KR20020082867A - 광정보 기록장치, 광정보 재생장치, 광정보 기록재생장치및 광정보 기록매체 - Google Patents

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KR20020082867A
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호리마이히데요시
이노우에미츠테루
후지이도시타카
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가부시키가이샤 옵트웨어
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Abstract

본 발명은, 광정보 기록매체에 대하여, 정보의 일부의 소거가 가능하도록 3차원적인 간섭패턴에 의해서 정보를 기록할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
광정보 기록매체(1)는, 광자기 기록재료로 이루어지는 정보 기록층(3)을 가지고 있다. 광정보 기록재생장치의 픽업(11)은, 광원장치(20)에서 출사된 레이저 광을 공간광 변조기(22)에 의해서 공간적으로 변조하여 정보광을 생성하고, 광원 장치(20)로부터 출사된 레이저광의 위상을 위상공간 광 변조기(16)에 의해서 공간적으로 변조하여, 위상이 공간적으로 변조된 기록용 참조광을 생성한다. 정보광과 기록용 참조광은 광정보 기록매체(1)의 정보 기록층(3)에 조사된다. 정보 기록층(3)에는 전자코일(30)에 의해서 자계가 인가된다. 정보 기록층(3)내에는, 정보광과 기록용 참조광의 간섭패턴에 대응한 3차원적인 자화의 분포패턴이 형성된다.

Description

광정보 기록장치, 광정보 재생장치, 광정보 기록재생장치 및 광정보 기록매체{OPTICAL INFORMATION RECORDING DEVICE, OPTICAL INFORMATION REPRODUCING DEVICE, OPTICAL INFORMATION RECORDING/REPRODUCING DEVICE, AND OPTICAL INFORMATION RECORDING MEDIUM}
홀로그래피를 이용하여 기록매체에 정보를 기록하는 홀로그래픽 기록은, 일반적으로, 이미지 정보를 가진 빛과 참조광을 기록매체의 내부에서 중첩시키고, 그 때에 생기는 간섭패턴을 기록매체에 기록함으로써 행하여진다. 기록된 정보의 재생시에는, 그 기록매체에 참조광을 조사함으로써, 간섭패턴에 의한 회절에 의해 이미지 정보가 재생된다.
근래에는, 초고밀도 광기록을 위해, 볼륨 홀로그래피, 특히 디지털 볼륨 홀로그래피가 실용영역으로 개발되어 주목을 모으고 있다. 볼륨 홀로그래피란, 기록매체의 두께방향도 적극적으로 활용하여, 3차원적으로 간섭패턴을 기록하는 방식으로, 두께를 증가시킴으로써 회절효율을 높이고, 다중기록을 이용하여 기록용량의 증대를 도모할 수 있다는 특징이 있다. 그리고, 디지털 볼륨 홀로그래피란, 볼륨 홀로그래피와 동일한 기록매체와 기록방식을 이용하면서도, 기록하는 이미지 정보는 2치화한 디지털 패턴에 한정한, 컴퓨터 지향의 홀로그래픽 기록방식이다. 이 디지털 볼륨 홀로그래피에서는, 예를 들면 아날로그적인 그림과 같은 화상정보도, 일단 디지타이즈하여, 2차원 디지털 패턴정보로 전개하고, 이것을 이미지 정보로서 기록한다. 재생시는, 이 디지털 패턴정보를 판독하여 디코드함으로써, 원래의 화상정보로 되돌려서 표시한다. 이것에 의해, 재생시에 SN비(신호 대 잡음비)가 다소 나빠도, 미분검출을 행하거나, 2치화 데이터를 코드화하여 에러 정정을 행하거나 함으로써, 매우 충실하게 원래의 정보를 재현하는 것이 가능해진다.
그런데, 볼륨 홀로그래피를 이용한 홀로그래픽 기록에 있어서, 기록밀도의 향상에 의한 기록용량의 증대를 도모하기 위해서, 종래로부터, 각종 다중기록의 방법이 제안되고 있다. 그 하나로, 기록하는 정보마다 참조광의 각도를 바꾸어 기록하는 각도 다중이 있다. 그 밖에, 예를 들면 문헌「J.F.Heanue 외 “Recall of linear combinations of stored data pages based on phase-code multiplexing in volume holography" Optics Letters,Vo1.19,No.14,1079~1081페이지, 1994년」이나「J.F.Heanue 외 “Encrypted holographic data storage based on orthogonal-phase-code multiplexing" Applied Optics,Vo1.34,No.26, 6012~6015페이지, 1995년」에 기재되어 있는 바와 같은 위상 부호화(페이즈 인코딩) 다중이 있다.
일반적으로, 홀로그래픽 기록에서는, 기록매체의 재료로서, 빛이 조사되었을 때에 빛의 강도에 따라서 굴절율, 유전율, 반사율 등의 광학적 특성이 변화하는 재 료가 사용되고 있다. 그 때문에, 기록매체에 기록된 정보를 소거하는데는, 그 정보가 기록되어 있는 부분의 광학적 특성을 동일하게 할 필요가 있었다.
그러나, 상술한 바와 같은 소거방법에서는, 기록매체에 정보가 다중 기록되어 있는 경우에는, 광학적 특성을 동일하게 한 부분에 다중 기록되어 있는 정보가 일괄하여 소거되어 버리기 때문에, 정보의 일부를 선택적으로 소거할 수 없다는 문제점이 있었다.
또, 종래의 홀로그래픽 기록에서는, 기록매체의 광학적 특성의 변화가 가역 적이 아닌 경우가 많고, 그 때문에, 정보의 재기록이 곤란하다는 문제점이 있었다.
본 발명은, 홀로그래피를 이용하여 광정보 기록매체에 정보를 기록하는 광정보 기록장치, 홀로그래피를 이용하여 광정보 기록매체로부터 정보를 재생하는 광정보 재생장치, 홀로그래피를 이용하여 광정보 기록매체에 정보를 기록함과 동시에 광정보 기록매체로부터 정보를 재생하는 광정보 기록재생장치, 및 홀로그래피를 이용하여 정보가 기록되는 광정보 기록매체에 관한 것이다.
도 1은, 본 발명의 제 1의 실시형태에 관한 광정보 기록재생장치 및 광정보 기록매체의 구성을 나타내는 설명도이다.
도 2는, 본 발명의 제 1의 실시형태에 관한 광정보 기록재생장치의 전체 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3A 내지 도 3C는, 자기 홀로그래피로 이용하는 광자기기록의 원리를 나타내는 설명도이다.
도 4는, 자기 홀로그래피에 있어서의 정보의 재생의 원리를 나타내는 설명도이다.
도 5A 및 도 5B는, 본 발명의 제 1의 실시형태에 있어서의 정보의 표현방법을 나타내는 설명도이다.
도 6은, 본 발명의 제 1의 실시형태에 있어서의 기록시의 빛의 상태를 나타내는 설명도이다.
도 7은, 본 발명의 제 1의 실시형태에 있어서 정보 기록층 내에 형성되는 3차원적인 자화의 분포패턴의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 8은, 본 발명의 제 1의 실시형태에 있어서의 재생시의 빛의 상태를 나타내는 설명도이다.
도 9는, 본 발명의 제 1의 실시형태에 있어서 재생용 참조광의 광축과 정보 기록층에 기록된 자화의 분포패턴의 중심위치가 벗어난 상태를 나타내는 설명도이다.
도 10은, 본 발명의 제 1의 실시형태에 있어서 자화의 분포패턴의 중심위치를 조금씩 비켜놓으면서 기록을 행한 경우에 있어서의 자화의 분포패턴을 나타내는 설명도이다.
도 11은, 그래뉼러막의 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 12는, 미스트 열분해법에 의해서 제작된 자성입자를 적층하여 이루어지는 자성막의 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 13은, 그래뉼러막 또는 미스트 열분해법에 의해서 제작된 자성입자를 적층하여 이루어지는 자성막을 이용하여 구성된 정보 기록층에 있어서의 3차원적인 자화의 분포패턴의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 14는, 핀닝사이트를 가지는 자성막의 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 15는, 자성 포토닉 결정의 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 16은, 1층의 자성 포토닉 결정을 복수 적층하여 구성된 정보 기록층을 나타내는 설명도이다.
도 17은, 본 발명의 제 2의 실시형태에 관한 광정보 기록재생장치에 있어서의 픽업의 구성을 나타내는 설명도이다.
본 발명의 제 1의 목적은, 광정보 기록매체에 대하여, 정보의 일부의 소거가 가능하도록 3차원적인 간섭패턴에 의해서 정보를 기록할 수 있도록 한 광정보 기록장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제 2의 목적은, 광정보 기록매체에 있어서 정보의 일부의 소거가 가능하도록 3차원적인 간섭패턴에 의해서 기록된 정보를 재생할 수 있도록 한 광정보 재생장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제 3의 목적은, 광정보 기록매체에 대하여, 정보의 일부의 소거가 가능하도록 3차원적인 간섭패턴에 의해서 정보를 기록할 수 있고, 또한 이 정보를 재생할 수 있도록 한 광정보 기록재생장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제 4의 목적은, 정보의 일부의 소거가 가능하도록 3차원적인 간섭패턴에 의해서 정보를 기록할 수 있도록 한 광정보 기록매체를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 광정보 기록장치는, 광자기 기록재료로 이루어지고 홀로그래피를 이용하여 자화의 분포패턴에 의해서 정보가 기록되는 정보 기록층을 구비한 광정보 기록매체에 대하여 정보를 기록하는 장치로서,
정보를 담지한 정보광을 생성하는 정보광 생성수단과,
기록용 참조광을 생성하는 기록용 참조광 생성수단과,
정보 기록층에 있어서 정보광과 기록용 참조광의 간섭에 의한 3차원적인 간섭패턴이 형성되도록, 정보광 생성수단에 의해서 생성된 정보광과 기록용 참조광 생성수단에 의해서 생성된 기록용 참조광을 정보 기록층에 조사하는 기록 광학계와,
정보 기록층에 대해서, 간섭패턴에 따라서 정보 기록층내의 자화의 분포패턴을 변화시키기 위한 자계를 인가하는 자계 인가수단을 구비한 것이다.
본 발명의 광정보 기록장치에서는, 정보광 생성수단에 의해서 정보광이 생성되고, 기록용 참조광 생성수단에 의해서 기록용 참조광이 생성되며, 기록 광학계에 의해서 정보광과 기록용 참조광이 정보 기록층에 조사되고, 이것에 의해, 정보 기록층에 있어서 정보광과 기록용 참조광의 간섭에 의한 3차원적인 간섭패턴이 형성된다. 또한, 자계 인가수단에 의해서 정보 기록층에 대하여 자계가 인가되어, 간섭패턴에 따라서 정보 기록층 내의 자화의 분포패턴이 변화하고, 이 자화의 분포패턴에 의해서 정보가 기록된다.
본 발명의 광정보 기록장치에 있어서, 기록 광학계는, 정보광의 광축과 기록용 참조광의 광축이 동일선상에 배치되도록 정보광과 기록용 참조광을 조사하도록 하여도 좋다.
또, 본 발명의 광정보 기록장치에 있어서, 광정보 기록매체로서, 정보광 및 기록용 참조광의 위치결정을 위한 정보가 기록되는 위치결정 영역을 구비한 것을 이용하고, 또한, 위치결정 영역에 기록된 정보를 이용하여, 광정보 기록매체에 대한 정보광 및 기록용 참조광의 위치를 제어하는 위치제어수단을 설치하여도 좋다.
본 발명의 광정보 재생장치는, 광자기 기록재료로 이루어지고 홀로그래피를 이용하여 자화의 분포패턴에 의해서 정보가 기록되는 정보 기록층을 구비한 광정보 기록매체로부터 정보를 재생하는 장치로서,
재생용 참조광을 생성하는 재생용 참조광 생성수단과,
재생용 참조광 생성수단에 의해서 생성된 재생용 참조광을 정보 기록층에 대하여 조사함과 동시에, 재생용 참조광이 조사됨으로써 정보 기록층으로부터 발생되는 재생광을 수집하는 재생 광학계와,
재생 광학계에 의해서 수집된 재생광을 검출하는 검출수단을 구비한 것이다.
본 발명의 광정보 재생장치에서는, 재생용 참조광 생성수단에 의해서 재생용 참조광이 생성되고, 재생 광학계에 의해서, 재생용 참조광이 정보 기록층에 조사됨과 동시에 정보 기록층으로부터 발생되는 재생광이 수집되고, 이 재생광이 검출수단에 의해서 검출되어 정보가 재생된다.
본 발명의 광정보 재생장치에 있어서, 재생 광학계는, 재생용 참조광의 광축과 재생광의 광축이 동일선상에 배치되도록 재생용 참조광의 조사와 재생광의 수집을 행하도록 하여도 좋다.
또, 본 발명의 광정보 재생장치에 있어서, 광정보 기록매체로서, 재생용 참조광의 위치결정을 위한 정보가 기록되는 위치결정 영역을 구비한 것을 이용하고, 또한, 위치결정 영역에 기록된 정보를 이용하여, 광정보 기록매체에 대한 재생용 참조광의 위치를 제어하는 위치제어수단을 설치하여도 좋다.
본 발명의 광정보 기록재생장치는, 광자기 기록재료로 이루어지고 홀로그래피를 이용하여 자화의 분포패턴에 의해서 정보가 기록되는 정보 기록층을 구비한 광정보 기록매체에 대하여 정보를 기록함과 동시에 광정보 기록매체로부터 정보를 재생하는 장치로서,
정보를 담지한 정보광을 생성하는 정보광 생성수단과,
기록용 참조광을 생성하는 기록용 참조광 생성수단과,
재생용 참조광을 생성하는 재생용 참조광 생성수단과,
정보 기록층에 있어서 정보광과 기록용 참조광의 간섭에 의한 3차원적인 간섭패턴이 형성되도록, 정보광 생성수단에 의해서 생성된 정보광과 기록용 참조광 생성수단에 의해서 생성된 기록용 참조광을 정보 기록층에 조사함과 동시에, 재생용 참조광 생성수단에 의해서 생성된 재생용 참조광을 정보 기록층에 대하여 조사하고, 정보 기록층에서 발생되는 재생광을 수집하는 기록재생 광학계와,
정보 기록층에 대하여, 간섭패턴에 따라서 정보 기록층 내의 자화의 분포패턴을 변화시키기 위한 자계를 인가하는 자계 인가수단과,
기록재생 광학계에 의해서 수집된 재생광을 검출하는 검출수단을 구비한 것이다.
본 발명의 광정보 기록재생장치에서는, 정보의 기록시에는, 정보광 생성수단에 의해서 정보광이 생성되고, 기록용 참조광 생성수단에 의해서 기록용 참조광이 생성되고, 기록재생 광학계에 의해서 정보광과 기록용 참조광이 정보 기록층에 조사되고, 이것에 의해, 정보 기록층에 있어서 정보광과 기록용 참조광의 간섭에 의한 3차원적인 간섭패턴이 형성된다. 또한, 자계 인가수단에 의해서 정보 기록층에 대하여 자계가 인가되어, 간섭패턴에 따라서 정보 기록층 내의 자화의 분포패턴이 변화하고, 이 자화의 분포패턴에 의해서 정보가 기록된다. 또, 정보의 재생시에는, 재생용 참조광 생성수단에 의해서 재생용 참조광이 생성되고, 기록재생 광학계에 의해서, 재생용 참조광이 정보 기록층에 조사됨과 동시에 정보 기록층에서 발생되는 재생광이 수집되고, 이 재생광이 검출수단에 의해서 검출되어 정보가 재생된다.
본 발명의 광정보 기록재생장치에 있어서, 기록재생 광학계는, 정보광의 광축과 기록용 참조광의 광축이 동일선상에 배치되도록 정보광과 기록용 참조광을 조사함과 동시에, 재생용 참조광의 광축과 재생광의 광축이 동일선상에 배치되도록 재생용 참조광의 조사와 재생광의 수집을 행하도록 하여도 좋다.
또, 본 발명의 광정보 기록재생장치에 있어서, 광정보 기록매체로서, 정보광, 기록용 참조광 및 재생용 참조광의 위치결정을 위한 정보가 기록되는 위치결정영역을 구비한 것을 이용하고, 또한, 위치결정 영역에 기록된 정보를 이용하여, 광정보 기록매체에 대한 정보광, 기록용 참조광 및 재생용 참조광의 위치를 제어하는 위치제어수단을 설치하여도 좋다.
또, 본 발명의 광정보 기록재생장치는, 또한, 검출수단에 의해서, 소거하고자 하는 정보에 대응한 재생광을 검출시키고, 이 재생광에 의거하여 정보를 재생하고, 재생된 정보를 담지한 소거용 정보광을 정보광 생성수단에 의해서 생성시키고, 기록용 참조광 생성수단에 의해서 기록용 참조광을 생성시키고, 소거용 정보광과 기록용 참조광을 정보 기록층에 조사함과 동시에, 자계 인가수단에 의해서 기록시와는 역방향의 자계를 정보 기록층에 인가함으로써 정보를 소거하는 소거수단을 구비하고 있어도 좋다.
본 발명의 광정보 기록매체는, 광자기 기록재료로 이루어지고, 정보광과 기록용 참조광의 간섭에 의한 간섭패턴과 인가되는 자계에 따라서 자화의 분포패턴이 변화하고, 이 자화의 분포패턴에 의해서 정보를 기록하는 정보 기록층을 구비한 것이다.
본 발명의 광정보 기록매체에서는, 정보 기록층에 있어서, 정보광과 기록용 참조광의 간섭에 의한 간섭패턴과, 인가되는 자계에 따라서 자화의 분포패턴이 변화하고, 이 자화의 분포패턴에 의해서 정보가 기록된다.
본 발명의 광정보 기록매체는, 또한, 입사되는 빛의 위치결정을 위한 정보가 기록되는 위치결정 영역을 구비하고 있어도 좋다.
본 발명의 광정보 기록매체에 있어서, 정보 기록층은, 그래뉼러막이나, 미스트 열분해법에 의해서 제작된 자성입자를 적층하여 이루어지는 자성막이나, 핀닝사이트를 가지는 자성막이나, 자성 포토닉 결정으로 구성되어 있어도 좋다.
또, 본 발명의 광정보 기록매체는, 정보 기록층에 있어서의 빛의 입사측과는 반대측에 설치된 반사막을 구비하고 있어도 좋다. 이 경우, 반사막은, 직선 편광의 빛이 입사했을 때에 반사광이 타원 편광의 빛이 되는 것을 억제하는 유전체 다층막으로 이루어지도록 하여도 좋다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특징 및 이익은, 이하의 설명으로써 충분히 명백해질 것이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 관하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
[제1의 실시형태]
도 1은, 본 발명의 제 1의 실시형태에 관한 광정보 기록재생장치 및 광정보 기록매체의 구성을 나타내는 설명도, 도 2는 본 실시형태에 관한 광정보 기록재생장치의 전체구성을 나타내는 블록도이다.
우선, 도 1을 참조하여, 본 실시형태에 관한 광정보 기록매체의 구성에 관하여 설명한다. 이 광정보 기록매체(1)는, 폴리카보네이트 등에 의해서 형성된 원판형상의 투명기판(2)의 일면에, 볼륨 홀로그래피를 이용하여 정보가 기록되는 정보 기록층(3)과, 반사막(5)과, 보호층(4)을, 이 순번으로 적층하여 구성되어 있다. 정보 기록층(3)과 보호층(4)의 경계면에는, 반경방향으로 선형상으로 연장되는 복수의 위치결정 영역으로서의 어드레스·서보에리어(6)가 소정의 각도간격으로 설치되고, 인접하는 어드레스·서보에리어(6)간의 부채꼴의 구간이 데이터에리어(7)로 되어 있다. 어드레스·서보에리어(6)에는, 샘플드서보 방식에 의해서 포커스서보 및 트래킹서보를 하기 위한 정보와 어드레스 정보가, 미리 엠보스 피트 등에 의해서 기록되어 있다. 또한, 포커스서보는, 반사막(5)의 반사면을 이용하여 행할 수가 있다. 트래킹서보를 행하기 위한 정보로서는, 예를 들면 워블피트를 이용할 수가 있다. 투명기판(2)은 예를 들면 0.6 mm이하의 적절한 두께, 정보 기록층(3)은 예를 들면 10㎛ 이상의 적절한 두께로 한다. 정보 기록층(3)은, 광자기 기록재료로 이루어지고 홀로그래피를 이용하여 자화의 분포패턴에 의해서 정보가 기록되도록 되어 있다. 반사막(5)은, 예를 들면 알루미늄이나 유전체 다층막에 의해서 형성되어 있다.
유전체 다층막에서는, 각 막의 굴절율과 막두께에 따라서, 직선 편광의 빛이 입사했을 때의 반사광의 타원율이 변화하는 것이 알려져 있다. 그래서, 반사막(5)을 유전체 다층막에 의해서 형성하는 경우에는, 반사막(5)에 직선 편광의 빛이 입사했을 때에 반사광의 타원율이 작아지도록, 각 막의 굴절율과 막두께를 설정하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 반사막(5)에 직선 편광의 빛이 입사했을 때에, 반사광이 타원 편광의 빛이 되는 것을 억제하고, 반사광이 직선 편광의 빛 또는 직선 편광에 가까운 빛이 되도록 할 수 있고, 그 결과, 정보 재생시의 SN비를 향상시킬 수가 있다.
다음에, 도 2를 참조하여, 본 실시형태에 관한 광정보 기록재생장치의 구성에 관하여 설명한다. 이 광정보 기록재생장치(10)는, 광정보 기록매체(1)가 부착되는 스핀들(81)과, 이 스핀들(81)을 회전시키는 스핀들 모터(82)와, 광정보 기록매체(1)의 회전수를 소정의 값에 유지하도록 스핀들 모터(82)를 제어하는 스핀들 서보회로(83)를 구비하고 있다. 광정보 기록재생장치(10)는, 또한, 광정보 기록매체(1)에 대하여 정보광과 기록용 참조광을 조사하여 정보를 기록함과 동시에, 광정보 기록매체(1)에 대하여 재생용 참조광을 조사하고, 재생광을 검출하여, 광정보 기록매체(1)에 기록되어 있는 정보를 재생하기 위한 픽업(11)과, 광정보 기록매체(1)를 끼고 픽업(11)에 대향하는 위치에 배치된 전자코일(30)과, 픽업(11) 및 전자코일(30)을 일체적으로 광정보 기록매체(1)의 반경방향으로 이동 가능하게 하는 구동장치(84)를 구비하고 있다. 전자코일(30)은, 본 발명에 있어서의 자계 인가수단에 대응한다.
광정보 기록재생장치(10)는, 또한, 픽업(11)의 출력신호로부터 포커스에러 신호(FE),트래킹 에러신호(TE) 및 재생신호(RF)를 검출하기 위한 검출회로(85)와, 이 검출회로(85)에 의해서 검출되는 포커스 에러신호(FE)에 의거하여, 픽업(11) 내의 액추에이터를 구동하여 대물렌즈를 광정보 기록매체(1)의 두께방향으로 이동시켜서 포커스서보를 행하는 포커스 서보회로(86)와, 검출회로(85)에 의해서 검출되는 트래킹 에러신호(TE)에 의거하여 픽업(11) 내의 액추에이터를 구동하여 대물렌즈를 광정보 기록매체(1)의 반경방향으로 이동시켜서 트래킹서보를 행하는 트래킹 서보회로(87)와, 트래킹 에러신호(TE) 및 후술하는 컨트롤러로부터의 지령에 의거하여 구동장치(84)를 제어하여 픽업(11)을 광정보 기록매체(1)의 반경방향으로 이동시키는 슬라이드 서보를 행하는 슬라이드 서보회로(88)를 구비하고 있다.
광정보 기록재생장치(10)는, 또한, 픽업(11) 내의 후술하는 CCD어레이의 출력 데이터를 디코드하여, 광정보 기록매체(1)의 데이터에리어(7)에 기록된 데이터를 재생하거나, 검출회로(85)에서의 재생신호(RF)로부터 기본 클록을 재생하거나 어드레스를 판별하거나 하는 신호처리회로(89)와, 광정보 기록재생장치(10)의 전체를 제어하는 컨트롤러(90)와, 이 컨트롤러(90)에 대하여 각종의 지시를 부여하는 조작부(91)를 구비하고 있다. 컨트롤러(90)는, 신호처리회로(89)로부터 출력되는 기본 클록이나 어드레스 정보를 입력함과 동시에, 픽업(11), 스핀들 서보회로(83) 및 슬라이드 서보회로(88) 등을 제어하도록 되어 있다. 스핀들 서보회로(83)는, 신호처리회로(89)로부터 출력되는 기본 클록을 입력하도록 되어 있다. 컨트롤러 (90)는, CPU(중앙처리장치), ROM(리드·온리·메모리) 및 RAM (랜덤·억세스·메모리)를 가지고, CPU가, RAM을 작업영역으로 하여, ROM에 격납된 프로그램을 실행함으로써, 컨트롤러(90)의 기능을 실현하도록 되어 있다.
검출회로(85), 포커스 서보회로(86), 트래킹 서보회로(87) 및 슬라이드 서보 회로(88)는, 본 발명에 있어서의 위치제어수단에 대응한다.
다음에, 도 1을 참조하여, 본 실시형태에 있어서의 픽업(11)의 구성에 관하여 설명한다. 픽업(11)은, 스핀들(81)에 광정보 기록매체(1)가 고정되었을 때에, 광정보 기록매체(1)의 투명기판(2)측에 대향하는 대물렌즈(12)와, 이 대물렌즈(12)를 광정보 기록매체(1)의 두께방향 및 반경방향으로 이동 가능한 액추에이터(13)와, 대물렌즈(12)에 있어서의 광정보 기록매체(1)의 반대측에, 대물렌즈(12)측으로부터 순서대로 배열설치된 편광 빔 스플리터(14), 빔 스플리터(15), 위상공간 광 변조기(16) 및 빔 스플리터(17)를 구비하고 있다. 편광 빔 스플리터(14)는 편광 빔 스플리터면(14a)을 가지고, 빔 스플리터(15)는 반(半) 반사면(15a)을 가지고, 빔 스플리터(17)는 반 반사면(17a)을 가지고 있다. 편광 빔 스플리터면(14a), 반 반사면(15a), 반 반사면(17a)은, 모두 그들의 법선방향이 대물렌즈(12)의 광축방향에 대하여 45°경사되어 있다. 편광 빔 스플리터면(14a)과 반 반사면(15a)은 직교하도록 배치되고, 반 반사면(15a)과 반 반사면(17a)은 평행하게 배치되어 있다.
위상공간 광 변조기(16)는, 격자형상으로 배열된 다수의 화소를 가지고, 각 화소마다 출사광의 위상을 선택함으로써, 빛의 위상을 공간적으로 변조할 수 있도록 되어 있다. 이 위상공간 광 변조기(16)로서는, 액정소자를 이용할 수가 있다.
픽업(11)은, 또한, 빔 스플리터(17)의 측방에, 빔 스플리터(17)측으로부터 차례로 배치된 빔 스플리터(18), 콜리메이터렌즈(19) 및 광원장치(20)를 구비하고 있다. 빔 스플리터(18)는, 그 법선방향이 콜리메이터렌즈(19)의 광축방향에 대하여 45°경사진 반 반사면(18a)을 가지고 있다. 광원장치(20)는, 코히어런트(coherent)한 직선 편광의 빛을 출사하는 것으로, 예를 들면 반도체 레이저를 이용할 수가 있다. 이하의 설명에서는, 광원장치(20)가 P편광의 광을 출사하는 것으로 한다.
픽업(11)은, 또한, 광원장치(20)측으로부터의 빛이 빔 스플리터(18)의 반 반사면(18a)에서 반사되는 방향으로 배치된 빔 스플리터(21)를 구비하고 있다. 빔 스플리터(21)는, 빔 스플리터(18)의 반 반사면(18a)과 평행하게 배치된 반 반사 면(21a)을 가지고 있다. 또, 빔 스플리터(21)는, 빔 스플리터(15)의 측방에 배치되고, 빔 스플리터(21)의 반 반사면(21a)과 빔 스플리터(15)의 반 반사면(15a)은 평행하게 되어 있다.
픽업(11)은, 또한, 빔 스플리터(21)와 빔 스플리터(15)의 사이에 있어서, 빔스플리터(21)측으로부터 차례로 배치된 공간 광 변조기(22)와 볼록렌즈(23)를 구비하고 있다.
공간 광 변조기(22)는, 격자형상으로 배열된 다수의 화소를 가지고, 각 화소마다 빛의 투과상태와 차단상태를 선택함으로써, 광 강도에 의해서 빛을 공간적으로 변조하여, 정보를 담지한 정보광을 생성할 수 있도록 되어 있다. 이 공간광 변조기(22)로서는, 액정소자를 이용할 수가 있다. 공간광 변조기(22)는, 본 발명에 있어서의 정보광 생성수단을 구성한다.
픽업(11)은, 또한, 광원장치(20)측으로부터의 빛이 빔 스플리터(21)의 반 반사면(21a)을 투과하는 방향으로 배치된 광검출기(24)와, 광원장치(20)측으로부터의 빛이 빔 스플리터(17)의 반 반사면(17a)을 투과하는 방향으로 배치된 광검출기(25)와, 광정보 기록매체(1)로부터의 복귀광이, 편광 빔 스플리터(14)의 편광 빔 스플리터면(14a)에서 반사되는 방향으로 배치된 검출수단으로서의 CCD어레이(26)를 구비하고 있다. 광검출기(24)는, 광원장치(20)로부터의 빛 중, 빔 스플리터(18)의 반 반사면(18a)에서 반사된 빛을 수광하고, 그 출력은, 정보광의 강도를 자동 조정하기 위해서 사용되도록 되어 있다. 광검출기(25)는, 광원장치(20)로부터의 빛 중, 빔 스플리터(18)의 반 반사면(18a)을 투과한 빛을 수광하고, 그 출력은, 참조광의 강도를 자동조정하기 위해서 사용되도록 되어 있다.
픽업(11)은, 또한, 광정보 기록매체(1)로부터의 복귀광이, 빔 스플리터(17)의 반 반사면(17a)을 투과하는 방향으로, 빔 스플리터(17)측으로부터 차례로 배치된 볼록렌즈(27), 실린드리컬렌즈(28) 및 4분할 광검출기(29)를 구비하고 있다. 4분할 광검출기(29)의 출력신호는, 도 2에 있어서의 검출회로(85)에 입력되고, 4분할 광검출기(29)의 출력신호에 의거하여, 검출회로(85)에 의해서, 포커스 에러신호(FE), 트래킹 에러신호(TE) 및 재생신호(RF)가 검출되도록 되어 있다.
또한, 픽업(11) 내의 위상공간 광 변조기(16), 공간 광 변조기(22) 및 광원장치(20)는, 제 2 도에 있어서의 컨트롤러(90)에 의해서 제어되도록 되어 있다. 컨트롤러(90)는, 위상공간 광 변조기(16)에 있어서 빛의 위상을 공간적으로 변조하기 위한 복수의 변조패턴의 정보를 유지하고 있다. 또, 조작부(91)는, 복수의 변조패턴 중에서 임의의 변조패턴을 선택할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 컨트롤러(90)는, 소정의 조건에 따라서 스스로 선택한 변조패턴 또는 조작부(91)에 의해서 선택된 변조패턴의 정보를 위상공간 광 변조기(16)에 부여하고, 위상공간 광 변조기(16)는, 컨트롤러(90)로부터 부여되는 변조패턴의 정보에 따라서, 대응하는 변조패턴으로 빛의 위상을 공간적으로 변조하도록 되어 있다.
또, 픽업(11)내의 각 반 반사면(15a ,17a ,18a ,21a)의 반사율은, 예를 들면, 광정보 기록매체(1)에 입사하는 정보광과 기록용 참조광의 강도가 동일해지도록, 적절하게 설정된다.
다음에, 도 3A 내지 도 3C, 및 도 4를 참조하여, 본 실시형태에 있어서 이용하는 자기 홀로그래피의 원리에 관하여 설명한다. 자기 홀로그래피는, 광자기 기록과 홀로그래피의 특징을 겸비한 정보기록 기술이다. 즉, 자기 홀로그래피에서는, 광자기 기록재료로 이루어지는 정보 기록층에, 홀로그래피에 의한 간섭패턴에 대응한 자화의 분포패턴을 형성하여 정보를 기록한다.
우선, 도 3A 내지 도 3C를 참조하여, 자기 홀로그래피에서 이용하는 광자기기록의 원리에 관하여 설명한다. 도 3A는, 광자기 기록재료로 이루어지는 정보 기록층(41)을 나타내고 있다. 정보 기록층(41)내의 화살표는 자화의 방향을 나타내고 있다. 도 3A에서는, 정보 기록층(41)내의 자화의 방향은 모두 하향으로 되어 있다. 정보 기록층(41)에 정보를 기록하는 경우에는, 도 3B에 도시한 바와 같이, 정보 기록층(41)의 소망의 위치에, 레이저광(42)을 조사함과 동시에, 전자코일(43)에 의해서, 도 3A에 있어서의 자화의 방향과는 반대방향의 외부 자계를 인가한다. 정보 기록층(41) 중 레이저광(42)이 조사된 부분에서는, 온도가 큐리온도 이상이 되어, 자화가 소실한다. 도 3C에 도시한 바와 같이, 레이저광(42)의 조사가 종료되면, 레이저광(42)이 조사되고 있던 부분에서는, 온도가 큐리온도 이하로 내려가고, 자화의 방향이 외부 자계의 동일한 방향으로 고정된다. 이와 같이, 광자기기록에서는, 정보 기록층(41)에 선택적으로 빛을 조사하고, 자화의 분포패턴을 형성하여 정보를 기록한다. 정보 기록층(41)에 기록된 정보의 재생은, 자기 광학효과, 즉 커효과 또는 파라데이 효과를 이용하여 행해진다.
자기 홀로그래피에서는, 정보 기록층(41)에 선택적으로 레이저광(42)을 조사 하는 대신에, 정보 기록층(41)에 홀로그래피에 의한 간섭패턴을 형성한다. 이 경우, 간섭패턴 중의 빛의 강도가 큰 부분에 있어서 정보 기록층(41)의 온도가 상승한다. 따라서, 정보 기록층(41)에는, 간섭패턴에 대응한 자화의 분포패턴이 형성된다.
다음에, 도 4를 참조하여, 자기 홀로그래피에 있어서의 정보의 재생원리에 관하여 설명한다. 도 4에 있어서, 정보 기록층(41)에는, 서로 자화의 방향이 역방향이 되는 2종류의 띠형상부분(41a,41b)이 번갈아 배치된 자화의 분포패턴 이 형성되어 있다. 도 4에서는, 띠형상부분(41a ,41b)의 배열방향을 X방향으로 하고, 띠형상부분(41a ,41b)의 길이방향을 Y방향으로 하고, X방향 및 Y방향에 직교하는 방향을 Z방향으로 하고 있다.
여기서, 정보 기록층(41)에 Y방향으로 직선 편광한 빛이 입사하는 것으로 한다. 도 4에 있어서, 부호(51A, 51B)는, 각각, 띠형상부분(41a ,41b)에 입사하는 빛을 나타내고 있다. 일점쇄선의 타원내의 화살표는, 편광방향을 나타내고 있다. 띠형상부분(41a ,41b)을 통과한 후의 빛(52A,52B)의 편광방향은, 패러데이효과에 의해서, 서로 반대방향으로 소정각도씩 회전되고 있다. 따라서, 빛(52A,52B)에는, 동일한 크기의 Y방향의 편광성분과, 서로 반대방향의 X방향의 편광성분이 생기고 있다. 도 4에 있어서, 부호(54A)는 정보 기록층(41) 통과 직후의 빛에 있어서 양의 X방향의 편광성분을 가지는 부분을 나타내고, 부호(54B)는 정보 기록층(41) 통과 직후의 빛에 있어서 음의 X방향의 편광성분을 가지는 부분을 나타내고 있다.
정보 기록층(41)을 통과한 빛 중의 O차 회절광에는 Y방향의 편광성분만이 나타난다. 한편, 정보 기록층(41)을 통과한 빛의 1차 회절광에는 X방향의 편광성분 만이 나타난다. 따라서, 정보 기록층(41)을 통과한 빛 중, X방향의 편광성분으로 이루어지는 빛은, 정보 기록층(41)에 있어서의 자화의 분포패턴 즉 홀로그래피에 의한 간섭패턴에 의해서 회절된 빛이고, 이것은, 정보 기록층(41)에 기록된 정보를 담지한 재생광이 된다. 이와 같이, 자기 홀로그래피에서는, 정보 기록층(41)에 입사하는 빛의 편광방향과 직교하는 방향의 편광성분의 빛을 검출함으로써, 정보를재생할 수가 있다.
도 4에서는, 정보 기록층(41)에 있어서의 자화의 분포패턴은 2차원적인데, 본 실시형태에서는, 도 1에 도시한 광정보 기록매체(1)에 있어서의 정보 기록층(3)에, 3차원적인 자화의 분포패턴을 형성한다. 이것에 의해, 자화의 분포패턴에 의한 회절효율을 높이고, 다중기록을 이용하여 기록용량의 증대를 도모하는 것이 가능해진다.
다음에, 도 5A 및 도 5B를 참조하여, 본 실시형태에 있어서의 정보의 표현방법에 관하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 공간 광 변조기(22)에 의해서, 빛의 강도(진폭)를 공간적으로 변조하여, 정보를 담지한 정보광을 생성한다. 본 실시형태에서는, 인접하는 2화소로 1비트의 디지털데이터 “1" 또는 “0"을 표현한다. 즉, 도 5A에 도시한 바와 같이, 2화소 중의 한쪽을 암(暗)상태로 하고, 다른쪽을 명(明)상태로 하여 디지털데이터 “1"을 표현하고, 도 5B에 도시한 바와 같이, 도 5A와는 명암의 상태를 역으로 하여 디지털데이터 “O"을 표현한다. 2화소가 모두 명상태 또는 모두 암상태인 경우는 에러 데이터가 된다.
다음에, 본 실시형태에 관한 광정보 기록재생장치(10)의 작용에 관하여, 서보시, 기록시, 재생시, 소거시로 나누어, 차례로 설명한다. 또한, 처음에 광정보 기록매체(1)의 정보 기록층(3)내에 있어서의 자화의 방향은 모두 동일하게 되어 있는 것으로 한다.
우선, 도 1을 참조하여, 서보시의 작용에 관하여 설명한다. 서보시에는, 공간광 변조기(22)의 전체 화소가 차단상태가 되고, 위상공간 광 변조기(16)는, 출사광의 위상을 모두 동일하게 한다. 광원장치(20)의 출사광의 출력은, 재생용의 저출력으로 설정된다. 또한, 컨트롤러(90)는, 재생신호(RF)에서 재생된 기본 클록에 의거하여, 대물렌즈(12)의 출사광이 어드레스·서보 에리어(6)를 통과하는 타이밍을 예측하고, 대물렌즈(12)의 출사광이 어드레스·서보 에리어(6)를 통과하는 동안, 상기의 설정으로 한다.
광원장치(20)로부터 출사된 빛은, 콜리메이터 렌즈(19)에 의해서 평행 광속이 되어, 빔 스플리터(18)에 입사하고, 반 반사면(18a)에서 광량의 일부의 빛은 투과하고, 다른 일부의 빛은 반사된다. 반 반사면(18a)을 투과한 빛은, 빔 스플리터(17)에 입사하여, 반 반사면(17a)에서 광량의 일부의 빛은 투과하고, 다른 일부의 빛은 반사된다. 반 반사면(17a)을 투과한 빛은, 광 검출기(25)에서 수광 된다. 반 반사면(17a)에서 반사된 빛은, 위상공간 광 변조기(16)를 통과하고, 광량의 일부의 빛이, 빔 스플리터(15)의 반 반사면(15a) 및 편광 빔 스플리터(14)의 편광 빔 스플리터면(14a)을 순차적으로 투과하고, 대물렌즈(12)에 의해서 집광되어, 광정보 기록매체(1)에 있어서의 정보 기록층(3)과 보호층(4)의 경계면상에서 수렴하도록, 광정보 기록매체(1)에 조사된다. 이 빛은, 광정보 기록매체(1)의 반사막(5)에서 반사되고, 그 때, 어드레스·서보 에리어(6)에 있어서의 엠보스 피트에 의해서 변조되어, 대물렌즈(12)측으로 돌아온다.
광정보 기록매체(1)로부터의 복귀광은, 대물렌즈(12)에서 평행 광속이 되고, 광량의 일부의 빛이, 편광 빔 스플리터(14)의 편광 빔 스플리터면(14a), 빔 스플리터(15)의 반 반사면(15a), 위상공간 광 변조기(16) 및 빔 스플리터(17)의 반 반사면(17a)을 순차적으로 통과한다. 이 빛은, 또한, 볼록렌즈(27) 및 실린드리컬렌즈(28)를 차례로 통과한 후, 4분할 광 검출기(29)에 의해서 검출된다. 그리고, 이 4분할 광 검출기(29)의 출력에 의거하여, 포커스 에러신호(FE), 트래킹 에러신호(TE) 및 재생신호(RF)가 생성되고, 이들의 신호에 의거하여, 포커스 서보 및 트래킹 서보가 행하여짐과 동시에, 기본 클록의 재생 및 어드레스의 판별이 행하여진다.
또한, 상기의 서보시에 있어서의 설정에서는, 픽업(11)의 구성은, CD(컴팩트·디스크)나 DVD(디지털·비디오·디스크 또는 디지털·버서타일·디스크)나 HS(하이파·스토레지·디스크) 등의 통상의 광 디스크에 대한 기록, 재생용의 픽업의 구성과 동일하게 된다. 따라서, 본 실시형태에 있어서의 광정보 기록재생장치(10)에서는, 통상의 광 디스크장치와의 호환성을 가지도록 구성하는 것도 가능하다.
다음에, 도 1, 도 6 및 도 7을 참조하여, 기록시의 작용에 관하여 설명한다. 기록시에는, 공간광 변조기(22)는, 기록하는 정보에 따라서 각 화소마다 투과상태(이하, 온이라고도 한다.)와 차단상태(이하, 오프라고도 한다.)를 선택하여, 통과하는 빛을 공간적으로 변조하여, 정보광을 생성한다. 또, 전자코일(30)은, 광정보 기록매체(1)의 정보 기록층(3)에 대하여, 정보 기록층(3)의 당초의 자화의 방향과는 반대방향의 외부 자계를 인가한다.
또, 위상공간 광 변조기(16)는, 통과하는 빛에 대하여, 소정의 변조패턴에 따라서 각 화소마다, 소정의 위상을 기준으로 하여 위상차 0(rad)이나 π(rad)을 선택적으로 부여함으로써, 빛의 위상을 공간적으로 변조하여, 빛의 위상이 공간적으로 변조된 기록용 참조광을 생성한다. 컨트롤러(90)는, 소정의 조건에 따라서 스스로 선택한 변조패턴 또는 조작부(91)에 의해서 선택된 변조패턴의 정보를 위상공간 광 변조기(16)에 부여하고, 위상공간 광 변조기(16)는, 컨트롤러(90)로부터 부여되는 변조패턴의 정보에 따라서, 통과하는 빛의 위상을 공간적으로 변조한다.
광원장치(20)의 출사광의 출력은, 펄스적으로 기록용의 고출력이 된다. 또한, 컨트롤러(90)는, 재생신호(RF)로부터 재생된 기본 클록에 의거하여, 대물렌즈(12)의 출사광이 데이터 에리어(7)를 통과하는 타이밍을 예측하고, 대물렌즈(12)의 출사광이 데이터 에리어(7)를 통과하는 동안, 상기의 설정으로 한다. 대물렌즈(12)의 출사광이 데이터 에리어(7)를 통과하는 동안은, 포커스 서보 및 트래킹 서보는 행해지지 않고, 대물렌즈(12)는 고정되어 있다.
광원장치(20)로부터 출사된 빛은, 콜리메이터 렌즈(19)에 의해서 평행 광속이 되어, 빔 스플리터(18)에 입사하고, 반 반사면(18a)에서 광량의 일부의 빛은 투과하고, 다른 일부의 빛은 반사된다. 반 반사면(18a)을 투과한 빛은, 빔 스플리터(17)에 입사하여, 반 반사면(17a)에서 광량의 일부의 빛은 투과하고, 다른 일부의 빛은 반사된다. 반 반사면(17a)을 투과한 빛은, 광 검출기(25)에서 수광된다. 반 반사면(17a)에서 반사된 빛은, 위상공간 광 변조기(16)를 통과하고, 그 때에, 소정의 변조패턴에 따라서, 빛의 위상이 공간적으로 변조되어, 기록용 참조광이 된다. 이 기록용 참조광 중, 그 광량의 일부의 빛이, 빔 스플리터(15)의 반 반사면(15a) 및 편광 빔 스플리터(14)의 편광 빔 스플리터면(14a)을 순차적으로 투과하고, 대물렌즈(12)에 의해서 집광되어, 광정보 기록매체(1)에 있어서의 정보 기록층(3)과 보호층(4)의 경계면상에서 수렴하도록, 광정보 기록매체(1)에 조사된다.
한편, 광원장치(20)로부터 출사되고, 빔 스플리터(18)의 반 반사면(18a)에서 반사된 빛은, 빔 스플리터(21)에 입사하고, 반 반사면(21a)에서 광량의 일부의 빛은 투과하고, 다른 일부의 빛은 반사된다. 반 반사면(21a)을 투과한 빛은, 광 검출기(24)에서 수광된다. 반 반사면(21a)에서 반사된 빛은, 공간광 변조기(22)를 통과하고, 그 때에, 기록하는 정보에 따라서, 공간적으로 변조되어, 정보광이 된다. 이 정보광은, 볼록렌즈(23)를 통과하여 수렴하는 빛이 된다. 이 정보광 중, 광량의 일부의 빛이 빔 스플리터(15)의 반 반사면(15a)에서 반사되고, 대물렌즈(12)에 의해서 집광되어 광정보 기록매체(1)에 조사되고, 정보 기록층(3)과 보호층(4)의 경계면보다도 앞쪽에서 일단 가장 소직경이 되도록 수렴한 후, 발산하면서 정보 기록층(3)을 통과한다.
도 6은 기록시에 있어서의 정보 기록층(3)의 근방에서의 빛의 상태를 나타내는 설명도이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 정보광(61)의 광축과 기록용 참조광(62)의 광축이 동일선상에 배치되도록, 정보광(61)과 기록용 참조광(62)이 정보 기록층(3)에 대하여 동일면측에서 조사된다. 정보 기록층(3)내에서는, 정보광(61)과 기록용 참조광(62)이 간섭하여 3차원적인 간섭패턴을 형성한다. 그리고, 광원장치(20)의 출사광의 출력이 고출력이 되었을 때, 정보 기록층(3)내에서 빛의 강도가 큰 부분에서는, 정보 기록층(3)의 온도가 상승하고, 그 후, 빛의 조사위치가 이동하여 온도가 저하되었을 때에 자화의 방향이 반전한다. 따라서, 정보 기록층(3)내에는, 정보광(61)과 기록용 참조광(62)의 간섭패턴에 대응한 3차원적인 자화의 분포패턴이 형성된다.
도 7은, 정보 기록층(3)내에 형성되는 3차원적인 자화의 분포패턴의 일례를 나타내고 있다. 도 7에 있어서, 부호(63)으로 표시한 미소부분은, 자화의 방향이 당초의 방향과는 반대방향의 부분(자구)을 나타내고 있다. 또, 도 7에서는, 자화의 분포패턴 중, 정보광(61) 및 기록용 참조광(62)의 광축에 대하여 편측반분의 영역에 관해서만 나타내고 있다.
본 실시형태에서는, 정보 기록층(3)의 동일개소에 있어서, 기록용 참조광(62)의 변조패턴을 바꾸어 복수회의 기록동작을 행함으로써, 위상 부호화 다중에 의해, 정보 기록층(3)의 동일개소에 정보를 다중 기록하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시형태에서는, 기록용 참조광은, 광정보 기록매체(1)에 있어서의 정보 기록층(3)과 보호층(4)의 경계면상에서 가장 소직경이 되게 수렴하도록 조사되고, 광정보 기록매체(1)의 반사막(5)에서 반사되어 대물렌즈(12)측으로 되돌아 온다. 이 복귀광은, 서보시와 마찬가지로 하여, 4분할 광 검출기(29)에 입사한다. 따라서, 본 실시형태에서는, 이 4분할 광 검출기(29)에 입사하는 빛을 이용하여, 기록시에도 포커스 서보를 행하는 것이 가능하다.
다음에, 도 1, 도 8 및 도 9를 참조하여, 재생시의 작용에 관하여 설명한다. 재생시에는, 공간광 변조기(22)의 전체 화소가 오프가 된다. 또, 컨트롤러(90)는, 재생하고자 하는 정보의 기록시에 있어서의 기록용 참조광의 변조패턴과는 선대칭인 변조패턴의 정보를 위상공간 광 변조기(16)에 부여하고, 위상공간 광 변조기(16)는, 컨트롤러(90)로부터 부여되는 변조패턴의 정보에 따라서, 통과하는빛의 위상을 공간적으로 변조하여, 빛의 위상이 공간적으로 변조된 재생용 참조광을 생성한다.
광원장치(20)의 출사광의 출력은, 재생용의 저출력이 된다. 또한, 컨트롤러(90)는, 재생신호(RF)로부터 재생된 기본 클록에 의거하여, 대물렌즈(12)의 출사광이 데이터 에리어(7)를 통과하는 타이밍을 예측하고, 대물렌즈(12)의 출사광이 데이터 에리어(7)를 통과하는 동안, 상기의 설정으로 한다. 대물렌즈(12)의 출사광이 데이터 에리어(7)를 통과하는 동안은, 포커스 서보 및 트래킹 서보는 행하여지지 않고, 대물렌즈(12)는 고정되어 있다.
광원장치(20)로부터 출사된 빛은, 콜리메이터 렌즈(19)에 의해서 평행 광속이 되어, 빔 스플리터(18)에 입사한다. 빔 스플리터(18)의 반 반사면(18a)을 투과한 빛은, 빔 스플리터(17)에 입사하고, 반 반사면(17a)에서 광량의 일부의 빛은 투과하고, 다른 일부의 빛은 반사된다. 반 반사면(17a)을 투과한 빛은, 광 검출기(25)에서 수광된다. 반 반사면(17a)에서 반사된 빛은, 위상공간 광 변조 기(16)를 통과하고, 그 때에, 소정의 변조패턴에 따라서, 빛의 위상이 공간적으로 변조되어, 재생용 참조광이 된다. 이 재생용 참조광 중, 그 광량의 일부의 빛이, 빔 스플리터(15)의 반 반사면(15a) 및 빔 스플리터(14)의 반 반사면(14a)을 순차적으로 투과하고, 대물렌즈(12)에 의해서 집광되어, 광정보 기록매체(1)에 있어서의 정보 기록층(3)과 보호층(4)의 경계면상에서 수렴하도록, 광정보 기록매체(1)에 조사된다.
도 8은 재생시에 있어서의 정보 기록층(3)의 근방에서의 빛의 상태를 나타내는 설명도이다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 정보 기록층(3)을 통과한 재생용 참조광(64)은, 반사막(5)(도 8에서는 도시생략)에서 반사되고, 재차, 정보 기록층(3)을 통과한다. 이 때의 재생용 참조광(64)의 변조패턴은, 기록용 참조광(62)의 변조패턴과 동일하게 되어 있다. 따라서, 정보 기록층(3)으로부터, 기록시에 있어서의 정보광(61)에 대응하는 재생광(65)이 발생한다. 이 재생광(65)은, 대물렌즈(12)를 통과하여, 편광 빔 스플리터(14)에 입사한다. 여기서, 재생용 참조광(64)이 P편광인 경우, 재생광(65)은 S편광으로 되어 있다. 따라서, 재생용 참조광(64)은, 편광 빔 스플리터(14)의 편광 빔 스플리터면(14a)에서 반사되어 CCD어레이(26)에 입사하여, CCD어레이(26)에 의해서 검출된다. CCD어레이(26)상에는, 기록시에 있어서의 공간광 변조기(22)에 의한 온, 오프의 패턴이 결상되고, 이 패턴을 검출함으로써, 정보가 재생된다.
또한, 기록용 참조광의 변조패턴을 바꾸어, 정보 기록층(3)에 복수의 정보가 다중 기록되어 있는 경우에는, 복수의 정보 중, 재생용 참조광의 변조패턴에 대응한 변조패턴의 기록용 참조광에 대응하는 정보만이 재생된다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서는, 재생용 참조광(64)의 광축과 재생광(65)의 광축이 동일선상에 배치되도록, 재생용 참조광(64)의 조사와 재생광(65)의 수집이, 정보 기록층(3)의 동일면측으로부터 행하여진다.
또한, 본 실시형태에서는, 재생용 참조광은, 광정보 기록매체(1)에 있어서의 정보 기록층(3)과 보호층(4)의 경계면상에서 가장 소직경이 되게 수렴하도록 조사되고, 광정보 기록매체(1)의 반사막(5)에서 반사되어 대물렌즈(12)측으로 되돌아온다. 이 복귀광은, 서보시와 마찬가지로 하여, 4분할 광 검출기(29)에 입사한다. 따라서, 본 실시형태에서는, 이 4분할 광 검출기(29)에 입사하는 빛을 이용하여, 재생시에도 포커스 서보를 행하는 것이 가능하다.
도 9는, 광정보 기록매체(1)의 회전에 의해, 재생용 참조광(64)의 광축과 정보 기록층(3)에 기록된 자화의 분포패턴의 중심위치가, δ만큼 벗어난 상태를 나타내고 있다. 이와 같이, 재생용 참조광(64)의 광축과 정보 기록층(3)에 기록된 자화의 분포패턴의 중심위치가 벗어나면, 자화의 분포패턴에 재생용 참조광(64)이 조사되어도, 회절광 즉 재생광은 거의 발생하지 않는다.
따라서 도 10에 도시한 바와 같이, 정보 기록층(3)에 기록되는 자화의 분포패턴(66)의 중심위치를 조금씩 비켜놓으면서, 인접하는 패턴(66)끼리가 겹치도록 정보의 기록을 행하여도, 각 패턴(66)마다 정보를 재생하는 것이 가능하다.
다음에, 소거시의 작용에 관하여 설명한다. 소거시에는, 우선, 광정보 기록재생장치(10)를 재생시의 상태로서, CCD어레이(26)에 의해서, 소거하고자 하는 정보에 대응한 재생광을 검출하고, 이 재생광에 의거하여 정보를 재생한다. 재생된 정보는, 신호처리회로(89)로부터 컨트롤러(90)에 보내진다. 다음에, 컨트롤러(90)는, 광정보 기록재생장치(10)를 기록시의 상태로서, 소거하고자 하는 정보에 대응한 변조패턴의 정보를 위상공간 광 변조기(16)에 부여하고, 소거하고자 하는 정보에 대응한 기록용 참조광을 생성시킨다. 또, 컨트롤러(90)는, 재생된 정보 즉 소거하고자 하는 정보에 의거하여, 공간광 변조기(22)를 제어해서, 소거하고자 하는 정보를 담지한 소거용 정보광을 생성시킨다. 또, 컨트롤러(90)는, 전자코일(30)을 제어하여, 통상의 기록시와는 역방향의 자계를 전자코일(30)로부터 발생시킨다.
소거시에 있어서의 기록용 참조광과 소거용 정보광은, 광정보 기록매체(1)의 정보 기록층(3)에 있어서, 소거하고자 하는 정보가 기록되어 있는 개소에 조사된다. 또, 그 개소에는, 통상의 기록시와는 역방향의 자계가 인가된다. 이것에 의해, 정보 기록층(3)내의 소거하고자 하는 정보에 대응한 자화의 분포패턴에 있어서, 자화의 방향이 당초의 방향과는 반대방향의 부분(자구)의 자화의 방향이 반전하여, 당초의 방향으로 돌아온다. 이와 같이 하여, 소거하고자 하는 정보에 대응한 자화의 분포패턴이 소멸하고, 소거하고자 하는 정보가 소거된다.
본 실시형태에 있어서의 소거방법에서는, 소거하고자 하는 정보에 대응한 자화의 분포패턴만을 선택적으로 소멸시킬 수 있으므로, 정보가 다중 기록되어 있어도, 정보의 일부를 선택적으로 소거할 수가 있다. 또, 정보 기록층(3)에 있어서 정보를 소거한 부분에는, 재차, 다른 정보를 기록할 수가 있다.
다음에, 본 실시형태에 있어서의 광정보 기록매체(1)의 정보 기록층(3)의 구성에 관하여 설명한다. 정보 기록층(3)으로서는, TbFeCo계의 아몰퍼스막 등의 일반적인 광자기 기록재료를 이용할 수 있는 것 외에, 이하에서 설명하는 바와 같은 그래뉼러막이나, 미스트 열분해법에 의해서 제작된 자성입자를 적층하여 이루어지는 자성막이나, 핀닝사이트를 가지는 자성막이나, 자성 포토닉 결정을 이용할 수가 있다.
도 11은 그래뉼러막의 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다. 그래뉼러막(110)은, 비자성체의 막(111)중에 자성입자(112)가 분산된 구조를 가지고 있다. 정보 기록층(3)으로서 그래뉼러막(110)을 이용함으로써, 미소한 단위로 자화를 변화시키는 것이 가능하게 되어, 정보 기록층(3)내에 정세한 3차원적인 자화의 분포패턴을 형성하는 것이 가능해진다.
이하에, 특히 바람직한 그래뉼러막의 제조방법의 예를 든다. 이 예에서는, 기판에 대하여 경사방향(예를 들면 기판에 대하여 60°의 방향)으로부터 스패터링에 의해서 FeNi(예를 들면 Fe:20중량%, Ni:80중량%)막을 성막하고, 이 FeNi막을 바탕막으로 한다. 그리고, 이 바탕막의 위에, 예를 들면 Co-Sm-O계의 그래뉼러막을 형성한다. 경사방향의 스패터링에 의해서 형성된 FeNi 바탕막은, 스패터빔에 대하여 수직방향으로 파형구조가 형성되는 것이 알려져 있다. 따라서, 이 바탕막의 위에 그래뉼러막을 형성하면, 파형구조의 홈부분에 그래뉼러막이 형성된다. 이와 같은 구조에 의하면, 파형구조의 FeNi 바탕막에 있어서의 좁은 갭사이에 작용하는 누설자계에 의해 그래뉼러막을 연자성화할 수 있고, 그 결과, 높은 자계감도를 가지는 그래뉼러막을 실현하는 것이 가능해진다.
도 12는 미스트 열분해법에 의해서 제작된 자성입자를 적층하여 이루어지는 자성막의 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다. 이 자성막(115)은, 미스트 열분해법에 의해서 제작된 자성입자(116)가 적층되어 구성되어 있다. 미스트 열분해법이란, 예를 들면 문헌「하라치에 외 “미스트 열분해법에 의한 YIG 입자의 직접합성", 제 21회 일본 응용 자기학회 학술강연 개요집(1997년), 제 460페이지」에 기재되어 있는 바와 같이, 초음파에 의해서 무화(霧化)된 미스트를 전기로 내 등에서 열분해함으로써 입자를 제작하는 방법이다. 정보 기록층(3)으로서, 미스트 열분해법에 의해서 제작된 자성입자를 적층하여 이루어지는 자성막(115)을 이용함으로써, 미소한 단위로 자화를 변화시키는 것이 가능하게 되어, 정보 기록층(3)내에 정세한 3차원적인 자화의 분포패턴을 형성하는 것이 가능해진다.
도 13은, 그래뉼러막(110) 또는 미스트 열분해법에 의해서 제작된 자성입자를 적층하여 이루어지는 자성막(115)을 이용하여 구성된 정보 기록층(3)에 있어서의 3차원적인 자화의 분포패턴의 일례를 나타내는 설명도이다. 도 13에 도시한 정보 기록층(3)에 의하면, 자성입자(112) 또는 자성입자(116)마다 자화의 방향을 변화시킬 수 있으므로, 정보 기록층(3)내에 정세한 3차원적인 자화의 분포패턴을 형성하는 것이 가능해진다.
도 14는 핀닝사이트를 가지는 자성막의 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다. 이 자성막(120)은 핀닝사이트(121)를 가지고 있다. 핀닝사이트(121)는, 자벽의 이동을 제약하는(핀닝) 부분으로, 결정입계, 기공, 결함 등으로 이루어진다. 정보 기록층(3)으로서 핀닝사이트를 가지는 자성막(120)을 이용함으로써, 미소한 단위로 자화를 변화시키는 것이 가능하게 되어, 정보 기록층(3)내에 정세한 3차원적인 자화의 분포패턴을 형성하는 것이 가능해진다.
도 15는 자성 포토닉 결정의 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다. 도 15에서는, 특히 1차원 자성 포토닉 결정(130)의 구조를 나타내고 있다. 이 1차원 자성 포토닉 결정(130)은, 자성체층(131)의 양면측에 유전체 다층막을 형성 한 구조를 가지고 있다. 자성체층(131)의 재료에는, 희토류철 가넷이나 비스무트 치환희토류철 가넷 등이 사용된다. 유전체 다층막은, 예를 들면 SiO2막(132)과 Ta2O5막(133)을 교대로 적층하여 구성된다. 1차원 자성 포토닉 결정(130)에 있어서의 층구조의 주기는, 사용하는 빛의 파장오더이다. 정보 기록층(3)으로서 자성 포토닉결정(130)을 이용함으로써, 큰 파라데이 회전각을 얻는 것이 가능하게 되고, 그 결과, 재생출력을 증대시키는 것이 가능해진다.
여기서, 도 15에 도시한 바와 같은 자성체층(131)과 그 양면측에 형성된 유전체 다층막으로 이루어지는 구조체를 1층의 자성 포토닉결정이라고 부르기로 한다. 정보 기록층(3)은, 1층의 자성 포토닉결정(130)에 의해서 구성해도 좋고, 제 16 도에 도시한 바와 같이, 1층의 자성 포토닉결정(130)을 복수 적층하여 구성하여도 좋다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 광정보 기록재생장치(10)에 의하면, 광정보 기록매체(1)의 정보 기록층(3)에, 정보광과 기록용 참조광의 간섭에 의한 3차원적인 간섭패턴에 대응한 3차원적인 자화의 분포패턴을 형성함으로써 정보를 기록하도록 하였으므로, 광정보 기록매체(1)에 대하여, 홀로그래피를 이용하여, 3차원적인 간섭패턴에 의해서 정보를 기록할 수가 있다. 게다가, 정보 기록층(3)에 있어서의 자화의 분포패턴은 용이하게 변화시킬 수 있으므로, 본 실시형태에 의하면, 정보 기록층(3)에 대하여, 정보의 일부의 소거가 가능하도록 정보를 기록할 수가 있다.
또, 본 실시형태에 관한 광정보 기록재생장치(10)에 의하면, 정보 기록층(3)에 형성된 자화의 분포패턴에 재생용 참조광을 조사함으로써, 기록되어 있는 정보를 담지한 재생광이 얻어지고, 이 재생광을 검출함으로써, 정보를 재생할 수가 있다. 게다가, 본 실시형태에서는, 재생광의 편광방향이 재생용 참조광의 편광방향과 직교하고 있으므로, 편광 빔 스플리터(14)에 의해서, 재생광과 재생용 참조광을 용이하게 분리할 수 있고, 재생신호에 있어서의 SN비(신호 대 잡음비)를 향상시킬 수가 있다.
또, 본 실시형태에 관한 광정보 기록재생장치(10)에 의하면, 정보 기록층(3)내에 있어서, 소거하고자 하는 정보에 대응한 자화의 분포패턴만을 선택적으로 소멸시킬 수 있으므로, 정보가 다중 기록되어 있어도, 정보의 일부를 선택적으로 소거할 수가 있다.
또, 본 실시형태에 관한 광정보 기록매체(1)에 의하면, 홀로그래피를 이용하고, 또한 정보의 일부의 소거가 가능하도록, 3차원적인 간섭패턴에 의해서 정보를 기록할 수가 있다.
또, 본 실시형태에 의하면, 광정보 기록매체(1)에 대하여 위상 부호화 다중에 의해 정보를 다중 기록할 수가 있다.
또, 본 실시형태에 의하면, 기록시에 있어서의 광정보 기록매체(1)에 대한 기록용 참조광 및 정보광의 조사와, 재생시에 있어서의 광정보 기록매체(1)에 대한 기록용 참조광의 조사 및 재생광의 수집을, 모두 광정보 기록매체(1)에 대하여 동일면측으로부터 동일축상에서 행하도록 했으므로, 기록 또는 재생을 위한 광학계를 작게 구성할 수가 있다. 또, 본 실시형태에 의하면, 기록 및 재생을 위한 광학계를, 통상의 광 디스크 장치와 동일한 픽업(11)의 형태로 구성할 수 있다. 따라서, 광정보 기록매체(1)에 대한 랜덤 억세스를 용이하게 행할 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면, 광정보 기록매체(1)에 포커스 서보 및 트래킹 서보를 행하기 위한 정보를 기록하고, 이 정보를 이용하여 포커스 서보 및 트래킹 서보를 행할 수 있도록 했으므로, 기록 또는 재생을 위한 빛의 위치결정을 정밀도 좋게 행할 수 있고, 그 결과, 리무버빌리티가 좋고, 랜덤 억세스가 용이해짐과 동시에, 기록밀도, 기록용량 및 전송 레이트를 크게 할 수 있다. 특히 본 실시형태에서는, 위상 부호화 다중에 의한 정보의 다중기록이 가능함과 동시에, 기록밀도, 기록용량 및 전송레이트를 비약적으로 증대시키는 것이 가능해진다. 예를 들면, 일련의 정보를, 기록용 참조광의 변조패턴을 변화시키면서, 정보 기록층(3)의 동일 개소에 다중 기록하도록 한 경우에는, 정보의 기록 및 재생을 매우 고속으로 행하는 것이 가능해진다.
또, 본 실시형태에 의하면, 광정보 기록매체(1)에 기록된 정보는, 그 정보의 기록시에 있어서의 기록용 참조광의 변조패턴과 동일한 변조패턴의 재생용 참조광을 이용하지 않으면 재생할 수 없으므로, 카피 프로텍트나 기밀유지를 용이하게 실현할 수가 있다. 또, 본 실시형태에 의하면, 광정보 기록매체(1)에, 참조광의 변조패턴이 다른 다종류의 정보(예를 들면 각종의 소프트웨어)를 기록해 두고, 그 광정보 기록매체(1) 자체는 비교적 저렴하게 유저에게 제공하고, 유저의 요구에 따라서, 각 종류의 정보를 재생 가능하게 하는 참조광의 변조패턴의 정보를, 키 정보로서 개별적으로 유료로 제공하는 것과 같은 서비스의 실현이 가능해진다.
또, 본 실시형태에 관한 광정보 기록재생장치(10)에 의하면, 픽업(11)을 서보시의 상태로 함으로써, 기록매체에 엠보스 피트에 의해서 기록된 정보를 재생할 수 있으므로, 종래의 광 디스크 장치와의 호환성을 가지는 것이 가능해진다.
또, 본 실시형태에 관한 광정보 기록재생장치(10)에 의하면, 광정보 기록매체(1)에 다중 기록되는 정보의 하나하나에, 다른 참조광의 위상의 변조패턴을 대 응시키기때문에, 정보가 기록된 광정보 기록매체(1)의 복제가 매우 곤란하다. 그 때문에, 불법인 복제를 방지할 수가 있다.
또, 본 실시형태에 관한 광정보 기록매체(1)에서는, 홀로그래피를 이용하여 정보가 기록되는 정보 기록층(3)과, 엠보스 피트에 의해서 어드레스 등의 정보가 기록되는 층이 떨어져 있기때문에, 정보가 기록된 광정보 기록매체(1)를 복제하고자 하면, 이들 2개의 층을 대응시키지 않으면 안되고, 이 점에서도 복제가 어려워, 불법인 복제를 방지할 수가 있다.
또, 본 실시형태에 관한 광정보 기록매체(1)에 있어서, 반사막(5)이, 직선 편광의 빛이 입사했을 때에 반사광이 타원편광의 빛이 되는 것을 억제하는 유전체 다층막으로 이루어지도록 한 경우에는, 정보 재생시의 SN비를 향상시킬 수가 있다.
[제2의 실시형태]
다음에, 도 17을 참조하여, 본 발명의 제 2의 실시형태에 관하여 설명한다. 도 17은, 본 실시형태에 관한 광정보 기록재생장치에 있어서의 픽업의 구성을 나타내는 설명도이다. 본 실시형태에 있어서의 픽업(211)은, 발광 수광장치(212)와, 이 발광 수광장치(212)와 광정보 기록매체(1)의 사이에 발광 수광장치(212)측으로부터 차례로 배열설치된 콜리메이터 렌즈(213), 공간광 변조기(214), 편광 빔 스플리터(215) 및 대물렌즈(216)를 구비하고 있다. 픽업(211)은, 또한, 대물렌즈(216)를 광정보 기록매체(1)의 두께방향 및 반경방향으로 이동가능한 액추에이터(217)를 구비하고 있다.
발광 수광장치(212)는, 레이저광을 출사하는 광원장치와, 광정보 기록매체(1)로부터의 복귀광으로부터 포커스 에러신호(FE), 트래킹 에러신호(TE) 및 재생신호(RF)를 검출하기 위한 광학계 및 광 검출기를 포함하고 있다.
편광 빔 스플리터(215)는 편광 빔 스플리터면(215a)을 가지고 있다. 편광 빔 스플리터면(215a)의 법선방향은 대물렌즈(216)의 광축방향에 대하여 45°경사되어 있다.
픽업(211)은, 또한, 광정보 기록매체(1)로부터의 복귀광이 편광 빔 스플리터(215)의 편광 빔 스플리터면(215a)에서 반사하는 방향으로 배치된 CCD어레이(218)를 구비하고 있다.
본 실시형태에 관한 광정보 기록재생장치의 그 밖의 구성은 제 1의 실시형태와 마찬가지이다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 공간광 변조기(214), 액추에이터(217), CCD어레이(218)는, 각각, 제 1의 실시형태에 있어서의 공간광 변조기(16), 액추에이터(13), CCD어레이(26)에 대응한다.
다음에, 본 실시형태에 관한 광정보 기록재생장치의 작용에 관하여, 서보시, 기록시, 재생시, 소거시로 나누어, 차례로 설명한다.
우선, 서보시의 작용에 관하여 설명한다. 서보시에는, 공간광 변조기(214)의 전체 화소가 온이 된다. 발광 수광장치(212)의 출사광의 출력은, 재생용의 저출력으로 설정된다.
발광 수광장치(212)로부터 출사된 빛은, 콜리메이터 렌즈(213)에 의해서 평행 광속이 되어, 공간광 변조기(214)를 통과하고, 다시 편광 빔 스플리터(215)의 편광 빔 스플리터면(215a)를 투과하고, 대물렌즈(216)에 의해서 집광되어, 광정보 기록매체(1)에 있어서의 정보 기록층(3)과 보호층(4)의 경계면상에서 수렴하도록, 광정보 기록매체(1)에 조사된다. 이 빛은, 광정보 기록매체(1)의 반사막(5)에서 반사되고, 그 때, 어드레스·서보 에리어에 있어서의 엠보스 피트에 의해서 변조되어, 대물렌즈(216)측으로 돌아온다.
광정보 기록매체(1)로부터의 복귀광은, 대물렌즈(216)에서 평행 광속이 되어, 편광 빔 스플리터(215)의 편광 빔 스플리터면(215a)을 투과하고, 또한 공간광 변조기(214)를 통과하고, 콜리메이터 렌즈(213)에 의해서 집광되어, 발광 수광장치(212)에 있어서의 광 검출기에 의해서 검출된다. 이 광 검출기의 출력에 의거하여, 포커스 에러신호(FE), 트래킹 에러신호(TE) 및 재생신호(RF)가 생성되고, 이들의 신호에 의거하여, 포커스 서보 및 트래킹 서보가 행해짐과 동시에, 기본 클록의 재생 및 어드레스의 판별이 행하여진다.
다음에, 기록시의 작용에 관하여 설명한다. 공간광 변조기(214)는, 기록하는 정보에 따라서 각 화소마다 온과 오프를 선택하여, 통과하는 빛을 공간적으로 변조한다. 공간광 변조기(214)에 의해서 변조된 빛은, 편광 빔 스플리터(215)의 편광 빔 스플리터면(215a)을 투과하고, 대물렌즈(216)에 의해서 집광되어, 광정보기록매체(1)에 있어서의 정보 기록층(3)과 보호층(4)의 경계면상에서 수렴하도록, 광정보 기록매체(1)에 조사된다. 또, 도시하지 않은 전자코일은, 광정보 기록매 체(1)의 정보 기록층(3)에 대하여, 정보 기록층(3)의 당초의 자화의 방향과는 반대방향의 외부 자계를 인가한다.
본 실시형태에서는, 공간광 변조기(214)에 의해서 변조된 빛은 정보광과 기록용 참조광의 기능을 겸비하고 있다. 즉, 공간광 변조기(214)에 의해서 변조된 빛은, 정보기록매체(1)에 조사되면, 정보 기록층(3)을 통과하고, 반사막(5)에서 반사되어, 재차, 정보 기록층(3)을 통과한다. 이 때, 처음에 정보 기록층(3)을 통과하는 빛과 반사막(5)에서 반사되고나서 정보 기록층(3)을 통과하는 빛이 간섭하여, 3차원적인 간섭패턴을 형성한다. 따라서, 이 2개의 빛 중의 한쪽이 정보광이 되고, 다른쪽이 기록용 참조광이 된다.
다음에, 재생시의 작용에 관하여 설명한다. 공간광 변조기(214)는, 재생용 참조광을 생성하기 위해서, 모든 화소가 온이 된다. 또는, 재생용 참조광의 공간 주파수를, 기록용 참조광의 공간 주파수와 거의 동일하게 하기 위해서, 공간광 변조기(214)의 1화소 단위로 온과 오프를 번갈아 전환하여, 체크무늬와 같이 공간적으로 변조된 재생용 참조광을 생성하여도 좋다.
재생용 참조광은, 편광 빔 스플리터(215)의 편광 빔 스플리터면(215a)을 투과하고, 대물렌즈(216)에 의해서 집광되어, 광정보 기록매체(1)에 있어서의 정보 기록층(3)과 보호층(4)의 경계면상에서 수렴하도록, 광정보 기록매체(1)에 조사된다. 재생용 참조광은, 정보 기록층(3)을 통과하고, 반사막(5)에서 반사되어, 재차, 정보 기록층(3)을 통과한다.
여기서, 처음에 정보 기록층(3)을 통과하는 재생용 참조광에 의해서, 정보 기록층(3)으로부터, 대물렌즈(216)측으로 진행하는 재생광이 발생한다. 또, 반사막(5)에서 반사되고 나서 정보 기록층(3)을 통과하는 재생용 참조광에 의해서, 정보 기록층(3)으로부터, 반사막(5)으로 진행하는 재생광이 발생한다. 이 재생광은, 반사막(5)에서 반사되어, 대물렌즈(216)측으로 진행한다.
재생광은, 대물렌즈(216)에서 평행광속이 되고, 편광 빔 스플리터(215)의 편광 빔 스플리터면(215a)에서 반사되어, CCD어레이(218)에 의해서 검출된다.
다음에, 소거시의 작용에 관하여 설명한다. 소거시는, 제 1의 실시형태와 마찬가지로, 소거하고자 하는 정보를 재생하고, 소거하고자 하는 정보를 담지한 소거용 정보광을 생성하고, 이 소거용 정보광을 광정보 기록매체(1)의 정보 기록층(3)에 조사함과 동시에, 전자코일에 의해서, 통상의 기록시와는 역방향의 자계를 정보 기록층(3)에 인가한다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 기록시에는, 공간광 변조기(214)의 반분의 영역에서 정보광을 생성하고, 나머지 반분의 영역에서 기록용 참조광을 생성하도록 하여도 좋다.
본 실시형태에 있어서의 그 밖의 구성, 작용 및　효과는, 제 1의 실시형태와 마찬가지이다.
또한, 본 발명은, 상기 각 실시형태에 한정되지 않고, 각종의 변경이 가능하다. 예를 들면, 정보 기록층(3)에 기록된 정보를 검출하는 소자로서는, CCD어레이가 아니고, MOS형 고체 촬상소자와 신호 처리회로가 1칩상에 집적된 스마트광 센서(예를 들면, 문헌「O plus E, 1996년 9월, No. 202, 제 93~99페이지」참조.)를 이용해도 좋다. 이 스마트광 센서는, 전송 레이트가 크고, 고속인 연산기능을 가지므로, 이 스마트광 센서를 이용함으로써, 고속의 재생이 가능해지고, 예를 들면, G 비트/초 오더의 전송 레이트로 재생을 하는 것이 가능해진다.
또, 특히, 정보 기록층(3)에 기록된 정보를 검출하는 소자로서 스마트광 센서를 이용한 경우에는, 광정보 기록매체(1)에 있어서의 어드레스·서보 에리어(6) 에, 어드레스 정보 등을 엠보스 피트에 의해서 기록해 두는 대신에, 미리, 데이터 에리어(7)에 있어서의 홀로그래피를 이용한 기록과 동일한 방법으로 소정 패턴의 어드레스 정보 등을 기록해 두고, 서보시에도 픽업을 재생시와 동일한 상태로 하여, 그 어드레스 정보 등을 스마트광 센서에서 검출하도록 하여도 좋다. 이 경우, 기본 클록 및 어드레스는, 스마트광 센서의 검출 데이터로부터 직접 얻을 수 있다. 트래킹 에러신호는, 스마트광 센서상의 재생패턴의 위치의 정보로부터 얻을 수 있다. 또, 포커스 서보는, 스마트광 센서상의 재생패턴의 콘트라스트가 최대가 되도록 대물렌즈를 구동함으로써 행할 수가 있다. 또, 재생시에 있어서도, 포커스서보를, 스마트광 센서상의 재생패턴의 콘트라스트가 최대가 되도록 대물렌즈를 구동함으로써 행하는 것이 가능하다.
또, 각 실시형태에 있어서, 참조광의 변조패턴의 정보나 파장의 정보는, 외부의 호스트장치로부터, 컨트롤러(90)에 부여되도록 하여도 좋다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 광정보 기록장치에 의하면, 광정보 기록매체의 정보 기록층에, 정보광과 기록용 참조광의 간섭에 의한 3차원적인 간섭패턴에 대응한 3차원적인 자화의 분포패턴을 형성하는 것에 의해서 정보를 기록하도록 하였으므로, 광정보 기록매체에 대하여, 정보의 일부의 소거가 가능하도록, 3차원적인 간섭패턴에 의해서 정보를 기록할 수 있다.
또, 본 발명의 광정보 기록장치에 있어서, 기록 광학계가, 정보광의 광축과 기록용 참조광의 광축이 동일선상에 배치되도록 정보광과 기록용 참조광을 조사하도록 한 경우에는, 기록을 위한 광학계를 작게 구성할 수가 있다.
또, 본 발명의 광정보 기록장치에 있어서, 광정보 기록매체의 위치결정 영역에 기록된 정보를 이용하여 광정보 기록매체에 대한 정보광 및 기록용 참조광의 위치를 제어하는 위치제어수단을 구비한 경우에는, 기록을 위한 빛의 위치결정을 정밀도 좋게 할 수가 있다.
또, 본 발명의 광정보 재생장치에 의하면, 광정보 기록매체에 있어서 정보의 일부의 소거가 가능하도록 3차원적인 간섭패턴에 의해서 기록된 정보를 재생할 수가 있다.
또, 본 발명의 광정보 재생장치에 있어서, 재생 광학계가, 재생용 참조광의 광축과 재생광의 광축이 동일선상에 배치되도록 재생용 참조광의 조사와 재생광의 수집을 행하도록 한 경우에는, 재생을 위한 광학계를 작게 구성할 수가 있다.
또, 본 발명의 광정보 재생장치에 있어서, 광정보 기록매체의 위치결정 영역에 기록된 정보를 이용하여 재생용 참조광의 위치를 제어하는 위치제어수단을 구비한 경우에는, 재생을 위한 빛의 위치결정을 정밀도 좋게 행할 수가 있다.
또, 본 발명의 광정보 기록재생장치에 의하면, 광정보 기록매체에 대하여, 정보의 일부의 소거가 가능하도록, 3차원적인 간섭패턴에 의해서 정보를 기록할 수 있음과 동시에, 이 정보를 재생할 수가 있다.
또, 본 발명의 광정보 기록재생장치에 있어서, 기록 재생 광학계가, 정보광의 광축과 기록용 참조광의 광축이 동일선상에 배치되도록 정보광과 기록용 참조광을 조사함과 동시에, 재생용 참조광의 광축과 재생광의 광축이 동일선상에 배치되도록 재생용 참조광의 조사와 재생광의 수집을 행하도록 한 경우에는, 기록 및 재생을 위한 광학계를 작게 구성할 수가 있다.
또, 본 발명의 광정보 기록재생장치에 있어서, 광정보 기록매체의 위치결정 영역에 기록된 정보를 이용하여, 광정보 기록매체에 대한 정보광, 기록용 참조광 및 재생용 참조광의 위치를 제어하는 위치제어수단을 구비한 경우에는, 기록을 위한 빛 및 재생을 위한 빛의 위치결정을 정밀도 좋게 행할 수가 있다.
또, 본 발명의 광정보 기록재생장치에 있어서, 소거하고자 하는 정보를 재생하고, 재생된 정보를 담지한 소거용 정보광을 생성하고, 소거용 정보광과 기록용 참조광을 정보 기록층에 조사함과 동시에, 기록시와는 역방향의 자계를 정보 기록층에 인가함으로써 정보를 소거하는 소거수단을 구비한 경우에는, 정보 기록층에 기록된 정보의 일부를 선택적으로 소거할 수가 있다.
또, 본 발명의 광정보 기록매체에 의하면, 광자기 기록재료로 이루어지고, 정보광과 기록용 참조광의 간섭에 의한 간섭패턴과, 인가되는 자계에 따라서 자화의 분포패턴이 변화하고, 이 자화의 분포패턴에 의해서 정보를 기록하는 정보 기록층을 구비하였으므로, 정보의 일부의 소거가 가능하도록 3차원적인 간섭패턴에 의해서 정보를 기록할 수가 있다.
또, 본 발명의 광정보 기록매체에 있어서, 입사되는 빛의 위치결정을 위한 정보가 기록되는 위치결정 영역을 구비한 경우에는, 입사되는 빛의 위치결정을 정밀도 좋게 행할 수가 있다.
또, 본 발명의 광정보 기록매체에 있어서, 정보 기록층이 그래뉼러막으로 이루어지도록 한 경우에는, 미소한 단위로 자화를 변화시키는 것이 가능하게 되어, 정보 기록층내에 정세한 자화의 분포패턴을 형성하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명의 광정보 기록매체에 있어서, 정보 기록층이 미스트 열분해법에 의해서 제작된 자성입자를 적층하여 이루어지는 자성막으로 이루어지도록 한 경우에는, 미소한 단위로 자화를 변화시키는 것이 가능해져, 정보 기록층 내에 정세한 자화의 분포패턴을 형성하는 것이 가능하게 된다.
또, 본 발명의 광정보 기록매체에 있어서, 정보 기록층이 핀닝사이트를 가지는 자성막으로 이루어지도록 한 경우에는, 미소한 단위로 자화를 변화시키는 것이 가능해져, 정보 기록층내에 정세한 자화의 분포패턴을 형성하는 것이 가능하게 된다.
또, 본 발명의 광정보 기록매체에 있어서, 정보 기록층이 자성 포토닉 결정으로 이루어지도록 한 경우에는, 재생출력을 증대시키는 것이 가능하게 된다.
또, 본 발명의 광정보 기록매체에 있어서, 정보 기록층에 있어서의 빛의 입사측과는 반대측에 설치된 반사막이, 직선편광의 빛이 입사했을 때에 반사광이 타원 편광의 빛이 되는 것을 억제하는 유전체 다층막으로 이루어지도록 한 경우에는, 정보 재생시의 SN비를 향상시킬 수가 있다.
이상의 설명에 의거하여, 본 발명의 각종의 양태나 변형예를 실시가능한 것은 분명하다. 따라서, 이하의 청구범위의 균등한 범위에 있어서, 상기의 최량의 형태이외의 형태로도 본 발명을 실시하는 것이 가능하다.
본 발명에 의하면, 광정보 기록매체에 대하여, 정보의 일부의 소거가 가능하도록 3차원적인 간섭패턴에 의해서 정보를 기록할 수 있도록 한 광정보 기록장치를 제공할 수 있고, 그리고 광정보 기록매체에 있어서 정보의 일부의 소거가 가능하도록 3차원적인 간섭패턴에 의해서 기록된 정보를 재생할 수 있도록 한 광정보 재생장치를 제공할 수 있고, 그리고 광정보 기록매체에 대하여, 정보의 일부의 소거가 가능하도록 3차원적인 간섭패턴에 의해서 정보를 기록할 수 있고, 또한 이 정보를 재생할 수 있도록 한 광정보 기록재생장치를 제공할 수 있고, 그리고 정보의 일부의 소거가 가능하도록 3차원적인 간섭패턴에 의해서 정보를 기록할 수 있도록 한 광정보 기록매체를 제공할 수 있다.

Claims (18)

  1. 광자기 기록재료로 이루어지고 홀로그래피를 이용하여 자화의 분포패턴에 의해서 정보가 기록되는 정보 기록층을 구비한 광정보 기록매체에 대하여 정보를 기록하는 광정보 기록장치로서,
    정보를 담지한 정보광을 생성하는 정보광 생성수단과,
    기록용 참조광을 생성하는 기록용 참조광 생성수단과,
    상기 정보 기록층에 있어서 정보광과 기록용 참조광의 간섭에 의한 3차원적인 간섭패턴이 형성되도록, 상기 정보광 생성수단에 의해서 생성된 정보광과 상기 기록용 참조광 생성수단에 의해서 생성된 기록용 참조광을 상기 정보 기록층에 조사하는 기록 광학계와,
    상기 정보 기록층에 대하여, 상기 간섭패턴에 따라서 상기 정보 기록층 내의 자화의 분포패턴을 변화시키기 위한 자계를 인가하는 자계 인가수단을 구비한 것을 특징으로 하는 광정보 기록장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기록 광학계는, 정보광의 광축과 기록용 참조광의 광축이 동일선상에 배치되도록 정보광과 기록용 참조광을 조사하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 광정보 기록매체로서, 정보광 및 기록용 참조광의위치결정을 위한 정보가 기록되는 위치결정영역을 구비한 것을 이용하고, 또한, 상기 위치결정영역에 기록된 정보를 이용하여, 상기 광정보 기록매체에 대한 정보광 및 기록용 참조광의 위치를 제어하는 위치제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 광정보 기록장치.
  4. 광자기 기록재료로 이루어지고 홀로그래피를 이용하여 자화의 분포패턴에 의해서 정보가 기록되는 정보 기록층을 구비한 광정보 기록매체로부터 정보를 재생하는 광정보 재생장치로서,
    재생용 참조광을 생성하는 재생용 참조광 생성수단과,
    상기 재생용 참조광 생성수단에 의해서 생성된 재생용 참조광을 상기 정보 기록층에 대하여 조사함과 동시에, 상기 재생용 참조광이 조사됨으로써 상기 정보 기록층에서 발생되는 재생광을 수집하는 재생 광학계와,
    상기 재생 광학계에 의해서 수집된 재생광을 검출하는 검출수단을 구비한 것을 특징으로 하는 광정보 재생장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 재생 광학계는, 재생용 참조광의 광축과 재생광의 광축이 동일선상에 배치되도록 재생용 참조광의 조사와 재생광의 수집을 행하는 것을 특징으로 하는 광정보 재생장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 광정보 기록매체로서, 재생용 참조광의 위치결정을위한 정보가 기록되는 위치결정영역을 구비한 것을 이용하고, 또한, 상기 위치결정 영역에 기록된 정보를 이용하여, 상기 광정보 기록매체에 대한 재생용 참조광의 위치를 제어하는 위치제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 광정보 재생장치.
  7. 광자기 기록재료로 이루어지고 홀로그래피를 이용하여 자화의 분포패턴에 의해서 정보가 기록되는 정보 기록층을 구비한 광정보 기록매체에 대하여 정보를 기록함과 동시에 상기 광정보 기록매체로부터 정보를 재생하는 광정보 기록재생장치로서,
    정보를 담지한 정보광을 생성하는 정보광 생성수단과,
    기록용 참조광을 생성하는 기록용 참조광 생성수단과,
    재생용 참조광을 생성하는 재생용 참조광 생성수단과,
    상기 정보 기록층에 있어서 정보광과 기록용 참조광의 간섭에 의한 3차원적인 간섭패턴이 형성되도록, 상기 정보광 생성수단에 의해서 생성된 정보광과 상기 기록용 참조광 생성수단에 의해서 생성된 기록용 참조광을 상기 정보 기록층에 조사함과 동시에, 상기 재생용 참조광 생성수단에 의해서 생성된 재생용 참조광을 상기 정보 기록층에 대하여 조사하고, 상기 정보 기록층에서 발생되는 재생광을 수집 하는 기록재생 광학계와,
    상기 정보 기록층에 대하여, 상기 간섭패턴에 따라서 상기 정보 기록층 내의 자화의 분포패턴을 변화시키기 위한 자계를 인가하는 자계 인가수단과,
    상기 기록재생 광학계에 의해서 수집된 재생광을 검출하는 검출수단을 구비한 것을 특징으로 하는 광정보 기록재생장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 기록재생 광학계는, 정보광의 광축과 기록용 참조광의 광축이 동일선상에 배치되도록 정보광과 기록용 참조광을 조사함과 동시에, 재생용 참조광의 광축과 재생광의 광축이 동일선상에 배치되도록 재생용 참조광의 조사와 재생광의 수집을 행하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록재생장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 광정보 기록매체로서, 정보광, 기록용 참조광 및 재생용 참조광의 위치결정을 위한 정보가 기록되는 위치결정 영역을 구비한 것을 이용하고, 또한, 상기 위치결정영역에 기록된 정보를 이용하여, 상기 광정보 기록매체에 대한 정보광, 기록용 참조광 및 재생용 참조광의 위치를 제어하는 위치제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 광정보 기록재생장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 더욱이, 상기 검출수단에 의해서, 소거하고자 하는 정보에 대응한 재생광을 검출시키고, 이 재생광에 의거하여 정보를 재생하고, 재생된 정보를 담지한 소거용 정보광을 상기 정보광 생성수단에 의해서 생성시키고, 상기 기록용 참조광 생성수단에 의해서 기록용 참조광을 생성시키고, 상기 소거용 정보광과 기록용 참조광을 정보 기록층에 조사함과 동시에, 상기 자계 인가수단에 의해서 기록시와는 역방향의 자계를 상기 정보 기록층에 인가함으로써 정보를 소거하는 소거수단을 구비한 것을 특징으로 하는 광정보 기록재생장치.
  11. 광자기 기록재료로 이루어지고, 정보광과 기록용 참조광의 간섭에 의한 간섭패턴과 인가되는 자계에 따라서 자화의 분포패턴이 변화하고, 이 자화의 분포패턴에 의해서 정보를 기록하는 정보 기록층을 구비한 것을 특징으로 하는 광정보 기록매체.
  12. 제 11 항에 있어서, 입사되는 빛의 위치결정을 위한 정보가 기록되는 위치결정영역을 더욱 구비한 것을 특징으로 하는 광정보 기록매체.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 정보 기록층은 그래뉼러막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광정보 기록매체.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 정보 기록층은 미스트 열분해법에 의해서 제작된 자성입자를 적층하여 이루어지는 자성막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광정보 기록매체.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 정보 기록층은 핀닝사이트를 가지는 자성막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광정보 기록매체.
  16. 제 11 항에 있어서, 상기 정보 기록층은 자성 포토닉 결정으로 이루어지는것을 특징으로 하는 광정보 기록매체.
  17. 제 11 항에 있어서, 상기 정보 기록층에 있어서의 빛의 입사측과는 반대측에 설치된 반사막을 더욱 구비한 것을 특징으로 하는 광정보 기록매체.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 반사막은, 직선편광의 빛이 입사했을 때에 반사광이 타원편광의 빛이 되는 것을 억제하는 유전체 다층막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광정보 기록매체.
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