KR20030019950A - 광정보 기록장치 및 방법, 광정보 재생장치 및 방법, 및광정보 기록재생장치 및 방법 - Google Patents

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KR20030019950A
KR20030019950A KR10-2003-7000033A KR20037000033A KR20030019950A KR 20030019950 A KR20030019950 A KR 20030019950A KR 20037000033 A KR20037000033 A KR 20037000033A KR 20030019950 A KR20030019950 A KR 20030019950A
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Abstract

본 발명은, 홀로그래피를 이용하여 정보의 기록 또는 재생을 행하는 동시에, 정보량을 감소시키지 않고 광학계를 작게 구성할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
기록시에는, 공간 광변조기(25)에 의해 정보광이 생성되고, 위상공간 광변조기(17)에 의해 위상이 공간적으로 변조된 기록용 참조광이 생성된다. 정보광 및 기록용 참조광은, 광정보 기록매체(1)의 정보기록층(3)에 대해 일방의 면측으로부터 동축적으로 또한 반사면상에 수렴하도록 조사된다. 정보의 기록시에는, P편광의 기록용 참조광과 S편광의 정보광이, 2분할 선광판(21)에 의해, 광속의 단면을 2분할한 각 영역마다 상이한 방향으로 선광된다. 정보기록층(3)에서는, 반사면에 입사하기 전의 정보광과 반사면에서 반사된 후의 기록용 참조광과의 간섭에 의한 간섭패턴이 기록되는 동시에, 반사면에 입사하기 전의 기록용 참조광과 반사면에서 반사된 후의 정보광과의 간섭에 의한 간섭패턴이 기록된다.

Description

광정보 기록장치 및 방법, 광정보 재생장치 및 방법, 및 광정보 기록재생장치 및 방법{OPTICAL INFORMATION RECORDING DEVICE AND METHOD, OPTICAL INFORMATION REPRODUCING DEVICE AND METHOD, AND OPTICAL INFORMATION RECORDING／REPRODUCING DEVICE AND METHOD}
홀로그래피를 이용하여 기록매체에 정보를 기록하는 홀로그래픽 기록은, 일반적으로, 이미지정보를 가진 광과 참조광을 기록매체의 내부에서 중첩하여, 그 때에 가능한 간섭패턴을 기록매체에 기입함으로써 행해진다. 기록된 정보의 재생시에는, 그 기록매체에 참조광을 조사함으로써, 간섭패턴에 의한 회절에 의해 이미지정보가 재생된다.
근래에는, 초고밀도 광기록을 위해, 볼륨 홀로그래피, 특히 디지털 볼륨 홀로그래피가 실용 영역에서 개발되어 주목을 모으고 있다. 볼륨 홀로그래피란, 기록매체의 두께방향도 적극적으로 활용하여, 3차원적으로 간섭패턴을 기입하는 방식이고, 두께를 증가시킴으로써 회절효율을 높이고, 다중기록을 사용하여 기록용량의 증대를 도모할 수 있다는 특징이 있다. 그리고 디지털 볼륨 홀로그래피란, 볼륨 홀로그래피와 동일한 기록매체와 기록방식을 이용하면서도, 기록하는 이미지정보는 2진화한 디지털 패턴으로 한정한, 컴퓨터지향의 홀로그래픽 기록방식이다. 이 디지털 볼륨 홀로그래피로는, 예를 들면 아날로그적인 그림과 같은 화상정보도, 일단 디지털화하여, 2차원 디지털패턴 정보로 전개하여, 이것을 이미지정보로서 기록한다. 재생시는, 이 디지털패턴 정보를 판독하고 디코딩함으로써, 원래의 화상정보로 되돌려서 표시한다. 이것에 의해, 재생시에 신호대 잡음비(이하, SN비라고 기록한다.)가 다소 나빠도, 미분검출을 행하거나, 2진화 데이터를 코드화하여 에러 정정을 행하거나 함으로써, 극히 충실하게 원래의 정보를 재현할 수 있게 된다.
그런데, 홀로그래피를 이용한 종래의 광정보 기록재생방법에서는, 재생광을 검출하는 광검출기에, 재생용 참조광도 입사해 버리면, 재생정보의 SN비가 열화(劣化)한다는 문제점이 있었다. 그 때문에, 종래의 광정보 기록재생방법에서는, 재생시에 재생광과 재생용 참조광을 공간적으로 분리할 수 있도록, 기록시에는, 정보광과 기록용 참조광을 서로 소정의 각도를 이루도록 기록매체에 입사시키는 경우가 많다. 이것에 의해 재생시에 발생하는 재생광은, 재생용 참조광에 대해 소정의 각도를 이루는 방향으로 진행되기 때문에, 재생광과 재생용 참조광을 공간적으로 분리할 수 있게 된다.
그렇지만, 상술한 바와 같이, 기록시에 정보광과 기록용 참조광을 서로 소정의 각도를 이루도록 기록매체에 입사시켜, 재생시에 재생광과 재생용 참조광을 공간적으로 분리하도록 한 경우에는, 기록재생을 위한 광학계가 대형화된다는 문제점이 있다.
또한, 일본 특개평 10-124872호 공보에는, 홀로그래피를 이용하여 정보가 기록되는 정보기록층에 대해, 정보광과 참조광을, 정보기록층의 두께방향에 대하여 서로 다른 위치에서 수렴하도록, 정보기록층에 대해 동일면측으로부터 조사함으로써, 정보기록층에 정보광과 참조광과의 간섭패턴을 기록하는 기술이 개시되어 있다.
그렇지만, 이 기술에서는, 정보광과 참조광의 각 수렴위치를 다르게 하기 위한 특수한 광학계가 필요하게 된다는 문제점이 있다.
또, 상기 일본 특개평 10-124872호 공보에는, 기록매체에 조사된 광속의 단면의 일부분을 공간적으로 변조하여 정보광으로 하고, 광속의 단면의 타부분을 참조광으로 하여, 이러한 간섭패턴을 정보기록층에 기록하는 기술이 개시되어 있다. 이 기술에서는, 기록매체로서, 정보기록층에서의 정보광과 참조광이 조사되는 측과는 반대측에 반사면이 설치된 것을 사용하여, 반사면에 입사하기 전의 정보광과 반사면에서 반사된 후의 참조광과의 간섭패턴 및 반사면에 입사하기 전의 참조광과 반사면에서 반사된 후의 정보광과의 간섭패턴을 정보기록층에 기록하도록 하고 있다.
그렇지만, 이 기술에서는 기록매체에 조사되는 광속의 단면의 일부분에서밖에 정보를 담지할 수 없으므로, 기록할 수 있는 정보량이 감소한다는 문제점이 있다.
본 발명은 홀로그래피를 이용하여 광정보 기록매체에 정보를 기록하는 광정보 기록장치 및 방법, 홀로그래피를 이용하여 광정보 기록매체로부터 정보를 재생하는 광정보 재생장치 및 방법, 및 홀로그래피를 이용하여 광정보 기록매체에 정보를 기록하는 동시에 광정보 기록매체로부터 정보를 재생하는 광정보 기록재생장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일시형태에 관계되는 광정보 기록재생장치에서의 픽업의구성을 도시하는 설명도이다.
도 2는 본 발명의 일실시형태에 관계되는 광정보 기록재생장치의 전체구성을 도시하는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시형태에서 사용하는 편광을 설명하기 위한 설명도이다.
도 4는 본 발명의 일실시형태에서의 서보시의 픽업의 상태를 도시하는 설명도이다.
도 5는 본 발명의 일실시형태에서의 기록시의 픽업의 상태를 도시하는 설명도이다.
도 6은 본 발명의 일실시형태에서 기록시에서의 광정보 기록매체의 근방의 광의 상태를 도시하는 설명도이다.
도 7은 본 발명의 일실시형태에서 정보광의 패턴의 일예를 도시하는 설명도이다.
도 8은 본 발명의 일실시형태에서의 기록용 참조광의 변조패턴의 일예를 도시하는 설명도이다.
도 9는 도 8에 도시한 변조패턴에 대해 점대칭인 패턴을 도시하는 설명도이다.
도 10은 본 발명의 일실시형태에서의 기록의 원리를 설명하기 위한 설명도이다.
도 11은 본 발명의 일실시형태에서의 재생시의 픽업의 상태를 도시하는 설명도이다.
도 12는 본 발명의 일실시형태에서의 재생의 원리를 설명하기 위한 설명도이다.
발명의 개시
본 발명의 목적은, 홀로그래피를 이용하여 정보의 기록 또는 재생을 행하는 동시에, 정보량을 감소시키지 않고, 기록 또는 재생을 위한 광학계를 작게 구성할 수 있도록 한 광정보 기록장치 및 방법, 광정보 재생장치 및 방법, 및 광정보 기록재생장치 및 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 광정보 기록장치는, 홀로그래피를 이용하여 정보가 기록되는 동시에 일방의 면측으로부터 정보를 기록 또는 재생하기 위한 광이 조사되는 정보기록층과, 이 정보기록층의 타방의 면측에 배치된 반사면을 구비한 광정보 기록매체에 대하여 정보를 기록하기 위한 장치로서,
정보를 담지(擔持)한 정보광을 생성하는 정보광 생성수단과,
기록용 참조광을 생성하는 기록용 참조광 생성수단과,
정보기록층에 정보광과 기록용 참조광과의 간섭에 의한 간섭패턴에 의해 정보가 기록되도록, 정보광 생성수단에 의해 생성된 정보광과 기록용 참조광 생성수단에 의해 생성된 기록용 참조광을 정보기록층에 조사하는 기록광학계를 구비하고,
기록광학계는 정보광 및 기록용 참조광을 정보기록층에 대하여 일방의 면측으로부터 동축적으로 또한 반사면상에 수렴(수속;收束)하도록 조사하고,
더욱이, 기록광학계는, 반사면에 입사하기 전의 정보광과 반사면에서 반사된 후의 기록용 참조광의 편광방향이 일치하고, 반사면에 입사하기 전의 기록용 참조광과 반사면에서 반사된 후의 정보광의 편광방향이 일치하도록, 정보광과 기록용 참조광의 각각에 대하여, 광속의 단면을 2분할한 각 영역마다 편광방향을 다르게 하는 것이다.
본 발명의 광정보 기록방법은, 홀로그래피를 이용하여 정보가 기록되는 동시에 일방의 면측으로부터 정보를 기록 또는 재생하기 위한 광이 조사되는 정보기록층과, 이 정보기록층의 타방의 면측에 배치된 반사면을 구비한 광정보 기록매체에 대하여 정보를 기록하는 방법으로서,
정보를 담지한 정보광을 생성하는 수순(手順)과,
기록용 참조광을 생성하는 수순과,
정보기록층에 정보광과 기록용 참조광과의 간섭에 의한 간섭패턴에 의해 정보가 기록되도록, 정보광과 기록용 참조광을 정보기록층에 조사하는 기록수순을 갖추고,
기록수순은, 정보광 및 기록용 참조광을 정보기록층에 대해 일방의 면측으로부터 동축적으로 또한 반사면상에 수렴하도록 조사하고,
더욱이, 기록수순은, 반사면에 입사하기 전의 정보광과 반사면에서 반사된 후의 기록용 참조광의 편광방향이 일치하고, 반사면에 입사하기 전의 기록용 참조광과 반사면에서 반사된 후의 정보광의 편광방향이 일치하도록, 정보광과 기록용 참조광의 각각에 대하여, 광속의 단면을 2분할한 각 영역마다 편광방향을 다르게 하는 것이다.
본 발명의 광정보 기록장치 또는 광정보 기록방법에서는, 정보광과 기록용참조광은, 정보기록층에 대하여 일방의 면측으로부터 동축적으로 또한 반사면상에 수렴하도록 조사된다. 정보기록층에서는, 반사면에 입사하기 전의 정보광과 반사면에서 반사된 후의 기록용 참조광의 편광방향이 일치하기 때문에, 이들의 간섭에 의한 간섭패턴이 기록되는 동시에, 반사면에 입사하기 전의 기록용 참조광과 반사면에서 반사된 후의 정보광의 편광방향이 일치하므로, 이들의 간섭에 의한 간섭패턴이 기록된다.
본 발명의 광정보 기록장치에서, 기록광학계는, 통과한 광을 각 영역마다 상이한 방향으로 선광(旋光)하는 선광수단을 가지고, 소정의 제 1의 편광방향의 기록용 참조광과, 제 1의 편광방향과는 상이한 제 2의 편광방향의 정보광을, 각각, 선광수단에 의해 선광하여, 각 영역마다 편광방향을 다르게 해도 좋다.
또, 본 발명의 광정보 기록장치에서, 기록용 참조광 생성수단은 위상이 공간적으로 변조된 기록용 참조광을 생성해도 좋다. 이 경우, 기록용 참조광의 변조패턴은, 그 변조패턴에 대해, 기록용 참조광을 정보기록층에 조사하는 광학계의 광축의 위치를 중심으로 하여 점대칭인 패턴이, 그 변조패턴과 동일하게 되지 않는 패턴이라도 좋다.
또 본 발명의 광정보 기록방법에서, 기록수순은, 소정의 제 1의 편광방향의 기록용 참조광과 제 1의 편광방향과는 상이한 제 2의 편광방향의 정보광을, 각각　각 영역마다 상이한 방향으로 선광하여, 각 영역마다에 편광방향을 다르게 해도 좋다.
또, 본 발명의 광정보 기록방법에서, 기록용 참조광을 생성하는 수순은, 위상이 공간적으로 변조된 기록용 참조광을 생성해도 좋다. 이 경우, 기록용 참조광의 변조패턴은, 그 변조패턴에 대해, 기록용 참조광을 정보기록층에 조사하는 광학계의 광축의 위치를 중심으로 하여 점대칭인 패턴이, 그 변조패턴과 동일하게 되지 않는 패턴이라도 좋다.
본 발명의 광정보 재생장치는, 홀로그래피를 이용하여 정보가 기록되는 동시에 일방의 면측으로부터 정보를 기록 또는 재생하기 위한 광이 조사되는 정보기록층과, 이 정보기록층의 타방의 면측에 배치된 반사면을 구비하고, 정보기록층에는, 일방의 면측으로부터 동축적으로 또한 반사면상에 수렴하도록 조사된 정보광 및 기록용 참조광에 근거하여, 반사면에 입사하기 전의 정보광과 반사면에서 반사된 후의 기록용 참조광과의 간섭에 의한 간섭패턴과 반사면에 입사하기 전의 기록용 참조광과 반사면에서 반사된 후의 정보광과의 간섭에 의한 간섭패턴에 의해 정보가 기록된 광정보 기록매체로부터, 홀로그래피를 이용하여 정보를 재생하기 위한 장치로서,
재생용 참조광을 생성하는 재생용 참조광 생성수단과,
재생용 참조광 생성수단에 의해 생성된 재생용 참조광을 정보기록층에 대해 조사하는 동시에, 재생용 참조광이 조사됨으로써 정보기록층에 의해 발생되는 재생광을 수집하는 재생광학계와,
재생광학계에 의해 수집된 재생광을 검출하는 검출수단을 구비하고,
재생광학계는, 재생용 참조광의 조사와 재생광의 수집이 일방의 면측으로부터 행해지고, 또한 재생용 참조광 및 재생광이 동축적으로 배치되도록, 재생용 참조광을 반사면상에 수렴하도록 정보기록층에 조사하고,
더욱이, 재생광학계는, 통과하는 광을, 광속의 단면을 2분할한 각 영역마다 상이한 방향으로 선광하는 선광수단을 가지고, 소정의 제 1의 편광방향의 재생용 참조광을, 선광수단에 의해 선광하여, 각 영역마다 편광방향이 상이한 재생용 참조광으로 변환하여 정보기록층에 조사하는 동시에, 재생광과 반사면에서 반사된 재생용 참조광에 의한 되돌아오는 광을, 선광수단에 의해 선광하여, 광속의 단면 전체에 대하여 제 1의 편광방향으로 되는 재생광과 광속의 단면 전체에 대하여 제 1의 편광방향과는 상이한 제 2의 편광방향으로 되는 되돌아오는 광으로 변환하는 것이다.
본 발명의 광정보 재생방법은, 홀로그래피를 이용하여 정보가 기록되는 동시에 일방의 면측으로부터 정보를 기록 또는 재생하기 위한 광이 조사되는 정보기록층과, 이 정보기록층의 타방의 면측에 배치된 반사면을 구비하고, 정보기록층에는, 일방의 면측으로부터 동축적으로 또한 반사면상에 수렴하도록 조사된 정보광 및 기록용 참조광에 근거하여, 반사면에 입사하기 전의 정보광과 반사면에서 반사된 후의 기록용 참조광과의 간섭에 의한 간섭패턴과 반사면에 입사하기 전의 기록용 참조광과 반사면에서 반사된 후의 정보광과의 간섭에 의한 간섭패턴에 의해 정보가 기록된 광정보 기록매체로부터, 홀로그래피를 이용하여 정보를 재생하는 방법으로서,
재생용 참조광을 생성하는 수순과,
재생용 참조광을 정보기록층에 대해 조사하는 동시에, 재생용 참조광이 조사됨으로써 정보기록층으로부터 발생되는 재생광을 수집하는 재생수순과,
재생광을 검출하는 수순을 구비하고,
재생수순은, 재생용 참조광의 조사와 재생광의 수집이 일방의 면측으로부터 행해지고, 또한 재생용 참조광 및 재생광이 동축적으로 배치되도록, 재생용 참조광을 반사면상에 수렴하도록 정보기록층에 조사하고,
더욱이, 재생수순은, 소정의 제 1의 편광방향의 재생용 참조광을, 광속의 단면을 2분할한 각 영역마다 상이한 방향으로 선광하여, 각 영역마다 편광방향이 상이한 재생용 참조광으로 변환하여 정보기록층에 조사하는 동시에, 재생광과 반사면에서 반사된 재생용 참조광에 의한 되돌아오는 광을, 각 영역마다 상이한 방향으로 선광하여, 광속의 단면 전체에 대하여 제 1의 편광방향으로 되는 재생광과 광속의 단면 전체에 대하여 제 1의 편광방향과는 상이한 제 2의 편광방향으로 되는 되돌아오는 광으로 변환한 것이다.
본 발명의 광정보 재생장치 또는 광정보 재생방법에서는, 재생용 참조광은 반사면상에 수렴하도록 정보기록층에 조사되고, 재생용 참조광의 조사와 재생광의 수집이 일방의 면측으로부터 행해지고, 또한 재생용 참조광 및 재생광이 동축적으로 배치된다. 또, 소정의 제 1의 편광방향의 재생용 참조광이, 광속의 단면을 2분할한 각 영역마다 상이한 방향으로 선광되어, 각 영역마다 편광방향이 상이한 재생용 참조광으로 변환되고, 정보기록층에 조사되는 동시에, 재생광과 되돌아오는 광이, 각 영역마다 상이한 방향으로 선광되어서, 광속의 단면 전체에 대하여 제 1의 편광방향으로 되는 재생광과 광속의 단면 전체에 대하여 제 2의 편광방향으로 되는되돌아오는 광으로 변환된다.
본 발명의 광정보 재생장치에서, 재생광학계는, 더욱, 편광방향의 차이에 의해, 선광수단을 통과한 후의 재생광과, 선광수단을 통과한 후의 되돌아오는 광을 분리하는 편광 분리수단을 가지고 있어도 좋다.
또 발명의 광정보 재생장치에서, 재생용 참조광 생성수단은, 위상이 공간적으로 변조된 재생용 참조광을 생성해도 좋다. 이 경우, 재생용 참조광의 변조패턴은, 그 변조패턴에 대해, 재생용 참조광을 정보기록층에 조사하는 광학계의 광축의 위치를 중심으로 하여 점대칭인 패턴이, 그 변조패턴과 동일하게 되지 않는 패턴이라도 좋다.
또, 발명의 광정보 재생방법에서, 재생수순은, 편광방향의 차이에 의해, 선광된 후의 재생광과, 선광된 후의 되돌아오는 광을 분리해도 좋다.
또, 본 발명의 광정보 재생방법에서, 재생용 참조광을 생성하는 수순은, 위상이 공간적으로 변조된 재생용 참조광을 생성해도 좋다. 이 경우, 재생용 참조광의 변조패턴은, 그 변조패턴에 대해, 재생용 참조광을 정보기록층에 조사하는 광학계의 광축의 위치를 중심으로 하여 점대칭인 패턴이, 그 변조패턴과 동일하게 되지 않는 패턴이라도 좋다.
본 발명의 광정보 기록재생장치는, 홀로그래피를 이용하여 정보가 기록되는 동시에 일방의 면측으로부터 정보를 기록 또는 재생하기 위한 광이 조사되는 정보기록층과, 이 정보기록층의 타방의 면측에 배치된 반사면을 구비한 광정보 기록매체에 대해 정보를 기록하는 동시에, 광정보 기록매체로부터 정보를 재생하기 위한장치로서,
정보를 담지한 정보광을 생성하는 정보광 생성수단과,
기록용 참조광을 생성하는 기록용 참조광 생성수단과,
재생용 참조광을 생성하는 재생용 참조광 생성수단과,
정보의 기록시에는, 정보기록층에 정보광과 기록용 참조광과의 간섭에 의한 간섭패턴에 의해 정보가 기록되도록, 정보광 생성수단에 의해 생성된 정보광과 기록용 참조광 생성수단에 의해 생성된 기록용 참조광을 정보기록층에 조사하고, 정보의 재생시에는, 재생용 참조광 생성수단에 의해 생성된 재생용 참조광을 정보기록층에 대해 조사하는 동시에, 재생용 참조광이 조사됨으로써 정보기록층으로부터 발생되는 재생광을 수집하는 기록재생 광학계와,
기록재생 광학계에 의해 수집된 재생광을 검출하는 검출수단을 구비하고,
기록재생 광학계는, 통과하는 광을, 광속의 단면을 2분할한 각 영역마다 상이한 방향으로 선광하는 선광수단을 가지고,
정보의 기록시에는, 기록재생 광학계는, 정보광 및 기록용 참조광을 정보기록층에 대해 일방의 면측으로부터 동축적으로 또한 반사면상에 수렴하도록 조사하고,
정보의 기록시에는, 더욱이, 기록재생 광학계는 소정의 제 1의 편광방향의 기록용 참조광과, 제 1의 편광방향과는 상이한 제 2의 편광방향의 정보광을,　각각, 선광수단에 의해 선광하여, 반사면에 입사하기 전의 정보광과 반사면에서 반사된 후의 기록용 참조광의 편광방향이 일치하고, 반사면에 입사하기 전의 기록용 참조광과 반사면에서 반사된 후의 정보광의 편광방향이 일치하도록, 정보광과 기록용 참조광의 각각에 대하여, 각 영역마다 편광방향을 다르게 하고,
정보의 재생시에는, 기록재생 광학계는, 재생용 참조광의 조사와 재생광의 수집이 일방의 면측으로부터 행해지고, 또한 재생용 참조광 및 재생광이 동축적으로 배치되도록, 재생용 참조광을 반사면상에 수렴하도록 정보기록층에 조사하고,
정보의 재생시에는, 더욱이, 기록재생 광학계는, 제 1의 편광방향의 재생용 참조광을, 선광수단에 의해 선광하여, 각 영역마다 편광방향이 상이한 재생용 참조광으로 변환하여 정보기록층에 조사하는 동시에, 재생광과 반사면에서 반사된 재생용 참조광에 의한 되돌아오는 광을, 선광수단에 의해 선광하여, 광속의 단면 전체에 대하여 제 1의 편광방향으로 되는 재생광과 광속의 단면 전체에 대하여 제 1의 편광방향과는 상이한 제 2의 편광방향으로 되는 되돌아오는 광으로 변환하는 것이다.
본 발명의 광정보 기록재생방법은, 홀로그래피를 이용하여 정보가 기록되는 동시에 일방의 면측으로부터 정보를 기록 또는 재생하기 위한 광이 조사되는 정보기록층과, 이 정보기록층의 타방의 측면에 배치된 반사면을 구비한 광정보 기록매체에 대해 정보를 기록하는 동시에, 광정보 기록매체로부터 정보를 재생하는 방법으로서,
정보를 담지한 정보광을 생성하는 수순과,
기록용 참조광을 생성하는 수순과,
정보기록층에 정보광과 기록용 참조광과의 간섭에 의한 간섭패턴에 의해 정보가 기록되도록, 정보광과 기록용 참조광을 정보기록층에 조사하는 기록수순과,
재생용 참조광을 생성하는 수순과,
재생용 참조광을 정보기록층에 대해 조사하는 동시에, 재생용 참조광이 조사됨으로써 정보기록층으로부터 발생되는 재생광을 수집하는 재생수순과,
재생광을 검출하는 수순을 구비하고,
기록수순은, 정보광 및 기록용 참조광을 정보기록층에 대하여 일방의 측면으로부터 동축적으로 또한 반사면상에 수렴하도록 조사하고,
더욱이, 기록수순은, 소정의 제 1의 편광방향의 기록용 참조광과, 제 1의 편광방향과는 상이한 제 2의 편광방향의 정보광을, 각각, 광속의 단면을 2분할한 각 영역마다 상이한 방향으로 선광하여, 반사면에 입사하기 전의 정보광과 반사면에서 반사된 후의 기록용 참조광의 편광방향이 일치하고, 반사면에 입사하기 전의 기록용 참조광과 반사면에서 반사된 후의 정보광의 편광방향이 일치하도록, 정보광과 기록용 참조광의 각각에 대하여, 각 영역마다 편광방향을 다르게 하고,
재생수순은, 재생용 참조광의 조사와 재생광의 수집이 일방의 면측으로부터 행해지고, 또한 재생용 참조광 및 재생광이 동축적으로 배치되도록, 재생용 참조광을 반사면상에 수렴하도록 정보기록층에 조사하고,
더욱이, 재생수순은, 소정의 제 1의 편광방향의 재생용 참조광을, 광속의 단면을 2분할한 각 영역마다 상이한 방향으로 선광하여, 각 영역마다 편광방향이 상이한 재생용 참조광으로 변환하여 정보기록층에 조사하는 동시에, 재생광과 반사면에서 반사된 재생용 참조광에 의한 되돌아오는 광을, 각 영역마다 상이한 방향으로선광하여, 광속의 단면 전체에 대하여 제 1의 편광방향으로 되는 재생광과 광속의 단면 전체에 대하여 제 1의 편광방향과는 상이한 제 2의 편광방향으로 되는 되돌아오는 광으로 변환하는 것이다.
본 발명의 광정보 기록재생장치 또는 광정보 기록재생방법에서는, 정보의 기록시에는, 정보광 및 기록용 참조광이 정보기록층에 대해 일방의 면측으로부터 동축적으로 또한 반사면상에 수렴하도록 조사된다. 정보기록층에서는, 반사면에 입사하기 전의 정보광과 반사면에서 반사된 후의 기록용 참조광의 편광방향이 일치하기 때문에, 이들의 간섭에 의한 간섭패턴이 기록되는 동시에, 반사면에 입사하기 전의 기록용 참조광과 반사면에서 반사된 후의 정보광의 편광방향이 일치하므로, 이들의 간섭에 의한 간섭패턴이 기록된다. 정보의 재생시에는, 재생용 참조광은 반사면상에 수렴하도록 정보기록층에 조사되고, 재생용 참조광의 조사와 재생광의 수집이 일방의 면측으로부터 행해지고, 또한 재생용 참조광 및 재생광이 동축적으로 배치된다. 또, 소정의 제 1의 편광방향의 재생용 참조광이, 광속의 단면을 2분할한 각 영역마다 상이한 방향으로 선광되어, 각 영역마다 편광방향이 상이한 재생용 참조광으로 변환되어 정보기록층에 조사되는 동시에, 재생광과 되돌아오는 광이, 각 영역마다 상이한 방향으로 선광되어, 광속의 단면 전체에 대하여 제 1의 편광방향으로 되는 재생광과 광속의 단면 전체에 대하여 제 2의 편광방향으로 되는 되돌아오는 광으로 변환된다.
본 발명의 광정보 기록재생장치에서, 기록재생 광학계는, 더욱이, 편광방향의 차이에 의해, 선광수단을 통과한 후의 재생광과, 선광수단을 통과한 후의 되돌아오는 광을 분리하는 편광 분리수단을 가지고 있어도 좋다.
또, 본 발명의 광정보 기록재생장치에서, 기록용 참조광 생성수단은 위상이 공간적으로 변조된 기록용 참조광을 생성하고, 재생용 참조광 생성수단은 위상이 공간적으로 변조된 재생용 참조광을 생성해도 좋다. 이 경우, 기록용 참조광의 변조패턴 및 재생용 참조광의 변조패턴은, 각각, 그 변조패턴에 대해, 기록용 참조광 및 재생용 참조광을 정보기록층에 조사하는 광학계의 광축의 위치를 중심으로 하여 점대칭인 패턴이, 그 변조패턴과 동일하게 되지 않는 패턴이라도 좋다.
또, 본 발명의 광정보 기록재생방법에서, 재생수순은, 편광방향의 차이에 의해, 선광된 후의 재생광과, 선광된 후의 되돌아오는 광을 분리해도 좋다.
또, 본 발명의 광정보 기록재생방법에서, 기록용 참조광을 생성하는 수순은 위상이 공간적으로 변조된 기록용 참조광을 생성하고, 재생용 참조광을 생성하는 수순은 위상이 공간적으로 변조된 재생용 참조광을 생성해도 좋다. 이 경우, 기록용 참조광의 변조패턴 및 재생용 참조광의 변조패턴은, 각각, 그 변조패턴에 대해, 기록용 참조광 및 재생용 참조광을 정보기록층에 조사하는 광학계의 광축의 위치를 중심으로 하여 점대칭인 패턴이, 그 변조패턴과 동일하게 되지 않는 패턴이더라도 좋다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특징 및 이익은, 이하의 설명으로써 충분히 명백하게 될 것이다.
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
이하, 본 발명의 1실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
처음에, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 1실시형태에 관계되는 광정보 기록장치 및 광정보 재생장치로서의 광정보 기록재생장치의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 관계되는 광정보 기록재생장치에서의 픽업의 구성을 도시하는 설명도, 도 2는 본 실시형태에 관계되는 광정보 기록재생장치의 전체 구성을 도시하는 블록도이다.
먼저, 도 1을 참조하여, 본 실시형태에서 사용되는 광정보 기록매체의 구성에 대하여 설명한다. 본 실시형태에서의 광정보 기록매체(1)는, 폴리카보네이트 등에 의해 형성된 원판형상의 투명기판(2)과, 이 투명기판(2)에서의 광의 입출사측과는 반대측으로, 투명기판(2)로부터 순서대로 배치된 정보기록층(3), 투명기판(4) 및 반사층(5)를 구비하고 있다. 또한, 투명기판(4) 대신에 에어갭 층을 설치해도 좋다. 정보기록층(3)은, 홀로그래피를 이용하여 정보가 기록되는 층이고, 광이 조사된 때에 광의 강도에 따라서 굴절율, 유전율, 반사율 등의 광학적 특성이 변화하는 홀로그램 재료에 의해 형성되어 있다. 홀로그램 재료로서는, 예를 들면, 듀폰(Dupont)사제 포토폴리머(photopolymers)HRF-600(제품명)나, 아프릴스(Aprils)사제 포토폴리머 ULSH-500(제품명) 등이 사용된다. 반사층(5)은, 예를 들면 알루미늄에 의해 형성되어 있다. 또한, 광정보 기록매체(1)에서는, 투명기판(4)을 설치하지 않고, 정보기록층(3)과 반사층(5)이 인접하도록 해도 좋다.
반사층(5)에서의 투명기판(4)측의 면은, 정보를 기록 또는 재생하기 위한 광을 반사하는 반사면으로 되어 있다. 도시하지 않지만, 반사면에는, 반경방향으로 선형상으로 뻗는 복수의 위치결정 영역으로서의 어드레스·서보 에어리어가 소정의 각도 간격으로 설치되고, 이웃하는 어드레스·서보 에어리어간의 부채꼴의 구간이 데이터 에어리어로 되어 있다. 어드레스·서보 에어리어에는, 샘플드 서보방식에 의해 포커스 서보 및 트래킹 서보를 행하기 위한 정보와 어드레스 정보가, 미리 엠보스 피트 등에 의해 기록되어 있다. 또한, 포커스 서보는, 반사층(5)의 반사면을 이용하여 행할 수 있다. 트래킹 서보를 행하기 위한 정보로서는, 예를 들면 워블 피트를 사용할 수 있다.
다음에, 도 2를 참조하여, 본 실시형태에 관계되는 광정보 기록재생장치의 구성에 대하여 설명한다. 이 광정보 기록재생장치(10)는, 광정보 기록매체(1)가 장착된 스핀들(81)과, 이 스핀들(81)을 회전시키는 스핀들 모터(82)와, 광정보 기록매체(1)의 회전수를 소정의 값으로 유지하도록 스핀들 모터(82)를 제어하는 스핀들 서보회로(83)를 구비하고 있다. 광정보 기록재생장치(10)는, 더욱이, 광정보 기록매체(1)에 대해 정보광과 기록용 참조광을 조사하여 정보를 기록하는 동시에, 광정보 기록매체(1)에 대해 재생용 참조광을 조사하여, 재생광을 검출하고, 광정보 기록매체(1)에 기록되어 있는 정보를 재생하기 위한 픽업(11)과, 이 픽업(11)을 광정보 기록매체(1)의 반경방향으로 이동가능하게 하는 구동장치(84)를 구비하고 있다.
광정보 기록재생장치(10)는, 더욱이, 픽업(11)의 출력신호로부터 포커스에러 신호(FE), 트래킹에러 신호(TE) 및 재생신호(RF)를 검출하기 위한 검출회로(85)와, 이 검출회로(85)에 의해 검출된 포커스에러 신호(FE)에 근거하고, 픽업(11)내의 액추에이터를 구동하여 대물렌즈를 광정보 기록매체(1)의 두께방향으로 이동시켜서 포커스 서보를 행하는 포커스 서보회로(86)를 구비하고 있다. 광정보 기록재생장치(10)는, 더욱이, 검출회로(85)에 의해 검출되는 트래킹에러 신호(TE)에 근거하여 픽업(11)내의 액추에이터를 구동하여 대물렌즈를 광정보 기록매체(1)의 반경방향으로 이동시켜서 트래킹 서보를 행하는 트래킹 서보회로(87)와, 트래킹에러 신호(TE) 및 후술하는 콘트롤러로부터의 지령에 근거하여 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, 더욱이, 픽업(11)내의 후술하는 CCD 어레이의 출력데이터를 디코딩하여, 광정보 기록매체(1)의 데이터 에어리어(7)에 기록된 데이터를 재생하거나, 검출회로(85)로부터의 재생신호(RF)에 의해 기본 클록을 재생하거나 어드레스를 판별하거나 하는 신호처리회로(89)와, 광정보 기록재생장치(10)의 전체를 제어하는 콘트롤러(90)와, 이 콘트롤러(90)에 대해 여러 지시를 주는 조작부(91)를 구비하고 있다. 콘트롤러(90)는, 신호처리 회로(89)로부터 출력되는 기본 클록이나 어드레스 정보를 입력하는 동시에, 픽업(11), 스핀들 서보회로(83)및 슬라이드 서보회로(88) 등을 제어하도록 되어 있다. 스핀들 서보회로(83)는, 신호처리 회로(89)로부터 출력되는 기본 클록을 입력하도록 되어 있다. 콘트롤러(90)는, CPU(중앙처리장치), ROM(리드·온리·메모리) 및 RAM(랜덤·액세스·메모리)를 가지고, CPU가, RAM을 작업영역으로 하여, ROM에 격납된 프로그램을 실행함으로써, 콘트롤러(90)의 기능을 실현하도록 되어 있다.
다음에, 도 1을 참조하여, 본 실시형태에서의 픽업(11)의 구성에 대하여 설명한다. 픽업(11)은, 코히어런트한 직선 편광의 레이저광을 출사하는 광원장치(12)와, 이 광원장치(12)로부터 출사되는 광의 진행방향에, 광원장치(12)측으로부터 순서대로 배치된 콜리메이터 렌즈(13), 선광용 광학소자(15), 편광 빔스플리터(16), 위상공간 광변조기(17), 빔스플리터(18) 및 포토디텍터(19)를 구비하고 있다.
광원장치(12)는, S편광 또는 P편광의 직선편광의 광을 출사하게 되어 있다. 콜리메이터 렌즈(13)는, 광원장치(12)의 출사광을 평행광속으로 하여 출사하게 되어 있다. 선광용 광학소자(15)는 콜리메이터 렌즈(13)의 출사광을 선광하여, S편광성분과 P편광성분을 포함하는 광을 출사하도록 되어 있다. 또한, S편광이란 편광방향이 입사면(도 1의 지면)에 수직인 직선편광이고, P편광이란 편광방향이 입사면에 평행한 직선편광이다. 선광용 광학소자(15)로서는, 예를 들면, 1/2 파장판 또는 선광판이 사용된다.
편광 빔스플리터(16)는, 선광용 광학소자(15)의 출사광 중, S편광성분을 반사하고, P편광성분을 투과시키는 편광 빔스플리터면(16a)을 가지고 있다. 위상공간 광변조기(17)는, 격자형상으로 배열된 다수의 화소를 가지고, 각 화소마다 출사광의 위상을 선택함으로써, 광의 위상을 공간적으로 변조할 수 있도록 되어 있다. 이 위상공간 광변조기(17)로서는 액정소자를 사용할 수 있다.
빔스플리터(18)는, 빔스플리터면(18a)을 가지고 있다. 이 빔스플리터면(18a)은, 예를 들면, P편광성분을 20%투과시키고, 80% 반사하게 되어 있다. 포토디텍터(19)는, 참조광의 광량을 감시하고, 참조광의 자동광량조정(auto power control; 이하, APC라고 기술한다.)을 행하기 위해 사용되는 것이다. 이 포토디텍터(19)는, 참조광의 강도분포도 조정할 수 있도록, 수광부가 복수의 영역으로 분할되어 있어도 좋다.
픽업(11)은, 더욱이, 광원장치(12)로부터의 광이 빔스플리터(18)의 빔스플리터면(18a)에서 반사되어 진행하는 방향에, 빔스플리터(18)측으로부터 순서대로 배치된 편광 빔스플리터(20), 2분할 선광판(21) 및 대물렌즈(23)를 구비하고 있다.
편광 빔스플리터(20)는, 입사광 중, S편광성분을 반사하고, P편광성분을 투과시키는 편광 빔스플리터면(20a)을 가지고 있다. 편광 빔스플리터(20)는, 본 발명에서의 편광 분리수단에 대응한다.
2분할 선광판(21)은, 도 1에서 광축의 우측부분에 배치된 선광판(21R)과, 광축의 좌측부분에 배치된 선광판(21L)을 가지고 있다. 선광판(21R)은 편광방향을 -45°회전시키고, 선광판(21L)은 편광방향을 +45°회전시키도록 되어 있다. 2분할 선광판(21)은, 본 발명에서의 선광수단에 대응한다.
대물렌즈(23)는, 스핀들(81)에 광정보 기록매체(1)가 고정된 때에, 광정보기록매체(1)의 투명기판(2)측에 대향하도록 되어 있다. 픽업(11)은, 더욱이, 대물렌즈(23)를, 광정보 기록매체(1)의 두께방향 및 트랙방향으로 이동가능한 도시하지 않는 액추에이터를 구비하고 있다.
픽업(11)은, 더욱이, 광원장치(12)로부터의 광이 편광 빔스플리터(16)의 편광 빔스플리터면(16a)에서 반사되어 진행하는 방향에, 편광 빔스플리터(16)측으로부터 순서대로 배치된 공간 광변조기(25), 빔스플리터(27) 및 포토디텍터(28)를 구비하고 있다.
공간 광변조기(25)는, 격자형상으로 배열된 다수의 화소를 가지고, 각 화소마다 광의 투과상태와 차단상태를 선택함으로써, 광강도에 의하여 광을 공간적으로 변조하여, 정보를 담지한 정보광을 생성할 수 있게 되어 있다. 이 공간 광변조기(25)로서는, 액정소자를 이용할 수 있다.
빔스플리터(27)는, 빔스플리터면(27a)을 가지고 있다. 이 빔스플리터면(27a)은, 예를 들면, S편광성분을 20% 투과시키고, 80% 반사하게 되어 있다. 포토디텍터(28)는, 정보광의 광량을 감시하고, 정보광의 APC를 행하기 위해 사용되는 것이다. 이 포토디텍터(28)는, 정보광의 강도분포도 조정할 수 있도록, 수광부가 복수의 영역으로 분할되어 있어도 좋다. 공간 광변조기(25)측에서 빔스플리터(27)에 입사하고, 빔스플리터면(27a)에서 반사되는 광은, 편광 빔스플리터(20)에 입사하게 되어 있다.
픽업(11)은, 더욱이, 빔스플리터(27)에서 편광 빔스플리터(20)와는 반대측에, 빔스플리터(27)측으로부터 순서대로 배치된 볼록렌즈(29), 실린드리컬렌즈(30) 및 4분할 포토디텍터(31)를 구비하고 있다. 4분할 포토디텍터(31)는, 광정보 기록매체(1)에서의 트랙방향에 대응하는 방향과 평행한 분할선과 이것과 직교하는 방향의 분할선에 의해 분할된 4개의 수광부를 가지고 있다. 실린드리컬 렌즈(30)는, 그 원통면의 중심축이 4분할 포토디텍터(31)의 분할선에 대해 45°를 이루도록 배치되어 있다.
픽업(11)은, 더욱이, 빔스플리터(18)에서 편광 빔스플리터(20)와는 반대측에, 빔스플리터(18)측으로부터 순서대로 배치된 결상렌즈(32) 및 CCD 어레이(33)를 구비하고 있다. CCD 어레이(33)는 본 발명에서의 검출수단에 대응한다.
픽업(11)은, 더욱이, 포토디텍터(19)에 접속된 APC회로(46)와, 포토디텍터(28)에 접속된 APC회로(47)를 구비하고 있다. APC회로(46)는, 포토디텍터(19)의 출력을 증폭하고, 참조광의 APC를 위해 사용되는 신호 APCref를 생성하도록 되어 있다. 　APC회로(47)는 포토디텍터(28)의 출력을 증폭하고, 정보광의 APC를 위해 사용되는 신호 APCobj를 생성하도록 되어 있다.
픽업(11)은, 더욱이, 선광용 광학소자(15)의 출사광에서의 S편광성분과 P편광성분과의 비율을 조정하기 위해, 모터(42)와, 이 모터(42)의 출력축의 회전을 선광용 광학소자(15)에 전달하기 위한 기어(43)와, 모터(42)를 구동하는 구동회로(48)를 구비하고 있다. 구동회로(48)는, 각 APC회로(46, 47)로부터의 신호( APCref, APCobj)를 비교하여, 선광용 광학소자(15)의 출사광에서의 S편광성분과 P편광성분과의 비율이 최적인 상태가 되도록 모터(42)를 구동하도록 되어 있다.
또한　픽업(11)내의 광원장치(12), 위상공간 광변조기(17) 및 공간 광변조기(25)는, 도 2에서의 콘트롤러(90)에 의해 제어되도록 되어 있다. 콘트롤러(90)는, 위상공간 광변조기(17)에서 광의 위상을 공간적으로 변조하기 위한 복수의 변조패턴의 정보를 유지하고 있다. 또, 조작부(91)는 복수의 변조패턴 중에서 임의의 변조패턴을 선택할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 콘트롤러(90)는, 소정의 조건에 따라서 스스로가 선택한 변조패턴 또는 조작부(91)에 의해 선택된 변조패턴의 정보를 위상공간 광변조기(17)에 주고, 위상공간 광변조기(17)는, 콘트롤러(90)로부터 부여받는 변조패턴의 정보에 따라서, 대응하는 변조패턴으로 광의 위상을 공간적으로 변조하게 되어 있다.
여기에서, 도 3을 참조하여, 후의 설명에서 사용하는 A편광 및 B편광을 이하와 같이 정의한다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이, A편광은 S편광을 -45° 또는 P편광을 +45° 편광방향을 회전시킨 직선편광으로 하고, B편광은 S편광을 +45° 또는 P편광을 -45°편광방향을 회전시킨 직선편광으로 한다. A편광과 B편광은, 서로 편광방향이 직교하고 있다.
다음에, 본 실시형태에 관계되는 광정보 기록재생장치의 작용에 대하여, 서보시, 기록시, 재생시로 나누어서, 순서대로 설명한다. 또한, 이하의 설명은, 본 실시형태에 관계되는 광정보 기록방법, 광정보 재생방법 및 광정보 기록재생방법의 설명을 겸하고 있다.
먼저, 도 4를 참조하여, 서보시의 작용에 대하여 설명한다. 도 4는 서보시에 픽업(11)의 상태를 도시하는 설명도이다. 서보시에는, 공간 광변조기(25)는, 전화소가 차단상태로 된다. 위상공간 광변조기(17)는, 각 화소를 통과하는 광이 전부 동일한 위상이 되도록 설정된다. 광원장치(12)의 출사광의 출력은, 재생용의 저출력으로 설정된다. 또한, 콘트롤러(90)는, 재생신호(RF)로부터 재생되는 기본 클록에 근거하여, 대물렌즈(23)의 출사광이 어드레스·서보 에어리어를 통과하는 타이밍을 예측하고, 대물렌즈(23)의 출사광이 어드레스·서보 에어리어를 통과하는 동안, 상기의 설정으로 한다.
광원장치(12)로부터 출사된 광은, 콜리메이터 렌즈(13)에 의해 평행 광속으로 되고, 선광용 광학소자(15)를 통과하여, 편광 빔스플리터(16)에 입사한다. 편광 빔스플리터(16)에 입사한 광 중의 S편광성분은, 편광 빔스플리터면(16a)에서 반사되고, 공간변조기(25)에 의해 차단된다. 편광 빔스플리터(16)에 입사한 광 중의 P편광성분은, 편광 빔스플리터면(16a)을 투과하고, 위상공간 광변조기(17)를 통과하고, 빔스플리터(18)에 입사한다. 빔스플리터(18)에 입사한 광의 일부는, 빔스플리터면(18a)에서 반사되고, 편광 빔스플리터(20)를 통과하여, 2분할 선광판(21)에 입사한다. 여기에서 2분할 선광판(21)의 선광판(21R)을 통과한 광은 B편광이 되고, 선광판(21L)을 통과한 광은 A편광이 된다. 2분할 선광판(21)을 통과한 광은, 대물렌즈(23)에 의해 집광되어, 정보기록매체(1)에 조사되고, 광정보 기록매체(1)의 반사면상에 가장 소직경이 되도록 수렴한다. 이 광은, 반사면에서 반사되고, 그 때, 반사면상에 형성된 피트에 의해 변조되어, 대물렌즈(23)측으로 되돌아 온다.
정보기록매체(1)로부터의 되돌아오는 광은, 대물렌즈(23)에서 평행광속으로되고, 2분할 선광판(21)을 통과하여 S편광으로 된다. 즉, 정보기록매체(1)에 입사하기 전에 선광판(21R)을 통과한 광은 B편광이 되어 있지만, 이 광은 광정보 기록매체(1)의 반사면에서 반사된 후, 선광판(21L)을 통과하여 S편광으로 된다. 또, 정보기록매체(1)에 입사하기 전에 선광판(21L)을 통과한 광은 A편광이 되어 있지만, 이 광은 광정보 기록매체(1)의 반사면에서 반사된 후, 선광판(21R)을 통과하여 S편광으로 된다. 따라서 되돌아오는 광은, 편광 빔스플리터(20)의 편광 빔스플리터면(20a)에서 반사된다. 이 되돌아오는 광은, 빔스플리터(27)에 입사되고, 일부가 빔스플리터면(27a)을 투과하고, 볼록렌즈(29) 및 실린드리컬 렌즈(30)를 순서대로 통과한 후, 4분할 포토디텍터(31)에 의해 검출된다. 이 4분할 포토디텍터(31)의 출력에 근거하여, 검출회로(85)에 의해, 포커스에러 신호(FE), 트래킹에러 신호(TE) 및 재생신호(RF)가 생성된다. 그리고, 이들 신호에 근거하여, 포커스 서보 및 트래킹 서보가 행해지는 동시에, 기본 클록의 재생 및 어드레스의 판별이 행해진다.
또, 빔스플리터(18)에 입사한 광의 일부는, 포토디텍터(19)에 입사하고, 포토디텍터(19)의 출력신호에 근거하여, APC회로(46)에 의해 신호(APCref)가 생성된다. 그리고, 이 신호(APCref)에 근거하여, 광정보 기록매체(1)에 조사되는 광의 광량이 일정하게 되도록 APC가 행해진다. 구체적으로는, 신호 APCref가 소정의 값과 동일하게 되도록, 구동회로(48)가 모터(42)를 구동하여, 선광용 광학소자(15)를 조정한다. 또는, 서보시에는, 선광용 광학소자(15)를 통과한 광이 P편광성분만으로되도록, 선광용 광학소자(15)를 설정하고, 광원장치(12)의 출력을 조정하여 APC를 행하도록 해도 좋다. 포토디텍터(19)의 수광부가 복수의 영역으로 분할되고, 또, 위상공간 광변조기(17)가 투과광량도 조절가능한 것인 경우에는, 포토디텍터(19)의 각 수광부마다의 출력신호에 근거하여, 위상공간 광변조기(17)에서의 화소마다의 투과광량을 조절하여, 광정보 기록매체(1)에 조사되는 광의 강도분포가 균일하게 되도록 조정하게 하도록 해도 좋다.
또한, 상기의 서보시에서의 설정에서는, 픽업(11)의 구성은, 통상의 광디스크에 대한 기록, 재생용의 픽업의 구성과 동일하게 된다. 따라서, 본 실시형태에서의 광정보 기록재생장치는, 통상의 광디스크를 사용하여 기록이나 재생을 행하는 것도 가능하다.
다음에, 도 5 내지 도 10을 참조하여, 기록시의 작용에 대하여 설명한다. 도 5는 기록시에서의 픽업(11)의 상태를 도시하는 설명도, 도 6은 기록시에서의 광정보 기록매체(1)의 근방의 광의 상태를 도시하는 설명도, 도 7은 정보광의 패턴의 일예를 도시하는 설명도, 도 8은 기록용 참조광의 변조패턴의 일예를 도시하는 설명도, 도 9는 도 8에 도시한 변조패턴에 대해 점대칭인 패턴을 도시하는 설명도, 도 10은 기록의 원리를 설명하기 위한 설명도이다.
기록시에는, 공간 광변조기(25)는, 기록하는 정보에 따라서 각 화소마다 투과상태(이하, 온이라고도 한다)와 차단상태(이하, 오프라고도 한다)를 선택하여, 통과하는 광을 공간적으로 변조하여, 예를 들면 도 7에 도시하는 바와 같은 패턴의 정보광을 생성한다.
위상공간 광변조기(17)는, 통과하는 광에 대하여, 소정의 변조패턴에 따라서, 화소마다, 소정의 위상을 기준으로 하여 위상차 0(rad)이나 π(rad)를 선택적으로 부여함으로써, 광의 위상을 공간적으로 변조하여, 광의 위상이 공간적으로 변조된 기록용 참조광을 생성한다.
기록용 참조광의 변조패턴은, 그 변조패턴에 대하여, 기록용 참조광 및 재생용 참조광을 정보기록층(3)에 조사하는 광학계의 광축의 위치를 중심으로 하여 점대칭인 패턴이, 그 변조패턴과 동일하게 되지 않는 패턴으로 한다. 이와 같은 변조패턴의 일예를 도 8에 도시한다. 또한, 도 8에서는, 소정의 위상을 기준으로 하여 위상차 0(rad)의 부분을 명부로 나타내고, 소정의 위상을 기준으로 하여 위상차π(rad)의 부분을 암부로 나타내고 있다. 도 9는, 도 8에 도시한 변조패턴에 대해 점대칭인 패턴을 도시하고 있다. 이와 같이, 도 8에 도시한 변조패턴에 대해 점대칭인 패턴은, 도 8에 도시한 원래의 변조패턴과는 동일하게 되지 않는다.
콘트롤러(90)는, 소정의 조건에 따라서 스스로가 선택한 변조패턴 또는 조작부(91)에 의해 선택된 변조패턴의 정보를 위상공간 광변조기(17)에 주고, 위상공간 광변조기(17)는, 콘트롤러(90)로부터 부여받은 변조패턴의 정보에 따라서, 통과하는 광의 위상을 공간적으로 변조한다.
광원장치(12)의 출사광의 출력은, 펄스적으로 기록용의 고출력으로 된다. 또한, 콘트롤러(90)는, 재생신호(RF)로부터 재생된 기본클록에 근거하여, 대물렌즈(23)의 출사광이 데이터 에어리어를 통과하는 타이밍을 예측하고, 대물렌즈(23)의 출사광이 데이터 에어리어를 통과하는 동안, 상기의 설정으로 한다. 대물렌즈(23)의 출사광이 데이터 에어리어를 통과하는 동안은, 포커스 서보 및 트래킹 서보는 행해지지 않고, 대물렌즈(23)는 고정되어 있다.
광원장치(12)로부터 출사된 광은, 콜리메이터 렌즈(13)에 의해 평행광속으로 되고, 선광용 광학소자(15)를 통과하여, 편광 빔스플리터(16)에 입사한다. 편광 빔스플리터(16)에 입사한 광 중의 P편광성분은, 편광 빔스플리터면(16a)을 투과하고, 위상공간 광변조기(17)를 통과하고, 그 때, 광의 위상이 공간적으로 변조되어, 기록용 참조광으로 된다. 이 기록용 참조광은, 빔스플리터(18)에 입사한다. 빔스플리터(18)에 입사한 기록용 참조광의 일부는, 빔스플리터면(18a)에서 반사되고, 편광 빔스플리터(20)를 통과하여, 2분할 선광판(21)에 입사한다. 여기에서, 2분할 선광판(21)의 선광판(21R)을 통과한 기록용 참조광은 B편광이 되고, 선광판(21L)을 통과한 기록용 참조광은 A편광이 된다. 2분할 선광판(21)을 통과한 기록용 참조광은, 2분할 선광판(21)을 통과한 광은, 대물렌즈(23)에 의해 집광되어, 정보기록매체(1)에 조사되고, 광정보 기록매체(1)의 반사면상에 가장 소직경이 되도록 수렴한다.
한편, 편광 빔스플리터(16)에 입사한 광 중의 S편광성분은, 편광 빔스플리터면(16a)에서 반사되고, 공간 광변조기(25)를 통과하고, 그 때에, 기록하는 정보에 따라서, 공간적으로 변조되어, 정보광으로 된다. 이 정보광은, 빔스플리터(27)에 입사한다. 빔스플리터(27)에 입사한 정보광의 일부는, 빔스플리터면(27a)에서 반사되어, 편광 빔스플리터(20)의 빔스플리터면(20a)에서 반사되고, 2분할 선광판(21)에 입사한다. 여기에서, 2분할 선광판(21)의 선광판(21R)을 통과한 정보광은 A편광이 되고, 선광판(21L)을 통과한 정보광은 B편광이 된다. 2분할 선광판(21)을 통과한 정보광은, 대물렌즈(23)에 의해 집광되어서, 정보기록매체(1)에 조사되고, 광정보 기록매체(1)의 반사면상에 가장 소직경이 되도록 수렴한다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 정보광 및 기록용 참조광은, 정보기록층(3)에 대해 일방의 면측으로부터 동축적으로 또한 반사면상에 수렴하도록 조사된다.
여기에서, 도 10을 참조하여, 본 실시형태에서의 정보의 기록의 원리에 대하여 설명한다. 선광판(21R)을 통과한 후, 정보기록매체(1)에 입사하는 정보광(51R)은 A편광으로 되어 있다. 또, 선광판(21L)을 통과한 후, 정보기록매체(1)에 입사하는 기록용 참조광(52L)도 A편광으로 되어 있다. A편광의 기록용 참조광(52L)은, 정보기록매체(1)의 반사면(5a)에서 반사되고, 정보기록층(3)내에서, 상기의 A편광의 정보광(51R)과 동일한 영역을 통과한다. 이들 광(51R,52L)은, 편광방향이 일치하므로 간섭패턴을 형성한다. 또, A편광의 정보광(51R)은, 정보기록매체(1)의 반사면(5a)에서 반사되어, 정보기록층(3)내에서, 상기의 A편광의 기록용 참조광(52L)과 동일한 영역을 통과한다. 이들 광(51R, 52L)도, 편광방향이 일치하므로 간섭하여 간섭패턴을 형성한다. 따라서, 정보기록층(3)내에는, 반사면(5a)에 입사하기 전의 A편광의 정보광(51R)과 반사면(5a)에서 반사된 후의 A편광의 기록용 참조광(52L)과의 간섭에 의한 간섭패턴과, 반사면(5a)에 입사하기 전의 A편광의 기록용 참조광(52L)과 반사면(5a)에서 반사된 후의 A편광의 정보광(51R)과의 간섭에 의한 간섭패턴이 체적적으로 기록된다.
동일하게, 선광판(21L)을 통과한 후, 정보기록매체(1)에 입사하는 정보광(51L)은 B편광으로 되어 있다. 또, 선광판(21R)을 통과한 후, 정보기록매체(1)에 입사하는 기록용 참조광(52R)도 B편광으로 되어 있다. B편광의 기록용 참조광(52R)은, 정보기록매체(1)의 반사면(5a)에서 반사되어, 정보기록층(3)내에서, 상기의 B편광의 정보광(51L)과 동일한 영역을 통과하다. 이들 광(51L, 52R)은, 편광방향이 일치하므로 간섭하여 간섭패턴을 형성한다. 또, B편광의 정보광(51L)은, 정보기록매체(1)의 반사면(5a)에서 반사되어, 정보기록층(3)내에서, 상기의 B편광의 기록용 참조광(52R)과 동일한 영역을 통과한다. 이들 광(51L, 52R)도, 편광방향이 일치하므로 간섭하여 간섭패턴을 형성한다.따라서 정보기록층(3)내에서, 반사면(5a)에 입사하기 전의 B편광의 정보광(51L)과 반사면(5a)에서 반사된 후의 B편광의 기록용 참조광(52R)과의 간섭에 의한 간섭패턴과, 반사면(5a)에 입사하기 전의 B편광의 기록용 참조광(51L)과 반사면(5a)에서 반사된 후의 B편광의 정보광(52R)과의 간섭에 의한 간섭패턴이 체적적으로 기록된다.
도 6에서, 부호 50은, 정보기록층(3)내에서, 상술한 바와 같이 하여 정보광과 기록용 참조광과의 간섭에 의한 간섭패턴이 기록되는 영역을 나타내고 있다.
또한, 선광판(21R)을 통과한 정보광(51R)과 선광판(21L)을 통과한 정보광(51L)이란, 편광방향이 90° 상이하므로 간섭하지 않는다. 동일하게, 선광판(21R)을 통과한 기록용 참조광(52R)과 선광판(21L)을 통과한 기록용 참조광(52L)은, 편광방향이 90°상이하기 때문에 간섭하지 않는다.
또, 본 실시형태에서는, 기록하는 정보마다, 기록용 참조광의 위상의 변조패턴을 변경함으로써, 위상부호화 다중방식에 의해, 정보기록층(3)의 동일개소에 복수의 정보를 다중기록할 수 있다.
그런데, 도 5에 도시한 바와 같이, 빔스플리터(18)에 입사한 기록용 참조광의 일부는, 포토디텍터(19)에 입사하고, 이 포토디텍터(19)의 출력신호에 근거하여, APC회로(46)에 의해 신호(APCref)가 생성된다. 또, 빔스플리터(27)에 입사한 정보광의 일부는, 포토디텍터(28)에 입사하고, 이 포토디텍터(28)의 출력신호에 근거하여, APC회로(47)에 의해 신호(APCobj)가 생성된다. 그리고, 이들 신호(APCref, APCobj)에 근거하여, 광정보 기록매체(1)에 조사되는 기록용 참조광과 정보광의 강도의 비가 최적값으로 되도록 APC가 행해진다. 구체적으로는, 구동회로(48)가, 신호(APCref, APCobj)를 비교하여, 이들이 원하는 비로 되도록, 모터(42)를 구동하여, 선광용 광학소자(15)를 조정한다. 포토디텍터(19)의 수광부가 복수의 영역으로 분할되고, 또, 위상공간 광변조기(17)가 투과광량도 조절가능한 것인 경우에는, 포토디텍터(19)의 각 수광부마다의 출력신호에 근거하여, 위상공간 광변조기(17)에서의 화소마다의 투과광량을 조절하여, 광정보 기록매체(1)에 조사되는 기록용 참조광의 강도분포가 균일하게 되도록 조정하도록 해도 좋다. 동일하게, 포토디텍터(28)의 수광부가 복수의 영역으로 분할되고, 또, 공간 광변조기(25)가 투과광량도 조절 가능한 것인 경우에는, 포토디텍터(28)의 각 수광부마다의 출력신호에 근거하여, 공간 광변조기(25)에서의 화소마다의 투과광량을 조절하여, 광정보 기록매체(1)에 조사되는 정보광의 강도분포가 균일하게 되도록 조정하도록 해도 좋다.
또, 본 실시형태에서는, 신호(APCref, APCobj)의 합에 근거하여, 기록용 참조광과 정보광의 합계의 강도가 최적인 값으로 되도록 APC가 행해진다.　 기록용 참조광과 정보광의 합계의 강도를 제어하는 방법으로서는, 광원장치(12)의 출력의 피크값의 제어, 펄스적으로 광을 출사하는 경우의 출사 펄스폭, 출사광의 강도의 시간적인 프로파일의 제어 등이 있다.
다음에, 도 11 및 도 12를 참조하여, 재생시의 작용에 대하여 설명한다. 도 11은 재생시에서의 픽업(11)의 상태를 도시하는 설명도, 도 12는 재생의 원리를 설명하기 위한 설명도이다.
재생시에는, 공간 광변조기(25)는, 전화소가 차단상태로 된다. 위상공간 광변조기(17)는, 통과하는 광에 대하여, 소정의 변조패턴에 따라서, 화소마다, 소정의 위상을 기준으로 하여 위상차 0(rad)이나 π(rad)를 선택적으로 부여함으로써, 광의 위상을 공간적으로 변조하여, 광의 위상이 공간적으로 변조된 재생용 참조광을 생성한다. 여기에서, 재생용 참조광의 변조패턴은, 재생하려고 하는 정보의 기록시에 기록용 참조광의 변조패턴과 동일한 패턴이나, 기록용 참조광의 변조패턴에 대하여, 기록용 참조광 및 재생용 참조광을 정보기록층(3)에 조사하는 광학계의 광축의 위치를 중심으로 하여 점대칭인 패턴으로 한다. 어느 경우에도, 재생용 참조광의 변조패턴은, 그 변조패턴에 대하여, 기록용 참조광 및 재생용 참조광을 정보기록층(3)에 조사하는 광학계의 광축의 위치를 중심으로 하여 점대칭인 패턴이, 그변조패턴과 동일하게 되지 않는 패턴으로 된다.
광원장치(12)로부터 출사된 광은, 콜리메이터 렌즈(13)에 의해 평행광속으로 되고, 선광용 광학소자(15)를 통과하여, 편광 빔스플리터(16)에 입사한다. 편광 빔스플리터(16)에 입사한 광 중의 S편광성분은, 편광 빔스플리터면(16a)에서 반사되고, 공간 광변조기(25)에 의해 차단된다. 편광 빔스플리터(16)에 입사한 광 중의 P편광성분은, 편광 빔스플리터면(16a)을 투과하고, 위상공간 광변조기(17)를 통과하고, 그 때, 광의 위상이 공간적으로 변조되어, 재생용 참조광으로 된다. 이 재생용 참조광은, 빔스플리터(18)에 입사한다. 빔스플리터(18)에 입사한 재생용 참조광의 일부는, 빔스플리터면(18a)에서 반사되고, 편광 빔스플리터(20)를 통과하여, 2분할 선광판(21)에 입사한다. 여기에서, 2분할 선광판(21)의 선광판(21R)을 통과한 재생용 참조광은 B편광이 되고, 선광판(21L)을 통과한 재생용 참조광은 A편광이 된다. 2분할 선광판(21)을 통과한 재생용 참조광은, 대물렌즈(23)에 의해 집광되어, 정보기록매체(1)에 조사되고, 광정보 기록매체(1)의 반사면상에 가장 소직경이 되도록 수렴한다.
또한, 광정보 기록매체(1)에 대한 재생용 참조광의 위치결정(서보)은, 기록시에서의 기록용 참조광 및 정보광의 위치결정과 동일하게 행할 수 있다.
여기에서, 도 12를 참조하여, 본 실시형태에서의 정보의 재생의 원리에 대하여 설명한다. 선광판(21R)을 통과한 후, 정보기록매체(1)에 입사하는 재생용 참조광(61R)은 B편광으로 되어 있다. 한편, 선광판(21L)을 통과한 후, 정보기록매체(1)에 입사하는 재생용 참조광(61L)은 A편광으로 되어 있다. 정보기록층(3)에서는, 반사면(5a)에서 반사되기 전의 재생용 참조광에 의해, 반사면(5a)과는 반대측으로 진행하는 재생광이 발생하는 동시에, 반사면(5a)에서 반사된 후의 재생용 참조광에 의해, 반사면(5a)측으로 진행하는 재생광이 발생한다. 반사면(5a)과는 반대측으로 진행하는 재생광은, 그대로 광정보 기록매체(1)로부터 출사되고, 반사면(5a)측으로 진행하는 재생광은, 반사면(5a)에서 반사되어, 광정보 기록매체(1)로부터 출사된다.
재생광은, 대물렌즈(23)에 의해 평행광속으로 된 후, 2분할 선광판(21)에 입사한다. 여기에서, 2분할 선광판(21)의 선광판(21R)에 입사하는 재생광(62R)은, 선광판(21R)에 입사하기 전은 B편광이고, 선광판(21R)을 통과한 후는 P편광이 된다. 한편, 2분할 선광판(21)의 선광판(21L)에 입사하는 재생광(62L)은, 선광판(21L)에 입사하기 전은 A편광이고, 선광판(21L)을 통과한 후는 P편광이 된다. 이와 같이, 2분할 선광판(21)을 통과한 후의 재생광은, 광속의 단면 전체에 대하여 P편광이 된다.
2분할 선광판(21)을 통과한 재생광은, 편광 빔스플리터(20)에 입사하고, 편광 빔스플리터면(20a)을 투과하여, 빔스플리터(18)에 입사한다. 빔스플리터(18)에 입사한 재생광의 일부는, 빔스플리터면(18a)을 투과하고, 결상렌즈(32)를 통과하여, CCD 어레이(33)에 입사한다.
CCD 어레이(33)상에는, 기록시에 공간 광변조기(25)에 의한 온, 오프의 패턴이 결상되고, 이 패턴을 검출함으로써, 정보가 재생된다. 또한, 기록용 참조광의 변조패턴을 변경하여, 정보기록층(3)에 복수의 정보가 다중 기록되고 있는 경우에는, 복수의 정보중, 재생용 참조광의 변조패턴에 대응하는 정보만이 재생된다. 재생용 참조광의 변조패턴을, 재생하고자 하는 정보의 기록시에 기록용 참조광의 변조패턴과 동일한 패턴으로 한 경우에는, 재생광의 패턴은 기록시에 정보광의 패턴을 반전시킨 패턴(거울상 패턴)이 된다. 재생용 참조광의 변조패턴을, 재생하고자 하는 정보의 기록시에 기록용 참조광의 변조패턴에 대하여 점대칭인 패턴으로 한 경우에는, 재생광의 패턴은 기록시에 정보광의 패턴과 동일한 패턴이 된다. 어느 경우에도, 정보광의 패턴으로부터 정보를 재생할 수 있다.
한편, 선광판(21R)을 통과한 후, 정보기록매체(1)에 입사한 재생용 참조광(61R)은, 반사면(5a)에서 반사되어, 광정보 기록매체(1)로부터 출사되고, 선광판(21L)을 통과하여 S편광의 되돌아오는 광으로 변환된다. 또, 앞에 선광판(21L)을 통과한 후, 정보기록매체(1)에 입사한 재생용 참조광(61L)은, 반사면(5a)에서 반사되고, 광정보 기록매체(1)로부터 출사되고, 선광판(21R)을 통과하여 S편광의 되돌아오는 광으로 변환된다. 이와 같이, 2분할 선광판(21)을 통과한 후의 되돌아오는 광은, 광속의 단면 전체에 대하여 S편광이 된다. 이 되돌아오는 광은, 편광 빔스플리터(20)에 입사하고, 편광 빔스플리터면(20a)에서 반사되기 때문에, CCD 어레이(33)에는 입사하지 않는다.
또, 빔스플리터(18)에 입사한 재생용 참조광의 일부는, 포토디텍터(19)에 입사하고, 이 포토디텍터(19)의 출력신호에 근거하여, APC회로(46)에 의해 신호(APCref)가 생성된다. 그리고, 이 신호(APCref)에 근거하여, 광정보 기록매체(1)에 조사되는 재생용 참조광의 광량이 일정하게 되도록 APC가 행해진다. 구체적으로는, 신호(APCref)가 소정의 값으로 동일하게 되도록, 구동회로(48)가 모터(42)를 구동하여, 선광용 광학소자(15)를 조정한다. 또는, 재생시에는, 선광용 광학소자(15)를 통과한 광이 P편광성분만으로 되도록 선광용 광학소자(15)를 설정하고, 광원장치(12)의 출력을 조정하여 APC를 행하도록 해도 좋다. 포토디텍터(19)의 수광부가 복수의 영역으로 분할되고, 또 위상공간 광변조기(17)가 투과광량도 조절가능한 것인 경우에는, 포토디텍터(19)의 각 수광부마다의 출력신호에 근거하여, 위상공간 광변조기(17)에서의 화소마다의 투과광량을 조절하여, 광정보 기록매체(1)에 조사되는 재생용 참조광의 강도분포가 균일하게 되도록 조정하도록 해도 좋다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 정보의 기록시에는, 정보광 및 기록용 참조광이 정보기록층(3)에 대해 일방의 면측으로부터 동축적으로 또한 반사면에 수렴하도록 조사된다.
또, 정보의 기록시에는, 제 1의 편광방향(P편광)의 기록용 참조광과, 제 1의 편광방향(P편광)과는 상이한 제 2의 편광방향(S편광)의 정보광이, 각각, 선광수단으로서의 2분할 선광판(21)에 의해, 광속의 단면을 2분할한 각 영역마다 상이한 방향으로 선광된다. 이것에 의해, 정보광과 기록용 참조광의 각각에 대하여, 반사면에 입사하기 전의 정보광과 반사면에서 반사된 후의 기록용 참조광의 편광방향이 일치하고, 반사면에 입사하기 전의 기록용 참조광과 반사면에서 반사된 후의 정보광의 편광방향이 일치하도록, 광속의 단면을 2분할한 각 영역마다 편광방향이 상이하도록 설정된다. 그 결과, 정보기록층(3)에서는, 반사면에 입사하기 전의 정보광과 반사면에서 반사된 후의 기록용 참조광과의 간섭에 의한 간섭패턴이 기록되는 동시에, 반사면에 입사하기 전의 기록용 참조광과 반사면에서 반사된 후의 정보광과의 간섭에 의한 간섭패턴이 기록된다.
또, 정보의 재생시에는, 재생용 참조광은 반사면상에 수렴하도록 정보기록층(3)에 조사되고, 재생용 참조광의 조사와 재생광의 수집이 일방의 면측으로부터 행해지고, 또한 재생용 참조광 및 재생광이 동축적으로 배치된다.
또, 정보의 재생시에는, 제 1의 편광방향(P편광)의 재생용 참조광이, 2분할선광판(21)에 의해, 광속의 단면을 2분할한 각 영역마다 상이한 방향으로 선광되어, 각 영역마다 편광방향이 상이한 재생용 참조광으로 변환되어서 정보기록층(3)에 조사된다. 또, 재생광과 반사면에서 반사된 재생용 참조광에 의한 되돌아오는 광이 2분할 선광판(21)에 의해 각 영역마다 상이한 방향으로 선광되고, 광속의 단면 전체에 대하여 제 1의 편광방향(P편광)이 되는 재생광과 광속의 단면 전체에 대하여 제 2의 편광방향(S편광)이 되는 되돌아오는 광으로 변환된다. 이것에 의해, 편광 분리수단으로서의 편광 빔스플리터(20)에 의해, 재생광과 되돌아오는 광을 분리할 수 있게 되고, 그 결과, 재생정보의 SN비를 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시형태에서는, 정보광은 광속의 단면의 전체를 이용하여 정보를 담지할 수 있고, 동일하게, 재생광도 광속의 단면의 전체를 사용하여 정보를 담지할 수 있다.
이것들로부터, 본 실시형태에 의하면, 홀로그래피를 이용하고 정보의 기록 및 재생을 행할 수 있는 동시에, 정보량을 감소시키는 일 없이 기록 및 재생을 위한 광학계를 작게 구성할 수 있게 된다.
또, 본 실시형태에서는, 기록용 참조광의 변조패턴과 재생용 참조광의 변조패턴을, 각각, 그 변조패턴에 대하여, 기록용 참조광 및 재생용 참조광을 정보기록층(3)에 조사하는 광학계의 광축의 위치를 중심으로 하여 점대칭인 패턴이, 그 변조패턴과 동일하게 되지 않는 패턴으로 하고 있다. 따라서 본 실시형태에서는, 재생시에, 기록시에서의 정보광의 패턴과 동일한 패턴과, 그 거울상 패턴이 동시에 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 실시형태에 한정되지 않고, 여러 변경이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는, 광정보 기록매체(1)에서의 어드레스·서보 에어리어에, 어드레스 정보 등을 미리 엠보스 피트에 의해 기록해 두도록 했지만, 미리 엠보스 피트를 설치하지 않고, 이하와 같이 하여 어드레스 정보 등을 기록하도록 해도 좋다. 이 경우에는, 광정보 기록매체(1)로서, 투명기판(4)이 없고, 정보기록층(3)과 반사층(5)이 인접한 구성의 것을 사용한다. 그리고, 이 광정보 기록매체(1)의 어드레스·서보 에어리어에서, 정보기록층(3)의 반사층(5)에 가까운 부분에 선택적으로 고출력의 레이저광을 조사하고, 그 부분의 굴절율을 선택적으로 변화시킴으로써 어드레스 정보 등을 기록하고 포맷팅을 행한다.
또, 실시형태에서는, 위상 부호화 다중방식에 의해 정보의 다중기록을 행하도록 했지만, 본 발명은 위상 부호화 다중방식에 의한 다중기록을 행하지 않는 경우도 포함한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 광정보 기록장치 또는 광정보 기록방법에서는, 정보광과 기록용 참조광은, 정보기록층에 대해 일방측으로부터 동축적으로 또한 반사면상에 수렴하도록 조사된다. 정보기록층에서는, 반사면에 입사하기 전의 정보광과 반사면에서 반사된 후의 기록용 참조광의 편광방향이 일치하고, 이들 간섭에 의한 간섭패턴이 기록되는 동시에, 반사면에 입사하기 전의 기록용 참조광과 반사면에서 반사된 후의 정보광의 편광방향이 일치하고, 이들의 간섭에 의한 간섭패턴이 기록된다. 또, 본 발명에서는, 정보광은, 광속의 단면의 전체를 이용하여 정보를 담지할 수 있다. 이것들로부터, 본 발명에 의하면, 홀로그래피를 이용하여 정보의 기록을 행할 수 있는 동시에, 정보량을 감소시키지 않고 기록을 위한 광학계를 작게 구성할 수 있게 된다.
또, 본 발명의 광정보 재생장치 또는 광정보 재생방법에서는, 재생용 참조광은 반사면상에 수렴하도록 정보기록층에 조사되고, 재생용 참조광의 조사와 재생광의 수집이 일방의 면측으로부터 행해지고, 또한 재생용 참조광 및 재생광이 동축적으로 배치된다. 또, 본 발명에서는, 소정의 제 1의 편광방향의 재생용 참조광이, 광속의 단면을 2분할한 각 영역마다 상이한 방향으로 선광되고, 각 영역마다 편광방향이 상이한 재생용 참조광으로 변환되어서 정보기록층에 조사되는 동시에, 재생광과 반사면에서 반사된 재생용 참조광에 의한 되돌아오는 광이, 각 영역마다 상이한 방향으로 선광되고, 광속의 단면 전체에 대하여 제 1의 편광방향으로 되는 재생광과 광속의 단면 전체에 대하여 제 1의 편광방향과는 상이한 제 2의 편광방향의되돌아오는 광으로 변환된다. 또, 본 발명에서는, 정보광은 광속의 단면의 전체를 사용하여 정보를 담지할 수 있고, 마찬가지로, 재생광도 광속의 단면의 전체를 사용하여 정보를 담지할 수 있다. 이것들로부터, 본 발명에 의하면, 홀로그래피를 이용하여 정보의 재생을 행할 수 있는 동시에, 정보량을 감소시키지 않고 재생을 위한 광학계를 작게 구성할 수 있게 된다.
본 발명의 광정보 기록재생장치 또는 광정보 기록재생방법에 의하면, 상기의 광정보 기록장치 또는 광정보 기록방법과 동일한 작용과, 상기의 광정보 재생장치 또는 광정보 재생방법의 동일한 작용에 의해, 홀로그래피를 이용하여 정보의 기록 및 재생을 행할 수 있는 동시에, 정보량을 감소시키지 않고 기록 및 재생을 위한 광학계를 작게 구성할 수 있게 된다.
이상의 설명에 근거하여, 본 발명의 여러 상태나 변형예를 실시할 수 있는 것은 명확하다. 따라서, 이하의 청구의 범위의 균등한 범위에서, 상기의 최량의 형태 이외의 형태라도 본 발명을 실시할 수 있다.

Claims (24)

  1. 홀로그래피를 이용하여 정보가 기록되는 동시에 일방의 면측으로부터 정보를 기록 또는 재생하기 위한 광이 조사되는 정보기록층, 및 이 정보기록층의 타방의 면측에 배치된 반사면을 구비한 광정보 기록매체에 대하여 정보를 기록하기 위한 광정보 기록장치로서,
    정보를 담지한 정보광을 생성하는 정보광 생성수단,
    기록용 참조광을 생성하는 기록용 참조광 생성수단, 및
    상기 정보기록층에 정보광과 기록용 참조광과의 간섭에 의한 간섭패턴에 의해 정보가 기록되도록 상기 정보광 생성수단에 의해 생성된 정보광과 상기 기록용 참조광 생성수단에 의해 생성된 기록용 참조광을 상기 정보기록층에 조사하는 기록광학계를 구비하고,
    상기 기록광학계는 정보광 및 기록용 참조광을 상기 정보기록층에 대하여 상기 일방의 면측으로부터 동축적으로 또한 반사면상에 수렴하도록 조사하고,
    더욱이, 상기 기록광학계는, 반사면에 입사하기 전의 정보광과 반사면에서 반사된 후의 기록용 참조광의 편광방향이 일치하고 반사면에 입사하기 전의 기록용 참조광과 반사면에서 반사된 후의 정보광의 편광방향이 일치하도록, 정보광과 기록용 참조광의 각각에 대하여, 광속의 단면을 2분할한 각 영역마다 편광방향을 다르게 하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기록광학계는, 통과하는 광을 상기 각 영역마다 상이한 방향으로 선광하는 선광수단을 가지고, 소정의 제 1의 편광방향의 기록용 참조광과 상기 제 1의 편광방향과는 상이한 제 2의 편광방향의 정보광을 각각 상기 선광수단에 의해 선광하여, 상기 각 영역마다 편광방향을 다르게 하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 기록용 참조광 생성수단은 위상이 공간적으로 변조된 기록용 참조광을 생성하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 기록용 참조광의 변조패턴은, 그 변조패턴에 대해서, 기록용 참조광을 정보기록층에 조사하는 광학계의 광축의 위치를 중심으로 하여 점대칭인 패턴이 그 변조패턴과 동일하게 되지 않는 패턴인 것을 특징으로 하는 광정보 기록장치.
  5. 홀로그래피를 이용하여 정보가 기록되는 동시에 일방의 면측으로부터 정보를 기록 또는 재생하기 위한 광이 조사되는 정보기록층, 및 이 정보기록층의 타방의 면측에 배치된 반사면을 구비한 광정보 기록매체에 대하여 정보를 기록하는 광정보 기록방법으로서,
    정보를 담지한 정보광을 생성하는 수순,
    기록용 참조광을 생성하는 수순, 및
    상기 정보기록층에 정보광과 기록용 참조광과의 간섭에 의한 간섭패턴에 의해 정보가 기록되도록 정보광과 기록용 참조광을 상기 정보기록층에 조사하는 기록수순을 갖추고,
    상기 기록수순은, 정보광 및 기록용 참조광을 상기 정보기록층에 대해 상기 일방의 면측으로부터 동축적으로 또한 반사면상에 수렴하도록 조사하고,
    더욱이, 상기 기록수순은, 반사면에 입사하기 전의 정보광과 반사면에서 반사된 후의 기록용 참조광의 편광방향이 일치하고 반사면에 입사하기 전의 기록용 참조광과 반사면에서 반사된 후의 정보광의 편광방향이 일치하도록, 정보광과 기록용 참조광의 각각에 대하여, 광속의 단면을 2분할한 각 영역마다 편광방향을 다르게 하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 기록수순은, 소정의 제 1의 편광방향의 기록용 참조광과 상기 제 1의 편광방향과는 상이한 제 2의 편광방향의 정보광을 각각 상기 각 영역마다 상이한 방향으로 선광하여, 상기 각 영역마다 편광방향을 다르게 하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 기록용 참조광을 생성하는 수순은 위상이 공간적으로 변조된 기록용 참조광을 생성하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 기록용 참조광의 변조패턴은, 그 변조패턴에 대해서, 기록용 참조광을 정보기록층에 조사하는 광학계의 광축의 위치를 중심으로 하여 점대칭인 패턴이 그 변조패턴과 동일하게 되지 않는 패턴인 것을 특징으로 하는 광정보 기록방법.
  9. 홀로그래피를 이용하여 정보가 기록되는 동시에 일방의 면측으로부터 정보를 기록 또는 재생하기 위한 광이 조사되는 정보기록층, 및 이 정보기록층의 타방의 면측에 배치된 반사면을 구비하고, 상기 정보기록층에는, 상기 일방의 면측으로부터 동축적으로 또한 반사면상에 수렴하도록 조사된 정보광 및 기록용 참조광에 근거하여, 반사면에 입사하기 전의 정보광과 반사면에서 반사된 후의 기록용 참조광과의 간섭에 의한 간섭패턴과 반사면에 입사하기 전의 기록용 참조광과 반사면에서 반사된 후의 정보광과의 간섭에 의한 간섭패턴에 의해 정보가 기록된 광정보 기록매체로부터 홀로그래피를 이용하여 정보를 재생하기 위한 광정보 재생장치로서,
    재생용 참조광을 생성하는 재생용 참조광 생성수단,
    상기 재생용 참조광 생성수단에 의해 생성된 재생용 참조광을 상기 정보기록층에 대해 조사하는 동시에 재생용 참조광이 조사됨으로써 상기 정보기록층에 의해 발생되는 재생광을 수집하는 재생광학계, 및
    상기 재생광학계에 의해 수집된 재생광을 검출하는 검출수단을 구비하고,
    상기 재생광학계는, 재생용 참조광의 조사와 재생광의 수집이 상기 일방의 면측으로부터 행해지고, 또한 재생용 참조광 및 재생광이 동축적으로 배치되도록, 재생용 참조광을 반사면상에 수렴하도록 정보기록층에 조사하고,
    더욱이, 상기 재생광학계는, 통과하는 광을, 광속의 단면을 2분할한 각 영역마다 상이한 방향으로 선광하는 선광수단을 가지고, 소정의 제 1의 편광방향의 재생용 참조광을 상기 선광수단에 의해 선광하여 각 영역마다 편광방향이 상이한 재생용 참조광으로 변환하여 정보기록층에 조사하는 동시에, 재생광과 반사면에서 반사된 재생용 참조광에 의한 되돌아오는 광을 선광수단에 의해 선광하여 광속의 단면 전체에 대하여 상기 제 1의 편광방향으로 되는 재생광과 광속의 단면 전체에 대하여 상기 제 1의 편광방향과는 상이한 제 2의 편광방향으로 되는 되돌아오는 광으로 변환하는 것을 특징으로 하는 광정보 재생장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 재생광학계는, 편광방향의 차이에 의해, 상기 선광수단을 통과한 후의 재생광과 상기 선광수단을 통과한 후의 되돌아오는 광을 분리하는 편광 분리수단을 더 갖는 것을 특징으로 하는 광정보 재생장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 재생용 참조광 생성수단은 위상이 공간적으로 변조된 재생용 참조광을 생성하는 것을 특징으로 하는 광정보 재생장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 재생용 참조광의 변조패턴은, 그 변조패턴에 대하여, 재생용 참조광을 정보기록층에 조사하는 광학계의 광축의 위치를 중심으로 하여 점대칭인 패턴이 그의 변조패턴과 동일하게 되지 않는 패턴인 것을 특징으로 하는 광정보 재생장치.
  13. 홀로그래피를 이용하여 정보가 기록되는 동시에 일방의 면측으로부터 정보를 기록 또는 재생하기 위한 광이 조사되는 정보기록층, 및 이 정보기록층의 타방의 면측에 배치된 반사면을 구비하고, 상기 정보기록층에는, 상기 일방의 면측으로부터 동축적으로 또한 반사면상에 수렴하도록 조사된 정보광 및 기록용 참조광에 근거하여, 반사면에 입사하기 전의 정보광과 반사면에서 반사된 후의 기록용 참조광과의 간섭에 의한 간섭패턴과 반사면에 입사하기 전의 기록용 참조광과 반사면에서 반사된 후의 정보광과의 간섭에 의한 간섭패턴에 의해 정보가 기록된 광정보 기록매체로부터 홀로그래피를 이용하여 정보를 재생하는 광정보 재생방법으로서,
    재생용 참조광을 생성하는 수순,
    재생용 참조광을 상기 정보기록층에 대해 조사하는 동시에 재생용 참조광이 조사됨으로써 상기 정보기록층으로부터 발생되는 재생광을 수집하는 재생수순, 및
    재생광을 검출하는 수순을 구비하고,
    상기 재생수순은, 재생용 참조광의 조사와 재생광의 수집이 상기 일방의 면측으로부터 행해지고, 또한 재생용 참조광 및 재생광이 동축적으로 배치되도록, 재생용 참조광을 반사면상에 수렴하도록 정보기록층에 조사하고,
    더욱이, 상기 재생수순은, 소정의 제 1의 편광방향의 재생용 참조광을, 광속의 단면을 2분할한 각 영역마다 상이한 방향으로 선광하여, 상기 각 영역마다 편광방향이 상이한 재생용 참조광으로 변환하여 정보기록층에 조사하는 동시에, 재생광과 반사면에서 반사된 재생용 참조광에 의한 되돌아오는 광을 상기 각 영역마다 상이한 방향으로 선광하여 광속의 단면 전체에 대하여 상기 제 1의 편광방향으로 되는 재생광과 광속의 단면 전체에 대하여 상기 제 1의 편광방향과는 상이한 제 2의 편광방향으로 되는 되돌아오는 광으로 변환하는 것을 특징으로 하는 광정보 재생방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 재생수순은, 편광방향의 차이에 의해, 선광된 후의 재생광과 선광된 후의 되돌아오는 광을 분리하는 것을 특징으로 하는 광정보 재생방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 재생용 참조광을 생성하는 수순은 위상이 공간적으로 변조된 재생용 참조광을 생성하는 것을 특징으로 하는 광정보 재생방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 재생용 참조광의 변조패턴은, 그 변조패턴에 대하여, 재생용 참조광을 정보기록층에 조사하는 광학계의 광축의 위치를 중심으로 하여 점대칭인 패턴이 그 변조패턴과 동일하게 되지 않는 패턴인 것을 특징으로 하는 광정보 재생방법.
  17. 홀로그래피를 이용하여 정보가 기록되는 동시에 일방의 면측으로부터 정보를 기록 또는 재생하기 위한 광이 조사되는 정보기록층, 및 이 정보기록층의 타방의 면측에 배치된 반사면을 구비한 광정보 기록매체에 대해 정보를 기록하는 동시에,광정보 기록매체로부터 정보를 재생하기 위한 광정보 기록재생장치로서,
    정보를 담지한 정보광을 생성하는 정보광 생성수단,
    기록용 참조광을 생성하는 기록용 참조광 생성수단,
    재생용 참조광을 생성하는 재생용 참조광 생성수단,
    정보의 기록시에는, 상기 정보기록층에 정보광과 기록용 참조광과의 간섭에 의한 간섭패턴에 의해 정보가 기록되도록 상기 정보광 생성수단에 의해 생성된 정보광과 상기 기록용 참조광 생성수단에 의해 생성된 기록용 참조광을 상기 정보기록층에 조사하고, 정보의 재생시에는, 상기 재생용 참조광 생성수단에 의해 생성된 재생용 참조광을 상기 정보기록층에 대해 조사하는 동시에 재생용 참조광이 조사됨으로써 상기 정보기록층으로부터 발생되는 재생광을 수집하는 기록재생 광학계, 및
    상기 기록재생 광학계에 의해 수집된 재생광을 검출하는 검출수단을 갖추고,
    상기 기록재생 광학계는, 통과하는 광을, 광속의 단면을 2분할한 각 영역마다 상이한 방향으로 선광하는 선광수단을 가지고,
    정보의 기록시에는, 상기 기록재생 광학계는, 정보광 및 기록용 참조광을 상기 정보기록층에 대해 상기 일방의 면측으로부터 동축적으로 또한 반사면상에 수렴하도록 조사하고,
    정보의 기록시에는, 더욱이, 상기 기록재생 광학계는, 소정의 제 1의 편광방향의 기록용 참조광과 상기 제 1의 편광방향과는 상이한 제 2의 편광방향의 정보광을 각각 상기 선광수단에 의해 선광하여, 반사면에 입사하기 전의 정보광과 반사면에서 반사된 후의 기록용 참조광의 편광방향이 일치하고 반사면에 입사하기 전의기록용 참조광과 반사면에서 반사된 후의 정보광의 편광방향이 일치하도록, 정보광과 기록용 참조광의 각각에 대하여 상기 각 영역마다 편광방향을 다르게 하고,
    정보의 재생시에는, 상기 기록재생 광학계는, 재생용 참조광의 조사와 재생광의 수집이 상기 일방의 면측으로부터 행해지고, 또한 재생용 참조광 및 재생광이 동축적으로 배치되도록, 재생용 참조광을 반사면상에 수렴하도록 정보기록층에 조사하고,
    정보의 재생시에는, 더욱이, 상기 기록재생 광학계는, 상기 제 1의 편광방향의 재생용 참조광을 상기 선광수단에 의해 선광하여 상기 각 영역마다 편광방향이 상이한 재생용 참조광으로 변환하여 정보기록층에 조사하는 동시에, 재생광과 반사면에서 반사된 재생용 참조광에 의한 되돌아오는 광을 상기 선광수단에 의해 선광하여 광속의 단면 전체에 대하여 상기 제 1의 편광방향으로 되는 재생광과 광속의 단면 전체에 대하여 상기 제 1의 편광방향과는 상이한 제 2의 편광방향으로 되는 되돌아오는 광으로 변환하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록재생장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 기록재생 광학계는, 편광방향의 차이에 의해, 상기 선광수단을 통과한 후의 재생광과 상기 선광수단을 통과한 후의 되돌아오는 광을 분리하는 편광 분리수단을 더 갖는 것을 특징으로 하는 광정보 기록재생장치.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 기록용 참조광 생성수단은 위상이 공간적으로 변조된 기록용 참조광을 생성하고, 상기 재생용 참조광 생성수단은 위상이 공간적으로변조된 재생용 참조광을 생성하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록재생장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 기록용 참조광의 변조패턴 및 상기 재생용 참조광의 변조패턴은, 각각, 그 변조패턴에 대하여, 기록용 참조광 및 재생용 참조광을 정보기록층에 조사하는 광학계의 광축의 위치를 중심으로 하여 점대칭인 패턴이 그 변조패턴과 동일하게 되지 않는 패턴인 것을 특징으로 하는 광정보 기록재생장치.
  21. 홀로그래피를 이용하여 정보가 기록되는 동시에 일방의 면측으로부터 정보를 기록 또는 재생하기 위한 광이 조사되는 정보기록층, 및 이 정보기록층의 타방의 측면에 배치된 반사면을 구비한 광정보 기록매체에 대해 정보를 기록하는 동시에, 광정보 기록매체로부터 정보를 재생하는 광정보 기록재생방법으로서,
    정보를 담지한 정보광을 생성하는 수순,
    기록용 참조광을 생성하는 수순,
    상기 정보기록층에 정보광과 기록용 참조광과의 간섭에 의한 간섭패턴에 의해 정보가 기록되도록 정보광과 기록용 참조광을 상기 정보기록층에 조사하는 기록수순,
    재생용 참조광을 생성하는 수순,
    재생용 참조광을 상기 정보기록층에 대해 조사하는 동시에 재생용 참조광이 조사됨으로써 상기 정보기록층으로부터 발생되는 재생광을 수집하는 재생수순, 및
    상기 재생광을 검출하는 수순을 구비하고,
    상기 기록수순은 정보광 및 기록용 참조광을 상기 정보기록층에 대해 상기 일방의 면측으로부터 동축적으로 또한 반사면상에 수렴하도록 조사하고,
    더욱이, 상기 기록수순은, 소정의 제 1의 편광방향의 기록용 참조광과 상기 제 1의 편광방향과는 상이한 제 2의 편광방향의 정보광을 각각 광속의 단면을 2분할한 각 영역마다 상이한 방향으로 선광하여, 반사면에 입사하기 전의 정보광과 반사면에서 반사된 후의 기록용 참조광의 편광방향이 일치하고 반사면에 입사하기 전의 기록용 참조광과 반사면에서 반사된 후의 정보광의 편광방향이 일치하도록, 정보광과 기록용 참조광의 각각에 대하여 상기 각 영역마다 편광방향을 다르게 하고,
    상기 재생수순은, 재생용 참조광의 조사와 재생광의 수집이 상기 일방의 면측으로부터 행해지고, 또한 재생용 참조광 및 재생광이 동축적으로 배치되도록, 재생용 참조광을 반사면상에 수렴하도록 정보기록층에 조사하고,
    더욱이, 상기 재생수순은, 소정의 제 1의 편광방향의 재생용 참조광을 광속의 단면을 2분할한 각 영역마다 상이한 방향으로 선광하여 상기 각 영역마다 편광방향이 상이한 재생용 참조광으로 변환하여 정보기록층에 조사하는 동시에, 재생광과 반사면에서 반사된 재생용 참조광에 의한 되돌아오는 광을 상기 각 영역마다 상이한 방향으로 선광하여 광속의 단면 전체에 대하여 상기 제 1의 편광방향으로 되는 재생광과 광속의 단면 전체에 대하여 상기 제 1의 편광방향과는 상이한 제 2의 편광방향으로 되는 되돌아오는 광으로 변환하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록재생방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 재생수순은, 편광방향의 차이에 의해, 선광된 후의 재생광과 선광된 후의 되돌아오는 광을 분리하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록재생방법.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 기록용 참조광을 생성하는 수순은 위상이 공간적으로 변조된 기록용 참조광을 생성하고, 상기 재생용 참조광을 생성하는 수순은 위상이 공간적으로 변조된 재생용 참조광을 생성하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록재생방법.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 기록용 참조광의 변조패턴 및 상기 재생용 참조광의 변조패턴은, 각각, 그 변조패턴에 대하여, 기록용 참조광 및 재생용 참조광을 정보기록층에 조사하는 광학계의 광축의 위치를 중심으로 하여 점대칭인 패턴이 그 변조패턴과 동일하게 되지 않는 패턴인 것을 특징으로 하는 광정보 기록재생방법.
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