JP2008108407A - Objective lens position control device and objective lens position control method, and information recording/reproducing device - Google Patents

Objective lens position control device and objective lens position control method, and information recording/reproducing device Download PDF

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訓明 岡田
Takahiro Miyake
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an device objective lens position control and an objective lens position control method capable of accurately matching light irradiation positions of two pickups facing each other via a recording medium each other, and an information recording/reproducing device having its function. <P>SOLUTION: The information recording/reproducing device 10A is provided with a glass disk 100A, a light source 302 for emitting an optical beam, a half mirror 318 for separating the optical beam into first and second optical beams, objective lenses 201 and 301 for condensing the first or second optical beams on the glass disk 100A, a half mirror 203 for transmitting or reflecting the first and the second optical beams, a full-reflection mirror 211 for reflecting the second optical beam transmitted through the half mirror 203, an observation part 213 for observing interference fringes of the first and second optical beams, and an objective lens driving mechanism 291 for controlling the position of the objective lens 201 according to the state of the interference fringes observed by the observation part 213. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、対物レンズ位置制御装置、対物レンズ位置制御方法、および情報記録再生装置に関し、より特定的には、ホログラフィを利用した情報記録再生装置の対物レンズ位置を制御する対物レンズ位置制御装置、対物レンズ位置制御方法、およびその機能を有する情報記録再生装置に関する。   The present invention relates to an objective lens position control device, an objective lens position control method, and an information recording / reproducing device, and more specifically, an objective lens position control device that controls the objective lens position of an information recording / reproducing device using holography, The present invention relates to an objective lens position control method and an information recording / reproducing apparatus having the function.

従来より、ホログラムによって光ディスク記録媒体に情報を超高密度で記録するホログラフィック記録方式が知られている。このホログラフィック記録方式では、イメージ情報を担持する情報光と記録用参照光とを光ディスク記録媒体の内部で重ね合わせて干渉縞パターンを生成し、この干渉縞パターンを光ディスク記録媒体中に記録することによってイメージ情報の書込みが行なわれる。記録された干渉縞パターンから情報を再生する場合には、その光ディスク記録媒体中に記録された干渉縞パターンに書込時と同様の再生用参照光を照射し、干渉縞パターンによって回折を生じさせてイメージ情報を再生する。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a holographic recording method for recording information on an optical disk recording medium with a hologram at an extremely high density. In this holographic recording method, an interference fringe pattern is generated by superimposing information light carrying image information and a recording reference light inside an optical disc recording medium, and this interference fringe pattern is recorded in the optical disc recording medium. The image information is written by. When information is reproduced from the recorded interference fringe pattern, the interference fringe pattern recorded in the optical disc recording medium is irradiated with reproduction reference light similar to that at the time of writing to cause diffraction by the interference fringe pattern. To play back image information.

近年では、光ディスク記録媒体の記録層の厚み方向も利用して、干渉縞パターンを３次元的に書き込むことにより、記録密度を更に増加させるようにしたボリュームホログラフィの開発が注目されている。このボリュームホログラフィによる記録方式を利用し、更に多重記録を行なうことによって情報の記録容量を飛躍的に増大させることができる。このような光ディスク記録媒体に対して情報を記録および／または再生する情報記録再生装置の対物レンズ位置（傾き）を検出する従来例について、以下に説明する。   In recent years, attention has been focused on the development of volume holography in which the recording density is further increased by writing the interference fringe pattern three-dimensionally using the thickness direction of the recording layer of the optical disk recording medium. By using this volume holography recording method and further performing multiplex recording, the information recording capacity can be dramatically increased. A conventional example of detecting the objective lens position (tilt) of an information recording / reproducing apparatus for recording and / or reproducing information on such an optical disc recording medium will be described below.

従来の対物レンズ傾き検出装置は、光学式情報記録または再生装置に設けられる対物レンズの傾きを検出する装置であって、対物レンズと記録媒体に相当する平行平面とを透過したコヒーレント光を反射させるとともに、複数の光束に分離する反射光分離手段と、反射光分離手段により分離された複数の光束を相対的に光軸の周りに略１８０度回転させる光束回転手段と、光束回転手段により回転せしめられた複数の光束を重ね合わせて干渉縞を発生させる干渉縞発生手段とを備える（たとえば、特許文献１参照）。   A conventional objective lens tilt detection device is a device that detects the tilt of an objective lens provided in an optical information recording or reproducing device, and reflects coherent light that has passed through the objective lens and a parallel plane corresponding to a recording medium. In addition, the reflected light separating means for separating the light into a plurality of light beams, the light beam rotating means for rotating the plurality of light beams separated by the reflected light separating means relative to each other about 180 degrees around the optical axis, and the light beam rotating means. Interference fringe generating means for generating interference fringes by superimposing a plurality of light fluxes obtained (see, for example, Patent Document 1).

また、ビットに対応する微小なホログラムをホログラム記録媒体内に三次元的に形成するホログラム記録方法が提案されている。この従来のホログラム記録方法では、透明なホログラム記録媒体を挟んで２つの集光光学系を対向させ、対向する２本の光束の集光点を一致させる。これにより、その集光点に干渉縞が発生し、微小な反射型ホログラムが形成される。再生時には、一方の光束のみをホログラム記録媒体に照射して、記録部に集光させる。これにより、その集光点に反射型ホログラムが形成されている場合、入射光とは逆方向に再生光が発生する。その再生光を光検出器で検出することで、ビット情報が得られる（たとえば、非特許文献１参照）。
特開平６−２５９８０５号公報 Toshihiro Horigome、外７名、「青色レーザダイオードを用いた微小反射記録のための駆動システム（Drive System for Micro-Reflector Recording Employing Blue Laser Diode）」、光メモリ２００６国際シンポジウム（International Symposium on Optical Memory 2006（ＩＳＯＭ０６）、テクニカルダイジェスト In addition, a hologram recording method has been proposed in which a minute hologram corresponding to a bit is three-dimensionally formed in a hologram recording medium. In this conventional hologram recording method, two condensing optical systems are opposed to each other with a transparent hologram recording medium interposed therebetween, and the condensing points of two opposed light beams are made to coincide. Thereby, an interference fringe is generated at the condensing point, and a minute reflection type hologram is formed. At the time of reproduction, only one of the light beams is irradiated onto the hologram recording medium and condensed on the recording unit. Thereby, when a reflection hologram is formed at the condensing point, reproduction light is generated in the direction opposite to the incident light. Bit information is obtained by detecting the reproduced light with a photodetector (see, for example, Non-Patent Document 1).
JP-A-6-259805 Toshihiro Horigome, 7 others, "Drive System for Micro-Reflector Recording Employing Blue Laser Diode", International Symposium on Optical Memory 2006 (ISOM06) ) Technical digest

従来の対物レンズ傾き検出装置は、光磁気ディスク装置とともに設けられており、対物レンズ傾き検出装置で検出された傾き情報に基づいて、光磁気ディスク装置の情報記録媒体に対する位置を制御する。そのため、対物レンズ傾き検出装置の光照射位置と光磁気ディスク装置の光照射位置とは正確に対応していなければならない。   The conventional objective lens tilt detection device is provided together with the magneto-optical disk device, and controls the position of the magneto-optical disk device with respect to the information recording medium based on the tilt information detected by the objective lens tilt detection device. Therefore, the light irradiation position of the objective lens tilt detection device and the light irradiation position of the magneto-optical disk device must correspond exactly.

特許文献１に記載されているように、従来の対物レンズ傾き検出装置は、対物レンズの傾き調整のために対物レンズに対向する位置に半球レンズを配置し、対物レンズ入射光と半球レンズ反射光との干渉縞で、対物レンズによる発生するコマ収差を検出する。このように、従来の対物レンズ傾き検出装置はコマ収差を利用するため、収差の状態によっては対物レンズ傾き検出装置の光照射位置と光磁気ディスク装置の光照射位置とを正確に対応させることが難しいという問題があった。非特許文献１に記載された従来のホログラム記録方法においても、２つの対物レンズの正確な位置および傾きの調整が必要となる。   As described in Patent Document 1, a conventional objective lens tilt detection device arranges a hemispherical lens at a position facing the objective lens for adjusting the tilt of the objective lens, and enters the objective lens incident light and hemispherical lens reflected light. The coma generated by the objective lens is detected by the interference fringes. As described above, since the conventional objective lens tilt detection device uses coma aberration, the light irradiation position of the objective lens tilt detection device and the light irradiation position of the magneto-optical disk device can be accurately matched depending on the state of aberration. There was a problem that it was difficult. In the conventional hologram recording method described in Non-Patent Document 1, it is necessary to adjust the exact position and inclination of the two objective lenses.

この発明の目的は、記録媒体を挟んで対向する２つのピックアップ部の光照射位置を正確に一致させることが可能な対物レンズ位置制御装置、対物レンズ位置制御方法、およびその機能を有する情報記録再生装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an objective lens position control device, an objective lens position control method, and an information recording / reproducing having the function capable of accurately matching the light irradiation positions of two pickup sections facing each other across a recording medium Is to provide a device.

この発明のある局面によれば、透明媒体を挟んで対向する位置に配置され透明媒体に光ビームを集光する第１および第２の対物レンズの位置を制御する対物レンズ位置制御装置であって、第１および第２の光ビームを生成する光ビーム生成光学系と、第１の対物レンズ、透明媒体および第２の対物レンズを経由する第１の光ビームと、第１の光ビームとは別経路をたどる第２の光ビームとの干渉縞を観測する観測部と、干渉縞の状態に応じて、第１および第２の対物レンズの少なくとも一方の位置を制御する対物レンズ駆動機構とを備える。   According to an aspect of the present invention, there is provided an objective lens position control device that controls the positions of first and second objective lenses that are arranged at positions facing each other with a transparent medium interposed therebetween and collect a light beam on the transparent medium. A light beam generating optical system that generates the first and second light beams, the first light beam that passes through the first objective lens, the transparent medium, and the second objective lens, and the first light beam. An observation unit for observing interference fringes with the second light beam following another path; and an objective lens driving mechanism for controlling at least one position of the first and second objective lenses according to the state of the interference fringes. Prepare.

好ましくは、透明媒体は、半透構造の層を含む。第２の光ビームは、第２の対物レンズで透明媒体に集光され、透明媒体で一部反射されて再び第２の対物レンズを経由し、観測部に入射する。   Preferably, the transparent medium includes a semi-permeable layer. The second light beam is condensed on the transparent medium by the second objective lens, partially reflected by the transparent medium, and again enters the observation unit via the second objective lens.

好ましくは、第１または第２の対物レンズに設けられる半透鏡をさらに備える。第２の光ビームは、半透鏡で一部反射されて観測部に入射する。   Preferably, a semi-transparent mirror provided on the first or second objective lens is further provided. The second light beam is partially reflected by the semi-transparent mirror and enters the observation unit.

この発明の他の局面によれば、透明媒体を挟んで対向する位置に配置され透明媒体に光ビームを集光する第１および第２の対物レンズの位置を制御する対物レンズ位置制御方法であって、第１および第２の光ビームを生成するステップと、第１の対物レンズ、透明媒体および第２の対物レンズを経由する第１の光ビームと、第１の光ビームとは別経路をたどる第２の光ビームとの干渉縞を観測するステップと、干渉縞の状態に応じて、第１および第２の対物レンズの少なくとも一方の位置を制御するステップとを備える。   According to another aspect of the present invention, there is provided an objective lens position control method for controlling the positions of a first objective lens and a second objective lens that are arranged at positions facing each other with a transparent medium interposed therebetween and collect a light beam on the transparent medium. A path for generating the first and second light beams, the first light beam passing through the first objective lens, the transparent medium, and the second objective lens, and the first light beam. Observing an interference fringe with the second light beam to be traced, and controlling at least one position of the first and second objective lenses according to the state of the interference fringe.

この発明のさらに他の局面によれば、記録媒体に対して情報を記録および／または再生するとともに、記録媒体と置換される透明媒体を介して対物レンズ位置を制御可能な情報記録再生装置であって、光ビームを生成する光ビーム生成光学系と、光ビームを記録媒体に集光する第１の対物レンズと、光ビームを記録媒体に集光する、記録媒体を挟んで第１の対物レンズと対向する位置に配置された第２の対物レンズと、第１の対物レンズ、透明媒体および第２の対物レンズを経由する第１の光ビームと、第１の光ビームとは別経路をたどる第２の光ビームとの干渉縞を観測する観測部と、干渉縞の状態に応じて、第１および第２の対物レンズの少なくとも一方の位置を制御する対物レンズ駆動機構とを備える。   According to still another aspect of the present invention, there is provided an information recording / reproducing apparatus capable of recording and / or reproducing information with respect to a recording medium and controlling an objective lens position via a transparent medium replaced with the recording medium. A light beam generating optical system for generating a light beam, a first objective lens for condensing the light beam on the recording medium, and a first objective lens for condensing the light beam on the recording medium with the recording medium interposed therebetween The second objective lens arranged at a position opposite to the first objective lens, the first objective lens, the first light beam passing through the transparent medium and the second objective lens, and the first optical beam follow a different path. An observation unit for observing interference fringes with the second light beam and an objective lens driving mechanism for controlling at least one position of the first and second objective lenses according to the state of the interference fringes.

好ましくは、対物レンズ駆動機構により第１の対物レンズの焦点と第２の対物レンズの焦点とを一致させ、記録媒体内の当該焦点にホログラムを記録する。   Preferably, the focal point of the first objective lens is matched with the focal point of the second objective lens by the objective lens driving mechanism, and the hologram is recorded at the focal point in the recording medium.

この発明によれば、記録媒体を挟んで対向する２つのピックアップ部の光照射位置を正確に一致させることができる。   According to the present invention, it is possible to accurately match the light irradiation positions of the two pickup portions facing each other with the recording medium interposed therebetween.

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図１は、この発明の実施の形態による情報記録再生装置１０の光学的構成を示した図である。図１を参照して、情報記録再生装置１０は、サーボ用ピックアップ部２００と、情報記録再生用ピックアップ部３００とを備える。情報記録再生装置１０は、情報記録媒体１００に対して情報を記録および／または再生する。   FIG. 1 is a diagram showing an optical configuration of an information recording / reproducing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, information recording / reproducing apparatus 10 includes a servo pickup unit 200 and an information recording / reproducing pickup unit 300. The information recording / reproducing apparatus 10 records and / or reproduces information with respect to the information recording medium 100.

情報記録媒体１００は、一例として、基板１Ａ，１Ｂと、反射層２Ａ，２Ｂと、保護層３と、ホログラム記録層５とを含む。基板１Ｂ上には、ホログラム記録層５が形成されている。ホログラム記録層５上には、反射層２Ｂが形成されている。反射層２Ｂ上には、保護層３が形成されている。保護層３上には、反射層２Ａが形成されている。反射層２Ａ上には、基板１Ａが形成されている。   As an example, the information recording medium 100 includes substrates 1A and 1B, reflection layers 2A and 2B, a protective layer 3, and a hologram recording layer 5. A hologram recording layer 5 is formed on the substrate 1B. On the hologram recording layer 5, a reflective layer 2B is formed. A protective layer 3 is formed on the reflective layer 2B. On the protective layer 3, a reflective layer 2A is formed. A substrate 1A is formed on the reflective layer 2A.

情報記録媒体１００は、たとえば、基板１Ａ，１Ｂが各々約０．６ｍｍ、反射層２Ａ，２Ｂが各々２〜３μｍ、保護層３が約０．２ｍｍ、ホログラム記録層５が約０．６ｍｍの厚さであって、この場合には合計でほぼ２ｍｍとなる。   In the information recording medium 100, for example, the thickness of the substrates 1A and 1B is about 0.6 mm, the reflective layers 2A and 2B are 2 to 3 μm, the protective layer 3 is about 0.2 mm, and the hologram recording layer 5 is about 0.6 mm. In this case, the total is approximately 2 mm.

基板１Ａ，１Ｂは、ポリカーボネートまたはガラスにより構成されている。基板１Ａと反射層２Ａとの境界面にサーボピット１ａが形成されている。反射層２Ａは、アルミ、金、白金等で基板１Ａ上に凹凸でコーティングされている。この発明の実施の形態における情報記録媒体１００は、ディスク形状でもいいし、カード形状であってもよい。カード形状の場合には、サーボピット１ａは無くても良い。   The substrates 1A and 1B are made of polycarbonate or glass. Servo pits 1a are formed on the boundary surface between the substrate 1A and the reflective layer 2A. The reflective layer 2A is coated with unevenness on the substrate 1A with aluminum, gold, platinum or the like. The information recording medium 100 in the embodiment of the present invention may be disk-shaped or card-shaped. In the case of a card shape, the servo pit 1a may be omitted.

反射層２Ａには、情報記録媒体１００の半径方向に複数のアドレスサーボ領域が所定の角度間隔で配列されている。アドレスサーボ領域には、フォーカスサーボ制御またはトラッキングサーボ制御を行なうための情報と情報記録領域に対するアドレス情報とが、予めエンボスピットによって記録してある。このエンボスピットの高さは、他の層の厚さに比べて充分に小さい。トラッキングサーボ制御を行なうための情報記録には、たとえばウォブルピットを使用することができる。   In the reflective layer 2A, a plurality of address servo areas are arranged in the radial direction of the information recording medium 100 at predetermined angular intervals. In the address servo area, information for performing focus servo control or tracking servo control and address information for the information recording area are recorded in advance by embossed pits. The height of the embossed pit is sufficiently smaller than the thickness of other layers. For information recording for tracking servo control, for example, wobble pits can be used.

サーボ用ピックアップ部２００は、対物レンズ２０１と、４５度ミラー２０２と、ハーフミラー２０３と、サーボ信号生成光学系２０９と、対物レンズ駆動機構２９１，２９２とを含む。サーボ信号生成光学系２０９は、光受光素子２０４と、レンズ２０５，２０６とを有する。サーボ用ピックアップ部２００に適用可能な情報記録媒体１００としては、たとえば、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＢＤ（Blu-ray Disk（登録商標））、ＨＤ−ＤＶＤ（High Definition DVD）がある。なお、ハーフミラー（半透鏡）とは、入射光を透過光と反射光とで必ずしも１対１に分離する訳ではなく、任意の比率で分離し得る。   The servo pickup unit 200 includes an objective lens 201, a 45-degree mirror 202, a half mirror 203, a servo signal generation optical system 209, and objective lens driving mechanisms 291 and 292. The servo signal generation optical system 209 includes a light receiving element 204 and lenses 205 and 206. Examples of the information recording medium 100 applicable to the servo pickup unit 200 include a CD (Compact Disk), a DVD (Digital Versatile Disk), a BD (Blu-ray Disk (registered trademark)), and an HD-DVD (High Definition DVD). ) Note that the half mirror (semi-transparent mirror) does not necessarily separate incident light into transmitted light and reflected light on a one-to-one basis, but can separate them at an arbitrary ratio.

情報記録再生用ピックアップ部３００は、対物レンズ３０１と、光源３０２と、コリメートレンズ３０３と、４５度ミラー３０４と、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３０５と、イメージセンサ３０６と、反射型空間光変調器３０７と、リレーレンズ３０８と、１／４波長板３１１と、参照光位置変換用ホログラム３１２と、サーボ信号検出部３１３と、裏面反射型１／４波長板３１６ａ，３１６ｂと、ハーフミラー３１８とを含む。光源３０２としては、ガスレーザ、固体レーザ、半導体レーザ等を用いることができ、特に、帰還をかけてコヒーレント長を長くした半導体レーザが好ましい。   The information recording / reproducing pickup unit 300 includes an objective lens 301, a light source 302, a collimating lens 303, a 45-degree mirror 304, a polarization beam splitter (PBS) 305, an image sensor 306, and a reflective spatial light modulator 307. A relay lens 308, a quarter wavelength plate 311, a reference light position converting hologram 312, a servo signal detection unit 313, back reflection type quarter wavelength plates 316 a and 316 b, and a half mirror 318. . As the light source 302, a gas laser, a solid-state laser, a semiconductor laser, or the like can be used. In particular, a semiconductor laser having a long coherent length by feedback is preferable.

図１を参照して、光源３０２から出射された光ビームは、コリメートレンズ３０３で平行光束に変換される。当該平行光は、参照光位置変換用ホログラム３１２を通って、偏光ビームスプリッタ３０５で反射される。当該反射光は、裏面反射型１／４波長板３１６ａ，３１６ｂでさらに反射され、Ｐ偏光として偏光ビームスプリッタ３０５を透過する。当該透過光は、リレーレンズ３０８を通ってハーフミラー３１８を透過し、４５度ミラー３０４で反射される。当該反射光は、ハーフミラー２０３および４５度ミラー２０２でさらに反射され、対物レンズ２０１を介して情報記録媒体１００に集光される。   Referring to FIG. 1, the light beam emitted from light source 302 is converted into a parallel light beam by collimating lens 303. The parallel light passes through the reference light position converting hologram 312 and is reflected by the polarization beam splitter 305. The reflected light is further reflected by the back-reflection type quarter-wave plates 316a and 316b and passes through the polarization beam splitter 305 as P-polarized light. The transmitted light passes through the relay lens 308, passes through the half mirror 318, and is reflected by the 45 degree mirror 304. The reflected light is further reflected by the half mirror 203 and the 45-degree mirror 202 and condensed on the information recording medium 100 via the objective lens 201.

記録媒体１００から反射された光（以下、戻り光とも称する）は、再び対物レンズ２０１を通過して、４５度ミラー２０２で反射される。当該反射光は、ハーフミラー２０３を透過し、サーボ信号生成光学系２０９のレンズ２０５，２０６を通過して光受光素子２０４上に受光される。   Light reflected from the recording medium 100 (hereinafter also referred to as return light) passes through the objective lens 201 again and is reflected by the 45-degree mirror 202. The reflected light passes through the half mirror 203, passes through the lenses 205 and 206 of the servo signal generation optical system 209, and is received on the light receiving element 204.

ここで、対物レンズ２０１は、対物レンズ駆動機構２９１によってフォーカス方向（Ｚ方向）およびトラッキング方向（Ｘ方向）に駆動される。情報記録媒体１００に記録された情報を再生する場合、対物レンズ駆動機構２９１は、フォーカス方向（Ｚ方向）にのみ対物レンズ２０１を駆動する。このフォーカス駆動により、情報記録媒体１００の面振れがあっても、情報記録媒体１００における反射層２Ａの所定位置に集光スポットの焦点が合うように対物レンズ２０１を追従させることができる。   Here, the objective lens 201 is driven in the focus direction (Z direction) and the tracking direction (X direction) by the objective lens driving mechanism 291. When reproducing the information recorded on the information recording medium 100, the objective lens driving mechanism 291 drives the objective lens 201 only in the focus direction (Z direction). By this focus drive, even if the information recording medium 100 has a surface shake, the objective lens 201 can be made to follow the focused spot at a predetermined position of the reflective layer 2A in the information recording medium 100.

なお、トラッキング駆動については、後述するように、サーボ用ピックアップ部２００で得られたトラッキング誤差信号ＴＥＳに基づいて情報記録媒体１００を駆動する。トラッキング誤差信号ＴＥＳの検出方法としては、一般にＣＤ／ＤＶＤ／ＢＤ（登録商標）／ＨＤ−ＤＶＤ用の光ピックアップで採用されている３ビーム法、差動プッシュプル（ＤＰＰ）法、位相シフトＤＰＰ法等を用いることができる。また、焦点位置ずれを補正するために用いられるフォーカス誤差信号ＦＥＳの検出方法としては、シングルナイフエッジ法、非点収差法等を用いることができる。   As for tracking driving, as will be described later, the information recording medium 100 is driven based on the tracking error signal TES obtained by the servo pickup unit 200. As a method for detecting the tracking error signal TES, a three-beam method, a differential push-pull (DPP) method, and a phase shift DPP method that are generally employed in an optical pickup for CD / DVD / BD (registered trademark) / HD-DVD. Etc. can be used. As a method for detecting the focus error signal FES used for correcting the focal position deviation, a single knife edge method, an astigmatism method, or the like can be used.

次に、情報記録再生用ピックアップ部３００での再生動作について説明する。
光源３０２から出射された光ビームは、コリメートレンズ３０３で平行光束に変換され、参照光位置変換用ホログラム３１２で参照光としての位置が決められる。当該参照光は、Ｓ偏光として偏光ビームスプリッタ３０５で反射される。当該反射光は、裏面反射型１／４波長板３１６ａ，３１６ｂで反射され、Ｐ偏光として偏光ビームスプリッタ３０５を透過する。当該透過光は、リレーレンズ３０８を通って、ハーフミラー３１８で反射される。当該反射光は、１／４波長板３１１で円偏光に変換され、対物レンズ３０１によって情報記録媒体１００の反射層２Ｂ上に集光される。 Next, the reproducing operation in the information recording / reproducing pickup unit 300 will be described.
The light beam emitted from the light source 302 is converted into a parallel light beam by the collimator lens 303, and the position as the reference light is determined by the reference light position conversion hologram 312. The reference light is reflected by the polarization beam splitter 305 as S-polarized light. The reflected light is reflected by the back-reflection type quarter-wave plates 316a and 316b and passes through the polarization beam splitter 305 as P-polarized light. The transmitted light passes through the relay lens 308 and is reflected by the half mirror 318. The reflected light is converted into circularly polarized light by the quarter-wave plate 311 and condensed on the reflective layer 2B of the information recording medium 100 by the objective lens 301.

情報記録媒体１００の記録済領域には、記録済み情報に対応した光学特性分布が形成されている。したがって、情報記録媒体１００に集光された参照光は、上記の光学特性分布により回折された再生光と回折されなかった反射参照光とに分離される。   In the recorded area of the information recording medium 100, an optical characteristic distribution corresponding to the recorded information is formed. Therefore, the reference light focused on the information recording medium 100 is separated into reproduction light diffracted by the optical characteristic distribution and reflected reference light not diffracted.

上記の再生光は、情報記録媒体１００に対する情報光を再現している。当該再生光は、対物レンズ３０１により平行光束とされた後、１／４波長板３１１を通過することでＳ偏光に変換される。当該Ｓ偏光の光は、ハーフミラー３１８で反射され、リレーレンズ３０８を通って、偏光ビームスプリッタ３０５で反射される。当該反射光は、反射型空間光変調器３０７の像を再現する形でイメージセンサ３０６上に結像される。   The reproduction light reproduces the information light for the information recording medium 100. The reproduction light is converted into S-polarized light by being converted into parallel light flux by the objective lens 301 and passing through the quarter-wave plate 311. The S-polarized light is reflected by the half mirror 318, passes through the relay lens 308, and is reflected by the polarization beam splitter 305. The reflected light is imaged on the image sensor 306 so as to reproduce the image of the reflective spatial light modulator 307.

上記の反射参照光は、同様に、対物レンズ３０１により平行光束とされた後、１／４波長板３１１を通過することでＳ偏光に変換される。当該Ｓ偏光の光は、ハーフミラー３１８を透過し、サーボ信号検出部３１３に入射することで、フォーカスエラー信号ＦＥＳが生成される。   Similarly, the reflected reference light is converted into S-polarized light by being converted into parallel light flux by the objective lens 301 and then passing through the quarter-wave plate 311. The S-polarized light passes through the half mirror 318 and enters the servo signal detection unit 313, thereby generating a focus error signal FES.

情報記録再生用ピックアップ部３００は、生成されたフォーカスエラー信号ＦＥＳに基づいて、対物レンズ３０１を対物レンズ駆動機構２９２によりＺ方向に駆動させる。これにより、対物レンズ３０１にフォーカスサーボがかかり、常に情報記録媒体１００内の反射層２Ｂに焦点が合うように対物レンズ３０１が制御される。このようにして、情報記録媒体１００に記録された情報が読み出される。なお、情報記録媒体１００のトラッキング位置は、サーボ用ピックアップ部２００で検出された前述のトラッキングエラー信号ＴＥＳおよびアドレス信号ＡＤＤに基づいて、情報記録媒体１００をトラック方向に駆動することで制御されている。   The information recording / reproducing pickup unit 300 drives the objective lens 301 in the Z direction by the objective lens driving mechanism 292 based on the generated focus error signal FES. Thereby, the focus servo is applied to the objective lens 301, and the objective lens 301 is controlled so that the reflective layer 2B in the information recording medium 100 is always focused. In this way, information recorded on the information recording medium 100 is read. The tracking position of the information recording medium 100 is controlled by driving the information recording medium 100 in the track direction based on the tracking error signal TES and the address signal ADD detected by the servo pickup unit 200. .

次に、情報記録再生用ピックアップ部３００での記録動作について説明する。
光源３０２から出射された光ビームは、コリメートレンズ３０３で平行光束に変換され、参照光位置変換用ホログラム３１２において、位置が決められるＳ偏光の参照光と、そのまま透過する同じくＳ偏光の信号光とに分離される。 Next, a recording operation in the information recording / reproducing pickup unit 300 will be described.
The light beam emitted from the light source 302 is converted into a parallel light beam by the collimator lens 303, and in the reference light position converting hologram 312, the S-polarized reference light whose position is determined and the same S-polarized signal light that is transmitted as it is. Separated.

上記の参照光は、偏光ビームスプリッタ３０５で反射され、裏面反射型１／４波長板３１６ａ，３１６ｂで反射される。当該反射光は、Ｐ偏光として偏光ビームスプリッタ３０５を透過する。上記の信号光は、偏光ビームスプリッタ３０５で反射され、反射型空間光変調器３０７に入射して、２次元の信号情報を持つ変調パターンに変換された信号光になるとともにＰ偏光となって反射される。反射型空間光変調器３０７からの反射光は、偏光ビームスプリッタ３０５を透過する。   The reference light is reflected by the polarization beam splitter 305 and reflected by the back surface reflection type quarter wave plates 316a and 316b. The reflected light passes through the polarization beam splitter 305 as P-polarized light. The signal light is reflected by the polarization beam splitter 305, enters the reflective spatial light modulator 307, becomes signal light converted into a modulation pattern having two-dimensional signal information, and is reflected as P-polarized light. Is done. The reflected light from the reflective spatial light modulator 307 passes through the polarization beam splitter 305.

偏光ビームスプリッタ３０５を透過した参照光および信号光は、リレーレンズ３０８を通ってハーフミラー３１８で反射される。当該反射光は、１／４波長板３１１で円偏光に変換され、対物レンズ３０１によって情報記録媒体１００の反射層２Ｂ上に集光される。情報記録媒体１００では、信号光と参照光とが記録層５内で重なり合って干渉パターンが記録され、記録情報に対応した光学特性分布が形成される。   The reference light and signal light that have passed through the polarization beam splitter 305 are reflected by the half mirror 318 through the relay lens 308. The reflected light is converted into circularly polarized light by the quarter-wave plate 311, and is collected on the reflective layer 2 </ b> B of the information recording medium 100 by the objective lens 301. In the information recording medium 100, the signal light and the reference light overlap in the recording layer 5 to record an interference pattern, and an optical characteristic distribution corresponding to the recorded information is formed.

上記の参照光は、反射層２Ｂで反射され、対物レンズ３０１により平行光束とされた後、１／４波長板３１１を通過することでＳ偏光に変換される。当該Ｓ偏光の光は、ハーフミラー３１８で透過され、サーボ信号検出部３１３に入射して、フォーカスエラー信号ＦＥＳが生成される。   The reference light is reflected by the reflective layer 2 </ b> B, converted into a parallel light beam by the objective lens 301, and then converted to S-polarized light by passing through the quarter-wave plate 311. The S-polarized light is transmitted through the half mirror 318 and is incident on the servo signal detector 313 to generate a focus error signal FES.

情報記録再生用ピックアップ部３００は、生成されたフォーカスエラー信号ＦＥＳに基づいて、対物レンズ３０１をＺ方向に駆動させる。これにより、フォーカスサーボがかかり、常に情報記録媒体１００内の反射層２Ｂに焦点が合うように対物レンズ３０１が制御される。このようにして、情報記録媒体１００に情報が記録される。再生時と同様に、情報記録媒体１００のトラッキング位置は、サーボ用ピックアップ部２００で検出された前述のトラッキングエラー信号ＴＥＳおよびアドレス信号ＡＤＤに基づいて、情報記録媒体１００をトラック方向に駆動することで制御されている。   The information recording / reproducing pickup unit 300 drives the objective lens 301 in the Z direction based on the generated focus error signal FES. Thereby, focus servo is applied and the objective lens 301 is controlled so that the reflective layer 2B in the information recording medium 100 is always in focus. In this way, information is recorded on the information recording medium 100. As in the reproduction, the tracking position of the information recording medium 100 is determined by driving the information recording medium 100 in the track direction based on the tracking error signal TES and the address signal ADD detected by the servo pickup unit 200. It is controlled.

図２は、この発明の実施の形態による情報記録再生装置１０の信号処理構成を示したブロック図である。図２を参照して、情報記録再生装置１０は、サーボ用ピックアップ部２００と、情報記録再生用ピックアップ部３００と、スピンドルサーボ回路４０１と、駆動装置４０２と、コントローラ４０６と、信号処理回路４０８とを備える。情報記録再生装置１０は、情報記録媒体１００に対して情報を記録および／または再生する。   FIG. 2 is a block diagram showing a signal processing configuration of the information recording / reproducing apparatus 10 according to the embodiment of the present invention. 2, the information recording / reproducing apparatus 10 includes a servo pickup unit 200, an information recording / reproducing pickup unit 300, a spindle servo circuit 401, a driving device 402, a controller 406, and a signal processing circuit 408. Is provided. The information recording / reproducing apparatus 10 records and / or reproduces information with respect to the information recording medium 100.

サーボ用ピックアップ部２００は、対物レンズ２０１と、検出回路２２３と、フォーカスサーボ回路２２４と、トラッキングサーボ回路２２５と、スライドサーボ回路２２７とを含む。情報記録再生用ピックアップ部３００は、対物レンズ３０１と、検出回路３２３と、フォーカスサーボ回路３２４とを含む。   The servo pickup unit 200 includes an objective lens 201, a detection circuit 223, a focus servo circuit 224, a tracking servo circuit 225, and a slide servo circuit 227. The information recording / reproducing pickup unit 300 includes an objective lens 301, a detection circuit 323, and a focus servo circuit 324.

スピンドルサーボ回路４０１は、信号処理回路４０８より出力される基本クロック信号などを受けて、情報記録媒体１００の回転数を所定の値に保つようにスピンドルモータを制御する。駆動装置４０２は、情報記録媒体１００が取り付けられるスピンドルを回転させるスピンドルモータを制御する。駆動装置４０２は、情報記録媒体１００に記録されている情報を記録再生するために、情報記録媒体１００を半径方向に移動させる。   The spindle servo circuit 401 receives the basic clock signal output from the signal processing circuit 408 and controls the spindle motor so as to keep the rotation speed of the information recording medium 100 at a predetermined value. The driving device 402 controls a spindle motor that rotates a spindle to which the information recording medium 100 is attached. The drive device 402 moves the information recording medium 100 in the radial direction in order to record and reproduce information recorded on the information recording medium 100.

検出回路２２３は、サーボ用ピックアップの出力信号からフォーカスエラー信号ＦＥＳ２、トラッキングエラー信号ＴＥＳおよびアドレス信号ＡＤＤを検出する。フォーカスサーボ回路２２４は、フォーカスエラー信号ＦＥＳ２に基づいて、サーボ用ピックアップ部２００内のアクチュエータを駆動して対物レンズ２０１を情報記録媒体１００の厚み方向に移動させることでフォーカスサーボを行なう。トラッキングサーボ回路２２５は、トラッキングエラー信号ＴＥＳに基づいてアクチュエータを駆動し、情報記録媒体１００を上記スピンドルモータごと半径方向に移動させることでトラッキングサーボを行なう。スライドサーボ回路２２７は、アドレス信号ＡＤＤおよびコントローラ４０６からの指令に基づいて駆動装置４０２を制御し、情報記録媒体１００を上記スピンドルモータごと半径方向に移動させることでスライドサーボを行なう。   The detection circuit 223 detects the focus error signal FES2, the tracking error signal TES, and the address signal ADD from the output signal of the servo pickup. The focus servo circuit 224 performs focus servo by driving the actuator in the servo pickup unit 200 and moving the objective lens 201 in the thickness direction of the information recording medium 100 based on the focus error signal FES2. The tracking servo circuit 225 drives the actuator based on the tracking error signal TES, and performs tracking servo by moving the information recording medium 100 in the radial direction together with the spindle motor. The slide servo circuit 227 controls the drive device 402 based on the address signal ADD and a command from the controller 406, and performs slide servo by moving the information recording medium 100 in the radial direction together with the spindle motor.

検出回路３２３は、記録再生用ピックアップの出力信号からフォーカスエラー信号ＦＥＳ３を検出する。フォーカスサーボ回路３２４は、フォーカスエラー信号ＦＥＳ３に基づいて、情報記録再生用ピックアップ部３００内のアクチュエータを駆動して対物レンズ３０１を情報記録媒体１００の厚み方向に移動させることでフォーカスサーボを行なう。   The detection circuit 323 detects the focus error signal FES3 from the output signal of the recording / reproducing pickup. The focus servo circuit 324 performs focus servo by driving the actuator in the information recording / reproducing pickup unit 300 and moving the objective lens 301 in the thickness direction of the information recording medium 100 based on the focus error signal FES3.

信号処理回路４０８は、情報記録再生用ピックアップ部３００内のイメージセンサの出力から情報信号Ｓｄをデコードし、情報記録媒体１００のデータエリアに記録されたデータを再生する。また、信号処理回路４０８は、アドレス信号ＡＤＤから、基本クロック信号を生成したりアドレスを判別したりして出力信号Ｓｏｕｔを出力する。   The signal processing circuit 408 decodes the information signal Sd from the output of the image sensor in the information recording / reproducing pickup unit 300 and reproduces the data recorded in the data area of the information recording medium 100. Further, the signal processing circuit 408 generates a basic clock signal or determines an address from the address signal ADD, and outputs an output signal Sout.

コントローラ４０６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。コントローラ４０６では、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の機能が実現される。コントローラ４０６は、上記基本クロック信号およびアドレス情報を受けて、サーボ用ピックアップ部２００および情報記録再生用ピックアップ部３００を含む情報記録再生装置１０の全体を制御する。情報記録再生装置１０は、コントローラ４０６に対して入力信号Ｓｉｎ等の種々の指示を与える操作部をさらに備える。   The controller 406 includes a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), and a random access memory (RAM). In the controller 406, the function of the controller is realized by the CPU executing a program stored in the ROM using the RAM as a work area. The controller 406 receives the basic clock signal and the address information, and controls the entire information recording / reproducing apparatus 10 including the servo pickup unit 200 and the information recording / reproducing pickup unit 300. The information recording / reproducing apparatus 10 further includes an operation unit that gives various instructions such as an input signal Sin to the controller 406.

次に、この発明の実施の形態における対物レンズの位置検出装置および調整方法について、上記のサーボ用ピックアップ部２００および情報記録再生用ピックアップ部３００の調整を例に、実施の形態ごとに詳述する。なお、この発明の実施の形態では、情報記録装置と情報再生装置とを一体化した情報記録再生装置に基づいて説明するが、これは一例であって、情報記録装置と情報再生装置とで別々に説明することも可能である。   Next, the objective lens position detection apparatus and adjustment method according to the embodiment of the present invention will be described in detail for each embodiment, taking the adjustment of the servo pickup section 200 and the information recording / reproducing pickup section 300 as an example. . In the embodiment of the present invention, the information recording / reproducing apparatus in which the information recording apparatus and the information reproducing apparatus are integrated will be described. However, this is an example, and the information recording apparatus and the information reproducing apparatus are separately provided. It is also possible to explain.

［実施の形態１］
図３は、この発明の実施の形態１による情報記録再生装置１０Ａの光学的構成を示した図である。図３を参照して、情報記録再生装置１０Ａは、サーボ用ピックアップ部２００Ａと、情報記録再生用ピックアップ部３００とを備える。実施の形態１の情報記録再生装置１０Ａは、図１の情報記録再生装置１０においてサーボ信号生成光学系２０９がない状態まで組み立て、サーボ信号生成光学系２０９の代わりに全反射ミラー２１１、結像レンズ２１２、観測部２１３を配置している。また、対物レンズ２０１，３０１の集光位置に、情報記録媒体１００の代わりにダミーのガラスディスク１００Ａを配置している。 [Embodiment 1]
FIG. 3 is a diagram showing an optical configuration of the information recording / reproducing apparatus 10A according to Embodiment 1 of the present invention. Referring to FIG. 3, information recording / reproducing apparatus 10 </ b> A includes a servo pickup unit 200 </ b> A and an information recording / reproducing pickup unit 300. The information recording / reproducing apparatus 10A of Embodiment 1 is assembled until the servo signal generating optical system 209 is not present in the information recording / reproducing apparatus 10 of FIG. 1, and the total reflection mirror 211, the imaging lens are used instead of the servo signal generating optical system 209. 212 and an observation unit 213 are arranged. Further, a dummy glass disk 100 </ b> A is disposed at the condensing position of the objective lenses 201 and 301 instead of the information recording medium 100.

図３を参照して、光源３０２から出射された光ビームは、コリメートレンズ３０３で平行光にされ、参照光位置変換用ホログラム３１２、偏光ビームスプリッタ３０５、反射型空間光変調器３０７およびリレーレンズ３０８を経由して、ハーフミラー３１８に到達する。ハーフミラー３１８で反射された光ビームは、１／４波長板３１１、対物レンズ３０１、ガラスディスク１００Ａ、対物レンズ２０１および４５度ミラー２０２を経由し、第１の平行光としてハーフミラー２０３を透過する。ハーフミラー３１８を透過した光ビームは、４５度ミラー３０４で反射され、ハーフミラー２０３をいったん透過して全反射ミラー２１１で反射された後、第２の平行光としてハーフミラー２０３で反射される。   Referring to FIG. 3, the light beam emitted from light source 302 is collimated by collimator lens 303 and is converted to reference light position converting hologram 312, polarization beam splitter 305, reflective spatial light modulator 307, and relay lens 308. To reach the half mirror 318. The light beam reflected by the half mirror 318 passes through the quarter-wave plate 311, the objective lens 301, the glass disk 100 </ b> A, the objective lens 201, and the 45-degree mirror 202 and passes through the half mirror 203 as first parallel light. . The light beam that has passed through the half mirror 318 is reflected by the 45-degree mirror 304, once passes through the half mirror 203, is reflected by the total reflection mirror 211, and then is reflected by the half mirror 203 as second parallel light.

上記の第１および第２の平行光は、ハーフミラー２０３において合成され、結像レンズ２１２によって観測部２１３に結像される。観測部２１３は、たとえばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラおよびモニタを備えている。観測部２１３では、第１の平行光および第２の平行光の光束の重ね合わせによって生じる干渉縞が観測される。この干渉縞には次の理由により歪みが生じ得る。第１の理由は、第２の平行光に対して第１の平行光が対物レンズ２０１のＺ方向にずれて発散または収束することに起因する。第２の理由は、第１の平行光の光軸が対物レンズ２０１のＸＹ方向に対して傾くことに起因する。   The first and second parallel lights are combined in the half mirror 203 and imaged on the observation unit 213 by the imaging lens 212. The observation unit 213 includes, for example, a CCD (Charge Coupled Device) camera and a monitor. In the observation unit 213, interference fringes generated by superimposing the light beams of the first parallel light and the second parallel light are observed. The interference fringes can be distorted for the following reasons. The first reason is that the first parallel light diverges or converges in the Z direction of the objective lens 201 with respect to the second parallel light. The second reason is that the optical axis of the first parallel light is inclined with respect to the XY direction of the objective lens 201.

図４は、図３の観測部２１３において観測される干渉縞の変化を示した図である。図４において、（ａ）は対物レンズ２０１がＺ方向にずれた場合の同心円状の縞２１３ａを示し、（ｂ）は対物レンズ２０１がＸ方向にずれた場合の横縞２１３ｂを示し、（ｃ）は対物レンズ２０１がＹ方向にずれた場合の縦縞２１３ｃを示す。図４の（ａ）〜（ｃ）において、干渉縞の縞の本数は、対物レンズ２０１のずれが大きいほど増加する。図４の（ｄ）は、対物レンズ２０１がＸＹＺ方向のいずれに対してもほとんどずれていない場合の縞２１３ｄを示す。   FIG. 4 is a diagram showing changes in interference fringes observed in the observation unit 213 in FIG. In FIG. 4, (a) shows concentric stripes 213a when the objective lens 201 is displaced in the Z direction, (b) shows horizontal stripes 213b when the objective lens 201 is displaced in the X direction, and (c). Indicates vertical stripes 213c when the objective lens 201 is displaced in the Y direction. 4A to 4C, the number of interference fringes increases as the displacement of the objective lens 201 increases. FIG. 4D shows a stripe 213d when the objective lens 201 is hardly displaced in any of the XYZ directions.

図４の（ａ）〜（ｃ）のいずれかの縞が観測された場合、縞の種類を識別し、どの方向のずれが大きいのかを判断することにより、図４の（ｄ）のようにほとんど縞の発生していない状態に対物レンズ２０１を調整することができる。これにより、図３を参照して、対物レンズ２０１の位置を対物レンズ３０１の位置に対して１μｍ以下の精度で調整することができる。なお、情報記録再生装置１０Ａの組み立てとしては、全反射ミラー２１１、結像レンズ２１２、観測部２１３を外し、図１のサーボ信号生成光学系２０９を配置して完了となる。   When any of the stripes of (a) to (c) in FIG. 4 is observed, the type of the stripe is identified, and it is determined in which direction the deviation is large, as shown in (d) of FIG. The objective lens 201 can be adjusted so that almost no fringes are generated. Thereby, referring to FIG. 3, the position of the objective lens 201 can be adjusted with respect to the position of the objective lens 301 with an accuracy of 1 μm or less. The assembly of the information recording / reproducing apparatus 10A is completed by removing the total reflection mirror 211, the imaging lens 212, and the observation unit 213, and arranging the servo signal generation optical system 209 of FIG.

以上のように、実施の形態１によれば、図１の情報記録再生装置１０において全反射ミラー２１１、結像レンズ２１２、観測部２１３を配置し、ガラスディスク１００Ａを経由して観測される干渉縞の状態に応じて対物レンズ２０１の位置を調整することにより、対物レンズ２０１の位置を対物レンズ３０１の位置に対して１μｍ以下の精度で調整することができる。   As described above, according to the first embodiment, in the information recording / reproducing apparatus 10 in FIG. 1, the total reflection mirror 211, the imaging lens 212, and the observation unit 213 are arranged, and the interference is observed through the glass disk 100A. By adjusting the position of the objective lens 201 according to the state of fringes, the position of the objective lens 201 can be adjusted with respect to the position of the objective lens 301 with an accuracy of 1 μm or less.

実施の形態１の情報記録装置は、透明基板と、干渉パターンによって情報が記録される記録層と、透明基板と記録層との間に設けられ、入射する光ビームを反射する反射層とを含む情報記録媒体に対してホログラフィを利用して情報を記録する装置であって、記録層に入射する信号光および参照光の記録層内の干渉パターンによって情報を記録するホログラム記録光学系と、透明基板に入射した光ビームの反射光により情報記録媒体の位置を検出する位置信号生成光学系と、位置信号生成光学系で検出される情報記録媒体位置信号により情報記録媒体を駆動制御する情報記録媒体駆動制御部とを備える。   The information recording apparatus of the first embodiment includes a transparent substrate, a recording layer on which information is recorded by an interference pattern, and a reflective layer that is provided between the transparent substrate and the recording layer and reflects an incident light beam. An apparatus for recording information on an information recording medium using holography, a hologram recording optical system for recording information by an interference pattern in the recording layer of signal light and reference light incident on the recording layer, and a transparent substrate Position signal generating optical system for detecting the position of the information recording medium by reflected light of the light beam incident on the information recording medium, and information recording medium driving for controlling the information recording medium by the information recording medium position signal detected by the position signal generating optical system And a control unit.

これにより、位置信号生成光学系で検出される情報記録媒体位置信号を用いて正確にホログラム記録光学系の位置を決めることができ、情報記録媒体の所望の位置に高速にアクセスして良好なホログラム記録動作を行なうことができる。   As a result, the position of the hologram recording optical system can be accurately determined using the position signal of the information recording medium detected by the position signal generation optical system, and a desired hologram can be obtained by accessing the desired position of the information recording medium at high speed. A recording operation can be performed.

実施の形態１の情報再生装置は、透明基板と、干渉パターンによって情報が記録される記録層と、透明基板と記録層との間に設けられ、入射する光ビームを反射する反射層とを含む情報記録媒体からホログラフィを利用して情報を再生する装置であって、記録層に入射する参照光により記録層内の干渉パターンによって情報が記録された信号光を再生するホログラム再生光学系と、透明基板に入射した光ビームの反射光により情報記録媒体の位置を検出する位置信号生成光学系と、位置信号生成光学系で検出される情報記録媒体位置信号により情報記録媒体を駆動制御する情報記録媒体駆動制御部とを備える。   The information reproducing apparatus according to the first embodiment includes a transparent substrate, a recording layer on which information is recorded by an interference pattern, and a reflective layer that is provided between the transparent substrate and the recording layer and reflects an incident light beam. An apparatus for reproducing information from an information recording medium using holography, a hologram reproducing optical system for reproducing signal light in which information is recorded by an interference pattern in the recording layer by reference light incident on the recording layer, and transparent Position signal generating optical system for detecting position of information recording medium by reflected light of light beam incident on substrate, and information recording medium for driving control of information recording medium by information recording medium position signal detected by position signal generating optical system A drive control unit.

これにより、位置信号生成光学系で検出される情報記録媒体位置信号を用いて正確にホログラム再生光学系の位置を決めることができ、情報記録媒体の所望の位置に高速にアクセスして良好なホログラム再生動作を行なうことができる。   As a result, the position of the hologram reproducing optical system can be accurately determined using the information recording medium position signal detected by the position signal generating optical system, and a desired hologram can be accessed at high speed at a desired position. A reproduction operation can be performed.

また、実施の形態１の対物レンズ位置制御装置は、情報記録媒体に焦点を結ぶ第１の対物レンズと、情報記録媒体に対して第１の対物レンズと対向する位置に配置される第２の対物レンズとを含む情報記録再生装置において第１および第２の対物レンズの相対的な位置を検出する装置であって、１つの光源から出射し第１および第２の対物レンズを通過する第１の平行光と、第１の対物レンズに入射しない平行光の一部から生成される第２の平行光とを重ね合わせて干渉縞を発生させる干渉縞発生手段を備え、第２の平行光は第２の対物レンズに入射する平行光の一部から生成されることを特徴とする。   In addition, the objective lens position control device according to the first embodiment includes a first objective lens that focuses on the information recording medium, and a second objective lens that is disposed at a position facing the first objective lens with respect to the information recording medium. An apparatus for detecting the relative positions of first and second objective lenses in an information recording / reproducing apparatus including an objective lens, wherein the first and second objective lenses emit light from one light source and pass through the first and second objective lenses. Interference fringe generating means for generating an interference fringe by superimposing the second parallel light generated from a part of the parallel light not incident on the first objective lens, and the second parallel light is It is generated from a part of the parallel light incident on the second objective lens.

これにより、対向する第１および第２の対物レンズが光ビームを集光してスポットを形成する位置を１μｍ以下の精度で調整できるとともに、位置調整用に特別な素子が必要なく、簡単に対物レンズ位置を検出できる。   As a result, the position at which the first and second objective lenses facing each other condense the light beam to form a spot can be adjusted with an accuracy of 1 μm or less, and a special element is not required for position adjustment. The lens position can be detected.

［実施の形態２］
図５は、この発明の実施の形態２による情報記録再生装置１０Ｂの光学的構成を示した図である。図５を参照して、情報記録再生装置１０Ｂは、サーボ用ピックアップ部２００Ｂと、情報記録再生用ピックアップ部３００とを備える。実施の形態２の情報記録再生装置１０Ｂは、図１の情報記録再生装置１０においてサーボ信号生成光学系２０９がない状態まで組み立て、サーボ信号生成光学系２０９の代わりに結像レンズ２１２および観測部２１３を配置している。 [Embodiment 2]
FIG. 5 is a diagram showing an optical configuration of an information recording / reproducing apparatus 10B according to Embodiment 2 of the present invention. Referring to FIG. 5, information recording / reproducing apparatus 10B includes a servo pickup unit 200B and an information recording / reproducing pickup unit 300. The information recording / reproducing apparatus 10B of Embodiment 2 is assembled until the servo signal generating optical system 209 is not present in the information recording / reproducing apparatus 10 of FIG. 1, and the imaging lens 212 and the observation unit 213 are replaced with the servo signal generating optical system 209. Is arranged.

また、対物レンズ２０１，３０１の集光位置に、情報記録媒体１００の代わりにダミーのガラスディスク１００Ｂを配置している。ガラスディスク１００Ｂは、中央層１００ｂがハーフミラー構造となっており、対物レンズ２０１，３０１の集光点が当該ハーフミラー位置となるように配置されている。なお、ガラスディスク１００Ｂおよび対物レンズ２０１，３０１をディスク部５００とも称する。   In addition, a dummy glass disk 100B is disposed instead of the information recording medium 100 at the condensing position of the objective lenses 201 and 301. In the glass disk 100B, the central layer 100b has a half mirror structure, and the condensing points of the objective lenses 201 and 301 are arranged at the half mirror position. The glass disk 100B and the objective lenses 201 and 301 are also referred to as a disk unit 500.

図５を参照して、光源３０２から出射された光ビームは、実施の形態１と同様に、コリメートレンズ３０３で平行光にされ、参照光位置変換用ホログラム３１２、偏光ビームスプリッタ３０５、反射型空間光変調器３０７およびリレーレンズ３０８を経由して、ハーフミラー３１８に到達する。ハーフミラー３１８で反射された光ビームは、１／４波長板３１１、対物レンズ３０１、ガラスディスク１００Ｂ、対物レンズ２０１および４５度ミラー２０２を経由し、第１の平行光としてハーフミラー２０３を透過する。   Referring to FIG. 5, the light beam emitted from light source 302 is collimated by collimating lens 303 as in the first embodiment, and is converted into reference light position converting hologram 312, polarizing beam splitter 305, reflective space. The light reaches the half mirror 318 via the light modulator 307 and the relay lens 308. The light beam reflected by the half mirror 318 passes through the quarter-wave plate 311, the objective lens 301, the glass disk 100 </ b> B, the objective lens 201, and the 45-degree mirror 202 and passes through the half mirror 203 as first parallel light. .

一方、ハーフミラー３１８を透過した光ビームは、４５度ミラー３０４、ハーフミラー２０３および４５度ミラー２０２を経由し、対物レンズ２０１によってガラスディスク１００Ｂに集光される。ガラスディスク１００Ｂの中央層１００ｂで一部反射された光ビームは、再び対物レンズ２０１および４５度ミラー２０２を経由し、第２の平行光としてハーフミラー２０３を透過する。   On the other hand, the light beam transmitted through the half mirror 318 is condensed on the glass disk 100B by the objective lens 201 via the 45 degree mirror 304, the half mirror 203, and the 45 degree mirror 202. The light beam partially reflected by the center layer 100b of the glass disk 100B passes through the half mirror 203 as second parallel light again through the objective lens 201 and the 45 degree mirror 202.

上記の第１および第２の平行光は、ハーフミラー２０３において合成され、結像レンズ２１２によって観測部２１３に結像される。観測部２１３は、たとえばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラおよびモニタを備えている。図４で示したように、観測部２１３では、第１の平行光および第２の平行光の光束の重ね合わせによって生じる干渉縞が観測される。この干渉縞に歪みが生じる理由は図４において説明した通りである。   The first and second parallel lights are combined in the half mirror 203 and imaged on the observation unit 213 by the imaging lens 212. The observation unit 213 includes, for example, a CCD (Charge Coupled Device) camera and a monitor. As shown in FIG. 4, the observation unit 213 observes interference fringes generated by superimposing the light beams of the first parallel light and the second parallel light. The reason why the interference fringes are distorted is as described in FIG.

図４の（ａ）〜（ｃ）のいずれかの縞が観測された場合、縞の種類を識別し、どの方向のずれが大きいのかを判断することにより、図４の（ｄ）のようにほとんど縞の発生していない状態に対物レンズ２０１を調整することができる。これにより、図５を参照して、対物レンズ２０１の位置を対物レンズ３０１の位置に対して１μｍ以下の精度で調整することができる。なお、情報記録再生装置１０Ｂの組み立てとしては、結像レンズ２１２、観測部２１３を外し、図１のサーボ信号生成光学系２０９を配置して完了となる。   When any of the stripes of (a) to (c) in FIG. 4 is observed, the type of the stripe is identified, and it is determined in which direction the deviation is large, as shown in (d) of FIG. The objective lens 201 can be adjusted so that almost no fringes are generated. Thereby, referring to FIG. 5, the position of the objective lens 201 can be adjusted with respect to the position of the objective lens 301 with an accuracy of 1 μm or less. The assembly of the information recording / reproducing apparatus 10B is completed by removing the imaging lens 212 and the observation unit 213 and arranging the servo signal generation optical system 209 of FIG.

上記の実施の形態２では、対物レンズ２０１の位置検出のために情報記録再生装置１０Ｂの光学部品の一部を流用している。しかし、情報記録再生装置１０Ｂの構成は、ディスク部５００を含む構成には限定されない。そこで、より汎用性の高い対物レンズ位置制御装置の構成について、次に説明する。   In the second embodiment, a part of the optical components of the information recording / reproducing apparatus 10B is used for detecting the position of the objective lens 201. However, the configuration of the information recording / reproducing apparatus 10 </ b> B is not limited to the configuration including the disc unit 500. Therefore, the configuration of a more versatile objective lens position control device will be described next.

図６は、この発明の実施の形態２の変形例である対物レンズ位置制御装置６００の光学的構成を示した図である。図６を参照して、対物レンズ位置制御装置６００は、光源ユニット３０２Ｕと、４５度ミラー２０２，３０４と、ハーフミラー２０３，３１８と、結像レンズ２１２と、観測部２１３とを含む。すなわち、対物レンズ位置制御装置６００は、おおむね実施の形態２の情報記録再生装置１０Ｂからディスク部５００を取り除いた構成となっている。   FIG. 6 is a diagram showing an optical configuration of an objective lens position control device 600 which is a modification of the second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, objective lens position control device 600 includes a light source unit 302U, 45-degree mirrors 202 and 304, half mirrors 203 and 318, an imaging lens 212, and an observation unit 213. That is, the objective lens position control device 600 is generally configured by removing the disk unit 500 from the information recording / reproducing device 10B of the second embodiment.

実施の形態２の変形例では、ディスク部５００のような構成があれば、これに対して図６の対物レンズ位置制御装置６００を挿入することにより、図５の情報記録再生装置１０Ｂと同等の光学系を構築することができる。これにより、実施の形態２で説明したのと同じ方法で対物レンズ２０１の位置を調整し、対物レンズ２０１，３０１の相対位置関係を調整することができる。   In the modification of the second embodiment, if there is a configuration like the disc unit 500, the objective lens position control device 600 of FIG. 6 is inserted into this, so that it is equivalent to the information recording / reproducing device 10B of FIG. An optical system can be constructed. Thereby, the position of the objective lens 201 can be adjusted by the same method as described in Embodiment 2, and the relative positional relationship between the objective lenses 201 and 301 can be adjusted.

以上のように、実施の形態２によれば、図１の情報記録再生装置１０において結像レンズ２１２、観測部２１３を配置し、中央層１００ｂにハーフミラー構造を有するガラスディスク１００Ｂを経由して観測される干渉縞の状態に応じて対物レンズ２０１の位置を調整することにより、対物レンズ２０１の位置を対物レンズ３０１の位置に対して１μｍ以下の精度で調整することができる。   As described above, according to the second embodiment, the imaging lens 212 and the observation unit 213 are arranged in the information recording / reproducing apparatus 10 in FIG. 1, and the central layer 100b passes through the glass disk 100B having the half mirror structure. By adjusting the position of the objective lens 201 according to the state of the observed interference fringes, the position of the objective lens 201 can be adjusted with an accuracy of 1 μm or less with respect to the position of the objective lens 301.

また、情報記録再生装置１０Ｂからディスク部５００を取り除いた対物レンズ位置制御装置６００を用いることにより、ディスク部５００等の光学系の構成にかかわらず、対物レンズ２０１の位置を調整することができる。この結果、対物レンズ位置制御装置６００の汎用性が高まる。   Further, by using the objective lens position control device 600 in which the disc unit 500 is removed from the information recording / reproducing apparatus 10B, the position of the objective lens 201 can be adjusted regardless of the configuration of the optical system such as the disc unit 500. As a result, the versatility of the objective lens position control device 600 is enhanced.

実施の形態２の対物レンズ位置制御装置は、情報記録媒体に焦点を結ぶ第１の対物レンズと、情報記録媒体に対して第１の対物レンズと対向する位置に配置される第２の対物レンズとを含む情報記録再生装置において第１および第２の対物レンズの相対的な位置を検出する装置であって、１つの光源から出射し第１および第２の対物レンズを通過する第１の平行光と、第１の対物レンズに入射しない平行光の一部から生成される第２の平行光とを重ね合わせて干渉縞を発生させる干渉縞発生手段を備え、第２の平行光は第２の対物レンズで集光された光ビームの焦点位置からの反射光が再び第２の対物レンズで変換されて生成される平行光であることを特徴とする。   The objective lens position control apparatus according to the second embodiment includes a first objective lens that focuses on the information recording medium, and a second objective lens that is disposed at a position facing the first objective lens with respect to the information recording medium. In the information recording / reproducing apparatus including the first and second objective lenses, the first and second objective lenses detect relative positions, and are emitted from one light source and pass through the first and second objective lenses. Interference fringe generating means for generating interference fringes by superimposing the light and second parallel light generated from a part of the parallel light not incident on the first objective lens, the second parallel light being the second parallel light; The reflected light from the focal position of the light beam condensed by the objective lens is parallel light generated by being converted again by the second objective lens.

これにより、対向する第１および第２の対物レンズが光ビームを集光してスポットを形成する位置を１μｍ以下の精度で調整できるとともに、光学系の構成にかかわらず第１および第２の対物レンズの位置検出が可能となり、汎用性の高い対物レンズ位置制御装置を構成することができる。   Accordingly, the positions at which the first and second objective lenses facing each other condense the light beam to form a spot can be adjusted with an accuracy of 1 μm or less, and the first and second objectives can be adjusted regardless of the configuration of the optical system. The position of the lens can be detected, and a highly versatile objective lens position control device can be configured.

［実施の形態３］
図７は、この発明の実施の形態３による情報記録再生装置１０Ｃの光学的構成を示した図である。図７を参照して、情報記録再生装置１０Ｃは、サーボ光学系２００Ｃと、記録再生光学系３００Ｃとを備える。情報記録再生装置１０Ｃは、透明記録媒体７３０に対して情報を記録および／または再生する。実施の形態３の情報記録再生装置１０Ｃは、透明記録媒体７３０を挟んで２つのピックアップ部を備える。 [Embodiment 3]
FIG. 7 is a diagram showing an optical configuration of an information recording / reproducing apparatus 10C according to Embodiment 3 of the present invention. Referring to FIG. 7, information recording / reproducing apparatus 10C includes a servo optical system 200C and a recording / reproducing optical system 300C. The information recording / reproducing apparatus 10 </ b> C records and / or reproduces information on the transparent recording medium 730. The information recording / reproducing apparatus 10C according to the third embodiment includes two pickup units with the transparent recording medium 730 interposed therebetween.

サーボ光学系２００Ｃは、ダイクロイックミラー７０４と、対物レンズ７０５と、結像レンズ７１３と、観測部７１４と、光源７２１と、対物レンズ７２２と、ビームスプリッタ７２３と、レンズ７２４と、光検出器７２５と、対物レンズ駆動機構７９１，７９２とを含む。記録再生光学系３００Ｃは、光源７０１と、コリメートレンズ７０２と、ビームスプリッタ７０３，７０７と、ダイクロイックミラー７０４と、対物レンズ７０５，７０９と、光シャッター７０６と、４５度ミラー７０８と、レンズ７１０と、光検出器７１１と、半透過ミラー７１２とを含む。   The servo optical system 200C includes a dichroic mirror 704, an objective lens 705, an imaging lens 713, an observation unit 714, a light source 721, an objective lens 722, a beam splitter 723, a lens 724, and a photodetector 725. Objective lens driving mechanisms 791 and 792. The recording / reproducing optical system 300C includes a light source 701, a collimator lens 702, beam splitters 703 and 707, dichroic mirror 704, objective lenses 705 and 709, an optical shutter 706, a 45-degree mirror 708, a lens 710, A photodetector 711 and a semi-transmissive mirror 712 are included.

まず、情報記録再生装置１０Ｃの記録動作について説明する。
光源７０１から出射された光ビームは、コリメートレンズ７０２で平行光にされ、ビームスプリッタ７０３で２本の光ビームに分割される。一方の光ビームは、ビームスプリッタ７０３を透過し、ダイクロイックプリズム７０４で反射され、対物レンズ７０５で透明記録媒体７３０内に集光される。もう一方の光ビームは、ビームスプリッタ７０３で反射され、光シャッター７０６を透過する。当該透過光は、ビームスプリッタ７０７、４５度ミラー７０８および半透過ミラー７１２を経て、対物レンズ７０９により透明記録媒体７３０内に集光される。 First, the recording operation of the information recording / reproducing apparatus 10C will be described.
The light beam emitted from the light source 701 is collimated by the collimator lens 702 and divided into two light beams by the beam splitter 703. One light beam passes through the beam splitter 703, is reflected by the dichroic prism 704, and is condensed in the transparent recording medium 730 by the objective lens 705. The other light beam is reflected by the beam splitter 703 and passes through the optical shutter 706. The transmitted light passes through the beam splitter 707, 45-degree mirror 708, and semi-transmissive mirror 712, and is collected in the transparent recording medium 730 by the objective lens 709.

透明記録媒体７３０は、基板７３１，７３４と、ダイクロイックミラー層７３２と、ホログラム記録層７３３とを含む。基板７３４上に、ホログラム記録層７３３が形成されている。ホログラム記録層７３３上に、ダイクロイックミラー層７３２が形成されている。ダイクロイックミラー層７３２上に、基板７３１が形成されている。光源７０１の発振波長は、ホログラム記録層７３３の感光波長に合わせて、たとえば波長４０５ｎｍに設定される。ダイクロイックミラー層７３２は、この感光波長の入射光が透過するように層構造が設計される。   The transparent recording medium 730 includes substrates 731 and 734, a dichroic mirror layer 732, and a hologram recording layer 733. A hologram recording layer 733 is formed on the substrate 734. A dichroic mirror layer 732 is formed on the hologram recording layer 733. A substrate 731 is formed on the dichroic mirror layer 732. The oscillation wavelength of the light source 701 is set to, for example, a wavelength of 405 nm in accordance with the photosensitive wavelength of the hologram recording layer 733. The layer structure of the dichroic mirror layer 732 is designed so that incident light of this photosensitive wavelength is transmitted.

対物レンズ７０５を含むピックアップ部と、対物レンズ７０９を含むピックアップ部とは、透明記録媒体７３０を挟んで対向するように配置されている。対物レンズ７０５，７０９は、対物レンズに７０５，７０９に入射する光ビームが透明記録媒体７３０のホログラム記録層７３３内の一点に集光するように配置されている。この集光点では、２本の光ビームによる干渉縞が生じ、微小な反射型ホログラムが形成される。   The pickup unit including the objective lens 705 and the pickup unit including the objective lens 709 are arranged to face each other with the transparent recording medium 730 interposed therebetween. The objective lenses 705 and 709 are arranged so that the light beam incident on the objective lens 705 and 709 is condensed at one point in the hologram recording layer 733 of the transparent recording medium 730. At this condensing point, interference fringes are generated by two light beams, and a minute reflection hologram is formed.

次に、情報記録再生装置１０Ｃの再生動作について説明する。
再生時には、光シャッター７０６は閉じられている。光源７０１から光ビームが出射され、ビームスプリッタ７０３を透過した光ビームが対物レンズ７０５等を経て透明記録媒体７３０に導かれる点は、記録時と同じである。 Next, the reproducing operation of the information recording / reproducing apparatus 10C will be described.
At the time of reproduction, the optical shutter 706 is closed. The point that the light beam is emitted from the light source 701 and transmitted through the beam splitter 703 is guided to the transparent recording medium 730 through the objective lens 705 and the like is the same as in recording.

透明記録媒体７３０において、対物レンズ７０５の集光点に微小反射型ホログラムがある場合、透明記録媒体７３０への入射光と逆方向に再生光が発生する。当該再生光は、対物レンズ７０５により平行光に変換され、ダイクロイックプリズム７０４で反射される。当該反射光は、ビームスプリッタ７０３で反射され、レンズ７１０により集光されて光検出器７１１に導かれる。対物レンズ７０５の集光点に微小反射型ホログラムがない場合、再生光は発生しない。   In the transparent recording medium 730, when there is a minute reflection type hologram at the condensing point of the objective lens 705, reproduction light is generated in the direction opposite to the incident light to the transparent recording medium 730. The reproduction light is converted into parallel light by the objective lens 705 and reflected by the dichroic prism 704. The reflected light is reflected by the beam splitter 703, collected by the lens 710, and guided to the photodetector 711. When there is no micro-reflection hologram at the focal point of the objective lens 705, no reproduction light is generated.

光検出器７１１は、再生光の発生の有無を検出し、ホログラム記録層７３３内に記録された情報を取り出す。１個の反射型ホログラムは、１ビットの情報に対応する。この反射型ホログラムを透明記録媒体７３０の面内および厚み方向に沿って３次元的に形成することにより、高密度記録を実現することができる。   The photodetector 711 detects the presence or absence of generation of reproduction light, and extracts information recorded in the hologram recording layer 733. One reflection hologram corresponds to 1-bit information. By forming this reflection hologram in a three-dimensional manner along the in-plane and thickness direction of the transparent recording medium 730, high-density recording can be realized.

次に、情報記録再生装置１０Ｃのサーボ動作について説明する。
光源７２１から出射された光ビームは、コリメートレンズ７２２により平行光に変換される。当該平行光は、ビームスプリッタ７２３およびダイクロイックミラー７０４を透過し、対物レンズ７０５により透明記録媒体７３０のダイクロイックミラー層７３２上に集光される。ダイクロイックミラー層７３２には、サーボピットが形成されている。光源７２１の発振波長は、ダイクロイックミラー７０４を透過し、ダイクロイックミラー層７３２で反射される波長、たとえば波長６５０ｎｍに設定される。 Next, the servo operation of the information recording / reproducing apparatus 10C will be described.
The light beam emitted from the light source 721 is converted into parallel light by the collimator lens 722. The parallel light passes through the beam splitter 723 and the dichroic mirror 704 and is condensed on the dichroic mirror layer 732 of the transparent recording medium 730 by the objective lens 705. Servo pits are formed in the dichroic mirror layer 732. The oscillation wavelength of the light source 721 is set to a wavelength that passes through the dichroic mirror 704 and is reflected by the dichroic mirror layer 732, for example, a wavelength of 650 nm.

ダイクロイックミラー層７３２で反射された光ビームは、ダイクロイックプリズム７０４を透過する。当該透過光は、ビームスプリッタ７２３で反射され、レンズ７２４により光検出器７２５上に集光され検出される。情報記録再生装置１０Ｃは、サーボ光学系２００Ｃによりサーボピットに記録された情報を読み取り、トラッキング等のサーボ制御を行なう。サーボ光学系２００Ｃは、光源７２１からの光ビームがダイクロイックミラー層７３２上に集光するとき、光源７０１からの光ビームがホログラム記録層７３３内に集光するように調整されている。   The light beam reflected by the dichroic mirror layer 732 passes through the dichroic prism 704. The transmitted light is reflected by the beam splitter 723, condensed on the photodetector 725 by the lens 724, and detected. The information recording / reproducing apparatus 10C reads information recorded in the servo pits by the servo optical system 200C and performs servo control such as tracking. The servo optical system 200 </ b> C is adjusted so that when the light beam from the light source 721 is condensed on the dichroic mirror layer 732, the light beam from the light source 701 is condensed in the hologram recording layer 733.

対物レンズ７０５は対物レンズ駆動機構７９１に搭載されており、フォーカス方向（Ｚ方向）およびトラッキング方向（Ｘ方向）に駆動可能となっている。対物レンズ７０９は対物レンズ駆動機構７９２に搭載されており、フォーカス方向およびトラッキング方向に駆動可能となっている。   The objective lens 705 is mounted on the objective lens driving mechanism 791 and can be driven in the focus direction (Z direction) and the tracking direction (X direction). The objective lens 709 is mounted on the objective lens driving mechanism 792 and can be driven in the focus direction and the tracking direction.

対物レンズ７０５のフォーカス駆動により、透明記録媒体７３０の面振れがあっても、透明記録媒体７３０におけるダイクロイックミラー層７３２の所定の位置に、光源７２１からの光ビームの集光スポットの焦点を合わせることができる。さらに、その位置を基準にしてフォーカス方向に所定量だけ対物レンズ７０５を駆動することによって、ホログラム記録層７３３内で媒体厚み方向に位置を変えながら反射型ホログラムを形成することができる。トラッキング駆動については、光検出器７２５により得られたトラッキング誤差信号をもとに、対物レンズ７０５をトラッキング方向に駆動する。   The focus of the objective lens 705 drives the focus of the condensed spot of the light beam from the light source 721 to a predetermined position of the dichroic mirror layer 732 in the transparent recording medium 730 even if the surface of the transparent recording medium 730 is shaken. Can do. Further, by driving the objective lens 705 by a predetermined amount in the focus direction with reference to the position, a reflection hologram can be formed while changing the position in the medium thickness direction in the hologram recording layer 733. For tracking drive, the objective lens 705 is driven in the tracking direction based on the tracking error signal obtained by the photodetector 725.

記録密度を高めるためには、微小反射型ホログラムのサイズを可能な限り縮小することが必要である。そのためには、透明記録媒体７３０に集光される２本の光束の集光点を一致させねばならず、対物レンズ７０５，７０９の位置調整が重要となる。上記のように、対物レンズ７０５は、フォーカス方向およびトラッキング方向に常に駆動するようになっている。対物レンズ７０９も、記録時には、対物レンズ７０５の位置に追随するようにフォーカス方向およびトラッキング方向に位置制御される必要がある。   In order to increase the recording density, it is necessary to reduce the size of the micro-reflection hologram as much as possible. For this purpose, the condensing points of the two light beams condensed on the transparent recording medium 730 must be matched, and the position adjustment of the objective lenses 705 and 709 is important. As described above, the objective lens 705 is always driven in the focus direction and the tracking direction. The objective lens 709 also needs to be position-controlled in the focus direction and the tracking direction so as to follow the position of the objective lens 705 during recording.

次に、情報記録再生装置１０Ｃでの上記位置制御方法について説明する。
光源７０１より出射された光ビームは、コリメートレンズ７０２により平行光に変換され、ビームスプリッタ７０３において一部が透過する。当該透過光は、ダイクロイックプリズム７０４で反射され、対物レンズ７０５により透明記録媒体７３０内にいったん集光した後、対物レンズ７０９により平行光にされる。このとき、対物レンズ７０５と対物レンズ７０９との焦点が一致していれば、正確な平行光が得られる。 Next, the position control method in the information recording / reproducing apparatus 10C will be described.
The light beam emitted from the light source 701 is converted into parallel light by the collimator lens 702, and a part of the light beam is transmitted through the beam splitter 703. The transmitted light is reflected by the dichroic prism 704, once condensed in the transparent recording medium 730 by the objective lens 705, and then converted into parallel light by the objective lens 709. At this time, if the focal points of the objective lens 705 and the objective lens 709 coincide with each other, accurate parallel light can be obtained.

上記の平行光は、４５度ミラー７０８で反射され、ビームスプリッタ７０７を透過し、結像レンズ７１３によって観測部７１４に結像される。一方，ビームスプリッタ７０３により反射された光ビームは、ビームスプリッタ７０７で反射され、４５度ミラー７０８を経て対物レンズ７０９に入射する。   The parallel light is reflected by the 45-degree mirror 708, passes through the beam splitter 707, and forms an image on the observation unit 714 by the imaging lens 713. On the other hand, the light beam reflected by the beam splitter 703 is reflected by the beam splitter 707 and enters the objective lens 709 via the 45 degree mirror 708.

対物レンズ７０９の集光時の入射側には、半透過ミラー７１２が設けられている。対物レンズ７０９および半透過ミラー７１２は、製造時から一体形成することで、レンズ光軸とミラー面とが垂直となるように精度よく傾き調整されている。なお、半透過ミラーとは、透過率と反射率との比率が任意に設定可能なミラーを指す。半透過ミラー７１２で一部反射された光ビームは、４５度ミラー７０８で反射されてビームスプリッタ７０７を透過する。当該透過光は、結像レンズ７１３によって観測部７１４に結像される。   A semi-transmissive mirror 712 is provided on the incident side of the objective lens 709 when condensing. The objective lens 709 and the semi-transmissive mirror 712 are integrally formed from the time of manufacture, and the inclination is adjusted with high accuracy so that the lens optical axis and the mirror surface are perpendicular to each other. The semi-transmission mirror refers to a mirror in which the ratio between the transmittance and the reflectance can be arbitrarily set. The light beam partially reflected by the semi-transmissive mirror 712 is reflected by the 45-degree mirror 708 and passes through the beam splitter 707. The transmitted light is imaged on the observation unit 714 by the imaging lens 713.

図４でも示したように、観測部７１４では、ビームスプリッタ７０３で反射された光束と４５度ミラー７０８で反射された光束との重ね合わせによって生じる干渉縞が観測される。この干渉縞に歪みが生じる理由は、図４において説明したとおりである。図４の（ａ）〜（ｃ）のいずれかの縞が観測された場合、縞の種類を識別し、どの方向のずれが大きいのかを判断することにより、図４（ｄ）のようにほとんど縞の発生していない状態に対物レンズ７０９を調整することができる。これにより、対物レンズ７０５の位置に対して１μｍ以下の精度で、対物レンズ７０９の位置を調整することができる。   As shown in FIG. 4, the observation unit 714 observes interference fringes generated by superimposing the light beam reflected by the beam splitter 703 and the light beam reflected by the 45-degree mirror 708. The reason why the interference fringes are distorted is as described in FIG. When any of the stripes of (a) to (c) in FIG. 4 is observed, the type of the stripe is identified, and by determining which direction the deviation is large, almost as shown in FIG. 4 (d). The objective lens 709 can be adjusted in a state where no fringes are generated. Thereby, the position of the objective lens 709 can be adjusted with an accuracy of 1 μm or less with respect to the position of the objective lens 705.

以上では、対物レンズ７０９に半透過ミラー７１２を設けた構成について説明したが、対物レンズ７０５に半透過ミラー７１２を設けた場合にも、上記と同様の原理で対物レンズ７０９の位置調整を行なうことができる。   In the above, the configuration in which the semi-transmissive mirror 712 is provided in the objective lens 709 has been described. However, even when the semi-transmissive mirror 712 is provided in the objective lens 705, the position of the objective lens 709 is adjusted based on the same principle as described above. Can do.

また、上記の位置制御方法は、対物レンズ７０５，７０９の組み立て時にも適用することができる。この場合、対物レンズ７０５，７０９の傾き調整もできる。対物レンズ７０５，７０９の光軸の間に傾きがあると、干渉縞が形成される領域が小さくなる。この領域を最大化するよう対物レンズ７０５，７０９の位置を調整することにより、レンズ傾きの誤差を縮小することができる。   The position control method described above can also be applied when the objective lenses 705 and 709 are assembled. In this case, the tilt of the objective lenses 705 and 709 can be adjusted. If there is an inclination between the optical axes of the objective lenses 705 and 709, a region where interference fringes are formed becomes small. By adjusting the positions of the objective lenses 705 and 709 so as to maximize this region, it is possible to reduce the lens tilt error.

また、透明記録媒体７３０の厚み方向にホログラムを重ねて形成する際には、透明記録媒体７３０を挟んで対向する２本の光ビームの集光光学系の途中に、球面収差補償素子が必要となる。このような球面収差補償素子を集光光学系に挿入した場合にも、上記の位置制御方法を適用することができる。   Further, when the hologram is formed in the thickness direction of the transparent recording medium 730, a spherical aberration compensation element is required in the middle of the condensing optical system of the two light beams facing each other across the transparent recording medium 730. Become. The above-described position control method can also be applied when such a spherical aberration compensation element is inserted into the condensing optical system.

以上のように、実施の形態３によれば、観測部７１４においてビームスプリッタ７０３で反射された光束と４５度ミラー７０８で反射された光束との重ね合わせによって生じる干渉縞を観測することにより、対物レンズ７０５の位置に対して１μｍ以下の精度で対物レンズ７０９の位置を調整することができる。   As described above, according to the third embodiment, the observation unit 714 observes the interference fringes generated by the superimposition of the light beam reflected by the beam splitter 703 and the light beam reflected by the 45-degree mirror 708, thereby obtaining the objective. The position of the objective lens 709 can be adjusted with an accuracy of 1 μm or less with respect to the position of the lens 705.

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

この発明の実施の形態による情報記録再生装置１０の光学的構成を示した図である。It is the figure which showed the optical structure of the information recording / reproducing apparatus 10 by embodiment of this invention. この発明の実施の形態による情報記録再生装置１０の信号処理構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the signal processing structure of the information recording / reproducing apparatus 10 by embodiment of this invention. この発明の実施の形態１による情報記録再生装置１０Ａの光学的構成を示した図である。It is the figure which showed the optical structure of 10 A of information recording / reproducing apparatuses by Embodiment 1 of this invention. 図３の観測部２１３において観測される干渉縞の変化を示した図である。It is the figure which showed the change of the interference fringe observed in the observation part 213 of FIG. この発明の実施の形態２による情報記録再生装置１０Ｂの光学的構成を示した図である。It is the figure which showed the optical structure of the information recording / reproducing apparatus 10B by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態２の変形例である対物レンズ位置制御装置６００の光学的構成を示した図である。It is the figure which showed the optical structure of the objective-lens position control apparatus 600 which is a modification of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態３による情報記録再生装置１０Ｃの光学的構成を示した図である。It is the figure which showed the optical structure of 10 C of information recording / reproducing apparatuses by Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１Ａ，１Ｂ，７３１，７３４ 基板、２Ａ，２Ｂ 反射層、３ 保護層、５，７３３ ホログラム記録層、１０，１０Ａ〜１０Ｃ 情報記録再生装置、１００ 情報記録媒体、１００Ａ，１００Ｂ ガラスディスク、２００ サーボ用ピックアップ部、２００Ｃ サーボ光学系、２０１，３０１，７０５，７０９，７２２ 対物レンズ、２０２，３０４，７０８ ４５度ミラー、２０３，３１８ ハーフミラー、２０４ 光受光素子、２０５，２０６，７１０，７２４ レンズ、２０９ サーボ信号生成光学系、２１１ 全反射ミラー、２１２，７１３ 結像レンズ、２１３，７１４ 観測部、２２３，３２３ 検出回路、２２４，３２４ フォーカスサーボ回路、２２５ トラッキングサーボ回路、２２７ スライドサーボ回路、２９１，２９２，７９１，７９２ 対物レンズ駆動機構、３００ 情報記録再生用ピックアップ部、３００Ｃ 記録再生光学系、３０２，７０１，７２１ 光源、３０３，７０２ コリメートレンズ、３０５ 偏光ビームスプリッタ、３０６ イメージセンサ、３０７ 反射型空間光変調器、３０８ リレーレンズ、３１１ １／４波長板、３１２ 参照光位置変換用ホログラム、３１３ サーボ信号検出部、３１６ａ，３１６ｂ 裏面反射型１／４波長板、４０１ スピンドルサーボ回路、４０２ 駆動装置、４０６ コントローラ、４０８ 信号処理回路、７０４ ダイクロイックミラー、７０３，７０７，７２３ ビームスプリッタ、７１１，７２５ 光検出器、７０６ 光シャッター、７１２ 半透過ミラー、７３０ 透明記録媒体、７３２ ダイクロイックミラー層。   1A, 1B, 731, 734 Substrate, 2A, 2B Reflective layer, 3 Protective layer, 5,733 Hologram recording layer, 10, 10A-10C Information recording / reproducing device, 100 Information recording medium, 100A, 100B Glass disk, 200 For servo Pickup unit, 200C servo optical system, 201, 301, 705, 709, 722 objective lens, 202, 304, 708 45 degree mirror, 203, 318 half mirror, 204 light receiving element, 205, 206, 710, 724 lens, 209 Servo signal generation optical system, 211 total reflection mirror, 212, 713 imaging lens, 213, 714 observation unit, 223, 323 detection circuit, 224, 324 focus servo circuit, 225 tracking servo circuit, 227 slide servo circuit, 291, 292 791 792 Objective lens driving mechanism, 300 information recording / reproducing pickup unit, 300C recording / reproducing optical system, 302, 701, 721 light source, 303, 702 collimating lens, 305 polarization beam splitter, 306 image sensor, 307 reflective spatial light modulator, 308 Relay lens, 311 1/4 wavelength plate, 312 Reference light position conversion hologram, 313 Servo signal detector, 316a, 316b Back reflection type 1/4 wavelength plate, 401 Spindle servo circuit, 402 Drive device, 406 Controller, 408 Signal processing circuit, 704 dichroic mirror, 703, 707, 723 beam splitter, 711, 725 photodetector, 706 optical shutter, 712 transflective mirror, 730 transparent recording medium, 732 dichroic mirror layer.

Claims (6)

透明媒体を挟んで対向する位置に配置され前記透明媒体に光ビームを集光する第１および第２の対物レンズの位置を制御する対物レンズ位置制御装置であって、
第１および第２の光ビームを生成する光ビーム生成光学系と、
前記第１の対物レンズ、前記透明媒体および前記第２の対物レンズを経由する前記第１の光ビームと、前記第１の光ビームとは別経路をたどる前記第２の光ビームとの干渉縞を観測する観測部と、
前記干渉縞の状態に応じて、前記第１および前記第２の対物レンズの少なくとも一方の位置を制御する対物レンズ駆動機構とを備える、対物レンズ位置制御装置。 An objective lens position control device that controls the positions of first and second objective lenses that are arranged at positions facing each other across a transparent medium and condense a light beam on the transparent medium,
A light beam generating optical system for generating first and second light beams;
Interference fringes between the first light beam passing through the first objective lens, the transparent medium, and the second objective lens, and the second light beam following a different path from the first light beam An observation section for observing
An objective lens position control device comprising: an objective lens driving mechanism that controls the position of at least one of the first and second objective lenses according to the state of the interference fringes. 前記透明媒体は、半透構造の層を含み、
前記第２の光ビームは、前記第２の対物レンズで前記透明媒体に集光され、前記透明媒体で一部反射されて再び前記第２の対物レンズを経由し、前記観測部に入射する、請求項１に記載の対物レンズ位置制御装置。 The transparent medium includes a semi-permeable layer,
The second light beam is collected on the transparent medium by the second objective lens, partially reflected by the transparent medium, and again enters the observation unit via the second objective lens. The objective lens position control device according to claim 1. 前記第１または前記第２の対物レンズに設けられる半透鏡をさらに備え、
前記第２の光ビームは、前記半透鏡で一部反射されて前記観測部に入射する、請求項１に記載の対物レンズ位置制御装置。 A semi-transparent mirror provided on the first or second objective lens;
The objective lens position control apparatus according to claim 1, wherein the second light beam is partially reflected by the semi-transparent mirror and enters the observation unit. 透明媒体を挟んで対向する位置に配置され前記透明媒体に光ビームを集光する第１および第２の対物レンズの位置を制御する対物レンズ位置制御方法であって、
第１および第２の光ビームを生成するステップと、
前記第１の対物レンズ、前記透明媒体および前記第２の対物レンズを経由する前記第１の光ビームと、前記第１の光ビームとは別経路をたどる前記第２の光ビームとの干渉縞を観測するステップと、
前記干渉縞の状態に応じて、前記第１および前記第２の対物レンズの少なくとも一方の位置を制御するステップとを備える、対物レンズ位置制御方法。 An objective lens position control method for controlling the positions of first and second objective lenses that are arranged at positions facing each other across a transparent medium and collect a light beam on the transparent medium,
Generating first and second light beams;
Interference fringes between the first light beam passing through the first objective lens, the transparent medium, and the second objective lens, and the second light beam following a different path from the first light beam A step of observing
And a step of controlling a position of at least one of the first and second objective lenses according to a state of the interference fringes. 記録媒体に対して情報を記録および／または再生するとともに、前記記録媒体と置換される透明媒体を介して対物レンズ位置を制御可能な情報記録再生装置であって、
光ビームを生成する光ビーム生成光学系と、
前記光ビームを前記記録媒体に集光する第１の対物レンズと、
前記光ビームを前記記録媒体に集光する、前記記録媒体を挟んで前記第１の対物レンズと対向する位置に配置された第２の対物レンズと、
前記第１の対物レンズ、前記透明媒体および前記第２の対物レンズを経由する第１の光ビームと、前記第１の光ビームとは別経路をたどる第２の光ビームとの干渉縞を観測する観測部と、
前記干渉縞の状態に応じて、前記第１および前記第２の対物レンズの少なくとも一方の位置を制御する対物レンズ駆動機構とを備える、情報記録再生装置。 An information recording / reproducing apparatus capable of recording and / or reproducing information on a recording medium and controlling an objective lens position via a transparent medium replaced with the recording medium,
A light beam generating optical system for generating a light beam;
A first objective lens for condensing the light beam on the recording medium;
A second objective lens that condenses the light beam on the recording medium and is disposed at a position facing the first objective lens across the recording medium;
Observation of interference fringes between a first light beam passing through the first objective lens, the transparent medium, and the second objective lens, and a second light beam that takes a different path from the first light beam. An observation section to
An information recording / reproducing apparatus comprising: an objective lens driving mechanism that controls a position of at least one of the first and second objective lenses according to a state of the interference fringes. 前記対物レンズ駆動機構により前記第１の対物レンズの焦点と前記第２の対物レンズの焦点とを一致させ、前記記録媒体内の該焦点にホログラムを記録する、請求項５に記載の情報記録再生装置。   6. The information recording / reproducing according to claim 5, wherein the focus of the first objective lens and the focus of the second objective lens are matched by the objective lens driving mechanism, and a hologram is recorded at the focus in the recording medium. apparatus.
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