JP2005203095A - Optical information recording device and reproducing device - Google Patents

Optical information recording device and reproducing device Download PDF

Info

Publication number
JP2005203095A
JP2005203095A JP2005044284A JP2005044284A JP2005203095A JP 2005203095 A JP2005203095 A JP 2005203095A JP 2005044284 A JP2005044284 A JP 2005044284A JP 2005044284 A JP2005044284 A JP 2005044284A JP 2005203095 A JP2005203095 A JP 2005203095A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
information
recording
recording medium
reproduction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005044284A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideyoshi Horigome
秀嘉 堀米
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OPTWARE KK
Optware KK
Original Assignee
OPTWARE KK
Optware KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by OPTWARE KK, Optware KK filed Critical OPTWARE KK
Priority to JP2005044284A priority Critical patent/JP2005203095A/en
Publication of JP2005203095A publication Critical patent/JP2005203095A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To record information in each information recording area by holography while moving a recording medium having two or more information recording areas using a practical light source. <P>SOLUTION: This device has a recording medium moving means 81 to move a recording medium 401, an optical head 440 to radiate information light and recording reference light to the recording medium, and a control means to make the position irradiated with the information light and the recording reference light follow the movement of the recording medium at least for a certain time. The optical head has a recording laser 411 to emit a recording laser used to generate the information light and the recording reference light, and a servo laser 412 to emit a servo laser in a wavelength different from the recording laser used for positioning. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ホログラフィを利用して情報が記録される記録媒体に情報光及び記録用参照光を照射することによって、記録媒体に情報を記録する光情報記録装置及び情報の記録に加えて、情報が記録された記録媒体に再生用光を照射することによって前記記録媒体から情報を再生する光情報記録再生装置   The present invention provides an optical information recording apparatus for recording information on a recording medium by irradiating information light and a recording reference light on a recording medium on which information is recorded using holography, and information recording. Information recording / reproducing apparatus for reproducing information from the recording medium by irradiating the recording medium with the reproducing light

ホログラフィを利用して記録媒体に情報を記録するホログラフィック記録は、一般的に、イメージ情報を持った光と参照光とを記録媒体の内部で重ね合わせ、そのときにできる干渉パターンを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、その記録媒体に参照光を照射することにより、干渉パターンによる回折によりイメージ情報が再生される。   Holographic recording, in which information is recorded on a recording medium using holography, is generally performed by superimposing light having image information and reference light inside the recording medium, and forming an interference pattern at that time on the recording medium. Done by writing. At the time of reproducing the recorded information, the image information is reproduced by diffraction by the interference pattern by irradiating the recording medium with the reference light.

近年では、超高密度光記録のために、ボリュームホログラフィ、特にデジタルボリュームホログラフィが実用域で開発され注目を集めている。ボリュームホログラフィとは、記録媒体の厚み方向も積極的に活用して、3次元的に干渉パターンを書き込む方式であり、厚みを増すことで回折効率を高め、多重記録を用いて記録容量の増大を図ることができるという特徴がある。そして、デ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値化したデジタルパターンに限定した、コンピュータ指向のホログラフィック記録方式である。このデジタルボリュームホログラフィでは、例えばアナログ的な絵のような画像情報も、一旦デジタイズして、2次元デジタルパターン情報に展開し、これをイメージ情報として記録する。再生時は、このデジタルパターン情報を読み出してデコードすることで、元の画像情報に戻して表示する。これにより、再生時に信号対雑音比(SN比)が多少悪くても、微分検出を行ったり、2値化データをコード化しエラー訂正を行ったりすることで、極めて忠実に元の情報を再現することが可能になる。   In recent years, volume holography, particularly digital volume holography, has been developed and attracted attention for practical use for ultra-high density optical recording. Volume holography is a method of writing interference patterns in three dimensions by actively utilizing the thickness direction of the recording medium. Increasing the thickness increases the diffraction efficiency and increases the recording capacity using multiple recording. There is a feature that can be planned. Digital volume holography is a computer-oriented holographic recording method that uses a recording medium and a recording method similar to those of volume holography, but restricts image information to be recorded to a binarized digital pattern. In this digital volume holography, for example, image information such as an analog picture is once digitized, developed into two-dimensional digital pattern information, and recorded as image information. At the time of reproduction, the digital pattern information is read and decoded so that the original image information is restored and displayed. As a result, even if the signal-to-noise ratio (S / N ratio) is somewhat poor at the time of reproduction, the original information can be reproduced very faithfully by performing differential detection or encoding binary data and performing error correction. It becomes possible.

ところで、光を利用して円板状の記録媒体に情報を記録する一般的な記録装置は、記録媒体に対して情報記録用の光を照射する光ヘッドを備えている。そして、この記録装置では、記録媒体を回転させながら、光ヘッドより記録媒体に対して情報記録用の光を照射して、記録媒体に情報を記録するようになっている。また、この記録装置において、情報記録用の光を生成するための光源としては、一般的に半導体レーザが用いられている。   Incidentally, a general recording apparatus that records information on a disk-shaped recording medium using light includes an optical head that irradiates the recording medium with light for information recording. In this recording apparatus, information is recorded on the recording medium by irradiating the recording medium with light for recording information from the optical head while rotating the recording medium. In this recording apparatus, a semiconductor laser is generally used as a light source for generating information recording light.

ホログラフィック記録においても、上記の一般的な記録装置と同様に、記録媒体を回転させながら、記録媒体に対して情報光と参照光とを照射して、記録媒体における複数の情報記録領域に順次情報を記録することが考えられる。この場合には、一般的な記録装置と同様に、情報光および参照光用の光源としては、実用的な半導体レーザを用いることが望ましい。   In holographic recording, as in the general recording apparatus described above, while rotating the recording medium, the recording medium is irradiated with the information light and the reference light, and a plurality of information recording areas in the recording medium are sequentially applied. It is conceivable to record information. In this case, it is desirable to use a practical semiconductor laser as a light source for information light and reference light as in a general recording apparatus.

しかしながら、現状のホログラフィ用の感光材料を用いてホログラフィック記録用の記録媒体を構成し、この記録媒体を回転させながら、半導体レーザを用いて生成された情報光および参照光を記録媒体に照射するようにした場合には、以下のような問題点がある。すなわち、この場合には、短時間で、記録媒体における1つの情報記録領域に、干渉パターンによって情報を記録するだけの十分な露光エネルギーを与えることが難しいという問題点がある。そこで、1つの情報記録領域に十分な露光エネルギーを与えるために露光時間を長くすることも考えられる。しかし、そうすると、1つの情報記録領域に対する露光時間における情報記録領域の移動距離が大きくなり、情報の精度が低下する。   However, a recording medium for holographic recording is formed using the current holographic photosensitive material, and the recording medium is irradiated with information light and reference light generated using a semiconductor laser while rotating the recording medium. In such a case, there are the following problems. That is, in this case, there is a problem in that it is difficult to give sufficient exposure energy to record information with an interference pattern in one information recording area of the recording medium in a short time. Therefore, it is conceivable to lengthen the exposure time in order to give sufficient exposure energy to one information recording area. However, if this is done, the movement distance of the information recording area during the exposure time for one information recording area increases, and the accuracy of information decreases.

ここで、上記の問題点について、具体例を挙げて詳しく説明する。光源として、半導体レーザではなく、パルスレーザのような高出力の光源を用いた場合には、記録媒体を回転させながら記録媒体に情報を記録することは十分可能である。例えば、光源として、最大出力が数kWで、数十nsのパルス光を発生可能なパルスレーザを用いた場合を考える。この場合、記録媒体上での光強度が200Wになるものと仮定する。また、パルス光のパルス幅を20nsとし、情報記録領域の線速度を2m/sとする。この場合には、1つの情報記録領域に対する露光時間における情報記録領域の移動距離は、光の波長の十分の一以下の0.04μmとなり、情報の精度を十分に保つことができる。しかしながら、光源として上述のようなパルスレーザを用いることは実用的ではない。   Here, the above problem will be described in detail with a specific example. When a high-power light source such as a pulse laser is used as the light source instead of a semiconductor laser, it is possible to record information on the recording medium while rotating the recording medium. For example, consider a case where a pulse laser having a maximum output of several kW and capable of generating pulsed light of several tens of ns is used as the light source. In this case, it is assumed that the light intensity on the recording medium is 200 W. The pulse width of the pulsed light is 20 ns, and the linear velocity of the information recording area is 2 m / s. In this case, the moving distance of the information recording area during the exposure time for one information recording area is 0.04 μm, which is one tenth or less of the wavelength of light, and the accuracy of information can be sufficiently maintained. However, it is not practical to use the pulse laser as described above as the light source.

次に、光源として半導体レーザを用いた場合を考える。この場合、記録媒体上での光強度が20mWになるものと仮定し、情報記録領域の線速度を2m/sとする。この場合、1つの情報記録領域に、上記のパルスレーザを用いた場合と同じだけの露光エネルギーを与えるためには、露光時間は、パルスレーザを用いた場合の10000倍である200μsだけ必要となる。この露光時間における情報記録領域の移動距離は400μmにも達し、干渉パターンによって情報を記録することは困難になる。   Next, consider the case where a semiconductor laser is used as the light source. In this case, it is assumed that the light intensity on the recording medium is 20 mW, and the linear velocity of the information recording area is 2 m / s. In this case, in order to give the same exposure energy as in the case of using the pulse laser to one information recording area, the exposure time is required to be 200 μs, which is 10,000 times that in the case of using the pulse laser. . The moving distance of the information recording area during this exposure time reaches 400 μm, and it becomes difficult to record information by the interference pattern.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、実用的な光源を用いて、複数の情報記録領域を有する記録媒体を移動させながら、各情報記録領域にホログラフィを利用して情報を記録することができるようにした光情報記録装置および方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and its purpose is to use holography in each information recording area while moving a recording medium having a plurality of information recording areas using a practical light source. An object of the present invention is to provide an optical information recording apparatus and method capable of recording information.

本発明の光情報記録装置は、ホログラフィを利用して情報が記録される記録媒体に情報光及び記録用参照光を照射することによって前記記録媒体に情報を記録する光情報記録装置であって、前記記録媒体を移動させる記録媒体移動手段と、前記記録媒体に対して前記情報光及び前記記録用参照光を照射する光ヘッドと、少なくとも一定期間、前記光ヘッドから照射される前記情報光及び前記記録用参照光の前記記録媒体における照射位置を前記記録媒体の移動に追従させる制御手段とを有し、前記光ヘッドは、前記情報光及び前記記録用参照光を生成するために使用される記録用レーザ光を出射する記録用レーザと、前記記録媒体に対する前記情報光及び前記記録用参照光の位置決めのためのサーボに使用される前記記録用レーザ光とは波長が異なるサーボ用レーザ光を出射するサーボ用レーザと、前記記録用レーザ光を用いて、空間的に変調させて情報を担持する情報光を生成する情報光生成手段と、前記記録用レーザ光を用いて記録用参照光を生成する記録用参照光生成手段と、前記情報光と前記記録用参照光との干渉による干渉パターンによって前記記録媒体に情報が記録されるように、前記情報光および前記記録用参照光を前記記録媒体に照射し、前記サーボ用レーザ光を前記記録媒体に照射する光学系と、前記記録媒体に照射され、位置決め情報を担持したサーボ用レーザ光を検出する光検出器とを備えたことを特徴とする。   An optical information recording apparatus of the present invention is an optical information recording apparatus for recording information on the recording medium by irradiating the recording medium on which information is recorded using holography with information light and recording reference light, A recording medium moving means for moving the recording medium; an optical head for irradiating the recording medium with the information light and the recording reference light; and the information light irradiated from the optical head for at least a predetermined period; Control means for following the movement of the recording medium with the irradiation position of the recording reference light on the recording medium, and the optical head is used for generating the information light and the recording reference light. The recording laser that emits the recording laser light and the recording laser light used for the servo for positioning the information light and the recording reference light with respect to the recording medium have a wavelength Using servo lasers that emit different servo laser light, information light generating means for generating information light that spatially modulates and carries information using the recording laser light, and using the recording laser light The information light and the recording are recorded so that information is recorded on the recording medium by a recording reference light generating means for generating recording reference light and an interference pattern due to interference between the information light and the recording reference light. An optical system for irradiating the recording medium with the reference light for recording and irradiating the recording medium with the servo laser light; and a photodetector for detecting the servo laser light irradiating the recording medium and carrying positioning information; It is provided with.

更に、本発明の光情報記録装置において、前記制御手段は、前記光検出器によって検出された位置決め情報によって、前記光ヘッドから照射される前記情報光及び前記記録用参照光の前記記録媒体における照射位置を前記記録媒体の移動に追従させることが好ましい。   Further, in the optical information recording apparatus of the present invention, the control means irradiates the recording medium with the information light and the recording reference light emitted from the optical head according to positioning information detected by the photodetector. It is preferable that the position follows the movement of the recording medium.

また、本発明の光情報記録再生装置は、ホログラフィを利用して情報が記録される記録媒体に情報光及び記録用参照光を照射することによって、前記記録媒体に情報を記録し、情報が記録された記録媒体に、再生用光を照射することによって、前記記録媒体から情報を再生する光情報記録再生装置であって、前記記録媒体を移動させる記録媒体移動手段と、前記記録媒体に対して前記情報光、記録用参照光及び再生用光を照射する光ヘッドと、少なくとも一定期間、前記光ヘッドから照射される前記情報光及び記録用参照光の前記記録媒体における照射位置を前記記録媒体の移動に追従させる制御手段とを有し、前記光ヘッドは、前記情報光、記録用参照光及び再生用光を生成するために使用される記録再生用レーザ光を出射する記録再生用レーザと、前記記録媒体に対する前記情報光、記録用参照光及び再生用光の位置決めのためのサーボに使用される前記記録再生用レーザ光とは波長が異なるサーボ用レーザ光を出射するサーボ用レーザと、前記記録再生用レーザ光を用いて、空間的に変調させて情報を担持する情報光を生成する情報光生成手段と、前記記録再生用レーザ光を用いて記録用参照光を生成する記録用参照光生成手段と、前記記録再生用レーザ光を用いて再生用光を生成する再生用光生成手段と、前記情報光と前記記録用参照光との干渉による干渉パターンによって前記記録媒体に情報が記録されるように、前記情報光および前記記録用参照光を前記記録媒体に照射し、前記再生用光を前記記録媒体に照射し、前記再生用光により前記記録媒体より発生される再生光を収集し、前記サーボ用レーザ光を前記記録媒体に照射する光学系と、前記再生光を検出する光検出器と、前記記録媒体に照射され、位置決め情報を担持したサーボ用レーザ光を検出する光検出器とを備えたことを特徴とする。   The optical information recording / reproducing apparatus of the present invention records information on the recording medium by irradiating the recording medium on which information is recorded using holography with the information light and the recording reference light, and the information is recorded. An optical information recording / reproducing apparatus for reproducing information from the recording medium by irradiating the recording medium with reproduction light, and a recording medium moving means for moving the recording medium, and the recording medium The optical head that irradiates the information light, the recording reference light, and the reproduction light, and the irradiation position in the recording medium of the information light and the recording reference light that are irradiated from the optical head for at least a certain period of time. Control means for following movement, and the optical head emits a recording / reproducing laser beam used for generating the information light, the recording reference light, and the reproducing light. A servo laser beam having a wavelength different from that of the recording / reproducing laser beam used for positioning the information beam, the recording reference beam and the reproducing beam with respect to the recording medium. A laser, information light generating means for generating information light for spatially modulating and carrying information using the recording / reproducing laser light, and recording reference light using the recording / reproducing laser light Reference light generation means for recording, reproduction light generation means for generating reproduction light using the recording / reproduction laser light, and an interference pattern due to interference between the information light and the recording reference light on the recording medium Reproduction generated from the recording medium by the reproduction light by irradiating the recording medium with the information light and the recording reference light, irradiating the recording light with the reproduction light so that information is recorded An optical system for irradiating the recording medium with the servo laser light, a photodetector for detecting the reproduction light, and detecting the servo laser light that irradiates the recording medium and carries positioning information. And a photodetector.

更に、本発明の光情報記録装置において、前記制御手段は、前記光検出器によって検出された位置決め情報によって、前記光ヘッドから照射される前記情報光及び前記記録用参照光の前記記録媒体における照射位置を前記記録媒体の移動に追従させることが好ましい。   Further, in the optical information recording apparatus of the present invention, the control means irradiates the recording medium with the information light and the recording reference light emitted from the optical head according to positioning information detected by the photodetector. It is preferable that the position follows the movement of the recording medium.

本発明の光情報記録装置では、記録媒体移動手段によって記録媒体が移動され、この記録媒体に対して、照射手段によって情報光と参照光とが照射される。また、制御手段によって、所定の期間、移動する1つの情報記録領域に情報光および参照光の照射位置が追従するように、情報光および参照光の照射位置が移動される。これにより、所定の期間、1つの情報記録領域に情報光および参照光が照射され続ける。従って、情報記録領域と情報光および参照光の照射位置とのずれを生じることなく、情報記録領域に情報を記録するのに十分な時間だけ、情報記録領域に情報光および参照光を照射することが可能となる。   In the optical information recording apparatus of the present invention, the recording medium is moved by the recording medium moving means, and the information light and the reference light are irradiated to the recording medium by the irradiation means. Further, the irradiation position of the information light and the reference light is moved by the control means so that the irradiation position of the information light and the reference light follows one moving information recording area for a predetermined period. Thereby, information light and reference light are continuously irradiated to one information recording area for a predetermined period. Therefore, the information recording area is irradiated with the information light and the reference light for a time sufficient to record information in the information recording area without causing a deviation between the information recording area and the irradiation position of the information light and the reference light. Is possible.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
[第1の実施の形態]始めに、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態において用いられる記録媒体1の概略について説明する。図1には、記録媒体1における1つのトラックの一部を示している。記録媒体1は、円板状をなし、複数のトラックTRを有している。各トラックTRには、複数のアドレス・サーボ領域6が等間隔に設けられている。隣り合うアドレス・サーボ領域6間には、1つまたは複数の情報記録領域7が設けられている。図1には、隣り合うアドレス・サーボ領域6間に4つの情報記録領域7が等間隔に設けられている例を示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment] First, an outline of a recording medium 1 used in the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a part of one track in the recording medium 1. The recording medium 1 has a disk shape and has a plurality of tracks TR. Each track TR is provided with a plurality of address / servo areas 6 at equal intervals. Between adjacent address / servo areas 6, one or a plurality of information recording areas 7 are provided. FIG. 1 shows an example in which four information recording areas 7 are provided at equal intervals between adjacent address / servo areas 6.

アドレス・サーボ領域6には、光情報記録再生装置における各種の動作のタイミングの基準となる基本クロックを生成するための情報、サンプルドサーボ方式によってフォーカスサーボを行うための情報、サンプルドサーボ方式によってトラッキングサーボを行うための情報およびアドレス情報が、予めエンボスピット等によって記録されている。なお、アドレス・サーボ領域6にはフォーカスサーボを行うための情報が記録されずに、フォーカスサーボは後述するエアギャップ層と反射膜の境界面を用いて行ってもよい。アドレス情報は、各情報記録領域7を識別するための情報であり、本発明における識別情報に対応する。また、基本クロックを生成するための情報、フォーカスサーボを行うための情報およびトラッキングサーボを行うための情報は、各情報記録領域7に対する情報光、記録用参照光および再生用参照光の照射位置を合わせるための情報であり、本発明における位置決め情報に対応する。   The address / servo area 6 includes information for generating a basic clock as a reference for various operation timings in the optical information recording / reproducing apparatus, information for performing focus servo by the sampled servo system, and by sampled servo system. Information for performing tracking servo and address information are recorded in advance by embossed pits or the like. In addition, information for performing focus servo is not recorded in the address / servo area 6, and focus servo may be performed using a boundary surface between an air gap layer and a reflective film, which will be described later. The address information is information for identifying each information recording area 7 and corresponds to the identification information in the present invention. The information for generating the basic clock, the information for performing the focus servo, and the information for performing the tracking servo are the irradiation positions of the information light, the recording reference light, and the reproduction reference light with respect to each information recording area 7. This is information for matching and corresponds to the positioning information in the present invention.

ここで、図1を参照して、本実施の形態に係る光情報記録方法の概略について説明する。本実施の形態において、記録媒体1の情報記録領域7に情報を記録する際には、記録媒体1は、例えば図1において記号Rで示した方向に回転(移動)される。これにより、アドレス・サーボ領域6および情報記録領域7は、記号Rで示した方向に移動する。後述する光ヘッドは、情報記録領域7に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンによって情報が記録されるように、記録媒体1に対して情報光と記録用参照光とを照射する。また、光ヘッドは、所定の期間、移動する1つの情報記録領域7に情報光および記録用参照光の照射位置が追従するように、情報光および記録用参照光の照射位置を移動させる。これにより、所定の期間、1つの情報記録領域7に情報光および記録用参照光が照射され続ける。従って、情報記録領域7と情報光および記録参照光の照射位置とのずれを生じることなく、情報記録領域7に情報を記録するのに十分な時間だけ、情報記録領域7に情報光および記録用参照光を照射することが可能となる。   Here, an outline of the optical information recording method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, when information is recorded in the information recording area 7 of the recording medium 1, the recording medium 1 is rotated (moved) in the direction indicated by the symbol R in FIG. As a result, the address / servo area 6 and the information recording area 7 move in the direction indicated by the symbol R. An optical head, which will be described later, irradiates the recording medium 1 with information light and recording reference light so that information is recorded on the information recording area 7 by an interference pattern due to interference between the information light and the recording reference light. . The optical head moves the irradiation position of the information light and the recording reference light so that the irradiation position of the information light and the recording reference light follows the one information recording area 7 that moves for a predetermined period. Thereby, the information light and the recording reference light are continuously irradiated to one information recording area 7 for a predetermined period. Accordingly, the information light and the recording light are recorded in the information recording area 7 for a time sufficient to record the information in the information recording area 7 without causing a deviation between the irradiation position of the information recording area 7 and the information light and the recording reference light. It becomes possible to irradiate the reference light.

次に、図2を参照して、本実施の形態に係る光情報記録装置を含む光情報記録再生装置の構成について説明する。この光情報記録再生装置10は、記録媒体1が取り付けられるスピンドル81と、このスピンドル81を回転させるスピンドルモータ82と、記録媒体1の回転数を所定の値に保つようにスピンドルモータ82を制御するスピンドルサーボ回路83とを備えている。光情報記録再生装置10は、更に、記録媒体1に対して情報光と記録用参照光とを照射して情報を記録すると共に、記録媒体1に対して再生用参照光を照射し、再生光を検出して、記録媒体1に記録されている情報を再生するための光ヘッド40と、この光ヘッド40を記録媒体1の半径方向に移動可能とする駆動装置84とを備えている。   Next, the configuration of the optical information recording / reproducing apparatus including the optical information recording apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The optical information recording / reproducing apparatus 10 controls a spindle 81 to which the recording medium 1 is attached, a spindle motor 82 for rotating the spindle 81, and the spindle motor 82 so as to keep the rotational speed of the recording medium 1 at a predetermined value. And a spindle servo circuit 83. The optical information recording / reproducing apparatus 10 further records the information by irradiating the recording medium 1 with the information light and the recording reference light, and irradiates the recording medium 1 with the reproduction reference light. And an optical head 40 for reproducing the information recorded on the recording medium 1 and a drive device 84 that enables the optical head 40 to move in the radial direction of the recording medium 1.

光情報記録再生装置10は、更に、光ヘッド40の出力信号よりフォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号TEおよび再生信号RFを検出するための検出回路85と、この検出回路85によって検出されるフォーカスエラー信号FEに基づいて、光ヘッド40内の後述するヘッド本体を記録媒体1の面に垂直な方向に移動させてフォーカスサーボを行うフォーカスサーボ回路86と、検出回路85によって検出されるトラッキングエラー信号TEに基づいてヘッド本体を記録媒体1の半径方向に移動させてトラッキングサーボを行うトラッキングサーボ回路87と、トラッキングエラー信号TEおよび後述するコントローラからの指令に基づいて駆動装置84を制御して光ヘッド40を記録媒体1の半径方向に移動させるスライドサーボを行うスライドサーボ回路88とを備えている。   The optical information recording / reproducing apparatus 10 further includes a detection circuit 85 for detecting the focus error signal FE, the tracking error signal TE, and the reproduction signal RF from the output signal of the optical head 40, and the focus error detected by the detection circuit 85. Based on the signal FE, a focus servo circuit 86 for performing focus servo by moving a head body (to be described later) in the optical head 40 in a direction perpendicular to the surface of the recording medium 1, and a tracking error signal TE detected by the detection circuit 85. The optical head 40 is controlled by controlling the driving device 84 based on the tracking error signal TE and a command from a controller to be described later, and a tracking servo circuit 87 that performs tracking servo by moving the head body in the radial direction of the recording medium 1 based on the above. Slide to move the recording medium in the radial direction of the recording medium 1 And a slide servo circuit 88 that performs turbo.

光情報記録再生装置10は、更に、光ヘッド40内の後述するCCDアレイの出力データをデコードして、記録媒体1の情報記録領域7に記録されたデータを再生したり、検出回路85からの再生信号RFより基本クロックを再生したりアドレスを判別したりする信号処理回路89と、光情報記録再生装置10の全体を制御するコントローラ90と、このコントローラ90に対して種々の指示を与える操作部91とを備えている。   The optical information recording / reproducing apparatus 10 further decodes output data of a later-described CCD array in the optical head 40 to reproduce the data recorded in the information recording area 7 of the recording medium 1, or from the detection circuit 85. A signal processing circuit 89 that reproduces a basic clock and discriminates an address from the reproduction signal RF, a controller 90 that controls the entire optical information recording / reproducing apparatus 10, and an operation unit that gives various instructions to the controller 90. 91.

光情報記録再生装置10は、更に、信号処理回路89の出力信号に基づいて、記録媒体1とヘッド本体との相対的な傾きを検出する傾き検出回路92と、この傾き検出回路92の出力信号に基づいて記録媒体1の面に対するヘッド本体の傾きが変化する方向にヘッド本体の位置を変化させることによって、記録媒体1とヘッド本体との相対的な傾きを補正する傾き補正回路93とを備えている。   The optical information recording / reproducing apparatus 10 further includes an inclination detection circuit 92 that detects a relative inclination between the recording medium 1 and the head body based on an output signal of the signal processing circuit 89, and an output signal of the inclination detection circuit 92. And a tilt correction circuit 93 that corrects the relative tilt between the recording medium 1 and the head body by changing the position of the head body in a direction in which the tilt of the head body with respect to the surface of the recording medium 1 changes. ing.

光情報記録再生装置10は、更に、情報の記録時において、ヘッド本体をほぼトラックに沿う方向に移動させることによって、所定の期間、移動する1つの情報記録領域7に情報光および記録用参照光の照射位置が追従するように、情報光および記録用参照光の照射位置を制御する追従制御回路94を備えている。   The optical information recording / reproducing apparatus 10 further moves the head main body in a direction substantially along the track during information recording, so that the information light and the recording reference light are moved to one information recording area 7 that moves for a predetermined period. Is provided with a follow-up control circuit 94 that controls the irradiation position of the information light and the recording reference light so that the irradiation position of the recording light follows.

コントローラ90は、信号処理回路89より出力される基本クロックやアドレス情報を入力すると共に、光ヘッド40、スピンドルサーボ回路83、スライドサーボ回路88および追従制御回路94等を制御するようになっている。スピンドルサーボ回路83は、信号処理回路89より出力される基本クロックを入力するようになっている。コントローラ90は、CPU(中央処理装置)、ROM(リード・オンリ・メモリ)およびRAM(ランダム・アクセス・メモリ)を有し、CPUが、RAMを作業領域として、ROMに格納されたプログラムを実行することによって、コントローラ90の機能を実現するようになっている。   The controller 90 inputs the basic clock and address information output from the signal processing circuit 89, and controls the optical head 40, the spindle servo circuit 83, the slide servo circuit 88, the tracking control circuit 94, and the like. The spindle servo circuit 83 receives the basic clock output from the signal processing circuit 89. The controller 90 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory), and the CPU executes a program stored in the ROM using the RAM as a work area. Thus, the function of the controller 90 is realized.

次に、図3を参照して、光ヘッド40におけるヘッド本体の駆動機構について説明する。図3は光ヘッド40の平面図である。図3において、記号TRは記録媒体1におけるトラックを表している。光ヘッド40は、記録媒体1に対する情報の記録と記録媒体1からの情報の再生を行うヘッド本体41を有している。ヘッド本体41は、記録媒体1に対向する対物レンズ11を有している。ヘッド本体41におけるトラックの接線方向(図3における左右方向)の両端部には弾性アーム固定部140a,140bが設けられている。この弾性アーム固定部140a,140bには、それぞれ、ゴム、板ばね、コイルスプリング、ワイヤ等の弾性部材で形成された弾性アーム149の一端が固定されている。各弾性アーム149の他端は、アーム支持部150に固定されている。アーム支持部150は、このアーム支持部150を、所定の範囲内で記録媒体1の半径方向(図3における上下方向)に移動可能な圧電アクチュエータ170に取り付けられている。   Next, with reference to FIG. 3, the drive mechanism of the head body in the optical head 40 will be described. FIG. 3 is a plan view of the optical head 40. In FIG. 3, a symbol TR represents a track on the recording medium 1. The optical head 40 has a head body 41 that records information on the recording medium 1 and reproduces information from the recording medium 1. The head body 41 has an objective lens 11 that faces the recording medium 1. Elastic arm fixing portions 140a and 140b are provided at both ends of the head main body 41 in the track tangential direction (left and right direction in FIG. 3). One end of an elastic arm 149 formed of an elastic member such as rubber, a leaf spring, a coil spring, or a wire is fixed to the elastic arm fixing portions 140a and 140b. The other end of each elastic arm 149 is fixed to the arm support portion 150. The arm support 150 is attached to a piezoelectric actuator 170 that can move the arm support 150 in the radial direction of the recording medium 1 (vertical direction in FIG. 3) within a predetermined range.

ヘッド本体41における記録媒体1の半径方向の一方の端部には、フォーカスサーボおよび傾き調整用のコイル151,152と、照射位置追従用のコイル155,156が取り付けられている。同様に、ヘッド本体41における記録媒体1の半径方向の他方の端部には、フォーカスサーボおよび傾き調整用のコイル153,154と、照射位置追従用のコイル157,158が取り付けられている。   Focus servo and tilt adjustment coils 151 and 152 and irradiation position tracking coils 155 and 156 are attached to one end of the recording medium 1 in the radial direction of the head main body 41. Similarly, focus servo and tilt adjustment coils 153 and 154 and irradiation position tracking coils 157 and 158 are attached to the other end of the head body 41 in the radial direction of the recording medium 1.

光ヘッド40は、更に、それぞれコイル151,152,153,154を貫通するように設けられた磁石161,162,163,164と、コイル155,156に対向する位置に配置された磁石165と、コイル157,158に対向する位置に配置された磁石166とを備えている。   The optical head 40 further includes magnets 161, 162, 163, and 164 provided so as to penetrate the coils 151, 152, 153, and 154, and a magnet 165 that is disposed at a position facing the coils 155 and 156, respectively. And a magnet 166 disposed at a position facing the coils 157 and 158.

光ヘッド40では、コイル151〜154および磁石161〜164によって、記録媒体1の面に垂直な方向(図3における紙面に垂直な方向)および記録媒体1の面に対するヘッド本体41の傾きが変化する方向に、ヘッド本体41の位置を変化させることができる。また、光ヘッド40では、圧電アクチュエータ170によって、記録媒体1の半径方向に、ヘッド本体41の位置を変化させることができる。また、光ヘッド40では、弾性アーム149、コイル155〜158および磁石165,166によって、ほぼトラックTRに沿う方向に、ヘッド本体41の位置を変化させることができる。弾性アーム149、コイル155〜158および磁石165,166は、本発明における照射位置移動手段に対応する。   In the optical head 40, the coils 151 to 154 and the magnets 161 to 164 change the direction perpendicular to the surface of the recording medium 1 (direction perpendicular to the paper surface in FIG. 3) and the inclination of the head body 41 with respect to the surface of the recording medium 1. The position of the head body 41 can be changed in the direction. In the optical head 40, the position of the head main body 41 can be changed in the radial direction of the recording medium 1 by the piezoelectric actuator 170. Further, in the optical head 40, the position of the head main body 41 can be changed substantially in the direction along the track TR by the elastic arm 149, the coils 155 to 158 and the magnets 165 and 166. The elastic arm 149, the coils 155 to 158, and the magnets 165 and 166 correspond to the irradiation position moving means in the present invention.

コイル151〜154は、図2におけるフォーカスサーボ回路86および傾き補正回路93によって駆動されるようになっている。コイル155〜158は、図2における追従制御回路94によって駆動されるようになっている。また、圧電アクチュエータ170は、図2におけるトラッキングサーボ回路87によって駆動されるようになっている。   The coils 151 to 154 are driven by the focus servo circuit 86 and the inclination correction circuit 93 in FIG. The coils 155 to 158 are driven by the follow-up control circuit 94 in FIG. The piezoelectric actuator 170 is driven by a tracking servo circuit 87 in FIG.

次に、図4を参照して、本実施の形態において用いられる記録媒体の構成について説明する。本実施の形態における記録媒体1は、ポリカーボネート等によって形成された円板状の透明基板2と、この透明基板2における光の入出射側とは反対側に、透明基板2から順に配置された情報記録層3、エアギャップ層4、反射膜5を備えている。情報記録層3は、ホログラフィを利用して情報が記録される層であり、光が照射されたときに光の強度に応じて屈折率、誘電率、反射率等の光学的特性が変化するホログラム材料によって形成されている。ホログラム材料としては、例えば、デュポン(Dupont)社製フォトポリマ(photopolymers)HRF−600(製品名)や、アプリリス(Aprils)社製フォトポリマULSH−500(製品名)等が使用される。反射膜5は、例えばアルミニウムによって形成されている。なお、記録媒体1では、エアギャップ層4を設けずに、情報記録層3と反射膜5とが隣接するようにしてもよい。   Next, the configuration of the recording medium used in the present embodiment will be described with reference to FIG. The recording medium 1 in the present embodiment includes a disc-shaped transparent substrate 2 made of polycarbonate or the like, and information arranged in order from the transparent substrate 2 on the side opposite to the light incident / exit side of the transparent substrate 2. A recording layer 3, an air gap layer 4, and a reflective film 5 are provided. The information recording layer 3 is a layer on which information is recorded using holography, and a hologram whose optical characteristics such as refractive index, dielectric constant, and reflectance change according to light intensity when irradiated with light. It is made of material. As the hologram material, for example, a photopolymer HRF-600 (product name) manufactured by DuPont, a photopolymer ULSH-500 (product name) manufactured by Aprilis, or the like is used. The reflective film 5 is made of aluminum, for example. In the recording medium 1, the information recording layer 3 and the reflective film 5 may be adjacent to each other without providing the air gap layer 4.

次に、本実施の形態に係る光情報記録再生装置における情報の記録の原理について説明する。本実施の形態では、情報光と記録用参照光を生成し、情報記録層3に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンによって情報が記録されるように、情報光と記録用参照光とを記録媒体1の情報記録層3に照射する。情報光は、記録する情報に基づいて光の位相を空間的に変調することによって生成される。   Next, the principle of information recording in the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment will be described. In this embodiment, the information light and the recording reference light are generated, and the information light and the recording reference light are recorded on the information recording layer 3 by the interference pattern due to the interference between the information light and the recording reference light. The information recording layer 3 of the recording medium 1 is irradiated with light. Information light is generated by spatially modulating the phase of light based on information to be recorded.

以下、図4を参照して、本実施の形態に係る光情報記録方法について詳しく説明する。なお、図4では、本実施の形態に係る光情報記録再生装置における記録再生光学系の一例における一部を示している。この例における記録再生光学系は、記録媒体1の透明基板2側に対向する対物レンズ11と、この対物レンズ11における記録媒体1とは反対側に、対物レンズ11側から順に配設されたビームスプリッタ12および位相空間光変調器13を有している。ビームスプリッタ12は、その法線方向が対物レンズ11の光軸方向に対して45°傾けられた半反射面12aを有している。図4に示した記録再生光学系は、更に、記録媒体1からの戻り光がビームスプリッタ12の半反射面12aで反射される方向に配置された光検出器14を有している。位相空間光変調器13は、格子状に配列された多数の画素を有し、各画素毎に出射光の位相を選択することによって、光の位相を空間的に変調することができるようになっている。また、光検出器14は、格子状に配列された多数の画素を有し、各画素毎に受光した光の強度を検出できるようになっている。   Hereinafter, the optical information recording method according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 shows a part of an example of a recording / reproducing optical system in the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment. The recording / reproducing optical system in this example includes an objective lens 11 facing the transparent substrate 2 side of the recording medium 1, and a beam disposed in order from the objective lens 11 side on the opposite side of the objective lens 11 from the recording medium 1. A splitter 12 and a phase spatial light modulator 13 are included. The beam splitter 12 has a semi-reflective surface 12 a whose normal direction is inclined by 45 ° with respect to the optical axis direction of the objective lens 11. The recording / reproducing optical system shown in FIG. 4 further includes a photodetector 14 arranged in a direction in which the return light from the recording medium 1 is reflected by the semi-reflecting surface 12a of the beam splitter 12. The phase spatial light modulator 13 has a large number of pixels arranged in a lattice pattern, and the phase of the light can be spatially modulated by selecting the phase of the emitted light for each pixel. ing. The photodetector 14 has a large number of pixels arranged in a lattice pattern, and can detect the intensity of the received light for each pixel.

図4に示した例では、位相空間光変調器13によって、情報光と記録用参照光とを生成するようになっている。位相空間光変調器13には、位相および強度が一定でコヒーレントな平行光が入射されるようになっている。情報の記録時において、位相空間光変調器13は、一方の半分の領域13Aでは、記録する情報に基づいて画素毎に出射光の位相を選択することによって、光の位相を空間的に変調して情報光を生成し、他方の半分の領域13Bでは、全ての画素について出射光の位相を同一にして記録用参照光を生成する。   In the example shown in FIG. 4, information light and recording reference light are generated by the phase spatial light modulator 13. Coherent parallel light having a constant phase and intensity is incident on the phase spatial light modulator 13. At the time of information recording, the phase spatial light modulator 13 spatially modulates the phase of the light in one half region 13A by selecting the phase of the emitted light for each pixel based on the information to be recorded. In the other half region 13B, the recording reference light is generated with the phase of the emitted light being the same for all the pixels.

位相空間光変調器13は、領域13Aでは、画素毎に、変調後の光の位相を、所定の基準位相に対する位相差が+π/2(rad)となる第1の位相と基準位相に対する位相差が−π/2(rad)となる第2の位相のいずれかに設定するようになっている。第1の位相と第2の位相との位相差はπ(rad)である。なお、位相空間光変調器13は、領域13Aにおいて、画素毎に、変調後の光の位相を3つ以上の値のいずれかに設定してもよい。また、位相空間光変調器13は、領域13Bでは、全ての画素の出射光の位相を、所定の基準位相に対する位相差が+π/2(rad)となる第1の位相とするようになっている。なお、位相空間光変調器13は、領域13Bにおいて、全ての画素の出射光の位相を第2の位相としてもよいし、第1の位相および第2の位相のいずれとも異なる一定の位相としてもよい。   In the region 13A, the phase spatial light modulator 13 determines, for each pixel, the phase of the modulated light, the first phase where the phase difference with respect to a predetermined reference phase is + π / 2 (rad), and the phase difference with respect to the reference phase. Is set to one of the second phases where −π / 2 (rad). The phase difference between the first phase and the second phase is π (rad). The phase spatial light modulator 13 may set the phase of the modulated light to any of three or more values for each pixel in the region 13A. Further, in the region 13B, the phase spatial light modulator 13 sets the phase of the emitted light of all the pixels to the first phase where the phase difference with respect to a predetermined reference phase is + π / 2 (rad). Yes. Note that the phase spatial light modulator 13 may set the phase of the emitted light of all pixels to the second phase in the region 13B, or may be a constant phase different from both the first phase and the second phase. Good.

図4中には、位相空間光変調器13の入射光、位相空間光変調器13の出射光、記録媒体1に照射される前における対物レンズ11の入射光、およびビームスプリッタ12の半反射面12aで反射された記録媒体1からの戻り光の位相および強度を示している。なお、図4では、第1の位相を記号“+”で表し、第2の位相を記号“−”で表している。また、図4では、強度の最大値を“1”で表し、強度の最小値“0”で表している。   In FIG. 4, the incident light of the phase spatial light modulator 13, the outgoing light of the phase spatial light modulator 13, the incident light of the objective lens 11 before being irradiated onto the recording medium 1, and the semi-reflective surface of the beam splitter 12 The phase and intensity of the return light from the recording medium 1 reflected by 12a are shown. In FIG. 4, the first phase is represented by a symbol “+”, and the second phase is represented by a symbol “−”. In FIG. 4, the maximum intensity value is represented by “1” and the minimum intensity value “0”.

図4に示した例では、情報の記録時には、位相空間光変調器13に、位相および強度が一定でコヒーレントな平行光21が入射される。位相空間光変調器13に入射した光のうち領域13Aを通過した光は、記録する情報に基づいて位相が空間的に変調されて情報光22Aとなる。なお、情報光22Aにおいて、第1の位相の画素と第2の位相の画素との境界部分では局所的に強度が低下する。一方、位相空間光変調器13に入射した光のうち領域13Bを通過した光は、位相が空間的に変調されず、記録用参照光22Bとなる。これら情報光22Aおよび記録用参照光22Bはビームスプリッタ12に入射し、一部が半反射面12aを通過し、更に対物レンズ11を通過して収束する情報光23Aおよび収束する記録用参照光23Bとなって、記録媒体1に照射される。情報光23Aおよび記録用参照光23Bは、情報記録層3を通過し、エアギャップ層4と反射膜5の境界面上で最も小径になるように収束し、反射膜5で反射される。反射膜5で反射された後の情報光24Aおよび記録用参照光24Bは、拡散する光となって、再度、情報記録層3を通過する。   In the example shown in FIG. 4, coherent parallel light 21 having a constant phase and intensity is incident on the phase spatial light modulator 13 during information recording. Of the light incident on the phase spatial light modulator 13, the light that has passed through the region 13A is spatially modulated based on the information to be recorded to become the information light 22A. In the information light 22A, the intensity locally decreases at the boundary portion between the first phase pixel and the second phase pixel. On the other hand, the light that has passed through the region 13B out of the light incident on the phase spatial light modulator 13 is not spatially modulated in phase, and becomes recording reference light 22B. The information light 22A and the recording reference light 22B are incident on the beam splitter 12, a part of the information light 23A passes through the semi-reflective surface 12a, and further passes through the objective lens 11 and converges, and the recording reference light 23B converges. Thus, the recording medium 1 is irradiated. The information light 23 </ b> A and the recording reference light 23 </ b> B pass through the information recording layer 3, converge so as to have the smallest diameter on the boundary surface between the air gap layer 4 and the reflective film 5, and are reflected by the reflective film 5. The information light 24 </ b> A and the recording reference light 24 </ b> B after being reflected by the reflective film 5 become diffused light and pass through the information recording layer 3 again.

情報記録層3では、反射膜5で反射される前の情報光23Aと反射膜5で反射された後の記録用参照光24Bとが干渉して干渉パターンを形成すると共に、反射膜5で反射された後の情報光24Aと反射膜5で反射される前の記録用参照光23Bとが干渉して干渉パターンを形成する。そして、これらの干渉パターンが情報記録層3内に体積的に記録される。   In the information recording layer 3, the information light 23 </ b> A before being reflected by the reflective film 5 interferes with the recording reference light 24 </ b> B after being reflected by the reflective film 5 to form an interference pattern and reflected by the reflective film 5. The information light 24A after the recording and the recording reference light 23B before being reflected by the reflective film 5 interfere with each other to form an interference pattern. These interference patterns are recorded in volume in the information recording layer 3.

反射膜5で反射された後の情報光24Aと記録用参照光24Bは、記録媒体1より出射され、対物レンズ11によって平行光の情報光25Aと記録用参照光25Bとなる。これらの光25A,25Bは、ビームスプリッタ12に入射し、一部が半反射面12aで反射されて、光検出器14によって受光される。   The information light 24A and the recording reference light 24B after being reflected by the reflective film 5 are emitted from the recording medium 1, and become parallel information light 25A and recording reference light 25B by the objective lens 11. These lights 25 </ b> A and 25 </ b> B are incident on the beam splitter 12, and a part thereof is reflected by the semi-reflective surface 12 a and is received by the photodetector 14.

次に、本実施の形態に係る光情報記録再生装置における情報の再生の原理について説明する。本実施の形態では、再生用参照光を生成し、この再生用参照光を記録媒体1の情報記録層3に対して照射すると共に、再生用参照光が照射されることによって情報記録層3より発生される再生光を収集し、この再生光と再生用参照光とを重ね合わせて合成光を生成し、この合成光を検出する。   Next, the principle of information reproduction in the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment will be described. In the present embodiment, reproduction reference light is generated, and this reproduction reference light is applied to the information recording layer 3 of the recording medium 1 and the reproduction reference light is emitted from the information recording layer 3. The generated reproduction light is collected, and the reproduction light and the reproduction reference light are overlapped to generate combined light, and the combined light is detected.

以下、図5を参照して、本実施の形態に係る光情報再生方法について詳しく説明する。なお、図5では、図4と同様に、本実施の形態に係る光情報記録再生装置における記録再生光学系の一例における一部を示している。   Hereinafter, the optical information reproducing method according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. 5 shows a part of an example of a recording / reproducing optical system in the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment, as in FIG.

また、図5中には、位相空間光変調器13の入射光、位相空間光変調器13の出射光、記録媒体1に照射される前における対物レンズ11の入射光、およびビームスプリッタ12の半反射面12aで反射された記録媒体1からの戻り光の位相および強度を示している。図5における位相および強度の表し方は、図4と同様である。   Further, in FIG. 5, the incident light of the phase spatial light modulator 13, the outgoing light of the phase spatial light modulator 13, the incident light of the objective lens 11 before being irradiated onto the recording medium 1, and the half of the beam splitter 12. The phase and intensity of the return light from the recording medium 1 reflected by the reflecting surface 12a are shown. The way of expressing the phase and intensity in FIG. 5 is the same as in FIG.

図5に示した例では、情報の再生時には、位相空間光変調器13に、位相および強度が一定でコヒーレントな平行光31が入射される。情報の再生時において、位相空間光変調器13は、全ての画素について出射光の位相を、所定の基準位相に対する位相差が+π/2(rad)となる第1の位相にして再生用参照光32を生成する。この再生用参照光32はビームスプリッタ12に入射し、一部が半反射面12aを通過し、更に対物レンズ11を通過して収束する再生用参照光33となって、記録媒体1に照射される。再生用参照光33は、情報記録層3を通過し、エアギャップ層4と反射膜5の境界面上で最も小径になるように収束し、反射膜5で反射される。反射膜5で反射された後の再生用参照光は、拡散する光となって、再度、情報記録層3を通過する。   In the example shown in FIG. 5, at the time of reproducing information, coherent parallel light 31 having a constant phase and intensity is incident on the phase spatial light modulator 13. At the time of information reproduction, the phase spatial light modulator 13 sets the phase of the emitted light for all the pixels to the first phase where the phase difference with respect to a predetermined reference phase is + π / 2 (rad), and the reproduction reference light 32 is generated. The reproduction reference light 32 is incident on the beam splitter 12, and part of the reproduction reference light 32 passes through the semi-reflective surface 12 a, and further passes through the objective lens 11 to be converged. As a result, the reproduction reference light 33 is irradiated onto the recording medium 1. The The reproduction reference beam 33 passes through the information recording layer 3, converges to have the smallest diameter on the boundary surface between the air gap layer 4 and the reflective film 5, and is reflected by the reflective film 5. The reproduction reference light reflected by the reflective film 5 becomes diffused light and passes through the information recording layer 3 again.

情報記録層3では、反射膜5で反射される前の再生用参照光33によって、反射膜5とは反対側に進行する再生光が発生すると共に、反射膜5で反射された後の再生用参照光によって、反射膜5側に進行する再生光が発生する。反射膜5とは反対側に進行する再生光は、そのまま記録媒体1より出射され、反射膜5側に進行する再生光は、反射膜5で反射されて、記録媒体1より出射される。   In the information recording layer 3, the reproduction reference light 33 before being reflected by the reflection film 5 generates reproduction light that travels to the opposite side of the reflection film 5 and also for reproduction after being reflected by the reflection film 5. The reference light generates reproduction light that travels to the reflective film 5 side. The reproduction light traveling to the side opposite to the reflection film 5 is emitted from the recording medium 1 as it is, and the reproduction light traveling to the reflection film 5 side is reflected by the reflection film 5 and emitted from the recording medium 1.

このように、再生時には、記録媒体1からの戻り光34は、再生光と、反射膜5で反射された後の再生用参照光とを含んだものとなる。戻り光34は、対物レンズ11によって平行光の戻り光35とされてビームスプリッタ12に入射し、一部が半反射面12aで反射されて、光検出器14によって受光される。光検出器14に入射する戻り光35は、再生光36と、反射膜5で反射された後の再生用参照光37とを含んでいる。再生光36は、情報記録層3に記録された情報に対応して光の位相が空間的に変調された光である。図5では、便宜上、再生光36と再生用参照光37とを分け、それぞれについて位相および強度を示している。しかし、実際には、再生光36と再生用参照光37とが重ね合わせられて合成光が生成され、この合成光が光検出器14によって受光される。合成光は、記録された情報に対応して、強度が空間的に変調された光となる。従って、光検出器14によって合成光の強度の2次元パターンが検出され、これにより情報が再生される。   Thus, at the time of reproduction, the return light 34 from the recording medium 1 includes the reproduction light and the reproduction reference light after being reflected by the reflective film 5. The return light 34 is converted into parallel return light 35 by the objective lens 11 and enters the beam splitter 12. A part of the return light 34 is reflected by the semi-reflective surface 12 a and received by the photodetector 14. The return light 35 incident on the photodetector 14 includes reproduction light 36 and reproduction reference light 37 after being reflected by the reflective film 5. The reproduction light 36 is light in which the phase of light is spatially modulated corresponding to information recorded in the information recording layer 3. In FIG. 5, for convenience, the reproduction light 36 and the reproduction reference light 37 are separated, and the phase and intensity are shown for each. However, in practice, the reproduction light 36 and the reproduction reference light 37 are superimposed to generate combined light, and this combined light is received by the photodetector 14. The combined light is light whose intensity is spatially modulated corresponding to the recorded information. Accordingly, a two-dimensional pattern of the intensity of the combined light is detected by the photodetector 14, and information is reproduced thereby.

図4および図5に示したように、本実施の形態に係る光情報記録再生装置では、情報光、記録用参照光、再生用参照光および再生光が同軸的に配置されるように、情報光、記録用参照光および再生用参照光の照射と再生光の収集は、情報記録層3の同一面側より行われる。また、情報光、記録用参照光および再生用参照光は、全て、同じ位置で最も小径となるように収束する。なお、図4において、情報記録層3に照射される情報光23Aと記録用参照光23Bは、断面が半円形状の光ビームとなるが、これらは、断面が円形の光ビームの半分ずつを構成するので、同軸的である。   As shown in FIGS. 4 and 5, in the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment, the information light, the recording reference light, the reproduction reference light, and the reproduction light are arranged coaxially. The irradiation of the light, the reference light for recording and the reference light for reproduction and the collection of the reproduction light are performed from the same surface side of the information recording layer 3. Further, the information light, the recording reference light, and the reproduction reference light all converge so as to have the smallest diameter at the same position. In FIG. 4, the information light 23A and the recording reference light 23B applied to the information recording layer 3 are light beams having a semicircular cross section. These are half of the light beam having a circular cross section. Because it is configured, it is coaxial.

ここで、図6を参照して、上記再生光36、再生用参照光37および合成光について詳しく説明する。図6において、(a)は再生光36の強度、(b)は再生光36の位相、(c)は再生用参照光37の強度、(d)は再生用参照光37の位相、(e)は合成光の強度を表している。図6は、情報光の各画素毎の位相を、基準位相に対する位相差が+π/2(rad)となる第1の位相と基準位相に対する位相差が−π/2(rad)となる第2の位相のいずれかに設定した場合についての例を示している。従って、図6に示した例では、再生光36の各画素毎の位相は、情報光と同様に、第1の位相と第2の位相のいずれかになる。また、再生用参照光37の各画素毎の位相は全て第1の位相となっている。ここで、再生光36の強度と再生用参照光37の強度が等しいとすれば、図6(e)に示したように、再生光36の位相が第1の位相となる画素では、合成光の強度は再生光36の強度および再生用参照光37の強度よりも大きくなり、再生光36の位相が第2の位相となる画素では、原理的には合成光の強度はゼロとなる。   Here, the reproduction light 36, the reproduction reference light 37, and the combined light will be described in detail with reference to FIG. 6, (a) is the intensity of the reproduction light 36, (b) is the phase of the reproduction light 36, (c) is the intensity of the reproduction reference light 37, (d) is the phase of the reproduction reference light 37, (e ) Represents the intensity of the synthesized light. FIG. 6 illustrates the phase of each pixel of the information light in the second phase in which the phase difference with respect to the reference phase is + π / 2 (rad) and the phase difference with respect to the reference phase is −π / 2 (rad). The example about the case where it sets to one of these phases is shown. Therefore, in the example shown in FIG. 6, the phase of each pixel of the reproduction light 36 is either the first phase or the second phase, like the information light. Further, the phase of each pixel of the reproduction reference beam 37 is the first phase. Here, if it is assumed that the intensity of the reproduction light 36 and the intensity of the reproduction reference light 37 are equal, as shown in FIG. 6E, in the pixel in which the phase of the reproduction light 36 is the first phase, the combined light Is larger than the intensity of the reproduction light 36 and the intensity of the reproduction reference light 37, and in principle, the intensity of the combined light is zero in a pixel in which the phase of the reproduction light 36 is the second phase.

次に、記録時に情報光の位相を2つの値のいずれかに設定する場合と情報光の位相を3つ以上の値のいずれかに設定する場合とを含めて、再生光の位相と合成光の強度との関係について詳しく説明する。   Next, including the case where the phase of the information light is set to one of two values during recording and the case where the phase of the information light is set to any one of three or more values, the phase of the reproduction light and the combined light The relationship with the strength of the will be described in detail.

合成光は、再生光と再生用参照光という2つの光波を重ね合わせたものである。従って、再生光の振幅および再生用参照光の振幅を共にa0とし、再生光と再生用参照光との位相差をδとすると、合成光の強度Iは次の式(1)で表される。
I=2a +2a cosδ
=2a (1+cosδ)
=4a cos(δ/2) …(1)
再生用参照光の位相は画素に依らずに一定であるから、上式より、再生光の位相に応じて合成光の強度Iが変化することが分かる。また、情報光の位相を、例えば+π/2(rad)から−π/2(rad)の範囲内で、n(nは2以上の整数)値のいずれかに設定すれば、合成光の強度Iもn値のいずれかになる。
The combined light is a superposition of two light waves, a reproduction light and a reproduction reference light. Accordingly, if the amplitude of the reproduction light and the reproduction reference light are both a0 and the phase difference between the reproduction light and the reproduction reference light is δ, the intensity I of the combined light is expressed by the following equation (1). .
I = 2a 0 2 + 2a 0 2 cos δ
= 2a 0 2 (1 + cos δ)
= 4a 0 2 cos 2 (δ / 2) (1)
Since the phase of the reproduction reference light is constant regardless of the pixel, it can be seen from the above formula that the intensity I of the combined light changes according to the phase of the reproduction light. Further, if the phase of the information light is set to any one of n (n is an integer of 2 or more) within a range of, for example, + π / 2 (rad) to −π / 2 (rad), the intensity of the combined light I is also one of n values.

このように、本実施の形態に係る光情報記録方法では、再生光と再生用参照光と重ね合わせて生成される合成光の強度の2次元パターンを検出することによって、記録する情報に基づいて光の位相が空間的に変調された情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンによって情報記録層3に記録された情報を再生することができる。   Thus, in the optical information recording method according to the present embodiment, based on the information to be recorded by detecting the two-dimensional pattern of the intensity of the combined light generated by superimposing the reproduction light and the reproduction reference light. Information recorded on the information recording layer 3 can be reproduced by an interference pattern due to interference between the information light whose light phase is spatially modulated and the recording reference light.

ところで、本実施の形態では、位相が空間的に変調された記録用参照光および再生用参照光を用いて、位相符号化多重方式による多重記録と、このように多重記録された情報の再生とを行うことができるようにしてもよい。以下、図7ないし図9を参照して、位相符号化多重方式による多重記録を行う場合の情報の記録の原理と再生の原理について説明する。   By the way, in the present embodiment, by using the recording reference light and the reproduction reference light whose phases are spatially modulated, the multiplex recording by the phase encoding multiplex method and the reproduction of the information thus multiplexed and recorded are performed. It may be possible to perform. Hereinafter, the principle of information recording and the principle of reproduction in the case of performing multiplex recording by the phase encoding multiplex method will be described with reference to FIGS.

まず、図7を参照して、位相符号化多重方式による多重記録を行う場合における情報の記録の原理について説明する。図7には、本実施の形態に係る光情報記録再生装置における記録再生光学系の一例における一部を示している。図7に示した光学系の構成は図4と同様である。図7中には、位相空間光変調器13の入射光、位相空間光変調器13の出射光、記録媒体1に照射される前における対物レンズ11の入射光、およびビームスプリッタ12の半反射面12aで反射された記録媒体1からの戻り光の位相および強度を示している。図7における光の位相および強度の表し方は図4と同様である。   First, the principle of information recording when performing multiplex recording by the phase encoding multiplex method will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows a part of an example of a recording / reproducing optical system in the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment. The configuration of the optical system shown in FIG. 7 is the same as that of FIG. In FIG. 7, the incident light of the phase spatial light modulator 13, the outgoing light of the phase spatial light modulator 13, the incident light of the objective lens 11 before irradiating the recording medium 1, and the semi-reflective surface of the beam splitter 12 The phase and intensity of the return light from the recording medium 1 reflected by 12a are shown. The way of expressing the phase and intensity of light in FIG. 7 is the same as in FIG.

情報の記録時には、位相空間光変調器13に、位相および強度が一定でコヒーレントな平行光21が入射される。位相空間光変調器13における一方の半分の領域13Aは、記録する情報に基づいて画素毎に出射光の位相を2値または3つ以上の値の中から選択することによって、位相が空間的に変調された情報光22Aを生成する。ここでは、説明を簡単にするために、領域13Aは、各画素毎に出射光の位相を、所定の基準位相に対する位相差が+π/2(rad)となる第1の位相と基準位相に対する位相差が−π/2(rad)となる第2の位相のいずれかに設定することによって、光の位相を空間的に変調するものとする。一方、位相空間光変調器13における他方の半分の領域13Bは、各画素毎に出射光の位相を2値または3つ以上の値の中から選択することによって、位相が空間的に変調された記録用参照光22Bを生成する。ここでは、説明を簡単にするために、領域13Bは、各画素毎に出射光の位相を、基準位相と第1の位相と第2の位相のいずれかに設定することによって、光の位相を空間的に変調するものとする。   At the time of recording information, coherent parallel light 21 having a constant phase and intensity is incident on the phase spatial light modulator 13. In one half region 13A of the phase spatial light modulator 13, the phase of the phase is spatially selected by selecting the phase of the emitted light from two or more values for each pixel based on the information to be recorded. Modulated information light 22A is generated. Here, for simplification of description, the region 13A has the phase of the emitted light for each pixel, the first phase where the phase difference with respect to a predetermined reference phase is + π / 2 (rad), and the level with respect to the reference phase. It is assumed that the phase of light is spatially modulated by setting to any one of the second phases where the phase difference is −π / 2 (rad). On the other hand, in the other half region 13B of the phase spatial light modulator 13, the phase is spatially modulated by selecting the phase of the emitted light from two values or three or more values for each pixel. The recording reference beam 22B is generated. Here, in order to simplify the description, the region 13B sets the phase of the light by setting the phase of the emitted light to any one of the reference phase, the first phase, and the second phase for each pixel. It shall be spatially modulated.

情報光22Aおよび記録用参照光22Bはビームスプリッタ12に入射し、一部が半反射面12aを通過し、更に対物レンズ11を通過して収束する情報光23Aおよび収束する記録用参照光23Bとなって、記録媒体1に照射される。情報光23Aおよび記録用参照光23Bは、情報記録層3を通過し、エアギャップ層4と反射膜5の境界面上で最も小径になるように収束し、反射膜5で反射される。反射膜5で反射された後の情報光24Aおよび記録用参照光24Bは、拡散する光となって、再度、情報記録層3を通過する。   The information light 22A and the recording reference light 22B are incident on the beam splitter 12, a part of which passes through the semi-reflective surface 12a, and further passes through the objective lens 11 to converge and the convergent recording reference light 23B. Thus, the recording medium 1 is irradiated. The information light 23 </ b> A and the recording reference light 23 </ b> B pass through the information recording layer 3, converge so as to have the smallest diameter on the boundary surface between the air gap layer 4 and the reflective film 5, and are reflected by the reflective film 5. The information light 24 </ b> A and the recording reference light 24 </ b> B after being reflected by the reflective film 5 become diffused light and pass through the information recording layer 3 again.

情報記録層3では、反射膜5で反射される前の情報光23Aと反射膜5で反射された後の記録用参照光24Bとが干渉して干渉パターンを形成すると共に、反射膜5で反射された後の情報光24Aと反射膜5で反射される前の記録用参照光23Bとが干渉して干渉パターンを形成する。そして、これらの干渉パターンが情報記録層3内に体積的に記録される。   In the information recording layer 3, the information light 23 </ b> A before being reflected by the reflective film 5 interferes with the recording reference light 24 </ b> B after being reflected by the reflective film 5 to form an interference pattern and reflected by the reflective film 5. The information light 24A after the recording and the recording reference light 23B before being reflected by the reflective film 5 interfere with each other to form an interference pattern. These interference patterns are recorded in volume in the information recording layer 3.

反射膜5で反射された後の情報光24Aと記録用参照光24Bは、記録媒体1より出射され、対物レンズ11によって平行光の情報光25Aと記録用参照光25Bとなる。これらの光25A,25Bは、ビームスプリッタ12に入射し、一部が半反射面12aで反射されて、光検出器14によって受光される。   The information light 24A and the recording reference light 24B after being reflected by the reflective film 5 are emitted from the recording medium 1, and become parallel information light 25A and recording reference light 25B by the objective lens 11. These lights 25 </ b> A and 25 </ b> B are incident on the beam splitter 12, and a part thereof is reflected by the semi-reflective surface 12 a and is received by the photodetector 14.

次に、図8を参照して、位相符号化多重方式による多重記録を行う場合における情報の再生の原理について説明する。図8では、図7と同様に、本実施の形態に係る光情報記録再生装置における記録再生光学系の一例における一部を示している。また、図8中には、位相空間光変調器13の入射光、位相空間光変調器13の出射光、記録媒体1に照射される前における対物レンズ11の入射光、およびビームスプリッタ12の半反射面12aで反射された記録媒体1からの戻り光の位相および強度を示している。図8における位相および強度の表し方は、図7と同様である。   Next, with reference to FIG. 8, the principle of information reproduction when performing multiplex recording by the phase encoding multiplex method will be described. FIG. 8 shows a part of an example of a recording / reproducing optical system in the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment, as in FIG. Further, in FIG. 8, the incident light of the phase spatial light modulator 13, the outgoing light of the phase spatial light modulator 13, the incident light of the objective lens 11 before being irradiated onto the recording medium 1, and the half of the beam splitter 12. The phase and intensity of the return light from the recording medium 1 reflected by the reflecting surface 12a are shown. The way of expressing the phase and intensity in FIG. 8 is the same as in FIG.

情報の再生時には、位相空間光変調器13に、位相および強度が一定でコヒーレントな平行光31が入射される。位相空間光変調器13における半分の領域13Bは、画素毎に出射光の位相を2値または3つ以上の値の中から選択することによって、記録用参照光22Bと同様の変調パターンで位相が空間的に変調された再生用参照光32Bを生成する。一方、位相空間光変調器13における半分の領域13Aは、画素毎に出射光の位相を2値または3つ以上の値の中から選択することによって、再生用参照光32Bの変調パターンに対して、記録用参照光および再生用参照光を情報記録層3に照射する光学系の光軸の位置を中心として点対称なパターンで位相が空間的に変調された再生用参照光32Bを生成する。 At the time of reproducing information, coherent parallel light 31 having a constant phase and intensity is incident on the phase spatial light modulator 13. The half region 13B in the phase spatial light modulator 13 has a modulation pattern similar to that of the recording reference light 22B by selecting the phase of the emitted light from two values or three or more values for each pixel. generating a spatially modulated reference beam 32B 1 for reproduction. On the other hand, the half region 13A in the phase spatial light modulator 13 selects the phase of the emitted light from among two values or three or more values for each pixel, thereby making the modulation pattern of the reproduction reference light 32B 1 with respect to the modulation pattern. Thus, the reproduction reference beam 32B 2 whose phase is spatially modulated in a point-symmetric pattern around the position of the optical axis of the optical system that irradiates the information recording layer 3 with the recording reference beam and the reproduction reference beam is generated. To do.

これらの再生用参照光32B,32Bはビームスプリッタ12に入射し、一部が半反射面12aを通過し、更に対物レンズ11を通過して収束する再生用参照光33B,33Bとなって、記録媒体1に照射される。再生用参照光33B,33Bは、情報記録層3を通過し、エアギャップ層4と反射膜5の境界面上で最も小径になるように収束し、反射膜5で反射される。反射膜5で反射された後の再生用参照光は、拡散する光となって、再度、情報記録層3を通過する。 These reproduction reference beams 32B 1 and 32B 2 are incident on the beam splitter 12, and part of the reproduction reference beams 33B 1 and 33B 2 that pass through the semi-reflective surface 12a and further pass through the objective lens 11 and converge. Thus, the recording medium 1 is irradiated. The reproduction reference beams 33B 1 and 33B 2 pass through the information recording layer 3, converge so as to have the smallest diameter on the boundary surface between the air gap layer 4 and the reflective film 5, and are reflected by the reflective film 5. The reproduction reference light reflected by the reflective film 5 becomes diffused light and passes through the information recording layer 3 again.

情報記録層3では、反射膜5で反射される前の再生用参照光33Bによって、反射膜5とは反対側に進行する再生光が発生すると共に、反射膜5で反射された後の再生用参照光33Bによって、反射膜5側に進行する再生光が発生する。反射膜5とは反対側に進行する再生光は、そのまま記録媒体1より出射され、反射膜5側に進行する再生光は、反射膜5で反射されて、記録媒体1より出射される。これらの再生光を共に符号34Aで表す。 In the information recording layer 3, the reproduction reference light 33 </ b > B 2 before being reflected by the reflection film 5 generates reproduction light that travels to the opposite side of the reflection film 5, and reproduction after being reflected by the reflection film 5. by use reference light 33B 2, reproduction light is generated that travels to the reflecting film 5 side. The reproduction light traveling to the side opposite to the reflection film 5 is emitted from the recording medium 1 as it is, and the reproduction light traveling to the reflection film 5 side is reflected by the reflection film 5 and emitted from the recording medium 1. These reproduction light are both represented by reference numeral 34A 1.

また、情報記録層3では、反射膜5で反射される前の再生用参照光33Bによって、反射膜5とは反対側に進行する再生光が発生すると共に、反射膜5で反射された後の再生用参照光33Bによって、反射膜5側に進行する再生光が発生する。反射膜5とは反対側に進行する再生光は、そのまま記録媒体1より出射され、反射膜5側に進行する再生光は、反射膜5で反射されて、記録媒体1より出射される。これらの再生光を共に符号34Aで表す。 In the information recording layer 3, the reproduction reference light 33 </ b> B 1 before being reflected by the reflection film 5 generates reproduction light that travels on the opposite side of the reflection film 5 and is reflected by the reflection film 5. by the reproduction-specific reference light 33B 1, the reproduction light is generated that travels to the reflecting film 5 side. The reproduction light traveling to the side opposite to the reflection film 5 is emitted from the recording medium 1 as it is, and the reproduction light traveling to the reflection film 5 side is reflected by the reflection film 5 and emitted from the recording medium 1. These reproduction light are both represented by reference numeral 34A 2.

一方、再生用参照光33Bは、反射膜5で反射されて、再生光34Aと同じ方向に進む再生用参照光34Bとなる。また、再生用参照光33Bは、反射膜5で反射されて、再生光34Aと同じ方向に進む再生用参照光34Bとなる。 On the other hand, the reproduction reference light 33B 1 is reflected by the reflective film 5 and becomes reproduction reference light 34B 1 that travels in the same direction as the reproduction light 34A 1 . The reproduction reference light 33B 2 is reflected by the reflective film 5 and becomes reproduction reference light 34B 2 that travels in the same direction as the reproduction light 34A 2 .

これらの再生光34A,34Aおよび再生用参照光34B,34Bは、対物レンズ11によって平行光の再生光35A,35Aおよび再生用参照光35B,35Bとされてビームスプリッタ12に入射し、一部が半反射面12aで反射されて、光検出器14によって受光される。 These reproduction lights 34A 1 , 34A 2 and reproduction reference lights 34B 1 , 34B 2 are converted into parallel reproduction lights 35A 1 , 35A 2 and reproduction reference lights 35B 1 , 35B 2 by the objective lens 11, and are beam splitters. 12 is partially reflected by the semi-reflective surface 12 a and received by the photodetector 14.

再生光35A,35Aは、いずれも、記録時の情報光と同様に位相が空間的に変調された光となる。ただし、再生光35A,35Aの位相の変調パターンは互いに点対称となる。 Both the reproduction lights 35A 1 and 35A 2 are lights whose phases are spatially modulated in the same manner as the information light at the time of recording. However, the modulation patterns of the phases of the reproduction lights 35A 1 and 35A 2 are point-symmetric with each other.

光検出器14の一方の半分の領域には、再生光35Aと再生用参照光35Bとが重ね合わせられて生成される合成光が入射する。光検出器14の他方の半分の領域には、再生光35Aと再生用参照光35Bとが重ね合わせられて生成される合成光が入射する。これらの2種類の合成光は、いずれも、記録された情報に対応して、強度が空間的に変調された光となる。ただし、2種類の合成光の強度の変調パターンは互いに点対称となる。従って、光検出器14において、2種類の合成光のうちのいずれか一方の強度の2次元パターンを検出することによって情報を再生することができる。ここでは、再生光35Aと再生用参照光35Bとが重ね合わせられて生成される合成光の強度の2次元パターンを検出することによって情報を再生するものとする。 The combined light generated by superimposing the reproduction light 35A 1 and the reproduction reference light 35B 1 is incident on one half region of the photodetector 14. The combined light generated by superimposing the reproduction light 35A 2 and the reproduction reference light 35B 2 is incident on the other half region of the photodetector 14. Both of these two types of combined light are light whose intensity is spatially modulated corresponding to the recorded information. However, the modulation patterns of the intensity of the two types of combined light are point-symmetric with each other. Therefore, the information can be reproduced by detecting the two-dimensional pattern of the intensity of one of the two types of combined light in the photodetector 14. Here, it is assumed that reproduces information by detecting the two-dimensional intensity pattern of the composite light generated is superimposed with reproduction light 35A 1 and the reproduction-specific reference light 35B 1 is.

次に、図9を参照して、上記再生光、再生用参照光および合成光について詳しく説明する。図9において、(a)は再生光の強度、(b)は再生光の位相、(c)は再生用参照光の強度、(d)は再生用参照光の位相、(e)は合成光の強度を表している。図9は、情報光の各画素毎の位相を、第1の位相と第2の位相のいずれかに設定し、記録用参照光および再生用参照光の各画素毎の位相を、基準位相、第1の位相および第2の位相のいずれかに設定した場合についての例を示している。この場合、再生光の各画素毎の位相は、情報光と同様に、第1の位相と第2の位相のいずれかになる。従って、再生光と再生用参照光との位相差は、ゼロ、±π/2(rad)、±π(rad)のいずれかになる。ここで、再生光の強度と再生用参照光の強度が等しいとすれば、図9(e)に示したように、合成光の強度は、再生光と再生用参照光との位相差がゼロとなる画素では最も大きくなり、再生光と再生用参照光との位相差が±π(rad)なる画素では原理的にはゼロとなり、再生光と再生用参照光との位相差が±π/2(rad)となる画素では、位相差がゼロとなる画素における強度の1/2となる。図9(e)では、位相差が±π(rad)となる画素における強度を“0”で表し、位相差が±π/2(rad)となる画素における強度を“1”で表し、位相差がゼロとなる画素における強度を“2”で表している。   Next, the reproduction light, the reproduction reference light, and the combined light will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 9, (a) is the intensity of the reproduction light, (b) is the phase of the reproduction light, (c) is the intensity of the reproduction reference light, (d) is the phase of the reproduction reference light, and (e) is the combined light. Represents the strength of 9 sets the phase of each pixel of the information light to either the first phase or the second phase, and sets the phase of each pixel of the recording reference light and the reproduction reference light to the reference phase, The example about the case where it sets to either the 1st phase and the 2nd phase is shown. In this case, the phase of the reproduction light for each pixel is either the first phase or the second phase, similar to the information light. Therefore, the phase difference between the reproduction light and the reproduction reference light is zero, ± π / 2 (rad), or ± π (rad). Here, if the intensity of the reproduction light and the intensity of the reference light for reproduction are equal, as shown in FIG. 9E, the intensity of the combined light is zero in the phase difference between the reproduction light and the reference light for reproduction. Is the largest, and in principle, the pixel where the phase difference between the reproduction light and the reproduction reference light is ± π (rad) is zero, and the phase difference between the reproduction light and the reproduction reference light is ± π / In a pixel having 2 (rad), the intensity is ½ of that in a pixel having a phase difference of zero. In FIG. 9E, the intensity at a pixel with a phase difference of ± π (rad) is represented by “0”, and the intensity at a pixel with a phase difference of ± π / 2 (rad) is represented by “1”. The intensity at the pixel where the phase difference is zero is represented by “2”.

図7ないし図9に示した例では、合成光の画素毎の強度が3値になる。そして、例えば、図9(e)に示したように、強度“0”は2ビットのデータ“00”に対応させ、強度“1”は2ビットのデータ“01”に対応させ、強度“2”は2ビットのデータ“10”に対応させることができる。このように、図7ないし図9に示した例では、図4ないし図6に示した例のように合成光の画素毎の強度が2値になる場合に比べて、再生光の強度や位相を同様にしながら、合成光が担持する情報量を増加させることができ、その結果、記録媒体1の記録密度を向上させることができる。   In the examples shown in FIGS. 7 to 9, the intensity of the synthesized light for each pixel is ternary. For example, as shown in FIG. 9E, the intensity “0” corresponds to the 2-bit data “00”, the intensity “1” corresponds to the 2-bit data “01”, and the intensity “2”. "Can correspond to 2-bit data" 10 ". As described above, in the example shown in FIGS. 7 to 9, compared with the case where the intensity of each pixel of the synthesized light is binary as in the examples shown in FIGS. In the same manner, the amount of information carried by the combined light can be increased, and as a result, the recording density of the recording medium 1 can be improved.

再生光と再生用参照光との位相差をδとすると、合成光の強度Iは前出の式(1)で表される。式(1)より、再生光と再生用参照光との位相差に応じて合成光の強度Iが変化することが分かる。従って、再生光と再生用参照光との位相差の絶対値、すなわち、情報光と再生用参照光との位相差の絶対値が、例えばゼロからπ(rad)の範囲内でn(nは2以上の整数)値になるようにすれば、合成光の強度Iもn値となる。   When the phase difference between the reproduction light and the reproduction reference light is δ, the intensity I of the combined light is expressed by the above formula (1). From equation (1), it can be seen that the intensity I of the combined light changes according to the phase difference between the reproduction light and the reproduction reference light. Therefore, the absolute value of the phase difference between the reproduction light and the reproduction reference light, that is, the absolute value of the phase difference between the information light and the reproduction reference light is, for example, n (n is within a range from zero to π (rad)). If the value is an integer greater than or equal to 2, the intensity I of the combined light also becomes an n value.

ところで、上述のように、位相が空間的に変調された情報光と位相が空間的に変調された記録用参照光とを用いて、記録媒体1の情報記録層3に情報を記録する場合には、記録すべき情報と、その情報を記録する際に用いる記録用参照光の位相の変調パターンとに基づいて、情報光の位相の変調パターンを決定する。このことを、図9を参照して詳しく説明する。情報記録層3に記録された情報は合成光の強度のパターンに基づいて再生されるので、記録すべき情報は、図9(e)に示したような所望の合成光の強度のパターンのデータに変換される。記録用参照光の位相の変調パターンは、図9(d)に示したような再生用参照光の位相の変調パターンと同様である。情報光の位相の変調パターンは、図9(e)に示したような所望の合成光の強度のパターンのデータと、図9(d)に示したような再生用参照光および記録用参照光の位相の変調パターンのデータとを用いた位相的な演算により、図9(b)に示したような所望の再生光の位相の変調パターンと同じか、点対称な変調パターンになるように決定される。   By the way, as described above, when information is recorded on the information recording layer 3 of the recording medium 1 using information light whose phase is spatially modulated and recording reference light whose phase is spatially modulated. Determines the phase modulation pattern of the information light based on the information to be recorded and the phase modulation pattern of the recording reference light used when recording the information. This will be described in detail with reference to FIG. Since the information recorded in the information recording layer 3 is reproduced based on the synthetic light intensity pattern, the information to be recorded is the desired synthetic light intensity pattern data as shown in FIG. Is converted to The phase modulation pattern of the recording reference light is the same as the phase modulation pattern of the reproduction reference light as shown in FIG. The modulation pattern of the phase of the information light includes the desired combined light intensity pattern data as shown in FIG. 9 (e), the reproduction reference light and the recording reference light as shown in FIG. 9 (d). The phase calculation using the phase modulation pattern data is determined so that the modulation pattern is the same as that of the desired reproduction light phase as shown in FIG. Is done.

上述のようにして位相の変調パターンが決定された情報光と記録用参照光とを用いて情報が記録された情報記録層3に対して、図9(d)に示したような、記録用参照光と同様の位相の変調パターンを有する再生用参照光を照射すれば、図9(e)に示したような強度のパターンを有する合成光が得られ、この合成光の強度のパターンに基づいて、情報記録層3に記録された情報が再生される。   For the information recording layer 3 on which information is recorded using the information light whose phase modulation pattern is determined as described above and the recording reference light, as shown in FIG. When the reproduction reference light having the same phase modulation pattern as that of the reference light is irradiated, a composite light having an intensity pattern as shown in FIG. 9E is obtained. Based on the intensity pattern of the composite light Thus, the information recorded in the information recording layer 3 is reproduced.

記録用参照光および再生用参照光の位相の変調パターンは、ユーザとなる個人の固有の情報に基づいて作成するようにしてもよい。個人の固有の情報としては、暗証番号、指紋、声紋、虹彩のパターン等がある。このようにした場合には、記録媒体1に情報を記録した特定の個人のみが、その情報を再生することが可能になる。   You may make it produce the modulation pattern of the phase of the reference light for recording and the reference light for reproduction | regeneration based on the specific information of the individual who becomes a user. Information unique to an individual includes a personal identification number, a fingerprint, a voiceprint, and an iris pattern. In this case, only a specific individual who recorded information on the recording medium 1 can reproduce the information.

以上説明したように、位相が空間的に変調された記録用参照光および再生用参照光を用いることにより、位相符号化多重方式による多重記録と、このように多重記録された情報の再生とを行うことが可能になる。   As described above, by using the recording reference light and the reproduction reference light whose phases are spatially modulated, the multiplex recording by the phase encoding multiplex method and the reproduction of the information thus multiplexed recorded can be performed. It becomes possible to do.

次に、図10を参照して、光ヘッド40内に設けられた記録再生光学系について説明する。図10は光ヘッド40を示す断面図である。図10に示したように、光ヘッド40は、後述する各要素を収納したヘッド本体41を有している。このヘッド本体41内の底部には、支持台42を介して半導体レーザ43が固定されていると共に、反射型の位相空間光変調器44と光検出器45が固定されている。光検出器45の受光面には、マイクロレンズアレイ46が取り付けられている。また、ヘッド本体41内において、位相空間光変調器44および光検出器45の上方にはプリズムブロック48が設けられている。プリズムブロック48の半導体レーザ43側の端部近傍にはコリメータレンズ47が設けられている。また、ヘッド本体41の記録媒体1に対向する面には開口部が形成され、この開口部に対物レンズ11が設けられている。この対物レンズ11とプリズムブロック48との間には4分の1波長板49が設けられている。   Next, the recording / reproducing optical system provided in the optical head 40 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view showing the optical head 40. As shown in FIG. 10, the optical head 40 has a head main body 41 that accommodates elements to be described later. A semiconductor laser 43 is fixed to the bottom of the head main body 41 via a support base 42, and a reflective phase spatial light modulator 44 and a photodetector 45 are fixed. A microlens array 46 is attached to the light receiving surface of the photodetector 45. In the head body 41, a prism block 48 is provided above the phase spatial light modulator 44 and the photodetector 45. A collimator lens 47 is provided near the end of the prism block 48 on the semiconductor laser 43 side. Further, an opening is formed in the surface of the head body 41 facing the recording medium 1, and the objective lens 11 is provided in this opening. A quarter wave plate 49 is provided between the objective lens 11 and the prism block 48.

位相空間光変調器44は、格子状に配列された多数の画素を有し、各画素毎に出射光の位相を、互いにπ(rad)だけ異なる2つの値のいずれかに設定することによって、光の位相を空間的に変調することができるようになっている。位相空間光変調器44は、更に、入射光の偏光方向に対して、出射光の偏光方向を90°回転させるようになっている。位相空間光変調器44としては、例えば反射型の液晶素子を用いることができる。   The phase spatial light modulator 44 has a large number of pixels arranged in a lattice pattern, and by setting the phase of the emitted light to one of two values different from each other by π (rad), The phase of light can be spatially modulated. The phase spatial light modulator 44 further rotates the polarization direction of the outgoing light by 90 ° with respect to the polarization direction of the incident light. As the phase spatial light modulator 44, for example, a reflective liquid crystal element can be used.

光検出器45は、格子状に配列された多数の画素を有し、各画素毎に受光した光の強度を検出できるようになっている。また、マイクロレンズアレイ46は、光検出器45の各画素の受光面に対向する位置に配置された複数のマイクロレンズを有している。   The light detector 45 has a large number of pixels arranged in a lattice shape, and can detect the intensity of light received for each pixel. Further, the microlens array 46 has a plurality of microlenses arranged at positions facing the light receiving surface of each pixel of the photodetector 45.

光検出器45としては、CCD型固体撮像素子やMOS型固体撮像素子を用いることができる。また、光検出器45として、MOS型固体撮像素子と信号処理回路とが1チップ上に集積されたスマート光センサ(例えば、文献「O plus E,1996年9月,No.202,第93〜99ページ」参照。)を用いてもよい。このスマート光センサは、転送レートが大きく、高速な演算機能を有するので、このスマート光センサを用いることにより、高速な再生が可能となり、例えば、Gビット/秒オーダの転送レートで再生を行うことが可能となる。   As the photodetector 45, a CCD solid-state image sensor or a MOS solid-state image sensor can be used. Further, as the photodetector 45, a smart optical sensor in which a MOS solid-state imaging device and a signal processing circuit are integrated on one chip (for example, a document “O plus E, September 1996, No. 202, Nos. 93 to 93). (See page 99). Since this smart optical sensor has a high transfer rate and a high-speed calculation function, it is possible to perform high-speed reproduction by using this smart optical sensor, for example, reproduction at a transfer rate on the order of G bits / second. Is possible.

プリズムブロック48は、偏光ビームスプリッタ面48aと反射面48bを有している。偏光ビームスプリッタ面48aと反射面48bのうち偏光ビームスプリッタ面48aがコリメータレンズ47寄りに配置されている。偏光ビームスプリッタ面48aと反射面48bは、共にその法線方向がコリメータレンズ47の光軸方向に対して45°傾けられ、且つ互いに平行に配置されている。   The prism block 48 has a polarization beam splitter surface 48a and a reflection surface 48b. Of the polarization beam splitter surface 48 a and the reflection surface 48 b, the polarization beam splitter surface 48 a is disposed closer to the collimator lens 47. The polarization beam splitter surface 48 a and the reflection surface 48 b are both arranged in parallel to each other with their normal directions inclined 45 ° with respect to the optical axis direction of the collimator lens 47.

位相空間光変調器44は偏光ビームスプリッタ面48aの下方の位置に配置され、光検出器45は反射面48bの下方の位置に配置されている。また、4分の1波長板49と対物レンズ11は、偏光ビームスプリッタ面48aの上方の位置に配置されている。なお、コリメータレンズ47や対物レンズ11は、ホログラムレンズであってもよい。   The phase spatial light modulator 44 is disposed at a position below the polarization beam splitter surface 48a, and the photodetector 45 is disposed at a position below the reflecting surface 48b. The quarter-wave plate 49 and the objective lens 11 are disposed at a position above the polarization beam splitter surface 48a. The collimator lens 47 and the objective lens 11 may be hologram lenses.

プリズムブロック48の偏光ビームスプリッタ面48aは、後で詳しく説明するように、偏光方向の違いによって、4分の1波長板49を通過する前の情報光、記録用参照光および再生用参照光の光路と4分の1波長板49を通過した後の記録媒体1からの戻り光の光路とを分離する。   As will be described in detail later, the polarization beam splitter surface 48a of the prism block 48 is formed of the information light, the recording reference light, and the reproduction reference light before passing through the quarter-wave plate 49 due to the difference in polarization direction. The optical path and the optical path of the return light from the recording medium 1 after passing through the quarter-wave plate 49 are separated.

図10におけるプリズムブロック48、位相空間光変調器44、光検出器45は、それぞれ、図4等におけるビームスプリッタ12、位相空間光変調器13、光検出器14に対応する。   The prism block 48, the phase spatial light modulator 44, and the photodetector 45 in FIG. 10 correspond to the beam splitter 12, the phase spatial light modulator 13, and the photodetector 14 in FIG.

次に、情報の記録時における記録再生光学系の作用について説明する。半導体レーザ43は、コヒーレントなS偏光の光を出射する。なお、S偏光とは偏光方向が入射面(図10おける紙面)に垂直な直線偏光であり、後述するP偏光とは偏光方向が入射面に平行な直線偏光である。   Next, the operation of the recording / reproducing optical system during information recording will be described. The semiconductor laser 43 emits coherent S-polarized light. Note that S-polarized light is linearly polarized light whose polarization direction is perpendicular to the incident plane (the paper surface in FIG. 10), and P-polarized light described later is linearly polarized light whose polarization direction is parallel to the incident plane.

半導体レーザ43より出射されたS偏光のレーザ光は、コリメータレンズ47によって平行光とされ、プリズムブロック48の偏光ビームスプリッタ面48aに入射し、この偏光ビームスプリッタ面48aで反射されて、位相空間光変調器44に入射する。位相空間光変調器44の出射光は、一方の半分の領域では、記録する情報に基づいて光の位相が空間的に変調された情報光となり、他方の半分の領域では、全ての画素について出射光の位相が同一の記録用参照光または位相が空間的に変調された記録用参照光となる。また、位相空間光変調器44の出射光は、偏光方向が90°回転されてP偏光の光となる。   The S-polarized laser light emitted from the semiconductor laser 43 is converted into parallel light by the collimator lens 47, is incident on the polarization beam splitter surface 48a of the prism block 48, is reflected by the polarization beam splitter surface 48a, and is phase phase light. The light enters the modulator 44. The light emitted from the phase spatial light modulator 44 is information light in which the phase of the light is spatially modulated based on the information to be recorded in one half area, and is emitted for all pixels in the other half area. Recording reference light having the same phase of the incident light or recording reference light having a spatially modulated phase is obtained. In addition, the outgoing light of the phase spatial light modulator 44 is rotated in the polarization direction by 90 ° to become P-polarized light.

位相空間光変調器44の出射光である情報光および記録用参照光は、P偏光であるので、プリズムブロック48の偏光ビームスプリッタ面48aを透過し、4分の1波長板49を通過して円偏光の光となる。この情報光および記録用参照光は、対物レンズ11によって集光されて記録媒体1に照射される。この情報光および記録用参照光は、情報記録層3を通過し、エアギャップ層4と反射膜5の境界面上で最も小径になるように収束し、反射膜5で反射される。反射膜5で反射された後の情報光および記録用参照光は、拡散する光となって、再度、情報記録層3を通過する。半導体レーザ43の出力が記録用の高出力に設定されると、情報記録層3に情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンが記録される。   Since the information light and the recording reference light that are emitted from the phase spatial light modulator 44 are P-polarized light, they pass through the polarization beam splitter surface 48a of the prism block 48 and pass through the quarter-wave plate 49. Circularly polarized light. The information light and the recording reference light are collected by the objective lens 11 and irradiated onto the recording medium 1. The information light and the recording reference light pass through the information recording layer 3, converge to have the smallest diameter on the boundary surface between the air gap layer 4 and the reflective film 5, and are reflected by the reflective film 5. The information light and the recording reference light reflected by the reflective film 5 become diffused light and pass through the information recording layer 3 again. When the output of the semiconductor laser 43 is set to a high output for recording, an interference pattern due to the interference between the information light and the recording reference light is recorded on the information recording layer 3.

記録媒体1からの戻り光は、対物レンズ11によって平行光とされ、4分の1波長板49を通過してS偏光の光となる。この戻り光は、プリズムブロック48の偏光ビームスプリッタ面48aで反射され、更に反射面48bで反射され、マイクロレンズアレイ46を経て、光検出器45に入射する。   The return light from the recording medium 1 is converted into parallel light by the objective lens 11 and passes through the quarter-wave plate 49 to become S-polarized light. The return light is reflected by the polarization beam splitter surface 48 a of the prism block 48, further reflected by the reflection surface 48 b, and enters the photodetector 45 through the microlens array 46.

情報の記録時において、対物レンズ11からの光ビームが記録媒体1のアドレス・サーボ領域6を通過する期間では、半導体レーザ43の出力は、再生用の低出力に設定されると共に、位相空間光変調器44は、光の位相を変調せずに、全ての画素について位相が同一の光を出射する。このときの光検出器45の出力に基づいて、基本クロック、アドレス情報、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー情報を得ることができる。   At the time of recording information, during the period in which the light beam from the objective lens 11 passes through the address / servo area 6 of the recording medium 1, the output of the semiconductor laser 43 is set to a low output for reproduction and phase space light. The modulator 44 emits light having the same phase for all pixels without modulating the phase of the light. Based on the output of the photodetector 45 at this time, the basic clock, address information, focus error signal, and tracking error information can be obtained.

次に、情報の再生時における記録再生光学系の作用について説明する。情報の再生時には、半導体レーザ43の出力は、再生用の低出力に設定される。半導体レーザ43より出射されたS偏光のレーザ光は、コリメータレンズ47によって平行光とされ、プリズムブロック48の偏光ビームスプリッタ面48aに入射し、この偏光ビームスプリッタ面48aで反射されて、位相空間光変調器44に入射する。位相空間光変調器44の出射光は、全ての画素について出射光の位相が同一の再生用参照光または位相が空間的に変調された再生用参照光となる。また、位相空間光変調器44の出射光は、偏光方向が90°回転されてP偏光の光となる。   Next, the operation of the recording / reproducing optical system during information reproduction will be described. At the time of information reproduction, the output of the semiconductor laser 43 is set to a low output for reproduction. The S-polarized laser light emitted from the semiconductor laser 43 is converted into parallel light by the collimator lens 47, is incident on the polarization beam splitter surface 48a of the prism block 48, is reflected by the polarization beam splitter surface 48a, and is phase phase light. The light enters the modulator 44. The light emitted from the phase spatial light modulator 44 becomes reproduction reference light whose reproduction light has the same phase for all pixels or reproduction reference light whose phase is spatially modulated. In addition, the outgoing light of the phase spatial light modulator 44 is rotated in the polarization direction by 90 ° to become P-polarized light.

位相空間光変調器44の出射光である再生用参照光は、P偏光であるので、プリズムブロック48の偏光ビームスプリッタ面48aを透過し、4分の1波長板49を通過して円偏光の光となる。この再生用参照光は、対物レンズ11によって集光されて記録媒体1に照射される。この再生用参照光は、情報記録層3を通過し、エアギャップ層4と反射膜5の境界面上で最も小径になるように収束し、反射膜5で反射される。反射膜5で反射された後の再生用参照光は、拡散する光となって、再度、情報記録層3を通過する。再生用参照光によって、情報記録層3より再生光が発生される。   Since the reproduction reference light that is emitted from the phase spatial light modulator 44 is P-polarized light, it passes through the polarization beam splitter surface 48a of the prism block 48, passes through the quarter-wave plate 49, and is circularly polarized. Become light. The reproduction reference light is collected by the objective lens 11 and irradiated onto the recording medium 1. The reproduction reference light passes through the information recording layer 3, converges to have the smallest diameter on the boundary surface between the air gap layer 4 and the reflective film 5, and is reflected by the reflective film 5. The reproduction reference light reflected by the reflective film 5 becomes diffused light and passes through the information recording layer 3 again. Reproduction light is generated from the information recording layer 3 by the reproduction reference light.

記録媒体1からの戻り光は、再生光と再生用参照光とを含む。この戻り光は、対物レンズ11によって平行光とされ、4分の1波長板49を通過してS偏光の光となる。この戻り光は、プリズムブロック48の偏光ビームスプリッタ面48aで反射され、更に反射面48bで反射され、マイクロレンズアレイ46を経て、光検出器45に入射する。この光検出器45の出力に基づいて、記録媒体1に記録された情報を再生することができる。   The return light from the recording medium 1 includes reproduction light and reproduction reference light. The return light is converted into parallel light by the objective lens 11 and passes through the quarter-wave plate 49 to become S-polarized light. The return light is reflected by the polarization beam splitter surface 48 a of the prism block 48, further reflected by the reflection surface 48 b, and enters the photodetector 45 through the microlens array 46. Based on the output of the photodetector 45, the information recorded on the recording medium 1 can be reproduced.

情報の再生時において、対物レンズ11からの光ビームが記録媒体1のアドレス・サーボ領域6を通過する期間では、光検出器45の出力に基づいて、基本クロック、アドレス情報、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー情報を得ることができる。   During reproduction of information, during the period in which the light beam from the objective lens 11 passes through the address / servo area 6 of the recording medium 1, the basic clock, address information, focus error signal, and tracking are based on the output of the photodetector 45. Error information can be obtained.

なお、位相空間光変調器44は光の偏光方向を回転させないものであってもよい。この場合には、図10におけるプリズムブロック48の偏光ビームスプリッタ面48aを半反射面に変更する。あるいは、プリズムブロック48と位相空間光変調器44との間に、4分の1波長板を設け、プリズムブロック48からのS偏光の光を4分の1波長板によって円偏光の光に変換して位相空間光変調器44に入射させ、位相空間光変調器44からの円偏光の光を4分の1波長板によってP偏光の光に変換して、偏光ビームスプリッタ面48aを透過させるようにしてもよい。また、各画素毎に出射光の位相を3つ以上の値のいずれかに設定できる位相空間光変調器としては、液晶を用いたものに限らず、例えば、マイクロミラーデバイスを用いて、入射光の進行方向について、各画素毎に反射面の位置を調整するようにした構成したものでもよい。   The phase spatial light modulator 44 may be one that does not rotate the polarization direction of light. In this case, the polarization beam splitter surface 48a of the prism block 48 in FIG. 10 is changed to a semi-reflective surface. Alternatively, a quarter-wave plate is provided between the prism block 48 and the phase spatial light modulator 44, and S-polarized light from the prism block 48 is converted into circularly-polarized light by the quarter-wave plate. The circularly polarized light from the phase spatial light modulator 44 is converted into P-polarized light by the quarter-wave plate and transmitted through the polarization beam splitter surface 48a. May be. In addition, the phase spatial light modulator that can set the phase of the emitted light to any of three or more values for each pixel is not limited to the one using liquid crystal, for example, incident light using a micromirror device. With respect to the advancing direction, the position of the reflecting surface may be adjusted for each pixel.

次に、図11を参照して、本実施の形態におけるフォーカスエラー情報の生成方法の一例について説明する。図11は、光検出器45の受光面における入射光の輪郭を示す説明図である。本例におけるフォーカスエラー情報の生成方法では、以下のようにして、光検出器45の受光面における入射光の輪郭の大きさに基づいてフォーカスエラー情報を生成する。まず、対物レンズ11からの光ビームが、記録媒体1におけるエアギャップ層4と反射膜5の境界面上で最も小径になるように収束する合焦状態のときには、光検出器45の受光面における入射光の輪郭は、図11において符号60で示した輪郭となるものとする。対物レンズ11からの光ビームが最も小径となる位置がエアギャップ層4と反射膜5の境界面よりも手前側へずれた場合には、光検出器45の受光面における入射光の輪郭は、図11において符号61で示したように径が小さくなる。逆に、対物レンズ11からの光ビームが最も小径となる位置がエアギャップ層4と反射膜5の境界面よりも奥側へずれた場合には、光検出器45の受光面における入射光の輪郭は、図11において符号62で示したように径が大きくなる。従って、合焦状態を基準として、光検出器45の受光面における入射光の輪郭の径の変化に応じた信号を検出することによってフォーカスエラー信号を得ることができる。具体的には、例えば、合焦状態を基準として、光検出器45の受光面における明部に対応する画素の増減数に基づいてフォーカスエラー信号を生成することができる。   Next, an example of a method for generating focus error information in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is an explanatory diagram showing an outline of incident light on the light receiving surface of the photodetector 45. In the method of generating focus error information in this example, focus error information is generated based on the size of the contour of incident light on the light receiving surface of the photodetector 45 as follows. First, in a focused state where the light beam from the objective lens 11 converges to have the smallest diameter on the boundary surface between the air gap layer 4 and the reflective film 5 in the recording medium 1, the light beam on the light receiving surface of the light detector 45. The contour of the incident light is the contour indicated by reference numeral 60 in FIG. When the position at which the light beam from the objective lens 11 has the smallest diameter is shifted to the near side of the boundary surface between the air gap layer 4 and the reflective film 5, the contour of the incident light on the light receiving surface of the photodetector 45 is As shown by the reference numeral 61 in FIG. On the contrary, when the position where the light beam from the objective lens 11 has the smallest diameter is shifted to the back side from the boundary surface between the air gap layer 4 and the reflective film 5, the incident light on the light receiving surface of the photodetector 45. The contour has a larger diameter as indicated by reference numeral 62 in FIG. Accordingly, a focus error signal can be obtained by detecting a signal corresponding to a change in the diameter of the contour of incident light on the light receiving surface of the photodetector 45 with reference to the in-focus state. Specifically, for example, the focus error signal can be generated based on the increase / decrease number of pixels corresponding to the bright portion on the light receiving surface of the photodetector 45 with reference to the in-focus state.

本実施の形態では、光ビームが常に合焦状態となるように、フォーカスエラー信号に基づいて、記録媒体1に対して垂直な方向についての光ヘッド本体41の位置を調整して、フォーカスサーボを行う。なお、光ビームが情報記録領域7を通過する際には、フォーカスサーボは行われず、直前のアドレス・サーボ領域6通過時の状態が保持される。   In the present embodiment, the position of the optical head body 41 in the direction perpendicular to the recording medium 1 is adjusted based on the focus error signal so that the light beam is always in focus, and focus servo is performed. Do. When the light beam passes through the information recording area 7, focus servo is not performed, and the state at the time of passing through the previous address / servo area 6 is maintained.

次に、図12および図13を参照して、本実施の形態におけるトラッキングエラー情報の生成方法とトラッキングサーボの方法の一例について説明する。この例では、記録媒体1のアドレス・サーボ領域6には、トラッキングサーボに用いられる位置決め情報として、図12(a)に示したように、トラック70に沿って光ビーム72の進行方向の手前側から順に、2つのピット71A、1つのピット71B、1つのピット71Cが形成されている。2つのピット71Aは、図12において符号Aで示した位置においてトラック70を挟んで対称な位置に配置されている。ピット71Bは、図12において符号Bで示した位置においてトラック70に対して片側にずれた位置に配置されている。ピット71Cは、図12において符号Cで示した位置において、トラック70に対してピット71Bとは反対側にずれた位置に配置されている。   Next, an example of a tracking error information generation method and a tracking servo method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. In this example, in the address / servo area 6 of the recording medium 1, as positioning information used for tracking servo, as shown in FIG. 12A, the front side of the traveling direction of the light beam 72 along the track 70. In order, two pits 71A, one pit 71B, and one pit 71C are formed. The two pits 71A are arranged at positions symmetrical with respect to the track 70 at the position indicated by symbol A in FIG. The pit 71B is disposed at a position shifted to one side with respect to the track 70 at the position indicated by reference numeral B in FIG. The pit 71C is arranged at a position shifted to the opposite side of the pit 71B with respect to the track 70 at the position indicated by the symbol C in FIG.

図12(a)に示したように、光ビーム72がトラック70上を正確に進行する場合には、光ビーム72が各位置A,B,Cを通過する際の光検出器45の全受光量は、図12(b)に示したようになる。すなわち、位置A通過時の受光量が最も大きく、位置B通過時の受光量と位置C通過時の受光量は互いに等しく且つ位置A通過時の受光量よりも小さくなる。   As shown in FIG. 12A, when the light beam 72 accurately travels on the track 70, the entire light reception of the photodetector 45 when the light beam 72 passes through each position A, B, C. The amount is as shown in FIG. That is, the amount of received light when passing through position A is the largest, and the amount of received light when passing through position B and the amount of received light when passing through position C are equal to each other and smaller than the amount of received light when passing through position A.

一方、図13(a)に示したように、光ビーム72がトラック70に対してピット71C寄りにずれて進行する場合には、光ビーム72が各位置A,B,Cを通過する際の光検出器45の全受光量は、図13(b)に示したようになる。すなわち、位置A通過時の受光量が最も大きく、次に位置C通過時の受光量が大きく、位置B通過時の受光量は最も小さくなる。位置B通過時の受光量と位置C通過時の受光量との差の絶対値は、光ビーム72のトラック70からのずれ量が大きくなるほど大きくなる。   On the other hand, as shown in FIG. 13A, when the light beam 72 travels away from the pit 71C with respect to the track 70, the light beam 72 passes through the positions A, B, and C. The total amount of light received by the photodetector 45 is as shown in FIG. That is, the amount of received light when passing through position A is the largest, the amount of received light when passing through position C is the next largest, and the amount of received light when passing through position B is the smallest. The absolute value of the difference between the amount of light received when passing through position B and the amount of light received when passing through position C increases as the amount of deviation of light beam 72 from track 70 increases.

なお、図示しないが、光ビーム72がトラック70に対してピット71B寄りにずれて進行する場合には、位置A通過時の受光量が最も大きく、次に位置B通過時の受光量が大きく、位置C通過時の受光量は最も小さくなる。位置B通過時の受光量と位置C通過時の受光量との差の絶対値は、光ビーム72のトラック70からのずれ量が大きくなるほど大きくなる。   Although not shown, when the light beam 72 travels away from the pit 71B with respect to the track 70, the amount of light received when passing through the position A is the largest, and the amount of light received when passing through the position B next is large. The amount of light received when passing through position C is the smallest. The absolute value of the difference between the amount of light received when passing through position B and the amount of light received when passing through position C increases as the amount of deviation of light beam 72 from track 70 increases.

以上のことから、位置B通過時の受光量と位置C通過時の受光量との差から、トラック70に対する光ビーム72のずれの方向および大きさが分かる。従って、位置B通過時の受光量と位置C通過時の受光量との差をトラッキングエラー信号とすることができる。ピット71Aは、位置B通過時の受光量と位置C通過時の受光量を検出するタイミングの基準となる。   From the above, the direction and magnitude of the deviation of the light beam 72 with respect to the track 70 can be determined from the difference between the amount of light received when passing through the position B and the amount of light received when passing through the position C. Therefore, the difference between the amount of received light when passing through position B and the amount of received light when passing through position C can be used as a tracking error signal. The pit 71A serves as a reference for the timing of detecting the amount of light received when passing through position B and the amount of light received when passing through position C.

本例におけるトラッキングサーボは、具体的には、以下のようにして行われる。まず、光検出器45の全受光量が最初にピークに達するタイミング、すなわち位置A通過時のタイミングを検出する。次に、位置A通過時のタイミングを基準にして、位置B通過時のタイミングと位置C通過時のタイミングを予測する。次に、予測した各タイミングで、位置B通過時の受光量と位置C通過時の受光量を検出する。最後に、位置B通過時の受光量と位置C通過時の受光量との差を検出し、これをトラッキングエラー信号とする。そして、光ビーム72が常にトラック70に追従するように、トラッキングエラー信号に基づいてトラッキングサーボが行われる。なお、光ビーム72が情報記録領域7を通過する際には、トラッキングサーボは行われず、直前のアドレス・サーボ領域6通過時の状態が保持される。   Specifically, the tracking servo in this example is performed as follows. First, the timing at which the total amount of light received by the photodetector 45 first reaches a peak, that is, the timing when passing through the position A is detected. Next, based on the timing when the position A passes, the timing when the position B passes and the timing when the position C passes are predicted. Next, at each predicted timing, the amount of light received when passing through position B and the amount of light received when passing through position C are detected. Finally, a difference between the amount of received light when passing through position B and the amount of received light when passing through position C is detected, and this is used as a tracking error signal. Then, tracking servo is performed based on the tracking error signal so that the light beam 72 always follows the track 70. When the light beam 72 passes through the information recording area 7, tracking servo is not performed, and the state at the time of passing through the previous address / servo area 6 is maintained.

なお、本実施の形態におけるトラッキングエラー情報の生成方法とトラッキングサーボの方法は、上記の方法に限らず、例えばプッシュプル法を用いてもよい。この場合には、アドレス・サーボ領域6には、トラッキングサーボに用いられる位置決め情報として、トラック方向に沿った一列のピット列を形成しておき、光検出器45の受光面における入射光の形状の変化を検出して、トラッキングエラー情報を生成する。   Note that the method of generating tracking error information and the method of tracking servo in this embodiment are not limited to the above methods, and for example, a push-pull method may be used. In this case, in the address / servo area 6, a single pit row is formed along the track direction as positioning information used for tracking servo, and the shape of the incident light on the light receiving surface of the photodetector 45 is formed. A change is detected and tracking error information is generated.

次に、図14を参照して、情報の記録時における光ヘッド40の動作について説明する。図14は、情報の記録時におけるトラックTRの動きと情報光および記録用参照光の照射位置101の動きとを示している。図14において、記号Rは、記録媒体1の移動方向を表している。なお、図14では、便宜上、照射位置101をトラックTRに重ならないように表しているが、実際には、照射位置101はトラックTRに重なる。   Next, the operation of the optical head 40 during information recording will be described with reference to FIG. FIG. 14 shows the movement of the track TR during information recording and the movement of the irradiation position 101 of the information light and the recording reference light. In FIG. 14, the symbol R represents the moving direction of the recording medium 1. In FIG. 14, for the sake of convenience, the irradiation position 101 is shown not to overlap the track TR, but actually, the irradiation position 101 overlaps the track TR.

本実施の形態では、図14(a)に示したように、記録媒体1の情報記録領域7に情報を記録する前に、照射位置101は、中立の位置よりも記録媒体1の移動方向Rとは反対方向(以下、進み方向とも言う。)に移動される。その際、照射位置101はアドレス・サーボ領域6を通過し、アドレス・サーボ領域6に記録された情報が光ヘッド40によって検出される。   In the present embodiment, as shown in FIG. 14 (a), before recording information in the information recording area 7 of the recording medium 1, the irradiation position 101 moves in the moving direction R of the recording medium 1 more than the neutral position. Is moved in the opposite direction (hereinafter also referred to as the advance direction). At this time, the irradiation position 101 passes through the address / servo area 6, and information recorded in the address / servo area 6 is detected by the optical head 40.

次に、図14(b)に示したように、照射位置101が進み方向の移動範囲の端E1に達したら、照射位置101は、今度は記録媒体1の移動方向R(以下、遅れ方向とも言う。)に移動される。照射位置101の遅れ方向への移動開始直後は、照射位置101の移動速度は、情報を記録すべき所望の情報記録領域7の移動速度よりも小さい。従って、やがて、照射位置101は所望の情報記録領域7に重なる。   Next, as shown in FIG. 14B, when the irradiation position 101 reaches the end E1 of the moving range in the advance direction, the irradiation position 101 is now moved in the moving direction R (hereinafter referred to as the delay direction). Moved to say.) Immediately after the start of movement of the irradiation position 101 in the delay direction, the movement speed of the irradiation position 101 is lower than the movement speed of the desired information recording area 7 on which information is to be recorded. Accordingly, the irradiation position 101 eventually overlaps the desired information recording area 7.

図14(c)に示したように、照射位置101が所望の情報記録領域7に重なったら、照射位置101の移動速度は、その情報記録領域7の移動速度と等しくなるように調整される。これにより、所望の情報記録領域7に照射位置101が追従するように照射位置101が移動される。   As shown in FIG. 14C, when the irradiation position 101 overlaps the desired information recording area 7, the movement speed of the irradiation position 101 is adjusted to be equal to the movement speed of the information recording area 7. Thereby, the irradiation position 101 is moved so that the irradiation position 101 follows the desired information recording area 7.

次に、図14(d)に示したように、照射位置101が遅れ方向の移動範囲の端E2に達したら、照射位置101は、再び、進み方向に移動され、図14(a)に示した動作が行われる。このようにして、図14(a)〜(d)に示した動作が繰り返し実行される。   Next, as shown in FIG. 14D, when the irradiation position 101 reaches the end E2 of the moving range in the delay direction, the irradiation position 101 is moved again in the advancing direction, as shown in FIG. Operation is performed. In this way, the operations shown in FIGS. 14A to 14D are repeatedly executed.

上述のように、本実施の形態では、所定の期間、移動する1つの情報記録領域7に情報光および記録用参照光の照射位置101が追従するように、照射位置101が移動される。これにより、所定の期間、1つの情報記録領域7に情報光および記録用参照光が照射され続け、この情報記録領域7に、情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンによって情報が記録される。以下、情報記録領域7に照射位置101が追従する期間を追従期間と言い、他の期間をキャッチアップ期間と言う。   As described above, in the present embodiment, the irradiation position 101 is moved so that the irradiation position 101 of the information light and the recording reference light follows the one information recording area 7 that moves for a predetermined period. Thereby, information light and recording reference light are continuously irradiated to one information recording area 7 for a predetermined period, and information is recorded in the information recording area 7 by an interference pattern due to interference between the information light and the recording reference light. Is done. Hereinafter, a period in which the irradiation position 101 follows the information recording area 7 is referred to as a tracking period, and the other period is referred to as a catch-up period.

図15は、横軸を絶対位置とし、縦軸を時間とした座標系で、上述の照射位置101の動きを表したものである。図15における記号R、E1、E2は、これまでの説明と同様に、記録媒体1の移動方向、照射位置101の進み方向の移動範囲の端、照射位置101の遅れ方向の移動範囲の端を表している。また、図15において、記号T1は追従期間を表し、記号T2はキャッチアップ期間を表している。   FIG. 15 shows the movement of the irradiation position 101 described above in a coordinate system in which the horizontal axis is an absolute position and the vertical axis is time. The symbols R, E1, and E2 in FIG. 15 indicate the movement direction of the recording medium 1, the end of the movement range in the advance direction of the irradiation position 101, and the end of the movement range in the delay direction of the irradiation position 101, as described above. Represents. In FIG. 15, symbol T1 represents a follow-up period, and symbol T2 represents a catch-up period.

図15に示したように、本実施の形態では、追従期間T1において、1つの情報記録領域7に情報光および記録用参照光が照射され続け、これにより、情報記録領域7に、情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターン、すなわち情報を担持したホログラムが形成される。図15において、記号H1〜H6は、この順番に記録されるホログラムを表している。   As shown in FIG. 15, in the present embodiment, in the follow-up period T1, the information light and the recording reference light are continuously irradiated to one information recording area 7, whereby the information recording area 7 An interference pattern by interference with the recording reference beam, that is, a hologram carrying information is formed. In FIG. 15, symbols H1 to H6 represent holograms recorded in this order.

ところで、照射位置101の移動は、情報光および記録用参照光の出射位置である対物レンズ11を含むヘッド本体41を、ほぼトラックに沿う方向に移動させることによって行われる。ここで、図16に、対物レンズ11の位置の変化と、ヘッド本体41をほぼトラックに沿う方向に移動させるためのコイル155〜158に対する駆動電圧の変化の一例を示す。図16において、(a)は対物レンズ11の位置の変化を示し、(b)は駆動電圧の変化を示している。   By the way, the irradiation position 101 is moved by moving the head main body 41 including the objective lens 11 which is the emission position of the information light and the recording reference light in a direction substantially along the track. Here, FIG. 16 shows an example of a change in the position of the objective lens 11 and a change in the driving voltage for the coils 155 to 158 for moving the head main body 41 in a direction substantially along the track. 16A shows a change in the position of the objective lens 11, and FIG. 16B shows a change in the drive voltage.

図16(a)に示した例において、対物レンズ11は、追従期間T1では、情報記録領域7の移動速度と等しい一定の速度で移動する。また、対物レンズ11は、キャッチアップ期間T2では、遅れ方向の移動範囲の端の位置で一時的に停止した後、進み方向に移動を開始し、進み方向の移動範囲の端に達したら、その位置で一時的に停止した後、情報記録領域7の移動速度よりも小さいも速度で、遅れ方向に移動を開始する。   In the example shown in FIG. 16A, the objective lens 11 moves at a constant speed equal to the moving speed of the information recording area 7 in the follow-up period T1. Further, the objective lens 11 temporarily stops at the end of the movement range in the delay direction during the catch-up period T2, then starts moving in the advance direction, and reaches the end of the movement range in the advance direction. After temporarily stopping at the position, the movement starts in the delay direction at a speed that is lower than the movement speed of the information recording area 7.

図16(b)に示した例において、駆動電圧は、正の値のときにヘッド本体41に対して進み方向へ移動する力を与え、負の値のときにヘッド本体41に対して遅れ方向へ移動する力を与える。   In the example shown in FIG. 16B, when the drive voltage is a positive value, a force is applied to the head body 41 to move in the advance direction. Gives you the power to move to.

次に、図17を参照して、情報光および記録用参照光の照射位置101を、所望の情報記録領域7の位置に合わせる方法について説明する。図17において、(c)は3本のトラックTR1,TR2,TR3を示している。各トラックにおいて、隣り合う2つのアドレス・サーボ領域6の間には、4つの情報記録領域7が設けられている。図17(c)では、これら4つの情報記録領域7の位置を記号a,b,c,dで表している。   Next, with reference to FIG. 17, a method for matching the irradiation position 101 of the information light and the recording reference light to the position of the desired information recording area 7 will be described. In FIG. 17, (c) shows three tracks TR1, TR2 and TR3. In each track, four information recording areas 7 are provided between two adjacent address / servo areas 6. In FIG. 17C, the positions of these four information recording areas 7 are represented by symbols a, b, c, and d.

図17において(d),(e)は、それぞれトラックTR1,TR2において記録を行う際の情報光および記録用参照光の照射位置101の軌跡を表している。図17(d),(e)において、横軸は、図17(c)に示したトラックに対する照射位置101の相対位置を表し、縦軸は時間を表している。本実施の形態では、キャッチアップ期間T2において、照射位置101はアドレス・サーボ領域6を通過し、アドレス・サーボ領域6に記録された情報が光ヘッド40によって検出される。そして、この光ヘッド40の検出出力に基づいて、図2におけるコントローラ90によって、照射位置101が通過したアドレス・サーボ領域6と次のアドレス・サーボ領域6との間に存在する情報記録領域7のアドレスが認識される。また、照射位置101がアドレス・サーボ領域6を通過する際には、光ヘッド40の検出出力に基づいて基本クロックが生成される。   17D and 17E show the trajectories of the irradiation position 101 of the information light and the recording reference light when recording is performed on the tracks TR1 and TR2, respectively. 17D and 17E, the horizontal axis represents the relative position of the irradiation position 101 with respect to the track shown in FIG. 17C, and the vertical axis represents time. In the present embodiment, the irradiation position 101 passes through the address / servo area 6 during the catch-up period T2, and the information recorded in the address / servo area 6 is detected by the optical head 40. Then, based on the detection output of the optical head 40, the controller 90 in FIG. 2 records the information recording area 7 existing between the address / servo area 6 through which the irradiation position 101 has passed and the next address / servo area 6. The address is recognized. Further, when the irradiation position 101 passes through the address / servo area 6, a basic clock is generated based on the detection output of the optical head 40.

コントローラ90は、隣り合う2つのアドレス・サーボ領域6の間に存在する4つの情報記録領域7の中から、情報を記録すべき情報記録領域7を選択する。隣り合う2つのアドレス・サーボ領域6の間に存在する4つの情報記録領域7の位置、すなわち図17(c)におけるa〜dの位置は、上記の基本クロックを用いて表される時間で特定することができる。コントローラ90は、情報を記録すべき情報記録領域7の位置に応じて、図16に示したような駆動電圧のプロファイルを変更することにより、照射位置101を、その情報記録領域7の位置に合わせる。   The controller 90 selects an information recording area 7 in which information is to be recorded, from among four information recording areas 7 existing between two adjacent address / servo areas 6. The positions of the four information recording areas 7 existing between two adjacent address / servo areas 6, that is, the positions a to d in FIG. 17C are specified by the time represented by using the basic clock. can do. The controller 90 adjusts the irradiation position 101 to the position of the information recording area 7 by changing the drive voltage profile as shown in FIG. 16 according to the position of the information recording area 7 where information is to be recorded. .

本実施の形態では、図17(d),(e)に示したように、所定のトラックにおける情報の記録は、次のようにして行われる。まず、記録媒体1が1回転する間に、1つのトラックにおいて、図17(c)におけるaの位置に存在する各情報記録領域7に情報を記録する。次の1回転の間では、同じトラックにおいて、図17(c)におけるbの位置に存在する各情報記録領域7に情報を記録する。以下、同様にして、次の1回転の間では、同じトラックにおいて、図17(c)におけるcの位置に存在する各情報記録領域7に情報を記録し、更に次の1回転の間では、同じトラックにおいて、図17(c)におけるdの位置に存在する各情報記録領域7に情報を記録する。このようにして、1つのトラックにおけるa〜dの全ての位置に存在する各情報記録領域7に対する情報の記録が終了したら、次のトラックにおいて、同様の記録を行う。なお、図17(d),(e)では、記録媒体1の各1回転毎の照射位置101の軌跡を、時間軸方向に詰めて表している。   In this embodiment, as shown in FIGS. 17D and 17E, information recording on a predetermined track is performed as follows. First, during one rotation of the recording medium 1, information is recorded in each information recording area 7 existing at the position a in FIG. During the next one rotation, information is recorded in each information recording area 7 existing at the position b in FIG. 17C in the same track. Similarly, during the next one rotation, information is recorded in each information recording area 7 existing at the position c in FIG. 17C in the same track, and during the next one rotation, In the same track, information is recorded in each information recording area 7 existing at the position d in FIG. In this manner, when information recording on each information recording area 7 existing at all positions a to d in one track is completed, the same recording is performed on the next track. In FIGS. 17D and 17E, the locus of the irradiation position 101 for each rotation of the recording medium 1 is shown packed in the time axis direction.

ところで、キャッチアップ期間T2では、記録媒体1(アドレス・サーボ領域6)に対する照射位置101の相対速度は、増加、一定、減少の順に変化する。照射位置101の相対速度が一定の期間でのみ、アドレス・サーボ領域6に記録された情報を検出する場合には、アドレス・サーボ領域6に記録するピットの長さや隣接する2つのピット間の長さは、例えば基準の長さの整数倍とすることができる。しかし、この場合には、アドレス・サーボ領域6の長さをあまり大きくすることはできない。   Incidentally, in the catch-up period T2, the relative speed of the irradiation position 101 with respect to the recording medium 1 (address / servo area 6) changes in the order of increasing, constant, and decreasing. When detecting information recorded in the address / servo area 6 only during a period when the relative speed of the irradiation position 101 is constant, the length of the pit recorded in the address / servo area 6 and the length between two adjacent pits are used. For example, the length can be an integral multiple of the reference length. However, in this case, the length of the address / servo area 6 cannot be made too large.

照射位置101の相対速度が一定の期間のみならず、照射位置101の相対速度が増加あるいは減少する期間でも、アドレス・サーボ領域6に記録された情報を検出できるようにすれば、アドレス・サーボ領域6の長さを大きくでき、アドレス・サーボ領域6により多くの情報を記録することが可能になる。しかし、この場合には、ピットの長さや隣接する2つのピット間の長さが一定であっても、照射位置101の相対速度に応じて、光ヘッド40の検出出力におけるピットの時間やピット間の時間が変化する。そのため、正確な基本クロックを生成したり、アドレス・サーボ領域6に記録された情報を正確に認識したりするためには、何らかの対策が必要となる。以下、そのような対策の2つの例について説明する。   If the information recorded in the address / servo area 6 can be detected not only during a period when the relative speed of the irradiation position 101 is constant but also during a period when the relative speed of the irradiation position 101 increases or decreases, the address / servo area can be detected. The length of 6 can be increased, and more information can be recorded in the address / servo area 6. However, in this case, even if the pit length and the length between two adjacent pits are constant, the pit time and the pit interval in the detection output of the optical head 40 according to the relative speed of the irradiation position 101 The time changes. Therefore, in order to generate an accurate basic clock or to accurately recognize information recorded in the address / servo area 6, some measures are required. Hereinafter, two examples of such measures will be described.

第1の対策は、図17(a)に示したように、アドレス・サーボ領域6に記録するピットPの長さや隣接する2つのピットP間の長さの基準となる長さを、照射位置101の相対速度に比例するように変えるものである。なお、図17(a)において、中央のピットは、アドレス・サーボ領域6の中央の位置に表す特別なピットである。   As shown in FIG. 17A, the first countermeasure is to set the reference length of the length of the pit P recorded in the address / servo area 6 and the length between two adjacent pits P to the irradiation position. It is changed so as to be proportional to the relative speed of 101. In FIG. 17A, the central pit is a special pit represented at the central position of the address / servo area 6.

第2の対策は、図17(b)に示したように、アドレス・サーボ領域6に記録するピットPの長さや隣接する2つのピットP間の長さの基準となる長さは変えずに、図2における信号処理回路89において、光ヘッド40の検出出力におけるピットの時間やピット間の時間を、実際のピットの長さやピット間の長さに変換するものである。   As shown in FIG. 17B, the second countermeasure is that the length of the pit P recorded in the address / servo area 6 and the length serving as a reference for the length between two adjacent pits P are not changed. In the signal processing circuit 89 in FIG. 2, the pit time and the pit time in the detection output of the optical head 40 are converted into the actual pit length and the pit length.

図18は、上記の第1の対策を採用した場合におけるピットの長さの変化の具体例を示したものである。図18において、縦軸は記録媒体1(アドレス・サーボ領域6)に対する照射位置101の相対速度を表し、横軸は時間を表している。また、図18において、符号P1〜P8は、各タイミングにおけるピットを表している。なお、ピットP1〜P8は、信号処理上は同じ長さと判断されるべきものとしている。なお、図18において、記号LPは、半導体レーザ43の出力の変化を表している。第1の対策では、ピットP1〜P8の長さは、照射位置101の相対速度に比例する。これにより、光ヘッド40の検出出力におけるピットP1〜P8の時間は一定になる。従って、第1の対策を採用した場合には、光ヘッド40の検出出力におけるピットの時間やピット間の時間から、そのままピットの長さやピット間の長さを認識して、アドレス・サーボ領域6に記録された情報を認識することができる。   FIG. 18 shows a specific example of the change in the pit length when the above first countermeasure is adopted. In FIG. 18, the vertical axis represents the relative speed of the irradiation position 101 with respect to the recording medium 1 (address / servo area 6), and the horizontal axis represents time. In FIG. 18, reference symbols P <b> 1 to P <b> 8 represent pits at each timing. Note that the pits P1 to P8 should be determined to have the same length in terms of signal processing. In FIG. 18, the symbol LP represents a change in the output of the semiconductor laser 43. In the first countermeasure, the lengths of the pits P1 to P8 are proportional to the relative speed of the irradiation position 101. Thereby, the time of the pits P1 to P8 in the detection output of the optical head 40 becomes constant. Therefore, when the first countermeasure is adopted, the pit length and the pit length are recognized as they are from the pit time and the pit time in the detection output of the optical head 40, and the address servo area 6 Can be recognized.

図19は、上記の第2の対策を採用した場合におけるピットの時間およびピット間の時間の変化の具体例を示したものである。図19では、照射位置101の相対速度が減少する期間において、ピットの長さおよびピット間の長さが一定のピット列を、照射位置101が通過した場合について示している。図19において、(a)は、図2における検出回路85より出力される再生信号RFを示し、(b)は光情報記録再生装置で使用されるシステムクロックを示している。また、(a)において、ハイレベルの期間はピットの期間に対応し、ローレベルの期間は隣接する2つのピット間の期間に対応する。図19(a)に示したように、照射位置101の相対速度が減少する期間では、ピットの長さおよびピット間の長さが一定でも、再生信号RFにおけるピットの時間やピット間の時間は徐々に増加する。図2における信号処理回路89は、コントローラ90から照射位置101の相対速度の情報を得て、再生信号RFにおけるピットの時間やピット間の時間に、照射位置101の相対速度を掛けて、ピットの長さやピット間の長さを求める。このようにして計算によって求められたピットの長さやピット間の長さは、実際のピットの長さやピット間の長さと一致する。従って、第2の対策を採用した場合には、計算によって求められたピットの長さやピット間の長さを用いて、アドレス・サーボ領域6に記録された情報を認識することができる。   FIG. 19 shows a specific example of the change in the pit time and the time between pits when the second countermeasure is adopted. FIG. 19 shows a case where the irradiation position 101 passes through a pit row in which the pit length and the length between the pits are constant during a period in which the relative speed of the irradiation position 101 decreases. 19A shows a reproduction signal RF output from the detection circuit 85 in FIG. 2, and FIG. 19B shows a system clock used in the optical information recording / reproducing apparatus. In (a), a high level period corresponds to a pit period, and a low level period corresponds to a period between two adjacent pits. As shown in FIG. 19A, in the period in which the relative speed of the irradiation position 101 decreases, the pit time and the time between pits in the reproduction signal RF are the same even if the pit length and the pit length are constant. Increase gradually. The signal processing circuit 89 in FIG. 2 obtains information on the relative speed of the irradiation position 101 from the controller 90, multiplies the time of pits in the reproduction signal RF and the time between pits by the relative speed of the irradiation position 101, and Find the length and the length between pits. The lengths of pits and the lengths between pits thus obtained by calculation coincide with the actual pit lengths and the lengths between pits. Therefore, when the second countermeasure is adopted, the information recorded in the address / servo area 6 can be recognized using the pit length obtained by calculation or the length between pits.

以上説明したように、本実施の形態では、所定の期間、移動する1つの情報記録領域7に情報光および記録用参照光の照射位置が追従するように、情報光および記録用参照光の照射位置を移動させる。これにより、所定の期間、1つの情報記録領域7に情報光および記録用参照光が照射され続ける。従って、本実施の形態によれば、情報記録領域7と情報光および記録用参照光の照射位置とのずれを生じることなく、情報記録領域7に情報を記録するのに十分な時間だけ、情報記録領域7に情報光および記録用参照光を照射することが可能となる。その結果、本実施の形態によれば、実用的な光源である半導体レーザ43を用いて、複数の情報記録領域7を有する記録媒体1を回転移動させながら、各情報記録領域7にホログラフィを利用して情報を記録することが可能となる。   As described above, in the present embodiment, irradiation of information light and recording reference light is performed so that the irradiation position of information light and recording reference light follows one information recording area 7 that moves for a predetermined period. Move position. Thereby, the information light and the recording reference light are continuously irradiated to one information recording area 7 for a predetermined period. Therefore, according to the present embodiment, the information recording area 7 and the irradiation position of the information light and the recording reference light are not shifted and the information is recorded for a time sufficient to record information in the information recording area 7. It is possible to irradiate the recording area 7 with information light and recording reference light. As a result, according to the present embodiment, holography is used for each information recording area 7 while rotating the recording medium 1 having the plurality of information recording areas 7 using the semiconductor laser 43 that is a practical light source. Thus, information can be recorded.

また、本実施の形態では、記録媒体1にアドレス・サーボ領域6が設けられている。アドレス・サーボ領域6には、各情報記録領域7を識別するためのアドレス情報と各情報記録領域7に対する情報光、記録用参照光および再生用参照光の照射位置を合わせるための位置決め情報とが記録されている。光情報記録再生装置は、アドレス・サーボ領域6に記録されたアドレス情報を検出して各情報記録領域7を識別する。従って、本実施の形態によれば、各情報記録領域7を容易に識別することが可能になる。また、光情報記録再生装置は、アドレス・サーボ領域6に記録された位置決め情報を検出して、各情報記録領域7に対して情報光、記録用参照光および再生用参照光の照射位置を合わせる。従って、本実施の形態によれば、各情報記録領域7に対して情報光、記録用参照光および再生用参照光の照射位置を容易に合わせることが可能になる。   In the present embodiment, an address / servo area 6 is provided in the recording medium 1. In the address / servo area 6, address information for identifying each information recording area 7 and positioning information for matching the irradiation positions of the information light, the recording reference light and the reproduction reference light with respect to each information recording area 7 are provided. It is recorded. The optical information recording / reproducing apparatus identifies each information recording area 7 by detecting the address information recorded in the address / servo area 6. Therefore, according to the present embodiment, each information recording area 7 can be easily identified. The optical information recording / reproducing apparatus detects the positioning information recorded in the address / servo area 6 and matches the irradiation positions of the information light, the recording reference light, and the reproduction reference light to each information recording area 7. . Therefore, according to the present embodiment, it is possible to easily match the irradiation positions of the information light, the recording reference light, and the reproduction reference light to each information recording area 7.

また、本実施の形態では、情報の記録時には、記録する情報に基づいて光の位相が空間的に変調された情報光と記録用参照光とを、記録媒体1の情報記録層3に照射して、情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンによって情報記録層3に情報を記録する。また、情報の再生時には、再生用参照光を情報記録層3に照射し、これによって情報記録層3より発生される再生光と再生用参照光とを重ね合わせて合成光を生成し、この合成光を検出して情報を再生する。   In the present embodiment, when recording information, the information recording layer 3 of the recording medium 1 is irradiated with information light whose phase of light is spatially modulated based on the information to be recorded and recording reference light. Thus, information is recorded on the information recording layer 3 by an interference pattern due to interference between the information light and the recording reference light. Further, when reproducing information, the information recording layer 3 is irradiated with reproduction reference light, whereby the reproduction light generated from the information recording layer 3 and the reproduction reference light are superimposed to generate synthesized light. Recover information by detecting light.

従って、本実施の形態によれば、情報の再生時に再生光と再生用参照光とを分離する必要がない。そのため、情報の記録時に、情報光と記録用参照光とを互いに所定の角度をなすように記録媒体に入射させる必要もない。実際、本実施の形態では、情報光、記録用参照光、再生用参照光および再生光が同軸的に配置されるように、情報光、記録用参照光および再生用参照光の照射と再生光の収集とが情報記録層3の同一面側より行われる。従って、本実施の形態によれば、記録および再生のための光学系を小さく構成することができる。   Therefore, according to the present embodiment, it is not necessary to separate the reproduction light and the reproduction reference light when reproducing information. Therefore, it is not necessary to make the information light and the recording reference light incident on the recording medium at a predetermined angle when recording information. Actually, in the present embodiment, the information light, the recording reference light, the reproduction reference light, and the reproduction light are radiated and reproduced so that the information light, the recording reference light, and the reproduction light are coaxially arranged. Is collected from the same surface side of the information recording layer 3. Therefore, according to the present embodiment, the optical system for recording and reproduction can be made small.

また、従来の再生方法では、再生光と再生用参照光とを分離して、再生光のみを検出するため、再生光を検出する光検出器に再生用参照光も入射してしまうと、再生情報のSN比が劣化するという問題点があった。これに対し、本実施の形態では、再生光と再生用参照光とを用いて情報を再生するので、再生用参照光によって再生情報のSN比が劣化するということがない。従って、本実施の形態によれば、再生情報のSN比を向上させることができる。   Further, in the conventional reproduction method, the reproduction light and the reproduction reference light are separated and only the reproduction light is detected. Therefore, if the reproduction reference light is incident on the photodetector for detecting the reproduction light, the reproduction light is reproduced. There was a problem that the SN ratio of information deteriorated. On the other hand, in the present embodiment, information is reproduced using reproduction light and reproduction reference light, so that the SN ratio of reproduction information does not deteriorate due to reproduction reference light. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to improve the SN ratio of the reproduction information.

また、本実施の形態によれば、情報光、記録用参照光および再生用参照光の全てが、同軸的に配置され、且つ同じ位置で最も小径となるように収束するようにしたので、記録および再生のための光学系の構成を簡単にすることができる。   Further, according to the present embodiment, all of the information light, the recording reference light, and the reproduction reference light are coaxially arranged and converge so as to have the smallest diameter at the same position. In addition, the configuration of the optical system for reproduction can be simplified.

[第2の実施の形態]次に、本発明の第2の実施の形態に係る光情報記録再生装置について説明する。図20は、本実施の形態に係る光情報記録再生装置における光ヘッドの駆動機構を示す平面図である。本実施の形態は、光ヘッドの駆動機構が第1の実施の形態とは異なるものである。   [Second Embodiment] Next, an optical information recording / reproducing apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 20 is a plan view showing an optical head driving mechanism in the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment. In this embodiment, the driving mechanism of the optical head is different from that of the first embodiment.

本実施の形態における光ヘッド40は、固定部201と、第1の可動部202と、第2の可動部203とを有している。固定部201は、光情報記録再生装置の本体に固定されている。光情報記録再生装置の本体には、記録媒体1の半径方向(図20における上下方向)に延びる2本のレール221が取り付けられている。第1の可動部202は、この2本のレール221によって、記録媒体1の半径方向に移動可能に支持されている。また、光ヘッド40は、第1の可動部202を、光情報記録再生装置の本体に対して記録媒体1の半径方向に移動させるリニアモータ222を有している。   The optical head 40 in the present embodiment has a fixed part 201, a first movable part 202, and a second movable part 203. The fixing unit 201 is fixed to the main body of the optical information recording / reproducing apparatus. Two rails 221 extending in the radial direction of the recording medium 1 (vertical direction in FIG. 20) are attached to the main body of the optical information recording / reproducing apparatus. The first movable portion 202 is supported by the two rails 221 so as to be movable in the radial direction of the recording medium 1. The optical head 40 also includes a linear motor 222 that moves the first movable unit 202 in the radial direction of the recording medium 1 with respect to the main body of the optical information recording / reproducing apparatus.

第1の可動部202には、トラックの接線方向(図20における左右方向)に延びる2本のレール231が取り付けられている。第2の可動部203は、この2本のレール231によって、トラックの接線方向に移動可能に支持されている。また、光ヘッド40は、第2の可動部203を、第1の可動部202に対してトラックの接線方向に移動させるリニアモータ232を有している。   Two rails 231 extending in the track tangential direction (left-right direction in FIG. 20) are attached to the first movable portion 202. The second movable portion 203 is supported by the two rails 231 so as to be movable in the track tangential direction. The optical head 40 also includes a linear motor 232 that moves the second movable portion 203 in the track tangential direction with respect to the first movable portion 202.

第2の可動部203には、対物レンズ11を、記録媒体1の面に垂直な方向(図20における紙面に直交する方向)に移動可能に支持する支持板204が取り付けられている。また、光ヘッド40は、対物レンズ11を、第2の可動部203に対して記録媒体1の面に垂直な方向に移動させるアクチュエータ241を有している。   A support plate 204 that supports the objective lens 11 so as to be movable in a direction perpendicular to the surface of the recording medium 1 (a direction orthogonal to the paper surface in FIG. 20) is attached to the second movable portion 203. The optical head 40 also includes an actuator 241 that moves the objective lens 11 in a direction perpendicular to the surface of the recording medium 1 with respect to the second movable portion 203.

本実施の形態における光ヘッド40では、記録再生光学系のうち、対物レンズ11は支持板204に取り付けられ、他の大部分は固定部201に設けられている。第1の可動部202と第2の可動部203には、固定部201に設けられた光学系からの光LBを対物レンズ11に導くと共に、記録媒体1側から対物レンズ11に入射した光を固定部201に設けられた光学系に導くための中継用光学系が設けられている。図20には、第1の可動部202に固定され、中継用光学系の一部をなすミラー223を示している。   In the optical head 40 according to the present embodiment, in the recording / reproducing optical system, the objective lens 11 is attached to the support plate 204 and most of the other is provided to the fixed portion 201. The first movable unit 202 and the second movable unit 203 guide light LB from the optical system provided in the fixed unit 201 to the objective lens 11 and light incident on the objective lens 11 from the recording medium 1 side. A relay optical system is provided to guide the optical system provided in the fixing unit 201. FIG. 20 shows a mirror 223 that is fixed to the first movable portion 202 and forms a part of the relay optical system.

本実施の形態における光ヘッド40では、アクチュエータ241によって、記録媒体1の面に垂直な方向に、対物レンズ11の位置を変化させることができ、これにより、フォーカスサーボを行うことができる。また、光ヘッド40では、リニアモータ222によって、記録媒体1の半径方向に、対物レンズ11の位置を変化させることができ、これにより、所望のトラックへのアクセスとトラッキングサーボとを行うことができる。また、光ヘッド40では、リニアモータ232によって、トラックの接線方向、すなわち、ほぼトラックに沿う方向に、対物レンズ11の位置を変化させることができる。これにより、情報記録領域7に対して情報光および記録用参照光の照射位置を追従させる制御を行うことができる。リニアモータ232は、本発明における照射位置移動手段に対応する。   In the optical head 40 according to the present embodiment, the actuator 241 can change the position of the objective lens 11 in the direction perpendicular to the surface of the recording medium 1, thereby performing focus servo. Further, in the optical head 40, the position of the objective lens 11 can be changed in the radial direction of the recording medium 1 by the linear motor 222, whereby access to a desired track and tracking servo can be performed. . In the optical head 40, the position of the objective lens 11 can be changed by the linear motor 232 in the tangential direction of the track, that is, in a direction substantially along the track. Thereby, it is possible to control the information recording area 7 to follow the irradiation position of the information light and the recording reference light. The linear motor 232 corresponds to the irradiation position moving means in the present invention.

アクチュエータ241は、図2におけるフォーカスサーボ回路86によって駆動されるようになっている。リニアモータ222は、図2におけるトラッキングサーボ回路87およびスライドサーボ回路88によって駆動されるようになっている。また、リニアモータ232は、図2における追従制御回路94によって駆動されるようになっている。   The actuator 241 is driven by the focus servo circuit 86 in FIG. The linear motor 222 is driven by a tracking servo circuit 87 and a slide servo circuit 88 in FIG. The linear motor 232 is driven by the follow-up control circuit 94 in FIG.

なお、本実施の形態では、光ヘッド40が図2における駆動装置84の機能を有しているので、この駆動装置84は設けられていない。また、本実施の形態では、記録媒体1と光ヘッド40との相対的な傾きを補正する機能は備えておらず、図2における傾き補正回路93は設けられていない。   In the present embodiment, since the optical head 40 has the function of the driving device 84 in FIG. 2, this driving device 84 is not provided. In the present embodiment, the function of correcting the relative inclination between the recording medium 1 and the optical head 40 is not provided, and the inclination correction circuit 93 in FIG. 2 is not provided.

本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第1の実施の形態と同様である。   Other configurations, operations, and effects in the present embodiment are the same as those in the first embodiment.

[第3の実施の形態]次に、本発明の第3の実施の形態に係る光情報記録再生装置について説明する。図21は、本実施の形態に係る光情報記録再生装置における記録再生光学系の要部を示す説明図である。   [Third Embodiment] Next, an optical information recording / reproducing apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 21 is an explanatory diagram showing a main part of a recording / reproducing optical system in the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment.

始めに、図21を参照して、本実施の形態に係る記録媒体の構成について説明する。本実施の形態に係る記録媒体301は、第1の実施の形態における記録媒体1と同様に、円板状をなし、複数のトラックを有している。各トラックには、複数のアドレス・サーボ領域306が等間隔に設けられている。隣り合うアドレス・サーボ領域306間には、1つまたは複数の情報記録領域307が設けられている。   First, the configuration of the recording medium according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The recording medium 301 according to the present embodiment has a disk shape and has a plurality of tracks, like the recording medium 1 according to the first embodiment. In each track, a plurality of address / servo areas 306 are provided at equal intervals. One or more information recording areas 307 are provided between adjacent address / servo areas 306.

記録媒体301は、ポリカーボネート等によって形成された円板状の2枚の透明基板302,304と、これらの透明基板302,304の間に設けられた情報記録層303と、透明基板302における情報記録層303とは反対側の面に隣接するように設けられた保護層305とを備えている。   The recording medium 301 includes two disc-shaped transparent substrates 302 and 304 formed of polycarbonate or the like, an information recording layer 303 provided between the transparent substrates 302 and 304, and information recording on the transparent substrate 302. A protective layer 305 is provided so as to be adjacent to a surface opposite to the layer 303.

情報記録層303は、ホログラフィを利用して情報が記録される層であり、第1の実施の形態における記録媒体1の情報記録層3と同様のホログラム材料によって形成される。   The information recording layer 303 is a layer on which information is recorded using holography, and is formed of the same hologram material as that of the information recording layer 3 of the recording medium 1 in the first embodiment.

この記録媒体301では、保護層305の透明基板302とは反対側の面(図21における下側の面)が、記録用参照光および再生用参照光が入射され、再生光が出射される第1の面301aとなり、透明基板304の情報記録層303とは反対側の面(図21における上側の面)が、記録する情報を担持した情報光が入射される第2の面301bとなっている。   In this recording medium 301, the surface opposite to the transparent substrate 302 of the protective layer 305 (the lower surface in FIG. 21) receives the recording reference light and the reproduction reference light, and the reproduction light is emitted. The first surface 301a and the surface opposite to the information recording layer 303 of the transparent substrate 304 (the upper surface in FIG. 21) become the second surface 301b on which information light carrying information to be recorded is incident. Yes.

アドレス・サーボ領域306において、アドレス情報等を表すエンボスピットは、透明基板302と保護層305との境界面に形成されている。なお、フォーカスサーボは、透明基板302と保護層305との境界面を用いて行うこともできる。   In the address / servo area 306, emboss pits representing address information and the like are formed on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305. Note that the focus servo can also be performed using the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305.

なお、図22に示したように、記録媒体301は、アドレス・サーボ領域306において、アドレス情報等を表すエンボスピットが透明基板302と情報記録層303との境界面に設けられたものであってもよい。この場合には、保護層305は不要となる。   As shown in FIG. 22, the recording medium 301 has an emboss pit representing address information or the like provided on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the information recording layer 303 in the address / servo area 306. Also good. In this case, the protective layer 305 is not necessary.

次に、図21を参照して、本実施の形態に係る光情報記録再生装置における記録再生光学系の要部について説明する。記録再生光学系は、記録媒体301の透明基板304側に対向する対物レンズ321と、この対物レンズ321における記録媒体301とは反対側に、対物レンズ321側から順に配設された4分の1波長板322および偏光ビームスプリッタ323を有している。偏光ビームスプリッタ323は、S偏光を反射し、P偏光を透過させる偏光ビームスプリッタ面323aを有している。偏光ビームスプリッタ面323aは、記録媒体301の面に対して45°をなしている。偏光ビームスプリッタ323では、図21における右側の面が情報光入射面323bになっている。記録再生光学系は、更に、偏光ビームスプリッタ323の情報光入射面323bに入射する光の光路上に配置された空間光変調器327を有している。空間光変調器327は、格子状に配列された多数の画素を有し、例えば、各画素毎に光の透過状態と遮断状態とを選択することによって、出射光の強度を空間的に変調して、情報を担持した情報光を生成することができるようになっている。この空間光変調器327としては、例えば液晶素子を用いることができる。   Next, the main part of the recording / reproducing optical system in the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The recording / reproducing optical system includes an objective lens 321 facing the transparent substrate 304 side of the recording medium 301, and a quarter of the objective lens 321 arranged in order from the objective lens 321 side on the side opposite to the recording medium 301. A wave plate 322 and a polarizing beam splitter 323 are provided. The polarization beam splitter 323 has a polarization beam splitter surface 323a that reflects S-polarized light and transmits P-polarized light. The polarization beam splitter surface 323 a forms 45 ° with respect to the surface of the recording medium 301. In the polarization beam splitter 323, the right surface in FIG. 21 is the information light incident surface 323b. The recording / reproducing optical system further includes a spatial light modulator 327 disposed on the optical path of the light incident on the information light incident surface 323b of the polarization beam splitter 323. The spatial light modulator 327 has a large number of pixels arranged in a lattice pattern. For example, the spatial light modulator 327 spatially modulates the intensity of emitted light by selecting a light transmission state and a light blocking state for each pixel. Thus, information light carrying information can be generated. As the spatial light modulator 327, for example, a liquid crystal element can be used.

記録再生光学系は、更に、記録媒体301の保護層305側に対向する対物レンズ331と、この対物レンズ331における記録媒体301とは反対側に、対物レンズ331側から順に配設された4分の1波長板332、偏光ビームスプリッタ333および光検出器334を有している。偏光ビームスプリッタ333は、S偏光を反射し、P偏光を透過させる偏光ビームスプリッタ面333aを有している。偏光ビームスプリッタ面333aは、記録媒体301の面に対して45°をなしている。偏光ビームスプリッタ333では、図21における右側の面が参照光入射面333bになっている。記録再生光学系は、更に、偏光ビームスプリッタ333の参照光入射面333bに入射する光の光路上に配置された位相空間光変調器338を有している。位相空間光変調器338は、格子状に配列された多数の画素を有し、各画素毎に出射光の位相を、2値または3つ以上の値の中から選択することによって、光の位相を空間的に変調することができるようになっている。   The recording / reproducing optical system further includes an objective lens 331 facing the protective layer 305 side of the recording medium 301, and a quadrant arranged in order from the objective lens 331 side on the opposite side of the objective lens 331 from the recording medium 301. 1 wavelength plate 332, polarization beam splitter 333, and photodetector 334. The polarization beam splitter 333 has a polarization beam splitter surface 333a that reflects S-polarized light and transmits P-polarized light. The polarization beam splitter surface 333 a forms 45 ° with respect to the surface of the recording medium 301. In the polarization beam splitter 333, the right side surface in FIG. 21 is a reference light incident surface 333b. The recording / reproducing optical system further includes a phase spatial light modulator 338 disposed on the optical path of the light incident on the reference light incident surface 333b of the polarization beam splitter 333. The phase spatial light modulator 338 has a large number of pixels arranged in a lattice pattern, and the phase of the light is selected by selecting the phase of the emitted light from among two or more values for each pixel. Can be spatially modulated.

光検出器334は、格子状に配列された多数の画素を有し、各画素毎に受光した光の強度を検出できるようになっている。光検出器334としては、CCD型固体撮像素子やMOS型固体撮像素子やスマート光センサが用いられる。   The light detector 334 has a large number of pixels arranged in a lattice pattern, and can detect the intensity of light received for each pixel. As the photodetector 334, a CCD solid-state imaging device, a MOS solid-state imaging device, or a smart light sensor is used.

次に、図23を参照して、本実施の形態に係る光情報記録再生装置における記録再生光学系の全体の構成について説明する。   Next, the overall configuration of the recording / reproducing optical system in the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

まず、記録再生光学系のうち、情報光に関する部分について説明する。記録再生光学系は、既に説明した対物レンズ321、4分の1波長板322および偏光ビームスプリッタ323を有している。記録再生光学系は、更に、偏光ビームスプリッタ323の情報光入射面323bに入射する光の光路上に、偏光ビームスプリッタ323側から順に配置された凸レンズ324、ピンホール325、凸レンズ326および空間光変調器327を有している。   First, a portion related to information light in the recording / reproducing optical system will be described. The recording / reproducing optical system includes the objective lens 321, the quarter wavelength plate 322, and the polarization beam splitter 323 that have already been described. The recording / reproducing optical system further includes a convex lens 324, a pinhole 325, a convex lens 326, and spatial light modulation arranged in order from the polarizing beam splitter 323 side on the optical path of the light incident on the information light incident surface 323 b of the polarizing beam splitter 323. A container 327.

凸レンズ324と凸レンズ326の焦点距離は等しくなっている。この焦点距離をfsとする。凸レンズ324の中心、ピンホール325、凸レンズ326の中心および空間光変調器327の像形成面は、焦点距離fsの間隔を開けて配置されている。従って、空間光変調器327を通過した平行光束は、凸レンズ326によって集光されて、ピンホール325の位置で最も小径となって、このピンホール325を通過する。ピンホール325を通過した光は拡散する光となって、凸レンズ324に入射し、平行光束となって偏光ビームスプリッタ323の情報光入射面323bに入射する。空間光変調器327の像形成面と共役な像面351は、凸レンズ324と偏光ビームスプリッタ323との間であって、凸レンズ324の中心から焦点距離fsだけ離れた位置に形成される。   The focal lengths of the convex lens 324 and the convex lens 326 are equal. Let this focal length be fs. The center of the convex lens 324, the pinhole 325, the center of the convex lens 326, and the image forming surface of the spatial light modulator 327 are arranged with an interval of the focal length fs. Accordingly, the parallel light flux that has passed through the spatial light modulator 327 is condensed by the convex lens 326, has the smallest diameter at the position of the pinhole 325, and passes through the pinhole 325. The light that has passed through the pinhole 325 becomes diffused light and is incident on the convex lens 324, and is incident on the information light incident surface 323b of the polarization beam splitter 323 as a parallel light flux. An image plane 351 conjugated with the image forming plane of the spatial light modulator 327 is formed between the convex lens 324 and the polarization beam splitter 323 at a position separated from the center of the convex lens 324 by the focal length fs.

偏光ビームスプリッタ323の中心と像面351との間の距離をf1とし、偏光ビームスプリッタ323の中心と対物レンズ321の中心との距離をf2とし、対物レンズ321の焦点距離をfとすると、f=f1+f2となっている。記録媒体301における透明基板302と保護層305との境界面は、対物レンズ321の中心から焦点距離fだけ離れた位置に配置されるようになっている。このような構成とすることにより、空間光変調器327を対物レンズ321から離れた位置に配置することが可能になり、光学系の設計の自由度が増す。   If the distance between the center of the polarization beam splitter 323 and the image plane 351 is f1, the distance between the center of the polarization beam splitter 323 and the center of the objective lens 321 is f2, and the focal length of the objective lens 321 is f, f = F1 + f2. A boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305 in the recording medium 301 is arranged at a position separated from the center of the objective lens 321 by a focal length f. With such a configuration, the spatial light modulator 327 can be disposed at a position away from the objective lens 321 and the degree of freedom in designing the optical system is increased.

次に、記録再生光学系のうち、記録用参照光、再生用参照光および再生光に関する部分について説明する。記録再生光学系は、既に説明した対物レンズ331、4分の1波長板332、偏光ビームスプリッタ333および光検出器334を有している。記録再生光学系は、更に、偏光ビームスプリッタ333の参照光入射面333bに入射する光の光路上に配置された偏光ビームスプリッタ335を有している。偏光ビームスプリッタ335は、偏光ビームスプリッタ333の偏光ビームスプリッタ面333aと平行に配置され、S偏光を反射し、P偏光を透過させる偏光ビームスプリッタ面335aを有している。   Next, portions of the recording / reproducing optical system related to the recording reference light, the reproducing reference light, and the reproducing light will be described. The recording / reproducing optical system includes the objective lens 331, the quarter-wave plate 332, the polarization beam splitter 333, and the photodetector 334 that have already been described. The recording / reproducing optical system further includes a polarization beam splitter 335 disposed on the optical path of the light incident on the reference light incident surface 333b of the polarization beam splitter 333. The polarization beam splitter 335 is disposed in parallel with the polarization beam splitter surface 333a of the polarization beam splitter 333, and has a polarization beam splitter surface 335a that reflects S-polarized light and transmits P-polarized light.

記録再生光学系は、更に、偏光ビームスプリッタ335の図23における下側に偏光ビームスプリッタ335側から順に配置された凸レンズ336、凹レンズ337および位相空間光変調器338を有している。位相空間光変調器338は反射型になっている。位相空間光変調器338の像形成面と共役な像面352は、偏光ビームスプリッタ335と偏光ビームスプリッタ333との間に形成されるようになっている。   The recording / reproducing optical system further includes a convex lens 336, a concave lens 337, and a phase spatial light modulator 338, which are arranged in this order from the polarizing beam splitter 335 side below the polarizing beam splitter 335 in FIG. The phase spatial light modulator 338 is a reflection type. An image plane 352 conjugate with the image forming plane of the phase spatial light modulator 338 is formed between the polarization beam splitter 335 and the polarization beam splitter 333.

偏光ビームスプリッタ333の中心と像面352との間の距離は、偏光ビームスプリッタ323の中心と像面351との間の距離と等しくf1となっている。偏光ビームスプリッタ333の中心と対物レンズ331の中心との距離は、偏光ビームスプリッタ323の中心と対物レンズ321の中心との距離と等しくf2となっている。対物レンズ331の焦点距離は、対物レンズ321の焦点距離と等しくfとなっている。記録媒体301における透明基板302と保護層305との境界面は、対物レンズ331の中心から焦点距離fだけ離れた位置に配置されるようになっている。このような構成とすることにより、位相空間光変調器338を対物レンズ331から離れた位置に配置することが可能になり、光学系の設計の自由度が増す。   The distance between the center of the polarization beam splitter 333 and the image plane 352 is equal to the distance between the center of the polarization beam splitter 323 and the image plane 351 and is f1. The distance between the center of the polarizing beam splitter 333 and the center of the objective lens 331 is equal to the distance between the center of the polarizing beam splitter 323 and the center of the objective lens 321 and is f2. The focal length of the objective lens 331 is f equal to the focal length of the objective lens 321. The boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305 in the recording medium 301 is arranged at a position separated from the center of the objective lens 331 by the focal length f. With such a configuration, the phase spatial light modulator 338 can be disposed at a position away from the objective lens 331, and the degree of freedom in designing the optical system is increased.

記録再生光学系は、更に、偏光ビームスプリッタ335の図23における上側において、偏光ビームスプリッタ面335aに対して90°をなすように配置されたミラー339と、このミラー339と平行に配置されたミラー340とを有している。   The recording / reproducing optical system further includes a mirror 339 disposed so as to form 90 ° with respect to the polarization beam splitter surface 335 a on the upper side of the polarization beam splitter 335 in FIG. 23, and a mirror disposed in parallel with the mirror 339. 340.

次に、記録再生光学系のうち、情報光、記録用参照光および再生用参照光に共通する部分について説明する。記録再生光学系は、コヒーレントな直線偏光のレーザ光を出射する半導体レーザ342と、この半導体レーザ342より出射される光の光路上に半導体レーザ342側より順に配置されたコリメータレンズ343、ミラー344、旋光用光学素子345および偏光ビームスプリッタ346を有している。旋光用光学素子345としては、例えば、2分の1波長板または旋光板が用いられる。偏光ビームスプリッタ346は、S偏光を反射し、P偏光を透過させる偏光ビームスプリッタ面346aを有している。   Next, a portion common to the information light, the recording reference light, and the reproduction reference light in the recording / reproducing optical system will be described. The recording / reproducing optical system includes a semiconductor laser 342 that emits a coherent linearly polarized laser beam, and a collimator lens 343, a mirror 344, and a collimator lens 343 that are sequentially arranged on the optical path of the light emitted from the semiconductor laser 342 from the semiconductor laser 342 side. An optical rotatory element 345 and a polarization beam splitter 346 are provided. As the optical rotation optical element 345, for example, a half-wave plate or an optical rotation plate is used. The polarization beam splitter 346 has a polarization beam splitter surface 346a that reflects S-polarized light and transmits P-polarized light.

なお、図21では、図23に示した記録再生光学系の要部を分かりやすく示すために、空間光変調器327を像面351の位置に配置し、位相空間光変調器338を透過型として表して、像面352の位置に配置している。   In FIG. 21, in order to show the main part of the recording / reproducing optical system shown in FIG. As shown, it is arranged at the position of the image plane 352.

次に、図23に示した記録再生光学系の作用の概略について説明する。半導体レーザ342は、S偏光またはP偏光の直線偏光の光を出射する。コリメータレンズ343は、半導体レーザ342の出射光を平行光束にして出射する。旋光用光学素子345は、コリメータレンズ343より出射され、ミラー344で反射された光を旋光して、S偏光成分とP偏光成分とを含む光を出射する。   Next, an outline of the operation of the recording / reproducing optical system shown in FIG. 23 will be described. The semiconductor laser 342 emits S-polarized light or P-polarized linearly polarized light. The collimator lens 343 emits the light emitted from the semiconductor laser 342 as a parallel light beam. The optical rotatory optical element 345 rotates the light emitted from the collimator lens 343 and reflected by the mirror 344, and emits light including an S-polarized component and a P-polarized component.

旋光用光学素子345の出射光のうち、S偏光成分は、偏光ビームスプリッタ346の偏光ビームスプリッタ面346aで反射されて、空間光変調器327に入射し、空間光変調器327によって光の強度が空間的に変調されて情報光が生成される。空間光変調器327より出射される情報光は、凸レンズ326、ピンホール325、凸レンズ324を順に通過し、偏光ビームスプリッタ323の偏光ビームスプリッタ面323aで反射されて、4分の1波長板322に入射する。4分の1波長板322を通過した情報光は、円偏光の光となり、対物レンズ321によって集光されて、透明基板302と保護層305との境界面上で最も小径となるように収束しながら記録媒体301に照射される。なお、凸レンズ326、ピンホール325および凸レンズ324からなる光学系において空間フィルタリングを行ってもよい。   Of the light emitted from the optical rotatory optical element 345, the S-polarized light component is reflected by the polarization beam splitter surface 346a of the polarization beam splitter 346 and is incident on the spatial light modulator 327. The spatial light modulator 327 reduces the intensity of the light. Information light is generated by spatial modulation. Information light emitted from the spatial light modulator 327 sequentially passes through the convex lens 326, the pinhole 325, and the convex lens 324, is reflected by the polarizing beam splitter surface 323 a of the polarizing beam splitter 323, and is reflected on the quarter-wave plate 322. Incident. The information light that has passed through the quarter-wave plate 322 becomes circularly polarized light, is condensed by the objective lens 321, and converges so as to have the smallest diameter on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305. However, the recording medium 301 is irradiated. Note that spatial filtering may be performed in an optical system including the convex lens 326, the pinhole 325, and the convex lens 324.

一方、旋光用光学素子345の出射光のうち、P偏光成分は、偏光ビームスプリッタ346の偏光ビームスプリッタ面346aを透過し、ミラー340,339で反射され、偏光ビームスプリッタ335の偏光ビームスプリッタ面335aを透過し、凸レンズ336および凹レンズ337を経て、平行光束として位相空間光変調器338に入射する。位相空間光変調器338は、例えば、各画素毎に出射光の位相を、互いにπ(rad)だけ異なる2つの値のいずれかに設定することによって、光の位相を空間的に変調するようになっている。位相空間光変調器338によって変調された光は記録用参照光または再生用参照光となる。位相空間光変調器338は、更に、入射光の偏光方向に対して、出射光の偏光方向を90°回転させるようになっている。従って、位相空間光変調器338の出射光はS偏光の光となる。位相空間光変調器338の出射光は、凹レンズ337、凸レンズ336を経て、偏光ビームスプリッタ335の偏光ビームスプリッタ面335aで反射され、更に偏光ビームスプリッタ333の偏光ビームスプリッタ面333aで反射されて、4分の1波長板332に入射する。4分の1波長板332を通過した光は、円偏光の光となり、対物レンズ331によって集光されて、透明基板302と保護層305との境界面上で最も小径となるように収束しながら記録媒体301に照射される。   On the other hand, of the light emitted from the optical rotatory optical element 345, the P-polarized light component is transmitted through the polarization beam splitter surface 346a of the polarization beam splitter 346, reflected by the mirrors 340 and 339, and the polarization beam splitter surface 335a of the polarization beam splitter 335. , Passes through the convex lens 336 and the concave lens 337, and enters the phase spatial light modulator 338 as a parallel light beam. For example, the phase spatial light modulator 338 spatially modulates the phase of the light by setting the phase of the emitted light to one of two values different from each other by π (rad) for each pixel. It has become. The light modulated by the phase spatial light modulator 338 becomes a recording reference light or a reproduction reference light. The phase spatial light modulator 338 further rotates the polarization direction of the outgoing light by 90 ° with respect to the polarization direction of the incident light. Therefore, the light emitted from the phase spatial light modulator 338 becomes S-polarized light. The light emitted from the phase spatial light modulator 338 passes through the concave lens 337 and the convex lens 336, is reflected by the polarizing beam splitter surface 335a of the polarizing beam splitter 335, and further reflected by the polarizing beam splitter surface 333a of the polarizing beam splitter 333. The light enters the half-wave plate 332. The light that has passed through the quarter-wave plate 332 becomes circularly polarized light, is condensed by the objective lens 331, and converges so as to have the smallest diameter on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305. The recording medium 301 is irradiated.

対物レンズ331より記録媒体301に照射された光が透明基板302と保護層305との境界面で反射して生じる戻り光、あるいは対物レンズ331より記録媒体301に照射された再生用参照光に応じて情報記録層303より発生する再生光は、対物レンズ331を通過して平行光束となり、4分の1波長板332を通過してP偏光の光となり、偏光ビームスプリッタ333の偏光ビームスプリッタ面333aを通過して光検出器334に入射する。   Depending on the return light generated by reflecting the light applied to the recording medium 301 from the objective lens 331 at the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305 or the reproduction reference light applied to the recording medium 301 from the objective lens 331. The reproduction light generated from the information recording layer 303 passes through the objective lens 331 and becomes a parallel light beam, passes through the quarter-wave plate 332 and becomes P-polarized light, and the polarization beam splitter surface 333 a of the polarization beam splitter 333. And enters the photodetector 334.

なお、記録媒体301が図22に示したような構成の場合には、対物レンズ321からの光および対物レンズ331からの光は、共に、透明基板302と情報記録層303との境界面上で最も小径となるように収束しながら記録媒体301に照射される。   In the case where the recording medium 301 has the configuration shown in FIG. 22, the light from the objective lens 321 and the light from the objective lens 331 are both on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the information recording layer 303. The recording medium 301 is irradiated while converging to the smallest diameter.

次に、図24を参照して、本実施の形態に係る光情報記録再生装置の構成について説明する。この光情報記録再生装置310は、図2に示した第1の実施の形態に係る光情報記録再生装置10における光ヘッド40および駆動装置84の代わりに、光ヘッド下部40Aと、光ヘッド上部40Bと、固定部40Cとを備えている。光ヘッド下部40Aは、記録媒体301の下側に配置され、記録媒体301に対して記録用参照光または再生用参照光を照射すると共に、再生光を収集するようになっている。光ヘッド上部40Bは、記録媒体301の上側に配置され、記録媒体301に対して情報光を照射するようになっている。固定部40Cは光情報記録再生装置310の本体に固定されている。   Next, the configuration of the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. This optical information recording / reproducing apparatus 310 uses an optical head lower part 40A and an optical head upper part 40B instead of the optical head 40 and the drive unit 84 in the optical information recording / reproducing apparatus 10 according to the first embodiment shown in FIG. And a fixing portion 40C. The optical head lower portion 40A is disposed below the recording medium 301, and irradiates the recording medium 301 with the recording reference light or the reproduction reference light and collects the reproduction light. The optical head upper part 40B is arranged on the upper side of the recording medium 301 so as to irradiate the recording medium 301 with information light. The fixing unit 40C is fixed to the main body of the optical information recording / reproducing apparatus 310.

光ヘッド下部40Aには、図23に示した記録再生光学系の構成要素のうち、対物レンズ331、4分の1波長板332、偏光ビームスプリッタ333、光検出器334、偏光ビームスプリッタ335、凸レンズ336、凹レンズ337、位相空間光変調器338およびミラー339が収納されている。光ヘッド上部40Bには、図23に示した記録再生光学系のうち、対物レンズ321、4分の1波長板322、偏光ビームスプリッタ323、凸レンズ324、ピンホール325、凸レンズ326および空間光変調器327が収納されている。固定部40Cには、半導体レーザ342、コリメータレンズ343、ミラー344、旋光用光学素子345、偏光ビームスプリッタ346およびミラー340が収納されている。   The optical head lower portion 40A includes an objective lens 331, a quarter-wave plate 332, a polarizing beam splitter 333, a photodetector 334, a polarizing beam splitter 335, and a convex lens among the components of the recording / reproducing optical system shown in FIG. 336, a concave lens 337, a phase spatial light modulator 338, and a mirror 339 are accommodated. The optical head upper portion 40B includes an objective lens 321, a quarter-wave plate 322, a polarizing beam splitter 323, a convex lens 324, a pinhole 325, a convex lens 326, and a spatial light modulator in the recording / reproducing optical system shown in FIG. 327 is stored. The fixing unit 40C houses a semiconductor laser 342, a collimator lens 343, a mirror 344, an optical element for optical rotation 345, a polarization beam splitter 346, and a mirror 340.

光ヘッド下部40Aと光ヘッド上部40Bは、それぞれ、図20に示した光ヘッド40の駆動機構と同様の駆動機構によって、記録媒体301を挟んで対向する位置関係を保ちながら駆動されるようになっている。本実施の形態では、光ヘッド下部40Aおよび光ヘッド上部40Bは、それぞれ図2における駆動装置84の機能を有しているので、この駆動装置84は設けられていない。また、本実施の形態では、記録媒体301と光ヘッド下部40Aおよび光ヘッド上部40Bとの相対的な傾きを補正する機能は備えておらず、図2における傾き補正回路93は設けられていない。光情報記録再生装置310におけるその他の回路構成は、図2に示した光情報記録再生装置10と同様である。   The optical head lower portion 40A and the optical head upper portion 40B are driven while maintaining the positional relationship facing each other with the recording medium 301 interposed therebetween, by the same drive mechanism as that of the optical head 40 shown in FIG. ing. In the present embodiment, the optical head lower portion 40A and the optical head upper portion 40B each have the function of the driving device 84 in FIG. 2, and thus this driving device 84 is not provided. Further, in the present embodiment, the function of correcting the relative inclination between the recording medium 301 and the optical head lower part 40A and the optical head upper part 40B is not provided, and the inclination correction circuit 93 in FIG. 2 is not provided. Other circuit configurations of the optical information recording / reproducing apparatus 310 are the same as those of the optical information recording / reproducing apparatus 10 shown in FIG.

本実施の形態における光ヘッド下部40Aおよび光ヘッド上部40Bでは、図20におけるアクチュエータ241によって、記録媒体301の面に垂直な方向に、対物レンズ321,331の位置を変化させることができ、これにより、フォーカスサーボを行うことができる。また、光ヘッド下部40Aおよび光ヘッド上部40Bでは、図20におけるリニアモータ222によって、記録媒体301の半径方向に、対物レンズ321,331の位置を変化させることができ、これにより、所望のトラックへのアクセスとトラッキングサーボとを行うことができる。また、光ヘッド下部40Aおよび光ヘッド上部40Bでは、リニアモータ232によって、トラックの接線方向、すなわち、ほぼトラックに沿う方向に、対物レンズ321,331の位置を変化させることができる。これにより、情報記録領域307に対して情報光および記録用参照光の照射位置を追従させる制御を行うことができる。   In the optical head lower portion 40A and the optical head upper portion 40B in the present embodiment, the positions of the objective lenses 321 and 331 can be changed in the direction perpendicular to the surface of the recording medium 301 by the actuator 241 in FIG. Focus servo can be performed. Further, in the optical head lower portion 40A and the optical head upper portion 40B, the positions of the objective lenses 321 and 331 can be changed in the radial direction of the recording medium 301 by the linear motor 222 in FIG. Access and tracking servo. In the optical head lower portion 40A and the optical head upper portion 40B, the positions of the objective lenses 321 and 331 can be changed by the linear motor 232 in the tangential direction of the track, that is, substantially in the direction along the track. Thereby, it is possible to control the information recording area 307 to follow the irradiation position of the information light and the recording reference light.

なお、半導体レーザ342、空間光変調器327および位相空間光変調器338は、図24におけるコントローラ90によって制御されるようになっている。コントローラ90は、位相空間光変調器338において光の位相を空間的に変調するための複数の変調パターンの情報を保持している。また、操作部91は、複数の変調パターンの中から任意の変調パターンを選択することができるようになっている。そして、コントローラ90は、所定の条件に従って自らが選択した変調パターンまたは操作部91によって選択された変調パターンの情報を位相空間光変調器338に与え、位相空間光変調器338は、コントローラ90より与えられる変調パターンの情報に従って、対応する変調パターンで光の位相を空間的に変調するようになっている。   The semiconductor laser 342, the spatial light modulator 327, and the phase spatial light modulator 338 are controlled by the controller 90 in FIG. The controller 90 holds information on a plurality of modulation patterns for spatially modulating the phase of light in the phase spatial light modulator 338. The operation unit 91 can select an arbitrary modulation pattern from a plurality of modulation patterns. Then, the controller 90 provides the phase spatial light modulator 338 with the modulation pattern selected by the controller 90 according to a predetermined condition or the information of the modulation pattern selected by the operation unit 91. The phase spatial light modulator 338 provides the information from the controller 90. The phase of light is spatially modulated with a corresponding modulation pattern in accordance with information on the modulation pattern to be obtained.

次に、本実施の形態に係る光情報記録再生装置の作用について、サーボ時、情報の記録時、情報の再生時に分けて、順に説明する。   Next, the operation of the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment will be described in order, divided into servo, information recording, and information reproduction.

まず、図23および図25を参照して、サーボ時の作用について説明する。図25はサーボ時における記録再生光学系の要部の状態を示す説明図である。サーボ時には、空間光変調器327は、全画素が遮断状態にされる。位相空間光変調器338は、各画素を通過する光が全て同じ位相になるように設定される。半導体レーザ342の出射光の出力は、再生用の低出力に設定される。なお、コントローラ90は、再生信号RFより再生された基本クロックに基づいて、対物レンズ331の出射光がアドレス・サーボ領域306を通過するタイミングを予測し、対物レンズ331の出射光がアドレス・サーボ領域306を通過する間、上記の設定とする。   First, with reference to FIGS. 23 and 25, the operation during servo will be described. FIG. 25 is an explanatory view showing a state of a main part of the recording / reproducing optical system at the time of servo. At the time of servo, the spatial light modulator 327 is in a state where all pixels are cut off. The phase spatial light modulator 338 is set so that all light passing through each pixel has the same phase. The output of the emitted light from the semiconductor laser 342 is set to a low output for reproduction. The controller 90 predicts the timing at which the emitted light from the objective lens 331 passes through the address / servo area 306 based on the basic clock reproduced from the reproduction signal RF, and the emitted light from the objective lens 331 is used as the address / servo area. While passing through 306, the above setting is made.

半導体レーザ342から出射された光は、コリメータレンズ343によって平行光束とされ、ミラー344、旋光用光学素子345を通過して、偏光ビームスプリッタ346に入射する。偏光ビームスプリッタ346に入射した光のうちのS偏光成分は、偏光ビームスプリッタ面346aで反射され、空間光変調器327によって遮断される。   The light emitted from the semiconductor laser 342 is converted into a parallel beam by the collimator lens 343, passes through the mirror 344 and the optical element 345 for optical rotation, and enters the polarization beam splitter 346. The S-polarized component of the light incident on the polarization beam splitter 346 is reflected by the polarization beam splitter surface 346a and blocked by the spatial light modulator 327.

偏光ビームスプリッタ346に入射した光のうちのP偏光成分は、偏光ビームスプリッタ面346aを透過し、ミラー340,339を通過し、偏光ビームスプリッタ335の偏光ビームスプリッタ面335aを透過し、凸レンズ336、凹レンズ337を通過して、位相空間光変調器338に入射する。位相空間光変調器338は、入射光の偏光方向に対して、出射光の偏光方向を90°回転させるので、位相空間光変調器338の出射光はS偏光となる。位相空間光変調器338の出射光は、凹レンズ337、凸レンズ336を通過し、偏光ビームスプリッタ335の偏光ビームスプリッタ面335aで反射され、更に、偏光ビームスプリッタ333の偏光ビームスプリッタ面333aで反射されて、4分の1波長板332に入射する。4分の1波長板332を通過した光は、円偏光の光となり、対物レンズ331によって集光されて、透明基板302と保護層305との境界面上で最も小径となるように収束しながら記録媒体301に照射される。   The P-polarized component of the light incident on the polarization beam splitter 346 is transmitted through the polarization beam splitter surface 346a, passes through the mirrors 340 and 339, is transmitted through the polarization beam splitter surface 335a of the polarization beam splitter 335, and the convex lens 336, The light passes through the concave lens 337 and enters the phase spatial light modulator 338. Since the phase spatial light modulator 338 rotates the polarization direction of the outgoing light by 90 ° with respect to the polarization direction of the incident light, the outgoing light of the phase spatial light modulator 338 becomes S-polarized light. The light emitted from the phase spatial light modulator 338 passes through the concave lens 337 and the convex lens 336, is reflected by the polarizing beam splitter surface 335a of the polarizing beam splitter 335, and is further reflected by the polarizing beam splitter surface 333a of the polarizing beam splitter 333. The light enters the quarter wave plate 332. The light that has passed through the quarter-wave plate 332 becomes circularly polarized light, is condensed by the objective lens 331, and converges so as to have the smallest diameter on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305. The recording medium 301 is irradiated.

対物レンズ331より記録媒体301に照射された光が透明基板302と保護層305との境界面で反射して生じる戻り光は、対物レンズ331を通過して平行光束となり、4分の1波長板332を通過してP偏光の光となり、偏光ビームスプリッタ333の偏光ビームスプリッタ面333aを通過して光検出器334に入射する。この光検出器334の出力に基づいて、検出回路85によって、フォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号TEおよび再生信号RFが生成される。そして、これらの信号に基づいて、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボが行われると共に、基本クロックの再生およびアドレスの判別が行われる。   The return light generated by reflecting the light irradiated to the recording medium 301 from the objective lens 331 at the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305 passes through the objective lens 331 to become a parallel light flux, and is a quarter-wave plate. The light passes through 332 and becomes P-polarized light, passes through the polarization beam splitter surface 333 a of the polarization beam splitter 333, and enters the photodetector 334. Based on the output of the photodetector 334, the detection circuit 85 generates a focus error signal FE, a tracking error signal TE, and a reproduction signal RF. Based on these signals, focus servo and tracking servo are performed, and the basic clock is reproduced and the address is discriminated.

なお、上記のサーボ時における設定では、光ヘッド下部40Aの構成は、通常の光ディスクに対する記録、再生用の光ヘッドの構成と同様になる。従って、本実施の形態における光情報記録再生装置は、通常の光ディスクを用いて記録や再生を行うことも可能である。   In the setting at the time of the servo, the configuration of the optical head lower portion 40A is the same as the configuration of an optical head for recording and reproduction on a normal optical disc. Therefore, the optical information recording / reproducing apparatus in the present embodiment can perform recording and reproduction using a normal optical disk.

次に、図23および図26を参照して、情報の記録時の作用について説明する。図26は記録時における記録再生光学系の要部の状態を示す説明図である。記録時には、空間光変調器327は、記録する情報に応じて各画素毎に透過状態(以下、オンとも言う。)と遮断状態(以下、オフとも言う。)を選択して、通過する光の強度を空間的に変調して情報光を生成する。位相空間光変調器338は、通過する光に対して、所定の変調パターンに従って、画素毎に、所定の位相を基準にして位相差0(rad)かπ(rad)を選択的に付与することによって、光の位相を空間的に変調して、位相が空間的に変調された記録用参照光を生成する。   Next, with reference to FIG. 23 and FIG. 26, the operation at the time of recording information will be described. FIG. 26 is an explanatory diagram showing the state of the main part of the recording / reproducing optical system during recording. At the time of recording, the spatial light modulator 327 selects a transmission state (hereinafter also referred to as “on”) and a cutoff state (hereinafter also referred to as “off”) for each pixel according to information to be recorded, and transmits light passing therethrough. Information light is generated by spatially modulating the intensity. The phase spatial light modulator 338 selectively gives a phase difference of 0 (rad) or π (rad) to the passing light according to a predetermined modulation pattern with respect to a predetermined phase for each pixel. Thus, the phase of light is spatially modulated to generate recording reference light whose phase is spatially modulated.

コントローラ90は、所定の条件に従って自らが選択した変調パターンまたは操作部91によって選択された変調パターンの情報を位相空間光変調器338に与え、位相空間光変調器338は、コントローラ90より与えられる変調パターンの情報に従って、通過する光の位相を空間的に変調する。   The controller 90 provides the phase spatial light modulator 338 with the modulation pattern selected by the controller 90 or the information of the modulation pattern selected by the operation unit 91 according to a predetermined condition, and the phase spatial light modulator 338 receives the modulation given by the controller 90. According to the pattern information, the phase of light passing therethrough is spatially modulated.

半導体レーザ342の出射光の出力は、パルス的に記録用の高出力にされる。なお、コントローラ90による制御の下で、対物レンズ321,331の出射光がアドレス・サーボ領域306以外の領域を通過する期間は、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボは行われない。   The output of the emitted light from the semiconductor laser 342 is pulsed to a high output for recording. Note that focus servo and tracking servo are not performed during a period in which the light emitted from the objective lenses 321 and 331 passes through an area other than the address / servo area 306 under the control of the controller 90.

半導体レーザ342から出射された光は、コリメータレンズ343によって平行光束とされ、ミラー344、旋光用光学素子345を通過して、偏光ビームスプリッタ346に入射する。偏光ビームスプリッタ346に入射した光のうちのS偏光成分は、偏光ビームスプリッタ面346aで反射され、空間光変調器327を通過し、その際に、記録する情報に従って、光の強度が空間的に変調されて、情報光となる。この情報光は、凸レンズ326、ピンホール325、凸レンズ324を順に通過し、偏光ビームスプリッタ323の偏光ビームスプリッタ面323aで反射されて、4分の1波長板322に入射する。4分の1波長板322を通過した情報光は、円偏光の光となり、対物レンズ321によって集光されて、透明基板302と保護層305との境界面上で最も小径となるように収束しながら記録媒体301に照射される。図26に示したように、情報光は、記録媒体301内において、収束しながら情報記録層303を通過する。   The light emitted from the semiconductor laser 342 is converted into a parallel beam by the collimator lens 343, passes through the mirror 344 and the optical element 345 for optical rotation, and enters the polarization beam splitter 346. The S-polarized component of the light incident on the polarization beam splitter 346 is reflected by the polarization beam splitter surface 346a and passes through the spatial light modulator 327. At that time, the intensity of the light is spatially determined according to the information to be recorded. Modulated into information light. The information light passes through the convex lens 326, the pinhole 325, and the convex lens 324 in order, is reflected by the polarization beam splitter surface 323 a of the polarization beam splitter 323, and enters the quarter-wave plate 322. The information light that has passed through the quarter-wave plate 322 becomes circularly polarized light, is condensed by the objective lens 321, and converges so as to have the smallest diameter on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305. However, the recording medium 301 is irradiated. As shown in FIG. 26, the information light passes through the information recording layer 303 while converging in the recording medium 301.

偏光ビームスプリッタ346に入射した光のうちのP偏光成分は、偏光ビームスプリッタ面346aを透過し、ミラー340,339を通過し、偏光ビームスプリッタ335の偏光ビームスプリッタ面335aを透過し、凸レンズ336、凹レンズ337を通過して、位相空間光変調器338に入射して、光の位相が空間的に変調されて、記録用参照光となる。位相空間光変調器338より出射された記録用参照光は、S偏光となっているので、凹レンズ337、凸レンズ336を通過した後、偏光ビームスプリッタ335の偏光ビームスプリッタ面335aで反射され、更に、偏光ビームスプリッタ333の偏光ビームスプリッタ面333aで反射されて、4分の1波長板332に入射する。4分の1波長板332を通過した記録用参照光は、円偏光の光となり、対物レンズ331によって集光されて、透明基板302と保護層305との境界面上で最も小径となるように収束しながら記録媒体301に照射される。図26に示したように、記録用参照光は、記録媒体301内において、発散しながら情報記録層303を通過する。   The P-polarized component of the light incident on the polarization beam splitter 346 is transmitted through the polarization beam splitter surface 346a, passes through the mirrors 340 and 339, is transmitted through the polarization beam splitter surface 335a of the polarization beam splitter 335, and the convex lens 336, The light passes through the concave lens 337, enters the phase spatial light modulator 338, and the phase of the light is spatially modulated to become recording reference light. Since the recording reference light emitted from the phase spatial light modulator 338 is S-polarized light, after passing through the concave lens 337 and the convex lens 336, it is reflected by the polarizing beam splitter surface 335a of the polarizing beam splitter 335, and The light is reflected by the polarization beam splitter surface 333 a of the polarization beam splitter 333 and enters the quarter-wave plate 332. The recording reference light that has passed through the quarter-wave plate 332 becomes circularly polarized light, is condensed by the objective lens 331, and has the smallest diameter on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305. The recording medium 301 is irradiated while converging. As shown in FIG. 26, the recording reference light passes through the information recording layer 303 while diverging in the recording medium 301.

このように、記録時には、情報光および記録用参照光は、情報記録層303に対して互いに反対の面側より同軸的に照射され、同じ位置(透明基板302と保護層305との境界面上)で最も小径となるように収束する。情報記録層303内には、情報光と記録用参照光とが干渉して干渉パターンが形成され、半導体レーザ342の出射光の出力が記録用の高出力になったときに、この干渉パターンが情報記録層303内に体積的に記録され、反射型(リップマン型)のホログラムが形成される。   As described above, at the time of recording, the information light and the recording reference light are coaxially irradiated to the information recording layer 303 from the opposite surface sides, and the same position (on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305). ) To converge to the smallest diameter. In the information recording layer 303, information light and recording reference light interfere to form an interference pattern. When the output of the light emitted from the semiconductor laser 342 becomes a high output for recording, this interference pattern is generated. Volumetric recording is performed in the information recording layer 303 to form a reflection (Lippmann) hologram.

本実施の形態では、記録する情報毎に、記録用参照光の位相の変調パターンを変えることにより、位相符号化多重方式により、情報記録層303の同一箇所に複数の情報を多重記録することができる。   In the present embodiment, a plurality of pieces of information can be multiplexed and recorded at the same location of the information recording layer 303 by the phase encoding multiplexing method by changing the phase modulation pattern of the recording reference light for each information to be recorded. it can.

また、本実施の形態では、シフトマルチプレキシング(shift multiplexing)という方法を用いて複数のデータを多重記録することも可能である。シフトマルチプレキシングとは、情報記録層303に対して、各情報に対応した複数のホログラム形成領域を、互いに水平方向に少しずつずらし、且つ一部が重なるように形成して、複数の情報を多重記録する方法である。   In the present embodiment, it is also possible to multiplex-record a plurality of data using a method called shift multiplexing. Shift multiplexing is a method of multiplexing a plurality of pieces of information by forming a plurality of hologram forming regions corresponding to each piece of information on the information recording layer 303 by slightly shifting each other in the horizontal direction and partially overlapping each other. It is a method of recording.

位相符号化多重方式による多重記録とシフトマルチプレキシングによる多重記録は、どちらか一方のみを用いることもできるし、併用することもできる。   Only one of the multiplex recording by the phase encoding multiplex system and the multiplex recording by shift multiplexing can be used, or they can be used in combination.

次に、図23および図27を参照して、情報の再生時の作用について説明する。図27は再生時における記録再生光学系の要部の状態を示す説明図である。再生時には、空間光変調器327は、全画素が遮断状態にされる。位相空間光変調器338は、通過する光に対して、所定の変調パターンに従って、画素毎に、所定の位相を基準にして位相差0(rad)かπ(rad)を選択的に付与することによって、光の位相を空間的に変調して、位相が空間的に変調された再生用参照光を生成する。   Next, with reference to FIG. 23 and FIG. 27, the operation at the time of reproducing information will be described. FIG. 27 is an explanatory diagram showing the state of the main part of the recording / reproducing optical system during reproduction. At the time of reproduction, all the pixels of the spatial light modulator 327 are blocked. The phase spatial light modulator 338 selectively gives a phase difference of 0 (rad) or π (rad) to the passing light according to a predetermined modulation pattern with respect to a predetermined phase for each pixel. Thus, the phase of light is spatially modulated to generate reproduction reference light whose phase is spatially modulated.

コントローラ90は、所定の条件に従って自らが選択した変調パターンまたは操作部91によって選択された変調パターンの情報を位相空間光変調器338に与え、位相空間光変調器338は、コントローラ90より与えられる変調パターンの情報に従って、通過する光の位相を空間的に変調する。   The controller 90 provides the phase spatial light modulator 338 with the modulation pattern selected by the controller 90 according to a predetermined condition or the information of the modulation pattern selected by the operation unit 91, and the phase spatial light modulator 338 receives the modulation given by the controller 90. According to the pattern information, the phase of light passing therethrough is spatially modulated.

半導体レーザ342の出射光の出力は、再生用の低出力にされる。なお、コントローラ90による制御の下で、対物レンズ321,331の出射光がアドレス・サーボ領域306以外の領域を通過する期間は、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボは行われない。   The output of the emitted light from the semiconductor laser 342 is set to a low output for reproduction. Note that focus servo and tracking servo are not performed during a period in which the light emitted from the objective lenses 321 and 331 passes through an area other than the address / servo area 306 under the control of the controller 90.

半導体レーザ342から出射された光は、コリメータレンズ343によって平行光束とされ、ミラー344、旋光用光学素子345を通過して、偏光ビームスプリッタ346に入射する。偏光ビームスプリッタ346に入射した光のうちのS偏光成分は、偏光ビームスプリッタ面346aで反射され、空間光変調器327によって遮断される。   The light emitted from the semiconductor laser 342 is converted into a parallel beam by the collimator lens 343, passes through the mirror 344 and the optical element 345 for optical rotation, and enters the polarization beam splitter 346. The S-polarized component of the light incident on the polarization beam splitter 346 is reflected by the polarization beam splitter surface 346a and blocked by the spatial light modulator 327.

偏光ビームスプリッタ346に入射した光のうちのP偏光成分は、偏光ビームスプリッタ面346aを透過し、ミラー340,339を通過し、偏光ビームスプリッタ335の偏光ビームスプリッタ面335aを透過し、凸レンズ336、凹レンズ337を通過して、位相空間光変調器338に入射して、光の位相が空間的に変調されて、再生用参照光となる。位相空間光変調器338より出射された再生用参照光は、S偏光となっているので、凹レンズ337、凸レンズ336を通過した後、偏光ビームスプリッタ335の偏光ビームスプリッタ面335aで反射され、更に、偏光ビームスプリッタ333の偏光ビームスプリッタ面333aで反射されて、4分の1波長板332に入射する。4分の1波長板332を通過した再生用参照光は、円偏光の光となり、対物レンズ331によって集光されて、透明基板302と保護層305との境界面上で最も小径となるように収束しながら記録媒体301に照射される。図27に示したように、再生用参照光は、記録媒体301内において、発散しながら情報記録層303を通過する。   The P-polarized component of the light incident on the polarization beam splitter 346 is transmitted through the polarization beam splitter surface 346a, passes through the mirrors 340 and 339, is transmitted through the polarization beam splitter surface 335a of the polarization beam splitter 335, and the convex lens 336, The light passes through the concave lens 337, enters the phase spatial light modulator 338, and the phase of the light is spatially modulated to become reproduction reference light. Since the reproduction reference light emitted from the phase spatial light modulator 338 is S-polarized light, it passes through the concave lens 337 and the convex lens 336, is reflected by the polarization beam splitter surface 335a of the polarization beam splitter 335, and The light is reflected by the polarization beam splitter surface 333 a of the polarization beam splitter 333 and enters the quarter-wave plate 332. The reproduction reference light that has passed through the quarter-wave plate 332 becomes circularly polarized light, is condensed by the objective lens 331, and has the smallest diameter on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305. The recording medium 301 is irradiated while converging. As shown in FIG. 27, the reference light for reproduction passes through the information recording layer 303 while diverging in the recording medium 301.

情報記録層303では、再生用参照光が照射されることにより、記録時における情報光に対応した再生光が発生する。この再生光は、収束しながら透明基板302側に進行し、透明基板302と保護層305との境界面上で最も小径となった後、発散しながら、記録媒体301より出射され、対物レンズ331を通過して平行光束となり、4分の1波長板332を通過してP偏光の光となり、偏光ビームスプリッタ333の偏光ビームスプリッタ面333aを通過して光検出器334に入射する。   In the information recording layer 303, reproduction light corresponding to the information light at the time of recording is generated by irradiating the reference light for reproduction. The reproduction light travels toward the transparent substrate 302 while converging, and after reaching the smallest diameter on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305, the reproduction light is emitted from the recording medium 301 while diverging, and the objective lens 331. Passes through the quarter-wave plate 332, becomes P-polarized light, passes through the polarization beam splitter surface 333a of the polarization beam splitter 333, and enters the photodetector 334.

光検出器334上には、記録時における空間光変調器327によるオン、オフのパターンが結像され、このパターンを検出することで、情報が再生される。なお、記録用参照光の変調パターンを変えて、情報記録層303に複数の情報が多重記録されている場合には、複数の情報のうち、再生用参照光の変調パターンに対応する情報のみが再生される。   On the photodetector 334, an on / off pattern is formed by the spatial light modulator 327 during recording, and information is reproduced by detecting this pattern. When a plurality of pieces of information are recorded in the information recording layer 303 by changing the modulation pattern of the recording reference light, only information corresponding to the modulation pattern of the reproduction reference light is included in the plurality of pieces of information. Played.

このように、再生時には、記録媒体301に対して、透明基板302と保護層305との境界面上で最も小径となるように収束する再生用参照光が照射される。そして、再生用参照光の照射と再生光の収集とが、記録媒体301における記録用参照光の入射側より行われ、且つ再生用参照光および再生光が同軸的に配置される。   As described above, during reproduction, the recording medium 301 is irradiated with reproduction reference light that converges to have the smallest diameter on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305. The reproduction reference light is irradiated and the reproduction light is collected from the recording reference light incident side of the recording medium 301, and the reproduction reference light and the reproduction light are coaxially arranged.

本実施の形態では、情報の記録時において、光ヘッド上部40Bおよび光ヘッド下部40Aは、所定の期間、移動する1つの情報記録領域307に情報光および記録用参照光の照射位置が追従するように、情報光および記録用参照光の照射位置を移動させる。これにより、所定の期間、1つの情報記録領域307に情報光および記録用参照光が照射され続ける。   In the present embodiment, at the time of recording information, the optical head upper portion 40B and the optical head lower portion 40A are configured so that the irradiation positions of the information light and the recording reference light follow the one information recording area 307 that moves for a predetermined period. Next, the irradiation position of the information light and the recording reference light is moved. Thereby, the information light and the recording reference light are continuously irradiated to one information recording area 307 for a predetermined period.

本実施の形態によれば、情報光、記録用参照光および再生用参照光の全てが、同軸的に配置され、且つ同じ位置で最も小径となるように収束するようにしたので、記録および再生のための光学系の構成を簡単にすることができる。   According to the present embodiment, all of the information light, the recording reference light, and the reproduction reference light are coaxially arranged and converge so as to have the smallest diameter at the same position. Therefore, the configuration of the optical system can be simplified.

また、本実施の形態では、情報光は光束の断面の全体を用いて情報を担持することができ、同様に、再生光も光束の断面の全体を用いて情報を担持することができる。   In the present embodiment, information light can carry information using the entire cross section of the light beam, and similarly, reproduction light can carry information using the entire cross section of the light beam.

これらのことから、本実施の形態によれば、ホログラフィを利用して情報の記録および再生を行うことができると共に、情報量を減少させることなく記録および再生のための光学系の構成を簡単にすることが可能になる。   Thus, according to the present embodiment, information can be recorded and reproduced using holography, and the configuration of the optical system for recording and reproduction can be simplified without reducing the amount of information. It becomes possible to do.

また、本実施の形態では、記録媒体301に、情報光、記録用参照光および再生用参照光の位置を合わせるための情報が記録される位置決め領域(アドレス・サーボ領域306)を設け、記録再生光学系が、情報光、記録用参照光および再生用参照光を、記録媒体301に対して、位置決め領域が設けられた位置で最も小径となるように収束させながら照射するようにしている。これにより、記録用参照光および再生用参照光と同様に、位置決め領域が設けられた位置で最も小径となるように収束する光を位置決め領域に照射し、位置決め領域からの戻り光を検出することにより、位置決め領域に記録された情報を用いて情報光、記録用参照光および再生用参照光の位置決めが可能になる。従って、本実施の形態によれば、記録再生光学系の構成を複雑にすることなく、記録媒体301に対する情報光、記録用参照光および再生用参照光の位置決めを精度よく行うことが可能になる。   In the present embodiment, the recording medium 301 is provided with a positioning area (address / servo area 306) in which information for aligning information light, recording reference light, and reproduction reference light is recorded, and recording / reproduction is performed. The optical system irradiates the recording medium 301 with the information light, the recording reference light, and the reproduction reference light while converging so as to have the smallest diameter at the position where the positioning region is provided. As a result, similarly to the recording reference light and the reproduction reference light, the positioning area is irradiated with light that converges to have the smallest diameter at the position where the positioning area is provided, and the return light from the positioning area is detected. Thus, the information light, the recording reference light, and the reproduction reference light can be positioned using the information recorded in the positioning area. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to accurately position the information light, the recording reference light, and the reproduction reference light with respect to the recording medium 301 without complicating the configuration of the recording / reproducing optical system. .

また、本実施の形態によれば、位置決め領域を情報記録層303に対して記録用参照光の入射側に配置したので、位置決め領域からの戻り光は情報記録層303を通過することがない。従って、位置決めのために用いられる光が情報記録層303によって乱されて位置決めのための情報の再生精度が低下するということを防止できる。   Further, according to the present embodiment, since the positioning area is arranged on the incident side of the recording reference light with respect to the information recording layer 303, the return light from the positioning area does not pass through the information recording layer 303. Therefore, it is possible to prevent the light used for positioning from being disturbed by the information recording layer 303 and reducing the reproduction accuracy of information for positioning.

本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第1の実施の形態または第2の実施の形態と同様である。   Other configurations, operations, and effects in the present embodiment are the same as those in the first embodiment or the second embodiment.

[第4の実施の形態]次に、本発明の第4の実施の形態に係る光情報記録再生装置について説明する。図28は本実施の形態に係る光情報記録再生装置における記録再生光学系の全体の構成を示す説明図である。   [Fourth Embodiment] Next, an optical information recording / reproducing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 28 is an explanatory diagram showing the overall configuration of the recording / reproducing optical system in the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment.

本実施の形態は、記録する情報に基づいて光の位相を空間的に変調して情報光を生成するようにしたものである。本実施の形態における記録再生光学系では、図23における空間光変調器327の代りに位相空間光変調器347が設けられ、更に、この位相空間光変調器347と偏光ビームスプリッタ346との間に、光の透過状態と遮断状態とを選択するシャッタ348が設けられている。位相空間光変調器347は、格子状に配列された多数の画素を有し、各画素毎に出射光の位相を2値または3つ以上の値の中から選択することによって、光の位相を空間的に変調することができるようになっている。この位相空間光変調器347としては、例えば液晶素子を用いることができる。また、シャッタ348にも、液晶素子を用いることができる。   In this embodiment, information light is generated by spatially modulating the phase of light based on information to be recorded. In the recording / reproducing optical system in the present embodiment, a phase spatial light modulator 347 is provided instead of the spatial light modulator 327 in FIG. 23, and further, between the phase spatial light modulator 347 and the polarization beam splitter 346. A shutter 348 for selecting a light transmission state and a light blocking state is provided. The phase spatial light modulator 347 has a large number of pixels arranged in a lattice pattern, and the phase of the light is selected by selecting the phase of the emitted light from among two or more values for each pixel. It can be spatially modulated. As the phase spatial light modulator 347, for example, a liquid crystal element can be used. A liquid crystal element can also be used for the shutter 348.

次に、本実施の形態に係る光情報記録再生装置の作用について、サーボ時、情報の記録時、情報の再生時に分けて、順に説明する。   Next, the operation of the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment will be described in order, divided into servo, information recording, and information reproduction.

まず、サーボ時の作用について説明する。サーボ時には、シャッタ348が遮断状態とされる。サーボ時におけるその他の作用は第3の実施の形態と同様である。   First, the operation during servo will be described. During servo operation, the shutter 348 is in a shut-off state. Other operations during the servo operation are the same as those of the third embodiment.

次に、図29を参照して、位相が空間的に変調された情報光と位相が空間的に変調されない記録用参照光とを用いて情報を記録する場合における記録時の作用について説明する。図29は記録時における記録再生光学系の要部の状態を示す説明図である。記録時には、シャッタ348は透過状態とされ、位相空間光変調器347は、記録する情報に応じて、各画素毎に出射光の位相を2値または3つ以上の値の中から選択することによって、光の位相を空間的に変調する。ここでは、説明を簡単にするために、位相空間光変調器347は、各画素毎に出射光の位相を、所定の基準位相に対する位相差が+π/2(rad)となる第1の位相と基準位相に対する位相差が−π/2(rad)となる第2の位相のいずれかに設定することによって、光の位相を空間的に変調するものとする。第1の位相と第2の位相との位相差はπ(rad)である。このようにして、位相が空間的に変調された情報光が生成される。なお、情報光において、第1の位相の画素と第2の位相の画素との境界部分では局所的に強度が低下する。   Next, with reference to FIG. 29, an explanation will be given on the operation at the time of recording when information is recorded using information light whose phase is spatially modulated and recording reference light whose phase is not spatially modulated. FIG. 29 is an explanatory diagram showing the state of the main part of the recording / reproducing optical system during recording. At the time of recording, the shutter 348 is in a transmissive state, and the phase spatial light modulator 347 selects the phase of the emitted light from two values or three or more values for each pixel according to the information to be recorded. , Spatially modulate the phase of light. Here, for simplicity of explanation, the phase spatial light modulator 347 uses the phase of the emitted light for each pixel as the first phase with a phase difference of + π / 2 (rad) with respect to a predetermined reference phase. It is assumed that the light phase is spatially modulated by setting one of the second phases where the phase difference with respect to the reference phase is −π / 2 (rad). The phase difference between the first phase and the second phase is π (rad). In this way, information light whose phase is spatially modulated is generated. In the information light, the intensity locally decreases at the boundary portion between the first phase pixel and the second phase pixel.

情報光は、第3の実施の形態と同様に、対物レンズ321によって集光されて、透明基板302と保護層305との境界面上で最も小径となるように収束しながら記録媒体301に照射される。そして、情報光は、記録媒体301内において、収束しながら情報記録層303を通過する。   As in the third embodiment, the information light is condensed by the objective lens 321 and irradiated onto the recording medium 301 while converging so as to have the smallest diameter on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305. Is done. Then, the information light passes through the information recording layer 303 while converging in the recording medium 301.

ここでは、位相空間光変調器338は、光の位相を空間的に変調せず、全ての画素の出射光の位相を、所定の基準位相に対する位相差が+π/2(rad)となる第1の位相として、記録用参照光を生成するものとする。なお、位相空間光変調器338は、全ての画素の出射光の位相を第2の位相としてもよいし、第1の位相および第2の位相のいずれとも異なる一定の位相としてもよい。   Here, the phase spatial light modulator 338 does not spatially modulate the phase of the light, and the phase of the emitted light of all the pixels is the first that has a phase difference of + π / 2 (rad) with respect to a predetermined reference phase. It is assumed that recording reference light is generated as the phase. Note that the phase spatial light modulator 338 may set the phase of the emitted light of all the pixels as the second phase, or may be a constant phase different from both the first phase and the second phase.

図29では、第1の位相を記号“+”で表し、第2の位相を記号“−”で表している。また、図29では、強度の最大値を“1”で表し、強度の最小値“0”で表している。   In FIG. 29, the first phase is represented by a symbol “+”, and the second phase is represented by a symbol “−”. In FIG. 29, the maximum intensity value is represented by “1” and the minimum intensity value “0”.

記録用参照光は、第3の実施の形態と同様に、対物レンズ331によって集光されて、透明基板302と保護層305との境界面上で最も小径となるように収束しながら記録媒体301に照射される。そして、記録用参照光は、記録媒体301内において、発散しながら情報記録層303を通過する。   As in the third embodiment, the recording reference light is condensed by the objective lens 331 and converges so as to have the smallest diameter on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305 while recording medium 301. Is irradiated. The recording reference light passes through the information recording layer 303 while diverging in the recording medium 301.

第3の実施の形態と同様に、情報記録層303内には、情報光と記録用参照光とが干渉して干渉パターンが形成され、半導体レーザ342の出射光の出力が記録用の高出力になったときに、この干渉パターンが情報記録層303内に体積的に記録され、反射型(リップマン型)のホログラムが形成される。   Similar to the third embodiment, in the information recording layer 303, information light and recording reference light interfere with each other to form an interference pattern, and the output of the emitted light from the semiconductor laser 342 is high output for recording. Then, this interference pattern is recorded in volume in the information recording layer 303, and a reflection type (Lippmann type) hologram is formed.

次に、図30を参照して、位相が空間的に変調された情報光と位相が空間的に変調されない記録用参照光とを用いて記録された情報の再生時の作用について説明する。図30は再生時における記録再生光学系の要部の状態を示す説明図である。再生時には、シャッタ348は遮断状態とされる。また、位相空間光変調器338は、光の位相を空間的に変調せず、全ての画素の出射光の位相を、所定の基準位相に対する位相差が+π/2(rad)となる第1の位相として、再生用参照光を生成する。なお、図30における位相および強度の表し方は、図29と同様である。   Next, with reference to FIG. 30, an explanation will be given on the operation at the time of reproducing the information recorded using the information light whose phase is spatially modulated and the recording reference light whose phase is not spatially modulated. FIG. 30 is an explanatory diagram showing the state of the main part of the recording / reproducing optical system during reproduction. At the time of reproduction, the shutter 348 is shut off. In addition, the phase spatial light modulator 338 does not spatially modulate the phase of the light, and the phase of the emitted light of all the pixels is a first difference in which the phase difference with respect to a predetermined reference phase is + π / 2 (rad). As a phase, reproduction reference light is generated. In FIG. 30, the phase and intensity are represented in the same manner as in FIG.

再生用参照光は、第3の実施の形態と同様に、対物レンズ331によって集光されて、透明基板302と保護層305との境界面上で最も小径となるように収束しながら記録媒体301に照射される。そして、再生用参照光は、記録媒体301内において、発散しながら情報記録層303を通過する。   As in the third embodiment, the reproduction reference light is collected by the objective lens 331 and converges so as to have the smallest diameter on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305, while being recorded. Is irradiated. Then, the reproduction reference light passes through the information recording layer 303 while diverging in the recording medium 301.

情報記録層303では、再生用参照光が照射されることにより、記録時における情報光に対応した再生光が発生する。この再生光は、記録時における情報光と同様に、光の位相が空間的に変調されたものである。再生光は、収束しながら透明基板302側に進行し、透明基板302と保護層305との境界面上で最も小径となった後、発散しながら、記録媒体301より出射され、対物レンズ331を通過して平行光束となり、4分の1波長板332および偏光ビームスプリッタ333の偏光ビームスプリッタ面333aを通過して光検出器334に入射する。   In the information recording layer 303, reproduction light corresponding to the information light at the time of recording is generated by irradiating the reference light for reproduction. Similar to the information light at the time of recording, the reproduction light is a light whose phase is spatially modulated. The reproduction light travels toward the transparent substrate 302 while converging, and after reaching the smallest diameter on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305, the reproduction light is emitted from the recording medium 301 while diverging, and passes through the objective lens 331. The light passes through and becomes a parallel light beam, passes through the quarter-wave plate 332 and the polarizing beam splitter surface 333 a of the polarizing beam splitter 333, and enters the photodetector 334.

また、記録媒体301に照射された再生用参照光の一部は、透明基板302と保護層305との境界面上で反射され、発散しながら、記録媒体301より出射され、対物レンズ331を通過して平行光束となり、4分の1波長板332および偏光ビームスプリッタ333の偏光ビームスプリッタ面333aを通過して光検出器334に入射する。   In addition, a part of the reproduction reference light irradiated on the recording medium 301 is reflected on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305 and is emitted from the recording medium 301 while diverging and passes through the objective lens 331. Then, the light beam becomes a parallel light beam, passes through the quarter-wave plate 332 and the polarizing beam splitter surface 333 a of the polarizing beam splitter 333, and enters the photodetector 334.

実際には、再生光と、透明基板302と保護層305との境界面上で反射された再生用参照光とが重ね合わせられて合成光が生成され、この合成光が光検出器334によって受光される。合成光は、記録された情報に対応して、強度が空間的に変調された光となる。従って、光検出器334によって合成光の強度の2次元パターンが検出され、これにより情報が再生される。   Actually, the reproduction light and the reproduction reference light reflected on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305 are superimposed to generate combined light, and this combined light is received by the photodetector 334. Is done. The combined light is light whose intensity is spatially modulated corresponding to the recorded information. Therefore, a two-dimensional pattern of the intensity of the combined light is detected by the photodetector 334, thereby reproducing information.

ここで、図31を参照して、上述の再生時における再生光、再生用参照光および合成光について詳しく説明する。図31において、(a)は再生光の強度、(b)は再生光の位相、(c)は再生用参照光の強度、(d)は再生用参照光の位相、(e)は合成光の強度を表している。図31は、情報光の各画素毎の位相を、基準位相に対する位相差が+π/2(rad)となる第1の位相と基準位相に対する位相差が−π/2(rad)となる第2の位相のいずれかに設定した場合についての例を示している。従って、図31に示した例では、再生光の各画素毎の位相は、情報光と同様に、第1の位相と第2の位相のいずれかになる。また、再生用参照光の各画素毎の位相は全て第1の位相となっている。ここで、再生光の強度と再生用参照光の強度が等しいとすれば、図31(e)に示したように、再生光の位相が第1の位相となる画素では、合成光の強度は再生光の強度および再生用参照光の強度よりも大きくなり、再生光の位相が第2の位相となる画素では、原理的には合成光の強度はゼロとなる。   Here, with reference to FIG. 31, the reproduction light, the reproduction reference light, and the combined light at the time of reproduction described above will be described in detail. In FIG. 31, (a) is the intensity of the reproduction light, (b) is the phase of the reproduction light, (c) is the intensity of the reproduction reference light, (d) is the phase of the reproduction reference light, and (e) is the combined light. Represents the strength of In FIG. 31, the phase of each pixel of the information light is a second phase in which the phase difference with respect to the reference phase is + π / 2 (rad) and the phase difference with respect to the reference phase is −π / 2 (rad). The example about the case where it sets to one of these phases is shown. Therefore, in the example shown in FIG. 31, the phase of each pixel of the reproduction light is either the first phase or the second phase, like the information light. Further, the phase of each reference pixel for reproduction is the first phase. Here, if the intensity of the reproduction light and the intensity of the reference light for reproduction are equal, as shown in FIG. 31 (e), the intensity of the combined light in the pixel in which the phase of the reproduction light is the first phase is In principle, the intensity of the combined light is zero in a pixel that is larger than the intensity of the reproduction light and the intensity of the reproduction reference light and the phase of the reproduction light is the second phase.

次に、図32を参照して、位相が空間的に変調された情報光と位相が空間的に変調された記録用参照光とを用いて情報を記録する場合における記録時の作用について説明する。図32は記録時における記録再生光学系の要部の状態を示す説明図である。記録時には、シャッタ348は透過状態とされ、位相空間光変調器347は、記録する情報に応じて、各画素毎に出射光の位相を2値または3つ以上の値の中から選択することによって、光の位相を空間的に変調する。ここでは、説明を簡単にするために、位相空間光変調器347は、各画素毎に出射光の位相を、第1の位相と第2の位相のいずれかに設定することによって、光の位相を空間的に変調するものとする。このようにして、位相が空間的に変調された情報光が生成される。   Next, with reference to FIG. 32, an explanation will be given on the operation at the time of recording when information is recorded using information light whose phase is spatially modulated and recording reference light whose phase is spatially modulated. . FIG. 32 is an explanatory view showing the state of the main part of the recording / reproducing optical system during recording. At the time of recording, the shutter 348 is in a transmissive state, and the phase spatial light modulator 347 selects the phase of the emitted light from two values or three or more values for each pixel according to the information to be recorded. , Spatially modulate the phase of light. Here, in order to simplify the explanation, the phase spatial light modulator 347 sets the phase of the emitted light to either the first phase or the second phase for each pixel, thereby making the light phase Is spatially modulated. In this way, information light whose phase is spatially modulated is generated.

情報光は、第3の実施の形態と同様に、対物レンズ321によって集光されて、透明基板302と保護層305との境界面上で最も小径となるように収束しながら記録媒体301に照射される。そして、情報光は、記録媒体301内において、収束しながら情報記録層303を通過する。   As in the third embodiment, the information light is condensed by the objective lens 321 and irradiated onto the recording medium 301 while converging so as to have the smallest diameter on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305. Is done. Then, the information light passes through the information recording layer 303 while converging in the recording medium 301.

位相空間光変調器338は、各画素毎に出射光の位相を2値または3つ以上の値の中から選択することによって、光の位相を空間的に変調する。ここでは、位相空間光変調器338は、各画素毎に出射光の位相を、所定の基準位相と、基準位相に対する位相差が+π/2(rad)となる第1の位相と、基準位相に対する位相差が−π/2(rad)となる第2の位相のいずれかに設定することによって、光の位相を空間的に変調するものとする。図32では、基準位相を記号“0”で表している。図32におけるその他の位相および強度の表し方は、図29と同様である。なお、記録用参照光において、位相が変化する部分では局所的に強度が低下する。   The phase spatial light modulator 338 spatially modulates the light phase by selecting the phase of the emitted light from two values or three or more values for each pixel. Here, the phase spatial light modulator 338 sets the phase of the emitted light for each pixel to a predetermined reference phase, a first phase whose phase difference with respect to the reference phase is + π / 2 (rad), and a reference phase. It is assumed that the phase of light is spatially modulated by setting to any one of the second phases where the phase difference is −π / 2 (rad). In FIG. 32, the reference phase is represented by the symbol “0”. Other ways of expressing the phase and intensity in FIG. 32 are the same as those in FIG. In the recording reference light, the intensity locally decreases at the portion where the phase changes.

記録用参照光は、第3の実施の形態と同様に、対物レンズ331によって集光されて、透明基板302と保護層305との境界面上で最も小径となるように収束しながら記録媒体301に照射される。そして、記録用参照光は、記録媒体301内において、発散しながら情報記録層303を通過する。   As in the third embodiment, the recording reference light is condensed by the objective lens 331 and converges so as to have the smallest diameter on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305 while recording medium 301. Is irradiated. The recording reference light passes through the information recording layer 303 while diverging in the recording medium 301.

第3の実施の形態と同様に、情報記録層303内には、情報光と記録用参照光とが干渉して干渉パターンが形成され、半導体レーザ342の出射光の出力が記録用の高出力になったときに、この干渉パターンが情報記録層303内に体積的に記録され、反射型(リップマン型)のホログラムが形成される。   Similar to the third embodiment, in the information recording layer 303, information light and recording reference light interfere with each other to form an interference pattern, and the output of the emitted light from the semiconductor laser 342 is high output for recording. Then, this interference pattern is recorded in volume in the information recording layer 303, and a reflection type (Lippmann type) hologram is formed.

次に、図33を参照して、位相が空間的に変調された情報光と位相が空間的に変調された記録用参照光とを用いて記録された情報の再生時の作用について説明する。図33は再生時における記録再生光学系の要部の状態を示す説明図である。再生時には、シャッタ348は遮断状態とされる。また、位相空間光変調器338は、記録時と同様に、出射光の位相を空間的に変調して、位相が空間的に変調された再生用参照光を生成する。なお、図33における位相および強度の表し方は、図32と同様である。   Next, with reference to FIG. 33, the operation at the time of reproducing the information recorded using the information light whose phase is spatially modulated and the recording reference light whose phase is spatially modulated will be described. FIG. 33 is an explanatory diagram showing the state of the main part of the recording / reproducing optical system during reproduction. At the time of reproduction, the shutter 348 is shut off. Similarly to the recording, the phase spatial light modulator 338 spatially modulates the phase of the emitted light to generate reproduction reference light whose phase is spatially modulated. In FIG. 33, the phase and intensity are represented in the same manner as in FIG.

再生用参照光は、第3の実施の形態と同様に、対物レンズ331によって集光されて、透明基板302と保護層305との境界面上で最も小径となるように収束しながら記録媒体301に照射される。そして、再生用参照光は、記録媒体301内において、発散しながら情報記録層303を通過する。   As in the third embodiment, the reproduction reference light is collected by the objective lens 331 and converges so as to have the smallest diameter on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305, while being recorded. Is irradiated. Then, the reproduction reference light passes through the information recording layer 303 while diverging in the recording medium 301.

情報記録層303では、再生用参照光が照射されることにより、記録時における情報光に対応した再生光が発生する。この再生光は、記録時における情報光と同様に、光の位相が空間的に変調されたものである。再生光は、収束しながら透明基板302側に進行し、透明基板302と保護層305との境界面上で最も小径となった後、発散しながら、記録媒体301より出射され、対物レンズ331を通過して平行光束となり、4分の1波長板332および偏光ビームスプリッタ333の偏光ビームスプリッタ面333aを通過して光検出器334に入射する。   In the information recording layer 303, reproduction light corresponding to the information light at the time of recording is generated by irradiating the reference light for reproduction. Similar to the information light at the time of recording, the reproduction light is a light whose phase is spatially modulated. The reproduction light travels toward the transparent substrate 302 while converging, and after reaching the smallest diameter on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305, the reproduction light is emitted from the recording medium 301 while diverging, and passes through the objective lens 331. The light passes through and becomes a parallel light beam, passes through the quarter-wave plate 332 and the polarizing beam splitter surface 333 a of the polarizing beam splitter 333, and enters the photodetector 334.

また、記録媒体301に照射された再生用参照光の一部は、透明基板302と保護層305との境界面上で反射され、発散しながら、記録媒体301より出射され、対物レンズ331を通過して平行光束となり、4分の1波長板332および偏光ビームスプリッタ333の偏光ビームスプリッタ面333aを通過して光検出器334に入射する。   In addition, a part of the reproduction reference light irradiated on the recording medium 301 is reflected on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305 and is emitted from the recording medium 301 while diverging and passes through the objective lens 331. Then, the light beam becomes a parallel light beam, passes through the quarter-wave plate 332 and the polarizing beam splitter surface 333 a of the polarizing beam splitter 333, and enters the photodetector 334.

実際には、再生光と、透明基板302と保護層305との境界面上で反射された再生用参照光とが重ね合わせられて合成光が生成され、この合成光が光検出器334によって受光される。合成光は、記録された情報に対応して、強度が空間的に変調された光となる。従って、光検出器334によって合成光の強度の2次元パターンが検出され、これにより情報が再生される。   Actually, the reproduction light and the reproduction reference light reflected on the boundary surface between the transparent substrate 302 and the protective layer 305 are superimposed to generate combined light, and this combined light is received by the photodetector 334. Is done. The combined light is light whose intensity is spatially modulated corresponding to the recorded information. Therefore, a two-dimensional pattern of the intensity of the combined light is detected by the photodetector 334, thereby reproducing information.

ここで、図34を参照して、上述の再生時における再生光、再生用参照光および合成光について詳しく説明する。図34において、(a)は再生光の強度、(b)は再生光の位相、(c)は再生用参照光の強度、(d)は再生用参照光の位相、(e)は合成光の強度を表している。図34は、情報光の各画素毎の位相を、第1の位相と第2の位相のいずれかに設定し、記録用参照光および再生用参照光の各画素毎の位相を、基準位相、第1の位相および第2の位相のいずれかに設定した場合についての例を示している。この場合、再生光の各画素毎の位相は、情報光と同様に、第1の位相と第2の位相のいずれかになる。従って、再生光と再生用参照光との位相差は、ゼロ、±π/2(rad)、±π(rad)のいずれかになる。ここで、再生光の強度と再生用参照光の強度が等しいとすれば、図34(e)に示したように、合成光の強度は、再生光と再生用参照光との位相差がゼロとなる画素では最も大きくなり、再生光と再生用参照光との位相差が±π(rad)なる画素では原理的にはゼロとなり、再生光と再生用参照光との位相差が±π/2(rad)となる画素では、位相差がゼロとなる画素における強度の1/2となる。図34(e)では、位相差が±π(rad)となる画素における強度を“0”で表し、位相差が±π/2(rad)となる画素における強度を“1”で表し、位相差がゼロとなる画素における強度を“2”で表している。   Here, with reference to FIG. 34, the reproduction light, the reproduction reference light, and the combined light at the time of reproduction described above will be described in detail. 34, (a) is the intensity of the reproduction light, (b) is the phase of the reproduction light, (c) is the intensity of the reproduction reference light, (d) is the phase of the reproduction reference light, and (e) is the combined light. Represents the strength of FIG. 34 sets the phase of each pixel of information light to either the first phase or the second phase, and sets the phase of each pixel of the recording reference light and reproduction reference light to the reference phase, The example about the case where it sets to either the 1st phase and the 2nd phase is shown. In this case, the phase of the reproduction light for each pixel is either the first phase or the second phase, similar to the information light. Therefore, the phase difference between the reproduction light and the reproduction reference light is zero, ± π / 2 (rad), or ± π (rad). Here, if the intensity of the reproduction light and the intensity of the reference light for reproduction are equal, as shown in FIG. 34E, the intensity of the combined light is zero in the phase difference between the reproduction light and the reference light for reproduction. Is the largest, and in principle, the pixel where the phase difference between the reproduction light and the reproduction reference light is ± π (rad) is zero, and the phase difference between the reproduction light and the reproduction reference light is ± π / In a pixel having 2 (rad), the intensity is ½ of that in a pixel having a phase difference of zero. In FIG. 34 (e), the intensity at a pixel having a phase difference of ± π (rad) is represented by “0”, and the intensity at a pixel having a phase difference of ± π / 2 (rad) is represented by “1”. The intensity at the pixel where the phase difference is zero is represented by “2”.

図32ないし図34に示した例では、合成光の画素毎の強度が3値になる。そして、例えば、図34(e)に示したように、強度“0”は2ビットのデータ“00”に対応させ、強度“1”は2ビットのデータ“01”に対応させ、強度“2”は2ビットのデータ“10”に対応させることができる。このように、図32ないし図34に示した例では、図29ないし図31に示した例のように合成光の画素毎の強度が2値になる場合に比べて、再生光の強度や位相を同様にしながら、合成光が担持する情報量を増加させることができ、その結果、記録媒体301の記録密度を向上させることができる。   In the example shown in FIGS. 32 to 34, the intensity of the synthesized light for each pixel is ternary. For example, as shown in FIG. 34 (e), the intensity “0” corresponds to the 2-bit data “00”, the intensity “1” corresponds to the 2-bit data “01”, and the intensity “2”. "Can correspond to 2-bit data" 10 ". Thus, in the example shown in FIGS. 32 to 34, compared with the case where the intensity of each pixel of the synthesized light is binary as in the example shown in FIGS. In the same manner, the amount of information carried by the combined light can be increased, and as a result, the recording density of the recording medium 301 can be improved.

以上説明したように、本実施の形態では、情報の記録時には、記録する情報に基づいて位相が空間的に変調された情報光と記録用参照光とを、記録媒体301の情報記録層303に照射して、情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターンによって情報記録層303に情報を記録する。また、情報の再生時には、再生用参照光を情報記録層303に照射し、これによって情報記録層303より発生される再生光と再生用参照光とを重ね合わせて合成光を生成し、この合成光を検出して情報を再生する。   As described above, in the present embodiment, when information is recorded, the information light whose phase is spatially modulated based on the information to be recorded and the recording reference light are applied to the information recording layer 303 of the recording medium 301. Irradiation is performed, and information is recorded on the information recording layer 303 by an interference pattern due to interference between the information light and the recording reference light. Further, at the time of information reproduction, the information recording layer 303 is irradiated with reproduction reference light, whereby the reproduction light generated from the information recording layer 303 and the reproduction reference light are overlapped to generate synthesized light. Recover information by detecting light.

従って、本実施の形態によれば、情報の再生時に再生光と再生用参照光とを分離する必要がない。そのため、情報の記録時に、情報光と記録用参照光とを互いに所定の角度をなすように記録媒体に入射させる必要もない。従って、本実施の形態によれば、記録および再生のための光学系を小さく構成することができる。   Therefore, according to the present embodiment, it is not necessary to separate the reproduction light and the reproduction reference light when reproducing information. Therefore, it is not necessary to make the information light and the recording reference light incident on the recording medium at a predetermined angle when recording information. Therefore, according to the present embodiment, the optical system for recording and reproduction can be made small.

また、従来の再生方法では、再生光と再生用参照光とを分離して、再生光のみを検出するため、再生光を検出する光検出器に再生用参照光も入射してしまうと、再生情報のSN比が劣化するという問題点があった。これに対し、本実施の形態では、再生光と再生用参照光とを用いて情報を再生するので、再生用参照光によって再生情報のSN比が劣化するということがない。従って、本実施の形態によれば、再生情報のSN比を向上させることができる。   Further, in the conventional reproduction method, the reproduction light and the reproduction reference light are separated and only the reproduction light is detected. Therefore, if the reproduction reference light is incident on the photodetector for detecting the reproduction light, the reproduction light is reproduced. There was a problem that the SN ratio of information deteriorated. On the other hand, in the present embodiment, information is reproduced using reproduction light and reproduction reference light, so that the SN ratio of reproduction information does not deteriorate due to reproduction reference light. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to improve the SN ratio of the reproduction information.

本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第3の実施の形態と同様である。   Other configurations, operations, and effects in the present embodiment are the same as those in the third embodiment.

[第5の実施の形態]次に、本発明の第5の実施の形態に係る光情報記録再生装置について説明する。本実施の形態は、第4の実施の形態と同様に、記録する情報に基づいて光の位相を空間的に変調して情報光を生成するようにしたものであるが、光ヘッドの駆動機構と、記録再生光学系の構成とが第4の実施の形態とは異なるものである。   [Fifth Embodiment] Next, an optical information recording / reproducing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, as in the fourth embodiment, information light is generated by spatially modulating the phase of light based on information to be recorded. The configuration of the recording / reproducing optical system is different from that of the fourth embodiment.

図35は本実施の形態における光ヘッドおよび記録媒体を示す平面図、図36は本実施の形態における光ヘッドの構成を示す断面図、図37は本実施の形態における記録媒体の構成を示す断面図である。   35 is a plan view showing the optical head and the recording medium in the present embodiment, FIG. 36 is a cross-sectional view showing the configuration of the optical head in the present embodiment, and FIG. 37 is a cross-sectional view showing the configuration of the recording medium in the present embodiment. FIG.

図35および図36に示したように、本実施の形態に係る光情報記録再生装置は、図2に示した第1の実施の形態に係る光情報記録再生装置10における光ヘッド40および駆動装置84の代わりに、光ヘッド440および駆動装置484を備えている。また、本実施の形態では、記録媒体401と光ヘッド440との相対的な傾きを補正する機能は備えておらず、図2における傾き補正回路93は設けられていない。本実施の形態に係る光情報記録再生装置におけるその他の回路構成は、図2に示した光情報記録再生装置10と同様である。   As shown in FIGS. 35 and 36, the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment includes the optical head 40 and the driving device in the optical information recording / reproducing apparatus 10 according to the first embodiment shown in FIG. Instead of 84, an optical head 440 and a driving device 484 are provided. In this embodiment, the function of correcting the relative inclination between the recording medium 401 and the optical head 440 is not provided, and the inclination correction circuit 93 in FIG. 2 is not provided. The other circuit configuration of the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment is the same as that of the optical information recording / reproducing apparatus 10 shown in FIG.

光ヘッド440は、第1の可動部441と第2の可動部442とを有している。第1の可動部441は、駆動装置484によって、本実施の形態における記録媒体401の半径方向に移動されるようになっている。第2の可動部442は、記録媒体401の下側に配置される下アーム部442Aと、記録媒体401の上側に配置される上アーム部442Bと、記録媒体401の外周部よりも外側の位置で下アーム部442Aと上アーム部442Bとを連結する連結部442Cとを有している。下アーム部442Aと上アーム部442Bの各先端部は、記録媒体401を挟んで対向する位置に配置されている。   The optical head 440 has a first movable part 441 and a second movable part 442. The first movable portion 441 is moved in the radial direction of the recording medium 401 in the present embodiment by the driving device 484. The second movable portion 442 includes a lower arm portion 442A disposed on the lower side of the recording medium 401, an upper arm portion 442B disposed on the upper side of the recording medium 401, and a position outside the outer peripheral portion of the recording medium 401. And a connecting portion 442C for connecting the lower arm portion 442A and the upper arm portion 442B. The tip portions of the lower arm portion 442A and the upper arm portion 442B are arranged at positions facing each other with the recording medium 401 interposed therebetween.

連結部442Cは、ボールベアリング443を介して、第1の可動部441に対して回動可能に連結されている。連結部442Cにおける下アーム部442Aおよび上アーム部442Bとは反対側の端部には、照射位置追従用の2つのコイル444が取り付けられている。第1の可動部441には、各コイル444を挟んで対向する位置にそれぞれ2つの磁石445が取り付けられている。光ヘッド440では、コイル444および磁石445によって、第1の可動部441に対して第2の可動部442を回動させることによって、下アーム部442Aおよび上アーム部442Bの各先端部の位置を、記録媒体401のほぼトラックに沿う方向に変化させることができるようになっている。   The connecting portion 442C is rotatably connected to the first movable portion 441 via a ball bearing 443. Two coils 444 for tracking the irradiation position are attached to the end of the connecting portion 442C opposite to the lower arm portion 442A and the upper arm portion 442B. Two magnets 445 are attached to the first movable portion 441 at positions facing each other with the coils 444 interposed therebetween. In the optical head 440, the positions of the respective distal end portions of the lower arm portion 442A and the upper arm portion 442B are determined by rotating the second movable portion 442 relative to the first movable portion 441 by the coil 444 and the magnet 445. The recording medium 401 can be changed in a direction substantially along the track.

次に、図36を参照して、第2の可動部442の内部に設けられた記録再生光学系の構成について説明する。記録再生光学系は、連結部442Cの内部における下アーム部442Aおよび上アーム部442Bとは反対側の端部に固定された記録再生用半導体レーザ411およびサーボ用半導体レーザ412を有している。記録再生光学系は、更に、サーボ用半導体レーザ412より出射される光の光路上に半導体レーザ412側から順に配置されたコリメータレンズ413、ダイクロイックミラー414、透過型の位相空間光変調器415、偏光ビームスプリッタ416、リレーレンズ系417、4分の1波長板418およびミラー419を有している。ダイクロイックミラー414は、所定の波長の光を反射し、他の波長の光を透過させる反射面を有している。この反射面は、記録再生用半導体レーザ411の出射光を反射し、サーボ用半導体レーザ412の出射光を透過させる。偏光ビームスプリッタ416は、光の偏光方向に応じて、光を反射し、または透過させる偏光ビームスプリッタ面を有している。   Next, the configuration of the recording / reproducing optical system provided in the second movable portion 442 will be described with reference to FIG. The recording / reproducing optical system includes a recording / reproducing semiconductor laser 411 and a servo semiconductor laser 412 fixed to the ends of the connecting portion 442C opposite to the lower arm portion 442A and the upper arm portion 442B. The recording / reproducing optical system further includes a collimator lens 413, a dichroic mirror 414, a transmission-type phase spatial light modulator 415, and a polarization that are sequentially arranged from the semiconductor laser 412 side on the optical path of the light emitted from the servo semiconductor laser 412. A beam splitter 416, a relay lens system 417, a quarter wave plate 418, and a mirror 419 are included. The dichroic mirror 414 has a reflecting surface that reflects light of a predetermined wavelength and transmits light of other wavelengths. The reflecting surface reflects the light emitted from the recording / reproducing semiconductor laser 411 and transmits the light emitted from the servo semiconductor laser 412. The polarization beam splitter 416 has a polarization beam splitter surface that reflects or transmits light according to the polarization direction of the light.

記録再生光学系は、更に、下アーム部442Aの先端部に配置され、記録媒体401の下側の面に対向する対物レンズ420と、この対物レンズ420を記録媒体401の面に垂直な方向に移動するアクチュエータ421とを有している。ミラー419は、4分の1波長板418側から入射した光を反射して対物レンズ420に導くようになっている。記録再生光学系は、更に、リレーレンズ系417側から偏光ビームスプリッタ416に入射して、その偏光ビームスプリッタ面で反射された光を受光する光検出器422を有している。   The recording / reproducing optical system is further disposed at the distal end of the lower arm 442A, facing the lower surface of the recording medium 401, and the objective lens 420 in a direction perpendicular to the surface of the recording medium 401. And an actuator 421 that moves. The mirror 419 reflects the light incident from the quarter-wave plate 418 side and guides it to the objective lens 420. The recording / reproducing optical system further includes a photodetector 422 that receives light incident on the polarization beam splitter 416 from the relay lens system 417 side and reflected by the polarization beam splitter surface.

記録再生光学系は、更に、記録再生用半導体レーザ411より出射される光の光路上に半導体レーザ411側から順に配置されたコリメータレンズ423、2分の1波長板424、偏光ビームスプリッタ425およびミラー426を有している。偏光ビームスプリッタ425は偏光ビームスプリッタ面を有している。ミラー426は、偏光ビームスプリッタ425側から入射した光を反射してダイクロイックミラー414の反射面に導くようになっている。   The recording / reproducing optical system further includes a collimator lens 423, a half-wave plate 424, a polarization beam splitter 425, and a mirror arranged in order from the semiconductor laser 411 side on the optical path of the light emitted from the recording / reproducing semiconductor laser 411. 426. The polarization beam splitter 425 has a polarization beam splitter surface. The mirror 426 reflects light incident from the polarization beam splitter 425 side and guides it to the reflecting surface of the dichroic mirror 414.

記録再生光学系は、更に、2分の1波長板424側から偏光ビームスプリッタ425に入射して、その偏光ビームスプリッタ面で反射された光の光路上に配置された偏光ビームスプリッタ427を有している。記録再生光学系は、更に、偏光ビームスプリッタ425側から偏光ビームスプリッタ427に入射して、その偏光ビームスプリッタ面で反射された光の光路上に、偏光ビームスプリッタ427側から順に配置されたシャッタ428、2分の1波長板429、透過型の位相空間光変調器430、偏光ビームスプリッタ431、リレーレンズ系432、4分の1波長板433およびミラー434を有している。偏光ビームスプリッタ431は偏光ビームスプリッタ面を有している。   The recording / reproducing optical system further includes a polarizing beam splitter 427 disposed on the optical path of the light incident on the polarizing beam splitter 425 from the half-wave plate 424 side and reflected by the polarizing beam splitter surface. ing. The recording / reproducing optical system further has a shutter 428 arranged in order from the polarization beam splitter 427 side on the optical path of the light incident on the polarization beam splitter 427 from the polarization beam splitter 425 side and reflected by the polarization beam splitter surface. A half-wave plate 429, a transmissive phase spatial light modulator 430, a polarization beam splitter 431, a relay lens system 432, a quarter-wave plate 433 and a mirror 434 are provided. The polarization beam splitter 431 has a polarization beam splitter surface.

記録再生光学系は、更に、上アーム部442Bの先端部に配置され、記録媒体401の上側の面に対向する対物レンズ435と、この対物レンズ435を記録媒体401の面に垂直な方向に移動するアクチュエータ436とを有している。ミラー434は、4分の1波長板433側から入射した光を反射して対物レンズ436に導くようになっている。記録再生光学系は、更に、リレーレンズ系432側から偏光ビームスプリッタ431に入射して、その偏光ビームスプリッタ面で反射された光を受光する光検出器437を有している。   The recording / reproducing optical system is further arranged at the tip of the upper arm 442B, and an objective lens 435 facing the upper surface of the recording medium 401, and the objective lens 435 is moved in a direction perpendicular to the surface of the recording medium 401. And an actuator 436. The mirror 434 reflects light incident from the quarter-wave plate 433 side and guides it to the objective lens 436. The recording / reproducing optical system further includes a photodetector 437 that receives light incident on the polarization beam splitter 431 from the relay lens system 432 side and reflected by the polarization beam splitter surface.

次に、図37を参照して、本実施の形態における記録媒体401の構成について説明する。記録媒体401は、第1の実施の形態における記録媒体1と同様に、円板状をなし、複数のトラックを有している。各トラックには、複数のアドレス・サーボ領域が等間隔に設けられている。隣り合うアドレス・サーボ領域間には、1つまたは複数の情報記録領域が設けられている。   Next, the configuration of the recording medium 401 in the present embodiment will be described with reference to FIG. Similar to the recording medium 1 in the first embodiment, the recording medium 401 has a disk shape and has a plurality of tracks. A plurality of address / servo areas are provided at equal intervals in each track. One or a plurality of information recording areas are provided between adjacent address / servo areas.

記録媒体401は、ポリカーボネート等によって形成された円板状の2枚の透明基板402,404と、これらの透明基板402,404を所定の間隔に隔てるスペーサ406と、透明基板402,404の間に設けられた情報記録層403と、透明基板404における情報記録層403とは反対側の面に、接着層407を介して接着された透明基板405とを備えている。   The recording medium 401 includes two disc-shaped transparent substrates 402 and 404 formed of polycarbonate or the like, a spacer 406 that separates the transparent substrates 402 and 404 at a predetermined interval, and the transparent substrates 402 and 404. The provided information recording layer 403 and a transparent substrate 405 bonded to the surface of the transparent substrate 404 opposite to the information recording layer 403 through an adhesive layer 407 are provided.

情報記録層403は、ホログラフィを利用して情報が記録される層であり、所定の波長領域の光に感度を有するホログラム材料によって形成される。記録再生用半導体レーザ411は、情報記録層403を構成するホログラム材料が感度を有する波長の光を出射し、サーボ用半導体レーザ412は、情報記録層403を構成するホログラム材料が感度を有する波長領域外の波長の光を出射するようになっている。記録再生用半導体レーザ411の出射光の波長とサーボ用半導体レーザ412の出射光の波長の組み合わせとしては、650nmと780nmの組み合わせ、523nmと650nmの組み合わせ、405nmと650nmの組み合わせ等がある。   The information recording layer 403 is a layer on which information is recorded using holography, and is formed of a hologram material having sensitivity to light in a predetermined wavelength region. The recording / reproducing semiconductor laser 411 emits light having a wavelength with which the hologram material constituting the information recording layer 403 has sensitivity. The servo semiconductor laser 412 has a wavelength region with which the hologram material constituting the information recording layer 403 has sensitivity. Light of an outside wavelength is emitted. As a combination of the wavelength of the emitted light of the recording / reproducing semiconductor laser 411 and the wavelength of the emitted light of the servo semiconductor laser 412, there are a combination of 650 nm and 780 nm, a combination of 523 nm and 650 nm, a combination of 405 nm and 650 nm, and the like.

アドレス・サーボ領域において、アドレス情報等を表すエンボスピットは、透明基板405における透明基板404側の面に形成されている。なお、フォーカスサーボは、透明基板405における透明基板404側の面を用いて行うこともできる。   In the address / servo area, emboss pits representing address information and the like are formed on the surface of the transparent substrate 405 on the transparent substrate 404 side. The focus servo can also be performed using the surface of the transparent substrate 405 on the transparent substrate 404 side.

記録媒体401において、透明基板402、情報記録層403、透明基板404および接着層407の合計の光学的な厚みと、透明基板405の光学的な厚みは等しくなっている。   In the recording medium 401, the total optical thickness of the transparent substrate 402, the information recording layer 403, the transparent substrate 404, and the adhesive layer 407 is equal to the optical thickness of the transparent substrate 405.

記録媒体401では、透明基板405における透明基板404とは反対側の面(図37における下側の面)が、記録用参照光および再生用参照光が入射され、再生光が出射される面となり、透明基板402における情報記録層403とは反対側の面(図37における上側の面)が、記録する情報を担持した情報光が入射される面となっている。   In the recording medium 401, the surface of the transparent substrate 405 opposite to the transparent substrate 404 (the lower surface in FIG. 37) is a surface on which the recording reference light and the reproduction reference light are incident and the reproduction light is emitted. The surface of the transparent substrate 402 opposite to the information recording layer 403 (the upper surface in FIG. 37) is a surface on which information light carrying information to be recorded is incident.

次に、本実施の形態における光ヘッド440の作用について、サーボ時、情報の記録時、情報の再生時に分けて、順番に説明する。まず、サーボ時の作用について説明する。サーボ時には、サーボ用半導体レーザ412は光を出射し、記録再生用半導体レーザ411は光を出射しない。サーボ用半導体レーザ412はP偏光の光を出射する。この半導体レーザ412の出射光は、コリメータレンズ413によって平行光束にされ、ダイクロイックミラー414の反射面を透過し、位相空間光変調器415を通過し、偏光ビームスプリッタ416の偏光ビームスプリッタ面を透過し、リレーレンズ系417を通過し、4分の1波長板418を通過して円偏光の光となる。この光は、ミラー419によって反射されて対物レンズ420に入射し、この対物レンズ420によって集光されて、透明基板405における透明基板404側の面上で最も小径となるように収束しながら記録媒体401に照射される。   Next, the operation of the optical head 440 in the present embodiment will be described in order, divided into servo, information recording, and information reproduction. First, the operation during servo will be described. During servo, the servo semiconductor laser 412 emits light, and the recording / reproducing semiconductor laser 411 does not emit light. The servo semiconductor laser 412 emits P-polarized light. The light emitted from the semiconductor laser 412 is collimated by the collimator lens 413, passes through the reflecting surface of the dichroic mirror 414, passes through the phase spatial light modulator 415, and passes through the polarizing beam splitter surface of the polarizing beam splitter 416. The light passes through the relay lens system 417, passes through the quarter-wave plate 418, and becomes circularly polarized light. This light is reflected by the mirror 419 and incident on the objective lens 420, is collected by the objective lens 420, and converges so as to have the smallest diameter on the surface of the transparent substrate 405 on the transparent substrate 404 side. 401 is irradiated.

対物レンズ420より記録媒体401に照射された光が透明基板405における透明基板404側の面で反射して生じる戻り光は、対物レンズ420を通過して平行光束となり、ミラー419で反射され、4分の1波長板418を通過してS偏光の光となる。この光は、リレーレンズ系417を通過し、偏光ビームスプリッタ416の偏光ビームスプリッタ面で反射されて、光検出器422に入射する。この光検出器422の出力に基づいて、例えば図11を用いて説明した方法と同様の方法によって、対物レンズ420についてのフォーカスエラー信号が得られる。そして、このフォーカスエラー信号に基づいてアクチュエータ421によって対物レンズ420の位置が調整されて、対物レンズ420についてのフォーカスサーボが行われる。   The return light generated by reflecting the light irradiated to the recording medium 401 from the objective lens 420 on the surface of the transparent substrate 405 on the transparent substrate 404 side passes through the objective lens 420 to become a parallel light beam, reflected by the mirror 419, and 4 It passes through the half-wave plate 418 and becomes S-polarized light. This light passes through the relay lens system 417, is reflected by the polarization beam splitter surface of the polarization beam splitter 416, and enters the photodetector 422. Based on the output of the photodetector 422, a focus error signal for the objective lens 420 is obtained by a method similar to the method described with reference to FIG. Based on the focus error signal, the position of the objective lens 420 is adjusted by the actuator 421, and focus servo for the objective lens 420 is performed.

また、対物レンズ420より記録媒体401に照射され、記録媒体401を通過した光は、対物レンズ435を通過して平行光束となり、ミラー434で反射され、4分の1波長板433を通過してS偏光の光となる。この光は、リレーレンズ系432を通過し、偏光ビームスプリッタ431の偏光ビームスプリッタ面で反射されて、光検出器437に入射する。この光検出器437の出力に基づいて、例えば図11を用いて説明した方法と同様の方法によって、対物レンズ435についてのフォーカスエラー信号が得られる。そして、このフォーカスエラー信号に基づいてアクチュエータ436によって対物レンズ435の位置が調整されて、対物レンズ435についてのフォーカスサーボが行われる。   Further, the light that is irradiated onto the recording medium 401 from the objective lens 420 and passes through the recording medium 401 passes through the objective lens 435 to become a parallel light beam, is reflected by the mirror 434, and passes through the quarter-wave plate 433. S-polarized light. This light passes through the relay lens system 432, is reflected by the polarization beam splitter surface of the polarization beam splitter 431, and enters the photodetector 437. Based on the output of the photodetector 437, a focus error signal for the objective lens 435 is obtained by a method similar to the method described with reference to FIG. The position of the objective lens 435 is adjusted by the actuator 436 based on the focus error signal, and focus servo for the objective lens 435 is performed.

また、光検出器422,437の少なくとも一方の出力に基づいて、例えば図12および図13を用いて説明した方法と同様の方法によって、トラッキングエラー信号が得られる。更に、光検出器422,437の少なくとも一方の出力に基づいて、基本クロックが生成されると共にアドレスが認識される。   Further, based on the output of at least one of the photodetectors 422 and 437, a tracking error signal is obtained by a method similar to the method described with reference to FIGS. Further, based on the output of at least one of the photodetectors 422 and 437, a basic clock is generated and an address is recognized.

次に、情報の記録時の作用について説明する。記録時には、記録再生用半導体レーザ411は光を出射し、サーボ用半導体レーザ412は光を出射しない。記録時には、シャッタ428は透過状態とされ、位相空間光変調器430は、記録する情報に応じて、各画素毎に出射光の位相を2値または3つ以上の値の中から選択することによって、光の位相を空間的に変調して情報光を生成する。また、位相空間光変調器415は、所定の変調パターンに従って、各画素毎に出射光の位相を2値または3つ以上の値の中から選択することによって、光の位相を空間的に変調して記録用参照光を生成する。   Next, the operation at the time of recording information will be described. During recording, the recording / reproducing semiconductor laser 411 emits light, and the servo semiconductor laser 412 does not emit light. At the time of recording, the shutter 428 is in a transmission state, and the phase spatial light modulator 430 selects the phase of the emitted light from two values or three or more values for each pixel according to the information to be recorded. The information light is generated by spatially modulating the phase of the light. The phase spatial light modulator 415 spatially modulates the phase of the light by selecting the phase of the emitted light from two or more values for each pixel according to a predetermined modulation pattern. Recording reference light.

コントローラ90は、所定の条件に従って自らが選択した変調パターンまたは操作部91によって選択された変調パターンの情報を位相空間光変調器415に与え、位相空間光変調器415は、コントローラ90より与えられる変調パターンの情報に従って、通過する光の位相を空間的に変調する。記録再生用半導体レーザ411の出射光の出力は、パルス的に記録用の高出力にされる。なお、コントローラ90による制御の下で、対物レンズ420,435の出射光がアドレス・サーボ領域以外の領域を通過する期間は、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボは行われない。   The controller 90 provides the phase spatial light modulator 415 with the modulation pattern selected by the controller 90 according to a predetermined condition or the information of the modulation pattern selected by the operation unit 91, and the phase spatial light modulator 415 receives the modulation given by the controller 90. According to the pattern information, the phase of light passing therethrough is spatially modulated. The output of the emitted light from the recording / reproducing semiconductor laser 411 is pulsed to a high output for recording. Note that focus servo and tracking servo are not performed during a period in which the light emitted from the objective lenses 420 and 435 passes through an area other than the address / servo area under the control of the controller 90.

記録再生用半導体レーザ411はP偏光またS偏光の光を出射する。この半導体レーザ411の出射光は、2分の1波長板424を通過して、P偏光成分とS偏光成分とを含む光となる。2分の1波長板424からのP偏光成分の光は、偏光ビームスプリッタ425の偏光ビームスプリッタ面を透過し、ミラー426で反射され、ダイクロイックミラー414の反射面で反射される。この光は、位相空間光変調器415を通過して記録用参照光となる。この記録用参照光は、偏光ビームスプリッタ416の偏光ビームスプリッタ面を透過し、リレーレンズ系417を通過し、4分の1波長板418を通過して円偏光の光となる。この記録用参照光は、ミラー419によって反射されて対物レンズ420に入射し、この対物レンズ420によって集光されて、透明基板405における透明基板404側の面上で最も小径となるように収束しながら記録媒体401に照射される。そして、記録用参照光は、記録媒体401内において、発散しながら情報記録層403を通過する。   The recording / reproducing semiconductor laser 411 emits P-polarized light or S-polarized light. The light emitted from the semiconductor laser 411 passes through the half-wave plate 424 and becomes light including a P-polarized component and an S-polarized component. The P-polarized component light from the half-wave plate 424 passes through the polarization beam splitter surface of the polarization beam splitter 425, is reflected by the mirror 426, and is reflected by the reflection surface of the dichroic mirror 414. This light passes through the phase spatial light modulator 415 and becomes recording reference light. The recording reference light passes through the polarization beam splitter surface of the polarization beam splitter 416, passes through the relay lens system 417, passes through the quarter-wave plate 418, and becomes circularly polarized light. The recording reference light is reflected by the mirror 419 and incident on the objective lens 420, is collected by the objective lens 420, and converges to have the smallest diameter on the surface of the transparent substrate 405 on the transparent substrate 404 side. The recording medium 401 is irradiated. The recording reference light passes through the information recording layer 403 while diverging in the recording medium 401.

一方、2分の1波長板424からのS偏光成分の光は、偏光ビームスプリッタ425の偏光ビームスプリッタ面で反射され、更に偏光ビームスプリッタ427の偏光ビームスプリッタ面で反射され、シャッタ428を通過し、2分の1波長板429を通過して、P偏光の光となる。この光は、位相空間光変調器430を通過して、情報光となる。この情報光は、偏光ビームスプリッタ431の偏光ビームスプリッタ面を透過し、リレーレンズ系432を通過し、4分の1波長板433を通過して円偏光の光となる。この情報光は、ミラー434によって反射されて対物レンズ435に入射し、この対物レンズ435によって集光されて、透明基板405における透明基板404側の面上で最も小径となるように収束しながら記録媒体401に照射される。そして、情報光は、記録媒体401内において、収束しながら情報記録層403を通過する。   On the other hand, the S-polarized component light from the half-wave plate 424 is reflected by the polarization beam splitter surface of the polarization beam splitter 425, further reflected by the polarization beam splitter surface of the polarization beam splitter 427, and passes through the shutter 428. The light passes through the half-wave plate 429 and becomes P-polarized light. This light passes through the phase spatial light modulator 430 and becomes information light. This information light passes through the polarization beam splitter surface of the polarization beam splitter 431, passes through the relay lens system 432, passes through the quarter wavelength plate 433, and becomes circularly polarized light. The information light is reflected by the mirror 434, enters the objective lens 435, is collected by the objective lens 435, and is recorded while being converged to have the smallest diameter on the surface of the transparent substrate 405 on the transparent substrate 404 side. The medium 401 is irradiated. Then, the information light passes through the information recording layer 403 while converging in the recording medium 401.

なお、本実施の形態では、記録再生用半導体レーザ411から対物レンズ420に至る光路の光路長と、記録再生用半導体レーザ411から対物レンズ435に至る光路の光路長は等しくなっている。   In the present embodiment, the optical path length from the recording / reproducing semiconductor laser 411 to the objective lens 420 is equal to the optical path length from the recording / reproducing semiconductor laser 411 to the objective lens 435.

情報記録層403内には、情報光と記録用参照光とが干渉して干渉パターンが形成され、半導体レーザ411の出射光の出力が記録用の高出力になったときに、この干渉パターンが情報記録層403内に体積的に記録され、反射型(リップマン型)のホログラムが形成される。   In the information recording layer 403, an interference pattern is formed by interference between the information light and the recording reference light. When the output of the light emitted from the semiconductor laser 411 becomes a high output for recording, this interference pattern is generated. Volume recording is performed in the information recording layer 403 to form a reflection type (Lippmann type) hologram.

次に、情報の再生時の作用について説明する。再生時には、記録再生用半導体レーザ411は光を出射し、サーボ用半導体レーザ412は光を出射しない。再生時には、シャッタ428は遮断状態とされ、位相空間光変調器415は、所定の変調パターンに従って、各画素毎に出射光の位相を2値または3つ以上の値の中から選択することによって、光の位相を空間的に変調して再生用参照光を生成する。再生用参照光は、記録用参照光と同様の経路をたどり、透明基板405における透明基板404側の面上で最も小径となるように収束しながら記録媒体401に照射される。そして、再生用参照光は、記録媒体401内において、発散しながら情報記録層403を通過する。   Next, the operation at the time of reproducing information will be described. During reproduction, the recording / reproducing semiconductor laser 411 emits light, and the servo semiconductor laser 412 does not emit light. At the time of reproduction, the shutter 428 is cut off, and the phase spatial light modulator 415 selects the phase of the emitted light from two values or three or more values for each pixel according to a predetermined modulation pattern. A reference light for reproduction is generated by spatially modulating the phase of the light. The reference light for reproduction follows the same path as the reference light for recording, and irradiates the recording medium 401 while converging to have the smallest diameter on the surface of the transparent substrate 405 on the transparent substrate 404 side. Then, the reproduction reference light passes through the information recording layer 403 while diverging in the recording medium 401.

情報記録層403では、再生用参照光が照射されることにより、記録時における情報光に対応した再生光が発生する。この再生光は、記録時における情報光と同様に、光の位相が空間的に変調されたものである。再生光は、収束しながら透明基板405側に進行し、透明基板405における透明基板404側の面上で最も小径となった後、発散しながら、記録媒体401より出射され、対物レンズ420を通過して平行光束となり、ミラー419で反射され、4分の1波長板418を通過してS偏光の光となる。この再生光は、リレーレンズ系417を通過し、偏光ビームスプリッタ416の偏光ビームスプリッタ面で反射されて、光検出器422に入射する。   In the information recording layer 403, reproduction light corresponding to the information light at the time of recording is generated by irradiating the reference light for reproduction. Similar to the information light at the time of recording, the reproduction light is a light whose phase is spatially modulated. The reproduction light travels toward the transparent substrate 405 while converging, becomes the smallest diameter on the surface of the transparent substrate 405 on the transparent substrate 404 side, and then is emitted from the recording medium 401 while diverging and passes through the objective lens 420. Then, it becomes a parallel light beam, is reflected by the mirror 419, passes through the quarter-wave plate 418, and becomes S-polarized light. This reproduced light passes through the relay lens system 417, is reflected by the polarization beam splitter surface of the polarization beam splitter 416, and enters the photodetector 422.

また、記録媒体401に照射された再生用参照光の一部は、透明基板405における透明基板404側の面上で反射され、発散しながら、記録媒体401より出射され、対物レンズ420を通過して平行光束となり、ミラー419で反射され、4分の1波長板418を通過してS偏光の光となる。この再生光は、リレーレンズ系417を通過し、偏光ビームスプリッタ416の偏光ビームスプリッタ面で反射されて、光検出器422に入射する。   In addition, a part of the reproduction reference light irradiated to the recording medium 401 is reflected on the surface of the transparent substrate 405 on the transparent substrate 404 side and emitted from the recording medium 401 while passing through the objective lens 420 while diverging. Into a parallel light beam, reflected by the mirror 419, passes through the quarter-wave plate 418, and becomes S-polarized light. This reproduced light passes through the relay lens system 417, is reflected by the polarization beam splitter surface of the polarization beam splitter 416, and enters the photodetector 422.

実際には、再生光と、透明基板405における透明基板404側の面上で反射された再生用参照光とが重ね合わせられて合成光が生成され、この合成光が光検出器422によって受光される。合成光は、記録された情報に対応して、強度が空間的に変調された光となる。従って、光検出器422によって合成光の強度の2次元パターンが検出され、これにより情報が再生される。   Actually, the reproduction light and the reproduction reference light reflected on the surface of the transparent substrate 405 on the transparent substrate 404 side are superimposed to generate combined light, and this combined light is received by the photodetector 422. The The combined light is light whose intensity is spatially modulated corresponding to the recorded information. Therefore, a two-dimensional pattern of the intensity of the combined light is detected by the photodetector 422, thereby reproducing information.

なお、本実施の形態における情報の記録と再生の原理は、第4の実施の形態と同様である。   The principle of information recording and reproduction in the present embodiment is the same as that in the fourth embodiment.

本実施の形態では、アクチュエータ421,436によって、記録媒体401の面に垂直な方向に、対物レンズ420,435の位置を変化させることができ、これにより、フォーカスサーボを行うことができる。また、本実施の形態では、図35に示した駆動装置484によって、光ヘッド440全体を記録媒体401の半径方向に移動させることにより、記録媒体401の半径方向に、対物レンズ420,435の位置を変化させることができ、これにより、所望のトラックへのアクセスとトラッキングサーボとを行うことができる。また、本実施の形態では、コイル444および磁石445によって、第1の可動部441に対して第2の可動部442を回動させることによって、ほぼトラックに沿う方向に、対物レンズ420,435の位置を変化させることができる。これにより、情報記録領域に対して情報光および記録用参照光の照射位置を追従させる制御を行うことができる。この制御では、第1の実施の形態と同様に、図16(b)に示したような駆動電圧をコイル444に供給して、図16(a)に示したように対物レンズ420,435の位置を変化させてもよいし、以下に示すように、より簡便な方法で対物レンズ420,435の位置を変化させてもよい。   In the present embodiment, the actuators 421 and 436 can change the positions of the objective lenses 420 and 435 in the direction perpendicular to the surface of the recording medium 401, thereby performing focus servo. In the present embodiment, the positions of the objective lenses 420 and 435 in the radial direction of the recording medium 401 are moved by moving the entire optical head 440 in the radial direction of the recording medium 401 by the driving device 484 shown in FIG. Thus, access to a desired track and tracking servo can be performed. In the present embodiment, the second movable portion 442 is rotated with respect to the first movable portion 441 by the coil 444 and the magnet 445, so that the objective lenses 420 and 435 are substantially aligned with the track. The position can be changed. Thereby, it is possible to perform control for causing the information recording area to follow the irradiation position of the information light and the recording reference light. In this control, as in the first embodiment, a drive voltage as shown in FIG. 16B is supplied to the coil 444, and the objective lenses 420 and 435 are supplied as shown in FIG. The position may be changed, or the positions of the objective lenses 420 and 435 may be changed by a simpler method as described below.

ここで、図38を参照して、より簡便な方法で対物レンズ420,435の位置を変化させる方法について説明する。図38は、対物レンズ420,435の位置の変化と、コイル444に対する駆動電圧の変化の一例を示す。図38において、(a)は対物レンズ420,435の位置の変化を示し、(b)は駆動電圧の変化を示している。この方法では、図38(a)に示したように、対物レンズ420,435の位置を、中立の位置を中心として単振動させる。そして、この方法では、対物レンズ420,435の位置の移動速度が、記録媒体401における情報記録領域の移動速度とほぼ等しくなる期間を追従期間T1とし、他の期間をキャッチアップ期間T2とする。   Here, a method of changing the positions of the objective lenses 420 and 435 by a simpler method will be described with reference to FIG. FIG. 38 shows an example of changes in the positions of the objective lenses 420 and 435 and changes in the driving voltage for the coil 444. 38A shows changes in the positions of the objective lenses 420 and 435, and FIG. 38B shows changes in the drive voltage. In this method, as shown in FIG. 38A, the objective lenses 420 and 435 are simply vibrated around the neutral position. In this method, a period in which the moving speed of the positions of the objective lenses 420 and 435 is substantially equal to the moving speed of the information recording area in the recording medium 401 is set as the follow-up period T1, and the other period is set as the catch-up period T2.

図38(a)に示したように対物レンズ420,435の位置を変化させる場合には、図38(b)に示したように、正弦波状に変化する駆動電圧を用いることができる。このような駆動電圧は、発振回路および共振回路を構成することによって容易に発生させることができる。なお、隣り合う2つのアドレス・サーボ領域の間には、複数の情報記録領域を設ける場合には、駆動電圧の位相を制御することによって、対物レンズ420,435の位置を追従させる情報記録領域を選択することが可能である。   When the positions of the objective lenses 420 and 435 are changed as shown in FIG. 38A, a driving voltage that changes in a sine wave shape can be used as shown in FIG. Such a drive voltage can be easily generated by configuring an oscillation circuit and a resonance circuit. When a plurality of information recording areas are provided between two adjacent address / servo areas, the information recording area for tracking the positions of the objective lenses 420 and 435 is controlled by controlling the phase of the drive voltage. It is possible to select.

なお、図38に示したような簡便な制御方法は、第1ないし第4の実施の形態においても使用することができる。   The simple control method as shown in FIG. 38 can also be used in the first to fourth embodiments.

本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第4の実施の形態と同様である。   Other configurations, operations, and effects in the present embodiment are the same as those in the fourth embodiment.

なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、本発明は、回転する円板状の記録媒体に情報を記録するものに限らず、直線的に移動するカード状等の記録媒体に情報を記録するものにも適用することができる。   In addition, this invention is not limited to said each embodiment, A various change is possible. For example, the present invention can be applied not only to recording information on a rotating disk-shaped recording medium but also to recording information on a linearly moving recording medium such as a card.

また、上記各実施の形態では、記録媒体におけるアドレス・サーボ領域に、アドレス情報等を予めエンボスピットによって記録しておくようにしたが、予めエンボスピットを設けずに、以下のようにしてアドレス情報等を記録するようにしてもよい。この場合には、情報記録層において、その一方の面に近い部分に選択的に高出力のレーザ光を照射して、その部分の屈折率を選択的に変化させることによってアドレス情報等を記録してフォーマッティングを行う。   In each of the above embodiments, address information or the like is recorded in advance in the address / servo area of the recording medium by embossed pits. However, address information is not provided in advance as described below. Etc. may be recorded. In this case, address information and the like are recorded by selectively irradiating a portion of the information recording layer close to one surface with a high-power laser beam and selectively changing the refractive index of that portion. Format.

本発明の第1の実施の形態において用いられる記録媒体を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the recording medium used in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る光情報記録再生装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the optical information recording / reproducing apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における光ヘッドの平面図である。It is a top view of the optical head in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における情報の記録の原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the principle of the recording of the information in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における情報の再生の原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the principle of the reproduction | regeneration of the information in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における情報の再生の原理を詳しく説明するための波形図である。It is a wave form diagram for explaining in detail the principle of reproduction of information in a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態において位相符号化多重方式による多重記録を行う場合における情報の記録の原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the principle of the recording of information in the case of performing the multiplex recording by a phase encoding multiplex system in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態において位相符号化多重方式による多重記録を行う場合における情報の再生の原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the principle of the reproduction | regeneration of information in the case of performing the multiplex recording by a phase encoding multiplex system in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態において位相符号化多重方式による多重記録を行う場合における情報の再生の原理を詳しく説明するための波形図である。FIG. 5 is a waveform diagram for explaining in detail the principle of information reproduction when performing multiplex recording by the phase encoding multiplex method in the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態における光ヘッドを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical head in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態におけるフォーカスエラー情報の生成方法の一例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating an example of the production | generation method of the focus error information in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態におけるトラッキングエラー情報の生成方法とトラッキングサーボの方法の一例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating an example of the generation method of the tracking error information in the 1st Embodiment of this invention, and the method of tracking servo. 本発明の第1の実施の形態におけるトラッキングエラー情報の生成方法とトラッキングサーボの方法の一例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating an example of the generation method of the tracking error information in the 1st Embodiment of this invention, and the method of tracking servo. 本発明の第1の実施の形態における情報の記録時における光ヘッドの動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of the optical head at the time of the recording of the information in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における情報光および記録用参照光の照射位置の動きを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the motion of the irradiation position of the information beam and the recording reference beam in the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態における対物レンズの位置の変化とヘッド本体をトラックの接線方向に移動させるための駆動電圧の変化の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the change of the drive voltage for moving the position of the objective lens in the 1st Embodiment of this invention, and a head main body to the tangent direction of a track | truck. 本発明の第1の実施の形態において情報光および記録用参照光の照射位置を所望の情報記録領域の位置に合わせる方法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the method to match | combine the irradiation position of information light and the reference light for recording with the position of a desired information recording area in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態におけるピットの長さの変化の具体例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the specific example of the change of the length of the pit in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態におけるピットの時間およびピット間の時間の変化の具体例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the specific example of the change of the time of the pit in the 1st Embodiment of this invention, and the time between pits. 本発明の第2の実施の形態に係る光情報記録再生装置における光ヘッドの駆動機構を示す平面図である。It is a top view which shows the drive mechanism of the optical head in the optical information recording / reproducing apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る光情報記録再生装置における記録再生光学系の要部を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the principal part of the recording / reproducing optical system in the optical information recording / reproducing apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態における光情報記録媒体の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of the optical information recording medium in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る光情報記録再生装置における記録再生光学系の全体の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the whole structure of the recording / reproducing optical system in the optical information recording / reproducing apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る光情報記録再生装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the optical information recording / reproducing apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態におけるサーボ時の記録再生光学系の要部の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the principal part of the recording / reproducing optical system at the time of the servo in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態における記録時の記録再生光学系の要部の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the principal part of the recording / reproducing optical system at the time of recording in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態における再生時の記録再生光学系の要部の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the principal part of the recording / reproducing optical system at the time of reproduction | regeneration in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態に係る光情報記録再生装置における記録再生光学系の全体の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the whole structure of the recording / reproducing optical system in the optical information recording / reproducing apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態において光の位相が空間的に変調されない記録用参照光を用いる場合の記録時の記録再生光学系の要部の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the principal part of the recording / reproducing optical system at the time of recording in the case of using the reference light for recording in which the phase of light is not spatially modulated in the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態において光の位相が空間的に変調されない再生用参照光を用いる場合の再生時の記録再生光学系の要部の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the principal part of the recording / reproducing optical system at the time of reproduction | regeneration in the case of using the reference light for reproduction | regeneration whose light phase is not spatially modulated in the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態に係る光情報記録再生装置において光の位相が空間的に変調されない再生用参照光を用いる場合の情報の再生の原理を詳しく説明するための波形図である。FIG. 10 is a waveform diagram for explaining in detail the principle of information reproduction when using reproduction reference light whose phase of light is not spatially modulated in the optical information recording / reproducing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. 本発明の第4の実施の形態において光の位相が空間的に変調された記録用参照光を用いる場合の記録時の記録再生光学系の要部の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the principal part of the recording / reproducing optical system at the time of recording in the case of using the reference light for recording in which the phase of the light was spatially modulated in the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態において光の位相が空間的に変調された再生用参照光を用いる場合の再生時の記録再生光学系の要部の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the principal part of the recording / reproducing optical system at the time of reproduction | regeneration in the case of using the reference light for reproduction | regeneration in which the phase of light was spatially modulated in the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態に係る光情報記録再生装置において光の位相が空間的に変調された再生用参照光を用いる場合の情報の再生の原理を詳しく説明するための波形図である。FIG. 11 is a waveform diagram for explaining in detail the principle of information reproduction when using a reproduction reference beam in which the phase of light is spatially modulated in an optical information recording / reproducing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. . 本発明の第5の実施の形態における光ヘッドおよび記録媒体を示す平面図である。It is a top view which shows the optical head and recording medium in the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施の形態における光ヘッドの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the optical head in the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施の形態における記録媒体の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the recording medium in the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施の形態における対物レンズの位置の変化と対物レンズの位置をトラックの接線方向に移動させるための駆動電圧の変化の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the change of the drive voltage for moving the position of the objective lens in the 5th Embodiment of this invention, and the position of an objective lens to the tangent direction of a track | truck.

符号の説明Explanation of symbols

1…記録媒体、3…情報記録層、5…反射膜、6…アドレス・サーボ領域、7…情報記録領域、11…対物レンズ、40…光ヘッド、41…ヘッド本体、43…半導体レーザ、44…位相空間光変調器、45…光検出器、47…コリメータレンズ、48…プリズムブロック、48a…偏光ビームスプリッタ面、49…4分の1波長板。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Recording medium, 3 ... Information recording layer, 5 ... Reflective film, 6 ... Address / servo area, 7 ... Information recording area, 11 ... Objective lens, 40 ... Optical head, 41 ... Head main body, 43 ... Semiconductor laser, 44 A phase spatial light modulator, 45 a photodetector, 47 a collimator lens, 48 a prism block, 48 a a polarizing beam splitter surface, 49 a quarter-wave plate.

Claims (6)

ホログラフィを利用して情報が記録される記録媒体に情報光及び記録用参照光を照射することによって前記記録媒体に情報を記録する光情報記録装置であって、
前記記録媒体を移動させる記録媒体移動手段と、
前記記録媒体に対して前記情報光及び前記記録用参照光を照射する光ヘッドと、
少なくとも一定期間、前記光ヘッドから照射される前記情報光及び前記記録用参照光の前記記録媒体における照射位置を前記記録媒体の移動に追従させる制御手段とを有し、
前記光ヘッドは、
前記情報光及び前記記録用参照光を生成するために使用される記録用レーザ光を出射する記録用レーザと、
前記記録媒体に対する前記情報光及び前記記録用参照光の位置決めのためのサーボに使用される前記記録用レーザ光とは波長が異なるサーボ用レーザ光を出射するサーボ用レーザと、
前記記録用レーザ光を用いて、空間的に変調させて情報を担持する情報光を生成する情報光生成手段と、
前記記録用レーザ光を用いて記録用参照光を生成する記録用参照光生成手段と、
前記情報光と前記記録用参照光との干渉による干渉パターンによって前記記録媒体に情報が記録されるように、前記情報光および前記記録用参照光を前記記録媒体に照射し、前記サーボ用レーザ光を前記記録媒体に照射する光学系と、
前記記録媒体に照射され、位置決め情報を担持したサーボ用レーザ光を検出する光検出器とを備えたことを特徴とする光情報記録装置。
An optical information recording apparatus for recording information on the recording medium by irradiating the recording medium on which information is recorded using holography with information light and recording reference light,
Recording medium moving means for moving the recording medium;
An optical head for irradiating the recording medium with the information light and the recording reference light;
Control means for following the movement of the recording medium with the irradiation position on the recording medium of the information light and the recording reference light irradiated from the optical head for at least a fixed period;
The optical head is
A recording laser that emits a recording laser beam used to generate the information beam and the recording reference beam;
A servo laser that emits a servo laser beam having a wavelength different from that of the recording laser beam used for the servo for positioning the information beam and the recording reference beam with respect to the recording medium;
Information light generating means for generating information light that spatially modulates and carries information using the recording laser light;
Recording reference light generating means for generating recording reference light using the recording laser light;
The servo laser light is irradiated with the information light and the recording reference light so that information is recorded on the recording medium by an interference pattern due to interference between the information light and the recording reference light. An optical system for irradiating the recording medium;
An optical information recording apparatus comprising: a photodetector for detecting servo laser light that is irradiated onto the recording medium and carries positioning information.
前記制御手段は、前記光検出器によって検出された位置決め情報によって、前記光ヘッドから照射される前記情報光及び前記記録用参照光の前記記録媒体における照射位置を前記記録媒体の移動に追従させることを特徴とする請求項1に記載の光情報記録装置。 The control means causes the irradiation position on the recording medium of the information light and the recording reference light irradiated from the optical head to follow the movement of the recording medium based on the positioning information detected by the photodetector. The optical information recording apparatus according to claim 1. ホログラフィを利用して情報が記録された記録媒体に再生用光を照射することによって前記記録媒体から情報を再生する光情報再生装置であって、
前記記録媒体を移動させる記録媒体移動手段と、
前記記録媒体に対して前記再生用光を照射する光ヘッドと、
少なくとも一定期間、前記光ヘッドから照射される前記再生用光の前記記録媒体における照射位置を前記記録媒体の移動に追従させる制御手段とを有し、
前記光ヘッドは、
前記再生用光を生成するために使用される再生用レーザ光を出射する再生用レーザと、
前記記録媒体に対する前記再生用光の位置決めのためのサーボに使用される前記再生用レーザ光とは波長が異なるサーボ用レーザ光を出射するサーボ用レーザと、
前記再生用レーザ光を用いて再生用光を生成する再生用光生成手段と、
前記再生用光を前記記録媒体に照射し、前記再生用光により前記記録媒体より発生される再生光を収集し、前記サーボ用レーザ光を前記記録媒体に照射する光学系と、
前記再生光を検出する光検出器と、
前記記録媒体に照射され、位置決め情報を担持したサーボ用レーザ光を検出する光検出器とを備えたことを特徴とする光情報再生装置。
An optical information reproducing apparatus for reproducing information from the recording medium by irradiating the reproducing medium with a recording light on which information is recorded using holography,
Recording medium moving means for moving the recording medium;
An optical head for irradiating the recording medium with the reproduction light;
Control means for following the movement of the recording medium the irradiation position in the recording medium of the reproduction light irradiated from the optical head for at least a fixed period,
The optical head is
A reproduction laser that emits a reproduction laser beam used to generate the reproduction light; and
A servo laser that emits servo laser light having a wavelength different from that of the reproduction laser light used for servo for positioning the reproduction light with respect to the recording medium;
Reproduction light generating means for generating reproduction light using the reproduction laser light;
An optical system for irradiating the recording medium with the reproducing light, collecting the reproducing light generated from the recording medium by the reproducing light, and irradiating the recording medium with the servo laser light;
A photodetector for detecting the reproduction light;
An optical information reproducing apparatus comprising: a photodetector for detecting servo laser light that is irradiated onto the recording medium and carries positioning information.
前記制御手段は、前記光検出器によって検出された位置決め情報によって、前記光ヘッドから照射される前記再生用光の前記記録媒体における照射位置を前記記録媒体の移動に追従させることを特徴とする請求項3に記載の光情報再生装置。 The control means causes the irradiation position on the recording medium of the reproduction light irradiated from the optical head to follow the movement of the recording medium based on positioning information detected by the photodetector. Item 4. The optical information reproducing apparatus according to Item 3. ホログラフィを利用して情報が記録される記録媒体に情報光及び記録用参照光を照射することによって前記記録媒体に情報を記録し、情報が記録された記録媒体に再生用光を照射することによって前記記録媒体から情報を再生する光情報記録再生装置であって、
前記記録媒体を移動させる記録媒体移動手段と、
前記記録媒体に対して前記情報光、記録用参照光及び再生用光を照射する光ヘッドと、
少なくとも一定期間、前記光ヘッドから照射される前記情報光及び記録用参照光の前記記録媒体における照射位置を前記記録媒体の移動に追従させる制御手段とを有し、
前記光ヘッドは、
前記情報光、記録用参照光及び再生用光を生成するために使用される記録再生用レーザ光を出射する記録再生用レーザと、
前記記録媒体に対する前記情報光、記録用参照光及び再生用光の位置決めのためのサーボに使用される前記記録再生用レーザ光とは波長が異なるサーボ用レーザ光を出射するサーボ用レーザと、
前記記録再生用レーザ光を用いて、空間的に変調させて情報を担持する情報光を生成する情報光生成手段と、
前記記録再生用レーザ光を用いて記録用参照光を生成する記録用参照光生成手段と、
前記記録再生用レーザ光を用いて再生用光を生成する再生用光生成手段と、
前記情報光と前記記録用参照光との干渉による干渉パターンによって前記記録媒体に情報が記録されるように、前記情報光および前記記録用参照光を前記記録媒体に照射し、前記再生用光を前記記録媒体に照射し、前記再生用光により前記記録媒体より発生される再生光を収集し、前記サーボ用レーザ光を前記記録媒体に照射する光学系と、
前記再生光を検出する光検出器と、
前記記録媒体に照射され、位置決め情報を担持したサーボ用レーザ光を検出する光検出器とを備えたことを特徴とする光情報記録再生装置。
By recording information on the recording medium by irradiating the recording medium on which information is recorded using holography with the reference light for recording, and by irradiating the recording medium on which the information is recorded with reproduction light An optical information recording / reproducing apparatus for reproducing information from the recording medium,
Recording medium moving means for moving the recording medium;
An optical head that irradiates the recording medium with the information light, the recording reference light, and the reproduction light;
Control means for following the movement of the recording medium the irradiation position on the recording medium of the information light and the reference light for recording irradiated from the optical head for at least a fixed period,
The optical head is
A recording / reproducing laser that emits a recording / reproducing laser beam used to generate the information light, the recording reference light, and the reproducing light;
A servo laser that emits a servo laser beam having a wavelength different from that of the recording / reproduction laser beam used for the servo for positioning the information light, the recording reference light, and the reproduction light with respect to the recording medium;
Information light generating means for generating information light that spatially modulates and carries information using the recording / reproducing laser light;
Recording reference light generating means for generating recording reference light using the recording / reproducing laser beam; and
Reproduction light generating means for generating reproduction light using the recording / reproduction laser beam;
The information light and the recording reference light are irradiated onto the recording medium so that information is recorded on the recording medium by an interference pattern due to interference between the information light and the recording reference light, and the reproduction light is applied to the recording medium. An optical system for irradiating the recording medium, collecting reproduction light generated from the recording medium by the reproduction light, and irradiating the recording medium with the servo laser light;
A photodetector for detecting the reproduction light;
An optical information recording / reproducing apparatus comprising: a photodetector for detecting a servo laser beam irradiated on the recording medium and carrying positioning information.
前記制御手段は、前記光検出器によって検出された位置決め情報によって、前記光ヘッドから照射される前記情報光及び前記記録用参照光の前記記録媒体における照射位置を前記記録媒体の移動に追従させることを特徴とする請求項5に記載の光情報記録再生装置。 The control means causes the irradiation position on the recording medium of the information light and the recording reference light irradiated from the optical head to follow the movement of the recording medium based on the positioning information detected by the photodetector. The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 5.
JP2005044284A 2005-02-21 2005-02-21 Optical information recording device and reproducing device Pending JP2005203095A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005044284A JP2005203095A (en) 2005-02-21 2005-02-21 Optical information recording device and reproducing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005044284A JP2005203095A (en) 2005-02-21 2005-02-21 Optical information recording device and reproducing device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002298386A Division JP3693990B2 (en) 2002-10-11 2002-10-11 Optical information recording apparatus and optical information reproducing apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005203095A true JP2005203095A (en) 2005-07-28

Family

ID=34824762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005044284A Pending JP2005203095A (en) 2005-02-21 2005-02-21 Optical information recording device and reproducing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005203095A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3639212B2 (en) Optical information recording method
JP3655819B2 (en) Optical information recording apparatus and method, optical information reproducing apparatus and method, and optical information recording and reproducing apparatus and method
JP4445963B2 (en) Hologram record carrier and recording / reproducing method and apparatus
JP4574183B2 (en) Hologram recording medium
US20060067179A1 (en) Optical information recording device and optical information reproduction device
US20080037082A1 (en) Hologram Record Carrier, Hologram Apparatus and Recording Method
US20070146838A1 (en) Hologram recording device, hologram reproductive device, hologram recording method, hologram reproduction method, and hologram recording medium
WO2002031822A1 (en) Optical information recording apparatus and method, optical information reproducing apparatus and method, optical information recording/reproducing apparatus and method, and optical information recording medium
JP4439512B2 (en) Hologram record carrier
JP2004185707A (en) Optical information recording medium, optical information reproducing device having optical information recording medium, and manufacturing method of light polarization change layer
JP4295636B2 (en) Hologram recording method
US20080170486A1 (en) Optical Pickup Device
JP3693990B2 (en) Optical information recording apparatus and optical information reproducing apparatus
JP2002368329A (en) Device and method for generating coherent light and device and method for recording optical information
JP4162899B2 (en) Optical information recording apparatus and method, optical information reproducing apparatus and method, and optical information recording and reproducing apparatus and method
JP4590510B2 (en) Optical information recording apparatus and optical information reproducing apparatus
JP2003085768A (en) Method and device for recording optical information
JP2004171611A (en) Optical information recording device and optical information reproducing device
JP4548762B2 (en) Optical information recording medium
WO2006095882A1 (en) Hologram device and recording method
JP2003178457A (en) Optical disk recording method, optical disk recording device and optical disk reproducing device
JP2004139711A (en) Optical information recording device and optical information reproducing device
JP2006172582A (en) Hologram recording device
JP2005203095A (en) Optical information recording device and reproducing device
JPH10293520A (en) Optical information recorder and optical information reproducing device