JP4883210B2 - 光情報記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、光束を干渉させることにより情報を記録する光情報記録媒体に関し、特に、
記録信号光と参照光とが照射された場合に、照射された記録信号光あるいは参照光と、反
射層により反射された記録信号光あるいは参照光との間の干渉により発生する情報の記録
ノイズを効果的に抑制する光情報記録媒体に関する。

近年、ホログラムを利用して記録媒体に光情報を体積記録により記録し、また、記録さ
れた光情報を再生する光情報記録再生技術が開発されている。この光情報記録再生技術で
は、レーザ光源から出射された光束が振幅分割あるいは波面分割により２つの光束に分離
される。そして、一方の光束が空間光変調素子により光強度変調あるいは光位相変調され
て記録したい情報を含んだ記録信号光が生成され、他方の光束は参照光として用いられる
。

情報の記録時には、２つの光束が交錯し、あるいは、同軸光路上で収束レンズを用いて
２つの光束が絞り込まれ、記録媒体上の光束の焦点近傍において２つの光束の回折による
干渉効果により発生した干渉パターンが光情報として記録媒体に記録される。また、情報
の再生時には、参照光が記録媒体に照射され、干渉パターンが読み取られることにより情
報が再生される。

ただし、レーザ光源から出射された光束を２つの光束に分離すると、２つの光束にそれ
ぞれ独立な光学系を用意する必要があるため装置を小型化することが難しく、また、装置
に振動が与えられると２つの光束の光軸がずれてしまい、情報の記録再生の安定性が低く
なるという欠点があった。

このような問題を解決するため、記録信号形成用の空間光変調器を含む共通の光学系に
よって記録信号光および参照光を形成し、その記録信号光および参照光を共通の結像光学
系によってフーリエ変換して記録媒体に情報を記録する光記憶方法が開示されている（た
とえば、特許文献１を参照）。

また、単一光源から入射された光を空間光変調器で偏光変調して、偏光方向が相互に直
交する記録信号光および参照光を生成し、記録信号光および参照光の偏光状態を相互に逆
周りとなる円偏光に変換し、円偏光に偏光状態が変換された記録信号光および参照光を記
録媒体に照射することにより情報を記憶する光記録装置が開示されている（たとえば、特
許文献２を参照）。

このような技術を用いることにより、装置の小型化や耐振動性の向上という課題は解決
することができるが、情報を正確に記憶することが難しいという問題が依然として残って
いた。

具体的には、記録媒体に反射層が設けられている場合に記録媒体に入射した記録信号光
は、記録媒体において情報を記録する記録層を透過した後、反射層により反射され、再度
記録層を透過する。同様に、参照光の反射光も反射層により反射されるので参照光の反射
光どうしの透過型干渉パターンが形成され、記録層にノイズが記録されてしまう。

このような反射光どうしの透過型干渉パターンの形成を抑制するため、参照光を光軸を
中心としてみた場合に非対称となるように成形する光情報記録装置が開示されている（た
とえば、特許文献３を参照）。

特開平１１−２３７８２９号公報 特開２００４−３１１００１号公報 特開２００４−３６１９２８号公報

しかしながら、上述した従来技術では、参照光の反射光どうしの透過型干渉パターンが
形成されることを抑制することができるものの、反射層により反射された記録信号光と記
録層に照射された参照光との間や、記録層に照射された記録信号光と反射層により反射さ
れた参照光との間で反射型干渉パターンが形成され、多重記録の原因となり、複雑なノイ
ズが生じてしまうという問題があった。

このような反射型干渉パターンの形成を抑制するためには、単に参照光を非対称となる
ように成形しただけでは不十分であり、参照光および記録信号光の両方の光束の干渉につ
いて考慮することが必要となってくる。

そのため、反射層を有する記録媒体に記録信号光と参照光とが照射された場合に、照射
された記録信号光あるいは参照光と、反射層により反射された記録信号光あるいは参照光
との間の干渉により発生する情報の記録ノイズをいかに効果的に抑制することができるか
が重要な問題となっている。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、記録信号光と参照光とが照射された場
合に、照射された記録信号光あるいは参照光と、反射層により反射された記録信号光ある
いは参照光との間の干渉により発生する情報の記録ノイズを効果的に抑制する光情報記録
媒体を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、光束を干渉させることによ
り情報を記録する光情報記録媒体であって、前記情報を記録する記録層と、前記記録層を
透過してきた光束を反射する反射層と、前記記録層と前記反射層との間に設けられ、当該
反射層により反射される前の光束と、当該反射層により反射された後の光束との間の干渉
により形成される干渉パターンが自層内で形成されるように設定された厚みを有する保護
層と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記記録層は、前記反射層により反射される前の
光束の干渉により情報を記録することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記記録層は、前記反射層により反射された後の
光束の干渉により情報を記録することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記記録層に情報を記録する光束は中央部分が遮
光された光束であり、前記記録層の厚みは、当該光束が干渉する領域の大きさに基づいて
設定されることを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記記録層に情報を記録する光束は中央部分が遮
光された光束であり、前記保護層の厚みは、当該光束の遮光された中央部分の大きさに基
づいて設定されることを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記反射層は、光束を照射することにより読み取
られ、情報の記録あるいは再生を制御する制御情報を記録した凹凸を有することを特徴と
する。

また、本発明は、上記発明において、前記反射層は、当該反射層により反射される前の
光束の干渉により前記記録層内に形成された干渉パターンの位置に重ならない方向に光束
を反射することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記反射層は、当該反射層により反射される前の
光束と、当該反射層により反射された後の光束の干渉により前記記録層内に形成される干
渉パターンの位置とが重ならない方向に当該光束を反射し、当該記録層内に干渉パターン
を形成させることを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記制御情報を記録した凹凸を有する反射層は、
半透明の材料により複数層形成され、前記記録層には各反射層間の距離を離して複数の干
渉パターンが形成されることを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、複数の反射層のうち外側にある２つの反射層の反
射面間の間隔が記録層の厚み以下とすることを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記記録層は単一の層からなり、各反射層から所
定の間隔離れていることを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記保護層の屈折率と前記記録層の屈折率とが略
同一であることを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記制御情報を記録した凹凸を有する反射層と前
記記録層との間に光束の一部を透過し、一部を反射する反射層をさらに備えたことを特徴
とする。

本発明によれば、光情報記録媒体が、情報を記録する記録層と、記録層を透過してきた
光束を反射する反射層と、記録層と反射層との間に設けられ、当該反射層により反射され
る前の光束と、当該反射層により反射された後の光束との間の干渉により形成される干渉
パターンが自層内で形成されるように設定された厚みを有する保護層とを備えることとし
たので、記録信号光あるいは参照光となる光束が照射された場合に、照射された光束と、
反射層により反射された光束との間の干渉により発生する情報の記録ノイズを効果的に抑
制することができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、記録層は、反射層により反射される前の光束の干渉により情報
を記録することとしたので、反射層により反射される前の光束により透過型干渉パターン
を形成する光情報記録媒体を構成することができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、記録層は、反射層により反射された後の光束の干渉により情報
を記録することとしたので、反射層により反射された後の光束により透過型干渉パターン
を形成する光情報記録媒体を構成することができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、記録層に情報を記録する光束は中央部分が遮光された光束であ
り、記録層の厚みは、当該光束が干渉する領域の大きさに基づいて設定されることとした
ので、記録信号光あるいは参照光となる光束が照射された場合に、照射された光束と、反
射層により反射された光束との間の干渉により発生する情報の記録ノイズを効果的に抑制
するとともに、情報が確実に記録層に記録できるよう記録層の厚みを適切に設定すること
ができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、記録層に情報を記録する光束は中央部分が遮光された光束であ
り、保護層の厚みは、当該光束の遮光された中央部分の大きさに基づいて設定されること
としたので、記録信号光あるいは参照光となる光束が照射された場合に、照射された光束
と、反射層により反射された光束との間の干渉により発生する情報の記録ノイズを効果的
に抑制するよう保護層の厚みを適切に設定することができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、反射層は、光束を照射することにより読み取られ、情報の記録
あるいは再生を制御する制御情報を記録した凹凸を有することとしたので、反射層により
光束が反射される際に効率よく制御情報を読み取ることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、反射層は、当該反射層により反射される前の光束の干渉により
記録層内に形成された干渉パターンの位置に重ならない方向に光束を反射することとした
ので、反射層により反射される前の光束により透過型干渉パターンを形成する光情報記録
媒体に対して光束が照射された場合に、照射された光束と、反射層により反射された光束
との間の干渉により発生する情報の記録ノイズを効果的に抑制することができるという効
果を奏する。

また、本発明によれば、反射層は、当該反射層により反射される前の光束と、当該反射
層により反射された後の光束の干渉により記録層内に形成される干渉パターンの位置とが
重ならない方向に当該光束を反射し、当該記録層内に干渉パターンを形成させることとし
たので、反射層により反射された後の光束により透過型干渉パターンを形成する光情報記
録媒体に対して光束が照射された場合に、照射された光束と、反射層により反射された光
束との間の干渉により発生する情報の記録ノイズを効果的に抑制することができるという
効果を奏する。

また、本発明によれば、制御情報を記録した凹凸を有する反射層は、半透明の材料によ
り複数層形成され、記録層には各反射層間の距離を離して複数の干渉パターンが形成され
ることとしたので、光情報記録媒体に対する情報の記録再生をおこなう装置がサーボ機構
を利用して、各反射層および記録層の干渉パターンの記録位置に焦点を容易に合わせるこ
とができ、情報の記録再生を容易におこなうことができるとともに、記録層における情報
の記録密度を向上させることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、複数の反射層のうち外側にある２つの反射層の反射面間の間隔
が記録層の厚み以下とすることとしたので、光情報記録媒体に対する情報の記録再生をお
こなう装置がサーボ機構を利用して、記録層内に干渉パターンを適切に記録し、また、記
録層内に記録された干渉パターンを適切に再生することができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、記録層は単一の層からなり、各反射層から所定の間隔離れてい
ることとしたので、記録層に干渉パターンを適切に記録し、また、記録層内に記録された
干渉パターンを適切に再生することができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、保護層の屈折率と記録層の屈折率とが略同一であることとした
ので、保護層と記録層との界面における光束の反射を抑制し、光束の不要な干渉を防止す
ることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、制御情報を記録した凹凸を有する反射層と記録層との間に光束
の一部を透過し、一部を反射する反射層をさらに備えたこととしたので、制御情報を記録
した凹凸を有する反射層により反射される光束の光強度が弱められ、その光束の影響によ
り発生する記録ノイズを低減することができるという効果を奏する。

図１は、記録信号光および参照光を生成する光情報記録再生装置に備えられる空間光変調素子１０について説明する図である。 図２は、図１に示した空間光変調素子１０の複数のセグメント１１を透過する光束の光強度の変調状態を示す図である。 図３は、本発明に係る光情報記録処理の原理について説明する図である。 図４−１は、セグメント境界１２の光の透過率がセグメント１１の光の透過率よりも大きい場合の光束の光強度プロファイルを示す図である。 図４−２は、セグメント境界１２をマスクした場合の光束の光強度プロファイルを示す図である。 図４−３は、セグメント境界１２の光の透過率がセグメント１１の光の透過率と等しい場合の光束の光強度プロファイルを示す図である。 図５は、図１に示した空間光変調素子１０の構成について説明する図である。 図６は、光学位相補正素子２１の構成について説明する図である。 図７−１は、光学位相補正素子２１がＯＦＦ状態にある場合の液晶分子の状態を示す図である。 図７−２は、光学位相補正素子２１がＯＮ状態にある場合の液晶分子の状態を示す図である。 図８は、空間光強度変調素子２０に印加する印加電圧と光束の透過率との間の関係を示す図である。 図９は、本実施例に係る光情報記録再生装置の構成を示す図である。 図１０−１は、光情報記録媒体の反射層により反射された記録信号光および参照光が記録層において透過型干渉パターンを形成する場合の例を示す図である。 図１０−２は、光情報記録媒体の記録層に入射した記録信号光および参照光が記録層において透過型干渉パターンを形成する場合の例を示す図である。 図１１は、遮光板を有する光情報記録再生装置の構成を示す図である。 図１２は、空間光変調素子８０に形成された遮光膜について説明する図である。 図１３は、図１１に示した光情報記録再生装置により光情報の記録再生がなされる光情報記録媒体７４の構造を示す図である。 図１４は、入射時に記録層９３に干渉パターンを形成する光束の光路と光情報記録媒体７４の各層との間の関係を示す図である。 図１５は、入射時に記録層９３に透過型干渉パターンを形成する光束の光路と当該光束により形成される透過型干渉パターンとの間の関係を示す図である。 図１６は、入射光を用いて情報を記録する場合に共役焦点位置を変化させることにより複数の透過型干渉パターンが形成された記録層９３について説明する図である。 図１７は、反射層９５により反射された後記録層９３に干渉パターンを形成する光束の光路と光情報記録媒体７４の各層との間の関係を示す図である。 図１８は、反射層９５により反射された後記録層９３に透過型干渉パターンを形成する光束の光路と当該光束により形成される透過型干渉パターンとの間の関係を示す図である。 図１９は、反射光を用いて情報を記録する場合に共役焦点位置を変化させることにより複数の透過型干渉パターンが形成された記録層９３について説明する図である。 図２０は、制御用レーザ光と記録信号光および参照光とを同一の光源から生成する光情報記録再生装置の光学系の構成を示す図である。 図２１は、アドレス情報およびガイドトラックのプロファイルを保持する複数の反射層を有する光情報記録媒体について説明する図である。 図２２は、反射層１４５，１４７により反射される記録信号光および参照光の影響を抑える反射層１４９を有する光情報記録媒体の構成を示す図である。 図２３は、偏光変換素子を用いてＰ偏光の光束とＳ偏光の光束とを生成する光情報記録再生装置の光学系の構成を示す図である。 図２４は、図２３に示した共役焦点変換レンズ１５４の構成を示す図である。

以下に、本願の開示するバス制御装置及びバス制御方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施例によりこの発明が限定されるものではない。

まず、本発明に係る光情報記録媒体の特徴について説明する。この光情報記録媒体は、
記録層、保護層および反射層が積層された構造となっている。記録層は、記録信号光と参
照光との間の干渉効果により発生した干渉パターンを光情報として記録する役割を有する
。保護層は、記録層を傷などから保護する役割を有する。反射層は、光情報記録媒体に照
射された光束を反射する役割を有する。

記録信号光と参照光とが光情報記録媒体に照射された場合には、反射層により反射され
た記録信号光と記録層に入射してくる参照光、あるいは、記録層に入射してくる記録信号
光と反射層により反射された参照光とが記録層内において反射型干渉パターンを形成して
しまい、記録ノイズが発生する。

そこで、本発明では、記録ノイズの原因となる反射型干渉パターンが保護層内でのみ発
生するように保護層の厚みを適切に調整し、上記記録ノイズの発生を抑えるようにする。
以下に、この光情報記録媒体について詳細に説明する。

なお、ここでは、記録信号光および参照光を生成する場合に、単一の光源から出射され
た光束を２つの光束に分離するのではなく、単一の光源から出射された光束の空間的な光
強度のバイアスレベルを変化させることにより記録信号光および参照光を生成する光情報
記録再生装置を用いて、光情報記録媒体に光情報を記録する場合について説明する。

ただし、本発明に係る光情報記録媒体に光情報を記録再生する装置は、上記光情報記録
再生装置に限定されるものではなく、単一の光源から出射された光束を２つの光束に分離
して記録信号光および参照光を生成する装置であってもかまわない。

図１は、記録信号光および参照光を生成する光情報記録再生装置に備えられる空間光変
調素子１０について説明する図である。図１に示すように、この空間光変調素子１０は、
セグメント１１とセグメント境界１２とを有する。また、図１には、空間光変調素子１０
と、光束を空間光変調素子１０に収束させるコリメータレンズのレンズ開口１３との間の
関係が示されている。

実際には、空間光変調素子１０の中央部分は、記録信号光および参照光の透過を遮光す
る遮光板（図示せず）に覆われるため、空間光変調の役割をなさないので、その部分のセ
グメント１１は不要となる。この遮光板については後に詳しく説明する。

各セグメント１１は、セグメント境界１２により分離される。空間光変調素子１０は、
液晶素子あるいは屈折率異方性が電気的に変化する電気光学素子で形成されているため、
各セグメント１１に電圧を印加することにより、各セグメント１１は、透過光あるいは反
射光の強度が高いＯＮセグメント１４、あるいは、透過光あるいは反射光の強度が低い（
０ではない）ＯＦＦセグメント１５に状態が変化する。

図２は、図１に示した空間光変調素子１０の複数のセグメント１１を透過する光束の光
強度の変調状態を示す図である。また、図２は、記録信号光および参照光の概念について
説明している。

図２には、記録信号光を生成するための印加電圧をＡとし、参照光を生成するための印
加電圧をＢ（Ｂ＞Ａ）とし、各セグメント１１に印加電圧ＡおよびＢを交互に印加した場
合が示されている。本実施例においては、光源となるレーザ光が空間光変調素子１０を透
過するだけで、記録信号光と参照光とが重ね合わせの状態で生成されることに大きな特徴
がある。

図３は、本発明に係る光情報記録処理の原理について説明する図である。空間光変調素
子１０を用いて生成される光束は、以下に説明する原理により、光束の全面が参照光であ
り、全面が記録情報に応じて光強度変調が可能な記録信号光となる。そして、その光束は
、光情報記録媒体の記録層内において、光束を収束させる対物レンズの焦点近傍で回折干
渉し、参照光と記録信号光とが３次元的に回折干渉した回折干渉パターンが記録される。

図３では、各セグメント１１を透過した光束（光強度成分a, b, c, d, e, f, g
およびh）により生成される干渉パターンが、参照光（光強度成分p）と記録信号光（光強
度成分q, r および s）とから生成される回折干渉パターンと等価であることを示して
いる。

一般に、対物レンズの焦平面を含む焦点近傍の３次元領域では、強いファーフィールド
回折が発生する。そして、バビネの原理により、空間光変調素子１０の各セグメント１１
の光強度成分を、各光強度成分の積分領域で独立にフーリエ変換し、それらを互いに加算
したものは、全体のセグメント１１の光強度成分を全体の積分領域でフーリエ変換したも
のに等しいこと、および、フーリエ変換における線形性とから、図３の例における回折干
渉パターンは以下のように表すことができる。

回折干渉パターン
=F(a)+F(b)+F(c)+F(d)+F(e)+F(f)+F(g)+F(h)
=F(a)+F(2q)+F(c)+F(2r)+F(e)+F(f)+F(2s)+F(h)
=F(a)+2F(q)+F(c)+2F(r)+F(e)+F(f)+2F(s)+F(h)
=F(a)+F(1/2 b)+F(q)+F(c)+F(1/2 d)+F(r)+F(e)+F(f)+F(1/2 g)+F(s)+F(h)
=F(a)+F(1/2 b)+F(c)+F(1/2 d)+F(e)+F(f)+F(1/2 g)+F(h)+F(q)+F(r)+F(s)

ここで、F(x)は、光強度成分xのフーリエ変換である。また、ここでは、話を単純にす
るため、
q=1/2 b，
r=1/2 d，
s=1/2 g
としている。

さらに、
p=a+1/2 b+c+1/2 d+e+f+1/2 g+h
とすると、バビネの原理とフーリエ変換の線形性とにより、
F(a)+F(1/2 b)+F(c)+F(1/2 d)+F(e)+F(f)+F(1/2 g)+F(h)=F(p)
であるから、
回折干渉パターン
=F(p)+(F(q)+F(r)+F(s))
=F(p)+F(q+r+s)
となる。

このように、参照光と記録信号光とを分離して考えても同じ回折現象が現れるため、焦
平面を含む焦点近傍の３次元空間において参照光と記録信号光とによる強い回折干渉パタ
ーンが現れる。

一方、焦点から相当に離れた部分では回折効果は小さく、また、光密度も低いため、回
折干渉パターンの強度は極めて弱く、記録材料の感度との関係によって収束点近傍でのみ
回折干渉パターンが記録される。

つぎに、空間光変調素子１０の各セグメント１１に電圧を印加することより変化する光
情報記録用の光束の光強度レベルについて説明する。図４−１は、セグメント境界１２の
光の透過率がセグメント１１の光の透過率よりも大きい場合の光束の光強度プロファイル
を示す図であり、図４−２は、セグメント境界１２をマスクした場合の光束の光強度プロ
ファイルを示す図であり、図４−３は、セグメント境界１２の光の透過率がセグメント１
１の光の透過率と等しい場合の光束の光強度プロファイルを示す図である。

図４−１に示すように、セグメント境界１２の光の透過率がセグメント１１の光の透過
率よりも大きい場合には、全セグメント１１に電圧Ｂを印加すると、セグメント境界１２
の部分の光強度がその他の部分よりも大きくなる。この場合には、セグメント境界１２の
部分を透過した境界参照光も、参照光の一部として用いるようにしている。

そして、電圧Ｂと、電圧Ｂよりも小さな電圧Ａとを各セグメント１１に交互に印加した
場合には、光束の光強度プロファイルは、記録信号光レベル、境界参照光レベル、および
、参照光レベルの３つの異なるレベルを有する光強度プロファイルとなる。

また、図４−２に示すように、セグメント境界１２をマスクした場合には、全セグメン
ト１１に電圧Ｂを印加すると、セグメント境界１２では光を通さないため、セグメント境
界１２の部分で光強度が０になる。

そして、電圧Ｂと、電圧Ｂよりも小さな電圧Ａとを各セグメント１１に交互に印加した
場合には、光束の光強度プロファイルは、記録信号光レベル、境界参照光レベル、および
、光強度が０である光強度ゼロレベルの３つの異なるレベルを有する光強度プロファイル
となる。

この場合には、光束はセグメント１１ごとに分離されるが、各光束が空間光変調素子１
０を透過した後回折干渉する領域は、収束レンズの焦平面を含む焦点近傍の領域にとどま
るように制御される。

また、図４−３に示すように、セグメント境界１２の光の透過率がセグメント１１の光
の透過率と等しい場合には、全セグメント１１に電圧Ｂを印加すると、セグメント境界１
２の部分とその他の部分とで光強度が等しくなる。この場合、セグメント１１の部分を透
過した光、および、セグメント境界１２の部分を透過した光の双方が参照光として用いら
れる。

そして、電圧Ｂと、電圧Ｂよりも小さな電圧Ａとを各セグメント１１に交互に印加した
場合には、光束の光強度プロファイルは、平坦な光強度プロファイルの参照光に記録信号
光が重畳されるので、記録信号光レベル、および、参照光レベルの２つの異なるレベルを
有する光強度プロファイルとなる。この場合は、参照光が単純な光強度プロファイルとな
るので、記録ノイズの発生を抑制することができる。

ここで、空間光変調素子１０は、空間光強度変調素子と光学位相補正素子から構成され
る。図５は、図１に示した空間光変調素子１０の構成について説明する図である。図５に
示すように、互いに張り合わされた空間光強度変調素子２０、および、光学位相補正素子
２１に光束を透過させることにより、記録信号光と参照光とが生成される。

空間光強度変調素子２０は、ＴＮ（Twisted Nematic）型の液晶素子により構成される
。また、光学位相補正素子２１は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）型の液晶素子によ
り構成される。本実施例では、空間光強度変調素子２０と光学位相補正素子２１とを液晶
素子により構成する場合について説明するが、電気光学素子を用いる場合においても、本
実施例と同様の考え方を適用することができる。

また、空間光強度変調素子２０と光学位相補正素子２１とは、それぞれ図１に示したよ
うにセグメント境界１２により各セグメント１１に分けられており、空間光強度変調素子
２０および光学位相補正素子２１の各セグメント１１は、光束が透過する領域を互いに共
有するように配置されている。

空間光強度変調素子２０は、透過する光束の光強度を変調する素子である。この空間光
強度変調素子２０が光束の光強度のみを変調する場合は問題はないが、物質の屈折率の異
方性を利用する液晶素子のような光学素子の場合、光学位相が必ず変化してしまう。

すなわち、記録情報に応じて各セグメント１１の透過光強度を変化させると光学位相も
変化してしまうため、参照光の光学位相がセグメントのＯＮ・ＯＦＦの組み合わせで常時
変化することになり、参照光として機能しなくなる。

もちろん、空間光強度変調素子の中央に記録信号光を生成するセグメントを配置し、そ
の周りに参照光を生成するセグメントを配置するなどして、記録信号光を生成するセグメ
ントと参照光を生成するセグメントとを完全に独立させた場合には、光強度を変調する場
合に光学位相に変化が生じても問題はないが、記録信号光を生成するセグメント領域が減
少するため、情報の記録密度が低下することになる。

そのため、光学位相補正素子２１を用いて、空間光強度変調素子２０を光束が透過する
ことにより生じた光学位相の変化を補正する。具体的には、光学位相は空間光強度変調素
子２０に印加された電圧に応じて変化するので、光学位相補正素子２１は、情報記録時に
空間光強度変調素子２０に照射されるレーザーのレーザーパワーが変更される場合などに
、空間光強度変調素子２０の光学位相特性に合わせて光学位相を補正する。

この光学位相の補正は、空間光強度変調素子２０および光学位相補正素子２１の印加電
圧に対する光学位相特性を光情報記録再生装置に組み込む前にあらかじめ調べておき、そ
の光学位相特性の情報を光情報記録再生装置に備えられたメモリに記憶させ、それを読み
出して利用することにより容易におこなうことができる。

つぎに、光学位相補正素子２１の構成について説明する。空間光強度変調素子２０につ
いては、一般的なＴＮ型の液晶素子を用いるため、構成の詳しい説明は省略する。図６は
、光学位相補正素子２１の構成について説明する図である。

図６に示すように、光学位相補正素子２１は、偏光板３０、ガラス基板３１、液晶３２
、ガラス基板３３および偏光板３４を有する。ここで、空間光強度変調素子２０であるＴ
Ｎ型の液晶素子を透過した光束の偏光状態は直線偏光であり、この直線偏光の偏光方向に
ガラス基板３１に貼り合わされた偏光板３０の光束の透過軸は一致している。

また、ガラス基板３１には、ＴＦＴ駆動するマトリクス状のセグメントであるマトリク
スＴＦＴセグメント３１ａが形成されている。さらに、ガラス基板３３には、偏光板３４
が貼り合わされており、偏光板３４の光束の透過軸の方向は、偏光板３０の光束の透過軸
の方向と一致している。

また、ガラス基板３３には、ガラス基板３１に形成されたマトリクスＴＦＴセグメント
３１ａの対極であるＴＦＴ対極３３ａが形成されている。さらに、ガラス基板３１および
ガラス基板３３の内側表面には、ポリイミドなどの配向剤をラビング処理した配向膜処理
がなされており、液晶分子は偏光板３０および偏光板３４の光束の透過軸に一致するよう
に配向している。

このような構成の光学位相補正素子２１を用いて、液晶分子をマトリクス状のセグメン
ト単位でＴＦＴ駆動することにより、一方向に液晶分子の向きが揃った状態で液晶分子の
傾きを制御することができ、屈折率異方性と光学位相との間の関係から、光学位相補正素
子２１を透過する光束の光学位相を自在に調整でき、空間光強度変調素子２０が光束の光
強度を変調することにより生じた光学位相のずれを補正することが可能になる。

図７−１は、光学位相補正素子２１がＯＦＦ状態にある場合の液晶分子の状態を示す図
であり、図７−２は、光学位相補正素子２１がＯＮ状態にある場合の液晶分子の状態を示
す図である。

図７−１に示すように、光学位相補正素子２１がＯＦＦ状態、すなわち、光学位相補正
素子２１のセグメントに電圧が印加されていない場合には、液晶分子３５はラビング処理
および配向膜処理により決定された方向に配向している。

そして、図７−２に示すように、光学位相補正素子２１がＯＮ状態、すなわち、光学位
相補正素子２１のセグメントに電圧が印加された場合には、液晶分子３５の配向方向が変
化し、それに伴って屈折率異方性が変化する。このようにして、屈折率異方性を変化させ
ることにより光束の光学位相のずれを補正することができる。

なお、空間光強度変調素子２０の各セグメントと光学位相補正素子２１の各セグメント
とは、１対１に対応するよう上下に配置されている。そして、記録情報に応じて光強度変
調をおこなうため、空間光強度変調素子２０の各セグメントがＯＮまたはＯＦＦ状態にさ
れるのに同期させて、各セグメントに対応する光学位相補正素子２１のセグメントがＯＮ
またはＯＦＦ状態にされ、光学位相補正素子２１を透過する光束の光学位相が全面にわた
って一定になるように制御される。

光学位相を補正する具体的な方法としては、ＯＮ状態となった空間光強度変調素子２０
のセグメントに対応する光学位相補正素子２１のセグメントのみを駆動させ、記録信号光
の光学位相を参照光の光学位相に合わせる方法や、空間光強度変調素子２０の最大あるい
は最小の透過率レベルにおける光学位相を基準とし、その光学位相に記録信号光および参
照光の光学位相を合わせる方法などがある。

つぎに、空間光強度変調素子２０に印加する印加電圧と光束の透過率との間の関係につ
いて説明する。図８は、空間光強度変調素子２０に印加する印加電圧と光束の透過率との
間の関係を示す図である。

記録信号光は参照光よりも光強度が大きいため、図８に示すように、記録信号光を生成
するセグメントの光束の透過率が、参照光を生成するセグメントの光束の透過率よりも大
きくなるよう、参照光を生成するセグメントに印加する電圧Ｂよりも小さな電圧Ａを記録
信号光を生成するセグメントに印加する。

つぎに、本実施例に係る光情報記録再生装置の構成について説明する。図９は、本実施
例に係る光情報記録再生装置の構成を示す図である。図９に示すように、この光情報記録
再生装置は、エンコーダ４０、記録信号発生器４１、空間光変調素子駆動装置４２、コン
トローラ４３、レーザ駆動装置４４、短波長レーザ光源４５、コリメータレンズ４６、空
間光強度変調素子２０、光学位相補正素子２１、ダイクロイックキューブ４７、ハーフミ
ラーキューブ４８、対物レンズ４９、長波長レーザ光源５１、コリメータレンズ５２、ハ
ーフミラーキューブ５３、検出レンズ５４、フォトディテクタ５５、ＣＭＯＳ（Compleme
ntary Metal Oxide Semiconductor）センサ５６、増幅器５７、デコーダ５８、再生出
力器５９を有する。

短波長レーザ光源４５は、情報の記録または再生用に適切に調整された光強度の光束を
出射する。この光強度の調整は、コントローラ４３により制御されるレーザ駆動装置４４
によりなされる。

短波長レーザ光源４５により出射された光束は、コリメータレンズ４６によりほぼ平行
に伝播する平行光に変換され、空間光強度変調素子２０と光学位相補正素子２１とから構
成される空間光変調素子１０に入射する。

一方、エンコーダ４０は、記録情報（画像、音楽、データ）の入力を受け付け、コント
ローラ４３の制御のもと、受け付けた記録情報をデジタルデータとしてコード化する。記
録信号発生器４１は、エンコーダ４０によりコード化された記録信号を、コントローラ４
３の制御のもと、ページデータに変換し、空間光変調素子駆動装置４２に順次送信する。

空間光変調素子駆動装置４２は、空間光強度変調素子２０および光学位相補正素子２１
の各セグメントに電圧を独立に印加することにより各セグメントを同期を取って駆動させ
、空間光強度変調素子２０を制御して光束の光強度変調をおこなわせるとともに、光学位
相補正素子２１を制御して光強度変調がなされた光束の光学位相補正をおこなわせること
により、光軸を共有する光学位相の揃った記録信号光および参照光を生成させる。

空間光強度変調素子２０および光学位相補正素子２１により生成された記録信号光およ
び参照光は、長波長レーザ光を反射するダイクロイックキューブ４７を透過し、さらにハ
ーフミラーキューブ４８を透過して対物レンズ４９に入射し、光情報を記録する光情報記
録媒体５０の記録層に到達する。

光情報記録媒体５０の記録層では、対物レンズ４９を透過することにより収束した光束
の回折干渉により干渉パターンが形成され、情報が記録層に記録される。この光情報記録
媒体５０については後に詳しく説明する。

また、長波長レーザ光源５１により出射される長波長レーザ光は、対物レンズ４９のフ
ォーカス方向およびトラック方向の制御に用いられる。また、この長波長レーザ光は、ス
ピンドルモータ（図示せず）により面内で回転する光情報記録媒体５０にあらかじめエン
ボスピットとして形成されたアドレス情報の再生に用いられ、このアドレス情報に基づい
て情報の記録または再生におけるアクセス制御がなされる。

具体的には、長波長レーザ光源５１により出射される長波長レーザ光は、コリメータレ
ンズ５２によりほぼ平行に伝播する平行光に変換される。そして、長波長レーザ光は、ハ
ーフミラーキューブ５３を透過し、ダイクロイックキューブ４７により反射されてハーフ
ミラーキューブ４８を透過し、対物レンズ４９に入射する。

対物レンズ４９は、長波長レーザ光を光情報記録媒体５０のアドレス情報記録面に収束
させる。そして、アドレス情報やトラックエラー、フォーカスエラー信号などのサーボ情
報を含んだ長波長レーザ光は、光情報記録媒体５０の反射層により反射され、対物レンズ
４９、ハーフミラーキューブ４８、ダイクロイックキューブ４７、ハーフミラーキューブ
５３、検出レンズ５４を経て、サーボ情報やアドレス情報を検出するフォトディテクタ５
５に到達する。

そして、フォトディテクタ５５により長波長レーザ光が電気信号に変換され、コントロ
ーラ４３にアドレス情報、トラックエラー、フォーカスエラー信号が伝達される。コント
ローラ４３は、フォトディテクタ５５により伝達された情報に基づいて、対物レンズ４９
の位置の制御をおこない、光情報記録媒体５０の所定の領域に光束を収束させる。

光情報記録媒体５０の記録層に記録された干渉パターンの情報は、参照光のみを記録層
に照射することにより再生される。この参照光は、空間光強度変調素子２０および光学位
相補正素子２１の各セグメントに印加する電圧を等しくすることにより生成することがで
きる。

そして、この再生用の参照光が記録層に照射されると、参照光は、記録層に記録された
記録信号光の波面を再生しながら、光情報記録媒体５０の反射層により反射され、ハーフ
ミラーキューブ４８によりＣＭＯＳセンサ５６に入射する。

ＣＭＯＳセンサ５６は、記録層から再生された記録信号光を電気信号に変換する。そし
て、その電気信号は、増幅器５７を経て、デコーダ５８により復号され、再生出力器５９
により再生される。

つぎに、本実施例における光情報記録媒体の構成と入射光の光路について説明する。図
１０−１は、光情報記録媒体の反射層により反射された記録信号光および参照光が記録層
において透過型干渉パターンを形成する場合の例であり、図１０−２は、光情報記録媒体
の記録層に入射した記録信号光および参照光が記録層において透過型干渉パターンを形成
する場合の例である。

図１０−１に示すように、この光情報記録媒体は、保護層６０、ポリカーボネート基板
６１、保護層６２、記録層６３、保護層６４、反射層６５、保護層６６、反射層６７、ポ
リカーボネート基板６８から構成される。

そして、アドレス、フォーカス、トラックなどを制御する長波長の制御用レーザ光と、
短波長の記録信号光・参照光とが、対物レンズ４９を透過して光情報記録媒体に同一の光
路で入射した場合に、ダイクロイックフィルターである反射層６５により短波長の記録信
号光・参照光が反射される。

この場合、制御用レーザ光の焦点位置と記録信号光・参照光の真の焦点位置とは略一致
し、制御用レーザ光は、アドレス情報を保持する反射層６７に収束する。実際には、記録
信号光・参照光は、反射層６５により反射されるため、記録信号光・参照光は反射側の共
役な位置に収束する。

ここで、記録層６３の屈折率と保護層６４の屈折率とは略同一であって、記録層６３と
保護層６４との界面における光束の反射を抑制し、光束の不要な干渉を防止するようにし
ている。

また、図１０−２では、光情報記録媒体に入射した記録信号光・参照光が記録層６３内
で収束・発散する場合について説明している。この場合、記録信号光および参照光が反射
層６５により反射される前に記録層６３にて干渉パターンを形成する。

図１０−１および図１０−２の場合、記録信号光および参照光は、記録層６３に入射し
た際、および、反射層６５により反射された後再度記録層６３に入射した際に透過型干渉
パターンを形成するが、記録層６３に入射した記録信号光・参照光と反射層６５により反
射された後再度記録層６３に入射した記録信号光・参照光とが重なると反射型干渉パター
ンを形成してしまい、この反射型干渉パターンが記録ノイズとなってしまう問題がある。

これは、図１０−１および図１０−２のいずれの場合も、対物レンズ４９の中央部を透
過して光情報記録媒体に入射してくる記録信号光・参照光の入射光が存在するためである
。すなわち、この入射光と記録信号光・参照光が反射層６５により反射された反射光とが
回折干渉し、あるいは、この入射光が反射層６５により反射された反射光と記録信号光・
参照光の入射光とが回折干渉してしまうからである。

そのため、対物レンズ４９に入射する入射光の中心部を遮光する遮光板を配置すること
により、入射光と反射光とにより形成される反射型干渉パターンを抑制することができる
。以下では、この遮光板を配置する場合について説明する。

図１１は、遮光板を有する光情報記録再生装置の構成を示す図である。この光情報記録
再生装置は、図９に示した光情報記録再生装置と、遮光板７０、収束レンズ７１、ピンホ
ール７２、拡大レンズ７３を新たに配置した点が異なる。

図１１では、図９の光情報記録再生装置と同じ構成部品については同じ番号を付与する
こととし、詳しい説明は省略する。また、図１１に示した光情報記録媒体７４の構造が、
図１０−１あるいは図１０−２に示した光情報記録媒体５０の構造とは異なる。これにつ
いては後に詳しく説明する。

図１１に示すように、この光情報記録再生装置では、光情報記録媒体７４に照射される
光束の中央部分を遮光する円形の遮光板７０が配置され、空間光強度変調素子２０および
光学位相補正素子２１からなる空間光変調素子１０の有効領域が制限される。これにより
、輪帯状の記録信号光および参照光が生成される。

なお、遮光板７０を配置する代わりに、空間光変調素子１０に遮光膜を形成し、空間光
変調素子１０の有効領域を制限することとしてもよい。図１２は、空間光変調素子８０に
形成された遮光膜について説明する図である。

図１２に示すように、この空間光変調素子８０は、図１に示した空間光変調素子１０と
同様に、セグメント８１とセグメント境界８２とを有する。そして、各セグメント８１に
電圧を印加することにより、各セグメント８１は、透過光あるいは反射光の強度が高いＯ
Ｎセグメント８４、あるいは、透過光あるいは反射光の強度が低い（０ではない）ＯＦＦ
セグメント８５に状態が変化する。

さらに、この空間光変調素子８０は、遮光膜８６を有している。この遮光膜８６は光学
位相補正素子２１のＴＦＴを形成する際に、マスク処理をおこなうことにより容易に形成
することができる。また、遮光膜８６と重なり合う部分があるセグメント８１は、非変調
領域８７として参照光のみを生成するものとする。

また、図１１および図１２では、遮光板７０または遮光膜８６が円形であることとした
が、必ずしも円形である必要はなく、加工精度を確保できる形状であればどのような形で
もかまわない。同様に、レンズ開口８３も空間光変調素子８０の形状と同様に、正方形で
あってもよい。

図１１の説明に戻ると、空間光強度変調素子２０および光学位相補正素子２１により生
成された記録信号光および参照光は、遮光板７０により輪帯状の光束に変換され、ダイク
ロイックキューブ４７、ハーフミラーキューブ４８、対物レンズ４９を透過して光情報記
録媒体７４に入射する。

図１３は、図１１に示した光情報記録再生装置により光情報の記録再生がなされる光情
報記録媒体７４の構造を示す図である。この光情報記録媒体７４は、保護層９０、ポリカ
ーボネート基板９１、保護層９２、記録層９３、保護層９４、反射層９５、ポリカーボネ
ート基板９６により構成される。

この光情報記録媒体７４は、図１０−１および図１０−２に示した光情報記録媒体５０
の保護層６４と反射層６７とを直接積層し、反射層６５および保護層６６を不要としてい
る。すなわち、光情報記録媒体５０の保護層６４は、光情報記録媒体７４の保護層９４と
対応しており、光情報記録媒体５０の反射層６７は、光情報記録媒体７４の反射層９５と
対応している。このように光情報記録媒体７４の構成は単純なものとなっているので、生
産コストが低くなる。また、反射層９５には、ポリカーボネート基板９６に形成されたア
ドレス情報およびガイドトラックのプロファイルが反映されている。

図１１の説明に戻ると、図１３で説明した光情報記録媒体７４の反射層９５により反射
された光束は、対物レンズ４９、ハーフミラーキューブ４８、収束レンズ７１、ピンホー
ル７２および拡大レンズ７３を介してＣＭＯＳセンサ５６に入射する。

アドレス情報やガイドトラックのプロファイルが反映された光情報記録媒体７４の反射
層９５は高次の回折光を発生させるため、その回折光をピンホール７２を用いて遮光し、
再生時のノイズを除去するようにする。

つぎに、光情報記録媒体７４に対して情報を記録再生する場合に用いられる光束の光路
と光情報記録媒体７４の各層との間の関係について説明する。図１４は、入射時に記録層
９３に干渉パターンを形成する光束の光路と光情報記録媒体７４の各層との間の関係を示
す図である。なお、図１４においては、光情報記録媒体７４の保護層９０、ポリカーボネ
ート基板９１、保護層９２およびポリカーボネート基板９６は省略している。

図１４に示す場合には、対物レンズ４９を透過して光情報記録媒体７４に入射する入射
光１００ａ，１０１ａは、反射層９５により反射されて、それぞれ反射光１００ｂ，１０
１ｂとなる。実際には、入射光１００ａ，１０１ａの光束は、図１１で説明した遮光板７
０により中央部分が遮光された輪帯状の光束となっている。

そして、反射層９５に到達する前の光束に含まれる記録信号光と参照光とが適切な厚さ
に形成された記録層９３内において対物レンズ４９の共役焦点近傍の３次元領域で回折干
渉し、透過型干渉パターンを形成する。ここで、共役焦点とは、記録層９３内における記
録信号光および参照光の収束点のことである。

この場合、共役焦点の位置および保護層９４の厚さを適切に選ぶことにより、入射光１
００ａ，１０１ａと反射光１００ｂ，１０１ｂとの干渉により記録層９３に反射型干渉パ
ターンが記録されることを防止することができる。

具体的には、入射光１００ａ，１０１ａと反射光１００ｂ，１０１ｂとが反射型干渉パ
ターンを形成する領域が保護層９４内となるように、共役焦点の位置および保護層９４の
厚さを設定する。

すなわち、入射光１００ａ，１０１ａと反射光１００ｂ，１０１ｂとが重なる斜線で示
した領域Ｐ１およびＰ２において反射型干渉パターンが形成されることになるが、領域Ｐ
１およびＰ２が保護層９４内となるように保護層９４の厚さを決定することにより記録層
９３に反射型干渉パターンが記録されることを防止する。

また、遮光板７０（あるいは図１２に示した遮光膜８６）の大きさを適切に選択し、記
録層９３に記録される透過型干渉パターンの形成位置と、反射層９５により反射された反
射光１００ｂ，１０１ｂの光路とを離間させることにより不要な多重干渉を抑制する。さ
らに、透過型干渉パターンは、記録層９３内にのみ発生し、情報が記録層９３に記録され
るので、回折効率の改善が可能となる。

図１５は、入射時に記録層９３に透過型干渉パターンを形成する光束の光路と当該光束
により形成される透過型干渉パターンとの間の関係を示す図である。この場合には、反射
層９５に到達する前の入射光が保持する記録信号光と参照光とが共役焦点近傍において回
折し、回折光が保持する記録信号光と参照光とが干渉し、透過型干渉パターンを形成する
。

また、記録層９３の厚みと保護層９４の厚みとを適切に選択し、共役焦点位置を変化さ
せることにより、記録層９３の深さ方向に複数の透過型干渉パターンを形成することも可
能であり、記録層９３のトラック方向や周方向に多重化する面内多重記録と組み合わせる
とさらに数倍の記録容量を実現することができるようになる。

この場合、共役焦点位置を変化させる方法としては、図１１に示した制御用レーザ光の
光学系を構成するコリメータレンズ５２を前後に移動させる装置を備え、コントローラ４
３の指示によりコリメータレンズ５２が移動するとともに、サーボ機構により対物レンズ
４９が移動するようにする。

これにより、制御用レーザ光の光情報記録媒体７４上での焦点位置を変化させることな
く、共役焦点の位置を変化させることができる。また、コリメータレンズ５２を移動させ
る代わりに、コリメータレンズ４６を前後に移動して共役焦点の位置を変化させることと
してもよい。

図１６は、入射光を用いて情報を記録する場合に共役焦点位置を変化させることにより
複数の透過型干渉パターンが形成された記録層９３について説明する図である。図１６の
例では、制御用レーザ光を用いたサーボ制御により記録層９３の深さ方向に２つの透過型
干渉パターンが形成されている。

形成された透過型干渉パターンから情報を再生する場合には、情報を記録する場合と同
様に、制御用レーザ光を用いたサーボ制御により、透過型干渉パターンの共役焦点位置に
参照光が一致するようフォーカスオフセットを調整し、低出力の参照光を照射する。この
場合、２つの透過型干渉パターンの間では、共役焦点位置が異なり、また、回折効果によ
る参照光の位相および強度パターンが異なるため、干渉ノイズは小さい。

ここで、反射型干渉パターンが形成され、記録ノイズが発生するのを防止するのに適切
な保護層９４の厚みを算出する算出式について説明する。図１４において対物レンズ４９
の半径をa、遮光板７０（円形の場合）の半径をm、反射層９５から共役焦点までの距離を
sとすると、図１５に透過型干渉パターンとして示した、反射層９５に到達する前の光束
と反射層９５により反射された光束とが干渉する領域の深さdは、
d=s (a-m)/(a+m)
となる。たとえば、aが2.5mm、mが1.5mm、sが0.5mmである場合には、d=125μmとなる。

また、対物レンズ４９の焦点距離をfとすると、対物レンズ４９の開口数はa/fであり、
遮光板７０によりマスクされたマスク部の開口数はm/fとなるので、
d=s (NA1-NA2)/(NA1+NA2),
NA1=a/f,
NA2=m/f
と表現することもできる。

そして、保護層９４の厚さをｄ以上にすることにより、反射型干渉パターンが保護層９
４内で形成されるようにし、記録層９３に反射型干渉パターンが記録されることを防止す
ることができるようになる。

なお、図１６では、図を簡略化するために、２つの透過型干渉パターンが全く重ならず
、分離して記録される場合について示したが、光情報記録媒体７４のトラック方向や周方
向に多重化する面内多重記録と同様に、深さ方向に透過型干渉パターンの一部が重なるよ
うに多重化して記録することもできる。

図１７は、反射層９５により反射された後記録層９３に干渉パターンを形成する光束の
光路と光情報記録媒体７４の各層との間の関係を示す図である。なお、図１７においては
、光情報記録媒体７４の保護層９０、ポリカーボネート基板９１、保護層９２およびポリ
カーボネート基板９６は省略している。

図１７に示す場合には、対物レンズ４９を透過して光情報記録媒体７４に入射する入射
光１１０ａ，１１１ａは、反射層９５により反射されて反射光１１０ｂ，１１１ｂとなる
。実際には、入射光１１０ａ，１１１ａの光束は、図１１で説明した遮光板７０により中
央部分が遮光された輪帯状の光束となっている。

そして、反射層９５により反射された後の光束に含まれる記録信号光と参照光とが適切
な厚さに形成された記録層９３内において対物レンズ４９の共役焦点近傍の３次元領域で
回折干渉し、透過型干渉パターンを形成する。ここで、共役焦点とは、記録層９３内にお
ける記録信号光および参照光の収束点のことである。

この場合も、図１４で説明した場合と同様に、共役焦点の位置および保護層９４の厚さ
を適切に選ぶことにより、入射光１１０ａ，１１１ａと反射光１１０ｂ，１１１ｂとの間
の干渉の結果、記録層９３に反射型干渉パターンが記録されることを防止することができ
る。

具体的には、入射光１１０ａ，１１１ａと反射光１１０ｂ，１１１ｂとが反射型干渉パ
ターンを形成する領域が保護層９４内となるように、共役焦点の位置および保護層９４の
厚さを設定する。

すなわち、入射光１１０ａ，１１１ａと反射光１１０ｂ，１１１ｂとが重なる斜線で示
した領域Ｐ３およびＰ４において反射型干渉パターンが形成されることになるが、領域Ｐ
３およびＰ４が保護層９４内となるように保護層９４の厚さを決定することにより記録層
９３に反射型干渉パターンが記録されることを防止する。

また、遮光板７０（あるいは図１２に示した遮光膜８６）の大きさを適切に選択し、記
録層９３に記録される透過型干渉パターンの形成位置と、反射層９５に到達する前の入射
光１１０ａ，１１１ａの光路とを離間させることにより不要な多重干渉を抑制する。さら
に、透過型干渉パターンは、記録層９３内にのみ発生し、情報が記録層９３に記録される
ので、回折効率の改善が可能となる。

図１８は、反射層９５により反射された後記録層９３に透過型干渉パターンを形成する
光束の光路と当該光束により形成される透過型干渉パターンとの間の関係を示す図である
。この場合には、反射層９５により反射された後の反射光が保持する記録信号光と参照光
とが共役焦点近傍において回折し、回折光が保持する記録信号光と参照光とが干渉し、透
過型干渉パターンを形成する。

また、記録層９３の厚みと保護層９４の厚みとを適切に選択し、共役焦点位置を変化さ
せることにより、記録層９３の深さ方向に複数の透過型干渉パターンを形成することも可
能であり、記録層９３の面内多重記録と組み合わせるとさらに数倍の記録容量を実現する
ことができるようになる。

この場合、共役焦点位置を変化させる方法としては、図１１に示した制御用レーザ光の
光学系を構成するコリメータレンズ５２を前後に移動させる装置を備え、コントローラ４
３の指示によりコリメータレンズ５２が移動するとともに、サーボ機構により対物レンズ
４９が移動するようにする。

これにより、制御用レーザ光の光情報記録媒体７４上での焦点位置を変化させることな
く、共役焦点の位置を変化させることができる。また、コリメータレンズ５２を移動させ
る代わりに、コリメータレンズ４６を前後に移動して共役焦点の位置を変化させることと
してもよい。

図１９は、反射光を用いて情報を記録する場合に共役焦点位置を変化させることにより
複数の透過型干渉パターンが形成された記録層９３について説明する図である。図１９の
例では、制御用レーザ光を用いたサーボ制御により記録層９３の深さ方向に２つの透過型
干渉パターンが形成されている。

形成された透過型干渉パターンから情報を再生する場合には、情報を記録する場合と同
様に制御用レーザ光を用いたサーボ制御により、透過型干渉パターンの共役焦点位置に参
照光が一致するようフォーカスオフセットを調整し、低出力の参照光を照射する。この場
合、２つの透過型干渉パターンの間では、共役焦点位置が異なり、また、回折効果による
参照光の位相および強度パターンが異なるため、干渉ノイズは小さい。

この場合の適切な保護層９４の厚みを算出する算出式は、図１４〜図１６で説明した入
射光を用いて情報を記録する場合の保護層９４の厚みの算出式と同様である。すなわち、
図１７〜図１９の場合にも、保護層９４の厚さをｄ以上にすることにより、反射型干渉パ
ターンが保護層９４内で形成されるようにし、記録層９３に反射型干渉パターンが記録さ
れることを防止することができるようになる。

なお、図１９では、図を簡略化するために、２つの透過型干渉パターンが全く重ならず
、分離して記録される場合について示したが、光情報記録媒体７４のトラック方向や周方
向に多重化する面内多重記録と同様に、深さ方向に透過型干渉パターンの一部が重なるよ
うに多重化して記録することもできる。

また、図１４〜図１９に示したように、光情報記録媒体７４の記録層９３に入射光１０
０ａ，１０１ａのみ、あるいは、反射光１１０ｂ，１１１ｂのみで透過型干渉パターンを
形成することができるので、複雑な多重記録の影響が無く、低ノイズの記録再生が可能で
ある。

また、情報の再生時には、反射層９５にアドレス情報やガイドトラックの凹凸が形成さ
れている場合でも、参照光の方向は常に一定であるので、反射層９５の凹凸により参照光
のパターンが変調されたとしても、その変調されたパターンは常に安定しており、多重干
渉せず、干渉パターンを安定的に形成することができる。

このようなことから、アドレス情報やガイドトラックの凹凸が形成された反射層に加え
て、従来の光情報記録媒体のように、制御用レーザ光を透過し、記録信号光および参照光
は反射するような特別な光学膜を備える必要をなくすことができる。

つぎに、アドレス、フォーカス、トラックなどを制御する制御用レーザ光と記録信号光
および参照光とを同一の光源から生成する場合について説明する。図２０は、制御用レー
ザ光と記録信号光および参照光とを同一の光源から生成する光情報記録再生装置の光学系
の構成を示す図である。

図２０に示すように、この光学系は、レーザ光源１２０、コリメータレンズ１２１、１
／２波長板１２２、偏光ビームスプリッタ１２３、空間光強度変調素子２０、光学位相補
正素子２１、遮光板７０、ハーフミラーキューブ１２４、偏光ビームスプリッタ１２５、
対物レンズ１２６、収束レンズ１２７、ピンホール１２８、拡大レンズ１２９、ＣＭＯＳ
センサ１３０、反射ミラー１３１、光強度調整素子１３２、１／２波長板１３３、収束レ
ンズ１３４、拡大レンズ１３５、ハーフミラーキューブ１３６、検出レンズ１３７、フォ
トディテクタ１３８を有する。

この光学系では、Ｐ偏光の光束がレーザ光源１２０により出射されると、Ｐ偏光の光束
は、コリメータレンズ１２１を透過し、１／２波長板１２２の結晶光軸に対して傾いた状
態で１／２波長板１２２に入射する。

そして、１／２波長板１２２を透過した光束は、紙面に対して偏光面が傾いた偏光状態
で偏光ビームスプリッタ１２３に入射し、Ｐ偏光成分の光束とＳ偏光成分の光束とに分離
される。ここで、Ｐ偏光成分の光束およびＳ偏光成分の光束の光強度は、１／２波長板１
２２の傾きを調整することにより自由に調整できる。

偏光ビームスプリッタ１２３により分離されたＰ偏光成分の光束は、空間光強度変調素
子２０、光学位相補正素子２１、遮光板７０、ハーフミラーキューブ１２４、偏光ビーム
スプリッタ１２５および対物レンズ１２６を透過して光情報記録媒体７４に入射し、干渉
パターンを形成することにより光情報記録媒体７４に情報を記録する。

光情報記録媒体７４に記録された情報を再生する場合には、光情報記録媒体７４に参照
光であるＰ偏光の光束を照射し、光情報記録媒体７４により反射された光束は、対物レン
ズ１２６、偏光ビームスプリッタ１２５、ハーフミラーキューブ１２４、収束レンズ１２
７、ピンホール１２８および拡大レンズ１２９を介してＣＭＯＳセンサ１３０に入射する
。その後、ＣＭＯＳセンサ１３０に入射した光束は電気信号に変換されて、増幅処理およ
びデコード処理がなされ、光情報記録媒体７４に記憶された情報が再生される。

一方、Ｓ偏光成分の光束は、対物レンズ１２６の制御に用いられる制御用レーザ光であ
る。このＳ偏光成分の光束は、偏光ビームスプリッタ１２３から出射された後、反射ミラ
ー１３１により反射され、記録時あるいは再生時におけるＳ偏光成分の光束の光強度を最
適化する光強度調整素子１３２に入射する。

ここで、光強度調整素子１３２がＴＮ型の液晶素子により構成される場合には、光強度
調整素子１３２の光束の入射側に備えられた偏光板の偏光透過軸と、Ｓ偏光成分の光束の
偏光面とを一致させる。さらに、光強度調整素子１３２から光束が出射する際にＰ偏光に
偏光状態が変換された光束の偏光状態をＳ偏光に戻すため、１／２波長板１３３等の偏光
面回転素子を光学系に備えることとする。

１／２波長板１３３を透過したＳ偏光成分の光束は、収束レンズ１３４、拡大レンズ１
３５を透過して、ハーフミラーキューブ１３６により反射され、偏光ビームスプリッタ１
２５に入射する。

そして、Ｓ偏光成分の光束は、Ｓ偏光成分の光束を反射する偏光ビームスプリッタ１２
５により反射され、対物レンズ１２６を透過して光情報記録媒体７４に入射する。その後
、Ｓ偏光成分の光束は、図１３に示したような光情報記録媒体７４の反射層９５により反
射され、対物レンズ１２６、偏光ビームスプリッタ１２５、ハーフミラーキューブ１３６
、検出レンズ１３７を透過し、アドレス情報やトラックエラー、フォーカスエラー信号な
どのサーボ情報を検出するフォトディテクタ１３８により電気信号に変換される。

フォトディテクタ１３８により得られた信号は、対物レンズ１２６のサーボ制御をおこ
なうコントローラに伝達される。対物レンズ１２６の位置の制御は、その情報に基づいて
おこなわれ、このような制御により光情報記録媒体７４の所定の領域に光束を収束させる
ことができるようになる。

この場合には、記録信号光および参照光となるＰ偏光成分の光束の偏光面と、サーボ制
御用に用いられるＳ偏光成分の光束の偏光面とは直交している。すなわち、Ｐ偏光成分の
光束とＳ偏光成分の光束とでは干渉が起こらないので、光情報記録媒体７４の記録層に不
要な干渉パターンを記録することがないという利点がある。

また、収束レンズ１３４と拡大レンズ１３５とを前後に移動させる装置を備えることに
より、Ｐ偏光成分の光束が収束する位置とＳ偏光成分の光束が収束する位置とを自由に決
めることができるようになる。

なお、図１３においては、アドレス情報およびガイドトラックのプロファイルを保持す
る反射層９５が１つだけ設けられた場合について説明したが、このような反射層９５は複
数あってもよい。

図２１は、アドレス情報およびガイドトラックのプロファイルを保持する複数の反射層
を有する光情報記録媒体について説明する図である。この光情報記録媒体は、保護層１４
０、ポリカーボネート基板１４１、保護層１４２、記録層１４３、保護層１４４、反射層
１４５、透明樹脂１４６、反射層１４７、ポリカーボネート基板１４８により構成される
。

ここで、アドレス情報およびガイドトラックのプロファイルを保持する反射層１４５は
半透明であり、照射されるサーボ制御用のレーザ光の一部を透過し、また、一部を反射す
る。

また、反射層１４７は、透明樹脂１４６を間に挟んで反射層１４５に積層された層であ
り、反射層１４５と同様にアドレス情報およびガイドトラックのプロファイルを保持して
いる。

反射層１４７が保持しているアドレス情報は、反射層１４５が保持しているアドレス情
報と連続しており、たとえば、反射層１４５が１〜５０，０００のアドレス情報を保持し
ている場合は、反射層１４７は、５０，００１〜１００，０００のアドレス情報を保持す
るようにする。

そして、図２０に示したような対物レンズ１２６を前後に移動させ、サーボ制御用のレ
ーザ光の焦点位置が反射層１４５または反射層１４７の表面にくるよう制御することによ
り、記録信号光および参照光の共役焦点の位置も変わり、図１６および図１９に示したよ
うな２つの透過型干渉パターンを、記録層１４３の異なる位置に透明樹脂１４６の厚さ分
だけ離して形成することができるようになる。

なお、ここでは、反射層１４５，１４７が２つである場合について説明したが、反射層
１４５，１４７の数はそれ以上であってもかまわない。この場合には、記録層１４３に透
過型干渉パターンを深さ方向に反射層１４５，１４７の数だけ形成することができる。

ここで、各反射層１４５，１４６の間隔をkとし、反射層１４５，１４６の数をnとし、
透過型干渉パターンの深さ方向の長さをwとすると、記録層１４３に最低必要とされる厚
さtは、透過型干渉パターンの多重化ができる（重なりが存在可能である）ものとして、
t=(n-1) k+w
と表される。たとえば、kが50μm、nが2、wが100〜150μmである場合には、t=150μm〜20
0μmとなり、記録層１３３は150μm〜200μm以上の厚さにする必要があることがわかる。

このように構成された光情報記録媒体に対する情報の記録再生は、図２０に示した光情
報記録再生装置を用いておこなうことができる。この光情報記録再生装置では、サーボ制
御用のレーザ光の波長と、透過型干渉パターンを形成するレーザ光の波長とは同じである
が、レーザ光の偏光面は互いに直交しているため、干渉することがない。

また、反射層１４５および反射層１４７により反射されるサーボ制御用のレーザ光は、
互いに干渉し、干渉パターンを形成するが、このレーザ光の光強度は、図２０に示した光
強度調整素子１３２により光情報記録媒体の記録層１４３に用いられる記録材料の感度以
下に制御されるため、記録層１４３に干渉パターンは記録されない。

また、図２１に示すような光情報記録媒体を用いる場合には、アドレス情報およびガイ
ドトラックのプロファイルを保持した反射層１４５，１４６が複数あるので、図２０に示
した収束レンズ１３４および拡大レンズ１３５を移動して記録層１４３内の共役焦点を調
整する必要がないため、収束レンズ１３４および拡大レンズ１３５は省くこととしてもよ
い。

さらに、記録層１４３の深さ方向に複数の透過型干渉パターンを形成する方法として、
図１６に示したような入射光を用いて情報を記録する方法と、図１９に示したような反射
光を用いて情報を記憶する方法とを説明したが、図２１に示すような光情報記録媒体を用
いる場合には、図１６に示した方法の方がより好ましいといえる。なぜなら、反射層１４
５または反射層１４７に到達する前のレーザ光を用いて情報を記録する場合には、反射層
１４５および反射層１４７の光反射の影響を受けないからである。

ただし、情報の再生時には、反射層１４５に加え、反射層１４７により反射された反射
光の影響を受け、再生ノイズが発生するため、反射層１４７の影響が小さくなるよう、反
射層１４５の反射率を大きくし、反射層１４７の反射率は小さくし、反射層１４５の反射
強度に対する反射層１４７の反射強度の比を小さくするようにする。

また、反射層１４５，１４７により反射される記録信号光および参照光の影響を抑える
ため、記録層１４３と反射層１４５，１４７との間にさらに反射層を設けることとしても
よい。

図２２は、反射層１４５，１４７により反射される記録信号光および参照光の影響を抑
える反射層１４９を有する光情報記録媒体の構成を示す図である。図２２に示した光情報
記録媒体が、図２１に示した光情報記録媒体と異なる点は、保護層１４４の代わりに、保
護層１４４ａ、半透明の平らな反射層１４５、および、保護層１４４ｂを備えた点である
。

光情報記録媒体にこのような反射層１４９を設けることにより、アドレス情報を含んだ
光束を、回折効果を利用して生成する反射層１４５，１４７により反射される記録信号光
および参照光は、光強度が光情報記録媒体の記録層１４３に用いられる記録材料の記録感
度に到達しない強度にまで低減され、それらの反射光により発生する記録ノイズの影響を
大幅に削減することができるようになる。

情報の再生時には、反射層１４５により反射される参照光は、反射層１４９および保護
層１４４ｂの厚みの分だけ、反射層１４９から反射される再生に必要な参照光とは幾何光
学的に分離されるので、両者は異なる光束となり、再生ノイズの発生は抑制される。

また、反射層１４７により反射される参照光は、反射層１４９、保護層１４４ｂ、反射
層１４５および透明樹脂１４６の厚みの分だけ、反射層１４９から反射される再生に必要
な参照光とは幾何光学的に分離されるので、両者は異なる光束となり、再生ノイズの発生
は抑制される。

なお、図２０の光情報記録再生装置では、情報の記録再生用のＰ偏光の光束と、サーボ
制御用のＳ偏光の光束とを偏光ビームスプリッタ１２３を用いて分離して利用することと
したが、図１１に示した遮光板７０の遮光部材を偏光変換素子に置き換えてＰ偏光の光束
とＳ偏光の光束とを生成し、利用することとしてもよい。

図２３は、偏光変換素子を用いてＰ偏光の光束とＳ偏光の光束とを生成する光情報記録
再生装置の光学系の構成を示す図である。図２３に示すように、この光学系は、レーザ光
源１５０、コリメータレンズ１５１、１／２波長板１５２、空間光強度変調素子２０、光
学位相補正素子２１、偏光変換素子１５３、共役焦点変換レンズ１５４、ハーフミラーキ
ューブ１５５、偏光ビームスプリッタ１５６、対物レンズ１５７、偏光子１５８、収束レ
ンズ１５９、ピンホール１６０、拡大レンズ１６１、ＣＭＯＳセンサ１６２、検出レンズ
１６３、フォトディテクタ１６４を有する。

この光学系では、光束がレーザ光源１５０により出射されると、その光束はコリメータ
レンズ１５１を透過し、１／２波長板１５２によりＰ偏光の光束に変換される。そして、
Ｐ偏光の光束は、空間光強度変調素子２０および光学位相補正素子２１に入射して、空間
光強度変調素子２０および光学位相補正素子２１によりＰ偏光の記録信号光および参照光
に変換される。

なお、偏光変換素子１５３のある位置に重なる空間光強度変調素子２０および光学位相
補正素子２１の中央部分は、透明な光学部材だけで構成されており、セグメントごとに光
強度や光学位相を変調する機能はもたない。

偏光変換素子１５３は、図１１に示した遮光板７０の中央部に配置された遮光部材を、
１／２波長板や旋光板などの偏光変換素子に置き換えたものであり、光束の偏光方向が偏
光変換素子１５３を透過する前後で直交するように変換される。

すなわち、偏光変換素子１５３の周りの部分を透過する光束の偏光状態はＰ偏光のまま
であり、偏光変換素子１５３の部分を透過する光束の偏光状態はＳ偏光に変換される。こ
のＳ偏光の光束は、サーボ制御用の光束として用いられ、透過型干渉パターンを形成する
Ｐ偏光の光束とは偏光方向が直交するため相互作用は全くない。

Ｐ偏光の光束は、ハーフミラーキューブ１５５、偏光ビームスプリッタ１５６および対
物レンズ１５７を透過して光情報記録媒体７４に入射し、干渉パターンを形成することに
より光情報記録媒体７４に情報を記録する。たとえば、偏光ビームスプリッタ１５６には
、Ｐ偏光の光束の透過率が１００％であり、Ｓ偏光の光束の透過率および反射率がそれぞ
れ５０％であるものを用いることとする。

光情報記録媒体７４に記録された情報を再生する場合には、光情報記録媒体７４に参照
光であるＰ偏光の光束を照射し、光情報記録媒体７４により反射された光束は、対物レン
ズ１５７、偏光ビームスプリッタ１５６、ハーフミラーキューブ１５５、偏光子１５８、
収束レンズ１５９、ピンホール１６０および拡大レンズ１６１を介してＣＭＯＳセンサ１
６２に入射する。その後、ＣＭＯＳセンサ１６２に入射した光束は電気信号に変換されて
、増幅処理およびデコード処理がなされ、光情報記録媒体７４に記憶された情報が再生さ
れる。

一方、Ｓ偏光の光束は、共役焦点変換レンズ１５４を透過することにより収束光あるい
は発散光に変換される。この共役焦点変換レンズ１５４については、後に詳しく説明する
。

そして、Ｓ偏光の光束は、ハーフミラーキューブ１５５、および、偏光ビームスプリッ
タ１５６を透過し、対物レンズ１５７の働きにより、図１４または図１７に示したような
Ｐ偏光の光束の焦点位置とは異なる光情報記録媒体７４上の位置に収束する。

その後、Ｓ偏光の光束は、図１３に示したような光情報記録媒体７４の反射層９５によ
り反射され、対物レンズ１５７、偏光ビームスプリッタ１５６、検出レンズ１６３を透過
し、アドレス情報やトラックエラー、フォーカスエラー信号などのサーボ情報を検出する
フォトディテクタ１６４により電気信号に変換される。

フォトディテクタ１６４により得られた信号は、対物レンズ１５７のサーボ制御をおこ
なうコントローラに伝達される。対物レンズ１５７の位置の制御は、その情報に基づいて
おこなわれ、このような制御により光情報記録媒体７４の所定の領域に光束を収束させる
ことができるようになる。

このように、図２３に示した光情報記録再生装置を用いることにより、対物レンズ１５
７の制御に用いるＳ偏光の光束の光軸と、記録信号光および参照光であるＰ偏光の光束の
光軸とを同一にすることができ、装置の組み立てや調整が極めて容易になり、温度その他
の環境変化による光軸変化を解消することができ、装置の安定性を格段に向上させること
ができる。

また、情報を光情報記録媒体７４に記録する際に、Ｓ偏光の光束の光強度が光情報記録
媒体７４の記録層９３の記録感度以下となるように調整することにより、不要な干渉パタ
ーンが記録層９３に記録されることを防止する。具体的には、偏光変換素子１５３の位置
に相当する偏光変換素子１５３と同形状（たとえば、円形状）の空間光強度変調素子２０
の光束の透過部分を一体型のＴＦＴとして形成し、その光束の透過部分を光束の透過強度
を調整する透過光強度調整領域とし、コントローラ４３による制御により光束の光強度を
制御する。

図２４は、図２３に示した共役焦点変換レンズ１５４の構成を示す図である。図２４に
示すように、この共役焦点変換レンズ１５４は、複数の共役焦点変換レンズ、すなわち、
図２４の場合は、第１の共役焦点変換レンズ１７０および第２の共役焦点変換レンズ１７
１を備えている。

また、図２４の場合は、第１の共役焦点変換レンズ１７０および第２の共役焦点変換レ
ンズ１７１を一体型モールド成型により透明基板１７３に埋め込んで共役焦点変換レンズ
１５４を作成している。

そして、この共役焦点変換レンズ１５４を用いることにより、第１の共役焦点変換レン
ズ１７０および第２の共役焦点変換レンズ１７１がない透明基板１７３の部分を含めて３
段階に共役焦点の位置を変更することができる。

具体的には、電磁プランジャなどを用いたプッシュプル機構１７２により共役焦点変換
レンズ１５４を左右に移動させることにより、Ｓ偏光の光束が通過する光路上に、透明基
板１７３の部分、第１の共役焦点変換レンズ１７０または第２の共役焦点変換レンズ１７
１を配置する。

ここで、第１の共役焦点変換レンズ１７０および第２の共役焦点変換レンズ１７１がな
い透明基板１７３の部分、第１の共役焦点変換レンズ１７０とその周りの透明基板１７３
の部分、第２の共役焦点変換レンズ１７１とその周りの透明基板１７３の部分の幅は、図
２３に示したコリメータレンズ１５１の光束幅以上となるように設定する。

そして、共役焦点変換レンズ１５４の移動に応じてサーボ機構により対物レンズ１５７
が移動することにより、Ｓ偏光の光束は、図１３に示したような、アドレス情報やガイド
トラックのプロファイルが反映された光情報記録媒体７４の反射層９５に収束するように
制御され、Ｐ偏光の光束は、光情報記録媒体７４の記録層９３の深さ方向に３つの透過型
干渉パターンを形成するように制御される。

このように、この共役焦点変換レンズ１５４は、アドレス情報やガイドトラックのプロ
ファイルが反映された反射層９５が１つであり、記録層９３の深さ方向に３つの透過型干
渉パターンを形成する場合に極めて有効な手段となる。

一方、図２１および図２２に示したような光情報記録媒体では、アドレス情報やガイド
トラックのプロファイルが反映された反射層１４５，１４７が複数あり、サーボ制御用の
Ｓ偏光の光束の焦点位置を反射層１４５または反射層１４７の表面にくるよう制御すると
、サーボ機構の働きによりＰ偏光の光束の共役焦点の位置が自動的に変化するため、共役
焦点変換レンズ１５４は基本的には不要となる。

ただし、この場合にも、共役焦点変換レンズ１５４を用いることとすれば、Ｐ偏光の光
束の共役焦点の位置を自由に選択することができるようになり、その結果、光情報記録媒
体の記録層１４３の深さ方向における透過型干渉パターンの記録位置を制御することが可
能となる。

上述してきたように、本実施例によれば、光情報記録媒体７４が、情報を記録する記録
層９３と、記録層９３を透過してきた光束を反射する反射層９５と、記録層９３と反射層
９５との間に設けられ、当該反射層９５により反射される前の光束と、当該反射層９５に
より反射された後の光束との間の干渉により形成される干渉パターンが自層内で形成され
るように設定された厚みを有する保護層９４とを備えることとしたので、記録信号光ある
いは参照光となる光束が照射された場合に、照射された光束と、反射層９５により反射さ
れた光束との間の干渉により発生する情報の記録ノイズを効果的に抑制することができる
。

また、本実施例によれば、記録層９３は、反射層９５により反射される前の光束の干渉
により情報を記録することとしたので、反射層９５により反射される前の光束により透過
型干渉パターンを形成する光情報記録媒体７４を構成することができる。

また、本実施例によれば、記録層９３は、反射層９５により反射された後の光束の干渉
により情報を記録することとしたので、反射層９５により反射された後の光束により透過
型干渉パターンを形成する光情報記録媒体７４を構成することができる。

また、本実施例によれば、記録層９３に情報を記録する光束は、遮光板７０により中央
部分が遮光された光束であり、記録層９３の厚みは、当該光束が干渉する領域の大きさに
基づいて設定されることとしたので、記録信号光あるいは参照光となる光束が照射された
場合に、照射された光束と、反射層９５により反射された光束との間の干渉により発生す
る情報の記録ノイズを効果的に抑制するとともに、情報が確実に記録層９３に記録できる
よう記録層９３の厚みを適切に設定することができる。

また、本実施例によれば、記録層９３に情報を記録する光束は、遮光板７０により中央
部分が遮光された光束であり、保護層９４の厚みは、当該光束の遮光された中央部分の大
きさに基づいて設定されることとしたので、記録信号光あるいは参照光となる光束が照射
された場合に、照射された光束と、反射層９５により反射された光束との間の干渉により
発生する情報の記録ノイズを効果的に抑制するよう保護層９４の厚みを適切に設定するこ
とができる。

また、本実施例によれば、反射層９５は、光束を照射することにより読み取られ、情報
の記録あるいは再生を制御するアドレス情報やガイドトラック情報を記録した凹凸を有す
ることとしたので、反射層９５により光束が反射される際に効率よく制御情報を読み取る
ことができる。

また、本実施例によれば、反射層９５は、当該反射層９５により反射される前の光束の
干渉により記録層９３内に形成された干渉パターンの位置に重ならない方向に光束を反射
することとしたので、反射層９５により反射される前の光束により透過型干渉パターンを
形成する光情報記録媒体７４に対して光束が照射された場合に、照射された光束と、反射
層９５により反射された光束との間の干渉により発生する情報の記録ノイズを効果的に抑
制することができる。

また、本実施例によれば、反射層９５は、当該反射層９５により反射される前の光束と
、当該反射層９５により反射された後の光束の干渉により記録層９３内に形成される干渉
パターンの位置とが重ならない方向に当該光束を反射し、当該記録層９３内に干渉パター
ンを形成させることとしたので、反射層９５により反射された後の光束により透過型干渉
パターンを形成する光情報記録媒体７４に対して光束が照射された場合に、照射された光
束と、反射層９５により反射された光束との間の干渉により発生する情報の記録ノイズを
効果的に抑制することができる。

また、本実施例によれば、制御情報を記録した凹凸を有する反射層１４５，１４７は、
半透明の材料により複数層形成され、記録層１４３には各反射層１４５，１４７間の距離
を離して複数の干渉パターンが形成されることとしたので、光情報記録媒体に対する情報
の記録再生をおこなう装置がサーボ機構を利用して、各反射層１４５，１４７および記録
層１４３の干渉パターンの記録位置に焦点を容易に合わせることができ、情報の記録再生
を容易におこなうことができるとともに、記録層１４３における情報の記録密度を向上さ
せることができる。

また、本実施例によれば、複数の反射層１４５，１４７のうち外側にある２つの反射層
１４５，１４７の反射面間の間隔が記録層１４３の厚み以下とすることとしたので、光情
報記録媒体に対する情報の記録再生をおこなう装置がサーボ機構を利用して、記録層１４
３内に干渉パターンを適切に記録し、また、記録層１４３内に記録された干渉パターンを
適切に再生することができる。

また、本実施例によれば、記録層１４３は単一の層からなり、各反射層１４５，１４７
から所定の間隔離れていることとしたので、記録層１４３に干渉パターンを適切に記録し
、また、記録層１４３内に記録された干渉パターンを適切に再生することができる。

また、本実施例によれば、保護層９３の屈折率と記録層９２の屈折率とが略同一である
こととしたので、保護層９３と記録層９２との界面における光束の反射を抑制し、光束の
不要な干渉を防止することができる。

また、本実施例によれば、制御情報を記録した凹凸を有する反射層１４５，１４７と記
録層１４３との間に光束の一部を透過し、一部を反射する反射層１４９をさらに備えたこ
ととしたので、制御情報を記録した凹凸を有する反射層１４５，１４７により反射される
光束の光強度が弱められ、その光束の影響により発生する記録ノイズを低減することがで
きる。

なお、本実施例では、参照光の光強度が一定となるように、空間変調素子１０、８０の
透過率を変化させていたが、例えば、予め定められた一つ以上のセグメントの役割を、記
録信号光を形成する役割から、様々な光強度を有する参照光を生成する役割に変更するこ
とによって、当該参照光にパスワード機能をもたせ、記録媒体５０に体積記録された情報
に対する信頼性を向上させることができる。

なぜなら、記録媒体５０、７４に光情報を体積記録した際に利用した参照光と同一の参
照光でなければ、この記録媒体５０、７４に体積記録された光情報を読み出すことができ
ないため、複数存在する各セグメントのうち、役割を変更したセグメントの位置が判別不
能な第三者は、記録媒体５０、７４に記録された光情報を読み出すことができないからで
ある。

さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも
、特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において種々の異なる実施例にて実施さ
れてもよいものである。

また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明
した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわ
れるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともで
きる。

この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータ
やパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる
。

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示
のように構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は
図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任
意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。

以上のように、本発明に係る光情報記録媒体は、記録信号光と参照光とが照射された場
合に、照射された記録信号光あるいは参照光と、反射層により反射された記録信号光ある
いは参照光との間の干渉により発生する情報の記録ノイズを効果的に抑制することが必要
な光情報記録媒体に有用である。

１０，８０ 空間光変調素子
１１，８１ セグメント
１２，８２ セグメント境界
１３，８３ レンズ開口
１４，８４ ＯＮセグメント
１５，８５ ＯＦＦセグメント
２０ 空間光強度変調素子
２１ 光学位相補正素子
３０，３４ 偏光板
３１，３３ ガラス基板
３１ａ マトリクス状ＴＦＴセグメント
３２ 液晶
３３ａ ＴＦＴ対極
４０ エンコーダ
４１ 記録信号発生器
４２ 空間光変調素子駆動装置
４３ コントローラ
４４ レーザ駆動装置
４５ 短波長レーザ光源
４６，５２，１２１，１５１ コリメータレンズ
４７ ダイクロイックキューブ
４８，５３，１２４，１３６，１５５ ハーフミラーキューブ
４９，１２６，１５７ 対物レンズ
５０，７４ 光情報記録媒体
５１ 長波長レーザ光源
５４，１３７，１６３ 検出レンズ
５５，１３８，１６４ フォトディテクタ
５６，１３０，１６２ ＣＭＯＳセンサ
５７ 増幅器
５８ デコーダ
５９ 再生出力器
６０，６２，６４，６６，９０，９２，９４，１４０，１４２，１４４，１４４ａ，１
４４ｂ 保護層
６１，６８，９１，９６，１４１，１４８ ポリカーボネート基板
６３，９３，１４３ 記録層
６５，６７，９５，１４５，１４７，１４９ 反射層
７０ 遮光板
７１，１２７，１３４，１５９ 収束レンズ
７２，１２８，１６０ ピンホール
７３，１２９，１３５，１６１ 拡大レンズ
８６ 遮光膜
８７ 非変調領域
１００ａ，１０１ａ，１１０ａ，１１１ａ 入射光
１００ｂ，１０１ｂ，１１０ｂ，１１１ｂ 反射光
１２０，１５０ レーザ光源
１２２，１３３，１５２ １／２波長板
１２３，１２５，１５６ 偏光ビームスプリッタ
１３１ 反射ミラー
１３２ 光強度調整素子
１４６ 透明樹脂
１５３ 偏光変換素子
１５４ 共役焦点変換レンズ
１５８ 偏光子
１７０ 第１の共役焦点変換レンズ
１７１ 第２の共役焦点変換レンズ
１７２ プッシュプル機構
１７３ 透明基板

Claims (3)

1. 光束を干渉させることにより情報を記録する光情報記録媒体であって、
   前記情報を記録する記録層と、
   前記記録層を透過してきた光束を反射する、半透明の材料によりなる、複数層形成された反射層と、
   前記記録層と前記反射層との間に設けられた保護層とを有し、
   前記反射層には、光束を照射することにより読み取られ、情報の記録あるいは再生を制御するための制御情報が記録され、
   前記記録層には、各反射層間の各層間の距離を離して複数の干渉パターンが形成されることを特徴とする光情報記録媒体。
2. 複数の反射層のうち外側にある２つの反射層の反射面間の間隔が記録層の厚み以下とす
   ることを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。
3. 前記記録層は単一の層からなり、各反射層から所定の間隔離れていることを特徴とする
   請求項１に記載の光情報記録媒体。

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