JPH11133842A - 光情報記録装置、光情報再生装置および光情報記録媒体 - Google Patents
光情報記録装置、光情報再生装置および光情報記録媒体Info
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- JPH11133842A JPH11133842A JP29302497A JP29302497A JPH11133842A JP H11133842 A JPH11133842 A JP H11133842A JP 29302497 A JP29302497 A JP 29302497A JP 29302497 A JP29302497 A JP 29302497A JP H11133842 A JPH11133842 A JP H11133842A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ホログラフィを利用して情報が記録される光
情報記録媒体に対してより高密度に情報を記録すること
ができるようにする。 【解決手段】 レーザカプラ２０の出射光を、空間光変
調器１６によって偏光方向の違いによって変調し、Ｓ偏
光ホログラム１５によって、偏光方向によって収束位置
を異ならせて情報光と参照光とに分離し、２分割旋光板
１４によって、情報光と参照光とがホログラム層３によ
って重なり合う領域において情報光と参照光の偏光方向
が一致するように旋光し、対物レンズ１２、ソリッドイ
マージョンレンズ２９を介してホログラム層３に照射し
て干渉パターンを記録する。ソリッドイマージョンレン
ズ２９を用いることによって、光情報記録媒体１内にお
いて情報光と参照光とのなす角度を大きくすることがで
き、高密度の記録が可能となる。
情報記録媒体に対してより高密度に情報を記録すること
ができるようにする。 【解決手段】 レーザカプラ２０の出射光を、空間光変
調器１６によって偏光方向の違いによって変調し、Ｓ偏
光ホログラム１５によって、偏光方向によって収束位置
を異ならせて情報光と参照光とに分離し、２分割旋光板
１４によって、情報光と参照光とがホログラム層３によ
って重なり合う領域において情報光と参照光の偏光方向
が一致するように旋光し、対物レンズ１２、ソリッドイ
マージョンレンズ２９を介してホログラム層３に照射し
て干渉パターンを記録する。ソリッドイマージョンレン
ズ２９を用いることによって、光情報記録媒体１内にお
いて情報光と参照光とのなす角度を大きくすることがで
き、高密度の記録が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホログラフィを利
用して光情報記録媒体に情報を記録する光情報記録装
置、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、およびホログラフィを利用し
て情報が記録される光情報記録媒体に関する。
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、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、およびホログラフィを利用し
て情報が記録される光情報記録媒体に関する。
【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。
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。
【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。
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。
【０００４】図４６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。
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。
【０００５】図４６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４６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。
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４６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。
【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よ
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。
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よ
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。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図４６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４６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４６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。
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４６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４６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。
【０００８】そこで、本出願人は、先に提出した特許出
願（特願平９−１０４６１４号）において、ディスク状
の記録媒体に対して、記録媒体の厚み方向について互い
に異なる位置で収束するように情報光および参照光を照
射して、この情報光と参照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技術や、情報光および参照光
の入射側とは反対側に反射面を有するディスク状の記録
媒体に対して、反射面上で収束するように、同一面側よ
り情報光および参照光を照射し、反射面に入射する前の
光と反射面で反射した後の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技術を提案している。
願（特願平９−１０４６１４号）において、ディスク状
の記録媒体に対して、記録媒体の厚み方向について互い
に異なる位置で収束するように情報光および参照光を照
射して、この情報光と参照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技術や、情報光および参照光
の入射側とは反対側に反射面を有するディスク状の記録
媒体に対して、反射面上で収束するように、同一面側よ
り情報光および参照光を照射し、反射面に入射する前の
光と反射面で反射した後の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技術を提案している。
【０００９】図４７は、上述の技術において使用する記
録媒体の構成の一例を示したものである。この記録媒体
２０１は、透明基板２０２の一面に、ホログラム材料か
らなるホログラム層２０３と、保護層２０４とを、この
順番で積層して構成されている。ホログラム層２０３と
保護層２０４との間には、反射面２０５が形成されてい
る。また、図４７は、記録媒体２０１に対して、厚み方
向について互いに異なる位置で収束するように２つの光
２１１，２１２を照射した状態を表している。２つの光
２１１，２１２は、いずれか一方が情報光であり、他方
が参照光である。そして、この２つの光２１１，２１２
の干渉による干渉パターンによって情報が記録される。
録媒体の構成の一例を示したものである。この記録媒体
２０１は、透明基板２０２の一面に、ホログラム材料か
らなるホログラム層２０３と、保護層２０４とを、この
順番で積層して構成されている。ホログラム層２０３と
保護層２０４との間には、反射面２０５が形成されてい
る。また、図４７は、記録媒体２０１に対して、厚み方
向について互いに異なる位置で収束するように２つの光
２１１，２１２を照射した状態を表している。２つの光
２１１，２１２は、いずれか一方が情報光であり、他方
が参照光である。そして、この２つの光２１１，２１２
の干渉による干渉パターンによって情報が記録される。
【００１０】ところで、２つの光２１１，２１２の干渉
によって生じる干渉縞のピッチは、２つの光２１１，２
１２のなす角度が大きいほど（９０°に近いほど）小さ
くなり、より高密度の記録が可能となる。
によって生じる干渉縞のピッチは、２つの光２１１，２
１２のなす角度が大きいほど（９０°に近いほど）小さ
くなり、より高密度の記録が可能となる。
【００１１】しかしながら、図４７に示したような記録
媒体２０１では、透明基板２０２の屈折率が空気の屈折
率よりも大きいため、記録媒体２０１内において記録媒
体２０１の法線方向に対してなす光の角度θ12が、記録
媒体２０１外において記録媒体２０１の法線方向に対し
てなす光の角度θ11よりも小さくなる。すると、ホログ
ラム層２０３において２つの光２１１，２１２がなす角
度が、記録媒体２０１入射前における２つの光２１１，
２１２がなす角度よりも小さくなってしまう。そのた
め、ホログラム層２０３において生じる干渉縞のピッチ
が大きくなってしまい、高密度記録に対する障害となっ
てしまう。具体的には、例えば、情報光を形成する空間
光変調器の画素数を大きくすることが困難となる。その
結果、情報の転送レートの向上を図ることができなくな
ったり、記録媒体２０１の分解能が向上したとしても、
それを有効に利用できなくなる等の不具合が生じる。
媒体２０１では、透明基板２０２の屈折率が空気の屈折
率よりも大きいため、記録媒体２０１内において記録媒
体２０１の法線方向に対してなす光の角度θ12が、記録
媒体２０１外において記録媒体２０１の法線方向に対し
てなす光の角度θ11よりも小さくなる。すると、ホログ
ラム層２０３において２つの光２１１，２１２がなす角
度が、記録媒体２０１入射前における２つの光２１１，
２１２がなす角度よりも小さくなってしまう。そのた
め、ホログラム層２０３において生じる干渉縞のピッチ
が大きくなってしまい、高密度記録に対する障害となっ
てしまう。具体的には、例えば、情報光を形成する空間
光変調器の画素数を大きくすることが困難となる。その
結果、情報の転送レートの向上を図ることができなくな
ったり、記録媒体２０１の分解能が向上したとしても、
それを有効に利用できなくなる等の不具合が生じる。
【００１２】一方、図４７に示したような記録媒体２０
１に対して、反射面２０５上で収束するように、透明基
板２０２側より情報光および参照光を照射し、反射面２
０５に入射する前の光と反射面２０５で反射した後の光
との干渉に干渉パターンによって情報を記録する場合に
は、干渉縞は、情報光および参照光の収束点を中心とす
る球面状となる。それぞれ情報を担持し隣接する干渉パ
ターン同士が一部重なるように多重記録を行う場合、干
渉パターンが重なった部分における２つの干渉パターン
における各干渉縞同士がなす角度が大きいほど、再生時
における情報の分離が容易になるため、より高密度の記
録が可能となる。
１に対して、反射面２０５上で収束するように、透明基
板２０２側より情報光および参照光を照射し、反射面２
０５に入射する前の光と反射面２０５で反射した後の光
との干渉に干渉パターンによって情報を記録する場合に
は、干渉縞は、情報光および参照光の収束点を中心とす
る球面状となる。それぞれ情報を担持し隣接する干渉パ
ターン同士が一部重なるように多重記録を行う場合、干
渉パターンが重なった部分における２つの干渉パターン
における各干渉縞同士がなす角度が大きいほど、再生時
における情報の分離が容易になるため、より高密度の記
録が可能となる。
【００１３】しかしながら、図４７に示したように、記
録媒体２０１内において記録媒体２０１の法線方向に対
してなす光の角度θ12が、記録媒体２０１外において記
録媒体２０１の法線方向に対してなす光の角度θ11より
も小さくなると、上述のように多重記録を行う場合にお
いて、干渉パターンが重なった部分における２つの干渉
パターンにおける各干渉縞同士がなす角度も小さくなっ
てしまい、高密度記録に対する障害となってしまう。
録媒体２０１内において記録媒体２０１の法線方向に対
してなす光の角度θ12が、記録媒体２０１外において記
録媒体２０１の法線方向に対してなす光の角度θ11より
も小さくなると、上述のように多重記録を行う場合にお
いて、干渉パターンが重なった部分における２つの干渉
パターンにおける各干渉縞同士がなす角度も小さくなっ
てしまい、高密度記録に対する障害となってしまう。
【００１４】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、ホログラフィを利用して情報が記録
される光情報記録媒体に対してより高密度に情報を記録
することができるようにした光情報記録装置、およびこ
の光情報記録装置によって光情報記録媒体に記録された
情報を再生するための光情報再生装置、ならびにホログ
ラフィを利用して情報が記録される光情報記録媒体であ
って、より高密度に情報を記録することができるように
した光情報記録媒体を提供することにある。
ので、その目的は、ホログラフィを利用して情報が記録
される光情報記録媒体に対してより高密度に情報を記録
することができるようにした光情報記録装置、およびこ
の光情報記録装置によって光情報記録媒体に記録された
情報を再生するための光情報再生装置、ならびにホログ
ラフィを利用して情報が記録される光情報記録媒体であ
って、より高密度に情報を記録することができるように
した光情報記録媒体を提供することにある。
【００１５】
【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、情報を担持した情報光およ
び記録用参照光を生成する記録用光生成手段と、光情報
記録媒体に対向するように配置されるソリッドイマージ
ョンレンズを有し、情報記録層に情報光と記録用参照光
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、記録用光生成手段によって生成された情報光と
記録用参照光とを、ソリッドイマージョンレンズを介し
て、情報記録層に対して収束させながら照射する記録光
学系とを備えたものである。
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、情報を担持した情報光およ
び記録用参照光を生成する記録用光生成手段と、光情報
記録媒体に対向するように配置されるソリッドイマージ
ョンレンズを有し、情報記録層に情報光と記録用参照光
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、記録用光生成手段によって生成された情報光と
記録用参照光とを、ソリッドイマージョンレンズを介し
て、情報記録層に対して収束させながら照射する記録光
学系とを備えたものである。
【００１６】本発明の光情報再生装置は、ホログラフィ
を利用し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、光情報記録媒体に対向するように配置されるソリ
ッドイマージョンレンズを有し、このソリッドイマージ
ョンレンズを介して、再生用参照光を情報記録層に対し
て収束させながら照射すると共に、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
収集する再生光学系と、この再生光学系によって収集さ
れた再生光を検出する検出手段とを備えたものである。
を利用し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、光情報記録媒体に対向するように配置されるソリ
ッドイマージョンレンズを有し、このソリッドイマージ
ョンレンズを介して、再生用参照光を情報記録層に対し
て収束させながら照射すると共に、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
収集する再生光学系と、この再生光学系によって収集さ
れた再生光を検出する検出手段とを備えたものである。
【００１７】本発明の光情報記録媒体は、ホログラフィ
を利用して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と共に、再生用参照光
が照射されたときに、記録されている情報に対応した再
生光を、再生用参照光と同じ面側に発生するための情報
記録層と、この情報記録層に対する光の入出射側に設け
られた複数のソリッドイマージョンレンズ部とを備えた
ものである。
を利用して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と共に、再生用参照光
が照射されたときに、記録されている情報に対応した再
生光を、再生用参照光と同じ面側に発生するための情報
記録層と、この情報記録層に対する光の入出射側に設け
られた複数のソリッドイマージョンレンズ部とを備えた
ものである。
【００１８】本発明の光情報記録装置では、情報光およ
び記録用参照光は、光情報記録媒体に対向するように配
置されるソリッドイマージョンレンズを介して、情報記
録層に対して収束するように照射され、情報記録層に情
報光と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。本発明の光情報記録装置では、記
録光学系がソリッドイマージョンレンズを有することに
より、光情報記録媒体内において光情報記録媒体の法線
方向に対してなす光の角度が、光情報記録媒体外におい
て光情報記録媒体の法線方向に対してなす光の角度より
も小さくなることが防止される。
び記録用参照光は、光情報記録媒体に対向するように配
置されるソリッドイマージョンレンズを介して、情報記
録層に対して収束するように照射され、情報記録層に情
報光と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。本発明の光情報記録装置では、記
録光学系がソリッドイマージョンレンズを有することに
より、光情報記録媒体内において光情報記録媒体の法線
方向に対してなす光の角度が、光情報記録媒体外におい
て光情報記録媒体の法線方向に対してなす光の角度より
も小さくなることが防止される。
【００１９】本発明の光情報再生装置では、光情報記録
媒体に対向するように配置されるソリッドイマージョン
レンズを介して、再生用参照光が情報記録層に対して照
射されると共に、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収集され、この収
集された再生光が検出手段によって検出される。本発明
の光情報再生装置では、再生光学系がソリッドイマージ
ョンレンズを有することにより、記録光学系がソリッド
イマージョンレンズを有する光情報記録装置によって情
報が記録された光情報記録媒体に対して、適切な再生用
参照光の照射および適切な再生光の収集が可能となる。
媒体に対向するように配置されるソリッドイマージョン
レンズを介して、再生用参照光が情報記録層に対して照
射されると共に、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収集され、この収
集された再生光が検出手段によって検出される。本発明
の光情報再生装置では、再生光学系がソリッドイマージ
ョンレンズを有することにより、記録光学系がソリッド
イマージョンレンズを有する光情報記録装置によって情
報が記録された光情報記録媒体に対して、適切な再生用
参照光の照射および適切な再生光の収集が可能となる。
【００２０】本発明の光情報記録媒体では、情報記録層
に情報光と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、この情報記録層に再生用参照光
が照射されたときには、記録されている情報に対応した
再生光が、再生用参照光と同じ面側に発生される。情報
記録層に入射する光または情報記録層より発生され出射
される光は、ソリッドイマージョンレンズを通過するた
め、光情報記録媒体内において光情報記録媒体の法線方
向に対してなす光の角度が、光情報記録媒体外において
光情報記録媒体の法線方向に対してなす光の角度よりも
小さくなることが防止される。
に情報光と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、この情報記録層に再生用参照光
が照射されたときには、記録されている情報に対応した
再生光が、再生用参照光と同じ面側に発生される。情報
記録層に入射する光または情報記録層より発生され出射
される光は、ソリッドイマージョンレンズを通過するた
め、光情報記録媒体内において光情報記録媒体の法線方
向に対してなす光の角度が、光情報記録媒体外において
光情報記録媒体の法線方向に対してなす光の角度よりも
小さくなることが防止される。
【００２１】
【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におけるピックアップ
と本発明の第１の実施の形態に係る光情報記録媒体の構
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。
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におけるピックアップ
と本発明の第１の実施の形態に係る光情報記録媒体の構
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。
【００２２】始めに、図１を参照して、本実施の形態に
係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、反射膜５と、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６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６間の
扇形の区間がデータエリア７になっている。アドレス・
サーボエリア６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、反射膜
５の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、例えばウォブルピット
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（ｐｈｏｔｏｐｏｌ
ｙｍｅｒｓ）ＨＲＦ−６００（製品名）等が使用され
る。反射膜５は、例えばアルミニウムによって形成され
ている。
係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、反射膜５と、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６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６間の
扇形の区間がデータエリア７になっている。アドレス・
サーボエリア６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、反射膜
５の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、例えばウォブルピット
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（ｐｈｏｔｏｐｏｌ
ｙｍｅｒｓ）ＨＲＦ−６００（製品名）等が使用され
る。反射膜５は、例えばアルミニウムによって形成され
ている。
【００２３】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。
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。
【００２４】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。
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。
【００２５】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。
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。
【００２６】検出回路８５，フォーカスサーボ回路８
６，トラッキングサーボ回路８７およびスライドサーボ
回路８８は、本発明における位置制御手段に対応する。
また、信号処理回路８９は、本発明における基準位置判
別手段に対応する。
６，トラッキングサーボ回路８７およびスライドサーボ
回路８８は、本発明における位置制御手段に対応する。
また、信号処理回路８９は、本発明における基準位置判
別手段に対応する。
【００２７】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の透明基板２側に対向するよう
に配置されたソリッドイマージョンレンズ（以下、ＳＩ
Ｌと記す。）２９と、このＳＩＬ２９における光情報記
録媒体１とは反対側に設けられた対物レンズ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２分割旋光板１４，Ｓ偏
光ホログラム１５，空間光変調器１６，Ｐ偏光ホログラ
ム２８，偏光ビームスプリッタ１７およびＣＣＤアレイ
１８と、偏光ビームスプリッタ１７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と偏光ビー
ムスプリッタ１７との間に配設されたコリメータレンズ
１９とを備えている。Ｓ偏光ホログラム１５は、本発明
における分離手段に対応する。
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の透明基板２側に対向するよう
に配置されたソリッドイマージョンレンズ（以下、ＳＩ
Ｌと記す。）２９と、このＳＩＬ２９における光情報記
録媒体１とは反対側に設けられた対物レンズ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２分割旋光板１４，Ｓ偏
光ホログラム１５，空間光変調器１６，Ｐ偏光ホログラ
ム２８，偏光ビームスプリッタ１７およびＣＣＤアレイ
１８と、偏光ビームスプリッタ１７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と偏光ビー
ムスプリッタ１７との間に配設されたコリメータレンズ
１９とを備えている。Ｓ偏光ホログラム１５は、本発明
における分離手段に対応する。
【００２８】レーザカプラ２０は、Ｓ偏光のレーザ光を
出射し、このレーザ光は、コリメータレンズ１９によっ
て平行光束とされ、偏光ビームスプリッタ１７に入射
し、この偏光ビームスプリッタ１７で反射されて、Ｐ偏
光ホログラム２８，空間光変調器１６，Ｓ偏光ホログラ
ム１５および２分割旋光板１４を順に通過した後、対物
レンズ１２によって集光され、ＳＩＬ２９を通過して、
光情報記録媒体１に照射されるようになっている。ま
た、光情報記録媒体１からの戻り光は、ＳＩＬ２９，対
物レンズ１２，２分割旋光板１４，Ｓ偏光ホログラム１
５，空間光変調器１６およびＰ偏光ホログラム２８を順
に通過した後、偏光ビームスプリッタ１７に入射し、そ
のうちのＰ偏光の光のみが偏光ビームスプリッタ１７を
透過してＣＣＤアレイ１８に入射するようになってい
る。なお、Ｓ偏光とは偏光方向が入射面（図１の紙面）
に垂直な直線偏光であり、Ｐ偏光とは偏光方向が入射面
に平行な直線偏光である。
出射し、このレーザ光は、コリメータレンズ１９によっ
て平行光束とされ、偏光ビームスプリッタ１７に入射
し、この偏光ビームスプリッタ１７で反射されて、Ｐ偏
光ホログラム２８，空間光変調器１６，Ｓ偏光ホログラ
ム１５および２分割旋光板１４を順に通過した後、対物
レンズ１２によって集光され、ＳＩＬ２９を通過して、
光情報記録媒体１に照射されるようになっている。ま
た、光情報記録媒体１からの戻り光は、ＳＩＬ２９，対
物レンズ１２，２分割旋光板１４，Ｓ偏光ホログラム１
５，空間光変調器１６およびＰ偏光ホログラム２８を順
に通過した後、偏光ビームスプリッタ１７に入射し、そ
のうちのＰ偏光の光のみが偏光ビームスプリッタ１７を
透過してＣＣＤアレイ１８に入射するようになってい
る。なお、Ｓ偏光とは偏光方向が入射面（図１の紙面）
に垂直な直線偏光であり、Ｐ偏光とは偏光方向が入射面
に平行な直線偏光である。
【００２９】２分割旋光板１４は、図１において光軸の
左側部分に配置された旋光板１４Ｌと、図１において光
軸の右側部分に配置された旋光板１４Ｒとを有してい
る。旋光板１４Ｌ，１４Ｒ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
１４Ｌは、２枚の透明電極基板間に電圧を印加しない
（以下、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、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１４Ｒ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。
左側部分に配置された旋光板１４Ｌと、図１において光
軸の右側部分に配置された旋光板１４Ｒとを有してい
る。旋光板１４Ｌ，１４Ｒ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
１４Ｌは、２枚の透明電極基板間に電圧を印加しない
（以下、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、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１４Ｒ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。
【００３０】Ｓ偏光ホログラム１５は、Ｓ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。そし
て、空間光変調器１６側より平行光束のＰ偏光がＳ偏光
ホログラム１５に入射した場合には、このＰ偏光は平行
光束のままＳ偏光ホログラム１５を通過し、対物レンズ
１２によって集光されて光情報記録媒体１に照射され、
収束しながらホログラム層３を通過してホログラム層３
と保護層４と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、空間光変調器１６側より平
行光束のＳ偏光がＳ偏光ホログラム１５に入射した場合
には、このＳ偏光はＳ偏光ホログラム１５によって若干
収束された後、対物レンズ１２によって集光されて光情
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３を通過するように
なっている。一方、Ｐ偏光ホログラム２８は、Ｐ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。
のみ、光を収束させるレンズ機能を有している。そし
て、空間光変調器１６側より平行光束のＰ偏光がＳ偏光
ホログラム１５に入射した場合には、このＰ偏光は平行
光束のままＳ偏光ホログラム１５を通過し、対物レンズ
１２によって集光されて光情報記録媒体１に照射され、
収束しながらホログラム層３を通過してホログラム層３
と保護層４と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、空間光変調器１６側より平
行光束のＳ偏光がＳ偏光ホログラム１５に入射した場合
には、このＳ偏光はＳ偏光ホログラム１５によって若干
収束された後、対物レンズ１２によって集光されて光情
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３を通過するように
なっている。一方、Ｐ偏光ホログラム２８は、Ｐ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。
【００３１】空間光変調器１６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。空間光変調
器１６は、具体的には、例えば、液晶の旋光性を利用し
た液晶表示素子において偏光板を除いたものと同等の構
成である。ここでは、空間光変調器１６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。空間
光変調器１６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。
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。空間光変調
器１６は、具体的には、例えば、液晶の旋光性を利用し
た液晶表示素子において偏光板を除いたものと同等の構
成である。ここでは、空間光変調器１６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。空間
光変調器１６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。
【００３２】図３は、ＳＩＬ２９および対物レンズ１２
の支持機構の一例を示す断面図である。この例では、対
物レンズ１２は、レンズ保持枠９１を介して、支持部材
９２によって支持されている。支持部材９２における光
情報記録媒体１側には、サスペンション９３を介して、
スライダ９４が取り付けられている。ＳＩＬ２９は、こ
のスライダ９４によって支持されている。支持部材９２
の外周側には、アクチュエータ１３の一部を構成するマ
グネット９５が取り付けられている。このマグネット９
５の周囲には、マグネット９５に対して所定の間隔を開
けて、アクチュエータ１３の一部を構成するコイル９６
が設けられている。対物レンズ１２とＳＩＬ２９の間に
は、必要に応じて、収差等の光学特性を補正するための
補正レンズ９７が設けられる。補正レンズ９７は支持部
材９２によって支持される。
の支持機構の一例を示す断面図である。この例では、対
物レンズ１２は、レンズ保持枠９１を介して、支持部材
９２によって支持されている。支持部材９２における光
情報記録媒体１側には、サスペンション９３を介して、
スライダ９４が取り付けられている。ＳＩＬ２９は、こ
のスライダ９４によって支持されている。支持部材９２
の外周側には、アクチュエータ１３の一部を構成するマ
グネット９５が取り付けられている。このマグネット９
５の周囲には、マグネット９５に対して所定の間隔を開
けて、アクチュエータ１３の一部を構成するコイル９６
が設けられている。対物レンズ１２とＳＩＬ２９の間に
は、必要に応じて、収差等の光学特性を補正するための
補正レンズ９７が設けられる。補正レンズ９７は支持部
材９２によって支持される。
【００３３】図３に示した支持機構では、スライダ９４
は光情報記録媒体１の透明基板２に接触し、ＳＩＬ２９
は、このスライダ９４によって、光情報記録媒体１の透
明基板２に対して、わずかなギャップを介して対向する
ように配置される。ＳＩＬ２９と透明基板２との間のギ
ャップは、例えば１００μｍ程度である。
は光情報記録媒体１の透明基板２に接触し、ＳＩＬ２９
は、このスライダ９４によって、光情報記録媒体１の透
明基板２に対して、わずかなギャップを介して対向する
ように配置される。ＳＩＬ２９と透明基板２との間のギ
ャップは、例えば１００μｍ程度である。
【００３４】次に、図４を参照して、ＳＩＬ２９につい
て詳しく説明する。ＳＩＬ２９は、光情報記録媒体１の
透明基板２側の面が平面に形成され、透明基板２とは反
対側の面が球面に形成されている。本実施の形態におけ
るＳＩＬ２９は、透明基板２の厚みを考慮した光学特性
となるように設定されている。すなわち、ＳＩＬ２９
は、透明基板２と合わせて初めて所望のレンズとしての
光学特性が得られるように設定されている。より詳しく
説明すると、ＳＩＬ２９の屈折率が透明基板２の屈折率
と等しい場合には、ＳＩＬ２９の形状は、出射面の中心
に集光するように設定されたＳＩＬの形状から、透明基
板２の厚み分を削った形状に設定される。この場合、Ｓ
ＩＬ２９の球面に対して垂直に入射した光は、光情報記
録媒体１のホログラム層３の所定の位置において最も小
径となるように収束する。
て詳しく説明する。ＳＩＬ２９は、光情報記録媒体１の
透明基板２側の面が平面に形成され、透明基板２とは反
対側の面が球面に形成されている。本実施の形態におけ
るＳＩＬ２９は、透明基板２の厚みを考慮した光学特性
となるように設定されている。すなわち、ＳＩＬ２９
は、透明基板２と合わせて初めて所望のレンズとしての
光学特性が得られるように設定されている。より詳しく
説明すると、ＳＩＬ２９の屈折率が透明基板２の屈折率
と等しい場合には、ＳＩＬ２９の形状は、出射面の中心
に集光するように設定されたＳＩＬの形状から、透明基
板２の厚み分を削った形状に設定される。この場合、Ｓ
ＩＬ２９の球面に対して垂直に入射した光は、光情報記
録媒体１のホログラム層３の所定の位置において最も小
径となるように収束する。
【００３５】図４に示したように、ＳＩＬ２９には、対
物レンズ１２からの光が、球面に対して垂直に入射され
る。この入射光は、ＳＩＬ２９の球面において屈折する
ことなく進行し、光情報記録媒体１のホログラム層３の
所定の位置において最も小径となるように収束する。な
お、本実施の形態において、光情報記録媒体１には、収
束しながらホログラム層３を通過してホログラム層３と
保護層４との境界面上で最も小径となるように収束する
光Ｌ1 と、ホログラム層３と保護層４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３を通過する光Ｌ2 の２種類の光が
入射されるが、２種類の光Ｌ1 ，Ｌ2 の収束位置の差は
わずかであり、２種類の光Ｌ1 ，Ｌ2 のいずれもが、Ｓ
ＩＬ２９の球面に対して垂直に入射するとみなすことが
できる。
物レンズ１２からの光が、球面に対して垂直に入射され
る。この入射光は、ＳＩＬ２９の球面において屈折する
ことなく進行し、光情報記録媒体１のホログラム層３の
所定の位置において最も小径となるように収束する。な
お、本実施の形態において、光情報記録媒体１には、収
束しながらホログラム層３を通過してホログラム層３と
保護層４との境界面上で最も小径となるように収束する
光Ｌ1 と、ホログラム層３と保護層４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３を通過する光Ｌ2 の２種類の光が
入射されるが、２種類の光Ｌ1 ，Ｌ2 の収束位置の差は
わずかであり、２種類の光Ｌ1 ，Ｌ2 のいずれもが、Ｓ
ＩＬ２９の球面に対して垂直に入射するとみなすことが
できる。
【００３６】このように、ＳＩＬ２９を用いることで、
光情報記録媒体１内において光情報記録媒体の法線方向
に対してなす光の角度は、光情報記録媒体１外において
光情報記録媒体１の法線方向に対してなす光の角度と等
しくなる。
光情報記録媒体１内において光情報記録媒体の法線方向
に対してなす光の角度は、光情報記録媒体１外において
光情報記録媒体１の法線方向に対してなす光の角度と等
しくなる。
【００３７】また、図４に示したように光情報記録媒体
１に対する光の入射角をθとし、ＳＩＬ２９および透明
基板２の屈折率をｎとすると、ＳＩＬ２９を用いた場合
のピックアップ１１の光学系の実質的な開口数（ＮＡ）
は、ｎｓｉｎθとなる。一方、ＳＩＬ２９を用いない場
合の開口数はｓｉｎθとなる。従って、本実施の形態で
は、ＳＩＬ２９を用いることで、ピックアップ１１の光
学系の開口数を実質的にｎ倍とすることができる。
１に対する光の入射角をθとし、ＳＩＬ２９および透明
基板２の屈折率をｎとすると、ＳＩＬ２９を用いた場合
のピックアップ１１の光学系の実質的な開口数（ＮＡ）
は、ｎｓｉｎθとなる。一方、ＳＩＬ２９を用いない場
合の開口数はｓｉｎθとなる。従って、本実施の形態で
は、ＳＩＬ２９を用いることで、ピックアップ１１の光
学系の開口数を実質的にｎ倍とすることができる。
【００３８】図５は、本実施の形態における光情報記録
媒体の他の例を示す断面図である。この光情報記録媒体
１５０は、図１に示した光情報記録媒体１よりもホログ
ラム層３を薄くし、透明基板２の一面に、ホログラム層
３、透明媒体層１５１、反射膜５および保護層４を、こ
の順番で積層して構成されている。また、光情報記録媒
体１５０の周縁部には、透明基板２と保護層４間を一定
間隔に隔てるスペーサ１５２が設けられている。透明媒
体層１５１は、ガラス等によって形成される。本実施の
形態では、図１に示した光情報記録媒体１の代わりに、
図５に示した光情報記録媒体１５０を用いてもよい。
媒体の他の例を示す断面図である。この光情報記録媒体
１５０は、図１に示した光情報記録媒体１よりもホログ
ラム層３を薄くし、透明基板２の一面に、ホログラム層
３、透明媒体層１５１、反射膜５および保護層４を、こ
の順番で積層して構成されている。また、光情報記録媒
体１５０の周縁部には、透明基板２と保護層４間を一定
間隔に隔てるスペーサ１５２が設けられている。透明媒
体層１５１は、ガラス等によって形成される。本実施の
形態では、図１に示した光情報記録媒体１の代わりに、
図５に示した光情報記録媒体１５０を用いてもよい。
【００３９】図６は図１におけるレーザカプラ２０の構
成を示す斜視図、図７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７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。
成を示す斜視図、図７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７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。
【００４０】図６および図７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１９に入射するようになってい
る。また、コリメータレンズ１９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。
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１９に入射するようになってい
る。また、コリメータレンズ１９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。
【００４１】ここで、図７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６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。
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６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。
【００４２】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、２分割旋光板１４および空間光変
調器１６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。
２４の出力の制御や、２分割旋光板１４および空間光変
調器１６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。
【００４３】図８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。
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。
【００４４】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６に記録さ
れた情報を再生した信号である。
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６に記録さ
れた情報を再生した信号である。
【００４５】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。
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。
【００４６】まず、サーボ時の作用について説明する。
図９はサーボ時におけるピックアップ１１の状態を示す
説明図、図１１はサーボ時における光の状態を示す説明
図である。これらの図に示したように、サーボ時には、
空間光変調器１６の全画素がオフにされ、２分割旋光板
１４の各旋光板１４Ｌ，１４Ｒはオンにされる。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６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６を通過する間、上記の設定とする。
図９はサーボ時におけるピックアップ１１の状態を示す
説明図、図１１はサーボ時における光の状態を示す説明
図である。これらの図に示したように、サーボ時には、
空間光変調器１６の全画素がオフにされ、２分割旋光板
１４の各旋光板１４Ｌ，１４Ｒはオンにされる。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６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６を通過する間、上記の設定とする。
【００４７】レーザカプラ２０から出射されたＳ偏光の
レーザ光は、コリメータレンズ１９によって平行光束と
され、偏光ビームスプリッタ１７に入射し、この偏光ビ
ームスプリッタ１７で反射され、何ら影響を受けずにＰ
偏光ホログラム２８を通過し、空間光変調器１６に入射
する。ここで、空間光変調器１６の全画素がオフにされ
ているので、空間光変調器１６を通過した後の光は、偏
光方向が＋９０°回転されてＰ偏光となる。なお、図１
１において符号５１で示した記号はＳ偏光を表し、符号
５２で示した記号はＰ偏光を表している。空間光変調器
１６を通過した後のＰ偏光の光は、何ら影響を受けずに
Ｓ偏光ホログラム１５を通過し、２分割旋光板１４に入
射する。ここで、２分割旋光板１４の旋光板１４Ｌ，１
４Ｒは共にオンにされているので、光は何ら影響を受け
ずに２分割旋光板１４を通過する。２分割旋光板１４を
通過した光は、対物レンズ１２によって集光されて、Ｓ
ＩＬ２９を経て、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の反射膜５で反射され、その際、アドレ
ス・サーボエリア６におけるエンボスピットによって変
調されて、ＳＩＬ２９を経て、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で平行光束とさ
れ、何ら影響を受けずに２分割旋光板１４およびＳ偏光
ホログラム１５を通過し、空間光変調器１６に入射し、
ここで、偏光方向が回転されて再びＳ偏光とされ、何ら
影響を受けずにＰ偏光ホログラム２８を通過し、偏光ビ
ームスプリッタ１７で反射されて、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８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。
レーザ光は、コリメータレンズ１９によって平行光束と
され、偏光ビームスプリッタ１７に入射し、この偏光ビ
ームスプリッタ１７で反射され、何ら影響を受けずにＰ
偏光ホログラム２８を通過し、空間光変調器１６に入射
する。ここで、空間光変調器１６の全画素がオフにされ
ているので、空間光変調器１６を通過した後の光は、偏
光方向が＋９０°回転されてＰ偏光となる。なお、図１
１において符号５１で示した記号はＳ偏光を表し、符号
５２で示した記号はＰ偏光を表している。空間光変調器
１６を通過した後のＰ偏光の光は、何ら影響を受けずに
Ｓ偏光ホログラム１５を通過し、２分割旋光板１４に入
射する。ここで、２分割旋光板１４の旋光板１４Ｌ，１
４Ｒは共にオンにされているので、光は何ら影響を受け
ずに２分割旋光板１４を通過する。２分割旋光板１４を
通過した光は、対物レンズ１２によって集光されて、Ｓ
ＩＬ２９を経て、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の反射膜５で反射され、その際、アドレ
ス・サーボエリア６におけるエンボスピットによって変
調されて、ＳＩＬ２９を経て、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で平行光束とさ
れ、何ら影響を受けずに２分割旋光板１４およびＳ偏光
ホログラム１５を通過し、空間光変調器１６に入射し、
ここで、偏光方向が回転されて再びＳ偏光とされ、何ら
影響を受けずにＰ偏光ホログラム２８を通過し、偏光ビ
ームスプリッタ１７で反射されて、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８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。
【００４８】なお、上記のサーボ時における設定では、
ピックアップ１１の構成は、ＣＤ（コンパクト・ディス
ク）やＤＶＤ（デジタル・ビデオ・ディスク）やＨＳ
（ハイパー・ストレージ・ディスク）等の通常の光ディ
スクに対する記録，再生用のピックアップの構成と同様
になる。従って、本実施の形態における光情報記録再生
装置１０では、通常の光ディスク装置との互換性を持た
せるように構成することも可能である。
ピックアップ１１の構成は、ＣＤ（コンパクト・ディス
ク）やＤＶＤ（デジタル・ビデオ・ディスク）やＨＳ
（ハイパー・ストレージ・ディスク）等の通常の光ディ
スクに対する記録，再生用のピックアップの構成と同様
になる。従って、本実施の形態における光情報記録再生
装置１０では、通常の光ディスク装置との互換性を持た
せるように構成することも可能である。
【００４９】ここで、後の説明で使用するＡ偏光および
Ｂ偏光を以下のように定義する。すなわち、図１０に示
したように、Ａ偏光はＳ偏光を−４５°またはＰ偏光を
＋４５°偏光方向を回転させた直線偏光とし、Ｂ偏光は
Ｓ偏光を＋４５°またはＰ偏光を−４５°偏光方向を回
転させた直線偏光とする。Ａ偏光とＢ偏光は、互いに偏
光方向が直交している。
Ｂ偏光を以下のように定義する。すなわち、図１０に示
したように、Ａ偏光はＳ偏光を−４５°またはＰ偏光を
＋４５°偏光方向を回転させた直線偏光とし、Ｂ偏光は
Ｓ偏光を＋４５°またはＰ偏光を−４５°偏光方向を回
転させた直線偏光とする。Ａ偏光とＢ偏光は、互いに偏
光方向が直交している。
【００５０】次に、記録時の作用について説明する。図
１２は記録時におけるピックアップ１１の状態を示す説
明図、図１３および図１４は記録時における光の状態を
示す説明図である。これらの図に示したように、記録時
には、空間光変調器１６は、記録する情報に応じて各画
素毎にオフとオンを選択する。本実施の形態では、２画
素で１ビットの情報を表現する。この場合、必ず、１ビ
ットの情報に対応する２画素のうちの一方をオン、他方
をオフとする。また、２分割旋光板１４の旋光板１４
Ｌ，１４Ｒは共にオフにされる。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７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７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７
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。
１２は記録時におけるピックアップ１１の状態を示す説
明図、図１３および図１４は記録時における光の状態を
示す説明図である。これらの図に示したように、記録時
には、空間光変調器１６は、記録する情報に応じて各画
素毎にオフとオンを選択する。本実施の形態では、２画
素で１ビットの情報を表現する。この場合、必ず、１ビ
ットの情報に対応する２画素のうちの一方をオン、他方
をオフとする。また、２分割旋光板１４の旋光板１４
Ｌ，１４Ｒは共にオフにされる。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７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７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７
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。
【００５１】レーザカプラ２０から出射されたＳ偏光の
レーザ光は、コリメータレンズ１９によって平行光束と
され、偏光ビームスプリッタ１７に入射し、この偏光ビ
ームスプリッタ１７で反射され、何ら影響を受けずにＰ
偏光ホログラム２８を通過し、空間光変調器１６に入射
する。ここで、空間光変調器１６のうちオンにされてい
る画素を通過した光は偏光方向が回転されずにＳ偏光の
ままとなり、オフにされている画素を通過した光は偏光
方向が＋９０°回転されてＰ偏光となる。空間光変調器
１６を通過した後の光はＳ偏光ホログラム１５に入射す
る。ここで、Ｓ偏光ホログラム１５はＳ偏光のみを収束
させるので、空間光変調器１６からの光のうちのＰ偏光
成分は平行光束のままＳ偏光ホログラム１５を通過し、
対物レンズ１２によって集光されて光情報記録媒体１に
照射され、収束しながらホログラム層３を通過してホロ
グラム層３と保護層４との境界面上で最も小径となるよ
うに収束する。一方、空間光変調器１６からの光のうち
のＳ偏光成分はＳ偏光ホログラム１５によって若干収束
された後、対物レンズ１２によって集光されて光情報記
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３を通過する。本実施の
形態では、ホログラム層３と保護層４との境界面上で最
も小径となるように収束する光を記録用参照光とし、ホ
ログラム層３と保護層４との境界面よりも手前側で最も
小径となるように収束する光を情報光とする。
レーザ光は、コリメータレンズ１９によって平行光束と
され、偏光ビームスプリッタ１７に入射し、この偏光ビ
ームスプリッタ１７で反射され、何ら影響を受けずにＰ
偏光ホログラム２８を通過し、空間光変調器１６に入射
する。ここで、空間光変調器１６のうちオンにされてい
る画素を通過した光は偏光方向が回転されずにＳ偏光の
ままとなり、オフにされている画素を通過した光は偏光
方向が＋９０°回転されてＰ偏光となる。空間光変調器
１６を通過した後の光はＳ偏光ホログラム１５に入射す
る。ここで、Ｓ偏光ホログラム１５はＳ偏光のみを収束
させるので、空間光変調器１６からの光のうちのＰ偏光
成分は平行光束のままＳ偏光ホログラム１５を通過し、
対物レンズ１２によって集光されて光情報記録媒体１に
照射され、収束しながらホログラム層３を通過してホロ
グラム層３と保護層４との境界面上で最も小径となるよ
うに収束する。一方、空間光変調器１６からの光のうち
のＳ偏光成分はＳ偏光ホログラム１５によって若干収束
された後、対物レンズ１２によって集光されて光情報記
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３を通過する。本実施の
形態では、ホログラム層３と保護層４との境界面上で最
も小径となるように収束する光を記録用参照光とし、ホ
ログラム層３と保護層４との境界面よりも手前側で最も
小径となるように収束する光を情報光とする。
【００５２】Ｓ偏光ホログラム１５からの光束のうち、
光軸の左側部分は２分割旋光板１４の旋光板１４Ｌ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１４の旋光板１４Ｒによって、偏光方向が
−４５°回転される。ここで、空間光変調器１６のオフ
の画素を通過し旋光板１４Ｌを通過した光束を参照光Ｏ
ＦＦ−Ｌと記し、同様に、空間光変調器１６のオンの画
素を通過し旋光板１４Ｌを通過した光束を情報光ＯＮ−
Ｌ、空間光変調器１６のオフの画素を通過し旋光板１４
Ｒを通過した光束を参照光ＯＦＦ−Ｒ、空間光変調器１
６のオンの画素を通過し旋光板１４Ｒを通過した光束を
情報光ＯＮ−Ｒと記す。図１３に示したように、参照光
ＯＦＦ−Ｌは旋光板１４Ｌを通過してＡ偏光の光とな
り、情報光ＯＮ−Ｒは旋光板１４Ｒを通過してＡ偏光の
光となる。なお、図１３において符号５３で示した記号
はＡ偏光を表している。また、図１４に示したように、
参照光ＯＦＦ−Ｒは旋光板１４Ｒを通過してＢ偏光の光
となり、情報光ＯＮ−Ｌは旋光板１４Ｌを通過してＢ偏
光の光となる。なお、図１４において符号５４で示した
記号はＢ偏光を表している。本実施の形態では、上記の
４種類の光束を用いて、ホログラム層３に情報を記録す
る。この情報の記録方法について、図１３および図１４
を参照して詳しく説明する。
光軸の左側部分は２分割旋光板１４の旋光板１４Ｌ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１４の旋光板１４Ｒによって、偏光方向が
−４５°回転される。ここで、空間光変調器１６のオフ
の画素を通過し旋光板１４Ｌを通過した光束を参照光Ｏ
ＦＦ−Ｌと記し、同様に、空間光変調器１６のオンの画
素を通過し旋光板１４Ｌを通過した光束を情報光ＯＮ−
Ｌ、空間光変調器１６のオフの画素を通過し旋光板１４
Ｒを通過した光束を参照光ＯＦＦ−Ｒ、空間光変調器１
６のオンの画素を通過し旋光板１４Ｒを通過した光束を
情報光ＯＮ−Ｒと記す。図１３に示したように、参照光
ＯＦＦ−Ｌは旋光板１４Ｌを通過してＡ偏光の光とな
り、情報光ＯＮ−Ｒは旋光板１４Ｒを通過してＡ偏光の
光となる。なお、図１３において符号５３で示した記号
はＡ偏光を表している。また、図１４に示したように、
参照光ＯＦＦ−Ｒは旋光板１４Ｒを通過してＢ偏光の光
となり、情報光ＯＮ−Ｌは旋光板１４Ｌを通過してＢ偏
光の光となる。なお、図１４において符号５４で示した
記号はＢ偏光を表している。本実施の形態では、上記の
４種類の光束を用いて、ホログラム層３に情報を記録す
る。この情報の記録方法について、図１３および図１４
を参照して詳しく説明する。
【００５３】図１３は、参照光ＯＦＦ−Ｌと情報光ＯＮ
−Ｒとの干渉の様子を示したものである。この図に示し
たように、光軸の左側の領域において、参照光ＯＦＦ−
Ｌは収束しながらホログラム層３を通過し、情報光ＯＮ
−Ｒは発散しながらホログラム層３を通過し、これらの
光は共にＡ偏光であるため干渉する。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、参照
光ＯＦＦ−Ｌと情報光ＯＮ−Ｒ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る。すなわち、体積ホ
ログラムが形成される。なお、光軸の左側の領域では、
参照光ＯＦＦ−Ｒが反射膜５で反射した光も通過する
が、この参照光ＯＦＦ−ＲはＢ偏光であり、Ａ偏光とは
偏光方向が直交するため、Ａ偏光の参照光ＯＦＦ−Ｌお
よび情報光ＯＮ−Ｒとは干渉しない。
−Ｒとの干渉の様子を示したものである。この図に示し
たように、光軸の左側の領域において、参照光ＯＦＦ−
Ｌは収束しながらホログラム層３を通過し、情報光ＯＮ
−Ｒは発散しながらホログラム層３を通過し、これらの
光は共にＡ偏光であるため干渉する。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、参照
光ＯＦＦ−Ｌと情報光ＯＮ−Ｒ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る。すなわち、体積ホ
ログラムが形成される。なお、光軸の左側の領域では、
参照光ＯＦＦ−Ｒが反射膜５で反射した光も通過する
が、この参照光ＯＦＦ−ＲはＢ偏光であり、Ａ偏光とは
偏光方向が直交するため、Ａ偏光の参照光ＯＦＦ−Ｌお
よび情報光ＯＮ−Ｒとは干渉しない。
【００５４】図１４は、参照光ＯＦＦ−Ｒと情報光ＯＮ
−Ｌとの干渉の様子を示したものである。この図に示し
たように、光軸の右側の領域において、参照光ＯＦＦ−
Ｒは収束しながらホログラム層３を通過し、情報光ＯＮ
−Ｌは発散しながらホログラム層３を通過し、これらの
光は共にＢ偏光であるため干渉する。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、参照
光ＯＦＦ−Ｒと情報光ＯＮ−Ｌ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る。すなわち、体積ホ
ログラムが形成される。なお、光軸の右側の領域では、
参照光ＯＦＦ−Ｌが反射膜５で反射した光も通過する
が、この参照光ＯＦＦ−ＬはＡ偏光であり、Ｂ偏光とは
偏光方向が直交するため、Ｂ偏光の参照光ＯＦＦ−Ｒお
よび情報光ＯＮ−Ｌとは干渉しない。
−Ｌとの干渉の様子を示したものである。この図に示し
たように、光軸の右側の領域において、参照光ＯＦＦ−
Ｒは収束しながらホログラム層３を通過し、情報光ＯＮ
−Ｌは発散しながらホログラム層３を通過し、これらの
光は共にＢ偏光であるため干渉する。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、参照
光ＯＦＦ−Ｒと情報光ＯＮ−Ｌ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る。すなわち、体積ホ
ログラムが形成される。なお、光軸の右側の領域では、
参照光ＯＦＦ−Ｌが反射膜５で反射した光も通過する
が、この参照光ＯＦＦ−ＬはＡ偏光であり、Ｂ偏光とは
偏光方向が直交するため、Ｂ偏光の参照光ＯＦＦ−Ｒお
よび情報光ＯＮ−Ｌとは干渉しない。
【００５５】このように、本実施の形態では、光軸の左
側の領域と右側の領域とで、干渉させる光の偏光方向を
直交させているので、余分な干渉縞の発生を防止して、
ＳＮ比の低下を防止することができる。
側の領域と右側の領域とで、干渉させる光の偏光方向を
直交させているので、余分な干渉縞の発生を防止して、
ＳＮ比の低下を防止することができる。
【００５６】なお、本実施の形態では、記録用参照光
も、空間光変調器１６によって空間的に変調された光で
あるため、ホログラム層３の一断面を見ると、画素単位
の情報光の中には、画素単位の記録用参照光が存在しな
いために干渉縞が生じない情報光もあるが、このような
情報光でも、ホログラム層３内において必ず画素単位の
記録用参照光が存在する部分を通過して干渉縞を発生さ
せるので、問題は生じない。なお、空間光変調器１６で
は、２画素で１ビットの情報を表現し、１ビットの情報
に対応する２画素のうちの一方をオン、他方をオフとし
ている。従って、情報の内容にかかわらず記録用参照光
の光量は略一定となる。図１５は、ホログラム層３内に
おいて画素単位の記録用参照光５５と画素単位の情報光
５６とが体積的に干渉する様子を概念的に表したもので
ある。この図では、簡単のために、画素単位の記録用参
照光５５と画素単位の情報光５６とが交互に配置された
例を示している。この例では、画素単位の記録用参照光
５５は互いに異なる角度θ１，θ３ ，…，θn-3 ，θ
n-1 を有する収束光であり、画素単位の情報光５６は互
いに異なる角度θ2 ，θ4 ，…，θn-2 ，θn を有する
発散光である。この図から分かるように、各画素単位の
情報光５６は、ホログラム層３内において必ず、いずれ
かの画素単位の記録用参照光５５と交差して干渉縞を発
生させる。
も、空間光変調器１６によって空間的に変調された光で
あるため、ホログラム層３の一断面を見ると、画素単位
の情報光の中には、画素単位の記録用参照光が存在しな
いために干渉縞が生じない情報光もあるが、このような
情報光でも、ホログラム層３内において必ず画素単位の
記録用参照光が存在する部分を通過して干渉縞を発生さ
せるので、問題は生じない。なお、空間光変調器１６で
は、２画素で１ビットの情報を表現し、１ビットの情報
に対応する２画素のうちの一方をオン、他方をオフとし
ている。従って、情報の内容にかかわらず記録用参照光
の光量は略一定となる。図１５は、ホログラム層３内に
おいて画素単位の記録用参照光５５と画素単位の情報光
５６とが体積的に干渉する様子を概念的に表したもので
ある。この図では、簡単のために、画素単位の記録用参
照光５５と画素単位の情報光５６とが交互に配置された
例を示している。この例では、画素単位の記録用参照光
５５は互いに異なる角度θ１，θ３ ，…，θn-3 ，θ
n-1 を有する収束光であり、画素単位の情報光５６は互
いに異なる角度θ2 ，θ4 ，…，θn-2 ，θn を有する
発散光である。この図から分かるように、各画素単位の
情報光５６は、ホログラム層３内において必ず、いずれ
かの画素単位の記録用参照光５５と交差して干渉縞を発
生させる。
【００５７】また、本実施の形態では、情報光と記録用
参照光は、共に、ホログラム層３の同一の面側より他方
の面側に進行するので、ホログラム層３には、透過型
（フレネル型）のホログラムが形成される。透過型のホ
ログラムでは、ホログラム層３の一方の面側より再生用
参照光を照射すると、ホログラム層３の他方の面側に再
生光が出射される。
参照光は、共に、ホログラム層３の同一の面側より他方
の面側に進行するので、ホログラム層３には、透過型
（フレネル型）のホログラムが形成される。透過型のホ
ログラムでは、ホログラム層３の一方の面側より再生用
参照光を照射すると、ホログラム層３の他方の面側に再
生光が出射される。
【００５８】次に、再生時の作用について説明する。図
１６は再生時におけるピックアップ１１の状態を示す説
明図、図１７ないし図２０は再生時における光の状態を
示す説明図である。これらの図に示したように、再生時
には、空間光変調器１６の全画素がオンにされ、２分割
旋光板１４の各旋光板１４Ｌ，１４Ｒはオフにされる。
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１
２の出射光がデータエリア７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７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７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。
１６は再生時におけるピックアップ１１の状態を示す説
明図、図１７ないし図２０は再生時における光の状態を
示す説明図である。これらの図に示したように、再生時
には、空間光変調器１６の全画素がオンにされ、２分割
旋光板１４の各旋光板１４Ｌ，１４Ｒはオフにされる。
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１
２の出射光がデータエリア７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７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７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。
【００５９】レーザカプラ２０から出射されたＳ偏光の
レーザ光は、コリメータレンズ１９によって平行光束と
され、偏光ビームスプリッタ１７に入射し、この偏光ビ
ームスプリッタ１７で反射され、何ら影響を受けずにＰ
偏光ホログラム２８を通過し、空間光変調器１６に入射
する。ここで、空間光変調器１６の全画素がオンにされ
ているので、空間光変調器１６を通過した後の光は、偏
光方向が回転されずＳ偏光のままである。空間光変調器
１６を通過した後のＳ偏光の光は、Ｓ偏光ホログラム１
５によって若干収束された後、対物レンズ１２によって
集光されて光情報記録媒体１に照射され、厚み方向につ
いて記録用参照光と同じ位置であるホログラム層３と保
護層４との境界面よりも手前側の位置で一旦最も小径と
なるように収束した後、発散しながらホログラム層３を
通過する。この光が再生用参照光６１となる。
レーザ光は、コリメータレンズ１９によって平行光束と
され、偏光ビームスプリッタ１７に入射し、この偏光ビ
ームスプリッタ１７で反射され、何ら影響を受けずにＰ
偏光ホログラム２８を通過し、空間光変調器１６に入射
する。ここで、空間光変調器１６の全画素がオンにされ
ているので、空間光変調器１６を通過した後の光は、偏
光方向が回転されずＳ偏光のままである。空間光変調器
１６を通過した後のＳ偏光の光は、Ｓ偏光ホログラム１
５によって若干収束された後、対物レンズ１２によって
集光されて光情報記録媒体１に照射され、厚み方向につ
いて記録用参照光と同じ位置であるホログラム層３と保
護層４との境界面よりも手前側の位置で一旦最も小径と
なるように収束した後、発散しながらホログラム層３を
通過する。この光が再生用参照光６１となる。
【００６０】Ｓ偏光ホログラム１５からの光束のうち、
光軸の右側部分は２分割旋光板１４の旋光板１４Ｒによ
って、偏光方向が−４５°回転されて、Ａ偏光の光束と
なる。この光束を参照光６１Ｒと記す。また、Ｓ偏光ホ
ログラム１５からの光束のうち、光軸の左側部分は２分
割旋光板１４の旋光板１４Ｌによって、偏光方向が＋４
５°回転されて、Ｂ偏光の光束となる。この光束を参照
光６１Ｌと記す。本実施の形態では、参照光６１Ｒ，６
１Ｌによって、ホログラム層３より１次的な再生光が発
生され、この１次的な再生光は反射膜５で反射されるこ
とによってホログラム層３に照射される。本実施の形態
では、この１次的な再生光を２次的な参照光として、ホ
ログラム層３より２次的な再生光が発生し、この２次的
な再生光を、情報を再生するために使用する。
光軸の右側部分は２分割旋光板１４の旋光板１４Ｒによ
って、偏光方向が−４５°回転されて、Ａ偏光の光束と
なる。この光束を参照光６１Ｒと記す。また、Ｓ偏光ホ
ログラム１５からの光束のうち、光軸の左側部分は２分
割旋光板１４の旋光板１４Ｌによって、偏光方向が＋４
５°回転されて、Ｂ偏光の光束となる。この光束を参照
光６１Ｌと記す。本実施の形態では、参照光６１Ｒ，６
１Ｌによって、ホログラム層３より１次的な再生光が発
生され、この１次的な再生光は反射膜５で反射されるこ
とによってホログラム層３に照射される。本実施の形態
では、この１次的な再生光を２次的な参照光として、ホ
ログラム層３より２次的な再生光が発生し、この２次的
な再生光を、情報を再生するために使用する。
【００６１】図１７は、参照光６１Ｒによって１次的な
再生光が発生される様子を示したものである。この図に
示したように、参照光６１Ｒは、図１３に示した記録時
における情報光ＯＮ−Ｒと厚み方向について同じ位置で
最も小径となるように収束する光である。従って、この
参照光６１Ｒにより、ホログラム層３より、図１３に示
した記録時における参照光ＯＦＦ−Ｌに対応する１次的
な再生光６２Ｒが発生される。なお、記録時における情
報光ＯＮ−Ｒは空間光変調器１６によって空間的に変調
された光であったのに対して、再生時における参照光６
１Ｒは均一な光であるが、光演算により、再生時におけ
る参照光６１Ｒのうち、記録時における情報光ＯＮ−Ｒ
に対応する部分のみによって１次的な再生光６２Ｒが発
生される。
再生光が発生される様子を示したものである。この図に
示したように、参照光６１Ｒは、図１３に示した記録時
における情報光ＯＮ−Ｒと厚み方向について同じ位置で
最も小径となるように収束する光である。従って、この
参照光６１Ｒにより、ホログラム層３より、図１３に示
した記録時における参照光ＯＦＦ−Ｌに対応する１次的
な再生光６２Ｒが発生される。なお、記録時における情
報光ＯＮ−Ｒは空間光変調器１６によって空間的に変調
された光であったのに対して、再生時における参照光６
１Ｒは均一な光であるが、光演算により、再生時におけ
る参照光６１Ｒのうち、記録時における情報光ＯＮ−Ｒ
に対応する部分のみによって１次的な再生光６２Ｒが発
生される。
【００６２】図１８は、１次的な再生光６２Ｒを２次的
な参照光として２次的な再生光が発生される様子を示し
たものである。この図に示したように、１次的な再生光
６２Ｒは、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反射膜５の方向へ進行
し、反射膜５で反射され、２次的な参照光６３Ｒとし
て、ホログラム層３に照射される。この２次的な参照光
６３Ｒは、図１４に示した記録時における参照光ＯＦＦ
−Ｒと同じ位置で最も小径となるように収束し、且つ反
対方向に進む光である。従って、この２次的な参照光６
３Ｒにより、ホログラム層３より、図１４に示した記録
時における情報光ＯＮ−Ｌに対応する２次的な再生光６
４Ｒが発生される。なお、この場合も、光演算により、
２次的な参照光６３Ｒのうち、記録時における参照光Ｏ
ＦＦ−Ｒに対応する部分のみによって２次的な再生光６
４Ｒが発生される。
な参照光として２次的な再生光が発生される様子を示し
たものである。この図に示したように、１次的な再生光
６２Ｒは、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反射膜５の方向へ進行
し、反射膜５で反射され、２次的な参照光６３Ｒとし
て、ホログラム層３に照射される。この２次的な参照光
６３Ｒは、図１４に示した記録時における参照光ＯＦＦ
−Ｒと同じ位置で最も小径となるように収束し、且つ反
対方向に進む光である。従って、この２次的な参照光６
３Ｒにより、ホログラム層３より、図１４に示した記録
時における情報光ＯＮ−Ｌに対応する２次的な再生光６
４Ｒが発生される。なお、この場合も、光演算により、
２次的な参照光６３Ｒのうち、記録時における参照光Ｏ
ＦＦ−Ｒに対応する部分のみによって２次的な再生光６
４Ｒが発生される。
【００６３】２次的な再生光６４Ｒは、対物レンズ１２
によって若干収束された後、２分割旋光板１４の旋光板
１４Ｌを通過してＰ偏光の光束となり、何ら影響を受け
ずにＳ偏光ホログラム１５および空間光変調器１６を通
過し、Ｐ偏光ホログラム２８に入射し、平行光束とされ
て偏光ビームスプリッタ１７に入射し、この偏光ビーム
スプリッタ１７を透過してＣＣＤアレイ１８に入射す
る。
によって若干収束された後、２分割旋光板１４の旋光板
１４Ｌを通過してＰ偏光の光束となり、何ら影響を受け
ずにＳ偏光ホログラム１５および空間光変調器１６を通
過し、Ｐ偏光ホログラム２８に入射し、平行光束とされ
て偏光ビームスプリッタ１７に入射し、この偏光ビーム
スプリッタ１７を透過してＣＣＤアレイ１８に入射す
る。
【００６４】図１９は、参照光６１Ｌによって１次的な
再生光が発生される様子を示したものである。この図に
示したように、参照光６１Ｌは、図１４に示した記録時
における情報光ＯＮ−Ｌと厚み方向について同じ位置で
最も小径となるように収束する光である。従って、この
参照光６１Ｌにより、ホログラム層３より、図１４に示
した記録時における参照光ＯＦＦ−Ｒに対応する１次的
な再生光６２Ｌが発生される。なお、記録時における情
報光ＯＮ−Ｌは空間光変調器１６によって空間的に変調
された光であったのに対して、再生時における参照光６
１Ｌは均一な光であるが、光演算により、再生時におけ
る参照光６１Ｌのうち、記録時における情報光ＯＮ−Ｌ
に対応する部分のみによって１次的な再生光６２Ｌが発
生される。
再生光が発生される様子を示したものである。この図に
示したように、参照光６１Ｌは、図１４に示した記録時
における情報光ＯＮ−Ｌと厚み方向について同じ位置で
最も小径となるように収束する光である。従って、この
参照光６１Ｌにより、ホログラム層３より、図１４に示
した記録時における参照光ＯＦＦ−Ｒに対応する１次的
な再生光６２Ｌが発生される。なお、記録時における情
報光ＯＮ−Ｌは空間光変調器１６によって空間的に変調
された光であったのに対して、再生時における参照光６
１Ｌは均一な光であるが、光演算により、再生時におけ
る参照光６１Ｌのうち、記録時における情報光ＯＮ−Ｌ
に対応する部分のみによって１次的な再生光６２Ｌが発
生される。
【００６５】図２０は、１次的な再生光６２Ｌを２次的
な参照光として２次的な再生光が発生される様子を示し
たものである。この図に示したように、１次的な再生光
６２Ｌは、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反射膜５の方向へ進行
し、反射膜５で反射され、２次的な参照光６３Ｌとし
て、ホログラム層３に照射される。この２次的な参照光
６３Ｒは、図１３に示した記録時における参照光ＯＦＦ
−Ｌと同じ位置で最も小径となるように収束し、且つ反
対方向に進む光である。従って、この２次的な参照光６
３Ｌにより、ホログラム層３より、図１３に示した記録
時における情報光ＯＮ−Ｒに対応する２次的な再生光６
４Ｌが発生される。なお、この場合も、光演算により、
２次的な参照光６３Ｌのうち、記録時における参照光Ｏ
ＦＦ−Ｌに対応する部分のみによって２次的な再生光６
４Ｌが発生される。
な参照光として２次的な再生光が発生される様子を示し
たものである。この図に示したように、１次的な再生光
６２Ｌは、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反射膜５の方向へ進行
し、反射膜５で反射され、２次的な参照光６３Ｌとし
て、ホログラム層３に照射される。この２次的な参照光
６３Ｒは、図１３に示した記録時における参照光ＯＦＦ
−Ｌと同じ位置で最も小径となるように収束し、且つ反
対方向に進む光である。従って、この２次的な参照光６
３Ｌにより、ホログラム層３より、図１３に示した記録
時における情報光ＯＮ−Ｒに対応する２次的な再生光６
４Ｌが発生される。なお、この場合も、光演算により、
２次的な参照光６３Ｌのうち、記録時における参照光Ｏ
ＦＦ−Ｌに対応する部分のみによって２次的な再生光６
４Ｌが発生される。
【００６６】２次的な再生光６４Ｌは、対物レンズ１２
によって若干収束された後、２分割旋光板１４の旋光板
１４Ｒを通過してＰ偏光の光束となり、何ら影響を受け
ずにＳ偏光ホログラム１５および空間光変調器１６を通
過し、Ｐ偏光ホログラム２８に入射し、平行光束とされ
て偏光ビームスプリッタ１７に入射し、この偏光ビーム
スプリッタ１７を透過してＣＣＤアレイ１８に入射す
る。
によって若干収束された後、２分割旋光板１４の旋光板
１４Ｒを通過してＰ偏光の光束となり、何ら影響を受け
ずにＳ偏光ホログラム１５および空間光変調器１６を通
過し、Ｐ偏光ホログラム２８に入射し、平行光束とされ
て偏光ビームスプリッタ１７に入射し、この偏光ビーム
スプリッタ１７を透過してＣＣＤアレイ１８に入射す
る。
【００６７】このようにしてＣＣＤアレイ１８に２次的
な再生光６４Ｒ，６４Ｌが入射し、ＣＣＤアレイ１８上
では、記録時に空間光変調器１６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ＣＣＤアレイ１８によって検出され、情報の
再生が行われる。なお、図１６では、参照光６１Ｌ，６
１Ｒを合わせて再生用参照光６１と表し、２次的な再生
光６４Ｒ，６４Ｌを合わせて再生光６４と表している。
な再生光６４Ｒ，６４Ｌが入射し、ＣＣＤアレイ１８上
では、記録時に空間光変調器１６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ＣＣＤアレイ１８によって検出され、情報の
再生が行われる。なお、図１６では、参照光６１Ｌ，６
１Ｒを合わせて再生用参照光６１と表し、２次的な再生
光６４Ｒ，６４Ｌを合わせて再生光６４と表している。
【００６８】なお、再生時において、再生用参照光６１
は、光情報記録媒体１の反射膜５で反射されてピックア
ップ１１側に戻るが、この戻り光６５のうちの大部分
は、図１７および図１９に示したように、デフォーカス
状態となるため、再生光の検出には影響を及ぼさない。
また、再生用参照光６１の戻り光６５のうちの中央部分
の若干の戻り光は、図２１に示したように、対物レンズ
１２によって空間光変調器１６の中心部に集光される。
この戻り光６５は、２分割旋光板１４によってＰ偏光と
される。そこで、空間光変調器１６において、中心部の
数画素のみをオフにし、戻り光６５をＳ偏光に変え、偏
光ビームスプリッタ１７で反射されるようにすれば、更
に、ＣＣＤアレイ１８によって検出される情報のＳＮ比
を高めることができる。また、空間光変調器１６におけ
る中心部の数画素のみをオフにしておくことで、２分割
旋光板１４の中央部分を通過して空間光変調器１６に戻
ってくるような不確定光も、偏光ビームスプリッタ１７
で反射されるようにして、ＣＣＤアレイ１８に入射する
再生光から分離することができる。
は、光情報記録媒体１の反射膜５で反射されてピックア
ップ１１側に戻るが、この戻り光６５のうちの大部分
は、図１７および図１９に示したように、デフォーカス
状態となるため、再生光の検出には影響を及ぼさない。
また、再生用参照光６１の戻り光６５のうちの中央部分
の若干の戻り光は、図２１に示したように、対物レンズ
１２によって空間光変調器１６の中心部に集光される。
この戻り光６５は、２分割旋光板１４によってＰ偏光と
される。そこで、空間光変調器１６において、中心部の
数画素のみをオフにし、戻り光６５をＳ偏光に変え、偏
光ビームスプリッタ１７で反射されるようにすれば、更
に、ＣＣＤアレイ１８によって検出される情報のＳＮ比
を高めることができる。また、空間光変調器１６におけ
る中心部の数画素のみをオフにしておくことで、２分割
旋光板１４の中央部分を通過して空間光変調器１６に戻
ってくるような不確定光も、偏光ビームスプリッタ１７
で反射されるようにして、ＣＣＤアレイ１８に入射する
再生光から分離することができる。
【００６９】ところで、ＣＣＤアレイ１８によって、再
生光の２次元パターンを検出する場合、再生光とＣＣＤ
アレイ１８とを正確に位置決めするか、ＣＣＤアレイ１
８の検出データから再生光のパターンにおける基準位置
を認識する必要がある。本実施の形態では、後者を採用
する。ここで、図２２および図２３を参照して、ＣＣＤ
アレイ１８の検出データから再生光のパターンにおける
基準位置を認識する方法について説明する。図２２
（ａ）に示したように、ピックアップ１１におけるアパ
ーチャは、２分割旋光板１４によって、光軸を中心とし
て対称な２つの領域７１Ｌ，７１Ｒに分けられる。更
に、図２２（ｂ）に示したように、アパーチャは、空間
光変調器１６によって、複数の画素７２に分けられる。
この画素７２が、２次元パターンデータの最小単位とな
る。本実施の形態では、２画素で１ビットのデジタルデ
ータ“０”または“１”を表現し、１ビットの情報に対
応する２画素のうちの一方をオン、他方をオフとしてい
る。２画素が共にオンまたは共にオフの場合はエラーデ
ータとなる。このように、２画素で１ビットのデジタル
データを表現することは、差動検出によりデータの検出
精度を上げることができる等のメリットがある。図２３
（ａ）は、１ビットのデジタルデータに対応する２画素
の組７３を表したものである。この組７３が存在する領
域を、以下、データ領域と言う。本実施の形態では、２
画素が共にオンまたは共にオフの場合はエラーデータと
なることを利用して、再生光のパターンにおける基準位
置を示す基準位置情報を、情報光に含ませるようにして
いる。すなわち、図２３（ｂ）に示したように、２分割
旋光板１４の分割線に平行な２画素の幅の部分と分割線
に垂直な２画素の幅の部分とからなる十文字の領域７４
に、故意に、エラーデータを所定のパターンで配置して
いる。このエラーデータのパターンを、以下、トラッキ
ング用画素パターンと言う。このトラッキング用画素パ
ターンが基準位置情報となる。なお、図２３（ｂ）にお
いて、符号７５はオンの画素、符号７６はオフの画素を
表している。また、中心部分の４画素の領域７７は、前
述のように、再生用参照光の戻り光６５を分離するため
に常にオフにしておく。
生光の２次元パターンを検出する場合、再生光とＣＣＤ
アレイ１８とを正確に位置決めするか、ＣＣＤアレイ１
８の検出データから再生光のパターンにおける基準位置
を認識する必要がある。本実施の形態では、後者を採用
する。ここで、図２２および図２３を参照して、ＣＣＤ
アレイ１８の検出データから再生光のパターンにおける
基準位置を認識する方法について説明する。図２２
（ａ）に示したように、ピックアップ１１におけるアパ
ーチャは、２分割旋光板１４によって、光軸を中心とし
て対称な２つの領域７１Ｌ，７１Ｒに分けられる。更
に、図２２（ｂ）に示したように、アパーチャは、空間
光変調器１６によって、複数の画素７２に分けられる。
この画素７２が、２次元パターンデータの最小単位とな
る。本実施の形態では、２画素で１ビットのデジタルデ
ータ“０”または“１”を表現し、１ビットの情報に対
応する２画素のうちの一方をオン、他方をオフとしてい
る。２画素が共にオンまたは共にオフの場合はエラーデ
ータとなる。このように、２画素で１ビットのデジタル
データを表現することは、差動検出によりデータの検出
精度を上げることができる等のメリットがある。図２３
（ａ）は、１ビットのデジタルデータに対応する２画素
の組７３を表したものである。この組７３が存在する領
域を、以下、データ領域と言う。本実施の形態では、２
画素が共にオンまたは共にオフの場合はエラーデータと
なることを利用して、再生光のパターンにおける基準位
置を示す基準位置情報を、情報光に含ませるようにして
いる。すなわち、図２３（ｂ）に示したように、２分割
旋光板１４の分割線に平行な２画素の幅の部分と分割線
に垂直な２画素の幅の部分とからなる十文字の領域７４
に、故意に、エラーデータを所定のパターンで配置して
いる。このエラーデータのパターンを、以下、トラッキ
ング用画素パターンと言う。このトラッキング用画素パ
ターンが基準位置情報となる。なお、図２３（ｂ）にお
いて、符号７５はオンの画素、符号７６はオフの画素を
表している。また、中心部分の４画素の領域７７は、前
述のように、再生用参照光の戻り光６５を分離するため
に常にオフにしておく。
【００７０】トラッキング用画素パターンと、記録する
データに対応するパターンとを合わせると、図２４
（ａ）に示したような２次元パターンとなる。本実施の
形態では、更に、データ領域以外の領域のうち、図にお
ける上半分をオフにし、下半分をオンにすると共に、デ
ータ領域においてデータ領域以外の領域に接する画素に
ついては、データ領域以外の領域と反対の状態、すなわ
ちデータ領域以外の領域がオフであればオン、データ領
域以外の領域がオンであればオフとする。これにより、
ＣＣＤアレイ１８の検出データから、データ領域の境界
部分をより明確に検出することが可能となる。
データに対応するパターンとを合わせると、図２４
（ａ）に示したような２次元パターンとなる。本実施の
形態では、更に、データ領域以外の領域のうち、図にお
ける上半分をオフにし、下半分をオンにすると共に、デ
ータ領域においてデータ領域以外の領域に接する画素に
ついては、データ領域以外の領域と反対の状態、すなわ
ちデータ領域以外の領域がオフであればオン、データ領
域以外の領域がオンであればオフとする。これにより、
ＣＣＤアレイ１８の検出データから、データ領域の境界
部分をより明確に検出することが可能となる。
【００７１】記録時には、図２４（ａ）に示したような
２次元パターンに従って空間変調された情報光と記録用
参照光との干渉パターンがホログラム層３に記録され
る。再生時に得られる再生光のパターンは、図２４
（ｂ）に示したように、記録時に比べるとコントラスト
が低下し、ＳＮ比が悪くなっている。再生時には、ＣＣ
Ｄアレイ１８によって、図２４（ｂ）に示したような再
生光のパターンを検出し、データを判別するが、その
際、トラッキング用画素パターンを認識し、その位置を
基準位置としてデータを判別する。
２次元パターンに従って空間変調された情報光と記録用
参照光との干渉パターンがホログラム層３に記録され
る。再生時に得られる再生光のパターンは、図２４
（ｂ）に示したように、記録時に比べるとコントラスト
が低下し、ＳＮ比が悪くなっている。再生時には、ＣＣ
Ｄアレイ１８によって、図２４（ｂ）に示したような再
生光のパターンを検出し、データを判別するが、その
際、トラッキング用画素パターンを認識し、その位置を
基準位置としてデータを判別する。
【００７２】図２５（ａ）は、再生光のパターンから判
別したデータの内容を概念的に表したものである。図中
のA-1-1 等の符号を付した領域がそれぞれ１ビットのデ
ータを表している。本実施の形態では、データ領域を、
トラッキング用画素パターンが記録された十文字の領域
７４で分割することによって、４つ領域７８Ａ，７８
Ｂ，７８Ｃ，７８Ｄに分けている。そして、図２５
（ｂ）に示したように、対角の領域７８Ａ，７８Ｃを合
わせて矩形の領域を形成し、同様に対角の領域７８Ｂ，
７８Ｄを合わせて矩形の領域を形成し、２つの矩形の領
域を上下に配置することでＥＣＣテーブルを形成するよ
うにしている。ＥＣＣテーブルとは、記録すべきデータ
にＣＲＣ（巡回冗長チェック）コード等のエラー訂正コ
ード（ＥＣＣ）を付加して形成したデータのテーブルで
ある。なお、図２５（ｂ）は、ｎ行ｍ列のＥＣＣテーブ
ルの一例を示したものであり、この他の配列も自由に設
計することができる。また、図２５（ａ）に示したデー
タ配列は、図２５（ｂ）に示したＥＣＣテーブルのうち
の一部を利用したものであり、図２５（ｂ）に示したＥ
ＣＣテーブルのうち、図２５（ａ）に示したデータ配列
に利用されない部分は、データの内容に関わらず一定の
値とする。記録時には、図２５（ｂ）に示したようなＥ
ＣＣテーブルを図２５（ａ）に示したように４つの領域
７８Ａ，７８Ｂ，７８Ｃ，７８Ｄに分解して光情報記録
媒体１に記録し、再生時には、図２５（ａ）に示したよ
うな配列のデータを検出し、これを並べ替えて図２５
（ｂ）に示したようなＥＣＣテーブルを再生し、このＥ
ＣＣテーブルに基づいてエラー訂正を行ってデータの再
生を行う。
別したデータの内容を概念的に表したものである。図中
のA-1-1 等の符号を付した領域がそれぞれ１ビットのデ
ータを表している。本実施の形態では、データ領域を、
トラッキング用画素パターンが記録された十文字の領域
７４で分割することによって、４つ領域７８Ａ，７８
Ｂ，７８Ｃ，７８Ｄに分けている。そして、図２５
（ｂ）に示したように、対角の領域７８Ａ，７８Ｃを合
わせて矩形の領域を形成し、同様に対角の領域７８Ｂ，
７８Ｄを合わせて矩形の領域を形成し、２つの矩形の領
域を上下に配置することでＥＣＣテーブルを形成するよ
うにしている。ＥＣＣテーブルとは、記録すべきデータ
にＣＲＣ（巡回冗長チェック）コード等のエラー訂正コ
ード（ＥＣＣ）を付加して形成したデータのテーブルで
ある。なお、図２５（ｂ）は、ｎ行ｍ列のＥＣＣテーブ
ルの一例を示したものであり、この他の配列も自由に設
計することができる。また、図２５（ａ）に示したデー
タ配列は、図２５（ｂ）に示したＥＣＣテーブルのうち
の一部を利用したものであり、図２５（ｂ）に示したＥ
ＣＣテーブルのうち、図２５（ａ）に示したデータ配列
に利用されない部分は、データの内容に関わらず一定の
値とする。記録時には、図２５（ｂ）に示したようなＥ
ＣＣテーブルを図２５（ａ）に示したように４つの領域
７８Ａ，７８Ｂ，７８Ｃ，７８Ｄに分解して光情報記録
媒体１に記録し、再生時には、図２５（ａ）に示したよ
うな配列のデータを検出し、これを並べ替えて図２５
（ｂ）に示したようなＥＣＣテーブルを再生し、このＥ
ＣＣテーブルに基づいてエラー訂正を行ってデータの再
生を行う。
【００７３】上述のような再生光のパターンにおける基
準位置（トラッキング用画素パターン）の認識や、エラ
ー訂正は、図２における信号処理回路８９によって行わ
れる。
準位置（トラッキング用画素パターン）の認識や、エラ
ー訂正は、図２における信号処理回路８９によって行わ
れる。
【００７４】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および光情報記録媒体１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、全て光情報記録媒体１に対して同一面側から同一軸
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、また、従来のホログラフィック記録
方式の場合のような迷光の問題が生じない。また、本実
施の形態によれば、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同様のピックアップ１１の形で
構成することができる。
光情報記録再生装置１０および光情報記録媒体１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、全て光情報記録媒体１に対して同一面側から同一軸
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、また、従来のホログラフィック記録
方式の場合のような迷光の問題が生じない。また、本実
施の形態によれば、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同様のピックアップ１１の形で
構成することができる。
【００７５】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、ピックアップ１１が、光情報記録媒
体１に対向するように配置されるＳＩＬ２９を有するよ
うに構成したので、光情報記録媒体１内において光情報
記録媒体１の法線方向に対してなす光の角度が、光情報
記録媒体１外において光情報記録媒体１の法線方向に対
してなす光の角度よりも小さくなることを防止できる。
言い換えると、ＳＩＬ２９を有しない場合に比べて、ピ
ックアップ１１の光学系の実質的な開口数を大きくする
ことができる。その結果、本実施の形態に係る光情報記
録再生装置１０によれば、ＳＩＬ２９を有しない場合に
比べて、ホログラム層３内における情報光と記録用参照
光とのなす角度を大きくすることができ、より高密度に
情報を記録することが可能となる。その結果、空間光変
調器１６の画素数を大きくすることが可能となり、情報
の転送レートの向上を図ることが可能となり、また、光
情報記録媒体１の分解能が向上した場合に、それを有効
に利用することができるようになる。
装置１０によれば、ピックアップ１１が、光情報記録媒
体１に対向するように配置されるＳＩＬ２９を有するよ
うに構成したので、光情報記録媒体１内において光情報
記録媒体１の法線方向に対してなす光の角度が、光情報
記録媒体１外において光情報記録媒体１の法線方向に対
してなす光の角度よりも小さくなることを防止できる。
言い換えると、ＳＩＬ２９を有しない場合に比べて、ピ
ックアップ１１の光学系の実質的な開口数を大きくする
ことができる。その結果、本実施の形態に係る光情報記
録再生装置１０によれば、ＳＩＬ２９を有しない場合に
比べて、ホログラム層３内における情報光と記録用参照
光とのなす角度を大きくすることができ、より高密度に
情報を記録することが可能となる。その結果、空間光変
調器１６の画素数を大きくすることが可能となり、情報
の転送レートの向上を図ることが可能となり、また、光
情報記録媒体１の分解能が向上した場合に、それを有効
に利用することができるようになる。
【００７６】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、ピックアップ１１がＳＩＬ２９を有
しない場合に比べて、光情報記録媒体１内において光情
報記録媒体１の法線方向に対してなす再生用参照光の角
度が大きくなり、光情報記録媒体１側を物点側とした場
合のピックアップ１１の光学系の倍率が大きくなるた
め、図１７および図１９に示した不要な戻り光６５がよ
り効率よく発散し、ノイズが低減される。
装置１０によれば、ピックアップ１１がＳＩＬ２９を有
しない場合に比べて、光情報記録媒体１内において光情
報記録媒体１の法線方向に対してなす再生用参照光の角
度が大きくなり、光情報記録媒体１側を物点側とした場
合のピックアップ１１の光学系の倍率が大きくなるた
め、図１７および図１９に示した不要な戻り光６５がよ
り効率よく発散し、ノイズが低減される。
【００７７】また、本実施の形態に係る光情報記録再生
装置１０および光情報記録媒体１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、リムーバビリティ
が良く、ランダムアクセスが容易になると共に、記録容
量および転送レートを大きくすることができる。
装置１０および光情報記録媒体１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、リムーバビリティ
が良く、ランダムアクセスが容易になると共に、記録容
量および転送レートを大きくすることができる。
【００７８】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、記録時に、記録用参照光および情報
光の光軸の左側の領域と右側の領域とで、干渉させる光
の偏光方向を直交させているので、余分な干渉縞の発生
を防止でき、ＳＮ比の低下を防止することができる。
装置１０によれば、記録時に、記録用参照光および情報
光の光軸の左側の領域と右側の領域とで、干渉させる光
の偏光方向を直交させているので、余分な干渉縞の発生
を防止でき、ＳＮ比の低下を防止することができる。
【００７９】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、再生光のパターンにおける基準位置
を示す基準位置情報を、情報光に含ませるようにしたの
で、再生光のパターンの認識が容易になる。
装置１０によれば、再生光のパターンにおける基準位置
を示す基準位置情報を、情報光に含ませるようにしたの
で、再生光のパターンの認識が容易になる。
【００８０】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、ピックアップ１１を、図９に示した
サーボ時の状態とすることにより、記録媒体にエンボス
ピットによって記録された情報を再生することができる
ので、従来の光ディスク装置との互換性を持たせること
が可能となる。特に、本実施の形態に係る光情報記録再
生装置１０によれば、ピックアップ１１がＳＩＬ２９を
有することから、ＳＩＬを用いて実質的な開口数を大き
くして高密度記録を可能とした光ディスク装置（「エレ
クトロニクス」１９９６年５月号，第１０７〜１１０ペ
ージ参照。）との互換性を持たせることが可能となる。
装置１０によれば、ピックアップ１１を、図９に示した
サーボ時の状態とすることにより、記録媒体にエンボス
ピットによって記録された情報を再生することができる
ので、従来の光ディスク装置との互換性を持たせること
が可能となる。特に、本実施の形態に係る光情報記録再
生装置１０によれば、ピックアップ１１がＳＩＬ２９を
有することから、ＳＩＬを用いて実質的な開口数を大き
くして高密度記録を可能とした光ディスク装置（「エレ
クトロニクス」１９９６年５月号，第１０７〜１１０ペ
ージ参照。）との互換性を持たせることが可能となる。
【００８１】ところで、ピックアップ１１の光学系の実
質的な開口数（ＮＡ＝ｎｓｉｎθ）が１．０未満程度の
場合には、ＳＩＬ２９と光情報記録媒体１との間のギャ
ップが１００μｍ程度あっても問題はない。しかしなが
ら、開口数が１．０以上となると、光情報記録媒体１に
対する光の入射角が大きくなり過ぎ、ＳＩＬ２９と光情
報記録媒体１との間のギャップが大きいと、光情報記録
媒体１の表面上での光の反射率が大きくなり過ぎて、光
の利用効率が低下してしまう。そのため、開口数が１．
０以上となるような光学系を目指す場合には、次の第２
の実施の形態のようにフライングヘッド構成にしてＳＩ
Ｌと光情報記録媒体１との間のギャップを小さくする
か、ＳＩＬ２９と光情報記録媒体１との間にオイル等の
流体を介在させることが望ましい。この場合の流体の屈
折率は、ＳＩＬ２９および光情報記録媒体１の透明基板
２の屈折率に近いものが好ましい。
質的な開口数（ＮＡ＝ｎｓｉｎθ）が１．０未満程度の
場合には、ＳＩＬ２９と光情報記録媒体１との間のギャ
ップが１００μｍ程度あっても問題はない。しかしなが
ら、開口数が１．０以上となると、光情報記録媒体１に
対する光の入射角が大きくなり過ぎ、ＳＩＬ２９と光情
報記録媒体１との間のギャップが大きいと、光情報記録
媒体１の表面上での光の反射率が大きくなり過ぎて、光
の利用効率が低下してしまう。そのため、開口数が１．
０以上となるような光学系を目指す場合には、次の第２
の実施の形態のようにフライングヘッド構成にしてＳＩ
Ｌと光情報記録媒体１との間のギャップを小さくする
か、ＳＩＬ２９と光情報記録媒体１との間にオイル等の
流体を介在させることが望ましい。この場合の流体の屈
折率は、ＳＩＬ２９および光情報記録媒体１の透明基板
２の屈折率に近いものが好ましい。
【００８２】図２６は、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ＳＩＬ近
傍を示す説明図である。本実施の形態では、第１の実施
の形態におけるＳＩＬ２９の代わりにＳＩＬ１６１を設
け、第１の実施の形態における対物レンズ１２の代わり
に対物レンズ１６２を設けている。ＳＩＬ１６１は、レ
ンズ保持部材１６３によって保持されている。レンズ保
持部材１６３は、対物レンズ１６２等を収納する図示し
ないピックアップ本体に対して、上下動可能に取り付け
られていると共に、光情報記録媒体１の回転に伴って光
情報記録媒体１の透明基板２に対して所定のエアギャッ
プを開けて対向するように浮上するフライングヘッド構
成になっている。
る光情報記録再生装置におけるピックアップのＳＩＬ近
傍を示す説明図である。本実施の形態では、第１の実施
の形態におけるＳＩＬ２９の代わりにＳＩＬ１６１を設
け、第１の実施の形態における対物レンズ１２の代わり
に対物レンズ１６２を設けている。ＳＩＬ１６１は、レ
ンズ保持部材１６３によって保持されている。レンズ保
持部材１６３は、対物レンズ１６２等を収納する図示し
ないピックアップ本体に対して、上下動可能に取り付け
られていると共に、光情報記録媒体１の回転に伴って光
情報記録媒体１の透明基板２に対して所定のエアギャッ
プを開けて対向するように浮上するフライングヘッド構
成になっている。
【００８３】本実施の形態では、対物レンズ１６２は、
ＳＩＬ１６１の球面に対して、垂直よりも小さい角度で
光を入射させるようになっている。一方、ＳＩＬ１６１
は、光情報記録媒体１の透明基板２と合わせてスーパ球
状ＳＩＬ（半球以上に頭部を残した形状のＳＩＬ）とし
ての光学特性が得られるように設定されている。より詳
しく説明すると、ＳＩＬ１６１の屈折率が透明基板２の
屈折率と等しい場合には、ＳＩＬ１６１の形状は、対物
レンズ１６２からの入射光を、出射面の中心に集光する
ように設定されたスーパ球状ＳＩＬの形状から、透明基
板２の厚み分を削った形状に設定されている。この場
合、ＳＩＬ１６１の球面に入射した光は、光情報記録媒
体１のホログラム層３の所定の位置において最も小径と
なるように収束する。
ＳＩＬ１６１の球面に対して、垂直よりも小さい角度で
光を入射させるようになっている。一方、ＳＩＬ１６１
は、光情報記録媒体１の透明基板２と合わせてスーパ球
状ＳＩＬ（半球以上に頭部を残した形状のＳＩＬ）とし
ての光学特性が得られるように設定されている。より詳
しく説明すると、ＳＩＬ１６１の屈折率が透明基板２の
屈折率と等しい場合には、ＳＩＬ１６１の形状は、対物
レンズ１６２からの入射光を、出射面の中心に集光する
ように設定されたスーパ球状ＳＩＬの形状から、透明基
板２の厚み分を削った形状に設定されている。この場
合、ＳＩＬ１６１の球面に入射した光は、光情報記録媒
体１のホログラム層３の所定の位置において最も小径と
なるように収束する。
【００８４】本実施の形態によれば、ＳＩＬ１６１の近
傍をフライングヘッド構成にしたので、ＳＩＬ１６１と
光情報記録媒体１との間のギャップを、光の波長に比較
して十分小さくして、ほとんど損失なしに光をＳＩＬ１
６１から光情報記録媒体１の透明基板２へ浸透させるこ
とが可能となり、開口数が１．０以上となるようにピッ
クアップの光学系を設計した場合に、光の利用効率が低
下することを防止することができる。本実施の形態にお
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。
傍をフライングヘッド構成にしたので、ＳＩＬ１６１と
光情報記録媒体１との間のギャップを、光の波長に比較
して十分小さくして、ほとんど損失なしに光をＳＩＬ１
６１から光情報記録媒体１の透明基板２へ浸透させるこ
とが可能となり、開口数が１．０以上となるようにピッ
クアップの光学系を設計した場合に、光の利用効率が低
下することを防止することができる。本実施の形態にお
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。
【００８５】次に、本発明の第３の実施の形態に係る光
情報記録再生装置について説明する。本実施の形態に係
る光情報記録再生装置の全体の構成は、図２に示した第
１の実施の形態に係る光情報記録再生装置１０の構成の
略同様である。ただし、ピックアップの構成が、第１の
実施の形態とは異なっている。
情報記録再生装置について説明する。本実施の形態に係
る光情報記録再生装置の全体の構成は、図２に示した第
１の実施の形態に係る光情報記録再生装置１０の構成の
略同様である。ただし、ピックアップの構成が、第１の
実施の形態とは異なっている。
【００８６】なお、本実施の形態に係る光情報記録再生
装置で使用する光情報記録媒体１の構成は、図２８に示
したように、第１の実施の形態と同様に、透明基板２の
一面に、ホログラム層３，反射膜５および保護層４を、
この順番で形成したものでもよいし、図２９に示したよ
うに、図２８に示した例よりもホログラム層３を薄く
し、透明基板２の一面に、ホログラム層３，透明媒体層
８，反射膜５および保護層４を、この順番で形成したも
のでもよい。透明媒体層８はガラス等によって形成され
る。反射膜５によって形成される反射面には、従来の光
ディスクと同様のトラッキングサーボ用のグルーブや、
サンプルドサーボ方式におけるウォプルピット、光情報
記録媒体１上の位置を知るために用いられるアドレスピ
ット等のエンボスピットが形成されている。第１の実施
の形態と同様に、サンプルドサーボ方式を用いる場合に
は、光情報記録媒体１には、図１に示したように、アド
レス・サーボエリア６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６間にデータエリア７が
設けられる。
装置で使用する光情報記録媒体１の構成は、図２８に示
したように、第１の実施の形態と同様に、透明基板２の
一面に、ホログラム層３，反射膜５および保護層４を、
この順番で形成したものでもよいし、図２９に示したよ
うに、図２８に示した例よりもホログラム層３を薄く
し、透明基板２の一面に、ホログラム層３，透明媒体層
８，反射膜５および保護層４を、この順番で形成したも
のでもよい。透明媒体層８はガラス等によって形成され
る。反射膜５によって形成される反射面には、従来の光
ディスクと同様のトラッキングサーボ用のグルーブや、
サンプルドサーボ方式におけるウォプルピット、光情報
記録媒体１上の位置を知るために用いられるアドレスピ
ット等のエンボスピットが形成されている。第１の実施
の形態と同様に、サンプルドサーボ方式を用いる場合に
は、光情報記録媒体１には、図１に示したように、アド
レス・サーボエリア６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６間にデータエリア７が
設けられる。
【００８７】図２７は、本実施の形態におけるピックア
ップの構成を示す説明図である。このピックアップ１１
１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の透明基板２側に対向するよ
うに配置されたＳＩＬ２９と、このＳＩＬ２９における
光情報記録媒体１とは反対側に設けられた対物レンズ１
２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の反対側に、
対物レンズ１２側から順に配設された空間光変調器１１
６，ビームスプリッタ１１７およびＣＣＤアレイ１１８
と、ビームスプリッタ１１７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とビームスプリッ
タ１１７との間に配設されたコリメータレンズ１９とを
備えている。本実施の形態における空間光変調器１１６
は、格子状に配列された多数の画素を有し、各画素毎に
光の透過状態と遮断状態とを選択することによって、光
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１１６としては、例えば液晶
表示素子を用いることができる。ビームスプリッタ１１
７は、入射した光束の光量の半分を透過し、半分を反射
する光学素子である。
ップの構成を示す説明図である。このピックアップ１１
１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の透明基板２側に対向するよ
うに配置されたＳＩＬ２９と、このＳＩＬ２９における
光情報記録媒体１とは反対側に設けられた対物レンズ１
２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の反対側に、
対物レンズ１２側から順に配設された空間光変調器１１
６，ビームスプリッタ１１７およびＣＣＤアレイ１１８
と、ビームスプリッタ１１７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とビームスプリッ
タ１１７との間に配設されたコリメータレンズ１９とを
備えている。本実施の形態における空間光変調器１１６
は、格子状に配列された多数の画素を有し、各画素毎に
光の透過状態と遮断状態とを選択することによって、光
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１１６としては、例えば液晶
表示素子を用いることができる。ビームスプリッタ１１
７は、入射した光束の光量の半分を透過し、半分を反射
する光学素子である。
【００８８】なお、ＣＣＤアレイ１１８の出力信号は、
図２における信号処理回路８９に入力される。また、空
間光変調器１１６は、図２におけるコントローラ９０に
よって制御される。
図２における信号処理回路８９に入力される。また、空
間光変調器１１６は、図２におけるコントローラ９０に
よって制御される。
【００８９】本実施の形態では、図３に示したように、
ＳＩＬ２９をスライダ９４で保持する構成でもよいし、
図２６に示したように、ＳＩＬ２９をフライングヘッド
構成のレンズ保持部材１６３で保持する構成でもよい
し、ＳＩＬ２９と光情報記録媒体１との間にオイル等の
流体を介在させる構成でもよい。
ＳＩＬ２９をスライダ９４で保持する構成でもよいし、
図２６に示したように、ＳＩＬ２９をフライングヘッド
構成のレンズ保持部材１６３で保持する構成でもよい
し、ＳＩＬ２９と光情報記録媒体１との間にオイル等の
流体を介在させる構成でもよい。
【００９０】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、サンプルド
サーボ方式の場合を例に取り、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。
装置および光情報記録媒体の作用について、サンプルド
サーボ方式の場合を例に取り、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。
【００９１】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１１６の全画素が透過状態
にされる。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６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６を通過する間、上記の設定と
する。
サーボ時には、空間光変調器１１６の全画素が透過状態
にされる。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６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６を通過する間、上記の設定と
する。
【００９２】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１９によって平行
光束とされ、ビームスプリッタ１１７に入射し、このビ
ームスプリッタ１１７で光量の半分が反射される。ビー
ムスプリッタ１１７で反射された光束は、空間光変調器
１１６を通過し、対物レンズ１２によって集光されて、
ＳＩＬ２９を経て、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（反射膜５）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の反射膜５で反射され、
その際、アドレス・サーボエリア６におけるエンボスピ
ットによって変調されて、ＳＩＬ２９を経て、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
で平行光束とされ、空間光変調器１１６を通過し、ビー
ムスプリッタ１１７に入射し、このビームスプリッタ１
１７で光量の半分が反射される。ビームスプリッタ１１
７で反射された光束は、レーザカプラ２０に入射し、図
６および図７に示したフォトディテクタ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８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。
ントなレーザ光は、コリメータレンズ１９によって平行
光束とされ、ビームスプリッタ１１７に入射し、このビ
ームスプリッタ１１７で光量の半分が反射される。ビー
ムスプリッタ１１７で反射された光束は、空間光変調器
１１６を通過し、対物レンズ１２によって集光されて、
ＳＩＬ２９を経て、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（反射膜５）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の反射膜５で反射され、
その際、アドレス・サーボエリア６におけるエンボスピ
ットによって変調されて、ＳＩＬ２９を経て、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
で平行光束とされ、空間光変調器１１６を通過し、ビー
ムスプリッタ１１７に入射し、このビームスプリッタ１
１７で光量の半分が反射される。ビームスプリッタ１１
７で反射された光束は、レーザカプラ２０に入射し、図
６および図７に示したフォトディテクタ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８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。
【００９３】なお、上記のサーボ時における設定では、
ピックアップ１１の構成は、ＣＤ（コンパクト・ディス
ク）やＤＶＤ（デジタル・ビデオ・ディスク）やＨＳ
（ハイパー・ストレージ・ディスク）等の通常の光ディ
スクに対する記録，再生用のピックアップの構成と同様
になる。従って、本実施の形態における光情報記録再生
装置では、通常の光ディスク装置との互換性を持たせる
ように構成することも可能である。
ピックアップ１１の構成は、ＣＤ（コンパクト・ディス
ク）やＤＶＤ（デジタル・ビデオ・ディスク）やＨＳ
（ハイパー・ストレージ・ディスク）等の通常の光ディ
スクに対する記録，再生用のピックアップの構成と同様
になる。従って、本実施の形態における光情報記録再生
装置では、通常の光ディスク装置との互換性を持たせる
ように構成することも可能である。
【００９４】次に、記録時の作用について説明する。図
３０は記録時におけるピックアップ１１１の状態を示す
説明図、図３１は記録時における空間光変調器１１６の
状態を示す説明図、図３２は記録時における光情報記録
媒体内の光の状態を示す説明図である。図３１に示した
ように、記録時には、空間光変調器１１６は、右半分の
領域１１６Ｒでは記録する情報に応じて各画素毎に透過
状態と遮断状態が選択され、左半分の領域１１６Ｌでは
全ての画素が透過状態とされる。また、レーザカプラ２
０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７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７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７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。
３０は記録時におけるピックアップ１１１の状態を示す
説明図、図３１は記録時における空間光変調器１１６の
状態を示す説明図、図３２は記録時における光情報記録
媒体内の光の状態を示す説明図である。図３１に示した
ように、記録時には、空間光変調器１１６は、右半分の
領域１１６Ｒでは記録する情報に応じて各画素毎に透過
状態と遮断状態が選択され、左半分の領域１１６Ｌでは
全ての画素が透過状態とされる。また、レーザカプラ２
０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７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７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７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。
【００９５】レーザカプラ２０から出射されたレーザ光
は、コリメータレンズ１９によって平行光束とされ、ビ
ームスプリッタ１１７に入射し、このビームスプリッタ
１１７で光量の半分が反射され、空間光変調器１１６に
入射する。その結果、空間光変調器１１６の右半分の領
域１１６Ｒを通過した光は、記録する情報に応じて変調
された光となる。本実施の形態では、この光を情報光１
２１とする。一方、空間光変調器１１６の左半分の領域
１１６Ｌを通過した光は、変調されない光となる。本実
施の形態では、この光を記録用参照光１２２とする。図
３２に示したように、情報光１２１および記録用参照光
１２２は、共に、対物レンズ１２によって集光されて、
収束しながらホログラム層３を通過して反射膜５上で最
も小径となるように収束し、反射膜５で反射されて、拡
散しながら再度ホログラム層３を通過する。ホログラム
層３のうち、収束する情報光１２１が通過する領域１２
３Ｒでは、収束する情報光１２１と、反射膜５で反射さ
れた拡散する記録用参照光１２２とが干渉し、その干渉
パターンが体積的に記録される。また、ホログラム層３
のうち、収束する記録用参照光１２２が通過する領域１
２３Ｌでは、収束する記録用参照光１２１と、反射膜５
で反射された拡散する情報光１２１とが干渉し、その干
渉パターンが体積的に記録される。いずれの領域１２３
Ｒ，１２３Ｌにおいても、情報光１２１と記録用参照光
１２２の進行方向が反対であるため、ホログラム層３に
は反射型（リップマン型）の体積ホログラムが形成され
る。なお、図３２に示したように、ホログラム層３の厚
みは、透明基板２と反射膜５との間の厚みと同じ厚みｄ
1 でもよいし、それよりも薄い厚みｄ2 でもよい。
は、コリメータレンズ１９によって平行光束とされ、ビ
ームスプリッタ１１７に入射し、このビームスプリッタ
１１７で光量の半分が反射され、空間光変調器１１６に
入射する。その結果、空間光変調器１１６の右半分の領
域１１６Ｒを通過した光は、記録する情報に応じて変調
された光となる。本実施の形態では、この光を情報光１
２１とする。一方、空間光変調器１１６の左半分の領域
１１６Ｌを通過した光は、変調されない光となる。本実
施の形態では、この光を記録用参照光１２２とする。図
３２に示したように、情報光１２１および記録用参照光
１２２は、共に、対物レンズ１２によって集光されて、
収束しながらホログラム層３を通過して反射膜５上で最
も小径となるように収束し、反射膜５で反射されて、拡
散しながら再度ホログラム層３を通過する。ホログラム
層３のうち、収束する情報光１２１が通過する領域１２
３Ｒでは、収束する情報光１２１と、反射膜５で反射さ
れた拡散する記録用参照光１２２とが干渉し、その干渉
パターンが体積的に記録される。また、ホログラム層３
のうち、収束する記録用参照光１２２が通過する領域１
２３Ｌでは、収束する記録用参照光１２１と、反射膜５
で反射された拡散する情報光１２１とが干渉し、その干
渉パターンが体積的に記録される。いずれの領域１２３
Ｒ，１２３Ｌにおいても、情報光１２１と記録用参照光
１２２の進行方向が反対であるため、ホログラム層３に
は反射型（リップマン型）の体積ホログラムが形成され
る。なお、図３２に示したように、ホログラム層３の厚
みは、透明基板２と反射膜５との間の厚みと同じ厚みｄ
1 でもよいし、それよりも薄い厚みｄ2 でもよい。
【００９６】次に、再生時の作用について説明する。図
３３は記録時におけるピックアップ１１１の状態を示す
説明図、図３４は再生時における空間光変調器１１６の
状態を示す説明図、図３５は再生時における光情報記録
媒体内の光の状態を示す説明図である。図３４に示した
ように、再生時には、空間光変調器１１６は、右半分の
領域１１６Ｒでは全ての画素が遮断状態とされ、左半分
の領域１１６Ｌでは全ての画素が透過状態とされる。ま
た、レーザカプラ２０の出射光の出力は、再生用の低出
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１
２の出射光がデータエリア７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７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７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。
３３は記録時におけるピックアップ１１１の状態を示す
説明図、図３４は再生時における空間光変調器１１６の
状態を示す説明図、図３５は再生時における光情報記録
媒体内の光の状態を示す説明図である。図３４に示した
ように、再生時には、空間光変調器１１６は、右半分の
領域１１６Ｒでは全ての画素が遮断状態とされ、左半分
の領域１１６Ｌでは全ての画素が透過状態とされる。ま
た、レーザカプラ２０の出射光の出力は、再生用の低出
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１
２の出射光がデータエリア７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７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７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。
【００９７】レーザカプラ２０から出射されたレーザ光
は、コリメータレンズ１９によって平行光束とされ、ビ
ームスプリッタ１１７に入射し、このビームスプリッタ
１１７で光量の半分が反射され、空間光変調器１１６に
入射する。この光のうち、空間光変調器１１６の右半分
の領域１１６Ｒに入射した光は遮断され、左半分の領域
１１６Ｌに入射した光のみが通過する。本実施の形態で
は、空間光変調器１１６の左半分の領域１１６Ｌを通過
した光を再生用参照光１２５とする。図３５に示したよ
うに、再生用参照光１２５は、対物レンズ１２によって
集光されて、収束しながらホログラム層３を通過して反
射膜５上で最も小径となるように収束し、反射膜５で反
射されて、拡散しながら再度ホログラム層３を通過す
る。ホログラム層３のうち、収束する再生用参照光１２
５が通過する領域１２３Ｌでは、再生用参照光１２５が
照射されることにより、記録時における情報光１２１に
対応する再生光１２６が発生される。この再生光１２６
は、拡散しながら対物レンズ１２側に進行する。また、
ホログラム層３のうち、反射膜５で反射された拡散する
再生用参照光１２５が通過する領域１２３Ｒでは、再生
用参照光１２５が照射されることにより、記録時におけ
る情報光１２１に対応する再生光１２７が発生される。
この再生光１２７は、収束しながら、反射膜５側に進行
し、反射膜５上で最も小径となるように収束すると共に
反射膜５で反射されて、拡散しながら対物レンズ１２側
に進行する。再生光１２６と再生光１２７は、同じ情報
を担持した光である。これらの再生光１２６，１２７
は、対物レンズ１２によって平行光束とされ、空間光変
調器１１６の左半分の領域１１６Ｌを通過してビームス
プリッタ１１７に入射し、このビームスプリッタ１１７
で光量の半分が透過して、ＣＣＤアレイ１１８に入射す
る。そして、ＣＣＤアレイ１１８によって、再生光１２
６，１２７の２次元パターンを検出することによって、
情報の再生が行われる。なお、本実施の形態では、図３
３に示したように、ＣＣＤアレイ１１８は、空間光変調
器１１６の左半分の領域１１６Ｌを通過した外形が半円
状の光束を検出できる大きさであればよい。
は、コリメータレンズ１９によって平行光束とされ、ビ
ームスプリッタ１１７に入射し、このビームスプリッタ
１１７で光量の半分が反射され、空間光変調器１１６に
入射する。この光のうち、空間光変調器１１６の右半分
の領域１１６Ｒに入射した光は遮断され、左半分の領域
１１６Ｌに入射した光のみが通過する。本実施の形態で
は、空間光変調器１１６の左半分の領域１１６Ｌを通過
した光を再生用参照光１２５とする。図３５に示したよ
うに、再生用参照光１２５は、対物レンズ１２によって
集光されて、収束しながらホログラム層３を通過して反
射膜５上で最も小径となるように収束し、反射膜５で反
射されて、拡散しながら再度ホログラム層３を通過す
る。ホログラム層３のうち、収束する再生用参照光１２
５が通過する領域１２３Ｌでは、再生用参照光１２５が
照射されることにより、記録時における情報光１２１に
対応する再生光１２６が発生される。この再生光１２６
は、拡散しながら対物レンズ１２側に進行する。また、
ホログラム層３のうち、反射膜５で反射された拡散する
再生用参照光１２５が通過する領域１２３Ｒでは、再生
用参照光１２５が照射されることにより、記録時におけ
る情報光１２１に対応する再生光１２７が発生される。
この再生光１２７は、収束しながら、反射膜５側に進行
し、反射膜５上で最も小径となるように収束すると共に
反射膜５で反射されて、拡散しながら対物レンズ１２側
に進行する。再生光１２６と再生光１２７は、同じ情報
を担持した光である。これらの再生光１２６，１２７
は、対物レンズ１２によって平行光束とされ、空間光変
調器１１６の左半分の領域１１６Ｌを通過してビームス
プリッタ１１７に入射し、このビームスプリッタ１１７
で光量の半分が透過して、ＣＣＤアレイ１１８に入射す
る。そして、ＣＣＤアレイ１１８によって、再生光１２
６，１２７の２次元パターンを検出することによって、
情報の再生が行われる。なお、本実施の形態では、図３
３に示したように、ＣＣＤアレイ１１８は、空間光変調
器１１６の左半分の領域１１６Ｌを通過した外形が半円
状の光束を検出できる大きさであればよい。
【００９８】本実施の形態に係る光情報記録再生装置に
よれば、第１の実施の形態に比べて、ピックアップ１１
１の構成が簡単になり、コストの低減が可能となる。
よれば、第１の実施の形態に比べて、ピックアップ１１
１の構成が簡単になり、コストの低減が可能となる。
【００９９】また、本実施の形態に係る光情報記録再生
装置によれば、ピックアップ１１１がＳＩＬ２９を有す
ることにより、光情報記録媒体１に対して、それぞれ情
報を担持し隣接する干渉パターン同士が一部重なるよう
に多重記録を行う場合に、ＳＩＬ２９を有しない場合に
比べて、より高密度の多重記録が可能となる。以下、こ
のことを、図３６ないし図４３を参照して詳しく説明す
る。
装置によれば、ピックアップ１１１がＳＩＬ２９を有す
ることにより、光情報記録媒体１に対して、それぞれ情
報を担持し隣接する干渉パターン同士が一部重なるよう
に多重記録を行う場合に、ＳＩＬ２９を有しない場合に
比べて、より高密度の多重記録が可能となる。以下、こ
のことを、図３６ないし図４３を参照して詳しく説明す
る。
【０１００】始めに、図３６を参照して、体積ホログラ
ムにおけるレリーフとそれに対する入射角との関係につ
いて説明する（詳細は、小山・西原著、「光波電子工
学」（コロナ社発行）を参照。）。いま、図３６に示し
たように、周期Λでレリーフ１３２が形成された厚みＴ
の体積ホログラム１３１に、レリーフ１３２との角度θ
i で、波長λ0 の光１３３が入射する場合を考える。な
お、この体積ホログラム１３１におけるレリーフ１３２
に直交する方向ｘについての屈折率分布ｎ（ｘ）は、次
の式で表されるものとする。
ムにおけるレリーフとそれに対する入射角との関係につ
いて説明する（詳細は、小山・西原著、「光波電子工
学」（コロナ社発行）を参照。）。いま、図３６に示し
たように、周期Λでレリーフ１３２が形成された厚みＴ
の体積ホログラム１３１に、レリーフ１３２との角度θ
i で、波長λ0 の光１３３が入射する場合を考える。な
お、この体積ホログラム１３１におけるレリーフ１３２
に直交する方向ｘについての屈折率分布ｎ（ｘ）は、次
の式で表されるものとする。
【０１０１】 ｎ（ｘ）＝ｎ0 ＋ｎ1 ｓｉｎ（Ｋ・ｘ） Ｋ＝２π／Λ
【０１０２】この体積ホログラム１３１による一次回折
光の回折光強度Ｉ1 は、次の式によって求められる。
光の回折光強度Ｉ1 は、次の式によって求められる。
【０１０３】Ｉ1 ＝｛κＴ・（ｓｉｎσ／σ）｝2 ただし、κ＝πｎ1 ／λ0 σ＝（１／４）・√｛Ｑ2 （１−２α）2 ＋４（２κ
Ｔ）2 ｝ Ｑ＝２πλ0 Ｔ／ｎ0 Λ2 α＝（−１／２）・（ｓｉｎθi ／ｓｉｎθB ） である。
Ｔ）2 ｝ Ｑ＝２πλ0 Ｔ／ｎ0 Λ2 α＝（−１／２）・（ｓｉｎθi ／ｓｉｎθB ） である。
【０１０４】なお、θB は、ブラッグ（Ｂｒａｇｇ）角
であり、次式を満たす。
であり、次式を満たす。
【０１０５】２ΛｓｉｎθB ＝λ0 ／ｎ0
【０１０６】ここで、λ0 ≒０．５μｍ、Λ≒λ0 ，Ｔ
≒５０Λ，ｎ1 ≒１／１００，ｃｏｓθB ≒１，ｎ0 ≒
１．５とすると、回折強度Ｉ1 は、次の式のようにな
る。
≒５０Λ，ｎ1 ≒１／１００，ｃｏｓθB ≒１，ｎ0 ≒
１．５とすると、回折強度Ｉ1 は、次の式のようにな
る。
【０１０７】Ｉ1 ≒｛（πｎ1 Ｔ／λ0 ）Ｓｉｎｃ（π
λ0 Ｔδ／２ｎ0 Λ2 ）｝2 ｓｉｎθi ＝ｓｉｎ（θB ＋δ） Ｓｉｎｃ（ｘ）＝ｓｉｎｘ／ｘ
λ0 Ｔδ／２ｎ0 Λ2 ）｝2 ｓｉｎθi ＝ｓｉｎ（θB ＋δ） Ｓｉｎｃ（ｘ）＝ｓｉｎｘ／ｘ
【０１０８】ここで、δはブラッグ角からのずれを表
す。また、図３７に、関数Ｓｉｎｃ2（ｘ）を示す。ま
た、δ＝０を中心として、負側において回折強度Ｉ1 が
最初に０になるときのδから、正側において回折強度Ｉ
1 が最初に０になるときのδまでの幅である分離幅Δ
は、次の式で与えられる。
す。また、図３７に、関数Ｓｉｎｃ2（ｘ）を示す。ま
た、δ＝０を中心として、負側において回折強度Ｉ1 が
最初に０になるときのδから、正側において回折強度Ｉ
1 が最初に０になるときのδまでの幅である分離幅Δ
は、次の式で与えられる。
【０１０９】Δ＝４ｎ0 Λ2 ／λ0 Ｔ
【０１１０】このように、体積ホログラム１３１では、
レリーフ１３２に対して光１３３がブラッグ角付近で入
射したときにのみ再生光が得られることが分かる。
レリーフ１３２に対して光１３３がブラッグ角付近で入
射したときにのみ再生光が得られることが分かる。
【０１１１】本実施の形態では、シフトマルチプレキシ
ング（ｓｈｉｆｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）という
方法を用いて多重記録を行う。この方法による記録原理
を、図３８ないし図４０を参照して説明する。いま、図
３８に示したように、ホログラム層３内において、反射
膜５上で最も小径となるように収束する記録用参照光Ｒ
と、反射膜５上で最も小径となるように収束し反射膜５
で反射された拡散する情報光Ａとが干渉し、その干渉パ
ターンが体積的に記録され、体積ホログラムが形成され
る場合を考える。この場合、体積ホログラム内には、収
束点ａを中心とする球面状に干渉パターンが記録され
る。
ング（ｓｈｉｆｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）という
方法を用いて多重記録を行う。この方法による記録原理
を、図３８ないし図４０を参照して説明する。いま、図
３８に示したように、ホログラム層３内において、反射
膜５上で最も小径となるように収束する記録用参照光Ｒ
と、反射膜５上で最も小径となるように収束し反射膜５
で反射された拡散する情報光Ａとが干渉し、その干渉パ
ターンが体積的に記録され、体積ホログラムが形成され
る場合を考える。この場合、体積ホログラム内には、収
束点ａを中心とする球面状に干渉パターンが記録され
る。
【０１１２】上述のように記録用参照光Ｒと情報光Ａに
よる干渉パターンを記録した後、図３９に示したよう
に、水平方向に少しずれた位置で、同様に記録用参照光
Ｒ1 と情報光Ａ1 とを干渉させて、その干渉パターンを
記録したとする。この場合、図４０において破線で示す
記録用参照光Ｒと情報光Ａによる干渉パターンと、図４
０において実線で示す記録用参照光Ｒ1 と情報光Ａ1 に
よる干渉パターンとは、互いに異なっている。従って、
先に説明した体積ホログラムにおけるレリーフとそれに
対する入射角との関係から、記録用参照光Ｒ1 によって
情報光Ａは再生されず、このことから多重記録が可能で
あることが分かる。
よる干渉パターンを記録した後、図３９に示したよう
に、水平方向に少しずれた位置で、同様に記録用参照光
Ｒ1 と情報光Ａ1 とを干渉させて、その干渉パターンを
記録したとする。この場合、図４０において破線で示す
記録用参照光Ｒと情報光Ａによる干渉パターンと、図４
０において実線で示す記録用参照光Ｒ1 と情報光Ａ1 に
よる干渉パターンとは、互いに異なっている。従って、
先に説明した体積ホログラムにおけるレリーフとそれに
対する入射角との関係から、記録用参照光Ｒ1 によって
情報光Ａは再生されず、このことから多重記録が可能で
あることが分かる。
【０１１３】ここで、図４１に示したように、２つの干
渉パターンを記録した位置のずれ量をΔＸとし、記録用
参照光Ｒによる干渉縞ｓと記録用参照光Ｒ1 による干渉
縞ｓ1 とが、干渉縞ｓの中央位置にある点ｂにおいて交
差しているものとする。点ｂにおける干渉縞ｓに対する
接線と干渉縞ｓ1 に対する接線とのなす角度θは、次の
式で与えられる。なお、ｒは、干渉縞ｓの半径である。
渉パターンを記録した位置のずれ量をΔＸとし、記録用
参照光Ｒによる干渉縞ｓと記録用参照光Ｒ1 による干渉
縞ｓ1 とが、干渉縞ｓの中央位置にある点ｂにおいて交
差しているものとする。点ｂにおける干渉縞ｓに対する
接線と干渉縞ｓ1 に対する接線とのなす角度θは、次の
式で与えられる。なお、ｒは、干渉縞ｓの半径である。
【０１１４】ｔａｎ（θ）＝ΔＸ／ｒ
【０１１５】２つの干渉パターンによる各再生光を分離
できるときの角度θは、ホログラムの厚みおよび屈折率
で決まるので、上式より、半径ｒが小さいほど、ずれ量
ΔＸを小さくすることができる。
できるときの角度θは、ホログラムの厚みおよび屈折率
で決まるので、上式より、半径ｒが小さいほど、ずれ量
ΔＸを小さくすることができる。
【０１１６】ここで、図４２と図４３を参照して、記録
用参照光および情報光を照射する光学系の開口数と半径
ｒとの関係について考える。図４２と図４３は、ホログ
ラム層３に対する光の入射状態と、干渉縞ｓおよびその
半径ｒを示したものである。図４２と図４３を比較する
と、図４２の方が開口数が大きくなっている。これらの
図から明らかなように、開口数が大きくほど、半径ｒを
小さくできる。従って、開口数が大きいほど、密度の高
い多重記録が可能となる。
用参照光および情報光を照射する光学系の開口数と半径
ｒとの関係について考える。図４２と図４３は、ホログ
ラム層３に対する光の入射状態と、干渉縞ｓおよびその
半径ｒを示したものである。図４２と図４３を比較する
と、図４２の方が開口数が大きくなっている。これらの
図から明らかなように、開口数が大きくほど、半径ｒを
小さくできる。従って、開口数が大きいほど、密度の高
い多重記録が可能となる。
【０１１７】本実施の形態では、ピックアップ１１１が
ＳＩＬ２９を有することにより、ＳＩＬ２９を有しない
場合に比べて、開口数を大きくできるので、より高密度
の多重記録が可能となる。
ＳＩＬ２９を有することにより、ＳＩＬ２９を有しない
場合に比べて、開口数を大きくできるので、より高密度
の多重記録が可能となる。
【０１１８】本実施の形態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。
および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１１９】次に、本発明の第４の実施の形態に係る光
情報記録媒体および光情報記録再生装置について説明す
る。図４４は、本実施の形態に係る光情報記録媒体の構
成を示す説明図である。本実施の形態に係る光情報記録
媒体１７１は、図１に示した光情報記録媒体１における
透明基板２の代わりに、透明基板１７２を有するもので
ある。この透明基板１７２の光の入射側には、複数のＳ
ＩＬ部１７３が形成されている。各ＳＩＬ部１７３の入
射側の面は、ホログラム層３における所望の光の収束点
を中心する球面状に形成されている。このような形状の
透明基板１７２は、例えば射出成形によって形成するこ
とができる。
情報記録媒体および光情報記録再生装置について説明す
る。図４４は、本実施の形態に係る光情報記録媒体の構
成を示す説明図である。本実施の形態に係る光情報記録
媒体１７１は、図１に示した光情報記録媒体１における
透明基板２の代わりに、透明基板１７２を有するもので
ある。この透明基板１７２の光の入射側には、複数のＳ
ＩＬ部１７３が形成されている。各ＳＩＬ部１７３の入
射側の面は、ホログラム層３における所望の光の収束点
を中心する球面状に形成されている。このような形状の
透明基板１７２は、例えば射出成形によって形成するこ
とができる。
【０１２０】本実施の形態における光情報記録再生装置
は、第１の実施の形態におけるピックアップ１１からＳ
ＩＬ２９を除いた構成、あるいは第３の実施の形態にお
けるピックアップ１１１からＳＩＬ２９を除いた構成と
なる。
は、第１の実施の形態におけるピックアップ１１からＳ
ＩＬ２９を除いた構成、あるいは第３の実施の形態にお
けるピックアップ１１１からＳＩＬ２９を除いた構成と
なる。
【０１２１】本実施の形態では、ピックアップの対物レ
ンズ１２からの光は、透明基板１７２におけるＳＩＬ部
１７３の球面に対して垂直に入射される。この入射光
は、ＳＩＬ部１７３の球面において屈折することなく進
行し、ホログラム層３における所望の収束点で最も小径
となるように収束する。従って、ＳＩＬ部１７３は、第
１の実施の形態または第３の実施の形態におけるＳＩＬ
２９と同様の機能を有する。本実施の形態におけるその
他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態または
第３の実施の形態と同様である。
ンズ１２からの光は、透明基板１７２におけるＳＩＬ部
１７３の球面に対して垂直に入射される。この入射光
は、ＳＩＬ部１７３の球面において屈折することなく進
行し、ホログラム層３における所望の収束点で最も小径
となるように収束する。従って、ＳＩＬ部１７３は、第
１の実施の形態または第３の実施の形態におけるＳＩＬ
２９と同様の機能を有する。本実施の形態におけるその
他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態または
第３の実施の形態と同様である。
【０１２２】次に、本発明の第５の実施の形態に係る光
情報記録媒体および光情報記録再生装置について説明す
る。図４５は、本実施の形態に係る光情報記録媒体の構
成を示す説明図である。本実施の形態に係る光情報記録
媒体１８１は、図１に示した光情報記録媒体１における
透明基板２を除くと共に、ホログラム層３の代わりにホ
ログラム層１８３を有するものである。このホログラム
層１８３の光の入射側の面には、複数のＳＩＬ部１８４
が形成されている。各ＳＩＬ部１８４の入射側の面は、
ホログラム層３における所望の光の収束点を中心する球
面状に形成されている。このような形状のホログラム層
１８３は、例えば、ホログラム材料からなるシートを形
成し、このシートに、複数のＳＩＬ部に対応する形状の
型を押し当てることによって形成することができる。な
お、必要に応じて、ホログラム層１８３の表面に、ホロ
グラム層１８３の表面形状に沿った保護層を設けてもよ
い。
情報記録媒体および光情報記録再生装置について説明す
る。図４５は、本実施の形態に係る光情報記録媒体の構
成を示す説明図である。本実施の形態に係る光情報記録
媒体１８１は、図１に示した光情報記録媒体１における
透明基板２を除くと共に、ホログラム層３の代わりにホ
ログラム層１８３を有するものである。このホログラム
層１８３の光の入射側の面には、複数のＳＩＬ部１８４
が形成されている。各ＳＩＬ部１８４の入射側の面は、
ホログラム層３における所望の光の収束点を中心する球
面状に形成されている。このような形状のホログラム層
１８３は、例えば、ホログラム材料からなるシートを形
成し、このシートに、複数のＳＩＬ部に対応する形状の
型を押し当てることによって形成することができる。な
お、必要に応じて、ホログラム層１８３の表面に、ホロ
グラム層１８３の表面形状に沿った保護層を設けてもよ
い。
【０１２３】本実施の形態における光情報記録再生装置
は、第１の実施の形態におけるピックアップ１１からＳ
ＩＬ２９を除いた構成、あるいは第３の実施の形態にお
けるピックアップ１１１からＳＩＬ２９を除いた構成と
なる。
は、第１の実施の形態におけるピックアップ１１からＳ
ＩＬ２９を除いた構成、あるいは第３の実施の形態にお
けるピックアップ１１１からＳＩＬ２９を除いた構成と
なる。
【０１２４】本実施の形態では、ピックアップの対物レ
ンズ１２からの光は、ホログラム層１８３におけるＳＩ
Ｌ部１８４の球面に対して垂直に入射される。この入射
光は、ＳＩＬ部１８４の球面において屈折することなく
進行し、ホログラム層１８３における所望の収束点で最
も小径となるように収束する。従って、ＳＩＬ部１８４
は、第１の実施の形態または第３の実施の形態における
ＳＩＬ２９と同様の機能を有する。本実施の形態におけ
るその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態
または第３の実施の形態と同様である。
ンズ１２からの光は、ホログラム層１８３におけるＳＩ
Ｌ部１８４の球面に対して垂直に入射される。この入射
光は、ＳＩＬ部１８４の球面において屈折することなく
進行し、ホログラム層１８３における所望の収束点で最
も小径となるように収束する。従って、ＳＩＬ部１８４
は、第１の実施の形態または第３の実施の形態における
ＳＩＬ２９と同様の機能を有する。本実施の形態におけ
るその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態
または第３の実施の形態と同様である。
【０１２５】なお、本発明は上記各実施の形態に限定さ
れず、例えば、上記各実施の形態では、光情報記録媒体
１におけるアドレス・サーボエリア６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６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
よい。
れず、例えば、上記各実施の形態では、光情報記録媒体
１におけるアドレス・サーボエリア６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６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
よい。
【０１２６】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。）を用いてもよい。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。
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。）を用いてもよい。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。
【０１２７】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６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７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よい。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。
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６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７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よい。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。
【０１２８】また、記録する情報に応じて光束を変調す
る場合、第１および第２の実施の形態では偏光の違いに
よって変調し、第３の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、光の位相差等で変調す
るようにしてもよい。
る場合、第１および第２の実施の形態では偏光の違いに
よって変調し、第３の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、光の位相差等で変調す
るようにしてもよい。
【０１２９】
【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、情報光およ
び記録用参照光を、光情報記録媒体に対向するように配
置されるソリッドイマージョンレンズを介して情報記録
層に対して収束するように照射して、情報記録層に情報
光と記録用参照光との干渉による干渉パターンによって
情報を記録するようにしたので、光情報記録媒体内にお
いて光情報記録媒体の法線方向に対してなす光の角度
が、光情報記録媒体外において光情報記録媒体の法線方
向に対してなす光の角度よりも小さくなることを防止で
き、その結果、より高密度に情報を記録することが可能
となるという効果を奏する。
いずれかに記載の光情報記録装置によれば、情報光およ
び記録用参照光を、光情報記録媒体に対向するように配
置されるソリッドイマージョンレンズを介して情報記録
層に対して収束するように照射して、情報記録層に情報
光と記録用参照光との干渉による干渉パターンによって
情報を記録するようにしたので、光情報記録媒体内にお
いて光情報記録媒体の法線方向に対してなす光の角度
が、光情報記録媒体外において光情報記録媒体の法線方
向に対してなす光の角度よりも小さくなることを防止で
き、その結果、より高密度に情報を記録することが可能
となるという効果を奏する。
【０１３０】また、請求項３記載の光情報記録装置によ
れば、光情報記録媒体として、情報光および記録用参照
光の位置決めのための情報が記録される位置決め領域を
備えたものを用い、位置決め領域に記録された情報を用
いて、光情報記録媒体に対する情報光および記録用参照
光の位置を制御するようにしたので、更に、記録のため
の光の位置決めを精度良く行うことができるという効果
を奏する。
れば、光情報記録媒体として、情報光および記録用参照
光の位置決めのための情報が記録される位置決め領域を
備えたものを用い、位置決め領域に記録された情報を用
いて、光情報記録媒体に対する情報光および記録用参照
光の位置を制御するようにしたので、更に、記録のため
の光の位置決めを精度良く行うことができるという効果
を奏する。
【０１３１】また、請求項４記載の光情報記録装置によ
れば、ソリッドイマージョンレンズを有する記録光学系
が、情報記録層の厚み方向について互いに異なる位置で
収束するように、情報光および記録用参照光を情報記録
層に対して同一面側より照射するようにしたので、更
に、情報記録層内において情報光と記録用参照光とがな
す角度を大きくすることができ、これにより、より高密
度に情報を記録することが可能となるという効果を奏す
る。
れば、ソリッドイマージョンレンズを有する記録光学系
が、情報記録層の厚み方向について互いに異なる位置で
収束するように、情報光および記録用参照光を情報記録
層に対して同一面側より照射するようにしたので、更
に、情報記録層内において情報光と記録用参照光とがな
す角度を大きくすることができ、これにより、より高密
度に情報を記録することが可能となるという効果を奏す
る。
【０１３２】また、請求項５記載の光情報記録装置によ
れば、空間変調手段が、記録する情報に従って偏光方向
の違いによって空間的に変調された光を発生することに
よって、互いに偏光方向の異なる情報光と記録用参照光
とを生成し、記録光学系が、偏光方向によって収束位置
を異ならせることによって、空間変調手段によって生成
された情報光と記録用参照光とを分離する分離手段と、
この分離手段によって分離された情報光と記録用参照光
のうちの一方が収束しながら情報記録層を通過し、他方
が一旦最も小径となるように収束した後発散しながら情
報記録層を通過するように、情報光および記録用参照光
を集光して情報記録層に照射する集光手段と、この集光
手段によって照射される情報光と記録用参照光とが情報
記録層において重なり合う領域において情報光と記録用
参照光の偏光方向が一致するように、光束の断面を２分
割した各部分毎に、互いに異なる方向に情報光および記
録用参照光の偏光方向を変える旋光手段とを有するよう
に構成したので、更に、情報記録層における余分な干渉
縞の発生を防止でき、ＳＮ比の低下を防止することがで
きるという効果を奏する。
れば、空間変調手段が、記録する情報に従って偏光方向
の違いによって空間的に変調された光を発生することに
よって、互いに偏光方向の異なる情報光と記録用参照光
とを生成し、記録光学系が、偏光方向によって収束位置
を異ならせることによって、空間変調手段によって生成
された情報光と記録用参照光とを分離する分離手段と、
この分離手段によって分離された情報光と記録用参照光
のうちの一方が収束しながら情報記録層を通過し、他方
が一旦最も小径となるように収束した後発散しながら情
報記録層を通過するように、情報光および記録用参照光
を集光して情報記録層に照射する集光手段と、この集光
手段によって照射される情報光と記録用参照光とが情報
記録層において重なり合う領域において情報光と記録用
参照光の偏光方向が一致するように、光束の断面を２分
割した各部分毎に、互いに異なる方向に情報光および記
録用参照光の偏光方向を変える旋光手段とを有するよう
に構成したので、更に、情報記録層における余分な干渉
縞の発生を防止でき、ＳＮ比の低下を防止することがで
きるという効果を奏する。
【０１３３】また、請求項６記載の光情報記録装置によ
れば、光情報記録媒体として、情報記録層における情報
光および記録用参照光が照射される側とは反対側に反射
面が設けられたものを用い、記録用光生成手段が、光束
の断面の一部分を変調して情報光とし、光束の断面の他
の部分を記録用参照光として、情報光および記録用参照
光を生成する空間変調手段を有し、記録光学系が、情報
記録層内において、反射面に入射する前の情報光と反射
面で反射された後の記録用参照光とが干渉すると共に、
反射面に入射する前の記録用参照光と反射面で反射され
た後の情報光とが干渉するように、情報光および記録用
参照光を、反射面上で収束するように情報記録層に対し
て同一面側より照射するようにしたので、更に、それぞ
れ情報を担持し隣接する干渉パターン同士が一部重なる
ように多重記録を行う場合に、より高密度の多重記録が
可能となるという効果を奏する。
れば、光情報記録媒体として、情報記録層における情報
光および記録用参照光が照射される側とは反対側に反射
面が設けられたものを用い、記録用光生成手段が、光束
の断面の一部分を変調して情報光とし、光束の断面の他
の部分を記録用参照光として、情報光および記録用参照
光を生成する空間変調手段を有し、記録光学系が、情報
記録層内において、反射面に入射する前の情報光と反射
面で反射された後の記録用参照光とが干渉すると共に、
反射面に入射する前の記録用参照光と反射面で反射され
た後の情報光とが干渉するように、情報光および記録用
参照光を、反射面上で収束するように情報記録層に対し
て同一面側より照射するようにしたので、更に、それぞ
れ情報を担持し隣接する干渉パターン同士が一部重なる
ように多重記録を行う場合に、より高密度の多重記録が
可能となるという効果を奏する。
【０１３４】請求項７ないし１４のいずれかに記載の光
情報再生装置によれば、光情報記録媒体に対向するよう
に配置されるソリッドイマージョンレンズを介して、再
生用参照光を情報記録層に対して収束させながら照射す
ると共に、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収集し、この収集された
再生光を検出手段によって検出するようにしたので、記
録光学系がソリッドイマージョンレンズを有する光情報
記録装置によって情報が記録された光情報記録媒体に対
して、適切な再生用参照光の照射および適切な再生光の
収集が可能となるという効果を奏する。
情報再生装置によれば、光情報記録媒体に対向するよう
に配置されるソリッドイマージョンレンズを介して、再
生用参照光を情報記録層に対して収束させながら照射す
ると共に、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収集し、この収集された
再生光を検出手段によって検出するようにしたので、記
録光学系がソリッドイマージョンレンズを有する光情報
記録装置によって情報が記録された光情報記録媒体に対
して、適切な再生用参照光の照射および適切な再生光の
収集が可能となるという効果を奏する。
【０１３５】また、請求項１０記載の光情報再生装置に
よれば、光情報記録媒体として、再生用参照光の位置決
めのための情報が記録される位置決め領域を備えたもの
を用い、位置決め領域に記録された情報を用いて、光情
報記録媒体に対する再生用参照光の位置を制御するよう
にしたので、更に、再生のための光の位置決めを精度良
く行うことができるという効果を奏する。
よれば、光情報記録媒体として、再生用参照光の位置決
めのための情報が記録される位置決め領域を備えたもの
を用い、位置決め領域に記録された情報を用いて、光情
報記録媒体に対する再生用参照光の位置を制御するよう
にしたので、更に、再生のための光の位置決めを精度良
く行うことができるという効果を奏する。
【０１３６】また、請求項１２記載の光情報再生装置に
よれば、再生光が情報に応じて空間的に変調された光で
あり、且つ再生光パターンにおける基準位置を示す基準
位置情報を含み、基準位置判別手段によって、検出手段
によって検出される基準位置情報に基づいて再生光のパ
ターンにおける基準位置を判別して、再生光のパターン
を検出するように構成したので、更に、再生光のパター
ンの認識が容易になるという効果を奏する。
よれば、再生光が情報に応じて空間的に変調された光で
あり、且つ再生光パターンにおける基準位置を示す基準
位置情報を含み、基準位置判別手段によって、検出手段
によって検出される基準位置情報に基づいて再生光のパ
ターンにおける基準位置を判別して、再生光のパターン
を検出するように構成したので、更に、再生光のパター
ンの認識が容易になるという効果を奏する。
【０１３７】請求項１５ないし２１のいずれかに記載の
光情報記録媒体によれば、ホログラフィを利用して情報
光と記録用参照光との干渉による干渉パターンによって
情報が記録されると共に、再生用参照光が照射されたと
きに、記録されている情報に対応した再生光を、再生用
参照光と同じ面側に発生するための情報記録層と、この
情報記録層に対する光の入出射側に設けられた複数のソ
リッドイマージョンレンズ部とを備えたので、情報記録
層に入射する光または情報記録層より発生され出射され
る光は、ソリッドイマージョンレンズ部を通過するた
め、光情報記録媒体内において光情報記録媒体の法線方
向に対してなす光の角度が、光情報記録媒体外において
光情報記録媒体の法線方向に対してなす光の角度よりも
小さくなることを防止でき、その結果、より高密度に情
報を記録することが可能となるという効果を奏する。
光情報記録媒体によれば、ホログラフィを利用して情報
光と記録用参照光との干渉による干渉パターンによって
情報が記録されると共に、再生用参照光が照射されたと
きに、記録されている情報に対応した再生光を、再生用
参照光と同じ面側に発生するための情報記録層と、この
情報記録層に対する光の入出射側に設けられた複数のソ
リッドイマージョンレンズ部とを備えたので、情報記録
層に入射する光または情報記録層より発生され出射され
る光は、ソリッドイマージョンレンズ部を通過するた
め、光情報記録媒体内において光情報記録媒体の法線方
向に対してなす光の角度が、光情報記録媒体外において
光情報記録媒体の法線方向に対してなす光の角度よりも
小さくなることを防止でき、その結果、より高密度に情
報を記録することが可能となるという効果を奏する。
【０１３８】また、請求項１８記載の光情報記録媒体に
よれば、情報記録層に、同じ面側より入射する情報光と
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したので、更に、記録のための光学
系を小さく構成することができるという効果を奏する。
よれば、情報記録層に、同じ面側より入射する情報光と
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したので、更に、記録のための光学
系を小さく構成することができるという効果を奏する。
【０１３９】また、請求項１９記載の光情報記録媒体に
よれば、情報光、記録用参照光および再生用参照光の位
置決めのための情報が記録される位置決め領域を備えた
ので、更に、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るという効果を奏する。
よれば、情報光、記録用参照光および再生用参照光の位
置決めのための情報が記録される位置決め領域を備えた
ので、更に、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るという効果を奏する。
【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。
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。
【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。
生装置の全体構成を示すブロック図である。
【図３】図１におけるＳＩＬおよび対物レンズの支持機
構の一例を示す断面図である。
構の一例を示す断面図である。
【図４】図１におけるＳＩＬについて詳しく説明するた
めの説明図である。
めの説明図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における光情報記録
媒体の他の例を示す断面図である。
媒体の他の例を示す断面図である。
【図６】図１におけるレーザカプラの構成を示す斜視図
である。
である。
【図７】図１におけるレーザカプラの側面図である。
【図８】図２における検出回路の構成を示すブロック図
である。
である。
【図９】図１に示したピックアップのサーボ時における
状態を示す説明図である。
状態を示す説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態において使用する
偏光を説明するための説明図である。
偏光を説明するための説明図である。
【図１１】図９に示した状態のピックアップにおける光
の状態を示す説明図である。
の状態を示す説明図である。
【図１２】図１に示したピックアップの記録時における
状態を示す説明図である。
状態を示す説明図である。
【図１３】図１２に示した状態のピックアップにおける
光の状態を示す説明図である。
光の状態を示す説明図である。
【図１４】図１２に示した状態のピックアップにおける
光の状態を示す説明図である。
光の状態を示す説明図である。
【図１５】図１３および図１４に示したホログラム層内
における干渉の様子を概念的に表す説明図である。
における干渉の様子を概念的に表す説明図である。
【図１６】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。
状態を示す説明図である。
【図１７】図１６に示した状態のピックアップにおける
光の状態を示す説明図である。
光の状態を示す説明図である。
【図１８】図１６に示した状態のピックアップにおける
光の状態を示す説明図である。
光の状態を示す説明図である。
【図１９】図１６に示した状態のピックアップにおける
光の状態を示す説明図である。
光の状態を示す説明図である。
【図２０】図１６に示した状態のピックアップにおける
光の状態を示す説明図である。
光の状態を示す説明図である。
【図２１】図１６に示した状態のピックアップにおける
再生用参照光の除去について説明するための説明図であ
る。
再生用参照光の除去について説明するための説明図であ
る。
【図２２】図１におけるＣＣＤアレイの検出データから
再生光のパターンにおける基準位置を認識する方法につ
いて説明するための説明図である。
再生光のパターンにおける基準位置を認識する方法につ
いて説明するための説明図である。
【図２３】図１におけるＣＣＤアレイの検出データから
再生光のパターンにおける基準位置を認識する方法につ
いて説明するための説明図である。
再生光のパターンにおける基準位置を認識する方法につ
いて説明するための説明図である。
【図２４】図１に示したピックアップにおける情報光の
パターンと再生光のパターンを示す説明図である。
パターンと再生光のパターンを示す説明図である。
【図２５】図１に示したピックアップによって検出する
再生光のパターンから判別するデータの内容とこのデー
タに対応するＥＣＣテーブルとを示す説明図である。
再生光のパターンから判別するデータの内容とこのデー
タに対応するＥＣＣテーブルとを示す説明図である。
【図２６】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要部の構成を示す説明
図である。
再生装置におけるピックアップの要部の構成を示す説明
図である。
【図２７】本発明の第３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。
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。
【図２８】本発明の第３の実施の形態における光情報記
録媒体の構成の一例を示す説明図である。
録媒体の構成の一例を示す説明図である。
【図２９】本発明の第３の実施の形態における光情報記
録媒体の構成の他の例を示す説明図である。
録媒体の構成の他の例を示す説明図である。
【図３０】図２７に示したピックアップの記録時におけ
る状態を示す説明図である。
る状態を示す説明図である。
【図３１】図３０に示した状態のピックアップにおける
空間光変調器の状態を示す説明図である。
空間光変調器の状態を示す説明図である。
【図３２】図３０に示した状態における光情報記録媒体
内の光の状態を示す説明図である。
内の光の状態を示す説明図である。
【図３３】図２７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。
る状態を示す説明図である。
【図３４】図３３に示した状態のピックアップにおける
空間光変調器の状態を示す説明図である。
空間光変調器の状態を示す説明図である。
【図３５】図３３に示した状態における光情報記録媒体
内の光の状態を示す説明図である。
内の光の状態を示す説明図である。
【図３６】体積ホログラムにおけるレリーフとそれに対
する入射角との関係について説明するための説明図であ
る。
する入射角との関係について説明するための説明図であ
る。
【図３７】図３６に示した体積ホログラムにおける回折
強度を説明するために関数Ｓｉｎｃ2 （ｘ）を示す説明
図である。
強度を説明するために関数Ｓｉｎｃ2 （ｘ）を示す説明
図である。
【図３８】多重記録の原理を説明するための説明図であ
る。
る。
【図３９】多重記録の原理を説明するための説明図であ
る。
る。
【図４０】多重記録の原理を説明するための説明図であ
る。
る。
【図４１】多重記録された２つの干渉パターンによる各
再生光の分離について説明するための説明図である。
再生光の分離について説明するための説明図である。
【図４２】記録用参照光および情報光を照射する光学系
の開口数と多重記録の密度との関係を説明するための説
明図である。
の開口数と多重記録の密度との関係を説明するための説
明図である。
【図４３】記録用参照光および情報光を照射する光学系
の開口数と多重記録の密度との関係を説明するための説
明図である。
の開口数と多重記録の密度との関係を説明するための説
明図である。
【図４４】本発明の第４の実施の形態に係る光情報記録
媒体の構成を示す説明図である。
媒体の構成を示す説明図である。
【図４５】本発明の第５の実施の形態に係る光情報記録
媒体の構成を示す説明図である。
媒体の構成を示す説明図である。
【図４６】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。
ける記録再生系の概略の構成を示す斜視図である。
【図４７】ホログラム層を有する記録媒体の構成を一例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
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…反射膜、６…アドレス・サーボエ
リア、７…データエリア、１０…光情報記録再生装置、
１１…ピックアップ、１２…対物レンズ、１４…２分割
旋光板、１５…Ｓ偏光ホログラム、１６…空間光変調
器、１７…偏光ビームスプリッタ、１８…ＣＣＤアレ
イ、２０…レーザカプラ、２８…Ｐ偏光ホログラム、２
９…ソリッドイマージョンレンズ（ＳＩＬ）。
層、４…保護層、５…反射膜、６…アドレス・サーボエ
リア、７…データエリア、１０…光情報記録再生装置、
１１…ピックアップ、１２…対物レンズ、１４…２分割
旋光板、１５…Ｓ偏光ホログラム、１６…空間光変調
器、１７…偏光ビームスプリッタ、１８…ＣＣＤアレ
イ、２０…レーザカプラ、２８…Ｐ偏光ホログラム、２
９…ソリッドイマージョンレンズ（ＳＩＬ）。
Claims (21)
- 【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、 情報を担持した情報光および記録用参照光を生成する記
録用光生成手段と、 前記光情報記録媒体に対向するように配置されるソリッ
ドイマージョンレンズを有し、前記情報記録層に情報光
と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、前記記録用光生成手段によって
生成された情報光と記録用参照光とを、前記ソリッドイ
マージョンレンズを介して、前記情報記録層に対して収
束させながら照射する記録光学系とを備えたことを特徴
とする光情報記録装置。 - 【請求項２】 前記光情報記録媒体は、前記ソリッドイ
マージョンレンズが対向する側に透明基板を有し、前記
ソリッドイマージョンレンズは、前記透明基板の厚みを
考慮した光学特性となるように設定されていることを特
徴とする請求項１記載の光情報記録装置。 - 【請求項３】 前記光情報記録媒体として、情報光およ
び記録用参照光の位置決めのための情報が記録される位
置決め領域を備えたものを用い、前記位置決め領域に記
録された情報を用いて、前記光情報記録媒体に対する情
報光および記録用参照光の位置を制御する位置制御手段
を備えたことを特徴とする請求項１記載の光情報記録装
置。 - 【請求項４】 前記記録光学系は、前記情報記録層の厚
み方向について互いに異なる位置で収束するように、情
報光および記録用参照光を前記情報記録層に対して同一
面側より照射することを特徴とする請求項１記載の光情
報記録装置。 - 【請求項５】 前記記録用光生成手段は、記録する情報
に従って偏光方向の違いによって空間的に変調された光
を発生することによって、互いに偏光方向の異なる情報
光と記録用参照光とを生成する空間変調手段を有し、 前記記録光学系は、偏光方向によって収束位置を異なら
せることによって、前記空間変調手段によって生成され
た情報光と記録用参照光とを分離する分離手段と、この
分離手段によって分離された情報光と記録用参照光のう
ちの一方が収束しながら前記情報記録層を通過し、他方
が一旦収束した後発散しながら前記情報記録層を通過す
るように、情報光および記録用参照光を集光して前記情
報記録層に照射する集光手段と、この集光手段によって
照射される情報光と記録用参照光とが前記情報記録層に
おいて重なり合う領域において情報光と記録用参照光の
偏光方向が一致するように、光束の断面を２分割した各
部分毎に、互いに異なる方向に情報光および記録用参照
光の偏光方向を変える旋光手段とを有することを特徴と
する請求項４記載の光情報記録装置。 - 【請求項６】 前記光情報記録媒体として、前記情報記
録層における情報光および記録用参照光が照射される側
とは反対側に反射面が設けられたものを用い、 前記記録用光生成手段は、光束の断面の一部分を変調し
て情報光とし、光束の断面の他の部分を記録用参照光と
して、情報光および記録用参照光を生成する空間変調手
段を有し、 前記記録光学系は、前記情報記録層内において、前記反
射面に入射する前の情報光と前記反射面で反射された後
の記録用参照光とが干渉すると共に、前記反射面に入射
する前の記録用参照光と前記反射面で反射された後の情
報光とが干渉するように、前記情報光および記録用参照
光を、前記反射面上で収束するように前記情報記録層に
対して同一面側より照射することを特徴とする請求項１
記載の光情報記録装置。 - 【請求項７】 ホログラフィを利用して情報が記録され
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、 前記光情報記録媒体に対向するように配置されるソリッ
ドイマージョンレンズを有し、このソリッドイマージョ
ンレンズを介して、再生用参照光を前記情報記録層に対
して収束させながら照射すると共に、前記再生用参照光
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
る再生光を収集する再生光学系と、 この再生光学系によって収集された再生光を検出する検
出手段とを備えたことを特徴とする光情報再生装置。 - 【請求項８】 前記光情報記録媒体は、前記ソリッドイ
マージョンレンズが対向する側に透明基板を有し、前記
ソリッドイマージョンレンズは、前記透明基板の厚みを
考慮した光学特性となるように設定されていることを特
徴とする請求項７記載の光情報再生装置。 - 【請求項９】 前記光情報記録媒体として、前記情報記
録層の一方の面側に反射面が設けられていると共に、前
記情報記録層に対して他方の面側より情報記録層の厚み
方向について互いに異なる位置で収束するように照射さ
れた情報光と記録用参照光との干渉による干渉パターン
によって前記情報記録層に情報が記録されたものを用
い、 前記再生光学系は、記録時における情報光と同じ位置で
収束する再生用参照光を前記情報記録層に対して照射す
ると共に、前記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た光が前記反射面で反射し
て前記情報記録層に対して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収集することを特徴
とする請求項７記載の光情報再生装置。 - 【請求項１０】 前記光情報記録媒体として、再生用参
照光の位置決めのための情報が記録される位置決め領域
を備えたものを用いると共に、 前記位置決め領域に記録された情報を用いて、前記光情
報記録媒体に対する再生用参照光の位置を制御する位置
制御手段を備えたことを特徴とする請求項７記載の光情
報再生装置。 - 【請求項１１】 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。 - 【請求項１２】 前記再生光は再生光のパターンにおけ
る基準位置を示す基準位置情報を含み、前記検出手段に
よって検出される基準位置情報に基づいて再生光のパタ
ーンにおける基準位置を判別する基準位置判別手段を備
えたことを特徴とする請求項１１記載の光情報再生装
置。 - 【請求項１３】 前記再生光学系は、光束の断面を２分
割した各部分毎に、互いに異なる方向に、所定の偏光方
向の光における偏光方向を変えることによって、各部分
によって異なる偏光方向の再生用参照光を生成すると共
に、光束の断面を２分割した各部分毎に、互いに異なる
方向に再生光の偏光方向を変えて、再生光の偏光方向を
光束の断面全体について同一方向とする旋光手段を有す
ることを特徴とする請求項７記載の光情報再生装置。 - 【請求項１４】 前記光情報記録媒体として、前記情報
記録層の一方の面側に反射面が設けられていると共に、
光束の断面の一部分をなす情報光と光束の断面の他の部
分をなす記録用参照光とが前記反射面上で収束するよう
に前記情報記録層に対して照射されて、前記反射面に入
射する前の情報光と前記反射面で反射された後の記録用
参照光との干渉および前記反射面に入射する前の記録用
参照光と前記反射面で反射された後の情報光との干渉に
よる干渉パターンによって前記情報記録層に情報が記録
されたものを用い、 前記記録光学系は、前記記録用参照光に対応する再生用
参照光を前記情報記録層に対して照射することを特徴と
する請求項７記載の光情報再生装置。 - 【請求項１５】 ホログラフィを利用して情報光と記録
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
録されると共に、再生用参照光が照射されたときに、記
録されている情報に対応した再生光を、再生用参照光と
同じ面側に発生するための情報記録層と、 この情報記録層に対する光の入出射側に設けられた複数
のソリッドイマージョンレンズ部とを備えたことを特徴
とする光情報記録媒体。 - 【請求項１６】 前記ソリッドイマージョンレンズ部
は、前記情報記録層とは別に、前記情報記録層に対する
光の入出射側に設けられていることを特徴とする請求項
１５記載の光情報記録媒体。 - 【請求項１７】 前記ソリッドイマージョンレンズ部
は、前記情報記録層と一体的に形成されていることを特
徴とする請求項１５記載の光情報記録媒体。 - 【請求項１８】 前記情報記録層には、同じ面側より入
射する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ことを特徴とする請求項１
５記載の光情報記録媒体。 - 【請求項１９】 情報光、記録用参照光および再生用参
照光の位置決めのための情報が記録される位置決め領域
を備えたことを特徴とする請求項１５記載の光情報記録
媒体。 - 【請求項２０】 前記情報記録層の一方の面側に反射面
が設けられていると共に、前記情報記録層は、前記情報
記録層に対して他方の面側より情報記録層の厚み方向に
ついて互いに異なる位置で収束するように照射された情
報光と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ものであることを特徴とする請求項
１５記載の光情報記録媒体。 - 【請求項２１】 前記情報記録層の一方の面側に反射面
が設けられていると共に、前記情報記録層は、光束の断
面の一部分をなす情報光と光束の断面の他の部分をなす
記録用参照光とが前記反射面上で収束するように前記情
報記録層に対して照射されて、前記反射面に入射する前
の情報光と前記反射面で反射された後の記録用参照光と
の干渉および前記反射面に入射する前の記録用参照光と
前記反射面で反射された後の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ものであることを特
徴とする請求項１５記載の光情報記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29302497A JPH11133842A (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | 光情報記録装置、光情報再生装置および光情報記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29302497A JPH11133842A (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | 光情報記録装置、光情報再生装置および光情報記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11133842A true JPH11133842A (ja) | 1999-05-21 |
Family
ID=17789506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29302497A Pending JPH11133842A (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | 光情報記録装置、光情報再生装置および光情報記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11133842A (ja) |
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-
1997
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