照射したレーザ光によっ
て、信号記録層に対して相変化、溶融、蒸発、変形など
を生じさせ、これにより記録マークを形成している。し
たがって、同じ記録内容の光カードを大量に作製する場
合には、各々の光カードに対して個別に情報の記録を行
う必要があり、生産性が著しく低下してしまうという問
題があった。
By the way, in the conventional optical card, the laser beam applied to the signal recording layer causes the signal recording layer to undergo phase change, melting, evaporation, deformation, and the like. A recording mark is formed. Therefore, when a large number of optical cards having the same recording content are manufactured, it is necessary to individually record information on each optical card, and there has been a problem that productivity is significantly reduced.

【0010】また、記録マークを形成するに際して、例
えばインクジェットプリンタ等で用いられているような
各種印刷技術を用いることも考えられるが、現在の印刷
技術では20μm以下程度の位置精度で記録マークを印
刷することが容易でないため、十分な記録容量を実現す
ることが甚だ困難であるといった問題があった。
In forming a recording mark, various printing techniques such as those used in an ink jet printer may be used. However, with the current printing technique, the recording mark is printed with a positional accuracy of about 20 μm or less. However, there is a problem that it is extremely difficult to realize a sufficient recording capacity because the recording is not easy.

【0011】そこで、本発明は、上述した従来の実情を
鑑みてなされたものであり、十分な記録容量を備えるだ
けでなく、大量に且つ低コストで製造することが可能と
された情報記録媒体に記録された情報を再生する情報再
生装置を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and has been developed to provide an information recording medium which not only has a sufficient recording capacity but can be manufactured in large quantities at low cost. It is an object of the present invention to provide an information reproducing apparatus for reproducing information recorded in a device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明に係る情報再生装
置は、所定の波長域のレーザ光を出射する発光素子がX
−Y方向に複数配設されてなる2次元半導体レーザアレ
イと、上記2次元半導体レーザアレイから出射されたレ
ーザ光を集光して、記録する情報に応じた2次元パター
ンで複数の位相回折格子が配設されてなる情報記録部を
基板上に備える情報記録媒体における上記情報記録部に
対して、直線状のレーザビーム形状で照射する照射手段
と、上記照射手段により照射するレーザ光を、上記情報
記録部の位置で、レーザビーム形状の長さ方向に対して
略々直交する方向に走査する走査手段と、上記走査手段
により走査されたレーザ光が上記情報記録部で回折して
生じた直線状の回折光を受光するに十分な受光面を有
し、この受光面に、上記面発光レーザ素子における各発
光素子から出射されたレーザ光をそれぞれ受光するに十
分なアスペクト比とされた受光素子が複数配設され、こ
れら各受光素子により上記情報記録部の2次元パターン
を基本情報単位毎に検出するCCDアレイとを備える。
According to the information reproducing apparatus of the present invention, the light emitting element which emits a laser beam in a predetermined wavelength range is X-ray.
A two-dimensional semiconductor laser array provided in a plurality in the -Y direction, and a plurality of phase diffraction gratings in a two-dimensional pattern corresponding to information to be recorded by condensing laser light emitted from the two-dimensional semiconductor laser array. Irradiating means for irradiating the information recording section of the information recording medium provided on the substrate with an information recording section having a linear laser beam shape, and a laser beam irradiated by the irradiating means, Scanning means for scanning at a position of the information recording part in a direction substantially perpendicular to the length direction of the laser beam shape, and a straight line generated by diffracting the laser light scanned by the scanning means at the information recording part Having a light-receiving surface sufficient to receive the diffracted light in the shape of the light-emitting element, the light-receiving surface having an aspect ratio sufficient to receive the laser light emitted from each light-emitting element in the surface-emitting laser element. The light receiving elements are more disposed, and a CCD array for detecting a two-dimensional pattern of said information recording unit in each basic information unit by each of these light receiving elements.

【0013】以上のように構成された本発明に係る情報
再生装置は、直線状のレーザビーム形状とされたレーザ
光を情報記録部で走査して回折光を検出するという極め
て簡略な構成によって、上述した本発明に係る情報記録
媒体に記録された情報を再生することができる。また、
2次元半導体レーザアレイから出射した直線状のレーザ
光を情報記録部に照射し、十分なアスペクト比とされた
受光素子を複数備えるCCDアレイによって回折光を検
出することから、情報記録媒体に記録された2次元パタ
ーンを高精度で検出することを容易とすることができ
る。
The information reproducing apparatus according to the present invention configured as described above has a very simple configuration in which a laser beam having a linear laser beam shape is scanned by an information recording unit to detect a diffracted beam. The information recorded on the information recording medium according to the present invention can be reproduced. Also,
The information recording unit is irradiated with linear laser light emitted from the two-dimensional semiconductor laser array, and diffracted light is detected by a CCD array having a plurality of light receiving elements having a sufficient aspect ratio. It is possible to easily detect the two-dimensional pattern with high accuracy.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下では、本発明を適用した情報
再生装置について、図面を参照しながら詳細に説明す
る。以下では、本発明を適用した情報再生装置を用いて
情報信号を再生する情報記録媒体の一構成例として、図
1に示すような情報記録媒体1について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an information reproducing apparatus to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, an information recording medium 1 as shown in FIG. 1 will be described as one configuration example of an information recording medium for reproducing an information signal using an information reproducing apparatus to which the present invention is applied.

【0015】情報記録媒体1は、図1に示すように、例
えば各種の樹脂材料等により略平板状に形成された基板
2上に、記録する情報に応じた2次元パターンで位相回
折格子が形成された情報記録シート3と、情報の再生時
に照射されるレーザ光の反射率を向上させる反射膜4
と、情報記録シート3及び反射膜4を保護する保護膜5
とが順次積層された構造とされている。
As shown in FIG. 1, the information recording medium 1 has a phase diffraction grating formed in a two-dimensional pattern in accordance with information to be recorded on a substrate 2 which is formed of, for example, various resin materials into a substantially flat plate shape. Information recording sheet 3 and reflection film 4 for improving the reflectivity of laser light emitted during reproduction of information
And a protective film 5 for protecting the information recording sheet 3 and the reflective film 4
Are sequentially laminated.

【0016】また、情報記録媒体1は、情報の再生時
に、保護膜5側から情報記録シート3に対してレーザ光
が照射され、情報記録シート3に形成された位相回折格
子で生じた回折光を検出されることにより、記録された
情報の再生が行われる。
When reproducing information, the information recording medium 1 is irradiated with laser light from the protective film 5 side to the information recording sheet 3, and diffracted light generated by the phase diffraction grating formed on the information recording sheet 3. Is detected, the recorded information is reproduced.

【0017】なお、図1中においては情報記録媒体1の
要部についてのみ図示しているが、情報記録媒体1は、
図1に示す構成の他に、例えば、取り扱いの利便性、機
械的な耐久性、環境変化に対する耐性を向上させる目的
で各種の外装材を備えていてもよい。
Although FIG. 1 shows only the main part of the information recording medium 1, the information recording medium 1
In addition to the configuration shown in FIG. 1, for example, various exterior materials may be provided for the purpose of improving handling convenience, mechanical durability, and resistance to environmental changes.

【0018】基板2としては、従来から広く用いられて
いる一般的な磁気カードと同程度の形状として、例え
ば、縦横の長さをそれぞれ50mm、80mmとし、厚
さを0.1mm程度とすることができる。ただし、基板
2は、その形状や材料を特に限定されるものではなく、
例えば所定の規格(例えばA4,A5,B4など)とさ
れた事務用紙と同程度の大きさや厚みとしてもよい。ま
た、基板2は、情報記録シート3が積層される側とは反
対側の面(裏面)に、例えば写真や文字などの画像が印
刷されていたり、画像が印刷された別のシートが張り合
わされていてもよい。
The substrate 2 has a shape similar to that of a general magnetic card that has been widely used in the past. For example, the length is 50 mm and 80 mm, respectively, and the thickness is about 0.1 mm. Can be. However, the shape and material of the substrate 2 are not particularly limited.
For example, the size and thickness may be the same as that of office paper set to a predetermined standard (for example, A4, A5, B4, etc.). On the substrate 2, an image such as a photograph or a character is printed, or another sheet on which the image is printed is laminated on a surface (back surface) opposite to the side on which the information recording sheet 3 is laminated. May be.

【0019】なお、基板2は、情報記録媒体1におい
て、取り扱いの利便性や機械的な耐久性などを確保する
目的で備えられており、これらが十分に確保されていれ
ば可撓性を有していてもよい。また、情報記録シート3
自体がこれらの目的を満足する場合には、基板2を不要
とすることができる。情報記録媒体1において、基板2
を不要とした場合には、情報記録シート3が基板2とし
ての機能を兼ねていることとなる。ただし、情報記録媒
体1においては、後述する情報再生装置によって、情報
の再生時に光学系に対して相対的に送り移動されること
を考慮すると、全体としての厚みが0.2mm〜0.5
mm程度であることが望ましい。これにより、高精度に
位置決めすることができ、確実に再生動作を行うことが
できる。
The substrate 2 is provided for the purpose of ensuring convenience of handling and mechanical durability in the information recording medium 1, and if these are sufficiently ensured, the substrate 2 has flexibility. It may be. Information recording sheet 3
When the substrate itself satisfies these objects, the substrate 2 can be omitted. In the information recording medium 1, the substrate 2
Is unnecessary, the information recording sheet 3 also functions as the substrate 2. However, in consideration of the fact that the information recording medium 1 is fed and moved relative to the optical system at the time of reproducing information by an information reproducing apparatus described later, the overall thickness is 0.2 mm to 0.5 mm.
mm. As a result, the positioning can be performed with high accuracy, and the reproducing operation can be reliably performed.

【0020】情報記録シート3は、一方の主面に、記録
する情報信号に応じた2次元パターンで複数の位相回折
格子が形成されている。この情報記録シート3は、例え
ばポリカーボネート等の各種樹脂材料によって0.1m
m程度の厚さでシート状に形成されており、各位相回折
格子を構成する溝状の凹凸パターン3aが形成されてい
る。この凹凸パターン3aは、後述するようにして各種
スタンピング技術を用いることにより、情報記録シート
3に対して高精度に低コストで転写形成することができ
る。
In the information recording sheet 3, a plurality of phase diffraction gratings are formed on one main surface in a two-dimensional pattern according to an information signal to be recorded. The information recording sheet 3 is made of various resin materials such as polycarbonate and has a thickness of 0.1 m.
It is formed in a sheet shape with a thickness of about m, and a groove-like uneven pattern 3a constituting each phase diffraction grating is formed. The uneven pattern 3a can be transferred and formed on the information recording sheet 3 with high accuracy and low cost by using various stamping techniques as described later.

【0021】反射膜4は、例えば、Al,Au,Cu,
Ag等の金属材料によって50nm程度の膜厚で形成さ
れている。情報記録媒体1は、反射膜4を備えているこ
とによって、レーザ光の反射率を向上させて、十分な光
強度及び光変調度で回折光を出力することが可能とな
る。なお、情報記録媒体1においては、情報記録シート
3自体に十分な反射率が備わっている場合には、反射膜
4を不要とすることができる。
The reflection film 4 is made of, for example, Al, Au, Cu,
It is formed of a metal material such as Ag to have a thickness of about 50 nm. Since the information recording medium 1 includes the reflection film 4, it is possible to improve the reflectance of the laser light and output the diffracted light with a sufficient light intensity and light modulation. In the information recording medium 1, if the information recording sheet 3 itself has a sufficient reflectance, the reflective film 4 can be omitted.

【0022】また、反射膜4は、特に有機材料によって
形成されていることが望ましい。反射膜4として用いる
ことができる有機材料としては、レーザ光に対して2.
0以上の屈折率を得ることができるような材料、例えば
シアニン系有機色素材料などのように、レーザ光の波長
領域において高い屈折率を示す有機材料を用いることが
できる。情報記録媒体1においては、反射膜4を有機材
料によって形成することによって、燃焼するなどして廃
棄する場合に環境に対する負荷を低減することができ、
また資源のリサイクルを図ることが容易となる。
It is desirable that the reflection film 4 is made of an organic material. The organic material that can be used as the reflection film 4 is:
A material capable of obtaining a refractive index of 0 or more, for example, an organic material having a high refractive index in the wavelength region of laser light, such as a cyanine-based organic dye material, can be used. In the information recording medium 1, by forming the reflective film 4 with an organic material, the load on the environment can be reduced when the information recording medium 1 is discarded by burning or the like.
In addition, resources can be easily recycled.

【0023】また、情報記録媒体1においては、レーザ
光が情報記録シート3に到達するまでに透過する光透過
層(本例の場合には保護膜5)の屈折率が1.5程度で
ある場合に、この光透過層でのレーザ光に対する反射率
が4%程度となることから、反射膜4での反射率を10
%程度以上確保する必要がある。したがって、反射膜4
を有機材料によって形成する場合には、この有機材料の
屈折率をnとし、レーザ光の波長をλとしたとき、こ
の反射膜4の膜厚をλ/n付近に設定することによ
り、高い反射率を得ることができる。なお、有機材料と
しては、必ずしもレーザ光に対して透光性を有している
必要はなく、透光性を有していない場合には、反射膜4
における屈折率の代わりに複素屈折率を考慮して材料や
膜厚の選定をすればよい。
In the information recording medium 1, the refractive index of the light transmitting layer (the protective film 5 in this example) through which the laser beam passes before reaching the information recording sheet 3 is about 1.5. In this case, the reflectivity of the light transmitting layer with respect to the laser beam is about 4%.
% Or more must be secured. Therefore, the reflection film 4
Is formed of an organic material, when the refractive index of the organic material is n 0 and the wavelength of the laser beam is λ, the film thickness of the reflective film 4 is set to around λ / n 0 , High reflectivity can be obtained. Note that the organic material does not necessarily need to have a light-transmitting property with respect to the laser light.
The material and the film thickness may be selected in consideration of the complex refractive index instead of the refractive index in the above.

【0024】保護膜5は、情報記録シート3及び反射膜
4を保護する目的で積層されており、レーザ光に対して
透光性を示す材料によって薄膜状に形成されている。な
お、情報記録媒体1は、例えば外装材を備えるなどし
て、情報記録シート3や反射膜4を直接保護する必要が
ない場合や、これら情報記録シート3及び反射膜4が十
分な耐環境特性を有している場合などでは、保護膜5を
不要とすることができる。
The protective film 5 is laminated for the purpose of protecting the information recording sheet 3 and the reflective film 4, and is formed in a thin film of a material which transmits laser light. The information recording medium 1 does not need to directly protect the information recording sheet 3 and the reflection film 4 by, for example, providing an exterior material, or the information recording sheet 3 and the reflection film 4 have sufficient environmental resistance characteristics. For example, the protective film 5 can be unnecessary.

【0025】また、本例に係る情報記録媒体1では、保
護膜5側から情報記録シート3に対してレーザ光を照射
する構成しており、この保護膜5が光透過層としての機
能を有している。このため、保護膜5は、レーザ光に対
して十分な透光性を有している必要がある。ただし、例
えば、情報記録媒体1を基板2側からレーザ光を照射す
る構成とする場合には、この基板2が光透過層となり、
十分な透光性を有していることが重要となる。この場合
には、保護膜5に透光性は必要でない。
In the information recording medium 1 according to the present embodiment, the information recording sheet 3 is irradiated with laser light from the protective film 5 side, and the protective film 5 has a function as a light transmitting layer. are doing. For this reason, the protective film 5 needs to have sufficient translucency for laser light. However, for example, when the information recording medium 1 is configured to irradiate laser light from the substrate 2 side, the substrate 2 serves as a light transmitting layer,
It is important to have sufficient translucency. In this case, the protective film 5 does not need to have translucency.

【0026】つぎに、以上のように構成された情報記録
媒体1において、情報がどのように記録されているかと
いう点について説明する。
Next, how information is recorded on the information recording medium 1 configured as described above will be described.

【0027】情報記録媒体1では、図2に示すように、
情報記録シート3に形成された凹凸パターン3aによっ
て、記録する情報に応じた2次元パターンで複数の位相
回折格子が配設されており、この位相回折格子が配設さ
れた領域が全体として情報記録部10を構成している。
なお、図2は、情報記録媒体1の主面を、レーザ光の照
射側からみた平面図であり、2次元パターンの一部を省
略して示す模式図である。
In the information recording medium 1, as shown in FIG.
A plurality of phase diffraction gratings are arranged in a two-dimensional pattern according to the information to be recorded by the concavo-convex pattern 3a formed on the information recording sheet 3, and the region where the phase diffraction gratings are arranged is used as a whole for information recording. The unit 10 is constituted.
FIG. 2 is a plan view of the main surface of the information recording medium 1 as viewed from the side irradiated with the laser beam, and is a schematic diagram showing a part of the two-dimensional pattern omitted.

【0028】情報記録部10の領域内には、帯状の領域
に各種の制御情報が記録された領域としての第1の制御
情報記録部11及び第2の制御情報記録部12と、任意
の情報が記録された領域としてのデータ記録部13とが
設定されている。第1の制御情報記録部11は、所定の
間隔で互いに平行に複数設定されており、第2の制御情
報記録部12は、第1の制御情報記録部11に対して直
交する方向に、所定の間隔で互いに平行に複数設定され
ている。そして、これら第1の制御情報記録部11と第
2の制御情報記録部12とにより構成された格子状の内
部領域が、データ記録部13として設定されており、こ
のデータ記録部13に、任意の情報が記録されることと
なる。
In the area of the information recording section 10, a first control information recording section 11 and a second control information recording section 12 as areas where various kinds of control information are recorded in a band-like area, And a data recording unit 13 as an area in which is recorded. A plurality of first control information recording units 11 are set in parallel with each other at predetermined intervals, and a second control information recording unit 12 is disposed in a direction orthogonal to the first control information recording unit 11 in a predetermined direction. Are set in parallel at intervals of. A lattice-shaped internal area constituted by the first control information recording unit 11 and the second control information recording unit 12 is set as a data recording unit 13. Will be recorded.

【0029】第1の制御情報記録部11及び第2の制御
情報記録部12に記録される制御情報としては、例え
ば、レーザ光が照射されて情報の再生が行われる際に、
このレーザ光の照射位置や走査位置を示す情報を記録し
ておくことが望ましい。これにより、情報記録媒体1に
記録された情報を再生する情報再生装置は、レーザ光の
照射位置や走査位置を検出することができ、各位相回折
格子の中央部にレーザ光を照射したり、位相回折格子の
列に沿ってレーザ光を走査することなどが容易となり、
確実に回折光を検出して良好な再生出力特性を得ること
ができる。
The control information recorded in the first control information recording unit 11 and the second control information recording unit 12 is, for example, when the information is reproduced by irradiating a laser beam.
It is desirable to record information indicating the irradiation position and scanning position of the laser light. Thereby, the information reproducing apparatus that reproduces the information recorded on the information recording medium 1 can detect the irradiation position and the scanning position of the laser light, irradiate the laser light to the center of each phase diffraction grating, It becomes easy to scan the laser beam along the row of the phase diffraction grating,
Good reproduction output characteristics can be obtained by reliably detecting diffracted light.

【0030】なお、レーザ光の照射位置や走査位置を示
す情報は、情報記録部10の領域内で、少なくとも2箇
所以上に位置して記録されていることが望ましい。これ
により、情報再生装置における光学系に対する情報記録
媒体1の傾き(すなわち、情報記録部10の傾き)やず
れ量などを確実に検出することができる。
It is desirable that the information indicating the irradiation position and the scanning position of the laser beam be recorded at least at two or more positions in the area of the information recording section 10. Thereby, the inclination of the information recording medium 1 with respect to the optical system in the information reproducing apparatus (that is, the inclination of the information recording unit 10), the amount of deviation, and the like can be reliably detected.

【0031】また、制御情報としては、情報再生装置に
おいてレーザ光をパルス発光させるタイミングを示す情
報を記録しておくこともできる。これにより、情報再生
装置において、この制御情報を検出することにより、各
位相回折格子の位置や位相回折格子の列に相当する位置
でレーザ光をパルス発光させることができ、レーザ光の
照射パワーを調整したり、隣接する位相回折格子同士の
間でのクロストークを低減したりすることができる。な
お、このようなタイミングを示す情報としては、パルス
発光させる周期などを直接示す情報であってもよいが、
例えば、レーザ光の走査方向に沿って「0」と「1」と
が交互に出現するような情報とすることもできる。この
場合に、この情報に沿ってレーザ光を走査することによ
り得られる出力信号は、例えば図3に示すような波形と
なり、この波形の周期からパルス発光のタイミングを算
出することができる。
Further, as the control information, information indicating the timing at which the information reproducing apparatus emits a pulse of laser light can be recorded. Thereby, in the information reproducing apparatus, by detecting the control information, the laser light can be pulse-emitted at the position of each phase grating or the position corresponding to the row of the phase grating, and the irradiation power of the laser light can be reduced. It is possible to adjust or reduce crosstalk between adjacent phase diffraction gratings. The information indicating the timing may be information directly indicating a pulse emission cycle or the like.
For example, the information may be such that “0” and “1” appear alternately along the scanning direction of the laser beam. In this case, an output signal obtained by scanning the laser beam in accordance with this information has a waveform as shown in FIG. 3, for example, and the pulse emission timing can be calculated from the cycle of this waveform.

【0032】また、制御情報としては、データ記録部に
おけるアドレス情報を示すものであってもよい。これに
より、情報記録媒体1は、情報記録部10に記録された
情報の中から特定の情報を再生することが容易となる。
The control information may indicate address information in a data recording section. Thereby, the information recording medium 1 can easily reproduce specific information from the information recorded in the information recording unit 10.

【0033】情報記録部10として、さらに具体的に
は、例えば、第1の制御情報記録部11が設定された方
向(図2中横方向)の位相回折格子の並びを「トラッ
ク」とする。そして、第1の制御情報記録部11として
は、ヘッダー部にトラック番号を記録しておき、「0」
と「1」とが交互に出現する記録パターンを、1トラッ
クおきに3トラック分の記録しておく。これにより、例
えば、情報再生装置によって、直線状のレーザビーム形
状とされたレーザ光により1トラックずつまとめて検出
する際に、このトラックに対して直交する方向に走査す
るときに生じるずれを検出することが容易となる。
More specifically, as the information recording section 10, for example, the arrangement of the phase diffraction gratings in the direction in which the first control information recording section 11 is set (the horizontal direction in FIG. 2) is referred to as "track". Then, as the first control information recording unit 11, a track number is recorded in the header part, and “0” is recorded.
And a recording pattern in which “1” appears alternately is recorded every other track for three tracks. Thus, for example, when the information reproducing apparatus detects one track at a time using laser light having a linear laser beam shape, a shift that occurs when scanning is performed in a direction orthogonal to the track is detected. It becomes easier.

【0034】また、例えば、第1の制御情報記録部11
や第2の制御情報記録部12には、レーザ光の走査方向
における位置情報や、走査速度の「むら」を検出するた
めの同期信号を含む情報などを記録してもよい。
For example, the first control information recording unit 11
Alternatively, the second control information recording unit 12 may record position information in the scanning direction of the laser beam, information including a synchronization signal for detecting “unevenness” in the scanning speed, and the like.

【0035】ところで、情報記録部10は、第1の制御
情報記録部11、第2の制御情報記録部12、及びデー
タ記録部13に記録される情報が、図4に示すように、
複数の位相回折格子20の並びの平面状のパターン、す
なわち2次元パターンにより記録されている。位相回折
格子20は、情報記録シート3の主面に形成された凹凸
パターン3aによって、数本の溝を1組として形成され
ている。そして、情報記録部10の領域においては、例
えば、位相回折格子20が形成されている部位が値
「1」として設定され、位相回折格子20が形成されて
いない部位が値「0」として設定されている。情報記録
媒体1においては、これらの位相回折格子20が記録す
る情報に応じたパターンで情報記録部10内の領域に複
数形成されていることにより、「0」と「1」とのデジ
タルデータで情報が記録されている。すなわち、位相回
折格子20は、情報記録媒体1において、情報を示す最
小の構成要素である基本情報単位として機能している。
By the way, the information recorded in the first control information recording unit 11, the second control information recording unit 12, and the data recording unit 13 is, as shown in FIG.
It is recorded by a planar pattern in which a plurality of phase diffraction gratings 20 are arranged, that is, a two-dimensional pattern. The phase diffraction grating 20 is formed by forming several grooves as one set by the concave / convex pattern 3 a formed on the main surface of the information recording sheet 3. In the area of the information recording unit 10, for example, a portion where the phase diffraction grating 20 is formed is set as a value “1”, and a portion where the phase diffraction grating 20 is not formed is set as a value “0”. ing. In the information recording medium 1, since a plurality of patterns are formed in the area in the information recording section 10 in a pattern corresponding to the information recorded by the phase diffraction grating 20, digital data of "0" and "1" is formed. Information is recorded. That is, in the information recording medium 1, the phase diffraction grating 20 functions as a basic information unit, which is the smallest constituent element indicating information.

【0036】また、位相回折格子20は、図5で模式的
に示すように、例えば、長さLが7μm四方の領域に、
線幅bが1μm程度のストライプ状の溝が、ピッチpを
数μm程度として、互いに平行に複数本形成されている
ことにより構成されている。また、この溝の深さdは、
レーザ光の波長をλ、光透過層の屈折率をnとして、λ
/4nとしたときに、レーザ光が回折する際の変調度を
最大とすることができる。ただし、実際には、レーザ光
の光スポットには光強度にガウシアン分布が生じている
ため、このガウシアン分布の半値幅を有効な光強度をす
れば、溝の深さdをλ/4nの2倍、すなわちλ/2n
以下程度とした場合であっても、十分な変調度を得るこ
とができる。より具体的には、溝の深さdをλ/8n〜
λ/2nの範囲とすることが望ましい。
As schematically shown in FIG. 5, the phase diffraction grating 20 has, for example, a region having a length L of 7 μm square.
A plurality of stripe-shaped grooves having a line width b of about 1 μm are formed in parallel with each other with a pitch p of about several μm. Also, the depth d of this groove is
Assuming that the wavelength of the laser beam is λ and the refractive index of the light transmitting layer is n, λ
When / 4n, the degree of modulation when the laser beam is diffracted can be maximized. However, in practice, a Gaussian distribution is generated in the light intensity of the laser beam in the light spot. Therefore, if the half width of the Gaussian distribution is set to an effective light intensity, the depth d of the groove becomes 2/4 of λ / 4n. Times, ie, λ / 2n
Even in the case where it is less than or equal to about, a sufficient degree of modulation can be obtained. More specifically, the depth d of the groove is set to λ / 8n ~
It is desirable to set it in the range of λ / 2n.

【0037】また、位相回折格子20における溝のピッ
チpは、回折光の回折角により決定される。m次(m=
0,±1,±2,・・・)の回折光の回折角θは、以
下の式1により算出することができる。
The pitch p of the grooves in the phase diffraction grating 20 is determined by the diffraction angle of the diffracted light. m-th order (m =
0, ± 1, ± 2, the diffraction angle theta m of diffracted light, ...) can be calculated by Equation 1 below.

【0038】 θ=sin−1(mλ/p) ・・・(式1) したがって、この情報記録媒体1の再生時にレーザ光を
集光するために用いられる対物レンズの開口数をNA
(=sinθ)とすると、溝のピッチpは、以下の式
2を満足する必要がある。
Θ m = sin −1 (mλ / p) (Equation 1) Accordingly, the numerical aperture of the objective lens used for focusing the laser beam when reproducing the information recording medium 1 is set to NA.
Assuming that (= sin θ 0 ), the groove pitch p needs to satisfy the following expression 2.

【0039】p<λ/NA ・・・(式2) したがって、例えば、NAが0.1である対物レンズを
用いて、波長が500nmであるレーザ光により再生す
る場合には、溝のピッチpを少なくとも5μm以下程度
とする必要がある。ここで、情報記録媒体1は、位相回
折格子20を構成する凹凸パターン3aを各種のスタン
ピング技術で高精度に形成することができるため、位相
回折格子20の溝形状を数nm〜数十nm程度の精度で
形成することが容易に実現することができる。このた
め、波長λが小さいレーザ光を用いたり、開口数NAが
大きい対物レンズを用いることなく、良好な再生特性を
確保することができる。
P <λ / NA (Equation 2) Therefore, for example, in the case where reproduction is performed by a laser beam having a wavelength of 500 nm using an objective lens having an NA of 0.1, the groove pitch p Must be at least about 5 μm or less. Here, in the information recording medium 1, since the concavo-convex pattern 3a constituting the phase diffraction grating 20 can be formed with high accuracy by various stamping techniques, the groove shape of the phase diffraction grating 20 is set to several nm to several tens nm. Can be easily realized with the precision of Therefore, good reproduction characteristics can be ensured without using laser light having a small wavelength λ or using an objective lens having a large numerical aperture NA.

【0040】すなわち、情報記録媒体1は、例えば従来
から広く利用されている波長が650nm或いは755
nm程度の光を出射するレーザ発振素子や、開口数NA
が0.2程度の対物レンズを用いて確実に再生すること
ができ、情報再生装置を極めて低コストで実現すること
にも貢献することができる。
That is, the information recording medium 1 has a wavelength of, for example, 650 nm or 755 which has been widely used in the past.
a laser oscillation element that emits light of about nm
Can be reliably reproduced using an objective lens of about 0.2, which can contribute to realizing an information reproducing apparatus at extremely low cost.

【0041】また、情報記録媒体1において、基本情報
単位としての位相回折格子20のサイズ、すなわち情報
記録部10における位相回折格子20ひとつ当たりの占
有面積は、100μm以下とされていることが望まし
い。これは、位相回折格子20を正方形状として、1辺
の長さLが10μm以下である場合に相当する。この占
有面積が100μmを超える場合には、従来から用い
られている光カードと同程度のサイズと記録容量とを備
える低コストな情報記録媒体を実現する、という本発明
のコンセプトにそぐわず、十分な記憶容量を確保するた
めには情報記録部10のサイズが大きくなってしまい、
サイズを光カードと同程度としてときには十分な記録容
量を達成することができなくなってしまう。
In the information recording medium 1, the size of the phase diffraction grating 20 as a basic information unit, that is, the area occupied by one phase diffraction grating 20 in the information recording section 10 is desirably 100 μm 2 or less. . This corresponds to a case where the phase diffraction grating 20 has a square shape and the length L of one side is 10 μm or less. If the occupied area exceeds 100 μm 2 , it does not conform to the concept of the present invention that realizes a low-cost information recording medium having the same size and recording capacity as an optical card conventionally used. In order to secure a sufficient storage capacity, the size of the information recording unit 10 becomes large,
When the size is about the same as that of an optical card, a sufficient recording capacity cannot be achieved.

【0042】つぎに、上述した情報記録媒体1に記録さ
れた情報を再生する情報再生装置として、図6に示すよ
うな情報再生装置70を一構成例として挙げて説明す
る。
Next, as an information reproducing apparatus for reproducing the information recorded on the information recording medium 1, an information reproducing apparatus 70 as shown in FIG. 6 will be described as an example.

【0043】情報再生装置70は、図6に示すように、
波長が780nmのレーザ光を、光出力1mWで出射す
る2次元半導体レーザアレイ71を光源として備えてい
る。この2次元半導体レーザアレイ71は、出射するレ
ーザ光の広がり角(強度1/e−2)が、装置に対する
接合面に対して、垂直方向に50°、水平方向に20°
とされている。
As shown in FIG. 6, the information reproducing device 70
A two-dimensional semiconductor laser array 71 that emits laser light having a wavelength of 780 nm at an optical output of 1 mW is provided as a light source. In this two-dimensional semiconductor laser array 71, the spread angle (intensity 1 / e −2 ) of the emitted laser light is 50 ° in the vertical direction and 20 ° in the horizontal direction with respect to the bonding surface to the device.
It has been.

【0044】また、2次元半導体レーザアレイ71から
出射されるレーザ光の光軸上には、第1のシリンドリカ
ルレンズ72と、ビームスプリッタ73と、第2のシリ
ンドリカルレンズ74とが順次配設されている。また、
第2のシリンドリカルレンズ74を透過したレーザ光が
照射される位置には、情報記録媒体1の情報記録部10
が装着される。そして、情報記録部10にレーザ光が照
射されることにより生じる回折光のうち、0次の回折光
が再度第2のシリンドリカルレンズ74を介して、ビー
ムスプリッタ73に入射される。
A first cylindrical lens 72, a beam splitter 73, and a second cylindrical lens 74 are sequentially arranged on the optical axis of the laser light emitted from the two-dimensional semiconductor laser array 71. I have. Also,
The position where the laser light transmitted through the second cylindrical lens 74 is irradiated is located on the information recording section 10 of the information recording medium 1.
Is attached. Then, of the diffracted light generated by irradiating the information recording unit 10 with the laser light, the zero-order diffracted light is again incident on the beam splitter 73 via the second cylindrical lens 74.

【0045】ビームスプリッタ73は、情報記録部10
から戻ってきた回折光を反射して、2次元半導体レーザ
アレイ71から出射されたレーザ光の光軸に対して直交
する方向に、この回折光を反射する。また、情報再生装
置70は、ビームスプリッタ73により反射された回折
光の光路上に、第3のシリンドリカルレンズ75と、C
CDアレイ76とが順次配設されている。
The beam splitter 73 includes the information recording unit 10
And reflects the diffracted light in a direction orthogonal to the optical axis of the laser light emitted from the two-dimensional semiconductor laser array 71. Further, the information reproducing device 70 includes a third cylindrical lens 75 and a C light beam on the optical path of the diffracted light reflected by the beam splitter 73.
CD arrays 76 are sequentially arranged.

【0046】また、情報再生装置70は、レーザ光を情
報記録媒体1の情報記録部10で走査する走査機構(図
示せず。)が備えられている。走査機構としては、例え
ば、情報記録媒体1の情報記録部10をレーザ光の照射
位置に対して相対的に移動自在とする機構を機械的な部
材を組み合わせることによって実現することができる。
また、レーザ光の光路上に、例えば、ガルバノミラー、
ホログラム素子、ミラーアレイなどの各種光学素子を配
設することによって、走査機構を実現することもでき
る。
The information reproducing apparatus 70 includes a scanning mechanism (not shown) for scanning the information recording section 10 of the information recording medium 1 with a laser beam. As the scanning mechanism, for example, a mechanism that makes the information recording unit 10 of the information recording medium 1 relatively movable with respect to the irradiation position of the laser beam can be realized by combining mechanical members.
On the optical path of the laser light, for example, a galvanometer mirror,
By providing various optical elements such as a hologram element and a mirror array, a scanning mechanism can be realized.

【0047】なお、情報再生装置70においては、例え
ば、いわゆるカードリーダ等のような従来から広く利用
されているカード式記録媒体読取装置と同様な構成によ
り、レーザ光の照射位置(情報読取位置)に対して情報
記録媒体1を手動で相対的に移動させることによって、
情報記録部10をレーザ光の照射位置に対して移動さ
せ、これによりレーザ光を情報記録部10で走査するよ
うに構成してもよい。
In the information reproducing apparatus 70, for example, the irradiation position (information reading position) of the laser beam is the same as that of a conventional card type recording medium reading apparatus widely used such as a card reader. By manually moving the information recording medium 1 relative to
The information recording unit 10 may be moved with respect to the irradiation position of the laser beam, so that the information recording unit 10 scans the laser beam.

【0048】また、情報再生装置70は、各部の動作を
制御する制御部や、CCDアレイ76からの信号出力に
対して各種の信号処理を施す信号処理部などが備えられ
ている。これら制御部及び信号処理部は、例えば各種半
導体素子を組み合わせて構成された制御回路や演算回路
などにより実現することができ、所望とする装置の動作
や信号処理に応じて適宜設計することができることか
ら、ここでの詳細な説明を省略する。
The information reproducing apparatus 70 is provided with a control section for controlling the operation of each section, a signal processing section for performing various kinds of signal processing on the signal output from the CCD array 76, and the like. The control unit and the signal processing unit can be realized by, for example, a control circuit or an arithmetic circuit configured by combining various semiconductor elements, and can be appropriately designed according to a desired device operation or signal processing. Therefore, detailed description here is omitted.

【0049】2次元半導体レーザアレイ71は、図7に
示すように、基板80上に複数の発光素子81が図7中
に示すX方向及びY方向に並んで平面状に複数配設され
ており、各発光素子81に電流を供給する電極がX方向
及びY方向にマトリクス状に形成されている。すなわ
ち、各発光素子81からは、それぞれX方向に延在され
たX電極82と、Y方向に延在されたY電極83とが引
き出されている。そして、各発光素子81から引き出さ
れたX電極82及びY電極83が所定の数毎にまとめら
れて、それぞれ複数のX端子84及びY端子85に接続
されている。また、2次元半導体レーザアレイ71は、
複数配設されたX端子84及びY端子85のうちから、
所定の組の端子を選択して電圧を印加することにより、
選択されたX端子85及びY端子86が交差する位置に
形成された発光素子81からレーザ光が出射されるよう
に構成されている。
As shown in FIG. 7, the two-dimensional semiconductor laser array 71 has a plurality of light emitting elements 81 arranged on a substrate 80 in a plane along the X and Y directions shown in FIG. The electrodes for supplying a current to each light emitting element 81 are formed in a matrix in the X direction and the Y direction. That is, from each light emitting element 81, an X electrode 82 extending in the X direction and a Y electrode 83 extending in the Y direction are drawn out. Then, X electrodes 82 and Y electrodes 83 drawn from each light emitting element 81 are grouped by a predetermined number and connected to a plurality of X terminals 84 and Y terminals 85, respectively. In addition, the two-dimensional semiconductor laser array 71
Among the plurality of X terminals 84 and Y terminals 85,
By selecting a predetermined set of terminals and applying a voltage,
The laser light is emitted from the light emitting element 81 formed at the position where the selected X terminal 85 and Y terminal 86 intersect.

【0050】このような2次元半導体レーザアレイ71
は、VCSEL(Vertical-CavitySurface-Emitting La
ser)とも称されており、例えば「IEEE PHOTONICS TECH
NOLOGY LETTERS, Vol.11, No.12, Dec 1999」等に記載
されているものを用いて実現することができる。
Such a two-dimensional semiconductor laser array 71
Is a VCSEL (Vertical-CavitySurface-Emitting La
ser), for example, "IEEE PHOTONICS TECH
NOLOGY LETTERS, Vol. 11, No. 12, Dec 1999 "and the like.

【0051】なお、本例において2次元半導体レーザア
レイ71は、図8に示すような位置関係で各発光素子8
1が複数配設されているものとする。すなわち、2次元
半導体レーザアレイ71には、基板80の主面上に、Y
方向に所定のずれ量だけずれてながらX方向に配設され
た複数の発光素子81の組がY方向に複数配設されてい
る。具体的には例えば、X方向に4個の発光素子81が
28μmのピッチで配設され、これら4個の発光素子8
1の各々が、Y方向に7μmのピッチ(ずれ量)で配設
されている。そして、X方向に並んだ4個の発光素子8
1がY方向に繰り返して配設されており、全体としてY
方向に2048個の発光素子81が配設された構成とさ
れている。また、各発光素子81は、互いにY方向に所
定のピッチ(7μm)でずれて配設されている。
In this example, the two-dimensional semiconductor laser array 71 is arranged such that the light emitting elements 8 are arranged in a positional relationship as shown in FIG.
It is assumed that a plurality of 1s are provided. That is, the two-dimensional semiconductor laser array 71 has a Y surface on the main surface of the substrate 80.
A plurality of sets of a plurality of light emitting elements 81 arranged in the X direction while being shifted by a predetermined amount in the direction are arranged in the Y direction. Specifically, for example, four light emitting elements 81 are arranged at a pitch of 28 μm in the X direction, and these four light emitting elements 8
1 are arranged at a pitch (shift amount) of 7 μm in the Y direction. Then, four light emitting elements 8 arranged in the X direction
1 are repeatedly arranged in the Y direction.
2048 light emitting elements 81 are arranged in the direction. The light emitting elements 81 are arranged at a predetermined pitch (7 μm) in the Y direction.

【0052】また、2次元半導体レーザアレイ71で
は、各発光素子81がY方向に7μmのピッチで配設さ
れていることから、X方向に配設位置が重なっていな
い。したがって、後述するように、十分なアスペクト比
を有する受光素子を複数備えるCCDアレイ76を用い
ることにより、各発光素子81から出射されたレーザ光
を一度に検出することを容易に実現することができる。
したがって、例えば各発光素子81を順次発光させるな
どの複雑な動作制御を行う必要なく、簡易な構成で高速
な読み取り動作を実現することが可能となる。
In the two-dimensional semiconductor laser array 71, since the light emitting elements 81 are arranged at a pitch of 7 μm in the Y direction, the arrangement positions do not overlap in the X direction. Therefore, as described later, by using the CCD array 76 having a plurality of light receiving elements having a sufficient aspect ratio, it is possible to easily realize the detection of the laser light emitted from each light emitting element 81 at one time. .
Therefore, it is possible to realize a high-speed reading operation with a simple configuration without having to perform complicated operation control such as, for example, sequentially emitting the light emitting elements 81.

【0053】なお、情報再生装置70においては、発光
素子81が図8に示すような位置関係で配設された2次
元半導体レーザアレイ71を用いることに限定されるも
のではなく、発光素子がX−Y方向に複数配設されてな
る各種の2次元半導体レーザアレイを用いることができ
る。また、各受光素子81の配線についてもマトリック
ス状に配設することに限定されるものではない。情報再
生装置70においては、複数の発光素子が配設されてな
る2次元半導体レーザアレイを備えることにより、各発
光素子から出射された各々のレーザ光を情報記録媒体1
の情報記録部10に一度に照射して、大量の情報を略々
同時に読み取ることができる。したがって、極めて簡略
な装置構成により、高速な再生動作を実現することが可
能となる。
The information reproducing apparatus 70 is not limited to using the two-dimensional semiconductor laser array 71 in which the light emitting elements 81 are arranged in a positional relationship as shown in FIG. Various two-dimensional semiconductor laser arrays arranged in a plurality in the −Y direction can be used. Further, the wiring of each light receiving element 81 is not limited to being arranged in a matrix. The information reproducing apparatus 70 includes a two-dimensional semiconductor laser array in which a plurality of light emitting elements are provided, so that each laser beam emitted from each light emitting element can be used for the information recording medium 1.
Irradiate the information recording unit 10 at a time to read a large amount of information substantially simultaneously. Therefore, a high-speed reproduction operation can be realized with an extremely simple device configuration.

【0054】また、2次元半導体レーザアレイ71は、
各発光素子81から出射されるレーザ光が、全体として
直線状のレーザビーム形状として情報記録媒体1の情報
記録部10に照射されるようにして情報再生装置70内
に配設されている。すなわち、情報再生装置70におい
ては、図8中に示すように、2次元半導体レーザアレイ
71の各発光素子81の並びが、X方向よりもY方向に
多く並んでいることから、この2次元半導体レーザアレ
イ71から出射されるレーザ光は、全体として、図8中
Y方向に長い直線状のレーザビーム形状となる。
The two-dimensional semiconductor laser array 71 is
The laser beam emitted from each light emitting element 81 is disposed in the information reproducing device 70 so as to irradiate the information recording unit 10 of the information recording medium 1 as a linear laser beam shape as a whole. That is, in the information reproducing apparatus 70, as shown in FIG. 8, the light emitting elements 81 of the two-dimensional semiconductor laser array 71 are arranged more in the Y direction than in the X direction. The laser beam emitted from the laser array 71 has a linear laser beam shape long in the Y direction in FIG. 8 as a whole.

【0055】以上のように構成された2次元半導体レー
ザアレイ71は、X端子84及びY端子85を適宜選択
して電圧を印加することにより、発光素子81を選択し
てレーザ光を出射することが容易である。具体的には、
例えば、各発光素子81から順次レーザ光を出射した
り、所定の組とされた発光素子81毎に順次レーザ光を
出射するなどして、2次元半導体レーザアレイ71全体
としての発光パターンを任意に設定することが容易であ
る。
In the two-dimensional semiconductor laser array 71 configured as described above, by appropriately selecting the X terminal 84 and the Y terminal 85 and applying a voltage, the light emitting element 81 is selected and a laser beam is emitted. Is easy. In particular,
For example, a laser light is sequentially emitted from each light emitting element 81, or a laser light is sequentially emitted for each light emitting element 81 in a predetermined group, and the light emitting pattern of the entire two-dimensional semiconductor laser array 71 is arbitrarily set. It is easy to set.

【0056】したがって、情報記録部10に形成された
2次元パターンに応じた最適な発光パターンで、各発光
素子81を発光させることができる。このため、例え
ば、情報記録部10の2次元パターンを構成する位相回
折格子20が高密度に形成されている場合であっても、
各位相回折格子20に対して確実にレーザ光を照射する
ことができ、これら位相回折格子20からの回折光を得
ることができる。
Therefore, each light emitting element 81 can emit light with an optimal light emitting pattern according to the two-dimensional pattern formed in the information recording section 10. Therefore, for example, even when the phase diffraction grating 20 forming the two-dimensional pattern of the information recording unit 10 is formed at a high density,
Laser light can be reliably irradiated to each phase diffraction grating 20, and diffracted light from these phase diffraction gratings 20 can be obtained.

【0057】なお、2次元半導体レーザアレイ71とし
て、図8に示すような位置関係で複数の発光素子81が
配設されたものを用いる場合には、上述のような複雑な
発光パターンを採用する必要がない。すなわち、各発光
素子81の配設位置がY方向で重なっていない2次元半
導体レーザアレイ71と、後述するように、十分なアス
ペクト比を有する受光素子を複数備えるCCDアレイと
を組み合わせて用いることにより、2次元レーザアレイ
71の各発光素子81から同時に出射したレーザ光を一
度に受光することができ、簡略な構成で高速な読み取り
動作を実現することができる。
When a two-dimensional semiconductor laser array 71 in which a plurality of light emitting elements 81 are arranged in a positional relationship as shown in FIG. 8 is used, a complicated light emitting pattern as described above is adopted. No need. That is, by using a two-dimensional semiconductor laser array 71 in which the arrangement positions of the light emitting elements 81 do not overlap in the Y direction and a CCD array including a plurality of light receiving elements having a sufficient aspect ratio as described later, The laser light emitted simultaneously from each light emitting element 81 of the two-dimensional laser array 71 can be received at once, and a high-speed reading operation can be realized with a simple configuration.

【0058】また、2次元半導体レーザアレイ71は、
複数の発光素子81がX方向とY方向との双方に所定の
ピッチでずれて並んでいることから、これら発光素子8
1の周囲に駆動回路や構成部材が形成されている場合で
あっても、実際にレーザ光を出射する部位同士の間隔を
Y方向に接近させることができる。したがって、例え
ば、図中のY方向(すなわち直線状のレーザ光における
長さ方向)での分解能を向上させることができ、情報記
録部10に形成される位相回折格子20を高密度化した
場合であっても、これら位相回折格子20からの回折光
を高精度に得ることができる。
Further, the two-dimensional semiconductor laser array 71
Since the plurality of light emitting elements 81 are arranged at a predetermined pitch in both the X direction and the Y direction, these light emitting elements 8
Even when a drive circuit or a component member is formed around 1, the distance between the portions that actually emit laser light can be made closer in the Y direction. Therefore, for example, it is possible to improve the resolution in the Y direction (that is, the length direction of the linear laser light) in the drawing, and to increase the density of the phase diffraction grating 20 formed in the information recording unit 10. Even so, the diffracted light from these phase diffraction gratings 20 can be obtained with high accuracy.

【0059】第1のシリンドリカルレンズ72は、2次
元半導体レーザアレイ71から出射されたレーザ光を、
このレーザ光の幅方向(短辺方向)で収束して、帯状の
平行なレーザ光として透過する。情報再生装置70にお
いて、第1のシリンドリカルレンズ72の焦点距離が1
7mmである場合には、この第1のシリンドリカルレン
ズ72によって、レーザ光の幅が6mmとなる。
The first cylindrical lens 72 converts the laser light emitted from the two-dimensional semiconductor laser array 71
The laser light converges in the width direction (short side direction) and is transmitted as a belt-shaped parallel laser light. In the information reproducing apparatus 70, the focal length of the first cylindrical lens 72 is 1
When it is 7 mm, the width of the laser beam is 6 mm by the first cylindrical lens 72.

【0060】ビームスプリッタ73は、2次元半導体レ
ーザアレイ71から出射されたレーザ光の光軸方向への
透過率が50%、これとは直交する方向への反射率が5
0%であるようなハーフミラーを備えている。
The beam splitter 73 has a transmittance of 50% in the direction of the optical axis of the laser light emitted from the two-dimensional semiconductor laser array 71, and a reflectance of 5% in a direction orthogonal to this.
It has a half mirror which is 0%.

【0061】第2のシリンドリカルレンズ74は、第1
のシリンドリカルレンズ72と平行な方向にレンズ面が
配設されており、ビームスプリッタ73を透過した帯状
の平行なレーザ光を、このレーザ光の幅方向に収束し
て、情報記録媒体1の情報記録部10に対して、直線状
のレーザビーム形状で照射する。すなわち、情報再生装
置70は、情報記録部10に2次元パターンで配設され
た複数の位相回折格子20に対して、直線状のレーザビ
ーム形状のレーザ光を照射することにより、例えば、第
1の制御情報記録部11が設定された方向(図2中横方
向)の位相回折格子の並び(トラック)に対して同時に
レーザ光を照射することが可能とされている。
The second cylindrical lens 74 is
The lens surface is disposed in a direction parallel to the cylindrical lens 72 of FIG. 1, and the band-shaped parallel laser light transmitted through the beam splitter 73 is converged in the width direction of the laser light to record information on the information recording medium 1. The part 10 is irradiated with a linear laser beam shape. That is, the information reproducing apparatus 70 irradiates the plurality of phase diffraction gratings 20 arranged in the information recording unit 10 in a two-dimensional pattern with a laser beam having a linear laser beam shape, for example, to obtain a first laser beam. It is possible for the control information recording unit 11 to simultaneously irradiate a laser beam to the arrangement (track) of the phase diffraction gratings in the set direction (horizontal direction in FIG. 2).

【0062】この第2のシリンドリカルレンズ74は、
いわば対物レンズとしての機能を有しており、焦点距離
が20mmであるときに、開口数NAが0.15である
対物レンズに相当する。この場合には、直線状のレーザ
ビーム形状とされたレーザ光の幅が、情報記録部10上
で6.5μmとなる。
The second cylindrical lens 74 is
In other words, it has a function as an objective lens, and corresponds to an objective lens having a numerical aperture NA of 0.15 when the focal length is 20 mm. In this case, the width of the laser beam having a linear laser beam shape is 6.5 μm on the information recording unit 10.

【0063】第2のシリンドリカルレンズ74によって
情報記録媒体1の情報記録部10に照射されたレーザ光
は、図9に示すように、この情報記録部10に配設され
た位相回折格子20によって回折する。なお、図9にお
いては、情報記録媒体1の一部を省略して要部のみを示
している。
The laser beam applied to the information recording section 10 of the information recording medium 1 by the second cylindrical lens 74 is diffracted by the phase diffraction grating 20 provided in the information recording section 10, as shown in FIG. I do. In FIG. 9, a part of the information recording medium 1 is omitted and only the main part is shown.

【0064】このとき生じた回折光のうち、1次の回折
光は第2のシリンドリカルレンズ74の開口から外れ、
0次の回折光だけが第2のシリンドリカルレンズ74に
入射される。なお、2次以上の高次の回折光は、光透過
層と外部との界面で反射されて情報記録媒体1から外部
に出てこない。
Of the diffracted light generated at this time, the first-order diffracted light deviates from the opening of the second cylindrical lens 74,
Only the 0th-order diffracted light is incident on the second cylindrical lens 74. The second-order or higher-order diffracted light is reflected at the interface between the light transmitting layer and the outside, and does not exit the information recording medium 1 to the outside.

【0065】このようにして第2のシリンドリカルレン
ズ74に入射した0次の回折光は、ビームスプリッタ7
3で反射されて、第3のシリンドリカルレンズ75に入
射される。この第3のシリンドリカルレンズ75は、焦
点距離が20mmとされており、レーザ光(回折光)
を、このレーザ光の幅方向に収束して、CCDアレイ7
6に入射させる。
The 0th-order diffracted light that has entered the second cylindrical lens 74 in this manner is transmitted to the beam splitter 7.
The light is reflected by the third lens 3 and is incident on the third cylindrical lens 75. The third cylindrical lens 75 has a focal length of 20 mm, and has a laser beam (diffraction light).
Are converged in the width direction of the laser light, and the CCD array 7
6 is incident.

【0066】CCDアレイ76は、入射される直線状の
レーザ光の長さ方向(長辺方向)に複数の受光部が連設
されてなる受光素子である。CCDアレイ76は、図1
0に示すように、情報記録部10で回折して生じた直線
状の回折光を受光するに十分な受光面90を有し、この
受光面90に、2次元半導体レーザアレイ71における
各発光素子81から出射されたレーザ光をそれぞれ受光
するに十分なアスペクト比とされた受光素子91が複数
配設されている。そして、各受光素子91には、それぞ
れ、2次元半導体レーザアレイ71の各発光素子81か
ら出射したレーザ光が情報記録部10で回折して戻って
きた光スポット92が照射される。すなわち、CCDア
レイ76の受光面90には、2次元半導体レーザアレイ
71から出射されたレーザ光のパターンと対応したパタ
ーンで、複数の光スポット92が各受光素子91に照射
されることとなる。
The CCD array 76 is a light receiving element in which a plurality of light receiving portions are continuously provided in the length direction (long side direction) of the incident linear laser light. The CCD array 76 shown in FIG.
As shown in FIG. 0, the light-receiving element 90 has a light-receiving surface 90 sufficient to receive linear diffracted light generated by diffraction in the information recording unit 10. A plurality of light receiving elements 91 each having an aspect ratio sufficient to receive the laser light emitted from 81 are provided. Each light receiving element 91 is illuminated with a light spot 92 which is returned by the laser beam emitted from each light emitting element 81 of the two-dimensional semiconductor laser array 71 being diffracted by the information recording unit 10. That is, a plurality of light spots 92 are applied to the light receiving elements 91 in a pattern corresponding to the pattern of the laser light emitted from the two-dimensional semiconductor laser array 71 on the light receiving surface 90 of the CCD array 76.

【0067】本例では、このCCDアレイ76として、
入射される直線状のレーザ光の幅方向(短辺方向)の長
さが200μmであり、直線状のレーザ光の長さ方向
(長辺方向)の長さが7μmである受光部を有する受光
素子91が、レーザ光の長さ方向に3000個連設さ
れ、データの転送レートが5MHzで、受光感度が11
V/lx/sを有する受光素子を用いるとした。そし
て、CCDアレイ76は、情報記録部10に配設された
1トラック分の位相回折格子20により生じた回折光
を、各受光部でそれぞれ検出する。
In the present embodiment, as the CCD array 76,
A light receiving portion having a light receiving portion in which the length of the incident linear laser light in the width direction (short side direction) is 200 μm and the length of the linear laser light in the length direction (long side direction) is 7 μm. 3000 elements 91 are continuously provided in the length direction of the laser beam, the data transfer rate is 5 MHz, and the light receiving sensitivity is 11
A light receiving element having V / lx / s was used. Then, the CCD array 76 detects the diffracted light generated by the phase diffraction grating 20 for one track provided in the information recording unit 10 at each light receiving unit.

【0068】ここで、CCDアレイ76における各受光
素子91は、入射される直線状のレーザ光の長さ方向
(長辺方向)の長さが7μmとされ、入射される光スポ
ットの径と同程度のサイズとされており、直線状のレー
ザ光の幅方向(短辺方向)の長さが200μmとされ、
十分なアスペクト比(縦横比)を有している。したがっ
て、2次元半導体レーザアレイ71に配設された発光素
子81の配設パターンに応じた位置に各受光素子91を
配設する必要がなく、入射される直線状のレーザ光の向
きに応じて全体としての向きを調整して装置内に配設す
ることができる。
Here, each of the light receiving elements 91 in the CCD array 76 has a length of 7 μm in the length direction (long side direction) of the incident linear laser light, and is the same as the diameter of the incident light spot. And the length in the width direction (short side direction) of the linear laser light is 200 μm,
It has a sufficient aspect ratio (aspect ratio). Therefore, it is not necessary to arrange each light receiving element 91 at a position corresponding to the arrangement pattern of the light emitting elements 81 arranged on the two-dimensional semiconductor laser array 71, and it is necessary to arrange the light receiving elements 91 according to the direction of the incident linear laser light. The overall orientation can be adjusted and arranged in the device.

【0069】なお、情報再生装置70において、2次元
半導体レーザアレイ71における各発光素子81の配設
ピッチと、CCDアレイ76における各受光素子91の
アスペクト比や配設ピッチとは、情報記録媒体1におけ
る基本情報単位としての各位相回折格子20のサイズや
配設ピッチ、レーザ光のビーム径、或いは当該情報再生
装置70に備えられる光学系などを考慮して、適宜設定
すればよい。
In the information reproducing apparatus 70, the arrangement pitch of each light emitting element 81 in the two-dimensional semiconductor laser array 71 and the aspect ratio and arrangement pitch of each light receiving element 91 in the CCD array 76 May be appropriately set in consideration of the size and arrangement pitch of each phase diffraction grating 20 as a basic information unit, the beam diameter of laser light, the optical system provided in the information reproducing apparatus 70, and the like.

【0070】また、情報再生装置70では、以上のよう
に構成されたCCDアレイ76により回折光を検出する
ことによって、2次元半導体レーザアレイ71に配設さ
れた全ての発光素子81からの光スポットを同時に受光
して、その光強度を検出することができる。
In the information reproducing apparatus 70, the light spots from all the light emitting elements 81 arranged in the two-dimensional semiconductor laser array 71 are detected by detecting the diffracted light by the CCD array 76 configured as described above. At the same time, and its light intensity can be detected.

【0071】このとき、CCDアレイ76の各受光素子
91におけるアスペクト比は、2次元半導体レーザアレ
イ71に配設された発光素子81のX方向のピッチをp
とし、X方向に並んだ発光素子81の数をnとし、
各発光素子81から出射されたレーザ光の各受光素子上
での光スポット径をlとしたときに、[p×n
l]以上とされていることが望ましい。これにより、C
CDアレイ76は、2次元半導体レーザアレイ71の全
ての発光素子81からの光スポットを各受光素子91に
よってそれぞれ同時に受光して、それらの光強度を同時
に検出することができ、簡略な構成で高速な読み取り動
作を実現することができる。
At this time, the aspect ratio of each light receiving element 91 of the CCD array 76 is expressed by the pitch in the X direction of the light emitting element 81 arranged in the two-dimensional semiconductor laser array 71 being p.
and x, the number of light emitting elements 81 arranged in the X direction and n x,
When the light spot diameter of the laser light emitted from each light emitting element 81 on each light receiving element is l, [p x × n x /
l] or more. Thereby, C
The CD array 76 can simultaneously receive light spots from all the light emitting elements 81 of the two-dimensional semiconductor laser array 71 by the respective light receiving elements 91 and simultaneously detect their light intensities. Reading operation can be realized.

【0072】なお、CCDアレイ71は、上述のような
アスペクト比とすることに特に限定されるものではな
く、2次元半導体レーザアレイ71における各発光素子
81から出射されたレーザ光をそれぞれ受光するに十分
なアスペクト比とされた受光素子91を複数備え、これ
ら各受光素子91により上記情報記録部10の2次元パ
ターンを基本情報単位毎に検出することができればよ
い。また、2次元半導体レーザアレイ71の各発光素子
81からの光スポットの光強度を、全て同時に検出する
ことに限定されるものではなく、例えば、2次元半導体
レーザアレイ71における発光パターンに応じて、各受
光素子91で所定の時間差を設けて検出するとしてもよ
い。
It should be noted that the CCD array 71 is not particularly limited to the aspect ratio as described above, but may be used to receive laser light emitted from each light emitting element 81 in the two-dimensional semiconductor laser array 71, respectively. It is sufficient if a plurality of light receiving elements 91 having a sufficient aspect ratio are provided, and the light receiving elements 91 can detect the two-dimensional pattern of the information recording unit 10 for each basic information unit. Further, the light intensity of the light spot from each light emitting element 81 of the two-dimensional semiconductor laser array 71 is not limited to being detected all at the same time. For example, according to the light emission pattern of the two-dimensional semiconductor laser array 71, The detection may be performed with a predetermined time difference between the light receiving elements 91.

【0073】以上のように構成された情報再生装置70
は、情報記録媒体1に記録された情報を再生する際に、
レーザ光を直線状のレーザビーム形状で情報記録部10
に照射することによって、基本情報単位としての各位相
回折格子20で生じた回折光を、トラック毎に(第1の
制御情報記録部11が設定された方向で同時に)検出す
ることが可能とされている。そして、制御部が走査機構
を制御することにより、レーザビーム形状の長さ方向に
対して略々直交する方向(第2の制御情報記録部12が
設定された方向)にレーザ光を順次走査することによっ
て、位相回折格子20が配設されてなる2次元パターン
を検出し、検出した2次元パターンに基づいて、記録さ
れた情報を再生する。
The information reproducing apparatus 70 constructed as described above
When reproducing information recorded on the information recording medium 1,
The information recording unit 10 converts the laser light into a linear laser beam shape.
, It is possible to detect the diffracted light generated in each phase diffraction grating 20 as a basic information unit for each track (simultaneously in the direction set by the first control information recording unit 11). ing. Then, the control unit controls the scanning mechanism to sequentially scan the laser beam in a direction substantially orthogonal to the length direction of the laser beam shape (the direction in which the second control information recording unit 12 is set). Thereby, a two-dimensional pattern in which the phase diffraction grating 20 is provided is detected, and recorded information is reproduced based on the detected two-dimensional pattern.

【0074】したがって、情報再生装置70は、直線状
のレーザビーム形状とされたレーザ光を情報記録部10
で走査して回折光を検出するという簡略な構成により、
情報記録媒体1に記録された情報を再生することが可能
とされている。
Therefore, the information reproducing apparatus 70 outputs the laser beam having a linear laser beam shape to the information recording section 10.
With a simple configuration that scans with and detects diffracted light,
The information recorded on the information recording medium 1 can be reproduced.

【0075】ところで、情報記録部10に照射するレー
ザ光のスポットサイズは、情報記録部10における基本
情報単位としての各位相回折格子20の大きさ以下とす
る必要がある。ここで、通常の円形状とされた光スポッ
トを照射する場合を考えると、この光スポットのエアリ
ーディスク径をDとして、以下の式3に示すように表す
ことができる。
Incidentally, the spot size of the laser beam applied to the information recording unit 10 needs to be smaller than the size of each phase diffraction grating 20 as a basic information unit in the information recording unit 10. Here, considering the case of irradiating a normal circular light spot, the diameter of the Airy disk of this light spot can be represented by D, as shown in Expression 3 below.

【0076】D=1.22λ/NA ・・・(式3) ここで、再生光の波長λを780nm、対物レンズの開
口数NAを0.15とした場合には、エアリーディスク
径Dは、およそ6.3μmとなる。したがって、本例に
係る情報再生装置70においては、直線状のレーザビー
ム形状とされたレーザ光の幅を6.3μm程度とする必
要がある。このようにレーザ光の幅を規定するために
は、本例に係る情報再生装置70において対物レンズと
して機能している第3のシリンドリカルレンズ75の開
口数NAや、半導体レーザ発振器71から出射するレー
ザ光の波長λを適宜選択すればよい。
D = 1.22λ / NA (Equation 3) Here, when the wavelength λ of the reproduction light is 780 nm and the numerical aperture NA of the objective lens is 0.15, the Airy disk diameter D is It is about 6.3 μm. Therefore, in the information reproducing apparatus 70 according to the present example, the width of the laser beam having a linear laser beam shape needs to be about 6.3 μm. In order to define the width of the laser light in this manner, the numerical aperture NA of the third cylindrical lens 75 functioning as an objective lens in the information reproducing apparatus 70 according to the present embodiment, and the laser emitted from the semiconductor laser oscillator 71 The wavelength λ of the light may be appropriately selected.

【0077】また、情報記録部10に対するレーザ光の
焦点深度Zは、以下の式4に示すように表すことができ
る。
The focal depth Z of the laser beam with respect to the information recording unit 10 can be expressed by the following equation (4).

【0078】 Z=±λ/2(NA) ・・・(式4) したがって、本例に係る情報再生装置70では、レーザ
光の波長λと、対物レンズとしての第2のシリンドリカ
ルレンズ74の開口数NAとを、情報記録部10に形成
された各位相回折格子20を検出するに十分な値に設定
した場合、焦点深度Zを、例えば±17.3μm程度と
することができる。このため、焦点深度Zを、位相回折
格子20における溝の深さdに対して十分大きく設定す
ることができる。なお、この焦点深度Zは、溝の深さd
に対して十分に余裕があるため、例えばフォーカスサー
ボなどの各種サーボ制御を行うことを不要とすることが
でき、情報記録部10に反りや傾きが生じている場合で
あっても確実に2次元パターンを検出することができ
る。
Z = ± λ / 2 (NA) 2 (Equation 4) Accordingly, in the information reproducing apparatus 70 according to the present example, the wavelength λ of the laser beam and the wavelength of the second cylindrical lens 74 as the objective lens are determined. When the numerical aperture NA is set to a value sufficient to detect each of the phase diffraction gratings 20 formed in the information recording unit 10, the depth of focus Z can be set to, for example, about ± 17.3 μm. For this reason, the depth of focus Z can be set sufficiently larger than the depth d of the groove in the phase diffraction grating 20. The depth of focus Z is the depth d of the groove.
, It is not necessary to perform various servo controls such as a focus servo, and even if the information recording unit 10 is warped or inclined, it is possible to reliably perform two-dimensional servo control. Patterns can be detected.

【0079】なお、情報再生装置70では、このように
して再生を行う際に、第1の制御情報記録部11や第2
の制御情報記録部12に記録された制御情報を取得し
て、この制御情報に基づいてレーザ光の照射や走査を行
うように構成されていることが望ましい。具体的には、
制御情報として記録されたレーザ光の照射位置や走査位
置を示す情報に基づいて照射位置や走査位置を調整した
り、制御情報として記録されたアドレス情報を検出し
て、再生すべき情報が記録した位置を特定し、この位置
にレーザ光を照射するように制御することができる。
In the information reproducing apparatus 70, when reproducing in this manner, the first control information recording section 11 and the second
It is desirable to acquire the control information recorded in the control information recording unit 12 of the above and to perform laser beam irradiation and scanning based on the control information. In particular,
The irradiation position and the scanning position are adjusted based on the information indicating the irradiation position and the scanning position of the laser light recorded as the control information, and the address information recorded as the control information is detected and the information to be reproduced is recorded. The position can be specified, and control can be performed so that this position is irradiated with laser light.

【0080】また、制御情報から、レーザ光をパルス発
光させるタイミングを取得して、このタイミングでレー
ザ光をパルス発光させながら走査するとしてもよい。こ
れにより、レーザ光を情報記録部10で連続して走査し
た場合と比較して、上下に隣接する位相回折格子20同
士の間でのクロストークを低減することができるだけで
なく、レーザ光の照射パワーを適切に制御することが容
易となる。このように、レーザ光をパルス発光させる場
合におけるパルス幅は、例えば100μsとすることが
できる。
Alternatively, the timing at which the laser light is pulsed may be obtained from the control information, and scanning may be performed while the laser light is pulsed at this timing. This not only reduces crosstalk between vertically adjacent phase diffraction gratings 20 as compared with the case where the laser beam is continuously scanned by the information recording unit 10, but also reduces the laser beam irradiation. It is easy to appropriately control the power. As described above, the pulse width in the case where the laser light is pulsed can be set to, for example, 100 μs.

【0081】例えば、制御情報に基づいて、CCDアレ
イ76の各受光素子91と情報記録部10に形成された
各位相回折格子20とのずれ量を検出し、検出したずれ
量に応じてCCDアレイ76における各受光部から読み
出す信号のアドレス補正を行うことが望ましい。これに
より、レーザ光の走査に伴って生じる走査方向の微小な
ずれを補正して、基本情報単位としての各位相回折格子
20の形成位置を高精度に検出することができる。この
ようなアドレス補正を行うに際しては、例えば各種半導
体集積回路などを組み合わせて演算処理を行うことによ
り実現することができる。
For example, based on the control information, the shift amount between each light receiving element 91 of the CCD array 76 and each phase diffraction grating 20 formed in the information recording section 10 is detected, and the CCD array is changed according to the detected shift amount. It is desirable to perform the address correction of the signal read from each light receiving unit in 76. This makes it possible to correct a minute shift in the scanning direction caused by the scanning of the laser light, and to detect the formation position of each phase diffraction grating 20 as a basic information unit with high accuracy. When such address correction is performed, for example, it can be realized by performing arithmetic processing by combining various semiconductor integrated circuits and the like.

【0082】[0082]

【発明の効果】本発明に係る情報再生装置は、直線状の
レーザビーム形状とされたレーザ光を情報記録部で走査
して回折光を検出するという極めて簡略な構成によっ
て、上述した本発明に係る情報記録媒体に記録された情
報を再生することができる。また、2次元半導体レーザ
アレイから出射した直線状のレーザ光を情報記録部に照
射し、十分なアスペクト比とされた受光素子を複数備え
るCCDアレイによって回折光を検出することから、情
報記録媒体に記録された2次元パターンを高精度で検出
することを容易とすることができる。したがって、本発
明に係る情報記録媒体に記録された情報を再生すること
が可能であるだけでなく、レーザ光におけるサーボ機構
を簡略化したり不要としたりすることが容易であるため
に、装置構成を簡略化して、装置全体として低コスト化
や小型化を実現することができる。
The information reproducing apparatus according to the present invention has a very simple structure in which a laser beam having a linear laser beam shape is scanned by an information recording section to detect diffracted light. Information recorded on such an information recording medium can be reproduced. In addition, a linear laser beam emitted from a two-dimensional semiconductor laser array is irradiated onto an information recording unit, and diffracted light is detected by a CCD array having a plurality of light receiving elements having a sufficient aspect ratio. It is possible to easily detect the recorded two-dimensional pattern with high accuracy. Therefore, not only is it possible to reproduce information recorded on the information recording medium according to the present invention, but also it is easy to simplify or eliminate the need for a servo mechanism for laser light. By simplifying, it is possible to reduce the cost and size of the entire apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を適用した情報再生装置により情報の再
生を行う光記録媒体の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of an optical recording medium on which information is reproduced by an information reproducing apparatus to which the present invention is applied.

【図2】同情報記録媒体の主面を示す概略平面図であ
る。
FIG. 2 is a schematic plan view showing a main surface of the information recording medium.

【図3】同情報記録媒体の主面でレーザ光を走査したと
きに得られる出力信号の波形の一例を示す模式図であ
る。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a waveform of an output signal obtained when scanning a main surface of the information recording medium with a laser beam.

【図4】同情報記録媒体に備えられる位相回折格子を示
す要部拡大図である。
FIG. 4 is an enlarged view of a main part showing a phase diffraction grating provided in the information recording medium.

【図5】同情報記録媒体に備えられる位相回折格子の構
造を説明するための模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a structure of a phase diffraction grating provided in the information recording medium.

【図6】本発明を適用した一構成例として示す情報再生
装置の概略構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an information reproducing apparatus shown as one configuration example to which the present invention is applied.

【図7】同情報再生装置に備えられる2次元半導体レー
ザアレイの一構成例を示す概略平面図である。
FIG. 7 is a schematic plan view showing a configuration example of a two-dimensional semiconductor laser array provided in the information reproducing apparatus.

【図8】同情報再生装置に備えられる2次元半導体レー
ザアレイにおける発光素子の位置関係を示す模式図であ
る。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a positional relationship of light emitting elements in a two-dimensional semiconductor laser array provided in the information reproducing apparatus.

【図9】同情報再生装置によって情報記録媒体からの回
折光を検出する様子を説明するために用いる模式図であ
る。
FIG. 9 is a schematic diagram used to explain how the information reproducing apparatus detects diffracted light from an information recording medium.

【図10】同情報再生装置に備えられるCCDアレイの
一構成例を示す概略平面図である。
FIG. 10 is a schematic plan view showing one configuration example of a CCD array provided in the information reproducing apparatus.

【図11】従来の光カードにおいて情報の再生が行われ
る様子を説明する模式図である。
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating how information is reproduced in a conventional optical card.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 情報記録媒体、2 基板、3 情報記録シート、4
反射膜、5 保護膜、10 情報記録部、11 第1
の制御情報記録部、12 第2の制御情報記録部、20
回折格子、70 情報再生装置、71 2次元半導体
レーザアレイ、72 第1のシリンドリカルレンズ、7
3 ビームスプリッタ、74 第2のシリンドリカルレ
ンズ、75 第3のシリンドリカルレンズ、76 CC
Dアレイ
1 information recording medium, 2 substrates, 3 information recording sheets, 4
Reflective film, 5 protective film, 10 information recording section, 11 first
Control information recording unit, 12 second control information recording unit, 20
Diffraction grating, 70 information reproducing device, 71 two-dimensional semiconductor laser array, 72 first cylindrical lens, 7
3 Beam splitter, 74 2nd cylindrical lens, 75 3rd cylindrical lens, 76 CC
D array

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 眞伸 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5D090 AA03 BB02 BB16 CC04 DD01 DD05 EE18 LL01 LL05 5D119 AA01 AA40 BA02 BB01 DA05 FA10 KA03  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Masanobu Yamamoto 6-35 Kita Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation F-term (reference) 5D090 AA03 BB02 BB16 CC04 DD01 DD05 EE18 LL01 LL05 5D119 AA01 AA40 BA02 BB01 DA05 FA10 KA03

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の波長域のレーザ光を出射する発光
素子がX−Y方向に複数配設されてなる2次元半導体レ
ーザアレイと、 上記2次元半導体レーザアレイから出射されたレーザ光
を集光して、記録する情報に応じた2次元パターンで複
数の位相回折格子が配設されてなる情報記録部を基板上
に備える情報記録媒体における上記情報記録部に対し
て、直線状のレーザビーム形状で照射する照射手段と、 上記照射手段により照射するレーザ光を、上記情報記録
部の位置で、レーザビーム形状の長さ方向に対して略々
直交する方向に走査する走査手段と、 上記走査手段により走査されたレーザ光が上記情報記録
部で回折して生じた直線状の回折光を受光するに十分な
受光面を有し、この受光面に、上記2次元半導体レーザ
アレイにおける各発光素子から出射されたレーザ光をそ
れぞれ受光するに十分なアスペクト比とされた受光素子
が複数配設され、これら各受光素子により上記情報記録
部の2次元パターンを基本情報単位毎に検出するCCD
アレイとを備えることを特徴とする情報再生装置。
1. A two-dimensional semiconductor laser array in which a plurality of light-emitting elements that emit laser light in a predetermined wavelength range are arranged in the XY directions, and a laser light emitted from the two-dimensional semiconductor laser array is collected. A linear laser beam is applied to the information recording section of the information recording medium provided with an information recording section having a plurality of phase diffraction gratings arranged in a two-dimensional pattern corresponding to the information to be recorded on a substrate. Irradiating means for irradiating in a shape; scanning means for scanning a laser beam irradiated by the irradiating means at a position of the information recording section in a direction substantially orthogonal to a longitudinal direction of a laser beam shape; The laser beam scanned by the means has a light receiving surface sufficient to receive a linear diffracted light generated by diffracting the information in the information recording portion, and the light receiving surface is provided with each light emission in the two-dimensional semiconductor laser array. A plurality of light receiving elements having an aspect ratio sufficient to receive the laser beams emitted from the elements are arranged, and a CCD for detecting a two-dimensional pattern of the information recording unit for each basic information unit by each of the light receiving elements.
An information reproducing apparatus, comprising: an array.
【請求項2】 上記2次元半導体レーザアレイは、Y方
向に所定のずれ量だけずれながらX方向に配設された複
数の発光素子の組がY方向に複数配設されてなることを
特徴とする請求項1記載の情報再生装置。
2. The two-dimensional semiconductor laser array according to claim 1, wherein a plurality of sets of a plurality of light emitting elements arranged in the X direction while being shifted by a predetermined amount in the Y direction are arranged in the Y direction. The information reproducing apparatus according to claim 1, wherein
【請求項3】 上記CCDアレイの各受光素子における
アスペクト比は、上記2次元半導体レーザアレイに配設
された発光素子のX方向のピッチをpとし、X方向に
並んだ発光素子の数をnとし、各発光素子から出射さ
れたレーザ光の各受光素子上での光スポット径をlとし
たときに、[p×n/l]以上とされていることを
特徴とする請求項1記載の情報再生装置。
Wherein the aspect ratio of each light receiving element of the CCD array, the pitch of the X direction of the light-emitting elements arranged in the two-dimensional semiconductor laser array and p x, the number of light emitting elements arranged in the X direction and n x, the diameter of the light spot on the light receiving elements of the laser light emitted from the light emitting element is taken as l, characterized in that there is a [p x × n x / l ] or more claims Item 2. The information reproducing apparatus according to Item 1.
【請求項4】 上記CCDアレイにより検出された回折
光に基づいて、再生光の走査に伴って生じる上記情報記
録部における基本情報単位と当該CCDアレイにおける
各受光部とのずれ量を検出し、検出したずれ量に応じて
当該CCDアレイにおける各受光部から読み出す信号の
アドレス補正を行うアドレス補正手段を備えることを特
徴とする請求項1記載の情報再生装置。
4. A shift amount between a basic information unit in the information recording unit and each light receiving unit in the CCD array, which is caused by scanning of the reproduction light, based on the diffracted light detected by the CCD array, 2. The information reproducing apparatus according to claim 1, further comprising address correction means for correcting an address of a signal read from each light receiving section of the CCD array in accordance with the detected amount of displacement.
【請求項5】 上記CCDアレイにより検出された回折
光に基づいて、上記走査手段による再生光の走査速度に
応じたタイミング信号を生成するタイミング信号生成手
段を備え、 上記照射手段は、上記タイミング信号生成手段により生
成されたタイミング信号に基づいて、上記信号記録部の
2次元パターンにおける各基本情報単位の中央部に相当
する位置で再生光をパルス照射することを特徴とする請
求項1記載の情報再生装置。
5. A timing signal generating means for generating a timing signal according to a scanning speed of a reproduction light by said scanning means based on the diffracted light detected by said CCD array, wherein said irradiating means comprises: 2. The information according to claim 1, wherein the reproduction light is pulse-irradiated at a position corresponding to the center of each basic information unit in the two-dimensional pattern of the signal recording unit based on the timing signal generated by the generation unit. Playback device.
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