JPH10293520A - Optical information recorder and optical information reproducing device - Google Patents

Optical information recorder and optical information reproducing device

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Publication number
JPH10293520A
JPH10293520A JP9102065A JP10206597A JPH10293520A JP H10293520 A JPH10293520 A JP H10293520A JP 9102065 A JP9102065 A JP 9102065A JP 10206597 A JP10206597 A JP 10206597A JP H10293520 A JPH10293520 A JP H10293520A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
information
information recording
optical information
optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP9102065A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaisa Yamazaki
雅功 山崎
Hideyoshi Horigome
秀嘉 堀米
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP9102065A priority Critical patent/JPH10293520A/en
Publication of JPH10293520A publication Critical patent/JPH10293520A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make an optical system for recording or reproducing small and to reduce intensity change in reproducing light with respect to thickness of an information recording layer recording information by using holography. SOLUTION: At a recording time, a hologram layer 3 of an optical information recording medium 1 is irradiated by recording reference light from one surface side through an objective lens 12, and the other side surface is irradiated by information light through a coupling lens 50, and a reflection type hologram is formed. At a reproducing time, the hologram layer 3 of the optical information recording medium 1 is irradiated by reproducing reference light from one surface side through the objective lens 12, and the information light generated from the hologram layer 3 is converged by the objective lens 12 to be detected by a CCD array 15.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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
および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に関する。
The present invention relates to an optical information recording apparatus for recording information on an optical information recording medium using holography and an optical information reproducing apparatus for reproducing information from the optical information recording medium using holography.

【0002】[0002]

【従来の技術】ホログラフィを利用して記録媒体に情報
を記録するホログラフィック記録は、一般的に、イメー
ジ情報を持った光と参照光とを記録媒体の内部で重ね合
わせ、そのときにできる干渉縞を記録媒体に書き込むこ
とによって行われる。記録された情報の再生時には、そ
の記録媒体に参照光を照射することにより、干渉縞によ
る回折によりイメージ情報が再生される。
2. Description of the Related Art In general, holographic recording in which information is recorded on a recording medium using holography is performed by superimposing light having image information and reference light inside a recording medium, and generating interference at that time. This is performed by writing stripes on a recording medium. When reproducing the recorded information, the recording medium is irradiated with reference light, whereby the image information is reproduced by diffraction due to interference fringes.

【0003】近年では、超高密度光記録のために、ボリ
ュームホログラフィ、特にデジタルボリュームホログラ
フィが実用域で開発され注目を集めている。ボリューム
ホログラフィとは、記録媒体の厚み方向も積極的に活用
して、3次元的に干渉縞を書き込む方式であり、厚みを
増すことで回折効率を高め、多重記録を用いて記憶容量
の増大を図ることができるという特徴がある。そして、
デジタルボリュームホログラフィとは、ボリュームホロ
グラフィと同様の記録媒体と記録方式を用いつつも、記
録するイメージ情報は2値化したデジタルパターンに限
定した、コンピュータ指向のホログラフィック記録方式
である。このデジタルボリュームホログラフィでは、例
えばアナログ的な絵のような画像情報も、一旦デジタイ
ズして、2次元デジタルパターン情報に展開し、これを
イメージ情報として記録する。再生時は、このデジタル
パターン情報を読み出してデコードすることで、元の画
像情報に戻して表示する。これにより、再生時にSN比
(信号対雑音比)が多少悪くても、微分検出を行った
り、2値化データをコード化しエラー訂正を行ったりす
ることで、極めて忠実に元の情報を再現することが可能
になる。
In recent years, volume holography, especially digital volume holography, has been developed in the practical range for ultra-high-density optical recording, and has attracted attention. Volume holography is a method of writing interference fringes three-dimensionally by actively utilizing the thickness direction of the recording medium. Increasing the thickness increases the diffraction efficiency, and using multiplex recording to increase the storage capacity. There is a feature that can be achieved. And
Digital volume holography is a computer-oriented holographic recording method that uses the same recording medium and recording method as volume holography, but limits image information to be recorded to binary digital patterns. In this digital volume holography, for example, image information such as an analog picture is once digitized, developed into two-dimensional digital pattern information, and recorded as image information. At the time of reproduction, this digital pattern information is read out and decoded to return to the original image information for display. Thereby, even if the SN ratio (signal-to-noise ratio) is somewhat poor at the time of reproduction, the original information can be reproduced very faithfully by performing differential detection or encoding the binary data to correct errors. It becomes possible.

【0004】図11は、従来のデジタルボリュームホロ
グラフィにおける記録再生系の概略の構成を示す斜視図
である。この記録再生系は、2次元デジタルパターン情
報に基づく情報光102を発生させる空間光変調器10
1と、この空間光変調器101からの情報光102を集
光して、ホログラム記録媒体100に対して照射するレ
ンズ103と、ホログラム記録媒体100に対して情報
光102と略直交する方向から参照光104を照射する
参照光照射手段(図示せず)と、再生された2次元デジ
タルパターン情報を検出するためのCCD(電荷結合素
子)アレイ107と、ホログラム記録媒体100から出
射される再生光105を集光してCCDアレイ107上
に照射するレンズ106とを備えている。ホログラム記
録媒体100には、LiNbO3 等の結晶が用いられ
る。
FIG. 11 is a perspective view showing a schematic configuration of a recording / reproducing system in conventional digital volume holography. This recording / reproducing system includes a spatial light modulator 10 for generating an information light 102 based on two-dimensional digital pattern information.
1, a lens 103 for condensing the information light 102 from the spatial light modulator 101 and irradiating the hologram recording medium 100 with the information light 102. Reference light irradiating means (not shown) for irradiating light 104, CCD (charge coupled device) array 107 for detecting reproduced two-dimensional digital pattern information, and reproduction light 105 emitted from hologram recording medium 100 And a lens 106 for condensing the light and irradiating the light onto the CCD array 107. For the hologram recording medium 100, a crystal such as LiNbO 3 is used.

【0005】図11に示した記録再生系では、記録時に
は、記録する原画像等の情報をデジタイズし、その0か
1かの信号を更に2次元に配置して2次元デジタルパタ
ーン情報を生成する。一つの2次元デジタルパターン情
報をページデータと言う。ここでは、#1〜#nのペー
ジデータを、同じホログラム記録媒体100に多重記録
するものとする。この場合、まず、ページデータ#1に
基づいて、空間光変調器101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1
02を生成し、レンズ103を介してホログラム記録媒
体100に照射する。同時に、ホログラム記録媒体10
0に、情報光102と略直交する方向θ1から参照光1
04を照射して、ホログラム記録媒体100の内部で、
情報光102と参照光104との重ね合わせによってで
きる干渉縞を記録する。なお、回折効率を高めるため
に、参照光104は、シリンドリカルレンズ等により偏
平ビームに変形し、干渉縞がホログラム記録媒体100
の厚み方向にまで渡って記録されるようにする。次のペ
ージデータ#2の記録時には、θ1と異なる角度θ2か
ら参照光104を照射し、この参照光104と情報光1
02とを重ね合わせることによって、同じホログラム記
録媒体100に対して情報を多重記録することができ
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から参照光104を
照射して、情報を多重記録する。このように情報が多重
記録されたホログラムをスタックと呼ぶ。図11に示し
た例では、ホログラム記録媒体100は複数のスタック
(スタック1,スタック2,…,スタックm,…)を有
している。
In the recording / reproducing system shown in FIG. 11, at the time of recording, information such as an original image to be recorded is digitized, and the 0 or 1 signal is further arranged two-dimensionally to generate two-dimensional digital pattern information. . One piece of two-dimensional digital pattern information is called page data. Here, it is assumed that page data # 1 to #n are multiplex-recorded on the same hologram recording medium 100. In this case, first, the spatial light modulator 101 selects transmission or light blocking for each pixel based on the page data # 1, whereby the spatially modulated information light 1 is selected.
02 is generated and irradiated on the hologram recording medium 100 via the lens 103. At the same time, the hologram recording medium 10
0, the reference light 1 from a direction θ1 substantially orthogonal to the information light 102.
04, and inside the hologram recording medium 100,
The interference fringes formed by the superposition of the information beam 102 and the reference beam 104 are recorded. In order to increase the diffraction efficiency, the reference light 104 is transformed into a flat beam by a cylindrical lens or the like, and the interference fringes are changed to the hologram recording medium 100.
To be recorded in the thickness direction. At the time of recording the next page data # 2, the reference light 104 is irradiated from the angle θ2 different from θ1, and the reference light 104 and the information light 1 are irradiated.
02 can be multiplex-recorded on the same hologram recording medium 100. Similarly, at the time of recording other page data # 3 to #n, information is multiplex-recorded by irradiating the reference beam 104 from different angles θ3 to θn. A hologram in which information is multiplex-recorded is called a stack. In the example shown in FIG. 11, the hologram recording medium 100 has a plurality of stacks (stack 1, stack 2,..., Stack m,...).

【0006】スタックから任意のページデータを再生す
るには、そのページデータを記録した際と同じ入射角度
の参照光104を、そのスタックに照射してやれば良
い。そうすると、その参照光104は、そのページデー
タに対応した干渉縞によって選択的に回折され、再生光
105が発生する。この再生光105は、レンズ106
を介してCCDアレイ107に入射し、再生光の2次元
パターンがCCDアレイ107によって検出される。そ
して、検出した再生光の2次元パターンを、記録時とは
逆にデコードすることで原画像等の情報が再生される。
To reproduce any page data from the stack, the stack may be irradiated with the reference beam 104 having the same incident angle as when the page data was recorded. Then, the reference light 104 is selectively diffracted by an interference fringe corresponding to the page data, and a reproduction light 105 is generated. This reproduction light 105 is transmitted through a lens 106
, And the two-dimensional pattern of the reproduction light is detected by the CCD array 107. Then, the information such as the original image is reproduced by decoding the detected two-dimensional pattern of the reproduction light in a manner reverse to that at the time of recording.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】図11に示した構成で
は、同じホログラム記録媒体100に情報を多重記録す
ることができるが、情報を超高密度に記録するために
は、ホログラム記録媒体100に対する情報光102お
よび参照光104の位置決めが重要になる。しかしなが
ら、図11に示した構成では、ホログラム記録媒体10
0自体に位置決めのための情報がないため、ホログラム
記録媒体100に対する情報光102および参照光10
4の位置決めは機械的に行うしかなく、精度の高い位置
決めは困難である。そのため、リムーバビリティ(ホロ
グラム記録媒体をある記録再生装置から他の記録再生装
置に移して同様の記録再生を行うことの容易性)が悪
く、また、ランダムアクセスが困難であると共に高密度
記録が困難であるという問題点がある。更に、図11に
示した構成では、情報光102,参照光104および再
生光105の各光軸が、空間的に互いに異なる位置に配
置されるため、光学系が大型化するという問題点があ
る。
In the configuration shown in FIG. 11, information can be multiplex-recorded on the same hologram recording medium 100. However, in order to record information at a very high density, the hologram recording medium 100 must be used. The positioning of the information light 102 and the reference light 104 becomes important. However, in the configuration shown in FIG.
0 has no information for positioning, the information beam 102 and the reference beam 10
The positioning of 4 can only be performed mechanically, and high-precision positioning is difficult. Therefore, the removability (easiness of transferring the hologram recording medium from one recording / reproducing apparatus to another recording / reproducing apparatus and performing the same recording / reproducing) is poor, and random access is difficult and high-density recording is difficult. There is a problem that is. Further, in the configuration shown in FIG. 11, since the optical axes of the information light 102, the reference light 104, and the reproduction light 105 are spatially arranged at mutually different positions, there is a problem that the optical system becomes large. .

【0008】そこで、本出願人は、図12に示すような
光情報記録再生装置および光情報記録媒体を提案してい
る。なお、図12には、光情報記録再生装置および光情
報記録媒体の要部のみを示している。図12に示した光
情報記録媒体201は、円板状の透明基板202の一面
に、ボリュームホログラフィを利用して情報が記録され
るホログラム層203と、反射膜205と、保護層20
4とを、この順番で積層して構成されている。この光情
報記録媒体201を用いて情報の記録、再生を行う光情
報記録再生装置は、光情報記録媒体201の透明基板2
02側に対向する対物レンズ212と、この対物レンズ
212を光情報記録媒体201の厚み方向および半径方
向に移動可能なアクチュエータ213と、対物レンズ2
12における光情報記録媒体201の反対側に、対物レ
ンズ212側から順に配設された2分割旋光板214,
S偏光ホログラム215および空間光変調器216を備
えている。
Accordingly, the present applicant has proposed an optical information recording / reproducing apparatus and an optical information recording medium as shown in FIG. FIG. 12 shows only essential parts of the optical information recording / reproducing apparatus and the optical information recording medium. The optical information recording medium 201 shown in FIG. 12 has a hologram layer 203 on which information is recorded using volume holography, a reflective film 205, and a protective layer 20 on one surface of a disk-shaped transparent substrate 202.
4 are stacked in this order. An optical information recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information using the optical information recording medium 201 includes a transparent substrate 2 of the optical information recording medium 201.
02; an actuator 213 that can move the objective lens 212 in the thickness direction and the radial direction of the optical information recording medium 201;
12, a two-divided optical rotation plate 214, which is disposed in this order from the objective lens 212 side on the opposite side of the optical information recording medium 201,
An S-polarization hologram 215 and a spatial light modulator 216 are provided.

【0009】2分割旋光板214は、図12において光
軸の左側部分に配置された旋光板214Lと、図12に
おいて光軸の右側部分に配置された旋光板214Rとを
有している。旋光板214L,214Rは、それぞれ例
えば2枚の透明電極基板間に液晶を封入して構成されて
いる。旋光板214Lは、2枚の透明電極基板間に電圧
を印加しない(以下、2分割旋光板214および空間光
変調器216の説明に関して、オフにすると言う。)と
偏光方向を+45°回転させ、2枚の透明電極基板間に
電圧を印加する(以下、2分割旋光板214および空間
光変調器216の説明に関して、オンにすると言う。)
と偏光方向を回転させないようになっている。一方、旋
光板214Rは、オフにすると偏光方向を−45°回転
させ、オンにすると偏光方向を回転させないようになっ
ている。
The two-part optical rotation plate 214 has an optical rotation plate 214L arranged on the left side of the optical axis in FIG. 12, and an optical rotation plate 214R arranged on the right side of the optical axis in FIG. Each of the optical rotation plates 214L and 214R is configured by sealing liquid crystal between, for example, two transparent electrode substrates. The optical rotation plate 214L rotates the polarization direction by + 45 ° when no voltage is applied between the two transparent electrode substrates (hereinafter, it is referred to as being turned off with respect to the description of the two-segmented optical rotation plate 214 and the spatial light modulator 216), A voltage is applied between the two transparent electrode substrates (hereinafter, it is referred to as being turned on with respect to the description of the two-part optical rotation plate 214 and the spatial light modulator 216).
And the polarization direction is not rotated. On the other hand, the optical rotation plate 214R rotates the polarization direction by −45 ° when turned off, and does not rotate the polarization direction when turned on.

【0010】S偏光ホログラム215は、S偏光(偏光
方向が入射面に垂直な直線偏光)に対してのみ、光を収
束させるレンズ機能を有している。空間光変調器216
は、格子状に配列された多数の画素を有し、各画素毎に
出射光の偏光方向を選択することによって、偏光方向の
違いによって光を空間的に変調することができるように
なっている。ここでは、空間光変調器216は、各画素
毎に、オフにすると偏光方向を+90°回転させ、オン
にすると偏光方向を回転させないようになっている。
The S-polarized hologram 215 has a lens function of converging light only for S-polarized light (linearly polarized light whose polarization direction is perpendicular to the plane of incidence). Spatial light modulator 216
Has a large number of pixels arranged in a lattice, and by selecting the polarization direction of the emitted light for each pixel, it is possible to spatially modulate the light by the difference in the polarization direction. . Here, when turned off, the spatial light modulator 216 rotates the polarization direction by + 90 ° for each pixel, and does not rotate the polarization direction when turned on.

【0011】図12に示した光情報記録再生装置におい
て、再生時には、S偏光の平行光束が空間光変調器21
6に入射され、この空間光変調器216によって変調さ
れてS偏光の光束とP偏光(偏光方向が入射面と平行な
直線偏光)の光束とが生成される。P偏光の光束は、平
行光束のままS偏光ホログラム215を通過し、対物レ
ンズ212によって集光されて光情報記録媒体201に
照射され、収束しながらホログラム層203を通過して
ホログラム層203と保護層204との境界面上で最も
小径となるように収束する。一方、S偏光の光束は、S
偏光ホログラム215によって若干収束された後、対物
レンズ212によって集光されて光情報記録媒体201
に照射され、ホログラム層203と保護層204との境
界面よりも手前側で一旦最も小径となるように収束した
後、発散しながらホログラム層203を通過する。S偏
光ホログラム215からの光束のうち、光軸の左側部分
は2分割旋光板214の旋光板214Lによって、偏光
方向が+45°回転され、光軸の右側部分は2分割旋光
板214の旋光板214Rによって、偏光方向が−45
°回転される。その結果、ホログラム層203内におい
て、収束位置が異なる2つの光束が重なり合う領域にお
いて、2つの光束の偏光方向が一致し、ホログラム層2
03内には、透過型(フレネル型)のホログラムが形成
される。再生時には、記録時における2つの光束のうち
の一方に対応する参照光を、光情報記録媒体201に照
射して再生光を得る。
In the optical information recording / reproducing apparatus shown in FIG.
6, and is modulated by the spatial light modulator 216 to generate an S-polarized light beam and a P-polarized light beam (linearly polarized light whose polarization direction is parallel to the incident surface). The P-polarized light beam passes through the S-polarized hologram 215 as a parallel light beam, is condensed by the objective lens 212, is irradiated on the optical information recording medium 201, passes through the hologram layer 203 while converging, and is protected by the hologram layer 203. It converges so as to have the smallest diameter on the boundary surface with the layer 204. On the other hand, the s-polarized light flux is S
After being slightly converged by the polarization hologram 215, it is condensed by the objective lens 212 and
And converges so as to have the smallest diameter before the boundary surface between the hologram layer 203 and the protective layer 204, and then passes through the hologram layer 203 while diverging. In the light beam from the S-polarization hologram 215, the left side of the optical axis is rotated by + 45 ° in the polarization direction by the optical rotation plate 214L of the two-part optical rotation plate 214, and the right side of the optical axis is the optical rotation plate 214R of the two-part optical rotation plate 214. The polarization direction is -45
° rotated. As a result, in the hologram layer 203, in the region where the two light beams having different convergence positions overlap each other, the polarization directions of the two light beams match, and the hologram layer 2
A transmission type (Fresnel type) hologram is formed in 03. At the time of reproduction, reference light corresponding to one of the two light fluxes at the time of recording is applied to the optical information recording medium 201 to obtain reproduction light.

【0012】ところで、例えば図12に示した光情報記
録媒体201におけるホログラム層203のような層状
のホログラム記録媒体に透過型のホログラムを形成する
場合には、ホログラム記録媒体の厚みが、光の波長程度
でばらつきを持った場合、図13に示したように、回折
効率が大きく変化し、その結果、再生光の強度も大きく
変化してしまい、安定した再生光を得ることが難しいと
いう不具合がある。なお、図13は、ホログラム記録媒
体の厚みと回折効率との関係を表したものであり、図
中、符号221は透過型のホログラムを形成した場合の
回折効率、符号222は反射型(リップマン型)のホロ
グラムを形成した場合の回折効率を表している。また、
符号223は光の波長程度の厚みを表している。
When a transmission type hologram is formed on a layered hologram recording medium such as the hologram layer 203 in the optical information recording medium 201 shown in FIG. 12, for example, the thickness of the hologram recording medium depends on the light wavelength. In the case where there is a variation in the degree, as shown in FIG. 13, the diffraction efficiency greatly changes, and as a result, the intensity of the reproduction light also largely changes, so that it is difficult to obtain a stable reproduction light. . FIG. 13 shows the relationship between the thickness of the hologram recording medium and the diffraction efficiency. In the drawing, reference numeral 221 denotes the diffraction efficiency when a transmission hologram is formed, and reference numeral 222 denotes a reflection type (Lipman type). 3) shows the diffraction efficiency when the hologram is formed. Also,
Reference numeral 223 indicates a thickness of about the wavelength of light.

【0013】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、記録または再生のための光学系を小
さく構成することができると共に、ホログラフィを利用
して情報が記録される情報記録層の厚みに対する再生光
の強度変化を少なくすることができるようにした光情報
記録装置および光情報再生装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to reduce the size of an optical system for recording or reproduction and to record information using holography. It is an object of the present invention to provide an optical information recording device and an optical information reproducing device capable of reducing a change in intensity of reproduction light with respect to a thickness of a layer.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の光情報記録装置
は、ホログラフィを利用して情報が記録される情報記録
層を備えた光情報記録媒体に対して情報を記録するため
の光情報記録装置であって、情報記録層に対して、一方
の面側より、記録用参照光を照射する記録用参照光照射
手段と、情報記録層に対して、他方の面側より、情報記
録層に記録用参照光との干渉による干渉パターンによっ
て情報が記録されるように、記録する情報を担持した情
報光を照射する情報光照射手段とを備えたものである。
An optical information recording apparatus according to the present invention is an optical information recording apparatus for recording information on an optical information recording medium having an information recording layer on which information is recorded using holography. A recording reference light irradiating means for irradiating a recording reference light from one surface side to the information recording layer, and an information recording layer to the information recording layer from the other surface side. An information light irradiating means for irradiating information light carrying information to be recorded so that information is recorded by an interference pattern due to interference with the recording reference light.

【0015】本発明の光情報再生装置は、ホログラフィ
を利用して、一方の面側より照射された記録用参照光と
他方の面側より照射された情報光との干渉による干渉パ
ターンによって情報が記録された情報記録層を備えた光
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、情報記録層に対して、一方の面側より、記録
用参照光に対応する再生用参照光を照射する再生用参照
光照射手段と、この再生用参照光照射手段によって再生
用参照光が照射されることによって情報記録層より発生
される再生光を、再生用参照光が照射される面側と同じ
面側より収集して検出する再生光検出手段とを備えたも
のである。
The optical information reproducing apparatus of the present invention uses holography to record information by an interference pattern caused by interference between a recording reference light emitted from one surface and information light emitted from the other surface. An optical information reproducing device for reproducing information from an optical information recording medium having a recorded information recording layer, comprising: A reproducing reference light irradiating unit for irradiating the reference light, and a reproducing reference light is irradiated with reproducing light generated from the information recording layer by irradiating the reproducing reference light by the reproducing reference light irradiating unit. Reproduction light detecting means for collecting and detecting from the same surface side as the surface side.

【0016】本発明の光情報記録装置では、光情報記録
媒体の情報記録層に対して、記録用参照光照射手段によ
って、一方の面側より記録用参照光が照射され、情報光
照射手段によって、他方の面側より情報光が照射され、
その結果、情報記録層には、記録用参照光と情報光との
干渉による干渉パターンによって情報が記録される。
In the optical information recording apparatus of the present invention, the information recording layer of the optical information recording medium is irradiated with the recording reference light from one side by the recording reference light irradiating means. , The information light is irradiated from the other surface side,
As a result, information is recorded on the information recording layer by an interference pattern due to interference between the recording reference light and the information light.

【0017】本発明の光情報再生装置では、再生用参照
光照射手段によって、光情報記録媒体の情報記録層に対
して、一方の面側より、記録用参照光に対応する再生用
参照光が照射され、再生光検出手段によって、再生用参
照光が照射されることによって情報記録層より発生され
る再生光が、再生用参照光が照射される面側と同じ面側
より収集され検出される。
In the optical information reproducing apparatus of the present invention, the reproduction reference light corresponding to the recording reference light is applied to the information recording layer of the optical information recording medium from one surface side by the reproduction reference light irradiation means. The reproduction light emitted from the information recording layer by being irradiated with the reproduction reference light is collected and detected from the same surface as the surface irradiated with the reproduction reference light. .

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の第
1の実施の形態に係る光情報記録装置および光情報再生
装置としての光情報記録再生装置の構成を示す説明図、
図2は本実施の形態に係る光情報記録再生装置の全体構
成を示すブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an optical information recording / reproducing apparatus as an optical information recording apparatus and an optical information reproducing apparatus according to a first embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment.

【0019】始めに、図1を参照して、本実施の形態に
おける光情報記録媒体の構成について説明する。この光
情報記録媒体1は、ポリカーボネート等によって形成さ
れた円板状の透明基板2の一面に、ボリュームホログラ
フィを利用して情報が記録される情報記録層としてのホ
ログラム層3と、半反射膜5と、透明な保護層4とを、
この順番で積層して構成されている。ホログラム層3と
保護層4との境界面には、半径方向に線状に延びる複数
の位置決め領域としてのアドレス・サーボエリアが所定
の角度間隔で設けられ、隣り合うアドレス・サーボエリ
ア間の扇形の区間がデータエリアになっている。アドレ
ス・サーボエリアには、サンプルドサーボ方式によって
フォーカスサーボおよびトラッキングサーボを行うため
の情報とアドレス情報とが、予めエンボスピット等によ
って記録されている。なお、フォーカスサーボは、半反
射膜5による半反射面を用いて行うことができる。トラ
ッキングサーボを行うための情報としては、例えばウォ
プルピットを用いることができる。透明基板2は例えば
0.6mm以下の適宜の厚み、ホログラム層3は例えば
10μm以上の適宜の厚みとする。ホログラム層3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
よって形成されている。ホログラム材料としては、例え
ば、デュポン(Dupont)社製フォトポリマ(ph
otopolymers)HRF−600(製品名)等
が使用される。なお、図1において、符号9は、ラジア
ル方向を表している。
First, the configuration of the optical information recording medium according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The optical information recording medium 1 includes a hologram layer 3 as an information recording layer on which information is recorded using volume holography, and a semi-reflective film 5 on one surface of a disk-shaped transparent substrate 2 formed of polycarbonate or the like. And the transparent protective layer 4
They are stacked in this order. On the boundary surface between the hologram layer 3 and the protective layer 4, a plurality of address / servo areas as positioning regions extending linearly in the radial direction are provided at predetermined angular intervals, and a sector shape between adjacent address / servo areas is provided. The section is the data area. In the address servo area, information for performing focus servo and tracking servo by the sampled servo method and address information are recorded in advance by emboss pits or the like. Note that focus servo can be performed using a semi-reflective surface of the semi-reflective film 5. As information for performing the tracking servo, for example, a wobble pit can be used. The transparent substrate 2 has an appropriate thickness of, for example, 0.6 mm or less, and the hologram layer 3 has an appropriate thickness of, for example, 10 μm or more. The hologram layer 3
It is formed of a hologram material whose optical characteristics such as refractive index, dielectric constant, and reflectivity change according to the intensity of light when irradiated with light. Examples of the hologram material include a photopolymer (ph) manufactured by Dupont.
OTOPOLYMERS) HRF-600 (product name) or the like is used. In addition, in FIG. 1, the code | symbol 9 represents the radial direction.

【0020】半透過膜5は、透明で、且つホログラム層
3とは異なる屈折率の材質で形成され、入射した光のう
ちの光量の一部を透過し残りを反射するようになってい
る。なお、保護層4の屈折率を適宜に選択することによ
り、半透過膜5を設けずに、ホログラム層3と保護層4
との境界面を半反射面としても良い。また、アドレス・
サーボエリアにおいてのみ、半透過膜5の代わりに反射
膜を設け、データエリアにおいては、半透過膜5も反射
膜も設けないようにしても良い。
The semi-transmissive film 5 is formed of a transparent material having a different refractive index from that of the hologram layer 3 so as to transmit a part of the amount of incident light and reflect the rest. By appropriately selecting the refractive index of the protective layer 4, the hologram layer 3 and the protective layer 4 can be provided without providing the semi-transmissive film 5.
May be a semi-reflective surface. In addition,
A reflective film may be provided instead of the semi-transmissive film 5 only in the servo area, and neither the semi-transmissive film 5 nor the reflective film may be provided in the data area.

【0021】次に、本実施の形態に係る光情報記録再生
装置の構成について説明する。この光情報記録再生装置
10は、図2に示したように、光情報記録媒体1が取り
付けられるスピンドル81と、このスピンドル81を回
転させるスピンドルモータ82と、光情報記録媒体1の
回転数を所定の値に保つようにスピンドルモータ82を
制御するスピンドルサーボ回路83とを備えている。光
情報記録再生装置10は、更に、光情報記録媒体1に対
して情報光と記録用参照光とを照射して情報を記録する
と共に、光情報記録媒体1に対して再生用参照光を照射
し、再生光を検出して、光情報記録媒体1に記録されて
いる情報を再生するためのピックアップ11と、このピ
ックアップ11を光情報記録媒体1の半径方向に移動可
能とする駆動装置84とを備えている。ピックアップ1
1は、光情報記録媒体1の一方の面側に配設され、記録
用参照光の照射,再生用参照光の照射および再生光の検
出を行うピックアップ本体部11aと、光情報記録媒体
1の他方の面側に配設され、情報光の照射を行う情報光
出射部11bと、ピックアップ本体部11aと情報光出
射部11bとを連結する連結部11cとを有している。
Next, the configuration of the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 2, the optical information recording / reproducing apparatus 10 includes a spindle 81 on which the optical information recording medium 1 is mounted, a spindle motor 82 for rotating the spindle 81, and a predetermined number of rotations of the optical information recording medium 1. And a spindle servo circuit 83 for controlling the spindle motor 82 so as to maintain the value of The optical information recording / reproducing device 10 further irradiates the optical information recording medium 1 with information light and recording reference light to record information, and irradiates the optical information recording medium 1 with reproduction reference light. A pickup 11 for detecting reproduction light and reproducing information recorded on the optical information recording medium 1; and a driving device 84 for moving the pickup 11 in the radial direction of the optical information recording medium 1. It has. Pickup 1
Reference numeral 1 denotes a pickup main body 11a disposed on one surface side of the optical information recording medium 1 for irradiating the recording reference light, irradiating the reproduction reference light, and detecting the reproduction light; It has an information light emitting portion 11b that is provided on the other surface side and irradiates information light, and a connecting portion 11c that connects the pickup main body 11a and the information light emitting portion 11b.

【0022】光情報記録再生装置10は、更に、ピック
アップ11の出力信号よりフォーカスエラー信号FE,
トラッキングエラー信号TEおよび再生信号RFを検出
するための検出回路85と、この検出回路85によって
検出されるフォーカスエラー信号FEに基づいて、ピッ
クアップ11内のアクチュエータを駆動して対物レンズ
を光情報記録媒体1の厚み方向に移動させてフォーカス
サーボを行うフォーカスサーボ回路86と、検出回路8
5によって検出されるトラッキングエラー信号TEに基
づいてピックアップ11内のアクチュエータを駆動して
対物レンズを光情報記録媒体1の半径方向に移動させて
トラッキングサーボを行うトラッキングサーボ回路87
と、トラッキングエラー信号TEおよび後述するコント
ローラからの指令に基づいて駆動装置84を制御してピ
ックアップ11を光情報記録媒体1の半径方向に移動さ
せるスライドサーボを行うスライドサーボ回路88とを
備えている。
The optical information recording / reproducing apparatus 10 further receives a focus error signal FE,
A detection circuit 85 for detecting the tracking error signal TE and the reproduction signal RF, and an actuator in the pickup 11 is driven based on the focus error signal FE detected by the detection circuit 85 to move the objective lens to the optical information recording medium. A focus servo circuit 86 for performing focus servo by moving the focus servo circuit in the thickness direction 1;
A tracking servo circuit 87 that drives an actuator in the pickup 11 based on the tracking error signal TE detected by the step 5 to move the objective lens in the radial direction of the optical information recording medium 1 to perform tracking servo.
And a slide servo circuit 88 that controls the drive device 84 based on the tracking error signal TE and a command from a controller to be described later to perform a slide servo for moving the pickup 11 in the radial direction of the optical information recording medium 1. .

【0023】光情報記録再生装置10は、更に、ピック
アップ11内の後述するCCDアレイの出力データをデ
コードして、光情報記録媒体1のデータエリア7に記録
されたデータを再生したり、検出回路85からの再生信
号RFより基本クロックを再生したりアドレスを判別し
たりする信号処理回路89と、光情報記録再生装置10
の全体を制御するコントローラ90とを備えている。コ
ントローラ90は、信号処理回路89より出力される基
本クロックやアドレス情報を入力すると共に、ピックア
ップ11,スピンドルサーボ回路83およびスライドサ
ーボ回路88等を制御するようになっている。スピンド
ルサーボ回路83は、信号処理回路89より出力される
基本クロックを入力するようになっている。
The optical information recording / reproducing apparatus 10 further decodes output data of a later-described CCD array in the pickup 11 to reproduce data recorded in the data area 7 of the optical information recording medium 1 or to detect the data in the detection circuit. A signal processing circuit 89 for reproducing a basic clock or determining an address from a reproduced signal RF from the optical disc 85;
And a controller 90 for controlling the whole of the device. The controller 90 receives the basic clock and address information output from the signal processing circuit 89, and controls the pickup 11, the spindle servo circuit 83, the slide servo circuit 88, and the like. The spindle servo circuit 83 receives the basic clock output from the signal processing circuit 89.

【0024】図1に示したように、ピックアップ11
は、スピンドル81に光情報記録媒体1が固定されたと
きに、光情報記録媒体1における透明基板2側の面に対
向する対物レンズ12と、この対物レンズ12を光情報
記録媒体1の厚み方向および半径方向に移動可能なアク
チュエータ13と、対物レンズ12における光情報記録
媒体1とは反対側に、対物レンズ12側から順に配設さ
れたハーフミラー14およびCCDアレイ15とを備え
ている。ピックアップ11は、更に、ハーフミラー14
の側方に配設されたレーザカプラ20と、このレーザカ
プラ20とハーフミラー14との間に配設されたコリメ
ータレンズ17とを備えている。ピックアップ11は、
更に、ハーフミラー14におけるコリメータレンズ17
とは反対側に、ハーフミラー14側から順に配設された
空間光変調器18およびカップリングレンズ19を備え
ている。これらの各構成要素は、ピックアップ本体部1
1a内に設けられている。
As shown in FIG. 1, the pickup 11
The objective lens 12 faces the surface of the optical information recording medium 1 on the side of the transparent substrate 2 when the optical information recording medium 1 is fixed to the spindle 81, and the objective lens 12 is attached to the optical information recording medium 1 in the thickness direction. And an actuator 13 movable in a radial direction, and a half mirror 14 and a CCD array 15 arranged in order from the objective lens 12 on the opposite side of the optical information recording medium 1 in the objective lens 12. The pickup 11 further includes a half mirror 14
, And a collimator lens 17 disposed between the laser coupler 20 and the half mirror 14. Pickup 11
Further, the collimator lens 17 in the half mirror 14
On the opposite side, a spatial light modulator 18 and a coupling lens 19 are sequentially provided from the half mirror 14 side. Each of these components is a pickup body 1
1a.

【0025】ピックアップ11は、更に、スピンドル8
1に光情報記録媒体1が固定されたときに、光情報記録
媒体1における保護層4側の面に対向するカップリング
レンズ50と、カップリングレンズ19からの出射光を
カップリングレンズ50側に伝達するための光ファイバ
51とを備えている。カップリングレンズ50は、情報
光出射部11b内に設けられ、光ファイバ51は、連結
部11c内に設けられている。
The pickup 11 further includes a spindle 8
When the optical information recording medium 1 is fixed to the optical information recording medium 1, the coupling lens 50 facing the surface of the optical information recording medium 1 on the side of the protective layer 4 and the light emitted from the coupling lens 19 are directed to the coupling lens 50 side. And an optical fiber 51 for transmission. The coupling lens 50 is provided in the information light emitting portion 11b, and the optical fiber 51 is provided in the connecting portion 11c.

【0026】レーザカプラ20は、レーザ光を出射し、
このレーザ光は、コリメータレンズ17によって平行光
束とされ、ハーフミラー14に入射し、光量の一部が反
射され、残りが透過するようになっている。ハーフミラ
ー14によって反射された光は、対物レンズ12によっ
て集光されて、透明基板2側より光情報記録媒体1に照
射され、ホログラム層3と保護層4の境界面上で最も小
径となるように収束するようになっている。一方、ハー
フミラー14を透過した光は、空間光変調器18を経
て、カップリングレンズ19によって集光されて、光フ
ァイバ51の一端に入射し、光ファイバ51の他端より
出射され、カップリングレンズ50によって集光され
て、保護層4側より光情報記録媒体1に照射され、ホロ
グラム層3と透明基板2の境界面上で最も小径となるよ
うに収束するようになっている。
The laser coupler 20 emits a laser beam,
The laser light is converted into a parallel light beam by the collimator lens 17 and is incident on the half mirror 14, where a part of the light amount is reflected and the rest is transmitted. The light reflected by the half mirror 14 is condensed by the objective lens 12, irradiates the optical information recording medium 1 from the transparent substrate 2 side, and has the smallest diameter on the interface between the hologram layer 3 and the protective layer 4. To converge. On the other hand, the light transmitted through the half mirror 14 is condensed by the coupling lens 19 via the spatial light modulator 18, enters one end of the optical fiber 51, is emitted from the other end of the optical fiber 51, and is coupled. The light is condensed by the lens 50, irradiates the optical information recording medium 1 from the protective layer 4 side, and converges to have the smallest diameter on the boundary surface between the hologram layer 3 and the transparent substrate 2.

【0027】また、光情報記録媒体1からの対物レンズ
12側への戻り光は、対物レンズ12を通過した後、ハ
ーフミラー14に入射し、光量の一部が反射され、残り
が透過するようになっている。ハーフミラー14によっ
て反射された戻り光は、コリメータレンズ17によって
集光されてレーザカプラ20に入射するようになってい
る。一方、ハーフミラー14を透過した光は、CCDア
レイ15に入射するようになっている。
The return light from the optical information recording medium 1 to the objective lens 12 side passes through the objective lens 12 and then enters the half mirror 14, where a part of the light amount is reflected and the rest is transmitted. It has become. The return light reflected by the half mirror 14 is condensed by the collimator lens 17 and enters the laser coupler 20. On the other hand, light transmitted through the half mirror 14 is incident on the CCD array 15.

【0028】空間光変調器18は、格子状に配列された
多数の画素を有し、各画素毎に光透過状態(以下、オン
とも言う。)と光遮断状態(以下、オフとも言う。)と
を選択することによって、強度によって光を空間的に変
調することができるようになっている。空間光変調器1
8は、具体的には、例えば、液晶の旋光性を利用した液
晶表示素子を用いることができる。この場合、空間光変
調器18は、各画素毎に、対向する電極間に選択的に電
圧を印加でき、電圧が印加された画素を通過する光は、
偏光方向が回転されず、その結果、検光子によって遮断
されずに通過し、電圧が印加されない画素を通過する光
は、偏光方向が回転され、その結果、検光子によって遮
断される。空間光変調器18における液晶としては、例
えば、応答速度の速い(μ秒のオーダ)強誘電液晶を用
いることができる。これにより、高速な記録が可能とな
り、例えば、1ページ分の情報を数μ以下で記録するこ
とが可能となる。
The spatial light modulator 18 has a large number of pixels arranged in a lattice, and each pixel has a light transmitting state (hereinafter, also referred to as ON) and a light blocking state (hereinafter, also referred to as OFF). By selecting (1) and (2), light can be spatially modulated by intensity. Spatial light modulator 1
Specifically, for example, a liquid crystal display element utilizing the optical rotation of liquid crystal can be used as the element 8. In this case, the spatial light modulator 18 can selectively apply a voltage between the opposing electrodes for each pixel, and light passing through the pixel to which the voltage is applied is
Light that does not rotate the polarization direction and consequently passes unblocked by the analyzer and passes through a pixel to which no voltage is applied is rotated in the polarization direction and is consequently blocked by the analyzer. As the liquid crystal in the spatial light modulator 18, for example, a ferroelectric liquid crystal having a high response speed (on the order of microsecond) can be used. This enables high-speed recording, for example, information of one page can be recorded with several μ or less.

【0029】図3は図1におけるレーザカプラ20の構
成を示す斜視図、図4はレーザカプラ20の側面図であ
る。これらの図に示したように、レーザカプラ20は、
フォトディテクタ25,26が形成された半導体基板2
1と、この半導体基板21上においてフォトディテクタ
25,26を覆うように配置され、半導体基板21上に
接合されたプリズム22と、半導体基板21上において
フォトディテクタ25,26が形成された位置と異なる
位置に配置され、半導体基板21上に接合された半導体
素子23と、この半導体素子23上に接合された半導体
レーザ24とを備えている。半導体レーザ24は、プリ
ズム22側に向けて水平方向に前方レーザ光を出射する
と共に、前方レーザ光と反対方向に後方レーザ光を出射
するようになっている。プリズム22の半導体レーザ2
4側には斜面が形成され、この斜面は、半導体レーザ2
4からの前方レーザ光の一部を反射して、半導体基板2
1に対して垂直な方向に出射すると共に、光情報記録媒
体1からの戻り光の一部を透過する半反射面22aにな
っている。また、プリズム22の上面は、図4に示した
ようにプリズム22内を通過する光を全反射する全反射
面22bになっている。半導体素子23には、半導体レ
ーザ24からの後方レーザ光を受光するフォトディテク
タ27が形成されている。このフォトディテクタ27の
出力信号は、半導体レーザ24の出力を自動調整するた
めに用いられるようになっている。半導体基板21に
は、各種のアンプやその他の電子部品が内蔵されてい
る。半導体素子23には、半導体レーザ24を駆動する
アンプ等の電子部品が内蔵されている。
FIG. 3 is a perspective view showing the structure of the laser coupler 20 in FIG. 1, and FIG. 4 is a side view of the laser coupler 20. As shown in these figures, the laser coupler 20
Semiconductor substrate 2 on which photodetectors 25 and 26 are formed
1 and a prism 22 arranged on the semiconductor substrate 21 so as to cover the photodetectors 25 and 26 and bonded to the semiconductor substrate 21 at a position different from the position where the photodetectors 25 and 26 are formed on the semiconductor substrate 21. The semiconductor device includes a semiconductor element 23 arranged and bonded on a semiconductor substrate 21 and a semiconductor laser 24 bonded on the semiconductor element 23. The semiconductor laser 24 emits forward laser light in the horizontal direction toward the prism 22 and emits backward laser light in a direction opposite to the forward laser light. Semiconductor laser 2 of prism 22
On the side of the semiconductor laser 2, a slope is formed.
4 reflects part of the forward laser light from the semiconductor substrate 2
1 and a semi-reflective surface 22a that transmits a part of the return light from the optical information recording medium 1. The upper surface of the prism 22 is a total reflection surface 22b that totally reflects the light passing through the prism 22, as shown in FIG. In the semiconductor element 23, a photodetector 27 that receives a backward laser beam from the semiconductor laser 24 is formed. The output signal of the photodetector 27 is used to automatically adjust the output of the semiconductor laser 24. Various amplifiers and other electronic components are built in the semiconductor substrate 21. The semiconductor element 23 has built-in electronic components such as an amplifier for driving the semiconductor laser 24.

【0030】図3および図4に示したレーザカプラ20
では、半導体レーザ24からの前方レーザ光は、一部が
プリズム22の半反射面22aで反射されて、図1にお
けるコリメータレンズ17に入射するようになってい
る。また、コリメータレンズ17によって集光された光
情報記録媒体1からの戻り光は、一部がプリズム22の
半反射面22aを透過して、プリズム22内に導かれ、
フォトディテクタ25に向かうようになっている。フォ
トディテクタ25上には半反射膜が形成されており、プ
リズム22内に導かれた光の一部は、フォトディテクタ
25上の半反射膜を透過してフォトディテクタ25に入
射し、残りの一部はフォトディテクタ25上の半反射膜
で反射され、更にプリズム22の全反射面22bで反射
されてフォトディテクタ26に入射するようになってい
る。
The laser coupler 20 shown in FIGS. 3 and 4
1, a part of the forward laser light from the semiconductor laser 24 is reflected by the semi-reflective surface 22a of the prism 22, and is incident on the collimator lens 17 in FIG. A part of the return light from the optical information recording medium 1 collected by the collimator lens 17 passes through the semi-reflective surface 22a of the prism 22, and is guided into the prism 22,
It is directed to the photodetector 25. A semi-reflective film is formed on the photodetector 25, and a part of the light guided into the prism 22 passes through the semi-reflective film on the photodetector 25 and is incident on the photodetector 25, and the other part is a photodetector. The light is reflected by the semi-reflective film on the surface 25, further reflected by the total reflection surface 22 b of the prism 22, and incident on the photodetector 26.

【0031】ここで、図4に示したように、プリズム2
2内に導かれた光は、フォトディテクタ25,26間の
光路の途中で一旦最も小径となるように収束するように
なっている。そして、レーザカプラ20からの光が光情
報記録媒体1におけるホログラム層3と保護層4の境界
面上で最も小径となるように収束する合焦状態のときに
はフォトディテクタ25,26に対する入射光の径が等
しくなり、合焦状態から外れたときにはフォトディテク
タ25,26に対する入射光の径が異なるようになって
いる。フォトディテクタ25,26に対する入射光の径
の変化は、互いに逆方向になるため、フォトディテクタ
25,26に対する入射光の径の変化に応じた信号を検
出することによってフォーカスエラー信号を得ることが
できる。図3に示したように、フォトディテクタ25,
26は、それぞれ3分割された受光部を有している。フ
ォトディテクタ25における受光部をA1,C1,B
1、フォトディテクタ26における受光部をA2,C
2,B2とする。C1,C2は、それぞれ、A1,B1
間、A2,B2間の中央部分の受光部である。また、各
受光部間の分割線は、光情報記録媒体1におけるトラッ
ク方向に対応する方向と平行になるように配置されてい
る。従って、受光部A1,B1間およびA2,B2間の
出力の差から、プュッシュプル法によってトラッキング
エラー信号を得ることができる。
Here, as shown in FIG.
The light guided into the light source 2 is once converged so as to have the smallest diameter in the middle of the optical path between the photodetectors 25 and 26. In a focused state where the light from the laser coupler 20 converges on the boundary surface between the hologram layer 3 and the protective layer 4 on the optical information recording medium 1 so as to have the smallest diameter, the diameter of the light incident on the photodetectors 25 and 26 is When they are out of focus, the diameters of the light incident on the photodetectors 25 and 26 are different. Since the change in the diameter of the incident light on the photodetectors 25 and 26 is opposite to each other, a focus error signal can be obtained by detecting a signal corresponding to the change in the diameter of the incident light on the photodetectors 25 and 26. As shown in FIG. 3, the photodetectors 25,
Reference numeral 26 has a light receiving unit divided into three parts. A1, C1, and B light receiving sections in the photodetector 25
1. The light receiving units in the photodetector 26 are A2 and C
2, B2. C1 and C2 are A1 and B1 respectively.
And a light receiving portion at the center between A2 and B2. The dividing line between the light receiving sections is arranged so as to be parallel to the direction corresponding to the track direction in the optical information recording medium 1. Therefore, a tracking error signal can be obtained by the push-pull method from the difference between the outputs between the light receiving portions A1 and B1 and between the outputs between A2 and B2.

【0032】なお、レーザカプラ20内の半導体レーザ
24の出力の制御や、空間光変調器18の制御は、それ
ぞれ、図2におけるコントローラ90の制御の下で、図
示しない駆動回路によって行われるようになっている。
The control of the output of the semiconductor laser 24 in the laser coupler 20 and the control of the spatial light modulator 18 are performed by a drive circuit (not shown) under the control of the controller 90 in FIG. Has become.

【0033】図5は、フォトディテクタ25,26の出
力に基づいて、フォーカスエラー信号,トラッキングエ
ラー信号および再生信号を検出するための検出回路85
の構成を示すブロック図である。この検出回路85は、
フォトディテクタ25の受光部A1,B1の各出力を加
算する加算器31と、この加算器31の出力の利得を調
整する利得調整アンプ32と、フォトディテクタ25の
受光部C1の出力の利得を調整する利得調整アンプ33
と、利得調整アンプ32の出力と利得調整アンプ33の
出力との差を演算する減算器34と、フォトディテクタ
26の受光部A2,B2の各出力を加算する加算器35
と、この加算器35の出力の利得を調整する利得調整ア
ンプ36と、フォトディテクタ26の受光部C2の出力
の利得を調整する利得調整アンプ37と、利得調整アン
プ36の出力と利得調整アンプ37の出力との差を演算
する減算器38と、減算器34の出力と減算器38の出
力との差を演算してフォーカスエラー信号FEを生成す
る減算器39とを備えている。
FIG. 5 shows a detection circuit 85 for detecting a focus error signal, a tracking error signal and a reproduction signal based on the outputs of the photodetectors 25 and 26.
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of FIG. This detection circuit 85
An adder 31 for adding the respective outputs of the light receiving sections A1 and B1 of the photodetector 25, a gain adjusting amplifier 32 for adjusting the gain of the output of the adder 31, and a gain for adjusting the gain of the output of the light receiving section C1 of the photodetector 25. Adjustment amplifier 33
And a subtractor 34 for calculating the difference between the output of the gain adjustment amplifier 32 and the output of the gain adjustment amplifier 33;
And a gain adjustment amplifier 36 for adjusting the gain of the output of the adder 35, a gain adjustment amplifier 37 for adjusting the gain of the output of the light receiving section C2 of the photodetector 26, and an output of the gain adjustment amplifier 36 and the gain adjustment amplifier 37. A subtractor 38 for calculating a difference between the output and a subtractor 39 for calculating a difference between an output of the subtractor 34 and an output of the subtractor 38 to generate a focus error signal FE.

【0034】検出回路85は、更に、フォトディテクタ
25の受光部A1の出力と受光部B1の出力との差を演
算する減算器40と、フォトディテクタ26の受光部A
2の出力と受光部B2の出力との差を演算する減算器4
1と、減算器40の出力と減算器41の出力との差を演
算してトラッキングエラー信号TEを生成する減算器4
2とを備えている。検出回路85は、更に、加算器31
の出力と受光部C1の出力とを加算する加算器43と、
加算器35の出力と受光部C2の出力とを加算する加算
器44と、加算器43の出力と加算器44の出力とを加
算して再生信号RFを生成する加算器45とを備えてい
る。なお、本実施の形態では、再生信号RFは、光情報
記録媒体1におけるアドレス・サーボエリアに記録され
た情報を再生した信号である。
The detection circuit 85 further includes a subtractor 40 for calculating the difference between the output of the light receiving section A1 of the photodetector 25 and the output of the light receiving section B1, and the light receiving section A of the photodetector 26.
Subtractor 4 for calculating the difference between the output of the light receiving section B2 and the output of the light receiving section B2
1 and a subtractor 4 that calculates the difference between the output of the subtractor 40 and the output of the subtractor 41 to generate the tracking error signal TE.
2 is provided. The detection circuit 85 further includes the adder 31
An adder 43 for adding the output of the light receiving unit C1 to the output of
An adder 44 that adds the output of the adder 35 and the output of the light receiving unit C2, and an adder 45 that adds the output of the adder 43 and the output of the adder 44 to generate a reproduction signal RF. . In the present embodiment, the reproduction signal RF is a signal obtained by reproducing information recorded in an address servo area on the optical information recording medium 1.

【0035】次に、本実施の形態に係る光情報記録再生
装置および光情報記録媒体の作用について、サーボ時、
記録時、再生時に分けて、順に説明する。なお、サーボ
時、記録時、再生時のいずれのときも、光情報記録媒体
1は規定の回転数を保つように制御されてスピンドルモ
ータ82によって回転される。
Next, the operation of the optical information recording / reproducing apparatus and the optical information recording medium according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
The description will be made in the order of recording and reproduction. The optical information recording medium 1 is controlled by the spindle motor 82 so as to be maintained at a specified number of revolutions during servo, recording, and reproduction.

【0036】まず、サーボ時の作用について説明する。
サーボ時には、空間光変調器18の全画素がオフにさ
れ、レーザカプラ20の出射光の出力は、再生用の低出
力に設定される。なお、コントローラ90は、再生信号
RFより再生された基本クロックに基づいて、対物レン
ズ12の出射光がアドレス・サーボエリアを通過するタ
イミングを予測し、対物レンズ12の出射光がアドレス
・サーボエリアを通過する間、上記の設定とする。
First, the operation at the time of servo will be described.
At the time of servo, all the pixels of the spatial light modulator 18 are turned off, and the output of the light emitted from the laser coupler 20 is set to a low output for reproduction. The controller 90 predicts the timing at which the light emitted from the objective lens 12 passes through the address servo area based on the basic clock reproduced from the reproduction signal RF, and outputs the light from the objective lens 12 over the address servo area. During the passage, the above settings are used.

【0037】レーザカプラ20から出射されたコヒーレ
ントなレーザ光は、コリメータレンズ17によって平行
光束とされ、ハーフミラー14に入射し、光量の一部が
反射され、残りが透過する。ハーフミラー14を透過し
た光は、空間光変調器18によって遮断される。ハーフ
ミラー14によって反射された光は、対物レンズ12に
よって集光されて、光情報記録媒体1におけるホログラ
ム層3と保護層4の境界面上で最も小径となるように収
束するように、情報記録媒体1に照射される。この光
は、情報記録媒体1の半反射膜5で光量の一部が反射さ
れ、その際、アドレス・サーボエリアにおけるエンボス
ピットによって変調されて、対物レンズ12側に戻って
くる。この戻り光は、対物レンズ12によって平行光束
とされ、ハーフミラー14に入射し、その光量の一部が
ハーフミラー14によって反射され、コリメータレンズ
17によって集光されて、レーザカプラ20に入射し、
フォトディテクタ25,26によって検出される。そし
て、このフォトディテクタ25,26の出力に基づい
て、図5に示した検出回路85によって、フォーカスエ
ラー信号FE,トラッキングエラー信号TEおよび再生
信号RFが生成され、これらの信号に基づいて、フォー
カスサーボおよびトラッキングサーボが行われると共
に、基本クロックの再生およびアドレスの判別が行われ
る。
The coherent laser light emitted from the laser coupler 20 is converted into a parallel light beam by the collimator lens 17, enters the half mirror 14, reflects a part of the light amount, and transmits the rest. Light transmitted through the half mirror 14 is blocked by the spatial light modulator 18. The light reflected by the half mirror 14 is condensed by the objective lens 12 and recorded on the optical information recording medium 1 such that the light converges on the boundary surface between the hologram layer 3 and the protective layer 4 so as to have the smallest diameter. The medium 1 is irradiated. This light is partially reflected by the semi-reflective film 5 of the information recording medium 1, and is modulated by emboss pits in the address servo area and returns to the objective lens 12 side. This return light is converted into a parallel light flux by the objective lens 12, enters the half mirror 14, a part of the light amount is reflected by the half mirror 14, is collected by the collimator lens 17, and enters the laser coupler 20,
It is detected by the photo detectors 25 and 26. Then, based on the outputs of the photodetectors 25 and 26, the detection circuit 85 shown in FIG. 5 generates a focus error signal FE, a tracking error signal TE, and a reproduction signal RF. While the tracking servo is performed, reproduction of the basic clock and determination of the address are performed.

【0038】次に、図1を参照して、記録時の作用につ
いて説明する。記録時には、空間光変調器18は、記録
する情報に応じて各画素毎にオフとオンが選択される。
レーザカプラ20の出射光の出力は、パルス的に記録用
の高出力にされる。なお、コントローラ90は、再生信
号RFより再生された基本クロックに基づいて、対物レ
ンズ12の出射光がデータエリアを通過するタイミング
を予測し、対物レンズ12の出射光がデータエリアを通
過する間、上記の設定とする。対物レンズ12の出射光
がデータエリアを通過する間は、フォーカスサーボおよ
びトラッキングサーボは行われず、対物レンズ12は固
定されている。
Next, the operation at the time of recording will be described with reference to FIG. At the time of recording, the spatial light modulator 18 selects OFF or ON for each pixel according to information to be recorded.
The output of the light emitted from the laser coupler 20 is pulsed to a high output for recording. The controller 90 predicts the timing at which the light emitted from the objective lens 12 passes through the data area based on the basic clock reproduced from the reproduction signal RF. Make the above settings. While the light emitted from the objective lens 12 passes through the data area, focus servo and tracking servo are not performed, and the objective lens 12 is fixed.

【0039】レーザカプラ20から出射されたコヒーレ
ントなレーザ光は、コリメータレンズ17によって平行
光束とされ、ハーフミラー14に入射し、光量の一部が
反射され、残りが透過する。ハーフミラー14によって
反射された光は、対物レンズ12によって集光されて、
ホログラム層3と保護層4の境界面上で最も小径となる
ように収束するように、情報記録媒体1に照射される。
本実施の形態では、この光を記録用参照光とする。一
方、ハーフミラー14を透過した光は、空間光変調器1
8によって、記録する情報に応じて空間的に強度変調さ
れ、カップリングレンズ19によって集光されて、光フ
ァイバ51の一端に入射する。この光は、光ファイバ5
1によって、情報光出射部11b側に伝達され、光ファ
イバ51の他端より出射され、カップリングレンズ50
によって集光されて、ホログラム層3と透明基板2の境
界面上で最も小径となるように収束するように、情報記
録媒体1に照射される。本実施の形態では、この光を情
報光とする。
The coherent laser light emitted from the laser coupler 20 is converted into a parallel light beam by the collimator lens 17, enters the half mirror 14, reflects a part of the light amount, and transmits the rest. The light reflected by the half mirror 14 is collected by the objective lens 12,
The information recording medium 1 is irradiated so as to converge so as to have the smallest diameter on the boundary surface between the hologram layer 3 and the protective layer 4.
In this embodiment, this light is used as recording reference light. On the other hand, the light transmitted through the half mirror 14 is transmitted to the spatial light modulator 1.
By 8, the intensity is spatially modulated in accordance with the information to be recorded, condensed by the coupling lens 19, and incident on one end of the optical fiber 51. This light is transmitted through an optical fiber 5
1, the light is transmitted to the information light emitting portion 11b side, is emitted from the other end of the optical fiber 51, and is coupled to the coupling lens 50.
And irradiates the information recording medium 1 so as to converge so as to have the smallest diameter on the boundary surface between the hologram layer 3 and the transparent substrate 2. In the present embodiment, this light is used as information light.

【0040】図6は、ホログラム層3内における記録用
参照光と情報光の状態を示す説明図である。この図に示
したように、ホログラム層3内では、記録用参照光61
と情報光62は、互いに反対方向に進行し、干渉する。
そして、レーザカプラ20の出射光の出力が高出力にな
ったときに、記録用参照光61と情報光62との干渉パ
ターンがホログラム層3内に体積的に記録され、反射型
(リップマン型)のホログラムが形成される。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the states of the recording reference light and the information light in the hologram layer 3. As shown in this figure, in the hologram layer 3, the recording reference light 61
And the information light 62 travel in opposite directions and interfere with each other.
Then, when the output of the light emitted from the laser coupler 20 becomes high, the interference pattern between the recording reference light 61 and the information light 62 is volumetrically recorded in the hologram layer 3, and is of a reflection type (Lipman type). Is formed.

【0041】次に、図7を参照して、再生時の作用につ
いて説明する。図7は再生時におけるピックアップ11
の状態を示す説明図である。記録時には、空間光変調器
18の全画素がオフにされ、レーザカプラ20の出射光
の出力は、記録用の低出力にされる。なお、コントロー
ラ90は、再生信号RFより再生された基本クロックに
基づいて、対物レンズ12の出射光がデータエリアを通
過するタイミングを予測し、対物レンズ12の出射光が
データエリアを通過する間、上記の設定とする。対物レ
ンズ12の出射光がデータエリアを通過する間は、フォ
ーカスサーボおよびトラッキングサーボは行われず、対
物レンズ12は固定されている。
Next, the operation at the time of reproduction will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows the pickup 11 during reproduction.
It is explanatory drawing which shows the state. At the time of recording, all the pixels of the spatial light modulator 18 are turned off, and the output of the light emitted from the laser coupler 20 is set to a low output for recording. The controller 90 predicts the timing at which the light emitted from the objective lens 12 passes through the data area based on the basic clock reproduced from the reproduction signal RF. Make the above settings. While the light emitted from the objective lens 12 passes through the data area, focus servo and tracking servo are not performed, and the objective lens 12 is fixed.

【0042】レーザカプラ20から出射されたコヒーレ
ントなレーザ光は、コリメータレンズ17によって平行
光束とされ、ハーフミラー14に入射し、光量の一部が
反射され、残りが透過する。ハーフミラー14を透過し
た光は、空間光変調器18によって遮断される。ハーフ
ミラー14によって反射された光は、対物レンズ12に
よって集光されて、ホログラム層3と保護層4の境界面
上で最も小径となるように収束するように、情報記録媒
体1に照射される。本実施の形態では、この光を再生用
参照光とする。そして、この再生用参照光が照射される
ことによって、ホログラム層3より、記録時における情
報光に対応する再生光が生成される。
The coherent laser light emitted from the laser coupler 20 is converted into a parallel light flux by the collimator lens 17, enters the half mirror 14, reflects a part of the light amount, and transmits the rest. Light transmitted through the half mirror 14 is blocked by the spatial light modulator 18. The light reflected by the half mirror 14 is condensed by the objective lens 12 and applied to the information recording medium 1 so as to converge on the boundary surface between the hologram layer 3 and the protective layer 4 so as to have the smallest diameter. . In the present embodiment, this light is used as reproduction reference light. Then, by irradiating the reproduction reference light, reproduction light corresponding to the information light at the time of recording is generated from the hologram layer 3.

【0043】図8は、ホログラム層3内における再生用
参照光と再生光の状態を示す説明図である。この図に示
したように、ホログラム層3内では、再生用参照光63
は、記録用参照光61と同様な光となって進行し、この
記録用参照光61が反射型のホログラムによって回折さ
れることにより、ホログラム層3内より、記録時におけ
る情報光62に対応する再生光64が生成される。この
再生光64は、透明基板2を透過して、対物レンズ12
側に進行し、対物レンズ12によって集光され、ハーフ
ミラー14に入射し、その光量の一部がハーフミラー1
4を透過してCCDアレイ15に入射する。
FIG. 8 is an explanatory view showing the state of the reference light for reproduction and the reproduction light in the hologram layer 3. As shown in this figure, in the hologram layer 3, the reference beam for reproduction 63
Travels as light similar to the recording reference light 61, and this recording reference light 61 is diffracted by a reflection type hologram to correspond to the information light 62 during recording from within the hologram layer 3. A reproduction light 64 is generated. The reproduction light 64 is transmitted through the transparent substrate 2 and passes through the objective lens 12.
Side, is condensed by the objective lens 12, enters the half mirror 14, and a part of the light amount is
4 and enter the CCD array 15.

【0044】このようにして、CCDアレイ15には、
再生光64が入射し、CCDアレイ15上では、記録時
に空間光変調器18においてオンであった画素に対応す
る部分のみが明るく照射され、その2次元パターンがC
CDアレイ15によって検出される。そして、CDDア
レイ15の出力信号が、図2における信号処理回路89
によって処理されて、情報の再生が行われる。
As described above, the CCD array 15 includes:
The reproduction light 64 is incident, and on the CCD array 15, only the portion corresponding to the pixel that was turned on in the spatial light modulator 18 at the time of recording is illuminated brightly, and its two-dimensional pattern is
It is detected by the CD array 15. Then, the output signal of the CDD array 15 is output to the signal processing circuit 89 in FIG.
And the information is reproduced.

【0045】以上説明したように、本実施の形態に係る
光情報記録再生装置10によれば、記録時における光情
報記録媒体1に対する記録用参照光および情報光の照射
と、再生時における光情報記録媒体1に対する記録用参
照光の照射および再生光の検出を、全て同一軸上で行う
ようにしたので、従来のホログラフィック記録方式に比
べて記録および再生のための光学系を小さく構成するこ
とができる。また、本実施の形態に係る光情報記録再生
装置10によれば、記録および再生のための光学系を、
通常の光ディスク装置と略同様のピックアップ11の形
で構成することができ、しかも、偏光を利用した光学系
ではないので、偏光ホログラムや旋光板が不要で、構成
が簡単である。
As described above, according to the optical information recording / reproducing apparatus 10 according to the present embodiment, irradiation of the recording reference light and the information light on the optical information recording medium 1 during recording, and optical information Since the irradiation of the recording reference light to the recording medium 1 and the detection of the reproduction light are all performed on the same axis, the optical system for recording and reproduction needs to be smaller than that of the conventional holographic recording method. Can be. Further, according to the optical information recording / reproducing device 10 according to the present embodiment, an optical system for recording and reproducing is
It can be configured in the form of a pickup 11, which is substantially the same as a normal optical disk device. Further, since it is not an optical system using polarized light, a polarization hologram or an optical rotation plate is not required, and the configuration is simple.

【0046】また、本実施の形態に係る光情報記録再生
装置10によれば、光情報記録媒体1にフォーカスサー
ボおよびトラッキングサーボを行うための情報を記録
し、この情報を用いて、通常の光ディスク装置と同様
に、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボを行う
ことができるようにしたので、記録または再生のための
光の位置決めを精度良く行うことができ、その結果、サ
ーボを安定させることができ、信頼性を向上させること
ができると共に、リムーバビリティが良く、ランダムア
クセスが容易になり、更に、記録容量および転送レート
を大きくすることができる。
Further, according to the optical information recording / reproducing apparatus 10 according to the present embodiment, information for performing the focus servo and the tracking servo is recorded on the optical information recording medium 1, and the information is used for a normal optical disc. As with the device, focus servo and tracking servo can be performed, so that the positioning of light for recording or reproduction can be performed with high accuracy, and as a result, the servo can be stabilized and reliability can be improved. Can be improved, the removability is good, random access is easy, and the recording capacity and transfer rate can be increased.

【0047】また、本実施の形態に係る光情報記録再生
装置10によれば、光情報記録媒体1に反射型のホログ
ラムを形成するようにしたので、図13に示したよう
に、透過型のホログラムの場合に比べて、回折効率を大
きくすることが可能になると共に、ホログラム層3の厚
みが光の波長程度でばらつきを持った場合でも、回折効
率が大きく変化することがないので、再生光の信頼性を
向上させることができる。
Further, according to the optical information recording / reproducing apparatus 10 according to the present embodiment, since the reflection type hologram is formed on the optical information recording medium 1, the transmission type hologram is formed as shown in FIG. Compared to the case of the hologram, it is possible to increase the diffraction efficiency, and even if the thickness of the hologram layer 3 has a variation at about the wavelength of light, the diffraction efficiency does not change significantly. Can be improved in reliability.

【0048】また、本実施の形態に係る光情報記録再生
装置10によれば、情報光の作成に、空間光変調器18
を使用したので、情報光が不要な再生時には、情報光を
遮断することができる。
Further, according to the optical information recording / reproducing apparatus 10 of the present embodiment, the spatial light modulator 18
Is used, it is possible to block the information light at the time of reproduction that does not require the information light.

【0049】また、本実施の形態に係る光情報記録再生
装置10によれば、ハーフミラー14を使用して、情報
光と記録用参照光とを分岐させるようにしたので、ハー
フミラー14の透過率と反射率を適宜設定することによ
って、ホログラム層3内における情報光と記録用参照光
の光量比を略1:1にすることができ、ボリュームホロ
グラムにおける干渉縞のコントラストを上げて、SN比
を大きくすることができる。
Further, according to the optical information recording / reproducing apparatus 10 of the present embodiment, since the information light and the recording reference light are branched by using the half mirror 14, the transmission of the half mirror 14 By appropriately setting the reflectance and the reflectance, the light quantity ratio between the information light and the recording reference light in the hologram layer 3 can be made approximately 1: 1. Can be increased.

【0050】次に、図9および図10を参照して、本発
明の第2の実施の形態に形態に係る光情報記録再生装置
について説明する。図9は本実施例に係る光情報記録再
生装置の記録時の状態を表し、図10は本実施例に係る
光情報記録再生装置の再生時の状態を表している。本実
施例に係る光情報記録再生装置は、ピックアップ本体1
1aから情報光出射部11bに情報光を伝達するための
手段として、第1の実施の形態に係る光情報記録再生装
置におけるカップリングレンズ19,50および光ファ
イバ51の代わりに、3つのミラー52,53,54
と、カップリングレンズ54とを設けたものである。ミ
ラー52は、空間光変調器18からの光を図9における
上方に折り曲げ、ミラー53は、ミラー52からの光を
図9における左側に折り曲げ、ミラー54は、ミラー5
3からの光を図9における下方に折り曲げるようになっ
ている。カップリングレンズ55は、ミラー54からの
光を集光して、ホログラム層3と透明基板2の境界面上
で最も小径となるように収束するように、保護層4側の
面より光情報記録媒体1に照射するようになっている。
Next, an optical information recording / reproducing apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 shows a recording state of the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment, and FIG. 10 shows a reproducing state of the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment. The optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment includes a pickup body 1
As means for transmitting information light from 1a to the information light emitting portion 11b, instead of the coupling lenses 19 and 50 and the optical fiber 51 in the optical information recording and reproducing apparatus according to the first embodiment, three mirrors 52 are used. , 53, 54
And a coupling lens 54. The mirror 52 bends the light from the spatial light modulator 18 upward in FIG. 9, the mirror 53 bends the light from the mirror 52 leftward in FIG.
The light from No. 3 is bent downward in FIG. The coupling lens 55 condenses the light from the mirror 54 and records the optical information from the surface on the side of the protective layer 4 so that the light converges on the boundary surface between the hologram layer 3 and the transparent substrate 2 so as to have the smallest diameter. The medium 1 is irradiated.

【0051】ミラー52,53は、連結部11c内に設
けられ、ミラー54およびカップリングレンズ55は、
情報光出射部11b内に設けられている。
The mirrors 52 and 53 are provided in the connecting portion 11c, and the mirror 54 and the coupling lens 55
It is provided in the information light emitting section 11b.

【0052】本実施の形態に係る光情報記録再生装置で
は、記録時において、空間光変調器18によって変調さ
れた光は、第1の実施の形態における光ファイバ51の
代わりに、ミラー52,53,54によって、情報光出
射部11b側に伝達される。本実施例におけるその他の
構成、作用および効果は、第1の実施の形態と同様であ
る。
In the optical information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment, at the time of recording, the light modulated by the spatial light modulator 18 is replaced by mirrors 52 and 53 instead of the optical fiber 51 in the first embodiment. , 54 to the information light emitting portion 11b. Other configurations, operations, and effects of the present embodiment are the same as those of the first embodiment.

【0053】なお、本発明は上記各実施の形態に限定さ
れず、例えば、上記実施の形態では、光情報記録媒体1
におけるアドレス・サーボエリアに、アドレス情報等を
予めエンボスピットによって記録しておくようにした
が、予めエンボスピットを設けずに、アドレス・サーボ
エリアにおいて、ホログラム層3の保護層4に近い部分
に選択的に高出力のレーザ光を照射して、その部分の屈
折率を選択的に変化させることによってアドレス情報等
を記録してフォーマッティングを行うようにしても良
い。
The present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above embodiments, the optical information recording medium 1
In the address servo area, address information and the like are recorded in advance by embossed pits. However, without providing embossed pits in advance, a portion of the hologram layer 3 close to the protective layer 4 is selected in the address servo area. Alternatively, formatting may be performed by irradiating a high-power laser beam and selectively changing the refractive index of the portion to record address information and the like.

【0054】また、情報記録層3に記録された情報を検
出する素子としては、CCDアレイではなく、MOS型
固体撮像素子と信号処理回路とが1チップ上に集積され
たスマート光センサ(例えば、文献「O plus
E,1996年9月,No.202,第93〜99ペー
ジ」参照。)を用いても良い。このスマート光センサ
は、転送レートが大きく、高速な演算機能を有するの
で、このスマート光センサを用いることにより、高速な
再生が可能となり、例えば、Gビット/秒オーダの転送
レートで再生を行うことが可能となる。
The element for detecting the information recorded on the information recording layer 3 is not a CCD array, but a smart optical sensor (eg, a MOS solid-state image sensor and a signal processing circuit) integrated on one chip. Document "O plus
E, September 1996, No. 202, pages 93-99 ". ) May be used. Since this smart optical sensor has a high transfer rate and a high-speed calculation function, high-speed reproduction can be performed by using this smart optical sensor. For example, reproduction can be performed at a transfer rate on the order of G bits / sec. Becomes possible.

【0055】また、特に、情報記録層3に記録された情
報を検出する素子としてスマート光センサを用いた場合
には、光情報記録媒体1におけるアドレス・サーボエリ
アに、アドレス情報等をエンボスピットによって記録し
ておく代わりに、予め、データエリアにおけるホログラ
フィを利用した記録と同様の方法で所定のパターンのア
ドレス情報等を記録しておき、サーボ時にもピックアッ
プを再生時と同じ状態にして、そのアドレス情報等をス
マート光センサで検出するようにしても良い。この場
合、基本クロックおよびアドレスは、スマート光センサ
の検出データから直接得ることができる。トラッキング
エラー信号は、スマート光センサ上の再生パターンの位
置の情報から得ることができる。また、フォーカスサー
ボは、スマート光センサ上の再生パターンのコントラス
トが最大になるように対物レンズ12を駆動することで
行うことができる。また、再生時においても、フォーカ
スサーボを、スマート光センサ上の再生パターンのコン
トラストが最大になるように対物レンズ12を駆動する
ことで行うことが可能である。
In particular, when a smart optical sensor is used as an element for detecting information recorded on the information recording layer 3, address information and the like are written in an address servo area of the optical information recording medium 1 by emboss pits. Instead of recording, in advance, a predetermined pattern of address information or the like is recorded in the same manner as in the recording using holography in the data area, and the pickup is set to the same state as during reproduction during servo operation, and the address is recorded. Information and the like may be detected by a smart optical sensor. In this case, the basic clock and the address can be obtained directly from the detection data of the smart optical sensor. The tracking error signal can be obtained from information on the position of the reproduction pattern on the smart optical sensor. The focus servo can be performed by driving the objective lens 12 so that the contrast of the reproduction pattern on the smart optical sensor is maximized. Also, at the time of reproduction, it is possible to perform focus servo by driving the objective lens 12 so that the contrast of the reproduction pattern on the smart optical sensor is maximized.

【0056】また、記録する情報に応じて光束を変調す
る場合、実施の形態では光の強度によって変調するよう
にしたが、この他、偏光の違いや光の位相差等で変調す
るようにしても良い。
In the case where the light beam is modulated in accordance with the information to be recorded, in the embodiment, the light beam is modulated by the light intensity. In addition, the light beam is modulated by a difference in polarization or a phase difference of light. Is also good.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明したように請求項1ないし6の
いずれかに記載の光情報記録装置によれば、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の情報記
録層に対して、記録用参照光照射手段によって、一方の
面側より記録用参照光を照射し、情報光照射手段によっ
て、他方の面側より情報光を照射して、情報記録層に、
記録用参照光と情報光との干渉による干渉パターンによ
って情報を記録するようにしたので、記録のための光学
系を小さく構成することができると共に、情報記録層の
厚みに対する再生光の強度変化を少なくすることができ
るという効果を奏する。
As described above, according to the optical information recording apparatus according to any one of claims 1 to 6, the information recording layer of the optical information recording medium on which information is recorded by using holography is used. By the recording reference light irradiating means, irradiating the recording reference light from one surface side, by the information light irradiating means, irradiating the information light from the other surface side, to the information recording layer,
Since information is recorded by an interference pattern due to the interference between the recording reference light and the information light, the optical system for recording can be made small, and the intensity change of the reproduction light with respect to the thickness of the information recording layer can be reduced. This has the effect that it can be reduced.

【0058】また、請求項7または8記載の光情報再生
装置によれば、ホログラフィを利用して、一方の面側よ
り照射された記録用参照光と他方の面側より照射された
情報光との干渉による干渉パターンによって情報が記録
された光情報記録媒体の情報記録層に対して、再生用参
照光照射手段によって、一方の面側より、記録用参照光
に対応する再生用参照光を照射し、再生光検出手段によ
って、再生用参照光が照射されることによって情報記録
層より発生される再生光を、再生用参照光が照射される
面側と同じ面側より収集して検出するようにしたので、
再生のための光学系を小さく構成することができると共
に、情報記録層の厚みに対する再生光の強度変化を少な
くすることができるという効果を奏する。
According to the optical information reproducing apparatus of the present invention, the recording reference light radiated from one side and the information light radiated from the other side are utilized by utilizing holography. The information recording layer of the optical information recording medium on which the information is recorded by the interference pattern due to the interference of the light is irradiated with the reproduction reference light corresponding to the recording reference light from one side by the reproduction reference light irradiation means. Then, the reproduction light detecting means collects and detects the reproduction light generated from the information recording layer by being irradiated with the reproduction reference light from the same surface as the surface to which the reproduction reference light is irradiated. Because it was
The optical system for reproduction can be made small, and the change in intensity of the reproduction light with respect to the thickness of the information recording layer can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る光情報記録再
生装置におけるピックアップおよび光情報記録媒体の構
成を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a pickup and an optical information recording medium in an optical information recording / reproducing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態に係る光情報記録再
生装置の全体構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of the optical information recording / reproducing apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図3】図1におけるレーザカプラの構成を示す斜視図
である。
FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration of a laser coupler in FIG. 1;

【図4】図1におけるレーザカプラの側面図である。FIG. 4 is a side view of the laser coupler in FIG. 1;

【図5】図2における検出回路の構成を示すブロック図
である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a detection circuit in FIG. 2;

【図6】図1に示したピックアップの記録時でのホログ
ラム層内における記録用参照光と情報光の状態を示す説
明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing states of a recording reference light and an information light in a hologram layer at the time of recording by the pickup shown in FIG. 1;

【図7】図1に示したピックアップの再生時における状
態を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state of the pickup shown in FIG. 1 during reproduction.

【図8】図1に示したピックアップの再生時でのホログ
ラム層内における再生用参照光と再生光の状態を示す説
明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state of a reproduction reference light and a reproduction light in a hologram layer during reproduction of the pickup shown in FIG. 1;

【図9】本発明の第2の実施の形態に係る光情報記録再
生装置におけるピックアップの構成を示す説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a configuration of a pickup in an optical information recording / reproducing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図10】図9に示したピックアップの再生時における
状態を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state at the time of reproduction of the pickup shown in FIG. 9;

【図11】従来のデジタルボリュームホログラフィにお
ける記録再生系の概略の構成を示す斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view showing a schematic configuration of a recording / reproducing system in conventional digital volume holography.

【図12】本出願人が提案している光情報記録再生装置
および光情報記録媒体を示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an optical information recording / reproducing device and an optical information recording medium proposed by the present applicant.

【図13】ホログラム記録媒体の厚みと回折効率との関
係を示した特性図である。
FIG. 13 is a characteristic diagram showing a relationship between the thickness of the hologram recording medium and the diffraction efficiency.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光情報記録媒体、2…透明基板、3…ホログラム
層、4…保護層、5…半反射膜、10…光情報記録再生
装置、11…ピックアップ、12…対物レンズ、14…
ハーフミラー、15…CCDアレイ、18…空間光変調
器、19…カップリングレンズ、20…レーザカプラ、
50…カップリングレンズ、51…光ファイバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical information recording medium, 2 ... Transparent substrate, 3 ... Hologram layer, 4 ... Protective layer, 5 ... Semi-reflective film, 10 ... Optical information recording / reproducing apparatus, 11 ... Pickup, 12 ... Objective lens, 14 ...
Half mirror, 15: CCD array, 18: Spatial light modulator, 19: Coupling lens, 20: Laser coupler,
50: coupling lens, 51: optical fiber

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G11B 7/135 G11B 7/135 Z ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G11B 7/135 G11B 7/135 Z

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ホログラフィを利用して情報が記録され
る情報記録層を備えた光情報記録媒体に対して情報を記
録するための光情報記録装置であって、 前記情報記録層に対して、一方の面側より、記録用参照
光を照射する記録用参照光照射手段と、 前記情報記録層に対して、他方の面側より、前記情報記
録層に前記記録用参照光との干渉による干渉パターンに
よって情報が記録されるように、記録する情報を担持し
た情報光を照射する情報光照射手段とを備えたことを特
徴とする光情報記録装置。
1. An optical information recording apparatus for recording information on an optical information recording medium having an information recording layer on which information is recorded using holography, comprising: A recording reference light irradiating means for irradiating a recording reference light from one surface side; and an interference caused by interference of the recording reference light on the information recording layer from the other surface side with respect to the information recording layer. An optical information recording device, comprising: an information light irradiating unit that irradiates an information light carrying information to be recorded so that information is recorded in a pattern.
【請求項2】 前記情報光照射手段は、記録する情報に
応じて空間的に光を変調する変調手段を有することを特
徴とする請求項1記載の光情報記録装置。
2. An optical information recording apparatus according to claim 1, wherein said information light irradiating means has a modulating means for spatially modulating light according to information to be recorded.
【請求項3】 前記記録用参照光照射手段および前記情
報光照射手段は、記録用参照光および情報光を生成する
ために用いられる光を出射する光源と、この光源から出
射される光を用いて記録用参照光および情報光を生成す
るために前記光源から出射される光を分岐する分岐手段
とを共有することを特徴とする請求項1記載の光情報記
録装置。
3. The recording reference light irradiating means and the information light irradiating means use a light source for emitting light used for generating the recording reference light and the information light, and a light emitted from the light source. 2. The optical information recording apparatus according to claim 1, wherein the optical information recording apparatus shares a branching unit for branching the light emitted from the light source to generate the recording reference light and the information light.
【請求項4】 前記光源および前記分岐手段は、前記光
情報記録媒体における記録用参照光が照射される面側と
情報光が照射される面側のうちの一方に配設され、前記
記録用参照光照射手段と前記情報光照射手段のうちの一
方は、前記分岐手段によって分岐された光を、前記光情
報記録媒体における前記分岐手段が配設された面側から
反対の面側に導く導光手段を有することを特徴とする請
求項3記載の光情報記録装置。
4. The optical information recording medium according to claim 1, wherein the light source and the branching unit are disposed on one of a surface of the optical information recording medium irradiated with the recording reference light and a surface of the optical information recording medium irradiated with the information light. One of the reference light irradiating means and the information light irradiating means guides the light branched by the branching means from the surface of the optical information recording medium on which the branching means is provided to the opposite surface. 4. The optical information recording apparatus according to claim 3, further comprising an optical unit.
【請求項5】 前記導光手段は、光ファイバを含むこと
を特徴とする請求項4記載の光情報記録装置。
5. The optical information recording apparatus according to claim 4, wherein said light guiding means includes an optical fiber.
【請求項6】 前記導光手段は、光を伝達するための複
数のミラーを含むことを特徴とする請求項4記載の光情
報記録装置。
6. The optical information recording apparatus according to claim 4, wherein said light guide means includes a plurality of mirrors for transmitting light.
【請求項7】 ホログラフィを利用して、一方の面側よ
り照射された記録用参照光と他方の面側より照射された
情報光との干渉による干渉パターンによって情報が記録
された情報記録層を備えた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、 前記情報記録層に対して、一方の面側より、前記記録用
参照光に対応する再生用参照光を照射する再生用参照光
照射手段と、 この再生用参照光照射手段によって再生用参照光が照射
されることによって前記情報記録層より発生される再生
光を、再生用参照光が照射される面側と同じ面側より収
集して検出する再生光検出手段とを備えたことを特徴と
する光情報再生装置。
7. Using holography, an information recording layer on which information is recorded by an interference pattern caused by interference between a recording reference light emitted from one surface and an information light emitted from the other surface. An optical information reproducing apparatus for reproducing information from an optical information recording medium, comprising: irradiating the information recording layer with reproduction reference light corresponding to the recording reference light from one surface side. Reproducing reference light irradiating means, the reproducing light generated from the information recording layer by irradiating the reproducing reference light by the reproducing reference light irradiating means, the same as the surface side to which the reproducing reference light is irradiated An optical information reproducing apparatus comprising: a reproducing light detecting unit that collects and detects from a surface side.
【請求項8】 前記再生光は情報に応じて空間的に変調
された光であり、前記検出手段は再生光のパターンを検
出することを特徴とする請求項7記載の光情報再生装
置。
8. The optical information reproducing apparatus according to claim 7, wherein said reproducing light is light which is spatially modulated according to information, and wherein said detecting means detects a pattern of the reproducing light.
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