JP2005251290A - Recording and reproducing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ホログラムメモリ媒体に情報を記録すると共に、記録された情報を再生する記録再生装置に関する。 The present invention relates to a recording / reproducing apparatus that records information on a hologram memory medium and reproduces the recorded information.
近年、情報の記録媒体として相変化型や光磁気型などの書き換え可能な光ディスクが、広く普及している。これらの光ディスクは、さらに記録密度を高めるためには、ビームスポット径を小さくして、隣接トラックまたは隣接ビットとの距離を短くするなどの技術が必要である。 In recent years, rewritable optical discs such as phase change type and magneto-optical type are widely used as information recording media. In order to further increase the recording density of these optical discs, techniques such as reducing the beam spot diameter and shortening the distance between adjacent tracks or adjacent bits are required.
このように、光ディスクの高密度化は年々進んでいるが、一方で、上記の光ディスクは面内にデータを記録するため、その記録密度は光の回折限界に制限され、高密度記録の物理的限界に近づいている。したがって、更なる大容量化のためには、奥行き方向を含めた3次元(体積型)の多重記録が必要となる。 As described above, the density of optical discs is increasing year by year. However, since the above optical disc records data in a plane, the recording density is limited to the diffraction limit of light, and physical recording of high density recording is performed. Approaching the limit. Therefore, in order to further increase the capacity, three-dimensional (volume type) multiplex recording including the depth direction is required.
そこで、次世代のコンピュータファイルメモリとして、3次元的多重記録領域に由来する大容量性と2次元一括記録再生方式に由来する高速性とを兼ね備えたホログラムメモリが注目されている。ホログラムメモリは、例えば、フォトポリマーなどを記録材料とする記録層を2枚のガラス板に挟み込んで形成した記録媒体に記録情報に対応する物体光と参照光とを照射し、双方の光により生成される干渉縞を記録材料の屈折率の変化として記録するものであり、情報の再生時には、記録された干渉縞に対して参照光のみを照射し、参照光の回折光に基づいて、記録情報に対応する光学情報を抽出するものである。 Therefore, a hologram memory having both a large capacity derived from a three-dimensional multiple recording area and a high speed derived from a two-dimensional batch recording / reproducing system has attracted attention as a next-generation computer file memory. Hologram memory, for example, irradiates a recording medium formed by sandwiching a recording layer made of a photopolymer or the like between two glass plates with object light corresponding to recording information and reference light, and is generated by both lights The recorded interference fringes are recorded as a change in the refractive index of the recording material. When reproducing the information, only the reference light is irradiated to the recorded interference fringes, and the recorded information is based on the diffracted light of the reference light. The optical information corresponding to is extracted.
このホログラムメモリは、同一の領域に複数の2次元データを多重記録することが可能であるから、CD等と同形状でありながら、膨大な記録容量をもつテラバイトメモリとして注目されている。また、こうしたホログラムメモリに対する再生装置に関しては、例えば、特許文献1に示すように、位置決め用信号をデータ信号とは別にホログラム情報として書き込む技術が提案されている。
しかし、特許文献1に記載された技術においては、記録媒体全面にデータを記録することができるものの、例えば、異なるドライブ装置において、データの再生を行う場合に、それぞれのドライブ装置の有するスピンドルの偏芯量が異なり、また、この偏芯量は、記録媒体をチャッキングするたびに変化することから、装置間の互換性に乏しく、正確な位置決め制御が困難であるという問題があった。
However, although the technique described in
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、情報の記録および再生に使用する光を精度よく記録媒体上に照射することができる記録再生装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a recording / reproducing apparatus that can accurately irradiate a recording medium with light used for recording and reproducing information. .
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、物体光および参照光を光記録媒体に照射し、該光記録媒体に前記物体光の情報を干渉縞として記録すると共に、前記干渉縞に前記参照光を照射し、該参照光の回折光に基づいて情報を再生する記録再生装置において、前記物体光および前記参照光を、情報が記録される前記光記録媒体上の情報記録領域に照射する第1の照射手段と、位置検出用の検出光を、前記光記録媒体上の、前記情報記録領域と異なる制御領域に照射する第2の照射手段と、前記検出光による位置の検出結果に基づいて、前記第1の照射手段による前記物体光および前記参照光の照射位置を制御する制御手段とを具備することを特徴とする記録再生装置である。
The present invention has been made to solve the above problems, and the invention according to
光記録媒体上の情報記録領域と異なる制御領域には、例えば凹部または凸部が形成され、情報記録領域とは区別される。第1の照射手段および第2の照射手段は、光源やレンズ等を備えている。光源やレンズ等は第1の照射手段および第2の照射手段によって共有される形態であってもよい。第1の照射手段は、記録される情報が付加された物体光と、干渉縞の形成用および情報の再生用の参照光とを情報記録領域に照射し、第2の照射手段は、情報記録領域と異なる制御領域に検出光を照射する。検出光は、例えば光記録媒体の記録面に平行な方向または記録面に直交する方向の位置情報を有しており、制御手段は、この位置情報に基づいて、物体光および参照光の照射位置を制御する。 In the control area different from the information recording area on the optical recording medium, for example, a concave or convex portion is formed, which is distinguished from the information recording area. The first irradiation unit and the second irradiation unit include a light source, a lens, and the like. The light source, the lens, and the like may be shared by the first irradiation unit and the second irradiation unit. The first irradiating means irradiates the information recording area with the object light to which the information to be recorded is added and the reference light for forming the interference fringes and reproducing the information, and the second irradiating means is the information recording The detection light is irradiated to a control area different from the area. The detection light has, for example, position information in a direction parallel to the recording surface of the optical recording medium or in a direction perpendicular to the recording surface, and the control means irradiates the object light and the reference light based on the position information. To control.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の記録再生装置において、前記第1の照射手段は、前記物体光および前記参照光を前記光記録媒体の第1または第2の主面側から照射し、前記第2の照射手段は、前記物体光および前記参照光が照射される前記主面側から前記検出光を照射することを特徴とする。
物体光、参照光、および検出光は共に、光記録媒体が備える第1および第2の主面のうち、一方の主面側から光記録媒体に照射される。
According to a second aspect of the present invention, in the recording / reproducing apparatus according to the first aspect, the first irradiating means transmits the object light and the reference light to the first or second main surface side of the optical recording medium. The second irradiating means irradiates the detection light from the main surface side irradiated with the object light and the reference light.
Both the object light, the reference light, and the detection light are applied to the optical recording medium from one of the first and second main surfaces of the optical recording medium.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の記録再生装置において、前記第1の照射手段は、前記第1および第2の主面の一方の主面側から前記物体光を照射すると共に、他方の主面側から前記参照光を照射し、前記第2の照射手段は、前記第1または第2の主面側から前記検出光を照射し、前記制御手段は、前記物体光が照射される前記主面と前記検出光が照射される前記主面とが同一の場合には、前記検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記物体光の照射位置を制御すると共に、前記検出光の透過光による位置の検出結果に基づいて、前記参照光の照射位置を制御し、前記物体光が照射される前記主面と前記検出光が照射される前記主面とが異なる場合には、前記検出光の透過光による位置の検出結果に基づいて、前記物体光の照射位置を制御すると共に、前記検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記参照光の照射位置を制御することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the recording / reproducing apparatus according to the first aspect, the first irradiating unit irradiates the object light from one main surface side of the first and second main surfaces. In addition, the reference light is irradiated from the other main surface side, the second irradiation means is irradiated with the detection light from the first or second main surface side, and the control means When the main surface to be irradiated and the main surface to be irradiated with the detection light are the same, the irradiation position of the object light is controlled based on the detection result of the position by the reflected light of the detection light. The position of the reference light is controlled based on the position detection result of the transmitted light of the detection light, and the main surface irradiated with the object light is different from the main surface irradiated with the detection light. In the case, based on the detection result of the position by the transmitted light of the detection light, the object Controls the irradiation position of the light, based on the position of the detection result of the reflected light of the detection light, and controlling the irradiation position of the reference light.
物体光が第1の主面側から照射される場合には、参照光は第2の主面側から照射され、物体光が第2の主面側から照射される場合には、参照光は第1の主面側から照射される。また、検出光は、第1および第2の主面のいずれかの主面側から照射される。物体光と検出光とが同一の主面側から照射される場合には、制御手段は、光記録媒体で反射された検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、物体光の照射位置を制御すると共に、光記録媒体を透過した検出光の透過光による位置の検出結果に基づいて、参照光の照射位置を制御する。また、物体光と検出光とが異なる主面側から照射される場合には、制御手段は、光記録媒体を透過した検出光の透過光による位置の検出結果に基づいて、物体光の照射位置を制御すると共に、光記録媒体で反射された検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、参照光の照射位置を制御する。 When the object light is irradiated from the first main surface side, the reference light is irradiated from the second main surface side, and when the object light is irradiated from the second main surface side, the reference light is Irradiated from the first main surface side. Further, the detection light is irradiated from the main surface side of either the first main surface or the second main surface. When the object light and the detection light are irradiated from the same main surface side, the control means determines the irradiation position of the object light based on the detection result of the position of the detection light reflected by the optical recording medium. And the irradiation position of the reference light is controlled based on the position detection result of the detection light transmitted through the optical recording medium. In addition, when the object light and the detection light are irradiated from different main surface sides, the control unit determines the irradiation position of the object light based on the detection result of the position of the detection light transmitted through the optical recording medium. And the irradiation position of the reference light is controlled based on the detection result of the position of the detection light reflected by the optical recording medium.
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の記録再生装置において、前記第1の照射手段は、前記第1および第2の主面の一方の主面側から前記物体光を照射すると共に、他方の主面側から前記参照光を照射し、前記第2の照射手段は、前記物体光が照射される前記一方の主面側から第1の検出光を照射すると共に、前記参照光が照射される前記他方の主面側から第2の検出光を照射し、前記制御手段は、前記第1の検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記物体光の照射位置を制御すると共に、前記第2の検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記参照光の照射位置を制御することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the recording / reproducing apparatus according to the first aspect, the first irradiating unit irradiates the object light from one main surface side of the first and second main surfaces. In addition, the reference light is irradiated from the other main surface side, and the second irradiation means irradiates the first detection light from the one main surface side irradiated with the object light and the reference light. The second detection light is irradiated from the other main surface side irradiated with the light, and the control means determines the irradiation position of the object light based on the position detection result by the reflected light of the first detection light. In addition to controlling, the irradiation position of the reference light is controlled based on the detection result of the position of the reflected light of the second detection light.
物体光が第1の主面側から照射される場合には、参照光は第2の主面側から照射され、物体光が第2の主面側から照射される場合には、参照光は第1の主面側から照射される。また、第1の検出光は、物体光が照射される主面と同一の主面側から照射され、第2の検出光は、参照光が照射される主面と同一の主面側から照射される。制御手段は、光記録媒体で反射された第1の検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、物体光の照射位置を制御すると共に、光記録媒体で反射された第2の検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、参照光の照射位置を制御する。 When the object light is irradiated from the first main surface side, the reference light is irradiated from the second main surface side, and when the object light is irradiated from the second main surface side, the reference light is Irradiated from the first main surface side. The first detection light is irradiated from the same main surface side as the main surface irradiated with the object light, and the second detection light is irradiated from the same main surface side as the main surface irradiated with the reference light. Is done. The control means controls the irradiation position of the object light based on the detection result of the position of the first detection light reflected by the optical recording medium, and the second detection light reflected by the optical recording medium. The irradiation position of the reference light is controlled based on the position detection result by the reflected light.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の記録再生装置において、前記第2の照射手段は、前記第1の検出光と前記第2の検出光とをそれぞれ異なる前記制御領域に照射することを特徴とする。
より高精度の位置制御を行うためには、第1の検出光が照射される制御領域および第2の検出光が照射される制御領域は、物体光および参照光が照射される情報記録領域を挟む隣接した領域であることが望ましい。
According to a fifth aspect of the present invention, in the recording / reproducing apparatus according to the fourth aspect, the second irradiating unit irradiates the control areas different from each other with the first detection light and the second detection light. It is characterized by doing.
In order to perform position control with higher accuracy, the control area irradiated with the first detection light and the control area irradiated with the second detection light are defined as information recording areas irradiated with the object light and the reference light. It is desirable that the adjacent regions are sandwiched.
請求項6に記載の発明は、請求項4または請求項5に記載の記録再生装置において、前記第1の照射手段は、前記物体光を前記情報記録領域に照射する物体光照射手段と、前記参照光を前記情報記録領域に照射する参照光照射手段とを備え、前記制御手段は、前記物体光照射手段による前記物体光の照射位置と、前記参照光照射手段による前記参照光の照射位置とを独立に制御することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the recording / reproducing apparatus according to the fourth or fifth aspect, the first irradiation unit includes an object light irradiation unit that irradiates the information recording area with the object light, and Reference light irradiation means for irradiating the information recording area with reference light, and the control means includes an irradiation position of the object light by the object light irradiation means, and an irradiation position of the reference light by the reference light irradiation means. Are controlled independently.
請求項7に記載の発明は、請求項1〜請求項6のいずれかの項に記載の記録再生装置において、前記物体光および前記参照光の偏光方向と前記検出光の偏光方向は互いに直交することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the recording / reproducing apparatus according to any one of the first to sixth aspects, a polarization direction of the object light and the reference light and a polarization direction of the detection light are orthogonal to each other. It is characterized by that.
請求項8に記載の発明は、請求項1〜請求項7のいずれかの項に記載の記録再生装置において、前記物体光、前記参照光、および前記検出光は同一の光源により生成されることを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the recording / reproducing apparatus according to any one of
本発明によれば、検出光によって位置情報を検出し、その位置情報に基づいて、情報の記録および再生に使用する光の、記録媒体に対する照射位置を制御するようにしたので、情報の記録および再生に使用する光を精度よく記録媒体上に照射することができるという効果が得られる。 According to the present invention, the position information is detected by the detection light, and based on the position information, the irradiation position on the recording medium of the light used for recording and reproducing the information is controlled. The effect that the light used for reproduction can be accurately irradiated onto the recording medium is obtained.
以下、図面を参照し、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態による記録再生装置の構成を示すブロック図である。図において1は、物体光と参照光とによって形成された干渉縞によって情報が記録されるホログラム記録媒体(光記録媒体)である。2はスピンドルモータであり、ホログラム記録媒体1の外形形状がディスク状である場合に、これを例えば、線速度一定に回転させる。回転数等は、ドライバーIC7の出力によりコントロールされる。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure,
3は光ピックアップ(第1および第2の照射手段、制御手段)であり、図示せぬレーザ光源や、コリメータレンズ、対物レンズ、偏光ビームスプリッタ等の光学部品(第1および第2の照射手段)、フォーカシングアクチュエータ(制御手段)、トラッキングアクチュエータ(制御手段)、および受光素子である2次元光検出アレイ等を備えている。対物レンズは、フォーカシングアクチュエータによって、ホログラム記録媒体1の厚さ方向に駆動され、トラッキングアクチュエータによって、ホログラム記録媒体1の、記録面の面内方向に駆動される。
Reference numeral 3 denotes an optical pickup (first and second irradiating means, control means), and optical components (first and second irradiating means) such as a laser light source, a collimator lens, an objective lens, and a polarization beam splitter (not shown). A focusing actuator (control means), a tracking actuator (control means), and a two-dimensional light detection array as a light receiving element. The objective lens is driven in the thickness direction of the
4はフィードモータ(制御手段)であり、光ピックアップ3を、例えばホログラム記録媒体1の内周から外周に送るための機構である。フィードモータ4は、トラッキングアクチュエータのドライブ信号により、光ピックアップ3の位置を制御する。5は信号処理ICであり、2次元光検出アレイ等の受光素子に入射したホログラム記録媒体1からの戻り光に基づいてデータ再生信号、アドレス信号、スピンドル制御信号、フォーカスエラー信号およびトラックエラー信号を生成する。また、信号処理IC5は、生成したフォーカスエラー信号およびトラックエラー信号に基づいて、フォーカシング駆動信号、トラッキング駆動信号を生成し、スピンドル制御信号と共に、ドライバーIC7へ出力する。
A feed motor (control means) 4 is a mechanism for sending the optical pickup 3 from the inner periphery to the outer periphery of the
アドレス信号は、データ再生信号に基づいて検出された、ホログラム記録媒体1上の物理アドレスを検出するための信号である。スピンドル制御信号は、スピンドルモータ2の回転制御用の信号であり、アドレス信号に基づいた信号である。フォーカスエラー信号は、光ピックアップ3における照射レーザの焦点ずれを検出するための信号であり、トラックエラー信号は、光ピックアップ3における照射レーザのトラックずれを検出するための信号である。フォーカスエラー信号は、例えば光ピックアップ3内の受光素子により得られる戻り光出力に基づいて、非点収差法等によって生成される。トラックエラー信号は、例えばプッシュプル法等によって生成される。
The address signal is a signal for detecting a physical address on the
6はCPU(中央処理装置)であり、図示せぬROM(ROM:Read Only Memory)等に格納された制御プログラムに基づいて、装置全体の制御を行う。本実施形態においては、CPU6は、ホログラム記録媒体1への情報の記録および再生の動作に係る各種のサーボ動作を制御する。
Reference numeral 6 denotes a CPU (Central Processing Unit), which controls the entire apparatus based on a control program stored in a ROM (ROM: Read Only Memory) (not shown). In the present embodiment, the CPU 6 controls various servo operations related to information recording and reproduction operations on the
ドライバーIC7は、信号処理IC5から入力されたフォーカシング駆動信号、トラッキング駆動信号、およびスピンドル制御信号を所望の大きさに増幅し、フォーカシングアクチュエータ、トラッキングアクチュエータおよびスピンドルモータ2にそれぞれ供給する。また、トラッキング駆動信号から生成されたフィードモータ駆動信号を所望の大きさに増幅し、フィードモータ4に供給する。 The driver IC 7 amplifies the focusing drive signal, the tracking drive signal, and the spindle control signal input from the signal processing IC 5 to desired magnitudes, and supplies them to the focusing actuator, tracking actuator, and spindle motor 2, respectively. Further, the feed motor drive signal generated from the tracking drive signal is amplified to a desired magnitude and supplied to the feed motor 4.
図2は、ホログラム記録媒体1の断面構造を示す断面構造図である。図において、100は基板であり、予め凹(凸)部が形成されている。基板100上には、半透過膜層101、保護層102、記録層103、保護層104の順に膜が積層され、保護層104は基板105によって被覆されている。記録層103には、高い読み出し(再生)効率が期待でき、記録や消去の繰り返しが可能で、しかもそれによる特性の劣化がなく、また、多重記録が可能で、高い解像度が期待できるニオブ酸リチウム単結晶などが用いられる。
FIG. 2 is a cross-sectional structure diagram showing a cross-sectional structure of the
凹(凸)部の間隔Aは、光学系にもよるが、おおよそ100〜500(μm)程度であり、凸(凹)部の間隔Bも光学系によるが、おおよそ0.1〜2(μm)程度である。凹(凸)部間の平坦な領域が情報記録領域106であり、凹(凸)部が制御領域(サーボ領域)107である。108および109はホログラム記録媒体1の主面である。ホログラム記録媒体1の外形形状は、円盤型でもカード型でもよい。
The distance A between the concave (convex) portions is approximately 100 to 500 (μm) depending on the optical system, and the interval B between the convex (concave) portions is approximately 0.1 to 2 (μm) although it depends on the optical system. ) The flat area between the concave (convex) parts is the
次に、本実施形態による物体光、参照光、および検出光の照射方法について説明する。物体光は、ホログラム記録媒体1に記録する情報が付加された光である。参照光は、情報の記録時に物体光と共にホログラム記録媒体1の情報記録領域106に照射されて、干渉縞を生成すると共に、情報の読み出し時にホログラム記録媒体1の情報記録領域106に照射されて、再生情報を含む回折光となる光である。検出光は、ホログラム記録媒体1の制御領域107に照射され、物体光および参照光の位置制御用の位置情報を検出するための光である。
Next, the irradiation method of the object light, the reference light, and the detection light according to the present embodiment will be described. The object light is light to which information to be recorded on the
図3は、物体光、参照光、および検出光をホログラム記録媒体1の同一主面側から照射する場合の様子を示す概略参考図である。物体光71および参照光72はホログラム記録媒体1の情報記録領域106に主面108側から照射され、検出光80も制御領域107に主面108側から照射される。図4は光学系30を含む上記の照射の様子を示す概略参考図である。物体光、参照光および検出光を照射するための光学系30は光ピックアップ3内に設けられる。光学系30の初期調整時に、物体光71、参照光72、および検出光80間の相対的位置を、ホログラム記録媒体1の情報記録領域106および制御領域107に対応して、記録面の面内方向および記録面に直交する方向において、それぞれ調整しておく。
FIG. 3 is a schematic reference diagram illustrating a state in which object light, reference light, and detection light are irradiated from the same main surface side of the
制御領域107に照射された検出光80の反射光に基づいて、光ディスクにおいて一般的なトラック検出方式、フォーカス検出方式、およびアドレス検出方式により、記録面の凹部(凸部)に直交する面内方向(トラッキング制御方向;図3においては左右方向)および記録面の法線方向(フォーカシング制御方向;図3においては上下方向)の位置ずれと、トラッキング制御方向に直交する面内方向の位置とが検出される。ホログラム記録媒体1の外形形状が円盤状の場合には、トラッキング制御方向は円盤の半径方向であり、トラッキング制御方向に直交する面内方向は円盤の円周に沿う方向である。
An in-plane direction orthogonal to the concave portion (convex portion) of the recording surface based on the reflected light of the
トラッキング制御方向は、例えばプッシュプル法、フォーカシング制御方向は非点収差法によって検出することができ、トラッキング制御方向に直交する面内方向は、制御領域107に構成されたアドレス情報に基づいて検出することができる。これらの検出に基づいて行われる制御に関しては、まず検出光80から生成されるフォーカスエラー信号に基づいて、フォーカシング制御方向の制御が行われ、続いてトラックエラー信号に基づいて、トラッキング制御方向の制御が行われ、続いてアドレス信号に基づいて、トラッキング制御方向に直交する面内方向の位置が検出される。
The tracking control direction can be detected by, for example, the push-pull method, the focusing control direction can be detected by the astigmatism method, and the in-plane direction orthogonal to the tracking control direction is detected based on the address information configured in the
ホログラム記録媒体1が、偏芯や面振れ等により位置ずれを起こすと、物体光71および参照光72の照射位置は、本来、記録または再生すべきトラッキング制御方向およびフォーカシング制御方向の位置からずれてしまい、記録または再生を行うことができない。そこで、制御領域107に照射された検出光80の反射光に基づいて、上記の位置ずれを検出し、適正な位置に検出光80を制御することにより、検出光80に対して相対的に位置決めされた物体光71および参照光72の位置を所望の位置に制御することができる。
When the
図5は、光ピックアップ3が備える上記の光学系30の構成例を示す概略構成図である。図において、301は、光源となるレーザである。302はコリメータレンズ等のレンズであり、レーザ301から出射された光を平行光線にする。303はビームスプリッタであり、透過反射特性に応じて、レンズ302を透過した光を透過および反射する。304は偏光ビームスプリッタであり、P偏光(振動方向が入射面に平行)の光を透過させ、S偏光(振動方向が入射面に垂直)の光を反射する。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration example of the
305は2分の1波長板であり、入射光の偏光面を回転させて出射する。306は偏向手段であり、ビームスプリッタ306aおよび偏向面306bを備えている。307は空間光変調器であり、透過する光に対して2次元データを付加する。308は2分の1波長板である。309は複合偏光ビームスプリッタであり、偏光ビームスプリッタ309aおよび309bを備えている。310は対物レンズであり、物体光および検出光を集光し、ホログラム記録媒体1に照射する。
312は、集光作用を有するホログラム素子である。313は、集光作用を有する集光レンズである。314は、再生時に再生情報が付加された参照光72の反射光が有する2次元データを検出する2次元光検出アレイである。315は集光レンズである。316はシリンドリカルレンズである。317は、サーボ用受光素子であり、物体光71および参照光72の位置制御に用いられる位置情報を、検出光80の反射光に基づいて検出する。
320は、前述したフォーカシングアクチュエータおよびトラッキングアクチュエータとしての機能を有するアクチュエータである。物体光71および参照光72のずれは、サーボ用受光素子317の出力に基づいたフォーカスエラー信号およびトラックエラー信号として検出され、アクチュエータ320は、このフォーカスエラー信号およびトラックエラー信号に基づいたフォーカシング駆動信号およびトラッキング駆動信号に基づいて、対物レンズ310とホログラム素子312とをフォーカシング制御方向またはトラッキング制御方向に一体で移動制御する。
320 is an actuator having a function as the above-described focusing actuator and tracking actuator. The deviation between the
なお、上記の光学系30は、物体光71の光軸を中心として、参照光72の軌跡が円錐を描くように回転するぺリストロフィック多重方式による光学系である。ペリストロフィック多重方式においては、参照光72を回転させることにより、同一の記録領域に複数の情報を多重化して記録することができる。偏向手段306、対物レンズ310、およびホログラム素子312は一体となって回転するように構成されている。
The
物体光71は、以下のようにしてホログラム記録媒体1に照射される。レーザ301から出射した光(例えばS偏光とする)は、レンズ302により平行光とされ、ビームスプリッタ303を透過する。この光は偏光ビームスプリッタ304で反射され、2分の1波長板305によってP偏光に変換され、ビームスプリッタ306aにおいて透過光と反射光とに分離される。ビームスプリッタ306aを透過した光は、空間光変調器307によって2次元データが与えられ、2分の1波長板308をP偏光状態のまま透過し、偏光ビームスプリッタ309aを透過し、対物レンズ310により、物体光71として、ホログラム記録媒体1の情報記録領域106の記録層103近傍に集光される。ビームスプリッタ303の透過反射特性は、例えば透過率80%、反射率20%(無偏光)であり、ビームスプリッタ306aの透過反射特性は、例えば透過率50%、反射率50%(無偏光)である。
The
また、ビームスプリッタ306aによって反射された光は、偏向面306bによって反射され、ホログラム素子312によって、物体光71が照射される情報記録領域106に、物体光71と同一の主面108側から、参照光72として照射される。ホログラム記録媒体1の情報記録領域106の記録層103においては、物体光71と参照光72とが干渉し、干渉縞が体積記録される。物体光71の光量は、2分の1波長板308を光軸周りに回転することにより、任意に設定することができる。光量は、干渉縞のパターンが最も鮮明になるように選べばよい。
The light reflected by the
記録された情報を再生する場合には、2分の1波長板308を光軸周りに回転することにより、S偏光成分のみの光が2分の1波長板308から出射されるようにする。この光は偏光ビームスプリッタ309aによって全て反射され、ホログラム記録媒体1には照射されない。これにより、P偏光の参照光72のみが、干渉縞が記録されている情報記録領域106の記録層103に照射される。この光は記録層103で回折し、半透過膜層101において反射される。反射された光は対物レンズ310および偏光ビームスプリッタ309aを透過する。
When reproducing the recorded information, the half-
ビームスプリッタ306aを透過した光は、2分の1波長板308によってS偏光に変換され、空間光変調器307およびビームスプリッタ306aを透過する。この光は、2分の1波長板305によって再びP偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ304および集光レンズ313を透過し、2次元光検出アレイ314に入射する。2次元光検出アレイ314は、この光に基づいて、2次元データを再生する。なお、記録されたデータを再生する場合には、空間光変調器307は全透過状態とするか、光路から外しておくことが望ましい。
The light that has passed through the
また、レーザ301から出射し、レンズ302によって平行光とされた光の一部はビームスプリッタ303で反射される。このS偏光の光は偏光ビームスプリッタ309bおよび309aで反射され、対物レンズ310に入射する。対物レンズ310に入射する光の光軸は、光路中の反射光学部品(ビームスプリッタ303、偏光ビームスプリッタ309bおよび309a等)によって、物体光71の光軸から微小角だけずれるように設定されている。対物レンズ310により集光された光は、ホログラム記録媒体1の制御領域107に、検出光80として入射する。
Further, part of the light emitted from the
制御領域107に形成された凹(凸)部によって変調された光は、半透過膜層101で反射され、対物レンズ310によって再びほぼ平行光にされる。この光は偏光ビームスプリッタ309aおよび309bによって反射され、ビームスプリッタ303を透過する。続いて、この光は集光レンズ315によって集光され、シリンドリカルレンズ316によって非点収差を与えられ、サーボ用受光素子317に入射する。サーボ用受光素子317は、この光に基づいて、位置情報を検出する。
The light modulated by the concave (convex) portion formed in the
次に、本実施形態による物体光、参照光、および検出光の他の照射方法について説明する。図6は、物体光と参照光とをホログラム記録媒体1のそれぞれ異なる主面側から照射し、検出光を一方の主面側から照射する場合の様子を示す概略参考図である。物体光71および検出光81はホログラム記録媒体1に主面108側から照射され、参照光72はホログラム記録媒体1に主面109側から照射される。物体光71は、検出光81の反射光より生成される制御情報(フォーカスエラー信号、トラックエラー信号、およびアドレス信号が示す情報)に基づいて位置制御され、参照光72は、検出光81の透過光82より生成される制御情報に基づいて位置制御される。図7は、光学系31および32を含む上記の照射の様子を示す概略参考図である。光学系31によって物体光71および検出光81が照射され、光学系32によって参照光72が照射される。
Next, other irradiation methods of object light, reference light, and detection light according to the present embodiment will be described. FIG. 6 is a schematic reference diagram showing a state in which object light and reference light are irradiated from different main surface sides of the
図8は、検出光83を主面109側から照射する場合の様子を示す概略参考図である。物体光71はホログラム記録媒体1に主面108側から照射され、参照光72および検出光83はホログラム記録媒体1に主面109側から照射される。物体光71は、検出光83の透過光34より生成される制御情報に基づいて位置制御され、参照光72は、検出光83の反射光より生成される制御情報に基づいて位置制御される。
FIG. 8 is a schematic reference diagram showing a state when the
図9は、物体光と参照光とをホログラム記録媒体1のそれぞれ異なる主面側から照射し、検出光を両方の主面側から照射する場合の様子を示す概略参考図である。物体光71および検出光85はホログラム記録媒体1に主面108側から照射され、参照光72および検出光86はホログラム記録媒体1に主面109側から照射される。物体光71は、検出光85の反射光より生成される制御情報に基づいて位置制御され、参照光72は、検出光86の反射光より生成される制御情報に基づいて位置制御される。検出光85および86は、対向する主面108および109側から同一の制御領域107に照射される。図10は、光学系31および32を含む上記の照射の様子を示す概略参考図である。光学系31によって物体光71および検出光85が照射され、光学系32によって参照光72および検出光86が照射される。
FIG. 9 is a schematic reference diagram showing a state in which object light and reference light are irradiated from different principal surface sides of the
図11は、物体光と参照光とをホログラム記録媒体1のそれぞれ異なる主面側から照射し、検出光を両方の主面側から照射する場合の様子を示す概略参考図である。図9の場合と異なるのは、検出光をホログラム記録媒体1の両方の主面側から、異なる制御領域107にそれぞれ照射するようにした点である。物体光71および検出光87はホログラム記録媒体1に主面108側から照射され、参照光72および検出光88はホログラム記録媒体1に主面109側から照射される。物体光71は、検出光87の反射光より生成される制御情報に基づいて位置制御され、参照光72は、検出光88の反射光より生成される制御情報に基づいて位置制御される。検出光87および88は、情報記録領域106(物体光71および参照光72が照射される領域)を挟んで隣接する制御領域107に照射される。
FIG. 11 is a schematic reference diagram showing a state in which object light and reference light are irradiated from different principal surface sides of the
図12は、光学系31(物体光照射手段)および32(参照光照射手段)を含む上記の照射の様子を示す概略参考図である。光学系31によって物体光71および検出光87が照射され、光学系32によって参照光72および検出光88が照射される。図12においては、物体光71および検出光87を照射する光学系31と、参照光72および検出光88を照射する光学系32とが、ホログラム記録媒体1に対して、フォーカシング制御方向およびトラッキング制御方向に独立に位置制御される。図中の矢印Aはフォーカシング制御方向を示しており、矢印Bはトラッキング制御方向を示している。光学系31および32の位置制御に関しては、光学系31および32全体を移動させてもよいし、光学系31および32の一部(レンズ等)のみを移動させてもよい。
FIG. 12 is a schematic reference diagram showing the above-described irradiation state including the optical system 31 (object light irradiation means) and 32 (reference light irradiation means). The
なお、図13に示されるように、光学系31および32の一方のみに光源を備え、他方には、光ファイバー90やプリズム等を介して光源からの光を導くようにしてもよい。
As shown in FIG. 13, only one of the
以上で説明したように、本実施形態によれば、検出光によって位置情報を検出し、その位置情報に基づいて、記録媒体に対する物体光および参照光の照射位置を制御することにより、異なる記録再生装置あるいは記録媒体の間に面振れや偏芯等があっても、記録面への最適な照射光の状態で、適正な記録位置に情報を記録したり再生したりすることができる。また、検出光を情報記録領域に照射せず、制御領域に照射するので、高品質の記録および再生を行うことができる。 As described above, according to the present embodiment, different recording / reproducing operations are performed by detecting position information using detection light and controlling the irradiation position of object light and reference light on the recording medium based on the position information. Even if there is surface wobbling or eccentricity between apparatuses or recording media, information can be recorded or reproduced at an appropriate recording position in the state of optimal irradiation light on the recording surface. Further, since the control area is irradiated with the detection light without irradiating the information recording area, high-quality recording and reproduction can be performed.
また、物体光、参照光、および検出光を記録媒体の同一の主面側から照射する(図3および図4参照)ことにより、上記の光をそれぞれ記録媒体の異なる主面側から照射する場合と比較して、光学系をコンパクトに構成することができる。 In addition, when the object light, the reference light, and the detection light are irradiated from the same main surface side of the recording medium (see FIGS. 3 and 4), the above light is irradiated from different main surface sides of the recording medium, respectively. As compared with the optical system, the optical system can be made compact.
また、物体光および参照光をそれぞれ異なる主面側から照射し、検出光を一方の主面側から照射する(図6〜図8参照)ことにより、検出光の記録媒体における反射光と透過光とを用いて、物体光と参照光との照射位置の制御を行うことができる。したがって、検出光を物体光用と参照光用とのそれぞれに分けて照射する必要がなく、検出光に使用される光量を低減することができる。 In addition, the object light and the reference light are irradiated from different main surface sides, and the detection light is irradiated from one main surface side (see FIGS. 6 to 8), whereby reflected light and transmitted light of the detection light in the recording medium are transmitted. And the irradiation position of the object light and the reference light can be controlled. Therefore, it is not necessary to irradiate the detection light separately for the object light and the reference light, and the amount of light used for the detection light can be reduced.
また、物体光と同一の主面側から照射される物体光用の検出光と、参照光と同一の主面側から照射される参照光用の検出光とをそれぞれ設けた(図9〜図13参照)ことにより、物体光に係る光学系と参照光に係る光学系とを分離することができ、量産性が向上する。さらに、物体光と参照光とを独立に制御することができるので、高精度の制御を行うことができる。 Also, detection light for object light irradiated from the same main surface side as the object light and detection light for reference light irradiated from the same main surface side as the reference light are respectively provided (FIGS. 9 to 9). 13), the optical system related to the object light and the optical system related to the reference light can be separated, and mass productivity is improved. Furthermore, since object light and reference light can be controlled independently, highly accurate control can be performed.
また、物体光用の検出光と、参照光用の検出光とを異なる制御領域に照射する(図11参照)ことにより、互いの制御信号が干渉することがなく、高精度の制御を行うことができる。 Further, by irradiating the detection light for object light and the detection light for reference light to different control areas (see FIG. 11), the control signals do not interfere with each other, and high-precision control is performed. Can do.
また、物体光および参照光に係る光学系をそれぞれ独立に制御することにより、物体光および参照光に係る光学系を分離する(図12参照)ことができ、1光学系当たりの重量を低下させることができる。光学系を軽量化することにより、情報を記録あるいは再生する際に所望の情報記録領域に高速に移動することができ、アクセス速度を向上させることができる。 Further, by independently controlling the optical system related to the object light and the reference light, the optical system related to the object light and the reference light can be separated (see FIG. 12), and the weight per optical system is reduced. be able to. By reducing the weight of the optical system, it is possible to move to a desired information recording area at a high speed when information is recorded or reproduced, and the access speed can be improved.
また、図5で説明したように、本実施形態における物体光および参照光はP偏光であり、検出光はS偏光である。このように、物体光および参照光と検出光との偏光方向を直交させることにより、検出光が情報の記録に影響を与えることがない。さらに、偏光素子により再生光と検出光とを分離することができるので、高品質の記録再生を行うことができる。 Further, as described in FIG. 5, the object light and the reference light in this embodiment are P-polarized light, and the detection light is S-polarized light. Thus, by making the polarization directions of the object light, the reference light, and the detection light orthogonal, the detection light does not affect information recording. Furthermore, since the reproduction light and the detection light can be separated by the polarizing element, high-quality recording and reproduction can be performed.
また、物体光、参照光、および検出光の光源として同一の光源を用いることにより、装置の小型化およびコストダウンを図ることができる。 Further, by using the same light source as the light source for the object light, the reference light, and the detection light, it is possible to reduce the size and cost of the apparatus.
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to these embodiments, and includes design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention. It is.
1・・・ホログラム記録媒体、2・・・スピンドルモータ、3・・・光ピックアップ、4・・・フィードモータ、5・・・信号処理IC、6・・・CPU、7・・・ドライバーIC、30,31,32・・・光学系、71・・・物体光、72・・・参照光、80,81,82,83,84,85,86,87,88・・・検出光、100,105・・・基板、101・・・透過膜層、102,104・・・保護層、103・・・記録層、106・・・情報記録領域、107・・・制御領域、108,109・・・主面、301・・・レーザ、302・・・レンズ、303,306a・・・ビームスプリッタ、304,309a,309b・・・偏光ビームスプリッタ、305,308・・・2分の1波長板、306・・・偏向手段、306b・・・偏向面、307・・・空間光変調器、309・・・複合偏光ビームスプリッタ、310・・・対物レンズ、312・・・ホログラム素子、313,315・・・集光レンズ、314・・・2次元光検出アレイ、316・・・シリンドリカルレンズ、317・・・サーボ用受光素子、320・・・アクチュエータ。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記物体光および前記参照光を、情報が記録される前記光記録媒体上の情報記録領域に照射する第1の照射手段と、
位置検出用の検出光を、前記光記録媒体上の、前記情報記録領域と異なる制御領域に照射する第2の照射手段と、
前記検出光による位置の検出結果に基づいて、前記第1の照射手段による前記物体光および前記参照光の照射位置を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする記録再生装置。 Based on the diffracted light of the reference light, irradiating the optical recording medium with object light and reference light, recording the information of the object light on the optical recording medium as interference fringes, irradiating the interference light with the reference light In a recording / reproducing apparatus for reproducing information,
A first irradiating means for irradiating the information recording area on the optical recording medium on which the information is recorded with the object light and the reference light;
Second irradiating means for irradiating detection light for position detection on a control area different from the information recording area on the optical recording medium;
Control means for controlling the irradiation position of the object light and the reference light by the first irradiation means based on the detection result of the position by the detection light;
A recording / reproducing apparatus comprising:
前記第2の照射手段は、前記物体光および前記参照光が照射される前記主面側から前記検出光を照射する
ことを特徴とする請求項1に記載の記録再生装置。 The first irradiation means irradiates the object light and the reference light from the first or second main surface side of the optical recording medium,
The recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the second irradiating unit irradiates the detection light from the main surface side irradiated with the object light and the reference light.
前記第2の照射手段は、前記第1または第2の主面側から前記検出光を照射し、
前記制御手段は、前記物体光が照射される前記主面と前記検出光が照射される前記主面とが同一の場合には、前記検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記物体光の照射位置を制御すると共に、前記検出光の透過光による位置の検出結果に基づいて、前記参照光の照射位置を制御し、
前記物体光が照射される前記主面と前記検出光が照射される前記主面とが異なる場合には、前記検出光の透過光による位置の検出結果に基づいて、前記物体光の照射位置を制御すると共に、前記検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記参照光の照射位置を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の記録再生装置。 The first irradiation means irradiates the object light from one main surface side of the first and second main surfaces, and irradiates the reference light from the other main surface side,
The second irradiation means irradiates the detection light from the first or second main surface side,
In the case where the main surface irradiated with the object light and the main surface irradiated with the detection light are the same, the control means, based on the detection result of the position by the reflected light of the detection light, Control the irradiation position of the object light, and control the irradiation position of the reference light based on the detection result of the position by the transmitted light of the detection light,
When the main surface irradiated with the object light is different from the main surface irradiated with the detection light, the irradiation position of the object light is determined based on the detection result of the position by the transmitted light of the detection light. 2. The recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the recording and reproducing position is controlled based on a detection result of a position of the detection light reflected by the reflected light.
前記第2の照射手段は、前記物体光が照射される前記一方の主面側から第1の検出光を照射すると共に、前記参照光が照射される前記他方の主面側から第2の検出光を照射し、
前記制御手段は、前記第1の検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記物体光の照射位置を制御すると共に、前記第2の検出光の反射光による位置の検出結果に基づいて、前記参照光の照射位置を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の記録再生装置。 The first irradiation means irradiates the object light from one main surface side of the first and second main surfaces, and irradiates the reference light from the other main surface side,
The second irradiating means irradiates the first detection light from the one main surface side irradiated with the object light and the second detection from the other main surface side irradiated with the reference light. Irradiate light,
The control means controls the irradiation position of the object light based on the position detection result of the reflected light of the first detection light, and based on the position detection result of the reflected light of the second detection light. The recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein an irradiation position of the reference light is controlled.
The recording / reproducing apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the object light, the reference light, and the detection light are generated by the same light source.
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