JP4230292B2 - 光情報記録装置、光情報記録方法、光情報再生装置、光情報再生方法及び光情報記録再生装置 - Google Patents
光情報記録装置、光情報記録方法、光情報再生装置、光情報再生方法及び光情報記録再生装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラフィを利用して光情報記録媒体に情報を記録する光情報記録装置及び光情報記録方法、ホログラフィを利用して光情報記録媒体から情報を再生する光情報再生装置及び光情報再生方法、並びにホログラフィを利用して光情報記録媒体に情報を記録すると共に光情報記録媒体から情報を再生する光情報記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
ホログラフィを利用して光情報記録媒体に情報を記録するホログラフィック記録は、イメージ情報を持った光（以下、情報光と称する。）と参照光とを光情報記録媒体の内部で重ね合わせ、そのときにできる干渉パターンを光情報記録媒体に書き込むことによって行われる。記録された情報の再生時には、その光情報記録媒体に参照光を照射することにより、干渉パターンによる回折によりイメージ情報が再生される。
【０００３】
このようなホログラフィ記録は、情報を光情報記録媒体の厚さ方向を利用して３次元的に干渉パターンを記録するという特徴があり、体積ホログラフィ記録とも呼ばれている。そして、光情報記録媒体の記録層の厚さを増すことで回折効率を高め、さらに、角度多重等により情報を多重に記録することで記録容量の増大を図ることができる。
【０００４】
従来のホログラム記録再生法の１つにフーリエ変換を用いて記録再生する方法がある（特許文献１）。その方法について図２６を参照しつつ説明する。図２６に示すように、レーザー光源１１から発せされた光束１２は、ビームスプリッタ１３において情報光１２ａと記録参照光１２ｂとに分離される。情報光１２ａは、ビームエキスパンダ２５でビーム径を拡大されて、平行光として空間光変調器（ＳＬＭ：Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）１５に照射される。透過型のＴＦＴ液晶表示装置（ＬＣＤ）のパネルなどからなる空間光変調器（ＳＬＭ）１５は、エンコーダで信号変換された記録データを電気信号として受け取って、その信号を更に２次元に配置して２次元デジタルパターン情報を生成し、平面上に明暗のドットパターンを形成する。尚、１つの２次元デジタルパターン情報をページデータという。
【０００５】
情報光１２ａは、空間光変調器（ＳＬＭ）１５を透過すると、光変調されてデータ信号成分を含む。ドットパターン信号成分を含んだ情報光１２ａは、その焦点距離ｆだけ離しておいたフーリエ変換レンズ３０を通過してドットパターン信号成分はフーリエ変換されて、光情報記録媒体１０内に集光される。
【０００６】
一方、ビームスプリッタ１３において分離された記録参照光１２ｂは、ミラー１７、１８によって光情報記録媒体１０内に導かれて、情報光１２ａと光情報記録媒体１０内部で交差して干渉パターンを形成し、屈折率の変化として記録する。
【０００７】
ここで、角度多重記録をする場合は、光情報記録媒体１０を回転させて記録参照光１２ｂと光情報記録媒体１０との相対角度を変化させる。ここでは、＃１〜＃ｎのページデータを同じ光情報記録媒体１０に多重記録するものとする。まず、ページデータ＃１に基づいて、空間光変調器（ＳＬＭ）１５によって画素毎に透過か遮光かを選択することで、空間的に変調された情報光１２ａを生成し、光情報記録媒体１０に照射する。同時に、光情報記録媒体１０に、方向θ１（図示しない）から記録参照光１２ｂを照射して、光情報記録媒体１０の内部で情報光１２ａと記録参照光１２ｂとの重ね合わせによってできる干渉パターンを記録する。
【０００８】
次のページデータ＃２の記録時には、光情報記録媒体１０を所定の角度回転させて、θ１と異なる角度θ２から記録参照光１２ｂを照射し、この記録参照光１２ｂと情報光１２ａとを重ね合わせることによって同じ光情報記録媒体１０に対して情報を多重記録する。同様に他のページデータ＃３〜＃ｎの記録時には、それぞれ異なる角度θ３〜θｎから記録参照光１２ｂを照射して、情報を多重記録する。
【０００９】
再生時には、例えば、空間光変調器（ＳＬＭ）１５によって情報光１２ａの光路を遮断して、記録参照光１２ｂのみを光情報記録媒体１０へ照射する。再生時には、再生するページデータを記録した時の記録参照光１２ｂと同じ入射角度になるように、光情報記録媒体１０の角度を変化させて制御する。
【００１０】
記録参照光１２ｂの照射された光情報記録媒体１０の反対側には、記録されたドットパターンのフーリエ変換像を再現した再生光が現れる。この再生光をフーリエ変換レンズ３０ｂに導いて、逆フーリエ変換するとドットパターン信号を再現することができる。さらに、このドットパターン信号をＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）などの受光素子２０によって受光して、電気的なデジタルデータ信号に再変換した後、デコーダに送ると、元のデータが再生される。
【００１１】
また、光情報記録媒体に反射層を設けることにより情報光と参照光とを光情報記録媒体の同一面側から照射する光情報記録再生装置が知られている（特許文献２）。この光情報記録再生装置においては、情報光と参照光とを同軸で光情報記録媒体に照射するとともに、情報光及び参照光を光情報記録媒体内の反射層の表面で焦点が結ぶように集光させて、情報の記録及び再生を行っている。情報の再生時には光情報記録媒体に参照光を照射し、この参照光によって発生する再生光が反射層で反射した光をＣＣＤなどの光検出器によって受光して、元のデータを再生する。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００２−１２３１６１号公報（段落［００１１］―［００１７］、第２図）
【００１３】
【特許文献２】
特開平１０−１２４８７２号（段落［００２１］、［００４２］―［００４９］、第１図）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載されている光情報記録再生装置は、光源１１や空間光変調器（ＳＬＭ）１５等からなる光学系と、再生光を受光する受光素子２０とが、光情報記録媒体１０を挟んで反対側に配置した構成を有している。従って、光情報記録再生装置全体の光学系は複雑な構成となり、装置を小型化することは困難であった。
【００１５】
また、特許文献２に記載されている光情報記録再生装置においては、情報光及び参照光を光情報記録媒体内の反射層の表面で焦点が結ぶように集光させて情報を記録及び再生している。従って、光情報記録媒体を移動又は交換した場合に、再び情報光及び参照光を光情報記録媒体内の反射層の表面で焦点が結ぶように集光させる必要があるため、光学系や光情報記録媒体の位置を制御して再度フォーカシングを行う必要があった。
【００１６】
本発明は、上記の問題を解決するものであり、光学系の構成を簡略化し、小型化できる光情報記録装置、光情報記録方法、光情報再生装置、光情報再生方法及び光情報記録再生装置を提供するものである。
【００１７】
さらに、光情報記録媒体を移動又は交換した場合であっても、光学系や光情報記録媒体の位置制御によるフォーカシングを、記録や再生の度ごとに行う必要のない光情報記録装置、光情報記録方法、光情報再生装置、光情報再生方法及び光情報記録再生装置を提供するものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、光情報記録媒体に記録参照光を照射する記録参照光照射手段と、情報を担持した情報光を前記光情報記録媒体の一方の面に照射する情報光照射手段と、前記光情報記録媒体の外部かつ、前記光情報記録媒体の一方の面に相対する他方の面側に配置され、前記光情報記録媒体を透過する前記情報光を同軸で前記光情報記録媒体に反射する反射手段と、を有し、前記記録参照光照射手段により照射される記録参照光と、前記反射手段により反射される前記情報光とが干渉することにより生じる干渉パターンを、前記光情報記録媒体に記録することを特徴とする光情報記録装置である。
【００１９】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の光情報記録装置であって、光束を出射する光源と、前記光源から出射された光束を２つの光束に分離する光束分離手段と、前記光束分離手段により分離された一方の光束を空間的に変調して情報を担持した情報光を生成する情報光生成手段と、を有し、前記記録参照光照射手段は、前記光束分離手段により分離された他方の光束を前記記録参照光として前記光情報記録媒体に照射することを特徴とするものである。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の光情報記録装置であって、前記光束分離手段は、前記光源から出射された光束を互いに偏光方向の異なる２つの光束に分離することを特徴とするものである。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の光情報記録装置であって、前記光情報記録媒体と前記反射手段との間に、前記光情報記録媒体を透過した前記情報光の偏光方向を前記記録参照光の偏光方向と一致させる偏光制御手段を有することを特徴とするものである。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の光情報記録装置であって、前記偏光制御手段はλ／４板であることを特徴とするものである。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の光情報記録装置であって、前記反射手段は、前記光情報記録媒体の前記記録参照光が照射される面と同一の面に前記情報光を反射することを特徴とするものである。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の光情報記録装置であって、前記反射手段は、前記光情報記録媒体の前記記録参照光が照射される面と異なる面に前記情報光を反射することを特徴とするものである。
【００２６】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の光情報記録装置であって、前記情報光照射手段は、前記記録参照光と同軸に前記光情報記録媒体に情報光を照射することを特徴とするものである。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、光束を出射する光源と、前記光源から出射された光束を互いに偏光方向が異なる２つの光束に分離する光束分離手段と、前記光束分離手段により分離される一方の光束の偏光方向を、他方の光束の偏光方向と一致させる偏光回転手段と、前記光束分離手段により分離される一方の光束を、空間的に変調して情報を担持した情報光を生成する情報光生成手段と、前記情報光を前記光情報記録媒体の一方の面に照射する情報光照射手段と、前記光束分離手段により分離される他方の光束を記録参照光として前記光情報記録媒体に照射する記録参照光照射手段と、を有し、前記情報光照射手段により照射される前記情報光と、前記記録参照光照射手段により照射される前記記録参照光とが干渉することにより生じる干渉パターンを、前記光情報記録媒体に記録することを特徴とする光情報記録装置である。
【００２８】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の光情報記録装置であって、前記情報光照射手段は、前記光情報記録媒体の前記記録参照光が照射される面と同一の面に前記情報光を照射することを特徴とするものである。
【００２９】
請求項１１に記載の発明は、請求項９に記載の光情報記録装置であって、前記情報光照射手段は、前記光情報記録媒体の前記記録参照光が照射される面と異なる面に前記情報光を照射することを特徴とするものである。
【００３０】
請求項１２に記載の発明は、請求項９乃至請求項１１のいずれかに記載の光情報記録装置であって、前記偏光回転手段は、λ／２板であることを特徴とするものである。
【００３１】
請求項１３に記載の発明は、光情報記録媒体に記録参照光を照射するステップと、前記光情報記録媒体に記録する情報を担持した情報光を、前記光情報記録媒体の一方の面に照射するステップと、前記光情報記録媒体を透過する情報光を、前記光情報記録媒体の外部かつ、前記光情報記録媒体の前記情報光が照射される前記一方の面に相対する他方の面側に配置された反射手段により同軸で前記光情報記録媒体に反射させることにより、前記反射される前記情報光と、前記記録参照光とが干渉することにより生じる干渉パターンを、前記光情報記録媒体に記録するステップと、を含むことを特徴とする光情報記録方法である。
【００３２】
請求項１４に記載の発明は、ホログラフィを利用して、光情報記録媒体の一方の面に照射されて前記光情報記録媒体を透過する情報光を、前記光情報記録媒体の外部に配置された反射手段により同軸で反射して前記光情報記録媒体の他方の面に照射することにより、前記情報光と、記録参照光とが干渉することにより生じる干渉パターンが記録された前記光情報記録媒体より情報を再生するための光情報再生装置であって、前記光情報記録媒体に前記記録参照光が照射された面と同じ面に再生参照光を照射する再生参照光照射手段と、前記再生参照光手段により前記光情報記録媒体に前記再生参照光を照射することにより生成される再生光を収集して検出する受光素子と、を有することを特徴とする光情報再生装置である。
【００３３】
請求項１５に記載の発明は、ホログラフィを利用して、光情報記録媒体の一方の面に照射されて前記光情報記録媒体を透過する情報光を、前記光情報記録媒体の外部に配置された第１反射手段により同軸で反射して前記光情報記録媒体の他方の面に照射することにより、前記情報光と、前記参照光とが干渉することにより生じる干渉パターンが記録された前記光情報記録媒体より情報を再生するための光情報再生装置であって、前記光情報記録媒体に再生参照光を照射する再生参照光照射手段と、前記光情報記録媒体の外部に配置され、前記再生参照光照射手段により前記光情報記録媒体に前記再生参照光を照射することにより前記光情報記録媒体から生成される再生光を、前記光情報記録媒体に向けて反射する第２反射手段と、前記第２反射手段により反射され、前記光情報記録媒体を透過する前記再生光を収集して検出する受光素子と、を有することを特徴とする光情報再生装置である。
【００３４】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の光情報再生装置であって、前記光情報記録媒体と前記第２反射手段との間に、前記再生光の偏光方向を前記再生参照光の偏光方向と異なるようにする偏光制御手段を有することを特徴とするものである。
【００３５】
請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載の光情報再生装置であって、前記偏光制御手段は、λ／４板であることを特徴とするものである。
【００３６】
請求項１８に記載の発明は、請求項１５乃至請求項１７のいずれかに記載の光情報再生装置であって、前記第２反射手段は、前記再生光を同軸で反射することを特徴とするものである。
【００３７】
請求項１９に記載の発明は、請求項１４乃至請求項１８のいずれかに記載の光情報再生装置であって、前記受光素子は、前記再生参照光が照射される面と同じ面側から前記再生光を収集して検出することを特徴とするものである。
【００３８】
請求項２０に記載の発明は、請求項１４乃至請求項１７のいずれかに記載の光情報再生装置であって、前記受光素子は、前記再生参照光が照射される面と異なる面側から前記再生光を収集して検出することを特徴とするものである。
【００３９】
請求項２１に記載の発明は、ホログラフィを利用して、光情報記録媒体の一方の面に照射されて前記光情報記録媒体を透過する情報光を、前記光情報記録媒体の外部に配置された反射手段により同軸で反射して前記光情報記録媒体の他方の面に照射することにより、前記情報光と、記録参照光とが干渉することにより生じる干渉パターンが記録された前記光情報記録媒体により情報を再生するための光情報再生方法であって、前記光情報記録媒体に前記記録参照光が照射された面と同じ面側から再生参照光を照射するステップと、前記光情報記録媒体に前記再生参照光を照射することにより生成される再生光を収集して検出するステップと、を有することを特徴とする光情報再生方法である。
【００４０】
請求項２２に記載の発明は、ホログラフィを利用して、光情報記録媒体の一方の面に照射されて前記光情報記録媒体を透過する情報光を、前記光情報記録媒体の外部に配置された第１反射手段により同軸で反射して前記光情報記録媒体の他方の面に照射することにより、前記情報光と、前記参照光とが干渉することにより生じる干渉パターンが記録された前記光情報記録媒体より情報を再生するための光情報再生方法であって、前記光情報記録媒体に再生参照光を照射するステップと、前記光情報記録媒体に前記再生参照光を照射することにより、前記光情報記録媒体から生成される再生光を、前記光情報記録媒体の外部に配置された第２反射手段により前記光情報記録媒体に向けて反射し、前記光情報記録媒体を透過する前記再生光を収集して検出するステップと、を有することを特徴とする光情報再生方法である。
【００４１】
請求項２３に記載の発明は、ホログラフィを利用して情報が記録される光情報記録媒体に対して情報を記録するとともに、前記光情報記録媒体より情報を再生するための光情報記録再生装置であって、光情報記録媒体に記録参照光を照射する記録参照光照射手段と、前記光情報記録媒体に再生参照光を照射する再生参照光照射手段と、受光素子と、前記光情報記録媒体に記録する情報を有する情報光を前記光情報記録媒体の一方の面に照射する情報光照射手段と、前記光情報記録媒体の外部かつ、前記光情報記録媒体の一方の面に相対する他方の面側に配置され、前記光情報記録媒体を透過する前記情報光を同軸で前記光情報記録媒体に反射する反射手段と、を有し、前記記録参照光照射手段により照射される記録参照光と、前記反射手段により反射される前記情報光とが干渉することにより生じる干渉パターンを、前記光情報記録媒体に記録し、前記受光素子は、前記再生参照光照射手段により前記光情報記録媒体に前記再生参照光が照射されることにより生成される再生光を収集して検出することを特徴とする光情報記録再生装置である。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図２５を参照しながら詳しく説明する。
【００４３】
［第１の実施の形態］
まず、本発明の第１の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置について、図１乃至図３を参照しつつ説明する。図１は、第１の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の構成を示す概略図である。図２は、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。図３は、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【００４４】
（構成）
本発明の第１の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の構成について図１を参照しつつ説明する。同図に示すように、第１の実施形態における光情報記録再生装置は、光源１１と、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３と、空間光変調器（ＳＬＭ）１５と、対物レンズ１６ａ及び１６ｂと、ハーフミラー１７と、ミラー１８と、受光素子２０と、反射装置２１と、偏光制御装置２２を備えている。
【００４５】
記録参照光１２ｂは、ミラー１８及び対物レンズ１６ｂから構成される記録参照光照射手段により光情報記録媒体１０の一方の面１０ｂに入射する。また、情報光１２ａは、ハーフミラー１７及び対物レンズ１６ａから構成される情報光照射手段により、光情報記録媒体１０の記録参照光１２ｂが入射する面１０ｂと同一の面１０ｂに一旦入射し、光情報記録媒体１０を透過し、反射装置２１で反射され、再び光情報記録媒体１０に面１０ａから入射する。
【００４６】
尚、反射装置２１は、本発明の「反射手段」に相当し、空間光変調器（ＳＬＭ）１５は、本発明の「情報光生成手段」に相当し、また、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３は、本発明の「光束分離手段」に相当する。
【００４７】
光源１１から出射された光束１２は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３により情報光１２ａと記録参照光１２ｂの２つの光束に分離され、それぞれ異なる光路により光情報記録媒体１０に照射される。
【００４８】
反射装置２１は、光情報記録媒体１０を挟んで光源１１及び偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３、対物レンズ１６ａ、１６ｂ等からなる光学系の反対側に配置される。また、偏光制御装置２２は、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に配置されている。本実施形態においては、この偏光制御装置２２は、反射装置２１の表面に設けられているが、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に配置されていれば良く、反射装置２１の表面の他、光情報記録媒体１０に設けても良い。そして、受光素子２０は、光情報記録媒体１０に対して、光源１１及び偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３、対物レンズ１６ａ、１６ｂ等からなる光学系と同じ側に配置される。
【００４９】
（作用）
次に、本実施形態に係る光情報記録再生装置の作用について、記録時及び再生時に分けて説明する。
【００５０】
まず、記録時の作用について図１及び図２を参照しつつ説明する。光源１１には、情報光及び記録（再生）参照光を生成するために例えば波長５３２ｎｍのＹＡＧレーザーや波長６３２．８ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザー等が使用される。偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３は、光源１１から発せられた光束１２を受けて、情報光１２ａと記録参照光１２ｂとに分割する。情報光１２ａと記録参照光１２ｂは、異なる光学経路を辿って光情報記録媒体１０に照射される。
【００５１】
図１に示すように、光源１１から発せられた光束１２は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３によって情報光１２ａと記録参照光１２ｂの２つの光束に分離される。このとき、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３は、入射光の内、Ｐ偏光成分を透過し、Ｓ偏光成分を入射光と垂直な方向へ反射する。このため、情報光１２ａの偏光方向はＳ偏光であり、記録参照光１２ｂの偏光方向はＰ偏光である。
【００５２】
Ｓ偏光である情報光１２ａの光路上には、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３から順に空間光変調器（ＳＬＭ）１５、ミラー１７、対物レンズ１６ａ、光情報記録媒体１０、偏光制御装置２２及び反射装置２１とが配置されている。反射装置２１は、対物レンズ１６ａにより集光された情報光１２ａが反射面に対して垂直に照射されるように、情報光１２ａの光軸と直交するように配置される。
【００５３】
情報光１２ａは、空間光変調器（ＳＬＭ）１５により記録データに基づき変調される。そして、ハーフミラー１７により反射され、対物レンズ１６ａにより集光され、面１０ｂから光情報記録媒体１０に一旦入射する。さらに、情報光１２ａは、光情報記録媒体１０と透過した後、反射装置２１で反射されて面１０ａから光情報記録媒体１０に再度入射する。
【００５４】
空間光変調器（ＳＬＭ）１５は、多数の画素が格子状に配列された透過型ＴＦＴ液晶表示装置（ＬＣＤ）のパネル等からなる。そして、信号変換された記録データが電気信号として入力されると、画素ごとに光を透過または遮断状態が選択され、明暗のドットマトリックスパターンを２次元平面状に形成する。このように、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３により分離された光束を空間光変調器（ＳＬＭ）１５により空間的に変調することにより、情報を担持した情報光を生成する。ハーフミラー１７は、空間光変調器（ＳＬＭ）１５を透過した情報光１２ａを対物レンズ１６ａに反射する。
【００５５】
情報光１２ａは、光情報記録媒体１０を透過し、偏光制御装置２２により偏光制御され、さらに、反射装置２１の反射面上で焦点を結ぶように対物レンズ１６ａにより集光される。反射装置２１は、例えばアルミニウム等の金属膜や誘電体多層膜等で形成されている全反射ミラーが用いられる。偏光制御装置２２は、例えば直線偏光を円偏光に変換するλ／４板等を用いることができる。
【００５６】
λ／４板は、Ｓ偏光の光が透過すると、円偏光又は楕円偏光に変換する。そして、円偏光又は楕円偏光に変換された情報光１２ａは、反射装置２１によって逆方向に反射され、再びλ／４板を透過する。そのとき、情報光１２ａは、再び直線偏光に変換される。そして、予めλ／４板の光学軸に対してＳ偏光の光束の振動面を４５°となるように配置しておけば、再び直線偏光に変換された情報光１２ａの振動面はＳ偏光から９０°回転し、Ｐ偏光となる。
【００５７】
一方、Ｐ偏光である記録参照光１２ｂの光路上には、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３から順にミラー１８、対物レンズ１６ｂ及び光情報記録媒体１０が配置されている。記録参照光１２ｂは、ミラー１８により反射され、対物レンズ１６ｂにより集光され、面１０ｂから光情報記録媒体１０に入射する。対物レンズ１６ｂは、光情報記録媒体１０に対し対物レンズ１６ｂの反対側で焦点を結ぶように記録参照光１２ｂを集光させる。
【００５８】
次に、図２を参照しつつ記録媒体１０内における情報光１２ａと記録参照光１２ｂの状態について説明する。情報光１２ａと記録参照光１２ｂとはそれぞれ異なる光路を通って光情報記録媒体１０に入射する。そして、記録参照光１２ｂは、光情報記録媒体１０の一方の面１０ｂに入射し、情報光１２ａは、記録参照光１２ｂが入射する面１０ｂと同一面に一旦入射し、光情報記録媒体１０を透過する。
このとき、情報光１２ａはＳ偏光であり、記録参照光１２ｂはＰ偏光であるため、偏光方向が９０度異なることにより、互いに干渉することはない。
【００５９】
そして、光情報記録媒体１０を透過した情報光１２ａは、反射装置２１により反射され、光情報記録媒体１０の面１０ａに再度入射する。情報光１２ａは、反射装置２１の反射面に対し垂直に入射し、反射するため、反射装置２１に入射する情報光１２ａの光路と、反射された情報光１２ａの光路とは一致する。このとき、情報光１２ａは、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に配置された偏光制御装置２２を往復し、偏光方向は、Ｓ偏光からＰ偏光となるように制御される。
【００６０】
そして、光情報記録媒体１０の面１０ａに再度入射したＰ偏光である情報光１２ａと、面１０ｂに入射したＰ偏光である記録参照光１２ｂとは、光情報記録媒体１０の内部において干渉して干渉パターン（反射型ホログラム）を形成する。光情報記録媒体１０は、この干渉パターンを記録する。
【００６１】
光情報記録媒体１０は、光が照射されたときに光の強度に応じて屈折率、誘電率、反射率等の光学的特性が変化するホログラム材料により形成されている。このようなホログラム材料は、例えば、ＬｉＮｂＯ３、ＢａＴｉＯ３等のフォトリフラクティブ結晶や、フォトポリマ等を用いることができる。また、光情報記録媒体１０は、図示はしていない透明な基体や保護膜等を有していても良い。
【００６２】
ここで、角度多重記録をする場合は、光情報記録媒体１０が装着された可動ステージ（図示しない）を回転及び移動させて情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂと光情報記録媒体１０との相対角度を変化させる。このようにして、１ページ目の情報の記録が終了したのち、可動ステージを所定量回転させ、２ページ目の情報を記録する。このように逐次情報の記録を繰り返すことで角度多重記録を行うことができる。
【００６３】
次に、再生時の作用について図１及び図３を参照しつつ説明する。図１に示すように情報の再生時には、空間光変調器（ＳＬＭ）１５のすべての画素を、光を遮断するように制御し、情報光１２ａを遮断する。そして、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３により分離されたＰ偏光である再生参照光１２ｃを記録参照光１２ｂと同じ光路により光情報記録媒体１０の面１０ｂに入射する。
【００６４】
さらに、図３を参照しつつ記録媒体１０内における再生参照光１２ｃの状態について説明する。再生参照光１２ｃは面１０ｂから光情報記録媒体１０に入射し、記録媒体１０の内部に形成されている干渉パターンの屈折率格子により回折される。そして、回折により記録時における情報光１２ａに対応する再生光１２ｄが生成される。この再生光１２ｄは、再生参照光１２ｃが光情報記録媒体１０に入射する面１０ｂから出射し、対物レンズ１６ａ及びハーフミラー１７を透過して受光素子２０に入射する。受光素子２０は、受光した再生光１２ｄに含まれるドットマトリックスパターン信号を電気的なデジタルデータ信号に変換した後、デコーダ（図示しない）により元のデータが再生される。
【００６５】
尚、角度多重記録された情報を再生する場合は、光情報記録媒体１０が装着された可動ステージ（図示しない）を、記録時と同様に回転及び移動させて再生参照光１２ｃと光情報記録媒体１０との相対角度を変化させる。このようにして、各ページの情報の再生を繰り返すことで角度多重記録された情報の再生を行うことができる。
【００６６】
上記のような構成を有する光学系を備えることにより、情報光１２ａを常に反射装置２１の反射面上で焦点が結ぶように集光させることができるとともに、反射装置２１により反射される情報光１２ａの反射前の光路と反射後の光路とを常に一致させることが可能となる。その結果、光情報記録媒体１０を移動又は交換した場合であっても、常に情報光１２ａは反射装置２１の反射面上で焦点を結ぶよう集光するため、記録や再生の度ごとに、光学系や光情報記録媒体１０の位置を制御してフォーカシングを行う必要がなくなる。また、反射装置２１を配置することにより、光源１１、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３、対物レンズ１６ａ、１６ｂ及び受光素子２０等からなる光学系を光情報記録媒体１０に対して片面側のみに配置することが可能となる。このため、光学系の構成を簡略化することができ、従来技術と比較して装置全体を小型化することが可能となる。
【００６７】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置について、図４乃至図６を参照しつつ説明する。図４は、第２の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の構成を示す概略図である。図５は、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。図６は、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【００６８】
（構成）
本発明の第２の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の構成について図４を参照しつつ説明する。同図に示すように、第２の実施形態における光情報記録再生装置は、第１の実施形態における光情報記録再生装置と同じ光学系を有している。そのような光学系に対し、第１の実施形態における光情報記録媒体１０が９０度回転させて配置されている。すなわち、記録参照光１２ｂは、ミラー１８及び対物レンズ１６ｂから構成される記録参照光照射手段により光情報記録媒体１０の一方の面１０ａに入射する。また、情報光１２ａは、ハーフミラー１７及び対物レンズ１６ａから構成される情報光照射手段により光情報記録媒体１０の記録参照光１２ｂが入射する面１０ａとは異なる面１０ｂに一旦入射し、光情報記録媒体１０を透過し、反射装置２１で反射され、再び光情報記録媒体１０に面１０ａから入射する。
【００６９】
（作用）
本実施形態に係る光情報記録再生装置の作用について、記録時及び再生時に分けて説明する。
【００７０】
まず、記録時の作用について図４及び図５を参照しつつ説明する。図４に示すように、光源１１から出射された光束１２は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３によって情報光１２ａと記録参照光１２ｂの２つの光束に分離される。このとき、情報光１２ａの偏光方向はＳ偏光であり、記録参照光１２ｂの偏光方向はＰ偏光である。
【００７１】
情報光１２ａは、空間光変調器（ＳＬＭ）１５により記録データに基づき変調される。そして、ハーフミラー１７により反射され、対物レンズ１６ａにより集光されて、面１０ｂから光情報記録媒体１０に一旦入射する。さらに、情報光１２ａは、光情報記録媒体１０を透過した後、反射装置２１で反射されて、面１０ａから光情報記録媒体１０に再度入射する。一方、記録参照光１２ｂは、ミラー１８により反射され、対物レンズ１６ｂにより集光され、面１０ａから光情報記録媒体１０に入射する。
【００７２】
次に、図５を参照しつつ記録媒体１０内における情報光１２ａと記録参照光１２ｂの状態について説明する。情報光１２ａと記録参照光１２ｂとはそれぞれ異なる光路を通って光情報記録媒体１０に入射する。そして、記録参照光１２ｂは、光情報記録媒体１０の一方の面１０ａに入射し、情報光１２ａは、記録参照光１２ｂが入射する面１０ａとは異なる面１０ｂに一旦入射し、光情報記録媒体１０を透過する。このとき、情報光１２ａはＳ偏光であり、記録参照光１２ｂはＰ偏光であるため、偏光方向が９０度異なることにより、互いに干渉することはない。
【００７３】
そして、光情報記録媒体１０を透過した情報光１２ａは、対物レンズ１６ａにより、反射装置２１の反射面上で焦点が結ぶように集光され、更に、反射装置２１により同軸に反射され、光情報記録媒体１０の面１０ａに再度入射する。このとき、情報光１２ａは、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に配置された偏光制御装置２２を往復し、偏光方向は、Ｓ偏光からＰ偏光となるように制御される。そして、光情報記録媒体１０の面１０ａに再度入射したＰ偏光である情報光１２ａと、面１０ａに入射したＰ偏光である記録参照光１２ｂとは、光情報記録媒体１０の内部において干渉して干渉パターン（透過型ホログラム）を形成する。光情報記録媒体１０は、この干渉パターンを記録する。
【００７４】
次に、再生時の作用について図４及び図６を参照しつつ説明する。図４に示すように情報の再生時には、空間光変調器（ＳＬＭ）１５のすべての画素を、光を遮断するように制御し、情報光１２ａを遮断する。そして、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３により分離されたＰ偏光である再生参照光１２ｃを記録参照光１２ｂと同じ光路により光情報記録媒体１０の面１０ａに入射する。
【００７５】
さらに、図６を参照しつつ記録媒体１０内における再生参照光１２ｃの状態について説明する。再生参照光１２ｃは面１０ａから光情報記録媒体１０に入射し、光情報記録媒体１０の内部に形成されている干渉パターンの屈折率格子により回折される。そして、回折により記録時における情報光１２ａに対応する再生光１２ｄが生成される。この再生光１２ｄは、再生参照光１２ｃが光情報記録媒体１０に入射する面とは異なる面１０ｂから出射し、対物レンズ１６ａ及びハーフミラー１７を透過して受光素子２０に入射し、元のデータが再生される。
【００７６】
上記のような光学系を備えることにより、光情報記録媒体１０を移動又は変換した場合であっても、記録や再生の度ごとに光学系や光情報記録媒体１０の位置を制御して焦点を合わせるフォーカシングを行う必要がなく、また、光学系の構成を簡略化することができ、従来技術と比較して装置全体を小型化することが可能となる。
【００７７】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置について、図７乃至図９を参照しつつ説明する。図７は、第３の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の構成を示す概略図である。図８は、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。図９は、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【００７８】
（構成）
本発明の第３の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の構成について図７を参照しつつ説明する。同図に示すように、第３の実施形態における光情報記録再生装置は、第１の実施形態における光情報記録再生装置とほぼ同じ光学系を有し、また光情報記録媒体１０も同様に配置されている。しかし、情報光１２ａの光路上に偏光回転装置２３が配置されており、この点が本実施形態の特徴である。尚、図７では、偏光回転装置２３は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３と空間光変調器（ＳＬＭ）１５との間に配置されているが、配置される箇所はこれに限られず情報光１２ａの光路上であればよい。
【００７９】
（作用）
次に、本実施形態に係る光情報記録再生装置の作用について、記録時及び再生時に分けて説明する。
【００８０】
まず、記録時の作用について図７及び図８を参照しつつ説明する。図７に示すように、光源１１から出射された光束１２は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３によって情報光１２ａと記録参照光１２ｂとの２つの光束に分離される。このとき、情報光１２ａの偏光方向はＳ偏光であり、記録参照光１２ｂの偏光方向はＰ偏光である。
【００８１】
Ｓ偏光である情報光１２ａは、偏光回転装置２３に入射する。偏光回転装置２３は、例えばλ／２板を用いることができる。λ／２板は、入射した直線偏光の光束の振動面を９０度回転させる。このため、偏光回転装置２３に入射したＳ偏光である情報光１２ａは、Ｐ偏光に変換される。さらに、情報光１２ａは、空間光変調器（ＳＬＭ）１５により記録データに基づき変調される。そして、ハーフミラー１７により反射され、対物レンズ１６ａにより集光されて、面１０ａから光情報記録媒体１０に入射する。
【００８２】
一方、記録参照光１２ｂは、ミラー１８により反射され、対物レンズ１６ｂにより集光され、面１０ａから記録媒体１０に入射する。
【００８３】
次に、図８を参照しつつ記録媒体１０内における情報光１２ａと記録参照光１２ｂの状態について説明する。情報光１２ａと記録参照光１２ｂとはそれぞれ異なる光路を通って光情報記録媒体１０に入射する。そして、記録参照光１２ｂは、光情報記録媒体１０の一方の面１０ａに入射し、情報光１２ａは、記録参照光１２ｂが入射する面１０ａと同一の面１０ａに入射する。このとき、情報光１２ａは、対物レンズ１６ａにより、反射装置２１の反射面上で焦点が結ぶように集光される。また、情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂはともにＰ偏光であるため、光情報記録媒体１０の内部において干渉して干渉パターン（透過型ホログラム）を形成する。光情報記録媒体１０は、この干渉パターンを記録する。
【００８４】
次に、再生時の作用について図７及び図９を参照しつつ説明する。図７に示すように情報の再生時には、空間光変調器（ＳＬＭ）１５のすべての画素を、光を遮断するように制御し、情報光１２ａを遮断する。そして、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３により分離されたＰ偏光である再生参照光１２ｃを記録参照光１２ｂと同じ光路により光情報記録媒体１０の面１０ａに入射する。
【００８５】
さらに、図９を参照しつつ光情報記録媒体１０内における再生参照光１２ｃの状態について説明する。再生参照光１２ｃは面１０ａから光情報記録媒体１０に入射し、記録媒体１０の内部に形成されている干渉パターンの屈折率格子により回折される。そして、回折により記録時における情報光１２ａに対応する再生光１２ｄが生成される。この再生光１２ｄは光情報記録媒体１０の面１０ｂから出射し、反射装置２１の反射面上で焦点が結ぶように集光され、更に、反射装置２１により同軸に反射され、光情報記録媒体１０の面１０ｂに再度入射し、光情報記録媒体１０を透過する。このとき、再生光１２ｄは、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に設けられている偏光制御装置２２を往復し、偏光方向はＰ偏光からＳ偏光となるように制御される。そして、光情報記録媒体１０の面１０ｂに再度入射する再生光１２ｄはＳ偏光であり、再生参照光１２ｃはＰ偏光であるため、偏光方向は９０度異なり、互いに干渉することはない。さらに、再生光１２ｄは、対物レンズ１６ａ及びハーフミラー１７を透過して受光素子２０に入射し、元のデータが再生される。
【００８６】
尚、本実施形態においては、偏光回転装置２３は、情報光１２ａの光路上に配置しているが、これに限らず記録参照光１２ｂの光路上に配置してもよい。
【００８７】
上記のような構成を有する光学系を備えることにより、情報光１２ａは常に反射装置２１の反射面上で焦点が結ぶように集光されるとともに、反射装置２１により反射される再生光１２ｄの光路は常に一定となる。その結果、光情報記録媒体１０を移動又は変換した場合であっても、記録や再生の度ごとに光学系や光情報記録媒体１０の位置を制御して焦点を合わせるフォーカシングを行う必要がない。また、反射装置２１を配置することにより、光源１１、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３、対物レンズ１６ａ、１６ｂ及び受光素子２０等からなる光学系を光情報記録媒体１０の片面側のみに配置することが可能となる。このため、光学系の構成を簡略化することができ、従来技術と比較して装置全体を小型化することが可能となる。
【００８８】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の構成について図１０乃至図１２を参照しつつ説明する。図１０は、第４の実施形態の光情報記録装置及び光情報再生装置の構成を示す概略図である。図１１は、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。図１２は、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【００８９】
（構成）
本発明の第４の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の構成について図１０を参照しつつ説明する。同図に示すように、第４の実施形態における光情報記録再生装置は、第３の実施形態における光情報記録再生装置と同じ光学系を有している。そのような、光学系に対し、第３の実施形態における光情報記録媒体１０が９０度回転させて配置されている。
【００９０】
（作用）
本実施形態に係る光情報記録再生装置の作用について、記録時及び再生時に分けて説明する。
【００９１】
まず、記録時の作用について図１０及び図１１を参照しつつ説明する。図１０に示すように、光源１１から出射された光束１２は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３により情報光１２ａと記録参照光１２ｂの２つの光束に分離される。このとき、情報光１２ａの偏光方向はＳ偏光であり、記録参照光１２ｂの偏光方向はＰ偏光である。
【００９２】
Ｓ偏光である情報光１２ａは、偏光回転装置２３に入射する。偏光回転装置２３に入射したＳ偏光である情報光１２ａは、Ｐ偏光に変換される。さらに、情報光１２ａは、空間光変調器（ＳＬＭ）１５により記録データに基づき変調される。そして、ハーフミラー１７により反射され、対物レンズ１６ａにより集光されて、面１０ａから光情報記録媒体１０に入射する。
【００９３】
一方、記録参照光１２ｂは、ミラー１８により反射され、対物レンズ１６ｂにより集光され、面１０ｂから光情報記録媒体１０に入射する。
【００９４】
次に、図１１を参照しつつ光情報記録媒体１０内における情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂの状態について説明する。情報光１２ａと記録参照光１２ｂとはそれぞれ異なる光路を通って光情報記録媒体１０に入射する。そして、記録参照光１２ｂは、光情報記録媒体１０の一方の面１０ｂに入射し、情報光１２ａは、記録参照光１２ｂが入射する面１０ｂとは異なる面１０ａに入射する。このとき、情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂはともにＰ偏光であるため、光情報記録媒体１０の内部において干渉して干渉パターン（反射型ホログラム）を形成する。光情報記録媒体１０は、この干渉パターンを記録する。
【００９５】
次に、再生時の作用について図１０及び図１２を参照しつつ説明する。図１０に示すように情報の再生時には、空間光変調器（ＳＬＭ）１５のすべての画素を、光を遮断するように制御し、情報光１２ａを遮断する。そして、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３により分離されたＰ偏光である再生参照光１２ｃを記録参照光１２ｂと同じ光路により光情報記録媒体１０の面１０ｂに入射する。
【００９６】
さらに、図１２を参照しつつ光情報記録媒体１０内における再生参照光１２ｃの状態について説明する。再生参照光１２ｃは面１０ｂから光情報記録媒体１０に入射し、光情報記録媒体１０の内部に形成されている干渉パターンの屈折率格子により回折される。そして、回折により記録時における情報光１２ａに対応する再生光１２ｄが生成される。この再生光１２ｄは光情報記録媒体１０の面１０ｂから出射し、反射装置２１によって同軸に反射される。このとき、再生光１２ｄは、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に設けられている偏光制御装置２２を往復し、偏光方向はＰ偏光からＳ偏光となるように制御される。そして、光情報記録媒体１０の面１０ｂに再度入射する再生光１２ｄはＳ偏光であり、再生参照光１２ｃはＰ偏光であるため、偏光方向は９０度異なり、互いに干渉することはない。さらに、再生光１２ｄは、対物レンズ１６ａ及びハーフミラー１７を透過して受光素子２０に入射し、元のデータが再生される。
【００９７】
尚、本実施形態においては、偏光回転装置２３は、情報光１２ａの光路上に配置しているが、これに限らず記録参照光１２ｂの光路上に配置してもよい。
【００９８】
上記のような構成を有する光学系を備えることにより、情報光１２ａは常に反射装置２１の反射面上で焦点を結ぶように集光されるとともに、反射装置２１により反射される再生光１２ｄの光路は常に一定となる。その結果、光情報記録媒体１０を移動又は変換した場合であっても、記録や再生の度ごとに光学系や光情報記録媒体１０の位置を制御して焦点を合わせるフォーカシングを行う必要がない。また、光学系を光情報記録媒体１０に対して片面側のみに配置することが可能となる。このため、光学系の構成を簡略化することができ、従来技術と比較して装置全体を小型化することが可能となる。
【００９９】
［第５の実施の形態］
次に、本発明の第５の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置について、図１３乃至図１７を参照しつつ説明する。図１３は、第５の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の構成を示す概略図である。図１４及び図１６は、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。図１５及び図１７は、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【０１００】
（構成）
本発明の第５の実施形態における光情報記録装置及び光情報再生装置の構成について図１３を参照しつつ説明する。同図に示すように、第５の実施形態における光情報記録再生装置は、光源１１と、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３と、空間光変調器（ＳＬＭ）１５と、対物レンズ１６と、ハーフミラー１７及び１９と、ミラー１８と、受光素子２０と、反射装置２１と、偏光制御装置２２を備えている。
【０１０１】
光源１１から出射された光束１２は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３により情報光１２ａと記録参照光１２ｂの２つの光束に分離される。
【０１０２】
情報光１２ａの光路上には、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３から順に、ミラー１８、空間光変調器（ＳＬＭ）１５、ハーフミラー１９、対物レンズ１６、光情報記録媒体１０、偏光制御装置２２及び反射装置２１が配置されている。また、記録参照光１２ｂの光路上には、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３から順に、ハーフミラー１７、１９、対物レンズ１６、記録媒体１０、偏光制御装置２２及び反射装置２１が配置されている。
【０１０３】
光情報記録媒体１０は、対物レンズ１６を透過した情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂが面１０ａから垂直に入射するように配置されている。更に、受光素子２０は、ハーフミラー１７、１９及び対物レンズ１６を挟んで光情報記録媒体１０の反対側に配置されている。反射装置２１は、光情報記録媒体１０を挟んで、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３及び対物レンズ１６等からなる光学系の反対側に配置されている。更に反射装置２１は、対物レンズ１６により集光された情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂが垂直に照射されるように、情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂの光軸と直交するように配置されている。そして、偏光制御装置２２は、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に配置されている。尚、本実施形態においては、反射装置２１上に偏光制御装置２２が設けられている。
【０１０４】
（作用）
次に、本実施形態に係る光情報録画再生装置の作用について、記録時及び再生時に分けて説明する。
【０１０５】
まず、記録時の作用について図１３及び図１４を参照しつつ説明する。図１３に示すように、光源１１から出射された光束１２は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３によってＰ偏光の情報光１２ａとＳ偏光の記録参照光１２ｂの２つの光束に分離される。
【０１０６】
情報光１２ａは、ミラー１８により反射されて、空間光変調器（ＳＬＭ）１５に入射し、記録データに基づき変調される。そして、ハーフミラー１７により反射され、対物レンズ１６を透過し、面１０ａから垂直に光情報記録媒体１０に入射し、さらに反射装置２１の反射面上で焦点が結ぶように集光される。
【０１０７】
一方、記録参照光１２ｂは、ハーフミラー１７によって光情報記録媒体１０に向けて反射される。その後、ハーフミラー１９と対物レンズ１６を透過し、面１０ａから垂直に光情報記録媒体１０に入射し、反射装置２１の表面で焦点が結ぶように集光される。
【０１０８】
従って、情報光１２ａと記録参照光１２ｂは、同じ対物レンズ１６によって同一の軸上を辿って光情報記録媒体１０に照射され、反射装置２１の反射面上で焦点が結ぶように集光される。
【０１０９】
次に、図１４を参照しつつ光情報記録媒体１０内における情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂの状態について説明する。このとき、情報光１２ａはＰ偏光であり、記録参照光１２ｂはＳ偏光であるため、偏光方向が９０度異なることにより、互いに干渉することはない。
【０１１０】
面１０ａから光情報記録媒体１０に入射した記録参照光１２ｂは光情報記録媒体１０を透過した後、反射装置２１によって同軸に反射される。このとき、記録参照光１２ｂは、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に配置された偏光制御装置２２を往復し、偏光方向は、Ｓ偏光からＰ偏光となるように制御される。尚、記録参照光１２ｂは垂直に反射装置２１に照射されるため、反射装置２１に照射される記録参照光１２ｂと反射される記録参照光１２ｂの光路は一致する。そして、Ｐ偏光になった記録参照光１２ｂは面１０ｂから光情報記録媒体１０に入射し、面１０ａから入射するＰ偏光の情報光１２ａと光情報記録媒体１０の内部において干渉して干渉パターンを形成する。光情報記録媒体１０は、この干渉パターンを記録する。
【０１１１】
次に、再生時の作用について図１３及び図１５を参照しつつ説明する。図１３に示すように、情報の再生時には、空間光変調器（ＳＬＭ）１５のすべての画素を、光を遮断するように制御し、情報光１２ａを遮断する。そして、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３により分離されたＳ偏光である再生参照光１２ｃを記録参照光１２ｂと同じ光路により光情報記録媒体１０の面１０ａに入射する。
【０１１２】
次に、図１５を参照しつつ光情報記録媒体１０内における再生参照光１２ｃの状態について説明する。再生参照光１２ｃは、光情報記録媒体１０の一方の面１０ａに垂直に一旦入射し、光情報記録媒体１０を透過する。そして、光情報記録媒体１０を透過した情報光１２ａは、反射装置２１により同軸に反射され、光情報記録媒体１０の面１０ｂに入射する。このとき、再生参照光１２ｃは、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に配置された偏光制御装置２２を往復し、偏光方向は、Ｓ偏光からＰ偏光となるように制御される。
【０１１３】
そして、Ｐ偏光となった再生参照光１２ｃは面１０ｂから光情報記録媒体１０に入射し、光情報記録媒体１０の内部に形成されている干渉パターンの屈折率格子により回折される。そして、回折により記録時における情報光１２ａに対応する再生光１２ｄが生成される。この再生光１２ｄは、光情報記録媒体１０の面１０ｂから出射し、反射装置２１によって同軸に反射され、光情報記録媒体１０の面１０ｂに再度入射する。このとき、再生光１２ｄは、偏光制御装置２２を往復し、偏光方向は、Ｐ偏光からＳ偏光となるように制御される。そして、光情報記録媒体１０を透過し、対物レンズ１６、ハーフミラー１９及びハーフミラー１７を透過して受光素子２０に入射し、元のデータが再生される。
【０１１４】
尚、上述の記録、再生方法は、Ｐ偏光の情報光１２ａとＰ偏光の記録参照光１２ｂとの干渉パターンを利用した方法であるが、Ｓ偏光の干渉パターンを利用した方法について図１６及び図１７を参照しつつ説明する。
【０１１５】
図１６を参照しつつ光情報記録媒体１０内における情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂの状態について説明する。面１０ａから光情報記録媒体１０に入射した情報光１２ａは光情報記録媒体１０を通過した後、反射装置２１によって同軸に反射される。このとき、情報光１２ａは、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に配置された偏光制御装置２２を往復し、偏光方向は、Ｐ偏光からＳ偏光となるように制御される。そして、Ｓ偏光になった情報光１２ａは面１０ｂから光情報記録媒体１０に入射し、面１０ａから入射するＳ偏光の記録参照光１２ｂと光情報記録媒体１０の内部において干渉して干渉パターンを形成する。光情報記録媒体１０は、この干渉パターンを記録する。
【０１１６】
次に、図１７を参照しつつ光情報記録媒体１０内における再生参照光１２ｃの状態について説明する。再生参照光１２ｃは、光情報記録媒体１０の一方の面１０ａに垂直に入射し、光情報記録媒体１０の内部に形成されている干渉パターンの屈折率格子により回折される。そして、回折により記録時における情報光１２ａに対応する再生光１２ｄが生成される。この再生光１２ｄは光情報記録媒体１０の面１０ａから出射し、対物レンズ１６を透過して受光素子２０に入射し、元のデータが再生される。
【０１１７】
上記のような構成を有する光学系を備えることにより、情報光１２ａは常に反射装置２１の反射面上で焦点を結ぶように集光されるとともに、情報光１２ａと記録参照光１２ｂとを同軸で光情報記録媒体１０に照射される。このため、情報光１２ａと記録参照光１２ｂ、さらに再生参照光１２ｃと再生光１２ｄの光路は常に一定となる。その結果、光情報記録媒体１０を移動又は変換した場合であっても、記録や再生の度ごとに光学系や光情報記録媒体１０の位置を制御して焦点を合わせるフォーカシングを行う必要がない。また、光学系を光情報記録媒体１０に対して片面側のみに配置することが可能となる。このため、光学系の構成を簡略化することができ、従来技術と比較して装置全体を小型化することが可能となる。
【０１１８】
［第６の実施の形態］
次に、本発明の第６の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置について、図１８乃至図２２を参照しつつ説明する。本実施形態は、光源の波長が異なる２つの、第５の実施形態と同様の光学系を組み合わせたことを特徴とするものである。
図１８は、第６の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の構成を示す概略図である。図１９及び図２０は、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。図２１及び図２２は、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【０１１９】
（構成）
本発明の第６の実施形態における光情報記録装置及び光情報再生装置の構成について図１８を参照しつつ説明する。同図に示すように、第６の実施形態における光情報記録再生装置は、光源１１ａ及び１１ｂと、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ａ及び１３ｂと、対物レンズ１６と、空間光変調器（ＳＬＭ）１５ａ及び１５ｂと、ハーフミラー１７、１９及び２０と、ミラー１８と、受光素子２０と、反射装置２１と、偏光制御装置２２を備えている。
【０１２０】
光源１１ａ及び１１ｂはそれぞれ波長の異なる光束を出射するレーザー光源が用いられる。例えば、光源１１ａには波長５３２ｎｍのＹＡＧレーザーを用い、光源１１ｂには、波長６３２．８ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザーを用いる。光源１１ａから出射された光束１２（図１８において実線）は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ａにより情報光１２ａと記録参照光１２ｂとに分離される。また、光源１１ｂから出射された光束１４（図１８において破線）は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ｂにより情報光１４ａと記録参照光１４ｂとに分離される。
【０１２１】
情報光１２ａの光路上には、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ａから順に、空間光変調器（ＳＬＭ）１５ａ、ハーフミラー２０、ハーフミラー１９、対物レンズ１６、光情報記録媒体１０、偏光制御装置２２及び反射装置２１が配置されている。また、記録参照光１２ｂの光路上には、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ａから順に、ハーフミラー１７、ハーフミラー１９、対物レンズ１６、光情報記録媒体１０、偏光制御装置２２及び反射装置２１が配置されている。
【０１２２】
また、情報光１４ａの光路上には、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ｂから順に、空間光変調器（ＳＬＭ）１５ｂ、ミラー１８、ハーフミラー２０、ハーフミラー１９、対物レンズ１６、光情報記録媒体１０、偏光制御装置２２及び反射装置２１が配置されている。記録参照光１２ｂの光路上には、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ｂから順に、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ａ、ハーフミラー１７、ハーフミラー１９、対物レンズ１６、光情報記録媒体１０、偏光制御装置２２及び反射装置２１が配置されている。
【０１２３】
また、光情報記録媒体１０は、対物レンズ１６を通過した情報光１２ａ（１４ａ）及び記録参照光１２ｂ（１４ｂ）が面１０ａから垂直に入射するように配置されている。更に、受光素子２０は、ハーフミラー１７、ハーフミラー１９及び対物レンズ１６を挟んで光情報記録媒体１０の反対側に配置されている。反射装置２１は、光情報記録媒体１０を挟んで偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ａ、１３ｂ及び対物レンズ１６等の光学系の反対側に配置されている。更に反射装置２１は、対物レンズ１６により集光された情報光１２ａ（１４ａ）及び記録参照光１２ｂ（１４ｂ）が垂直に照射されるように、情報光１２ａ（１４ａ）及び記録参照光１２ｂ（１４ｂ）の光軸と直交するように配置されている。そして、偏光制御装置２２は、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に配置されている。
【０１２４】
（作用）
次に、本実施形態に係る光情報記録再生装置の作用について、記録時及び再生時に分けて説明する。
【０１２５】
まず、記録時の作用について図１８及び図１９を参照しつつ説明する。まず、光源１１ａを用いた記録について説明する。図１８に示すように、光源１１ａから出射された光束１２は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ａによって情報光１２ａと記録参照光１２ｂとの２つの光束に分離される。このとき情報光１２ａの偏光方向はＰ偏光であり、記録参照光１２ｂの偏光方向はＳ偏光である。
【０１２６】
情報光１２ａは空間光変調器（ＳＬＭ）１５ａに入射し、記録データに基づき変調される。そして、ハーフミラー２０及びハーフミラー１９により反射され、対物レンズ１６により集光されて、面１０ａから垂直に光情報記録媒体１０に入射する。
【０１２７】
一方、記録参照光１２ｂは、ハーフミラー１７及び１９により反射され、対物レンズ１６により集光されて、面１０ａから垂直に光情報記録媒体１０に入射する。
【０１２８】
従って、情報光１２ａと記録参照光１２ｂは、同じ対物レンズ１６によって反射装置２１の反射面上で焦点が結ぶように集光され、同一の軸上を辿って光情報記録媒体１０に入射する。
【０１２９】
次に、図１９を参照しつつ光情報記録媒体１０内における情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂの状態について説明する。情報光１２ａと記録参照光１２ｂはそれぞれ異なる光路を通って光情報記録媒体１０に入射する。このとき、情報光１２ａはＰ偏光であり、記録参照光１２ｂはＳ偏光であるため、偏光方向が９０度異なることにより、互いに干渉することはない。
【０１３０】
面１０ａから光情報記録媒体１０に入射した情報光１２ａは光情報記録媒体１０を透過した後、反射装置２１によって同軸に反射される。このとき、情報光１２ａは、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に配置された偏光制御装置２２を往復し、偏光方向は、Ｐ偏光からＳ偏光となるように制御される。尚、情報光１２ａは垂直に反射装置２１に照射されるため、反射装置２１に照射される情報光１２ａと反射される情報光１２ａの光路は一致する。そして、Ｓ偏光になった情報光１２ａは面１０ｂから光情報記録媒体１０に入射し、面１０ａから入射するＳ偏光の記録参照光１２ｂと光情報記録媒体１０の内部において干渉して干渉パターンを形成する。光情報記録媒体１０は、この干渉パターンを記録する。
【０１３１】
ついで、光源１１ｂを用いた記録について説明する。光源１１ｂから出射された光束１４は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ｂによってＳ偏光の情報光１４ａとＰ偏光の記録参照光１４ｂとに分割される。このとき、情報光１４ａの偏光方向はＳ偏光であり、記録参照光１４ｂの偏光方向はＰ偏光である。
【０１３２】
情報光１４ａは空間光変調器（ＳＬＭ）１５ｂに入射し、記録データに基づき変調される。そして、ミラー１８及びハーフミラー２０により反射され、ハーフミラー２０を透過してハーフミラー１９により反射され、対物レンズ１６により集光されて、面１０ａから垂直に光情報記録媒体１０に入射する。
【０１３３】
また、記録参照光１４ｂは、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ａを透過し、ハーフミラー１７により反射される。その後、ハーフミラー１９を透過し、対物レンズ１６により集光されて、表面１０ａから垂直に光情報記録媒体１０に入射する。
【０１３４】
次に、図２０を参照しつつ光情報記録媒体１０内における情報光１４ａ及び記録参照光１４ｂの状態について説明する。情報光１４ａと記録参照光１４ｂはそれぞれ異なる経路を通って光情報記録媒体１０に入射する。このとき、情報光１４ａはＳ偏光であり、記録参照光１４ｂはＰ偏光であるため、偏光方向が９０度異なるため、互いに干渉することはない。
【０１３５】
面１０ａから光情報記録媒体１０に入射した情報光１４ａは光情報記録媒体１０を透過した後、反射装置２１によって同軸に反射される。このとき、情報光１４ａは、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に配置された偏光制御装置２２を往復し、偏光方向は、Ｓ偏光からＰ偏光となるように制御される。そして、Ｐ偏光になった情報光１４ａは面１０ｂから光情報記録媒体１０に入射し、面１０ａから入射するＰ偏光の記録参照光１４ｂと光情報記録媒体１０の内部において干渉して干渉パターンを形成する。光情報記録媒体１０は、この干渉パターンを記録する。
【０１３６】
次に、再生時の作用について図１８、図２１及び図２２を参照しつつ説明する。図１８に示すように、光源１１ａ用いて記録された情報の再生時には、空間光変調器（ＳＬＭ）１５ａのすべての画素を、光を遮断するように制御し、情報光１４ａを遮断する。そして、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ａにより分離されたＳ偏光の再生参照光１２ｃを記録参照光１２ｂと同じ光路により光情報記録媒体１０の面１０ａに入射する。
【０１３７】
次に、図２１を参照しつつ光情報記録媒体１０内における再生参照光１２ｃの状態について説明する。再生参照光１２ｃは、光情報記録媒体１０の一方の面１０ａに垂直に入射し、光情報記録媒体１０の内部に形成されている干渉パターンの屈折率格子により回折される。そして、回折により記録時における情報光１２ａに対応する再生光１２ｄが生成される。この再生光１２ｄは光情報記録媒体１０ａの面１０ａから出射し、対物レンズ１６を透過して受光素子２０に入射すると、光源１１ａを用いて記録された情報が再生される。
【０１３８】
図１８に示すように、光源１１ｂを用いて記録された情報の再生時には、空間光変調器（ＳＬＭ）１５ｂのすべての画素を、光を遮断するように制御し、情報光１４ａを遮断する。そして、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ｂにより分離されたＰ偏光の再生参照光１４ｃを記録参照光１４ｂと同じ光路により光情報記録媒体１０の面１０ａに入射する。
【０１３９】
次に、図２２を参照しつつ光情報記録媒体１０内における再生参照光１４ｃの状態について説明する。再生参照光１４ｃは、光情報記録媒体１０の一方の面１０ａに垂直に入射し、光情報記録媒体１０の内部に形成されている干渉パターンの屈折率格子により回折される。そして、回折により記録時における情報光１４ａに対応する再生光１４ｄが生成される。この再生光１４ｄは光情報記録媒体１０の面１０ａから出射し、対物レンズ１６を透過して受光素子２０に入射すると、光源１１ｂを用いて記録された情報が再生される。
【０１４０】
このように、２つの波長を有する光源を用いた情報をそれぞれ独立に記録、再生することができる。それぞれの情報は独立であるので、光情報記録媒体１０の記録密度を増加させることができる。また、一方の波長を用いた情報を制御情報として記録することもできる。
【０１４１】
［第７の実施の形態］
次に、本発明の第７の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置について、図２３乃至図２５を参照しつつ説明する。本実施形態は、偏光制御装置を用いない構成としたことが特徴である。図２３は、第７の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の構成を示す概略図である。図２４は、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。図２５は、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【０１４２】
（構成）
本発明の第７の実施形態における光情報記録装置及び光情報再生装置の構成について図２３を参照しつつ説明する。同図に示すように、第７の実施形態における光情報記録再生装置は、光源１１と、シャッタ３２と、空間光変調器（ＳＬＭ）１５と、対物レンズ１６と、ハーフミラー１７及び１９と、ミラー１８と、受光素子２０と、反射装置２１を備えている。尚、シャッタ３２が本発明の「光束分離手段」に相当する。
【０１４３】
光源１１から出射された光束１２は、シャッタ３２により情報光１２ａと記録参照光１２ｂの２つの光束に分離される。
【０１４４】
情報光１２ａの光路上には、シャッタ３２から順に、ミラー１８、空間光変調器（ＳＬＭ）１５、ハーフミラー１９、対物レンズ１６、光情報記録媒体１０及び反射装置２１が配置されている。また、記録参照光１２ｂの光路上は、シャッタ３２から順に、ハーフミラー１７、ハーフミラー１９、対物レンズ１６、光情報記録媒体１０及び反射装置２１が配置されている。
【０１４５】
光情報記録媒体１０は、対物レンズ１６を透過した情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂが面１０ａから垂直に入射するように配置されている。更に、受光素子２０は、ハーフミラー１７、１９及び対物レンズ１６を挟んで光情報記録媒体１０の反対側に配置されている。また、反射装置２１は、光情報記録媒体１０を挟んで、シャッタ３２及び対物レンズ１６等の光学系の反対側に配置されている。更に反射装置２１は、対物レンズ１６により集光された情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂが垂直に照射されるように、情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂの光軸と直交して配置されている。
【０１４６】
（作用）
次に、本実施形態に係る光情報記録再生装置の作用について、記録時及び再生時に分けて説明する。
【０１４７】
まず、記録時の作用について図２３及び図２４を参照しつつ説明する。図２３に示すように、光源１１から出射された光束１２は、シャッタ３２によって光束の片側が反射され、残りの光束はシャッタ３２を通過する。本実施形態においては、反射された光束を記録参照光１２ｂとし、通過した光束を情報光１２ａとする。
【０１４８】
情報光１２ａはミラー１８により反射されて空間光変調器（ＳＬＭ）１５に入射し、記録データに基づき変調される。そして、ハーフミラー１９により反射され、対物レンズ１６を透過し、面１０ａから垂直に光情報記録媒体１０に入射し、さらに、反射装置２１の反射面上で焦点が結ぶように集光される。
【０１４９】
一方、記録参照光１２ｂは、ハーフミラー１７によって光情報記録媒体１０に向けて反射される。その後、ハーフミラー１９と対物レンズ１６を透過し、面１０ａから垂直に光情報記録媒体１０に入射し、反射装置２１の反射面上で焦点が結ぶように集光される。
【０１５０】
従って、情報光１２ａと記録参照光１２ｂは、同じ対物レンズ１６によって同一の軸上を辿って光情報記録媒体１０に照射され、反射装置２１の反射面上で焦点が結ぶように集光される。
【０１５１】
次に、図２４を参照しつつ光情報記録媒体１０内における情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂの状態について説明する。
【０１５２】
面１０ａから光情報記録媒体１０に入射した情報光１２ａは光情報記録媒体１０を透過した後、反射装置２１によって同軸に反射される。そして、情報光１２ａは面１０ｂから光情報記録媒体１０に入射し、面１０ａから入射する記録参照光１２ｂと光情報記録媒体１０の内部において干渉して干渉パターンを形成する。光情報記録媒体１０は、この干渉パターンを記録する。
【０１５３】
次に、再生時の作用について図２３及び図２５を参照しつつ説明する。図２３に示すように、情報の再生時には、空間光変調器（ＳＬＭ）１５のすべての画素を、光を遮断するように制御し、情報光１２ａを遮断する。そして、シャッタ３２により分離された再生参照光１２ｃを記録参照光１２ｂと同じ光路により光情報記録媒体１０の面１０ａに入射する。
【０１５４】
次に、図２５を参照しつつ光情報記録媒体１０内における再生参照光１２ｃの状態について説明する。再生参照光１２ｃは、面１０ａから記録媒体１０に入射し、光情報記録媒体１０の内部に形成されている干渉パターンの屈折率格子により回折される。そして、回折により記録時における情報光１２ａに対応する再生光１２ｄが生成される。この再生光１２ｄは光情報記録媒体１０の面１０ａから出射し、対物レンズ１６等を通過して受光素子２０に入射すると元のデータが再生される。
【０１５５】
上記のような構成を有する光学系を備えることにより、光情報記録媒体１０を移動又は交換した場合であっても、記録や再生の度ごとに光学系や光情報記録媒体１０の位置を制御して焦点を合わせるフォーカシングを行う必要がない。また、光学系を光情報記録媒体１０に対して片面側のみに配置することが可能となる。このため、光学系の構成を簡略化することができ、従来技術と比較して装置全体を小型化することが可能となる。
【０１５６】
【発明の効果】
請求項１乃至８及び１３に記載の発明によれば、光情報記録媒体を挟んで情報光照射手段の反対側に反射装置を設けることにより、光学系を光情報記録媒体の片面側のみに配置することが可能となる。その結果、光学系の構成を簡略化し、光情報記録装置を小型化することができる。更に、反射装置を光情報記録媒体の外部に設けることにより、情報光を常に反射装置上で焦点が結ぶように集光させることが可能となる。その結果、光情報記録媒体を移動又は交換した場合であっても、記録や再生の度ごとに光学系や光情報記録媒体の位置を制御して焦点を合わせるフォーカシングを行う必要がない。
【０１５７】
また、請求項１に記載の発明によれば、反射手段により情報光を同軸で反射することにより反射の前と後の光路が常に一致するため、光情報記録媒体を移動又は交換した場合であっても、光学系や記録媒体の位置制御によるフォーカシングを再度行う必要がないという効果を奏する。
【０１５８】
更に、請求項８に記載の発明によれば、情報光と記録参照光を同軸で光情報記録媒体に照射することにより、光情報記録媒体を移動又は交換した場合であっても、光学系や記録媒体の位置制御によるフォーカシングを再度行う必要がないという効果を奏する。
【０１５９】
また、請求項９乃至請求項１２に記載の発明によれば、光学系の構成を簡略化し、光情報記録装置を小型化することが可能となる。また、光情報記録媒体を移動又は交換した場合であっても、光学系や光情報記録媒体の位置制御によるフォーカシングを再度行う必要がないという効果を奏する。
【０１６０】
また、請求項１４乃至請求項２２に記載の発明によれば、光情報記録媒体を挟んで情報光照射手段の反対側に反射装置を設けることにより、光学系の構成を簡略化し、光情報再生装置を小型化することが可能となる。更に、反射装置を光情報記録媒体の外部に設けることにより、光情報記録媒体を移動又は交換した場合であっても、光学系や光情報記録媒体の位置制御によるフォーカシングを再度行う必要がないという効果を奏する。
【０１６１】
更に、請求項２０に記載の発明によれば、再生光を同軸で反射することにより反射の前と後の光路が常に一致するため、光情報記録媒体を移動又は交換した場合であっても、光学系や光情報記録媒体の位置制御によるフォーカシングを再度行う必要がないという効果を奏する。
【０１６２】
また、請求項２３に記載の発明によれば、光情報記録媒体を挟んで情報光照射手段の反対側に反射装置を設けることにより、光学系の構成を簡略化し、光情報記録再生装置を小型化することが可能となる。更に、反射装置を光情報記録媒体の外部に設けることにより、光情報記録媒体を移動又は交換した場合であっても、光学系や光情報記録媒体の位置制御によるフォーカシングを再度行う必要がないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の概略図である。
【図２】第１の実施形態において、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図３】第１の実施形態において、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の概略図である。
【図５】第２の実施形態において、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図６】第２の実施形態において、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の概略図である。
【図８】第３の実施形態において、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図９】第３の実施形態において、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の概略図である。
【図１１】第４の実施形態において、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図１２】第４の実施形態において、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図１３】本発明の第５の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の概略図である。
【図１４】第５の実施形態において、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図１５】第５の実施形態において、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図１６】第５の実施形態において、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図１７】第５の実施形態において、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図１８】本発明の第６の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の概略図である
【図１９】第６の実施形態において、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図２０】第６の実施形態において、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図２１】第６の実施形態において、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図２２】第６の実施形態において、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図２３】本発明の第７の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の概略図である。
【図２４】第７の実施形態において、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図２５】第７の実施形態において、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図２６】従来技術における光情報記録装置及び光情報再生装置の概略図である。
【符号の説明】
１０ 光情報記録媒体
１１ 光源
１２、１４ 光束
１３ 偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）
１５ 空間光変調器（ＳＬＭ）
１６ 対物レンズ
１７、１９ ハーフミラー
１８ ミラー
２０ 受光素子
２１ 反射装置
２２ 偏光制御装置
２３ 偏光回転装置
３２ シャッタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラフィを利用して光情報記録媒体に情報を記録する光情報記録装置及び光情報記録方法、ホログラフィを利用して光情報記録媒体から情報を再生する光情報再生装置及び光情報再生方法、並びにホログラフィを利用して光情報記録媒体に情報を記録すると共に光情報記録媒体から情報を再生する光情報記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
ホログラフィを利用して光情報記録媒体に情報を記録するホログラフィック記録は、イメージ情報を持った光（以下、情報光と称する。）と参照光とを光情報記録媒体の内部で重ね合わせ、そのときにできる干渉パターンを光情報記録媒体に書き込むことによって行われる。記録された情報の再生時には、その光情報記録媒体に参照光を照射することにより、干渉パターンによる回折によりイメージ情報が再生される。
【０００３】
このようなホログラフィ記録は、情報を光情報記録媒体の厚さ方向を利用して３次元的に干渉パターンを記録するという特徴があり、体積ホログラフィ記録とも呼ばれている。そして、光情報記録媒体の記録層の厚さを増すことで回折効率を高め、さらに、角度多重等により情報を多重に記録することで記録容量の増大を図ることができる。
【０００４】
従来のホログラム記録再生法の１つにフーリエ変換を用いて記録再生する方法がある（特許文献１）。その方法について図２６を参照しつつ説明する。図２６に示すように、レーザー光源１１から発せされた光束１２は、ビームスプリッタ１３において情報光１２ａと記録参照光１２ｂとに分離される。情報光１２ａは、ビームエキスパンダ２５でビーム径を拡大されて、平行光として空間光変調器（ＳＬＭ：Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）１５に照射される。透過型のＴＦＴ液晶表示装置（ＬＣＤ）のパネルなどからなる空間光変調器（ＳＬＭ）１５は、エンコーダで信号変換された記録データを電気信号として受け取って、その信号を更に２次元に配置して２次元デジタルパターン情報を生成し、平面上に明暗のドットパターンを形成する。尚、１つの２次元デジタルパターン情報をページデータという。
【０００５】
情報光１２ａは、空間光変調器（ＳＬＭ）１５を透過すると、光変調されてデータ信号成分を含む。ドットパターン信号成分を含んだ情報光１２ａは、その焦点距離ｆだけ離しておいたフーリエ変換レンズ３０を通過してドットパターン信号成分はフーリエ変換されて、光情報記録媒体１０内に集光される。
【０００６】
一方、ビームスプリッタ１３において分離された記録参照光１２ｂは、ミラー１７、１８によって光情報記録媒体１０内に導かれて、情報光１２ａと光情報記録媒体１０内部で交差して干渉パターンを形成し、屈折率の変化として記録する。
【０００７】
ここで、角度多重記録をする場合は、光情報記録媒体１０を回転させて記録参照光１２ｂと光情報記録媒体１０との相対角度を変化させる。ここでは、＃１〜＃ｎのページデータを同じ光情報記録媒体１０に多重記録するものとする。まず、ページデータ＃１に基づいて、空間光変調器（ＳＬＭ）１５によって画素毎に透過か遮光かを選択することで、空間的に変調された情報光１２ａを生成し、光情報記録媒体１０に照射する。同時に、光情報記録媒体１０に、方向θ１（図示しない）から記録参照光１２ｂを照射して、光情報記録媒体１０の内部で情報光１２ａと記録参照光１２ｂとの重ね合わせによってできる干渉パターンを記録する。
【０００８】
次のページデータ＃２の記録時には、光情報記録媒体１０を所定の角度回転させて、θ１と異なる角度θ２から記録参照光１２ｂを照射し、この記録参照光１２ｂと情報光１２ａとを重ね合わせることによって同じ光情報記録媒体１０に対して情報を多重記録する。同様に他のページデータ＃３〜＃ｎの記録時には、それぞれ異なる角度θ３〜θｎから記録参照光１２ｂを照射して、情報を多重記録する。
【０００９】
再生時には、例えば、空間光変調器（ＳＬＭ）１５によって情報光１２ａの光路を遮断して、記録参照光１２ｂのみを光情報記録媒体１０へ照射する。再生時には、再生するページデータを記録した時の記録参照光１２ｂと同じ入射角度になるように、光情報記録媒体１０の角度を変化させて制御する。
【００１０】
記録参照光１２ｂの照射された光情報記録媒体１０の反対側には、記録されたドットパターンのフーリエ変換像を再現した再生光が現れる。この再生光をフーリエ変換レンズ３０ｂに導いて、逆フーリエ変換するとドットパターン信号を再現することができる。さらに、このドットパターン信号をＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）などの受光素子２０によって受光して、電気的なデジタルデータ信号に再変換した後、デコーダに送ると、元のデータが再生される。
【００１１】
また、光情報記録媒体に反射層を設けることにより情報光と参照光とを光情報記録媒体の同一面側から照射する光情報記録再生装置が知られている（特許文献２）。この光情報記録再生装置においては、情報光と参照光とを同軸で光情報記録媒体に照射するとともに、情報光及び参照光を光情報記録媒体内の反射層の表面で焦点が結ぶように集光させて、情報の記録及び再生を行っている。情報の再生時には光情報記録媒体に参照光を照射し、この参照光によって発生する再生光が反射層で反射した光をＣＣＤなどの光検出器によって受光して、元のデータを再生する。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００２−１２３１６１号公報（段落［００１１］―［００１７］、第２図）
【００１３】
【特許文献２】
特開平１０−１２４８７２号（段落［００２１］、［００４２］―［００４９］、第１図）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載されている光情報記録再生装置は、光源１１や空間光変調器（ＳＬＭ）１５等からなる光学系と、再生光を受光する受光素子２０とが、光情報記録媒体１０を挟んで反対側に配置した構成を有している。従って、光情報記録再生装置全体の光学系は複雑な構成となり、装置を小型化することは困難であった。
【００１５】
また、特許文献２に記載されている光情報記録再生装置においては、情報光及び参照光を光情報記録媒体内の反射層の表面で焦点が結ぶように集光させて情報を記録及び再生している。従って、光情報記録媒体を移動又は交換した場合に、再び情報光及び参照光を光情報記録媒体内の反射層の表面で焦点が結ぶように集光させる必要があるため、光学系や光情報記録媒体の位置を制御して再度フォーカシングを行う必要があった。
【００１６】
本発明は、上記の問題を解決するものであり、光学系の構成を簡略化し、小型化できる光情報記録装置、光情報記録方法、光情報再生装置、光情報再生方法及び光情報記録再生装置を提供するものである。
【００１７】
さらに、光情報記録媒体を移動又は交換した場合であっても、光学系や光情報記録媒体の位置制御によるフォーカシングを、記録や再生の度ごとに行う必要のない光情報記録装置、光情報記録方法、光情報再生装置、光情報再生方法及び光情報記録再生装置を提供するものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、光情報記録媒体に記録参照光を照射する記録参照光照射手段と、情報を担持した情報光を前記光情報記録媒体の一方の面に照射する情報光照射手段と、前記光情報記録媒体の外部かつ、前記光情報記録媒体の一方の面に相対する他方の面側に配置され、前記光情報記録媒体を透過する前記情報光を同軸で前記光情報記録媒体に反射する反射手段と、を有し、前記記録参照光照射手段により照射される記録参照光と、前記反射手段により反射される前記情報光とが干渉することにより生じる干渉パターンを、前記光情報記録媒体に記録することを特徴とする光情報記録装置である。
【００１９】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の光情報記録装置であって、光束を出射する光源と、前記光源から出射された光束を２つの光束に分離する光束分離手段と、前記光束分離手段により分離された一方の光束を空間的に変調して情報を担持した情報光を生成する情報光生成手段と、を有し、前記記録参照光照射手段は、前記光束分離手段により分離された他方の光束を前記記録参照光として前記光情報記録媒体に照射することを特徴とするものである。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の光情報記録装置であって、前記光束分離手段は、前記光源から出射された光束を互いに偏光方向の異なる２つの光束に分離することを特徴とするものである。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の光情報記録装置であって、前記光情報記録媒体と前記反射手段との間に、前記光情報記録媒体を透過した前記情報光の偏光方向を前記記録参照光の偏光方向と一致させる偏光制御手段を有することを特徴とするものである。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の光情報記録装置であって、前記偏光制御手段はλ／４板であることを特徴とするものである。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の光情報記録装置であって、前記反射手段は、前記光情報記録媒体の前記記録参照光が照射される面と同一の面に前記情報光を反射することを特徴とするものである。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の光情報記録装置であって、前記反射手段は、前記光情報記録媒体の前記記録参照光が照射される面と異なる面に前記情報光を反射することを特徴とするものである。
【００２６】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の光情報記録装置であって、前記情報光照射手段は、前記記録参照光と同軸に前記光情報記録媒体に情報光を照射することを特徴とするものである。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、光束を出射する光源と、前記光源から出射された光束を互いに偏光方向が異なる２つの光束に分離する光束分離手段と、前記光束分離手段により分離される一方の光束の偏光方向を、他方の光束の偏光方向と一致させる偏光回転手段と、前記光束分離手段により分離される一方の光束を、空間的に変調して情報を担持した情報光を生成する情報光生成手段と、前記情報光を前記光情報記録媒体の一方の面に照射する情報光照射手段と、前記光束分離手段により分離される他方の光束を記録参照光として前記光情報記録媒体に照射する記録参照光照射手段と、を有し、前記情報光照射手段により照射される前記情報光と、前記記録参照光照射手段により照射される前記記録参照光とが干渉することにより生じる干渉パターンを、前記光情報記録媒体に記録することを特徴とする光情報記録装置である。
【００２８】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の光情報記録装置であって、前記情報光照射手段は、前記光情報記録媒体の前記記録参照光が照射される面と同一の面に前記情報光を照射することを特徴とするものである。
【００２９】
請求項１１に記載の発明は、請求項９に記載の光情報記録装置であって、前記情報光照射手段は、前記光情報記録媒体の前記記録参照光が照射される面と異なる面に前記情報光を照射することを特徴とするものである。
【００３０】
請求項１２に記載の発明は、請求項９乃至請求項１１のいずれかに記載の光情報記録装置であって、前記偏光回転手段は、λ／２板であることを特徴とするものである。
【００３１】
請求項１３に記載の発明は、光情報記録媒体に記録参照光を照射するステップと、前記光情報記録媒体に記録する情報を担持した情報光を、前記光情報記録媒体の一方の面に照射するステップと、前記光情報記録媒体を透過する情報光を、前記光情報記録媒体の外部かつ、前記光情報記録媒体の前記情報光が照射される前記一方の面に相対する他方の面側に配置された反射手段により同軸で前記光情報記録媒体に反射させることにより、前記反射される前記情報光と、前記記録参照光とが干渉することにより生じる干渉パターンを、前記光情報記録媒体に記録するステップと、を含むことを特徴とする光情報記録方法である。
【００３２】
請求項１４に記載の発明は、ホログラフィを利用して、光情報記録媒体の一方の面に照射されて前記光情報記録媒体を透過する情報光を、前記光情報記録媒体の外部に配置された反射手段により同軸で反射して前記光情報記録媒体の他方の面に照射することにより、前記情報光と、記録参照光とが干渉することにより生じる干渉パターンが記録された前記光情報記録媒体より情報を再生するための光情報再生装置であって、前記光情報記録媒体に前記記録参照光が照射された面と同じ面に再生参照光を照射する再生参照光照射手段と、前記再生参照光手段により前記光情報記録媒体に前記再生参照光を照射することにより生成される再生光を収集して検出する受光素子と、を有することを特徴とする光情報再生装置である。
【００３３】
請求項１５に記載の発明は、ホログラフィを利用して、光情報記録媒体の一方の面に照射されて前記光情報記録媒体を透過する情報光を、前記光情報記録媒体の外部に配置された第１反射手段により同軸で反射して前記光情報記録媒体の他方の面に照射することにより、前記情報光と、前記参照光とが干渉することにより生じる干渉パターンが記録された前記光情報記録媒体より情報を再生するための光情報再生装置であって、前記光情報記録媒体に再生参照光を照射する再生参照光照射手段と、前記光情報記録媒体の外部に配置され、前記再生参照光照射手段により前記光情報記録媒体に前記再生参照光を照射することにより前記光情報記録媒体から生成される再生光を、前記光情報記録媒体に向けて反射する第２反射手段と、前記第２反射手段により反射され、前記光情報記録媒体を透過する前記再生光を収集して検出する受光素子と、を有することを特徴とする光情報再生装置である。
【００３４】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の光情報再生装置であって、前記光情報記録媒体と前記第２反射手段との間に、前記再生光の偏光方向を前記再生参照光の偏光方向と異なるようにする偏光制御手段を有することを特徴とするものである。
【００３５】
請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載の光情報再生装置であって、前記偏光制御手段は、λ／４板であることを特徴とするものである。
【００３６】
請求項１８に記載の発明は、請求項１５乃至請求項１７のいずれかに記載の光情報再生装置であって、前記第２反射手段は、前記再生光を同軸で反射することを特徴とするものである。
【００３７】
請求項１９に記載の発明は、請求項１４乃至請求項１８のいずれかに記載の光情報再生装置であって、前記受光素子は、前記再生参照光が照射される面と同じ面側から前記再生光を収集して検出することを特徴とするものである。
【００３８】
請求項２０に記載の発明は、請求項１４乃至請求項１７のいずれかに記載の光情報再生装置であって、前記受光素子は、前記再生参照光が照射される面と異なる面側から前記再生光を収集して検出することを特徴とするものである。
【００３９】
請求項２１に記載の発明は、ホログラフィを利用して、光情報記録媒体の一方の面に照射されて前記光情報記録媒体を透過する情報光を、前記光情報記録媒体の外部に配置された反射手段により同軸で反射して前記光情報記録媒体の他方の面に照射することにより、前記情報光と、記録参照光とが干渉することにより生じる干渉パターンが記録された前記光情報記録媒体により情報を再生するための光情報再生方法であって、前記光情報記録媒体に前記記録参照光が照射された面と同じ面側から再生参照光を照射するステップと、前記光情報記録媒体に前記再生参照光を照射することにより生成される再生光を収集して検出するステップと、を有することを特徴とする光情報再生方法である。
【００４０】
請求項２２に記載の発明は、ホログラフィを利用して、光情報記録媒体の一方の面に照射されて前記光情報記録媒体を透過する情報光を、前記光情報記録媒体の外部に配置された第１反射手段により同軸で反射して前記光情報記録媒体の他方の面に照射することにより、前記情報光と、前記参照光とが干渉することにより生じる干渉パターンが記録された前記光情報記録媒体より情報を再生するための光情報再生方法であって、前記光情報記録媒体に再生参照光を照射するステップと、前記光情報記録媒体に前記再生参照光を照射することにより、前記光情報記録媒体から生成される再生光を、前記光情報記録媒体の外部に配置された第２反射手段により前記光情報記録媒体に向けて反射し、前記光情報記録媒体を透過する前記再生光を収集して検出するステップと、を有することを特徴とする光情報再生方法である。
【００４１】
請求項２３に記載の発明は、ホログラフィを利用して情報が記録される光情報記録媒体に対して情報を記録するとともに、前記光情報記録媒体より情報を再生するための光情報記録再生装置であって、光情報記録媒体に記録参照光を照射する記録参照光照射手段と、前記光情報記録媒体に再生参照光を照射する再生参照光照射手段と、受光素子と、前記光情報記録媒体に記録する情報を有する情報光を前記光情報記録媒体の一方の面に照射する情報光照射手段と、前記光情報記録媒体の外部かつ、前記光情報記録媒体の一方の面に相対する他方の面側に配置され、前記光情報記録媒体を透過する前記情報光を同軸で前記光情報記録媒体に反射する反射手段と、を有し、前記記録参照光照射手段により照射される記録参照光と、前記反射手段により反射される前記情報光とが干渉することにより生じる干渉パターンを、前記光情報記録媒体に記録し、前記受光素子は、前記再生参照光照射手段により前記光情報記録媒体に前記再生参照光が照射されることにより生成される再生光を収集して検出することを特徴とする光情報記録再生装置である。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図２５を参照しながら詳しく説明する。
【００４３】
［第１の実施の形態］
まず、本発明の第１の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置について、図１乃至図３を参照しつつ説明する。図１は、第１の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の構成を示す概略図である。図２は、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。図３は、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【００４４】
（構成）
本発明の第１の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の構成について図１を参照しつつ説明する。同図に示すように、第１の実施形態における光情報記録再生装置は、光源１１と、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３と、空間光変調器（ＳＬＭ）１５と、対物レンズ１６ａ及び１６ｂと、ハーフミラー１７と、ミラー１８と、受光素子２０と、反射装置２１と、偏光制御装置２２を備えている。
【００４５】
記録参照光１２ｂは、ミラー１８及び対物レンズ１６ｂから構成される記録参照光照射手段により光情報記録媒体１０の一方の面１０ｂに入射する。また、情報光１２ａは、ハーフミラー１７及び対物レンズ１６ａから構成される情報光照射手段により、光情報記録媒体１０の記録参照光１２ｂが入射する面１０ｂと同一の面１０ｂに一旦入射し、光情報記録媒体１０を透過し、反射装置２１で反射され、再び光情報記録媒体１０に面１０ａから入射する。
【００４６】
尚、反射装置２１は、本発明の「反射手段」に相当し、空間光変調器（ＳＬＭ）１５は、本発明の「情報光生成手段」に相当し、また、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３は、本発明の「光束分離手段」に相当する。
【００４７】
光源１１から出射された光束１２は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３により情報光１２ａと記録参照光１２ｂの２つの光束に分離され、それぞれ異なる光路により光情報記録媒体１０に照射される。
【００４８】
反射装置２１は、光情報記録媒体１０を挟んで光源１１及び偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３、対物レンズ１６ａ、１６ｂ等からなる光学系の反対側に配置される。また、偏光制御装置２２は、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に配置されている。本実施形態においては、この偏光制御装置２２は、反射装置２１の表面に設けられているが、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に配置されていれば良く、反射装置２１の表面の他、光情報記録媒体１０に設けても良い。そして、受光素子２０は、光情報記録媒体１０に対して、光源１１及び偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３、対物レンズ１６ａ、１６ｂ等からなる光学系と同じ側に配置される。
【００４９】
（作用）
次に、本実施形態に係る光情報記録再生装置の作用について、記録時及び再生時に分けて説明する。
【００５０】
まず、記録時の作用について図１及び図２を参照しつつ説明する。光源１１には、情報光及び記録（再生）参照光を生成するために例えば波長５３２ｎｍのＹＡＧレーザーや波長６３２．８ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザー等が使用される。偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３は、光源１１から発せられた光束１２を受けて、情報光１２ａと記録参照光１２ｂとに分割する。情報光１２ａと記録参照光１２ｂは、異なる光学経路を辿って光情報記録媒体１０に照射される。
【００５１】
図１に示すように、光源１１から発せられた光束１２は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３によって情報光１２ａと記録参照光１２ｂの２つの光束に分離される。このとき、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３は、入射光の内、Ｐ偏光成分を透過し、Ｓ偏光成分を入射光と垂直な方向へ反射する。このため、情報光１２ａの偏光方向はＳ偏光であり、記録参照光１２ｂの偏光方向はＰ偏光である。
【００５２】
Ｓ偏光である情報光１２ａの光路上には、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３から順に空間光変調器（ＳＬＭ）１５、ミラー１７、対物レンズ１６ａ、光情報記録媒体１０、偏光制御装置２２及び反射装置２１とが配置されている。反射装置２１は、対物レンズ１６ａにより集光された情報光１２ａが反射面に対して垂直に照射されるように、情報光１２ａの光軸と直交するように配置される。
【００５３】
情報光１２ａは、空間光変調器（ＳＬＭ）１５により記録データに基づき変調される。そして、ハーフミラー１７により反射され、対物レンズ１６ａにより集光され、面１０ｂから光情報記録媒体１０に一旦入射する。さらに、情報光１２ａは、光情報記録媒体１０と透過した後、反射装置２１で反射されて面１０ａから光情報記録媒体１０に再度入射する。
【００５４】
空間光変調器（ＳＬＭ）１５は、多数の画素が格子状に配列された透過型ＴＦＴ液晶表示装置（ＬＣＤ）のパネル等からなる。そして、信号変換された記録データが電気信号として入力されると、画素ごとに光を透過または遮断状態が選択され、明暗のドットマトリックスパターンを２次元平面状に形成する。このように、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３により分離された光束を空間光変調器（ＳＬＭ）１５により空間的に変調することにより、情報を担持した情報光を生成する。ハーフミラー１７は、空間光変調器（ＳＬＭ）１５を透過した情報光１２ａを対物レンズ１６ａに反射する。
【００５５】
情報光１２ａは、光情報記録媒体１０を透過し、偏光制御装置２２により偏光制御され、さらに、反射装置２１の反射面上で焦点を結ぶように対物レンズ１６ａにより集光される。反射装置２１は、例えばアルミニウム等の金属膜や誘電体多層膜等で形成されている全反射ミラーが用いられる。偏光制御装置２２は、例えば直線偏光を円偏光に変換するλ／４板等を用いることができる。
【００５６】
λ／４板は、Ｓ偏光の光が透過すると、円偏光又は楕円偏光に変換する。そして、円偏光又は楕円偏光に変換された情報光１２ａは、反射装置２１によって逆方向に反射され、再びλ／４板を透過する。そのとき、情報光１２ａは、再び直線偏光に変換される。そして、予めλ／４板の光学軸に対してＳ偏光の光束の振動面を４５°となるように配置しておけば、再び直線偏光に変換された情報光１２ａの振動面はＳ偏光から９０°回転し、Ｐ偏光となる。
【００５７】
一方、Ｐ偏光である記録参照光１２ｂの光路上には、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３から順にミラー１８、対物レンズ１６ｂ及び光情報記録媒体１０が配置されている。記録参照光１２ｂは、ミラー１８により反射され、対物レンズ１６ｂにより集光され、面１０ｂから光情報記録媒体１０に入射する。対物レンズ１６ｂは、光情報記録媒体１０に対し対物レンズ１６ｂの反対側で焦点を結ぶように記録参照光１２ｂを集光させる。
【００５８】
次に、図２を参照しつつ記録媒体１０内における情報光１２ａと記録参照光１２ｂの状態について説明する。情報光１２ａと記録参照光１２ｂとはそれぞれ異なる光路を通って光情報記録媒体１０に入射する。そして、記録参照光１２ｂは、光情報記録媒体１０の一方の面１０ｂに入射し、情報光１２ａは、記録参照光１２ｂが入射する面１０ｂと同一面に一旦入射し、光情報記録媒体１０を透過する。
このとき、情報光１２ａはＳ偏光であり、記録参照光１２ｂはＰ偏光であるため、偏光方向が９０度異なることにより、互いに干渉することはない。
【００５９】
そして、光情報記録媒体１０を透過した情報光１２ａは、反射装置２１により反射され、光情報記録媒体１０の面１０ａに再度入射する。情報光１２ａは、反射装置２１の反射面に対し垂直に入射し、反射するため、反射装置２１に入射する情報光１２ａの光路と、反射された情報光１２ａの光路とは一致する。このとき、情報光１２ａは、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に配置された偏光制御装置２２を往復し、偏光方向は、Ｓ偏光からＰ偏光となるように制御される。
【００６０】
そして、光情報記録媒体１０の面１０ａに再度入射したＰ偏光である情報光１２ａと、面１０ｂに入射したＰ偏光である記録参照光１２ｂとは、光情報記録媒体１０の内部において干渉して干渉パターン（反射型ホログラム）を形成する。光情報記録媒体１０は、この干渉パターンを記録する。
【００６１】
光情報記録媒体１０は、光が照射されたときに光の強度に応じて屈折率、誘電率、反射率等の光学的特性が変化するホログラム材料により形成されている。このようなホログラム材料は、例えば、ＬｉＮｂＯ３、ＢａＴｉＯ３等のフォトリフラクティブ結晶や、フォトポリマ等を用いることができる。また、光情報記録媒体１０は、図示はしていない透明な基体や保護膜等を有していても良い。
【００６２】
ここで、角度多重記録をする場合は、光情報記録媒体１０が装着された可動ステージ（図示しない）を回転及び移動させて情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂと光情報記録媒体１０との相対角度を変化させる。このようにして、１ページ目の情報の記録が終了したのち、可動ステージを所定量回転させ、２ページ目の情報を記録する。このように逐次情報の記録を繰り返すことで角度多重記録を行うことができる。
【００６３】
次に、再生時の作用について図１及び図３を参照しつつ説明する。図１に示すように情報の再生時には、空間光変調器（ＳＬＭ）１５のすべての画素を、光を遮断するように制御し、情報光１２ａを遮断する。そして、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３により分離されたＰ偏光である再生参照光１２ｃを記録参照光１２ｂと同じ光路により光情報記録媒体１０の面１０ｂに入射する。
【００６４】
さらに、図３を参照しつつ記録媒体１０内における再生参照光１２ｃの状態について説明する。再生参照光１２ｃは面１０ｂから光情報記録媒体１０に入射し、記録媒体１０の内部に形成されている干渉パターンの屈折率格子により回折される。そして、回折により記録時における情報光１２ａに対応する再生光１２ｄが生成される。この再生光１２ｄは、再生参照光１２ｃが光情報記録媒体１０に入射する面１０ｂから出射し、対物レンズ１６ａ及びハーフミラー１７を透過して受光素子２０に入射する。受光素子２０は、受光した再生光１２ｄに含まれるドットマトリックスパターン信号を電気的なデジタルデータ信号に変換した後、デコーダ（図示しない）により元のデータが再生される。
【００６５】
尚、角度多重記録された情報を再生する場合は、光情報記録媒体１０が装着された可動ステージ（図示しない）を、記録時と同様に回転及び移動させて再生参照光１２ｃと光情報記録媒体１０との相対角度を変化させる。このようにして、各ページの情報の再生を繰り返すことで角度多重記録された情報の再生を行うことができる。
【００６６】
上記のような構成を有する光学系を備えることにより、情報光１２ａを常に反射装置２１の反射面上で焦点が結ぶように集光させることができるとともに、反射装置２１により反射される情報光１２ａの反射前の光路と反射後の光路とを常に一致させることが可能となる。その結果、光情報記録媒体１０を移動又は交換した場合であっても、常に情報光１２ａは反射装置２１の反射面上で焦点を結ぶよう集光するため、記録や再生の度ごとに、光学系や光情報記録媒体１０の位置を制御してフォーカシングを行う必要がなくなる。また、反射装置２１を配置することにより、光源１１、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３、対物レンズ１６ａ、１６ｂ及び受光素子２０等からなる光学系を光情報記録媒体１０に対して片面側のみに配置することが可能となる。このため、光学系の構成を簡略化することができ、従来技術と比較して装置全体を小型化することが可能となる。
【００６７】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置について、図４乃至図６を参照しつつ説明する。図４は、第２の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の構成を示す概略図である。図５は、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。図６は、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【００６８】
（構成）
本発明の第２の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の構成について図４を参照しつつ説明する。同図に示すように、第２の実施形態における光情報記録再生装置は、第１の実施形態における光情報記録再生装置と同じ光学系を有している。そのような光学系に対し、第１の実施形態における光情報記録媒体１０が９０度回転させて配置されている。すなわち、記録参照光１２ｂは、ミラー１８及び対物レンズ１６ｂから構成される記録参照光照射手段により光情報記録媒体１０の一方の面１０ａに入射する。また、情報光１２ａは、ハーフミラー１７及び対物レンズ１６ａから構成される情報光照射手段により光情報記録媒体１０の記録参照光１２ｂが入射する面１０ａとは異なる面１０ｂに一旦入射し、光情報記録媒体１０を透過し、反射装置２１で反射され、再び光情報記録媒体１０に面１０ａから入射する。
【００６９】
（作用）
本実施形態に係る光情報記録再生装置の作用について、記録時及び再生時に分けて説明する。
【００７０】
まず、記録時の作用について図４及び図５を参照しつつ説明する。図４に示すように、光源１１から出射された光束１２は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３によって情報光１２ａと記録参照光１２ｂの２つの光束に分離される。このとき、情報光１２ａの偏光方向はＳ偏光であり、記録参照光１２ｂの偏光方向はＰ偏光である。
【００７１】
情報光１２ａは、空間光変調器（ＳＬＭ）１５により記録データに基づき変調される。そして、ハーフミラー１７により反射され、対物レンズ１６ａにより集光されて、面１０ｂから光情報記録媒体１０に一旦入射する。さらに、情報光１２ａは、光情報記録媒体１０を透過した後、反射装置２１で反射されて、面１０ａから光情報記録媒体１０に再度入射する。一方、記録参照光１２ｂは、ミラー１８により反射され、対物レンズ１６ｂにより集光され、面１０ａから光情報記録媒体１０に入射する。
【００７２】
次に、図５を参照しつつ記録媒体１０内における情報光１２ａと記録参照光１２ｂの状態について説明する。情報光１２ａと記録参照光１２ｂとはそれぞれ異なる光路を通って光情報記録媒体１０に入射する。そして、記録参照光１２ｂは、光情報記録媒体１０の一方の面１０ａに入射し、情報光１２ａは、記録参照光１２ｂが入射する面１０ａとは異なる面１０ｂに一旦入射し、光情報記録媒体１０を透過する。このとき、情報光１２ａはＳ偏光であり、記録参照光１２ｂはＰ偏光であるため、偏光方向が９０度異なることにより、互いに干渉することはない。
【００７３】
そして、光情報記録媒体１０を透過した情報光１２ａは、対物レンズ１６ａにより、反射装置２１の反射面上で焦点が結ぶように集光され、更に、反射装置２１により同軸に反射され、光情報記録媒体１０の面１０ａに再度入射する。このとき、情報光１２ａは、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に配置された偏光制御装置２２を往復し、偏光方向は、Ｓ偏光からＰ偏光となるように制御される。そして、光情報記録媒体１０の面１０ａに再度入射したＰ偏光である情報光１２ａと、面１０ａに入射したＰ偏光である記録参照光１２ｂとは、光情報記録媒体１０の内部において干渉して干渉パターン（透過型ホログラム）を形成する。光情報記録媒体１０は、この干渉パターンを記録する。
【００７４】
次に、再生時の作用について図４及び図６を参照しつつ説明する。図４に示すように情報の再生時には、空間光変調器（ＳＬＭ）１５のすべての画素を、光を遮断するように制御し、情報光１２ａを遮断する。そして、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３により分離されたＰ偏光である再生参照光１２ｃを記録参照光１２ｂと同じ光路により光情報記録媒体１０の面１０ａに入射する。
【００７５】
さらに、図６を参照しつつ記録媒体１０内における再生参照光１２ｃの状態について説明する。再生参照光１２ｃは面１０ａから光情報記録媒体１０に入射し、光情報記録媒体１０の内部に形成されている干渉パターンの屈折率格子により回折される。そして、回折により記録時における情報光１２ａに対応する再生光１２ｄが生成される。この再生光１２ｄは、再生参照光１２ｃが光情報記録媒体１０に入射する面とは異なる面１０ｂから出射し、対物レンズ１６ａ及びハーフミラー１７を透過して受光素子２０に入射し、元のデータが再生される。
【００７６】
上記のような光学系を備えることにより、光情報記録媒体１０を移動又は変換した場合であっても、記録や再生の度ごとに光学系や光情報記録媒体１０の位置を制御して焦点を合わせるフォーカシングを行う必要がなく、また、光学系の構成を簡略化することができ、従来技術と比較して装置全体を小型化することが可能となる。
【００７７】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置について、図７乃至図９を参照しつつ説明する。図７は、第３の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の構成を示す概略図である。図８は、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。図９は、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【００７８】
（構成）
本発明の第３の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の構成について図７を参照しつつ説明する。同図に示すように、第３の実施形態における光情報記録再生装置は、第１の実施形態における光情報記録再生装置とほぼ同じ光学系を有し、また光情報記録媒体１０も同様に配置されている。しかし、情報光１２ａの光路上に偏光回転装置２３が配置されており、この点が本実施形態の特徴である。尚、図７では、偏光回転装置２３は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３と空間光変調器（ＳＬＭ）１５との間に配置されているが、配置される箇所はこれに限られず情報光１２ａの光路上であればよい。
【００７９】
（作用）
次に、本実施形態に係る光情報記録再生装置の作用について、記録時及び再生時に分けて説明する。
【００８０】
まず、記録時の作用について図７及び図８を参照しつつ説明する。図７に示すように、光源１１から出射された光束１２は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３によって情報光１２ａと記録参照光１２ｂとの２つの光束に分離される。このとき、情報光１２ａの偏光方向はＳ偏光であり、記録参照光１２ｂの偏光方向はＰ偏光である。
【００８１】
Ｓ偏光である情報光１２ａは、偏光回転装置２３に入射する。偏光回転装置２３は、例えばλ／２板を用いることができる。λ／２板は、入射した直線偏光の光束の振動面を９０度回転させる。このため、偏光回転装置２３に入射したＳ偏光である情報光１２ａは、Ｐ偏光に変換される。さらに、情報光１２ａは、空間光変調器（ＳＬＭ）１５により記録データに基づき変調される。そして、ハーフミラー１７により反射され、対物レンズ１６ａにより集光されて、面１０ａから光情報記録媒体１０に入射する。
【００８２】
一方、記録参照光１２ｂは、ミラー１８により反射され、対物レンズ１６ｂにより集光され、面１０ａから記録媒体１０に入射する。
【００８３】
次に、図８を参照しつつ記録媒体１０内における情報光１２ａと記録参照光１２ｂの状態について説明する。情報光１２ａと記録参照光１２ｂとはそれぞれ異なる光路を通って光情報記録媒体１０に入射する。そして、記録参照光１２ｂは、光情報記録媒体１０の一方の面１０ａに入射し、情報光１２ａは、記録参照光１２ｂが入射する面１０ａと同一の面１０ａに入射する。このとき、情報光１２ａは、対物レンズ１６ａにより、反射装置２１の反射面上で焦点が結ぶように集光される。また、情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂはともにＰ偏光であるため、光情報記録媒体１０の内部において干渉して干渉パターン（透過型ホログラム）を形成する。光情報記録媒体１０は、この干渉パターンを記録する。
【００８４】
次に、再生時の作用について図７及び図９を参照しつつ説明する。図７に示すように情報の再生時には、空間光変調器（ＳＬＭ）１５のすべての画素を、光を遮断するように制御し、情報光１２ａを遮断する。そして、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３により分離されたＰ偏光である再生参照光１２ｃを記録参照光１２ｂと同じ光路により光情報記録媒体１０の面１０ａに入射する。
【００８５】
さらに、図９を参照しつつ光情報記録媒体１０内における再生参照光１２ｃの状態について説明する。再生参照光１２ｃは面１０ａから光情報記録媒体１０に入射し、記録媒体１０の内部に形成されている干渉パターンの屈折率格子により回折される。そして、回折により記録時における情報光１２ａに対応する再生光１２ｄが生成される。この再生光１２ｄは光情報記録媒体１０の面１０ｂから出射し、反射装置２１の反射面上で焦点が結ぶように集光され、更に、反射装置２１により同軸に反射され、光情報記録媒体１０の面１０ｂに再度入射し、光情報記録媒体１０を透過する。このとき、再生光１２ｄは、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に設けられている偏光制御装置２２を往復し、偏光方向はＰ偏光からＳ偏光となるように制御される。そして、光情報記録媒体１０の面１０ｂに再度入射する再生光１２ｄはＳ偏光であり、再生参照光１２ｃはＰ偏光であるため、偏光方向は９０度異なり、互いに干渉することはない。さらに、再生光１２ｄは、対物レンズ１６ａ及びハーフミラー１７を透過して受光素子２０に入射し、元のデータが再生される。
【００８６】
尚、本実施形態においては、偏光回転装置２３は、情報光１２ａの光路上に配置しているが、これに限らず記録参照光１２ｂの光路上に配置してもよい。
【００８７】
上記のような構成を有する光学系を備えることにより、情報光１２ａは常に反射装置２１の反射面上で焦点が結ぶように集光されるとともに、反射装置２１により反射される再生光１２ｄの光路は常に一定となる。その結果、光情報記録媒体１０を移動又は変換した場合であっても、記録や再生の度ごとに光学系や光情報記録媒体１０の位置を制御して焦点を合わせるフォーカシングを行う必要がない。また、反射装置２１を配置することにより、光源１１、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３、対物レンズ１６ａ、１６ｂ及び受光素子２０等からなる光学系を光情報記録媒体１０の片面側のみに配置することが可能となる。このため、光学系の構成を簡略化することができ、従来技術と比較して装置全体を小型化することが可能となる。
【００８８】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の構成について図１０乃至図１２を参照しつつ説明する。図１０は、第４の実施形態の光情報記録装置及び光情報再生装置の構成を示す概略図である。図１１は、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。図１２は、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【００８９】
（構成）
本発明の第４の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の構成について図１０を参照しつつ説明する。同図に示すように、第４の実施形態における光情報記録再生装置は、第３の実施形態における光情報記録再生装置と同じ光学系を有している。そのような、光学系に対し、第３の実施形態における光情報記録媒体１０が９０度回転させて配置されている。
【００９０】
（作用）
本実施形態に係る光情報記録再生装置の作用について、記録時及び再生時に分けて説明する。
【００９１】
まず、記録時の作用について図１０及び図１１を参照しつつ説明する。図１０に示すように、光源１１から出射された光束１２は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３により情報光１２ａと記録参照光１２ｂの２つの光束に分離される。このとき、情報光１２ａの偏光方向はＳ偏光であり、記録参照光１２ｂの偏光方向はＰ偏光である。
【００９２】
Ｓ偏光である情報光１２ａは、偏光回転装置２３に入射する。偏光回転装置２３に入射したＳ偏光である情報光１２ａは、Ｐ偏光に変換される。さらに、情報光１２ａは、空間光変調器（ＳＬＭ）１５により記録データに基づき変調される。そして、ハーフミラー１７により反射され、対物レンズ１６ａにより集光されて、面１０ａから光情報記録媒体１０に入射する。
【００９３】
一方、記録参照光１２ｂは、ミラー１８により反射され、対物レンズ１６ｂにより集光され、面１０ｂから光情報記録媒体１０に入射する。
【００９４】
次に、図１１を参照しつつ光情報記録媒体１０内における情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂの状態について説明する。情報光１２ａと記録参照光１２ｂとはそれぞれ異なる光路を通って光情報記録媒体１０に入射する。そして、記録参照光１２ｂは、光情報記録媒体１０の一方の面１０ｂに入射し、情報光１２ａは、記録参照光１２ｂが入射する面１０ｂとは異なる面１０ａに入射する。このとき、情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂはともにＰ偏光であるため、光情報記録媒体１０の内部において干渉して干渉パターン（反射型ホログラム）を形成する。光情報記録媒体１０は、この干渉パターンを記録する。
【００９５】
次に、再生時の作用について図１０及び図１２を参照しつつ説明する。図１０に示すように情報の再生時には、空間光変調器（ＳＬＭ）１５のすべての画素を、光を遮断するように制御し、情報光１２ａを遮断する。そして、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３により分離されたＰ偏光である再生参照光１２ｃを記録参照光１２ｂと同じ光路により光情報記録媒体１０の面１０ｂに入射する。
【００９６】
さらに、図１２を参照しつつ光情報記録媒体１０内における再生参照光１２ｃの状態について説明する。再生参照光１２ｃは面１０ｂから光情報記録媒体１０に入射し、光情報記録媒体１０の内部に形成されている干渉パターンの屈折率格子により回折される。そして、回折により記録時における情報光１２ａに対応する再生光１２ｄが生成される。この再生光１２ｄは光情報記録媒体１０の面１０ｂから出射し、反射装置２１によって同軸に反射される。このとき、再生光１２ｄは、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に設けられている偏光制御装置２２を往復し、偏光方向はＰ偏光からＳ偏光となるように制御される。そして、光情報記録媒体１０の面１０ｂに再度入射する再生光１２ｄはＳ偏光であり、再生参照光１２ｃはＰ偏光であるため、偏光方向は９０度異なり、互いに干渉することはない。さらに、再生光１２ｄは、対物レンズ１６ａ及びハーフミラー１７を透過して受光素子２０に入射し、元のデータが再生される。
【００９７】
尚、本実施形態においては、偏光回転装置２３は、情報光１２ａの光路上に配置しているが、これに限らず記録参照光１２ｂの光路上に配置してもよい。
【００９８】
上記のような構成を有する光学系を備えることにより、情報光１２ａは常に反射装置２１の反射面上で焦点を結ぶように集光されるとともに、反射装置２１により反射される再生光１２ｄの光路は常に一定となる。その結果、光情報記録媒体１０を移動又は変換した場合であっても、記録や再生の度ごとに光学系や光情報記録媒体１０の位置を制御して焦点を合わせるフォーカシングを行う必要がない。また、光学系を光情報記録媒体１０に対して片面側のみに配置することが可能となる。このため、光学系の構成を簡略化することができ、従来技術と比較して装置全体を小型化することが可能となる。
【００９９】
［第５の実施の形態］
次に、本発明の第５の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置について、図１３乃至図１７を参照しつつ説明する。図１３は、第５の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の構成を示す概略図である。図１４及び図１６は、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。図１５及び図１７は、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【０１００】
（構成）
本発明の第５の実施形態における光情報記録装置及び光情報再生装置の構成について図１３を参照しつつ説明する。同図に示すように、第５の実施形態における光情報記録再生装置は、光源１１と、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３と、空間光変調器（ＳＬＭ）１５と、対物レンズ１６と、ハーフミラー１７及び１９と、ミラー１８と、受光素子２０と、反射装置２１と、偏光制御装置２２を備えている。
【０１０１】
光源１１から出射された光束１２は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３により情報光１２ａと記録参照光１２ｂの２つの光束に分離される。
【０１０２】
情報光１２ａの光路上には、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３から順に、ミラー１８、空間光変調器（ＳＬＭ）１５、ハーフミラー１９、対物レンズ１６、光情報記録媒体１０、偏光制御装置２２及び反射装置２１が配置されている。また、記録参照光１２ｂの光路上には、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３から順に、ハーフミラー１７、１９、対物レンズ１６、記録媒体１０、偏光制御装置２２及び反射装置２１が配置されている。
【０１０３】
光情報記録媒体１０は、対物レンズ１６を透過した情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂが面１０ａから垂直に入射するように配置されている。更に、受光素子２０は、ハーフミラー１７、１９及び対物レンズ１６を挟んで光情報記録媒体１０の反対側に配置されている。反射装置２１は、光情報記録媒体１０を挟んで、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３及び対物レンズ１６等からなる光学系の反対側に配置されている。更に反射装置２１は、対物レンズ１６により集光された情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂが垂直に照射されるように、情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂの光軸と直交するように配置されている。そして、偏光制御装置２２は、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に配置されている。尚、本実施形態においては、反射装置２１上に偏光制御装置２２が設けられている。
【０１０４】
（作用）
次に、本実施形態に係る光情報録画再生装置の作用について、記録時及び再生時に分けて説明する。
【０１０５】
まず、記録時の作用について図１３及び図１４を参照しつつ説明する。図１３に示すように、光源１１から出射された光束１２は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３によってＰ偏光の情報光１２ａとＳ偏光の記録参照光１２ｂの２つの光束に分離される。
【０１０６】
情報光１２ａは、ミラー１８により反射されて、空間光変調器（ＳＬＭ）１５に入射し、記録データに基づき変調される。そして、ハーフミラー１７により反射され、対物レンズ１６を透過し、面１０ａから垂直に光情報記録媒体１０に入射し、さらに反射装置２１の反射面上で焦点が結ぶように集光される。
【０１０７】
一方、記録参照光１２ｂは、ハーフミラー１７によって光情報記録媒体１０に向けて反射される。その後、ハーフミラー１９と対物レンズ１６を透過し、面１０ａから垂直に光情報記録媒体１０に入射し、反射装置２１の表面で焦点が結ぶように集光される。
【０１０８】
従って、情報光１２ａと記録参照光１２ｂは、同じ対物レンズ１６によって同一の軸上を辿って光情報記録媒体１０に照射され、反射装置２１の反射面上で焦点が結ぶように集光される。
【０１０９】
次に、図１４を参照しつつ光情報記録媒体１０内における情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂの状態について説明する。このとき、情報光１２ａはＰ偏光であり、記録参照光１２ｂはＳ偏光であるため、偏光方向が９０度異なることにより、互いに干渉することはない。
【０１１０】
面１０ａから光情報記録媒体１０に入射した記録参照光１２ｂは光情報記録媒体１０を透過した後、反射装置２１によって同軸に反射される。このとき、記録参照光１２ｂは、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に配置された偏光制御装置２２を往復し、偏光方向は、Ｓ偏光からＰ偏光となるように制御される。尚、記録参照光１２ｂは垂直に反射装置２１に照射されるため、反射装置２１に照射される記録参照光１２ｂと反射される記録参照光１２ｂの光路は一致する。そして、Ｐ偏光になった記録参照光１２ｂは面１０ｂから光情報記録媒体１０に入射し、面１０ａから入射するＰ偏光の情報光１２ａと光情報記録媒体１０の内部において干渉して干渉パターンを形成する。光情報記録媒体１０は、この干渉パターンを記録する。
【０１１１】
次に、再生時の作用について図１３及び図１５を参照しつつ説明する。図１３に示すように、情報の再生時には、空間光変調器（ＳＬＭ）１５のすべての画素を、光を遮断するように制御し、情報光１２ａを遮断する。そして、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３により分離されたＳ偏光である再生参照光１２ｃを記録参照光１２ｂと同じ光路により光情報記録媒体１０の面１０ａに入射する。
【０１１２】
次に、図１５を参照しつつ光情報記録媒体１０内における再生参照光１２ｃの状態について説明する。再生参照光１２ｃは、光情報記録媒体１０の一方の面１０ａに垂直に一旦入射し、光情報記録媒体１０を透過する。そして、光情報記録媒体１０を透過した情報光１２ａは、反射装置２１により同軸に反射され、光情報記録媒体１０の面１０ｂに入射する。このとき、再生参照光１２ｃは、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に配置された偏光制御装置２２を往復し、偏光方向は、Ｓ偏光からＰ偏光となるように制御される。
【０１１３】
そして、Ｐ偏光となった再生参照光１２ｃは面１０ｂから光情報記録媒体１０に入射し、光情報記録媒体１０の内部に形成されている干渉パターンの屈折率格子により回折される。そして、回折により記録時における情報光１２ａに対応する再生光１２ｄが生成される。この再生光１２ｄは、光情報記録媒体１０の面１０ｂから出射し、反射装置２１によって同軸に反射され、光情報記録媒体１０の面１０ｂに再度入射する。このとき、再生光１２ｄは、偏光制御装置２２を往復し、偏光方向は、Ｐ偏光からＳ偏光となるように制御される。そして、光情報記録媒体１０を透過し、対物レンズ１６、ハーフミラー１９及びハーフミラー１７を透過して受光素子２０に入射し、元のデータが再生される。
【０１１４】
尚、上述の記録、再生方法は、Ｐ偏光の情報光１２ａとＰ偏光の記録参照光１２ｂとの干渉パターンを利用した方法であるが、Ｓ偏光の干渉パターンを利用した方法について図１６及び図１７を参照しつつ説明する。
【０１１５】
図１６を参照しつつ光情報記録媒体１０内における情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂの状態について説明する。面１０ａから光情報記録媒体１０に入射した情報光１２ａは光情報記録媒体１０を通過した後、反射装置２１によって同軸に反射される。このとき、情報光１２ａは、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に配置された偏光制御装置２２を往復し、偏光方向は、Ｐ偏光からＳ偏光となるように制御される。そして、Ｓ偏光になった情報光１２ａは面１０ｂから光情報記録媒体１０に入射し、面１０ａから入射するＳ偏光の記録参照光１２ｂと光情報記録媒体１０の内部において干渉して干渉パターンを形成する。光情報記録媒体１０は、この干渉パターンを記録する。
【０１１６】
次に、図１７を参照しつつ光情報記録媒体１０内における再生参照光１２ｃの状態について説明する。再生参照光１２ｃは、光情報記録媒体１０の一方の面１０ａに垂直に入射し、光情報記録媒体１０の内部に形成されている干渉パターンの屈折率格子により回折される。そして、回折により記録時における情報光１２ａに対応する再生光１２ｄが生成される。この再生光１２ｄは光情報記録媒体１０の面１０ａから出射し、対物レンズ１６を透過して受光素子２０に入射し、元のデータが再生される。
【０１１７】
上記のような構成を有する光学系を備えることにより、情報光１２ａは常に反射装置２１の反射面上で焦点を結ぶように集光されるとともに、情報光１２ａと記録参照光１２ｂとを同軸で光情報記録媒体１０に照射される。このため、情報光１２ａと記録参照光１２ｂ、さらに再生参照光１２ｃと再生光１２ｄの光路は常に一定となる。その結果、光情報記録媒体１０を移動又は変換した場合であっても、記録や再生の度ごとに光学系や光情報記録媒体１０の位置を制御して焦点を合わせるフォーカシングを行う必要がない。また、光学系を光情報記録媒体１０に対して片面側のみに配置することが可能となる。このため、光学系の構成を簡略化することができ、従来技術と比較して装置全体を小型化することが可能となる。
【０１１８】
［第６の実施の形態］
次に、本発明の第６の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置について、図１８乃至図２２を参照しつつ説明する。本実施形態は、光源の波長が異なる２つの、第５の実施形態と同様の光学系を組み合わせたことを特徴とするものである。
図１８は、第６の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の構成を示す概略図である。図１９及び図２０は、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。図２１及び図２２は、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【０１１９】
（構成）
本発明の第６の実施形態における光情報記録装置及び光情報再生装置の構成について図１８を参照しつつ説明する。同図に示すように、第６の実施形態における光情報記録再生装置は、光源１１ａ及び１１ｂと、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ａ及び１３ｂと、対物レンズ１６と、空間光変調器（ＳＬＭ）１５ａ及び１５ｂと、ハーフミラー１７、１９及び２０と、ミラー１８と、受光素子２０と、反射装置２１と、偏光制御装置２２を備えている。
【０１２０】
光源１１ａ及び１１ｂはそれぞれ波長の異なる光束を出射するレーザー光源が用いられる。例えば、光源１１ａには波長５３２ｎｍのＹＡＧレーザーを用い、光源１１ｂには、波長６３２．８ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザーを用いる。光源１１ａから出射された光束１２（図１８において実線）は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ａにより情報光１２ａと記録参照光１２ｂとに分離される。また、光源１１ｂから出射された光束１４（図１８において破線）は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ｂにより情報光１４ａと記録参照光１４ｂとに分離される。
【０１２１】
情報光１２ａの光路上には、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ａから順に、空間光変調器（ＳＬＭ）１５ａ、ハーフミラー２０、ハーフミラー１９、対物レンズ１６、光情報記録媒体１０、偏光制御装置２２及び反射装置２１が配置されている。また、記録参照光１２ｂの光路上には、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ａから順に、ハーフミラー１７、ハーフミラー１９、対物レンズ１６、光情報記録媒体１０、偏光制御装置２２及び反射装置２１が配置されている。
【０１２２】
また、情報光１４ａの光路上には、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ｂから順に、空間光変調器（ＳＬＭ）１５ｂ、ミラー１８、ハーフミラー２０、ハーフミラー１９、対物レンズ１６、光情報記録媒体１０、偏光制御装置２２及び反射装置２１が配置されている。記録参照光１２ｂの光路上には、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ｂから順に、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ａ、ハーフミラー１７、ハーフミラー１９、対物レンズ１６、光情報記録媒体１０、偏光制御装置２２及び反射装置２１が配置されている。
【０１２３】
また、光情報記録媒体１０は、対物レンズ１６を通過した情報光１２ａ（１４ａ）及び記録参照光１２ｂ（１４ｂ）が面１０ａから垂直に入射するように配置されている。更に、受光素子２０は、ハーフミラー１７、ハーフミラー１９及び対物レンズ１６を挟んで光情報記録媒体１０の反対側に配置されている。反射装置２１は、光情報記録媒体１０を挟んで偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ａ、１３ｂ及び対物レンズ１６等の光学系の反対側に配置されている。更に反射装置２１は、対物レンズ１６により集光された情報光１２ａ（１４ａ）及び記録参照光１２ｂ（１４ｂ）が垂直に照射されるように、情報光１２ａ（１４ａ）及び記録参照光１２ｂ（１４ｂ）の光軸と直交するように配置されている。そして、偏光制御装置２２は、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に配置されている。
【０１２４】
（作用）
次に、本実施形態に係る光情報記録再生装置の作用について、記録時及び再生時に分けて説明する。
【０１２５】
まず、記録時の作用について図１８及び図１９を参照しつつ説明する。まず、光源１１ａを用いた記録について説明する。図１８に示すように、光源１１ａから出射された光束１２は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ａによって情報光１２ａと記録参照光１２ｂとの２つの光束に分離される。このとき情報光１２ａの偏光方向はＰ偏光であり、記録参照光１２ｂの偏光方向はＳ偏光である。
【０１２６】
情報光１２ａは空間光変調器（ＳＬＭ）１５ａに入射し、記録データに基づき変調される。そして、ハーフミラー２０及びハーフミラー１９により反射され、対物レンズ１６により集光されて、面１０ａから垂直に光情報記録媒体１０に入射する。
【０１２７】
一方、記録参照光１２ｂは、ハーフミラー１７及び１９により反射され、対物レンズ１６により集光されて、面１０ａから垂直に光情報記録媒体１０に入射する。
【０１２８】
従って、情報光１２ａと記録参照光１２ｂは、同じ対物レンズ１６によって反射装置２１の反射面上で焦点が結ぶように集光され、同一の軸上を辿って光情報記録媒体１０に入射する。
【０１２９】
次に、図１９を参照しつつ光情報記録媒体１０内における情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂの状態について説明する。情報光１２ａと記録参照光１２ｂはそれぞれ異なる光路を通って光情報記録媒体１０に入射する。このとき、情報光１２ａはＰ偏光であり、記録参照光１２ｂはＳ偏光であるため、偏光方向が９０度異なることにより、互いに干渉することはない。
【０１３０】
面１０ａから光情報記録媒体１０に入射した情報光１２ａは光情報記録媒体１０を透過した後、反射装置２１によって同軸に反射される。このとき、情報光１２ａは、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に配置された偏光制御装置２２を往復し、偏光方向は、Ｐ偏光からＳ偏光となるように制御される。尚、情報光１２ａは垂直に反射装置２１に照射されるため、反射装置２１に照射される情報光１２ａと反射される情報光１２ａの光路は一致する。そして、Ｓ偏光になった情報光１２ａは面１０ｂから光情報記録媒体１０に入射し、面１０ａから入射するＳ偏光の記録参照光１２ｂと光情報記録媒体１０の内部において干渉して干渉パターンを形成する。光情報記録媒体１０は、この干渉パターンを記録する。
【０１３１】
ついで、光源１１ｂを用いた記録について説明する。光源１１ｂから出射された光束１４は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ｂによってＳ偏光の情報光１４ａとＰ偏光の記録参照光１４ｂとに分割される。このとき、情報光１４ａの偏光方向はＳ偏光であり、記録参照光１４ｂの偏光方向はＰ偏光である。
【０１３２】
情報光１４ａは空間光変調器（ＳＬＭ）１５ｂに入射し、記録データに基づき変調される。そして、ミラー１８及びハーフミラー２０により反射され、ハーフミラー２０を透過してハーフミラー１９により反射され、対物レンズ１６により集光されて、面１０ａから垂直に光情報記録媒体１０に入射する。
【０１３３】
また、記録参照光１４ｂは、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ａを透過し、ハーフミラー１７により反射される。その後、ハーフミラー１９を透過し、対物レンズ１６により集光されて、表面１０ａから垂直に光情報記録媒体１０に入射する。
【０１３４】
次に、図２０を参照しつつ光情報記録媒体１０内における情報光１４ａ及び記録参照光１４ｂの状態について説明する。情報光１４ａと記録参照光１４ｂはそれぞれ異なる経路を通って光情報記録媒体１０に入射する。このとき、情報光１４ａはＳ偏光であり、記録参照光１４ｂはＰ偏光であるため、偏光方向が９０度異なるため、互いに干渉することはない。
【０１３５】
面１０ａから光情報記録媒体１０に入射した情報光１４ａは光情報記録媒体１０を透過した後、反射装置２１によって同軸に反射される。このとき、情報光１４ａは、光情報記録媒体１０と反射装置２１との間に配置された偏光制御装置２２を往復し、偏光方向は、Ｓ偏光からＰ偏光となるように制御される。そして、Ｐ偏光になった情報光１４ａは面１０ｂから光情報記録媒体１０に入射し、面１０ａから入射するＰ偏光の記録参照光１４ｂと光情報記録媒体１０の内部において干渉して干渉パターンを形成する。光情報記録媒体１０は、この干渉パターンを記録する。
【０１３６】
次に、再生時の作用について図１８、図２１及び図２２を参照しつつ説明する。図１８に示すように、光源１１ａ用いて記録された情報の再生時には、空間光変調器（ＳＬＭ）１５ａのすべての画素を、光を遮断するように制御し、情報光１４ａを遮断する。そして、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ａにより分離されたＳ偏光の再生参照光１２ｃを記録参照光１２ｂと同じ光路により光情報記録媒体１０の面１０ａに入射する。
【０１３７】
次に、図２１を参照しつつ光情報記録媒体１０内における再生参照光１２ｃの状態について説明する。再生参照光１２ｃは、光情報記録媒体１０の一方の面１０ａに垂直に入射し、光情報記録媒体１０の内部に形成されている干渉パターンの屈折率格子により回折される。そして、回折により記録時における情報光１２ａに対応する再生光１２ｄが生成される。この再生光１２ｄは光情報記録媒体１０ａの面１０ａから出射し、対物レンズ１６を透過して受光素子２０に入射すると、光源１１ａを用いて記録された情報が再生される。
【０１３８】
図１８に示すように、光源１１ｂを用いて記録された情報の再生時には、空間光変調器（ＳＬＭ）１５ｂのすべての画素を、光を遮断するように制御し、情報光１４ａを遮断する。そして、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３ｂにより分離されたＰ偏光の再生参照光１４ｃを記録参照光１４ｂと同じ光路により光情報記録媒体１０の面１０ａに入射する。
【０１３９】
次に、図２２を参照しつつ光情報記録媒体１０内における再生参照光１４ｃの状態について説明する。再生参照光１４ｃは、光情報記録媒体１０の一方の面１０ａに垂直に入射し、光情報記録媒体１０の内部に形成されている干渉パターンの屈折率格子により回折される。そして、回折により記録時における情報光１４ａに対応する再生光１４ｄが生成される。この再生光１４ｄは光情報記録媒体１０の面１０ａから出射し、対物レンズ１６を透過して受光素子２０に入射すると、光源１１ｂを用いて記録された情報が再生される。
【０１４０】
このように、２つの波長を有する光源を用いた情報をそれぞれ独立に記録、再生することができる。それぞれの情報は独立であるので、光情報記録媒体１０の記録密度を増加させることができる。また、一方の波長を用いた情報を制御情報として記録することもできる。
【０１４１】
［第７の実施の形態］
次に、本発明の第７の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置について、図２３乃至図２５を参照しつつ説明する。本実施形態は、偏光制御装置を用いない構成としたことが特徴である。図２３は、第７の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の構成を示す概略図である。図２４は、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。図２５は、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【０１４２】
（構成）
本発明の第７の実施形態における光情報記録装置及び光情報再生装置の構成について図２３を参照しつつ説明する。同図に示すように、第７の実施形態における光情報記録再生装置は、光源１１と、シャッタ３２と、空間光変調器（ＳＬＭ）１５と、対物レンズ１６と、ハーフミラー１７及び１９と、ミラー１８と、受光素子２０と、反射装置２１を備えている。尚、シャッタ３２が本発明の「光束分離手段」に相当する。
【０１４３】
光源１１から出射された光束１２は、シャッタ３２により情報光１２ａと記録参照光１２ｂの２つの光束に分離される。
【０１４４】
情報光１２ａの光路上には、シャッタ３２から順に、ミラー１８、空間光変調器（ＳＬＭ）１５、ハーフミラー１９、対物レンズ１６、光情報記録媒体１０及び反射装置２１が配置されている。また、記録参照光１２ｂの光路上は、シャッタ３２から順に、ハーフミラー１７、ハーフミラー１９、対物レンズ１６、光情報記録媒体１０及び反射装置２１が配置されている。
【０１４５】
光情報記録媒体１０は、対物レンズ１６を透過した情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂが面１０ａから垂直に入射するように配置されている。更に、受光素子２０は、ハーフミラー１７、１９及び対物レンズ１６を挟んで光情報記録媒体１０の反対側に配置されている。また、反射装置２１は、光情報記録媒体１０を挟んで、シャッタ３２及び対物レンズ１６等の光学系の反対側に配置されている。更に反射装置２１は、対物レンズ１６により集光された情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂが垂直に照射されるように、情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂの光軸と直交して配置されている。
【０１４６】
（作用）
次に、本実施形態に係る光情報記録再生装置の作用について、記録時及び再生時に分けて説明する。
【０１４７】
まず、記録時の作用について図２３及び図２４を参照しつつ説明する。図２３に示すように、光源１１から出射された光束１２は、シャッタ３２によって光束の片側が反射され、残りの光束はシャッタ３２を通過する。本実施形態においては、反射された光束を記録参照光１２ｂとし、通過した光束を情報光１２ａとする。
【０１４８】
情報光１２ａはミラー１８により反射されて空間光変調器（ＳＬＭ）１５に入射し、記録データに基づき変調される。そして、ハーフミラー１９により反射され、対物レンズ１６を透過し、面１０ａから垂直に光情報記録媒体１０に入射し、さらに、反射装置２１の反射面上で焦点が結ぶように集光される。
【０１４９】
一方、記録参照光１２ｂは、ハーフミラー１７によって光情報記録媒体１０に向けて反射される。その後、ハーフミラー１９と対物レンズ１６を透過し、面１０ａから垂直に光情報記録媒体１０に入射し、反射装置２１の反射面上で焦点が結ぶように集光される。
【０１５０】
従って、情報光１２ａと記録参照光１２ｂは、同じ対物レンズ１６によって同一の軸上を辿って光情報記録媒体１０に照射され、反射装置２１の反射面上で焦点が結ぶように集光される。
【０１５１】
次に、図２４を参照しつつ光情報記録媒体１０内における情報光１２ａ及び記録参照光１２ｂの状態について説明する。
【０１５２】
面１０ａから光情報記録媒体１０に入射した情報光１２ａは光情報記録媒体１０を透過した後、反射装置２１によって同軸に反射される。そして、情報光１２ａは面１０ｂから光情報記録媒体１０に入射し、面１０ａから入射する記録参照光１２ｂと光情報記録媒体１０の内部において干渉して干渉パターンを形成する。光情報記録媒体１０は、この干渉パターンを記録する。
【０１５３】
次に、再生時の作用について図２３及び図２５を参照しつつ説明する。図２３に示すように、情報の再生時には、空間光変調器（ＳＬＭ）１５のすべての画素を、光を遮断するように制御し、情報光１２ａを遮断する。そして、シャッタ３２により分離された再生参照光１２ｃを記録参照光１２ｂと同じ光路により光情報記録媒体１０の面１０ａに入射する。
【０１５４】
次に、図２５を参照しつつ光情報記録媒体１０内における再生参照光１２ｃの状態について説明する。再生参照光１２ｃは、面１０ａから記録媒体１０に入射し、光情報記録媒体１０の内部に形成されている干渉パターンの屈折率格子により回折される。そして、回折により記録時における情報光１２ａに対応する再生光１２ｄが生成される。この再生光１２ｄは光情報記録媒体１０の面１０ａから出射し、対物レンズ１６等を通過して受光素子２０に入射すると元のデータが再生される。
【０１５５】
上記のような構成を有する光学系を備えることにより、光情報記録媒体１０を移動又は交換した場合であっても、記録や再生の度ごとに光学系や光情報記録媒体１０の位置を制御して焦点を合わせるフォーカシングを行う必要がない。また、光学系を光情報記録媒体１０に対して片面側のみに配置することが可能となる。このため、光学系の構成を簡略化することができ、従来技術と比較して装置全体を小型化することが可能となる。
【０１５６】
【発明の効果】
請求項１乃至８及び１３に記載の発明によれば、光情報記録媒体を挟んで情報光照射手段の反対側に反射装置を設けることにより、光学系を光情報記録媒体の片面側のみに配置することが可能となる。その結果、光学系の構成を簡略化し、光情報記録装置を小型化することができる。更に、反射装置を光情報記録媒体の外部に設けることにより、情報光を常に反射装置上で焦点が結ぶように集光させることが可能となる。その結果、光情報記録媒体を移動又は交換した場合であっても、記録や再生の度ごとに光学系や光情報記録媒体の位置を制御して焦点を合わせるフォーカシングを行う必要がない。
【０１５７】
また、請求項１に記載の発明によれば、反射手段により情報光を同軸で反射することにより反射の前と後の光路が常に一致するため、光情報記録媒体を移動又は交換した場合であっても、光学系や記録媒体の位置制御によるフォーカシングを再度行う必要がないという効果を奏する。
【０１５８】
更に、請求項８に記載の発明によれば、情報光と記録参照光を同軸で光情報記録媒体に照射することにより、光情報記録媒体を移動又は交換した場合であっても、光学系や記録媒体の位置制御によるフォーカシングを再度行う必要がないという効果を奏する。
【０１５９】
また、請求項９乃至請求項１２に記載の発明によれば、光学系の構成を簡略化し、光情報記録装置を小型化することが可能となる。また、光情報記録媒体を移動又は交換した場合であっても、光学系や光情報記録媒体の位置制御によるフォーカシングを再度行う必要がないという効果を奏する。
【０１６０】
また、請求項１４乃至請求項２２に記載の発明によれば、光情報記録媒体を挟んで情報光照射手段の反対側に反射装置を設けることにより、光学系の構成を簡略化し、光情報再生装置を小型化することが可能となる。更に、反射装置を光情報記録媒体の外部に設けることにより、光情報記録媒体を移動又は交換した場合であっても、光学系や光情報記録媒体の位置制御によるフォーカシングを再度行う必要がないという効果を奏する。
【０１６１】
更に、請求項２０に記載の発明によれば、再生光を同軸で反射することにより反射の前と後の光路が常に一致するため、光情報記録媒体を移動又は交換した場合であっても、光学系や光情報記録媒体の位置制御によるフォーカシングを再度行う必要がないという効果を奏する。
【０１６２】
また、請求項２３に記載の発明によれば、光情報記録媒体を挟んで情報光照射手段の反対側に反射装置を設けることにより、光学系の構成を簡略化し、光情報記録再生装置を小型化することが可能となる。更に、反射装置を光情報記録媒体の外部に設けることにより、光情報記録媒体を移動又は交換した場合であっても、光学系や光情報記録媒体の位置制御によるフォーカシングを再度行う必要がないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の概略図である。
【図２】第１の実施形態において、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図３】第１の実施形態において、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の概略図である。
【図５】第２の実施形態において、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図６】第２の実施形態において、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の概略図である。
【図８】第３の実施形態において、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図９】第３の実施形態において、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の概略図である。
【図１１】第４の実施形態において、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図１２】第４の実施形態において、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図１３】本発明の第５の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の概略図である。
【図１４】第５の実施形態において、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図１５】第５の実施形態において、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図１６】第５の実施形態において、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図１７】第５の実施形態において、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図１８】本発明の第６の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の概略図である
【図１９】第６の実施形態において、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図２０】第６の実施形態において、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図２１】第６の実施形態において、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図２２】第６の実施形態において、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図２３】本発明の第７の実施形態に係る光情報記録装置及び光情報再生装置の概略図である。
【図２４】第７の実施形態において、記録時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図２５】第７の実施形態において、再生時の作用を説明するために光情報記録媒体及び反射装置を拡大した図である。
【図２６】従来技術における光情報記録装置及び光情報再生装置の概略図である。
【符号の説明】
１０ 光情報記録媒体
１１ 光源
１２、１４ 光束
１３ 偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）
１５ 空間光変調器（ＳＬＭ）
１６ 対物レンズ
１７、１９ ハーフミラー
１８ ミラー
２０ 受光素子
２１ 反射装置
２２ 偏光制御装置
２３ 偏光回転装置
３２ シャッタ
Claims (23)
- 光情報記録媒体に記録参照光を照射する記録参照光照射手段と、
情報を担持した情報光を前記光情報記録媒体の一方の面に照射する情報光照射手段と、
前記光情報記録媒体の外部かつ、前記光情報記録媒体の一方の面に相対する他方の面側に配置され、前記光情報記録媒体を透過する前記情報光を同軸で前記光情報記録媒体に反射する反射手段と、を有し、
前記記録参照光照射手段により照射される記録参照光と、前記反射手段により反射される前記情報光とが干渉することにより生じる干渉パターンを、前記光情報記録媒体に記録することを特徴とする光情報記録装置。 - 光束を出射する光源と、
前記光源から出射された光束を２つの光束に分離する光束分離手段と、
前記光束分離手段により分離された一方の光束を空間的に変調して情報を担持した情報光を生成する情報光生成手段と、を有し、
前記記録参照光照射手段は、前記光束分離手段により分離された他方の光束を前記記録参照光として前記光情報記録媒体に照射することを特徴とする請求項１に記載の光情報記録装置。 - 前記光束分離手段は、前記光源から出射された光束を互いに偏光方向の異なる２つの光束に分離することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光情報記録装置。
- 前記光情報記録媒体と前記反射手段との間に、前記光情報記録媒体を透過した前記情報光の偏光方向を前記記録参照光の偏光方向と一致させる偏光制御手段を有することを特徴とする請求項３に記載の光情報記録装置。
- 前記偏光制御手段はλ／４板であることを特徴とする請求項４に記載の光情報記録装置。
- 前記反射手段は、前記光情報記録媒体の前記記録参照光が照射される面と同一の面に前記情報光を反射することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の光情報記録装置。
- 前記反射手段は、前記光情報記録媒体の前記記録参照光が照射される面と異なる面に前記情報光を反射することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の光情報記録装置。
- 前記情報光照射手段は、前記記録参照光と同軸に前記光情報記録媒体に情報光を照射することを特徴とする請求項７に記載の光情報記録装置。
- 光束を出射する光源と、
前記光源から出射された光束を互いに偏光方向が異なる２つの光束に分離する光束分離手段と、
前記光束分離手段により分離される一方の光束の偏光方向を、他方の光束の偏光方向と一致させる偏光回転手段と、
前記光束分離手段により分離される一方の光束を、空間的に変調して情報を担持した情報光を生成する情報光生成手段と、
前記情報光を前記光情報記録媒体の一方の面に照射する情報光照射手段と、
前記光束分離手段により分離される他方の光束を記録参照光として前記光情報記録媒体に照射する記録参照光照射手段と、を有し、
前記情報光照射手段により照射される前記情報光と、前記記録参照光照射手段により照射される前記記録参照光とが干渉することにより生じる干渉パターンを、前記光情報記録媒体に記録することを特徴とする光情報記録装置。 - 前記情報光照射手段は、前記光情報記録媒体の前記記録参照光が照射される面と同一の面に前記情報光を照射することを特徴とする請求項９に記載の光情報記録装置。
- 前記情報光照射手段は、前記光情報記録媒体の前記記録参照光が照射される面と異なる面に前記情報光を照射することを特徴とする請求項９に記載の光情報記録装置。
- 前記偏光回転手段は、λ／２板であることを特徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれかに記載の光情報記録装置。
- 光情報記録媒体に記録参照光を照射するステップと、
前記光情報記録媒体に記録する情報を担持した情報光を、前記光情報記録媒体の一方の面に照射するステップと、
前記光情報記録媒体を透過する情報光を、前記光情報記録媒体の外部かつ、前記光情報記録媒体の前記情報光が照射される前記一方の面に相対する他方の面側に配置された反射手段により同軸で前記光情報記録媒体に反射させることにより、前記反射される前記情報光と、前記記録参照光とが干渉することにより生じる干渉パターンを、前記光情報記録媒体に記録するステップと、
を含むことを特徴とする光情報記録方法。 - ホログラフィを利用して、光情報記録媒体の一方の面に照射されて前記光情報記録媒体を透過する情報光を、前記光情報記録媒体の外部に配置された反射手段により同軸で反射して前記光情報記録媒体の他方の面に照射することにより、前記情報光と、記録参照光とが干渉することにより生じる干渉パターンが記録された前記光情報記録媒体より情報を再生するための光情報再生装置であって、
前記光情報記録媒体に前記記録参照光が照射された面と同じ面に再生参照光を照射する再生参照光照射手段と、
前記再生参照光手段により前記光情報記録媒体に前記再生参照光を照射することにより生成される再生光を収集して検出する受光素子と、
を有することを特徴とする光情報再生装置。 - ホログラフィを利用して、光情報記録媒体の一方の面に照射されて前記光情報記録媒体を透過する情報光を、前記光情報記録媒体の外部に配置された第１反射手段により同軸で反射して前記光情報記録媒体の他方の面に照射することにより、前記情報光と、前記参照光とが干渉することにより生じる干渉パターンが記録された前記光情報記録媒体より情報を再生するための光情報再生装置であって、
前記光情報記録媒体に再生参照光を照射する再生参照光照射手段と、
前記光情報記録媒体の外部に配置され、前記再生参照光照射手段により前記光情報記録媒体に前記再生参照光を照射することにより前記光情報記録媒体から生成される再生光を、前記光情報記録媒体に向けて反射する第２反射手段と、
前記第２反射手段により反射され、前記光情報記録媒体を透過する前記再生光を収集して検出する受光素子と、
を有することを特徴とする光情報再生装置。 - 前記光情報記録媒体と前記第２反射手段との間に、前記再生光の偏光方向を前記再生参照光の偏光方向と異なるようにする偏光制御手段を有することを特徴とする請求項１５に記載の光情報再生装置。
- 前記偏光制御手段は、λ／４板であることを特徴とする請求項１６に記載の光情報再生装置。
- 前記第２反射手段は、前記再生光を同軸で反射することを特徴とする請求項１５乃至請求項１７のいずれかに記載の光情報再生装置。
- 前記受光素子は、前記再生参照光が照射される面と同じ面側から前記再生光を収集して検出することを特徴とする請求項１４乃至請求項１８のいずれかに記載の光情報再生装置。
- 前記受光素子は、前記再生参照光が照射される面と異なる面側から前記再生光を収集して検出することを特徴とする請求項１４乃至請求項１７のいずれかに記載の光情報再生装置。
- ホログラフィを利用して、光情報記録媒体の一方の面に照射されて前記光情報記録媒体を透過する情報光を、前記光情報記録媒体の外部に配置された反射手段により同軸で反射して前記光情報記録媒体の他方の面に照射することにより、前記情報光と、記録参照光とが干渉することにより生じる干渉パターンが記録された前記光情報記録媒体により情報を再生するための光情報再生方法であって、
前記光情報記録媒体に前記記録参照光が照射された面と同じ面側から再生参照光を照射するステップと、
前記光情報記録媒体に前記再生参照光を照射することにより生成される再生光を収集して検出するステップと、
を有することを特徴とする光情報再生方法。 - ホログラフィを利用して、光情報記録媒体の一方の面に照射されて前記光情報記録媒体を透過する情報光を、前記光情報記録媒体の外部に配置された第１反射手段により同軸で反射して前記光情報記録媒体の他方の面に照射することにより、前記情報光と、前記参照光とが干渉することにより生じる干渉パターンが記録された前記光情報記録媒体より情報を再生するための光情報再生方法であって、
前記光情報記録媒体に再生参照光を照射するステップと、
前記光情報記録媒体に前記再生参照光を照射することにより、前記光情報記録媒体から生成される再生光を、前記光情報記録媒体の外部に配置された第２反射手段により前記光情報記録媒体に向けて反射し、前記光情報記録媒体を透過する前記再生光を収集して検出するステップと、
を有することを特徴とする光情報再生方法。 - ホログラフィを利用して情報が記録される光情報記録媒体に対して情報を記録するとともに、前記光情報記録媒体より情報を再生するための光情報記録再生装置であって、
光情報記録媒体に記録参照光を照射する記録参照光照射手段と、
前記光情報記録媒体に再生参照光を照射する再生参照光照射手段と、
受光素子と、
前記光情報記録媒体に記録する情報を有する情報光を前記光情報記録媒体の一方の面に照射する情報光照射手段と、
前記光情報記録媒体の外部かつ、前記光情報記録媒体の一方の面に相対する他方の面側に配置され、前記光情報記録媒体を透過する前記情報光を同軸で前記光情報記録媒体に反射する反射手段と、を有し、
前記記録参照光照射手段により照射される記録参照光と、前記反射手段により反射される前記情報光とが干渉することにより生じる干渉パターンを、前記光情報記録媒体に記録 し、
前記受光素子は、前記再生参照光照射手段により前記光情報記録媒体に前記再生参照光が照射されることにより生成される再生光を収集して検出することを特徴とする光情報記録再生装置。
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